WO2015108027A1 - 連結ボックスおよびこれを備えた細胞培養システム - Google Patents

連結ボックスおよびこれを備えた細胞培養システム Download PDF

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WO2015108027A1
WO2015108027A1 PCT/JP2015/050629 JP2015050629W WO2015108027A1 WO 2015108027 A1 WO2015108027 A1 WO 2015108027A1 JP 2015050629 W JP2015050629 W JP 2015050629W WO 2015108027 A1 WO2015108027 A1 WO 2015108027A1
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WO
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unit
opening
connection box
incubator
isolator
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/050629
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
利一 矢野
章博 太田
頼雄 高橋
Original Assignee
パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2015557829A priority Critical patent/JP6190474B2/ja
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M37/00Means for sterilizing, maintaining sterile conditions or avoiding chemical or biological contamination

Definitions

  • the present invention relates to a connection box provided between an incubator and an isolator and a cell culture system provided with the connection box.
  • Patent Document 1 discloses a culture facility in which a relay chamber is provided between a culture chamber (incubator) having a cell culture space and a treatment chamber (isolator) in which a treatment person performs pretreatment via a glove. Is disclosed.
  • a container received from the processing chamber can be transferred to the culture chamber by the transfer robot installed in the relay chamber moving in the relay chamber.
  • the conventional culture equipment has the following problems.
  • the transfer of containers and incubators between pass boxes that transfer between each room and the outside of the culture facility is performed via an airtight door, thereby suppressing the occurrence of contamination. is doing.
  • the transfer robot transfers the container etc. while moving along a predetermined flow line in the relay chamber, the occurrence of contamination due to foreign matters generated from the inside of the transfer robot (for example, the drive part) is prevented. It is hard to say that sufficient contamination management is in place to prevent this. That is, in an incubator having a culture space for culturing cells and an isolator having a sterile space for pretreating cells, it is necessary to strictly manage contamination at the start of operation.
  • connection box capable of more strictly managing contamination such as foreign matter and bacteria than before, and a cell culture system including the connection box.
  • the connection box according to the first invention includes a casing, a first opening, a second opening, a transport unit, and a drive unit.
  • the first opening is formed on the first surface of the housing.
  • the second opening is formed on the second surface of the casing.
  • the transport unit is disposed in the housing unit, has a placement surface on which the article to be transported is placed, and delivers the article through the first opening and the second opening.
  • the drive unit drives the transport unit, and at least a member provided in the housing unit is sealed.
  • a transport unit that transports articles is provided via a first opening formed in the first surface of the housing unit and a second opening formed in the second surface.
  • the drive part which drives a conveyance part has the sealing process of the member provided in the housing
  • the article includes, for example, a container into which cells are introduced.
  • the driving unit that drives the conveying unit that conveys the article through the first opening and the second opening for example, the driving part of the driving unit that performs rotational movement or reciprocating movement is sealed by an oil seal or the like Has been.
  • the drive part which drives a conveyance part may be arrange
  • the conveyance unit when it is confirmed that the contamination is not sufficiently generated at the start of the operation of the connection box, the conveyance unit repeatedly conveys the article through the first opening and the second opening by a predetermined operation.
  • the conveyance unit it is possible to prevent the generation of foreign matters or the like that cause contamination from a part of the drive unit by the repetitive operation of the transport unit.
  • connection box which concerns on 2nd invention is a connection box which concerns on 1st invention, Comprising: It is provided between the incubator and the isolator.
  • the first surface is a surface adjacent to the isolator.
  • the second surface is a surface adjacent to the incubator.
  • the transport unit delivers articles between the incubator and the isolator.
  • a transport unit that transports articles between the isolator and the incubator is provided via a first opening formed on the isolator side and a second opening formed on the incubator side.
  • the drive part which drives a conveyance part has the sealing process of the member provided in the housing
  • the article includes, for example, a container into which cells are introduced.
  • the drive unit that drives the transport unit that transports the article between the isolator and the incubator for example, the drive part of the drive unit that performs a rotational motion or a reciprocating motion is sealed by an oil seal or the like.
  • the drive part which drives a conveyance part may be arrange
  • a connection box according to a third aspect of the present invention is the connection box according to the second aspect of the present invention, wherein the drive unit is disposed inside the housing unit and outside the housing unit. And an external drive unit including a non-seal member that is not sealed.
  • a part of the drive unit that drives the transport unit that transports the article between the isolator and the incubator is a non-sealing member and is provided outside the housing unit.
  • the non-seal member is disposed outside the housing unit, so that foreign matter generated from the non-seal member is connected. It can prevent mixing in the housing
  • connection box which concerns on 4th invention is a connection box which concerns on 3rd invention, Comprising:
  • An internal drive part drives a conveyance part by rotational motion.
  • an internal drive unit provided inside the housing unit drives the transport unit by a rotational motion.
  • connection box which concerns on 5th invention is a connection box which concerns on 3rd or 4th invention, Comprising:
  • the external drive part is arrange
  • the external drive unit provided outside the housing unit is arranged along a substantially vertical direction.
  • the transport unit maintains the posture along which the placement surface is substantially horizontal, Articles are conveyed between the incubator and the isolator.
  • the container mounting surface of the transport unit is maintained between the incubator and the isolator while maintaining the posture along the substantially horizontal direction.
  • the article is conveyed.
  • connection box which concerns on 7th invention is a connection box which concerns on 6th invention, Comprising:
  • the conveyance part has a parallel link mechanism.
  • a parallel link mechanism is employed as a mechanism for maintaining the substantially horizontal posture of the mounting surface of the transport unit described above.
  • a connection box according to an eighth aspect of the present invention is the connection box according to any one of the first to seventh aspects of the present invention, wherein the transport unit is in the vicinity of the first opening on the isolator side or the second opening on the incubator side. In the vicinity of the part, there is a rotating shaft arranged along a substantially vertical direction, and a rotating mechanism for rotating the mounting surface around the rotating shaft.
  • a mechanism for moving an article (mounting surface) further to the isolator side in a state where the transport unit has moved near the first opening on the isolator side or near the second opening on the incubator side in the connection box As the rotation mechanism, a rotation mechanism that rotates around a rotation axis provided along a substantially vertical direction is used. As a result, it is possible to transport the article to the isolator side or the incubator side using a rotational movement that is less likely to generate foreign matters or the like compared to the reciprocating movement, so that the delivery of the article can be performed while preventing the occurrence of contamination. It can be performed more smoothly. Further, by using the rotation mechanism, when the article is handled on the isolator side and the incubator side, both the articles face the same surface with respect to the worker or the working robot. Thereby, delivery of goods can be performed more smoothly.
  • a connection box according to a ninth aspect is the connection box according to any one of the first to eighth aspects, wherein the drive unit is sealed with an oil seal.
  • an oil seal is employed as the sealing process.
  • production of the foreign material which arises from a drive part can be prevented by a simple sealing process.
  • a connection box according to a tenth invention is the connection box according to any one of the first to ninth inventions, provided in at least one of the first opening and the second opening, and an opening portion.
  • a shutter mechanism for opening and closing is provided in at least one of the first opening and the second opening, and an opening portion.
  • a shutter mechanism for opening and closing there is provided a shutter mechanism for opening and closing a first opening provided on the incubator side in the housing part or a second opening provided on the isolator side.
  • a connection box according to an eleventh aspect of the present invention is the connection box according to the tenth aspect of the present invention, in which the shutter mechanism has a shutter drive part provided outside the housing part.
  • a shutter drive unit provided outside the housing unit is used as the drive unit of the shutter mechanism described above.
  • the shutter drive unit that opens and closes the reciprocating shutter is provided outside the housing unit, so that even if foreign matter or the like is generated from the shutter drive unit, the inside of the connection box is not affected. .
  • a linking box according to a twelfth invention is the linking box according to the eleventh invention, wherein the shutter driving unit opens and closes the opening portion along a substantially vertical direction.
  • the opening part of a 1st opening part and a 2nd opening part is opened and closed by driving the shutter mechanism opened and closed by a shutter drive part along a substantially vertical direction.
  • a linking box according to a thirteenth invention includes a housing, a first opening, a second opening, a transport mechanism, a transport mechanism driving unit, a transport driving force transmitting unit, and a seal unit.
  • the first opening is formed on the first surface of the housing.
  • the second opening is formed on the second surface of the casing.
  • the transport mechanism is disposed in the internal space of the housing unit, has a placement surface on which the transported article is placed, and delivers the article through the first opening and the second opening. I do.
  • the transport mechanism driving unit is installed in an external space of the housing unit and drives the transport mechanism.
  • the conveyance driving force transmission unit transmits a driving force from the conveyance mechanism driving unit to the conveyance mechanism.
  • the seal part is provided in the conveyance driving force transmission part, and seals the internal space and the external space of the housing part.
  • a connection box according to a fourteenth invention is the connection box according to the thirteenth invention, and is provided between the incubator and the isolator.
  • the first surface is a surface adjacent to the isolator.
  • the second surface is a surface adjacent to the incubator.
  • the transport unit delivers articles between the incubator and the isolator.
  • a connection box according to a fifteenth aspect of the present invention is the connection box according to the fourteenth aspect of the present invention, further comprising a shutter mechanism, a shutter mechanism drive unit, a shutter drive force transmission unit, and a seal unit.
  • the shutter mechanism is provided in at least one of the first opening and the second opening, and opens and closes the opening.
  • the shutter mechanism driving unit is installed in an external space of the housing unit and drives the shutter mechanism.
  • the shutter driving force transmission unit transmits the driving force from the shutter mechanism driving unit to the shutter mechanism.
  • the seal portion is provided in the shutter driving force transmission portion, and seals the internal space and the external space of the housing portion.
  • a connection box according to a sixteenth aspect of the present invention is the connection box according to the fifteenth aspect of the present invention, wherein the transport mechanism drive unit or the shutter mechanism drive unit is disposed such that the longitudinal direction thereof is substantially along the vertical direction.
  • a connection box according to a seventeenth aspect is the connection box according to the sixteenth aspect, wherein the transport mechanism driving unit or the shutter mechanism driving unit is a drive source that performs linear driving.
  • a connection box according to an eighteenth aspect of the present invention is the connection box according to the fourteenth aspect of the present invention, wherein the transport mechanism includes a rotating shaft drive unit that is provided in the internal space of the housing unit and is subjected to a sealing process.
  • a cell culture system comprises an incubator having a culture space for culturing cells, an isolator having a sterile space for treating cells cultured in the culture space of the incubator, and an incubator and an isolator.
  • a connection box according to any one of claims 1 to 16, which transports a container into which cells are introduced between an isolator and an incubator.
  • connection box and the cell culture system including the connection box according to the present invention it is possible to manage contamination more strictly than in the past.
  • FIG. 1 Schematic which shows the structure of the cell culture system containing the connection box which concerns on one Embodiment of this invention.
  • the side view which shows the structure of the connection box provided between the isolator and the incubator which are included in the cell culture system of FIG.
  • the side view which shows the structure of the conveyance mechanism contained in the connection box of FIG.
  • the front view which shows the structure of the shutter mechanism contained in the connection box of FIG.
  • a cell culture system 1 including a connection box 10 will be described as follows with reference to FIGS.
  • the front, back, right, left, top, bottom, etc. directions used in the following description are such that the connecting box 10 is arranged with the isolator 2 on the right hand and the incubator 3 on the left hand as shown in FIG. When viewing the state from the front, it corresponds to the front, back, right, left, top, bottom, etc. directions.
  • the cell culture system 1 according to the present embodiment is a system for culturing cells that have been pretreated in the sterile space S1, and as shown in FIG. 1, an isolator 2, an incubator 3, a connection box 10, It has.
  • the isolator 2 forms an aseptic space S1 isolated from the outside air, and pretreats the cells to be cultured in a state where an operator puts his hand in a glove (not shown).
  • the temperature of the sterile space S1 is controlled to be about 25 ° C. and low humidity.
  • the pretreatment performed in the isolator 2 is performed on the cells using a tool or container that has been sterilized in advance.
  • the incubator 3 forms therein a culture space S2 for culturing cells received from the isolator 2 via the connection box 10.
  • the temperature of the culture space S2 in the incubator 3 is controlled to be higher than the sterile space S1 (about 37 ° C.) and to be high humidity in order to promote cell culture.
  • connection box 10 is provided to deliver articles such as containers and various tools into which cells are introduced between the isolator 2 and the incubator 3, and as shown in FIG. 1, the connection between the isolator 2 and the incubator 3. It is installed between. Specifically, the connection box 10 delivers the cells pretreated in the sterile space S1 of the isolator 2 to the culture space S2 of the incubator 3 while maintaining the sterile condition.
  • the connection box 10 has air in one space in the aseptic space S1 in the isolator 2 having a temperature of about 25 ° C. and a low humidity and the culture space S2 in the incubator 3 having a temperature of about 37 ° C. and a high humidity.
  • the first shutter mechanism 50 and the second shutter mechanism 60 which will be described later, are blocked so as not to flow into the space.
  • the isolator 2 and the incubator 3 can be connected in a state of being interrupted via the connection box 10.
  • the high-humidity air on the incubator 3 side moves to the isolator 2 side, dew condensation occurs on the parts on the isolator 2 side, and water droplets etc. fall into the container into which the cells are introduced.
  • connection box 10 is a mechanism for delivering an article such as a container into which cells pretreated in the isolator 2 are introduced to the incubator 3 side while maintaining aseptic conditions.
  • the housing unit 11, the transport unit 20, the drive unit 30, a rotation mechanism (drive unit) 40, a first shutter mechanism 50, and a second shutter mechanism 60 are provided.
  • the casing 11 has a box shape, and includes a transport unit 20, a part of the drive unit 30, a rotation mechanism 40, a first shutter mechanism 50, and a first shutter mechanism 50. A part of the two shutter mechanism 60 is accommodated.
  • the housing part 11 includes a first opening 11a formed on a surface adjacent to the isolator 2 and the incubator 3 in order to deliver a container or the like in which cells are introduced from the isolator 2 to the incubator 3 side. And a second opening 11b formed in an adjacent surface. As shown in FIGS.
  • the first opening 11 a is formed on the surface of the housing 11 adjacent to the isolator 2, and is arranged so that the substantially rectangular opening is horizontally long. .
  • the first opening 11a is opened and closed by a second shutter mechanism 60 described later. Thereby, the aseptic space S1 in the isolator 2 and the space in the connection box 10 can be shut off.
  • the horizontal dimension is designed so that the table 21 and the mounting surface 21a can rotate on the isolator 2 side.
  • the vertical dimension is designed by the amount of vertical movement of the table 21 and the mounting surface 21a.
  • the second opening 11b is formed on the surface of the housing 11 adjacent to the incubator 3, that is, the surface facing the first opening 11a. It arrange
  • the second opening 11b is opened and closed by a first shutter mechanism 50 described later. Thereby, culture
  • the reason why the substantially rectangular opening is arranged vertically is that the table 21 and the mounting surface 21a are rotated on the isolator 2 side, and the shutter area on the incubator 3 side is as small as possible to prevent condensation. This is because the lateral dimension is suppressed in order to reduce the size.
  • the vertical dimension is designed by the amount of vertical movement of the table 21 and the mounting surface 21a.
  • the isolator 2 and the incubator 3 can be brought into communication with each other through the first opening portion 11 a and the second opening portion 11 b formed in the housing portion 11 of the connection box 10.
  • the 1st opening part 11a and the 2nd opening part 11b are provided with the 1st shutter mechanism 50 and the 2nd shutter mechanism 60, respectively, and can block adjacent spaces. For this reason, it is possible to prevent the aseptic space S1 on the isolator 2 side and the culture space S2 on the incubator 3 side from communicating with each other by closing at least one of the first shutter mechanism 50 and the second shutter mechanism 60. it can.
  • casing part 11 has the opening part 13 for inspection which can be opened and closed with the handle 12, as shown in FIG. 2 in the front in the state where both sides were sandwiched between the isolator 2 and the incubator 3. .
  • the inspection opening 13 is opened and closed using the handle 12 when cleaning the inside of the connection box 10 or during maintenance. Furthermore, as shown in FIG. 1 etc., the housing
  • the intake section 16 has an intake solenoid valve (not shown), a fan, a filter, and a decontamination gas decomposition catalyst inside, and regularly introduces clean air through the filter into the housing section 11. Thereby, generation
  • the filter of the intake section 16 is a HEPA filter, and the intake section 16 operates when both the first shutter mechanism 50 and the second shutter mechanism 60 are closed during the carrying operation. Then, clean air is introduced into the casing 11. Further, the solenoid valve is in a closed state except when the intake portion 16 is in the intake state, and maintains a state in which the inside of the casing portion 11 becomes a positive pressure with respect to the external atmosphere. Thereby, it can prevent that a foreign material mixes in the inside of the housing
  • the decontamination gas decomposition catalyst is provided in the intake section 16 so that the decontamination gas does not flow out to the external atmosphere in the unlikely event.
  • the exhaust unit 18 is provided with an exhaust solenoid valve (not shown), a fan, a filter, and a decontamination gas decomposition catalyst, and exhausts air in the housing unit 11 from the exhaust unit 18 to the outside.
  • the filter of the exhaust part 18 is a HEPA filter.
  • the exhaust unit 18 performs an exhaust operation in synchronization with the intake unit 16. Further, the solenoid valve is in a closed state except when the exhaust unit 18 is in an exhaust state, and maintains a state in which the inside of the casing unit 11 becomes a positive pressure with respect to the external atmosphere. Thereby, it can prevent that a foreign material mixes in the inside of the housing
  • the decontamination gas decomposition catalyst is provided in the exhaust portion so that the decontamination gas does not flow out to the external atmosphere in the unlikely event.
  • the solenoid valves of the intake section 16 and the exhaust section 18 are closed, and the first shutter mechanism 50 and the second shutter mechanism 60 are both opened in the first opening 11a and the second opening 11b. Is done.
  • a decontamination gas containing hydrogen peroxide or the like is generated from a decontamination gas generation device (not shown) in the isolator 2.
  • the generated decontamination gas is generated using two fans 17a and 17b installed above the first opening 11a and the second opening 11b in the connection box 10, as shown in FIGS. It is introduced into the connection box 10 and the incubator 3 by the air flow.
  • the decontamination gas generation device is mounted in the isolator 2 as an example, but the present invention is not limited to this.
  • a configuration in which the decontamination gas generation device is mounted only in the incubator 3, only in the connection box 10, or in the isolator 2, the incubator 3, and a plurality in the connection box may be used.
  • the decontamination operation in various combinations is achieved by opening and closing the necessary first opening 11a and second opening 11b by the first shutter mechanism 50 and the second shutter mechanism 60 depending on the combination. Can be done.
  • the transport unit 20 transfers articles such as a container containing cells passed through the first opening 11a and the second opening 11b described above from the isolator 2 side to the incubator 3 side. Alternatively, it is conveyed in the opposite direction.
  • the transport unit 20 includes a table 21 that holds articles to be transported. More specifically, the transport unit 20 receives, for example, a table 21 on which a container or the like into which cells pretreated in the aseptic space S1 of the isolator 2 is placed is placed near the first opening 11a. It conveys to the 2nd opening part 11b vicinity by the drive part 30 mentioned later.
  • the table 21 is provided in the upper part of the transport unit 20 and is a transporter for transporting articles, and as shown in FIG. 3, between the vicinity of the first opening 11a and the vicinity of the second opening 11b. , Reciprocating along the arcuate arrow A.
  • the table 21 has a placement surface 21a on which an article such as a container containing cells is placed.
  • the mounting surface 21a is arranged along a substantially horizontal direction, and always maintains a posture along the substantially horizontal direction during conveyance between the isolator 2 side and the incubator 3 side. Is done. As a result, when the table 21 is transported between the vicinity of the first opening 11a and the vicinity of the second opening 11b, cells and the like are spilled from the cell-containing container or the like placed on the table 21. This can be prevented.
  • the mechanism for maintaining the mounting surface 21a in the posture along the substantially horizontal direction during conveyance will be described together with the configuration of the drive unit 30 below.
  • the containers placed on the table 21 may be a plurality of containers stacked together on a tray or the like, for example. In the present embodiment, a tray 21b on which a container containing cells is placed is placed on the table 21, and the container containing cells is transported for each tray 21b.
  • the drive unit 30 is a mechanism that reciprocates the table 21 of the transport unit 20 between the first opening 11a on the isolator 2 side and the second opening 11b on the incubator 3 side.
  • the drive unit 30 includes an external drive unit 31 installed outside the housing unit 11 and a parallel link (internal drive unit) installed inside the housing unit 11. 32 and a shaft 33.
  • the external drive unit 31 includes a slide drive unit (external drive unit) 37 and an arm member 38 that rotates around the shaft 33 and transmits a rotational drive force to the shaft 33.
  • the external drive unit 31 is a drive source for driving the transport unit 20 and is provided outside the housing unit 11.
  • the external drive unit 31 transmits a rotational drive force to the shaft 33 by the slide drive unit 37 raising and lowering the end of the arm member 38.
  • the parallel link 32 is a mechanism for reciprocating the transport unit 20 between the first opening 11a on the isolator 2 side and the second opening 11b on the incubator 3 side, and supports the transport unit 20 from below.
  • Four link members 32a to 32d are provided.
  • the four link members 32a to 32d are attached so as to support the rotating mechanism 40 that rotates the conveying unit 20 from below, and as shown in FIG. 3, a flat plate-like member having a bent portion at a substantially central portion. It is.
  • the four link members 32a to 32d have their upper ends connected to the rotation shafts 35a and 35b and lower ends connected to the rotation shafts 36a and 36b. Thereby, the link members 32a to 32d are swung to the left and right in FIG.
  • the link members 32a to 32d are connected to the transport unit 20 and the rotation mechanism 40 around the rotation shafts 35a and 35b on the upper end side in conjunction with the swinging about the rotation shafts 36a and 36b on the lower end side. Rotate against.
  • the shaft 33 includes a shaft member 33a to which the rotational driving force from the external drive unit 31 is transmitted, and a shaft member 33b connected in series to the end of the shaft member 33a.
  • the shaft member 33 a is connected to the end of the arm member 38, and a rotational driving force is transmitted through the arm member 38 by the operation of the slide driving unit 37. Further, most of the shaft member 33 a is disposed outside the housing portion 11, and only a connection portion with the shaft member 33 b is disposed inside the housing portion 11.
  • the shaft member 33b is connected in series with the end of the shaft member 33a, and is sandwiched between the left link members 32a and 32b and the right link members 32c and 32d of the parallel link 32 as shown in FIG. Are arranged to be.
  • the shaft member 33 b transmits the rotational driving force transmitted from the shaft member 33 a to the parallel link 32. Further, the entire shaft member 33 b is disposed inside the housing portion 11.
  • the oil seal portions 34a and 34b are provided at both ends of the rotary shafts 35a and 35b and the rotary shafts 36a and 36b, and surround the rotary shafts 35a, 35b, 36a, and 36b and the outer periphery thereof.
  • the rotation shafts 35 a and 35 b are provided at the rotation center of the upper ends of the four link members 32 a to 32 d and below the rotation mechanism 40.
  • the both end portions of the rotary shafts 35a and 35b are sealed by oil seal portions 34a and 34a.
  • the rotation shafts 36 a and 36 b are the rotation centers of the lower ends of the four link members 32 a to 32 d, and one rotation shaft 36 a corresponds to the central axis of the shaft 33.
  • both end portions of the rotary shafts 36a and 36b are sealed by oil seal portions 34b and 34b.
  • the mounting surface 21a of the table 21 of the transport unit 20 takes an arcuate path between the isolator 2 side and the incubator 3 side. That is, by appropriately adjusting the rotation range of the drive unit 30, the article delivery height in the connection box 10 can be adjusted according to the article delivery height on the isolator 2 side and the incubator 3 side.
  • the arm member 38 is a plate-like member provided outside the housing unit 11, and has a first end connected to the shaft 33, and the second member on the opposite side. An end portion is connected to the slide drive unit 37.
  • the arm member 38 converts the driving force of the slide driving unit 37 into a rotational driving force and transmits it to the shaft 33 that drives the parallel link 32.
  • a slider-type slider drive unit has been described as an example of a drive source that performs linear motion, but the present invention is not limited to this.
  • Other types of drive sources such as a rod type, a table type, and an arm type may be used as long as the drive source performs a linear motion. (Rotating mechanism 40) As shown in FIG.
  • the rotating mechanism 40 rotates the table 21 in the vicinity of the first opening 11a on the isolator 2 side, thereby moving the table 21 to the outside of the first opening 11a. It is provided as a part.
  • the rotation mechanism 40 includes a rotation shaft 41 that serves as a central axis for rotating the table 21, a motor 42 that serves as a drive source for rotating the table 21, and an oil seal portion 43 that seals the periphery of the rotation shaft 41. is doing.
  • the rotation shaft 41 is arranged along a substantially vertical direction, and a portion protruding from the upper part of the main body of the rotation mechanism 40 is connected to the lower surface of the table 21 of the transport unit 20.
  • the rotating shaft 41 receives the rotational driving force of the motor 42 and rotates the table 21 along a substantially horizontal direction.
  • the motor 42 is a rotational drive source for rotating the table 21 of the transport unit 20 along a substantially horizontal direction.
  • the parallel link 32 swings and the table 21 of the transport unit 20 moves. In the state of moving to the isolator 2 side, the table 21 is rotated 180 degrees along the substantially horizontal direction.
  • the position of the table 21 can be made closer to the isolator 2 side, and when the container is handled on the isolator 2 side and the incubator 3 side, both the containers face the same surface with respect to the operator or the working robot. be able to. As a result, on the isolator 2 side, delivery of articles and the like placed on the table 21 can be performed more easily.
  • the opening area on the incubator 3 side can be reduced, and condensation occurring in the first shutter mechanism 50 can be suppressed. It becomes.
  • the table 21 may be rotated in the vicinity of the second opening 11b on the incubator 3 side, or may be rotated between the isolator 2 and the incubator 3.
  • the oil seal portion 43 is provided to seal a gap portion between the outer peripheral surface of the rotation shaft 41 and the main body of the rotation mechanism 40.
  • first shutter mechanism 50 and second shutter mechanism 60 are mechanisms for opening and closing the first opening 11a on the isolator 2 side and the second opening 11b on the incubator 3 side. It is provided to prevent air, moisture, etc. from moving between 2 and the incubator 3.
  • the first shutter mechanism 50 provided on the incubator 3 side employs a double bonding structure to prevent condensation, and is a downward slide type with a scraper.
  • the material exposed on the incubator 3 side is made of fluorine-based resin such as Teflon (registered trademark), and the material exposed on the connection box 10 side is made of stainless steel SUS304. These materials are selected from the viewpoint of resistance to hydrogen peroxide water on both sides.
  • the first shutter mechanism 50 is in contact with the housing metal on the incubator 3 side via a heat insulating means so as not to directly touch the metal.
  • the first shutter mechanism 50 is thermally insulated by a fluororesin. For this reason, it can suppress that dew condensation generate
  • the first shutter mechanism 50 that opens and closes the second opening 11b on the incubator 3 side has substantially the same configuration as the second shutter mechanism 60 that opens and closes the first opening 11a on the isolator 2 side. Therefore, in the following description, the configuration of the first shutter mechanism 50 that opens and closes the second opening 11b on the incubator 3 side will be described, and the second shutter mechanism 60 that opens and closes the first opening 11a by the actuator 61. The description of the configuration is omitted.
  • the first shutter mechanism 50 is a mechanism for closing and opening the second opening 11b on the incubator 3 side.
  • the actuator 51 is disposed on the outer side of the housing unit 11 and is mounted on the base unit 15 as a drive source that performs linear drive of the first shutter mechanism 50.
  • the actuator 51 opens and closes the second opening 11b by raising and lowering the base 52 and the shutter 55 from below.
  • the base portion 52 is connected to the end portion on the telescopic side of the actuator 51, and is connected to the shutter 55 via the drive link portions 53 a and 53 b.
  • the drive link portions 53a and 53b are projecting portions provided at the lower ends of the left and right side surfaces of the shutter 55, and are each formed of a set of two substantially cylindrical members.
  • the drive link portions 53 a and 53 a are provided such that their first ends are pivotable to the lower ends of the left and right side surfaces of the shutter 55, and the opposite second ends are the lower ends of the left and right side surfaces of the base portion 52. It is provided in a rotatable state. As shown in FIG. 5, the drive link portions 53 a and 53 a are inserted into the groove portions 54 a and 54 a of the left and right link guides 54 and 54 formed along the substantially vertical direction when the shutter 55 is opened. .
  • the shutter 55 moves to a part of the grooves 54a and 54a formed along the substantially horizontal direction.
  • the drive link portions 53b and 53b are provided at the upper ends of the left and right side surfaces of the shutter 55 in a rotatable state. As shown in FIG. 5, the drive link portions 53b and 53b are inserted into the groove portions 54b and 54b of the left and right link guides 54 and 54 formed along the substantially vertical direction when the shutter 55 is opened. .
  • the shutter 55 moves to a part of the grooves 54b and 54b formed along the substantially horizontal direction.
  • the pair of left and right link guides 54 and 54 are respectively provided on the left and right sides of the shutter 55, and have groove portions 54a and 54b into which drive link portions 53a and 53b provided on both side surfaces of the shutter 55 are inserted. Yes. That is, when the base portion 52 is driven up and down by the actuator 51, the drive link portions 53a and 53b provided on the left and right side surfaces of the base portion 52 are groove portions 54a and 54a formed in the pair of left and right link guides 54 and 54, respectively. The shutter 55 is moved along the line 54b, and the shutter 55 connected to the drive link parts 53a and 53b is moved.
  • the groove portions 54a, 54b are formed on the mutually opposing surfaces of the left and right link guides 54, 54 along the link guides 54, 54 arranged along the substantially vertical direction, respectively, as shown in FIG.
  • the upper end portion is formed along a substantially horizontal direction.
  • the groove 54a is formed in the lower half of the link guides 54, 54, and moves in a state where the lower drive link parts 53a, 53a are inserted.
  • the groove portion 54b is formed in the upper half of the link guides 54, 54, and moves in a state where the upper drive link portions 53b, 53b are inserted.
  • the shutter 55 is raised to a position covering the front of the second opening 11b, and then horizontally toward the housing 11 where the second opening 11b is formed. Can be guided to move.
  • the shutter 55 lifted and lowered from below by the actuator 51 via the base portion 52 and the drive link portions 53a, 53b is in the closed state as shown by the dotted line in FIG. 11b can be completely shielded.
  • the shutter 55 is a flat plate-like member having an area larger than that of the second opening 11b, and covers the entire second opening 11b or retracts from the second opening 11b. By doing so, the second opening 11b is opened and closed.
  • the shutter 55 is driven by an actuator 51 disposed below, and moves along a substantially vertical direction.
  • the seal portion 56 is provided to fill a gap between the surface of the housing portion 11 in which the second opening portion 11 b is formed and the plane of the shutter 55 that has shifted to the closed state. Yes.
  • the oil seal 57 seals a portion where a part of the actuator 51 enters the inside of the housing 11.
  • the actuators 51 and 61 serving as drive sources that perform the linear movement have been described by taking the slider type as an example, but the present invention is not limited to this.
  • Other types of drive sources such as a rod type, a table type, and an arm type may be used as long as the drive source performs a linear motion.
  • the interior of the housing 11 is used as a drive mechanism for moving the table 21 of the transport unit 20 between the first opening 11a on the isolator 2 side and the second opening 11b of the incubator 3.
  • a part of the drive unit 30 and a rotation mechanism 40 are provided.
  • a part of the drive unit 30 disposed inside the housing unit 11 is based on rotation including the rotation shafts 35a and 35b and the rotation shafts 36a and 36b of the four link members 32a to 32d of the parallel link 32.
  • a drive part is included.
  • the rotation mechanism 40 is a drive portion that rotates around the rotation shaft 41.
  • all the internal drive parts provided inside the housing part 11 are drive parts that are driven by rotation, and each of the drive parts is an oil seal part 34a, 34b and 43 are sealed. Thereby, it is possible to prevent foreign matter or the like generated in the drive part from falling into the housing part 11. As a result, it is possible to prevent the occurrence of contamination due to foreign matters or the like in the drive portion provided in the housing unit 11 and to manage contamination more strictly than in the past.
  • the sealed drive unit includes, for example, the structural material of the drive unit, the shaft member that operates relative to the structural material, and the structural material and the shaft that are held by the structural material and contact the shaft member. What is necessary is just to provide the sealing member (packing) which seals the clearance gap between members, and the bearing which is fixed to a structural material and guides the operation
  • the connection box 10 of the present embodiment as shown in FIG.
  • a rotating shaft 36a that rotates relative to the structural material, and an oil seal portion 34a that is held by the structural material and contacts the rotating shaft 36a.
  • the clearance gap between a structural material and the rotating shaft 36a is sealed by the oil seal part 34a.
  • a bearing (not shown) for guiding the rotating shaft 36a is disposed in a space sealed by the structural member of the drive unit and the oil seal portion 34a.
  • the rotation shafts 35a, 35b, and 36b may be configured similarly.
  • the exterior of the casing 11 is used as a drive mechanism for moving the table 21 of the transport unit 20 between the first opening 11a on the isolator 2 side and the second opening 11b of the incubator 3.
  • a part of the drive unit 30 is provided.
  • the part of the drive unit 30 disposed outside the housing unit 11 includes the external drive unit 31, the shaft member 33a, the arm member 38, and the like.
  • the drive portion is not subjected to a sealing process such as an oil seal.
  • connection box 10 of the present embodiment the drive portions of the first shutter mechanism 50 and the second shutter mechanism 60 that open and close the first opening portion 11a and the second opening portion 11b of the housing portion 11, that is, the actuator 51,
  • the peripheral mechanisms including 61 are also arranged outside the housing unit 11.
  • the actuators 51 and 61 that drive the first shutter mechanism 50 and the second shutter mechanism 60 are both mechanisms that drive the shutter 55 and the like by linear reciprocation.
  • the drive units (actuators 51 and 61) that are linearly reciprocated, which are likely to generate foreign matters, are also arranged outside the housing unit 11 as compared with the drive units that are rotated. It is possible to prevent the occurrence of nations and to carry out stricter contamination management than before.
  • the external drive units (external drive unit 31, actuators 51, 61, etc.) arranged outside the housing unit 11 are arranged in a vertically long direction along the vertical direction. Accordingly, the size of the connection box 10 in the width direction can be minimized by the external driving unit, and thus a more compact connection box 10 can be configured.
  • the connection box 10 of the present embodiment is provided between the isolator 2 and the incubator 3, and includes a housing part 11, a first opening part 11 a, a second opening part 11 b, A transport unit 20 and a drive unit 30 are provided.
  • the casing 11 has a box shape.
  • the first opening 11 a is formed on the surface of the housing 11 that is adjacent to the isolator 2.
  • the second opening 11b is formed on the surface adjacent to the incubator 3.
  • the conveyance part 20 is arrange
  • the article is transferred between the isolator 2 and the incubator 3.
  • the drive unit 30 drives the conveyance unit 20 and includes oil seal units 34a and 34b, an oil seal unit 43, and the like in which at least members provided in the housing unit 11 are sealed. is doing.
  • the article transport mechanism is not limited to the configuration of the above embodiment, and can be changed as appropriate.
  • the drive unit by the rotational motion is arranged inside the casing unit 11 of the connection box 10, and the drive units (actuators 51 and 61) by the linear motion of the first shutter mechanism 50 and the second shutter mechanism 60 and the like.
  • An example in which is arranged outside the housing unit 11 has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • stricter contamination management than in the past can be performed by applying a sealing process to a portion where foreign matter is likely to be generated in the drive unit due to the linear movement.
  • the drive portions (rotating shafts 35a, 35b, 36a, 36b and the rotating shaft 41, etc.) of the internal driving unit disposed inside the casing 11 are sealed by the oil seal portions 34a, 34b, 43.
  • the sealing process applied to the drive portion of the internal drive unit is not limited to the oil seal, and other packing (O-ring or the like) may be used.
  • O-ring packing
  • connection box of the present invention has the effect of being able to carry out stricter contamination management than before, and thus can be widely applied to connection boxes that connect spaces that require contamination management. is there.

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Abstract

 連結ボックス(10)は、インキュベータ(3)とアイソレータ(2)との間に設けられており、筐体部(11)と、第1開口部(11a)と、第2開口部(11b)と、搬送部(20)と、駆動部(30)と、を備えている。第1開口部(11a)は、筐体部(11)におけるアイソレータ(2)と隣接する側の面に形成されている。第2開口部(11b)は、インキュベータ(3)と隣接する側の面に形成されている。搬送部(20)は、筐体部(11)の中に配置されており、搬送される物品が載置される載置面(21a)を有しており、第1開口部(11a)および第2開口部(11b)を介して、インキュベータ(3)とアイソレータ(2)との間で物品の受け渡しを行う。駆動部(30)は、搬送部(20)を駆動するとともに、少なくとも筐体部(11)内に設けられた部材がシール処理されている。

Description

連結ボックスおよびこれを備えた細胞培養システム
 本発明は、インキュベータとアイソレータとの間に設けられる連結ボックスおよびこれを備えた細胞培養システムに関する。
 近年、細胞の培養空間を有するインキュベータと、インキュベータにおいて培養される細胞に対して所定の前処理等を実施するための無菌空間を有するアイソレータとの間に、細胞が導入された容器等を搬送するためのパスボックスが設けられた培養システムが採用されている。
 例えば、特許文献1には、細胞の培養空間を有する培養室(インキュベータ)と、処置者がグローブを介して前処理を行う処理室(アイソレータ)との間に、中継室が設けられた培養設備について開示されている。
 この培養設備では、中継室内に設置された搬送ロボットが中継室内を移動することで、例えば、処理室から受け取った容器を培養室へと受け渡すことができる。
特許第4200444号公報(平成20年10月17日登録)
 しかしながら、上記従来の培養設備では、以下に示すような問題点を有している。
 すなわち、上記公報に開示された培養設備では、各室および培養設備外部との受け渡しを行うパスボックス間の移動容器や培養器の受け渡しを気密ドアを介して行うことで、コンタミネーションの発生を抑制している。
 しかし、中継室内において、搬送ロボットが所定の動線に沿って移動しながら容器等の受け渡しを行っているため、搬送ロボットの内部(例えば、駆動部分等)から生じる異物等によるコンタミネーションの発生を防止できるように、十分なコンタミ管理が行われているとは言い難い。
 すなわち、細胞の培養を行う培養空間を有するインキュベータや、細胞に対して前処理等を行う無菌空間を有するアイソレータ内は、稼動開始時に厳密なコンタミネーションの管理が行われている必要がある。
 上記公報に開示された培養設備では、稼動開始時にはコンタミネーションが発生しないことが確認されていたとしても、搬送ロボットが所定の動線に沿って移動する間に生じるコンタミネーションの発生について考慮されておらず、厳密なコンタミネーションの管理を実施することは困難である。
 本発明の課題は、従来よりも厳密な異物や細菌等のコンタミネーションの管理を実施することが可能な連結ボックスおよびこれを備えた細胞培養システムを提供することにある。
 第1の発明に係る連結ボックスは、筐体部と、第1開口部と、第2開口部と、搬送部と、駆動部と、を備えている。第1開口部は、筐体部における第1の面に形成されている。第2開口部は、筐体部における第2の面に形成されている。搬送部は、筐体部の中に配置されており、搬送される物品が載置される載置面を有しており、第1開口部および第2開口部を介して、物品の受け渡しを行う。駆動部は、搬送部を駆動するとともに、少なくとも筐体部内に設けられた部材がシール処理されている。
 ここでは、筐体部の第1の面に形成された第1開口部と、第2の面に形成された第2開口部を介して、物品を搬送する搬送部を備えている。そして、搬送部を駆動する駆動部は、筐体部内に設けられた部材がシール処理されている。
 ここで、上記物品には、例えば、細胞が導入された容器等が含まれる。また、第1開口部および第2開口部を介して物品を搬送する搬送部を駆動する駆動部には、例えば、回転運動あるいは往復運動を行う駆動部の駆動部分が、オイルシール等によって封止されている。
 なお、搬送部を駆動する駆動部は、駆動部全体が筐体部の中に配置されていてもよいし、その一部が筐体部内に配置されていてもよい。
 これにより、連結ボックスの稼動開始時に十分にコンタミネーションが発生しないことが確認された状態から、搬送部が所定の動作によって、第1開口部および第2開口部を介して物品を繰り返し搬送した場合でも、搬送部の繰り返し動作等によって駆動部の一部から、コンタミネーションの原因となる異物等の発生を防止することができる。
 この結果、連結ボックスの筐体部内だけでなく、第1の面および第2の面に隣接配置された装置内へ、連結ボックス内で生じた異物が混入してしまうことを防止して、従来よりも厳密なコンタミネーション管理を実施することができる。
 第2の発明に係る連結ボックスは、第1の発明に係る連結ボックスであって、インキュベータとアイソレータとの間に設けられている。第1の面は、アイソレータと隣接する側の面である。第2の面は、インキュベータと隣接する側の面である。搬送部は、インキュベータとアイソレータとの間で物品の受け渡しを行う。
 ここでは、細胞の培養空間を有するインキュベータとインキュベータにおいて培養される細胞に対して所定の前処理等を実施するための無菌空間を有するアイソレータとの間に設けられた連結ボックスにおいて、筐体部のアイソレータ側に形成された第1開口部と、インキュベータ側に形成された第2開口部を介して、アイソレータとインキュベータとの間において物品を搬送する搬送部を備えている。そして、搬送部を駆動する駆動部は、筐体部内に設けられた部材がシール処理されている。
 ここで、上記物品には、例えば、細胞が導入された容器等が含まれる。また、アイソレータとインキュベータとの間において物品を搬送する搬送部を駆動する駆動部には、例えば、回転運動あるいは往復運動を行う駆動部の駆動部分が、オイルシール等によって封止されている。
 なお、搬送部を駆動する駆動部は、駆動部全体が筐体部の中に配置されていてもよいし、その一部が筐体部内に配置されていてもよい。
 これにより、連結ボックスの稼動開始時に十分にコンタミネーションが発生しないことが確認された状態から、搬送部が所定の動作によってアイソレータとインキュベータとの間において物品を繰り返し搬送した場合でも、搬送部の繰り返し動作等によって駆動部の一部から、コンタミネーションの原因となる異物等の発生を防止することができる。
 この結果、連結ボックスの筐体部内だけでなく、無菌空間を有するアイソレータ内、あるいは培養空間を有するインキュベータ内へ、連結ボックス内で生じた異物が混入してしまうことを防止して、従来よりも厳密なコンタミネーション管理を実施することができる。
 第3の発明に係る連結ボックスは、第2の発明に係る連結ボックスであって、駆動部は、筐体部の内部に配置された内部駆動部と、筐体部の外部に配置されており、シール処理されていない非シール部材を含む外部駆動部と、を有している。
 ここでは、アイソレータとインキュベータとの間において物品の搬送を行う搬送部を駆動する駆動部の一部が、非シール部材であって、筐体部の外側に設けられている。
 これにより、搬送部を駆動する駆動部の一部に非シール部材が含まれている場合でも、非シール部材が筐体部の外側に配置されているため、非シール部材から生じた異物が連結ボックスの筐体部内に混入することを防止することができる。さらに、搬送部によってインキュベータやアイソレータの内部へ混入してしまうことを防止することができる。
 換言すれば、駆動部における筐体部内へ配置される部分についてはシール処理を行い、筐体部外に配置される部分については、シール処理する必要はない。
 この結果、駆動部から生じた異物を原因とするコンタミネーションの発生を防止することができる。
 第4の発明に係る連結ボックスは、第3の発明に係る連結ボックスであって、内部駆動部は、回転運動によって搬送部を駆動する。
 ここでは、駆動部のうち、筐体部の内部に設けられた内部駆動部が回転運動によって搬送部を駆動する。
 これにより、往復運動と比較して、異物等が発生しにくい回転運動を採用した駆動部を用いることで、駆動部から異物が発生することをより効果的に防止することができる。
 第5の発明に係る連結ボックスは、第3または第4の発明に係る連結ボックスであって、外部駆動部は、略鉛直方向に沿って配置されている。
 ここでは、駆動部のうち、筐体部の外部に設けられた外部駆動部が、略鉛直方向に沿って配置されている。
 これにより、外部駆動部が縦長に配置されていることで、アイソレータとインキュベータとの間に設けられた連結ボックスの幅方向のサイズを最小限とすることができる。
 第6の発明に係る連結ボックスは、第1から第5の発明のいずれか1つに係る連結ボックスであって、搬送部は、載置面が略水平方向に沿った姿勢を維持したまま、インキュベータとアイソレータとの間において物品を搬送する。
 ここでは、例えば、細胞が導入された容器等の搬送を行う搬送部において、搬送部の載置面が略水平方向に沿った姿勢を維持したまま、インキュベータとアイソレータとの間において、容器等の物品が搬送される。
 これにより、連結ボックスを介して、アイソレータからインキュベータへと容器等の物品を受け渡す場合でも、容器内に導入された細胞や培地等をこぼしてしまうことを防止することができる。
 第7の発明に係る連結ボックスは、第6の発明に係る連結ボックスであって、搬送部は、平行リンク機構を有している。
 ここでは、上述した搬送部の載置面の略水平姿勢を維持するための機構として、平行リンク機構が採用されている。
 これにより、簡易な機構によって、搬送部の載置面の姿勢を略水平に保ちながら、容器等の物品の搬送を行うことができる。
 第8の発明に係る連結ボックスは、第1から第7の発明のいずれか1つに係る連結ボックスであって、搬送部は、アイソレータ側の第1開口部付近、あるいはインキュベータ側の第2開口部付近において、略鉛直方向に沿って配置された回転軸と、回転軸を中心に載置面を回転移動させる回転機構と、を有している。
 ここでは、連結ボックス内におけるアイソレータ側の第1開口部付近、あるいはインキュベータ側の第2開口部付近に搬送部が移動した状態で、さらにアイソレータ側へ物品(載置面)を移動させるための機構として、略鉛直方向に沿って設けられた回転軸を中心に回転移動させる回転機構を用いている。
 これにより、往復移動と比較して異物等が生じにくい回転運動を用いて、さらにアイソレータ側、あるいはインキュベータ側へ物品を搬送することができるため、コンタミネーションの発生を防止しつつ、物品の受け渡しをよりスムーズに行うことができる。さらに、回転機構を用いることによって、アイソレータ側およびインキュベータ側において物品を扱う際に、物品がともに作業者もしくは作業ロボットに対して同じ面を向く。これにより、物品の受け渡しをよりスムーズに行うことができる。
 第9の発明に係る連結ボックスは、第1から第8の発明のいずれか1つに係る連結ボックスであって、駆動部は、オイルシールによってシール処理されている。
 ここでは、シール処理として、オイルシールを採用している。
 これにより、簡易なシール処理により、駆動部から生じる異物の発生を防止することができる。
 第10の発明に係る連結ボックスは、第1から第9の発明のいずれか1つに係る連結ボックスであって、第1開口部および第2開口部の少なくとも一方に設けられており、開口部分の開閉を行うシャッタ機構を、さらに備えている。
 ここでは、筐体部におけるインキュベータ側に設けられた第1開口部、あるいはアイソレータ側に設けられた第2開口部を開閉するためのシャッタ機構を設けている。
 これにより、アイソレータ内に形成された無菌空間、インキュベータ内に形成された培養空間、および連結ボックス内の空間を互いに分離された状態とすることができる。この結果、連結ボックス内で生じた異物等が、アイソレータやインキュベータ内へ移動することを、より効果的に抑制することができる。
 第11の発明に係る連結ボックスは、第10の発明に係る連結ボックスであって、シャッタ機構は、筐体部の外部に設けられたシャッタ駆動部を有している。
 ここでは、上述したシャッタ機構の駆動部として、筐体部の外部に設けられたシャッタ駆動部を用いている。
 これにより、往復運動となるシャッタの開閉を行うシャッタ駆動部を、筐体部の外へ設けたことで、シャッタ駆動部から異物等が生じた場合でも、連結ボックス内に影響を及ぼすことはない。この結果、アイソレータ、インキュベータおよび連結ボックス内におけるコンタミネーションの発生を防止することができる。
 第12の発明に係る連結ボックスは、第11の発明に係る連結ボックスであって、シャッタ駆動部は、開口部分を、略鉛直方向に沿って開閉する。
 ここでは、シャッタ駆動部によって開閉されるシャッタ機構を略鉛直方向に沿って駆動することで、第1開口部および第2開口部の開口部分を開閉する。
 これにより、特に、開口部分の下から鉛直方向に沿ってシャッタを進退させることで、連結ボックス、および隣接するインキュベータ、アイソレータの内部空間への異物の混入を防止することができる。
 第13の発明に係る連結ボックスは、筐体部と、第1開口部と、第2開口部と、搬送機構と、搬送機構駆動部と、搬送駆動力伝達部と、シール部と、を備えている。第1開口部は、筐体部における第1の面に形成されている。第2開口部は、筐体部における第2の面に形成されている。搬送機構は、筐体部の内部空間に配置されており、搬送される物品が載置される載置面を有しており、第1開口部および第2開口部を介して、物品の受け渡しを行う。搬送機構駆動部は、筐体部の外部空間に設置され、搬送機構を駆動する。搬送駆動力伝達部は、搬送機構駆動部から搬送機構に駆動力を伝達する。シール部は、搬送駆動力伝達部に設けられており、筐体部の内部空間と外部空間とをシール処理する。
 第14の発明に係る連結ボックスは、第13の発明に係る連結ボックスであって、インキュベータとアイソレータとの間に設けられている。第1の面は、アイソレータと隣接する側の面である。第2の面は、インキュベータと隣接する側の面である。搬送部は、インキュベータとアイソレータとの間で物品の受け渡しを行う。
 第15の発明に係る連結ボックスは、第14の発明に係る連結ボックスであって、シャッタ機構と、シャッタ機構駆動部と、シャッタ駆動力伝達部と、シール部と、をさらに備えている。シャッタ機構は、第1開口部および第2開口部の少なくとも一方に設けられており、開口部分の開閉を行う。シャッタ機構駆動部は、筐体部の外部空間に設置され、シャッタ機構を駆動する。シャッタ駆動力伝達部は、シャッタ機構駆動部からシャッタ機構に駆動力を伝達する。シール部は、シャッタ駆動力伝達部に設けられており、筐体部の内部空間と外部空間とをシール処理する。
 第16の発明に係る連結ボックスは、第15の発明に係る連結ボックスであって、搬送機構駆動部またはシャッタ機構駆動部は、その長手方向が略鉛直方向に沿って配置されている。
 第17の発明に係る連結ボックスは、第16の発明に係る連結ボックスであって、搬送機構駆動部またはシャッタ機構駆動部は、直線駆動を行う駆動源である。
 第18の発明に係る連結ボックスは、第14の発明に係る連結ボックスであって、搬送機構は、筐体部の内部空間に設けられ、シール処理された回転軸駆動部を含む。
 第19の発明に係る細胞培養システムは、細胞の培養を行う培養空間を有するインキュベータと、インキュベータの培養空間において培養される細胞を処置するための無菌空間を有するアイソレータと、インキュベータとアイソレータとの間に設けられており、アイソレータとインキュベータとの間において細胞が導入された容器を搬送する請求項1から16のいずれか1項に記載の連結ボックスと、を備えている。
 これにより、上述した連結ボックスによって得られる効果と同様の効果を得ることができる。
(発明の効果)
 本発明に係る連結ボックスおよびこれを備えた細胞培養システムによれば、従来よりも厳密なコンタミネーションの管理を実施することができる。
本発明の一実施形態に係る連結ボックスを含む細胞培養システムの構成示す概略図。 図1の細胞培養システムに含まれるアイソレータとインキュベータとの間に設けられた連結ボックスの構成を示す側面図。 図2の連結ボックスに含まれる搬送機構の構成を示す側面図。 図2の連結ボックスに含まれるシャッタ機構の構成を示す正面図。 図4のシャッタ機構の側面図。
 本発明の一実施形態に係る連結ボックス10を備えた細胞培養システム1について、図1~図5を用いて説明すれば以下の通りである。
 なお、以下の説明において使用される正面、背面、右、左、上、下等の方向は、連結ボックス10が、図1に示すように、右手にアイソレータ2、左手にインキュベータ3が配置された状態を正面から見て、正面、背面、右、左、上、下等の方向に対応するものとする。
 (細胞培養システム1全体の構成)
 本実施形態に係る細胞培養システム1は、無菌空間S1内において前処理された細胞の培養を行うシステムであって、図1に示すように、アイソレータ2と、インキュベータ3と、連結ボックス10と、を備えている。
 アイソレータ2は、外気と隔離された無菌空間S1を内部に形成しており、図示しないグローブに作業者が手を入れた状態で、培養される細胞に対して前処理が行われる。アイソレータ2では、無菌空間S1の温度が約25℃、かつ低湿度になるように管理されている。アイソレータ2内において行われる前処理は、予め滅菌処理された道具や容器等を用いて細胞に対して行われる。
 インキュベータ3は、内部に、連結ボックス10を介してアイソレータ2から受け取った細胞の培養を行う培養空間S2を形成する。インキュベータ3内の培養空間S2の温度は、細胞の培養を促すために、無菌空間S1よりも高い温度(約37℃)であって、かつ高湿度になるように管理されている。
 連結ボックス10は、アイソレータ2とインキュベータ3との間で細胞が導入された容器や各種道具等の物品を受け渡しするために設けられており、図1に示すように、アイソレータ2とインキュベータ3との間に設置されている。具体的には、連結ボックス10は、アイソレータ2の無菌空間S1内で前処理された細胞を、無菌状態を維持したまま、インキュベータ3の培養空間S2へと受け渡す。
 また、連結ボックス10は、温度が約25℃で低湿度のアイソレータ2内の無菌空間S1と、温度が約37℃で高湿度のインキュベータ3内の培養空間S2とにおける一方の空間の空気が他方の空間へ流入しないように、後述する第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60によって遮断されている。これにより、アイソレータ2とインキュベータ3とを、連結ボックス10を介して遮断された状態で接続することができる。この結果、インキュベータ3側の高湿度の空気がアイソレータ2側へ移動してアイソレータ2側の部品等に結露が生じて、細胞が導入された容器に水滴等が落下してしまうことによるコンタミネーションの発生を防止することができる。
 なお、連結ボックス10の詳しい構成については、後段にて詳述する。
 (連結ボックス10)
 連結ボックス10は、無菌状態を維持しつつ、アイソレータ2において前処理された細胞が導入された容器等の物品をインキュベータ3側へ受け渡すための機構として、図1および図2に示すように、筐体部11と、搬送部20と、駆動部30と、回転機構(駆動部)40と、第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60と、を備えている。
  (筐体部11)
 筐体部11は、図1および図2に示すように、箱型形状を有しており、内部に、搬送部20、駆動部30の一部、回転機構40、第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60の一部等を収納している。また、筐体部11は、アイソレータ2からインキュベータ3側へ細胞が導入された容器等を受け渡すために、アイソレータ2と隣接する側の面に形成された第1開口部11aと、インキュベータ3と隣接する面に形成された第2開口部11bと、を有している。
 第1開口部11aは、図1および図2に示すように、筐体部11におけるアイソレータ2と隣接する側の面に形成されており、略長方形の開口が横長になるように配置されている。第1開口部11aは、後述する第2シャッタ機構60によって開閉される。これにより、アイソレータ2内の無菌空間S1と連結ボックス10内の空間とを遮断することができる。
 なお、略長方形の開口が横長になるように配置されているのは、横方向寸法がアイソレータ2側においてテーブル21、載置面21aが回転できるように設計されているためである。縦方向寸法は、テーブル21、載置面21aの上下移動量によって設計されている。
 第2開口部11bは、図1および図2に示すように、筐体部11におけるインキュベータ3と隣接する側の面、つまり第1開口部11aと対向する面に形成されており、略長方形の開口が縦向きになるように配置されている。第2開口部11bは、後述する第1シャッタ機構50によって開閉される。これにより、インキュベータ3内の培養空間S2と連結ボックス10内の空間とを遮断することができる。
 なお、略長方形の開口が縦向きになるように配置されているのは、テーブル21、載置面21aの回転はアイソレータ2側で行い、インキュベータ3側ではで結露防止のためにできるだけシャッタ面積を小さくするために横方向寸法を抑えているためである。縦方向寸法は、テーブル21、載置面21aの上下移動量によって設計されている。
 すなわち、アイソレータ2とインキュベータ3とは、連結ボックス10の筐体部11に形成された第1開口部11aおよび第2開口部11bを介して連通状態にすることも可能である。しかし、第1開口部11aおよび第2開口部11bには、それぞれ第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60が設けられており、隣接する空間同士を遮断することができる。このため、少なくとも一方の第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60を閉状態とすることで、アイソレータ2側の無菌空間S1とインキュベータ3側の培養空間S2とが連通することを防止することができる。
 また、筐体部11は、アイソレータ2とインキュベータ3とに両側を挟まれた状態における正面に、図2に示すように、取っ手12を持って開閉可能な点検用開口部13を有している。
 点検用開口部13は、連結ボックス10の内部清掃時やメンテナンス時等に、取っ手12を用いて開閉される。
 さらに、筐体部11は、図1等に示すように、その上方に吸気部16、除染ガス導入部17、その下方に土台部15が固定されている。
 土台部15は、図1、図2および図4に示すように、4本の脚部15a~15dと、4つのキャスタ15e~15hとを有している。よって、連結ボックス10を移動させる際には、キャスタ15e~15hを接地させた状態とし、所定の位置へ固定する際には、脚部15a~15dを伸ばしてキャスタ15e~15hが非接地状態とする。
 吸気部16は,図示しない吸気用の電磁弁とファンとフィルタと除染ガス分解触媒を内部に有しており、定期的にフィルタを介した清浄な空気を筐体部11内に導入する。これにより、筐体部11内におけるコンタミネーションの発生を防止することができる。
 なお、本実施形態において、吸気部16のフィルタはHEPAフィルタであって、吸気部16は運搬動作中において、第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60が共に閉状態であるときに動作して、筐体部11内に清浄な空気を導入する。また、電磁弁は、吸気部16が吸気状態である時を除いて閉状態となっており、筐体部11内部が外部雰囲気に対して正圧になる状態を維持している。これにより、筐体部11内部に異物が混入することを防止することができる。また、除染ガス分解触媒は,万一の場合に除染ガスが外部雰囲気に流出しないように、吸気部16内に設けられている。
 そして、筐体部11内の空気は、筐体部11の下方に設けられた排気路19を介して、図2に示す排気部18から空気を外部へと排出する。
 排気部18には、図示しない排気用の電磁弁とファンとフィルタと除染ガス分解触媒が設けられており、筐体部11内の空気を排気部18から外部へ排出する。
 本実施形態において,排気部18のフィルタはHEPAフィルタである。排気部18は、吸気部16と同期して排気動作を行う。また、電磁弁は、排気部18が排気状態である時を除いて閉状態であり、筐体部11内部が外部雰囲気に対して正圧になる状態を維持する。これにより、筐体部11内部に異物が混入することを防止することができる。また、除染ガス分解触媒は、万一の場合に除染ガスが外部雰囲気に流出しないように、排気部内に設けられている。
 除染運転時には、吸気部16および排気部18の電磁弁は閉状態とされ、第1開口部11aおよび第2開口部11bでは、第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60が共に開放状態とされる。その後、アイソレータ2内の除染ガス生成装置(図示せず)から過酸化水素等を含む除染ガスが生成される。生成された除染ガスは、図1および図2に示すように、連結ボックス10内における第1開口部11aおよび第2開口部11bの上方に設置された2つのファン17a,17bを用いて発生させた空気流によって、連結ボックス10およびインキュベータ3内に導入される。以上により、アイソレータ2、連結ボックス10、インキュベータ3それぞれの除染が行われる。
 また、除染運転時にインキュベータ側の第2開口部11bを第2シャッタ機構60によって閉状態とすることで、インキュベータ3内で培養状態が継続されたまま、アイソレータ2、連結ボックス10のみの除染を行うことも可能である。
 なお、本実施形態では、アイソレータ2内に除染ガス生成装置が搭載されている場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
 例えば、インキュベータ3内のみ、連結ボックス10内のみやアイソレータ2、インキュベータ3、連結ボックス内の複数に除染ガス生成装置が搭載されている構成であってもよい。この場合でも、それぞれの組み合わせにより、第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60により必要な第1開口部11a、第2開口部11bを開閉状態とすることにより、種々の組み合わせでの除染動作を行うことが可能である。
  (搬送部20)
 搬送部20は、図1等に示すように、上述した第1開口部11aおよび第2開口部11bを介して受け渡しされる細胞入りの容器等の物品を、アイソレータ2側からインキュベータ3側へ、あるいはその反対に搬送する。搬送部20は、図3に示すように、搬送される物品を保持するテーブル21を有している。
 より具体的には、搬送部20は、例えば、アイソレータ2の無菌空間S1内において前処理された細胞が導入された容器等が載置されたテーブル21を、第1開口部11a付近において受け取り、後述する駆動部30によって、第2開口部11b付近まで搬送する。
 テーブル21は、搬送部20の上部に設けられており、物品を搬送するための搬器であって、図3に示すように、第1開口部11a付近と第2開口部11b付近との間において、円弧状の矢印Aに沿って往復移動する。また、テーブル21は、細胞入りの容器等の物品が載置される載置面21aを有している。
 載置面21aは、図3に示すように、略水平方向に沿って配置されており、アイソレータ2側とインキュベータ3側との間における搬送中も、常時、略水平方向に沿った姿勢を維持される。これにより、テーブル21が第1開口部11a付近と第2開口部11b付近との間において搬送される際に、テーブル21上に載置された細胞入りの容器等から、細胞等がこぼれてしまうことを防止することができる。
 なお、搬送中に載置面21aが常時、略水平方向に沿った姿勢を維持するための機構については、以下の駆動部30の構成とともに説明する。
 また、テーブル21に載置される容器は、例えば、トレイ等に複数個まとめて積載されたものであってもよい。本実施形態では、テーブル21上に、細胞入りの容器を載せたトレイ21bを載置し、トレイ21bごとに細胞入りの容器を搬送している。
  (駆動部30)
 駆動部30は、図1に示すように、搬送部20のテーブル21を、アイソレータ2側の第1開口部11aとインキュベータ3側の第2開口部11bとの間において往復移動させる機構である。そして、駆動部30は、図1および図2に示すように、筐体部11の外側に設置された外部駆動部31と、筐体部11の内側に設置された平行リンク(内部駆動部)32と、シャフト33と、を有している。そして、外部駆動部31は、スライド駆動部(外部駆動部)37と、シャフト33を中心に回転しシャフト33に回転駆動力を伝達するアーム部材38と、を有している。
 外部駆動部31は、搬送部20を駆動するための駆動源であって、筐体部11の外部に設けられている。外部駆動部31は、スライド駆動部37がアーム部材38の端部を上げ下げすることによって、シャフト33に対して回転駆動力を伝達する。
 平行リンク32は、アイソレータ2側の第1開口部11aとインキュベータ3側の第2開口部11bとの間において搬送部20を往復移動させるための機構であって、搬送部20を下方から支持する4本のリンク部材32a~32dを有している。
 4本のリンク部材32a~32dは、搬送部20を回転させる回転機構40を下方から支持するように取り付けられており、図3に示すように、略中央部分に屈曲部を有する平板状の部材である。また、4本のリンク部材32a~32dは、それぞれの上端部が回転軸35a,35bに、下端部が回転軸36a,36bに、接続されている。
 これにより、リンク部材32a~32dは、外部駆動部31の回転駆動力が伝達されることにより、下端部側の回転軸36a,36bを中心にして、図3中の左右に揺動する。さらに、リンク部材32a~32dは、下端部側の回転軸36a,36bを中心とする揺動に連動して、上端部側の回転軸35a,35bを中心にして搬送部20および回転機構40に対して回転する。
 この結果、搬送部20のテーブル21の載置面21aは、図3に示すように、アイソレータ2側とインキュベータ3側との間において往復移動する場合でも、常時、略水平方向に沿った姿勢を維持することができる。
 シャフト33は、図2に示すように、外部駆動部31からの回転駆動力が伝達されるシャフト部材33aと、シャフト部材33aの端部に直列に接続されたシャフト部材33bとを有している。
 シャフト部材33aは、アーム部材38の端部に接続されており、スライド駆動部37の動作によってアーム部材38を介して回転駆動力が伝達される。また、シャフト部材33aは、その大部分が筐体部11の外側に配置されており、シャフト部材33bとの接続部分のみが筐体部11の内部に配置されている。
 シャフト部材33bは、シャフト部材33aの端部と直列に接続されており、図2に示すように、平行リンク32の左のリンク部材32a,32bと右のリンク部材32c,32dとの間に挟まれるように配置されている。そして、シャフト部材33bは、シャフト部材33aから伝達される回転駆動力を、平行リンク32へと伝達する。また、シャフト部材33bは、全体が筐体部11の内部に配置されている。
 オイルシール部34a,34bは、図2に示すように、回転軸35a,35bおよび回転軸36a,36bの両端部分に設けられており、各回転軸35a,35b,36a,36bとその外周を囲むように配置された部材との接触による摩耗等で生じた粉塵等の異物が筐体部11内に生じることがないように設けられている。これにより、筐体部11の内部に配置された駆動部分から異物等が生じて、インキュベータ3において培養される細胞等へ混入する、いわゆるコンタミネーションの発生を防止することができる。
 回転軸35a,35bは、図2に示すように、4本のリンク部材32a~32dの上端部の回転中心であって、回転機構40の下方に設けられている。そして、回転軸35a,35bの両端部分は、オイルシール部34a,34aによってシール処理されている。
 回転軸36a,36bは、図2に示すように、4本のリンク部材32a~32dの下端部の回転中心であって、一方の回転軸36aは、シャフト33の中心軸に対応する。そして、回転軸36a,36bの両端部分は、オイルシール部34b,34bによってシール処理されている。
 なお、搬送部20のテーブル21の載置面21aは、図3に示すように、アイソレータ2側とインキュベータ3側との間において円弧状の軌道をとる。つまり、駆動部30の回転範囲を適切に調整することにより、アイソレータ2側、インキュベータ3側の物品の受け渡し高さに応じて、連結ボックス10における物品の受け渡し高さを調整することができる。
 アーム部材38は、図2に示すように、筐体部11の外部に設けられた板状の部材であって、第1端部がシャフト33に対して接続されており、反対側の第2端部がスライド駆動部37に接続されている。そして、アーム部材38は、スライド駆動部37の駆動力を、平行リンク32を駆動するシャフト33に対して回転駆動力に変換して伝達する。
 なお、本実施形態では、直進運動を行う駆動源として、スライダタイプのスライダ駆動部を例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。直進運動を行う駆動源であれば、例えば、ロッドタイプ、テーブルタイプ、アームタイプ等、他の種類の駆動源を用いてもよい。
  (回転機構40)
 回転機構40は、図1に示すように、アイソレータ2側の第1開口部11a付近において、テーブル21を回転させることで、テーブル21を第1開口部11aの外側まで移動させる搬送部20の一部として設けられている。回転機構40は、テーブル21を回転させる際の中心軸となる回転軸41と、テーブル21を回転させる駆動源となるモータ42と、回転軸41の周辺をシールするオイルシール部43と、を有している。
 回転軸41は、図3に示すように、略鉛直方向に沿って配置されており、回転機構40の本体の上部から突出した部分が搬送部20のテーブル21の下面と接続されている。回転軸41は、モータ42の回転駆動力を受けてテーブル21を略水平方向に沿って回転させる。
 モータ42は、搬送部20のテーブル21を略水平方向に沿って回転させるための回転駆動源であって、図1に示すように、平行リンク32が揺動して搬送部20のテーブル21がアイソレータ2側に移動した状態において、略水平方向に沿ってテーブル21を180度回転させる。
 これにより、テーブル21の位置を、アイソレータ2側へさらに近づけることができるとともに、アイソレータ2側およびインキュベータ3側において容器を扱う際に、容器がともに作業者もしくは作業ロボットに対して同じ面を向かせることができる。この結果、アイソレータ2側において、テーブル21上に載置された物品等の受け渡しを、より容易に行うことができる。
 このように、テーブル21をアイソレータ2側の第1開口部11a付近で回転させることにより、インキュベータ3側の開口面積を小さくすることができ、第1シャッタ機構50において発生する結露を抑えることが可能となる。
 なお、テーブル21は、インキュベータ3側の第2開口部11b付近において回転させてもよいし、アイソレータ2とインキュベータ3の間で回転させてもよい。
 オイルシール部43は、図3に示すように、回転軸41の外周面と回転機構40の本体との間の隙間部分をシール処理するために設けられている。
 これにより、回転機構40において繰り返し回転運動が行われた場合でも、回転機構40における駆動部分となる回転軸41の周辺から異物等が生じて筐体部11内に落下することを防止することができる。この結果、筐体部11内に設けられた駆動部分におけるコンタミネーションの管理を厳密に実施することができる。
  (第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60)
 第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60は、図1に示すように、アイソレータ2側の第1開口部11a、インキュベータ3側の第2開口部11bを開閉するための機構であって、アイソレータ2とインキュベータ3との間で空気、湿気等が移動することを防ぐために設けられている。
 インキュベータ3側に設けられた第1シャッタ機構50は、結露防止のため、二重貼り合わせ構造を採用しており、さらにスクレーパ付きで下方スライド式となっている。
 また、第1シャッタ機構50は、インキュベータ3側に露出する面の材質はテフロン(登録商標)等のフッ素系樹脂、連結ボックス10側に露出する面の材質はステンレスSUS304としている。これらの材質は、両面ともに、過酸化水素水に対する耐性の観点で選定されている。
 さらに、第1シャッタ機構50は、インキュベータ3側の筐体金属に直接触れないように断熱手段を介して接触している。
 第1シャッタ機構50は、フッ素樹脂によって断熱されている。このため、アイソレータ2側と連結ボックス10側の温度差によってインキュベータ3側の面に結露が発生することを抑制することができる。
 また、シャッタ55の強度は、ステンレスを用いて補強されている。また、結露が発生したとしても、シャッタ55の下方移動時にスクレーパによって除去される。さらに、シャッタ55は、下方に移動するので結露水滴が搬送物に落下することがない。
 なお、インキュベータ3側の第2開口部11bの開閉を行う第1シャッタ機構50は、アイソレータ2側の第1開口部11aの開閉を行う第2シャッタ機構60とほぼ同じ構成を有している。よって、以下の説明では、インキュベータ3側の第2開口部11bの開閉を行う第1シャッタ機構50の構成について説明するものとし、アクチュエータ61によって第1開口部11aの開閉を行う第2シャッタ機構60の構成の説明については省略する。
 第1シャッタ機構50は、図1に示すように、インキュベータ3側の第2開口部11bを塞いだり開放したりするための機構であって、図4および図5に示すように、アクチュエータ51と、ベース部52と、駆動リンク部53a,53bと、左右一対のリンクガイド54と、シャッタ55と、シール部56と、オイルシール57と、を有している。
 アクチュエータ51は、第1シャッタ機構50の直進駆動を行う駆動源として、図4および図5に示すように、筐体部11の外側に配置されており、土台部15上に取り付けられている。アクチュエータ51は、ベース部52およびシャッタ55を下方から上げ下げすることで、第2開口部11bの開閉を行う。
 ベース部52は、図4および図5に示すように、アクチュエータ51の伸縮側の端部と接続されており、駆動リンク部53a,53bを介してシャッタ55と接続されている。
 駆動リンク部53a,53bは、シャッタ55の左右の両側面における下端に設けられた突出部であって、略円筒状の形状の部材がそれぞれ2個1組で構成されている。
 駆動リンク部53a,53aは、第1端がシャッタ55の左右の側面における下端に回動可能な状態で設けられており、その反対側の第2端はベース部52の左右の側面における下端に回動可能な状態で設けられている。駆動リンク部53a,53aは、図5に示すように、シャッタ55の開状態においては、略鉛直方向に沿って形成された左右のリンクガイド54,54の溝部54a,54a内に挿入されている。そして、シャッタ55の閉状態においては、略水平方向に沿って形成された溝部54a,54aの一部に移動する。
 駆動リンク部53b,53bは、シャッタ55の左右の側面における上端に、回動可能な状態で設けられている。駆動リンク部53b,53bは、図5に示すように、シャッタ55の開状態においては、略鉛直方向に沿って形成された左右のリンクガイド54,54の溝部54b,54b内に挿入されている。そして、シャッタ55の閉状態においては、略水平方向に沿って形成された溝部54b,54bの一部に移動する。
 左右一対のリンクガイド54,54は、シャッタ55の左右両側にそれぞれ設けられており、シャッタ55の両側の側面に設けられた駆動リンク部53a,53bが挿入される溝部54a,54bを有している。すなわち、ベース部52がアクチュエータ51によって上下に駆動されると、ベース部52の左右両側面に設けられた駆動リンク部53a,53bは、左右一対のリンクガイド54,54に形成された溝部54a,54bに沿って移動し、駆動リンク部53a,53bに接続されたシャッタ55が移動する。
 溝部54a,54bは、略鉛直方向に沿って配置されたリンクガイド54,54に沿って、左右のリンクガイド54,54における互いに対向する面に形成されており、図5に示すように、それぞれ上端部分が略水平方向に沿って形成されている。
 溝部54aは、図5に示すように、リンクガイド54,54の下半分に形成されており、下側の駆動リンク部53a,53aが挿入された状態で移動する。
 溝部54bは、図5に示すように、リンクガイド54,54の上半分に形成されており、上側の駆動リンク部53b,53bが挿入された状態で移動する。
 これにより、第2開口部11bを閉める際には、シャッタ55を第2開口部11bの正面を覆う位置まで上昇させた後、第2開口部11bが形成された筐体部11側へ水平に移動させるように誘導することができる。この結果、アクチュエータ51によって、ベース部52、駆動リンク部53a,53bを介して下方から上げ下げされるシャッタ55は、図5において点線で示すように、閉状態において、インキュベータ3側の第2開口部11bを完全に遮蔽することができる。
 シャッタ55は、図4に示すように、第2開口部11bよりも大きい面積を有する平板状の部材であって、第2開口部11bの全体を覆ったり、第2開口部11bの部分から退避したりすることで、第2開口部11bの開閉を行う。シャッタ55は、下方に配置されたアクチュエータ51によって駆動され、略鉛直方向に沿って移動する。
 シール部56は、図5に示すように、第2開口部11bが形成された筐体部11の面と、閉状態に移行したシャッタ55の平面との間の隙間を埋めるために設けられている。
 オイルシール57は、アクチュエータ51の一部が筐体部11の内部へ入り込んだ部分をシールしている。
 なお、本実施形態では、直進運動を行う駆動源としてのアクチュエータ51,61について、スライダタイプを例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。直進運動を行う駆動源であれば、例えば、ロッドタイプ、テーブルタイプ、アームタイプ等、他の種類の駆動源を用いてもよい。
 <筐体部11内に配置された内部駆動部>
 本実施形態の連結ボックス10では、アイソレータ2側の第1開口部11aとインキュベータ3の第2開口部11bとの間において搬送部20のテーブル21を移動させる駆動機構として、筐体部11の内部に、駆動部30の一部と、回転機構40とを備えている。
 ここで、筐体部11の内部に配置された駆動部30の一部とは、平行リンク32の4本のリンク部材32a~32dの回転軸35a,35bおよび回転軸36a,36bを含む回転による駆動部分が含まれる。また、回転機構40は、上述したように、回転軸41を中心とする回転による駆動部分である。
 さらに、本実施形態の連結ボックス10では、筐体部11の内部に設けられた内部駆動部は、全て回転による駆動を伴う駆動部となっており、その駆動部はそれぞれがオイルシール部34a,34b,43によってシール処理されている。
 これにより、駆動部分において生じた異物等が筐体部11内に落下することを防止することができる。この結果、筐体部11内に設けられた駆動部分における異物等によるコンタミネーションの発生を防止し、コンタミネーションの管理を、従来よりも厳密に実施することができる。
 なお、シール処理された駆動部については、その詳細な構造の図示は省略する。ただし、シール処理された駆動部は、例えば、駆動部の構造材と、構造材に対して相対的に動作する軸部材と、構造材に保持されるとともに軸部材に接触して構造材と軸部材間の隙間を封止するシール部材(パッキン)と、構造材に固定され軸部材の動作を案内する軸受とを備えていればよい。そして、軸受は、パッキンおよび構造材によって封止された空間内に配置されている構造とすればよい。
 本実施形態の連結ボックス10では、図2に示すように、構造材に対して相対的に回転する回転軸36aと、構造材に保持されるとともに回転軸36aに接触するオイルシール部34aとを備えている。そして、オイルシール部34aによって、構造材と回転軸36aとの隙間が封止される。また、回転軸36aを案内する軸受(図示せず)は、駆動部の構造材とオイルシール部34aとによって封止された空間内に配置されている。
 なお、回転軸35a,35b,36bについても、同様に構成されていればよい。
 <筐体部11の外側に配置された外部駆動部>
 本実施形態の連結ボックス10では、アイソレータ2側の第1開口部11aとインキュベータ3の第2開口部11bとの間において搬送部20のテーブル21を移動させる駆動機構として、筐体部11の外部に、駆動部30の一部を備えている。
 ここで、筐体部11の外部に配置された駆動部30の一部とは、外部駆動部31やシャフト部材33a、アーム部材38等が含まれる。
 本実施形態では、これらの部材は、筐体部11の外部に設けられていることから、駆動部分にオイルシール等のシール処理は施されていない。
 さらに、本実施形態の連結ボックス10では、筐体部11の第1開口部11aおよび第2開口部11bの開閉を行う第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60の駆動部分、つまりアクチュエータ51,61を含む周辺の機構についても、筐体部11の外部へ配置している。
 ここで、これらの第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60を駆動するアクチュエータ51,61は、ともに直進往復運動によってシャッタ55等を駆動する機構である。
 これにより、回転による駆動部と比較して、異物等が生じやすい直線往復運動による駆動部(アクチュエータ51,61)も筐体部11の外側に配置したことで、より確実に、異物等によるコンタミネーションの発生を防止し、従来よりも厳密なコンタミネーション管理を実施することができる。
 また、筐体部11の外部に配置された外部駆動部(外部駆動部31、アクチュエータ51,61等)は、鉛直方向に沿った縦長の向きになるように配置されている。
 これにより、外部駆動部によって連結ボックス10の幅方向におけるサイズが増大することなく、最小限とすることができるため、よりコンパクトな連結ボックス10を構成することができる。
 <主な特徴>
 本実施形態の連結ボックス10は、図1に示すように、アイソレータ2とインキュベータ3との間に設けられており、筐体部11と、第1開口部11aと、第2開口部11bと、搬送部20と、駆動部30と、を備えている。筐体部11は、箱型形状を有する。第1開口部11aは、筐体部11におけるアイソレータ2と隣接する側の面に形成されている。第2開口部11bは、インキュベータ3と隣接する側の面に形成されている。搬送部20は、筐体部11の中に配置されており、搬送される物品が載置される載置面21aを有しており、第1開口部11aおよび第2開口部11bを介して、アイソレータ2とインキュベータ3との間で物品の受け渡しを行う。駆動部30は、図2に示すように、搬送部20を駆動するとともに、少なくとも筐体部11内に設けられた部材がシール処理されたオイルシール部34a,34b、オイルシール部43等を有している。
 これにより、第1開口部11aおよび第2開口部11bを介して、アイソレータ2およびインキュベータ3とつながっている連結ボックス10の筐体部11内において生じた異物等をシール処理によって封じ込めることができる。この結果、従来よりも厳密なコンタミネーション管理を実施して、細胞培養への悪影響を低減することができる。
 [他の実施形態]
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
 (A)
 上記実施形態では、アイソレータ2とインキュベータ3との間における物品の搬送を行う機構として、搬送部20、駆動部30、回転機構40等を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
 例えば、物品の搬送機構としては、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、適宜、変更が可能である。
 (B)
 上記実施形態では、連結ボックス10の筐体部11の内部に、回転運動による駆動部を配置し、第1シャッタ機構50および第2シャッタ機構60等の直進運動による駆動部(アクチュエータ51,61)を筐体部11の外部に配置した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
 例えば、筐体部の内部に直進運動による駆動部を設けてもよい。
 この場合には、直進運動による駆動部における異物が生じやすい部分にはシール処理を施しておくことで、上記と同様に、従来よりも厳密なコンタミネーション管理を実施することができる。
 (C)
 上記実施形態では、筐体部11の内部に配置された内部駆動部の駆動部分(回転軸35a,35b,36a,36bおよび回転軸41等)を、オイルシール部34a,34b,43によってシール処理した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
 例えば、内部駆動部の駆動部分に施されるシール処理としては、オイルシールに限定されるものではなく、その他のパッキン(Oリング等)を用いてもよい。
 なお、シール部材としてOリングを用いる場合には、パッキンおよび駆動部の構造材によって封止された空間内の圧力を減圧させる減圧孔が設けられていることがより好ましい。この場合には、シール機能をさらに向上させることができる。
 本発明の連結ボックスは、従来よりも厳密なコンタミネーションの管理を実施することができるという効果を奏することから、コンタミネーションの管理が必要な空間同士を接続する連結ボックスに対して広く適用可能である。
 1   細胞培養システム
 2   アイソレータ
 3   インキュベータ
10   連結ボックス
11   筐体部
11a  第1開口部
11b  第2開口部
12   取っ手
13   点検用開口部
15   土台部
15a~15d 脚部
15e~15h キャスタ
16   吸気部
17   除染ガス導入部
17a,17b ファン
18   排気部
19   排気路
20   搬送部
21   テーブル
21a  載置面
21b  トレイ
30   駆動部
31   外部駆動部
32   平行リンク
32a~32d リンク部材(内部駆動部)
33   シャフト
33a,33b シャフト部材
34a,34b オイルシール部
35a,35b 回転軸
36a,36b 回転軸
37   スライド駆動部(外部駆動部)
38   アーム部材
40   回転機構(駆動部)
41   回転軸
42   モータ
43   オイルシール部
50   第1シャッタ機構
51   アクチュエータ
52   ベース部
53a,53b 駆動リンク部
54   リンクガイド
54a,54b 溝部
55   シャッタ
56   シール部
57   オイルシール
60   第2シャッタ機構
61   アクチュエータ
S1   無菌空間
S2   培養空間

Claims (19)

  1.  筐体部と、
     前記筐体部における第1の面に形成された第1開口部と、
     前記筐体部における第2の面に形成された第2開口部と、
     前記筐体部の中に配置されており、搬送される物品が載置される載置面を有しており、前記第1開口部および前記第2開口部を介して、前記物品の受け渡しを行う搬送部と、
     前記搬送部を駆動するとともに、少なくとも前記筐体部内に設けられた部材がシール処理された駆動部と、
    を備えている連結ボックス。
  2.  インキュベータとアイソレータとの間に設けられており、
     前記第1の面は、前記アイソレータと隣接する側の面であり、
     前記第2の面は、前記インキュベータと隣接する側の面であり、
     前記搬送部は、前記インキュベータと前記アイソレータとの間で前記物品の受け渡しを行う
    請求項1に記載の連結ボックス。
  3.  前記駆動部は、前記筐体部の内部に配置された内部駆動部と、
     前記筐体部の外部に配置されており、シール処理されていない非シール部材を含む外部駆動部と、
    を有している、
    請求項2に記載の連結ボックス。
  4.  前記内部駆動部は、回転運動によって前記搬送部を駆動する、
    請求項3に記載の連結ボックス。
  5.  前記外部駆動部は、略鉛直方向に沿って配置されている、
    請求項3または4に記載の連結ボックス。
  6.  前記搬送部は、前記載置面が略水平方向に沿った姿勢を維持したまま、前記インキュベータと前記アイソレータとの間において前記物品を搬送する、
    請求項2から5のいずれか1項に記載の連結ボックス。
  7.  前記搬送部は、平行リンク機構を有している、
    請求項6に記載の連結ボックス。
  8.  前記搬送部は、前記アイソレータ側の前記第1開口部の付近、あるいは前記インキュベータ側の前記第2開口部の付近において、略鉛直方向に沿って配置された回転軸と、前記回転軸を中心に前記載置面を回転移動させる回転機構と、を有している、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の連結ボックス。
  9.  前記駆動部は、オイルシールによってシール処理されている、
    請求項1から8のいずれか1項に記載の連結ボックス。
  10.  前記第1開口部および前記第2開口部の少なくとも一方に設けられており、開口部分の開閉を行うシャッタ機構を、さらに備えている、
    請求項1から9のいずれか1項に記載の連結ボックス。
  11.  前記シャッタ機構は、前記筐体部の外部に設けられたシャッタ駆動部を有している、
    請求項10に記載の連結ボックス。
  12.  前記シャッタ駆動部は、前記開口部分を、略鉛直方向に沿って開閉する、
    請求項11に記載の連結ボックス。
  13.  筐体部と、
     前記筐体部における第1の面に形成された第1開口部と、
     前記筐体部における第2の面に形成された第2開口部と、
     前記筐体部の内部空間に配置されており、搬送される物品が載置される載置面を有しており、前記第1開口部および前記第2開口部を介して、前記物品の受け渡しを行う搬送機構と、
     前記筐体部の外部空間に設置され、前記搬送機構を駆動する搬送機構駆動部と、
     前記搬送機構駆動部から前記搬送機構に駆動力を伝達する搬送駆動力伝達部と、
     前記搬送駆動力伝達部に設けられており、前記筐体部の内部空間と外部空間とをシール処理するシール部と、
    を備えている連結ボックス。
  14.  インキュベータとアイソレータとの間に設けられており、
     前記第1の面は、前記アイソレータと隣接する側の面であり、
     前記第2の面は、前記インキュベータと隣接する側の面であり、
     前記搬送機構は、前記インキュベータと前記アイソレータとの間で前記物品の受け渡しを行う
    請求項13に記載の連結ボックス。
  15.  前記第1開口部および前記第2開口部の少なくとも一方に設けられており、開口部分の開閉を行うシャッタ機構と、
     前記筐体部の外部空間に設置され、前記シャッタ機構を駆動するシャッタ機構駆動部と、
     前記シャッタ機構駆動部から前記シャッタ機構に駆動力を伝達するシャッタ駆動力伝達部と、
     前記シャッタ駆動力伝達部に設けられており、前記筐体部の内部空間と外部空間とをシール処理するシール部と、
    さらに備えている、
    請求項14に記載の連結ボックス。
  16.  前記搬送機構駆動部または前記シャッタ機構駆動部は、その長手方向が略鉛直方向に沿って配置されている、
    請求項15に記載の連結ボックス。
  17.  前記搬送機構駆動部または前記シャッタ機構駆動部は、直線駆動を行う駆動源である、
    請求項16に記載の連結ボックス。
  18.  前記搬送機構は更に、前記筐体部の内部空間に設けられ、シール処理された回転軸駆動部を含む、
    請求項14に記載の連結ボックス。
  19.  細胞の培養を行う培養空間を有するインキュベータと、
     前記インキュベータの培養空間において培養される前記細胞を処置するための無菌空間を有するアイソレータと、
     前記インキュベータと前記アイソレータとの間に設けられており、前記アイソレータと前記インキュベータとの間において前記細胞が導入された容器を搬送する請求項1から18のいずれか1項に記載の連結ボックスと、
    を備えた細胞培養システム。
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