WO2021187610A1

WO2021187610A1 - 培養操作装置

Info

Publication number: WO2021187610A1
Application number: PCT/JP2021/011263
Authority: WO
Inventors: 昇平杉本; 古野　哲生
Original assignee: Rohto Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Rohto Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2021-09-23
Anticipated expiration: 2022-09-18
Also published as: CN113493734A; JPWO2021187610A1

Abstract

複数の容器と、複数のピペットチップと、容器の容器本体及びキャップと複数のピペットチップをそれぞれ載置する載置部材と、異なる容器のキャップを操作することによりキャップとその対応する容器本体の係合作業及び分離作業を実現するキャッパーと、異なるピペットチップを選択的に着脱し、かつ装着されたピペットチップによって容器本体のピペット作業を行うピペット部材と、キャッパーとピペット部材を、載置部材に対して相対的に変位させる移動部材とが設けられるステージと、キャッパーの係合作業及び分離作業、ピペット部材の異なるピペットチップの選択的な着脱及びピペット作業、及び移動部材の相対的な変位の実現を制御する制御部と、無菌の作業環境を提供して、ステージが内部に配置されることにより、載置部材、キャッパー、ピペット部材及び移動部材がすべて作業環境内に置かれる安全キャビネットと、を備える培養操作装置。

Description

培養操作装置

　本発明は、細胞培養分野、具体的には、培養操作装置に関する。

　細胞培養分野では、異なる容器において、培地および／または細胞溶液は精確な量で採取及び注入される必要がある。従来技術では、ほとんどの場合、このような採取作業及び注入作業は作業者の手作業で行われていた。しかし、細胞を用いた製品を作るためには、ある程度の量の細胞が必要となるため細胞培養及び細胞の継代作業を複数回行う必要があるが、細胞継代において複数の種類及び数の容器及びピペットチップを用いて、かつ培地および／または細胞溶液の量を精確に採取及び注入する必要があるため、上記作業が作業者の手作業で行われる場合、非常に高い熟練性が要求される上に、操作が複雑であり、工数がかかる、また作業中にミスが発生しやすいなどの問題があった。

　本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みてなされたものである。本発明は、細胞培養分野では、作業を人による手作業からロボットを用いて自動化することにより、作業中にミスが発生することを防ぐことができる培養操作装置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、以下のような発明を採用している。

　本発明は、容器本体と、前記容器本体と係合するキャップとを有する複数の容器と、
　複数のピペットチップと、
　前記容器の容器本体及びキャップと前記複数のピペットチップをそれぞれ載置する載置部材と、異なる前記容器のキャップを操作することにより前記キャップとその対応する前記容器本体の係合作業及び分離作業を実現するキャッパーと、異なる前記ピペットチップを選択的に着脱し、かつ装着された前記ピペットチップによって前記容器本体のピペット作業を行うピペット部材と、前記キャッパーと前記ピペット部材を、前記載置部材に対して、互いに直交する鉛直方向、第１の水平方向及び第２の水平方向との３つの方向に相対的に変位させる移動部材とが設けられるステージと、
　所定のプログラムに従って、前記キャッパーの前記係合作業及び分離作業、前記ピペット部材の異なる前記ピペットチップの選択的な着脱及び前記ピペット作業、及び前記移動部材の相対的な変位の実現を制御する制御部と、
　無菌の作業環境を提供して、前記ステージが内部に配置されることにより、前記載置部材、前記キャッパー、前記ピペット部材及び前記移動部材がすべて前記作業環境内に置かれる安全キャビネットと、を備える培養操作装置を提供している。

　好ましくは、前記載置部材は、
　その対応する前記容器の容器本体を収容する容器本体収容部と、
　前記容器のキャップを載置するキャップ載置部と、
　使用前の前記ピペットチップを収容するピペットチップ収容部と、
　使用後の前記ピペットチップを回収するピペットチップ回収部と、を備える。

　より好ましくは、前記容器本体収容部は、
　その対応する前記容器本体を前記ステージに対して所定の角度で保持する固定収容部と、
　その対応する前記容器本体を前記ステージに対して回転可能に保持する可動収容部と、を備える。

　より好ましくは、前記可動収容部は、その対応する前記容器本体を前記第１の水平方向および／または前記第２の水平方向に回転させる。なお、「および／または」とは、両者の少なくとも一方という意味であり、いずれか一方及び両方が含まれる。

　より好ましくは、前記容器本体収容部には、前記容器の容器本体を挟持する挟持モジュールが設けられており、前記挟持モジュールは、所定の方向で互いに接近または離間する複数の挟持部を有することで、前記複数の挟持部を介して前記容器の容器本体を前記容器本体収容部に対して固定保持する。

　より好ましくは、前記キャップ載置部には、各前記キャップの形状と揃えて、それを収容する収納部が形成される。

　より好ましくは、前記キャッパーは、係合または分離操作をする時に受けた抵抗を検出するトルク検出部材を備え、前記トルク検出部材の検出したトルクが所定値よりも高い場合に、前記制御部が前記キャッパーの前記キャップに対する操作を停止するように制御する。

　より好ましくは、前記ピペット部材は、
　前記ピペットチップに挿入して接合することにより、接合された前記ピペットチップを介してピペット作業を行う挿入部と、
　前記挿入部に対して移動することにより、前記ピペットチップを前記挿入部から接合解除する除荷部と、を備える。

　より好ましくは、前記ピペット部材は、前記容器内から定量の溶液を採取するかまたは前記容器へ定量の溶液を注入する微小量定量ピペットユニットをさらに備える。

　また、本発明は、容器本体に係合するキャップを有する複数の容器と、
　複数のピペットチップと、
　前記複数の容器及び前記複数のピペットチップを載置する載置部材と、
　各前記キャップと、前記キャップに対応する各前記容器本体との係合作業及び分離作業を行うキャッパーと、
　前記複数のピペットチップの中から選択的に前記ピペットチップを着脱可能で、かつ装着された前記ピペットチップを前記容器本体に挿入してピペット作業を行うピペット部材と、
　前記キャッパーと前記ピペット部材とを、前記載置部材に対して、相対的に変位させる移動部材と、
　前記キャッパーによる前記係合作業及び分離作業と、前記ピペット部材による前記ピペットチップの選択的な着脱及び前記ピペット作業と、前記移動部材の相対的な移動とを制御する制御部と、を備える培養操作装置を提供している。

　好ましくは、前記載置部材、前記キャッパー、及び前記移動部材が設けられたステージと、
　内部に無菌の作業環境を形成すると共に、前記内部に前記ステージが前記内部に配置された安全キャビネットと、を備える。

　上記発明により、本発明は以下のような培養操作装置を提供する。該培養操作装置は、ステージと、制御部とを備える。ステージは安全キャビネットの無菌の作業環境にある。ステージには容器の容器本体及びキャップと複数のピペットチップをそれぞれ載置する載置部材と、異なる容器のキャップを操作することによりキャップとその対応する容器本体の係合作業及び分離作業を実現するキャッパーと、異なるピペットチップを選択的に着脱し、かつ装着されたピペットチップによって容器本体のピペット作業を行うピペット部材と、キャッパーとピペット部材を、載置部材に対して、少なくとも互いに直交する３つの方向に相対的に変位させる移動部材とが設けられている。上述の構造により、制御部は、所定のプログラムに従って、キャッパーの係合作業及び分離作業、ピペット部材の異なるピペットチップの選択的な着脱及び精確な量でのピペット作業を正確に制御できるとともに、移動部材による相対的な変位を精確に制御できるため、細胞培養分野で作業を人による手作業からロボットを用いて自動化することにより、作業中にミスが発生することを防ぐことができる。

　本発明によれば、細胞培養分野における作業中にミスが発生することを防ぐことができる。

図１は本発明の一つの実施形態に係る培養操作装置を示す正面模式図である。図１では、安全キャビネットを省略した。図２は本発明の一つの実施形態に係る培養操作装置を示す平面模式図である。図２では、安全キャビネットを省略した。図３は図１の一部の構造を示している。該一部の構造は安全キャビネットに収容された構造である。図４は図２の一部の構造を示している。該一部の構造は安全キャビネットに収容された構造である。図５は本発明の一つの実施形態に係る培養操作装置の安全キャビネットを示す正面模式図である。そのうち、図５は安全キャビネットの外装を示す模式図である。図６は本発明の一つの実施形態に係る培養操作装置の安全キャビネットを示す側面模式図である。図６である側面模式図は安全キャビネットの内装部分を示している。

　以下、図面を参照して、本発明の例示的な実施形態について説明する。これらの具体的な説明は、どのように本発明を実施するかについての教示を当業者に与えるだけであり、本発明のすべての可能な形態を一々挙げるのではなく、本発明の範囲を限定するものでもないと理解すべきである。なお、本発明において、「鉛直方向」とは地球の重力方向（図１の上下方向）を指し、「第１の水平方向」及び「第２の水平方向」とは上記鉛直方向に直交する平面内における互いに直交する２つの方向を指す（第１の水平方向は図１の左右方向及び図２の上下方向、第２の水平方向は図２の左右方向である）。

　以下、本発明の一つの実施形態に係る培養操作装置の構造について説明する。
（本発明の一つの実施形態に係る培養操作装置の構造）

　図１～図６に示すように、本発明の一つの実施形態に係る培養操作装置は、安全キャビネット７と、安全キャビネット７の外部に設けられた制御部１と、安全キャビネット７の内部に設けられた複数の容器Ｃ、複数のピペットチップＴ、ステージ２、載置部材３、キャッパー４、ピペット部材５及び移動部材６とを備えている。

　本実施形態では、容器Ｃは、細胞培養用の培地や細胞溶液などを収容するための容器である。図１、図２、図３及び図４に示すように、各容器Ｃのそれぞれは、収容空間を形成する容器本体ＣＢと、容器本体ＣＢの開口を閉栓するためのキャップＣＬとを有する（図４参照）。具体的には、容器Ｃは、第１のボトルＣ１と、第２のボトルＣ２と、第３のボトルＣ３とに分かれている。第１のボトルＣ１は、容器本体ＣＢの横断面が円形となるボトルである（本実施形態では、５つある）。第１のボトルＣ１はすべて固定収容部３１１に収容されている。第２のボトルＣ２は、容器本体ＣＢの横断面が長方形となるボトルである（本実施形態では、１つある）。第２のボトルＣ２は可動収容部３１２に収容され、かつ多層細胞培養ボトルであってもよい。該第２のボトルＣ２の内部は、ロート構造や培地及び細胞溶液の集中、流動及び分布に有利な他の構造を有してもよい。第３のボトルＣ３は、容器本体ＣＢの横断面が正八角形となるボトルである（本実施形態では、２つある）。一方の第３のボトルＣ３は固定収容部３１１に収容され、他方の第３のボトルＣ３は可動収容部３１２に収容されている。

　本実施形態では、複数のピペットチップＴはピペット部材５と協働して異なる容器Ｃから培地及び細胞溶液を定量で採取し、かつ採取した培地及び細胞溶液を他の容器Ｃ内に注入することにより、定量のピペット作業を実現する。各ピペットチップＴはピペット部材５の挿入部５１と合う開口を有し、かつ各ピペットチップＴの下端部は下端に向かうテーパ形状となる。

　本実施形態では、ステージ２は安全キャビネット７内の作業台７２上に設置されている（図１、図２及び図６参照）。ステージ２は、水平方向に沿って延在している作業面２ａを有する。作業面２ａには、載置部材３、キャッパー４、ピペット部材５及び移動部材６が設置されている。

　具体的には、本実施形態では、載置部材３は、容器Ｃの容器本体ＣＢ、キャップＣＬ及び複数のピペットチップＴをそれぞれ載置するために設けられている。容器Ｃの容器本体ＣＢ、キャップＣＬ及び複数のピペットチップＴのそれぞれに対応して、載置部材３は、容器本体収容部３１と、キャップ載置部３２と、ピペットチップ収容部３３と、ピペットチップ回収部３４とを有する。

　さらに、容器本体収容部３１は、その対応する容器Ｃの容器本体ＣＢを収容し、かつ容器本体ＣＢの断面形状と合う収容空間を有する。複数の容器本体収容部３１は第１の水平方向Ｈ１及び第２の水平方向Ｈ２において並んで配置されることにより、できるだけ空間を節約し、かつ作業の便宜を図ることができる。容器本体収容部３１は、作業面２ａに対して回動不可な固定収容部３１１及び作業面２ａに対して回動可能な可動収容部３１２を有する。

　固定収容部３１１は、その対応する容器本体ＣＢを作業面２ａに対して所定の角度となるように保持する。本実施形態では、固定収容部３１１は、その対応する容器本体ＣＢをその中心軸が作業面２ａに対して直交するように保持する。つまり、該容器本体ＣＢの中心軸は鉛直方向Ｖに沿っている。この直交とは、「所定の角度」の一例である。このように、固定収容部３１１によって収容された容器本体ＣＢの開口は常に鉛直方向Ｖの上方に向かっていることにより、ピペット部材５はピペットチップＴを用いて容器本体ＣＢの上方から容器本体ＣＢ内に進入して採取作業及び注入作業を行うことができる。また、各固定収容部３１１には、容器Ｃの容器本体ＣＢを挟持する挟持モジュールが設けられている。挟持モジュールは、第１の水平方向Ｈ１において互いに接近または離間する２つの挟持部３１３を有することで、２つの挟持部３１３によって容器Ｃの容器本体ＣＢを固定保持し、容器本体ＣＢを容器本体収容部３１に対して固定することができる。このように、キャッパー４によって容器ＣのキャップＣＬを操作してキャップＣＬを容器本体ＣＢと係合または分離する過程では、容器本体ＣＢはキャッパー４の操作に伴って回転自在とならない。

　可動収容部３１２は、その対応する容器本体ＣＢを作業面２ａに対して回動可能に保持する。本実施形態では、第２のボトルＣ２を収容するための可動収容部３１２は、第１の水平方向Ｈ１周りに回転可能であるため、第２のボトルＣ２の中心軸は第１の水平方向Ｈ１周りに作業面２ａに対して所定の角度となることが可能である。一方の第３のボトルＣ３を収容するための可動収容部３１２は、第１の水平方向Ｈ１及び第２の水平方向Ｈ２周りに回転可能であるため、当該第３のボトルＣ３の中心軸は第１の水平方向Ｈ１及び第２の水平方向Ｈ２周りに作業面２ａに対して所定の角度となることが可能である。必要な場合、第２のボトルＣ２及び第３のボトルＣ３の中心軸は水平面と平行に配置されてもよく、第２のボトルＣ２及び第３のボトルＣ３は各々の軸周りに回動可能に配置されてもよい。このように、培地及び細胞溶液を第２のボトルＣ２及び第３のボトルＣ３に注入することに有利であり、かつ培地及び細胞溶液を均一に混合して分布することにも有利である。

　さらに、キャップ載置部３２は、容器Ｃから外されたキャップＣＬを載置するために設けられている。本実施形態では、キャップ載置部３２には、各キャップＣＬの形状と合う凹部３２１（収納部）が形成されていることにより、凹部３２１はその対応するキャップＣＬを収容可能である。また、システムが外されたキャップＣＬ及びその対応する凹部３２１を容易に識別するように、キャップ載置部３２に形成された凹部３２１の分布は容器本体収容部３１の分布と一致している。つまり、本実施形態では、キャップ載置部３２の凹部３２１と容器Ｃ収容部のキャップＣＬとは位置がそれぞれ対応し、かつ各凹部３２１とその対応するキャップＣＬとの第２の水平方向Ｈ２での距離とは等しいことで、その対応するキャップＣＬをその対応する凹部３２１内に入れる。

　また、複数の容器Ｃの少なくとも一部のキャップＣＬの外周壁には、径方向外側に突起する位置決め凸部（図示なし）が形成され、該キャップＣＬと合う凹部３２１の内周壁には、位置決め凸部と合う位置決め凹部（図示なし）が形成されている。このように、上記位置決め凸部はキャッパー４によるキャップＣＬの操作に有利である一方、上記位置決め凸部は位置決め凹部と合うしてキャップＣＬを凹部３２１内に確実に保持することができる。

　さらに、ピペットチップ収容部３３は使用前のピペットチップＴを収容するために設けられている。本実施形態では、ピペットチップ収容部３３は８つあり、かつ第１の水平方向Ｈ１及び第２の水平方向Ｈ２においてアレイ状に配列されていることにより、使用前のピペットチップＴは１つの領域内にコンパクトに位置し、管理されやすい。ピペットチップ回収部３４は使用後のピペットチップＴを回収するために設けられている。本実施形態では、ピペットチップ収容部３３と同じように、ピペットチップ回収部３４は８つあり、かつ第１の水平方向Ｈ１及び第２の水平方向Ｈ２においてアレイ状に配列されていることにより、使用後のピペットチップＴは１つの領域内にコンパクトに位置し、管理されやすい。

　本実施形態では、キャッパー４は、異なる容器ＣのキャップＣＬを操作することにより、キャップＣＬとその対応する容器本体ＣＢの係合作業及び分離作業を実現するために設けられている。キャッパー４は、容器ＣのキャップＣＬと係合可能であり、かつ鉛直方向Ｖ周りに２方向回転可能な係合爪４１を有する。係合爪４１は、キャップＣＬの周方向に均一に分布する３つの爪部４１１を有することにより、容器ＣのキャップＣＬを締め付けるかまたは緩めることができる。係合爪４１は、外側から容器Ｃの容器本体ＣＢに取り付けられたキャップＣＬと係合した後、１つの方向に回動すればキャップＣＬを容器本体ＣＢから外し、キャップＣＬと容器本体ＣＢとを分離させることができる。一方、係合爪４１は、キャップＣＬと容器本体ＣＢとを係合させることにより、容器本体ＣＢの開口を閉栓することができる。キャッパー４は、係合爪４１を２方向回転させる回転モジュール４２をさらに有する。回転モジュール４２は、トルクの大きさに応じてキャップＣＬが容器本体ＣＢと確実に係合するか否かを判断することが可能である。また、キャッパー４は、係合爪４１が鉛直方向Ｖ周りに回転する時に受けたトルク（抵抗）を検出可能なトルク検出部材をさらに備える。係合爪４１がキャップＣＬを容器本体ＣＢにねじ込む場合、トルク検出部材の検出したトルクが所定値よりも高いと、キャップＣＬは容器本体ＣＢに確実に係合したことを意味している。このとき、制御部１はキャップＣＬから離すように係合爪４１を制御する。つまり、制御部１は、キャッパー４のキャップＣＬに対する作業を停止するように制御する。係合爪４１が位置決め凸部付きのキャップＣＬを凹部３２１に載置する場合、最初にそれを凹部３２１に載置するとき、必ずキャップＣＬと凹部３２１がピッタリ係合する位相に載置するとは限らない。この場合、係合爪４１はキャップＣＬに下方に向かう一定の圧力を付加しながら回転する。キャップＣＬと凹部３２１がピッタリ係合する位相に回転すると、キャップＣＬは係合爪４１による下方への圧力によって凹部３２１内に押し込まれる。すると、係合爪４１はキャップＣＬの位置決め凸部の阻止作用によってキャップＣＬを引き続き回転させることができない。このとき、トルク検出部材の検出したトルクが所定値よりも高いことで、制御部１はキャップＣＬから離して戻るように係合爪４１を制御する。なお、係合爪４１がキャップＣＬを容器本体ＣＢにねじ込む際に、係合爪４１はまずキャップＣＬを緩める方向に向かって一定の角度で回転させ（ねじの各パラメーターに応じてその角度の大きさを特定し）、キャップＣＬのねじと容器本体ＣＢのねじとを係合させてから、キャップＣＬを締付け方向に向かって回転させて締め付ける。該トルクの所定値について、例えばキャップ載置部３２の表面粗さなどの条件に応じて、以下のように設定する必要がある。該所定値は、係合爪４１がキャップＣＬをキャップ載置部３２の表面に押圧して回転させる時に克服すべき摩擦力のトルクよりも大きく、かつキャッパー４が阻止されて回転し続けない時にその駆動モータの負荷が高すぎて損傷が発生する場合のトルクよりも小さい。

　本実施形態では、ピペット部材５は、異なるピペットチップＴを選択的に着脱し、かつ装着されたピペットチップＴによって容器本体ＣＢのピペット作業を行う。ピペット部材５は、組み立てられた挿入部５１及び除荷部５２を含む。

　具体的には、挿入部５１は、円柱形となり、かつ鉛直方向Ｖに沿って延在している。挿入部５１は、ピペットチップＴの内径と合う外径を有することで、ピペットチップＴ内に挿入し、締まり嵌めによって該ピペットチップＴに確実に接合することができる。また、挿入部５１には、吸入力及び吐出力を発生させることにより、挿入部５１に接合したピペットチップＴのピペット作業を行うことが可能となるピペット孔がさらに設けられている。

　除荷部５２は、該挿入部５１に外嵌し、かつ鉛直方向Ｖに沿って挿入部５１に対して移動可能である。除荷部５２と挿入部５１との相対的な移動により、ピペットチップＴを挿入部５１から取り外すことができる。つまり、挿入部５１に対して移動する除荷部５２は、ピペットチップＴを支えてピペットチップＴと挿入部５１とを分離（接合解除）させることができる。

　さらに、ピペット部材５は、ピペットチップＴに接合せず、容器Ｃ内から定量の溶液を採取する微小量定量ピペットユニット５３をさらに有する。該微小量定量ピペットユニット５３は、培地及び細胞溶液に対して微小量の液体採取作業を行う液体採取ヘッドを有する。また、液体採取ヘッドは他の各用途にも適用できる。

　本実施形態では、移動部材６は、キャッパー４及びピペット部材５を、載置部材３に対して互いに直交する鉛直方向Ｖ、第１の水平方向Ｈ１及び第２の水平方向Ｈ２の３つの方向に相対的に変位させる。具体的には、移動部材６は、フレームと、フレームに設けられた３つの移動レールＲｖ，Ｒｈ１，Ｒｈ２とを有する。３つのレールＲｖ，Ｒｈ１，Ｒｈ２はそれぞれ鉛直方向Ｖ、第１の水平方向Ｈ１及び第２の水平方向Ｈ２との３つの方向に沿って延びている。また、移動部材６は、載置部材３を第１の水平方向Ｈ１に沿って延びているレールＲｈ１に沿って所定の範囲内に変位させる機構と、キャッパー４及びピペット部材５を第２の水平方向Ｈ２に沿って延びているレールＲｈ２及び鉛直方向Ｖに沿って延びているレールＲｖに沿って所定の範囲内に変位させる機構とを有する。このように、該移動機構により、キャッパー４を各容器Ｃ及びキャップ載置部３２の各凹部３２１と位置合わせし、かつピペット部材５を各ピペットチップＴ、各ピペットチップ回収部３４及び各容器Ｃの容器本体ＣＢと位置合わせすることで、所望の各作業をスムーズに行うことができる。

　本実施形態では、制御部１は、ＣＰＵやメモリ等を備えており、移動部材６、キャッパー４、及びピペット部材５に有線または無線によって制御信号を送受信可能に接続されている。制御部１は、メモリに格納されている所定のプログラムに従って、移動部材６の相対的な変位の実現、キャッパー４の係合作業及び分離作業、ピペット部材５の異なるピペットチップＴの選択的な着脱及びピペット作業を制御することが可能である。具体的には、制御部１は、全体制御ユニット１１と、ピペット制御ユニット１２と、回転制御ユニット１３と、キャップ回転制御ユニット１４と、シリンダ制御ユニット１５とを有する。これら制御ユニットは各部材の動作を制御することにより、所定のプログラムに従って上記各作業を行う。

　本実施形態では、図５及び図６に示すように、安全キャビネット７は、無菌の作業環境を提供するために設けられている。ステージ２は安全キャビネット７内の着脱可能な作業台７２に設置されている。安全キャビネット７は、筺体７１と、排気モジュール７３と、測定モジュール７４と、殺菌モジュール７５と、照明モジュール７６と、移動調整モジュール７７とを有する。

　具体的には、本実施形態では、筺体７１は、立方体形状となり、かつ内部に無菌の作業環境を形成する。作業台７２は筺体７１内に取り付けられ、かつ水平に配置されている。

　さらに、本実施形態では、排気モジュール７３は、筺体７１の内部と外部とを連通するために設けられている。排気モジュール７３は、筺体７１に設けられた給気口７３１及び排気口７３５と、筺体７１に設けられ、給気口７３１に位置する給気フィルタ７３２（本実施形態では、２枚ある）と、筺体７１に設けられ、排気口７３５に位置する排気フィルタ７３４（本実施形態では、１枚ある）とを有することにより、筺体７１内外の気体交換時にダスト及び粒子などを濾過する。排気モジュール７３は、排気口７３５の内側に設けられた送風機７３３をさらに有する。該送風機７３３は、筺体７１内外の空気交換を促進するために設けられている。また、排気モジュール７３は、排気フィルタ７３４の圧力差を監視する排気フィルタ差圧計７３６をさらに有する。

　さらに、本実施形態では、測定モジュール７４は、筺体７１内の所定のパラメーターを測定するために設けられている。具体的には、測定モジュール７４は、筺体７１内のダスト及び粒子の濃度を測定するパーティクルカウンタ７４１と、ＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）の入力を測定するＰＡＯ入口側測定バルブ７４２とを有することにより、ユーザに所望のパラメーター情報を提供することができる。

　さらに、本実施形態では、殺菌モジュール７５は筺体７１に設けられ、かつ筺体７１の内部を殺菌処理するために設けられている。具体的には、殺菌モジュール７５は、筺体７１の側壁に設けられた２つの殺菌灯（１５Ｗ）を有することにより、筺体７１の内部空間を効果的に殺菌することができる。

　さらに、本実施形態では、照明モジュール７６は筺体７１の内部を照明するために設けられている。具体的には、照明モジュール７６は筺体７１の内部空間の頂部に設けられた３つのＬＥＤを含む。

　さらに、本実施形態では、移動調整モジュール７７は筺体７１の下部に配置され、筺体７１を移動させ、かつ筺体７１と地面との角度を調整するために設けられている。具体的には、移動調整モジュール７７は、複数のローラ７７１と、複数のアジャスタ７７２と、複数の支持脚７７３とを有する。ローラ７７１は、筺体７１が移動時に地面に進むことに有利である。アジャスタ７７２は、筺体７１を支持する一方、筺体７１と地面との角度を調整するために設けられている。支持脚７７３は下に置かれた後、筺体７１に対して支持作用を果たす。

　さらに、本実施形態では、操作表示部７８は筺体７１の外壁に配置され、筺体７１内のパラメーターを表示し、かつ安全キャビネット７の各部材の動作を制御する操作指令などを入力するために設けられている。

　以上は、本発明の一つの実施形態に係る培養操作装置の構造についての説明である。以下では、例を挙げて上記培養操作装置の動作工程の例示について説明する。以下の動作工程の例示はすべて所定のプログラムに従って本発明に係る培養操作装置によって少なくとも一部の工程が自動的に完成可能である。
（本発明の一つの実施形態に係る培養操作装置の動作工程の例示）

　なお、下記動作工程の例示において、八角ボトルは上記第３のボトルＣ３であり、培養ボトル、培地回収用ボトル、ＰＢＳボトル、トリプシンボトル、廃液ボトルとして上記第１のボトルＣ１または第２のボトルＣ２を選択することが可能である。

　１つの例示において、培地交換の動作工程が自動的に実現できる（表１参照）。

　別の例示において、細胞回収工程が自動的に実現できる（表２参照）。

　したがって、本発明は、新たな培養操作装置を提供する。それは上述した具体的な実施形態で記載した例示とは限らない。また、以下のとおり補足説明する。

　（ｉ）上述した具体的な実施形態では、本発明に係る培養操作装置の動作工程の２つの例示のみ挙げられているが、本発明に係る培養操作装置は上記２つの例示を実現できるだけではなく、所定のプログラムに従って、所望の他の培地のピペット処理及び細胞培養工程も実現できる。

　（ｉｉ）上述した具体的な実施形態では、ステージ２の作業面２ａが水平であることについて説明したが、本発明はそれとは限らない。必要に応じて、作業面２ａを、水平面に対して所定の角度をなすように設定してもよい。

　（ｉｉｉ）本発明において、第１のボトルＣ１をすべて第３のボトルＣ３で代替することができる。具体的には、必要に応じてそれを選択することができる。

　（ｉｖ）上述した具体的な実施形態では、本発明に係る培養操作装置の安全キャビネット７の構造について説明したが、本発明はそれとは限らない。該安全キャビネット７は、所望の電源ソケット及び電源コードを有してもよい。また、筺体７１は、メンテナンス用の着脱可能な構造、及び内部空間を容易に観察する透明構造を有してよい。

１　制御部、１１　全体制御ユニット、１２　ピペット制御ユニット、１３　回転制御ユニット、１４　キャップ回転制御ユニット、１５　シリンダ制御ユニット、
２　ステージ、２ａ　作業面、
３　載置部材、３１　容器本体収容部、３１１　固定収容部、３１２　可動収容部、３１３　挟持部、３２　キャップ載置部、３２１　凹部、３３　ピペットチップ収容部、３４　ピペットチップ回収部、
４　キャッパー、４１　係合爪、４１１　爪部、４２回転モジュール、
５　ピペット部材、５１　挿入部、５２　除荷部、５３　微小量定量ピペットユニット、
６　移動部材、
７　安全キャビネット、７１　筺体、７２　作業台、７３　排気モジュール、７３１　給気口、７３２　給気フィルタ、７３３　送風機、７３４　排気フィルタ、７３５　排気口、７３６　排気フィルタ差圧計、７４　測定モジュール、７４１　パーティクルカウンタ、７４２　ＰＡＯ入口側測定バルブ、７５　殺菌モジュール、７６　照明モジュール、７７　移動調整モジュール、７７１　ローラ、７７２　アジャスタ、７７３　支持脚、７８　操作表示部、
Ｃ　容器、Ｃ１　第１のボトル、Ｃ２　第２のボトル、Ｃ３　第３のボトル、ＣＢ　容器本体、ＣＬ　キャップ、Ｔ　ピペットチップ、
Ｖ　鉛直方向、Ｈ１　第１の水平方向、Ｈ２　第２の水平方向

Claims

　容器本体と、前記容器本体と係合するキャップとを有する複数の容器と、
　複数のピペットチップと、
　前記容器の容器本体及びキャップと前記複数のピペットチップをそれぞれ載置する載置部材と、異なる前記容器のキャップを操作することにより前記キャップとその対応する前記容器本体の係合作業及び分離作業を実現するキャッパーと、異なる前記ピペットチップを選択的に着脱し、かつ装着された前記ピペットチップによって前記容器本体のピペット作業を行うピペット部材と、前記キャッパーと前記ピペット部材を、前記載置部材に対して、互いに直交する鉛直方向、第１の水平方向及び第２の水平方向との３つの方向に相対的に変位させる移動部材とが設けられるステージと、
　所定のプログラムに従って、前記キャッパーの前記係合作業及び分離作業、前記ピペット部材の異なる前記ピペットチップの選択的な着脱及び前記ピペット作業、及び前記移動部材の相対的な変位の実現を制御する制御部と、
　無菌の作業環境を提供して、前記ステージが内部に配置されることにより、前記載置部材、前記キャッパー、前記ピペット部材及び前記移動部材がすべて前記作業環境内に置かれる安全キャビネットと、を備えることを特徴とする培養操作装置。
　前記載置部材は、
　前記容器の容器本体を収容する容器本体収容部と、
　前記容器のキャップを載置するキャップ載置部と、
　使用前の前記ピペットチップを収容するピペットチップ収容部と、
　使用後の前記ピペットチップを回収するピペットチップ回収部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の培養操作装置。
　前記容器本体収容部は、
　その対応する前記容器本体を前記ステージに対して所定の角度で保持する固定収容部と、
　その対応する前記容器本体を前記ステージに対して回転可能に保持する可動収容部と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の培養操作装置。
　前記可動収容部は、その対応する前記容器本体を前記第１の水平方向および／または前記第２の水平方向に回転させることを特徴とする請求項３に記載の培養操作装置。
　前記容器本体収容部には、前記容器の容器本体を挟持する挟持モジュールが設けられており、前記挟持モジュールは、所定の方向で互いに接近または離間する複数の挟持部を有することで、前記複数の挟持部を介して前記容器の容器本体を前記容器本体収容部に対して固定保持することを特徴とする請求項２に記載の培養操作装置。
　前記キャップ載置部には、各前記キャップの形状と揃えて、それを収容する収納部が形成されることを特徴とする請求項２に記載の培養操作装置。
　前記キャッパーは、係合作業または分離作業をする時に受けた抵抗を検出するトルク検出部材を備え、前記トルク検出部材の検出したトルクが所定値よりも高い場合に、前記制御部が前記キャッパーの前記キャップに対する作業を停止するように制御することを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の培養操作装置。
　前記ピペット部材は、
　前記ピペットチップに挿入して接合することにより、接合された前記ピペットチップを介してピペット作業を行う挿入部と、
　前記挿入部に対して移動することにより、前記ピペットチップを前記挿入部から接合解除する除荷部と、を備えることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の培養操作装置。
　前記ピペット部材は、前記容器内から定量の溶液を採取するかまたは前記容器へ定量の溶液を注入する微小量定量ピペットユニットをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の培養操作装置。
　容器本体に係合するキャップを有する複数の容器と、
　複数のピペットチップと、
　前記複数の容器及び前記複数のピペットチップを載置する載置部材と、
　各前記キャップと、前記キャップに対応する各前記容器本体との係合作業及び分離作業を行うキャッパーと、
　前記複数のピペットチップの中から選択的に前記ピペットチップを着脱可能で、かつ装着された前記ピペットチップを前記容器本体に挿入してピペット作業を行うピペット部材と、
　前記キャッパーと前記ピペット部材とを、前記載置部材に対して、相対的に変位させる移動部材と、
　前記キャッパーによる前記係合作業及び分離作業と、前記ピペット部材による前記ピペットチップの選択的な着脱及び前記ピペット作業と、前記移動部材の相対的な移動とを制御する制御部と、を備えることを特徴とする培養操作装置。
　前記載置部材、前記キャッパー、及び前記移動部材が設けられたステージと、
　内部に無菌の作業環境を形成すると共に、前記内部に前記ステージが前記内部に配置された安全キャビネットと、を備えることを特徴とする請求項１０記載の培養操作装置。