WO2020012853A1 - 細胞培養作業支援装置、プログラム、及び作動方法 - Google Patents

細胞培養作業支援装置、プログラム、及び作動方法 Download PDF

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WO2020012853A1
WO2020012853A1 PCT/JP2019/023125 JP2019023125W WO2020012853A1 WO 2020012853 A1 WO2020012853 A1 WO 2020012853A1 JP 2019023125 W JP2019023125 W JP 2019023125W WO 2020012853 A1 WO2020012853 A1 WO 2020012853A1
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WO
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information
work
cell culture
cell
evaluation value
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PCT/JP2019/023125
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English (en)
French (fr)
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英俊 高山
達也 藤浪
兼太 松原
勝子 佐藤
綾子 山本
裕太 村上
隆史 涌井
饗場　聡
慎市 菊池
雅也 長瀬
霄 凌
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus

Definitions

  • the present disclosure relates to a cell culture operation support device, a program, and an operation method.
  • Japanese Patent No. 5181385 in a cell culture process, an image representing a morphology of a cell is photographed, and the photographed image is input to a prediction model using artificial intelligence as an input value, and a prediction value representing the quality of the cell is obtained. A method of outputting is disclosed.
  • Japanese Patent No. 5750108 discloses a method for specifying an optimum combination from a combination of a plurality of treatment procedures applied to cells in a stepwise manner in a cell culture process.
  • Japanese Patent No. 5181385 is a technique for stabilizing the quality of a target cell by focusing on a causal relationship between a change in a cell itself, which is a target of cell culture, and the quality of the target cell, which is a cell morphology.
  • Japanese Patent No. 5750108 is a technique for stabilizing the quality of a target cell by focusing on a causal relationship between a processing procedure performed on the cell and the quality of the target cell.
  • Factors that affect the quality of the target cell include, as described in Japanese Patent No. 5181385 and Japanese Patent No. 5750108, a significant change in cell morphology and the effect of a treatment procedure performed on the cell.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-11 discloses a technique of recording, in a cell culture, work information on work performed by an operator and environmental information on an environment in which the work is performed as a time-series work history and an environment history, respectively. I have. However, there is no disclosure about a method of using such a work history and an environment history.
  • a technique according to the present disclosure has an object to provide a cell culture operation support device, a program, and a method capable of obtaining target cells with more stable quality than before.
  • a cell culture operation support device provides a work environment information acquisition system that obtains work environment information representing a work environment related to a cell culture operation including a manual operation of an operator in a process of the cell culture operation. And a cell information acquisition unit that acquires cell information, and a derivation unit that derives correction information indicating contents to be corrected for the work environment based on the acquired work environment information and cell information.
  • the deriving unit Based on the acquired work environment information and cell information, comprising an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value of the quality of the target cells, which are target cells to be cultured and obtained, It is preferable that the deriving unit derives the correction information based on the evaluation value.
  • the process of the cell culture work is divided into a plurality of steps, the work environment information acquisition unit sequentially acquires the work environment information of each step according to the progress of each step, and the evaluation value calculation unit is sequentially acquired. It is preferable that the calculation of the evaluation value is repeated based on the work environment information to update the evaluation value, and the deriving unit derives new correction information based on the updated evaluation value.
  • the evaluation value calculation unit calculates the evaluation value using a learned model that has undergone machine learning based on learning data including work environment information, cell information, and evaluation values acquired in the past.
  • the deriving unit when the first evaluation value, which is the evaluation value calculated by the evaluation value calculating unit, is out of the preset target range, as the correction information, the second evaluation value, which is the evaluation value after correcting the work environment. It is preferable to derive information for keeping the two evaluation values within the target range.
  • the derivation unit uses the learned model to derive the correction information.
  • the cell culture operation may include an initialization step of establishing iPS cells from cells to be cultured, and a differentiation inducing step of inducing differentiation of the established iPS cells to obtain target cells.
  • the information on the worker includes at least one of the worker's proficiency in cell culture work, the state of clothing, the physical condition, and the operation state of the worker.
  • the information on the tool used includes at least one of the type of tool, the total use time of the tool, the position at the time of use, the posture at the time of use, and the information of the incubator.
  • the information on the substance to be used includes at least one of information on a culture medium, information on a gene, and information on a drug.
  • the information about the indoor environment in the working room may include at least one of the temperature, humidity, atmospheric pressure, atmospheric cleanliness, atmospheric airflow, and concentration of a specific substance in the air in the working room. preferable.
  • the work environment information includes a plurality of pieces of information selected from among information on workers, information on tools used in cell culture work, information on substances used in cell culture work, and information on indoor environment in a work room. It is preferred to include.
  • the cell information includes at least one of a type of a cell to be cultured and information on a state of a cell being cultured in the course of a cell culture operation.
  • a cell culture work support program is a work environment information acquisition unit that acquires work environment information representing a work environment related to cell culture work including manual work of an operator in the process of the cell culture work, and acquires cell information. And a computer that functions as a deriving unit that derives correction information indicating the content to be corrected for the work environment based on the obtained work environment information and the obtained cell information.
  • An operation method of the cell culture operation support device includes: a work environment information acquisition step of acquiring work environment information representing a work environment related to a cell culture operation including a manual operation of an operator in a process of the cell culture operation; A cell information acquisition step of acquiring information; and a derivation step of deriving correction information indicating contents to be corrected for the work environment based on the acquired work environment information and the cell information.
  • a cell culture work support device Obtain work environment information representing a work environment related to the cell culture work including the manual work of the worker in the process of the cell culture work, Get cell information, get cell information, At least one processor is provided for deriving correction information indicating the content to be corrected for the work environment based on the obtained work environment information and cell information.
  • 1 is an explanatory diagram of a cell culture operation support device and a work room according to an embodiment of the present disclosure. It is explanatory drawing of a safety cabinet. It is explanatory drawing of an incubator. It is explanatory drawing of a cell culture work flow.
  • 1 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a cell culture operation support device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a worker information DB. It is explanatory drawing which shows an example of a tool information DB.
  • 1 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a cell culture operation support device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a learning phase of the neural network.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of learning data. It is a flowchart which shows an example of a cell culture work support process.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a method of calculating a first evaluation value EV1 by an evaluation value calculation unit.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a parameter set for calculating a first evaluation value EV1.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a method of calculating a second evaluation value EV2 by a derivation unit.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a parameter set for calculating a second evaluation value EV2. It is an explanatory view showing an example of a correction information presentation screen.
  • a cell culture work support device 10 (hereinafter, referred to as a work support device 10) acquires work environment information and cell information, and derives correction information indicating contents to be corrected for the work environment. By doing so, it supports the cell culture work.
  • the work support device 10 acquires various work environment information and cell information from various facilities installed in the work room 11 where the cell culture work is performed.
  • the work environment information and the cell information include, for example, the information shown in Tables 1 and 2.
  • the work environment information is roughly divided into 1. Information on workers; 2. information about the tools used in the cell culture operation; 3. information on the substances used in the cell culture operation; 4. Information about the indoor environment in the working room; It contains the process information of the cell culture operation.
  • cell information is roughly divided into: 1. Information about cells to be cultured; Contains information about the state of the cells in culture.
  • the work room 11 is divided into, for example, a main room 11A and a preparation room 11B.
  • the main room 11A is a room where the cell culture operation is performed
  • the preparation room 11B is a room where the operator OP performs a preparation operation for entering the main room 11A.
  • a locker for storing work clothes is arranged in the preparation room 11B.
  • the preparation room 11B is also used as a dressing room where the worker OP changes into work clothes.
  • the preparation room 11B is provided with an air shower room 12 for blowing air to the operator OP to remove dust and dirt attached to the operator OP.
  • a UV (Ultra @ Violet) scanner 13 and a card reader 14 are installed in the air shower room 12.
  • the UV scanner 13 irradiates the whole body of the worker OP with ultraviolet rays, and detects the state of the work clothes. Specifically, the reflectance of the ultraviolet light radiated to the worker OP is measured, and the presence or absence of the exposure of the skin and the ratio of the exposure are detected as the state of the clothes.
  • the card reader 14 reads the worker ID of the worker OP from the ID (Identification @ Data) card 16 possessed by the worker OP.
  • the ID card 16 is provided with, for example, an IC (Integrated Circuit) chip on which the worker ID is recorded, and the card reader 14 communicates with the IC chip in a non-contact manner to read the worker ID.
  • the clothing state and the worker ID are included in the information on the worker.
  • the UV scanner 13 transmits the state of the clothing to the work support device 10 by wire communication or wireless communication.
  • the card reader 14 transmits the worker ID to the work support device 10 by wire communication or wireless communication.
  • the work support device 10 acquires the proficiency level and physical condition of the worker OP by referring to the worker information DB 136A (FIG. 7) based on the worker ID.
  • the proficiency and physical condition are included in the information on the worker.
  • a UV scanner 13 or the like and the work support device 10 are directly connected by a cable for transmission, and a network such as a LAN (Local Area Network) laid indoors including the work room 11. 129 (see FIG. 5).
  • Examples of the wireless communication include a method in which the work support device 10 directly receives a radio wave emitted from the UV scanner 13, and a method in which the radio wave emitted from the UV scanner 13 or the like is transmitted using a wireless access point connected to the network 129. After that, there is a method of transmitting to the work support apparatus 10 via the network 129. The method of transmitting the work environment information from the UV scanner 13 or the like to the work support apparatus 10 may use any of these communication methods.
  • the main room 11A is a clean room in which the cleanliness of the atmosphere and the like are controlled so that contamination including attachment or mixing of impurities into cells does not occur.
  • the main room 11A complies with, for example, the standard of a clean room in a facility where cell culture is performed. Such standards include, for example, the Regenerative Medicine Act, the Pharmaceutical Machine Act, and standards such as GMP (Good Manufacturing Practice).
  • the air conditioner 17 controls the temperature, humidity, atmospheric pressure, cleanliness of the atmosphere, and airflow of the air in the main room 11A in the main room 11A.
  • the atmosphere sensor 18 includes, for example, a thermometer, a hygrometer, and a barometer.
  • the atmosphere sensor 18 also includes an anemometer for airflow measurement.
  • the atmosphere sensor 18 is provided, for example, on the wall surface of the main room 11A, and is installed at a plurality of locations in the main room 11A. By being installed at a plurality of locations, the airflow in the main chamber 11A, specifically, the wind speed and direction of the airflow are measured based on the measurement values from the plurality of anemometers.
  • a plurality of differential pressure gauges for detecting a small differential pressure of the atmosphere may be arranged, and the airflow may be measured from the change over time of each measured value.
  • the atmosphere sensor 18 also includes a concentration measurement sensor for measuring the concentration of a specific substance in the atmosphere such as the oxygen concentration.
  • concentration measured by the concentration measurement sensor is also an example of information on the indoor environment, and is included in the work environment information.
  • Measurement values measured by the air sensor 18 and the particle counter are air-conditioned by wireless communication or wired communication, respectively.
  • the air conditioner 17 controls the air condition in the main room 11A based on the received measurement value so that the air condition in the room is maintained within a predetermined range.
  • control of the airflow for example, control for keeping the wind speed of the airflow at a certain value or less and control for changing the wind direction to a preset direction are performed.
  • Each measurement value of the atmosphere sensor 18 and the particle counter regarding the atmosphere is an example of information regarding the indoor environment in the work room, and is included in the work environment information.
  • a terminal device 19 is provided in the main room 11A.
  • the terminal device 19 is operated by the worker OP, and is a device for the worker OP to manually input work environment information to the work support device 10.
  • the work environment information input through the terminal device 19 includes, for example, process information of a cell culture operation and information on a substance used in the cell culture operation.
  • the terminal device 19 also functions as an information display device that presents various information to the worker OP.
  • the information displayed on the terminal device 19 includes information received from the work support device 10.
  • the terminal device 19 includes, for example, a touch panel display so that the operator OP can easily operate the terminal device. For this reason, the operator OP can perform an information input operation only by touching the screen of the display without using a keyboard or the like.
  • the terminal device 19 is arranged, for example, beside a safety cabinet 22 described later so that the operator OP can easily operate the terminal device 19.
  • the terminal device 19 is communicably connected to the work support device 10 by wire communication or wireless communication, and transmits the work environment information input by the worker OP to the work support device 10.
  • the cell culture operation includes a plurality of steps.
  • the process information includes, for example, the type of process, the start timing (start time) of the process, and the end timing (end time).
  • start time start time
  • end time end time
  • the operator OP operates the terminal device 19 to input the process information.
  • the work support device 10 grasps the type of the process, the start timing, and the end timing at that time.
  • the information on the substance used in the cell culture operation includes, for example, at least one of information on a culture medium, information on a gene, and information on a drug, which will be described later.
  • the information on each substance such as a medium, a gene, and a medicine includes the type and injection amount of each substance.
  • the operator OP operates the terminal device 19 to input information on a substance to be used.
  • microphone 21 is provided in main room 11A.
  • the microphone 21 picks up a sound emitted by the worker OP and inputs the sound to the terminal device 19.
  • the terminal device 19 has, for example, a voice recognition function for recognizing voice input through the microphone 21. Through the microphone 21 and the terminal device 19, it is also possible to input process information and information on a substance to be used by voice.
  • a safety cabinet 22 and an incubator 23 are provided in the main room 11A.
  • the safety cabinet 22 is an operation cabinet for the operator OP to perform a manual cell culture operation.
  • the safety cabinet 22 is provided with a ventilation unit 26.
  • the ventilation unit 26 ventilates the atmosphere in the safety cabinet 22 to keep the cleanness within a certain range.
  • a camera 27 and a barcode reader 28 are provided in the safety cabinet 22.
  • the camera 27 captures, for example, an image representing the operation status of the worker OP and an image of cells being cultured in the course of the cell culture operation.
  • the image includes at least one of a moving image and a still image.
  • the operation status of the worker OP is an example of information on the worker, and is included in the work environment information.
  • the cell image contains information about the state of the cells in culture.
  • the camera 27 is communicably connected to the work support device 10 by wire communication or wireless communication, and transmits a captured image to the work support device 10.
  • the work support device 10 analyzes the image captured by the camera 27 and acquires information on the operation status of the worker OP and the state of the cells being cultured.
  • the operation status of the worker OP includes, for example, information on the movement of the worker OP at hand.
  • the information on the movement of the hand includes at least one of the operation speed, the displacement amount, and the displacement direction of the hand.
  • the hand includes at least one of a hand, a finger, and a hand held tool.
  • Such information is obtained by recognizing a moving object such as a hand, a finger, and a tool by a morphological recognition technique in an image and detecting a temporal change of the recognized moving object.
  • the tools include, for example, a pipette 31, a petri dish 32, and a well plate 33.
  • the operation time of the tool such as the operation of tilting the petri dish 32 or the well plate 33 to move the liquid and / or the time of performing the operation of stirring the liquid is determined by the operation status of the worker OP. Is obtained as
  • At least one of the type of the tool, the position of the tool at the time of use, and the posture at the time of use may be detected from the image.
  • Information such as the type of the tool, the position of the tool at the time of use, and the posture at the time of use is an example of information on the tool to be used, and is acquired by the work support apparatus 10 as work environment information.
  • the posture when the tool is used may be detected using a posture detection sensor such as a gyro sensor. In this case, information from the posture detection sensor is transmitted to the work support device 10 by wire communication or wireless communication.
  • the barcode reader 28 optically reads a barcode.
  • the barcode includes a one-dimensional barcode and a two-dimensional barcode.
  • a bar code indicating a tool ID is recorded on the tool by a sticker or the like.
  • the barcode reader 28 optically reads the barcode.
  • the barcode reader 28 converts, for example, the read barcode into a tool ID represented by character (including numbers and symbols) information, and transmits the tool ID to the work support apparatus 10 by wire communication or wireless communication.
  • the work support device 10 may acquire the tool ID using an RFID (Radio Frequency IDentifier) tag instead of using the barcode.
  • RFID Radio Frequency IDentifier
  • the work support apparatus 10 acquires information such as the tool name, the tool type, and the total use time of the tool with reference to the tool information DB 136B (see FIG. 7) based on the tool ID as described later.
  • the type of the tool is information indicating the model number of the tool such as type A or type B, and the model number of the tool includes information such as a lot number and a manufacturing date. These pieces of information are an example of information on tools to be used, and are acquired by the work support apparatus 10 as work environment information.
  • the work support apparatus 10 analyzes the image of the cell in culture, which is captured by the camera 27, and acquires information on the state of the cell.
  • the state of the cells includes at least one of the morphology (including at least one of shape and size) of the cells grown in the Petri dish 32, the degree of aggregation of the cells, and the number of cells.
  • phase contrast microscope may be used as the camera 27.
  • a phase-contrast microscope captures an image that visualizes colorless and transparent cells with light-dark contrast by using two properties of light diffraction and interference. By taking such an image, it is possible to observe the state of death or differentiation of the cells, such as the amount of dead or differentiated cells, without staining the cells. The state of death or differentiation of the cell is also included in the information on the state of the cell in culture.
  • the information on the state of the cells in the culture includes the volume of the cells in the petri dish 32, the pH value, and the temperature of the liquid containing the cells in the petri dish 32.
  • the cell volume is measured by, for example, a weighing scale (not shown) provided in the safety cabinet 22.
  • the weight of the empty petri dish 32 is set in the weighing scale. In this state, the petri dish 32 into which the cells have been injected is placed on a weighing scale, the total weight including the petri dish 32 is measured, and the liquid amount in the petri dish 32 can be measured by subtracting the weight of the petri dish 32 from the total weight. .
  • the pH value is measured using a pH sensor.
  • the pH of the cell may be measured by examining the color of the cell from the image of the cell by image analysis.
  • a temperature sensor for measuring the temperature of the liquid is immersed in the liquid in the petri dish 32.
  • the information on the state of the cells being cultured thus measured may be input to the terminal device 19 by voice using the microphone 21 or may be input to the terminal device 19 by operating the touch panel. Information on the type of cells to be cultured is also input to the terminal device 19 in the same manner.
  • the cell information including the information on the state of the cell being cultured and the information on the type of the cell to be cultured input to the terminal device 19 is transmitted to the work support device 10.
  • the incubator 23 accommodates cells contained in a container such as a petri dish 32 or a well plate 33.
  • the incubator 23 is a device that keeps the temperature of the cells constant, and is one of tools used in the cell culture operation.
  • the incubator 23 transmits the information of the incubator to the work support device 10 by wire communication or wireless communication through the transmission unit 23A.
  • the information of the incubator is an example of information on tools used in the cell culture operation, and is included in the work environment information.
  • the information of the incubator includes at least one of the device ID of the incubator 23, the type, the total use time, and the environmental information in the incubator 23.
  • the environmental information includes atmospheric pressure, temperature, humidity, and cleanliness.
  • the environment information in the incubator 23 may be treated as one of the information on the indoor environment in the work room.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a cell culture work flow.
  • the cell culture work flow indicates the flow of the cell culture work.
  • iPS induced pluripotent stem cell
  • iPS induced pluripotent stem cell
  • the cell culture work flow is roughly divided into the steps of initialization, expansion culture, and differentiation induction.
  • the work in each process is roughly common.
  • the manual operation mainly includes injection of a liquid containing cells, a medium, and a drug into a container such as a petri dish 32 and a well plate 33.
  • the liquid is injected manually using a pipette 31.
  • the Petri dish 32 or the well plate 33 containing the cells and the medium is accommodated in the incubator 23, and the cells are grown while maintaining a preset temperature. Work is performed. These operations are repeated in each step.
  • the initialization step, the expansion culture step, and the differentiation induction step are each divided into sub-steps.
  • the initialization step is divided into, for example, cell culture, gene transfer, and cell culture sub-steps.
  • the original blood cells to be cultured are seeded as primary cells.
  • the cell culture substrate is injected into the petri dish 32 using the pipette 31.
  • Cell culture substrates are included in materials used for cell culture operations. Since the cell culture substrate serves as a base for the primary cells, it is preferable that the substrate is uniformly coated in the petri dish 32. After the cell culture substrate is coated in the petri dish 32, primary cells are injected into the petri dish 32 with the pipette 31. Thereby, the primary cells are seeded on the cell culture substrate.
  • the petri dish 32 is housed in the incubator 23 as needed. Then, in the substep of gene transfer, a gene for reprogramming is introduced into primary cells. The gene is introduced by, for example, injection using a pipette 31. When the gene transfer is completed, the process proceeds to the sub-step of cell culture again, and the Petri dish 32 is stored in the incubator 23. As a result of such cell culture, iPS cells are established.
  • the expansion culture step includes, for example, adaptation, cell culture, and subculture sub-steps.
  • the adaptation sub-step first, a medium is supplied into the petri dish 32, and iPS cells are introduced onto the medium. Cells that originally exist in a three-dimensional liquid space have the property of curling up if left alone. Therefore, in the adaptation sub-step, an operation of tilting the Petri dish 32 to move the iPS cells in the Petri dish 32 and spreading the iPS cells on the medium on a two-dimensional plane is performed.
  • the petri dish 32 containing the cells and the medium is again stored in the incubator 23, and the cell culture sub-step is performed. When the cell culture sub-step is completed, subculture is performed next.
  • the medium exchange is an operation of sucking a nutrient-free medium from the Petri dish 32 and injecting a new nutrient-rich medium into the Petri dish 32.
  • dead cells and unnecessary cells are also removed.
  • iPS cells grow into undifferentiated stem cells.
  • the differentiation induction step includes, for example, a differentiation induction substep and a subculture substep.
  • a drug for promoting the induction of differentiation of undifferentiated stem cells into target cells is added.
  • the addition of the chemical is performed by injecting the chemical with the pipette 31.
  • the undifferentiated stem cells to which the drug in the petri dish 32 has been added are accommodated in the incubator 23 as necessary.
  • the differentiation induction sub-step undifferentiated stem cells are induced into target cells, and target cells grow.
  • the sub-step of subculture is performed on the grown target cells, and finally the culture of the target cells as a product is completed.
  • the work support device 10 is realized by, for example, a computer.
  • the work support device 10 includes a main control unit 110, a communication unit 112, an input device 114, a display 116, and an external I / F (Interface) 118.
  • the main control unit 110 includes a CPU (Central Processing Unit) 120, a primary storage unit 122, a secondary storage unit 124, a bus line 126, and an I / O (input / output interface) 128.
  • the CPU 120, the primary storage unit 122, and the secondary storage unit 124 are connected via a bus line 126.
  • An I / O 128 is connected to the bus line 126.
  • the CPU 120 controls the entire operation support device 10.
  • the primary storage unit 122 is a volatile memory used as a work area when various programs are executed, and an example of the primary storage unit 122 is a RAM (Random Access Memory).
  • the secondary storage unit 124 is a non-volatile memory that stores a program for controlling basic operations of the work support device 10, various parameters, and the like. Examples of the secondary storage unit 124 include a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), an electrically erasable and programmable (EEPROM), and a flash memory.
  • the communication unit 112 is connected to the I / O 128 and the network 129.
  • the communication unit 112 controls transmission and reception of information via the network 129.
  • the network 129 is a communication network such as a LAN.
  • the input device 114 is composed of a keyboard, a mouse, and the like.
  • the input device 114 is connected to the I / O 128, and the CPU 120 receives various operation instructions through the input device 114.
  • the external I / F 118 is an interface such as a USB (Universal Serial Bus) connector. Peripheral devices such as a USB memory and various sensors are connected to the external I / F 118.
  • USB Universal Serial Bus
  • the display 116 is connected to the I / O 128, and displays various information including an operation screen under the control of the CPU 120.
  • the application program (AP) 130 is stored in the secondary storage unit 124.
  • the AP 130 includes a cell culture work support program that causes a computer to function as the work support device 10.
  • the UV scanner 13, the card reader 14, the air conditioner 17, the atmosphere sensor 18, the terminal device 19, the incubator 23, the camera 27, the barcode reader 28, and the like are used to acquire work environment information and cell information.
  • Device. All or some of these devices are communicably connected to the main control unit 110 via the external I / F 118 as, for example, peripheral devices. In addition, all or some of these devices are communicably connected to the main control unit 110 via the network 129, for example.
  • the database device 136 is communicably connected to the work support device 10 via, for example, a network 129.
  • the database device 136 stores various data necessary for the work support device 10 to execute processing.
  • the data includes a worker information DB (Data @ Base) 136A, a tool information DB 136B, and learning data 136C.
  • the worker information DB 136A records, for each worker ID, for example, the proficiency of each worker OP, monthly working hours, and the like.
  • the proficiency level includes the number of years of experience ("3 years”, “2 years”, etc.) and the rank indicating the skill level ("A", "B”, etc.).
  • the monthly working hours are, for example, the total working hours of the latest January ("200h", "180h”, etc.).
  • the work support device 10 acquires the master level of the worker OP and the total monthly working time by referring to the worker information DB 136A based on the worker ID acquired through the card reader 14.
  • the number of experiences may be added instead of or in addition to the years of experience.
  • operations may be classified according to the type of cells to be cultured or the type of target cells, and the proficiency of each classified operation may be recorded.
  • the total working hours per month is used as an index value for evaluating the physical condition of the worker OP. For example, it can be evaluated that the longer the total monthly working hours, the worse the physical condition.
  • the work support device 10 acquires the physical condition of the worker OP based on the total monthly working hours.
  • the physical condition is included in the information on the worker.
  • information for grasping the physical condition there is a technique for irradiating the body with ultraviolet rays and grasping the physical condition based on the reflection state of the ultraviolet rays in addition to the working hours. In this case, the physical condition may be grasped using the UV scanner 13 or the like.
  • the tool information DB 136B includes, for each tool ID, a tool name (“pipette”, “well plate”, “dish”, etc.), a tool type (type “A”, and a type “B”). ), The total usage time ("6 months", "3 months”, etc.). Such information is an example of information on tools used in the cell culture operation, and is included in the work environment information.
  • the work support apparatus 10 acquires the tool name, the tool type, and the total use time by referring to the tool information DB 136B based on the tool ID obtained through the barcode reader 28.
  • learning data 136C is teacher data used to generate a learned model described later.
  • the CPU 120 executes the cell culture work support program, which is one of the APs 130 stored in the secondary storage unit 124, the CPU 120 functions as the following units. That is, the learning unit 120A, the cell information acquisition unit 120B, the work environment information acquisition unit 120C, the evaluation value calculation unit 120D, the derivation unit 120E, and the output control unit 120F.
  • the learning unit 120A generates the learned model 140 used by the evaluation value calculation unit 120D and the derivation unit 120E based on the learning data 136C.
  • the learning data 136C includes a parameter set including work environment information and cell information acquired in the past cell culture work process, and an evaluation value EV corresponding to this parameter set. Data.
  • Evaluation value EV is an evaluation value of the quality of a target cell which is a target cell to be obtained by culturing.
  • the evaluation value EV is, for example, a value obtained by integrating evaluation values for respective items such as a cell shape, a size, and a number.
  • the learning data indicates an empirical value indicating what kind of culture source cells are used and under what kind of work environment the cell culture work will yield the target cells of what quality. Data.
  • the learning data 136C is, more specifically, data configured by a combination of a parameter set including work environment information and cell information for each process, and an evaluation value EV. is there.
  • the cell culture work flow is divided into steps such as an initialization step, an expansion culture step, and a differentiation induction step. Furthermore, each step is divided into sub-steps such as cell culture, gene transfer, adaptation, and subculture.
  • the learning data 136C is also configured with parameters corresponding to the work environment information and cell information for each process.
  • the parameters acquired in the cell culture sub-step are P111, P112..., And the parameters P121, P122.
  • the parameters acquired in the adaptation sub-step are P211, P212,..., And the parameters acquired in the subculture sub-step are P231, P232,.
  • the parameters acquired in the differentiation induction sub-step are P311 and P312.
  • one evaluation value EV of the target cell exists as an output value corresponding to one parameter set including a combination of such a plurality of parameters.
  • the neural network 140A serving as the base of the trained model 140 is a neural network including an input layer, a plurality of intermediate layers (hidden layers), and an output layer, as shown as an example.
  • the neural network 140A is an estimation model that simulates the evaluation value EV of the target cell.
  • One parameter set which is the learning data 136C, is input to the input layer of the neural network 140A.
  • the output layer of the neural network 140A outputs an evaluation value EV of the target cell corresponding to one parameter set input to the input layer.
  • the number of nodes in the input layer, the configuration of the intermediate layer, and the number of nodes in the output layer are determined as appropriate.
  • the learning unit 120A learns the neural network 140A using the learning data 136C according to the error back propagation method as an example of machine learning. Specifically, the learning unit 120A inputs the parameter set including the work environment information and the cell information included in the learning data 136C to the neural network 140A, and acquires the evaluation value EV output from the neural network 140A. Then, the learning unit 120A trains the neural network 140A such that the difference between the obtained evaluation value EV and the evaluation value EV included in the learning data 136C is minimized.
  • the process of learning the neural network 140A is as follows.
  • the neural network 140A is a mathematical model representing a function of outputting an output value with respect to an input value input as a parameter.
  • the output value of the neural network 140A is, for example, the sum of output values output from each node of each layer according to the input value.
  • Each node of the input layer, the intermediate layer, and the output layer is given a weight for the input value.
  • a threshold value to be compared with the input value is set for each node.
  • each node compares an input value to each node with a threshold, and outputs an output value of “0” or “1” according to the comparison result.
  • a sigmoid function may be set in each node. In this case, the output value changes between "0" and "1” according to the input value.
  • the threshold value of each node or the coefficient of the sigmoid function is given as a weight for the input value input to each node.
  • the learning unit 120A changes the weight of each node in the neural network 140A so that the difference between the obtained evaluation value EV and the evaluation value EV included in the learning data 136C is minimized.
  • the learning unit 120A performs the process of learning the neural network 140A using a plurality of learning data 136C acquired in the past.
  • the learning unit 120A stores the neural network 140A that has performed machine learning based on the learning data 136C as the learned model 140, for example, in the secondary storage unit 124.
  • the cell information acquisition unit 120B acquires, from the terminal device 19 and the camera 27, cell information including the type of cells to be cultured and information on the state of the cells being cultured.
  • the cell information acquisition unit 120B performs image analysis of the cells to acquire the morphology, the degree of aggregation, and the number of the cells.
  • the information transmitted from the terminal device 19 includes the liquid volume of the cells, the pH value of the cells, and the temperature of the liquid containing the cells.
  • the work environment information acquisition unit 120C transmits the work transmitted from the UV scanner 13, the card reader 14, the air conditioner 17, the atmosphere sensor 18, the terminal device 19, the incubator 23, the camera 27, and the bar code reader 28 shown in FIG. Get environmental information.
  • the state of clothes is transmitted from the UV scanner 13 as information on the worker.
  • the worker ID is transmitted from the card reader 14.
  • the work environment information acquisition unit 120C acquires the skill level and the total monthly working hours by referring to the worker information DB 136A based on the worker ID.
  • the physical condition of the worker OP is obtained from the total working hours per month.
  • the proficiency level and mode of the worker OP are included in the information on the worker.
  • the work environment information acquisition unit 120C acquires the tool ID from the barcode reader 28. Then, referring to the tool information DB 136B based on the tool ID, the type of the tool and the total use time of the tool are acquired as information on the tool to be used.
  • the temperature of the atmosphere, humidity, atmospheric pressure, cleanliness of the atmosphere, airflow of the atmosphere, and the concentration of a specific substance in the atmosphere are acquired as information on the indoor environment in the working room. .
  • the type of the incubator, the total use time, and the environmental information in the incubator are acquired as the incubator information.
  • the following information is obtained from the terminal device 19.
  • information on a substance to be used information on a culture medium, information on a gene, information on a drug, and the like are obtained.
  • the process information of the cell culture operation the type of the process, the start timing and the end timing of the process, and the like are acquired.
  • the information on the cells to be cultured the type of the cells to be cultured is obtained.
  • the information on the state of the cells during the culture the cell volume, the pH value of the cells, and the temperature of the liquid containing the cells are acquired.
  • the following information is obtained from the camera 27.
  • the cell information acquisition unit 120B and the work environment information acquisition unit 120C each acquire cell information and work environment information generated in the course of the cell culture work.
  • the cell information acquisition unit 120B and the work environment information acquisition unit 120C sequentially acquire cell information and work environment information, for example, sequentially according to the progress of each step of the cell culture work flow.
  • an image of a cell acquired through the camera 27 is transmitted to the cell information acquisition unit 120B in real time.
  • the cell information acquisition unit 120B sequentially acquires images of cells in each step.
  • the cell information acquisition unit 120B sequentially acquires the morphology, aggregation degree, and number of cells in culture based on the image of the cells. Based on these pieces of information, the work support apparatus 10 can grasp the change over time in the state of the cells being cultured.
  • the state of the atmosphere such as the temperature, humidity, and airflow of the atmosphere in the main room 11A is transmitted from the atmosphere sensor 18 in real time.
  • the work environment information acquisition unit 120C sequentially acquires the state of the atmosphere. Further, an image of the operation status of the worker OP from the camera 27 is also transmitted in real time.
  • the work environment information acquisition unit 120C can grasp the movement of the operator OP at hand in each process in real time.
  • the evaluation value calculation unit 120D calculates the evaluation value EV of the quality of the target cell based on the work environment information and the cell information in the operation phase using the learned model 140.
  • the evaluation value calculation unit 120D repeats the calculation of the evaluation value based on the sequentially acquired work environment information and cell information.
  • the evaluation value EV is updated according to the progress of each step of the cell culture work flow.
  • the deriving unit 120E performs the following processing when the evaluation value EV calculated by the evaluation value calculation unit 120D is set to the first evaluation value EV1. That is, when the first evaluation value EV1 is out of the preset target range, the derivation unit 120E sets the second evaluation value EV2, which is the evaluation value EV after correcting the work environment, as the correction information to the target range. Derivation of correction information to be contained within. Further, the deriving unit 120E derives new correction information based on the updated first evaluation value EV1.
  • the deriving unit 120E uses the learned model 140 to derive the correction information, for example.
  • the deriving unit 120E derives correction information by performing a simulation of the evaluation value EV while changing, for example, the work environment information input to the learned model 140 as a parameter set.
  • the output control unit 120F performs output control for presenting the correction information derived by the derivation unit 120E to the operator OP.
  • the output control unit 120F transmits the correction information to the terminal device 19 so that the correction information is displayed on the display of the terminal device 19, for example. By displaying the correction information on the terminal device 19, the correction information is presented to the operator OP. Note that the output control unit 120F may output the correction information by voice through the speaker of the terminal device 19.
  • step (S) 1001 the work support device 10 starts accepting cell information and work environment information.
  • the cell information acquisition unit 120B and the work environment information acquisition unit 120C receive the received cell information and work environment information. To get.
  • the cell information acquisition unit 120B and the work environment information acquisition unit 120C sequentially acquire cell information and work environment information, for example, according to the progress of each step of the cell culture work flow.
  • the work support device 10 proceeds to S1003 which determines whether or not the end condition is satisfied.
  • the termination condition indicates a condition for terminating the work support processing.
  • the CPU 120 detects a condition that a predetermined time has elapsed, a condition that an end instruction has been received, and / or a signal that forces the work support device 10 to end due to a failure or the like. There are conditions such as that.
  • the evaluation value calculation unit 120D calculates the first evaluation value EV1 of the quality of the target cell (S1004).
  • the evaluation value calculation unit 120D inputs the parameter set including the acquired cell information and work environment information to the learned model 140, and performs the first evaluation.
  • the value EV1 is calculated.
  • the calculated first evaluation value EV1 is input to the deriving unit 120E.
  • the parameter set input here is a parameter set in which provisional values are set for some parameters.
  • the cell culture work flow is performed through a plurality of steps. Unless the cell culture work flow is completed up to the final step, acquisition of all the parameters of the cell information and the work environment information is not completed, and some parameters are not acquired. Further, the work environment information includes parameters that change with time within a process or between processes, such as the state of the atmosphere (temperature, humidity, airflow, and the like). In addition, the state of the cells in the culture also changes with time.
  • the evaluation value calculation unit 120D sets an actually measured value for an acquired parameter and sets a provisional value for an unacquired parameter in the parameter set.
  • parameters indicated by solid lines (“P111” and “P112”) are measured values
  • parameters indicated by broken lines (“P121” and “P122”) are temporary values.
  • the learning data 136C whose evaluation value EV is within the target range is extracted from the past learning data 136C, and the average value of the extracted parameters included in the learning data 136C is calculated. used.
  • the provisional value set as a parameter in the parameter set decreases, and is replaced with an actually measured value.
  • the deriving unit 120E determines whether the first evaluation value EV1 is within a preset target range. In S1005, when the first evaluation value EV1 is within the preset target range (Y in S1005), the work support device 10 returns to S1002 and repeats the above steps.
  • the deriving unit 120E performs a process as an example in FIG. That is, the deriving unit 120E selectively inputs a plurality of parameter sets to the learned model 140, for example, parameter sets A, B, C, and so on, and obtains the respective second evaluation values EV2A, EV2B, EV2C. Is calculated.
  • the parameter sets A, B, C,... Have different work environment information.
  • the deriving unit 120E determines the temporary value if there is a parameter that has not been acquired at the time of calculation, similarly to the evaluation value calculating unit 120D.
  • the parameter set of the initialization step is a parameter set at the stage where the sub-step of the cell culture of the initialization step has been completed, like the parameter set shown in FIG.
  • the parameter set of the expansion culture process is a parameter set at a stage where the process has been completed up to the adaptation sub-process of the expansion culture process.
  • the deriving unit 120E changes the work environment information indicating the contents of the work environment that can be corrected when the correction information is derived in the parameter sets A, B, C,.
  • the parameters that can be corrected at that time are basically the parameters of the completed cell. This is a parameter of a process after the sub-process of the culture.
  • the cell culture sub-step is completed, if the cell culture sub-step can be redone, it is also possible to correct the actually measured value once input. In that case, it is possible to change the parameter input as the actual measurement value and use this parameter as the parameter for calculating the second evaluation value EV2.
  • the deriving unit 120E searches for the parameter set falling within the target range from the second evaluation values EV2A, EV2B, EV2C,... Calculated based on the parameter sets A, B, C,.
  • the derivation unit 120E specifies a parameter set corresponding to the second evaluation value EV2.
  • work environment information representing the contents of the work environment that can be corrected at that time is extracted.
  • the deriving unit 120E derives correction information indicating the contents to be corrected for the work environment based on the extracted work environment information.
  • the output control unit 120F presents the derived correction information to the operator OP. Specifically, the output control unit 120F transmits the correction information to the terminal device 19. In the terminal device 19, the received correction information is displayed on a display.
  • FIG. 16 shows an example of a correction information presentation screen 19A displayed on the display of the terminal device 19.
  • a message “Change the pipette from type A to type B and perform the medium exchange again” is displayed on the correction information presentation screen 19A.
  • the correction information is information indicating the contents to be corrected for the work environment in order to stabilize the quality of the target cell.
  • the following various examples can be considered as the correction information.
  • the dead cells and / or unnecessary cells are removed from the cells in the culture in the petri dish 32 using the pipette 31, and a new medium is supplied using the pipette 31. It is considered that when the injection amount of the medium to be injected with the pipette 31 and / or the timing of the medium exchange is changed, the quality of the target cells may be affected.
  • the amount of medium to be injected is an example of information on the substance to be used, and the timing of medium replacement is an example of process information of the cell culture operation.
  • the deriving unit 120E may perform the injection of the liquid such as the medium and / or the medium exchange. May be derived to change the timing.
  • the posture of the petri dish 32 or the well plate 33 may be inclined.
  • the cells in the petri dish 32 are biased in one direction, which hinders the growth of the cells and may affect the quality of the target cells.
  • the position or posture of the tool at the time of use is an example of information on the tool to be used. Correction information such as “Please make the inclination of the petri dish 32 or the like horizontal” may be derived.
  • information about the worker such as the state of clothing, proficiency, physical condition, or the operating state of the worker OP
  • correction information such as "Skin is exposed. Please review the clothing condition.” This is because, if the skin is exposed, the quality of target cells may change due to the influence of impurities and the like.
  • a message urging the replacement of the worker OP may be derived as the correction information.
  • the proficiency of the worker OP is low, a message for prompting a change to the worker OP with a high proficiency may be derived as correction information.
  • information on the indoor environment such as the temperature, humidity, atmospheric pressure, atmospheric cleanliness, and airflow in the work room 11 may be derived as correction information.
  • a message such as "Please lower the temperature of the atmosphere by 1 degree” or “Change the direction of the air flow so that the wind does not hit the safety cabinet” can be considered.
  • a message such as “Please slow down the movement at hand when injecting a chemical or the like with a pipette” may be derived as correction information. Further, as information on the substance, a message such as increasing or decreasing the injection amount of the medium, the gene, and the drug may be derived as the correction information.
  • the correction information is information indicating the content of the work environment to be corrected, and is based on work environment information input as a parameter used for calculating the first evaluation value EV1 and the second evaluation value EV2. For example, when deriving correction information such as “Please slow down the movement at hand when injecting a chemical or the like with a pipette”, as a parameter used for calculating the first evaluation value EV1 and the second evaluation value EV2, It is necessary that the operation state of the worker including the movement at hand is input. As described above, the correction information is based on the work environment information input as a parameter, and any correction information that can be expected to contribute to the stability of the quality of the target cell. It may be derived.
  • the work support apparatus 10 determines whether the end condition is satisfied. When it is determined that the termination condition is not satisfied (N in S1008), the work support device 10 returns to S1002 and repeats the above steps. On the other hand, when it is determined that the end condition is satisfied (Y in S1008), the work support processing ends.
  • the work support device 10 includes a work environment information acquisition unit that exemplifies the work environment information acquisition unit 120C, a cell information acquisition unit that exemplifies the cell information acquisition unit 120B, and an evaluation value calculation unit 120D.
  • An evaluation value calculation unit shown as an example and a derivation unit shown as an example of the derivation unit 120E are provided. For this reason, target cells with more stable quality than before can be obtained.
  • the work information acquisition unit which illustrates the work environment information acquisition unit 120C as an example, sequentially acquires the work environment information of each step according to the progress of each step of the cell culture work.
  • the evaluation value calculation unit illustrated as an example of the evaluation value calculation unit 120D repeats the calculation of the evaluation value illustrated as an example of the first evaluation value EV1 based on the sequentially acquired work environment information, and calculates the evaluation value. Update.
  • the deriving unit that exemplifies the deriving unit 120E derives new correction information based on the updated evaluation value. Therefore, in the process of the cell culture operation, appropriate correction information can be presented to the operator OP.
  • the evaluation value calculation unit that exemplifies the evaluation value calculation unit 120D calculates an evaluation value that exemplifies the first evaluation value EV1 using a learned model that exemplifies the learned model 140. .
  • a learned model that exemplifies the learned model 140.
  • the derivation unit illustrated as an example of the derivation unit 120E uses the second evaluation value EV2 after correcting the work environment as the correction information as the target range. Deriving information to fit inside. Therefore, it is possible to derive appropriate correction information for stabilizing the quality of the target cell.
  • the deriving unit illustrated as an example of the deriving unit 120E uses the learned model for deriving the correction information.
  • the learned model for deriving the correction information.
  • the deriving unit may derive the correction information using a simulation model in which an appropriate value range is known in advance, instead of the learned model. In this case, it is not always necessary to provide the evaluation value calculation unit.
  • the cell culture operation in the above embodiment includes an initialization step of establishing iPS cells from cells to be cultured, and a differentiation inducing step of inducing differentiation of the established iPS cells to obtain target cells.
  • a differentiation inducing step of inducing differentiation of the established iPS cells to obtain target cells.
  • a plurality of parameters instead of one parameter.
  • the work environment information information on workers, information on tools used in cell culture work, information on substances used in cell culture work, information on indoor environment in a work room, and process information on cell culture work
  • the first evaluation value EV1 and the second evaluation value are used. It is preferable to include the evaluation value EV2 in the parameters for calculating the evaluation value EV2.
  • the content for correcting the injection amount of the medium or the timing of replacing the medium is derived as correction information
  • information such as the proficiency level and physical condition of the operator OP is calculated as the first evaluation value EV1 and the second evaluation value EV2.
  • the injection amount of the culture medium or the timing of the exchange of the culture medium depends on the judgment of the operator OP, and is considered to be highly relevant to the proficiency and physical condition of the operator OP.
  • the injection amount of the culture medium is considered to also depend on the performance and characteristics of the pipette, it is preferable to use the type of the pipette (information on the equipment used) as a parameter.
  • the appropriateness of the amount of the medium to be injected or the timing of the medium exchange is considered to largely depend on the morphology, the degree of aggregation, and the number of the cells in the culture. Therefore, it is preferable to use the morphology, degree of aggregation, and number of cells in culture as parameters.
  • the work environment information in addition to the proficiency and operation status of the worker, information on the incubator, information on the substances used, information on the indoor environment in the work room, and process information on the cell culture work are included. It is preferred to include.
  • the cell culture operation includes manual operation, and the manual operation is repeatedly performed in each step. Therefore, among the information on the worker, the proficiency and the operation state of the worker OP are considered to have a large influence on the quality of the target cell. Therefore, it is preferable to use the proficiency level and operation status of the worker OP as parameters.
  • the information of the incubator that is used repeatedly in each step and provides the cell growth environment is considered to have a large effect on the quality of the target cells. Therefore, it is preferable to use information of the incubator as a parameter.
  • information other than the cell information and the work environment information exemplified in the above embodiment may be used.
  • the information shown in Tables 1 and 2 is an example, and information other than the information shown in Tables 1 and 2 may be used as a parameter.
  • iPS cells which is one of pluripotent stem cells
  • ES cells other pluripotent stem cells
  • It may be applied to cell culture.
  • the cell information in addition to the work environment information that changes with time in the course of the cell culture operation, the cell information including the image of the cell that changes with time is acquired, and the calculation of the evaluation value and the derivation of the correction information are performed.
  • the example has been described.
  • the cell information does not use the cell information that changes with time, but uses only the cell information that does not change with time, such as the type of the original cell to be cultured. Is also good. Even in this case, if the working environment is corrected, the effect of stabilizing the quality of the target cell can be expected.
  • the learning unit 120A is provided in the work support device 10 has been described.
  • the learning unit 120A may not be provided.
  • the learned model 140 is generated by another computer or the like, and the generated learning is performed.
  • the used model 140 may be used only.
  • the stationary terminal device 19 has been described as an example of the display device for displaying the correction information.
  • a glasses-type display device worn by the operator OP on the face may be used.
  • the glasses-type display device may be one in which a small display unit is attached to a frame of glasses.
  • the display unit may include a display unit using an AR (Augmented Reality) technology.
  • AR Augmented Reality
  • the operator OP can check the correction information without performing a large line-of-sight movement as compared with the stationary type.
  • the case where the cell culture work support program, which is one of the APs 130, is read from the secondary storage unit 124 has been exemplified.
  • the cell culture support program may be first stored in an arbitrary portable storage medium such as an SSD, a USB memory, or a DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory).
  • the cell culture support program in the storage medium is installed in the work support device 10, and the installed cell culture support program is executed by the CPU 120.
  • the cell support program may be stored in a storage unit of another computer connected to the work support device 10 via the network 129. In this case, in response to a request from the work support apparatus 10, the cell support program is downloaded from another computer to the work support apparatus 10 and then installed.
  • a combination of a plurality of steps of the work support processing illustrated as an example in FIG. 11 corresponds to an operation method of the work support apparatus 10 of the present disclosure.
  • a hardware structure of a processing unit that executes various processes such as a learning unit, a work environment information acquisition unit, a cell information acquisition unit, an evaluation value calculation unit, and a derivation unit.
  • a processing unit Processes @ Unit
  • various processors shown below can be used.
  • processors in addition to a CPU that is a general-purpose processor that executes software (program) and functions as various processing units, a PLD that can change a circuit configuration after manufacturing an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or the like (Programmable Logic Device) and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or other dedicated electric circuit that is a processor having a circuit configuration specifically designed to execute a specific process.
  • a PLD that can change a circuit configuration after manufacturing an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or the like (Programmable Logic Device) and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or other dedicated electric circuit that is a processor having a circuit configuration specifically designed to execute a specific process.
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • a plurality of processing units may be configured by one processor.
  • the function of the entire system including the plurality of processing units such as a system-on-chip (System ⁇ On ⁇ Chip: SOC), is implemented by a single integrated circuit (IC) chip.
  • IC integrated circuit
  • ⁇ Circle around (2) ⁇ As in a computer system including a client and a server, two or more computer systems may be implemented by sharing a plurality of processing units.
  • the various processing units are configured using one or more of the above-described various processors as a hardware structure.
  • an electric circuit in which circuit elements such as semiconductor elements are combined can be used.
  • the technology of the present disclosure extends to a non-temporary storage medium (such as a USB memory or a DVD-ROM) for storing the cell culture operation support program in addition to the cell culture operation support program.
  • a non-temporary storage medium such as a USB memory or a DVD-ROM
  • a and / or B has the same meaning as “at least one of A and B”. That is, “A and / or B” means that only A may be used, only B may be used, or a combination of A and B may be used. Further, in the present specification, the same concept as “A and / or B” is applied to a case where three or more matters are expressed by being connected by “and / or”.

Abstract

作業者の手作業を含む細胞培養作業に関する作業環境を表す作業環境情報を、前記細胞培養作業の過程において取得する作業環境情報取得部と、細胞情報を取得する細胞情報取得部と、取得した前記作業環境情報及び前記細胞情報に基づいて、前記作業環境について補正すべき内容を示す補正情報を導出する導出部と、を備えている細胞培養作業支援装置。

Description

細胞培養作業支援装置、プログラム、及び作動方法
　本開示は、細胞培養作業支援装置、プログラム、及び作動方法に関する。
　生体から採取した細胞を培養して、培養の目的となる目的細胞を得る細胞培養作業が知られている。こうした細胞培養作業においては、作業の生産物である目的細胞の品質のばらつきを低減することが課題となっており、こうした課題の解決を目的とする技術が知られている（特許５１８１３８５号公報及び特許５７５０１０８号公報）。
　特許５１８１３８５号公報においては、細胞培養過程において、細胞の形態を表す画像を撮影し、撮影した画像を入力値として、人工知能を利用した予測モデルに投入して、細胞の品質を表す予測値を出力する方法が開示されている。
　特許５７５０１０８号公報においては、細胞培養過程において細胞に対して段階的に施される複数の処理手順の組み合わせの中から、最適な組み合わせを特定する方法が開示されている。
　特開２０１８－１１号公報においては、細胞培養においてオペレータが行った作業に関する作業情報を取得する。加えて、作業が行われる環境に関する環境情報を取得し、取得した作業情報に基づく作業履歴情報と、取得した環境情報に基づく環境履歴情報とを時系列により関連付けた履歴情報を記録する技術が開示されている。
　上述のとおり、特許５１８１３８５号公報は、細胞の形態という、細胞培養作業の対象となる細胞そのものの変化と目的細胞の品質との因果関係に着目して、目的細胞の品質を安定させる技術である。特許５７５０１０８号公報は、細胞に対して施される処理手順と目的細胞の品質との因果関係に着目して、目的細胞の品質を安定させる技術である。目的細胞の品質に影響を与える要因としては、特許５１８１３８５号公報及び特許５７５０１０８号公報に記載されているように、細胞の形態の変化及び細胞に対して施される処理手順の影響が大きい。
　しかしながら、細胞培養作業には作業者の手作業が多く含まれており、作業者及び使用される用具などを含む作業環境が目的細胞の品質に対して与える影響も無視できないことが分かってきている。特許５１８１３８５号公報及び特許５７５０１０８号公報においては、目的細胞の品質を安定させるに当たってこうした視点が考慮されておらず、改善の余地があった。
　特開２０１８－１１号公報には、細胞培養において、オペレータが行う作業に関する作業情報と、作業が行われる環境に関する環境情報とをそれぞれ時系列の作業履歴及び環境履歴として記録する技術が開示されている。しかし、こうした作業履歴及び環境履歴を利用する方法について開示が無い。
　本開示に係る技術は、従来よりも安定した品質の目的細胞を得ることが可能な細胞培養作業支援装置、プログラム、及び方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示の細胞培養作業支援装置は、作業者の手作業を含む細胞培養作業に関する作業環境を表す作業環境情報を、細胞培養作業の過程において取得する作業環境情報取得部と、細胞情報を取得する細胞情報取得部と、取得した作業環境情報及び細胞情報に基づいて、作業環境について補正すべき内容を示す補正情報を導出する導出部と、を備えている。
　取得した作業環境情報及び細胞情報に基づいて、培養して得たい目的の細胞である目的細胞の品質の評価値を算出する評価値算出部を備えており、
　導出部は、前記評価値に基づいて、前記補正情報を導出することが好ましい。
　細胞培養作業の過程は、複数の工程に分かれており、作業環境情報取得部は、各工程の進捗に応じて、各工程の作業環境情報を順次取得し、評価値算出部は、順次取得される作業環境情報に基づいて、評価値の算出を繰り返して、評価値を更新し、導出部は、更新される評価値に基づいて、新たな補正情報を導出することが好ましい。
　評価値算出部は、過去において取得された作業環境情報、細胞情報及び評価値を含む学習用データに基づいて機械学習をした学習済みモデルを利用して、評価値を算出することが好ましい。
　導出部は、評価値算出部で算出された評価値である第１評価値が予め設定された目標範囲から外れている場合において、補正情報として、作業環境を補正した後の評価値である第２評価値を目標範囲内に収めるための情報を導出することが好ましい。
　導出部は、補正情報の導出に学習済みモデルを利用することが好ましい。
　細胞培養作業は、培養する元になる細胞からｉＰＳ細胞を樹立する初期化工程と、樹立したｉＰＳ細胞を分化誘導して目的細胞を得る分化誘導工程とを含んでもよい。
　導出部が導出した補正情報を作業者に提示するための出力制御を行う出力制御部を備えていることが好ましい。
　作業者に関する情報には、作業者の細胞培養作業に対する習熟度、着衣の状態、体調、作業者の動作状況のうちの少なくとも１つが含まれていることが好ましい。
　使用される用具に関する情報には、用具の種類、用具の通算使用時間、使用時の位置、使用時の姿勢、及びインキュベータの情報のうちの少なくとも１つが含まれていることが好ましい。
　使用される物質に関する情報には、培地の情報、遺伝子の情報及び薬品の情報のうちの少なくとも１つが含まれていていることが好ましい。
　作業室内の室内環境に関する情報には、作業室内の温度、湿度、大気圧、大気の清浄度、大気の気流、及び大気中の特定の物質の濃度のうちの少なくとも１つが含まれていることが好ましい。
　作業環境情報は、作業者に関する情報、細胞培養作業において使用される用具に関する情報、細胞培養作業において使用される物質に関する情報、及び作業室内の室内環境に関する情報の中から選択された複数の情報を含むことが好ましい。
　細胞情報には、培養する元になる細胞の種類、細胞培養作業の過程における培養中の細胞の状態に関する情報のうちの少なくとも１つが含まれていることが好ましい。
　本開示の細胞培養作業支援プログラムは、作業者の手作業を含む細胞培養作業に関する作業環境を表す作業環境情報を、前記細胞培養作業の過程において取得する作業環境情報取得部と、細胞情報を取得する細胞情報取得部と、取得した前記作業環境情報及び前記細胞情報に基づいて、前記作業環境について補正すべき内容を示す補正情報を導出する導出部として、コンピュータを機能させる。
　本開示の細胞培養作業支援装置の作動方法は、作業者の手作業を含む細胞培養作業に関する作業環境を表す作業環境情報を、前記細胞培養作業の過程において取得する作業環境情報取得ステップと、細胞情報を取得する細胞情報取得ステップと、取得した前記作業環境情報及び前記細胞情報に基づいて、前記作業環境について補正すべき内容を示す補正情報を導出する導出ステップと、を備えている。
　また、本開示の細胞培養作業支援装置は、
　細胞培養作業支援装置であって、
　作業者の手作業を含む細胞培養作業に関する作業環境を表す作業環境情報を、前記細胞培養作業の過程において取得し、
　細胞情報を取得する細胞情報取得し、
　取得した作業環境情報及び細胞情報に基づいて、作業環境について補正すべき内容を示す補正情報を導出する少なくとも１つのプロセッサを備えている。
　本開示によれば、従来よりも安定した品質の目的細胞を得ることができる。
本開示の実施形態に係る細胞培養作業支援装置と作業室の説明図である。 安全キャビネットの説明図である。 インキュベータの説明図である。 細胞培養作業フローの説明図である。 本開示の実施形態に係る細胞培養作業支援装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 作業者情報ＤＢの一例を示す説明図である。 用具情報ＤＢの一例を示す説明図である。 本開示の実施形態に係る細胞培養作業支援装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 ニューラルネットワークの学習フェーズを示す説明図である。 学習用データの一例を示す説明図である。 細胞培養作業支援処理の一例を示すフローチャートである。 評価値算出部の第１評価値ＥＶ１の算出方法の一例を示す説明図である。 第１評価値ＥＶ１を算出するためのパラメータセットの一例を示す説明図である。 導出部の第２評価値ＥＶ２の算出方法の一例を示す説明図である。 第２評価値ＥＶ２を算出するためのパラメータセットの一例を示す説明図である。 補正情報提示画面の一例を示す説明図である。
　以下、図面を参照して、本開示の技術に係る実施形態の一例について説明する。一例として図１に示すように、細胞培養作業支援装置１０（以下、作業支援装置１０という）は、作業環境情報及び細胞情報を取得して、作業環境について補正すべき内容を示す補正情報を導出することにより、細胞培養作業を支援する。
　作業支援装置１０は、細胞培養作業が行われる作業室１１に設置された各種の設備等から、各種の作業環境情報及び細胞情報を取得する。作業環境情報及び細胞情報は、例えば、表１及び表２に示す情報を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１及び表２に示すとおり、作業環境情報には、大きく分けて、１．作業者に関する情報、２．細胞培養作業において使用される用具に関する情報、３．細胞培養作業において使用される物質に関する情報、４．作業室内の室内環境に関する情報、及び５．細胞培養作業の工程情報が含まれる。
　また、表２に示すとおり、細胞情報には、大きく分けて、１．培養する元になる細胞に関する情報、２．培養中の細胞の状態に関する情報が含まれる。
　以下の例においては、表１及び表２に示す作業環境情報及び細胞情報をすべて取得する例で説明する。
　作業室１１は、例えば、主室１１Ａと準備室１１Ｂとに区画されている。主室１１Ａは、細胞培養作業が行われる部屋であり、準備室１１Ｂは、作業者ＯＰが主室１１Ａに入るための準備作業を行う部屋である。準備室１１Ｂには、例えば、作業着を収容するロッカーが配置されている。準備室１１Ｂは、作業者ＯＰが作業着に着替える更衣室としても使用される。準備室１１Ｂには、作業者ＯＰに空気を吹き付けて作業者ＯＰに付着したチリ及びホコリなどを除去するエアーシャワー室１２が設置されている。
　エアーシャワー室１２内には、ＵＶ（Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ)スキャナ１３と、カードリーダ１４とが設置されている。ＵＶスキャナ１３は、作業者ＯＰの全身に紫外線を照射して、作業着の着衣の状態を検出する。具体的には、作業者ＯＰに照射した紫外線の反射率を測定し、肌の露出の有無及び露出の割合などを着衣の状態として検出する。
　カードリーダ１４は、作業者ＯＰが所持するＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｄａｔａ）カード１６から作業者ＯＰの作業者ＩＤを読み取る。ＩＤカード１６には、例えば、作業者ＩＤを記録したＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップが設けられており、カードリーダ１４は、ＩＣチップと非接触で通信して作業者ＩＤを読み取る。
　着衣の状態と作業者ＩＤは、作業者に関する情報に含まれる。ＵＶスキャナ１３は、着衣の状態を、有線通信又は無線通信で作業支援装置１０に送信する。カードリーダ１４は、作業者ＩＤを、有線通信又は無線通信で作業支援装置１０に送信する。
　また、後述するように、作業支援装置１０は、作業者ＩＤに基づいて作業者情報ＤＢ１３６Ａ（図７）を参照して、作業者ＯＰの習熟度及び体調を取得する。習熟度及び体調は、作業者に関する情報に含まれる。
　ここで、有線通信の例としては、ＵＶスキャナ１３等と作業支援装置１０とをケーブルで直接接続して送信する他、作業室１１を含む屋内に敷設されたＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワーク１２９（図５参照）を介して通信する方法がある。無線通信の例としては、ＵＶスキャナ１３が発する電波を作業支援装置１０が直接受信する方法の他、ネットワーク１２９に接続された無線アクセスポイントを用いて、ＵＶスキャナ１３等が発する電波を無線アクセスポイントで受信した後、ネットワーク１２９を介して作業支援装置１０に送信する方法がある。ＵＶスキャナ１３等から作業支援装置１０への作業環境情報の送信方法は、こうした通信方法のいずれを用いてもよい。
　主室１１Ａは、細胞への不純物の付着又は混入を含むコンタミネーションが生じないように大気の清浄度等が管理されているクリーンルームである。主室１１Ａは、例えば、細胞培養作業を行う施設のクリーンルームの基準に適合している。このような基準としては、例えば、再生医療法、薬機法、及びＧＭＰ（Ｇｏｏｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｐｒａｃｔｉｃｅ）などの規格がある。このような基準に適合させるために、主室１１Ａは、空調設備１７によって、主室１１Ａ内の大気の温度、湿度、大気圧、大気の清浄度、及び大気の気流が管理されている。大気センサ１８には、例えば、温度計、湿度計、気圧計が含まれている。
　また、大気センサ１８には、気流測定用の風速計も含まれている。大気センサ１８は、例えば主室１１Ａの壁面に設けられており、主室１１Ａ内の複数個所に設置されている。複数個所に設置されることで、複数の風速計からの測定値に基づいて主室１１Ａ内の気流、具体的には、気流の風速及び風向きが測定される。なお、気流の測定には、大気の微小な差圧を検出する差圧計を複数配置し、それぞれの測定値の経時変化から気流を測定してもよい。気流を測定する場合においては、例えば、５０ｃｍ～１００ｃｍ程度の間隔で大気センサ１８を配置することが好ましい。
　また、大気センサ１８には、酸素濃度など大気中の特定の物質の濃度を測定する濃度測定センサも含まれている。濃度測定センサで測定される濃度も室内環境に関する情報の一例であり、作業環境情報に含まれる。
　また、空調設備１７内には、例えば、空気の清浄度を測定するパーティクルカウンタが内蔵されている。
　大気の温度、湿度、大気圧、大気の清浄度、及び大気の気流、大気中の特定の物質の濃度など、大気センサ１８及びパーティクルカウンタが測定する測定値は、それぞれ無線通信又は有線通信で空調設備１７に送信される。空調設備１７は、受信した測定値に基づいて、主室１１Ａ内の室内の大気の状態が、予め設定された一定の範囲に保たれるように制御する。気流の制御としては、例えば、気流の風速を一定値以下に保つ制御及び風向きを予め設定された方向にする制御が行われる。
　また、大気センサ１８及びパーティクルカウンタの大気に関する各測定値は、作業室内の室内環境に関する情報の一例であり、作業環境情報に含まれる。
　また、主室１１Ａには、例えば、端末装置１９が設けられている。端末装置１９は、作業者ＯＰによって操作され、作業者ＯＰがマニュアルで作業環境情報を作業支援装置１０に入力するための装置である。端末装置１９を通じて入力される作業環境情報としては、例えば、細胞培養作業の工程情報と、細胞培養作業において使用される物質に関する情報がある。
　また、端末装置１９は、作業者ＯＰに対して各種の情報を提示する情報表示装置としても機能する。端末装置１９に表示される情報には、作業支援装置１０から受信した情報も含まれる。
　端末装置１９は、作業者ＯＰが操作しやすいように、例えばタッチパネルディスプレイを備えている。このため、作業者ＯＰは、キーボード等を用いることなく、ディスプレイの画面に触れるだけで情報の入力操作が可能である。
　端末装置１９は、例えば、作業者ＯＰが操作しやすいように、後述する安全キャビネット２２の傍らに配置されている。端末装置１９は、有線通信又は無線通信によって作業支援装置１０と通信可能に接続されており、作業者ＯＰによって入力された作業環境情報を作業支援装置１０に送信する。
　後述するように、細胞培養作業は、複数の工程を含む。工程情報には、例えば、工程の種類、工程の開始タイミング（開始時刻）、及び終了タイミング（終了時刻）が含まれる。例えば、各工程における作業の開始時点及び作業の終了時点において、作業者ＯＰによって端末装置１９が操作されて、工程情報が入力される。作業支援装置１０は、工程情報を取得することにより、その時点における工程の種類、開始タイミング、及び終了タイミングを把握する。
　また、細胞培養作業において使用される物質に関する情報としては、例えば、後述する、培地の情報、遺伝子の情報、及び薬品の情報うちの少なくとも１つが含まれる。培地、遺伝子、及び薬品などの各物質に関する情報には、各物質のそれぞれの種類及び注入量が含まれる。例えば、培地、遺伝子、及び薬品が使用される際に、作業者ＯＰによって端末装置１９が操作されて、使用される物質に関する情報が入力される。
　また、主室１１Ａには、マイク２１が設けられている。マイク２１は、作業者ＯＰが発する音声を収音して、端末装置１９に入力する。端末装置１９は、例えば、マイク２１を通じて入力された音声を認識する音声認識機能を備えている。マイク２１及び端末装置１９を通じて、音声によって工程情報及び使用される物質に関する情報を入力することも可能である。
　主室１１Ａ内には、安全キャビネット２２とインキュベータ２３が配備されている。安全キャビネット２２は、作業者ＯＰが手作業の細胞培養作業を行うための作業用のキャビネットである。
　図２に示すように、安全キャビネット２２には、換気ユニット２６が設けられている。換気ユニット２６は、安全キャビネット２２内の雰囲気を換気して、清浄度を一定の範囲に保つ。安全キャビネット２２内には、カメラ２７及びバーコードリーダ２８が設けられている。
　カメラ２７は、例えば、作業者ＯＰの動作状況を表す画像と細胞培養作業の過程における培養中の細胞の画像とを撮影する。画像には、動画及び静止画の少なくとも１つが含まれる。作業者ＯＰの動作状況は、作業者に関する情報の一例であり、作業環境情報に含まれる。細胞の画像には、培養中の細胞の状態に関する情報が含まれる。カメラ２７は、有線通信又は無線通信によって作業支援装置１０と通信可能に接続されており、撮影した画像を作業支援装置１０に送信する。作業支援装置１０は、カメラ２７が撮影した画像を解析して、作業者ＯＰの動作状況及び培養中の細胞の状態に関する情報を取得する。
　作業者ＯＰの動作状況には、例えば、作業者ＯＰの手元の動きに関する情報が含まれている。手元の動きに関する情報には、手元の動作速度、変位量、及び変位方向のうちの少なくとも１つの情報が含まれる。手元には、手、指、及び手で保持された用具のうちの少なくとも１つが含まれる。
　こうした情報は、画像内の形態認識技術によって、手、指、及び用具などの動体を認識し、認識した動体の経時変化を検出することにより取得される。用具としては、例えば、ピペット３１、シャーレ３２及びウェルプレート３３などがある。また、画像解析により、例えば、シャーレ３２又はウェルプレート３３を傾けて液体を移動させる操作、及び／又は液体を攪拌する操作を行っている時間などの用具の操作時間が、作業者ＯＰの動作状況として取得される。
　また、こうした用具の種類、用具についての使用時の位置、及び使用時の姿勢のうちの少なくとも１つを画像から検出してもよい。用具の種類、用具についての使用時の位置、及び使用時の姿勢といった情報は、使用される用具に関する情報の一例であり、作業環境情報として作業支援装置１０によって取得される。また、用具の使用時の姿勢は、ジャイロセンサなどの姿勢検知センサを用いて検出してもよい。この場合には、姿勢検知センサからの情報は、有線通信又は無線通信によって作業支援装置１０に送信される。
　バーコードリーダ２８は、バーコードを光学的に読み取る。バーコードには、一次元バーコード及び二次元バーコードが含まれる。用具には、例えば用具ＩＤを表すバーコードがシールなどによって記録されている。用具に記録されたバーコードをバーコードリーダ２８にかざすと、バーコードリーダ２８は、バーコードを光学的に読み取る。バーコードリーダ２８は、例えば、読み取ったバーコードを文字（数字及び記号を含む）情報で表される用具ＩＤに変換して、これを作業支援装置１０に有線通信又は無線通信で送信する。なお、作業支援装置１０は、バーコードを用いる代わりに、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）タグを用いて、用具ＩＤを取得してもよい。
　作業支援装置１０は、後述するように用具ＩＤに基づいて、用具情報ＤＢ１３６Ｂ（図７参照）を参照して、用具名、用具の種類、及び用具の通算使用時間といった情報を取得する。用具の種類は、タイプＡ、タイプＢといった用具の型番を表す情報であり、用具の型番には、ロット番号、製造年月日などの情報も含まれる。これらの情報は、使用される用具に関する情報の一例であり、作業環境情報として作業支援装置１０によって取得される。
　また、作業支援装置１０は、カメラ２７で撮影された、培養中の細胞の画像を解析して、細胞の状態に関する情報を取得する。細胞の状態には、シャーレ３２内で生育した細胞の形態（形と大きさの少なくとも１つを含む）、細胞の凝集度、及び細胞の数のうちの少なくとも１つが含まれる。
　さらに、カメラ２７として、位相差顕微鏡を用いてもよい。位相差顕微鏡は、光の回折と干渉という２つの性質を利用して、明暗のコントラストにより無色透明な細胞を可視化する画像を撮影する。こうした画像を撮影することにより、細胞に染色を行うことなく、死滅又は分化した細胞の量など、細胞の死滅状況又は分化状況を観察することができる。細胞の死滅状況又は分化状況も、培養中の細胞の状態に関する情報に含まれる。
　この他、培養中の細胞の状態に関する情報としては、シャーレ３２内の細胞の液量、ｐＨ値、及びシャーレ３２内の細胞を含む液体の温度などがある。細胞の液量は、例えば、安全キャビネット２２内に設けられた重量計（図示せず）で測定される。例えば、空の状態のシャーレ３２の重量を重量計に設定しておく。その状態で、細胞が注入されたシャーレ３２を重量計に載せて、シャーレ３２を含む総重量を図り、総重量からシャーレ３２の重量を控除すると、シャーレ３２内の液量を測定することができる。
　ｐＨ値は、ｐＨセンサを用いて測定される。細胞の画像から画像解析で細胞の色味を調べて、ｐＨ値を測定してもよい。また、液の温度は、液体の温度を測定する温度センサをシャーレ３２内の液に浸漬する。
　こうして測定された、培養中の細胞の状態に関する情報は、マイク２１を用いて音声で端末装置１９に入力してもよいし、タッチパネルを操作して端末装置１９に入力してもよい。また、培養する元になる細胞の種類の情報についても同様の方法で端末装置１９に入力される。端末装置１９に入力された、培養中の細胞の状態に関する情報及び培養する元になる細胞の種類の情報を含む細胞情報は、作業支援装置１０に送信される。
　図３に示すように、インキュベータ２３は、シャーレ３２又はウェルプレート３３などの容器に入っている細胞を収容する。インキュベータ２３は、細胞の温度を一定に保つ装置であり、細胞培養作業において使用される用具の１つである。インキュベータ２３は、有線通信又は無線通信で作業支援装置１０に対して、送信部２３Ａを通じてインキュベータの情報を送信する。インキュベータの情報は、細胞培養作業において使用される用具に関する情報の一例であり、作業環境情報に含まれる。
　インキュベータの情報には、インキュベータ２３の装置ＩＤ、種類、通算使用時間、及びインキュベータ２３内の環境情報のうちの少なくとも１つが含まれる。環境情報には、気圧、温度、湿度、及び清浄度が含まれる。なお、インキュベータ２３内の環境情報は、作業室内の室内環境に関する情報の１つとして取り扱われてもよい。
　図４は、細胞培養作業フローの一例を示す説明図である。細胞培養作業フローは、細胞培養作業の流れを示す。本例の細胞培養作業フローは、血液細胞から、多能性幹細胞の１つであるｉＰＳ（induced pluripotent stem cells）を樹立して、これを分化誘導して、心筋細胞などの目的細胞を培養するフローである。
　細胞培養作業フローは、大きく分けて、初期化、拡大培養、分化誘導の各工程に分けられる。各工程における作業は、おおよそ共通している。手作業としては、主として、シャーレ３２及びウェルプレート３３などの容器内への細胞、培地及び薬品を含む液体の注入がある。液体の注入はピペット３１を使用した手作業で行われる。手作業が行われた後は、必要に応じて、細胞及び培地が入った状態のシャーレ３２又はウェルプレート３３を、インキュベータ２３に収容して、予め設定された温度を保ちながら、細胞を生育させる作業が行われる。各工程においては、こうした作業が繰り返される。
　初期化工程、拡大培養工程、及び分化誘導工程は、それぞれ各サブ工程に分けられる。初期化工程は、例えば、細胞培養、遺伝子導入、及び細胞培養の各サブ工程に分けられる。例えば、最初の細胞培養のサブ工程では、培養する元の血液細胞が、初代細胞として、播種される。この工程では、まず、シャーレ３２内にピペット３１を用いて細胞培養基材が注入される。細胞培養基材は、細胞培養作業に使用される物質に含まれる。細胞培養基材は、初代細胞の下地となるため、シャーレ３２内において均一にコートされることが好ましい。シャーレ３２内に細胞培養基材がコートされた後、ピペット３１でシャーレ３２内に初代細胞が注入される。これにより、細胞培養基材上に初代細胞が播種される。
　シャーレ３２は、必要に応じてインキュベータ２３に収容される。そして、遺伝子導入のサブ工程では、初代細胞に初期化のための遺伝子が導入される。遺伝子の導入は、例えば、ピペット３１を用いた注入により行われる。遺伝子導入が終了すると、再び、細胞培養のサブ工程に進み、シャーレ３２がインキュベータ２３に収容される。こうした細胞培養の結果、ｉＰＳ細胞が樹立される。
　初期化工程の後、拡大培養工程に進む。拡大培養工程は、例えば、適応、細胞培養、継代の各サブ工程がある。適応のサブ工程では、まず、シャーレ３２内に培地を供給して、培地上にｉＰＳ細胞を導入する。元来三次元の液体空間に存在する細胞は放っておくとまるまってしまう性質を持っている。そのため、適応のサブ工程では、シャーレ３２を傾けてｉＰＳ細胞をシャーレ３２内で移動させて、培地上のｉＰＳ細胞を二次元平面上に広げるといった作業が行われる。適応のサブ工程が終了した後、細胞及び培地を収容するシャーレ３２は、再びインキュベータ２３に収容されて、細胞培養のサブ工程が行われる。細胞培養のサブ工程が終了すると、次に、継代が行われる。
　継代では、大きく生育した細胞を砕いて小さくして、他のシャーレ３２又はウェルプレート３３に移すといった作業が行われる。また、継代では、培地交換も行われる。培地交換は、シャーレ３２内から栄養素が無くなった培地を吸引するとともに、栄養素が豊富な新しい培地をシャーレ３２内に注入する作業である。培地交換においては、死亡細胞及び不要細胞の除去も行われる。拡大培養工程では、ｉＰＳ細胞が未分化幹細胞に生育する。
　拡大培養工程の後、分化誘導工程に進む。分化誘導工程は、例えば、分化誘導のサブ工程及び継代のサブ工程を含む。分化誘導のサブ工程では、未分化幹細胞の目的細胞への分化誘導を促進するための薬品が添加される。薬品の添加は、ピペット３１で薬品を注入することにより行われる。シャーレ３２内の薬品が添加された未分化幹細胞は、必要に応じてインキュベータ２３に収容される。分化誘導のサブ工程によって、未分化幹細胞が目的細胞に誘導されて、目的細胞が生育する。生育した目的細胞に対しては、継代のサブ工程が行われて、最終的に製品としての目的細胞の培養が完了する。
　一例として図５に示すように、作業支援装置１０は、例えばコンピュータによって実現される。作業支援装置１０は、主制御部１１０、通信部１１２、入力デバイス１１４、ディスプレイ１１６、及び外部Ｉ／Ｆ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）１１８を備えている。
　主制御部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２０、一次記憶部１２２、二次記憶部１２４、バスライン１２６、及びＩ／Ｏ（インプット・アウトプット・インタフェース）１２８を含む。ＣＰＵ１２０、一次記憶部１２２、及び二次記憶部１２４は、バスライン１２６を介して接続されている。バスライン１２６には、Ｉ／Ｏ１２８が接続されている。 
ＣＰＵ１２０は、作業支援装置１０の全体を制御する。一次記憶部１２２は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリであり、一次記憶部１２２の一例としては、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）が挙げられる。二次記憶部１２４は、作業支援装置１０の基本的な動作を制御するプログラム及び各種パラメータ等を記憶する不揮発性のメモリである。二次記憶部１２４の一例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍ）、又はフラッシュメモリ等が挙げられる。 
　通信部１１２は、Ｉ／Ｏ１２８とネットワーク１２９に接続されている。通信部１１２は、ネットワーク１２９を介した情報の送受信を制御する。ネットワーク１２９は、ＬＡＮなどの通信ネットワークである。
　入力デバイス１１４は、キーボード及びマウス等で構成される。入力デバイス１１４は、Ｉ／Ｏ１２８に接続されており、ＣＰＵ１２０は、入力デバイス１１４を通じて、各種の操作指示を受け付ける。
　外部Ｉ／Ｆ１１８は、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタなどのインタフェースである。外部Ｉ／Ｆ１１８には、ＵＳＢメモリ及び各種のセンサ等の周辺機器が接続される。 
　ディスプレイ１１６は、Ｉ／Ｏ１２８に接続されており、ＣＰＵ１２０の制御下で、操作画面を含む各種情報を表示する。
　二次記憶部１２４には、アプリケーションプログラム（ＡＰ）１３０が格納されている。ＡＰ１３０には、コンピュータを作業支援装置１０として機能させる細胞培養作業支援プログラムが含まれている。
　上述したとおり、ＵＶスキャナ１３、カードリーダ１４、空調設備１７、大気センサ１８、端末装置１９、インキュベータ２３は、カメラ２７、及びバーコードリーダ２８等は、作業環境情報及び細胞情報を取得するための装置である。これらの装置のうちの全部又は一部は、例えば、周辺装置として外部Ｉ／Ｆ１１８を通じて主制御部１１０と通信可能に接続される。また、これらの装置のうちの全部又は一部は、例えば、ネットワーク１２９を通じて、主制御部１１０と通信可能に接続される。
　データベース装置１３６は、例えば、ネットワーク１２９を通じて、作業支援装置１０と通信可能に接続されている。データベース装置１３６には、作業支援装置１０が処理を実行するために必要な各種のデータが格納されている。データには、作業者情報ＤＢ（Ｄａｔａ　Ｂａｓｅ）１３６Ａ、用具情報ＤＢ１３６Ｂ、学習用データ１３６Ｃなどがある。
　図６に一例として示すように、作業者情報ＤＢ１３６Ａには、作業者ＩＤ毎に、例えば、各作業者ＯＰの習熟度、月間労働時間などが記録されている。習熟度には、経験年数（「３年」、「２年」など）と、スキルレベルを示すランク（「Ａ」、「Ｂ」など）とが含まれる。月間労働時間は、例えば、直近の１月の総労働時間（「２００ｈ」、「１８０ｈ」など）である。
　作業支援装置１０は、カードリーダ１４を通じて取得した作業者ＩＤに基づいて、作業者情報ＤＢ１３６Ａを参照することにより、作業者ＯＰの習熟度と月間総労働時間を取得する。習熟度としては、経験年数の代わりに又はそれに加えて経験回数を加えてもよい。また、培養する元の細胞の種類、又は目的細胞の種類などに応じて作業を分類し、分類した作業毎の習熟度を記録してもよい。
　月間総労働時間は、作業者ＯＰの体調を評価する指標値として使用される。例えば、月間総労働時間が長いほど体調が悪いと評価することができる。作業支援装置１０は、月間総労働時間に基づいて作業者ＯＰの体調を取得する。体調は、作業者に関する情報に含まれる。なお、体調を把握するための情報としては、労働時間の他に、例えば、紫外線を体に照射して、紫外線の反射状態に基づいて、体調を把握する技術もある。この場合には、ＵＶスキャナ１３などを用いて体調を把握してもよい。
　図７に一例として示すように、用具情報ＤＢ１３６Ｂには、用具ＩＤ毎に、用具名（「ピペット」、「ウェルプレート」、「シャーレ」など）、用具の種類（タイプ「Ａ」、タイプ「Ｂ」など）、通算使用時間（「６か月」、「３か月」など）などが記録されている。こうした情報は、細胞培養作業において使用される用具に関する情報の一例であり、作業環境情報に含まれる。
　作業支援装置１０は、バーコードリーダ２８を通じて取得した用具ＩＤに基づいて、用具情報ＤＢ１３６Ｂを参照することにより、用具名、用具の種類、及び通算使用時間を取得する。
　図５において、学習用データ１３６Ｃは、後述する学習済みモデルを生成するために使用される教師データである。
　図８に一例として示すように、ＣＰＵ１２０が、二次記憶部１２４に記憶されたＡＰ１３０の一つである細胞培養作業支援プログラムを実行すると、ＣＰＵ１２０は、次の各部として機能する。すなわち、学習部１２０Ａ、細胞情報取得部１２０Ｂ、作業環境情報取得部１２０Ｃ、評価値算出部１２０Ｄ、導出部１２０Ｅ、及び出力制御部１２０Ｆである。
　学習部１２０Ａは、学習用データ１３６Ｃに基づいて、評価値算出部１２０Ｄ及び導出部１２０Ｅが利用する学習済みモデル１４０を生成する。
　図９に一例として示すように、学習用データ１３６Ｃは、過去の細胞培養作業の過程において取得された作業環境情報及び細胞情報を含むパラメータセットと、このパラメータセットに対応する評価値ＥＶとを含むデータである。
　評価値ＥＶは、培養して得たい目的の細胞である目的細胞の品質の評価値である。評価値ＥＶは、例えば、細胞の形、大きさ、及び数などの項目のそれぞれの項目別の評価値を総合した値である。つまり、学習用データは、どのような培養元の細胞を用いて、どのような作業環境の下で細胞培養作業を行うと、どのような品質の目的細胞が得られるかを示す経験値を示すデータである。
　図１０に一例として示すように、学習用データ１３６Ｃは、より具体的には、工程別の作業環境情報及び細胞情報で構成されるパラメータセットと、評価値ＥＶとの組み合わせで構成されるデータである。
　図４に示したように、細胞培養作業フローは、初期化工程、拡大培養工程、及び分化誘導工程といった工程に分かれている。さらに、各工程内は、細胞培養、遺伝子導入、適応、及び継代などといったサブ工程に分かれている。これに対応して、学習用データ１３６Ｃも、各工程別の作業環境情報及び細胞情報に相当するパラメータで構成される。
　例えば、初期化工程において、細胞培養のサブ工程で取得されるパラメータは、Ｐ１１１、Ｐ１１２・・・であり、遺伝子導入のサブ工程で取得されるパラメータＰ１２１、Ｐ１２２・・・である。拡大培養工程において、適応のサブ工程で取得されるパラメータは、Ｐ２１１、Ｐ２１２・・・であり、継代のサブ工程において取得されるパラメータは、Ｐ２３１、Ｐ２３２・・・である。分化誘導工程において、分化誘導のサブ工程で取得されるパラメータは、Ｐ３１１、Ｐ３１２である。学習用データ１３６Ｃにおいて、こうした複数のパラメータの組み合わせで構成される１つのパラメータセットに対応して、出力値として、目的細胞の評価値ＥＶが例えば１つ存在する。
　図９において、学習済みモデル１４０のベースとなるニューラルネットワーク１４０Ａは、一例として示すように、入力層、複数の中間層（隠れ層）、及び出力層を含むニューラルネットワークとされている。学習フェーズにおいて、ニューラルネットワーク１４０Ａは、目的細胞の評価値ＥＶをシミュレーションする推定モデルである。ニューラルネットワーク１４０Ａの入力層には、学習用データ１３６Ｃである１つのパラメータセットが入力される。ニューラルネットワーク１４０Ａの出力層は、入力層に入力された１つのパラメータセットに対応する目的細胞の評価値ＥＶを出力する。入力層のノード数、中間層の構成、出力層のノード数は適宜決定される。
　学習部１２０Ａは、学習用データ１３６Ｃを用いて、機械学習の一例としての誤差逆伝播法に従って、ニューラルネットワーク１４０Ａを学習させる。具体的には、学習部１２０Ａは、学習用データ１３６Ｃに含まれる、作業環境情報及び細胞情報を含むパラメータセットをニューラルネットワーク１４０Ａに入力し、ニューラルネットワーク１４０Ａから出力された評価値ＥＶを取得する。そして、学習部１２０Ａは、取得した評価値ＥＶと、学習用データ１３６Ｃに含まれる評価値ＥＶとの差が最小となるように、ニューラルネットワーク１４０Ａを学習させる。
　ニューラルネットワーク１４０Ａを学習させる処理は、次のような処理である。ニューラルネットワーク１４０Ａは、パラメータとして入力される入力値に対して出力値を出力する関数を表す数式モデルである。ニューラルネットワーク１４０Ａの出力値は、例えば、入力値に応じて各層の各ノードが出力する出力値の合計である。
　入力層、中間層、及び出力層の各層の各ノードには、入力値に対する重みが与えられる。例えば、各ノードには、入力値と比較される閾値が設定される。この場合には、各ノードにおいては、各ノードへの入力値と閾値とを比較して、比較結果に応じて「０」か「１」の出力値が出力される。また、各ノードには、シグモイド関数が設定される場合もある。この場合には、入力値に応じて、「０」から「１」の間で出力値が変化する。各ノードの閾値又はシグモイド関数の係数が、各ノードに入力される入力値に対する重みとして与えられる。
　学習部１２０Ａは、取得した評価値ＥＶと、学習用データ１３６Ｃに含まれる評価値ＥＶとの差が最小となるように、ニューラルネットワーク１４０Ａ内の各ノードの重みを変更する。学習部１２０Ａは、このようなニューラルネットワーク１４０Ａを学習させる処理を、過去において取得済みの複数の学習用データ１３６Ｃを用いて行う。
　図８に戻って、学習部１２０Ａは、こうした学習用データ１３６Ｃに基づいて機械学習をしたニューラルネットワーク１４０Ａを学習済みモデル１４０として、例えば、二次記憶部１２４に記憶させる。
　細胞情報取得部１２０Ｂは、端末装置１９及びカメラ２７から、培養する元になる細胞の種類と培養中の細胞の状態に関する情報とを含む細胞情報を取得する。細胞情報取得部１２０Ｂは、細胞の画像解析を行って、細胞の形態、凝集度、及び数を取得する。端末装置１９から送信される情報には、細胞の液量、細胞のｐＨ値、及び細胞を含む液体の温度が含まれる。
　作業環境情報取得部１２０Ｃは、図５において示した、ＵＶスキャナ１３、カードリーダ１４、空調設備１７、大気センサ１８、端末装置１９、インキュベータ２３、カメラ２７、及びバーコードリーダ２８から送信される作業環境情報を取得する。
　ＵＶスキャナ１３からは、作業者に関する情報として、着衣の状態が送信される。カードリーダ１４からは作業者ＩＤが送信される。作業環境情報取得部１２０Ｃは、作業者ＩＤに基づいて作業者情報ＤＢ１３６Ａを参照して、習熟度及び月間総労働時間を取得する。月間総労働時間から作業者ＯＰの体調が取得される。作業者ＯＰの習熟度及び態様は、作業者に関する情報に含まれる。
　また、作業環境情報取得部１２０Ｃは、バーコードリーダ２８から用具ＩＤを取得する。そして、用具ＩＤに基づいて用具情報ＤＢ１３６Ｂを参照して、用具の種類、用具の通算使用時間を、使用される用具に関する情報として取得する。
　空調設備１７及び大気センサ１８からは、作業室内の室内環境に関する情報として、大気の温度、湿度、大気圧、大気の清浄度、大気の気流、及び大気中の特定の物質の濃度が取得される。
　インキュベータ２３からは、インキュベータの情報として、インキュベータの種類、通算使用時間、及びインキュベータ内の環境情報が取得される。
　端末装置１９からは、次の情報が取得される。第１に、使用される物質に関する情報として、培地の情報、遺伝子の情報、及び薬品の情報などが取得される。第２に、細胞培養作業の工程情報として、工程の種類、工程の開始タイミング及び終了タイミングなどが取得される。第３に、培養する元になる細胞に関する情報として、培養する元になる細胞の種類が取得される。第４に、培養中の細胞の状態に関する情報として、細胞の液量、細胞のｐＨ値、及び細胞を含む液体の温度が取得される。
　カメラ２７からは、次の情報が取得される。第１に、作業者に関する情報として、作業者ＯＰの動作情報、及び用具の操作時間が取得される。第２に、培養中の細胞の状態に関する情報として、細胞の形態、凝集度、及び数が取得される。
　細胞情報取得部１２０Ｂ及び作業環境情報取得部１２０Ｃは、細胞培養作業の過程において発生する、細胞情報及び作業環境情報をそれぞれ取得する。細胞情報取得部１２０Ｂ及び作業環境情報取得部１２０Ｃは、例えば、細胞培養作業フローの各工程の進捗に応じて順次、細胞情報及び作業環境情報をそれぞれ取得する。
　例えば、カメラ２７を通じて取得される細胞の画像は、リアルタイムで細胞情報取得部１２０Ｂに送信される。細胞情報取得部１２０Ｂは、各工程における細胞の画像を順次取得する。細胞情報取得部１２０Ｂは、細胞の画像に基づいて、培養中の細胞の形態、凝集度、及び数を順次取得する。これらの情報に基づいて、作業支援装置１０は、培養中の細胞の状態の経時的変化を把握することができる。
　また、主室１１Ａ内の大気の温度、湿度、及び気流といった大気の状態は、大気センサ１８からリアルタイムで送信される。作業環境情報取得部１２０Ｃは、大気の状態を順次取得する。また、カメラ２７からの作業者ＯＰの動作状況を映した画像もリアルタイムで送信される。作業環境情報取得部１２０Ｃは、各工程における作業者ＯＰの手元の動きをリアルタイムで把握することができる。
　評価値算出部１２０Ｄは、学習済みモデル１４０を利用した運用フェーズにおいて、作業環境情報と細胞情報とに基づいて、目的細胞の品質の評価値ＥＶを算出する。評価値算出部１２０Ｄは、順次取得される作業環境情報及び細胞情報に基づいて、評価値の算出を繰り返す。これにより、細胞培養作業フローの各工程の進捗に応じて、評価値ＥＶを更新する。
　導出部１２０Ｅは、評価値算出部１２０Ｄで算出された評価値ＥＶを第１評価値ＥＶ１としたときに、次のような処理を行う。すなわち、導出部１２０Ｅは、第１評価値ＥＶ１が予め設定された目標範囲から外れている場合において、補正情報として、作業環境を補正した後の評価値ＥＶである第２評価値ＥＶ２を目標範囲内に収めるための補正情報を導出する。また、導出部１２０Ｅは、更新される第１評価値ＥＶ１に基づいて、新たな補正情報を導出する。
　導出部１２０Ｅは、一例として、補正情報の導出に学習済みモデル１４０を利用する。導出部１２０Ｅは、例えば、パラメータセットとして学習済みモデル１４０に入力する作業環境情報を変化させながら、評価値ＥＶのシミュレーションを行って、補正情報を導出する。
　出力制御部１２０Ｆは、導出部１２０Ｅが導出した補正情報を作業者ＯＰに提示するための出力制御を行う。出力制御部１２０Ｆは、例えば、端末装置１９のディスプレイに補正情報が表示されるように、端末装置１９に対して補正情報を送信する。端末装置１９に補正情報を表示することで、作業者ＯＰに補正情報が提示される。なお、出力制御部１２０Ｆは、端末装置１９のスピーカーを通じて音声で補正情報を出力してもよい。
　次に、図１１に一例として示すフローチャートを参照しながら、本開示の実施形態に係る作業支援装置１０の作用を説明する。作業支援装置１０が起動されると、作業支援処理を開始する。まず、ステップ（Ｓ）１００１において、作業支援装置１０は、細胞情報及び作業環境情報の受付を開始する。
　Ｓ１００２において、カメラ２７及び端末装置１９などから細胞情報及び作業環境情報が作業支援装置１０に送信されると、細胞情報取得部１２０Ｂ及び作業環境情報取得部１２０Ｃは、受信した細胞情報及び作業環境情報を取得する。細胞情報取得部１２０Ｂ及び作業環境情報取得部１２０Ｃは、例えば、細胞培養作業フローの各工程の進捗に応じて順次、細胞情報及び作業環境情報を取得する。
　Ｓ１００２において、細胞情報及び作業環境情報が取得されない場合（Ｓ１００２でＮ）は、作業支援装置１０は、終了条件を満足しているか否かを判定するＳ１００３に進む。終了条件とは、作業支援処理を終了する条件を指す。終了条件の一例としては、所定時間が経過したとの条件、終了指示を受け付けたとの条件、及び／又は、不具合等によって作業支援装置１０を強制的に終了させざるを得ない信号をＣＰＵ１２０が検出したとの条件等がある。
　作業支援装置１０は、終了条件を満足している場合（Ｓ１００３でＹ）は、作業支援処理を終了する。一方、作業支援装置１０は、終了条件を満足していない場合（Ｓ１００３でＮ）は、細胞情報及び作業環境情報の受信を待機する。
　Ｓ１００２において、細胞情報及び作業環境情報が取得された場合（Ｓ１００２でＹ）は、評価値算出部１２０Ｄは、目的細胞の品質の第１評価値ＥＶ１を算出する（Ｓ１００４）。
　Ｓ１００４において、より具体的には、図１２に一例として示すように、評価値算出部１２０Ｄは、取得した細胞情報及び作業環境情報を含むパラメータセットを学習済みモデル１４０に入力して、第１評価値ＥＶ１を算出する。算出した第１評価値ＥＶ１は、導出部１２０Ｅに入力される。
　図１３に示すように、ここで入力されるパラメータセットは、一部のパラメータに仮の値が設定されたものが使用される。細胞培養作業フローは、複数の工程を経て行われる。細胞培養作業フローが最終工程まで完了しない間は、細胞情報及び作業環境情報のすべてのパラメータの取得が完了しているわけではなく、一部のパラメータは取得されていない。また、作業環境情報には、大気の状態（温度、湿度、及び気流など）など、工程内あるいは各工程間において経時的に変化するパラメータが含まれる。また、培養中の細胞の状態も経時的に変化する。
　一方、第１評価値ＥＶ１の算出において学習済みモデル１４０を利用する場合は、パラメータの欠落が多いと、適正な値を算出できないおそれもある。
　そのため、評価値算出部１２０Ｄは、パラメータセットのうち、取得済みのパラメータについては実測値を設定し、未取得のパラメータについては仮の値を設定する。図１３において、実線で示すパラメータ（「Ｐ１１１」及び「Ｐ１１２」）は、実測値であり、破線で示すパラメータ（「Ｐ１２１」及び「Ｐ１２２」など）は、仮の値である。
　仮の値としては、例えば、過去の学習用データ１３６Ｃのうち、評価値ＥＶが目標範囲内に収まっている学習用データ１３６Ｃを抽出し、抽出され学習用データ１３６Ｃに含まれるパラメータの平均値が使用される。
　工程が進む毎に、パラメータセットの中でパラメータとして設定される仮の値は少なくなり、実測値に置き換わる。
　Ｓ１００５において、導出部１２０Ｅは、第１評価値ＥＶ１が予め設定された目標範囲内か否かを判定する。Ｓ１００５において、第１評価値ＥＶ１が予め設定された目標範囲内にある場合は（Ｓ１００５でＹ）、作業支援装置１０は、Ｓ１００２に戻り、上記ステップを繰り返す。
　一方、Ｓ１００５において、導出部１２０Ｅは、第１評価値ＥＶ１が目標範囲から外れていると判定した場合は（Ｓ１００５でＮ）、Ｓ１００６に進み、補正情報を導出する。Ｓ１００６において、導出部１２０Ｅは、一例として、学習済みモデル１４０に入力する作業環境情報を変化させながら、第２評価値ＥＶ２を目標範囲内に収めるための補正情報を導出する。
　より具体的には、Ｓ１００６において、導出部１２０Ｅは、図１４に一例として示すような処理を行う。すなわち、導出部１２０Ｅは、例えばパラメータセットＡ、Ｂ、Ｃ・・・のように、複数のパラメータセットを学習済みモデル１４０に選択的に入力して、それぞれの第２評価値ＥＶ２Ａ、ＥＶ２Ｂ、ＥＶ２Ｃ・・・を算出する。ここで、パラメータセットＡ、Ｂ、Ｃ・・・は、それぞれ作業環境情報が異なっている。
　図１５において一例として示すように、第２評価値ＥＶ２を算出する場合においても、導出部１２０Ｅは、評価値算出部１２０Ｄと同様に、算出時点において未取得のパラメータがある場合は、仮の値を設定する。図１５において、初期化工程のパラメータセットは、図１３に示すパラメータセットと同様に、初期化工程の細胞培養のサブ工程まで終了した段階のパラメータセットである。拡大培養工程のパラメータセットは、拡大培養工程の適応のサブ工程まで終了した段階のパラメータセットである。
　導出部１２０Ｅは、パラメータセットＡ、Ｂ、Ｃ・・・において、補正情報を導出する時点において、補正することが可能な作業環境の内容を表す作業環境情報を変化させる。例えば、図１５に示す初期化工程のパラメータセットの場合は、細胞培養のサブ工程が終了した段階のパラメータセットであるが、その時点で補正が可能なパラメータは、基本的には、終了した細胞培養のサブ工程以降の工程のパラメータである。もちろん、細胞培養のサブ工程が終了した段階で、細胞培養のサブ工程のやり直しが可能であれば、いったん入力した実測値を補正することも可能である。その場合は、実測値として入力したパラメータを変化させて、このパラメータを、第２評価値ＥＶ２を算出するパラメータとして使用することも可能である。
　導出部１２０Ｅは、こうしたパラメータセットＡ、Ｂ、Ｃ・・・に基づいて算出した第２評価値ＥＶ２Ａ、ＥＶ２Ｂ、ＥＶ２Ｃ・・・の中から、目標範囲内に収まるパラメータセットを探す。導出部１２０Ｅは、目標範囲内に収まる第２評価値ＥＶ２が見つかった場合、その第２評価値ＥＶ２に対応するパラメータセットを特定する。そして、特定したパラメータセットから、その時点において、補正が可能な作業環境の内容を表す作業環境情報を抽出する。導出部１２０Ｅは、抽出した作業環境情報に基づいて、作業環境について補正すべき内容を示す補正情報を導出する。
　Ｓ１００７において、出力制御部１２０Ｆは、導出した補正情報を作業者ＯＰに提示する。具体的には、出力制御部１２０Ｆは、端末装置１９に補正情報を送信する。端末装置１９において、受信した補正情報がディスプレイに表示される。
　図１６に、端末装置１９のディスプレイに表示される補正情報提示画面１９Ａの一例を示す。補正情報提示画面１９Ａには、補正情報の一例として、「ピペットをタイプＡからタイプＢに変更して、培地交換をもう１回行ってください」というメッセージが表示される。用具の種類に関する情報を補正情報として提示する例としては、この他、用具の通算使用時間が比較的多い場合に、用具の変更を促すといった例が考えられる。このように、補正情報は、目的細胞の品質を安定させるために、作業環境について補正すべき内容を示す情報である。
　補正情報としては、この他、次のような各種の例が考えられる。例えば、培地交換の際には、ピペット３１を使用して、シャーレ３２内の培養中の細胞から、死亡細胞及び／又は不要細胞を除去するとともに、ピペット３１を使用して新しい培地を供給する。ピペット３１で注入する培地の注入量及び／又は培地交換のタイミングが変わると、目的細胞の品質に影響を及ぼす場合があると考えられる。
　培地の注入量は、使用される物質に関する情報の一例であり、培地交換のタイミングは、細胞培養作業の工程情報の一例である。導出部１２０Ｅは、「培地の注入量を多くしてください」、又は「培地交換のタイミングを遅らせてください」など、培地交換の直前又は途中において、培地等の液体の注入量及び／又は培地交換のタイミングを変更する旨の補正情報を導出してもよい。
　また、インキュベータ２３において、シャーレ３２又はウェルプレート３３を載せる棚に反りが生じている場合、シャーレ３２又はウェルプレート３３の姿勢が傾いてしまう場合がある。シャーレ３２等の姿勢が傾くと、シャーレ３２内の細胞が一方向に偏ってしまい、これが細胞の生育の妨げになり、目的細胞の品質に影響を及ぼす場合があるとも考えられる。
　用具の使用時の位置又は姿勢は、使用される用具に関する情報の一例である。「シャーレ３２等の傾きを水平にしてください」といった補正情報を導出してもよい。
　例えば、作業者ＯＰの着衣の状態、習熟度、体調又は作業者ＯＰの動作状況などの作業者に関する情報を、補正情報として導出してもよい。着衣の状態が乱れており、肌が露出している場合には、「肌が露出しています。着衣の状態を見直してください。」などの補正情報が考えられる。肌の露出があると、不純物等の影響により、目的細胞の品質が変化する原因にもなりかねないためである。また、作業者ＯＰの体調が良くない場合には、作業者ＯＰの交代を促すメッセージを補正情報として導出してもよい。作業者ＯＰの習熟度が低い場合は、習熟度が高い作業者ＯＰへの交代を促すメッセージを補正情報として導出してもよい。
　また、作業室１１内の温度、湿度、大気圧、大気の清浄度、及び大気の気流などの室内環境に関する情報を補正情報として導出してもよい。この場合、例えば、「大気の温度を１度下げてください。」、「安全キャビネットに風が当たらないように気流の向きを変更してください。」などのメッセージが考えられる。
　また、作業者ＯＰの動作状況として、「ピペットで薬品等を注入する場合の手元の動きを遅くしてください。」といったメッセージを補正情報として導出してもよい。また、物質に関する情報として、培地、遺伝子、及び薬品の注入量を増やす又は減らすといったメッセージを補正情報として導出してもよい。
　当然ながら、補正情報は、作業環境を補正すべき内容を示す情報であり、第１評価値ＥＶ１及び第２評価値ＥＶ２の算出に使用するパラメータとして入力される作業環境情報に基づいている。例えば、「ピペットで薬品等を注入する場合の手元の動きを遅くしてください。」という補正情報を導出する場合は、第１評価値ＥＶ１及び第２評価値ＥＶ２の算出に使用するパラメータとして、手元の動きを含む作業者の動作状況が入力されている必要がある。このように、補正情報は、パラメータとして入力される作業環境情報に基づくものであって、かつ、目的細胞の品質の安定に寄与する効果が期待できる補正情報であれば、どのような補正情報を導出してもよい。
　図１１に示すように、Ｓ１００７の後、Ｓ１００８において、作業支援装置１０は、終了条件を満足するかを判定する。作業支援装置１０は、終了条件を満足していないと判定した場合（Ｓ１００８でＮ）は、Ｓ１００２に戻って、上記ステップを繰り返す。一方、終了条件を満足したと判定した場合（Ｓ１００８でＹ）は、作業支援処理を終了する。
　このように、作業支援装置１０は、作業環境情報取得部１２０Ｃを一例として示した作業環境情報取得部と、細胞情報取得部１２０Ｂを一例として示した細胞情報取得部と、評価値算出部１２０Ｄを一例として示した評価値算出部と、導出部１２０Ｅを一例として示した導出部とを備えている。このため、従来よりも安定した品質の目的細胞を得ることができる。
　また、作業支援装置１０において、作業環境情報取得部１２０Ｃを一例として示した作業情報取得部は、細胞培養作業の各工程の進捗に応じて、各工程の作業環境情報を順次取得する。そして、評価値算出部１２０Ｄを一例として示した評価値算出部は、順次取得される作業環境情報に基づいて、第１評価値ＥＶ１を一例として示した評価値の算出を繰り返して、評価値を更新する。そして、導出部１２０Ｅを一例として示した導出部は、更新される評価値に基づいて、新たな補正情報を導出する。そのため、細胞培養作業の過程において、適切な補正情報を作業者ＯＰに提示することができる。
　また、評価値算出部１２０Ｄを一例として示した評価値算出部は、学習済みモデル１４０を一例として示した学習済みモデルを利用して、第１評価値ＥＶ１を一例として示した評価値を算出する。細胞培養作業においては、現時点においては、作業環境情報のパラメータのうち、目的細胞の品質に寄与しているパラメータが未解明である部分が多い。そのため、適正値の範囲が予め分かっているシミュレーションモデルよりも、こうした機械学習をした学習済みモデルを利用する必要性が高い。こうした学習済みモデルを利用した技術は、ＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）技術などと呼ばれる。
　導出部１２０Ｅを一例として示した導出部は、第１評価値ＥＶ１が予め設定された目標範囲から外れている場合において、補正情報として、作業環境を補正した後の第２評価値ＥＶ２を目標範囲内に収めるための情報を導出する。そのため、目的細胞の品質を安定化させるための適切な補正情報を導出することができる。
　導出部１２０Ｅを一例として示した導出部は、補正情報の導出に学習済みモデルを利用する。上述のとおり、作業環境情報のパラメータのうち、目的細胞の品質に寄与しているパラメータが未解明である部分が多い。そのため、適正値の範囲が予め分かっているシミュレーションモデルよりも、こうした機械学習をした学習済みモデルを利用する必要性が高い。
　なお、導出部は、学習済みモデルの代わりに、適正値の範囲が予め分かっているシミュレーションモデルを用いて、補正情報を導出してもよい。この場合には、必ずしも評価値算出部を設けなくてもよい。
　上記実施形態における細胞培養作業は、培養する元になる細胞からｉＰＳ細胞を樹立する初期化工程と、樹立したｉＰＳ細胞を分化誘導して目的細胞を得る分化誘導工程とを含む。細胞培養にｉＰＳ細胞を使用する場合は、ｉＰＳ細胞を使用しない場合に比べて、作業環境が品質に与える影響が大きいと考えられるため、こうした作業支援の必要性が高い。
　上記実施形態では、　評価値ＥＶの算出及び補正情報の導出において、上記実施形態で例示した細胞情報及び作業環境情報のすべてを使用する必要はなく、一部だけ使用してもよい。具体的には、表１及び表２に示す作業環境情報及び細胞情報のすべての情報を、第１評価値ＥＶ１及び第２評価値ＥＶ２を算出するためのパラメータとして使用する例で説明したが、表１及び表２に示す情報の一部をパラメータとして使用してもよい。
　ただし、１つのパラメータではなく複数のパラメータを使用することが好ましい。例えば、作業環境情報については、作業者に関する情報、細胞培養作業において使用される用具に関する情報、細胞培養作業において使用される物質に関する情報、作業室内の室内環境に関する情報、及び細胞培養作業の工程情報の中から選択された複数の情報を含むことが好ましい。というのも、目的細胞の品質は、細胞培養作業における複数の要因に影響を受けると考えられるので、１つの情報だけでは、第１評価値ＥＶ１及び第２評価値ＥＶ２を適正に算出できないと考えられるためである。
　表１及び表２に示す情報の一部をパラメータとして使用する場合には、次に示すように、補正情報の内容と関連性が高いと考えられる情報については、第１評価値ＥＶ１及び第２評価値ＥＶ２を算出するためのパラメータに含めることが好ましい。
　例えば、培地の注入量又は培地交換のタイミングを補正する内容を補正情報として導出する場合においては、作業者ＯＰの習熟度及び体調といった情報を第１評価値ＥＶ１及び第２評価値ＥＶ２を算出するためのパラメータとして使用することが好ましい。というのも、培地の注入量又は培地交換のタイミングは、作業者ＯＰの判断に依存するため、作業者ＯＰの習熟度及び体調と関連性が高いと考えられるためである。また、培地の注入量は、ピペットの性能及び特性にも依存すると考えられるので、ピペットの種類（使用される用具に関する情報）をパラメータとして使用することが好ましい。
　また、培地の注入量又は培地交換のタイミングの適否は、培養中の細胞の形態、凝集度、及び数にも大きく依存すると考えられる。そのため、培養中の細胞の形態、凝集度、及び数もパラメータとして使用することが好ましい。
　また、表１及び表２に示す情報の一部をパラメータとして使用する場合には、目的細胞の品質への影響が大きいと考えられるパラメータを選択して使用することが好ましい。具体的には、作業環境情報としては、作業者の習熟度及び動作状況に加えて、インキュベータの情報、使用される物質に関する情報、作業室内の室内環境に関する情報、及び細胞培養作業の工程情報を含むことが好ましい。
　というのも、まず、細胞培養作業は、手作業を含み、手作業は各工程で繰り返し行われる。そのため、作業者に関する情報の中でも、作業者ＯＰの習熟度及び動作状況は、目的細胞の品質への影響が大きいと考えられる。そのため、作業者ＯＰの習熟度及び動作状況をパラメータとして使用することが好ましい。
　また、使用される用具に関する情報の中では、各工程において繰り返し使用され、細胞の生育環境を提供するインキュベータの情報も、目的細胞の品質への影響が大きいと考えられる。そのため、インキュベータの情報もパラメータとして使用することが好ましい。
　この他、使用される物質に関する情報、作業室内の室内環境に関する情報、及び細胞培養作業の工程情報は、基本的な情報として不可欠と考えられる。
　また、評価値ＥＶの算出及び補正情報の導出において、上記実施形態で例示した細胞情報及び作業環境情報以外の情報を使用してもよい。具体的には、表１及び表２に示す情報は一例であり、表１及び表２に示す情報以外の情報をパラメータとして使用してもよい。
　なお、上記実施形態では、本開示の技術を、多能性幹細胞の１つであるｉＰＳ細胞を使用する細胞培養に適用する例でしたが、ＥＳ細胞などの他の多能性幹細胞を使用する細胞培養に適用してもよい。
　上記実施形態では、細胞培養作業の過程において経時的に変化する作業環境情報に加えて、経時的に変化する細胞の画像を含む細胞情報を取得して、評価値の算出及び補正情報の導出を行う例で説明した。しかし、本開示の作業支援装置１０において、細胞情報については、経時的に変化する細胞情報は使用せずに、培養する元の細胞の種類など、経時的に変化しない細胞情報だけを使用してもよい。この場合でも、作業環境が補正されれば、目的細胞の品質を安定させる効果が期待できると考えられるためである。
　上記実施形態では、作業支援装置１０に学習部１２０Ａを設けた例で説明したが、学習部１２０Ａを設けなくもよく、例えば、学習済みモデル１４０を他のコンピュータなどで生成し、生成された学習済みモデル１４０を利用するだけでもよい。
　上記実施形態では、補正情報を表示する表示装置として、据え置き型の端末装置１９を例に説明したが、例えば、作業者ＯＰが顔に装着する眼鏡型の表示装置を使用してもよい。眼鏡型の表示装置としては、眼鏡のフレームに小型の表示部が取り付けられているものでもよい。表示部としては、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）技術を利用した表示部を備えたものでもよい。眼鏡型の表示装置であれば、作業者ＯＰは、据え置き型と比べて、大きな視線移動を行わずに、補正情報を確認することができる。
　 また、上記実施形態では、ＡＰ１３０の１つである細胞培養作業支援プログラムを二次記憶部１２４から読み出す場合を例示したが、必ずしも最初から二次記憶部１２４に記憶させておく必要はない。例えば、ＳＳＤ、ＵＳＢメモリ、又はＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の任意の可搬型の記憶媒体に先ずは細胞培養支援プログラムを記憶させておいてもよい。この場合
記憶媒体の細胞培養支援プログラムが作業支援装置１０にインストールされ、インストールされた細胞培養支援プログラムがＣＰＵ１２０によって実行される。
　また、ネットワーク１２９を介して作業支援装置１０に接続される他のコンピュータの記憶部に細胞支援プログラムを記憶させておいてもよい。この場合は、作業支援装置１０の要求に応じて、他のコンピュータから作業支援装置１０に細胞支援プログラムがダウンロードされた後にインストールされる。 
　 また、本開示の作業支援装置１０が実行する作業支援処理はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
　また、上記実施形態において、図１１に一例として示した作業支援処理の複数のステップの組み合わせは、本開示の作業支援装置１０の作動方法に相当する。 
　また、上記実施形態において、例えば、学習部、作業環境情報取得部、細胞情報取得部、評価値算出部、及び導出部といった各種の処理を実行する処理部（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）のハードウェア的な構造としては、下記に示す各種のプロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ）を用いることができる。各種プロセッサとしては、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
　また、上記各種処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、システムオンチップ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｏｎ　Ｃｈｉｐ：ＳＯＣ）などのように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｃｕｉｔ）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。
　また、クライアントとサーバで構成されるコンピュータシステムのように、２台以上のコンピュータシステムで、複数の処理部を分担して実現してもよい。
　このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。
　さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）を用いることができる。
　また、本開示の技術は、細胞培養作業支援プログラムに加えて、細胞培養作業支援プログラムを記憶する非一時的な記憶媒体（ＵＳＢメモリ又はＤＶＤ－ＲＯＭなど）にもおよぶ。
　本明細書において、「Ａ及び／又はＢ」は、「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」と同義である。つまり、「Ａ及び／又はＢ」は、Ａだけであってもよいし、Ｂだけであってもよいし、Ａ及びＢの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、３つ以上の事柄を「及び／又は」で結び付けて表現する場合も、「Ａ及び／又はＢ」と同様の考え方が適用される。
 

Claims (17)

  1. 　作業者の手作業を含む細胞培養作業に関する作業環境を表す作業環境情報を、前記細胞培養作業の過程において取得する作業環境情報取得部と、
    　細胞情報を取得する細胞情報取得部と、
    　取得した前記作業環境情報及び前記細胞情報に基づいて、前記作業環境について補正すべき内容を示す補正情報を導出する導出部と、
    　を備えている細胞培養作業支援装置。
  2. 　取得した前記作業環境情報及び前記細胞情報に基づいて、培養して得たい目的の細胞である目的細胞の品質の評価値を算出する評価値算出部を備えており、
    　前記導出部は、前記評価値に基づいて、前記補正情報を導出する請求項１に記載の細胞培養作業支援装置。
  3. 　前記細胞培養作業の過程は、複数の工程に分かれており、
    　前記作業環境情報取得部は、各前記工程の進捗に応じて、各前記工程の前記作業環境情報を順次取得し、
    　前記評価値算出部は、順次取得される前記作業環境情報に基づいて、前記評価値の算出を繰り返して、前記評価値を更新し、
    　前記導出部は、更新される前記評価値に基づいて、新たな前記補正情報を導出する請求項２に記載の細胞培養作業支援装置。
  4. 　評価値算出部は、過去において取得された前記作業環境情報、前記細胞情報及び評価値を含む学習用データに基づいて機械学習をした学習済みモデルを利用して、前記評価値を算出する請求項２又は３に記載の細胞培養作業支援装置。
  5. 　前記導出部は、前記評価値算出部で算出された前記評価値である第１評価値が予め設定された目標範囲から外れている場合において、前記補正情報として、前記作業環境を補正した後の前記評価値である第２評価値を前記目標範囲内に収めるための情報を導出する請求項２から４のいずれか１項に記載の細胞培養作業支援装置。
  6. 　前記導出部は、前記補正情報の導出に前記学習済みモデルを利用する請求項４を引用する請求項５に記載の細胞培養作業支援装置。
  7. 　前記細胞培養作業は、培養する元になる前記細胞からｉＰＳ細胞を樹立する初期化工程と、樹立した前記ｉＰＳ細胞を分化誘導して前記目的細胞を得る分化誘導工程とを含む請求項２から６のうちのいずれか１項に記載の細胞培養作業支援装置。
  8. 　前記導出部が導出した前記補正情報を前記作業者に提示するための出力制御を行う出力制御部を備えている請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の細胞培養作業支援装置。
  9. 　前記作業環境情報は、前記作業者に関する情報、前記細胞培養作業において使用される用具に関する情報、前記細胞培養作業において使用される物質に関する情報、作業室内の室内環境に関する情報、及び前記細胞培養作業の工程情報の中から選択された複数の情報を含む請求項１から８のうちのいずれか１項に記載の細胞培養作業支援装置。
  10. 　前記作業者に関する情報には、作業者の前記細胞培養作業に対する習熟度、着衣の状態、体調、作業者の動作状況のうちの少なくとも１つが含まれる請求項９に記載の細胞培養作業支援装置。
  11. 　前記使用される用具に関する情報には、前記用具の種類、前記用具の通算使用時間、使用時の位置、使用時の姿勢及びインキュベータの情報のうちの少なくとも１つが含まれている請求項９又は１０に記載の細胞培養作業支援装置。
  12. 　前記使用される物質に関する情報には、培地の情報、遺伝子の情報及び薬品の情報のうちの少なくとも１つが含まれている請求項９から１１のうちのいずれか１項に記載の細胞培養作業支援装置。
  13. 　前記作業室内の室内環境に関する情報には、前記作業室内の温度、湿度、大気圧、大気の清浄度、大気の気流、及び大気中の特定の物質の濃度のうちの少なくとも１つが含まれている請求項９から１２のうちのいずれか１項に記載の細胞培養作業支援装置。
  14. 　前記作業環境情報として、前記習熟度及び前記動作状況に加えて、前記インキュベータの情報、前記使用される物質に関する情報、前記作業室内の室内環境に関する情報、及び前記細胞培養作業の工程情報を含む請求項９、１０、１１、１２、及び１３を引用する細胞培養作業支援装置。
  15. 　前記細胞情報には、培養する元になる細胞の種類、前記細胞培養作業の過程における培養中の細胞の状態に関する情報のうちの少なくとも１つが含まれている請求項１から１４のうちのいずれか１項に記載の細胞培養作業支援装置。
  16. 　作業者の手作業を含む細胞培養作業に関する作業環境を表す作業環境情報を、前記細胞培養作業の過程において取得する作業環境情報取得部と、
    　細胞情報を取得する細胞情報取得部と、
    　取得した前記作業環境情報及び前記細胞情報に基づいて、前記作業環境について補正すべき内容を示す補正情報を導出する導出部として、
    　コンピュータを機能させるための細胞培養作業支援プログラム。
  17. 　作業者の手作業を含む細胞培養作業に関する作業環境を表す作業環境情報を、前記細胞培養作業の過程において取得する作業環境情報取得ステップと、
    　細胞情報を取得する細胞情報取得ステップと、
    　取得した前記作業環境情報及び前記細胞情報に基づいて、前記作業環境について補正すべき内容を示す補正情報を導出する導出ステップと、を備えている細胞培養作業支援装置の作動方法。
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