(57)【要約】【課題】密閉型ではないキャビネット構造の自動細胞培養装置を滅菌できるようにすること。【解決手段】架台の上方を移動可能なロボット５１を用いて、培養容器の搬出入作業および薬液の吸上げ／注入作業を含む細胞培養動作を自動で行う自動細胞培養装置５０の滅菌方法であって、ロボット５１は、細胞培養動作後に、紫外光線光源ツール５５を取り付け、紫外光線光源６３から架台に紫外光線を照射させながら、架台の上方を移動する滅菌動作を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
架台の上方を移動可能なロボットを用いて、培養容器の搬出入作業および薬液の吸上げ／注入作業を含む細胞培養動作を自動で行う自動細胞培養装置の滅菌方法であって、
前記ロボットは、
前記細胞培養動作後に、紫外光線光源を取り付け、前記紫外光線光源から前記架台に紫外光線を照射させながら、前記架台の上方を移動する滅菌動作を行う、
自動細胞培養装置の滅菌方法。
【請求項２】
前記ロボットは、
前記架台に満遍なく前記紫外光線が照射されるように予め設定された経路に基づいて、移動する、
請求項１に記載の自動細胞培養装置の滅菌方法。
【請求項３】
前記ロボットは、
前記薬液が付着しうる領域として予め設定された前記架台の一部領域に前記紫外光線が照射されるように移動する、
請求項１に記載の自動細胞培養装置の滅菌方法。
【請求項４】
前記ロボットは、
前記滅菌動作の実行中、前記細胞培養動作時の移動速度よりも遅い速度で移動し、予め設定された停止位置で停止するときには、前記細胞培養動作時の停止時間よりも長い時間停止する、
請求項１または３に記載の自動細胞培養装置の滅菌方法。
【請求項５】
前記ロボットは、
紫外光線の照射を長時間受けた場合に変質が生じうるユニットの設置領域を通過するときには、前記紫外光線の照射を停止させる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の自動細胞培養装置の滅菌方法。
【請求項６】
前記ロボットは、
前記滅菌動作の実行前に、前記紫外光線の強度を測定可能な計測器へ移動し、
前記計測器に対して前記紫外光線を照射させ、
前記計測器により計測される強度が予め設定された強度となるように前記紫外光線光源の出力を調整する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の自動細胞培養装置の滅菌方法。
【請求項７】
架台の上方を移動可能なロボットを用いて、培養容器の搬出入作業および薬液の吸上げ／注入作業を含む細胞培養動作を自動で行う自動細胞培養装置であって、
前記ロボットは、
前記細胞培養動作後に取り付けられた紫外光線光源から前記架台に紫外光線を照射させながら、前記架台の上方を移動する滅菌動作を行う、
自動細胞培養装置。
【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各種作業を自動化した自動細胞培養装置およびその滅菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞を培養するための各種作業（例えば、薬液の吸上げ／注入、培養容器の搬出入など）を自動化した自動細胞培養装置として、例えば特許文献１に開示されているものがある。
【０００３】
ここで、図９、図１０を用いて、特許文献１の自動細胞培養装置について説明する。図９は、特許文献１の自動細胞培養装置の平面図である。図１０は、図９に示されたＱ−Ｑ線矢視断面図である。
【０００４】
図９において、薬液の吸上げ／注入の作業は、ピペット装置３２により培養操作部１３で行われ、培養容器の搬出入の作業は、操作ロボット１９により行われる。
【０００５】
そして、特許文献１の自動細胞培養装置では、当該装置を滅菌する場合、図９の蒸気供給部２２で発生させた高温高圧の蒸気を、図１０の供気用ファン２４と排気用ファン２５を用いて、機器設置部１２や培養操作部１３に送り込み、オートクレーブ滅菌を実現している。なお、高温高圧の蒸気の流れは、密閉扉１８ａ〜ｃ、シャッター２６、密閉シャッター２８、密閉扉３０ａ、ｂにより制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５４９８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の自動細胞培養装置では、滅菌中は、蒸気供給部２２から供気用ファン２４を介して機器設置部１２に至るまでの空間、および、培養操作部１３から排気用ファン２５に至るまでの空間が、高温高圧の飽和水蒸気で満たされる必要がある。そのため、自動細胞培養装置は、密閉されたものでなければならない。
【０００８】
よって、密閉型ではない（オートクレーブ滅菌が適用できない）キャビネット構造の自動細胞培養装置において滅菌を実現することが望まれる。
【０００９】
本発明の目的は、密閉型ではないキャビネット構造の自動細胞培養装置を滅菌できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る自動細胞培養装置の滅菌方法は、架台の上方を移動可能なロボットを用いて、培養容器の搬出入作業および薬液の吸上げ／注入作業を含む細胞培養動作を自動で行う自動細胞培養装置の滅菌方法であって、前記ロボットは、前記細胞培養動作後に、紫外光線光源を取り付け、前記紫外光線光源から前記架台に紫外光線を照射させながら、前記架台の上方を移動する滅菌動作を行う。
【００１１】
本発明に係る自動細胞培養装置は、架台の上方を移動可能なロボットを用いて、培養容器の搬出入作業および薬液の吸上げ／注入作業を含む細胞培養動作を自動で行う自動細胞培養装置であって、前記ロボットは、前記細胞培養動作後に取り付けられた紫外光線光源から前記架台に紫外光線を照射させながら、前記架台の上方を移動する滅菌動作を行う。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、密閉型ではないキャビネット構造の自動細胞培養装置を滅菌できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動細胞培養装置の斜視図
【図２Ａ】本発明の実施の形態に係る自動細胞培養装置の正面図
【図２Ｂ】本発明の実施の形態に係る自動細胞培養装置の平面図
【図３】本発明の実施の形態に係る培養容器把持ツールを示す正面図
【図４】本発明の実施の形態に係る薬液吸上げ／注入ツールを示す正面図
【図５】本発明の実施の形態に係る紫外光線光源ツールを示す正面図
【図６】本発明の実施の形態に係る第１の滅菌動作におけるロボットの移動経路の一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態に係る第２の滅菌動作におけるロボットの移動領域の一例を示す図
【図８】本発明の変形例に係る紫外光線の強度の測定時におけるロボットの位置を示す図
【図９】特許文献１の自動細胞培養装置の平面図
【図１０】図９のＱ−Ｑ線矢視断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
まず、本実施の形態に係る自動細胞培養装置５０の構成例について説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る自動細胞培養装置５０の斜視図である。図２Ａは、図１に示した自動細胞培養装置５０の正面図である。図２Ｂは、図１に示した自動細胞培養装置５０の平面図（上面図）である。
【００１７】
図１、図２Ａ、および図２Ｂでは図示を省略しているが、自動細胞培養装置５０の全体は、カバーで覆われている。ただし、そのカバーには開口部が形成されており、自動細胞培養装置５０は、密閉型でないキャビネット構造となっている。
【００１８】
図１、図２Ａ、および図２Ｂに示すように、自動細胞培養装置５０は、主要な構成として、ロボット５１、ツールチェンジャー５２、培養容器把持ツール５３、薬液吸上げ／注入ツール５４、紫外光線光源ツール５５、紫外光線量測定器５６、ディッシュ６１、培養作業部７１、培養液保存部７２、シリンジ供給部７４、および廃棄部７５を有する。
【００１９】
ロボット５１は、水平方向（以下、Ｘ軸という）、奥行き方向（以下、Ｙ軸という）、垂直方向（以下、Ｚ軸という）に駆動が可能な３軸の直行ロボットであり、図示しない支持部から吊り下げて設置されている（ただし、ロボット５１は、架台には接しない）。ロボット５１は、自動細胞培養装置５０の架台の上方を移動（所定位置での停止を含む）する。
【００２０】
ロボット５１は、Ｚ軸の先端にツールチェンジャー５２を備える。
【００２１】
ツールチェンジャー５２は、培養容器把持ツール５３および薬液吸上げ／注入ツール５４のそれぞれに対して着脱可能である。すなわち、ロボット５１は、ツールチェンジャー５２を用いて、培養容器把持ツール５３または薬液吸上げ／注入ツール５４を着脱（取り付け／切り離し）し、自動での培養容器の搬送作業や薬液の吸上げ／注入作業を実現する。
【００２２】
培養容器把持ツール５３は、ディッシュ（培養容器）６１を把持するツールである。図３に示すように、培養容器把持ツール５３は、ツールチェンジャー着脱部１０１、ツールフレーム１０２、ディッシュ把持爪１０３ａ〜１０３ｃを有する。
【００２３】
ツールチェンジャー着脱部１０１は、ツールチェンジャー５２に対して取り付け／切り離しが行われる部分である。ツールチェンジャー着脱部１０１の下方には、ツールフレーム１０２が設けられている。
【００２４】
ツールフレーム１０２の下方には、複数のディッシュ把持爪１０３ａ〜１０３ｃが設けられている。これらディッシュ把持爪１０３ａ〜１０３ｃにより、図３に示すように、ディッシュ６１が把持される。なお、ディッシュ把持爪１０３ａ〜１０３ｃは、互いに所定角度（例えば、１２０度）を成すように配置される。
【００２５】
薬液吸上げ／注入ツール５４は、シリンジ６２を把持し、培養に使用する薬液（例えば、培養液）の吸上げ／注入を行うツールである。図４に示すように、薬液吸上げ／注入ツール５４は、ツールチェンジャー着脱部１１１およびツールフレーム１１２を有する。
【００２６】
ツールチェンジャー着脱部１１１は、ツールチェンジャー５２に対して取り付け／切り離しが行われる部分である。ツールチェンジャー着脱部１１１の下方には、ツールフレーム１１２が設けられている。
【００２７】
ツールフレーム１１２の内部には、吸上げモータ１１３、プランジャー吸上げ部１１４、注入モータ１１５、プランジャー注入部１１６、および、シリンダ固定部１１７が設けられている。また、シリンジ６２は、シリンジ６２ａ、プランジャー６２ｂ、ピストン６２ｃを有する。
【００２８】
本実施の形態では、自動細胞培養装置５０は、培養容器把持ツール５３および薬液吸上げ／注入ツール５４に加えて、紫外光線光源６３を備えた紫外光線光源ツール５５を有する。紫外光線光源ツール５５は、図５に示すように、ツールチェンジャー着脱部１２１およびツールフレーム１２２を有する。
【００２９】
ツールチェンジャー着脱部１２１は、ツールチェンジャー５２に対して取り付け／切り離しが行われる部分である。ツールチェンジャー着脱部１２１の下方には、ツールフレーム１２２が設けられている。
【００３０】
ツールフレーム１２２の内部には、紫外光線光源６３が設けられている。紫外光線光源６３は、図５に示すように、下方に向けて紫外光線６４を照射する。
【００３１】
以上、自動細胞培養装置５０の構成例について説明した。
【００３２】
自動細胞培養装置５０では、薬液吸上げ／注入ツール５４が吸上げたり、注入したりする薬液の１つとして培養液があるが、細胞培養の工程の際に、培養液の液滴が架台に落下するおそれがある。培養液は、細胞に対する栄養素の供給源であるため、架台に落下した培養液の液滴によって雑菌が発生しやすい。そのため、細胞培養の工程後に、自動細胞培養装置５０内部の滅菌が行われる。
【００３３】
次に、本実施の形態に係る自動細胞培養装置５０の動作例について説明する。自動細胞培養装置５０は、主な動作として、細胞を培養する動作（以下、細胞培養動作という）、および、自動細胞培養装置５０内を滅菌する動作（以下、滅菌動作という）を行う。以下、各動作について説明する。
【００３４】
まず、細胞培養動作について説明する。
【００３５】
細胞培養動作は、以下の［１］〜［１６］の順で行われる。
【００３６】
［１］ロボット５１は、ツールチェンジャー５２に培養容器把持ツール５３を取り付ける。
［２］ロボット５１は、細胞が培養されたディッシュ６１を培養作業部７１へ搬送する。
［３］ロボット５１は、ツールチェンジャー５２から培養容器把持ツール５３を切り離す。
［４］ロボット５１は、ツールチェンジャー５２に薬液吸上げ／注入ツール５４を取り付ける。
［５］ロボット５１は、シリンジ供給部７４でシリンジ６２（第１のシリンジ）を取り付ける。
［６］ロボット５１は、培養作業部７１へ移動し、先に搬送されたディッシュ６１からリンジ６２（第１のシリンジ）により培養液を吸い上げる。
［７］ロボット５１は、廃棄部７５へ移動し、吸い上げた培養液を廃棄部７５に廃棄する。
［８］ロボット５１は、シリンジ６２（第１のシリンジ）を廃棄部７５に廃棄する。
［９］ロボット５１は、シリンジ供給部７４でシリンジ６２（第１のシリンジとは別の第２のシリンジ）を取り付ける。
［１０］ロボット５１は、培養液保存部７２へ移動し、保存容器７３から培養液を吸い上げる。
［１１］ロボット５１は、培養作業部７１へ移動し、吸い上げた培養液をディッシュ６１へ注入する。
［１２］ロボット５１は、廃棄部７５へ移動し、シリンジ６２（第２のシリンジ）を廃棄する。
［１３］ロボット５１は、ツールチェンジャー５２から薬液吸上げ／注入ツール５４を切り離す。
［１４］ロボット５１は、ツールチェンジャー５２に培養容器把持ツール５３を取り付ける。
［１５］ロボット５１は、培養作業部７１からディッシュ６１を搬送する。
［１６］ロボット５１は、ツールチェンジャー５２から培養容器把持ツール５３を切り離す。
【００３７】
なお、ロボット５１が上記［１］〜［１６］の動作を実現する際の、停止するポイント（停止位置）および移動中に経由するポイント（経由位置）は予め設定されている。
【００３８】
上述した細胞培養動作の実行中において、培養液は、ロボット５１の移動中の振動等により、架台に落下するおそれがある。培養液は、細胞に対する栄養素の供給源であるため、架台に落下した培養液の液滴によって雑菌が発生しやすい。そのため、細胞培養動作の後で、滅菌動作が行われる。
【００３９】
次に、滅菌動作について説明する。以下では例として、２つの滅菌動作について説明する。
【００４０】
まず、第１の滅菌動作について説明する。第１の滅菌動作は、自動細胞培養装置５０の架台を満遍なく滅菌する動作である。
【００４１】
ロボット５１は、ツールチェンジャー５２に紫外光線光源ツール５５を取り付け、紫外光線光源６３から紫外光線６４を照射させながら、予め設定された経路（以下、設定経路という）を移動する。設定経路の一例を図６に示す。
【００４２】
図６の例では、架台に満遍なく紫外光線が照射されるように（１）から（１４）までの経路が設定経路として設定されている。ロボット５１は、（１）〜（１４）の順に移動を行う。これにより、自動細胞培養装置５０の架台が満遍なく紫外光線６４に曝露され、紫外光線６４により滅菌される。
【００４３】
次に、第２の滅菌動作について説明する。第２の滅菌動作は、自動細胞培養装置５０の架台における予め設定された領域（位置と言い換えてもよい）を滅菌する動作である。
【００４４】
ロボット５１は、ツールチェンジャー５２に紫外光線光源ツール５５を取り付け、紫外光線光源６３から紫外光線６４を照射させながら、予め設定された領域（以下、設定領域という）を移動する。
【００４５】
設定領域は、細胞培養動作時に落下した薬液（培養液）が付着しうる、架台の一部領域である。設定領域の一例を図７に示す。
【００４６】
図７に示す設定領域Ａは、例えば、薬液吸上げ／注入ツール５４により培養液が吸い上げられた状態でロボット５１が移動する領域である。換言すれば、設定領域Ａは、上記細胞培養時の動作で説明した［６］、［７］、［１０］、［１１］においてロボット５１が停止したり、移動したりする領域である。よって、例えば、設定領域Ａは、培養作業部７１、培養液保存部７２、廃棄部７５、および、それら各部間の領域を含む。
【００４７】
なお、ロボット５１は、設定領域を移動する際、上述した［６］、［７］、［１０］、［１１］の動作を行うために予め設定された停止位置および経由位置に基づいて、設定領域内を移動する。
【００４８】
以上、自動細胞培養装置５０の各動作例について説明した。
【００４９】
詳述したように、本実施の形態によれば、培養容器の搬出入や薬液の吸上げ／注入などの作業を含む細胞培養動作に加えて、自動細胞培養装置５０の架台に紫外光線を照射する滅菌動作を行うことを特徴とする。
【００５０】
これにより、本実施の形態では、密閉型ではない（オートクレーブ滅菌が適用できない）キャビネット構造の自動細胞培養装置において滅菌を実行できる。
【００５１】
また、本実施の形態では、オートクレーブ滅菌を用いないため、オートクレーブ滅菌に必要とされる手段（例えば、特許文献１に開示されている蒸気供給部、供給用ファン、および排気用ファン）を備える必要がない。
【００５２】
なお、本発明は、上記実施の形態の説明に限定されず、種々の変形が可能である。以下、各変形例について説明する。
【００５３】
＜変形例１＞
細胞培養動作では、ロボット５１は、可能な限り速い速度で移動するが、滅菌動作（第１の滅菌動作または第２の滅菌動作）では、ロボット５１は、細胞培養動作時の移動速度よりも遅い速度で移動し、停止位置で停止するときには、細胞培養動作時の停止時間よりも長い時間停止することが好ましい。
【００５４】
これにより、より確実に紫外光線を架台に照射することができ、より効果的な滅菌を実現できる。
【００５５】
＜変形例２＞
紫外光線が照射される対象が例えばゴムまたはプラスチック等である場合、長時間の照射により、変質が生じるおそれがある。例えば、シリンジ供給部７４のシリンジ６２は、プラスチック製であり、紫外光線の照射を長時間受けることで、変質してしまう。
【００５６】
よって、ロボット５１は、滅菌動作（第１の滅菌動作または第２の滅菌動作）時にシリンジ供給部７４の上方を通過する場合、紫外光線光源６３からの紫外光線６４の照射を停止させることが好ましい。なお、紫外光線６４の照射を停止させる領域（例えば、シリンジ供給部７４の設置位置）は、予め設定されているとする。
【００５７】
これにより、紫外光線６４を原因とするシリンジ６２の変質を防止できる。
【００５８】
＜変形例３＞
滅菌動作を行う前に、紫外光線光源６３から照射される紫外光線６４の強度を測定し、測定される強度が予め設定された強度となるように調整してもよい。
【００５９】
例えば、ロボット５１は、紫外光線光源６３を含む紫外光線光源ツール５５をツールチェンジャー５２に取り付けた後で、図８に示すように、紫外光線６４の強度を測定する紫外光線量測定器５６へ移動する。そして、ロボット５１は、紫外光線量測定器５６に対して紫外光線光源６３から紫外光線６４を照射させ、紫外光線量測定器５６により測定される強度が予め設定された強度となるように紫外光線光源６３の出力を調整（制御）する。調整後、ロボット５１は、上述した滅菌動作（第１の滅菌動作または第２の滅菌動作）を行う。
【００６０】
これにより、滅菌動作の実行前に、予め設定された紫外光線の強度に調整でき、より効果的な滅菌を実現できる。
【００６１】
（本開示のまとめ）
本開示の自動細胞培養装置の滅菌方法は、架台の上方を移動可能なロボットを用いて、培養容器の搬出入作業および薬液の吸上げ／注入作業を含む細胞培養動作を自動で行う自動細胞培養装置の滅菌方法であって、前記ロボットは、前記細胞培養動作後に、紫外光線光源を取り付け、前記紫外光線光源から前記架台に紫外光線を照射させながら、前記架台の上方を移動する滅菌動作を行う。
【００６２】
なお、本開示の自動細胞培養装置の滅菌方法において、前記ロボットは、前記架台に満遍なく前記紫外光線が照射されるように予め設定された経路に基づいて、移動してもよい。
【００６３】
また、本開示の自動細胞培養装置の滅菌方法において、前記ロボットは、前記薬液が付着しうる領域として予め設定された前記架台の一部領域に前記紫外光線が照射されるように移動してもよい。
【００６４】
また、本開示の自動細胞培養装置の滅菌方法において、前記ロボットは、前記滅菌動作の実行中、前記細胞培養動作時の移動速度よりも遅い速度で移動し、予め設定された停止位置で停止するときには、前記細胞培養動作時の停止時間よりも長い時間停止してもよい。
【００６５】
また、本開示の自動細胞培養装置の滅菌方法において、前記ロボットは、紫外光線の照射を長時間受けた場合に変質が生じうるユニットの設置領域を通過するときには、前記紫外光線の照射を停止させてもよい。
【００６６】
また、本開示の自動細胞培養装置の滅菌方法において、前記ロボットは、前記滅菌動作の実行前に、前記紫外光線の強度を測定可能な計測器へ移動し、前記計測器に対して前記紫外光線を照射させ、前記計測器により計測される強度が予め設定された強度となるように前記紫外光線光源の出力を調整してもよい。
【００６７】
本開示の自動細胞培養装置は、架台の上方を移動可能なロボットを用いて、培養容器の搬出入作業および薬液の吸上げ／注入作業を含む細胞培養動作を自動で行う自動細胞培養装置であって、前記ロボットは、前記細胞培養動作後に取り付けられた紫外光線光源から前記架台に紫外光線を照射させながら、前記架台の上方を移動する滅菌動作を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の自動細胞培養装置の滅菌方法は、密閉型ではないキャビネット構造の自動細胞培養装置を用いた細胞培養に適用できる。
【符号の説明】
【００６９】
５０  自動細胞培養装置
５１  ロボット
５２  ツールチェンジャー
５３  培養容器把持ツール
５４  薬液吸上げ／注入ツール
５５  紫外光線光源ツール
５６  紫外光線量測定器
６１  ディッシュ
６２  シリンジ
６２ａ  シリンダ
６２ｂ  プランジャー
６２ｃ  ピストン
６３  紫外光線光源
６４  紫外光線
７１  培養作業部
７２  培養液保存部
７３  保存容器
７４  シリンジ供給部
７５  廃棄部
１０１  ツールチェンジャー着脱部（培養容器把持ツール）
１０２  ツールフレーム（培養容器把持ツール）
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ  ディッシュ把持爪
１１１  ツールチェンジャー着脱部（薬液吸上げ／注入ツール）
１１２  ツールフレーム（薬液吸上げ／注入ツール）
１１３  吸上げモータ
１１４  プランジャー吸上げ部
１１５  注入モータ
１１６  プランジャー注入部
１１７  シリンダ固定部
１２１  ツールチェンジャー着脱部（紫外光線光源ツール）
１２２  ツールフレーム（紫外光線光源ツール）
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2018117586.tif 000005
【図３】
2018117586.tif 000006
【図４】
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【図５】
2018117586.tif 000008
【図６】
2018117586.tif 000009
【図７】
2018117586.tif 000010
【図８】
2018117586.tif 000011
【図９】
2018117586.tif 000012
【図１０】
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