(57)【要約】      （修正有）【課題】細胞を制御された状態に保つ、携帯可能な細胞培養システムを提供する。【解決手段】細胞培養プラットフォーム１０１は細胞を培養するための培養エレメント１０２を備える。各培養エレメントは、培養する細胞及び液体培地を収容するための培養チャンバーを備える。該培養エレメントは、ガス室、及び該ガス室と培養チャンバーとの間のガス浸透性材料を更に備える。該細胞培養プラットフォームは、培養エレメントを機械的に支持するため、及び外部供給源からガスを受け入れることなく独立してガスを供給できるガス供給システム１１１を機械的に支持するためのフレーム構造１０３を更に備える。フレーム構造は、培養エレメントのガス室を通って流れるようにガスを誘導するためのガスチャンネル１０４を備え、ウェルプレート１０５及び蓋１０６を備える。【選択図】図１ａ
0003210540.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
細胞を培養するための１又は複数の培養エレメント（１０２）を備え、該培養エレメントのそれぞれが：
−培養する細胞及び液体培地を収容するための培養チャンバー（２２０）、
−ガスを受け入れるためのガス室（２２１）、及び
−該ガス室と該培養チャンバーとの間のガス浸透性材料（２２２）、
を備える細胞培養プラットフォーム（１０１）であって、
該細胞培養プラットフォームが、該培養エレメントを機械的に支持するための、且つ、外部供給源からガスを受け入れることなくガスを供給できるガス供給システムを機械的に支持するためのフレーム構造（１０３）を備え、及び該ガス供給システムからガスを受け入れ、そしてそのガスが培養エレメントのガス室を通って流れるように誘導するためのガスチャンネル（１０４）を備えることを特徴とする細胞培養プラットフォーム。
【請求項２】
前記フレーム構造が、１つの培養エレメントをそれぞれが収容できるウェルを備えるウェルプレート（１０５）、及びガスチャンネルを備え、且つ、ウェルプレート上に置いたときにウェルを閉じるための蓋（１０６）を備える、請求項１に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項３】
前記ウェルプレート（１０５）が、ガス供給システムを収容するためのくぼみを備える、請求項２に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項４】
前記フレーム構造が別のガス供給システムを機械的に支持するように構成され、且つ、前記ガスチャンネルが、培養エレメントのガス室にガスを供給できる１つのガス供給システムを選択するための選択弁システム（１０７）を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項５】
前記培養エレメント（１０２）のそれぞれが：
−液体培地を収容するための第１のリザーバ（２２３）、
−対象としている培養エレメントの該第１のリザーバから培養チャンバーまで液体培地を誘導するための第１の液体導管（２２４）、及び
−対象としている培養エレメントの該培養チャンバーから排出される液体培地を誘導するための第２の液体導管（２２５）を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項６】
前記培養エレメントのそれぞれが、対象としている培養エレメントの第２の液体導管に接続された第２のリザーバ（２２６）を備える、請求項５に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項７】
前記培養エレメントのそれぞれが：
−ガスチャンネルから対象としている培養エレメントのガス室（２２１）までガスを誘導するための第１のガス導管（２２７）、及び
−対象としている培養エレメントのガス室から排出されるガスを誘導するための第２のガス導管（２２８）、
を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項８】
前記のそれぞれの培養エレメントのガス室（２２１）が、対象としている培養エレメントの培養チャンバー（２２０）を囲んでおり、且つ、該ガス室と該培養チャンバーの間の壁がガス浸透性材料を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項９】
前記培養エレメントのそれぞれが、互いに積み重なった部分（２２９〜２３１）を備え、該部分のそれぞれが互いに積み重なっている方向に対して切断面が垂直であるときに一定の断面外郭を有するような部分である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１０】
前記フレーム構造が、それぞれの培養エレメントの底部を構成する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１１】
前記フレーム構造及び培養エレメントが、培養する細胞の光学的検査が可能なように１又は複数の透明な材料で少なくとも一部が作られている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１２】
前記の１又は複数の透明な材料が、以下の：ポリスチレン、コポリマーを用いたポリスチレン、塩化ポリビニル、コポリマーを用いた塩化ポリビニル、ポリエチレン、ポリスチレン−アクリロニトリル、ポリプロピレン、塩化ポリビニリジン、シリコーンエラストマーのうちの１又は複数を含む、請求項１１に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１３】
前記細胞培養プラットフォームが、培養する細胞の温度を制御するための電気的に操作される発熱エレメント（１０８）を更に備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１４】
前記ガス浸透性材料がポリジメチルシロキサンを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１５】
前記細胞培養プラットフォームが、培養エレメントのガス室を通るガスの流量を制御するための制御可能弁（１０９）を更に備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１６】
前記細胞培養プラットフォームが、ガス供給システムによって供給されたガスの流れる方向に対して周囲大気が反対の方向で培養エレメントのガス室に流れ込むのを防ぐための逆流止め（１１０）を更に備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１７】
前記のそれぞれの培養エレメントのガス室の体積が０．５〜３倍であり、好ましくは対象としている培養エレメントの培養チャンバーの体積の０．５〜３倍である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１８】
−請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム（１０１）、及び
−該細胞培養プラットフォームのフレーム構造によって機械的に支持されたガス供給システム（１１１）、
を備える細胞培養システム。
【請求項１９】
前記ガス供給システムが、加圧ガス用の交換可能な容器（１１４）を備える、請求項１８に記載の細胞培養システム。
【請求項２０】
前記ガス供給システムが、加圧ガス用の詰め替え可能な容器を備え、そして、該詰め替え可能な容器が詰め替え弁を備える、請求項１８に記載の細胞培養システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は概して、細胞培養に関するものである。より特に、本考案は細胞培養プラットフォーム及び細胞培養システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
細胞培養プロセスは、何カ月もの長期に及ぶこともあり、且つ、そのプロセス中には多くの面倒な手動操作が一般的に含まれる。例えば、培養プロセスには、二日又は三日ごとの液体培地交換、及び／又は培養している細胞の成長を追跡するための顕微鏡撮影が含まれ得る。先に触れた類の操作をおこなう度ごとに、細胞培養物がインキュベータから取り出されるのが通常である。これは細胞培養物内部の環境変化の原因となり、そして、これらの環境変化が培養プロセスにおいて好ましくない影響の原因となる可能性がある。生細胞はそれらが培養されている環境に敏感である。そのため、上記の操作は、例えばガス濃度、温度、及び／又は光度の変化による、細胞の好ましくない刺激につながる可能性がある。更に、振動や揺さぶりなどの機械的刺激も好ましくない影響の原因となる可能性がある。よって、高い信頼性をもって細胞及び組織の試験ができるように培養プロセスを通じて細胞を制御された条件に保つことが重要である。
【０００３】
例えば、低酸素状態の研究は、環境変化が細胞培養に直接影響を及ぼす研究領域の１つである。生細胞に対する低酸素状態の影響を試験するには、培養している細胞のガス環境の連続的な制御と管理が要求される。市販の低酸素チャンバーを入手すること可能であるが、購入及び維持するのは非常に高価であり、そのためすべての研究グループがそれらを利用できるわけではない。そのうえ、市販の低酸素チャンバーは、細胞培養のガス環境の素早い動的変化を生じない大きなフードである。変更後にガス環境を安定させるのに数時間かかるであろう。更に、低酸素チャンバー内で作動できる顕微鏡も低酸素試験のためだけに購入するには高価である。低酸素チャンバー内の顕微鏡がなければ、細胞培養プラットフォームを低酸素チャンバーから取り出す必要があるので、当然の結果として、低酸素濃度は細胞培養のガス環境から急速に消滅する。これは細胞に大損害をもたらすであろう。そのため、この研究領域では、培養プロセスを通じて細胞を同じ条件に保つことが非常に重要である。
【考案の概要】
【０００４】
様々な考案の実施形態のいくつかの態様の基礎的な理解を提供するために簡単な概要を以下に提示する。この概要は本考案の包括的な総説でない。それは本考案の主要な又は重要な要素を特定することを意図したものでも、本考案の範囲を正確に記述することを意図したものでもない。以下の概要は、本考案の例示的且つ限定されることのない実施形態のより詳細な説明の前置きとして簡単な形で本考案のいくつかの概念を提示しただけである。
【０００５】
本考案によれば、例えば低酸素状態の研究に好適な新しい細胞培養プラットフォームが提供される。本考案による細胞培養プラットフォームは、細胞を培養するための１又は複数の培養エレメント及び該培養エレメントを機械的に支持するためのフレーム構造を備える。各培養エレメントは：
−培養する細胞及び液体培地を収容するための培養チャンバー、
−ガスを受け入れるためのガス室、及び
−ガス室と培養チャンバーの間のガス浸透性材料、
を備える。
【０００６】
フレーム構造は、培養エレメントだけではなく、外部供給源からガスを受け入れることなく所望の組成を有するガスを供給できるガス供給システムも機械的に支持するように構成される。フレーム構造は、ガス供給システムからガスを受け入れ、そして、培養エレメントのガス室を通って流れるようにガスを誘導するためのガスチャンネルを備える。ガス供給システムは、例えば必須ではないが、ガスカートリッジ又は加圧ガス用の別の交換可能な及び／又は詰め替え可能な容器であってもよい。
【０００７】
本考案によれば、新しい細胞培養システムも提供される。本考案による細胞培養システムは：
−本考案による細胞培養プラットフォーム、及び
−該細胞培養プラットフォームのフレーム構造によって機械的に支持されたガス供給システム、
を備える。
【０００８】
細胞培養システムは、ガス供給システムが顕微鏡撮影中に作動するように、それが、例えば顕微鏡のサンプル台に配置できるように携帯可能であってもよい。これにより、細胞の成長を観察するのに必要とされ得る顕微鏡撮影は、細胞のガス環境の変化の原因となることはない。
有利なことに、上記のガス室の体積は、細胞のガス環境を（必要であれば）素早く変更できるように小さい。例えば、ガス室の体積は培養する細胞を収容するための培養チャンバーの体積の約０．５〜約３倍であり得る。
【０００９】
本考案の例示的且つ限定されることのない多くの実施形態は、添付した従属クレームに記載されている。
構造物及び操作方法に対する本考案の様々な例示的且つ限定されることのない実施形態は共に、追加の対象及びその利点も一緒に、添付の図面と関連づけて読むことで以下の特定の例示的な実施形態の説明からよく理解できる。
【００１０】
動詞「備える」及び「含む」は、挙げていない特徴の存在を除外することも要求することもなく非限定的に本書では使用される。従属クレームで挙げられた特徴は、別段の明らかな記述のない限り、互いに自由に組み合わせ可能である。更に、「ａ」又は「ａｎ」、すなわち単数形の使用は、この文書を通じて複数を除外するものではないことを理解すべきである。
【００１１】
本考案及びそれらの利点の例示的且つ限定されることのない実施形態は、添付の図面を参照しながら以下で更に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】図１ａは、本考案の例示的且つ限定されることのない実施形態による細胞培養システムの機械的構造を例示する。
【図１ｂ】図１ｂは、本考案の例示的且つ限定されることのない実施形態による細胞培養システムの操作を例示する。
【図２ａ】図２ａ〜２ｇは、図１ａで例示した細胞培養システムの培養エレメントの機械的構造を例示する。
【図２ｂ】図２ａ〜２ｇは、図１ａで例示した細胞培養システムの培養エレメントの機械的構造を例示する。
【図２ｃ】図２ａ〜２ｇは、図１ａで例示した細胞培養システムの培養エレメントの機械的構造を例示する。
【図２ｄ】図２ａ〜２ｇは、図１ａで例示した細胞培養システムの培養エレメントの機械的構造を例示する。
【図２ｅ】図２ａ〜２ｇは、図１ａで例示した細胞培養システムの培養エレメントの機械的構造を例示する。
【図２ｆ】図２ａ〜２ｇは、図１ａで例示した細胞培養システムの培養エレメントの機械的構造を例示する。
【図２ｇ】図２ａ〜２ｇは、図１ａで例示した細胞培養システムの培養エレメントの機械的構造を例示する。
【００１３】
例示的且つ限定されることのない実施形態の説明
以下に示した説明に提供した具体例は、添付の請求項の範囲及び／又は適用性を限定するものとして解釈されるべきではない。以下に示した説明に提供された例の一覧及び群は、別段の明らかな記述のない限り網羅的なものではない。
【００１４】
図１ａは、本考案の例示的且つ限定されることのない実施形態による細胞培養システムの等角図を示す。細胞培養システムは、細胞培養プラットフォーム１０１及び外部供給源からガスを受け入れることなく所望の組成物を有するガスを供給できるガス供給システム１１１を備える。細胞培養プラットフォーム１０１は、細胞を培養するための培養エレメントを備える。図１ａでは、培養エレメントの１つが図面参照番号１０２で指示されている。他の培養エレメントは、図１ａでは示されていない。細胞培養プラットフォーム１０１は、培養エレメント及びガス供給システム１１１を機械的に支持するためのフレーム構造１０３を更に備える。フレーム構造１０３は、ガス供給システム１１１からガスを受け入れ、そして、培養エレメントを通って流れるようにガスを誘導するためのガスチャンネル１０４を備える。この例示の場合では、培養エレメント１０２などの培養エレメントは、フレーム構造１０３に対して別個の構成要素である。しかし、各培養エレメントがフレーム構造の構成部分となることも可能である。
【００１５】
フレーム構造１０３は、有利には、１又は複数の透明な材料で少なくとも一部が作られている。それに対応して、有利には、各培養エレメントは１又は複数の透明な材料で少なくとも一部が作られている。この例示の場合では、培養する細胞は、光学顕微鏡技術を使用して撮影及び／又は実験できる。１又は複数の透明な材料は、例えばポリスチレン、コポリマーを用いたポリスチレン、塩化ポリビニル、コポリマーを用いた塩化ポリビニル、ポリエチレン、ポリスチレン−アクリロニトリル、ポリプロピレン、塩化ポリビニリジン、ポリカーボネート、環状オレフィンコポリマー、及び／又はシリコーンエラストマーを含み得る。
【００１６】
図１ａに図解した例示的な細胞培養プラットフォーム１０１では、フレーム構造１０３はウェルプレート１０５及び蓋１０６を備える。ウェルプレート１０５は、１つの培養エレメントをそれぞれ収容可能なウェルを備え、蓋１０６は上記ガスチャンネル１０４を備える。蓋１０６は、蓋が図１ａで図解したようにウェルプレート上に置かれるとき、ウェルを閉じる。ウェルプレート１０５の物理的寸法は、有利には、該細胞培養システムが例えば顕微鏡及び／又は別の装置のサンプル台に容易に置くことができるように、標準的なラボラトリーウェルプレートの物理的寸法と類似している。細胞培養プラットフォーム１０１の長さＬは、例えば８６ｍｍ〜１２８ｍｍの範囲であり得、細胞培養プラットフォーム１０１の幅Ｗは、例えば６０ｍｍ〜８６ｍｍの範囲であり得、及び細胞培養プラットフォーム１０１の高さＨは、例えば１８ｍｍ〜４５ｍｍの範囲であり得る。
【００１７】
図１ａに図解した例示的な細胞培養システムでは、ガス供給システム１１１は加圧ガスが入った交換可能な容器１１４を備える。交換可能な容器１１４は例えばガスカートリッジであり得る。交換可能な容器１１４は、例えば常温常圧「ＮＴＰ」でその体積が約７リットルになる１２ｇのガスを収容し得る。細胞培養システムの好適なデザインであれば、上記体積は、数日間、個々の培養エレメントを通すのに十分なガス流を維持するのに十分であり得る。培養エレメントは、有利には、わずかなガス流量、例えば約１００μｌ／分で培養エレメント内の所望のガス環境を維持するのに十分なように設計される。交換可能な容器１１４を使用することで、外部パイプ及び／又は外部システムに接続されたあらゆるワイヤーを必要としない。そのため、ガス供給システム１１１が外部システムへの接続なしに独立して作動できるので、細胞培養システムは携帯可能であり、更にガス環境を維持することもできる。よって、例えば、培養する細胞の成長を観察するのに必要とされる可能性がある顕微鏡撮影が細胞のガス環境の変化の原因にならない。図１ａに図解した例示の場合では、フレーム構造１０３は交換可能な容器１１４のためのくぼみを備える。しかしながら、フレーム構造１０３が加圧ガス用の容器を固定する手段を該フレーム構造の外面に備えることも可能である。
【００１８】
上記の交換可能な容器１１４がガス供給システム１１１に関する唯一可能な選択肢でないことは注目に値する。ガス供給システム１１１が加圧ガス用の詰め替え可能な容器を備えることも可能である。詰め替え可能な容器は、ガス容器及び／又はガスミキサーなどの外部供給源からの詰め替えを可能にするための詰め替え弁を備える。更に、本考案の例示的な実施形態による細胞培養システムのガス供給システムが、所望のガスが作り出されるように相互作用する液体が入った部屋を備えることも可能である。
【００１９】
本考案の例示的且つ限定されることのない実施形態による細胞培養システムのガス流は図１ｂに例示されている。細胞培養システムの細胞培養プラットフォームは、ガス供給システム１１１からガスを受け入れ、そして、そのうちの１つが図面参照番号１０２で指示されている培養エレメントを通って流れるようにガスを誘導するためのガスチャンネル１０４を備える。細胞培養プラットフォームは、培養エレメントを通ったガス流を制御するための制御可能弁１０９を備えていてもよい。図１ａに図解した例示的な細胞培養システムでは、制御可能弁はエレメント１１５に配置され得る。細胞培養プラットフォームは、ガス供給システムによって供給されたガスの流れる方向に対して周囲大気が反対の方向で培養エレメントに流れ込むのを防ぐために逆流止め（backflow barrier）を更に備えていてもよい。図１ａ及び１ｂでは、逆流止めは図面参照番号１１０で指示されている。
【００２０】
本考案の例示的且つ限定されることのない実施形態による細胞培養プラットフォームでは、フレーム構造は、２以上の独立したガス供給システムを機械的に支持するために構成される。この例示の場合では、ガスチャンネルは、ガスを培養エレメントに供給することができる１つのガス供給システムを選択するための選択弁システムを備える。図１ｂでは、選択弁システムは図面参照番号１０７で指示されている。例えば、２つの交換可能な容器、例えばガスカートリッジがフレーム構造によって担持されているのであれば、交換可能な容器の変更中にも培養する細胞の所望のガス環境を維持することが可能である。更に、ガス供給システムの１つには、別のガス供給システムと異なったガスを入れてもよい。この例示の場合では、制御された方法で細胞のガス環境を変更することが可能である。例えば、低酸素状態の研究に関連して、２種類の異なったガス濃度を交替で供給するような再酸素添加実験をおこなうことが可能である。
【００２１】
本考案の例示的且つ限定されることのない実施形態による細胞培養プラットフォームでは、ガスチャンネルは外部ガス供給源に接続するためのインタフェース１１３を備える。この例示の場合では、外部ガス容器及び／又はミキサーは、交換可能な及び／又は詰め替え可能な容器、例えばガスカートリッジからガスを消費するのを避けるために細胞培養プラットフォームに接続され得る。図１ａに図解した例示的な細胞培養システムでは、外部ガス供給源に接続するためのインタフェースがエレメント１１５に配置され得る。
本考案の例示的且つ限定されることのない実施形態による細胞培養プラットフォームは、培養する細胞の温度を制御するために電気的に操作される発熱エレメントを備える。図１ａに図解した例示的な細胞培養システムでは、発熱エレメントは図面参照番号１０８で指示されている。例えば、発熱エレメント１０８は、例えば顕微鏡撮影や他の光学的操作を妨げないほど薄い抵抗器ワイヤーを備えていてもよい。発熱エレメント１０８は例えば電池で作動でき、そして、フレーム構造１０３は、電池を機械的に支持するように配置され得る。
【００２２】
図２ａでは図１ａに示した培養エレメント１０２を図解する。図２ｂ、２ｃ、及び２ｄは、図２ａに示した直線Ａ−Ａに沿って培養エレメント１０２を切断することによって得られる断面図を示す。図２ｂ〜２ｄに関する切断面は座標系１９９のｘｚ面と平行である。図２ｂ及び２ｄでは、切断面は斜めの陰影線で指示されている。図２ｂでは、内部形状が図２ａと同じように提示されている。図２ｅ、２ｆ、及び２ｇは、図２ａに示した直線Ｂ−Ｂに沿って培養エレメント１０２を切断することによって得られる断面図を示す。図２ｅ〜２ｇに関する切断面は座標系１９９のｙｚ面と平行である。図１ａ及び２ａ〜２ｇに関して見ている方向は座標系１９９によって図解されている。
【００２３】
培養エレメント１０２は、培養する細胞及び液体培地を収容するための培養チャンバーを備える。培養チャンバーは、図２ａ、２ｄ、２ｆ、及び２ｇでは図面参照番号２２０で指示されている。図２ａでは、培養する細胞は、網状に陰影をつけた領域２５５で描かれている。培養エレメント１０２は、培養する細胞にとって所望のガス環境を提供するのに使用されるガスを受け入れるためのガス室を備える。ガス室は、図２ａ、２ｃ、２ｆ、及び２ｇでは図面参照番号２２１で指示されている。培養エレメント１０２は、ガス室２２１と培養チャンバー２２０の間にガス浸透性材料を備えている。ガス浸透性材料は、図の２ａ、２ｅ、及び２ｆでは図面参照番号２２２で指示されている。ガス浸透性材料は、例えばポリジメチルシロキサンを含んでいてもよい。
【００２４】
例示的な培養エレメント１０２は、液体培地を収容するための第１のリザーバ、第１のリザーバから培養チャンバー２２０まで液体培地を誘導するための第１の液体導管、培養チャンバー２２０から排出される液体培地を誘導するための第２の液体導管、及び第２の液体導管に接続された第２のリザーバ２２６を更に備える。上記の第１のリザーバは図２ａ〜２ｆでは図面参照番号２２３で指示され、上記の第１の液体導管は図２ｂ及び２ｄでは図面参照番号２２４で指示され、上記の第２の液体導管は図２ｂ及び２ｄでは図面参照番号２２５で指示され、及び上記の第２のリザーバは図２ａ〜２ｄでは図面参照番号２２６で指示されている。図２ｄでは、液体培地は図面参照番号２５０で指示されており、第１のリザーバ２２３から培養チャンバー２２０を通って第２のリザーバ２２６への液体培地の流れが曲がった矢印で描かれている。図２ｄに示した例示的な状況では、流れは第１のリザーバ２２３と第２のリザーバ２２６との間の静水圧差に基づいている。図２ｄから分かるように、フレーム構造１０３は培養エレメント１０２の底部を構成する。しかしながら、細胞培養エレメント１０２がそれ自体の底部エレメントを有することも可能である。
【００２５】
例示的な培養エレメント１０２は、図１ａ及び１ｂに示したガスチャンネル１０４からガス室２２１までガスを誘導するための第１のガス導管及びガス室２２１から排出されるガスを誘導するための第２のガス導管を更に備える。第１のガス導管は図２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｅ、２ｆ、及び２ｇでは図面参照番号２２７で指示され、及び第２のガス導管は図２ａ、２ｅ、２ｆ、及び２ｇでは図面参照番号２２８で指示されている。図２ｆ及び２ｇでは、ガス流は曲がった矢印で描かれている。
【００２６】
図２ａで図解したように、培養エレメント１０２のガス室２２１は培養チャンバー２２０を囲んでおり、ガス室と培養チャンバーの間の壁はガス浸透性材料２２２を含んでいる。図２ａに示したように、ガス室は、該ガス室が実際にはガスチャンネルであり、それによってガス室２２１の体積が比較的小さくできるように、細長い形状を有する。小容積のガス室は、培養する細胞のガス環境を、必要であれば、素早く変更することを容易にする。例えば、ガス室２２１の体積は、細胞を収容するための培養チャンバー２２０の体積の約０．５〜約３倍であり得る。
【００２７】
図２ａ〜２ｇで図解した例示的な培養エレメント１０２の機械的構造は、互いに積み重なった部分を備える。図２ａ〜２ｇでは、上記の部分は図面参照番号２２９、２３０、及び２３１で指示されている。図２ａ〜２ｇに示したとおり、部分２２９〜２３１は座標系１９９のｚ方向に互いに積み重なっている。図２ａ〜２ｇから分かるように、部分２２９〜２３１のそれぞれが、切断面が座標系１９９のｚ軸に対して垂直であるときに一定の断面外郭を有する。
【００２８】
先に示した明細書中に提供した限定されることのない具体例は、添付の請求項の範囲及び／又は適用性を限定するものとして解釈されるべきではない。別段の明らかな記述がない限り、先に示した明細書中に提供した例の一覧及び群は網羅的なものではない。
【図１ａ】
0003210540.tif 000003
【図１ｂ】
0003210540.tif 000004
【図２ａ】
0003210540.tif 000005
【図２ｂ】
0003210540.tif 000006
【図２ｃ】
0003210540.tif 000007
【図２ｄ】
0003210540.tif 000008
【図２ｅ】
0003210540.tif 000009
【図２ｆ】
0003210540.tif 000010
【図２ｇ】
0003210540.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月3日(2017.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
細胞を培養するための１又は複数の培養エレメント（１０２）を備え、該培養エレメントのそれぞれが：
−培養する細胞及び液体培地を収容するための培養チャンバー（２２０）、
−ガスを受け入れるためのガス室（２２１）、及び
−該ガス室と該培養チャンバーとの間のガス浸透性材料（２２２）、
を備える細胞培養プラットフォーム（１０１）であって、
該細胞培養プラットフォームが、該培養エレメントを機械的に支持するための、且つ、外部供給源からガスを受け入れることなくガスを供給できるガス供給システムを機械的に支持するためのフレーム構造（１０３）を備え、及び該ガス供給システムからガスを受け入れ、そしてそのガスが培養エレメントのガス室を通って流れるように誘導するためのガスチャンネル（１０４）を備えることを特徴とする細胞培養プラットフォーム。
【請求項２】
前記フレーム構造が、１つの培養エレメントをそれぞれが収容できるウェルを備えるウェルプレート（１０５）、及びガスチャンネルを備え、且つ、ウェルプレート上に置いたときにウェルを閉じるための蓋（１０６）を備える、請求項１に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項３】
前記ウェルプレート（１０５）が、ガス供給システムを収容するためのくぼみを備える、請求項２に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項４】
前記フレーム構造が別のガス供給システムを機械的に支持するように構成され、且つ、前記ガスチャンネルが、培養エレメントのガス室にガスを供給できる１つのガス供給システムを選択するための選択弁システム（１０７）を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項５】
前記培養エレメント（１０２）のそれぞれが：
−液体培地を収容するための第１のリザーバ（２２３）、
−対象としている培養エレメントの該第１のリザーバから培養チャンバーまで液体培地を誘導するための第１の液体導管（２２４）、及び
−対象としている培養エレメントの該培養チャンバーから排出される液体培地を誘導するための第２の液体導管（２２５）を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項６】
前記培養エレメントのそれぞれが、対象としている培養エレメントの第２の液体導管に接続された第２のリザーバ（２２６）を備える、請求項５に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項７】
前記培養エレメントのそれぞれが：
−ガスチャンネルから対象としている培養エレメントのガス室（２２１）までガスを誘導するための第１のガス導管（２２７）、及び
−対象としている培養エレメントのガス室から排出されるガスを誘導するための第２のガス導管（２２８）、
を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項８】
前記のそれぞれの培養エレメントのガス室（２２１）が、対象としている培養エレメントの培養チャンバー（２２０）を囲んでおり、且つ、該ガス室と該培養チャンバーの間の壁がガス浸透性材料を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項９】
前記培養エレメントのそれぞれが、互いに積み重なった部分（２２９〜２３１）を備え、該部分のそれぞれが互いに積み重なっている方向に対して切断面が垂直であるときに一定の断面外郭を有するような部分である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１０】
前記フレーム構造が、それぞれの培養エレメントの底部を構成する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１１】
前記フレーム構造及び培養エレメントが、培養する細胞の光学的検査が可能なように１又は複数の透明な材料で少なくとも一部が作られている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１２】
前記の１又は複数の透明な材料が、以下の：ポリスチレン、コポリマーを用いたポリスチレン、塩化ポリビニル、コポリマーを用いた塩化ポリビニル、ポリエチレン、ポリスチレン−アクリロニトリル、ポリプロピレン、塩化ポリビニリジン、シリコーンエラストマーのうちの１又は複数を含む、請求項１１に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１３】
前記細胞培養プラットフォームが、培養する細胞の温度を制御するための電気的に操作される発熱エレメント（１０８）を更に備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１４】
前記ガス浸透性材料がポリジメチルシロキサンを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１５】
前記細胞培養プラットフォームが、培養エレメントのガス室を通るガスの流量を制御するための制御可能弁（１０９）を更に備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１６】
前記細胞培養プラットフォームが、ガス供給システムによって供給されたガスの流れる方向に対して周囲大気が反対の方向で培養エレメントのガス室に流れ込むのを防ぐための逆流止め（１１０）を更に備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１７】
前記のそれぞれの培養エレメントのガス室の体積が対象としている培養エレメントの培養チャンバーの体積の０．５〜３倍である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム。
【請求項１８】
−請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養プラットフォーム（１０１）、及び
−該細胞培養プラットフォームのフレーム構造によって機械的に支持されたガス供給システム（１１１）、
を備える細胞培養システム。
【請求項１９】
前記ガス供給システムが、加圧ガス用の交換可能な容器（１１４）を備える、請求項１８に記載の細胞培養システム。
【請求項２０】
前記ガス供給システムが、加圧ガス用の詰め替え可能な容器を備え、そして、該詰め替え可能な容器が詰め替え弁を備える、請求項１８に記載の細胞培養システム。