WO2019230026A1 - 多層培養容器操作システム、多層培養容器操作装置、および多層培養容器操作方法 - Google Patents

多層培養容器操作システム、多層培養容器操作装置、および多層培養容器操作方法 Download PDF

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unit
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multilayer
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俊彰 森
英貴 竹田
靖史 三島
昇治 松岡
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四国計測工業株式会社
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    • C12M41/48—Automatic or computerized control

Definitions

  • the present invention relates to a multilayer culture vessel operating system, a multilayer culture vessel operating device, and a multilayer culture vessel operating method for handling a multilayer culture vessel having a plurality of trays.
  • the cultured cells adhere to the wall surface of the multilayer culture vessel, so the culture solution is collected from the multilayer culture vessel, and then trypsin solution is introduced into the multilayer culture vessel, and the multilayer culture vessel is shaken. Then, the cells are detached from the wall surface, and the trypsin solution is collected together with the detached cells.
  • the multi-layer culture vessel is manually lowered once from the multi-layer culture vessel operating device in order to perform the peeling treatment, and placed on a dedicated shaking device to shake the multi-layer culture vessel. Thereafter, in order to collect the trypsin solution, the work of mounting the multi-layer culture container on the multi-layer culture container operating device has been performed again, increasing the burden on the operator and improving the workability.
  • the present invention provides a multi-layer culture capable of performing a series of processes of cell culture work, particularly introduction of trypsin solution, cell detachment, and recovery of trypsin solution while the multi-layer culture vessel is mounted on the multi-layer culture vessel operating device.
  • the present invention relates to a container operating system, a multilayer culture container operating device, and a multilayer culture container operating method.
  • a multilayer culture vessel operating system includes a cart device that is movable by mounting a multilayer culture vessel containing a plurality of trays, and an operation device that can hold and rotate the multilayer culture vessel.
  • a multi-layer culture vessel operating system wherein the cart device includes a cart having wheels, and a fixing member that is detachably mounted on the cart and fixes the multi-layer culture vessel to the cart.
  • the operating device holds the multi-layer culture vessel together with the fixing member, and performs a rotation operation for rotating the multi-layer culture vessel with a first rotation shaft and / or a second rotation shaft, and the fixing member
  • a control unit that holds the multi-layer culture container and performs a shaking operation for shaking the multi-layer culture container in a horizontal direction, and a control unit that controls the operation of the rotating unit and the shaking unit. Without returning the multilayered culture container to the truck, followed by the rotation operation by the rotating unit, to perform the shaking operation to the shaking unit.
  • control unit is configured to allow the rotary unit to reciprocally swing the multi-layer culture vessel around the first rotation shaft or the second rotation shaft. Can do.
  • the shaking unit can be accommodated in the operating device main body, and the control unit causes the shaking unit to protrude from the operating device main body when performing the shaking operation. It can be constituted as follows.
  • control unit may be configured to cause the shaking unit to directly receive the multilayer culture vessel together with the fixing member from the rotating unit when performing the shaking operation.
  • the rotating unit and the shaking unit include an electric motor, and can be configured to be driven by electric power.
  • a multilayer culture vessel operating device receives a multilayer culture vessel from a movable carriage equipped with a multilayer culture vessel containing a plurality of trays, and holds and rotates the multilayer culture vessel
  • a multi-layer culture vessel operating device capable of causing the rotary unit to hold the multi-layer culture vessel and perform a rotating operation of rotating the multi-layer culture vessel with a first rotary shaft and / or a second rotary shaft;
  • a control unit that controls the operation of the rotating unit and the shaking unit, and a control unit that controls the operation of the rotating unit and the shaking unit, and holds the multilayer culture vessel and shakes the culture vessel in a horizontal direction. Without returning the multi-layer culture container to the carriage, the shaking unit is caused to perform the shaking operation following the rotating operation by the rotating unit.
  • the control unit when the shaking operation is performed, causes the shaking unit to directly receive the multilayer culture vessel together with the fixing member from the rotating unit. Can be configured.
  • a multi-layer culture vessel operating device includes a support member that supports a multi-layer culture vessel containing a plurality of trays so that the multi-layer culture vessel can move up and down, and fixes the multi-layer culture vessel in cooperation with the support member.
  • the tray includes a first side surface, a second side surface adjacent to the first side surface, a third side surface adjacent to the second side surface, A third side surface and a fourth side surface adjacent to the third side surface, and the control unit rotates the first side surface, the second side surface, the third side surface, and the fourth side surface so that the trypsin solution collides in this order. It can comprise so that the side adhesion cell collection function which operates a part may be provided.
  • the rotating part includes an electric motor and can be configured to be driven by electric power.
  • the multilayer culture vessel operating method includes a rotating unit that holds a multilayer culture vessel containing a plurality of trays and rotates the multilayer culture vessel, and holds the multilayer culture vessel
  • a multilayer culture vessel operating method is a method of fixing a multilayer culture vessel in cooperation with a support member that supports a multilayer culture vessel containing a plurality of trays in a vertically movable manner.
  • An operating device having a locking member, a rotating unit that performs a rotating operation of rotating the support member around a first rotating shaft and a second rotating shaft, and a control unit that controls the operation of the supporting member and the rotating unit.
  • a multi-layer incubator operating method for operating the multi-layer culture vessel into which the trypsin solution has been introduced wherein the rotating part is arranged around the first rotating shaft or the second rotating shaft in a first direction and While the cell detachment process is performed by reciprocatingly swinging the multilayer culture vessel in the second direction, the rotation operation in the first direction is switched to the rotation operation in the second direction and the rotation in the second direction. Rotating motion from motion to first direction When switching, the specified time, to stop the movement of the multi-layered culture vessel.
  • the tray includes a first side surface, a second side surface adjacent to the first side surface, a third side surface adjacent to the second side surface, A third side surface and a fourth side surface adjacent to each other, and the trypsin solution collides with the first side surface, the second side surface, the third side surface, and the fourth side surface in this order after the cell detachment treatment.
  • the rotating unit can be operated.
  • the present invention it is possible to perform a series of treatments of introduction of trypsin solution, cell detachment, and recovery of trypsin solution while the multilayer culture vessel is mounted on the multilayer culture vessel operation device. Can be improved.
  • the multilayer culture container operation system 1 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated.
  • the multilayer culture vessel operating system 1 according to the present embodiment is a system for operating (handling) the multilayer culture vessel 30 used for cell culture and the like.
  • FIG. 1 is a view for explaining the multilayer culture container 30 according to the present embodiment, and is a cross-sectional view showing the multilayer culture container 30.
  • the multilayer culture container 30 has a configuration in which a plurality of trays 31 are stacked in order to culture a large amount of cells.
  • the multilayer culture vessel 30 is tilted by about 90 ° so that the vent cap 32 is on the lower side. And the vent cap 32 and a pump are connected, and the culture solution which seed
  • FIG. 2B when the multilayer culture container 30 is returned to the upright position, the culture solution is distributed to each tray 31 of the multilayer culture container 30, and cell culture is performed in each tray 31.
  • a culture solution recovery process for recovering the culture solution from the multilayer culture vessel 30 and a trypsin solution introduction for introducing a trypsin solution into the multilayer culture vessel 30 to detach the cells attached to the wall surface of the multilayer culture vessel 30 Treatment and trypsin solution recovery processing for recovering the trypsin solution containing the detached cells from the multilayer culture vessel 30 are performed.
  • the multi-layer culture container 30 containing the culture solution or the trypsin solution is heavy, increasing the burden on the operator.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the multilayer culture vessel operating system 1 according to the present embodiment.
  • the multilayer culture vessel operating system 1 according to this embodiment includes a multilayer culture vessel operating device 10 and a cart device 20. Each configuration will be described below.
  • FIG. 4 is a perspective view for explaining the cart device 20 according to the present embodiment.
  • the cart device 20 includes a cart 21 having wheels 22 and a fixing member 23 that fixes the multilayer culture vessel 30 to the cart 21.
  • bogie apparatus 20 the trolley
  • the carriage 21 and the fixing member 23 each have a fitting portion (not shown) that fits with each other, whereby the carriage 21 and the fixing member 23 are detachable only in the vertical direction (Z-axis direction). It is fixed in the horizontal direction (XY axis direction). As a result, it is possible to prevent the fixing member 23 from falling from the carriage 21 during the movement of the carriage device 20.
  • the fixing member 23 can simultaneously fix the plurality of multilayer culture vessels 30 in a state where the plurality of multilayer culture vessels 30 are arranged in parallel.
  • the cart device 20 is configured so that a maximum of four multilayer culture vessels 30 can be mounted.
  • the present invention is not limited to this configuration, and a maximum of 1 to 3 multilayer culture vessels 30 can be mounted.
  • the cart device 20 may be configured as described above, or the cart device 20 may be configured so that five or more multilayer culture vessels 30 can be mounted.
  • the fixing member 23 includes a pedestal 24 on which the multilayer culture vessel 30 is placed, and four lengths of the multilayer culture vessel 30 so that the multilayer culture vessel 30 does not shift in the horizontal direction (XY axis direction).
  • the operator places the multilayer culture vessel 30 on the base 24 and within the frame of the frame member 25, and then presses the upper side of the multilayer culture vessel 30 with the fastening member 26.
  • the multi-layer culture container 30 can be fixed to the fixing member 23 by engaging the frame member 25 with the frame member 25.
  • the fixing member 23 has the to-be-latched part 28 which latches with the latching member 111 of the multilayer culture container operation apparatus 10, so that it may mention later.
  • the locked portion 28 is formed continuously from a portion of the frame member 25 that extends from the side surface of the multilayer culture vessel 30 in the arrangement direction of the multilayer culture vessel 30, as shown in FIG. , A thin plate-like member having a length W1.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the multilayer culture vessel operating device 10 according to the present embodiment.
  • the multilayer culture vessel operating device 10 includes a rotating unit 11, a rotation driving unit 12, a shaking unit 13, a shaking driving unit 14, a drive control unit 15, an operating unit 16, and arm driving. A portion 17, a pair of arms 18, and a main body 19 are provided.
  • the drive control unit 15 introduces a culture solution introduction process for introducing a culture solution in which cells are seeded into the multilayer culture vessel 30, a culture solution collection process for collecting the culture solution from the multilayer culture vessel 30, and introduces a trypsin solution into the multilayer culture vessel 30.
  • Operation programs for operating the multilayer culture vessel 30 such as a trypsin introduction process, a cell detachment process for shaking the multilayer culture container 30, and a trypsin solution recovery process for recovering the trypsin solution from the multilayer culture container 30 are stored in advance.
  • the drive control unit 15 controls the operations of the rotation drive unit 12 and the shaking drive unit 14 based on the operation program, thereby causing the rotation drive unit 12 to rotate the rotation unit 11 and shaking.
  • the shaking driving unit 14 is caused to shake the shaking unit 13.
  • the rotation driving unit 12 and the shaking driving unit 14 have an electric motor, and drive the rotating unit 11 and the shaking unit 13 when supplied with electric power.
  • the rotating unit 11 has a pair of locking members 111 that function as holding members for the multilayer culture vessel 30.
  • the locking member 111 is fixed to both side surfaces of the rotating portion 11 and includes a recess 112 as shown in FIGS. 5 and 6A to 6C. Further, the concave portion 112 has a tapered portion 113 and a groove portion 114.
  • 6A and 6B are views for explaining the relationship between the locked portion 28 and the locking member 111
  • FIG. 6C is an enlarged view of the locking member 111. .
  • the multi-layer culture container operating device 10 includes a pair of arms 18 that function as support members for the multi-layer culture container 30. As shown in FIG. 7, the pair of arms 18 can be inserted through two insertion holes 27 provided in the fixing member 23.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a state where the multilayer culture vessel 30 is temporarily fixed to the arm 18.
  • the pair of arms 18 can be moved in the vertical direction (Z-axis direction) by the arm drive unit 17, and the arm drive unit 17 is configured such that the two arms 18 are fixed members 23 based on instructions from the drive control unit 15.
  • the arm 18 is driven in the Z-axis direction to a height position where the insertion hole 27 can be inserted.
  • a clamp 181 is housed on the side surface of the distal end portion of the arm 18.
  • the clamp 181 protrudes from the side surface of the distal end portion of the arm 18 that has passed through the insertion hole 27.
  • the drive control unit 15 causes the arm drive unit 17 to drive the arm 18 upward (Z-axis positive direction) in a state where the two arms 18 are inserted into the two insertion holes 27 of the fixing member 23.
  • the multilayer culture vessel 30 is lifted to the position of the rotating part 11. As a result, as shown in FIG.
  • the locking member 111 of the rotating portion 11 and the locked portion 28 of the fixing member 23 are locked, and the fixing member 23 has a pair of locking members 111 and a pair of locking members.
  • the multilayer culture vessel 30 is fixed to the rotating unit 11 together with the fixing member 23 by being sandwiched between the rotating unit 11 by the arm 18.
  • the arm drive unit 17 can drive the pair of arms 18 by an electric motor or an air cylinder.
  • the drive control part 15 makes the rotation drive part 12 perform rotation operation
  • the rotation axis X1 is a rotation axis extending in the X-axis direction, whereby the rotation unit 11 and the multilayer culture vessel 30 held by the rotation unit 11 can be rotated in the roll direction R. it can.
  • the rotation axis X2 is a rotation axis extending in the Y-axis direction, whereby the rotation unit 11 and the multilayer culture vessel 30 held by the rotation unit 11 can be rotated in the pitch direction P.
  • rotation in the roll direction R is possible within a range of less than ⁇ 180 °, and in the present embodiment, the rotating unit 11 can be rotated in the roll direction R within a range of ⁇ 120 °. Further, the rotation in the pitch direction P is also possible within a range of less than ⁇ 180 °, and in the present embodiment, the rotating unit 11 can be rotated in the roll direction R within a range of ⁇ 30 °.
  • the rotation drive unit 12 includes an electric motor and / or an air cylinder that rotates the rotating unit 11 around the rotation axis X1, and an electric motor and / or an air cylinder that rotates the rotation unit 11 around the rotation axis X2.
  • the rotating part 11 can be rotated about two axes.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the rotation operation of the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) around the rotation axis X1, and in FIG. The lifted state (reference position) is shown.
  • the rotation drive unit 12 moves the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) from the reference position shown in FIG. 8A with the rotation axis X1 as the center as shown in FIG. 8B, for example. It can be rotated 90 ° to the left. Further, the rotation drive unit 12 can also rotate the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) by 100 ° leftward from the reference position around the rotation axis X1, as shown in FIG. As shown in FIG.
  • the rotation drive unit 12 can be rotated by 120 ° to the left from the reference position around the rotation axis X1.
  • the rotation drive unit 12 can also rotate the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) in the range of 0 to 120 ° to the right from the reference position.
  • the rotation drive unit 12 can rotate the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) in the roll direction R in the range of ⁇ 0 to 120 ° from the reference position around the rotation axis X1.
  • FIG. 9 shows the rotation operation of the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) around the rotation axis X2, and the rotation operation of the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) on the two axes of the rotation axes X1 and X2.
  • the rotation drive unit 12 can rotate the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) in the pitch direction P around the rotation axis X2 from the reference position shown in FIG.
  • the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) is rotated about the rotation axis X2 so that the upper part of the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) is tilted forward (X-axis negative direction). It is rotated 20 ° as the center.
  • the rotation drive unit 12 rotates the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) about the rotation axis X2 so that the lower part of the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) is inclined forward (X-axis negative direction). You can also In this way, the rotation drive unit 12 can rotate the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) in the pitch direction P in the range of ⁇ 0 to 30 ° from the reference position around the rotation axis X2.
  • the rotation drive unit 12 rotates the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) in the roll direction R about the rotation axis X1, and the rotation axis X2. Can be rotated in the pitch direction P around the center.
  • the rotating unit 11 multilayer culture vessel 30
  • the upper part of the rotating unit 11 is It is rotated by 20 ° about the rotation axis X2 so as to incline forward (X-axis negative direction).
  • the rotating unit 11 (multilayer culture vessel 30) is rotated 120 ° leftward about the rotation axis X1, and the upper portion of the rotating unit 11 (multilayer culture vessel 30) is It is rotated by 20 ° about the rotation axis X2 so as to incline forward (X-axis negative direction).
  • the rotation drive unit 12 can also perform a swinging operation that reciprocally rotates the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) about the rotation axis X1 or the rotation axis X2.
  • the rotation drive unit 12 reciprocally rotates the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) around the rotation axis X1 in the roll direction R in a range of ⁇ 120 °, thereby swinging about the rotation axis X1. It can be performed.
  • the rotation drive unit 12 rotates after the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) is tilted forward (X-axis negative direction) with the rotation axis 11 as the center and the rotation unit 11 (multilayer culture vessel 30) as the center.
  • the shaking unit 13 is housed inside the main body 19 of the multi-layer culture vessel operating device 10 when the shaking operation described later is not performed, and when performing the shaking operation, as shown in FIG. Based on the control of 15, the shaking drive unit 14 is projected to the outside of the main body 19.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the shaking unit 13 is protruded in the multilayer culture vessel operating device 10.
  • the shaking unit 13 has an upper surface 131 that is large enough to allow the multi-layer culture vessel 30 to be placed together with the fixing member 23, and performs the shaking operation in the horizontal direction by placing the multi-layer culture vessel 30 together with the fixing member 23 on the upper surface 131. be able to.
  • the shaking part 13 has the fitting part (not shown) for fitting with the fixing member 23 similarly to the carriage 21, so that the fixing member 23 and the vertical direction (Z-axis direction) Although it is detachable, the movement of the fixing member 23 is restricted in the horizontal direction (XY axis direction) to prevent the fixing member 23 from falling from the shaking portion 13.
  • the shaking drive unit 14 can cause the shaking unit 13 to perform any shaking operation as long as the shaking operation is performed in the horizontal direction (XY axis direction).
  • the shaking drive unit 14 is a shaking operation in the left-right direction (reciprocating operation in the Y-axis direction), a shaking operation in the front-rear direction (reciprocating operation in the X-axis direction), or a shaking operation in the figure 8 direction (X-axis direction).
  • the shaking unit 13 can be made to perform various shaking operations such as an operation in combination with the Y-axis direction.
  • the drive control unit 15 can perform the shaking operation by the shaking unit 13 following the rotation operation by the rotating unit 11.
  • the drive control unit 15 controls the arm driving unit 17 to drive the pair of arms 18 downward (in the negative direction of the Z axis), together with the fixing member 23 and the multilayer culture vessel 30 is operated so as to be placed on the upper surface 131 of the shaking unit 13.
  • the drive control unit 15 controls the shaking drive unit 14 to cause the shaking unit 13 to perform a shaking operation for shaking the multilayer culture vessel 30.
  • the arm 18 is not housed in the main body 19 and is shaken while being projected. In the present embodiment, as shown in FIG.
  • the inner width W3 of the insertion hole 27 is designed to be wider than the total of the outer width W2 of the arm 18 and the shaking width of the shaking portion 13, and therefore the arm 18 is inserted.
  • the shaking operation can be performed in a state where the hole 27 is inserted.
  • the clamp 181 is housed in the arm 18 during the shaking operation.
  • FIG. 11 is a view for explaining the relationship between the arm 18 and the insertion hole 27 in the shaking operation.
  • the drive control unit 15 can perform the rotation operation by the rotation unit 11 following the shaking operation by the shaking unit 13.
  • the drive control unit 15 controls the arm driving unit 17 to drive the pair of arms 18 upward (Z-axis positive direction), so that the fixing member 23 and the multi-layer culture container Operate 30 to lift up.
  • the drive control unit 15 controls the shaking drive unit 14 to house the shaking unit 13 in the main body 19, and then controls the rotation driving unit 12 to cause the rotating unit 11 to perform a rotation operation.
  • the operation unit 16 is a device for an operator to input an instruction, and may be configured to include, for example, a touch panel.
  • the operator operates the operation unit 16 to transmit instructions such as start, pause, and end of the operation program stored in advance in the drive control unit 15 to the drive control unit 15. 13 operations can be started, paused, terminated, and the like.
  • the operator can also operate the operation unit 16 to store a new program in the drive control unit 15 or change a part of the stored operation program. For example, the operator operates the operation unit 16 to change the inclination angle of the rotation axis X1 of the rotation unit 11 from 100 ° to 120 ° in the culture solution collection process for collecting the culture solution from the multilayer culture vessel 30. You can do that.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a cell culture process in the multilayer culture vessel operating system 1 according to this embodiment.
  • Each process performed by the multilayer culture vessel operating device 10 is started when the operator presses the process start button of the operation unit 16, and when the processing is completed, the operation of the multilayer culture vessel operating device 10 is ended. . Therefore, when operating the multi-layer culture vessel operating device 10, the operator pushes the process start button of the operation unit 16 for each process and proceeds with the process.
  • the operation of the multi-layer culture vessel operating device 10 in each process is stored in advance in the operation program of the drive control unit 15, and the operator simply presses the same process start button, and the drive control unit 15 performs each process.
  • the corresponding operation is instructed to the rotation driving unit 12 or the shaking driving unit 14 to operate the rotating unit 11 or the shaking unit 13.
  • step S1 a culture solution introduction process for introducing the culture solution seeded with cells into the multilayer culture vessel 30 is performed.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the culture medium introduction process in step S1.
  • the cart device 20 on which an empty multilayer culture vessel 30 is mounted is set at a fixed position of the multilayer culture vessel operation device 10 by an operator.
  • the fixed position means that the pair of arms 18 are at the same height as the insertion hole 27 of the carriage device 20, and when the carriage device 20 is set at the fixed position, the two arms 18 are fixed to the fixing member 23. This is a position through which the two insertion holes 27 are inserted and the tip of the arm 18 protrudes from the insertion hole 27.
  • the process of step S102 is performed.
  • step S102 the clamp 181 protrudes from the tip of the arm 18 by the rotation drive unit 12, and the multilayer culture vessel 30 fixed by the fixing member 23 is temporarily fixed to the arm 18 together with the fixing member 23.
  • step S103 the arm driving unit 17 drives the pair of arms 18 fixing the multilayer culture vessel 30 upward (Z-axis positive direction).
  • the fixing member 23 is removed from the carriage 21 of the carriage device 20, and the multilayer culture container 30 together with the fixing member 23 is lifted upward (Z-axis positive direction) until the arm 18 contacts the locking member 111 of the rotating unit 11. It is done.
  • the fixing member 23 is sandwiched between the locking member 111 and the arm 18, and the multilayer culture vessel 30 is held together with the fixing member 23 by the rotating portion 11.
  • step S104 the carriage 21 is removed from the fixed position by the operator. And a process of step S105 is performed because an operator operates the operation part 16.
  • FIG. in step S105 the rotation drive unit 12 performs a process of rotating the rotation unit 11.
  • the drive control unit 15 controls the rotation unit 11 so that the rotation unit 11 rotates 90 ° to the left from the reference position about the rotation axis X1, as shown in FIG.
  • the multi-layer culture vessel 30 can be rotated 90 ° counterclockwise.
  • step S106 the culture solution in which the cells are seeded in the multilayer culture vessel 30 is introduced by the operator.
  • the operator can open the vent cap 32 of the multilayer culture container 30, connect a pump (not shown) to the vent cap 32, and introduce the culture solution into the multilayer culture container 30 using the pump.
  • the culture solution accumulates on the lower side of the multilayer culture vessel 30 rotated by 90 °.
  • the vent cap 32 is closed by the operator. Then, when the operator operates the operation unit 16, the process of step S107 is performed.
  • step S107 the multi-layer culture vessel 30 is returned to the reference position as shown in FIG. Thereby, as shown in FIG. 2 (B), the culture solution is distributed to each tray 31 of the multilayer culture container 30.
  • step S108 the carriage 21 is set at a fixed position by the operator. Then, when the operator operates the operation unit 16, the process of step S109 is performed.
  • step S109 the arm driving unit 17 drives the pair of arms 18 downward (Z-axis negative direction), and the fixing member 23 to which the multilayer culture vessel 30 is fixed is mounted on the carriage 21. Thereby, the operator can move the multilayer culture container 30 which distributed the culture solution with the trolley
  • step S2 cell culture is performed in the culture chamber or incubator for a certain period of time. And in step S3, the culture solution collection
  • FIG. 14 is a flowchart showing the culture medium recovery process in step S3.
  • steps S301 to S305 as in steps S101 to S105, the carriage device 20 is set at a fixed position (step S301), and the multilayer culture vessel 30 is temporarily fixed to the arm 18 together with the fixing member 23. (Step S302), the multi-layer culture vessel 30 is lifted upward and held by the locking member 111 and the arm 18 to be held by the rotating unit 11 (Step S303), and the carriage 21 is removed from the fixed position by the operator. (Step S304), the multilayer culture vessel 30 is rotated (Step S305).
  • step S305 as shown in FIGS. 9C and 9D, the multi-layer culture vessel 30 is rotated in the roll direction R around the rotation axis X1, and the pitch direction P around the rotation axis X2. It may be rotated. Moreover, it is good also as a structure which performs a draining process before performing rotation operation in step S305.
  • the draining process is a process of rotating the rotating unit 11 so as to remove droplets adhering to the side surface of each tray 31 of the multilayer culture vessel 30.
  • the drive control unit 15 moves the multilayer culture container 30 by + 30 ° in the pitch direction P while rotating the multilayer culture container 30 by 90 ° in the roll direction R.
  • step S306 the operator performs an operation of collecting the culture solution from the multilayer culture vessel 30.
  • the operator can collect the culture solution from the multilayer culture vessel 30 by connecting a pump to the vent cap 32 of the multilayer culture vessel 30, opening the vent cap 32, and sucking the culture solution with the pump.
  • step S4 a trypsin solution introduction process for introducing a trypsin solution into the multilayer culture vessel 30 is performed in order to peel the cultured cells adhering to the wall surface of each tray 31 of the multilayer culture vessel 30.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the trypsin solution introduction process in step S4.
  • step S401 the multilayer culture vessel 30 is rotated in the same manner as in step S105.
  • the multi-layer culture vessel 30 can be rotated 90 °.
  • step S402 a trypsin solution is introduced into the multilayer culture vessel 30 by the operator.
  • the operator can open the vent cap 32 of the multilayer culture container 30, connect a pump to the vent cap 32, and introduce the trypsin solution into the multilayer culture container 30 using the pump.
  • the trypsin solution is accumulated on the lower side of the multilayer culture container 30 rotated by 90 °.
  • step S403 as in step S107, the multi-layer culture vessel 30 is returned to the reference position as shown in FIG. Thereby, as shown in FIG. 2B, the trypsin solution is distributed to each tray 31 of the multilayer culture vessel 30.
  • step S ⁇ b> 5 cell detachment processing is performed to detach the cultured cells attached to the wall surface of each tray 31 of the multilayer culture container 30.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the cell detachment process in step S5. In the present embodiment, when the operator operates the operation unit 16, the process of step S501 is started.
  • step S501 the shaking unit 13 housed in the multilayer culture vessel operating device 10 is projected outside the main body 19.
  • step S ⁇ b> 502 the pair of arms 18 are driven downward (Z-axis negative direction) by the arm driving unit 17, and the multilayer culture vessel 30 held by the rotating unit 11 is placed on the upper surface 131 of the shaking unit 13 together with the fixing member 23. It is done.
  • step S503 the shaking driving unit 14 performs the shaking operation of the shaking unit 13.
  • the shaking drive unit 14 shakes the multilayer culture vessel 30 by shaking the shaking unit 13 in the left-right direction (Y-axis direction), the front-rear direction (X-axis direction), or the figure 8 direction (XY-axis direction). .
  • the cultured cells adhering to the wall surface of each tray 31 are peeled off.
  • step S504 as in step S103, the multilayer culture vessel 30 is lifted up by the pair of arms 18 and is held by the rotating unit 11.
  • step S ⁇ b> 505 the shaking unit 13 is accommodated in the multilayer culture vessel operating device 10 by the shaking drive unit 14.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the trypsin solution recovery process in step S6.
  • step S601 the multi-layer culture vessel 30 is rotated as in step S305.
  • the multilayer culture vessel 30 may be rotated in the roll direction R about the rotation axis X1 and rotated in the pitch direction P about the rotation axis X2.
  • step S601 it is good also as a structure which performs a draining process before rotation operation similarly to step S305.
  • step S602 as in step S306, the operator performs an operation of recovering the trypsin solution from the multilayer culture vessel 30 using a pump or the like.
  • the rotation driving unit 12 performs processing for returning the multilayer culture vessel 30 to the reference position.
  • the multilayer culture vessel operating device 10 is integrally provided with the rotating unit 11 that performs the rotational operation of the multilayer culture vessel 30 and the shaking unit 13 that performs the shaking operation of the multilayer culture vessel 30. Without returning the multilayer culture container 30 to the carriage 21, the shaking unit 13 can perform the shaking operation following the rotating operation by the rotating unit 11.
  • the culture solution recovery process while the multilayer culture vessel 30 is held in the multilayer culture vessel operating device 10, the culture solution recovery process, the trypsin solution introduction process, the cell detachment process, A series of processes up to the recovery process of the trypsin solution containing the detached cultured cells can be performed without the operator touching the multilayer culture container 30.
  • the rotation drive unit 12 and the shaking drive unit 14 have a power motor, and operate by receiving power supply.
  • a multi-layer culture vessel operating device having a rotary drive unit has been known.
  • such a multi-layer culture vessel operating device uses a hydraulic drive.
  • the electric motor is used for the rotation driving unit 12 and the shaking driving unit 14 and can be used regardless of the clean room.
  • the multilayer culture vessel operating device 10a according to the second embodiment is mainly different from the multilayer culture vessel operating device 10 according to the first embodiment in that the shaking unit 13 and the shaking driving unit 14 are not provided.
  • symbol is attached
  • FIG. 18 is a block diagram showing the multilayer culture vessel operating device 10a according to this embodiment. As shown in FIG. 18, the multilayer culture vessel operating device 10 a includes a rotating unit 11, a rotation driving unit 12, a drive control unit 15, an operation unit 16, an arm driving unit 17, a pair of arms 18, and a main body. 19.
  • the drive control unit 15 introduces a culture solution introduction process for introducing a culture solution in which cells are seeded into the multilayer culture vessel 30, a culture solution collection process for collecting the culture solution from the multilayer culture vessel 30, and introduces a trypsin solution into the multilayer culture vessel 30.
  • Operation programs for operating the multilayer culture vessel 30 such as a trypsin introduction process, a cell detachment process for shaking the multilayer culture container 30, and a trypsin solution recovery process for recovering the trypsin solution from the multilayer culture container 30 are stored in advance.
  • the rotation drive unit 12 includes a first power motor that rotates the rotation unit 11 about the rotation axis X1, and a second power motor that rotates the rotation unit 11 about the rotation axis X2.
  • the multilayer culture vessel 30 is moved in the first direction (for example, the right direction) and the second direction (for example, the left direction) around the first rotation axis or the second rotation axis by the rotating unit 11.
  • the operation program is specified when the rotation operation in the first direction is switched to the rotation operation in the second direction and when the rotation operation in the second direction is switched to the rotation operation in the first direction.
  • the stop mode even if the swinging operation is performed at a speed faster than the movement of the liquid in the container, the liquid in the container is removed by stopping the swinging operation for a specified time when the direction of the rotation operation is switched. It becomes possible to make it collide reliably with the side surface (side wall) of this. In order to effectively perform the cell detachment treatment, it is important to rock the container at high speed, but the problem of delay in liquid movement (time lag) that occurs when the container is rocked at high speed is solved. It is possible.
  • the operation program executes an operation of collecting the cells attached to the side surface of the tray 31 before the trypsin solution collecting process.
  • the tray 31 is a rectangular tray having the first to fourth side surfaces
  • the trypsin solution is rotated so as to collide with the first side surface, the second side surface, the third side surface, and the fourth side surface in this order.
  • the unit 11 is operated. By performing such an operation, it is possible to perform the trypsin solution recovery process after recovering the cells attached to the side surface of the tray 31 in the trypsin solution.
  • the second embodiment can perform the cell detachment process without the shaking unit 13 and can reduce the manufacturing cost because the apparatus configuration is simple. Furthermore, by providing the stop mode, it is possible to solve the problem of the delay (time lag) in the movement of the liquid that occurs when the container is swung at a high speed.
  • the configuration in which the multilayer culture vessel operation system 1 or the multilayer culture vessel operation devices 10 and 10a are used for cell culture is illustrated.
  • the present invention is not limited to this configuration, and the multilayer culture vessel operation system 1 or multilayer culture vessel operation
  • the apparatus 10 or 10a may be configured to be used for culturing microorganisms.
  • the multi-layer culture vessel operating devices 10 and 10a may have the following configuration. That is, when the rotation drive unit 12 and the arm drive unit 17 are formed of air cylinders, the multilayer culture vessel operating devices 10 and 10a are configured to include a pressure sensor that monitors the pressure of the air cylinder. it can. Then, the failure of the air cylinder can be detected by monitoring the air pressure of the air cylinder with the pressure sensor. Moreover, the multilayer culture container operating devices 10 and 10a can be configured to include an area sensor. And safety
  • the drive control unit 15 may be configured to count the number of operations of the rotating unit 11, the shaking unit 13, or the arm 18. And the drive control part 15 exchanges the electric motor and air cylinder which comprise the rotation drive part 12, the shaking drive part 14, and the arm drive part 17 based on the operation

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Abstract

課題：多層培養容器のハンドリング操作を容易に行うことができる多層培養容器操作システムを提供する。 解決手段：多層培養容器３０を搭載して移動可能な台車装置２０と、多層培養容器３０を保持して回転させることが可能な操作装置１０と、を有する多層培養容器操作システムであって、台車装置２０は、車輪２２を有する台車２１と、台車２１と着脱自在に搭載され、多層培養容器３０を台車に固定する固定部材２３と、を有し、操作装置１０は、多層培養容器３０を保持し、多層培養容器３０を第１回転軸および／または第２回転軸で回転させる回転動作を行う回転部１１と、多層培養容器３０を保持し、多層培養容器３０を水平方向に振盪させる振盪動作を行う振盪部１３と、多層培養容器３０を台車２１に戻すことなく、回転部１１による回転動作に続けて、振盪部１３に振盪動作を行わせる制御部１５と、を有する。

Description

多層培養容器操作システム、多層培養容器操作装置、および多層培養容器操作方法
　本発明は、複数のトレイを内蔵する多層培養容器のハンドリング操作を行うための多層培養容器操作システム、多層培養容器操作装置、および多層培養容器操作方法に関する。
　近年、細胞を大量に培養するために、培養液に播種した細胞を、複数のトレイを内蔵する多層培養容器を用いて培養する細胞培養技術が知られている。このような細胞培養技術において、作業者の負担を軽減するために、細胞を播種した培養液などを多層培養容器に導入または多層培養容器から回収するために、多層培養容器を保持し回転させるなどのハンドリング操作を行う多層培養容器操作装置が利用されている（特許文献１参照）。
特開２０１５－５０５４７２
　一般的な細胞培養においては、培養した細胞は多層培養容器の壁面に付着するため、培養液を多層培養容器から回収し、その後、トリプシン液を多層培養容器内に導入し、多層培養容器を振盪することで、細胞を壁面から剥離させ、剥離した細胞ごとトリプシン液を回収する処理が行われる。従来では、トリプシン液を多層培養容器に導入した後に、剥離処理を行うために多層培養容器を多層培養容器操作装置から手作業で一度降ろし、専用の振盪装置に載せて多層培養容器を振盪させ、その後トリプシン液を回収するために、再度、多層培養容器を多層培養容器操作装置に搭載するという作業が行われており、作業者の負担が増大し、作業性の向上が求められていた。
　本発明は、細胞培養における作業、特に、トリプシン液の導入、細胞剥離、およびトリプシン液の回収の一連の処理を、多層培養容器を多層培養容器操作装置に搭載したまま行うことが可能な多層培養容器操作システム、多層培養容器操作装置、および多層培養容器操作方法に関する。
　本発明に係る多層培養容器操作システムは、複数のトレイを内蔵する多層培養容器を搭載して移動可能な台車装置と、前記多層培養容器を保持して回転させることが可能な操作装置と、を有する多層培養容器操作システムであって、前記台車装置は、車輪を有する台車と、前記台車の上に前記台車と着脱自在に搭載され、前記多層培養容器を前記台車に固定する固定部材と、を有し、前記操作装置は、前記固定部材ごと前記多層培養容器を保持し、前記多層培養容器を第１回転軸および／または第２回転軸で回転させる回転動作を行う回転部と、前記固定部材ごと前記多層培養容器を保持し、前記多層培養容器を水平方向に振盪させる振盪動作を行う振盪部と、前記回転部および前記振盪部の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記多層培養容器を前記台車に戻すことなく、前記回転部による前記回転動作に続けて、前記振盪部に前記振盪動作を行わせる。
　上記多層培養容器操作システムにおいて、前記制御部は、前記回転部に、前記第１回転軸または前記第２回転軸を中心として、前記多層培養容器を往復揺動させることができるように構成することができる。
　上記多層培養容器操作システムにおいて、前記振盪部は、前記操作装置本体内に収容可能となっており、前記制御部は、前記振盪動作を行う場合に、前記振盪部を前記操作装置本体から突出させるように構成することができる。
　上記多層培養容器操作システムにおいて、前記制御部は、前記振盪動作を行う場合に、前記振盪部に、前記回転部から前記多層培養容器を前記固定部材ごと直接受け取らせるように構成することができる。
　上記多層培養容器操作システムにおいて、前記回転部および前記振盪部は、電力モーターを備えており、電力により駆動するように構成することができる。
　本発明の第１の観点に係る多層培養容器操作装置は、複数のトレイを内蔵する多層培養容器を搭載して移動可能な台車から前記多層培養容器を受け取り、前記多層培養容器を保持して回転させることが可能な多層培養容器操作装置であって、前記多層培養容器を保持し、前記多層培養容器を第１回転軸および／または第２回転軸で回転させる回転動作を行う回転部と、前記多層培養容器を保持し、前記培養容器を水平方向に振盪させる振盪動作を行う振盪部と、前記回転部および前記振盪部の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記多層培養容器を前記台車に戻すことなく、前記回転部による前記回転動作に続けて、前記振盪部に前記振盪動作を行わせる。
　上記第１の観点に係る多層培養容器操作装置において、前記制御部は、前記振盪動作を行う場合に、前記振盪部に、前記回転部から前記多層培養容器を前記固定部材ごと直接受け取らせるように構成することができる。
　本発明の第２の観点に係る多層培養容器操作装置は、複数のトレイを内蔵する多層培養容器を上下動可能に支持する支持部材と、前記支持部材と協働して前記多層培養容器を固定する係止部材と、前記支持部材を第１回転軸および第２回転軸で回転させる回転動作を行う回転部と、前記支持部材および前記回転部の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部が、前記回転部に、前記第１回転軸または前記第２回転軸を中心として、第１の方向および第２の方向に前記多層培養容器を往復揺動して細胞剥離処理を実行する細胞剥離機能と、細胞剥離機能を実行する間、第１の方向への回転動作から第２の方向への回転動作へ切り替わる際および第２の方向への回転動作から第１の方向への回転動作へ切り替わる際に、指定された時間、前記多層培養容器の移動を停止させる停止モードを有する。
　上記第２の観点に係る多層培養容器操作装置において、前記トレイが、第１の側面と、第１の側面と隣接する第２の側面と、第２の側面と隣接する第３の側面と、第３の側面と隣接する第４の側面とを備え、前記制御部が、第１の側面、第２の側面、第３の側面および第４の側面の順に、トリプシン液がぶつかるように前記回転部を操作する側面付着細胞回収機能を備えるように構成することができる。
　上記多層培養容器操作装置において、前記回転部は、電力モーターを備えており、電力により駆動するように構成することができる。
　本発明の第１の観点に係る多層培養容器操作方法は、複数のトレイを内蔵する多層培養容器を保持して前記多層培養容器を回転させる回転動作を行う回転部と、前記多層培養容器を保持して前記多層培養容器を水平方向に振盪させる振盪動作を行う振盪部とを有する操作装置を用いて、前記多層培養容器を操作する多層培養器操作方法であって、前記回転部による前記回転動作に続けて、前記振盪部に前記振盪動作を行う。
　本発明の第２の観点に係る多層培養容器操作方法は、複数のトレイを内蔵する多層培養容器を上下動可能に支持する支持部材と、支持部材と協働して前記多層培養容器を固定する係止部材と、前記支持部材を第１回転軸および第２回転軸で回転させる回転動作を行う回転部と、前記支持部材および前記回転部の動作を制御する制御部と、を有する操作装置を用いて、トリプシン液が導入された前記多層培養容器を操作する多層培養器操作方法であって、前記回転部に、前記第１回転軸または前記第２回転軸を中心として、第１の方向および第２の方向に前記多層培養容器を往復揺動して細胞剥離処理をする間、第１の方向への回転動作から第２の方向への回転動作へ切り替わる際および第２の方向への回転動作から第１の方向への回転動作へ切り替わる際に、指定された時間、前記多層培養容器の移動を停止させる。
　上記第２の観点に係る多層培養容器操作方法において、前記トレイが、第１の側面と、第１の側面と隣接する第２の側面と、第２の側面と隣接する第３の側面と、第３の側面と隣接する第４の側面とを備え、前記細胞剥離処理の後に、第１の側面、第２の側面、第３の側面および第４の側面の順に、前記トリプシン液がぶつかるように前記回転部を操作するように構成することができる。
　本発明によれば、多層培養容器を多層培養容器操作装置に搭載したまま、トリプシン液の導入、細胞剥離、およびトリプシン液の回収の一連の処理を行うことができるため、細胞培養における作業性を向上させることができる。
第１実施形態に係る多層培養容器を説明するための図である。 多層培養容器における各トレイへの液体の分配方法を説明するための図である。 第１実施形態に係る多層培養容器操作システムを示す斜視図である。 第１実施形態に係る台車装置を説明するための斜視図である。 第１実施形態に係る多層培養容器操作装置を説明するためのブロック図である。 固定部材の被係止部と多層培養容器操作装置の係止部材との関係を説明するための図である。 多層培養容器をアームに仮固定した状態を示す斜視図である。 回転軸Ｘ１を中心とする回転部の回転動作の一例を示す図である。 回転軸Ｘ２を中心とする回転部の回転動作および回転軸Ｘ１およびＸ２を中心とする回転部の回転動作の一例を示す図である。 多層培養容器操作装置において振盪部を突出させた状態を示す斜視図である。 振盪動作におけるアームと挿通孔との関係を説明するための図である。 第１実施形態に係る細胞培養処理を示すフローチャートである。 ステップＳ１の培養液導入処理を示すフローチャートである。 ステップＳ３の培養液回収処理を示すフローチャートである。 ステップＳ４のトリプシン液導入処理を示すフローチャートである。 ステップＳ５の細胞剥離処理を示すフローチャートである。 ステップＳ６のトリプシン液回収処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る多層培養容器操作装置を説明するためのブロック図である。
［第１実施形態］
　以下に、第１実施形態に係る多層培養容器操作システム１について説明する。本実施形態に係る多層培養容器操作システム１は、細胞培養等に利用される多層培養容器３０を操作（ハンドリング）するためのシステムである。そこで、まず、本実施形態に係る多層培養容器３０について説明する。図１は、本実施形態に係る多層培養容器３０を説明するための図であり、多層培養容器３０を示す断面図である。多層培養容器３０は、細胞を大量に培養するために、図１に示すように、複数のトレイ３１が積層された構成となっている。多層培養容器３０で細胞を培養する場合、たとえば図２（Ａ）に示すように、ベントキャップ３２が下側となるように多層培養容器３０を９０°ほど傾ける。そして、ベントキャップ３２とポンプとを接続し、ポンプにより多層培養容器３０内に細胞を播種した培養液を導入する。次いで、図２（Ｂ）に示すように、多層培養容器３０を直立に戻すと、多層培養容器３０の各トレイ３１に培養液が分配され、各トレイ３１で細胞培養が行われることとなる。
　また、細胞培養後には、培養液を多層培養容器３０から回収する培養液回収処理、多層培養容器３０の壁面に付着した細胞を剥離するためにトリプシン液を多層培養容器３０に導入するトリプシン液導入処理、および剥離した細胞を含むトリプシン液を多層培養容器３０から回収するトリプシン液回収処理が行われる。これらの処理においても、多層培養容器３０を傾けるなどして培養液やトリプシン液を導入または回収する作業が必要となる。しかしながら、作業者が、手作業で多層培養容器３０を操作する場合、培養液やトリプシン液を含む多層培養容器３０は重く、作業者の負担が増大してしまう。また、手作業のために、作業にばらつきが生じてしまう場合や、不必要に作業者が多層培養容器３０に触れることで多層培養容器を破損してしまい汚染が生じてしまう場合もある。そこで、本実施形態に係る多層培養容器操作システム１のように、多層培養容器３０を操作するためのシステムが必要とされている。
　図３は、本実施形態に係る多層培養容器操作システム１を示す斜視図である。図３に示すように、本実施形態に係る多層培養容器操作システム１は、多層培養容器操作装置１０と、台車装置２０とから構成される。以下に、各構成について説明する。
　図４は、本実施形態に係る台車装置２０を説明するための斜視図である。台車装置２０は、図４（Ａ）に示すように、車輪２２を有する台車２１と、多層培養容器３０を台車２１に固定する固定部材２３とから構成される。また、台車装置２０において、台車２１と固定部材２３とは着脱自在になっている。具体的には、台車２１に対して固定部材２３を上に（Ｚ軸正方向）持ち上げることで、図４（Ｂ）に示すように、固定部材２３を台車２１から取り外すことができる。また、反対に、固定部材２３を台車２１の上に置くことで、固定部材２３を台車２１に取り付けることができる。なお、台車２１と固定部材２３とは互いに嵌合する嵌合部（不図示）をそれぞれ有しており、これにより、台車２１と固定部材２３とは上下方向（Ｚ軸方向）のみに着脱自在となっており、水平方向（ＸＹ軸方向）においては固定されている。その結果、台車装置２０の移動中に、固定部材２３が台車２１から落下することを防止することができる。
　固定部材２３は、図４に示すように、複数の多層培養容器３０を並列に配置した状態で、当該複数の多層培養容器３０を同時に固定可能となっている。なお、本実施形態では、最大で４つの多層培養容器３０が搭載できるように台車装置２０が構成されているが、この構成に限定されず、最大で１～３の多層培養容器３０を搭載できるに台車装置２０を構成してもよいし、あるいは５以上の多層培養容器３０を搭載できるように台車装置２０を構成することもできる。
　固定部材２３は、図４に示すように、多層培養容器３０が載置される台座２４と、多層培養容器３０が水平方向（ＸＹ軸方向）にずれないように多層培養容器３０の４つの長辺をガードする枠部材２５と、枠部材２５に係止し、多層培養容器３０を回転させた場合に、多層培養容器３０が上方向（Ｚ軸方向）から飛び出ないようにガードする留め部材２６とを有している。たとえば、作業者は、台座２４の上であり、かつ、枠部材２５の枠内に多層培養容器３０を置き、その後、多層培養容器３０の上側を留め部材２６で押さえるようにして、留め部材２６と枠部材２５とを係止させることで、多層培養容器３０を固定部材２３に固定させることができる。
　また、固定部材２３は、後述するように、多層培養容器操作装置１０の係止部材１１１と係止する被係止部２８を有する。本実施形態において、被係止部２８は、枠部材２５のうち多層培養容器３０の側面を多層培養容器３０の配列方向に延伸する部分に連続して形成されており、図４に示すように、長さＷ１を有する薄板状の部材となっている。
　次に、本実施形態に係る多層培養容器操作装置１０について説明する。図５は、本実施形態に係る多層培養容器操作装置１０を示すブロック図である。図５に示すように、多層培養容器操作装置１０は、回転部１１と、回転駆動部１２と、振盪部１３と、振盪駆動部１４と、駆動制御部１５と、操作部１６と、アーム駆動部１７と、一対のアーム１８と、本体１９とを備える。駆動制御部１５は、多層培養容器３０に細胞を播種した培養液を導入する培養液導入処理、多層培養容器３０から培養液を回収する培養液回収処理、多層培養容器３０にトリプシン液を導入するトリプシン導入処理、多層培養容器３０を振盪させる細胞剥離処理、多層培養容器３０からトリプシン液を回収するトリプシン液回収処理など、多層培養容器３０を操作するための操作プログラムを予め記憶している。本実施形態では、駆動制御部１５が、当該操作プログラムに基づいて、回転駆動部１２および振盪駆動部１４の動作を制御することで、回転駆動部１２に回転部１１を回転動作させるとともに、振盪駆動部１４の動作を制御することで、振盪駆動部１４に振盪部１３を振盪動作させる。なお、本実施形態において、回転駆動部１２および振盪駆動部１４は、電力モーターを有しており、電力の供給を受けて、回転部１１および振盪部１３を駆動させる。
　図３および図５に示すように、回転部１１は、多層培養容器３０の保持部材として機能する一対の係止部材１１１を有する。係止部材１１１は、回転部１１の両側面に固定されており、図５および図６（Ａ）～（Ｃ）に示すように、凹部１１２を備えている。また、凹部１１２は、テーパ部１１３と溝部１１４とを有し、後述するように、固定部材２３がアーム１８により上方に移動された場合に、図６（Ｂ）に示すように、固定部材２３の被係止部２８に係止し、アーム１８とともに、固定部材２３を挟持して回転部１１に固定することができる。なお、図６（Ａ），（Ｂ）は、被係止部２８と係止部材１１１との関係を説明するための図であり、図６（Ｃ）は係止部材１１１の拡大図である。
　また、多層培養容器操作装置１０は、多層培養容器３０の支持部材として機能する一対のアーム１８を備える。一対のアーム１８は、図７に示すように、固定部材２３に設けられた２つの挿通孔２７にそれぞれ挿通可能となっている。図７は、多層培養容器３０をアーム１８に仮固定した状態を示す斜視図である。一対のアーム１８はアーム駆動部１７により上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能となっており、アーム駆動部１７は、駆動制御部１５の指示に基づいて、２本のアーム１８が固定部材２３の挿通孔２７に挿通できる高さ位置まで、アーム１８をＺ軸方向に駆動させる。これにより、作業者は、台車装置２０を本体１９に向けて移動させて、固定部材２３の２つの挿通孔２７に、２本のアーム１８を挿通させることができる。また、アーム１８の先端部の側面にはクランプ１８１が収納されており、アーム１８が挿通孔２７を挿通すると、挿通孔２７を通過したアーム１８の先端部の側面からクランプ１８１が突出する。そして、駆動制御部１５は、固定部材２３の２つの挿通孔２７に２本のアーム１８が挿通された状態で、アーム駆動部１７にアーム１８を上方（Ｚ軸正方向）に駆動させることで、多層培養容器３０を回転部１１の位置まで持ち上げる。これにより、図６（Ｂ）に示すように、回転部１１の係止部材１１１と固定部材２３の被係止部２８とが係止し、固定部材２３が一対の係止部材１１１および一対のアーム１８により回転部１１に挟持されることで、多層培養容器３０が固定部材２３ごと回転部１１に固定される。なお、本実施形態において、アーム駆動部１７は、電力モーターまたはエアシリンダーにより一対のアーム１８を駆動させることができる。
　そして、駆動制御部１５は、図３の符号ＲおよびＰに示すように、回転駆動部１２に、回転軸Ｘ１，Ｘ２の２軸を中心として、回転部１１を回転させる回転動作を行わせる。回転軸Ｘ１は、図３に示すように、Ｘ軸方向に延伸する回転軸であり、これにより、回転部１１および回転部１１に保持された多層培養容器３０をロール方向Ｒに回転させることができる。また、回転軸Ｘ２は、Ｙ軸方向に延伸する回転軸であり、これにより、回転部１１および回転部１１に保持された多層培養容器３０をピッチ方向Ｐに回転させることができる。なお、回転動作において、ロール方向Ｒの回転は、±１８０°未満の範囲で可能であり、本実施形態においては、±１２０°の範囲で回転部１１をロール方向Ｒに回転させることができる。また、ピッチ方向Ｐの回転も、±１８０°未満の範囲で可能であり、本実施形態においては、±３０°の範囲で回転部１１をロール方向Ｒに回転させることができる。なお、本実施形態において、回転駆動部１２は、回転部１１を回転軸Ｘ１で回転させる電力モーターおよび／またはエアシリンダーと、回転部１１を回転軸Ｘ２で回転させる電力モーターおよび／またはエアシリンダーとを備えており、これにより、回転部１１を２軸で回転させることができる。
　ここで、図８は、回転軸Ｘ１を中心とした回転部１１（多層培養容器３０）の回転動作の一例を示す図であり、図８（Ａ）では、回転部１１が多層培養容器３０を持ち上げた状態（基準位置）を示している。本実施形態において、回転駆動部１２は、回転部１１（多層培養容器３０）を、図８（Ａ）に示す基準位置から、たとえば図８（Ｂ）に示すように、回転軸Ｘ１を中心として左方向に９０°回転させることができる。また、回転駆動部１２は、回転部１１（多層培養容器３０）を、図８（Ｃ）に示すように、回転軸Ｘ１を中心として基準位置から左方向に１００°回転させることもできるし、図８（Ｄ）に示すように、回転軸Ｘ１を中心として基準位置から左方向に１２０°回転させることもできる。また、回転駆動部１２は、回転部１１（多層培養容器３０）を基準位置から右方向に０～１２０°の範囲で回転させることもできる。このように、回転駆動部１２は、回転部１１（多層培養容器３０）を、回転軸Ｘ１を中心として基準位置から±０～１２０°の範囲でロール方向Ｒに回転させることができる。
　また、図９は、回転軸Ｘ２を中心とした回転部１１（多層培養容器３０）の回転動作、および、回転軸Ｘ１およびＸ２の２軸での回転部１１（多層培養容器３０）の回転動作の一例を示す図である。回転駆動部１２は、図９（Ａ）に示す基準位置から、回転部１１（多層培養容器３０）を回転軸Ｘ２を中心としてピッチ方向Ｐに回転させることができる。たとえば、図９（Ｂ）に示す例では、回転部１１（多層培養容器３０）の上方が前方（Ｘ軸負方向）に傾くように、回転部１１（多層培養容器３０）を回転軸Ｘ２を中心として２０°回転させている。また、回転駆動部１２は、回転部１１（多層培養容器３０）の下方が前方（Ｘ軸負方向）に傾くように、回転部１１（多層培養容器３０）を回転軸Ｘ２を中心として回転させることもできる。このように、回転駆動部１２は、回転部１１（多層培養容器３０）を、回転軸Ｘ２を中心として基準位置から±０～３０°の範囲でピッチ方向Ｐに回転させることができる。
　また、回転駆動部１２は、図９（Ｃ），（Ｄ）に示すように、回転部１１（多層培養容器３０）を、回転軸Ｘ１を中心としてロール方向Ｒに回転させるとともに、回転軸Ｘ２を中心としてピッチ方向Ｐに回転させることができる。たとえば、図９（Ｃ）に示す図では、回転部１１（多層培養容器３０）を、回転軸Ｘ１を中心として左方向に１００°回転させるとともに、回転部１１（多層培養容器３０）の上方が前方（Ｘ軸負方向）に傾くように、回転軸Ｘ２を中心として２０°回転させている。さらに、図９（Ｄ）に示す例では、回転部１１（多層培養容器３０）を、回転軸Ｘ１を中心として左方向に１２０°回転させるとともに、回転部１１（多層培養容器３０）の上方が前方（Ｘ軸負方向）に傾くように、回転軸Ｘ２を中心として２０°回転させている。
　さらに、回転駆動部１２は、回転部１１（多層培養容器３０）を回転軸Ｘ１または回転軸Ｘ２を中心として往復回転させる揺動動作を行うこともできる。たとえば、回転駆動部１２は、回転部１１（多層培養容器３０）を回転軸Ｘ１を中心としてロール方向Ｒに±１２０°の範囲で往復回転させることで、回転軸Ｘ１を中心とした揺動動作を行うことができる。また、回転駆動部１２は、回転部１１（多層培養容器３０）を回転軸Ｘ２を中心として、回転部１１（多層培養容器３０）の上方を前方（Ｘ軸負方向）に傾けた後に、回転部１１（多層培養容器３０）の下方を前方（Ｘ軸負方向）に傾くように、ピッチ方向Ｐに±２０°の範囲で往復回転させることで、回転軸Ｘ２を中心とした揺動動作を行うこともできる。
　振盪部１３は、後述する振盪動作を行わない場合には、多層培養容器操作装置１０の本体１９内部に収容されており、振盪動作を行う場合に、図１０に示すように、前記駆動制御部１５の制御に基づいて、振盪駆動部１４により、本体１９の外側へと突出される。なお、図１０は、多層培養容器操作装置１０において振盪部１３を突出させた状態を示す斜視図である。振盪部１３は、固定部材２３ごと多層培養容器３０を載置可能な広さの上面１３１を有しており、固定部材２３ごと多層培養容器３０を上面１３１に置いて水平方向の振盪動作を行うことができる。また、振盪部１３は、台車２１と同様に、固定部材２３と嵌合するための嵌合部（不図示）を有しており、これにより、固定部材２３と上下方向（Ｚ軸方向）において着脱自在となっているが、水平方向（ＸＹ軸方向）においては固定部材２３の動きを制限し、固定部材２３が振盪部１３から落下してしまうことを防止している。なお、振盪駆動部１４は、水平方向（ＸＹ軸方向）への振盪動作であれば振盪部１３にどのような振盪動作も行わせることができる。たとえば、振盪駆動部１４は、左右方向の振盪動作（Ｙ軸方向での往復動作）、前後方向の振盪動作（Ｘ軸方向での往復動作）、あるいは８の字方向の振盪動作（Ｘ軸方向およびＹ軸方向とを組み合わせた動作）などの種々の振盪動作を振盪部１３に行わせることができる。
　本実施形態において、駆動制御部１５は、回転部１１による回転動作に続けて、振盪部１３による振盪動作を行わせることができる。この場合、駆動制御部１５は、回転部１１による回転動作が終了すると、アーム駆動部１７を制御して一対のアーム１８を下方（Ｚ軸負方向）に駆動させ、固定部材２３ごと多層培養容器３０が振盪部１３の上面１３１に置かれるように動作させる。そして、駆動制御部１５は、振盪駆動部１４を制御して、振盪部１３に多層培養容器３０を振盪させる振盪動作を行わせる。なお、本実施形態において、アーム１８は本体１９に収納されることなく突出したままで振盪動作が行われる。本実施形態では、図１１に示すように、挿通孔２７の内幅Ｗ３が、アーム１８の外幅Ｗ２と振盪部１３の振盪幅との合計よりも広く設計されているため、アーム１８を挿通孔２７に挿通した状態で振盪動作を行うことができる。なお、振盪動作時においてクランプ１８１はアーム１８内に収納される。また、図１１は、振盪動作におけるアーム１８と挿通孔２７との関係を説明するための図である。
　また、駆動制御部１５は、振盪部１３による振盪動作に続けて、回転部１１による回転動作を行わせることができる。この場合、駆動制御部１５は、振盪部１３による振盪動作が終了すると、アーム駆動部１７を制御して一対のアーム１８を上方（Ｚ軸正方向）に駆動させ、固定部材２３ごと多層培養容器３０を上に持ち上げるように動作させる。そして、駆動制御部１５は、振盪駆動部１４を制御して振盪部１３を本体１９の内部に収容した後、回転駆動部１２を制御して、回転部１１に回転動作を行わせる。
　操作部１６は、作業者が指示を入力するための装置であり、たとえばタッチパネルを備える構成とすることができる。作業者は、操作部１６を操作することで、駆動制御部１５が予め記憶している操作プログラムの開始、一時停止、終了などの指示を駆動制御部１５に伝達し、回転部１１や振盪部１３の動作を開始、一時停止、終了などさせることができる。また、作業者は、操作部１６を操作することで、駆動制御部１５に新たなプログラムを記憶させたり、記憶している操作プログラムを一部変更させたりすることもできる。たとえば、作業者は、操作部１６を操作することで、培養液を多層培養容器３０から回収する培養液回収処理において、回転部１１の回転軸Ｘ１の傾斜角度を１００°から１２０°に変更することなどができる。
　次いで、本実施形態に係る多層培養容器操作システム１における細胞培養処理について説明する。図１２は、本実施形態に係る多層培養容器操作システム１における細胞培養処理を示すフローチャートである。なお、多層培養容器操作装置１０により行われる各処理は、作業者が操作部１６の処理開始ボタンを押下することで開始され、当該処理が終わると多層培養容器操作装置１０の動作が終了される。そのため、作業者は、多層培養容器操作装置１０を動作させる場合には、処理ごとに、操作部１６の処理開始ボタンを押下して処理を進めていくこととなる。なお、各処理における多層培養容器操作装置１０の動作は、駆動制御部１５の操作プログラムに予め記憶しており、作業者は同一の処理開始ボタンを押すだけで、駆動制御部１５が各処理に応じた動作を回転駆動部１２または振盪駆動部１４に指示し、回転部１１または振盪部１３を動作させる。
　ステップＳ１では、細胞を播種した培養液を多層培養容器３０に導入する培養液導入処理が行われる。ここで、図１３は、ステップＳ１の培養液導入処理を示すフローチャートである。まずステップＳ１０１では、作業者により、空の多層培養容器３０を搭載した台車装置２０が、多層培養容器操作装置１０の固定位置にセットされる。なお、固定位置とは、一対のアーム１８が台車装置２０の挿通孔２７の高さと同じ高さにあり、台車装置２０を固定位置にセットした場合に、２本のアーム１８が固定部材２３の２つの挿通孔２７を挿通し、かつ、アーム１８の先端部が挿通孔２７から突出する位置である。そして、作業者が操作部１６を操作することで、ステップＳ１０２の処理が行われる。
　ステップＳ１０２では、回転駆動部１２により、アーム１８の先端部からクランプ１８１が突出され、固定部材２３により固定されている多層培養容器３０が、固定部材２３ごとアーム１８に仮固定される。さらに、ステップＳ１０３では、アーム駆動部１７により、多層培養容器３０を固定している一対のアーム１８が上方（Ｚ軸正方向）に駆動される。これにより、台車装置２０の台車２１から固定部材２３が取り外されて、固定部材２３ごと多層培養容器３０がアーム１８により回転部１１の係止部材１１１に当接するまで上方（Ｚ軸正方向）持ち上げられる。その結果、係止部材１１１とアーム１８とで固定部材２３が挟持され、回転部１１により多層培養容器３０が固定部材２３ごと保持されることとなる。
　ステップＳ１０４では、作業者により、台車２１が固定位置から外される。そして、作業者が操作部１６を操作することで、ステップＳ１０５の処理が行われる。ステップＳ１０５では、回転駆動部１２により、回転部１１を回転させる処理が行われる。たとえば、駆動制御部１５は、回転部１１が回転軸Ｘ１を中心に基準位置から左方向に９０°回転するように、回転部１１を制御することで、図８（Ｂ）に示すように、多層培養容器３０を左方向に９０°回転させることができる。
　ステップＳ１０６では、作業者により、多層培養容器３０内に細胞を播種した培養液が導入される。たとえば、作業者は、多層培養容器３０のベントキャップ３２を開き、ベントキャップ３２にポンプ（不図示）を接続し、ポンプを用いて培養液を多層培養容器３０に導入することができる。これにより、図２（Ａ）に示すように、９０°回転させた多層培養容器３０の下側に培養液が溜まる。なお、培養液の導入が完了した場合には、作業者により、ベントキャップ３２が閉じられる。そして、作業者が操作部１６を操作することで、ステップＳ１０７の処理が行われる。
　ステップＳ１０７では、回転駆動部１２により、多層培養容器３０が図９（Ａ）に示すように基準位置に戻される。これにより、図２（Ｂ）に示すように、多層培養容器３０の各トレイ３１に培養液が分配されることとなる。続くステップＳ１０８では、作業者により、台車２１が固定位置にセットされる。そして、作業者が操作部１６を操作することで、ステップＳ１０９の処理が行われる。ステップＳ１０９では、アーム駆動部１７により、一対のアーム１８が下方（Ｚ軸負方向）に駆動され、多層培養容器３０を固定した固定部材２３が台車２１に搭載される。これにより、作業者は、培養液を分配した多層培養容器３０を培養室や培養器まで台車装置２０で移動させることができる。
　次いで、図１２に戻り、ステップＳ２では、培養室や培養器において、一定時間、細胞培養が行われる。そして、ステップＳ３では、細胞培養後の培養液を多層培養容器３０から回収する培養液回収処理が行われる。図１４は、ステップＳ３の培養液回収処理を示すフローチャートである。
　図１４に示すように、ステップＳ３０１～Ｓ３０５では、ステップＳ１０１～Ｓ１０５と同様に、台車装置２０が固定位置にセットされ（ステップＳ３０１）、固定部材２３ごと多層培養容器３０がアーム１８に仮固定され（ステップＳ３０２）、多層培養容器３０が上方に持ち上げられて係止部材１１１およびアーム１８に挟持されることで回転部１１に保持され（ステップＳ３０３）、作業者により台車２１が固定位置から外され（ステップＳ３０４）、多層培養容器３０の回転動作が行われる（ステップＳ３０５）。
　なお、ステップＳ３０５においては、図９（Ｃ），（Ｄ）に示すように、多層培養容器３０を、回転軸Ｘ１を中心としてロール方向Ｒに回転させるとともに、回転軸Ｘ２を中心としてピッチ方向Ｐに回転させてもよい。また、ステップＳ３０５において回転動作を行う前に、水切り処理を行う構成としてもよい。水切り処理とは、多層培養容器３０の各トレイ３１の側面などに付着した液滴を取り除くように、回転部１１を回転させる処理である。具体的には、駆動制御部１５は、図８（Ｂ）に示すように、ロール方向Ｒに多層培養容器３０を９０°回転させている状態で、多層培養容器３０をピッチ方向Ｐに＋３０°回転させ（上方が前方に倒れるようにピッチ方向Ｐに３０°傾けて）、その後、多層培養容器３０をピッチ方向Ｐに－３０°回転させる（上方が後方に倒れるようにピッチ方向Ｐに３０°傾ける）。これにより、培養液により、多層培養容器３０のトレイ３１の側面に飛散している液滴を取り除くことができる。
　そして、ステップＳ３０６では、作業者により、培養液を多層培養容器３０から回収する作業が行われる。たとえば、作業者は、多層培養容器３０のベントキャップ３２にポンプを連結し、ベントキャップ３２を開き、ポンプにより培養液を吸引することで、培養液を多層培養容器３０から回収することができる。
　次いで、図１２に戻り、ステップＳ４では、多層培養容器３０の各トレイ３１の壁面に付着する培養細胞を剥離するためにトリプシン液を多層培養容器３０内に導入するトリプシン液導入処理が行われる。図１５は、ステップＳ４のトリプシン液導入処理を示すフローチャートである。
　まずステップＳ４０１では、ステップＳ１０５と同様に、多層培養容器３０の回転が行われる。たとえば、図９（Ｂ）に示すように、多層培養容器３０を９０°回転させた状態とすることができる。そして、ステップＳ４０２では、作業者により、多層培養容器３０にトリプシン液が導入される。たとえば、ステップＳ１０６と同様に、作業者は、多層培養容器３０のベントキャップ３２を開き、ベントキャップ３２にポンプを接続し、ポンプを用いてトリプシン液を多層培養容器３０に導入することができる。これにより、図２（Ａ）に示すように、９０°回転させた多層培養容器３０の下側にトリプシン液が溜まることとなる。なお、トリプシン液の導入が完了した場合には、作業者により、ベントキャップ３２は閉じられる。そして、ステップＳ４０３では、ステップＳ１０７と同様に、回転駆動部１２により、多層培養容器３０が図９（Ａ）に示すように基準位置に戻される。これにより、図２（Ｂ）に示すように、多層培養容器３０の各トレイ３１にトリプシン液が分配されることとなる。
　次いで、図１２に戻り、ステップＳ５では、多層培養容器３０の各トレイ３１の壁面に付着する培養細胞を剥離するための細胞剥離処理が行われる。図１６は、ステップＳ５の細胞剥離処理を示すフローチャートである。本実施形態では、作業者が操作部１６を操作することで、ステップＳ５０１の処理が開始される。
　ステップＳ５０１では、多層培養容器操作装置１０の内部に収納されている振盪部１３が、本体１９の外側に突出される。そして、ステップＳ５０２では、アーム駆動部１７により一対のアーム１８が下方（Ｚ軸負方向）に駆動され、回転部１１が保持する多層培養容器３０が固定部材２３ごと振盪部１３の上面１３１に載せられる。
　ステップＳ５０３では、振盪駆動部１４により、振盪部１３の振盪動作が行われる。振盪駆動部１４は、左右方向（Ｙ軸方向）、前後方向（Ｘ軸方向）、あるいは８の字方向（ＸＹ軸方向）に、振盪部１３を振盪させることで、多層培養容器３０を振盪させる。これにより、各トレイ３１の壁面に付着する培養細胞が剥離される。ステップＳ５０４では、ステップＳ１０３と同様に、多層培養容器３０が一対のアーム１８により上に持ち上げられ、回転部１１に保持される。そして、ステップＳ５０５では、振盪駆動部１４により、振盪部１３が多層培養容器操作装置１０の内部に収納される。
　次いで、図１２に戻り、ステップＳ６では、剥離された培養細胞を含むトリプシン液を回収するためのトリプシン液回収処理が行われる。図１７は、ステップＳ６のトリプシン液回収処理を示すフローチャートである。
　具体的には、ステップＳ６０１において、ステップＳ３０５と同様に、多層培養容器３０の回転動作が行われる。たとえば、図９（Ｃ），（Ｄ）に示すように、多層培養容器３０を、回転軸Ｘ１を中心としてロール方向Ｒに回転させるとともに、回転軸Ｘ２を中心としてピッチ方向Ｐに回転させてもよい。また、ステップＳ６０１において、ステップＳ３０５と同様に、回転動作の前に、水切り処理を行う構成としてもよい。そして、ステップＳ６０２では、ステップＳ３０６と同様に、作業者により、ポンプなどを用いて、トリプシン液を多層培養容器３０から回収する作業が行われる。そして、ステップＳ６０３では、回転駆動部１２により、多層培養容器３０を基準位置に戻す処理が行われる。
　以上のように、本実施形態に係る多層培養容器操作装置１０は、多層培養容器３０の回転動作を行う回転部１１と多層培養容器３０の振盪動作を行う振盪部１３とを一体的に備え、多層培養容器３０を台車２１に戻すことなく、回転部１１による回転動作に続けて、振盪部１３に振盪動作を行わせることができる。これにより、本実施形態に係る多層培養容器操作装置１０では、多層培養容器３０を多層培養容器操作装置１０で保持した状態のまま、培養液の回収処理、トリプシン液の導入処理、細胞剥離処理、および剥離した培養細胞を含むトリプシン液の回収処理までの一連の処理を、作業者が多層培養容器３０に触れることなく行うことができる。
　特に、従来では、多層培養容器３０にトリプシン液を導入した後に、作業者が手動で多層培養容器３０を多層培養容器操作装置から一度降ろして、専用の振盪器に載せ替え、専用の振盪器で多層培養容器３０を振盪させた後に、さらに作業者が手作業で多層培養容器３０を再度、多層培養容器操作装置に載せて、トリプシン液の回収処理を行っていた。そのため、細胞培養処理における作業者の労力が増大してしまうという問題があった。また、作業者が手作業を行うことにより、作業にばらつきが生じる場合や、作業者が不必要に多層培養容器３０に触れることで多層培養容器３０が破損等してしまい培地を汚染してしまう場合もあった。これに対して、本実施形態では、上記一連の処理を、作業者が多層培養容器３０に触れることなく行うことができるため、上記のような問題を解決することができる。
　さらに、本実施形態では、回転駆動部１２および振盪駆動部１４が電力モーターを有し、電力の供給を受けて動作する。従来、回転駆動部を有する多層培養容器操作装置が知られていたが、このような多層培養容器操作装置では油圧駆動を用いていた。しかしながら、油圧駆動ではクリーンルームを汚染する可能性があるため、一部のクリーンルームでは使用できない場合があった。これに対して、本実施形態に係る多層培養容器操作装置１０では、回転駆動部１２および振盪駆動部１４に電力モーターを用いており、クリーンルームに関係なく使用することが可能である。
［第２実施形態］
　第２実施形態に係る多層培養容器操作装置１０ａは、振盪部１３および振盪駆動部１４を備えていない点で、第１実施形態に係る多層培養容器操作装置１０と主に相違する。以下では、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。
　図１８は、本実施形態に係る多層培養容器操作装置１０ａを示すブロック図である。図１８に示すように、多層培養容器操作装置１０ａは、回転部１１と、回転駆動部１２と、駆動制御部１５と、操作部１６と、アーム駆動部１７と、一対のアーム１８と、本体１９とを備える。駆動制御部１５は、多層培養容器３０に細胞を播種した培養液を導入する培養液導入処理、多層培養容器３０から培養液を回収する培養液回収処理、多層培養容器３０にトリプシン液を導入するトリプシン導入処理、多層培養容器３０を振盪させる細胞剥離処理、多層培養容器３０からトリプシン液を回収するトリプシン液回収処理など、多層培養容器３０を操作するための操作プログラムを予め記憶している。
　回転駆動部１２は、回転部１１を回転軸Ｘ１を中心に回転させる第１の電力モーターと、回転部１１を回転軸Ｘ２を中心に回転させる第２の電力モーターとを備えている。
　細胞剥離処理は、回転部１１により多層培養容器３０を第１回転軸または第２回転軸を中心として第１の方向（たとえば右方向）および第２の方向（たとえば左方向）に多層培養容器３０を往復揺動させることにより行うよう、操作プログラムにプログラムされている。操作プログラムは、第１の方向への回転動作から第２の方向への回転動作へ切り替わる際および第２の方向への回転動作から第１の方向への回転動作へ切り替わる際に、指定された時間、多層培養容器３０の移動を停止させる停止モードを備えている。
　停止モードを備えることにより、容器内の液体の移動よりも早い速度で揺動動作を行っても、回転動作の方向切り換え時に揺動動作を指定時間だけ停止させることで、容器内の液体を容器の側面（側壁）に確実に衝突させることが可能となる。細胞剥離処理を効果的に行うためには、容器を高速に揺動させることが重要であるが、容器を高速に揺動させた際に生じる液体の移動の遅れ（タイムラグ）の課題を解消することが可能である。
　操作プログラムは、トリプシン液回収処理の前に、トレイ３１の側面に付着した細胞を回収する動作を実行する。トレイ３１が第１～第４の側面を備えた長方形のトレイである場合、第１の側面、第２の側面、第３の側面および第４の側面の順に、前記トリプシン液がぶつかるように回転部１１を操作する。このような操作をすることにより、トレイ３１の側面に付着した細胞をトリプシン液内に回収してからトリプシン液回収処理を行うことが可能となる。
　以上で説明した第２実施形態に係る多層培養容器操作装置１０ａによっても、第１実施形態と同様の効果が奏される。
　また、第２実施形態は、振盪部１３を備えずとも細胞剥離処理を行うことが可能であり、装置構成が簡易であることから製造コストを下げることができる。
　さらには、停止モードを備えることにより、容器を高速に揺動させた際に生じる液体の移動の遅れ（タイムラグ）の課題を解消することが可能である。
　以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。
　上述した実施形態では、多層培養容器操作システム１または多層培養容器操作装置１０，１０ａを細胞培養に用いる構成を例示したが、この構成に限定されず、多層培養容器操作システム１または多層培養容器操作装置１０，１０ａを微生物の培養に用いる構成とすることもできる。
　また、上述した実施形態に加えて、多層培養容器操作装置１０，１０ａは、下記の構成を備えることもできる。
　すなわち、多層培養容器操作装置１０，１０ａは、回転駆動部１２およびアーム駆動部１７がエアシリンダーにより構成されている場合には、当該エアシリンダーの圧力を監視する圧力センサを備える構成とすることができる。そして、圧力センサによりエアシリンダーのエア圧力を監視することで、エアシリンダーの故障を検知することができる。
　また、多層培養容器操作装置１０，１０ａは、エリアセンサを備える構成とすることもできる。そして、エリアセンサにより多層培養容器操作装置１０，１０ａの周辺、特に、回転部１１の周辺への人の立ち入りを常時監視することで、安全性を向上させることができる。
　さらに、駆動制御部１５は、回転部１１、振盪部１３、またはアーム１８の動作回数をカウントする構成とすることもできる。そして、駆動制御部１５は、回転部１１、振盪部１３、またはアーム１８の動作回数に基づいて、回転駆動部１２、振盪駆動部１４、アーム駆動部１７を構成する電力モータやエアシリンダーの交換時期を予測する構成とすることができる。
　加えて、駆動制御部１５は、回転部１１、振盪部１３、またはアーム１８の動作時間を積算する構成とすることもできる。そして、駆動制御部１５は、回転部１１、振盪部１３、またはアーム１８の動作時間に基づいて、ＡＣ／ＤＣ電源やバッテリー、ファンなどの交換時期を予測する構成とすることもできる。
　１…多層培養容器操作システム
　　１０，１０ａ…多層培養容器操作装置
　　　１１…回転部
　　　　１１１…係止部材
　　　　　１１２…凹部
　　　　　　１１３…テーパ部
　　　　　　１１４…溝部
　　　１２…回転駆動部
　　　１７…アーム駆動部
　　　１３…振盪部
　　　　１３１…上面
　　　１４…振盪駆動部
　　　１５…駆動制御部
　　　１６…操作部
　　　１８…アーム
　　　　１８１…クランプ
　　　１９…本体
　　２０…台車装置
　　　２１…台車
　　　　２２…車輪
　　　２３…固定部材
　　　　２４…台座
　　　　２５…枠部材
　　　　２６…留め部材
　　　　２７…挿通孔
　　　　２８…被係止部
　　３０…多層培養容器
　　　３１…トレイ
　　　３２…ベントキャップ
 

Claims (13)

  1. 　複数のトレイを内蔵する多層培養容器を搭載して移動可能な台車装置と、前記多層培養容器を保持して回転させることが可能な操作装置と、を有する多層培養容器操作システムであって、
    　前記台車装置は、
    　　車輪を有する台車と、
    　　前記台車の上に前記台車と着脱自在に搭載され、前記多層培養容器を前記台車に固定する固定部材と、を有し、
    　前記操作装置は、
    　　前記固定部材ごと前記多層培養容器を保持し、前記多層培養容器を第１回転軸および／または第２回転軸で回転させる回転動作を行う回転部と、
    　　前記固定部材ごと前記多層培養容器を保持し、前記多層培養容器を水平方向に振盪させる振盪動作を行う振盪部と、
    　　前記回転部および前記振盪部の動作を制御する制御部と、を有し、
    　　前記制御部は、前記多層培養容器を前記台車に戻すことなく、前記回転部による前記回転動作に続けて、前記振盪部に前記振盪動作を行わせる、多層培養容器操作システム。
  2. 　請求項１に記載の多層培養容器操作システムにおいて、
    　前記制御部は、前記回転部に、前記第１回転軸または前記第２回転軸を中心として、前記多層培養容器を往復揺動させることができる多層培養容器操作システム。
  3. 　請求項１または２に記載の多層培養容器操作システムにおいて、
    　前記振盪部は、操作装置本体内に収容可能となっており、
    　前記制御部は、前記振盪動作を行う場合に、前記振盪部を前記操作装置本体から突出させる多層培養容器操作システム。
  4. 　請求項３に記載の多層培養容器操作システムにおいて、
    　前記制御部は、前記振盪動作を行う場合に、前記振盪部に、前記回転部から前記多層培養容器を前記固定部材ごと直接受け取らせる多層培養容器操作システム。
  5. 　請求項１ないし４のいずれかに記載の多層培養容器操作システムにおいて、
    　前記回転部および前記振盪部は、電力モーターを備えており、電力により駆動する、多層培養容器操作システム。
  6. 　複数のトレイを内蔵する多層培養容器を搭載して移動可能な台車から前記多層培養容器を受け取り、前記多層培養容器を保持して回転させることが可能な多層培養容器操作装置であって、
    　前記多層培養容器を保持し、前記多層培養容器を第１回転軸および／または第２回転軸で回転させる回転動作を行う回転部と、
    　前記多層培養容器を保持し、前記多層培養容器を水平方向に振盪させる振盪動作を行う振盪部と、
    　前記回転部および前記振盪部の動作を制御する制御部と、を有し、
    　前記制御部は、前記多層培養容器を前記台車に戻すことなく、前記回転部による前記回転動作に続けて、前記振盪部に前記振盪動作を行わせる、多層培養容器操作装置。
  7. 　請求項６に記載の多層培養容器操作装置において、
    　前記制御部は、前記振盪動作を行う場合に、前記振盪部に、前記回転部から前記多層培養容器を直接受け取らせる多層培養容器操作装置。
  8. 　複数のトレイを内蔵する多層培養容器を上下動可能に支持する支持部材と、
    　前記支持部材と協働して前記多層培養容器を固定する係止部材と、
    　前記支持部材を第１回転軸および第２回転軸で回転させる回転動作を行う回転部と、
    　前記支持部材および前記回転部の動作を制御する制御部と、を有し、
    　前記制御部が、前記回転部に、前記第１回転軸または前記第２回転軸を中心として、第１の方向および第２の方向に前記多層培養容器を往復揺動して細胞剥離処理を実行する細胞剥離機能と、
    　細胞剥離機能を実行する間、第１の方向への回転動作から第２の方向への回転動作へ切り替わる際および第２の方向への回転動作から第１の方向への回転動作へ切り替わる際に、指定された時間、前記多層培養容器の移動を停止させる停止モードを有する、多層培養容器操作装置。
  9. 　請求項８に記載の多層培養容器操作装置において、
    　前記トレイが、第１の側面と、第１の側面と隣接する第２の側面と、第２の側面と隣接する第３の側面と、第３の側面と隣接する第４の側面とを備え、
    　前記制御部が、第１の側面、第２の側面、第３の側面および第４の側面の順に、トリプシン液がぶつかるように前記回転部を操作する側面付着細胞回収機能を備える、多層培養容器操作装置。
  10. 　請求項６ないし９のいずれかに記載の多層培養容器操作装置において、
    　前記回転部は、電力モーターを備えており、電力により駆動する、多層培養容器操作装置。
  11. 　複数のトレイを内蔵する多層培養容器を保持して前記多層培養容器を回転させる回転動作を行う回転部と、前記多層培養容器を保持して前記多層培養容器を水平方向に振盪させる振盪動作を行う振盪部とを有する操作装置を用いて、前記多層培養容器を操作する多層培養器操作方法であって、
    　前記回転部による前記回転動作に続けて、前記振盪部に前記振盪動作を行わせる、多層培養容器操作方法。
  12. 　複数のトレイを内蔵する多層培養容器を上下動可能に支持する支持部材と、前記支持部材と協働して前記多層培養容器を固定する係止部材と、前記支持部材を第１回転軸および第２回転軸で回転させる回転動作を行う回転部と、前記支持部材および前記回転部の動作を制御する制御部と、を有する操作装置を用いて、トリプシン液が導入された前記多層培養容器を操作する多層培養器操作方法であって、
    　前記回転部に、前記第１回転軸または前記第２回転軸を中心として、第１の方向および第２の方向に前記多層培養容器を往復揺動して細胞剥離処理をする間、第１の方向への回転動作から第２の方向への回転動作へ切り替わる際および第２の方向への回転動作から第１の方向への回転動作へ切り替わる際に、指定された時間、前記多層培養容器の移動を停止させる、多層培養容器操作方法。
  13. 　前記トレイが、第１の側面と、第１の側面と隣接する第２の側面と、第２の側面と隣接する第３の側面と、第３の側面と隣接する第４の側面とを備え、
    　前記細胞剥離処理の後に、第１の側面、第２の側面、第３の側面および第４の側面の順に、前記トリプシン液がぶつかるように前記回転部を操作する、請求項１２に記載の多層培養容器操作方法。
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