JPWO2013183121A1 - Culture container and automatic culture device - Google Patents

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Abstract

培養容器であって、第一容器と、前記第一容器内に収納し保持される複数の第二容器と、前記第一容器及び前記第二容器の各々を封止する容器蓋部材と、前記第一容器及び前記第二容器の各々と、該培養容器に前記細胞及び培地を供給する流路回路とを接続する接続ポートとを備えており、前記第一容器及び前記第二容器は、各々、培地及び細胞を、または培地のみを収容するための容器であり、前記接続ポートとして、前記第一容器には、前記培地の供給と、前記気体の供給及び排出をするための第二供給ポートと、前記培地を排出するための第二排出ポートとが接続され、前記第二容器の各々には、前記培地の供給と、気体の供給及び排出をするための第一供給ポートと、前記培地を排出するための第一排出ポートとが接続され、前記第一供給ポート及び前記第二供給ポートは、前記培地を前記培養容器に対して常に一方向へ流す流路として機能する。A culture container, a first container, a plurality of second containers stored and held in the first container, a container lid member for sealing each of the first container and the second container, Each of the first container and the second container, and a connection port for connecting the flow path circuit for supplying the cells and the culture medium to the culture container, the first container and the second container, , A container for containing the medium and cells, or only the medium, and as the connection port, the first container has a second supply port for supplying the medium, and supplying and discharging the gas. And a second discharge port for discharging the culture medium, and each of the second containers is supplied with the culture medium, a first supply port for supplying and discharging a gas, and the culture medium And a first discharge port for discharging the Supply port and the second supply port is always functions as a flow path for flowing in one direction of the medium to the culture vessel.

Description

本発明は、細胞又は組織を自動操作により培養する培養容器、及び自動培養装置に関する。   The present invention relates to a culture container and an automatic culture apparatus for culturing cells or tissues by automatic operation.

再生医療治療に用いる再生組織の製造は、医薬品等の製造管理及び品質管理の基準であるGMP(Good Manufacturing Practice;適正製造基準)に基づく。一般に、再生組織は清潔な製造環境を提供するCPC(Cell Processing Center;細胞処理施設)において、専門の細胞培養技術を有した製造従事者により、SOP(Standard Operational Procedure;標準手順書)に従い製造される。そのため、多大な人件費、労力、運用コストが発生する。また、全ての製造工程は人手でなされるため、再生組織の製造量には限界がある。よって製造コストは高くなり、結果として再生医療治療の普及の妨げとなっている。   The production of regenerative tissue used for regenerative medical treatment is based on GMP (Good Manufacturing Practice), which is a standard for manufacturing management and quality control of pharmaceuticals and the like. In general, regenerative tissues are manufactured according to SOP (Standard Operational Procedure) by a manufacturing worker with specialized cell culture technology in a CPC (Cell Processing Center) that provides a clean manufacturing environment. The Therefore, a great labor cost, labor, and operation cost are generated. In addition, since all manufacturing processes are performed manually, there is a limit to the amount of regenerative tissue manufactured. Therefore, the manufacturing cost is increased, and as a result, the spread of regenerative medical treatment is hindered.

このような現状を打破するため、培養工程の一部ないし全てを自動化する自動培養装置の導入が求められている。培養工程を人手ではなく自動培養装置により実施することで、省力化とコストダウンを実現し、大量生産が可能となる。加えて、自動培養装置による操作は一定であるため、製造後に得られる再生組織の品質一定化への寄与も期待される。   In order to overcome this situation, there is a need to introduce an automatic culture apparatus that automates part or all of the culture process. By carrying out the culturing process with an automatic culturing device rather than manually, labor saving and cost reduction can be realized, and mass production becomes possible. In addition, since the operation by the automatic culture apparatus is constant, it is expected to contribute to the constant quality of the regenerated tissue obtained after production.

ここで、自動培養装置は人手による作業の代替として細胞を培養するが、人手による作業内容に対するGMPに準拠していることが必要である。また、自動培養装置に特化したGMPは現在のところ規定されていないが、臨床用途の自動培養装置に関する開発ガイドライン(再生医療分野(ヒト細胞培養加工装置についての設計ガイドライン[改訂]、2009)が経済産業省より提示されており、この開発ガイドラインへの準拠も必要である。以上より、自動培養装置は、手作業に対するGMP及び自動培養装置の開発ガイドラインを鑑みて、科学的根拠に基づき、清浄な環境を維持した状態で高品質の再生組織を再現性良く製造可能であることが求められる。これらの課題を解決する手段として、例えば特許文献1、2に示すような培養工程を自動化する装置が開発されている。培地交換等の操作を自動で実施することにより、生物学的汚染リスクの低減と生産効率の向上が達成される。   Here, the automatic culture apparatus cultures cells as an alternative to manual work, but it is necessary to comply with GMP for manual work contents. In addition, although GMP specialized for automatic culture devices is not stipulated at present, development guidelines on automatic culture devices for clinical use (regenerative medicine field (design guidelines for human cell culture processing equipment [revised], 2009) In accordance with the guidelines provided by the Ministry of Economy, Trade and Industry, it is necessary to comply with this development guideline. As a means for solving these problems, for example, an apparatus for automating the culture process as described in Patent Documents 1 and 2 is required. By performing operations such as medium exchange automatically, the risk of biological contamination is reduced and production efficiency is improved. That.

再生医療治療の対象臓器が角膜上皮、食道粘膜、表皮等である場合、培養する細胞種は、角膜上皮細胞、口腔粘膜上皮細胞、表皮細胞といった上皮系細胞となる。この場合、培養容器の構造は2層構造が望ましい。上皮系細胞は、マウス由来3T3−J2細胞等のフィーダー細胞と共培養し、フィーダー細胞が産出する成長因子により生育するが、上皮系細胞とフィーダー細胞を同一培養平面上で培養した場合、製造後の再生組織にフィーダー細胞が混入する。一方、2層構造の培養容器を用いて培養した場合、2種類の細胞を異なる培養表面上で培養するため、ヒトとは異種であるマウス由来細胞等の再生組織への混入を回避することができる。これは、ヒトに対する再生医療治療においてより好ましい。自動培養装置を用いて上皮系細胞を培養する場合においても、同様に2層構造が望ましい。2層構造の閉鎖系培養容器は、特許文献1に示されているように、既に開発が進められている。   When the target organ for regenerative medical treatment is corneal epithelium, esophageal mucosa, epidermis, etc., the cell types to be cultured are epithelial cells such as corneal epithelial cells, oral mucosal epithelial cells, and epidermal cells. In this case, the culture container preferably has a two-layer structure. Epithelial cells co-culture with feeder cells, such as mouse-derived 3T3-J2 cells, and grow with growth factors produced by the feeder cells. However, when epithelial cells and feeder cells are cultured on the same culture plane, after production Feeder cells are mixed in the regenerated tissue. On the other hand, when culturing using a culture container having a two-layer structure, since two types of cells are cultured on different culture surfaces, mixing of mouse-derived cells and the like that are different from humans into regenerated tissues can be avoided. it can. This is more preferred in regenerative medical treatment for humans. Similarly, when culturing epithelial cells using an automatic culture apparatus, a two-layer structure is desirable. As shown in Patent Document 1, development of a closed culture vessel having a two-layer structure has already been promoted.

特開2008−148602号公報JP 2008-148602 A 特開2007−312668号公報JP 2007-31668 A

自動培養装置は、前述の通り、製造後の再生組織の品質を一定にするため、全量の培地を交換する場合の培地交換工程において、古い培地を排出し新しい培地を供給する際、新しい培地に古い培地が混入しないことが必要である。また、培地交換時の排液である古い培地を用いた培地成分分析によるモニタリングを実施する場合、正確に培地成分分析を行うには、排液である古い培地の中に、新しい培地が混入することは回避する必要がある。   As described above, the automatic culture device keeps the quality of the regenerated tissue after production in order to keep the quality of the regenerated tissue constant. It is necessary that the old medium is not mixed. In addition, when monitoring by medium component analysis using an old medium that is the drainage liquid at the time of medium exchange, in order to accurately perform the medium component analysis, a new medium is mixed in the old medium that is the drainage liquid. Things need to be avoided.

また、自動培養装置は前述の通り、手作業において要求されるGMP及び自動培養装置に関する開発ガイドラインを満たすことが要求されるが、その中の一つの要求として、製造した再生組織の品質を一定にする必要がある。品質を一定にする条件は複数存在するが、その中の一つとして、多くの場合で採用されている全量の培地を交換する培地交換工程において、古い培地を排出し新しい培地を供給する際、新しい培地に古い培地が混入しないことが必要である。古い培地は細胞が生育するために使用した培地であり、例えばグルコースが消費され、代わりに乳酸が排出されている。古い培地が新しい培地に混入した場合、培地交換後のグルコース量等は新しい培地の濃度と異なり、結果として培養工程の再現性は失われる。同様に、古い培地に含まれる乳酸は培地のPHを変化させるため、培地交換後の古い培地に由来する乳酸の混入も、培養工程の再現性に影響を与える。以上より、培養工程の再現性を向上させるには、培地交換工程において古い培地と新しい培地が混入しないことが必要である。また、培養工程において培養状況を把握するため、排液である古い培地を用いた培地成分分析によるモニタリング機能の搭載が望ましいとされる。正確に培地成分分析を行うには、排液である古い培地の中に、新しい培地が混入することを回避する必要がある。前述の通り、古い培地と新しい培地は成分組成が異なるため、培地成分分析に使用する古い培地に新しい培地が混入すると、培地成分分析の結果が異なるためである。以上より、培養工程において、古い培地と新しい培地の混入を制御する技術も必要である。   In addition, as described above, the automatic culture apparatus is required to meet the development guidelines for GMP and automatic culture apparatus that are required for manual work. One of the requirements is that the quality of the regenerated tissue produced is constant. There is a need to. There are multiple conditions that make the quality constant, but one of them is to replace the old medium and supply a new medium in the medium replacement process in which the medium is replaced in all cases. It is necessary that the old medium is not mixed with the new medium. The old medium is a medium used for the growth of cells. For example, glucose is consumed and lactic acid is discharged instead. When an old medium is mixed with a new medium, the amount of glucose after the medium exchange is different from the concentration of the new medium, and as a result, the reproducibility of the culture process is lost. Similarly, since lactic acid contained in the old medium changes the pH of the medium, mixing of lactic acid derived from the old medium after the medium exchange also affects the reproducibility of the culture process. From the above, in order to improve the reproducibility of the culture process, it is necessary that the old medium and the new medium are not mixed in the medium replacement process. In addition, in order to grasp the culture state in the culture process, it is desirable to mount a monitoring function by medium component analysis using an old medium as a drainage. In order to accurately perform medium component analysis, it is necessary to avoid mixing a new medium into the old medium that is the drainage. This is because, as described above, the component composition of the old culture medium is different from that of the new culture medium. Therefore, if the new culture medium is mixed with the old culture medium used for the medium component analysis, the results of the medium component analysis are different. As described above, a technique for controlling the mixing of an old medium and a new medium is also necessary in the culture process.

最後に、自動培養装置で培養する場合、培養に必要な培地等の送液及び5%二酸化炭素等を含む気体の送気を、培養容器に取り付けた流路チューブにより実施する必要がある。前述の食道粘膜再生のように培養容器を10枚培養する場合、送液及び送気のために閉鎖系培養容器へ取り付ける流路チューブの総長は多大となる。また、1個の培養容器あたりに取り付ける流路チューブの本数は、少なければ少ない程、流路回路が簡潔となり好ましい。流路回路が複雑化した場合、自動培養装置の故障原因やコスト上昇の原因となるためである。   Finally, when culturing with an automatic culture apparatus, it is necessary to carry out liquid feeding such as a medium necessary for cultivation and gas feeding containing 5% carbon dioxide by a flow channel tube attached to the culture vessel. When 10 culture vessels are cultured as in the above-described esophageal mucosal regeneration, the total length of the flow path tube attached to the closed culture vessel for feeding and feeding is enormous. In addition, the smaller the number of flow channel tubes to be attached per culture vessel, the simpler the flow channel circuit and the better. This is because if the flow path circuit is complicated, it may cause a failure of the automatic culture apparatus and a cost increase.

加えて、自動培養装置は、手作業において要求されるGMP及び自動培養装置に関する開発ガイドラインを満たすことが要求される。特に、再生医療を安全に実施するため、再生組織を治療に用いる前日等に、無菌的に再生組織を取り出し検査を実施し、残りの再生組織の品質が良好であることを確認する必要がある。また、検査用に再生組織を取り出した後、残りの再生組織は、治療を行う時まで無菌性を維持した培養を継続可能である必要がある。   In addition, the automatic culture apparatus is required to satisfy the development guidelines for GMP and automatic culture apparatus that are required in manual work. In particular, in order to safely implement regenerative medicine, it is necessary to ascertain that the quality of the remaining regenerated tissue is good by taking out the regenerated tissue aseptically and conducting an inspection on the day before using the regenerated tissue for treatment. . In addition, after removing the regenerated tissue for examination, the remaining regenerated tissue needs to be able to continue culturing while maintaining sterility until the time of treatment.

また、再生医療治療に必要な再生組織の数量は対象臓器毎に異なる。例えば食道粘膜再生の場合、3−5層程度に重層化した直径24mmの口腔粘膜シートである再生組織を、約8枚使用することによる再生医療治療の臨床研究が既に進められている。治療を行う前日には、製造した再生組織が良好な品質を有しているか検査する必要があり、検査用の再生組織がさらに必要となる。食道粘膜再生の場合、必要な再生組織は合計約10枚となる。検査用に用いる再生組織は移植前日に取り出すため、取り出した後も移植用の再生組織は無菌性を維持した培養が可能である必要がある。よって再生医療用途の自動培養装置は、移植用と検査用とで少なくとも複数枚の再生組織が製造可能であり、前日に検査用の再生組織を取り出した後も、無菌性を維持した培養が可能でなければならない。   In addition, the number of regenerative tissues necessary for regenerative medical treatment differs for each target organ. For example, in the case of esophageal mucosal regeneration, clinical research on regenerative medical treatment by using about 8 regenerated tissues, which are oral mucosa sheets with a diameter of 24 mm, layered to about 3-5 layers, has already been advanced. On the day before the treatment, it is necessary to inspect whether the manufactured regenerated tissue has good quality, and a regenerated tissue for inspection is further required. In the case of esophageal mucosal regeneration, a total of about 10 regeneration tissues are required. Since the regenerated tissue used for examination is taken out on the day before transplantation, it is necessary that the regenerated tissue for transplantation can be cultured while maintaining sterility. Therefore, an automatic culture device for regenerative medicine can produce at least a plurality of regenerative tissues for transplantation and inspection, and culture that maintains sterility after taking out the regenerated tissue for inspection the day before. Must.

特許文献1の発明では、培地交換時、培養容器内に古い培地が存在した状態で新しい培地を供給し、培養容器内部で新しい培地と古い培地とが混在した状態を経て、過剰な分の液体が排出される連続的な培地交換方法をとる。排出される液体には古い培地の占める割合が多いが、低濃度であるものの古い培地が新しい培地に混入する。古い培地の組成は、細胞の生育段階(細胞数、分化度)により異なるため、本方法による培地交換後の培地の各成分濃度も、細胞生育段階により異なることになる。また、この方法で得られた古い培地を用いて培地成分分析を行う場合、回収した古い培地には新しい培地が混入しているため、モニタリング結果は正確ではなくなるという問題がある。   In the invention of Patent Document 1, when replacing the medium, a new medium is supplied in a state where the old medium is present in the culture container, and after the state in which the new medium and the old medium are mixed inside the culture container, an excessive amount of liquid is supplied. The continuous medium exchange method is taken out. The discharged medium has a large proportion of the old medium, but the old medium is mixed into the new medium although the concentration is low. Since the composition of the old medium varies depending on the cell growth stage (number of cells, degree of differentiation), the concentration of each component of the medium after the medium exchange by this method also varies depending on the cell growth stage. Further, when the medium component analysis is performed using the old medium obtained by this method, there is a problem that the monitoring result is not accurate because the collected old medium contains a new medium.

また、特許文献1の発明では、複数個の2層構造である培養容器を用いて自動培養を行う。培養容器と、その内部へ送液を行う流路チューブは、着脱式である。培養時は分離状態で、送液時は結合状態となる。よって流路回路は閉鎖系でなく開放系であり、培養容器の着脱部より、菌等の侵入による生物学的汚染の危険性を有している。同時培養している複数個の培養容器から、検査用として1個のみを取り出すことは可能であるが、そもそも培養容器の着脱部からの生物学的汚染の危険性を有しているため、無菌的な取り出しは実現できていない。   In the invention of Patent Document 1, automatic culture is performed using a plurality of culture containers having a two-layer structure. The culture vessel and the flow channel tube for feeding liquid into the culture vessel are detachable. It is in a separated state during culturing and in a combined state during liquid feeding. Therefore, the flow path circuit is not a closed system but an open system, and has a risk of biological contamination due to invasion of bacteria or the like from the attachment / detachment portion of the culture vessel. Although it is possible to take out only one piece for testing from a plurality of culture containers that are co-cultured, it is sterile because it has a risk of biological contamination from the attachment / detachment part of the culture container. Extraction has not been realized.

特許文献2の発明では、1個の1層構造である閉鎖系培養容器を用いて自動培養を行う。閉鎖系培養容器と流路チューブは常時接続しており、よって閉鎖系の流路回路となる。これにより、菌等の侵入による生物学的汚染の危険性を排除している。しかし1層構造であるため、この培養容器を用いて上皮系細胞を培養する場合、製造後の再生組織へ、共培養するフィーダー細胞が混入する。フィーダー細胞には、ヒト由来ではない動物由来の細胞を使用することがあるため、フィーダー細胞の混入は、再生医療治療に対する安全性の低下につながる。   In the invention of Patent Document 2, automatic culture is performed using a closed culture vessel having a single one-layer structure. The closed culture vessel and the flow tube are always connected, so that a closed flow channel circuit is obtained. This eliminates the risk of biological contamination due to the invasion of bacteria and the like. However, since it has a single-layer structure, when culturing epithelial cells using this culture vessel, feeder cells to be co-cultured are mixed into the regenerated tissue after production. Since feeder cells may use animal-derived cells that are not derived from humans, contamination of feeder cells leads to a decrease in safety for regenerative medical treatment.

加えて、特許文献2の装置は、培地等の液体を送液及び排出する流路チューブに加え、培養容器内の圧力を調整する空気のみを送気する流路チューブを必要とする。仮に本方法を2層構造の閉鎖系培養容器に適用する場合、1個の閉鎖系培養容器に必要な流路チューブは、上層及び下層それぞれの層に対し送液及び排出を担う流路チューブに加え、送気を担う流路チューブが必要となり、合計5本が必要となる。特許文献2の方法では1個の閉鎖系培養容器を自動で培養するが、例えば食道粘膜再生に対する再生医療治療用途のとして10個の閉鎖系培養容器を培養する場合、流路チューブの合計本数は50本となり、かなり多くなる。結果として、流路回路は複雑なものとなる。   In addition, the device of Patent Document 2 requires a flow channel tube for supplying only air for adjusting the pressure in the culture vessel in addition to a flow channel tube for feeding and discharging a liquid such as a culture medium. If this method is applied to a closed culture vessel having a two-layer structure, the flow tube required for one closed culture vessel is a flow tube that is responsible for feeding and discharging liquid to and from the upper and lower layers. In addition, a flow path tube for supplying air is required, and a total of five tubes are required. In the method of Patent Document 2, one closed culture vessel is automatically cultured. For example, when 10 closed culture vessels are used for regenerative medical treatment for esophageal mucosal regeneration, the total number of channel tubes is It will be 50, which will be quite a lot. As a result, the flow path circuit becomes complicated.

また、1回の培養において閉鎖系培養容器を1個のみ培養するため、再生医療治療を実施する前日等に、検査等の目的のため無菌的に一部の再生組織を取り出すことはできない。再生医療治療用と検査用の再生組織を区別して取り出すことはできず、全てを取り出すことになる。その場合、検査と治療を同時に実施するか、検査後から治療時まで、再生組織は培養状態と異なる環境下に置くことになる。前者の場合、検査の結果を再生医療治療のスケジュールに反映させることが困難である。後者の場合、再生組織の品質が変化する危険性がある。   In addition, since only one closed culture vessel is cultured in one culture, a part of the regenerated tissue cannot be aseptically removed for the purpose of examination or the like the day before the regenerative medical treatment is performed. A regenerative tissue for regenerative medical treatment and a regenerative tissue for examination cannot be extracted separately, and all of them are extracted. In this case, the regenerated tissue is placed in an environment different from the cultured state from the time when the test and the treatment are performed at the same time or after the test until the time of the treatment. In the former case, it is difficult to reflect the test result in the schedule of regenerative medical treatment. In the latter case, there is a risk that the quality of the regenerated tissue will change.

以上を踏まえ、本発明の目的は、簡潔な流路回路により、古い培地と新しい培地が混じり合わないよう、培地が一方向に流れ、培地交換時に古い培地を全量排出後に新しい培地が供給されることを可能とする培養容器及び自動培養装置を提供することにある。   Based on the above, the object of the present invention is to provide a simple flow path circuit so that the old culture medium and the new culture medium do not mix with each other. It is an object of the present invention to provide a culture container and an automatic culture apparatus that enable this.

本発明の他の目的は、複数個を同時培養している細胞容器の中から、無菌的に1個の再生組織を取り出すことができる培養容器及び自動培養装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a culture container and an automatic culture apparatus capable of aseptically removing one regenerated tissue from a plurality of cell containers in which a plurality of cells are co-cultured.

本発明の代表的なもの一例を示すと次の通りである。細胞を保持、培養するための培養容器であって、第一容器と、前記第一容器内に収納し保持される複数の第二容器と、前記第一容器及び前記第二容器の各々を封止する容器蓋部材と、前記第一容器及び前記第二容器の各々と、該培養容器に前記細胞及び培地を供給する流路回路とを接続する接続ポートとを備えており、前記第一容器及び前記第二容器は、各々、培地及び細胞を、または培地のみを収容するための容器であり、前記第一容器及び前記第二容器の各々間の隔壁の一部は、液体及び気体が相互に移動可能に構成されており、前記第一容器及び前記第二容器の各々との間には、相互に気体の流通を可能にするギャップが存在しており、前記接続ポートとして、前記第一容器には、前記培地の供給と、前記気体の供給及び排出をするための第二供給ポートと、前記培地を排出するための第二排出ポートとが接続され、前記第二容器の各々には、前記培地の供給と、前記気体の供給及び排出をするための第一供給ポートと、前記培地を排出するための第一排出ポートとが接続され、前記第一供給ポート及び前記第二供給ポートは、前記培地を前記培養容器に対して常に一方向へ流す流路として機能する。   An example of a representative example of the present invention is as follows. A culture container for holding and culturing cells, wherein the first container, a plurality of second containers stored and held in the first container, and each of the first container and the second container are sealed. A container lid member for stopping, each of the first container and the second container, and a connection port for connecting a flow path circuit for supplying the cells and the culture medium to the culture container. And the second container is a container for containing the medium and cells or only the medium, respectively, and a part of the partition between each of the first container and the second container is a liquid and a gas. A gap that allows gas to flow between each other exists between each of the first container and the second container, and the connection port serves as the first port. In the container, the medium is supplied and the gas is supplied and discharged. A second supply port and a second discharge port for discharging the medium are connected, and each of the second containers has a first for supplying the medium and supplying and discharging the gas. A supply port and a first discharge port for discharging the culture medium are connected, and the first supply port and the second supply port are flow paths that always flow the culture medium in one direction with respect to the culture vessel. Function.

本発明によれば、細胞播種工程及び培地交換工程において、培地は常に一方向に流れる。全量を交換する培地交換において、古い培地が新しい培地に混入しないようにするため、培養の再現性が向上する。回収した古い培地を用いた培地成分分析の分析精度が向上する。閉鎖系培養容器に取り付けた流路チューブは、送液と送気の機能を兼ねるため、流路回路は簡潔となる。
また、本発明によれば、複数個を同時培養している細胞容器の中から、無菌的に1個の再生組織を取り出すことが可能である。残りの培養容器に対しては、継続して無菌的な培養が可能である。
According to the present invention, the medium always flows in one direction in the cell seeding process and the medium exchange process. In the medium exchange for exchanging the entire amount, the old medium is not mixed with the new medium, so that the reproducibility of the culture is improved. Analysis accuracy of medium component analysis using the collected old medium is improved. Since the flow path tube attached to the closed culture vessel serves both as a liquid feeding and air feeding function, the flow path circuit is simplified.
Further, according to the present invention, one regenerated tissue can be aseptically removed from a cell container in which a plurality of cells are co-cultured. Aseptic culture can be continued for the remaining culture vessels.

本発明の第1の実施例に係る、複数の上層用培養容器ユニットを下層一体型の培養容器函体内に収容した、図1BのA−A‘断面に相当する、培養容器の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a culture vessel corresponding to the AA ′ cross section of FIG. 1B in which a plurality of upper-layer culture vessel units according to the first embodiment of the present invention are housed in a lower-layer integrated culture vessel box. . 第1の実施例における、図1AのB−B‘断面に相当する、培養容器の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the culture container corresponding to the BB 'cross section of FIG. 1A in a 1st Example. 第1の実施例において、1個の上層用培養容器ユニットを、下層一体型の培養容器函体に収容した状態を示す縦断面図である。In a 1st Example, it is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which accommodated one culture container unit for upper layers in the culture container box of a lower layer integrated type. 第1の実施例において、1個の上層用培養容器ユニットを、下層一体型の培養容器函体から分離した状態を示す縦断面図である。In a 1st Example, it is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which isolate | separated one culture container unit for upper layers from the culture container box of a lower layer integrated type. 第1の実施例に係る自動培養装置において、10個の再生組織を培養する時の全体流路回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of an entire flow path when 10 regenerated tissues are cultured in the automatic culture apparatus according to the first embodiment. 第1の実施例において、1個の上層用培養容器ユニットに対し、図3Aの全体流路回路図から関連する流路回路を抽出して示した図である。FIG. 3B is a diagram showing an associated channel circuit extracted from the overall channel circuit diagram of FIG. 3A for one upper layer culture vessel unit in the first example. 第1の実施例に係る培養容器を有する自動培養装置の制御機構を示した図である。It is the figure which showed the control mechanism of the automatic culture apparatus which has a culture container which concerns on a 1st Example. 第1の実施例において、本実施例の自動培養装置を用いて細胞の培養を実施する一連のプロトコルを示した図である。In 1st Example, it is the figure which showed a series of protocols which culture | cultivate a cell using the automatic culture apparatus of a present Example. 第1の実施例において、自動培養装置により細胞播種の制御を行うためのテーブルの一例を示した図である。In the 1st Example, it is the figure which showed an example of the table for controlling cell seeding with an automatic culture apparatus. 第1の実施例において、1個の上層用培養容器ユニットに対し、全体流路回路図から関連する部分を抽出した流路回路により、細胞播種時の培地及び空気の流れを示した図である。In 1st Example, it is the figure which showed the culture medium and the flow of air at the time of cell seeding | inoculation by the flow path circuit which extracted the relevant part from the whole flow path circuit diagram with respect to one culture container unit for upper layers. . 第1の実施例において、下層用培養容器に対する、細胞播種時の培地及び空気の流れを示した図である。In 1st Example, it is the figure which showed the culture medium and the flow of air at the time of cell seeding | inoculation with respect to the culture container for lower layers. 第1の実施例において、自動培養装置により、培地交換の制御を行うためのテーブルの一例を示した図である。In the 1st Example, it is the figure which showed an example of the table for controlling culture medium exchange by an automatic culture apparatus. 第1の実施例において、1個の上層用培養容器ユニットに対し、流路回路により、上層の培地交換時の培地及び空気の流れを示した図である。In 1st Example, it is the figure which showed the flow of the culture medium and air at the time of the culture medium exchange of an upper layer with a flow path circuit with respect to one culture container unit for upper layers. 上層の培地交換時の培地及び空気の流れを示した図である。It is the figure which showed the culture medium and the flow of air at the time of the culture medium exchange of an upper layer. 上層の培地交換時の培地及び空気の流れを示した図である。It is the figure which showed the culture medium and the flow of air at the time of the culture medium exchange of an upper layer. 上層の培地交換時の培地及び空気の流れを示した図である。It is the figure which showed the culture medium and the flow of air at the time of the culture medium exchange of an upper layer. 第1の実施例に係る、1個の上層用培養容器ユニットに対し、全体流路回路図から関連する部分を抽出した流路回路により、下層の培地交換時の培地及び空気の流れを示した図である。According to the first embodiment, the flow of the medium and the air during the exchange of the lower layer medium was shown by the flow path circuit that extracted the relevant part from the entire flow path circuit diagram for one upper culture container unit. FIG. 下層の培地交換時の培地及び空気の流れを示した図である。It is the figure which showed the culture medium at the time of lower layer culture medium exchange, and the flow of air. 下層の培地交換時の培地及び空気の流れを示した図である。It is the figure which showed the culture medium at the time of lower layer culture medium exchange, and the flow of air. 下層の培地交換時の培地及び空気の流れを示した図である。It is the figure which showed the culture medium at the time of lower layer culture medium exchange, and the flow of air. 本発明の第2の実施例に係る、下層用培養容器本体と別に検査用培養容器を並行して培養する、培養容器の平面図である。It is a top view of the culture container which culture | cultivates the culture container for a test separately from the culture container main body for lower layers based on the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例に係る、各上層用培養容器ユニットと下層用培養容器本体の間に蛇腹型の隔離膜を具備した培養容器の一部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a part of culture container which comprised the bellows type isolation film between each culture container unit for upper layers and the culture container main body for lower layers based on the 3rd Example of this invention. 第3の実施例において、培養容器から1個の上層用培養容器ユニットを無菌的に取り出す一連のプロトコルを示した図である。In the 3rd Example, it is the figure which showed a series of protocols which take out one culture container unit for upper layers from a culture container aseptically. 第3の実施例において、培養容器から1個の上層用培養容器ユニットを無菌的に取り出す一連のプロトコルを示した図である。In the 3rd Example, it is the figure which showed a series of protocols which take out one culture container unit for upper layers from a culture container aseptically. 第3の実施例において、培養容器から1個の上層用培養容器ユニットを無菌的に取り出す一連のプロトコルを示した図である。In the 3rd Example, it is the figure which showed a series of protocols which take out one culture container unit for upper layers from a culture container aseptically. 本発明の第4の実施例に係る、各上層用培養容器ユニットと下層用培養容器本体の間に蛇腹型の隔離膜を具備した培養容器の製造方法の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing method of the culture container which comprised the bellows type isolation film between each culture container unit for upper layers and the culture container main body for lower layers based on the 4th Example of this invention. 本発明の第5の実施例に係る、各上層用培養容器ユニットと下層用培養容器本体の間に蛇腹型の隔離膜を具備した培養容器の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the culture container which comprised the bellows type isolation membrane between each culture container unit for upper layers and the culture container main body for lower layers based on the 5th Example of this invention. 第5の実施例における、下層用培養容器本体に対する上層用培養容器ユニットの収容状態を説明するである。It is an accommodation state of the culture container unit for upper layers with respect to the culture container main body for lower layers in a 5th Example. 第5の実施例における、下層用培養容器本体に対する上層用培養容器ユニットの収容方法の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the accommodation method of the culture container unit for upper layers with respect to the culture container main body for lower layers in a 5th Example. 本発明の第6の実施例に係る、各上層用培養容器ユニットと下層用培養容器本体の間に蛇腹型の隔離膜を具備した培養容器の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the culture container which comprised the bellows type isolation membrane between each culture container unit for upper layers and the culture container main body for lower layers based on the 6th Example of this invention. 本発明の第7の実施例に係る、各上層用培養容器ユニットと下層用培養容器本体の間に蛇腹型の隔離膜を具備した培養容器の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the culture container which comprised the bellows type isolation membrane between each culture container unit for upper layers and the culture container main body for lower layers based on the 7th Example of this invention. 第7の実施例における、培養容器から1個の上層用培養容器ユニットを無菌的に取り出す状態を示した図である。It is the figure in the 7th Example which showed the state which takes out one culture container unit for upper layers aseptically from the culture container.

本発明の代表的な実施形態においては、培養容器は、内部に培養空間を有し、第一容器及び第二容器及びそれらの蓋部材を有した2層構造の閉鎖系培養容器であって、第一容器内には複数の第二容器を収容可能であり、第一容器には、培地の供給と、気体の供給及び排出をするための第二供給ポートと、培地を排出するための第二排出ポートとが接続される。また、第二容器の各々には、培地の供給と、気体の供給及び排出をするための第一供給ポートと、培地を排出するための第一排出ポートとが接続される。第一供給ポート及び第二供給ポートは、培地を培養容器に対して常に一方向へ流す流路として機能する。   In a typical embodiment of the present invention, the culture vessel is a two-layered closed culture vessel having a culture space inside and having a first vessel, a second vessel, and a lid member thereof, A plurality of second containers can be accommodated in the first container. The first container includes a second supply port for supplying a medium, supplying and discharging a gas, and a second container for discharging the medium. Two discharge ports are connected. Each of the second containers is connected to a first supply port for supplying a medium, supplying and discharging a gas, and a first discharge port for discharging the medium. A 1st supply port and a 2nd supply port function as a flow path which always flows a culture medium to one direction with respect to a culture container.

本発明の他の実施形態においては、内部に培養空間を有し、第一容器及び第二容器を有した2層構造の閉鎖系培養容器であって、第一容器内には複数の第二容器を収容可能であり、第一容器及び第二容器それぞれへ、細胞懸濁液または培地の供給と、空気の供給及び排出を行う第一の供給ポート及び第二の供給ポートを有し、さらに、第一容器及び第二容器それぞれから培地の排出と、空気の排出を行う第一の排出ポート及び第二の排出ポートを有する。そして、容器蓋部材と第一容器の間を接続し、その内部に当該第二容器を収容可能である伸長部材(隔離膜)を有した構成の培養容器を提供する。   In another embodiment of the present invention, a closed culture vessel having a two-layer structure having a culture space inside and having a first vessel and a second vessel, wherein a plurality of second vessels are contained in the first vessel. A container can be accommodated, and has a first supply port and a second supply port for supplying a cell suspension or a medium and supplying and discharging air to and from the first container and the second container, respectively. And a first discharge port and a second discharge port for discharging the medium and discharging the air from the first container and the second container, respectively. And the culture container of the structure which connected between the container lid member and the 1st container and had the expansion | extension member (isolation film) which can accommodate the said 2nd container in the inside is provided.

また、上記の目的を達成するため、本発明の他の実施形態においては、上記第一容器及び第二容器を備えた2層構造の閉鎖系培養容器を用いた自動培養装置おいて、培地が常に一方向に流れるように構成可能な流路回路と、この流路回路を制御する制御プロトコルとを採用している。すなわち、内部に培養空間を有する閉鎖系培養容器を用いる自動培養装置であって、細胞懸濁液が収容される細胞バッグと、培地が収容される培地バックと、培地を冷蔵保存する冷蔵庫と培地交換時に事前に培地を37℃に温めるヒーターと、細胞を培養する培養容器と、細胞懸濁液及び培地及び空気を送液/送気する流体移動制御機構部と、二酸化炭素等を供給源となるガスタンク及びガス濃度を調節するガス濃度調節部及び外界との気圧調整を行うフィルタと、流路の開閉を行う二方弁及び三方弁から成る。培養容器、細胞バッグ、培地バッグ、流体移動制御機構部等から構成される流路回路は恒温機の中に設置され、流路回路全体の温度が制御される。培養容器の培養環境は、制御装置により制御する。また、装置内には温度センサを設置し、内部温度をモニタリングする。加えて顕微鏡も設置し、細胞の生育状態を光学的に適宜モニタリングする。   In order to achieve the above object, in another embodiment of the present invention, in an automatic culture apparatus using a closed culture vessel having a two-layer structure including the first container and the second container, the medium is A flow path circuit that can be configured to always flow in one direction and a control protocol for controlling the flow path circuit are employed. That is, an automatic culture apparatus using a closed culture vessel having a culture space inside, a cell bag in which a cell suspension is stored, a medium bag in which a medium is stored, a refrigerator and a medium in which the medium is refrigerated and stored A heater for preliminarily warming the medium to 37 ° C. at the time of replacement, a culture vessel for culturing cells, a fluid movement control mechanism for feeding / feeding cell suspension, medium and air, and a source of carbon dioxide and the like A gas tank for adjusting the gas concentration, a filter for adjusting the atmospheric pressure with the outside, a two-way valve and a three-way valve for opening and closing the flow path. A flow path circuit including a culture container, a cell bag, a culture medium bag, a fluid movement control mechanism unit, and the like is installed in a thermostat, and the temperature of the entire flow path circuit is controlled. The culture environment of the culture vessel is controlled by a control device. In addition, a temperature sensor is installed in the device to monitor the internal temperature. In addition, a microscope is installed to monitor the state of cell growth optically as appropriate.

すなわち、上述した目的を達成する本発明の好適な態様の、内部に培養空間を有する閉鎖系培養容器を用いた自動培養装置おいて、培養容器内の第一容器への細胞播種時は、流体移動制御機構部により細胞懸濁液を細胞バッグから第一供給ポートを経由して第一容器へ供給しつつ、第二供給ポートから培養容器内の空気を外部へ排出する。培養容器内の第二容器への細胞播種時は、第一供給及び第二供給ポートの切り替え後、流体移動制御機構部により細胞懸濁液を細胞バッグから第二供給ポートを経由して第一容器へ供給しつつ、第一供給ポートから培養容器内の空気を外部へ排出する。尚、第一容器及び第二容器へ細胞播種を行う順番は任意である。   That is, in an automatic culture apparatus using a closed culture vessel having a culture space in the preferred embodiment of the present invention that achieves the above-described object, when seeding cells in the first vessel in the culture vessel, While the cell suspension is supplied from the cell bag to the first container via the first supply port by the movement control mechanism, the air in the culture container is discharged to the outside from the second supply port. At the time of cell seeding in the second container in the culture container, after switching between the first supply and the second supply port, the cell suspension is transferred from the cell bag to the first via the second supply port by the fluid movement control mechanism. While supplying the container, the air in the culture container is discharged to the outside from the first supply port. In addition, the order which seeds a cell to a 1st container and a 2nd container is arbitrary.

培養容器内の第一容器の培地交換時は、流体移動制御機構部により培地を培地バッグから第一供給ポートまで送液しつつ、第二供給ポートから培養容器内の空気を外部へ排出する。第一供給ポートまで達した培地は、保存時に4℃にて冷蔵状態であったが37℃まで温めるヒーターを経由しており、よってこの時点で温度は37℃である。第一供給ポートまで達している培地は、常に37℃に維持されている恒温槽内で、一時的に待機するため、培地の温度も37℃に維持される。次に、流体移動制御機構部により第一容器の古い培地を第一排出ポートから排出しつつ、第二供給ポートから培養容器内の空気を内部へ供給する。続いて、流体移動制御機構部により第一供給ポートにて待機している培地を第一容器内へ供給しつつ、第二供給ポートから培養容器内の空気を外部へ排出する。この操作は、第一排出ポートから排出した古い培地が第一容器から全量排出された直後より、開始する。第一排出ポートから排出した古い培地が排液バッグ等まで完全に送液することを完了させる必要はない。最後に、流路チューブ内にある第一排出ポートから排出した古い培地に対し、一部を排液回収バッグより回収し、残りを排液バッグへ排出する。以上により、第一容器内において、古い培地は新しい培地と混じることなく、排出することが可能となる。培地交換後の第一容器内の培地は、培地交換時に供給した新しい培地のみとなる。   At the time of exchanging the medium in the first container in the culture container, the medium in the culture container is discharged from the second supply port to the outside while the medium is fed from the medium bag to the first supply port by the fluid movement control mechanism. The medium that reached the first supply port was refrigerated at 4 ° C. during storage but passed through a heater that warms to 37 ° C., so the temperature is 37 ° C. at this point. Since the medium reaching the first supply port temporarily stands by in a constant temperature bath maintained at 37 ° C., the temperature of the medium is also maintained at 37 ° C. Next, while the old medium in the first container is discharged from the first discharge port by the fluid movement control mechanism, the air in the culture container is supplied to the inside from the second supply port. Subsequently, while the culture medium waiting at the first supply port is supplied into the first container by the fluid movement control mechanism, the air in the culture container is discharged to the outside from the second supply port. This operation is started immediately after the old medium discharged from the first discharge port is completely discharged from the first container. It is not necessary to complete the complete feeding of the old medium discharged from the first discharge port to the drain bag or the like. Finally, a part of the old medium discharged from the first discharge port in the channel tube is collected from the drainage collection bag, and the rest is discharged to the drainage bag. As described above, the old medium can be discharged in the first container without being mixed with the new medium. The medium in the first container after the medium exchange is only the new medium supplied at the time of the medium exchange.

培養容器内の第二容器の培地交換時は、第一容器の培地交換時に比べ、第一供給ポートと第二供給ポートの役割が入れ替わる。また、排出口は、第一容器では第一排出ポートであったのに対し、第二容器では第二排出ポートとなる。最初に、流体移動制御機構部により培地を培地バッグから第二供給ポートまで送液しつつ、第一ポートから培養容器内の空気を外部へ排出する。第二ポートまで達した培地の温度は、第一容器の時と同様に、一時的に待機するため、この時点で37℃を維持している。次に、流体移動制御機構部により第二容器の古い培地を第二排出ポートから排出しつつ、第一供給ポートから培養容器内の空気を内部へ供給する。続いて、流体移動制御機構部により第二供給ポートにて待機している培地を第二容器内へ供給しつつ、第一供給ポートから培養容器内の空気を外部へ排出する。この操作は、第二排出ポートから排出した古い培地が第一容器から全量排出された直後より、開始する。第二排出ポートから排出した古い培地が排液バッグ等まで完全に送液することを完了させる必要はない。最後に、流路チューブ内にある第二排出ポートから排出した古い培地に対し、一部を排液回収バッグより回収し、残りを排液バッグへ排出する。以上により、第一容器内と同様に、第二容器においても古い培地は新しい培地と混じることなく、排出することが可能となる。培地交換後の第二容器内の培地は、培地交換時に供給した新しい培地のみとなる。尚、第一容器及び第二容器に愛し培地交換を行う順番は任意である。   When the medium of the second container in the culture container is replaced, the roles of the first supply port and the second supply port are switched compared to when the medium of the first container is replaced. Further, the discharge port is the first discharge port in the first container, whereas it is the second discharge port in the second container. First, while the medium is fed from the medium bag to the second supply port by the fluid movement control mechanism, the air in the culture vessel is discharged from the first port to the outside. Since the temperature of the culture medium that has reached the second port temporarily stands by as in the case of the first container, it is maintained at 37 ° C. at this time. Next, while the old medium in the second container is discharged from the second discharge port by the fluid movement control mechanism, the air in the culture container is supplied to the inside from the first supply port. Subsequently, while the medium that is waiting at the second supply port is supplied to the second container by the fluid movement control mechanism, the air in the culture container is discharged to the outside from the first supply port. This operation starts immediately after the old medium discharged from the second discharge port is completely discharged from the first container. It is not necessary to complete the complete feeding of the old medium discharged from the second discharge port to the drain bag or the like. Finally, a part of the old medium discharged from the second discharge port in the channel tube is collected from the drainage collection bag, and the rest is discharged to the drainage bag. As described above, as in the first container, the old medium can be discharged in the second container without being mixed with the new medium. The medium in the second container after the medium exchange is only a new medium supplied at the time of the medium exchange. It should be noted that the order of exchanging the medium for the first container and the second container is arbitrary.

また培養途中において、例えば検査を目的として、培養容器に設置した伸長部材を用いることにより、第二容器を1個のみ無菌的な取り出しを可能とする。加えて1個のみを無菌的に取り出した後は、残された第一容器及び第二容器は、無菌性を維持した状態での培養を継続することが可能である。   Further, during the culture, for example, for the purpose of inspection, by using an elongating member installed in the culture container, only one second container can be removed aseptically. In addition, after aseptically removing only one, the remaining first container and second container can be continuously cultured while maintaining sterility.

以上の構成及びプロトコルにより、流路回路において培地は一方向に流れることになる。古い培地と新しい培地は混じり合わない。結果として、回収した古い培地に対する培地成分分析の精度も向上する。また、前述したとおり第一供給ポート及び第二供給ポートは、培地の送液及び気体の送気の機能を併せ持つ。よって、気体送気用の流路チューブを独立に設けた場合に比較し、閉鎖系培養容器に取り付けることになる流路チューブの数は経ることになる。そのため流路回路はより簡潔となる。さらに、培養途中において、無菌的に一部の培養容器を取り出すことが可能である。取り出した後の残りの培養容器も無菌性を維持するため、培養の継続が可能となる。   With the above configuration and protocol, the culture medium flows in one direction in the flow path circuit. Old and new media do not mix. As a result, the accuracy of medium component analysis on the collected old medium is also improved. Further, as described above, the first supply port and the second supply port have both the function of feeding the medium and feeding the gas. Therefore, the number of channel tubes to be attached to the closed culture vessel passes as compared with the case where the gas channel tube is provided independently. Therefore, the flow path circuit becomes simpler. Furthermore, it is possible to remove some culture containers aseptically during the culture. Since the remaining culture containers after removal also maintain sterility, the culture can be continued.

本発明に係る閉鎖系培養容器を用いた培養容器及び自動培養装置によれば、複数個を同時培養している細胞容器の中から、無菌的に1個の再生組織を取りだすことが可能である。残りの培養容器に対しては、継続して無菌的な培養が可能である。加えて、細胞播種工程及び培地交換工程において、培地は常に一方向に流れる。全量を交換する培地交換において、古い培地が新しい培地に混入しないようにするため、培養の再現性が向上する。回収した古い培地を用いた培地成分分析の分析精度が向上する。閉鎖系培養容器に取り付けた流路チューブは、送液と送気の機能を兼ねるため、流路回路は簡潔となる。
以下、本発明に係る自動培養装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
According to the culture container and the automatic culture apparatus using the closed culture container according to the present invention, one regenerated tissue can be aseptically taken out from the cell container in which a plurality of cells are co-cultured. . Aseptic culture can be continued for the remaining culture vessels. In addition, in the cell seeding process and the medium exchange process, the medium always flows in one direction. In the medium exchange for exchanging the entire amount, the old medium is not mixed with the new medium, so that the reproducibility of the culture is improved. Analysis accuracy of medium component analysis using the collected old medium is improved. Since the flow path tube attached to the closed culture vessel serves both as a liquid feeding and air feeding function, the flow path circuit is simplified.
Hereinafter, embodiments of an automatic culture apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

以下、本発明の第1の実施例に係る、複数の上層用培養容器ユニットを1つの下層用培養容器に収容した自動培養装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書において、自動培養装置の流路を流れる気体、液体、気体及び液体を総称して流体と呼ぶ場合がある。
図1Aは、図1BのA−A‘断面に相当する、培養容器の平面図であり、図1Bは、図1AのB−B‘断面に相当する、培養容器の縦断面図である。
本実施例の培養容器100は、再生組織を培養するための複数の上層用培養容器ユニット101(ここではa〜jの10個)が、フィーダー細胞を培養するための1個の下層一体型の培養容器函体102内に収容可能となっている。各上層用培養容器ユニット101は、逆円錐台の形状となっている。各上層用培養容器ユニット101は函型の培養容器函体102の上面の所定の複数の位置に設けられた開口部115を介して培養容器函体102の内部に収納され、各上層用培養容器ユニット101に対応する複数(ここでは10個)の容器蓋部材103が、各開口部115を塞ぐようにして下層用培養容器本体104の上面に各々ねじ等で固定されている。これによって、培養容器100に、容器蓋部材103と下層用培養容器本体(第二容器)104により囲まれた閉鎖空間110が形成され、各上層用培養容器ユニット(第一容器)101は、この閉鎖空間110内に保持される。なお、上層用培養容器ユニット101はフック構造等により容器蓋部材103へ設置し、必要に応じ簡便に取り出すことが可能になっている。また、図1Aの例では、複数の開口部115は、培養容器函体102の上面に平行に並んで設けられているが、千鳥状等、他の配列法でも良い。
Hereinafter, an automatic culture apparatus according to a first embodiment of the present invention in which a plurality of upper-layer culture container units are accommodated in one lower-layer culture container will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, gas, liquid, gas and liquid flowing through the flow path of the automatic culture apparatus may be collectively referred to as fluid.
1A is a plan view of a culture vessel corresponding to the AA ′ cross section of FIG. 1B, and FIG. 1B is a longitudinal cross-sectional view of the culture vessel corresponding to the BB ′ cross section of FIG. 1A.
The culture container 100 of the present embodiment includes a plurality of upper-layer culture container units 101 (10 a to j in this case) for culturing a regenerated tissue, and one lower-layer integrated type for culturing feeder cells. It can be accommodated in the culture container box 102. Each upper layer culture vessel unit 101 has an inverted truncated cone shape. Each upper layer culture container unit 101 is housed inside the culture container box 102 through openings 115 provided at a plurality of predetermined positions on the upper surface of the box-shaped culture container box 102, and each upper layer culture container unit 101. A plurality (10 in this case) of container lid members 103 corresponding to the unit 101 are fixed to the upper surface of the lower layer culture container main body 104 with screws or the like so as to close the openings 115. Thus, a closed space 110 surrounded by the container lid member 103 and the lower layer culture container body (second container) 104 is formed in the culture container 100, and each upper layer culture container unit (first container) 101 is It is held in the enclosed space 110. The upper layer culture vessel unit 101 is installed on the vessel lid member 103 by a hook structure or the like, and can be easily taken out as necessary. In the example of FIG. 1A, the plurality of openings 115 are provided in parallel to the upper surface of the culture vessel box 102, but other arrangement methods such as a staggered pattern may be used.

次に、下層一体型の培養容器100の基本的な構成要素を詳細に説明する。下層一体型の培養容器函体102の素材はポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリプロピレン等の可塑性と共に剛性を有するプラスチックである。本例では、下層一体型の培養容器函体の底面の形状が正方形である場合を示している。また、10個の上層用培養容器ユニット101を、縦に2個、横に5個並べた状態で、1つの培養容器函体102内に収容した例を示している。尚、上層用培養容器ユニット101の配置は、これに限定されるものではない。培養容器函体102を構成する容器蓋部材103、下層用培養容器本体104は、射出成形、切削加工等により形成される。   Next, basic components of the lower layer integrated culture vessel 100 will be described in detail. The material of the lower layer-integrated culture vessel box 102 is a plastic having rigidity as well as plasticity such as polycarbonate, polystyrene, and polypropylene. In this example, the case where the shape of the bottom face of the lower-layer integrated culture container box is square is shown. In addition, an example is shown in which ten upper-layer culture container units 101 are accommodated in one culture container box 102 in a state where two vertical and five horizontal culture container units 101 are arranged side by side. In addition, arrangement | positioning of the culture container unit 101 for upper layers is not limited to this. The container lid member 103 and the lower layer culture container body 104 constituting the culture container box 102 are formed by injection molding, cutting, or the like.

培養容器函体102の内部には上層用培養容器ユニット101を収容するが、この上層用培養容器ユニットとして例えば、一般に細胞培養に使用されるセルカルチャーインサート容器を使用する。セルカルチャーインサート容器は市販のものでよく、BD社製、コーニング社製、グライナー社製等があり、使用可能な製品は限定されない。また、セルシード社製の温度応答性セルカルチャーインサート容器への適用も可能である。セルカルチャーインサート容器等である上層用培養容器ユニット101の底面120は多孔性膜であり、例えば直径0.4μm程度の孔を多数有する。これにより、上層及び下層間にて、培地及び液性因子の移動が可能となる。孔の径は細胞よりも十分に小さいため、上層の細胞が、孔を通り下層へ移動することはない。また、その程度の大きさの孔であるため、培地及び液性因子が、例えば数分程度の短時間で急激に移動することはない。よって、上層用培養容器ユニット101内に培地等が入った状態で、上層用培養容器ユニットを持ち上げても、例えば数分以内であれば、内部の培地は保持される。なお、上層用培養容器ユニット101の上縁部と、培養容器函体102の上面に設けられた下層用培養容器本体104の開口部115との間には、相互に気体の流通を可能にするギャップ122が存在する。   The upper culture container unit 101 is accommodated in the culture container box 102. For example, a cell culture insert container generally used for cell culture is used as the upper culture container unit. Cell culture insert containers may be commercially available, such as those manufactured by BD, manufactured by Corning, manufactured by Greiner, etc., and usable products are not limited. Moreover, application to a temperature-responsive cell culture insert container manufactured by Cellseed is also possible. The bottom surface 120 of the upper-layer culture container unit 101, which is a cell culture insert container or the like, is a porous film, and has many holes with a diameter of about 0.4 μm, for example. Thereby, a culture medium and a liquid factor can be moved between the upper layer and the lower layer. Since the pore diameter is sufficiently smaller than the cells, the cells in the upper layer do not move through the pores to the lower layer. Moreover, since it is the hole of the magnitude | size, a culture medium and a liquid factor do not move rapidly in a short time of about several minutes, for example. Therefore, even if the upper culture container unit is lifted in a state where the culture medium or the like is contained in the upper culture container unit 101, the inner culture medium is retained within, for example, a few minutes. In addition, between the upper edge part of the culture container unit 101 for upper layers, and the opening part 115 of the culture container main body 104 for lower layers provided in the upper surface of the culture container box 102, mutual gas distribution is enabled. There is a gap 122.

セルカルチャーインサート容器等である上層用培養容器ユニット101では、細胞は上層用培養容器ユニット101の底面上にて播種、培養する。培養容器函体102では、細胞は下層用培養容器本体104の底面上にて播種、培養する。容器蓋部材103或いは下層用培養容器本体104には、Oリング等の弾性部材105が設けられる。これにより、細胞の培養容器100の外部から、気体や菌等を含む粒子は内部に混入しない。よって培養中において、培養容器100の内部は無菌性の維持が可能である。容器蓋部材103の下層用培養容器本体104への接続は、容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104に設けられたねじ同士を螺合させることにより固定する。この場合、容器蓋部材103を下層用培養容器本体104から取り外す際には、容器蓋部材103を回転させて取り外す。或いは、容器蓋部材103は、容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104に設けられた係合もしくは嵌合用の噛合部にて固定する。この場合、容器蓋部材103は回転させずに軸方向に持ち上げて取り外す。尚、容器蓋部材103の下層用培養容器本体104への固定方法は、これらの方法に限定されるものではない。   In the upper layer culture container unit 101 such as a cell culture insert container, the cells are seeded and cultured on the bottom surface of the upper layer culture container unit 101. In the culture container box 102, the cells are seeded and cultured on the bottom surface of the lower layer culture container body 104. The container lid member 103 or the lower layer culture container body 104 is provided with an elastic member 105 such as an O-ring. Thereby, the particle | grains containing gas, a microbe, etc. are not mixed inside from the exterior of the culture container 100 of a cell. Therefore, the inside of the culture vessel 100 can be maintained aseptic during culture. The connection of the container lid member 103 to the lower culture container body 104 is fixed by screwing screws provided on the container lid member 103 and the lower culture container body 104 together. In this case, when removing the container lid member 103 from the lower layer culture container body 104, the container lid member 103 is rotated and removed. Alternatively, the container lid member 103 is fixed by an engagement or fitting engagement portion provided in the container lid member 103 and the lower layer culture vessel main body 104. In this case, the container lid member 103 is lifted and removed in the axial direction without rotating. In addition, the fixing method to the culture container main body 104 for lower layers of the container lid member 103 is not limited to these methods.

下層用培養容器本体104には、培地供給と、空気/水蒸気の供給及び排出をするための、下層供給用接続突起構造(第二供給ポート)106をその一端に有する下層供給用流路107と、培地排出と、空気/水蒸気の排出をするための、下層排出用接続突起構造(第二排出ポート)108をその一端に有する下層排出用流路109を有する。下層供給用流路106の下層用培養容器本体104における位置は、導入する培地150の量により変えるべきであるが、導入された培地液面よりも上部であればよい。下層排出用流路109の下層用培養容器本体104における位置は、下層用培養容器本体104からの培地の排出に使用するため、下層用培養容器本体104の底面と下層排出用流路109の最下部が、同じ高さとなるよう設置することが望ましい。そうすることで、培地の排出効率の向上が可能となる。後述する図3Aに示した、本培養容器を回転させる回転機構により、培養容器を適宜傾けつつ培地を排出することで排出効率はより向上する。   The lower layer culture vessel main body 104 includes a lower layer supply flow path 107 having a lower layer supply connection projection structure (second supply port) 106 at one end thereof for supplying a medium and supplying and discharging air / water vapor. The lower layer discharge passage 109 has a lower layer discharge connection projection structure (second discharge port) 108 at one end thereof for discharging the medium and discharging air / water vapor. The position of the lower layer supply channel 106 in the lower layer culture vessel main body 104 should be changed depending on the amount of the medium 150 to be introduced, but may be any position above the level of the introduced medium liquid. The position of the lower layer discharge channel 109 in the lower layer culture vessel body 104 is used for discharging the medium from the lower layer culture vessel body 104. It is desirable to install the lower part at the same height. By doing so, the discharge efficiency of the culture medium can be improved. The discharging efficiency is further improved by discharging the medium while appropriately tilting the culture container by a rotating mechanism for rotating the main culture container shown in FIG. 3A described later.

各容器蓋部材103には、各上層用培養容器ユニット101に対し、培地供給と、空気/水蒸気の供給及び排出をするための、上層供給用接続突起構造(第一供給ポート)111をその一端に有する上層供給用流路112と、培地を排出するための、上層排出用接続突起構造(第一排出ポート)113をその一端に有する上層排出用流路114が設けられている。なお、図1AのB−B‘断面に相当する図1Bにおいて、上層供給用流路112と上層排出用流路114は前後に重なって表示されるべきものであるが、ここでは構成を分かり易くするために、上層供給用流路112と上層排出用流路114を左右に離して表示している(以下の図でも同じ)。   Each container lid member 103 has an upper layer supply connection projection structure (first supply port) 111 for supplying a culture medium and supplying / discharging air / water vapor to each upper layer culture container unit 101 at one end thereof. And an upper layer discharge flow path 114 having an upper layer discharge connection projection structure (first discharge port) 113 for discharging the culture medium at one end thereof. In FIG. 1B corresponding to the BB ′ cross section of FIG. 1A, the upper layer supply flow path 112 and the upper layer discharge flow path 114 should be displayed overlapping each other, but here the configuration is easy to understand. In order to do this, the upper layer supply channel 112 and the upper layer discharge channel 114 are separated from each other in the left-right direction (the same applies to the following drawings).

上層供給用流路111の容器蓋部材103における位置は、容器内に導入する培地の量によって変えるべきであるが、導入された培地液面よりも上部であればよい。上層排出用流路114の上層用培養容器ユニット101の底面における位置は、上層用培養容器ユニット101から培地の排出に使用するため、上層用培養容器ユニット101の底面と上層排出用流路114が、近接していることが望ましい。但し近接しすぎると、再生組織の製造において、細胞の増殖に従い上層排出用流路114が接触し、細胞の増殖に支障を及ぼす。口腔粘膜上皮細胞の場合、再生組織まで培養すると約数百μmの高さまで細胞は増殖する。よって、上層排出用流路114はそれよりも十分に高い位置まで、例えば約500μmまで、上層用培養容器ユニット101の底面への近接が可能である。近接が可能となる距離は、培養対象となる細胞の種類に合わせ決定する。培養液の排出時は、下層の培地交換時と同様に、図3Aにおける回転機構により適宜傾けつつ培地を排出することで、排出効率を向上させることが可能である。   The position of the upper layer supply channel 111 in the container lid member 103 should be changed depending on the amount of the medium to be introduced into the container, but may be any position above the introduced medium liquid level. Since the position of the upper layer culture vessel unit 101 on the bottom surface of the upper layer culture vessel unit 101 is used for discharging the medium from the upper layer culture vessel unit 101, the bottom surface of the upper layer culture vessel unit 101 and the upper layer ejection channel 114 are It is desirable to be close. However, if it is too close, in the production of the regenerated tissue, the upper layer discharge flow path 114 comes into contact with the growth of the cells, and this impedes the growth of the cells. In the case of oral mucosal epithelial cells, the cells grow to a height of about several hundred μm when cultured to regenerated tissue. Therefore, the upper layer discharge channel 114 can be close to the bottom surface of the upper layer culture vessel unit 101 up to a position sufficiently higher than that, for example, up to about 500 μm. The distance at which proximity is possible is determined according to the type of cells to be cultured. When the culture solution is discharged, the discharge efficiency can be improved by discharging the medium while being appropriately tilted by the rotation mechanism in FIG.

各容器蓋部材103に設置した上層供給用流路112及び上層排出用流路114は、細胞観察に可能な限り支障がないように配置する。細胞観察に支障がないとは、例えば細胞培養容器内を顕微鏡観察する際に、顕微鏡光軸を阻害しない形状を備え、また顕微鏡光軸を阻害しない位置に配置することを意味する。下層供給用流路107、下層排出用流路109、上層供給用流路112、上層排出用流路114は、流路の突起構造サイズに適合した内径を有する、シリコン等の弾性体からなる流路チューブが接続可能である。これにより、自動培養装置が有する流路回路に接続することができる。   The upper layer supply flow path 112 and the upper layer discharge flow path 114 installed in each container lid member 103 are arranged so as not to interfere with cell observation as much as possible. When there is no hindrance in cell observation, for example, when the inside of a cell culture container is observed with a microscope, it means that the cell is provided with a shape that does not inhibit the microscope optical axis and is arranged at a position that does not inhibit the microscope optical axis. The lower layer supply flow path 107, the lower layer discharge flow path 109, the upper layer supply flow path 112, and the upper layer discharge flow path 114 are flows made of an elastic body such as silicon having an inner diameter suitable for the protrusion structure size of the flow path. Road tube is connectable. Thereby, it can connect to the channel circuit which an automatic culture apparatus has.

培養時においては、上層用培養容器ユニット101には上皮系細胞を播種し、下層用培養容器本体104にはフィーダー細胞を播種する。但し、用途においては別の細胞を播種したり、細胞を播種しないまま培養したりすることもある。細胞を播種しないまま培養する例として、上層用培養容器ユニット101に上皮系細胞を播種し、下層用培養容器本体104には細胞を播種せず培地のみとすることで、フィーダー細胞なしに培養可能であることが報告されている。   At the time of culture, epithelial cells are seeded in the upper culture container unit 101, and feeder cells are seeded in the lower culture container main body 104. However, in some applications, other cells may be seeded or cultured without seeding the cells. As an example of culturing without seeding cells, it is possible to culture without feeder cells by seeding epithelial cells in the upper layer culture vessel unit 101 and not seeding cells in the lower layer culture vessel body 104. It has been reported that.

図2A、図2Bにより、1個の上層用培養容器ユニットに着目して、細胞培養容器の構成を説明する。図2Aは、1個の上層用培養容器ユニットを、培養容器函体102内に収容した状態を拡大して示しており、図2Bは、1個の上層用培養容器ユニットを培養容器函体から分離した状態を示している。なお、上層用培養容器ユニット101はその上端に外周縁部1010を有し、この外周縁部1010が容器蓋部材103の内方向突出部1030上に保持されている。この内方向突出部1030は、下層用培養容器本体104の開口部115の周囲に設けられた環状突出部1040上に保持されている。各容器蓋部材103の外周部と下層用培養容器本体104の環状突出部1040の外周部には、ねじ構造1050A,1050Bが設けられており、このねじ構造により容器蓋部材103が下層用培養容器本体104に固定される。なお、固定方法は、螺合に限定されるものではなく、係合、嵌合、その他いずれの手段でもよい。   With reference to FIG. 2A and FIG. 2B, the configuration of the cell culture container will be described by focusing on one upper layer culture container unit. FIG. 2A shows an enlarged state in which one upper layer culture container unit is accommodated in the culture container box 102, and FIG. 2B shows one upper layer culture container unit from the culture container box. The separated state is shown. The upper culture container unit 101 has an outer peripheral edge portion 1010 at the upper end thereof, and the outer peripheral edge portion 1010 is held on the inward protruding portion 1030 of the container lid member 103. The inward protruding portion 1030 is held on an annular protruding portion 1040 provided around the opening 115 of the lower layer culture vessel body 104. Screw structures 1050A and 1050B are provided on the outer peripheral portion of each container lid member 103 and the outer peripheral portion of the annular projecting portion 1040 of the lower layer culture vessel main body 104, and the container lid member 103 is provided with the lower layer culture vessel by this screw structure. It is fixed to the main body 104. The fixing method is not limited to screwing, and any means such as engagement, fitting, or the like may be used.

このように、細胞を保持、培養するための培養容器100は、培地及び細胞、または培地のみを収容する上層用培養容器ユニット101と、この上層用培養容器ユニットを収容し培地及び細胞、または培地のみを収容する一体型の下層用培養容器本体104と、各上層用培養容器ユニット及び下層用培養容器を封止する容器蓋部材103を有しており、この培養容器の外面に流路回路と接続可能な上層供給用流路112、下層供給用流路107、上層排出用流路114、及び、下層排出用流路109を備え、この各上層用培養容器ユニットへの培地の排出または供給、あるいは下層用培養容器に対する排出または供給を行う場合に、送液を制御する手段により連通状態が切り替えられる。後で述べるように、上層供給用流路112及び下層供給用流路107は、細胞懸濁液/培地は培養容器100に対して常に一方向へ流れ、気体は双方向に流れる。   As described above, the culture container 100 for holding and culturing the cells includes the culture container unit 101 for accommodating only the culture medium and the cells, or the culture medium, and the culture medium and cells or the culture medium for accommodating the culture container unit for the upper layer And a container lid member 103 for sealing each upper layer culture container unit and the lower layer culture container, and a flow path circuit and an outer surface of the culture container. A connectable upper layer supply channel 112, a lower layer supply channel 107, an upper layer discharge channel 114, and a lower layer discharge channel 109, and discharge or supply of the medium to each of the upper layer culture container units; Or when discharging | emitting or supplying with respect to the culture container for lower layers, a communication state is switched by the means which controls liquid feeding. As will be described later, in the upper layer supply channel 112 and the lower layer supply channel 107, the cell suspension / medium always flows in one direction with respect to the culture vessel 100, and the gas flows in both directions.

次に、図3Aは、10個の再生組織を培養する時の全体流路回路図である。図3Bは、1個の上層用培養容器ユニットに対し、全体流路回路図から関連する流路回路を抽出して示したものである。   Next, FIG. 3A is an overall flow path circuit diagram when 10 regenerated tissues are cultured. FIG. 3B shows an associated channel circuit extracted from the entire channel circuit diagram for one upper-layer culture container unit.

図3Aを用いて、10枚の上層用培養容器ユニット101を収容する下層一体型の培養容器100を培養する時の全体流路を説明する。培養対象は、角膜上皮細胞、口腔粘膜上皮細胞、表皮細胞等の上皮系細胞である。下層一体型の培養容器100は、図1A、図1Bで説明した通り、上皮系細胞を培養する層と、上皮系細胞のための成長因子を産出するフィーダー細胞を培養する層から成る、2層構造である。2種類の細胞を用いるため、細胞バッグ203、204は2種類となる。また、細胞播種時において2種類の細胞が混じらないようにするため、播種するための流路回路は分ける。本図では、細胞バッグ202に対し上皮系細胞を入れ、破線で示された第一流路回路(1)205を通過し、10枚の上層用培養容器ユニット101(A〜J)へ順次播種する。細胞バッグ203に対しては、フィーダー細胞を入れ、実線で示された第二流路回路204を通過し、下層一体型の培養容器函体102へ播種する。細胞播種時は、細胞バッグ202、203から、それぞれの細胞懸濁液を培養容器100まで送液する。   With reference to FIG. 3A, the entire flow path when culturing the lower layer integrated culture container 100 that accommodates the ten upper-layer culture container units 101 will be described. The culture target is epithelial cells such as corneal epithelial cells, oral mucosal epithelial cells, and epidermal cells. As described with reference to FIGS. 1A and 1B, the lower layer integrated culture vessel 100 is composed of two layers including a layer for culturing epithelial cells and a layer for culturing feeder cells that produce growth factors for epithelial cells. Structure. Since two types of cells are used, the cell bags 203 and 204 are of two types. Further, in order to prevent two types of cells from being mixed at the time of cell seeding, the flow path circuit for seeding is divided. In this figure, an epithelial cell is put into the cell bag 202, passes through the first flow path circuit (1) 205 indicated by a broken line, and is sequentially seeded in 10 upper culture container units 101 (A to J). . Feeder cells are put into the cell bag 203, pass through the second flow path circuit 204 indicated by a solid line, and seeded into the lower layer integrated culture container box 102. At the time of cell seeding, each cell suspension is sent from the cell bags 202 and 203 to the culture vessel 100.

即ち、細胞バッグ202及び培地バッグ211が、第一の流路回路205、電磁弁206B、206D、流体移動制御機構部(チューブポンプ)208A、第一の流路回路221、第一の電磁弁307(二方弁A〜J)を介して上層用培養容器ユニット101(A〜J)の流路(第一供給ポート)111に接続されている。第一の流路回路205は、多分岐部209Aにより10個の上層用培養容器ユニットに対応する第一の流路回路221に分岐している。細胞バッグ203及び培地バッグ211が、第二の流路回路204、電磁弁206C、206E、流体移動制御機構部(チューブポンプ)208B、第二の流路回路22)を介して培養容器函体102の流路(第二供給ポート)106に接続されている。一方、各上層用培養容器ユニット101の流路(第一排出ポート)113は、第一の流路回路223、流体移動制御機構部208C、三方弁207Aを介して排液バッグ213、排液回収バッグ214Aに接続されている。第一の流路回路を構成する10個の分岐路(223)が多分岐部209Bで1つにまとめられている。また、培養容器函体102の流路(第二排出ポート)108は、第二の流路回路224、流体移動制御機構部208D、三方弁207Bを介して排液バッグ213、排液回収バッグ214Bに接続されている。なお、212はヒーター、215A,215Bはガス供給部、216はガス濃度調整部、217はフィルタである。   That is, the cell bag 202 and the culture medium bag 211 are composed of the first flow path circuit 205, the electromagnetic valves 206B and 206D, the fluid movement control mechanism (tube pump) 208A, the first flow path circuit 221 and the first electromagnetic valve 307. It is connected to the flow path (first supply port) 111 of the upper layer culture vessel unit 101 (A to J) via the (two-way valves A to J). The first channel circuit 205 is branched to the first channel circuit 221 corresponding to the ten upper-layer culture container units by the multi-branch portion 209A. The cell bag 203 and the culture medium bag 211 are connected to the culture container box 102 via the second flow path circuit 204, the electromagnetic valves 206C and 206E, the fluid movement control mechanism (tube pump) 208B, and the second flow path circuit 22). The flow path (second supply port) 106 is connected. On the other hand, the flow path (first discharge port) 113 of each upper layer culture vessel unit 101 is connected to the drainage bag 213, the drainage collection via the first flow path circuit 223, the fluid movement control mechanism 208C, and the three-way valve 207A. It is connected to the bag 214A. Ten branch paths (223) constituting the first flow path circuit are combined into one at the multi-branch portion 209B. The flow path (second discharge port) 108 of the culture container box 102 is connected to the drainage bag 213 and the drainage recovery bag 214B via the second flow path circuit 224, the fluid movement control mechanism 208D, and the three-way valve 207B. It is connected to the. In addition, 212 is a heater, 215A and 215B are gas supply units, 216 is a gas concentration adjusting unit, and 217 is a filter.

このように、第一の流路回路(205、221、223)及び第二の流路回路(204、222、224)において、各二方弁206、307、各流体移動制御機構部208、各三方弁207は、予め与えられた制御プロトコルにより、所定のシーケンスに基づいて制御される。これにより、培養容器100に対して培地が常に一方向に流れ、かつ、古い培地を排出後に新しい培地を供給するように、流路回路が制御される。   Thus, in the first channel circuit (205, 221, 223) and the second channel circuit (204, 222, 224), the two-way valves 206, 307, the fluid movement control mechanism 208, The three-way valve 207 is controlled based on a predetermined sequence by a control protocol given in advance. Thereby, the flow path circuit is controlled so that the culture medium always flows in one direction with respect to the culture container 100 and the new culture medium is supplied after the old culture medium is discharged.

図3Bは、図3Aに示した培養容器100において、1個の上層用培養容器ユニットと下層用培養容器本体に関連する部分を抽出したものである。   FIG. 3B shows a portion extracted from the culture vessel 100 shown in FIG. 3A that is related to one upper-layer culture vessel unit and lower-layer culture vessel body.

本図を用い、細胞播種及び培地交換のプロトコルについて説明する。図3Aでは、多分岐部209Aにより、10個の上層用培養容器ユニットへ流路は分岐している。図3Bでは、多分岐部209Aから1個の上層用培養容器ユニット101へ流路がつながった場合を示している。また、図3Bでは細胞懸濁液/培地と空気の流れる向きを示している。上層供給用流路221及び下層供給用流路222において、細胞懸濁液/培地は、培養容器100(101、104)の外側から内側への方向のみに流れる。一方、空気は双方的に流れる。それに対し上層排出用流路114及び下層排出用流路109においては、細胞懸濁液/培地、空気は共に、培養容器100の内側から外側への方向のみに流れる。   The protocol for cell seeding and medium exchange will be described using this figure. In FIG. 3A, the multi-branch portion 209A branches the flow path to ten upper-layer culture container units. FIG. 3B shows a case where the flow path is connected from the multi-branch portion 209A to one upper culture container unit 101. FIG. 3B shows the direction of cell suspension / medium and air flow. In the upper layer supply channel 221 and the lower layer supply channel 222, the cell suspension / medium flows only in the direction from the outside to the inside of the culture vessel 100 (101, 104). On the other hand, air flows in both directions. On the other hand, in the upper layer discharge channel 114 and the lower layer discharge channel 109, both the cell suspension / medium and air flow only in the direction from the inside to the outside of the culture vessel 100.

送液時は、事前に所定の二方弁(206、307)、三方弁(207)の開閉を行う。そして流体移動制御機構部208を作動させ、流量、送液時間を制御しつつ送液する。送液された細胞懸濁液は、上皮系細胞の場合、多分岐部209Aにおいて、細胞播種を行う上層用培養容器ユニット101へ分岐する。事前に、送液対象となる上層用培養容器ユニットに連結する流路回路に設置された二方弁、三方弁は開いて送液可能な状態にする。一方、送液対象ではない培養容器に連結する流路回路に設置された二方弁、三方弁は閉じて送液不可能な状態にする。細胞播種は、10個の上層用培養容器ユニット101及び下層一体型の培養容器函体102に対し、順次実施する。全てに対し播種終了後、下層一体型の培養容器函体102の下部に取り付けた回転機構311を作動させる。細胞播種時及び細胞培養時において培養容器は水平状態を保持しているが、細胞播種直後、培地交換時は、培養容器を傾ける。細胞播種時は連続的に揺動させることにより、播種後の細胞の分布を一様化する。その後、培養容器を水平状態に戻し、その状態で培養を行う。   At the time of liquid feeding, predetermined two-way valves (206, 307) and three-way valve (207) are opened and closed in advance. Then, the fluid movement control mechanism unit 208 is operated to feed the liquid while controlling the flow rate and the liquid feeding time. In the case of epithelial cells, the sent cell suspension branches to the upper layer culture container unit 101 for cell seeding at the multi-branch portion 209A. In advance, the two-way valve and the three-way valve installed in the flow path circuit connected to the culture container unit for the upper layer to be fed are opened so that the feeding can be performed. On the other hand, the two-way valve and the three-way valve installed in the flow path circuit connected to the culture vessel that is not the liquid feeding target are closed so that the liquid feeding is impossible. Cell seeding is sequentially performed on the ten upper-layer culture container units 101 and the lower-layer integrated culture container box 102. After all seeding is completed, the rotating mechanism 311 attached to the lower part of the lower layer integrated culture container box 102 is operated. Although the culture container is kept horizontal during cell seeding and cell culture, the culture container is tilted immediately after cell seeding and when changing the medium. By continuously rocking at the time of cell seeding, the distribution of cells after seeding is made uniform. Thereafter, the culture vessel is returned to a horizontal state and cultured in that state.

培養期間中、培地交換時を所定の日時に実施する。上皮系細胞の場合、1−3日程度に1回の頻度で一般に実施する。細胞播種、培地交換時以外の培養中は、流路回路が設置されている恒温機内の温度を37℃に維持する。これにより、培養容器内の温度も37℃に維持する。また、必要に応じCO等をガス供給部215から供給する。濃度はガス濃度調整部にて行う。例えば、培養容器内部へ、COが5%含まれた気体を適宜送気する。培養対象の細胞種、使用している培地の種類に応じて気体組成と送気スケジュールは決定する。加えて、流路回路外部から気体を取り込んだり、流路回路内部の気圧を調整したりする場合は、フィルタを介して行う。フィルタは、例えば0.22μm以上の粒子を通さない品質のものを使用する。During the culture period, the medium is changed at a predetermined date and time. In the case of epithelial cells, it is generally performed once every 1-3 days. During culturing other than during cell seeding and medium exchange, the temperature in the thermostatic chamber in which the flow path circuit is installed is maintained at 37 ° C. Thereby, the temperature in a culture container is also maintained at 37 degreeC. Further, CO 2 or the like is supplied from the gas supply unit 215 as necessary. The concentration is performed by a gas concentration adjusting unit. For example, a gas containing 5% CO 2 is appropriately sent into the culture vessel. The gas composition and the air supply schedule are determined according to the cell type to be cultured and the type of medium used. In addition, when taking in gas from the outside of the flow path circuit or adjusting the pressure inside the flow path circuit, it is performed through a filter. For example, a filter having a quality that does not pass particles of 0.22 μm or more is used.

流路回路において上層用培養容器ユニット101の前後には、無菌脱着部1103を取り付ける。培養中は、流路チューブと同様に送液が可能である。前日検査等で培養容器を1個のみ取り外し、残りの培養容器は無菌性を維持したまま培養を継続する際、無菌脱着部1103を使用し、上層用培養容器ユニットを流路回路から切り離す。続いて、前述した方法により、下層用培養容器本体から上層用培養容器ユニットを無菌的に取り出す。無菌脱着部により取り外した後の流路回路は、培養容器が取り外した場所に残された無菌脱着部1103により、流路チューブは閉じた状態を維持する。これにより、前日検査のため培養容器を取り外しても、残された培養容器に対して培養を継続可能となる。   Aseptic desorption parts 1103 are attached before and after the upper layer culture container unit 101 in the flow path circuit. During culturing, liquid can be fed in the same manner as the channel tube. When the culture is continued while maintaining the sterility of the remaining culture containers, the culture container unit for the upper layer is separated from the flow path circuit by using the aseptic detachment part 1103 when the culture is continued while maintaining the sterility. Subsequently, the upper layer culture container unit is aseptically removed from the lower layer culture container body by the method described above. The flow path circuit after being removed by the aseptic desorption section maintains the closed state of the flow path tube by the aseptic desorption section 1103 left at the place where the culture container was removed. Thereby, even if it removes a culture container for a test | inspection on the previous day, culture | cultivation can be continued with respect to the remaining culture container.

図4は、閉鎖系の培養容器100を有する自動培養装置の制御機構を示したブロック図である。制御装置1402により制御される各構成要素が、恒温機1403の内部に配置された培養容器1401に接続されている。なお、恒温槽1403中に配置されるものは、各実施例で説明する閉鎖系培養容器101、104等の培養容器、或いは自動培養装置内に設置された当該培養容器であることは言うまでもない。   FIG. 4 is a block diagram showing a control mechanism of an automatic culture apparatus having a closed culture vessel 100. Each component controlled by the control device 1402 is connected to a culture vessel 1401 arranged inside the thermostatic device 1403. Needless to say, what is placed in the thermostat 1403 is a culture vessel such as the closed culture vessels 101 and 104 described in each embodiment, or the culture vessel installed in an automatic culture apparatus.

図4において、制御装置1402には、恒温機1403の温度を制御するための温度調節部1404と、温度センサ1406と、ガス供給部1405を有し培養容器内のガス濃度を制御するためのガス濃度調節部1411と、培養容器内の培養液を自動で交換するための、各流路回路構成要素に接続された流路チューブを有する流体移動制御1407と、それぞれの構成要素の動作を制御することを目的とした細胞観察用の顕微鏡1408と、CO・Oセンサ(図示略)とが接続されている。In FIG. 4, the control device 1402 includes a temperature adjustment unit 1404 for controlling the temperature of the thermostatic device 1403, a temperature sensor 1406, and a gas supply unit 1405, and a gas for controlling the gas concentration in the culture vessel. Concentration adjustment unit 1411, fluid movement control 1407 having a channel tube connected to each channel circuit component for automatically exchanging the culture medium in the culture vessel, and controlling the operation of each component For this purpose, a microscope 1408 for cell observation and a CO 2 / O 2 sensor (not shown) are connected.

制御装置1402、表示画面1410及びデータベース1412は、CPU(CentrAl Processing Unit;中央処理部)から成る処理部、記憶部や、ディスプレイ装置、キーボードから成る入出力部等を備えた通常のコンピュータの、処理部および記憶部とディスプレイ装置の表示部にそれぞれ対応している。制御装置14022は、記憶部で記憶された各種プログラムを、処理部としてのCPU上で動作させる。これにより、温度調整部1404、ガス供給部1405、流体移動制御機構部1407、顕微鏡1408、CO・Oセンサ、ガス濃度調整部1411、細胞・培地・排液・排液回収バッグ1409により、恒温機1403中の培養環境を制御し、培養容器1401中での所定の培養工程の実施を可能とする。The control device 1402, the display screen 1410, and the database 1412 are processed by a normal computer including a processing unit including a CPU (CentrAl Processing Unit), a storage unit, a display device, an input / output unit including a keyboard, and the like. And the display unit of the display device. The control device 14022 operates various programs stored in the storage unit on the CPU as a processing unit. Accordingly, the temperature adjustment unit 1404, the gas supply unit 1405, the fluid movement control mechanism unit 1407, the microscope 1408, the CO 2 / O 2 sensor, the gas concentration adjustment unit 1411, the cell / medium / drainage / drainage collection bag 1409, The culture environment in the thermostat 1403 is controlled, and a predetermined culture process in the culture container 1401 can be performed.

ガス濃度調節部1411は、培養容器1401に直接接続されている必要はない。温度調節部1404、ガス濃度調節部1411と、CO・Oセンサが恒温機1403に接続された構成でも構わない。この構成の場合、細胞培養容器1401へは容器外から気体を供給する必要があるため、細胞培養容器1401の蓋部の一部に、ポリカーボネイトやポリスチレン、ポリメチルペンテン等のガス透過性を有した透明な薄膜を溶着し、細胞培養容器1401内部のガス交換を可能とすることで、細胞培養を可能とすることができる。The gas concentration adjusting unit 1411 does not need to be directly connected to the culture vessel 1401. The temperature controller 1404, the gas concentration controller 1411, and the CO 2 / O 2 sensor may be connected to the thermostat 1403. In the case of this configuration, since it is necessary to supply gas to the cell culture container 1401 from outside the container, a part of the lid of the cell culture container 1401 has gas permeability such as polycarbonate, polystyrene, polymethylpentene and the like. Cell culture can be performed by depositing a transparent thin film to enable gas exchange inside the cell culture vessel 1401.

以上の構成を有する本実施例の自動培養装置を用い、細胞を培養する時の一連の培養手順について説明する。図5は、自動培養装置の動作を説明するためのフローチャートである。以下、自動培養装置の動作を説明する。尚、使用する培養容器の数を増やす場合は、流路の多分岐部において、並列に培養容器を並べればよい。またその場合の培養手順は、以下に示す操作を各培養容器に対して順々に実施すればよい。   A series of culture procedures when culturing cells using the automatic culture apparatus of the present embodiment having the above configuration will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the automatic culture apparatus. Hereinafter, the operation of the automatic culture apparatus will be described. In addition, what is necessary is just to arrange | position a culture container in parallel in the multi-branch part of a flow path, when increasing the number of culture containers to be used. Moreover, the culture | cultivation procedure in that case should just perform operation shown below with respect to each culture container in order.

まず、自動培養装置を起動させ(ステップS1)、スケジュール決定する(ステップS2)。さらに、適切な二方弁及び三方弁の開閉を行った後、流体移動制御機構部を作動させ、培養容器へ播種を行い(ステップS3)、培養容器で細胞の培養(ステップS4)、及び、顕微鏡による観察を行う(ステップS5)。細胞か正常な状態か判定し(ステップS6)、正常であれば培養容器の培地交換を行う(ステップS7)。その後、移植直前の培養及び培地交換を行う(ステップS8〜S10)を行う。さらに、移植用組織の回収(ステップS11)を行い、一連の処理を終了する(ステップS12)。   First, the automatic culture apparatus is activated (step S1), and the schedule is determined (step S2). Further, after opening and closing the appropriate two-way valve and three-way valve, the fluid movement control mechanism is operated, seeding the culture vessel (step S3), culturing the cells in the culture vessel (step S4), and Observation with a microscope is performed (step S5). It is determined whether the cell is in a normal state (step S6). If it is normal, the culture medium in the culture vessel is replaced (step S7). Thereafter, culture and medium exchange just before transplantation are performed (steps S8 to S10). Further, the transplanted tissue is collected (step S11), and the series of processes is terminated (step S12).

次に、培養容器で細胞の培養(ステップS4)、培地交換(ステップS7)、及び、移植直前の培養及び培地交換(ステップS10)に関し、自動培養装置の制御プロトコルを説明する。なお、検査用組織の回収(ステップS9)は実施例2以下で述べる培養容器で実施されるのが望ましいので、ここでは説明を省略する。   Next, the control protocol of the automatic culture apparatus will be described with respect to cell culture (step S4), culture medium exchange (step S7), culture immediately before transplantation, and culture medium exchange (step S10). Note that the collection of the test tissue (step S9) is preferably performed in the culture vessel described in Example 2 and later, and therefore the description thereof is omitted here.

まず、閉鎖系培養容器100への播種について説明する。
図6は、データベース1412に保持された、培養容器100への播種時制御用のテーブル600の一例を示す図である。図中、黒丸印が電磁弁206、207、307の開(オン)及びポンプ208の動作状態、×印が電磁弁の閉(オフ)及びポンプの停止状態を示している(以下、同じ)。
まず、10個の上層用培養容器ユニット101(101A〜101J)の各々への播種のために、二方弁(電磁弁)206、307、三方弁(電磁弁)207、流体移動制御機構部(チューブポンプ)208等が、テーブル600で与えられる所定のシーケンスに従い、制御される。例えば、各上層用培養容器の容量が2mlであった場合、上層用培養容器101Aに対する播種のために、30秒かけて各弁やポンプを制御し、それに続いて、上層用培養容器101Bに対する播種のために、30秒かけて一連の処理がなされ、以下、同様にして、上層用培養容器101Jまで、播種のための処理がなされる。
First, seeding in the closed culture vessel 100 will be described.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a table 600 for controlling seeding in the culture vessel 100 held in the database 1412. In the figure, black circles indicate the opening (ON) of the solenoid valves 206, 207, and 307 and the operating state of the pump 208, and X indicates the closing (OFF) of the solenoid valve and the stopped state of the pump (hereinafter the same).
First, two-way valves (solenoid valves) 206 and 307, three-way valves (solenoid valves) 207, a fluid movement control mechanism unit (see FIG. 1) for seeding each of the ten upper-layer culture container units 101 (101A to 101J). (Tube pump) 208 and the like are controlled according to a predetermined sequence given by table 600. For example, when the volume of each upper layer culture container is 2 ml, each valve and pump are controlled for 30 seconds for seeding the upper layer culture container 101A, and then seeding to the upper layer culture container 101B. Therefore, a series of processing is performed over 30 seconds, and thereafter, processing for seeding is performed in the same manner up to the upper layer culture vessel 101J.

最後に、下層すなわち一体型の培養容器函体102への播種のために、二方弁(電磁弁)206、307、三方弁(電磁弁)207、流体移動制御機構部(チューブポンプ)208等が、テーブル600で与えられる所定のシーケンスに従い、制御される。一例として、下層用培養容器本体104の容量が30mlであった場合は450秒かけて、一連の処理がなされ、50mlであった場合は750秒かけて、一連の処理がなされる。   Finally, two-way valves (solenoid valves) 206 and 307, three-way valves (solenoid valves) 207, fluid movement control mechanisms (tube pumps) 208, etc. for seeding in the lower layer, that is, the integrated culture vessel box 102 Are controlled in accordance with a predetermined sequence given in the table 600. As an example, when the volume of the culture container main body 104 for the lower layer is 30 ml, a series of processing is performed over 450 seconds, and when it is 50 ml, a series of processing is performed over 750 seconds.

図7Aにより、上層へ細胞播種するプロトコルを示す。図に示すように、細胞バッグ202から上層供給用流路221を経由して1つの上層用培養容器101内へ送液する。この時、事前に培地及び空気が流れる流路上の二方弁はあらかじめ開いた状態にする。それ以外のものは閉じた状態にする。その状態で、流体移動制御機構部208A及び208Bを作動させ、送液及び送気を実施する。すなわち、細胞バッグ202が、第一の流路回路(205)、電磁弁206B、流体移動制御機構部208A、第一の流路回路(221)、第二の電磁弁307を介して上層用培養容器101の流路(第一供給ポート)111に接続され、上層用培養容器101に対して細胞播種が実施される。この時同時に、下層供給用流路107より下層用培養容器本体104内の空気を培養容器外へ排出する。空気は、最終的にフィルタ217Aより流路外へ排出する。すなわち、下層用培養容器本体104は、その流路(第二供給ポート)106が第二の流路回路(222)、流体移動制御機構部208B、第二の流路回路(204)、電磁弁206Aを介してフィルタ217Aに接続される。上層用培養容器101と下層用培養容器本体104との間には、相互に気体の流通を可能にするギャップが存在するので、上層用培養容器内の気体は第二の流路回路及びフィルタ217Aを介して排気される。所定量を送液し終えたら終了する。他の上層用培養容器101に対しても、同様にして、細胞播種を実施する。なお、ここでは、細胞播種を上層、下層の順に実施しているが、その順番は任意である。   FIG. 7A shows a protocol for seeding cells into the upper layer. As shown in the figure, the solution is fed from the cell bag 202 into one upper layer culture vessel 101 via the upper layer supply channel 221. At this time, the two-way valve on the flow path through which the culture medium and air flow is previously opened. Keep everything else closed. In this state, the fluid movement control mechanisms 208A and 208B are operated to carry out liquid feeding and air feeding. That is, the cell bag 202 is cultured in the upper layer via the first flow path circuit (205), the electromagnetic valve 206B, the fluid movement control mechanism 208A, the first flow path circuit (221), and the second electromagnetic valve 307. It is connected to the flow path (first supply port) 111 of the container 101, and cell seeding is performed on the upper layer culture container 101. At the same time, air in the lower layer culture vessel body 104 is discharged from the lower layer supply channel 107 to the outside of the culture vessel. The air is finally discharged out of the flow path from the filter 217A. That is, in the lower layer culture vessel body 104, the flow path (second supply port) 106 has a second flow path circuit (222), a fluid movement control mechanism 208B, a second flow path circuit (204), an electromagnetic valve. It is connected to the filter 217A via 206A. Since there is a gap between the upper layer culture vessel 101 and the lower layer culture vessel body 104 that allows gas to flow between each other, the gas in the upper layer culture vessel is supplied to the second channel circuit and the filter 217A. It is exhausted through. When the predetermined amount has been delivered, the process ends. Cell seeding is carried out in the same manner for the other upper-layer culture vessels 101. Here, cell seeding is performed in the order of the upper layer and the lower layer, but the order is arbitrary.

続いて、下層用培養容器本体104へ細胞播種するプロトコルを示す。事前に培地及び空気が流れる流路上の二方弁は、図6に示すように、あらかじめ開いた状態にする。それ以外のものは閉じた状態にする。その状態で、流体移動制御機構部209A及び209Bを作動させ、送液及び送気を実施する。すなわち、図7Bに示すように、細胞バッグ203から、第二の流路回路(204)、電磁弁206C、流体移動制御機構部208B、第二の流路回路(222)を介して、第二供給ポート106から下層用培養容器本体104へ送液する。この時同時に、培養容器内の空気を、上層用培養容器101の供給用流路(第一供給ポート)111から第一の流路回路(221)、流体移動制御機構部208A、電磁弁206Fを介して培養容器外へ排出する。空気は、最終的にフィルタ217Bより流路外へ排出する。所宇量を送液し終えたら終了する。このようにして、細胞バッグから培養容器に対する細胞播種は、スムーズに実行される。   Next, a protocol for seeding cells on the lower layer culture vessel body 104 is shown. As shown in FIG. 6, the two-way valve on the flow path through which the culture medium and air flow is opened in advance. Keep everything else closed. In this state, the fluid movement control mechanisms 209A and 209B are operated to carry out liquid feeding and air feeding. That is, as shown in FIG. 7B, from the cell bag 203, the second flow path circuit (204), the electromagnetic valve 206C, the fluid movement control mechanism 208B, and the second flow path circuit (222) are passed through the second flow path circuit (204). The liquid is fed from the supply port 106 to the culture container main body 104 for the lower layer. At the same time, the air in the culture container is supplied from the supply flow path (first supply port) 111 of the upper layer culture container 101 to the first flow path circuit (221), the fluid movement control mechanism 208A, and the electromagnetic valve 206F. Through the culture vessel. The air is finally discharged out of the flow path from the filter 217B. The process ends when the amount of liquid is completely delivered. In this way, cell seeding from the cell bag to the culture container is smoothly performed.

次に、培地交換について説明する。
培地交換は、10個の上層用培養容器ユニット101及び1つの下層一体型の培養容器函体102に対し、順次実施する。
図8は、閉鎖系培養容器の培地交換制御用のテーブル800の一例を示す図である。このテーブル800により、培地交換のために、二方弁(電磁弁)206、307、三方弁(電磁弁)207、流体移動制御機構部(チューブポンプ)208等が、テーブル800で与えられる所定のシーケンスに従い、制御される。
Next, medium exchange will be described.
The medium exchange is sequentially performed on the ten upper-layer culture container units 101 and one lower-layer integrated culture container box 102.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a table 800 for controlling medium replacement in a closed culture container. With this table 800, two-way valves (solenoid valves) 206 and 307, three-way valves (solenoid valves) 207, fluid movement control mechanisms (tube pumps) 208, and the like are exchanged for predetermined medium given by the table 800. It is controlled according to the sequence.

図9A〜9Dにより、上層用培養容器101の培地を交換するプロトコルを説明する。図9A〜図9Dは、1個の上層用培養容器101に対し、テーブル800に従い形成される流路回路と、それによる上層の培地交換時の培地及び空気の流れを示したものである。   A protocol for exchanging the medium of the upper layer culture vessel 101 will be described with reference to FIGS. 9A to 9D show a flow path circuit formed in accordance with the table 800 for one upper layer culture vessel 101, and the flow of the medium and air when the upper layer medium is exchanged thereby.

まず、図9Aに示すように、培地バッグ202から第一の流路回路(221)を経て上層用培養容器ユニットの第一供給ポート111まで培地送液し、ここで待機状態とする。この時同時に、流路(第二供給ポート)106より培養容器内の空気を、第二の流路回路(222)を介して、培養容器100の外へ排出する。空気は、最終的にフィルタ217Aより流路外へ排出する。この時、テーブル800に従い、事前に培地及び空気が流れる流路上の二方弁はあらかじめ開いた状態にする。それ以外のものは閉じた状態にする。その状態で、流体移動制御機構部208A及び208Bを作動させ、送液及び送気を実施する。また、培地バッグ211は4℃の冷蔵庫内に設置するため、培地バッグ211から送液した直後の培地は4℃であるが、ヒーター212により37℃まで加温し、培養容器等が設置された恒温機内にて37℃にて維持する。   First, as shown in FIG. 9A, the medium is fed from the medium bag 202 to the first supply port 111 of the culture container unit for the upper layer through the first flow path circuit (221), and is set in a standby state. At the same time, the air in the culture vessel is discharged from the flow channel (second supply port) 106 to the outside of the culture vessel 100 via the second flow channel circuit (222). The air is finally discharged out of the flow path from the filter 217A. At this time, according to the table 800, the two-way valve on the flow path through which the medium and air flow is opened in advance. Keep everything else closed. In this state, the fluid movement control mechanisms 208A and 208B are operated to carry out liquid feeding and air feeding. In addition, since the culture medium bag 211 is installed in a refrigerator at 4 ° C., the culture medium immediately after being fed from the culture medium bag 211 is 4 ° C., but is heated to 37 ° C. by the heater 212, and a culture container and the like are installed. Maintain at 37 ° C. in a thermostat.

このように、図9Aの状態では、第一の流路回路内の培地の先端は第一供給ポート111若しくはその近傍に維持される。なお、この停止位置は、用途によって、適宜変更すれば良い。   Thus, in the state of FIG. 9A, the tip of the culture medium in the first flow path circuit is maintained at the first supply port 111 or in the vicinity thereof. In addition, what is necessary is just to change this stop position suitably according to a use.

次に、図9Bに示すように、第一の流路回路(221)での新しい培地の待機状態を維持したまま、上層用培養容器ユニット101内の培養に用いた古い培地を、上層排出用流路114から排出する。すなわち、培養容器内の培地を、第一排出ポート113、第一の流路回路(223)を介して、流体移動制御機構部208Cにより、排液バッグ213へ排出する。その時、培地成分分析に必要な排液の一部は、排液回収バッグ214Aにおいて回収する。培養容器から古い培地を排出する際には、回転機構311により培養容器を傾け、培養容器内の排出口側から古い培地が排出されやすくなるようにする。この時同時に、下層供給用流路すなわち第二の流路回路(222)を介して、流体移動制御機構部208Aにより、空気を第二供給ポート106から培養容器内100へ供給する。空気は、最終的にフィルタ217Aから流路内へ供給する。この時、テーブル800に従い、事前に培地及び空気が流れる流路上の二方弁及び三方弁はあらかじめ開いた状態にする。それ以外のものは閉じた状態にする。その状態で、流体移動制御機構部208A、208B及び208Cを作動させ、排液及び送気を実施する。古い培地は、最終的に排液バッグ213または排液回収バッグ214Aへ排出される。排液は、上層にある古い培地の全量が、上層から排出された時点で終了する。但し、この時点では全量に対し完了する必要はない。   Next, as shown in FIG. 9B, the old medium used for the culture in the upper layer culture vessel unit 101 is used for upper layer discharge while maintaining the standby state of the new medium in the first flow path circuit (221). The liquid is discharged from the flow path 114. That is, the medium in the culture container is discharged to the drainage bag 213 by the fluid movement control mechanism 208C via the first discharge port 113 and the first flow path circuit (223). At that time, a part of the drainage liquid required for the medium component analysis is collected in the drainage collection bag 214A. When discharging the old medium from the culture container, the culture container is tilted by the rotation mechanism 311 so that the old medium can be easily discharged from the discharge port side in the culture container. At the same time, air is supplied from the second supply port 106 into the culture vessel 100 by the fluid movement control mechanism 208A via the lower layer supply channel, that is, the second channel circuit (222). The air is finally supplied from the filter 217A into the flow path. At this time, according to the table 800, the two-way valve and the three-way valve on the flow path through which the medium and air flow are previously opened. Keep everything else closed. In this state, the fluid movement control mechanisms 208A, 208B and 208C are operated to discharge and supply air. The old medium is finally discharged into the drainage bag 213 or the drainage collection bag 214A. The drainage ends when the entire amount of the old medium in the upper layer is discharged from the upper layer. However, it is not necessary to complete the whole quantity at this point.

続いて、図9Cに示すように、培地バッグ211から第一の流路回路(221)を介して上層用培養容器ユニット101の第一供給ポート111若しくはその近傍まで送液し、先端がこの部分で37℃にて待機させていた新しい培地を、上層用培養容器ユニット101内へ供給する。この時同時に、培養容器100内の空気を、第二供給ポート106、下層供給用流路(第二の流路回路222)を介して、培養容器の外へ排出する。空気は、最終的にフィルタ217Aより流路外へ排出する。この時、テーブル800に従い、事前に培地及び空気が流れる流路上の二方弁はあらかじめ開いた状態にする。それ以外のものは閉じた状態にする。その状態で、流体移動制御機構部208A、208Bを作動させ、送液及び送気を実施する。   Subsequently, as shown in FIG. 9C, liquid is fed from the culture medium bag 211 to the first supply port 111 of the culture container unit 101 for upper layer or the vicinity thereof through the first flow path circuit (221), and the tip is this portion. Then, the new medium that has been kept at 37 ° C. is supplied into the upper layer culture vessel unit 101. At the same time, the air in the culture vessel 100 is discharged out of the culture vessel via the second supply port 106 and the lower layer supply channel (second channel circuit 222). The air is finally discharged out of the flow path from the filter 217A. At this time, according to the table 800, the two-way valve on the flow path through which the medium and air flow is opened in advance. Keep everything else closed. In this state, the fluid movement control mechanisms 208A and 208B are operated to perform liquid feeding and air feeding.

最後に、図9Dに示すように、上層排出用流路114と排液バッグ213または排液回収バッグ214Aの間の第一の流路回路(223)等に残存している古い培地を、排液バッグ213または排液回収バッグ214Aへ排出する。この時同時に、下層供給用流路すなわち第二の流路回路(222)を介して、空気を第二供給ポート106から培養容器100内へ供給する。空気は、最終的にフィルタ217Aから流路内へ供給する。この時、テーブル800に従い、事前に培地及び空気が流れる流路上の二方弁及び三方弁はあらかじめ開いた状態にする。それ以外のものは閉じた状態にする。その状態で、流体移動制御機構部208B及び208Cを作動させ、排液及び送気を実施する。排液は、上層にある古い培地が全量、排液バッグ213または排液回収バッグ214Aへ排出された時点で終了する。   Finally, as shown in FIG. 9D, the old medium remaining in the first flow path circuit (223) between the upper layer discharge flow path 114 and the drainage bag 213 or the drainage recovery bag 214A is drained. The liquid is discharged into the liquid bag 213 or the drainage recovery bag 214A. At the same time, air is supplied from the second supply port 106 into the culture vessel 100 via the lower layer supply channel, that is, the second channel circuit (222). The air is finally supplied from the filter 217A into the flow path. At this time, according to the table 800, the two-way valve and the three-way valve on the flow path through which the medium and air flow are previously opened. Keep everything else closed. In this state, the fluid movement control mechanisms 208B and 208C are operated to drain and supply air. The drainage ends when the entire old medium in the upper layer is discharged to the drainage bag 213 or the drainage collection bag 214A.

次に、下層一体型の培養容器函体102への培地交換のプロトコルについて説明する。
図10A〜図10Dは、下層の培養容器函体102に対し、テーブル800に従い形成される流路回路と、それによる下層の培地交換時の培地及び空気の流れを示したものである。
Next, a protocol for exchanging the medium to the lower layer integrated culture container box 102 will be described.
10A to 10D show a flow path circuit formed according to the table 800 for the lower culture container box 102 and the flow of the culture medium and air when the lower culture medium is changed.

まず、図10Aに示すように、培地バッグ211から、下層供給用流路すなわち第二の流路回路(222)を介して、培養容器100の第二供給ポート106若しくはその近傍まで培地を送液し、ここで待機状態とする。この時同時に、培養容器100内の空気を第一供給ポート111より第一の流路回路(221)を経て培養容器外へ排出する。空気は、最終的にフィルタ217Bより流路外へ排出する。この時、テーブル800に従い、事前に培地及び空気が流れる流路上の二方弁はあらかじめ開いた状態にする。それ以外のものは閉じた状態にする。その状態で、流体移動制御機構部208A及び208Bを作動させ、送液及び送気を実施する。また、培地バッグ211は冷蔵庫内に設置するため、培地バッグ211から送液した直後の培地は4℃であるが、ヒーター212により37℃まで加温し、培養容器等が設置された恒温機1403内にて37℃にて維持する。   First, as shown in FIG. 10A, the medium is fed from the medium bag 211 to the second supply port 106 of the culture vessel 100 or the vicinity thereof through the lower layer supply channel, that is, the second channel circuit (222). Here, the standby state is set. At the same time, the air in the culture vessel 100 is discharged from the first supply port 111 to the outside of the culture vessel via the first flow path circuit (221). The air is finally discharged out of the flow path from the filter 217B. At this time, according to the table 800, the two-way valve on the flow path through which the medium and air flow is opened in advance. Keep everything else closed. In this state, the fluid movement control mechanisms 208A and 208B are operated to carry out liquid feeding and air feeding. In addition, since the culture medium bag 211 is installed in the refrigerator, the culture medium immediately after being fed from the culture medium bag 211 is 4 ° C., but is heated to 37 ° C. by the heater 212, and a thermostatic device 1403 in which a culture container and the like are installed. Maintain at 37 ° C.

次に、図10Bに示すように、第二供給ポート106における新しい培地の待機状態を維持したまま、下層一体型の培養容器函体102内の培養に用いた古い培地を、下層排出用流路109から第二の流路回路(224)を介して排出する。この時同時に、第一の流路回路(221)を経て空気を第一供給ポート111から培養容器100内へ供給する。空気は、最終的にフィルタ217Bから流路内へ供給する。この時、テーブル800に従い、事前に培地及び空気が流れる流路上の二方弁及び三方弁はあらかじめ開いた状態にする。それ以外のものは閉じた状態にする。その状態で、流体移動制御機構部208A及び208Dを作動させ、排液及び送気を実施する。排液は、下層にある古い培地の全量が、下層から排出された時点で終了する。なお、古い培地は最終的に排液バッグ213または排液回収バッグ214Bへ排出されるが、この時点では、全量に対し完了する必要はない。   Next, as shown in FIG. 10B, the old medium used for culture in the lower layer integrated culture container box 102 is removed from the lower supply channel while maintaining the standby state of the new medium in the second supply port 106. The liquid is discharged from 109 through the second flow path circuit (224). At the same time, air is supplied from the first supply port 111 into the culture vessel 100 through the first flow path circuit (221). The air is finally supplied from the filter 217B into the flow path. At this time, according to the table 800, the two-way valve and the three-way valve on the flow path through which the medium and air flow are previously opened. Keep everything else closed. In this state, the fluid movement control mechanisms 208A and 208D are operated to drain and supply air. The drainage ends when the entire amount of the old medium in the lower layer is discharged from the lower layer. The old medium is finally discharged to the drainage bag 213 or the drainage collection bag 214B, but it is not necessary to complete the total amount at this point.

続いて、図10Cに示すように、培地バッグ211から第二の流路回路(224)を介して下層一体型の培養容器函体102の第二供給ポート106若しくはその近傍まで送液し、37℃にて待機させていた新しい培地を、下層の培養容器函体102内へ供給する。この時同時に、第一の流路回路(221)を介して、第一供給ポート111より培養容器100内の空気を培養容器外へ排出する。空気は、最終的にフィルタ217Bより流路外へ排出する。この時、テーブル800に従い、事前に培地及び空気が流れる流路上の二方弁はあらかじめ開いた状態にする。それ以外のものは閉じた状態にする。その状態で、流体移動制御機構部208A及び208Bを作動させ、送液及び送気を実施する。   Subsequently, as shown in FIG. 10C, the solution is fed from the culture medium bag 211 to the second supply port 106 of the culture container box 102 of the lower layer integrated type or the vicinity thereof through the second flow path circuit (224). A new medium kept at a temperature of 0 ° C. is supplied into the lower culture container box 102. At the same time, the air in the culture vessel 100 is discharged from the first supply port 111 to the outside of the culture vessel via the first flow path circuit (221). The air is finally discharged out of the flow path from the filter 217B. At this time, according to the table 800, the two-way valve on the flow path through which the medium and air flow is opened in advance. Keep everything else closed. In this state, the fluid movement control mechanisms 208A and 208B are operated to carry out liquid feeding and air feeding.

最後に、図10Dに示すように、下層排出用流路109と排液バッグ213または排液回収バッグ214Bの間の第二の流路回路(224)等に残存している古い培地を、排液バッグ213または排液回収バッグ214Bへ排出する。この時同時に、第一の流路回路(221)を介して、第一供給ポート111より空気を培養容器100内へ供給する。空気は、最終的にフィルタ217Bから流路内へ供給する。この時、テーブル800に従い、事前に培地及び空気が流れる流路上の二方弁及び三方弁はあらかじめ開いた状態にする。それ以外のものは閉じた状態にする。その状態で、流体移動制御機構部208A及び208Dを作動させ、排液及び送気を実施する。排液は、下層にある古い培地が全量、排液バッグ213または排液回収バッグ214Bへ排出された時点で終了する。   Finally, as shown in FIG. 10D, the old medium remaining in the second channel circuit (224) between the lower layer discharge channel 109 and the drainage bag 213 or the drainage recovery bag 214B is drained. The liquid is discharged into the liquid bag 213 or the drainage recovery bag 214B. At the same time, air is supplied into the culture vessel 100 from the first supply port 111 via the first flow path circuit (221). The air is finally supplied from the filter 217B into the flow path. At this time, according to the table 800, the two-way valve and the three-way valve on the flow path through which the medium and air flow are previously opened. Keep everything else closed. In this state, the fluid movement control mechanisms 208A and 208D are operated to drain and supply air. The drainage ends when the old medium in the lower layer is entirely discharged into the drainage bag 213 or the drainage collection bag 214B.

本実施例によれば、閉鎖系培養容器に取り付けた流路チューブの一部は、送液と送気の機能を兼ねるため、全体流路回路が簡潔となる。例えば、10個の上層用培養容器ユニット101(101A〜101J)の各々に、下層用培養容器本体104を個別に設けた場合、第一供給ポート、第一排出ポート、第二供給ポート、第二排出ポートの各々に流路チューブを接続する必要が有るので、合計40本の流路チューブが必要になる。一方、本実施例によれば、下層用培養容器本体104には全体で2本の流路チューブを接続するのみなので、合計22本の流路チューブで足りる。また、流路を制御する電磁弁も少なくなる。さらに、下層用培養容器本体への播種は1回のみなので、処理時間が短縮され、速やかに培養へ移行できる。   According to the present embodiment, a part of the flow path tube attached to the closed culture vessel serves both as a liquid feeding function and an air feeding function, so that the entire flow path circuit is simplified. For example, when the lower layer culture container main body 104 is individually provided in each of the ten upper layer culture container units 101 (101A to 101J), the first supply port, the first discharge port, the second supply port, the second Since it is necessary to connect a flow tube to each of the discharge ports, a total of 40 flow tubes are required. On the other hand, according to the present embodiment, since only two channel tubes are connected to the lower layer culture vessel body 104 as a whole, a total of 22 channel tubes are sufficient. Also, the number of solenoid valves that control the flow path is reduced. Furthermore, since the seeding to the lower layer culture container main body is performed only once, the treatment time is shortened, and the culture can be promptly transferred.

以上述べた本実施例の自動培養装置おける一連の処理の詳細を、図5の制御フローを参照しながら、まとめて説明する。尚、使用する培養容器の数を増やす場合は、流路の多分岐部において、並列に培養容器を並べればよい。またその場合の培養手順は、以下に示すS1〜S8、S10〜S12の操作を各培養容器に対して順々に実施すればよい。   The details of a series of processes in the automatic culture apparatus of the present embodiment described above will be described together with reference to the control flow of FIG. In addition, what is necessary is just to arrange | position a culture container in parallel in the multi-branch part of a flow path, when increasing the number of culture containers to be used. Moreover, the culture | cultivation procedure in that case should just perform operation of S1-S8 and S10-S12 shown below with respect to each culture container in order.

<ステップS1:スタート>
まず、図5に示すように、自動培養装置を起動させる。操作者が制御装置にある操作部のスタートスイッチを押すことにより起動する。尚、この時点で流路回路等は事前に自動培養装置へ設置されている。制御部のディスプレイの操作画面において、自動培養装置の内部環境として適切な値であることを確認する。例えば、恒温機の温度が37℃であることを確認する。これらの数値は限定的なものでなく、例えば温度は、0℃から45℃の範囲より選択可能である。また装置の内部は、事前の適切な操作により、滅菌ガスによる滅菌或いはエタノールによる消毒が施され、清浄な状態となっている。また、培養に用いる流路部に対しても事前に滅菌を施してある。
<Step S1: Start>
First, as shown in FIG. 5, the automatic culture apparatus is activated. The operation is started when the operator presses the start switch of the operation unit in the control device. At this time, the channel circuit and the like are installed in the automatic culture apparatus in advance. On the operation screen of the control unit display, confirm that the value is appropriate for the internal environment of the automatic culture apparatus. For example, it is confirmed that the temperature of the thermostat is 37 ° C. These numerical values are not limited. For example, the temperature can be selected from the range of 0 ° C to 45 ° C. Further, the inside of the apparatus is sterilized with a sterilizing gas or sterilized with ethanol by an appropriate prior operation, and is in a clean state. In addition, sterilization is performed in advance on the flow path portion used for culture.

<ステップS2:スケジュール決定>
培養する細胞の種類と量に合わせ、自動培養装置により実施する自動培養スケジュールを決定する。細胞播種、培地交換、顕微鏡観察、排液回収、検査用組織回収、移植用組織回収等の操作を行う日時、頻度、液量等の条件を、制御部の操作部より入力する。
<Step S2: Schedule determination>
An automatic culture schedule to be performed by an automatic culture apparatus is determined according to the type and amount of cells to be cultured. Conditions such as date, frequency, fluid volume, etc. for performing operations such as cell seeding, medium exchange, microscopic observation, drainage collection, examination tissue collection, and transplantation tissue collection are input from the operation unit of the control unit.

<ステップS3:細胞播種>
適切な二方弁及び三方弁の開閉を行った後、流体移動制御機構部を作動させ、細胞バッグより細胞懸濁液を吸引する。細胞懸濁液は、食道粘膜再生の例では口腔粘膜上皮細胞を培養するため、KCM培地(keratinocyte culture medium)に懸濁した口腔粘膜上皮細胞と、同じくKCM培地に懸濁した3T3−J2細胞である。流体移動制御機構部を駆動させることにより、エアフィルタを介して流路外へ流路内の空気を排出しつつ、細胞懸濁液を吸引する。そして培養容器へ播種する。細胞播種は、各培養容器のそれぞれの上層及び下層へ、順次実施する。播種後、回転機構により培養容器を複数回揺動させることにより、培養表面上の細胞分布が均一となるようにする。
<Step S3: Cell seeding>
After opening and closing the appropriate two-way valve and three-way valve, the fluid movement control mechanism is operated to suck the cell suspension from the cell bag. In order to culture oral mucosal epithelial cells in the case of esophageal mucosal regeneration, the cell suspension is composed of oral mucosal epithelial cells suspended in KCM medium (keratinocyte culture medium) and 3T3-J2 cells also suspended in KCM medium. is there. By driving the fluid movement control mechanism, the cell suspension is aspirated while discharging the air in the flow path to the outside of the flow path through the air filter. And it seeds to a culture container. Cell seeding is sequentially performed on each upper layer and lower layer of each culture vessel. After sowing, the culture vessel is rocked a plurality of times by a rotating mechanism so that the cell distribution on the culture surface becomes uniform.

<ステップS4:細胞の培養>
培養容器を水平に静置した状態で所定時間、培養する。例として口腔粘膜上皮細胞の場合、静置期間は播種後5日間程度とする。培養中は、恒温機により培養容器の周囲環境を37℃に維持する。また、必要に応じ培養容器の内部へ所定成分の気体を送気する。口腔粘膜上皮細胞の培養の場合、CO2濃度は5%、湿度は100%に維持する。自動培養装置内部の空気はファンにより常に攪拌し、温度分布が常に一様となるようにする。
<Step S4: Cell Culture>
Culturing is performed for a predetermined time in a state where the culture vessel is left still horizontally. For example, in the case of oral mucosal epithelial cells, the stationary period is about 5 days after sowing. During the culture, the ambient environment of the culture vessel is maintained at 37 ° C. by a thermostat. Moreover, the gas of a predetermined component is sent into the inside of a culture container as needed. In the case of oral mucosal epithelial cell culture, the CO2 concentration is maintained at 5% and the humidity at 100%. The air inside the automatic culture apparatus is constantly stirred by a fan so that the temperature distribution is always uniform.

<ステップS5:顕微鏡による観察>
自動培養装置内に設置した顕微鏡を用い、細胞画像を取得する。自動培養装置内に設置した光源を適宜発光させ、顕微鏡により細胞に焦点を合わせ、撮像する。必要に応じ、培養表面に定点を任意に定め、撮影する。取得した細胞画像はデータベースに保存し、自動培養装置の外部に設置したディスプレイ上で必要に応じ閲覧できるようにする。
<Step S5: Observation with a microscope>
Cell images are acquired using a microscope installed in an automatic culture apparatus. The light source installed in the automatic culture apparatus is appropriately illuminated, and the cells are focused and imaged by a microscope. If necessary, set a fixed point on the culture surface and photograph. The acquired cell image is stored in a database so that it can be viewed as necessary on a display installed outside the automatic culture apparatus.

<ステップS6:細胞の状態判定>
顕微鏡観察により得た細胞の生育状態に関する情報から判断し、培地交換の頻度、時期の調整を行う。例えば細胞の接着が不十分な場合、次のステップの培地交換は実施せず、ステップS4の細胞の培養を継続する。
<Step S6: Cell State Determination>
Judging from the information regarding the growth state of the cells obtained by microscopic observation, the frequency and timing of medium replacement are adjusted. For example, when the cell adhesion is insufficient, the medium exchange in the next step is not performed, and the cell culture in step S4 is continued.

<ステップS7:培地交換>
培地交換は、一般に数日に一度の頻度で実施する。細胞の生育状況に応じ、頻度は調整を行う。適切な電磁弁の開閉を行った後、流体移動制御機構部を作動させ、流体移動制御機構部を駆動させることにより培地バッグより培地を吸引する。同時に、フィルタを介して流路外へ流路内の空気を排出する。培地バッグから送液された直後の培地は4℃であるが、ヒーター及び恒温機内の気相により、培地の温度は37℃を維持した状態で次の工程に進む。
<Step S7: Medium replacement>
The medium exchange is generally performed once every few days. The frequency is adjusted according to the state of cell growth. After opening and closing the appropriate electromagnetic valve, the fluid movement control mechanism is operated, and the fluid movement control mechanism is driven to suck the medium from the medium bag. At the same time, the air in the flow path is discharged out of the flow path through the filter. The medium immediately after being fed from the medium bag is 4 ° C., but the process proceeds to the next step with the temperature of the medium maintained at 37 ° C. due to the gas phase in the heater and thermostatic chamber.

続いて、培養容器から古い培地を排出する。この時、回転機構により培養容器を傾け、古い培地の全量が排出されるようにする。排出後、速やかに、37℃に維持されている新しい培地を培養容器内へ供給する。これにより、培養表面上の細胞の乾燥と、培養表面の温度低下を回避する。   Subsequently, the old medium is discharged from the culture vessel. At this time, the culture vessel is tilted by the rotating mechanism so that the entire amount of the old medium is discharged. Immediately after discharging, a new medium maintained at 37 ° C. is supplied into the culture vessel. This avoids drying of the cells on the culture surface and a temperature drop on the culture surface.

培養容器から排出した古い培地は、一部を排液回収バッグへ、残りを排液バッグへ送液する。回収した古い培地は、別途用意する培地成分分析装置により培地成分分析を用い、細胞の生育状況を評価する。例えば、細胞が生育時に用いるグルコースと排出する乳酸の量を測定し、細胞の生育状態を把握する。また、マイコプラズマ試験等を実施し、培地が汚染されていないか判定する。汚染があった場合には培養を直ちに終了し、自動培養装置の設置場所が汚染されないよう、細胞を適切な操作により無菌的に破棄する。   Part of the old medium discharged from the culture vessel is sent to the drainage collection bag and the rest is sent to the drainage bag. The collected old medium is evaluated for cell growth using medium component analysis by a separately prepared medium component analyzer. For example, the amount of glucose used during cell growth and the amount of lactic acid excreted is measured to grasp the cell growth state. In addition, a mycoplasma test or the like is performed to determine whether the medium is contaminated. When there is contamination, the culture is immediately terminated, and the cells are aseptically discarded by appropriate operations so that the place where the automatic culture apparatus is installed is not contaminated.

<ステップS8:移植直前の判定>
移植を実施するに適しているか否かの判定を行う。
<Step S8: Determination immediately before transplantation>
A determination is made as to whether or not the transplant is suitable.

<ステップS10:移植直前の培養及び培地交換>
移植を実施する直前に、ステップS4〜S7と同じ操作による培地交換を行う。
<Step S10: Culture and medium exchange just before transplantation>
Immediately before the transplantation is performed, the medium is exchanged by the same operation as steps S4 to S7.

<ステップS11:移植用組織の回収>
ステップS7による評価の結果、移植に適した再生組織が培養できていると判断がついた場合、移植用として組織を回収して再生医療治療に用いる。培養容器を取り外し、その後、再生医療治療を行う手術室へ、無菌性と生物学的な質を維持した状態で搬送し、治療に用いる。
<Step S11: Collection of transplanted tissue>
As a result of the evaluation in step S7, when it is determined that a regenerated tissue suitable for transplantation has been cultured, the tissue is collected for transplantation and used for regenerative medical treatment. After removing the culture container, it is transported to an operating room where regenerative medical treatment is performed while maintaining sterility and biological quality, and used for treatment.

<ステップS12:終了>
培養に用いた流路部を取り外す。続いて、装置の内部へ適切な操作により、滅菌ガスによる滅菌或いはエタノールによる消毒を施し、清浄な状態にする。自動培養装置の各種ソフトを終了させ、自動培養装置の作動を終了させる。
<Step S12: End>
Remove the channel used for culture. Subsequently, sterilization with a sterilization gas or disinfection with ethanol is performed by an appropriate operation inside the apparatus to obtain a clean state. The various software of the automatic culture apparatus is terminated, and the operation of the automatic culture apparatus is terminated.

以上、本発明の実施の形態の一例を図面に従い説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものでないこと明らかである。例えば実施例において、流体を移動させる流体移動制御機構部としてペリスタルティック・ポンプを想定しているが、シリンジ・ポンプ等の他の駆動機構を用いても良いことは言うまでもない。   As mentioned above, although an example of embodiment of this invention was demonstrated according to drawing, this invention is not limited to these Examples. For example, in the embodiment, a peristaltic pump is assumed as a fluid movement control mechanism for moving fluid, but it goes without saying that other drive mechanisms such as a syringe pump may be used.

以上のように構成された自動培養装置の好適な実施形態によれば、検査用等の再生組織を、無菌性を維持した状態で事前に取り出すことが可能である。取り出した後の残りの再生組織は、同様に無菌性を維持するため、培養の継続が可能である。また、細胞播種工程及び培地交換工程において、培地は常に一方向に流れる。全量を交換する培地交換において、古い培地が新しい培地に混入しないようにするため、培養の再現性が向上する。回収した古い培地を用いた培地成分分析の分析精度が向上する。古い培地を回収後は、速やかに事前に37℃へ温めた新しい培地を供給する。閉鎖系培養容器に取り付けた流路チューブの一部は、送液と送気の機能を兼ねるため、全体流路回路は簡潔となる。   According to a preferred embodiment of the automatic culture apparatus configured as described above, it is possible to take out a regenerated tissue for examination or the like in advance while maintaining sterility. Since the remaining regenerated tissue after removal maintains the sterility in the same manner, the culture can be continued. In the cell seeding step and the medium exchange step, the medium always flows in one direction. In the medium exchange for exchanging the entire amount, the old medium is not mixed with the new medium, so that the reproducibility of the culture is improved. Analysis accuracy of medium component analysis using the collected old medium is improved. After collecting the old medium, a new medium warmed to 37 ° C. in advance is supplied immediately. A part of the flow path tube attached to the closed culture vessel serves both as a liquid feeding function and an air feeding function, so that the entire flow path circuit is simplified.

以上、本発明の実施の形態の一例を図面に従い説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものでないこと明らかである。例えば実施例において、流体を移動させる流体移動制御機構部としてペリスクルティック・ポンプを想定しているが、シリンジ・ポンプ等の他の駆動機構を用いても良いことは言うまでもない。   As mentioned above, although an example of embodiment of this invention was demonstrated according to drawing, this invention is not limited to these Examples. For example, in the embodiment, a peristaltic pump is assumed as a fluid movement control mechanism for moving fluid, but it goes without saying that other drive mechanisms such as a syringe pump may be used.

以上、本発明の実施の形態の一例を図面に従い説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものでないこと明らかである。例えば実施例において、流体を移動させる流体移動制御機構部としてペリスタルティック・ポンプを想定しているが、シリンジ・ポンプ等の他の駆動機構を用いても良いことは言うまでもない。   As mentioned above, although an example of embodiment of this invention was demonstrated according to drawing, this invention is not limited to these Examples. For example, in the embodiment, a peristaltic pump is assumed as a fluid movement control mechanism for moving fluid, but it goes without saying that other drive mechanisms such as a syringe pump may be used.

本実施例によれば、細胞播種工程及び培地交換工程において、培地は常に一方方向に流れるので古い培地が新しい培地に混入せず、培養の再現性が向上する。培地交換時に古い培地を全て排出した後に新しい培地が速やかに供給される。   According to this example, in the cell seeding step and the medium exchange step, the medium always flows in one direction, so the old medium does not mix with the new medium, and the reproducibility of the culture is improved. A new medium is quickly supplied after all the old medium is discharged at the time of medium exchange.

しかも、閉鎖系培養容器に取り付けた流路チューブの一部は、送液と送気の機能を兼ねるため、全体流路回路は簡潔となる。特に、下層は一体型の培養容器函体としているので、下層用培養容器本体には全体で2本の流路チューブを接続するのみで良く、流路回路は簡潔となり、流路を制御する電磁弁も少なくなる。   In addition, a part of the flow path tube attached to the closed culture vessel serves both as a liquid feeding function and an air feeding function, so that the entire flow path circuit is simplified. In particular, since the lower layer is an integrated culture vessel box, it is only necessary to connect two channel tubes in total to the lower layer culture vessel body, the channel circuit is simplified, and an electromagnetic for controlling the channel is provided. There are fewer valves.

培養容器内の再生組織は、再生医療治療を行うに際して、再生医療治療に適した質を有するかが評価される。そのために、同じ環境で複数個を同時培養している細胞容器の中から、その1つを、事前に無菌的に取り出して、検査用としたいというニーズがある。すなわち、図5の検査用組織の回収(ステップS9)を実施したい場合がある。   When the regenerative tissue in the culture container is subjected to regenerative medical treatment, it is evaluated whether it has a quality suitable for the regenerative medical treatment. Therefore, there is a need to take out one of the cell containers that are co-cultured in the same environment aseptically in advance and use them for inspection. That is, there is a case where it is desired to collect the inspection tissue (step S9) in FIG.

本実施例は、このようなニーズに応える培養容器100を提供するものである。   The present embodiment provides a culture vessel 100 that meets such needs.

図11に示した実施例2の培養容器100は、上層用培養容器ユニット101及び下層一体型の培養容器函体102と並行して、細胞バッグ、培地バッグ、排液バッグ、排液回収バッグ等に接続された、検査用上層用培養容器ユニット1101及び検査用培養容器函体1102を具備している。検査用上層用培養容器ユニット1101及び検査用培養容器函体1102は、実施例1の培養容器100と同じ環境で同時培養される。
すなわち、検査用上層用培養容器ユニット1101は、上層供給用接続突起構造111及び上層排出用接続突起構造113に対応する上層供給用接続突起構造1111及び上層排出用接続突起構造1113を有する。検査用培養容器函体1102は、実施例1の下層用培養容器本体104に対応する培養容器本体と、下層供給用接続突起構造106に対応する下層供給用接続突起構造1106と、下層排出用接続突起構造108に対応する下層排出用接続突起構造1108と、開口部115対応する開口部を有している。本例では、下層一体型の培養容器函体102を、流路チューブ222を含む第二の流路回路で、検査用培養容器函体1102に接続した状態を示している。なお、検査用上層用培養容器ユニット1101の接続関係については、図には記載していないが、実施例1と同様の構成の複数の上層用培養容器ユニット101と並行して、1個の検査用上層用培養容器ユニット1101を検査用培養容器函体1102の上に設置し、流路チューブを含む第一の流路回路で、細胞バッグ、培地バッグ、排液バッグ、排液回収バッグ等に接続すればよい。
The culture container 100 of Example 2 shown in FIG. 11 has a cell bag, a culture medium bag, a drainage bag, a drainage collection bag, etc. in parallel with the culture container unit 101 for the upper layer and the culture container box 102 integrated with the lower layer. And an upper culture container unit 1101 for test and a test container box 1102 for test. The upper culture container unit for inspection 1101 and the test culture container box 1102 are co-cultured in the same environment as the culture container 100 of the first embodiment.
That is, the test upper layer culture container unit 1101 has an upper layer supply connection projection structure 1111 and an upper layer discharge connection projection structure 1113 corresponding to the upper layer supply connection projection structure 111 and the upper layer discharge connection projection structure 113. The culture container box for examination 1102 includes a culture container body corresponding to the lower layer culture container body 104 of Example 1, a lower layer supply connection projection structure 1106 corresponding to the lower layer supply connection projection structure 106, and a lower layer discharge connection. A lower-layer discharge connecting projection structure 1108 corresponding to the projection structure 108 and an opening corresponding to the opening 115 are provided. In this example, a state in which the lower layer integrated culture container box 102 is connected to the test culture container box 1102 by a second flow path circuit including the flow path tube 222 is shown. The connection relationship between the upper culture container units 1101 for testing is not shown in the figure, but one test is performed in parallel with the plurality of upper culture container units 101 having the same configuration as in Example 1. The upper layer culture container unit 1101 is placed on the culture container box 1102 for inspection, and the first flow path circuit including the flow path tube is used as a cell bag, a medium bag, a drainage bag, a drainage collection bag, etc. Just connect.

検査用培養容器函体1102の前後の第二の流路回路には、無菌脱着部1103を設置する。無菌脱着部1103は、流路チューブと同様に送液及び送気が可能であり、流路の切断も可能である。切断後の流路は、無菌性を維持する。また無菌脱着部1103により検査用培養容器函体1102を取り外した後も、下層一体型の培養容器函体102の培養を継続するため、第二の流路回路には、三分岐部1104により、検査用培養容器函体1102をバイパスする、迂回流路チューブ1105を事前に取り付けておく。第一の流路回路にも、同様に三分岐部により、検査用上層用培養容器ユニット1101をバイパスする、迂回流路チューブを事前に取り付けておく。   A sterile desorption part 1103 is installed in the second flow path circuit before and after the culture container box 1102 for inspection. The aseptic desorption part 1103 can supply and supply air in the same manner as the channel tube, and can also cut the channel. The flow path after cutting maintains sterility. Further, even after the culture container box for examination 1102 is removed by the aseptic desorption part 1103, in order to continue the culture of the lower layer integrated culture container box 102, the three-branch part 1104 is provided in the second channel circuit. A bypass channel tube 1105 that bypasses the culture vessel box 1102 for inspection is attached in advance. Similarly, a bypass channel tube that bypasses the upper-layer culture vessel unit for testing 1101 is also attached in advance to the first channel circuit in the same manner by the three-branch portion.

検査用培養容器函体1102を取り外した後は、迂回流路チューブ1105により下層一体型の培養容器函体102へ送液及び送気を実施する。同様に、検査用上層用培養容器ユニット1101を取り外した際も、迂回流路チューブ1105により各上層用培養容器ユニット101へ送液及び送気を実施する。   After the inspection culture container box 1102 is removed, liquid feeding and air supply are performed to the lower layer integrated culture container box 102 by the detour channel tube 1105. Similarly, when the test upper layer culture container unit 1101 is removed, liquid supply and air supply are performed to each upper layer culture container unit 101 by the detour channel tube 1105.

本実施例によれば、以下のようにして、図5の検査用組織の回収(ステップS9)を含む処理を行うことができる(実施例1と同じ処理に関しては、説明を省略する)。   According to the present embodiment, it is possible to perform a process including the collection of the examination tissue (step S9) in FIG. 5 as follows (the description of the same process as that of the first embodiment is omitted).

<ステップS9:検査用組織の回収>
移植予定日の前日に、培養中の培養容器のうち1枚を検査用に回収する。まず、自動培養装置の扉を開ける。装置内の温度低下を回避するため、流路のみを取り出し、装置の扉を閉めても良い。続いて、検査用培養容器函体1102及び検査用上層用培養容器ユニット1101の流路チューブを、無菌脱着部1103により取り外す。次に、検査用上層用培養容器ユニット1101を、検査用培養容器函体1102から取り外す。取り外した上層用培養容器ユニットに対しては、速やかに検査を実施する。検査用の上層用培養容器ユニットを取り外した後の流路は同じく速やかに装置内へ戻し、装置の扉を閉める。
<Step S9: Collection of examination tissue>
One day out of the culture containers being cultured is collected for examination on the day before the scheduled transplant date. First, open the door of the automatic culture device. In order to avoid a temperature drop in the apparatus, only the flow path may be taken out and the apparatus door may be closed. Subsequently, the flow path tubes of the test culture container box 1102 and the test upper culture container unit 1101 are removed by the aseptic desorption part 1103. Next, the test upper culture container unit 1101 is removed from the test culture container box 1102. The removed upper layer culture container unit is promptly inspected. Similarly, the flow path after removing the upper culture container unit for testing is immediately returned into the apparatus, and the apparatus door is closed.

この時点までの作業中に流路は室温に晒され温度が低下しているため、培養温度である37℃まで迅速に温度が戻るよう、装置内の空調及びヒーターを制御し調整する。   During the operation up to this point, the flow path is exposed to room temperature and the temperature is lowered. Therefore, the air conditioner and the heater in the apparatus are controlled and adjusted so that the temperature quickly returns to the culture temperature of 37 ° C.

検査用に取り出した上層用培養容器ユニット1101内の再生組織は、再生医療治療に適した質を有するか評価する。例えば口腔粘膜上皮細胞による再生組織の場合、組織学的評価により3層程度の重層化した構造を有するか、免疫組織化学染色評価により口腔粘膜幹細胞が再生組織の基底層に存在するか、口腔粘膜上皮細胞特異的タンパク質を発現しているか等の評価を行う。   It is evaluated whether the regenerated tissue in the culture container unit for upper layer 1101 taken out for examination has a quality suitable for regenerative medical treatment. For example, in the case of a regenerated tissue by oral mucosal epithelial cells, it has a layered structure of about 3 layers by histological evaluation, or oral mucosal stem cells are present in the basal layer of regenerated tissue by immunohistochemical staining evaluation, or oral mucosa Evaluate whether or not an epithelial cell-specific protein is expressed.

以上のように構成された実施例2の培養容器によれば、検査用等の再生組織を、無菌性を維持した状態で事前に取り出すことが可能である。取り出した後の残りの再生組織は、同様に無菌性を維持するため、培養の継続が可能である。また、細胞播種工程及び培地交換工程において、培地は常に一方向に流れる。全量を交換する培地交換において、古い培地が新しい培地に混入しないようにするため、培養の再現性が向上する。回収した古い培地を用いた培地成分分析の分析精度が向上する。古い培地を回収後は、速やかに事前に37℃へ温めた新しい培地を供給する。閉鎖系培養容器に取り付けた流路チューブの一部は、送液と送気の機能を兼ねるため、全体流路は簡潔となる。   According to the culture container of Example 2 configured as described above, it is possible to take out a regenerated tissue for testing or the like in advance while maintaining sterility. Since the remaining regenerated tissue after removal maintains the sterility in the same manner, the culture can be continued. In the cell seeding step and the medium exchange step, the medium always flows in one direction. In the medium exchange for exchanging the entire amount, the old medium is not mixed with the new medium, so that the reproducibility of the culture is improved. Analysis accuracy of medium component analysis using the collected old medium is improved. After collecting the old medium, a new medium warmed to 37 ° C. in advance is supplied immediately. A part of the channel tube attached to the closed culture vessel serves both as a liquid feeding and a gas feeding function, so that the entire channel is simplified.

本実施例は、同じ環境で複数個を同時培養している細胞容器の中から、その1つを、事前に無菌的に取り出して、検査用したいというニーズに応える培養容器100の他の例を提供するものである。   The present embodiment is another example of the culture container 100 that meets the need to take out one of the cell containers that are co-cultured in the same environment aseptically in advance and test them. It is to provide.

図12A〜図12Dを用いて、実施例3を説明する。本実施例の培養容器100は、例えば実施例1と同様に、再生組織を培養するための10個の上層用培養容器ユニット101(A〜J)が、フィーダー細胞を培養するための下層一体型の培養容器函体102内に収容可能となっている。   Example 3 will be described with reference to FIGS. 12A to 12D. In the culture container 100 of this example, as in Example 1, for example, ten upper-layer culture container units 101 (A to J) for culturing a regenerated tissue are integrated with a lower layer for culturing feeder cells. It can be accommodated in the culture container box 102.

この例では、下層一体型の培養容器函体102から、1個の上層用培養容器ユニット101を無菌的に取り出すための隔離膜403を備えている。すなわち、図2A、図2Bに示したねじ構造に代えて、各容器蓋部材103と下層用培養容器本体104の開口部115の周囲との間に、隔離膜403が設けられている。   In this example, a separation membrane 403 for aseptically removing one upper layer culture container unit 101 from the lower layer integrated culture container box 102 is provided. That is, instead of the screw structure shown in FIG. 2A and FIG. 2B, an isolation film 403 is provided between each container lid member 103 and the periphery of the opening 115 of the lower layer culture container main body 104.

図12A〜図12Dに示した隔離膜403は蛇腹形状であり、容器蓋部材103と下層一体型の培養容器函体102とに溶着されている。その位置は、容器蓋部材103、或いは下層一体型の培養容器函体102に設置するOリング105よりも内側となる。なお、隔離膜403の構成には複数の形態が考えられる。溶着方法として、製造時に高熱を付与する熱溶着により隔離膜を固定するが、この方法に限定されるものではない。隔離膜の他の溶着方法として、機械的圧力、超音波溶着、接着材、光硬化樹脂を用いた光照射等が挙げられる。溶着された隔離膜403により、隔離膜403の内側と外側は、隔離される。少なくとも、生物学的汚染の原因となりうる菌等の移動を不可能とする。素材は、例えば高圧蒸気滅菌において使用する才一トクレーブバック等に用いるフィルム、或いは流路チューブ等に用いられるシリコン素材等の弾性部材が挙げられるが、これらの素材に限定されるものではない。溶着が可能であり、菌等の移動を不可能とし、後述するように、上層用培養容器ユニットの取り出し時に迅速な溶着及び切断が可能な素材であればよい。   The isolation film 403 shown in FIGS. 12A to 12D has a bellows shape and is welded to the container lid member 103 and the culture container box 102 integrated with the lower layer. The position is inside the O-ring 105 installed in the container lid member 103 or the lower layer integrated culture container box 102. A plurality of forms can be considered for the configuration of the isolation film 403. As a welding method, the separator is fixed by thermal welding that gives high heat during production, but the method is not limited to this method. Other welding methods for the separator include mechanical pressure, ultrasonic welding, adhesive, light irradiation using a photo-curing resin, and the like. The inside and outside of the isolation film 403 are isolated by the welded isolation film 403. At least, it is impossible to move bacteria that can cause biological contamination. Examples of the material include an elastic member such as a silicon material used for a film used for a high-pressure steam sterilization, a film used for a clave bag, or a flow tube, but is not limited to these materials. Any material can be used as long as it can be welded, cannot move bacteria, and can be quickly welded and cut when the upper-layer culture container unit is taken out.

図12Aは、容器蓋部材103と下層一体型の培養容器函体102を一体化させた、培養状態を示している。上層用培養容器ユニット101及び下層用の一体型の培養容器函体102の内部には、培地150が入っている。隔離膜403は、容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104の間、及び容器蓋部材103の外周近傍に収容されている。この隔離膜403の中間部分は、例えば、容器蓋部材103の外周のすぐ横において下層用培養容器本体104上に、折り畳み、あるいは、まるめた状態とし、接着材などでその状態が固定される。   FIG. 12A shows a culture state in which the container lid member 103 and the lower layer integrated culture container box 102 are integrated. A culture medium 150 is contained inside the upper layer culture container unit 101 and the lower layer integrated culture container box 102. The isolation membrane 403 is accommodated between the container lid member 103 and the lower layer culture container body 104 and in the vicinity of the outer periphery of the container lid member 103. For example, the intermediate portion of the isolation film 403 is folded or rounded on the lower layer culture vessel main body 104 immediately next to the outer periphery of the vessel lid member 103, and the state is fixed with an adhesive or the like.

一方、図12Bは、蛇腹型隔離膜403を伸長させ、容器蓋部材103と下層一体型の培養容器函体102を分離させた状態を示している。すなわち、上層用培養容器ユニット101及び容器蓋部材103を持ち上げた状態を示している。上層用培養容器ユニット101の底面部は、多孔性膜であるため、例えば数分程度の短時間であれば、上層用培養容器ユニット内に培地150を保持することが可能である。隔離膜403は、事前に容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104に溶着されているため、隔離膜403の内側は無菌性を維持している。   On the other hand, FIG. 12B shows a state in which the bellows type isolation membrane 403 is extended to separate the container lid member 103 and the lower layer integrated culture container box 102. That is, the upper culture container unit 101 and the container lid member 103 are lifted. Since the bottom surface portion of the upper layer culture vessel unit 101 is a porous membrane, the medium 150 can be held in the upper layer culture vessel unit for a short time, for example, about several minutes. Since the isolation membrane 403 is welded to the container lid member 103 and the lower layer culture vessel main body 104 in advance, the inside of the isolation membrane 403 maintains sterility.

容器蓋部材103と下層一体型の培養容器函体102を結合する手段として、容器蓋部材103の底面には、円周方向に沿って等間隔に複数の係止片123が設けられ、この係止片123が下層用培養容器本体104の環状突出部1040の外側に設けられた係止穴124に係止するように構成されている。両者を一体化させた時、隔離膜403は、容器蓋部材103及び下層一体型の培養容器函体102の間に収容されている。   As means for connecting the container lid member 103 and the lower layer integrated culture container box 102, a plurality of locking pieces 123 are provided at equal intervals along the circumferential direction on the bottom surface of the container lid member 103. The stop piece 123 is configured to be locked in a lock hole 124 provided outside the annular protrusion 1040 of the lower layer culture vessel main body 104. When both are integrated, the isolation membrane 403 is accommodated between the vessel lid member 103 and the lower layer integrated culture vessel box 102.

次に、図12Aに示した、培養状態にある10個の上層用培養容器ユニット101(A〜J)の中から任意の1個の上層用培養容器ユニット101を、下層一体型の培養容器函体102から無菌的に取り出す一連のプロトコルを説明する。   Next, an arbitrary one of the upper culture container units 101 (A to J) in the upper culture state shown in FIG. 12A is replaced with a lower-layer integrated culture container box. A series of protocols for aseptic removal from the body 102 will be described.

まず、図12Bのように、取り出すべき上層用培養容器ユニット101の容器蓋部材103と下層一体型の培養容器函体102を分離させる。次に、図12Cに示したように、切断治具407により、隔離膜403の中間部分を絞り、隔離膜403を圧着させる。この状態において、切断治具407に挟まれている部分の隔離膜403を溶着させる。尚、切断治具307に挟まれている部分の隔離膜304の溶着方法には、例として熱溶着が挙げられるが、超音波溶着、機械的高圧力による溶着等の方法もあり、熱溶着に限定されるものではない。   First, as shown in FIG. 12B, the container lid member 103 of the upper layer culture container unit 101 to be taken out and the lower layer integrated culture container box 102 are separated. Next, as illustrated in FIG. 12C, the cutting jig 407 is used to squeeze the intermediate portion of the isolation film 403 and press the isolation film 403. In this state, the part of the isolation film 403 sandwiched between the cutting jigs 407 is welded. As a method for welding the isolation film 304 at the portion sandwiched between the cutting jigs 307, heat welding is given as an example. However, there are also methods such as ultrasonic welding and mechanical high pressure welding. It is not limited.

隔離膜304の溶着後、溶着部分を切断する。図12Dは、溶着された隔離膜403を切断した後の状態である。すなわち、図12Dに示したように、溶着・切断により、容器蓋部材103、下層用培養容器本体104、隔離膜403により囲まれていた1つの閉鎖空間110は、取り出す上層用培養容器ユニット101の容器蓋部材103と上層側隔離膜4031に囲まれた1つの閉鎖空間と、下層用培養容器本体104と下層側隔離膜4032及び残りの9個の上層用培養容器ユニット101の容器蓋部材103とに囲まれた他の閉鎖空間に、分離される。取り出した上層用培養容器ユニット101と、取り出し後の下層用培養容器本体104は、それぞれ上層側隔離膜4031と下層側隔離膜4032に囲まれているため、各閉鎖空間は共に閉鎖性を維持し、結果として、各々、内部の無菌性を維持している。   After the isolation film 304 is welded, the welded portion is cut. FIG. 12D shows the state after cutting the welded isolation film 403. That is, as shown in FIG. 12D, one closed space 110 surrounded by the container lid member 103, the lower layer culture container body 104, and the isolation film 403 by welding / cutting is removed from the upper layer culture container unit 101. One closed space surrounded by the container lid member 103 and the upper layer side isolation film 4031, the lower layer culture container body 104, the lower layer side isolation film 4032, and the container cover members 103 of the remaining nine upper layer culture container units 101, It is separated into another enclosed space surrounded by Since the extracted upper culture container unit 101 and the lower culture container main body 104 after being taken out are surrounded by the upper isolation film 4031 and the lower isolation film 4032, respectively, each closed space is kept closed. As a result, the internal sterility is maintained.

本実施例によれば、以下のようにして、図5の検査用組織の回収(ステップS9)を含む処理を行うことができる。(実施例1と同じ処理に関しては、説明を省略する)。   According to the present embodiment, the processing including the collection of the inspection tissue (step S9) in FIG. 5 can be performed as follows. (The description of the same processing as in the first embodiment is omitted).

<ステップS9:検査用組織の回収>
移植予定日の前日に、培養中の培養容器のうち1枚を検査用に回収する。検査に用いる任意の上層用培養容器ユニット101の流路チューブを、無菌脱着部1103により取り外す。次に、この上層用培養容器ユニットを、下層用培養容器本体104から取り外す。上層用培養容器ユニットと下層用培養容器本体の間に設置している隔離膜403は、上層用培養容器ユニットを、下層用培養容器本体から取り外す。取り外した上層用培養容器ユニットに対しては、速やかに検査を実施する。検査用の上層用培養容器ユニットを取り外した後の培養容器100の流路は同じく速やかに装置内へ戻し、装置の扉を閉める。この時点までの作業中に培養容器100の流路は室温に晒され温度が低下しているため、培養温度である37℃まで迅速に温度が戻るよう、装置内の空調及びヒーターを制御し調整する。検査用に取り出した上層用培養容器ユニット内の再生組織は、再生医療治療に適した質を有するか評価する。例えば口腔粘膜上皮細胞による再生組織の場合、組織学的評価により3層程度の重層化した構造を有するか、免疫組織化学染色評価により口腔粘膜幹細胞が再生組織の基底層に存在するか、口腔粘膜上皮細胞特異的タンパク質を発現しているか等の評価を行う。
<Step S9: Collection of examination tissue>
One day out of the culture containers being cultured is collected for examination on the day before the scheduled transplant date. The channel tube of the upper culture container unit 101 used for the inspection is removed by the aseptic desorption part 1103. Next, the upper layer culture container unit is detached from the lower layer culture container main body 104. The isolation membrane 403 installed between the upper layer culture container unit and the lower layer culture container main body removes the upper layer culture container unit from the lower layer culture container main body. The removed upper layer culture container unit is promptly inspected. Similarly, the flow path of the culture container 100 after removing the upper culture container unit for testing is immediately returned to the apparatus, and the apparatus door is closed. During the operation up to this point, the flow path of the culture vessel 100 is exposed to room temperature and the temperature is lowered. Therefore, the air conditioner and heater in the apparatus are controlled and adjusted so that the temperature quickly returns to the culture temperature of 37 ° C. To do. It is evaluated whether the regenerated tissue in the culture container unit for the upper layer taken out for examination has a quality suitable for regenerative medical treatment. For example, in the case of a regenerated tissue by oral mucosal epithelial cells, it has a layered structure of about 3 layers by histological evaluation, or oral mucosal stem cells are present in the basal layer of regenerated tissue by immunohistochemical staining evaluation, or oral mucosa Evaluate whether or not an epithelial cell-specific protein is expressed.

<ステップS11:移植用組織の回収>
評価の結果、移植に適した再生組織が培養できていると判断がついた場合、移植用として組織を回収して再生医療治療に用いる。まず、培養容器を取り外し、その後、再生医療治療を行う手術室へ、無菌性と生物学的な質を維持した状態で搬送し、治療に用いる。
<Step S11: Collection of transplanted tissue>
As a result of the evaluation, if it is determined that a regenerated tissue suitable for transplantation has been cultured, the tissue is collected for transplantation and used for regenerative medical treatment. First, the culture container is removed, and then transported to an operating room where regenerative medical treatment is performed while maintaining sterility and biological quality, and used for treatment.

隔離膜に収容されている状態であれば再生組織は無菌性を維持するため、再生医療治療の進行に合わせ、隔離膜からの再生組織を取り出すタイミングを制御する。例えば、隔離膜に収容した状態での手術室内での待機、搬送等が可能である。   In order to maintain the sterility of the regenerated tissue as long as it is accommodated in the isolation membrane, the timing for taking out the regenerative tissue from the isolation membrane is controlled in accordance with the progress of the regenerative medical treatment. For example, it is possible to wait, transport, etc. in the operating room in a state of being accommodated in the isolation membrane.

このように、本実施例によれば、複数個を同時培養している細胞容器の中から、無菌的に任意の1個の再生組織を取り出すことが可能である。残りの培養容器に対しては、継続して無菌的な培養が可能である。   Thus, according to this example, it is possible to aseptically remove any one regenerated tissue from a cell container in which a plurality of cells are co-cultured. Aseptic culture can be continued for the remaining culture vessels.

次に、実施例4として、実施例3の隔離膜403の形成方法を述べる。すなわち、実施例4では、図13を参照しながら、上層用培養容器ユニット101を保持した各容器蓋部材103と下層用培養容器本体104の開口部115の周囲との間に、隔離膜403を設ける製造方法について説明する。   Next, as Example 4, a method for forming the isolation film 403 of Example 3 will be described. That is, in Example 4, with reference to FIG. 13, the separation membrane 403 is provided between each container lid member 103 holding the upper layer culture container unit 101 and the periphery of the opening 115 of the lower layer culture container main body 104. A manufacturing method to be provided will be described.

最初に、図13に示したように、上層用培養容器ユニット101を、フック構造等により容器蓋部材103へ設置する。次に、容器蓋部材103の内方向突出部1030の下面に蛇腹型の隔離膜403の上端面4033を、熱溶着等の手段により溶着する。尚、溶着方法は他の方法を選択することも可能であり、熱溶着に限定されるものではない。続いて、隔離膜403の他端4034を下層用の培養容器本体104の開口部115の周囲へ熱溶着等の手段により溶着する。尚、溶着方法は熱溶着に限定されるものではない。   First, as shown in FIG. 13, the upper layer culture vessel unit 101 is installed on the vessel lid member 103 by a hook structure or the like. Next, the upper end surface 4033 of the bellows-type isolation film 403 is welded to the lower surface of the inward projecting portion 1030 of the container lid member 103 by means such as thermal welding. In addition, the welding method can also select another method, and is not limited to thermal welding. Subsequently, the other end 4034 of the isolation membrane 403 is welded around the opening 115 of the lower layer culture vessel body 104 by means such as heat welding. The welding method is not limited to heat welding.

最後に、容器蓋部材103を下層用培養容器本体104へ設置する。   Finally, the container lid member 103 is installed on the lower layer culture container body 104.

下層一体型培養容器の製造後、滅菌を行う。γ線滅菌が適用可能な素材のみを使用している場合、流路チューブ等を連結させた閉鎖系流路全体を滅菌バッグに入れた状態で、γ線滅菌を実施する。使用時、滅菌バッグより流路を取り出し自動培養装置に設置し、自動培養を行う。γ線滅菌を適用不可能な素材を使用している場合、適用可能な素材のみに対しγ線滅菌を実施し、残りについてはγ線滅菌以外の方法、例えばガス滅菌を実施する。両素材は、安全キャビネット等において一体化させる。   After manufacturing the lower layer integrated culture container, sterilization is performed. When using only materials applicable to γ-ray sterilization, γ-ray sterilization is performed in a state where the entire closed system flow path connected with a flow path tube or the like is placed in a sterilization bag. At the time of use, the flow path is taken out from the sterilization bag and installed in an automatic culture apparatus to perform automatic culture. When a material that is not applicable to γ-ray sterilization is used, γ-ray sterilization is performed only on the applicable material, and the rest is performed by a method other than γ-ray sterilization, such as gas sterilization. Both materials are integrated in a safety cabinet or the like.

隔離膜403は、実施例3で述べた蛇腹型以外の構成であっても良い。
実施例5として、図14A〜図14Cを参照しながら、層用培養容器から1個の上層用培養容器ユニットを無菌的に取り出すための、平坦型の隔離膜と、その製造方法について説明する。
実施例3で説明した蛇腹型の隔離膜と同様、隔離膜403はその上端面及び下端面が各々容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104に溶着されている。図12で説明した隔離膜と異なり、実施例5に示したものは、隔離膜を容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104の外部に収容する
図14Aは、上層用培養容器ユニット101を保持した容器蓋部材103を、下層用培養容器本体104から取り外した状態を示している。隔離膜403は、その上端及び下端が各々、容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104に溶着された状態となっている。
The isolation film 403 may have a configuration other than the bellows type described in the third embodiment.
As Example 5, with reference to FIGS. 14A to 14C, a flat type separation membrane for aseptically removing one upper layer culture container unit from the layer culture container and a method for manufacturing the same will be described.
Similar to the bellows-type isolation membrane described in Example 3, the upper and lower end surfaces of the isolation membrane 403 are welded to the vessel lid member 103 and the lower-layer culture vessel body 104, respectively. Unlike the isolation membrane described in FIG. 12, the example shown in Example 5 accommodates the isolation membrane outside the container lid member 103 and the lower culture vessel body 104. FIG. 14A holds the upper culture vessel unit 101. The state which removed the container lid | cover member 103 from the culture container main body 104 for lower layers is shown. The upper and lower ends of the isolation membrane 403 are welded to the container lid member 103 and the lower layer culture vessel body 104, respectively.

図14Bは、上層用培養容器ユニット101を保持した容器蓋部材103が、下層用培養容器本体104内に保持された状態を示している。この状態において、隔離膜403は、その中間部分が折り曲げられ、上層用容器蓋部材101及び下層培養容器本体104の外側に延びた状態で位置している。   FIG. 14B shows a state in which the container lid member 103 holding the upper layer culture container unit 101 is held in the lower layer culture container main body 104. In this state, the isolation film 403 is positioned in a state where the middle portion thereof is bent and extends to the outside of the upper layer container lid member 101 and the lower layer culture vessel main body 104.

この隔離膜403の外側に延びた部分は、例えば、容器蓋部材103の外周のすぐ横に丸めて設置される。あるいは、外側に延びた部分を折り畳んだ状態にしても良い。   A portion extending outside the isolation film 403 is installed, for example, by being rounded right next to the outer periphery of the container lid member 103. Or you may make it the state which folded the part extended outside.

図14Cは、容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104の外側に延びた部分の有る隔離膜403を、折り畳んだ状態で収容する方法を示したものである。隔離膜403の中間部分、すなわち外側に延びた部分は、同心円状の位置固定治具801,802の間に保持され、上から圧縮治具803で加圧されることにより、折り曲げられる。このようにして、隔離膜403は、容器蓋部材103の外周横に折り畳んでコンパクトに設置される。   FIG. 14C shows a method of accommodating the container lid member 103 and the isolation membrane 403 having portions extending outside the lower layer culture vessel main body 104 in a folded state. An intermediate portion of the isolation film 403, that is, a portion extending outward, is held between concentric position fixing jigs 801 and 802, and is bent by being pressed by a compression jig 803 from above. In this way, the isolation film 403 is compactly installed by being folded to the side of the outer periphery of the container lid member 103.

図12(12A〜12D)の隔離膜と図14(14A〜14C)の隔離膜を比較すると、図12で示した隔離膜の収容方法では、容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104の内部に隔離膜403を設置したため、折りたたんで収容した隔離膜の厚みが大きくなり、鉛直方向に下層用培養容器本体104は大きくなる。培養中において、下層用培養容器本体内で培養する細胞を顕微鏡により観察する必要が有るが、鉛直方向に下層用培養容器本体が大きくなると、顕微鏡観察に必要な光が減衰したり、鮮明な細胞画像を得るための焦点深度の調整が困難となったりする可能性がある。一方、容器蓋部材の外側横に隔離膜を収容していないため、下層用培養容器本体内において各上層用培養容器ユニット101を近接させることができるので、培養容器100により多くの上層用培養容器ユニット101を配置することが可能となる。   12 (12A to 12D) and the isolation membrane of FIG. 14 (14A to 14C) are compared. In the method of accommodating the isolation membrane shown in FIG. 12, the inside of the container lid member 103 and the lower layer culture vessel body 104 Since the isolation membrane 403 is installed on the bottom, the thickness of the isolation membrane accommodated by folding is increased, and the culture container body 104 for the lower layer is increased in the vertical direction. During culture, it is necessary to observe the cells cultured in the lower culture vessel body with a microscope. However, if the lower culture vessel body becomes larger in the vertical direction, the light required for microscopic observation is attenuated or clear cells are observed. It may be difficult to adjust the depth of focus for obtaining an image. On the other hand, since no separation membrane is accommodated on the outer side of the container lid member, each of the upper-layer culture container units 101 can be brought close to the lower-layer culture container main body. The unit 101 can be arranged.

これに対し、図14で示した隔離膜の収容方法では、容器蓋部材の外側横部に隔離膜を収容するため、その分、下層用培養容器本体内において各上層用培養容器ユニットを離して配置する必要があり、培養容器100に配置できる上層用培養容器ユニットの数に制約がある。一方、容器蓋部材及び下層用培養容器本体の内部に折りたたんだ隔離膜を収容していないため、鉛直方向に下層用培養容器本体が大きくなることはない。よって、顕微鏡観察に影響を生じることはない。   On the other hand, in the method of accommodating the isolation membrane shown in FIG. 14, the isolation membrane is accommodated in the outer lateral portion of the vessel lid member, and accordingly, each of the upper culture container units is separated in the lower culture vessel body. There is a limitation on the number of upper-layer culture container units that can be disposed in the culture container 100. On the other hand, since the folded isolation membrane is not accommodated inside the container lid member and the lower layer culture container main body, the lower layer culture container main body does not increase in the vertical direction. Therefore, the microscopic observation is not affected.

隔離膜403の他の構成例を、実施例6で説明する。
図15は、下層用培養容器本体から1個の上層用培養容器ユニットを無菌的に取り出すための、蓋上面設置型の隔離膜の例を示したものである。
Another configuration example of the isolation film 403 will be described in a sixth embodiment.
FIG. 15 shows an example of a lid upper surface type separation membrane for aseptically removing one upper layer culture container unit from the lower layer culture container main body.

実施例6では、下層用培養容器本体から1個の上層用培養容器ユニットを取り出すための隔離膜403が、容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104の外周部に設置されている。実施例3、実施例5で説明した隔離膜と異なり、隔離膜403は容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104の外周部に溶着されている。隔離膜403は、その上端面が容器蓋部材103の外周上端面において、容器蓋部材接着部504にて容器蓋部材103に溶着されている。また、隔離膜403は、その下端面が下層用蓋部接着部505にて下層用培養容器本体104の上面に溶着されている。実施例6では、実施例5と同様に、隔離膜を容器蓋部材103及び下層用培養容器本体104の外部に隔離膜403を収容する。隔離膜403の上端面を容器蓋部材103の外周側面において、容器蓋部材接着部504にて容器蓋部材103に溶着してもよい。   In Example 6, a separation membrane 403 for taking out one upper layer culture container unit from the lower layer culture container body is provided on the outer periphery of the container lid member 103 and the lower layer culture container body 104. Unlike the isolation membranes described in Example 3 and Example 5, the isolation membrane 403 is welded to the outer periphery of the container lid member 103 and the lower layer culture vessel body 104. The upper end surface of the isolation film 403 is welded to the container lid member 103 by the container lid member bonding portion 504 at the outer peripheral upper end surface of the container lid member 103. Further, the lower end surface of the isolation film 403 is welded to the upper surface of the lower layer culture vessel main body 104 by the lower layer lid bonding portion 505. In the sixth embodiment, as in the fifth embodiment, the separation membrane 403 is accommodated outside the vessel lid member 103 and the lower layer culture vessel main body 104. The upper end surface of the isolation film 403 may be welded to the container lid member 103 by the container lid member bonding portion 504 on the outer peripheral side surface of the container lid member 103.

この隔離膜の収容方法によれば、実施例5と同様に、容器蓋部材の外側横に隔離膜を収容するため、培養容器100に配置できる上層用培養容器ユニットの数に制約がある。一方、容器蓋部材及び下層用培養容器本体の内部に隔離膜を収容していないため、顕微鏡観察に影響を生じることはない。   According to the method for housing the isolation membrane, the isolation membrane is accommodated on the outer side of the container lid member in the same manner as in Example 5, and therefore the number of upper-layer culture container units that can be placed in the culture container 100 is limited. On the other hand, since the isolation membrane is not accommodated inside the container lid member and the lower layer culture container main body, the microscopic observation is not affected.

なお、実施例3で述べた、切断治具307により隔離膜403を切断する方法は、実施例5、実施例6の隔離膜を切断するのにも適用できる。   Note that the method of cutting the isolation film 403 by the cutting jig 307 described in the third embodiment can also be applied to cutting the isolation films of the fifth and sixth embodiments.

前記各実施例で述べた隔離膜403は、実施例1で述べたような、容器蓋部材と下層用培養容器本体とを、ねじ等の回転操作を必要とする固定方式により、固定している場合にも適用できる。これを実施例7として説明する。
図16Aは、上層用培養容器ユニットを保持した容器蓋部材103と下層用培養容器本体104とのに、蓋上面設置型の隔離膜403が設置された培養容器100において、容器蓋部材103と下層用培養容器本体104とをねじ105(A,B)の螺合により固定する方式を採用している。
The isolation membrane 403 described in each of the above examples fixes the container lid member and the lower layer culture container main body by a fixing method that requires a rotating operation such as a screw as described in the first example. It can also be applied to cases. This will be described as Example 7.
FIG. 16A shows a case in which a container lid member 103 and a lower layer are formed in a culture vessel 100 in which a lid upper surface type isolation membrane 403 is installed between a container lid member 103 holding an upper layer culture container unit and a lower layer culture container main body 104. The culture vessel main body 104 is fixed by screwing screws 105 (A, B).

しかし、実施例3で述べた、切断治具307による隔離膜403の切断方法は、容器蓋部材と下層用培養容器本体をねじ等の回転操作を必要とする固定方式を採用している場合には、適用できない。   However, the method of cutting the isolation film 403 by the cutting jig 307 described in Example 3 is performed when a fixing method that requires a rotating operation such as a screw for the container lid member and the lower layer culture vessel main body is employed. Is not applicable.

このような回転操作を必要とする固定方式を採用している場合の、容器蓋部材を取り外す方法を、図16Bで説明する。   A method of removing the container lid member in the case where a fixing method requiring such a rotation operation is employed will be described with reference to FIG. 16B.

図16Bは、前記各実施例の隔離膜を用いる場合において、容器蓋部材103と下層用培養容器本体104をねじ105(A,B)により固定する方式を使用する場合について、上層用培養容器ユニット101を取り外した状態を示している。ねじ105(A,B)により容器蓋部材103は下層用培養容器本体104に固定されているため、下層用培養容器本体104から取り外す際には、容器蓋部材103を回転させつつ取り外すことになる。よって隔離膜403は捻じられることになり、捻じれ構造1004が生じる。   FIG. 16B shows the case of using the method of fixing the container lid member 103 and the lower layer culture vessel body 104 with screws 105 (A, B) when using the isolation membrane of each of the above embodiments. The state where 101 is removed is shown. Since the container lid member 103 is fixed to the lower layer culture container body 104 by the screws 105 (A, B), when removing from the lower layer culture container body 104, the container lid member 103 is removed while rotating. . Therefore, the isolation film 403 is twisted, and a twisted structure 1004 is generated.

本実施例では、この捻じれ構造部分を溶着、切断することにより、上層用培養容器ユニット101を無菌的に単離させせる。これにより、容器蓋部材103と下層用培養容器本体104の固定を、ねじにより行う場合は、容器蓋部材101を回転させつつ取り外した段階で、隔離膜403に絞り込みに相当する捻じれ構造1004が得られる。すなわち、捻じれ構造1004で上下に分離することにより、容器蓋部材103、下層用培養容器本体104、隔離膜403により囲まれていた1つの閉鎖空間110は、取り出す上層用培養容器ユニット101の容器蓋部材103と上層側隔離膜に囲まれた1つの閉鎖空間と、下層用培養容器本体104と下層側隔離膜及び残りの上層用培養容器ユニット101の容器蓋部材103とに囲まれた他の閉鎖空間に、分離される。取り出した上層用培養容器ユニット101と、取り出し後の下層用培養容器本体104は、それぞれ上層側隔離膜と下層側隔離膜に囲まれているため、各閉鎖空間は共に閉鎖性を維持し、結果として、各々、内部の無菌性を維持している。
本実施例の場合、取り外しプロトコルを少なくすることが可能となる。
In this embodiment, the upper layer culture container unit 101 is aseptically isolated by welding and cutting the twisted structure portion. As a result, when the container lid member 103 and the lower layer culture vessel body 104 are fixed by screws, the twisted structure 1004 corresponding to the narrowing is formed in the isolation film 403 when the container lid member 101 is removed while rotating. can get. That is, by separating the upper and lower sides by the twisted structure 1004, one closed space 110 surrounded by the container lid member 103, the lower layer culture container body 104, and the isolation film 403 is removed from the upper layer culture container unit 101. One closed space surrounded by the lid member 103 and the upper-layer side isolation membrane, and the other lower-layer culture container body 104 and the lower-layer side isolation membrane and the container lid member 103 of the remaining upper-layer culture container unit 101 Separated into a closed space. Since the extracted upper culture container unit 101 and the extracted lower culture container main body 104 are surrounded by the upper isolation film and the lower isolation film, respectively, each closed space is kept closed. As for each, the inside sterility is maintained.
In this embodiment, it is possible to reduce the removal protocol.

以上述べたように、本発明は、培養容器を用いて細胞又は組織を自動操作により培養する自動培養装置、特に再生医療に使用可能な再生組織を製造することのできる自動培養装置として有用である。   As described above, the present invention is useful as an automatic culture apparatus for culturing cells or tissues by automatic operation using a culture vessel, particularly as an automatic culture apparatus capable of producing a regenerated tissue that can be used for regenerative medicine. .

100…培養容器
101…上層用培養容器ユニット
102…下層一体型の培養容器函体
103…容器蓋部材
104…下層用培養容器本体
105…弾性部材(Oリング)
106…下層供給用接続突起構造(第二供給ポート)
107…下層供給用流路
108…下層排出用接続突起構造(第二排出ポート)
109…下層排出用流路
110…閉鎖空間
111…上層供給用接続突起構造(第一供給ポート)
112…上層供給用流路
113…上層排出用接続突起構造(第一排出ポート)
114…上層排出用流路
115…開口部
120…養容器ユニットの底面
122…ギャップ
150…培池
1010…外周縁部
1030…内方向突出部
1040…環状突出部
1050A,1050B…ねじ構造
202…細胞バッグ
203…細胞バッグ
204…第二の流路回路
205…第一流路回路
206…二方弁(電磁弁)
207…三方弁(電磁弁)
208…流体移動制御機構部
209…多分岐部
211…培地バッグ
212…ヒーター
213…排液バッグ
214…排液回収バッグ
217…フィルタ
221…第一の流路回路
222…第二の流路回路
223…第一の流路回路
224…第二の流路回路
307…二方弁(電磁弁)
311…回転機構
319…無菌脱着部
403…隔離膜
407…切断治具
600…テーブル
800…テーブル
801…位置固定治具
802…位置固定治具
803…圧縮治具
1004…捻じれ構造
1102…検査用培養容器
1104…三分岐部
1105…迂回流路チューブ
1401…培養容器
1402…制御装置
1403…恒温機
1404…温度調節部
1405…ガス供給部
1406…温度センサ
1407…流体移動制御機構部
1408…顕微鏡
1410…表示画面
1411…ガス濃度調整部
1412…データベース。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Culture container 101 ... Upper layer culture container unit 102 ... Lower layer integrated culture container box 103 ... Container lid member 104 ... Lower layer culture container main body 105 ... Elastic member (O-ring)
106 ... Connection protrusion structure for lower layer supply (second supply port)
107: Lower layer supply flow path 108: Lower layer discharge connection projection structure (second discharge port)
109 ... lower layer discharge flow path 110 ... closed space 111 ... upper layer supply connection projection structure (first supply port)
112 ... Upper layer supply channel 113 ... Upper layer discharge connection projection structure (first discharge port)
114 ... upper layer discharge channel 115 ... opening 120 ... bottom surface 122 of nutrient container unit ... gap 150 ... culture basin 1010 ... outer peripheral edge 1030 ... inward projection 1040 ... annular projection 1050A, 1050B ... screw structure 202 ... cell Bag 203 ... Cell bag 204 ... Second flow path circuit 205 ... First flow path circuit 206 ... Two-way valve (solenoid valve)
207 ... Three-way valve (solenoid valve)
208 ... Fluid movement control mechanism 209 ... Multi-branch part 211 ... Medium bag 212 ... Heater 213 ... Drainage bag 214 ... Drainage recovery bag 217 ... Filter 221 ... First flow path circuit 222 ... Second flow path circuit 223 ... 1st channel circuit 224 ... 2nd channel circuit 307 ... Two-way valve (solenoid valve)
311 ... Rotating mechanism 319 ... Aseptic removal part 403 ... Isolation film 407 ... Cutting jig 600 ... Table 800 ... Table 801 ... Position fixing jig 802 ... Position fixing jig 803 ... Compression jig 1004 ... Twist structure 1102 ... For inspection Culture vessel 1104 ... Three-branch part 1105 ... Detour channel tube 1401 ... Culture container 1402 ... Control device 1403 ... Thermostat 1404 ... Temperature controller 1405 ... Gas supply part 1406 ... Temperature sensor 1407 ... Fluid movement control mechanism part 1408 ... Microscope 1410 Display screen 1411 Gas concentration adjusting unit 1412 Database.

Claims (15)

細胞を保持、培養するための培養容器であって、
第一容器と、
前記第一容器内に収納し保持される複数の第二容器と、
前記第一容器及び前記第二容器の各々を封止する容器蓋部材と、
前記第一容器及び前記第二容器の各々と、該培養容器に前記細胞及び培地を供給する流路回路とを接続する接続ポートとを備えており、
前記第一容器及び前記第二容器は、各々、培地及び細胞を、または培地のみを収容するための容器であり、前記第一容器及び前記第二容器の各々間の隔壁の一部は、液体及び気体が相互に移動可能に構成されており、
前記第一容器及び前記第二容器の各々との間には、相互に気体の流通を可能にするギャップが存在しており、
前記接続ポートとして、
前記第一容器には、前記培地の供給と、前記気体の供給及び排出をするための第二供給ポートと、前記培地を排出するための第二排出ポートとが接続され、
前記第二容器の各々には、前記培地の供給と、前記気体の供給及び排出をするための第一供給ポートと、前記培地を排出するための第一排出ポートとが接続され、
前記第一供給ポート及び前記第二供給ポートは、前記培地を前記培養容器に対して常に一方向へ流す流路として機能する
ことを特徴とする培養容器。
A culture vessel for holding and culturing cells,
A first container;
A plurality of second containers stored and held in the first container;
A container lid member for sealing each of the first container and the second container;
A connection port for connecting each of the first container and the second container, and a flow path circuit for supplying the cells and culture medium to the culture container;
The first container and the second container are containers for containing a medium and cells, respectively, or only the medium, respectively, and a part of the partition between each of the first container and the second container is a liquid. And gas are configured to be movable relative to each other,
Between each of the first container and the second container, there is a gap that allows gas to flow between each other,
As the connection port,
The first container is connected to the supply of the culture medium, a second supply port for supplying and discharging the gas, and a second discharge port for discharging the culture medium,
Each of the second containers is connected with a supply of the medium, a first supply port for supplying and discharging the gas, and a first discharge port for discharging the medium,
The culture container, wherein the first supply port and the second supply port function as a flow path that always allows the culture medium to flow in one direction with respect to the culture container.
請求項1において、
前記第一供給ポート及び前記第二供給ポートは、前記培地を前記培養容器の外側から内側への方向のみに流す流路、及び、前記気体を双方的に流す流路として機能し、
前記第一排出ポート及び前記第二排出ポートは、前記培地を前記培養容器の内側から外側への方向のみに流す流路として機能する
ことを特徴とする培養容器。
In claim 1,
The first supply port and the second supply port function as a flow path for flowing the culture medium only in the direction from the outside to the inside of the culture container, and a flow path for flowing the gas in both directions,
The first discharge port and the second discharge port function as a flow path for flowing the culture medium only in the direction from the inside to the outside of the culture container.
請求項2において、
前記第一容器は函体状の容器であり、該容器に複数個設けられた開口部を有し、
前記容器蓋部材は前記第一供給ポート及び前記第一排出ポートを有し、
前記第二容器は、各々、前記開口部を介して前記第一容器の内部に収納され、該第二容器の各々に対応して前記容器蓋部材が、前記開口部を塞ぐようにして前記第一容器に各々固定され、これにより、前記培養容器内に、前記容器蓋部材と前記第一容器により囲まれた閉鎖空間が形成され、各前記第二容器が該閉鎖空間内に保持される
ことを特徴とする培養容器。
In claim 2,
The first container is a box-shaped container, and has a plurality of openings provided in the container,
The container lid member has the first supply port and the first discharge port;
Each of the second containers is housed in the first container through the opening, and the container lid member corresponding to each of the second containers closes the opening. Each is fixed to one container, and thereby, a closed space surrounded by the container lid member and the first container is formed in the culture container, and each of the second containers is held in the closed space. A culture vessel characterized by.
請求項3において、
前記容器蓋部材と前記第一容器の間に接続され、かつ、その内部に前記第二容器を収容可能な隔離膜を有し、
該隔離膜は、前記容器蓋部材が前記開口部から取り外された状態でも、前記閉鎖空間を維持する機能を有する
ことを特徴とする培養容器。
In claim 3,
It is connected between the container lid member and the first container, and has an isolation film that can accommodate the second container therein,
The isolation container has a function of maintaining the closed space even when the container lid member is removed from the opening.
請求項4において、
前記隔離膜は、培養時において、前記容器蓋部材と前記第一容器の内部に収容することが可能であり、
該隔離膜は、前記第二容器を取り出す時において、前記容器蓋部材と前記第一容器の間に伸長可能である
ことを特徴とする培養容器。
In claim 4,
The isolation membrane can be accommodated in the container lid member and the first container during culture,
The culture container, wherein the isolation membrane is extendable between the container lid member and the first container when the second container is taken out.
請求項4において、
前記隔離膜は、該隔離膜を溶着させさらに切断させることにより、当該第一容器を当該隔離膜及び当該容器蓋部材により封止した状態で当該第二容器から分離可能であり、
当該第一容器を当該第二容器から分離させた後の当該第一容器は、当該隔離膜により封止され前記閉鎖空間を維持する状態となる
ことを特徴とする培養容器。
In claim 4,
The separator can be separated from the second container in a state where the first container is sealed with the separator and the container lid member by welding and further cutting the separator.
The culture container, wherein the first container after the first container is separated from the second container is sealed by the isolation film and maintains the closed space.
請求項4において、
前記隔離膜は、培養時において、前記容器蓋部材と前記第一容器の外部に収容することが可能であり、
該隔離膜は、前記第二容器を取り出す時において、前記容器蓋部材と前記第一容器の間に伸長可能である
ことを特徴とする培養容器。
In claim 4,
The isolation membrane can be accommodated outside the container lid member and the first container during culture,
The culture container, wherein the isolation membrane is extendable between the container lid member and the first container when the second container is taken out.
請求項7において、
前記容器蓋部材と前記第二容器の間を、当該容器蓋部材の上面若しくは側面と当該第二容器への溶着により接続した
ことを特徴とする培養容器。
In claim 7,
A culture container, wherein the container lid member and the second container are connected to each other by welding the upper surface or the side surface of the container lid member to the second container.
請求項3において、
前記容器蓋部材は、各々、螺合、係合、嵌合のいずれかの固定手段で前記第一容器に固定される
ことを特徴とする培養容器。
In claim 3,
The culture container, wherein the container lid member is fixed to the first container by any one of screwing, engaging, and fitting fixing means.
請求項9において、
前記容器蓋部材は、ねじにより前記第一容器に固定され、
前記第二容器を取り出す時において、前記容器蓋部材を回転させ前記隔離膜を捻じることにより生ずる捻じれ構造部分を溶着、切断することにより、前記第二容器を前記第一容器から単離させせる
ことを特徴とする培養容器。
In claim 9,
The container lid member is fixed to the first container with a screw,
When taking out the second container, the second container is isolated from the first container by welding and cutting a twisted structure portion generated by rotating the container lid member and twisting the isolation film. A culture vessel characterized in that
細胞を保持、培養するための培養容器であって、
第一容器と、
前記第一容器内に収納し保持される複数の第二容器と、
前記第一容器及び前記第二容器の各々を封止する容器蓋部材と、
検査用第一容器と、
前記検査用第一容器内に収納し保持される検査用第二容器と、
検査用容器蓋部材と、
前記第一容器及び前記検査用第一容器と、前記第二容器の各々及び前記検査用第二容器と、該培養容器に前記細胞及び培地を供給する流路回路とを接続する接続ポートとを備えており、
前記第一容器、前記第二容器、前記検査用第一容器、及び前記検査用第二容器は、各々、培地及び細胞を、または培地のみを収容するための容器であり、
前記第一容器と前記第二容器の各々、及び、前記検査用第一容器と前記検査用第二容器は、液体及び気体が相互に移動可能に構成されており、
前記第一容器と前記第二容器の各々、及び、前記検査用第一容器と前記検査用第二容器との間には、相互に気体の流通を可能にするギャップが存在しており、
前記接続ポートとして、
前記第二容器の各々及び前記検査用第二容器には、前記培地の供給と、前記気体の供給及び排出をするための第一供給ポートと、前記培地を排出するための第一排出ポートとが接続され、
前記第一容器及び前記検査用第一容器には、各々、前記培地の供給と、前記気体の供給及び排出をするための第二供給ポートと、前記培地を排出するための第二排出ポートとが接続され、
前記流路回路には、前記検査用第一容器及び前記検査用第二容器をバイパスする迂回流路チューブが設けられ、
前記第一供給ポート及び前記第二供給ポートは、前記培地を前記培養容器に対して常に一方向へ流す流路として機能する
ことを特徴とする培養容器。
A culture vessel for holding and culturing cells,
A first container;
A plurality of second containers stored and held in the first container;
A container lid member for sealing each of the first container and the second container;
A first container for inspection;
A second container for inspection stored and held in the first container for inspection;
An inspection container lid member;
A connection port for connecting the first container and the first container for inspection, each of the second containers and the second container for inspection, and a flow path circuit for supplying the cells and the culture medium to the culture container; With
The first container, the second container, the first test container, and the second test container are containers for containing a medium and cells, respectively, or a medium only,
Each of the first container and the second container, and the first container for inspection and the second container for inspection are configured such that a liquid and a gas can move to each other,
Between each of the first container and the second container, and between the first container for inspection and the second container for inspection, there is a gap that allows gas to flow between each other,
As the connection port,
In each of the second containers and the second container for inspection, supply of the medium, a first supply port for supplying and discharging the gas, and a first discharge port for discharging the medium Is connected,
In the first container and the first container for inspection, respectively, a supply of the medium, a second supply port for supplying and discharging the gas, and a second discharge port for discharging the medium Is connected,
The channel circuit is provided with a bypass channel tube that bypasses the first container for inspection and the second container for inspection,
The culture container, wherein the first supply port and the second supply port function as a flow path that always allows the culture medium to flow in one direction with respect to the culture container.
培養容器内への細胞播種と培地交換を行い、前記培養容器内において細胞を培養する自動培養装置であって、
少なくとも1つの閉鎖系培養容器と、
前記閉鎖系培養容器の供給側に1つの細胞バッグ、培地バッグ、第一のフィルタ、及び排液回収バッグを接続する第一の流路回路と、
前記閉鎖系培養容器の供給側に他の細胞バッグ、培地バッグ、第二のフィルタ及び排液回収バッグを接続する第二の流路回路と、
前記第一の流路回路及び前記第二の流路回路に設けられた流体移動制御機構部及び電磁弁と、
制御装置とを備え、
前記閉鎖系培養容器は、
第一容器と、
前記第一容器内に収納し保持される複数の第二容器と、
前記第一容器及び前記第二容器の各々を封止する容器蓋部材と、
前記第一容器及び前記第二容器の各々と、該培養容器に前記細胞及び培地を供給する流路回路とを接続する接続ポートとを備えており、
前記第一容器及び前記第二容器は、各々、培地及び細胞を、または培地のみを収容するための容器であり、前記第一容器及び前記第二容器の各々間の隔壁の一部は、液体及び気体が相互に移動可能に構成されており、
前記第一容器及び前記第二容器の各々との間には、相互に気体の流通を可能にするギャップが存在しており、
前記第一容器には、前記培地の供給と、前記気体の供給及び排出をするための第二供給ポートと、前記培地を排出するための第二排出ポートとに、前記第二の流路回路が接続され、
前記第二容器には、前記培地の供給と、前記気体の供給及び排出をするための第一供給ポートと、前記培地を排出するための第一排出ポートとに、前記第一の流路回路が接続され、
前記培地が、前記第一の流路回路、前記第二の流路回路、前記第一供給ポート及び前記第二供給ポートを介して、前記培養容器に対して常に一方向に供給される
ことを特徴とする自動培養装置。
An automatic culture apparatus for performing cell seeding and medium exchange in a culture container, and culturing cells in the culture container,
At least one closed culture vessel;
A first flow path circuit for connecting one cell bag, a medium bag, a first filter, and a drainage collection bag to the supply side of the closed culture container;
A second flow path circuit for connecting another cell bag, a medium bag, a second filter and a drainage collection bag to the supply side of the closed culture container;
A fluid movement control mechanism and an electromagnetic valve provided in the first flow path circuit and the second flow path circuit;
A control device,
The closed culture vessel is
A first container;
A plurality of second containers stored and held in the first container;
A container lid member for sealing each of the first container and the second container;
A connection port for connecting each of the first container and the second container, and a flow path circuit for supplying the cells and culture medium to the culture container;
The first container and the second container are containers for containing a medium and cells, respectively, or only the medium, respectively, and a part of the partition between each of the first container and the second container is a liquid. And gas are configured to be movable relative to each other,
Between each of the first container and the second container, there is a gap that allows gas to flow between each other,
In the first container, the second flow path circuit includes a supply of the medium, a second supply port for supplying and discharging the gas, and a second discharge port for discharging the medium. Is connected,
In the second container, the first flow path circuit includes a first supply port for supplying the medium, a first supply port for supplying and discharging the gas, and a first discharge port for discharging the medium. Is connected,
The culture medium is always supplied in one direction to the culture vessel via the first flow path circuit, the second flow path circuit, the first supply port, and the second supply port. An automatic culture device.
請求項12において、
前記制御装置は、前記第一の流路回路内の培地の先端を一時的に前記第一供給ポート近傍に維持し待機状態とする機能、及び前記第二の流路回路の培地の先端を一時的に前記第二供給ポート近傍に維持し待機状態とする機能を有する
ことを特徴とする自動培養装置。
In claim 12,
The control device temporarily maintains the leading end of the medium in the first flow path circuit in the vicinity of the first supply port, and temporarily sets the leading end of the medium in the second flow path circuit. An automatic culture apparatus characterized by having a function of maintaining a standby state in the vicinity of the second supply port.
請求項13において、
前記容器蓋部材と前記第一容器の間に接続され、かつ、その内部に前記第二容器を収容可能な隔離膜を有し、
該隔離膜は、前記容器蓋部材が前記開口部から取り外された状態でも、前記培養容器内に、前記容器蓋部材と前記第一容器により囲まれた閉鎖空間を維持する機能を有する
ことを特徴とする自動培養装置。
In claim 13,
It is connected between the container lid member and the first container, and has an isolation film that can accommodate the second container therein,
The isolation membrane has a function of maintaining a closed space surrounded by the container lid member and the first container in the culture container even when the container lid member is removed from the opening. An automatic culture device.
請求項14において、
前記隔離膜は、培養時において、前記容器蓋部材と前記第一容器の内部若しくは外部に収容することが可能であり、
該隔離膜は、前記第二容器を取り出す時において、前記容器蓋部材と前記第一容器の間に伸長することが可能である
ことを特徴とする自動培養装置。
In claim 14,
The isolation membrane can be housed inside or outside the container lid member and the first container during culture,
The automatic culture apparatus, wherein the isolation membrane can be extended between the container lid member and the first container when the second container is taken out.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11078455B2 (en) 2014-06-09 2021-08-03 Seiichi YOKOO Closed culture vessel for adherent cells
WO2016016950A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 株式会社日立製作所 Cell culturing device and closed-system culture vessel
JP6486754B2 (en) * 2015-04-10 2019-03-20 パナソニック株式会社 Cell culture equipment
JP6199360B2 (en) * 2015-10-27 2017-09-20 高砂電気工業株式会社 Automatic perfusion culture device
JP6813765B2 (en) 2016-10-20 2021-01-13 高砂電気工業株式会社 Perfusion culture device and perfusion culture method
WO2018186426A1 (en) * 2017-04-07 2018-10-11 オリンパス株式会社 Culture medium exchange device and culture system
EP3707233A1 (en) 2017-11-06 2020-09-16 Corning Incorporated Cell culture apparatuses with manifolds including column structures
WO2019182093A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 住友ベークライト株式会社 Culture vessel
JP7144958B2 (en) * 2018-03-30 2022-09-30 株式会社エビデント Observation device and observation system
JP7373833B2 (en) 2018-07-09 2023-11-06 学校法人東京女子医科大学 Three-dimensional biological tissue culturing method, three-dimensional biological tissue culturing device and system
CN109401971B (en) * 2018-12-28 2024-01-30 江苏省人民医院(南京医科大学第一附属医院) Multifunctional automatic independent/combined co-culture device
KR102271148B1 (en) * 2019-09-25 2021-06-30 주식회사 에이치시티엠 In-vitro Type Exposure Chamber for Testing Inhalation Toxicity of Particles
JP7339138B2 (en) * 2019-12-02 2023-09-05 株式会社日立製作所 Cell culture device
US11732232B2 (en) * 2020-08-14 2023-08-22 Korea Research Institute Of Bioscience And Biotechnology Biomimetic cell culture apparatus and cell culture system comprising the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06189742A (en) * 1992-09-28 1994-07-12 Becton Dickinson & Co Cell culture insert
JP2007166983A (en) * 2005-12-22 2007-07-05 Olympus Corp Culture container lid and biological sample culture system
WO2012008368A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 株式会社日立製作所 Cell culture vessel and cell culture device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06189742A (en) * 1992-09-28 1994-07-12 Becton Dickinson & Co Cell culture insert
JP2007166983A (en) * 2005-12-22 2007-07-05 Olympus Corp Culture container lid and biological sample culture system
WO2012008368A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 株式会社日立製作所 Cell culture vessel and cell culture device

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