JPWO2015129452A1 - インキュベータおよびこれを備えた細胞培養システム - Google Patents

Abstract

インキュベータ（３）は、培養空間（Ｓ２）を内部に有する本体と、本体におけるアイソレータ（２）側に設けられアイソレータ（２）側から除染ガスが流入する開口部（３ａ）と、本体内に設けられ本体内に循環経路を形成し開口部付近に負圧を生じさせる循環部（３７）と、を備えている。

Description

本発明は、細胞の培養を行う培養空間を有するインキュベータおよびこれを備えた細胞培養システムに関する。

近年、処置者がグローブを介して前処理を行う処理室（アイソレータ）と細胞の培養空間を有する培養室（インキュベータ）とを備えた細胞培養システムにおいて、インキュベータ内の除染を行うために、処理室側で過酸化水素水を超音波により霧化した除染ガスを培養室の供給口から供給して、培養室の除染が行われている（例えば、下記特許文献１）。

特開２０１１−１６０６７２号公報

上記従来の構成では、培養室の除染が十分に行われないことであった。
すなわち、培養室の供給口から供給された除染ガス（例えば、過酸化水素水を気化した除染ガス）は、主に、窒素、酸素等によって構成される培養室内の雰囲気よりも比重が重い。このため、そのまま除染ガスを培養室内に供給しただけでは、除染ガスは培養室の下方に溜まる状態となって、培養室内を十分に循環しない。よって、培養室内に除染ガスが十分に行き渡らず、培養室の除染が十分に行われないおそれがある。
そこで、本発明は、除染ガスを効率よく循環させて培養室の除染を十分に行うことが可能なインキュベータを提供することを目的とするものである。
本発明に係るインキュベータは、細胞操作チャンバ内に形成された清浄操作空間から培養が行われる細胞を受け取って、細胞の培養を行う培養空間を内部に形成するインキュベータであって、本体と、開口部と、循環部と、を備えている。本体は、培養空間を内部に有する。開口部は、本体における細胞操作チャンバ側に設けられ、細胞操作チャンバ側から除染ガスが流入する。循環部は、本体内に設けられ、本体内に循環経路を形成し、開口部に交差する方向に空気を流して、開口部付近に負圧を生じさせる。
（発明の効果）
本発明に係るインキュベータによれば、循環部によって生成される空気の流れに対して、開口部から流入した除染ガスを引き込み、その後、循環経路の空気の流れに沿ってインキュベータ本体内部を循環させることができるため、培養室の除染を十分に行うことができる。

本発明の一実施形態に係るインキュベータを含む細胞培養システムの全体構成を示す正面図。 （ａ）〜（ｃ）は、図１の細胞培養システムに含まれるインキュベータの内部の構成を示す正面図、斜視図。 図１の細胞培養システムに含まれる連結ボックス内の構成を示す斜視図。 （ａ）および（ｂ）は、容器が載せられる大・小トレイの構成を示す平面図。 （ａ）および（ｂ）は、各種容器の種別を判別する容器検知部の構成を示す模式図。 本発明の他の実施形態に係る細胞培養システムの全体構成を示す正面図。 （ａ）は、図１のインキュベータの内部の開口部付近の構成を示す正面図。（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 図１のインキュベータの内部の開口部付近の構成を示す正面図。 （ａ），（ｂ）は、図１のインキュベータと連結ボックスの接合部分付近の構成を示す正面図、断面図。 図３の平面Ｂにおけるインキュベータの断面図。 図１の窓からインキュベータ内部の容器を目視観察できるよう、容器を提示する動作中のインキュベータの内部を示す斜視図。

本発明の一実施形態に係るインキュベータ３を備えた細胞培養システム１について、図１〜図５（ｂ）および図７（ａ）から図１０を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、以下の説明において登場する清浄操作空間Ｓ１には、滅菌または除染された空間や、清浄度の高いクリーンルーム等が含まれる。
（細胞培養システム１全体の構成）
本実施形態に係る細胞培養システム１は、清浄操作空間Ｓ１内において前処理された細胞の培養を行うシステムであって、図１に示すように、アイソレータ（細胞操作チャンバ）２と、インキュベータ３と、連結ボックス４と、を備えている。
（アイソレータ２）
アイソレータ２は、細胞操作チャンバの一例であって、図１に示すように、外気と隔離された清浄操作空間Ｓ１を内部に形成している。

清浄操作空間Ｓ１は、アイソレータ２の上部および下部に設置されたＨＥＰＡフィルタを介して流入してきた清浄空気を上から下に循環させることにより、一定レベル以上の清浄度が維持されている。
清浄度は、一般には清浄度グレードと呼ばれる指標で表される。培養細胞の処理に使用されるアイソレータ２内は、グレードＡを担保することが必要であると言われている。
（i）グレードＡ：製品への汚染リスクを高いレベルで防ぐ必要のある作業を行う局所的
な区域である。
（ii）グレードＢ：製品への汚染リスクを比較的高いレベルで防ぐ必要のある作業を行う多目的な区域である。
（iii）グレードＣ，Ｄ：製品への汚染リスクが比較的高い作業を行う区域である。

なお、各グレードの定義については、以下を参照。
独立行政法人医薬品医療機器総合機構（ＰＭＤＡ）
無菌医薬品製造区域の環境モニタリング法（http://www.pmda.go.jp/public/pubcome_201012/file/028-1012.pdf）
アイソレータ２と外部空間の間には、パスボックス２０が設けられている。パスボックス２０には、開口部２ａを封鎖している開閉扉２１を介して外部から各種物品がアイソレータ２内の清浄操作空間Ｓ１の清浄度を保ったまま搬入される。
具体的には、パスボックス２０には、図示しない内部扉、エアレーションファン、エアレーションフィルタを備えている。そして、内部扉と、開閉扉２１とは同時に開放できない構造になっている。

各種物品をパスボックス２０内に搬入する際には、開閉扉２１を開放して各種物品を搬入した後、開閉扉２１を閉鎖すると、エアレーションファンの動作によってエアレーションフィルタを介して清浄空気が流入し、パスボックス２０内および各種物品の表面を清浄する。その後、内部扉が開放されて、グローブ２２ａ，２２ｂを介して各種物品がアイソレータ２内に搬入され、内部扉が閉鎖される。
なお、開閉扉２１は、取っ手２１ａを有しており、ユーザは取っ手２１ａを持って開閉扉２１を開閉する。
具体的には、アイソレータ２内の清浄操作空間Ｓ１では、インキュベータ３において培養される細胞に対する培地への播種、培地交換、継代等の各種処理が行われる。
アイソレータ２の周囲は、グレードＣまたはＤの清浄度を有している。そして、アイソレータ２の周囲は、人の作業および菌の繁殖を防止するために、概ね２０〜２５℃、かつ低湿度になる様に管理されている。アイソレータ２内の清浄操作空間Ｓ１も、その周囲空間に対しては密閉されているが、ほぼ同一の温度、湿度となる。
アイソレータ２内において行われる処理は、予め無菌処理された道具や容器等を用いて行われる。これらの道具、容器等は、上述したように、パスボックス２０を経由して清浄操作空間Ｓ１の清浄度を保ったままアイソレータ２内へ搬入される。

（インキュベータ３）
インキュベータ３は、図１および図２（ａ）に示すように、連結ボックス４を介してアイソレータ２から容器に入れられた状態で開口部３ａ（図２（ａ）〜図２（ｃ）参照）を介して受け取った細胞の培養を行う培養空間Ｓ２（図２（ａ）〜図２（ｃ）参照）を内部に形成する。インキュベータ３内の培養空間Ｓ２の温度は、例えば、ヒト細胞の場合であれば、細胞の培養を促すために、アイソレータ２内の清浄操作空間Ｓ１よりも高い温度（約３７℃）であって、かつ高湿度になるように管理されている。
また、インキュベータ３は、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、培養棚３１ａ，３１ｂと、搬送機構３２と、を備えている。培養棚３１ａ，３１ｂおよび搬送機構３２は、培養空間Ｓ２内に配置されたフレーム３３に取り付けられている。さらに、インキュベータ３は、ファン３７を備えている。加えて、インキュベータ３は、培養空間Ｓ２から遮蔽された遮蔽培養部３８を備えていてもよい。
なお、インキュベータ３の詳細な構成については、後段にて詳述する。

（連結ボックス４）
連結ボックス４は、アイソレータ２とインキュベータ３との間で細胞が導入された容器や各種道具等の物品を受け渡しするために設けられており、図１に示すように、アイソレータ２とインキュベータ３との間に設置されている。具体的には、連結ボックス４は、有事の際に外部へ物品を取り出す非常用の開閉扉４１に加え、アイソレータ２の清浄操作空間Ｓ１内で前処理された細胞が入れられた容器等を、無菌状態を維持したまま、インキュベータ３の培養空間Ｓ２へと受け渡す搬送機構４２（図３参照）を有している。

また、連結ボックス４は、図１および図３に示すように、開口部４ａ〜４ｃを備えている。なお、開口部４ａは、開閉扉４１で封鎖されている。開口部４ｂ，４ｃも、それぞれ扉（図示せず）で開閉可能に封鎖されている。さらに、連結ボックス４は、開口部４ｂ，４ｃに向けて配置されたファン４３，４４を備えている。
搬送機構４２は、図３に示すように、連結ボックス４において、アイソレータ２およびインキュベータ３の間において搬送される各種物品を受け渡す機構であって、回転軸４２ａを中心に回転可能な載置台４２ｂを有している。これにより、開口部４ｂあるいは開口部４ｃ付近において回転軸４２ａを中心にして載置台４２ｂを回転させることで、アイソレータ２側、あるいはインキュベータ３側に載置台４２ｂを近づけることができる。
また、連結ボックス４は、アイソレータ２側から受け取った容器について、インキュベータ３へ受け渡す前の段階で容器（トレイ）の種別を判別するトレイ検知部５０（図３および図５（ａ），図５（ｂ）参照）を有している。

トレイ検知部５０は、図３および図５（ａ），図５（ｂ）に示すように、搬送機構４２に取り付けられており、３つのセンサ部ＳＷ１〜ＳＷ３を有している。
ここで、本実施形態では、アイソレータ２からインキュベータ３に対して搬送されてくる容器には、２種類の容器が用いられており、それぞれの容器ごとに異なるトレイ５１、５２に載せられて搬送される。具体的には、本実施形態では、図４（ａ），図４（ｂ）に示すように、トレイ５１，５２が用いられている。搬送機構４２は、各種容器等が上面に載置されるトレイ５１，５２を、載置台４２ｂに乗せて搬送する。
トレイ５１は、細胞が入れられる容器が載せられるトレイであって、図４（ａ）に示すように、本体部５１ａと、被検出部５１ｂａ，５１ｂｂと、把持部５１ｃと、を有している。

本体部５１ａは、上部に培養容器が載せられる部分であって、内側に開口部分を有しており、平面視において略長方形状のフレーム部分によって形成されている。
被検出部５１ｂａ，５１ｂｂは、本体部５１ａのフレーム部分の内側における互いに対向する位置から内側に突出するように形成された突出面であって、後述するセンサ部ＳＷ１〜ＳＷ３によって検出される。
把持部５１ｃは、後述するインキュベータ３側の搬送機構３２に含まれる搬送部３２ａの先端部に取り付けられる爪部材３２ｂが下方から挿入され、インキュベータ３内において所望の位置まで搬送される。
トレイ５２は、細胞が入れられる容器のうち、トレイ５１よりも大きい容器、あるいは複数の容器が載せられるトレイであって、図４（ｂ）に示すように、本体部５２ａと、被検出部５２ｂａ，５２ｂｂと、把持部５２ｃと、を有している。

本体部５２ａは、上部に培養容器が載せられる部分であって、内側に開口部分を有しており、平面視において略長方形状のフレーム部分によって形成されている。また、本体部５２ａは、図４（ａ）に示すトレイ５１の本体部５１ａと比較して、長手方向における寸法が長い。
被検出部５２ｂａ，５２ｂｂは、本体部５２ａのフレーム部分の内側における互いに対向する位置から内側に突出するように形成された突出面であって、後述するセンサ部ＳＷ１〜ＳＷ３によって検出される。具体的には、図５（ａ）に示すように、センサ部ＳＷ１〜ＳＷ３のうち、センサ部ＳＷ１，ＳＷ２によってのみ検出される。
被検出部５２ｂａ，５２ｂｂは、本体部５２ａが本体部５１ａよりも長手方向に長いため、図４（ａ）に示すトレイ５１の被検出部５１ｂａ，５１ｂｂよりも間隔が大きくなるように配置されている。

これにより、トレイ５１，５２が載置された際に、被検出部５１ｂａ，５１ｂｂ、被検出部５２ｂａ，５２ｂｂを検出するセンサ部ＳＷ１〜ＳＷ３が異なる。具体的には、図５（ｂ）に示すように、センサ部ＳＷ１〜ＳＷ３のうち、センサ部ＳＷ１，ＳＷ３だけに検出される。よって、トレイ５１，５２のいずれかが載置されているかを容易に判別することができる。
把持部５２ｃは、図４（ａ）に示すトレイ５１の把持部５１ｃと同じ大きさ・形状を有しており、後述するインキュベータ３側の搬送機構３２に含まれる搬送部３２ａの先端部に取り付けられる爪部材３２ｂが下方から挿入され、インキュベータ３内において所望の位置まで搬送される。
本実施形態では、以上のように、容器（トレイ）の種別を判別するためのトレイ検知部５０が設けられている。
これにより、上述したように、いずれかのトレイ５１，５２が搬送機構４２上に載置されたことをセンサ部ＳＷ１が検出状態となることで検知することができるとともに、どのトレイ５１，５２が載置されたかを、センサ部ＳＷ２，ＳＷ３の検出状態によって判別することができる。

（インキュベータ３の詳細な構成）
本実施形態のインキュベータ３は、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、上述したアイソレータ２において前処理された細胞が入れられた容器を受け取って細胞を培養する培養空間Ｓ２を内部に形成している。なお、培養空間Ｓ２内には、少なくとも１つの加湿皿（図示せず）が設けられている。そして、加湿皿内に貯められた水の蒸発によって培養空間Ｓ２が加湿される。

また、インキュベータ３は、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、培養棚３１ａ，３１ｂと、搬送機構３２と、を備えている。培養棚３１ａ，３１ｂおよび搬送機構３２は、培養空間Ｓ２内に配置されたフレーム３３に取り付けられている。さらに、インキュベータ３は、ファン３７を備えている。さらに、インキュベータ３は、培養空間Ｓ２から遮蔽された、遮蔽培養部３８を備えていてもよい。
培養棚３１ａ，３１ｂは、トレイ５１，５２が載置される棚であって、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、正面視において、インキュベータ３の左側面、右側面に沿って複数配置されている。
培養棚３１ａは、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、連結ボックス４側から各種容器等が搬送されてくる開口部３ａが形成された側面とは反対側の側面に取り付けられており、鉛直方向に沿って複数設けられている。

培養棚３１ｂは、培養棚３１ａよりも載置面積が小さい棚であって、開口部３ａが形成された側面における開口部３ａよりも上部に鉛直方向に沿って複数設けられている。
搬送機構３２は、連結ボックス４側から搬送されてくる各種容器をトレイ５１、５２ごと受け取って、所望の位置まで搬送する機構であって、ロボットアームとしての搬送部３２ａ、爪部材３２ｂ、補助昇降部３２ｃを有している。
搬送部３２ａは、鉛直方向に沿って移動可能、かつ６軸で駆動されるロボットアームである。また、搬送部３２ａは、ロボットアームの手先部分に、トレイ５１，５２をつかんで搬送するための爪部材３２ｂを有している。そして、搬送部３２ａは、フレーム３３に取り付けられた補助昇降部３２ｃに固定されており、幅広い高さの範囲に配置された培養棚３１ａ，３１ｂにトレイ５１，５２を搬送することができる。

ファン３７は、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、インキュベータ３における培養空間Ｓ２の上部に配置されており、培養空間Ｓ２の周囲を囲うように設けられた循環経路（循環部）３７ａ（図２（ａ）〜図２（ｃ）中の矢印３７ｂ参照）を介して、空気流を形成する。すなわち、ファン３７によって形成された空気流は、培養空間Ｓ２の上方を通過して開口部３ａが形成された側面に沿って下方へと導かれる。そして、空気流は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、培養棚３１ｂの背面側を通過した後、培養空間Ｓ２へと流れていき、インキュベータ３内を循環する。これにより、培養空間Ｓ２内の環境を均一に保つことができる。

＜除染ガス生成部５４＞
パスボックス２０の上方には、除染ガス生成部５４が設けられている。除染ガス生成部５４は、連結ボックス４内の空間、およびインキュベータ３内の培養空間Ｓ２を除染するための除染ガスを生成する。
除染ガスは、除染剤溶液（例えば、過酸化水素水等）を加熱気化することで生成される。
除染ガス生成部５４で生成された除染ガスは、まず、アイソレータ２の外部に設けた配管（図示せず）に供給され、この配管を通って、アイソレータ２の清浄操作空間Ｓ１における連結ボックス４との接続側付近に供給される。そして、アイソレータ２内に設けたファンによって連結ボックス４に入っていく。連結ボックス４内には、図３に示すように、送風用のファン４３、４４が設けられており、これらファン４３、４４の送風によって、開口部３ａよりインキュベータ３に供給される。

＜インキュベータ３内における除染ガスの循環＞
インキュベータ３内から開口部３ａ付近の構成を見た正面図を図７（ａ）に、図７（ａ）のＡ−Ａ線断面図を図７（ｂ）に示す。
本実施形態のインキュベータ３内の除染ガスの循環について説明すれば以下の通りである。
すなわち、本実施形態のインキュベータ３では、ファン（循環部）３７によって生成される空気の流れに対して、開口部３ａから流入した除染ガスが引き込まれるように吸引される機能を利用して、ファン３７によって生成された空気流に除染ガスを混入させる。その後、空気流の循環経路に沿ってインキュベータ３の本体内部を循環させる。これにより、培養空間Ｓ２内の除染を十分に行うことができる。
以下、除染ガスを吸引するための構成について説明する。
図７（ａ）および図７（ｂ）、図８に示すように、開口部３ａが設けられたインキュベータ３の本体内面５５に対向する位置には、所定の距離だけ離れた位置に、パネル５６が設けられている。これにより、本体内面５５とパネル５６との間には、循環空間Ｓ５が形成される。なお、循環空間Ｓ５は、循環経路３７ａの一部である。

また、パネル５６は、開口部３ａの開口部分に対向する位置に開口５７を有している。開口部３ａおよびパネル５６の開口５７の形状は、ともに略四角形状になっている。
パネル５６の開口５７を構成する四辺の開口端の中で、開口端５８（上辺）、開口端５９（左辺）、開口端６０（右辺）からは、下側の部分開口６１を除いて、開口部３ａの対向する各開口端に向けて、遮蔽リブ６２が設けられている。
遮蔽リブ６２は、本体内面５５とパネル５６との間を遮蔽することで、局所的に循環経路３７ａを狭くする。
ファン３７によって生成された空気流は、循環経路３７ａに沿って形成され、本体内面５５とパネル５６との間において、循環空間Ｓ５に達する。このとき、循環経路３７ａは、上述の通り、上流側における空間と比較して急に狭くなる。このため、循環空間Ｓ５を流れる空気流は急速に速くなる。

ここで、開口部３ａから流入した除染ガスは、循環経路３７ａに沿って流れる空気流に引き込まれる。そして、その後、循環経路３７ａの空気の流れに沿ってインキュベータ３の本体内部を循環するので、培養空間Ｓ２の除染を十分に行うことができる。
そして、本体内面５５とパネル５６との間に形成された循環空間Ｓ５においては、空間が狭くなるため、インキュベータ３の内部上方に設けられたファン３７によって形成された空気流が、急速に速度を上げて通過する。上述したように、開口部３ａの上方の開口端と左右の開口端とは、遮蔽リブ６２によって循環空間Ｓ５から遮蔽されている。よって、空気流は、図８に示すように開口部３ａの上方から流入し、開口部３ａの近傍において流速を上げながら左右両端を抜け、下方に流れていく。
ここで、開口部３ａの下方の部分開口６１には、開口を広げる方向に傾斜した傾斜部６１ａが設けられている。傾斜部６１ａは、連結ボックス４の開口部４ｃ側から見て、インキュベータ３の内部に向かって下方傾斜するように形成されている。そして、部分開口６１は、循環空間Ｓ５と循環経路３７ａとの間を遮蔽されておらず、開放された状態となっている。

よって、部分開口６１においては、ファン３７によって形成された空気流の循環経路３７ａによって、部分開口６１の左右から流入した空気流が下方に向かって流れていく。
つまり、開口部３ａの下部では、部分開口６１から遠ざかる方向に空気が流れていくので、部分開口６１付近においては、負圧の状態が形成される。そのため、アイソレータ２から開口部３ａを介して流入してくる除染ガスは、負圧状態となった開口部３ａの下方の部分開口６１からインキュベータ３内の循環空間Ｓ５に吸引されるように流入する。そして、除染ガスは、循環経路３７ａによる空気流に引き込まれて、インキュベータ３内を循環する。
本実施形態では、アイソレータ（細胞操作チャンバ）２内に形成された清浄操作空間Ｓ１から培養が行われる細胞を受け取って、細胞の培養を行う培養空間Ｓ２を内部に形成するインキュベータ３であって、本体と、開口部３ａと、ファン（循環部）３７と、を備えている。本体は、培養空間Ｓ２を内部に有する。開口部３ａは、本体におけるアイソレータ２側に設けられ、アイソレータ２側から除染ガスが流入する。ファン３７は、本体内に設けられ、開口部３ａに交差する方向に空気を流して、開口部３ａ付近に負圧を生じさせる。

これにより、培養空間Ｓ２内の除染を十分に行うことができる。
すなわち、ファン３７によってインキュベータ３内に生成された空気流は、循環経路３７ａに沿って、開口部３ａの開口に対して上方から下方（図８内の矢印）に向かって流れる。このため、循環経路３７ａに沿った空気の流れの下流側に位置する部分開口６１付近においては、空気が離れていく方向に流れていく。よって、開口部３ａから流入してくる除染ガスに対しては、部分開口６１付近の気圧が負圧となっており、部分開口６１がファン３７の循環経路３７ａに対して開放されているため、除染ガスはインキュベータ３の本体に効率よく引き込まれる。この結果、その後、除染ガスは、循環経路３７ａの空気の流れに沿ってインキュベータ３の本体内部を循環するので、培養空間Ｓ２の除染を十分に行うことができる。

なお、インキュベータ３に入った除染ガスは、ある程度の量は、自然に水蒸気と酸素に分解される。また、アイソレータ２内には分解用の触媒が設けられている。除染終了後は、エアレーション動作を行う。
すなわち、エアレーション動作では、アイソレータ２内の触媒を通過させることで過酸化水素ガスを分解すると共に、ガス導入時と同様に、アイソレータ２からインキュベータ３内、またインキュベータ３内からアイソレータ２内に除染ガス濃度が低下した空気を循環させる。これにより、除染ガスの分解を促進することができる。
アイソレータ２内には、図示しない除染ガス濃度を検出する検出装置が設けられている。よって、除染ガス濃度が所定値以下となり、培養物や人体に対する安全が確保されると、エアレーション動作が終了する。

＜インキュベータ３と連結ボックス４との接合部分＞
インキュベータ３と連結ボックス４との接合部分の構成を図９（ａ）および図９（ｂ）に示す。
図９（ａ）は、インキュベータ３と連結ボックス４との接合部分を連結ボックス４側から見た図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の接合部分を正面から見た図である。
図９（ｂ）に示すように、接合部分は、インキュベータ３側と、連結ボックス４側とに、一対の構造を有している。それぞれの構成としては、金属板６３に開口を有する２段重ねの樹脂板６４が嵌め込まれた構成となっている。
一対の樹脂板６４の間には、ヒータ６５が挟みこまれた構成となっている。
図９（ａ）に、ヒータ６５の配置を示す。長方形状のヒータ６５は、四角形状の開口部３ａの周りに設けられている。ヒータ６５を適切な温度に加熱制御することによって、インキュベータ３の内面の開口部３ａの周辺に発生する結露を防止することができる。

ヒータ６５は、培養空間Ｓ２内において細胞等を培養している間は常にＯＮされ、過酸化水素ガスなどを用いた除染動作を行う際は、過酸化水素ガスが高温では分解されやすくなるためＯＦＦとする。
開口部３ａ周辺の温度は、培養空間Ｓ２内の設定温度に応じて、サーモスタット（図示しない）等を用いて、培養空間Ｓ２の温度と同じか、少し高めになるように制御してもよい。あるいは、ヒータ６５の出力を予め適切な温度となるように設計してもよい。
金属板６３は、除染ガスに晒されるおそれがあるため、除染ガスによる腐食等に耐性のある金属が推奨される。たとえば、ＳＵＳや、アルマイト処理されたアルミ等である。
樹脂板６４は、除染ガスに晒されると共に、ヒータ６５が直接接触するため、除染ガスによる腐食への耐性と、ヒータ温度に対応した耐熱性のあるものが推奨される。例えば、フッ素樹脂などである。

（遮蔽培養部３８）
インキュベータ３は、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、培養空間Ｓ２から遮蔽された遮蔽培養部３８を備えていてもよい。
遮蔽培養部３８は、固定遮蔽部３８ａと、開閉遮蔽部３８ｂと、遮蔽培養棚３８ｃと、内部照明３８ｄとを有している。内部照明３８ｄは、開閉遮蔽部３８ｂに取り付けられている。
図２（ｂ）は、開閉遮蔽部３８ｂが開いている状態を示している。培養用容器は、この状態において、搬送機構３２によって遮蔽培養部３８内に搬送される。
図２（ｃ）は、開閉遮蔽部３８ｂが閉じている状態を示している。遮蔽培養部３８は、この状態において、培養空間Ｓ２から遮蔽されている。

内部照明３８ｄは、特定の波長の光を出力する光源であって、開閉遮蔽部３８ｂによって遮蔽されており、遮蔽培養部３８が培養空間Ｓ２から遮蔽されている時のみ光を照射する。これにより、遮蔽培養棚３８ｃに配置した培養用容器に対して、特定の波長を照射することで、特定の光下で培養を行うことができる。
なお、遮蔽培養部３８は、内部照明３８ｄの光が直接培養空間Ｓ２に照射されないように構成されている。
本実施形態において、遮蔽培養部３８は、循環経路３７ａに対して開放されており、内部照明３８ｄから照射された光が培養空間Ｓ２に到達するには、少なくとも１回の反射が必要な構造である。これにより、培養空間Ｓ２に到達する内部照明３８ｄから照射された光は、十分に強度が低下する。このため、培養空間Ｓ２内で培養している細胞に影響を与えることは無い。

なお、遮蔽培養部３８と循環経路３７ａとの接続部は、光の反射回数を増加させることで反射光の強度を低下させるために、例えば、わずかな隙間や折れ曲がり構造といった構造であってもよい。
また、本実施形態では、ステンレスによって構成されているが、反射による光の強度をより低下させるために、例えば、アルマイト処理が施されたアルミニウム等、反射率が低い材質を使用してもよい。
ここで、開閉遮蔽部３８ｂについて、図１０を用いて説明する。なお、図１０は、図２（ｃ）に示す開閉遮蔽部３８ｂの回転軸を通過する平面Ｂにおける断面図である。
開閉遮蔽部３８ｂは、蓋部材７１と、回転軸７２と、軸保持部７３と、内外連通部７４と、回転モーター７５とを有している。

回転モーター７５のトルクは、回転軸７２を介してインキュベータ３内に伝えられ、蓋部材７１を回転させることにより、開閉遮蔽部３８ｂは開閉動作が行われる。
また、回転軸７２は、培養空間Ｓ２内部に配置され蓋部材７１を回転させる庫内回転軸７２ａと、インキュベータ３外部に配置され回転モーター７５と接続されている庫外回転軸７２ｂと、庫内回転軸７２ａと庫外回転軸７２ｂとを内外連通部７４内で接続するカップリング７２ｃとを有している。
この構成により、接続箇所には熱抵抗が生じるため、回転軸７２を介した熱伝導によって、インキュベ−タ３の外部の気温が培養空間Ｓ２に与える影響を低減することができる。さらに、カップリング７２ｃを樹脂カップリングとすることにより、より高い効果を得ることができる。

また、軸保持部７３は、フレーム３３に固定されており、軸受７３ａによって庫内回転軸７２ａを回転自在に保持している。さらに、軸受７３ａの前後には、オイルシール７３ｂが設けられている。これにより、培養空間Ｓ２内に軸受７３ａの動作による粉塵等が漏出することを防止することができる。
そして、内外連通部７４は、インキュベータ３の断熱層３ｃを貫通して庫内と庫外を接続しており、庫内側部材７４ａと庫外側部材７４ｂとを断熱層３ｃの内部で接続する。
この構成により、接続箇所には熱抵抗が生じるため、熱伝導によって内外連通部７４を介してインキュベ−タ３の外部の気温が培養空間Ｓ２に与える影響を低減することができる。さらに、庫内側部材７４ａ、庫外側部材７４ｂの少なくとも片方を樹脂部材とすることにより、より高い効果を得ることができる。

また、庫内側部材７４ａは、オイルシール７４ｃを有している。これにより、インキュベータ３の外部の空気が培養空間Ｓ２内に侵入することを防ぎ、培養空間Ｓ２内の環境を清浄に保つことができる。
なお、庫外側部材７４ｂは、オイルシール７４ｄを有していてもよい。これにより、内外連通部７４の内部がインキュベータ３の外部から隔離される。このため、内外連通部７４の周囲において、より高い断熱効果を得ることができるため、インキュベ−タ３の外部の気温が培養空間Ｓ２に与える影響を低減することができる。
なお、回転モーター７５は、カバー７６によって覆われている。
（遮蔽培養部３８内の容器の確認方法）
遮蔽培養部３８は、内部照明３８ｄにより遮蔽培養棚３８ｃに設置された培養容器８１に特定の波長の光を照射している。

一方で、培養空間Ｓ２においては、培養する細胞に内部照明３８ｄの光が当たらないように遮蔽する必要がある。このため、遮蔽培養部３８内に設置された培養容器８１は、インキュベータ３の正面の窓３ｂ越しに見えない位置に収納されている。よって、遮蔽培養部３８内に設置された培養容器８１の状態は、目で確認することができない。
そこで、本実施形態のインキュベータ３では、図１１に示すように、搬送機構４２が、培養容器８１を保持した状態で、インキュベータ３の正面の窓３ｂ越しに確認可能となるように、培養容器８１およびトレイ５１を確認用の位置まで搬送可能としている。
これにより、遮蔽培養部３８において、内部照明３８ｄの光を照射している培養容器８１の状態を確認することができる。
また、上述の培養容器８１の状態確認は、遮蔽培養部３８内に設置された、少なくとも１つの培養容器８１に対して、１つの容器を指定して実施してもよい。また、全ての容器を順番に実施してもよい。

なお、本実施形態では、培養容器８１は、シャーレのような一端が開口した円筒状の容器を用いているが、容器としては他の形状を有するものであってもよい。
また、遮蔽培養棚３８ｃに配置する物品は培養用容器に限ったものではなく、細胞を含まない容器であってもよい。例えば培地を注入した容器を遮蔽培養棚３８ｃに配置し、内部照明３８ｄに紫外線を照射する殺菌灯を用いることで、培地を保温しながら液体内の殺菌を行うことができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、容器の種別を判別する容器検知部を、連結ボックス内に設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、連結ボックスから容器を受け取るインキュベータ内に、容器検知部を設けてもよい。
この場合には、図２（ａ）〜図２（ｃ）等に示すロボットアームの先端部分に容器検知部を設ければよい。
これにより、インキュベータ内において容器を受け取る際に、受け取った容器の種別を判別することができるため、細胞が入れられた培養容器を誤搬送してしまうことを防止することができるという、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（Ｂ）
上記実施形態では、インキュベータ３とアイソレータ２との間に、連結ボックス４を設けた細胞培養システム１を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、インキュベータとアイソレータとが直接接続された細胞培養システムであってもよい。
（Ｃ）
上記実施形態では、インキュベータ３内において容器等を搬送する搬送機構として、ロボットアームを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、インキュベータ内における搬送は、ロボットアームに限らず、他の搬送機構を採用してもよい。

（Ｄ）
上記実施形態では、アイソレータ２、インキュベータ３、および連結ボックス４を含む細胞培養システム１を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、細胞培養システムの設置環境が、上述したグレードＡまたはＢである場合には、アイソレータの代わりに、バイオハザードキャビネット（細胞操作チャンバ）１０２を設けた細胞培養システム１０１としてもよい。
この場合には、細胞培養システム１０１を設置する環境がグレードＣまたはＤであれば、アイソレータを使用する必要があるが、環境がグレードＢであれば、バイオハザードキャビネット１０２を使用することができる。
バイオハザードキャビネット１０２は、正面ガラスは開閉可能になっており、扉を所定量開けてそこから手を入れて作業を行う。作業空間Ｓ４には、ＨＥＰＡフィルタ等のフィルタを介した清浄空気流が上から下に空気流が発生しており、作業空間Ｓ４内を清浄に保っている。正面ガラス付近では、さらに速い空気流によりエアカーテンが形成されているとともに、下端部で吸引動作がなされているので、扉を開けても内部から外部に物質が漏れ出ることがない。

（Ｅ）
上記実施形態では、培養空間Ｓ２内の除染を行うための除染ガスを発生させる除染ガス生成部５４が、アイソレータ２側（パスボックス２０の上）に設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、除染ガス生成部は、インキュベータとアイソレータとの間に設けられた連結ボックス内に設けられていてもよい。
つまり、インキュベータの開口部から除染ガスを流入させる構成であればよいため、インキュベータよりも上流側に配置された構成に、除染ガス生成部を設ければよい。

本発明に係るインキュベータによれば、培養室の除染を十分に行うことができるという効果を奏するものであることから、培養空間内の除染処理を行うインキュベータに対して広く適用可能である。

１ 細胞培養システム
２ アイソレータ（細胞操作チャンバ）
２ａ 開口部
３ インキュベータ
３ａ 開口部
３ｂ 窓
４ 連結ボックス
４ａ〜４ｃ 開口部
２０ パスボックス
２１ 開閉扉
２１ａ 取っ手
２２ａ，２２ｂ グローブ
３１ａ，３１ｂ 培養棚
３２ 搬送機構
３２ａ 搬送部
３２ｂ 爪部材
３２ｃ 補助昇降部
３７ ファン（循環部）
３７ａ 循環経路（循環部）
３８ 遮蔽培養部
４１ 開閉扉
４２ 搬送機構
４２ａ 回転軸
４２ｂ 載置台
４３，４４ ファン
５０ トレイ検知部
５１ トレイ（小）
５１ａ 本体部
５１ｂａ，５１ｂｂ 被検出部
５１ｃ 把持部
５２ トレイ（大）
５２ａ 本体部
５２ｂａ，５２ｂｂ 被検出部
５２ｃ 把持部
１０２ バイオハザードキャビネット（細胞操作チャンバ）
５４ 除染ガス生成部
５５ 本体内面
５６ パネル
５７ 開口
５８，５９，６０ 開口端
６１ 部分開口
６１ａ 傾斜部
６２ 遮蔽リブ
６３ 金属板
６４ 樹脂板
６５ ヒータ
Ｓ１ 清浄操作空間
Ｓ２ 培養空間
Ｓ４ 作業空間
Ｓ５ 循環空間
ＳＷ１〜ＳＷ３ センサ部

Claims (9)

1. 細胞操作チャンバ内に形成された清浄操作空間から培養が行われる細胞を受け取って、前記細胞の培養を行う培養空間を内部に形成するインキュベータであって、
   前記培養空間を内部に有する本体と、
   前記本体における前記細胞操作チャンバ側に設けられ、前記細胞操作チャンバ側から除染ガスが流入する開口部と、
   前記本体内に設けられ、前記本体内に循環経路を形成し、前記開口部付近に負圧を生じさせる循環部と、
   を備えたインキュベータ。
2. 前記開口部は、前記循環部によって生成される空気流の下流側に配置された開口端が開放されるように形成されている、
   請求項１に記載のインキュベータ。
3. 前記開口部は、前記循環部によって生成される空気流の下流側に位置する開口端に、前記細胞操作チャンバ側から見て前記培養空間に向かって下方傾斜する傾斜面を有している、
   請求項２に記載のインキュベータ。
4. 前記本体の内面側における前記開口部が設けられた部分の周辺にパネルをさらに備えており、
   前記循環部は、前記本体の内面と前記パネルとの間の隙間に前記循環経路を形成する、
   請求項１から３のいずれか１つに記載のインキュベータ。
5. 前記開口部は、前記細胞操作チャンバ内に形成された前記清浄操作空間から搬送されてくる各種物品を受け取る搬送口である、
   請求項１から４のいずれか１つに記載のインキュベータ。
6. 前記インキュベータの本体内に設けられており、前記本体内を加湿する加湿部をさらに備えており、
   前記循環部によって形成された前記循環経路は、前記加湿部で生成された加湿水を含む空気を循環させる、
   請求項１から５のいずれか１つに記載のインキュベータ。
7. 前記開口部は、横断面形状が略四角の形状である、
   請求項１から６のいずれか１つに記載のインキュベータ。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のインキュベータと、
   前記細胞に対して前処理が実施されるとともに、前記除染ガスを生成する除染ガス生成部を有し、前記インキュベータの開口部を通して前記除染ガスを前記インキュベータに供給する細胞操作チャンバと、
   を備えた細胞培養システム。
9. 前記パネルは、前記開口部に対応する位置に開口を有し、前記開口部の形状に沿った形状であって、
   前記循環部は、前記循環経路において、前記開口部近傍の一部のみを除いて遮蔽リブを有しており、
   前記遮蔽リブによって、前記循環経路における空気流の速度を局所的に上昇させる、
   請求項４に記載のインキュベータ。

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