(57)【要約】      （修正有）【課題】効率よく細胞培養物を製造するための液体移送方法の提供。【解決手段】細胞の処理におけるものであって、ａ）液体を保持する容器をロボット２０の把持具により把持するステップと、ｂ）把持した前記容器を回転させることにより、前記容器中の前記液体を回収容器に移送するステップとを有し、ステップａ）およびｂ）においてロボットが、前記回収容器の開口の鉛直線上を通過しないように動作する。【選択図】図１
2020146053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）液体を保持する容器をロボットの把持具により把持するステップと、
ｂ）把持した前記容器を回転させることにより、前記容器中の前記液体を回収容器に移送するステップとを有し、
ステップａ）およびｂ）においてロボットが、前記回収容器の開口の鉛直線上を通過しないように動作する、細胞の処理における液体移送方法。
【請求項２】
前記把持具が回転可能に構成されており、
ステップｂ）において、前記容器を、前記把持具の回転軸と平行な軸を中心軸として同一方向に回転させる、請求項１に記載の液体移送方法。
【請求項３】
ステップｂ）において、前記容器の開口が下方に向いた際に、当該容器を上下に往復させる、請求項１または２に記載の液体移送方法。
【請求項４】
ステップｂ）において、前記容器の回転が、並進運動を伴いつつ行われる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体移送方法。
【請求項５】
ステップａ）において、前記把持具が前記容器の開口の鉛直線上に存在しないように前記容器の把持が行われる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体移送方法。
【請求項６】
前記液体が、培地である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体移送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体移送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、損傷した組織等の修復のために、種々の細胞を移植する試みが行われている。例えば、狭心症、心筋梗塞などの虚血性心疾患により損傷した心筋組織の修復のために、胎児心筋細胞、骨格筋芽細胞、間葉系幹細胞、心臓幹細胞、ＥＳ細胞等の利用が試みられている（非特許文献１）。
【０００３】
このような試みの一環として、スキャフォールドを利用して形成した細胞構造物や、細胞をシート状に形成したシート状細胞培養物が開発されてきた（特許文献１〜５、非特許文献２）。
シート状細胞培養物の治療への応用については、火傷などによる皮膚損傷に対する培養表皮シートの利用、角膜損傷に対する角膜上皮シート状細胞培養物の利用、食道ガン内視鏡的切除に対する口腔粘膜シート状細胞培養物の利用などの検討が進められている。
【０００４】
しかしながら、このようなシート状細胞培養物や細胞構造体は、清浄な環境下において製造される必要があり、また製造に高度な知識および技能を有する。したがって、これらの細胞培養物は、従来、細胞培養センター（ＣＰＣ：Cell  Processing  Center）と呼ばれるクリーンルームにおいて専門の知識を有する作業者による手作業で製造されており、このような細胞培養物の製造費用および製造にかかる労力は膨大なものとなっていた。
【０００５】
そこで、これらの細胞の培養に関する作業を多関節型ロボットにより行う自動細胞培養装置が提案されている（特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００７−５２８７５５号公報
【特許文献２】国際公開第２００６/０８０４３４号
【特許文献３】特開２００５−２２９８６９号公報
【特許文献４】特開２０１０−８１８２９号公報
【特許文献５】特開２０１０−２２６９９１号公報
【特許文献６】特開２００６−１４９２６８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Haraguchi et al., Stem Cells Transl Med. 2012 Feb;1(2):136-41
【非特許文献２】Ohashi et al., Transplant Proc. 2011 Nov;43(9):3188-91
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らが本技術分野において研究を重ねる中で、細胞培養にかかる作業を全てロボットにより自動で行う場合、装置の構成が複雑となってしまい、この結果、メンテナンス性やシステムの拡張性に劣るものとなり、効率的な運用ができないという問題に着目した。そして、この問題の解決には、細胞培養技術の特性特徴に柔軟に対処できるよう、全ての作業をロボットに頼るより、むしろ手作業との組み合わせとを一体的に行えるシステムがより合理的に細胞培養技術に資することができるとの知見を得るに至った。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、ロボットによる作業と手作業との合理的な組み合わせにより効率よい細胞培養物の製造を可能とし、かつ比較的単純な構成を有する細胞処理システム、ならびに効率よく細胞培養物を製造するための細胞処理方法、液体移送方法、および把持具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、ロボットによる作業と手作業との合理的な組み合わせにより達成することができる、その目的は、例えば、以下の（１）〜（３０）の手段により達成される。
（１）  容器を用いた細胞の処理に用いられるシステムであって、
前記容器を用いて処理を行う複数の処理領域および処理に用いられる物を搬入・搬出可能な搬入・搬出領域を備えた基台と、
前記基台上に設けられ、前記容器の少なくとも一部を把持可能な把持具を有するロボットと、
前記処理領域と前記ロボットと前記搬入・搬出領域の少なくとも一部とを覆い、内部の清浄を維持可能な筐体と、
前記筐体または前記基台に配置され、前記筐体外から手動での前記筐体内の作業が可能に構成された１以上の作業部と、
を有し、
前記ロボットの前記把持具は、前記処理領域に到達可能に構成されており、
前記筐体は、前記搬入・搬出領域に隣接した部位が開閉可能に構成されており、
前記作業部は、その作業可能な領域が、前記処理領域および／または前記搬入・搬出領域と重複しており、かつ、前記作業部を介してそれぞれの前記処理領域および前記搬入・搬出領域の間で処理に用いられる物の移動が可能に構成されている、細胞処理システム。
【００１１】
（２）  前記作業部を複数有し、隣り合う当該作業部の作業可能な領域同士が互いに重複している、（１）に記載の細胞処理システム。
（３）  前記作業部により手動での前記処理領域における処理の準備が可能に構成されている、（１）または（２）に記載の細胞処理システム。
（４）  前記処理が、ロボットにより行われるように構成されている、（１）〜（３）のいずれかに記載の細胞処理システム。
【００１２】
（５）  前記作業部が、グローブである、（１）〜（４）のいずれかに記載の細胞処理システム。
（６）  前記処理領域の少なくとも１つが、前記容器への液体の分注を行うための領域である、（１）〜（５）のいずれかに記載の細胞処理システム。
（７）  前記処理領域の少なくとも１つが、前記容器中の液体の廃棄のための領域である、（１）〜（６）のいずれかに記載の細胞処理システム。
【００１３】
（８）  前記液体が培地である、（６）または（７）に記載の細胞処理システム。
（９）  前記容器が、容器本体と蓋とを有し、
前記処理領域の少なくとも１つが、前記容器本体に対する前記蓋の脱着のための領域である、（１）〜（８）のいずれかに記載の細胞処理システム。
（１０）  前記容器中の培地の交換、前記容器への培地の分注、前記容器への細胞の播種および／または前記容器の内壁面に形成された細胞組織の剥離に用いられる、（１）〜（９）のいずれかに記載の細胞処理システム。
【００１４】
（１１）  容器を用いた細胞の処理に用いられるシステムであって、
前記容器を用いて処理を行う１以上の処理領域および容器の搬入・搬出領域を備えた基台と、
前記基台上に設けられ、前記容器の少なくとも一部を把持可能な把持具を有するロボットと、
少なくとも前記処理領域と前記ロボットとを覆い、内部の清浄を維持可能な筐体と、
を有し、
前記ロボットの前記把持部は、前記処理領域に到達可能に構成されており、
前記把持具は、第１の把持部と、第１の把持部よりも遠位端側に配置され、第１の把持部よりも把持面の離間距離の大きい、第２の把持部と、を有し、
前記第２の把持部は、前記第１の把持部の中心軸付近において、その一部が省略されている、
細胞処理システム。
【００１５】
（１２）  細胞を処理するための容器の操作に用いられるロボット用の把持具であって、
第１の把持部と、
第１の把持部よりも遠位端側に配置され、第１の把持部よりも把持面の離間距離の大きい、第２の把持部と、を有し、
前記第２の把持部は、前記第１の把持部の中心軸付近において、その一部が省略されている、把持具。
（１３）  前記第２の把持部は、前記第１の把持部の把持面の側方端部に対応する位置に配置されている、（１２）に記載の把持具。
【００１６】
（１４）  前記第２の把持部は、前記第１の把持部の把持面の側方両端部に対応する位置に配置されている、（１２）または（１３）に記載の把持具。
（１５）  前記第１の把持部は、軸方向に沿って、前記把持面の中心付近に凹部を有している、（１２）〜（１４）のいずれかに記載の把持具。
（１６）  前記第１の把持部および／または前記第２の把持部は、前記把持面に滑り止め部が配置されている、（１２）〜（１５）のいずれかに記載の把持具。
【００１７】
（１７）  蓋と容器本体とを有する複数の容器を用いて細胞を処理するための細胞処理方法であって、
１）処理する順序が決定されたｎ個（ただし、ｎは２以上の整数）の前記容器を配置するステップと、
２）ロボットによりｉ番目（ただし、ｉは、整数であり、２≦ｉ≦ｎである。）に処理される容器の蓋を容器本体から取り外し、ｉ−１番目に処理される容器の容器本体に取り付けるステップと、
３）ｉ番目に処理される前記容器を用いて処理を行うステップと、
を有する細胞処理方法。
【００１８】
（１８）  ステップ２）とステップ３）とをｉが２からｎとなるまで繰り返す、（１７）に記載の細胞処理方法。
（１９）  前記ロボットが、前記蓋が取り外された前記容器本体の開口上を通過しないように動作する、（１７）または（１８）に記載の細胞処理方法。
【００１９】
（２０）  さらに、ステップ２）より前に、１番目に処理される容器の蓋を、ロボットにより容器本体より取り外し、蓋置場に蓋を配置するステップを有する、（１７）〜（１９）のいずれかに記載の細胞処理方法。
（２１）  ｎ番目に処理される容器についてステップ３）の処理が行われた後に、ロボットにより前記蓋置場に配置された前記蓋を当該容器の容器本体に取り付ける、（１７）〜（２０）のいずれかに記載の細胞処理方法。
【００２０】
（２２）  ステップ３）における処理が、前記容器からの液体の廃棄および／または前記容器への液体の注入である、（１７）〜（２１）のいずれかに記載の細胞処理方法。
（２３）  前記液体が、培地である、（２２）に記載の細胞処理方法。
（２４）  前記処理が、前記容器中の培地の交換、前記容器への培地の分注、前記容器への細胞の播種または前記容器内壁面に形成された細胞組織の剥離である、（１７）〜（２３）のいずれかに記載の細胞処理方法。
【００２１】
（２５）  ａ）液体を保持する容器をロボットの把持具により把持するステップと、
ｂ）把持した前記容器を回転させることにより、前記容器中の前記液体を回収容器に移送するステップとを有し、
ステップａ）およびｂ）においてロボットが、前記回収容器の開口の鉛直線上を通過しないように動作する、細胞の処理における液体移送方法。
（２６）  前記把持具が回転可能に構成されており、
ステップｂ）において、前記容器を、前記把持具の回転軸と平行な軸を中心軸として同一方向に回転させる、（２５）に記載の液体移送方法。
【００２２】
（２７）  ステップｂ）において、前記容器の開口が下方に向いた際に、当該容器を上下に往復させる、（２５）または（２６）に記載の液体移送方法。
（２８）  ステップｂ）において、前記容器の回転が、並進運動を伴いつつ行われる、（２５）〜（２７）のいずれかに記載の液体移送方法。
【００２３】
（２９）  ステップａ）において、前記把持具が前記容器の開口の鉛直線上に存在しないように前記容器の把持が行われる、（２５）〜（２８）のいずれかに記載の液体移送方法。
（３０）  前記液体が、培地である、（２５）〜（２９）のいずれかに記載の液体移送方法。
【発明の効果】
【００２４】
以上、本発明によれば、効率よい細胞培養物の製造が可能であり、かつ比較的単純な構成を有する細胞処理システム、ならびに効率よく細胞培養物を製造するための細胞処理方法、液体移送方法、および把持具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施態様にかかる細胞処理システムの概要図である。
【図２】図１に示す細胞処理システムのｘ−ｘ平面断面図である。
【図３】図１に示す細胞処理システムが備えるロボットの斜視図である。
【図４】図１に示す細胞処理システムが備えるロボットの把持具の部分拡大図である。
【図５】図４に示す把持具の動作を説明する模式図である。
【図６】図４に示す把持具の動作を説明する模式図である。
【図７】第１実施態様にかかる細胞処理システムにおいて用いられる容器の一例を示す模式図である。
【図８】第１実施態様にかかる細胞処理システムにおいて用いられる容器のカセットの一例を示す模式図である。
【図９】本発明の第１実施態様にかかる細胞処理方法を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第１実施態様にかかる細胞処理方法を説明するフローチャートである。
【００２６】
【図１１】本発明の第１実施態様にかかる細胞処理方法を説明する模式図である。
【図１２】本発明の第１実施態様にかかる液体移送方法を説明する模式図である。
【図１３】従来の液体移送方法を説明する模式図である。
【図１４】本発明の第１実施態様にかかる細胞処理方法を説明する模式図である。
【図１５】本発明の第２実施態様にかかる細胞処理システムの断面図である。
【図１６】本発明の第３実施態様にかかる細胞処理システムの断面図である。
【図１７】図１６に示す細胞処理システムにおいて用いられる容器のカセットの一例を示す模式図である。
【図１８】本発明の他の変形例を示す模式図である。
【図１９】本発明の他の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好適な実施態様について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
〔第１実施態様〕
まず、本発明の第１実施態様について説明する。
図１は本発明の第１実施態様にかかる細胞処理システムの概要図、図２は図１に示す細胞処理システムのｘ−ｘ平面断面図、図３は図１に示す細胞処理システムが備えるロボットの斜視図、図４は図１に示す細胞処理システムが備えるロボットの把持具の部分拡大図、図５、図６は図４に示す把持具の動作を説明する模式図、図７は第１実施態様にかかる細胞処理システムにおいて用いられる容器の一例を示す模式図、図８は第１実施態様にかかる細胞処理システムにおいて用いられる容器のカセットの一例を示す模式図である。なお、本願における各図において、説明を容易とするため、各部材の大きさは、適宜強調されており、図示の各部材は、実際の大きさを示すものではない。
【００２８】
図１に示す細胞処理システム１は、容器１００を用いた細胞の処理に用いられるものであり、特に、容器１００を用いて細胞を培養し、細胞培養物を得る際に、容器１００からの液体Ｌの排出、容器１００への液体Ｌの注液（分注）に用いられるものである。本実施態様においては、液体Ｌは、培地であり、細胞処理システム１は、容器１００中の培地（液体Ｌ）の交換に用いられる、培地交換システムである。
【００２９】
また、細胞処理システム１において処理に用いられる細胞としては、特に限定されないが、例えば、対象から採取した細胞や凍結保存細胞等が挙げられる。
【００３０】
より具体的には、細胞処理システム１において使用可能な細胞としては、特に限定されないが、例えば、接着細胞（付着性細胞）が挙げられる。接着細胞としては、例えば、接着性の体細胞（例えば、心筋細胞、線維芽細胞、上皮細胞、内皮細胞、肝細胞、膵細胞、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞、滑膜細胞、軟骨細胞など）および幹細胞（例えば、筋芽細胞、心臓幹細胞などの組織幹細胞、胚性幹細胞、ｉＰＳ（induced pluripotent stem）細胞などの多能性幹細胞、間葉系幹細胞等）などが挙げられる。体細胞は、幹細胞、特にｉＰＳ細胞から分化させたものであってもよい。このような細胞の例としては、例えば、筋芽細胞（例えば、骨格筋芽細胞など）、間葉系幹細胞（例えば、骨髄、脂肪組織、末梢血、皮膚、毛根、筋組織、子宮内膜、胎盤、臍帯血由来のものなど）、心筋細胞、線維芽細胞、心臓幹細胞、胚性幹細胞、ｉＰＳ細胞、滑膜細胞、軟骨細胞、上皮細胞（例えば、口腔粘膜上皮細胞、網膜色素上皮細胞、鼻粘膜上皮細胞など）、内皮細胞（例えば、血管内皮細胞など）、肝細胞（例えば、肝実質細胞など）、膵細胞（例えば、膵島細胞など）、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞等が挙げられる。
【００３１】
また、細胞処理システム１を利用した処理を含む細胞培養により、例えば、シート状細胞培養物等の細胞が互いに連結した細胞培養物を形成することも可能である。
【００３２】
本明細書において、「シート状細胞培養物」は、細胞が互いに連結してシート状になったものをいう。シート状細胞培養物において細胞同士は、直接（接着分子などの細胞要素を介するものを含む）および／または介在物質を介して、互いに連結していてもよい。介在物質としては、細胞同士を少なくとも物理的（機械的）に連結し得る物質であれば特に限定されないが、例えば、細胞外マトリックスなどが挙げられる。介在物質は、好ましくは細胞由来のもの、特に、シート状細胞培養物を構成する細胞に由来するものである。細胞は少なくとも物理的（機械的）に連結されるが、さらに機能的、例えば、化学的、電気的に連結されてもよい。シート状細胞培養物は、１の細胞層から構成されるもの（単層）であっても、２以上の細胞層から構成されるもの（積層（多層）、例えば、２層、３層、４層、５層、６層など）であってもよい。
【００３３】
シート状細胞培養物は、好ましくはスキャフォールド（支持体）を含まない。スキャフォールドは、その表面上および／またはその内部に細胞を付着させ、シート状細胞培養物の物理的一体性を維持するために当該技術分野において用いられることがあり、例えば、ポリビニリデンジフルオリド（ＰＶＤＦ）製の膜等が知られている。また、シート状細胞培養物は、好ましくは、シート状細胞培養物を構成する細胞由来の物質のみからなり、それら以外の物質を含まない。
【００３４】
上述した細胞は、シート状細胞培養物による治療が可能な任意の生物に由来し得る。かかる生物には、限定されずに、例えば、ヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ネコ、ブタ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、げっ歯目動物（例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモットなど）、ウサギなどが含まれる。
【００３５】
シート状細胞培養物の形成に用いる細胞は１種類のみであってもよいが、２種類であってもよい。シート状細胞培養物を形成する細胞が２種類以上ある場合、最も多い細胞の比率（純度）は、シート化培養開始時、または、シート状細胞培養物製造終了時において、約６０％以上、好ましくは約７０％以上、より好ましくは約７５％以上である。
【００３６】
また、本実施態様において、図７、図８に示すように、容器１００は、細胞培養フラスコであり、開口１１１を有する容器本体１１０と、容器本体１１０の開口１１１に螺合可能に構成され、開口１１１を封することのできる蓋１２０とを備えている。容器本体１１０は、その側面として、２つの主面１１２、１１３を有し、一方の主面１１２、１１３のいずれかを下面とした細胞の培養が可能である。
【００３７】
なお、本実施態様においては、細胞処理システム１は、容器１００を複数操作するものであるが、複数の容器１００の管理、操作において、図８に示すようなカセット２００を用いることができる。カセット２００は、その主面上に複数の凹部２０１を備える板状の台である。各凹部２０１においては、蓋１２０が上方に向くようにして容器１００を配置することができるように、容器本体１１０の形状に対応した形状をなしている。また、凹部２０１は、複数の容器１００の主面１１２が平行となるように容器１００が整列するように列をなしている。また、カセット２００は、凹部２０１が形成された主面とは反対側の主面に、後述する固定ピン１２７の係合可能な固定孔が形成されている（図示せず）。
【００３８】
図１、図２に示す細胞処理システム１は、基台１０と、ロボット２０と、筐体３０と、作業部４０とを有している。
【００３９】
基台１０は、細胞処理システム１において細胞の処理を行うための作業台である。図２に示すように、基台１０は、その平面視にて方形状をなしており、基台１０には、その台上の一端付近に搬入・搬出領域１１が、搬入・搬出領域１１以外の台上において複数の処理領域１２Ａ〜１２Ｃが配置されている。また、基台１０は、搬入・搬出領域１１付近の側面において、操作部１３を有している。
【００４０】
搬入・搬出領域１１は、容器１００、カセット２００や、細胞の処理に必要な材料、薬品、培地、器具、装置等の処理に用いられる物を搬入・搬出に用いられる領域である。本実施態様においては、搬入・搬出領域１１は、その領域全てが後述する筐体３０によって形成される空間（清浄空間）１５下に配置される。そして、当該外部環境に存在する作業者は、後述する筐体３０のシャッター３２を介して、処理に用いられる物を搬入・搬出領域１１上に配置することができる。また、必要に応じ、作業者は、搬入・搬出領域１１上において、適宜作業を行うことが可能である。
【００４１】
処理領域１２Ａ〜１２Ｃは、後述するロボット２０および作業部４０と隣接して配置されている。処理領域１２Ａ〜１２Ｃは、処理を行うための領域である。処理領域１２Ａ〜１２Ｃには、行われる処理の内容に応じて、処理に用いられる物が配置される。
【００４２】
具体的には、処理領域１２Ａは、容器１００への液体の分注を行うための分注領域である。したがって、処理領域１２Ａには、分注ポンプ１２１と、培地を貯留する培地貯留容器１２２と、分注ポンプ１２１により培地貯留容器１２２から培地を容器１００へ供給するチューブ１２３と、容器１００への液体の分注量を測定するための液量センサ１２４と、が配置される。
【００４３】
処理領域１２Ｂは、容器１００中の培地を廃棄して、回収するための培地回収領域であり、容器１００から移送された培地を回収するための回収容器１２５と、回収量を測定するためのセンサ１２６とが配置される。回収容器１２５は、比較的大きな容量を有するボトルであり、センサ１２６は、回収容器１２５の下に配置される重量センサである。なお、センサは、これに限定されず、例えば、液量を光学的に検知する光学センサ等であってもよい。
【００４４】
処理領域１２Ｃは、容器１００の蓋１２０の脱着のための蓋脱着領域であり、容器１００のカセット２００を固定するための固定具としての固定ピン１２７と、容器１００から脱離した蓋１２０を、担持する蓋置場１２８とが配置されている。固定ピン１２７は、カセット２００の固定孔に対応する形状を有しており、係合によりカセット２００を固定する。蓋置場１２８は、蓋１２０に対応する形状を有し、蓋１２０と螺合可能に構成されている。
【００４５】
図１に示す操作部１３は、細胞処理システム１におけるロボット２０や処理領域１２Ａ〜１２Ｃの各機器および後述する空間１５の雰囲気（環境）の制御のための操作の少なくとも一部を行うように構成されており、各種の入力部１３１および表示部１３２を有している。
【００４６】
入力部１３１は、作業者による細胞処理システム１への指示が入力可能に構成されている。入力部１３１において、入力された指示は、基台１０中の制御部（図示せず）に伝達され、制御部により細胞処理システム１の制御、より具体的にはロボット２０や雰囲気等の制御が行われるように構成されている。なお、本実施態様では、入力部１３１は、複数のボタンとつまみによって構成されているが、これに限定されず、マウス、トラックボール、ペンタブレット等のポインティングデバイスや、キーボード、タッチパネルまたは、入力、出力もしくは入出力端子等の接続端子、ジョイスティックや３次元触覚/力覚インターフェイスデバイス等を適宜単独でまたは組み合わせて構成することができる。
【００４７】
表示部１３２は、細胞処理システム１の状態や、入力された指示内容等の細胞処理システム１に関する情報を表示するディスプレイである。表示部１３２は、制御部と通信可能に構成され、制御部からの指示により情報を表示することができる。なお、本実施態様においては、表示部１３２はディスプレイであるが、これに限定されず、表示部１３２は、ランプ、タッチパネル等であってもよいし、これらが組み合されて構成されていてもよい。
【００４８】
また、基台１０には、搬入・搬出領域１１の後述するシャッター３２付近において、吸気口１４が設けられている。吸気口１４により、後述する清浄空間１５内における空気が吸引されて清浄空間１５が減圧状態となり、これにより、細胞処理システム１外に不本意な漏洩が発生することが防止されている。また、吸気口１４と後述する給気口との間に発生する気流により、シャッター３２付近においてエアカーテンが形成され、異物が細胞処理システム１外から清浄空間１５内に混入することが防止される。なお、吸気口１４において吸引された空気は、細胞処理システム１内に設置されたＨＥＰＡフィルター等の滅菌手段（図示せず）により適宜滅菌処理され、細胞処理システム１外に排出される。
【００４９】
図３に示すように、ロボット２０は、基台１０の中央付近に配置された、垂直多関節型ロボットである。ロボット２０は、６軸を有する。そして、ロボット２０は、基台１０に対して旋回可能なベース２１と、ベース２１に連結され、ベース２１の旋回方向の垂直軸に対して傾倒可能な第１アーム２２と、第１アーム２２の先端側に連結され、第１アームに対して傾倒可能な第２アーム基端部２３と、第２アーム基端部２３の先端側に連結され、第２アーム基端部２３の軸方向に対して回転可能な第２アーム先端部２４と、第２アーム先端部２４の先端側に連結され、第２アーム先端部２４の軸方向に対して傾倒可能なハンド部２５と、ハンド部２５に連結された把持具（グリッパ）２６とを有している。なお、ハンド部２５は、その軸方向に沿って回転可能に構成されている。
【００５０】
また、ロボット２０は、その把持具２６が、図２中一点鎖線で表される領域に到達可能であり、したがって各処理領域１２Ａ〜１２Ｃの所望の位置に所望の姿勢にて到達可能に構成されており、これにより、ロボット２０による処理領域１２Ａ〜１２Ｃにおける作業が可能になっている。
【００５１】
また、ロボット２０は、図１に示す細胞処理システム１外に配置されたコントローラ３００と制御端末４００とに接続され、制御端末４００より入力された指示に従って自動的に動作を行うことが可能である。
【００５２】
ロボット２０は、このような構成により、把持具２６の位置・姿勢決めや、把持具２６の回転、開閉を行うことができ、これにより、把持具２６によって容器１００を把持し、操作することができる。より具体的には、把持具２６により容器１００を把持することにより、容器１００の移送、傾斜、回転を行うことができるほか、蓋１２０を把持して把持具２６を回転させることにより蓋１２０を容器本体１１０より取り外す、または容器本体１１０へ取り付けることができる。
【００５３】
ここで、把持具２６についてより詳細に説明する。
図４に示す把持具２６は、平行グリッパであり、その基端側がハンド部２５に連結される把持具本体２６１と、把持具本体２６１の先端側に配置され、スライド可能な一対のガイド部材２６２と、ガイド部材２６２に固定された一対の爪部（フィンガー）２６３とを有している。
【００５４】
把持具本体２６１は、その内部にアクチュエーターおよびリニアガイド（いずれも図示せず）を備え、外部からの指示および電力等の動力供給により、ガイド部材２６２を作動させる。ガイド部材２６２は、リニアガイドによりスライド方向が固定されており、ガイド部材２６２同士の正確な近接または離間が可能である。
【００５５】
一対の爪部２６３は、そのそれぞれが一対のガイド部材２６２のそれぞれに対し一つずつ固定されており、ガイド部材２６２の動作に応じて、互いに近接または離間することが可能である。これにより、爪部２６３は容器１００の少なくとも一部を把持することが可能である。
【００５６】
そして、爪部２６３は、基端側に設けられた第１の把持部２６４と、第１の把持部２６４よりも先端側（遠位端側）に設けられた第２の把持部２６５とを有している。また、第２の把持部２６５は、第１の把持部２６４の把持面２６６同士よりもその把持面２６７同士の離間距離が大きくなるように構成されている。爪部２６３は、このように離間距離の異なる、すなわち把持幅の異なる２つの把持部を有することにより、把持具２６のストロークを小さくして把持具２６の寸法を小さくできるとともに、異なる大きさの物体（ワーク）を把持できる。この結果、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、第１の把持部２６４により容器１００の蓋１２０を把持し、一方で、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、第２の把持部２６５により容器１００の容器本体１１０を把持することができる。また、蓋１２０を把持した状態で爪部２６３ごと第１の把持部２６４を回転させることにより、容器本体１１０からの蓋１２０の取り外しや容器本体１１０への蓋１２０の取り付けが可能となる。
【００５７】
また、第１の把持部２６４の把持面２６６には、滑り止め部が配置されている。これにより、第１の把持部２６４により蓋１２０をより確実に保持できるとともに、蓋１２０を第１の把持部２６４により回転させた場合においても、蓋１２０に対して第１の把持部２６４からの回転力をより確実に伝えることができる。また、この結果、例えば第１の把持部２６４による把持力を比較的弱いものとすることもでき、蓋１２０等の把持の対象となるワークの損傷が防止される。滑り止め部の構成方法としては、特に限定されないが、例えば、ゴム、エラストマー等の高摩擦係数部材を把持面に配置することにより構成するほか、把持面２６６にローレット加工を施すことで高摩擦とすることにより形成する方法などが採用可能である。
【００５８】
また、図４に示すように、第２の把持部２６５は、第１の把持部２６４の中心軸ｌ付近において、その一部が省略されている。これにより、第１の把持部２６４によって蓋１２０を把持し、第１の把持部２６４ごと蓋１２０を中心軸ｌを回転軸として回転させた際に、第２の把持部２６５が容器１００の容器本体１１０に干渉することが防止される。
なお、本明細書において、中心軸ｌとは、一対の第１の把持部２６４の把持面２６６の主面と平行であり、かつ、第１の把持部２６４の基端側から先端側に向かう、一対の把持面２６４からみた中心軸をいう。
【００５９】
より具体的には、本実施態様においては、第２の把持部２６５は、第１の把持部２６４の把持面２６６の側方両端部に対応する位置に配置されている。すなわち、第１の把持部２６４の側方両端部より先端側に突出する４つの爪から構成され、２つの爪でそれぞれ２点を把持するように構成されている。このような構成により、図６（ｃ）に示すように、第２の把持部２６５が容器本体１１０に干渉することがより確実に防止される。また、図５（ｃ）に示すように、第２の把持部２６５が、複数の位置で容器本体１１０を把持および固定することができるため、容器本体１１０を第２の把持部２６５により把持した際に、容器本体１１０が回転して不本意に傾くことが防止されている。また、第２の把持部２６５の位置が両端にあることにより、第２の把持部２６５の一方（例えば下方）を基点に発生する回転モーメントに対し、第２の把持部２６５の他方が十分に支持することができる。
【００６０】
第２の把持部２６５の把持面２６７は、滑り止め部が配置されている。これにより、第２の把持部２６５によって、より確実に容器１００を把持することができる。また、比較的弱い把持力であっても、十分に容器１００等のワークを把持することが可能となり、容器１００等のワークの破損が防止される。
【００６１】
図１、図２に示す筐体３０は、基台１０上の基台１０上の搬入・搬出領域１１、処理領域１２Ａ〜１２Ｃおよびロボット２０とを覆い、基台１０上の空間１５を細胞処理システム１外の雰囲気から遮断するように構成されており、基台１０の周縁部付近に立設された側壁３１およびシャッター３２ならびに側壁３１およびシャッター３２によって形成される空間１５を上部から封する天井部３３とで構成されている。
【００６２】
天井部３３にはＨＥＰＡフィルター等のフィルターとファン等を組み合わせたファン・フィルター・ユニット（図示せず）が内蔵されており、細胞処理システム１外から空気を吸引し、滅菌、異物を除去した上で、給気口（図示せず）より清浄な空気を空間１５上に供給する。このように、基台１０上を細胞処理システム１外の雰囲気から遮断しつつ、清浄な空気を供給することにより、基台１０上の空間１５は、清浄な雰囲気を維持した、清浄空間１５となる。
なお、細胞処理システム１は、清浄空間１５内の清浄度が、ＩＳＯ  １４６４４−１に準拠して、ＩＳＯクラス  １〜９、好ましくは、ＩＳＯクラス  １〜８、より好ましくは、ＩＳＯクラス  １〜７となるように構成されることができる。
【００６３】
また、シャッター３２は、搬入・搬出領域１１に隣接して設けられた部位であり、かつ、開閉可能に構成されたスライドシャッターである。シャッター３２閉鎖時においては、清浄空間１５が閉鎖系となりその清浄雰囲気がより確実に保たれる。一方で、シャッター３２開放時においては、細胞処理システム１と外部環境との間で搬入・搬出領域１１を介した処理に用いる物の移動が可能となるほか、外部環境に存在する作業者が搬入・搬出領域１１において作業を行うことが可能となる。なお、シャッター３２によって形成される開口の大きさは適宜調節可能に構成されている。
【００６４】
なお、筐体３０を構成する側壁３１およびシャッター３２のいずれも透明な材料、例えば樹脂を用いて形成されており、これらを介して、筐体３０内の観察が可能である。
作業部４０Ａ〜４０Ｄは、筐体３０の側壁３１に沿って配置されている、筐体３０外から手動での筐体３０内、すなわち清浄空間１５における作業が可能に構成された器具・用具である。本実施態様においては、作業部４０Ａ〜４０Ｄは、側壁３１を貫通するように配置された一対のグローブである。これにより、細胞処理システム１外に存在する作業者は、作業部４０Ａ〜４０Ｄを用いて清浄空間１５内において、容器１００を用いた細胞の処理に必要な物の移送や、処理のための準備を行うことが可能である。
【００６５】
また、図２中点線で示される、この作業部４０Ａ〜４０Ｄの作業可能な領域、すなわち作業領域４１Ａ〜４１Ｄは、処理領域１２Ａ〜１２Ｃのいずれか、および／または搬入・搬出領域１１と重複している。具体的には、作業部４０Ａは、その作業領域４１Ａが搬入・搬出領域１１と処理領域１２Ａ、１２Ｂと重複している。作業部４０Ｂは、その作業領域４１Ｂが処理領域１２Ｂと重複している。作業部４０Ｃは、その作業領域４１Ｃが搬入・搬出領域１１と処理領域１２Ｃと重複している。作業部４０Ｄは、その作業領域４１Ｄが処理領域１２Ｃと重複している。
【００６６】
さらに、作業部４０Ｂ、４０Ｄの作業領域４１Ｂ、４１Ｄは、搬入・搬出領域１１と重複していないが、一方で、それぞれ隣り合う作業部４０Ａ、４０Ｃの作業領域４１Ａ、４１Ｃと重複している。これにより、作業領域４１Ｂ、４０Ｄは、その作業領域４１Ｂ、４１Ｄが搬入・搬出領域１１と重複していないものの、重複する作業部４０Ａ、４０Ｃの作業領域４１Ａ、４１Ｃを介して、処理に用いられる物の移動が可能に構成されている。
【００６７】
以上のような作業部４０Ａ〜４０Ｄにより、いずれの処理領域１２Ａ〜１２Ｃにおいても手動で処理の準備、すなわち、処理に用いる物の搬入・搬出や当該物の設置等が可能となっている。各処理の準備は、一般に複雑であるが、このような作業を手動で行うことにより、細胞処理システム１の装置構成を比較的単純なものとすることができる。また、例えば、交換に必要な培地の量の確認や、処理に用いる各機器の設置状況の確認等については、センサ等を具備する装置を導入して行うよりも、作業者によって手動で行う方が簡便である。一方で、蓋１２０の脱着、取り付けや、液体（培地）の廃棄、分注といった反復が必要な比較的単純な処理については、ロボット２０により迅速かつ正確に作業を行うことが可能である。
【００６８】
細胞処理システム１においては、繰り返す必要のある比較的単純な作業をロボット２０を含む細胞処理システム１が自動的に行い、他の作業に関しては、作業者が行うように構成されている。このように行われる作業をその種類に応じて、作業者とロボット２０とで分担することにより、細胞処理システム１において行われる処理を含む作業を効率化できるとともに、細胞処理システム１の装置構成を比較的単純なものとすることができる。
【００６９】
特に、把持具２６が、上述したような離間距離の異なる第１の把持部２６４と第２の把持部２６５とを有し、第２の把持部２６５の一部が第１の把持部２６４の中心軸ｌ付近において省略されていることにより、容器本体１１０、蓋１２０といった大きさの異なるワークを同一の把持具２６により、把持できるとともに、第１の把持部２６４により蓋１２０を回転させた場合においても第２の把持部２６５と容器本体１１０とが干渉することが防止される。この結果、大きさの異なるワークのために複数のロボットを設置したり、把持具のストロークを大きくするために把持具の機構を大きくし、この結果ロボット全体の大きさが大きくなるといったことが防止される。したがって、把持具２６のような構成を採用することにより、細胞処理システム１の構成を単純化することができる。
【００７０】
次に、上述した細胞処理システム１を用いた、本実施態様の細胞処理方法および液体移送方法について説明する。図９、１０は本発明の第１実施態様にかかる細胞処理方法を説明するフローチャート、図１１は本発明の第１実施態様にかかる細胞処理方法を説明する模式図、図１２は本発明の第１実施態様にかかる液体移送方法を説明する模式図、図１３は従来の液体移送方法を説明する模式図、図１４は本発明の第１実施態様にかかる細胞処理方法を説明する模式図である。
【００７１】
なお、細胞処理システム１は、培地の交換に用いられる物であるため、本実施態様においては、交換する液体は培地である。また、用いられる容器１００中には、培地Ｌによって培養されたシート状の細胞培養物（細胞組織）１１４が、主面１１３の内壁面において担持されている（付着している）ものとして説明する。
【００７２】
また、本実施態様の細胞処理方法は、細胞の処理に関し、
１）処理する順序が決定されたｎ個（ただし、ｎは２以上の整数）の容器を配置するステップと、
２）ロボットによりｉ番目（ただし、ｉは、整数であり、２≦ｉ≦ｎである。）に処理される容器の蓋を容器本体から取り外し、ｉ−１番目に処理される容器の容器本体に取り付けるステップと、
３）ｉ番目に処理される容器を用いて処理を行うステップと、
を有する。
【００７３】
また、本実施態様の液体移送方法は、
ａ）液体を保持する容器をロボットの把持具により把持するステップと、
ｂ）把持した容器を回転させることにより、容器中の液体を回収容器に移送するステップとを有し、
ステップａ）およびｂ）においてロボットが、回収容器の開口の鉛直線上を通過しないように動作するものである。
【００７４】
以下、詳細に説明する。
まず、細胞処理システム１およびこれに用いる周辺システム（例えば、コントローラ３００および制御端末４００）について電源を投入し、細胞処理システム１を起動させる（Ｓ−１）。
次に、分注領域である処理領域１２Ａにおいて、分注を行うための機器、材料の設置、準備を行う（Ｓ−２）。より具体的には、搬入・搬出領域１１上に基材、材料を配置し、その後、搬入・搬出領域１１において作業者が直接または作業部４０Ａにより、分注ポンプ１２１、培地貯留容器１２２、チューブ１２３、液量センサ１２４を設置する。また、設置後、必要に応じて、プライミングを行う。
【００７５】
次に、培地回収領域である処理領域１２Ｂにおいて、培地を回収するための機材の設置、準備を行う（Ｓ−３）。具体的には、搬入・搬出領域１１に回収容器１２５とセンサ１２６とを配置し、その後、作業部４０Ａによってこれらを処理領域１２Ｂに移送する。その後、作業部４０Ａまたは作業部４０Ｂによって、回収容器１２５とセンサ１２６とを設置する。
【００７６】
次に、蓋脱着領域である処理領域１２Ｃにおいて、蓋脱着のための準備を行う（Ｓ−４）。具体的には、カセット２００に培地を含んだ容器１００を複数配置し、カセット２００を搬入・搬出領域１１に一旦配置する。その後、作業部４０Ｃによってカセット２００を処理領域１２Ｃに移送する。その後、作業部４０Ｃまたは作業部４０Ｄによって、カセット２００を、固定ピン１２７に固定することにより処理領域１２Ｃに固定する。
なお、分注領域である処理領域１２Ａや培地回収領域である処理領域１２Ｂにおける各機器・器具も必要に応じて、固定ピンなどにより、所定の位置決め精度を有する範囲で固定する。
【００７７】
また、本実施態様においては、ロボット２０は、カセット２００の凹部２０１の位置によって、処理される容器１００の優先順位を決定するように構成されている。したがって、容器１００をカセット２００に配置することにより、容器１００の処理される順序が決定される。そして、カセット２００を処理領域１２Ｃに固定することにより、本実施態様にかかるステップ１）を行うことができる。
【００７８】
次に、制御端末４００により指示の入力を行って、コントローラ３００を作動させ（Ｓ−５）、ロボット２０を含む細胞処理システム１による自動作業を実行させる（Ｓ−６）。これにより、ロボット２０を含む細胞処理システム１は、指示に従い、所定の動作を自動的に行い、各容器１００中の培地を交換する。
なお、ロボット２０の動作（Ｓ−６）は、図１０に示すフローチャートに沿って行われる。
【００７９】
まず、ｉ番目（最初はｉ＝１）に処理される容器１００の蓋１２０を容器本体１１０から取り外す。具体的には、カセット２００上の処理される容器１００上に把持具２６をロボットにより移動させる（Ａ−１）。次に、把持具２６の第１の把持部２６４により蓋１２０を把持する（Ａ−２）。次に、把持具２６を回転させることにより蓋１２０を所定回数回転させて、蓋１２０と容器本体１１０との間の螺合を解除する（Ａ−３）。通常、回転方向は、把持具２６から蓋１２０を見た際に反時計回りとなる。また、回転の回数は、螺合を解除するのに十分な回数に設定されている。次に、螺合が解除された状態の蓋１２０を把持具２６により上方に持ち上げる。これにより、蓋１２０が容器本体１１０から取り外される。
【００８０】
次に、把持具２６により取り外した蓋１２０を所定の位置に配置する。
ｉ＝１の場合、図１１（ａ）に示すように、蓋１２０を把持した把持具２６を蓋置場１２８上方へ移動させ（Ａ−４）、蓋置場１２８と蓋１２０とを接触させた状態で所定回数回転させ、蓋置場１２８と蓋１２０とを螺合させる（Ａ−５）。その後、把持具２６による蓋１２０の把持を解除する。
【００８１】
一方で、ｉが２以上の場合、図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、取り外した蓋１２０をｉ−１番目に処理した容器本体１１０へ取り付ける（ステップ２））。例えば、ｉが２の場合には、図１１（ｂ）に示すように、２番目に処理する容器１００の蓋１２０を１番目に処理した容器本体１１０に取り付け、図１１（ｃ）に示すように、３番目に処理する容器１００の蓋１２０を２番目に処理した容器本体１１０に取り付ける。
【００８２】
これにより、処理のために蓋１２０を取り外す動作と、処理後に蓋１２０を取り付ける動作とを同時に行うことができる。このため、蓋１２０を取り外した際に、一旦蓋置場１２８へ配置し、その後蓋置場１２８から容器本体１１０へと取り付けるといった動作をその都度行うことを省略できる。したがって、蓋１２０の取り外しおよび取り付けに必要な動作経路および作業時間を短縮できるとともに、蓋１２０の内面が外部環境に暴露される時間が短くなることから汚染が防止される。この結果、細胞処理システム１を用いた細胞処理方法全体としての信頼性が向上する。
【００８３】
具体的には、蓋１２０を把持した把持具２６をｉ−１番目に処理した容器本体１１０の開口部上方へ移動させ（Ａ−６）、当該開口部と蓋１２０とを接触させた状態で所定回数回転させ、容器本体１１０と蓋１２０とを螺合させる（Ａ−７）。その後、把持具２６による蓋１２０の把持を解除する。
【００８４】
次に、蓋１２０を取り外した容器１００に関し、処理を行う（ステップ３））。本実施態様においては、容器本体１１０中の培地（液体）Ｌを廃棄し、容器１００へ新鮮な培地を注入することにより、容器１００中の培地を交換する。
【００８５】
処理については、まず、容器本体１１０を把持する（ステップａ））。具体的には、把持具２６を容器本体１１０の側方に移動させ（Ａ−８）、側方より容器本体１１０を把持具２６の第２の把持部２６２により把持する（Ａ−９）。なお、このように把持具２６が容器本体１１０の側方を把持することにより、把持具２６を初めとするロボット２０が容器本体１１０の開口上を通過することが防止される。また、把持具２６を容器本体１１０の側方に移動させる際にも把持具２６を初めとするロボット２０が容器本体１１０の開口を通過しないように移動することが好ましい。この結果、ロボット２０に付着した粉塵等が容器本体１１０中に不本意に落下することが防止される。
その後、容器本体１１０を培地回収領域である処理領域１２Ｂの回収容器１２５付近に移送する（Ａ−１０）。
【００８６】
次に、把持した容器本体１１０を回転させることにより、容器本体１１０中の培地Ｌを回収容器１２５に移送する（ステップｂ）、Ａ−１１）。本実施態様においては、図１２（ａ）〜（ｇ）に示すように、容器本体１１０の回転は、容器本体１１０を把持具２６の回転軸と平行な軸を中心軸として同一方向に回転させることにより行う。
【００８７】
一般に、手作業によって容器本体１１０から培地Ｌを回収容器１２５に移送する場合には、図１３（ａ）〜（ｅ）に示すように、容器本体１１０を一旦傾けて培地Ｌを排出した際に通常容器本体１１０を傾けた方向とは逆の方向に返すことにより（図１３（ｄ））、容器本体１１０の開口１１１を鉛直方向上方に向ける。この場合において、培地Ｌが容器本体１１０の開口１１１の傾けた下方付近に残りやすく、容器本体１１０の開口１１１から開口１１１外に培地Ｌが垂れる、いわゆる液だれが起こる場合がある（図１３（ｅ））。このような場合、液だれにより流出した培地Ｌを起点とした容器１１０内の汚染が生じやすい傾向にある。
【００８８】
これに対し、本実施態様においては、一旦開口１１１の傾けた下方付近に残存した培地Ｌは、容器本体１１０を同一方向に回転させることにより、開口１１１も上下反転するため開口１１１上方付近に位置することになる（図１２（ｅ）、（ｆ））。これにより、開口１１１の外周壁面に培地Ｌが移行して、液だれが生じることが防止される（図１２（ｇ））。
なお、容器本体１１０は、ロボット２０により把持具２６の回転軸と平行な軸を中心軸として回転するように構成されているが、このような軸を中心軸とすることにより、ロボット２０による３６０°の同一方向への容器本体１１０の回転が可能となっている。
【００８９】
また、容器本体１１０の回転を、並進運動を伴いつつ行ってもよい。これにより、容器本体１１０の開口１１１が回収容器１２５の開口付近に配置させることが可能となり、培地Ｌの回収容器１２５への移送がより容易かつ確実となる。
【００９０】
さらに、容器本体１１０の回転を行って、開口１１１が鉛直方向下方近傍を向いた時点で、容器本体１１０を上下に往復させることが好ましい。このような動作が行われることにより、培地Ｌをより確実に容器本体１１０から回収容器１２５へ移送することができる。
【００９１】
また、回収容器１２５の下方にあるセンサ１２６は、回収した培地Ｌの量を測定することができる。このため、適正に培地Ｌの移送が行われたか否か、また、容器本体１１０中の細胞培養物に異常がないか等の問題を培地Ｌの量より推測することが可能となる。
【００９２】
なお、本実施態様においては、上記の培地の廃棄処理において、すなわち、ステップａ）およびｂ）において、ロボット２０は、回収容器１２５の開口の鉛直線上を通過しないように動作するように構成されている。これにより、ロボット２０に付着した粉塵や摩耗粉等の異物が回収容器１２５に混入することが防止される。回収容器１２５内の培地を分析して容器１００中の細胞培養が正常に行われているかを分析する際に、このような異物が存在すると分析を阻害する可能性があるが、本実施態様においては、このような異物の混入が防止されることにより、細胞処理システム１および細胞処理方法は、信頼性が高いものとなる。
【００９３】
以上のようにして、培地Ｌを容器本体１１０から回収容器１２５へ移送した後、容器本体１１０に新鮮な培地Ｌを分注する。具体的には、まず、容器本体１１０を把持具２６によって把持したまま、分注領域である処理領域１２Ａに移送する（Ａ−１２）。次に、分注ポンプ１２１を作動させ、チューブ１２３を介して、容器本体１１０へ新鮮な培地Ｌを所定量分注する（Ａ−１３）。なお、分注量は、液量センサ１２４により経時的に測定されており、これにより最終的な分注量が管理される。
【００９４】
なお、チューブ１２３から供給される培地Ｌが直接的に容器本体１１０内の細胞培養物１１４と接触しないように分注を行うことが好ましい。例えば、図１４に示すように、細胞培養物１１４が容器本体１１０の一方の主面１１３において培養され、付着している場合、主面１１３が上面に、主面１１２が下面となるように、容器本体１１０を傾けた状態で、開口１１１から培地Ｌを供給することが好ましい。これにより、細胞培養物１１４の不本意な損傷や剥離が防止される。
【００９５】
次に、容器本体１１０をカセット２００の上方に移送し（Ａ−１４）、その後カセット２００の凹部２０１の下の位置に配置する（Ａ−１５）。
【００９６】
以上のＡ−１〜Ａ−１３をｉが１から容器１００の数であるｎとなるまで繰り返すことにより、各容器１００の培地Ｌの交換を自動的に行うことができる。
【００９７】
なお、一旦新鮮な培地Ｌを分注した容器本体１１０は、凹部２０１に配置され次第、次に処理される容器１００の蓋１２０が取り付けられる（Ａ−７）。
また、次に処理される容器１００が存在しない場合、すなわち、ｎ番目に処理される容器１００については、蓋置場１２８に配置された蓋１２０が取り付けられる。
【００９８】
具体的には、蓋置場１２８上に把持具２６を移動させ（Ａ−１６）、把持具２６の第２の把持部２６４において、蓋置場１２８に配置された蓋１２０を把持する（Ａ−１７）。次に、蓋１２０を把持具２６を回転させることにより回転させ、蓋置場１２８と蓋１２０との螺合を解除する（Ａ−１８）。次に、蓋１２０を容器本体１１０上に配置し、容器本体１１０の開口１１１に蓋１２０を接触させた状態で蓋１２０ごと把持具２６を回転させ、蓋１２０と容器本体１１０とを螺合させる（Ａ−１９）。
【００９９】
なお、上述したロボット２０を用いた自動作業は、一定の条件下、例えば、カセット２００上の全ての容器１００について処理が終了した場合、回収容器１２５に所定量以上の培地が移送された場合、培地貯留容器１２２中の培地Ｌが所定量以下になった場合、その他予期せぬ事象が発生した場合には、停止し、このような条件が発生していない場合には自動作業を継続するように構成されている（Ｓ−７）。
【０１００】
この場合において、作業者は、例えば、まず、カセット２００上の全ての容器１００について処理が終了したか否か、また、細胞処理システム１上にない他の処理すべき容器１００が存在するか否かを確認する（Ｓ−８）。
処理すべき容器１００が存在する場合には、次に培地Ｌが培地貯留容器１２２中に存在するか否かを確認し（Ｓ−９）、存在しない場合には、培地Ｌを培地貯留容器１２２に追加するか、培地貯留容器１２２を新規の培地Ｌが充填されたものと交換する（Ｓ−１０）。
【０１０１】
次に、回収容器１２５中に培地Ｌが所定量存在するか否かを確認し（Ｓ−１１）、存在する場合には、培地Ｌを他の容器移し替えて廃棄するか、回収容器１２５を新たな回収容器１２５と交換する（Ｓ−１２）。
次に、カセット２００を回収し、処理を終えた容器１００を回収するとともに、残りの容器１００をカセット２００に追加して、上記Ｓ−４を実行する。
【０１０２】
また、Ｓ−７において処理すべき容器１００が存在しない場合には、処理領域１２Ａにおいて、分注を行うための機器、材料の取り外し、撤去を行い（Ｓ−１３）、処理領域１２Ｂにおいて、回収した培地Ｌを廃棄するとともに、機材の撤去を行い（Ｓ−１４）、処理領域１２Ｃにおいて、カセット２００の撤去を行う（Ｓ−１５）。
その後、細胞処理システム１の電源を切断して、作業を終了する（Ｓ−１６）。
【０１０３】
以上、本実施態様に係る方法によれば、効率よく細胞の処理を行うことができる。
特に、培地の廃棄処理において、ロボット２０が、回収容器１２５の開口の鉛直線上を通過しないように動作するように構成されていることにより、回収した培地Ｌの分析が容易となり、細胞処理の信頼性を向上させることができる。
また、特に、処理のために蓋１２０を取り外す動作と、処理後に蓋１２０を取り付ける動作とを同時に行うことにより、蓋１２０の取り外しおよび取り付けに必要な動作経路および作業時間を短縮できるとともに、蓋１２０の内面が外部環境に暴露される時間が短くなることから汚染が防止される。この結果、細胞処理システム１を用いた細胞処理方法全体としての信頼性が向上する。
【０１０４】
〔第２実施態様〕
次に、本発明の第２実施態様について説明する。
図１５は、本発明の第２実施態様に係る細胞処理システムの断面図である。なお、図中、細胞処理システム１の構成と同一の構成については、同一の符号を付している。
【０１０５】
以下、本実施態様の第１実施態様との相違点について詳細に説明し、同様の事項については、説明を省略する。
図１５に示す本実施態様に係る細胞処理システム１Ａは、主に、容器１００中で培養された細胞培養物の剥離のためのシステムである点で、第１実施態様に係る細胞処理システム１と相違する。
【０１０６】
本実施態様における基台１０Ａは、培地の分注領域である処理領域１２Ａに代えて同様の位置に、緩衝液を分注する処理領域１２Ｄが、また、基台１０Ａの搬入・搬出領域１１からみて奥側に細胞解離剤を分注する処理領域１２Ｅが配置されている。
【０１０７】
処理領域１２Ｄ、１２Ｅには、それぞれ、分注ポンプ１２１Ａ、１２１Ｂと、貯留容器１２２Ａ、１２２Ｂと、チューブ１２３Ａ、１２３Ｂと、液量センサ１２４Ａ、１２４Ｂと、が配置される。分注ポンプ１２１Ａ、１２１Ｂ、貯留容器１２２Ａ、１２２Ｂ、チューブ１２３Ａ、１２３Ｂ、液量センサ１２４Ａ、１２４Ｂは、それぞれ、用いる液体が異なる以外は、分注ポンプ１２１、培地貯留容器１２２、チューブ１２３、液量センサ１２４と同様の構成を有している。
【０１０８】
処理領域１２Ｄにおいて分注される緩衝液としては、特に限定されないが、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液、トリス緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水等が挙げられる。
また、処理領域１２Ｅにおいて分注される細胞解離剤としては、特に限定されないが、コラゲナーゼ、トリプシン、ディスパーゼ、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、アクターゼ等が挙げられる。また、細胞解離剤は、これらの成分が溶解または分散した液体組成物であってもよい。
【０１０９】
また、基台１０Ａの搬入・搬出領域１１とは反対側中央、すなわち、搬入・搬出領域１１からみて奥側の中央の側壁に、作業部４０Ｅが設置されている。
作業部４０Ｅは、その作業領域４１Ｅが、作業部４０Ｂの作業領域４１Ｂ、作業部４０Ｄの作業領域４１Ｄとそれぞれ重複している。これにより、作業部４０Ｅは、作業部４０Ａ、作業部４０Ｂとの間でそれぞれ処理に用いられる物の移動が可能に構成されている。このため、搬入・搬出領域１１から、作業部４０Ａおよび４０Ｂ、または作業部４０Ｃおよび４０Ｄを介して、処理に用いられる物を受け取ることが可能に構成されている。また、作業部４０Ｂまたは４０Ｄからの物を作業部４０Ｄまたは４０Ｂに受け渡すことも可能である。
【０１１０】
また、作業部４０Ｂおよび４０Ｅは、その作業領域４１Ｂおよび４１Ｅが処理領域１２Ｅと重複しており、処理領域１２Ｅでの作業が可能に構成されている。したがって、このような細胞処理システム１Ａにおいて、処理領域１２Ｄにおける作業は、搬入・搬出領域１１からまたは作業部４０Ａを用いて、処理領域１２Ｅにおける作業は、作業部４０Ｂまたは作業部４０Ｅを用いて行うことが可能である。
【０１１１】
次に、上述した細胞処理システム１Ａを用いた、本実施態様の細胞処理方法について説明する。なお、本実施態様の方法は、第１実施態様の方法と比較して、処理領域１２Ａにおける処理に代えて処理領域１２Ｄ、１２Ｅにおける処理を行うものである。したがって、この点に関して中心的に説明し、同様の事項については説明を省略する。
【０１１２】
上述したように、細胞処理システム１Ａは、処理領域１２Ａに代えて、処理領域１２Ｄ、１２Ｅを有するものであるため、上述した第１実施態様におけるＳ−２の処理領域１２Ａにおける作業に代えて、処理領域１２Ｄ、１２Ｅにおいて、緩衝液および細胞解離剤の分注を行うための機器、材料の設置、準備を行う。また、同様に、上述した第１実施態様におけるＳ−９、Ｓ−１０の処理領域１２Ａにおける作業に代えて、処理領域１２Ｄ、１２Ｅにおいて、緩衝液および細胞解離剤を必要に応じて追加する。また、上述した第１実施態様におけるＳ−１３の処理領域１２Ａにおける作業に代えて、処理領域１２Ｄ、１２Ｅにおいて、緩衝液および細胞解離剤の分注を行うための機器、材料の取り外しおよび撤去を行う。
【０１１３】
また、細胞処理システム１Ａによる自動作業については、以下の順序で行われる。
まず、第１実施態様のＡ−１〜Ａ−７と同様の動作で、容器１００の蓋の取り外しを行う。
【０１１４】
次に、第１実施態様のＡ−８〜Ａ−１１と同様の動作で、容器本体１１０中に存在する培地Ｌを回収容器１２５に移送する。
次に、処理領域１２Ｄにおいて、容器本体１１０中に緩衝液を分注する。この動作は、第１実施態様のＡ−１２、Ａ−１３と同様にして行うことができる。
【０１１５】
次に、分注した緩衝液を用いて、容器本体１１０中に存在する細胞培養物１１４をゆすぐ（リンスする）。この動作は、例えば、把持具２６を用いて、容器本体１１０の主面１１３が下面となるように容器本体１１０を回転させ、その後、容器本体１１０を水平に振動させる（往復させる）ことにより行うことができる。
【０１１６】
次に、第１実施態様のＡ−８〜Ａ−１１と同様の動作で、容器本体１１０中に存在する緩衝液（リンス後のリンス液）を回収容器１２５に移送する。
次に、処理領域１２Ｅにおいて、容器本体１１０中に細胞解離剤を分注する。この動作は、第１実施態様のＡ−１２、Ａ−１３と同様にして行うことができる。
【０１１７】
次に、第１実施態様のＡ−１４、Ａ−１５と同様の動作で、カセット２００に容器１００を配置する。
以上の動作を繰り返し、全ての容器１００について処理を終えたのちに、Ａ−１６〜Ａ−１９の動作と同様にして最後に処理した容器本体１１０に蓋を取り付ける。
【０１１８】
他の作業については、上述した第１実施態様の方法と同様にして行うことができる。
また、上記の処理を終えた各容器１００については、作業者により、細胞の解離反応に供することが可能である。
以上、本実施態様に係る細胞処理システムおよび方法によっても、第１実施態様と同様の効果を得ることができる。
【０１１９】
〔第３実施態様〕
次に、本発明の第３実施態様について説明する。
図１６は、本発明の第３実施態様に係る細胞処理システムの断面図、図１７は、図１６に示す細胞処理システムにおいて用いられる容器のカセットの一例を示す模式図である。なお、図中、細胞処理システム１の構成と同一の構成については、同一の符号を付している。
【０１２０】
以下、本実施態様の第１実施態様との相違点について詳細に説明し、同様の事項については、説明を省略する。
図１６に示す本実施態様に係る細胞処理システム１Ｂは、主に、容器１００に細胞を播種するためのシステムである点で、第１実施態様に係る細胞処理システム１と相違する。
【０１２１】
本実施態様における基台１０Ｂは、培地の分注領域である処理領域１２Ａに代えて同様の位置に、細胞を播種するための処理領域１２Ｆが、処理領域１２Ｃと同様の位置に蓋脱着のための処理領域１２Ｇが、搬入・搬出領域１１内に容器１００の置き場としての処理領域１２Ｈが、それぞれ配置されており、一方で、培地回収領域としての処理領域１２Ｂは省略されている。
【０１２２】
処理領域１２Ｆには、分注ポンプ１２１Ｃと、貯留容器１２２Ｃと、チューブ１２３Ｃと、液量センサ１２４Ｃと、が配置される。分注ポンプ１２１Ｃ、貯留容器１２２Ｃ、チューブ１２３Ｃ、液量センサ１２４Ｃは、それぞれ、用いる液体が異なる以外は、分注ポンプ１２１、培地貯留容器１２２、チューブ１２３、液量センサ１２４と同様の構成を有している。
処理領域１２Ｆにおいて分注される液体は、細胞を含むものであれば特に限定されないが、例えば、上述した細胞が培地、緩衝液等の液体に懸濁した懸濁液である。
【０１２３】
また、処理領域１２Ｇは、蓋置場１２８に加え、固定台１２９を備えている。固定台１２９は、容器本体１１０を固定するための台であり、容器本体１１０の底面に対応した凹部である固定孔１２９１が設けられている。固定孔１２９１に容器本体１１０を配置した場合において、容器本体１１０の開口１１１は、鉛直方向上方を向くように構成されており、また、把持具２６により蓋１２０を回転させる際には、固定孔１２９１が容器本体１１０を回転しないように固定台１２９に固定するように構成されている。
【０１２４】
処理領域１２Ｈには、固定ピン１２７Ａが配置されている。この固定ピン１２７Ａは、回転可能に構成されており、かつ、カセット２００Ａと係合可能である。そして、基台１０Ｂ中に配置された駆動機構により、ロボット２０の動作に合わせてカセット２００Ａとともに回転することができる。
【０１２５】
カセット２００Ａは、図１７に示すように円盤状をなしており、その中央裏面には、固定ピン１２７Ａと係合可能な孔が設けられている。また、カセット２００Ａは、放射線状に凹部２０１Ａが複数形成されている。凹部２０１Ａは、容器１００の底面に対応する形状を有し、容器本体１１０が平面視にてその長軸がカセット２００Ａに対し放射線状に配置されるように構成されている。
【０１２６】
このような処理領域１２Ｈおよびカセット２００Ａの構成により、処理に用いられる容器１００をロボット２０に近い場所に適宜移動させることが可能である。したがって、ロボット２０の動作の単純化が可能となり、処理が効率化される。
【０１２７】
次に、上述した細胞処理システム１Ｂを用いた、本実施態様の細胞処理方法について説明する。なお、本実施態様の方法と第１実施態様の方法と相違点に関して中心的に説明し、同様の事項については説明を省略する。
【０１２８】
まず、上述した第１実施態様と同様の操作により、処理領域１２Ｆ、１２Ｈにおいて細胞の播種のために必要な機器、材料の設置、準備を行う。
【０１２９】
また、細胞処理システム１Ｂによる自動作業については、以下の順序で行われる。
まず、容器１００の蓋の取り外しを行う。これに関しては、まず、把持具２６の第２の把持部２６２によりカセット２００に配置された容器本体１１０の側方より容器１００を把持する。
次に、把持した容器１００を処理領域１２Ｇの固定台１２９の固定孔１２９１に配置する。
次に、上述したＡ−１〜Ａ−７と同様に、固定孔１２９に配置した容器１００の蓋１２０を取り外し、所定の場所に配置する。
【０１３０】
次にＡ−８、Ａ−９と同様にして容器本体１１０を把持し、細胞の播種のための処理領域１２Ｆに容器本体１１０を移送する。
次に、分注ポンプ１２１Ｃを作動させ、チューブ１２３Ｃを介して、容器本体１１０へ細胞を含む液体を所定量分注する。
【０１３１】
その後、Ａ−１４、Ａ−１５と同様にして、容器本体１１０をカセット２００Ａの凹部２０１Ａに配置する。
以上の動作を繰り返し、全ての容器１００について処理を終えたのちに、Ａ−１６〜Ａ−１９の動作と同様にして最後に処理した容器本体１１０に蓋を取り付ける。
【０１３２】
他の作業については、上述した第１実施態様の方法と同様にして行うことができる。
以上、本実施態様に係る細胞処理システムおよび方法によっても、第１実施態様と同様の効果を得ることができる。
【０１３３】
なお、上述した第１実施態様〜第３実施態様の変形例としては、たとえば、図１８に示すように、蓋置場１２８Ａとして他の容器１００の容器本体１１０と同一の容器本体１１０を採用し、基台に設置する蓋置場を省略する例が挙げられる。このような場合、容器１００の形状が変更された場合であっても、同一種の容器１００利用することにより、蓋置場を容易に準備することができる。すなわち、容器１００の形状にかかわりなく、細胞処理システムを利用することが可能となる。
【０１３４】
また、他の変形例としては、把持具について、力覚センサを搭載させたものが挙げられる。このような場合、容器の重量を感知できるため、分注のための機器として重量センサ等のセンサを用いなくても、力覚センサにより分注量を測定することが可能となる。すなわち、分注のための処理領域において、センサを省略することも可能である。また、力覚センサを採用することにより、たとえば、把持具が容器に接触したか否かを判断することができる。この結果、たとえば、把持具が容器に接触したことを確認して、把持に適切な位置に把持具を配置させ、把持をより確実なものとすることも可能である。
【０１３５】
また、上述した各実施態様においては、把持具が平行グリッパであるものとして説明したが、回転グリッパ、片側可動グリッパ、両側可動グリッパ等各種グリッパを使用することが可能である。
【０１３６】
また、把持具の形状は、適宜変更可能である。
例えば、図１９に示す把持具２６Ａにおいて、第１の把持部２６４Ａの把持面２６６Ａの中心付近においては、軸方向に沿って、凹部２６６１が配置されている。凹部２６６１は、その断面形状がｖ字型に形成されており、これにより第１の把持部２６４Ａにより、蓋１２０を把持した際に、第１の把持部２６４Ａと蓋１２０との接触面積が増加する。このため、第１の把持部２６４Ａにより蓋１２０をより確実に保持できるとともに、蓋１２０を第１の把持部２６４Ａにより回転させた場合においても、蓋１２０に対して第１の把持部２６４Ａからの回転力をより確実に伝えることができる。
また、例えば、把持具の第２の把持部は、第１の把持部の一方の端部のみに設けられていてもよい。
【０１３７】
また、各処理領域の作業者による準備および機器、材料の撤去は、その順序を適宜変更することができる。したがって、例えば、第１実施態様にかかる細胞処理方法のＳ−２〜Ｓ−４、Ｓ−９〜Ｓ−１２、Ｓ−１３〜Ｓ−１５のそれぞれにおいて、各ステップの順序は変更可能である。
【０１３８】
以上、本発明を図示の実施態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明においては、各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成を付加することもできる。
【符号の説明】
【０１３９】
１、１Ａ、１Ｂ              細胞処理システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ        基台
１１                        搬入・搬出領域
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈ        処理領域
１２１、１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ        分注ポンプ
１２２                      培地貯留容器
１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ        貯留容器
１２３、１２３Ａ、１２３Ｂ、１２３Ｃ        チューブ
１２４、１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ        液量センサ
１２５                      回収容器
１２６                      センサ
【０１４０】
１２７、１２７Ａ            固定ピン
１２８、１２８Ａ            蓋置場
１２９                      固定台
１２９１                    固定孔
１３                        操作部
１３１                      入力部
１３２                      表示部
１４                        吸気口
１５                        空間（清浄空間）
【０１４１】
２０                        ロボット
２１                        ベース
２２                        第１アーム
２３                        第２アーム基端部
２４                        第２アーム先端部
２５                        ハンド部
【０１４２】
２６                        把持具（グリッパ）
２６１                      把持具本体
２６２                      ガイド部材
２６３                      爪部
２６４                      第１の把持部
２６５                      第２の把持部
２６６、２６６Ａ            把持面
２６６１                    凹部
２６７                      把持面
【０１４３】
３０                        筐体
３１                        側壁
３２                        シャッター
３３                        天井部
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ        作業部
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅ        作業領域
【０１４４】
１００                      容器
１１０                      容器本体
１１１                      開口
１１２                      主面
１１３                      主面
１１４                      細胞培養物
１２０                      蓋
【０１４５】
２００、２００Ａ            カセット
２０１、２０１Ａ            凹部
３００                      コントローラ
４００                      制御端末
【図１】
2020146053.tif 000003
【図２】
2020146053.tif 000004
【図３】
2020146053.tif 000005
【図４】
2020146053.tif 000006
【図５】
2020146053.tif 000007
【図６】
2020146053.tif 000008
【図７】
2020146053.tif 000009
【図８】
2020146053.tif 000010
【図９】
2020146053.tif 000011
【図１０】
2020146053.tif 000012
【図１１】
2020146053.tif 000013
【図１２】
2020146053.tif 000014
【図１３】
2020146053.tif 000015
【図１４】
2020146053.tif 000016
【図１５】
2020146053.tif 000017
【図１６】
2020146053.tif 000018
【図１７】
2020146053.tif 000019
【図１８】
2020146053.tif 000020
【図１９】
2020146053.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月1日(2020.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を用いた細胞の処理に用いられるシステムであって、
前記容器を用いて処理を行う複数の処理領域および処理に用いられる物を搬入・搬出可能な搬入・搬出領域を備えた基台と、
前記基台上に設けられ、前記容器の少なくとも一部を把持可能な把持具を有するロボットと、
前記処理領域と前記ロボットと前記搬入・搬出領域の少なくとも一部とを覆い、内部の清浄を維持可能な筐体と、
前記筐体または前記基台に配置され、前記筐体外から手動での前記筐体内の作業が可能に構成された１以上の作業部と、
を有し、
前記ロボットの前記把持具は、前記処理領域に到達可能に構成されており、
前記筐体は、前記搬入・搬出領域に隣接した部位が開閉可能に構成されており、
前記作業部は、その作業可能な領域が、前記処理領域および／または前記搬入・搬出領域と重複しており、かつ、前記作業部を介してそれぞれの前記処理領域および前記搬入・搬出領域の間で処理に用いられる物の移動が可能に構成されている、細胞処理システム。
【請求項２】
前記作業部を複数有し、隣り合う当該作業部の作業可能な領域同士が互いに重複している、請求項１に記載の細胞処理システム。
【請求項３】
前記作業部により手動での前記処理領域における処理の準備が可能に構成されている、請求項１または２に記載の細胞処理システム。
【請求項４】
前記処理が、ロボットにより行われるように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の細胞処理システム。
【請求項５】
前記作業部が、グローブである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の細胞処理システム。
【請求項６】
前記処理領域の少なくとも１つが、前記容器への液体の分注を行うための領域である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の細胞処理システム。
【請求項７】
前記処理領域の少なくとも１つが、前記容器中の液体の廃棄のための領域である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の細胞処理システム。
【請求項８】
前記液体が培地である、請求項６または７に記載の細胞処理システム。
【請求項９】
前記容器が、容器本体と蓋とを有し、
前記処理領域の少なくとも１つが、前記容器本体に対する前記蓋の脱着のための領域である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の細胞処理システム。
【請求項１０】
前記容器中の培地の交換、前記容器への培地の分注、前記容器への細胞の播種および／または前記容器の内壁面に形成された細胞組織の剥離に用いられる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の細胞処理システム。