JPS63267264A - 複数の培養器の集中制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｆ発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は複数の培養器における各培養器を制御する必要
な要Ｍ混合ガスの濃度あるいは温度又は湿度を集中制御
する複数の培養器の集中ｆＩ制御方法およびその装置に
関する。

（従来の技術） 従来、人やマウスなどの高等動物の細胞を培養するのに
ＣＯ２培養器などの培養器が知られている。

この培養器自体の機能としては、培養器内の温度を一定
の温度例えば３７℃程度にすること、湿度を高湿度に保
つこと、ざらには混合ガス例えばＣＯ２の濃度を一定の
濃度例えば約５％程度に゛保つ必要がある。

上記の温度、湿度および混合ガスなどの必要な要素を制
御ｉｔするのに、各要素毎に１台の培養器に対して１台
の制御装置で対応して複数の培！！器を同時に使用して
いるのが現状である。

しかも、通常の培養器は小型であるが、多くのＩＩＩ胞
を同時に培養さけるには、大型の培養器を用いて対処し
ている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、相当数からなる複数の培養器を設置すると、
個々の培養器を管理するのが非常に難かしい。また、被
試験物例えば細胞培養等では、培養に必要な要素の温度
、湿度および混合ガスなどによる微細な影響を受は易い
ため、個々の培養器を制御させる個々の制御装置の微妙
な性能差が培養に悪影響を与える。すなわち、個々のυ
Ｉｔｌｌ装置で各培Ｍ器を！ＩＪ１１１Ｌでいるため、
各培養器毎に互換性がなく各要素特に混合ガスでバラツ
キが生じて複数の培養器を一定に制御できないという問
題がある。

さらに、大型の！ｆｉ器を使用すれば同時に多くの培養
を行なうことができるが、培養器内の１ケ所で起きた汚
染が被試験物全体へ拡がってしまうという危険があり、
引いては被試験物全体を駄目にしてしまうという問題が
ある。

本発明の目的は上記問題点を改善するため、複数の培養
器における必要な要素混合ガス、温度および湿度をそれ
ぞれ１個の検出用センナと１台の制御装置で制御するこ
とにより、各培養器における性能差を生じることなく均
一に、しかも管理が簡単に行なえるようにした複数の培
養器の集中制御方法およびその装置を提供することにあ
る。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明における第１の発明
は、複数の培養器に対して混合ガスあるいは温度又は湿
度を制御するだめの制御回路を各培養器に接続し、各制
御回路の開閉を制御するｕＩＩ２１１手段を配設すると
共に各制御回路を共通のセンサに接続し、上記センサに
基づいて前記制御手段を個別にあるいは同時的に制御し
て各培養器内のガス濃度あるいは温度又は湿度を個別に
あるいは同時的に制御することで複数の培養器の集中制
御方法を構成した。

第２の発明は、複数の培養器と、その複数の培養器にお
ける各培養器にそれぞれ接続され混合ガスあるいは温度
又は湿度を制御するための制御回路と、各制御回路に配
設され各制御回路の開閉をＩＩ御する適数の制御手段と
、前記各制御回路に接続された共通のセンサと、前記適
数の制御手段の１つに接続された混合ガスあるいは温度
又は湿度の供給源と、前記適数の１ｌｉｌＪ　１１１手
段、前記センサにそれぞれ接続された制御部とからなる
複数の培養器の集中制御装置を構成した。

（作用） 本発明を採用することにより、複数の培養器における必
要な要素である混合ガス、温度および湿度のそれぞれは
、１個の検出センサで検知し、１台の制御装置で制御で
きるようにしたので、複数の培養器において性能差が生
じないから、各培養器で同じ条件の培養が行なわれる。

しかも、複数の培養器の管理が簡単に行ない得る。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

人やマウスなどの高等動物の細胞を培養するのに、複数
の培養器を１台の制御装置で集中制御する必要な要素と
しては温度、湿度および混合ガス例えばＣＯ２がある。

その中で簡単な電気信号へ変換して培養器と制御装置の
制御器とを切離せないものとして一番難かしいのは、混
合ガスである。

その混合ガスによる複数の培養器を集中制御する具体的
な例について説明する。

第１図を参照するに、複数の培ａ器例えば６個の１８養
器Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、ＥおよびＦが設けてあり、その培養
器Ａ−Ｆにはそれぞれ配管１．３゜５．７．９および１
１が接続されている。しかも、その配管１，３．５．７
．９および１１の途中には、混合ガスのＣＯ２を制御す
る制御回路のうちの制御手段である供給用自動開閉器と
しての電磁弁１３．１５．１７，１９．２１および２３
が接続されている。

前記配管１．３．５．７．９および１１のそれぞれは接
続部２５．２７，２９．３１．３３および３５で主配管
３７に並列に接続されている。その配管３７の途中には
フィルタ３９が接続されていて汚染防止の役目を果して
いる。前記主配管３７の他端部には、混合ガスのＣＯ２
を前記培￥＆鼎Ａ−Ｆに供給するため供給源としてのＣ
Ｏ２用ガスボンベ４１が接続されている。

上記構成により、ＣＯ２用ガスボンベ４１から主配管３
７を経て供給されたＣＯ２は、主配管３７に並列に接続
された配管１，３．５，７．９および１１を通り、各電
磁弁１３．１５．１７，１９．２１および２３の開閉制
御により培養器Ａ〜Ｆに供給されたりあるいは遮断され
たりすることとなる。

各培養器Ａ−Ｆのそれぞれには、各培養器Ａ〜Ｆ内ＣＯ
２を制御するための配管が２本ずつ接続されている。す
なわち、培養器Ａには配管４３Ａ＋　、４３Ａ２　、培
養器ｓ、Ｃ，ＤＬ　ＥおよびＦには配管４５Ｂ＋　、４
５Ｂ２　　：４７ＣＩ　、４７Ｃ２：４９Ｄ＋　　、４
９Ｄ２　　：５１Ｅ＋　　、５１Ｅ２および５３Ｆ＋　
、５３Ｆ２が接続されている。

その配管４３Ａ＋　、４３Ａ２の途中には制御回路のう
ちの制御手段である測定用自動開閉器としての電磁弁５
５Ａ１．５５Ａ２が接続されている。

同様に配管４５Ｂ＋　、４５Ｂ２の途中に電磁弁５７Ｂ
＋　、５７Ｂ２が、配管４７Ｃ＋　、４７Ｃ２の途中に
電磁弁５９Ｇ＋　、５９０２が、配管４９Ｄ＋　、４９
Ｄ２の途中に電磁弁６１Ｄ＋　、６１Ｄ２が、配管５１
Ｅ＋　、５１Ｅ２の途中に電磁弁６３Ｅ＋　、６３Ｅ２
がおよび配管５３Ｆ＋　、５３Ｆ２の途中に電磁弁６５
Ｆ＋　、６５Ｆ２が接続されている。

前記配管４３Ａ１は接続部６７で配管４３Ａ２と配管５
３Ｆ２に接続されている。その配管４３Ａ１の途中に接
続された電磁弁５５Ａ１の培養器Ａと反対側の配管４３
Ａ１の途中には、汚染を防止するためのフィルタ６９．
ＣＯ２濃度用検出センサ７１および循環ポンプ７３が適
宜間隔を設けて直列に接続されている。

前記配管５３Ｆ１は前記配管４３Ａ１の途中の接続部７
５で接続され、しかも配管５３Ｆ＋の接続部７７．７９
．８１および８３でそれぞれ配管４５Ｂ＋　、４７Ｃ＋
　、４９Ｄ＋および５１Ｅ１に接続されている。

前記配管４３Ａ２には接続部８５．８７，８９および９
１でそれぞれ配管４５Ｂ２．４７Ｃ２。

４９Ｄ２および５１Ｅ２に接続されている。

前記供給用開閉器としての電磁弁１３．１５゜１７．１
９．２１．２３と、測定用開閉器としての電磁弁５５Ａ
＋　、５５Ａ２　　：５７Ｂ＋　、５７８２　　：５９
Ｇ＋　、５９Ｃ２：６１Ｄ１．６１Ｄ２　：６３Ｅ＋　
、６３Ｅ２　：６５Ｆ＋　、６５Ｆ２とＣＯ２濃度用検
出センサ７１はそれぞれ制御装置としての制御部９３に
接続されている。ＣＯ２濃度用検出センサ７１で検出さ
れたＣＯ２９度により電磁弁１３，１５．１７．１９，
２１．２３の開閉制御および電磁弁５５△＋　、５５Ａ
２　　：５７Ｂ＋　、５７Ｂ２　　：５９Ｃ＋　、５９
Ｃ２：６１Ｄ＋　。

６１Ｄ２　　：６３ＥＩ　　、６３Ｅ２　　：６５Ｆ＋
　　、６５Ｆ２の開閉制御を制御部９３で行なっている
。

なお、前記測定用開閉器としての電磁弁５５Ａ＋　、５
５Ａ２　　：５７Ｂ１．５７Ｂ２　　：５９Ｇ＋　。

５９Ｃ２：６１ＤＩ　、６１Ｄ２　　；６３ＥＩ　、６
３Ｅ２　　；６５Ｆ＋　、６５Ｆ２　、ＣＯ２濃度用検
出センサ７１および供給用自動開閉装置としての１３゜
１５．１７，１９．２１および２３は上述した如く制御
装置としの制御部９３に接続されているが、前記培養器
Δ〜Ｆに対しては第１図に示されているように、電磁弁
５５Ａ＋　、５５Ａ２〜６５Ｆ＋　。

６５Ｆ２．１３．１５〜２１．２３なトハ距ｌｌ！ｆｆ
髪だけ離隔して別置されている。

上述した構成において、複数例えば６個の培養器Ａ−Ｆ
のＣＯ２濃度を別置された１周のＣＯ２濃度用検出セン
サ７１と１台の制御装置としての制御部９３により行な
えるようにしたもので、一定時間毎にチェックし設定し
たＣＯ２濃度で制御される。

そのために、各培養器Ａ〜ＦのＧＯ２設定濃度を例えば
５％から予め設定された培養に支障を来さないＣＣｈ　
１度例えば４．８％まで各培養器Ａ〜ＦからＣＯ２が漏
れる時間のうち、別に定めた通常のＣＣｈｉｌｒ！１制
御範囲例えば４．９〜５％の下限すなわち４．９％から
培養に支障を来さないＣＯ２１１１度例えば４．８％ま
でＣＯ２濃度が下がる時間Ｔを各培養器Ａ〜Ｆ全てを−
通り測定する時間としこの時間を１周期として行なう。

次に、複数の培養器Ａ−Ｆのうち、１台の培養器のＣＯ
２濃度測定は、上述の１周期Ｔを複数の培養器の数例え
ば６個で割った時間〈Ｔ÷６ンから測定を切換えてＣＯ
２濃度が安定するまでの時間（を差し引いた時間［（Ｔ
÷６）−ｔ］で測定を行なうものである。

なお、測定を切換えてＣＯ２１ｊｉ度が安定するまでの
時間は、測定するＣＯ２が配管を通りそれ以前まで流れ
ていたＣＯ２と置換されるまでの時間をさしている。

ＣＯ２′ａ度用検出センサ７１の前後に設けた測定用自
動開閉器としての各電磁弁５５Ａ＋　、５５Ａ２　　：
５７Ｂ＋　　、５７８２　　；５９Ｇ＋　　、５９Ｃ２
：６１Ｄ＋　　、　　６１Ｄ２　　：６３Ｅ＋　　、６
３Ｅ２　　：６５Ｆ＋　、６５Ｆ２の開閉には若干の時
間差をとるのがよい。

また、各培養器Ａ−Ｆ内の突発的ＣＯ２Ｏ２変度変化各
培養器Ａ−Ｆにおける扉の開閉によるものについては別
に簡単なスイッチを取付けて迅速なＣＯ２１Ｆ度の復帰
を図るようにしである。

次に、上記構成において各培養器Ａ−ＦのＣＯ２１度制
御を行なう作用について説明する。

第１図において、ゐ１ノ御装置としての制御部９３で予
め各培養器Ａ〜ＦにおけるＣＯ２設定濃度を例えば５％
とすると共に、４．９〜５％の範囲で制御させるものと
する。

制御部９３からの指令により制御部９３に接続された各
供給用自動開閉装置としての電磁弁１３゜１５．１７．
１９．２１および２３を開閉制御し、ＣＯ２ガスボンベ
４１から各培養器Δ〜Ｆ内に４゜９〜５％範囲のＣＯ２
が供給されているものとする。この場合、各電磁弁１３
．１５，１７．１９゜２１および２３は閉じている。

この状態において、培養器ＡのＣ０２濃度が設定濃度４
，９〜５％の範囲に入っているかを測定し制御するとき
、培養器ＡからのＣＯ２は制御部９３からの指令により
電磁弁５５Ａ１を開かせ、配管４３Ａ１を通ってＣＯ２
濃度用検出センサ７１に供給される。ＣＯ２ｍ度用検出
センサ７１に供給されたＣＯ２は後述する如きＣＯ２９
度を検出すると共に、循環ポンプ７３を通って電磁弁５
５Δ２に到達する。

電磁弁５５Ａ２が制御部９３からの指令により開くこと
により、ＣＯ２は電磁弁５５Δ２から配管４３Ａ２を通
って培養器Ａに戻される。

前記ＣＣｈ　温度用検出センサ７１で検出されたＣＯ２
濃度値は制御部９３で処理され、その検出したＣＯ２８
度値の結“果に基づき、制御部９３がらの指令で電磁弁
１３の開閉制御を行なう。例えば検出したＣＯ２′ＩＡ
度如が予め設定したＣＯ２設定濃度範囲４．９〜５％に
入っていれば電磁弁１３はそのまま開かず、ＣＯ２設定
濃度範囲４．９〜５％より低い場合にはＮ磁片１３が開
いて不足分のＣＯ２をＣＯ２ガスボンベ４１から培養器
△に供給されてＣＯ２設定濃度範囲に入るよう制御され
る。なお、電磁弁５５Ａ＋　、５５Ａ２が作動している
間は、他の電磁弁５７Ｂ＋　、５７Ｂ２　　：５９Ｃ＋
　、５９Ｃ２：６１０＋　、６１０２　　：６３Ｅ＋　
、６３Ｅ２および６５Ｆ＋　、６５Ｆ２は作動せず閉じ
ている。

培養器Ａの測定制御が終了すると、電磁弁５５Ａ１が閉
じると同時に例えば培養器ＢのＣＯ２濃度を測定制御す
るために、電磁弁５７Ｂ１が開きある時間経過後に電磁
弁５５Ａ２を閉じる。而して培養器８からのＣＯ２が配
管４５Ｂ１を通ってＣＯ２ｍ度用検出セン１す７１に送
られて培養器８の測定制御が前述の要領で行なわれる。

以後前述の要領に基づいて培養器Ｃ，Ｄ、ＥおよびＦの
Ｃ０２９度測定制御がなされることとなる。

培養器Ａ−Ｆの′ａ度測測定順序、△から順々にＦに切
換えるもの以外、予め設定した順序に従って行なわれる
ものである。

以上説明した複数の培養器Ａ〜ＦはＣＯ２′ａ度の測定
制御を例にとったが、ＣＯ２以外のＮ２　。

０２などの混合ガスでも同様に行なうことができる。

また、混合ガス以外の温度、湿度などの必要な要素につ
いても、同様の考え方に準じて、Ｃ０２Ｄ度用検出セン
サの代りに、温度又は湿度用の検出センサを用いること
によって１個の検出センサ、１台の制御装置で集中１ｔ
ｉｌＪ御することができる。

以上のごとき説明から理解されるように、１個のＣＯ２
１１度用検出センサで複数の培養器におけるＣＯ２１８
度を測定制御しているから、各培養器の性能差が生じな
いので各培養器で同じ条件下のもとて培養を行なうこと
ができる。

複数の培養器を同時に制御できるため管理が簡単にでき
る。さらに従来の大型な１台の培養器では、−ケ所で起
きた汚染が被試験物全体へ拡がってしまう危険があった
が、本実施例ではこの汚染の心配をする必要がなくなる
。

前述した実施例においては、複数の培養器Ａ〜ＦのＣ○
２濃度制御の説明を行なったが、温度。

湿度については集中制御あるいは個別制御を別途行なっ
ているものである。

ところで、第２図に示したように、複数の培養器Δ〜Ｆ
を予め温湿度管理されている場所例えば恒温室９５など
へ設置すれば、温湿度の制御を行なわずに、混合ガス８
ａ度制御のみを行なうことだけですむ。またこの場合に
は、各培１！！器自体から温湿度ｖＪｌｌｌ用の部品な
どを取外して設置することができる。

さらに、混合ガスの濃度制御に係る部品を取外せる構成
にすれば、培養器を滅菌処理例えばｎ温滅菌できる構造
となり、保守例えば清掃を簡単に行なうことができる。

なお、本発明は前述した実施例に限定されることなく、
適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実施し
得るものである。

［発明の効果１ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、本発
明によれば、複数の培養器における必要な要素すなわち
、混合ガスの濃度、温度あるいは湿度の制御を１個の検
出センサと１台の制御装置で集中制御できるようにした
から、各培養器の性能差が生じず、各培養器で同じ条件
の培養を行なうことができると共に管理を簡単に行なう
ことができる。

また、本発明では、従来使用される１台の大型な培養器
において１ケ所で起きた汚染で被試験物全体へ拡がって
しまう危険から解消され、大きな汚染を心配する必要が
なくなる。

さらに、予め温湿度がなされている場所内へ複数の培養
器を設置すれば、複数の培養器自体の温湿度管理を行な
う必要がなく、かつ混合ガス用の制御器から各培養本体
から取外せるような構成とすることによって、培養器の
滅菌処理を簡単にすることができると共に、保守例えば
清掃を簡単に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した一実施例の複数の培ａ器にお
けるＣＯ２濃度を集中制御する構成図である。 第２図は複数の培養器を恒温室に入れてＣＯ２濃度を集
中制御する応用例の概略図である。 ［図面の主要な部分を表わす符号の説明］Ａ〜Ｆ・・・
培養器 １３〜２３・・・電磁弁 ４１・・・Ｃ○２ガスボンベ ５５Ａ＋　、５５Ａ２〜６５Ｆ１．６５Ｆ２・・・電磁
弁 ７１・・・ＣＯ２濃度用検出センサ ９３・・・制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、複数の培養器に対して混合ガスあるいは温度又
   は湿度を制御するための制御回路を各培養器に接続し、
   各制御回路の開閉を制御する制御手段を配設すると共に
   各制御回路を共通のセンサに接続し、上記センサに基づ
   いて前記制御手段を個別にあるいは同時的に制御して各
   培養器内のガス濃度あるいは温度又は湿度を個別にある
   いは同時的に制御することを特徴とする複数の培養器の
   集中制御方法。
2. （２）、複数の培養器と、その複数の培養器における各
   培養器にそれぞれ接続され混合ガスあるいは温度又は湿
   度を制御するための制御回路と、各制御回路に配設され
   各制御回路の開閉を制御する適数の制御手段と、前記各
   制御回路に接続された共通のセンサと、前記適数の制御
   手段の１つに接続された混合ガスあるいは温度又は湿度
   の供給源と、前記適数の制御手段、前記センサにそれぞ
   れ接続された制御部とからなることを特徴とする複数の
   培養器の集中制御装置。