(57)【要約】細胞培養装置（１００）は、培養容器（３）を搭載する培養ユニット（１）と、複数の培養ユニット（１）を内部に配置し、内部を細胞培養に適した環境に維持できるインキュベータ（２）とを備え、インキュベータ（２）は、複数の培養ユニット（１）の各々に対して設けられ、培養ユニット（１）毎に出し入れ可能な開口部（５）と、該開口部（５）に設けられ、培養ユニット（１）がインキュベータ（２）から取り出されたときにインキュベータ（２）の内部環境を外部から遮蔽する遮蔽手段とを備える。
2016125863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養容器を搭載する培養ユニットと、
複数の前記培養ユニットを内部に配置し、内部を細胞培養に適した環境に維持できるインキュベータとを備え、
該インキュベータは、
前記複数の培養ユニットの各々に対して設けられ、前記培養ユニット毎に出し入れ可能な開口部と、
該開口部に設けられ、前記培養ユニットが前記インキュベータから取り出されたときに前記インキュベータの内部環境を外部から遮蔽する遮蔽手段とを備える細胞培養装置。
【請求項２】
前記インキュベータを移動させる駆動手段をさらに備える請求項１に記載の細胞培養装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記インキュベータ内部で前記複数の培養ユニットが配列されている方向に、前記インキュベータを移動させることができる請求項２に記載の細胞培養装置。
【請求項４】
前記培養ユニットは、キャスタを備える請求項１から３のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項５】
前記培養ユニットは、前記培養容器に培地等の溶液を供給する溶液供給手段と、前記培養容器から廃液を排出させる溶液排出手段とを備える請求項１から４いずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項６】
前記インキュベータは、前記複数の培養ユニットを水平方向に内部に配列する請求項１から４のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項７】
前記インキュベータは、前記複数の培養ユニットを垂直方向に内部に配列する請求項１から４のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項８】
前記インキュベータは、前記複数の培養ユニットを水平方向および垂直方向に内部に配列する請求項１から４のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項９】
培養容器を搭載する培養ユニットと、
該培養ユニットを内部に配置し、内部を細胞培養に適した環境に維持できるインキュベータと、
前記インキュベータから取り出した前記培養ユニットを配置する作業空間と、
ガス組成、ガス温度、ガス湿度のうちの少なくとも１つを調整するガス調整手段と、
前記作業空間に配置された前記培養ユニットと前記ガス調整手段との間でガスを流動させるガス流動手段とを備える細胞培養装置。
【請求項１０】
前記インキュベータが、前記ガス調整手段として機能する請求項９に記載の細胞培養装置。
【請求項１１】
前記培養ユニットは、前記インキュベータの内部に配置されているときは前記培養ユニット内に開放空間を形成し、前記作業空間の内部に配置されているときは前記培養ユニット内に閉鎖空間を形成する請求項９または１０に記載の細胞培養装置。
【請求項１２】
前記ガス流動手段が、前記作業空間に配置された前記培養ユニットと前記ガス調整手段との間でガスを循環させる請求項９から１１のいずれか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、細胞培養容器内の細胞を培養する細胞培養装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、再生医療やバイオ医薬等の研究の進展に伴い、細胞を大量に調製することが要求されるようになってきた。細胞は通常、生育に適した環境を維持できるインキュベータ（保温槽）内で培養される。定期的に細胞の状態を観察したり、培地を交換したりするために、細胞等のサンプルをインキュベータ外に取り出して作業をする必要がある（例えば、特許文献１参照。）。細胞等のサンプルをインキュベータに対して出し入れする際、インキュベータ内の環境（温度、湿度、ＣＯ２濃度など）は、外部環境にさらされることにより一時的に定常状態を乱されることになり、インキュベータ内にある細胞等のサンプルにストレスを与える可能性がある。
一方のインキュベータ外に取り出されたサンプルも、外部環境にさらされることにより、作業中定常状態を乱されることになりストレスが与えられることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７３６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、細胞等のサンプルをインキュベータに対して出し入れする作業は可能な限り短時間に行う必要がある。しかし、大量のサンプルを扱う作業者にとっては、インキュベータ内の環境を乱さぬようにサンプルを出し入れすることは非常に困難なことである。さらに、例えば臨床用途の細胞の調製には、アイソレータなどを使って閉鎖系での作業が必要となるため、作業者の可動空間が限られており、作業者にかかる負担がさらに増大することになる。
また、インキュベータ外に出されたサンプルは、できるだけ早くインキュベータに戻すことが好ましいが、大量のサンプルを扱う作業者にとっては困難なことである。【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、細胞等のサンプルをインキュベータに対して出し入れする際の作業を簡易にし、インキュベータの内部環境の変化を低減できる細胞培養装置を提供することを目的としている。
また、インキュベータ外に出されたサンプルをインキュベータ内の環境と同様な環境に維持できる細胞培養装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、培養容器を搭載する培養ユニットと、複数の前記培養ユニットを内部に配置し、内部を細胞培養に適した環境に維持できるインキュベータとを備え、該インキュベータは、前記複数の培養ユニットの各々に対して設けられ、前記培養ユニット毎に出し入れ可能な開口部と、該開口部に設けられ、前記培養ユニットが前記インキュベータから取り出されたときに前記インキュベータの内部環境を外部から遮蔽する遮蔽手段とを備える細胞培養装置である。【０００７】
本態様によって、作業者は、所望のサンプルだけをインキュベータから取り出したり、インキュベータに収容したりすることができ、サンプルを出し入れする際のインキュベータ内の環境変化を低減することができる。【０００８】
上記態様においては、前記インキュベータを移動させる駆動手段をさらに備えていても良い。
また、前記駆動手段は、前記インキュベータ内部で前記培養ユニットが配置されている方向に、前記インキュベータを移動させる手段であっても良い。
このことにより、作業者は所望のサンプルをより扱いやすい位置でインキュベータに対して出し入れすることができる。【０００９】
上記態様においては、前記培養ユニットはキャスタを備えていても良い。
このことにより、作業者は、培養ユニットをインキュベータに対して出し入れし易くなるとともに、インキュベータ外で簡単に移動させることができる。【００１０】
上記態様においては、前記培養ユニットは、前記培養容器に培地等の溶液を供給する溶液供給手段と、前記培養容器から廃液を排出させる溶液排出手段とを備えていても良い。このことにより、培地等の溶液の補給や廃液の廃棄を簡単に行うことができる。【００１１】
前記インキュベータは、複数の前記培養ユニットを内部に水平方向に配列しても良く、複数の前記培養ユニットを内部に垂直方向に配列しても良く、複数の前記培養ユニットを内部に水平方向および垂直方向に配列しても良い。【００１２】
本発明の他の態様は、培養容器を搭載する培養ユニットと、該培養ユニットを内部に配置し、内部を細胞培養に適した環境に維持できるインキュベータと、前記インキュベータから取り出した前記培養ユニットを配置する作業空間と、ガス組成、ガス温度、ガス湿度のうちの少なくとも１つを調整するガス調整手段と、前記作業空間に配置された前記培養ユニットと、前記ガス調整手段との間でガスを流動させるガス流動手段とを備える細胞培養装置である。【００１３】
本態様によって、作業者は、所望のサンプルだけをインキュベータから取り出したり、インキュベータに収容したりすることができ、取り出したサンプルのガス環境を一定に維持することができるので、インキュベータ内からの環境変化を低減することができ、サンプルに与えるストレスを軽減することができる。【００１４】
上記態様においては、前記インキュベータが前記ガス調整手段として機能しても良い。このことにより、ガス調整手段を別に設置しなくて良いので装置がコンパクトになるとともに、コストの面でも優位となる。【００１５】
上記態様においては、前記培養ユニットは、前記インキュベータの内部に配置されている時は前記培養ユニット内に開放空間を形成し、前記作業空間の内部に配置されている時は前記培養ユニット内に閉鎖空間を形成するものであっても良い。このことにより、インキュベータの内でも外でも培養ユニットの内部環境をインキュベータの内部環境と同じ環境に保つことができ、環境変化がサンプルに与えるストレスを軽減することができる。【００１６】
上記態様においては、前記ガス流動手段が、前記作業空間に配置された前記培養ユニットと前記ガス調整手段との間でガスを循環させても良い。このことにより、調整したガスを効率よく使うことができ、ガスの調整にかかるコストを削減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、作業者が所望のサンプルのみをインキュベータに対して簡単に出し入れすることができるので、インキュベータ内の環境変化を必要最小限に抑えることができ、サンプルに対する影響を軽減することができる。また、例えばアイソレータ等を用いて閉鎖系環境で作業する場合、サンプルの出し入れの作業が簡易なので、作業者の作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る細胞培養装置の概略構成を示す説明図である。
【図１Ｂ】図１Ａの細胞培養装置の正面図である。
【図２Ａ】本発明の遮蔽手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図２Ｂ】本発明の遮蔽手段の他の例の概略構成を示す説明図である。
【図３Ａ】本発明の遮蔽手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図３Ｂ】本発明の遮蔽手段の他の例の概略構成を示す説明図である。
【図４Ａ】本発明のレール部材の概略構成を示す説明図である。
【図４Ｂ】本発明の円滑手段の概略構成を示す説明図である。
【図５Ａ】本発明の第２実施形態に係る細胞培養システムの概略構成を示す説明図である。
【図５Ｂ】図５Ａの細胞培養システムの正面図である。
【図６Ａ】本発明の第２実施形態に係る細胞培養システムの概略構成を示す説明図である。
【図６Ｂ】本発明の第２実施形態に係る細胞培養システムの概略構成を示す説明図である。
【図７Ａ】本発明のキャスタ手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図７Ｂ】図７Ａのキャスタ手段の動作を説明する図である。
【図８Ａ】本発明のキャスタ手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図８Ｂ】本発明のキャスタ手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図８Ｃ】本発明のキャスタ手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図８Ｄ】本発明のキャスタ手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図９Ａ】本発明のキャスタ手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図９Ｂ】本発明のキャスタ手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図９Ｃ】本発明のキャスタ手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図１０Ａ】本発明のキャスタ手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａのキャスタ手段の動作を説明する図である。
【図１１Ａ】本発明の第３実施形態に係る細胞培養装置の概略構成を示す説明図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの細胞培養装置の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図１２Ａ】本発明の第１実施形態から第３実施形態に係る細胞培養装置の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図１２Ｂ】本発明の第１実施形態から第３実施形態に係る細胞培養装置の他の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図１３Ａ】本発明の第１実施形態から第３実施形態に係る細胞培養装置の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの細胞培養装置の側面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ａの細胞培養装置の他の例の側面図である。
【図１４Ａ】本発明の第１実施形態から第３実施形態に係る細胞培養装置の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図１４Ｂ】本発明の第１実施形態から第３実施形態に係る細胞培養装置の他の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図１５Ａ】本発明の第４実施形態に係る細胞培養装置の概略構成を示す説明図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの細胞培養装置における遮蔽部材の動作を説明する図である。
【図１６Ａ】本発明の第４実施形態に係る細胞培養装置の概略構成を示す説明図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａの細胞培養装置の正面図である。
【図１７Ａ】本発明の第４実施形態に係る細胞培養装置の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａの細胞培養装置の側面図である。
【図１７Ｃ】図１７Ａの細胞培養装置の他の例の側面図である。
【図１８Ａ】本発明の第１実施形態から第４実施形態に係る細胞培養装置の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図１８Ｂ】本発明の第１実施形態から第４実施形態に係る細胞培養装置の他の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図１９Ａ】本発明の第５実施形態に係る細胞培養装置の概略構成を示す説明図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａの細胞培養装置の側面図である。
【図２０Ａ】本発明の第５実施形態に係る細胞培養装置の遮蔽手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図２０Ｂ】本発明の第５実施形態に係る細胞培養装置の遮蔽手段の他の例の概略構成を示す説明図である。
【図２１Ａ】本発明の第５実施形態に係る細胞培養装置の遮蔽手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図２１Ｂ】本発明の第５実施形態に係る細胞培養装置の遮蔽手段の他の例の概略構成を示す説明図である。
【図２２Ａ】本発明の第５実施形態に係る細胞培養装置の駆動手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図２２Ｂ】本発明の第５実施形態に係る細胞培養装置の駆動手段の他の例の概略構成を示す説明図である。
【図２３Ａ】本発明の第５実施形態に係る細胞培養装置の変形例の概略構成を示す説明図（平面図）である。
【図２３Ｂ】図２３Ａの細胞培養装置の正面図である。
【図２３Ｃ】図２３Ａの細胞培養装置の側面図である。
【図２４Ａ】本発明の第５実施形態に係る細胞培養装置の変形例の概略構成を示す説明図（平面図）である。
【図２４Ｂ】図２４Ａの細胞培養装置の正面図である。
【図２４Ｃ】図２４Ａの細胞培養装置の側面図である。
【図２５Ａ】本発明の第５実施形態に係る細胞培養装置の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図２５Ｂ】本発明の第５実施形態に係る細胞培養装置の他の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図２６】本発明の外扉の例の概略構成を示す説明図である。
【図２７】本発明の第６実施形態に係る細胞培養装置の概略構成を示す説明図である。
【図２８】本発明の第６実施形態に係る細胞培養装置の培養ユニットの概略構成を示す説明図である。
【図２９】本発明の第６実施形態に係る細胞培養装置のガス調整手段、ガス循環手段の概略構成を示す説明図である。
【図３０】本発明の第７実施形態に係る細胞培養装置の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る細胞培養装置について図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養装置１００は、図１Ａおよび図１Ｂに示される構成の装置であり、培養容器３（細胞培養容器）を収容する培養ユニット１と、複数の培養ユニット１を収納可能なインキュベータ２とを備えている。
【００２０】
培養ユニット１は、垂直方向に間隔を空けて配列する複数の棚部４を内部に備えた筺体構造をしている。より具体的には、培養ユニット１は、間隔を空けて互いに略平行に配置された底面および上面と、底面と上面とを接続する側面とを有する箱型の筐体を有し、筐体の底面が水平となるように設置される。したがって、本明細書において、底面に平行な方向は「水平方向」であり、底面に直交する方向は「垂直方向」である。筺体の内部空間は開放系空間であり、筺体外部の培養環境（温度、湿度、ＣＯ２濃度、等）と同じ環境になるようなっている。筺体内部の棚部４に培養容器３を搭載することができる。
【００２１】
インキュベータ２は、内部を細胞培養に適した環境に維持することができ、複数の培養ユニット１を水平方向に並べて収容することができる。
培養ユニット１の棚部４に細胞及び培地が入った培養容器３を搭載し、当該培養ユニット１をインキュベータ２内に収納することで、培養容器３内の細胞を培養することができる。
【００２２】
各培養ユニット１はそれぞれ独立してインキュベータ２に対して出し入れ可能である。インキュベータ２は各培養ユニット１それぞれに対して出し入れ可能な開口部５を側面に備え、それぞれの開口部５は遮蔽手段を備えている。
遮蔽手段は、培養ユニット１がインキュベータ２外に出された状態で開口部５を閉じる構造をしている。図２Ａから図３Ｂに遮蔽手段の例を示す。
【００２３】
図２Ａは、遮蔽手段として、スライダ２１が上下方向（垂直方向）に移動可能に設置されている例である。培養ユニット１を取り出す際はスライダ２１を上方向に持ち上げることで開口部５を開くことができ、インキュベータ２内部から開口部５を通して培養ユニット１を引き出すことができる。培養ユニット１を引き出した後、スライダ２１を下方向に下ろすことで開口部５を遮断し、インキュベータ２内の空間を閉鎖することができる。
【００２４】
図２Ｂは、遮蔽手段として、開口部５の一辺を回転軸２３としてインキュベータ２外部に向かって回転する板状部材２２が設置されている例である。培養ユニット１を取り出す際は板状部材２２をインキュベータ２外側に向け引くことで開口部５を開くことができ、インキュベータ２内部から開口部５を通して培養ユニット１を引き出すことができる。培養ユニット１を引き出した後、板状部材２２をもとの位置に戻すことで開口部５を遮断し、インキュベータ２内の空間を閉鎖することができる。
【００２５】
図３Ａは、遮蔽手段として、開口部の一辺を回転軸３２としてインキュベータ２の内側に揺動することによってインキュベータ２内部に入り込む板状部材３１が設置されている例である。図３Ａにおいて、上段にはインキュベータ２を開口部５側から見た正面図が示され、下段にはインキュベータ２を上面側から見た平面図が示されている。板状部材３１は、外力が加わっていない状態では開口部５を閉鎖する位置に配置されるようになっている。したがって、インキュベータ２内部から培養ユニット１を引き出した状態では、開口部５は板状部材３１によって遮断されてインキュベータ２内の空間を閉鎖することができる。
【００２６】
培養ユニット１をインキュベータ２内に収納する際、板状部材３１は、培養ユニット１によりインキュベータ２内部の方向に力を受け、回転軸３２回りに揺動してインキュベータ２内部に入り込む。培養ユニット１には封鎖部材３３が備えらている。培養ユニット１をインキュベータ２内部に最後まで押し込むと封鎖部材３３が開口部５を封鎖し、インキュベータ２内の空間を閉鎖することができる。図３Ａでは１枚の板状部材３１により開口部５を閉鎖する例を示したが、図３Ｂに示すように、封鎖部材３３が、開口部５の他の辺を回転軸３４とする他の板状部材３５とともに開口部５を閉鎖しても良い。
【００２７】
上記は遮蔽手段の一例であり、培養ユニット１がインキュベータ２外に出された状態で開口部５を閉鎖し、インキュベータ２の内部環境を維持することができる構成であれば良い。
【００２８】
図４Ａに示すように、インキュベータ２は、培養ユニット１の位置決めをするために、培養ユニット１の挿入方向に延びたレール部材４１を備えていても良い。このとき培養ユニット１は、培養ユニット１のレール部材４１に沿った方向以外の動きを制限するための係止部材４２を備えていても良い。係止部材４２は、例えば図４Ａのように、レール部材４１が形成する溝部にはまるなどレール部材４１と相互に作用して培養ユニット１のレール部材４１に沿った方向以外の動きを制限する。
このことにより、培養ユニット１はレール部材４１に沿ってインキュベータ２内部に進入することができる。
【００２９】
インキュベータ２は、内部の培養ユニット１と接する底面に、培養ユニット１の移動を円滑にする円滑手段を備えていても良い。円滑手段としては、図４Ｂに示すような、複数の円柱部材４３を培養ユニット１の移動方向（図４Ｂにおいて横方向）に平行に並べた手段を挙げることができる。図４Ａにおいて、上段は、インキュベータ２の底面上の円柱部材４３を上側から見た図を示し、下段は、円柱部材４３を水平方向に見た図を示している。このことにより、培養ユニット１の移動にともない円柱部材４３が回転するので、培養ユニット１を円滑に移動させることができる。
なお、円柱部材４３にかえて球状部材を採用しても良い。
【００３０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る細胞培養システムについて図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養システム２００は、図５Ａおよび図５Ｂに示される構成のシステムであり、培養ユニット１のインキュベータ２外部での移動を容易にするためにユニット移動機構を備えている点で第１実施形態と異なっている。それ以外は、第１実施形態と同様である。
【００３１】
ユニット移動機構としては、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、培養ユニット１を水平方向に移動させる際に移動を容易にするキャスタ手段５２を例示することができる。キャスタ手段５２は、培養ユニット１の底面に培養ユニット１を支持できる所望の数（３個以上）設置されている。キャスタ手段５２は、培養ユニット１を水平方向のいずれの方向にも自由に移動できるように車輪状部材を備えており、支持部材を介して培養ユニット１の底面に固定されている。ここで、車輪状部材はボール状の部材であっても良く、培養ユニット１を水平方向のいずれの方向にも移動できるような形状であれば良い。
こうすることで、培養ユニット１のインキュベータ２に対する出し入れが容易になるとともに、インキュベータ２の外部で培養ユニット１を自由に移動可能となる。
【００３２】
次に、図６Ａおよび図６Ｂを使ってユニット移動機構５１の別の態様を説明する。本態様のユニット移動機構は、培養ユニット１を水平方向に移動させる際に移動を容易にするキャスタ手段５３と、キャスタ手段５３を格納するための格納庫５４から構成されている。キャスタ手段５３は、培養ユニット１をインキュベータ２の外部に引き出した時に格納庫５４から放出され固定される。培養ユニット１をインキュベータ２の内部に収納する時は、固定が解除されてキャスタ手段５３が格納庫５４に収納される。
【００３３】
図７Ａに、キャスタ手段５３の一例を示す。
キャスタ手段５３は、車輪状部材５５と支持部材５６とストッパ５７とを備えている。支持部材５６は、支点５８において格納庫５４と結合しており、当該支点５８を中心に略回転することでキャスタ手段５３を格納庫５４に出し入れできるようになっている（支点５８は回転しない）。支持部材５６の支点５８と反対側の端は車輪状部材５５と結合している。ストッパ５７は支持部材５６に設置され、支点５８を中心としたキャスタ手段５３の回転を固定する部材である。
【００３４】
ここで、車輪状部材５５はボール状の部材であっても良く、培養ユニット１を水平方向のいずれの方向にも移動できるような形状であれば良い。
また、支点５８を中心としたキャスタ手段５３の回転可能な範囲は制限されていても良い。例えば、図７Ｂに示すように、可動範囲が略９０度の角度に制限されていても良い。
【００３５】
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、培養ユニット１をインキュベータ２から引き出すと、キャスタ手段５３は、該キャスタ手段５３自体にかかる重力により支点５８を中心に円弧を描くように回転して格納庫５４から放出される。キャスタ手段５３は、支点５８を中心に、車輪状部材５５が床面に達する所定位置（固定位置）まで略回転する。支点５８は、キャスタ手段５３が当該固定位置を越えて回転できないように設計されている。キャスタ手段５３が固定位置に達した時、ストッパ５７によりキャスタ手段５３が支点５８を中心とした回転方向に戻ることができなくなり固定される。
【００３６】
図８Ｃおよび図８Ｄに示すように、培養ユニット１をインキュベータ２に収納する場合は、インキュベータ２に設置された固定解除手段５９がストッパ５７に接触することでストッパ５７による固定が解除され、キャスタ手段５３が支点５８を中心として回転可能となる。この状態で培養ユニット１をインキュベータ２に押し込むと、キャスタ手段５３はインキュベータ２と接触して水平方向に力を受け、支点５８を中心に略回転しながら押し上げられて、格納庫５４に収納される。
【００３７】
ストッパによるキャスタ手段の固定方法については、キャスタ手段が固定位置に達した時、キャスタ手段が支点を中心として回転できなくなるように固定されればどのような方法でも良いが、例えば図９Ａから図９Ｃに示すような構成であっても良い。
【００３８】
ストッパ５７は、可動部５７ａと固定部５７ｂとを備えている。可動部５７ａは、図示しない弾性部材を介して支持部材５６に取り付けられており、弾性部材によって支点５８に向かって付勢されている。可動部５７ａは、外力が加わると弾性部材の弾性力に反して支点５８と車輪状部材５５を結ぶ方向ｄに移動可能となっている。一方、固定部５７ｂは支点５８に固定されている。
【００３９】
可動部５７ａと固定部５７ｂは、互いの位置関係により互いを固定する状態となることができる。例えば図９Ａから図９Ｃに示すように、可動部５７ａが凹部を備え、当該凹部に固定部５７ｂの一部がはまることで両者が固定化される態様を挙げることができる。この場合、車輪状部材５５が床面に達する所定位置（固定位置）において、可動部５７ａの凹部に固定部５７ｂの一部がはまり、互いに固定化されるように可動部５７ａと固定部５７ｂの位置決めがされている。
【００４０】
また、可動部５７ａは、支持部材５６上で弾性部材を介して次のような位置決めをされている。支点５８とは反対側へ向かう方向の外力が可動部５７ａに加わっている場合、可動部５７ａは弾性部材の弾性力に反して、支持部材５６上を支点５８から離れる方向に移動する（図９Ｃの状態）。この状態においては、可動部５７ａと固定部５７ｂが互いに離れるので、両者の固定化が解除される。可動部５７ａに外力が加わっていない場合、可動部５７ａは、弾性部材の弾性力により、支持部材５６上を支点５８に近づく方向に移動する（図９Ａまたは図９Ｂの状態）。図９Ａの状態は、可動部５７ａの凹部に固定部５７ｂの一部がはまることで両者が固定化される状態であり、図９Ｂの状態は、可動部５７ａの一部により固定部５７ｂが可動部５７ａの凹部に接近することが阻害されている状態である。
【００４１】
培養ユニット１をインキュベータ２から引き出すと、キャスタ手段５３はそれ自体にかかる重力により支点５８を中心に円弧を描くように回転して格納庫５４から放出される。キャスタ手段５３は支点５８を中心に車輪状部材５５が床面に達する所定位置（固定位置）まで略回転し、支点５８に設置されたストッパ５７の固定部５７ｂが可動部５７ａと衝突する。この時、可動部５７ａは固定部５７ｂから力を受け、弾性部材の弾性力に反して支持部材５６上を支点５８から離れる方向に移動し、固定部５７ｂが可動部５７ａの凹部にはまり、キャスタ手段５３が固定位置に固定される。この時、可動部５７ａの凹部は弾性部材の弾性力により元の位置に戻る方向に力を受けている。
【００４２】
固定解除手段５９によるキャスタ手段の固定の解除方法については、インキュベータに設置された固定解除手段がストッパに接触することでストッパによる固定が解除されればどのような方法でも良いが、例えば図１０Ａおよび図１０Ｂに示すような構成であっても良い。
【００４３】
インキュベータ２は、培養ユニット１を収納する際にストッパ５７の可動部５７ａと接触する位置に固定解除手段５９を備えている。培養ユニット１をインキュベータ２内に押し込むと、可動部５７ａは固定解除手段５９から力を受け、弾性部材の弾性力に反して支持部材５６上を支点５８から離れる方向に移動し、可動部５７ａの凹部と固定部５７ｂが離れ、キャスタ手段５３の固定化が解除された状態となる。この状態で培養ユニット１をインキュベータ２に押し込むと、キャスタ手段５３はインキュベータ２と接触して水平方向に力を受け、支点５８を中心に略回転しながら押し上げられて、格納庫５４に収納される。
【００４４】
本実施形態では、ストッパの可動部をキャスタ手段の支持部材に取り付け、ストッパの固定部を格納庫との支点に取り付ける例を示したが、ストッパの可動部を格納庫との支点に取り付け、ストッパの固定部をキャスタ手段の支持部材に取り付けても良い。
つまり、ストッパは可動部と固定部から構成され、可動部と固定部のどちらか一方が格納庫との支点に取り付けられ、他方がキャスタ手段の支持部材に取り付けられており、互いの相対位置により互いを固定化することができる形状を有し、固定化する相対位置以外の相対位置では固定化を解除することができる形状をしている。ここで、可動部と固定部が互いを固定化する相対位置に配置されるとき、キャスタ手段の車輪状部材は床面に達する所定位置で固定される。
【００４５】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る細胞培養システムについて図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養システム３００は、図１１Ａおよび図１１Ｂに示される構成のシステムであり、培養ユニット１が溶液供給手段６１及び溶液排出手段６２を備えている点で上記各実施形態と異なっている。それ以外は、上記各実施形態と同様である。
【００４６】
溶液供給手段６１は、培地を細胞培養に適した温度（例えば３７℃）で保持した後に培養容器３に供給する手段であり、培地を保持するための溶液保持容器６３と、当該溶液保持容器から培養容器３へ向かう培地の流路を形成する管状部材６４と、培養容器３に供給される培地の流速を制御する供給速度制御手段６５とを備えている。
【００４７】
溶液保持容器６３は培地を排出する排出口６３ａを備え、当該排出口６３ａは管状部材６４を介して培養容器３に接続されている。図１１Ａに示すように、溶液保持容器６３は、外部から培地を補給するための供給口６３ｂを備えていても良い。培養ユニット１をインキュベータ２内に収納することで、保持している培地の温度をインキュベータ２内と同じ温度で保持することができる。
【００４８】
管状部材６４は、流路の方向を変更することができるように柔軟性を有した素材であっても良いし、柔軟性を有さず流路形が固定される素材であっても良いし、柔軟性を有する素材と柔軟性を有しない素材との組み合わせでも良い。管状部材６４の一端は溶液保持容器６３の排出口６３ａに接続し、他端は培養容器３の開口部（供給口３ａ）に接続している。
【００４９】
供給速度制御手段６５は、培養容器３に供給される培地の供給速度を制御できればどのような手段でも良い。例えば、供給速度制御手段６５は、管状部材６４に設置した送液ポンプでも良いし、管状部材６４内の流路径を調整して流速を制御する手段であっても良い。管状部材６４内の流路径を調整して流速を制御する場合は、例えば、溶液保持容器６３を培養容器３より重力方向で上方に配置し、重力によって培地を管状部材６４に流す態様や、溶液保持容器６３内の溶液に圧力を負荷することによって培地を管状部材６４に流す態様などを採用すれば良い。
【００５０】
溶液排出手段６２は、培養容器３から培地を廃液として排出する手段であり、廃液を保持するための廃液保持容器６６と、当該廃液保持容器６６と培養容器３とを結ぶ流路を形成する管状部材６７と、当該管状部材６７を流れる廃液の流速を制御する排出速度制御手段６８とを備えている。
廃液保持容器６６は、管状部材６７に接続し廃液が供給される供給口６６ａを備えている。図１１Ｂに示すように、廃液保持容器６６は、外部へ廃液を排出するための排出口６６ｂを備えていても良い。
【００５１】
管状部材６７は、流路の方向を変更することができるように柔軟性を有した素材であっても良いし、柔軟性を有さず流路形が固定される素材であっても良いし、柔軟性を有する素材と柔軟性を有しない素材との組み合わせでも良い。管状部材６７の一端は廃液保持容器６６の供給口６６ａに接続し、他端は培養容器３の開口部（排出口３ｂ）に接続している。
【００５２】
排出速度制御手段６８は、管状部材６７を介して培養容器３から排出される廃液の排出速度を制御できればどのような手段でも良い。例えば、排出速度制御手段６８は、管状部材６７に設置した送液ポンプでも良いし、廃液保持容器６６に陰圧を負荷し、陰圧を制御することで排出速度を制御する手段であっても良い。
【００５３】
本実施形態においては、溶液供給手段６１、溶液排出手段６２、培養容器３が培養ユニット１内に一体として備えられており、培養ユニット１をインキュベータ２に対して出し入れすることで、それらを一体として出し入れすることができる。このことにより、培地の補給、廃液の廃棄などの作業をインキュベータ２の外で行うとき、培養ユニット１を取り出すことで効率的に作業を行うことができる。
【００５４】
上記各実施形態において、培養ユニット１をインキュベータ２の側面から出し入れする態様を示したが、例えば、図１２Ａに示すように、インキュベータ２の底面から出し入れする態様や、図１２Ｂに示すように、インキュベータ２の上面から出し入れする態様であっても良い。
【００５５】
上記各実施形態において、図１３Ａおよび図１３Ｃに示すように、インキュベータ２を水平方向ｈに移動する駆動手段６を備えていても良い。当該駆動手段６は、複数の培養ユニット１がインキュベータ２内で配列されている方向（水平方向ｈ）にインキュベータ２を移動することができる。このことにより、作業者はインキュベータ２に対し培養ユニット１を出し入れする際、駆動手段６によりインキュベータ２を作業台７に対して移動させ、所望の培養ユニット１に対する開口部５を作業しやすい位置に配置して培養ユニット１を出し入れすることができる。
【００５６】
作業者が駆動手段６を手動で操作しても良く、作業者がスイッチ等をＯＮ／ＯＦＦして電動で駆動手段６を操作しても良い。図１３Ｂは作業者が手動で操作する例であり、作業者が駆動手段６の回転部８を回転させることに連動してインキュベータ２を移動させる態様である。図１３Ｃは電動で操作する例であり、作業者が駆動手段６のペダル９を踏むことに連動してインキュベータ２を移動させる態様である。
【００５７】
図１３Ａから図１３Ｃは、培養ユニット１をインキュベータ２の側面から出し入れする態様を示したが、例えば、図１４Ａに示すように、インキュベータ２の上面から出し入れする態様や、図１４Ｂに示すように、インキュベータ２の底面から出し入れする態様であっても良い。
【００５８】
作業台７には、引き出した培養ユニット１を誘導する図示しないレールが設置されていても良い。また、培養ユニット１は底面に培養ユニット１を水平方向のいずれの方向にも自由に移動できるようにキャスタを備えていても良い。
なお、図１３Ａから図１４Ｂに示した駆動手段６の配置は一例であって、インキュベータ２を水平方向に移動できれば配置は適宜設定できる。
【００５９】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る細胞培養システムについて図面を参照して以下に説明する。  本実施形態に係る細胞培養システム４００は、図１５Ａおよび図１５Ｂに示される構成のシステムであり、インキュベータ７２が、複数の培養ユニット７１を水平方向のみでなく垂直方向にも配列して収容する点で第１実施形態と異なっている。それ以外は、第１実施形態と同様である。
【００６０】
各培養ユニット７１は、独立してインキュベータ７２に対して出し入れ可能である。インキュベータ７２は、各培養ユニット７１に対して出し入れ可能な開口部７３備え、それぞれの開口部７３は遮蔽手段を備えている。
遮蔽手段は、培養ユニット７１がインキュベータ７２外に出された状態で開口部７３を閉じる構成をしている。
図１５Ａにおいて、上段は、細胞培養システム４００の斜視図を示し、下段は、遮断手段を省略した細胞培養システム４００の正面図を示している。
【００６１】
図１５Ｂは、遮蔽手段として、開口部７３の一辺を回転軸７４としてインキュベータ７２外部に向かって回転する板状部材７５が設置されている例である。培養ユニット７１を取り出す際は板状部材７５をインキュベータ７２外側に向け引くことで開口部７３を開くことができ、インキュベータ７２内部から開口部７３を通して培養ユニット７１を引き出すことができる。培養ユニット７１を引き出した後、板状部材７５をもとの位置に戻すことで開口部７３を遮断し、インキュベータ７２内の空間を閉鎖することができる。
【００６２】
図１６Ａおよび図１６Ｂは、遮蔽手段として、開口部の一辺を回転軸７６としてインキュベータ７２の内側に揺動してインキュベータ７２内部に入り込む板状部材７７が設置されている例である。
【００６３】
板状部材７７は、外力が加わっていない状態では開口部７３を閉鎖する位置に配置するようになっている。インキュベータ７２内部から培養ユニット７１を引き出した状態では、開口部７３は板状部材７７によって遮断され、インキュベータ７２内の空間を閉鎖することができる。培養ユニット７１をインキュベータ７２内に収納する際、板状部材７７は培養ユニット７１によりインキュベータ７２内部の方向に力を受け、回転軸７６回りに揺動してインキュベータ７２内部に入り込む。
【００６４】
培養ユニット７１には封鎖部材７８が備えらている。培養ユニット７１をインキュベータ７２内部に最後まで押し込むと封鎖部材７８が開口部７３を封鎖し、インキュベータ７２内の空間を閉鎖することができる。
図１６Ａおよび図１６Ｂでは１枚の板状部材７７により開口部７３を閉鎖する例を示したが、板状部材７７が、開口部７３の他の辺を回転軸とする他の板状部材とともに開口部７３を閉鎖しても良い。
【００６５】
上記は遮蔽手段の一例であり、培養ユニット７１がインキュベータ７２外に出された状態で開口部７３を閉鎖し、インキュベータ７２の内部環境を維持することができる構成であれば良い。
【００６６】
本実施形態において、図１７Ａから図１７Ｃに示すように、インキュベータ７２を垂直方向ｐおよび水平方向ｈに移動する駆動手段１０を備えていても良い。当該駆動手段１０は、複数の培養ユニット７１がインキュベータ７２内で並べられている方向（水平方向ｈ、および、垂直方向ｐ）にインキュベータ７２を移動することができる。このことにより、作業者はインキュベータ７２に対し培養ユニット７１を出し入れする際、駆動手段１０によりインキュベータ７２を作業台１１に対して移動させ、所望の培養ユニット７１に対する開口部７３を作業しやすい位置に配置して培養ユニット７１を出し入れすることができる。
【００６７】
作業者が駆動手段１０を手動で操作しても良く、作業者がスイッチ等をＯＮ／ＯＦＦして電動で駆動手段１０を操作しても良い。図１７Ｂは、作業者が手動で操作する例であり、作業者が駆動手段１０の回転部１２を回転させることに連動してインキュベータ７２を移動させる態様である。図１７Ｃは、電動で操作する例であり、作業者が駆動手段１０のペダル１３を踏むことに連動してインキュベータ７２を移動させる態様である。回転部およびペダルは、図示したように水平移動用と垂直移動用がそれぞれ設置されていても良い。
【００６８】
作業台１１には、引き出した培養ユニット７１を誘導するレールが設置されていても良い。また、培養ユニット７１は、底面に、培養ユニット７１を水平方向のいずれの方向にも自由に移動できるようにキャスタを備えていても良い。
なお、図１７Ａから図１７Ｃに示した駆動手段１０の配置は一例であって、インキュベータ７２を水平方向ｈおよび垂直方向ｐに移動できれば配置は適宜設定できる。
【００６９】
上記各実施形態において、インキュベータ２は、図１８Ａに示すように内部に培養ユニット１だけを複数収納する構造になっていても良いし、図１８Ｂに示すように培養ユニット１と共にユニット構造を有しない通常の培養空間８１を備えていても良い。
【００７０】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係る細胞培養システムについて図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養装置５００は、図１９Ａおよび図１９Ｂに示される構成の装置であり、培養容器３を収容する培養ユニット９１と、複数の培養ユニット９１を収納可能なインキュベータ９２と、インキュベータ９２を垂直方向に移動する駆動手段９３と、作業台９４とを備えている。
【００７１】
培養ユニット９１は、内部に培養容器３を収容可能な筺体構造をしている。筺体の内部空間は開放系空間であり、筺体外部の培養環境（温度、湿度、ＣＯ２濃度、等）と同じ環境になるようなっている。
【００７２】
インキュベータ９２は、内部を細胞培養に適した環境に維持することができ、複数の培養ユニット９１を垂直方向に並べて収容することができる。
培養ユニット９１に細胞及び培地が入った培養容器３を搭載し、当該培養ユニット９１をインキュベータ９２内に収納することで、培養容器３内の細胞を培養することができる。
【００７３】
各培養ユニット９１はそれぞれ独立してインキュベータ９２に対して出し入れ可能である。インキュベータ９２は各培養ユニット９１それぞれに対して出し入れ可能な開口部９５備え、それぞれの開口部９５は遮蔽手段を備えている。
遮蔽手段は、培養ユニット９１がインキュベータ９２外に出された状態で開口部９５を閉じる構成をしている。図２０Ａから図２１Ｂに遮蔽手段の例を示す。
【００７４】
図２０Ａは、遮蔽手段として、スライダ９６が左右方向（水平方向）に移動可能に設置されている例である。培養ユニット９１を取り出す際はスライダ９６を水平方向に移動させ開口部９５を開くことができ、インキュベータ９２内部から開口部９５を通して培養ユニット９１を引き出すことができる。培養ユニット９１を引き出した後、スライダ９６を水平方向に移動させ開口部９５を遮断し、インキュベータ９２内の空間を閉鎖することができる。
【００７５】
図２０Ｂは、遮蔽手段として、開口部９５の一辺（任意の一辺）を回転軸１０７としてインキュベータ９２外部に向かって回転する板状部材９７が設置されている例である。培養ユニット９１を取り出す際は板状部材９７をインキュベータ９２外側に向け引くことで開口部９５を開くことができ、インキュベータ９２内部から開口部９５を通して培養ユニット９１を引き出すことができる。培養ユニット９１を引き出した後、板状部材９７をもとの位置に戻すことで開口部９５を遮断し、インキュベータ９２内の空間を閉鎖することができる。図２０Ｂにおいて、上段は、インキュベータ９２の正面図を示し、下段は、インキュベータ９２の側面図を示している。
【００７６】
図２１Ａは、遮蔽手段として、開口部９５の一辺（任意の一辺）を回転軸１０８としてインキュベータ９２の内側へ揺動してインキュベータ９２内部に入り込む板状部材９８ａが設置されている例である。板状部材９８ａは外力が加わっていない状態では開口部９５を閉鎖する位置に配置するようになっており、インキュベータ９２内部から培養ユニット９１を引き出した状態では開口部９５は板状部材９８ａによって遮断され、インキュベータ９２内の空間を閉鎖することができる。
【００７７】
培養ユニット９１をインキュベータ９２内に収納する際、板状部材９８ａは培養ユニット９１によりインキュベータ９２内部の方向に力を受け、回転軸１０８回りに揺動してインキュベータ内部に入り込む、培養ユニット９１には封鎖部材９９が備えらており、培養ユニット９１をインキュベータ９２内部に最後まで押し込むと封鎖部材９９が開口部９５を封鎖し、インキュベータ９２内の空間を閉鎖することができる。
【００７８】
図２１Ａでは１枚の板状部材９８ａにより開口部９５を閉鎖する例を示したが、図２１Ｂに示すように、板状部材９８ａが、開口部９５の他の辺を回転軸１０９とする他の板状部材９８ｂとともに開口部９５を閉鎖しても良い。図２１Ａおよび図２１Ｂにおいて、上段は、インキュベータ９２の正面図を示し、下段は、インキュベータ９２の側面図を示している。
【００７９】
上記は遮蔽手段の一例であり、培養ユニット９１がインキュベータ９２外に出された状態で開口部９５を閉鎖し、インキュベータ９２の内部環境を維持することができる構成であれば良い。
【００８０】
駆動手段９３は、インキュベータ９２を垂直方向ｐに移動するための手段であり、各培養ユニット９１に対応した各開口部９５を作業台９４に高さに移動させるための手段である。作業者が手動で駆動手段９３を操作しても良く、作業者がスイッチ等をＯＮ／ＯＦＦして電動で駆動手段９３を操作しても良い。図２２Ａは、作業者が手動で操作する例であり、作業者が回転部１０１を回転させることに連動してインキュベータ９２を上下させる態様である。図２２Ｂは、電動で操作する例であり、作業者がペダル１０２を踏むことに連動してインキュベータ９２を上下させる態様である。
【００８１】
インキュベータ９２の各開口部９５が作業台９４の高さに達したときに、インキュベータ９２を位置決めすることができる機構が設けられていることが好ましい。
作業者が手動で操作する場合は、例えば、各開口部９５が作業台９４の高さになる度に、駆動手段９３を操作している作業者の手に抵抗がかかる構成となっていても良い（クリックの感覚が手に伝わる等）。
【００８２】
電動で操作する場合は、例えば、作業者がスイッチをＯＮにすると最も近い開口部９５が作業台９４の高さに位置決めされて停止し、再度スイッチをＯＮにすると次の開口部９５が作業台９４の高さに位置決めされ、作業者がスイッチをＯＮにする毎に開口部９５が順番に作業台９４の高さに位置決めされる構成となっていても良い。各開口部９５に対応する複数のスイッチが設けられ、所望の開口部９５に対応するスイッチをＯＮにすると対応する開口部９５が作業台９４の高さに位置決めされる構成でも良い。
【００８３】
図２３Ａから図２３Ｃに示すように、作業台９４には、培養ユニット９１を誘導するレール１０３が設置されていても良い。
または、図２４Ａから図２４Ｃに示すように、培養ユニット９１は、底面に、培養ユニット９１を水平方向のいずれの方向にも自由に移動できるようにキャスタ１０４を備えていても良い。
【００８４】
図２５Ａに示すように、インキュベータ９２は、培養ユニット９１を搭載するための棚１０５を備えていても良いし、図２５Ｂに示すように、培養ユニット９１を搭載するためのレール１０６を備えていても良い
この場合、棚１０５またはレール１０６の培養ユニット９１と接する面に、培養ユニット９１の移動を円滑にする円滑手段を備えていても良い。円滑手段としては、複数の円柱部材や球状部材を培養ユニット９１の移動方向に平行に並べた手段を挙げることができる。このことにより、培養ユニット９１の移動にともない円柱部材や球状部材が回転して、培養ユニット９１を円滑に移動させることができる。
【００８５】
本実施形態においては、駆動手段によりインキュベータを作業台に対して垂直方向に移動させる態様を示したが、インキュベータと作業台が相対的に移動すれば良く、駆動手段が作業台を垂直方向に移動させても良いし、駆動手段がインキュベータと作業台を共に移動させても良い。
【００８６】
上記各実施形態において、インキュベータは、図２６に示すように、各培養ユニットを出し入れする開口部を開閉する遮蔽手段の外側に、各培養ユニットの開口部全体を覆うことができる外扉８２を備えていても良い。
【００８７】
上記各実施形態において、インキュベータに対する培養ユニットの出し入れ操作は、作業者が手動でおこなっても良いし、図示しない駆動手段により電動で行っても良い。
【００８８】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態に係る細胞培養システムについて図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養装置６００は、図２７に示される構成の装置であり、培養容器（細胞培養容器）２０３を収容する培養ユニット２０１と、ガスの組成や温度などを調整するガス調整手段２０６と、ガス調整手段２０６と培養ユニット２０１との間でガスを流動させるガス流動手段２０５と、培養ユニット２０１を収納可能なインキュベータ２０２と、作業空間２０４とを備えている。
【００８９】
培養ユニット２０１は、図２８に示すように、内部に培養容器２０３を収納可能な筺体構造をしている。培養ユニット２０１は、培養容器２０３を出し入れすることができる開口部２０１ｃと、該開口部２０１ｃを開閉するためのシャッタ２０１ｄとを備えている。また、培養ユニット２０１は、内部へガスを供給するための供給口２０１ａおよび外部へガスを排出するための排出口２０１ｂを備えている。図２８の左図、中図および右図はそれぞれ、培養ユニット２０１の背面図、側面図および正面図である。
【００９０】
培養ユニット２０１をインキュベータ２０２内に設置しているときは、開口部２０１ｃが開いた状態にして培養ユニット２０１内部を開放空間にすることで、培養ユニット２０１内部をインキュベータ２０２内と同じ環境にすることができる。
培養ユニット２０１をインキュベータ２０２外に取り出すときは、シャッタ２０１ｄにより開口部２０１ｃを閉じた状態にして培養ユニット２０１内部を閉鎖空間にすることで、培養ユニット２０１内部をインキュベータ２０２内と同じ環境を維持することができる。
【００９１】
インキュベータ２０２から取り出された培養ユニット２０１は、作業空間２０４内に配置され、作業者により各種作業が行われる。作業空間２０４としては、アイソレータ、クリーンベンチ等を例示することができる。
【００９２】
ガス流動手段２０５は、本体２０５ａと、ガス供給管２０５ｂと、ガス回収管２０５ｃとを備えている。
ガス供給管２０５ｂは、培養ユニット２０１の供給口２０１ａに接続可能な構成をしており、ガス調整手段２０６によって調整したガスを本体２０５ａを介して培養ユニット２０１に供給することができる。
ガス回収管２０５ｃは、培養ユニット２０１の排出口２０１ｂに接続可能な構成をしており、培養ユニット２０１内のガスを本体２０５ａを介してガス調整手段２０６に送ることができる。
【００９３】
本体２０５ａは、培養ユニット２０１とガス調整手段２０６との間でガスが流動するようにガスの流れを生じさせる手段である。本体２０５ａは、例えば、ガス供給管２０５ｂにガスを排出するガス排出手段、または、ガス回収管２０５ｃからガスを吸引するガス吸引手段を備えていても良く、ガス排出手段およびガス吸引手段を両方備えていても良い。
【００９４】
ガス調整手段２０６は、ガスの組成や温度などを調整する手段であり、図２９に示すように、ガス混合手段２０６ａと、温度制御手段２０６ｂとを備えている。
ガス混合手段２０６ａは、管状部材を介してＣＯ２ボンベ２０５ｆ、Ｏ２ボンベ２０５ｄ、Ｎ２ボンベ２０５ｅと接続しており、各ボンベからのガスを適量混合することで所望の組成（例えば５％ＣＯ２）のガスを調整する手段である。
温度制御手段２０６ｂは、ガス混合手段２０６ａが混合したガスを所望の温度（例えば３７℃）に調整することができる。
【００９５】
このようにして調整されたガスは、ガス流動手段２０５によりガス供給管２０５ｂを介して培養ユニット２０１内に供給される。
この工程を繰り返すことにより培養ユニット２０１とガス調整手段２０６との間でガスを循環させ、培養ユニット２０１内のガス環境を一定に保つことができる。
【００９６】
ここで、ガス調整手段２０６の温度制御手段２０６ｂは、温度センサと、加熱器と、制御手段とを備え、温度センサで温度を検知しながら、制御手段が加熱器をコントロールしても良い。さらに温度制御手段２０６ｂは冷却器を備えていても良く、制御手段が加熱器と冷却器をコントロールすることで、より迅速に所望の温度に制御することが可能となる。温度の制御方法はＰＩＤ制御でも良い。
【００９７】
ガス調整手段２０６のガス混合手段２０６ａは、ガス流量計と、制御手段とを備え、ガス流量計で各ガスの流量を検知しながら、制御手段がガスの混合比をコントロールしても良い。または、ガス混合手段２０６ａは、ガスシリンダを用いて制御手段がガスの混合比をコントロールしても良い。ガス組成の制御方法はＰＩＤ制御でも良い。
【００９８】
ガス調整手段２０６は、ガスの湿度を調整する手段（湿度制御手段）をさらに備えていても良い。湿度制御手段は、湿度センサと、加湿器と、制御手段とを備え、湿度センサで湿度を検知しながら、制御手段が加湿器をコントロールしても良い。
【００９９】
次に、本実施形態に係る細胞培養装置６００を用いて細胞を培養する手順について一例を説明する。
作業者は、インキュベータ２０２内に設置された培養ユニット２０１の開口部２０１ｃをシャッタ２０１ｄにより閉じた状態にした後、培養ユニット２０１を作業空間２０４に取り出す。
【０１００】
次に、作業者は、作業空間２０４で、培養ユニット２０１の供給口２０１ａおよび排出口２０１ｂをそれぞれ、ガス供給管２０５ｂおよびガス回収管２０５ｃに接続する。ここで、供給口２０１ａおよび排出口２０１ｂは、ガス供給管２０５ｂおよびガス回収管２０５ｃに接続していない状態では閉じた状態であるが、接続すると開口する構造となっていることが好ましい。このことにより、培養ユニット２０１とガス調整手段２０６との間でガスが循環され、培養ユニット２０１内の環境を所望の状態に保つことが可能となる。
この状態で作業者は、所望の培養容器２０３を所望のタイミングで培養ユニット２０１に対して出し入れして作業を行う。
【０１０１】
作業終了後、培養ユニット２０１の供給口２０１ａおよび排出口２０１ｂからそれぞれ、ガス供給管２０５ｂおよびガス回収管２０５ｃを取り外す。培養ユニット２０１をインキュベータ２０２内に収納し、培養ユニット２０１の開口部２０１ｃからシャッタ２０１ｄを退避させて培養ユニット２０１を開放空間とする。
【０１０２】
培養ユニット２０１における供給口２０１ａおよび排出口２０１ｂの設置位置は任意であるが、互いに距離を隔てて設置すればガスの交換効率が良くなる。
【０１０３】
ガス調整手段２０６は、ＣＯ２ボンベ２０５ｆのみを備え、Ｏ２濃度およびＮ２濃度は調整しない態様でも良い。
また、ガス調整手段２０６は、ガス組成の調整を行わず、ガスの温度のみを調整する態様でも良い。
【０１０４】
本実施形態において、ガス調整手段２０６が、インキュベータ２０２内の環境と同じガス環境（例えば、温度３７℃、ＣＯ２濃度５％、湿度９５％）に培養ユニット２０１の内部環境を調整する場合、インキュベータ２０２がなくても良い。この場合、培養ユニット２０１の供給口２０１ａおよび排出口２０１ｂをそれぞれ、ガス供給管２０５ｂおよびガス回収管２０５ｃに接続し続けておけば良い。
【０１０５】
本実施形態の培養ユニット２０１として、第１実施形態から第５実施形態の培養ユニットを適用することができる。この際、各培養ユニットは、内部へガスを供給するための供給口および外部へガスを排出するための排出口を備えた閉鎖空間を形成し、シャッタにより内部を開放空間または閉鎖空間にすることができる構成であれば良い。
ここで、供給口および排出口は、ガス供給管およびガス回収管に接続していない状態では閉じた状態であるが、接続すると開口する構造となっていることが好ましい。
【０１０６】
本実施形態においては、ガス流動手段２０５により培養ユニット２０１とガス調整手段２０６との間でガスを循環させる態様を示したが、ガス流動手段２０５がガス回収管２０５ｃを備えず、ガス調整手段２０６が調整したガスを培養ユニット２０１に供給するだけでも良い。この場合、培養ユニット２０１内の余分なガスは、例えば、培養ユニット２０１の排出口２０１ｂから排出されれば良い。
【０１０７】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態に係る細胞培養システムについて図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養装置７００は、図３０に示される構成の装置であり、第６実施形態のガス調整手段２０６およびガス流動手段２０５に代え、ガス流動手段２０７を備えている細胞培養装置である。その他の構成は、第６実施形態と同様である。
【０１０８】
ガス流動手段２０７は、インキュベータ２０２内の空間と連通しており、インキュベータ２０２内のガスを培養ユニット２０１との間で流動させる手段である。ガス流動手段２０７は、本体２０７ａと、ガス供給管２０７ｂと、ガス回収管２０７ｃとを備えている。
【０１０９】
ガス供給管２０７ｂは、培養ユニット２０１の供給口２０１ａに接続可能な構成をしており、インキュベータ２０２内のガスを本体２０７ａを介して培養ユニット２０１に供給することができる。
ガス回収管２０７ｃは、培養ユニット２０１の排出口２０１ｂに接続可能な構成をしており、培養ユニット２０１内のガスを本体２０７ａを介してインキュベータ２０２に送ることができる。
【０１１０】
本体２０７ａは、培養ユニット２０１とインキュベータ２０２との間でガスが流動するようにガスの流れを生じさせる手段である。本体２０７ａは、例えば、ガス供給管２０７ｂにガスを排出するガス排出手段、または、ガス回収管２０７ｃからガスを吸引するガス吸引手段を備えていても良く、ガス排出手段およびガス吸引手段を両方備えていても良い。
【０１１１】
本実施形態に係る細胞培養装置７００を用いて細胞を培養する手順については、第６実施形態と同様である。
【０１１２】
本実施形態の培養ユニット２０１として、第１実施形態から第５実施形態の培養ユニットを適用することができる。この際、各培養ユニットは、内部へガスを供給するための供給口および外部へガスを排出するための排出口を備えた閉鎖空間を形成し、シャッタにより内部を開放空間または閉鎖空間にすることができる構成であれば良い。
ここで、供給口および排出口は、ガス供給管およびガス回収管に接続していない状態では閉じた状態であるが、接続すると開口する構造となっていることが好ましい。
【０１１３】
本実施形態においては、ガス流動手段２０７により培養ユニット２０１とインキュベータ２０２との間でガスを循環させる態様を示したが、ガス流動手段２０７がガス回収管２０７ｃを備えず、インキュベータ２０２内のガスを培養ユニット２０１に供給するだけでも良い。この場合、培養ユニット２０１内の余分なガスは、例えば、培養ユニット２０１の排出口２０１ｂから排出されれば良い。
【０１１４】
本発明における制御手段としては、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）を例示することができる。例えば、ＰＣが、ＣＰＵとメモリとを有し、メモリに記憶された制御プログラムをＣＰＵが実行することで制御手段としての機能を実現しても良い。
【符号の説明】
【０１１５】
１、７１、９１、２０１  培養ユニット
２、７２、９２、２０２  インキュベータ
３、２０３  培養容器（細胞培養容器）
４  棚部
５、７３、９５  開口部
６、１０、９３  駆動手段
７、１１、９４  作業台
８、１２、１０１回転部
９、１３、１０２  ペダル
２１、９６  スライダ
２２、３１、３５、７５、７７、９８ａ、９８ｂ  板状部材
３３、７８、９９  封鎖部材
４１  レール部材
４２  係止部材
４３  円柱部材
５２、５３  キャスタ手段
５４  格納庫
５５  車輪状部材
５６  支持部材
５７  ストッパ
５８  支点
５９  固定解除手段
６１  溶液供給手段
６２  溶液排出手段
６３  溶液保持容器
６４、６７  管状部材
６５  供給速度制御手段
６６  廃液保持容器
６８  排出速度制御手段
８２  外扉
１０３  レール
１０４  キャスタ
１０５  棚
１０６  レール
２０４  作業空間
２０５、２０７  ガス流動手段
２０５ａ、２０７ａ  本体
２０５ｂ、２０７ｂ  ガス供給管
２０５ｃ、２０７ｃ  ガス回収管
２０６ａ  ガス混合手段
２０６ｂ  温度制御手段
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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2016125863.tif 000066
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