【手続補正書】
【提出日】平成17年9月16日(2005.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  内部において担体上に配置された細胞を培養する培養容器であって、
前記細胞の培養に用いる培養液を前記細胞に対して供給する供給口と、
前記細胞に供給された前記培養液を前記培養容器の外部に排出する排出口と、
前記供給口から前記排出口まで前記培養液が流通する前記培養容器内の経路における前記供給口と前記担体との間に設けられ、前記供給口からの前記培養液を前記担体上の前記細胞に対して略一定の流速および流量で流通させる流通部と、
を備える培養容器。
【請求項２】  前記流通部は、板材を含み前記供給口と前記担体との間に設けられる整流子部材に形成された貫通穴である請求項１に記載の培養容器。
【請求項３】  前記貫通穴は複数である請求項２に記載の培養容器。
【請求項４】  前記貫通穴は、等しい間隔で前記整流子部材に配列される請求項３に記載の培養容器。
【請求項５】  前記貫通穴は、２種類の大きさの大きさのものを含む請求項３に記載の培養容器。
【請求項６】  前記２種類の大きさの貫通穴は、等しい間隔で配置された第１の貫通穴と、前記第１の貫通穴の間隔の中央に配置され、前記第１の貫通穴より小さい第２の貫通穴と、からなる請求項５に記載の培養容器。
【請求項７】  前記流通部は、前記培養容器の横断面積の略全領域に設けられる請求項１に記載の培養容器。
【請求項８】  前記流通部は、前記培養容器内における前記担体と前記排出口との間にもさらに設けられる請求項１に記載の培養容器。
【請求項９】  前記細胞の光学的な観察を外部から行うための光を透過させる透明部材をさらに備える請求項１に記載の培養容器。
【請求項１０】  請求項１に記載の培養容器を用いるとともに、前記供給口に前記培養液を供給し、前記排出口から前記培養液を排出させる細胞培養装置。
【請求項１１】  内部において担体上に配置された細胞を培養する培養容器であって、
前記細胞の培養に用いる培養液を前記細胞に対して供給する供給口と、
前記細胞に供給された前記培養液を前記培養容器の外部に排出する排出口と、
前記供給口から前記排出口まで前記培養液が流通する前記培養容器内の経路における前記供給口と前記担体との間に設けられ、前記供給口から前記担体へ流れる前記培養液に対して攪拌する作用を発生させる手段を有する流通部と、
を備える培養容器。
【請求項１２】  前記攪拌する作用を発生させる手段は、板材を含み前記供給口を前記担体との間に設けられる整流子部材に対し等しい間隔で配置された複数の第１の貫通穴の間隔の中央に配置される、前記第１の貫通穴より小さい複数の第２の貫通穴である請求項１１に記載の培養容器。
【請求項１３】  前記細胞の光学的な観察を外部から行うための光を透過させる透明部材をさらに備える請求項１１に記載の培養容器。
【請求項１４】  請求項１１に記載の培養容器を用いるとともに、前記供給口に前記培養液を供給し、前記排出口から前記培養液を排出させる細胞培養装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】培養容器および細胞培養装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、培養容器および細胞培養装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであって、細胞を長期間育成することができる培養容器および細胞培養装置を提供することを目的とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
第１の発明は、内部において担体上に配置された細胞を培養する培養容器であって、前記細胞の培養に用いる培養液を前記細胞に対して供給する供給口と、前記細胞に供給された前記培養液を前記培養容器の外部に排出する排出口と、前記供給口から前記排出口まで前記培養液が流通する前記培養容器内の経路における前記供給口と前記担体との間に設けられ、前記供給口からの前記培養液を前記担体上の前記細胞に対して略一定の流速および流量で流通させる流通部と、を備える培養容器を提供する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
第２の発明は、第１の発明に係る培養容器において、前記流通部は、板材を含み前記供給口と前記担体との間に設けられる整流子部材に形成された貫通穴である培養容器を提供する。
第３の発明は、第２の発明に係る培養容器において、前記貫通穴は複数である培養容器を提供する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第４の発明は、第３の発明に係る培養容器において、前記貫通穴は、等しい間隔で前記整流子部材に配列される培養容器を提供する。
第５の発明は、第３の発明に係る培養容器において、前記貫通穴は、２種類の大きさの大きさのものを含む培養容器を提供する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第６の発明は、第５の発明に係る培養容器において、前記２種類の大きさの貫通穴は、等しい間隔で配置された第１の貫通穴と、前記第１の貫通穴の間隔の中央に配置され、前記第１の貫通穴より小さい第２の貫通穴と、からなる培養容器を提供する。
第７の発明は、第１の発明に係る培養容器において、前記流通部は、前記培養容器の横断面積の略全領域に設けられる培養容器を提供する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第８の発明は、第１の発明に係る培養容器おいて、前記流通部は、前記培養容器内における前記担体と前記排出口との間にもさらに設けられる培養容器を提供する。
第９の発明は、第１の発明に係る培養容器において、前記細胞の光学的な観察を外部から行うための光を透過させる透明部材をさらに備える培養容器を提供する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第１０の発明は、第１の発明に係る培養容器を用いるとともに、前記供給口に前記培養液を供給し、前記排出口から前記培養液を排出させる細胞培養装置を提供する。
第１１の発明は、内部において担体上に配置された細胞を培養する培養容器であって、前記細胞の培養に用いる培養液を前記細胞に対して供給する供給口と、前記細胞に供給された前記培養液を前記培養容器の外部に排出する排出口と、前記供給口から前記排出口まで前記培養液が流通する前記培養容器内の経路における前記供給口と前記担体との間に設けられ、前記供給口から前記担体へ流れる前記培養液に対して攪拌する作用を発生させる手段を有する流通部と、を備える培養容器を提供する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第１２の発明は、第１１の発明に係る培養容器において、前記攪拌する作用を発生させる手段は、板材を含み前記供給口を前記担体との間に設けられる整流子部材に対し等しい間隔で配置された複数の第１の貫通穴の間隔の中央に配置される、前記第１の貫通穴より小さい複数の第２の貫通穴である培養容器を提供する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第１３の発明は、第１１の発明に係る培養容器において、前記細胞の光学的な観察を外部から行うための光を透過させる透明部材をさらに備える培養容器を提供する。
第１４の発明は、第１１の発明に係る培養容器を用いるとともに、前記供給口に前記培養液を供給し、前記排出口から前記培養液を排出させる細胞培養装置を提供する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態に係る培養容器を備える細胞培養検出装置について、図１〜図７を参照して説明する。
ここでは、一例として、細胞Ｃをスライドガラス（担体）１０１上にアレイ状に整列配置し、培養された状態で蛍光観察を行う細胞培養検出装置１００について説明する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
細胞培養検出装置１００は、図１に示されるように、スライドガラス１０１に沿ってレーザ光（平行光）を発する光源１０２と、該光源１０２からの光軸１０３方向に往復移動可能に設けられた照射ヘッド１０４を備える照射ユニット１０５と、細胞において発せられた蛍光を検出する検出ユニット１１５（図２参照）と、スライドガラス１０１を搭載するステージ１０７と、該ステージ１０７を照射ヘッド１０４の移動方向に直交する方向に往復移動させる担体搬送ユニット１０８とを備えている。スライドガラス１０１は、後述する培養容器内に固定状態に収容されている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
このように構成された細胞培養検出装置１００の作用について以下に説明する。
この細胞培養検出装置１００において細胞Ｃの観測を行うには、後述する培養容器内に培養液を流通させて、スライドガラス１０１上の細胞Ｃを培養しつつ、照射ユニット１０５および検出ユニット１１５を作動させる。培養容器の構造および作用については後述することとし、ここでは、スライドガラス１０１上において細胞Ｃが培養されているものとして、その細胞の検出について詳細に述べることにする。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
次に、ヘッド駆動機構１０９および担体搬送ユニット１０８の作用について、以下に説明する。
この細胞培養検出装置１００により培養過程の細胞Ｃの観察を行うには、ヘッド駆動機構１０９を作動させて照射ヘッド１０４を高速に往復移動させるとともに、これに同期して担体搬送ユニット１０８を作動させてスライドガラス１０１を照射ヘッド１０４の移動方向に直交する方向に移動させる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
この場合には、培養されている細胞Ｃを一定時間ごとに定期的に自動的に走査して、位置情報に対する蛍光量を測定する装置が必要となる。上述の細胞培養検出装置１００の光学系の構成によれば、焦点深度が深いので、自動走査する際に焦点を合わせ直すなどの煩雑な作業から解放される。また、ヘッド駆動機構１０９はＶＣＭにより構成されるために、スライドガラス１０１全面を短時間で走査することが可能となり、１枚のスライドガラス１０１の測り始めから測り終わりまでの間にタイムロスが少なく、細胞Ｃの活性周期も正確に把握することができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
次に、上述したステージ１０７に搭載されるスライドガラス１０１を収容する培養容器１２８について説明する。
この培養容器１２８は、図２および図３に示されるように、スライドガラス１０１を内部に収容可能な表裏貫通穴１２９を有する熱伝導に優れた材質、例えば、ステンレス製またはアルミ製の筐体１３０と、その筐体１３０の表裏貫通穴１２９を塞ぐ透明部材からなる光学的に平滑な２枚のガラス板部材１３１と、筐体１３０内部に培養液Ａを供給する培養液供給パイプ（供給口）１３２と、筐体１３０内部から不要となった培養液Ａを排出する培養液排出パイプ（排出口）１３３と、筐体１３０への培養液Ａの出入口に設けられた２つの整流子部材１３４とを備えている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
すなわち、前記整流子部材１３４は、板材の厚さ方向に複数の貫通穴１３４ａを形成した多孔性の部材により構成されている。培養容器１２８への入口側の整流子部材１３４は、培養液供給パイプ１３２から培養容器１２８内に流れ込む培養液Ａを複数の貫通穴１３４ａに分散させて流通させるようになっている。また、培養容器１２８からの出口側の整流子部材１３４は、培養容器１２８内から培養液排出パイプ１３３を経て一気に流出しようとする培養液Ａを複数の貫通穴１３４ａに分散させて流通させるようになっている。これにより、集中的な流れを分散流に変換し、細胞Ｃが配置されているスライドガラス１０１近傍において、培養容器１２８の横断面積のほぼ全領域で一定の流速および流量で培養液Ａを流動させることができるようになっている。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
培養容器１２８の培養液供給パイプ１３２には、図５に示されるように、培養液瓶温度制御部により培養液温度が制御された培養液瓶１３７と、該培養液瓶内１３７の培養液Ａを培養液供給パイプ１３２を介して培養容器内１２８に供給する培養液ポンプ１３８とが取り付けられている。ここで、培養容器１２８、培養液瓶１３７および培養液ポンプ１３８は、細胞を培養する細胞培養装置の構成に含まれる。また、温度制御ユニット１３５には、温水瓶温度制御部により温水温度が制御された温水瓶１３９と、該温水瓶１３９内の温水Ｗを温水制御ユニット１３５の温水流路１３６内に供給する温水ポンプ１４０とが取り付けられている。培養液ポンプ１３８および温水ポンプ１４０は、例えばベリスタポンプなどの循環ポンプであり、培養液ポンプ制御部および温水ポンプ制御部によりその間欠動作タイミングおよび流量が制御されるようになっている。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
このように構成された培養容器１２８を備える細胞培養検出装置１００により、細胞Ｃを培養しながら測定を行うには、培養液ポンプ制御部、温水ポンプ制御部およびＣＯ２濃度制御部を作動させて、培養液Ａの温度およびＣＯ２濃度が所定値に維持された後に、測定が開始される。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
このように、培養容器１２８には温度制御関連、ＣＯ２濃度関連および培養液関連の配管・配線が数多く設置され、これらの配管・配線を引きずりながら高速移動させることは困難である。また、培養液Ａ中の細胞Ｃを高速移動させる場合、細胞Ｃの位置がずれるなど、位置情報と蛍光強度の値または量の相関を求める上で問題が発生する場合がある。上記の例においては、高速で走査する機能を照射ヘッド１０４に担わせることにより、培養容器１２８は、担体搬送ユニット１０８の送り機構１２５により低速走査（間欠駆動走査）させるだけで済む。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
また、図６に示されるように、高倍率対物レンズ１２２を搭載した照射ヘッド１０４および低倍率対物レンズ１４２を搭載した照射ヘッド１４３を培養容器１２８内のスライドガラス１０１の下面側に２ユニット並列に設置しておくことにより、高倍率測定と低倍率測定を１回の走査で実現することも可能である。この場合、Ｘ軸の走査距離（担体搬送ユニットの送り機構による走査距離）は、上記例の場合の倍になる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
また、担体として、スライドガラス１０１を例として示したが、９６穴マイクロプレートや３８４穴マイクロプレートのように、穴内において細胞Ｃを培養し、上述の細胞培養検出装置１００によりマイクロプレートの下側（底面側）において培養細胞Ｃからの蛍光強度を測定することも可能である。この場合、走査ストロークの延長とマイクロプレートの開放穴を塞ぐ蓋やＣＯ２供給箱で覆うなどの構成をとれば数日間の培養は可能である。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
【発明の効果】
この発明によれば、培養容器内の各細胞に対して、略一定の流速および流量で培養液を流動させることができる。このため、各細胞を健全に長期間培養することができる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施形態に係る培養容器および細胞培養装置を備える細胞培養検出装置を示す模式的な斜視図である。
【図２】  図１の細胞培養検出装置における光学系を説明する図である。
【図３】  図１の細胞培養検出装置に用いられる培養容器を説明する平面図である。
【図４】  図３の培養容器に使用される整流子部材を示す斜視図である。
【図５】  図１の細胞培養検出装置を組み込んだ培養検出システムを示す模式図である。
【図６】  図１の細胞培養検出装置の変形例を示す模式的な斜視図である。
【図７】  図１の細胞培養検出装置の光学系の変形例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ  培養液  Ｃ  細胞  １００  細胞培養検出装置  １０１  スライドガラス（担体）  １０２  光源  １０３  光軸  １０４  照射ヘッド  １０５  照射ユニット  １０８  担体搬送ユニット  １１５  検出ユニット  １１７  投光レンズ  １１９  結像レンズ  １２０  受光ピンホール  １２１  光検出器  １２２  対物レンズ  １２８  培養容器  １３１  ガラス板部材（透明部材）  １３２  培養液供給パイプ（供給口）  １３３  培養液排出パイプ（排出口）  １３４  整流子部材  １３４ａ  貫通穴（流通部）  １３４ｂ  貫通穴（流通部、攪拌する作用を発生させる手段）