(57)【要約】細胞培養装置（１００）は、内部に細胞および培地を収容可能であり長手方向の両端に開口部（４，５）を有する管形状膜素材からなり、一方の開口部（４）から他方の開口部（５）に向け管形状膜素材の長手方向に培地の流路を形成する細胞培養バッグ（１）と、一方の開口部（４）と接続し、細胞培養バッグ（１）内に溶液を供給するための溶液供給手段（２）と、他方の開口部（５）と接続し、細胞培養バッグ（１）内から溶液を排出するための溶液排出手段（３）とを備える。
2016104452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に細胞および培地を収容可能であり、長手方向の両端に開口部を有する管形状膜素材からなり、一方の前記開口部から他方の前記開口部に向け前記管形状膜素材の長手方向に前記培地の流路を形成する細胞培養バッグと、
前記一方の開口部と接続し、前記細胞培養バッグ内に溶液を供給するための溶液供給手段と、
前記他方の開口部と接続し、前記細胞培養バッグ内から溶液を排出するための溶液排出手段とを備えた細胞培養装置。
【請求項２】
前記細胞培養バッグの少なくとも一部を収容し、内部に溶液を保持可能な収容容器と、
該収容容器に溶液を供給するための収容容器溶液供給手段と、
前記収容容器から溶液を排出するための収容容器溶液排出手段とをさらに備え、
前記細胞培養バッグの少なくとも一部が多孔質膜からなる請求項１に記載の細胞培養装置。
【請求項３】
前記溶液排出手段は、前記細胞培養バッグ内から溶液を吸引するための溶液吸引手段を備えた請求項１または請求項２に記載の細胞培養装置。
【請求項４】
前記収容容器溶液排出手段は、前記収容容器内から溶液を吸引するための溶液吸引手段を備えた請求項２に記載の細胞培養装置。
【請求項５】
前記溶液供給手段は、前記細胞培養バッグ内に溶液を送り込むための溶液送出手段を備えた請求項１から請求項４のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項６】
前記収容容器溶液供給手段は、前記収容容器内に溶液を送り込むための溶液送出手段を備えた請求項２に記載の細胞培養装置。
【請求項７】
前記溶液吸引手段を遠隔的に制御する制御手段を備えた請求項３または請求項４に記載の細胞培養装置。
【請求項８】
前記溶液送出手段を遠隔的に制御する制御手段を備えた請求項５または請求項６に記載の細胞培養装置。
【請求項９】
内部に細胞および培地を収容可能であり、長手方向の両端に開口部を有する管形状膜素材からなり、
一方の前記開口部から他方の前記開口部に向け前記管形状膜素材の長手方向に前記培地の流路を形成し、
前記管形状膜素材は、前記流路を屈曲するために、内部に培地を保持した状態で屈曲可能な柔軟性を有している細胞培養バッグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞培養バッグおよび細胞培養バッグを用いた細胞培養装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、幹細胞研究や再生医療の進展に伴い、臨床用途の細胞を大量に調製することが要求されている。細胞を大量に培養する際、フラスコまたはシャーレに代えて、ガス透過性の素材からなる袋状の培養バッグを用いることが多くなってきた（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２５８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
細胞は培養中に酸素や栄養分等の生育に必要な成分を取り込み、二酸化炭素や老廃物を排出する。したがって、細胞の長期間にわたる培養においては、培地が劣化してしまうので培地を定期的に交換する必要がある。しかし、培地の交換には、作業者の手間とコストがかかるとともに、細胞培養系が細菌などにより汚染される可能性がある。したがって、可能な限り培地交換の作業を簡易に行うことが要求されている。【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、細胞培養バッグを用いた培養において、培地交換や細胞継代を簡易に行うことができる細胞培養装置およびその装置で使用する細胞培養バッグ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、内部に細胞および培地を収容可能であり、長手方向の両端に開口部を有する管形状膜素材からなり、一方の前記開口部から他方の前記開口部に向け前記管形状膜素材の長手方向に前記培地の流路を形成する細胞培養バッグと、前記一方の開口部と接続し、前記細胞培養バッグ内に溶液を供給するための溶液供給手段と、前記他方の開口部と接続し、前記細胞培養バッグ内から溶液を排出するための溶液排出手段とを備えた細胞培養装置である。【０００７】
本態様によれば、培養期間中に作業者が簡便に培地交換の作業を行うことができる。また、細胞培養バッグが流路を形成するため、限られた空間で細胞の接着面積を大きくすることができ、培養可能な細胞の量を増やすことができる。【０００８】
上記態様においては、前記細胞培養バッグの少なくとも一部を収容し、内部に溶液を保持可能な収容容器と、該収容容器に溶液を供給するための収容容器溶液供給手段と、前記収容容器から溶液を排出するための収容容器溶液排出手段とをさらに備え、前記細胞培養バッグの少なくとも一部が多孔質膜からなっていても良い。
このことにより、培地交換および細胞の継代を簡易に行うことができる。【０００９】
上記態様においては、前記溶液排出手段は、前記細胞培養バッグ内から溶液を吸引するための溶液吸引手段を備えていても良い。
上記態様においては、前記収容容器溶液排出手段は、前記収容容器内から溶液を吸引するための溶液吸引手段を備えていても良い。
このことにより、作業者は溶液吸引手段を操作することにより簡便に培地交換および細胞継代を行うことができる。【００１０】
上記態様においては、前記溶液供給手段は、前記細胞培養バッグ内へ溶液を送り込むための溶液送出手段を備えていても良い。
上記態様においては、前記収容容器溶液供給手段は、前記収容容器内へ溶液を送り込むための溶液送出手段を備えていても良い。
このことにより、作業者は溶液送出手段を操作することにより簡便に培地交換等を行うことができる。【００１１】
上記態様においては、前記溶液吸引手段および前記溶液送出手段のうちの少なくとも一方を遠隔的に制御する制御手段を備えていてもよい。
このことにより、任意のタイミングで遠隔的に細胞培養バッグ内の溶液を交換することができる。【００１２】
上記態様においては、前記溶液供給手段が、培地の温度を制御する温度制御手段を備えていてもよい。
このことにより、細胞培養に適した温度の培地を提供することができ、細胞に不要なストレスを与えずにすむ。【００１３】
上記態様においては、前記溶液供給手段が、培地に酸素を供給するための酸素供給手段を備えていてもよい。
このことにより、細胞の生育により適した環境を提供することが可能になる。【００１４】
本発明の他の一態様は、内部に細胞および培地を収容可能であり、長手方向の両端に開口部を有する管形状膜素材からなり、一方の前記開口部から他方の前記開口部に向け前記管形状膜素材の長手方向に前記培地の流路を形成し、前記管形状膜素材は、前記流路を屈曲するために、内部に培地を保持した状態で屈曲可能な柔軟性を有している細胞培養バッグである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、細胞培養バッグを用いた細胞培養において、培地交換や細胞継代を簡便に行うことができ、煩雑な培地交換や細胞継代の作業が不要となるので、細菌等による細胞培養系へのコンタミネーションを防止ことができる。また、流路状の細胞培養系を形成することができるので、限られた空間内で細胞接着面積を効率よく増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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の細胞培養装置における細胞培養バッグの概略構成を示す説明図である。
【図２Ａ】図１Ａの細胞培養装置における溶液供給手段の概略構成の一例を示す説明図である。
【図２Ｂ】図２Ａの溶液供給手段の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図３Ａ】図１Ａの細胞培養装置における溶液排出手段の概略構成の一例を示す説明図である。
【図３Ｂ】図３Ａの溶液排出手段の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図４】図１Ｂの細胞培養バッグの配置の一例を示す説明図である。
【図５】図１Ｂの細胞培養バッグの配置の他の例を示す説明図である。
【図６Ａ】図３Ａの溶液排出手段の他の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図６Ｂ】図３Ａの溶液排出手段の他の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図７Ａ】図２Ａの溶液供給手段の他の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図７Ｂ】図２Ａの溶液供給手段の他の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図８Ａ】図２Ａの溶液供給手段の他の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図８Ｂ】図３Ａの溶液排出手段の他の変形例の概略構成を示す説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る細胞培養装置の基本構成を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る細胞培養装置の概略構成の一例を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る細胞培養装置の概略構成の他の例を示す説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る細胞培養装置の概略構成の他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（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１００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、細胞培養バッグを用いて細胞を培養する際に用いる装置であり、図１Ａに示される構成の装置である。
細胞培養装置１００は、内部で細胞を培養するチューブ状（管形状）の細胞培養バッグ１と、細胞培養バッグ１に培地などの溶液を供給する溶液供給手段２と、細胞培養バッグ１から培地などの溶液を排出する溶液排出手段３とを備えている。
【００１８】
本装置１００で用いる細胞培養バッグ１は、高いガス透過性を有する膜素材からなるチューブ状のバッグであり、チューブ形状の両端には細胞や培地（細胞培養液）を出し入れ可能な開口部を備えている。一方の開口部は供給口４として機能し、溶液供給手段２に接続している。他端の開口部は排出口５として機能し、溶液排出手段３に接続している。このチューブ状のバッグは、内部に培地等の溶液を保持した状態である程度自由に曲げることが可能な柔軟性を有している。
【００１９】
つまり、細胞培養バッグ１は、内部に細胞および培地を収容可能な管形状膜素材からなり、前記管形状膜素材の長手方向６の両端に開口部を有し、一方の開口部から他方の開口部に向け前記管形状膜素材の長手方向６に前記培地の流路を形成し、前記管形状膜素材は、前記流路を屈曲するために、内部に培地を保持した状態で屈曲可能な柔軟性を有している細胞培養バッグである。
【００２０】
図２Ａに溶液供給手段２の一例を示す。溶液供給手段２は、培地等の溶液を保持する溶液保持手段２１と、溶液の温度を制御する溶液温度制御手段２２と、細胞培養バッグ１の供給口４と溶液保持手段２１とを接続する管状部材２３とを備えている。
溶液保持手段２１は、例えば、溶液を収容することができる任意の形態の容器またはバッグからなり、内部を密閉することができる。
溶液温度制御手段２２は、例えば、恒温槽またはヒータである。
【００２１】
図３Ａに溶液排出手段３の一例を示す。溶液排出手段３は、細胞培養バッグ１から排出された培地等の溶液を保持する廃液保持手段３１と、廃液保持手段３１に陰圧を与えることで溶液吸引手段として機能する陰圧供給手段３２と、細胞培養バッグ１の排出口５と廃液保持手段３１とを接続する管状部材３３とを備えている。
廃液保持手段３１は、例えば、溶液を保持することができる任意の形態の容器またはバッグからなり、内部を密閉することができる。
陰圧供給手段３２は、例えば、廃液保持手段３１の内部と連通する配管と、該配管を介して廃液保持手段３１の内部を排気する排気ポンプとからなる。
【００２２】
チューブ状の細胞培養バッグ１は、細胞に適した培養環境を維持することができるインキュベータ内に設置される。このとき、チューブ状の細胞培養バッグ１は内部に培地を保持した状態で任意の方向に曲げることができる柔軟性を有しているので、例えば図４に示すようにインキュベータ４１内の棚の上で水平方向に流路を形成するように配置することができる。
または、例えば図５に示すように、チューブ状の細胞培養バッグ１を螺旋状に配置しても良い。細胞培養バッグ１内の細胞の生育に必要な通気性を維持するために、インキュベータ内の空気層との接触面を確保できるようにチューブ状の細胞培養バッグ１を配置すれば良い。
【００２３】
溶液供給手段２および溶液排出手段３は、細胞培養バッグ１へ培地等の溶液を供給および排出することができる任意の場所に設置することができる。
【００２４】
次に、本実施形態に係る細胞培養装置１００を用いて培地を交換する手順の一例について説明する。
本装置１００のユーザは、まず、培養対象の細胞（接着系細胞）と培地（細胞培養液）で満たされた細胞培養バッグ１を用意し、細胞培養バッグ１をインキュベータ内に配置する。次に、ユーザは、細胞培養バッグ１の供給口４を溶液供給手段２に、細胞培養バッグ１の排出口５を溶液排出手段３にそれぞれ接続する。この状態で細胞を培養することができる。
【００２５】
ユーザは任意のタイミングで溶液排出手段３の陰圧供給手段３２により廃液保持手段３１に陰圧を負荷する。このことにより、細胞培養バッグ１内の培地は溶液排出手段３の管状部材３３を通り廃液保持手段３１に排出されると同時に、流路の上流側では溶液供給手段２の溶液保持手段２１から細胞培養バッグ１内へ溶液供給手段２の管状部材２３を通り培地が供給される。ユーザは任意のタイミングで陰圧供給手段３２を操作することで培地の排出および供給を制御することができる。
または、陰圧供給手段３２による陰圧の負荷量を調整し、細胞培養バッグ１内から一定の排出速度で培地を排出し続けても良い。この場合、溶液供給手段２からは同じ速度で細胞培養バッグ１に培地が供給されることになる。
【００２６】
本実施形態では、接着系細胞を培養する例を示したが、細胞培養バッグ１内を流れる溶液の流速を十分に遅くすることにより、浮遊系細胞の培養にも適用することが可能である。つまり、浮遊系細胞は培養中、重力により細胞培養バッグ１の底面に存在しているので、細胞が流速方向にあまり動かない程度の流速であれば浮遊系細胞の培養にも適用できる。
排出口５に細胞を通さないフィルタを設置して浮遊系細胞の培養に適用しても良い。
【００２７】
本実施形態において、溶液吸引手段として、陰圧供給手段３２の代かわりに、図３Ｂに示すように送液ポンプ３４（ペリスタルティックポンプまたはチュービングポンプなど）を採用しても良い。この場合、送液ポンプ３４は、細胞培養バッグ１の排出口５と廃液保持手段３１とを接続する管状部材３３に設置される。
【００２８】
本実施形態において、陰圧供給手段３２および送液ポンプ３４などの溶液吸引手段を遠隔的に操作することができる制御手段を備えていても良い。この場合の遠隔操作は有線および無線のいずれでもよい。ユーザが制御手段を操作することで、遠隔的に培地交換をすることが可能となり、ユーザが作業空間に入るための手間やコストを軽減できるとともに、培養系が細菌等により汚染（コンタミネーション）されることをより確実に防ぐことができる。
【００２９】
本実施形態において、溶液供給手段２は、細胞培養バッグ１に供給する培地に酸素を供給する酸素供給手段（図示せず）を備えていても良い。酸素供給手段としては、酸素あるいは酸素を含む気体をバブリング等により溶液保持手段２１内の培地に送り込む手段が挙げられる。このことにより、細胞培養バッグ１と空気層との接触面が十分に確保できない場合も細胞の培養が可能となり、また、ガス透過性の低い素材からなる細胞培養バッグ１も使用可能となる。
【００３０】
本実施形態において、溶液供給手段２は、図２Ｂに示すように、種類の異なる複数の溶液をそれぞれ保持する複数の溶液保持手段２１を備えていても良い。この場合、溶液供給手段２は、細胞培養バッグ１に供給する溶液を選択するための流路選択手段を備え、当該流路選択手段が複数の溶液保持手段２１からの流路を選択する（切替える）機能を有していれば良い。
【００３１】
例えば、図２Ｂに示す例では、溶液供給手段２は、各溶液保持手段２１からの流路に、流路を開閉する流路開閉手段２４、２５、２６を備えている。流路開閉手段２４、２５、２６を制御することで、所望の溶液を細胞培養バッグ１に供給することが可能となる。ここで、流路開閉手段（流路選択手段）２４、２５、２６を遠隔的に操作することができる制御手段を備えていても良い。この場合の遠隔操作は有線および無線のいずれでもよい。
複数の溶液保持手段２１は、例えば、培地、洗浄液、細胞剥離液（トリプシン含有溶液など）をそれぞれに保持していても良い。
【００３２】
本実施形態において、溶液排出手段３は、図６Ａに示すように、複数の廃液保持手段３１を備えていても良い。この場合、陰圧供給手段６２は、各廃液保持手段３１に陰圧を供給することができるようになっている。また、細胞培養バッグ１の排出口５からつながる管状部材３３は途中で分岐して、それぞれの廃液保持手段３１につながっている。この場合、溶液排出手段３は、廃液保持手段３１を選択するための排出流路選択手段６１（例えば、切替バルブ）を備え、当該排出流路選択手段６１が複数の廃液保持手段３１への流路を選択する（切替える）機能を有していれば良い。
【００３３】
また、溶液吸引手段として送液ポンプを用いる場合も、図６Ｂに示すように複数の廃液保持手段３１を備えていても良い。この場合、送液ポンプ６４（ペリスタルティックポンプまたはチュービングポンプなど）は分岐点よりも上流の管状部材３３に配置し、排出流路選択手段６３によって複数の廃液保持手段３１への流路を選択（切替え）すれば良い。または、分岐点よりも下流の各管状部材３３にそれぞれ送液ポンプを配置し、作動させる送液ポンプを選択することで使用する廃液保持手段３１を選択しても良い。
ここで、排出流路選択手段６１、６３を有線または無線で遠隔的に操作することができる制御手段を備えていても良い。
【００３４】
本実施形態において、溶液供給手段２は、図７Ａに示すような溶液保持手段２１を細胞培養バッグ１よりも重力方向の上方に配置し、重力により溶液を細胞培養バッグ１に供給しても良い。このとき、管状部材２３には供給速度調整手段２７（例えば、流量制御バルブ）が設けられており、溶液を細胞培養バッグ１に供給する速度を調整することができる。供給速度調整手段２７を遠隔的に操作することができる制御手段を備えていても良い。この場合の遠隔操作は有線および無線のいずれでもよい。図７Ａに示すように、溶液保持手段２１は溶液温度制御手段２２により内部の溶液の温度を制御されていても良い。
また、この態様では、溶液排出手段３は、細胞培養バッグ１よりも重力方向の下方に配置されていれば陰圧供給手段３２を備えていなくても良い。細胞培養バッグ１から排出された培地等の溶液を重力により廃液保持手段３１に回収すれば良い。
【００３５】
溶液供給手段２は、図７Ｂに示すように、種類の異なる複数の溶液をそれぞれ保持する複数の溶液保持手段２１を備えていても良い。この場合、溶液供給手段２は、細胞培養バッグ１に供給する溶液を選択するための流路選択手段を備え、当該流路選択手段が複数の溶液保持手段２１からの流路を選択する（切替える）機能を有していれば良い。
【００３６】
例えば、図７Ｂに示す例では、溶液供給手段２は、各溶液保持手段２１からの流路に、流路を開閉する流路開閉手段２４、２５、２６を備えている。流路開閉手段２４、２５、２６の開閉を制御することで、所望の溶液を細胞培養バッグ１に供給することが可能となる。流路開閉手段２４、２５、２６は供給速度調整手段としての機能を備え、溶液を細胞培養バッグ１に供給する速度を調整することができる。ここで、流路開閉手段（流路選択手段）２４、２５、２６を遠隔的に操作することができる制御手段を備えていても良い。この場合の遠隔操作は有線および無線のいずれでもよい。
複数の溶液保持手段２１は、例えば、培地、洗浄液、細胞剥離液（トリプシンなど）をそれぞれに保持していても良い。
【００３７】
本実施形態においては、陰圧供給手段３２により供給される陰圧により細胞培養バッグ１内に溶液を供給および排出する態様を示したが、陰圧供給手段３２を用いず、溶液供給手段２の溶液保持手段２１に陽圧を負荷する陽圧負荷手段７１を採用しても良い。
【００３８】
陽圧負荷手段７１としては、例えば図８Ａに示すような溶液保持手段２１内に気体を送り込む手段（給気ポンプなど）を挙げることができ、溶液保持手段２１内に気体を送り込むことで溶液保持手段２１内に陽圧を負荷し、溶液保持手段２１内に保持されている溶液を管状部材２３に介して送り出せば良い。陽圧負荷手段７１から溶液保持手段２１内に送り込まれる気体は、滅菌されていることが好ましく、例えばフィルタ７２を通して送り込めば良い。または、フィルタ７２を採用せず滅菌済みの気体を送り込んでも良い。
【００３９】
管状部材２３に送り出された溶液は、細胞培養バッグ１に供給口４から供給されることになり、同時に細胞培養バッグ１の排出口５からは略同量の溶液が排出され、溶液排出手段３に送り出される。この場合、溶液排出手段３は、例えば図８Ｂに示すように、廃液保持手段３１と、細胞培養バッグ１の排出口５につながる管状部材３３とからなり、細胞培養バッグ１から排出された溶液は、管状部材３３を介して廃液保持手段３１に排出されて保持される。
また、陽圧負荷手段７１によって溶液保持手段２１に陽圧を負荷する態様に代えて、管状部材２３に送液ポンプ（ペリスタルティックポンプまたはチュービングポンプなど）を設置して細胞培養バッグ１内に溶液を供給しても良い。
【００４０】
本実施形態において、供給速度調整手段２７および陽圧負荷手段７１は、溶液送出手段として機能する。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る細胞培養装置２００について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る細胞培養装置２００は、細胞培養バッグを用いて細胞を培養する際に用いる装置であり、図９に示される基本構成を有する装置である。
細胞培養装置２００は、内部で細胞を培養するチューブ状（管形状）の細胞培養バッグ８１を含む細胞培養ユニット８０と、細胞培養バッグ８１に培地などの溶液を供給する溶液供給手段８２と、細胞培養バッグ８１から培地などの溶液を排出する溶液排出手段８３とを備えている。
【００４２】
細胞培養ユニット８０は、内部で細胞を培養するチューブ状（管形状）の細胞培養バッグ８１と、細胞培養バッグ８１の少なくとも一部を収容し内部に溶液を保持可能な収容容器８４と、収容容器８４に培地などの溶液を供給する収容容器溶液供給手段８５と、収容容器８４から培地などの溶液を排出する収容容器溶液排出手段８６とを備えている。
【００４３】
収容容器溶液供給手段８５は、管状部材を介して収容容器８４の供給口に接続している。
収容容器溶液排出手段８６は、管状部材を介して収容容器８４の排出口に接続している。
本実施形態において使用する収容容器８４は、細胞培養バッグ８１の少なくとも一部を収容し内部に溶液を保持可能であれば良く、例えば、袋状（バッグ状）の容器を挙げることができる。
【００４４】
本装置２００で用いるチューブ状（管形状）の細胞培養バッグ８１は、少なくとも一部が多孔質膜からなる。当該多孔質膜は、細胞は通過できないが、酸素や栄養物質など細胞の生育に必要な成分、および細胞が排出した二酸化炭素や老廃物などは自由に通過できる孔を有する膜素材から形成されている。多孔質膜の孔径は、例えば０．５μｍ〜５μｍである。
【００４５】
チューブ形状の細胞培養バッグ８１の両端には、細胞や培地（細胞培養液）を出し入れ可能な開口部が設けられている。一方の開口部は供給口として機能し、溶液供給手段８２に接続している。他端の開口部は排出口として機能し、溶液排出手段８３に接続している。
【００４６】
本実施形態における溶液供給手段８２および溶液排出手段８３はそれぞれ、第１実施形態の溶液供給手段２および溶液排出手段３と同様で良い。また、本実施形態における収容容器溶液供給手段８５および収容容器溶液排出手段８６はそれぞれ、第１実施形態の溶液供給手段２および溶液排出手段３と同様で良い。
【００４７】
チューブ状の細胞培養バッグ８１の供給口および排出口には、それぞれ、バルブ８７ａ、８７ｂが設置されている。バルブ８７ａ、８７ｂは、設置された場所の流路を開閉することができるゲートとして機能する。
収容容器溶液供給手段８５と収容容器８４の供給口とを接続する管状部材には、バルブ８８ａが設置されている。収容容器溶液排出手段８６と収容容器８４の排出口とを接続する管状部材には、バルブ８８ｂが設置されている。バルブ８８ａ、８８ｂは設置された場所の流路を開閉することができるゲートとして機能する。
【００４８】
本実施形態に係る細胞培養装置２００は、図９に示される構成を基本構成とし、複数の細胞培養ユニット８０を互いに連結することでチューブ状（管形状）の細胞培養バッグ８１により形成される流路を拡張することができるようになっている。例えば、図１０に示すように、複数の細胞培養バッグ８１を直列に連結したり、図１１に示すように、一部の細胞培養バッグ８１を並列に連結したりすることが可能である。このように流路を拡張することで細胞の接着面を拡張することができ、拡張した流路に細胞を継代することで細胞を増やすことができる。
【００４９】
本実施形態に係る細胞培養装置２００を用いて細胞を継代する方法の一例について、図１２を用いて説明する。
まず、細胞および培地が溶液供給手段９２からチューブ状の細胞培養バッグ９１ａに供給される。前段の１つの細胞培養バッグ９１ａには、後段の２つの細胞培養バッグ９１ｂ、９１ｃがバルブ９７ｂを介して並列に接続されている。バルブ９７ｂは流路の分岐点に配置され、いずれかの流路を選択的に開閉することができるものである。このとき、バルブ９７ｂは、溶液排出手段９３ａに向けた流路を開いた状態になっている。収容容器９４ａは、収容容器溶液供給手段９５ａにより培地が供給され、培地で満たされた状態になっている。この状態で細胞は細胞培養バッグ９１ａ内で生育し増殖する。このとき、細胞の生育に必要な成分と細胞が排出した老廃物は、細胞培養バッグ９１ａの多孔質膜を通して収容容器９４ａ内の培地と交換可能となっている。
【００５０】
細胞培養バッグ９１ａ内が増殖した細胞で満たされた状態（コンフルエントになった状態）で、細胞培養バッグ９１ａ内の培地を溶液排出手段９３ａにより排出するとともに、収容容器９４ａ内の培地を収容容器溶液排出手段９６ａにより排出する。次に、収容容器溶液供給手段９５ａにより収容容器９４ａに細胞剥離液（トリプシン含有溶液など）が供給さる。収容容器９４ａ内の細胞剥離液は細胞培養バッグ９１ａを通過し内部に侵入し、細胞培養バッグ９１ａ内に接着していた細胞が剥離する。
【００５１】
次に、バルブ９７ｂにより細胞培養ユニット９０ｂおよび細胞培養ユニット９０ｃに向けた流路を開放し、溶液供給手段９２より培地を細胞培養ユニット９０ａに供給する。供給された培地は細胞培養バッグ９１ａ内で剥離した細胞を巻き込み、細胞培養ユニット９０ｂおよび細胞培養ユニット９０ｃに送られる。それぞれの細胞培養ユニット９０ｂ、９０ｃに送られた培地中の細胞は、それぞれのユニット９０ｂ、９０ｃ内のチューブ状の細胞培養バッグ９１ｂ、９１ｃの内面に接着し増殖を始める。ここで、細胞培養バッグ９１ｂ、９１ｃをそれぞれ収容する収容容器９４ｂ、９４ｃには、それぞれ収容容器溶液供給手段９５ｂ、９５ｃから培地が供給され満たされている。
【００５２】
このように、本実施形態によれば、細胞培養ユニット９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、を増設することで流路面積を増やすことができる。したがって、細胞の増殖にともなって細胞接着面積を任意に増やすことができ、細胞の継代を簡易に行うことができる。
【００５３】
本実施形態においては、あらかじめ複数の細胞培養ユニット９０ａ，９０ｂ、９０ｃを接続した場合を示したが、１つの細胞培養ユニット内の細胞がコンフルエントになった段階で、新たな細胞培養ユニットを接続して細胞接着面積を拡張させても良い。この場合、新たな細胞培養ユニットの接続の仕方に応じて、図９および図１０に示すような直列または並列、あるいは直列および並列の組み合わせの任意の形状の流路を形成すれば良い。
【００５４】
本実施形態において、溶液供給手段、溶液排出手段、収容容器溶液供給手段、収容容器溶液排出手段、および／または、各バルブを、有線または無線で遠隔的に操作することができる制御手段を備えていても良い。この場合、図示しないモニタリングシステムを備えていることが好ましい。こうすることで、作業者は、モニタリングシステムで監視しながら溶液供給手段、溶液排出手段、収容容器溶液供給手段、収容容器溶液排出手段、および／または、各バルブを適宜遠隔操作して、培地交換や細胞の継代作業を遠隔的に行うことができるようになり、作業工程を簡易化することができるとともに、作業に伴う細胞培養系のコンタミネーションを防ぐことができる。
【００５５】
本発明の制御手段の例としてはＰＣを挙げることができ、ＰＣが上記各実施形態における制御手段が実行する制御を行うことができる。すなわち、制御手段は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）とメモリとを備えるＰＣであり、メモリに記憶された制御プログラムをＣＰＵが実行することによって制御手段としての機能を実現する。
【符号の説明】
【００５６】
１、８１、９１ａ、９１ｂ、９１ｃ  細胞培養バッグ
２、８２、９２  溶液供給手段
３、８３、９３ａ、９３ｂ、９３ｃ  溶液排出手段
４  供給口（開口部）
５  排出口（開口部）
２１  溶液保持手段
２２  溶液温度制御手段
２３、３３  管状部材
２４、２５、２６  流路開閉手段（流路選択手段）
２７  供給速度調整手段（溶液送出手段）
３１  廃液保持手段
３２、６２  陰圧供給手段（溶液吸引手段）
３４、６４  送液ポンプ
４１  インキュベータ
６１、６３  排出流路選択手段
７１  陽圧負荷手段（溶液送出手段）
７２  フィルタ
８０、９０ａ、９０ｂ、９０ｃ  細胞培養ユニット
８４、９４ａ、９４ｂ、９４ｃ  収容容器
８５、９５ａ、９５ｂ、９５ｃ  収容容器溶液供給手段
８６、９６ａ、９６ｂ、９６ｃ  収容容器溶液排出手段
８７ａ、８７ｂ、８８ａ、８８ｂ、９７ａ、９７ｂ  バルブ
１００、２００  細胞培養装置
【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４】
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【図５】
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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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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