(57)【要約】【課題】培養液を収容し、揺動させて培養を行うにあたり、泡の発生を抑制しつつ、高い効率で培養を行うことが可能な培養バッグの提供。【解決手段】培養バッグは、培養液が収容される培養空間を備える培養バッグであって、前記培養空間が、培養液が周回可能な無端状の空間であり、前記培養バッグにおける収容される培養液と接触する内表面の少なくとも一部が、凹凸構造を有する凹凸領域を備える、ことを特徴とする。【選択図】図１０
2018196361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養液が収容される培養空間を備える培養バッグであって、
前記培養空間が、培養液が周回可能な無端状の空間であり、
前記培養バッグにおける収容される培養液と接触する内表面の少なくとも一部が、凹凸構造を有する凹凸領域を備える、ことを特徴とする、培養バッグ。
【請求項２】
前記凹凸領域が、前記凹凸構造と、該凹凸構造の表面上に形成された微細構造とからなる複合構造を有する、請求項１に記載の培養バッグ。
【請求項３】
前記微細構造が、高さｈ：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、幅ｗ：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、及びピッチｐ：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満の微細凹凸パターンを有する、請求項１又は２に記載の培養バッグ。
【請求項４】
ｈ／ｗで示されるアスペクト比が０．５以上である、請求項３に記載の培養バッグ。
【請求項５】
前記凹凸構造が、高さＨ：１０ｍｍ以下、幅Ｗ：１００ｍｍ以下、及びピッチＰ：１００ｍｍ以下の凹凸パターンを有する、請求項１〜４のいずれかに記載の培養バッグ。
【請求項６】
Ｈ／Ｗで示されるアスペクト比が０．１以上である、請求項５に記載の培養バッグ。
【請求項７】
前記培養空間が、ドーナツ状の空間である、請求項１〜６のいずれかに記載の培養バッグ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の培養バッグを備えることを特徴とする、培養装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培養バッグ、及び培養装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、微生物や動植物細胞などの培養のために、使い捨ての培養バッグが使用されている。培養バッグは、一般に、可撓性樹脂からなる袋体であって、その内部には、細胞などの培養対象が一定の濃度（数）で懸濁された培養液が収容される。
【０００３】
このような培養バッグを用いた培養では、通常、培養液の良好な撹拌が要求される。培養液の撹拌性が高ければ、栄養が循環し、また、酸素や二酸化炭素等の気体成分を培養液に溶存させることができるので、培養対象の増殖が促進されて、培養効率の向上を図ることができるからである。
【０００４】
このような要求に対処すべく、これまで種々の検討がなされてきた。例えば、特許文献１は、細胞培養にも適用可能な技術として、混合容器内に複数のバッフルを設け、この容器を可動軸に沿って揺動させることにより、容器内の液体に渦巻き運動を引き起こして効率的に混合できることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１０−５４０２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した混合容器の揺動による撹拌を細胞培養に適用した場合、培養液が容器内のバッフルに衝突し、また、衝突時に発生した波が液面に落ちる際には、気体を内包して泡が発生する。そして、この泡が培養液中で破裂すると、それによって生じた衝撃により、細胞などの培養対象がダメージを受け、培養に悪影響を及ぼす。従って、上述した技術には、泡の発生の抑制と、高い撹拌性、ひいては高い培養効率とを両立させる点で、改良の余地があった。
【０００７】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、培養液を収容し、揺動させて培養を行うにあたり、泡の発生を抑制しつつ、高い効率で培養を行うことが可能な培養バッグ、及び、当該培養バッグを備える培養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】
【０００８】
前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞  培養液が収容される培養空間を備える培養バッグであって、
前記培養空間が、培養液が周回可能な無端状の空間であり、
前記培養バッグにおける収容される培養液と接触する内表面の少なくとも一部が、凹凸構造を有する凹凸領域を備える、ことを特徴とする、培養バッグである。
【０００９】
＜２＞  前記凹凸領域が、前記凹凸構造と、該凹凸構造の表面上に形成された微細構造とからなる複合構造を有する、前記＜１＞に記載の培養バッグである。
【００１０】
＜３＞  前記微細構造が、高さｈ：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、幅ｗ：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、及びピッチｐ：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満の微細凹凸パターンを有する、前記＜１＞又は＜２＞に記載の培養バッグである。
【００１１】
＜４＞  ｈ／ｗで示されるアスペクト比が０．５以上である、前記＜３＞に記載の培養バッグである。
【００１２】
＜５＞  前記凹凸構造が、高さＨ：１０ｍｍ以下、幅Ｗ：１００ｍｍ以下、及びピッチＰ：１００ｍｍ以下の凹凸パターンを有する、前記＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の培養バッグである。
【００１３】
＜６＞  Ｈ／Ｗで示されるアスペクト比が０．１以上である、前記＜５＞に記載の培養バッグである。
【００１４】
＜７＞  前記培養空間が、ドーナツ状の空間である、前記＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の培養バッグである。
【００１５】
＜８＞  前記＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の培養バッグを備えることを特徴とする、培養装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、培養液を収容し、揺動させて培養を行うにあたり、泡の発生を抑制しつつ、高い効率で培養を行うことが可能な培養バッグ、及び、当該培養バッグを備える培養装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る培養バッグの形状の例を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る培養バッグの内表面における、凹凸領域の構造例を示す模式断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る培養バッグの内表面における、凹凸領域の構造例を示す模式断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る培養バッグの内表面における、微細構造の構造例を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る培養バッグの内表面における、凹凸構造の態様の例を示す模式図である。
【図６】培養バッグに凹凸構造を付与する一例の方法を示す模式概要図である。
【図７】一実施例の培養バッグの断面を示す模式図である。
【図８】一実施例の培養バッグの内表面の一部の模式拡大図である。
【図９】一実施例の培養バッグの内表面における、グリッド微細凹凸構造を示す模式図である。
【図１０】一実施例及び一比較例の培養バッグにおける、揺動させた時に流れる培養液の速度分布を示すグラフである。
【図１１】一実施例及び一比較例の培養バッグにおける、溶存酸素濃度の分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を、実施形態に基づき詳細に説明する。
【００１９】
（培養バッグ）
本発明の一実施形態に係る培養バッグ（以下、「本実施形態の培養バッグ」と称することがある。）は、培養液が収容される培養空間を備え、当該培養空間が、培養液が周回可能な無端状の空間であり、当該培養バッグにおける収容される培養液と接触する内表面の少なくとも一部が、凹凸構造を有する凹凸領域を備える、ことを特徴とする。なお、本実施形態の培養バッグは、例えば、酸素や二酸化炭素などの濃度が管理された混合ガスを内部に供給するためのポート、培養液を供給する又は回収するためのポート、サンプルを取得するためのポートなどを備えてもよい。
【００２０】
上述から分かる通り、本実施形態の培養バッグは、培養液が周回可能な無端状の培養空間を備えるとともに、収容される培養液と接触する内表面の少なくとも一部において、凹凸領域を備えている。そのため、この培養バッグに培養液を収容して揺動させると、培養液が凹凸領域上を通過しながら周回する結果、培養液の流速が略ゼロの領域（いわゆる淀み）の発生が抑えられつつ、様々な速さ及び向き（ベクトル）を有する培養液の流れが発生して、撹拌性が向上し、ひいては高い効率で培養を行うことができる。また、本実施形態の培養バッグは、培養液を無端状の空間内で周回させることができるので、培養空間の内表面と培養液との衝突が抑制されているとともに、発生する培養液の波も小さい。そのため、本実施形態の培養バッグは、バッフルなどを設けて培養液を撹拌した場合に比べて、泡の発生を有意に抑制することができる。
なお、例えば「培養液が周回可能な無端状」ではない培養空間を備える培養バッグであっても、収容される培養液と接触する内表面の少なくとも一部が凹凸領域を備えていれば、様々な速さ及び向き（ベクトル）を有する培養液の流れを一定程度発生させることができるとともに、バッフルなどが設けられた培養バッグに比べて、泡の発生を抑制することができるものと考えられる。
【００２１】
＜培養空間＞
本実施形態の培養バッグは、培養液が収容される培養空間を備え、この培養空間は、培養液が周回可能な無端状の空間である。中でも、培養空間は、図１に示されるようなドーナツ状の空間であることがより好ましい。培養空間がドーナツ状であることにより、周回する培養液と内表面との衝突を一層抑制するとともに、培養液の波の発生及び泡の発生をより一層抑制することができる。
【００２２】
ここで、本明細書において、培養空間に関する「ドーナツ状」は、培養空間を培養液の周回方向に対して垂直に切断したときの断面が、真円形であるものに限定されず、例えば、楕円形や、任意の弧と線分とからなる形状のものなども含むものとする。また、本明細書において、培養空間に関する「ドーナツ状」は、培養液の中心的周回路が形成する形状が、真円形であるものに限定されず、例えば、楕円形や、任意の弧と線分とからなる形状のものなども含むものとする。
【００２３】
＜内表面＞
本実施形態の培養バッグは、収容される培養液と接触する内表面の少なくとも一部が、凹凸構造を有する凹凸領域を備える。なお、培養バッグの任意の内表面が「収容される培養液と接触する内表面」であるか否かの判断は、収容する培養液の量によって変わり得る。これを踏まえ、本実施形態の培養バッグにおいては、上述した凹凸構造を有する凹凸領域を、底部の内表面に備えることが好ましい。
また、本実施形態の培養バッグにおける、収容される培養液と接触しない内表面の構造については、特に制限されない。
【００２４】
凹凸構造としては、特に制限されず、規則的な凹凸パターンを有する構造、不規則な凹凸パターンを有する構造等の、任意の凹凸構造とすることができる。例えば、図２に示されるように、凹凸構造１０１は、高さ（Ｈ）：１０ｍｍ以下、幅（Ｗ）：１００ｍｍ以下、及びピッチ（Ｐ）：１００ｍｍ以下の凹凸パターンを有することが好ましい。
【００２５】
また、凹凸構造が上記の凹凸パターンを有する場合には、Ｈ／Ｗで示されるアスペクト比が、０．１以上であることが好ましい。このアスペクト比が０．１以上であることにより、様々な速度分布を有する培養液の流れをより確実に発生させることができる。同様の観点から、Ｈ／Ｗで示されるアスペクト比は、０．２以上であることがより好ましく、０．３以上であることが更に好ましい。また、Ｈ／Ｗで示されるアスペクト比は、特に制限されず、２以下であることが好ましい。
【００２６】
また、収容される培養液と接触する内表面が備える凹凸領域は、図３に一例として示されるように、上述したような凹凸構造１０１と、当該凹凸構造１０１の表面上に形成された微細構造１１１とからなる複合構造を有することが好ましい。この点に関し、液体（ニュートン流体）が微細構造体の上を通過する場合には、液体と微細構造体との界面で大きな速度変化が生じる。そのため、微細構造を含む上記の複合構造とすることにより、揺動させたときの培養液の流れの多様化がより促進されて、培養効率を一層十分に高めることができる。
ここで、本発明において「微細構造」とは、μｍオーダー及び／又はｎｍオーダーの凹凸を有する構造を指し、また、ｍｍオーダーの凹凸を有する構造を含まないものとする。
【００２７】
微細構造としては、特に制限されず、任意の微細構造とすることができるが、規則的なパターンを有する構造であることが好ましい。具体的に、図４に示されるように、微細構造１１１は、高さ（ｈ）：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、幅（ｗ）：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、及びピッチ（ｐ）：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満の微細凹凸パターンを有することが好ましい。これにより、培養空間に存在する気体を効果的に凹部に取り込むことができるので、培養対象に対して所望の気体成分（例えば、酸素）を効率的に与えることができる。また、微細構造が上記微細凹凸パターンを有する場合、上記と同様の観点から、高さ（ｈ）は、５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、また、幅（ｗ）は、５μｍ以上４０μｍ以下であることがより好ましく、また、ピッチ（ｐ）は、１０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。
【００２８】
また、微細凹凸パターンを有する微細構造は、上記の微細凹凸パターンを任意の１方向に有する構造（いわゆるストライプ微細凹凸構造）であってもよく、上記の微細凹凸パターンを互いに略直交する任意の２方向にそれぞれ有する構造（いわゆるグリッド微細凹凸構造）であってもよいが、グリッド微細凹凸構造であることがより好ましい。微細構造がグリッド微細凹凸構造であることにより、揺動培養時において、培養空間に存在する気体をより効果的に凹部に取り込むことができるので、培養対象に対して所望の気体成分（例えば、酸素）をより効率的に与えることができる。
なお、微細構造がグリッド微細凹凸構造である場合、一方の方向の微細凹凸パターンにおける高さ、幅、及びピッチと、他方の方向の微細凹凸パターンにおける高さ、幅、及びピッチとは、それぞれ同一であってもよく、少なくともいずれかが異なっていてもよい。
【００２９】
更に、微細構造が上記微細凹凸パターンを有する場合には、ｈ／ｗで示されるアスペクト比が、０．５以上であることが好ましい。このアスペクト比が０．５以上であることにより、揺動培養時において、培養空間に存在する気体をより効果的に凹部に取り込むことができるので、培養対象に対して所望の気体成分（例えば、酸素）をより効率的に与えることができる。同様の観点から、ｈ／ｗで示されるアスペクト比は、０．７以上であることがより好ましく、０．９以上であることが更に好ましい。また、ｈ／ｗで示されるアスペクト比は、特に制限されず、１０以下であることが好ましい。
【００３０】
＜凹凸構造の態様＞
本実施形態の培養バッグにおける凹凸構造の態様としては、特に制限されず、例えば、図５の（ａ）に示されるように、平面視矩形状の凸部１０２が放射状に等間隔に複数配置されて、凹凸構造が形成されていてもよい。また、例えば、図５の（ｂ）に示されるように、任意形状（図５の（ｂ）では三日月形状）の凸部１０２が渦巻き状に複数配置されて、凹凸構造が形成されていてもよい。更に、図５の（ｂ）の応用として、各凸部１０２の大きさ又は形状が相違していてもよい（図５の（ｃ））。
【００３１】
＜培養バッグの製造＞
本実施形態の培養バッグの製造方法としては、特に制限されないが、本実施形態の培養バッグは、例えば、２つのシート状バッグ基材を準備し、これらのバッグ基材を、最終的に所望の三次元形状の培養空間が得られるように金型を用いて成形し、成形した２つのバッグ基材を向かい合わせて一体化することにより、製造することができる。以下、上述の一例の培養バッグの製造方法について説明する。
【００３２】
−バッグ基材−
バッグ基材の材料は、生体適合材料（細胞などの培養対象に対する毒性がない材料）であることが好ましく、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、エチレンビニルアルコール共重合樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂等のビニル系樹脂；シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）等のシクロオレフィン系樹脂；ポリスチレン；ポリエチレンテレフタレート；ポリウレタン；ポリアミド；ポリメタクリル酸メチル；ポリカーボネート；などの熱可塑性樹脂、或いは、アクリル系樹脂等の紫外線硬化型樹脂、任意の電子線硬化型樹脂、などが挙げられる。
【００３３】
また、シート状バッグ基材は、上述した樹脂のシートに、ナイロン等のシートを積層したものであってもよく、また、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）からなるシートを中間に備える３層以上の積層体であってもよい。
【００３４】
−バッグ基材の成形−
シート状バッグ基材の成形方法としては、特に制限されないが、例えば、射出成形法、ブロー成形法、圧空成形法等が挙げられる。中でも、バッグ基材に対してより均一な力で成形することができる観点、複数の金型（雄型及び雌型）の準備を回避できる観点から、圧空成形法によりバッグ基材を成形することが好ましい。
【００３５】
成形に用いる金型は、あらかじめ、最終的に所望の三次元形状の培養空間が得られるような形状、並びに、最終的に得られる培養バッグの内表面に形成させる構造（凹凸構造及び任意の微細構造など）を反転させた構造に加工しておく。なお、金型に微細構造を付与する場合には、例えば、単結晶ダイヤモンドバイト等を用いることができる。
【００３６】
また、成形時には、成形性を高めるために、バッグ基材及び／又は金型を加熱することができる。バッグ基材の加熱は、例えば、近赤外線又は遠赤外線のハロゲンヒーター等により行うことができる。一方、金型の加熱は、例えば、金型の内部に埋め込んだカートリッジヒーター等により行うことができる。
【００３７】
−一体化−
そして、金型から剥離した２つの成形バッグ基材を、所望の三次元形状の培養空間を形成するように向かい合わせ、一体化する。一体化は、２つの成形バッグ基材の非成形部分を接触面とし、この面を加熱融着する（ヒートシールする）、又は任意の接着剤で接着する、などにより、行うことができる。このようにして、培養バッグを製造することができる。
【００３８】
なお、２つのバッグ基材を準備して培養バッグを製造する代わりに、１つのバッグ基材を適切に成形した後、これを折畳するなどして一体化してもよい。
【００３９】
また、上記で説明した培養バッグの製造方法では、金型を用いることにより培養バッグの内表面に凹凸構造を付与しているが、凹凸構造は、例えば、図６に示されるように、バッグ基材１２１を可撓性材料にするとともに、このバッグ基材１２１に対して複数の突起１３１を外部から押し付ける技術を採用することによっても、培養バッグの内表面に付与することができる。
【００４０】
（培養装置）
本発明の一実施形態に係る培養装置（以下、「本実施形態の培養装置」と称することがある。）は、上述した培養バッグを備えることを特徴とする。本実施形態の培養装置は、上述した培養バッグを備えるので、泡の発生を抑制しつつ、高い効率で培養を行うことができる。なお、本実施形態の培養装置により培養を行う際には、例えば、培養対象（例えば、細胞）の種類と、培養バッグの内表面が備える第１表面及び第２表面の構造及び配置態様と、揺動条件とを、適切に組み合わせることができる。
また、本実施形態の培養装置は、上述した培養バッグを備えさえすればよく、更に、例えば、培養液供給機構、培養液回収機構、揺動機構、タイマー機構などの任意の機構を備えることができる。
【実施例】
【００４１】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例に制限されるものではない。
実施例及び比較例で作製した培養バッグに関して、泡の発生状況の評価、培養効率の評価、及び溶存酸素量の評価を、以下の手順に従って行った。
【００４２】
（泡の発生状況の評価）
作製した培養バッグに５００ｍＬの培養液を収容し、水平に設置した。なお、培養バッグに収容した培養液は、密度：１００７．５ｋｇ／ｍ３、粘度：１．７７５７ｅ−６ｍ２／ｓ、表面張力：０．０６０２Ｎ／ｍであるものとした。そして、旋回半径を５０ｍｍ、旋回数（回転数）を２０ｒｐｍとして、培養バッグを水平旋回（揺動）させ、その時の培養液内における泡の発生状況を、目視により観察した。
【００４３】
（培養効率の評価）
上述の通りに培養バッグを揺動させた時に流れる培養液の速度分布を、シミュレーションにより求めた。具体的には、流れる培養液の計算単位ごとの１周期あたりの平均速度を横軸に取り、流れる培養液の全計算単位を１としたときの割合（発生確率に相当）を縦軸に取って、速度分布のグラフを作成した。上記グラフにおいて、ピーク形状がブロードである程、様々な大きさの流れが発生しており、撹拌性が良好である、ひいては培養効率が高いことを示す。
【００４４】
（溶存酸素量の評価）
上述の通りに培養バッグを揺動させた時の溶存酸素濃度の分布を、シミュレーションにより求めた。このシミュレーションでは、培養バッグの内表面上の一部分の領域（６ｍｍ×１ｍｍ）を対象とし、初期状態では培養液に含まれる酸素量を０とした。そして、上記領域内を通過後の培養液の溶存酸素濃度を、濃淡で図化した。淡い（白い）程、上記領域内を通過後の溶存酸素濃度が高いことを示す。また、上記領域内を通過後の培養液の溶存酸素濃度の平均値を測定した。
【００４５】
（実施例１）
＜金型の作製＞
金型材料として、アルミ合金板（Ａ７０７５）を準備した。この合金板を、ドーナツの上半分の輪郭を有する形状に加工し、金型Ａを作製した。また、金型Ａとは別に、上述の合金板を、ドーナツの上半分の輪郭を有する形状に加工した後、当該ドーナツの最上部に、ｍｍオーダーの凹凸構造を超精密加工機により形成し、次いで、その凹凸構造の表面上を、単結晶ダイヤモンドバイトを用いて微細凹凸構造に加工して、金型Ｂを作製した。なお、上述の凹凸構造及び微細凹凸構造は、最終的に得られる培養バッグの内表面に形成させる構造を反転させた構造である。
【００４６】
＜培養バッグの作製＞
培養バッグは、上述した金型を用いて、圧空成形法により作製した。
具体的に、まず、バッグ基材用の材料として、厚み０．３ｍｍの直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）のシート（以下、単に「樹脂シート」と称することがある。）を準備した。上記樹脂シートを、チャンバー内に、上部チャンバーと下部チャンバーとに分断するように設置するとともに、金型Ａを下部チャンバーに設置した。次に、上部チャンバー内及び下部チャンバー内を真空状態にし、樹脂シートを１５０℃に、金型Ａを２３０℃にそれぞれ加熱した。次いで、上部チャンバー内を大気圧に戻し、加熱により軟化した樹脂シートを金型Ａに沿わせた後、上部チャンバー側から０．３１ＭＰａの圧縮空気を供給し、樹脂シートを金型Ａに押し付けた。その後、圧縮空気の供給を継続したまま、樹脂シートを固化させるために５０℃まで冷却し、上部チャンバー内及び下部チャンバー内を大気圧に戻した。そして、金型Ａから剥離することで、バッグ基材Ａを得た。また、金型Ａに代えて金型Ｂを用いたこと以外は上記と同様にして、バッグ基材Ｂを得た。
そして、バッグ基材Ａ及びバッグ基材Ｂを、ドーナツ状の空間を形成するように向かい合わせ、接触面をヒートシールして一体化し、培養バッグを作製した。
【００４７】
なお、実施例１で作製した培養バッグは、図７に示されるように、中心径Ｄ１が１８０ｍｍのドーナツ状の培養空間を有し、また、培養液の流路の断面は、半径ｄ１が３０ｍｍの円形状であった。また、底部側にして使用されるバッグ基材Ｂの内表面には、図５の（ａ）に示されるように、平面視矩形状の凸部が放射状に等間隔に複数配置されて、凹凸構造が形成されていた。また、図８を参照し、凹凸構造は、幅（Ｗ１）：１０ｍｍ、長さ（Ｌ１）：２５ｍｍ、最大高さ（Ｈｍａｘ）：３ｍｍであり、隣接する凸部間の最小間隔（Ｐｍｉｎ−Ｗ１で近似される）は１８ｍｍであり、最大間隔（Ｐｍａｘ−Ｗ１で近似される）は２４ｍｍであった。更に、凹凸構造の表面上には微細構造が形成されており、この微細構造は、高さ（ｈ）：３０μｍ、幅（ｗ）：３３．６μｍ、ピッチ（ｐ）：６３．６μｍの微細凹凸パターンを、互いに直交する２方向にそれぞれ有するグリッド微細凹凸構造であった。参考までに、図９に、このグリッド微細凹凸構造の模式図を示す。
【００４８】
そして、実施例１で作製した培養バッグにおける泡の発生状況を、上述した手順に従って目視により観察した。その結果、泡はほとんど発生していなかった。なお、実施例１における泡の発生量は、バッフルが設けられた従来の培養バッグに比べ、有意に低減されていることを確認した。
また、培養効率の評価に関し、上述した手順に従って作成した実施例１における速度分布のグラフを、図１０に示す。更に、溶存酸素量の評価に関し、上述した手順に従って作成した実施例１における溶存酸素濃度の分布図を図１１の（ａ）に示し、溶存酸素濃度の平均値の測定結果を表１に示す。
【００４９】
（比較例１）
金型Ｂに代えて、金型Ａを用いた。そして、実施例１と同様にして、２つのバッグ基材Ａを得て、培養バッグを作製した。
【００５０】
なお、比較例１で作製した培養バッグは、中心径Ｄ１が１８０ｍｍのドーナツ状の培養空間を有し、また、培養液の流路の断面は、半径ｄ１が３０ｍｍの円形状であった。但し、比較例１で作製した培養バッグにおけるバッグ基材Ａの内表面は、凹凸構造も微細構造も有していなかった。
【００５１】
比較例１で作製した培養バッグにおける泡の発生状況を、上述した手順に従って目視により観察した。その結果、泡はほとんど発生していなかった。
また、培養効率の評価に関し、上述した手順に従って作成した比較例１における速度分布のグラフを、図１０に示す。更に、溶存酸素量の評価に関し、上述した手順に従って作成した比較例１における溶存酸素濃度の分布図を図１１の（ｂ）に示し、溶存酸素濃度の平均値の測定結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2018196361.tif 000003
【００５３】
図１０から分かる通り、比較例１では、平均速度が０．３ｍ／ｓ付近である割合が多く、流れの大きさが全体的に均一化していたのに対し、実施例１では、平均速度が０．１〜０．５ｍ／ｓの範囲に分布しており、流れの大きさが不均一であった。即ち、実施例１のような、内表面の少なくとも一部において凹凸領域を備える培養バッグは、培養液を収容し、揺動させて培養を行うにあたり、撹拌性が向上する、ひいては高い効率で培養を行うことができることが分かる。
【００５４】
また、図１１から、実施例１では、内表面に近いほど溶存酸素濃度が高いのに対して、比較例１では、そのような傾向は見られず、内表面付近においても溶存酸素濃度が低かった。更に、表１から、実施例１では、比較例１に対して３倍以上の量の酸素が、培養液に溶け込んでいることが分かった。これらの結果は、実施例１に係る培養バッグが微細凹凸パターンを有することで、酸素が凹部に取り込まれるとともに、内表面付近を通過する培養液が当該酸素と接触して、より多くの酸素が培養液に溶け込んだこと等に起因するものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、培養液を収容し、揺動させて培養を行うにあたり、泡の発生を抑制しつつ、高い効率で培養を行うことが可能な培養バッグ、及び、当該培養バッグを備える培養装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１００  凹凸領域
１０１  凹凸構造
１０２  凸部
１０３  凹部
１１１  微細構造
１２１  バッグ基材
１３１  突起
【図１】
2018196361.tif 000004
【図２】
2018196361.tif 000005
【図３】
2018196361.tif 000006
【図４】
2018196361.tif 000007
【図５】
2018196361.tif 000008
【図６】
2018196361.tif 000009
【図７】
2018196361.tif 000010
【図８】
2018196361.tif 000011
【図９】
2018196361.tif 000012
【図１０】
2018196361.tif 000013
【図１１】
2018196361.tif 000014