WO2020235243A1 - チューブクリップおよび培養記録システム - Google Patents

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WO2020235243A1
WO2020235243A1 PCT/JP2020/015772 JP2020015772W WO2020235243A1 WO 2020235243 A1 WO2020235243 A1 WO 2020235243A1 JP 2020015772 W JP2020015772 W JP 2020015772W WO 2020235243 A1 WO2020235243 A1 WO 2020235243A1
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unit
open
state
opening
measurement
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Inventor
明成 平野
文晃 伊▲崎▼
Original Assignee
横河電機株式会社
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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

Definitions

  • the present invention relates to cell culture, and particularly to operation records performed in cell culture.
  • Patent Document 1 discloses an automatic culture apparatus that automatically performs container refrigeration, measurement of a drug, and shaking of a culture container. There is.
  • Some of the operations performed in cell culture are performed manually by the operator. For example, it is an operation of flowing the culture solution from the culture tank through a tube or sending the culture solution to the culture tank via a tube.
  • Such manual transfer of the culture solution is performed by the operator connecting a syringe to the open end of the tube leading to the culture tank and operating the syringe.
  • the tube clip that occludes the tube is opened prior to the syringe operation, and the tube clip is closed after the syringe operation.
  • an object of the present invention is to support automatic recording of the culture medium transfer operation in cell culture.
  • the tube clip according to the first aspect of the present invention has an opening / closing mechanism attached to an elastic tube for transferring a culture solution, and the elastic tube is opened or closed depending on the opening / closing state of the opening / closing mechanism.
  • a tube clip that switches between a conductive state and a closed state, and is operated during a period in which the open / close detection unit that detects the open / closed state of the open / close mechanism and the open / close detection unit are detecting the open state, and is inside the elastic tube. It is provided with a measuring unit that measures the flow state of the culture solution in a non-contact manner, and a transmitting unit that outputs a signal based on the measurement result of the measuring unit to the outside.
  • the measuring unit can measure the flow state of the culture solution at a predetermined cycle during operation.
  • the transmitting unit can sequentially output a signal based on the measurement result when the measuring unit measures.
  • the measuring unit measures the presence or absence of the flow or the direction of the flow of the culture solution, and the transmitting unit measures the measurement without change if the measurement result obtained in the predetermined cycle has not changed.
  • the signal based on the result may not be output.
  • the measuring unit may measure the flow rate of the culture solution, and the transmitting unit may output a signal indicating a flow rate integrated value during the operating period of the measuring unit.
  • the transmitting unit may include information indicating the measurement time in a signal based on the measurement result of the measuring unit.
  • the culture recording system has an opening / closing mechanism attached to an elastic tube for transferring a culture solution, and the elastic tube depends on the opening / closing state of the opening / closing mechanism.
  • a culture recording system including a tube clip for switching between a conduction state and a closed state, and a recording device.
  • the tube clip includes an open / close detection unit for detecting an open / close state of the open / close mechanism and an open / close detection unit.
  • a measuring unit that operates during the period in which the open state is detected to measure the flow state of the culture solution in the elastic tube, and a transmitting unit that outputs a signal based on the measurement result of the measuring unit to the recording device.
  • the recording device includes a receiving unit that receives a signal output by the transmission, and a recording unit that records information based on the received signal.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the culture recording system of the present embodiment.
  • the culture recording system of the present embodiment is configured to include a tube clip 100 and a recording device 200, and supports automatic recording of a manual transfer operation of a culture solution in cell culture.
  • the cell culture is performed in the culture solution 310 in the culture tank 300.
  • An elastic tube 320 for transferring the culture solution 310 is inserted into the culture tank 300, and a tube clip 100 is attached to the elastic tube 320.
  • the elastic tube 320 for example, a silicon tube is used.
  • the manual transfer operation of the culture solution 310 is performed by the operator connecting the syringe 330 to the open end 320a of the elastic tube 320 and operating the syringe 330.
  • the tube clip 100 that closes the elastic tube 320 is opened prior to the syringe operation, and the tube clip 100 is closed after the syringe operation.
  • the tube clip 100 includes an opening / closing mechanism 110, an opening / closing detection unit 120, a measurement unit 130, and a transmission unit 140.
  • the opening / closing mechanism 110 switches between an open state and a closed state by an operator's operation.
  • the elastic tube 320 is in a conductive state in the open state, and the elastic tube 320 is in a closed state in the closed state.
  • the open / close detection unit 120 detects whether the open / close mechanism 110 is in the open state or the closed state.
  • the measuring unit 130 measures the flow state of the culture solution 310 in the elastic tube 320 in a non-contact manner.
  • the flow state to be measured can be, for example, the presence or absence of flow. Alternatively, the direction of flow may be further measured, or the flow rate may be further measured.
  • the measurement unit 130 operates during the period when the open / close detection unit 120 detects the open state, and measures the measurement at a predetermined cycle.
  • the measurement unit 130 While the open / close detection unit 120 is detecting the closed state, the measurement unit 130 is in the standby state. However, the closed state may not be immediately changed to the standby state after being detected, but may be changed to the standby state after a predetermined time has elapsed.
  • the tube clip 100 has a time measuring element (not shown).
  • the open / close detection unit 120 is connected to the input of the time measurement element, and the output of the time measurement element is connected to the measurement unit 130.
  • the open / close detection unit 120 detects the closed state, the time measurement element is activated, and after a predetermined time has elapsed, the measurement unit 130 is in the standby state.
  • the non-contact measurement is to prevent contamination of the culture solution 310, and for example, the principle of a thermal flow meter can be applied.
  • the thermal flowmeter has a heat source and a plurality of temperature sensors, and measures the flow state based on the bias of the temperature distribution due to the flow.
  • Other non-contact flowmeter principles such as ultrasonic flowmeters may be applied.
  • the transmission unit 140 outputs a signal based on the measurement result of the measurement unit 130 to the recording device 200.
  • Communication with the recording device 200 may be wired or wireless.
  • the transmission unit 140 may output not only the measurement result but also status information such as the occurrence of an error.
  • the tube clip 100 has a status information storage unit (not shown).
  • the open / close detection unit 120 and the measurement unit 130 are connected to the input of the status information storage unit, and the output of the status information storage unit is connected to the transmission unit 140.
  • the status information storage unit stores status information such as an error occurrence between the open / close detection unit 120 and the measurement unit 130.
  • the recording device 200 includes a receiving unit 210 and a recording unit 220.
  • the receiving unit receives a signal from the transmitting unit 140 of the tube clip 100 based on the measurement result of the measuring unit 130.
  • the recording unit 220 electronically records the operation contents related to the operation of transferring the culture solution of the operator based on the signal received by the receiving unit 210.
  • the recording can be, for example, in a format in which time information and flow information are associated with each other in chronological order.
  • the identification ID of the measurement unit 130 may be associated with the identification ID.
  • the tube clip 100 has an identification ID storage unit (not shown).
  • the identification ID storage unit is connected to the transmission unit 140.
  • the identification ID storage unit stores the identification ID.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the structure of the tube clip 100.
  • the tube clip 100 has a figure-eight shape in which protrusions are formed inward on the long sides of a rectangular frame with rounded corners, and one corner portion is cut to form a pair.
  • a lock portion A composed of a claw-shaped portion is formed.
  • Through holes for passing the elastic tube 320 are formed on the short sides of the frame.
  • the shape of the tube clip 100 is not limited to the example in this figure.
  • FIG. 2A shows a state in which the opening / closing mechanism 110 is closed
  • FIG. 2B shows a state in which the opening / closing mechanism 110 is open.
  • the opening / closing mechanism 110 is closed
  • the attached elastic tube 320 is closed by the protrusions approaching each other.
  • the closed state can be held by engaging the claw-shaped portions of the lock portion A with each other.
  • the opening / closing mechanism 110 is open
  • the elastic tube 320 conducts. By releasing the engagement of the lock portion A, the transition from the closed state to the open state can be performed.
  • a pair of electrodes are arranged on the claw-shaped portion of the lock portion A, and function as an open / close detection unit 120. That is, when the opening / closing mechanism 110 is closed, the electrodes are in contact with each other and conduct to be detected as a closed state, and when the opening / closing mechanism 110 is opened, the electrodes are not in contact with each other and are not conductive, so that the state is detected as an open state. There is.
  • the measuring unit 130 is arranged near the protrusion that closes the elastic tube 320, and the transmitting unit 140 is arranged near the measuring unit 130.
  • the position of the transmission unit 140 is not limited to the vicinity of the measurement unit 130.
  • the operating power supply of the tube clip 100 may be supplied by wire from the recording device 200 or a commercial power source, or a battery or the like may be built in the tube clip 100.
  • the measurement unit 130 While the open / close detection unit 120 detects the closed state of the open / close mechanism 110, the measurement unit 130 is in the standby state (S101). When the operator opens the tube clip 100 and the open / close detection unit 120 detects the open state of the open / close mechanism 110 (S102: Yes), the measurement unit 130 is activated and measures the flow state of the culture solution 310 in the elastic tube 320. (S103).
  • the flow state to be measured can be the presence or absence of flow as described above.
  • the direction of flow may be further measured, or the flow rate may be further measured.
  • the measurement result is either yes or no.
  • the measurement result is either 0 / inflow / delivery.
  • the inflow direction is the + direction and the delivery direction is the-direction.
  • the measurement result is 0 or a positive or negative value.
  • the measurement of the flow state by the measuring unit 130 is repeated until the operator closes the tube clip 100 and the open / close detection unit 120 detects the closed state of the open / close mechanism 110.
  • the timing of repeating the measurement can be, for example, a fixed cycle of every second.
  • the transmission unit 140 outputs a signal based on the measurement result of the measurement unit 130 to the recording device 200, and some methods can be adopted for the output timing. For example, each measurement by the measuring unit 130 can be output in real time.
  • the operation of the transmission unit 140 in this case will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the transmission unit 140 is also in a standby state while the open / close detection unit 120 detects the closed state of the open / close mechanism 110 (S201). Then, when the open / close detection unit 120 detects the open state of the open / close mechanism 110 (S202: Yes), the transmission unit 140 is activated and the measurement result is acquired from the measurement unit 130 (S203).
  • the acquired measurement results are sequentially output to the recording device 200 (S204).
  • Information on the measurement time should be included in the measurement results.
  • the identification ID of the measuring unit 130 may be included.
  • the measurement result including the measurement time information is received by the receiving unit 210 of the recording device 200 and electronically recorded by the recording unit 220.
  • the recording device 200 can also separately record the status information and the like output from the transmission unit 140.
  • the output of the measurement result by the transmission unit 140 continues until the open / close detection unit 120 detects the closed state of the open / close mechanism 110.
  • the transmission unit 140 goes into the standby state again (S201).
  • FIG. 5 is a diagram showing an output example of the transmission unit 140 when the method of sequentially outputting the measurement results is adopted.
  • the upper graph shows the open / closed state of the tube clip 100
  • the second graph shows the transferred state of the culture solution 310.
  • the third stage shows the standby state / operating state of the measuring unit 130 and the transmitting unit 140.
  • (A) is an output example of the transmission unit 140 when the measurement unit 130 measures the presence or absence of a flow
  • (b) is an output example of the transmission unit 140 when the measurement unit 130 measures up to the flow direction.
  • Yes is an output example of the transmission unit 140 when the measurement unit 130 measures up to the flow rate.
  • the tube clip 100 is opened at time t0, and the inflow operation of the culture solution 310 is started from time t1. After that, the culture solution 310 is sent out from time t2, the sending operation is finished at time t3, and the tube clip 100 is closed at time t4. As described above, in this example, the same elastic tube 320 is used to continuously perform inflow and delivery.
  • the measuring unit 130 and the transmitting unit 140 transition from the standby state to the operating state, and the measuring unit 130 periodically performs measurement.
  • the measurement timing is indicated by an upward arrow.
  • the transmission unit 140 sequentially outputs the measurement result.
  • “yes” or “no” is output as a measurement result.
  • (c) 0 or a positive or negative numerical value is output as a measurement result.
  • the measuring unit 130 and the transmitting unit 140 transition from the operating state to the standby state, the measurement is not performed, and the measurement result is not output.
  • the transmission unit 140 As the timing for the transmission unit 140 to output the measurement result, a method may be adopted in which the measurement result is not sequentially output but the necessity of output is determined and output. In the method of determining the necessity of output and outputting it, the operation content can be different depending on the target of the flow measurement.
  • the transmission unit 140 is in a standby state while the open / close detection unit 120 detects the closed state of the open / close mechanism 110 (S301). Then, when the open / close detection unit 120 detects the open state of the open / close mechanism 110 (S302: Yes), the transmission unit 140 is activated and the measurement result is acquired from the measurement unit 130 (S303).
  • the measurement result When the measurement result is acquired, it is determined whether or not the measurement result acquired this time has changed from the measurement result acquired last time (S304). If it has changed (S304: Yes), the time information is output as the measurement result (S305), and if it has not changed (S304: No), the measurement result is not output. That is, if the measurement result has changed, it is determined that output is required, and if the measurement result has not changed, it is determined that output is unnecessary.
  • the transmission unit 140 is in a standby state while the open / close detection unit 120 detects the closed state of the open / close mechanism 110 (S401). Then, when the open / close detection unit 120 detects the open state of the open / close mechanism 110 (S402: Yes), the transmission unit 140 is activated and the measurement result is acquired from the measurement unit 130 (S403). The transmission unit 140 temporarily stores the acquired measurement result.
  • the open / close detection unit 120 detects the closed state of the open / close mechanism 110 (S404). During this time, the measurement result is not output. That is, it is determined that the output is unnecessary while the open state is detected.
  • the transmission unit 140 performs a calculation based on the stored measurement result (S405).
  • the calculation shall calculate the integrated value of the flow rate. That is, the total flow rate of the culture solution 310 in a series of transfer operations from opening to closing the tube clip 100 is calculated. Then, the calculated total flow rate is output to the recording device 200 (S406). That is, when the closed state is detected, it is determined that output is required.
  • the measurement time in this case can be, for example, the time when the measurement unit 130 is activated.
  • the tube clip 100 has a clock (not shown) and a time storage unit (not shown).
  • the clock and the measuring unit 130 are connected to the time storage unit, and the time storage unit is connected to the transmitting unit 140.
  • the time storage unit stores the time when the measurement unit 130 is activated.
  • the transmission unit 140 transmits the time stored in the time storage unit. Further, the measurement time can be set to a predetermined value.
  • the measurement time may be the output time of the total flow rate or the like.
  • the tube clip 100 has a clock (not shown), a time storage unit (not shown), and a total flow rate integrating unit (not shown).
  • the measuring unit 130 is connected to the total flow rate integrating unit, the clock and the total flow rate integrating unit are connected to the time storage unit, and the time storage unit is connected to the transmitting unit 140.
  • the total flow rate integrating unit integrates the total flow rate of the output of the measuring unit 130.
  • the time storage unit stores the time when the total flow rate integration unit reaches a predetermined value.
  • the transmission unit 140 transmits the time stored in the time storage unit. Further, not only the measurement time but also the measurement time can be set to a predetermined value. Further, the measurement time can be set to a predetermined value.
  • the transmission unit 140 may appropriately output the flow rate integrated value before detecting the closed state of the opening / closing mechanism 110. For example, it can be output every time the integrated value reaches a predetermined amount. Alternatively, the integrated value may be output at a predetermined cycle longer than the measurement cycle.
  • the measurement result may be output from the transmission unit 140 in real time, and the recording device 200 may determine whether or not the recording is necessary and record it when it is determined to be necessary.
  • FIG. 8 is a diagram showing an output example of the transmission unit 140 when a method of determining the necessity of output and outputting is adopted.
  • the objects and operation contents shown in each stage are the same as those shown in FIG.
  • the measuring unit 130 and the transmitting unit 140 transition from the standby state to the operating state, and the measuring unit 130 periodically performs measurement. Then, the transmission unit 140 determines whether or not the output is necessary and outputs the measurement result. In (a), the measurement result is output at the timing when "Yes” or “No” changes. In (b), the measurement result is output at the timing when any of 0, +, and-changes. In (c), when the tube clip 100 is closed at time t4, the total flow rate is integrated and the measurement result is output.
  • the tube clip 100 measures the flow state of the culture solution 310 in the elastic tube, triggered by the opening / closing mechanism being opened, and is a recording device. Since it is output to 200, it is possible to support the automatic recording of the culture medium transfer operation in the cell culture.
  • Tube clip 110 ... Open / close mechanism 120 . Open / close detection unit 130 ... Measuring unit 140 . Transmitting unit 200 ... Recording device 210 ... Receiver 220 ... Recording unit 300 ... Culture tank 310 . Culture solution 320 ... Elastic tube 330 ... Syringe

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Abstract

細胞培養における培養液移送操作の自動記録化を支援することを課題とする。　培養液移送用の弾性体チューブに取り付けられる、開閉機構を有し、開閉機構の開閉状態により弾性体チューブの開放状態と閉塞状態とを切り換えるチューブクリップであって、開閉機構の開閉状態を検知する開閉検知部と、開閉検知部が開状態を検知している期間に稼働し、弾性体チューブ内の培養液の流れ状態を非接触で測定する測定部と、測定部の測定結果に基づく信号を外部に出力する送信部と、を備える。

Description

チューブクリップおよび培養記録システム
　本発明は細胞培養に関し、特に、細胞培養で行なわれる操作記録に関する。
　細胞培養においては、一般に、事前に計画された操作手順に従って各種の操作が行なわれ、実際に操作が行なわれた後には操作内容についての記録が取られる。近年では、細胞培養操作を自動化する技術が開発されており、例えば、特許文献１には、容器冷蔵、薬剤等の計量、培養容器の揺動等を自動的に行なう自動培養装置が開示されている。
　自動化された培養装置を利用することにより、あらかじめ計画された操作手順に従った所定のタイミングで所定の操作が行なわれ、その内容も自動的に記録されることが期待できる。
特開２００４－８９０９５号公報
　細胞培養で行なわれる操作の中には、オペレータによる手作業で行なわれるものがある。例えば、培養槽からチューブを介して培養液を流入したり、培養槽にチューブを介して培養液を送出したりする操作である。
　このような手作業による培養液の移送は、オペレータが、培養槽に通じるチューブの開放端にシリンジを接続し、シリンジを操作することで実行する。培養液の移送に際しては、シリンジ操作に先だってチューブを閉塞しているチューブクリップを開き、シリンジ操作後に閉じるという動作も行なわれる。
　手作業による培養液の移送についても操作内容を記録しておく必要があることから、オペレータが手書きで用紙に記入したり、電子デバイス等に手入力したりすることが行なわれている。
　しかしながら操作記録をオペレータの手作業に委ねると、記録漏れ、記録ミス等が発生するおそれがあるため、記録の自動化を推進することが好ましい。
　そこで、本発明は、細胞培養における培養液移送操作の自動記録化を支援することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の第１の態様であるチューブクリップは、培養液移送用の弾性体チューブに取り付けられる、開閉機構を有し、前記開閉機構の開閉状態により前記弾性体チューブの導通状態と閉塞状態とを切り換えるチューブクリップであって、前記開閉機構の開閉状態を検知する開閉検知部と、前記開閉検知部が開状態を検知している期間に稼働し、前記弾性体チューブ内の前記培養液の流れ状態を非接触で測定する測定部と、前記測定部の測定結果に基づく信号を外部に出力する送信部と、を備える。
　ここで、前記測定部は、稼働中に所定の周期で前記培養液の流れ状態を測定することができる。
　このとき、前記送信部は、前記測定部が測定すると、測定結果に基づく信号を逐次出力することができる。
　あるいは、前記測定部は、前記培養液の流れの有無または流れの方向を測定し、前記送信部は、前記所定の周期で得られた測定結果が変化していない場合は、変化していない測定結果に基づく信号を出力しないこととしてもよい。
　あるいは、前記測定部は、前記培養液の流量を測定し、前記送信部は、前記測定部の稼働期間における流量積算値を示す信号を出力することとしてもよい。
　また、前記送信部は、前記測定部の測定結果に基づく信号に測定時刻を示す情報を含めてもよい。
　また、前記送信部は、前記測定部の測定結果に基づく信号に前記測定部の識別情報を含めてもよい。
　上記課題を解決するため、本発明の第２の態様である培養記録システムは、培養液移送用の弾性体チューブに取り付けられる、開閉機構を有し、前記開閉機構の開閉状態により前記弾性体チューブの導通状態と閉塞状態とを切り換えるチューブクリップと、記録装置と、を含んだ培養記録システムであって、前記チューブクリップは、前記開閉機構の開閉状態を検知する開閉検知部と、前記開閉検知部が開状態を検知している期間に稼働し、前記弾性体チューブ内の前記培養液の流れ状態を測定する測定部と、前記測定部の測定結果に基づく信号を前記記録装置に出力する送信部と、を備え、前記記録装置は、前記送信が出力する信号を受信する受信部と、前記受信した信号に基づく情報を記録する記録部と、を備える。
　本発明によれば、細胞培養における培養液移送操作の自動記録化を支援することができる。
本実施形態の培養記録システムを説明するための図である。 チューブクリップの構造の一例を模式的に示した図である。 培養記録システムの動作について説明するフローチャートである。 測定結果を逐次出力する場合の送信部の動作について説明するフローチャートである。 測定結果を逐次出力する場合の送信部の出力例を示す図である。 出力要否を判定して出力する場合の送信部の動作について説明するフローチャートである。 出力要否を判定して出力する場合の送信部の動作について説明するフローチャートである。 出力要否を判定して出力する場合の送信部の出力例を示す図である。
　本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の培養記録システムを説明するための図である。本実施形態の培養記録システムは、チューブクリップ１００と記録装置２００とを備えて構成され、細胞培養における手作業による培養液の移送操作の自動記録化を支援する。
　ここで、細胞培養は、培養槽３００内の培養液３１０において行なわれる。培養槽３００には、培養液３１０移送用の弾性体チューブ３２０が差し込まれており、弾性体チューブ３２０には、チューブクリップ１００が取り付けられている。弾性体チューブ３２０は、例えば、シリコンチューブが用いられる。
　手作業による培養液３１０の移送操作は、オペレータが弾性体チューブ３２０の開放端３２０ａにシリンジ３３０を接続し、シリンジ３３０を操作することで実行する。培養液３１０の移送に際しては、シリンジ操作に先だって弾性体チューブ３２０を閉塞しているチューブクリップ１００を開き、シリンジ操作後に閉じるという動作も行なわれる。
　本図に示すように、チューブクリップ１００は、開閉機構１１０、開閉検知部１２０、測定部１３０、送信部１４０を備えている。開閉機構１１０は、オペレータの操作により開状態と閉状態とを切替えるものであり、開状態で弾性体チューブ３２０が導通状態となり、閉状態で弾性体チューブ３２０が閉塞状態となる。開閉検知部１２０は、開閉機構１１０が開状態であるか閉状態であるかを検知する。
　測定部１３０は、弾性体チューブ３２０内の培養液３１０の流れ状態を非接触で測定する。測定する流れ状態は、例えば、流れの有無とすることができる。あるいは、流れの方向をさらに測定してもよいし、さらに流量を測定してもよい。本実施形態において、測定部１３０は、開閉検知部１２０が開状態を検知している期間に稼働し、所定の周期で測定を行なう。
　開閉検知部１２０が閉状態を検知している期間は、測定部１３０は待機状態となる。ただし、閉状態を検知後即座に待機状態に移行せず、所定時間経過後に待機状態に移行するようにしてもよい。この場合、詳しくは、チューブクリップ１００は、時間測定要素（図示せず）を有する。開閉検知部１２０が時間測定要素の入力に接続され、時間測定要素の出力が測定部１３０に接続される。開閉検知部１２０が閉状態を検知すると、時間測定要素が起動し所定時間経過後に、測定部１３０が待機状態となる。
　非接触による測定は、培養液３１０の汚染を防ぐためであり、例えば、熱式流量計の原理を適用することができる。熱式流量計は、熱源と複数個の温度センサを有し、流れによる温度分布の偏りに基づいて流れ状態を測定するものである。超音波流量計等その他の非接触流量計の原理を適用してもよい。
　送信部１４０は、測定部１３０の測定結果に基づく信号を記録装置２００に出力する。
記録装置２００との通信は有線、無線のいずれであってもよい。
　送信部１４０は、測定結果のみならず、エラー発生等のステータス情報を出力してもよい。この場合、詳しくは、チューブクリップ１００は、ステータス情報格納部（図示せず）を有する。開閉検知部１２０と測定部１３０とがステータス情報格納部の入力に接続され、ステータス情報格納部の出力が送信部１４０に接続される。ステータス情報格納部は、開閉検知部１２０と測定部１３０とのエラー発生等のステータス情報を格納する。
　記録装置２００は、受信部２１０と記録部２２０とを備えている。受信部は、チューブクリップ１００の送信部１４０から測定部１３０の測定結果に基づく信号を受信する。記録部２２０は、受信部２１０が受信した信号に基づいてオペレータの培養液の移送操作に関する操作内容を電子的に記録する。記録は、例えば、時系列に沿って時刻情報と流れ情報とを対応付けた形式とすることができる。さらに、測定部１３０の識別ＩＤを対応付けてもよい。この場合、詳しくは、チューブクリップ１００は、識別ＩＤ格納部（図示せず）を有する。識別ＩＤ格納部は送信部１４０に接続される。識別ＩＤ格納部は識別ＩＤを格納する。
　図２は、チューブクリップ１００の構造の一例を模式的に示した図である。本図の例では、チューブクリップ１００は、角丸長方形状の枠の長辺同士に突起部が内側方向に形成されて８の字形状となっており、１つの角部分が切断されて一対の爪状部分からなるロック部分Ａを形成している。枠の短辺には、弾性体チューブ３２０を通すための貫通孔がそれぞれ形成されている。ただし、チューブクリップ１００の形状は、本図の例に限られない。
　図２（ａ）は、開閉機構１１０が閉じた状態を示し、図２（ｂ）は、開閉機構１１０が開いた状態を示している。開閉機構１１０が閉じた状態では、突起部同士が接近することにより、取り付けられた弾性体チューブ３２０が閉塞される。閉じた状態は、ロック部分Ａの爪状部分同士を噛み合わせることで保持することができる。一方、開閉機構１１０が開いた状態では、弾性体チューブ３２０が導通する。ロック部分Ａの噛み合わせを解除することで閉状態から開状態に遷移させることができる。
　ロック部分Ａの爪状部分には、一対の電極が配置され、開閉検知部１２０として機能している。すなわち、開閉機構１１０が閉じると電極同士が接触し導通することで閉状態として検知され、開閉機構１１０が開くと電極同士が非接触となり導通しなくなることで開状態として検知されるようになっている。
　弾性体チューブ３２０を閉塞する突起部付近に測定部１３０を配置し、測定部１３０の近傍に送信部１４０を配置している。送信部１４０の位置は測定部１３０の近傍に限られない。なお、チューブクリップ１００の動作電源は記録装置２００や商用電源から有線で供給してもよいし、チューブクリップ１００に電池等を内蔵してもよい。
　次に、本実施形態の培養記録システムの動作について説明する。まず、チューブクリップ１００の開閉検知部１２０と測定部１３０の動作について図３のフローチャートを参照して説明する。なお、初期状態として、チューブクリップ１００の開閉機構１１０は閉状態にあり、弾性体チューブ３２０が閉塞されているものとする。
　開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知している間は、測定部１３０は、待機状態となっている（Ｓ１０１）。オペレータがチューブクリップ１００を開放し、開閉検知部１２０が開閉機構１１０の開状態を検知すると（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、測定部１３０が起動し、弾性体チューブ３２０内における培養液３１０の流れ状態を測定する（Ｓ１０３）。
　測定する流れ状態は、上述のように、流れの有無とすることができる。流れの方向をさらに測定してもよいし、さらに流量を測定してもよい。流れの有無を測定する場合、測定結果は、有／無のいずれかとなる。流れの方向まで測定する場合には、測定結果は、０／流入／送出のいずれかとなる。以下では、流入方向を＋方向とし、送出方向を－方向とする。流量まで測定する場合には、測定結果は、０または正負の数値となる。
　測定部１３０による流れ状態の測定は、オペレータがチューブクリップ１００を閉じて、開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知するまで、繰り返し行なう。測定を繰り返すタイミングは、例えば、１秒毎の一定周期とすることができる。開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知すると（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、測定部１３０は再び待機状態となる（Ｓ１０１）。
　次に、チューブクリップ１００の送信部１４０の動作について説明する。送信部１４０は、測定部１３０の測定結果に基づく信号を記録装置２００に出力するが、出力するタイミングについては、いくつかの方式を採用することができる。例えば、測定部１３０が測定する毎にリアルタイムで出力することができる。この場合の、送信部１４０の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。
　送信部１４０も、開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知している間は、待機状態となっている（Ｓ２０１）。そして、開閉検知部１２０が開閉機構１１０の開状態を検知すると（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、送信部１４０が起動し、測定部１３０から測定結果を取得する（Ｓ２０３）。
　取得した測定結果は、逐次、記録装置２００に出力する（Ｓ２０４）。測定結果には測定時刻の情報も含めるようにする。また、測定部１３０の識別ＩＤを含めるようにしてもよい。これにより、複数個のチューブクリップ１００を含んだ培養記録システムにおいて、どの弾性体チューブ３２０で操作が行なわれたかを識別することができる。
　測定時刻の情報を含んだ測定結果は、記録装置２００の受信部２１０で受信され、記録部２２０で電子的に記録される。記録装置２００は、送信部１４０から出力されたステータス情報等も別途記録することができる。
　送信部１４０による測定結果の出力は、開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知するまで継続する。開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知すると（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、送信部１４０は再び待機状態となる（Ｓ２０１）。
　図５は、測定結果を逐次出力する方式を採用したときの送信部１４０の出力例を示す図である。上段のグラフはチューブクリップ１００の開閉状態を示し、２段目のグラフは培養液３１０の移送状態を示している。３段目は、測定部１３０と送信部１４０の待機状態／稼働状態を示している。（ａ）は、測定部１３０が流れの有無を測定する場合の送信部１４０の出力例であり、（ｂ）は、測定部１３０が流れの方向まで測定する場合の送信部１４０の出力例であり、（ｃ）は、測定部１３０が流量までを測定する場合の送信部１４０の出力例である。
　本図の例では、時刻ｔ０にチューブクリップ１００が開かれて、時刻ｔ１から培養液３１０の流入動作を開始する。その後、時刻ｔ２からは培養液３１０の送出動作を行なって、時刻ｔ３に送出動作を終了し、時刻ｔ４にチューブクリップ１００を閉じている。このように、本例は、同一の弾性体チューブ３２０を使用して流入と送出とを連続的に行なっている。
　時刻ｔ０でチューブクリップ１００が開かれると、測定部１３０と送信部１４０とが待機状態から稼働状態に遷移し、測定部１３０が周期的に測定を行なう。測定タイミングは上向きの矢印で示している。
　そして、送信部１４０が逐次測定結果を出力している。（ａ）では、「有」または「無」が測定結果となって出力される。（ｂ）では、０、＋、－のいずれかが測定結果となって出力される。（ｃ）では、０または正負の数値が測定結果となって出力される。
　時刻ｔ４でチューブクリップ１００が閉じられると、測定部１３０と送信部１４０とが稼働状態から待機状態に遷移し、測定は行なわれず、測定結果の出力もされなくなる。
　送信部１４０が測定結果を出力するタイミングとして、測定結果を逐次出力するのでなく、出力要否を判定して出力する方式を採用してもよい。出力要否を判定して出力する方式では、流れ測定の対象によって動作内容を異ならせることができる。
　まず、流れの有無を測定する場合あるいは流れの方向まで測定する場合の送信部１４０の動作について図６のフローチャートを参照して説明する。
　送信部１４０は、開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知している間は、待機状態となっている（Ｓ３０１）。そして、開閉検知部１２０が開閉機構１１０の開状態を検知すると（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、送信部１４０が起動し、測定部１３０から測定結果を取得する（Ｓ３０３）。
　測定結果を取得すると、今回取得した測定結果が前回取得した測定結果から変化しているどうかを判定する（Ｓ３０４）。そして、変化している場合には（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、測定結果として時刻情報を含めて出力し（Ｓ３０５）、変化していない場合には（Ｓ３０４：Ｎｏ）、その測定結果は出力しない。すなわち、測定結果が変化している場合には、出力要と判定し、測定結果が変化していない場合には、出力不要と判定する。
　この処理を、開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知するまで継続する。開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知すると（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、送信部１４０は再び待機状態となる（Ｓ３０１）。
　次に、流量まで測定する場合の送信部１４０の動作について図７のフローチャートを参照して説明する。一般に、流量は頻繁に変化することから、測定結果の変化を判定条件とせずに、以下のような動作とする。
　送信部１４０は、開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知している間は、待機状態となっている（Ｓ４０１）。そして、開閉検知部１２０が開閉機構１１０の開状態を検知すると（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、送信部１４０が起動し、測定部１３０から測定結果を取得する（Ｓ４０３）。送信部１４０は、取得した測定結果を一時的に記憶する。
　測定結果の取得は、開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知するまで継続する（Ｓ４０４）。この間、測定結果の出力は行なわない。すなわち、開状態が検知されている間は、出力不要と判定する。
　開閉検知部１２０が開閉機構１１０の閉状態を検知すると（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、送信部１４０は、記憶しておいた測定結果に基づいて演算を行なう（Ｓ４０５）。ここで、演算は、流量の積算値を算出するものとする。すなわち、チューブクリップ１００を開けてから閉じるまでの一連の移送操作における培養液３１０の総流量を算出する。そして、算出された総流量を記録装置２００に出力する（Ｓ４０６）。すなわち、閉状態が検知されると、出力要と判定する。
　この場合の測定時刻は、例えば、測定部１３０が起動した時刻とすることができる。詳しくは、チューブクリップ１００は、時計（図示せず）と時刻格納部（図示せず）とを有する。時計と測定部１３０とは時刻格納部に接続され、時刻格納部は送信部１４０に接続される。時刻格納部は、測定部１３０が起動した時刻を格納する。送信部１４０は時刻格納部に格納された時刻を送信する。また、測定時間を所定の値に設定することもできる。
　あるいは、測定時刻は、総流量の出力時刻等であってもよい。この場合、詳しくは、チューブクリップ１００は、時計（図示せず）と時刻格納部（図示せず）と総流量積算部（図示せず）とを有する。測定部１３０は総流量積算部に接続され、時計と総流量積算部とは時刻格納部に接続され、時刻格納部は送信部１４０に接続される。総流量積算部は測定部１３０の出力の総流量を積算する。時刻格納部は、総流量積算部が所定の値になった時刻を格納する。送信部１４０は時刻格納部に格納された時刻を送信する。また、測定時刻だけでなく測定時間を所定の値にすることもできる。また、測定時間を所定の値に設定することもできる。
　総流量を出力すると、送信部１４０は再び待機状態となる（Ｓ４０１）。
　なお、送信部１４０は、開閉機構１１０の閉状態を検知する前に、適宜流量積算値を出力してもよい。例えば、積算値が所定量に達する毎に出力することができる。あるいは、測定周期よりも長い所定の周期で積算値を出力してもよい。
　以上のように出力要否を判定して出力する方式を採用することで、送信部１４０から記録装置２００への通信量（通信の頻度若しくは通信のサイズその他）を削減することができる。なお、送信部１４０からはリアルタイムで測定結果を出力し、記録装置２００側で記録の出力要否を判断して必要と判断した場合に記録するようにしてもよい。
　図８は、出力要否を判定して出力する方式を採用したときの送信部１４０の出力例を示す図である。各段が示す対象および操作内容は、図５に示した例と同じである。
　時刻ｔ０でチューブクリップ１００が開かれると、測定部１３０と送信部１４０とが待機状態から稼働状態に遷移し、測定部１３０が周期的に測定を行なう。そして、送信部１４０が出力要否を判定して測定結果を出力している。（ａ）では、「有」または「無」が変化したタイミングで測定結果が出力される。（ｂ）では、０、＋、－のいずれかが変化したタイミングで測定結果が出力される。（ｃ）では、時刻ｔ４でチューブクリップ１００が閉じられると、総流量を積算して測定結果が出力される。
　以上説明したように、本実施形態の培養記録システムでは、チューブクリップ１００が、開閉機構が開状態になったことをトリガーとして、弾性体チューブ内の培養液３１０の流れ状態を測定し、記録装置２００に出力するため、細胞培養における培養液移送操作の自動記録化を支援することができる。
１００…チューブクリップ
１１０…開閉機構
１２０…開閉検知部
１３０…測定部
１４０…送信部
２００…記録装置
２１０…受信部
２２０…記録部
３００…培養槽
３１０…培養液
３２０…弾性体チューブ
３３０…シリンジ

Claims (8)

  1. 　培養液移送用の弾性体チューブに取り付けられる、開閉機構を有し、前記開閉機構の開閉状態により前記弾性体チューブの導通状態と閉塞状態とを切り換えるチューブクリップであって、
    　前記開閉機構の開閉状態を検知する開閉検知部と、
    　前記開閉検知部が開状態を検知している期間に稼働し、前記弾性体チューブ内の前記培養液の流れ状態を非接触で測定する測定部と、
    　前記測定部の測定結果に基づく信号を外部に出力する送信部と、
    を備えることを特徴とするチューブクリップ。
  2. 　前記測定部は、稼働中に所定の周期で前記培養液の流れ状態を測定することを特徴とする請求項１に記載のチューブクリップ。
  3. 　前記送信部は、前記測定部が測定すると、測定結果に基づく信号を逐次出力することを特徴とする請求項２に記載のチューブクリップ。
  4. 　前記測定部は、前記培養液の流れの有無または流れの方向を測定し、
    　前記送信部は、前記所定の周期で得られた測定結果が変化していない場合は、変化していない測定結果に基づく信号を出力しないことを特徴とする請求項２に記載のチューブクリップ。
  5. 　前記測定部は、前記培養液の流量を測定し、
    　前記送信部は、前記測定部の稼働期間における流量積算値を示す信号を出力することを特徴とする請求項２に記載のチューブクリップ。
  6. 　前記送信部は、前記測定部の測定結果に基づく信号に測定時刻を示す情報を含めることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のチューブクリップ。
  7. 　前記送信部は、前記測定部の測定結果に基づく信号に前記測定部の識別情報を含めることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のチューブクリップ。
  8. 　培養液移送用の弾性体チューブに取り付けられる、開閉機構を有し、前記開閉機構の開閉状態により前記弾性体チューブの導通状態と閉塞状態とを切り換えるチューブクリップと、
    　記録装置と、を含んだ培養記録システムであって、
    　前記チューブクリップは、
    　前記開閉機構の開閉状態を検知する開閉検知部と、
    　前記開閉検知部が開状態を検知している期間に稼働し、前記弾性体チューブ内の前記培養液の流れ状態を測定する測定部と、
    　前記測定部の測定結果に基づく信号を前記記録装置に出力する送信部と、を備え、
    　前記記録装置は、
    　前記送信が出力する信号を受信する受信部と、
    　前記受信した信号に基づく情報を記録する記録部と、を備えることを特徴とする培養記録システム。
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