(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、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、微細構造からなる第１表面と、前記第１表面とは異なる構造からなる第２表面とを備える、ことを特徴とする。【選択図】図８
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【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、
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、微細構造からなる第１表面と、前記第１表面とは異なる構造からなる第２表面とを備える、ことを特徴とする、培養バッグ。
【請求項２】
前記第１表面の微細構造が、高さｈ１：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、幅ｗ１：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、及びピッチｐ１：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満の凹凸パターンを有する第１凹凸構造である、請求項１に記載の培養バッグ。
【請求項３】
ｈ１／ｗ１で示されるアスペクト比が０．５以上である、請求項２に記載の培養バッグ。
【請求項４】
前記第２表面の構造が、高さｈ２：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、幅ｗ２：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、及びピッチｐ２：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満の凹凸パターンを有する第２凹凸構造である、請求項１〜３のいずれかに記載の培養バッグ。
【請求項５】
ｈ２／ｗ２で示されるアスペクト比が０．５以上である、請求項４に記載の培養バッグ。
【請求項６】
前記第１表面と前記第２表面とが、交互に複数隣接する、請求項１〜５のいずれかに記載の培養バッグ。
【請求項７】
前記培養空間が、培養液が周回可能な無端状の空間である、請求項１〜６のいずれかに記載の培養バッグ。
【請求項８】
前記培養空間が、ドーナツ状の空間である、請求項１〜７のいずれかに記載の培養バッグ。
【請求項９】
請求項１〜８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、
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、微細構造からなる第１表面と、前記第１表面とは異なる構造からなる第２表面とを備える、ことを特徴とする、培養バッグである。
【０００９】
＜２＞  前記第１表面の微細構造が、高さｈ１：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、幅ｗ１：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、及びピッチｐ１：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満の凹凸パターンを有する第１凹凸構造である、前記＜１＞に記載の培養バッグである。
【００１０】
＜３＞  ｈ１／ｗ１で示されるアスペクト比が０．５以上である、前記＜２＞に記載の培養バッグである。
【００１１】
＜４＞  前記第２表面の構造が、高さｈ２：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、幅ｗ２：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、及びピッチｐ２：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満の凹凸パターンを有する第２凹凸構造である、前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の培養バッグである。
【００１２】
＜５＞  ｈ２／ｗ２で示されるアスペクト比が０．５以上である、前記＜４＞に記載の培養バッグである。
【００１３】
＜６＞  前記第１表面と前記第２表面とが、交互に複数隣接する、前記＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の培養バッグである。
【００１４】
＜７＞  前記培養空間が、培養液が周回可能な無端状の空間である、前記＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の培養バッグである。
【００１５】
＜８＞  前記培養空間が、ドーナツ状の空間である、前記＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の培養バッグである。
【００１６】
＜９＞  前記＜１＞〜＜８＞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】
【００１７】
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】
【００１８】
【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、第１表面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、第２表面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、第１表面及び第２表面の配置態様の例を示す模式図である。
【図５】一実施例の培養バッグの断面を示す模式図である。
【図６】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７】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８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を、実施形態に基づき詳細に説明する。
【００２０】
（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、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、微細構造からなる第１表面と、当該第１表面とは異なる構造からなる第２表面とを備える、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。
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。
【００２１】
上述から分かる通り、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において、異なった表面構造領域が隣接している。そのため、この培養バッグに培養液を収容し、揺動させた場合には、培養液が上記の異なった表面構造領域の上を通過する結果、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においては、上述した異なった表面構造領域の少なくともいずれかが、微細構造の領域である。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、本実施形態の培養バッグでは、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。更に、本実施形態の培養バッグは、上述の通り、異なった表面構造領域を隣接させること等により撹拌性を向上させているので、バッフルなどを設けることにより撹拌性を高めた場合に比べて、泡の発生を有意に抑制することができる。
【００２２】
＜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る。この培養空間は、特に制限されず、本発明の要旨を逸脱しない限り、任意の三次元形状とすることができ、例えば、図１の（ａ）に示されるような平面視略矩形状のものであってもよい。特に、培養空間は、培養液が周回可能な無端状の空間であることが好ましい。これにより、培養液と内表面との衝突、更には培養液の波の発生を一層抑えて、泡の発生をより効果的に抑制することができる。特に、培養空間は、同様の観点から、図１の（ｂ）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。
【００２３】
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。
【００２４】
＜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、微細構造からなる第１表面と、第１表面とは異なる構造からなる第２表面とを備え、更に任意に、第１表面及び第２表面とは異なる構造からなる更なる表面を備えることができる。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、上述した第１表面及び第２表面並びに任意の更なる表面を、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。
【００２５】
−第１表面−
第１表面の微細構造としては、特に制限されず、任意の微細構造とすることができるが、泡の発生の抑制及び高い効率での培養をより確実に達成する観点から、規則的なパターンを有することが好ましい。具体的に、図２に示されるように、第１表面１０１の微細構造は、高さ（ｈ１）：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、幅（ｗ１）：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、及びピッチ（ｐ１）：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満の凹凸パターンを有する凹凸構造（第１凹凸構造）であることが好ましい。また、第１表面１０１の微細構造が上記凹凸構造である場合、上記と同様の観点から、高さ（ｈ１）は、５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、また、幅（ｗ１）は、５μｍ以上４０μｍ以下であることがより好ましく、また、ピッチ（ｐ１）は、１０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。
【００２６】
また、第１表面の微細構造は、上記の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凹凸構造）であってもよく、上記の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（いわゆるグリッド凹凸構造）であってもよいが、グリッド凹凸構造であることがより好ましい。第１表面の微細構造がグリッド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。
なお、第１表面の微細構造がグリッド凹凸構造である場合、一方の方向の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。
【００２７】
更に、第１表面の微細構造が上記凹凸構造である場合には、ｈ１／ｗ１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、ｈ１／ｗ１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、ｈ１／ｗ１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。
【００２８】
−第２表面−
本実施形態の培養バッグの内表面における第２表面は、上述した第１表面とは異なる構造からなる。
第２表面の構造としては、第１表面と異なる限り、特に制限されず、例えば、微細構造、平面構造（表面未加工のシート材料が有する構造）等の任意の構造とすることができる。なお、本明細書において「第１表面とは異なる構造」は、例えば、第１表面と同様の凹凸パターンを有するものの、高さ、幅及びピッチの少なくともいずれかが第１表面とは異なる構造を含むものとする。
【００２９】
特に、第２表面の構造は、泡の発生の抑制及び高い効率での培養をより確実に達成する観点から、規則的なパターンを有する微細構造であることが好ましい。具体的に、図３に示されるように、第２表面１０２の構造は、高さ（ｈ２）：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、幅（ｗ２）：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満、及びピッチ（ｐ２）：２００ｎｍ以上１ｍｍ未満の凹凸パターンを有する凹凸構造（第２凹凸構造）であることが好ましい。また、第２表面１０２の微細構造が上記凹凸構造である場合、上記と同様の観点から、高さ（ｈ２）は、５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、また、幅（ｗ２）は、５μｍ以上４０μｍ以下であることがより好ましく、また、ピッチ（ｐ２）は、１０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。
【００３０】
また、第２表面の構造が上記の凹凸パターンを有する凹凸構造である場合には、第１表面と同様に、上記の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凹凸構造）であってもよく、上記の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（いわゆるグリッド凹凸構造）であってもよい。ただし、第２表面の構造は、グリッド凹凸構造であることがより好ましい。第２表面の構造がグリッド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。
なお、第２表面の構造がグリッド凹凸構造である場合、一方の方向の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。
【００３１】
更に、第２表面の構造が上記凹凸構造である場合には、ｈ２／ｗ２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、ｈ２／ｗ２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、ｈ２／ｗ２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。
【００３２】
−更なる表面−
なお、本実施形態の培養バッグは、培養液と接触する内表面が、上述した第１表面及び第２表面とは異なる構造からなる更なる表面を１つ以上備えてもよい。
【００３３】
＜第１表面及び第２表面の配置＞
本実施形態の培養バッグにおいては、第１表面と第２表面とが、交互に複数隣接することが好ましい。第１表面と第２表面とを交互に複数隣接することにより、培養液の流れの大きさや向きを一層不均一にして、撹拌性をより向上させることができる。
【００３４】
以下、第１表面及び第２表面の配置態様について、本実施形態の培養バッグがドーナツ状の培養空間を備える場合について例示する。例えば、図４の（ａ）に示されるように、第１表面１０１と第２表面１０２とが、複数列（図４の（ａ）では２列）の隣接した同心円を構成しつつ、交互に複数隣接して配置されて、市松格子状を形成してもよい。また、例えば、図４の（ｂ）に示されるように、第１表面１０１と第２表面１０２とが、それぞれ単独で交互に複数隣接した同心円を構成してもよい。更に、図４の（ｂ）の応用として、複数隣接した同心円が、ドーナツ周方向に対して断続されていてもよい（図４の（ｃ）、この場合には、断絶部分が第３表面１０３となる）。また更に、図４の（ｂ）の応用として、各同心円のドーナツ半径方向の幅が相違していてもよい（図４の（ｄ））。
【００３５】
＜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。
【００３６】
−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。
【００３７】
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。
【００３８】
−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。
【００３９】
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を反転させた構造に加工しておく。なお、金型に対する微細構造への加工は、例えば、単結晶ダイヤモンドバイト等により行うことができる。
【００４０】
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。
【００４１】
−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。
【００４２】
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。
【００４３】
（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】
【００４４】
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及び培養効率の評価を、以下の手順に従って行った。
【００４５】
（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。
【００４６】
（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。
【００４７】
（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、半径方向幅２０ｍｍの平坦部分を超精密加工機により形成し、次いで、その部分を、単結晶ダイヤモンドバイトを用いて２種類の微細凹凸構造に加工して、金型Ｂを作製した。なお、この２種類の微細凹凸構造は、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。
【００４８】
＜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。
【００４９】
なお、実施例１で作製した培養バッグは、図５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の略円形状であった。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、第１凹凸構造と第２凹凸構造とが、２列の隣接した同心円を構成しつつ、交互に複数隣接して配置されて、図４の（ａ）に示されるように市松格子状が形成されていた。また、市松格子状に関し、１列当たりのドーナツ半径方向の幅（Ｗ１及びＷ２）は１０ｍｍであり、最外同心円を構成する各凹凸構造のドーナツ周方向の幅（Ｗｏｕｔ）は１０ｍｍであり、最内同心円を構成する各凹凸構造のドーナツ周方向の幅（Ｗｉｎ）は７．８５ｍｍであった（図６参照）。更に、作製した培養バッグにおいて、第１凹凸構造は、高さ（ｈ１）：２０μｍ、幅（ｗ１）：１０．７μｍ、ピッチ（ｐ１）：５０．７μｍの凹凸パターンを、互いに直交する２方向にそれぞれ有するグリッド凹凸構造であり、また、第２凹凸構造は、高さ（ｈ２）：３０μｍ、幅（ｗ２）：３３．６μｍ、ピッチ（ｐ２）：６３．６μｍの凹凸パターンを、互いに直交する２方向にそれぞれ有するグリッド凹凸構造であった。参考までに、図７の（ａ）に、第１凹凸構造の模式図を示し、図７の（ｂ）に、第２凹凸構造の模式図を示す。
【００５０】
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８に示す。
【００５１】
（比較例１）
金型Ｂに代えて、単結晶ダイヤモンドバイトを用いた微細凹凸構造への加工が施されていないこと以外は金型Ｂと同じである金型Ｃを用いた。そして、実施例１と同様にして、バッグ基材Ａを得て、バッグ基材Ｃ（実施例１におけるバッグ基材Ｂに対応）を得て、培養バッグを作製した。
【００５２】
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の略円形状であった。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及びバッグ基材Ｃの内表面は、全て一様の構造を有していた。
【００５３】
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８に示す。
【００５４】
図８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異なった表面構造領域が隣接している培養バッグは、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。
【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】
１０１  第１表面
１０２  第２表面
１０３  第３表面
【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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