(57)【要約】  容器に接続する流路構成が簡単かつ小型になる培養容器及びそれを用いた自動培養装置を提供する。培養容器１０１は、内部に培養空間を有する容器１と、容器を封止する容器蓋部材９と、容器に対し容器外部からの流体移動を可能とする、容器蓋部材に設けられた第一の流路４と、第一の流路から分岐する第二の流路６とを有する。第一の流路は、培養容器外部の流路と接続可能であり、分岐の位置４Ｂと容器側の端部４Ａとの間に逆止弁５が設けられており、容器内からの流体を通過させることができ、容器内への流体の流れを止めることができるものであり、第一の流路から分岐する第二の流路は、逆止弁７が設けられており、容器内への流体を通過させることができ、容器内からの流体の流れを止めることができる。
2017163326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養容器であって、
内部に培養空間を有する容器と、
前記容器を封止する容器蓋部材と、
前記容器に対して外部から流体移動を可能とする、前記容器蓋部材に設けられた第一の流路と、
前記第一の流路の分岐の位置から分岐する第二の流路と、を備え、
前記第一の流路は、外部の流路と接続可能な接続部と第一のバルブを有し、前記第一のバルブは、前記分岐の位置と前記第一の流路の前記容器側の端部との間に設けられ、前記容器内からの流体を通過させることができ、前記容器内への流体の流れを止めることができるものであり、
前記第二の流路は、第二のバルブを有し、前記第二のバルブは、前記容器内への流体を通過させることができ、前記容器内からの流体の流れを止めることができるものである、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項２】
請求項１に記載の培養容器であって、
前記第一のバルブ、前記第二のバルブは、それぞれ逆止弁である、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項３】
請求項１に記載の培養容器であって、
前記接続部は、前記容器に対して前記外部の流路を無菌的に接続可能である、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項４】
請求項１に記載の培養容器であって、
前記容器は排気口を有する、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項５】
請求項１に記載の培養容器であって、
前記第一の流路から分岐する前記第二の流路の容器側の端部が、前記容器の内壁に近接して設けられる、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項６】
請求項１に記載の培養容器であって、
前記容器内に収容し保持され、内部に培養空間を有する上層容器と、
前記上層容器に対して前記外部から流体移動を可能とする、前記容器蓋部材に設けられた第三の流路と、
前記第三の流路の分岐の位置から分岐する第四の流路と、を更に備え、
前記第三の流路は、前記外部の流路と接続可能な接続部と第三のバルブを有し、
前記第三のバルブは、前記第三の流路の分岐の位置と前記第三の流路の前記上層容器側の端部との間に設けられており、前記上層容器内からの流体を通過させることができ、前記上層容器内への流体の流れを止めることができるものであり、
前記第四の流路は、第四のバルブを有し、前記第四のバルブは、前記上層容器内への流体を通過させることができ、前記上層容器内からの流体の流れを止めることができるものである、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項７】
請求項６に記載の培養容器であって、
前記第三のバルブ、前記第四のバルブは、逆止弁である、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項８】
請求項６に記載の培養容器であって、
前記第三の流路の前記接続部は、前記上層容器に対して前記外部の流路を無菌的に接続可能である、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項９】
請求項６に記載の培養容器であって、
前記第三の流路から分岐する前記第四の流路の上層容器側の端部が、前記上層容器の内壁に近接して設けられる、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項１０】
自動培養装置であって、
少なくとも一つの培養容器と、
前記培養容器内から排出される流体を収容する第一の収容部と、
前記培養容器内へ供給される流体を収容する第二の収容部と、
前記培養容器から、前記第一の収容部と前記第二の収容部に対して分岐して接続する培養容器外部の流路と、
前記培養容器外部の流路に設けられた、流体の流れを制御する開閉バルブと、
前記培養容器に対して流体の供給及び排出をするためのポンプと、
前記開閉バルブと前記ポンプの動作を制御する制御部と、を有し、
前記培養容器は、
内部に培養空間を有する容器と、
前記容器を封止する容器蓋部材と、
前記容器に対して前記培養容器外部から流体移動を可能とする、前記容器蓋部材に設けられた第一の流路と、
前記第一の流路の分岐の位置から分岐する第二の流路と、を備え、
前記第一の流路は、前記培養容器外部の流路と接続可能な接続部と第一のバルブを有し、前記第一のバルブは、前記分岐の位置と前記第一の流路の前記容器側の端部との間に設けられ、前記容器内からの流体を通過させることができ、前記容器内への流体の流れを止めることができるものであり、
前記第二の流路は、第二のバルブを有し、前記第二のバルブは、前記容器内への流体を通過させることができ、前記容器内からの流体の流れを止めることができるものである、
ことを特徴とする自動培養装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の自動培養装置であって、
前記培養容器へ送気を行う送気装置を更に有し、
前記培養容器外部の流路は、前記送気装置に対して分岐して接続し、
前記容器は排気口を備える、
ことを特徴とする自動培養装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の自動培養装置であって、
前記第一のバルブは、前記容器から前記第一の収容部へ排出される液体を通過させることができ、前記第二の収容部から前記容器へ供給される液体の流れを止めることができるものであり、
前記第二のバルブは、前記第二の収容部から前記容器へ供給される液体を通過させることができ、前記容器から前記第一の収容部へ排出される液体の流れを止めることができるものである、
ことを特徴とする自動培養装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の自動培養装置であって、
前記第一のバルブは、前記容器から前記第一の収容部へ排出される液体を通過させることができ、前記第二の収容部から前記容器へ供給される液体及び、前記送気装置から供給される気体の流れを止めることができるものであり、
前記第二のバルブは、前記第二の収容部から前記容器へ供給される液体及び、前記送気装置から供給される気体を通過させることができ、前記容器から前記第一の収容部へ排出される液体の流れを止めることができるものである、
ことを特徴とする自動培養装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の自動培養装置であって、
前記培養容器の収容するインキュベータと、前記インキュータ内の温度を制御する温度制御ユニットを更に有する、
ことを特徴とする自動培養装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の自動培養装置であって、
複数の前記培養容器の前記接続部各々と接続される複数の開閉弁を、前記培養容器外部の流路に接続する分岐部を更に有する、
ことを特徴とする自動培養装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培養容器及びそれを用いた自動培養装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の細胞（浮遊系細胞、接着性細胞）の培養には、定期的に栄養分が含まれる培地培養液の交換が行われている。特に、代謝の速い細胞の培養には、高頻度に培養液の交換をする必要がある。従来、このような培地交換を含む細胞培養操作は、熟練オペレーターによりピペットを用いて行なわれているが、同時に多数培養容器の細胞培養は大変な労力が必要となる問題があった。最近、培養液の交換作業や培養作業向けの自動化システムの開発が盛んで行なわれている。その中、特に無菌性を維持できる閉鎖系培養容器と閉鎖系流路を用いる自動培養構成は注目されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１４／０４９７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、自動培養装置で培養する場合、培養液や混合ガス等の供給及び排出を培養容器外部から培養容器に接続部を介して夫々接続した流路により実施する必要がある。そのため、複数の培養容器を同時に細胞培養に用いる場合、培養容器に接続する流路の構成は複雑化し、流路を培養容器に接続する作業は煩雑となり、作業ミスのリスク増大に繋がる可能性がある。【０００５】
本発明の目的は、培養容器に接続する流路構成が簡単かつ小型になる培養容器及びそれを用いた自動培養装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明においては、培養容器であって、内部に培養空間を有する容器と、容器を封止する容器蓋部材と、容器に対して外部から流体移動を可能とする、容器蓋部材に設けられた第一の流路と、第一の流路の分岐の位置から分岐する第二の流路とを備え、第一の流路は、外部の流路と接続可能な接続部と第一のバルブを有し、第一のバルブは、分岐の位置と第一の流路の容器側の端部との間に設けられ、容器内からの流体を通過させることができ、容器内への流れを止めることができるものであり、第二の流路は、第二のバルブを有し、第二のバルブは、容器内への流体を通過させることができ、容器内からの流れを止めることができるものである培養容器を提供する。【０００７】
また、上記の目的を達成するため、本発明においては、自動培養装置であって、少なくとも一つの培養容器と、培養容器内から排出される流体を収容する第一の収容部と、培養容器内へ供給される流体を収容する第二の収容部と、培養容器から、第一の収容部と第二の収容部に対して分岐して接続する培養容器外部の流路と、培養容器外部の流路に設けられた、流体の流れを制御する開閉バルブと、培養容器に対して流体の供給及び排出をするためのポンプと、開閉バルブとポンプの動作を制御する制御部とを有し、培養容器は、内部に培養空間を有する容器と、容器を封止する容器蓋部材と、容器に対して培養容器外部から流体移動を可能とする、容器蓋部材に設けられた第一の流路と、第一の流路の分岐の位置から分岐する第二の流路とを備え、第一の流路は、培養容器外部の流路と接続可能な接続部と第一のバルブを有し、第一のバルブは、分岐の位置と第一の流路の容器側の端部との間に設けられ、容器内からの流体を通過させることができ、容器内への流体の流れを止めることができるものであり、第二の流路は第二のバルブを有し、第二のバルブは、容器内への流体を通過させることができ、容器内からの流体の流れを止めることができるものである自動培養装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、培養容器に接続する流路構成が簡単かつ小型になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】実施例１に係る培養容器の構成例を示す図である。
【図１Ｂ】実施例１に係る自動培養装置の概略構成例を示す図である。
【図２】実施例１に係る逆止弁の構成例を示す図である。
【図３Ａ】実施例１に係る自動培養装置の培養液供給時の流れを示す図である。
【図３Ｂ】実施例１に係る自動培養装置の培養液排出時の流れを示す図である。
【図３Ｃ】実施例１に係る自動培養装置の混合ガス送気及び排気時の流れを示す図である。
【図４】実施例１に係る複数の培養容器の同時培養の構成例を示す図である。
【図５】実施例２に係る培養容器の構成例を示す図である。
【図６】実施例３に係る培養容器を用いた自動培養装置の培養液供給時の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の種々の実施例を図面に従い説明する。本明細書において、自動培養装置の流路を流れる気体、液体、気体及び液体を総称して流体と呼ぶ場合がある。また、本明細書において、バルブとは流体の通路を開閉できるしくみをもつ機器の総称を示し、弁という用語を使う場合があり、例えば開閉弁や逆止弁などが含まれる。更に、本明細書において、容器とはその内部に細胞の培養空間を有する容器自体を意味し、培養容器とは当該容器、容器蓋部材、及び容器外部から流体移動可能とする流路などを含む構造体を意味することとする。図面上の構成の番号について、他の図にて既に番号を付して説明したものについては、別の図にて図番号を省略する場合がある。また、自動培養装置を示す一部の図については、インキュベータ、制御部を構成する制御端末、インキュベータなどの温度を制御する温度制御ユニット等を省略した状態の図を示すこととする。
【実施例１】
【００１１】
実施例１は、内部に培養空間を有する容器と、容器を封止する容器蓋部材と、容器に対して外部から流体移動を可能とする、容器蓋部材に設けられた第一の流路と、第一の流路の分岐の位置から分岐する第二の流路とを備え、第一の流路は外部の流路と接続可能な接続部と第一のバルブを有し、第一のバルブは、分岐の位置と第一の流路の容器側の端部との間に設けられ、容器内からの流体を通過させることができ、容器内への流れを止めることができるものであり、第二の流路は第二のバルブを有し、第二のバルブは、容器内への流体を通過させることができ、容器内からの流れを止めることができるものである培養容器と、それを用いた自動培養装置の実施例である。【００１２】
図１Ａは実施例１に係る培養容器の構成を示す図、図１Ｂは実施例１に係る培養容器を用いた自動培養装置の概略構成を示す図である。【００１３】
まず、図１Ａを用いて、実施例１に係る培養容器の構造例を説明する。培養容器１０１は、内部に細胞３の培養空間を有する第一の容器としての容器１と、容器１を封止する容器蓋部材９と、容器１外部からの培養液や混合ガス等の流体移動を可能とする、容器蓋部材９に設けられた第一の流路４と、第一の流路４から分岐の位置４Ｂで分岐する第二の流路６を備えている。同図に示すように、第二の流路６は第一の流路４より短く、第二の流路６は容器１内に保持された培養液２に届かない長さであり、第一の流路４は培養容器１０１を所定の角度で保持した時、容器１内の培養液２に届く長さを持つ。【００１４】
また、第一の流路４は、流路内に第一のバルブである逆止弁５を有しており、第二の流路６は、流路内に第二のバルブである逆止弁７を有する。第一の流路４の逆止弁５は、分岐の位置４Ｂと第一の流路４の容器１側の端部４Ａとの間に設けられる。第二の流路６の逆止弁７は、第一の流路４からの分岐の位置４Ｂと第二の流路６の容器側の端部６Ａとの間に設けられる。【００１５】
ここで、図中に示す逆止弁５、７において流体が通過できる方向は、図２に示す矢印の方向に従うものとする。つまり、第一の流路４の逆止弁５は、容器１内からの流体を通過させることができ、容器１内への流体の流れを止めることができるように設置され、第二の流路６の逆止弁７は、容器１内への流体を通過させることができ、容器１内からの流体の流れを止めることができるように設置される。他の図面に示される逆止弁５、７以外の逆止弁においても流体が通過できる方向は図２の方向になる。【００１６】
容器１内における第一の流路４の位置は、容器１内に収容された培養液２の排出時に、第一の流路４の容器１側の端部４Ａが、容器１の最下点に位置するように設置することが望ましい。そうすることで、培養容器１０１を任意の角度で保持した時、培養液２は容器１の最下点に集合するので、培養液２の排出効率を向上できる。【００１７】
容器１内における第二の流路６の位置は、容器１に収容される培養液２の量により変更するべきであるが、容器１内に保持された培養液２に届かない流路の長さとすることにより、収容された培養液２の液面よりも上部となればよい。このように、第二の流路６が第一の流路４から分岐する構成によって、第一の流路４と第二の流路６を容器１内の異なる位置に配置することが可能である。【００１８】
第一の流路４は、培養容器１０１の外部の流路と無菌的に接続可能な無菌接続部８を有する。容器１には、容器１内の気体を培養容器１０１の外部へ排出するために、排気口１０が設けられる。排気口１０には、気体通過時に培養容器１０１の外部から微生物等が侵入しないようにエアフィルタ１１が設けられる。【００１９】
次に、図１Ｂを用いて、実施例１に係る培養容器を用いた自動培養装置の構成例を説明する。培養容器１０１を用いた自動培養装置１０２は、培養容器１０１内から排出される液体である培養液１６を収容する第一の収容部である排液用バッグ１５と、培養容器１０１内へ供給される液体である培養液１９を収容する第二の収容部である給液用バッグ１８と、培養に必要な気体である混合ガスを培養容器内へ送気するための送気装置２４を備える。【００２０】
培養容器外部の流路１３は、無菌接続部１２を有しており、第一の流路４に設けられた無菌接続部８との合わせにより培養容器１０１に接続される。培養容器外部の流路１３は、培養容器１０１から排液用バッグ１５、給液用バッグ１８、送気装置２４に対して分岐して接続しており、分岐した夫々の流路に、流路の開閉を可能とする開閉バルブとしての電磁弁１７、２０、２６が設けられる。【００２１】
送気装置２４と電磁弁２６との間の流路にはエアフィルタ２５が設けられる。培養容器外部の流路１３には、更に、ポンプ１４と、エアフィルタ２２を備えた送気口２３と、送気口２３の開閉を可能とする開閉バルブとしての電磁弁２１が設けられる。培養容器外部の流路１３に設置されたポンプ１４は、培養容器外部の流路１３を通して容器１に対して流体や気体の供給及び排出を可能とする。【００２２】
培養容器１０１は細胞の培養に最適な培養温度で保持する必要があるため、インキュベータ２７内に設置され、インキュベータ２７の外部に設置された温度制御ユニット２８により温度調整を行うことができる。【００２３】
制御部を構成する制御端末３０は、通常の中央処理部（ＣＰＵ）や記憶部、入出力インタフェース部等を備えるコンピュータ構成のパーソナルコンピュータ（ＰＣ)等とし、インキュベータ２７外部に設置され、電気信号線２９を介して、ポンプ１４と、電磁弁１７、２０、２１、２６と、温度制御ユニット２８などを制御することを可能とする。【００２４】
以下、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃを用いて本実施例の自動培養装置１０２の培養容器１０１の培養液の交換手順を説明する。まず、図３Ａに示すように、容器１から培養液２の排出時は、電磁弁１７のみを開状態とする。ポンプ１４の稼働により容器１から培養液２を、第一の流路４の逆止弁５、無菌接続部８及び１２、培養容器外部の流路１３、開状態の電磁弁１７を通して排液用バッグ１５に排出する。【００２５】
ここで、第二の流路６の逆止弁７は容器１内からの流体の流れを止める構成であるため、第二の流路６は逆止弁７により閉状態になっている。そのため、第二の流路６から流体が逆流することを防ぎ、流路内の圧力を下げることなく、効率的に培養液２を回収できる。【００２６】
次に、図３Ｂに示すように、培養液１９の供給時は、電磁弁１７を閉状態にし、電磁弁２０を開状態にする。ポンプ１４の稼働により給液用バッグ１８から培養液１９を開状態の電磁弁２０、培養容器外部の流路１３、無菌接続部１２及び８、第二の流路６の逆止弁７を通して容器１に供給する。【００２７】
ここで、ポンプ１４を稼働したまま電磁弁２１を開にすることにより、培養容器外部の流路１３内に送気口２３からエアフィルタ２２を通して気体を導入して培養容器外部の流路１３内に残留する培養液を容器１に十分に供給することも可能である。【００２８】
最後に、図３Ｃに示すように、細胞培養に必要な混合ガスは、開閉バルブである電磁弁２６のみを開状態にし、混合ガスを送気装置２４からエアフィルタ２５、開状態の電磁弁２６、培養容器外部の流路１３、無菌接続部１２及び８、培地の供給流路６の逆止弁７を通して容器１に供給し、容器１の排気口１０とエアフィルタ１１より容器１から排出する。【００２９】
本実施例の構成では、培養容器１０１に設けられた第一の流路４と第二の流路６にそれぞれ設けられた逆止弁５と逆止弁７の働きによって、第一の流路４より、容器１から培養液２の排出を行い、第一の流路４から分岐する第二の流路６より、容器１へ培養液１９の供給と混合ガスの送気を行うことを可能とする。すなわち、第一のバルブである逆止弁５は、容器１から第一の収容部である排液用バッグ１５へ排出される液体を通過させることができ、第二の収容部である給液用バッグ１８から容器１へ供給される液体及び、送気装置２４から供給される気体の流れを止めることができるものであり、第二のバルブである逆止弁７は、給液用バッグ１８から容器１へ供給される液体及び、送気装置２４から供給される気体を通過させることができ、容器１から排液用バッグ１５へ排出される液体の流れを止めることができる。【００３０】
このように、本実施例により、培養液の供給及び排出と、混合ガスの送気のために培養容器に接続する流路を共通化することで、培養容器に設ける接続部を減らすことができ、培養容器に接続する流路構成が簡単かつ小型になる。【００３１】
本実施例の自動培養装置は、培養液の供給及び排出、混合ガスの送気及び排気の機構を有しているが、同様な流路を培養容器外部の流路に追加すれば、それ以外の例えば細胞播種、流路洗浄、細胞剥離酵素の導入、細胞懸濁液の回収などを実施することも可能である。【００３２】
また以上の説明には、１個の培養容器１０１を搭載した自動培養装置の構成を示して説明したが、複数の培養容器１０１の接続部各々と接続される複数の開閉弁を、培養容器外部の流路に接続する分岐部を有する自動培養装置の構成とすることもできる。すなわち、図４に示す他の構成例のように、複数の培養容器１０１を搭載し、無菌接続部８及び１２、開閉弁である電磁弁３２、分岐部３１を介して、夫々の培養容器１０１を培養容器外部の流路１３に接続し、制御端末３０により順次開閉弁である電磁弁１７、２０、２１、２６、３２とポンプ１４の切換え制御を実行することにより流体の流れを制御すれば、同時に複数の培養容器１０１に対する培養液の供給及び排出、混合ガスの送気及び排気の操作を行うこともできる。【００３３】
本実施例の培養容器には、樹脂などの耐高湿度性、滅菌処理対応可能な材料を使用することが望ましい。それにより、ガンマ線など滅菌対応とすることができ、理化学用途と再生医療用途に適用可能となる。【００３４】
なお、本実施例の図１−図４では、流路４について縦方向で説明したが、横方向や斜め方向の流路にも適用できる。容器１内における第二の流路６の位置は、容器1内に収容される培養液２の液量により変更すべきであるが、例えば、図示しないが培養液面の位置を計測する位置センサを自動培養装置１０２に備え、位置センサの位置情報を基に制御端末３０により培養液１９の供給量を調節することで、第二の流路６の位置が培養液２の上部になるようにすることも可能である。【００３５】
また、図示しないが、顕微鏡より撮像された細胞画像が、制御端末３０に入力され、或いはネットワークを介して制御端末３０からデータサーバに送信され、種々の画像処理用のソフトウェアにより細胞画像の画像処理も実施可能である。
【実施例２】
【００３６】
実施例１に係る培養容器及びそれを用いた自動培養装置は、その構成の一部を変更することで、二層培養にも適応可能である。実施例２として、二層培養に適用した二層構造の培養容器、並びに自動培養装置の実施例を説明する。すなわち、実施例２は実施例１の構成に加え、容器内に収容し保持され、内部に培養空間を有する上層容器と、上層容器に対して外部から流体移動を可能とする、容器蓋部材に設けられた第三の流路と、第三の流路の分岐の位置から分岐する第四の流路とを更に備え、第三の流路は、外部の流路と接続可能な接続部と第三のバルブを有し、第三のバルブは、第三の流路の分岐の位置と第三の流路の上層容器側の端部との間に設けられており、上層容器内からの流体を通過させることができ、上層容器内への流体の流れを止めることができるものであり、第四の流路は第四のバルブを有し、第四のバルブは、上層容器内への流体を通過させることができ、上層容器内からの流体の流れを止めることができるものである培養容器と、それを用いた自動培養装置の実施例である。【００３７】
再生医療において注目されている、ＥＳ（Ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ Ｓｔｅｍ）細胞やｉＰＳ（ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ Ｓｔｅｍ）細胞、および皮膚上皮細胞、角膜上皮細胞、口腔粘膜上皮細胞といった細胞種と、培養時に栄養分を提供する役割を担うフィーダー細胞を共培養する場合、フィーダー細胞と治療に用いられる細胞は分離された状態で培養することが望ましく、二層構造の培養容器にて二層培養することが望ましい。【００３８】
図５は、実施例２に係る二層構造の培養容器を示す図である。同図において、二層構造の培養容器１０３は、内部に細胞３の培養空間を有する第二の容器としての上層容器３３、フィーダー細胞３４、第三の流路３５、第三の流路３５の第三のバルブである逆止弁３６、第四の流路３７、第四の流路３７の第四のバルブである逆止弁３８、無菌接続部３９を備える。これら以外の部分については実施例１と同様の構成を備えるので、ここでは説明を省略する。【００３９】
二層構造の培養容器１０３において、内部に細胞３４の培養空間を有する容器１は、更に内部に培養空間を有する上層容器３３を収容し、保持している。上層容器３３に対して容器１外部からの培養液等の流体移動を可能とするため、容器蓋部材９に、第三の流路３５と、第三の流路から分岐する第四の流路３７が設けられる。【００４０】
第三の流路３５は、流路内に逆止弁３６を有しており、第四の流路３７は、流路内に逆止弁３８を有している。第三の流路３５の逆止弁３６は、第一の流路４の逆止弁５同様、第三の流路３５の分岐の位置と、第三の流路３５の上層容器側の端部３５Ａとの間に設けられる。【００４１】
第三の流路３５の逆止弁３６は、図２で説明した通り、上層容器３３内からの流体を通過させることができ、上層容器３３内への流体の流れを止めることができるように設置され、第四の流路３７の逆止弁３８は、上層容器３３内への流体を通過させることができ、上層容器３３内からの流体の流れを止めることができるように設置される。【００４２】
上層容器３３内における第三の流路３５の位置は、上層容器３３内に収容された培養液２の排出時に、第三の流路３５の上層容器側の端部３５Ａが、上層容器３３の最下点に位置するように設置することが望ましい。そうすることで、二層構造の培養容器１０３を任意の角度で保持した時、培養液２は上層容器３３の最下点に集合するので、培養液２の排出効率を向上できる。【００４３】
上層容器３３内における第四の流路３７の位置は、上層容器３３に収容される培養液２の量により変更するべきであるが、収容された培養液２の液面よりも上部であればよい。また、第三の流路３５は、培養容器外部の流路と無菌的に接続可能な無菌接続部３９を有する。【００４４】
本実施例の二層構造の培養容器１０３を実施例１で説明した自動培養装置に適応し、実施例１における細胞３の培養の上層容器３３内で行い、容器１内の底面でフィーダー細胞３４を保持し、容器１と上層容器３３のそれぞれにおいて実施例１と同様の手順で培養液２の交換等を行うことで、フィーダー細胞を用いた二層共培養が可能となる。【００４５】
なお、本実施例の二層構造の培養容器１０３は、フィーダー細胞を用いた二層共培養を実施することに限定されるものでなく、容器１と上層容器３３の夫々に異なる細胞腫を培養することも、同じ細胞腫を培養することも可能である。【００４６】
本実施例の構成でも、上記実施例１の一層培養の場合と同様の効果を有する。すなわち、二層構造の培養容器に設ける接続部を減らすことができ、培養容器に接続する流路構成を簡単かつ小型にすることができる。
【実施例３】
【００４７】
培養液を培養容器内へ供給する際に、培養液に気泡が発生すると、気泡の破裂時の衝撃による細胞への影響と、気泡が疎水性であるために培養液中のタンパク構造が変化してしまうという培養液への影響が考えられる。そこで、気泡の発生を低減するための工夫を要する場合がある。【００４８】
実施例３は、実施例１の構成に加え、培養液の気泡の発生を低減することが可能な培養容器及びそれを用いた自動培養装置の実施例である。すなわち、実施例１の構成に加え、第一の流路から分岐する第二の流路の容器側の端部が、容器の内壁に近接して設けられる培養容器と、それを用いた自動培養装置の実施例である。【００４９】
実施例１では、図１に示したように、容器１に培養液１９を供給する第二の流路６は、第一の流路４より短い形状にし、培養液２の液面より上部に設置することで、培養液や混合ガス等を供給する時に培養液中で気泡が発生することを抑えられる。実施例３では、更に、培養液の供給時の気泡の発生を低減するのに適した培養容器の構成を提供する。【００５０】
図６に示すように、第二の流路の形状の更なる工夫として、第二の流路６を第一の流路４の分岐の位置４Ｂから容器１の内壁に向かって分岐させ、流出する流体を容器１の内壁に沿わせるため、第二の流路６の容器側の端部６Ａを容器１の内壁に近接して設置する。ここで内壁に近接して設置するとは、第二の流路６の容器側の端部６Ａを、第二の流路６から流出する流体を容器の内壁に沿わせる距離に近づけて設置することを意味する。【００５１】
本実施例の構成により、培養液１９の供給時の流れの勢いで培養液２において気泡が発生するのを低減することができる。実施例３の構成を採ることで、実施例１同様、培養容器に接続する流路構成が簡単かつ小型になり、更に、培養液供給時の細胞と培養液への気泡による影響を低減することができる。なお、本実施例で説明した第二の流路の容器側の端部６Ａを容器１の内壁に近接させる構成は、実施例２における上層容器３３の内壁と第四の流路の上層容器側の端部３７Ａとの位置関係に対しても適用することが可能である。【００５２】
本実施例によれば、培養液の気泡の発生を低減し、細胞と培養液への影響を低減することが可能な培養容器と、それを用いた自動細胞装置を提供することができる。【００５３】
以上、本発明の種々の実施例を説明したが、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の様々な変形例が含まれる。例えば、上記の各実施例において、第一、第二のバルブとして逆止弁を例示して説明したが、逆止弁に代え、それぞれ容器内からの流体を通過させることができ、且つ容器内への流体の流れを止めることができるものであり、或いは容器内への流体を通過させることができ、且つ容器内からの流体の流れを止めることができるものであれば、他の構造の弁を使って良い。第三、第四のバルブについても同様である。【００５４】
また、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。【００５５】
更に、上述した各構成、機能、制御部等は、それらの一部又は全部を実現するＣＰＵ用プログラムを作成する例を説明したが、それらの一部又は全部を例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。すなわち、制御部の全部または一部の機能は、プログラムに代え、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などの集積回路などにより実現してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１  容器
２、１６、１９  培養液
３  細胞
４  第一の流路
４Ａ  第一の流路の容器側の端部
４Ｂ  第一の流路の分岐の位置
５、７、３６、３８  逆止弁
６  第二の流路
６Ａ  第二の流路の容器側の端部
８、１２、３９  無菌接続部
９  容器蓋部材
１０  排気口
１１、２２、２５  エアフィルタ
１３  培養容器外部の流路
１４  ポンプ
１５  排液用バッグ
１７、２０、２１、２６、３２  電磁弁
１８  給液用バッグ
２３  送気口
２４  送気装置
２７  インキュベータ
２８  温度制御ユニット
２９  電気信号線
３０  制御端末
３１  分岐部
３３  上層容器
３４  フィーダー細胞
３５  第三の流路
３５Ａ  第三の流路の上層容器側の端部
３７  第四の流路
３７Ａ  第四の流路の上層容器側の端部
１０１  培養容器
１０２  自動培養装置
１０３  二層構造の培養容器
【図１Ａ】
2017163326.tif 000003
【図１Ｂ】
2017163326.tif 000004
【図２】
2017163326.tif 000005
【図３Ａ】
2017163326.tif 000006
【図３Ｂ】
2017163326.tif 000007
【図３Ｃ】
2017163326.tif 000008
【図４】
2017163326.tif 000009
【図５】
2017163326.tif 000010
【図６】
2017163326.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月19日(2018.2.19)
【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】
培養容器であって、
内部に培養空間を有する容器と、
前記容器を封止する容器蓋部材と、
前記容器に対して外部から流体移動を可能とする、前記容器蓋部材に設けられた第一の流路と、
前記第一の流路の分岐の位置から分岐する第二の流路と、を備え、
前記第一の流路は、外部の流路と接続可能な接続部と第一のバルブを有し、前記第一のバルブは、前記分岐の位置と前記第一の流路の前記容器側の端部との間に設けられ、前記容器内からの流体を通過させることができ、前記容器内への流体の流れを止めることができるものであり、
前記第二の流路は、第二のバルブを有し、前記第二のバルブは、前記容器内への流体を通過させることができ、前記容器内からの流体の流れを止めることができるものである、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項２】
請求項１に記載の培養容器であって、
前記第一のバルブ、前記第二のバルブは、それぞれ逆止弁である、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項３】
請求項１に記載の培養容器であって、
前記接続部は、前記容器に対して前記外部の流路を無菌的に接続可能である、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項４】
請求項１に記載の培養容器であって、
前記容器は排気口を有する、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項５】
請求項１に記載の培養容器であって、
前記第一の流路から分岐する前記第二の流路の容器側の端部が、前記容器の内壁に近接して設けられる、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項６】
請求項１に記載の培養容器であって、
前記容器内に収容し保持され、内部に培養空間を有する上層容器と、
前記上層容器に対して前記外部から流体移動を可能とする、前記容器蓋部材に設けられた第三の流路と、
前記第三の流路の分岐の位置から分岐する第四の流路と、を更に備え、
前記第三の流路は、前記外部の流路と接続可能な接続部と第三のバルブを有し、
前記第三のバルブは、前記第三の流路の分岐の位置と前記第三の流路の前記上層容器側の端部との間に設けられており、前記上層容器内からの流体を通過させることができ、前記上層容器内への流体の流れを止めることができるものであり、
前記第四の流路は、第四のバルブを有し、前記第四のバルブは、前記上層容器内への流体を通過させることができ、前記上層容器内からの流体の流れを止めることができるものである、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項７】
請求項６に記載の培養容器であって、
前記第三のバルブ、前記第四のバルブは、逆止弁である、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項８】
請求項６に記載の培養容器であって、
前記第三の流路の前記接続部は、前記上層容器に対して前記外部の流路を無菌的に接続可能である、
ことを特徴とする培養容器。
【請求項９】
請求項６に記載の培養容器であって、
前記第三の流路から分岐する前記第四の流路の上層容器側の端部が、前記上層容器の内壁に近接して設けられる、ことを特徴とする培養容器。
【請求項１０】
自動培養装置であって、
少なくとも一つの培養容器と、
前記培養容器内から排出される流体を収容する第一の収容部と、
前記培養容器内へ供給される流体を収容する第二の収容部と、
前記培養容器から、前記第一の収容部と前記第二の収容部に対して分岐して接続する培養容器外部の流路と、
前記培養容器外部の流路に設けられた、流体の流れを制御する開閉バルブと、
前記培養容器に対して流体の供給及び排出をするためのポンプと、
前記開閉バルブと前記ポンプの動作を制御する制御部と、を有し、
前記培養容器は、
内部に培養空間を有する容器と、
前記容器を封止する容器蓋部材と、
前記容器に対して前記培養容器外部から流体移動を可能とする、前記容器蓋部材に設けられた第一の流路と、
前記第一の流路の分岐の位置から分岐する第二の流路と、を備え、
前記第一の流路は、前記培養容器外部の流路と接続可能な接続部と第一のバルブを有し、前記第一のバルブは、前記分岐の位置と前記第一の流路の前記容器側の端部との間に設けられ、前記容器内からの流体を通過させることができ、前記容器内への流体の流れを止めることができるものであり、
前記第二の流路は、第二のバルブを有し、前記第二のバルブは、前記容器内への流体を通過させることができ、前記容器内からの流体の流れを止めることができるものである、
ことを特徴とする自動培養装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の自動培養装置であって、
前記培養容器へ送気を行う送気装置を更に有し、前記培養容器外部の流路は、前記送気装置に対して分岐して接続し、
前記容器は排気口を備える、
ことを特徴とする自動培養装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の自動培養装置であって、
前記第一のバルブは、前記容器から前記第一の収容部へ排出される液体を通過させることができ、前記第二の収容部から前記容器へ供給される液体の流れを止めることができるものであり、
前記第二のバルブは、前記第二の収容部から前記容器へ供給される液体を通過させることができ、前記容器から前記第一の収容部へ排出される液体の流れを止めることができるものである、
ことを特徴とする自動培養装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の自動培養装置であって、
前記培養容器へ送気を行う送気装置を更に有し、前記第一のバルブは、前記容器から前記第一の収容部へ排出される液体を通過させることができ、前記第二の収容部から前記容器へ供給される液体及び、前記送気装置から供給される気体の流れを止めることができるものであり、
前記第二のバルブは、前記第二の収容部から前記容器へ供給される液体及び、前記送気装置から供給される気体を通過させることができ、
前記容器から前記第一の収容部へ排出される液体の流れを止めることができるものである、
ことを特徴とする自動培養装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の自動培養装置であって、
前記培養容器の収容するインキュベータと、前記インキュベータ内の温度を制御する温度制御ユニットを更に有する、
ことを特徴とする自動培養装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の自動培養装置であって、
複数の前記培養容器の前記接続部各々と接続される複数の開閉弁を前記培養容器外部の流路に接続する分岐部を更に有する、
ことを特徴とする自動培養装置。
【国際調査報告】
2017163326.tif 000012
2017163326.tif 000013
2017163326.tif 000014
2017163326.tif 000015