WO2017145775A1 - 細胞培養装置の攪拌機構、細胞培養モジュール、及び細胞培養装置 - Google Patents

細胞培養装置の攪拌機構、細胞培養モジュール、及び細胞培養装置 Download PDF

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WO2017145775A1
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culture
cell culture
stirring
container
unit
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PCT/JP2017/004727
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English (en)
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小関　修
亮 末永
賢 柏原
Original Assignee
東洋製罐グループホールディングス株式会社
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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
    • C12M1/02—Apparatus for enzymology or microbiology with agitation means; with heat exchange means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • 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
    • C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a stirring mechanism of a cell culture device, a cell culture module including the same, and a cell culture device including the cell culture module, and more specifically, a medium accommodated together with cells in a bag-shaped culture container.
  • the present invention relates to a stirring mechanism provided with a stirring means, a cell culture module, and a cell culture apparatus.
  • a culture vessel kit for use in cell culture and a medium vessel for supplying the culture medium to the culture vessel are connected by a tube to form a culture vessel kit, which is closed using this culture vessel kit.
  • Patent Document 1 discloses a culture apparatus that stores this type of culture container kit in multiple stages and performs cell culture.
  • the present inventors have stored a plurality of culture container kits including a culture container that contains a culture medium together with cells and performs cell culture, and a culture medium container for supplying the culture medium to the culture container in a multistage manner.
  • a cell culture apparatus that can efficiently perform cell culture in a temperature environment suitable for each of the culture container and the medium container has been developed (see Patent Document 2).
  • the culture container of the culture container kit is a culture bag formed of a soft material, it is conceivable that the contents of the culture bag are stirred by reciprocating while pressing the upper surface of the culture bag with a stirring roller.
  • the agitation roller since the agitation roller is located immediately above the culture bag, the agitation roller hinders the operation when attaching or removing the culture container to or from the cell culture apparatus. In addition, there is a risk that an operator may crush the culture container with a stirring roller during the attaching / detaching operation of the culture container and damage the culture container. For this reason, when the culture vessel is equipped with a stirring mechanism, the stirring roller is not hindered when attaching or removing the culture vessel to or from the cell culture device, and the stirring mechanism has a low risk of damaging the culture vessel. It is desirable.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and in a cell culture apparatus that performs cell culture using a culture vessel, stirring that does not hinder the attachment and removal of the culture vessel and has a low risk of damaging the culture vessel
  • the purpose is to provide a mechanism.
  • the agitation mechanism of the cell culture device of the present invention is an agitation mechanism of a cell culture device that performs cell culture using a bag-shaped culture container that accommodates a medium together with cells.
  • the table unit on which the culture vessel is placed and the agitation disposed above the table unit located at the culture position are configured to be movable between the culture position of the cell and the drawing position pulled out from the cell culture device.
  • the stirring unit has a stirring member that descends from above the table unit onto the culture vessel and presses and reciprocates while pressing the upper surface of the culture vessel when the table unit is located at the culture position.
  • the table unit and the stirring unit constituting the stirring mechanism of the cell culture device according to claim 1 constitute a cell culture module that can be attached to and detached from the cell culture device as an integral structure. To do.
  • the cell culture device of the present invention is a cell culture device comprising the cell culture module according to claim 5 or 6, and includes a plurality of cultures comprising at least a culture container and a culture medium container for supplying a culture medium to the culture container.
  • a cell culture apparatus that stores container kits in multiple stages in a casing and performs cell culture separately for each culture container kit, and includes an incubation tank in which the culture container is stored and a cold storage tank in which the culture medium container is stored And a support frame for mounting the cell culture module in multiple stages is installed in the incubation tank.
  • the table unit and the agitation unit are configured as separate units in the cell culture device that performs cell culture using the culture vessel.
  • the table unit can be pulled out to the pulling position, leaving the unit.
  • the stirring member of the stirring unit does not hinder the attachment and detachment of the culture container on the table unit at the drawing position, and a stirring mechanism with a low risk of damaging the culture container can be provided.
  • the table unit on which the culture container is placed and the stirring unit having the stirring member are modularized, so that the stirring unit is compared with the table unit. Is positioned accurately. Once the table unit and the agitation unit are positioned, these units are attached to the cell culture device as a unitary cell culture module, so that fluctuations in the relative position between the table unit and the agitation unit due to the installation work are suppressed. Is done. Thereby, the height of the stirring member with respect to the table unit is accurately maintained.
  • FIG. 1 shows an example of a culture container kit to be stored in the cell culture apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A shows a top view of a cell culture device provided with a stirring mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B shows a front view of the cell culture device.
  • FIG. 3 (A) shows a perspective view of a cell culture module that is provided with a stirring mechanism according to an embodiment of the present invention and is detached from the support frame of the cell culture device.
  • FIG. 3B shows a perspective view of the cell culture module attached to the support frame.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a cross-sectional view of the inside of the incubation tank of the cell culture device equipped with the stirring mechanism according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a cross-sectional view of the inside of the incubation tank of the cell culture device equipped with the stirring mechanism according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a perspective view of the base unit constituting the cell culture module according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of a table unit constituting the cell culture module according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view seen from the back side of the stirring unit constituting the cell culture module according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 (A) is a schematic side view of the cell culture module constituting the stirring mechanism according to the embodiment of the present invention, and shows a state where the stirring roll is raised.
  • FIG. 8B is a schematic side view of the cell culture module constituting the stirring mechanism according to the embodiment of the present invention, and shows a state where the stirring roll is lowered.
  • FIG. 1 shows an example of a culture container kit.
  • the culture container kit U stored in the cell culture apparatus 1 includes a first culture container U20 and a second culture container U30 for use in cell culture, and these culture containers U20 and U30.
  • a medium container U10 for supplying a medium, a main tube U40 connecting the medium container U10 and the culture container U20, and a branch tube U42 connecting the culture container U30 and the main tube U40 are provided.
  • the first culture vessel U20 is used for injecting cells and initially performing cell culture.
  • the first culture vessel U20 can be suitably used as an activation culture vessel used for cell culture for activating cells.
  • an activation culture vessel used for cell culture for activating cells.
  • cells such as anti-CD3 antibodies are activated on the bottom surface of the first culture vessel U20.
  • the substance is immobilized.
  • the second culture vessel U30 is used for cell culture by transferring the culture solution (cells and medium) in the first culture vessel U20 after cell culture in the first culture vessel U20. It can be suitably used as an amplification culture vessel used for cell culture for growing cells.
  • the first culture container U20 as the activation culture container and the second culture container U30 as the amplification culture container, it is possible to suitably proliferate floating cells such as lymphocytes. is there.
  • these containers are connected to a main tube U40 in the order of a medium container U10, a second culture container U30, and a first culture container U20.
  • the first culture container U20, the second culture container U30, and the culture medium container U10 are connected to the main tube U40 in this order, and the order is the same.
  • the culture container kit U configured as described above, first, cells are injected into the first culture container U20.
  • the pump U41 is operated, and the medium is transferred from the medium container U10 to the first culture container U20 by the pump U41 as shown in FIG. 1 (arrow (1) in the figure).
  • cell culture is performed in the first culture container U20 for a predetermined period.
  • the culture solution is transferred from the first culture vessel U20 to the second culture vessel U30 by the pump U41 (arrow (2) in the figure).
  • the medium is transferred from the medium container U10 to the second culture container U30 (arrow (3) in the figure).
  • the culture solution is transferred from the first culture container U20 to the second culture container U30 via a branch tube U42 connected to the main tube U40 on the medium container U10 side of the pump U41.
  • the culture medium is transferred from the culture medium container U10 to the second culture container U30 via the branch tube U42 connected to the main tube U40 on the first culture container U20 side of the pump U41.
  • the culture medium is transferred from the culture medium container U10 to the first culture container U20, the culture solution is transferred from the first culture container U20 to the second culture container U30, and the culture medium container.
  • the transfer of the three systems of the transfer of the culture medium from U10 to the second culture vessel U30 can be appropriately performed using only one pump U41.
  • a medium having a gas barrier property against oxygen and carbon dioxide is generally used so that the pH of the stored culture medium does not change greatly during the culture period.
  • carbon dioxide is removed from the inside of the culture medium container U10. This is because it is desirable to minimize leakage of the medium and to prevent oxidation of the medium.
  • the first culture container U20 and the second culture container U30 are formed in a bag shape (bag shape) using a soft packaging material as a material, and a part or all of them are transparent so that the contents can be confirmed. is doing.
  • these culture vessels must have gas permeability (oxygen and carbon dioxide permeability) necessary for cell culture, and are used in a culture environment of 37 ° C. and 5% carbon dioxide concentration. It is preferable to do.
  • these culture vessels preferably have low cytotoxicity, low elution properties, and suitability for radiation sterilization in order to achieve high cell growth efficiency.
  • a polyethylene resin As a material for the culture vessel satisfying such conditions, a polyethylene resin is preferable.
  • the polyethylene resin include polyethylene, a copolymer of ethylene and ⁇ -olefin, a copolymer of ethylene and vinyl acetate, an ionomer using an ethylene and acrylic acid or methacrylic acid copolymer and a metal ion.
  • polyolefin, styrene elastomer, polyester thermoplastic elastomer, silicone thermoplastic elastomer, silicone resin and the like can also be used.
  • the shape of the culture medium container U10, the first culture container U20, and the second culture container U30 and the shape of these storage portions are not particularly limited, and in the example of FIG. These containers can be manufactured by sealing four sides by heat sealing, and can also be manufactured as an integrally molded bag by blow molding. Each port is preferably arranged on the main tube U40 side, and it is also preferable that the accommodating portion is gradually narrowed toward the tube mounting portion.
  • the material of the main tube U40 and the branch tube U42 may be appropriately selected according to the use environment, but is preferably excellent in gas permeability.
  • silicone rubber, soft vinyl chloride resin, polybutadiene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, chlorinated polyethylene resin, polyurethane thermoplastic elastomer, polyester thermoplastic elastomer, silicone thermoplastic elastomer, styrene elastomer, etc. are used. be able to.
  • styrene elastomer examples include SBS (styrene / butadiene / styrene), SIS (styrene / isoprene / styrene), SEBS (styrene / ethylene / butylene / styrene), SEPS (styrene / ethylene / propylene / styrene), and the like. Can be used.
  • a silicone tube can be suitably used for the portion where the pump U41 is attached in the main tube U40, and a soft polyvinyl chloride resin tube can be suitably used for the other portions.
  • the connection between the tubes in the main tube U40 can be performed by a luer connector or other connecting means.
  • the main tube U40 may be provided with flow path opening / closing means such as a pinch valve, a two-way stopcock, and a three-way stopcock.
  • the type of the pump U41 is not particularly limited, but a tube roller pump such as a peristaltic pump (R) can be suitably used because it is easy to realize a closed system in the culture vessel kit U.
  • a tube roller pump such as a peristaltic pump (R) can be suitably used because it is easy to realize a closed system in the culture vessel kit U.
  • the cell culture device 1 stores a plurality of culture container kits U in multiple stages, and performs cell culture individually for each culture container kit U.
  • the cell culture apparatus 1 includes two tanks that are partitioned into an incubation tank 11 and a cold storage tank 12 that can be adjusted to a predetermined temperature by a heat insulating wall in the housing. It has a structure.
  • the incubation tank 11 and the cold storage tank 12 are provided with front doors 11a and 12a that can be opened and closed independently.
  • the first culture container U20 and the second culture container U30 shown in FIG. 1 are stored in an incubation tank 11 whose temperature is adjusted so as to be maintained at a temperature suitable for cell culture (for example, 37 ° C.).
  • the culture medium container U10 is stored in the cold storage tank 12 whose temperature is adjusted so as to be maintained at a temperature suitable for storage of the culture medium (for example, 4 ° C.).
  • a support frame 10 in which frames are arranged in multiple stages along the height direction is installed. Has been.
  • FIG. 3 shows the support frame 10 on the incubation tank 11 side of the cell culture device 1 shown in FIG.
  • cell culture modules 2 each equipped with a stirring mechanism are attached to the frames of the respective stages arranged on the support frame 10.
  • 3A and 3B show a state in which the cell culture module 2 is attached to the uppermost stage of the support frame 10.
  • a similar support frame (not shown) is also provided in the cold storage tank 12 in order to store the culture medium container U10 of the culture container kit U.
  • the table unit and the stirring unit constituting the stirring mechanism constitute a cell culture module 2 that can be attached to and detached from the cell culture apparatus 1 as an integral structure, as shown in FIG.
  • FIG. 4 schematically shows a state in which the cell culture module 2 is attached to the support frame 10 in the incubation tank 11 of the cell culture apparatus 1.
  • the cell culture module 2 is attached not only to the upper stage of the support frame 10 but also to the middle stage and the lower stage.
  • Each cell culture module 2 includes a base unit 3, a table unit 5, and a stirring unit 6.
  • the table unit 5 is mounted with a culture vessel U30 and is slidably attached to the base unit 3.
  • the stirring unit 6 is fixedly connected to the base unit 3 by a support member 32 (see FIG. 5) and supported above the table unit 5.
  • the modularity of the table unit 5 and the stirring unit 6 allows the position and orientation of the stirring unit 6 to be assembled with high accuracy with respect to the table unit 5.
  • the cell culture module 2 is attached to and detached from the support frame 10 as an integral structure, the height accuracy and parallelism accuracy of the stirring unit 6 relative to the table unit 5 can be maintained.
  • the table unit 5 is located at the culture position in the cell culture device 1.
  • the table unit 5 is located at the drawing position pulled out from the cell culture device 1. Since the table unit 5 and the stirring unit 6 constituting the cell culture module 2 are configured as separate units, only the table unit 5 can be pulled out to the pulling position while the stirring unit 6 remains above the culture position. . Accordingly, the stirring member or the like of the stirring unit 6 does not hinder the attachment and detachment of the culture vessel U30 on the table unit 5 at the drawing position, and the risk of damaging the culture vessel U30 is reduced.
  • the table unit 5 is moved to the back of the culture position for imaging inside the culture container U30 by the measurement unit 13 such as a CCD camera. Also at this time, only the table unit 5 can be moved to the back while the stirring unit 6 remains above the culture position. This prevents the stirring member of the stirring unit 6 from interfering with the measuring unit 13 when the measurement unit 13 images the cultured cells.
  • FIG. 5 shows a perspective view of the base unit 3.
  • a slide rail 31 is provided on the lower base 30, and the table unit 5 is slidably attached by the slide rail 31.
  • the stirring unit 6 is supported above the table unit 5 by a support member 32 fixedly connected to the side edge of the lower base 30.
  • the stirring unit 6 is also fixedly connected to the base unit 3 to which the table unit 5 is attached via the support member 32, the height of the stirring unit 6 with respect to the table unit 5 in the cell culture module 2 and Parallelism can be assembled with high accuracy.
  • FIG. 6 shows a perspective view of the table unit 5.
  • the table unit 5 has a base 51 provided on both sides with slide rails 50 that slide in combination with the slide rail 31 of the base unit 3, and a culture vessel U 30 is placed on the upper surface of the base 51.
  • a mounting table 52 and a mounting table 53 on which the culture vessel U20 is mounted are arranged.
  • the mounting table 52 is provided with an observation window 52a for imaging the inside of the culture vessel U30.
  • a pump U41 and a channel opening / closing means U44 are provided at the front end of the table unit 5.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the stirring unit 6 upside down.
  • the stirring unit 6 includes an upper base 60, an elevating base 61, and a stirring member 62.
  • the upper base 60 is fixedly connected to the support member 32 of the base unit 3 and is disposed above the table unit 5 located at the culture position.
  • the raising / lowering base 61 is arrange
  • the agitating member 62 is disposed on the lower side of the elevating base 61 and is constituted by an elongate agitating roll 62 attached to the elevating base 61 so as to be reciprocally movable in the horizontal direction.
  • the stirring roll 62 descends from above the table unit 5 onto the culture vessel U30 placed on the mounting table 52, and presses the upper surface of the culture vessel U30. While reciprocating, the contents of the culture vessel U30 are stirred. The contents of the culture vessel U30 are uniformly stirred by the stirring roll 62 reciprocating in a horizontal plane parallel to the upper surface of the mounting table 52 on which the culture vessel U30 is placed.
  • FIG. 8A shows a state where the stirring roll 62 is raised
  • FIG. 8B shows a state where the stirring roll 62 is lowered.
  • illustration of the mounting table 53 and the culture vessel U20 on the table unit 5 is omitted.
  • the elevating mechanism is a first mechanism for rotating two pairs of arms 7, 7 ′, 8, 8 ′ pivotally attached to the upper base 60 and the elevating base 61 and the two pairs of arms 7, 7 ′, 8, 8 ′.
  • the motor 70 is comprised.
  • Each of the two pairs of arms 7, 7 ′, 8, 8 ′ has one end pivotally attached to the upper base 60 and the other end pivotally attached to the lifting base 61.
  • the arms 7, 7 ′, 8, 8 ′ have the same length between the shafts attached to each other, and the straight lines connecting the shafts are parallel to each other. Specifically, as shown in FIG.
  • each arm, the upper base 60, and the lifting base 61 constitute a parallelogram in a side view, so that the arms 7, 7 ', 8, 8' are rotated to lift and lower the lifting base 61. Even if it makes it, the level of the raising / lowering base 61 is maintained.
  • the reciprocating mechanism includes a second motor 90 attached to the upper base 60, an endless first belt 91 suspended from a first driving pulley 9a and a first driven pulley 9b to which rotational force is transmitted from the second motor 90. Rotational force is transmitted from the first belt 91, an endless second belt 92 suspended from a second drive pulley 9b (integrated with the first driven pulley 9b) and the second driven pulley 9c, and a second belt 92. And a reciprocating member 93 that supports the stirring roll 62.
  • the reciprocating member 93 is attached to a portion of the second belt that is stretched in parallel with the guide rail 95 provided on the lifting base 61, and slides along the guide rail 95.
  • the first drive pulley 9a is coaxial with the support shaft 8a of the arm 8 pivotally attached to the upper base 60.
  • the first driven pulley 9b is coaxial with the support shaft 8b of the arm 8 pivotally attached to the elevating base 61. For this reason, even if the raising / lowering base 61 raises / lowers, the length of the 1st belt 91 does not change. As a result, even if the second motor 90 is provided on the upper base 60, the rotational force can be transmitted from the second motor 90 to the second belt 92 with a simple configuration.
  • the table unit 5 is slid to the right side of the drawing with the stirring roll 62 raised as shown in FIG. It can be pulled out from the culture apparatus 1.
  • the stirring roll 62 remains arranged in the cell culture device 1, the culture vessel U30 can be attached and detached on the drawn table unit 5 without being disturbed by the stirring mechanism as described above. it can.
  • the stirring mechanism of this embodiment has the following advantages as well as such advantages. Since the table unit 5 on which the culture vessel U30 is placed and the stirring unit 6 having the stirring roll 62 are modularized, the stirring unit 6 can be accurately positioned with respect to the table unit 5. Then, once the table unit 5 and the stirring unit 6 are positioned, these units 5 and 6 are attached to the support frame 10 of the cell culture apparatus 1 as the cell culture module 2 having an integral structure. Fluctuations in the relative position between 5 and the stirring unit 6 are suppressed. Thereby, the height accuracy of the stirring roll 62 with respect to the upper surface of the mounting table 52 on the table unit 5 is maintained.
  • the parallelism of the lift base 61 is maintained regardless of the height of the lift base 61. For this reason, once the elevating base 61 is positioned in parallel with the upper surface of the mounting table 52 on the table unit 5, it can be attached to the support frame 10 of the cell culture apparatus 1 as the cell culture module 2 having an integral structure. The variation in parallelism between the elevating base 61 and the mounting table 52 due to is suppressed. Thereby, the precision of the parallelism of the reciprocation plane of the stirring roll 62 with respect to the mounting table 52 on the table unit 5 is maintained.
  • the stirring roll 62 descends at an accurate height from above the table unit 5 located at the culture position onto the culture container U30, and the culture container U30.
  • the contents of the culture vessel U30 are uniformly agitated by horizontally reciprocating in parallel with the upper surface of the mounting table 52 while pressing the upper surface.
  • the present invention has been described with reference to the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
  • the stirring target is a bag shape (bag type) made of soft packaging material.
  • the culture container is not limited to the culture container kit U.
  • the present invention can be suitably used in regenerative medicine, immunotherapy, antibody drug production, etc., in which cells are cultured in large quantities in a closed system.

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Abstract

培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置において、培養容器の取り付け及び取り外しを妨げず、培養容器にダメージを与える危険性が少ない攪拌機構を提供する。細胞と共に培地を収容する袋状の培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置（１）の攪拌機構であって、細胞培養装置（１）の内の培養位置と、細胞培養装置（１）から引き出された引き出し位置との間で移動可能に構成され、培養容器（Ｕ３０）が載置されるテーブルユニット（５）と、培養位置に位置したテーブルユニット（５）の上方に配置した攪拌ユニット（６）とを備え、攪拌ユニット（６）は、テーブルユニット（５）が培養位置に位置しているときにテーブルユニット（５）の上方から培養容器（Ｕ３０）上に降下して培養容器（Ｕ３０）の上面を押圧しながら往復移動する攪拌ロール（６２）を有する。

Description

細胞培養装置の攪拌機構、細胞培養モジュール、及び細胞培養装置
　本発明は、細胞培養装置の攪拌機構、それを備えた細胞培養モジュール、及び細胞培養モジュールを備えた細胞培養装置に係り、より詳細には、袋状の培養容器に細胞と共に収容された培地を攪拌する手段を備えた攪拌機構、細胞培養モジュール及び細胞培養装置に関する。
　近年、医薬品の生産や、遺伝子治療、再生医療、免疫療法等の分野において、細胞や組織などを人工的な環境下で効率良く大量に培養することが求められている。
　このような細胞培養において、細胞培養に用いるための培養容器と、培地を培養容器に供給するための培地容器とをチューブにより接続して培養容器キットを構成し、この培養容器キットを用いて閉鎖系で細胞培養を行うことにより、コンタミネーションのリスクを回避して、細胞を増殖させることが行われている。
　この培養容器キットでは、一般に培地は冷蔵保存の必要があるため、培地容器は保冷室に配置される。また、細胞培養では、温度や空気環境等の制御が必要なため、培養容器はインキュベータ内に配置される。そして、培地容器から培養容器へチューブを経由して培地が移送される。
　また、例えば、特許文献１には、この種の培養容器キットを多段に格納して細胞培養を行う培養装置が開示されている。
国際公開第２００７／０５２７１６号パンフレット 特願２０１４－１８９２７３号
　しかしながら、特許文献１に記載の培養装置では、培地容器（培地バッグ）と培養容器（培養バッグ）とが、同一の恒温槽内に格納されているため、これらの容器のそれぞれに適した温度環境下で、細胞培養を行うことができなかった。
　そこで、本発明者らは、細胞と共に培地を収容して細胞培養を行う培養容器と、培地を培養容器に供給するための培地容器とを備える複数の培養容器キットを多段に格納して、培養容器キットごとに細胞培養を個別に行うにあたり、培養容器と培地容器のそれぞれに適した温度環境下で細胞培養を効率よく行うことができる細胞培養装置を開発した（特許文献２参照）。
　ところで、このような細胞培養装置において、細胞培養を効率的に行うためには、培養容器の内容物、即ち、培養容器に収納された細胞及び培地を攪拌する必要がある。培養容器キットの培養容器は、軟質な材料で形成された培養バッグであるため、培養バッグの上面を攪拌ローラで押圧しながら往復移動させて、培養バッグの内容物を攪拌することが考えられる。
　しかしながら、攪拌ローラが、培養バッグの直上に位置することになるため、細胞培養装置に培養容器を取り付けたり、取り外したりする作業の際に、攪拌ローラが、作業の妨げになってしまう。そのうえ、培養容器の着脱作業中に、作業者が攪拌ローラで培養容器を押し潰して、培養容器にダメージを与えてしまう危険性がある。このため、培養容器が攪拌機構を備える場合、細胞培養装置に培養容器を取り付けたり、取り外したりするにあたって、攪拌ローラが妨げにならず、また培養容器にダメージを与える危険性が小さい攪拌機構であることが望ましい。
　本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置において、培養容器の取り付け及び取り外しを妨げず、培養容器にダメージを与える危険性が小さい攪拌機構の提供を目的としている。
　上記課題を解決するために、本発明の細胞培養装置の攪拌機構は、細胞と共に培地を収容する袋状の培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置の攪拌機構であって、細胞培養装置の内の培養位置と、細胞培養装置から引き出された引き出し位置との間で移動可能に構成され、培養容器が載置されるテーブルユニットと、培養位置に位置したテーブルユニットの上方に配置した攪拌ユニットとを備え、攪拌ユニットは、テーブルユニットが培養位置に位置しているときにテーブルユニットの上方から培養容器上に降下して培養容器の上面を押圧しながら往復移動する攪拌部材を有する。
　また、本発明の細胞培養モジュールにおいては、請求項１に記載の細胞培養装置の攪拌機構を構成する前記テーブルユニットと攪拌ユニットとが、細胞培養装置に一体構造として着脱可能な細胞培養モジュールを構成する。
　また、本発明の細胞培養装置は、請求項５又は６記載の細胞培養モジュールを備えた細胞培養装置であって、培養容器と、培養容器に培地を供給する培地容器とを少なくとも備える複数の培養容器キットを筐体内に多段に格納して、培養容器キットごとに細胞培養を個別に行う細胞培養装置であって、培養容器が格納されるインキュベート槽と、培地容器が格納される保冷槽とを備え、インキュベート槽に、細胞培養モジュールを多段に取り付けるための支持フレームが設置される。
　本発明の細胞培養装置の攪拌機構、細胞培養モジュール、及び細胞培養装置によれば、培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置において、テーブルユニットと攪拌ユニットを別個のユニットとして構成したため、攪拌ユニットを残して、テーブルユニットを引き出し位置まで引き出すことができる。これにより、引き出し位置において、攪拌ユニットの攪拌部材が、テーブルユニット上の培養容器の取り付け及び取り外しを妨げず、培養容器にダメージを与える危険性が小さい攪拌機構を提供することができる。
　さらに、本発明の細胞培養モジュール、及び細胞培養装置によれば、培養容器が載置されたテーブルユニットと、攪拌部材を有する攪拌ユニットとがモジュール化されているため、テーブルユニットに対して攪拌ユニットが正確に位置決めされる。そして、テーブルユニットと攪拌ユニットを一旦位置決めすれば、これらのユニットは一体構造の細胞培養モジュールとして細胞培養装置に取り付けられるので、取付け作業によるテーブルユニットと攪拌ユニットとの間の相対位置の変動が抑制される。これにより、テーブルユニットに対する攪拌部材の高さが精度よく保たれる。
図１は、本発明の実施形態の細胞培養装置に格納されるべき培養容器キットの一例を示す。 図２（Ａ）は、本発明の実施形態による攪拌機構を備えた細胞培養装置の上面図を示す。図２（Ｂ）は、細胞培養装置の正面図を示す。 図３（Ａ）は、本発明の実施形態による攪拌機構を備え、胞培養装置の支持フレームから取り外された細胞培養モジュールの斜視図を示す。図３（Ｂ）は、支持フレームに取り付けられた細胞培養モジュールの斜視図を示す。 図４は、本発明の実施形態による攪拌機構を取り付けた細胞培養装置のインキュベート槽の内部を断面視する説明図を示す。 図５は、本発明の実施形態による細胞培養モジュールを構成するベースユニットの斜視図を示す。 図６は、本発明の実施形態による細胞培養モジュールを構成するテーブルユニットの斜視図を示す。 図７は、本発明の実施形態による細胞培養モジュールを構成する攪拌ユニットの裏側から見た斜視図を示す。 図８（Ａ）は、本発明の実施形態による攪拌機構を構成する細胞培養モジュールの概略側面図であり、攪拌ロールを上昇させた状態を示す。図８（Ｂ）は、本発明の実施形態による攪拌機構を構成する細胞培養モジュールの概略側面図であり、攪拌ロールを降下させた状態を示す。
　以下、本発明の細胞培養装置の攪拌機構、細胞培養モジュール、及び細胞培養装置の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
　ここでは、本発明の実施形態に係る細胞培養装置の攪拌機構の説明に先立ち、この細胞培養装置に取り付けられる培養容器キットについて簡単に説明する。
［培養容器キット］
　図１に、培養容器キットの一例を示す。図１に示すように、細胞培養装置１に格納される培養容器キットＵは、細胞培養に用いるための第１の培養容器Ｕ２０及び第２の培養容器Ｕ３０と、これらの培養容器Ｕ２０、Ｕ３０に培地を供給するための培地容器Ｕ１０と、培地容器Ｕ１０と培養容器Ｕ２０を接続するメインチューブＵ４０と、培養容器Ｕ３０とメインチューブＵ４０を接続する分岐チューブＵ４２とを備える。
　第１の培養容器Ｕ２０は、細胞を注入して、最初に細胞培養を行うために用いられ、例えば、細胞を活性化させるための細胞培養に用いる活性化培養容器などとして好適に用いることができる。第１の培養容器Ｕ２０を活性化培養容器として用いて、リンパ球などの浮遊系細胞を活性化させる場合、第１の培養容器Ｕ２０内の底面には、抗ＣＤ３抗体などの細胞を活性化させる物質が固相化される。
　第２の培養容器Ｕ３０は、第１の培養容器Ｕ２０での細胞培養の後に、第１の培養容器Ｕ２０における培養液（細胞及び培地）を移し換えて細胞培養を行うために用いられ、例えば、細胞を増殖させるための細胞培養に用いる増幅培養容器などとして好適に用いることができる。
　このように、第１の培養容器Ｕ２０を活性化培養容器として用いると共に、第２の培養容器Ｕ３０を増幅培養容器として用いることによって、リンパ球などの浮遊系細胞を好適に増殖させることが可能である。
　図１に示すように、これらの容器は、培地容器Ｕ１０、第２の培養容器Ｕ３０、第１の培養容器Ｕ２０の順に、メインチューブＵ４０に接続されている。なお、裏側から見た場合には、第１の培養容器Ｕ２０、第２の培養容器Ｕ３０、培地容器Ｕ１０の順に、メインチューブＵ４０に接続されており、これらの順は同一である。
　このように構成された培養容器キットＵを用いて細胞培養を行うためには、まず、第１の培養容器Ｕ２０に細胞を注入する。
　次に、ポンプＵ４１を作動させ、ポンプＵ４１によって、図１に示すように、培地容器Ｕ１０から第１の培養容器Ｕ２０へ培地を移送する（同図矢印（１））。そして、第１の培養容器Ｕ２０において、所定の期間、細胞培養が行われる。
　第１の培養容器Ｕ２０における細胞培養の後、ポンプＵ４１によって、第１の培養容器Ｕ２０から第２の培養容器Ｕ３０へ培養液を移送する（同図矢印（２））。次いで培地容器Ｕ１０から第２の培養容器Ｕ３０へ培地を移送する（同図矢印（３））。
　第１の培養容器Ｕ２０から第２の培養容器Ｕ３０への培養液の移送は、ポンプＵ４１の培地容器Ｕ１０側においてメインチューブＵ４０に接続された分岐チューブＵ４２を経由して行う。
　また、培地容器Ｕ１０から第２の培養容器Ｕ３０への培地の移送は、ポンプＵ４１の第１の培養容器Ｕ２０側においてメインチューブＵ４０に接続された分岐チューブＵ４２を経由して行う。
　このように、培養容器キットＵでは、培地容器Ｕ１０から第１の培養容器Ｕ２０への培地の移送と、第１の培養容器Ｕ２０から第２の培養容器Ｕ３０への培養液の移送と、培地容器Ｕ１０から第２の培養容器Ｕ３０への培地の移送の３系統の移送とを、１台のポンプＵ４１のみを使用して、適切に行うことができる。
　培地容器Ｕ１０は、一般に、格納している培地のｐＨが培養期間中に大きく変化しないように、酸素及び二酸化炭素に対するガスバリア性を有するものが用いられる。培地中に含まれている高濃度の炭酸ガスが空気中に抜け、培地中の炭酸ガス濃度が低下し、結果としてｐＨが上昇することを回避するため、培地容器Ｕ１０の内部から二酸化炭素が外部に漏れ出るのをできるだけ少なくすることが望ましく、また培地の酸化を防ぐことが望ましいためである。
　第１の培養容器Ｕ２０及び第２の培養容器Ｕ３０は、軟包材を材料として袋状（バッグ型）に形成されており、内容物を確認できるように、一部又は全部が透明性を有している。また、これらの培養容器は、細胞の培養に必要なガス透過性（酸素及び二酸化炭素透過性）を有していることが必要であり、３７℃、５％二酸化炭素濃度の培養環境下で使用することが好ましい。さらに、これらの培養容器は、高い細胞増殖効率を実現するために、低細胞毒性、低溶出性、及び放射線滅菌適性を有することが好ましい。
　このような条件を満たす培養容器の材料としては、ポリエチレン系樹脂が好ましい。このポリエチレン系樹脂としては、ポリエチレン、エチレンとα－オレフィンの共重合体、エチレンと酢酸ビニルの共重合体、エチレンとアクリル酸やメタクリル酸共重合体と金属イオンを用いたアイオノマー等が挙げられる。また、ポリオレフィン、スチレン系エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー、シリコーン樹脂等を用いることもできる。
　培地容器Ｕ１０、第１の培養容器Ｕ２０及び第２の培養容器Ｕ３０の形状及びこれらの収容部の形状は、特に限定されず、図１の例では、長方形状としている。これらの容器は、四辺をヒートシールにより密封して製造でき、またブロー成形による一体成型バッグとして製造することもできる。
　各ポートは、メインチューブＵ４０側に配置することが好ましく、収容部を、チューブの取り付け部分に向かって次第に狭くなるようにすることも好ましい。
　メインチューブＵ４０及び分岐チューブＵ４２の材料は、使用環境に合わせて適宜選択すればよいが、ガス透過性に優れるものが望ましい。例えば、シリコーンゴム、軟質塩化ビニル樹脂、ポリブタジエン樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー、スチレン系エラストマー等を用いることができる。また、スチレン系エラストマーとしては、例えば、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレン）、ＳＩＳ（スチレン・イソプレン・スチレン）、ＳＥＢＳ（スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン）、ＳＥＰＳ（スチレン・エチレン・プロピレン・スチレン）等を用いることができる。
　図１において、例えば、メインチューブＵ４０におけるポンプＵ４１を取り付ける部分にシリコーンチューブを用い、その他の部分に軟質塩化ビニル樹脂チューブを好適に用いることができる。
　また、メインチューブＵ４０におけるチューブ間の接続は、ルアーコネクターやその他の連結手段により行うことができる。さらに、メインチューブＵ４０において、例えばピンチバルブや二方活栓、三方活栓等の流路開閉手段を設けてもよい。
　ポンプＵ４１の種類は特に限定されないが、培養容器キットＵにおける閉鎖系を実現しやすいことから、ペリスタポンプ（Ｒ）などのチューブローラポンプを好適に用いることができる。
［細胞培養装置］
　次に、図２を参照して、本発明の実施形態による攪拌機構が備えられる細胞培養装置の全体の構造を説明する。
　細胞培養装置１は、複数の培養容器キットＵを多段に格納して、それぞれの培養容器キットＵごとに細胞培養を個別に行う。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、細胞培養装置１は、筐体内が断熱壁によって、所定の温度に調整可能なインキュベート槽１１と保冷槽１２とに仕切られた二槽構造を有する。インキュベート槽１１と保冷槽１２とには、それぞれ独立して開閉できる前扉１１ａ、１２ａが設けられている。
　図１に示した第１の培養容器Ｕ２０及び第２の培養容器Ｕ３０は、細胞培養に好適な温度（例えば、３７℃）に維持されるように温度調整されたインキュベート槽１１に格納される。培地容器Ｕ１０は、培地の保存に好適な温度（例えば、４℃）に維持されるように温度調整された保冷槽１２に格納される。
　図２に示すように、第１の培養容器Ｕ２０及び第２の培養容器Ｕ３０が格納されるインキュベート槽１１内には、フレームが高さ方向に沿って多段に列設された支持フレーム１０が設置されている。
　図３は、図２に示した細胞培養装置１のインキュベート槽１１側の支持フレーム１０を示す。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、支持フレーム１０に列設された各段のフレームには、攪拌機構を備えた細胞培養モジュール２がそれぞれ取り付けられる。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、支持フレーム１０の最上段に細胞培養モジュール２を取り付ける様子を示す。
　なお、保冷槽１２内にも、培養容器キットＵの培地容器Ｕ１０を格納するために、同様の支持フレーム（図示せず）が設けられている。
［攪拌機構及び細胞培養モジュール］
　本実施形態では、攪拌機構を構成するテーブルユニットと攪拌ユニットとが、図３に示したように、細胞培養装置１に一体構造として着脱可能な細胞培養モジュール２を構成している。
　図４は、細胞培養装置１のインキュベート槽１１内の支持フレーム１０に、細胞培養モジュール２を取り付けた様子を模式的に示す。図４に示す細胞培養装置１においては、支持フレーム１０の上段だけでなく、中段及び下段にも細胞培養モジュール２が取り付けられている。
　各細胞培養モジュール２は、ベースユニット３と、テーブルユニット５と、攪拌ユニット６とから構成されている。テーブルユニット５は、培養容器Ｕ３０が載置され、ベースユニット３にスライド可能に取り付けられている。攪拌ユニット６は、支持部材３２（図５参照）によって、ベースユニット３に固定連結され、テーブルユニット５の上方に支持されている。
　テーブルユニット５と攪拌ユニット６とをモジュール化したことにより、テーブルユニット５に対して攪拌ユニット６の位置及び配向を高い精度で組み立てることができる。そのうえ、細胞培養モジュール２を一体構造として支持フレーム１０に着脱するので、テーブルユニット５に対する攪拌ユニット６の高さ精度及び平行度の精度を維持することができる。
　図４の上段に示した細胞培養モジュール２では、テーブルユニット５は、細胞培養装置１内の培養位置に位置している。
　一方、図４の中段に示した細胞培養モジュール２では、テーブルユニット５は、細胞培養装置１から引き出された引き出し位置に位置している。細胞培養モジュール２を構成するテーブルユニット５と攪拌ユニット６を別個のユニットとして構成しているため、攪拌ユニット６を培養位置の上方に残したまま、テーブルユニット５だけを引き出し位置まで引き出すことができる。これにより、引き出し位置において、攪拌ユニット６の攪拌部材等が、テーブルユニット５上の培養容器Ｕ３０の取り付け及び取り外しを妨げることがなく、培養容器Ｕ３０にダメージを与える危険性が低減される。
　また、図４の下段に示した細胞培養モジュール２では、テーブルユニット５は、ＣＣＤカメラ等の計測ユニット１３による培養容器Ｕ３０内の撮像のため、培養位置よりも奥へ移動している。この際にも、攪拌ユニット６を培養位置の上方に残したまま、テーブルユニット５だけを奥へ移動させることができる。このため、計測ユニット１３による培養細胞の撮像時に、攪拌ユニット６の攪拌部材等が計測ユニット１３と干渉することが防止される。
　以下、図５～図８を参照して、細胞培養モジュール２を構成するベースユニット３、テーブルユニット５及び攪拌ユニット６を説明する。
　図５は、ベースユニット３の斜視図を示す。ベースユニット３において、下部ベース３０上にスライドレール３１が設けられ、このスライドレール３１により、テーブルユニット５がスライド可能に取り付けられる。また、下部ベース３０の側端縁に固定連結された支持部材３２によって、攪拌ユニット６が、テーブルユニット５の上方に支持される。
　このように、テーブルユニット５が取り付けられたベースユニット３に、攪拌ユニット６も支持部材３２を介して固定連結しているため、細胞培養モジュール２において、攪拌ユニット６のテーブルユニット５に対する高さ及び平行度を精度良く組み立てることができる。
　図６は、テーブルユニット５の斜視図を示す。テーブルユニット５は、ベースユニット３のスライドレール３１と組み合わされて摺動するスライドレール５０が両側に設けられた基台５１を有し、この基台５１の上面には、培養容器Ｕ３０を載置する載置台５２と、培養容器Ｕ２０を載置する載置台５３とが配置されている。載置台５２には、培養容器Ｕ３０内を撮像するための観察窓５２ａが設けられている。また、テーブルユニット５の前端部には、ポンプＵ４１及び流路開閉手段Ｕ４４が設けられている。
　図７は、攪拌ユニット６を裏返して示した斜視図を示す。図８に模式的に示すように、攪拌ユニット６は、上部ベース６０と、昇降ベース６１と、攪拌部材６２とを備えている。上部ベース６０は、ベースユニット３の支持部材３２に固定連結されて、培養位置に位置したテーブルユニット５の上方に配置されている。昇降ベース６１は、上部ベース６０の下側に配置され、上部ベース６０に、昇降可能に取り付けられている。攪拌部材６２は、昇降ベース６１の下側に配置され、昇降ベース６１に、水平方向に往復移動可能に取り付けられた細長の攪拌ロール６２で構成されている。
　攪拌ロール６２は、テーブルユニット５が培養位置に位置しているときに、テーブルユニット５の上方から、載置台５２に載置された培養容器Ｕ３０上に降下し、培養容器Ｕ３０の上面を押圧しながら往復移動して、培養容器Ｕ３０の内容物を攪拌する。攪拌ロール６２が、培養容器Ｕ３０が載置された載置台５２の上面と平行な水平面内で往復運動することによって、培養容器Ｕ３０の内容物が均一に攪拌される。
　次に、図７及び図８を参照して、昇降ベース６１を昇降させる昇降機構を説明する。図８（Ａ）は、攪拌ロール６２が上昇した状態を示し、図８（Ｂ）は、攪拌ロール６２が降下した状態を示す。なお、図８では、テーブルユニット５上の載置台５３及び培養容器Ｕ２０の図示を省略する。
　昇降機構は、上部ベース６０と昇降ベース６１とに軸着した２対のアーム７，７’，８，８’と、２対のアーム７，７’，８，８’を回動させる第１モータ７０とから構成されている。２対のアーム７，７’，８，８’は、それぞれ一端が上部ベース６０に軸着され、他端が昇降ベース６１に軸着されている。各アーム７，７’，８，８’は、軸着した軸間の長さが互いに等しく、かつ軸間を結ぶ直線が互いに平行である。具体的には、図８に示すように、アーム７の上部ベース６０側の支軸７ａと昇降ベース６１側の支軸７ｂとの距離と、アーム８の上部ベース６０側の支軸８ａと昇降ベース６１側の支軸８ｂとの距離とが等しく、かつ、アーム７とアーム８とが平行に設けられている。このように、各アームと、上部ベース６０と、昇降ベース６１とが、側面視で平行四辺形を構成するため、アーム７，７’，８，８’を回動させて昇降ベース６１を昇降させても、昇降ベース６１の水平が維持される。これにより、昇降ベース６１の高さに関係なく、培養容器Ｕ３０が載置された載置台５２の水平な上面と、攪拌ロール６２が往復運動する平面との平行が維持され、培養容器の内容物が均一に攪拌される。
　次に、図７及び図８を参照して、攪拌ロール６２を往復移動させる往復機構について説明する。往復機構は、上部ベース６０に取り付けた第２モータ９０と、第２モータ９０から回転力が伝達される第１駆動プーリ９ａと第１従動プーリ９ｂとに懸架した無端状の第１ベルト９１と、第１ベルト９１から回転力が伝達される（第１従動プーリ９ｂと一体の）第２駆動プーリ９ｂと第２従動プーリ９ｃとに懸架した無端状の第２ベルト９２と、第２ベルト９２に取り付けられ、攪拌ロール６２を支持する往復部材９３とから構成されている。往復部材９３は、第２ベルトのうち、昇降ベース６１に設けたガイドレール９５と平行に張設された部分に取り付けられ、ガイドレール９５に沿って摺動する。
　第１駆動プーリ９ａは、上部ベース６０と軸着したアーム８の支軸８ａと同軸である。また、第１従動プーリ９ｂは、昇降ベース６１と軸着したアーム８の支軸８ｂと同軸である。このため、昇降ベース６１が昇降しても、第１ベルト９１の長さが変わらない。その結果、第２モータ９０が上部ベース６０に設けられていても、簡単な構成で第２モータ９０から第２ベルト９２に回転力を伝達することができる。
　以上説明したように、本実施形態の細胞培養装置の攪拌機構によれば、図８（Ａ）に示すように攪拌ロール６２を上昇させた状態で、テーブルユニット５を図面右側へスライドさせて細胞培養装置１から引き出すことができる。このとき、攪拌ロール６２は細胞培養装置１内に配置されたままであるので、上述のように、引き出されたテーブルユニット５上で、攪拌機構に妨げられることなく、培養容器Ｕ３０を着脱することができる。
　さらに、本実施形態の攪拌機構は、かかる利点を有するとともに、下記の利点を有する。培養容器Ｕ３０が載置されたテーブルユニット５と、攪拌ロール６２を有する攪拌ユニット６とがモジュール化されているため、テーブルユニット５に対して攪拌ユニット６を正確に位置決めすることができる。そして、テーブルユニット５と攪拌ユニット６を一旦位置決めすれば、これらのユニット５及び６は、一体構造の細胞培養モジュール２として、細胞培養装置１の支持フレーム１０に取り付けられるので、取付け作業によるテーブルユニット５と攪拌ユニット６との間の相対位置の変動が抑制される。これにより、テーブルユニット５上の載置台５２の上面に対する攪拌ロール６２の高さ精度が保たれる。
　さらに、本実施形態では、上述のように、昇降ベース６１の高さに関係なく、昇降ベース６１の平行が維持される。このため、一旦、昇降ベース６１をテーブルユニット５上の載置台５２の上面と平行に位置決めすれば、一体構造の細胞培養モジュール２として、細胞培養装置１の支持フレーム１０に取り付けられるので、取付け作業による昇降ベース６１と載置台５２との間の平行度の変動が抑制される。これにより、テーブルユニット５上の載置台５２に対する攪拌ロール６２の往復運動平面の平行度の精度が保たれる。
　これにより、図８（Ｂ）に示すように、攪拌ロール６２が、培養位置に位置しているテーブルユニット５の上方から、培養容器Ｕ３０上に、正確な高さで降下して、培養容器Ｕ３０の上面を押圧しながら、載置台５２の上面と平行に水平往復移動することによって、培養容器Ｕ３０の内容物が均一に攪拌される。
　以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、図１に示した培養容器キットＵの培養容器Ｕ３０を攪拌する例を説明したが、本発明では、攪拌対象は、軟包材を材料とした袋状（バッグ型）の培養容器であればよく、培養容器キットＵに限定されない。
　本発明は、閉鎖系で細胞を大量に培養する再生医療、免疫療法、抗体医薬生産などにおいて好適に利用することが可能である。
　この明細書に記載の文献及び本願のパリ優先の基礎となる日本出願明細書の内容を全てここに援用する。
　１　細胞培養装置
　２　細胞培養モジュール
　３　ベースユニット
　５　テーブルユニット
　６　攪拌ユニット
　７，７’，８，８’　アーム
　７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ　支軸
　１０　支持フレーム
　１１　インキュベート槽
　１２　保冷槽
　３０　下部ベース
　３１　スライドレール
　３２　支持部材
　５０　スライドレール
　５１　基台
　５２　載置台
　５２ａ　観察窓
　５３　載置台
　６０　上部ベース
　６１　昇降ベース
　６２　撹拌部材、攪拌ロール
　７０　第１モータ
　９０　第２モータ
　９１　第１ベルト
　９２　第２ベルト
　９３　往復部材
　９５　ガイドレール

Claims (7)

  1. 　細胞と共に培地を収容する袋状の培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置の攪拌機構であって、
    　前記細胞培養装置の内の培養位置と、前記細胞培養装置から引き出された引き出し位置との間で移動可能に構成され、前記培養容器が載置されるテーブルユニットと、
    　前記培養位置に位置した前記テーブルユニットの上方に配置した攪拌ユニットと
    を備え、
    　前記攪拌ユニットは、前記テーブルユニットが前記培養位置に位置しているときに前記テーブルユニットの上方から前記培養容器上に降下して前記培養容器の上面を押圧しながら往復移動する攪拌部材を有する
    ことを特徴とする、細胞培養装置の攪拌機構。
  2. 　前記攪拌ユニットは、
    　前記培養位置に位置した前記テーブルユニットの上方に配置された上部ベースと、
    　前記上部ベースの下側に配置され、前記上部ベースに昇降可能に取り付けられた昇降ベースと、
    　前記昇降ベースの下側に配置され、前記昇降ベースに往復移動可能に取り付けられた前記攪拌部材と、
    　前記昇降ベースを昇降させる昇降機構と、
    　前記攪拌部材を往復移動させる往復機構と
    を備える
    ことを特徴とする、請求項１記載の細胞培養装置の攪拌機構。
  3. 　前記昇降機構は、
    　前記上部ベースと前記昇降ベースとに軸着した２対のアームと、
    　前記２対のアームを回動させる第１モータと
    から構成され、
    　前記２対のアームを構成する各アームは、軸着した軸間の長さが互いに等しく、かつ前記軸間を結ぶ直線が互いに平行である
    ことを特徴とする、請求項２記載の細胞培養装置の攪拌機構。
  4. 　前記往復機構は、
    　前記昇降ベースに設けたガイドレールと、
    　前記上部ベースに取り付けた第２モータと、
    　前記第２モータから回転力が伝達される第１駆動プーリと第１従動プーリとに懸架した無端状の第１ベルトと、
    　前記第１ベルトから回転力が伝達される第２駆動プーリと第２従動プーリとに懸架した無端状の第２ベルトと、
    　前記第２ベルトに取り付けられ、前記攪拌部材を支持しつつ、前記ガイドレールに沿って移動可能な支持部材と
    から構成され、
    　前記第１駆動プーリは、前記２対のアームを構成する１つのアームの、前記上部ベースと軸着した軸と同軸であり、
    　前記第１従動プーリは、前記１つのアームの、前記昇降ベースと軸着した軸と同軸である
    ことを特徴とする、請求項２又は３記載の細胞培養装置の攪拌機構。
  5. 　請求項１～４のいずれかに記載の細胞培養装置の攪拌機構を構成する前記テーブルユニットと前記攪拌ユニットとが、前記細胞培養装置に一体構造として着脱可能な細胞培養モジュールを構成した
    ことを特徴とする、細胞培養モジュール。
  6. 　前記細胞培養モジュールは、前記テーブルユニットがスライド可能に取り付けられたベースユニットを備え、
    　前記攪拌ユニットは、前記ベースユニットによって、前記テーブルユニットの上方に支持されている
    ことを特徴とする、請求項５記載の細胞培養モジュール。
  7. 　請求項５又は６記載の細胞培養モジュールを備えた細胞培養装置であって、
    　前記培養容器と、前記培養容器に培地を供給する培地容器とを少なくとも備える複数の培養容器キットを筐体内に多段に格納して、前記培養容器キットごとに細胞培養を個別に行う細胞培養装置であって、
    　前記培養容器が格納されるインキュベート槽と、前記培地容器が格納される保冷槽とを備え、
    　前記インキュベート槽に、前記細胞培養モジュールを多段に取り付けるための支持フレームを設置した
    ことを特徴とする、細胞培養装置。
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