WO2020003884A1 - 細胞処理装置 - Google Patents

細胞処理装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020003884A1
WO2020003884A1 PCT/JP2019/021620 JP2019021620W WO2020003884A1 WO 2020003884 A1 WO2020003884 A1 WO 2020003884A1 JP 2019021620 W JP2019021620 W JP 2019021620W WO 2020003884 A1 WO2020003884 A1 WO 2020003884A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
cell culture
cell
culture container
laser
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/021620
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
松本 潤一
典弘 山岸
Original Assignee
株式会社片岡製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社片岡製作所 filed Critical 株式会社片岡製作所
Priority to US16/627,108 priority Critical patent/US11603514B2/en
Priority to CN201980043819.7A priority patent/CN112368366B/zh
Priority to EP19826471.5A priority patent/EP3805364A4/en
Publication of WO2020003884A1 publication Critical patent/WO2020003884A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/34Internal compartments or partitions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M35/00Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
    • C12M35/02Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/36Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of biomass, e.g. colony counters or by turbidity measurements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/04Cell isolation or sorting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/0081Purging biological preparations of unwanted cells

Definitions

  • the present invention relates to a cell processing device.
  • Examples of the method for removing the unintended cells include a method using a substance having high specificity for unintended cells (Non-Patent Document 1), and encoding an apoptotic gene controlled to be expressed only in specific cells.
  • Non-Patent Document 1 a method using a substance having high specificity for unintended cells
  • Patent Document 1 A method of introducing mRNA (Patent Document 1) and the like can be mentioned.
  • Patent Document 1 A method of introducing mRNA (Patent Document 1) and the like can be mentioned.
  • the present inventors as a new device capable of processing such as killing or removing the unintended cells, for a cell culture container, an observation unit capable of observing cells in the cell culture container, A cell processing apparatus including a laser irradiation unit capable of irradiating a laser to cells in a cell culture container was invented.
  • the observation unit observes the cells in the cell culture container, and determines the target cells or the non-target cells. Then, the unintended cells are processed by the laser irradiation unit.
  • the observation unit when the observation unit is operating, the laser irradiation unit is not operating, and conversely, when the laser irradiation unit is operating, the observation unit is Not working. For this reason, when processing a plurality of cell culture containers, a problem was found that either the observation unit or the laser irradiation unit waited for processing, and the operating rate was reduced.
  • an object of the present invention is to provide a cell processing apparatus capable of improving the operation rate of an observation unit and a laser irradiation unit when processing a plurality of cell culture containers.
  • the cell processing apparatus of the present invention is a cell processing chamber in which cells in a cell culture vessel are processed, An observation unit capable of observing cells in the cell culture container, For the cells, a laser irradiation unit capable of irradiating a laser, A first moving unit capable of moving the observation unit; A second moving unit capable of moving the laser irradiation unit,
  • the cell processing chamber includes a plurality of regions capable of processing the cells, Each region includes a first cell culture vessel placement unit and a second cell culture vessel placement unit, In the first cell culture vessel arrangement unit, the observation unit observes cells in the cell culture vessel, In the second cell culture vessel arrangement unit, the laser irradiation unit irradiates a laser on cells in the cell culture vessel, The observation unit is moved by the first moving unit so that cells in the cell culture vessel in the first cell culture vessel arrangement unit in each region can be observed, The laser irradiation unit is moved by the second moving unit so as to be able to irradiate the cells of the cell culture vessel
  • the operating rates of the observation unit and the laser irradiation unit when processing a plurality of cell culture containers can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view illustrating an example of the cell processing device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view illustrating an example of the cell processing device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view illustrating an example of the cell processing device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view illustrating an example of the cell processing device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a control unit in the cell processing apparatus according to the first embodiment.
  • the “X-axis direction” refers to the longitudinal direction of the cell processing chamber on the bottom surface of the cell processing chamber
  • the “Y-axis direction” refers to a direction orthogonal to the X-axis direction on the bottom surface
  • “Z-axis direction” refers to a direction perpendicular (perpendicular) to the bottom surface.
  • treatment of cells means treatment of cells, for example, killing of cells, release of cells from a cell culture vessel, etc., removal of unnecessary cells, selection of necessary cells, cell sheet, Examples include processing such as shape processing of an aggregate of cells such as an organ.
  • FIGS. 1 to 5 described below, the same portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted.
  • the structure of each part may be appropriately simplified for convenience of description, and the dimensional ratio of each part may be schematically illustrated, unlike the actual case.
  • each embodiment can use the description of each other unless otherwise specified.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the cell processing apparatus 100 according to the first embodiment as viewed from the side.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • the cell processing apparatus 100 includes a cell processing chamber 1, an observation unit 2, a laser processing unit 3, a first moving unit 4, a second moving unit 5, a supply unit 6, and a collecting unit. 7 and a control unit 8 as main components.
  • a plurality of cell culture containers D are accommodated in the cell processing device 100.
  • Cell culture vessels D include untreated cell culture vessels and treated cell culture vessels.
  • the supply unit 6, the recovery unit 7, the control unit 8, and the cell culture container D have an arbitrary configuration, and may or may not be provided. Or one or more of them.
  • the cell processing apparatus 100 preferably includes both the supply unit 6 and the recovery unit 7 because the processing can be automated.
  • the cell processing chamber 1 is a chamber where cells in the cell culture vessel D are processed. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the cell processing chamber 1 has a first cell processing area 11a and a second cell processing area 11b. The first cell processing region 11a and the second cell processing region 11b are separated (isolated) by the wall 12 so that the air in both regions does not mix. Accordingly, the cell processing apparatus 100 mixes different cells when processing different cells such as cells derived from different humans, cells of different animals, and cells of different types in each region in the cell processing chamber 1. Can be prevented, and different cells can be processed by one device. In the present embodiment, the cell processing chamber 1 has two cell processing regions, but may have a plurality of cell processing regions. The wall 12 has an arbitrary configuration, and may or may not be provided.
  • the first cell processing area 11a and the second cell processing area 11b are areas where the cells can be processed.
  • the first cell processing region 11a and the second cell processing region 11b include a first cell culture container arrangement unit 14a capable of observing cells in the cell culture container D by the observation unit 2, b, and the second cell culture vessel arrangement units 15a, b capable of irradiating the cells in the cell culture vessel D with laser by the laser processing unit 3 are linearly formed, and each of them forms an independent processing lane. I do. Therefore, the first cell processing region 11a and the second cell processing region 11b can be referred to as, for example, a first cell processing lane and a second cell processing lane.
  • circles shown by broken lines in the first cell culture vessel arrangement unit 14a and the second cell culture vessel arrangement unit 15b in FIG. 2 indicate an example of a place where the cell culture vessel D is arranged.
  • the first cell culture vessel arrangement units 14a and b and the second cell culture vessel arrangement units 15a and b are linearly arranged. Therefore, by moving the cell culture container D in the X-axis direction, observation and processing can be performed, and cells in the cell culture container D can be quickly processed.
  • the arrangement of the first cell culture vessel arrangement units 14a, b and the second cell culture vessel arrangement units 15a, b is not limited to this, and the first cell treatment area 11a and the second cell treatment area 11b Can be placed at any position.
  • the cell processing chamber 1 can suppress the inflow of dust and the like outside the cell processing chamber 1, for example, a connection portion with the outside of the cell processing chamber 1 is sealed by a sealing member such as a packing or a seal member. Is preferred.
  • the material for forming the cell processing chamber 1 is, for example, stainless steel.
  • the cell processing chamber 1 is preferably sterilizable by, for example, hydrogen peroxide, ultraviolet light, or the like.
  • the first cell processing region 11a includes SCARA robots 13a, 13b, 13c, which are container moving units, a first cell culture container arrangement unit 14a, and a second cell culture container arrangement unit 15a.
  • the first cell processing region 11a is provided with openable and closable openings 16a and 16b at both ends in the X-axis direction, and is connected to the supply unit 6 and the recovery unit 7 through the openings 16a and 16b, respectively.
  • the second cell processing region 11b includes SCARA robots 13d, 13e, 13f, which are container moving units, a first cell culture container arrangement unit 14b, and a second cell culture container arrangement unit 15b.
  • the second cell processing region 11b has openings 16c and 16d in the walls at both ends in the X-axis direction, and is connected to the supply unit 6 and the recovery unit 7 through the openings 16c and 16d, respectively. It is preferable that the openings 16a, b, c, and d can be opened and closed by, for example, providing a door or the like. Thereby, it is possible to prevent dusts and the like from flowing into the first cell processing area 11a and the second cell processing area 11b.
  • the openings 16a, b, c, and d are optional and may or may not be provided.
  • the supply unit 6 It is preferable to have an opening connected to the collection unit 7.
  • the first cell culture container arrangement units 14a and 14b can also be referred to as, for example, an observation unit.
  • the first cell culture vessel arrangement units 14a and 14b are formed as light transmitting portions on the bottom surface of the cell processing chamber 1 (the lower surface of the first cell processing region 11a in FIG. 1).
  • any configuration is possible as long as the observation unit 2 can observe the cells in the cell culture container D.
  • the first cell culture vessel arrangement units 14a and 14b are configured by, for example, members (light transmitting members) that transmit light observed by the observation unit 2.
  • the light transmitting member is, for example, a transparent glass plate, an acrylic plate, or the like.
  • the first cell culture vessel arrangement units 14a and 14b may have, for example, a concave portion in which the cell culture vessel D can be arranged.
  • the laser in the cell culture vessel D is irradiated with the laser by the laser irradiation unit 3.
  • the second cell culture vessel arrangement units 15a and 15b can also be referred to as, for example, a laser processing unit.
  • the second cell culture vessel arrangement units 15a and 15b are formed as laser light transmitting portions on the bottom surface of the cell processing chamber 1 (the lower surface of the first cell processing region 11a in FIG. 1).
  • any configuration may be used as long as the laser irradiation unit 3 can irradiate the cells in the cell culture container D with laser.
  • the second cell culture vessel arrangement units 15a and 15b are configured by, for example, members (laser light transmitting members) that transmit the laser light irradiated by the laser irradiation unit 3.
  • the laser light transmitting member include a transparent glass plate and an acrylic plate.
  • the second cell culture vessel arrangement units 15a and 15b may have, for example, a concave portion in which the cell culture vessel D can be arranged.
  • the first cell culture vessel arrangement units 14a, b and the second cell culture vessel arrangement units 15a, b have the same shape, size, forming material, etc., but may be different.
  • the container moving units are the SCARA robots 13a to 13f, but the container moving unit only needs to be able to move the cell culture container D.
  • a contact-type or non-contact-type transport device can be used as the container moving unit.
  • the contact-type transfer device is, for example, a conveyor.
  • the non-contact type transfer device include a transfer device using magnetism such as Magtran (registered trademark).
  • the SCARA robots 13a and 13d collect the cell culture containers D supplied to the pass boxes 62a and 62b of the supply unit 6 described below across the openings 16a and 16c, respectively. 14a and b.
  • the SCARA robots 13b and 13e collect the cell culture containers D observed by the observation unit 2 from the first cell culture container arrangement units 14a and 14b, and arrange the cell culture containers D in the second cell culture container arrangement units 15a and 15b. . Further, the SCARA robots 13c and 13f collect the cell culture container D laser-processed by the laser irradiation unit 3, collect the second cell culture container arrangement units 15a and 15b, and straddle the collection units 7 In the pass boxes 72a and 72b.
  • the cell culture vessel D is not particularly limited, and examples thereof include known culture vessels such as dishes and flasks used for cell culture.
  • the material for forming the cell culture container D is not particularly limited, and examples thereof include a material that transmits a laser image projected by a laser projection unit described below, and specific examples include plastic and glass that transmit a laser.
  • Plastics include, for example, polystyrene-based polymers, acrylic polymers (such as polymethyl methacrylate (PMMA)), polyvinylpyridine-based polymers (such as poly (4-vinylpyridine), and 4-vinylpyridine-styrene copolymer), and silicone-based polymers.
  • Polymers (polydimethylsiloxane, etc.), polyolefin polymers (polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, etc.), polyester polymers (polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), etc.), polycarbonate polymers, epoxy polymers, etc. Can be
  • the cell culture container D is formed of, for example, a polymer (photoresponsive material) containing a dye structure (chromophore) that absorbs the laser L on the bottom surface inside the cell culture container D (the bottom surface side of the cell in FIG. 1). It is preferable to include a laser absorbing layer formed by a photoacid generator that absorbs the laser L and generates an acidic substance by absorbing the laser L.
  • a photoacid generator that absorbs the laser L and generates an acidic substance by absorbing the laser L.
  • the description in Japanese Patent No. 6033980 can be referred to. Since the cell culture container D includes the laser absorption layer, for example, when the laser irradiation unit 3 of the cell processing apparatus 100 irradiates a laser, the energy of the laser is converted into heat, acid, or the like. Cells present at the top of the layer can be killed, released, etc.
  • the cells include, for example, cells, cell clumps composed of cells, tissues, organs and the like.
  • the cells may be, for example, cultured cells or cells isolated from a living body.
  • the cell mass, tissue or organ may be, for example, a cell mass, cell sheet, tissue or organ prepared from the cells, or a cell mass, tissue or organ isolated from a living body.
  • the observation unit 2 includes the imaging optical system 21 and the imaging unit 22.
  • the observation unit 2 only needs to be able to observe cells in the cell culture container D.
  • the observation unit 2 is arranged below the cell culture container D, but may be arranged above the cell culture container D. In the latter case, the observation unit 2 is disposed, for example, in the cell processing chamber 1.
  • the imaging unit 22 include an imaging device including a Charge-Coupled Device (CCD, charge-coupled device) and a Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS).
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the observation unit 2 includes, for example, an optical microscope and an electron microscope.
  • the optical microscope examples include a phase contrast microscope, a differential interference microscope, a polarization microscope, a fluorescence microscope, a confocal laser microscope, a total reflection illumination fluorescence microscope, and a Raman microscope.
  • the observation unit 2 may include, for example, a light source.
  • the light source is not particularly limited, and can be determined as appropriate according to the type of the optical microscope. Specific examples include a halogen lamp, a tungsten lamp, and a white LED (Light Emitting Diode).
  • the location of the light source is not particularly limited, and can be appropriately set according to the type of the optical microscope. Specific examples include the inside of the cell processing chamber 1.
  • the light source is disposed so as to face the imaging optical system and the image sensor of the observation unit 2 with the cell culture vessel D interposed therebetween, for example, during imaging by the imaging unit 22.
  • the cell processing apparatus 100 preferably includes, for example, a light source moving unit that can move the light source.
  • the light source moving unit moves the light source, for example, so as to interlock with the imaging optical system and the image sensor of the observation unit 2.
  • the light source moving unit moves, for example, the XY coordinates of the light source with the XY coordinates of the imaging optical system and the image sensor of the observation unit 2.
  • the light source moving unit may move the light source before or after the observation unit 2 is moved by the first moving unit 4, or may move the light source during the movement.
  • the observation unit 2 may be configured to be able to acquire position information of the observation unit 2, for example.
  • the position information for example, the description of the position information in the first mobile unit 4 can be cited.
  • the laser irradiation unit 3 includes the laser emission unit 31 and the laser light source 32, but the laser irradiation unit 3 only needs to be able to irradiate the cell with the laser L.
  • the laser irradiation unit 3 irradiates, for example, the cells L observed by the observation unit 2 with the laser L to the cells determined to be irradiated with the laser.
  • the cells to be irradiated with the laser may be set, for example, based on an image obtained by imaging the cells in the cell culture container D by the observation unit 2.
  • the laser irradiation unit 3 is arranged below the cell culture vessel D, but may be arranged above the cell culture vessel D.
  • the laser irradiation unit 3 is disposed, for example, in the cell processing chamber 1.
  • the laser L is oscillated by, for example, a laser light source 32 and is guided to the laser emitting unit 31. That is, the laser emitting unit 31 and the laser light source 32 are optically connected.
  • the laser L oscillated from the laser light source 32 is guided to the laser emitting unit 31 by an optical fiber (not shown).
  • Light may be guided using a light guiding means such as (Micro Electro Mechanical Systems).
  • the laser irradiation unit 3 may be configured to be able to acquire position information of the laser irradiation unit 3.
  • the position information for example, the description of the position information in the second mobile unit 5 can be cited.
  • the laser emitting section 31 emits the laser L.
  • the laser emitting unit 31 irradiates, for example, a cell in the cell culture container D or the laser absorption layer with the laser L.
  • the irradiation position (laser irradiation position) of the laser L is based on the coordinates of the laser emitting unit 31 on the XY axes.
  • the movement of the laser irradiation position is performed, for example, by moving a laser emitting unit 31 by moving a laser irradiation unit 3 by a second moving unit 5 described later.
  • the moving direction of the laser irradiation position (the scanning direction of the laser L) is, for example, from one end of the cell culture vessel D to the other end.
  • the movement of the laser irradiation position in the laser irradiation unit 3 is not limited to this, and may be performed by an irradiation position moving unit that can move the laser irradiation position.
  • the laser irradiation unit 3 includes the irradiation position moving unit.
  • the irradiation position moving unit include a galvano scanner and a polygon scanner. Since the laser irradiation unit 3 includes a galvano scanner as the irradiation position moving unit, the cell culture container D can be processed by the laser L in a shorter time. For example, a plurality of cell culture containers D can be processed. The processing time when performing this can be further reduced.
  • the laser light source 32 is, for example, a device that oscillates a continuous wave laser or a pulsed laser.
  • the laser light source 32 may be, for example, a high-frequency laser having a long pulse width, which is close to a continuous wave.
  • the output of the laser oscillated from the laser light source 32 is not particularly limited, and can be appropriately determined according to, for example, processing and cells.
  • the wavelength of the laser oscillated by the laser light source 32 is not particularly limited, and examples thereof include visible light lasers such as 405 nm, 450 nm, 520 nm, 532 nm, and 808 nm, and infrared lasers.
  • the laser light source 32 oscillates, for example, a wavelength that can be absorbed by the laser absorption layer. It is preferable that the laser light source 32 oscillates a laser having a wavelength longer than 380 nm because the influence on cells can be suppressed.
  • the laser output of the laser light source 32 can be set according to, for example, the wavelength of the laser, the spot diameter of the laser, and the moving speed of the laser. When the wavelength of the laser is 405 nm, the spot diameter is 45 ⁇ m, and the moving speed of the laser is 80 mm / sec, the output of the laser light source 32 is, for example, 0.4 W or more.
  • the laser light source 32 is a continuous wave diode laser having a maximum output of 5 W having a wavelength near 405 nm.
  • the first moving unit 4 includes a carriage 41 and an XY rail 42, and the first moving unit 4 is a cell culture vessel D in the first cell culture vessel arrangement units 14a and 14b in each area. What is necessary is just to be able to move the observation unit 2 so that the cells inside can be observed.
  • a known moving means driving means
  • the moving direction of the first moving unit 4 is the X-axis direction and the Y-axis direction as shown by broken lines and arrows in FIGS. 1 and 3.
  • the direction is not particularly limited, and may be, for example, any one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, two directions, or all directions.
  • the first moving unit 4 can move the observation unit 2 so that the observation unit 2 can observe or image a cell at a desired position in the cell culture vessel D, for example.
  • the first moving unit 4 may be capable of moving the light source, for example, that is, may also serve as the light source moving unit. In this case, for example, the first moving unit 4 may move the observation unit 2 and the light source by one moving unit.
  • the first mobile unit 4 may, for example, acquire the position information.
  • the position information examples include coordinates on the XY axes (two-dimensional coordinates) and coordinates on the XYZ axes (three-dimensional coordinates).
  • the first mobile unit 4 may acquire the position information as the position information of the observation unit 2, for example.
  • the first moving unit 4 only needs to be arranged so that the observation unit 2 can be moved, for example, and can be appropriately arranged according to the moving means to be used.
  • the movement by the first moving unit 4 may be controlled by the control unit 8, for example, as described later.
  • the second moving unit 5 includes a carriage 51 and an XY rail 52, and the second moving unit 5 is a cell culture container D in the second cell culture container arrangement units 15a, b in each area. It is only necessary that the laser irradiation unit 3 can be moved so that the cells inside can be irradiated with the laser light L.
  • the second moving unit 5 for example, a known moving means (driving means) can be used.
  • the second moving unit 5 can move the entire laser irradiation unit 3, but may move a part of the laser irradiation unit 3. In this case, the second moving unit 5 can move, for example, the laser emitting unit 31.
  • the moving direction of the second moving unit 5 is the X-axis direction and the Y-axis direction as shown by broken lines and arrows in FIGS.
  • the direction is not particularly limited, and may be, for example, any one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, two directions, or all directions.
  • the second moving unit 5 can move the laser irradiation unit 3 so that, for example, the laser irradiation unit 3 can irradiate a laser to a cell at a desired position in the cell culture vessel D.
  • the second mobile unit 5 may, for example, acquire the position information.
  • the position information examples include coordinates on the XY axes (two-dimensional coordinates) and coordinates on the XYZ axes (three-dimensional coordinates).
  • the second moving unit 5 may acquire the position information as the position information of the laser irradiation unit 3, for example.
  • the second moving unit 5 only needs to be arranged so that the laser irradiation unit 3 can be moved, for example, and can be appropriately arranged according to the moving means used.
  • the movement by the second moving unit 5 may be controlled by the control unit 8, for example, as described later.
  • the first mobile unit 4 and the second mobile unit 5 are configured as independent units. That is, the first moving unit 4 and the second moving unit 5 are configured to be able to move the observation unit 2 and the laser irradiation unit 3 independently. Thereby, during the observation by the observation unit 2 or the laser irradiation by the laser irradiation unit 3, the other configuration can be moved, so that the operation rates of the observation unit 2 and the laser irradiation unit 3 can be further improved.
  • the cell processing apparatus of the present invention is not limited to this, for example, and the first moving unit 4 and the second moving unit 5 may be configured as an integrated unit.
  • the observation unit 2, the laser irradiation unit 3, the first moving unit 4, and the second moving unit 5 are arranged in one room, but may be arranged in separate rooms. Further, the arrangement of the first moving unit 4 and the second moving unit 5 can be appropriately set by the arrangement and configuration of the observation unit 2 and the laser irradiation unit 3.
  • the supply unit 6 includes the stacker 61 and the pass boxes 62a and 62b.
  • the supply unit 6 only needs to supply the cell culture container D.
  • the pass boxes 62a and 62b of the supply unit 6 have opening / closing openings 63a and 63b, respectively. This allows a user of the cell processing device 100 to perform maintenance inside the cell processing device 100, for example.
  • the stacker 61 accommodates, for example, a plurality of cell culture containers D, and can supply each cell culture container D to the cell processing chamber 1.
  • the stacker 61 supplies one or more cell culture containers D to the pass boxes 62a and 62b.
  • a circle indicated by a broken line in the pass box 62 b indicates a place where the cell culture container D is supplied by the stacker 61.
  • one stacker 61 supplies the cell culture containers D to the pass boxes 62a and 62b.
  • individual stackers 61 are provided, and the cell culture containers D are supplied to the pass boxes 62a and 62b respectively. Is also good.
  • the supply unit 6 includes, for example, a combination of an incubator capable of accommodating the cell culture container D therein and a transport device for the cell culture container D.
  • the supply unit 6 may have, for example, a function of incubating the cell culture container D.
  • the supply unit 6 includes, for example, a temperature controller, a pH controller, a humidity controller, an oxygen concentration controller, and the like.
  • the temperature control unit include a heating unit such as a heater.
  • the pH adjuster include a carbon dioxide concentration adjuster, and specific examples thereof include a connection unit connected to a carbon dioxide supply unit outside the cell processing apparatus 100.
  • the humidity control unit is, for example, a humidifier vat.
  • the oxygen concentration adjusting unit includes, for example, a nitrogen concentration adjusting unit, and a specific example thereof includes a connection unit connected to a nitrogen supply unit outside the cell processing apparatus 100.
  • the recovery unit 7 includes the reclaimer 71 and the pass boxes 72a and 72b, but the recovery unit 7 only needs to be able to recover the processed cell culture container D.
  • the pass boxes 72a and 72b of the collection unit 7 have openable and closable openings 73a and 73b, respectively. This allows a user of the cell processing device 100 to perform maintenance inside the cell processing device 100, for example.
  • the reclaimer 71 can, for example, collect and store the cell culture container D processed in the cell processing chamber 1.
  • the reclaimer 71 collects one or more cell culture vessels D that have been moved into the pass boxes 72a and 72b after being processed by the laser irradiation unit 3.
  • the circle shown by the broken line in the pass box 72a indicates the location where the processed cell culture container D is supplied.
  • one reclaimer 71 collects the cell culture vessels D in the pass boxes 72a and 72b.
  • individual reclaimers 71 are provided, and the respective cell culture vessels D in the pass boxes 72a and 72b. May be collected.
  • the collection unit 7 includes, for example, a combination of an incubator capable of accommodating the cell culture container D therein and a transport device for the cell culture container D.
  • the recovery unit 7 may have, for example, a function of incubating the cell culture container D.
  • the recovery unit 7 includes, for example, the above-described temperature control unit, pH control unit, humidity control unit, oxygen concentration control unit, and the like.
  • the cell processing device 100 includes the control unit 8, but the control unit 8 has an arbitrary configuration as described above, and may or may not be provided.
  • each unit of the cell processing device 100 may be controlled by a control device such as a personal computer, a server computer, or a workstation outside the cell processing device 100, for example.
  • the control unit 8 includes a configuration similar to a personal computer, a server computer, a workstation, or the like.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of the control unit 8 in the cell processing device 100 according to the present embodiment.
  • the control unit 5 includes a central processing unit (CPU) 81, a main memory 82, an auxiliary storage device 83, a video codec 84, an I / O (input-output) interface 85, and the like. (System controller, I / O controller, etc.) 86 and cooperate.
  • the auxiliary storage device 83 includes a storage unit such as a flash memory and a hard disk drive.
  • the video codec 84 generates a screen to be displayed based on the drawing instruction received from the CPU 81, and transmits a screen signal to, for example, a GPU (Graphics Processing Unit), which is transmitted to a display device or the like outside the cell processing apparatus 100; It includes a video memory for temporarily storing screen and image data.
  • the I / O interface 85 includes an observation unit 2, a laser irradiation unit 3, a first moving unit 4, a second moving unit 5, a supply unit 6, a collecting unit 7, and the container moving units (scalar robots 13a to 13f). Etc. are devices for communicably connecting to and controlling each unit.
  • the I / O interface 85 may include a servo driver (servo controller).
  • the I / O interface 85 may be connected to, for example, an input unit (input device) outside the cell processing device 100.
  • the display device include a monitor that outputs an image (for example, various image display devices such as a liquid crystal display (LCD) and a cathode ray tube (CRT) display).
  • the input device include a touch panel, a track pad, a pointing device such as a mouse, a keyboard, a press button, and the like, which can be operated by the user's finger.
  • the program executed by the control unit 8 and each information are stored in the auxiliary storage device 83.
  • the program is read into the main memory 82 at the time of execution, and is decoded by the CPU 81. Then, the control unit 8 controls each unit according to the program.
  • the control unit 8 controls, for example, observation of cells in the cell culture container D by the observation unit 2. Specifically, the control unit 8 controls, for example, ON / OFF of the imaging by the imaging unit 22 of the observation unit 2, imaging of the image, ON / OFF of the light source, and the like.
  • the control unit 8 may acquire, for example, position information of the observation unit 2 at the time of imaging. In this case, for example, the control unit 8 may associate the captured image with the position information.
  • the control unit 8 may determine, for example, whether or not the cell in the obtained image is a laser irradiation target. Further, the control unit 8 may store the obtained image in the memory 82, for example.
  • the determination method is not particularly limited, and includes a determination method using a learned model obtained by deep learning of cells to be irradiated with laser or cells to be not irradiated with laser.
  • the determination may be performed, for example, by a user of the cell processing device 100 performing input using the input device.
  • the control unit 8 controls, for example, laser irradiation of the cells in the cell culture vessel D by the laser irradiation unit 3. Specifically, the control unit 8 controls, for example, ON / OFF of laser irradiation by the laser irradiation unit 3 and changes of a laser irradiation position.
  • the control unit 8 may control the irradiation position of the laser, for example, by controlling the irradiation position moving unit.
  • the control unit 8 may acquire the position information of the laser irradiation unit 3.
  • the control unit 8 controls the movement of the observation unit 2 by the first moving unit 4, for example. Specifically, the control unit 8 controls the movement by the first moving unit 4 so that, for example, the observation unit 2 is arranged at a position where a desired cell can be observed.
  • the control unit 8 may control the movement of the first moving unit 4 by, for example, designating the position information of the moving destination of the observation unit 2. Further, the control unit 8 may acquire the position information of the first mobile unit 4.
  • the control unit 8 controls the movement of the laser irradiation unit 3 by the second moving unit 5, for example. Specifically, the control unit 8 controls the movement by the second moving unit 5 so that, for example, the laser irradiation unit 3 is arranged at a position where a desired cell can be irradiated with laser.
  • the control unit 8 may control the movement by the second moving unit 5 by designating, for example, the position information of the movement destination of the laser irradiation unit 3. Further, the control unit 8 may acquire position information of the second mobile unit 5.
  • the control unit 8 controls the supply of the cell culture container D by the supply unit 6, for example. Specifically, for example, when there is no cell culture container D in the pass boxes 62a and 62b, the control unit 8 supplies the cell culture container D in the stacker 61 to the pass boxes 62a and 62b.
  • the control unit 8 for example, moves the cell culture vessel D in the pass box 62a, b to the first cell culture vessel placement unit 14a, b by the SCARA robot 13a, d, and then moves the cell culture vessel D in the stacker 61.
  • the container D may be controlled to be supplied to the pass boxes 62a and 62b.
  • the control unit 8 controls, for example, the collection of the cell culture container D by the collection unit 7. Specifically, for example, when the cell culture containers D are present in the pass boxes 72a and 72b, the control unit 8 collects the cell culture containers D from the pass boxes 72a and 72b into the reclaimer 71. For example, after the cell culture container D is moved from the second cell culture container placement units 15a, b into the pass boxes 72a, b by the SCARA robots 13c, f, the control unit 8 May be controlled so as to collect the cell culture vessel D in the reclaimer 71.
  • the control unit 8 controls the movement of the cell culture container D by the container moving unit, for example. Specifically, for example, the control unit 8 moves (arranges) the cell culture container D to the first cell culture container arrangement units 14a and 14b, and moves the cell culture container D to the second cell culture container arrangement units 15a and 15b ( Arrangement), and control movement (removal) from the second cell culture vessel arrangement units 15a, b. In the present embodiment, the control unit 8 controls the movement of the cell culture container D from the pass boxes 62a, b to the first cell culture container placement units 14a, b by the SCARA robots 13a, 13d.
  • the control unit 8 also controls the movement of the cell culture container D from the first cell culture container arrangement units 14a, b to the second cell culture container arrangement units 15a, 15b by the SCARA robots 13b, 13e. Further, the control unit 8 controls the movement of the cell culture container D from the second cell culture container placement units 15a, b to the pass boxes 72a, b by the SCARA robots 13c, 13f.
  • the control unit 8 may control the opening and closing of the openings 16a to 16d, for example, when the openings 16a to 16d can be opened and closed. Specifically, the control unit 8 controls, for example, to open the openings 16a to 16d before passing through the cell culture container D through the openings 16a to d and close the openings 16a to 16d after passing through the cell culture container D. May be.
  • the control unit 8 controls the observation unit 2, the laser irradiation unit 3, the first moving unit 4, the second moving unit 5, the supply unit 6, and the collection unit 7.
  • the cell processing apparatus of the present invention controls, for example, each of the observation unit 2, the laser irradiation unit 3, the first moving unit 4, the second moving unit 5, the supply unit 6, and the collection unit 7 as the control unit 8.
  • a unit may be provided, and each unit may be controlled by the control unit of each unit.
  • the cell processing apparatus of the present invention may include, for example, a control unit 8 and a control unit for each unit, and control each unit jointly.
  • the control unit 8 may be configured by one semiconductor element, a chip in which a plurality of semiconductor elements are packaged in one, or a configuration in which a plurality of semiconductor elements are provided on a substrate.
  • the cell processing device 100 of the present embodiment may have, for example, a power supply unit.
  • the power supply unit supplies power to each unit, for example.
  • the power supply unit is not particularly limited, and a known power supply can be used.
  • the cell processing apparatus 100 of the present embodiment supplies gas such as carbon dioxide and oxygen to the cell culture vessel D of each cell processing area (for example, the first cell processing area 11a and the second cell processing area 11b).
  • a supply air supply unit may be provided.
  • the air supply unit includes, for example, a connection unit connected to a gas supply unit (for example, a gas cylinder or the like) outside the cell processing apparatus 100. Thereby, when processing the cells in the cell culture vessel D in each cell processing region, it is possible to suppress the fluctuation of the cell culture conditions.
  • the cell processing apparatus 100 of the present embodiment includes, for example, an exhaust unit that exhausts gas from the cell culture vessel D in each cell processing area (for example, the first cell processing area 11a and the second cell processing area 11b).
  • the exhaust unit includes, for example, a connection unit that connects to the outside of the cell processing device 100.
  • the cell processing apparatus 100 of this embodiment can suppress the fluctuation of the cell culture conditions when processing the cells in the cell culture vessel D in each cell processing region.
  • the cell culture container D may have an identifier capable of identifying each cell culture container D.
  • the identifier include a QR code (registered trademark), a barcode, a stamp, a print, and a marker.
  • the cell culture vessel D may have the identifier before the processing by the cell processing apparatus 100, or may be given the identifier during the processing in the cell processing apparatus 100. In the latter case, the identifier of the cell culture container D may be formed using, for example, a laser irradiation device having the same configuration as the laser irradiation unit 3, or an attaching member such as a seal in which the identifier is coded. It may be formed by attaching using an attaching device.
  • the formation of the identifier may be performed, for example, on the cell culture vessel D arranged in the first cell culture vessel arrangement units 14a, b, or may be performed on the first cell culture vessel arrangement units 14a, b. It may be formed before the culture vessel D is arranged.
  • the identifier forming device such as the laser irradiation device or the sticking device, for example, stores the identifier in the cell culture container D in the first cell processing region 11a and the second cell processing region 11b of the cell culture device 100. It is arranged to be formable.
  • the arrangement position of the identifier forming device is, for example, the upper part of the first cell culture vessel arrangement units 14a and 14b in the first cell treatment area 11a and the second cell treatment area 11b.
  • the first cell processing region 11a and the second cell processing region 11b of the cell culture device 100 are provided with the pass boxes 62a and b and the first cell culture container arrangement units 14a and 14b, respectively.
  • an identifier formation region in which the cell culture container D can be arranged may be provided.
  • the identifier forming device is arranged, for example, in the first cell processing region 11a and the second cell processing region 11b of the cell culture device 100 so that the identifier can be formed in the cell culture vessel D.
  • the arrangement position of the identifier forming device is, for example, an upper part of the identifier forming area.
  • the cell processing apparatus 100 of the present embodiment preferably has an identification unit that identifies the identifier of the cell culture container D.
  • the identification means is, for example, a combination of an imaging means such as a camera and a data processing means (control unit 8) for decoding the identifier.
  • the identification unit it is preferable that the cell processing apparatus 100 stores the observation image or the captured image observed by the observation unit 2 in association with the identifier.
  • the identification means is arranged in the first cell culture vessel arrangement units 14a and 14b and the second cell culture vessel arrangement units 15a and 15b in, for example, the first cell treatment area 11a and the second cell treatment area 11b.
  • the cell culture container D is arranged so as to be distinguishable.
  • the identification means is an imaging means
  • the imaging means is arranged, for example, above the first cell culture vessel arrangement units 14a, b and the second cell culture vessel arrangement units 15a, b.
  • the cell processing apparatus 100 determines the position and the angle of the cell culture container D in the second cell culture container arrangement units 15a, b based on the identifier of the cell culture container D, using the first cell culture container arrangement unit 14a.
  • a position adjusting means for adjusting the position and angle of the cell culture vessel D may be provided.
  • the position adjusting means may align only the position of the cell culture vessel D, may adjust only the angle, or may align both.
  • the observation unit 2 observes the cell culture container D in the first cell culture container arrangement units 14a and 14b, and then replaces the cell culture container D with the second cell culture container arrangement units 15a and 15b.
  • the cell processing apparatus 100 of the present embodiment includes the position adjusting means, so that the position and angle of the cell culture container D in the first cell culture container arrangement units 14a and 14b, and the second cell culture container arrangement units 15a and 15b And the position and angle of the cell culture container D in the above. For this reason, according to the cell processing apparatus 100 including the position adjusting means, for example, even after performing the laser processing in the cell culture vessel D after the observation by the observation unit 2, the laser processing is performed by the laser irradiation unit 3. In this case, it is possible to suppress the occurrence of a shift in the position of the laser processing.
  • the position adjusting unit is, for example, a data processing unit (control unit) that detects a position (for example, a position in XY coordinates) and an angle of the cell culture container D using an image obtained by the imaging unit.
  • Position and angle adjusting means for adjusting the position and angle of the vehicle.
  • the position angle adjusting means for example, the above-mentioned SCARA robots 13b, 13c, 13f can be used.
  • the control unit 8 may adjust the scanning direction of the laser L of the laser irradiation unit 3 based on the identifier of the cell culture container D.
  • the control unit 8 may, for example, identify the identifier in the cell culture container D arranged in the first cell culture container arrangement units 14a, b and the cell culture arranged in the second cell culture container arrangement units 15a, b.
  • the scanning direction of the laser L is adjusted based on the identifier in the container D.
  • the control unit 8 determines the position of the identifier in the cell culture container D arranged in the first cell culture container arrangement unit 14a, b by the identification means, and the second cell culture container arrangement unit.
  • the positions of the identifiers in the cell culture vessels D arranged in the cells 15a and 15b are identified (detected), and based on the positions of the two identifiers, the cell culture vessels D are moved from the first cell culture vessel arrangement units 14a and b to the The rotation angle generated when moving to the second cell culture vessel arrangement units 15a and 15b is detected.
  • the control unit 8 rotates, for example, the scanning direction of the laser L determined based on the image captured by the observation unit 2 or the XY axis of the laser emitting unit 31 in accordance with the detected rotation angle. Thereby, the control unit 8 can adjust the scanning direction of the laser L of the laser irradiation unit 3.
  • the adjustment of the scanning direction of the laser L may be combined with the position adjusting means.
  • control unit 8 supplies the cell culture container D from the stacker 61 of the supply unit 6 to the pass box 62a.
  • the control unit 8 moves the cell culture container D in the pass box 62a to the first cell culture container arrangement unit 14a by the SCARA robot 13a. After the movement, the control unit 8 may supply the cell culture container D from the stacker 61 of the supply unit 6 to the pass box 62a.
  • the control unit 8 determines whether the observation unit 2 is observing, for example.
  • the control unit 8 stops the movement of the cell culture container D arranged in the first cell culture container arrangement unit 14a, for example, until the observation (imaging) by the observation unit 2 ends. I do.
  • the control unit 8 moves the observation unit 2 to the lower part of the first cell culture container arrangement unit 14a by the first moving unit 4, and Observe the cells.
  • the control unit 8 moves the observation unit 2 to the lower part of the first cell culture vessel arrangement unit 14a by the first moving unit 4, and the cells in the cell culture vessel D Observe.
  • control unit 8 determines a cell to be irradiated with the laser in the captured image.
  • control unit 8 moves the observed cell culture container D from the first cell culture container arrangement unit 14a to the second cell culture container arrangement unit 15a by the SCARA robot 13b.
  • the control unit 8 determines whether the cell culture container D exists in the pass box 62a.
  • the control unit 8 may move the cell culture container D in the pass box 62a to the first cell culture container placement unit 14a by the scalar robot 13a. .
  • the control unit 8 determines whether the laser irradiation unit 3 is performing laser irradiation, for example.
  • the control unit 8 moves the cell culture container D arranged in the second cell culture container arrangement unit 15a, for example, until the laser irradiation by the laser irradiation unit 3 ends. Stop.
  • the control unit 8 moves the laser irradiation unit 3 to the lower part of the second cell culture container arrangement unit 15a by the second moving unit 5, and The irradiation target cell in D is irradiated with a laser.
  • the control unit 8 moves the laser irradiation unit 3 to the lower part of the second cell culture vessel arrangement unit 15a by the second moving unit 5, and The cells to be irradiated in the inside are irradiated with a laser.
  • the control unit 8 moves the processed cell culture container D from the second cell culture container arrangement unit 15a to the pass box 72a of the collection unit 7 by the SCARA robot 13c. After the movement, the control unit 8 determines whether the cell culture vessel D after the observation exists. When the cell culture container D after the observation is present, the control unit 8 uses the SCARA robot 13b to transfer the cell culture container after the observation from the first cell culture container arrangement unit 14a to the second cell culture container arrangement unit 15a. D may be moved.
  • control unit 8 recovers the cell culture container D in the pass box 72a of the recovery unit 7 into the reclaimer 71. After the collection, the control unit 8 determines whether the cell culture container D after the treatment exists. When the cell culture container D after the processing is present, the control unit 8 transfers the cell culture container D after the processing from the second cell culture container arrangement unit 15a to the pass box 72a of the collection unit 7 by the SCARA robot 13c. You may move.
  • the cell processing method in the first cell processing area 11a of the cell processing apparatus has been described.
  • the “scalar robot 13a” 13d) the “scalar robot 13b” is replaced with the “scalar robot 13e”
  • the “scalar robot 13c” is replaced with the “scalar robot 13f”
  • the “first cell culture vessel placement unit 14a” is placed in the “first cell culture vessel placement”.
  • the “unit 14b”, the "second cell culture container arrangement unit 15a” is the “first cell culture container arrangement unit 15b”
  • the "pass box 62a” is the "pass box 62b”
  • the "pass box 72a” is the "pass box 72a”.
  • the description can be used in place of "pass box 72b".
  • the time for observation or imaging of cells in the cell culture vessel D by the observation unit 2 is determined by, for example, the size of the cell culture vessel D.
  • the laser irradiation time of the cells by the laser irradiation unit 3 varies greatly depending on the amount of cells to be irradiated with the laser in the cell culture container D, for example, since irradiation is performed with a laser close to a point. For this reason, if the observation unit 2 and the laser irradiation unit 3 are arranged in each region when a plurality of regions that can process cells are included, for example, the time during which the observation unit 2 and the laser irradiation unit 3 are not operating increases.
  • the cell processing apparatus 100 of the present embodiment shares the observation unit 2 and the laser irradiation unit 3 used for observation and laser irradiation in each region, separates the positions where observation and laser irradiation are performed in each region, and The first mobile unit 4 and the second mobile unit 5 can move between the areas. Therefore, in the cell processing apparatus 100, after the observation by the observation unit 2 or the laser irradiation by the laser irradiation unit 3 is completed in one area, the observation by the observation unit 2 or the laser irradiation by the laser irradiation unit 3 is performed in another area. it can.
  • the operation rates of the observation unit 2 and the laser irradiation unit 3 can be improved.
  • the cell processing device 100 of the present embodiment can improve the operation rate, for example, the processing time when processing a plurality of cell culture containers can be reduced, and a large amount of cell culture containers D can be processed in a shorter time. it can.
  • the laser irradiation target in the cell culture vessel D is specified after the observation by the observation unit 2, for example, it takes time to analyze the image obtained by the observation unit 2.
  • the cell processing apparatus 100 of the present embodiment after observing the cell culture container D with the first cell culture container arrangement units 14a and 14b, the cell culture container D is moved to the second cell culture container arrangement units 15a and 15b. In addition, the time for analyzing the image obtained by the observation unit 2 can be secured. For this reason, the cell processing apparatus 100 of the present embodiment can also be suitably used, for example, when performing laser processing in the cell culture container D after observation by the observation unit 2.
  • Appendix 1 A cell processing chamber in which cells in the cell culture vessel are processed, An observation unit capable of observing cells in the cell culture container, For the cells, a laser irradiation unit capable of irradiating a laser, A first moving unit capable of moving the observation unit; A second moving unit capable of moving the laser irradiation unit,
  • the cell processing chamber includes a plurality of regions capable of processing the cells, Each region includes a first cell culture vessel placement unit and a second cell culture vessel placement unit, In the first cell culture vessel arrangement unit, the observation unit observes cells in the cell culture vessel, In the second cell culture vessel arrangement unit, the laser irradiation unit irradiates a laser on cells in the cell culture vessel, The observation unit is moved by the first moving unit so that cells in the cell culture vessel in the first cell culture vessel arrangement unit in each region can be observed,
  • the cell processing apparatus wherein the laser i
  • identification means for identifying an identifier of a cell culture container arranged in the first cell culture container arrangement unit and the second cell culture container arrangement unit, Based on the identifier in the cell culture container arranged in the first cell culture container arrangement unit and the identifier in the cell culture container arranged in the second cell culture container arrangement unit, 10.
  • the cell processing device according to any one of supplementary notes 1 to 9, further comprising a control unit that adjusts a scanning direction.
  • the operating rates of the observation unit and the laser irradiation unit when processing a plurality of cell culture vessels can be improved.
  • the processing time when processing a plurality of cell culture containers can be reduced.
  • the present invention is extremely useful, for example, in the fields of life science, medicine, regenerative medicine, and the like for processing cells, tissues, and the like.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

複数の細胞培養用容器を処理する際の観察ユニットおよびレーザ照射ユニットの稼働率を向上できる細胞処理装置を提供する。 本発明の細胞処理装置は、細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、 前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニットと、 前記細胞に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、 前記観察ユニットを移動可能な第1の移動ユニットと、 前記レーザ照射ユニットを移動可能な第2の移動ユニットとを含み、 前記細胞処理室は、前記細胞を処理可能な領域を複数含み、 各領域は、第1の細胞培養容器配置ユニットおよび第2の細胞培養容器配置ユニットを含み、 前記第1の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記観察ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞が観察され、 前記第2の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記レーザ照射ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞に対してレーザが照射され、 前記観察ユニットは、前記第1の移動ユニットにより、各領域の第1の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器内の細胞を観察可能に移動され、 前記レーザ照射ユニットは、前記第2の移動ユニットにより、各領域の第2の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器の細胞に対して、レーザを照射可能に移動される。

Description

細胞処理装置
 本発明は、細胞処理装置に関する。
 再生医療においては、1つの細胞シート等の細胞、組織、臓器等を作製するため、大量の細胞を培養する必要がある。また、細胞の大量培養時には、目的の細胞に加え、目的外の細胞が生じる。このため、大量培養中または大量培養後に、前記目的外の細胞を除去する必要がある。
 前記目的外の細胞の除去方法としては、目的外の細胞に高い特異性を有する物質を使用する方法(非特許文献1)、特定の細胞のみで発現するように制御されたアポトーシス遺伝子をコードするmRNAを導入する方法(特許文献1)等があげられる。しかしながら、いずれの方法においても、前記目的外の細胞を除去しきれないという問題があった。
国際公開2016/010119号公報
Hiroaki Tateno et.al., "Elimination of Tumorigenic Human Pluripotent Stem Cells by a Recombinant Lectin-Toxin Fusion Protein", Stem Cell Reports, Volume 4, Issue 5, pages 811-820
 そこで、本発明者らは、前記目的外の細胞を死滅または除去等の処理ができる新たな装置として、細胞培養容器に対して、前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニットと、前記細胞培養容器内の細胞にレーザを照射可能なレーザ照射ユニットとを備えた細胞処理装置を発明した。前記細胞処理装置では、前記観察ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞を観察し、前記目的の細胞または目的外の細胞を判別する。そして、前記レーザ照射ユニットにより、前記目的外の細胞を処理する。
 しかしながら、前記細胞処理装置では、前記観察ユニットが動作している際には、前記レーザ照射ユニットが動作しておらず、逆に、前記レーザ照射ユニットが動作している際には、観察ユニットは動作していない。このため、複数の細胞培養容器を処理する際に、前記観察ユニットまたは前記レーザ照射ユニットのいずれかが処理待ちとなり、稼働率が低下するという課題が見出された。
 そこで、本発明は、複数の細胞培養用容器を処理する際の観察ユニットおよびレーザ照射ユニットの稼働率を向上できる細胞処理装置を提供することを目的とする。
 前記目的を達成するために、本発明の細胞処理装置は、細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、
前記観察ユニットを移動可能な第1の移動ユニットと、
前記レーザ照射ユニットを移動可能な第2の移動ユニットとを含み、
前記細胞処理室は、前記細胞を処理可能な領域を複数含み、
各領域は、第1の細胞培養容器配置ユニットおよび第2の細胞培養容器配置ユニットを含み、
前記第1の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記観察ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞が観察され、
前記第2の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記レーザ照射ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞に対してレーザが照射され、
前記観察ユニットは、前記第1の移動ユニットにより、各領域の第1の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器内の細胞を観察可能に移動され、
前記レーザ照射ユニットは、前記第2の移動ユニットにより、各領域の第2の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器の細胞に対して、レーザを照射可能に移動される。
 本発明によれば、複数の細胞培養用容器を処理する際の観察ユニットおよびレーザ照射ユニットの稼働率を向上できる。
図1は、実施形態1における細胞処理装置の一例を示す模式断面図である。 図2は、実施形態1における細胞処理装置の一例を示す模式断面図である。 図3は、実施形態1における細胞処理装置の一例を示す模式断面図である。 図4は、実施形態1における細胞処理装置の一例を示す模式断面図である。 図5は、実施形態1の細胞処理装置における制御ユニットを示すブロック図である。
 以下、本発明において、「X軸方向」とは、細胞処理室の底面における細胞処理室の長手方向をいい、「Y軸方向」とは、前記底面において、X軸方向と直交する方向をいい、「Z軸方向」は、前記底面に対する垂直(直交)方向をいう。
 本発明において、「細胞の処理」は、細胞に対する処理を意味し、例えば、細胞の死滅、細胞の細胞培養容器からの遊離等による、不要な細胞の除去、必要な細胞の選別、細胞シート、臓器等の細胞の集合体の形状加工等の処理があげられる。
 以下、本発明の細胞処理装置について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。なお、以下の図1~図5において、同一部分には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。また、各実施形態は、特に言及しない限り、互いにその説明を援用できる。
(実施形態1)
 本実施形態は、細胞処理装置の一例である。図1は、実施形態1の細胞処理装置100の側面方向からみた模式断面図である。図2は、図1におけるA-A方向からみた模式断面図である。図3は、図1におけるB-B方向からみた模式断面図である。図4は、図1におけるC-C方向からみた模式断面図である。図1および図2に示すように、細胞処理装置100は、細胞処理室1、観察ユニット2、レーザ処理ユニット3、第1の移動ユニット4、第2の移動ユニット5、供給ユニット6、回収ユニット7、および制御ユニット8を主要な構成として備える。細胞処理装置100内には、複数の細胞培養容器Dが収容されている。細胞培養容器Dは、未処理の細胞培養容器および処理後の細胞培養容器を含む。ただし、本実施形態の細胞処理装置100において、供給ユニット6、回収ユニット7、制御ユニット8、および細胞培養容器Dは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよいし、いずれか1つ以上を含んでもよい。細胞処理装置100は、処理を自動化できることから、供給ユニット6および回収ユニット7の両者を備えることが好ましい。
 細胞処理室1は、細胞培養容器D内の細胞が処理される室である。図2に示すように、本実施形態において、細胞処理室1は、第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bを有する。第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bは、壁12により、両領域内の空気が混合しないように分離(隔離)されている。これにより、細胞処理装置100は、例えば、異なるヒト由来の細胞、異なる動物の細胞、異なる種類の細胞等の異なる細胞を細胞処理室1内の各領域で処理する際に、異なる細胞の混合等を防止でき、異なる細胞を1台で処理することができる。本実施形態において、細胞処理室1は、2つの細胞処理領域を有するが、複数であればよい。また、壁12は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。
 第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bは、前記細胞を処理可能な領域である。図2に示すように、第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bは、観察ユニット2により、細胞培養容器D内の細胞を観察可能な第1の細胞培養容器配置ユニット14a、b、およびレーザ処理ユニット3により、細胞培養容器D内の細胞に対してレーザを照射可能な第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bを直線上に有し、それぞれが独立した処理レーンを形成する。このため、第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bは、例えば、第1の細胞処理レーンおよび第2の細胞処理レーンということもできる。なお、図2の第1の細胞培養容器配置ユニット14aおよび第2の細胞培養容器配置ユニット15bにおける破線で示す円は、細胞培養容器Dを配置する場所の一例を示す。第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bでは、例えば、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bおよび第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bが直線状に配置されているため、細胞培養容器DをX軸方向に移動させることで、観察および処理を実施でき、迅速に細胞培養容器D内の細胞を処理できる。ただし、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bおよび第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bの配置は、これに限定されず、第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bの任意の位置に配置できる。細胞処理室1は、例えば、細胞処理室1外の塵等のゴミの流入を抑制できることから、細胞処理室1外との接続部が、パッキン、シール部材等の封止部材により、封止されていることが好ましい。細胞処理室1の形成材料は、例えば、ステンレス等があげられる。細胞処理室1は、例えば、過酸化水素、紫外線等により滅菌可能であることが好ましい。
 第1の細胞処理領域11aは、容器移動ユニットであるスカラロボット13a、b、c、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、および第2の細胞培養容器配置ユニット15aを備える。また、第1の細胞処理領域11aは、X軸方向の両端の壁に、開閉可能な開口16a、bを備え、開口16a、bにより供給ユニット6および回収ユニット7とそれぞれ接続している。また、第2の細胞処理領域11bは、容器移動ユニットであるスカラロボット13d、e、f、第1の細胞培養容器配置ユニット14b、および第2の細胞培養容器配置ユニット15bを備える。また、第2の細胞処理領域11bは、X軸方向の両端の壁に、開口16c、dを備え、開口16c、dにより供給ユニット6および回収ユニット7とそれぞれ接続している。開口16a、b、c、dは、例えば、扉等を設けて、開閉可能とすることが好ましい。これにより、第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11b内に、塵等のゴミが流入することを防止できる。開口16a、b、c、dは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよいが、細胞処理装置100が供給ユニット6および回収ユニット7の少なくとも一方を備える場合、供給ユニット6および回収ユニット7と接続する開口を有することが好ましい。
 第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bでは、観察ユニット2により細胞培養容器D内の細胞が観察される。このため、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bは、例えば、観察部ということもできる。本実施形態において、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bは、細胞処理室1の底面(図1において、第1の細胞処理領域11aの下側の面)の光透過部として形成されているが、観察ユニット2により細胞培養容器D内の細胞を観察可能な構成であればよい。第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bは、例えば、観察ユニット2により観察される光を透過する部材(光透過部材)で構成されている。観察ユニット2が光学顕微鏡の場合、前記光透過部材は、例えば、透明なガラス板、アクリル板等があげられる。第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bは、例えば、細胞培養容器Dを配置可能な凹部を有してもよい。
 第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bでは、レーザ照射ユニット3により細胞培養容器D内の細胞にレーザが照射される。このため、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bは、例えば、レーザ処理部ということもできる。本実施形態において、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bは、細胞処理室1の底面(図1において、第1の細胞処理領域11aの下側の面)のレーザ光透過部として形成されているが、レーザ照射ユニット3により細胞培養容器D内の細胞に対してレーザを照射可能な構成であればよい。第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bは、例えば、レーザ照射ユニット3により照射されるレーザ光を透過する部材(レーザ光透過部材)で構成されている。前記レーザ光透過部材は、例えば、透明なガラス板、アクリル板等があげられる。第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bは、例えば、細胞培養容器Dを配置可能な凹部を有してもよい。本実施形態において、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bおよび第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bは、形状、大きさ、形成材料等が同じであるが、異なってもよい。
 本実施形態において、前記容器移動ユニットは、スカラロボット13a~fであるが、前記容器移動ユニットは、細胞培養容器Dを移動可能であればよい。前記容器移動ユニットは、例えば、接触型または非接触型の搬送装置を使用できる。具体例として、前記接触型の搬送装置は、例えば、コンベア等があげられる。前記非接触型の搬送装置は、例えば、マグトラン(登録商標)等の磁気を利用した搬送装置等があげられる。本実施形態において、スカラロボット13a、dは、後述の供給ユニット6のパスボックス62a、bに供給された細胞培養容器Dを開口16a、cをまたいで回収し、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bに配置する。また、スカラロボット13b、eは、観察ユニット2により観察された細胞培養容器Dを第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bから回収し、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bに配置する。さらに、スカラロボット13c、fは、レーザ照射ユニット3によりレーザ処理された細胞培養容器Dを、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bを回収し、開口16b、dをまたいで、回収ユニット7のパスボックス72a、b内に配置する。
 本実施形態において、細胞培養容器Dは、特に制限されず、例えば、細胞培養に用いられる公知のディッシュ、フラスコ等の培養容器があげられる。細胞培養容器Dの形成材料は、特に制限されず、例えば、後述のレーザ投射ユニットにより投射されるレーザ画像を透過する材料があげられ、具体例として、レーザを透過するプラスチック、ガラス等があげられる。プラスチックは、例えば、ポリスチレン系ポリマー、アクリル系ポリマー(ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等)、ポリビニルピリジン系ポリマー(ポリ(4-ビニルピリジン)、4-ビニルピリジン-スチレン共重合体等)、シリコーン系ポリマー(ポリジメチルシロキサン等)、ポリオレフィン系ポリマー(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等)、ポリエステルポリマー(ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等)、ポリカーボネート系ポリマー、エポキシ系ポリマー等があげられる。
 細胞培養容器Dは、例えば、細胞培養容器Dの内側(図1において、細胞の底面側)の底面に、レーザLを吸収する色素構造(発色団)を含むポリマー(光応答性材料)により形成されるレーザ吸収層、またはレーザLを吸収し酸性物質を発生する光酸発生剤により形成されるレーザ吸収層を含むことが好ましい。前記色素構造および光酸発生剤は、例えば、特許6033980号公報の説明を援用できる。細胞培養容器Dは、前記レーザ吸収層を含むことで、例えば、細胞処理装置100のレーザ照射ユニット3でレーザを照射した際に、前記レーザのエネルギーを熱、酸等に変換し、前記レーザ吸収層の上部に存在する細胞を死滅、遊離等させることができる。
 前記細胞は、例えば、細胞、細胞から構成される細胞塊、組織、臓器等があげられる。前記細胞は、例えば、培養細胞でもよいし、生体から単離した細胞でもよい。また、前記細胞塊、組織または臓器は、例えば、前記細胞から作製した細胞塊、細胞シート、組織または臓器でもよいし、生体から単離した細胞塊、組織または臓器でもよい。
 本実施形態において、観察ユニット2は、結像光学系21および撮像部22を備えるが、観察ユニット2は、細胞培養容器D内の細胞を観察できればよい。また、本実施形態において、観察ユニット2は、細胞培養容器Dの下部に配置されているが、細胞培養容器Dの上部に配置されてもよい。後者の場合、観察ユニット2は、例えば、細胞処理室1内に配置される。撮像部22は、例えば、Charge-Coupled Device(CCD、電荷結合素子)、Complementary Metal Oxide Semiconductor(CMOS)等を備える撮像素子等があげられる。観察ユニット2は、例えば、光学顕微鏡、電子顕微鏡等があげられる。前記光学顕微鏡は、例えば、位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡、偏光顕微鏡、蛍光顕微鏡、共焦点レーザ顕微鏡、全反射照明蛍光顕微鏡、ラマン顕微鏡等があげられる。観察ユニット2が前記光学顕微鏡の場合、観察ユニット2は、例えば、光源を備えてもよい。前記光源は、特に制限されず、例えば、前記光学顕微鏡の種類に応じて、適宜決定でき、具体例として、ハロゲンランプ、タングステンランプ、白色LED(Light Emitting Diode)等があげられる。前記光源の配置場所は、特に制限されず、前記光学顕微鏡の種類に応じて、適宜設定でき、具体例として、細胞処理室1内等があげられる。この場合、前記光源は、例えば、撮像部22による撮像時に、細胞培養容器Dを挟んで、観察ユニット2の結像光学系および撮像素子等と対向するように配置される。また、前記光源を備える場合、細胞処理装置100は、例えば、前記光源を移動可能な光源移動ユニットを備えることが好ましい。前記光源移動ユニットは、例えば、観察ユニット2の結像光学系および撮像素子と連動するように、前記光源を移動させる。具体的には、前記光源移動ユニットは、例えば、観察ユニット2の結像光学系および撮像素子のXY座標と、前記光源のXY座標が一致するように移動させる。前記光源移動ユニットは、第1の移動ユニット4による観察ユニット2の移動前後に、前記光源を移動させてもよいし、移動中に移動させてもよい。観察ユニット2は、例えば、観察ユニット2の位置情報を取得できるように構成してもよい。前記位置情報は、例えば、第1の移動ユニット4における位置情報の説明を援用できる。
 本実施形態において、レーザ照射ユニット3は、レーザ出射部31およびレーザ光源32を有するが、レーザ照射ユニット3は、細胞に対してレーザLを照射可能であればよい。レーザ照射ユニット3は、例えば、観察ユニット2により観察された細胞において、レーザの照射対象と判定された細胞に対してレーザLを照射する。前記レーザの照射対象の細胞は、例えば、観察ユニット2により細胞培養容器D内の細胞を撮像し、得られた画像に基づき、設定されてもよい。また、本実施形態において、レーザ照射ユニット3は、細胞培養容器Dの下部に配置されているが、細胞培養容器Dの上部に配置されてもよい。後者の場合、レーザ照射ユニット3は、例えば、細胞処理室1内に配置される。レーザLは、例えば、レーザ光源32により発振され、レーザ出射部31に導光される。すなわち、レーザ出射部31とレーザ光源32とは、光学的に接続されている。本実施形態において、レーザ光源32から発振されたレーザLは、光ファイバ(図示せず)によりレーザ出射部31に導光されているが、レーザ出射部31とレーザ光源32とは、ミラー、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等の導光手段を用いて、導光してもよい。レーザ照射ユニット3は、例えば、レーザ照射ユニット3の位置情報を取得できるように構成してもよい。前記位置情報は、例えば、第2の移動ユニット5における位置情報の説明を援用できる。
 レーザ出射部31は、レーザLを出射する。具体的には、レーザ出射部31は、例えば、細胞培養容器D内の細胞または前記レーザ吸収層にレーザLを照射する。本実施形態において、レーザLの照射位置(レーザ照射位置)は、レーザ出射部31のXY軸における座標による。また、前記レーザ照射位置の移動は、例えば、後述の第2の移動ユニット5が、レーザ照射ユニット3を移動させることにより、レーザ出射部31を移動させることにより実施する。前記レーザ照射位置の移動方向(レーザLの走査方向)は、例えば、細胞培養容器Dの一端から他端方向である。レーザ照射ユニット3における前記レーザ照射位置の移動は、これに限定されず、前記レーザ照射位置を移動可能な照射位置移動部により実施されてもよい。この場合、レーザ照射ユニット3は、前記照射位置移動部を備える。前記照射位置移動部は、例えば、ガルバノスキャナ、ポリゴンスキャナ等があげられる。レーザ照射ユニット3は、前記照射位置移動部として、ガルバノスキャナを備えることにより、細胞培養容器Dに対してより短時間でレーザLによる処理を実施でき、例えば、複数の細胞培養用容器Dを処理する際の処理時間をより短縮できる。
 レーザ光源32は、例えば、連続波レーザまたはパルスレーザを発振する装置である。レーザ光源32は、例えば、連続波に近い、パルス幅の長い高周波レーザでもよい。レーザ光源32から発振されるレーザの出力は、特に制限されず、例えば、処理および細胞に応じて、適宜決定できる。レーザ光源32が発振するレーザの波長は、特に制限されず、例えば、405nm、450nm、520nm、532nm、808nm等の可視光レーザ、赤外線レーザ等があげられる。前述のように、細胞培養容器Dにレーザ吸収層を設けている場合、レーザ光源32は、例えば、前記レーザ吸収層が吸収可能な波長を発振する。レーザ光源32は、細胞への影響を抑制できることから、波長が380nmより長いレーザを発振することが好ましい。レーザ光源32のレーザ出力は、例えば、レーザの波長、レーザのスポット径、レーザの移動速度に応じて設定できる。前記レーザの波長が405nmであり、前記スポット径が45μmであり、前記レーザの移動速度が80mm/秒である場合、レーザ光源32の出力は、例えば、0.4W以上である。具体例として、細胞培養容器Dにレーザ吸収層が形成されている場合、レーザ光源32は、波長が405nm近傍にある最大出力5Wの連続波ダイオードレーザがあげられる。
 本実施形態において、第1の移動ユニット4は、台車41およびXYレール42を含むが、第1の移動ユニット4は、各領域の第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bにおける細胞培養容器D内の細胞を観察できるように観察ユニット2を移動可能であればよい。第1の移動ユニット4は、例えば、公知の移動手段(駆動手段)を使用できる。本実施形態において、第1の移動ユニット4の移動方向は、図1および図3において、破線および矢印で示すように、X軸方向およびY軸方向であるが、第1の移動ユニット4の移動方向は、特に制限されず、例えば、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向のうちのいずれか1方向、2方向または全方向であってもよい。第1の移動ユニット4は、例えば、観察ユニット2により、細胞培養容器D内の所望の位置の細胞を観察または撮像可能となるように、観察ユニット2を移動できる。前述のように、観察ユニット2が光源を含む場合、第1の移動ユニット4が、例えば、前記光源を移動可能であってもよい、すなわち、前記光源移動ユニットを兼ねてもよい。この場合、第1の移動ユニット4は、例えば、観察ユニット2および前記光源を1つの移動手段で移動させてもよい。第1の移動ユニット4は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、XY軸における座標(二次元座標)、XYZ軸における座標(三次元座標)等があげられる。第1の移動ユニット4が位置情報を取得する場合、第1の移動ユニット4は、例えば、その位置情報を、観察ユニット2の位置情報として取得してもよい。第1の移動ユニット4は、例えば、観察ユニット2を移動可能に配置されていればよく、使用する移動手段に応じて適宜配置できる。第1の移動ユニット4による移動は、例えば、後述するように、制御ユニット8により制御されてもよい。
 本実施形態において、第2の移動ユニット5は、台車51およびXYレール52を含むが、第2の移動ユニット5は、各領域の第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bにおける細胞培養容器D内の細胞に対して、レーザ光Lを照射できるようにレーザ照射ユニット3を移動可能であればよい。第2の移動ユニット5は、例えば、公知の移動手段(駆動手段)を使用できる。また、第2の移動ユニット5は、レーザ照射ユニット3全体を移動可能であるが、レーザ照射ユニット3の一部を移動可能であってもよい。この場合、第2の移動ユニット5は、例えば、レーザ出射部31を移動可能である。本実施形態において、第2の移動ユニット5の移動方向は、図1および図4において、破線および矢印で示すように、X軸方向およびY軸方向であるが、第2の移動ユニット5の移動方向は、特に制限されず、例えば、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向のうちのいずれか1方向、2方向または全方向であってもよい。第2の移動ユニット5は、例えば、レーザ照射ユニット3により、細胞培養容器D内の所望の位置の細胞に対して、レーザを照射可能となるように、レーザ照射ユニット3を移動できる。第2の移動ユニット5は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、XY軸における座標(二次元座標)、XYZ軸における座標(三次元座標)等があげられる。第2の移動ユニット5が位置情報を取得する場合、第2の移動ユニット5は、例えば、その位置情報を、レーザ照射ユニット3の位置情報として取得してもよい。第2の移動ユニット5は、例えば、レーザ照射ユニット3を移動可能に配置されていればよく、使用する移動手段に応じて適宜配置できる。第2の移動ユニット5による移動は、例えば、後述するように、制御ユニット8により制御されてもよい。
 本実施形態において、第1の移動ユニット4および第2の移動ユニット5は、独立のユニットとして構成されている。すなわち、第1の移動ユニット4および第2の移動ユニット5は、それぞれ、独立して観察ユニット2およびレーザ照射ユニット3を移動可能に構成されている。これにより、観察ユニット2による観察またはレーザ照射ユニット3によるレーザ照射中において、他方の構成を移動させることができるため、観察ユニット2およびレーザ照射ユニット3の稼働率をさらに向上できる。なお、本発明の細胞処理装置は、例えば、これに制限されず、第1の移動ユニット4および第2の移動ユニット5を一体のユニットとして構成してもよい。
 本実施形態において、観察ユニット2、レーザ照射ユニット3、第1の移動ユニット4、および第2の移動ユニット5は、1つの室内に配置されているが、別々の室内に配置されてもよい。また、第1の移動ユニット4および第2の移動ユニット5の配置は、観察ユニット2およびレーザ照射ユニット3の配置および構成により、適宜設定できる。
 本実施形態において、供給ユニット6は、スタッカー61およびパスボックス62a、bを備えるが、供給ユニット6は、細胞培養容器Dを供給できればよい。スタッカー61およびパスボックス62a、bを備えることにより、細胞培養容器Dを供給する際に、細胞処理室1外の塵等のゴミの流入を抑制できる。供給ユニット6のパスボックス62a、bは、それぞれ、開閉可能な開口63a、bを有する。これにより、細胞処理装置100の使用者が、例えば、細胞処理装置100内をメンテナンスが可能になる。スタッカー61は、例えば、複数の細胞培養容器Dを収容し、各細胞培養容器Dを細胞処理室1に供給できる。具体的には、スタッカー61は、1以上の細胞培養容器Dをパスボックス62a、bに供給する。なお、図2において、パスボックス62b内の破線で示す円は、スタッカー61により細胞培養容器Dが供給される場所を示す。本実施形態において、1つのスタッカー61が、パスボックス62a、bに細胞培養容器Dを供給するが、個別のスタッカー61を設け、それぞれから、パスボックス62a、bに細胞培養容器Dを供給してもよい。供給ユニット6は、例えば、細胞培養容器Dを内部に収容可能なインキュベータおよび細胞培養容器Dの搬送装置の組合せ等があげられる。供給ユニット6は、例えば、細胞培養容器Dのインキュベート機能を備えてもよい。この場合、供給ユニット6は、例えば、温度調節部、pH調節部、湿度調節部、酸素濃度調節部等を備える。前記温度調節部は、例えば、ヒータ等の加温手段があげられる。前記pH調節部としては、例えば、二酸化炭素濃度調節手段等があげられ、具体例として、細胞処理装置100外の二酸化炭素供給手段と接続する接続部等があげられる。前記湿度調節部は、例えば、加湿バット等があげられる。前記酸素濃度調節部は、例えば、窒素濃度調節手段等があげられ、具体例として、細胞処理装置100外の窒素供給手段と接続する接続部等があげられる。
 本実施形態において、回収ユニット7は、リクレーマー71およびパスボックス72a、bを備えるが、回収ユニット7は、処理後の細胞培養容器Dを回収できればよい。リクレーマー71およびパスボックス72a、bを備えることにより、細胞培養容器Dを回収する際に、細胞処理室1外の塵等のゴミの流入を抑制できる。回収ユニット7のパスボックス72a、bは、それぞれ、開閉可能な開口73a、bを有する。これにより、細胞処理装置100の使用者が、例えば、細胞処理装置100内をメンテナンスが可能になる。リクレーマー71は、例えば、細胞処理室1で処理された細胞培養容器Dを回収し、収容できる。具体的には、リクレーマー71は、レーザ照射ユニット3により処理後、パスボックス72a、b内に移動された1以上の細胞培養容器Dを回収する。なお、図2において、パスボックス72a内の破線で示す円は、処理後の細胞培養容器Dが供給される場所を示す。本実施形態において、1つのリクレーマー71は、パスボックス72a、b内の細胞培養容器Dを回収するが、個別のリクレーマー71を設け、それぞれが、パスボックス72a、b内の細胞培養容器Dを回収してもよい。回収ユニット7は、例えば、細胞培養容器Dを内部に収容可能なインキュベータおよび細胞培養容器Dの搬送装置の組合せがあげられる。回収ユニット7は、例えば、細胞培養容器Dのインキュベート機能を備えてもよい。この場合、回収ユニット7は、例えば、前述の温度調節部、pH調節部、湿度調節部、酸素濃度調節部等を備える。
 本実施形態において、細胞処理装置100は、制御ユニット8を含むが、制御ユニット8は、前述のように、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。細胞処理装置100が制御ユニット8を備えない場合、細胞処理装置100の各ユニットは、例えば、細胞処理装置100外のパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ワークステーション等の制御装置により、制御されてもよい。
 制御ユニット8は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ワークステーション等と類似する構成を含む。図5は、本実施形態の細胞処理装置100における制御ユニット8の一例を示すブロック図である。図5に示すように、制御ユニット5は、中央演算装置(CPU)81、メインメモリ82、補助記憶デバイス83、ビデオコーデック84、I/O(input-output)インターフェイス85等を含み、これらがコントローラ(システムコントローラ、I/Oコントローラ等)86により制御され、連携動作する。補助記憶デバイス83は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の記憶手段があげられる。ビデオコーデック84は、CPU81より受けた描画指示をもとに表示する画面を生成し、その画面信号を、例えば、細胞処理装置100外の表示装置等に向けて送信するGPU(Graphics Processing Unit)、画面および画像のデータを一時的に記憶しておくビデオメモリ等を含む。I/Oインターフェイス85は、観察ユニット2、レーザ照射ユニット3、第1の移動ユニット4、第2の移動ユニット5、供給ユニット6、回収ユニット7、および前記容器移動ユニット(スカラロボット13a~f)等の各ユニットと通信可能に接続してこれらを制御するためのデバイスである。I/Oインターフェイス85は、サーボドライバ(サーボコントローラ)を含んでもよい。また、I/Oインターフェイス85は、例えば、細胞処理装置100外の入力手段(入力装置)と接続してもよい。前記表示装置は、映像により出力するモニター(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)、ブラウン管(CRT)ディスプレイ等の各種画像表示装置等)等があげられる。前記入力装置は、ユーザが手指で操作可能なタッチパネル、トラックパッド、マウス等のポインティングデバイス、キーボード、押下ボタン等があげられる。
 制御ユニット8が実行するプログラムおよび各情報は、補助記憶デバイス83に記憶されている。前記プログラムは、実行時にメインメモリ82に読み込まれ、CPU81によって解読される。そして、制御ユニット8は、プログラムに従い、各ユニットを制御する。
 制御ユニット8は、例えば、観察ユニット2による細胞培養容器D内の細胞の観察を制御する。具体的には、制御ユニット8は、例えば、観察ユニット2の撮像部22による撮像のON/OFFの制御、画像の撮像、前記光源のON/OFF等を制御する。観察ユニット2が画像を撮像する場合、制御ユニット8は、例えば、撮像時の観察ユニット2の位置情報を取得してもよい。この場合、制御ユニット8は、例えば、前記撮像された画像と前記位置情報とを関連付けてもよい。また、観察ユニット2が撮像する場合、制御ユニット8は、例えば、得られた画像における細胞がレーザの照射対象か否かを判定してもよい。また、制御ユニット8は、例えば、得られた画像をメモリ82に記憶してもよい。前記判定方法は、特に制限されず、レーザの照射対象の細胞またはレーザの非照射対象の細胞を深層学習させた学習済モデルを用いて、判定する方法等があげられる。前記判定は、例えば、細胞処理装置100の使用者が、前記入力装置を用いて入力することにより、実施してもよい。
 制御ユニット8は、例えば、レーザ照射ユニット3による細胞培養容器D内の細胞に対するレーザ照射を制御する。具体的には、制御ユニット8は、例えば、レーザ照射ユニット3によるレーザ照射のON/OFF、レーザの照射位置の変更等を制御する。レーザ照射ユニット3が前記照射位置移動部を備える場合、制御ユニット8は、例えば、前記照射位置移動部を制御し、レーザの照射位置を制御してもよい。制御ユニット8は、レーザ照射ユニット3の位置情報を取得してもよい。
 制御ユニット8は、例えば、第1の移動ユニット4による観察ユニット2の移動を制御する。具体的には、制御ユニット8は、例えば、観察ユニット2が、所望の細胞を観察できる位置に配置されるように、第1の移動ユニット4による移動を制御する。制御ユニット8は、例えば、観察ユニット2の移動先の位置情報を指定することにより、第1の移動ユニット4による移動を制御してもよい。また、制御ユニット8は、第1の移動ユニット4の位置情報を取得してもよい。
 制御ユニット8は、例えば、第2の移動ユニット5によるレーザ照射ユニット3の移動を制御する。具体的には、制御ユニット8は、例えば、レーザ照射ユニット3が、所望の細胞に対してレーザを照射できる位置に配置されるように、第2の移動ユニット5による移動を制御する。制御ユニット8は、例えば、レーザ照射ユニット3の移動先の位置情報を指定することにより、第2の移動ユニット5による移動を制御してもよい。また、制御ユニット8は、第2の移動ユニット5の位置情報を取得してもよい。
 制御ユニット8は、例えば、供給ユニット6による細胞培養容器Dの供給を制御する。具体的には、制御ユニット8は、例えば、パスボックス62a、bに細胞培養容器Dがない場合、スタッカー61内の細胞培養容器Dをパスボックス62a、bに供給する。制御ユニット8は、例えば、パスボックス62a、b内の細胞培養容器Dが、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bに、スカラロボット13a、dにより移動された後に、スタッカー61内の細胞培養容器Dをパスボックス62a、bに供給するように制御してもよい。
 制御ユニット8は、例えば、回収ユニット7による細胞培養容器Dの回収を制御する。具体的には、制御ユニット8は、例えば、パスボックス72a、bに細胞培養容器Dがある場合、パスボックス72a、bから細胞培養容器Dをリクレーマー71内に回収する。制御ユニット8は、例えば、細胞培養容器Dが、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bからパスボックス72a、b内に、スカラロボット13c、fにより移動された後に、パスボックス72a、b内の細胞培養容器Dをリクレーマー71に回収するように制御してもよい。
 制御ユニット8は、例えば、前記容器移動ユニットによる細胞培養容器Dの移動を制御する。具体的には、制御ユニット8は、例えば、細胞培養容器Dの第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bへの移動(配置)、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bへの移動(配置)、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bからの移動(除去)を制御する。本実施形態において、制御ユニット8は、スカラロボット13a、dによるパスボックス62a、bから第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bへの細胞培養容器Dの移動を制御する。また、制御ユニット8は、スカラロボット13b、eによる第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bから第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bへの細胞培養容器Dの移動を制御する。さらに、制御ユニット8は、スカラロボット13c、fによる第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bからパスボックス72a、bへの細胞培養容器Dの移動を制御する。
 制御ユニット8は、例えば、開口16a~dが開閉可能な場合、開口16a~dの開閉を制御してもよい。具体的には、制御ユニット8は、例えば、開口16a~dを細胞培養容器Dの通過前に、開口16a~dを開き、細胞培養容器Dの通過後に、開口16a~dを閉じるように制御してもよい。
 本実施形態の細胞処理装置100は、制御ユニット8に、観察ユニット2、レーザ照射ユニット3、第1の移動ユニット4、第2の移動ユニット5、供給ユニット6、および回収ユニット7の制御機能を持たせることで、各ユニットに制御ユニットを個別に設けなくてもよいため、装置の小型化を実現できる。ただし、本発明はこれに限定されない。本発明の細胞処理装置は、例えば、制御ユニット8として、観察ユニット2、レーザ照射ユニット3、第1の移動ユニット4、第2の移動ユニット5、供給ユニット6、および回収ユニット7のそれぞれに制御ユニットを設け、各ユニットの制御ユニットにより、各ユニットを制御してもよい。また、本発明の細胞処理装置は、例えば、制御ユニット8と各ユニットの制御ユニットとを設け、共同して各ユニットを制御してもよい。また、制御ユニット8は、一つの半導体素子で構成しても良いし、複数の半導体素子をワンパッケージしたチップとしても良いし、複数の半導体素子を基板上に設けた構成でもよい。
 本実施形態の細胞処理装置100は、例えば、電源ユニットを有してもよい。前記電源ユニットは、例えば、各ユニットに電力を供給する。前記電源ユニットは、特に制限されず、公知の電源を使用できる。
 本実施形態の細胞処理装置100は、例えば、各細胞処理領域(例えば、第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11b)の細胞培養容器Dに、二酸化炭素、酸素等の気体を供給する給気部を備えてもよい。前記給気部は、例えば、細胞処理装置100外の気体供給手段(例えば、ガスボンベ等)と接続する接続部等があげられる。これにより、各細胞処理領域において細胞培養容器D内の細胞を処理する際に、細胞の培養条件の変動を抑制できる。また、本実施形態の細胞処理装置100は、例えば、各細胞処理領域(例えば、第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11b)の細胞培養容器Dの気体を排気する排気部を備えてもよい。前記排気部は、例えば、細胞処理装置100外と接続する接続部等があげられる。これにより、本実施形態の細胞処理装置100は、各細胞処理領域において細胞培養容器D内の細胞を処理する際に、細胞の培養条件の変動を抑制できる。
 細胞培養容器Dは、各細胞培養容器Dを識別可能な識別子を有してもよい。前記識別子は、例えば、QRコード(登録商標)、バーコード、刻印、印字、マーカー等があげられる。細胞培養容器Dは、細胞処理装置100による処理に先立ち、前記識別子を有してもよいし、細胞処理装置100における処理中に前記識別子を付与されてもよい。後者の場合、細胞培養容器Dの識別子は、例えば、レーザ照射ユニット3と同様の構成を有するレーザ照射装置を用いて形成されてもよいし、前記識別子がコードされたシール等の貼付け部材を、貼付装置を用いて貼付けることにより形成されてもよい。前記識別子の形成は、例えば、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bに配置された細胞培養容器Dに対して実施されてもよいし、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bに細胞培養容器Dが配置される前に形成されてもよい。前者の場合、前記レーザ照射装置、貼付装置等の識別子の形成装置は、例えば、細胞培養装置100の第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bにおいて、細胞培養容器Dに識別子を形成可能に配置されている。前記識別子の形成装置の配置位置は、例えば、第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bにおいて、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bの上部があげられる。また、後者の場合、細胞培養装置100の第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bには、それぞれ、パスボックス62a、bと第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bとの間に、細胞培養容器Dを配置可能な識別子の形成領域を設けてもよい。そして、前記識別子の形成装置は、例えば、細胞培養装置100の第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bにおいて、細胞培養容器Dに識別子を形成可能に配置されている。前記識別子の形成装置の配置位置は、例えば、前記識別子の形成領域の上部があげられる。細胞培養容器Dが識別子を有する場合、本実施形態の細胞処理装置100は、細胞培養容器Dの識別子を識別する識別手段を有することが好ましい。前記識別手段は、例えば、カメラ等の撮像手段と、前記識別子を解読するデータ処理手段(制御ユニット8)との組合せ等があげられる。前記識別手段を有する場合、細胞処理装置100は、観察ユニット2により観察された観察像または撮像された画像と、前記識別子とを関連付けて記憶することが好ましい。前記識別手段は、例えば、第1の細胞処理領域11aおよび第2の細胞処理領域11bにおいて、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、b、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bに配置された細胞培養容器Dを識別可能に配置される。前記識別手段が撮像手段の場合、前記撮像手段は、例えば、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、b、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bの上部に配置される。
 本実施形態の細胞処理装置100は、細胞培養容器Dの識別子に基づき、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bにおける細胞培養容器Dの位置および角度を、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bにおける細胞培養容器Dの位置および角度に揃える位置調整手段を備えてもよい。前記位置調整手段は、細胞培養容器Dの位置のみを揃えてもよいし、角度のみを揃えてもよいし、両者を揃えてもよい。本実施形態の細胞処理装置100では、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bにおいて観察ユニット2により細胞培養容器Dを観察後、細胞培養容器Dを第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bに移動させる。このため、移動時に細胞培養容器Dの向き(例えば、角度)が変わる可能性がある。本実施形態の細胞処理装置100は位置調整手段を含むことにより、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bにおける細胞培養容器Dの位置および角度と、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bにおける細胞培養容器Dの位置および角度とを揃えることができる。このため、前記位置調整手段を含む細胞処理装置100によれば、例えば、観察ユニット2による観察後、細胞培養容器D内のレーザ処理を実施する場合にも、レーザ照射ユニット3によりレーザ処理を実施する際に、レーザ処理の位置のずれが生じるのを抑制できる。前記位置調整手段は、例えば、前記撮像手段により得られた画像を用いて、細胞培養容器Dの位置(例えば、XY座標における位置)および角度を検出するデータ処理手段(制御ユニット)と、検出された位置および角度を調整する位置角度調整手段とがあげられる。前記位置角度調整手段としては、例えば、前述のスカラロボット13b、c、e、fを使用できる。
本実施形態の細胞処理装置100において、制御ユニット8は、細胞培養容器Dの識別子に基づき、レーザ照射ユニット3のレーザLの走査方向を調整してもよい。この場合、制御ユニット8は、例えば、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bに配置された細胞培養容器Dにおける識別子と、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bに配置された細胞培養容器Dにおける識別子とに基づき、レーザLの走査方向を調整する。具体的には、制御ユニット8は、例えば、前記識別手段により、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bに配置された細胞培養容器Dにおける識別子の位置と、第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bに配置された細胞培養容器Dにおける識別子の位置とを識別(検出)し、2つの識別子の位置に基づき、細胞培養容器Dが、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、bから第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bへの移動する際に生じた回転角度を検出する。そして、制御ユニット8は、例えば、観察ユニット2により撮像された画像に基づき決定されたレーザLの走査方向、またはレーザ出射部31のXY軸を、前記検出された回転角度にあわせて回転する。これにより、制御ユニット8は、レーザ照射ユニット3のレーザLの走査方向を調整できる。レーザLの走査方向の調整は、前記位置調整手段と組合せてもよい。
 つぎに、本実施形態の細胞処理装置100を用いた細胞の処理方法について説明する。
 まず、制御ユニット8は、供給ユニット6のスタッカー61からパスボックス62aに、細胞培養容器Dを、供給する。つぎに、制御ユニット8は、スカラロボット13aにより、パスボックス62a内の細胞培養容器Dを、第1の細胞培養容器配置ユニット14aに移動する。また、前記移動後、制御ユニット8は、供給ユニット6のスタッカー61からパスボックス62aに、細胞培養容器Dを供給してもよい。
 つぎに、制御ユニット8は、例えば、観察ユニット2が観察中かを判断する。観察ユニット2が観察中の場合、制御ユニット8は、例えば、観察ユニット2による観察(撮像)が終了するまで、第1の細胞培養容器配置ユニット14aに配置された細胞培養容器Dの移動を停止する。そして、観察ユニット2による観察が終了した場合、制御ユニット8は、第1の移動ユニット4により、第1の細胞培養容器配置ユニット14aの下部に観察ユニット2を移動し、細胞培養容器D内の細胞を観察する。他方、観察ユニット2が観察中でない場合、制御ユニット8は、第1の移動ユニット4により、第1の細胞培養容器配置ユニット14aの下部に観察ユニット2を移動し、細胞培養容器D内の細胞を観察する。また、制御ユニット8は、撮像された画像におけるレーザ照射対象の細胞を判定する。つぎに、制御ユニット8は、スカラロボット13bにより、第1の細胞培養容器配置ユニット14aから第2の細胞培養容器配置ユニット15aに前記観察後の細胞培養容器Dを移動する。前記移動後、制御ユニット8は、パスボックス62a内に細胞培養容器Dが存在するかを判断する。パスボックス62a内に細胞培養容器Dが存在する場合、制御ユニット8は、スカラロボット13aにより、パスボックス62a内の細胞培養容器Dを、第1の細胞培養容器配置ユニット14aに移動してもよい。
 つぎに、制御ユニット8は、例えば、レーザ照射ユニット3がレーザ照射中かを判断する。レーザ照射ユニット3がレーザ照射中の場合、制御ユニット8は、例えば、レーザ照射ユニット3によるレーザ照射が終了するまで、第2の細胞培養容器配置ユニット15aに配置された細胞培養容器Dの移動を停止する。そして、レーザ照射ユニット3によるレーザ照射が終了した場合、制御ユニット8は、第2の移動ユニット5により、第2の細胞培養容器配置ユニット15aの下部にレーザ照射ユニット3を移動し、細胞培養容器D内の照射対象の細胞に対してレーザを照射する。他方、レーザ照射ユニット3がレーザ照射中でない場合、制御ユニット8は、第2の移動ユニット5により、第2の細胞培養容器配置ユニット15aの下部にレーザ照射ユニット3を移動し、細胞培養容器D内の照射対象の細胞に対してレーザを照射する。つぎに、制御ユニット8は、スカラロボット13cにより、第2の細胞培養容器配置ユニット15aから回収ユニット7のパスボックス72aに前記処理後の細胞培養容器Dを移動する。前記移動後、制御ユニット8は、前記観察後の細胞培養容器Dが存在するかを判断する。前記観察後の細胞培養容器Dが存在する場合、制御ユニット8は、スカラロボット13bにより、第1の細胞培養容器配置ユニット14aから第2の細胞培養容器配置ユニット15aに前記観察後の細胞培養容器Dを移動してもよい。
 つぎに、制御ユニット8は、回収ユニット7のパスボックス72a内の細胞培養容器Dをリクレーマー71内に回収する。前記回収後、制御ユニット8は、前記処理後の細胞培養容器Dが存在するかを判断する。前記処理後の細胞培養容器Dが存在する場合、制御ユニット8は、スカラロボット13cにより、第2の細胞培養容器配置ユニット15aから回収ユニット7のパスボックス72aに前記処理後の細胞培養容器Dを移動してもよい。
 以上、本実施形態の細胞処理装置の第1の細胞処理領域11aにおける細胞の処理方法に説明したが、第2の細胞処理領域11bにおける細胞の処理方法は、「スカラロボット13a」を「スカラロボット13d」に、「スカラロボット13b」を「スカラロボット13e」に、「スカラロボット13c」を「スカラロボット13f」に、「第1の細胞培養容器配置ユニット14a」を「第1の細胞培養容器配置ユニット14b」に、「第2の細胞培養容器配置ユニット15a」を「第1の細胞培養容器配置ユニット15b」に、「パスボックス62a」を「パスボックス62b」に、「パスボックス72a」を「パスボックス72b」に読み替えて、その説明を援用できる。
 一般的に、観察ユニット2による細胞培養容器D内の細胞の観察または撮像の時間は、例えば、細胞培養容器Dの大きさにより決定される。他方、レーザ照射ユニット3による細胞に対するレーザ照射時間は、例えば、点に近いレーザで照射を行なうため、細胞培養容器D内におけるレーザ照射対象の細胞の量に応じて大きく変動する。このため、細胞を処理可能な領域を複数含む場合に、観察ユニット2およびレーザ照射ユニット3を各領域に配置すると、例えば、観察ユニット2およびレーザ照射ユニット3が稼働していない時間が増加するため、観察ユニット2およびレーザ照射ユニット3の稼働率が低下する。本実施形態の細胞処理装置100は、各領域における観察およびレーザ照射に使用する観察ユニット2およびレーザ照射ユニット3を共用とし、各領域における観察およびレーザ照射を実施する位置を分離し、かつそれぞれが、第1の移動ユニット4および第2の移動ユニット5により、各領域間を移動できる。このため、細胞処理装置100では、1つの領域における観察ユニット2による観察またはレーザ照射ユニット3によるレーザ照射の終了後、他の領域において、観察ユニット2による観察またはレーザ照射ユニット3によるレーザ照射を実施できる。したがって、本実施形態の細胞処理装置100によれば、観察ユニット2およびレーザ照射ユニット3の稼働率を向上できる。また、本実施形態の細胞処理装置100は、稼働率を向上できるため、例えば、複数の細胞培養用容器を処理する際の処理時間を短縮でき、大量の細胞培養容器Dをより短い時間で処理できる。また、観察ユニット2による観察後、細胞培養容器D内のレーザ照射対象を特定する場合、例えば、観察ユニット2により得られた画像を分析する時間が必要となる。本実施形態の細胞処理装置100では、第1の細胞培養容器配置ユニット14a、14bで細胞培養容器Dを観察後、細胞培養容器Dを第2の細胞培養容器配置ユニット15a、bに移動させるため、観察ユニット2により得られた画像を分析する時間を確保できる。このため、本実施形態の細胞処理装置100は、例えば、観察ユニット2による観察後、細胞培養容器D内のレーザ処理を実施する場合にも、好適に使用できる。
 以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
 この出願は、2018年6月29日に出願された日本出願特願2018-124722を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
<付記>
 上記の実施形態および実施例の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、
前記観察ユニットを移動可能な第1の移動ユニットと、
前記レーザ照射ユニットを移動可能な第2の移動ユニットとを含み、
前記細胞処理室は、前記細胞を処理可能な領域を複数含み、
各領域は、第1の細胞培養容器配置ユニットおよび第2の細胞培養容器配置ユニットを含み、
前記第1の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記観察ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞が観察され、
前記第2の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記レーザ照射ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞に対してレーザが照射され、
前記観察ユニットは、前記第1の移動ユニットにより、各領域の第1の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器内の細胞を観察可能に移動され、
前記レーザ照射ユニットは、前記第2の移動ユニットにより、各領域の第2の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器の細胞に対して、レーザを照射可能に移動される、細胞処理装置。
(付記2)
前記レーザ照射ユニットは、レーザ照射位置を移動可能な照射位置移動部を含む、付記1記載の細胞処理装置。
(付記3)
前記照射位置移動部は、ガルバノスキャナである、付記2記載の細胞処理装置。
(付記4)
前記第1の移動ユニットおよび前記第2の移動ユニットは、それぞれ、独立して前記観察ユニットおよび前記レーザ照射ユニットを移動可能に構成されている、付記1から3のいずれかに記載の細胞処理装置。
(付記5)
前記第1の細胞培養容器配置ユニットおよび前記第2の細胞培養容器配置ユニットは、前記装置における位置が固定されている、付記1から4のいずれかに記載の細胞処理装置。
(付記6)
各領域は、壁により分離されている、付記1から5のいずれかに記載の細胞処理装置。
(付記7)
前記細胞処理室は、前記細胞培養容器を移動可能な容器移動ユニットを含む、付記1から6のいずれかに記載の細胞処理装置。
(付記8)
前記細胞培養容器を供給する供給ユニットを含む、付記1から7のいずれかに記載の細胞処理装置。
(付記9)
処理後の細胞培養容器を回収する回収ユニットを含む、付記1から8のいずれかに記載の細胞処理装置。
(付記10)
さらに、前記第1の細胞培養容器配置ユニットおよび前記第2の細胞培養容器配置ユニットに配置された細胞培養容器の識別子を識別する識別手段と、
前記第1の細胞培養容器配置ユニットに配置された細胞培養容器における識別子と、前記第2の細胞培養容器配置ユニットに配置された前記細胞培養容器における識別子とに基づき、前記レーザ照射ユニットのレーザの走査方向を調整する制御ユニットとを含む、付記1から9のいずれかに記載の細胞処理装置。
 以上説明したように、本発明の細胞処理装置によれば、複数の細胞培養用容器を処理する際の観察ユニットおよびレーザ照射ユニットの稼働率を向上できる。本発明の細胞処理装置によれば、例えば、複数の細胞培養用容器を処理する際の処理時間を短縮できる。このため、本発明は、例えば、細胞、組織等を処理する生命科学分野、医薬分野、再生医療分野等において、極めて有用である。
1      細胞処理室
11a    第1の細胞処理領域
11b    第2の細胞処理領域
12     壁
13a、b、c、d、e、f スカラロボット
14a、b  第1の細胞培養容器配置ユニット
15a、b  第2の細胞培養容器配置ユニット
16a、b、c、d 開口
2      観察ユニット
21     結像光学系
22     撮像部
3      レーザ照射ユニット
31     レーザ出射部
32     レーザ光源
4      第1の移動ユニット
41     台車
42     XYステージ
5      第2の移動ユニット
51     台車
52     XYステージ
6      供給ユニット
61     スタッカー
62a、b  パスボックス
7      回収ユニット
71     リクレーマー
72a、b  パスボックス
8      制御ユニット
81     CPU
82     メインメモリ
83     補助記憶デバイス
84     ビデオコーデック
85     I/Oインターフェイス
86     コントローラ
100    細胞処理装置

Claims (10)

  1. 細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
    前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニットと、
    前記細胞に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、
    前記観察ユニットを移動可能な第1の移動ユニットと、
    前記レーザ照射ユニットを移動可能な第2の移動ユニットとを含み、
    前記細胞処理室は、前記細胞を処理可能な領域を複数含み、
    各領域は、第1の細胞培養容器配置ユニットおよび第2の細胞培養容器配置ユニットを含み、
    前記第1の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記観察ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞が観察され、
    前記第2の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記レーザ照射ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞に対してレーザが照射され、
    前記観察ユニットは、前記第1の移動ユニットにより、各領域の第1の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器内の細胞を観察可能に移動され、
    前記レーザ照射ユニットは、前記第2の移動ユニットにより、各領域の第2の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器の細胞に対して、レーザを照射可能に移動される、細胞処理装置。
  2. 前記レーザ照射ユニットは、レーザ照射位置を移動可能な照射位置移動部を含む、請求項1記載の細胞処理装置。
  3. 前記照射位置移動部は、ガルバノスキャナである、請求項2記載の細胞処理装置。
  4. 前記第1の移動ユニットおよび前記第2の移動ユニットは、それぞれ、独立して前記観察ユニットおよび前記レーザ照射ユニットを移動可能に構成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
  5. 前記第1の細胞培養容器配置ユニットおよび前記第2の細胞培養容器配置ユニットは、前記装置における位置が固定されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
  6. 各領域は、壁により分離されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
  7. 前記細胞処理室は、前記細胞培養容器を移動可能な容器移動ユニットを含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
  8. 前記細胞培養容器を供給する供給ユニットを含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
  9. 処理後の細胞培養容器を回収する回収ユニットを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
  10. さらに、前記第1の細胞培養容器配置ユニットおよび前記第2の細胞培養容器配置ユニットに配置された細胞培養容器の識別子を識別する識別手段と、
    前記第1の細胞培養容器配置ユニットに配置された細胞培養容器における識別子と、前記第2の細胞培養容器配置ユニットに配置された前記細胞培養容器における識別子とに基づき、前記レーザ照射ユニットのレーザの走査方向を調整する制御ユニットとを含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
PCT/JP2019/021620 2018-06-29 2019-05-30 細胞処理装置 WO2020003884A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/627,108 US11603514B2 (en) 2018-06-29 2019-05-30 Cell treatment apparatus
CN201980043819.7A CN112368366B (zh) 2018-06-29 2019-05-30 细胞处理装置
EP19826471.5A EP3805364A4 (en) 2018-06-29 2019-05-30 CELL TREATMENT DEVICE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018124722A JP6541085B1 (ja) 2018-06-29 2018-06-29 細胞処理装置
JP2018-124722 2018-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020003884A1 true WO2020003884A1 (ja) 2020-01-02

Family

ID=67212184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/021620 WO2020003884A1 (ja) 2018-06-29 2019-05-30 細胞処理装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11603514B2 (ja)
EP (1) EP3805364A4 (ja)
JP (1) JP6541085B1 (ja)
WO (1) WO2020003884A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021187383A1 (ja) * 2020-03-14 2021-09-23
EP4163360A4 (en) * 2020-06-22 2024-05-01 Kataoka Corp CELL PROCESSING DEVICE, LEARNING DEVICE AND LEARNED MODEL PROPOSAL DEVICE

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6033980B2 (ja) 1981-03-20 1985-08-06 ロ−ルス−ロイス・リミテツド ガスタ−ビンエンジンおよびその空気取入装置
WO2006088154A1 (ja) * 2005-02-18 2006-08-24 Absize Inc. 細胞分離方法及び装置
WO2013069452A1 (ja) * 2011-11-08 2013-05-16 浜松ホトニクス株式会社 幹細胞の観察方法、分化傾向状態の細胞領域の除去方法、及び、幹細胞の観察装置
WO2014162744A1 (ja) * 2013-04-05 2014-10-09 株式会社ニコン 細胞観察方法、細胞観察装置、細胞観察プログラム、細胞シート製造方法および細胞シート製造装置
WO2016010119A1 (ja) 2014-07-16 2016-01-21 国立大学法人京都大学 分化細胞の抽出方法
WO2017208589A1 (ja) * 2016-06-01 2017-12-07 株式会社片岡製作所 細胞処理システム
WO2018047702A1 (ja) * 2016-09-08 2018-03-15 シンフォニアテクノロジー株式会社 細胞培養方法、当該細胞培養方法によって培養された目的細胞、及び、細胞培養装置
WO2018088245A1 (ja) * 2016-11-10 2018-05-17 株式会社片岡製作所 培養容器収容装置
JP2018124722A (ja) 2017-01-31 2018-08-09 ファナック株式会社 制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7193706B2 (en) 2000-08-02 2007-03-20 Arizona Board Of Regents, Acting On Behalf Of Arizona State University Computer interfaced scanning fluorescence lifetime microscope applied to directed evolution
US20040077073A1 (en) 2002-10-18 2004-04-22 Melvin Schindler Methods and apparatus for interactive micromanipulation of biological materials
WO2005059091A1 (ja) * 2003-12-18 2005-06-30 Hitachi Medical Corporation 細胞培養装置
US20050276456A1 (en) 2004-05-27 2005-12-15 Toshiyuki Yamato Cell-operating device
JP5835742B2 (ja) 2010-04-02 2015-12-24 国立研究開発法人産業技術総合研究所 細胞分別方法、細胞培養基材、および細胞分別装置
KR101460853B1 (ko) 2012-04-12 2014-11-19 연세대학교 산학협력단 근적외선에 의한 세포의 선택적 탈착, 패턴 및 수확 방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6033980B2 (ja) 1981-03-20 1985-08-06 ロ−ルス−ロイス・リミテツド ガスタ−ビンエンジンおよびその空気取入装置
WO2006088154A1 (ja) * 2005-02-18 2006-08-24 Absize Inc. 細胞分離方法及び装置
WO2013069452A1 (ja) * 2011-11-08 2013-05-16 浜松ホトニクス株式会社 幹細胞の観察方法、分化傾向状態の細胞領域の除去方法、及び、幹細胞の観察装置
WO2014162744A1 (ja) * 2013-04-05 2014-10-09 株式会社ニコン 細胞観察方法、細胞観察装置、細胞観察プログラム、細胞シート製造方法および細胞シート製造装置
WO2016010119A1 (ja) 2014-07-16 2016-01-21 国立大学法人京都大学 分化細胞の抽出方法
WO2017208589A1 (ja) * 2016-06-01 2017-12-07 株式会社片岡製作所 細胞処理システム
WO2018047702A1 (ja) * 2016-09-08 2018-03-15 シンフォニアテクノロジー株式会社 細胞培養方法、当該細胞培養方法によって培養された目的細胞、及び、細胞培養装置
WO2018088245A1 (ja) * 2016-11-10 2018-05-17 株式会社片岡製作所 培養容器収容装置
JP2018124722A (ja) 2017-01-31 2018-08-09 ファナック株式会社 制御装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HIROAKI TATENO: "Elimination of Tumorigenic Human Pluripotent Stem Cells by a Recombinant Lectin-Toxin Fusion Protein", STEM CELL REPORTS, vol. 4, pages 811 - 820, XP055584128, DOI: 10.1016/j.stemcr.2015.02.016
See also references of EP3805364A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021187383A1 (ja) * 2020-03-14 2021-09-23
EP4163360A4 (en) * 2020-06-22 2024-05-01 Kataoka Corp CELL PROCESSING DEVICE, LEARNING DEVICE AND LEARNED MODEL PROPOSAL DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
JP6541085B1 (ja) 2019-07-10
US11603514B2 (en) 2023-03-14
US20210363475A1 (en) 2021-11-25
CN112368366A (zh) 2021-02-12
EP3805364A1 (en) 2021-04-14
EP3805364A4 (en) 2022-05-04
JP2020000165A (ja) 2020-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020003884A1 (ja) 細胞処理装置
US5735276A (en) Method and apparatus for scanning and evaluating matter
JP4288323B1 (ja) 顕微鏡装置及びそれを用いた蛍光観察方法
US20230304918A1 (en) Systems and methods for cell dissociation
JP5728042B2 (ja) 撮像装置
EP3953447A1 (en) Incubation system and method for automated cell culture and testing
TW201742916A (zh) 細胞處理系統
US20200072730A1 (en) Systems and methods for counting cells
US11560540B2 (en) Cell treatment apparatus and method for treating cells with lasers
CN105510615A (zh) 一种基于y切铌酸锂晶片的微液滴输运方法
JP5397484B2 (ja) 観察装置及び観察方法
US11499129B2 (en) Cell treatment apparatus
CN112368366B (zh) 细胞处理装置
US11499133B2 (en) Cell treatment apparatus and method for treating object to be treated
CN108519333A (zh) 一种基于碳纳米材料激光光热特性的自动实验测试装置
US20200159002A1 (en) Device for manipulating an object and method for manipulating an object
JP2019187425A (ja) 細胞処理装置および対象物の処理方法
WO2021187383A1 (ja) 細胞培養器具の加工装置
JP2019146586A (ja) 細胞処理装置
Wang et al. Preoperative Planning Framework for Robot-Assisted Dental Implant Surgery: Finite-Parameter Surrogate Model and Optimization of Instrument Placement
JP2003094396A (ja) レーザーマニピュレーション装置
Acemoglu Discussion and Conclusion
JP4006519B2 (ja) 微粒子の標識化装置及び標識化方法
JP2004290062A (ja) 培養細胞観察装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19826471

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019826471

Country of ref document: EP

Effective date: 20210111