(57)【要約】細胞を培養するための培地を保持する溶液保持手段と、溶液保持手段と連結され、溶液保持手段から供給された溶液を細胞培養容器に供給する溶液供給手段と、を備えた細胞培養システムを提供する。溶液供給手段が、溶液を滴下する工程を経て細胞培養容器に溶液を供給してもよい。細胞培養容器が溶液供給手段より重力方向で下の位置で溶液供給手段と連結され、溶液供給手段が、溶液保持手段から供給された溶液を滴下する空間を有し、細胞培養装置が、溶液を排出するための排出口を容器側面の所望の高さの位置に備え、溶液が溶液供給手段から細胞培養容器に供給されることによって細胞培養容器内の溶液上面の高さが排出口に達した時に溶液を外部に排出してもよい。
2016006680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞を培養するための培地等の溶液を保持する溶液保持手段と、
該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された溶液を細胞培養容器に供給する溶液供給手段と、
を備えた細胞培養システムであって、
前記溶液供給手段が、溶液を滴下する工程を経て前記細胞培養容器に溶液を供給する細胞培養システム。
【請求項２】
前記細胞培養容器が、前記溶液供給手段より重力方向で下の位置で前記溶液供給手段と連結され、
前記溶液供給手段が、前記溶液保持手段から供給された溶液を滴下する空間を有し、
前記細胞培養容器が、溶液を排出するための排出口を容器側面の所望の高さの位置に備え、
溶液が前記溶液供給手段から前記細胞培養容器に供給されることによって、前記細胞培養容器内での溶液上面の高さが前記排出口に達したときに、溶液が前記排出口から前記細胞培養容器の外部に排出される請求項１に記載の細胞培養システム。
【請求項３】
前記細胞培養容器が、容器上面に前記溶液供給手段から溶液を供給される供給口を備えるとともに、溶液を排出するための排出口を容器側面の所望の高さの位置に備え、
前記供給口から供給された溶液が、前記細胞培養容器内の空間で溶液上面に向けて滴下され、
溶液が前記溶液供給手段から供給されることによって、前記細胞培養容器内での溶液上面の高さが前記排出口に達したときに、溶液が前記排出口から前記細胞培養容器の外部に排出される請求項１に記載の細胞培養システム。
【請求項４】
前記溶液供給手段が、
前記溶液保持手段から供給された溶液を滴下する空間を有する滴下容器と、
該滴下容器内における溶液の滴下速度を制御する滴下速度調整手段と、を備える請求項１に記載の細胞培養システム。
【請求項５】
前記細胞培養容器内における溶液滴下速度を制御する滴下速度調整手段を備える請求項１に記載の細胞培養システム。
【請求項６】
前記滴下速度調整手段を遠隔的に制御する制御部を備えた請求項４または５に記載の細胞培養システム。
【請求項７】
前記溶液保持手段の溶液に圧力をかけるための圧力付加手段を備えた請求項１から６のいずれかに記載の細胞培養システム。
【請求項８】
前記細胞培養容器の前記排出口に陰圧をかけるための陰圧供給手段を備えた請求項１から７のいずれかに記載の細胞培養システム。
【請求項９】
前記細胞培養容器の排出口と連結され、前記細胞培養容器から排出された培地を保持する廃液保持手段をさらに備え、
前記細胞培養容器から排出された培地が、前記廃液保持手段の中の空間に滴下される請求項１から８のいずれかに記載の細胞培養システム。
【請求項１０】
前記細胞培養容器から溶液を排出する溶液排出手段をさらに備え、
前記細胞培養容器が、前記溶液供給手段より重力方向で下の位置で前記溶液供給手段と連結され、
前記溶液供給手段が、前記溶液保持手段から供給された溶液を滴下する空間を有する請求項１に記載の細胞培養システム。
【請求項１１】
前記細胞培養容器から溶液を排出する溶液排出手段をさらに備え、
前記細胞培養容器が、容器上面に前記溶液供給手段から溶液を供給される供給口を備え、
前記溶液供給手段から該供給口に供給された溶液が、前記供給口から、前記細胞培養容器内の空間に滴下される請求項１に記載の細胞培養システム。
【請求項１２】
前記溶液供給手段が、溶液の滴下速度を制御する滴下速度調整手段を備え、
前記溶液排出手段が、溶液の排出速度を制御する廃液速度調整手段を備え、
前記滴下速度調整手段による溶液の滴下速度の制御と、前記廃液速度調整手段による溶液の排出速度の制御とを遠隔的に操作する制御部を備えた請求項１０または１１に記載の細胞培養システム。
【請求項１３】
前記溶液保持手段の溶液に圧力をかけるための圧力付加手段を備えた請求項１０から１２のいずれかに記載の細胞培養システム。
【請求項１４】
前記細胞培養容器が、前記溶液排出手段と連結する排出口を備え、
前記細胞培養容器の前記排出口に陰圧をかけるための陰圧供給手段を備えた請求項１０から１３のいずれかに記載の細胞培養システム。
【請求項１５】
前記溶液排出手段が、前記細胞培養容器と連結され前記細胞培養容器から排出された溶液を保持する廃液保持手段を備え、
前記細胞培養容器から排出された溶液が、前記廃液保持手段の中の空間に滴下される請求項１０から１４のいずれかに記載の細胞培養システム。
【請求項１６】
細胞を培養するための培地等の溶液を保持する溶液保持手段と、
該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された溶液を細胞培養容器に供給する溶液供給手段と、
前記細胞培養容器から溶液を排出する溶液排出手段と、
を備えた細胞培養システムであって、
前記溶液排出手段が、溶液を滴下する工程を経て前記細胞培養容器から溶液を排出する細胞培養システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞培養容器内の培地を交換するための細胞培養システム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。臨床用途の細胞の調製には厳しい基準に適った環境での作業が求められ、そのため、作業者が作業空間に立ち入る際には使い捨ての作業着に着替えたりするなど大変な手間とコストが発生している。また、作業者による作業工程は培養系が汚染される機会となっている。したがって、作業者が作業空間に立ち入り作業をする回数をできる限り少なくし、可能な作業については人手によらず自動で行うことが求められている。
細胞を培養するには定期的に培地（細胞培養液）の交換が必要となるが、培地交換は培養系の汚染（コンタミネーション）のリスクを伴い、可能な限り人手を介さずに自動で行えることが望ましい。自動で培地を交換するシステムとして培地を培養系に連続還流するシステムが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−５８５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
臨床用途の細胞の調製には厳しい基準が設定されており、培養系が汚染されるリスクはなるべく排除する必要があるが、特許文献１のような培地を連続還流するシステムでは、還流の不具合等により劣化した培地が逆流し培養系が汚染されるリスクがある。【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、細胞培養空間における細胞培養容器内の培地を簡易に交換することができるとともに、細胞培養系の汚染のリスクを軽減できる細胞培養システム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。本発明の第１の態様は、
細胞を培養するための培地を保持する溶液保持手段と、
該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された培地を細胞培養容器に供給する培地供給手段と、
を備えた細胞培養システムであって、
前記細胞培養容器が、前記培地供給手段より重力方向で下の位置で前記培地供給手段と連結され、
前記培地供給手段が、前記溶液保持手段から供給された培地を滴下する空間を有し、
前記細胞培養容器が、培地を排出するための排出口を容器側面の所望の高さの位置に備え、前記排出口が、前記培地供給手段から培地が供給されることによって培地上面の高さが前記排出口に達したときに培地を外部に排出する細胞培養システムを提供する。【０００７】
本態様によって、ユーザがその場にいない場合も培地等の溶液を細胞培養容器に対して供給・排出することが可能である。また、滴下容器内で培地が滴下されるので、それより上流にある溶液保持手段の培地が汚染されるリスクを下げることができる。【０００８】
本発明の第２の態様は、
細胞を培養するための培地を保持する溶液保持手段と、
該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された培地を細胞培養容器に供給する培地供給手段と、
を備えた細胞培養システムであって、
前記細胞培養容器が、容器上面に前記培地供給手段から培地を供給される供給口を備えるとともに、培地を排出するための排出口を容器側面の所望の高さの位置に備え、
前記供給口から供給された培地が、細胞培養容器内の空間を前記供給口から培地上面に滴下され、前記排出口が、前記培地供給手段から培地が供給されることによって培地上面の高さが前記排出口に達したときに培地を外部に排出する細胞培養システムを提供する。【０００９】
本態様によって、ユーザがその場にいない場合も、培地等の溶液を細胞培養容器に対して供給・排出することが可能である。また、細胞培養容器内で培地が滴下されるので、それより上流にある溶液保持手段、培地供給手段の培地が汚染されるリスクを下げることができる。【００１０】
また、上記各態様においては、溶液の滴下速度を制御する滴下速度調整手段を備えていても良い。このことにより、細胞培養容器中の古い培地を任意の交換効率で置き換えることができ、培地の劣化速度を遅くすることが可能となる。【００１１】
また、上記滴下速度調整手段を備える態様においては、前記滴下速度調整手段を遠隔的に制御する制御部を備えていても良い。このことにより、作業者が作業空間に立ち入り作業をする回数を減らすことができ、作業にともなう手間とコストを減らすとともに、培養系が汚染される機会も減らすことができる。【００１２】
また、上記各態様においては、前記培地保存手段の培地に圧力をかけるための圧力付加手段を備えていても良い。このことにより、滴下速度の調整範囲が広がり、より精度よく滴下速度のコントロールが可能となる。また、培地保存手段や一時培地保持手段の設置位置の自由度があがることになる。【００１３】
また、上記各態様においては、前記細胞培養容器の前記排出口に陰圧をかけるための陰圧供給手段を備えていても良い。このことにより、細胞培養容器の排出口の設置位置の自由度があがることになり、使用可能な細胞培養容器の態様を増やすことができる。【００１４】
また、上記各態様においては、前記細胞培養容器の排出口と連結され、前記細胞培養容器から供給された培地を保持する廃液保持手段をさらに備え、前記細胞培養容器から排出された培地は前記廃液保持手段の中の空間を滴下されても良い。このことにより、廃液保持手段内で廃液が滴下されるので逆流を防ぐことができ、細胞培養容器が汚染されるリスクを下げることができる。【００１５】
本発明の第３の態様は、
細胞を培養するための培地等の溶液を保持する溶液保持手段と、
該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された溶液を細胞培養容器に供給する溶液供給手段と、
前記細胞培養容器から溶液を排出する溶液排出手段とを備えた細胞培養システムであって、
前記細胞培養容器が、前記溶液供給手段より重力方向で下の位置で前記溶液供給手段と連結され、
前記溶液供給手段が、前記溶液保持手段から供給された溶液を滴下する空間を有する細胞培養システムを提供する。【００１６】
本態様によれば、溶液供給手段内で溶液が滴下されるので、それより上流にある溶液保持手段の培地等の溶液が汚染されるリスクを下げることができる。【００１７】
本発明の第４の態様は、
細胞を培養するための培地等の溶液を保持する溶液保持手段と、
該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された溶液を細胞培養容器に供給する溶液供給手段と、
前記細胞培養容器から溶液を排出する溶液排出手段とを備えた細胞培養システムであって、
前記細胞培養容器が、前記溶液供給手段より重力方向で下の位置で前記溶液供給手段と連結され、前記細胞培養容器上面に前記溶液供給手段から溶液を供給される供給口を備え、
該供給口から供給された溶液が、前記細胞培養容器内の空間を前記供給口から滴下される細胞培養システムを提供する。【００１８】
本態様によれば、細胞培養容器内で溶液が滴下されるので、それより上流にある溶液保持手段の培地等の溶液が汚染されるリスクを下げることができる。【００１９】
また、上記第３及び第４の態様においては、前記溶液供給手段が溶液の滴下速度を制御する滴下速度調整手段を備え、前記溶液排出手段が溶液の排出速度を制御する廃液速度調整手段を備え、前記滴下速度調整手段による溶液の滴下速度の制御と、前記廃液速度調整手段による溶液の排出速度の制御とを遠隔的に操作する制御部を備えていても良い。
このことにより、作業者が遠隔的に培養系の培地を交換することができるので、作業者が作業空間に立ち入り作業をする回数を減らし、作業にともなう手間とコストを減らすとともに、培養系が汚染される機会も減らすことができる。【００２０】
また、上記第３及び第４の態様においては、前記溶液保持手段の溶液に圧力をかけるための圧力付加手段を備えていても良い。このことにより、滴下速度の調整範囲が広がり、より精度よく滴下速度のコントロールが可能となる。また、溶液保存手段の設置位置の自由度があがることになる。【００２１】
また、上記第３及び第４の態様においては、前記細胞培養容器が、前記溶液排出手段と連結する排出口を備え、前記細胞培養容器の前記排出口に陰圧をかけるための陰圧供給手段を備えていても良い。このことにより、細胞培養容器からの溶液の排出速度の調整範囲が広がり、より精度よく排出速度のコントロールが可能となる。また、細胞培養容器の排出口の設置位置の自由度があがることになり、使用可能な細胞培養容器の態様を増やすことができる。【００２２】
また、上記第３及び第４の態様においては、前記溶液排出手段が、前記細胞培養容器と連結され前記細胞培養容器から排出された溶液を保持する廃液保持手段を備え、前記細胞培養容器から排出された溶液が、前記廃液保持手段の中の空間を滴下されても良い。このことにより、廃液保持手段内で廃液が滴下されるので逆流を防ぐことができ、細胞培養容器が汚染されるリスクを下げることができる。【００２３】
本発明のほかの一態様は、
細胞を培養するための培地等の溶液を保持する溶液保持手段と、
該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された溶液を細胞培養容器に供給する溶液供給手段と、
を備えた細胞培養システムであって、
前記溶液供給手段が、溶液を滴下する工程を経て前記細胞培養容器に溶液を供給する細胞培養システムを提供する。【００２４】
本態様によって、培地等の溶液が細胞培養容器に滴下されるので、それより上流にある溶液保持手段の培地が汚染されるリスクを下げることができる。【００２５】
本発明のほかの一態様は、
細胞を培養するための培地等の溶液を保持する溶液保持手段と、
該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された溶液を細胞培養容器に供給する溶液供給手段と、
前記細胞培養容器から溶液を排出する溶液排出手段と、
を備えた細胞培養システムであって、
前記溶液排出手段が、溶液を滴下する工程を経て前記細胞培養容器から溶液を排出する細胞培養システムを提供する。【００２６】
本態様によって、ユーザがその場にいない場合も、培地等の溶液を細胞培養容器に対して供給・排出することが可能である。【００２７】
本発明のほかの一態様は、
細胞を培養するための培地を培地の保存に適した温度で保持する培地保存手段と、
該培地保存手段と連結され、前記培地保存手段から供給された培地を細胞培養に適した温度で保持する一時培地保持手段と、
該一時培地保持手段と連結され、前記一時培地保持手段から供給された培地を細胞培養容器に供給する培地供給手段と、
該培地供給手段より重力方向で下の位置で前記培地供給手段と連結され、前記培地供給手段から供給された培地中で細胞を培養する細胞培養容器と、
を備えた細胞培養システムであって、
前記培地供給手段が、前記一時培地保持手段から供給された培地を滴下する空間を有する滴下容器を備え、該滴下容器内で滴下された培地を前記細胞培養容器に供給し、
前記細胞培養容器が、容器側面の所望の高さの位置に培地を排出するための排出口を備え、該排出口が、前記培地供給手段から培地が供給されることによって培地上面の高さが前記排出口に達したときに培地を外部に排出する細胞培養システムを提供する。【００２８】
本態様によって、ユーザがその場にいない場合も、培地等の溶液を自動で細胞培養容器に対して供給・排出することが可能である。また、滴下容器内で培地が滴下されるので、それより上流にある培地保存手段、一時培地保持手段の培地が汚染されるリスクを下げることができる。【００２９】
本発明のほかの一態様は、
細胞を培養するための培地を培地の保存に適した温度で保持する培地保存手段と、
該培地保存手段と連結され、前記培地保存手段から供給された培地を細胞培養に適した温度で保持する一時培地保持手段と、
該一時培地保持手段と連結され、前記一時培地保持手段から供給された培地を細胞培養容器に供給する培地供給手段と、
該培地供給手段より重力方向で下の位置で前記培地供給手段と連結され、前記培地供給手段から供給された培地中で細胞を培養する細胞培養容器と、
を備えた細胞培養システムであって、
前記細胞培養容器が、容器上面に前記培地供給手段から供給される供給口と、容器側面の所望の高さの位置に培地を排出するための排出口を備え、前記供給口から供給された培地が、細胞培養容器内の空間を前記供給口から培地上面に滴下され、前記排出口が、前記培地供給手段から培地が供給されることによって培地上面の高さが前記排出口に達したときに培地を外部に排出する細胞培養システムを提供する。【００３０】
本態様によって、ユーザがその場にいない場合も、培地等の溶液を自動で細胞培養容器に対して供給・排出することが可能である。また、細胞培養容器内で培地が滴下されるので、それより上流にある培地保存手段、一時培地保持手段、培地供給手段の培地が汚染されるリスクを下げることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、作業者がその場にいなくても遠隔的に細胞培養系の培地交換が可能となり、作業者が作業空間に立ち入る回数を減らすことができる。このことにより、使い捨ての作業着に着替えたりするなどの手間とコストを削減できるとともに、細菌等による細胞培養系へのコンタミネーションのリスクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す側面図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図２Ａ】本発明の滴下速度調整手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図２Ｂ】本発明の滴下速度調整手段の別の例の概略構成を示す説明図である。
【図２Ｃ】本発明の滴下速度調整手段のさらに別の例の概略構成を示す説明図である。
【図２Ｄ】本発明の滴下速度調整手段のさらに別の例の概略構成を示す説明図である。
【図３Ａ】本発明の第２実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す側面図である。
【図３Ｂ】本発明の第２実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図４Ａ】本発明の第２実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す側面図である。
【図４Ｂ】本発明の第２実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図５Ａ】本発明の第３実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す側面図である。
【図５Ｂ】本発明の第３実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図６Ａ】本発明の圧力付加手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図６Ｂ】本発明の圧力付加手段の別の例の概略構成を示す説明図である。
【図６Ｃ】本発明の圧力付加手段のさらに別の例の概略構成を示す説明図である。
【図７Ａ】本発明の第４実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す側面図である。
【図７Ｂ】本発明の第４実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図８】本発明の陰圧供給手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図９Ａ】本発明の第５実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す側面図である。
【図９Ｂ】本発明の第５実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図１０Ａ】本発明で使用可能な細胞培養容器の例の概略構成を示す説明図である。
【図１０Ｂ】本発明で使用可能な細胞培養容器の別の例の概略構成を示す説明図である。
【図１１Ａ】本発明で使用可能な細胞培養容器の蓋部の例の概略構成を示す斜視図である。
【図１１Ｂ】本発明で使用可能な細胞培養容器の例において、蓋部を細胞培養容器の首部に取り付けた際の概略構成を示す部分断面図である。
【図１２】本発明で使用可能な細胞培養容器の例の概略構成を示す説明図である。
【図１３Ａ】本発明で使用可能な細胞培養容器の例の概略構成を示す平面図である。
【図１３Ｂ】本発明で使用可能な細胞培養容器の例の概略構成を示す側面図である。
【図１３Ｃ】本発明で使用可能な細胞培養容器の別の例の概略構成を示す平面図である。
【図１３Ｄ】本発明で使用可能な細胞培養容器の別の例の概略構成を示す側面図である。
【図１４Ａ】本発明で使用可能な細胞培養容器の例の概略構成を示す側面図である。
【図１４Ｂ】本発明で使用可能な細胞培養容器の例の概略構成を示す平面図である。
【図１４Ｃ】本発明で使用可能な細胞培養容器の別の例の概略構成を示す側面図である。
【図１４Ｄ】本発明で使用可能な細胞培養容器の例の概略構成を示す平面図である。
【図１５Ａ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す側面図である。
【図１５Ｂ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図１６Ａ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す側面図である。
【図１６Ｂ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図１７Ａ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す側面図である。
【図１７Ｂ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図１８Ａ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す側面図である。
【図１８Ｂ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図１９Ａ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す側面図である。
【図１９Ｂ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図２０Ａ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図２０Ｂ】本発明の各実施形態の別の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図２１Ａ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図２１Ｂ】本発明の各実施形態の別の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図２２Ａ】本発明の各実施形態の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図２２Ｂ】本発明の各実施形態の別の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図２３Ａ】本発明で使用可能な細胞培養容器の例の概略構成を示す側面図である。
【図２３Ｂ】本発明で使用可能な細胞培養容器の別の例の概略構成を示す側面図である。
【図２４】本発明の第６実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図２５】本発明の細胞培養容器内に突出した管状部材の例の概略構成を示す説明図である。
【図２６】本発明の陰圧供給手段の例の概略構成を示す説明図である。
【図２７Ａ】本発明の第６実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図２７Ｂ】本発明の第６実施形態の別の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図２８】本発明の第６実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図２９Ａ】本発明の第６実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図２９Ｂ】本発明の第６実施形態の別の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図３０】本発明の第７実施形態にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図３１】本発明の各実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図３２】本発明の各実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図３３】本発明の各実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図３４】本発明の各実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図３５】本発明の各実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図３６】本発明の各実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図３７】本発明の各実施形態の変形例にかかる細胞培養システムの概略構成を示す正面図である。
【図３８Ａ】本発明で使用可能な細胞培養容器の例の概略構成を示す側面図である。
【図３８Ｂ】本発明で使用可能な細胞培養容器の別の例の概略構成を示す側面図である。
【図３９Ａ】本発明で使用可能な細胞培養容器の蓋部の例の概略構成を示す斜視図である。
【図３９Ｂ】本発明で使用可能な細胞培養容器の蓋部の別の例の概略構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の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。
（第１実施形態）
本実施形態に係る細胞培養システム１００は、図１Ａ及び図１Ｂに示される構成のシステムであり、インキュベータ内に設置された細胞培養容器（培養容器）内の培地を交換するシステムである。図１Ａに側面図、図１Ｂに正面図を示す。
【００３４】
培地保存手段３は、インキュベータ１の外部に設置されており、内部に培地（細胞培養液）を保存するためのものである。培地の温度を保存に適した温度（例えば４℃）に維持するために温度制御手段２を備えている。
【００３５】
培地保存手段３は、管状部材（チューブ等）を介して、インキュベータ１の内部に設置された一時保持手段４に連結している。培地保存手段３は一時保持手段４よりも重力方向で高い位置に設置されているため、培地保存手段３内の培地は重力により管状部材（チューブ等）を介して一時保持手段４に供給される。一時保持手段４に供給された培地は、細胞培養に適した温度であるインキュベータ内の温度（例えば３７℃）に温められる。
【００３６】
一時保持手段４で細胞培養に適した温度（例えば３７℃）に温められた培地は、インキュベータ１内で培地供給手段６を介して細胞培養容器１１に供給される。
培地供給手段６は、滴下速度調整手段７と滴下容器８とを備えている。滴下速度調整手段７は、一時保持手段４と滴下容器８とをつなぐ管状部材に設置されており、管状部材内を流れる培地の流速を制御することができる。
【００３７】
滴下容器８は、一時保持手段４からつながる管状部材と接続する供給口９と、細胞培養容器１１へつながる管状部材と接続する排出口１０とを有した容器である。供給口９は重力方向の上部に、排出口１０は供給口９より重力方向で下部に配置されている。供給口９へ供給された培地は滴下容器８内の空間に滴下し、排出口１０から排出され、管状部材を介して細胞培養容器１１に供給される。
このように、培地が滴下容器８内の空間に滴下されることで、培地の逆流を防ぐことができ、一時保持手段４や培地保存手段３内の培地が汚染される（コンタミネーションが起こる）ことを防止することができる。
【００３８】
細胞培養容器１１は、滴下容器８からつながる管状部材と接続する供給口１２と、細胞培養容器外に培地を排出する排出口１３とを有している。排出口１３は、細胞培養容器１１の側面に配置され、細胞培養容器内の培地量（培地の高さ）が一定値を超えると排出口１３を通して培地が廃液保持手段１４へ排出されるようになっている。細胞培養容器内に保持される培地の量は、排出口１３の設置高さによりが決定されることになる。一方、供給口１２の設置位置は任意であるが、排出口１３との距離を可能な限り離した方が培地の変換効率を上げることができる。
【００３９】
廃液保持手段１４は、細胞培養容器１１からつながる管状部材と接続する廃液供給口１５と、廃液保持手段１４外に培地を排出する廃液排出口１６とを有しており、培地排出手段として機能する。廃液供給口１５は廃液保持手段１４の上面に設置されており、廃液供給口１５へ供給された培地は廃液保持手段内の空間に滴下され、廃液排出口１６を通して排出される。このように、培地が廃液保持手段１４内の空間に滴下されることで、培地の逆流を防ぐことができ、細胞培養容器１１内が汚染される（コンタミネーションが起こる）ことを防止することができる。
図１Ｂには、培地供給手段６、細胞培養容器１１を４組備えた細胞培養システムの一例を示している。
【００４０】
次に、滴下速度調整手段７について説明をする。
滴下速度調整手段７は、一時保持手段４の排出口５と滴下容器８の供給口９をつなぐ管状部材（チューブ等）に配置されており、管状部材に外力を加えて変形させ、管状部材内腔の断面積を小さくすることで溶液の流量を制限して流速を抑制する。逆に外力を解除すると、管状部材の弾性力により管状部材が元の状態に戻り、流速を上げることができる。このように、滴下速度調整手段７は、管状部材に対する外力の強弱により管状部材内に流れる溶液の流速を調整する。滴下速度調整手段７による管状部材への外力の加え方について図２Ａから図２Ｄに例を示す。図２Ａは２枚の板状部材２１により管状部材２０を挟む例、図２Ｂは複数の球状（または円柱状）部材２２により貫通穴２３に通した管状部材２０を挟む例、図２Ｃはシャッター状部材２４で貫通穴２５に通した管状部材２０を挟む例、図２Ｄは管状部材２０を通した貫通穴２６の内径が小さくなり管状部材を変形させる例である。これ以外でも外力を加えて管状部材を変形させることができる機構であれば良い。
また、滴下速度調整手段７としてペリスタポンプ等の送液ポンプを使用しても良い。
【００４１】
次に、本実施形態に係る培地交換システム１００を用いて培地を交換する手順について一例を説明する。
本システムのユーザは、まず滴下速度調整手段７により、滴下速度が０の状態、つまり、滴下が止まった状態にシステムを設定する。培地保存手段３および一時保持手段４に培地を補充し、一時保持手段４内の培地温度をインキュベータ内の温度にする。培地及び細胞が入った細胞培養容器１１を用意し、インキュベータ内で、細胞培養容器１１の供給口１２を管状部材を介して滴下容器８の排出口１０に、培養容器１１の排出口１３を管状部材を介して廃液保持手段１４の廃液供給口１５に、それぞれ接続する。
培地交換が必要になった際、ユーザはまず滴下速度調整手段７を調整して滴下速度を適当な速度にする。滴下速度調整手段７により滴下速度が０の状態を解除すると、滴下容器８内で培地は重力により滴下し始める。滴下速度の調整はあらかじめ決められた速度に設定しても良いし、ユーザが目視しながら適当な滴下速度に調整しても良い。
【００４２】
滴下が開始されると、培地は滴下容器８を介して細胞培養容器１１に供給され、細胞培養容器１１内で規定量を超えた培地は細胞培養容器１１の排出口１３から排出され、廃液保持手段１４を介してインキュベータ外に排出される。このことにより、細胞培養容器１１内の古くなった培地は新しい培地と置き換わり、培地の劣化する速度を遅くすることが可能となる。
【００４３】
（第２実施形態）
本実施形態に係る細胞培養システム２００は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように滴下容器８を備えず、細胞培養容器１１の供給口１２を細胞培養容器１１の上面に配置させる点で第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。
この場合、細胞培養容器１１の供給口１２は細胞培養容器１１の上面に位置するため、供給された培地は細胞培養容器１１内の空間を培地表面に向け滴下されることになり、滴下容器８と同様の機能を有することになる。したがって、本実施形態においても培地の逆流を防ぐことができ、一時保持手段４や培地保存手段３内の培地が汚染される（コンタミネーションが起こる）ことを防止することができる。
また、滴下容器８を設置しないのでシステムをコンパクトにすることができる。
なお、滴下容器８を備えていないため、一時保持手段４の排出口５と細胞培養容器１１の供給口１２は管状部材を介して直接連結され、その管状部材に滴下速度調整手段７が設置されている。
【００４４】
本実施形態の変形例としては、図４Ａ及び図４Ｂに示す細胞培養システム３００を例示できる。
本変形例は、第２実施形態において、第１実施形態と同様に滴下容器８を採用するものである。このことにより、培地の滴下を滴下容器８と細胞培養容器１１とで行うことになり、培地の逆流により一時保持手段４や培地保存手段３内の培地が汚染される（コンタミネーションが起こる）リスクをさらに減少させることができる。
【００４５】
（第３実施形態）
本実施形態に係る細胞培養システム４００は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、培地保存手段３内の培地に圧力をかけるための圧力付加手段６０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。図５Ａ及び図５Ｂは第１実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。
【００４６】
圧力付加手段６０としては、例として、培地保存手段３内にポンプにより気体を送り込む手段を挙げることができる。これにより、培地保存手段３内の空気層の圧力が高まり、培地に外圧を加えることが可能となる。培地保存手段３内に送り込む気体は滅菌されたものを用いるのが好ましい。図６Ａに示すように袋状部材６１の中に気体（または液体）を送り込み、体積が増加した袋により培地に圧力を加えたり、図６Ｂに示すように気密性を確保しながら移動可能な隔離部材６２を用いて空気層６３と培地を遮断し、空気層６３に気体（または液体）を送りこみ隔離部材６２により培地に圧力を加えるたりすることもできる。これにより、培地の汚染のリスクを下げることが可能となる。なお、図６Ｃに示すように、図６Ｂに示した隔離部材を用いた態様で気体（または液体）を送り込むかわりに、所定の重さの重り６５を隔離部材６４の上部にのせることで隔離部材６４に一定の圧力をかけても良い。培地保持手段と隔壁部材がそれぞれシリンジの筒と押子（プランジャ）のような構造をしていて、押子（プランジャ）である隔壁部材を機械的に移動させて培地保持手段内部の培地に圧力をかけても良い。この場合、制御部によって有線または無線で隔壁部材の移動を制御しても良い。
また、培地保持手段が円柱状構造をし、隔壁部材がその円柱状構造の内壁に気密性を保ちながらはまる円盤状構造をし、円柱状構造の内壁と円盤状構造の外周に互いにかみ合うネジ構造を有する態様にしても良い。この場合、隔壁部材を培地保持手段の内部に取り付けて円盤周方向に回転させると隔壁部材が円柱構造の高さ方向に移動して培地保持手段内部の培地に圧力をかる（または圧力を除く）ことができる。隔壁部材の回転を機械的行い、制御部によって有線または無線で隔壁部材の回転を制御しても良い。
【００４７】
ここで、圧力付加手段６０は、培地保存手段３内の圧力が一定以上に上がらないように制御されたものが好ましい。
なお、本実施形態においては、培地保存手段３は一時保持手段４よりも必ずしも高い位置に設置されている必要はない。また、一時保持手段４は培地供給手段６よりも必ずしも高い位置に設置されている必要はない。
【００４８】
（第４実施形態）
本実施形態に係る細胞培養システム５００は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、細胞培養容器１１の排出口１３に陰圧をかけるための陰圧供給手段７１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。図７Ａ及び図７Ｂは第１実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。
【００４９】
陰圧供給手段７１としては、例として、図８に示すようなポンプ８１と廃液容器８２とを備えた手段を挙げることができる。陰圧供給手段７１の吸引口８３を廃液保持手段１４の廃液排出口１６と接続して廃液保持手段１４内を陰圧にし、培養容器１１の排出口１３を陰圧にすることで培養容器１１から培地を吸引することが可能である。
陰圧供給手段のポンプとしてペリスタポンプ等の送液ポンプを使用しても良い。この場合、送液ポンプを吸引口８３の管状部材に設置しても良い。
【００５０】
（第５実施形態）
本実施形態に係る細胞培養システム６００は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、上記各実施形態において、滴下速度調整手段７が、インキュベータ外に設置された制御部１９によって、無線または有線により遠隔的に操作可能となっている。それ以外は上記各実施形態と同様である。図９Ａ及び図９Ｂは第１実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。
【００５１】
本実施形態において、滴下速度調整手段７はインキュベータ外に設置された制御部１９と無線または有線により情報交換可能となっており、遠隔的に管状部材（チューブ等）内を流れる培地等の溶液の流速をコントロール可能となっている。
培地交換が必要になった際、ユーザは制御部１９により遠隔的に滴下速度調整手段７を調整して滴下速度を適当な速度にする。滴下速度の調整はあらかじめ決められた速度に設定しても良いし、図示しないモニタリングシステムで滴下速度を監視しながら適当な滴下速度に調整しても良い。
【００５２】
本実施形態によれば、ユーザは細胞培養中の任意のタイミングで遠隔的に培地交換を開始したり、遠隔的に滴下速度を変更することができる。例えば、遠隔的に細胞の状態を監視できるシステム（図示せず）と併用することにより、細胞の状態に合わせて、細胞培養中の任意のタイミングで遠隔的に培地交換を開始したり、遠隔的に滴下速度を変更することができる。こうすることで、ユーザは作業空間に入ることなく作業をすることができるので、使い捨ての作業着に着替えたりするなどの手間とコストを削減できるとともに、細菌等による細胞培養系へのコンタミネーションのリスクを低減することができる。
【００５３】
本実施形態の制御部１９は、上記各実施形態における温度制御手段２、圧力付加手段６０、陰圧供給手段７１と無線または有線により情報交換可能して遠隔的にそれらをコントロール可能になっていても良い。このことにより、ユーザによる遠隔作業の効率を上げることができる。
【００５４】
上記各実施形態において、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す細胞培養容器９１も使用することもできる。当該細胞培養容器９１は、容器の蓋部９２に供給口９３および排出口９４を有している。
供給口９３は管状部材を介して培地供給手段６に接続されているとともに、供給口９３から細胞培養容器内部に向かって供給管部９５が伸びている。培地供給手段６から供給された培地は、供給口９３を通過し、供給管部９５に進入する。図１０Ａに示すように、供給管部９５の先端は培地表面より上方に配置されており、供給管部９５を出た培地は細胞培養容器９１内に滴下される。なお、滴下容器８を採用する態様においては、図１０Ｂに例を示すように、必ずしも供給管部９５の先端が培地表面より上方に配置されている必要はない。
排出口９４は管状部材を介して廃液保持手段１４に接続されているとともに、排出口９４から細胞培養容器内部に向かって排出管部９６が伸びている。排出管部９６の先端は培養容器内部の底面から所定の高さの位置に配置されるようになっており、細胞培養容器内の培地が排出管部９６の先端の高さに達すると細胞培養容器の外に排出される。細胞培養容器内に保持する培地の量は、排出管部９６の先端を配置する高さにより調整可能となる。
このとき、供給管部９５の先端と排出管部９６の先端は可能な限り距離を隔てたほうが培地の交換効率は向上する。
【００５５】
細胞培養容器９１の蓋部９２の供給管部９５および排出管部９６の位置決め機構の例について図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて説明する。
蓋部９２は、細胞培養容器本体の首部９７に取り付けるための蓋本体１１２と、供給口９３と排出口９４があいた円盤部材１１１と、蓋本体１１２の内側との間でかみ合うねじを外周に切ってあるリング状部材１１３から構成される。蓋本体１１２の内周と細胞培養容器本体の首部９７の外周には、互いにかみ合うねじがきってあり、蓋本体１１２を回転させることで首部９７に蓋本体１１２を固定することができる。円盤部材１１１は、蓋本体１１２の内側で周方向に独立して回転できる直径の円盤であり、円盤部材１１１を回転させ供給管部９５や排出管部９６が細胞培養容器内で適当な位置に配置するように調整することができる。円盤部材１１１を蓋本体１１２に対して独立して回転できるように配置するには、例えば図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、まず蓋本体１１２の内側に円盤部材１１１をはめ込み、リング状部材１１３を蓋本体１１２の内側にねじ込むことで円盤部材１１１を蓋本体１１２に対し回転可能に取り付ける。その状態で蓋本体１１２を首部９７にねじ込むと、円盤部材１１１が首部９７とリング状部材１１３に挟まれるかたちで締め付けられるので、供給管部９５と排出管部９６の位置決めをしながら蓋本体１１２を首部９７にねじ込み、円盤状部材の締め付けを行う。なお、細胞培養中は蓋本体１１２と首部９７のねじ込みを緩めたり、リング状部材１１３と蓋本体１１２のねじ込みを緩めたりすることで、細胞培養容器内を開放系とする。
【００５６】
細胞培養容器９１の蓋部９２の供給管部９５および排出管部９６の位置決め機構の別の例について説明する。
蓋部９２の内側には凸部を備え、一方の容器本体の首部９７は凸部がはまる凹部を備えている。蓋部９２を首部９７にはめた時、凸部と凹部をかみ合わせることで、供給管部９５や排出管部９６が細胞培養容器内で適当な位置に配置できるように凸部と凹部の位置決めをしておけば良い。
【００５７】
蓋部付近の構造の、より具体的な一例を図１２に示す。首部９７は、周方向に２つのリング状部材１０２を間隔をあけて備えており、２つのリング状部材１０２の間には凹部１０３が設けられている。蓋部９２を首部９７にはめ込むと、蓋部９２内側の凸部１０１が２つのリング状部材１０２の間のはまるようになっており、このとき蓋部９２は首部９７の周方向に回転可能な状態となる。ここで、凸部１０１と凹部１０３とをかみ合わせると、供給管部９５や排出管部９６が細胞培養容器内で適当な位置に配置できるようになっている。
図１２においては、蓋部の凸部と首部の凹部をかみ合わせる態様を示したが、蓋部および首部がともに凸部を有し、それら凸部が互いに突き当たる位置で供給管部９５や排出管部９６が細胞培養容器内で適当な位置に配置できるようになっていても良い。
【００５８】
上記各実施形態において、使用する培養容器として図面では、フラスコ様の培養容器を示したが、図１３Ａから図１３Ｄに示すように、シャーレ様の培養容器などを用いても良い。なお、図１３ＣおよびＤには、図１０の細胞培養容器に対応する構成に同じ番号を付している。
また、溶液を供給する供給口、溶液を排出する排出口を備えた袋状の細胞培養バッグを用いても良い。
さらに、図１４Ａから図１４Ｄに示すように、流路を形成するしきいを有した細胞培養容器を用いても良い。当該容器を用い、供給口１４１と排出口１４２を流路に沿って離れた位置に設置すれば培地の交換効率が向上する。
【００５９】
上記各実施形態においては、培養容器の排出口から排出された廃液は廃液保持手段を介して排出される例を示したが、例えば図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、廃液保持手段を設けず、細胞培養容器の排出口から直接排出されることにしても良い。図１５Ａ及び図１５Ｂは第１実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。
この場合、第３実施形態では、培養容器の各排出口に陰圧供給手段の吸引口を接続すれば良い。
【００６０】
上記各実施形態においては培地保存手段を採用する態様を示したが、例えば図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように培地保存手段を採用しなくても良い。この場合、一時保持手段に培地を直接補充すれば良く、一時保持手段はそのための供給口を備えていることが好ましい。一時保持手段に供給口がなく使い切りとしても良い。図１６Ａ及び図１６Ｂは第１実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。第３実施形態においては、圧力付加手段６０が、培地保存手段にかわり、一時保持手段内の培地に圧力をかける態様とすれば良い。
【００６１】
上記各実施形態において、培地保存手段３は管状部材（チューブ等）を介して一時保持手段４に連結し、培地保存手段３は一時保持手段４よりも重力方向で高い位置に設置されているため、培地保存手段３内の培地は重力により管状部材（チューブ等）を介して一時保持手段４に供給される態様を示した。例えば図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、培地保存手段と一時保持手段とをつなぐ管状部材（チューブ等）にペリスタポンプなどの送液ポンプ１２１を設置して、培地保存手段から一時保持手段へ培地を供給しても良い。この場合、培地保持手段３は必ずしも一時保持手段４より重力方向で高い位置に設置する必要がなく、培地保持手段３の設置場所の自由度が上がる。この場合、ペリスタポンプなどの送液ポンプ１２１は、制御手段により遠隔的に操作されても良い。遠隔的な操作は有線でも無線でも良い。図１７Ａ及び図１７Ｂは第１実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。
【００６２】
上記各実施形態においては一時保持手段を採用する態様を示したが、細胞培養容器に培地が供給されるまでに培地が細胞培養に適した温度に上昇する場合は、必ずしも一時保持手段を採用する必要はない。例えば、滴下速度が十分に遅い場合や滴下容器の容量が十分に大きい場合は、細胞培養容器に培地が供給されるまでに培地が細胞培養に適した温度になるので、一時保持手段を採用しないことも可能である。この場合、培地保存手段と培地供給手段を管状部材（チューブ等）で直接連結すれば良い。例えば図２１Ａのように、培地保存手段が複数の排出口を備え、当該複数の排出口が各々異なる培地供給手段につながっていても良いし、例えば図２１Ｂのように、培地保存手段の排出口につながる管状部材が途中で複数の管状部材に分岐し、当該複数の管状部材が各々異なる培地供給手段につながっていても良い。培地保存手段内の培地等の溶液の設定温度は、保存に適した温度（例えば４℃）でも良いし、細胞培養に適した温度（例えば３７℃）でも良く、培養条件により最適な温度に設定することができる。
また、例えば図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、培地保存手段と培地供給手段とをつなぐ管状部材（チューブ等）にペリスタポンプなどの送液ポンプを設置して、培地保存手段から培地供給手段へ培地を供給しても良い。こうすることで、培地保持手段は必ずしも培地供給手段より重力方向で高い位置に設置する必要がなく、培地保存手段の設置場所の自由度が上がる。この場合、送液ポンプが培地供給手段の滴下速度調整手段として機能するため、滴下速度調整手段がなくても良い。ペリスタポンプなどの送液ポンプは、インキュベータの内外どちらに設置されていても良く、制御手段により有線または無線で遠隔的に操作されても良い。また、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、滴下容器を採用せず、細胞培養容器の供給口を容器上面に設置してそこから培地等の溶液を滴下させても良い。
図２１Ａ及び図２１Ｂは第１実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。また図２２Ａ及び図２２Ｂは第２実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。
【００６３】
上記各実施形態において、培地保持手段や一時保持手段をそれぞれ１つずつ備えた態様を示したが、例えば図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように培地保持手段や一時保持手段をそれぞれ複数備えていても良い。この場合、複数種類の培地を細胞培養容器に供給することが可能となる。一時保持手段に連結する培地供給手段は、例えば図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように複数の一時保持手段それぞれに備えられた態様でも良いし、例えば図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように複数の一時保持手段から１つの培地供給手段に連結するようにした態様でも良い。図１８Ａ及び図１８Ｂ、図１９Ａ及び図１９Ｂは第１実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。
【００６４】
上記各実施形態において、１つの培地供給手段から１つの細胞培養容器につながる態様を示したが、１つの培地供給手段から複数の細胞培養容器につながる態様でも良い。例えば図２０Ａのように、滴下容器が複数の排出口を備え、当該複数の排出口が各々異なる細胞培養容器の供給口につながっていても良いし、例えば図２０Ｂのように、滴下容器の排出口につながる管状部材が途中で複数の管状部材に分岐し、当該複数の管状部材が各々異なる細胞培養容器の供給口につながっていても良い。図２０Ａ及び図２０Ｂは第１実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。
【００６５】
上記各実施形態において、滴下速度調整手段としてペリスタポンプ等の送液ポンプを使用しても良い。当該送液ポンプは制御部により有線または無線で遠隔的に制御されても良い。
【００６６】
上記各実施形態において、一時保持手段に培地温度をモニタリングする培地温度モニタリング手段を設置しても良い。このとき培地温度モニタリング手段がモニタリングした培地温度の情報を遠隔的に制御部に送るようにしても良い。このことで、細胞培養に適していない温度の培地を誤って供給してしまうことを防ぐことができる。
【００６７】
本発明の細胞培養システムは、接着性細胞の培養はもちろんのこと、非接着性細胞の培養にも適用することができる。培地の交換速度を低速にすることができ、また、細胞培養容器の排出口を高さ方向で上方に配置しているため非接着性細胞が排出口から流出してしまうリスクを下げることができるからである。
また、細胞培養容器内に保持する培地の量を可能な限り少量とすることで、培地の交換効率を向上させることができる。細胞培養容器内に保持する培地の量は、培養する細胞の種類により最適化すれば良い。
【００６８】
上記各実施形態において、制御部は、上記各実施形態における温度制御手段、圧力付加手段、陰圧供給手段、送液ポンプと無線または有線により情報交換可能して遠隔的にそれらをコントロール可能になっていても良い。このことにより、ユーザによる遠隔作業の効率を上げることができる。
【００６９】
上記各実施形態において、ユーザが制御部により遠隔的に培地交換の操作をする態様については、ユーザがあらかじめ設定したスケジュール（プログラム）に基づき制御部が培地交換を遠隔的に操作しても良い。
【００７０】
上記各実施形態において、一時保持手段がインキュベータ内に設置された態様を示したが、一時保持手段がインキュベータの外に設置されていても良い。その場合、一時保持手段内の溶液を細胞培養に適した温度（例えば３７℃）に維持するための温度制御手段を設置することが好ましい。
また、上記各実施形態において、廃液保持手段がインキュベータ内に設置された態様を示したが、例えば図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、廃液保持手段がインキュベータ外に設置されていても良い。
【００７１】
上記各実施形態において、図２３Ａに示す細胞培養容器を使用することができる。当該細胞培養容器は、容器内部に板状部材１３０で構成された棚状構造を備えている。板状部材は容器内部に固定されて棚状構造を形成し、その上面部に所定量の溶液を保持できるよう溶液ストッパ１３１を備えている。板状部材１３０は、それにより仕切られる上下空間が開口部１３２を通して連通するように容器内部に固定されている。容器上面には供給口１３３があり、そこから供給された溶液は板状部材１３０により形成される棚部に供給される。板状部材１３０上で溶液ストッパ１３１により所定量の溶液が保持され、所定量を超えた溶液は溶液ストッパ１３１を越え、開口部１３２から下部空間に滴下される。容器側面には底面から所定の高さの位置に排出口１３４があり、下部空間に保持された溶液が排出口１３４の高さに達するとそこから排出されるようになっている。供給口１３３は、板状部材１３０により形成される棚部に溶液を供給できる位置にあれば良く、容器側面であっても良い。また、それとは別に、図２３Ｂに示すように、下部空間に直接溶液を供給できる位置にさらに供給口１３３’を備えていても良い。図では一の板状部材により一の棚部を形成する例を示したが、２以上の板状部材により２以上の棚部を形成しても良い。
このような細胞培養容器によれば、細胞を培養する培養面積をかせぐことができ、効率的に細胞を増やすことができる。
【００７２】
上記各実施形態において、細胞培養容器の排出口と廃液保持手段の廃液供給口とをつなぐ管状部材に、廃液速度調整手段を備えていても良い。廃液速度調整手段は、管状部材内を流れる廃液の流速を制御することができ、その構造は、図２Ａから図２Ｄに示す滴下速度調整手段と同様である。廃液速度調整手段としてペリスタポンプなどの送液ポンプを採用しても良い。廃液速度調整手段は、インキュベータ外に設置された制御部によって無線または有線により遠隔的に操作可能となっていても良い。
【００７３】
本発明の制御部の例としては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部が実行する制御を行うことができる。
【００７４】
本発明において、培地保存手段、一時培地保持手段は、培地やその他の溶液（例えば洗浄液など）を保持することが可能な手段であり、それぞれ溶液保持手段として機能するものである。つまり、培地保存手段または一時培地保持手段のみを備えた態様ではそれぞれが溶液保持手段として機能し、培地保存手段および一時培地保持手段を備えた態様では両手段が一体として溶液保持手段として機能する。
【００７５】
本発明により、細胞を培養するための培地を培地の保存に適した温度で保持する培地保存手段と、該培地保存手段と連結され、前記培地保存手段から供給された培地を細胞培養に適した温度で保持する一時培地保持手段と、該一時培地保持手段と連結され、前記一時培地保持手段から供給された培地を細胞培養容器に供給する培地供給手段と、該培地供給手段と連結され、前記培地供給手段から供給された培地中で細胞を培養する細胞培養容器とを備えた細胞培養システムであって、前記培地供給手段は培地を滴下する工程を経て前記細胞培養容器に培地を供給することを特徴とする細胞培養システムを提供することができる。
【００７６】
本発明により、細胞を培養するための培地を培地の保存に適した温度で保持する培地保存手段と、該培地保存手段と連結され、前記培地保存手段から供給された培地を細胞培養に適した温度で保持する一時培地保持手段と、該一時培地保持手段と連結され、前記一時培地保持手段から供給された培地を細胞培養容器に供給する培地供給手段と、該培地供給手段と連結され、前記培地供給手段から供給された培地中で細胞を培養する細胞培養容器と、該細胞培養容器と連結され、前記細胞培養容器から供給された培地を排出する培地排出手段を備えた細胞培養システムであって、前記培地排出手段は培地を滴下する工程を経て培地を排出することを特徴とする細胞培養システムを提供することができる。
【００７７】
本発明により、培地を保持する溶液保持手段と、該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された培地を細胞培養容器に供給する培地供給手段とを備えた細胞培養システムであって、前記培地供給手段は培地を滴下する工程を経て前記細胞培養容器に培地を供給することを特徴とする細胞培養システムを提供することができる。
【００７８】
本発明により、培地を保持する溶液保持手段と、該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された培地を細胞培養容器に供給する培地供給手段と、前記細胞培養容器と連結され、前記細胞培養容器から供給された培地を排出する培地排出手段を備えた細胞培養システムであって、前記培地排出手段は培地を滴下する工程を経て培地を排出することを特徴とする細胞培養システムを提供することができる。
【００７９】
本発明のさらなる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。
（第６実施形態）
本実施形態に係る細胞培養システム１８００は、図２４に示される構成のシステムであり、インキュベータ内に設置された細胞培養容器（培養容器）内の培地を交換するシステムである。
【００８０】
溶液保持手段３（第１溶液保持手段３ａ、第２溶液保持手段３ｂ）は、インキュベータ１の内部に設置されており、内部に培地（細胞培養液）や洗浄液等の溶液を保存するためのものである。図２４では、第１溶液保持手段３ａに培地（細胞培養液）を、第２溶液保持手段３ｂに洗浄液を保持する例を示す。溶液保持手段３に保持された溶液は、細胞培養に適した温度であるインキュベータ内の温度（例えば３７℃）に温められる。
【００８１】
溶液保持手段３で細胞培養に適した温度（例えば３７℃）に温められた溶液は、インキュベータ１内で溶液供給手段６（第１溶液供給手段６ａ、第２溶液供給手段６ｂ）を介して細胞培養容器１１に供給される。
溶液供給手段６は、滴下速度調整手段７（第１滴下速度調整手段７ａ、第２滴下速度調整手段７ｂ）と滴下容器８（第１滴下容器８ａ、第２滴下容器８ｂ）とを備えている。滴下速度調整手段７は、溶液保持手段３と滴下容器８とをつなぐ管状部材（チューブ等）に設置されており、管状部材内を流れる溶液の流速を制御することができる。第１滴下速度調整手段７ａは第１溶液保持手段３ａと第１滴下容器８ａとをつなぐ管状部材に設置され、第２滴下速度調整手段７ｂは第２溶液保持手段３ｂと第２滴下容器８ｂとをつなぐ管状部材に設置されている。
【００８２】
滴下速度調整手段７は、インキュベータ外に設置された制御部１９により無線または有線により遠隔的に操作可能となっており、遠隔的に管状部材（チューブ等）内を流れる培地等の溶液の流れを止めたり（流速０の状態）、流速をコントロールすることが可能となっている。
培地交換が必要になった際、ユーザは制御部１９により遠隔的に滴下速度調整手段７を調整して滴下速度を適当な速度にする。滴下速度の調整はあらかじめ決められた速度に設定しても良いし、図示しないモニタリングシステムで滴下速度を監視しながら適当な滴下速度に調整しても良い。
【００８３】
滴下容器８は、溶液保持手段３からつながる管状部材と接続する供給口９と、細胞培養容器１１へつながる管状部材（チューブ等）と接続する排出口１０とを有した容器である。供給口９は重力方向の上部に、排出口１０は供給口９より重力方向で下部に配置されており、供給口９へ供給された溶液は滴下容器８内の空間に滴下し、排出口１０から排出され、管状部材を介して細胞培養容器１１に供給される。
このように、溶液が滴下容器８内の空間に滴下されることで、溶液の逆流を防ぐことができ、溶液保持手段３内の溶液が汚染される（コンタミネーションが起こる）ことを防止することができる。
【００８４】
細胞培養容器１１は滴下容器８からつながる管状部材と接続する供給口１２（第１供給口１２ａ、第２供給口１２ｂ）と、細胞培養容器外に溶液を排出する排出口１３とを有している。第１供給口１２ａは管状部材を介して第１滴下容器８ａの排出口１０と接続され、第２供給口１２ｂは管状部材を介して第２滴下容器８ｂの排出口１０と接続されている。
供給口１２を通過した溶液は、培養容器内の空間を滴下され培養容器内に供給される。このとき、供給口１２から培養容器内部に向け管状部材（チューブ等）を設置して溶液を滴下させずに供給しても良い。また、供給口１２の設置位置は溶液を滴下させる場合は、図２４に示すように細胞培養容器の蓋に設置することが望ましいが、例えば細胞培養容器側面に設置しても良い。
【００８５】
一方、排出口１３は、例えば図２４に示すように細胞培養容器の蓋に設置され、細胞培養容器内部に向け管状部材（チューブ等）が伸びた構造をしている。当該管状部材は細胞培養容器の略底面に到達する長さを有しており、細胞培養容器の底面部の溶液を排出することが可能となっている。このことにより、培養容器内の溶液をほぼ全量排出することが可能となる。また、排出口１３から細胞培養容器内部に伸びる管状部材は、その側面に図２５に示すような穴２８を有し、当該穴２８を通して溶液を排出しても良い。この場合、管状部材の先端を培養容器底面に這わせるように配置しても溶液の排出が可能となる。
排出口１３の設置位置は、細胞培養容器の底面部の溶液を排出することが可能であれば任意であり、例えば細胞培養容器の側面や底面に設置しても良い。その場合、細胞培養容器内部に伸びる管状部材がなくても良い。
【００８６】
細胞培養容器１１の排出口１３は、管状部材（チューブ等）を介して溶液排出手段に接続している。溶液排出手段は、廃液保持手段１４および陰圧供給手段７１を備えている。廃液保持手段１４は、管状部材を介して、細胞培養容器１１の排出口１３と接続されており、当該管状部材と接続する廃液供給口１５と、廃液保持手段１４外に廃液を排出する廃液排出口１６とを有している。廃液保持手段１４の設置位置はインキュベータ内外どちらでも良い。廃液供給口１５は廃液保持手段１４の上面に設置されており、廃液供給口１５へ供給された廃液は廃液保持手段内の空間に滴下され、廃液排出口１６を通して排出される。このように、廃液が廃液保持手段１４内の空間に滴下されることで、廃液の逆流を防ぐことができ、細胞培養容器１１内が汚染される（コンタミネーションが起こる）ことを防止することができる。細胞培養容器１１の排出口１３と廃液供給口１５とをつなぐ管状部材は、廃液速度調整手段１７を備えている。廃液速度調整手段１７は、管状部材内を流れる廃液の流速を制御することができる。
【００８７】
廃液速度調整手段１７は、インキュベータ外に設置された制御部１９によって無線または有線により遠隔的に操作可能となっており、遠隔的に管状部材（チューブ等）内の廃液の流れを止めたり（流速０の状態）、流速をコントロールすることが可能となっている。
培地交換が必要になった際、ユーザは制御部１９により遠隔的に廃液速度調整手段１７を調整して廃液速度を適当な速度にする。廃液速度の調整はあらかじめ決められた速度に設定しても良いし、図示しないモニタリングシステムで廃液速度を監視しながら適当な速度に調整しても良い。廃液速度調整手段１７の構造は、図２Ａから図２Ｄに示す滴下速度調整手段７と同様である。
【００８８】
廃液保持手段１４の廃液排出口１６は、陰圧供給手段７１に接続されており、廃液保持手段１４を陰圧にすることが可能となっている。
陰圧供給手段７１としては、図２６に示すようなポンプ３１と廃液容器３２とを備えた手段を挙げることができる。陰圧供給手段７１の吸引口３３を廃液保持手段１４の廃液排出口１６と接続して廃液保持手段１４内を陰圧にし、培養容器１１の排出口１３を陰圧にすることで細胞培養容器１１から培地を吸引することが可能である。
また、陰圧供給手段７１としてペリスタポンプなどの送液ポンプを使用しても良い。この場合、送液ポンプを吸引口３３の管状部材に設置しても良い。
【００８９】
次に、滴下速度調整手段７について説明をする。
滴下速度調整手段７は、溶液保持手段３の排出口５と滴下容器８の供給口９とをつなぐ管状部材（チューブ等）に配置されており、管状部材に外力を加えて変形させ、管状部材内腔の断面積を小さくすることで溶液の流量を制限して流速を抑制する。逆に外力を解除すると、管状部材の弾性力により管状部材が元の状態に戻り、流速を上げることができる。このように、滴下速度調整手段７は管状部材に対する外力の強弱により管状部材内に流れる溶液の流速を調整する。滴下速度調整手段７による管状部材への外力の加え方については、図２Ａから図２Ｄに例を示した第１実施形態と同様である。
なお、廃液速度調整手段の構造は、滴下速度調整手段７と同様である。
また、滴下速度調整手段７としてペリスタポンプなどの送液ポンプを採用しても良い。廃液速度調整手段としてペリスタポンプなどの送液ポンプを採用しても良い。送液ポンプは制御部１９により遠隔的に操作されても良い。
【００９０】
次に、本実施形態に係る培地交換システム１８００を用いて培地を交換する手順について一例を説明する。
本システムのユーザは、まず滴下速度調整手段７により、滴下速度が０の状態つまり滴下が止まった状態にシステムを設定する。溶液保持手段３に培地等の溶液を補充し、溶液保持手段３内の培地や溶液の温度をインキュベータ内の温度にする。培地及び細胞が入った細胞培養容器１１を用意し、インキュベータ内で細胞培養容器１１の供給口１２を管状部材を介して滴下容器８の排出口１０に、細胞培養容器１１の排出口１３を管状部材を介して廃液保持手段１４の廃液供給口１５に、それぞれ接続する。
【００９１】
培地交換が必要になった際、ユーザはまず制御部１９により廃液速度調整手段１７を操作して廃液速度を適当な速度にする。廃液速度調整手段１７により廃液速度が０の状態を解除すると、廃液保持手段１４の陰圧が細胞培養容器の排出口１３に伝わり、細胞培養容器内の培地が廃液として廃液保持手段１４へ吸引される。細胞培養容器内の培地がなくなったら廃液速度調整手段１７により廃液速度を０の状態にもどす。
【００９２】
次に、ユーザは制御部１９により第２滴下速度調整手段７ｂを操作して滴下速度を適当な速度にする。滴下速度調整手段７ｂにより滴下速度が０の状態を解除すると、第２溶液保持手段４ｂ内の洗浄液が滴下容器８ｂ内で重力により滴下し始め、細胞培養容器内に供給される。細胞培養容器内に所望な量の洗浄液が供給された後、ユーザは制御部１９により第２滴下速度調整手段７ｂを操作して滴下速度を０の状態に戻す。さらに、制御部１９により廃液速度調整手段１７を操作して廃液速度を適当な速度にして培養容器内の洗浄液を排出する。
【００９３】
次に、ユーザは制御部１９により第１滴下速度調整手段７ａを操作して滴下速度を適当な速度にする。滴下速度調整手段７ａにより滴下速度が０の状態を解除すると、第１溶液保持手段４ａ内の培地が滴下容器８ａ内で重力により滴下し始め、細胞培養容器内に供給される。細胞培養容器内に所望な量の培地が供給された後、ユーザは制御部１９により第１滴下速度調整手段７ａを操作して滴下速度を０の状態に戻す。
【００９４】
本実施形態の変形例を図２７Ａ及び図２７Ｂに示す。
本変形例に係る細胞培養システム１９００は、第１滴下容器４１ａおよび第２滴下容器４１ｂがそれぞれ複数の排出口を有する態様である。第１滴下容器４１ａおよび第２滴下容器４１ｂが備えた複数の排出口は、各々異なる細胞培養容器の供給口１２（第１供給口４２ａ、第２供給口４２ｂ）に管状部材を介して接続される。図２７Ａは２つの細胞培養容器を用いる態様であるが、各滴下容器が備えた排出口の数だけ細胞培養容器を設置することが可能である。
各滴下容器が複数の排出口を備える代わりに、図２７Ｂに示すように各滴下容器が１つの排出口を備え、そこにつながる管状部材が途中で複数に分岐し、各々異なる細胞培養容器の供給口１２（第１供給口４２ａ、第２供給口４２ｂ）に接続されても良い。
他は第１実施形態と同様である。
【００９５】
本実施形態の別の変形例を図２８に示す。
本変形例に係る細胞培養システム２１００は、第１滴下容器８ａおよび第２滴下容器８ｂを一つの滴下容器８ｃとする態様である。滴下容器８ｃは溶液を内部に供給するための２つの供給口（第１供給口４３ａ、第２供給口４３ｂ）と、溶液を内部から排出するための１つの排出口４４とを有している。第１供給口４３ａ、第２供給口４３ｂは、それぞれ管状部材を介して第１溶液保持手段３ａ、第２溶液保持手段３ｂと接続している。排出口４４は管状部材を介して細胞培養容器の供給口４５に接続している。他は第１実施形態と同様である。
この場合において、図２９Ａに示すように第１滴下容器８ｃが複数の排出口を有する態様でも良い。滴下容器８ｃが備えた複数の排出口は各々異なる細胞培養容器の供給口４５に管状部材を介して接続される。図２９Ａは２つの細胞培養容器を用いる態様であるが、３以上の細胞培養容器を設置することが可能である。
滴下容器が複数の排出口を供える代わりに、図２９Ｂに示すように各滴下容器が１つの排出口を備え、そこにつながる管状部材が途中で複数に分岐し、各々異なる細胞培養容器の供給口４５に接続されても良い。
滴下容器が１つの供給口を備え、第１溶液保持手段３ａ、第２溶液保持手段３ｂからの管状部材が途中で合流し、当該１つの供給口に接続していても良い。
【００９６】
（第７実施形態）
本実施形態に係る細胞培養システム２４００は、図３０に示すように滴下容器８を備えず、細胞培養容器１１の供給口１２（第１供給口１２ａ、第２供給口１２ｂ）の配置位置を細胞培養容器１１の上面に限定する点で第６実施形態と異なっている。それ以外は第６実施形態と同様である。
【００９７】
この場合、細胞培養容器１１の供給口１２は細胞培養容器１１の上面に位置するため、供給された溶液は細胞培養容器１１内の空間を滴下されることになり、滴下容器８と同様の機能を有することになる。したがって、本実施形態においても培地の逆流を防ぐことができ、溶液保存手段３内の培地が汚染される（コンタミネーションが起こる）ことを防止することができる。また、滴下容器８を設置しないのでシステムをコンパクトにすることができる。
【００９８】
なお、滴下容器８を備えていないため、溶液保持手段３の排出口５と細胞培養容器１１の供給口１２は管状部材を介して直接連結され、その管状部材に滴下速度調整手段７が設置されている。つまり、第１溶液保持手段３ａ、第２溶液保持手段３ｂは、管状部材を介してそれぞれ細胞培養容器の第１供給口１２ａ、第２供給口１２ｂに接続し、それぞれの管状部材には第１滴下速度調整手段７ａ、第２滴下速度調整手段７ｂが設置されている。
【００９９】
（第８実施形態）
本実施形態に係る細胞培養システム２５００は、図３１に示すように、溶液保持手段３に溶液を供給するための溶液ストック手段５１（第１溶液ストック手段５１ａ、第２溶液ストック手段５１ｂ）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。図３１は第１実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。
溶液ストック手段５１は、内部に保持した培地等の溶液を溶液の保存に適した温度（例えば４℃）に維持するために温度制御手段５２を備えている。溶液ストック手段５１の設置場所は、溶液保持手段３よりも重力方向で高い位置であれば任意であり、インキュベータの内外どちらに設置しても良い。
【０１００】
溶液ストック手段５１（第１溶液ストック手段５１ａ、第２溶液ストック手段５１ｂ）は、管状部材（チューブ等）を介して溶液保持手段３（第１溶液保持手段３ａ、第２溶液保持手段３ｂ）に連結している。溶液ストック手段５１は溶液保持手段３よりも重力方向で高い位置に設置されているため、溶液ストック手段５１内の溶液は重力により管状部材（チューブ等）を介して溶液保持手段３に供給される。溶液保持手段３に供給された培地は、細胞培養に適した温度であるインキュベータ内の温度（例えば３７℃）に温められる。
【０１０１】
図３１は、重力を使って溶液を溶液ストック手段５１から溶液保持手段３に移動させる態様を示したが、図３２に示すように溶液ストック手段５１と溶液保持手段３とをつなぐ管状部材（チューブ等）にペリスタポンプのような送液ポンプ５３（第１送液ポンプ５３ａ、第２送液ポンプ５３ｂ）を設置して、溶液を溶液ストック手段５１から溶液保持手段３に移動させても良い。この場合、溶液ストック手段５１の設置場所は溶液保持手段３よりも重力方向で高い位置でなくても良い。
【０１０２】
（第９実施形態）
本実施形態に係る細胞培養システム２７００は、図３３に示すように、溶液保持手段３内の溶液に圧力をかけるための圧力付加手段６０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。図３３は第６実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。
【０１０３】
圧力付加手段６０としては、溶液保持手段３内にポンプにより気体を送り込む手段を例として挙げることができる。これにより、溶液保存手段３内の空気層の圧力が高まり、溶液に外圧を加えることが可能となる。溶液保持手段３内に送り込む気体は滅菌されたものを用いるのが好ましい。圧力付加手段は、図６Ａから図６Ｃに例示したものと同様のものを用いることができる。
【０１０４】
ここで、圧力付加手段６０は、溶液保持手段３内の圧力が一定以上に上がらないように制御されたものが好ましい。
本実施形態においては、溶液保持手段３は溶液供給手段６よりも必ずしも高い位置に設置されている必要はない。
【０１０５】
なお、溶液ストック手段を備えた態様においては、圧力付加手段６０が溶液保持手段内の溶液に圧力を加えることにかえ、図３４に示すように、溶液ストック手段５１（第１溶液ストック手段５１ａ、第２溶液ストック手段５１ｂ）内の溶液に圧力を加える態様にすれば良い。この場合においては、溶液ストック手段５１は溶液保持手段３よりも必ずしも高い位置に設置されている必要はない。また、溶液保持手段３は溶液供給手段６よりも必ずしも高い位置に設置されている必要はない。
【０１０６】
上記各実施形態において、図３８Ａ及び図３８Ｂに示す細胞培養容器９１も使用することもできる。当該細胞培養容器９１は容器の蓋部９２に供給口９３および排出口９４を有している。
供給口９３は管状部材を介して溶液保持手段６に接続されているとともに、供給口９３から細胞培養容器内部に向かって供給管部９５が伸びている。溶液供給手段６から供給された溶液は供給口９３を通過し供給管部９５に進入する。図３８Ａに示すように、供給管部９５の先端は細胞培養容器内部の底面より所定の高さ上方に配置されており、供給管部９５を出た溶液は細胞培養容器９１内に滴下される。なお、滴下容器８を採用する態様においては、図３８Ｂに例を示すように、必ずしも供給管部９５の先端が細胞培養容器内部の底面より所定の高さ上方に配置されている必要はない。
排出口９４は管状部材を介して廃液保持手段１４に接続されているとともに、排出口９４から細胞培養容器内部に向かって排出管部９６が伸びている。排出管部９６の先端は培養容器内部の底面に達する位置に配置されるようになっており、細胞培養容器内の溶液をほぼ全量排出することが可能である。
排出管部９６は、その側面に図２５に示すような穴２８を有し、当該穴２８を通して溶液を排出しても良い。この場合、排出管部９６の先端を培養容器底面に這わせるように配置しても溶液の排出が可能となる。
排出口９４の設置位置は、細胞培養容器内の溶液をほぼ全量排出することができる場所であれば任意であり、例えば細胞培養容器の底面や側面に設置しても良い。この場合、排出管部９６がなくても良い。
【０１０７】
細胞培養容器９１の蓋部９２の供給管部９５および排出管部９６の位置決め機構の例については、図１１Ａ及び図１１Ｂに例示したものと同様のものを用いることができる。
【０１０８】
蓋部付近の構造の、より具体的な一例としては、図１２に示したものを挙げることができる。
【０１０９】
上記各実施形態において、細胞培養容器の排出口から排出された廃液は廃液保持手段を介して排出される例を示したが、廃液保持手段を設けず細胞培養容器の排出口から直接排出されることにしても良い。例えば図３５に示すように、細胞培養容器の排出口を管状部材を介して陰圧供給手段７１につなげても良い。図３５は第１実施形態に対応する例であるが、他の実施形態も同様である。
【０１１０】
上記各実施形態において、溶液保持手段に溶液温度をモニタリングする溶液温度モニタリング手段を設置しても良い。このとき溶液温度モニタリング手段がモニタリングした溶液温度の情報を遠隔的に制御部に送るようにしても良い。このことで、細胞培養に適していない温度の溶液を誤って供給してしまうことを防ぐことができる。
【０１１１】
上記各実施形態において、溶液保持手段（および溶液ストック手段）を２つ設置した態様を示したが、溶液保持手段（および溶液ストック手段）を３つ以上設置しても良い。この場合、組成の異なる複数の培地を使用することが可能となる。また、溶液保持手段（および溶液ストック手段）を１つにし、洗浄液用の溶液保持手段（および溶液ストック手段）を使わない態様でも良い。
【０１１２】
上記各実施形態において、制御部１９は、上記各実施形態における温度制御手段２、圧力付加手段６０、陰圧供給手段７１と無線または有線により情報交換可能して遠隔的にそれらをコントロール可能になっていても良い。このことにより、ユーザによる遠隔作業の効率を上げることができる。
【０１１３】
上記各実施形態において、１つ（または２つ）の細胞培養容器に関して説明をしたが、実際は複数の細胞培養容器を設置することが可能である。上記各実施形態および変形例の説明は、複数の細胞培養容器が設置された場合、その各々の細胞培養容器に適用される。
【０１１４】
上記各実施形態において、陰圧供給手段を採用して廃液を吸引する態様を示したが、図３６に示すように、陰圧供給手段を用いず重力により廃液を排出しても良い。この場合、細胞培養容器の排出口は細胞培養容器の底面や側面に配置され、細胞培養容器内の溶液が重力により排出口から排出されれば良い。また、細胞培養容器内の溶液をほぼ全量排出するために、排出口の方向に溶液が流れるよう細胞培養容器を傾けて設置するのが好ましい。
また、図３７に示すように、細胞培養容器の排出口につながる管状部材にペリスタポンプ等の送液ポンプ５３を設置しても良い。この場合、細胞培養容器の排出口の設置位置を細胞培養容器上面の蓋にし、そこから細胞培養容器内部に向け管状部材が伸びた態様も可能となる。
【０１１５】
上記各実施形態において、ユーザが制御部により遠隔的に培地交換の操作をする態様を示したが、ユーザがあらかじめ設定したスケジュール（プログラム）に基づき制御部が培地交換を遠隔的に操作しても良い。
【０１１６】
上記各実施形態において、溶液保持手段がインキュベータ内に設置された態様を示したが、溶液保持手段がインキュベータの外に設置されていても良い。その場合、溶液保持手段内の溶液を細胞培養に適した温度（例えば３７℃）に維持するための温度制御手段を設置することが好ましい。
【０１１７】
本発明の制御部の例としては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部１９が実行する制御を行うことができる。
【０１１８】
上記各実施形態で細胞培養容器の供給口を２つ（複数）設ける態様において、供給口を１つにして２つ（複数）の溶液供給手段からつながる管状部材を合流させた後に当該１つの供給口に接続しても良い。
【０１１９】
本発明において使用する細胞培養容器として、袋状の細胞培養バッグを用いても良い。
【０１２０】
本発明で使用可能な培養容器の例として、図３９Ａ及び図３９Ｂに示すような蓋部１５１が熱滅菌可能な素材でできた容器を挙げることができる。当該蓋部１５１は、蓋本体１５２に少なくとも１つの穴部１５４がありそこを管状部材１５３が貫通する構造をしている。図３９Ａ及び図３９Ｂは穴部１５４および管状部材１５３がそれぞれ２つの場合を示しているが、それぞれ３つ以上でも良いし１つでも良い。蓋部１５１は、乾熱処理やオートクレーブによる滅菌の際の高熱に耐え得る素材で作られている。高熱に耐え得る素材としては、アルミニウムなどの金属や、ガラスを挙げることができる。容器本体部１５５は、高熱に耐え得る素材でなくても良い。このようにすることで、培養容器を使用後に容器本体１５５は捨て、蓋部は洗浄、滅菌後に新しい容器本体と組合せて再度使用することが可能となる。管状部材１５３は穴部１５４を介して挿入方向に移動できるようになっていることが好ましい。このことにより、管状部材１５３の容器内に突出した長さを調整することが可能となり、使用する容器の種類や培養系に応じて最適な条件に適宜調整することができる。
当該培養容器によれば、蓋部を再利用することができコストの点で有効となる。また、容器本体部が交換可能なので培養系に応じて最適な容器を適宜選択することができ培養系のバリエーションが広がるとともに、市販の容器本体部を使用することでコストの点でも有効である。
【０１２１】
本発明によれば、細胞を培養するための培地等の溶液を保持する溶液保持手段と、該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された溶液を細胞培養容器に供給する溶液供給手段と、前記細胞培養容器から溶液を排出する溶液排出手段とを備えた細胞培養システムであって、前記溶液供給手段は溶液を滴下する工程を経て前記細胞培養容器に溶液を供給することを特徴とする細胞培養システムを提供することができる。
【０１２２】
本発明によれば、細胞を培養するための培地等の溶液を保持する溶液保持手段と、該溶液保持手段と連結され、前記溶液保持手段から供給された溶液を細胞培養容器に供給する溶液供給手段と、前記細胞培養容器から溶液を排出する溶液排出手段とを備えた細胞培養システムであって、前記溶液排出手段は溶液を滴下する工程を経て溶液を排出することを特徴とする細胞培養システムを提供することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１  インキュベータ
２  温度制御手段
３  培地保存手段（溶液保持手段）
４  一時保持手段
６  培地供給手段  
７  滴下速度調整手段
８  滴下容器
１１  細胞培養容器
１４  廃液保持手段
１７  廃液速度調整手段
１９  制御部
２０  管状部材（チューブ）
２１  板状部材
２２  球状（円柱状）部材
２４  シャッター状部材
２３、２５、２６  貫通穴
３１  ポンプ
３２  廃液容器
３３  吸引口
４１  滴下容器
５１  溶液ストック手段
５２  温度制御手段
５３  ポンプ
６０  圧力付加手段
６１  袋状部材
６２、６４  隔離部材
６５  重り
７１  陰圧供給手段
８１  ポンプ
８２  廃液容器
８３  吸引口
９１  培養容器
９２  蓋部
９５  供給管部
９６  排出管部
９７  首部
１０１  凸部
１０２  リング状部材
１０３  凹部
１１１  円盤状部材
１１２  蓋本体
１１３  リング状部材
１２１  送液ポンプ
１３０  板状部材
１３１  溶液ストッパ
１３２  開口部
１３３  供給口
１３４  排出口
１５１  蓋部
１５２  蓋本体
１５３  管状部材
１５４  穴部
１５５  容器本体
【図１Ａ】
2016006680.tif 000003
【図１Ｂ】
2016006680.tif 000004
【図２Ａ】
2016006680.tif 000005
【図２Ｂ】
2016006680.tif 000006
【図２Ｃ】
2016006680.tif 000007
【図２Ｄ】
2016006680.tif 000008
【図３Ａ】
2016006680.tif 000009
【図３Ｂ】
2016006680.tif 000010
【図４Ａ】
2016006680.tif 000011
【図４Ｂ】
2016006680.tif 000012
【図５Ａ】
2016006680.tif 000013
【図５Ｂ】
2016006680.tif 000014
【図６Ａ】
2016006680.tif 000015
【図６Ｂ】
2016006680.tif 000016
【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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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１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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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２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【国際調査報告】
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