KR102627876B1

KR102627876B1 - 다층 배양 용기 조작 시스템, 다층 배양 용기 조작 장치, 및 다층 배양 용기 조작 방법

Info

Publication number: KR102627876B1
Application number: KR1020207032804A
Authority: KR
Inventors: 도시아키 모리; 히데키 다케다; 야스후미 미시마; 쇼지 마쓰오카
Original assignee: 시코쿠 케이소쿠 코교 가부시키가이샤
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2024-01-19
Also published as: TWI823893B; KR20210018221A; TW202003827A; CN112204128A; ES2968638T3; CA3101600A1; EP3805363A4; US20210222102A1; SG11202011452XA; EP3805363A1; WO2019230026A1; JP2018138056A; EP3805363B1; JP6458185B2

Abstract

과제: 다층 배양 용기의 핸들링 조작을 용이하게 행할 수 있는 다층 배양 용기 조작 시스템을 제공한다.
해결 수단: 다층 배양 용기(30)를 탑재하여 이동 가능한 대차(臺車) 장치(20)와, 다층 배양 용기(30)를 유지하여 회전시키는 것이 가능한 조작 장치(10)를 가지는 다층 배양 용기 조작 시스템으로서, 대차 장치(20)는, 차륜(22)을 가지는 대차(21)와, 대차(21)와 착탈(着脫) 가능하게 탑재되고, 다층 배양 용기(30)를 대차에 고정시키는 고정 부재(23)를 가지고, 조작 장치(10)는, 다층 배양 용기(30)를 유지하고, 다층 배양 용기(30)를 제1 회전축 및/또는 제2 회전축으로 회전시키는 회전 동작을 행하는 회전부(11)와, 다층 배양 용기(30)를 유지하고, 다층 배양 용기(30)를 수평 방향으로 진탕시키는 진탕 동작을 행하는 진탕부(13)와, 다층 배양 용기(30)를 대차(21)로 되돌리지 않고, 회전부(11)에 의한 회전 동작에 이어서, 진탕부(13)에 진탕 동작을 행하게 하는 제어부(15)를 가진다.

Description

다층 배양 용기 조작 시스템, 다층 배양 용기 조작 장치, 및 다층 배양 용기 조작 방법

본 발명은, 복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기의 핸들링 조작을 행하기 위한 다층 배양 용기 조작 시스템, 다층 배양 용기 조작 장치, 및 다층 배양 용기 조작 방법에 관한 것이다.

최근, 세포를 대량으로 배양하기 위하여, 배양액에 파종한 세포를, 복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기를 사용하여 배양하는 세포 배양 기술이 알려져 있다. 이와 같은 세포 배양 기술에 있어서, 작업자의 부담을 경감시키기 위하여, 세포를 파종한 배양액 등을 다층 배양 용기에 도입 또는 다층 배양 용기부터 회수하기 위하여, 다층 배양 용기를 유지하고 회전시키는 등의 핸들링 조작을 행하는 다층 배양 용기 조작 장치가 사용되고 있다(특허문헌 1 참조).

일본공개특허 제2015-505472

일반적인 세포 배양에 있어서는, 배양한 세포는 다층 배양 용기의 벽면에 부착되므로, 배양액을 다층 배양 용기로부터 회수하고, 그 후, 트립신액을 다층 배양 용기 내에 도입하고, 다층 배양 용기를 진탕함으로써, 세포를 벽면으로부터 박리시키고, 박리한 세포마다 트립신액을 회수하는 처리가 행해진다. 종래에는, 트립신액을 다층 배양 용기에 도입한 후에, 박리 처리를 행하기 위하여 다층 배양 용기를 다층 배양 용기 조작 장치로부터 수작업으로 한번 내리고, 전용의 진탕 장치에 탑재하여 다층 배양 용기를 진탕시키고, 그 후 트립신액을 회수하기 위하여, 재차, 다층 배양 용기를 다층 배양 용기 조작 장치에 탑재하는 작업이 행해지고 있어, 작업자의 부담이 증대하여, 작업성의 향상이 요구되고 있었다.

본 발명은, 세포 배양에서의 작업, 특히, 트립신액의 도입, 세포 박리, 및 트립신액의 회수의 일련의 처리를, 다층 배양 용기를 다층 배양 용기 조작 장치에 탑재한 채 행할 수 있는 다층 배양 용기 조작 시스템, 다층 배양 용기 조작 장치, 및 다층 배양 용기 조작 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 다층 배양 용기 조작 시스템은, 복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기를 탑재하여 이동 가능한 대차(臺車) 장치와, 상기 다층 배양 용기를 유지하여 회전시키는 것이 가능한 조작 장치를 가지는 다층 배양 용기 조작 시스템으로서, 상기 대차 장치는, 차륜을 가지는 대차와, 상기 대차 위에 상기 대차와 착탈(着脫) 가능하게 탑재되고, 상기 다층 배양 용기를 상기 대차에 고정시키는 고정 부재를 가지고, 상기 조작 장치는, 상기 고정 부재째로 상기 다층 배양 용기를 유지하고, 상기 다층 배양 용기를 제1 회전축 및/또는 제2 회전축으로 회전시키는 회전 동작을 행하는 회전부와, 상기 고정 부재째로 상기 다층 배양 용기를 유지하고, 상기 다층 배양 용기를 수평 방향으로 진탕시키는 진탕 동작을 행하는 진탕부와, 상기 회전부 및 상기 진탕부의 동작을 제어하는 제어부를 가지고, 상기 제어부는, 상기 다층 배양 용기를 상기 대차로 되돌리지 않고, 상기 회전부에 의한 상기 회전 동작에 이어서, 상기 진탕부에 상기 진탕 동작을 행하게 한다.

상기 다층 배양 용기 조작 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 상기 회전부에, 상기 제1 회전축 또는 상기 제2 회전축을 중심으로 하여, 상기 다층 배양 용기를 왕복 요동(搖動)시킬 수 있도록 구성할 수 있다.

상기 다층 배양 용기 조작 시스템에 있어서, 상기 진탕부는, 상기 조작 장치 본체 내에 수용 가능하게 되어 있고, 상기 제어부는, 상기 진탕 동작을 행하는 경우에, 상기 진탕부를 상기 조작 장치 본체로부터 돌출하도록 구성할 수 있다.

상기 다층 배양 용기 조작 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 상기 진탕 동작을 행하는 경우에, 상기 진탕부에, 상기 회전부로부터 상기 다층 배양 용기를 상기 고정 부재째로 직접 받도록 하여 구성할 수 있다.

상기 다층 배양 용기 조작 시스템에 있어서, 상기 회전부 및 상기 진탕부는, 전력 모터를 구비하고 있고, 전력에 의해 구동하도록 구성할 수 있다.

본 발명의 제1 관점에 관한 다층 배양 용기 조작 장치는, 복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기를 탑재하여 이동 가능한 대차로부터 상기 다층 배양 용기를 받고, 상기 다층 배양 용기를 유지하여 회전시키는 것이 가능한 다층 배양 용기 조작 장치로서, 상기 다층 배양 용기를 유지하고, 상기 다층 배양 용기를 제1 회전축 및/또는 제2 회전축으로 회전시키는 회전 동작을 행하는 회전부와, 상기 다층 배양 용기를 유지하고, 상기 배양 용기를 수평 방향으로 진탕시키는 진탕 동작을 행하는 진탕부와, 상기 회전부 및 상기 진탕부의 동작을 제어하는 제어부를 가지고, 상기 제어부는, 상기 다층 배양 용기를 상기 대차로 되돌리지 않고, 상기 회전부에 의한 상기 회전 동작에 이어서, 상기 진탕부에 상기 진탕 동작을 행하게 한다.

상기 제1 관점에 관한 다층 배양 용기 조작 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 진탕 동작을 행하는 경우에, 상기 진탕부에, 상기 회전부로부터 상기 다층 배양 용기를 상기 고정 부재째로 직접 받도록 하여 구성할 수 있다.

본 발명의 제2 관점에 관한 다층 배양 용기 조작 장치는, 복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기를 상하 이동 가능하게 지지하는 지지 부재와, 상기 지지 부재와 협동하여 상기 다층 배양 용기를 고정시키는 걸림 부재와, 상기 지지 부재를 제1 회전축 및 제2 회전축으로 회전시키는 회전 동작을 행하는 회전부와, 상기 지지 부재 및 상기 회전부의 동작을 제어하는 제어부를 가지고, 상기 제어부가, 상기 회전부에, 상기 제1 회전축 또는 상기 제2 회전축을 중심으로 하여, 제1 방향 및 제2 방향으로 상기 다층 배양 용기를 왕복 요동하여 세포 박리 처리를 실행하는 세포 박리 기능과, 세포 박리 기능을 실행하는 동안, 제1 방향으로의 회전 동작으로부터 제2 방향으로의 회전 동작으로 전환될 때 및 제2 방향으로의 회전 동작으로부터 제1 방향으로의 회전 동작으로 전환될 때, 지정된 시간, 상기 다층 배양 용기의 이동을 정지시키는 정지 모드를 가진다.

상기 제2 관점에 관한 다층 배양 용기 조작 장치에 있어서, 상기 트레이가, 제1 측면과, 제1 측면과 인접하는 제2 측면과, 제2 측면과 인접하는 제3 측면과, 제3 측면과 인접하는 제4 측면을 구비하고, 상기 제어부가, 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면 및 제4 측면의 순서로, 트립신액이 충돌하도록 상기 회전부를 조작하는 측면 부착 세포 회수 기능을 구비하도록 구성할 수 있다.

상기 다층 배양 용기 조작 장치에 있어서, 상기 회전부는, 전력 모터를 구비하고 있고, 전력에 의해 구동하도록 구성할 수 있다.

본 발명의 제1 관점에 관한 다층 배양 용기 조작 방법은, 복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기를 유지하여 상기 다층 배양 용기를 회전시키는 회전 동작을 행하는 회전부와, 상기 다층 배양 용기를 유지하여 상기 다층 배양 용기를 수평 방향으로 진탕시키는 진탕 동작을 행하는 진탕부를 가지는 조작 장치를 사용하여, 상기 다층 배양 용기를 조작하는 다층 배양기 조작 방법으로서, 상기 회전부에 의한 상기 회전 동작에 이어서, 상기 진탕부에 상기 진탕 동작을 행한다.

본 발명의 제2 관점에 관한 다층 배양 용기 조작 방법은, 복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기를 상하 이동 가능하게 지지하는 지지 부재와, 지지 부재와 협동하여 상기 다층 배양 용기를 고정시키는 걸림 부재와, 상기 지지 부재를 제1 회전축 및 제2 회전축으로 회전시키는 회전 동작을 행하는 회전부와, 상기 지지 부재 및 상기 회전부의 동작을 제어하는 제어부를 가지는 조작 장치를 사용하여, 트립신액이 도입된 상기 다층 배양 용기를 조작하는 다층 배양기 조작 방법으로서, 상기 회전부에, 상기 제1 회전축 또는 상기 제2 회전축을 중심으로 하여, 제1 방향 및 제2 방향으로 상기 다층 배양 용기를 왕복 요동하여 세포 박리 처리를 하는 동안, 제1 방향으로의 회전 동작으로부터 제2 방향으로의 회전 동작으로 전환될 때 및 제2 방향으로의 회전 동작으로부터 제1 방향으로의 회전 동작으로 전환될 때, 지정된 시간, 상기 다층 배양 용기의 이동을 정지시킨다.

상기 제2 관점에 관한 다층 배양 용기 조작 방법에 있어서, 상기 트레이가, 제1 측면과, 제1 측면과 인접하는 제2 측면과, 제2 측면과 인접하는 제3 측면과, 제3 측면과 인접하는 제4 측면을 구비하고, 상기 세포 박리 처리 후에, 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면 및 제4 측면의 순서로, 상기 트립신액이 충돌하도록 상기 회전부를 조작하도록 구성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 다층 배양 용기를 다층 배양 용기 조작 장치에 탑재한 채, 트립신액의 도입, 세포 박리, 및 트립신액의 회수 일련 처리를 행하는 것이 가능하므로, 세포 배양에서의 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 다층 배양 용기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 다층 배양 용기에서의 각 트레이로의 액체의 분배 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 4는 제1 실시형태에 따른 대차 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 제1 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 고정 부재의 피걸림부와 다층 배양 용기 조작 장치의 걸림 부재의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 다층 배양 용기를 암에 가고정한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 회전축(X1)을 중심으로 하는 회전부의 회전 동작의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9는 회전축(X2)을 중심으로 하는 회전부의 회전 동작 및 회전축(X1) 및 회전축(X2)을 중심으로 하는 회전부의 회전 동작의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 다층 배양 용기 조작 장치에 있어서 진탕부를 돌출시킨 상태를 나타낸 사시도이다.
도 11은 진탕 동작에서의 암과 삽통공(揷通孔)의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 제1 실시형태에 따른 세포 배양 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 13은 단계(S1)의 배양액 도입 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 14는 단계(S3)의 배양액 회수 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 15는 단계(S4)의 트립신액 도입 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 16은 단계(S5)의 세포 박리 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 17은 단계(S6)의 트립신액 회수 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 18은 제2 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

[제1 실시형태]

이하, 제1 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 시스템(1)에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 시스템(1)은, 세포 배양 등에 사용되는 다층 배양 용기(30)를 조작(핸들링)하기 위한 시스템이다. 그래서, 먼저, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기(30)에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기(30)를 설명하기 위한 도면이며, 다층 배양 용기(30)를 나타내는 단면도이다. 다층 배양 용기(30)는, 세포를 대량으로 배양하기 위하여, 도 1에 나타낸 바와 같이, 복수의 트레이(31)가 적층된 구성이 되어 있다. 다층 배양 용기(30)로 세포를 배양하는 경우, 예를 들면, 도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이, 벤트 캡(32)이 하측이 되도록 다층 배양 용기(30)를 90° 정도 경사지게 한다. 그리고, 벤트 캡(32)과 펌프를 접속하고, 펌프에 의해 다층 배양 용기(30) 내에 세포를 파종한 배양액을 도입한다. 다음으로, 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 다층 배양 용기(30)를 직립으로 되돌리면, 다층 배양 용기(30)의 각 트레이(31)에 배양액이 분배되고, 각 트레이(31)로 세포 배양이 행해지게 된다.

또한, 세포 배양 후에는, 배양액을 다층 배양 용기(30)로부터 회수하는 배양액 회수 처리, 다층 배양 용기(30)의 벽면에 부착된 세포를 박리하기 위해 트립신액을 다층 배양 용기(30)에 도입하는 트립신액 도입 처리, 및 박리한 세포를 포함하는 트립신액을 다층 배양 용기(30)로부터 회수하는 트립신액 회수 처리가 행해진다. 이들 처리에 있어서도, 다층 배양 용기(30)를 경사지게 하는 등을 행하여 배양액이나 트립신액을 도입 또는 회수하는 작업이 필요하다. 그러나, 작업자가, 수작업으로 다층 배양 용기(30)를 조작하는 경우, 배양액이나 트립신액을 포함하는 다층 배양 용기(30)는 무거우며, 작업자의 부담이 증대하게 된다. 또한, 수작업을 위하여, 작업에 편차가 생기는 경우나, 불필요하게 작업자가 다층 배양 용기(30)에 접촉함으로써 다층 배양 용기를 파손하게 되어 오염이 생기는 경우도 있다. 이에, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 시스템(1)과 같이, 다층 배양 용기(30)를 조작하기 위한 시스템이 필요하게 되고 있다.

도 3은, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 시스템(1)을 나타내는 사시도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 시스템(1)은, 다층 배양 용기 조작 장치(10)와, 대차 장치(20)로 구성된다. 이하, 각 구성에 대하여 설명한다.

도 4는, 본 실시형태에 따른 대차 장치(20)를 설명하기 위한 사시도이다. 대차 장치(20)는, 도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 차륜(22)을 가지는 대차(21)와, 다층 배양 용기(30)를 대차(21)에 고정시키는 고정 부재(23)로 구성된다. 또한, 대차 장치(20)에 있어서, 대차(21)와 고정 부재(23)는 착탈 가능하게 되어 있다. 구체적으로는, 대차(21)에 대하여 고정 부재(23)를 위로(Z축 플러스 방향) 들어올림으로써, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이, 고정 부재(23)를 대차(21)로부터 분리할 수 있다. 또한, 반대로, 고정 부재(23)를 대차(21) 위에 둠으로써, 고정 부재(23)를 대차(21)에 장착할 수 있다. 그리고, 대차(21)와 고정 부재(23)는 서로 끼워맞추어지는 끼워맞춤부(도시하지 않음)를 각각 가지고 있고, 이로써, 대차(21)와 고정 부재(23)는 상하 방향(Z축 방향)만으로 착탈 가능하게 되어 있고, 수평 방향(XY축 방향)에 있어서는 고정되어 있다. 그 결과, 대차 장치(20)의 이동 중에, 고정 부재(23)가 대차(21)로부터 낙하하는 것을 방지할 수 있다.

고정 부재(23)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 다층 배양 용기(30)를 병렬로 배치한 상태로, 상기 복수의 다층 배양 용기(30)를 동시에 고정 가능하게 되어 있다. 그리고, 본 실시형태에서는, 최대 4개의 다층 배양 용기(30)가 탑재 가능하도록 대차 장치(20)가 구성되어 있지만, 이 구성으로 한정되지 않고, 최대 1∼3의 다층 배양 용기(30)를 탑재할 수 있는 대차 장치(20)를 구성해도 되고, 혹은 5 이상의 다층 배양 용기(30)를 탑재 가능하도록 대차 장치(20)를 구성할 수도 있다.

고정 부재(23)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 다층 배양 용기(30)가 탑재되는 시트(24)와, 다층 배양 용기(30)가 수평 방향(XY축 방향)으로 어긋나지 않도록 다층 배양 용기(30)의 4개의 장변(長邊)을 가드하는 프레임 부재(25)와, 프레임 부재(25)에 걸리고, 다층 배양 용기(30)를 회전시켰을 경우에, 다층 배양 용기(30)가 상방향(Z축 방향)으로부터 튀어나가지 않도록 가드하는 체결 부재(26)를 가지고 있다. 예를 들면, 작업자는, 시트(24) 상이며, 또한, 프레임 부재(25)의 범위 내에 다층 배양 용기(30)를 두고, 그 후, 다층 배양 용기(30)의 상측을 체결 부재(26)로 누르도록 하여, 체결 부재(26)과 프레임 부재(25)를 걸리게 함으로써, 다층 배양 용기(30)를 고정 부재(23)에 고정시킬 수 있다.

또한, 고정 부재(23)는, 후술하는 바와 같이, 다층 배양 용기 조작 장치(10)의 걸림 부재(111)와 걸리는 피걸림부(28)를 가진다. 본 실시형태에 있어서, 피걸림부(28)는, 프레임 부재(25) 중 다층 배양 용기(30)의 측면을 다층 배양 용기(30)의 배열 방향으로 연신(延伸)하는 부분에 연속하여 형성되어 있고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 길이(W1)를 가지는 박판형의 부재가 되어 있다.

다음으로, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 장치(10)에 대하여 설명한다. 도 5는, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 장치(10)를 나타내는 블록도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 다층 배양 용기 조작 장치(10)는, 회전부(11)와, 회전 구동부(12)와, 진탕부(13)와, 진탕 구동부(14)와, 구동 제어부(15)와, 조작부(16)와, 암 구동부(17)와, 한 쌍의 암(18)과, 본체(19)를 구비한다. 구동 제어부(15)는, 다층 배양 용기(30)에 세포를 파종한 배양액을 도입하는 배양액 도입 처리, 다층 배양 용기(30)로부터 배양액을 회수하는 배양액 회수 처리, 다층 배양 용기(30)에 트립신액을 도입하는 트립신 도입 처리, 다층 배양 용기(30)를 진탕시키는 세포 박리 처리, 다층 배양 용기(30)로부터 트립신액을 회수하는 트립신액 회수 처리 등, 다층 배양 용기(30)를 조작하기 위한 조작 프로그램을 미리 기억하고 있다. 본 실시형태에서는, 구동 제어부(15)가, 상기 조작 프로그램에 기초하여, 회전 구동부(12) 및 진탕 구동부(14)의 동작을 제어함으로써, 회전 구동부(12)에 회전부(11)를 회전 동작시키고 또한, 진탕 구동부(14)의 동작을 제어함으로써, 진탕 구동부(14)에 진탕부(13)를 진탕 동작시킨다. 그리고, 본 실시형태에 있어서, 회전 구동부(12) 및 진탕 구동부(14)는, 전력 모터를 가지고 있고, 전력의 공급을 받아, 회전부(11) 및 진탕부(13)를 구동시킨다.

도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 회전부(11)는, 다층 배양 용기(30)의 유지 부재로서 기능하는 한 쌍의 걸림 부재(111)를 가진다. 걸림 부재(111)는, 회전부(11)의 양 측면에 고정되어 있고, 도 5 및 도 6의 (A)∼(C)에 나타낸 바와 같이, 오목부(112)를 구비하고 있다. 또한, 오목부(112)는, 테이퍼부(113)와 홈부(114)를 가지고, 후술하는 바와 같이, 고정 부재(23)가 암(18)에 의해 위쪽으로 이동된 경우에, 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이, 고정 부재(23)의 피걸림부(28)에 걸려서, 암(18)과 함께, 고정 부재(23)를 협지하여 회전부(11)에 고정시킬 수 있다. 그리고, 도 6의 (A), (B)는, 피걸림부(28)와 걸림 부재(111)의 관계를 설명하기 위한 도면이며, 도 6의 (C)는 걸림 부재(111)의 확대도이다.

또한, 다층 배양 용기 조작 장치(10)는, 다층 배양 용기(30)의 지지 부재로서 기능하는 한 쌍의 암(18)을 구비한다. 한 쌍의 암(18)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 고정 부재(23)에 설치된 2개의 삽통공(27)에 각각 삽통 가능하게 되어 있다. 도 7은, 다층 배양 용기(30)를 암(18)에 가고정한 상태를 나타낸 사시도이다. 한 쌍의 암(18)은 암 구동부(17)에 의해 상하 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 되어 있고, 암 구동부(17)는, 구동 제어부(15)의 지시에 따라, 2개의 암(18)이 고정 부재(23)의 삽통공(27)에 삽통할 수 있는 높이 위치까지, 암(18)을 Z축 방향으로 구동시킨다. 이로써, 작업자는, 대차 장치(20)를 본체(19)를 향하여 이동시켜, 고정 부재(23)에 2개의 삽통공(27)에, 2개의 암(18)을 삽통시킬 수 있다. 또한, 암(18)의 선단부 측면에는 클램프(181)가 수납되어 있고, 암(18)이 삽통공(27)을 삽통하면, 삽통공(27)을 통과한 암(18)의 선단부 측면으로부터 클램프(181)가 돌출한다. 그리고, 구동 제어부(15)는, 고정 부재(23)에 2개의 삽통공(27)에 2개의 암(18)이 삽통된 상태로, 암 구동부(17)에 암(18)을 위쪽(Z축 플러스 방향)으로 구동시킴으로써, 다층 배양 용기(30)를 회전부(11)의 위치까지 들어올린다. 이로써, 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이, 회전부(11)의 걸림 부재(111)와 고정 부재(23)의 피걸림부(28)가 걸려서, 고정 부재(23)가 한 쌍의 걸림 부재(111) 및 한 쌍의 암(18)에 의해 회전부(11)에 협지됨으로써, 다층 배양 용기(30)가 고정 부재(23)째로 회전부(11)에 고정된다. 그리고, 본 실시형태에 있어서, 암 구동부(17)는, 전력 모터 또는 에어 실린더에 의해 한 쌍의 암(18)을 구동시킬 수 있다.

그리고, 구동 제어부(15)는, 도 3의 부호 R 및 P에 나타낸 바와 같이, 회전 구동부(12)에, 회전축(X1, X2)의 2축을 중심으로 하여, 회전부(11)를 회전시키는 회전 동작을 행하게 한다. 회전축(X1)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, X축 방향으로 연신하는 회전축이며, 이로써, 회전부(11) 및 회전부(11)에 유지된 다층 배양 용기(30)를 롤 방향(R)으로 회전시킬 수 있다. 또한, 회전축(X2)은, Y축 방향으로 연신하는 회전축이며, 이로써, 회전부(11) 및 회전부(11)에 유지된 다층 배양 용기(30)를 피치 방향(P)으로 회전시킬 수 있다. 그리고, 회전 동작에 있어서, 롤 방향(R)의 회전은, ±180°미만의 범위에서 가능하며, 본 실시형태에 있어서는, ±120°의 범위에서 회전부(11)를 롤 방향(R)으로 회전시킬 수 있다. 또한, 피치 방향(P)의 회전도, ±180°미만의 범위에서 가능하며, 본 실시형태에 있어서는, ±30°의 범위에서 회전부(11)를 롤 방향(R)으로 회전시킬 수 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서, 회전 구동부(12)는, 회전부(11)를 회전축(X1)으로 회전시키는 전력 모터 및/또는 에어 실린더와, 회전부(11)를 회전축(X2)으로 회전시키는 전력 모터 및/또는 에어 실린더를 구비하고 있고, 이로써, 회전부(11)를 2축으로 회전시킬 수 있다.

여기서, 도 8은, 회전축(X1)을 중심으로 한 회전부(11)(다층 배양 용기(30))의 회전 동작의 일례를 나타낸 도면이며, 도 8의 (A)에서는, 회전부(11)가 다층 배양 용기(30)를 들어올린 상태(기준 위치)를 나타내고 있다. 본 실시형태에 있어서, 회전 구동부(12)는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를, 도 8의 (A)에 나타낸 기준 위치로부터, 예를 들면, 도 8의 (B)에 나타낸 바와 같이, 회전축(X1)을 중심으로 하여 좌측 방향으로 90°회전시킬 수 있다. 또한, 회전 구동부(12)는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를, 도 8의 (C)에 나타낸 바와 같이, 회전축(X1)을 중심으로 하여 기준 위치로부터 좌측 방향으로 100°회전시킬 수도 있고, 도 8의 (D)에 나타낸 바와 같이, 회전축(X1)을 중심으로 하여 기준 위치로부터 좌측 방향으로 120°회전시킬 수도 있다. 또한, 회전 구동부(12)는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를 기준 위치로부터 우측 방향으로 0°∼120°의 범위에서 회전시킬 수도 있다. 이와 같이, 회전 구동부(12)는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를, 회전축(X1)을 중심으로 하여 기준 위치로부터 ±0°∼120°의 범위에서 롤 방향(R)으로 회전시킬 수 있다.

또한, 도 9는, 회전축(X2)을 중심으로 한 회전부(11)(다층 배양 용기(30))의 회전 동작, 및 회전축(X1) 및 회전축(X2)에 2축에서의 회전부(11)(다층 배양 용기(30))의 회전 동작의 일례를 나타낸 도면이다. 회전 구동부(12)는, 도 9의 (A)에 나타낸 기준 위치로부터, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를 회전축(X2)을 중심으로 하여 피치 방향(P)으로 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 도 9의 (B)에 나타낸 예에서는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))의 위쪽이 전방(X축 마이너스 방향)으로 경사지도록, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를 회전축(X2)을 중심으로 하여 20°회전시키고 있다. 또한, 회전 구동부(12)는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))의 아래쪽이 전방(X축 마이너스 방향)으로 경사지도록, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를 회전축(X2)을 중심으로 하여 회전시킬 수도 있다. 이와 같이, 회전 구동부(12)는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를, 회전축(X2)을 중심으로 하여 기준 위치로부터 ±0°∼30°의 범위에서 피치 방향(P)으로 회전시킬 수 있다.

또한, 회전 구동부(12)는, 도 9의 (C), (D)에 나타낸 바와 같이, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를, 회전축(X1)을 중심으로 하여 롤 방향(R)으로 회전시키고 또한, 회전축(X2)을 중심으로 하여 피치 방향(P)으로 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 도 9의 (C)에 나타낸 도면에서는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를, 회전축(X1)을 중심으로 하여 좌측 방향으로 100°회전시키고 또한, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))의 위쪽이 전방(X축 마이너스 방향)으로 경사지도록, 회전축(X2)을 중심으로 하여 20°회전시키고 있다. 또한, 도 9의 (D)에 나타낸 예에서는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를, 회전축(X1)을 중심으로 하여 좌측 방향으로 120°회전시키고 또한, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))의 위쪽이 전방(X축 마이너스 방향)으로 경사지도록, 회전축(X2)을 중심으로 하여 20°회전시키고 있다.

또한, 회전 구동부(12)는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를 회전축(X1) 또는 회전축(X2)을 중심으로 하여 왕복 회전시키는 요동 동작을 행할 수도 있다. 예를 들면, 회전 구동부(12)는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를 회전축(X1)을 중심으로 하여 롤 방향(R)의 ±120°의 범위에서 왕복 회전시킴으로써, 회전축(X1)을 중심으로 한 요동 동작을 행할 수 있다. 또한, 회전 구동부(12)는, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))를 회전축(X2)을 중심으로 하고, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))의 위쪽을 전방(X축 마이너스 방향)으로 경사지게 한 후에, 회전부(11)(다층 배양 용기(30))의 아래쪽을 전방(X축 마이너스 방향)으로 경사지도록, 피치 방향(P)의 ±20°의 범위에서 왕복 회전시킴으로써, 회전축(X2)을 중심으로 한 요동 동작을 행할 수도 있다.

진탕부(13)는, 후술하는 진탕 동작을 행하지 않는 경우에는, 다층 배양 용기 조작 장치(10)의 본체(19) 내부에 수용되고 있고, 진탕 동작을 행하는 경우에, 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 구동 제어부(15)의 제어에 따라, 진탕 구동부(14)에 의해, 본체(19)의 외측으로 돌출된다. 그리고, 도 10은, 다층 배양 용기 조작 장치(10)에 있어서 진탕부(13)를 돌출시킨 상태를 나타낸 사시도이다. 진탕부(13)는, 고정 부재(23)째로 다층 배양 용기(30)를 탑재 가능한 넓이의 상면(131)을 가지고 있고, 고정 부재(23)째로 다층 배양 용기(30)를 상면(131)에 두고 수평 방향의 진탕 동작을 행할 수 있다. 또한, 진탕부(13)는, 대차(21)와 마찬가지로, 고정 부재(23)와 끼워맞추기 위한 끼워맞춤부(도시하지 않음)를 가지고 있고, 이로써, 고정 부재(23)와 상하 방향(Z축 방향)에 있어서 착탈 가능하게 되어 있지만, 수평 방향(XY축 방향)에 있어서는 고정 부재(23)의 동작을 제한하여, 고정 부재(23)가 진탕부(13)로부터 낙하하는 것을 방지하고 있다. 그리고, 진탕 구동부(14)는, 수평 방향(XY축 방향)으로의 진탕 동작이라면 진탕부(13)에 어떠한 진탕 동작도 행하게 할 수 있다. 예를 들면, 진탕 구동부(14)는, 좌우 방향의 진탕 동작(Y축 방향에서의 왕복 동작), 전후 방향의 진탕 동작(X축 방향에서의 왕복 동작), 혹은 8자 방향의 진탕 동작(X축 방향 및 Y축 방향을 조합한 동작) 등의 다양한 진탕 동작을 진탕부(13)에 행하게 할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 구동 제어부(15)는, 회전부(11)에 의한 회전 동작에 이어서, 진탕부(13)에 의한 진탕 동작을 행하게 할 수 있다. 이 경우에, 구동 제어부(15)는, 회전부(11)에 의한 회전 동작이 종료하면, 암 구동부(17)를 제어하여 한 쌍의 암(18)을 아래쪽(Z축 마이너스 방향)으로 구동시켜, 고정 부재(23)째로 다층 배양 용기(30)가 진탕부(13)의 상면(131)에 위치하도록 동작시킨다. 그리고, 구동 제어부(15)는, 진탕 구동부(14)를 제어하여, 진탕부(13)에 다층 배양 용기(30)를 진탕시키는 진탕 동작을 행하게 한다. 그리고, 본 실시형태에 있어서, 암(18)은 본체(19)에 수납되지 않고 돌출한 채로 진탕 동작이 행해진다. 본 실시형태에서는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 삽통공(27)의 내폭(W3)이, 암(18)의 외폭(W2)과 진탕부(13)의 진탕 폭의 합계보다 넓게 설계되어 있으므로, 암(18)을 삽통공(27)에 삽통한 상태로 진탕 동작을 행할 수 있다. 그리고, 진탕 동작에 있어서 클램프(181)는 암(18) 내에 수납된다. 또한, 도 11은, 진탕 동작에서의 암(18)과 삽통공(27)의 관계를 설명하기 위한 도면이다.

또한, 구동 제어부(15)는, 진탕부(13)에 의한 진탕 동작에 이어서, 회전부(11)에 의한 회전 동작을 행하게 할 수 있다. 이 경우에, 구동 제어부(15)는, 진탕부(13)에 의한 진탕 동작이 종료하면, 암 구동부(17)를 제어하여 한 쌍의 암(18)을 위쪽(Z축 플러스 방향)으로 구동시켜, 고정 부재(23)째로 다층 배양 용기(30)를 위로 들어올리도록 동작시킨다. 그리고, 구동 제어부(15)는, 진탕 구동부(14)를 제어하여 진탕부(13)를 본체(19)의 내부에 수용한 후, 회전 구동부(12)를 제어하여, 회전부(11)에 회전 동작을 행하게 한다.

조작부(16)는, 작업자가 지시를 입력하기 위한 장치이며, 예를 들면, 터치패널을 구비하는 구성으로 할 수 있다. 작업자는, 조작부(16)를 조작함으로써, 구동 제어부(15)가 미리 기억하고 있는 조작 프로그램의 개시, 일시정지, 종료 등의 지시를 구동 제어부(15)에 전달하고, 회전부(11)나 진탕부(13)의 동작을 개시, 일시정지, 종료 등을 시킬 수 있다. 또한, 작업자는, 조작부(16)를 조작함으로써, 구동 제어부(15)에 새로운 프로그램을 기억시키거나, 기억하고 있는 조작 프로그램을 일부 변경시키거나할 수도 있다. 예를 들면, 작업자는, 조작부(16)를 조작함으로써, 배양액을 다층 배양 용기(30)로부터 회수하는 배양액 회수 처리에 있어서, 회전부(11)의 회전축(X1)의 경사 각도를 100°로부터 120°로 변경하는 것 등을 행할 수 있다.

다음으로, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 시스템(1)에서의 세포 배양 처리에 대하여 설명한다. 도 12는, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 시스템(1)에서의 세포 배양 처리를 나타낸 흐름도이다. 그리고, 다층 배양 용기 조작 장치(10)에 의해 행해지는 각 처리는, 작업자가 조작부(16)의 처리 개시 버튼을 누름으로써 개시되고, 상기 처리가 종료하면 다층 배양 용기 조작 장치(10)의 동작이 종료된다. 이에 따라, 작업자는, 다층 배양 용기 조작 장치(10)를 동작시키는 경우에는, 처리마다, 조작부(16)의 처리 개시 버튼을 누르고 처리를 진행하게 된다. 그리고, 각 처리에서의 다층 배양 용기 조작 장치(10)의 동작은, 구동 제어부(15)의 조작 프로그램에 미리 기억되어 있고, 작업자는 동일한 처리 개시 버튼을 누르는 것만으로, 구동 제어부(15)가 각 처리에 따른 동작을 회전 구동부(12) 또는 진탕 구동부(14)에 지시하고, 회전부(11) 또는 진탕부(13)를 동작시킨다.

단계(S1)에서는, 세포를 파종한 배양액을 다층 배양 용기(30)에 도입하는 배양액 도입 처리가 행해진다. 여기서, 도 13은, 단계(S1)의 배양액 도입 처리를 나타낸 흐름도이다. 먼저 단계(S101)에서는, 작업자에 의해, 비어 있는 다층 배양 용기(30)를 탑재한 대차 장치(20)가, 다층 배양 용기 조작 장치(10)의 고정 위치에 세팅된다. 그리고, 고정 위치는, 한 쌍의 암(18)이 대차 장치(20)의 삽통공(27)의 높이와 동일한 높이에 있으며, 대차 장치(20)를 고정 위치에 세팅한 경우에, 2개의 암(18)이 고정 부재(23)의 2개의 삽통공(27)을 삽통하고, 또한, 암(18)의 선단부가 삽통공(27)으로부터 돌출하는 위치이다. 그리고, 작업자가 조작부(16)를 조작함으로써, 단계(S102)의 처리가 행해진다.

단계(S102)에서는, 회전 구동부(12)에 의해, 암(18)의 선단부로부터 클램프(181)가 돌출되고, 고정 부재(23)에 의해 고정되어 있는 다층 배양 용기(30)가, 고정 부재(23)째로 암(18)에 가고정된다. 또한, 단계(S103)에서는, 암 구동부(17)에 의해, 다층 배양 용기(30)를 고정하고 있는 한 쌍의 암(18)이 위쪽(Z축 플러스 방향)으로 구동된다. 이로써, 대차 장치(20)의 대차(21)로부터 고정 부재(23)가 분리되고, 고정 부재(23)째로 다층 배양 용기(30)가 암(18)에 의해 회전부(11)의 걸림 부재(111)와 맞닿을 때까지 위쪽(Z축 플러스 방향)으로 들어올려진다. 그 결과, 걸림 부재(111)와 암(18)에 의해 고정 부재(23)가 협지되고, 회전부(11)에 의해 다층 배양 용기(30)가 고정 부재(23)째로 유지되게 된다.

단계(S104)에서는, 작업자에 의해, 대차(21)가 고정 위치로부터 제거된다. 그리고, 작업자가 조작부(16)를 조작함으로써, 단계(S105)의 처리가 행해진다. 단계(S105)에서는, 회전 구동부(12)에 의해, 회전부(11)를 회전시키는 처리가 행해진다. 예를 들면, 구동 제어부(15)는, 회전부(11)가 회전축(X1)을 중심으로 기준 위치로부터 좌측 방향으로 90°회전하도록, 회전부(11)를 제어함으로써, 도 8의 (B)에 나타낸 바와 같이, 다층 배양 용기(30)를 좌측 방향으로 90°회전시킬 수 있다.

단계(S106)에서는, 작업자에 의해, 다층 배양 용기(30) 내에 세포를 파종한 배양액이 도입된다. 예를 들면, 작업자는, 다층 배양 용기(30)의 벤트 캡(32)을 열고, 벤트 캡(32)에 펌프(도시하지 않음)를 접속하고, 펌프를 사용하여 배양액을 다층 배양 용기(30)에 도입할 수 있다. 이로써, 도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이, 90°회전시킨 다층 배양 용기(30)의 아래쪽에 배양액이 모인다. 그리고, 배양액의 도입이 완료한 경우에는, 작업자에 의해, 벤트 캡(32)을 닫을 수 있다. 그리고, 작업자가 조작부(16)를 조작함으로써, 단계(S107)의 처리가 행해진다.

단계(S107)에서는, 회전 구동부(12)에 의해, 다층 배양 용기(30)가 도 9의 (A)에 나타낸 바와 같이 기준 위치로 되돌려진다. 이로써, 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 다층 배양 용기(30)의 각 트레이(31)에 배양액이 분배되게 된다. 이어지는 단계(S108)에서는, 작업자에 의해, 대차(21)가 고정 위치에 세팅된다. 그리고, 작업자가 조작부(16)를 조작함으로써, 단계(S109)의 처리가 행해진다. 단계(S109)에서는, 암 구동부(17)에 의해, 한 쌍의 암(18)이 아래쪽(Z축 마이너스 방향)으로 구동되고, 다층 배양 용기(30)를 고정한 고정 부재(23)가 대차(21)에 탑재된다. 이로써, 작업자는, 배양액을 분배한 다층 배양 용기(30)를 배양실이나 배양기까지 대차 장치(20)로 이동시킬 수 있다.

다음으로, 도 12로 돌아와서, 단계(S2)에서는, 배양실이나 배양기에 있어서, 일정 시간, 세포 배양이 행해진다. 그리고, 단계(S3)에서는, 세포 배양 후의 배양액을 다층 배양 용기(30)로부터 회수하는 배양액 회수 처리가 행해진다. 도 14는, 단계(S3)의 배양액 회수 처리를 나타낸 흐름도이다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 단계(S301∼S305)에서는, 단계(S101∼S105)와 마찬가지로, 대차 장치(20)가 고정 위치에 세팅되어(단계 S301), 고정 부재(23)째로 다층 배양 용기(30)가 암(18)에 가고정되고(단계 S302), 다층 배양 용기(30)가 위쪽으로 들어올려져 걸림 부재(111) 및 암(18)에 협지됨으로써 회전부(11)에 유지되고(단계 S303), 작업자에 의해 대차(21)가 고정 위치로부터 제거되고(단계 S304), 다층 배양 용기(30)의 회전 동작이 행해진다(단계 S305).

그리고, 단계(S305)에 있어서는, 도 9의 (C), (D)에 나타낸 바와 같이, 다층 배양 용기(30)를, 회전축(X1)을 중심으로 하여 롤 방향(R)으로 회전시키고 또한, 회전축(X2)을 중심으로 하여 피치 방향(P)으로 회전시켜도 된다. 또한, 단계(S305)에 있어서 회전 동작을 행하기 전에, 수분 제거 처리를 행하는 구성으로 해도 된다. 수분 제거 처리는, 다층 배양 용기(30)의 각 트레이(31)의 측면 등에 부착된 액적를 제거하게, 회전부(11)를 회전시키는 처리이다. 구체적으로는, 구동 제어부(15)는, 도 8의 (B)에 나타낸 바와 같이, 롤 방향(R)에 다층 배양 용기(30)를 90°회전시키고 있는 상태로, 다층 배양 용기(30)를 피치 방향(P)으로 +30°회전시키고(위쪽이 전방으로 넘어지도록 피치 방향(P)으로 30°경사지게 하고), 그 후, 다층 배양 용기(30)를 피치 방향(P)으로 -30°회전시킨다(위쪽이 후방으로 넘어지도록 피치 방향(P)으로 30°경사지게 한다). 이로써, 배양액에 의해, 다층 배양 용기(30)의 트레이(31)의 측면에 비산하고 있는 액적를 제거할 수 있다.

그리고, 단계(S306)에서는, 작업자에 의해, 배양액을 다층 배양 용기(30)로부터 회수하는 작업이 행해진다. 예를 들면, 작업자는, 다층 배양 용기(30)의 벤트 캡(32)에 펌프를 연결하고, 벤트 캡(32)을 열고, 펌프에 의해 배양액을 흡인함으로써, 배양액을 다층 배양 용기(30)로부터 회수할 수 있다.

다음으로, 도 12로 돌아와서, 단계(S4)에서는, 다층 배양 용기(30)의 각 트레이(31)의 벽면에 부착되는 배양 세포를 박리하기 위해 트립신액을 다층 배양 용기(30) 내에 도입하는 트립신액 도입 처리가 행해진다. 도 15는, 단계(S4)의 트립신액 도입 처리를 나타낸 흐름도이다.

먼저 단계(S401)에서는, 단계(S105)와 마찬가지로, 다층 배양 용기(30)의 회전이 행해진다. 예를 들면, 도 9의 (B)에 나타낸 바와 같이, 다층 배양 용기(30)를 90°회전시킨 상태로 할 수 있다. 그리고, 단계(S402)에서는, 작업자에 의해, 다층 배양 용기(30)에 트립신액이 도입된다. 예를 들면, 단계(S106)와 마찬가지로, 작업자는, 다층 배양 용기(30)의 벤트 캡(32)을 열고, 벤트 캡(32)에 펌프를 접속하고, 펌프를 사용하여 트립신액을 다층 배양 용기(30)에 도입할 수 있다. 이로써, 도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이, 90°회전시킨 다층 배양 용기(30)의 아래쪽에 트립신액이 모이게 된다. 그리고, 트립신액의 도입이 완료한 경우에는, 작업자에 의해, 벤트 캡(32)은 닫혀진다. 그리고, 단계(S403)에서는, 단계(S107)와 마찬가지로, 회전 구동부(12)에 의해, 다층 배양 용기(30)가 도 9의 (A)에 나타낸 바와 같이 기준 위치로 되돌려진다. 이로써, 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 다층 배양 용기(30)의 각 트레이(31)에 트립신액이 분배되게 된다.

다음으로, 도 12로 돌아와서, 단계(S5)에서는, 다층 배양 용기(30)의 각 트레이(31)의 벽면에 부착되는 배양 세포를 박리하기 위한 세포 박리 처리가 행해진다. 도 16은, 단계(S5)의 세포 박리 처리를 나타낸 흐름도이다. 본 실시형태에서는, 작업자가 조작부(16)를 조작함으로써, 단계(S501)의 처리가 개시된다.

단계(S501)에서는, 다층 배양 용기 조작 장치(10)의 내부에 수납되어 있는 진탕부(13)가, 본체(19)의 외측으로 돌출된다. 그리고, 단계(S502)에서는, 암 구동부(17)에 의해 한 쌍의 암(18)이 아래쪽(Z축 마이너스 방향)으로 구동되고, 회전부(11)가 유지하는 다층 배양 용기(30)가 고정 부재(23)째로 진탕부(13)의 상면(131)에 탑재된다.

단계(S503)에서는, 진탕 구동부(14)에 의해, 진탕부(13)의 진탕 동작이 행해진다. 진탕 구동부(14)는, 좌우 방향(Y축 방향), 전후 방향(X축 방향), 혹은 8자 방향(XY축 방향)으로, 진탕부(13)를 진탕시킴으로써, 다층 배양 용기(30)를 진탕시킨다. 이로써, 각 트레이(31)의 벽면에 부착된 배양 세포가 박리된다. 단계(S504)에서는, 단계(S103)와 마찬가지로, 다층 배양 용기(30)가 한 쌍의 암(18)에 의해 위로 들어올려지고, 회전부(11)에 유지된다. 그리고, 단계(S505)에서는, 진탕 구동부(14)에 의해, 진탕부(13)가 다층 배양 용기 조작 장치(10)의 내부에 수납된다.

다음으로, 도 12로 돌아와서, 단계(S6)에서는, 박리된 배양 세포를 포함하는 트립신액을 회수하기 위한 트립신액 회수 처리가 행해진다. 도 17은, 단계(S6)의 트립신액 회수 처리를 나타낸 흐름도이다.

구체적으로는, 단계(S601)에 있어서, 단계(S305)와 마찬가지로, 다층 배양 용기(30)의 회전 동작이 행해진다. 예를 들면, 도 9의 (C), (D)에 나타낸 바와 같이, 다층 배양 용기(30)를, 회전축(X1)을 중심으로 하여 롤 방향(R)으로 회전시키고 또한, 회전축(X2)을 중심으로 하여 피치 방향(P)으로 회전시켜도 된다. 또한, 단계(S601)에 있어서, 단계(S305)와 마찬가지로, 회전 동작의 전에, 수분 제거 처리를 행하는 구성으로 해도 된다. 그리고, 단계(S602)에서는, 단계(S306)와 마찬가지로, 작업자에 의해, 펌프 등을 사용하여, 트립신액을 다층 배양 용기(30)로부터 회수하는 작업이 행해진다. 그리고, 단계(S603)에서는, 회전 구동부(12)에 의해, 다층 배양 용기(30)를 기준 위치로 되돌리는 처리가 행해진다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 장치(10)는, 다층 배양 용기(30)의 회전 동작을 행하는 회전부(11)와 다층 배양 용기(30)의 진탕 동작을 행하는 진탕부(13)를 일체적으로 구비하고, 다층 배양 용기(30)를 대차(21)로 되돌리지 않고, 회전부(11)에 의한 회전 동작에 이어서, 진탕부(13)에 진탕 동작을 행하게 할 수 있다. 이로써, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 장치(10)에서는, 다층 배양 용기(30)를 다층 배양 용기 조작 장치(10)로 유지한 상태인 채로, 배양액의 회수 처리, 트립신액의 도입 처리, 세포 박리 처리, 및 박리한 배양 세포를 포함하는 트립신액의 회수 처리까지의 일련의 처리를, 작업자가 다층 배양 용기(30)에 접촉하지 않고 행할 수 있다.

특히, 종래에는, 다층 배양 용기(30)에 트립신액을 도입한 후에, 작업자가 수동으로 다층 배양 용기(30)를 다층 배양 용기 조작 장치로부터 한번 내리고, 전용의 진탕기에 다시 탑재하고, 전용의 진탕기로 다층 배양 용기(30)를 진탕시킨 후에, 또한 작업자가 수작업으로 다층 배양 용기(30)를 재차, 다층 배양 용기 조작 장치에 탑재하고, 트립신액의 회수 처리를 행하였다. 이 때문에, 세포 배양 처리에서의 작업자의 노동력이 증대하는 문제가 있었다. 또한, 작업자가 수작업을 행함으로써, 작업에 편차가 생기는 경우나, 작업자가 불필요하게 다층 배양 용기(30)에 접촉함으로써 다층 배양 용기(30)가 파손되는 등에 의해 배지를 오염시키는 경우도 있었다. 이에 비해, 본 실시형태에서는, 상기 일련의 처리를, 작업자가 다층 배양 용기(30)에 접촉하지 않고 행할 수 있으므로, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 회전 구동부(12) 및 진탕 구동부(14)가 전력 모터를 가지고, 전력의 공급을 받아서 동작한다. 종래, 회전 구동부를 가지는 다층 배양 용기 조작 장치가 알려져 있지만, 이와 같은 다층 배양 용기 조작 장치에서는 유압 구동을 사용하고 있었다. 그러나, 유압 구동은 클린 룸을 오염시킬 가능성이 있기 때문에, 일부 클린 룸에서는 사용할 수 없는 경우가 있었다. 이에 비해, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 장치(10)에서는, 회전 구동부(12) 및 진탕 구동부(14)에 전력 모터를 사용하고 있어, 클린 룸에 관계없이 사용할 수 있다.

[제2 실시형태]

제2 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 장치(10a)는, 진탕부(13) 및 진탕 구동부(14)를 구비하지 않고 있는 점에서, 제1 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 장치(10)와 크게 다르다. 이하에서는, 제1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.

도 18은, 본 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 장치(10a)를 나타내는 블록도이다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 다층 배양 용기 조작 장치(10a)는, 회전부(11)와, 회전 구동부(12)와, 구동 제어부(15)와, 조작부(16)와, 암 구동부(17)와, 한 쌍의 암(18)과, 본체(19)를 구비한다. 구동 제어부(15)는, 다층 배양 용기(30)에 세포를 파종한 배양액을 도입하는 배양액 도입 처리, 다층 배양 용기(30)로부터 배양액을 회수하는 배양액 회수 처리, 다층 배양 용기(30)에 트립신액을 도입하는 트립신 도입 처리, 다층 배양 용기(30)를 진탕시키는 세포 박리 처리, 다층 배양 용기(30)로부터 트립신액을 회수하는 트립신액 회수 처리 등, 다층 배양 용기(30)를 조작하기 위한 조작 프로그램을 미리 기억하고 있다.

회전 구동부(12)는, 회전부(11)를 회전축(X1)을 중심으로 회전시키는 제1 전력 모터와, 회전부(11)를 회전축(X2)을 중심으로 회전시키는 제2 전력 모터를 구비하고 있다.

세포 박리 처리는, 회전부(11)에 의해 다층 배양 용기(30)를 제1 회전축 또는 제2 회전축을 중심으로 하여 제1 방향(예를 들면, 우측 방향) 및 제2 방향(예를 들면, 좌측 방향)으로 다층 배양 용기(30)를 왕복 요동 시킴으로써 행하도록, 조작 프로그램에 프로그램되어 있다. 조작 프로그램은, 제1 방향으로의 회전 동작으로부터 제2 방향으로의 회전 동작으로 전환될 때 및 제2 방향으로의 회전 동작으로부터 제1 방향으로의 회전 동작으로 전환될 때, 지정된 시간, 다층 배양 용기(30)의 이동을 정지시키는 정지 모드를 구비하고 있다.

정지 모드를 구비함으로써, 용기 내의 액체의 이동보다 빠른 속도로 요동 동작을 행해도, 회전 동작의 방향 전환 시에 요동 동작을 지정 시간만큼 정지시킴으로써, 용기 내의 액체를 용기의 측면(측벽)에 확실하게 충돌시키는 것이 가능하게 된다. 세포 박리 처리를 효과적으로 행하기 위하여는, 용기를 고속으로 요동시키는 것이 중요하지만, 용기를 고속으로 요동시키는 경우에 생기는 액체의 이동 지연(타임랙)의 문제점을 해소할 수 있다.

조작 프로그램은, 트립신액 회수 처리의 전에, 트레이(31)의 측면에 부착된 세포를 회수하는 동작을 실행한다. 트레이(31)가 제1∼제4 측면을 구비한 직사각형의 트레이인 경우, 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면 및 제4 측면의 순서로, 상기 트립신액이 충돌하도록 회전부(11)를 조작한다. 이와 같은 조작을 함으로써, 트레이(31)의 측면에 부착된 세포를 트립신액 내에 회수하고 나서 트립신액 회수 처리를 행하는 것이 가능하게 된다.

이상에서 설명한 제2 실시형태에 따른 다층 배양 용기 조작 장치(10a)에 의해서도, 제1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 제2 실시형태는, 진탕부(13)를 구비하지 않더라도 세포 박리 처리를 행하는 것이 가능하며, 장치 구성이 간이하므로,제조 비용을 저감할 수 있다.

나아가서는, 정지 모드를 구비함으로써, 용기를 고속으로 요동시키는 경우에 발생하는 액체의 이동 지연(타임랙)의 문제점을 해소할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태의 기재로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태예에는 다양한 변경·개량을 가하는 것이 가능하며, 그러한 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

전술한 실시형태에서는, 다층 배양 용기 조작 시스템(1) 또는 다층 배양 용기 조작 장치(10, 10a)를 세포 배양에 사용하는 구성을 예시하였으나, 이 구성으로 한정되지 않고, 다층 배양 용기 조작 시스템(1) 또는 다층 배양 용기 조작 장치(10, 10a)를 미생물의 배양에 사용하는 구성으로 할 수도 있다.

또한, 전술한 실시형태에 부가하여, 다층 배양 용기 조작 장치(10, 10a)는, 하기 구성을 구비할 수도 있다.

즉, 다층 배양 용기 조작 장치(10, 10a)는, 회전 구동부(12) 및 암 구동부(17)가 에어 실린더에 의해 구성되어 있는 경우에는, 상기 에어 실린더의 압력을 감시하는 압력 센서를 구비하는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 압력 센서에 의해 에어 실린더의 에어 압력을 감시하는 것에 의해, 에어 실린더의 고장을 검지할 수 있다.

또한, 다층 배양 용기 조작 장치(10, 10a)는, 에리어 센서를 구비하는 구성으로 할 수도 있다. 그리고, 에리어 센서에 의해 다층 배양 용기 조작 장치(10, 10a)의 주변, 특히, 회전부(11)의 주변으로의 사람의 출입을 상시 감시함으로써, 안전성을 향상시킬 수 있다.

나아가서는, 구동 제어부(15)는, 회전부(11), 진탕부(13), 또는 암(18)의 동작 횟수를 카운트하는 구성으로 할 수도 있다. 그리고, 구동 제어부(15)는, 회전부(11), 진탕부(13), 또는 암(18)의 동작 횟수에 기초하여, 회전 구동부(12), 진탕 구동부(14), 암 구동부(17)를 구성하는 전력 모터나 에어 실린더의 교환 시기를 예측하는 구성으로 할 수 있다.

부가하여, 구동 제어부(15)는, 회전부(11), 진탕부(13), 또는 암(18)의 동작시간을 적산하는 구성으로 할 수도 있다. 그리고, 구동 제어부(15)는, 회전부(11), 진탕부(13), 또는 암(18)의 동작 시간에 기초하여, AC/DC 전원이나 배터리, 팬 등의 교환 시기를 예측하는 구성으로 할 수도 있다.

1…다층 배양 용기 조작 시스템 10, 10a…다층 배양 용기 조작 장치
11…회전부 111…걸림 부재
112…오목부 113…테이퍼부
114…홈부 12…회전 구동부
17…암 구동부 13…진탕부
131…상면 14…진탕 구동부
15…구동 제어부 16…조작부
18…암 181…클램프
19…본체 20…대차 장치
21…대차 22…차륜
23…고정 부재 24…시트
25…프레임 부재 26…체결 부재
27…삽통공 28…피걸림부
30…다층 배양 용기 31…트레이
32…벤트 캡

Claims

복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기를 탑재하여 이동 가능한 대차(臺車) 장치와, 상기 다층 배양 용기를 유지하여 회전시키는 것이 가능한 조작 장치를 가지는 다층 배양 용기 조작 시스템으로서,
상기 대차 장치는,
차륜을 가지는 대차와,
상기 대차 위에 상기 대차와 착탈(着脫) 가능하게 탑재되고, 상기 다층 배양 용기를 상기 대차에 고정시키는 고정 부재를 가지고,
상기 조작 장치는,
상기 고정 부재째로 상기 다층 배양 용기를 유지하고, 상기 다층 배양 용기를 제1 회전축 및/또는 제2 회전축으로 회전시키는 회전 동작을 행하는 회전부와,
상기 회전부의 아래쪽에 배치되고, 비사용 시에는 본체 내부에 수용되고, 사용 시에는 본체 외부에 돌출하여 상기 다층 배양 용기를 탑재하고, 상기 다층 배양 용기를 수평 방향으로 진탕시키는 진탕 동작을 행하는 진탕부와,
상기 회전부 및 상기 진탕부의 동작을 제어하는 제어부를 가지고,
상기 제어부는, 상기 회전부로 상기 다층 배양 용기를 회전시키는 회전 동작을 행하는 경우, 상기 진탕부를 본체 내부에 수용하고, 상기 회전 동작 후에, 상기 진탕부를 본체 내부로부터 돌출시켜, 상기 회전부에, 상기 다층 배양 용기를 상기 진탕부 위에 배치시킴으로써, 상기 다층 배양 용기를 상기 대차로 되돌리지 않고, 상기 회전부에 의한 상기 회전 동작에 이어서, 상기 진탕부에 상기 진탕 동작을 행하게 하는, 다층 배양 용기 조작 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 회전부에, 상기 제1 회전축 또는 상기 제2 회전축을 중심으로 하여, 상기 다층 배양 용기를 왕복 요동(搖動)시킬 수 있는, 다층 배양 용기 조작 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 진탕부는, 조작 장치 본체 내에 수용 가능하게 되어 있고,
상기 제어부는, 상기 진탕 동작을 행하는 경우에, 상기 진탕부를 상기 조작 장치 본체로부터 돌출시키는, 다층 배양 용기 조작 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 진탕 동작을 행하는 경우에, 상기 진탕부에, 상기 회전부로부터 상기 다층 배양 용기를 상기 고정 부재째로 직접 받도록 하는, 다층 배양 용기 조작 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회전부 및 상기 진탕부는, 전력 모터를 구비하고 있고, 전력에 의해 구동하는, 다층 배양 용기 조작 시스템.
복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기를 탑재하여 이동 가능한 대차로부터 상기 다층 배양 용기를 받고, 상기 다층 배양 용기를 유지하여 회전시키는 것이 가능한 다층 배양 용기 조작 장치로서,
상기 다층 배양 용기를 유지하고, 상기 다층 배양 용기를 제1 회전축 및/또는 제2 회전축으로 회전시키는 회전 동작을 행하는 회전부;
상기 회전부의 아래쪽에 배치되고, 비사용 시에는 본체 내부에 수용되고, 사용 시에는 본체 외부에 돌출하여 다층 배양 용기를 탑재하고, 상기 다층 배양 용기를 수평 방향으로 진탕시키는 진탕 동작을 행하는 진탕부; 및
상기 회전부 및 상기 진탕부의 동작을 제어하는 제어부를 가지고,
상기 제어부는, 상기 회전부로 상기 다층 배양 용기를 회전시키는 회전 동작을 행하는 경우, 상기 진탕부를 본체 내부에 수용하고, 상기 회전 동작 후에, 상기 진탕부를 본체 내부로부터 돌출시켜, 상기 회전부에, 상기 다층 배양 용기를 상기 진탕부 위에 배치시킴으로써, 상기 다층 배양 용기를 상기 대차로 되돌리지 않고, 상기 회전부에 의한 상기 회전 동작에 이어서, 상기 진탕부에 상기 진탕 동작을 행하게 하는, 다층 배양 용기 조작 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 진탕 동작을 행하는 경우에, 상기 진탕부에, 상기 회전부로부터 상기 다층 배양 용기를 직접 받도록 하는, 다층 배양 용기 조작 장치.
복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기를 상하 이동 가능하게 지지하는 지지 부재;
상기 지지 부재와 협동하여 상기 다층 배양 용기를 고정시키는 걸림 부재;
상기 지지 부재를 제1 회전축 및 제2 회전축으로 회전시키는 회전 동작을 행하는 회전부; 및
상기 지지 부재 및 상기 회전부의 동작을 제어하는 제어부를 가지고,
상기 제어부가, 상기 회전부에, 상기 제1 회전축 또는 상기 제2 회전축을 중심으로 하여, 제1 방향 및 제2 방향으로 상기 다층 배양 용기를 왕복 요동하여 세포 박리 처리를 실행하는 세포 박리 기능과,
세포 박리 기능을 실행하는 동안, 제1 방향으로의 회전 동작으로부터 제2 방향으로의 회전 동작으로 전환될 때 및 제2 방향으로의 회전 동작으로부터 제1 방향으로의 회전 동작으로 전환될 때, 지정된 시간, 상기 다층 배양 용기의 이동을 정지시키는 정지 모드를 가지는, 다층 배양 용기 조작 장치.
제8항에 있어서,
상기 트레이가, 제1 측면과, 제1 측면과 인접하는 제2 측면과, 제2 측면과 인접하는 제3 측면과, 제3 측면과 인접하는 제4 측면을 구비하고,
상기 제어부가, 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면 및 제4 측면의 순서로, 트립신액이 충돌하도록 상기 회전부를 조작하는 측면 부착 세포 회수 기능을 구비하는, 다층 배양 용기 조작 장치.
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전부는, 전력 모터를 구비하고 있고, 전력에 의해 구동하는, 다층 배양 용기 조작 장치.
복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기를 유지하여 상기 다층 배양 용기를 회전시키는 회전 동작을 행하는 회전부와, 상기 회전부의 아래쪽에 배치되고, 비사용 시에는 본체 내부에 수용되고, 사용 시에는 본체 외부에 돌출하여 다층 배양 용기를 탑재하고 상기 다층 배양 용기를 수평 방향으로 진탕시키는 진탕 동작을 행하는 진탕부를 가지는 조작 장치를 사용하여, 상기 다층 배양 용기를 조작하는 다층 배양기 조작 방법으로서,
상기 회전부에서 상기 회전 동작을 수행하는 경우, 상기 진탕부를 상기 본체 내부에 수용하고, 상기 회전 동작 후에는, 상기 진탕부를 상기 본체 내부로부터 돌출시키고, 상기 회전부에 다층 배양 용기를 상기 진탕부 위에 배치시킴으로써, 상기 회전부에 의한 상기 회전 동작에 이어서, 상기 진탕부에 상기 진탕 동작을 행하게 하는, 다층 배양 용기 조작 방법.
복수의 트레이를 내장하는 다층 배양 용기를 상하 이동 가능하게 지지하는 지지 부재와, 상기 지지 부재와 협동하여 상기 다층 배양 용기를 고정시키는 걸림 부재와, 상기 지지 부재를 제1 회전축 및 제2 회전축으로 회전시키는 회전 동작을 행하는 회전부와, 상기 지지 부재 및 상기 회전부의 동작을 제어하는 제어부를 가지는 조작 장치를 사용하여, 트립신액이 도입된 상기 다층 배양 용기를 조작하는 다층 배양기 조작 방법으로서,
상기 회전부에, 상기 제1 회전축 또는 상기 제2 회전축을 중심으로 하여, 제1 방향 및 제2 방향으로 상기 다층 배양 용기를 왕복 요동하여 세포 박리 처리를 하는 동안, 제1 방향으로의 회전 동작으로부터 제2 방향으로의 회전 동작으로 전환될 때 및 제2 방향으로의 회전 동작으로부터 제1 방향으로의 회전 동작으로 전환될 때, 지정된 시간, 상기 다층 배양 용기의 이동을 정지시키는, 다층 배양 용기 조작 방법.
제12항에 있어서,
상기 트레이가, 제1 측면과, 제1 측면과 인접하는 제2 측면과, 제2 측면과 인접하는 제3 측면과, 제3 측면과 인접하는 제4 측면을 구비하고,
상기 세포 박리 처리 후에, 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면 및 제4 측면의 순서로, 상기 트립신액이 충돌하도록 상기 회전부를 조작하는, 다층 배양 용기 조작 방법.