JPWO2019069378A1 - 培養情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、取得されたデータにモデル式をフィッティングすることにより、データの特徴をモデル式のパラメータとして数値化することも知られている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、増殖特性は継代毎に大きく異なるため、いずれかの継代培養過程において取得されたデータを用いて当該継代培養過程における細胞の増殖特性を数値化しても、将来の継代培養過程における細胞の増殖特性とは異なるため、最終的な収量の細胞を得るためのスケジュールを立てることが困難であった。
発明者らは、隣接する2つの継代培養過程における細胞の増殖特性に比較的強い相関があることを発見した。そして、細胞の増殖特性は、培地の種類や濃度等により変化することが知られている。
そこで、1つ前の第1継代培養過程において取得されたデータから特徴量算出部により算出された増殖特徴量と、条件設定部において設定された第2継代培養過程における培養条件とに基づくことにより、第2継代培養過程の実施前に、第2継代培養過程における細胞の増殖特性に関連する特性関連情報を精度よく算出することができる。これにより、継代培養により目標収量の細胞を得るための終了時期、第2継代培養過程の開始時期およびその他の培養条件等を推定して、培養のスケジュールを立てることができる。
このようにすることで、第1継代培養過程の実施前に第1継代培養過程の培養条件を条件設定部により設定するだけで、第2継代培養過程も同一の培養条件で細胞を培養することができる。
このようにすることで、第1継代培養過程において得られたデータに増殖曲線をフィッティングすることにより得られた係数と、2つの継代培養過程における増殖特性の相関とに基づいて容易に第2継代培養過程の増殖特性を推定することができる。
培養期間の開始後の最初の継代培養過程は、細胞の状態が不安定であるために次の継代培養過程における増殖曲線との相関が得られにくい。このようにすることで、より強い相関を有する2番目以降の第1継代培養過程における増殖特性を用いて、その1つ後の第2継代培養過程の増殖特性を精度よく推定することができる。
このようにすることで、凍結期間において細胞の増殖は停止するので、第2継代培養過程の開始時期を凍結期間の長さによって変化させ、最終的な収量の細胞を得るためのスケジュールを調整することができる。
このようにすることで、情報算出部により算出された増殖特性または増殖特徴量に基づいて、第2継代培養過程の開始時期あるいは終了時期を推定することができる。
本実施形態に係る培養情報処理装置1は、図1に示されるように、培養中の細胞の細胞数あるいは細胞密度等の細胞情報を測定する細胞計測装置(入力装置)2に接続されたコンピュータであって、マウスあるいはキーボード等の培養条件を入力する入力装置(条件設定部)3と、細胞計測装置2により測定された細胞情報および入力装置3から入力された培養条件を記憶するストレージ4と、ストレージ4に記憶された細胞情報および培養条件に基づいて増殖特性を算出するプロセッサ5と、ディスプレイ6とを備えている。
細胞の培養は、図2に示されるように複数回の継代によって区切られた複数の継代培養過程を含んでいる。すなわち、培養を開始し、細胞が増殖し、コンフルエントになると、培養容器から一旦剥離して複数の培養容器に分配し直す継代作業が行われる。したがって、図2に示されるように、細胞数は、各継代培養過程において初期値から徐々に増え、継代によって新たな培養容器に播種されることにより初期値にリセットされることが繰り返される。
算出された特徴量は、継代培養過程の番号に対応づけてストレージ4に記憶されるようになっている。
最終的に情報算出部8から出力される特性関連情報としては、増殖特性を表すグラフそのものの他、増殖特性の特徴を表す特徴量を挙げることができる。
このようにすることで、凍結期間の長さを調節することにより、入力された出荷時期に、同じく入力された必要細胞数を得るためのn番目の継代培養過程の開始時期を容易に設定することができる。
本実施形態に係る培養情報処理装置1を用いてn番目の継代培養過程PNの増殖特性を予測するには、図3に示されるように、n−1番目の継代培養過程(第1継代培養過程)PN−1の培養条件を入力装置3から入力し(ステップS1)、n−1番目の継代培養過程PN−1による細胞の培養を開始する(ステップS2)。この継代培養過程PN−1において、細胞計測装置2により、経時的に細胞の画像が取得され(ステップS3)、培養情報処理装置1に入力されてストレージ4に記憶される(ステップS4)。
次いで、n番目の継代培養過程PNの培養条件を入力装置3から入力すると(ステップS8)、入力された培養条件がストレージ4に記憶される。
また、所定の培養条件下において推定されるn番目の継代培養過程PNの開始時期を表示することに代えて、培養条件を種々変更した場合の種々のn番目の継代培養過程PNの開始時期を表示することにしてもよい。あるいは、n番目の継代培養過程PNの開始時期を種々変更した場合の種々の培養条件を表示することにしてもよい。
また、図6に示されるように、ネットワーク11を介して接続された細胞計測装置2および入力装置3からの画像および培養条件を、ネットワーク11を経由して受信する送受信部12を備える培養情報処理装置10を採用してもよい。
2 細胞計測装置(入力装置)
3 入力装置(条件設定部)
4 ストレージ
5 プロセッサ
7 特徴量算出部
8 情報算出部
14 クラウドサーバ(培養情報処理装置)
A,B,C 培養条件
Claims (11)
- 複数の継代培養過程を含む細胞の培養期間の内、任意の第1継代培養過程において取得されたデータから前記細胞の増殖特性の特徴を表す増殖特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記第1継代培養過程の1つ後に続く第2継代培養過程の培養条件を設定する条件設定部と、
前記特徴量算出部により算出された増殖特徴量と、前記条件設定部により設定された培養条件とに基づいて、前記第2継代培養過程における増殖特性に関連する特性関連情報を算出する情報算出部とを備える培養情報処理装置。 - 前記条件設定部が、前記第1継代培養過程の培養条件を設定し、前記第2継代培養過程の培養の時期を除く培養条件を、前記第1継代培養過程の培養条件と等しく設定する請求項1に記載の培養情報処理装置。
- 前記特徴量算出部が、前記第1継代培養過程において取得された前記データに、予め設定された増殖曲線をフィッティングし、得られた係数を前記増殖特徴量として出力する請求項1または請求項2に記載の培養情報処理装置。
- 前記培養期間内に3以上の継代培養過程を含み、
前記第1継代培養過程は前記培養期間の開始から2番目以降の継代培養過程である請求項1から請求項3のいずれかに記載の培養情報処理装置。 - 前記第1継代培養過程と前記第2継代培養過程との間に、前記細胞を凍結させる凍結期間を含む請求項1から請求項4のいずれかに記載の培養情報処理装置。
- 前記情報算出部が、前記第2継代培養過程における前記細胞の増殖特性、または該増殖特性の特徴を表す増殖特徴量を算出する請求項1から請求項5のいずれかに記載の培養情報処理装置。
- 前記条件設定部が、前記第2継代培養過程の終了時期を含む前記培養条件を設定し、
前記情報算出部が、前記条件設定部により設定された前記培養条件に基づいて、前記第2継代培養過程を前記終了時期に終了させるための前記第2継代培養過程の開始時期を前記特性関連情報として算出する請求項1から請求項5のいずれかに記載の培養情報処理装置。 - 前記条件設定部が、前記第2継代培養過程の開始時期および終了時期を前記培養条件として設定し、
前記情報算出部が、前記条件設定部により設定された前記開始時期および終了時期に基づいて、前記第2継代培養過程を前記終了時期に終了させるための前記第2継代培養過程の他の前記培養条件を前記特性関連情報として算出する請求項1から請求項5のいずれかに記載の培養情報処理装置。 - 複数の継代培養過程を含む細胞の継代培養の第1継代培養過程において取得されたデータおよび前記第1継代培養過程の1つ後に続く第2継代培養過程の培養条件を入力する入力装置と、
該入力装置により入力された前記データおよび前記培養条件を記憶するストレージと、
該ストレージに記憶された前記データおよび前記培養条件に基づいて前記第2継代培養過程の増殖特性に関連する特性関連情報を算出するプロセッサとを備え、
該プロセッサが、前記ストレージに記憶された前記データから前記第1継代培養過程における前記細胞の増殖特性の特徴を表す増殖特徴量を算出し、算出された前記増殖特徴量と前記ストレージに記憶された前記培養条件とに基づいて、前記特性関連情報を算出する培養情報処理装置。 - 複数の継代培養過程を含む細胞の継代培養の第1継代培養過程において取得されたデータおよび前記第1継代培養過程の1つ後に続く第2継代培養過程の培養条件を記憶するストレージと、
該ストレージに記憶された前記データおよび前記培養条件に基づいて前記第2継代培養過程の増殖特性に関連する特性関連情報を算出するプロセッサとを備え、
該プロセッサが、前記ストレージに記憶された前記データから前記第1継代培養過程における前記細胞の増殖特性の特徴を表す増殖特徴量を算出し、算出された前記増殖特徴量と前記ストレージに記憶された前記培養条件とに基づいて、前記特性関連情報を算出する培養情報処理装置。 - 複数の継代培養過程を含む細胞の継代培養の第1継代培養過程において取得されたデータに基づいて算出された前記第1継代培養過程における細胞の増殖特性の特徴を表す増殖特徴量と、前記第1継代培養過程の1つ後に続く第2継代培養過程の培養条件とが入力され、
入力された前記増殖特徴量と前記培養条件とに基づいて、前記第2継代培養過程の増殖特性に関連する特性関連情報を算出する培養情報処理装置。
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