WO2017078000A1 - 培養容器搬送装置 - Google Patents

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WO2017078000A1
WO2017078000A1 PCT/JP2016/082395 JP2016082395W WO2017078000A1 WO 2017078000 A1 WO2017078000 A1 WO 2017078000A1 JP 2016082395 W JP2016082395 W JP 2016082395W WO 2017078000 A1 WO2017078000 A1 WO 2017078000A1
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WO
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support plate
culture vessel
culture
holes
culture container
Prior art date
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PCT/JP2016/082395
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English (en)
French (fr)
Inventor
竹内　晴紀
佳雅 須田
亨 佐伯
久 五味
成則 尾▲崎▼
裕嗣 白岩
山本　紀彦
森　淳
Original Assignee
シンフォニアテクノロジー株式会社
東京エレクトロン株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology

Definitions

  • the present invention relates to a culture container transport apparatus that transports while supporting the culture container.
  • Patent Document 1 describes a handling mechanism having a slide for transporting a culture vessel.
  • the slide of this handling mechanism has the 1st slide for mounting a culture container.
  • Two guides projecting upward are formed on the upper surface of the first slide on which the culture container is placed. For this reason, when the culture container is supported by the first slide, it is possible to correct the relative positional deviation between the culture container and the first slide.
  • two guides are formed in the central region of the upper surface of the first slide.
  • the culture container is formed with two holes that engage with the two guides when the culture container is supported by the first slide.
  • the two holes formed in the culture vessel are arranged in the inner region inside the peripheral region of the culture vessel from the formation position of the two guides.
  • a culture vessel for example, a microplate
  • the two holes in the inner region In the vicinity of the two holes in the portion and the inner region, an accommodation portion cannot be formed in consideration of observation with a microscope.
  • region which can form an accommodating part becomes small in the inner area
  • the handling mechanism described in Patent Document 1 since the two guides are formed in the central region of the upper surface of the first slide, only a culture container having a small region capable of forming the accommodating portion is transported. The problem of not being able to do arises.
  • an object of the present invention is to transfer a culture vessel that can transport a culture vessel having an inner region in which a plurality of holes are provided in the peripheral region of the culture vessel and a region where a housing part can be formed is secured. Is to provide a device.
  • the culture container transport device of the present invention has a support plate that supports a culture container in which one or more storage parts for storing a culture object are formed, and supports the culture container from below with the support plate. And a transport mechanism for transporting the culture vessel supported by the support plate.
  • the accommodating part is formed in an inner region inside the peripheral region of the culture vessel, and the peripheral region of the culture vessel has a plurality of openings disposed downward and sandwiching the inner region.
  • the support plate projects from the upper surface and engages with the plurality of holes when the culture vessel is supported from below by supporting the support plate with respect to the in-plane direction of the upper surface of the support plate. And a plurality of guide pins for positioning relative positions of the culture vessel and the culture vessel.
  • a plurality of holes that engage with the plurality of guide pins when the culture vessel is transported while being supported by the support plate are arranged at positions sandwiching the inner region of the peripheral region of the culture vessel. Since the plurality of holes are not formed in the inner region in this way, the culture vessel is transported while positioning the relative position between the culture vessel having the inner region in which the region where the accommodating portion can be formed is secured and the support plate. It can be transported by the mechanism.
  • At least a portion constituting the bottom of the accommodating portion of the culture vessel is transparent or translucent, and the culture vessel is supported by the support plate on either the support plate or the culture vessel.
  • a gap forming portion for forming a gap is provided between the bottom portion of the housing portion and the upper surface of the support plate.
  • the gap forming portion is composed of a plurality of protrusions protruding downward from a portion of the peripheral area facing the support plate, and the plurality of protrusions are arranged with the inner area interposed therebetween. It is preferable that Thereby, a clearance gap formation part is comprised by the some protrusion which protrudes from the peripheral region of a culture container.
  • the guide pin has a conical portion disposed at an upper end and a cylindrical or columnar columnar portion connected to the lower end of the conical portion. Thereby, it becomes easy to insert the guide pin into the hole of the culture vessel.
  • the protruding length of the columnar part from the upper surface of the support plate is greater than the separation distance in the vertical direction between the bottom part of the housing part and the upper surface of the support plate constituting the gap. Larger is preferred. Thereby, when the culture container is supported by the support plate, the columnar part is inserted into the hole. For this reason, the positioning accuracy between the culture vessel and the support plate is stabilized.
  • the culture vessel has a rectangular planar shape
  • the plurality of holes are arranged side by side in the longitudinal direction of the culture vessel, and are arranged across the inner region of the plurality of holes.
  • one hole has a circular shape and the other hole has a long hole shape elongated in the longitudinal direction.
  • the hole here includes a hole penetrating vertically and a hole not penetrating.
  • the long hole-shaped hole includes a hole whose side wall is partially opened in the longitudinal direction.
  • the plurality of holes that engage with the plurality of guide pins when the culture container is transported while being supported by the support plate are arranged at positions sandwiching the inner region of the peripheral region of the culture container. . Since the plurality of holes are not formed in the inner region in this way, the culture vessel is transported while positioning the relative position between the culture vessel having the inner region in which the region where the accommodating portion can be formed is secured and the support plate. It can be transported by the mechanism.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG. (A) is a situation figure which shows the condition when a support plate is arrange
  • FIGS. 1-10 a culture apparatus 100 employing a culture container transport apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
  • the culture apparatus 100 is an apparatus for performing cell culture of undifferentiated and differentiated cells by putting cells (cultured material) and a culture solution into the culture container 10, and as shown in FIG.
  • a first processing device 2 and a second processing device 3 are included.
  • cells are employed, but other than this, for example, bacteria or viruses may be used.
  • the culture container transfer device 1 and the processing devices 2 and 3 have housings 1a, 2a, and 3a that constitute a sealed space that is blocked from the outside.
  • Each processing device 2, 3 is detachably connected to the culture container transport device 1 via a connection portion 1 b provided in the culture container transport device 1.
  • the sealed space between the culture vessel transfer device 1 and each of the treatment devices 2 and 3 becomes one continuous closed space after the culture vessel transfer device 1 and each of the treatment devices 2 and 3 are connected.
  • each of the processing apparatuses 2 and 3 has mounting portions 2b and 3b provided so as to project from the inner surfaces of the side walls of the casings 2a and 3a.
  • the mounting portions 2b and 3b are made of a plate-like member having a U-shaped planar shape and have horizontal upper surfaces 2b1 and 3b1.
  • the mounting portions 2b and 3b are a pair of support portions 2b2 and 3b2 that respectively support both ends in the width direction B (vertical direction in FIG. 1) orthogonal to the longitudinal direction A (left and right direction in FIG. 1) of the culture vessel 10. It has connection parts 2b3 and 3b3 which connect one end (left end part in FIG. 1) of these pair of support parts 2b2 and 3b2.
  • each processing apparatus 2 and 3 may be any apparatus as long as it has placement units 2b and 3b and is an apparatus for performing cell culture processing.
  • the culture container transport apparatus 1 includes a culture container 10 and a transport mechanism 20 that transports the culture container 10 as shown in FIG.
  • the culture container 10 has a rectangular planar shape that is long in the longitudinal direction A, and is made of a transparent synthetic resin.
  • the culture vessel 10 includes a plurality of storage portions 11 for storing cells (cultured objects) and the like, two holes 12 and 13, and a gap forming portion 15.
  • the culture container 10 has the peripheral area
  • the some accommodating part 11 has a concave shape opened upwards.
  • the culture container 10 in the present embodiment is entirely made of a transparent synthetic resin, but it is only necessary to be made of a material in which at least the bottom part 11a of each storage part 11 is transparent or translucent, and is particularly limited. It is not a thing. In short, it is only necessary that the bottom portion 11a of each accommodating portion 11 of the culture vessel 10 has a predetermined light transmittance. If it carries out like this, it will become possible to observe to-be-cultured objects, such as a cell in the accommodating part 11, with a microscope.
  • the two holes 12 and 13 are formed to open downward in the peripheral region 16. Further, the two holes 12 and 13 are arranged along the longitudinal direction A at the center in the width direction B of the culture vessel 10 and sandwich the inner region 17. As shown in FIG. 3, the hole 12 (one hole) has a circular shape, and the hole 13 (the other hole) has a long hole shape elongated in the longitudinal direction A. The hole 13 may be partially opened not only downward but also to the right. That is, a part of the longitudinal direction (right side) of the side wall defining the hole 13 may be removed, and the hole 13 may be partially opened in the longitudinal direction. The two holes 12 and 13 may penetrate vertically.
  • the gap forming portion 15 includes four protrusions 15a.
  • the culture vessel 10 is supported by a support plate 36 (described later) of the transport mechanism 20, the upper surface 36a of the support plate 36 and the lower surface of the culture vessel 10 are supported.
  • a gap S is formed between 10a (the bottom portion 11a of each housing portion 11).
  • the four protrusions 15 a are formed so as to protrude downward from a portion of the lower surface 10 a facing the support plate 36 of the peripheral region 16 of the culture vessel 10.
  • the four protrusions 15 a are arranged two by two with respect to the longitudinal direction A across the inner region 17.
  • the gap forming part 15 is constituted by a plurality of protrusions 15 a formed on the culture vessel 10.
  • the transport mechanism 20 includes a SCARA robot 21 and the SCARA robot 21 in the direction in which the first and second processing devices 2 and 3 are arranged (in this embodiment, the width direction of the culture vessel 10).
  • B is parallel to B, and may be hereinafter referred to as an alignment direction B).
  • the SCARA robot 21 includes a traveling unit 31, an elevating unit 32, three arms 33 to 35, a support plate 36, a driving unit (not shown) that drives the traveling unit 31, the elevating unit 32, and the three arms 33 to 35. ).
  • the support portion 22 has an elongated rectangular parallelepiped shape along the alignment direction B, and a rail 23 is formed on the upper surface thereof. The rails 23 are elongated along the alignment direction B.
  • the traveling unit 31 is disposed on the rail 23.
  • the traveling unit 31 moves on the rails 23 along the alignment direction B by being driven by the driving unit. That is, the entire SCARA robot 21 moves along the alignment direction B.
  • the elevating unit 32 is provided on the traveling unit 31 and is connected to the arm 33.
  • the raising / lowering part 32 raises / lowers the arm 33 along the up-down direction by being driven by the driving part. That is, the elevating unit 32 elevates and lowers the three arms 33 to 35 and the support plate 36 in the vertical direction.
  • One end of the arm 33 is rotatably connected to the upper surface of the elevating unit 32.
  • the other end of the arm 33 is rotatably connected to one end of the arm 34.
  • the other end of the arm 34 is rotatably connected to one end of the arm 35.
  • the support plate 36 is a plate-like member that supports the culture vessel 10 from below as shown in FIGS. 3 and 4.
  • the support plate 36 has a rectangular planar shape that is long in the longitudinal direction A.
  • the support plate 36 is longer in the longitudinal direction A than the culture vessel 10 and shorter in the width direction B (width) than the culture vessel 10.
  • the support plate 36 has two guide pins 37 and 38 protruding upward from the upper surface 36a. As shown in FIGS. 3 and 4, the two guide pins 37 and 38 are inserted into the two holes 12 and 13 and engaged with each other when the culture vessel 10 is supported by the support plate 36 from below.
  • the relative position of the support plate 36 and the culture vessel 10 is determined with respect to the direction (in-plane direction of the upper surface 36a). That is, when the culture vessel 10 is supported from below by the support plate 36, the guide pin 37 is disposed so as to face the hole 12 in the vertical direction, and the guide pin 38 is aligned with the hole 13. It is arranged facing the vertical direction.
  • the two guide pins 37 and 38 have the same shape and the same size, and both have conical portions 37a and 38a arranged at the upper end, and columnar portions 37b and 38b connected to the lower ends of the conical portions 37a and 38a. Since the guide pins 37 and 38 have the conical portions 37a and 38a as described above, when the culture vessel 10 is supported by the support plate 36 from below, the guide pins 37 and 38 are provided in the two holes 12 and 13, respectively. It becomes easy to insert.
  • the columnar portions 37b and 38b in the present embodiment are formed in a columnar shape, but may be in a cylindrical shape.
  • the diameters of the columnar portions 37 b and 38 b are slightly smaller than the diameters of the holes 12 and 13.
  • the diameters of the conical portions 37a and 38a are the same as the diameters of the columnar portions 37b and 38b, and the centers thereof are connected in alignment.
  • the protruding length T1 of the columnar portions 37b and 38b from the upper surface 36a is longer than the protruding length T2 of the protrusion 15a from the lower surface 10a. That is, the protruding length T1 of the columnar portions 37b and 38b is such that the upper surface 36a and the lower surface 10a (the bottom portion 11a of the housing portion 11) that form the gap S formed when the culture vessel 10 is supported from below by the support plate 36. It is larger than the separation distance (that is, the protrusion length T2) in the vertical direction.
  • the driving unit drives the traveling unit 31 to place the SCARA robot 21 at the position shown in FIG.
  • the drive unit drives the three arms 33 to 35, and as shown in FIG. 5A, the support plate 36 is inserted into the first processing apparatus 2, and the support plate 36 is located below the culture vessel 10. It is made to oppose with the culture container 10.
  • the support plate 36 is disposed at a position where the guide pin 37 faces the hole 12 and the guide pin 38 faces the hole 13.
  • the drive unit drives the elevating unit 32 to move the support plate 36 together with the three arms 33 to 35 as indicated by arrows in FIG.
  • the two guide pins 37 and 38 are inserted into the two holes 12 and 13 as shown in FIG. 5B, and the relative positions of the support plate 36 and the culture vessel 10 are positioned in the horizontal direction.
  • the support plate 36 is raised until the culture vessel 10 placed on the placement unit 2b moves away from the placement unit 2b.
  • the culture vessel 10 is supported by the support plate 36 from below.
  • the four protrusions 15 a are in contact with the upper surface 36 a of the support plate 36, and a gap S is formed between the upper surface 36 a and the lower surface 10 a of the culture vessel 10.
  • the upper surface, 36a, and the bottom part 11a of the accommodating part 11 do not contact each other. Therefore, the bottom 11a is hardly scratched, and it becomes easy to observe the culture object such as cells with a microscope.
  • the drive unit drives the three arms 33 to 35 to move the support plate 36 that supports the culture vessel 10 from the first processing device 2 into the culture vessel transport device 1.
  • the driving unit drives the traveling unit 31 and the SCARA robot 21 is moved to a position facing the second processing device 3 in the longitudinal direction A.
  • the drive unit drives the three arms 33 to 35 and inserts the support plate 36 into the second processing apparatus 3.
  • the support plate 36 is such that the end portion (peripheral region 16) in the width direction B of the culture vessel 10 supported by the support plate 36 is opposed to the pair of support portions 3b2 above the placement portion 3b. Arrange.
  • the drive unit drives the elevating unit 32 to move the support plate 36 downward together with the three arms 33 to 35.
  • the end portion in the width direction B of the culture vessel 10 in the peripheral region 16 of the culture vessel 10 is supported by the pair of support portions 3b2 of the placement portion 3b, and the two guide pins 37 and 38 are formed in the two holes 12. , 13 is moved to a position where it can be removed.
  • the driving unit drives the three arms 33 to 35 to move the support plate 36 from the second processing apparatus 3 into the culture vessel transport apparatus 1.
  • the transfer of the culture vessel 10 from the first processing apparatus 2 to the second processing apparatus 3 is completed.
  • the transport mechanism 20 is provided with a sensor 40 having a light emitting unit 41 and a light receiving unit 42 that receives irradiation light from the light emitting unit 41.
  • the light emitting unit 41 and the light receiving unit 42 of the sensor 40 are arranged so as to sandwich a part of the peripheral region 16 of the culture vessel 10 supported by the support plate 36. Further, the light emitting unit 41 is arranged so that the irradiation light from the light emitting unit 41 is refracted when passing through the culture vessel 10.
  • the light receiving unit 42 is arranged at a position where the irradiation light from the light emitting unit 41 can be received regardless of whether it passes through the culture vessel 10 or not.
  • the sensor 40 By providing such a sensor 40, as shown in FIG. 6, when the culture vessel 10 is placed on the support plate 36, a part of the irradiation light from the light emitting unit 41 (in FIG. 6). An arrow indicated by a broken line) reflects on the side surface 10b of the culture vessel 10. For this reason, the amount of light received by the light receiving unit 42 decreases. On the other hand, when the culture vessel 10 is not placed on the support plate 36, the irradiation light from the light emitting unit 41 is received by the light receiving unit 42 without being reflected. For this reason, the amount of light received by the light receiving unit 42 is hardly reduced.
  • the sensor 40 outputs the amount of light received by the light receiving unit 42 to a control unit (not shown) of the culture vessel transport apparatus 1. For this reason, it becomes possible for the control part of the culture container transport apparatus 1 to determine whether or not the culture container 10 is placed on the support plate 36 based on the difference in the amount of received light output from the sensor 40.
  • the culture container transport device 1 of the present embodiment when the culture container 10 is transported while being supported by the support plate 36, the two holes 12, which engage with the two guide pins 37, 38, 13 is disposed at a position sandwiching the inner region 17 of the culture vessel 10. As described above, since the two holes 12 and 13 are not formed in the inner region 17, it is possible to form many accommodating portions 11 in the inner region 17 of the culture vessel 10. For this reason, the culture vessel 10 is transported by the transport mechanism 20 while positioning the relative position between the culture vessel 10 having the inner region 17 in which the region where the accommodating portion 11 can be formed is secured and the support plate 36 is positioned. Is possible.
  • One of the two holes 12 and 13 has a circular shape, and the other hole 13 has a long hole shape, whereby guide pins 37 and 38 are inserted into the two holes 12 and 13. It becomes easy to do, and it becomes possible to perform highly accurate positioning with the hole 12 and the guide pin 37.
  • the culture container 10 in the above-described embodiment has a rectangular planar shape
  • the culture container may have any planar shape, but a rectangular planar shape is preferable.
  • the two holes 12 and 13 may be formed by being interchanged, and may be disposed anywhere as long as the inner region 17 is sandwiched in the region facing the support plate 36 in the peripheral region 16. Three or more holes may be formed. In this case, it is preferable that the guide pins are also formed corresponding to the number of holes.
  • the transport mechanism 20 in the above-described embodiment can transport a support plate other than the SCARA robot 21 as long as the support plate 36 can be moved in a direction parallel to the longitudinal direction A, a direction parallel to the width direction B, and the vertical direction.
  • a robot may be employed.
  • This transfer robot may have a support plate similar to the support plate 36.
  • the gap forming portion 15 in the above-described embodiment includes four protrusions 15a.
  • the protrusion 15a may be two, three, or five or more, and the gap forming portion may be the entire periphery of the lower surface 10a of the culture vessel 10. You may be comprised from the cyclic
  • the gap forming portion may be configured by a stepped portion in which the region of the support plate 36 facing the inner region 17 of the culture vessel 10 is separated from the culture vessel 10 in the vertical direction as compared with the region facing the peripheral region 16.
  • the gap forming part 15 may be constituted by a plurality of projecting parts projecting from a region of the support plate 36 facing the peripheral region 16 of the culture vessel 10. In short, as long as the gap forming portion can form the gap S between the bottom portion 11a of the storage portion 11 and the upper surface 36a of the support plate 36 when the culture vessel 10 is supported by the support plate 36, Such a configuration may be used.
  • a plurality of holes arranged with the inner region 17 interposed therebetween may be formed.
  • a plurality of guide pins that are engaged with a plurality of holes when the culture vessel 10 is supported by the mounting portions 2b and 3b are formed on the pair of supporting portions 2b2 and 3b2 of the mounting portions 2b and 3b. It only has to be. If it carries out like this, horizontal positioning can be performed also in the mounting parts 2b and 3b.
  • the support plate 36 in the above-described embodiment has a rectangular planar shape, but may have a planar shape similar to the placement portion 2b.
  • a plurality of holes are formed in the peripheral region 16 of the culture vessel 10 in a region facing the pair of support portions with the inner region 17 interposed therebetween.
  • the pair of support portions may be provided with guide pins for positioning by engaging with the holes when the culture vessel is supported from below by the support plate. Even in this case, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.
  • the mounting part at this time should just have the rectangular planar shape similar to the support plate 36.
  • the above-mentioned mounting part 2b was comprised from the plate-shaped member which has U-shaped planar shape, the two plate-shaped members which comprise a pair of support part 2b2 oppose the width direction B of the housing

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Abstract

培養容器の周縁領域に複数の穴を設け収容部を形成することが可能な領域が大きく確保された内側領域を有する培養容器を搬送する。　培養容器搬送装置は、内側領域１７に複数の収容部１１が形成された培養容器１０と、支持プレート３６を有する搬送機構とを含む。培養容器１０の周縁領域１６には、下方に向かって開口し内側領域１７を挟む位置に配置された２つの穴１２，１３が設けられている。支持プレート３６には、上面３６ａから突出し、培養容器１０を下方から支持する際に２つの穴１２，１３と係合することによって水平方向に関して支持プレート３６と培養容器１０との相対位置を位置決めする２つのガイドピン３７，３８が形成されている。

Description

培養容器搬送装置
　本発明は、培養容器を支持しつつ搬送する培養容器搬送装置に関する。
　特許文献１には、培養容器を搬送するためのスライドを有するハンドリング機構について記載されている。このハンドリング機構のスライドは、培養容器を載置するための第１スライドを有している。培養容器が載置される第１スライドの上面には、上方に突出した２つのガイドが形成されている。このため、培養容器が第１スライドによって支持される際に、培養容器と第１スライドとの相対的な位置ズレを補正することが可能となる。
特開２００９－２９１１２７号公報
　上記特許文献１に記載のハンドリング機構においては、２つのガイドが第１スライドの上面の中央領域に形成されている。特許文献１に記載されていないが、培養容器には、培養容器が第１スライドによって支持される際に２つのガイドと係合する２つの穴が形成されていると考えられる。培養容器に形成される２つの穴は、２つのガイドの形成位置から培養容器の周縁領域の内側にある内側領域に配置されている。内側領域に被培養物を収容するための１以上の収容部が形成された培養容器（例えば、マイクロプレート）において、内側領域に２つの穴が形成されていると、内側領域の当該２つの穴部分及び当該内側領域の２つの穴近傍部分には、顕微鏡での観察などを考慮すると収容部が形成できない。このため、培養容器の内側領域において、収容部を形成することが可能な領域が小さくなる。このように上記特許文献１に記載のハンドリング機構においては、２つのガイドが第１スライドの上面の中央領域に形成されているため、収容部を形成することが可能な領域が小さい培養容器しか搬送することができないという問題が生じる。
　そこで、本発明の目的は、培養容器の周縁領域に複数の穴を設け収容部を形成することが可能な領域が大きく確保された内側領域を有する培養容器を搬送することが可能な培養容器搬送装置を提供することである。
　本発明の培養容器搬送装置は、被培養物を収容するための１以上の収容部が形成された培養容器を支持する支持プレートを有し、前記培養容器を前記支持プレートで下方から支持するように前記支持プレートを移動させ、前記支持プレートによって支持された前記培養容器を搬送する搬送機構を備えている。前記収容部は、前記培養容器の周縁領域よりも内側の内側領域に形成されており、前記培養容器の前記周縁領域には、下方に向かって開口し前記内側領域を挟む位置に配置された複数の穴が設けられ、前記支持プレートには、上面から突出し、前記培養容器を下方から支持する際に前記複数の穴と係合することによって前記支持プレートの前記上面の面内方向に関して前記支持プレートと前記培養容器との相対位置を位置決めする複数のガイドピンが形成されている。
　これによると、培養容器を支持プレートで支持しつつ搬送する際に複数のガイドピンと係合する複数の穴が、培養容器の周縁領域の内側領域を挟む位置に配置される。このように複数の穴が内側領域に形成されないため、収容部を形成することが可能な領域が大きく確保された内側領域を有する培養容器と支持プレートとの相対位置を位置決めしつつ培養容器を搬送機構で搬送することが可能となる。
　本発明において、前記培養容器の少なくとも前記収容部の底部を構成する部分が透明又は半透明であり、前記支持プレート及び前記培養容器のいずれかには、前記培養容器が前記支持プレートによって支持されたときに、前記収容部の前記底部と前記支持プレートの前記上面との間に隙間を形成する隙間形成部が設けられていることが好ましい。これにより、培養容器が支持プレートによって支持されたときに、収容部の底部と支持プレートの上面とが接触しなくなる。このため、収容部の底部にキズがつきにくくなり、顕微鏡で被培養物の観察がしやすくなる。
　また、本発明において、前記隙間形成部は、前記周縁領域の前記支持プレートと対向する部分から下方に突出する複数の突起から構成されており、前記複数の突起は、前記内側領域を挟んで配置されていることが好ましい。これにより、隙間形成部が培養容器の周縁領域から突出する複数の突起によって構成される。
　また、本発明において、前記ガイドピンは、上端に配置された円錐部と、前記円錐部の下端と接続された円筒又は円柱状の柱状部とを有していることが好ましい。これにより、ガイドピンを培養容器の穴に挿入しやすくなる。
　また、本発明において、前記柱状部の前記支持プレートの前記上面からの突出長さは、前記隙間を構成する前記収容部の前記底部と前記支持プレートの前記上面との鉛直方向に関する離隔距離よりも大きいことが好ましい。これにより、培養容器が支持プレートによって支持されたときに、柱状部が穴に挿入された状態となる。このため、培養容器と支持プレートとの位置決め精度が安定する。
　また、本発明において、前記培養容器が長方形平面形状を有し、前記複数の穴が前記培養容器の長手方向に並んで配置されており、前記複数の穴のうち前記内側領域を挟んで配置された一方の穴が円形形状を有し、他方の穴が前記長手方向に長尺な長穴形状を有することが好ましい。これにより、複数の穴にガイドピンを挿入しやすくなるとともに、一方の穴とガイドピンとで高精度の位置決めを行うことが可能となる。ここでいう穴は、上下に貫通している穴及び貫通していない穴を含む。さらに長穴形状の穴は側壁が長手方向に向かって部分的に開いている穴も含む。
　本発明の培養容器搬送装置によると、培養容器を支持プレートで支持しつつ搬送する際に複数のガイドピンと係合する複数の穴が、培養容器の周縁領域の内側領域を挟む位置に配置される。このように複数の穴が内側領域に形成されないため、収容部を形成することが可能な領域が大きく確保された内側領域を有する培養容器と支持プレートとの相対位置を位置決めしつつ培養容器を搬送機構で搬送することが可能となる。
本発明の一実施形態である培養容器搬送装置が採用された培養装置の概略構成を示す平面図である。 図１に示す培養装置の概略構成を示す側面図である。 支持プレートで培養容器を下方から支持した状態を示す平面図である。 図３に示すIV－IV線に沿った断面図である。 （ａ）は支持プレートが載置部の下方で培養容器と対向して配置されたときの状況を示す状況図であり、（ｂ）は支持プレートが載置部に載置された培養容器を支持したときの状況を示す状況図である。 支持プレート上の培養容器を検出するセンサの検出状況を示す説明図である。
　以下、本発明の一実施形態である培養容器搬送装置が採用された培養装置１００について、図１～図４を参照しつつ以下に説明する。
　培養装置１００は、培養容器１０に細胞（被培養物）と培養液を入れ、未分化、分化の細胞培養を行うための装置であり、図１に示すように、培養容器搬送装置１と、第１処理装置２と、第２処理装置３とを含む。本実施形態における被培養物としては、細胞を採用したがこれ以外の、例えば、菌やウイルスなどであってもよい。培養容器搬送装置１と各処理装置２，３は、外部と遮断された密閉空間を構成する筐体１ａ，２ａ，３ａを有する。各処理装置２，３は、培養容器搬送装置１に設けられた接続部１ｂを介して培養容器搬送装置１と着脱可能に接続されている。培養容器搬送装置１と各処理装置２，３の密閉空間は、培養容器搬送装置１と各処理装置２，３との接続後は、連続した１つの密閉空間となる。
　各処理装置２，３は、図１及び図２に示すように、筐体２ａ，３ａの側壁の内面から突設して設けられた載置部２ｂ，３ｂを有する。載置部２ｂ，３ｂは、Ｕ字平面形状を有する板状部材から構成されており、水平な上面２ｂ１，３ｂ１を有する。載置部２ｂ，３ｂは、培養容器１０の長手方向Ａ（図１中左右方向）と直交する幅方向Ｂ（図１中上下方向）の両端をそれぞれ支持する一対の支持部２ｂ２，３ｂ２と、これら一対の支持部２ｂ２，３ｂ２の一端（図１中左端部）を接続する接続部２ｂ３，３ｂ３とを有する。一対の支持部２ｂ２，３ｂ２は、培養容器１０の長手方向Ａに長尺に延在する。接続部２ｂ３，３ｂ３は、培養容器１０の幅方向Ｂに長尺に延在する。なお、各処理装置２，３は、載置部２ｂ，３ｂを有し、細胞培養の処理を行うための装置であれば、どのような装置であってもよい。
　培養容器搬送装置１は、図１に示すように、培養容器１０と、培養容器１０を搬送する搬送機構２０とを含む。培養容器１０は、図３に示すように、長手方向Ａに長尺な長方形平面形状を有し、透明な合成樹脂から構成されている。培養容器１０は、細胞（被培養物）などを収容するための複数の収容部１１と、２つの穴１２，１３と、隙間形成部１５とを有する。また、培養容器１０は、周縁領域１６と、周縁領域１６の内側にある内側領域１７（図３中二点鎖線で囲まれた領域）とを有しており、複数の収容部１１は内側領域１７に形成されている。また、複数の収容部１１は、上方に向かって開口した凹形状を有する。
　本実施形態における培養容器１０は、その全体が透明な合成樹脂から構成されているが、少なくとも各収容部１１の底部１１ａが透明又は半透明となる材料から構成されておればよく、特に限定するものではない。要するに、培養容器１０の各収容部１１の底部１１ａが所定の光の透過率を有する構成であればよい。こうすれば、顕微鏡で収容部１１内の細胞などの被培養物を観察することが可能となる。
　２つの穴１２，１３は、図３及び図４に示すように、周縁領域１６において、下方に向かって開口して形成されている。また、２つの穴１２，１３は、培養容器１０の幅方向Ｂの中央において、長手方向Ａに沿って並んで配置され、内側領域１７を挟んでいる。図３に示すように、穴１２（一方の穴）は円形形状を有し、穴１３（他方の穴）は長手方向Ａに長尺な長穴形状を有する。なお、穴１３は、下方のみならず右方に向かって部分的に開いていてもよい。つまり、穴１３を画定する側壁の長手方向（右方）の一部が除去されて、穴１３が長手方向に向かって部分的に開いていてもよい。また、２つの穴１２，１３は、上下に貫通していてもよい。
　隙間形成部１５は、４つの突起１５ａから構成されており、搬送機構２０の支持プレート３６（後述する）によって培養容器１０が支持されたときに、支持プレート３６の上面３６ａと培養容器１０の下面１０ａ（各収容部１１の底部１１ａ）との間に隙間Ｓを構成する。４つの突起１５ａは、図３及び図４に示すように、下面１０ａにおいて、培養容器１０の周縁領域１６の支持プレート３６と対向する部分から下方に突出して形成されている。また、４つの突起１５ａは、長手方向Ａに関して、内側領域１７を挟んで２つずつ配置されている。このように隙間形成部１５が培養容器１０に形成された複数の突起１５ａによって構成されている。
　搬送機構２０は、図１及び図２に示すように、スカラロボット２１と、スカラロボット２１を第１及び第２処理装置２，３の並び方向（本実施形態においては、培養容器１０の幅方向Ｂと平行であり、以下、並び方向Ｂと称することもある）に移動可能に支持する支持部２２とを有する。スカラロボット２１は、走行部３１と、昇降部３２と、３つのアーム３３～３５と、支持プレート３６と、走行部３１、昇降部３２及び３つのアーム３３～３５を駆動する駆動部（不図示）とを有する。支持部２２は、並び方向Ｂに沿って長尺な直方体形状を有し、その上面にレール２３が形成されている。レール２３は、並び方向Ｂに沿って長尺に形成されている。
　走行部３１は、レール２３上に配置されている。また、走行部３１は、駆動部によって駆動されることで、並び方向Ｂに沿ってレール２３上を移動する。つまり、スカラロボット２１全体が並び方向Ｂに沿って移動する。昇降部３２は、走行部３１上に設けられており、アーム３３と連結されている。昇降部３２は、駆動部によって駆動されることで、アーム３３を上下方向に沿って昇降させる。つまり、昇降部３２は、３つのアーム３３～３５及び支持プレート３６を上下方向に沿って昇降させる。
　アーム３３は、一端部が昇降部３２の上面に回転可能に連結されている。また、アーム３３は、他端部がアーム３４の一端部に回転可能に連結されている。アーム３４は、他端部がアーム３５の一端部に回転可能に連結されている。これら３つのアーム３３～３５は、駆動部の駆動により、水平な回転方向に沿って回動し、支持プレート３６を長手方向Ａに平行な方向に移動させる。アーム３５の他端部には、支持プレート３６が固定されている。
　支持プレート３６は、図３及び図４に示すように、培養容器１０を下方から支持する板状部材である。支持プレート３６は、長手方向Ａに長尺な長方形平面形状を有している。また、支持プレート３６は、長手方向Ａの長さが培養容器１０よりも長く、幅方向Ｂの長さ（幅）が培養容器１０よりも短い。
　支持プレート３６は、上面３６ａから上方に突出した２つのガイドピン３７，３８を有する。図３及び図４に示すように、２つのガイドピン３７，３８は、支持プレート３６で培養容器１０を下方から支持する際に、２つの穴１２，１３に挿入されて係合することによって水平方向（上面３６ａの面内方向）に関して支持プレート３６と培養容器１０との相対位置を位置決めするものである。つまり、支持プレート３６で培養容器１０を下方から支持する際に、２つのガイドピン３７，３８のうち、ガイドピン３７が穴１２と鉛直方向に対向して配置され、ガイドピン３８が穴１３と鉛直方向に対向して配置される。
　２つのガイドピン３７，３８は、同形状、同サイズであり、ともに上端に配置された円錐部３７ａ，３８ａと、円錐部３７ａ，３８ａの下端に接続された柱状部３７ｂ，３８ｂとを有する。このようにガイドピン３７，３８が円錐部３７ａ，３８ａを有していることで、支持プレート３６で培養容器１０を下方から支持する際に、２つの穴１２，１３にガイドピン３７，３８を挿入しやすくなる。本実施形態における柱状部３７ｂ，３８ｂは、円柱形状に形成されているが、円筒形状であってもよい。柱状部３７ｂ，３８ｂの直径は、穴１２，１３の直径より僅かに小さい。円錐部３７ａ，３８ａの直径と柱状部３７ｂ，３８ｂの直径とが同じであり、中心同士が一致して接続されている。
　図４に示すように、柱状部３７ｂ，３８ｂの上面３６ａからの突出長さＴ１は、突起１５ａの下面１０ａからの突出長さＴ２よりも長い。つまり、柱状部３７ｂ，３８ｂの突出長さＴ１は、培養容器１０が支持プレート３６によって下方から支持されたときに形成される隙間Ｓを構成する上面３６ａと下面１０ａ（収容部１１の底部１１ａ）との鉛直方向に関する離隔距離（すなわち、突出長さＴ２）よりも、大きい。これにより、培養容器１０が支持プレート３６によって支持されたときに、柱状部３７ｂ，３８ｂが穴１２，１３に挿入された状態となる。このため、培養容器１０と支持プレート３６との位置決め精度が安定する。
　続いて、培養容器搬送装置１の動作について、以下に説明する。第１処理装置２から第２処理装置３へ、培養容器１０を搬送機構２０で搬送する際は、駆動部が走行部３１を駆動し、図１に示す位置にスカラロボット２１を配置させる。次に、駆動部が３つのアーム３３～３５を駆動し、図５（ａ）に示すように、支持プレート３６を第１処理装置２内に挿入し、支持プレート３６が培養容器１０の下方で培養容器１０と対向させる。このとき、支持プレート３６は、ガイドピン３７が穴１２と、ガイドピン３８が穴１３と対向する位置に配置される。
　次に、駆動部が昇降部３２を駆動し、図５（ａ）中矢印で示すように、３つのアーム３３～３５とともに支持プレート３６を上方に移動させる。こうして、２つのガイドピン３７，３８が、図５（ｂ）に示すように、２つの穴１２，１３に挿入され、水平方向に関して支持プレート３６と培養容器１０との相対位置が位置決めされる。このとき、支持プレート３６を、載置部２ｂに載置された培養容器１０が載置部２ｂから上方に離れるまで、上昇させる。これにより、培養容器１０が支持プレート３６によって下方から支持された状態となる。このとき、４つの突起１５ａが支持プレート３６の上面３６ａと接触しており、当該上面３６ａと培養容器１０の下面１０ａとの間に隙間Ｓが形成される。このため、上面と３６ａと収容部１１の底部１１ａとが接触しなくなる。したがって、底部１１ａにキズがつきにくくなり、顕微鏡で細胞などの被培養物の観察がしやすくなる。
　次に、駆動部が３つのアーム３３～３５を駆動し、培養容器１０を支持する支持プレート３６を第１処理装置２から培養容器搬送装置１内に移動させる。この後、駆動部が走行部３１を駆動し、スカラロボット２１が第２処理装置３と長手方向Ａに対向する位置まで移動させる。そして、駆動部が３つのアーム３３～３５を駆動し、支持プレート３６を第２処理装置３内に挿入する。このとき、支持プレート３６に支持された培養容器１０の幅方向Ｂの端部（周縁領域１６）が、載置部３ｂよりも上方において、一対の支持部３ｂ２と対向するように、支持プレート３６を配置させる。
　次に、駆動部が昇降部３２を駆動し、３つのアーム３３～３５とともに支持プレート３６を下方に移動させる。このとき、培養容器１０の周縁領域１６であって培養容器１０の幅方向Ｂの端部が載置部３ｂの一対の支持部３ｂ２により支持され、２つのガイドピン３７，３８が２つの穴１２，１３から抜ける位置まで支持プレート３６を移動させる。この後、駆動部が３つのアーム３３～３５を駆動し、支持プレート３６を第２処理装置３から培養容器搬送装置１内に移動させる。こうして、第１処理装置２から第２処理装置３への培養容器１０の搬送が終了する。
　ここで、支持プレート３６上に培養容器１０が載置されているか否かを検知する検知構成について図６を参照しつつ以下に説明する。
　搬送機構２０には、図６に示すように、発光部４１と、発光部４１からの照射光を受光する受光部４２とを有するセンサ４０が設けられている。センサ４０の発光部４１と受光部４２は、支持プレート３６によって支持された培養容器１０の周縁領域１６の一部を挟むように配置されている。また、発光部４１は、発光部４１からの照射光が培養容器１０を通過する際に屈折するように配置されている。なお、受光部４２は、発光部４１からの照射光が培養容器１０を通過してもしなくても受光することが可能な位置に配置されている。
　このようなセンサ４０が設けられていることで、図６に示すように、支持プレート３６上に培養容器１０が載置されている場合、発光部４１からの照射光の一部（図６中破線で示す矢印）が、培養容器１０の側面１０ｂに反射する。このため、受光部４２での受光量が減少する。一方、支持プレート３６上に培養容器１０が載置されていない場合、発光部４１からの照射光は反射せずにそのまま受光部４２に受光される。このため、受光部４２での受光量がほとんど減少しない。センサ４０は、受光部４２での受光量を培養容器搬送装置１の制御部（不図示）に出力する。このため、培養容器搬送装置１の制御部がセンサ４０から出力された受光量の差によって支持プレート３６上に培養容器１０が載置されているか否かを判定することが可能となる。
　以上に述べたように、本実施形態の培養容器搬送装置１によると、培養容器１０を支持プレート３６で支持しつつ搬送する際に２つのガイドピン３７，３８と係合する２つの穴１２，１３が、培養容器１０の内側領域１７を挟む位置に配置される。このように２つの穴１２，１３が内側領域１７に形成されないため、培養容器１０の内側領域１７に多くの収容部１１を形成することが可能となる。このため、収容部１１を形成することが可能な領域が大きく確保された内側領域１７を有する培養容器１０と支持プレート３６との相対位置を位置決めしつつ培養容器１０を搬送機構２０で搬送することが可能となる。
　２つの穴１２，１３のうちの一方の穴１２が円形形状を有し、他方の穴１３が長穴形状を有していることで、２つの穴１２，１３にガイドピン３７，３８を挿入しやすくなるとともに、穴１２とガイドピン３７とで高精度の位置決めを行うことが可能となる。
　以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態における培養容器１０は、長方形平面形状を有していたが、培養容器はどのような平面形状を有していてもよいが、矩形平面形状が好ましい。
　また、２つの穴１２，１３は、入れ替わって形成されていてもよいし、周縁領域１６の支持プレート３６と対向する領域において、内側領域１７を挟む位置であればどこに配置されていてもよい。また、穴が３以上形成されていてもよい。この場合、ガイドピンも穴の数に対応して形成されていることが好ましい。
　上述の実施形態における搬送機構２０は、長手方向Ａと平行な方向、幅方向Ｂと平行な方向、及び、上下方向に支持プレート３６を移動させることが可能であれば、スカラロボット２１以外の搬送ロボットを採用してもよい。この搬送ロボットにおいても、支持プレート３６と同様の支持プレートを有しておればよい。
　上述の実施形態における隙間形成部１５は４つの突起１５ａから構成されているが、突起１５ａは２、３又は５以上であってもよいし、隙間形成部は培養容器１０の下面１０ａの周縁全体から突出する環状の突出部から構成されていてもよい。また、隙間形成部は、支持プレート３６の培養容器１０の内側領域１７と対向する領域が周縁領域１６と対向する領域よりも鉛直方向に培養容器１０から離れた段差部から構成されていてもよい。また、隙間形成部１５は、支持プレート３６の培養容器１０の周縁領域１６と対向する領域から突出する複数の突出部によって構成されていてもよい。要するに、隙間形成部は、支持プレート３６で培養容器１０を支持したときに、収容部１１の底部１１ａと支持プレート３６の上面３６ａとの間に隙間Ｓが形成することが可能であれば、どのような構成でもよい。
　培養容器１０の周縁領域１６であって、載置部２ｂ，３ｂの一対の支持部２ｂ２，３ｂ２と対向する領域に、内側領域１７を挟んで配置される複数の穴が形成されていてもよい。この場合、載置部２ｂ，３ｂの一対の支持部２ｂ２，３ｂ２には、培養容器１０を載置部２ｂ，３ｂで支持する際に複数の穴と係合する複数のガイドピンが形成されておればよい。こうすれば、載置部２ｂ，３ｂにおいても、水平方向の位置決めを行うことができる。
　上述の実施形態における支持プレート３６は、長方形平面形状を有していたが、載置部２ｂと同様な平面形状を有していてもよい。この場合、培養容器１０の周縁領域１６であって、一対の支持部と対向する領域に、内側領域１７を挟んで配置される複数の穴を形成する。そして、一対の支持部には、支持プレートで培養容器を下方から支持する際に穴と係合することによって位置決めを行うガイドピンを設ければよい。これにおいても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、このときの載置部は、支持プレート３６と同様な長方形平面形状を有しておればよい。
　また、上述の載置部２ｂは、Ｕ字平面形状を有する板状部材から構成されていたが、一対の支持部２ｂ２を構成する２枚の板状部材が筐体２ａの幅方向Ｂに対向する各側壁の内面から突設して構成されていてもよい。この場合、載置部２ｂに接続部２ｂ３を設けなくてもよい。さらに、この場合、第１処理装置２の接続部１ｂを、長手方向Ａにおいて載置部２ｂを挟むように２つ設けてもよい。こうすることで、いずれの接続部１ｂからも、載置部２ｂに載置された培養容器１０を取り出す、及び、載置部２ｂに培養容器１０を載置することが可能となる。
　１　培養容器搬送装置
　１０　培養容器
　１０ａ　下面
　１１　収容部
　１１ａ　底部
　１２　穴（一方の穴）
　１３　穴（他方の穴）
　１５　隙間形成部
　１５ａ　突起
　１６　周縁領域
　１７　内側領域
　２０　搬送機構
　３６　支持プレート
　３６ａ　上面
　３７，３８　ガイドピン
　３７ａ，３８ａ　円錐部
　３７ｂ，３８ｂ　柱状部
　１００　培養装置
　Ｓ　隙間

Claims (6)

  1. 　被培養物を収容するための１以上の収容部が形成された培養容器を支持する支持プレートを有し、前記培養容器を前記支持プレートで下方から支持するように前記支持プレートを移動させ、前記支持プレートによって支持された前記培養容器を搬送する搬送機構を備えており、
    　前記収容部は、前記培養容器の周縁領域よりも内側の内側領域に形成されており、
    　前記培養容器の前記周縁領域には、下方に向かって開口し前記内側領域を挟む位置に配置された複数の穴が設けられ、
    　前記支持プレートには、上面から突出し、前記培養容器を下方から支持する際に前記複数の穴と係合することによって前記支持プレートの前記上面の面内方向に関して前記支持プレートと前記培養容器との相対位置を位置決めする複数のガイドピンが形成されていることを特徴とする培養容器搬送装置。
  2. 　前記培養容器の少なくとも前記収容部の底部を構成する部分が透明又は半透明であり、
    　前記支持プレート及び前記培養容器のいずれかには、前記培養容器が前記支持プレートによって支持されたときに、前記収容部の前記底部と前記支持プレートの前記上面との間に隙間を形成する隙間形成部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の培養容器搬送装置。
  3. 　前記隙間形成部は、前記周縁領域の前記支持プレートと対向する部分から下方に突出する複数の突起から構成されており、
    　前記複数の突起は、前記内側領域を挟んで配置されていることを特徴とする請求項２に記載の培養容器搬送装置。
  4. 　前記ガイドピンは、上端に配置された円錐部と、前記円錐部の下端と接続された円筒又は円柱状の柱状部とを有していることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の培養容器搬送装置。
  5. 　前記柱状部の前記支持プレートの前記上面からの突出長さは、前記隙間を構成する前記収容部の前記底部と前記支持プレートの前記上面との鉛直方向に関する離隔距離よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の培養容器搬送装置。
  6. 　前記培養容器が長方形平面形状を有し、
    　前記複数の穴が前記培養容器の長手方向に並んで配置されており、
    　前記複数の穴のうち前記内側領域を挟んで配置された一方の穴が円形形状を有し、他方の穴が前記長手方向に長尺な長穴形状を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の培養容器搬送装置。
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