JPWO2015046410A1 - アイソレータシステム - Google Patents

Abstract

作業空間を形成する本体ケースと、給気又は排気する空調部と、を備え、作業空間の底面は作業板で構成され、作業板の下方には排気経路が形成され、作業板は、左右に分割された第１及び第２の作業板により構成され、第１の作業板には受け部が配置され、受け部上に第２の作業板が着脱自在に載置される。

Description

本開示は、再生医療関連及び製薬関連の実験環境機器に用いられるアイソレータシステムに関する。

特許文献１は、作業室の底面を作業板で構成し、作業板の下方に排気通路、作業板の中央下方に遠心分離機が設けられたアイソレータを開示している。このアイソレータは、作業室が操作エリアと補助作業エリアとに区別されている。また、このアイソレータの作業板には、ドア収容用凹部が設けられ、インキュベータを取り付けるジョイントボックスのジョイントボックスドアが、作業板の一部となるようにドア収容用凹部に収容される。

特開２０１１−１７７０９１号公報

そこで、本開示は、作業性及び清掃性を向上させたアイソレータシステムを提供する。

本開示におけるアイソレータシステムは、内部に無菌環境で作業を行うための作業空間を形成し、前面に作業者の腕を挿入する挿入部を有する箱状の本体ケースと、本体ケースの作業空間内に給気、又は作業空間内の気体を排気する空調部と、を備え、作業空間の底面は作業板で構成され、作業板の下方には作業空間内の気体を排気する排気経路が形成され、作業板は、左右に分割された第１及び第２の作業板により構成され、第１の作業板における第２の作業板に接する辺には、第１の作業板よりも下位に位置する受け部が第２の作業板方向に延長して配置され、受け部上に第２の作業板における第１の作業板に接する辺が着脱自在に載置される。

本開示におけるアイソレータシステムは、作業性及び清掃性を向上させるのに有効である。

実施の形態１に係るアイソレータシステムの正面図 実施の形態１に係るインキュベータ装着時のアイソレータシステムの斜視図 実施の形態１に係るアイソレータシステムの斜視図 実施の形態１に係る作業板がグローブボックスから取り外されたときの斜視図 実施の形態１に係る作業板がグローブボックスから取り外されたときの受け部近傍の断面図 実施の形態１に係る作業板がグローブボックスに取り付けられたときの受け部近傍の断面図 実施の形態１に係る作業板がグローブボックスに取り付けられたときの上面図 実施の形態１に係る作業板がグローブボックスに取り付けられたときの下面図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施の形態１）
以下、アイソレータシステムの一例として、実施の形態１でアイソレータシステム１００について、図１〜８を用いて説明する。

実施の形態１におけるアイソレータシステム１００は、滅菌された環境で、例えば細胞の培養、操作、観察等の作業を行うための装置である。尚、滅菌とは、微生物や細胞等を殺菌して無菌に近づけることを示すものとする。

なお、本実施形態において、Ｚ軸は、アイソレータシステム１００が立設する垂直方向に沿う軸であり、上側に向かう方向を＋Ｚ方向とし、下側（下方）に向かう方向を−Ｚ方向とする。Ｙ軸は、アイソレータシステム１００の正面と背面とに直交する方向に沿う軸であり、作業空間の内部で作業を行うための開口が設けられた正面から、正面とは反対側の背面に向かう方向を−Ｙ方向とし、背面から正面に向かう方向を＋Ｙ方向とする。Ｘ軸は、正面から見て左右の側面に直交する方向に沿う軸であり、正面から見て左側面から右側面へ向かう方向を＋Ｘ方向とし、右側面から左側面に向かう方向を−Ｘ方向とする。

［１．アイソレータシステム］
アイソレータシステム１００の全体構成について、図１〜３を用いて説明する。図１及び図２は実施の形態１に係るアイソレータシステム１００の正面図及び斜視図、図３は実施の形態１に係るインキュベータ２００装着時のアイソレータシステム１００の斜視図である。

図１に示すように、実施の形態１におけるアイソレータシステム１００は、グローブボックス１１０、遠心機ユニット１２０、観察ユニット１３０、滅菌ユニット１４０、空調ユニット１５０、制御ユニット１６０、パスボックス１７０及び空調ユニット１８０を備える。

図２に示すように、グローブボックス１１０は、内部に無菌環境で作業を行うために周囲と隔離された略箱状の作業空間Ａを形成する。詳細な構成については、後述する。遠心機ユニット１２０は、グローブボックス１１０の下方に設けられ、作業空間Ａから接続できる。遠心機ユニット１２０は、作業空間Ａ内で作業するサンプルを遠心分離させるための遠心機を内部に備えている。観察ユニット１３０は、グローブボックス１１０の下方に設けられ、作業空間Ａから接続できる。観察ユニット１３０は、作業空間Ａ内で作業するサンプルを観察するための観察装置を内部に備えている。また、観察ユニット１３０は、内部に設けられた観察装置を昇降可能な昇降機構と、外部に設けられ昇降機構を操作するハンドルと、を備えている。作業者は、ハンドルによって昇降機構を操作することで、観察装置を使用するときは観察装置を作業空間Ａ内に押し上げ、観察装置を使用しないときは観察ユニット１３０内に観察装置を収容することができる。滅菌ユニット１４０は、グローブボックス１１０内に過酸化水素等の滅菌物質を供給するために、グローブボックス１１０の下方に設けられる。本実施形態の滅菌ユニット１４０は、グローブボックス１１０内に設けられたノズルを介して滅菌液をミスト化した滅菌ミストを噴霧して、内部を滅菌する。

空調ユニット１５０は、グローブボックス１１０の上部に設けられ、内部の空調を制御する。空調ユニット１５０は、給気ユニット１５０ａと排気ユニット１５０ｂとを備える。空調ユニット１５０は、グローブボックス１１０内の上面板に設けられた給気口及び排気口を有する。給気口から作業空間Ａ内に外気が供給され、排気口から作業空間Ａ内の気体が排気される。グローブボックス１１０では、内部の無菌環境を確保するために、給気口にＨＥＰＡフィルタ等の微粒子捕集フィルタが設けられ、微粒子捕集フィルタを介して空気がグローブボックス１１０内に供給される。また、排気口にもＨＥＰＡフィルタが設けられ、グローブボックス１１０内の気体はＨＥＰＡフィルタを介してグローブボックス１１０内から排気される。

制御ユニット１６０は、グローブボックス１１０及びパスボックス１７０の上部に設けられ、例えば滅菌ユニット１４０、空調ユニット１５０、１８０等の各装置の動作を制御する。

パスボックス１７０は、作業者が外部から作業空間Ａの内部に作業物を入れるためにグローブボックス１１０の側面に設けられる。パスボックス１７０の内部には、作業物を一時的に保管する搬送空間Ｂが形成される。搬送空間Ｂは、周囲環境に対して気密性を有する。外部から作業空間Ａに作業物を入れる前に、作業物が搬送空間Ｂ内で滅菌される。パスボックス１７０の側面には、作業物を移動させるための開口が設けられており、グローブボックス１１０の側面に設けられた開口と対向して、グローブボックス１１０とパスボックス１７０とが固定される。これにより作業空間Ａと搬送空間Ｂとが気密性を有したまま連通する。パスボックス１７０の開口には、開閉可能な扉が取り付けられている。扉は、搬送空間Ｂと作業空間Ａとを気密性を有して隔てることができる。空調ユニット１８０は、パスボックス１７０の上部に設けられ、内の搬送空間Ｂ内の空調を制御する。

また、アイソレータシステム１００は、グローブボックス１１０におけるパスボックス１７０が設けられる側面とは反対の側面にインキュベータ２００が装着される。インキュベータ２００は、内部に収容室（図示せず）を備える。この収容室は、培養物を収容する室であり、例えば直方体状の箱体によって外部からの菌の侵入が抑制される空間として区画される。収容室は例えばステンレス鋼板によって区画されている。インキュベータ２００、アイソレータシステム１００に対して着脱可能に構成されている。これにより、インキュベータ２００毎に培養物の管理ができる。例えば、ドナー毎に専用のインキュベータ２００を使用することにより、培養物の取り違え等の不具合を抑制できる。

［２．グローブボックス］
グローブボックス１１０の構成について、図３を用いて説明する。図３は、実施の形態１に係るアイソレータシステムの斜視図である。

図３に示すように、グローブボックス１１０は、複数の前面開口１１３が設けられた前面板１１２、底面板、上面板、及び、左右の側面板によって区画され、作業を行う為の作業板１１１と仕切板１１７とを内部に備える。作業板１１１、仕切板１１７、上面板、及び、左右の側面板によって、作業を行う空間である箱状の作業空間Ａを形成する。つまり、作業空間Ａの底面は、作業板１１１で構成されている。グローブボックス１１０は、外部からの菌の侵入が抑制されるように気密性を有して区画される。作業板１１１と底面板との間及び背面板と仕切板１１７との間には、作業空間Ａ内の気体を排気する排気経路が形成されている。本実施の形態のグローブボックス１１０は、作業板１１１、仕切板１１７、底面板、背面板、上面板、及び、左右の側面板は、清掃や消毒のしやすいステンレス鋼板で構成されている。

前面板１１２は、作業手の挿入部である複数の前面開口１１３を備えている。複数の前面開口１１３のそれぞれには、グローブ（不図示）が装着される。前面板１１２は、上端部にもうけられたヒンジを軸として開閉することができる。これにより、グローブボックス１１０の前面を開閉することができる。左右の側面板には、パスボックス１７０やインキュベータ２００を装着するための開口が設けられている。グローブボックス１１０では、右側面板の開口にパスボックス１７０が装着され、パスボックス１７０の受渡口の扉が右側面板の一部を構成する。また、左側面板の左開口にインキュベータ２００が装着され、インキュベータ２００の扉が左側面板の一部を構成する。作業時において、作業者は、グローブを介して作業空間Ａ内で作業を行う。上面板には、作業で用いられるものを吊り下げる吊下棒が設けられている。

［３．作業板］
作業板１１１の構成について、図４〜８を用いて説明する。図４は、実施の形態１に係る作業板１１１がグローブボックス１１０から取り外されたときの斜視図、図５は同断面図、図６は実施の形態１に係る作業板がグローブボックスに取り付けられたときの受け部近傍の断面図である。

図４に示すように、作業板１１１は、左右に分割された第１作業板１１１ａ及び第２作業板１１１ｂにより構成されている。作業板１１１は、前端部及び左右の端部に作業空間Ａ内の気体を排気する複数の排気口を形成している。図５、６に示すように、第１作業板１１１ａにおける第２作業板１１１ｂに接する辺（右辺）には、第１作業板１１１ａよりも下位に位置する受け部１１８が第２作業板１１１ｂ方向（図中、右方向）に延長して配置されている。受け部１１８上には、第２作業板１１１ｂにおける第１作業板１１１ａに接する辺（左辺）が着脱自在に載置される。第１作業板１１１ａの受け部１１８上に第２作業板１１１ｂが載置されると、第１作業板１１１ａ及び第２作業板１１１ｂの上面は、略同一平面上に配置される。第２作業板１１１ｂは、第２作業板１１１ｂを上方へ引き上げてグローブボックス１１０から取り外すときに作業者が指を引っ掛ける孔部１１９を形成している。

以上の構成より、作業者は、作業板１１１をグローブボックス１１０から取り外すときには、まず、第２作業板１１１ｂを取り外す。作業者は、第２作業板１１１ｂの孔部１１９に指を引っ掛けて、第２作業板１１１ｂを上方へ引き上げて第２作業板１１１ｂを取り外す。その後、作業者は、第２作業板１１１ｂがなくなった右側から第１作業板１１１ａの右辺を持って、第１作業板１１１ａを上方へ引き上げて第１作業板１１１ａを取り外す。

図７は、実施の形態１に係る作業板がグローブボックスに取り付けられたときの上面図である。図７に示すように、第１作業板１１１ａは、作業板１１１の下方に設けられた遠心機ユニット１２０（図３参照）に接続するための接続開口１１５を形成している。第１作業板１１１ａには、第１作業板１１１ａの一部を構成し接続開口１１５を開閉可能な遠心機用カバー１２１が蝶番を介して取り付けられている。遠心機用カバー１２１は、蝶番を支点に上方へ開閉可能となる。遠心機用カバー１２１は、遠心機用カバー１２１を上方へ引き上げて開くときに作業者が指を引っ掛ける孔部を形成している。また、遠心機用カバー１２１は、第１作業板１１１ａの一部を構成し孔部を開閉可能な落下対策用カバーをバネ付蝶番を介して備える。

第２作業板１１１ｂは、作業板１１１の下方に設けられた観察ユニット１３０（図３参照）に接続するための接続開口１１６を形成している。第２作業板１１１ｂには、第２作業板１１１ｂの一部を構成し接続開口１１６を開閉可能な観察装置用カバー１３１が蝶番を介して取り付けられている。観察装置用カバー１３１は、蝶番を支点に上方へ開閉可能となる。観察装置用カバー１３１は、観察装置用カバー１３１を上方へ引き上げて開くときに作業者が指を引っ掛ける孔部を形成している。また、観察装置用カバー１３１は、第２作業板１１１ｂの一部を構成し孔部を開閉可能な落下対策用カバーをバネ付蝶番を介して備える。

この構成により、遠心機ユニット１２０を使用する場合には、作業者は、作業空間Ａから孔部に指を引っ掛けて遠心機用カバー１２１を上方へ開けて遠心機ユニット１２０に接続する。同様に、観察ユニット１３０を使用する場合は、作業者は、作業空間Ａから孔部に指を引っ掛けて観察装置用カバー１３１を上方へ開けて観察ユニット１３０に接続し、昇降手段により観察ユニット１３０内の観察装置を昇降させる。

図８は、実施の形態１に係る作業板がグローブボックスに取り付けられたときの下面図である。図８に示すように、第１作業板１１１ａの下面には、接続開口１１５の周囲に遠心機用カバー１２１の端部を支持する受け部１２２が設けられる。遠心機用カバー１２１が受け部１２２上に載置されると、遠心機用カバー１２１の上面は第１作業板１１１ａの上面と略同一平面上に配置される。また、第１作業板１１１ａの下面のコーナー部分には第１支持脚１２３が設けられる。

第２作業板１１１ｂの下面には、接続開口１１６の周囲に観察装置用カバー１３１の端部を支持する受け部１３２が設けられる。観察装置用カバー１３１が受け部１３２上に載置されると、観察装置用カバー１３１の上面は第２作業板１１１ｂの上面と略同一平面上に配置される。また、第２作業板１１１ｂにおいて、第１作業板１１１ａに接する辺（左辺）に対向する辺（右辺）側の下面のコーナー部には第２支持脚１３３が設けられる。また、第２作業板１１１ｂにおいて、第１作業板１１１ａに接する辺（左辺）側の下面のコーナー部は第２支持脚１３３の不形成部１３４とされる。また、第２作業板１１１ｂにおいて、第１作業板１１１ａに接する辺（左辺）側の下面には、第２作業板１１１ｂの湾曲又は振動を抑制する補強部１３５が設けられる。補強部１３５は、第２作業板１１１ｂの前側及び右側にも設けられている。

［４．効果等］
以上のように、本実施の形態において、アイソレータシステム１００は、内部に無菌環境で作業を行うための作業空間Ａを形成し、前面に作業者の腕を挿入する前面開口１１３（挿入部）を有する箱状のグローブボックス１１０（本体ケース）と、グローブボックス１１０の作業空間Ａ内に給気、又は作業空間Ａ内の気体を排気する空調ユニット１５０（空調部）と、を備える。作業空間Ａの底面は作業板１１１で構成され、作業板１１１の下方には作業空間Ａ内の気体を排気する排気経路が形成され、作業板１１１は、左右に分割された第１及び第２作業板１１１ａ、１１１ｂにより構成される。第１作業板１１１ａにおける第２作業板１１１ｂに接する辺（右辺）には、第１作業板１１１ａよりも下位に位置する受け部１１８が第２作業板１１１ｂ方向（右方向）に延長して配置され、受け部１１８上に第２作業板１１１ｂにおける第１作業板１１１ａに接する辺（左辺）が着脱自在に載置される。

これにより、アイソレータシステム１００は、作業板１１１が左右に分割され、第２作業板１１１ｂを第１作業板１１１ａが支持しているため、作業板１１１の振動が抑制される。そのため、作業者の作業性を向上させたアイソレータシステムを提供することができる。また、アイソレータシステム１００は、作業板１１１が左右に分割されているので、作業板１１１の下方の排気経路を清掃する際に、第１及び第２作業板１１１ａ、１１１ｂの着脱が容易になる。そのため、作業者の作業性及び清掃性を向上させたアイソレータシステムことができる。

また、本実施の形態において、第１作業板１１１ａの受け部１１８上に第２作業板１１１ｂが載置されると、第１及び第２作業板１１１ａ、１１１ｂの上面は、略同一平面上に配置される。

これにより、作業板１１１が左右に分割されたとしても、作業者の作業板１１１上での作業性を大きく低下させることがない。

また、本実施の形態において、第１作業板１１１ａの下面のコーナー部分には第１支持脚１２３が設けられ、第２作業板１１１ｂにおける第１作業板１１１ａに接する辺（左辺）に対向する辺（右辺）側の下面のコーナー部分には第２支持脚１３３が設けられ、かつ、第２作業板１１１ｂにおける第１作業板１１１ａに接する辺（左辺）側の下面コーナー部分は第２支持脚１３３の不形成部１３４とされた。

これにより、第２作業板１１１ｂの自重を第１作業板１１１ａの受け部１１８が支えることとなり、第１作業板１１１ａの上面と第２作業板１１１ｂの上面とが、同一平面上に配置されやすくなる。また、第１及び第２作業板１１１ａ、１１１ｂの振動も抑制することができる。したがって、作業者の作業性を向上させることができる。

また、本実施の形態において、第２作業板１１１ｂにおける第１作業板１１１ａに接する辺（左辺）側の下面には、第２作業板１１１ｂの湾曲又は振動を抑制する補強部１３５が設けられる。

これにより、第１及び第２作業板１１１ａ、１１１ｂの振動を抑制することができる。したがって、作業者の作業性を向上させることができる。

また、本実施の形態において、グローブボックス１１０の下方には、作業で使用される遠心機ユニット１２０（第１の装置）が設けられ、作業板１１１には、作業空間Ａから遠心機ユニット１２０に接続するための接続開口１１５（第１の開口）と接続開口１１５を開閉可能に塞ぐ遠心機用カバー１２１（第１の蓋）が設けられる。

これにより、作業者は、操作対象物を作業空間Ａから外部に出さずに必要な作業を行うことができる。そのため、作業者の作業性を向上させることができる。

また、本実施の形態において、遠心機ユニット１２０は、第１作業板１１１ａの下方に設けられ、接続開口１１５及び遠心機用カバー１２１は、第１作業板１１１ａに設けられる。

これにより、作業者は、第１作業板１１１ｂの下方の排気経路を清掃したり、排気経路へ落とした物を拾ったりする際に、第１作業板１１１ｂを取り外さずに、遠心機用カバー１２１を開けて接続開口１１５から手を挿入してアクセスすることができる。アイソレータシステム１００は、第１作業板１１１ａが第２作業板１１１ｂを支えているため、第１作業板１１１ａを取り外すには、まず第２作業板１１１ｂを取り外さなければならない。しかし、アイソレータ１００は、接続開口１１５及び遠心機用カバー１２１が第１作業板１１１ａに設けられている。そのため、第１作業板１１１ａの下方の排気経路だけ清掃する等の際に、作業者は、第２作業板１１１ｂを取り外さずに、遠心機用カバー１２１を開けて接続開口１１５から手を挿入することで、第１作業板１１１ａの下方へアクセスすることができる。

また、本実施の形態において、第２作業板１１１ｂの下方には、作業で使用される観察ユニット１３０（第２の装置）が設けられ、第２作業板１１１ｂには、作業空間Ａから観察ユニット１３０に接続するための接続開口１１６（第２の開口）と接続開口１１６を開閉可能に塞ぐ観察装置用カバー１３１（第２の蓋）が設けられ、接続開口１１５は、接続開口１１６より開口面積が大きい。すなわち、開口面積がより大きい接続開口１１５が、第２作業板１１１ｂを支える第１作業板１１１ａに設けられることとなる。

これにより、上述のように、第１作業板１１１ａの下方の排気経路だけにアクセスしたいときに、作業者は、第２作業板１１１ｂを取り外さずに、遠心機用カバー１２１を開けて接続開口１１５から手を挿入することで、第１作業板１１１ａの下方へアクセスすることができる。

本開示は、箱状の実験環境に作業手を挿入して作業を行う実験環境機器に適用可能である。

１００ アイソレータシステム
１１０ グローブボックス
１１１ 作業板
１１１ａ 第１作業板
１１１ｂ 第２作業板
１１２ 前面板
１１３ 前面開口
１１５ 接続開口
１１６ 接続開口
１１７ 仕切板
１１８ 受け部
１１９ 孔部
１２０ 遠心機ユニット
１２１ 遠心機用カバー
１２２ 受け部
１２３ 第１支持脚
１３０ 観察ユニット
１３１ 観察装置用カバー
１３２ 受け部
１３３ 第２支持脚
１３４ 不形成部
１３５ 補強部
１４０ 滅菌ユニット
１５０ 空調ユニット
１５０ａ 給気ユニット
１５０ｂ 排気ユニット
１６０ 制御ユニット
１７０ パスボックス
１８０ 空調ユニット
２００ インキュベータ

Claims (7)

1. 内部に無菌環境で作業を行うための作業空間を形成し、前面に作業者の腕を挿入する挿入部を有する箱状の本体ケースと、
   前記本体ケースの作業空間内に給気、又は作業空間内の気体を排気する空調部と、を備え、
   前記作業空間の底面は作業板で構成され、
   前記作業板の下方には前記作業空間内の気体を排気する排気経路が形成され、
   前記作業板は、左右に分割された第１及び第２の作業板により構成され、
   前記第１の作業板における前記第２の作業板に接する辺には、前記第１の作業板よりも下位に位置する受け部が前記第２の作業板方向に延長して配置され、
   前記受け部上に前記第２の作業板における前記第１の作業板に接する辺が着脱自在に載置される、
   アイソレータシステム。
2. 前記第１の作業板の前記受け部上に前記第２の作業板が載置されると、前記第１及び第２の作業板の上面は、略同一平面上に配置される、
   請求項１に記載のアイソレータシステム。
3. 前記第１の作業板の下面のコーナー部分には第１の支持脚が設けられ、
   前記第２の作業板における前記第１の作業板に接する辺に対向する辺側の下面のコーナー部分には第２の支持脚が設けられ、かつ、前記第２の作業板における前記第１の作業板に接する辺側の下面コーナー部分は第２の支持脚の不形成部とされた、
   請求項２に記載のアイソレータシステム。
4. 前記第２の作業板における前記第１の作業板に接する辺側の下面には、前記第２の作業板の湾曲又は振動を抑制する補強部が設けられる、
   請求項２又は３に記載のアイソレータシステム。
5. 前記本体ケースの下方には、作業で使用される第１の装置が設けられ、
   前記作業板には、前記作業空間から前記第１の装置にアクセスするための第１の開口と前記第１の開口を開閉可能に塞ぐ第１の蓋が設けられる、
   請求項２に記載のアイソレータシステム。
6. 前記第１の装置は、前記第１の作業板の下方に設けられ、
   前記第１の開口及び前記第１の蓋は、前記第１の作業板に設けられる、
   請求項５に記載のアイソレータシステム。
7. 前記第２の作業板の下方には、作業で使用される第２の装置が設けられ、
   前記第２の作業板には、前記作業空間から前記第２の装置にアクセスするための第２の開口と前記第２の開口を開閉可能に塞ぐ第２の蓋が設けられ、
   前記第１の開口は、前記第２の開口より開口面積が大きい、
   請求項６に記載のアイソレータシステム。