(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の細胞培養用容器を処理する際の観察ユニットおよびレーザ照射ユニットの稼働率を向上できる細胞処理装置の提供。【解決手段】細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニット２と、前記細胞に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニット３と、前記観察ユニットを移動可能な第１の移動ユニット４と、前記レーザ照射ユニットを移動可能な第２の移動ユニット５とを含み、前記細胞処理室は、前記細胞を処理可能な領域を複数含み、各領域は、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａおよび第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、
前記観察ユニットを移動可能な第１の移動ユニットと、
前記レーザ照射ユニットを移動可能な第２の移動ユニットとを含み、
前記細胞処理室は、前記細胞を処理可能な領域を複数含み、
各領域は、第１の細胞培養容器配置ユニットおよび第２の細胞培養容器配置ユニットを含み、
前記第１の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記観察ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞が観察され、
前記第２の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記レーザ照射ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞に対してレーザが照射され、
前記観察ユニットは、前記第１の移動ユニットにより、各領域の第１の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器内の細胞を観察可能に移動され、
前記レーザ照射ユニットは、前記第２の移動ユニットにより、各領域の第２の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器の細胞に対して、レーザを照射可能に移動される、細胞処理装置。
【請求項２】
前記レーザ照射ユニットは、レーザ照射位置を移動可能な照射位置移動部を含む、請求項１記載の細胞処理装置。
【請求項３】
前記照射位置移動部は、ガルバノスキャナである、請求項２記載の細胞処理装置。
【請求項４】
前記第１の移動ユニットおよび前記第２の移動ユニットは、それぞれ、独立して前記観察ユニットおよび前記レーザ照射ユニットを移動可能に構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項５】
前記第１の細胞培養容器配置ユニットおよび前記第２の細胞培養容器配置ユニットは、前記装置における位置が固定されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項６】
各領域は、壁により分離されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項７】
前記細胞処理室は、前記細胞培養容器を移動可能な容器移動ユニットを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項８】
前記細胞培養容器を供給する供給ユニットを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項９】
処理後の細胞培養容器を回収する回収ユニットを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
再生医療においては、１つの細胞シート等の細胞、組織、臓器等を作製するため、大量の細胞を培養する必要がある。また、細胞の大量培養時には、目的の細胞に加え、目的外の細胞が生じる。このため、大量培養中または大量培養後に、前記目的外の細胞を除去する必要がある。
【０００３】
前記目的外の細胞の除去方法としては、目的外の細胞に高い特異性を有する物質を使用する方法（非特許文献１）、特定の細胞のみで発現するように制御されたアポトーシス遺伝子をコードするｍＲＮＡを導入する方法（特許文献１）等があげられる。しかしながら、いずれの方法においても、前記目的外の細胞を除去しきれないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２０１６／０１０１１９号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Hiroaki Tateno et.al., “Elimination of Tumorigenic Human Pluripotent Stem Cells by a Recombinant Lectin-Toxin Fusion Protein”, Stem Cell Reports, Volume 4, Issue 5, pages 811-820
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明者らは、前記目的外の細胞を死滅または除去等の処理ができる新たな装置として、細胞培養容器に対して、前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニットと、前記細胞培養容器内の細胞にレーザを照射可能なレーザ照射ユニットとを備えた細胞処理装置を発明した。前記細胞処理装置では、前記観察ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞を観察し、前記目的の細胞または目的外の細胞を判別する。そして、前記レーザ照射ユニットにより、前記目的外の細胞を処理する。
【０００７】
しかしながら、前記細胞処理装置では、前記観察ユニットが動作している際には、前記レーザ照射ユニットが動作しておらず、逆に、前記レーザ照射ユニットが動作している際には、観察ユニットは動作していない。このため、複数の細胞培養容器を処理する際に、前記観察ユニットまたは前記レーザ照射ユニットのいずれかが処理待ちとなり、稼働率が低下するという課題が見出された。
【０００８】
そこで、本発明は、複数の細胞培養用容器を処理する際の観察ユニットおよびレーザ照射ユニットの稼働率を向上できる細胞処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の細胞処理装置は、細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、
前記観察ユニットを移動可能な第１の移動ユニットと、
前記レーザ照射ユニットを移動可能な第２の移動ユニットとを含み、
前記細胞処理室は、前記細胞を処理可能な領域を複数含み、
各領域は、第１の細胞培養容器配置ユニットおよび第２の細胞培養容器配置ユニットを含み、
前記第１の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記観察ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞が観察され、
前記第２の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記レーザ照射ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞に対してレーザが照射され、
前記観察ユニットは、前記第１の移動ユニットにより、各領域の第１の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器内の細胞を観察可能に移動され、
前記レーザ照射ユニットは、前記第２の移動ユニットにより、各領域の第２の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器の細胞に対して、レーザを照射可能に移動される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の細胞培養用容器を処理する際の観察ユニットおよびレーザ照射ユニットの稼働率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態１における細胞処理装置の一例を示す模式断面図である。
【図２】図２は、実施形態１における細胞処理装置の一例を示す模式断面図である。
【図３】図３は、実施形態１における細胞処理装置の一例を示す模式断面図である。
【図４】図４は、実施形態１における細胞処理装置の一例を示す模式断面図である。
【図５】図５は、実施形態１の細胞処理装置における制御ユニットを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明において、「Ｘ軸方向」とは、細胞処理室の底面における細胞処理室の長手方向をいい、「Ｙ軸方向」とは、前記底面において、Ｘ軸方向と直交する方向をいい、「Ｚ軸方向」は、前記底面に対する垂直（直交）方向をいう。
【００１３】
本発明において、「細胞の処理」は、細胞に対する処理を意味し、例えば、細胞の死滅、細胞の細胞培養容器からの遊離等による、不要な細胞の除去、必要な細胞の選別、細胞シート、臓器等の細胞の集合体の形状加工等の処理があげられる。
【００１４】
以下、本発明の細胞処理装置について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。なお、以下の図１〜図５において、同一部分には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。また、各実施形態は、特に言及しない限り、互いにその説明を援用できる。
【００１５】
（実施形態１）
本実施形態は、細胞処理装置の一例である。図１は、実施形態１の細胞処理装置１００の側面方向からみた模式断面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ方向からみた模式断面図である。図３は、図１におけるＢ−Ｂ方向からみた模式断面図である。図４は、図１におけるＣ−Ｃ方向からみた模式断面図である。図１および図２に示すように、細胞処理装置１００は、細胞処理室１、観察ユニット２、レーザ処理ユニット３、第１の移動ユニット４、第２の移動ユニット５、供給ユニット６、回収ユニット７、および制御ユニット８を主要な構成として備える。細胞処理装置１００内には、複数の細胞培養容器Ｄが収容されている。細胞培養容器Ｄは、未処理の細胞培養容器および処理後の細胞培養容器を含む。ただし、本実施形態の細胞処理装置１００において、供給ユニット６、回収ユニット７、制御ユニット８、および細胞培養容器Ｄは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよいし、いずれか１つ以上を含んでもよい。細胞処理装置１００は、処理を自動化できることから、供給ユニット６および回収ユニット７の両者を備えることが好ましい。
【００１６】
細胞処理室１は、細胞培養容器Ｄ内の細胞が処理される室である。図２に示すように、本実施形態において、細胞処理室１は、第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂを有する。第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂは、壁１２により、両領域内の空気が混合しないように分離（隔離）されている。これにより、細胞処理装置１００は、例えば、異なるヒト由来の細胞、異なる動物の細胞、異なる種類の細胞等の異なる細胞を細胞処理室１内の各領域で処理する際に、異なる細胞の混合等を防止でき、異なる細胞を１台で処理することができる。本実施形態において、細胞処理室１は、２つの細胞処理領域を有するが、複数であればよい。また、壁１２は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。
【００１７】
第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂは、前記細胞を処理可能な領域である。図２に示すように、第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂは、観察ユニット２により、細胞培養容器Ｄ内の細胞を観察可能な第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂ、およびレーザ処理ユニット３により、細胞培養容器Ｄ内の細胞に対してレーザを照射可能な第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂを直線上に有し、それぞれが独立した処理レーンを形成する。このため、第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂは、例えば、第１の細胞処理レーンおよび第２の細胞処理レーンということもできる。なお、図２の第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａおよび第２の細胞培養容器配置ユニット１５ｂにおける破線で示す円は、細胞培養容器Ｄを配置する場所の一例を示す。第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂでは、例えば、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂおよび第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂが直線状に配置されているため、細胞培養容器ＤをＸ軸方向に移動させることで、観察および処理を実施でき、迅速に細胞培養容器Ｄ内の細胞を処理できる。ただし、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂおよび第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂの配置は、これに限定されず、第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂの任意の位置に配置できる。細胞処理室１は、例えば、細胞処理室１外の塵等のゴミの流入を抑制できることから、細胞処理室１外との接続部が、パッキン、シール部材等の封止部材により、封止されていることが好ましい。細胞処理室１の形成材料は、例えば、ステンレス等があげられる。細胞処理室１は、例えば、過酸化水素、紫外線等により滅菌可能であることが好ましい。
【００１８】
第１の細胞処理領域１１ａは、容器移動ユニットであるスカラロボット１３ａ、ｂ、ｃ、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、および第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａを備える。また、第１の細胞処理領域１１ａは、Ｘ軸方向の両端の壁に、開閉可能な開口１６ａ、ｂを備え、開口１６ａ、ｂにより供給ユニット６および回収ユニット７とそれぞれ接続している。また、第２の細胞処理領域１１ｂは、容器移動ユニットであるスカラロボット１３ｄ、ｅ、ｆ、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ｂ、および第２の細胞培養容器配置ユニット１５ｂを備える。また、第２の細胞処理領域１１ｂは、Ｘ軸方向の両端の壁に、開口１６ｃ、ｄを備え、開口１６ｃ、ｄにより供給ユニット６および回収ユニット７とそれぞれ接続している。開口１６ａ、ｂ、ｃ、ｄは、例えば、扉等を設けて、開閉可能とすることが好ましい。これにより、第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂ内に、塵等のゴミが流入することを防止できる。開口１６ａ、ｂ、ｃ、ｄは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよいが、細胞処理装置１００が供給ユニット６および回収ユニット７の少なくとも一方を備える場合、供給ユニット６および回収ユニット７と接続する開口を有することが好ましい。
【００１９】
第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂでは、観察ユニット２により細胞培養容器Ｄ内の細胞が観察される。このため、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂは、例えば、観察部ということもできる。本実施形態において、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂは、細胞処理室１の底面（図１において、第１の細胞処理領域１１ａの下側の面）の光透過部として形成されているが、観察ユニット２により細胞培養容器Ｄ内の細胞を観察可能な構成であればよい。第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂは、例えば、観察ユニット２により観察される光を透過する部材（光透過部材）で構成されている。観察ユニット２が光学顕微鏡の場合、前記光透過部材は、例えば、透明なガラス板、アクリル板等があげられる。第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂは、例えば、細胞培養容器Ｄを配置可能な凹部を有してもよい。
【００２０】
第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂでは、レーザ照射ユニット３により細胞培養容器Ｄ内の細胞にレーザが照射される。このため、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂは、例えば、レーザ処理部ということもできる。本実施形態において、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂは、細胞処理室１の底面（図１において、第１の細胞処理領域１１ａの下側の面）のレーザ光透過部として形成されているが、レーザ照射ユニット３により細胞培養容器Ｄ内の細胞に対してレーザを照射可能な構成であればよい。第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂは、例えば、レーザ照射ユニット３により照射されるレーザ光を透過する部材（レーザ光透過部材）で構成されている。前記レーザ光透過部材は、例えば、透明なガラス板、アクリル板等があげられる。第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂは、例えば、細胞培養容器Ｄを配置可能な凹部を有してもよい。本実施形態において、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂおよび第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂは、形状、大きさ、形成材料等が同じであるが、異なってもよい。
【００２１】
本実施形態において、前記容器移動ユニットは、スカラロボット１３ａ〜ｆであるが、前記容器移動ユニットは、細胞培養容器Ｄを移動可能であればよい。前記容器移動ユニットは、例えば、接触型または非接触型の搬送装置を使用できる。具体例として、前記接触型の搬送装置は、例えば、コンベア等があげられる。前記非接触型の搬送装置は、例えば、マグトラン（登録商標）等の磁気を利用した搬送装置等があげられる。本実施形態において、スカラロボット１３ａ、ｄは、後述の供給ユニット６のパスボックス６２ａ、ｂに供給された細胞培養容器Ｄを開口１６ａ、ｃをまたいで回収し、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂに配置する。また、スカラロボット１３ｂ、ｅは、観察ユニット２により観察された細胞培養容器Ｄを第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂから回収し、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂに配置する。さらに、スカラロボット１３ｃ、ｆは、レーザ照射ユニット３によりレーザ処理された細胞培養容器Ｄを、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂを回収し、開口１６ｂ、ｄをまたいで、回収ユニット７のパスボックス７２ａ、ｂ内に配置する。
【００２２】
本実施形態において、細胞培養容器Ｄは、特に制限されず、例えば、細胞培養に用いられる公知のディッシュ、フラスコ等の培養容器があげられる。細胞培養容器Ｄの形成材料は、特に制限されず、例えば、後述のレーザ投射ユニットにより投射されるレーザ画像を透過する材料があげられ、具体例として、レーザを透過するプラスチック、ガラス等があげられる。プラスチックは、例えば、ポリスチレン系ポリマー、アクリル系ポリマー（ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等）、ポリビニルピリジン系ポリマー（ポリ（４−ビニルピリジン）、４−ビニルピリジン−スチレン共重合体等）、シリコーン系ポリマー（ポリジメチルシロキサン等）、ポリオレフィン系ポリマー（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等）、ポリエステルポリマー（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等）、ポリカーボネート系ポリマー、エポキシ系ポリマー等があげられる。
【００２３】
細胞培養容器Ｄは、例えば、細胞培養容器Ｄの内側（図１において、細胞の底面側）の底面に、レーザＬを吸収する色素構造（発色団）を含むポリマー（光応答性材料）により形成されるレーザ吸収層、またはレーザＬを吸収し酸性物質を発生する光酸発生剤により形成されるレーザ吸収層を含むことが好ましい。前記色素構造および光酸発生剤は、例えば、特許６０３３９８０号公報の説明を援用できる。細胞培養容器Ｄは、前記レーザ吸収層を含むことで、例えば、細胞処理装置１００のレーザ照射ユニット３でレーザを照射した際に、前記レーザのエネルギーを熱、酸等に変換し、前記レーザ吸収層の上部に存在する細胞を死滅、遊離等させることができる。
【００２４】
前記細胞は、例えば、細胞、細胞から構成される細胞塊、組織、臓器等があげられる。前記細胞は、例えば、培養細胞でもよいし、生体から単離した細胞でもよい。また、前記細胞塊、組織または臓器は、例えば、前記細胞から作製した細胞塊、細胞シート、組織または臓器でもよいし、生体から単離した細胞塊、組織または臓器でもよい。
【００２５】
本実施形態において、観察ユニット２は、結像光学系２１および撮像部２２を備えるが、観察ユニット２は、細胞培養容器Ｄ内の細胞を観察できればよい。また、本実施形態において、観察ユニット２は、細胞培養容器Ｄの下部に配置されているが、細胞培養容器Ｄの上部に配置されてもよい。後者の場合、観察ユニット２は、例えば、細胞処理室１内に配置される。撮像部２２は、例えば、Charge-Coupled Device（ＣＣＤ、電荷結合素子）、Complementary Metal Oxide Semiconductor（ＣＭＯＳ）等を備える撮像素子等があげられる。観察ユニット２は、例えば、光学顕微鏡、電子顕微鏡等があげられる。前記光学顕微鏡は、例えば、位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡、偏光顕微鏡、蛍光顕微鏡、共焦点レーザ顕微鏡、全反射照明蛍光顕微鏡、ラマン顕微鏡等があげられる。観察ユニット２が前記光学顕微鏡の場合、観察ユニット２は、例えば、光源を備えてもよい。前記光源は、特に制限されず、例えば、前記光学顕微鏡の種類に応じて、適宜決定でき、具体例として、ハロゲンランプ、タングステンランプ、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等があげられる。前記光源の配置場所は、特に制限されず、前記光学顕微鏡の種類に応じて、適宜設定でき、具体例として、細胞処理室１内等があげられる。この場合、前記光源は、例えば、撮像部２２による撮像時に、細胞培養容器Ｄを挟んで、観察ユニット２の結像光学系および撮像素子等と対向するように配置される。また、前記光源を備える場合、細胞処理装置１００は、例えば、前記光源を移動可能な光源移動ユニットを備えることが好ましい。前記光源移動ユニットは、例えば、観察ユニット２の結像光学系および撮像素子と連動するように、前記光源を移動させる。具体的には、前記光源移動ユニットは、例えば、観察ユニット２の結像光学系および撮像素子のＸＹ座標と、前記光源のＸＹ座標が一致するように移動させる。前記光源移動ユニットは、第１の移動ユニット４による観察ユニット２の移動前後に、前記光源を移動させてもよいし、移動中に移動させてもよい。観察ユニット２は、例えば、観察ユニット２の位置情報を取得できるように構成してもよい。前記位置情報は、例えば、第１の移動ユニット４における位置情報の説明を援用できる。
【００２６】
本実施形態において、レーザ照射ユニット３は、レーザ出射部３１およびレーザ光源３２を有するが、レーザ照射ユニット３は、細胞に対してレーザＬを照射可能であればよい。レーザ照射ユニット３は、例えば、観察ユニット２により観察された細胞において、レーザの照射対象と判定された細胞に対してレーザＬを照射する。前記レーザの照射対象の細胞は、例えば、観察ユニット２により細胞培養容器Ｄ内の細胞を撮像し、得られた画像に基づき、設定されてもよい。また、本実施形態において、レーザ照射ユニット３は、細胞培養容器Ｄの下部に配置されているが、細胞培養容器Ｄの上部に配置されてもよい。後者の場合、レーザ照射ユニット３は、例えば、細胞処理室１内に配置される。レーザＬは、例えば、レーザ光源３２により発振され、レーザ出射部３１に導光される。すなわち、レーザ出射部３１とレーザ光源３２とは、光学的に接続されている。本実施形態において、レーザ光源３２から発振されたレーザＬは、光ファイバ（図示せず）によりレーザ出射部３１に導光されているが、レーザ出射部３１とレーザ光源３２とは、ミラー、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等の導光手段を用いて、導光してもよい。レーザ照射ユニット３は、例えば、レーザ照射ユニット３の位置情報を取得できるように構成してもよい。前記位置情報は、例えば、第２の移動ユニット５における位置情報の説明を援用できる。
【００２７】
レーザ出射部３１は、レーザＬを出射する。具体的には、レーザ出射部３１は、例えば、細胞培養容器Ｄ内の細胞または前記レーザ吸収層にレーザＬを照射する。本実施形態において、レーザＬの照射位置（レーザ照射位置）は、レーザ出射部３１のＸＹ軸における座標による。また、前記レーザ照射位置の移動は、例えば、後述の第２の移動ユニット５が、レーザ照射ユニット３を移動させることにより、レーザ出射部３１を移動させることにより実施する。前記レーザ照射位置の移動方向（レーザＬの走査方向）は、例えば、細胞培養容器Ｄの一端から他端方向である。レーザ照射ユニット３における前記レーザ照射位置の移動は、これに限定されず、前記レーザ照射位置を移動可能な照射位置移動部により実施されてもよい。この場合、レーザ照射ユニット３は、前記照射位置移動部を備える。前記照射位置移動部は、例えば、ガルバノスキャナ、ポリゴンスキャナ等があげられる。レーザ照射ユニット３は、前記照射位置移動部として、ガルバノスキャナを備えることにより、細胞培養容器Ｄに対してより短時間でレーザＬによる処理を実施でき、例えば、複数の細胞培養用容器Ｄを処理する際の処理時間をより短縮できる。
【００２８】
レーザ光源３２は、例えば、連続波レーザまたはパルスレーザを発振する装置である。レーザ光源３２は、例えば、連続波に近い、パルス幅の長い高周波レーザでもよい。レーザ光源３２から発振されるレーザの出力は、特に制限されず、例えば、処理および細胞に応じて、適宜決定できる。レーザ光源３２が発振するレーザの波長は、特に制限されず、例えば、４０５ｎｍ、４５０ｎｍ、５２０ｎｍ、５３２ｎｍ、８０８ｎｍ等の可視光レーザ、赤外線レーザ等があげられる。前述のように、細胞培養容器Ｄにレーザ吸収層を設けている場合、レーザ光源３２は、例えば、前記レーザ吸収層が吸収可能な波長を発振する。レーザ光源３２は、細胞への影響を抑制できることから、波長が３８０ｎｍより長いレーザを発振することが好ましい。レーザ光源３２のレーザ出力は、例えば、レーザの波長、レーザのスポット径、レーザの移動速度に応じて設定できる。前記レーザの波長が４０５ｎｍであり、前記スポット径が４５μｍであり、前記レーザの移動速度が８０ｍｍ／秒である場合、レーザ光源３２の出力は、例えば、０．４Ｗ以上である。具体例として、細胞培養容器Ｄにレーザ吸収層が形成されている場合、レーザ光源３２は、波長が４０５ｎｍ近傍にある最大出力５Ｗの連続波ダイオードレーザがあげられる。
【００２９】
本実施形態において、第１の移動ユニット４は、台車４１およびＸＹレール４２を含むが、第１の移動ユニット４は、各領域の第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂにおける細胞培養容器Ｄ内の細胞を観察できるように観察ユニット２を移動可能であればよい。第１の移動ユニット４は、例えば、公知の移動手段（駆動手段）を使用できる。本実施形態において、第１の移動ユニット４の移動方向は、図１および図３において、破線および矢印で示すように、Ｘ軸方向およびＹ軸方向であるが、第１の移動ユニット４の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向であってもよい。第１の移動ユニット４は、例えば、観察ユニット２により、細胞培養容器Ｄ内の所望の位置の細胞を観察または撮像可能となるように、観察ユニット２を移動できる。前述のように、観察ユニット２が光源を含む場合、第１の移動ユニット４が、例えば、前記光源を移動可能であってもよい、すなわち、前記光源移動ユニットを兼ねてもよい。この場合、第１の移動ユニット４は、例えば、観察ユニット２および前記光源を１つの移動手段で移動させてもよい。第１の移動ユニット４は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。第１の移動ユニット４が位置情報を取得する場合、第１の移動ユニット４は、例えば、その位置情報を、観察ユニット２の位置情報として取得してもよい。第１の移動ユニット４は、例えば、観察ユニット２を移動可能に配置されていればよく、使用する移動手段に応じて適宜配置できる。第１の移動ユニット４による移動は、例えば、後述するように、制御ユニット８により制御されてもよい。
【００３０】
本実施形態において、第２の移動ユニット５は、台車５１およびＸＹレール５２を含むが、第２の移動ユニット５は、各領域の第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂにおける細胞培養容器Ｄ内の細胞に対して、レーザ光Ｌを照射できるようにレーザ照射ユニット３を移動可能であればよい。第２の移動ユニット５は、例えば、公知の移動手段（駆動手段）を使用できる。また、第２の移動ユニット５は、レーザ照射ユニット３全体を移動可能であるが、レーザ照射ユニット３の一部を移動可能であってもよい。この場合、第２の移動ユニット５は、例えば、レーザ出射部３１を移動可能である。本実施形態において、第２の移動ユニット５の移動方向は、図１および図４において、破線および矢印で示すように、Ｘ軸方向およびＹ軸方向であるが、第２の移動ユニット５の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向であってもよい。第２の移動ユニット５は、例えば、レーザ照射ユニット３により、細胞培養容器Ｄ内の所望の位置の細胞に対して、レーザを照射可能となるように、レーザ照射ユニット３を移動できる。第２の移動ユニット５は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。第２の移動ユニット５が位置情報を取得する場合、第２の移動ユニット５は、例えば、その位置情報を、レーザ照射ユニット３の位置情報として取得してもよい。第２の移動ユニット５は、例えば、レーザ照射ユニット３を移動可能に配置されていればよく、使用する移動手段に応じて適宜配置できる。第２の移動ユニット５による移動は、例えば、後述するように、制御ユニット８により制御されてもよい。
【００３１】
本実施形態において、第１の移動ユニット４および第２の移動ユニット５は、独立のユニットとして構成されている。すなわち、第１の移動ユニット４および第２の移動ユニット５は、それぞれ、独立して観察ユニット２およびレーザ照射ユニット３を移動可能に構成されている。これにより、観察ユニット２による観察またはレーザ照射ユニット３によるレーザ照射中において、他方の構成を移動させることができるため、観察ユニット２およびレーザ照射ユニット３の稼働率をさらに向上できる。なお、本発明の細胞処理装置は、例えば、これに制限されず、第１の移動ユニット４および第２の移動ユニット５を一体のユニットとして構成してもよい。
【００３２】
本実施形態において、観察ユニット２、レーザ照射ユニット３、第１の移動ユニット４、および第２の移動ユニット５は、１つの室内に配置されているが、別々の室内に配置されてもよい。また、第１の移動ユニット４および第２の移動ユニット５の配置は、観察ユニット２およびレーザ照射ユニット３の配置および構成により、適宜設定できる。
【００３３】
本実施形態において、供給ユニット６は、スタッカー６１およびパスボックス６２ａ、ｂを備えるが、供給ユニット６は、細胞培養容器Ｄを供給できればよい。スタッカー６１およびパスボックス６２ａ、ｂを備えることにより、細胞培養容器Ｄを供給する際に、細胞処理室１外の塵等のゴミの流入を抑制できる。供給ユニット６のパスボックス６２ａ、ｂは、それぞれ、開閉可能な開口６３ａ、ｂを有する。これにより、細胞処理装置１００の使用者が、例えば、細胞処理装置１００内をメンテナンスが可能になる。スタッカー６１は、例えば、複数の細胞培養容器Ｄを収容し、各細胞培養容器Ｄを細胞処理室１に供給できる。具体的には、スタッカー６１は、１以上の細胞培養容器Ｄをパスボックス６２ａ、ｂに供給する。なお、図２において、パスボックス６２ｂ内の破線で示す円は、スタッカー６１により細胞培養容器Ｄが供給される場所を示す。本実施形態において、１つのスタッカー６１が、パスボックス６２ａ、ｂに細胞培養容器Ｄを供給するが、個別のスタッカー６１を設け、それぞれから、パスボックス６２ａ、ｂに細胞培養容器Ｄを供給してもよい。供給ユニット６は、例えば、細胞培養容器Ｄを内部に収容可能なインキュベータおよび細胞培養容器Ｄの搬送装置の組合せ等があげられる。供給ユニット６は、例えば、細胞培養容器Ｄのインキュベート機能を備えてもよい。この場合、供給ユニット６は、例えば、温度調節部、ｐＨ調節部、湿度調節部、酸素濃度調節部等を備える。前記温度調節部は、例えば、ヒータ等の加温手段があげられる。前記ｐＨ調節部としては、例えば、二酸化炭素濃度調節手段等があげられ、具体例として、細胞処理装置１００外の二酸化炭素供給手段と接続する接続部等があげられる。前記湿度調節部は、例えば、加湿バット等があげられる。前記酸素濃度調節部は、例えば、窒素濃度調節手段等があげられ、具体例として、細胞処理装置１００外の窒素供給手段と接続する接続部等があげられる。
【００３４】
本実施形態において、回収ユニット７は、リクレーマー７１およびパスボックス７２ａ、ｂを備えるが、回収ユニット７は、処理後の細胞培養容器Ｄを回収できればよい。リクレーマー７１およびパスボックス７２ａ、ｂを備えることにより、細胞培養容器Ｄを回収する際に、細胞処理室１外の塵等のゴミの流入を抑制できる。回収ユニット７のパスボックス７２ａ、ｂは、それぞれ、開閉可能な開口７３ａ、ｂを有する。これにより、細胞処理装置１００の使用者が、例えば、細胞処理装置１００内をメンテナンスが可能になる。リクレーマー７１は、例えば、細胞処理室１で処理された細胞培養容器Ｄを回収し、収容できる。具体的には、リクレーマー７１は、レーザ照射ユニット３により処理後、パスボックス７２ａ、ｂ内に移動された１以上の細胞培養容器Ｄを回収する。なお、図２において、パスボックス７２ａ内の破線で示す円は、処理後の細胞培養容器Ｄが供給される場所を示す。本実施形態において、１つのリクレーマー７１は、パスボックス７２ａ、ｂ内の細胞培養容器Ｄを回収するが、個別のリクレーマー７１を設け、それぞれが、パスボックス７２ａ、ｂ内の細胞培養容器Ｄを回収してもよい。回収ユニット７は、例えば、細胞培養容器Ｄを内部に収容可能なインキュベータおよび細胞培養容器Ｄの搬送装置の組合せがあげられる。回収ユニット７は、例えば、細胞培養容器Ｄのインキュベート機能を備えてもよい。この場合、回収ユニット７は、例えば、前述の温度調節部、ｐＨ調節部、湿度調節部、酸素濃度調節部等を備える。
【００３５】
本実施形態において、細胞処理装置１００は、制御ユニット８を含むが、制御ユニット８は、前述のように、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。細胞処理装置１００が制御ユニット８を備えない場合、細胞処理装置１００の各ユニットは、例えば、細胞処理装置１００外のパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ワークステーション等の制御装置により、制御されてもよい。
【００３６】
制御ユニット８は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ワークステーション等と類似する構成を含む。図５は、本実施形態の細胞処理装置１００における制御ユニット８の一例を示すブロック図である。図５に示すように、制御ユニット５は、中央演算装置（ＣＰＵ）８１、メインメモリ８２、補助記憶デバイス８３、ビデオコーデック８４、Ｉ／Ｏ（input-output）インターフェイス８５等を含み、これらがコントローラ（システムコントローラ、Ｉ／Ｏコントローラ等）８６により制御され、連携動作する。補助記憶デバイス８３は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の記憶手段があげられる。ビデオコーデック８４は、ＣＰＵ８１より受けた描画指示をもとに表示する画面を生成し、その画面信号を、例えば、細胞処理装置１００外の表示装置等に向けて送信するＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、画面および画像のデータを一時的に記憶しておくビデオメモリ等を含む。Ｉ／Ｏインターフェイス８５は、観察ユニット２、レーザ照射ユニット３、第１の移動ユニット４、第２の移動ユニット５、供給ユニット６、回収ユニット７、および前記容器移動ユニット（スカラロボット１３ａ〜ｆ）等の各ユニットと通信可能に接続してこれらを制御するためのデバイスである。Ｉ／Ｏインターフェイス８５は、サーボドライバ（サーボコントローラ）を含んでもよい。また、Ｉ／Ｏインターフェイス８５は、例えば、細胞処理装置１００外の入力手段（入力装置）と接続してもよい。前記表示装置は、映像により出力するモニター（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ブラウン管（ＣＲＴ）ディスプレイ等の各種画像表示装置等）等があげられる。前記入力装置は、ユーザが手指で操作可能なタッチパネル、トラックパッド、マウス等のポインティングデバイス、キーボード、押下ボタン等があげられる。
【００３７】
制御ユニット８が実行するプログラムおよび各情報は、補助記憶デバイス８３に記憶されている。前記プログラムは、実行時にメインメモリ８２に読み込まれ、ＣＰＵ８１によって解読される。そして、制御ユニット８は、プログラムに従い、各ユニットを制御する。
【００３８】
制御ユニット８は、例えば、観察ユニット２による細胞培養容器Ｄ内の細胞の観察を制御する。具体的には、制御ユニット８は、例えば、観察ユニット２の撮像部２２による撮像のＯＮ／ＯＦＦの制御、画像の撮像、前記光源のＯＮ／ＯＦＦ等を制御する。観察ユニット２が画像を撮像する場合、制御ユニット８は、例えば、撮像時の観察ユニット２の位置情報を取得してもよい。この場合、制御ユニット８は、例えば、前記撮像された画像と前記位置情報とを関連付けてもよい。また、観察ユニット２が撮像する場合、制御ユニット８は、例えば、得られた画像における細胞がレーザの照射対象か否かを判定してもよい。また、制御ユニット８は、例えば、得られた画像をメモリ８２に記憶してもよい。前記判定方法は、特に制限されず、レーザの照射対象の細胞またはレーザの非照射対象の細胞を深層学習させた学習済モデルを用いて、判定する方法等があげられる。前記判定は、例えば、細胞処理装置１００の使用者が、前記入力装置を用いて入力することにより、実施してもよい。
【００３９】
制御ユニット８は、例えば、レーザ照射ユニット３による細胞培養容器Ｄ内の細胞に対するレーザ照射を制御する。具体的には、制御ユニット８は、例えば、レーザ照射ユニット３によるレーザ照射のＯＮ／ＯＦＦ、レーザの照射位置の変更等を制御する。レーザ照射ユニット３が前記照射位置移動部を備える場合、制御ユニット８は、例えば、前記照射位置移動部を制御し、レーザの照射位置を制御してもよい。制御ユニット８は、レーザ照射ユニット３の位置情報を取得してもよい。
【００４０】
制御ユニット８は、例えば、第１の移動ユニット４による観察ユニット２の移動を制御する。具体的には、制御ユニット８は、例えば、観察ユニット２が、所望の細胞を観察できる位置に配置されるように、第１の移動ユニット４による移動を制御する。制御ユニット８は、例えば、観察ユニット２の移動先の位置情報を指定することにより、第１の移動ユニット４による移動を制御してもよい。また、制御ユニット８は、第１の移動ユニット４の位置情報を取得してもよい。
【００４１】
制御ユニット８は、例えば、第２の移動ユニット５によるレーザ照射ユニット３の移動を制御する。具体的には、制御ユニット８は、例えば、レーザ照射ユニット３が、所望の細胞に対してレーザを照射できる位置に配置されるように、第２の移動ユニット５による移動を制御する。制御ユニット８は、例えば、レーザ照射ユニット３の移動先の位置情報を指定することにより、第２の移動ユニット５による移動を制御してもよい。また、制御ユニット８は、第２の移動ユニット５の位置情報を取得してもよい。
【００４２】
制御ユニット８は、例えば、供給ユニット６による細胞培養容器Ｄの供給を制御する。具体的には、制御ユニット８は、例えば、パスボックス６２ａ、ｂに細胞培養容器Ｄがない場合、スタッカー６１内の細胞培養容器Ｄをパスボックス６２ａ、ｂに供給する。制御ユニット８は、例えば、パスボックス６２ａ、ｂ内の細胞培養容器Ｄが、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂに、スカラロボット１３ａ、ｄにより移動された後に、スタッカー６１内の細胞培養容器Ｄをパスボックス６２ａ、ｂに供給するように制御してもよい。
【００４３】
制御ユニット８は、例えば、回収ユニット７による細胞培養容器Ｄの回収を制御する。具体的には、制御ユニット８は、例えば、パスボックス７２ａ、ｂに細胞培養容器Ｄがある場合、パスボックス７２ａ、ｂから細胞培養容器Ｄをリクレーマー７１内に回収する。制御ユニット８は、例えば、細胞培養容器Ｄが、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂからパスボックス７２ａ、ｂ内に、スカラロボット１３ｃ、ｆにより移動された後に、パスボックス７２ａ、ｂ内の細胞培養容器Ｄをリクレーマー７１に回収するように制御してもよい。
【００４４】
制御ユニット８は、例えば、前記容器移動ユニットによる細胞培養容器Ｄの移動を制御する。具体的には、制御ユニット８は、例えば、細胞培養容器Ｄの第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂへの移動（配置）、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂへの移動（配置）、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂからの移動（除去）を制御する。本実施形態において、制御ユニット８は、スカラロボット１３ａ、ｄによるパスボックス６２ａ、ｂから第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂへの細胞培養容器Ｄの移動を制御する。また、制御ユニット８は、スカラロボット１３ｂ、ｅによる第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂから第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂへの細胞培養容器Ｄの移動を制御する。さらに、制御ユニット８は、スカラロボット１３ｃ、ｆによる第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂからパスボックス７２ａ、ｂへの細胞培養容器Ｄの移動を制御する。
【００４５】
制御ユニット８は、例えば、開口１６ａ〜ｄが開閉可能な場合、開口１６ａ〜ｄの開閉を制御してもよい。具体的には、制御ユニット８は、例えば、開口１６ａ〜ｄを細胞培養容器Ｄの通過前に、開口１６ａ〜ｄを開き、細胞培養容器Ｄの通過後に、開口１６ａ〜ｄを閉じるように制御してもよい。
【００４６】
本実施形態の細胞処理装置１００は、制御ユニット８に、観察ユニット２、レーザ照射ユニット３、第１の移動ユニット４、第２の移動ユニット５、供給ユニット６、および回収ユニット７の制御機能を持たせることで、各ユニットに制御ユニットを個別に設けなくてもよいため、装置の小型化を実現できる。ただし、本発明はこれに限定されない。本発明の細胞処理装置は、例えば、制御ユニット８として、観察ユニット２、レーザ照射ユニット３、第１の移動ユニット４、第２の移動ユニット５、供給ユニット６、および回収ユニット７のそれぞれに制御ユニットを設け、各ユニットの制御ユニットにより、各ユニットを制御してもよい。また、本発明の細胞処理装置は、例えば、制御ユニット８と各ユニットの制御ユニットとを設け、共同して各ユニットを制御してもよい。また、制御ユニット８は、一つの半導体素子で構成しても良いし、複数の半導体素子をワンパッケージしたチップとしても良いし、複数の半導体素子を基板上に設けた構成でもよい。
【００４７】
本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、電源ユニットを有してもよい。前記電源ユニットは、例えば、各ユニットに電力を供給する。前記電源ユニットは、特に制限されず、公知の電源を使用できる。
【００４８】
本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、各細胞処理領域（例えば、第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂ）の細胞培養容器Ｄに、二酸化炭素、酸素等の気体を供給する給気部を備えてもよい。前記給気部は、例えば、細胞処理装置１００外の気体供給手段（例えば、ガスボンベ等）と接続する接続部等があげられる。これにより、各細胞処理領域において細胞培養容器Ｄ内の細胞を処理する際に、細胞の培養条件の変動を抑制できる。また、本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、各細胞処理領域（例えば、第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂ）の細胞培養容器Ｄの気体を排気する排気部を備えてもよい。前記排気部は、例えば、細胞処理装置１００外と接続する接続部等があげられる。これにより、本実施形態の細胞処理装置１００は、各細胞処理領域において細胞培養容器Ｄ内の細胞を処理する際に、細胞の培養条件の変動を抑制できる。
【００４９】
細胞培養容器Ｄは、各細胞培養容器Ｄを識別可能な識別子を有してもよい。前記識別子は、例えば、ＱＲコード（登録商標）、バーコード、刻印、印字、マーカー等があげられる。細胞培養容器Ｄは、細胞処理装置１００による処理に先立ち、前記識別子を有してもよいし、細胞処理装置１００における処理中に前記識別子を付与されてもよい。後者の場合、細胞培養容器Ｄの識別子は、例えば、レーザ照射ユニット３と同様の構成を有するレーザ照射装置を用いて形成されてもよいし、前記識別子がコードされたシール等の貼付け部材を、貼付装置を用いて貼付けることにより形成されてもよい。前記識別子の形成は、例えば、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂに配置された細胞培養容器Ｄに対して実施されてもよいし、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂに細胞培養容器Ｄが配置される前に形成されてもよい。前者の場合、前記レーザ照射装置、貼付装置等の識別子の形成装置は、例えば、細胞培養装置１００の第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂにおいて、細胞培養容器Ｄに識別子を形成可能に配置されている。前記識別子の形成装置の配置位置は、例えば、第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂにおいて、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂの上部があげられる。また、後者の場合、細胞培養装置１００の第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂには、それぞれ、パスボックス６２ａ、ｂと第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂとの間に、細胞培養容器Ｄを配置可能な識別子の形成領域を設けてもよい。そして、前記識別子の形成装置は、例えば、細胞培養装置１００の第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂにおいて、細胞培養容器Ｄに識別子を形成可能に配置されている。前記識別子の形成装置の配置位置は、例えば、前記識別子の形成領域の上部があげられる。細胞培養容器Ｄが識別子を有する場合、本実施形態の細胞処理装置１００は、細胞培養容器Ｄの識別子を識別する識別手段を有することが好ましい。前記識別手段は、例えば、カメラ等の撮像手段と、前記識別子を解読するデータ処理手段（制御ユニット８）との組合せ等があげられる。前記識別手段を有する場合、細胞処理装置１００は、観察ユニット２により観察された観察像または撮像された画像と、前記識別子とを関連付けて記憶することが好ましい。前記識別手段は、例えば、第１の細胞処理領域１１ａおよび第２の細胞処理領域１１ｂにおいて、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂ、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂに配置された細胞培養容器Ｄを識別可能に配置される。前記識別手段が撮像手段の場合、前記撮像手段は、例えば、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂ、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂの上部に配置される。
【００５０】
本実施形態の細胞処理装置１００は、細胞培養容器Ｄの識別子に基づき、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂにおける細胞培養容器Ｄの位置および角度を、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂにおける細胞培養容器Ｄの位置および角度に揃える位置調整手段を備えてもよい。前記位置調整手段は、細胞培養容器Ｄの位置のみを揃えてもよいし、角度のみを揃えてもよいし、両者を揃えてもよい。本実施形態の細胞処理装置１００では、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂにおいて観察ユニット２により細胞培養容器Ｄを観察後、細胞培養容器Ｄを第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂに移動させる。このため、移動時に細胞培養容器Ｄの向き（例えば、角度）が変わる可能性がある。本実施形態の細胞処理装置１００は位置調整手段を含むことにより、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂにおける細胞培養容器Ｄの位置および角度と、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂにおける細胞培養容器Ｄの位置および角度とを揃えることができる。このため、前記位置調整手段を含む細胞処理装置１００によれば、例えば、観察ユニット２による観察後、細胞培養容器Ｄ内のレーザ処理を実施する場合にも、レーザ照射ユニット３によりレーザ処理を実施する際に、レーザ処理の位置のずれが生じるのを抑制できる。前記位置調整手段は、例えば、前記撮像手段により得られた画像を用いて、細胞培養容器Ｄの位置（例えば、ＸＹ座標における位置）および角度を検出するデータ処理手段（制御ユニット）と、検出された位置および角度を調整する位置角度調整手段とがあげられる。前記位置角度調整手段としては、例えば、前述のスカラロボット１３ｂ、ｃ、ｅ、ｆを使用できる。
【００５１】
本実施形態の細胞処理装置１００において、制御ユニット８は、細胞培養容器Ｄの識別子に基づき、レーザ照射ユニット３のレーザＬの走査方向を調整してもよい。この場合、制御ユニット８は、例えば、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂに配置された細胞培養容器Ｄにおける識別子と、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂに配置された細胞培養容器Ｄにおける識別子とに基づき、レーザＬの走査方向を調整する。具体的には、制御ユニット８は、例えば、前記識別手段により、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂに配置された細胞培養容器Ｄにおける識別子の位置と、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂに配置された細胞培養容器Ｄにおける識別子の位置とを識別（検出）し、２つの識別子の位置に基づき、細胞培養容器Ｄが、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、ｂから第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂへの移動する際に生じた回転角度を検出する。そして、制御ユニット８は、例えば、観察ユニット２により撮像された画像に基づき決定されたレーザＬの走査方向、またはレーザ出射部３１のＸＹ軸を、前記検出された回転角度にあわせて回転する。これにより、制御ユニット８は、レーザ照射ユニット３のレーザＬの走査方向を調整できる。レーザＬの走査方向の調整は、前記位置調整手段と組合せてもよい。
【００５２】
つぎに、本実施形態の細胞処理装置１００を用いた細胞の処理方法について説明する。
【００５３】
まず、制御ユニット８は、供給ユニット６のスタッカー６１からパスボックス６２ａに、細胞培養容器Ｄを、供給する。つぎに、制御ユニット８は、スカラロボット１３ａにより、パスボックス６２ａ内の細胞培養容器Ｄを、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａに移動する。また、前記移動後、制御ユニット８は、供給ユニット６のスタッカー６１からパスボックス６２ａに、細胞培養容器Ｄを供給してもよい。
【００５４】
つぎに、制御ユニット８は、例えば、観察ユニット２が観察中かを判断する。観察ユニット２が観察中の場合、制御ユニット８は、例えば、観察ユニット２による観察（撮像）が終了するまで、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａに配置された細胞培養容器Ｄの移動を停止する。そして、観察ユニット２による観察が終了した場合、制御ユニット８は、第１の移動ユニット４により、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａの下部に観察ユニット２を移動し、細胞培養容器Ｄ内の細胞を観察する。他方、観察ユニット２が観察中でない場合、制御ユニット８は、第１の移動ユニット４により、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａの下部に観察ユニット２を移動し、細胞培養容器Ｄ内の細胞を観察する。また、制御ユニット８は、撮像された画像におけるレーザ照射対象の細胞を判定する。つぎに、制御ユニット８は、スカラロボット１３ｂにより、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａから第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａに前記観察後の細胞培養容器Ｄを移動する。前記移動後、制御ユニット８は、パスボックス６２ａ内に細胞培養容器Ｄが存在するかを判断する。パスボックス６２ａ内に細胞培養容器Ｄが存在する場合、制御ユニット８は、スカラロボット１３ａにより、パスボックス６２ａ内の細胞培養容器Ｄを、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａに移動してもよい。
【００５５】
つぎに、制御ユニット８は、例えば、レーザ照射ユニット３がレーザ照射中かを判断する。レーザ照射ユニット３がレーザ照射中の場合、制御ユニット８は、例えば、レーザ照射ユニット３によるレーザ照射が終了するまで、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａに配置された細胞培養容器Ｄの移動を停止する。そして、レーザ照射ユニット３によるレーザ照射が終了した場合、制御ユニット８は、第２の移動ユニット５により、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａの下部にレーザ照射ユニット３を移動し、細胞培養容器Ｄ内の照射対象の細胞に対してレーザを照射する。他方、レーザ照射ユニット３がレーザ照射中でない場合、制御ユニット８は、第２の移動ユニット５により、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａの下部にレーザ照射ユニット３を移動し、細胞培養容器Ｄ内の照射対象の細胞に対してレーザを照射する。つぎに、制御ユニット８は、スカラロボット１３ｃにより、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａから回収ユニット７のパスボックス７２ａに前記処理後の細胞培養容器Ｄを移動する。前記移動後、制御ユニット８は、前記観察後の細胞培養容器Ｄが存在するかを判断する。前記観察後の細胞培養容器Ｄが存在する場合、制御ユニット８は、スカラロボット１３ｂにより、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａから第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａに前記観察後の細胞培養容器Ｄを移動してもよい。
【００５６】
つぎに、制御ユニット８は、回収ユニット７のパスボックス７２ａ内の細胞培養容器Ｄをリクレーマー７１内に回収する。前記回収後、制御ユニット８は、前記処理後の細胞培養容器Ｄが存在するかを判断する。前記処理後の細胞培養容器Ｄが存在する場合、制御ユニット８は、スカラロボット１３ｃにより、第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａから回収ユニット７のパスボックス７２ａに前記処理後の細胞培養容器Ｄを移動してもよい。
【００５７】
以上、本実施形態の細胞処理装置の第１の細胞処理領域１１ａにおける細胞の処理方法に説明したが、第２の細胞処理領域１１ｂにおける細胞の処理方法は、「スカラロボット１３ａ」を「スカラロボット１３ｄ」に、「スカラロボット１３ｂ」を「スカラロボット１３ｅ」に、「スカラロボット１３ｃ」を「スカラロボット１３ｆ」に、「第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ」を「第１の細胞培養容器配置ユニット１４ｂ」に、「第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ」を「第１の細胞培養容器配置ユニット１５ｂ」に、「パスボックス６２ａ」を「パスボックス６２ｂ」に、「パスボックス７２ａ」を「パスボックス７２ｂ」に読み替えて、その説明を援用できる。
【００５８】
一般的に、観察ユニット２による細胞培養容器Ｄ内の細胞の観察または撮像の時間は、例えば、細胞培養容器Ｄの大きさにより決定される。他方、レーザ照射ユニット３による細胞に対するレーザ照射時間は、例えば、点に近いレーザで照射を行なうため、細胞培養容器Ｄ内におけるレーザ照射対象の細胞の量に応じて大きく変動する。このため、細胞を処理可能な領域を複数含む場合に、観察ユニット２およびレーザ照射ユニット３を各領域に配置すると、例えば、観察ユニット２およびレーザ照射ユニット３が稼働していない時間が増加するため、観察ユニット２およびレーザ照射ユニット３の稼働率が低下する。本実施形態の細胞処理装置１００は、各領域における観察およびレーザ照射に使用する観察ユニット２およびレーザ照射ユニット３を共用とし、各領域における観察およびレーザ照射を実施する位置を分離し、かつそれぞれが、第１の移動ユニット４および第２の移動ユニット５により、各領域間を移動できる。このため、細胞処理装置１００では、１つの領域における観察ユニット２による観察またはレーザ照射ユニット３によるレーザ照射の終了後、他の領域において、観察ユニット２による観察またはレーザ照射ユニット３によるレーザ照射を実施できる。したがって、本実施形態の細胞処理装置１００によれば、観察ユニット２およびレーザ照射ユニット３の稼働率を向上できる。また、本実施形態の細胞処理装置１００は、稼働率を向上できるため、例えば、複数の細胞培養用容器を処理する際の処理時間を短縮でき、大量の細胞培養容器Ｄをより短い時間で処理できる。また、観察ユニット２による観察後、細胞培養容器Ｄ内のレーザ照射対象を特定する場合、例えば、観察ユニット２により得られた画像を分析する時間が必要となる。本実施形態の細胞処理装置１００では、第１の細胞培養容器配置ユニット１４ａ、１４ｂで細胞培養容器Ｄを観察後、細胞培養容器Ｄを第２の細胞培養容器配置ユニット１５ａ、ｂに移動させるため、観察ユニット２により得られた画像を分析する時間を確保できる。このため、本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、観察ユニット２による観察後、細胞培養容器Ｄ内のレーザ処理を実施する場合にも、好適に使用できる。
【００５９】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【００６０】
＜付記＞
上記の実施形態および実施例の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、
前記観察ユニットを移動可能な第１の移動ユニットと、
前記レーザ照射ユニットを移動可能な第２の移動ユニットとを含み、
前記細胞処理室は、前記細胞を処理可能な領域を複数含み、
各領域は、第１の細胞培養容器配置ユニットおよび第２の細胞培養容器配置ユニットを含み、
前記第１の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記観察ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞が観察され、
前記第２の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記レーザ照射ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞に対してレーザが照射され、
前記観察ユニットは、前記第１の移動ユニットにより、各領域の第１の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器内の細胞を観察可能に移動され、
前記レーザ照射ユニットは、前記第２の移動ユニットにより、各領域の第２の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器の細胞に対して、レーザを照射可能に移動される、細胞処理装置。
（付記２）
前記レーザ照射ユニットは、レーザ照射位置を移動可能な照射位置移動部を含む、付記１記載の細胞処理装置。
（付記３）
前記照射位置移動部は、ガルバノスキャナである、付記２記載の細胞処理装置。
（付記４）
前記第１の移動ユニットおよび前記第２の移動ユニットは、それぞれ、独立して前記観察ユニットおよび前記レーザ照射ユニットを移動可能に構成されている、付記１から３のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記５）
前記第１の細胞培養容器配置ユニットおよび前記第２の細胞培養容器配置ユニットは、前記装置における位置が固定されている、付記１から４のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記６）
各領域は、壁により分離されている、付記１から５のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記７）
前記細胞処理室は、前記細胞培養容器を移動可能な容器移動ユニットを含む、付記１から６のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記８）
前記細胞培養容器を供給する供給ユニットを含む、付記１から７のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記９）
処理後の細胞培養容器を回収する回収ユニットを含む、付記１から８のいずれかに記載の細胞処理装置。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上説明したように、本発明の細胞処理装置によれば、複数の細胞培養用容器を処理する際の観察ユニットおよびレーザ照射ユニットの稼働率を向上できる。本発明の細胞処理装置によれば、例えば、複数の細胞培養用容器を処理する際の処理時間を短縮できる。このため、本発明は、例えば、細胞、組織等を処理する生命科学分野、医薬分野、再生医療分野等において、極めて有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１            細胞処理室
１１ａ        第１の細胞処理領域
１１ｂ        第２の細胞処理領域
１２          壁
１３ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ  スカラロボット
１４ａ、ｂ    第１の細胞培養容器配置ユニット
１５ａ、ｂ    第２の細胞培養容器配置ユニット
１６ａ、ｂ、ｃ、ｄ  開口
２            観察ユニット
２１          結像光学系
２２          撮像部
３            レーザ照射ユニット
３１          レーザ出射部
３２          レーザ光源
４            第１の移動ユニット
４１          台車
４２          ＸＹステージ
５            第２の移動ユニット
５１          台車
５２          ＸＹステージ
６            供給ユニット
６１          スタッカー
６２ａ、ｂ    パスボックス
７            回収ユニット
７１          リクレーマー
７２ａ、ｂ    パスボックス
８            制御ユニット
８１          ＣＰＵ
８２          メインメモリ
８３          補助記憶デバイス
８４          ビデオコーデック
８５          Ｉ／Ｏインターフェイス
８６          コントローラ
１００        細胞処理装置
【図１】
2020000165.tif 000003
【図２】
2020000165.tif 000004
【図３】
2020000165.tif 000005
【図４】
2020000165.tif 000006
【図５】
2020000165.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月8日(2019.3.8)
【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】
細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、
前記観察ユニットを移動可能な第１の移動ユニットと、
前記レーザ照射ユニットを移動可能な第２の移動ユニットとを含み、
前記細胞処理室は、前記細胞を処理可能な領域を複数含み、
各領域は、第１の細胞培養容器配置ユニットおよび第２の細胞培養容器配置ユニットを含み、
前記第１の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記観察ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞が観察され、
前記第２の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記レーザ照射ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞に対してレーザが照射され、
前記観察ユニットは、前記第１の移動ユニットにより、各領域の第１の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器内の細胞を観察可能に移動され、
前記レーザ照射ユニットは、前記第２の移動ユニットにより、各領域の第２の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器の細胞に対して、レーザを照射可能に移動され、
さらに、前記第１の細胞培養容器配置ユニットおよび前記第２の細胞培養容器配置ユニットに配置された細胞培養容器の識別子を識別する識別手段と、
前記第１の細胞培養容器配置ユニットに配置された細胞培養容器における識別子と、前記第２の細胞培養容器配置ユニットに配置された前記細胞培養容器における識別子とに基づき、前記レーザ照射ユニットのレーザの走査方向を調整する制御ユニットとを含む、細胞処理装置。
【請求項２】
前記第１の移動ユニットおよび前記第２の移動ユニットは、それぞれ、独立して前記観察ユニットおよび前記レーザ照射ユニットを移動可能に構成されている、請求項１記載の細胞処理装置。
【請求項３】
細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
前記細胞培養容器内の細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、
前記観察ユニットを移動可能な第１の移動ユニットと、
前記レーザ照射ユニットを移動可能な第２の移動ユニットとを含み、
前記細胞処理室は、前記細胞を処理可能な領域を複数含み、
各領域は、第１の細胞培養容器配置ユニットおよび第２の細胞培養容器配置ユニットを含み、
前記第１の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記観察ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞が観察され、
前記第２の細胞培養容器配置ユニットにおいて、前記レーザ照射ユニットにより、前記細胞培養容器内の細胞に対してレーザが照射され、
前記観察ユニットは、前記第１の移動ユニットにより、各領域の第１の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器内の細胞を観察可能に移動され、
前記レーザ照射ユニットは、前記第２の移動ユニットにより、各領域の第２の細胞培養容器配置ユニットにおける細胞培養容器の細胞に対して、レーザを照射可能に移動され、
前記第１の移動ユニットおよび前記第２の移動ユニットは、それぞれ、独立して前記観察ユニットおよび前記レーザ照射ユニットを移動可能に構成されている、細胞処理装置。
【請求項４】
前記レーザ照射ユニットは、レーザ照射位置を移動可能な照射位置移動部を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項５】
前記照射位置移動部は、ガルバノスキャナである、請求項４記載の細胞処理装置。
【請求項６】
前記第１の細胞培養容器配置ユニットおよび前記第２の細胞培養容器配置ユニットは、前記装置における位置が固定されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項７】
各領域は、壁により分離されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項８】
前記細胞処理室は、前記細胞培養容器を移動可能な容器移動ユニットを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項９】
前記細胞培養容器を供給する供給ユニットを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項１０】
処理後の細胞培養容器を回収する回収ユニットを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の細胞処理装置。