(57)【要約】      （修正有）【課題】細胞培養容器内において供給される供給液の流速分布を均一にすることができる細胞培養容器の提供。【解決手段】細胞を培養するための細胞培養容器１であって、導入口１２及び導出口１３を備える容器本体１０と、容器本体１０内に配置され貫通孔が形成された分散体４０とを備え、容器本体１０内には、分散体４０の導入口１２側に、導入口１２から流入した供給液が滞留する第１空間１６が形成されており、分散体４０の導出口１２側に、分散体４０の貫通孔から流出した供給液が流動する第２空間１４が形成されており、第１空間１６の、分散体４０に隣接する位置における断面積をＳａ（ｍｍ２）とし、分散体４０の貫通孔の総開孔面積をＳｔ（ｍｍ２）としたときに、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．５８の関係を満たす細胞培養容器１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞を培養するための細胞培養容器であって、
導入口及び導出口を備える容器本体と、
前記容器本体内に配置され、貫通孔が形成された分散体と
を備え、
前記容器本体内には、前記分散体の前記導入口側に、前記導入口から流入した供給液が滞留する第１空間が形成されており、前記分散体の前記導出口側に、前記分散体の前記貫通孔から流出した供給液が流動する第２空間が形成されており、
前記第１空間の、前記分散体に隣接する位置における断面積をＳａ（ｍｍ２）とし、前記分散体の貫通孔の総開孔面積をＳｔ（ｍｍ２）としたときに、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．５８の関係を満たす細胞培養容器。
【請求項２】
前記貫通孔が前記分散体に複数形成されている請求項１に記載の細胞培養容器。
【請求項３】
前記導入口の内周に内接する最大内接円の直径が、前記分散体の貫通孔の、最狭部における内周に内接する最大内接円の直径よりも大きい、請求項１又は２記載の細胞培養容器。
【請求項４】
前記分散体には、複数の前記貫通孔が所定の方向に沿って配列されており、
配列された前記貫通孔のうち隣接する貫通孔同士の、前記第１空間の側における孔間隔をＤ（μｍ又はｍｍ）とし、前記所定の方向における前記分散体の幅をＬ（μｍ又はｍｍ）としたときに、０．０１６７≦Ｄ／Ｌの関係を満たす請求項１又は２に記載の細胞培養容器。
【請求項５】
前記容器本体内の前記分散体と前記導出口との間に配置された整流体を更に備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の細胞培養容器。
【請求項６】
前記容器本体内には、前記整流体の前記導出口側に、前記整流体から流出した供給液が滞留する第３空間が形成されている、請求項５に記載の細胞培養容器。
【請求項７】
前記整流体には貫通孔が形成されている請求項５又は６に記載の細胞培養容器。
【請求項８】
前記整流体には前記分散体と同数及び同形の貫通孔が形成されている、請求項７に記載の細胞培養容器。
【請求項９】
前記容器本体の内部の空間の、前記整流体に隣接する位置における断面積をＳｂ（ｍｍ２）とし、前記整流体の貫通孔の総開孔面積をＳｈ（ｍｍ２）としたときに、Ｓｈ／Ｓｂ≦０．５８の関係を満たす、請求項７又は８に記載の細胞培養容器。
【請求項１０】
前記導出口の内周に内接する最大内接円の直径が、前記整流体の貫通孔の、最狭部における内周に内接する最大内接円の直径よりも大きい、請求項７〜９のいずれか一項に記載の細胞培養容器。
【請求項１１】
前記整流体には、複数の貫通孔が所定の方向に沿って配列されており、
配列された前記貫通孔のうち隣接する貫通孔同士の孔間隔をＥ（μｍ又はｍｍ）とし、前記所定の方向における前記整流体の幅をＺ（μｍ又はｍｍ）としたときに、０．０１６７≦Ｅ／Ｚの関係を満たす請求項７〜９のいずれか一項に記載の細胞培養容器。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の細胞培養容器と、
前記細胞培養容器への供給液として培地を供給する培地供給源と、
前記培地供給源から培地を前記細胞培養容器の導入口に圧送する圧送部と、
を少なくとも備えることを特徴とする細胞培養システム。
【請求項１３】
前記細胞培養システムにおいて、前記細胞培養容器を通過した培地が、前記培地供給源に回収されるように、前記細胞培養容器の導出口が前記培地供給源に接続されている請求項１２に記載の細胞培養システム。
【請求項１４】
前記細胞培養システムにおいて、前記細胞培養容器を通過した培地が、前記培地供給源とは別の廃液容器に回収されるように、前記細胞培養容器の導出口が前記廃液容器に接続されている請求項１２に記載の細胞培養システム。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の細胞培養システムを用いて細胞を培養する方法であって、
細胞を播種する工程、
細胞を培養する工程、および
細胞を剥離する工程、
を含む細胞培養方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞を培養するための細胞培養容器、これを用いた細胞培養システム、および細胞培養方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒトＥＳ細胞やヒトｉＰＳ細胞等のヒト多能性幹細胞の近年の研究により、再生医療の実用化の可能性が高まっており、これらの多能性幹細胞は、無限に増殖できる能力と、神経細胞、心筋細胞、血液細胞、及び網膜細胞などの様々な細胞に分化する能力を有していることから、難治性疾患、生活習慣病等に対する治療法を根本的に変革することが期待されている。
【０００３】
多能性幹細胞を用いて各種臓器を再生させる医療技術の実用化に向けた課題の一つとして、臓器の再生に必要な細胞数を生産し、且つ、生産した細胞の品質を均一にしなければならないという課題が挙げられる。例えば、肝臓の再生には約２×１０１１個の細胞が必要であり、平坦な基板上で前記細胞数を培養するには１０６ｃｍ２以上の培養面積を要する。この培養面積を一般的な１０ｃｍディッシュで換算すると約２０，０００枚分に相当するため、従来技術であるディッシュ等の平坦な基板を用いて臓器の再生に必要な細胞数を供給することは困難であり、また、個々の基板における培養環境が異なってくるため、細胞の品質にバラつきが生じてしまう。
【０００４】
そこで、上記課題を解決するため、様々な培養容器を用いて培養する技術（特許文献１〜５）が開示されている。例えば、特許文献１では、多数の孔が開いた円板状の培養板を積層して円柱状の細胞培養容器を開発し、その細胞培養容器の中心部、上部及び底部に空間を設けおり、底部においてスターラー等で培地を攪拌することで、細胞培養容器内の栄養素や酸素等の濃度を均一にする技術が開示されている。また、特許文献２では、細胞懸濁液の供給部に多孔板を設けることで、均一に細胞を播種するための技術が開示されている。特許文献３では、細胞培養室を備える細胞の培養装置において、細胞培養室に流れ込む培地を均一に分配する培地均一分配手段を設けることが開示されている。特許文献４では、動物細胞の高密度培養法において、邪魔板などの仕切板を用いて、培地の流れが偏らないように培地を分流させて流動させることが開示されている。一方、特許文献５では、マイクロ空間構造を工夫することで、一辺の長さもしくは直径が５０μｍ〜５００μｍ未満の多角形状の貫通孔が形成された多孔構造部を有する細胞培養担体基板を多数積層させた細胞培養リアクターが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１３−５２６２６９号公報
【特許文献２】特開平０２−５８５０号公報
【特許文献３】特開平１０−１９１９６１号公報
【特許文献４】特開平１１−２２５７５１号公報
【特許文献５】特開２０１１−１７２５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記課題に対して、本発明者らが検討したところ、大量に細胞を培養し、且つ、培養した細胞の品質を均一にするためには、常に新鮮な培地を供給し細胞培養容器内の栄養素を十分に維持するとともに、栄養素を均一に分散することが重要であり、そのためには、細胞培養容器内に供給される培地の流速分布を均一にしなければならないという新たな問題を見出した。そこで、本発明者らは、上記問題を解決するために、特許文献１〜５に記載の技術を検討した。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の細胞培養容器では、上部に向かって徐々に流速が遅くなり、均一な培養状態を保ち難く、また、特許文献２に記載の細胞培養容器では、多孔板および網板を介して培地等を供給しているものの、網板の場合には空隙率が大きすぎるため、細胞培養容器内に供給される培地の流れは安定せず、培養容器内に流入する培地の流速分布は均一になり難いことがわかった。また、特許文献３及び４には、培地を均一に分配する手段及び仕切板の具体的な構成が記載も示唆もされていない。また、特許文献５は、多孔構造部を有する細胞培養担体基板を多数積層し、各基板の多孔構造部に細胞を付着させて培養するための細胞培養リアクターを開示しているに過ぎず、細胞培養容器内に供給される供給液の流れを均一化するための手段は全く示唆していない。
【０００８】
以上の問題等を鑑みて、本発明の目的は、細胞培養容器内に供給される供給液の流速分布を均一化することができる細胞培養容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明が提供するのは以下の通りである。
（１）細胞を培養するための細胞培養容器であって、
導入口及び導出口を備える容器本体と、
前記容器本体内に配置され、貫通孔が形成された分散体と
を備え、
前記容器本体内には、前記分散体の前記導入口側に、前記導入口から流入した供給液が滞留する第１空間が形成されており、前記分散体の前記導出口側に、前記分散体の前記貫通孔から流出した供給液が流動する第２空間が形成されており、
前記第１空間の、前記分散体に隣接する位置における断面積をＳａ（ｍｍ２）とし、前記分散体の貫通孔の総開孔面積をＳｔ（ｍｍ２）としたときに、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．５８の関係を満たす細胞培養容器。
（２）前記貫通孔が前記分散体に複数形成されている（１）に記載の細胞培養容器。
（３）前記導入口の内周に内接する最大内接円の直径が、前記分散体の貫通孔の、最狭部における内周に内接する最大内接円の直径よりも大きい、（１）又は（２）記載の細胞培養容器。
（４）前記分散体には、複数の前記貫通孔が所定の方向に沿って配列されており、
配列された前記貫通孔のうち隣接する貫通孔同士の、前記第１空間の側における孔間隔をＤ（μｍ又はｍｍ）とし、前記所定の方向における前記分散体の幅をＬ（μｍ又はｍｍ）としたときに、０．０１６７≦Ｄ／Ｌの関係を満たす（１）又は（２）に記載の細胞培養容器。
（５）前記容器本体内の前記分散体と前記導出口との間に配置された整流体を更に備える（１）〜（４）のいずれか一項に記載の細胞培養容器。
（６）前記容器本体内には、前記整流体の前記導出口側に、前記整流体から流出した供給液が滞留する第３空間が形成されている（５）に記載の細胞培養容器。
（７）前記整流体には貫通孔が形成されている（５）又は（６）に記載の細胞培養容器。
（８）前記整流体には前記分散体と同数及び同形の貫通孔が形成されている、（７）に記載の細胞培養容器。
（９）前記容器本体の内部の空間の、前記整流体に隣接する位置における断面積をＳｂ（ｍｍ２）とし、前記整流体の貫通孔の総開孔面積をＳｈ（ｍｍ２）としたときに、Ｓｈ／Ｓｂ≦０．５８の関係を満たす、（７）又は（８）に記載の細胞培養容器。
（１０）前記導出口の内周に内接する最大内接円の直径が、前記整流体の貫通孔の、最狭部における内周に内接する最大内接円の直径よりも大きい、（７）〜（９）のいずれか一項に記載の細胞培養容器。
（１１）前記整流体には、複数の貫通孔が所定の方向に沿って配列されており、
配列された前記貫通孔のうち隣接する貫通孔同士の孔間隔をＥ（μｍ又はｍｍ）とし、前記所定の方向における前記整流体の幅をＺ（μｍ又はｍｍ）としたときに、０．０１６７≦Ｅ／Ｚの関係を満たす（７）〜（９）のいずれか一項に記載の細胞培養容器。
（１２）（１）〜（１１）のいずれか一項に記載の細胞培養容器と、
前記細胞培養容器への供給液として培地を供給する培地供給源と、
前記培地供給源から培地を前記細胞培養容器の導入口に圧送する圧送部と、
を少なくとも備えることを特徴とする細胞培養システム。
（１３）前記細胞培養システムにおいて、前記細胞培養容器を通過した培地が、前記培地供給源に回収されるように、前記細胞培養容器の導出口が前記培地供給源に接続されている（１２）に記載の細胞培養システム。
（１４）前記細胞培養システムにおいて、前記細胞培養容器を通過した培地が、前記培地供給源とは別の廃液容器に回収されるように、前記細胞培養容器の導出口が前記廃液容器に接続されている（１２）に記載の細胞培養システム。
（１５）（１２）〜（１４）のいずれか一項に記載の細胞培養システムを用いて細胞を培養する方法であって、
細胞を播種する工程、
細胞を培養する工程、および
細胞を剥離する工程、
を含む細胞培養方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の細胞培養容器によれば、細胞培養容器内に供給される供給液の流速を均一にすることができる。特に、本発明の細胞培養容器は、導入口から細胞含有供給液を供給する場合、前記分散体の貫通孔に細胞が目詰まりする可能性が低く、前記第２空間内においては、流動する細胞含有供給液の流速が変動しにくいため、細胞を均一に分散、播種することができる。また、本発明の細胞培養容器を用いて培養液を供給する場合には、細胞培養容器内に接着している細胞へ栄養素が十分に維持され、且つ、栄養素が細胞培養容器内で均一に分散されることから、細胞の品質を均一に保ちながら大量に細胞を培養することができる。
【００１１】
本発明の細胞培養システムによれば、本発明の細胞培養容器に、培養のための培地を循環して供給することが可能であり、細胞の品質を均一に保ちながら大量に細胞を培養することができる。
【００１２】
本発明の細胞培養方法によれば、培養面積が広く、且つ栄養素等と均一に供給できる細胞培養容器を用いることから、細胞の品質を均一に保ちながら大量に細胞を培養することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る細胞培養容器の模式的斜視図である。
【図２】図１に示す細胞培養容器の容器本体内の空間を示した模式的斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図６】（ａ）は、第１実施形態に係る細胞培養容器の容器本体が有する第１空間の、分散体に隣接する位置における断面積Ｓａを説明するための図であり、（ｂ）は、第１実施形態に係る細胞培養容器の分散体の貫通孔の総開孔面積Ｓｔを説明するための図である。
【図７】第１実施形態に係る細胞培養容器の分散体の長さ比Ｄ／Ｌを説明するための図である。
【図８】（ａ）は、図３の貫通孔近傍の拡大断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、その変形例を示す拡大断面図である。
【図９】図５に相当する、第１実施形態の分散体の変形例に係る分散体を示した図である。
【図１０】第１実施形態の分散体の別の変形例に係る分散体の拡大断面図である。
【図１１】図２に相当する、第２実施形態に係る細胞培養容器の容器本体内の空間を示した模式的斜視図である。
【図１２】図３に相当する、第２実施形態に係る細胞培養容器の模式的断面である。
【図１３】第１又は第２実施形態に係る細胞培養容器を備えた細胞培養システムの模式的概念図である。
【図１４ａ】解析（１）〜（４）の結果を示した図である。
【図１４ｂ】解析（５）〜（８）の結果を示した図である。
【図１５ａ】解析（９）〜（１１）の結果を示した図である。
【図１５ｂ】解析（１２）〜（１４）の結果を示した図である。
【図１５ｃ】解析（１５）〜（１７）の結果を示した図である。
【図１６】解析（１８）および（１９）の結果を示した図である。
【図１７】図５に相当する、第１実施形態の分散体の変形例に係る分散体を示した図である。
【図１８】図９の具体例での、図９における領域９Ｘの拡大図中に各寸法（ｍｍ）を示した図である。
【図１９】解析（２０）の結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の２つの実施形態に係る細胞培養容器を図１〜１２を参照しながら説明する。
〔第１実施形態〕
１．細胞培養容器１の全体構造
以下に、図１〜図５を参照しながら、第１実施形態に係る細胞培養容器１の全体構造を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る細胞培養容器１の模式的斜視図であり、図２は、図１に示す細胞培養容器１の容器本体１０内の空間を示した模式的斜視図である。図３は、図１のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ線矢視断面図であり、図５は、図３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【００１５】
本実施形態に係る細胞培養容器１は、細胞を培養するための容器である。細胞培養容器１の材質は、特に制限されず、具体的には、金属、ガラス、シリコン、及びプラスチック等の無機材料等を挙げることができ、より好ましくはプラスチックである。プラスチックとして、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、メチルペンテン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂等を挙げることができる。本実施形態に係る細胞培養容器は、当業者にとって周知・慣用技術の方法により製造することができる。例えば、プラスチック材料からなる細胞培養容器１を製造する場合には、射出成形法または押出し成形法等により製造することができる。
【００１６】
細胞培養容器１は、容器本体１０を備えている。容器本体１０は、細胞培養容器１に培地等の供給液を導入する導入口１２と、細胞培養容器１から供給液を導出する導出口１３とを備える。容器本体１０内の、導入口１２と導出口１３との間には、後述する分散体４０が配置される。容器本体１０内の空間として、分散体４０の導入口１２の側に、導入口１２から流入した供給液が滞留する第１空間１６が形成されており、分散体４０の導出口１３の側に、分散体４０の後述する貫通孔４１から流出した供給液が流動する第２空間１４が形成されている。第１空間１６は、容器本体１０の内壁面１５、上流壁面１７、および導入口１２に対向する分散体４０の対向壁面４２により形成されている。第２空間１４は、容器本体１０の内壁面１５、導出口１３に対向する分散体４０の下流壁面４３、及び容器本体１０の下流壁面１８により形成されている。第２空間１４において、細胞が培養される。第２空間１４内には、通液を阻害しないように多層の培養基盤を配置してもよく、多層培養基盤の材質は特に限定されないが、例えば、金属、ガラス、シリコン、及びプラスチック等の無機材料等を挙げることができ、より好ましくはプラスチックである。プラスチックとして、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、メチルペンテン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂等を挙げることができる。多層培養基盤の代わりに、多孔質の細胞培養担体等を用いることもできる。
【００１７】
容器本体の内部空間の体積は特に限定されないが、例えば１，０００ｍｍ３以上であり、好ましくは１０，０００ｍｍ３以上、１００，０００ｍｍ３以上、１，０００，０００ｍｍ３以上である。内部空間の体積がこの範囲である場合に、細胞培養に特に適する。内部空間の体積の上限は特に限定されないが、例えば１００，０００，０００ｍｍ３以下にすることが好ましい。
【００１８】
第２空間１４は、細胞培養が主に行われる空間であるため、第２空間１４の体積は、第１空間１６の体積よりも大きいことが好ましく、２倍以上又は３倍以上であることがより好ましい。第２空間１４の体積は、例えば、第１空間１６の体積の１，０００倍以下である。第２空間１４の体積は、細胞培養に適した体積であればよく限定されないが、典型的には１００ｍｍ３以上、例えば１，０００ｍｍ３以上、１０，０００ｍｍ３以上、１００，０００ｍｍ３以上、又は１，０００，０００ｍｍ３以上である。第２空間１４の体積がこの範囲である場合に、細胞培養に特に適する。第２空間１４の体積の上限は特に限定されないが、例えば１００，０００，０００ｍｍ３以下にすることが好ましい。
【００１９】
容器本体１０には、導入管２０および導出管３０が接続されている。導入管２０には、第１空間１６に供給液を導入する導入流路２１が形成されており、導入流路２１の下流に、導入口１２が配置されている。一方、導出管３０には、容器本体１０内の空間から供給液を導出する導出流路３１が形成されており、導出流路３１の上流に、導出口１３が配置されている。本実施形態では、導入口１２の開口面積と導出口１３の開口面積は同じであるが、特に限定されるものではない。例えば、導入口１２の開口面積に対して導出口１３の開口面積が異なっていてもよく、導入口１２の開口面積に対して、導出口１３の開口面積が大きい場合には細胞培養容器１内の圧力は低下し、細胞へのストレスが軽減されると考えられるため好ましい。
【００２０】
本実施形態では、導入口１２は、平面状の上流壁面１７の中央に形成されており、導出口１３は、平面状の下流壁面１８の中央に形成されている。導入管２０の導入流路２１と、導出管３０の導出流路３１とは、容器本体１０の中心線Ｐ（同一直線状）に沿って形成されており、導入口１２の中心と導出口１３の中心とは、容器本体１０の中心線Ｐ上に配置されているが、特に限定されるものではない。
【００２１】
本発明では、導入口１２及び導出口１３の容器本体１０における位置及び相対的な配置は、図示する本実施形態での態様には限定されない。導入口１２及び導出口１３は、それぞれ、容器本体１０の対向する壁面（本実施形態における上流壁面１７及び下流壁面１８）に形成されていることが好ましいが、導入口１２は容器本体１０の上流側の壁面の中央に設けられている必要はなく、該壁面の周縁寄りの位置に設けられていてもよいし、容器本体１０の他の位置に設けられていてもよい。導出口１３は容器本体１０の下流側の壁面の中央に設けられている必要はなく、該壁面の周縁寄りの位置に設けられていてもよいし、容器本体１０の他の位置に設けられていてもよい。導入口１２と導出口１３とは一軸上に対向するように設けられている必要はなく、それぞれが異なる軸上に設けられていてもよい。しかし、本発明のように、導入口１２が容器本体１０の上流側の壁面の中央近傍に設けられ、導出口１３が容器本体１０の下流側の壁面の中央近傍に設けられ、且つ、導入口１２と導出口１３とが一軸上に対向するように設けられている態様では、容器本体１０内に供給液が流れるとき、流路の断面上での流速分布が、前記軸を中心として点対称となり、流速の偏りが生じ難いため好ましい。
【００２２】
導入口１２及び導出口１３の開孔の形状は特に限定されず、例えば、円形、多角形（三角形、四角形、五角形、六角形等）、楕円形、スリット状であってもよく、好ましくは、円形である。本発明において円形、多角形、楕円形の範囲には、完全な円形、多角形、楕円形に限らず、これらに近似した形状である場合も含まれる。
【００２３】
２．分散体４０
細胞培養容器１は、容器本体１０の内部に配置され、細胞培養容器１に供給される供給液が通過する貫通孔４１が形成された分散体４０を備えている。細胞培養容器１に供給される供給液は、第１空間１６において滞留した後、分散体４０の貫通孔４１を通過し、第２空間１４に流出して流動し、導出口１３から導出される。本実施形態では、分散体４０の形状は特に限定されないが、好ましくは板状である。分散体４０はその周縁が、容器本体１０の内壁面１５と接続されていることが好ましい。分散体４０は、細胞培養容器１の容器本体１０と一体的に成形されていてもよい。また、容器本体１０に分散体４０となる部材を取り付けて、分散体４０としてもよい。本実施形態では、分散体４０は、容器本体１０内の導入口１２から導出口１３に至る流路に対して垂直に配置されているが、これには限定されず、前記流路に対して傾斜するように配置されていてもよい。
【００２４】
分散体４０の材質は、特に制限されず、具体的には、金属、ガラス、シリコン、及びプラスチック等の無機材料等を挙げることができ、より好ましくはプラスチックである。プラスチックとして、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、メチルペンテン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂等を挙げることができる。分散体４０が細胞培養容器１の容器本体１０と一体的に成形されている態様においては、分散体４０の材質は容器本体１０と同一であってもよい。また、容器本体１０に分散体４０となる部材を取り付けて分散体４０とする態様においては、分散体４０の材質は、容器本体１０の材質と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００２５】
図示する本実施形態の細胞培養容器１の容器本体１０の内部には、分散体４０が１つのみ配置されている。分散体４０が１つであると、容器本体１０の内部の構成が簡単になるため、均一化された環境での細胞培養を実現しやすい。
【００２６】
分散体４０には、貫通孔４１が形成されており、貫通孔４１は、一方向に沿って貫通するように形成されていることが好ましい。これにより、導入口１２から第２空間１４に向かう供給液は、一定の方向に沿って貫通するように形成された各貫通孔４１を通過するので、不織布や発泡材料などの不規則な形状の貫通孔を通過する供給液の流れとは異なり、その流れを安定させ、その流速を均一化することができ、第２空間１４に、均一に細胞を分散及び接着させ易い。また、均一化された流速で培地等の供給液を供給することができる。さらに、培地等の供給液を供給する際に、第２空間１４内での流速の位置ごとの差異を小さくすることができる。このため第２空間１４内で培養された細胞は、剥離剤処理後に均一に剥離することが容易になる。分散体４０には複数の貫通孔４１が形成されていてもよく、貫通孔４１の数は、例えば面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．５８を満たすように設計すればよく、特に限定されない。面積比Ｓｔ／Ｓａの詳細については、後述する。
【００２７】
上記の通り、貫通孔４１が一方向に沿って貫通するように形成されていることが好ましく、この好ましい実施形態における「一方向」とは、第２空間１４内の供給液が流れる方向である。さらに、本実施形態では、分散体４０には複数の貫通孔４１が形成されており、且つ、すべての貫通孔は、同じ方向に沿って形成されていることが好ましい。これにより、導入口１２から複数の貫通孔４１を通過する供給液の流れの方向は、すべて同じ方向（中心線Ｐに沿った方向）に揃うので、同じ方向に沿って貫通孔４１から第２空間１４に、供給液を流入させることができる。このようにして、第２空間１４内の供給液の流れを層流にし易く、第２空間１４内に供給される供給液の流速分布を均一化することができる。本発明では、導入口及び導出口が、それぞれ、容器本体の対向する壁面（本実施形態における上流壁面１７及び下流壁面１８）に形成されている場合には、容器本体の導入口が形成された壁面から、容器本体の導出口が形成された壁面へ向かう方向が貫通方向となるように、分散体の貫通孔が形成されていることが好ましい。
【００２８】
貫通孔４１の断面形状（貫通方向に対して垂直な平面による断面の形状）は特に限定されず、例えば、円形、多角形（三角形、四角形、五角形、六角形等）、楕円形、スリット状であってもよく、好ましくは、円形である。本発明において円形、多角形、楕円形の範囲には、完全な円形、多角形、楕円形に限らず、これらに近似した形状である場合も含まれる。
【００２９】
後述の貫通孔４１が分散体４０に複数形成されている好ましい実施形態において、より好ましくは、分散体４０を第１空間１６の側から見たときに、分散体４０の、第１空間１６の側の表面において、複数の貫通孔４１が所定の方向に沿って配列される。ここで「所定の方向」としては、分散体４０の高さ方向や、幅方向が挙げられる。より好ましくは、複数の貫通孔４１は、第１空間１６の側の表面において、前記所定の方向に沿って等間隔に配置される。
【００３０】
３．第１空間１６
本実施形態では、分散体４０は、容器本体１０内において、導入口１２に対向し、導入口１２から離間した位置に配置されている。これにより、導入口１２と分散体４０の間には、導入口１２から流入した供給液を滞留させる第１空間１６が形成される。
【００３１】
第１空間１６を形成することにより、導入口１２から導入された供給液を、第２空間１４に向かう前に第１空間１６で滞留させ、供給液の液圧を安定させることができる。本実施形態では更に、容器本体１０の断面積、具体的には、第１空間１６の、分散体４０に隣接する位置１６ａにおける断面積と、分散体４０の貫通孔４１の総開口面積とが、後述する所定の面積比であることにより、各貫通孔４１から第２空間１４に向かう供給液の流速分布をより均一化することができる。
【００３２】
本発明において第１空間の形状は、導入口から導入された供給液を、第２空間に向かう前に滞留させることができる形状である限り、特に限定されず、例えば、直方体、錐体（円錐体、円錐台体、角錐体、角錐台体等）、柱体（円柱体、角柱体等）、球体、及び／又は半球体、或いはこれらの２種以上を組み合わせた形状であることができる。図３および図４に示す本実施形態では、第１空間１６を形成する壁面のうち、導入口１２に対向する分散体４０の対向壁面４２と、対向壁面４２に対向する導入口１２が形成された上流壁面１７とは、平行である。また、上流壁面１７から対向壁面４２に向かって第１空間１６の断面（断面積）は、拡大および縮小することなく、一定となっている。これにより第１空間１６は、直方体状となる。
【００３３】
本実施形態では、直方体状の第１空間を設けることで、分散体４０の対向壁面４２に対して、供給液の液圧をより均一に作用させることができるので、各貫通孔４１から第２空間１４に向かう供給液の流速分布をさらに均一化することができる。
【００３４】
本発明において第２空間の形状もまた、分散体４０の貫通孔４１から流出した供給液が流動することができる形状である限り、特に限定されず、例えば、直方体、錐体（円錐体、円錐台体、角錐体、角錐台体等）、柱体（円柱体、角柱体等）、球体、及び／又は半球体、或いはこれらの２種以上を組み合わせた形状であることができる。
【００３５】
４．面積比Ｓｔ／Ｓａ（分散体４０の空隙率）
図６（ａ）は、第１実施形態に係る細胞培養容器１において、容器本体１０が有する第１空間１６の、分散体４０に隣接する位置１６ａにおける断面積Ｓａを説明するための図であり、図６（ｂ）は、第１実施形態に係る細胞培養容器１の分散体４０の貫通孔４１の総開孔面積Ｓｔを説明するための図である。本実施形態では、図６（ａ）に示すハッチング部分の面積が、第１空間１６の、分散体４０に隣接する位置１６ａにおける断面積Ｓａ（ｍｍ２）に相当する。図６（ｂ）に示すハッチング部分の面積が、第１空間１６に隣接する分散体４０の貫通孔４１の総開孔面積Ｓｔ（ｍｍ２）に相当する。このとき、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．５８の関係を満たすことが好ましい。
【００３６】
なお、本発明において、面積比及び長さ比は、いずれも、比較すべき面積及び長さの単位を統一したうえで算出した比である。
【００３７】
本発明において、第１空間１６の、分散体４０に隣接する位置１６ａにおける断面積とは、分散体４０の第１空間１６の側の面（対向壁面４２）に沿った面により切り取られる、第１空間１６の断面の面積を指す。例えば、第１実施形態に係る細胞培養容器１のように平板状の分散体４０を備える場合には、第１空間１６の下流側の、平板状の分散体４０の第１空間１６の側の面（対向壁面４２）に沿った平面により切り取られる断面の面積が、第１空間１６の、分散体４０に隣接する位置１６ａにおける断面積である。また、図１０に示す例のように、細胞培養容器がドーム状の分散体４０Ｄを備える場合には、第１空間１６の下流側の、ドーム状の分散体４０Ｄの第１空間１６の側の面（対向壁面４２）に沿った半球状面により切り取られる断面の面積が、第１空間１６の、分散体４０に隣接する位置１６ａにおける断面積である。好ましくは、分散体４０の第１空間１６の側の面（対向壁面４２）に沿った面は、第１空間１６内での供給液の流れの方向に対して垂直な平面である。
【００３８】
本発明において、分散体４０が有する個々の貫通孔４１の開孔面積は、個々の貫通孔４１の断面積（貫通方向に垂直な断面積）のうち、最も小さい断面積を指す。総開孔面積は、個々の貫通孔４１の開孔面積の合計である。本実施形態では、図８（ａ）に示すように、貫通孔４１の断面積が、貫通方向で変化せず一定であるため、貫通孔４１の開孔面積としては、貫通方向の任意の位置４１１での貫通孔４１の断面積を採用することができる。変形例として図８（ｂ）に示すように、貫通孔４１の断面積が、第１空間１６の側から第２空間１４の側に向けて小さくなる場合には、貫通孔４１の開孔面積として、第２空間１４の側の端部４１２での貫通孔４１の断面積を採用することができる。また、別の変形例として図８（ｃ）に示すように、貫通孔４１の断面積が、第２空間１４の側から第１空間１６の側に向けて小さくなる場合には、貫通孔４１の開孔面積として、第１空間１６の側の端部４１３での貫通孔４１の断面積を採用することができる。また、別の変形例として図８（ｄ）に示すように、貫通孔４１の断面積が、第１空間１６の側と第２空間１４の側とから絞り４１４に向けて小さくなる場合には、貫通孔４１の開孔面積として、絞り４１４の位置での貫通孔４１の断面積を採用することができる。貫通孔４１は、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように貫通方向に沿って断面積が規則的に変化する形態には限らず、貫通方向に沿って断面積が不規則に変化するものであってもよく、いずれの場合であっても、貫通孔４１の断面積のうち最も小さい断面積を貫通孔４１の開孔面積とすることができる。
【００３９】
上記の面積比の関係を満たすことにより、分散体４０が供給液の流れの抵抗となり、第２空間１４に、供給液を分散させて流入させることができ、導入口１２に対向する位置に形成された貫通孔４１に流れる供給液の流速を抑え、第２空間１４内で局所的に供給液の流速が大きくなることを低減する。この結果、第２空間１４内の供給液の流速分布を均一化することができる。ここで、面積比Ｓｔ／Ｓａ＞０．５８の時には、分散体４０に対する貫通孔４１の割合が多いため、導入口１２からの供給液の流れの影響を、第２空間１４内において受けやすいことがある。
【００４０】
この効果をより一層奏するには、後述する解析（１）〜（８）で示すように、より好ましくは面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．５０を満たし、より好ましくは面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．４７、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．４０、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．３４、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．２０、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．１９、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．１０、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．０９、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．０５、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．０３を満たす。または、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．０１を満たしていてもよい。（図１４ａ、図１４ｂ及び表１参照）。面積比Ｓｔ／Ｓａがここに挙げた範囲である場合に、分散体４０が、第２空間１４内の供給液の流速分布を均一化する上述の効果が特に高まる。ここで挙げた数値範囲は、Ｓｔ／Ｓａを算出し、少数第三位を四捨五入した場合にこの範囲となるようにすればよい。Ｓｔ／Ｓａの下限は特に限定されずＳｔ／Ｓａ＞０であればよく、例えばＳｔ／Ｓａ≧０．００１とすることができる。
【００４１】
前記断面積Ｓｔの範囲は、上記面積比Ｓｔ／Ｓａの関係（Ｓｔ／Ｓａ≦０．５８又は上記のより具体的な範囲）を満たせば特に限定されないが、例えば、１０，０００ｍｍ２以下であり、好ましくは９，０００ｍｍ２以下、８，６３９ｍｍ２以下、８，０００ｍｍ２以下、７，０６９ｍｍ２以下、７，０００ｍｍ２以下、６，０００ｍｍ２以下、５，０２６ｍｍ２以下、５，０００ｍｍ２以下、４，０００ｍｍ２以下、３，０００ｍｍ２以下、２，８９８ｍｍ２以下、２，８２７ｍｍ２以下、１，５００ｍｍ２以下、１，３３５ｍｍ２以下、１，０００ｍｍ２以下、５００ｍｍ２以下、４２３ｍｍ２以下である。前記断面積Ｓｔの下限は、上記面積比Ｓｔ／Ｓａの関係を満たせば、特に限定されないが、例えば５ｍｍ２以上、１０ｍｍ２以上、２０ｍｍ２以上、５０ｍｍ２以上、９４ｍｍ２以上である。
【００４２】
前記総開孔面積Ｓａの範囲は、上記面積比Ｓｔ／Ｓａの関係（Ｓｔ／Ｓａ≦０．５８又は上記のより具体的な範囲）を満たせば特に限定されないが、例えば、１００，０００ｍｍ２以下であり、好ましくは５０，０００ｍｍ２以下、３０，０００ｍｍ２以下、２０，０００ｍｍ２以下、１５，０００ｍｍ２以下である。前記総開孔面積Ｓａの下限は、上記面積比Ｓｔ／Ｓａの関係を満たせば、特に限定されないが、例えば１０ｍｍ２以上であり、好ましくは１００ｍｍ２以上、２００ｍｍ２以上、３００ｍｍ２以上、４００ｍｍ２以上、５００ｍｍ２以上である。
【００４３】
５．導入口１２と貫通孔４１
図５に示すように、本発明の実施態様において導入口１２の内周に内接する最大内接円の直径をβ（例えば、μｍ又はｍｍ）とし、分散体４０の貫通孔４１の、最狭部での内周４１ａに内接する最大内接円の直径をα（例えば、μｍ又はｍｍ）とする。ここで、導入口１２の内周１２ａとは、第１空間１６の側から見たときの導入口１２の内周を指す。分散体４０の貫通孔４１の「内周」は、分散体４０の貫通孔４１の断面（貫通方向に垂直な断面）上における内周を指す。分散体４０の貫通孔４１における「最狭部」とは、貫通孔４１のうち、貫通孔４１の内周に内接する最大内接円の直径が最も小さくなる部分を指す。本実施形態では、図８（ａ）に示すように、貫通孔４１の内周に内接する最大内接円の直径が、貫通方向で変化せず一定であるため、貫通孔４１の貫通方向の任意の位置４１１を「最狭部」とすることができる。変形例として図８（ｂ）に示すように、貫通孔４１の内周に内接する最大内接円の直径が、第１空間１６の側から第２空間１４の側に向けて小さくなる場合には、貫通孔４１の、第２空間１４の側の端部４１２が「最狭部」に相当する。また、別の変形例として図８（ｃ）に示すように、貫通孔４１の内周に内接する最大内接円の直径が、第２空間１４の側から第１空間１６の側に向けて小さくなる場合には、貫通孔４１の、第１空間１６の側の端部４１３が「最狭部」に相当する。また、別の変形例として図８（ｄ）に示すように、貫通孔４１の内周に内接する最大内接円の直径が、第１空間１６の側と第２空間１４の側とから絞り４１４に向けて小さくなる場合には、貫通孔４１の絞り４１４が「最狭部」に相当する。貫通孔４１は、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、貫通孔４１の内周に内接する最大内接円の直径が貫通方向に沿って規則的に変化する形態には限らず、前記直径が貫通方向に沿って不規則に変化するものであってもよく、いずれの場合であっても、前記直径が最も小さくなる部分を貫通孔４１の最狭部とすることができる。本発明において「導入口の内周に内接する最大内接円の直径」とは、導入口の内周が図５に示すように円である場合には円の直径を指し、図示しないが他の形状である場合にはその最大内接円の直径を指す。同様に、「分散体の貫通孔の内周に内接する最大内接円の直径」とは、分散体の貫通孔の内周が図５に示すように円である場合には円の直径を指し、図１７に示すように他の形状である場合にはその最大内接円Ｃの直径を指す。
【００４４】
以下の説明では、便宜上、「導入口の内周に内接する最大内接円の直径」を「導入口の口径」と称し、「貫通孔の、最狭部における内周に内接する最大内接円の直径」を「貫通孔の孔径」と称する場合がある。
【００４５】
導入口１２の口径βは、導入口１２に細胞を通過させる必要があるため、例えば１０μｍ以上であり、好ましくは５０μｍより大きく、１００μｍより大きく、２００μｍより大きく、３００μｍより大きく、４００μｍより大きく、５００μｍより大きく、６００μｍより大きく、７００μｍより大きく、８００μｍより大きく、９００μｍより大きく、１ｍｍより大きく、４ｍｍ以上である。導入口１２の口径βの上限は、特に限定されないが例えば１００ｍｍ以下であり、好ましくは９０ｍｍ以下、８０ｍｍ以下、７０ｍｍ以下、６０ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、１０ｍｍ以下である。
【００４６】
また、貫通孔４１の孔径αは、貫通孔４１に細胞を通過させる必要があるため、例えば１０μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ以上、１００μｍ以上、２００μｍ以上、３００μｍ以上、４００μｍ以上、５００μｍ以上、６００μｍ以上、７００μｍ以上、８００μｍ以上、９００μｍ以上、１ｍｍ以上、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上である。貫通孔４１の孔径αが５００μｍ以上であると、細胞を含む供給液が貫通孔４１に目詰まりし難く、貫通孔４１を通って第２空間１４に供給される供給液の流れが妨げられず分散され易いため好ましい。貫通孔４１の孔径αの上限は限定されないが、例えば１００ｍｍ以下であり、好ましくは９０ｍｍ以下、８０ｍｍ以下、７０ｍｍ以下、６０ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下である。
【００４７】
６．導入口１２の口径βと貫通孔４１の孔径αとの関係
図５に示すように、本発明の実施態様の１つでは、導入口１２の口径β（例えば、μｍ又はｍｍ）が、分散体４０の貫通孔４１の孔径α（例えば、μｍ又はｍｍ）よりも大きい。また図１７に示す実施形態は、導入口１２の内周に内接する最大内接円の直径βが、分散体４０の貫通孔４１の、最狭部における内周４１ａに内接する最大内接円Ｃの直径αよりも大きい例である。
【００４８】
本発明の実施態様においては、前記分散体４０の導入口１２の口径βが、分散体４０の貫通孔４１の孔径αよりも大きくなるように導入口１２と貫通孔４１とを形成することにより、貫通孔４１の間隔によらずとも、分散体４０が、導入口１２からの供給液の流れの抵抗となるため、供給液が貫通孔４１を通過する前に、分散体４０の上流側に位置する対向壁面４２において供給液を分散させることができる。
【００４９】
この結果、分散体４０が複数の貫通孔４１を有する態様では、特に、導入口１２に対向する位置に形成された貫通孔４１に流れる供給液の流速と、他の貫通孔４１を流れる供給液の流速とのバラツキを抑えることができる。これにより、第２空間１４に局所的に供給液の流速が大きくなることを低減することができる。なお、導入口１２の口径βが、分散体４０の孔径αよりも大きくなるように導入口１２と貫通孔４１とを形成する場合でも、供給液の流れを更に均一にするために、貫通孔４１同士の間隔をさらに設計してもよい。
【００５０】
この好ましい態様では、導入口１２の口径βが、分散体４０の貫通孔４１の孔径αよりも大きい限り、特にその比率α／βは限定しないが、例えば、α／β＜１の関係を満たす。例えばα／β≦０．９、α／β≦０．８、α／β≦０．７、α／β≦０．６、α／β≦０．５、α／β≦０．４、α／β≦０．３、α／β≦０．２５、α／β≦０．２、α／β≦０．１の関係を満たしていてもよい。なお、比率α／βを算出する際には、分散体４０の貫通孔４１の孔径αと導入口１２の口径βの単位は統一する。例えば、前記孔径αの単位がμｍである場合には、前記口径βの単位もμｍで統一し、前記孔径αの単位がｍｍの場合には、前記口径βの単位もｍｍに統一する。
【００５１】
なお、上述したα／βの比率における口径βと孔径αについては、特に限定されるものではないが、例えば、本明細書に記載した数値の範囲内において、適宜、設計してもよい。
【００５２】
導入口１２の口径βが、分散体４０の貫通孔４１の孔径αよりも大きいことによる上記の効果をより明確に発現させるためには、図５に示す実施形態のように、導入口１２の内周１２ａと、分散体４０の貫通孔４１の、最狭部での内周４１ａとを重ね合わせたときに、前者が後者の全体を完全に内包することが好ましく、この場合、導入口１２の内周１２ａと、分散体４０の貫通孔４１の内周４１ａとが相似した形状であることがより好ましい。
【００５３】
７．孔間隔Ｄ、分散体の幅Ｌにおける長さ比Ｄ／Ｌ（貫通孔４１の間隔）
図７は、第１実施形態に係る細胞培養容器１の分散体４０の貫通孔４１同士の、第１空間１６の側での孔間隔と長さ比Ｄ／Ｌを説明するための図である。
【００５４】
この実施形態では、分散体４０には、分散体４０の、第１空間１６の側の表面において、複数の貫通孔４１が所定の方向（図７における方向Ｘ）に沿って配列されている。「所定の方向」は図７に示すように１つの方向（図７での上下方向）であってもよいし、図５等に示すように、相互に交わる複数の方向であってもよい。分散体４０に配列された貫通孔４１のうち隣接する貫通孔同士の、第１空間１６の側での孔間隔をＤ（例えば、μｍ又はｍｍ）とし、所定の方向Ｘでの分散体４０の幅をＬ（例えば、μｍ又はｍｍ）とする。ここで、孔間隔Ｄは、分散体４０を第１空間１６の側からみたときの、隣接する貫通孔４１の、第１空間１６の側における内周４１ｂの、所定の方向Ｘに沿った最短距離を指す。幅Ｌは、分散体４０を第１空間１６の側からみたときの所定の方向Ｘに沿った幅を指す。１つの方向に配列された貫通孔４１間の孔間隔Ｄは同一（略同一も含む）であることが好ましいが、異なっていてもよい。また、１つの方向に配列された複数の貫通孔４１の内周４１ｂは、互いに相似形状であることが好ましいが、これには限らない。また、１つの方向に配列された複数の貫通孔４１は孔径が同一であることが好ましいが、異なっていてもよい。貫通孔の孔径の定義は既述の通りである。
【００５５】
分散体４０の、第１空間１６の側の表面において、複数の貫通孔４１が所定の方向（図７における方向Ｘ）に沿って配列されている態様においては、前記孔間隔Ｄの範囲は特に限定されないが、例えば１μｍ以上であり、好ましくは１０μｍ以上、５０μｍ以上、１００μｍ以上、５００μｍ以上、１ｍｍ以上、３ｍｍ以上、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上である。孔間隔Ｄの上限は限定されないが、例えば２５０ｍｍ以下が好ましい。
【００５６】
また、前記分散体４０の幅Ｌの範囲は特に限定されないが、例えば６０μｍ以上であり、好ましくは１００μｍ以上、５００μｍ以上、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、６０ｍｍ以上である。分散体４０の幅Ｌの範囲は特に限定されないが、例えば２５０ｍｍ以下が好ましい。
【００５７】
図５及び１７に示すように、導入口１２の口径βが、分散体４０の貫通孔４１の孔径αよりも大きくなるように、導入口１２と貫通孔４１とが形成されていることが好ましいが、０．０１６７≦Ｄ／Ｌ（長さ比）の関係を満たすことによっても本発明の効果を奏することができる。特に、導入口１２の口径βが、分散体４０の貫通孔４１の孔径α以下である場合に、０．０１６７≦Ｄ／Ｌ（長さ比）の関係を満たすことが好ましい。なお、比率Ｄ／Ｌを算出する際には孔間隔Ｄと分散体４０の幅Ｌの単位は統一する。例えば、前記孔間隔Ｄの単位がμｍである場合には、前記分散体４０の幅Ｌの単位もμｍで統一し、前記孔間隔Ｄの単位がｍｍの場合には、前記分散体４０の幅Ｌの単位もｍｍに統一する。
【００５８】
ここで、１つの分散体４０上に、複数の貫通孔４１からなる配列が含まれる場合は、少なくとも１つの配列について長さ比であるＤ／Ｌが上記関係を満たせばよい。例えば分散体４０が図５に示すように、第１空間１６から見たときの形状が長方形であり、複数の貫通孔４１が、長方形の長辺に沿った方向（長手方向）に２以上の列を形成しており、長方形の短辺に沿った方向（短手方向）にも２以上の列を形成するように配列されており、且つ、各列におけるＤが同一である態様では、少なくとも短手方向に関して長さ比であるＤ／Ｌが上記関係を満たせばよい。
【００５９】
分散体４０が上記の０．０１６７≦Ｄ／Ｌ（長さ比）の関係を満たすことにより、貫通孔同士の間隔を確保することができる。これにより、導入口１２の口径βが、分散体４０の貫通孔４１の孔径α以下の場合であっても、分散体４０の対向壁面４２で供給液を均一に分散させることができる。その結果、第２空間１４に局所的に供給液の流速が大きくなることを低減し、複数の貫通孔４１から第２空間１４に供給液を均一に分散することができ、第２空間１４内の供給液の流速分布を均一化することができる。この態様においては、分散体４０の貫通孔４１の孔径α（上記で定義した）と、導入口１２の口径β（上記で定義した）とを比較して、分散体４０の貫通孔４１の孔径αが、導入口１２の口径β以上であってもよく、特にその比率は限定しないが、例えばα／β≧１、α／β≧１．２、α／β≧１．２５、α／β≧２、α／β≧２．５の関係を満たしていてもよい。
【００６０】
導入口１２の口径βが、分散体４０の貫通孔４１の孔径α以下であり、且つ、Ｄ／Ｌ＜０．０１６７の場合には、分散体４０の幅Ｌに対して孔間隔Ｄが小さ過ぎるため、分散体４０に供給液が通過し易くなり、第２空間１４に供給液が均一に分散し難くなることが有り得る。
【００６１】
この効果をより一層発現するには、後述する解析（９）〜（１７）で示すように、より好ましくは、０．０８３３≦Ｄ／Ｌを満たし、さらに好ましくは、０．１６６７≦Ｄ／Ｌを満たす（表２参照）。導入口１２の口径βが、分散体４０の貫通孔４１の孔径α以下である場合において、Ｄ／Ｌがこの範囲であることが特に好ましい。
【００６２】
なお、上述したＤ／Ｌの比率における孔間隔Ｄと分散体の幅Ｌについては、特に限定されるものではないが、例えば、本明細書に記載した数値の範囲内において、適宜、設計してもよい。
【００６３】
８．貫通孔４１の形状
第２空間１４に流れる供給液の流速分布を均一化することができるのであれば、貫通孔４１の内周（貫通孔４１の断面上における内周）の形状は、円形状に特に限定されるものではない。例えば、その形状が、多角形状（三角形状、四角形状、五角形状、六角形状等）、楕円形状、またはスリット状であってもよい。貫通孔４１の内周の形状が、円、楕円、又はこれらが扁平した形状のように、滑らかに連続する線により囲まれた形状である場合、特に、滑らかに連続する曲線により囲まれた形状である場合、貫通孔４１を通過する供給液の流れに流速の偏りが生じ難いため特に好ましい。特に、複数の貫通孔４１の全ての内周の形状が、滑らかに連続する線により囲まれた形状であることが好ましい。
【００６４】
図８（ａ）は、図３の貫通孔４１近傍の拡大断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、その変形例を示す拡大断面図である。
【００６５】
本実施形態では、図８（ａ）に示すように、第１空間１６から第２空間１４に向かって、貫通孔４１の断面積、及び、貫通孔４１の内周に内接する最大内接円の直径が、貫通方向で変化せず一定となるようにした。この他にも、例えば、図８（ｂ）に示すように、第１空間１６から第２空間１４に進むに従って、貫通孔４１の断面積、及び、貫通孔４１の内周に内接する最大内接円の直径を小さくしてもよい。
【００６６】
また、別の変形例として、図８（ｃ）に示すように、第１空間１６から第２空間１４に進むに従って、貫通孔４１の断面積、及び、貫通孔４１の内周に内接する最大内接円の直径を大きくしてもよい。
【００６７】
別の変形例として、図８（ｄ）に示すように、第１空間１６から第２空間１４の間において、絞り４１ｂを形成した貫通孔４１であってもよい。この変形例では、絞り４１ｂにおいて、貫通孔４１の断面積、及び、貫通孔４１の内周に内接する最大内接円の直径が最も小さい。
【００６８】
９．その他の変形例
図９は、図５に相当する、第１実施形態の分散体４０の変形例に係る分散体４０Ａを示した図である。図５に示すように、上述した実施形態では、分散体４０には、複数の貫通孔は、同じ形状で等間隔に形成されていたが、これらが不規則に形成されていてもよい。この他にも、例えば図９に示すように、分散体４０Ａに複数種の孔径からなる貫通孔４１Ａ〜４１Ｃを形成してもよい。
【００６９】
具体的には、図９に示すように、この変形例では、分散体４０Ａの外側からその中央に進むに従って、貫通孔４１Ａ〜４１Ｃの孔径が小さくなっている。さらに具体的には、本実施形態では、分散体４０Ａの外側縁に沿って複数の貫通孔４１Ａが形成され、その内側に貫通孔４１Ａの孔径よりも小さい複数の貫通孔４１Ｂが形成されている。さらに、複数の貫通孔４１Ｂで囲われた分散体４０Ａの中央には、貫通孔４１Ｂの孔径よりも小さい複数の貫通孔４１Ｃが形成されている。少なくとも、導入口１２に対向する貫通孔４１Ｃの孔径が、導入口１２の口径βよりも小さくなるように形成されていることが好ましい。
【００７０】
このような場合であっても、分散体４０Ａの対向壁面４２において、供給液を均一に分散させ、各貫通孔４１Ａ〜４１Ｃから第２空間１４に供給液を均一な流速で流すことができる。
【００７１】
図１７は、図５に相当する、第１実施形態の分散体４０の変形例に係る分散体４０Ｅを示した図である。図５に示すように、上述した実施形態では、各貫通孔４１は独立した円の内周４１ａを有するものであったが、内周の形状は特に限定されず、例えば複数の図形が融合した内周形状を有するように形成されていてもよい。具体的には、図１７に示す変形例では、分散体４０Ｅに形成される貫通孔４１Ｅが、複数の円を一方向に配列させて相互に融合させた形状の内周４１ａを有する。このような場合であっても、分散体４０Ｅの対向壁面４２Ｅにおいて、供給液を均一に分散させ、各貫通孔４１Ｅから第２空間１４に供給液を均一な流速で流すことができる。
【００７２】
また、上述した実施形態では、分散体４０の形状は板状であるが、上述した貫通孔４１を形成することができるものであれば、その形状は特に限定されないが、ブロック状、ドーム状等が挙げられる。また、板状の分散体４０は、平板状であってもよいし、湾曲した板状であってもよい。
【００７３】
図１０は、第１実施形態の分散体４０の別の変形例に係る分散体４０Ｄの拡大断面図である。図１０に示すように、導入口１２を覆うように、ドーム状の分散体４０Ｄを配置し、分散体４０Ｄに、導入口１２から放射状に供給液が流れるように、複数の貫通孔４１Ｄを形成してもよい。この変形例では、貫通孔４１Ｄは一定方向に形成されているが、各貫通孔４１Ｄは、異なる方向（放射状）に形成されている。この場合であっても、分散体を設けないものに比べて、分散体４０Ｄの貫通孔４１Ｄから第２空間１４に供給液を均一な流速で流すことができる。また、この変形例においても、第１空間１６の、分散体４０Ｄに隣接する位置１６ａにおける断面積Ｓａ（ｍｍ２）とし、分散体４０Ｄの貫通孔４１Ｄの総開孔面積をＳｔ（ｍｍ２）としたときに、面積比Ｓｔ／Ｓａ≦０．５８の関係を満たしていることが好ましく、より好ましくは導入口１２の口径βが、分散体４０の貫通孔４１Ｄの孔径αよりも大きい。
【００７４】
〔第２実施形態〕
図１１は、図２に相当する、第２実施形態に係る細胞培養容器１Ａの容器本体１０内の空間を示した模式的斜視図である。図１２は、図３に相当する、第２実施形態に係る細胞培養容器１Ａの模式的断面である。
【００７５】
第２実施形態に係る細胞培養容器１Ａが、第１実施形態のものと相違する点は、整流体５０を新たに設けた点である。したがって、第１実施形態の細胞培養容器と同じ部分には、符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７６】
１０．整流体５０
図１１および図１２に示すように、細胞培養容器１Ａにおいて、第２空間１４の導出口１３側に、第２空間１４を流れる供給液の流れを整える整流体５０が配置されており、整流体５０には、貫通孔が形成されている。
【００７７】
なお、整流体５０が、第２空間１４を流れる供給液の流れを整えることができるのであれば、必ずしも、貫通孔５１を形成する必要はない。例えば、導出口１３の近傍の供給液の流れの抵抗となる抵抗体等であってもよく、整流体５０の貫通孔５１の数が１つであってもよく、第１実施形態で例示した分散体の観点と同様であってもよい。また、整流体５０の貫通孔５１の形状は、第１実施形態で示した分散体と同様の形状であってもよい。
【００７８】
さらに、本実施形態では、整流体５０と導出口１３の間には、整流体５０から流出した供給液を滞留させる第３空間１９が形成されている。なお、本実施形態では、容器本体１０の内部には、第１空間１６、第２空間１４および第３空間１９が形成されている。第３空間１９を設けることにより、導出口１３から流れ出る供給液は、一旦、第３空間１９に確保される。このため、導出口１３近傍の供給液の流速を抑え、第２空間１４から流れ出る供給液の流れを整えることができる。図示する本実施形態の細胞培養容器１Ａの容器本体１０の内部には、整流体５０が１つのみ配置されている。
【００７９】
本発明において第３空間の形状は、整流体５０から流出した供給液を滞留させることができる形状である限り特に限定されず、例えば、直方体、錐体（円錐体、円錐台体、角錐体、角錐台体等）、柱体（円柱体、角柱体等）、球体、及び／又は半球体、或いはこれらの２種以上を組み合わせた形状であることができる。図１１および図１２に示す本実施形態では、第３空間１９を形成する壁面のうち、導出口１３に対向する整流体５０の対向壁面５３と、対向壁面５３に対向する導出口１３が形成された下流壁面１８とは、平行である。また、対向壁面５３から下流壁面１８に向かって第３空間１９の断面（断面積）は、拡大および縮小することなく、一定となっている。これにより第３空間１９は、直方体状となる。
【００８０】
整流体５０の貫通孔５１は、分散体４０と同様に、細胞培養容器１Ａの容器本体１０の内部の空間の、整流体５０に隣接する位置における断面積をＳｂ（ｍｍ２）とし、整流体５０の貫通孔５１の総開孔面積をＳｈ（ｍｍ２）としたときに、Ｓｈ／Ｓｂ≦０．５８の関係を満たすことが好ましい。これにより、分散体４０と同様に、整流体５０においても、第２空間１４から導出口１３に向けて流れ出る供給液の流れが局所的に増大することを抑えることができる。より好ましくは、面積比Ｓｈ／Ｓｂ≦０．４７を満たし、より好ましくは面積比Ｓｈ／Ｓｂ≦０．４０、面積比Ｓｈ／Ｓｂ≦０．３４、面積比Ｓｈ／Ｓｂ≦０．２０、面積比Ｓｈ／Ｓｂ≦０．１９、面積比Ｓｈ／Ｓｂ≦０．１０、面積比Ｓｈ／Ｓｂ≦０．０９、面積比Ｓｈ／Ｓｂ≦０．０５、面積比Ｓｈ／Ｓｂ≦０．０３を満たす。または、面積比Ｓｈ／Ｓｂ≦０．０１を満たしていてもよい。ここで挙げた数値範囲は、Ｓｈ／Ｓｂを算出し、少数第三位を四捨五入した場合にこの範囲となるようにすればよい。Ｓｈ／Ｓｂの下限は特に限定されずＳｈ／Ｓｂ＞０であればよく、例えばＳｈ／Ｓｂ≧０．００１とすることができる。面積比Ｓｈ／Ｓｂがここに挙げた範囲である場合に、整流体５０によって第２空間１４から導出口１３に向けて流れ出る供給液の流れが局所的に増大することを抑える上述の効果が特に高まる。ここで「細胞培養容器１Ａの容器本体１０の内部の空間の、整流体５０に隣接する位置における断面積」とは、第２空間１４及び第３空間１９のうち少なくとも一方の、より好ましくは第３空間１９の、整流体５０に隣接する位置における断面積を指す。すなわち、第２空間１４の、整流体５０に隣接する位置１４ａにおける断面積と、第３空間１９の、整流体５０に隣接する位置１９ａにおける断面積とのうち一方又は両方が上記のＳｈ／Ｓｂの条件を満たすことが好ましく、第３空間１９の、整流体５０に隣接する位置１９ａにおける断面積が上記のＳｈ／Ｓｂの条件を満たすことが更に好ましい。
【００８１】
前記断面積Ｓｈの範囲は、上記面積比Ｓｈ／Ｓｂの関係（Ｓｈ／Ｓｂ≦０．５８又は上記のより具体的な範囲）を満たせば特に限定されないが、例えば、１０，０００ｍｍ２以下であり、好ましくは９，０００ｍｍ２以下、８，６３９ｍｍ２以下、８，０００ｍｍ２以下、７，０６９ｍｍ２以下、７，０００ｍｍ２以下、６，０００ｍｍ２以下、５，０２６ｍｍ２以下、５，０００ｍｍ２以下、４，０００ｍｍ２以下、３，０００ｍｍ２以下、２，８９８ｍｍ２以下、２，８２７ｍｍ２以下、１，５００ｍｍ２以下、１，３３５ｍｍ２以下、１，０００ｍｍ２以下、５００ｍｍ２以下、４２３ｍｍ２以下である。前記断面積Ｓｈの下限は、上記面積比Ｓｈ／Ｓｂの関係を満たせば、特に限定されないが、例えば５ｍｍ２以上、１０ｍｍ２以上、２０ｍｍ２以上、５０ｍｍ２以上、９４ｍｍ２以上である。
【００８２】
前記総開孔面積Ｓｂの範囲は、上記面積比Ｓｈ／Ｓｂの関係（Ｓｈ／Ｓｂ≦０．５８又は上記のより具体的な範囲）を満たせば特に限定されないが、通常は１００，０００ｍｍ２以下であり、例えば５０，０００ｍｍ２以下、３０，０００ｍｍ２以下、２０，０００ｍｍ２以下、１５，０００ｍｍ２以下である。前記総開孔面積Ｓｂの下限は、上記面積比Ｓｈ／Ｓｂの関係を満たせば特に限定されないが、例えば１０ｍｍ２以上であり、好ましくは１００ｍｍ２以上、２００ｍｍ２以上、３００ｍｍ２以上、４００ｍｍ２以上、５００ｍｍ２以上である。
【００８３】
本発明において、第２空間１４の、整流体５０に隣接する位置１４ａにおける断面積とは、整流体５０の第２空間１４の側の面に沿った面により切り取られる、第２空間１４の断面の面積を指す。整流体５０の第２空間１４の側の面に沿った面は、好ましくは、第２空間１４内での供給液の流れ方向の対して垂直な平面である。本発明において、第３空間１９の、整流体５０に隣接する位置１９ａにおける断面積とは、整流体５０の第３空間１９の側の面に沿った面により切り取られる、第３空間１９の断面の面積を指す。整流体５０の第３空間１９の側の面に沿った面は、好ましくは、第３空間１９内での供給液の流れ方向の対して垂直な平面である。
【００８４】
本発明において、整流体５０が有する個々の貫通孔５１の開孔面積は、個々の貫通孔５１の断面積（貫通方向に垂直な断面積）のうち、最も小さい断面積を指す。総開孔面積は、個々の貫通孔５１の開孔面積の合計である。整流体５０が有する個々の貫通孔５１の最も小さい断面積は、分散体４０が有する個々の貫通孔４１の最も小さい断面積と同様に求めることができる。
【００８５】
分散体４０と同様に、導出口１３の内周に内接する最大内接円の直径が、整流体５０の貫通孔５１の、最狭部での内周に内接する最大内接円の直径よりも大きくなるように、導出口１３と、整流体５０の貫通孔５１とが形成されていることが好ましい。
【００８６】
また、本実施形態の別の好適な態様では、整流体５０を、第２空間１４及び第３空間１９のうち少なくとも一方の側から見たときに（好ましくは整流体５０を第３空間１９の側から見たときに）、整流体５０には、複数の前記貫通孔５１が所定の方向に沿って配列されており、配列された貫通孔５１のうち隣接する貫通孔の孔間隔をＥ（例えば、μｍ又はｍｍ）とし、前記所定の方向での前記整流体の幅をＺ（例えばμｍ又はｍｍ）としたときに、前記孔間隔Ｅの範囲は特に限定されないが、例えば１μｍ以上であり、好ましくは１０μｍ以上、５０μｍ以上、１００μｍ以上、５００μｍ以上、１ｍｍ以上、３ｍｍ以上、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上である。孔間隔Ｅの上限は限定されないが、例えば２５０ｍｍ以下が好ましい。また、前記整流体４０の幅Ｚの範囲は特に限定されないが、例えば６０μｍ以上であり、好ましくは１００μｍ以上、５００μｍ以上、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、６０ｍｍ以上である。整流体４０の幅Ｚの範囲は特に限定されないが、例えば２５０ｍｍ以下が好ましい。前記孔間隔Ｅは、整流体５０を、第２空間１４及び第３空間１９のうち少なくとも一方の側の表面上から見たときの、該表面上での孔間隔であり、より好ましくは、整流体５０を第３空間１９の側の表面上から見たときの該表面上での孔間隔である。
【００８７】
また、前記整流体５０に、複数の前記貫通孔５１が所定の方向に沿って配列されている態様においては、配列された貫通孔５１のうち隣接する貫通孔の孔間隔Ｅと前記所定の方向での前記整流体の幅Ｚが、０．０１６７≦Ｅ／Ｚ（長さ比）の関係を満たす場合、分散体４０と同様に、整流体５０においても、第２空間１４から導出口１３に向けて流れ出る供給液の流れが局所的に増大することを抑えることができる。この効果を効果的に発現するためには、より好ましくは、０．０８３３≦Ｅ／Ｚを満たし、さらに好ましくは、０．１６７≦Ｅ／Ｚを満たす。０．０１６７≦Ｅ／Ｚの関係を満たすことは、導出口１３の内周に内接する最大内接円の直径が、整流体５０の貫通孔５１の、最狭部での内周に内接する最大内接円の直径以下である場合に特に好ましい。なお、比率Ｅ／Ｚを算出する際には孔間隔Ｅと整流体５０の幅Ｚの単位は統一する。例えば、前記孔間隔Ｅの単位がμｍである場合には、前記整流体５０の幅Ｚの単位もμｍで統一し、前記孔間隔Ｅの単位がｍｍの場合には、前記整流体５０の幅Ｚの単位もｍｍに統一する。
【００８８】
なお、上述したＥ／Ｚの比率における孔間隔Ｅと整流体の幅Ｚについては、特に限定されるものではないが、例えば、本明細書に記載した数値の範囲内において、適宜、設計してもよい。
【００８９】
ここで、導出口１３の内周とは、第３空間１９の側から導出口１３を見たときの導出口１３の内周を指す。一方、整流体５０の貫通孔５１の「内周」は、整流体５０の貫通孔５１の断面（貫通方向に垂直な断面）上での内周を指す。整流体５０の貫通孔５１の「最狭部」とは、貫通孔５１のうち、貫通孔５１の内周に内接する最大内接円の直径が最も小さくなる部分を指す。本発明において「導出口の内周に内接する最大内接円の直径」とは、図１１に示すように導出口の内周が円である場合には円の直径を指し、図示しないが他の形状である場合にはその最大内接円の直径を指す。同様に、「整流体の貫通孔の内周に内接する最大内接円の直径」とは、図１１に示すように整流体の貫通孔の内周が円である場合には円の直径を指し、図示しないが他の形状である場合にはその最大内接円の直径を指す。導出口１３の内周と、整流体５０の貫通孔５１の、最狭部における内周との相対的な関係の好ましい態様は、導入口１２の内周１２ａと、分散体４０の貫通孔４１の、最狭部での内周４１ａとの相対的な関係の好ましい態様と同様の範囲から選択することができる。
【００９０】
以下の説明では、便宜上、「導出口の内周に内接する最大内接円の直径」を「導出口の口径」と称し、「整流体の貫通孔の、最狭部での内周に内接する最大内接円の直径」を「整流体の貫通孔の孔径」と称する場合がある。
【００９１】
導出口１３の口径は、導出口１３に細胞を通過させる必要があるため、例えば１０μｍ以上であり、好ましくは５０μｍより大きく、１００μｍより大きく、２００μｍより大きく、３００μｍより大きく、４００μｍより大きく、５００μｍより大きく、６００μｍより大きく、７００μｍより大きく、８００μｍより大きく、９００μｍより大きく、１ｍｍより大きく、４ｍｍ以上である。導入口１２の口径βの上限は限定されないが例えば１００ｍｍ以下であり、好ましくは９０ｍｍ以下、８０ｍｍ以下、７０ｍｍ以下、６０ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下である。
【００９２】
また、貫通孔５１の孔径は、貫通孔５１に細胞を通過させる必要があるため、例えば１０μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ以上、１００μｍ以上、２００μｍ以上、３００μｍ以上、４００μｍ以上、５００μｍ以上、６００μｍ以上、７００μｍ以上、８００μｍ以上、９００μｍ以上、１ｍｍ以上、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上である。貫通孔５１の孔径αが５００μｍ以上であると、細胞を含む供給液が貫通孔５１に目詰まりし難く、貫通孔５１を通って第３空間１９に供給される供給液の流れが妨げられず分散され易いため好ましい。貫通孔５１の孔径の上限は限定されないが例えば１００ｍｍ以下であり、好ましくは９０ｍｍ以下、８０ｍｍ以下、７０ｍｍ以下、６０ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下である。
【００９３】
前記整流体５０に、複数の前記貫通孔５１が所定の方向に沿って配列されている態様においては、貫通孔５１に対する導出口１３の口径の大きさは特に限定されないが、導出口の口径が整流体５０における貫通孔５１の孔径よりも大きい方が、整流体５０から流出し第３空間１９に滞留している供給液の液圧を小さくすることができる。
【００９４】
なお、上述した貫通孔５１に対する導出口１３の口径の大きさの関係における孔間隔Ｄと分散体の幅Ｌについては、特に限定されるものではないが、例えば、本明細書に記載した数値の範囲内において、適宜、設計してもよい。
【００９５】
ここで、分散体４０と同様の条件で、整流体５０の貫通孔５１を形成する場合には、特に、分散体４０と整流体５０との中間の位置での流路方向に垂直な面を対称面としたときに、分散体４０と整流体５０とが面対称の関係にある場合には、細胞培養容器１Ａにおいて、導入口１２および導出口１３の区別をする必要がない。すなわち、いずれか一方を導入口１２に選択し、その他方を導出口１３に選択して、細胞培養容器１Ａを使用することができる。
【００９６】
１１．細胞培養システム１００
図１３は、第１および第２実施形態に係る細胞培養容器１，１Ａを備えた細胞培養システム１００の模式的概念図である。
【００９７】
図１３に示すように、細胞培養システム１００は、細胞培養容器１（１Ａ）と、供給液として培地を供給する培地供給源９１と、培地供給源９１から培地を細胞培養容器１（１Ａ）の導入口１２に圧送するポンプなどの圧送部９２と、を少なくとも備えている。具体的には、細胞培養容器１（１Ａ）は、圧送部９２を介して培地供給源９１に接続されている。培地供給源９１と圧送部９２との間には、バルブ９１ａが設けられており、これにより培地を送ることができる。
【００９８】
好ましくは、本実施形態に係る細胞培養システム１００では、細胞培養容器１（１Ａ）を通過した培地が、培地供給源９１に回収されるように、三方弁９１ｂを介して、細胞培養容器１（１Ａ）の導出口１３が培地供給源９１に接続されている。これにより、細胞培養システム１００内において培地を循環させることができる。
【００９９】
好ましくは、本実施形態に係る細胞培養システム１００では、細胞培養容器１（１Ａ）の導出口１３は、細胞培養容器１（１Ａ）を通過した培地が、培地供給源９１とは別の廃液容器９４に回収されるように、廃液容器９４に接続されている。これにより、廃液容器９４に培地を回収することができる。
【０１００】
なお、本実施形態では、細胞培養システム１００に三方弁９１ｂを設けて、細胞培養システム１００内で培地の循環および培地の回収を選択的に行うことができる。しかしながら、例えば、培地を循環させない場合には、三方弁９１ｂを用いずに、細胞培養容器１（１Ａ）の導出口１３を廃液容器９４に接続すればよい。また、培地を廃液しない場合には、三方弁９１ｂを用いずに、細胞培養容器１（１Ａ）の導出口１３を培地供給源９１に接続すればよい。
【０１０１】
さらに好ましくは、細胞培養システム１００は、細胞を含む懸濁液を供給する懸濁液供給源９５と、培養後の細胞培養容器１（１Ａ）に接着した細胞を剥離させる剥離液供給源９６と、を備えている。懸濁液供給源９５、剥離液供給源９６、緩衝液供給源９７、およびコーティング剤供給源９８は、バルブ９５ａ，９６ａ，９７ａ，９８ａを介して、圧送部９２に接続されている。これらのバルブ９５ａ，９６ａ、９７ａ、９８ａを選択して開閉することにより、懸濁液または剥離液または緩衝液またはコーティング剤を供給液として、細胞培養容器１（１Ａ）に選択的に供給することができる。なお三方弁９１ｂ、バルブ９５ａ、９６ａ、９７ａ、９８ａは無菌的に接続できることが好ましい。なお、細胞培養システム１００において、培地で細胞の培養のみを行う場合には、懸濁液供給源９５と剥離液供給源９６と緩衝液供給源９７とを省略することができる。
【０１０２】
また、本実施形態に係る細胞培養システム１００には、培地供給源９１に温度センサーと温度調節装置を連結することができる。これにより、細胞培養容器１（１Ａ）へ供給する培地及び細胞培養システム１００内を循環する培地温度を一定に保持させることができる。また、細胞培養システム１００（例えば、培地供給源９１等）に透析システムを連結することもでき、これにより、低分子の老廃物を除去し、培養に必要な栄養素（例えば、グルコース、ビタミン類、脂質、アミノ酸などの低分子やこれらの低分子を含む培地）を供給することもできる。また、細胞培養システム１００にはｐＨを調整するためのシステムを搭載することもできる。また、培地中の酸素濃度や二酸化炭素を調整するためのシステムを搭載することもできる。また、増殖因子等のタンパク質を新たに補充するためのシステムを搭載することもできる。また、細胞培養システム１００（例えば、懸濁液供給源９５等）には細胞分離デバイスを連結することもでき、これにより、接着細胞の単離から培養までの一連の工程を全て閉鎖系で行うことができる。細胞分離デバイスとしては、例えば、ＣｅｌｌＥｆｆｉｃ ＢＭ（登録商標）を用いることができる。
【０１０３】
１２．細胞培養方法
以下に細胞培養方法について説明する。本実施形態では、図１，図１１等に示す細胞培養容器１（１Ａ）の内壁面１５に細胞を接着し、接着された細胞に培地を接触させることにより、細胞を培養する。まず、以下に細胞と培地について例示する。
【０１０４】
１２−１．細胞
本発明に用いる細胞は、接着性を有する細胞（接着性細胞）であれば特に限定されず、動物由来細胞等であることができ、好ましくは哺乳類動物由来細胞等であることができ、より好ましくは生体組織由来細胞及び生体組織由来細胞から派生した細胞等であることができ、特に好ましくは上皮組織由来細胞及び上皮組織細胞から派生した細胞等、又は結合組織由来細胞及び結合組織由来細胞から派生した細胞等、又は筋組織由来細胞及び筋組織由来細胞から派生した細胞等、又は神経組織由来細胞及び神経組織由来細胞から派生した細胞等であることができる。前記筋組織由来及び筋組織由来細胞から派生した細胞等としては特に限定しないが、例えば心筋細胞、筋芽細胞、内皮細胞、壁細胞が挙げられ、前記神経組織由来及び神経組織由来細胞から派生した細胞等としては特に限定しないが、例えば、293FT細胞、プライマリーの神経細胞、株化された神経細胞（例えば、ヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y）、ReproNeuro（ReproCELL社）、Human Neuronal Kit（Xcell Science社）、iCell Nurons（Cellular Dynamics International’s社）、HEK293細胞、BHK-21細胞などが挙げられる。
【０１０５】
また、前記接着性細胞は、動物由来幹細胞及び動物由来幹細胞から分化した細胞等であることができ、好ましくは哺乳類動物由来幹細胞及び哺乳類動物由来幹細胞から分化した細胞等であることができ、さらに好ましくはヒト由来幹細胞及びヒト由来幹細胞から分化した細胞等であることができる。ヒト由来幹細胞及びヒト由来幹細胞から分化した細胞等としては特に限定しないが、例えば、ヒト由来間葉系幹細胞及びヒト由来間葉系幹細胞から分化した細胞等が挙げられる。前記間葉系幹細胞の由来組織は特に限定しないが、例えば骨髄、脂肪組織、歯髄、臍帯血、胎盤、羊膜等、種々の組織から分離した細胞であってもよいし、ヒト由来多能性幹細胞から分化誘導した細胞であってもよい。 
【０１０６】
さらに、前記接着細胞は、動物由来多能性幹細胞及び動物由来多能性幹細胞から分化した細胞等であることができ、さらに好ましくは哺乳類動物由来多能性幹細胞及び哺乳類動物由来多能性幹細胞から分化した細胞等であることができ、もっとも好ましくはヒト由来多能性幹細胞及びヒト由来多能性幹細胞から分化した細胞等であることができる。
【０１０７】
なお、本発明における細胞は、接着細胞が単一で存在していてもよいし、複数の接着細胞が接着及び／又は凝集することにより、細胞集団として存在していてもよい。
【０１０８】
「多能性幹細胞」とは、生体を構成する全ての種類の細胞に分化することができる多分化能（多能性）を有する細胞であって、適切な条件下のインビトロ（ｉｎ  ｖｉｔｒｏ）での培養において多能性を維持したまま無限に増殖を続けることができる細胞をいう。多能性幹細胞の具体例としては、例えば、胚性幹細胞（ＥＳ細胞）、胎児の始原生殖細胞由来の多能性幹細胞であるＥＧ細胞（Ｓｈａｍｂｌｏｔｔ  Ｍ．Ｊ．  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ．  （１９９８）  ９５，  ｐ．１３７２６−１３７３１）、精巣由来の多能性幹細胞であるＧＳ細胞（Ｃｏｎｒａｄ  Ｓ．，  Ｎａｔｕｒｅ  （２００８）  ４５６，  ｐ．３４４−３４９）、体細胞由来の人工多能性幹細胞であるｉＰＳ細胞（ｉｎｄｕｃｅｄ  ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ  ｓｔｅｍ  ｃｅｌｌｓ）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明に用いる多能性幹細胞は、特に好ましくは、ＥＳ細胞又はｉＰＳ細胞である。ＥＳ細胞は、胚盤胞と呼ばれる初期胚の内部に存在する内部細胞塊から採取した未分化細胞に由来する培養細胞である。ｉＰＳ細胞は、体細胞に初期化因子を導入することにより体細胞を未分化状態へと初期化し、多能性を付与した培養細胞である。初期化因子としては、例えばＯＣＴ３／４及びＫＬＦ４及びＳＯＸ２及びｃ−Ｍｙｃを用いることができ（Ｙｕ Ｊ,  ｅt  ａｌ．  Ｓｃｉｅｎｃｅ．  ２００７；３１８：１９１７−２０．）、例えばＯＣＴ３／４及びＳＯＸ２及びＬＩＮ２８及びＮａｎｏｇを用いることができる（Ｔａｋａｈａｓｈｉ  Ｋ，  eｔ ａｌ．  Ｃｅｌｌ．  ２００７；１３１：８６１−７２．）。これらの因子の細胞への導入形態は特に限定されないが、例えば、プラスミドを用いた遺伝子導入、合成ＲＮＡの導入、タンパク質として直接導入などが挙げられる。また、ｍｉｃｒｏＲＮＡやＲＮＡ、低分子化合物等を用いた方法で作製されたｉＰＳ細胞を用いてもよい。また、拒絶反応が起きにくいとされるＨＬＡ（Ｈｕｍａｎ Ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ Ａｎｔｉｇｅｎ）型の組み合わせ（ＨＬＡホモ接合体）を持つ健常人ボランティア由来の細胞から作製されたｉＰＳ細胞を用いても良い。ＥＳ細胞、ｉＰＳ細胞を始めとする多能性幹細胞は、市販品又は分譲を受けた細胞を用いてもよいし、新たに作製したものを用いてもよい。ｉＰＳ細胞として、例えば２５３Ｇ１株、２０１Ｂ６株、２０１Ｂ７株、４０９Ｂ２株、４５４Ｅ２株、ＨｉＰＳ−ＲＩＫＥＮ−１Ａ株、ＨｉＰＳ−ＲＩＫＥＮ−２Ａ株、ＨｉＰＳ−ＲＩＫＥＮ−１２Ａ株、Ｎｉｐｓ−Ｂ２株、ＴｋＤＮ４−Ｍ株、ＴｋＤＡ３−１株、ＴｋＤＡ３−２株、ＴｋＤＡ３−４株、ＴｋＤＡ３−５株、ＴｋＤＡ３−９株、ＴｋＤＡ３−２０株、ｈｉＰＳＣ ３８−２株、ＭＳＣ−ｉＰＳＣ１株、ＢＪ−ｉＰＳＣ１株等を使用することができる。ＥＳ細胞として、例えばＫｈＥＳ−１株、ＫｈＥＳ−２株、ＫｈＥＳ―３株、ＫｈＥＳ−４株、ＫｈＥＳ−５株、ＳＥＥＳ１株、ＳＥＥＳ２株、ＳＥＥＳ３株、ＨＵＥＳ８株、ＣｙＴ４９株、Ｈ１株、Ｈ９株、ＨＳ−１８１株等を使用することができる。新たに作製された臨床グレードのｉＰＳ細胞又はＥＳ細胞を用いてもよい。ｉＰＳ細胞を作製する際の細胞の由来は特に限��されないが、例えば、繊維芽細胞又はリンパ球等を用いることができる。
【０１０９】
本実施形態で用いられる細胞は、任意の動物由来のものであってよく、例えば、マウス、ラット、ハムスター等のげっ歯類、ヒト、ゴリラ、チンパンジー等の霊長類、さらにイヌ、ネコ、ウサギ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ブタ等の家畜又は愛玩動物などの哺乳動物由来のものであってよいが、ヒト由来の細胞が特に好ましい。
【０１１０】
１２−２．培地
本発明で用いる培地は、任意の動物細胞培養用液体培地を基礎培地とし、必要に応じて他の成分（血清、血清代替試薬、増殖因子など）を適宜添加することにより調製することができる。なお、前記基礎培地に増殖因子を添加する態様においては、増殖因子を培地中で安定化させるための試薬（ヘパリンなど）を、増殖因子に加えて、さらに添加することにより調製してもよいし、増殖因子をあらかじめゲルや多糖類などで安定化しておき、その後、安定化した増殖因子を前記基礎培地に対して添加することで調製してもよい。
【０１１１】
基礎培地としては、ＢＭＥ培地、ＢＧＪｂ培地、ＣＭＲＬ１０６６培地、Ｇｌａｓｇｏｗ  ＭＥＭ培地、Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ＭＥＭ  Ｚｉｎｃ  Ｏｐｔｉｏｎ培地、ＩＭＤＭ培地（Ｉｓｃｏｖｅ’ｓ  Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ  Ｍｅｄｉｕｍ）、Ｍｅｄｉｕｍ  １９９培地、Ｅａｇｌｅ  ＭＥＭ培地、αＭＥＭ培地、ＤＭＥＭ培地（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ  Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｅａｇｌｅ’ｓ  Ｍｅｄｉｕｍ）、ハムＦ１０培地、ハムＦ１２培地、ＲＰＭＩ  １６４０培地、Ｆｉｓｃｈｅｒ’ｓ培地、及びこれらの混合培地（例えば、ＤＭＥＭ／Ｆ１２培地（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ  Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｅａｇｌｅ’ｓ  Ｍｅｄｉｕｍ／Ｎｕｔｒｉｅｎｔ  Ｍｉｘｔｕｒｅ  Ｆ−１２  Ｈａｍ））等の培地を使用することができるが、特に限定されない。
【０１１２】
本実施形態において、細胞培養方法とは、細胞を播種する工程、細胞を培養する工程、及び、細胞を剥離する工程を含む。上記の細胞培養システム１００を用いる場合、具体的には、まず、バルブ９５ａを開弁し、細胞を含む懸濁液供給源９５から圧送部９２で、細胞培養容器１（１Ａ）の導入口１２に細胞を含む懸濁液を導入することにより細胞を播種する。懸濁液は、導入口１２から分散体４０の貫通孔４１を通過して、第２空間１４に送り込まれる。懸濁液を導出口１３から導出し、三方弁９１ｂを切り替えて、廃液容器９４に排出する。細胞を播種する工程は更に細胞を接着させることを含むことができる。具体的には細胞培養容器１（１Ａ）が懸濁液で満たされた時点で、バルブ９５ａおよび三方弁９１ｂを閉弁し、圧送部９２の駆動を停止し、細胞を接着させる。細胞を接着させるために、時間は限定しないが、一定の時間、細胞培養容器１（１Ａ）への供給液の流入を止め、細胞が沈降し、内壁面１５や多層培養基盤等に細胞が接着するまで静置させる工程を含むことが好ましい。ただし、細胞の種類によっては、上記懸濁液を細胞培養容器１（１Ａ）に導入する前にバルブ９８ａを先に開弁し、コーティング剤を導入する工程を含んでいても良い。コーティング剤は特に限定されないが、例えば、ラミニン、フィブロネクチン、マトリゲル、ゼラチン、コラーゲン、カドヘリンなどが挙がられる。
【０１１３】
次に、細胞を培養する工程を行う。該工程は、細胞が播種された細胞培養容器に培地を供給しながら細胞を培養することを含む。具体的には、バルブ９１ａおよび三方弁９１ｂを開弁し、圧送部９２を駆動し、培地供給源９１から培地を細胞培養容器１（１Ａ）の導入口１２に導入する。必要に応じて、細胞培養システム１００の系内に残存する懸濁液を培地とともに廃液容器９４に排出する。なお、予め、懸濁液で、内壁面１５等に細胞を接着されている場合には、上述した一連の工程を省略する。
【０１１４】
次に、三方弁９１ｂを切り替えて、導出口１３からの培地を培地供給源９１に回収し、培地を循環させることで、培地を細胞培養容器１（１Ａ）内に供給する。これにより、細胞培養容器１（１Ａ）内に一時的にまたは常時培地を供給することができ、細胞を培養することができる。
【０１１５】
培養が完了後、バルブ９１ａを閉じ、バルブ９７ａを開き、緩衝液供給源９７から、緩衝液を細胞培養容器１（１Ａ）の導入口１２に導入し、廃液容器９４に排出する。これにより細胞培養容器１（１Ａ）に残存した剥離液の阻害物質を除去する。その後、バルブ９６ａを開き、剥離液供給源９６から、剥離液を細胞培養容器１（１Ａ）に導入する。この工程により、接着した細胞を剥離し、剥離液とともに、培養した細胞を導出口１３から回収することができる。より好ましくは、バルブ９１ａをさらに開き、培地供給源９１から培地を細胞培養容器１（１Ａ）の導入口１２に導入し、剥離剤および培地とともに培養した細胞を導出口１３から回収することができる。培養した細胞の回収方法としては、例えば、導出口１３を送液ラインから取り外し、培養した細胞を剥離剤および培地と共に、回収容器へ直接注いでもよいし、導出口１３と三方弁９１ｂとの間に新たな三方弁を設け、その三方弁に新たな回収容器を備えても良い。前記導出口１３と三方弁９１ｂの間に新たな三方弁を設け、その三方弁に新たな回収容器を備えた場合の態様においては、先述した三方弁を回収容器方向へ切り替えることで、導出口１３を送液ラインから取り外すことなく、培養した細胞を剥離剤および培地と共に回収することができる。
【０１１６】
前記剥離剤は特に限定されないが、例えば、トリプシン、Ａｃｃｕｔａｓｅ（商標登録）、ＴｒｙｐＬＥＴＭ  Ｅｘｐｒｅｓｓ  Ｅｎｚｙｍｅ（ライフテクノロジーズジャパン株式会社）、ＴｒｙｐＬＥＴＭ  Ｓｅｌｅｃｔ  Ｅｎｚｙｍｅ（ライフテクノロジーズジャパン株式会社）、ディスパーゼ（商標登録）、コラゲナーゼなどが挙げられる。本実施形態では、第２空間１４内の培地等の供給液の流速分布を均一化することにより、細胞を均質に培養することができる。
【０１１７】
１３．流体解析
１３−１．面積比Ｓｔ／Ｓａの効果確認
「３．面積比Ｓｔ／Ｓａ（分散体４０の空隙率）」で説明した効果を確認すべく、発明者らは、上述した図１等に示す細胞培養容器を基本モデルとして、その内部に流れる供給液の流速分布を解析した。流速分布の解析はアンシス・ジャパン株式会社が提供する流体解析ソフトウェアANSYS Fluent（http://www.ansys.com/ja-JP/Products/Fluids）を用いて行った。以下に示す解析では、細胞培養容器１の容器本体１０の内部の空間を幅２５０ｍｍ、長さ３５０ｍｍ、高さ６０ｍｍの直方体に設定し、導入口および導出口の口径を４ｍｍに設定した。導入口、導出口、分散体の貫通孔及び後述する整流体の貫通孔はいずれも内周が円形で、貫通方向のどの位置でも同じ直径及び断面積となるように設定した。貫通孔４１の内周に内接する最大内接円の直径は、貫通方向で変化せず一定であるため、貫通孔４１の貫通方向の任意の位置を「最狭部」とすることができる。全ての解析の条件及び結果に関する説明において孔径又は口径という用語は円の直径を指す。次に、両主面が平坦面である厚さ２ｍｍの平板状の分散体を、導入口から２５ｍｍの位置に、中心線Ｐに対して垂直となるように設定した。第１空間１６の、分散体４０に隣接する位置１６ａにおける断面は幅２５０ｍｍ、高さ６０ｍｍであり、その面積Ｓａは１５，０００ｍｍ２である。そして分散体４０に、容器本体１０の幅方向及び高さ方向に沿って、円形状の流路断面を有する複数の貫通孔４１を等間隔に形成した。貫通孔４１は、分散体４０の高さ方向の孔間隔と、幅方向の孔間隔とが同じとなるようにした。全ての解析の条件及び結果に関する説明において、分散体の貫通孔の孔間隔は、分散体の第１空間の側でも第２空間の側でも同じであり、同様に、後述する整流体の貫通孔の孔間隔は整流体の第２空間の側でも第３空間の側でも同じである。
【０１１８】
解析（１）のモデルでは、貫通孔の孔径を１ｍｍ、その孔間隔を１０ｍｍに設定し、面積比Ｓｔ／Ｓａを０．０１に設定した。
解析（２）のモデルでは、貫通孔の孔径を１ｍｍ、その孔間隔を５ｍｍにし、面積比Ｓｔ／Ｓａを０．０３に設定した。
解析（３）のモデルでは、貫通孔の孔径を５ｍｍ、その孔間隔を１０ｍｍにし、面積比Ｓｔ／Ｓａを０．０９に設定した。
解析（４）のモデルでは、貫通孔の孔径を５ｍｍ、その孔間隔を５ｍｍにし、面積比Ｓｔ／Ｓａを０．１９に設定した。
解析（５）のモデルでは、貫通孔の孔径を１０ｍｍ、その孔間隔を５ｍｍに設定し、面積比Ｓｔ／Ｓａを０．３４に設定した。
解析（６）のモデルでは、貫通孔の孔径を５ｍｍ、その孔間隔を１ｍｍにし、面積比Ｓｔ／Ｓａを０．４７に設定した。
解析（７）のモデルでは、貫通孔の孔径を１０ｍｍ、その孔間隔を１ｍｍにし、面積比Ｓｔ／Ｓａを０．５８に設定した。
解析（８）のモデルは、容器本体に分散体を設けない場合である。
【０１１９】
なお、Ｓｔ／Ｓａの値は、少数第三位を四捨五入した。これらのモデルについて、流速１０ｍ／ｓとして、ナビエストークスの式を用いて、流体の速度分布を解析した。解析では、流体の密度を１０５０ｋｇ／ｍ３とし、粘度係数を３．５×１０−３Ｐａ・ｓとし、容器内壁面での流速を０とする滑り無し条件とした。この結果を、図１４ａ及び１４ｂに示す。図１４ａは、解析（１）〜（４）の結果を示した図であり、図１４ｂは解析（５）〜（８）の結果を示した図である。
【０１２０】
なお、図１４ａ、図１４ｂおよび、その後の図１５〜図１６の解析結果では、導入口１２、導出口１３、および分散体４０の位置も合わせて示した。図中、濃淡は流速を示しており、流速が高い部分を「Ｈ」で指し、流速が低い部分を「Ｌ」で指す。
【０１２１】
図１４ａ、１４ｂに示す各解析結果の画像を目視し、分散体４０と導出口１３との間の第２空間１４での流速分布の均一性を、不均一な場合を０、均一な場合を＋５とし、０に近い状態から＋５に近い状態までを順に＋１、＋２、＋３、＋４として評価した。評価結果を次表に示す。
【０１２２】
【表１】
2018023289.tif 000003
【０１２３】
解析（８）と比較して、解析（１）〜（７）のように分散体を設けることで、導入口から流入してくる流速の分散効果が確認できた。また、解析（１）から（７）の結果から、Ｓｔ／Ｓａが小さいほど第２空間内の流体の流速分布が均一化されていることが明らかになった。つまり、Ｓｔ／Ｓａ≦０．５８の関係を満たせば第２空間内の流体の流速が均一となりやすく、Ｓｔ／Ｓａの値が小さいほど、流体の流れがより一層均一になることがわかった。
【０１２４】
１３−２．導入口の口径と貫通孔の孔径の関係、並びに、長さ比Ｄ／Ｌの効果確認
「４．導入口の口径と貫通孔の孔径の関係」及び「５．長さ比Ｄ／Ｌ（貫通孔４１の間隔）」で説明した効果を確認すべく、発明者らは細胞培養容器内の流速分布を解析した。前記の「１３−１．面積比Ｓｔ／Ｓａの効果確認」で説明したモデルおよび条件をベースとして、以下の設定をおこなった。なお、導入口および導出口の口径を４ｍｍに設定した。流速分布の解析は、前記の「１３−１．面積比Ｓｔ／Ｓａの効果確認」と同様に、アンシス・ジャパン株式会社が提供する流体解析ソフトウェアANSYS Fluentを用いて行った。
【０１２５】
解析（９）のモデルでは、孔間隔を１ｍｍ、貫通孔の孔径を１ｍｍに設定した。
解析（１０）のモデルでは、孔間隔を１ｍｍ、貫通孔の孔径を５ｍｍに設定した。
解析（１１）のモデルでは、孔間隔を１ｍｍ、貫通孔の孔径を１０ｍｍに設定した。
解析（１２）のモデルでは、孔間隔を５ｍｍ、貫通孔の孔径を１ｍｍに設定した。
解析（１３）のモデルでは、孔間隔を５ｍｍ、貫通孔の孔径を５ｍｍに設定した。
解析（１４）のモデルでは、孔間隔を５ｍｍ、貫通孔の孔径を１０ｍｍに設定した。
解析（１５）のモデルでは、孔間隔を１０ｍｍ、貫通孔の孔径を１ｍｍに設定した。
解析（１６）のモデルでは、孔間隔を１０ｍｍ、貫通孔の孔径を５ｍｍに設定した。
解析（１７）のモデルでは、孔間隔を１０ｍｍ、貫通孔の孔径を１０ｍｍに設定した。
【０１２６】
これらのモデルについて、流速１０ｍ／ｓとして、ナビエストークスの式を用いて、流体の速度分布を解析した。解析では、流体の密度を１０５０ｋｇ／ｍ３とし、粘度係数を３．５×１０−３Ｐａ・ｓとし、容器内壁面での流速を０とする滑り無し条件とした。この結果を、図１５ａ〜図１５ｃに示す。図１５ａは解析（９）〜（１１）の結果を、図１５ｂは解析（１２）〜（１４）の結果を、図１５ｃは解析（１５）〜（１７）を示した図である。図中、濃淡は流速を示しており、流速が高い部分を「Ｈ」で指し、流速が低い部分を「Ｌ」で指す。
【０１２７】
図１５ａ〜図１５ｃに示す解析（９）〜（１７）の各解析結果の画像を目視し、第２空間１４での流速の均一性を、前記の「１３−１．面積比Ｓｔ／Ｓａの効果確認」と同様の基準により評価した。評価結果を次表に示す。分散体に形成された貫通孔の、分散体高さ方向の孔間隔をＤ（ｍｍ）、分散体の高さ方向の寸法をＬ（ｍｍ）として、Ｄ／Ｌを求めた。
【０１２８】
【表２】
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【０１２９】
図１５ａ〜図１５ｃにおいて、貫通孔の孔径が小さいほど、第２空間における流体の流速分布が均一になっていた。
【０１３０】
また、解析（９）のモデルでは、分散体の貫通孔の孔径を導入口の口径よりも小さく、他の解析（１０）と（１１）に比べて、顕著に第２空間における流体の流速分布が均一になっていることが確認された。孔間隔が５ｍｍ（図１５ｂ）および１０ｍｍ（図１５ｃ）の場合も同様に、分散体の貫通孔の孔径が導入口の口径よりも小さい場合に、第２空間における流体の流速分布が均一になることが明らかになった。
【０１３１】
一方、分散体の貫通孔の孔径が導入口の口径よりも大きい５ｍｍである場合には、解析（１０），（１３），（１６）のモデルの順に、第２空間内の流体の流速分布の均一性が向上した。同様に、分散体の貫通孔の孔径が１０ｍｍである場合には、解析（１１），（１４），（１７）のモデルの順に、第２空間内の流体の流速分布の均一性が向上した。このことから、貫通孔の孔径が導入口の口径よりも大きい場合であっても、０．０１６７≦Ｄ／Ｌの関係を満たせば、第２空間内の流体の流速分布が均一となりやすいことが確認できた。より好ましくは、０．０８３３≦Ｄ／Ｌを満たし、さらに好ましくは、０．１６６７≦Ｄ／Ｌを満たせば、第２空間内の流体の流れがより一層均一になることが明らかになった。
【０１３２】
１３−３．整流体の効果確認
「１０．整流体」で説明した効果を確認すべく、発明者らは細胞培養容器内の流速分布を解析した。前記の「１３−１．面積比Ｓｔ／Ｓａの効果確認」で説明したモデルおよび条件をベースとして、以下の設定をおこなった。なお、導入口および導出口の口径を４ｍｍに設定した。
【０１３３】
解析（１８）のモデルでは、分散体の貫通孔の孔径を１ｍｍ、その孔間隔を５ｍｍにし、導出口側に、分散体と同じ寸法及び形状の整流体を、導出口から２５ｍｍの位置に中心線Ｐに対して垂直となるように設けた。
【０１３４】
解析（１９）のモデルでは、分散体の貫通孔の孔径を１ｍｍ、その孔間隔を５ｍｍにし、整流体は設けていない。
【０１３５】
これらのモデルについて、流速１０ｍ／ｓとして、ナビエストークスの式を用いて、流体の速度分布を解析した。解析では、流体の密度を１０５０ｋｇ／ｍ３とし、粘度係数を３．５×１０−３Ｐａ・ｓとし、容器内壁面での流速を０とする滑り無し条件とした。この結果を、図１６に示す。図中、濃淡は流速を示しており、流速が高い部分を「Ｈ」で指し、流速が低い部分を「Ｌ」で指す。図１６において、整流体を設けていない解析（１９）と比較して、整流体を設けた解析（１８）のモデルでは、第２空間の流体の流速が整い、均一になることが確認された。つまり、分散体に加えて、整流体も合わせて設けることにより、第２空間をより均一に流体が流れることが明らかになった。
【０１３６】
１３−４．大きさの異なる貫通孔を有した分散体及び整流体
「９．その他の変形例」で説明した効果を確認すべく、発明者らは細胞培養容器内の流速分布を解析した。前記の「１３−３．整流体の効果確認」で説明したモデルおよび条件をベースとして、以下の設定をおこなった。なお、導入口および導出口の口径を４ｍｍに設定した。
【０１３７】
解析（２０）では、同形同寸法の、両主面が平坦面である厚さ２ｍｍの平板状の分散体と整流体が配置されており、それぞれには、図９に示す配列で、円形の貫通孔である大貫通孔４１Ａ（直径１０ｍｍ）、中貫通孔４１Ｂ（直径５ｍｍ）、小貫通孔４１Ｃ（直径２ｍｍ）が配置されている。各貫通孔の孔間隔及び直径を説明するために、図９の領域９Ｘを拡大し、各部の寸法を記載したものを図１８に示す。これらのモデルについて、流速１０ｍ／ｓとして、ナビエストークスの式を用いて、流体の速度分布を解析した。解析では、流体の密度を１０５０ｋｇ／ｍ３とし、粘度係数を３．５×１０−３Ｐａ・ｓとし、容器内壁面での流速を０とする滑り無し条件とした。この結果を、図１９に示す。図中、濃淡は流速を示しており、流速が高い部分を「Ｈ」で指す。
【０１３８】
解析（１４）と同様に解析（２０）では、貫通孔孔径が１０ｍｍ、孔間隔が５ｍｍの貫通孔部分を有しているが、解析（１４）よりも解析（２０）のモデルでは、分散体を通過した直後における第２空間の流体の流速が整い、均一になることが確認された。すなわち、導入口と対向する貫通孔の孔径が導入口の口径よりも小さいことで、供給液の流れの抵抗が発生し、供給液を分散することができることが明らかになった。
【０１３９】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【０１４０】
１，１Ａ：細胞培養容器、１０：容器本体、１２：導入口、１２ａ：導入口の内周、１３：導出口、１４：第２空間、１４ａ：第２空間１４の、整流体５０に隣接する位置、１５：内壁面、１６：第１空間、１６ａ：第１空間１６の、分散体４０に隣接する位置、１７：上流壁面、１８：下流壁面、１９：第３空間、１９ａ：第３空間１９の、整流体５０に隣接する位置、２０：導入管、２１：導入流路、３０：導出管、３１：導出流路、４０，４０Ａ，４０Ｄ，４０Ｅ：分散体、４１，４１Ａ〜４１Ｄ：貫通孔の孔間隔、４１ａ：貫通孔の内周、４１１〜４１４：貫通孔４１の最狭部、４２：対向壁面、４３：下流壁面、５０：整流体、５１：貫通孔、５３：対向壁面、９１：培地供給源、９１ａ：バルブ、９１ｂ：三方弁、９２：圧送部、９４：廃液容器、９５：懸濁液供給源、９５ａ：バルブ、９６：剥離液供給源、９６ａ：バルブ、９７：緩衝液供給源、９７ａ：バルブ、９８：コーティング剤供給源、９８ａ：バルブ、１００：細胞培養システム、Ｐ：中心線、Ｘ：所定の方向。
【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１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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