WO2005003283A1 - 培養処理装置および自動培養装置 - Google Patents

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WO2005003283A1
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tray
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container
sheet
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PCT/JP2004/007383
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Hiroki Hibino
Noriyuki Hoshikawa
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Olympus Corporation
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    • G01N2035/0425—Stacks, magazines or elevators for plates

Definitions

  • the present invention relates to a culture processing device and an automatic culture device.
  • an automatic culturing apparatus including a fixed storage shelf capable of storing a plurality of culture vessels, and a transport means capable of moving horizontally, vertically, and rotationally (for example, see Patent Reference 1).
  • This automatic culture device has a plurality of small rooms arranged in a vertical direction on storage shelves arranged in the culture room, and culture is carried out by containing one culture container in each small room, and during culture or during culture.
  • the transport means is operated to take out the culture vessels one by one from the small room, or to accommodate the culture containers in the small room.
  • each small room is open to the culture room without being sealed, and the culture room is maintained at a constant culture condition.
  • a culture container taken out of the small room is sent out of the culture room through an openable and closable opening provided in a wall surface of the culture room, and various processing devices arranged outside the culture room are provided. Thus, processing such as medium exchange is performed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-262856 (FIG. 1 etc.)
  • processing such as medium injection into the culture vessel and medium discharge from the culture vessel is performed by operating the injection pump or the discharge pump.
  • the medium may be scattered when the medium is injected into the culture vessel, and various processing apparatuses may be contaminated.
  • the medium once sucked by the medium discharge needle falls from the tip of the medium discharge needle.
  • the droplets may dry and float with time, causing inconvenience such as mixing into other culture vessels.
  • Conceivable In order to avoid such inconvenience, it is necessary to clean the processed space every time the processing step for each culture vessel is completed. However, it is difficult to automate the cleaning process, and if manual cleaning is required, efficiency may be reduced.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and prevents a substance scattered during predetermined processing of a specimen in a culture vessel from floating and mixing into another culture vessel. It is an object of the present invention to provide a culturing apparatus and an automatic culturing apparatus which can perform the culturing.
  • the present invention provides the following means.
  • the present invention provides a processing chamber containing a processing device for performing a predetermined process on a sample inside a culture container by opening a lid of a culture container storing a sample, wherein the processing device is disposed below the culture container.
  • a culture processing apparatus including a sheet member that covers an upper surface.
  • the processing device in the processing chamber performs predetermined processing on the sample inside the culture vessel, for example, predetermined processing such as supply and discharge of a culture medium.
  • predetermined processing such as supply and discharge of a culture medium.
  • the lid of the culture container since the lid of the culture container is open, the sample in the culture container may be scattered outside the culture container during processing.In this case, however, the sample is placed below the culture container. Since the sheet member is provided to cover the upper surface of the member, the scattered sample is captured by the sheet member. Therefore, it is possible to easily clean the inside of the culture processing apparatus simply by replacing the sheet member.
  • the present invention provides the culturing apparatus, wherein a supply roll formed by winding the belt-shaped sheet member into a roll, a sheet supply device for feeding the sheet member from the supply roll, and a used sheet member being collected.
  • the present invention provides a culture processing apparatus provided with a sheet recovery apparatus that performs the above.
  • the supply roll force sheet member wound in a roll shape is supplied so as to cover the upper surface of the processing device, and the used sheet collection device is used by the operation of the sheet collection device.
  • the sheet member is collected.
  • the sample that is scattered in the culture container and captured by the sheet member is collected together with the sheet member. Floating in the device is prevented.
  • the present invention also provides the culture processing device, wherein the sheet collection device includes a winding device for winding the sheet member into a roll.
  • the sheet member since the used sheet member is wound up in a roll shape by the operation of the winding device, the sheet member can be efficiently collected.
  • the present invention provides the culture processing apparatus, wherein the sheet member is made of a material capable of absorbing liquid.
  • the sample dropped from the culture vessel is absorbed by the sheet member, when the sample is collected by the sheet collecting device, the sample is collected without being spilled to the outside while being held by the sheet member. Become.
  • the present invention provides the culture processing apparatus, wherein the culture processing apparatus is provided with a disinfectant solution supply device for impregnating the sheet member with a disinfectant solution.
  • the disinfectant solution is impregnated into the sheet member by the operation of the disinfectant solution supply device, so that the sample dropped from the culture container and captured by the sheet member is disinfected, thereby preventing the growth of bacteria and the like. Will be.
  • the present invention provides the culture processing apparatus, wherein the sheet member is made of a material having an antibacterial action.
  • the action of the sheet member itself prevents bacteria and the like from growing in the captured sample.
  • the tray unit when the lid of the culture container containing the sample is opened to perform a predetermined process on the sample inside the culture container, the tray unit is placed on the mounting table on which the culture container is mounted.
  • a tray supply device for supplying the material may be provided.
  • the lid of the culture container containing the sample is opened while the sample is placed on the culture member and the inside of the culture container is opened.
  • a predetermined process is performed on the sample.
  • the sample in the culture container may scatter outside the culture container. In this case as well, the scattered sample or the like is received by the tray member. Therefore, high cleanliness in the culture processing apparatus can be maintained only by replacing the tray member.
  • a tray collection device for collecting used tray members after the processing of the sample in the culture container is completed and the culture container force is removed from the S tray member is provided. Is also good.
  • the tray collection device By operating the tray collection device, the used tray member that has collected the sample is collected, so that the culture container containing the next sample is placed on a new tray member, and the previous sample is removed. Mixing can be prevented.
  • the tray member may be provided with a fixing portion for fixing a culture container to the tray member.
  • the fixing portion keeps the tray from moving on the culture vessel array member, so that the tray member can be vibrated or shaken to agitate the sample inside the culture vessel.
  • the culture vessel can always be arranged at a fixed position, and complicated equipment such as position detection of the culture vessel can be eliminated.
  • the fixing portion may be a concave portion into which the culture container is fitted, or may be a convex portion such as a pin provided on the tray member so as to contact the periphery of the culture container.
  • the tray member is provided with a peripheral wall surrounding the culture container when the culture container is placed.
  • the tray member By providing the tray member with the peripheral wall, the sample leaking from the culture container is blocked by the peripheral wall on the tray member. Therefore, further leakage from the tray member and scattering can be prevented.
  • the present invention provides a culture chamber for accommodating a culture container accommodating a specimen so as to be able to be taken in and out, a lid disposed outside the culture chamber, and opening a lid of the culture container to allow a predetermined amount of the specimen inside the culture container to be adjusted.
  • a processing chamber accommodating a processing apparatus for performing the processing, and a transport mechanism for transporting the culture container between the processing chamber and the culture chamber;
  • the present invention provides an automatic culture apparatus including a sheet member that covers an upper surface of the processing apparatus provided in the apparatus.
  • the specimen cultured in the culture chamber is transported to the processing chamber by the operation of the transport mechanism, and is subjected to predetermined processing by the processing device in the processing chamber.
  • the sample that has been subjected to the predetermined processing in the processing chamber is returned to the culture chamber by the operation of the transport mechanism.
  • the culturing process is continued.
  • the specimen is automatically cultured.
  • the upper surface of the processing device disposed below the culture vessel is covered with the sheet member in at least one of the processing chamber and the culture chamber, the sample dropped from the culture vessel for some reason. Even in such a case, the sample is captured by the sheet member. Therefore, it is possible to easily clean the inside of the automatic culture device.
  • the liquid containing the sample scattered from the inside of the culture container is captured by the sheet member, so that it is possible to prevent the liquid from adhering to the upper surface of the processing apparatus.
  • the inside of the culturing apparatus and the automatic culturing apparatus can be maintained in a clean state only by replacing the sheet member.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an automatic culture apparatus according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a first space of the automatic culture device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing a first space of the automatic culture device of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of a culture vessel used in the automatic culture device of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a centrifuge disposed in the culture processing device of the automatic culture device of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a chip supply device arranged in the culture processing device of the automatic culture device of FIG. 1.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a reagent supply device disposed in the culture processing device of the automatic culture device of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a horizontal moving mechanism arranged in the culture processing device of the automatic culture device of FIG. 1.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a disinfecting solution supply device for a sheet member.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a modification of the automatic culture device of FIG. 1.
  • FIG. 11 A description of supply and recovery of a tray member onto a mounting table in the automatic culture apparatus of FIG. FIG.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a case where a cover is arranged on the tray supply unit in FIG. 11.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a tray member of FIG. 10 in which pins are arranged in place of the concave portions.
  • the automatic culturing apparatus 1 is provided with a first space S1 and a second space S2 (processing chamber) which are hermetically sealed by a transparent wall material observable from the outside and communicate with each other via a shirt 2. I have.
  • each of the four culture chambers 4 is arranged with two doors arranged side by side with the doors 4a facing each other and spaced apart from each other.
  • each of the culture chambers 4 has an opening 4b on one side and a door 4a that can open and close the opening 4b.
  • a plurality of rail-shaped tray holding members 4c are provided at corresponding height positions on the left and right side walls toward the opening 4b. 7 can be accommodated in multiple levels in the vertical direction.
  • the interior of each culture chamber 4 is maintained under predetermined culture conditions, for example, a temperature of 37 ⁇ 0.5 ° C., a humidity of 100%, and a C ⁇ concentration of 5%.
  • the tray holding member 4c is
  • the shape is not limited to a rule shape, and any form may be used as long as the tray 7 can be supported so that it can be taken in and out.
  • each culture container 3 includes a container body 3a and a lid 3b provided on an upper surface of the container body 3a, and left and right side surfaces of the container body 3a are described later.
  • a stocker 8 that accommodates a plurality of unused culture containers 3 mounted on a tray 7 is disposed below each culture room 4.
  • the stocker 8 has a door openable and closable on a side surface facing the outside of the first space S1 opposite to the door of the culture chamber 4. The door is formed in a size to open one side of the stocker 8.
  • the transfer robot 5 is disposed substantially at the center of the interval between the four culture chambers 4.
  • the transfer robot 5 includes a first arm 5a that can be rotated horizontally, a second arm 5b that is rotatably connected to a tip of the first arm 5a around a vertical axis, and a vertical axis that is linked to the tip of the second arm 5b.
  • a hand 5c that is rotatably mounted around itself and has no mechanism that degrades the environment inside the culture room, such as a drive unit and a transmission mechanism, and can move up and down these first arm 5a, second arm 5b, and hand 5c.
  • a simple lifting mechanism 5d Thereby, the transfer robot 5 accesses all the trays 7 in the four culture chambers 4 and also moves the conveyor 9 between the first space S1 and the second space S2 across the shirt 2. It has a horizontal operating range on which the tray 7 can be delivered.
  • the conveyor 9 includes two endless belts 9a arranged on the left and right with a space larger than the width of the hand 5c of the transfer robot 5, and the tray 7 is placed over the endless belts 9a. You can do it. Further, the transfer robot 5 has a vertical operation range in which all the trays 7 in the culture room 4 can be accessed and at least the uppermost tray 7 in the stocker 8 can be accessed.
  • the belt 9a is not limited to an endless belt.
  • the hand 5c is formed in a flat shape extending in the horizontal direction so that the tray 7 can be placed thereon, and has a thickness dimension capable of being inserted into a gap between the trays 7 accommodated in the culture chamber 4. It has been. Then, the hand 5c is lifted from a state of being inserted into the gap between the trays 7, so that the tray 7 is pushed up from below by two arms and taken up from the tray holding member 4c, and the tray 7 is stabilized. Can be held.
  • a culture treatment device 30 is configured in the second space S2.
  • the culture processing apparatus 30 includes a handling robot 10 that handles the culture vessel 3 on the tray 7 that has been conveyed by the conveyor 9 from the first space S1 with the shirt 2 opened, and a culture medium in the culture vessel 3.
  • Centrifuge (processing unit) 11 for separating cells and dispensing various liquids such as serum and reagents Dispenser that contains two dispensing robots 13 with an electric pipette 12 for horizontal rotation and up / down movement, and a plurality of disposable tips 14 attached to the tip of the electric pipette 12 of these dispensing robots 13
  • a reagent supply device (processing device) 16 stored in a plurality of containers, a microscope (processing device) 17 capable of observing the state of cells in the culture container 3, and a waste liquid discarded by replacing each reagent and medium.
  • the horizontal shift It has a shear force 21 attached to the slider 20 of the moving mechanism 19 to place the received culture vessel 3 and apply vibration.
  • the second space S2 is also provided with an air purifier (not shown) that sends a clean downward airflow to purify the air in the second space S2.
  • an air purifier (not shown) that sends a clean downward airflow to purify the air in the second space S2.
  • the handling robot 10 is a horizontal articulated robot that horizontally moves and vertically moves the gripping hand 10a that handles the culture vessel 3.
  • the example shown in FIG. 1 includes three interconnected horizontal arms 10b, 10c, and 10d, and an elevating mechanism 10e that moves up and down these horizontal arms 10b-10d.
  • the tip of the horizontal arm 10b-10d is equipped with an electric pipette (not shown) that can be attached and detached with a tip 14 for taking in and out cells and medium from the culture vessel 3. ), And a lid opening / closing hand (not shown) that opens and closes by pulling on the lid 3b of the culture vessel 3.
  • the handling robot 10 opens and closes the lid 3b of the culture vessel 3 on the tray 7 conveyed by the conveyor 9, grips the culture vessel 3, and conveys the culture vessel 3 to the microscope 21 and the microscope 17.
  • the medium is supplied, the tip 14 at the tip of the electric pipette is replaced, and the cell-containing medium taken out of the culture vessel 3 is put into the centrifuge 11. Therefore, the nozzle bot 10 has various devices such as a conveyor 9, a shearing force 21, a microscope 17, a chip supply device 15, a chip collection device, and a centrifuge 11, which are arranged within the operation range. I have.
  • the centrifugal separator 11 separates and sediments the cells having a high specific gravity suspended in the medium from the medium by rotating the medium containing cells supplied from the handling robot 10 at a low speed. I'm going to let you down.
  • the centrifugal separator 11 includes a sheet member 31 that covers the upper surface thereof, a sheet supply device 32 that supplies the sheet member 31, and a sheet collection device 33 that collects the sheet member 31. Is provided.
  • the sheet member 31 is formed in a long strip shape having a width dimension larger than the width dimension of the centrifugal separator 11.
  • the sheet member 31 is made of, for example, a cloth material capable of absorbing liquid.
  • the sheet member 31 is wound in a roll at both ends.
  • the sheet supply device 32 includes a feed motor 34 that drives the sheet member 31 in a direction in which the sheet member 31 is fed from a roll-shaped supply roll 32a disposed on one end side.
  • the sheet collecting device 33 includes a winding motor 35 that winds the sheet member 31 at the other end of the sheet member 31.
  • a hole 36 is formed in the sheet member 31 at a position corresponding to the cell input port 11a to the centrifuge 11 when the sheet member 31 fed out by a predetermined length is stopped.
  • the tip 14 attached to the tip of the electric pipette of the handling robot 10 can be inserted into the inlet 1 la of the centrifuge 11 through the hole 36.
  • Reference numeral 37 in the figure denotes an idle roller that holds the sheet member 31 in an extended state with a space above the centrifuge 11.
  • the dispensing robot 13 includes a horizontally rotatable arm 13a provided with an electric pipette 12 to which a tip 14 is detachably attached at a tip, and an elevating mechanism 13b for elevating and lowering the arm 13a.
  • the dispensing robot 13 supplies a culture medium and various reagents into the culture vessel 3 transported by the horizontal moving mechanism 19. Therefore, the dispensing robot 13 arranges various devices such as the shearing force 21 on the horizontal movement mechanism 19, the chip supply device 15, the chip collection unit and the reagent supply device 16 and the like within its operation range.
  • the tip supply device 15 accommodates a plurality of tips 14 in an array in an upwardly opened container 15a with an attachment opening for the electric pipette 12 facing upward.
  • the tip 14 is attached to the tip of the electric pipette 12 simply by inserting the electric pipette 12 from above.
  • the container 15a is attached to a moving mechanism 15b so as to be reciprocated in a direction intersecting the moving direction of the electric pipette 12 by the handling robot 10 or the dispensing robot 13. As a result, all pipettes 14 in the container 15a are Can now be accessed.
  • the chip supply device 15 includes a sheet member 38 that covers the upper surface of the container 15a, and a sheet supply device 32 and a sheet collection device 33 similar to those described above. .
  • the sheet member 38 is disposed so as to cover the upper surface of the container 15a over the entire moving range of the moving mechanism 15b. Accordingly, the upper opening of the container 15a is covered with the sheet member 38 regardless of the position of the container 15a, and adhesion of dust and the like to the chip 14 inside the container 15a is prevented. Further, the sheet member 38 is provided with a hole 39 disposed above the position of the chip 14 to be subsequently taken out of the container 15a. As a result, the electric pipette 12 can take out the tip 14 disposed below through the hole 39.
  • the chip collecting device (not shown) is provided with a holding device for holding the chip 14 at the entrance of the collecting container, and the chip 14 used in the handling robot 10 or the dispensing robot 13 is connected to the holding device. When inserted, it is designed to grip it. In this state, when the handling robot 10 and the dispensing robot 13 move the electric pipette 12, the used tip 14 having the tip force of the electric pipette 12 is removed and collected in the collection container.
  • the reagent supply device 16 houses a horizontally rotatable table 16a inside a cylindrical casing, and a fan-shaped bottom-shaped table 16a is placed on the table 16a.
  • a plurality of cylindrical containers 16b for reagents and the like are arranged in the circumferential direction and mounted.
  • Various reagents and the like are stored in each reagent and the like container 16b.
  • MEM Minimum Essential Medium
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium
  • FBS Fetal Bovine Serum: ⁇ fetal serum
  • human serum Serum proteolytic enzymes such as trypsin that exfoliate cells in the culture vessel 3
  • growth factors such as cytodynamics that grow cells in culture
  • differentiation-inducing factors such as dexamethasone that differentiate cells
  • penicillin-based Antibiotics such as antibiotics
  • hormones such as estrogen
  • nutrients such as vitamins
  • An inlet 16 c through which the dispensing robot 13 inserts the tip 14 of the electric pipette 12 is provided on the upper surface of the casing of the reagent supply device 16.
  • This entrance 16c is Note It is located within the operating range of the robot 13.
  • Each of the reagent containers 16b has an opening (not shown) arranged on the upper surface thereof at a position corresponding to the insertion port 16c.
  • the dispensing robot 13 moves the tip 14 of the electric pipette 12 from above to the reagent.
  • the reagents and the like stored therein can be sucked.
  • the two reagent supply devices 16 and the dispensing robot 13 are provided so that a chemical solution such as trypsin common to the sample and a liquid such as serum specific to the sample are separated and handled. Because it is.
  • a sheet member 40, a sheet supply device 32, and a sheet collection device 33 similar to those described above are provided above the reagent supply device 16, for example.
  • the sheet member 40 is provided with a hole 41 disposed above the inlet 16c of the casing.
  • the dispensing robot 13 can aspirate a reagent or the like inside the casing by penetrating the tip 14 of the electric pipette 12 into the hole 41 and inserting the tip into the inlet 16c.
  • the microscope 17 is used, for example, when counting the number of cells in the culture container 3 during a culture step or when replacing the medium.
  • the microscope 17 is configured so that the XY stage, working distance adjustment, magnification change, etc. can all be performed by remote control.
  • the eyepiece By arranging the eyepiece toward the outside of the second space S2, the state of the cells in the culture vessel 3 may be visually observed from outside the automatic culture apparatus 1.
  • the storage tank 18 stores, for example, MEM or PBS (phosphate buffered saline) that can be used in common for all samples, and stores the reagent and the like in the reagent supply device 16 as necessary. It is designed to be supplied into the reagent container 16b. Further, the storage tank 18 may be a waste liquid tank that stores waste medium and the like discharged at the time of medium replacement.
  • the horizontal moving mechanism 19 includes a slider 20 that can be moved in a horizontal direction by a linear moving mechanism.
  • the above-mentioned shell 21 is mounted on the slider 20 so that the culture container 3 mounted on the shell 21 can be moved from the conveyor 9 to the operation range of the dispensing robot 13. I have.
  • the slider 20 of the horizontal moving mechanism 19 horizontally passes through a slit 44 provided on the side so as to embrace a top plate 43 covering the upper surface of the horizontal moving mechanism main body 42.
  • the ball screw inside the moving mechanism body 42 is connected to a linear moving mechanism (not shown) such as a linear guide.
  • a band-shaped sheet member 45 is passed through the gap between the top plate 43 of the horizontal movement mechanism 19 and the slider 20, and is disposed so as to cover the top surface of the top plate 43 along the longitudinal direction of the main body of the horizontal movement mechanism 42. Have been.
  • the sheet member 45 is wound in a roll shape in the same sheet supply device 32 and sheet recovery device 33 disposed at both ends thereof.
  • the pressing force 21 includes a holding mechanism (not shown) for mounting and holding the culture container 3 transferred from the tray 7 on the conveyor 9, and imparts vibration to the culture container 3.
  • a vibration device (not shown).
  • the vibration device is, for example, a device that reciprocates the culture vessel 3 in a predetermined angle range. It should be noted that, as the vibration device, a device for generating ultrasonic vibration or a device for applying horizontal vibration may be employed.
  • a control device (not shown) is connected to various devices of the automatic culture device 1 according to the present embodiment.
  • the control device controls the order of each process, operation timing, and the like, and records and saves an operation history and the like.
  • bone marrow fluid collected from a patient is put into a centrifuge 11 in a state of being placed in a centrifuge container (not shown). This step may be performed by an operator, or may be performed by the handling robot 10. As a result, the bone marrow cells having a high specific gravity are collected from the bone marrow fluid by the operation of the centrifuge 11.
  • the collected bone marrow cells are put into the culture vessel 3 by the handling robot 10.
  • the handling robot 10 opens the two lids 3b of the culture container 3 that has been put out, and then operates the gripping hand 10a to grip it, thereby moving it onto the stack 21. Put on.
  • a robot for opening the lid 3b may be separately provided. As a result, the lid 3b can be opened immediately before processing, and the probability of foreign matter entering the container body 3a can be reduced.
  • the chip supply device 15 operates the moving mechanism 15b to remove unused chips 14.
  • the handling robot 10 receives an unused tip 14 from the tip supply device 15 and attaches it to the tip of the electric pipette.
  • the handling robot 10 is operated to bring the tip 14 at the tip of the electric pipette into contact with the bone marrow cells collected in the centrifuge 11. Then, the bone marrow cells are aspirated into the tip 14 by operating the electric pipette. The sucked bone marrow cells are transferred into the culture vessel 3 by opening the lid 3 b on the screen 21 by operating the handling robot 10.
  • the handling robot 10 transports the chip 14 to the chip collecting section and removes the chip 14.
  • the liquid containing bone marrow cells falls from the tip of the chip 14, or the liquid that has been sprayed when the liquid is poured from the chip 14 into the culture vessel 3 scatters outside the culture vessel 3.
  • the culture processing device 30 and the automatic culture device 1 according to the present embodiment, the liquid containing bone marrow cells scattered outside the culture container 3 in this manner is used for various liquids disposed below the culture container 3. It is dropped on the upper surfaces of the processing devices 11, 15, 16, and 19.
  • the upper surfaces of the various processing apparatuses in particular, the centrifuge 11, the chip supply apparatus 15, the reagent and the like supply apparatus 16, and the horizontal moving mechanism 19 are formed by the sheet member 31,
  • the liquid that has fallen from the chip 14, the culture vessel 3, etc. is absorbed by being captured by the sheet members 31, 38, 40, 45, and is absorbed by the sheet members 31, 38, 40, 45, and is treated by the various processing apparatuses 11, 15, and 45. It is prevented from adhering to 16 and 19.
  • the sheet feeding device 32 and the sheet collecting device 33 are operated periodically, so that the used sheet ⁇ B material 31, 38, 40, 45, with the liquid adhered, is wound S, and the sheet is newly wound.
  • ⁇ Seat M Age 31, 38, 40, 45 Forces are shared. Accordingly, the liquid is prevented from floating in the culture processing apparatus 30 due to drying and powdering over time.
  • the culture vessel 3 into which the bone marrow cells have been loaded is horizontally moved by the force 21 by operating the horizontal movement mechanism 19, and is arranged within the operation range of each dispensing robot 13. Is done.
  • the dispensing robot 13 operates the electric pipette 12 with the unused tip 14 received from the tip supply device 15 attached to the tip thereof, so that DMEM, serum, and various After aspirating an appropriate amount of the reagent, the reagent is transported to above the culture vessel 3 and injected into the culture vessel 3.
  • the suction of serum and each reagent is performed by exchanging the tip supply device 15 with an unused tip 14 for each suction of each reagent and the like.
  • the bone marrow cells exist in a mixed state in an appropriate medium.
  • the various processing apparatuses 11, 15, 16, and 19 disposed below the culture vessel 3 include the sheet members 31, 38, 40, and 45 sheets. Therefore, the scattered night body is captured by the sheets 31, 38, 40, and 45, and collected periodically to prevent the growth of bacteria and floating due to drying. .
  • the culture vessel 3 that has completed all the processing is returned to the operation range of the handling robot 10 by the operation of the horizontal movement mechanism 19.
  • the handling robot 10 puts the lid 3b on the container body 3a, and returns the culture container 3 to the tray 7.
  • the conveyor 9 is operated to move the culture vessels 3 placed on the tray 7 from the second space S2 to the first space S1. It is inserted into the central space S12.
  • the tray 7 is lifted by the hand 5c. Then, when the tray 7 has been transported to the front of the culture chamber 4, the door 4 a of the culture chamber 4 is opened, and the transport robot 5 inserts the tray 7 onto the empty tray holding member 4 c. Then, by closing the door 4a again, the cells are cultured while maintaining the culture conditions in the culture chamber 4 constant. In addition, bone marrow cells, DMEM, serum, It goes without saying that the order of introduction and suction of the seed reagent may be appropriately changed.
  • the culture container 3 in the culture room 4 is moved to the tray 7 by the operation of the transfer robot 5 arranged outside the culture room 4. Is taken out and transferred from the first space S1 to the second space S2. In the second space S2, trypsin is injected into the culture vessel 3 and the cells in the culture vessel 3 are detached. Only necessary items such as stem cells are collected. Other processing steps are the same as above.
  • the mesenchymal stem cells can be proliferated to a sufficient cell number. Whether or not the number of cells has reached a sufficient number is measured and determined by operating the handling robot 10 and transporting the culture vessel 3 having the mesenchymal stem cells attached to the bottom surface to the microscope 17 by operating the handling robot 10.
  • the culture container 3 of the same sample may be placed on the tray 7, or the culture containers 3 of different samples may be mixed. In addition, the culture container 3 of the same sample may be placed on the shell 21, or the culture containers 3 of different samples may be mixed or mixed.
  • the automatic culture device 1 enables the mesenchymal stem cells collected from a patient to automatically culture mesenchymal stem cells with a sufficient number of cells. After sufficient mesenchymal stem cells were obtained, a biological tissue-supplementing material such as calcium phosphate and a differentiation-inducing factor such as dexamethasone were introduced into the culture vessel 3, and the culture step was continued again. Alternatively, a body tissue complement that can be compensated for a defect in a living body may be manufactured.
  • the automatic culture apparatus 1 there is no mechanism in the culture chamber 4 for removing the culture container 3. That is, only the tray holding member 4c for supporting the tray 7 mounted thereon is provided in the culture chamber 4, and all the mechanisms for removing the culture vessel 3 are arranged outside the culture chamber 4. Are collected in the transfer robot 5 that has been selected. Then, after the transfer operation of the tray 7 is performed, the transfer robot 5 can completely retreat outside the door 4a of the culture chamber 4.
  • the culture room 4 contains a CO incubator, multi-gas incubator, incubator,
  • the automatic culture apparatus 1 includes the air purifier 6 above the central space S12 in which the transfer robot 5 is installed, so that the central space S12 in which the transfer robot 5 exists. Inside, the cleanliness is always maintained. Therefore, even when the door 4a of the culture room 4 is opened, it is possible to minimize the flow of dust into the culture room 4. Therefore, according to the automatic culture apparatus 1 according to this embodiment, to reduce the possibility of cells in culture is contaminated by dust and the like, an effect force s that can be cultured healthy cells.
  • the present invention is not limited to the configuration shown in the above embodiment. That is, the shape and number of the culture chamber 4, the shape and number of the transfer robot 5, the handling robot 10, and the dispensing robot 13 and the shape and number of various devices are not limited to the application conditions. Can be set arbitrarily.
  • any antibiotic such as a cefm-based, macrolide-based, tetracycline-based, fosfomycin-based, aminoglycoside-based, or new quinolone-based antibiotic can be used in addition to the penicillin-based antibiotic.
  • any material can be used in place of calcium phosphate as long as it is a material having affinity for living tissue, and a bioabsorbable material is more preferable.
  • biocompatible porous ceramics, collagen, polylactic acid, polyglycol Luric acid, hyaluronic acid, or a combination thereof may be used.
  • a metal such as titanium may be used.
  • the living tissue replacement material may be granular or block-shaped.
  • the sheet members 31, 38, 40, and 45 provide the centrifuge 11, the chip supply device 15, the reagent, and the like.
  • the upper surfaces of the supply device 16 and the horizontal moving mechanism 19 are covered, but the present invention is not limited to this.
  • other processing devices such as a mounting table 46 having a shear force 21 for mounting the culture vessel 3 and a microscope
  • the upper surface of the 17 X-Y stage or the like may be covered with the same sheet member as above.
  • the sheet feeding device 32 and the sheet collecting device 33 the sheet members 31, 38, 40, and 45, which employ a force-wound type that is wound in a roll shape, are supplied while being unfolded or wound.
  • holes 36, 39, and 41 into which the chip 14 can be inserted are provided in the sheet member, and the holes 36, 39, and 41 are provided at the inlets la, 16c, and the like provided in the processing devices 11, 15, and 16, respectively.
  • the sheet members 31, 38, 40, and 45 are configured to be penetrable by the electric pipette 12, etc. Replacement or suction of reagents may be performed.
  • a disinfecting solution supply device 47 for impregnating the sheet members 31, 38, 40, 45 with a disinfecting solution A such as ethyl alcohol may be provided.
  • the disinfecting solution supply device 47 includes a reservoir tank 48 for storing the disinfecting solution A and a sponge member 50 provided in an outlet pipe 49 of the reservoir tank 48 and brought into contact with the sheet members 31, 38, 40, and 45. I have it.
  • the disinfecting solution A in the reservoir tank 48 gradually seeps out through the sponge member 50 and is impregnated into the sheet ages 31, 38, 40, and 45. With this configuration, even if the liquid containing cells scattered from inside the culture vessel 3 is captured by the sheet members 31, 38, 40, and 45, the bacteria are multiplied by disinfecting with the disinfectant A. There is an advantage that it can be prevented.
  • the horizontal moving mechanism 19 has been described as having a structure in which the slider 20 is moved with respect to the horizontal moving mechanism main body 42.
  • the culture is performed on the sheet member 45 itself that can be moved on the horizontal moving mechanism main body 42.
  • the container 3 may be placed and used like a conveyor. In this case, a displacement occurs because the culture vessel 3 is not positioned with respect to the sheet member 45. Therefore, the position of the culture vessel 3 may be confirmed by a position detecting device (not shown) such as a camera.
  • the locations covered by the sheet members 31, 38, 40, and 45 are not limited to the inside of the culture processing apparatus 30, and various apparatuses in the first space S1 may be covered.
  • the sheet members 31, 38, 40, 45 themselves may have an antibacterial action instead of the disinfecting solution supply device 47. By doing so, it is possible to prevent the propagation of bacteria and the like, as in the case of the disinfectant solution supply device 47, and it is not necessary to supply the disinfectant solution A, thereby further improving the automation rate.
  • a tray member 51 on which the culture vessel 3 is mounted is detachably fixed on a mounting table 46 having a shear force 21 that is moved by the horizontal moving mechanism 42.
  • FIG. 10 shows a row in which the second space S2 of the culture processing apparatus 30 is partitioned into three upper and lower spaces S21, S221, and S222 by the partition walls 133 and 134.
  • the space S21 is a space where the processing is performed on the culture vessel, and is maintained at a high cleanliness.
  • the space S221 is a space where the mechanism, the chip supply device 15 and the reagent supply device 16 are mainly arranged.
  • the centrifuge 11, the storage tank 18, the waste container 139 of the chip recovery unit 131, and the exhaust fan 141 are arranged.
  • a filter 142 such as a ⁇ filter is provided at the outlet of the exhaust fan 141 to clean the exhausted air.
  • the air flow in the space S21 descending from the air purifier 132 is sucked by the exhaust fan 141, guided to the space S222 through the ventilation holes 138, 143, and exhausted to the outside by the exhaust fan 141. I have.
  • Reference numeral 135 denotes an elongated hole for connecting the mounting table 46 to the horizontal moving mechanism 19 in the space S221 in order to move the mounting table 46 in the space S21.
  • Reference numeral 136 denotes an elongated hole disposed in the space S221.
  • Reference numeral 137 denotes a through hole for taking out the chip 14 from the used chip supply device 15 into the space S21, and reference numeral 137 denotes a disposal port for discarding the used chip 14.
  • a tray supply unit 52 for supplying an unused tray member 51 and a tray collection unit 53 for collecting the used tray member 51 are provided so that the tray member 51 can be disposable.
  • the transfer robot 54 may move the tray from the tray supply unit 52 onto the mounting table 46 or from the mounting table 46 to the tray collection unit 53.
  • the tray member 51 is, for example, a sterilized flat plate member.
  • the tray member 51 has a concave portion (fixing portion) 51a for fitting the culture vessel 3 on its upper surface, and rises over the entire periphery of the edge portion. Peripheral wall 51b.
  • another tray member 51 adjacent to the lower side along two opposing sides so as to be able to be picked up by the transfer robot 54 even in a state of being stacked on the tray supply unit 52.
  • a step portion 51c that forms a gap between the floor and the floor is provided.
  • a fixing portion (not shown) for fixing the tray member 51 to the mounting portion 46 of the above-mentioned force 21 is provided.
  • the transfer robot 54 is, for example, an articulated robot similar to the transfer robot 5 and has a fork-shaped hand 55 at the end.
  • the transfer robot 54 rotates the articulated joint freely to align the hand 55 with each tray member 51 of the tray supply unit 52, and the step 51c provided with the tip end of the fork-shaped hand 55 provided on the tray member 51.
  • the tray member 51 can be transported by inserting the tray member 51 and lifting it.
  • the upper opening force of the culture vessel 3 is externally applied to the mounting table 46 on which the culture medium is exchanged or agitated when the culture medium is supplied or agitated.
  • the ejected sample and medium are received by the tray member 51 immediately below the medium. Therefore, the scattering range of the medium, the specimen, and the like can be kept within the relatively narrow range of the tray member 51, and the scattering over a wide range can be prevented. Then, only by replacing the tray member 51, it is possible to maintain the space S2 inside the culture processing apparatus in a clean state.
  • the tray member 51 is provided with a peripheral wall 51b that rises over the entire circumference, even if a large amount of medium or the like leaks from the culture vessel 3 onto the tray member 51, the peripheral wall 51b blocks the tray member 51. By doing so, further leakage to the outside is prevented.
  • the tray member 51 is provided with a concave portion 51a into which the culture vessel 3 is fitted, the tray member 51 can be moved by the horizontal moving mechanism 19 or vibrated by the operation of the shear force 21. Alternatively, it is possible to prevent the position of the culture vessel 3 from being displaced with respect to the tray member 51 when the culture vessel 3 is tilted during medium exchange or the like.
  • the hand 55 is positioned and picked up by the operation of the transfer robot 54 with respect to each of the tray members 51 stacked on the tray supply unit 52.
  • a mechanism or the like for pushing up with a panel may be provided on the tray supply unit 52 side, and the supply to the hand 55 may be always performed at a fixed height position.
  • a cover 56 that covers the upper side of the tray members 51 stacked on the tray supply unit 52 may be provided. This prevents dust and the like floating on the tray member 51 waiting in the tray supply unit 52 from falling and adhering.
  • a concave portion 51a for fitting the culture vessel 3 is provided, but instead, as shown in FIG. 13, a pin 57 (fixing portion) which is brought into close contact with the side surface of the culture vessel 3 is provided. ) Is provided, and it is possible.
  • the supply of the unused tray member 51 and the collection of the used tray member 51 are performed by the single hand 55 of the single transfer robot 54, but instead of this, Even if the hands for supply and collection are separated, a transfer robot for supply and a transfer robot for collection may be provided separately. As a result, it is possible to more reliably prevent the contamination between the specimens of other species.

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Abstract

　培養容器内の検体に対する所定の処理に際して飛散した物質が浮遊して他の培養容器内に混入することを防止する。検体を収容した培養容器（３）の蓋（３ｂ）を開けて培養容器（３）内部の検体に対して所定の処理を施す処理装置（１９）を収容した処理室を備え、培養容器（３）より下方に配される前記処理装置（１９）の上面を被覆するシート部材（４５）を備える培養処理装置を提供する。

Description

明 細 書
培養処理装置および自動培養装置
技術分野
[0001] この発明は、培養処理装置および自動培養装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来の自動培養装置としては、複数の培養容器を収納可能な固定式の収納棚と、 水平 ·昇降 ·回転移動可能な搬送手段とを備えたものが知られている（例えば、特許 文献 1参照。）。
この自動培養装置は、培養室内に配置された収納棚に、鉛直方向に並ぶ複数の 小部屋を備え、各小部屋の中に培養容器を 1つずつ収容して培養を行い、培養途中 あるいは培養終了時に搬送手段を作動させて、小部屋から 1つずつ培養容器を取り 出し、あるいは、小部屋へ培養容器を収容するよう構成されている。
この自動培養装置においては、各小部屋は密封されることなく培養室内に開放さ れており、培養室内は、一定の培養条件に維持されるようになっている。
[0003] また、この自動培養装置においては、小部屋から取り出された培養容器が、培養室 壁面に設けた開閉可能な開口部から培養室外に送り出され、培養室外に配置され た種々の処理装置によって、培地交換等の処理が行われるようになつている。
特許文献 1 :特開 2002—262856号公報（図 1等）
発明の開示
[0004] 上記自動培養装置にぉレ、ては、培養容器内への培地注入、培養容器内からの培 地排出等の処理が、注入ポンプや排出ポンプの作動により培地注入ニードルや培地 排出ニードルによって行われる。し力しながら、培地注入ニードルからの培地の放出 が勢いよく行われる場合には、培養容器に注入される際に培地の飛沫が飛散して種 々の処理装置が汚れる不都合がある。また、培地排出ニードルによって一旦吸引さ れた培地が、培地排出ニードルの先端から落下することも考えられる。特に、飛散し た培地内に細胞の一部が含まれていた場合には、その飛沫が時間とともに乾燥して 浮遊することが考えられ、他の培養容器内への混入等の不都合の発生が考えられる [0005] このような不都合を回避するためには、各培養容器に対する処理工程が終了する ごとに、処理が行われた空間の清掃を行う必要がある。し力しながら、清掃工程の自 動化は困難であり、人手による清掃作業を必要としたのでは、効率が低減する不都 合がある。
[0006] この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、培養容器内の検体に対 する所定の処理に際して飛散した物質が浮遊して他の培養容器内に混入することを 防止することができる培養処理装置および自動培養装置を提供することを目的として いる。
[0007] 上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、検体を収容した培養容器の蓋を開けて培養容器内部の検体に対して 所定の処理を施す処理装置を収容した処理室を備え、培養容器より下方に配される 前記処理装置の上面を被覆するシート部材を備える培養処理装置を提供する。 この発明によれば、処理室内の処理装置により、培養容器内部の検体に対し所定 の処理、例えば、培地の供給 ·排出等の所定の処理が施される。この場合に、培養 容器の蓋が開かれているので、処理の際に培養容器内の検体が培養容器の外部に 飛散する可能性があるが、この場合においても、培養容器より下方に配される部材の 上面を覆うシート部材が設けられてレ、るので、飛散した検体がシート部材に捕獲され る。したがってシート部材を交換するだけで、簡易に培養処理装置内部を清掃するこ とが可能となる。
[0008] また、本発明は上記培養処理装置において、帯状の前記シート部材をロール状に 卷いてなる供給ロールと、該供給ロールからシート部材を繰り出すシート供給装置と 、使用済みのシート部材を回収するシート回収装置とを備える培養処理装置を提供 する。
[0009] この発明によれば、シート供給装置の作動により、ロール状に巻かれた供給ロール 力 シート部材が処理装置上面を被覆するように供給され、シート回収装置の作動に より、使用済みのシート部材が回収される。その結果、培養容器内力 飛散しシート 部材に捕獲された検体が、シート部材ごと回収されるので、乾燥等により培養処理装 置内に浮遊することが防止される。
[0010] また、本発明は上記培養処理装置において、前記シート回収装置が、前記シート 部材をロール状に巻き取る卷取り装置を備える培養処理装置を提供する。
この発明によれば、卷取り装置の作動により、使用済みのシート部材がロール状に 卷き取られるので、シート部材を効率的に回収することが可能となる。
[0011] また、本発明は、上記培養処理装置において、前記シート部材が液体を吸収可能 な材質からなる培養処理装置を提供する。
この発明によれば、培養容器内から落下した検体がシート部材に吸収されるので、 シート回収装置により回収される際に、シート部材に保持されたまま外部にこぼれるこ となく回収されることになる。
[0012] また、本発明は上記培養処理装置において、前記シート部材に消毒液を含浸させ る消毒液供給装置が備えられている培養処理装置を提供する。
この発明によれば、消毒液供給装置の作動により、シート部材に消毒液が含浸させ られるので、培養容器内から落下してシート部材に捕獲された検体が消毒され、細菌 等の増殖が防止されることになる。
[0013] さらに、本発明は上記培養処理装置において、前記シート部材が抗菌作用を有す る材質からなる培養処理装置を提供する。
この発明によれば、シート部材自体の作用により、捕獲された検体において細菌等 が増殖することが防止される。
[0014] さらに、上記発明においては、検体を収容した培養容器の蓋を開けて培養容器内 部の検体に対して所定の処理を施す際に培養容器を載置する載置台上に、トレィ部 材を供給するトレイ供給装置を備えることとしてもよい。
トレイ供給装置の作動により、載置台上のトレィ部材が供給されるので、培養容器 カ讣レイ部材の上に載置された状態で、検体を収容した培養容器の蓋が開けられて 培養容器内部の検体に対して所定の処理が施される。処理の際に、培養容器内の 検体が培養容器の外部に飛散する可能性があるが、この場合においても、飛散した 検体等がトレィ部材によって受け止められることになる。したがって、トレィ部材を交換 するだけで、培養処理装置内の清浄度を高く維持することができる。 [0015] また、上記発明においては、培養容器内部の検体に対する処理が終了し、培養容 器力 Sトレィ部材上から除去された後に、使用済みのトレィ部材を回収するトレイ回収 装置を備えることとしてもよい。
トレイ回収装置の作動により、検体を捕集した使用済みのトレィ部材が回収される ので、次の検体を収容した培養容器は新たなトレィ部材上に載置されることになり、 前の検体が混入することを防止できる。
[0016] さらに、上記発明においては、前記トレィ部材に、該トレイ部材に培養容器を固定 する固定部が設けられていることとしてもよい。
固定部により、培養容器カ讣レイ部材上において移動しないように維持されるので、 トレィ部材ごと振動を加え、あるいは揺動させて、培養容器内部の検体を攪拌等する ことが可能となる。また、ロボット等の自動機により処理を行うに際して、培養容器を常 に一定の位置に配置しておくことが可能となり、培養容器の位置検出等の複雑な装 置を不要とすることができる。固定部としては、培養容器を嵌合させる凹部でもよぐ 培養容器の周囲に接触するようにトレィ部材に設けられたピンのような凸部でもよい。
[0017] また、上記発明においては、前記トレィ部材に、培養容器が載置されたときに培養 容器を取り囲む周壁が設けられてレ、ることが好ましレ、。
トレィ部材に周壁が設けられることにより、培養容器から漏れた検体が、トレィ部材 上において周壁によって堰き止められる。したがって、トレィ部材からさらに漏れて飛 散することが防止される。
[0018] また、本発明は、検体を収容した培養容器を出し入れ可能に収容する培養室と、該 培養室の外部に配置され培養容器の蓋を開けて培養容器内部の検体に対して所定 の処理を施す処理装置を収容した処理室と、これら処理室と培養室との間で培養容 器を搬送する搬送機構とを備え、前記処理室または培養室の少なくともいずれかに、 培養容器より下方に配される前記処理装置の上面を被覆するシート部材を備える自 動培養装置を提供する。
[0019] この発明によれば、培養室において培養された検体が、搬送機構の作動により処 理室に搬送され、処理室において処理装置により所定の処理を施される。また、処理 室において所定の処理を施された検体は、搬送機構の作動により培養室内に戻され 、培養工程を続行される。その結果、検体が自動的に培養されることになる。この場 合において、処理室または培養室の少なくともいずれかにおいて、培養容器より下方 に配される処理装置の上面がシート部材により被覆されているので、何らかの理由に より培養容器内から検体が落下した場合においても、該検体がシート部材により捕獲 される。したがって、自動培養装置内の清掃を簡易に行うことが可能となる。
[0020] この発明に係る培養処理装置および自動培養装置によれば、培養容器内部から 飛散した検体を含む液体がシート部材に捕獲されるので、処理装置の上面に付着す ることを防止できる。その結果、シート部材を交換するだけで培養処理装置および自 動培養装置内を清浄な状態に維持することができる。また、培養処理装置および自 動培養装置内の清掃工程を簡易化することができ、保守作業も含めた培養処理の 自動化率をさらに向上することができるという効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]この発明の一実施形態に係る自動培養装置を示す斜視図である。
[図 2]図 1の自動培養装置の第 1空間を概略的に示す縦断面図である。
[図 3]図 1の自動培養装置の第 1空間を概略的に示す平面図である。
[図 4]図 1の自動培養装置において用いられる培養容器の一例を示す斜視図である
[図 5]図 1の自動培養装置の培養処理装置内に配置された遠心分離機を示す斜視 図である。
[図 6]図 1の自動培養装置の培養処理装置内に配置されたチップ供給装置を示す斜 視図である。
[図 7]図 1の自動培養装置の培養処理装置内に配置された試薬等供給装置を示す 斜視図である。
[図 8]図 1の自動培養装置の培養処理装置内に配置された水平移動機構を示す斜 視図である。
[図 9]シート部材への消毒液供給装置を示す模式図である。
[図 10]図 1の自動培養装置の変形例を示す斜視図である。
[図 11]図 10の自動培養装置における載置台上へのトレィ部材の供給と回収とを説明 する斜視図である。
[図 12]図 11のトレイ供給部にカバーを配置した場合を示す斜視図である。
[図 13]図 10のトレィ部材における凹部に代えてピンを配置したものを示す斜視図で ある。
発明を実施するための最良の形態
[0022] この発明の実施形態に係る培養処理装置および自動培養装置について、図 1一図 8を参照して説明する。
本実施形態に係る自動培養装置 1は、外部から観察可能な透明な壁材により密閉 され、シャツタ 2を介して相互に連絡する第 1空間 S1と第 2空間 S2 (処理室）とを備え ている。
[0023] 第 1空間 S1の両側空間 Sl l， S13には、培養容器 3を収容する培養室 4が 2個ず つ計 4個配置され、中央空間 S12には、培養容器 3を移動するための搬送ロボット（ 搬送機構） 5が備えられている。中央空間 S12の上部には、中央空間 S12内の空気 を浄化するために清浄な下降空気流を送る空気清浄部 6が設けられている。
4個の培養室 4は、それぞれ中央空間 S12に向けて扉 4aを配置することにより、横 に並んだ 2個ずつが相互に扉 4aを対向させて、間隔をあけて配置されている。
[0024] 前記各培養室 4は、図 2および図 3に示されるように、一側面に開口部 4bを有し、該 開口部 4bを開閉可能な扉 4aを備えている。開口部 4bに向かって左右の側壁には、 対応する高さ位置に複数のレール状のトレィ保持部材 4cが設けられており、左右対 となる各トレイ保持部材 4cに掛け渡すようにして、トレイ 7を上下方向に複数段収容で きるようになつている。各培養室 4内は、所定の培養条件、例えば、温度 37± 0. 5°C 、湿度 100%および C〇濃度 5%等に維持されている。なお、トレイ保持部材 4cはレ
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ール状に限定されず、トレイ 7を出し入れ可能に支持することができれば任意の形態 でよい。
[0025] 各トレイ 7には、複数個、例えば、 10個の培養容器 3を並べて載置できるようになつ ている。各培養容器 3は、図 4に示されるように、容器本体 3aと、該容器本体 3aの上 面に設けられた蓋体 3bとからなり、容器本体 3aの左右の側面には、後述する第 2空 間内のハンドにより引っかけられる突起 3cが設けられている。 [0026] 各培養室 4の下方には、未使用の培養容器 3をトレイ 7に搭載した状態で複数収容 するストッカ 8が配置されている。ストッカ 8は、前記培養室 4の扉とは反対側の第 1空 間 S1の外部に向力 側面に開閉可能なドアを有している。該ドアは、ストッカ 8の一 側面全体を開放する大きさに形成されている。
[0027] 前記搬送ロボット 5は、 4個の培養室 4の間隔位置のほぼ中央に配置されている。該 搬送ロボット 5は、水平回転可能な第 1アーム 5aと、該第 1アーム 5aの先端に鉛直軸 回りに回転可能に連結された第 2アーム 5bと、該第 2アーム 5bの先端に鉛直軸回り に回転可能に取り付けられ、それ自身は駆動部、伝導機構などの培養室内の環境を 劣化させる機構を持たないハンド 5cと、これら第 1アーム 5a、第 2アーム 5bおよびハ ンド 5cを昇降可能な昇降機構 5dとを備えている。これにより、搬送ロボット 5は、 4個 の培養室 4内の全てのトレイ 7にアクセスするとともに、前記シャツタ 2を跨いで第 1空 間 S1と第 2空間 S2との間に配置されたコンベア 9上にトレィ 7を引き渡すことができる 水平方向の動作範囲を有している。
[0028] 前記コンベア 9は、搬送ロボット 5のハンド 5cの幅寸法より大きな間隔をあけて左右 に配置された 2本の無端ベルト 9aを備え、これら無端ベルト 9aに掛け渡してトレイ 7を 載置できるようになつている。また、搬送ロボット 5は、培養室 4内の全てのトレイ 7にァ クセスするとともに、前記ストッカ 8内の少なくとも最上段のトレィ 7にアクセスできる垂 直方向の動作範囲を有している。
なお、ベルト 9aは無端ベルトに限られない。
[0029] 前記ハンド 5cは、トレイ 7を載置可能に水平方向に伸びる平坦な形状に形成されて おり、培養室 4に収容されているトレイ 7間の隙間に挿入可能な厚さ寸法に形成され ている。そして、ハンド 5cは、トレイ 7間の隙間に揷入された状態から上昇させられる ことにより、 2本の腕によってトレイ 7を下方から押し上げてトレイ保持部材 4cから取り 上げるとともに、トレイ 7を安定して保持できるようになつている。
[0030] 前記第 2空間 S2には、培養処理装置 30が構成されている。この培養処理装置 30 は、シャツタ 2が開かれた状態で第 1空間 S 1からコンベア 9によって搬送されてきたト レイ 7上の培養容器 3を取り扱うハンドリングロボット 10と、培養容器 3内の培地から細 胞を分離する遠心分離機 (処理装置） 11と、血清や試薬等の種々の液体を分注する ための電動ピペット 12を備えた水平回転および昇降移動可能な 2台の分注ロボット 1 3と、これら分注ロボット 13の電動ピペット 12先端に取り付ける使い捨て可能なチップ 14を複数収容していて分注ロボット 13の動作範囲内に提供可能な 3台のチップ供給 装置（処理装置） 15と、使用済みのチップ 14を廃棄回収するチップ回収部（図示略） と、血清や試薬等の種々の液体を複数の容器に貯留する試薬等供給装置 (処理装 置） 16と、培養容器 3内における細胞の様子を観察可能な顕微鏡 (処理装置） 17と、 各試薬および培地交換等により廃棄される廃液をそれぞれ貯留する複数の貯留タン ク 18と、前記コンベア 9と各ロボット 10， 13との間で培養容器 3を受け渡し可能とする ように培養容器 3を移動させる水平移動機構 (処理装置） 19と、該水平移動機構 19 のスライダ 20に取り付けられ、受け取った培養容器 3を載置して振動を加えるシエー 力 21とを備えている。
なお、第 2空間 S2にも、該第 2空間 S2内の空気を浄化するために清浄な下降気流 を送る空気清浄部（図示略）が設けられている。
[0031] 前記ハンドリングロボット 10は、培養容器 3を取り扱う把持ハンド 10aを水平移動お よび昇降移動させる水平多関節型ロボットである。例えば、図 1に示す例では、相互 に連結された 3つの水平アーム 10b, 10c, 10dと、これら水平アーム 10b— 10dを昇 降させる昇降機構 10eとを備えている。また、水平アーム 10b— 10dの先端には、培 養容器 3を把持する把持ハンド 10aの他に、培養容器 3内から細胞や培地を出し入 れするチップ 14を着脱可能な電動ピペット（図示略）と、培養容器 3の蓋体 3bを引つ かけて開閉する蓋体開閉ハンド（図示略）とが備えられてレ、る。
[0032] ハンドリングロボット 10は、コンベア 9で搬送されてきたトレイ 7上の培養容器 3の蓋 体 3bを開閉し、培養容器 3を把持して搬送することによりシェ一力 21および顕微鏡 1 7に供給し、電動ピペット先端のチップ 14を交換し、培養容器 3内から取り出した細 胞入り培地を遠心分離機 11に投入するようになっている。したがって、ノ、ンドリング口 ボット 10は、コンベア 9、シヱ一力 21、顕微鏡 17、チップ供給装置 15、チップ回収装 置および遠心分離機 11等の種々の装置をその動作範囲内に配置している。
[0033] 前記遠心分離機 11は、ハンドリングロボット 10から供給された細胞入り培地を低速 回転させることにより培地内に浮遊していた比重の重い細胞を培地から分離して沈 下させるようになつている。遠心分離機 11には、図 5に示されるように、その上面を被 覆するシート部材 31と、該シート部材 31を供給するシート供給装置 32と、シート部材 31を回収するシート回収装置 33とが設けられている。
[0034] シート部材 31は遠心分離機 11の幅寸法より広い幅寸法を有する長尺の帯状に形 成されている。シート部材 31は、例えば、液体を吸収可能な布材により構成されてい る。また、シート部材 31はその両端においてロール状に巻かれている。シート供給装 置 32は、一端側に配置されたロール状の供給ロール 32aからシート部材 31を繰り出 す方向に駆動する繰り出しモータ 34を備えている。シート回収装置 33は、シート部 材 31の他端側においてシート部材 31を卷き取る卷取りモータ 35を備えている。シー ト部材 31には、所定の長さ分だけ繰り出されたシート部材 31が停止させられたときに 遠心分離機 11への細胞の投入口 11aに一致する位置に、孔 36が形成されており、 ハンドリングロボット 10の電動ピペット先端に取り付けられたチップ 14を、孔 36を介し て遠心分離機 11の投入口 1 laに挿入することができるようになってレ、る。図中符号 3 7は、遠心分離機 11の上方に間隔をあけてシート部材 31を伸展した状態に保持する アイドルローラである。
[0035] 前記分注ロボット 13は、先端にチップ 14を着脱可能に取り付ける電動ピペット 12を 備えた水平回転可能なアーム 13aと、該アーム 13aを昇降させる昇降機構 13bとを備 えている。分注ロボット 13は、水平移動機構 19によって搬送されて来た培養容器 3 内へ、培地や種々の試薬を供給するようになっている。したがって、分注ロボット 13 は、水平移動機構 19上のシェ一力 21、チップ供給装置 15、チップ回収部および試 薬等供給装置 16等の種々の装置をその動作範囲内に配置している。
[0036] 前記チップ供給装置 15は、上方に開口した容器 15a内に、電動ピペット 12への取 付口を上向きにして複数のチップ 14を配列状態に収容しており、ハンドリングロボット 10や分注ロボット 13が、新たなチップ 14を必要とするときに、電動ピペット 12を上方 から揷入するだけで、電動ピペット 12の先端にチップ 14を取り付けるように構成され ている。容器 15aは、ハンドリングロボット 10や分注ロボット 13による電動ピペット 12 の移動方向に対して交差する方向に往復移動させられるように移動機構 15bに取り 付けられている。これにより、容器 15a内の全てのチップ 14に対して電動ピペット 12 がアクセスすることができるようになってレ、る。
[0037] また、チップ供給装置 15には、図 6に示されるように、容器 15aの上面を覆うシート 部材 38と、上記と同様のシート供給装置 32およびシート回収装置 33とが備えられて いる。シート部材 38は、移動機構 15bによる移動範囲の全体にわたって容器 15aの 上面を覆うように配置されている。これにより、容器 15aがいずれの位置にあっても容 器 15aの上部開口がシート部材 38によって覆われ、容器 15a内部のチップ 14への 塵埃等の付着が防止されるようになっている。また、シート部材 38には、次に容器 15 a内から取り出されるチップ 14の位置の上方に配される孔 39が設けられている。これ により、電動ピペット 12は、その孔 39を貫通して、下方に配されているチップ 14を取 り出すことができるようになってレ、る。
[0038] 前記チップ回収装置（図示略）は、回収容器の入口に、チップ 14を把持する把持 装置を備えていて、ハンドリングロボット 10や分注ロボット 13において使用されたチッ プ 14が把持装置に挿入されると、これを把持するようになっている。そして、この状態 でハンドリングロボット 10や分注ロボット 13が電動ピペット 12を移動させることにより、 電動ピペット 12先端力も使用済みチップ 14が取り外され、回収容器内に回収される ようになつている。
[0039] 前記試薬等供給装置 16は、例えば、図 1に示されるように、円筒状のケーシング内 部に、水平回転可能なテーブル 16aを収容し、該テーブル 16a上に、扇型の底面形 状を有する筒状の試薬等容器 16bを周方向に複数配列して搭載している。各試薬 等容器 16bには、種々の試薬等が貯留されている。例えば、細胞を培養するために 必要な培地を構成する MEM(Minimal Essential Medium：最小必須培地)または DM EM (Dulbecco's Modified Eagle Medium)、 FBS (Fetal Bovine Serum :ゥシ胎児血清 )ゃヒト血清のような血清、培養容器 3内の細胞を剥離させるトリプシンのような蛋白質 分解酵素や、培養に際して細胞を成長させるサイト力インのような成長因子、細胞を 分化させるデキサメタゾンのような分化誘導因子、ペニシリン系抗生物質のような抗 生剤、エストロゲン等のホルモン剤や、ビタミン等の栄養剤が貯留されている。
[0040] 試薬等供給装置 16のケーシングの上面には、分注ロボット 13が電動ピペット 12先 端のチップ 14を揷入する揷入口 16cが設けられている。この揷入口 16cは、前記分 注ロボット 13の動作範囲内に配置されている。また、各試薬等容器 16bは、その上面 に、前記挿入口 16cに一致する位置に配置される開口部（図示略）を備えている。こ れにより、テーブル 16aを回転させて試薬等容器 16bの開口部をケーシングの挿入 口 16cの鉛直下方に配置することで、分注ロボット 13が、電動ピペット 12先端のチッ プ 14を上方から試薬等容器 16b内へ挿入して、内部に貯留されている試薬等を吸 引することができるようになつている。試薬等供給装置 16と、分注ロボット 13とを 2台 ずつ設けているのは、検体に共通のトリプシンのような薬液と、検体に固有の血清の ような液体とを分離して取り扱うようにしているためである。
[0041] 試薬等供給装置 16の上方には、図 7に示されるように、上記と同様のシート部材 40 、シート供給装置 32およびシート回収装置 33が備えられている。シート部材 40には 、前記ケーシングの揷入口 16cの上方に配される孔 41が設けられている。分注ロボッ ト 13は、この孔 41に電動ピペット 12先端のチップ 14を貫通させて揷入口 16cに揷入 させることにより、ケーシング内部の試薬等を吸引することができるようになつている。
[0042] 前記顕微鏡 17は、培養工程の途中、あるいは、培地交換の際に、培養容器 3内の 細胞数を計数する場合などに使用されるようになっている。顕微鏡 17の XYステージ や作動距離調整、倍率の変更等は全て遠隔操作により行うことができるように構成さ れている。第 2空間 S2の外方に向けて接眼レンズを配置しておくことにより、自動培 養装置 1の外部から培養容器 3内の細胞の状態を目視できるようにしてもよい。
[0043] 前記貯留タンク 18は、例えば、全ての検体に共通して使用できる MEMや PBS (リ ン酸緩衝化食塩水)等を貯留しておき、必要に応じて試薬等供給装置 16内の試薬 等容器 16b内に供給するようになっている。また、貯留タンク 18には、廃液タンクとし て、培地交換の際に排出される廃培地等を貯留するものもある。
[0044] 前記水平移動機構 19は、直線移動機構により水平方向に移動可能なスライダ 20 を備えている。スライダ 20上には前記シェ一力 21が搭載されており、シェ一力 21に 搭載された培養容器 3を、コンベア 9から分注ロボット 13の動作範囲まで移動させるこ とができるようになつている。
[0045] 水平移動機構 19のスライダ 20は、図 8に示されるように、水平移動機構本体 42の 上面を覆う天板 43を抱き込むようにして、側面に設けられたスリット 44を通して水平 移動機構本体 42内部のボールネジゃリニアガイドのような直線移動機構（図示略）に 接続されている。水平移動機構 19の天板 43とスライダ 20との間の隙間には、帯状の シート部材 45が貫通させられて、水平移動機構本体 42の長手方向に沿って天板 43 上面を覆うように配置されている。シート部材 45は、その両端に配される上記と同様 のシート供給装置 32とシート回収装置 33とにおいてロール状に巻かれている。
[0046] 前記シヱ一力 21は、コンベア 9上のトレィ 7内から移載された培養容器 3を搭載して 保持する保持機構（図示略)を備えるとともに、該培養容器 3に振動を付与する加振 装置（図示略)を備えている。加振装置は、例えば、培養容器 3を所定の角度範囲で 往復揺動させる装置である。なお、加振装置として、超音波振動をカ卩える装置や、水 平方向の振動を加える装置を採用してもよい。
本実施形態に係る自動培養装置 1の各種装置には、図示しない制御装置が接続さ れている。制御装置は、各工程の順序や動作タイミング等を制御するとともに、動作 履歴等を記録保存するようになっている。
[0047] このように構成された本実施形態に係る培養処理装置 30および自動培養装置 1の 作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る自動培養装置 1を用いて、細胞を培養するには、まず、患者から 採取された骨髄液を遠心分離容器 (図示略）に入れた状態で遠心分離機 11に投入 する。この工程は、作業者が行ってもよぐまた、ハンドリングロボット 10に行わせても よい。これにより、遠心分離機 11の作動により、骨髄液中から比重の重い骨髄細胞 が集められる。
[0048] 集められた骨髄細胞は、ハンドリングロボット 10により、培養容器 3に投入される。こ のとき、コンベア 9の作動により、トレイ 7に載せた 10個の空の培養容器 3が、第 1空間 S1から第 2空間 S2に差し出されている。ハンドリングロボット 10は、差し出された培養 容器 3の内の 2個の蓋体 3bを開けた後に、把持ハンド 10aを作動させてこれを把持し てすることにより、シヱ一力 21上に移載する。なお、蓋体 3bを開けるロボットを別途設 けてもよレ、。これにより処理直前に蓋体 3bを開けることができ、容器本体 3a内に異物 が入る確率を低減することができる。
[0049] チップ供給装置 15が移動機構 15bを作動させることにより、未使用のチップ 14をハ ンドリングロボット 10の動作範囲内に配すると、ハンドリングロボット 10は、チップ供給 装置 15から未使用のチップ 14を受け取って電動ピペットの先端に取り付ける。
この状態で、ハンドリングロボット 10を作動させて、電動ピペット先端のチップ 14を 遠心分離機 11内に集められた骨髄細胞に接触させる。そして、電動ピペットを作動 させることにより、チップ 14内に骨髄細胞を吸引する。吸引された骨髄細胞はハンドリ ングロボット 10を作動させることにより、シヱ一力 21上に蓋体 3bを開けて移載されて レ、る培養容器 3内に投入される。
骨髄細胞を培養容器 3内に投入し終わると、ハンドリングロボット 10は、チップ回収 部までチップ 14を搬送してチップ 14を取り外す。
[0050] この場合において、ハンドリングロボット 10による遠心分離機 11から培養容器 3まで の骨髄細胞の搬送の間、骨髄細胞投入後の培養容器 3からチップ回収装置までの チップ 14の移動の間等に、チップ 14の先端から骨髄細胞を含んだ液体が落下した り、チップ 14から培養容器 3への投入時に飛沫となった液体が培養容器 3外に飛散 したりすることが考えられる。本実施形態に係る培養処理装置 30および自動培養装 置 1によれば、このようにして培養容器 3外に飛散した骨髄細胞を含む液体は、該培 養容器 3の下方に配置されている各種処理装置 11 , 15, 16, 19の上面に落下させ られる。
[0051] 本実施形態に係る培養処理装置 30によれば、各種処理装置、特に、遠心分離機 1 1、チップ供給装置 15、試薬等供給装置 16および水平移動機構 19の上面がシート 部材 31 , 38, 40, 45によって覆われているので、チップ 14や培養容器 3等から落下 した液体はシート部材 31 , 38, 40, 45に捕獲されることにより吸収され、各種処理装 置 11 , 15， 16， 19に付着することが防止される。また、シート供給装置 32およびシ ート回収装置 33が、定期的に作動させられることにより、液体が付着した使用済みの シート咅 B材 31， 38, 40, 45力 S卷さ取られ、新たなシート咅 M:才 31 , 38， 40， 45力 共給 される。したがって、液体が経時的に乾燥して粉体化することにより培養処理装置 30 内に浮遊することが防止される。
その結果、培養処理装置 30内の清掃作業の回数を減らすことができ、保守作業も 含めた培養処理の自動化率をさらに向上することができる。 [0052] 次に、骨髄細胞が投入された培養容器 3は、水平移動機構 19を作動させることによ り、シェ一力 21ごと水平移動させられ、各分注ロボット 13の動作範囲内に配置される 。分注ロボット 13は、チップ供給装置 15から受け取った未使用のチップ 14を先端に 取り付けた電動ピペット 12を作動させることにより、試薬等供給装置 16の試薬等容器 16b内から DMEMや血清、あるいは各種試薬を適量吸引した後に、培養容器 3の 上方まで搬送して培養容器 3内に注入する。血清や各試薬の吸引は、各試薬等の 吸引ごとにチップ供給装置 15から未使用のチップ 14に交換して行われる。これによ り、培養容器 3内においては、適正な培地内に骨髄細胞が混合された状態で存在す ることになる。なお、培地内において骨髄細胞を均一に分布させるために、シヱ一力 2 1を作動させて、培養容器 3ごと加振することにしてもよい。
[0053] この場合において、試薬等供給装置 16による各種試薬の培養容器 3内への注入 時や、シェ一力 21による加振時に培養容器 3内から細胞を含んだ液体が培養容器 3 外に飛散する可能性がある。本実施形態に係る培養処理装置 30および自動培養装 置 1によれば、培養容器 3の下方に配される各種処理装置 11, 15, 16, 19がシート 咅材 31 , 38, 40, 45ίこよって覆われてレヽるので、飛散した夜体をシート咅本才 31 , 38 , 40, 45によって捕獲し、定期的に回収することにより、細菌の増殖や乾燥による浮 遊を防止することができる。
[0054] そして、全ての処理を終えた培養容器 3は水平移動機構 19の作動により、ハンドリ ングロボット 10の動作範囲に戻される。ハンドリングロボット 10は、容器本体 3aに蓋 体 3bを被せた上で、培養容器 3をトレイ 7上に戻す。
トレイ 7上の全ての培養容器 3に対して所定の処理が行われた後に、コンベア 9を作 動させることにより、トレイ 7に載せられた培養容器 3が第 2空間 S2から第 1空間 S1の 中央空間 S12内に挿入される。
[0055] この状態で、搬送ロボット 5を作動させることにより、ハンド 5cによってトレイ 7を持ち 上げる。そして、トレイ 7を収容する培養室 4の前まで搬送したところで、当該培養室 4 の扉 4aを開き、搬送ロボット 5によって、空いているトレィ保持部材 4c上にトレィ 7を揷 入する。そして、再度、扉 4aを閉じることにより、培養室 4内の培養条件を一定に保持 して細胞の培養が行われることになる。なお、骨髄細胞投入や、 DMEM、血清、各 種試薬の投入や吸引の順序は適宜変更してもよいのは言うまでもない。
[0056] また、培地交換や容器交換の際にも、上記と同様にして、培養室 4外に配置されて レ、る搬送ロボット 5の作動により、培養室 4内の培養容器 3がトレイ 7ごと取り出され、第 1空間 S1から第 2空間 S2へ受け渡される。第 2空間 S2では、培養容器 3内にトリプシ ンが注入されて、培養容器 3内の細胞が剥離させられた状態で、ハンドリングロボット 10の作動によって遠心分離機 11内に投入され、間葉系幹細胞等の必要なもののみ が集められる。その他の処理工程は上記と同様である。
[0057] そして、複数回の培地交換や容器交換を介した所定期間にわたる培養工程を行う ことにより、間葉系幹細胞が十分な細胞数まで増殖させられることになる。十分な細 胞数に達したか否かは、ハンドリングロボット 10の作動により、間葉系幹細胞が底面 に付着した培養容器 3を顕微鏡 17まで搬送することにより、測定され、判断される。な お、トレイ 7上には、同一検体の培養容器 3が載置されていてもよいし、異なる検体の 培養容器 3が混在していてもよい。また、シェ一力 21上には同一検体の培養容器 3が 載置されてもょレ、し、異なる検体の培養容器 3が混在してレ、てもよレ、。
[0058] このようにして、本実施形態に係る自動培養装置 1により、患者から採取した骨髄液 力 十分な細胞数の間葉系幹細胞を自動的に培養することが可能となる。なお、十 分な間葉系幹細胞が得られた後には、培養容器 3内にリン酸カルシウムのような生体 組織補填材およびデキサメタゾンのような分化誘導因子を投入して、再度培養工程 を継続することにより、生体の欠損部に補填可能な、生体組織補填体を製造すること にしてもよい。
[0059] この場合において、本実施形態に係る自動培養装置 1によれば、培養室 4内に、培 養容器 3を取り出すための機構部が存在しなレ、。すなわち、培養室 4内には、トレイ 7 を載置した状態に支持するトレイ保持部材 4cが設けられているのみであり、培養容 器 3を取り出すための機構部は全て培養室 4外に配置された搬送ロボット 5に集約さ れている。そして、搬送ロボット 5は、トレイ 7の出し入れ作業が行われた後には、培養 室 4の扉 4aの外側に完全に退避することができるようになってレ、る。
[0060] したがって、扉 4aが閉じられた状態では、培養室 4内に機構部が存在せず、機構 部の作動によって発生するような塵埃の発生は全く存在しない。また、培養室 4内は 、温度 37 ± 0. 5°C、湿度 100%および CO濃度 5%等に維持されるが、機構部が存
2
在しないために、このような環境下においても、腐食等の問題が生ずることがない。ま た、扉 4aが開かれた状態においても、培養室 4内に挿入されるのは搬送ロボット 5の ハンド 5c先端のみであり、実質的に回転機構ゃ摺動機構が培養室 4内に入ることは ない。したがって、培養室 4内への塵埃の侵入が抑制され、培養室 4内部の清浄度を 高めること力できる。
なお、培養室 4は COインキュベータ、マルチガスインキュベータ、インキュベータ、
2
保冷庫等のように、培養に利用されるものあるいはその組合せで構成されていてもよ レ、。
[0061] さらに、本実施形態に係る自動培養装置 1は、搬送ロボット 5の設置されている中央 空間 S12の上部に、空気清浄部 6を備えているので、搬送ロボット 5の存在する中央 空間 S12内も常に清浄度が維持されている。したがって、培養室 4の扉 4aが開かれ ときにも、培養室 4内に塵埃が流入することを最小限に抑えることが可能となる。 したがって、本実施形態に係る自動培養装置 1によれば、培養中の細胞が塵埃等 によって汚染される可能性を低減し、健全な細胞を培養することができるという効果 力 sある。
[0062] なお、この発明は、上記実施形態に示した構成に限定されるものではない。すなわ ち、培養室 4の形状や数、搬送ロボット 5、ハンドリングロボット 10および分注ロボット 1 3の形態や数、各種装置の形態や数等は、何ら限定されることなぐ適用条件に合わ せて任意に設定することができる。
また、成長因子としては、サイト力インの他に、例えば、濃縮血小板、 BMP, EGF、 FGF、 TGF- β、 IGF、 PDGF、 VEGF、 HGFやこれらを複合させたもの等の成長 に寄与する物質を採用することにしてもよい。また、抗生剤としては、ペニシリン系抗 生物質の他、セフエム系、マクロライド系、テトラサイクリン系、ホスホマイシン系、ァミノ グリコシド系、ニューキノロン系等任意の抗生物質を採用することができる。
[0063] また、生体組織補填材としては、リン酸カルシウムに代えて、生体組織に親和性の ある材料であれば任意のものでよぐ生体吸収性の材料であればさらに好ましい。特 に、生体適合性を有する多孔性のセラミックスや、コラーゲン、ポリ乳酸、ポリグリコー ル酸、ヒアルロン酸、またはこれらの組合せを用いてもよレ、。また、チタンの様な金属 であってもよい。また、生体組織補填材は、顆粒状でもブロック状でもよい。
[0064] また、本実施形態に係る培養処理装置 30および自動培養装置 1におレ、ては、シー ト部材 31， 38， 40, 45により、遠心分離機 11、チップ供給装置 15、試薬等供給装 置 16および水平移動機構 19の上面を被覆することとしたが、これに限定されるもの ではなぐ他の処理装置、例えば、培養容器 3を載置するシエー力 21の載置台 46、 顕微鏡 17の X— Yステージ等の上面を上記と同様のシート部材によって被覆すること にしてもよレ、。また、シート供給装置 32およびシート回収装置 33として、ロール状に 卷く方式のものを採用した力 折り畳まれたシート部材 31， 38, 40， 45を展開しなが ら供給し、あるいは、卷き取ることなく回収容器（図示略）内に回収してもよい。また、 チップ 14を揷入可能な孔 36, 39， 41をシート部材に設けておき、その孔 36， 39, 4 1を処理装置 11 , 15, 16に設けた揷入口 l la， 16c等に一致させることとした力 こ れに代えて、シート部材 31, 38, 40, 45を電動ピペット 12等によって貫通可能に構 成しておき、電動ピペット 12等によって任意の場所に孔を開けながらチップ交換や試 薬等の吸引を行うことにしてもよい。
[0065] さらに、図 9に示されるように、エチルアルコールのような消毒液 Aをシート部材 31 , 38, 40， 45に含浸させる消毒液供給装置 47を設けてもよい。この消毒液供給装置 4 7は、消毒液 Aを貯留するリザーバタンク 48と、該リザーバタンク 48の出口配管 49に 設けられ、シート部材 31 , 38, 40, 45に接触させられるスポンジ部材 50とを備えて いる。これにより、リザーバタンク 48内の消毒液 Aがスポンジ部材 50を介して徐々に 浸み出し、シート咅 才 31, 38, 40, 45に含浸させられるようになってレヽる。このように 構成することによって、培養容器 3内から飛散した細胞を含む液体がシート部材 31， 38, 40， 45に捕獲されても、消毒液 Aによって消毒されることにより細菌が増殖する ことを防止できるという利点がある。
[0066] また、水平移動機構 19として水平移動機構本体 42に対してスライダ 20を移動させ る構造のものを用いて説明したが、水平移動機構本体 42上を移動させられるシート 部材 45自体に培養容器 3を載置してコンベアのように使用してもよい。この場合には 、培養容器 3がシート部材 45に対して位置決めされないことにより位置ずれを生ずる ことが考えられるので、カメラのような位置検出装置（図示略）によって培養容器 3の 位置を確認すればよい。
[0067] また、シート部材 31, 38, 40, 45によって被覆する箇所は、培養処理装置 30内に 限られず、第 1空間 S1内の種々の装置を被覆することにしてもよい。
さらに、消毒液供給装置 47に代えて、シート部材 31 , 38， 40， 45自体を抗菌作用 を有するものにしてもよレ、。このようにすることで、消毒液供給装置 47と同様に細菌の 繁殖等を防止することができるとともに、消毒液 Aの補給を不要として、さらに自動化 率を向上することができる。
[0068] また、図 10および図 11に示されるように、水平移動機構 42により移動させられるシ エー力 21の載置台 46上に、培養容器 3を搭載するトレィ部材 51を着脱可能に固定 することにしてもよレ、。
図 10は、区画壁 133, 134によって、培養処理装置 30の第 2空間 S2を、上下 3つ の空 Γ S21 , S221, S222に区画した ί列を示してレヽる。空 ΓΒ S21ま、培養容器に対 して処理が行われる空間であって、高い清浄度に維持されている。空間 S221は主と して機構部、チップ供給装置 15および試薬等供給装置 16が配置される空間である
[0069] 空間 S222には、遠心分離機 11、貯留タンク 18、チップ回収部 131の廃棄容器 13 9、および排気ファン 141が配置されている。排気ファン 141の出口には ΗΕΡΑフィ ルタのようなフィルタ 142が設けられ、排気される空気を清浄にするようになつている 。空気清浄機 132から下降する空間 S21内の気流は、排気ファン 141により吸引さ れて通気口 138, 143を介して空間 S222に導力れ、排気ファン 141によって外部に 排気されるようになっている。
[0070] 符号 135は、載置台 46を空間 S21において移動させるために、載置台 46を空間 S 221内の水平移動機構 19に連結するための長孔であり、符号 136は、空間 S221に 配置されたチップ供給装置 15から空間 S21内にチップ 14を取り出すための貫通孔 であり、符号 137は、使用済みのチップ 14を廃棄するための廃棄口である。
[0071] この場合に、トレィ部材 51を使い捨て可能とするように、未使用のトレィ部材 51を供 給するトレイ供給部 52と、使用済みのトレィ部材 51を回収するトレイ回収部 53とを設 け、移載ロボット 54 (トレイ供給装置、トレイ回収装置）によって、トレイ供給部 52から 載置台 46上に、または、載置台 46からトレィ回収部 53へと移動させることとすればよ レ、。
[0072] トレィ部材 51は、例えば、滅菌処理された平板部材であって、その上面に、培養容 器 3を嵌合させる凹部（固定部） 51aを備えるとともに、縁部全周にわたって立ち上が る周壁 51bとを備えている。また、下面には、トレイ供給部 52に積み重ねられた状態 においても、移載ロボット 54によって取り上げることを可能とするように、対向する 2辺 に沿って、下側に隣接する他のトレィ部材 51または床との間に隙間を形成する段部 51cが設けられている。また、下面には、前記シヱ一力 21の載置部 46に対してトレイ 部材 51を固定する固定部（図示略）が設けられている。
[0073] 前記移載ロボット 54は、例えば、搬送ロボット 5と同様に、多関節ロボットであって、 先端にフォーク状のハンド 55を備えている。移載ロボット 54は、多関節を自在に回転 させてハンド 55をトレイ供給部 52の各トレィ部材 51に位置合わせし、フォーク状のハ ンド 55の先端部をトレィ部材 51に設けた段部 51cに挿入して持ち上げることにより、 トレィ部材 51を搬送することができるようになつている。
[0074] このように構成することにより、培養容器 3に対する培地交換や攪拌等の処理が行 われる載置台 46上において、培地の供給や攪拌等の際に、培養容器 3の上部開口 力 外部に飛び出した内部の検体や培地等力 直下のトレィ部材 51によって受け止 められることになる。したがって、培地や検体等の飛散する範囲を比較的狭いトレィ 部材 51の範囲内にとどめて、広範にわたって飛散することを防止できる。そして、トレ ィ部材 51を交換するだけで、培養処理装置内部の空間 S 2を清浄な状態に維持する こと力 Sできる。
[0075] また、上記トレィ部材 51には、全周にわたって立ち上がる周壁 51bが設けられてい るので、仮に多量の培地等が培養容器 3からトレィ部材 51上に漏れたとしても、周壁 51bによって堰き止められることにより、それ以上外側に漏洩することが防止されるこ とになる。
また、上記トレィ部材 51には、培養容器 3を嵌合させる凹部 51aが設けられている ので、水平移動機構 19による移動の際、あるいはシェ一力 21の作動による振動の際 、あるいは、培地交換等において培養容器 3が傾斜させられる際等に、トレィ部材 51 に対して培養容器 3の位置がずれることを防止することができる。
[0076] なお、上記実施形態においては、トレイ供給部 52に積み重ねられた各トレィ部材 5 1に対して、移載ロボット 54の作動によってハンド 55を位置合わせして取り上げること としたが、これに代えて、トレイ供給部 52側にパネで押し上げる機構等を設けておき 、常に一定の高さ位置においてハンド 55に供給するようにしてもよい。
[0077] また、図 12に示されるように、トレイ供給部 52に積み重ねられたトレィ部材 51の上 方を覆うカバー 56を配置することにしてもよい。これにより、トレイ供給部 52に待機し ているトレィ部材 51に浮遊してきた塵埃等が落下して付着することを防止できる。 また、上記トレィ部材 51においては、培養容器 3を嵌合させる凹部 51aを設けたが 、これに代えて、図 13に示されるように、培養容器 3の側面に密着させられるピン 57 ( 固定部）を複数設けてぉレ、てもよレ、。
[0078] また、単一の移載ロボット 54の単一のハンド 55によって未使用のトレィ部材 51の供 給と使用済みのトレィ部材 51の回収とを行うこととしたが、これに代えて、供給用と回 収用とでハンドを分けることにしてもよぐ供給用の移載ロボットと回収用の移載ロボッ トとを別個に設けることにしてもよい。これにより、さらに確実に他種検体間の混入を 防止することが可能となる。

Claims

請求の範囲
[I] 検体を収容した培養容器の蓋を開けて培養容器内部の検体に対して所定の処理 を施す処理装置を収容した処理室を備え、培養容器より下方に配される前記処理装 置の上面を被覆するシート部材を備える培養処理装置。
[2] 帯状の前記シート部材をロール状に卷いてなる供給ロールと、該供給ロールからシ 一ト部材を繰り出すシート供給装置と、使用済みのシート部材を回収するシート回収 装置とを備える請求項 1に記載の培養処理装置。
[3] 前記シート回収装置が、前記シート部材をロール状に卷き取る卷取り装置を備える 請求項 2に記載の培養処理装置。
[4] 前記シート部材が液体を吸収可能な材質力 なる請求項 2に記載の培養処理装置
[5] 前記シート部材に消毒液を含浸させる消毒液供給装置が備えられている請求項 1 に記載の培養処理装置。
[6] 前記シート部材が抗菌作用を有する材質からなる請求項 1に記載の培養処理装置
[7] 検体を収容した培養容器の蓋を開けて培養容器内部の検体に対して所定の処理 を施す際に培養容器を載置する載置台上に、トレィ部材を供給するトレイ供給装置 を備える請求項 1に記載の培養処理装置。
[8] 培養容器内部の検体に対する処理が終了し、培養容器がトレィ部材上から除去さ れた後に、使用済みのトレィ部材を回収するトレイ回収装置を備える請求項 7に記載 の培養処理装置。
[9] 前記トレィ部材に、該トレイ部材に培養容器を固定する固定部が設けられている請 求項 7に記載の培養処理装置。
[10] 前記トレィ部材に、培養容器が載置されたときに培養容器を取り囲む周壁が設けら れている請求項 7に記載の培養処理装置。
[II] 検体を収容した培養容器を出し入れ可能に収容する培養室と、該培養室の外部に 配置され培養容器の蓋を開けて培養容器内部の検体に対して所定の処理を施す処 理装置を収容した処理室と、これら処理室と培養室との間で培養容器を搬送する搬 送機構とを備え、
前記処理室または培養室の少なくともいずれかに、培養容器より下方に配される前 記処理装置の上面を被覆するシート部材を備える自動培養装置。
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