TW202138553A - 細胞培養系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於細胞培養系統1，具備：對細胞或用於培養作業之資材進行搬送之自走式搬送手段11、使用上述細胞及上述資材進行培養作業之處理單元U、及控制上述自走式搬送手段11使上述細胞及上述資材移動至所要之處理單元U之搬送指令手段Ca。 上述搬送指令手段Ca，於控制上述自走式搬送手段11時，於使上述細胞移動時使用細胞用行進參數，於使上述資材移動時使用資材用行進參數。 能實現藉由自走式搬送手段所進行之細胞與資材之搬送之最適化，且能有效率地實施培養作業。

Description

細胞培養系統

本發明係關於細胞培養系統，詳細而言，係關於將細胞及用於培養作業之資材藉由自走式搬送手段於複數個處理單元間進行搬送之細胞培養系統。

現今，已知有培養自患者採取之細胞，將其用於治療之再生醫療之治療方法，伴隨於此，已提案有細胞培養系統，進行用以有效率地培養細胞之培養作業。 在此，細胞之培養作業雖以各種處理來構成，但若將該培養作業整體在一個隔離器內部進行，則在所有的處理結束之前無法進行對其他細胞之培養作業，會有無法大量地培養細胞之問題。 因此，已知有培養系統，設置複數個構成為進行上述培養作業的一部分的處理之處理單元，並且設成按照上述培養作業之處理順序使細胞依序在處理單元與處理單元之間搬送（專利文獻1）。 於此專利文獻1中，設成能藉由複數個自走式搬送手段搬送細胞，以搬送指令手段個別控制各自走式搬送手段，藉此，於各處理單元一邊分擔進行培養作業、一邊自動地搬送上述細胞。 又，於專利文獻1中，使用於培養作業之移液管及離心管、用於培養之培養液之資材，亦以自走式搬送手段進行搬送，藉此進行對各處理單元之供給。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2020-194號公報

[發明所欲解決之問題]

在此，由於在使用上述自走式搬送手段來搬送細胞時，會因振動或衝撞而對細胞施加應力，或有培養液從培養容器溢出之虞，因此，有必要於以自走式搬送手段進行搬送時以緩慢移動之方式來進行控制。 另一方面，以往，資材亦以與細胞相同之控制來進行搬送，故於將大量之資材供給至處理單元之情形等耗時之處理時，會有因搬送而造成時間損失之問題。 鑒於此種問題，本發明提供能將細胞及資材適當地搬送之細胞培養系統。 [解決問題之手段]

即，請求項1之發明之細胞培養系統，具備：對細胞或用於培養作業之資材進行搬送之自走式搬送手段、使用上述細胞及上述資材進行培養作業之複數個處理單元、及對上述自走式搬送手段之移動下指令之搬送指令手段；藉由上述自走式搬送手段將上述細胞及上述資材搬送至所要之處理單元，其特徵在於： 上述搬送指令手段具備加速及減速之模式不同之複數個行進參數，於搬送上述細胞時使用細胞用行進參數，於搬送上述資材時使用較上述細胞用行進參數使上述自走式搬送手段更快速移動之資材用行進參數。 [發明之效果]

根據上述發明，由於對細胞使用細胞用行進參數來控制自走式搬送手段，因此，對搬送中之細胞不會施加應力，並且能防止培養液從培養容器溢出之情形。 相對於此，由於對資材使用資材用行進參數來控制自走式搬送手段，因此，能快速地搬送資材，減少伴隨資材之供給之時間損失，從而能有效率地進行培養作業。

對以下圖式實施例進行說明，圖1表示進行細胞之培養之細胞培養系統1，對自患者採取之細胞，進行由複數個處理構成之一系列之培養作業來進行細胞之培養。又，該細胞培養系統1，如圖2所示，將整體以由電腦或PLC構成之控制手段C來監視而進行控制。 作為上述培養作業，有將待培養之細胞準備成適合處理之狀態之細胞準備處理，準備培養所需之器具或培養容器、培養液等之資材準備處理，將細胞播種於所要之培養容器之播種處理，對培養容器中之細胞進行培養之培養處理，對培養中之細胞進行繼代及培養基交換之繼代/培養基交換處理，將培養後之細胞回收之細胞回收處理，將於培養作業使用過之資材回收之資材回收處理等。 此外，構成上述培養作業之處理僅係一例，作為其他之處理，亦可考慮以細胞之人工增殖(培養)/分化、細胞株化、細胞活化等為目的之藥劑處理、生物學特性改變處理、實施與非細胞成分之組合或基因工程改變等處理，本發明之細胞培養系統1，不限於以下之實施例中所記載之處理。

於構成上述細胞培養系統1之設施中，設置有：準備作業室2，用以進行上述細胞準備處理及資材準備處理；無菌作業室3，用以在無菌環境下自動地進行上述播種處理、培養處理、繼代/培養基交換處理；及回收作業室4，用以進行上述細胞回收處理或資材回收處理。 此等準備作業室2、無菌作業室3、回收作業室4，定期對內部進行去汙染，並且維持較構成細胞培養系統1之設施外部更高之壓力，成為設定成所要之空氣潔淨度之潔淨室。又，上述無菌作業室3維持較上述準備作業室2及上述回收作業室4更高之壓力，進而設定成較高之空氣潔淨度。

於上述準備作業室2，作為處理單元U設置有用來進行上述細胞準備處理之細胞供給單元5，及用來進行上述資材準備處理之資材供給單元6。 於此等細胞供給單元5及資材供給單元6中，能使用以往公知之隔離器，內部能藉由未圖示之去污手段來進行去汙染，藉由未圖示之無菌空氣供給手段將內部維持正壓，藉此維持成無菌狀態。 又，於細胞供給單元5及資材供給單元6之側面，設有可供作業者佩戴之手套、及未圖示之傳遞箱。 於將細胞或上述資材自外部搬入細胞供給單元5及資材供給單元6時，在此傳遞箱內部將外表面去汙染後，移載至細胞供給單元5及資材供給單元6之內部空間。

上述細胞供給單元5之一側面抵接於將上述準備作業室2與無菌作業室3進行劃分之壁面WA，於該細胞供給單元5之側面形成連接口5a，並且該連接口5a能藉由未圖示之擋門進行開閉。 又，於此細胞供給單元5之外側面，設有由圍繞上述連接口5a之周圍之圓筒構件構成之連接手段7，該連接手段7能位於自開口於壁面WA之窗部起至上述無菌作業室3內，且如後續詳述，細胞收容箱Ba能自上述無菌作業室3內起經由該連接手段7而連接至細胞供給單元5。 藉此，能於細胞供給單元5與細胞收容箱Ba之間維持無菌狀態下進行細胞之交換。 與此同樣地，上述資材供給單元6之一側面亦抵皆於上述壁面WA，於該資材供給單元6之側面形成連接口6a，並且該連接口6a亦能藉由未圖示之擋門進行開閉。 又，於此資材供給單元6之外側面，亦設有由圍繞連接口6a之周圍之圓筒構件構成之連接手段7，該連接手段7能位於自開口於上述壁面WA之窗部起至上述無菌作業室3內，且如後續詳述，資材收容箱Bb能自上述無菌作業室3內起經由該連接手段7而連接至資材供給單元6。 藉此，能於資材供給單元6與資材收容箱Bb之間維持無菌狀態下進行資材之交換。

上述細胞收容箱Ba與資材收容箱Bb係能藉由開閉門BD密閉之容器，於此第1實施例中作為上述細胞收容箱Ba及資材收容箱Bb使用相同構成之收容箱B。 又，於上述無菌作業室3中，分別配置有複數台由收容箱B構成之收容細胞之細胞收容箱Ba及收容資材之資材收容箱Bb，此等係如圖2之控制構成圖所示，藉由被控制手段C控制之自走式搬送手段11而能自動地移動。 此種細胞收容箱Ba及資材收容箱Bb，構成為此等所具備之開閉門BD之大小較構成上述連接手段7之圓筒構件之內徑為小，上述連接手段7之圓筒構件抵接於開閉門BD之周圍。 又，上述自走式搬送手段11使細胞收容箱Ba及資材收容箱Bb移動，使此等細胞收容箱Ba、資材收容箱Bb之開閉門BD之周圍面抵接於上述圓筒構件，從而此等成為連接狀態。 於此狀態下，使上述細胞收容箱Ba與資材收容箱Bb之連接口5a、6a之擋門開放，並且使作為上述各收容箱B之細胞收容箱Ba與資材收容箱Bb之開閉門BD開放，藉此，能使各處理單元U與收容箱B之內部空間連通。

於上述無菌作業室3中，作為上述處理單元U設置有進行播種處理之第1處理單元8、進行上述繼代/培養基交換處理之第2處理單元9、及進行上述培養處理之培養室10。 首先，上述第1、第2處理單元8、9，分別藉由內部維持無菌狀態之隔離器、及設於該隔離器內部之機器人等處理手段構成。 上述隔離器能藉由未圖示之去汙染手段對內部進行去汙染，藉由未圖示之無菌空氣供給手段將內部維持正壓，藉此能維持無菌狀態。 又，於第1、第2處理單元8、9中，形成有用來連接上述細胞收容箱Ba之細胞用連接口8a、9a，及用來連接上述資材收容箱Bb之資材用連接口8b、9b，設成能分別藉由未圖示之擋門進行開閉，進而，與上述細胞供給單元5及資材供給單元6之連接口5a、6a同樣地，設置有圍繞各連接口8a、8b、9a、9b之由圓筒構件構成之連接手段7。 又，於上述細胞用連接口8a、9a，與上述細胞供給單元5之連接口5a同樣地能經由上述連接手段7連接細胞收容箱Ba，又，於資材用連接口8b、9b，與上述資材供給單元6之連接口6a同樣地能經由上述連接手段7連接資材收容箱Bb。

作為設於上述第1、第2處理單元8、9內部之處理手段，除了上述機器人之外，亦有對機器人進行細胞及資材之傳遞之搬送手段、將培養液分注於培養容器之分注手段、及對包含細胞之細胞懸浮液進行遠心分離之遠心分離手段等，除此之外亦可視需要之處理設置適當之手段。 尤其上述搬送手段，例如亦在連接於上述細胞用連接口8a、9a與資材用連接口8b、9b之細胞收容箱Ba與資材收容箱Bb之間進行細胞與資材之放入取出。 又，此等處理之執行，係構成為藉由控制手段C來進行控制，按照預先設定之程式，自動地進行細胞之培養作業所需之動作。

上述培養室10，將收容有細胞之培養容器收納於內部，藉由未圖示之環境維持手段將內部環境調節成既定之溫度、濕度，維持適合細胞培養之環境。 培養室10，亦設有與上述第1、第2處理單元8、9之細胞用連接口8a、9a同樣之細胞用連接口10a，該細胞用連接口10a能藉由未圖示之擋門進行開閉，並且能經由上述連接手段7連接細胞收容箱Ba。 又，於培養室10內部設有未圖示之搬送手段，搬送手段在與細胞收容箱Ba之間進行培養容器之放入取出，使培養容器移動至培養室10內之所要之收納位置，並且將培養結束之培養容器移載至細胞收容箱Ba。

於上述回收作業室4中，設置有作為處理單元U之用來進行細胞回收處理之細胞回收單元14、及用來進行上述資材回收處理之資材回收單元15。 此等細胞回收單元14及資材回收單元15，係與上述資材供給單元6或細胞供給單元5同樣，成為以往公知之隔離器，內部能除汙而維持成無菌狀態，並且其側面設置可供作業者佩戴之手套。 上述細胞回收單元14之一側面抵接於將上述回收作業室4與無菌作業室3進行劃分之壁面WB，於該細胞回收單元14之側面形成連接口14a，並且該連接口14a能藉由未圖示之擋門進行開閉。 又，此細胞回收單元14之連接口14a，亦與細胞供給單元5之連接口5a同樣地能經由連接手段7連接細胞收容箱Ba，能於該細胞回收單元14與上述細胞收容箱Ba之間維持無菌狀態下進行細胞之交換。 與此同樣，上述資材回收單元15之一側面亦抵接於上述壁面WB，於該資材回收單元15之側面形成連接口15a，並且該連接口15a能藉由未圖示之擋門進行開閉。 又，此資材回收單元15之連接口15a，亦與上述資材供給單元6之連接口6a同樣地能經由連接手段7連接資材收容箱Bb，能於該資材回收單元15與上述資材收容箱Bb之間維持無菌狀態下進行資材之交換。

其次，針對上述自走式搬送手段11進行說明，上述自走式搬送手段11係由複數台之搬送車11a與控制各搬送車11a之移動之控制器11b所構成，各細胞收容箱Ba及資材收容箱Bb，分別在被能自走地設置於上述無菌作業室3內之搬送車11a支承之狀態下移動。 如圖2所示，所有的搬送車11a藉由無線被共通之控制器11b控制，又，控制器11b藉由設於控制手段C之搬送指令手段Ca指示移動。 上述搬送指令手段Ca，掌握位於上述無菌作業室3內部之所有的搬送車11a之位置，並且，識別各搬送車11a是作為使細胞收容箱Ba移動之細胞用來使用、或作為使資材收容箱Bb移動之資材用來使用。 又，搬送指令手段Ca，按照預先設定之程式依序將各搬送車11a之控制指令傳送至上述控制器11b，上述控制器11b根據指令來控制各搬送車11a之移動。 上述控制器11b接收到來自上述搬送指令手段Ca之控制指令後，使各搬送車11a根據預先設定之由加速度、減速度(負的加速度)及搬送速度構成之行進參數來移動。 此外，於本實施例中，作為此種自走式搬送手段11採用能自律移動之AIV(Autonomous Intelligent Vehicle，自動駕駛車)。

又，於上述無菌作業室3中，設置有用來對上述搬送車11a進行充電之充電站12、及用來對作為細胞收容箱Ba及資材收容箱Bb之收容箱B內部進行去汙染之去汙染站13。 上述充電站12，具有對複數台搬送車11a藉由無線進行供電之構成，上述搬送指令手段Ca能一邊確認各搬送車11a之充電狀況、一邊在適當之時點使搬送車11a往充電站12移動來進行充電。 作為上述去汙染站13，與上述各處理單元U同樣地具有能經由連接手段7將複數個上述收容箱B連接之構成，將過氧化氫蒸氣等去汙染介質供應至各收容箱B內部，來進行內部空間之去汙染。

在此，於藉由上述自走式搬送手段11進行細胞與資材之搬送之情形，會對被搬送之細胞與資材施加伴隨搬送車11a之行進所致之振動、或因加速度所致之慣性力。 尤其是關於細胞，會有因振動或加速度所致之衝擊而對細胞施加應力之情形，且因收容有細胞之培養容器未被密封，故會有因振動或加速度造成培養液自培養容器溢出之虞。 因此，於搬送收容有細胞之培養容器時，為了防止因上述振動或加速度所致之應力及培養液之溢出，有必要將加速度、減速度降低，並且將搬送速度抑制成低速使其緩慢移動來進行控制。 針對於此，關於使用於培養作業之資材，只要排列為於連接於各處理單元U時能進行藉由搬送手段所進行之放入取出之程度之狀態被維持，則能將加速度、減速度提高至不使資材破損之程度，並且較於對收容有細胞之容器進行搬送時更高速地移動來進行控制。

因此，於本實施例中，於藉由上述自走式搬送手段11進行細胞與資材之搬送時，對細胞使用細胞用行進參數來控制移動，對資材使用資材用行進參數來控制移動。 作為上述行進參數，例如能設定於驅動搬送車11a時加速至既定速度之加速度、減速至既定速度之減速度及搬送速度，藉由對此等進行變更而能控制搬送車11a之移動中之振動與慣性力。 具體而言，對支承對收容有上述細胞之培養容器加以收容之收容箱B(細胞收容箱Ba)之搬送車11a，進行根據上述細胞用行進參數之控制，以對細胞之應力與培養液之溢出不會產生之程度來設定緩慢之加速度、減速度及搬送速度。 另一方面，對支承收容有上述資材之收容箱B(資材收容箱Bb)之搬送車11a，進行根據上述資材用行進參數之控制，以不會因振動與慣性力而使資材翻倒、且不會損及對齊狀態之程度，來設定較根據上述細胞用行進參數所得之加速度、減速度更高且高速之加速度、減速度及搬送速度，較使用上述細胞用行進參數更快速地使搬送車11a移動。 又，關於上述細胞用行進參數及資材用行進參數之具體之值，只要實際上於將收容有細胞之培養容器或資材收容於細胞收容箱Ba或資材收容箱Bb之狀態下使搬送車11a移動，來選定最佳之加速度、減速度及搬送速度即可。

在此，於上述細胞收容箱Ba為空的情形，並無使用細胞用行進參數來驅動上述搬送車11a之必要性，能藉由進行根據資材用行進參數之控制，來更有效率地進行細胞收容箱Ba之移動。 此外，於本實施例中，為了不僅上述細胞收容箱Ba，連資材收容箱Bb也變空之情形，於上述細胞用行進參數與資材用行進參數外，另設定較資材用行進參數更高之加速度、減速度及搬送速度之回送用行進參數，藉此，謀求較使用上述資材用行進參數更快速地使上述搬送車11a移動，來更進一步增加效率。 又，將由根據此等加速度、減速度(負的加速度)及搬送速度之值之加速及減速之不同的模式構成之複數個行進參數，保存於控制手段C之搬送指令手段Ca中之記憶區域備用，於必要時進行讀取。

由上述細胞用、資材用、回送用之加速及減速不同的模式構成之複數個行進參數，係預先自搬送指令手段Ca往上述控制器11b對各個搬送車11a傳送。 自搬送指令手段Ca傳送控制指令後，以控制器11b使用被設定之行進參數，使該搬送車11a於被指令之時刻往被指令之目的位置移動之方式，按照被指令之時間資訊與位置資訊來進行移動控制。 又，使用之行進參數能根據搬送指令手段Ca之控制指令來進行切換，視用途對搬送車11a緩慢或快速或更快速驅動。 此外，於由自搬送指令手段Ca傳送至控制器11b之時間資訊與位置資訊所構成之控制指令中，包含每次使用之行進參數亦可。又，作為行進參數，於本實施例中係組合加速度、減速度與搬送速度而構成，但由加速度、減速度構成者亦可，關於搬送速度配合時間資訊與位置資訊於每次下指令亦可。

以下，針對使用具有上述構成之細胞培養系統1之上述培養作業之順序進行說明。圖1係表示培養作業中之狀態，表示於各處理單元U分別連接有收容箱B之狀態，於作業開始時，細胞收容箱Ba及資材收容箱Bb自各處理單元U脫離。 又，所有的收容箱B，預先於去汙染站13進行內部空間去汙染，且各搬送車11a於充電站12充電完成。 又，於控制手段C，預先設定本次之用來培養作業之各處理單元U之動作控制程式、及伴隨於此之搬送車11a之移動控制程式。

於細胞培養系統1開始進行培養作業後，按照設定於上述控制手段C之移動控制程式，搬送指令手段Ca使被程式指定之搬送車11a，移動至位於上述準備作業室2與無菌作業室3之間之壁面WA之細胞供給單元5之連接口5a之位置。藉此，被該搬送車11a支承之細胞收容箱Ba，經由連接手段7連接於上述連接口5a。 與此同樣，按照上述移動控制程式，搬送指令手段Ca使被程式指定之搬送車11a，移動至位於上述壁面WA之資材供給單元6之連接口6a之位置。藉此，被該搬送車11a支承之資材收容箱Bb，經由連接手段7連接於上述連接口6a。 於此時之各搬送車11a之移動中，由於上述細胞收容箱Ba與資材收容箱Bb皆是未收容之空的狀態，因此，搬送指令手段Ca使用上述回送用行進參數使各搬送車11a以最高速且快速地移動。

另一方面，於準備作業室2中，從外部搬入待培養之細胞後，作業者經由未圖示之傳遞箱使該細胞移動至細胞供給單元5內。 其次，作業者使用細胞供給單元5，進行使被收容於所要之容器之細胞於能以上述第1處理單元8處理之懸浮液之狀態下收容於離心管之作業。 此作業結束後，作業者將收容有細胞之離心管移載至經由上述連接口5a連接於細胞供給單元5之細胞收容箱Ba內，其後，使連接口5a之擋門及細胞收容箱Ba之開閉門BD閉鎖。 控制手段C，在擋門與開閉門BD閉鎖或收到作業者之作業結束之通知後，使支承該細胞收容箱Ba之搬送車11a往第1處理單元8之細胞用連接口8a之位置移動。 此時，搬送指令手段Ca將行進參數自回送用行進參數切換成細胞用行進參數，根據上述細胞用行進參數使支承收容有收容該細胞之容器(離心管)之細胞收容箱Ba之搬送車11a移動。藉此，被收容於細胞收容箱Ba之細胞，因搬送車11a之緩慢移動而不會承受到應力。

另一方面，於準備作業室2中，從外部搬入用於培養作業之資材，例如培養容器與移液管等在每複數個一捆之狀態下被搬入。 作業者經由未圖示之傳遞箱使該資材移動至資材供給單元6內，於該資材供給單元6內部將包裝開封以取出資材，並且將培養容器與移液管分組為上述第1處理單元8與第2處理單元9進行之處理所需之數量。 其後，作業者將在第1處理單元8使用之資材往經由上述連接口6a連接於資材供給單元6之資材收容箱Bb移載，此時，將各資材載置於資材收容箱Bb之既定位置，於第1處理單元8處使搬送手段能保持各資材。 資材往資材收容箱Bb之移載結束後，控制手段C使支承該資材收容箱Bb之搬送車11a往上述第1處理單元8之資材用連接口8b之位置移動。 此時，搬送指令手段Ca將行進參數自回送用行進參數切換成資材用行進參數，使支承收容有該資材之資材收容箱Bb之搬送車11a根據上述資材用行進參數移動。藉此，於資材收容箱Bb內部資材不會翻倒、且被整理後之資材不移動之程度，以較支承收容有上述細胞之細胞收容箱Ba之搬送車11a更快速地移動。

其次，細胞收容箱Ba經由連接手段7連接於第1處理單元8之細胞用連接口8a後，未圖示之擋門及開閉門BD被開放，收容有細胞收容箱Ba內之細胞之離心管往第1處理單元8被搬入。 與此同樣，資材收容箱Bb經由連接手段7連接於第1處理單元8之資材用連接口8b後，未圖示之擋門及開閉門BD被開放，資材收容箱Bb內之資材往第1處理單元8被搬入。 如此，離心管與培養容器等被搬入第1處理單元8後，於第1處理單元8中，被控制手段C控制之機器人與搬送手段，使用被供給之細胞及資材，自動地進行將細胞播種於培養容器之處理。 此外，由資材收容箱Bb進行之資材之搬送作業，藉由支承有別的資材收容箱Bb之搬送車11a，接續第1處理單元8亦於第2處理單元9進行。

此播種處理結束後，被播種細胞之培養容器，藉由搬送手段自第1處理單元8移載至細胞收容箱Ba、且使用完成之資材自第1處理單元8移載至資材收容箱Bb。 細胞收容箱Ba及資材收容箱Bb之開閉門BD分別閉鎖後，控制手段C確認播種作業已結束，使支承收容有該細胞被播種之培養容器之細胞收容箱Ba之搬送車11a，自第1處理單元8往上述培養室10之連接口10a之位置移動。 此時，搬送指令手段Ca根據細胞用行進參數使搬送車11a移動，藉此，被收容於細胞收容箱Ba之收容有細胞之培養容器被緩慢地搬送，減輕細胞所承受之應力，亦防止培養液自培養容器溢出之情形。

自上述第1處理單元8脫離之細胞收容箱Ba，其後移動至上述培養室10，經由連接手段7連接於連接口10a。其後，擋門及開閉門BD被開放，細胞收容箱Ba內之收容有細胞之培養容器往培養室10內部被搬入。 在培養室10於培養容器內開始培養細胞，在培養室10之細胞培養需要花些時間。因此，培養容器往培養室10移載後，變空之細胞收容箱Ba自培養室10脫離。 即，控制手段C由於細胞收容箱Ba之開閉門BD被閉鎖，而藉由搬送指令手段Ca使搬送車11a自培養室10移動，搬送指令手段Ca將行進參數自細胞用行進參數切換成回送用行進參數，使支承該空的細胞收容箱Ba之搬送車11a根據上述回送用行進參數移動。 搬送車11a被以較資材用行進參數更高速地移動，該細胞收容箱Ba移動至上述去汙染站13進行內部去汙染，其後，搬送車11a視需要移動至充電站12進行充電，成為待機狀態。

另一方面，在第1處理單元8中所使用之使用完成之資材被收容於資材收容箱Bb後開閉門BD閉鎖後，搬送指令手段Ca使支承該資材收容箱Bb之搬送車11a，往上述回收作業室4之資材回收單元15之連接口15a之位置移動。其後，於資材回收單元15之連接口15a經由連接手段7連接資材收容箱Bb。 此時，控制器11b對該搬送車11a，根據繼續設定之資材用行進參數控制移動，藉此，搬送車11a能以較根據細胞用行進參數之移動更快速地移動。 於資材回收單元15，作業者將資材收容箱Bb之開閉門BD開放後，使該資材收容箱Bb內之使用完成之資材往資材回收單元15內部移載，按照所要之順序進行此等之廢棄處理。 又，資材收容箱Bb變空後，搬送指令手段Ca使支承有該空的資材收容箱Bb之搬送車11a往上述去汙染站13移動，此時，將行進參數切換成回送用行進參數，使其較那時為止之資材用行進參數更快速地移動。於去汙染站13，進行該空的資材收容箱Bb內部之去汙染。 去汙染結束後，搬送指令手段Ca，視需要使該搬送車11a移動至該充電站12行充電，該搬送車11a成為待機狀態。

於上述培養室10中細胞經過既定時間被培養後，對該細胞進行分配至複數個培養容器之繼代處理、及將培養容器中之培養液交換之培養基交換處理。 在此，針對繼代處理進行說明。於培養室10收納收容有細胞之培養容器後經過既定時間後，控制手段C使支承空的收容箱B之被指定之搬送車11a移動至培養室10。此時，搬送指令手段Ca，以根據回送用行進參數來控制移動之方式將控制指令傳送至控制器11b。 上述空的收容箱B作為細胞用收容箱Ba而連接於培養室10之連接口10a，收容有培養後之細胞之培養容器被收容於該細胞用收容箱Ba後開閉門BD閉鎖後，搬送指令手段Ca將回送用行進參數切換成細胞用行進參數，使支承該細胞用收容箱Ba之搬送車11a往第2處理單元9之細胞用連接口9a之位置移動。

如此，細胞用收容箱Ba連接於第2處理單元9之細胞用連接口9a後，控制手段C控制第2處理單元9之搬送手段與機器人等之動作，首先測量培養容器內之細胞之數量。 控制手段C，對應於所測得之細胞之數量而自動判斷繼代之培養容器之個數，控制上述機器人等對該個數之培養容器進行細胞之繼代作業。

此繼代作業結束後，藉由繼代而被播種細胞之培養容器，自第2處理單元9移載至細胞用收容箱Ba，並將使用完成之資材自第2處理單元9移載至資材收容箱Bb。 與於上述第1處理單元8之播種作業之情形同樣地，繼代作業結束後，控制手段C使支承收容細胞被播種之培養容器之細胞用收容箱Ba之搬送車11a，藉由根據細胞用行進參數之移動控制往上述培養室10之連接口10a之位置移動，與上述之順序同樣地經由連接手段7使細胞用收容箱Ba連接，使培養容器移載至培養室10經過既定時間來進行培養。

於上述第2處理單元9之繼代處理結束後，使用於繼代處理之使用完成之資材，與於第1處理單元之使用完成之資材同樣地，自第2處理單元9移載至資材收容箱Bb，藉由根據資材用行進參數之搬送車11a之移動被往上述資材回收單元15搬送來進行回收處理。 最後，在培養室10，經過既定之培養時間後之培養完成之所有的培養容器，被搬送至上述細胞回收單元14來進行回收處理。此時之培養容器之搬送，係與先前進行之自培養室10往第2處理單元9之搬送同樣地，藉由根據細胞用行進參數之搬送車11a之移動來進行。 收容有培養後之培養容器之細胞用收容箱Ba被移動至細胞回收單元14後，細胞用收容箱Ba連接於連接口14a，作業者自細胞用收容箱Ba取出培養容器並進行回收處理後，往回收作業室4之外部搬出。

於具有上述細胞培養系統1之情形，例如在第2處理單元9之繼代處理中，由於進行繼代之培養容器之數量會隨著被培養後之細胞之數量而產生改變，因此，處理所需之時間亦改變。 搬送各收容箱B之搬送車11a，雖能於各處理單元U間之搬送路徑專用準備，但如此則由於必須準備多數之搬送車11a而不經濟，因此，於本實施例中，作為最小限之台數之搬送車11a，將結束搬送之搬送車11a使用於別的搬送路徑，以控制手段C設定程式來管理搬送車11a。 尤其是，搬送車11a藉由切換行進參數，於細胞搬送用、資材搬送用都能使用，因此，能視狀況來進行使用劃分而能削減必要台數。 又，如上述第2處理單元9中之繼代作業，當處理所需之時間改變之情形時，變更其後之預定，於控制手段C再設定程式。 又，藉由使用自走式搬送手段11將搬送自動化，能謀求無菌作業室3之無人化，不僅能削減從事作業之作業者，亦能維持環境之無菌性及潔淨性。 進而，由於採用AIV作為自走式搬送手段，因此，不必於無菌作業室3設定搬送車11a之移動路徑，於無菌作業室3內之導軌之鋪設與感測器之設置亦不需要，將本發明之構成設置於既存之設施亦很容易。

圖3係表示第2實施例之細胞培養系統1之構成圖。於以下之說明中，針對與上述第1實施例不同之構成進行說明，除此以外之說明與第1實施例共通而將其省略。 於第2實施例中，作為收容箱B收容上述細胞之細胞收容箱Ba、與收容資材之資材收容箱Bb具有不同之構成，具體而言，細胞收容箱Ba本身具有作為培養室之機能。 又，於本實施例之無菌作業室3，取代第1實施例之培養室10，設有培養站21。 於此培養站21中，藉由連接作為培養室而構成之細胞收容箱Ba，來進行培養所需之電力及燃氣等之供給。 即，於本實施例之培養站21中，在細胞收容箱Ba之開閉門BD保持閉鎖之狀態下，將細胞收容箱Ba靜置既定時間，藉此在該細胞收容箱Ba內部進行細胞培養。

於如此構成之第2實施例中，使細胞收容箱Ba移動而連接於上述培養站21來進行培養，收容箱B成為細胞用專用，將其支承之搬送車11a亦成為細胞用專用，於培養中無法自培養站21移動。 因此，必要之搬送車11a之台數雖較第1實施例之情形為多，但由於不必切換行進參數來轉用細胞用與資材用，因此，程式及控制變得簡單。 此外，於培養站21中自搬送車11a使細胞收容箱Ba脫離，也能將搬送車11a利用於別的處理之搬送，於此情形，於去汙染站13預先儲存空的細胞收容箱Ba及資材收容箱Bb，使其支承於未支承任何東西之搬送車11a。

其次，說明第3實施例之細胞培養系統1。於以下之說明中，針對與上述第1實施例不同之構成進行說明，除此以外之說明與第1實施例共通而將其省略。 於此第3實施例中，與第1實施例同樣地，作為收容箱B，收容上述細胞之細胞收容箱Ba、與收容資材之資材收容箱Bb具有相同之構成，具體而言，使用經由如HEPA過濾器之淨化過濾器使外氣能流入地構成之收容箱B。 於使用此收容箱B之情形，若作為細胞收容箱Ba將收容有細胞之培養容器收容，則能使每一細胞收容箱Ba收納於培養室10來培養細胞，使搬送車11a支承細胞收容箱Ba而移動至培養室10後，以具備於培養室10之搬送手段，將收容有細胞之培養容器連同細胞收容箱Ba搬入培養室10內部。 於此實施例中，於使細胞收容箱Ba搬入培養室10之後，搬送該細胞收容箱Ba之搬送車11a，支承儲存於去汙染站13之別的細胞收容箱Ba或資材收容箱Bb，進行對其他處理單元U之搬送作業。 此外，於本第3實施例中，收容箱B雖為細胞用和資材用共用，但僅於細胞用設置淨化過濾器而如第2實施例般專用化亦可。

進而，針對第4實施例之細胞培養系統1進行說明。於以下之說明，針對與上述第1~3實施例不同之構成進行說明，除此以外之說明與第1~3實施例共通而將其省略。 此第4實施例，假定用來同時將細胞與資材供給至處理單元U之搬送，且使用能將細胞與資材收容之共通之收容箱B，將細胞與資材收容於一個收容箱B同時進行搬送。 即，使上述搬送車11a依序移動至細胞供給單元5及資材供給單元6後使收容箱B連接，使細胞(收容有細胞懸浮液之離心管)與各種資材分別收容於收容箱B。 其後，使上述搬送車11a依序移動至第1處理單元8之細胞用連接口8a及資材用連接口8b後使收容箱B連接，使收容之細胞與資材依序搬入第1處理單元8。 此時，上述搬送車11a，當於收容箱B僅收容有資材時，藉由根據資材用行進參數之控制來移動，當收容有細胞與資材或僅收容細胞時，則藉由根據細胞用行進參數之控制來移動。 當如此第4實施例般使用細胞用與資材用共通之收容箱B之情形時，將細胞供給單元5及資材供給單元6設成共通之處理單元U，進而，於第1處理單元8及第2處理單元9中，將細胞用連接口8a、9a及資材用連接口8b、9b設成共通之連接口，於各處理單元U中於共通之連接口進行細胞與資材之放入與取出亦可。

此外，於上述實施例中，雖在無菌作業室3作為處理單元U而設置第1、第2處理單元8、9來進行上述之培養作業，但進一步設置多個處理單元U，將培養作業更細分化、分業化亦可，例如設置用來進行基因操作等作業之處理單元U亦可。 具體而言，例如設置複數台第2處理單元9，將上述繼代處理及培養基交換處理於複數台之第2處理單元9並行處理亦可，進而，設置以進行其他處理之方式構成之第3、第4處理單元U亦可。

1:細胞培養系統 2:準備作業室 3:無菌作業室 4:回收作業室 5:細胞供給單元 5a:連接口 6:資材供給單元 6a:連接口 7:連接手段 8:第1處理單元 9:第2處理單元 8a、9a:細胞用連接口 8b、9b:資材用連接口 10:培養室 10a:連接口 11:自走式搬送手段 11a:搬送車 11b:控制器 12:充電站 13:去汙染站 14:細胞回收單元 15:資材回收單元 U:處理單元 B:收容箱 Ba:細胞收容箱 Bb:資材收容箱 BD:開閉門 C:控制手段 Ca:搬送指令手段 WA:壁面 WB:壁面

[圖1]係第1實施例之細胞培養系統之構成圖。 [圖2]係表示控制手段與各處理單元及自走式搬送手段之關係之控制構成圖。 [圖3]係第2實施例之細胞培養系統之構成圖。

5:細胞供給單元

6:資材供給單元

8:第1處理單元

9:第2處理單元

10:培養室

11:自走式搬送手段

11a:搬送車

11b:控制器

14:細胞回收單元

15:資材回收單元

U:處理單元

B:收容箱

Ba:細胞收容箱

Bb:資材收容箱

C:控制手段

Ca:搬送指令手段

Claims (3)

1. 一種細胞培養系統，具備：對細胞或用於培養作業之資材進行搬送之自走式搬送手段、使用上述細胞及上述資材進行培養作業之複數個處理單元、及對上述自走式搬送手段之移動下指令之搬送指令手段；藉由上述自走式搬送手段將上述細胞及上述資材搬送至所要之處理單元，其特徵在於： 上述搬送指令手段具備加速及減速之模式不同之複數個行進參數，於搬送上述細胞時使用細胞用行進參數，於搬送上述資材時使用較上述細胞用行進參數使上述自走式搬送手段更快速移動之資材用行進參數。
2. 如請求項1之細胞培養系統，其中， 上述搬送指令手段，作為上述行進參數，具備較上述資材用行進參數使上述自走式搬送手段更快速移動之回送用行進參數，用於當不搬送上述細胞或上述資材來使上述自走式搬送手段移動時。
3. 如請求項1或2之細胞培養系統，其具備： 收容箱，收容上述細胞或上述資材；且 上述自走式搬送手段，具備：能自走之複數台搬送車、及控制各搬送車之移動之控制器，使上述收容箱支承於上述搬送車來進行搬送。

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