(57)【要約】   細胞を操作および培養可能なクリーンベンチ機能付きインキュベータおよびインキュベータシステムを提供する。  クリーンベンチ機能付きインキュベータ１００は、ボックス１１０と、濃度制御部１４０と、温度制御部１６０と、気体供給部を成す二酸化炭素ボンベ１７０と、窒素ボンベ１８０と、窒素ガス生成装置１９０とを主に備える。ボックス１１０は、直方体形状であって、その正面が開放されて成す開口部１１１と、正面の一部であって開口部１１１の周囲に設けられた周縁部１１２と、開口部１１１に取り付けられる密閉扉１１７および内扉１１８と、センサ１６１とを有する。ボックス１１０の２つの内側側面１１３には第１のフック１１４が各々取り付けられる。ボックス１１０の内側背面１１５には、滅菌に適した波長の紫外線を発光する殺菌灯１１６が取り付けられる。
2016159226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉および開放可能なボックスと、
複数の種類の気体を前記ボックスに供給する気体供給部と、
前記ボックス内における前記複数の種類の気体の濃度を制御する濃度制御部と、
前記ボックス内の温度を制御する温度制御部と、
を備える、クリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項２】
前記ボックスは開口部を有し、前記開口部全体を塞ぐ内扉と、前記内扉に設けられた操作カバーとをさらに備える請求項１に記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項３】
前記内扉は、前記操作カバーが取り付けられる操作カバー固定穴をさらに備える請求項２に記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項４】
前記ボックスは開口部を有し、前記開口部全体を塞ぎ、かつ前記ボックスの内部を外気から遮断する密閉用扉を備える請求項１から３のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項５】
前記ボックスの外部から内部に管を引き込むライン導入部をさらに備える請求項１から４のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項６】
前記ボックスは、
開口部と、
前記開口部全体を塞ぐ内扉と、
前記開口部全体を塞ぎ、かつ前記ボックスの内部を外気から遮断する密閉用扉と、
前記内扉と前記開口部との間および前記密閉用扉と前記開口部との間に設けられる弾性部材とを備え、
前記弾性部材は、前記弾性部材の幅方向に延びる溝を有し、
前記溝は、前記ボックスの外部から内部に管を引き込むライン導入部を成す請求項１から５のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項７】
前記ボックスは、
開口部と、
前記開口部全体を塞ぐ内扉と、
前記開口部全体を塞ぎ、かつ前記ボックスの内部を外気から遮断する密閉用扉と、
前記内扉と前記開口部との間であって前記ボックスに取り付けられる第１の弾性部材と、
前記密閉用扉と前記開口部との間であって前記密閉用扉に取り付けられる第２の弾性部材と、
前記密閉用扉と前記開口部との間であって前記ボックスに取り付けられる第３の弾性部材とを備え、
前記第１の弾性部材、前記第２の弾性部材、および前記第３の弾性部材は、前記弾性部材の幅方向に延びる第１の溝、第２の溝、および第３の溝を各々有し、
前記第１の溝、前記第２の溝、および前記第３の溝は、前記ボックスの外部から内部に管を引き込むライン導入部を成す請求項１から６のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項８】
前記第１の溝、前記第２の溝、または前記第３の溝に沿って延びる直線が、隣接する他の溝の端部と交わらないように、前記第１の溝、前記第２の溝、および前記第３の溝の位置が決定される請求項７に記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項９】
前記複数の種類の気体は酸素ガスを含む請求項１から８のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項１０】
前記複数の種類の気体は二酸化炭素ガスを含み、前記気体供給部は二酸化炭素ボンベを備える請求項１から９のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項１１】
前記複数の種類の気体は窒素ガスを含み、前記気体供給部は窒素ガスを生成する装置または窒素ボンベを備える請求項１から１０のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項１２】
前記複数の種類の気体は酸素ガスおよび二酸化炭素ガスを含み、前記濃度制御部は、前記酸素の濃度を２５％以下に制御し、前記二酸化炭素の濃度を２０％以下に制御する請求項１から１１のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項１３】
前記複数の種類の気体は窒素ガスを含み、前記クリーンベンチ機能付きインキュベータがクリーンベンチとして使用されるとき、前記ボックスの内部が外部に対して陽圧となるように前記気体供給部が前記ボックス内へ窒素ガスを供給し、前記クリーンベンチ機能付きインキュベータがインキュベータとして使用されるとき、前記気体供給部が前記ボックスへ窒素ガスを供給しない、請求項１から１２のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項１４】
前記温度制御部は、前記ボックス内の温度が摂氏４度以上５０度以下の範囲となるように制御する請求項１から１３のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項１５】
前記ボックスは開口部を有し、前記開口部全体を塞ぐ内扉と、前記内扉に設けられた操作カバーと、前記ボックスの内部に設けられ、前記操作カバーを引っかけることが可能なフックとをさらに備える請求項１から１４のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項１６】
前記フックは、前記ボックスの内側側面から突出し、内側背面に向けて湾曲する棒状部材である請求項１５に記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項１７】
前記ボックスの内側に設けられた殺菌灯をさらに備える請求項１から１６のいずれかに記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【請求項１８】
請求項１に記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータと、
前記クリーンベンチ機能付きインキュベータ内部よりも低い温度に内部温度を保つ低温チャンバーと、
前記低温チャンバー内に設けられる作業チャンバーと、
前記作業チャンバー内部の気体の濃度を制御する気体制御部とを備えるインキュベータシステム。
【請求項１９】
前記濃度制御部は、前記クリーンベンチ機能付きインキュベータの内部に含まれる気体の成分と同じになるように、前記作業チャンバーの内部に含まれる気体の成分を制御する請求項１８に記載のインキュベータシステム。
【請求項２０】
前記濃度制御部は、前記クリーンベンチ機能付きインキュベータの内部に含まれる気体を、前記作業チャンバーの内部に含まれる気体と交換する請求項１９に記載のインキュベータシステム。
【請求項２１】
前記気体制御部は、前記作業チャンバー内における前記複数の種類の気体の濃度を制御する請求項１８に記載のインキュベータシステム。
【請求項２２】
前記気体制御部は、前記クリーンベンチ機能付きインキュベータの内部に含まれる気体の成分と異なるように、前記作業チャンバーの内部に含まれる気体の成分を制御する請求項２１に記載のインキュベータシステム。
【請求項２３】
前記操作カバーは、円形固定具を用いて操作カバー固定穴に取り付けられ、前記円形固定具は２つの半円環を備え、前記２つの半円環の一方の端部どうしは、互いに旋回可能となるように接続され、前記２つの半円環の他方の端部は引っ張りバネで繋がれる請求項３に記載のクリーンベンチ機能付きインキュベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、開放空間系で作業するクリーンベンチとしての機能と、密閉空間系で培養するインキュベータとしての機能とを併せ持つインキュベータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、細胞や組織培養を行う場合は、作業者が細胞等を操作するための無菌空間を提供するクリーンベンチと、細胞を培養するためのインキュベータとが用いられる。クリーンベンチは、無菌気体を作業空間に送気し、これにより無菌の作業空間を形成する。作業者は、作業空間に空けられた窓から作業空間に手を挿入し、作業空間に置かれた細胞を操作する。インキュベータは、密閉された内部を有し、内部の気体の組成や温度を任意に制御可能であって、実験条件に応じて気体組成および温度を調節し、インキュベータの内部に置かれた細胞を培養する（特許文献１）。これらを用いる実験では、作業者は、クリーンベンチを用いて細胞を操作した後、細胞をインキュベータに移動させて培養する。【０００３】
しかし、クリーンベンチとインキュベータとは互いに異なる装置であるため、作業者は、クリーンベンチでの作業後、培養容器をクリーンベンチ外に出して、インキュベータに移動させる必要があった。また、細胞は、実験内容によっては例えば所定のｐＨ値を有する培養液中に浸されている必要があるが、時間の経過と共にｐＨ値が変化して目的の培養条件を満たさなくなる場合がある。このため、培養液のｐＨ値を常時観察して、所定のｐＨ値まで変化したときに交換する必要がある。このように培養条件を常時観察することは煩雑であり、また、密閉されて所定の気体成分比率に保たれているインキュベータを開閉して培養液を交換することは、細胞を適切に培養できなくなるおそれが生じるため、好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許文献１：特開２０１２−９０６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこれらの課題に鑑みてなされたものであり、細胞を操作および培養可能なクリーンベンチ機能付きインキュベータおよびインキュベータシステム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】
【０００６】
本願第１の発明によるクリーンベンチ機能付きインキュベータは、密閉および開放可能なボックスと、複数の種類の気体をボックスに供給する気体供給部と、ボックス内における複数の種類の気体の濃度を制御する濃度制御部と、ボックス内の温度を制御する温度制御部とを備えることを特徴とする。ボックスは開口部を有し、開口部全体を塞ぐ内扉と、内扉に設けられた操作カバーとをさらに備えることが好ましい。内扉は、操作カバーが取り付けられる操作カバー固定穴をさらに備えることが好ましい。操作カバーは、円形固定具を用いて操作カバー固定穴に取り付けられ、円形固定具は２つの半円環を備え、２つの半円環の一方の端部どうしは、互いに旋回可能となるように接続され、２つの半円環の他方の端部は引っ張りバネで繋がれることが好ましい。操作カバーは、滅菌済みあるいは滅菌可能なもので、先端を切断していないグローブ、先端を切断した筒状のグローブ、不布紙製・布製あるいはシリコン製等の腕カバーなど、腕カバー及び／又はグローブなどである。また、ボックスは開口部を有し、開口部全体を塞ぎ、かつボックスの内部を外気から遮断する密閉用扉を備えることが好ましい。そして、ボックスの外部から内部に管を引き込むライン導入部をさらに備えることが好ましい。さらに、ボックスは、開口部と、開口部全体を塞ぐ内扉と、開口部全体を塞ぎ、かつボックスの内部を外気から遮断する密閉用扉と、内扉と開口部との間および密閉用扉と開口部との間に設けられる弾性部材を備え、弾性部材は、弾性部材の幅方向に延びる溝を有し、溝は、ボックスの外部から内部に管を引き込むライン導入部を成すことが好ましい。【０００７】
ボックスは、開口部と、開口部全体を塞ぐ内扉と、開口部全体を塞ぎ、かつボックスの内部を外気から遮断する密閉用扉と、内扉と開口部との間であってボックスに取り付けられる第１の弾性部材と、密閉用扉と開口部との間であって密閉用扉に取り付けられる第２の弾性部材と、密閉用扉と開口部との間であってボックスに取り付けられる第３の弾性部材とを備え、第１の弾性部材、第２の弾性部材、および第３の弾性部材は、弾性部材の幅方向に延びる第１の溝、第２の溝、および第３の溝を各々有し、第１の溝、第２の溝、および第３の溝は、ボックスの外部から内部に管を引き込むライン導入部を成してもよい。【０００８】
第１の溝、第２の溝、または第３の溝に沿って延びる直線が、隣接する他の溝の端部と交わらないように、第１の溝、第２の溝、および第３の溝の位置が決定されてもよい。複数の種類の気体は酸素ガスを含んでもよい。また、複数の種類の気体は二酸化炭素ガスを含み、気体供給部は二酸化炭素ボンベを備えてもよい。複数の種類の気体は窒素ガスを含み、気体供給部は窒素を生成する装置または窒素ボンベを備えてもよい。さらに、複数の種類の気体は酸素ガスおよび二酸化炭素ガスを含み、濃度制御部は、酸素の濃度を２５％以下に制御し、二酸化炭素の濃度を２０％以下に制御してもよい。そして、複数の種類の気体は窒素ガスを含み、クリーンベンチ機能付きインキュベータがクリーンベンチとして使用されるとき、ボックスの内部が外部に対して陽圧となるように気体供給部がボックス内へ窒素ガスを供給し、クリーンベンチ機能付きインキュベータがインキュベータとして使用されるとき、気体供給部がボックスへ窒素ガスを供給しなくてもよい。【０００９】
温度制御部は、ボックス内の温度が摂氏４度以上５０度以下の範囲となるように制御してもよい。ボックスは開口部を有し、開口部全体を塞ぐ内扉と、内扉に設けられた操作カバーと、ボックスの内部に設けられ、操作カバーを引っかけることが可能なフックをさらに備えてもよい。フックは、ボックスの内側側面から突出し、内側背面に向けて湾曲する棒状部材であってもよい。また、ボックスの内側に設けられた殺菌灯をさらに備えてもよい。【００１０】
本願第２の発明によるインキュベータシステムは、前記クリーンベンチ機能付きインキュベータと、クリーンベンチ機能付きインキュベータ内部よりも低い温度に内部温度を保つ低温チャンバーと、低温チャンバー内に設けられる作業チャンバーと、作業チャンバー内部の気体の濃度を制御する気体制御部とを備えることを特徴とする。濃度制御部は、クリーンベンチ機能付きインキュベータの内部に含まれる気体の成分と同じになるように、作業チャンバーの内部に含まれる気体の成分を制御してもよい。濃度制御部は、クリーンベンチ機能付きインキュベータの内部に含まれる気体を、作業チャンバーの内部に含まれる気体と交換してもよい。気体制御部は、作業チャンバー内における複数の種類の気体の濃度を制御してもよい。また、気体制御部は、クリーンベンチ機能付きインキュベータの内部に含まれる気体の成分と異なるように、作業チャンバーの内部に含まれる気体の成分を制御してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、細胞を操作および培養可能なクリーンベンチ機能付きインキュベータおよびインキュベータシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態によるクリーンベンチ機能付きインキュベータを概略的に示した図である。
【図２】クリーンベンチ機能付きインキュベータのブロック図である。
【図３】第１の弾性部材および第３の弾性部材の斜視図である。
【図４】第２の弾性部材の正面図である。
【図５】第１の弾性部材、第２の弾性部材、および第３の弾性部材に管を通した状態の正面図である。
【図６】内扉、フック、およびグローブの斜視図である。
【図７】他の形状を有するフックの斜視図である。
【図８】第２の実施形態によるインキュベータシステムを概略的に示した図である。
【図９】第４の弾性部材および第５の弾性部材の斜視図である。
【図１０】インキュベータシステムのブロック図である。
【図１１】円周固定具の正面図である。
【図１２Ａ】操作カバーを円形固定具に取り付ける手法を示した図である。
【図１２Ｂ】操作カバーを円形固定具に取り付ける手法を示した図である。
【図１２Ｃ】操作カバーを円形固定具に取り付ける手法を示した図である。
【図１２Ｄ】操作カバーを円形固定具に取り付ける手法を示した図である。
【図１３】操作カバーを内扉の外側から見た図である。
【符号の説明】
【００１３】
１００  クリーンベンチ機能付きインキュベータ
１１０  ボックス
１１１  開口部
１１４  第１のフック
１１６  殺菌灯
１１７  密閉扉
１１８  内扉
１１９  操作カバー固定穴
１２０  第３の弾性部材
１２１  第２の弾性部材
１２２  第１の弾性部材
１３６  操作カバー
１４０  濃度制御部
１６０  温度制御部
１７０  二酸化炭素ボンベ
１８０  窒素ボンベ
１９０  窒素ガス生成装置
３００  円形固定具
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず、本発明の一実施形態によるクリーンベンチ機能付きインキュベータ１００について図１から７を用いて説明する。
【００１５】
図１は、クリーンベンチ機能付きインキュベータ１００の概略図である。クリーンベンチ機能付きインキュベータ１００は、ボックス１１０と、濃度制御部１４０と、温度制御部１６０と、二酸化炭素ボンベ１７０と、窒素ボンベ１８０と、窒素ガス生成装置１９０とを主に備える。二酸化炭素ボンベ１７０、窒素ボンベ１８０、または窒素ガス生成装置１９０が気体供給部を成す。なお、説明のため、ボックス１１０の側面は内部を透過するように図示される。
【００１６】
ボックス１１０は、直方体形状であって、その正面が開放されて成す開口部１１１と、開口部１１１に取り付けられる密閉扉１１７および内扉１１８と、センサ１６１とを有する。開口部１１１は、ボックス１１０の正面の一部であって、開放された部位の周囲に設けられた周縁部１１２を備える。ボックス１１０の２つの内側側面１１３には第１のフック１１４およびセンサ１６１が各々取り付けられる。なお、説明の簡略化のため第１のフック１１４の一方は図１において省略されている。第１のフック１１４の詳細な形状については後述される。ボックス１１０の内側背面１１５には、滅菌に適した波長の紫外線を発光する殺菌灯１１６が取り付けられる。ボックス１１０の内部には、複数の棚板１２４が取り付け可能になっている。殺菌灯１１６に近接する２枚の棚板１２４の奥行きは、ボックス１１０内部の奥行きの半分程度であって、殺菌灯１１６が発する紫外線がボックス１１０内部の任意の場所に容易に届くように調整される。これにより、ボックス１１０内部の任意の場所が適切に滅菌される。棚板１２４の上面には、閉鎖系灌流型の培養容器１２５等を置くことが可能である。なお、ボックス１１０の天井面、内側背面１１５、内側側面１１３、および底面には、図示されない断熱材が設けられる。
【００１７】
センサ１６１は、温度センサ、二酸化炭素センサ、および酸素センサを備え、ボックス１１０内の温度、二酸化炭素濃度、および酸素濃度を測定する。
【００１８】
開口部１１１には、旋回可能なヒンジを用いて、密閉扉１１７と内扉１１８とが取り付けられる。内扉１１８は、開口部１１１を完全に塞ぐ程度の大きさを持つ透明なポリカーボネート平板から成り、鉛直方向中央よりも下側でポリカーボネート板を厚さ方向に貫通する２つの腕カバー・グローブ固定穴（操作カバー固定穴）１１９を備える。腕カバー及び／又はグローブを操作カバーとよぶ。２つの操作カバー固定穴１１９は、各々同じ直径を有する円形である。これらの直径は、人間の腕が容易に貫通し、かつボックス１１０内部の随所に容易に手が届いて容易に作業できる程度の長さである。周縁部１１２において、内扉１１８が閉じられたときに重なる位置に第１の弾性部材１２２（図３参照）が設けられる。密閉扉１１７は、開口部１１１を完全に塞ぎ、かつ正面から見たときに内扉１１８よりも大きい面積を持つ金属から成る略平板状の扉であって、密閉扉１１７が閉じられたときに周縁部１１２と重なる位置に第２の弾性部材１２１（図４参照）を備える。周縁部１１２において、密閉扉１１７が閉じられたときに重なる位置に第３の弾性部材１２０（図３参照）が設けられる。内扉１１８、密閉扉１１７、第３の弾性部材１２０、第２の弾性部材１２１、および第１の弾性部材１２２の詳細については後述される。
【００１９】
濃度制御部１４０は、ボックス１１０、二酸化炭素ボンベ１７０、窒素ボンベ１８０、および窒素ガス生成装置１９０と管を介して各々接続され、二酸化炭素ボンベ１７０から供給された二酸化炭素ガスと、窒素ボンベ１８０および窒素ガス生成装置１９０から供給された窒素ガスとを各々所定の濃度となるよう調整して混合した後に、混合したガスをボックス１１０内部に供給する。二酸化炭素ガスと窒素ガスの濃度は、ボックス１１０内部の二酸化炭素、窒素、および酸素の濃度が所定の値になるように調整される。濃度制御部１４０の詳細については後述される。
【００２０】
温度制御部１６０はヒータおよび冷凍機を備え、ボックス１１０の内部に取り付けられたセンサ１６１が検出した温度に基づいて、ボックス１１０の内部を予め設定した温度、例えば摂氏４度以上５０度以下の範囲に保つ。
【００２１】
二酸化炭素ボンベ１７０は、密閉容器であって、内部に二酸化炭素ガスを貯蔵する。二酸化炭素ボンベ１７０には、レギュレータ１７１を介して管が取り付けられる。レギュレータ１７１は、二酸化炭素ボンベ１７０から流出する二酸化炭素ガスの流量を調節する。管は、二酸化炭素ボンベ１７０と濃度制御部１４０とを接続する。二酸化炭素ガスは、管を介して二酸化炭素ボンベ１７０から濃度制御部１４０に送られる。窒素ボンベ１８０は、密閉容器であって、内部に窒素ガスを貯蔵する。窒素ボンベ１８０には、レギュレータ１８１を介して管が取り付けられる。レギュレータ１８１は、窒素ボンベ１８０から流出する窒素ガスの流量を調節する。管は、窒素ボンベ１８０と濃度制御部１４０とを接続する。窒素ガスは、管を介して窒素ボンベ１８０から濃度制御部１４０に送られる。
【００２２】
窒素ガス生成装置１９０は、大気から窒素を分離して窒素ガスを生成する。管が窒素ガス生成装置１９０と濃度制御部１４０とを接続する。窒素ガスは、管を介して窒素ガス生成装置１９０から濃度制御部１４０に送られる。
【００２３】
ボックス１１０の外部から内部には、管（図５参照）を用いて、培養液が還流される。ボックス１１０の外部、例えば低温チャンバー２１０内に設けられる作業チャンバー２２０、２３０の内部等に設置される図示されない装置に蓄えられた培養液は、ボックス１１０の外部から内部に流入して培養容器１２５等に流し込まれ、培養容器１２５等から流出する培養液は管を介して外部に排出される。排出された培養液は、ボックス１１０の外部に設けられる作業チャンバー２２０、２３０の内部等に設置される図示されない装置によって回収される。
【００２４】
次に、図２を用いて、窒素ボンベ１８０と濃度制御部１４０およびボックス１１０とを接続する管、並びに濃度制御部１４０について詳細に説明する。
【００２５】
窒素ボンベ１８０から延びる管１８２は、分岐カプラ１８３を介して、濃度制御部１４０とボックス１１０とに接続される。分岐カプラ１８３とボックス１１０との間には、手動弁１８４が設けられる。手動弁１８４を作業者がオンにすると窒素がフィルタ１５１を介してボックス１１０内部に供給され、オフにすると窒素はボックス１１０内部に供給されない。
【００２６】
濃度制御部１４０は、管が着脱自在に接続される第１から第４のコネクタ１４１−１４４と、複数のガスを混合する第１から第３の混合部１４５−１４７と、ガスの圧力を調整する第１および第２の電磁弁１４８、１４９と、ボックス１１０に接続されるコネクタ１５０とを主に備える。第１および第２の混合部１４５、１４６は、三方切り替え式の電磁弁であり、第３の混合部１４７は三方合流管である。
【００２７】
第１のコネクタ１４１は、窒素ガス生成装置１９０から延びる管と接続され、第２のコネクタ１４２は、窒素ボンベ１８０から延びる管と接続される。第１の混合部１４５は、第１のコネクタ１４１および第２のコネクタ１４２を介して窒素ガス生成装置１９０および窒素ボンベ１８０から受けた窒素ガスを混合し、混合したガスを第１の電磁弁１４８に送る。クリーンベンチ機能付きインキュベータ１００をクリーンベンチまたはグローブボックスとして使用するとき、第１の電磁弁１４８は、センサ１６１を用いて測定された二酸化炭素濃度および酸素濃度に基づいて、ボックス１１０内部の窒素濃度が予め設定された濃度になるような圧力で窒素ガスを第３の混合部１４７に送る。他方、インキュベータとして使用するとき、第１の電磁弁１４８は、窒素ガスを第３の混合部１４７に送らない。
【００２８】
第３のコネクタ１４３は、二酸化炭素ボンベ１７０から延びる管が接続される。図２では、第４のコネクタ１４４に管が接続されていないが、必要に応じて適宜二酸化炭素ボンベ１７０や二酸化炭素生成装置、あるいは他の気体を供給する装置やボンベが接続されうる。第２の混合部１４６は、第３のコネクタ１４３を介して二酸化炭素ボンベ１７０から受けた二酸化炭素ガスと、第４のコネクタ１４４を介して受けた気体とを混合し、混合したガスを第２の電磁弁１４９に送る。第２の電磁弁１４９は、センサ１６１を用いて測定された二酸化炭素濃度に基づいて、ボックス１１０内部の二酸化炭素濃度が予め設定された濃度になるような圧力で二酸化炭素ガスを第３の混合部１４７に送る。ボックス１１０内部の二酸化炭素濃度は、クリーンベンチ機能付きインキュベータ１００をクリーンベンチまたはグローブボックスとして使用する場合と、インキュベータとして使用する場合とで、適宜決定される。
【００２９】
第３の混合部１４７は、クリーンベンチ機能付きインキュベータ１００をクリーンベンチまたはグローブボックスとして使用するとき、窒素ガスと二酸化炭素ガスとを混合し、混合したガスをコネクタ１５０およびフィルタ１５１を介してボックス１１０内部に送る。これにより、ボックス１１０内部において、窒素、二酸化炭素、および酸素の濃度が一定に保たれる。他方、インキュベータとして使用するとき、第３の混合部１４７は、二酸化炭素ガスをコネクタ１５０およびフィルタ１５１を介してボックス１１０内部に送る。これにより、ボックス１１０内部において、二酸化炭素および酸素の濃度が一定に保たれる。二酸化炭素の濃度は、例えば０％以上２０％以下であり、酸素の濃度は、例えば１％以上２５％以下である。すなわち、低酸素分圧を設定条件として設定可能である。これらの濃度の範囲は、実験に応じて適宜選択される。
【００３０】
次に、図３を用いて第３の弾性部材１２２および第１の弾性部材１２０について説明する。
【００３１】
第３の弾性部材１２０は、独立発泡スポンジから成り、周縁部１１２において、密閉扉１１７が閉じられたときに重なる位置、すなわち周縁部１１２の外縁の全周に渡って設けられる。独立発泡スポンジの原材料は、ポリウレタン、クロロブレン、またはエチレン・プロピレン・ジエン・ゴム等の柔軟な素材である。第３の弾性部材１２０は、ライン導入部の一部を成す複数の第３の溝１２６ａ−１２６ｄを有する。第３の溝１２６ａ−１２６ｄは、第３の弾性部材１２０の幅方向、言い換えると密閉扉１１７が閉じられたときにボックス１１０の外部と内部とを貫通する方向に延びる。第３の溝１２６ａ−１２６ｄは、互いに平行となるように設けられる。
【００３２】
第１の弾性部材１２２は、ポリウレタン、塩化ビニル、またはエチレン・プロピレン・ゴム等の柔軟な素材から成り、周縁部１１２において、内扉１１８が閉じられたときに重なる位置、すなわち周縁部１１２の内縁の全周に渡って設けられる。第１の弾性部材１２２は、ライン導入部の一部を成す複数の第１の溝１２７ａ−１２７ｄを有する。第１の溝１２７ａ−１２７ｄは、第１の弾性部材１２２の幅方向、言い換えると内扉１１８が閉じられたときにボックス１１０の外部と内部とを貫通する方向に延びる。第１の溝１２７ａ−１２７ｄは、互いに平行に設けられる。
【００３３】
第３の溝１２６ａ−１２６ｄと第１の溝１２７ａ−１２７ｄとは、互いに平行に設けられる。また、第３の溝１２６ａと第１の溝１２７ａ、第３の溝１２６ｂと第１の溝１２７ｂ、第３の溝１２６ｃと第１の溝１２７ｃ、第３の溝１２６ｄと第１の溝１２７は、それぞれ同じ直線上に位置する。
【００３４】
次に、図４を用いて第２の弾性部材１２１について説明する。
【００３５】
第２の弾性部材１２１は、好ましくはポリウレタン等の柔軟な素材から成り、密閉扉１１７が閉じられたときに周縁部１１２と重なる位置、すなわち密閉扉１１７の背面の外縁に全周に渡って設けられる。第２の弾性部材１２１は、ライン導入部の一部を成す複数の第２の溝１２８ａ−１２８ｄを有する。第２の溝１２８ａ−１２８ｄは、第２の弾性部材１２１の幅方向、言い換えると密閉扉１１７が閉じられたときにボックス１１０の外部と内部とを貫通する方向に延びる。第２の溝１２８ａ−１２８ｄは、互いに平行に設けられる。
【００３６】
内扉１１８および密閉扉１１７を閉じ、かつ第３の溝１２６ａ−１２６ｄ、第２の溝１２８ａ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ａ−１２７ｄに管１２９ａ−１２９ｄを通した状態を図５に示す。管１２９ａ−１２９ｄは、ボックス１１０の外部に設けられた培養液タンクに接続されており、培養液をシャーレに流入および流出するために用いられる。なお、図５の上下方向における第３の溝１２６ａ−１２６ｄ、第２の溝１２８ａ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ａ−１２７ｄの位置関係は誇張して示されている。
【００３７】
第３の溝１２６ａ、第２の溝１２８ａ、または第１の溝１２７ａに沿って延びる直線が、隣接する他の溝の端部と交わらないように、第３の溝１２６ａ、第２の溝１２８ａ、および第１の溝１２７ａの位置が決定される。すなわち、第３の溝１２６ａに沿って延びる直線は、隣接する第２の溝１２８ａの端部と交わらず、第２の溝１２８ａに沿って延びる直線は、隣接する第３の溝１２６ａおよび第１の溝１２７ａの端部と交わらず、第１の溝１２７ａに沿って延びる直線は、隣接する第２の溝１２８ａの端部と交わらないように、第３の溝１２６ａ、第２の溝１２８ａ、および第１の溝１２７ａの位置が決定される。第３の溝１２６ｂ−１２６ｄ、第２の溝１２８ｂ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ｂ−１２７ｄについても同様であるため、説明を省略する。これにより、第３の溝１２６ａ−１２６ｄ、第２の溝１２８ａ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ａ−１２７ｄの端部は互いに近接しないため、これらの溝を介してボックス１１０の内部と外部との間を気体が容易に行き来することがない。すなわち、気体の流入または漏出が防止される。
【００３８】
管１２９ａは、第３の溝１２６ａ、第２の溝１２８ａ、および第１の溝１２７ａにはめ込まれ、ボックス１１０の外部から内部に進入する。同様に、管１２９ｂ−１２９ｄも、第３の溝１２６ｂ−１２６ｄ、第２の溝１２８ｂ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ｂ−１２７ｄを介してボックス１１０の外部から内部に進入する。第３の弾性部材１２０、第２の弾性部材１２１、および第１の弾性部材１２２に溝が設けられているため、管１２９ａ−１２９ｄは第３の弾性部材１２０、第２の弾性部材１２１、および第１の弾性部材１２２に潰されることなくボックス１１０の内部に進入して、ボックス１１０の外部と内部との間に液体を容易に流すことができる。
【００３９】
シャーレに入れられた細胞を培養するとき、ボックス１１０内にシャーレを設置する前に管がシャーレに無菌状態で既に取り付けられ、無菌状態を保持するために管を取り外せないことがある。この場合、本実施形態のように第３の溝１２６ａ−１２６ｄ、第２の溝１２８ａ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ａ−１２７ｄが設けられていれば、管をシャーレから取り外すことなく、ボックス１１０内にシャーレを設置することができる。
【００４０】
次に、図６、１１、及び１２Ａ−１２Ｄを用いて第１のフック１１４および操作カバー１３６について説明する。これらの図の操作カバー１３６は、先端の手指の部分を切断していないグローブを用いた場合の一例で、操作カバー１３６を一重構造で用いる場合の設置操作例である。
【００４１】
腕カバー・グローブなどの操作カバー１３６の固定穴１１９（図１参照）の内周部には、シリコーンから成る円形の枠１３０が取り付けられる。枠１３０は、操作カバー固定穴１１９の内周面を覆う内周部と、内周部の円周端から操作カバー固定穴１１９の径方向にわずかに突出する縁部１３１とを有する。枠１３０の縁部１３１には、内扉１１８とわずかな間隔を置いて内周部から操作カバー固定穴１１９の径方向に突出する円盤形状のフランジ１３２が取り付けられる。フランジ１３２と枠１３０とは同軸であって、フランジ１３２の最大直径は、枠１３０の最大直径よりも大きい。
【００４２】
ボックス１１０がグローブボックスとして使用されていないとき、操作カバー固定穴１１９の内周部、より詳しく説明すると、枠１３０の内周部にシリコーンゴムから成る栓１３３がはめ込まれる。栓１３３は、円錐台形状を有し、直径の小さい面から枠１３０の内周部に挿入され、円錐面が枠１３０の内周部と密着して、枠１３０の内周部からボックス１１０内部に気体が流入、またはボックス１１０外部に気体が流出しにくくする。
【００４３】
また、操作カバー固定穴１１９の外側には、膜１３４が固定プレート１３４ａ、１３４ｂを用いて取り付けられる。固定プレート１３４ａ、１３４ｂは金属から成る板状部材である。固定プレート１３４ａは、図３において操作カバー固定穴１１９の上方に設けられ、固定プレート１３４ｂは、図３において操作カバー固定穴１１９の下方に設けられる。固定プレート１３４ａは、固定プレート１３４ａと内扉１１８との間に膜１３４を挟みながら、複数のボルトおよびナットを用いて内扉１１８に固定される。固定プレート１３４ｂは、固定プレート１３４ｂと内扉１１８との間に膜１３４を挟みながら、複数のボルトおよびナットを用いて内扉１１８に固定される。これにより、図３において膜１３４の上下辺が内扉１１８に固定される。膜１３４は、シリコーン素材あるいはテフロン（登録商標）素材などからなる長方形であって、矢印状のスリット１３５を有する。膜１３４のいずれの一辺も操作カバー固定穴１１９の直径よりも長い。これにより、膜１３４は、操作カバー固定穴１１９の全体を覆う。スリット１３５は、図６において下方に向いた矢印形状等であって、膜１３４の厚さ方向に貫通する。なお、スリット１３５の形状は用途に応じて適宜変更可能であり、膜１３４を上方の固定プレート１３４ａのみで固定して下方の固定プレート１３４ｂを用いずにスリットなしで用いてもよい。作業者は、スリット１３５を介して、あるいは、スリットなしの場合は膜１３４の固定されていない下側から、滅菌済みグローブをはめた手および滅菌した部材・試料等をボックス１１０内部に出入りさせることができる。図３において膜１３４の上下辺が内扉１１８に固定されるため、手および部材をスリット１３５に出入りさせても、膜１３４が手および部材にまとわりつくことがない。そのため、作業性が向上する。
【００４４】
フランジ１３２には、滅菌したシリコーン素材などからなるグローブまたは先端を切断した筒状のグローブあるいは筒状の滅菌済みあるいは使い捨ての不布紙製等の操作カバー１３６が取り付けられる。操作カバー１３６の一端は、フランジ１３２に巻き付け、かつ、グローブ及び／又は腕カバーの固定及び取り外し可能器具付属の円形固定具３００で挟むことにより、フランジ１３２に固定される。図１１を参照すると、円形固定具３００は、オートクレーブ滅菌が可能な金属から成り、２つの半円環３０１、３０２と、ヒンジ３０３と、引っ張りバネ３０４とから主に構成される。２つの半円環３０１、３０２は、互いにヒンジ３０３周りに旋回可能となるようにその端部でヒンジ３０３を用いて取り付けられる。２つの半円環３０１、３０２の他方の端部は引っ張りバネ３０４で繋がれる。引っ張りバネ３０４は、他方の端部どうしが接触する方向に力を加える。２つの半円環３０１、３０２が旋回し、他方の端部どうしが離れると、他方の端部どうしは引っ張りバネ３０４により引っ張られ、他方の端部どうしが接触する。これにより、２つの半円環３０１、３０２は旋回自在かつ１つの円環を成すように保持される。２つの半円環３０１、３０２は旋回自在かつ１つの円環を成すように保持されるため、作業者は、片手でボックス１１０内部から円形固定具３００を容易に固定及び取り外しできる。
図１２Ａ―１２Ｄを参照して、操作カバー１３６を操作カバー固定穴１１９に取り付ける手法について説明する。図１２Ａを参照すると、まず、操作カバー１３６を円形固定具３００の内周に通す。次に、図１２Ｂを参照すると、操作カバー１３６の口を裏返し、円形固定具３００の外周から円周固定具３００を覆う。次に、図１２Ｃを参照すると、円形固定具３００が取り付けられた操作カバー１３６を、円形固定具３００を開きながら、フランジ１３２に被せる。次に図１２Ｄを参照すると、作業者が円形固定具３００から手を離すと、円形固定具３００が閉じ、フランジ１３２と係合する。これにより、操作カバー１３６及び円形固定具３００が操作カバー固定穴１１９に取り付けられる。なお、円形固定金具の形状は、図１１に示される形状に限定されず、材質も金具でなくても良い。ガス滅菌あるいはアルコール滅菌が可能であれば、袋物の口紐の開閉時に用いられるコードストッパーのような器具の付属したシリコーンゴム製あるいは布製などの紐状で円形形状が可能なもの等でもよい。操作カバー１３６において、フランジ１３２に取り付けられる端部の大きさは、他方の端部よりも大きい。すなわち、操作カバー１３６は、内扉１１８側から先端に向かうにつれて先細りとなる方が好ましい。クリーンベンチとしてクリーンベンチ機能付きインキュベータ１００を使用するとき、フランジ１３２に操作カバー１３６が取り付けられ、作業者は、先端が切断されていない滅菌済みグローブをはめた手を、先端を切断した筒状のグローブや腕カバーの操作カバー１３６に挿入する。前述のように、操作カバー１３６が先細りとなっているため、手に装着した先端が切断されていないグローブと、操作カバー１３６とが密着し、手に装着した先端が切断されていないグローブと、操作カバー１３６との間を気体が流れにくくなる。ボックス１１０がグローブボックスとして使用されていないとき、操作カバー１３６の他端は第１のフック１１４に掛け置かれうる。操作カバー１３６の他端が第１のフック１１４に掛け置かれると、操作カバー１３６が重力により折れ曲がる。これにより、操作カバー１３６の内部を介してボックス１１０内部に気体が流入、またはボックス１１０外部に気体が流出しにくくなる。
【００４５】
第１のフック１１４は、円形断面を有する金属棒から成り、角部が円弧を描くＬ字形状を有する。フックの形状は、後述の第２のフック１３８と同様の板状のものでもよく、Ｌ字形の角部は円弧ではなく直角でもよい。第１のフック１１４の一端は、内側側面１１３にナット１３７を用いて取り付けられる。内側側面における第１のフック１１４の位置は、グローブまたは操作カバー１３６を掛けて保持しうる位置であって、かつ後述するように、作業者が操作カバー１３６の一端付近を第１のフック１１４に引っかけて操作カバー１３６をクリーンベンチ内部に残しながら、手に装着した内側のグローブや手を容易にボックス１００の外に出すことができる程度の位置である。
【００４６】
図１３を用いて、操作カバー１３６を二重構造で用いる場合について説明する。操作カバー１３６は、外筒から成る。外筒は、先端を切断したグローブ、あるいは不布紙製、布製、シリコーン素材あるいはテフロン（登録商標）素材などの腕カバー等からなり、円筒形状を有する。円筒形状は、その一端から他方の端部に向けて直径が短くなる先細り形状を有することが好ましい。操作カバー１３６は、前述の円形固定具３００を用いて操作カバー固定穴１１９に取り付けられる。円形固定具３００は、直径が長い端部に取り付けられる。操作カバー１３６の内周に、グローブ３０５が挿入される。グローブ３０５は、先端が切断されていないグローブである。グローブ３０５を操作カバー１３６の内周に挿入することにより、二重構造が達成される。後述のように、多量の窒素ガスがボックス１１０内部に流入されて、ボックス１１０の内部が陽圧に保たれているため、グローブ３０５が操作カバー１３６の内周に密着していなくても、ボックス１１０の外部から内部に外気が進入しない。
【００４７】
次に、図１、２、および６を用いてクリーンベンチおよびクリーンベンチ機能併用グローブボックスとして使用されるクリーンベンチ機能付きインキュベータ１００について説明する。ここでは、先端を切断した筒状のグローブ（ボックス１１０の固定穴１１９に設置）と先端を切断していないグローブ（作業者の手に着用）の両方を重ねて二重グローブとして使用する。また、開放系と閉鎖系を組み合わせたグローブボックスとして、クリーンベンチ機能併用グローブボックスを使用する。先端を切断した筒状のグローブは、筒状の腕カバーを使用する場合もあり、操作カバー１３６である。
まず、フランジ１３２に操作カバー１３６が取り付けられ、殺菌灯１１６が点灯され、あるいはアルコール消毒が行われてボックス１１０内部が滅菌される。その後、作業者は、濃度制御部１４０から二酸化炭素ガスおよび窒素ガスを流入させるとともに、手動弁１８４を解放して、窒素ボンベ１８０から窒素ガスをボックス１１０内部に流入させる。これにより、多量の窒素ガスがボックス１１０内部に流入し、ボックス１１０内部の圧力が大気圧と比較して陽圧になり、ボックス１１０内部に雑菌を含む大気が流入することを防止する。この状態を維持しながら、作業者は内扉１１８あるいは操作カバー固定穴１１９の膜１３４の下方あるいはスリット１３５から培養容器や器具・試料をボックス１１０内部に出し入れする。試料は、例えば細胞等である。培養容器や器具・試料の入った容器がボックス１１０内部に格納された後、内扉１１８あるいは操作カバー固定穴１１９が閉じられ、殺菌灯１１６を点灯し、手動弁１８４を閉じて、準備作業中の庫内滅菌をする。この準備作業中に、試料に培養液を供給・排出する管が、内扉１１８と第１の溝１２７ａ−１２７ｄとの間に通される（図５参照）。そして、作業者は、作業時に、また、手動弁１８４の開放、殺菌灯１１６の消灯を行い、先端の切断されていない滅菌済みグローブをはめた手を、操作カバー１３６に挿入し、試料や培地などを操作する。操作終了後、作業者は、手に装着したグローブの培地および試料などに触れた指の部分がグローブの手の平部分に来るように、グローブのまま握り拳を作り、手の甲の部分が上に来るようにして、操作カバー１３６の端付近をフック１１４に指が触れないように腕や肘を動かして引掛け、操作カバー１３６の内側周囲に、培地および試料などに触れた手に装着したグローブの指の部分が付着しないように気をつけながら、手に装着したグローブごと引き抜く。そして、手に装着したグローブをボックス１００の外で新しい滅菌済みグローブと交換した後、操作カバー固定穴１１９をアルコール滅菌した栓１３３で閉じ、殺菌灯１１６を点灯し、手動弁１８４を閉じる。
クリーンベンチ作業時には、作業開始直前に手動弁１８４を解放し、多量の窒素ガスがボックス１１０内部に流入した状態で、内扉１１８の開閉の時間や幅、頻度を最小限に留め、主に、操作カバー固定穴１１９に設置した膜１３４の下方あるいはスリット１３５からの培養容器や器具・試料の入った容器の出し入れをする。これにより、クリーンベンチとして使用時のボックス１１０内部の酸素や二酸化炭素の濃度や温度の変化が最小限に抑えられる。
なお、培養容器や器具・試料の入った容器の出し入れの際の容器の持ち方も、同様に、手に装着したグローブの指の部分が内側になるようにグローブのまま握り拳様の状態で持って出し入れするか、あるいは、茶道で抹茶をいれる棗などの容器を持つ時の様に、手の甲の部分が弧を描くように上から容器や器具を持って、膜１３４の下方あるいはスリット１３５から、操作カバー１３６を通って、ボックス１１０の内部に設置する。また、ボックス１１０の外に手に装着したグローブと一緒に器具や容器を出す時は、操作カバー１３６の端付近をフック１１４などに指先を使わずに腕や肘を動かして引っ掛けて、同様の手つきで作業を行う。
また、もし、培養操作終了時などに、手に装着したグローブをボックス１００から引き抜く際に、操作カバー１３６の内側に、培地および試料などに触れたグローブの手指の部分が付着した場合や、その可能性のある場合、長期の培養時などは、殺菌灯１１６を点灯して殺菌後、新しい滅菌済みのグローブを装着して、再度、手動弁１８４を開放し、培地および試料などに触れたグローブの手指に接触していない方（片側）の操作カバー１３６の固定穴１１９および操作カバー１３６から、新しい滅菌済みのグローブを装着した手を庫内に入れ、培地および試料などに触れたグローブの手指に接触した方の操作カバー１３６をフランジ１３２に固定していた円形固定具を外して、事前に、ボックス１１０の庫内に用意して置いた滅菌済みの新しい操作カバー１３６などと交換する。なお、膜１３４およびそのスリット部分１３５に付着した場合も、同様に、固定金具１３４ａを外して滅菌済みの新しい膜１３４に容易に交換が可能である。従来のグローブボックスでは難しかった作業中のあるいは培養を継続しながらのグローブ交換が容易であるだけでなく、膜１３４や操作カバー１３６などボックス１１０の庫内から内扉の外までの器具や試料容器などの通る全ての経路での交換が可能になっている。
前述の構成は一例で、培養条件により、培養液を供給・排出する管が不要な場合や、酸素や二酸化炭素濃度が大気圧に近い状態や、出し入れの時間や頻度が少ない作業時などは、操作カバー１３６が不要で、固定穴１１９に設置した膜１３４やスリット１３５と、手動弁１８４の開放による多量の窒素ガスのボックス１１０への流入だけで充分な場合もある。
【００４８】
次に、図１、２、および６を用いてグローブボックスとして使用されるクリーンベンチ機能付きインキュベータ１００について説明する。ここでは、先端を切断していない一重のグローブを使用し、かつ、培養中にグローブや器具の交換・補充などを必要としない閉鎖系のグローブボックスとしてクリーンベンチ機能付きインキュベータ１００を使用する実施形態について説明する。
まず、フランジ１３２に先端を切断していないグローブが操作カバー１３６として操作カバー固定穴１１９に取り付けられ、殺菌灯１１６が点灯され、アルコール消毒が行われてボックス１１０内部が滅菌される。手動弁１８４を解放して、窒素ボンベ１８０から多量の窒素ガスをボックス１１０内部に流入させる。そして、殺菌灯１１６を消灯し、ボックス１１０内に培養容器や器具・試料が置かれた後に、内扉１１８あるいは操作カバー固定穴１１９の栓１３３が閉じられ、培養対象に影響がない場合は殺菌灯１１６を点灯し、手動弁１８４を閉じる。培養容器や器具・試料設置時に、試料に培養液を供給・排出する管が、内扉１１８と第１の溝１２７ａ−１２７ｄとの間に通される（図５参照）。培地の灌流が不要な場合は、この培養液を供給・排出する管を通さない場合もある。
培養開始前や培養後の内扉１１８の開閉時には、手動弁１８４を解放したままで多量の窒素ガスをボックス１１０内部に流入した状態で、内扉１１８の開閉の時間、幅、頻度を最小限に抑えることにより、前述のように二酸化炭素および酸素の濃度や温度が保たれる。この状態を維持しながら、作業者は、作業時に殺菌灯１１６を消灯し作業を行う。他方、気相による外部への流出を避けたい細菌や人体への影響が懸念される試薬などを扱う場合には、封入密閉容器から試料や試薬を取り出す際は、手動弁１８４は閉じたままで、後述の第一の作業チャンバー２２０とボックス１１０の気相の交換ポンプ１５４のスイッチを止めて遮断し、先端を切断していないグローブ１３６の外側からボックス１１０内部での作業を行い、作業後に殺菌灯１１６を点灯し、ボックス１１０内部を殺菌する。このとき、試料や試薬を封入した容器をボックス１１０内への設置や内扉１１８への培地の供給・排出する管の設置と、庫内の殺菌灯１１６による容器外側の滅菌までの操作は、前述の作業と同様である。
これにより、培地交換の際、本装置１００の内扉１１８や固定穴１１９を開閉することなく、酸素・二酸化炭素分圧や温度などの培養環境を維持しながら培地の灌流を行い、装置１００の外部からの培地の補充および排出が可能となる。
さらに作業者の安全が心配な場合などは、先端の切断されていない滅菌済みグローブをはめた手を、ボックス１１０に固定された先端を切断していないグローブ１３６に挿入し、先端を切断していないグローブの二重グローブ構造として試料を操作する事も可能である。
【００４９】
次に、図１、２、および６を用いてインキュベータとして使用されるクリーンベンチ機能付きインキュベータ１００について説明する。このとき、クリーンベンチ機能およびグローブボックス機能を用いて操作された試料がボックス１１０内部に既に置かれ、内扉１１８が閉じられている。この状態において、操作カバー固定穴１１９に内周部栓１３３がはめ込まれ、密閉扉１１７が閉じられている。このとき、試料に培養液を供給・排出する管が、第３の溝１２６ａ−１２６ｄ、第２の溝１２８ａ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ａ−１２７ｄの間に通されている（図５参照）。必要に応じて、窒素ガス・二酸化炭素ガスがボックス１１０内部に流入され、前述のように二酸化炭素および酸素の濃度、および温度が一定に保たれている。この状態を維持しながら、管を介して培養液が試料に還流され、試料が培養される。培養中の状態は、透明の内扉１１８の外側から観察角度を変更可能な顕微鏡を用いて、ボックス１１０内部に設置した状態のままで培養容器内部を観察する。内扉１１８および操作カバー固定穴１１９の栓１３３などを開かずに顕微鏡観察が可能であるため、培養中の経時的な観察時にも、インキュベータの外に培養容器を出す必要がなく、二酸化炭素および酸素の濃度や温度が一定に保たれ、培養試料への侵襲が少ない。あるいは、手動弁１８４を解放して窒素ボンベ１８０から多量の窒素ガスをボックス１１０内部に流入させるクリーンベンチ機能を併用して、操作カバー固定穴１１９に設置した膜１３４の下方あるいはスリット１３５から、フランジ１３２に設置された操作カバー１３６を介して、内視鏡検査等に用いられるファイバーケーブル状等の顕微鏡の対物レンズ等を挿入し、ボックス１１０内部の培養容器内の培養の状態を観察することも可能である。
【００５０】
次に、図７を用いて他の形状を有する第２のフック１３８について説明する。第２のフック１３８は、板状の金属から成り、角部が直角であるＳ字形状を有する。このフックは第一のフック１１４と用途が同じであるため、フックの形状は第１のフック１１４と同様の形状のものでもよい。第２のフック１３８の一端は、内側側面１１３にボルト１３９を用いて取り付けられる。内側側面１１３における第２のフック１３８の位置は、第１のフック１１４の位置と同様であるため、説明を省略する。
【００５１】
本実施形態によれば、細胞を操作した後に、培養容器１２５をクリーンボックス、すなわちボックス１１０の外に移動させることなく培養できる。また、低温または低酸素条件を満たす培養環境を容易に形成できる。
【００５２】
次に、図８から１０を用いて、第２の実施形態によるインキュベータシステム２００について説明する。第１の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。インキュベータシステム２００は、低温チャンバー２１０、第１の作業チャンバー２２０、第２の作業チャンバー２３０、および気体制御部２４０をさらに備える点が第１の実施形態と異なる。以下、これらについて主に説明する。
【００５３】
図８は、インキュベータシステム２００の概略図である。インキュベータシステム２００は、クリーンベンチ機能付きインキュベータ１００と、低温チャンバー２１０と、第１の作業チャンバー２２０と、第２の作業チャンバー２３０と、気体制御部２４０とを主に備える。なお、説明のため、ボックス１１０、低温チャンバー２１０、第１の作業チャンバー２２０、および第２の作業チャンバー２３０は内部を透過するように図示される。
【００５４】
低温チャンバー２１０は、直方体形状であって、その正面に取り付けられた透明なポリカーボネート板からなる左開きの前扉２１１と、ヒータおよび冷凍機２１３とを備える。ヒータおよび冷凍機２１３は、低温チャンバー２１０の内部に取り付けられた図示されない温度センサが検出した温度に基づいて、低温チャンバー２１０の内部を予め設定した温度、例えば摂氏４度以上５０度以下の範囲に保つ。例えば摂氏４度以上室温付近までの範囲では冷凍機が用いられ、例えば室温付近から５０度以下の範囲ではヒータが用いられる。室温は、例えば摂氏２５度から２７度である。低温チャンバー２１０の内部には、１以上の棚板２１２が設けられる。棚板２１２の上に第１の作業チャンバー２２０および第２の作業チャンバー２３０が設置される。
【００５５】
第１の作業チャンバー２２０は、直方体形状であって、その正面が開放されて成す開口部２６１と、旋回可能なヒンジを用いて開口部２６１に取り付けられる右開きの前扉２２５と、殺菌灯２２６と、センサ２６９とを主に備える。前扉２２５は、開口部１１１を完全に塞ぐ程度の大きさを持つ透明なポリカーボネート平板から成り、鉛直方向中央よりも下側でポリカーボネート板を厚さ方向に貫通する矩形穴２２８と、鉛直方向中央よりも上側でポリカーボネート板を厚さ方向に貫通する２つの腕カバー・グローブ固定穴２２９とを備える。矩形穴２２８は、培養容器１２５を通すことができる程度の幅および高さを有する。矩形穴２２８には、上開きの矩形扉２２７が取り付けられる。矩形扉２２７には、図示されないロック機構が設けられ、意図せずに矩形扉２２７が開くことを防ぐ。センサ２６９は、温度センサ、二酸化炭素センサ、および酸素センサを備え、第１の作業チャンバー２２０内の温度、二酸化炭素濃度、および酸素濃度を測定する。
【００５６】
２つの操作カバー固定穴２２９の構成については、第１の実施形態による操作カバー固定穴１１９と同様であるため、説明を省略する。殺菌灯２２６は、第１の作業チャンバー２２０の内側背面に取り付けられ、滅菌に適した波長の紫外線を発光する。第１の作業チャンバー２２０の内部には、第１のフック１１４または第２のフック１３８と同様のフックが取り付けられるとともに、複数の棚板２６５（図９参照）が取り付け可能になっている。第１のフック１１４、第２のフック１３８、殺菌灯２２６、および棚板２６５の構成については、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、第１のフック１１４または第２のフック１３８は、説明の簡単のため、図において省略される。第１の作業チャンバー２２０の天井面、内側背面、内側側面、および底面には、図示されない断熱材が設けられる。周縁部２６２において、前扉２１１が閉じられたときに重なる位置に、第４の弾性部材２６３および第５の弾性部材２６４（図９参照）が設けられる。
【００５７】
第１の作業チャンバー２２０には、管が着脱自在に接続される第１７−１９のコネクタ２２１−２２３と、ガスの圧力を調整する第５の電磁弁２２４と、複数のガスを混合する第７の混合部２６８とを主に備える。第７の混合部２６８は三方合流管である。これらの動作については後述される。
【００５８】
次に、図９を用いて第４の弾性部材２６３および第５の弾性部材２６４について説明する。
【００５９】
第４の弾性部材２６３は、好ましくはポリウレタン、またはクロロブレンもしくはエチレン・プロピレン・ジエン・ゴム等の柔軟な素材を用いた独立発泡スポンジから成り、周縁部２６２において前扉２２５が閉じられたときに重なる位置であって、周縁部２６２の外縁の全周に渡って設けられる。第４の弾性部材２６３は、ライン導入部の一部を成す複数の第４の溝２６６ａ−２６６ｄを有する。第４の溝２６６ａ−２６６ｄは、第４の弾性部材２６３の幅方向、言い換えると前扉２２５が閉じられたときに第１の作業チャンバー２２０の外部と内部とを貫通する方向に延びる。第４の溝２６６ａ−２６６ｄは、互いに平行となるように設けられる。
【００６０】
第５の弾性部材２６４は、好ましくはポリウレタン、または塩化ビニルもしくはエチレン・プロピレン・ゴム等の柔軟な素材から成り、周縁部２６２において、前扉２２５が閉じられたときに重なる位置であって、周縁部２６２の内縁の全周に渡って設けられる。第５の弾性部材２６４は、ライン導入部の一部を成す複数の第５の溝２６７ａ−２６７ｄを有する。第５の溝２６７ａ−２６７ｄは、第５の弾性部材２６４の幅方向、言い換えると前扉２２５が閉じられたときに第１の作業チャンバー２２０の外部と内部とを貫通する方向に延びる。第５の溝２６７ａ−２６７ｄは、互いに平行に設けられる。第４の溝２６６ａ−２６６ｄと第５の溝２６７ａ−２６７ｄとは、互いに平行に設けられる。また、第４の溝２６６ａと第５の溝２６７ａ、第４の溝２６６ｂと第５の溝２６７ｂ、第４の溝２６６ｃと第５の溝２６７ｃ、第４の溝２６６ｄと第５の溝２６７は、それぞれ異なる直線上に位置する。これにより、第４の溝２６６ａ−２６６ｄおよび第５の溝２６７ａ−２６７ｄの端部は互いに近接しないため、これらの溝を介して第１の作業チャンバー２２０の内部と外部との間を気体が容易に行き来することがない。すなわち、気体の流入または漏出が防止される。
【００６１】
第２の作業チャンバー２３０は、上開きの前扉２３５と、殺菌灯２３６とを主に備え、前扉２３５は、矩形穴２３８と、２つの操作カバー固定穴２３９と、センサ２７９を備える。第２の作業チャンバー２３０の構成は、第１の作業チャンバー２２０と同様であるため、説明を省略する。第２の作業チャンバー２３０には、管が着脱自在に接続される第２０−２２のコネクタ２３１−２３３と、ガスの圧力を調整する第６の電磁弁２３４と、複数のガスを混合する第８の混合部２７８とを主に備える。第８の混合部２７８は三方合流管である。これらの動作については後述される。センサ２７９は、温度センサ、二酸化炭素センサ、および酸素センサを備え、第２の作業チャンバー２３０内の温度、二酸化炭素濃度、および酸素濃度を測定する。
【００６２】
次に、図１０を用いて、各部材を接続する管および気体制御部２４０について詳細に説明する。
【００６３】
窒素ボンベ１８０から延びる管１８２は、分岐カプラ１８５、１８３、および１８６を介して気体制御部２４０に接続され、分岐カプラ１８５および２１４を介して第１の作業チャンバー２２０および第２の作業チャンバー２３０に接続され、分岐カプラ１８５および１８３を介してボックス１１０に接続され、分岐カプラ１８５、１８３、および１８６を介して濃度制御部１４０に接続される。
【００６４】
窒素ガス生成装置１９０から延びる管１９２は、分岐カプラ１９１を介して濃度制御部１４０および気体制御部２４０に接続される。
【００６５】
二酸化炭素ボンベ１７０から延びる管１７２は、分岐カプラ１７３を介して濃度制御部１４０および気体制御部２４０に接続される。
【００６６】
濃度制御部１４０は、管が着脱自在に接続される第５および第６のコネクタ１５２、１５３と、第１のポンプ１５４と、第１のポンプ１５４とボックス１１０とを接続する第７および第８のコネクタ１５５、１５６とを主に備える。
【００６７】
第５および第６のコネクタ１５２、１５３は、第１の作業チャンバー２２０から延びる管と接続される。第１のポンプ１５４は、第１９のコネクタ２２３および第５のコネクタ１５２を介して第１の作業チャンバー２２０の内部から気体を吸い出し、吸い出した気体を第８のコネクタ１５６を介してボックス１１０の内部に送り出す。他方、第１のポンプ１５４は、第７のコネクタ１５５を介してボックス１１０の内部から気体を吸い出し、吸い出した気体を第６のコネクタ１５３を介して第１の作業チャンバー２２０に送り出す。第１の作業チャンバー２２０では、第１８のコネクタ２２２が第１のポンプ１５４から気体を受けて第７の混合部２６８に送る。第７の混合部２６８は、フィルタ１５１を介して気体を第１の作業チャンバー２２０内に送り出す。これにより、第１の作業チャンバー２２０は、ボックス１１０の内部の気体と同じ構成の気体を内部に有する。第１の作業チャンバー２２０をクリーンベンチまたはグローブボックスとして使用するとき、さらに、分岐カプラ１８５および２１４を介して窒素ボンベ１８０から窒素ガスを第１の作業チャンバー２２０に供給する。第１の作業チャンバー２２０では、第１７のコネクタ２２１が窒素ボンベ１８０から窒素ガスを受けて第５の電磁弁２２４に送る。第５の電磁弁２２４は、第１の作業チャンバー２２０内部に設けられたセンサ２６９を用いて測定された二酸化炭素濃度および酸素濃度に基づいて、第１の作業チャンバー２２０内部の窒素濃度が予め設定された濃度になるような圧力で窒素ガスを第７の混合部２６８に送る。第７の混合部２６８は、フィルタ１５１を介して窒素ガスを第１の作業チャンバー２２０内に送り出す。これにより、第１の作業チャンバー２２０内部を大気圧と比較して陽圧にして、第１の作業チャンバー２２０内部に雑菌を含む大気が流入することを防止する。
【００６８】
気体制御部２４０は、管が着脱自在に接続される第９から第１２のコネクタ２４１−２４４と、複数のガスを混合する第４から第６の混合部２４５−２４７と、ガスの圧力を調整する第３および第４の電磁弁２４８、２４９と、第２のポンプ２５０と、気体を貯留するサブタンク２５６と、第２のポンプ２５０と第２の作業チャンバー２３０とを接続する第１３および第１４のコネクタ２５１、２５２と、第２のポンプ２５０とサブタンク２５６とを接続する第１５および第１６のコネクタ２５４、２５５とを主に備える。第４および第５の混合部２４５、２４６は、三方切り替え式の電磁弁であり、第６の混合部２４７は三方合流管である。サブタンク２５６内には、センサ２５７が取り付けられる。センサ２５７は、二酸化炭素センサおよび酸素センサを備え、サブタンク２５６内の二酸化炭素濃度および酸素濃度を測定する。
【００６９】
第９のコネクタ２４１は、窒素ガス生成装置１９０から延びる管と接続され、第１０のコネクタ２４２は、窒素ボンベ１８０から延びる管と接続される。第４の混合部２４５は、第９のコネクタ２４１および第１０のコネクタ２４２を介して窒素ガス生成装置１９０および窒素ボンベ１８０から受けた窒素ガスを混合し、混合したガスを第３の電磁弁２４８に送る。第２の作業チャンバー２３０をクリーンベンチまたはグローブボックスとして使用するとき、第３の電磁弁２４８は、第２の作業チャンバー２３０内部に設けられたセンサ２７９を用いて測定された二酸化炭素濃度および酸素濃度に基づいて、第２の作業チャンバー２３０内部の窒素濃度が予め設定された濃度になるような圧力で窒素ガスを第６の混合部２４７に送る。窒素ボンベ１８０は、分岐カプラ１８５、分岐カプラ２１４、および第２０のコネクタ２３１を介して第２の作業チャンバー２３０に窒素ガスを供給する。第２の作業チャンバー２３０では、第２０のコネクタ２３１が窒素ガスを受けて第６の電磁弁２３４に送る。第６の電磁弁２３４は、第２の作業チャンバー２３０内部に設けられたセンサ２７９を用いて測定された二酸化炭素濃度および酸素濃度に基づいて、第２の作業チャンバー２３０内部の窒素濃度が予め設定された濃度になるような圧力で窒素ガスを第８の混合部２７８に送る。第８の混合部２７８は、フィルタ１５１を介して窒素ガスを第２の作業チャンバー２３０内に送り出す。これにより、第２の作業チャンバー２３０内部を大気圧と比較して陽圧にして、第２の作業チャンバー２３０内部に雑菌を含む大気が流入することを防止する。他方、インキュベータとして使用するとき、第３の電磁弁２４８は、窒素ガスを第６の混合部２４７に送らない。
【００７０】
第１１のコネクタ２４３は、二酸化炭素ボンベ１７０から延びる管が接続される。図１０では、第１２のコネクタ２４４に管が接続されていないが、必要に応じて適宜二酸化炭素ボンベ１７０や二酸化炭素生成装置、あるいは他の気体を供給する装置やボンベが接続されうる。第５の混合部２４６は、第１１のコネクタ２４３を介して二酸化炭素ボンベ１７０から受けた二酸化炭素ガスと、第１２のコネクタ２４４を介して受けた気体とを混合し、混合したガスを第４の電磁弁２４９に送る。第４の電磁弁２４９は、第２の作業チャンバー２３０内部に設けられたセンサ２７９を用いて測定された二酸化炭素濃度に基づいて、第２の作業チャンバー２３０内部の二酸化炭素濃度が予め設定された濃度になるような圧力で二酸化炭素ガスを第６の混合部２４７に送る。第２の作業チャンバー２３０内部の二酸化炭素濃度は、クリーンベンチ機能付きインキュベータ１００をクリーンベンチまたはグローブボックスとして使用する場合と、インキュベータとして使用する場合とで、適宜決定される。
【００７１】
第６の混合部２４７は、第２の作業チャンバー２３０をクリーンベンチまたはグローブボックスとして使用するとき、窒素ガスと二酸化炭素ガスとを混合し、混合したガスを分岐カプラ２５３に送る。
【００７２】
第２のポンプ２５０は、第２２のコネクタ２３３および第１３のコネクタ２５１を介して第２の作業チャンバー２３０の内部から気体を吸い出し、吸い出した気体を第１５のコネクタ２５４を介してサブタンク２５６の内部に送り出す。他方、第２のポンプ２５０は、第１６のコネクタ２５５を介してサブタンク２５６の内部から気体を吸い出し、吸い出した気体を分岐カプラ２５３に送り出す。このとき、第６の混合部２４７が混合したガスが分岐カプラ２５３に送り出されている。そのため、第６の混合部２４７によって混合された気体およびガスサブタンク２５６の内部から吸い出された気体が、分岐カプラ２５３で混合され、第１４のコネクタ２５２および第２１のコネクタ２３２を介して、第２の作業チャンバー２３０に送られる。第２の作業チャンバー２３０では、第２１のコネクタ２３２が受けた気体を第８の混合部２７８に送る。第８の混合部２７８は、第６の電磁弁２３４から受けた窒素ガスと、第２１のコネクタ２３２から受けた気体とを混合し、混合した気体をフィルタ１５１を介して第２の作業チャンバー２３０内に送り出す。
【００７３】
これにより、第２の作業チャンバー２３０をクリーンベンチまたはグローブボックスとして使用するとき、第２の作業チャンバー２３０内部において、窒素、二酸化炭素、および酸素の濃度が一定に保たれるとともに、第２の作業チャンバー２３０内部を大気圧と比較して陽圧にして、第２の作業チャンバー２３０内部に雑菌を含む大気が流入することを防止する。
【００７４】
他方、第２の作業チャンバー２３０をインキュベータとして使用するとき、第６の混合部２４７は、二酸化炭素ガスを分岐カプラ２５３を介して第２の作業チャンバー２３０内部に送る。これにより、第２の作業チャンバー２３０内部において、二酸化炭素および酸素の濃度が一定に保たれる。二酸化炭素の濃度は、例えば０％以上２０％以下であり、酸素の濃度は、例えば１％以上２５％以下である。これらの濃度の範囲は、実験に応じて適宜選択される。
【００７５】
本実施形態によれば、ボックス１１０と同じ成分の気体を内部に有する第１の作業チャンバー２２０を得る。また、ボックス１１０と異なる成分の気体を内部に有する第２の作業チャンバー２３０を得る。
【００７６】
第２の作業チャンバー２３０内に培地を保存し、操作および培養を第１の作業チャンバー２２０内で行うことにより、培地を無菌状態に保持したまま培地の保存、並びに細胞の操作および培養を行うことができる。
【００７７】
なお、殺菌灯１１６が取り付けられる位置は、内側背面１１５に限定されない。ボックス１１０、第１の作業チャンバー２２０、および第２の作業チャンバー２３０の内部を滅菌するに適した位置が適宜選択されうる。
【００７８】
なお、ボックス１１０内部の温度は、摂氏４度以上摂氏５０度以下に限定されず、温度の範囲は、実験に応じて適宜選択される。
【００７９】
なお、窒素ガス生成装置１９０を用いずに、窒素ボンベ１８０のみを用いてもよい。また、窒素ガスと二酸化炭素ガスとをボックス１１０内部に供給および制御する構成について説明したが、これらのうち１つのガスのみ、あるいはこれらに加えて酸素ガス等の他のガスを、あるいは一以上の任意のガスをボックス１１０内部に供給および制御することも可能である。この場合、コネクタ、混合部、および電磁弁が適宜設置される。
【００８０】
なお、第３の溝１２６ａ−１２６ｄ、第２の溝１２８ａ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ａ−１２７ｄは、図３−５に示されるように幅のある溝ではなく、幅のない、いわゆるスリット状であってもよい。また、第３の溝１２６ａ−１２６ｄ、第２の溝１２８ａ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ａ−１２７ｄが延びる方向は、前述の方向に限定されず、内扉１１８または密閉扉１１７の正面と平行であって、内扉１１８または密閉扉１１７の旋回軸と交わる方向であればよい。また、第３の溝１２６ａ−１２６ｄは互いに平行でなくてもよく、同様に、第２の溝１２８ａ−１２８ｄも互いに平行でなくてもよく、第１の溝１２７ａ−１２７ｄも互いに平行でなくてもよい。さらに、第３の溝１２６ａ−１２６ｄ、第２の溝１２８ａ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ａ−１２７ｄは互いに平行でなくてもよい。
【００８１】
第３の溝１２６ａと第１の溝１２７ａ、第３の溝１２６ｂと第１の溝１２７ｂ、第３の溝１２６ｃと第１の溝１２７ｃ、第３の溝１２６ｄと第１の溝１２７は、それぞれ異なる直線上に位置してもよい。
【００８２】
また、図５の上下方向における第３の溝１２６ａ−１２６ｄ、第２の溝１２８ａ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ａ−１２７ｄの位置関係は、図５に示されるよりも近い位置であってもよい。管１２９ａ−１２９ｄがなだらかに曲げられ、培養液が管１２９ａ−１２９ｄの内部を容易に流れることができる。さらに、図５において、管１２９ａ−１２９ｄは階段状となるように、第３の溝１２６ａ−１２６ｄ、第２の溝１２８ａ−１２８ｄ、および第１の溝１２７ａ−１２７ｄに設置されても良い。すなわち、例えば管１２９ｄは、第３の溝１２６ｄ、第２の溝１２８ｄ、および第１の溝１２７ｃに設置される。これにより、管１２９ａ−１２９ｄがなだらかに曲げられ、培養液が管１２９ａ−１２９ｄの内部を容易に流れることができる。
【００８３】
なお、第４の溝２６６ａ−２６６ｄおよび第５の溝２６７ａ−２６７ｄは、図９に示されるように幅のある溝ではなく、幅のない、いわゆるスリット状であってもよい。また第４の溝２６６ａ−２６６ｄおよび第５の溝２６７ａ−２６７ｄが延びる方向は、前述の方向に限定されず、前扉２２５および２３５の正面と平行であって、前扉２２５および２３５の旋回軸と交わる方向であればよい。また、第４の溝２６６ａ−２６６ｄは互いに平行でなくてもよく、同様に、第５の溝２６７ａ−２６７ｄも互いに平行でなくてもよい。さらに、第４の溝２６６ａ−２６６ｄおよび第５の溝２６７ａ−２６７ｄは互いに平行でなくてもよい。
【００８４】
第４の溝２６６ａと第５の溝２６７ａ、第４の溝２６６ｂと第５の溝２６７ｂ、第４の溝２６６ｃと第５の溝２６７ｃ、第４の溝２６６ｄと第５の溝２６７は、それぞれ同じ直線上に位置してもよい。
【００８５】
第１の溝１２７ａ−１２７ｄ、第２の溝１２８ａ−１２８ｄ、第３の溝１２６ａ−１２６ｄ、第４の溝２６６ａ−２６６ｄ、および第５の溝２６７ａ−２６７ｄの位置は、前述の位置に限定されず、第１の弾性部材１２２、第２の弾性部材１２１、第３の弾性部材１２０、第４の弾性部材２６３、および第５の弾性部材２６４の全周に渡って設けられてもよい。
【００８６】
なお、腕カバー・グローブ固定穴１１９の位置は、内扉１１８の鉛直方向中央よりも下側に限定されず、腕カバー・グローブ固定穴２２９、２３９の位置は、内扉１１８の鉛直方向中央よりも上側に限定されない。
【００８７】
培養容器１２５は、試験管、タッパ、ボトル、シャーレ、フラスコ、およびその他の様々な形状の容器であってもよい。本実施形態では、灌流液を用いた閉鎖系の培養形態について主に説明したが、灌流液を用いない培養形態、開放系を用いた培養形態、または開放系と閉鎖系とを組み合わせた培養形態においても、本装置を用いることは可能である。また、これらの培養形態であっても培養容器の形状は前述のものに限定されない。
【００８８】
センサ１６１は窒素センサをさらに備え、ボックス１１０内の窒素濃度を測定してもよい。クリーンベンチ機能付きインキュベータ１００をクリーンベンチまたはグローブボックスとして使用するとき、第１の電磁弁１４８は、センサ１６１を用いて測定された窒素濃度に基づいて、ボックス１１０内部の窒素濃度が予め設定された濃度になるような圧力で窒素ガスを第３の混合部１４７に送ってもよい。
【００８９】
なお、センサ２６９は窒素センサをさらに備え、第１の作業チャンバー２２０内の窒素濃度を測定してもよい。第５の電磁弁２２４は、第１の作業チャンバー２２０内部に設けられたセンサ２６９を用いて測定された窒素濃度に基づいて、第１の作業チャンバー２２０内部の窒素濃度が予め設定された濃度になるような圧力で窒素ガスを第７の混合部２６８に送ってもよい。
【００９０】
なお、センサ２７９は窒素センサをさらに備え、第２の作業チャンバー２３０内の窒素濃度を測定してもよい。第３の電磁弁２４８は、第２の作業チャンバー２３０内部に設けられたセンサ２７９を用いて測定された窒素濃度に基づいて、第２の作業チャンバー２３０内部の窒素濃度が予め設定された濃度になるような圧力で窒素ガスを第６の混合部２４７に送ってもよい。また、第６の電磁弁２３４は、第２の作業チャンバー２３０内部に設けられたセンサ２７９を用いて測定された窒素濃度に基づいて、第２の作業チャンバー２３０内部の窒素濃度が予め設定された濃度になるような圧力で窒素ガスを第８の混合部２７８に送ってもよい。
【００９１】
なお、前述の各要素を構成する素材は、前述のものに限定されない。
【００９２】
操作カバー１３６は、滅菌済みあるいは滅菌可能なもので、先端を切断していないグローブ、先端を切断した筒状のグローブ、不布紙製・布製あるいはシリコーン製等の腕カバーなどが好ましい。先端を切断した筒状のグローブおよび腕カバーは、ボックス内部の方がやや先細りになっている方が好ましいが、先細りになっていなくてもよい。不布紙製・布製あるいはシリコーン製等の腕カバーは、筒の両方及び／又は片側の先端あるいは筒の途中がゴムなどで絞られた形状でもよい。
【００９３】
なお、作業者は、滅菌状態が厳しくなくてもよい場合は、外筒のみを操作カバー１３６として使用し、内側のグローブ３０５を使用せず、アルコール等で消毒・殺菌した素手を庫内に挿入してもよい。さらに、インキュベータ機能が不必要か、大気圧に近い状態でも良い場合は、操作カバー１３６も使用せず、多量の窒素ガスをボックス１１０内部に流入させて、内部を陽圧とするクリーンベンチ機能だけとして用いてもよい。
【００９４】
なお、本明細書および図中に示した各部材の大きさを表す数字は例示であって、これらの値に限定されない。
【００９５】
ここに付随する図面を参照して本発明の実施形態が説明されたが、記載された発明の範囲と精神から逸脱することなく、変形が各部の構造と関係に施されることは、当業者にとって自明である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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