(57)【要約】【課題】ローラーボトルを利用した培養工程中に、容器と外部の設備とを接続することが可能な培養容器、及び、培養装置、これを用いて生成された培養生成物、並びに、蓋体を提供する。【解決手段】培養容器１００は、内面が円筒形となった開口部１４を有する容器１０と、開口部に取り付けられる蓋体２０と、を備える。蓋体は、開口部内に配置されて開口部をシールする、外形が開口部の内面よりも大きい円形をなす弾性シート６０と、弾性シートの周縁部を避けてその内側を固定することによって弾性シートを保持するとともに、弾性シートを開口部内に配置する、開口部と相対的に回転可能に構成された保持部材と、を有する。弾性シートは、開口部内で周縁部が弾性シートの上面側又は下面側のいずれか一方に向かって屈曲するとともに、外周が開口の内面と接触している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面が円筒形となった開口部を有する容器と、
前記開口部に取り付けられる蓋体と、
を備え、
前記蓋体は、
前記開口部内に配置されて前記開口部をシールする、外形が前記開口部の内面よりも大きい円形をなす弾性シートと、
前記弾性シートの周縁部を避けてその内側を固定することによって前記弾性シートを保持するとともに、前記弾性シートを前記開口部内に配置する、前記開口部と相対的に回転可能に構成された保持部材と、
を有し、
前記弾性シートは、前記開口部内で前記周縁部が前記弾性シートの上面側又は下面側のいずれか一方に向かって屈曲するとともに、外周が前記開口の内面と接触している培養容器。
【請求項２】
請求項１に記載の培養容器において、
前記弾性シートの前記周縁部は、前記開口部内で、前記弾性シートの下面側に向って屈曲している培養容器。
【請求項３】
請求項２に記載の培養容器において、
前記蓋体は、前記周縁部を前記下面側に屈曲させる補助部材をさらに有し、
前記開口部内で前記補助部材から前記弾性シートを開放することによって、前記周縁部を前記下面側に屈曲させる培養容器。
【請求項４】
請求項１に記載の培養容器において、
前記弾性シートの前記周縁部は、前記弾性シートの上面側に向かって屈曲している培養容器。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の培養容器において、
間隔をあけて配置される複数の前記弾性シートを有する培養容器。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の培養容器において、
前記弾性シートは、前記周縁部の径方向の長さが、前記弾性シートの厚みよりも大きくなるように構成されている培養容器。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の培養容器において、
前記弾性シート及び前記保持部材を貫通するように取り付けられた、前記容器の内側と外側とを連通する連通管をさらに有する培養容器。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の培養容器を利用して生成された培養生成物。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の培養容器と、
前記容器を、横に倒した姿勢で、前記中心軸線を中心に回転させる回転駆動部と、
前記保持部を固定する固定部と、
を有する培養装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の培養装置において、
前記蓋体は、前記保持部材と相対的に回転可能に構成された、前記開口部にねじ止めされるキャップを有し、
前記回転駆動部は、前記容器を、前記キャップと前記開口部のねじが締めこまれる方向に回転させる培養装置。
【請求項１１】
内面が円筒形となった開口部を有し、該開口部の中心軸線を中心に回転する容器に取り付けられる蓋体であって、
容器の開口部内に配置されて前記開口部をシールする、外形が前記開口部の内面よりも大きい円形をなす弾性シートと、
前記弾性シートの周縁部を避けてその内側を固定することによって前記弾性シートを保持するとともに、前記弾性シートを前記開口部内に配置する、前記開口部と相対的に回転可能に構成された保持部材と、
を有し、
前記弾性シートは、前記開口部内で前記周縁部が前記弾性シートの上面側又は下面側のいずれか一方に向かって屈曲するとともに、外周が前記開口の内面と接触する蓋体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、培養容器及び培養装置、培養生成物、蓋体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  円筒状の容器を利用して、その内壁に接着した培養対象物（動物細胞、植物細胞、微生物、菌体、こけなど）を培養する方法が知られている。この方法では、容器を横倒しの姿勢（水平に倒した姿勢）で回転させながら培養工程を行うことが一般的で、これにより容器内を培地で満たすことなく、少量の培地で、容器の内側面の全体を利用して効率よく細胞を培養することが可能になる。
ところで、細胞などの培養を行うにあたっては、容器内を培養に適した状態に維持することが好ましく、特許文献１には、容器内のガスを無菌的に交換可能な通気手段を有する培養容器（ローラーボトル）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１４０５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  特許文献１の技術によると、容器の口にシリコ栓をつけることにより、容器内のガスを無菌的に交換することができる。しかしながら、培養工程中に容器と外部の設備とを接続することができれば、ガス交換だけではなく、培養工程中に培地のサンプリングや交換、調整、培地の状態（溶存酸素・溶存二酸化炭素・ｐＨなど）の計測を行うことが可能になる。【０００５】  本発明の目的の一つは、ローラーボトルを利用した培養工程中に、容器と外部の設備とを接続することが可能な培養容器、及び、培養装置、これを用いて生成された培養生成物、並びに、蓋体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  （１）本発明に係る培養容器は、
内面が円筒形となった開口部を有する容器と、
前記開口部に取り付けられる蓋体と、
を備え、
前記蓋体は、
前記開口部内に配置されて前記開口部をシールする、外形が前記開口部の内面よりも大きい円形をなす弾性シートと、
前記弾性シートの周縁部を避けてその内側を固定することによって前記弾性シートを保持するとともに、前記弾性シートを前記開口部内に配置する、前記開口部と相対的に回転可能に構成された保持部材と、
を有し、
前記弾性シートは、前記開口部内で前記周縁部が前記弾性シートの上面側又は下面側のいずれか一方に向かって屈曲するとともに、外周が前記開口の内面と接触している。【０００７】  この発明によると、培養工程中に、容器と外部の設備とを接続することが可能な培養容器を提供することができる。【０００８】  （２）この培養容器において、
前記弾性シートの前記周縁部は、前記開口部内で、前記弾性シートの下面側に向って屈曲していてもよい。【０００９】  （３）この培養容器において、
前記蓋体は、前記周縁部を前記下面側に屈曲させる補助部材をさらに有し、
前記開口部内で前記補助部材から前記弾性シートを開放することによって、前記周縁部を前記下面側に屈曲させてもよい。【００１０】  （４）この培養容器において、
前記弾性シートの前記周縁部は、前記弾性シートの上面側に向かって屈曲していてもよい。【００１１】  （５）この培養容器において、
前記弾性シートは、間隔をあけて配置される複数の前記弾性シートを有していてもよい。【００１２】  （６）この培養容器において、
前記弾性シートは、前記周縁部の径方向の長さが、前記弾性シートの厚みよりも大きくなるように構成されていてもよい。【００１３】  （７）この培養容器において、
前記弾性シート及び前記保持部材を貫通するように取り付けられた、前記容器の内側と外側とを連通する連通管をさらに有してもよい。【００１４】  （８）本発明に係る培養生成物は、上記いずれかの培養容器を利用して生成される。【００１５】  （９）本発明に係る培養装置は、
上記いずれかに記載の培養容器と、
前記容器を、横に倒した姿勢で、前記中心軸線を中心に回転させる回転駆動部と、
前記保持部を固定する固定部と、
を有する。【００１６】  （１０）この培養装置において、
前記蓋体は、前記保持部材と相対的に回転可能に構成された、前記開口部の外周にねじ止めされるキャップを有し、
前記回転駆動部は、前記容器を、前記キャップと前記開口部のねじが締めこまれる方向に回転させてもよい。【００１７】  （１１）本発明に係る蓋体は、
内面が円筒形となった開口部を有し、該開口部の中心軸線を中心に回転する容器に取り付けられる蓋体であって、
容器の開口部内に配置されて前記開口部をシールする、外形が前記開口部の内面よりも大きい円形をなす弾性シートと、
前記弾性シートの周縁部を避けてその内側を固定することによって前記弾性シートを保持するとともに、前記弾性シートを前記開口部内に配置する、前記開口部と相対的に回転可能に構成された保持部材と、
を有し、
前記弾性シートは、前記開口部内で前記周縁部が前記弾性シートの上面側又は下面側のいずれか一方に向かって屈曲するとともに、外周が前記開口の内面と接触する。【００１８】  この発明によると、培養工程中に、容器と外部の設備とを接続することが可能な培養容器用の蓋体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る培養容器について説明するための図。
【図２】本実施の形態に係る培養容器について説明するための図。
【図３】本実施の形態に係る培養容器について説明するための図。
【図４】本実施の形態に係る培養容器について説明するための図。
【図５】本実施の形態に係る培養容器について説明するための図。
【図６】本実施の形態に係る培養容器について説明するための図。
【図７】本実施の形態に係る培養容器について説明するための図。
【図８】本実施の形態に係る培養容器について説明するための図。
【図９】本実施の形態に係る培養装置について説明するための図。
【図１０】変形例に係る培養容器について説明するための図。
【図１１】変形例に係る培養容器について説明するための図。
【図１２】変形例に係る培養容器について説明するための図。
【図１３】変形例に係る培養容器について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】  以下、本発明を適用した実施の形態について説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。すなわち、以下の実施の形態で説明するすべての構成が本発明にとって必須であるとは限らない。また、本発明は、以下の内容を自由に組み合わせたものを含む。
【００２１】  （１）培養容器１００の構成
はじめに、図１〜図５を参照して、本実施の形態に係る培養容器１００について説明する。培養容器１００は、その内部で培養対象物（動物細胞、植物細胞、微生物、菌体、こけなど）を培養する役割を果たす。すなわち、培養容器１００は、培養対象物の培養を通じ、種々の培養生成物（培養目的物）を生成する部材である。培養生成物についても特に限定されるものではないが、培養対象物そのものを培養生成物とする場合や、培養対象物からの代謝物を培養生成物とする場合など、種々の適用が可能である。なお、本実施の形態では、培養容器１００は横倒しの姿勢で回転することにより、その内側面で、接着性の培養対象物を培養する部材である（図９（Ａ）参照）。
【００２２】  培養容器１００は、図１に示す、容器１０を有する。本実施の形態では、容器１０は、その内部で接着性の培養対象物を培養するための部材である。容器１０の材質は得に限定されるものではないが、培養対象物に対して毒性を有しない材料で構成することが好ましい。また、容器１０は、光透過性の材料（透明材料）で構成することにより、培養の様子を観察することが可能になる。
容器１０は、培養部１２と開口部１４とを有する。培養部１２は接着性の培養対象物を培養するための領域であり、円筒状の側面と円形の底面とを有する。本実施の形態では、培養対象物は、培養部１２の内側面に接着して培養される。そのため、容器１０は、少なくとも培養部１２の内側面が、培養対象物が接着しやすいように表面処理がなされたものを利用することができる。
開口部１４は、培養部１２（容器１０）の内部と外部とを連通する部分であり、開口部１４を介して、培養部１２への培地や培養対象物、培養生成物などの出し入れが行われる。開口部１４は、内面１６が円筒形となっている。開口部１４は、また、後述する蓋体２０の着脱が可能な構成となっている。例えば開口部１４の外面は、蓋体２０（キャップ３０）を取り付けるためのねじ構造とすることができる。なお、本実施の形態では、開口部１４は、少なくとも内面１６が、培養部１２の内面よりも径が小さくなっている。これによると、シールが必要な面積を小さくすることができるとともに、後述する弾性シート６０と開口部１４との摺動速度を小さくすることができるため、容器１０から液体がもれ出ることを防止することが可能になる。
【００２３】  培養容器１００は蓋体２０を有する。蓋体２０は容器１０の開口部１４に取り付けられる部材である。以下、図１〜図５を参照して、蓋体２０の構造について詳述する。なお、図２は、蓋体２０の分解図であるが、簡単のため、連通管８０を省略した。
【００２４】  蓋体２０は、図１〜図３に示す、キャップ３０を有する。
キャップ３０は、蓋体２０を容器１０（開口部１４）に取り付けるための部材である。キャップ３０は、容器１０（開口部１４）に着脱可能に構成されている。本実施の形態では、キャップ３０は、開口部１４にねじ止めされるように構成されている。
キャップ３０には、貫通穴３２が形成されている。貫通穴３２は、後述する固定部４０の円筒部４２よりも大きくなるように、かつ、円板部４４よりも小さくなるように構成されている。これにより、キャップ３０の貫通穴３２に円筒部４２が挿入可能になるとともに、貫通穴３２の周縁部で円板部４４を支持することができる。そして、キャップ３０は、固定部４０（円筒部４２）に対して相対的に回転可能に構成される。
【００２５】  蓋体２０は、図１、図２及び図４に示す、固定部４０を有する。
固定部４０は、円筒部４２を有する。円筒部４２は、後述する底板７０と協働して、弾性シート６０を保持（固定）する役割を果たす。具体的には、円筒部４２の先端面と底板７０とで弾性シート６０を挟み込むことにより、弾性シート６０が固定部４０に固定される。円筒部４２と底板７０とをあわせて、弾性シート６０を保持する保持部材と称することができる。なお、本実施の形態では、円筒部４２は、開口部１４の内面１６よりも径が小さい円筒により構成されている。これにより、円筒部４２（円筒部４２及び弾性シート６０）を内面１６の内側に配置させることが可能になる。また、本実施の形態では、保持部材（保持部材及び弾性シート６０）は、開口部１４に対して相対的に回転可能に構成される。
固定部４０は、円板部４４を有する。円板部４４は円筒部４２よりも外径が大きくなった円板状の部材である。円板部４４には貫通穴４６が構成されている。貫通穴４６により、容器１０の内部と外部とを連通することが可能になる。円板部４４には固定ピン４８が取り付けられている。固定ピン４８を固定することにより、固定部４０が固定され、培養容器１００を回転させる際に、固定部４０（保持部材）を容器１０（キャップ３０）に対して相対的に回転させることが可能になる。
固定部４０は中央軸４５を有する。中央軸にはねじ穴が構成されていて、ねじ３５によって、後述する弾性シート６０及び底板７０を、固定部４０に固定することができる。
【００２６】  蓋体２０は、図１、図２及び図５に示す、補助部材５０を有する。補助部材５０は、弾性シート６０の周縁部を、弾性シート６０の下面側（容器１０の底方向）に屈曲させる役割を果たす部材である。補助部材５０は、円筒状の部材で、図１に示すように、キャップ３０内で円筒部４２に外嵌される。なお、補助部材５０は、円筒部４２に対して回転可能に構成される。
補助部材５０は、円筒部５２とつば部５４とを有する。補助部材５０は、円筒部５２が容器１０の開口部１４（開口部１４の内面１６）よりも小さくなるように、かつ、つば部５４が内面１６よりも大きくなるように構成されている。これにより、円筒部５２を開口部１４に挿入することが可能になるとともに、補助部材５０と容器１０とを位置決めすることができる。なお、本実施の形態では、つば部５４の外形と開口部１４の上面の外形が同じになるように構成されている。これにより、補助部材５０が取り付けられた状態で、開口部１４にキャップ３０を取り付けることが可能になる。
なお、本実施の形態では、蓋体２０を容器１０に取り付ける際に、キャップ３０と開口部１４（その上面）とによってつば部５４がはさまれることにより、補助部材５０が容器１０及びキャップ３０に固定される。
円筒部５２は、また、薄肉部５６を有する。薄肉部５６は、内径が広くなった領域であり、円筒部５２の先端に配置される。薄肉部５６により、円筒部５２の先端において、固定部４０の円筒部４２の外面と、補助部材５０の内面との間に隙間ができる。
【００２７】  蓋体２０は、図１及び図２に示すように、弾性シート６０を有する。弾性シート６０は開口部１４内に配置され、開口部１４をシールする部材である。すなわち、弾性シート６０によって開口部１４はシールされ、内部に収容された液体などがもれ出ることを防止することができるとともに、容器１０内に汚染物質が入り込むことを防止することができる。弾性シート６０を、シール部材と称することも可能である。
弾性シート６０は、図２に示すように、円形状のシートであって、外形が、容器１０の開口部１４の内面１６よりも大きくなっている。また、弾性シート６０は、固定部４０の円筒部４２及び底板７０よりも大きな外径をなすように構成される（図６（Ｂ）参照）。これにより、弾性シート６０の周縁部が自由端となり、図１に示すように、弾性的に変形することが可能になる。すなわち、本実施の形態では、保持部材（固定部４０の円筒部４２及び底板７０）は、弾性シート６０の周縁部を避けてその内側を固定することによって、弾性シート６０を保持するように構成されるといえる。
弾性シート６０の材料は、弾性変形が可能なシート状の部材であればよく、例えばシリコンシートを適用することができる。また、弾性シート６０は、液体不透過の材料を利用することができる。
弾性シート６０の具体的な大きさ（直径や厚み）は、開口部１４をシールすることが可能な範囲内で、適宜設定することができる。例えば、弾性シート６０は、周縁部の径方向の長さ（弾性シート６０の半径と底板７０の半径との差）が、弾性シート６０の厚みよりも大きくなるように設計してもよい。
弾性シート６０には、貫通穴６２が形成されている。貫通穴６２を介して、容器１０の内部と外部とが連通可能となっている。弾性シート６０には、また、ねじ３５が貫通するための貫通穴６４が形成されている。
【００２８】  本実施の形態では、弾性シート６０は、周縁部が、弾性シート６０の下面側に向かって屈曲するとともに、その外周が、開口部１４の内面１６（その全周）と接触するように、開口部１４内に配置される。言い換えると、弾性シート６０は、周縁部が容器１０の底方向に屈曲している。これにより、容器１０の内圧が高くなった場合でも、容器１０内の液体などがもれ出ることを防止することができる。
【００２９】  蓋体２０は、図１及び図２に示すように、底板７０を有する。底板７０は、固定部４０の円筒部４２と協働して、弾性シート６０を固定する役割を果たす。底板７０は、容器１０の底を向く面（弾性シート６０の下面）から、弾性シート６０を押さえるように構成されている。なお、底板７０は、外形が弾性シート６０よりも小さくなった円板状の部材であり、本実施の形態では、底板７０は円筒部４２と同じ外形となっている。円筒部４２と底板７０とを利用することよって、弾性シート６０は、周縁部を避けてその内側が固定される。
底板７０には、貫通穴７２が形成されており、貫通穴７２を介して、容器１０の内部と外部とが連通可能となっている。底板７０には、また、ねじ３５が貫通するための貫通穴７４が形成されている。
【００３０】  蓋体２０は、図１に示す、連通管８０を有する。連通管８０は、固定部４０の貫通穴４６、弾性シート６０の貫通穴６２、及び、底板７０の貫通穴７２を貫通するように構成されている。連通管８０によって、容器１０の内部と外部とが連通される。
連通管８０は、その両端にチューブを取り付けることができるように構成されている。本実施の形態に適用可能なチューブは特に限られるものではなく、目的に応じたチューブを利用することができる。例えば可撓性の高い（弾性変形しやすい）チューブを適用することにより、チューブの先端を、容器１０内の液体に常に接触させることが可能になるため、液体のサンプリングやセンシングに利用することができる。なお、チューブの長さの調整や、チューブの先端に錘を設けることで、チューブの先端を、容器１０内の液体に接触しやすくすることができる。
【００３１】  次に、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照しながら、蓋体２０を組上げる手順について説明する。
はじめに、固定部４０に連通管８０を挿入し、これをキャップ３０と組み合わせる。このとき、キャップ３０の上方から、貫通穴３２に固定部４０の円筒部４２を挿入する。なお、上記の通り固定部４０の円板部４４は貫通穴３２よりも外形が大きくなっているので、円板部４４とキャップ３０とが接触し、固定部４０とキャップ３０とが位置決めされる。
そして、キャップ３０の裏側から補助部材５０を挿入し、キャップ３０の内側で、補助部材５０を円筒部４２に外嵌する。
次いで、弾性シート６０と底板７０とをキャップ３０の下側から配置して、連通管８０を、貫通穴６２及び貫通穴７２に挿入し、ねじ３５によって、固定部４０と弾性シート６０及び底板７０を固定する。
そして、必要に応じて連通管８０の端部にチューブなどを取り付けることにより、図６（Ｂ）に示す蓋体２０を組上げることができる。
【００３２】  次に、蓋体２０を容器１０（開口部１４）に取り付ける手順について説明する。
はじめに、図７に示すように、蓋体２０の固定部４０を上方に引き上げる。固定部４０には、弾性シート６０及び底板７０が固定されるため、弾性シート６０も上方に引き上げられ、弾性シート６０の周縁部が弾性的に変形して、補助部材５０の薄肉部５６内（薄肉部５６と円筒部４２との間）に収容される。このとき、弾性シート６０は、周縁部が底板７０の側面を覆うように変形する。言い換えると、弾性シート６０は、端部が、全周に亘って、底板７０側に屈曲する。
次いで、図８に示すように、蓋体２０を容器１０に取り付ける。本実施の形態では、キャップ３０を容器１０の開口部１４にねじ止めすることで、蓋体２０が容器１０に取り付けられる。なお、本実施の形態では、蓋体２０を容器１０に取り付ける際に、補助部材５０の円筒部５２が容器１０の開口部１４に挿入されるとともに、つば部５４が開口部１４の上端とキャップ３０とによって固定される。
次いで、容器１０の開口部１４内で、補助部材５０から弾性シート６０を開放する。本実施の形態では、固定部４０をキャップ３０に向かって押し込むことにより、図１に示すように、弾性シート６０を開放することができる。本実施の形態では、上記の通り、弾性シート６０は、補助部材５０によって、周縁部が底板７０に向かって屈曲している。そのため、開口部１４内で弾性シート６０を補助部材５０から開放することにより、図１に示すように、弾性シート６０を、周縁部が弾性シート６０の下面側（容器１０の底方向）に屈曲した姿勢とすることができる。
【００３３】  （２）培養装置１の構成
次に、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照して、本実施の形態に係る培養装置１について説明する。
培養装置１は、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、駆動部１１０を有する。駆動部１１０は、培養容器１００を横に倒した姿勢で回転させる役割を果たす。駆動部１１０は、培養容器１００の底面側を保持して、培養容器１００を底面と直交する軸線（開口部１４の中心軸線）を中心に回転させる。本実施の形態では、培養容器１００の底面側を保持する保持部材１１２と、保持部材１１２を回転させるモータＭとによって実現されている。
培養装置１は、固定部４０を固定するための固定機構１２０を有する。本実施の形態では、固定機構１２０は、固定部４０の固定ピン４８を固定することにより、固定部４０を固定する。固定部４０を固定した状態で培養容器１００（容器１０）を回転させることにより、固定部４０（弾性シート６０）と容器１０とが相対的に回転することになる。固定機構１２０は、例えば装置本体に取り付けられた板状の部材で実現することができる。すなわち、板状の部材に構成された貫通穴に、固定ピン４８を挿入することにより、固定部４０を固定することができる。
【００３４】  培養装置１は、制御部を有する。制御部は、培養装置１の動作を制御する役割を果たす。制御部は、例えば、駆動部１１０（モータＭ）の動作を制御するための駆動制御部を備えた構成とすることができる。駆動制御部は、例えば、モータＭの回転速度や回転方向、回転時間を制御するように構成することができる。
なお、培養装置１では、制御部は、容器１０（開口部１４）が蓋体２０（キャップ３０）に向かって締めこまれるように、駆動部１１０を動作させる。一般的に、容器と蓋とがねじ機構によって着脱可能に構成されている場合、両者を相対的に右回りに回転させたときに、両者が固定されるようにねじが構成される。容器１０と蓋体２０（開口部１４とキャップ３０）とがこのようなねじ（正ねじ）によって着脱可能に構成されている場合、容器１０を、蓋体２０に向かって右回りに回転させることで、蓋体２０（キャップ３０）に対して、容器１０が締めこまれるように力が働かせることができる。このことから、培養工程中に、蓋体２０が容器１０から外れることを防止することができる。
【００３５】  培養装置１は、容器１０の外側から、容器１０の内部空間に物質を添加する添加機構を備えた構成とすることができる。添加機構は、例えば、培養液や培養対象物、栄養素、試薬などを添加するように構成することができる。添加機構は、また、気体を添加するように構成されていてもよい。添加機構で添加する気体としては、空気や、酸素ガス・二酸化炭素ガス・窒素ガスなどが例示される。培養装置１は、また、容器１０の内部空間から、物質（培養液など）を抜出す抜出機構を備えた構成とすることができる。
【００３６】  培養装置１は、また、培養液の状態を計測するための計測機構を備えた構成とすることも可能である。例えば、図９（Ａ）に示すように、チューブの先端に蛍光体１４２を設け、これを培養液に接触させることができる。蛍光体１４２の具体的な組成は特に限られるものではないが、液体中の溶存酸素、溶存二酸化炭素、ｐＨ、濁度等を計測するセンサとして利用可能ないずれかの物質を利用することができる。そして、連通管８０及びチューブを介して、蛍光体１４２に励起光を照射するとともに、その蛍光を受光する。これにより得られる励起光と蛍光の情報に基づいて、培養液の状態の計測が可能になる。
【００３７】  （３）作用効果
次に、本実施の形態に係る培養容器１００及び培養装置１が奏する作用効果について説明する。
本実施の形態に係る培養容器１００によると、開口部１４は弾性シート６０によってシールされ、保持部材（固定部４０及び底板７０）と弾性シート６０は、開口部１４（容器１０）に対して相対的に回転可能に構成される。このことから、固定部４０を固定した状態で容器１０を回転させることができるとともに、その際に、容器１０から液体がもれ出すことを防止することができる。すなわち、本実施の形態によると、固定部４０を固定した状態で培養を実施することが可能になるため、容器１０（固定部４０）と外部装置とを接続した状態で培養を行うことが可能になり、培養工程中に、培養液の抜出しや添加、容器１０の内部空間のセンシングなどを実施することが可能になる。
特に本実施の形態では、弾性シート６０は、その周縁部が容器１０の底面（弾性シート６０の下面側）に向かって屈曲している。これによると、容器１０の内圧が高くなった場合でも、弾性シート６０の外周は開口部１４の内面に押し付けられる。すなわち、弾性シート６０と開口部１４との間に隙間ができにくくなることから、弾性シート６０の外周から液体などがもれ出ることを防止することができる。また、容器１０を内圧が高い状態に維持することが可能になるため、容器１０内に汚染物質が入り込みにくく、培養工程でコンタミネーションが発生する確率を小さくすることができる。
なお、本実施の形態では、開口部１４のシール部材として、弾性シート６０を利用している。これにより、蓋体２０の着脱が容易になるとともに、容器１０のシール性を確保することが可能になる。すなわち、弾性シート６０は、Ｏリングなどよりも大きく弾性変形させることができるため、保持部材（固定部４０の円筒部４２）と開口部１４の内面１６との間隔がある程度大きくなっても、その隙間をシールすることが可能になる。そのため、円筒部４２の外径と内面１６の間隔と、弾性シート６０の大きさを調整することにより、シール性能が高く、かつ、着脱が容易な蓋体２０を提供することが可能になる。また、弾性シート６０が大きく弾性変形することが可能なことから、容器１０の寸法精度が低い場合にも、弾性シート６０によって寸法の乱れを吸収することが可能になり、容器１０のシール性を高く維持することが可能になる。
すなわち、本実施の形態によると、ローラーボトルとして利用することが可能で、培養工程中に、容器と外部の設備とを接続した場合にも、内部の液体がもれ出ることやコンタミネーションリスクの小さい培養容器を提供することができる。
【００３８】  （４）変形例
本実施の形態は、種々の変形が可能である。
例えば図１０に示すように、蓋体を、補助部材５０を有しないで構成することも可能である。この場合、図１１に示すように、弾性シート６０が、その周縁部が弾性シート６０の上面側（容器１０の底面とは反対方向）に向かって屈曲する。蓋体をこのように構成した場合でも、弾性シート６０の外周を容器１０の開口部１４の内面１６と接触させることができるため、培養工程中に、培養容器１００から培養液がもれ出ることを防止することができる。
なお、別の変形例として、図１２に示すように、蓋体を容器１０に取り付けた後に、固定部４０をキャップ３０から引き上げて使用することも可能である。これにより、弾性シート６０を、その周縁部が容器１０の底面に向かって屈曲させることができる。なお、特に図示しないが、キャップ３０と固定部４０（円板部４４）との間に、スペーサーを設ける構成とすることも可能である。
あるいは蓋体は、連通管８０を有しない構成とすることも可能である。例えば、貫通穴４６，６２，７２に、容器１０の内部空間と外部の装置とを接続するチューブやセンサケーブルなどが直接挿入された構成とすることも可能である（図示せず）。
【００３９】  あるいは、蓋体を、図１３に示すように、２枚の弾性シート６１ａ及び６１ｂを有する構成とすることも可能である。この例では、弾性シート６１ａは、底板７１ａと固定部４０とによって固定され、弾性シート６１ｂは、底板７１ａと底板７１ｂとによって固定される。すなわち、２枚の弾性シート６１ａ及び６１ｂの間には底板７１ａが配置され、これにより、２枚の弾性シート６１ａ及び６１ｂが間隔をあけて配置されることになる。
これによると、２枚の弾性シートによって開口部１４がシールされることから、容器１０の液体が外部にもれる確率をより小さくすることができる。また、これによると、弾性シート６１ｂで開口部１４（培養部１２側）がシールされるため、弾性シート６１ａが液体と接触することを防止することができる。このことから、培養工程への影響を考慮せずに弾性シート６１ａの素材を選択することが可能になる。例えば弾性シート６１ａを、殺菌成分を含む素材で製作すれば、微生物などが容器外から開口部１４内に進入した場合でも、当該微生物などが弾性シート６１ａよりも先へ侵入する事態が発生しにくくすることができる。すなわち、本変形例では、培養工程で容器内の液体がもれにくく、かつ、コンタミネーションが起こりにくい培養容器（蓋体）を提供することが可能になる。
なお、さらに別の変形例として、弾性シートを、３段以上の複数段に構成することも可能である。あるいは、弾性シートを、円板状の弾性シートを複数重ねた構成とすることができる。これによると、複数の弾性シートのそれぞれが、開口部１４をシールするため、液体などがもれる確率を小さくすることができる。
【００４０】  また、培養容器１００は、接着性の培養対象物だけではなく、浮遊性の培養対象物に適用することも可能である。培養容器１００によると、容器１０を回転させることで培養液を攪拌させることができるため、培養対象物にダメージを与えないように、培養液を対流させることが可能になり、特に、比重が重く沈降しやすい培養対象物の培養に適している。なお、浮遊性の培養対象物に適用する場合、攪拌力を増すために種々の工夫をすることが可能である。例えば容器１０（培養部１２）の内壁に凹凸を付することで、容器１０の回転による攪拌力を大きくすることができる。容器１０は、例えば、内面に１つ又は複数の土手状の凸部が形成された構成とすることができる。このとき、土手状の凸部は、容器１０の高さ方向に延びるように構成されていてもよく、高さ方向に対して斜めに延びるように構成されていてもよい。あるいは、蓋体２０に、培養液を対流させるための補助機構が取り付けられた構成とすることも可能である。例えば、蓋体２０に、培養液に接触するような板状、あるいは、棒状の部材を取り付けることで、培養液の対流を促進することができる。なお、培養容器１００は、回転駆動部は、図９（Ａ）に示すように、容器１０（開口部１２）の中心軸線が水平になる姿勢で、培養容器１００を回転駆動させてもよいが、中心軸線が斜めになる姿勢で、培養容器１００を回転駆動させるように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４１】  １…培養装置、  １０…容器、  １２…培養部、  １４…開口部、  １６…内面、  ２０…蓋体、  ３０…キャップ、  ３２…貫通穴、  ４０…固定部、  ４２…円筒部、  ４４…円板部、  ４５…中央軸、  ４６…貫通穴、  ４８…固定ピン、  ５０…補助部材、  ５２…円筒部、  ５６…薄肉部、  ６０…弾性シート、  ６１ａ…弾性シート、  ６１ｂ…弾性シート、  ６２…貫通穴、  ６４…貫通穴、  ７０…底板、  ７１ａ…底板、  ７１ｂ…底板、  ７２…貫通穴、  ７４…貫通穴、  ８０…連通管、  １００…培養容器、  １１０…駆動部、  １１２…保持部材、  １２０…固定機構、  １４２…蛍光体
【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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【手続補正書】
【提出日】平成31年2月7日(2019.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面が円筒形となった開口部を有する容器と、
前記開口部に取り付けられる蓋体と、
を備え、
前記蓋体は、
前記開口部内に配置されて前記開口部をシールする、外形が前記開口部の内面よりも大きい円形をなす弾性シートと、
前記弾性シートの周縁部を避けてその内側を固定することによって前記弾性シートを保持するとともに、前記弾性シートを前記開口部内に配置する、前記開口部と相対的に回転可能に構成された保持部材と、
を有し、
前記弾性シートは、前記開口部内で前記周縁部が前記弾性シートの上面側又は下面側のいずれか一方に向かって屈曲するとともに、外周が前記開口の内面と接触している培養容器。
【請求項２】
請求項１に記載の培養容器において、
前記弾性シートの前記周縁部は、前記開口部内で、前記弾性シートの下面側に向って屈曲している培養容器。
【請求項３】
請求項２に記載の培養容器において、
前記蓋体は、前記周縁部を前記下面側に屈曲させる補助部材をさらに有し、
前記開口部内で前記補助部材から前記弾性シートを開放することによって、前記周縁部を前記下面側に屈曲させる培養容器。
【請求項４】
請求項１に記載の培養容器において、
前記弾性シートの前記周縁部は、前記弾性シートの上面側に向かって屈曲している培養容器。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の培養容器において、
間隔をあけて配置される複数の前記弾性シートを有する培養容器。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の培養容器において、
前記弾性シートは、前記周縁部の径方向の長さが、前記弾性シートの厚みよりも大きくなるように構成されている培養容器。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の培養容器において、
前記弾性シート及び前記保持部材を貫通するように取り付けられた、前記容器の内側と外側とを連通する連通管をさらに有する培養容器。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の培養容器を利用する、培養生成物の製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の培養容器と、
前記容器を、横に倒した姿勢で、前記中心軸線を中心に回転させる回転駆動部と、
前記保持部を固定する固定部と、
を有する培養装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の培養装置において、
前記蓋体は、前記保持部材と相対的に回転可能に構成された、前記開口部にねじ止めされるキャップを有し、
前記回転駆動部は、前記容器を、前記キャップと前記開口部のねじが締めこまれる方向に回転させる培養装置。
【請求項１１】
内面が円筒形となった開口部を有し、該開口部の中心軸線を中心に回転する容器に取り付けられる蓋体であって、
容器の開口部内に配置されて前記開口部をシールする、外形が前記開口部の内面よりも大きい円形をなす弾性シートと、
前記弾性シートの周縁部を避けてその内側を固定することによって前記弾性シートを保持するとともに、前記弾性シートを前記開口部内に配置する、前記開口部と相対的に回転可能に構成された保持部材と、
を有し、
前記弾性シートは、前記開口部内で前記周縁部が前記弾性シートの上面側又は下面側のいずれか一方に向かって屈曲するとともに、外周が前記開口の内面と接触する蓋体。