(57)【要約】【課題】女性から採取された卵母細胞を通常の部屋の環境に極力さらさないようにする。【解決手段】  本装置においては、卵母細胞を第１のキャビネット（１０）で受精させ、後の受精卵が母体内の状態に類似する管理された環境において育つことができる安定的に管理された環境を有する第２のキャビネット（１１）に移される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路及び前記通路を閉塞する手段によって相互に接続された第１及び第２キャビネットと、
正面開口と前記第１キャビネット内の空気を循環させる手段とを有する第１キャビネットと、
実質的に密閉され、前記第２キャビネット内の温度を管理する手段とを有する前記第２キャビネットと、
前記第２キャビネット内の少なくとも１つのガスのレベルを管理する手段と、
前記第２キャビネットの中の内容物を外部から検査可能にする手段とを備えたことを特徴とする実験室用装置。
【請求項２】
前記第１キャビネット内の前記循環された空気は、空気中に浮遊する粒子によって培養組織の汚染のリスクを軽減するためのフィルターを通過することを特徴とする請求項１記載の実験室用装置。
【請求項３】
第１キャビネット内の循環する空気は気流であり、該気流は前記第１キャビネットの前記正面開口に向かって、下方かつ平行に流れる層流であることを特徴とする請求項１又は２記載の実験室用装置。
【請求項４】
前記第１及び第２キャビネット内の温度を管理する手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の実験室用装置。
【請求項５】
通路を閉塞する手段は、それらの間の空間である通路に間隔を開けて設置された第１及び第２閉塞部材で構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の実験室装置。
【請求項６】
前記閉塞部材は、閉塞部材間の開口に時間的な遅れを設けるため連動されていることを特徴とする請求項５記載の実験室装置。
【請求項７】
二つの閉塞部材間の空間に空気を交換する手段を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の実験室装置。
【請求項８】
通路を通じて前記第１及び第２キャビネットの培養組織を移動する手段を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の実験室装置。
【請求項９】
キャビネット内の少なくとも１つのガスのレベルを管理する前記手段は、キャビネット内の二酸化炭素及び／又は酸素のレベルを管理するために設けられるものであることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の実験室装置。
【請求項１０】
前記第２キャビネット内に湿度を管理する手段を有することを特徴である請求項１から９のいずれかに記載の実験室装置。
【請求項１１】
大気圧より高い前記第２キャビネット内の圧力を発生させる手段を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の実験室装置
【請求項１２】
前記第２キャビネットは、壁を介して培養組織を検査可能な透明な正面壁で構成されることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の実験室装置。
【請求項１３】
前記第２キャビネット内の培養組織の操作を可能にする手段を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の実験室装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実験室用装置に関し、しかし、特別単なる不妊の体外受精治療に使用される実験室装置に関するものではない。
【背景技術】
【０００２】
過去２０年程度に渡って、不妊夫婦は妊娠の機会を高めるため、試験管内受精又はＩＶＦ（体外受精）技術と称されるものを利用することができ、それに従って、女性には多くの未受精卵又はいわゆる卵母細胞が採取できるようにホルモン治療がなされる。卵母細胞は患者から採取され、一般的に隣の部屋に設置されている実験室へ運ばれ、そこで洗浄され、数量が数えられる。
【０００３】
培養される胎芽の成功の機会を高めるため、多くの卵母細胞を採取することが望まれる。 従って、上記治療は適切な数の卵母細胞が採取されるまで何回か繰り返される。
【０００４】
卵母細胞は、精子を卵母細胞を入れた皿に注入することにより、又は精子を個々の卵母細胞に注入するマイクロマニピュレーターを使用することにより受精させる。受精した卵母細胞又はいわゆる受精卵は、その後、体内環境によく似せた環境に管理されているインキュベーターへ移される。一般的に身体の二酸化炭素レベルは、５％に保たれており、それによりＰＨ値を一定に保っている。また、温度は実質的に３７℃に保たれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
受精卵は、胎芽の段階に達するまで少なくとも数日間インキュベーター内で培養される。上記したように、複数の卵母細胞を採取して受精させる。従って、複数の卵母細胞が胎芽段階まで達する可能性がある。この段階で、多数の胎芽を移植すると多胎妊娠を結果として引き起こす可能性があることが認識されているが、１つ又はそれ以上の最も状態のよい胎芽が選択され、女性内に移植される。
【０００６】
不幸にも、上記のＩＶＦ処置の成功率は低く、妊娠に達するまでに、多くの夫婦が数回の処置を受けなければならない。これは高価であり、苦痛を伴うものであることが認識できるであろう。上記のＩＶＦ処置に関する詳細な研究によって、我々は、高い失敗の確率が培養された胎芽を女性の子宮に着床させる前の、女性からの卵母細胞の採取に続く、様々な段階における培養環境の影響であることを発見した。
【０００７】
最初の問題は、女性からの採取に続いて、卵母細胞が洗浄され、数量が数えられる間、通常の部屋の環境にさらされることである。この問題は、胚培養士が女性からさらに卵母細胞を採取する際に、待たなければならない各々の時間によって被る数分間程度の遅れという事実によって悪化させられる。 
【０００８】
第２の問題は、一旦インキュベーター内に入れた後、インキュベーターに培養組織を加えたり取り出したりするため、開けられる度にそこで管理された環境が定期的に妨げられることである。インキュベーターは、継続的に加えられ、取り出される多くの夫婦の培養組織を含むことが確認されるであろう。インキュベーターが開けられる各々の時間によって、内部環境が部屋の環境と混合され、一旦ドアを閉じてから、理想環境に回復するのに相当の時間を必要とする。 
【０００９】
他の問題は、それぞれの培養組織を定期的に検査しなければならないことである。これはインキュベーター内で交換の前にインキュベーターから培養組織を取り出し、例えばマイクロスコープで検査しなければならないということである。この検査の作業は、インキュベーター内の環境を更に妨げ、検査が行われている間、組織を部屋の環境にさらすことになる。
【００１０】
そこで、我々は上記の問題を緩和するＩＶＦ処置の使用に特に適した実験室用装置を考案した。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、通路及びこの通路を閉塞する手段によって相互に連結された第１及び第２キャビネット、キャビネット内に正面開口と空気を循環させる手段とを有する第１キャビネット、実質的に密閉され、キャビネット内に温度を管理する手段を有する第２キャビネット、キャビネット内の少なくとも１つのガスのレベルを管理する手段及びキャビネットの中の被検物を外部から検査可能な手段とを備えた実験室用装置を提供する。
【００１２】
使用においては、卵母細胞の採取の次に、卵母細胞はキャビネット内側と外側がアクセス可能な正面開口を通じて、洗浄及び数量を数えるのに便利な第１キャビネットへ運ばれる。第１キャビネット内の空気は循環されており、これにより卵母細胞は実質的に一定した環境に入れられる。卵母細胞は、十分な数が採取されるまでこの一定した環境に入れられる。卵母細胞は、互いに密閉されているものを開けて通路を通って第２キャビネットに移動する前に、精子と混ぜ合わされる。密閉は、第２キャビネット内に空気を封じ込める役割を果たす。移動中に第２キャビネットへ移動するすべての空気は、第１キャビネットから若干の空気が入るが、部屋の環境からの空気は入り込まない。
【００１３】
一旦第２キャビネットへ入れられると、培養組織は空気や温度レベルが管理された環境内に維持される。好適には、身体内に存在する状態と実質的に類似する。
【００１４】
第２キャビネットに加えられたり、取り出されるいかなる培養組織も、第１キャビネットを経由した通路を通って運ばなければならないため、第２キャビネットの内側の環境が、直接部屋の環境に晒されることはない。
【００１５】
検査手段は、第２キャビネット内の培養組織の検査を可能にし、これにより、キャビネットから組織を定期的に取り出す必要がなくなる。 
【００１６】
本発明は、それゆえ胎芽の移植のための卵母細胞の採取から実質的に全ての時間で安定的に管理された環境の中で培養組織を維持できる。この方法では、ＩＶＦ処置の成功確率が従来の処置より大幅に高くなる。
【００１７】
好適には、第１キャビネット内で循環される空気は、空気中に浮遊する微粒子による組織の汚染のリスクを軽減するためにフィルターを通される。
【００１８】
好適には、第１キャビネット内側の空気の循環は層流であり、好適には、キャビネットの正面開口に平行で、下方に広がる。層流はキャビネット内の空気を制限するのを助ける。
【００１９】
好適には、第１キャビネット内の温度を管理する手段が提供される。第１キャビネット内のエネルギーを保存し、空気を暖める必要性を避けるために、加熱手段は、好適には、卵母細胞等が入れられる容器が載置される第１キャビネット内側の表面を暖めるように配置される。 
【００２０】
好適には、通路を塞ぐ手段は、空間を有する通路内の間に間隔を与える別々の第１及び第２閉塞部材とで構成する。従って、第１及び第２キャビネット間を培養組織を移動するには、１つの閉塞部材を開け、２つの閉塞部材の間の隙間に培養組織を置き、第２閉塞部材を開ける前に開いている閉塞部材を締めることによって、第２キャビネットから分離した環境を提供する２つの閉塞部材を通過させなければならない。
【００２１】
好適には、二つの閉塞部材間の空間内の空気を交換する手段が提供され、空間を隔離する閉塞部材と第２キャビネットとの間が開かれる前に、そこの環境が第２キャビネット内の環境にできるかぎり近づけられる。これは培養組織が追加され、又は取り出されるとき、さらに第２キャビネット内の環境への流れ込むのを最小限にすることに寄与する。
【００２２】
好適には、閉塞部材は、閉塞部材の開口に時間的な遅れを提供するために連動させるとよい。
【００２３】
好適には、通路を通過する前記第１及び第２キャビネット間の培養組織を移動する手段が提供されるとよい。
【００２４】
好適には、キャビネット内の少なくとも１つのガスレベルを管理する前記手段は、キャビネット内の二酸化炭素及び／又は酸素のレベルを管理するよう設定するとよい。
【００２５】
好適には、第２キャビネット内の湿度を管理する手段が提供されるとよい。
【００２６】
好適には、第２キャビネット内の圧力は、キャビネット内に部屋環境が侵入するのを妨げるのを助けるために、大気の圧力よりも高くするとよい。
【００２７】
好適には、第２キャビネットは、壁から培養組織を検査するように透明な正面壁で構成するとよい。 
【００２８】
そこには、マイクロスコープ又はカメラが中の培養組織を検査できるように第２キャビネット内に提供されるとよい。
【００２９】
好適には、第２キャビネット内の組織の操作を可能にする手段が提供される。好適には、前記手段は、密閉状態のまま人間の手を伸ばせるように第２キャビネットの正面壁に少なくとも１つの孔を構成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施例は、添付した図面に沿って、１つの例の方法のみによってここに記述する。 図１は、ＩＶＦ処置で使用するための本発明に関する実験装置の正面図であり、図２は、図１の波線に沿った断面図である。
【００３１】
図面内の図１及び図２を参照すると、２つの外側キャビネットの間に設置された第１中央キャビネット１０で構成されるＩＶＦ処置に使用する実験室用装置が図示されている。各々の外側のキャビネット１１は、それぞれのダクト１２によって中央キャビネットに連結されていて、それぞれキャビネット１０、１１の間に密閉された内側通路を提供する。中央キャビネット１０は、キャビネット１０の内側に容易にアクセスできる開口を有する正面壁１３で構成される。ヒーター１４がキャビネット１０内側の床面に形成される。開口孔１５が、キャビネットの内側と床面下及びキャビネット内側の背面からキャビネット内側の天井の上に形成された空洞に伸びるダクト１６へ通路を形成するためキャビネット１０の床面に形成される。送風機１７が、キャビネット１０内の下方への層流を生み出し、高性能フィルター１８（hepa filter)を通して空洞からの空気を流すために配置される。そのとき、空気は床面の開口孔１５を通して流れ、再循環される。
【００３２】
キャビネット１０は、エアキャビネット内の空気の損失を補充し、環境を維持するのを補助するため、周囲からフィルターにかけた空気の一部を引き込むように設定される。
【００３３】
ヒーター１４は、キャビネット１０の内側の床面を３７℃の一定した温度を維持するために設けられた温度管理回路と接続されている。
【００３４】
各ダクト１２の末端の一つは、外部キャビネット１１の各側壁内に形成された開口孔１９と接続されており、閉塞部材（図示せず）がその通路を閉じるため、ダクト１２の反対端に設けられる。
【００３５】
各ダクト１２の反対端は、それぞれ外部キャビネット１１の側壁に対応する開口孔へ通じている。各外部キャビネット１１は、密閉された内部の区画された隔室と、隔室の内部を見えるようにする透明な正面壁２０とで構成される。一対の開口２１は、キャビネット１１の正面壁２０に設けられ、人間がその両腕をキャビネット１１内に挿入できる。開口２１は、キャビネット１１の内側と外側で隔離する役割を有するグローブやスリーブが設けられるとよい。
【００３６】
複数の制御機器２２がキャビネット１１内の温度、湿度及びｐＨレベルを管理するため、キャビネット１１に設置される。キャビネット１１内の培養組織のｐＨは、キャビネット内の二酸化炭素等のガスレベルを変更することで管理してもよい。酸素レベルも子宮内に類似するようにキャビネット１１内のガス濃度が管理される。モニターとアラームが、キャビネット内の各レベルを監視するために用いられてもよい。 
【００３７】
マイクロスコープがキャビネット１１内の培養組織を検査するのに設けられてよい。 
【００３８】
女性患者から採取された卵母細胞は、直接正面が開口されたキャビネット１０の皿に移動される。その皿は、ヒーター１４の上の内部キャビネットの床面に載置され、３７℃（言い換えれば、実質的に女性の身体内の温度と実質的に類似した温度である。）に卵母細胞の温度が保たれる。卵母細胞は、その後洗浄され、数えられて、もし必要であれば、十分な数の卵母細胞が採取されるまで、キャビネット１０内に保管される。この全工程には１５分程度かかるかもしれないが、キャビネット１０内の層流は汚染されておらず、部屋環境から実質的に隔離された安定した環境内に卵母細胞を収容させることができる。
【００３９】
一旦十分な数の卵母細胞が採取された後、外部キャビネット１１の一つに移動する前に、精子と混ぜ合わされる。
【００４０】
外部キャビネット１１のうちの一つに培養組織を移動するために、キャビネット１０、１１に接続された通路の内側端のドアが開けられ、またドアを閉める前に培養組織はダクト１２内に移される。ダクト１２から外部キャビネット１１に通じるドアが開かれる前に、ドアが密閉されているダクト内の空気が外部キャビネット１１内の空気と同様に同じ環境状態にされる。
【００４１】
そして、培養組織は、身体内の状態に類似した安定した温度、ｐＨ、湿度を有する環境である外部キャビネット１１内で維持される。受精した卵母細胞と得られた胎芽は、キャビネットからそれらを取り出す必要なしに、キャビネット１１の透明な正面壁２０を介して容易に検査される。これによって、環境による障害を避けることができる。
【００４２】
またマイクロスコープ又は検査ツールをキャビネット１１内の培養組織の検査を容易にするために設置してもよい。また、キャビネット１１の正面壁の開口２１から手で培養組織を操作できる。
【００４３】
一旦、移植のために、胎芽細胞の準備が整ったら、前記した方法と反対の方法でダクト１２を経由してキャビネットから取り出される。この方法によれば、培養組織を取り出す間、キャビネット１１内に残るいくつかの培養組織に支障を来さない。
【００４４】
本発明に関する装置は比較的簡素であるにもかかわらず、実質的にＩＶＦ処置の成功率を改善させる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ＩＶＦ装置で使用するための本発明に関する実験装置の正面図である。
【図２】図１の波線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  第１キャビネット
１１  第２キャビネット
１８  フィルター
２２  制御機器（管理する手段）
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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