WO2018105540A1

WO2018105540A1 - 培養処理システムおよび培養処理方法

Info

Publication number: WO2018105540A1
Application number: PCT/JP2017/043412
Authority: WO
Inventors: 森　淳; 裕嗣白岩
Original assignee: 東京エレクトロン株式会社
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2018-06-14

Abstract

本発明による培養処理システムは、培養容器を保持する容器保持部と、第１ニードル装置と、第２ニードル装置と、懸濁液用バッファタンクと、を備えている。培養容器に第１ニードル装置が連結された場合、培養容器内の細胞懸濁液は、第１出口ニードルを介して懸濁液用バッファタンクに排出される。容器保持部に保持された他の培養容器に第２ニードル装置が連結された場合、懸濁液用バッファタンク内の細胞懸濁液は、第２入口ニードルを介して他の培養容器に供給される。

Description

培養処理システムおよび培養処理方法

　本発明は、培養処理システムおよび培養処理方法に関する。

　近年、細胞培養により、目的とする組織や臓器を人工的に作成する再生医療の研究開発が進められている。細胞の培養操作等を行うためには、所定の基準、例えばＧＭＰ（Ｇｏｏｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ）を充足した培養処理システムが用いられている。

　培養処理システムでは、培養容器に細胞を播種する工程や、培養容器で培養された細胞を継代する工程が行われる。このうち継代する工程では、培養容器で培養された細胞が分散された細胞懸濁液が排出されて、排出された細胞懸濁液を他の培養容器に供給する。このことにより、当該他の培養容器に細胞が播種される。また、培養処理システムでは、培養容器から排出された細胞懸濁液を他の回収容器に回収する工程も行われる。このような工程を行うことができる培養処理システムの一例として、例えば、特許文献１に示すシステムが知られている。

特表２０１６-５０５２７１号公報

　しかしながら、特許文献１に示す培養処理システムでは、上述した播種、継代または回収といった工程を行う際には、細胞懸濁液を供給および排出するために共通の連結装置が用いられている。このことにより、培養容器に対する細胞懸濁液の供給および排出の際にコンタミネーションが生じるおそれがある。

　本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、コンタミネーションが生じることを防止できる培養処理システムおよび培養処理方法を提供する。

　本発明は、培養容器に対して細胞懸濁液を供給および排出させる培養処理システムであって、前記培養容器を保持する容器保持部と、第１入口ニードルおよび第１出口ニードルを有し、前記容器保持部に保持される前記培養容器に連結可能な第１ニードル装置と、第２入口ニードルおよび第２出口ニードルを有し、前記容器保持部に保持される前記培養容器に連結可能な第２ニードル装置と、前記第１出口ニードルおよび前記第２入口ニードルに連結された懸濁液用バッファタンクと、を備え、前記培養容器に前記第１ニードル装置が連結された場合、前記培養容器内の前記細胞懸濁液は、前記第１出口ニードルを介して前記懸濁液用バッファタンクに排出され、前記容器保持部に保持された他の前記培養容器に前記第２ニードル装置が連結された場合、前記懸濁液用バッファタンク内の前記細胞懸濁液は、前記第２入口ニードルを介して前記他の培養容器に供給される、培養処理システム、を提供する。

　上述した培養処理システムにおいて、前記第１入口ニードルに連結された押出流体供給源と、前記押出流体供給源から前記第１入口ニードルに押出流体を供給する供給駆動部と、を更に備え、前記培養容器に前記第１ニードル装置が連結された場合、前記供給駆動部が前記押出流体を、前記第１入口ニードルを介して前記培養容器に供給することによって、前記培養容器内の前記細胞懸濁液は、前記第１出口ニードルを介して前記懸濁液用バッファタンクに排出される、ようにしてもよい。

　上述した培養処理システムにおいて、前記第２出口ニードルに連結されたドレン部と、　前記第２出口ニードル内の流体を前記ドレン部に排出する排出駆動部と、を更に備え、前記他の培養容器に前記第２ニードル装置が連結された場合、前記排出駆動部が前記他の培養容器内の前記流体を前記第２出口ニードルを介して排出することによって、前記懸濁液用バッファタンク内の前記細胞懸濁液は、前記第２入口ニードルを介して前記他の培養容器に供給される、ようにしてもよい。

　上述した培養処理システムにおいて、前記容器保持部を、前記第１ニードル装置に対向する第１ニードル対向位置と、前記第２ニードル装置に対向する第２ニードル対向位置と、に移動させる移動機構部を更に備える、ようにしてもよい。

　上述した培養処理システムにおいて、前記移動機構部は、前記容器保持部を、前記培養容器の受け渡しを行う受渡位置に移動させる、ようにしてもよい。

　上述した培養処理システムにおいて、第３入口ニードルおよび第３出口ニードルを有し、前記容器保持部に保持される前記培養容器に連結可能な第３ニードル装置と、前記第３入口ニードルに連結され、前記培養容器に供給される処理液を貯留する処理液用バッファタンクと、を更に備え、前記培養容器に前記第３ニードル装置が連結された場合、前記処理液用バッファタンク内の前記処理液は、前記第３入口ニードルを介して前記培養容器に供給される、ようにしてもよい。

　上述した培養処理システムにおいて、前記第３出口ニードルに連結されたドレン部と、前記第３出口ニードル内の流体を前記ドレン部に排出する排出駆動部と、を更に備え、前記培養容器に前記第３ニードル装置が連結された場合、前記排出駆動部が前記培養容器内の前記流体を、前記第３出口ニードルを介して排出することによって、前記処理液用バッファタンク内の前記処理液は、前記第３入口ニードルを介して前記培養容器に供給される、ようにしてもよい。

　また、本発明は、培養容器に対して細胞懸濁液を供給および排出させる培養処理方法であって、第１入口ニードルおよび第１出口ニードルを有する第１ニードル装置に、前記培養容器を連結する工程と、前記培養容器内の細胞懸濁液を、前記第１出口ニードルを介して懸濁液用バッファタンクに排出する工程と、第２入口ニードルおよび第２出口ニードルを有する第２ニードル装置に、他の前記培養容器を連結する工程と、前記懸濁液用バッファタンク内の前記細胞懸濁液を、前記第２入口ニードルを介して前記他の培養容器に供給する工程と、を備えた、培養処理方法、を提供する。

　上述した培養処理方法において、前記細胞懸濁液を前記懸濁液用バッファタンクに排出する工程において、前記培養容器に、前記第１入口ニードルを介して押出流体が供給されることによって、前記培養容器内の前記細胞懸濁液が、前記第１出口ニードルを介して前記懸濁液用バッファタンクに排出される、ようにしてもよい。

　上述した培養処理方法において、前記細胞懸濁液を前記他の培養容器に供給する工程において、前記培養容器内の流体が前記第２出口ニードルを介して排出されることによって、前記懸濁液用バッファタンク内の前記細胞懸濁液が、前記第２入口ニードルを介して前記他の培養容器に供給される、ようにしてもよい。

　上述した培養処理方法において、前記培養容器は、容器保持部に保持されており、前記細胞懸濁液を前記懸濁液用バッファタンクに排出する工程において、前記容器保持部は、前記第１ニードル装置に対向する第１ニードル対向位置に位置付けられ、前記細胞懸濁液を前記懸濁液用バッファタンクに排出する工程の後、前記容器保持部は、前記培養容器の受け渡しを行う受渡位置に位置付けられて、前記容器保持部に保持されていた前記培養容器が取り出されるとともに、前記他の培養容器が保持される、ようにしてもよい。

　上述した培養処理方法において、第３入口ニードルおよび第３出口ニードルを有する第３ニードル装置に、前記培養容器を連結する工程と、前記第１ニードル装置を前記培養容器に連結する工程の前に、処理液を、前記第３入口ニードルを介して前記培養容器に供給する工程と、を更に備える、ようにしてもよい。

　上述した培養処理方法において、前記処理液を前記培養容器に供給する工程において、前記培養容器内の前記細胞懸濁液が前記第３出口ニードルを介して排出されることによって、前記処理液が、前記第３入口ニードルを介して前記培養容器に供給される、ようにしてもよい。

　本発明によれば、コンタミネーションが生じることを防止できる。

図１は、本実施の形態による培養処理システムの概略構成を示す図である。図２は、図１に示す培養容器を示す平面図である。図３は、図２に示す培養容器を示す断面図である。図４は、図１に示す培養容器連結装置を示す概略構成図である。図５は、図４に示す培養容器連結装置を示す概略平面図である。図６は、図４に示す培養容器連結装置のニードル装置を示す概略平面断面図である。図７は、図４の培養容器連結装置の洗浄ブロックを示す断面図である。図８Ａは、本実施の形態による培養処理方法の播種工程において、培養容器内の細胞懸濁液を懸濁液用バッファタンクに排出する工程を説明するための図である。図８Ｂは、本実施の形態による培養処理方法の播種工程において、懸濁液用バッファタンク内の細胞懸濁液を希釈する工程を説明するための図である。図８Ｃは、本実施の形態による培養処理方法の播種工程において、懸濁液用バッファタンク内の細胞懸濁液を培養容器に供給する工程を説明するための図である。図９Ａは、本実施の形態による培養処理方法の継代工程において、ＰＢＳを処理液用バッファタンクに貯留する工程を説明するための図である。図９Ｂは、本実施の形態による培養処理方法の継代工程において、処理液用バッファタンク内のＰＢＳを培養容器に供給する工程を説明するための図である。図９Ｃは、本実施の形態による培養処理方法の継代工程において、剥離剤を処理液用バッファタンクに貯留する工程を説明するための図である。図９Ｄは、本実施の形態による培養処理方法の継代工程において、培地を処理液用バッファタンクに貯留する工程を説明するための図である。図９Ｅは、本実施の形態による培養処理方法の継代工程において、培養容器に超音波振動を付与する工程を説明するための図である。図９Ｆは、本実施の形態による培養処理方法の継代工程において、培地を押出用バッファタンクに貯留する工程を説明するための図である。図９Ｇは、本実施の形態による培養処理方法の継代工程において、培養容器内の細胞懸濁液を懸濁液用バッファタンクに排出する工程を説明するための図である。図１０は、本実施の形態による培養処理方法の回収工程を説明するための図である。図１１は、図４の培養容器連結装置のニードルにおいて、内部洗浄時のニードルを示す断面図である。図１２は、図４の培養容器連結装置のニードルにおいて、外部洗浄時のニードルを示す断面図である。図１３は、図４の培養容器連結装置のニードルにおいて、滅菌時のニードルを示す断面図である。図１４は、本実施の形態による培養処理システムの変形例において、第４ニードル装置を示す図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示の理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

　各実施の形態による培養処理システムおよび培養処理方法は、あらゆる細胞を培養するために用いることができ、（ヒト）ｉＰＳ細胞、（ヒト）ＥＳ細胞等の多能性幹細胞、骨髄間質細胞（ＭＳＣ）等の軟骨細胞、樹状細胞等、あるいは血液細胞等の浮遊性細胞等の様々な細胞を培養する際に用いることができる。各実施の形態では、以下、ｉＰＳ細胞を培養する用途を主に想定して説明するが、これはあくまでも一例である。

　まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る培養処理システムおよび培養処理方法の概略構成を説明する。ここで、培養処理システムは、培養容器に対して細胞懸濁液を供給および排出させるためのシステムである。

　図１に示すように、培養処理システム１は、細胞を培養するための培養容器１００が連結される培養容器連結装置２と、押出流体供給源３と、培地供給源４と、ドレンタンク５と、ＰＢＳ供給源６と、剥離剤供給源７と、を備えている。

　培養容器連結装置２は、培養容器１００を保持する容器保持部４０と、容器保持部４０に保持される培養容器１００にそれぞれ連結可能な３つのニードル装置４１Ｘ、４１Ｙ、４１Ｚと、を有している。このうち容器保持部４０は、培養容器１００が載置されるように構成されており、培養容器１００が後述するニードルの進退方向や、進退方向に直交する方向への移動が規制されるように構成されている。３つのニードル装置は、第１ニードル装置４１Ｘと、第２ニードル装置４１Ｙと、第３ニードル装置４１Ｚにより構成されている。各ニードル装置４１Ｘ、４１Ｙ、４１Ｚは、上方から見たときに直線状に整列して配置されている。

　本実施の形態では、容器保持部４０は、第１ニードル装置４１Ｘに対向する第１ニードル対向位置Ｎ１と、第２ニードル装置４１Ｙに対向する第２ニードル対向位置Ｎ２と、第３ニードル装置４１Ｚに対向する第３ニードル対向位置Ｎ３とに、移動可能になっている。容器保持部４０は、移動機構部４３（図４参照）によって各位置Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３に移動可能になっている。移動機構部４３の詳細については、後述する。

　第１ニードル装置４１Ｘは、第１ニードル対向位置Ｎ１に位置付けられた容器保持部４０に保持される培養容器１００に進退可能な第１入口ニードル４１Ｘａおよび第１出口ニードル４１Ｘｂを有している。第２ニードル装置４１Ｙは、第２ニードル対向位置Ｎ２に位置付けられた容器保持部４０に保持される培養容器１００に進退可能な第２入口ニードル４１Ｙａおよび第２出口ニードル４１Ｙｂを有している。第３ニードル装置４１Ｚは、第３ニードル対向位置Ｎ３に位置付けられた容器保持部４０に保持される培養容器１００に進退可能な第３入口ニードル４１Ｚａおよび第３出口ニードル４１Ｚｂを有している。

　第１ニードル装置４１Ｘの第１入口ニードル４１Ｘａおよび第１出口ニードル４１Ｘｂは、第１ニードル対向位置Ｎ１に位置付けられた培養容器１００に進退可能になっている。第１入口ニードル４１Ｘａが培養容器１００の流入口１０３（図２参照）に挿入されるとともに、第１出口ニードル４１Ｘｂが培養容器１００の流出口１０５（図２参照）に挿入れると、第１ニードル装置４１Ｘが培養容器１００に連結される。同様に、第２ニードル装置４１Ｙの第２入口ニードル４１Ｙａおよび第２出口ニードル４１Ｙｂは、第２ニードル対向位置Ｎ２に位置付けられた培養容器１００に進退可能になっている。第２入口ニードル４１Ｙａが培養容器１００の流入口１０３に挿入されるとともに、第２出口ニードル４１Ｙｂが培養容器１００の流出口１０５に挿入されると、第２ニードル装置４１Ｙが培養容器１００に連結される。第３ニードル装置４１Ｚの第３入口ニードル４１Ｚａおよび第３出口ニードル４１Ｚｂは、第３ニードル対向位置Ｎ３に位置付けられた培養容器１００に進退可能になっている。第３入口ニードル４１Ｚａが培養容器１００の流入口１０３に挿入されるとともに、第３出口ニードル４１Ｚｂが培養容器１００の流出口１０５に挿入されると、第３ニードル装置４１Ｚが培養容器１００に連結される。

　まず、第１ニードル装置４１Ｘに連結された系統について説明する。第１ニードル装置４１Ｘは、主として、培養容器１００内の細胞懸濁液を排出するために用いられる。

　第１ニードル装置４１Ｘの第１入口ニードル４１Ｘａには、上述した押出流体供給源３が連結されている。この押出流体供給源３は、培養容器１００内の細胞懸濁液を押し出して流出させるための押出流体を培養容器１００内に供給するためのものである。押出流体としては、例えば、後述する清浄チャンバ２８内の空気などの気体を用いることが好適である。以下の説明では、押出流体供給源３は、当該空気を供給するものとして説明するが、押出流体は、このような空気に限られることはなく、さらには気体ではなくて液体であってもよい。

　第１入口ニードル４１Ｘａと押出流体供給源３との間には、第１三方弁８が介在されている。第１三方弁８には、押出用バッファタンク９が連結されている。押出用バッファタンク９には、上述した培地供給源４が連結されている。この培地供給源４は、培地ポンプ１０が駆動されることによって、押出用バッファタンク９に培地を供給し、押出用バッファタンク９は、供給された培地を貯留する。

　第１入口ニードル４１Ｘａと第１三方弁８とは、第１入口ライン１１によって連結されている。この第１入口ライン１１に、押出ポンプ１２（供給駆動部）が設けられている。第１三方弁８によって第１入口ライン１１と押出流体供給源３とが連通するとともに押出ポンプ１２が駆動されることによって、押出流体供給源３から第１入口ニードル４１Ｘａを介して培養容器１００内に空気が供給されるようになっている。一方、第１三方弁８によって第１入口ライン１１と押出用バッファタンク９とが連通するとともに押出ポンプ１２が駆動されることによって、押出用バッファタンク９から第１入口ニードル４１Ｘａを介して培養容器１００内に培地が供給されるようになっている。

　第１出口ニードル４１Ｘｂには、第１出口ライン１３を介して懸濁液用バッファタンク１４が連結されている。この懸濁液用バッファタンク１４は、第１ニードル装置４１Ｘに連結された培養容器１００内の細胞懸濁液を貯留するためのものである。懸濁液用バッファタンク１４には、上述した培地供給源４が連結されている。培地ポンプ１０が駆動されることによって、培地供給源４から懸濁液用バッファタンク１４にも培地が供給されるようになっている。なお、懸濁液用バッファタンク１４は、貯留した細胞懸濁液を撹拌可能に構成されている。撹拌するための構成は、コンタミネーションを抑制可能であれば特に限られることはない。

　ところで、押出流体供給源３と第１三方弁８との間には、押出流体開閉弁Ｖ１が介在されている。この押出流体開閉弁Ｖ１は、押出流体供給源３から第１三方弁８への押出流体の供給を制御している。押出用バッファタンク９と第１三方弁８との間には、第１培地開閉弁Ｖ２が介在されている。この第１培地開閉弁Ｖ２は、押出用バッファタンク９から第１三方弁８への培地の供給を制御している。第１出口ライン１３には、第１懸濁液開閉弁Ｖ３が設けられている。この第１懸濁液開閉弁Ｖ３は、第１出口ニードル４１Ｘｂから懸濁液用バッファタンク１４への細胞懸濁液の排出を制御している。

　このような構成により、第１ニードル対向位置Ｎ１に位置付けられた容器保持部４０に保持された培養容器１００に第１ニードル装置４１Ｘが連結されると、培養容器１００内の細胞懸濁液が、第１出口ニードル４１Ｘｂを介して懸濁液用バッファタンク１４に排出される。この場合、第１三方弁８が、押出流体供給源３を第１入口ライン１１に連通させ、押出ポンプ１２が駆動される。そして、押出流体開閉弁Ｖ１および第１懸濁液開閉弁Ｖ３が開く。押出ポンプ１２の駆動によって、押出流体供給源３から第１入口ライン１１を介して第１入口ニードル４１Ｘａに押出流体が供給され、供給された押出流体が培養容器１００内に流入される。この流入した押出流体によって培養容器１００内の細胞懸濁液が押し出されて流出し、第１出口ニードル４１Ｘｂから第１出口ライン１３を介して懸濁液用バッファタンク１４に排出される。

　次に、第２ニードル装置４１Ｙに連結された系統について説明する。第２ニードル装置４１Ｙは、主として、培養容器１００内に細胞懸濁液を供給するために用いられる。

　第２入口ニードル４１Ｙａには、第２入口ライン１５を介して上述した懸濁液用バッファタンク１４が連結されている。この懸濁液用バッファタンク１４に貯留された細胞懸濁液が、第２入口ニードル４１Ｙａに供給されるようになっている。

　第２出口ニードル４１Ｙｂには、第２出口ライン１６を介して、上述したドレンタンク５（ドレン部）が連結されている。より具体的には、第２出口ライン１６とドレンタンク５との間には、第２三方弁１７が介在されており、第２出口ライン１６は、第２出口ニードル４１Ｙｂと第２三方弁１７とを連結している。第３三方弁２３には、後述する第３出口ニードル４１Ｚｂも連結されている。

　第２三方弁１７とドレンタンク５とは、ドレンライン１８によって連結されている。このドレンライン１８に、ドレンポンプ１９（排出駆動部）が設けられている。第２三方弁１７によって第２出口ライン１６とドレンライン１８とが連通するとともにドレンポンプ１９が駆動されることによって、第２出口ニードル４１Ｙｂを介して培養容器１００内の流体がドレンタンク５に排出されるようになっている。

　ところで、第２入口ライン１５には、第２懸濁液開閉弁Ｖ４が設けられている。この第２懸濁液開閉弁Ｖ４は、懸濁液用バッファタンク１４から第２入口ニードル４１Ｙａへの細胞懸濁液の供給を制御している。ドレンライン１８に、ドレン開閉弁Ｖ５が設けられている。このドレン開閉弁Ｖ５は、第２三方弁１７からドレンタンク５への流体の排出を制御している。

　このような構成により、第２ニードル対向位置Ｎ２に位置付けられた容器保持部４０に保持された培養容器１００に第２ニードル装置４１Ｙが連結されると、懸濁液用バッファタンク１４内の細胞懸濁液が、第２入口ニードル４１Ｙａを介して培養容器１００に供給される。この場合、第２三方弁１７が、第２出口ライン１６をドレンライン１８に連通させ、ドレンポンプ１９が駆動される。そして、第２懸濁液開閉弁Ｖ４およびドレン開閉弁Ｖ５が開く。ドレンポンプ１９の駆動によって、培養容器１００内の流体が流出され、第２出口ニードル４１Ｙｂから第２出口ライン１６およびドレンライン１８を介してドレンタンク５に排出される。この排出された流体によって、懸濁液用バッファタンク１４内の細胞懸濁液が、培養容器１００内に引き込まれる。すなわち、懸濁液用バッファタンク１４内の細胞懸濁液が、第２入口ライン１５を介して第２入口ニードル４１Ｙａに供給され、培養容器１００内に流入される。

　次に、第３ニードル装置４１Ｚに連結された系統について説明する。第３ニードル装置４１Ｚは、主として、培養容器１００内に各種処理液を供給するために用いられる。ここでは、処理液の例として、ＰＢＳ（リン酸緩衝生理食塩水）、剥離剤（Ｅｎｚｙｍｅ）および培地が、第３ニードル装置４１Ｚを介して培養容器１００に供給される例について説明する。

　第３入口ニードル４１Ｚａには、第３入口ライン２０を介して処理液用バッファタンク２１が連結されている。この処理液用バッファタンク２１は、第３ニードル装置４１Ｚに連結された培養容器１００に供給される各種処理液を貯留させるためのものである。

　処理液用バッファタンク２１には、上述したＰＢＳ供給源６が連結されている。処理液ポンプ２２によって、ＰＢＳ供給源６から処理液用バッファタンク２１にＰＢＳが供給されるようになっている。また、処理液用バッファタンク２１には、上述した剥離剤供給源７が連結されており、処理液ポンプ２２が駆動されることによって、剥離剤供給源７から処理液用バッファタンク２１に剥離剤が供給されるようにもなっている。さらに、処理液用バッファタンク２１には、上述した培地供給源４が連結されており、培地ポンプ１０が駆動されることによって、培地供給源４から処理液用バッファタンク２１に培地が供給されるようになっている。

　これらのＰＢＳ供給源６、剥離剤供給源７および培地供給源４は、第３三方弁２３および第４三方弁２４によって処理液用バッファタンク２１に選択的に連結されるようになっている。すなわち、処理液用バッファタンク２１と、ＰＢＳ供給源６との間に、第３三方弁２３および第４三方弁２４が介在されている。第３三方弁２３が、ＰＢＳ供給源６の側に設けられ、第４三方弁２４が、処理液用バッファタンク２１の側に設けられている。第３三方弁２３には、剥離剤供給源７が連結されており、この第３三方弁２３によって、ＰＢＳと剥離剤とが、第４三方弁２４に選択的に供給されるようになっている。処理液ポンプ２２は、第３三方弁２３と第４三方弁２４との間に介在されている。

　培地供給源４は、第３三方弁２３を介在することなく、第４三方弁２４に連結されている。この第４三方弁２４によって、第３三方弁２３から供給される処理液（ＰＢＳまたは剥離剤）と、培地とが、処理液用バッファタンク２１に選択的に供給されるようになっている。なお、培地供給源４と第４三方弁２４との間には、培地切替弁２５が設けられている。この培地切替弁２５は、培地の供給先を、第４三方弁２４と、押出用バッファタンク９と、懸濁液用バッファタンク１４とに、切り替え可能に構成されている。

　第３出口ニードル４１Ｚｂには、第３出口ライン２６を介して、上述したドレンタンク５が連結されている。より具体的には、第３出口ライン２６は、第３出口ニードル４１Ｚｂと、上述した第２三方弁１７とを連結している。第２三方弁１７によって第３出口ライン２６とドレンライン１８とが連通するとともにドレンライン１８に設けられたドレンポンプ１９が駆動されることによって、第３出口ニードル４１Ｚｂを介して培養容器１００内の流体がドレンタンク５に排出されるようになっている。

　ところで、第３入口ライン２０には、処理液開閉弁Ｖ６が設けられている。この処理液開閉弁Ｖ６は、処理液用バッファタンク２１から第３入口ニードル４１Ｚａへの処理液の供給を制御している。

　このような構成により、第３ニードル対向位置Ｎ３に位置付けられた容器保持部４０に保持された培養容器１００に第３ニードル装置４１Ｚが連結されると、処理液用バッファタンク２１内の処理液が、第３入口ニードル４１Ｚａを介して培養容器１００に供給される。この場合、第２三方弁１７が、第３出口ライン２６をドレンライン１８に連通させ、ドレンポンプ１９が駆動される。そして、処理液開閉弁Ｖ６およびドレン開閉弁Ｖ５が開く。ドレンポンプ１９の駆動によって、培養容器１００内の流体が第３出口ニードル４１Ｚｂ、第３出口ライン２６およびドレンライン１８を介してドレンタンク５に排出される。この排出された流体によって、処理液用バッファタンク２１内の処理液が、培養容器１００内に引き込まれる。すなわち、処理液用バッファタンク２１内の処理液が、第３入口ライン２０を介して第３入口ニードル４１Ｚａに供給され、培養容器１００内に流入される。

　本実施の形態では、上述した各三方弁８、１７、２３、２４は、ロータリーバルブとして構成されている。ロータリーバルブは、回転式の弁体を含んでおり、この弁体に、連通路が設けられている。弁体が回転することにより、この連通路が、３つのポートのうちの２つのポートを連通させるように構成されている。上述した培地切替弁２５は、４つのポートが設けられているが、三方弁８、１７、２３、２４と同様に構成されている。

　また、上述した各開閉弁Ｖ１～Ｖ６は、ピンチバルブとして構成されている。このピンチバルブは、流体が通流するチューブを外側から閉塞可能に構成されている。閉じる際には、チューブを押圧して閉塞し、流体の通流を遮断する。一方、開く際には、チューブを開放する。このことにより、チューブ内の流体が開閉弁の構成部品に触れることを回避でき、コンタミネーションの防止を図っている。

　また、上述した各ポンプ１０、１２、１９、２２は、チューブポンプとして構成されている。このチューブポンプは、流体が通流するチューブを外側から送液方向に押圧して、チューブ内の流体を供給先に送るように動作する。このことにより、チューブ内の流体がポンプの構成部品に触れることを回避でき、コンタミネーションの防止を図っている。

　なお、このようなピンチバルブおよびチューブポンプを適用することができるチューブとしては、柔軟性を有していれば特に限られることはないが、柔軟な樹脂材料により形成されていることが好適である。例えば、シリコーンチューブやオレフィン系エラストマーチューブを好適に用いることができる。

　培養容器連結装置２は、滅菌チャンバ２７内に設けられており、滅菌環境下に置かれている。滅菌チャンバ２７内には、清浄な空気が充満しているとともに、滅菌チャンバ２７内の温度が、高温（例えば、約３７℃）に維持されている。押出用バッファタンク９、懸濁液用バッファタンク１４および処理液用バッファタンク２１などは、清浄な空気が充満している清浄チャンバ２８内に設けられている。清浄チャンバ２８内の温度は、滅菌チャンバ２７内の温度と同一の温度に維持されている。ＰＢＳ供給源６は、温度管理されていない室温保管庫（図示せず）に設けられている。

　培地供給源４および剥離剤供給源７は、低温（例えば、約４℃）に温度管理された低温保管庫（図示せず）に設けられている。このため、培地供給源４の培地は、培地ポンプ１０と培地切替弁２５との間に設けられた第１インレットヒータ２９によって加熱されてから、押出用バッファタンク９、懸濁液用バッファタンク１４および処理液用バッファタンク２１に供給されるようになっている。より具体的には、第１インレットヒータ２９によって、培地は、低温（約４℃）から高温（約３７℃）になるまで加熱されてから、各バッファタンクに供給される。同様に、剥離剤供給源７の剥離剤は、処理液ポンプ２２と第４三方弁２４との間に設けられた第２インレットヒータ３０によって加熱されてから、処理液用バッファタンク２１に供給されるようになっている。

　また、図１に示すように、培養処理システム１は、制御部３１を更に備えている。この制御部３１は、上述したポンプ１０、１２、１９、２２、各三方弁８、１７、２３、２４および各開閉弁Ｖ１～Ｖ６を制御するように構成されている。

　次に、図２および図３を用いて、本実施の形態による培養容器１００について説明する。ここでは、カルチャープレート型の培養容器１００を例にとって説明する。

　図２および図３に示すように、培養容器１００は、容器本体１０１と、容器本体１０１の一面に貼り付けられた平板１０２と、を備えている。容器本体１０１は、流体（細胞懸濁液や培地、各種処理液、空気）が流入される流入口１０３と、流入口１０３から流入した流体が通過する通路１０４と、通路１０４を通過した流体が流出される流出口１０５と、を有している。

　容器本体１０１の通路１０４は、容器本体１０１の平板１０２が貼り付けられた一面側に溝状に形成されている。通路１０４の口径（すなわち溝の深さ及び幅）は、一例として、２ｍｍ～４ｍｍである。また、容器本体１０１の通路１０４は、平面視において蛇行する部分、すなわち直線部と折り返し部とが交互に接続された部分を有している。これにより、容器本体１０１を大型化させることなく、通路１０４の全長を延伸させて、細長状の通路１０４が形成されている。

　図２および図３に示すように、通路１０４の通路底面１０４ａには、通路１０４を通過する細胞が播種される複数の細胞播種領域１０６が、当該通路１０４に沿って並んで設けられている。本実施の形態では、通路１０４の通路底面１０４ａには、細胞播種領域１０６と同心状に窪み１０７が凹設されている。

　流入口１０３に流入口ゴム栓１０８が挿入され、流出口１０５に流出口ゴム栓１０９が挿入されており、流入口１０３および流出口１０５が閉塞されている。流入口ゴム栓１０８には、上述した各入口ニードル４１Ｘａ、４１Ｙａ、４１Ｚａが貫通可能であり、流出口ゴム栓１０９には、上述した各出口ニードル４１Ｘｂ、４１Ｙｂ、４１Ｚｂが貫通可能になっている。

　次に、図４乃至図６を用いて、本発明の実施の形態による培養容器連結装置２についてより詳細に説明する。

　図４および図５に示すように、培養容器連結装置２は、ベース４２と、ベース４２から上方に延びる４つのサポート部４２ａと、を更に有している。４つのサポート部４２ａは、互いに離間するとともに直線状に整列されて配置されており、互いに隣り合うサポート部４２ａの間に、上述した第１ニードル装置４１Ｘ、第２ニードル装置４１Ｙ、および第３ニードル装置４１Ｚが取り付けられている。各ニードル装置４１Ｘ、４１Ｙ、４１Ｚは、対応するサポート部４２ａに対して回動可能に取り付けられている。

　本実施の形態では、容器保持部４０には、移動機構部４３が連結されている。この移動機構部４３は、容器保持部４０を、上述した第１ニードル対向位置Ｎ１と、第２ニードル対向位置Ｎ２と、第３ニードル対向位置Ｎ３とに、直線状に移動させるように構成されている。また、本実施の形態では、容器保持部４０は、容器保持部４０に対する培養容器１００の受け渡しを行う受渡位置Ｎ４と、培養容器１００に超音波振動を付与する超音波位置Ｎ５にも、移動可能になっている。第１ニードル対向位置Ｎ１、第２ニードル対向位置Ｎ２、第３ニードル対向位置Ｎ３、受渡位置Ｎ４、および超音波位置Ｎ５は、直線状に整列されており、この順に配置されている。

　図４に示すように、移動機構部４３は、リニアシャフトモータ４４を有している。このリニアシャフトモータ４４は、容器保持部４０に連結されたモータコイル４４ａと、磁性を帯びたモータシャフト４４ｂと、を含んでいる。このうちモータシャフト４４ｂは、モータコイル４４ａを、微少な隙間を介在させて（非接触式に）貫通している。モータシャフト４４ｂは、ベース４２に固定されているとともに、容器保持部４０の移動方向に延びている。このような構成により、モータコイル４４ａに電流が供給されてリニアシャフトモータ４４が駆動されると、モータシャフト４４ｂの延びる方向に沿って、モータコイル４４ａが直線移動する。本実施の形態では、リニアシャフトモータ４４は、ベース４２の下方に配置されており、保持部サポート４５を介して、容器保持部４０に連結されている。リニアシャフトモータ４４は、モータコイル４４ａとモータシャフト４４ｂとが非接触式であることから、コンタミネーションの防止に効果的である。しかしながら、コンタミネーションの防止を図ることができれば、これに限られることない。

　ベース４２の上面には、リニアガイド４６が設けられている。このリニアガイド４６は、容器保持部４０の移動方向に沿って、すなわちモータシャフト４４ｂと平行に延びている。上述した保持部サポート４５には、ガイドブロック４７が設けられている。ガイドブロック４７は、リニアガイド４６に対して、リニアガイド４６の延びる方向に直交する方向に嵌合しているとともに、リニアガイド４６の延びる方向に摺動可能になっている。このような構成により、リニアガイド４６は、容器保持部４０の直線移動を案内している。なお、リニアガイド４６の摺動面およびガイドブロック４７の摺動面のうちの少なくとも一方には、削り屑などが発生することを防止するために、テフロン（登録商標）がコーティングされていることが好ましい。この場合、これらの摺動面にはグリスなどの潤滑剤を塗布することを不要にでき、滅菌チャンバ２７内の汚染を防止できる。また、グリスが不要になることによって、滅菌チャンバ２７の滅菌グレードを向上させることができる。

　リニアシャフトモータ４４は、上述した制御部３１によって制御されている。すなわち、リニアシャフトモータ４４が制御部３１によって制御されることにより、容器保持部４０は、各ニードル対向位置Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、受渡位置Ｎ４および超音波位置Ｎ５に、位置付けられるようになっている。

　次に、各ニードル装置４１Ｘ、４１Ｙ、４１Ｚの構成について説明する。各ニードル装置４１Ｘ、４１Ｙ、４１Ｚの構成は同一であるため、ここでは代表的に第１ニードル装置４１Ｘについて説明し、第２ニードル装置４１Ｙおよび第３ニードル装置４１Ｚについての詳細な説明は省略する。

　図６に示すように、第１ニードル装置４１Ｘは、サポート部４２ａに回動可能に設けられた装置ケース５０と、第１入口ニードル４１Ｘａおよび第１出口ニードル４１Ｘｂを直線移動させる第１アクチュエータ５１と、装置ケース５０を回動させる第２アクチュエータ５２と、を有している。第１アクチュエータ５１および第２アクチュエータ５２は、装置ケース５０内に収容されて保持されている。第１入口ニードル４１Ｘａおよび第１出口ニードル４１Ｘｂは、装置ケース５０の上方に配置されて、ニードル保持部５３で保持されている。

　第１アクチュエータ５１は、ニードル保持部５３を介して、第１入口ニードル４１Ｘａおよび第１出口ニードル４１Ｘｂを直線移動させる。すなわち、第１アクチュエータ５１は、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂを同時に直線移動可能になっている。

　第１アクチュエータ５１は、回転軸５４を有しており、この回転軸５４を回転駆動するように構成されている。第１アクチュエータ５１には、例えば、ステッピングモータを好適に用いることができる。一方、ニードル保持部５３には、ナット５５が連結されている。このナット５５は、外周面におねじが形成されたねじ軸５６（例えば、すべりねじ、ボールねじなど）に螺合している。ねじ軸５６は、装置ケース５０内に回転可能に保持されている。第１アクチュエータ５１の回転軸５４とねじ軸５６は、互いに平行に配置されている。また、ねじ軸５６の両側には、ねじ軸５６に平行に延びるガイドロッド５７が設けられている。これらのガイドロッド５７は、ナット５５の直線移動を案内し、ねじ軸５６の回転によってナット５５が直線移動可能になっている。

　回転軸５４の端部には、第１プーリ５８が設けられている。一方、ねじ軸５６の端部には、第２プーリ５９が設けられている。第１プーリ５８と第２プーリ５９に、タイミングベルト６０が巻き掛けられており、第１プーリ５８の回転は、タイミングベルト６０を介して第２プーリ５９に伝達される。このようにして、第１アクチュエータ５１の回転駆動力が、ねじ軸５６に伝達され、ニードル保持部５３に保持された２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが、直線移動するように構成されている。

　このような構成により、第１入口ニードル４１Ｘａおよび第１出口ニードル４１Ｘｂは、第１アクチュエータ５１によって直線移動可能になっており、培養容器１００に対して進退可能になっている。

　すなわち、容器保持部４０に保持された培養容器１００の流入口１０３（図２参照）および流出口１０５は、水平方向（後述する第１ニードル装置４１Ｘの回動軸６１の軸方向に）に並んで離間して配置されている。２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、培養容器１００の流入口１０３および流出口１０５と同様の間隔で配置され、培養容器１００に第１ニードル装置４１Ｘが連結される場合には、流入口１０３および流出口１０５と同様に水平方向に並んで配置される。このことにより、第１入口ニードル４１Ｘａが、培養容器１００の流入口１０３に挿入された流入口ゴム栓１０８を貫通して流入口１０３に差し込まれ、流入口１０３が第１入口ニードル４１Ｘａを介して第１入口ライン１１（図１参照）に連結される。一方、第１出口ニードル４１Ｘｂが、流出口１０５に挿入された流出口ゴム栓１０９を貫通して流出口１０５に差し込まれ、流出口１０５が、第１出口ニードル４１Ｘｂを介して第１出口ライン１３に連結される。

　図６に示すように、第２アクチュエータ５２は、サポート部４２ａに回動不能に固定された回動軸６１を有している。回動軸６１は、第２アクチュエータ５２の本体を貫通するように形成されている。第２アクチュエータ５２には、例えば、ステッピングモータを好適に用いることができる。

　第２アクチュエータ５２は、装置ケース５０をサポート部４２ａに対する反力で回動することにより、装置ケース５０を介してニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂを回動可能に構成されている。すなわち、回動軸６１がサポート部４２ａに回動不能に固定されているため、第２アクチュエータ５２が駆動されると、回動軸６１が回動するのではなく、第２アクチュエータ５２自体が回動軸６１に対して反力で回動する。この場合、第２アクチュエータ５２を保持している装置ケース５０がサポート部４２ａに対して回動し、これにより、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが回動するようになる。

　このような構成により、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、装置ケース５０を介して、第２アクチュエータ５２によって回動可能になっている。そして、後述する洗浄ブロック７０および滅菌ブロック９０に対して進退可能になる。

　次に、各ニードル装置４１Ｘ、４１Ｙ、４１Ｚの各ニードルを洗浄する洗浄ブロック７０および滅菌ブロック９０について図４を用いて説明する。ここでは、代表的に第１ニードル装置４１Ｘのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂを例にとって説明する。なお、図４においては、図面を明瞭にするために、第１入口ニードル４１Ｘａを示し、第１出口ニードル４１Ｘｂは省略している。

　図４に示すように、本実施の形態による培養容器連結装置２は、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂを洗浄する洗浄ブロック７０（洗浄部）と、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂを滅菌する滅菌ブロック９０（滅菌部）と、を更に備えている。洗浄ブロック７０および滅菌ブロック９０には、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂがそれぞれ進退可能になっている。洗浄ブロック７０および滅菌ブロック９０は、いずれもベース４２に取り付けられている。なお、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの洗浄は、図示しない洗浄液供給源から各ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂに供給される洗浄液によって行われる。

　図７に示すように、洗浄ブロック７０は、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの内部洗浄を行う２つの内部洗浄孔７１と、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの外部洗浄を行う２つの外部洗浄孔７２と、を有している。内部洗浄孔７１および外部洗浄孔７２は、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが進退可能に形成されており、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの少なくとも一部が挿入される。このうち外部洗浄孔７２は、垂直方向に延びるように形成されている。

　２つの内部洗浄孔７１には、第１排出ライン７３が連結されており、２つの内部洗浄孔７１内の洗浄液は、第１排出ライン７３に排出されるようになっている。２つの外部洗浄孔７２には、第２排出ライン７４が連結されており、２つの外部洗浄孔７２内の洗浄液は、第２排出ライン７４に排出されるようになっている。第１排出ライン７３には第１排出弁７５が設けられ、第２排出ライン７４には第２排出弁７６が設けられている。第１排出ライン７３および第２排出ライン７４は、下流側で第３排出ライン７７に合流している。第３排出ライン７７には、排出ポンプ７８（例えば、真空ポンプ）が設けられており、排出ポンプ７８が駆動されることにより、洗浄液が排出可能になっている。

　２つの内部洗浄孔７１は、第１ニードル装置４１Ｘの回動軸６１の軸方向に並んで配置されており、培養容器１００の流入口１０３および流出口１０５と同様の間隔で配置されている。２つの外部洗浄孔７２の配置も同様である。このことにより、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが、２つの内部洗浄孔７１に同時に挿入可能であるとともに、２つの外部洗浄孔７２に同時に挿入可能になっている。図７においては、２つの内部洗浄孔７１のうちの一方の内部洗浄孔７１を示すとともに、２つの外部洗浄孔７２のうちの一方の外部洗浄孔７２を示しており、他方の内部洗浄孔７１および他方の外部洗浄孔７２の図示は省略している。

　洗浄ブロック７０の上面には、２つの凹状の連通路７９が設けられている。各連通路７９は、一方の内部洗浄孔７１と、これに対応する（内部洗浄孔７１に挿入されるニードルが挿入される）外部洗浄孔７２とを連通しており、外部洗浄孔７２からオーバーフローする洗浄液を内部洗浄孔７１に案内する。洗浄液をオーバーフローさせる際には、第２排出弁７６は閉じられるが、洗浄終了時には第２排出弁７６は開き、外部洗浄孔７２内の洗浄液を排出する。

　図４に示すように、滅菌ブロック９０は、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの滅菌を行う２つの滅菌孔９１を有している。滅菌孔９１は、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが進退可能に形成されており、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの少なくとも一部が挿入される。滅菌ブロック９０は、滅菌孔９１に挿入されたニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂを加熱するヒータ（図示せず）を有している。滅菌時には、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは２００℃程度まで加熱される。２つの滅菌孔９１の配置は、上述した２つの内部洗浄孔７１の配置と同様になっており、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが２つの滅菌孔９１に同時に挿入可能になっている。図４においては、一方の滅菌孔９１の図示は省略している。

　図４に示すように、上述した容器保持部４０、洗浄ブロック７０および滅菌ブロック９０は、第１ニードル装置４１Ｘの回動中心Ｏに対してニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの先端の回動軌跡Ｌよりも外周側であって、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの回動方向に互いに異なる位置に配置されている。本実施の形態では、容器保持部４０の移動方向に沿って見たときに、容器保持部４０、滅菌ブロック９０および洗浄ブロック７０が、この順に、取り付け高さが低くなるように配置されている。

　洗浄ブロック７０においては、内部洗浄孔７１および外部洗浄孔７２が、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの回動方向に互いに異なる位置に配置されている。本実施の形態では、容器保持部４０の移動方向に沿って見たときに、内部洗浄孔７１および外部洗浄孔７２が、この順に、容器保持部４０および滅菌ブロック９０から遠ざかるように配置されている。

　ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、第２アクチュエータ５２によって、容器保持部４０に保持された培養容器１００の流入口１０３および流出口１０５に対向する容器対向位置Ｐ１と、洗浄ブロック７０に対向する洗浄対向位置（Ｐ２、Ｐ３）と、に位置づけ可能になっている。ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが容器対向位置Ｐ１に位置づけられた場合、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、その長手方向において、培養容器１００の流入口１０３および流出口１０５にそれぞれ整列される。図４に示す形態では、容器対向位置Ｐ１においてニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは水平に配置される。そして、第１アクチュエータ５１によって前進して（流入口１０３および流出口１０５に向かって直線移動して）、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、流入口ゴム栓１０８および流出口ゴム栓１０９を同時に貫通して、培養容器１００内に差し込まれる。

　洗浄対向位置は、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが内部洗浄孔７１に対向する内部洗浄対向位置Ｐ２と、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが外部洗浄孔７２に対向する外部洗浄対向位置Ｐ３と、を有している。すなわち、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、内部洗浄対向位置Ｐ２と、外部洗浄対向位置Ｐ３と、に位置づけ可能になっている。ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが内部洗浄対向位置Ｐ２に位置づけられた場合、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、その長手方向において、対応する内部洗浄孔７１にそれぞれ整列される。そして、第１アクチュエータ５１によって前進して、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、２つの内部洗浄孔７１に同時に挿入される。ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが外部洗浄対向位置Ｐ３に位置づけられた場合、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、その長手方向において、対応する外部洗浄孔７２にそれぞれ整列される。図４に示す形態では、外部洗浄対向位置Ｐ３においてニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの長手方向は垂直になる。そして、第１アクチュエータ５１よって前進して、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、２つの外部洗浄孔７２に同時に挿入される。

　さらに、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、第２アクチュエータ５２によって、滅菌ブロック９０の滅菌孔９１に対向する滅菌対向位置Ｐ４に位置づけ可能になっている。ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが滅菌対向位置Ｐ４に位置づけられた場合、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、その長手方向において、滅菌ブロック９０の対応する滅菌孔９１にそれぞれ整列される。そして、第１アクチュエータ５１よって前進して、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、２つの滅菌孔９１に同時に挿入される。

　第１アクチュエータ５１および第２アクチュエータ５２は、上述した制御部３１に接続されている。制御部３１は、第１アクチュエータ５１および第２アクチュエータ５２を制御するように構成されている。

　本実施の形態では、上述のような洗浄ブロック７０および滅菌ブロック９０は、ニードル装置４１Ｘ、４１Ｙ、４１Ｚ毎に設けられている。すなわち、図示しないが、洗浄ブロック７０および滅菌ブロック９０はそれぞれ３つ設けられており、各洗浄ブロック７０が、対応するニードル装置に対向するように配置されており、各滅菌ブロック９０が、対応するニードル装置に対向するように配置されている。洗浄ブロック７０および滅菌ブロック９０は、ベース４２に取り付けられている。

　次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、本実施の形態による培養処理方法として、細胞の播種工程、継代工程および回収工程と、ニードルの洗浄および滅菌工程について説明する。

　［播種工程］
　培養容器１００に細胞を播種する方法について説明する。

　まず、ステップＳ１として、培養容器１００が、図１に示す第１ニードル対向位置Ｎ１に位置付けられる。この場合、まず、移動機構部４３のリニアシャフトモータ４４が駆動されて、容器保持部４０が、受渡位置Ｎ４に位置付けられる。続いて、この受渡位置Ｎ４において、図示しない受渡装置によって培養容器１００が容器保持部４０に保持される。なお、この培養容器１００の通路１０４（図２参照）は、培養前の新しい細胞懸濁液で満たされているが、細胞は培養容器１００の通路１０４に付着していない。次に、移動機構部４３のリニアシャフトモータ４４が駆動されて、容器保持部４０が、第１ニードル装置４１Ｘに対向する第１ニードル対向位置Ｎ１に位置付けられる。

　ステップＳ１の後、ステップＳ２として、第１ニードル対向位置Ｎ１に位置付けられた培養容器１００に、第１ニードル装置４１Ｘが連結される（図８Ａ参照）。この場合、容器対向位置Ｐ１（図４参照）にニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが位置付けられた第１ニードル装置４１Ｘの第１アクチュエータ５１が駆動されて、第１入口ニードル４１Ｘａおよび第１出口ニードル４１Ｘｂが同時に前進する。このことにより、第１入口ニードル４１Ｘａは、培養容器１００の流入口１０３に差し込まれるとともに、第１出口ニードル４１Ｘｂは、当該培養容器１００の流出口１０５に差し込まれる。

　ステップＳ２の後、ステップＳ３として、図８Ａに示すように、培養容器１００内の細胞懸濁液が、第１出口ニードル４１Ｘｂを介して懸濁液用バッファタンク１４に排出される。この場合、まず、第１三方弁８が、第１入口ライン１１に押出流体供給源３を連通させとともに、押出流体開閉弁Ｖ１および第１懸濁液開閉弁Ｖ３が開く。続いて、押出ポンプ１２が駆動される。このことにより、押出流体供給源３から第１入口ライン１１および第１入口ニードル４１Ｘａを介して培養容器１００の通路１０４内に押出流体が供給される。この供給された押出流体によって、培養容器１００内に貯留されていた細胞懸濁液が押し出され、第１出口ニードル４１Ｘｂから第１出口ライン１３を介して懸濁液用バッファタンク１４に排出される。排出された細胞懸濁液は、懸濁液用バッファタンク１４内に貯留される。

　ここで、第１出口ライン１３には、細胞懸濁液中の細胞にダメージやコンタミネーションを与える可能性があるポンプおよび三方弁が設けられていない。このことにより、ステップＳ３の間、培養容器１００から懸濁液用バッファタンク１４に排出される細胞懸濁液が、ダメージやコンタミネーションを受けることを防止できる。

　ステップＳ３の後、ステップＳ４として、図８Ｂに示すように、懸濁液用バッファタンク１４内の細胞懸濁液が希釈される。この場合、培地供給源４から懸濁液用バッファタンク１４に培地が供給され、懸濁液用バッファタンク１４内に貯留されている細胞懸濁液が、所定の細胞濃度になるように培地で希釈される。なお、細胞濃度は、図示しない細胞計数盤を使用して計測される。

　ステップＳ４の後、ステップＳ５として、懸濁液用バッファタンク１４に貯留された細胞懸濁液が撹拌される。このことにより、細胞懸濁液中の細胞が、細胞懸濁液内に均等に分散され得る。

　ステップＳ５の後、ステップＳ６として、培養容器１００から第１ニードル装置４１Ｘが取り外される（図８Ｂ参照）。この場合、まず、第１ニードル装置４１Ｘの第１アクチュエータ５１が駆動されて、第１入口ニードル４１Ｘａおよび第１出口ニードル４１Ｘｂが同時に後退する。このことにより、第１入口ニードル４１Ｘａは、培養容器１００の流入口１０３から引き抜かれるとともに、第１出口ニードル４１Ｘｂは、培養容器１００の流出口１０５から引き抜かれる。

　ステップＳ６の後、ステップＳ７として、他の培養容器の一例としての新しい培養容器１００が、第２ニードル対向位置Ｎ２に位置付けられる。この場合、まず、移動機構部４３のリニアシャフトモータ４４が駆動されて、使用済みの容器保持部４０が、受渡位置Ｎ４に位置付けられる。続いて、この受渡位置Ｎ４において、図示しない受渡装置によって、容器保持部４０から使用済みの培養容器１００が取り出されるとともに、この容器保持部４０に、他の新しい培養容器１００が保持され、培養容器１００が交換される。なお、この新しい培養容器１００の通路１０４は、流体の一例としての空気で満たされている。その後、移動機構部４３のリニアシャフトモータ４４が駆動されて、容器保持部４０が、第２ニードル装置４１Ｙに対向する第２ニードル対向位置Ｎ２に位置付けられる。

　ステップＳ７の後、ステップＳ８として、上述したステップＳ２と同様にして、第２ニードル対向位置Ｎ２に位置付けられた培養容器１００に、容器対向位置Ｐ１にニードル４１Ｙａ、４１Ｙｂが位置付けられた第２ニードル装置４１Ｙが連結される（図８Ｃ参照）。

　ステップＳ８の後、ステップＳ９として、図８Ｃに示すように、懸濁液用バッファタンク１４内の細胞懸濁液が、第２入口ニードル４１Ｙａを介して新しい培養容器１００に供給される。この場合、まず、第２三方弁１７が、第２出口ライン１６をドレンライン１８に連通させるとともに、第２懸濁液開閉弁Ｖ４およびドレン開閉弁Ｖ５が開く。続いて、ドレンポンプ１９が駆動される。このことにより、培養容器１００内の空気が通路１０４から第２出口ニードル４１Ｙｂ、第２出口ライン１６およびドレンライン１８を介してドレンタンク５に排出される。この排出された空気によって、懸濁液用バッファタンク１４内に貯留されていた細胞懸濁液が、培養容器１００の通路１０４内に引き込まれる。すなわち、細胞懸濁液は、第２入口ライン１５および第２入口ニードル４１Ｙａを介して培養容器１００の通路１０４に供給される。このようにして、新しい培養容器１００の通路１０４が、細胞懸濁液で満たされ、この培養容器１００に細胞が播種される。なお、新しい培養容器１００の通路１０４の内壁の一部には、予め細胞外マトリックス（Ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ　Ｍａｔｒｉｘ、ＥＣＭともいう）が塗布されており、この細胞外マトリックスが塗布された部分に細胞が付着される。

　ここで、第２入口ライン１５には、細胞懸濁液中の細胞にダメージやコンタミネーションを与える可能性があるポンプおよび三方弁が設けられていない。このことにより、ステップＳ９の間、懸濁液用バッファタンク１４から培養容器１００に供給される細胞懸濁液が、ダメージやコンタミネーションを受けることを防止できる。

　ステップＳ９の後、ステップＳ１０として、上述したステップＳ６と同様にして、培養容器１００から第２ニードル装置４１Ｙが取り外される。

　ステップＳ１０の後、ステップＳ１１として、容器保持部４０から、細胞が播種された培養容器１００が取り出される。この場合、まず、移動機構部４３のリニアシャフトモータ４４が駆動されて、容器保持部４０が、受渡位置Ｎ４に位置付けられる。続いて、この受渡位置Ｎ４において、図示しない受渡装置によって、容器保持部４０から、細胞が播種された培養容器１００が取り出される。取り出された培養容器１００は、図示しない培養モジュールに搬送されて、播種された細胞の培養が行われる。なお、懸濁液用バッファタンク１４内に貯留されている細胞懸濁液を複数の培養容器１００へ供給する場合には、ステップＳ７において他の新たな培養容器１００が受渡位置Ｎ４で容器保持部４０に保持されて、ステップＳ７からステップＳ１１が複数回繰り返される。

　［継代工程］
　次に、培養容器１００で培養された細胞を継代する方法について、接着性細胞を培養する場合を例にとって説明する。

　この場合、まず、ステップＳ２１として、培養容器１００が、第３ニードル対向位置Ｎ３に位置付けられる。培養容器１００は、ステップＳ１と同様にして、第３ニードル対向位置Ｎ３に位置付けることができる。なお、この培養容器１００の通路１０４の内壁の一部には上述した細胞外マトリックスが塗布されており、この細胞外マトリックスが塗布された部分に細胞が付着している。通路１０４は、流体の一例としての培養上澄みである古い培地で満たされている。次に、移動機構部４３のリニアシャフトモータ４４が駆動されて、容器保持部４０が、第３ニードル装置４１Ｚに対向する第３ニードル対向位置Ｎ３に位置付けられる。

　ステップＳ２１の後、ステップＳ２２として、上述したステップＳ２と同様にして、第３ニードル対向位置Ｎ３に位置付けられた培養容器１００に、容器対向位置Ｐ１にニードル４１Ｚａ、４１Ｚｂが位置付けられた第３ニードル装置４１Ｚが連結される（図９Ａ参照）。

　ステップＳ２２の後、ステップＳ２３として、図９Ａに示すように、処理液用バッファタンク２１内に、ＰＢＳが貯留される。この場合、まず、第３三方弁２３が、第４三方弁２４にＰＢＳ供給源６を連通させるとともに、第４三方弁２４が、第３三方弁２３を処理液用バッファタンク２１に連通させる。続いて、処理液ポンプ２２が駆動される。このことにより、ＰＢＳ供給源６から処理液用バッファタンク２１にＰＢＳが供給される。供給されたＰＢＳは、処理液用バッファタンク２１内に貯留される。なお、処理液用バッファタンク２１におけるＰＢＳの貯留量は、後述するステップＳ２４において、培養容器１００の通路１０４内の培地をＰＢＳに置換可能な程度の量であることが好適である。

　ステップＳ２３の後、ステップＳ２４として、図９Ｂに示すように、培養容器１００内に、ＰＢＳが供給される。この場合、まず、処理液開閉弁Ｖ６およびドレン開閉弁Ｖ５が開く。続いて、ドレンポンプ１９が駆動される。このことにより、培養容器１００内の培養上澄みである古い培地が通路１０４から第３出口ニードル４１Ｚｂ、第３出口ライン２６およびドレンライン１８を介してドレンタンク５に排出される。この排出された培地によって、処理液用バッファタンク２１内に貯留されていたＰＢＳが、培養容器１００の通路１０４内に引き込まれる。すなわち、処理液用バッファタンク２１内のＰＢＳは、第３入口ライン２０および第３入口ニードル４１Ｚａを介して培養容器１００の通路１０４に供給される。このようにして、培養容器１００の通路１０４をＰＢＳで満たすことができる。この際、処理液用バッファタンク２１内に貯留されていたＰＢＳは全て、処理液用バッファタンク２１から排出される。なお、ＰＢＳが培養容器１００の通路１０４に供給されるまでは、第３入口ライン２０には空気が満たされている。このことにより、ドレンポンプ１９が駆動されると、第３入口ライン２０に満たされていた空気が培養容器１００の通路１０４に供給され、この空気がエアプラグとして作用する。このため、培養容器１００に満たされていた古い培地を効率良く排出させることができる。

　ステップＳ２４の後、ステップＳ２５として、図９Ｃに示すように、処理液用バッファタンク２１内に、剥離剤が貯留される。この場合、まず、第３三方弁２３が、第４三方弁２４に剥離剤供給源７を連通させるとともに、第４三方弁２４が、第３三方弁２３を処理液用バッファタンク２１に連通させる。続いて、処理液ポンプ２２が駆動される。このことにより、剥離剤供給源７から処理液用バッファタンク２１に剥離剤が供給される。供給された剥離剤は、処理液用バッファタンク２１内に貯留される。なお、処理液用バッファタンク２１における剥離剤の貯留量は、後述するステップＳ２６において、培養容器１００の通路１０４内のＰＢＳを剥離剤に置換可能な程度の量であることが好適である。ここで、通路１０４内の細胞は、通路１０４の内壁の一部に塗布された細胞外マトリックスによって、通路１０４の内壁に付着されている。剥離剤は、この細胞外マトリックスに対する細胞の付着力を弱めるためのものである。

　ステップＳ２５の後、ステップＳ２６として、図９Ｂに示すように、培養容器１００内に、剥離剤が供給される。この場合、上述したステップＳ２４と同様にして、処理液用バッファタンク２１に貯留されていた剥離剤を培養容器１００の通路１０４に供給することができ、培養容器１００の通路１０４を、剥離剤で満たすことができる。この際、処理液用バッファタンク２１内に貯留されていた剥離剤は全て、処理液用バッファタンク２１から排出される。

　ステップＳ２６の後、ステップＳ２７として、培養容器１００の通路１０４が剥離剤で満たされている状態で、所定時間維持される。このことにより、細胞外マトリックスに対する細胞の付着力が弱められる。

　ステップＳ２７の後、ステップＳ２８として、図９Ｄに示すように、処理液用バッファタンク２１内に、培地が貯留される。この場合、まず、培地切替弁２５が、第４三方弁２４に培地供給源４を連通させるとともに、第４三方弁２４が、培地切替弁２５を処理液用バッファタンク２１に連通させる。続いて、培地ポンプ１０が駆動される。このことにより、培地供給源４から処理液用バッファタンク２１に培地が供給される。供給された培地は、処理液用バッファタンク２１内に貯留される。なお、処理液用バッファタンク２１における培地の貯留量は、後述するステップＳ２９において、培養容器１００の通路１０４内の剥離剤を培地に置換可能な程度の量であることが好適である。

　ステップＳ２８の後、ステップＳ２９として、図９Ｂに示すように、培養容器１００内に、培地が供給される。この場合、上述したステップＳ２４と同様にして、処理液用バッファタンク２１に貯留されていた培地を培養容器１００の通路１０４に供給することができ、培養容器１００の通路１０４を、培地で満たすことができる。この際、処理液用バッファタンク２１内に貯留されていた培地は全て、処理液用バッファタンク２１から排出される。なお、通路１０４への培地の供給速度は、ＰＢＳや剥離剤の供給速度よりも小さい方が好ましい。このことにより、ステップＳ２７によって細胞外マトリックスに対する細胞の付着力が弱まった場合においても、細胞が、培地の供給によって剥離されることを抑制できる。

　ステップＳ２９の後、ステップＳ３０として、上述したステップＳ６と同様にして、培養容器１００から第３ニードル装置４１Ｚが取り外される。

　ステップＳ３０の後、ステップＳ３１として、図９Ｅに示すように、培養容器１００に超音波振動が付与される。この場合、まず、移動機構部４３のリニアシャフトモータ４４が駆動されて、容器保持部４０が、超音波位置Ｎ５に位置付けられる。続いて、この超音波位置Ｎ５において、図示しない超音波照射装置から培養容器１００に向けて超音波が照射される。このことにより、付着力が低減した細胞が、培養容器１００の内壁から剥離される。剥離された細胞は、通路１０４内に留まる。

　ステップＳ３１の後、ステップＳ３２として、培養容器１００が保持された容器保持部４０が、第１ニードル対向位置Ｎ１に位置付けられる。この場合、移動機構部４３のリニアシャフトモータ４４が駆動されて、容器保持部４０が、第１ニードル装置４１Ｘが対向する第１ニードル対向位置Ｎ１に位置付けられる。

　ステップＳ３２の後、ステップＳ３３として、上述したステップＳ２と同様にして、第１ニードル対向位置Ｎ１に位置付けられた培養容器１００に、第１ニードル装置４１Ｘが連結される（図９Ｆ参照）。

　ステップＳ３３の後、ステップＳ３４として、図９Ｆに示すように、押出用バッファタンク９内に、培地が貯留される。この場合、培地ポンプ１０が駆動され、培地供給源４から押出用バッファタンク９に培地が供給される。供給された培地は、押出用バッファタンク９内に貯留される。

　ステップＳ３４の後、ステップＳ３５として、上述したステップＳ３と同様にして、培養容器１００内の細胞懸濁液（ステップＳ３１において細胞が剥離されたため、細胞懸濁液と称す）が、懸濁液用バッファタンク１４に排出される。ステップＳ３５においては、図９Ｇに示すように、押出流体開閉弁Ｖ１および第１培地開閉弁Ｖ２を開きつつ、第１三方弁８は、第１入口ライン１１に押出流体供給源３を連通させた状態と、第１入口ライン１１に押出用バッファタンク９を連通させた状態とを断続的に切り替えることが好適である。このことにより、培養容器１００の通路１０４内に、空気と培地とが交互に流入することができ、押出流体をエアプラグとして作用させて、通路１０４内の細胞を効率良く排出させることができる。排出された細胞懸濁液は、懸濁液用バッファタンク１４内に貯留される。懸濁液用バッファタンク１４内の細胞懸濁液は、上述したステップＳ４と同様にして希釈される。

　ステップＳ３５の後、上述したステップＳ５～ステップＳ９が行われ、懸濁液用バッファタンク１４内の細胞懸濁液が、新しい培養容器１００に供給される。このことにより、新しい培養容器１００の通路１０４が、細胞懸濁液で満たされ、この培養容器１００に細胞が播種される。

　その後、上述したステップＳ１０およびステップＳ１１が行われ、容器保持部４０から、細胞が播種された新しい培養容器１００が取り出され、図示しない培養モジュールに搬送されて、継代された細胞の培養が再び行われる。なお、懸濁液用バッファタンク１４内に貯留されている細胞懸濁液を複数の培養容器１００へ供給する場合には、ステップＳ７において他の新たな培養容器１００が受渡位置Ｎ４で容器保持部４０に保持されて、ステップＳ７からステップＳ１１が複数回繰り返される。

［回収工程］
　培養容器１００で培養した細胞を回収する際には、上述したステップＳ３５の後、上述したステップＳ５～ステップＳ９が行われる。この際、第２ニードル装置４１Ｙには、培養容器１００ではなく、他の培養容器の一例としての回収容器１２０が連結される。この回収容器１２０は、主として、培養された細胞が分散された細胞懸濁液を回収するためのものであるが、培養容器１００と同様な流入口１０３および流出口１０５を有しており、各ニードル装置４１Ｘ、４１Ｙ、４１Ｚが連結可能であるとともに、容器保持部４０に保持可能に構成されている。なお、この回収容器１２０内は、細胞懸濁液が供給されるまでは空気で満たされている。回収容器１２０に細胞懸濁液を供給する際には、図１０に示すように、上述したステップＳ９と同様にして、懸濁液用バッファタンク１４内の細胞懸濁液を回収容器１２０に供給することができる。このことにより、培養した細胞が、回収容器１２０に回収される。

　その後、上述したステップＳ１０およびステップＳ１１が行われ、容器保持部４０から回収容器１２０が取り出される。

［ニードル洗浄・滅菌工程］
　ところで、上述した細胞の播種工程、継代工程、回収工程の間、必要に応じて、各ニードル装置４１Ｘ、４１Ｙ、４１Ｚのニードルは洗浄および滅菌されることが好適である。例えば、上述したステップＳ３において培養容器１００から細胞懸濁液を排出した場合や、ステップＳ９において培養容器１００に細胞懸濁液を供給した場合などには、コンタミネーションを防止するために、これらのステップの後にニードルは洗浄および滅菌されることが好ましい。そこで、ニードルの洗浄方法および滅菌方法について、代表的に第１ニードル装置４１Ｘを例にとって以下に説明する。第２ニードル装置４１Ｙおよび第３ニードル装置４１Ｚについての詳細な説明は省略する。

（ニードルの内部洗浄工程）
　まず、容器対向位置Ｐ１に第１入口ニードル４１Ｘａおよび第１出口ニードル４１Ｘｂが位置付けられた第１ニードル装置４１Ｘが回動し、洗浄ブロック７０においてニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが内部洗浄される。

　この場合、まず、図４に示すように、第２アクチュエータ５２が駆動されて、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、容器対向位置Ｐ１（図４参照）から回動して内部洗浄対向位置Ｐ２に位置づけられる。このことにより、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、洗浄ブロック７０の対応する内部洗浄孔７１にそれぞれ整列される。

　続いて、図１１に示すように、第１アクチュエータ５１が駆動されて、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、内部洗浄対向位置Ｐ２から対応する内部洗浄孔７１に向かって前進し、内部洗浄孔７１に挿入される。

　次に、図示しない洗浄液供給源から第１入口ニードル４１Ｘａおよび第１出口ニードル４１Ｘｂに洗浄液が供給される。この場合、第１出口ライン１３では、洗浄液は、上述した細胞懸濁液が流れる方向とは反対方向に流れる。

　ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの内部洗浄の間、排出ポンプ７８が駆動され、第１排出ライン７３に設けられた第１排出弁７５は開く。このことにより、各ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂに供給された洗浄液は、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの内部流路を通って、各ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの先端から吐出される。吐出された洗浄液は、第１排出ライン７３を介して第３排出ライン７７に排出される。この間、洗浄液は、各ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの内部流路を通り、内部流路が洗浄液で洗浄される（ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが内部洗浄される）。

　内部洗浄の後、第１アクチュエータ５１が駆動されて、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは内部洗浄孔７１から後退し、内部洗浄孔７１から引き出される。このことにより、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、再び内部洗浄対向位置Ｐ２に位置づけられる。

　（ニードルの外部洗浄工程）
　ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが内部洗浄対向位置Ｐ２に位置づけられた後、第１ニードル装置４１Ｘが回動し、洗浄ブロック７０においてニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが外部洗浄される。

　この場合、まず、図４に示すように、第２アクチュエータ５２が駆動されて、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、内部洗浄対向位置Ｐ２から回動して外部洗浄対向位置Ｐ３に位置づけられる。このことにより、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、洗浄ブロック７０の対応する外部洗浄孔７２にそれぞれ整列される。

　続いて、図１２に示すように、第１アクチュエータ５１が駆動されて、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、外部洗浄対向位置Ｐ３から対応する外部洗浄孔７２に向かって前進し、外部洗浄孔７２に挿入される。この際、外部洗浄孔７２へのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの挿入深さは、内部洗浄孔７１への挿入深さよりも深いことが好ましい。また、外部洗浄孔７２へのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの挿入深さは、上述した細胞の播種工程や継代工程、回収工程時に培養容器１００の流入口１０３および流出口１０５に差し込まれるニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの差込深さよりも深いことが好ましい。

　次に、図示しない洗浄液供給源から第１入口ニードル４１Ｘａおよび第１出口ニードル４１Ｘｂに洗浄液が供給される。

　ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの外部洗浄の間、排出ポンプ７８が駆動され、第１排出弁７５は開くとともに第２排出弁７６は閉じる。このことにより、各ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂに供給された洗浄液は、先端から吐出されて外部洗浄孔７２に溜まり、外部洗浄孔７２が洗浄液で満たされて、各ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの外面が洗浄液で洗浄される（ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが外部洗浄される）。

　外部洗浄孔７２からオーバーフローした洗浄液は、洗浄ブロック７０の上面に設けられた連通路７９を通って対応する内部洗浄孔７１に流れる。内部洗浄孔７１に達した洗浄液は、第１排出ライン７３を介して第３排出ライン７７に排出される。外部洗浄の間、第２排出弁７６が閉じられているため、外部洗浄孔７２内に、下流側から（排出ポンプ７８の側から）菌が進入することを防止でき、外部洗浄孔７２の清潔性を向上させることができる。また、外部洗浄の間、外部洗浄孔７２自体を洗浄することにもなる。一方、第１排出弁７５を閉じるとともに第２排出弁７６を開いて、排出ポンプ７８を駆動して内部洗浄孔７１にニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂを挿入して洗浄液を吐出させると、内部洗浄孔７１から洗浄液をオーバーフローさせることができ、内部洗浄孔７１自体を洗浄することもできる。

　外部洗浄の後、第１アクチュエータ５１が駆動されて、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは外部洗浄孔７２から後退し、外部洗浄孔７２から引き出される。このことにより、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、再び外部洗浄対向位置Ｐ３に位置づけられる。

　（ニードルの滅菌工程）
　ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが外部洗浄対向位置Ｐ３に位置づけられた後、第１ニードル装置４１Ｘが回動し、滅菌ブロック９０においてニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが滅菌される。

　この場合、まず、図４に示すように、第２アクチュエータ５２が駆動されて、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、外部洗浄対向位置Ｐ３から回動して滅菌対向位置Ｐ４に位置づけられる。このことにより、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、滅菌ブロック９０の対応する滅菌孔９１にそれぞれ整列される。

　続いて、図１３に示すように、第１アクチュエータ５１が駆動されて、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、滅菌対向位置Ｐ４から対応する滅菌孔９１に向かって前進し、滅菌孔９１に挿入される。この際、滅菌孔９１へのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの挿入深さは、上述した細胞の播種工程や継代工程、回収工程時に培養容器１００の流入口１０３および流出口１０５に差し込まれるニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの差込深さよりも深いことが好ましい。

　次に、滅菌ブロック９０のヒータが駆動されて、滅菌孔９１に挿入されたニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂが加熱され、滅菌される。

　滅菌の後、ヒータを停止する。また、第１アクチュエータ５１が駆動されて、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、滅菌孔９１から後退し、滅菌孔９１から引き出される。このことにより、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、再び滅菌対向位置Ｐ４に位置づけられる。

　このようにして、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂを、洗浄ブロック７０で洗浄させることができるとともに、滅菌ブロック９０で滅菌させることができる。このため、コンタミネーションを防止できるとともに、ニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂの交換を不要にすることができる。

　その後、上述した細胞の播種工程や、継代工程、回収工程を行う場合には、第２アクチュエータ５２が駆動されて、第１ニードル装置４１Ｘが回動する。このことにより、２つのニードル４１Ｘａ、４１Ｘｂは、容器対向位置Ｐ１に位置付けられる。

　このように本実施の形態によれば、培養容器１００内の細胞懸濁液を、第１ニードル装置４１Ｘの第１出口ニードル４１Ｘｂを介して懸濁液用バッファタンク１４に排出することができるとともに、懸濁液用バッファタンク１４内の細胞懸濁液を、第２ニードル装置４１Ｙの第２入口ニードル４１Ｙａを介して他の培養容器１００に供給することができる。このことにより、培養容器１００から細胞懸濁液を排出する際に用いられる第１ニードル装置４１Ｘとは異なる第２ニードル装置４１Ｙで、他の培養容器１００に細胞懸濁液を供給することができる。このため、他の培養容器１００に供給される細胞懸濁液にコンタミネーションが生じることを防止できる。

　また、本実施の形態によれば、培養容器１００内の細胞懸濁液を懸濁液用バッファタンク１４に排出する際、押出流体供給源３から第１入口ニードル４１Ｘａを介して培養容器１００内に押出流体が供給される。このことにより、培養容器１００内の細胞懸濁液が、押出流体によって押し出されて、培養容器１００から第１出口ニードル４１Ｘｂを介して懸濁液用バッファタンク１４に排出される。このため、第１出口ニードル４１Ｘｂと懸濁液用バッファタンク１４との間に、細胞懸濁液を排出するためのポンプを設けることを不要にできる。この結果、培養容器１００から懸濁液用バッファタンク１４に排出される細胞懸濁液にコンタミネーションが生じることを防止できる。

　また、本実施の形態によれば、懸濁液用バッファタンク１４内の細胞懸濁液を他の培養容器１００に供給する際、当該培養容器１００内の空気が第２出口ニードル４１Ｙｂを介してドレンタンク５に排出される。このことにより、懸濁液用バッファタンク１４内の細胞懸濁液が、第２入口ニードル４１Ｙａを介して当該培養容器１００内に引き込まれるように供給される。このため、懸濁液用バッファタンク１４と第２入口ニードル４１Ｙａとの間に、細胞懸濁液を供給するためのポンプを設けることを不要にできる。この結果、懸濁液用バッファタンク１４から当該他の培養容器１００に供給される細胞懸濁液にコンタミネーションが生じることを防止できる。

　また、本実施の形態によれば、容器保持部４０が、移動機構部４３によって、第１ニードル装置４１Ｘに対向する第１ニードル対向位置Ｎ１と、第２ニードル装置４１Ｙに対向する第２ニードル対向位置Ｎ２とに移動可能になっている。このことにより、培養容器１００をスムースに移動させることができ、細胞の播種工程、継代工程、回収工程の所要時間を短縮することができる。また、容器保持部４０が、移動不能で、第１ニードル対向位置Ｎ１と第２ニードル対向位置Ｎ２とに別々に設けられる場合に比べると、第１ニードル装置４１Ｘと第２ニードル装置４１Ｙとの間のスペースを縮小することができ、装置のコンパクト化を図ることができる。とりわけ、本実施の形態によれば、容器保持部４０は、培養容器１００の受け渡しを行う受渡位置Ｎ４に移動することができ、各ニードル装置４１Ｘ、４１Ｙ、４１Ｚから離れた位置で培養容器１００の受け渡しを行うことができる。このため、コンタミネーションが生じることをより一層防止できる。

　また、本実施の形態によれば、第１ニードル装置４１Ｘおよび第２ニードル装置４１Ｙとは異なる第３ニードル装置４１Ｚを用いて、ＰＢＳや剥離剤、培地などの処理液を培養容器１００に供給することができる。このため、培養容器１００に供給される処理液にコンタミネーションが生じることを防止できるとともに、培養容器１００から排出される細胞懸濁液と、培養容器１００に供給される細胞懸濁液にコンタミネーションが生じることを防止できる。

　なお、上述した本実施の形態においては、培養容器１００に第３ニードル装置４１Ｚが連結された後に、ステップＳ２３として、処理液用バッファタンク２１内にＰＢＳが貯留される例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、ステップＳ２４として培養容器１００にＰＢＳが供給される前に、処理液用バッファタンク２１内にＰＢＳが貯留されていれば、ステップＳ２４を行うタイミングは、任意とすることができる。同様にして、ステップＳ２５として処理液用バッファタンク２１内に剥離剤を貯留するタイミング、ステップＳ２８として処理液用バッファタンク２１内に培地を貯留するタイミング、ステップＳ３４として押出用バッファタンク９内に培地を貯留するタイミングについても同様である。更に言えば、本実施の形態で示した播種工程、継代工程および回収工程における各ステップの順序は、一例であって、各工程の目的を達成することができれば、一部のステップの順序は入れ替えてもよい。

　また、上述した本実施の形態においては、培養容器連結装置２が、滅菌ブロック９０を備えている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、滅菌ブロック９０を備えていなくてもよい。

　また、上述した本実施の形態においては、第１ニードル対向位置Ｎ１、第２ニードル対向位置Ｎ２、第３ニードル対向位置Ｎ３、受渡位置Ｎ４、および超音波位置Ｎ５が、この順に配置されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、これらの位置Ｎ１～Ｎ５の配置は任意である。

　また、上述した本実施の形態においては、接着性細胞の培養を例にとって説明したが、培養する細胞の種類に応じて、播種工程、継代工程および回収工程の各工程において、一部のステップを省略してもよい。

　さらに、上述した本実施の形態における培養処理システム１は、図１４に示すように、培養容器１００または回収容器１２０内の細胞懸濁液を細胞培養バッグ１３０に回収するための機構を更に備えていてもよい。例えば、培養処理システム１が、各ニードル装置４１Ｘ～４１Ｚと同様の構成を有する第４ニードル装置４１Ｕを備えており、この第４ニードル装置４１Ｕの第４出口ニードル４１Ｕｂに、細胞培養バッグ１３０が連結されるようにしてもよい。この場合、第４入口ニードル４１Ｕａには、第１ニードル装置４１Ｘの第１入口ニードル４１Ｘａと同様にして押出流体供給源１４０が連結されていてもよい。なお、第４ニードル装置４１Ｕは、第１ニードル装置４１Ｘ、第２ニードル装置４１Ｙおよび第３ニードル装置４１Ｚとともに直線状に整列して配置されていてもよい。

　このような構成により、第４ニードル装置４１Ｕに、第４ニードル対向位置Ｎ６に位置付けられた培養容器１００または回収容器１２０が連結されると、押出流体供給源１４０から供給される押出流体が、押出ポンプ１４１が駆動されることによって、第４ニードル装置４１Ｕに連結された培養容器１００または回収容器１２０に供給されて、容器１００または１２０内の細胞懸濁液を細胞培養バッグ１３０に排出することができる。このことにより、第４出口ニードル４１Ｕｂと細胞培養バッグ１３０との間にポンプが設けられていなくても、細胞培養バッグ１３０に細胞懸濁液を供給することができる。このため、細胞にダメージやコンタミネーションが与えられることを抑制しながら、培養容器１００または回収容器１２０内の細胞懸濁液を細胞培養バッグ１３０に回収することができる。なお、押出流体供給源１４０は、図１に示す押出流体供給源３であってもよい。この場合には、第１入口ライン１１に、新たに三方弁（図示せず）を設けて、第１入口ライン１１から分岐したラインに第４入口ニードル４１Ｕａを連結するようにしてもよい。また、図１４においては、押出流体供給源１４０と第４入口ニードル４１Ｕａとの間には、図１に示す押出流体開閉弁Ｖ１と同様な押出流体開閉弁Ｖ７が設けられていてもよい。

　本発明は上記実施の形態および変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態および変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Claims

　培養容器に対して細胞懸濁液を供給および排出させる培養処理システムであって、
　前記培養容器を保持する容器保持部と、
　第１入口ニードルおよび第１出口ニードルを有し、前記容器保持部に保持される前記培養容器に連結可能な第１ニードル装置と、
　第２入口ニードルおよび第２出口ニードルを有し、前記容器保持部に保持される前記培養容器に連結可能な第２ニードル装置と、
　前記第１出口ニードルおよび前記第２入口ニードルに連結された懸濁液用バッファタンクと、を備え、
　前記培養容器に前記第１ニードル装置が連結された場合、前記培養容器内の前記細胞懸濁液は、前記第１出口ニードルを介して前記懸濁液用バッファタンクに排出され、
　前記容器保持部に保持された他の前記培養容器に前記第２ニードル装置が連結された場合、前記懸濁液用バッファタンク内の前記細胞懸濁液は、前記第２入口ニードルを介して前記他の培養容器に供給される、培養処理システム。
　前記第１入口ニードルに連結された押出流体供給源と、
　前記押出流体供給源から前記第１入口ニードルに押出流体を供給する供給駆動部と、を更に備え、
　前記培養容器に前記第１ニードル装置が連結された場合、前記供給駆動部が前記押出流体を、前記第１入口ニードルを介して前記培養容器に供給することによって、前記培養容器内の前記細胞懸濁液は、前記第１出口ニードルを介して前記懸濁液用バッファタンクに排出される、請求項１に記載の培養処理システム。
　前記第２出口ニードルに連結されたドレン部と、
　前記第２出口ニードル内の流体を前記ドレン部に排出する排出駆動部と、を更に備え、　前記他の培養容器に前記第２ニードル装置が連結された場合、前記排出駆動部が前記他の培養容器内の前記流体を前記第２出口ニードルを介して排出することによって、前記懸濁液用バッファタンク内の前記細胞懸濁液は、前記第２入口ニードルを介して前記他の培養容器に供給される、請求項１または２に記載の培養処理システム。
　前記容器保持部を、前記第１ニードル装置に対向する第１ニードル対向位置と、前記第２ニードル装置に対向する第２ニードル対向位置と、に移動させる移動機構部を更に備えた、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の培養処理システム。
　前記移動機構部は、前記容器保持部を、前記培養容器の受け渡しを行う受渡位置に移動させる、請求項４に記載の培養処理システム。
　第３入口ニードルおよび第３出口ニードルを有し、前記容器保持部に保持される前記培養容器に連結可能な第３ニードル装置と、
　前記第３入口ニードルに連結され、前記培養容器に供給される処理液を貯留する処理液用バッファタンクと、を更に備え、
　前記培養容器に前記第３ニードル装置が連結された場合、前記処理液用バッファタンク内の前記処理液は、前記第３入口ニードルを介して前記培養容器に供給される、請求項１に記載の培養処理システム。
　前記第３出口ニードルに連結されたドレン部と、
　前記第３出口ニードル内の流体を前記ドレン部に排出する排出駆動部と、を更に備え、
　前記培養容器に前記第３ニードル装置が連結された場合、前記排出駆動部が前記培養容器内の前記流体を、前記第３出口ニードルを介して排出することによって、前記処理液用バッファタンク内の前記処理液は、前記第３入口ニードルを介して前記培養容器に供給される、請求項６に記載の培養処理システム。
　培養容器に対して細胞懸濁液を供給および排出させる培養処理方法であって、
　第１入口ニードルおよび第１出口ニードルを有する第１ニードル装置に、前記培養容器を連結する工程と、
　前記培養容器内の細胞懸濁液を、前記第１出口ニードルを介して懸濁液用バッファタンクに排出する工程と、
　第２入口ニードルおよび第２出口ニードルを有する第２ニードル装置に、他の前記培養容器を連結する工程と、
　前記懸濁液用バッファタンク内の前記細胞懸濁液を、前記第２入口ニードルを介して前記他の培養容器に供給する工程と、を備えた、培養処理方法。
　前記細胞懸濁液を前記懸濁液用バッファタンクに排出する工程において、前記培養容器に、前記第１入口ニードルを介して押出流体が供給されることによって、前記培養容器内の前記細胞懸濁液が、前記第１出口ニードルを介して前記懸濁液用バッファタンクに排出される、請求項８に記載の培養処理方法。
　前記細胞懸濁液を前記他の培養容器に供給する工程において、前記培養容器内の流体が前記第２出口ニードルを介して排出されることによって、前記懸濁液用バッファタンク内の前記細胞懸濁液が、前記第２入口ニードルを介して前記他の培養容器に供給される、請求項８または９に記載の培養処理方法。
　前記培養容器は、容器保持部に保持されており、
　前記細胞懸濁液を前記懸濁液用バッファタンクに排出する工程において、前記容器保持部は、前記第１ニードル装置に対向する第１ニードル対向位置に位置付けられ、
　前記細胞懸濁液を前記懸濁液用バッファタンクに排出する工程の後、前記容器保持部は、前記培養容器の受け渡しを行う受渡位置に位置付けられて、前記容器保持部に保持されていた前記培養容器が取り出されるとともに、前記他の培養容器が保持される、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の培養処理方法。
　第３入口ニードルおよび第３出口ニードルを有する第３ニードル装置に、前記培養容器を連結する工程と、
　前記第１ニードル装置を前記培養容器に連結する工程の前に、処理液を、前記第３入口ニードルを介して前記培養容器に供給する工程と、を更に備えた、請求項８に記載の培養処理方法。
　前記処理液を前記培養容器に供給する工程において、前記培養容器内の前記細胞懸濁液が前記第３出口ニードルを介して排出されることによって、前記処理液が、前記第３入口ニードルを介して前記培養容器に供給される、請求項１２に記載の培養処理方法。