(57)【要約】【課題】ウェルに収容（播種）されている細胞に十分な量の酸素を供給することにより、細胞を適切に培養することが可能な細胞培養装置を提供する。【解決手段】この細胞培養装置１００は、細胞１０１が培養される複数の凹状のウェル１が設けられている内周面１１ａを有する細胞培養部１１と、内周面１１ａに直交する方向（径方向）において細胞培養部１１の一方側（内周側）に設けられ、気体を流通させるための気体流路１２ａを含む気体流通部１２と、を備える。そして、細胞培養部１１は、細胞培養部１１の複数のウェル１と気体流通部１２とを隔て、酸素透過性で、かつ、液体不透過性を有する気体透過部１３を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞が培養される複数の凹状のウェルが設けられている表面を有する細胞培養部と、
前記表面に直交する方向において前記細胞培養部の一方側および他方側の少なくともいずれか一方に設けられ、気体を流通させるための気体流路を含む気体流通部と、を備え、
前記細胞培養部は、前記細胞培養部の前記複数のウェルと前記気体流通部とを隔て、酸素透過性で、かつ、液体不透過性を有する気体透過部を含む、細胞培養装置。
【請求項２】
前記細胞培養部は、柔軟性を有するとともに周状に巻回可能に構成されており、
前記気体流通部は、柔軟性を有するとともに、前記細胞培養部と一体的に周状に巻回可能に構成されており、
前記気体透過部は、前記細胞培養部および前記気体流通部が一体的に巻回された状態で、前記細胞培養部の内周面および外周面の少なくとも一方に設けられている前記複数のウェルの各々と、前記気体流通部とを隔てるように設けられている、請求項１に記載の細胞培養装置。
【請求項３】
前記気体流通部は、前記細胞培養部および前記気体流通部が一体的に巻回されている状態で、前記気体流路の内周側の面と外周側の面との間において径方向に延びる複数の柱部をさらに含む、請求項２に記載の細胞培養装置。
【請求項４】
前記細胞培養部および前記気体流通部が一体的に巻回されている状態で、径方向から見て、前記複数の柱部の各々は、少なくとも一部が前記ウェルと重ならないように設けられている、請求項３に記載の細胞培養装置。
【請求項５】
径方向から見て、前記柱部の中心は、互いに隣接して設けられる前記ウェルの中心同士の略中央に位置する、請求項４に記載の細胞培養装置。
【請求項６】
前記複数のウェルは、前記細胞培養部の前記内周面および前記外周面の少なくとも一方において千鳥格子状に設けられており、前記複数の柱部は、各々の少なくとも一部が前記ウェルと重ならないように、前記気体流路の内部において千鳥格子状に設けられている、請求項４または５に記載の細胞培養装置。
【請求項７】
前記複数のウェルの各々は、略円柱形状の凹形状を有し、
前記複数の柱部の各々は、略円柱形状を有しており、
前記略円柱形状の柱部の直径は、前記略円柱形状の凹形状のウェルの直径以下である、請求項４〜６のいずれか１項に記載の細胞培養装置。
【請求項８】
前記気体流通部は、略矩形形状を有しており、
前記気体流路の導入口は、前記細胞培養部および前記気体流通部が一体的に巻回されている状態で、前記気体流通部の外径側の端部において、前記気体流通部の短手方向に沿って延びる側面に設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の細胞培養装置。
【請求項９】
前記気体流路の前記導入口に、ポンプから供給される前記気体が流入されるように構成されている、請求項８に記載の細胞培養装置。
【請求項１０】
前記細胞培養部、前記気体流通部、および、前記気体透過部の各々は、シリコーンゴムにより形成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の細胞培養装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞培養装置に関し、特に、細胞が培養される複数の凹状のウェルが表面に設けられる細胞培養部を備える細胞培養装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、細胞が培養される複数の凹状のウェルが表面に設けられる細胞培養部を備える細胞培養装置が知られている（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００３】
上記非特許文献１の細胞培養装置は、表面において、細胞が培養される複数の凹状のウェルが設けられている。複数のウェルの各々には、細胞の塊が収容（播種）されている。複数のウェルの各々に収容（播種）されている細胞は、ウェルに接続されている流路を介して流入される培養液により培養されている。複数のウェルの各々に収容（播種）されている細胞は、培養時において、培養液に溶け込まれている酸素を取り込むことが可能である。また、複数のウェルの各々は、外気に露出しており、空気中からも酸素を取り込むことが可能である。また、細胞は、酸素を取り込むことにより、二酸化炭素を排出（酸素と二酸化炭素とを交換）する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Y.C.Chen, et al., “High-Throughput Cancer Cell Sphere Formation for Characterizing the Efficacy of Photo Dynamic Therapy in 3D Cell Cultures” SCIENTIFIC REPORTS vol.5, p.12175, July 8, 2015
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記非特許文献１に記載されているような従来の細胞培養装置において、たとえば細胞培養装置（ウェル）の周囲のスペースが小さく（または、空気が流通しにくく）、ウェルの周囲の酸素の量が比較的少ない場合などにおいて、細胞は、空気中から酸素を取り込みにくくなる。この場合、ウェルに収容（播種）されている細胞は、培養液からしか酸素を取り込むことができないので、ウェルに収容（播種）されている細胞に十分な量の酸素を供給することが困難になる（細胞による酸素と二酸化炭素との交換速度が不足する）という不都合が生じることが考えられる。このような場合、ウェルに収容（播種）されている細胞を、適切に培養することが困難になるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ウェルに収容（播種）されている細胞に十分な量の酸素を供給することにより、細胞を適切に培養することが可能な細胞培養装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における細胞培養装置は、細胞が培養される複数の凹状のウェルが設けられている表面を有する細胞培養部と、表面に直交する方向において細胞培養部の一方側および他方側の少なくともいずれか一方に設けられ、気体を流通させるための気体流路を含む気体流通部と、を備え、細胞培養部は、細胞培養部の複数のウェルと気体流通部とを隔て、酸素透過性で、かつ、液体不透過性を有する気体透過部を含む。
【０００８】
この発明の一の局面における細胞培養装置では、上記のように、気体流路を含む気体流通部が、気体透過部により複数のウェルと隔てられていることによって、気体流路を介して（酸素を含む）気体をウェルまで流通させることができる。これにより、気体流路を流通する気体中の酸素が気体透過部を透過することにより、ウェルに収容（播種）されている細胞に酸素が供給される。その結果、（気体流通部以外の）ウェルの周囲の空間において酸素の量が比較的少ない場合でも、気体流路を介して、ウェルに収容（播種）されている細胞に十分な量の酸素を供給することができる。これにより、ウェルに収容（播種）されている細胞を適切に培養することができる。
【０００９】
また、細胞に供給する酸素の量を増加させるために、酸素が溶け込まれている培養液の量を増加させる必要がない。これにより、増加した培養液の流れにより、ウェル内の細胞の塊が崩壊するのを抑制することができる。
【００１０】
上記一の局面における細胞培養装置において、好ましくは、細胞培養部は、柔軟性を有するとともに周状に巻回可能に構成されており、気体流通部は、柔軟性を有するとともに、細胞培養部と一体的に周状に巻回可能に構成されており、気体透過部は、細胞培養部および気体流通部が一体的に巻回された状態で、細胞培養部の内周面および外周面の少なくとも一方に設けられている複数のウェルの各々と、気体流通部とを隔てるように設けられている。ここで、細胞培養部は周状に巻回されているため、内周部に酸素が届きにくい。したがって、気体流通部を備えることは、周状に巻回されている細胞培養部に酸素を供給するために、特に有効である。
【００１１】
この場合、好ましくは、気体流通部は、細胞培養部および気体流通部が一体的に巻回されている状態で、気体流路の内周側の面と外周側の面との間において径方向に延びる複数の柱部をさらに含む。このように構成すれば、複数の柱部によって、気体流路の内周側の面と外周側の面とを支持することができるので、気体流路（気体流通部）が潰れる（塞がれる）のを抑制することができる。
【００１２】
上記気体流通部が複数の柱部を含む細胞培養装置において、好ましくは、細胞培養部および気体流通部が一体的に巻回されている状態で、径方向から見て、複数の柱部の各々は、少なくとも一部がウェルと重ならないように設けられている。このように構成すれば、径方向から見て柱部の全体がウェルに重なっている場合に比べて、気体透過部を介して、気体流路とウェルとが径方向に重なる領域を大きくすることができる。その結果、ウェルに収容（播種）されている細胞に、気体流路を介して、より効率的に酸素を供給することができる。また、柱部により、ウェルの細胞から気体流路に二酸化炭素が排出されるのが妨げられるのを抑制することができる。
【００１３】
この場合、好ましくは、径方向から見て、柱部の中心は、互いに隣接して設けられるウェルの中心同士の略中央に位置する。このように構成すれば、柱部の中心を、隣接して設けられるウェル同士の間の部分（ウェルが設けられていない部分）に配置することができる。その結果、柱部とウェルとが径方向に重なる領域を容易に小さくすることができる。
【００１４】
上記柱部の少なくとも一部がウェルと重ならない細胞培養装置において、好ましくは、複数のウェルは、細胞培養部の内周面および外周面の少なくとも一方において千鳥格子状に設けられており、複数の柱部は、各々の少なくとも一部がウェルと重ならないように、気体流路の内部において千鳥格子状に設けられている。このように構成すれば、ウェルおよび柱部の両方が千鳥格子状に設けられているので、行列状に配置されている場合に比べて、ウェルおよび柱部を共に密に配置することができる。その結果、単位面積当たりのウェルおよび柱部の各々の数を増加させることができる。なお、千鳥格子状とは、所定の方向に沿って配列されているウェルの列が、所定の方向と直交する方向に沿って隣接するように複数並んで配置されている場合に、隣接する列のウェル同士が所定の方向にずれて配置されている状態を意味する。
【００１５】
また、ウェルおよび柱部の両方が千鳥格子状に設けられているので、複数の柱部の各々を、隣接するウェル同士の間の部分（ウェルが設けられていない部分）と径方向に重なるように容易に配置することができる。その結果、柱部とウェルとが径方向に重なる領域を効果的に小さくすることができる。
【００１６】
上記柱部の少なくとも一部がウェルと重ならない細胞培養装置において、好ましくは、複数のウェルの各々は、略円柱形状の凹形状を有し、複数の柱部の各々は、略円柱形状を有しており、略円柱形状の柱部の直径は、略円柱形状の凹形状のウェルの直径以下である。このように構成すれば、柱部の直径がウェルの直径よりも大きい場合に比べて、複数の柱部とウェルとが径方向に重なる領域をさらに小さくすることができる。
【００１７】
上記一の局面における細胞培養装置において、好ましくは、気体流通部は、略矩形形状を有しており、気体流路の導入口は、細胞培養部および気体流通部が一体的に巻回されている状態で、気体流通部の外径側の端部において、気体流通部の短手方向に沿って延びる側面に設けられている。このように構成すれば、気体流通部の短手方向に沿って延びる側面に設けられる導入口から導入された気体を、気体流通部の長手方向に沿って流通させることにより、気体流通部の全体に流通させることができる。その結果、導入口が気体流通部の長手方向の側面に設けられている場合に比べて、導入口の大きさが大きくなるのを抑制しながら、気体を気体流通部の全体に流通させることができる。これにより、導入口を比較的容易に形成することができる。
【００１８】
この場合、好ましくは、気体流路の導入口に、ポンプから供給される気体が流入されるように構成されている。このように構成すれば、ポンプにより、気体に圧力をかけた状態で、気体流路に気体を導入することができる。その結果、気体流路内において、気体の流れが滞るのを抑制することができる。
【００１９】
上記一の局面における細胞培養装置において、好ましくは、細胞培養部、気体流通部、および、気体透過部の各々は、シリコーンゴムにより形成されている。ここで、シリコーンゴムは生体適合性が高いので、細胞培養部がシリコーンゴムであることにより、より適切に細胞の培養を行うことができる。また、細胞培養部、気体流通部、および、気体透過部の各々が、互いに共通の素材で形成されていることにより、部品種類が増加するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、上記のように、ウェルに収容（播種）されている細胞に十分な量の酸素を供給することにより、細胞を適切に培養することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態による細胞培養装置の（マイクロアレイ）テープの構成を示した斜視図である。
【図２】一実施形態による細胞培養装置の（マイクロアレイ）テープの構成を示した断面斜視図である。
【図３】一実施形態による細胞培養装置の（マイクロアレイ）テープの構成を示した拡大断面図である。
【図４】一実施形態による細胞培養装置の（マイクロアレイ）テープの構成を示した拡大斜視図である。
【図５】図２の２００−２００線に沿った断面図である。
【図６】一実施形態による気体流通部の柱部の構成を示した図である。
【図７】一実施形態による細胞培養装置のウェルと柱部との配置関係を説明するための図である。
【図８】一実施形態による細胞培養装置の気体流通部への空気の導入方法を説明するための図である。
【図９】一実施形態の変形例による細胞培養装置の（マイクロアレイ）テープの構成を示した断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
［本実施形態］
図１〜図８を参照して、本実施形態による細胞培養装置１００の構成について説明する。
【００２４】
細胞培養装置１００は、創薬分野および生物学の研究等に用いられるものであり、再生医療の分野等に適用が期待されている。具体的には、移植治療用の多能性幹細胞由来組織の分化誘導、移植治療用の多能性幹細胞の拡大、および、ドラッグスクリーニング用の多能性幹細胞由来組織の分化誘導などに適用することが可能である。
【００２５】
（細胞培養装置の構成）
図１に示すように、細胞培養装置１００には、周状に巻回可能なマイクロアレイテープ（以下、単にテープ１０という）が設けられている。テープ１０は、巻回の中心軸線αを中心に巻回されている。テープ１０は、コア１００ａの外周に巻回されている。
【００２６】
図２に示すように、細胞培養装置１００は、テープ１０を構成する、細胞培養部１１と、気体流通部１２と、を備える。また、細胞培養部１１は、気体透過部１３を含む。テープ１０（細胞培養部１１、気体流通部１２、気体透過部１３）は、周状に巻回されていない状態で、略矩形形状を有している。
【００２７】
細胞培養部１１は、柔軟性を有するとともに周状に巻回可能に構成されている。また、細胞培養部１１の内周面１１ａにおいて、細胞１０１（図３参照）が培養される複数のウェル１が設けられている。細胞１０１は、ＩＰＳ（Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ  Ｓｔｅｍ）細胞またはＥＳ（Ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ  Ｓｔｅｍ）細胞などである。なお、内周面１１ａは、特許請求の範囲の「表面」の一例である。
【００２８】
複数のウェル１の各々は、凹状に形成されており、内部に細胞１０１が収容（播種）されるように形成されている。具体的には、ウェル１は、略円柱形状の凹形状を有している。
【００２９】
また、複数のウェル１は、互いに同一の構成（大きさ）を有している。具体的には、略円柱形状の凹形状のウェル１の直径は、長さＬ１（図５参照）を有している。長さＬ１は、たとえば約数百μｍである。
【００３０】
複数のウェル１が設けられる細胞培養部１１の内周面１１ａは、細胞１０１に対して非接着性を有する。具体的には、細胞培養部１１の内周面１１ａは、細胞１０１に対して非接着性のポリマーによりコーティングされている。これにより、細胞１０１は内周面１１ａに吸着され難いので、細胞１０１同士で互いに接着（または吸着）し合う。その結果、細胞１０１の塊がウェル１内で形成される。
【００３１】
細胞培養部１１の内周面１１ａには、複数のウェル１の各々に接続される培養液流路２が設けられている。培養液が培養液流路２を流通することにより、複数のウェル１の各々に培養液が導入されるように構成されている。
【００３２】
複数のウェル１および培養液流路２は、テープ１０が周状に巻回された状態で、複数のウェル１および培養液流路２よりも内周側に巻回されたテープ１０の外周面１０ａ（図３参照）により覆われている。
【００３３】
気体流通部１２は、柔軟性を有するとともに周状に巻回可能に構成されている。具体的には、気体流通部１２は、細胞培養部１１と一体的に周状に巻回可能に構成されている。なお、気体流通部１２は、細胞培養部１１の外周側に設けられている。
【００３４】
テープ１０は、気体流通部１２の外周側に設けられるプラスチックフィルム１０ｂを含む。プラスチックフィルム１０ｂは、細胞培養部１１および気体流通部１２と一体的に巻回可能に構成されている。
【００３５】
気体透過部１３は、酸素透過性で、かつ、液体不透過性を有する。また、気体透過部１３は、細胞培養部１１の複数のウェル１と気体流通部１２とを隔てるように設けられている。また、気体透過部１３は、二酸化炭素も透過する。
【００３６】
具体的には、気体透過部１３は、細胞培養部１１および気体流通部１２が一体的に巻回された状態で、細胞培養部１１の内周面１１ａに設けられている複数のウェル１の各々と、気体流通部１２とを隔てるように設けられている。すなわち、気体透過部１３は、細胞培養部１１および気体流通部１２と一体的に周状に巻回される（図４参照）ように構成されている。なお、図３では、プラスチックフィルム１０ｂは、簡略化のため、図示を省略している。
【００３７】
なお、細胞培養部１１、気体流通部１２、および、気体透過部１３は、一体的に形成されている。具体的には、細胞培養部１１、気体流通部１２、および、気体透過部１３の各々は、シリコーンゴムにより形成されている。
【００３８】
ここで、本実施形態では、気体流通部１２は、内部を空気が流通するように構成されている。そして、細胞培養装置１００は、気体流通部１２の内部を流通する空気（空気に含まれる酸素）が、細胞培養部１１の複数のウェル１の各々に供給されるように構成されている。なお、空気は、特許請求の範囲の「気体」の一例である。
【００３９】
具体的には、気体流通部１２は、内部において空気を流通させるための気体流路１２ａを含む。そして、気体流路１２ａを流通する空気に含まれる酸素が、気体透過部１３を（分子拡散により）透過してウェル１に流入されるように構成されている。これにより、ウェル１に収容（播種）されている細胞１０１に酸素が供給される。また、細胞１０１は、酸素を取り込むことにより、二酸化炭素を排出する。ウェル１の細胞１０１が排出する二酸化炭素は、気体透過部１３を透過して、気体流路１２ａに流出（拡散）される。
【００４０】
また、図５に示すように、本実施形態では、気体流通部１２は、細胞培養部１１および気体流通部１２が一体的に巻回されている状態で、気体流路１２ａの内周側の面１２ｂと外周側の面１２ｃとの間において径方向（図５ではＺ方向）に延びる複数の柱部１２ｄを含む。なお、図５では、簡略化のために、培養液流路２の図示は省略している。なお、径方向は、特許請求の範囲の「表面に直交する方向」の一例である。なお、柱部１２ｄが、径方向に対して傾いて延びていてもよい。
【００４１】
具体的には、図６に示すように、複数の柱部１２ｄの各々は、略円柱形状を有している。柱部１２ｄの直径は、長さＬ２を有している。長さＬ２は、たとえば約数百μｍである。また、柱部１２ｄは、Ｚ方向において、高さｈを有している。高さｈは、たとえば、約数百μｍである。また、柱部１２ｄは、長さＬ２が高さｈよりも大きくなるように構成されている。
【００４２】
また、気体透過部１３は、Ｚ方向において、厚みｔ（図５参照）を有している。厚みｔは、たとえば約数十μｍである。なお、気体透過部１３の厚みｔは、柱部１２ｄの高さｈよりも小さい。
【００４３】
ここで、本実施形態では、略円柱形状の柱部１２ｄの直径（長さＬ２）は、略円柱形状の凹形状のウェル１の直径（長さＬ１）と略等しい。また、隣接するウェル１同士の間の間隔は、長さＬ３（図５参照）を有する。長さＬ３は、たとえば数十μｍから１００μｍ程度である。すなわち、隣接するウェル１同士の間の間隔の長さＬ３は、ウェル１の直径の長さＬ１、および、柱部１２ｄの直径の長さＬ２の各々よりも小さい。また、隣接する柱部１２ｄ同士の間の間隔は、長さＬ４を有している。長さＬ４は、隣接するウェル１同士の間の間隔の長さＬ３と略等しい。
【００４４】
また、図７に示すように、複数のウェル１は、細胞培養部１１の内周面１１ａにおいて千鳥格子状に設けられている。また、複数の柱部１２ｄは、各々の一部がウェル１と重ならないように、気体流路１２ａの内部において千鳥格子状に設けられている。つまり、複数のウェル１同士の配置関係は、複数の柱部１２ｄ同士の配置関係と略同じである。
【００４５】
また、細胞培養部１１および気体流通部１２が一体的に巻回されている状態で、径方向（Ｚ１方向側）から見て、複数の柱部１２ｄ（図７では破線の円で図示）の各々は、一部がウェル１（図７では、実線の円で図示）と重ならないように設けられている。言い換えると、複数の柱部１２ｄの各々は、部分的にウェル１と重なるように配置されている。
【００４６】
具体的には、径方向（Ｚ１方向側）から見て、柱部１２ｄの中心Ｏ１は、互いに隣接して設けられるウェル１の中心Ｏ２同士の略中央に位置する。詳細には、柱部１２ｄの中心Ｏ１は、細胞培養部１１の長手方向（図７ではＸ方向）に沿って互いに隣接して設けられているウェル１の中心Ｏ２同士の略中央に位置する。そして、径方向（Ｚ１方向側）から見て、柱部１２ｄのＸ方向における両端（および両端の近傍）が、ウェル１と重なるように配置されている。また、径方向（Ｚ１方向側）から見て、ウェル１のうち柱部１２ｄと重なっていない部分は、空気が流通する気体流路１２ａと重なっている。
【００４７】
また、本実施形態では、図８に示すように、気体流路１２ａの導入口１２ｅは、細胞培養部１１および気体流通部１２が一体的に巻回されている状態で、気体流通部１２の外径側の端部１２ｆに設けられている。具体的には、導入口１２ｅは、端部１２ｆにおいて、気体流通部１２の短手方向（図８ではＹ方向）に沿って延びる側面１２ｇに設けられている。また、気体流路１２ａの導入口１２ｅは、側面１２ｇに１つだけ設けられている。導入口１２ｅは、長手方向の辺がＹ方向に沿って延びる略矩形形状を有している。なお、Ｙ方向は、特許請求の範囲の「短手方向」の一例である。
【００４８】
また、図示は省略するが、気体流路１２ａには、端部１２ｆとは反対側の端部に排出口が設けられている。導入口１２ｅから導入され、気体流路１２ａを流通した空気は、上記排出口から排出される。これにより、気体流路１２ａにより空気が循環するように構成されている。なお、気体流通部１２の長手方向（図８ではＸ方向）に沿って延びる側面１２ｈには、空気が出入りする開口などは設けられていない。
【００４９】
また、気体流路１２ａの導入口１２ｅに、ポンプ１０２から供給される空気が流入されるように構成されている。具体的には、ポンプ１０２と導入口１２ｅとは、図示しない管により接続されており、上記管を介してポンプ１０２から導入口１２ｅに空気が送られる。なお、培養液は、培養液流路２を通ってＹ方向に流通する（図２参照）のに対し、空気は、気体流路１２ａを通って（Ｙ方向と直交する）Ｘ方向に流通するように構成されている。なお、ポンプ１０２からは、空気以外の（細胞１０１の培養に適した）気体が供給されてもよい。
【００５０】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５１】
本実施形態では、上記のように、細胞１０１が培養される複数の凹状のウェル１が設けられている内周面１１ａを有する細胞培養部１１と、細胞培養部１１の外周側に設けられ、気体を流通させるための気体流路１２ａを含む気体流通部１２と、を備える。そして、細胞培養部１１が、細胞培養部１１の複数のウェル１と気体流通部１２とを隔て、酸素透過性で、かつ、液体不透過性を有する気体透過部１３を含むように、細胞培養装置１００を構成する。これにより、気体流通部１２を流通する空気中の酸素が気体透過部１３を透過することにより、ウェル１に収容（播種）されている細胞１０１に酸素が供給される。その結果、（気体流通部１２以外の）ウェル１の周囲の空間において酸素の量が比較的少ない場合でも、気体流通部１２を介して、ウェル１に収容（播種）されている細胞１０１に十分な量の酸素を供給する（細胞１０１による酸素と二酸化炭素との交換速度が不足するのを抑制する）ことができる。これにより、ウェル１に収容（播種）されている細胞１０１を適切に培養することができる。
【００５２】
また、細胞１０１に供給する酸素の量を増加させるために、酸素が溶け込まれている培養液の量を増加させる必要がない。これにより、増加した培養液の流れにより、ウェル１内の細胞１０１の塊が崩壊するのを抑制することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、上記のように、気体透過部１３が、細胞培養部１１および気体流通部１２が一体的に巻回された状態で、細胞培養部１１の内周面１１ａに設けられている複数のウェル１の各々と、気体流通部１２とを隔てるように、細胞培養装置１００を構成する。ここで、細胞培養部１１は周状に巻回されているため、内周部に酸素が届きにくい。したがって、気体流通部１２を備えることは、周状に巻回されている細胞培養部１１に酸素を供給するために、特に有効である。
【００５４】
また、本実施形態では、上記のように、気体流通部１２が、内部において空気を流通させるための気体流路１２ａと、細胞培養部１１および気体流通部１２が一体的に巻回されている状態で、気体流路１２ａの内周側の面１２ｂと外周側の面１２ｃとの間において径方向に延びる複数の柱部１２ｄとを含むように、細胞培養装置１００を構成する。これにより、複数の柱部１２ｄによって、気体流路１２ａの内周側の面１２ｂと外周側の面１２ｃとを支持することができるので、気体流路１２ａ（気体流通部１２）が潰れる（塞がれる）のを抑制することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、上記のように、細胞培養部１１および気体流通部１２が一体的に巻回されている状態で、径方向から見て、複数の柱部１２ｄの各々の一部が、ウェル１と重ならないように、細胞培養装置１００を構成する。これにより、径方向から見て柱部１２ｄの全体がウェル１に重なっている場合に比べて、気体透過部１３を介して、気体流路１２ａとウェル１とが径方向に重なる領域を大きくすることができる。その結果、ウェル１に収容（播種）されている細胞１０１に、気体流路１２ａを介して、より効率的に酸素を供給することができる。また、柱部１２ｄにより、ウェル１の細胞１０１から気体流路１２ａに二酸化炭素が排出されるのが妨げられるのを抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、上記のように、径方向から見て、柱部１２ｄの中心Ｏ１が、互いに隣接して設けられるウェル１の中心Ｏ２同士の略中央に位置するように、細胞培養装置１００を構成する。これにより、柱部１２ｄの中心Ｏ１を、隣接して設けられるウェル１同士の間の部分（ウェル１が設けられていない部分）に配置することができる。その結果、柱部１２ｄとウェル１とが径方向に重なる領域を容易に小さくすることができる。
【００５７】
また、本実施形態では、上記のように、複数のウェル１が、細胞培養部１１の内周面１１ａにおいて千鳥格子状に設けられており、複数の柱部１２ｄが、各々の一部がウェル１と重ならないように、気体流路１２ａの内部において千鳥格子状に設けられるように、細胞培養装置１００を構成する。これにより、ウェル１および柱部１２ｄの両方が千鳥格子状に設けられているので、行列状に配置されている場合に比べて、ウェル１および柱部１２ｄを共に密に配置することができる。その結果、単位面積当たりのウェル１および柱部１２ｄの各々の数を増加させることができる。
【００５８】
また、ウェル１および柱部１２ｄの両方が千鳥格子状に設けられているので、複数の柱部１２ｄの各々を、隣接するウェル１同士の間の部分（ウェル１が設けられていない部分）と径方向に重なるように容易に配置することができる。その結果、柱部１２ｄとウェル１とが径方向に重なる領域を効果的に小さくすることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、上記のように、略円柱形状の柱部１２ｄの直径が、略円柱形状の凹形状のウェル１の直径以下であるように、細胞培養装置１００を構成する。これにより、柱部１２ｄの直径がウェル１の直径よりも大きい場合に比べて、複数の柱部１２ｄとウェル１とが径方向に重なる領域をさらに小さくすることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、上記のように、気体流路１２ａの導入口１２ｅが、細胞培養部１１および気体流通部１２が一体的に巻回されている状態で、気体流通部１２の外径側の端部１２ｆにおいて、気体流通部１２の短手方向に沿って延びる側面１２ｇに設けられるように、細胞培養装置１００を構成する。これにより、気体流通部１２の短手方向に沿って延びる側面１２ｇに設けられる導入口１２ｅから導入された空気を、気体流通部１２の長手方向に沿って流通させることにより、気体流通部１２の全体に流通させることができる。その結果、導入口１２ｅが気体流通部１２の長手方向の側面１２ｈに設けられている場合に比べて、導入口１２ｅの大きさが大きくなるのを抑制しながら、空気を気体流通部１２の全体に流通させることができる。これにより、導入口１２ｅを比較的容易に形成することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、上記のように、気体流路１２ａの導入口１２ｅに、ポンプ１０２から供給される空気が流入されるように、細胞培養装置１００を構成する。これにより、ポンプ１０２により、空気に圧力をかけた状態で、気体流路１２ａに空気を導入することができる。その結果、気体流路１２ａ内において、空気の流れが滞るのを抑制することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、上記のように、細胞培養部１１、気体流通部１２、および、気体透過部１３の各々が、シリコーンゴムにより形成されるように、細胞培養装置１００を構成する。ここで、シリコーンゴムは生体適合性が高いので、細胞培養部１１がシリコーンゴムであることにより、より適切に細胞１０１の培養を行うことができる。また、細胞培養部１１、気体流通部１２、および、気体透過部１３の各々が、互いに共通の素材で形成されていることにより、部品種類が増加するのを抑制することができる。また、シリコーンゴムは柔軟性を有するので、細胞培養部１１、気体流通部１２、および、気体透過部１３の各々がシリコーンゴムであることにより、容易に、細胞培養部１１、気体流通部１２、および、気体透過部１３を周状に巻回することができる。
【００６３】
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００６４】
たとえば、上記実施形態では、気体流通部１２が、細胞培養部１１の外周側に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、気体流通部１２が、細胞培養部１１の内周側に設けられていてもよい。
【００６５】
具体的には、図９に示すように、細胞培養装置３００は、テープ２０を構成する、細胞培養部１１と、気体流通部２２と、気体透過部２３とを備える。気体流通部２２は、細胞培養部１１の内周側において、細胞培養部１１と一体的に巻回されるように構成されている。気体透過部２３は、細胞培養部１１および気体流通部２２が一体的に巻回された状態で、細胞培養部１１の内周面１１ａ（表面、周面）に設けられている複数のウェル１の各々と、気体流通部２２とを隔てるように設けられている。なお、気体流通部２２および気体透過部２３とは、一体的に形成されている。また、気体流通部２２および気体透過部２３と、細胞培養部１１とは、互いに別個に形成されている。
【００６６】
また、気体流通部２２は、内部において空気を流通させるための気体流路２２ａと、気体流路２２ａの内部において径方向（図９ではＺ方向）に延びる複数の柱部２２ｄとを含む。
【００６７】
また、気体流通部２２および気体透過部２３の各々は、シリコーンゴムにより形成されている。
【００６８】
また、上記実施形態では、気体流通部１２が、細胞培養部１１の外周側にのみ設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、気体流通部１２が、細胞培養部１１の内周側および外周側の両方に設けられていてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、複数の柱部１２ｄの各々は、一部がウェル１と重ならないように設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数の柱部１２ｄの各々は、全部（全体）がウェル１と重ならないように設けられていてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、複数のウェル１、および、複数の柱部１２ｄの各々は、千鳥格子状に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数のウェル１、および、複数の柱部１２ｄの各々は、マトリクス状（行列状）に配置されていてもよい。なお、マトリクス状（行列状）とは、所定の方向に沿って配列されているウェルの列が、所定の方向と直交する方向に沿って隣接するように複数並んで配置されている場合に、隣接する列のウェル同士が所定の方向にずれていない配置を意味する。
【００７１】
また、上記実施形態では、柱部１２ｄの直径の長さＬ２は、ウェル１の直径の長さＬ１と略等しい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、柱部１２ｄの直径の長さＬ２は、ウェル１の直径の長さＬ１よりも小さくてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、気体流路１２ａの導入口１２ｅは、気体流通部１２の側面１２ｇに１つだけ設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、導入口１２ｅは、気体流通部１２の側面１２ｇに複数設けられていてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、細胞培養部１１、気体流通部１２、および、気体透過部１３の各々は、シリコーンゴムにより形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、細胞培養部１１、気体流通部１２、および、気体透過部１３の各々は、柔軟性を有しており、生体適合性が高い素材であれば、シリコーンゴム以外により形成されていてもよい。なお、気体透過部１３は、酸素透過性で、かつ、液体不透過性を有している必要がある。
【００７４】
また、上記実施形態では、細胞培養部１１、気体流通部１２、および、気体透過部１３が、一体的に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、細胞培養部１１、気体流通部１２、および、気体透過部１３が、それぞれ別個に形成されていてもよく、それぞれ異なる素材で形成されていてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、細胞培養部１１を周状に巻回して用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、細胞培養部１１を、プレート状で用いてもよい。この例では、細胞培養部１１、気体流通部１２、および、気体透過部１３は柔軟性を有している必要はない。
【００７６】
また、上記実施形態では、気体流路１２ａの内部に柱部１２ｄを設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、必要な気体流路１２ａの機械的強度を担保できるであれば、柱部１２ｄは設けられていなくてもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、気体透過部１３は、酸素を透過させることが可能な素材（シリコーンゴム）により形成される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、気体透過部は、気体を通過させるとともに液体を通過させない程度の微小な孔部を有しており、上記孔部により、酸素を透過（通過）させるように構成されていてもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、ウェル１が、細胞培養部１１の内周面１１ａ（表面、周面）に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ウェル１が、細胞培養部１１の外周面に設けられていてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、導入口１２ｅが略矩形形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、導入口１２ｅが、略楕円形状を有していてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１  ウェル
１１  細胞培養部
１１ａ  内周面（表面）
１２、２２  気体流通部
１２ａ、２２ａ  気体流路
１２ｂ  面（気体流路の内周側の面）
１２ｃ  面（気体流路の外周側の面）
１２ｄ、２２ｄ  柱部
１２ｅ  導入口
１２ｆ  端部
１２ｇ  側面
１３、２３  気体透過部
１００、３００  細胞培養装置
１０１  細胞
１０２  ポンプ
Ｏ１  中心（柱部の中心）
Ｏ２  中心（ウェルの中心）
Ｙ  方向（短手方向）
【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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