(57)【要約】自動細胞培養用のシステム及び方法が開示されている。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の細胞培養器は、１つまたは複数のマルチポートバルブ及び１つまたは複数の流体ポンプと流体接続されている。流体ポンプは、１つまたは複数のマルチポートバルブによってルーティングされる、細胞の成長を補助するために必要に応じて細胞培養器に様々な流体を出し入れするようポンピングすることができる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の構成要素は、他の構成要素から取り外し可能であり得、その結果、いくつかの構成要素は、使用前に独立して準備及び減菌され得る。【選択図】図３５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
ベースユニットのハウジングに取り外し可能に連結されるように構成されたトレイであって、第１の容器を前記トレイに連結するように構成された第１のカプラーと、第２の容器を前記トレイに連結するように構成された第２のカプラーとを有する、前記トレイ、
前記トレイに連結された第１の蓋であって、前記第１の容器に連結されるように構成され、第１の液体交換ポート及び第１のガス交換ポートを含む、前記第１の蓋、
前記トレイに連結された第２の蓋であって、前記第２の容器に連結されるように構成され、第２の液体交換ポート及び第２のガス交換ポートを含む、前記第２の蓋、及び
前記トレイに連結され、マスターポート及び複数の選択可能なポートを含み、前記ベースユニットのバルブアクチュエータに係合するように構成されたマルチポートバルブであって、前記マスターポートが前記ベースユニットに連結された流体ポンプに連結されるように構成され、前記複数の選択可能なポートの第１の選択可能なポートが前記第１の蓋の前記第１の液体交換ポートに無菌で連結され、前記複数の選択可能なポートの第２の選択可能なポートが前記第２の蓋の前記第２の液体交換ポートに無菌で連結される、前記マルチポートバルブ、
を含む、前記装置。
【請求項２】
前記第１の容器は、その中に細胞サンプルを受け入れるように構成された細胞培養容器であり、
前記第２の容器は、廃棄物容器、試薬用容器、及び細胞採取容器の１つである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の容器は、その中に第１の細胞サンプルを受け入れるように構成された第１の細胞培養容器であり、
前記第２の容器は、その中に第２の細胞サンプルを受け入れるように構成された第２の細胞培養容器である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記マルチポートバルブ及び前記流体ポンプは、閉じた無菌のシステムにおいて、前記第１の容器と前記第２の容器との間で流体を集合的に移送するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記マルチポートバルブは、前記トレイに取り外し可能に連結され、前記ベースユニットに連結されたバルブアクチュエータに取り外し可能に連結されるように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ポンプは、ポンプアクチュエータと、ポンプチャンバを画定するポンプ本体とを含み、
前記ポンプ本体は、前記マルチポートバルブの前記マスターポートに連結されるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ポンプが容積式ポンプである、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記トレイは、前記ベースユニットに連結された攪拌機を係合するように構成され、
前記攪拌機が作動時に前記トレイを攪拌するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の蓋の前記第１のガス交換ポートがフィルタを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数の選択可能なポートの前記第１の選択可能なポートは、第１の長さの管を介して前記第１の蓋の前記第１の液体交換ポートに無菌で連結され、
前記複数の選択可能なポートの前記第２の選択可能なポートは、第２の長さの管を介して前記第２の蓋の前記第２の液体交換ポートに無菌で連結される、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記トレイに連結され、前記マルチポートバルブの前記複数の選択可能なポートの第３の選択可能なポートに連結された計数チップであって、周期的な時間間隔で前記第１の容器から細胞サンプル混合物の一部を受け入れるように構成される、前記計数チップをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記トレイ、前記第１の蓋、前記第２の蓋、及び前記マルチポートバルブがラップ内に封入されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記トレイに取り外し可能に連結された廃棄物容器、及び
前記トレイに取り外し可能に連結された少なくとも１つの試薬用容器をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１のカプラーは、前記装置の動作中に前記第１の容器を前記トレイの固定した位置に維持し、
前記第２のカプラーは、前記装置の動作中に前記第２の容器を前記トレイの固定した位置に維持する、請求項３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１のカプラーは、前記細胞培養容器を前記トレイに取り外し可能に連結するように構成される、請求項２に記載の装置。
【請求項１６】
前記細胞培養容器には透明部分が含まれており、また
前記トレイには透明部分が含まれており、前記第１のカプラーは、前記細胞培養容器の前記透明部分が前記トレイの前記透明部分と位置合わせするように、前記細胞培養容器を前記トレイに連結するように構成される、請求項２に記載の装置。
【請求項１７】
前記トレイの前記透明部分が、前記トレイまたは透明材料によって画定される開口部を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
装置であって、
受け入れ部分であって、トレイを含む細胞培養トレイアセンブリを取り外し可能に受け入れるように構成される、前記受け入れ部分と、第１の容器に取り外し可能に連結されるように構成された前記トレイに連結された第１の蓋であって、第１の液体交換ポート及び第１のガス交換ポートを含む、前記第１の蓋と、第２の容器に取り外し可能に連結されるように構成される前記トレイに連結された第２の蓋であって、第２の液体交換ポート及び第２のガス交換ポートを含む、前記第２の蓋と、前記トレイに連結されてマスターポートと複数の選択可能なポートを含むマルチポートバルブと、を画定するハウジング、
前記ハウジングに連結され、前記マルチポートバルブの前記マスターポートに連結された流体ポンプに動作可能に連結されるように構成されたポンプアクチュエータ、及び
前記ハウジングに連結され、前記細胞培養トレイアセンブリが前記ハウジングの前記受け入れ部分に連結されたときに前記マルチポートバルブに連結されるように構成されたバルブアクチュエータを含み、
前記バルブアクチュエータと前記ポンプアクチュエータは、流体を前記第１の蓋に連結された前記第１の容器に出し入れし、前記第２の蓋に連結された前記第２の容器に出し入れするよう選択的に移動するように集合的に構成されている、前記装置。
【請求項１９】
前記流体ポンプは、ある長さの管を介して前記マルチポートバルブの前記マスターポートに無菌で連結されている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記バルブアクチュエータは、前記マルチポートバルブと嵌合して係合するように構成されたキー付き駆動部材を含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記ハウジングに連結され、前記細胞培養アセンブリが前記ハウジングに連結されたときに前記細胞培養トレイアセンブリと係合するように構成された攪拌機であって、前記細胞培養トレイアセンブリを攪拌するように構成された、前記攪拌機をさらに含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１の蓋に連結された前記第１の容器に出入りし、前記第２の蓋に連結された前記第２の容器に出入りする前記流体の動きを制御するように構成された電子制御システムをさらに含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２３】
前記電子制御システムは、試薬用容器から出て、前記マルチポートバルブを介して前記第１の容器または前記第２の容器の１つへの流体の動きを制御するように構成され、
前記電子制御システムは、前記第１の容器または前記第２の容器の１つから前記マルチポートバルブを介して廃棄物容器への流体の動きを制御するように構成される、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記ハウジングに可動に連結され、前記第１の容器の中の細胞の量に関連する細胞信号を生成するように構成されるセンサをさらに含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２５】
前記ハウジングに可動に連結され、細胞計数チップの中の流体サンプル内の細胞の量に関連する細胞信号を生成するように構成されたセンサをさらに含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２６】
前記センサは、前記ハウジングに連結される画像化デバイスであり、前記第１の容器の中の内容物を画像化するよう構成されて、前記第１の容器の中の前記細胞のコンフルエンスまたは密度のうち少なくとも１つを判定できる、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１の容器の前記内容物の色を監視するように構成されたセンサであって、前記第１の容器は、前記第１の容器の前記内容物のｐＨを判定できるように、色ベースのｐＨ指示薬を含む、前記センサをさらに含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２８】
前記マルチポートバルブは、前記トレイから取り外されて前記バルブアクチュエータに連結されるように構成され、一方で前記マルチポートバルブの第１のポートは、前記第１の蓋に無菌で連結され、前記マルチポートバルブの第２のポートは、前記第２の蓋に無菌で連結される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２９】
前記受け入れ部分が前記攪拌機に連結された支持プレートを含み、
前記支持プレートは、前記細胞培養トレイアセンブリが取り外し可能に連結できる表面を含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項３０】
方法であって、
細胞培養トレイアセンブリを外側の保護的ラップから取り外すことであって、前記トレイアセンブリは、トレイ、第１の蓋、第２の蓋、及びマルチポートバルブを含み、前記第１の蓋は前記トレイに連結されて第１の容器に取り外し可能に連結されるように構成され、前記第１の蓋は、第１の液体交換ポート及び第１のガス交換ポートを含み、前記第２の蓋は前記トレイに連結されて第２の容器に取り外し可能に連結されるように構成され、前記第２の蓋は第２の液体交換ポート及び第２のガス交換ポートを含み、前記マルチポートバルブは、前記トレイに連結されてマスターポート及び複数の選択可能なポートを含み、前記複数の選択可能なポートの第１の選択可能なポートは、無菌で、前記第１の蓋の前記第１の液体交換ポートに結合され、前記複数の選択可能なポートのうちの第２の選択可能なポートは、前記第２の蓋の前記第２の液体交換ポートに無菌で連結されている、前記取り外すこと、
前記第１の容器の開口部を通して第１の容器に少なくとも１つの細胞を追加すること、
前記開口部を閉じるように前記第１の蓋を前記第１の容器に固定すること、
前記トレイアセンブリをベースユニットに連結すること、
前記トレイアセンブリを前記連結した後、及び前記トレイアセンブリを連結するのと同時の１つにおいて、前記ベースユニットのバルブアクチュエータを、前記トレイアセンブリの前記マルチポートバルブに係合すること、及び
流体ポンプを前記ベースユニットのポンプアクチュエータに連結すること、
を含む、前記方法。
【請求項３１】
前記トレイアセンブリを前記連結し、流体ポンプを連結した後に、前記ベースユニットを、それに連結された前記トレイアセンブリと共に、インキュベーション環境に動かすことをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記マルチポートバルブを前記トレイアセンブリから取り外し、前記マルチポートバルブを前記ベースユニットに連結して、前記ベースユニットの前記バルブアクチュエータが前記マルチポートバルブと嵌合して係合するようにすることをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記マルチバルブを前記取り外すことが、前記マルチポートバルブの前記第１の選択ポートを無菌で前記第１の蓋と連結し、前記マルチポートバルブの前記第２の選択可能なポートを無菌で前記第２の蓋と連結させる間に行われる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記取り外すこと、前記追加すること、及び前記固定することが無菌の環境で行われる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の蓋を前記第１の容器に前記固定する前に、ある体積の試薬と少なくとも１つの細胞を前記第１の容器に追加することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
前記流体ポンプを管を介して前記マルチポートバルブのポートに連結することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１の蓋を前記第１の容器に固定した後、前記第１の容器を前記トレイアセンブリのカプラーに連結することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３８】
前記マルチポートバルブへ前記流体ポンプを前記連結することが、前記管を介して前記流体ポンプに前記マルチポートバルブのマスターポートを連結することを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
装置であって、
受け入れ部分を画定するハウジングであって、前記受け入れ部分は、トレイ、第１の蓋、第２の蓋、及びマルチポートバルブを含む細胞培養トレイアセンブリを取り外し可能に受け入れるように構成され、前記第１の蓋は前記トレイに連結されて第１の容器に取り外し可能に連結されるように構成され、前記第２の蓋は前記トレイに連結されて第２の容器に取り外し可能に連結されるように構成され、前記マルチポートバルブは、マスターポート及び複数の選択可能なポートを含み、前記複数の選択可能なポートの第１の選択可能なポートは前記第１の蓋に連結され、前記複数の選択可能なポートの第２の選択可能なポートは前記第２の蓋に連結される、前記ハウジング、
前記ハウジングに連結され、流体ポンプに動作可能に連結されるように構成されたポンプアクチュエータ、
前記ハウジングに連結され、前記マルチポートバルブに連結されるように構成されたバルブアクチュエータであって、前記バルブアクチュエータ及び前記ポンプアクチュエータは、前記第１の蓋に連結された第１の細胞サンプルを含む第１の容器に、また前記第２の蓋に連結された第２の細胞サンプルを含む第２の容器に、流体を選択的に出し入れする移動をさせるように集合的に構成される、前記バルブアクチュエータ、及び
前記バルブアクチュエータ及び前記ポンプアクチュエータに動作可能に連結された電子制御システム、を含み、
前記電子制御システムは、
前記第１の容器内部の内容物に関連付けられた出力を生成するように構成された細胞センサ、
前記電子制御システムのメモリまたは処理デバイスのうちの少なくとも１つに実装され、前記細胞センサの前記出力に基づいて前記第１の容器の中の細胞の量に関連付けられた細胞信号を生成するように構成された細胞センサモジュール、及び
前記メモリまたは前記処理デバイスのうちの少なくとも１つに実装されるアクチュエータモジュールであって、前記細胞信号を受信し、前記細胞信号に基づいて、バルブ制御信号またはポンプ制御信号のうちの少なくとも１つを生成して、前記マルチポートバルブを介して前記第１の容器から細胞を移動させるように構成されている、前記アクチュエータモジュールを含む、
前記装置。
【請求項４０】
前記電子制御システムの前記アクチュエータモジュールは、前記第１の容器から出る及び廃棄物容器へ入る第１の体積の流体の動きを制御し、試薬用容器から出る及び前記第１の容器へ入る第２の体積の流体の動きを制御するよう構成される、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記電子制御システムの前記アクチュエータモジュールは、前記第１の容器の中の接着性細胞の細胞の解離を促進するために、前記第１の容器に、ある体積の酵素の移動を制御するように構成されている、請求項３９に記載の装置。
【請求項４２】
前記ハウジングに連結され、前記トレイアセンブリが前記受け入れ部分に連結されたときに前記トレイアセンブリと係合するように構成された攪拌機であって、前記トレイアセンブリを攪拌するように構成された前記攪拌機、
アクチュエータモジュールであって、前記アクチュエーションと前記攪拌機の攪拌時間とを制御するように構成された前記電子制御システムの、前記アクチュエータモジュール、
をさらに含む、請求項３９に記載の装置。
【請求項４３】
前記細胞センサが可動に前記ハウジングに連結され、
前記センサモジュールは、前記ハウジングに対する前記細胞センサの移動を制御するように構成され、
前記細胞センサが前記第１の容器に隣接して配置でき、前記第１の容器の中の前記内容物に関連付けられた前記出力を生成する、請求項３９に記載の装置。
【請求項４４】
細胞計数チップであって、前記細胞計数チップが前記第１の容器から細胞と試薬のある体積の流体混合物を受け入れるように構成され、前記電子制御システムの前記細胞センサモジュールは前記細胞センサの動きを制御して前記細胞計数チップで前記細胞センサを位置合わせさせるように構成され、前記細胞センサモジュールは、前記細胞計数チップ内の前記ある体積の流体混合物に関連する出力を生成するように構成されている、前記細胞計数チップをさらに含む、請求項３９に記載の装置。
【請求項４５】
前記バルブアクチュエータの回転位置に関連するバルブ位置信号を生成するように構成されたバルブセンサであって、前記バルブ位置信号が前記マルチポートバルブの複数の選択可能なポートのうちの１つの選択を示し、前記アクチュエータモジュールが、前記バルブ位置信号の一部に基づき、前記バルブ制御信号を生成するように構成された、前記バルブセンサをさらに含む、請求項３９に記載の装置。
【請求項４６】
動作中に前記ポンプアクチュエータの位置に関連付けられたポンプ信号を生成するように構成されたポンプセンサであって、前記アクチュエータモジュールが、前記ポンプ信号の一部に基づいて、前記ポンプ制御信号を生成するように構成された、前記ポンプセンサをさらに含む、請求項３９に記載の装置。
【請求項４７】
前記電子制御システムは、コンピューティングデバイスと電子的に通信するように構成されたラジオをさらに含み、
前記ラジオは、前記第１の容器の中の細胞の量に関連する測定に関連する無線信号を前記コンピューティングデバイスに送信するように構成される、請求項３９に記載の装置。
【請求項４８】
前記細胞信号が、細胞の量、細胞のコンフルエンスの百分率、または細胞の密度のうちの少なくとも１つである、請求項３９に記載の装置。
【請求項４９】
前記ラジオが、短距離の無線通信プロトコルを含む、請求項４７に記載の装置。
【請求項５０】
前記細胞培養トレイアセンブリが第１の細胞培養トレイアセンブリであり、
前記受け入れ部分は、第２の細胞培養トレイアセンブリを取り外し可能に受け入れるように構成されている、請求項３９に記載の装置。
【請求項５１】
コンピュータ実装方法であって、
細胞培養アセンブリの電子制御システムで、前記細胞培養アセンブリのセンサからセンサ出力を受信することであって、前記細胞培養アセンブリは、再利用可能なベースユニットに連結可能な使い捨ての細胞培養トレイアセンブリを含み、前記細胞培養トレイアセンブリは、トレイ、第１の容器に連結された第１の蓋、第２の容器に連結された第２の蓋、及び前記トレイに連結されたマルチポートバルブを含み、前記マルチポートバルブは、流体ポンプに連結された複数の選択可能なポート及びマスターポートを含み、前記第１の容器または前記第２の容器のうちの少なくとも１つは、複数の細胞を含む、前記受信すること、
前記センサ出力に基づいて、前記電子制御システムで、前記第１の容器及び前記第２の容器のうちの１つの内部の前記複数の細胞の量に関連する細胞信号を生成すること、及び
前記細胞信号に基づいて、前記電子制御システムで、前記マルチポートバルブを作動させるためのバルブ制御信号、または前記流体ポンプを作動させるためのポンプ制御信号のうちの少なくとも１つを生成して、前記第１の容器または前記第２の容器のうちの少なくとも１つから流体の流れを開始すること、
を含む、前記コンピュータ実装方法。
【請求項５２】
前記センサが前記センサを動かすように構成された光学測定アセンブリの一部であり、
前記受信することの前に、位置信号を前記光学測定アセンブリに送信して、前記センサを、前記第１の容器または前記第２の容器のうちの少なくとも１つに対する測定位置に移動させ、
前記光学測定アセンブリは、前記センサ出力を前記電子制御システムに送信するよう構成される、請求項５１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項５３】
前記ベースユニットは、前記トレイアセンブリの前記トレイに動作可能に連結された攪拌機を含み、
前記受信することの前に、前記電子制御システムから前記攪拌機に攪拌機信号を送信して前記トレイアセンブリの攪拌を作動させ、細胞を前記第１の容器または前記第２の容器のうちの少なくとも１つの中に懸濁状態にて維持することをさらに含む、請求項５１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項５４】
攪拌機信号を前記送信した後、及び前記受信する前に、アクチュエータ信号またはポンプ信号のうちの少なくとも１つを送信して、前記第１の容器と前記第２の容器のうちの１つから、前記第１の容器と前記第２の容器のうちの前記１つに流体連結されている計数チップに、流体混合物の流れを引き起こすことをさらに含む、請求項５３に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項５５】
アクチュエータ信号またはポンプ信号のうちの少なくとも１つを前記送信して、前記第１の容器及び前記第２の容器のうちの１つから前記計数チップへの流体混合物の流れを引き起こした後、前記センサに連結された可動ガントリーに信号を送信して、前記センサを前記計数チップと位置合わせするように移動することをさらに含み、
前記センサ出力は、前記計数チップの前記流体混合物の内容物に関連付けられている、請求項５４に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項５６】
前記受信することの前に、前記センサに連結された可動ガントリーに信号を送信して、前記センサを前記第１の容器及び前記第２の容器のうちの前記１つと位置合わせするように移動することをさらに含み、
前記センサ出力は、前記第１の容器と前記第２の容器のうちの前記１つの前記複数の細胞のコンフルエンスまたは密度のうちの少なくとも１つに関連する、請求項５１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項５７】
前記バルブ制御信号は、第１のバルブ制御信号であり、前記ポンプ制御信号は、第１のポンプ制御信号であり、
前記第１のバルブ制御信号または前記第１のポンプ制御信号のうちの少なくとも１つを前記生成する前に、第２のバルブ制御信号または第２のポンプ制御信号のうちの少なくとも１つを送信して、前記第１の容器または前記第２の容器のうちの少なくとも１つから前記マルチポートバルブに連結された廃棄物容器へのある体積の流体、または前記マルチポートバルブに連結された試薬用容器から前記第１の容器または前記第２の容器のうちの前記少なくとも１つに入るある体積の試薬のうちの少なくとも１つの流れを開始することをさらに含む、請求項５１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項５８】
装置であって、
受け入れ部分を画定するハウジングであって、前記受け入れ部分が、第１の細胞培養容器、第２の細胞培養容器、試薬用容器、廃棄物容器、及びマルチポートバルブを含む細胞培養トレイアセンブリを取り外し可能に受け入れるように構成され、前記マルチポートバルブは、マスターポート及び複数の選択可能なポートを含み、前記複数の選択可能なポートからの第１の選択可能なポートは前記第１の細胞培養容器に連結され、前記複数の選択可能なポートからの第２の選択可能なポートは前記第２の細胞培養容器に連結され、前記複数の選択可能なポートからの第３の選択可能なポートは前記試薬用容器に連結され、前記複数の選択可能なポートからの第４の選択可能なポートは前記廃棄物容器に連結された、前記ハウジング、
前記ハウジングに連結され、前記マルチポートバルブの前記マスターポートに連結された流体ポンプに動作可能に連結されるように構成されたポンプアクチュエータ、
前記ハウジングに連結され、前記マルチポートバルブに連結されるように構成されたバルブアクチュエータ、及び
前記バルブアクチュエータ及び前記ポンプアクチュエータに動作可能に連結された電子制御システムであって、メモリまたは処理デバイスのうちの少なくとも１つに実装されたアクチュエータモジュールを含む、前記電子制御システム、を含み、
前記アクチュエータモジュールは、
前記バルブアクチュエータに前記マルチポートバルブを作動させる第１のバルブ制御信号と、前記ポンプアクチュエータに前記流体ポンプを作動させる第１のポンプ制御信号を生成して、細胞培養培地を前記第１の細胞培養容器から前記廃棄物容器に移動させ、
前記バルブアクチュエータに前記マルチポートバルブを作動させる第２のバルブ制御信号と、前記ポンプアクチュエータに前記流体ポンプを作動させる第２のポンプ制御信号を生成して、試薬を前記試薬用容器から前記第１の細胞培養容器に移動させ、また
前記バルブアクチュエータに前記マルチポートバルブを作動させる第３のバルブ制御信号と、前記ポンプアクチュエータに前記流体ポンプを作動させる第３のポンプ制御信号を生成して、複数の細胞を前記第１の細胞培養容器から前記第２の細胞培養容器に移動させるよう構成される、
前記装置。
【請求項５９】
前記細胞培養トレイアセンブリは、洗浄容器、前記洗浄容器に連結されている前記複数の選択可能なポートからの第５の選択可能なポートを含み、
前記アクチュエータモジュールは、前記バルブアクチュエータに、前記マルチポートバルブを作動させる第４のバルブ制御信号と、前記ポンプアクチュエータに前記流体ポンプを作動させる第４のポンプ制御信号を生成し、洗浄媒体を前記洗浄容器から前記マルチポートバルブ、保持容器、または前記マルチポートバルブに連結された管のいずれか１つに移動させるよう構成される、請求項５８に記載の装置。
【請求項６０】
前記電子制御システムは、前記メモリまたは前記処理デバイスのうちの少なくとも１つに実装された細胞センサモジュールを含み、
前記細胞センサモジュールは細胞センサからの出力を受信し、前記第１の細胞培養容器の中の細胞の解離を示す細胞信号を生成するように構成され、
前記アクチュエータモジュールは、前記細胞信号に応答して、前記第３のバルブ制御信号または前記第３のポンプ制御信号のうちの少なくとも１つを生成するように構成される、請求項５８に記載の装置。
【請求項６１】
前記細胞センサが顕微鏡であり、前記顕微鏡からの前記出力が画像であり、
前記細胞センサモジュールが前記画像に基づいて細胞の前記解離を示す前記細胞信号を生成するように構成されている、請求項６０に記載の装置。
【請求項６２】
前記細胞センサモジュールは、前記細胞センサを前記第１の細胞培養容器との位置合わせに移動させるための位置合わせ信号を生成するように構成される、請求項６１に記載の装置。
【請求項６３】
前記ハウジングに連結され、前記トレイアセンブリに係合するように構成された攪拌機であって、前記トレイアセンブリを攪拌するように構成された、前記攪拌機、
攪拌トレイアセンブリを惹起する攪拌信号を生成するように構成された前記電子制御システムの前記アクチュエータモジュール、
をさらに含む、請求項５８に記載の装置。
【請求項６４】
細胞培養アセンブリ内の流体の移動を制御するコンピュータ実装方法であって、前記細胞培養アセンブリが再利用可能なベースユニットに連結された使い捨ての細胞培養トレイアセンブリを含み、
前記細胞培養アセンブリの電子制御システムのアクチュエータモジュールを介して、第１のバルブ制御信号及び第１のポンプ制御信号を生成することであって、前記第１のバルブ制御信号により、前記ベースユニットのバルブアクチュエータにマルチポートバルブを作動させ、前記マルチポートバルブの複数の選択可能なポートからの第１の選択可能なポートを前記マルチポートバルブのマスターポートに流体連結し、前記マスターポートは、流体ポンプに流体連結され、前記複数の選択可能なポートからの各選択可能なポートは、第１の細胞培養容器、第２の細胞培養容器、試薬用容器、または廃棄物容器のうちの１つに流体連結され、前記第１のポンプ制御信号により、前記ベースユニットのポンプアクチュエータが前記流体ポンプを作動させて、細胞培養媒体を前記第１の細胞培養容器から前記廃棄物容器へ移動させる、前記生成すること、
前記アクチュエータモジュールを介して、第２のバルブ制御信号を生成して、前記バルブアクチュエータに前記マルチポートバルブを作動させて、第２の選択可能なポートを前記複数の選択可能なポートから前記マスターポートに流体連結し、第２のポンプ制御信号を生成して前記ポンプアクチュエータに前記流体ポンプを作動させて試薬を前記試薬用容器から前記第１の細胞培養容器に移動させること、
前記アクチュエータモジュールを介して、第３のバルブ制御信号を生成して、前記バルブアクチュエータに前記マルチポートバルブを作動させて、第３の選択可能なポートを前記複数の選択可能なポートから前記マスターポートに流体連結し、第３のポンプ制御信号を生成して前記ポンプアクチュエータに前記流体ポンプを作動させて複数の細胞を前記第１の細胞培養容器から前記第２の細胞培養容器に移動させること、
を含む、前記コンピュータ実装方法。
【請求項６５】
前記アクチュエータモジュールを介して、前記バルブアクチュエータに前記マルチポートバルブを作動させ、前記複数の選択可能なポートからの第４の選択可能なポートを前記マスターポートに流体連結させる第４のバルブ制御信号と、前記ポンプアクチュエータに前記流体ポンプを作動させて洗浄媒体を洗浄容器から前記マルチポートバルブ、保持器、またはマルチポートバルブに連結された管のいずれか１つに移動させる第４のポンプ制御信号と、を生成することをさらに含む、請求項６４に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項６６】
前記ベースユニットは、細胞センサを含み、
前記細胞センサからの出力を受信する、前記受信すること、及び、
細胞センサモジュールを介して、前記第１の細胞培養容器の中の細胞の解離を示す細胞信号を生成することであって、前記アクチュエータモジュールは、前記細胞信号に応答して前記第３のバルブ制御信号または前記第３のポンプ制御信号のうちの少なくとも１つを生成する、前記生成することをさらに含む、請求項６４に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項６７】
前記細胞センサを前記第１の細胞培養容器との位置合わせに移動させるための位置合わせ信号を生成すること、をさらに含む、請求項６６に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項６８】
前記アクチュエータモジュールを介して攪拌機信号を生成し、前記ベースユニットに連結された攪拌機に前記トレイアセンブリを攪拌させることをさらに含む、請求項６４に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項６９】
細胞培養アセンブリ内の流体の動きを制御するコンピュータ実装方法であって、前記細胞培養アセンブリが再利用可能なベースユニットに連結された使い捨ての細胞培養トレイアセンブリを含み、
前記細胞培養アセンブリの電子制御システムのアクチュエータモジュールを介して、第１のバルブ制御信号及び第１のポンプ制御信号を生成し、前記第１のバルブ制御信号により、前記ベースユニットのバルブアクチュエータにマルチポートバルブを作動させ、前記マルチポートバルブの複数の選択可能なポートからの第１の選択可能なポートを前記マルチポートバルブのマスターポートに流体連結し、前記マスターポートは流体ポンプに流体連結され、前記複数の選択可能なポートからの各選択可能なポートは、細胞培養容器、第２の細胞培養容器、または細胞培養培地容器のうちの１つに流体連結され、前記第１のポンプ制御信号により、前記ベースユニットのポンプアクチュエータが前記流体ポンプを作動させて、前記細胞培養培地容器から第１の体積の細胞培養培地を前記第１の細胞培養容器へ移動させること、
前記第１の細胞培養容器の中の流体の体積を判定すること、
前記流体の体積が閾値体積を下回っているときに前記アクチュエータモジュールを介して、第２のバルブ制御信号及び第２のポンプ制御信号を生成することであって、前記第２のバルブ制御信号により、前記バルブアクチュエータに前記バルブを作動させるか、または前記第１の選択可能なポート及び前記マルチポートバルブの前記マスターポートの前記流体連結を維持し、前記第２のポンプ制御信号により、前記ベースユニットのポンプアクチュエータが、前記流体ポンプを作動させて、第２の体積の細胞培養媒体を前記細胞培養媒体容器から前記第１の細胞培養容器に移動させる、前記生成すること、及び
前記流体の体積が前記閾値体積を超えたときに前記アクチュエータモジュールを介して第３のバルブ制御信号及び第３のポンプ制御信号を生成することであって、前記第３のバルブ制御信号により、前記バルブアクチュエータに前記マルチポートバルブを作動させて前記複数の選択可能なポートの第２の選択可能なポートを前記マルチポートバルブの前記マスターポートに流体連結し、前記第３のポンプ制御信号により、前記ベースユニットのポンプアクチュエータに前記流体ポンプを作動させて、複数の細胞を前記第１の細胞培養容器から前記第２の細胞培養容器に移動させる、前記生成すること、
を含む、前記方法。
【請求項７０】
前記判定することが、前記感知されたポンプの移動に基づいて前記第１の細胞培養容器の中の前記流体内の前の体積をインクリメントすることによって行われる、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記判定することが、前記第１の細胞培養容器を秤量することによって行われる、請求項６９に記載の方法。
【請求項７２】
自動細胞培養システムであって、
ハウジング、
前記ハウジング内に配置されたバルブアクチュエータ、
前記ハウジング内に配置された流体ポンプ、
前記ハウジングに取り外し可能に嵌合するように構成された取り外し可能なトレイ、
前記取り外し可能なトレイに取り付けられ、それぞれの複数の細胞培養器を保持するように構成された複数の細胞培養器ブラケットであって、各細胞培養器は無菌の蓋を有する、前記複数の細胞培養器ブラケット、及び
前記取り外し可能なトレイに取り付けられ、前記取り外し可能なトレイが前記ハウジングと嵌合するときに前記バルブアクチュエータに連結するように構成されたマルチポートセレクタバルブであって、前記マルチポートセレクタバルブは、マスターポートを複数の選択可能なポートの選択された１つに流体接続するように構成されている、前記マルチポートセレクタバルブを備え、
前記マルチポートセレクタバルブの前記マスターポートは、前記流体ポンプに流体接続されており、
前記複数の細胞培養器の無菌の蓋のそれぞれは、前記マルチポートセレクタバルブの前記複数の選択可能なポートのそれぞれ１つに直接流体接続され、
前記複数の細胞培養器の無菌の蓋、前記マルチセレクタバルブ、及びそれらの間の前記流体接続が、前記取り外し可能なトレイに取り付けられた第１の無菌封止システムを形成する、前記自動細胞培養システム。
【請求項７３】
第２の複数の選択可能なポートを有する第２のマルチポートセレクタバルブを含む、前記取り外し可能なトレイに取り付けられた第２の無菌封止システムをさらに含み、
前記複数の細胞培養器の無菌の蓋のそれぞれは、前記第２のマルチポートセレクタバルブの前記第２の複数の選択可能なポートのそれぞれ１つに直接流体接続されている、請求項７２に記載の自動細胞培養システム。
【請求項７４】
前記取り外し可能なトレイに機械的に連結された攪拌機であって、前記複数の細胞培養器を同時に攪拌するように構成される、前記攪拌機をさらに含む、請求項７２に記載の自動細胞培養システム。
【請求項７５】
前記複数の細胞培養器のブラケットの各々が独立した攪拌機を含む、請求項７２に記載の自動細胞培養システム。
【請求項７６】
前記マルチポートセレクタバルブの前記複数の選択可能なポートのうちの１つが測定デバイスに流体接続されている、請求項７２に記載の自動細胞培養システム。
【請求項７７】
前記セレクタバルブの前記複数の選択可能なポートの１つが一時的保持器に流体接続されている、請求項７２に記載の自動細胞培養システム。
【請求項７８】
前記ハウジングは、前記取り外し可能なトレイを囲み、環境調節システムにより調節される閉じた環境を画定する前記環境調節システムをさらに含む、請求項７２に記載の自動細胞培養システム。
【請求項７９】
前記マルチセレクタバルブが、
円筒形キャビティと、前記円筒形キャビティの周囲に分散された複数の選択可能なポートとを有するバルブ本体、及び
半径方向マスターポートに流体接続された軸方向マスターポートを有する前記円筒形キャビティに挿入可能な回転可能な円筒形バルブロータを含み、
前記バルブロータは、前記複数の選択可能なポートのいずれか１つと前記半径方向マスターポートを位置合わせさせるために回転可能である、請求項７２に記載の自動細胞培養システム。
【請求項８０】
前記マルチポートセレクタバルブがマイクロ流体チップを含む、請求項７２に記載の自動細胞培養システム。
【請求項８１】
各細胞培養器の前記無菌の蓋はガス交換ポートを含む、請求項７２に記載の自動細胞培養システム。
【請求項８２】
前記ガス交換ポートは、前記細胞培養器の周囲の前記環境に開かれた濾過ポートを含む、請求項８１に記載の自動細胞培養システム。
【請求項８３】
前記ガス交換ポートは、ガス交換システムへのガス流チャネルを介して接続されている、請求項８１に記載の自動細胞培養システム。
【請求項８４】
前記ハウジングに取り付けられ、前記細胞培養器の内容物を画像化するように構成された可動画像化システムであって、前記複数の細胞培養器のいずれかを画像化するように可動な前記可動画像化システムをさらに含む、請求項７２に記載の自動細胞培養システム。
【請求項８５】
前記取り外し可能なトレイの１つ以上の透明部分を介して前記可動画像化システムが細胞培養器を画像化する、請求項８４に記載の自動細胞培養システム。
【請求項８６】
前記可動画像化システムが、取り外し可能なトレイの１つまたは複数の切り欠きを通して細胞培養器を画像化する、請求項８４に記載の自動細胞培養システム。
【請求項８７】
操作のプロトコルに従って、前記流体ポンプ及び前記バルブアクチュエータを制御するための命令を実行するように構成された、前記バルブアクチュエータと前記流体ポンプと電気的に通信する細胞培養コントローラをさらに含む、請求項７２に記載の自動細胞培養システム。
【請求項８８】
自動細胞培養システムを使用した、細胞株の維持方法であって、
自動細胞培養システムの可動画像化システムにコマンドを送信して、前記自動細胞培養システムの選択された器の中の前記細胞を画像化すること、
前記選択された器の中の前記細胞の画像を前記画像化システムから受信すること、
前記選択した器の中の前記細胞の前記画像に基づいて、細胞継代基準を測定すること、
前記細胞継代基準を閾値細胞継代基準と比較すること、
前記比較に基づいて、前記選択された器の中の前記細胞の副次的培養器への継代を開始することを判定すること、
前記選択された器の前記細胞の構成された部分を前記副次的培養器に継代すること、及び
前記自動細胞培養システムが前記選択された器の細胞の前記構成された部分を前記副次的培養器に継代させたという通知を送信すること、
を含む、方法。
【請求項８９】
前記細胞継代基準は、前記選択された器の中のコンフルエンスの百分率である、請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
前記選択された器の中の前記細胞は、接着性細胞であり、前記継代は、
前記選択した細胞培養器に解離剤をポンピングすること、
設定された持続時間、または測定された解離に基づいて、前記細胞培養器を攪拌すること、及び
前記選択した細胞培養器に解離剤中和剤をポンピングすることをさらに含む、請求項８８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、２０１８年８月１９日に出願された「Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｃｅｌｌ  Ｃｕｌｔｕｒｅ」と題された米国仮出願第６２／７１９，６５２号に対する優先権の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本明細書は、概して、細胞を培養するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
細胞は、様々な目的のために実験室または工業的な環境下で制御された条件下で成長または培養され得る。通常、細胞は封止された器の内部で成長し、細胞培養培地と呼ばれる溶液で覆われ、細胞の成長を促すために必須栄養素やその他の補足を与える。細胞の培養で使用される器の例には、ペトリ皿や実験用フラスコなどの平らな円形の皿が含まれる。細胞が成長して増殖するにつれて、細胞は細胞培養培地の栄養素を消費し、廃棄物の副産物を生成する。このため、細胞が繁殖し続けるように、細胞培養培地を定期的に交換せねばならない。さらに、細胞の培養は、細胞の一部を新しい器に移すことによって拡大され得て、細胞が増殖することができる追加の体積または領域が得られる。細胞の一部を新しい器に移すこのプロセスは、継代または継代培養と呼ばれることがある。さらに、細胞はそれらの使用の準備において器から取り出され得る。それらが成長する器から細胞を分離するプロセスは、採取と呼ばれることがある。
【０００４】
細胞の培養は通常、標準的な増殖パターンに従って増殖する。培養物が播種された後の成長の最初の段階は、細胞が培養環境に適応しているときの遅い成長の期間である遅滞期である。遅滞期の後には、細胞が指数関数的に増殖し、増殖培地で栄養素を消費する対数期が続く。細胞の培養が増殖培地のすべての栄養素を消費するか、利用可能なすべてのスペースを占めることによって環境の容量に達すると、増殖が遅くなり、細胞は静止期またはプラトー期に入り、増殖が大幅に減少するか、完全に停止する。既知の細胞の培養の処置には、増殖を最適化するために、この静止期に入る前に細胞を継代することが含まれることがよくある。
【０００５】
接着性細胞は、培養フラスコや皿の底などの表面に接着して成長する。フラスコ内の細胞の量は、通常、細胞で覆われた成長表面の百分率として測定され、コンフルエンスの百分率と呼ばれる。接着性細胞は、器から取り出され得る前に表面から剥がす必要がある。細胞は、機械的にこするか、トリプシンなどの酵素を使用して器表面への接着を断つことを含む、いくつかの方法の１つによって剥離することができる。次に、剥離した細胞を新しい増殖培地に再懸濁し、増殖表面に戻して定着させる。
【０００６】
細胞培養器から使用済み培地を除去し、新鮮な培地を追加し、接着性細胞を分離し、ある器から別の器に細胞を移すこれらのプロセスは、通常、面倒な手動の処置によって実行される。例えば、既知の細胞培養方法は、頻繁に、様々な作業ステーション間で細胞を（細胞培養器内部で）移動させること、及び／または細胞培養器を開いて流体を器に出し入れする移動をすることを含む反復的な操作を含む。具体的には、既知の方法は、最初に、無菌の環境（例えば、層流フード）内の器に細胞及び細胞培養培地を装填することを含む。準備ができたら、細胞培養器を閉じて（汚染を最小限に抑えるため）、増殖を促進するためにインキュベータに移動する。細胞培養容器は、細胞培養培地を交換する適切な時間を判定するために手作業にて監視されることが多く、インキュベータから器を取り出して顕微鏡下で画像化することにより、コンフルエンスや細胞の形態などのパラメータを検査するために定期的に手作業にて監視される。これらの手作業での監視のステップでは、通常、培養を確認し、まさに他の操作を実行する必要があるかどうかを判断するために、ラボに移動する必要がある。細胞培養培地を交換する時期になると、そのとき細胞培養器はインキュベータから無菌の環境に移され、開かれ（または廃棄物と新鮮な細胞培養培地の供給源に接続され）、流体は細胞培養器に及び／または細胞培養器から移される。器はまた、細胞の継代または細胞の採取などの他の操作を完了するために移動させる及び／または開かれる。
【０００７】
そのような既知の処置は、非効率的で、費用がかかり、汚染にさらされやすい。例えば、細胞培養システムを繰り返し開き、実験ステーション間で細胞培養器を移動すると、細胞が汚染にさらされる可能性がある。さらに、手動で実行されるすべての操作は費用がかかり、操作者が適切な手順に従わないことで汚染（または細胞の損傷）の影響を受けやすくなる。さらに、いつ培地を交換するか、またはいつ細胞を継代するかを判定することは、通常、所定のスケジュールに従って行われ、これは最適ではない可能性がある。設定されたスケジュールを順守すると、層流フードを追加で（そして潜在的に不要に）使用する可能性がある（その操作は大量のエネルギーを消費する可能性があるため、コストがかかる可能性がある）。設定されたスケジュールを順守すると、細胞の成長の効率が低下する可能性もある（例えば、細胞培養培地が交換される前に細胞の成長がプラトー段階に達した場合）。
【０００８】
したがって、効率を改善し、細胞培養中の潜在的な汚染を制限する細胞培養システムの必要性が存在する。具体的には、細胞培養の処置を自動化し、培養中に細胞培養システムを閉じられた無菌の環境に維持し、効率的なセットアップ及び使用を可能にするためのシステム及び方法に対する必要性が存在する。任意選択で既存の既製の細胞培養器で操作できる自動細胞培養システムの必要性も存在する。
【発明の概要】
【０００９】
ある実装によれば、本明細書は、細胞を自動的に培養するためのシステム及び方法を記載している。本明細書に開示される自動細胞培養システムは、科学者が手動の細胞培養を自動化することによって自らの研究開発を加速することを可能にする。様々な実施形態で開示されるシステム及び方法は、自動化された細胞増殖培地の補充、自動化された細胞の継代、及び／または自動化された細胞培養分析を提供し得る。これらの自動細胞培養システム及び方法は、手動の細胞培養操作と比較して、効率を高め、過誤を減らすことができる。さらに、これらの実施形態は、統合された自動分析メカニズムを介して科学者が利用できる細胞培養に関するデータポイントの量及び質を高める。
【００１０】
実施形態による自動細胞培養システムは、バルブアクチュエータ及び流体ポンプがハウジング内に配置されたハウジングを含む。自動細胞培養システムはまた、ハウジングに取り外し可能に嵌合するように構成された取り外し可能なトレイを含む。取り外し可能なトレイに取り付けられた複数の細胞培養器ブラケットは、それぞれの複数の細胞培養器を保持するように構成され、各細胞培養器は無菌の蓋で覆われている。セレクタバルブは、取り外し可能なトレイがハウジングと嵌合したときに、ハウジングのバルブアクチュエータに結合するように構成されている。いくつかの実施形態では、ハウジング及び取り外し可能なトレイの外部にある複数の媒体供給源を設けることができる。マルチポートセレクタバルブは、マスターポートを複数の選択可能なポートのうちの選択されたポートに流体接続するように構成され、マルチポートセレクタバルブのマスターポートは流体ポンプに流体接続され、複数の細胞培養器のそれぞれと媒体供給源は、マルチポートセレクタバルブの複数の選択可能なポートのそれぞれ１つに直接流体接続されている。いくつかの実施形態では、複数の細胞培養器及びそれらの無菌の蓋、マルチポートセレクタバルブ、及びそれらの間の流体接続は、取り外し可能なトレイに取り付けられた第１の無菌封止システムを形成する。
【００１１】
いくつかの実施形態では、自動細胞培養システムを使用する細胞株維持の方法は、自動細胞培養システムの可動画像化システムにコマンドを送信して、自動細胞培養システムの選択された器の中の細胞を画像化すること、選択された器の中の細胞の画像を画像化システムから受信すること、選択した器の中の細胞の画像に基づいて、細胞継代基準を測定すること、細胞継代基準を閾値細胞継代基準と比較すること、比較に基づいて、選択された器の中の細胞の継代培養器への継代を開始することを判定することを含む。細胞株維持の方法はまた、選択された器の細胞の構成された部分を副次的培養器に継代すること、及び自動細胞培養システムが、選択された器の細胞の構成された部分を副次的培養器に継代させたという通知を送信することを含む。この態様の他の実施形態は、それぞれが方法の動作を実行するように構成された、１つまたは複数のコンピュータ記憶装置に記録された対応するコンピュータシステム、装置、及びコンピュータプログラムを含む。
【００１２】
本明細書に記載されている主題の１つまたは複数の実装の詳細は、添付の図面及び以下の説明に記載されている。主題の他の潜在的な特徴、態様、及び利点は、説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【００１３】
本開示は、詳細な説明及び添付の図面から、より完全に近く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】実施形態による自動細胞培養システムの概略図を示す。
【図１Ｂ】実施形態による自動細胞培養システムの概略図を示す。
【図２】実施形態による自動細胞培養システムの上面図を示す。
【図３Ａ】実施形態による自動細胞培養システムのベースハウジングの上面図を示す。
【図３Ｂ】実施形態による自動細胞培養システムの取り外し可能なトレイアセンブリを示す。
【図４】実施形態による例示的なベースハウジングに嵌合されている自動細胞培養システムの例示的な取り外し可能なトレイを示す。
【図５】実施形態による例示的なマルチポートバルブの断面図を示す。
【図６Ａ】実施形態による例示的なマルチポートバルブを示す。
【図６Ｂ】例示的なマルチポートバルブの底面図を示している。
【図７】実施形態による細胞培養器の蓋を示す。
【図８】実施形態による細胞培養器の蓋の断面図を示す。
【図９】実施形態による、シングルポートポンプを備えた自動細胞培養システムを使用して、第１の器から第２の器に液体を移送するための方法のステップを示す。
【図１０】実施形態による２ポートポンプを備えた自動細胞培養システムを使用して、第１の器から第２の器に液体を移送するための方法のステップを示す。
【図１１】接着性細胞株の維持中に細胞培養培地を交換するための方法のステップを示している。
【図１２】新しい細胞培養器への継代を伴う接着性細胞株の維持または増殖のための方法のステップを示している。
【図１３】任意選択の継代を伴う浮遊細胞株の維持のための方法のステップを示す。
【図１４】浮遊細胞株増殖のための方法のステップを示している。
【図１５】本明細書で論じられる方法論のいずれか１つまたは複数を機械に実行させるための一連の命令が実行され得るコンピュータシステムの例示的な機械を示す。
【図１６Ａ】実施形態による、細胞培養システムのトレイアセンブリの概略図である。
【図１６Ｂ】実施形態による、細胞培養システムのベースユニットの概略図である。
【図１６Ｃ】図１６Ａに示されるトレイアセンブリと、図１６Ｂに示されるベースユニットを含む、実施形態による細胞培養システムの概略図である。
【図１７】実施形態による、細胞培養システムの電子制御システムの概略図である。
【図１８】図１８〜２０はそれぞれ、電子制御システムの動作に関連して生成された様々なＧＵＩ要素を示すスクリーンショットの例である。
【図１９】図１８〜２０はそれぞれ、電子制御システムの動作に関連して生成された様々なＧＵＩ要素を示すスクリーンショットの例である。
【図２０】図１８〜２０はそれぞれ、電子制御システムの動作に関連して生成された様々なＧＵＩ要素を示すスクリーンショットの例である。
【図２１】実施形態による、細胞培養システムのトレイアセンブリの上面図である。
【図２２】保護的オーバーラップ内に配置されている図２１のトレイアセンブリの上面図である。
【図２３】トレイアセンブリに連結されている流体ポンプを示している、図２１のトレイアセンブリの上面図である。
【図２４】トレイアセンブリに連結されている図２３の流体ポンプを示している、図２１のトレイアセンブリの斜視図である。
【図２５】トレイアセンブリに連結されている細胞培養容器を示している、図２１のトレイアセンブリの斜視図である。
【図２６】図２３の流体ポンプ及びトレイアセンブリに連結された３つの細胞培養容器を示している図２１の上面図である。
【図２７】実施形態による、ベースユニットとの連結が示されている、図２１のトレイアセンブリの上面図である。
【図２８】図２７のベースユニットに連結されているマルチポートバルブの斜視図である。
【図２９】図２７のベースユニットの一部の上面図である。
【図３０】図２７のベースユニットに連結される、図２１のトレイアセンブリの斜視図である。
【図３１】実施形態による、細胞培養の処置で使用するための細胞培養システムを準備する方法を示すフローチャートである。
【図３２】実施形態による、細胞培養システムのベースユニットの画像化デバイスの斜視図である。
【図３３】図３２の画像化装置の上面図である。
【図３４】図３２の画像化装置の側面図である。
【図３５】別の実施形態による、細胞培養システムのトレイアセンブリの斜視図である。
【図３６】取り外し可能な構成要素を取り外した、図３５のトレイアセンブリの一部の斜視図である。
【図３７】図３５のトレイアセンブリの一部の斜視図である。トレイに連結されたマルチポートバルブ、蓋、及び流体ポンプを示している。
【図３８】図３５のトレイアセンブリと共に使用することができる細胞培養システムのベースユニットの斜視図である。
【図３９】図３８のベースユニットのポンプアクチュエータの斜視図である。
【図４０】流体ポンプとそれに連結されたマルチポートバルブを備えた図３８のベースユニットの斜視図である。
【図４１】ベースユニットに組み立てられる前のマルチポートバルブを示している、図３８のベースユニットの一部の部分分解図である。
【図４２】図３８のベースユニットの側面図である。
【図４３】ベースユニットの内部を示す図３８のベースユニットの側面図である。
【図４４】ベースユニットの内部を示す図３８のベースユニットの対向する側面図である。
【図４５】別の実施形態による、細胞培養システムの斜視図である。
【図４６】図４５の細胞培養システムの上面図である。
【図４７】図４６の線４７〜４７に沿った断面図である。
【図４８】実施形態による、トレイアセンブリの斜視図である。
【図４９】図４８のトレイアセンブリの上面図である。
【図５０】図４９の線５０−５０に沿って得られた断面図である。
【図５１】実施形態による、ベースユニットの斜視図である。
【図５２】別の実施形態による、細胞培養システムの図である。
【図５３】ベースユニットの内部に配置された画像化システムを示す、図５２の細胞培養システムの側面図である。
【図５４】図５２の細胞培養システムのベースユニットの上面図である。
【図５５】図５２の細胞培養システムのトレイアセンブリの上面図である。
【図５６】図５５のトレイアセンブリの側面図である。
【図５７】図５５のトレイアセンブリのトレイの上面図である。
【図５８】その中の棚に配置された複数の細胞培養システムを備えた一対のインキュベータの正面図である。
【図５９】細胞培養の処置中のシステム内の例示的な流体セットアップを示すシステム図である。
【図６０】図５９に示す内容物を示す表である。
【図６１Ａ】細胞継代処置の例を示す表を含む。
【図６１Ｂ】細胞継代処置の例を示す表を含む。
【図６２】Ａ〜Ｃは、実施形態による容器の蓋を示している。
【図６３Ａ】実施形態による、マルチポートバルブの上面図である。
【図６３Ｂ】図６３Ａのマルチポートバルブの底面図である。
【図６３Ｃ】図６３Ａのマルチポートバルブの側面図であり、
【図６３Ｄ】図６３Ｃの線６３Ｄ〜６３Ｄに沿って得られた断面図である。
【図６４Ａ】図６３Ａ〜６３Ｄのマルチポートバルブのバルブ本体の断面図である。
【図６４Ｂ】側面図である。
【図６４Ｃ】図６４Ａのバルブ本体の断面側面図である。
【図６５】Ａは、図６３Ａのマルチポートバルブのバルブロータの側面図であり、Ｂは、Ａの線６５Ｂ〜６５Ｂに沿って得られた断面図であり、Ｃはバルブロータの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
いくつかの実施形態では、装置は、トレイ、第１の蓋、第２の蓋、及びマルチポートバルブを含む。トレイは、ベースユニットのハウジングに取り外し可能に連結されるように構成されている。トレイは、第１の容器をトレイに連結するように構成された第１のカプラーと、第２の容器をトレイに連結するように構成された第２のカプラーとを有する。第１の蓋は、第１の容器に連結されるように構成され、第１の液体交換ポート及び第１のガス交換ポートを含む。第２の蓋は、第２の容器に連結されるように構成され、第２の液体交換ポート及び第２のガス交換ポートを含む。マルチポートバルブは、トレイに連結され、マスターポートと選択可能なポートのセットを含む。マルチポートバルブは、ベースユニットのバルブアクチュエータと係合し、ベースユニットに連結された流体ポンプに連結されるように構成される。選択可能なポートのセットの第１の選択可能なポートは、第１の蓋の第１の液体交換ポートに無菌で連結される。選択可能なポートのセットの第２の選択可能なポートは、第２の蓋の第２の液体交換ポートに無菌で連結される。
【００１６】
いくつかの実施形態では、第１のカプラーは、装置の動作中に、第１の容器をトレイの固定した位置に維持し、第２のカプラーは、第２の容器をトレイの固定した位置に維持する。いくつかの実施形態では、第１の容器は、細胞サンプルを受け入れるように構成された細胞培養容器であり、第２の容器は、廃棄物容器、試薬用容器、または細胞採取容器のうちの１つである。いくつかの実施形態では、第１のカプラーは、細胞培養容器をトレイに取り外し可能に連結するように構成される。いくつかの実施形態では、細胞培養容器及びトレイはそれぞれ、透明部分を含む。第１のカプラーは、細胞培養容器の透明部分がトレイの透明部分と位置合わせするように、細胞培養容器をトレイに連結するように構成される。
【００１７】
いくつかの実施形態では、マルチポートバルブ及び流体ポンプは、閉じた無菌システム内の第１の容器と第２の容器との間で流体を移送するように構成される。いくつかの実施形態では、マルチポートバルブは、トレイに取り外し可能に連結され、また、ベースユニットのバルブアクチュエータに取り外し可能に連結されるように構成される。いくつかの実施形態では、ポンプは、ポンプアクチュエータと、ポンプチャンバを画定するポンプ本体とを含む。ポンプ本体は、マルチポートバルブのマスターポートに連結するように構成されている。
【００１８】
いくつかの実施形態では、トレイは、ベースユニットに連結された攪拌機と係合するように構成される。攪拌機は、作動時にトレイを攪拌するように構成されている。
【００１９】
いくつかの実施形態では、装置は、トレイに連結され、マルチポートバルブの第３の選択可能なポートに連結された計数チップを含む。計数チップは、周期的な時間間隔で第１の容器から細胞サンプル混合物の一部を受け入れるように構成される。
【００２０】
いくつかの実施形態では、トレイ、第１の蓋、第２の蓋、及びマルチポートバルブは、ラップ内に封入されている。いくつかの実施形態では、トレイ、第１の蓋、第２の蓋、及びマルチポートバルブは、ラップ内で減菌される。
【００２１】
いくつかの実施形態では、細胞培養システムのベースユニットは、ハウジング、ポンプアクチュエータ、及びバルブアクチュエータを含む。ハウジングは、細胞培養トレイアセンブリを取り外し可能に受け入れるように構成された受け入れ部分を画定する（または含む）。細胞培養トレイアセンブリは、トレイ、第１の容器に取り外し可能に連結することができるトレイに連結された第１の蓋、及び第２の容器に取り外し可能に連結することができるトレイに連結された第２の蓋を含む。第１の蓋及び第２の蓋はそれぞれ、液体交換ポート及びガス交換ポートを含む。細胞培養トレイはまた、トレイに連結され、マスターポート及び選択可能なポートのセットを含むマルチポートバルブを含む。ポンプアクチュエータは、ハウジングに連結され、マルチポートバルブのマスターポートに連結された流体ポンプに動作可能に連結されるように構成されている。バルブアクチュエータは、ハウジングに連結され、細胞培養トレイアセンブリがハウジングの受け入れ部分に連結されるときにマルチポートバルブに連結されるように構成される。バルブアクチュエータ及びポンプアクチュエータは、流体を、第１の蓋に連結された第１の容器に出入りし、第２の蓋に連結された第２の容器に出入りする移動を選択的にするように、集合的に構成される。
【００２２】
いくつかの実施形態では、マルチポートバルブは、トレイから取り外されてバルブアクチュエータに連結される一方で、マルチポートバルブの第１のポートは、第１の蓋に無菌で連結され、マルチポートバルブの第２のポートは、第２の蓋に無菌で連結されるように構成される。いくつかの実施形態では、バルブアクチュエータは、マルチポートバルブと嵌合して係合するように構成されたキー付き駆動部材を含む。
【００２３】
いくつかの実施形態では、流体ポンプは、ある長さの管を介してマルチポートバルブのマスターポートに無菌で連結される。いくつかの実施形態では、流体ポンプは、ピストンポンプ、蠕動ポンプ、またはベーンポンプのいずれか１つである。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ベースユニットは、ハウジングに連結され、細胞培養アセンブリがハウジングに連結されたときに細胞培養トレイアセンブリと係合するように構成された攪拌機をさらに含む。攪拌機は、作動時に細胞培養トレイアセンブリを攪拌するように構成されている。いくつかの実施形態では、ハウジングの受け入れ部分は、攪拌機に連結された支持プレートを含む。支持プレートは、細胞培養トレイアセンブリを取り外し可能に連結することができる表面を含む。
【００２５】
いくつかの実施形態では、ベースユニットは、第１の蓋に連結された第１の容器に出入りし、第２の蓋に連結される第２の容器に出入りする流体の動きを制御するように構成された電子（またはコンピュータ）制御システムをさらに含む（または連結される）。いくつかの実施形態では、ベースユニットは、ハウジングに可動に連結され、第１の容器の中のある量の細胞に関連する細胞信号を生成するように構成されたセンサを含む。いくつかの実施形態では、センサは、ハウジングに連結され、第１の容器の中の細胞のコンフルエンスまたは密度のうちの少なくとも１つを判定できるように、第１の容器の中の内容物を画像化するように構成される画像化デバイスである。いくつかの実施形態では、センサは、第１の容器の内容物の色を監視するように構成される。第１の容器は、第１の容器の内容物のｐＨを判定することができるように、色ベースのｐＨ指示薬を含むことができる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、細胞培養システムのベースユニットは、ハウジング、ポンプアクチュエータ、バルブアクチュエータ、及び電子制御システムを含む。ハウジングは、細胞培養トレイアセンブリを取り外し可能に受け入れるように構成された受け入れ部分を画定する。細胞培養トレイアセンブリは、トレイ、第１の容器に取り外し可能に連結することができるトレイに連結された第１の蓋、及び第２の容器に取り外し可能に連結することができるトレイに連結された第２の蓋を含む。細胞培養トレイはまた、トレイに連結され、マスターポート及び選択可能なポートのセットを含むマルチポートバルブを含む。ポンプアクチュエータは、ハウジングに連結され、流体ポンプに動作可能に連結されるように構成される。バルブアクチュエータは、ハウジングに連結され、細胞培養トレイアセンブリがハウジングの受け入れ部分に連結されるときにマルチポートバルブに連結されるように構成される。バルブアクチュエータ及びポンプアクチュエータは、流体を、第１の蓋に連結された第１の容器に出入りし、第２の蓋に連結された第２の容器に出入りするように選択的に移動させるように、集合的に構成される。電子制御システムは、細胞センサ、細胞センサモジュール、及びアクチュエータモジュールを含む。細胞センサは、第１の容器の中の内容物に関連付けられた出力を生成するように構成されている。細胞センサモジュールは、電子制御システムのメモリまたは処理デバイスの少なくとも１つに実装され、細胞センサの出力に基づいて、第１の容器の中のある量の細胞に関連する細胞信号を生成する。アクチュエータモジュールは、メモリまたは処理デバイスの少なくとも１つに実装され、細胞信号を受信し、細胞信号に基づいて、バルブ制御信号またはポンプ信号の少なくとも１つを生成して、第１の容器から細胞を外に移動させる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、アクチュエータモジュールは、第１の体積の流体の第１の容器から廃棄物容器への移動、及び第２の体積の流体の試薬用容器から第１の容器への移動を制御するように構成される。いくつかの実施形態では、アクチュエータモジュールは、第１の容器の中の接着性細胞の細胞解離を促すために、ある体積の酵素の第１の容器への移動を制御するように構成される。
【００２８】
いくつかの実施形態では、装置は、ハウジングに連結され、トレイアセンブリが受け入れ部分に連結されたときにトレイアセンブリと係合するように構成された攪拌機を含む。攪拌機は、トレイアセンブリを攪拌するように構成されている。電子制御システムのアクチュエータモジュールは、攪拌機の作動を制御するように構成されている（例えば、いつ攪拌するか、及び攪拌の期間）。
【００２９】
いくつかの実施形態では、細胞センサは、ハウジングに可動に連結されている。センサモジュールは、細胞センサが第１の容器と位置合わせできるように、ハウジングに対する細胞センサの動きを制御するように構成される。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ベースユニットは、バルブアクチュエータの回転位置に関連するバルブ位置信号を生成するように構成されたバルブセンサを含む。バルブ位置信号は、マルチポートバルブの選択可能なポートの１つが選択されたことを示す。アクチュエータモジュールは、部分的にバルブ位置信号に基づいてバルブ制御信号を生成するように構成される。いくつかの実施形態では、ベースユニットは、動作中にポンプアクチュエータの位置に関連するポンプ信号を生成するように構成されたポンプセンサを含む。アクチュエータモジュールは、ポンプ信号に部分的に基づいてポンプ制御信号を生成するように構成されている。
【００３１】
いくつかの実施形態では、電子制御システムは、コンピューティングデバイスと電子的に通信するように構成されたラジオをさらに含む。ラジオは、第１の容器の中の細胞の量に関連する測定に関連する無線信号をコンピューティングデバイスに送信するように構成される。
【００３２】
いくつかの実施形態では、細胞培養システムのベースユニットは、ハウジング、ポンプアクチュエータ、バルブアクチュエータ、及び電子制御システムを含む。ハウジングは、細胞培養トレイアセンブリを取り外し可能に受け入れるように構成された受け入れ部分を画定する。細胞培養トレイアセンブリは、トレイ、第１の細胞培養容器、第２の細胞培養容器、試薬用容器、廃棄物容器、及びマルチポートバルブを含む。マルチポートバルブには、マスターポートと、選択可能なポートのセットとが含まれている。第１の選択可能なポートは第１の細胞培養容器に連結され、第２の選択可能なポートは第２の細胞培養容器に連結され、第３の選択可能なポートは試薬用容器に連結され、第４の選択可能なポートは廃棄物容器に連結される。ポンプアクチュエータは、ハウジングに連結され、マルチポートバルブのマスターポートに連結された流体ポンプに動作可能に連結されるように構成されている。バルブアクチュエータはハウジングに連結されており、マルチポートバルブに連結されるように構成されている。電子制御システムは、バルブアクチュエータ及びポンプアクチュエータに動作可能に連結されている。電子制御システムは、メモリまたは処理デバイスの少なくとも１つに実装され、一連のバルブ制御信号及びポンプ制御信号を生成するように構成されたアクチュエータモジュールを含む。具体的には、アクチュエータモジュールは、バルブアクチュエータにマルチポートバルブを作動させる第１のバルブ制御信号と、ポンプアクチュエータに流体ポンプを作動させて、細胞培養培地を第１の細胞培養容器から廃棄物容器に移動させる第１のポンプ制御信号を生成することができる。アクチュエータモジュールは、バルブアクチュエータにマルチポートバルブを作動させる第２のバルブ制御信号と、ポンプアクチュエータに流体ポンプを作動させて試薬を試薬用容器から第１の細胞培養容器に移動させる第２のポンプ制御信号を生成することができる。アクチュエータモジュールは、バルブアクチュエータにマルチポートバルブを作動させる第３のバルブ制御信号と、ポンプアクチュエータに流体ポンプを作動させて複数の細胞を第１の細胞培養容器から第２の細胞培養容器に移動させる第３のポンプ制御信号を生成することができる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、電子制御システムは、メモリまたは処理デバイスのうちの少なくとも１つに実装された細胞センサモジュールを含む。細胞センサモジュールは、細胞センサからの出力を受信し、第１の細胞培養容器の中の細胞の解離を示す細胞信号を生成する。アクチュエータモジュールは、細胞信号に応答して、第３のバルブ制御信号または第３のポンプ制御信号のうちの少なくとも１つを生成するように構成される。いくつかの実施形態では、細胞センサは顕微鏡であり、顕微鏡からの出力は画像である。細胞センサモジュールは、画像に基づいて細胞の解離を示す細胞信号を生成するように構成される。いくつかの実施形態では、細胞センサモジュールは、細胞センサを第１の細胞培養容器との位置合わせに移動させるための位置合わせ信号を生成するように構成される。
【００３４】
いくつかの実施形態では、ベースユニットは、ハウジングに連結され、トレイアセンブリと係合するように構成された攪拌機を含む。攪拌機は、トレイアセンブリを攪拌するように構成されている。電子制御システムのアクチュエータモジュールは、トレイアセンブリの攪拌を引き起こす攪拌信号を生成するように構成されている。
【００３５】
いくつかの実施形態では、コンピュータ実装方法は、細胞培養アセンブリの電子制御システムで、細胞培養アセンブリのセンサからのセンサ出力を受信することを含む。細胞培養アセンブリは、再利用可能なベースユニットに連結可能な使い捨ての細胞培養トレイアセンブリを含む。細胞培養トレイアセンブリは、トレイ、第１の容器に連結された第１の蓋、第２の容器に連結された第２の蓋、及びトレイに連結されたマルチポートバルブを含む。マルチポートバルブは、複数の選択可能なポートと、流体ポンプに連結されたマスターポートとを含む。第１の容器または第２の容器のうちの少なくとも１つは、複数の細胞を含む。第１の容器及び第２の容器のうちの１つの中の、ある量の複数の細胞に関連する細胞信号は、センサ出力に基づいて生成される。細胞信号に基づいて、マルチポートバルブを作動させるためのバルブ制御信号または流体ポンプを作動させるポンプ制御信号の少なくとも１つが電子制御システムで生成され、第１の容器の少なくとも１つからの流体の流れを開始する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、センサは、センサを移動するように構成された光学測定アセンブリの一部であり、この方法は、位置信号を光学測定アセンブリに送信して、センサを第１の容器または第２の容器のうちの少なくとも１つに対して測定位置に移動させることをさらに含む。いくつかの実施形態では、細胞センサは顕微鏡であり、顕微鏡からのセンサ出力は画像である。電子制御システムは、画像に基づいて、第１の容器または第２の容器の中の細胞の解離を示す細胞信号を生成することができる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、ベースユニットは、トレイアセンブリのトレイに動作可能に連結された攪拌機を含む。この方法は、任意選択で、電子制御システムから攪拌機に攪拌機信号を送信して、トレイアセンブリの攪拌を作動させて、細胞を第１の容器または第２の容器のうちの少なくとも１つの中に懸濁状態にて維持することを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、攪拌機信号を送信した後、アクチュエータ信号またはポンプ信号のうちの少なくとも１つを送信して、第１の容器及び第２の容器のうちの１つから、第１の容器及び第２の容器のうちの１つに流体連結されている計数チップへの流体混合物の流れを引き起こすことを含む。
【００３８】
いくつかの実施形態では、コンピュータ実装方法は、再利用可能なベースユニットに連結された使い捨ての細胞培養トレイアセンブリを含む細胞培養アセンブリ内の流体の動きを制御することができる。この方法は、細胞培養アセンブリの電子制御システムのアクチュエータモジュールを介して、第１のバルブ制御信号及び第１のポンプ制御信号を生成することを含む。第１のバルブ制御信号は、ベースユニットのバルブアクチュエータにマルチポートバルブを作動させて、マルチポートバルブの第１の選択可能なポートをマルチポートバルブのマスターポートに流体連結させる。マスターポートは流体ポンプに流体連結され、選択可能な各ポートは、第１の細胞培養容器、第２の細胞培養容器、試薬用容器、または廃棄物容器のうちの１つに流体連結される。第１のポンプ制御信号により、ベースユニットのポンプアクチュエータが流体ポンプを作動させて、細胞培養培地を第１の細胞培養容器から廃棄物容器に移動させる。第２のバルブ制御信号が生成され、バルブアクチュエータがマルチポートバルブを作動させて第２の選択可能なポートをマスターポートに流体連結し、第２のポンプ制御信号がポンプアクチュエータに流体ポンプを作動させて試薬を試薬用容器から第１の細胞培養容器に移動させる。第３のバルブ制御信号が生成され、バルブアクチュエータがマルチポートバルブを作動させて第３の選択可能なポートをマスターポートに流体連結し、第３のポンプ制御信号がポンプアクチュエータに流体ポンプを作動させて、複数の細胞を第１の細胞培養容器から第２の細胞培養容器に移動させる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、この方法は、アクチュエータモジュールを介して、バルブアクチュエータにマルチポートバルブを作動させ、第４の選択可能なポートをマスターポートに流体連結させる第４のバルブ制御信号と、ポンプアクチュエータに流体ポンプを作動させて洗浄媒体を洗浄容器からマルチポートバルブ、保持器、またはマルチポートバルブに連結された管、または細胞培養器のいずれか１つに移動させる第４のポンプ制御信号を生成することを含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、ベースユニットは細胞センサを含み、この方法は、細胞センサからの出力を受信することを含む。第１の細胞培養容器の中の細胞の解離を示す細胞信号が生成される。アクチュエータモジュールは、細胞信号に応答して、第３のバルブ制御信号または第３のポンプ制御信号のうちの少なくとも１つを生成する。いくつかの実施形態では、この方法は、細胞センサを第１の細胞培養容器との位置合わせに移動させるための位置合わせ信号を生成することを含む。
【００４１】
いくつかの実施形態において、コンピュータ実装方法は、１つまたは複数の容器の中の流体の量の測定値または計算値に基づいて、細胞培養アセンブリ内の流体の動きを制御することができる。細胞培養アセンブリは、再利用可能なベースユニットに連結された使い捨ての細胞培養トレイアセンブリを含む。この方法は、細胞培養アセンブリの電子制御システムのアクチュエータモジュールを介して、第１のバルブ制御信号及び第１のポンプ制御信号を生成することを含む。第１のバルブ制御信号は、ベースユニットのバルブアクチュエータにマルチポートバルブを作動させて、マルチポートバルブの第１の選択可能なポートをマルチポートバルブのマスターポートに流体連結させる。マスターポートは、流体ポンプに流体連結されている。各選択可能なポートは、細胞培養容器、第２の細胞培養容器、または細胞培養培地容器のうちの１つに流体連結されている。第１のポンプ制御信号により、ベースユニットのポンプアクチュエータが流体ポンプを作動させて、第１の体積の細胞培養培地を細胞培養培地容器から第１の細胞培養容器に移動させる。第１の細胞培養容器の中の液体の体積が判定される。この方法は、流体の体積が閾値体積を下回っているときに、アクチュエータモジュールを介して、第２のバルブ制御信号及び第２のポンプ制御信号を生成することを含む。第２のバルブ制御信号は、バルブアクチュエータにバルブを作動させるか、さもなければ、第１の選択可能なポートとマルチポートバルブのマスターポートとの流体連結を維持させる。第２のポンプ制御信号により、ベースユニットのポンプアクチュエータが流体ポンプを作動させて、第２の体積の細胞培養培地を細胞培養培地容器から第１の細胞培養容器に移動させる。この方法は、流体の体積が閾値体積を超えたときに、アクチュエータモジュールを介して、第３のバルブ制御信号及び第３のポンプ制御信号を生成することを含む。第３のバルブ制御信号は、バルブアクチュエータにマルチポートバルブを作動させて、複数の選択可能なポートの第２の選択可能なポートをマルチポートバルブのマスターポートに流体連結させる。第３のポンプ制御信号により、ベースユニットのポンプアクチュエータが流体ポンプを作動させて、複数の細胞を第１の細胞培養容器から第２の細胞培養容器に移動させる。
【００４２】
いくつかの実施形態では、方法は、外側の保護的ラップから細胞培養トレイアセンブリを取り外すことを含む。トレイアセンブリは、トレイ、第１の蓋、第２の蓋、及びマルチポートバルブを含む。第１の蓋はトレイに連結され、第１の容器に取り外し可能に連結されるように構成される。第１の蓋は、第１の液体交換ポート及び第１のガス交換ポートを含む。第２の蓋は、トレイに連結され、第２の容器に取り外し可能に連結されるように構成される。第２の蓋は、第２の液体交換ポート及び第２のガス交換ポートを含む。マルチポートバルブはトレイに連結され、マスターポートと複数の選択可能なポートを含む。複数の選択可能なポートの第１の選択可能なポートは、第１の蓋の第１の液体交換ポートに無菌で連結され、複数の選択可能なポートの第２の選択可能なポートは、第２の蓋の第２の液体交換ポートに無菌で連結される。少なくとも１つの細胞が、第１の容器の開口部を通して第１の容器に追加される。第１の蓋は、第１の容器に固定され、開口部を閉じる。トレイアセンブリはベースユニットに連結されている。ベースユニットのバルブアクチュエータは、トレイアセンブリを連結した後、またはトレイアセンブリをベースユニットに連結するのと同時に、トレイアセンブリのマルチポートバルブと係合する。流体ポンプは、ベースユニットのポンプアクチュエータに連結されている。
【００４３】
いくつかの実施形態では、この方法は、トレイアセンブリを連結し、流体ポンプを連結した後、ベースユニットをそれに連結されたトレイアセンブリと共にインキュベーション環境に移動させることを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、トレイアセンブリからマルチポートバルブを取り外し、ベースユニットのバルブアクチュエータがマルチポートバルブと嵌合して係合するように、マルチポートバルブをベースユニットに連結することを含む。いくつかの実施形態では、マルチポートバルブを取り外すことは、マルチポートバルブの第１の選択可能なポートが第１の蓋に無菌で連結され、マルチポートバルブの第２の選択可能なポートが第２の蓋に無菌で連結されている間に実行される。いくつかの実施形態では、取り外すこと、追加すること、及び固定することは、無菌の環境で行われる。いくつかの実施形態では、第１の蓋を第１の容器に固定する前に、ある体積の試薬及び少なくとも１つの細胞が第１の容器に加えられる。いくつかの実施形態では、第１の蓋を第１の容器に固定した後、第１の容器は、トレイアセンブリのカプラーに連結される。いくつかの実施形態では、この方法は、流体ポンプを管を介してマルチポートバルブのポートに連結することをさらに含む。いくつかの実施形態では、流体ポンプをマルチポートバルブに連結することは、マルチポートバルブのマスターポートを、管を介して流体ポンプに連結することを含む。
【００４４】
参照された数値表示に関連して使用される場合、「約」という用語は、参照された数値表示に、その参照された数値表示の最大１０％をプラスまたはマイナスさせたものを意味する。例えば、「約１００」は、９０から１１０を意味する。「実質的に」という用語は、例えば、幾何学的関係、数値、及び／または範囲に関連して使用される場合、そのように定義された幾何学的関係（またはそれによって説明される構造）、数値、及び／または範囲が、名目上、列挙された幾何学的関係、数値、及び／または範囲であることを伝えることを意図している。例えば、本明細書で「実質的に平行」であると説明される２つの構造は、平行な幾何学的関係が望ましいが、いくらかの非平行性が「実質的に平行」な配置で起こり得ることを伝えることを意図する。別の例として、「実質的に０．５０ミリリットル（ｍＬ）」である体積を定めている構造は、明記された体積が望ましいが、体積が「実質的に」明記された体積（例えば、０．５０ｍＬ）である場合にいくつかの許容誤差が生じ得ることを伝えることを意図している。そのような許容誤差は、製造の許容誤差、測定の許容誤差、及び／または他の実際的な考慮事項（例えば、微小な欠陥、そのように定義された構造の年数、システム内に加えられる圧力または力など）から生じる可能性がある。上記のように、適切な許容誤差は、例えば、記載された幾何学的構造、数値、及び／または範囲の±１０％であり得る。
【００４５】
本明細書で使用される場合、「試薬」という用語は、本明細書に記載の反応のいずれかに関連して使用される任意の物質を含む。例えば、試薬は、緩衝液、酵素、細胞培養培地、洗浄液などを含むことができる。試薬は、１つまたは複数の成分の混合物を含むことができる。試薬は、物質の状態（固体、液体、気体など）に関係なく、このような成分を含むことができる。さらに、試薬は、混合状態、非混合状態、及び／または部分的に混合された状態の物質に含まれ得る複数の成分を含み得る。試薬は、有効成分と不活性成分の両方を含むことができる。したがって、本明細書で使用される場合、試薬は、水、着色剤などのような非活性及び／または不活性成分を含むことができる。
【００４６】
本明細書で使用される場合、「セット」という用語は、複数の特徴または複数の部分がある単一の特徴を指すことができる。例えば、壁のセットを示している場合、壁のセットは複数の部分がある１つの壁とみなすことも、または壁のセットは複数の別個の壁とみなすこともできる。したがって、モノリシックに構築された品目は、壁のセットを含むことができる。そのような壁のセットは、例えば、互いに連続的または不連続的である複数の部分を含むことができる。壁のセットは、別々に製造され、後で一緒に接続される複数の品目から製造することもできる（例えば、溶接、接着剤、または任意の適切な方法を介して）
【００４７】
図１Ａは、実施形態による自動細胞培養システムの概略図を示す。この例示的な自動細胞培養システム１００は、３つの細胞培養器１１１、１１３、及び１１５を有する。これらの器は、例えば、実験用のフラスコまたは皿であり得る。細胞培養器は、細胞培養、増殖培地、及び細胞培養に関連するその他いずれかの添加物または試薬を保持する。器の中での細胞の培養は、あらゆる種類の接着または浮遊する細胞の培養である可能性がある。
【００４８】
流体ポンプ１０３及び１０５ポンプは、内部流体リザーバを含む１ポートの流体ポンプである。１ポートの流体ポンプの例は、シリンジドライバーに嵌合されたシリンジである。シリンジの流体ポンプは、シリンジのプランジャーを引き抜くことによってリザーバに吸引力を生み出すことによって、その内部リザーバに流体を引き込むことができる。同様に、シリンジポンプは、プランジャーをシリンジに押し戻すことにより、液体をリザーバから押し出すことができる。他の実施形態では、流体ポンプ１０３、１０５の一方または両方は、別個のリザーバを備えた双方向インラインポンプを含み得る。双方向ポンプは、例えば、流体チャネルに沿って２つの方向に流体をポンピングすることができる蠕動ポンプまたはインペラベースの流体ポンプであり得る。双方向インラインポンプは、一端が専用のリザーバに嵌合され、他端がシリンジポンプと同様の動作で入力ポート及び出力ポートとして使用され得る。ポンプに嵌合された専用リザーバは、流体がリザーバからポンプで排出されるときにエアポケットがリザーバ内に形成されないように可撓性で封止され得る、例えば、バッグまたはポーチなどが挙げられる。
【００４９】
流体ポンプ１０３及び１０５は、それぞれ、マルチポートバルブ１０７及び１０９に流体接続されている。マルチポートバルブ１０７及び１０９は、１つのマスターポート及び複数の選択可能なポートを有する。マルチポートバルブは、マスターポートを一度に選択可能なポートの１つに選択的に流体接続することができる。マルチポートバルブのマスターポートが選択されたポートに接続されている場合、他の選択可能なポートは封止されており、マスターポートに流動的に接続されていない。マルチポートバルブのマスターポートが選択可能なポートに流体接続されている場合、流体はバルブを通ってどちらの方向にも流れ得る。すなわち、流体は、マスターポートを通ってマルチポートバルブに流入し、選択されたポートを通って流出するか、または流体が反対方向に流れ、選択されたポートを通ってマルチポートバルブに流入し、マスターポートを通って流出することがある。いくつかの実施形態では、マルチポートバルブは、機械的バルブ装置であり得、他の実施形態では、マルチポートバルブは、マイクロ流体チップ構成要素から構成され得る。
【００５０】
流体ポンプ１０３及び１０５、マルチポートバルブ１０７及び１９０、ならびに細胞培養器１１１、１１３、及び１１５はすべて、流体チャネルによって相互に流体接続されている。実施形態では、流体チャネルは、可撓性の管で構成される。他の実施形態では、流体チャネルのいくつかまたはすべては、剛性の管、または基板内のチャネルであり得る。図１Ａに示される例では、流体ポンプ１０３は、可撓性管によってマルチポートバルブ１０７のマスターポートに流体接続されている。マルチポートポート１０７には、いくつかの選択可能なポート１０７ａ〜ｄがある。選択可能なポート１０７ａは、細胞培養器１１１に流体接続され、選択可能なポート１０７ｂは、細胞培養器１１３に流体接続され、選択可能なポート１０７ｃは、細胞培養器１１５に流体接続される。選択可能なポート１０７ｄは、容器１１９に流体接続されている。容器１１９は、自動細胞培養システムに流体を供給するか、または自動細胞培養システムから流体を受け入れるための任意の種類の流体容器であり得る。例えば、容器１１９は、自動細胞培養システムから廃棄物を受け入れるための廃棄物容器であり得る。別の例では、容器１１９は、細胞培養器に新鮮な培地を供給するための新鮮な細胞培養培地を含み得る。
【００５１】
流体ポンプ１０５、マルチポートバルブ１０９、及び容器１１７は、流体ポンプ１０３、マルチポートバルブ１０７、及び容器１１９と同様に構成される。マルチポート１０９には、いくつかの選択可能なポート１０９ａ〜ｄがある。選択可能なポート１０９ａは細胞培養器１１１に流体接続され、選択可能なポート１０９ｂは細胞培養器１１３に流体接続され、選択可能なポート１０９ｃは細胞培養器１１５に流体接続される。選択可能なポート１０９ｄは、容器１１７に流体接続されている。
【００５２】
動作中、図１Ａに示される例における流体ポンプ、マルチポートバルブ、容器、及び細胞培養器の組み合わせは、細胞培養器及び容器との間で液体を移送するために使用され得る。いくつかの実施形態では、第１の流体ポンプ１０３は、容器１１９から細胞培養器に培地を加えるために使用され、第２の流体ポンプ１０５は、細胞培養器から容器１１７に培地を除去するために使用される。別の実施形態では、単一の流体ポンプが、細胞培養器及び器への追加及び細胞培養器からの除去の両方に使用される。いくつかの実施形態では、細胞培養器１１１、１１３、１１５及びマルチポートバルブ１０７及び１０９を含むグループ１０１の構成要素は、流体ポンプ１０３及び１０５ならびに容器１１７及び１１９から分離可能であり得る。グループ１０１内の構成要素間の流体接続は、組み立ての第１の段階で独立して確立され得、その後、追加の構成要素が後の段階で接続され得る。グループ１０１の構成要素は、第１の段階で独立して減菌または処理され、次いで第２の段階で残りの構成要素に導入され得る。グループ１０１の構成要素と他の構成要素との間の流体接続は、汚染物質がグループ１０１の減菌された構成要素に導入されないように、無菌式接続で行うことができる。細胞培養器１１１、１１３、１１５は、管及び無菌式接続を使用してバルブ１０７及び１０９に接続することができ、その結果、器の中の細胞を使用または分析のために除去するときに、器をシステムから無菌で切り離すことができる。
【００５３】
図１Ｂは、実施形態による自動細胞培養システムの概略図を示す。自動細胞培養システム１１０は、１つの双方向流体ポンプ１２１を含む。この実施形態では、細胞培養器１１１、１１３、１１５、マルチポートバルブ１０７及び１０９、ならびに容器１１７及び１１９は、図１Ａに関連して説明したものと同じである。図１Ｂでは、流体ポンプ１２１は、蠕動ポンプなどの２ポート流体ポンプである。２ポート流体ポンプ１２１の第１のポート１２１ａはマルチポートバルブ１０７のマスターポートに流体接続され、流体ポンプ１２１の第２のポート１２１ｂはマルチポートバルブ１０９のマスターポートに流体接続される。流体ポンプ１２１は、２つの方向に流体をポンピングすることができる。第１の動作モードでは、流体ポンプ１２１は、ポート１２１ａからポート１２１ｂに流体をポンピングし、第２の動作モードでは、流体ポンプ１２１は、ポート１２１ｂからポート１２１ａに流体をポンピングする。
【００５４】
図２は、実施形態による自動細胞培養システムの上面図を示す。自動細胞培養システム２００は、２つの流体ポンプ、２つのマルチポートバルブ、及び１２の細胞培養器を有する。わかりやすくするために、図示の例には流体接続は含まれていないが、自動細胞培養システムの様々な構成要素の少なくともいくつかは、使用時に流体接続されることを理解されたい。取り外し可能なトレイ２２３は、細胞培養器２０１−２１２とマルチポートバルブ２１３及び２１５を含む。各細胞培養器は、細胞培養器２０６を覆う無菌の蓋２３７などの無菌の蓋によって覆われる。各細胞培養器は、細胞培養器２０６を保持するブラケット２１７、２１９、及び２２１などのブラケットによって、取り外し可能なトレイ２２３に、取り外し可能に取り付けられている。取り外し可能なトレイ２２３は、ベースハウジング２３５に取り外し可能に挿入され、ガイド２２５ａ〜ｆによって誘導される。ベースハウジング２３５は、２つのシリンジスタイルの流体ポンプを含む。第１の流体ポンプは、シリンジ２２９及びシリンジアクチュエータ２２７からなる。シリンジアクチュエータ２２７は、シリンジ２２９のプランジャーを押したり引いたりして、シリンジに出入りする流体の流れをもたらす。実施形態では、シリンジアクチュエータは線形アクチュエータであるが、シリンジプランジャを押したり引いたりする他の任意の方法を使用することができる。第２のポンプは、シリンジ２３３及びシリンジアクチュエータ２３１からなる。
【００５５】
図３Ａは、実施形態による自動細胞培養システムのベースハウジングの上面図を示す。図示の例示的なベースハウジング３０１は、流体ポンプ３０５及び３０７ならびにマルチポートバルブアクチュエータ３０９及び３１１を含む。ベースハウジング３０１はまた、流体ポンプ、マルチポートバルブ、及びいずれかの他のシステム、例えば自動細胞カウンターシステム、血球計算盤、画像化システム、顕微鏡、または自動細胞成長を促進するための他の測定または分析システムの作動を制御するコントローラを含む。コントローラは、自動細胞培養システム及び他の対応するシステムを制御するために、１つまたは複数のメモリシステムに含まれる命令を実行するように構成された１つまたは複数のプロセッサを含み得る。さらに、コントローラは、様々な通知またはデータ転送が送信または受信され得る１つまたは複数のネットワークインターフェースを含み得る。
【００５６】
図３Ｂは、実施形態による自動細胞培養システムの取り外し可能なトレイアセンブリを示す。取り外し可能なトレイアセンブリ３０３は、ベースハウジング３０１に嵌合するように構成される。取り外し可能なトレイアセンブリ３０３がベースハウジング３０１の上部に配置されると、マルチポートバルブアクチュエータ３０９及び３１１は、それぞれマルチポートバルブ３１９及び３２１と機械的に連結する。例えば、実施形態では、マルチポートバルブアクチュエータ３０９は、マルチポートバルブ３１９の内部の部材を回転させて、マルチポートバルブ３１９のマスターポートを選択可能なポート３１９ａ〜ｄの１つと位置合わせする。マルチポートバルブ３１９及び３２１ならびに細胞培養器３１３、３１５、及び３１７は、取り外し可能なトレイ３０３の上に運ばれる。ベースハウジング３０１及び取り外し可能なトレイ３０３が組み合わされる場合、流体ポンプ３０５及び３０７は、マルチポートバルブ３１９及び３２１のマスターポートに流体接続され得る。
【００５７】
いくつかの実施形態では、ベースハウジング３０１はまた、ベースハウジングに関連して取り外し可能なトレイアセンブリ３０３を攪拌するように構成された攪拌機を含み得る。この攪拌機は、揺り動かし、振動の動き、円形旋回運動、または細胞の培養に有用な他の動きでトレイを攪拌することができる。いくつかの実施形態では、個々の細胞培養器は、細胞培養器と取り外し可能なトレイとの間に配置された独立した攪拌機によって独立して攪拌され得る。独立した攪拌機は、細胞培養器のサブセットのみが攪拌を必要とする場合に、トレイのすべての細胞培養器を攪拌することが不利である用途で使用することができる。いくつかの実施形態において、独立した攪拌機は、細胞培養器を取り外し可能なトレイに固定するために使用される１つまたは複数のブラケットに統合され得る。いくつかの実施形態では、攪拌機は、取り外し可能なトレイ上のマルチポートバルブがベースハウジング内のアクチュエータに機械的に嵌合する方法と同様に、取り外し可能なトレイ上の受動部品に機械的に連結するベースハウジング内に配置された能動部品を有し得る。
【００５８】
使用中、取り外し可能なトレイ３０３は、ベースハウジング３０１とは別に、必要に応じて、任意の数または構成のマルチポートバルブ、細胞培養器、及び流体管で構成することができる。次に、取り外し可能なトレイ３０３及びその関連する構成要素は、ベースハウジング３１０に導入される前に、封止及び減菌され得る。いくつかの実施形態では、細胞培養器は、トレイ３０３の減菌後、無菌の環境でトレイ３０３に追加され得る。ベースハウジング３０１は固定した状態を保持でき、ベースハウジングの構成要素は、取り外し可能なトレイ３０３の上の減菌システムと流体接触していないので、ベースハウジング内に配置されたバルブアクチュエータやポンプ機構などのいずれかの電気機械的構成要素は、輸送または減菌の処置を受ける必要がない。シリンジスタイルの流体ポンプを使用する場合は、無菌のシリンジをシリンジアクチュエータに配置して使用し、シリンジアクチュエータが無菌システム内のいずれの流体とも接触しないようにすることができる。同様に、蠕動ポンプは、ベースハウジングに関連する固定の構成要素が無菌のシステムと流体接触しないように、管の無菌部分を使用することができる。
【００５９】
図４は、実施形態による例示的なベースハウジングに嵌合されている自動細胞培養システムの例示的な取り外し可能なトレイを示す。この例に示されるように、自動細胞培養システム４００は、取り外し可能なトレイ１４０及びベースハウジング４０３を含む。取り外し可能なトレイ４０１は、マルチポートバルブ４０５及び４０７と細胞培養器４０９、４１１、及び４１３を含む。取り外し可能なトレイ４０１は、ベースハウジング４０３の上に下げられ、マルチポートバルブアクチュエータ４１５及び４１７がそれぞれマルチポートバルブ４０５及び４０７と位置合わせされる。取り外し可能なトレイ１４０がベースハウジング４０３の上に下ろされると、マルチポートバルブアクチュエータ４１５及び４１７は、マルチポートバルブ４０５及び４０７と機械的に連結する。２つの部品が連結された後、流体ポンプ４１９及び４２１は、手作業での接続ステップなどによって、取り外し可能なトレイに搭載されたマルチポートバルブ４０５及び４０７に流体接続される。
【００６０】
図５は、実施形態による例示的なマルチポートバルブの断面図を示す。この実施形態では、マルチポートバルブ５００は、上面にマスターポート５０７を有するバルブ本体５０３と、その周囲に分散された複数の選択可能なポート５０５及び５０９とを備える。この断面図には、２つの選択可能なポートが示されている。しかし、マルチポートバルブの様々な実施形態は、任意の数の選択可能なポートを含み得ることが理解されるべきである。
【００６１】
バルブ本体５０３は、その下側に、回転可能な円筒形バルブロータ５０１が挿入される円筒形キャビティを有する。回転可能な円筒形バルブロータ５０１内には、回転可能な円筒形バルブロータ５０１の軸方向マスターポートを回転可能な円筒形バルブロータ５０１の半径方向マスターポートに流体接続する流体チャネル５１７がある。バルブ本体５０３内には、マスターポート５０７を回転可能な円筒形バルブロータ５０１の流体チャネル５１７に流体接続する流体チャネル５１３がある。流体チャネル５１３と流体チャネル５１７との間の接続は、回転可能な円筒形バルブロータ５０１が回転する間、一定の状態を保持する、なぜならば、両方の流体チャネルが、バルブ本体５０３の円筒形キャビティ内の回転可能な円筒形バルブロータ５０１の回転軸に中心があるからである。
【００６２】
図５に示す状態では、回転可能な円筒形バルブロータ５０１は、流体チャネル５１１が流体チャネル５１７と位置合わせするように回転される。したがって、流体回路は、マスターポート５０７から、流体チャネル５１３、流体チャネル５１７、及び流体チャネル５１１を介して、選択可能なポート５０５まで確立される。この図示された状態では、流体チャネル５１５、次に選択可能なポート５０９は、回転可能な円筒形バルブロータ５０１の固体部分の存在によって封止される。動作中、回転可能な円筒形バルブロータ５０１は、選択可能なポート５０５及び流体チャネル５１１を封止しながら、マスターポート５０７から選択可能なポート５０９への流体経路を確立するように回転することができる。
【００６３】
マルチポートバルブ５００は、任意の適切な材料で作ることができ、バルブ本体５０３及びバルブロータ５０１は、同じまたは異なる材料で作ることができる。使用できる材料の例には、プラスチック、ポリテトラフルオロエチレンＰＴＦＥなどのＴＦＥベースの材料、金属、ゴム、または同様の材料が含まれる。いくつかの実施形態では、バルブ本体５０３及びバルブロータ５０１は、非常に近い許容誤差で適合するように機械加工され得、その結果、２つの構成要素の間に液密シールが作成される。いくつかの実施形態では、追加のガスケット、ベアリング、シール、及び／またはフランジをマルチポートバルブ５００に組み込んで、バルブ本体５０３とバルブロータ５０１との間の液密接続を設けることができる。
【００６４】
図６Ａは、実施形態による例示的なマルチポートバルブの例を示している。この例では、マルチポートバルブ６００は、軸方向ポート６０１及び８つの選択可能なポートを有し、そのうちの４つ（ポート６０３、６０５、６０７、及び６０９）は、図６Ａの斜視図で見ることができる。図６Ｂは、マルチポートバルブアクチュエータに機械的に連結するように構成された機械的カプラー６１１を示すマルチポートバルブ６００の底面図を示す。対応するマルチポートバルブアクチュエータは、機械的カプラー６１１を受け入れ、回転による機械的エネルギーをマルチポートバルブ６００に伝達するように形作られたキャビティを有する。
【００６５】
図７は、実施形態による無菌細胞培養器の蓋を示す。この例示的な実施形態では、細胞培養器の蓋７０３は、細胞培養器７０１に取り付けられる。この例示的な実施形態では、細胞培養器の蓋７０３は、３つのポート７０５、７０７、及び７０９を有する。この例では、３つのポートが垂直に配置されている。細胞培養器７０１が細胞増殖培地などの液体で満たされている場合、最も低いポート７０９を介して入った管を液体に沈めてもよく、管を使用してポート７０９を介して液体を吸い上げることができる。中央のポートであるポート７０７を介して入る管は、管が細胞培養器の内容物と液体接触しないように配置することができ、その結果、ポート７０７への流体経路を汚染することなく、追加の液体を細胞増殖器に加えることができる。ポート７０５は、細胞増殖器７０１の内外でのガス交換を可能にするように構成され得る。いくつかの実施形態では、ポート７０５は、ガスを滅菌するためにフラスコに入る途中でガスを濾過するためのフィルタを含む。いくつかの用途では、自動細胞培養システムをインキュベーションチャンバに配置して、細胞培養器に近接する環境を調節することができる。インキュベーションチャンバは、いくつかの実施形態において、自動細胞培養システムのベースハウジングと統合され得る。一実施形態では、規制される環境の特性には、ガス混合物、温度、及び湿度レベルが含まれる。一実施形態では、インキュベーションチャンバは、増殖される細胞株に応じて、ガス混合物、温度及び湿度レベルを調節する。いくつかの実施形態では、ポート７０５は、細胞培養器内部のガスの環境の温度、湿度、酸素化、ガスの混合、及び他のそのようなパラメータを管理する環境調節デバイスに取り付けられ得る。無菌の蓋は、手動式の細胞培養の際に使用される任意の培養器をシステムと統合できるように、任意の細胞培養器に合うように作成することができる。
【００６６】
図８は、実施形態による細胞培養器の蓋の断面図を示す。細胞培養器の蓋８０３は、細胞培養器の蓋８０３のスレッドが細胞培養器８０１の口のスレッドと係合するように、細胞培養器８０１の口にねじ込まれている。この例示的な実施形態では、細胞培養蓋８０３は、液体ポート８０７及びガスポート８１１を有する。液体チャネル８０９は、液体ポート８０７とねじ式で係合している。ガスフィルタ８０５は、ガスポート８１１とねじ式に係合している。ガスフィルタ８０５は、いずれの微生物または病原体も外部から細胞培養器に入るのを阻止しながら、細胞培養器の内外でのガス交換を可能にし得る。実施形態では、ガスフィルタ８０５は、０．２２ミクロンのフィルタである。
【００６７】
図９は、実施形態による、シングルポートのポンプを備えた自動細胞培養システムを使用して、第１の器から第２の器に液体を移送するための方法のステップを示す。この例では、自動細胞培養システムは、上記のシリンジタイプのポンプなどのシングルポートポンプ、または１つのポートに取り付けられた保持器を備えた２ポートポンプを有する。この方法は、任意の器から別の器に液体を移すために使用することができる。例えば、第１の器は細胞培養器であり得、第２の器は廃棄物容器であり得る。別の例では、第１の器は、新鮮な細胞増殖培地の容器であり得、第２の容器は、細胞培養器であり得る。
【００６８】
図９では、ステップ９０１において、シングルポートポンプに接続された、または保持器を備えた２ポートポンプに接続されたマスターポートを備えたマルチポートバルブは、第１の器と流体連通する選択可能なポートを選択するように構成される。ステップ９０２で、流体が第１の器からシングルポートポンプのリザーバに引き込まれるようにシングルポートポンプが作動されるか、または同様に、流体が保持器に引き込まれるように２ポートポンプが作動される。次に、ステップ９０３で、マルチポートバルブは、第２の器と流体連通する選択可能なポートを選択するように構成される。次に、ステップ９０４で、流体は、シングルポートポンプのリザーバからポンピングされるか、または同様に、２ポートポンプによって保持器から、構成されたマルチポートバルブを通って、第２の器にポンピングされる。
【００６９】
自動細胞培養システムのいくつかの実施形態は、各ポートに流体接続されたマルチポートバルブを備えた２ポートポンプを使用することができる。２ポートポンプは単方向または双方向の場合がある。２ポートポンプは、シングルポートポンプのように液体を保持リザーバに移送する必要はないが、ある器から別の器に直接ポンピングすることができる。図１０は、実施形態による、２ポートポンプを備えた自動細胞培養システムを使用して、第１の器から第２の器に液体を移送するための方法のステップを示す。この例では、２ポートポンプの第１のポートはマルチポートバルブのマスターポートに流体接続され、２ポートポンプの第２のポートはマルチポートバルブのマスターポートに流体接続される。ステップ１００１において、第１のマルチポートバルブは、第１の器と流体連通する選択可能なポートを選択するように構成される。ステップ１００２で、第２のマルチポートバルブは、第２の器と流体連通する選択可能なポートを選択するように構成される。最後に、ステップ１００３において、第１の器からの液体が第２の器にポンピングされるように、第２のポートに向けた第１のポートの方向にポンピングするように２ポートポンプが作動される。
【００７０】
本明細書に開示される任意の実施形態について、第１の器から第２の器へのポンピングに対する単純な言及は、自動細胞培養システムが１ポートポンプまたは２ポートポンプのどちらで構成されるかに応じて、適切な方法の代替として言及し得る。自動細胞培養システムのいくつかの実施形態はまた、２ポートポンプとシングルポートポンプを１つのシステムにて組み合わせてもよく、ポンピングの１つのステップが１つのタイプのポンプを使用し、ポンピングの別のステップが異なるタイプのポンプを使用するようにし得る。
【００７１】
いくつかの実施形態において、例えば、幹細胞について分化の兆候が観察される場合、細胞の観察された状態に応じて、異なる供給源からの培地が細胞に供給され得る。実施形態では、方法の第１のステップは、幹細胞における分化の兆候などの細胞の状態を観察することである。第１のステップは、顕微鏡、カメラ、または他の測定デバイスによって実行され得る。この方法の第２のステップは、細胞の状態に基づいて適切な培地供給源を選択することである。この方法の第３のステップは、１ポートポンプまたは２ポートポンプのシステムを作動させて、選択された培地供給源から細胞を含む器に培地を移送することである。
【００７２】
いくつかの実施形態では、自動細胞培養システムは、自動細胞培養システムの任意の細胞培養器の内容物を画像化するために移動することができる顕微鏡を含む。いくつかの例では、顕微鏡は、顕微鏡を２次元または３次元のガントリー機構またはヒンジ式ロボットアーム機構などの細胞培養器に移動させることができる機械システムに取り付けられ得る。いくつかの実施形態では、自動細胞培養システムが固定の顕微鏡の観点から個々の細胞培養器を配置するように動かされている間、顕微鏡は固定したままであり得る。いくつかの実施形態では、顕微鏡及び可動アセンブリは、自動細胞培養システムのベースハウジング内に含まれるようにでき、その結果、細胞培養器は、それらの下側から画像化され得る。そのような実施形態では、細胞培養器を保持する取り外し可能なトレイは、顕微鏡がその中に含まれる細胞を画像化することを可能にするために、細胞培養器の下に透明な窓または切り欠きを有し得る。いくつかの実施形態では、調整可能で制御可能な光源が、顕微鏡として細胞培養器の反対側に配置されて、顕微鏡に光源を供給する。例えば、光源は、顕微鏡と同様に、必要に応じて任意の細胞培養器に光源を移動させることができる機械的システムに取り付けることができる。いくつかの実施形態では、固定の光源は、各細胞培養器が十分に照明されるように、自動細胞培養システムの片側に配置され得る。
【００７３】
自動細胞培養システムは、他の画像化装置も含み得る。例えば、自動細胞培養システムは、細胞培養器の内容物を画像化するために１台または複数の台数のカメラ、または対のＬＥＤと光センサを含むことができる。このタイプのイメージャは、細胞培養器のマクロレベルの視覚特性を測定及び監視するのに有用であり得る。例えば、カラーカメラ、またはＬＥＤと光センサの対は、色ベースのｐＨ指示薬、例えばフェノールレッドを含有する細胞培養器の内容物の色を監視するのに有用であり得、細胞培養器の内容物のｐＨをそれにより判定することができる。実施形態では、各細胞培養器ブラケットは、細胞培養器の内容物を画像化するためのカメラを含み得る。別の実施形態では、単一のカメラは、各細胞培養器を画像化するために、顕微鏡を移動させ得るのと同一または類似の方法で、機械的に各細胞培養器に移動可能であってもよい。実施形態では、ＬＥＤおよび光センサは、細胞培養器の色を監視するために、顕微鏡を移動させ得るのと同一または類似の方法で、機械的に各細胞培養器に移動可能であってもよい。
【００７４】
いくつかの例示的な実装形態では、１つまたは複数のトレイの外れたデバイスが、自動細胞培養システムとインターフェースされ得る。例えば、自動細胞カウンター機は、細胞培養器の内容物のサンプルが自動細胞カウンター機に輸送され得るように、マルチポートバルブの選択可能なポートに流体接続され得る。いくつかの実施形態では、自動細胞カウンター機は、自動細胞カウンター機で細胞をカウントするプロセス全体が自動細胞培養システムによって自動化されるように、コントローラによって制御され得る。さらなる例として、細胞計数チャンバは、細胞培養器の内容物のサンプルが細胞計数チャンバに輸送され得るように、マルチポートバルブの選択可能なポートに流体接続され得る。顕微鏡は、細胞計数チャンバを画像化して、細胞計数チャンバ内の細胞をカウントすることができる。さらなる例として、外部チャンバは、細胞培養器の内容物のサンプルが外部チャンバに輸送され得るように、マルチポートバルブの選択可能なポートに流体接続され得る。ＬＥＤと光センサを使用して、外部チャンバ内の溶液の曇りを測定できる。さらなる例として、細胞のサンプルを採取するために、サンプリング器をマルチポートバルブのポートに無菌で接続でき、細胞培養器の内容物のサンプルを器に輸送し得、次に器を無菌で切断し、細胞を採取できる。
【００７５】
自動細胞培養システムの一部の操作には、様々なサポート方法または処置が必要になる場合がある。例えば、液体ラインまたはポンプは、ラインを通して液体をポンピングする前にプライミングする必要がある場合がある。例として、新しい増殖培地のボトルからマルチポートバルブへの流体ラインは、新しい増殖培地を細胞培養器にポンピングする前にプライミングする必要がある場合がある。これを行うために、少量の新しい増殖培地を新しい増殖培地ボトルから廃液ボトルにポンピングすることができ、ラインにエアポケットがないことを確認するようにする。
【００７６】
同様に、ライン、ポンプ、またはバルブは、汚染物質を除去するために定期的に清掃または洗浄する必要がある場合がある。これは、洗浄液をライン、ポンプ、またはバルブを通して一定期間、またはライン、ポンプ、またはバルブが十分に洗い流されるまでポンピングすることによって達成できる。
【００７７】
図１１は、接着性細胞株の維持のための方法のステップを示している。ステップ１１０１において、器の中の使用済み細胞培養増殖培地は、器から廃棄物容器にポンピングされる。ステップ１１０２で、判定された量の新しい細胞培養増殖培地が器にポンピングされる。
【００７８】
図１２は、新しい細胞培養器への継代を伴う接着性細胞株を維持または増殖するための方法のステップを示している。図１１に関連して論じられた方法とは対照的に、ここでは、細胞培養器の接着性細胞が新しい器に移される。ステップ１２０１において、器の中の細胞培養増殖培地は、器から廃棄物容器にポンピングされる。次に、ステップ１２０２で、洗浄溶液が器にポンピングされ、ステップ１２０３で、器を任意選択で攪拌することができる。次に、洗浄溶液は、ステップ１２０４で器から廃棄物容器にポンピングされる。
【００７９】
ステップ１２０５で、解離試薬が器にポンピングされる。解離試薬の例はトリプシンである。解離試薬は、細胞培養器の壁に接着した細胞を再懸濁するために使用される。培養される細胞及び使用される解離試薬に応じて、細胞培養器を穏やかに攪拌して、接着性細胞を細胞培養器の壁から分離するのを補助することができる。次に、自動細胞培養システムは、培養されている細胞及び使用される解離試薬に応じて、ステップ１２０６で構成可能な時間、待機する。代替の実施形態では、自動細胞培養システムは、顕微鏡で器からの細胞の解離を動的に監視して、解離の量がいつ閾値に達するかを判定する。器は、任意選択で、ステップ１２０６で待機している間に攪拌することができる。ステップ１２０７で、任意選択で、細胞は、接着性細胞の剥離を観察するために画像化される。細胞が十分に分離されていない場合、自動細胞培養システムはさらなる時間、待機することができる。接着性細胞が細胞培養器の壁から十分に分離されると、解離試薬阻害剤または中和剤を細胞培養器にポンピングして、解離試薬の作用を停止させることができる。ステップ１２０８において、細胞培養器の内容物は、任意選択で、自動細胞培養システムから除去され、遠心分離機の内側で回転されて、細胞を細胞培養器の液体内容物から分離し、次いで再懸濁され得る。ステップ１２０９で細胞をカウントして、細胞の総数または細胞密度及び生存率を判定することができる。ステップ１２１０で、細胞の一部が新しい細胞培養器に移される。次に、ステップ１２１１で、判定された量の新しい増殖培地が新しい器にポンピングされる。自動細胞培養システムが細胞株の維持のみをするように構成されている場合、元の細胞培養器をシステムから取り外して廃棄してもよく、新しい器のみが細胞増殖のシステムに残るようにする。自動細胞培養システムが細胞株の増殖用に構成されている場合、元の器を保持し、元の細胞培養器と新しい細胞培養器の両方が細胞増殖のシステムに残るように、比例する量の新しい増殖培地をそれに追加することができる。単一の新しい器を使用するという文脈で説明されているが、このプロセスは、単一の元の器を任意の数の新しい器に分割できるように、任意の数の器に拡張できることを理解されたい。
【００８０】
図１３は、任意選択の継代で浮遊細胞株を維持するための方法のステップを示す。ステップ１３０１において、細胞培養器を穏やかに攪拌して、器の中の増殖培地内部に細胞を均一に分配することができる。次に、ステップ１３０２で、器の中の細胞がカウントされ、ステップ１３０３で、細胞数または細胞密度に基づいて、新しい増殖培地の最適量が判定される。ステップ１３０４において、判定された量の新しい増殖培地を添加した後の細胞培養器の最終的な液体の体積が判定される。処置により細胞培養器に液体を追加するたびに、追加された液体の量が記録され、コントローラによって集計される。このようにして、コントローラは各細胞培養器に液体の量の現在の値を維持する。ステップ１３０５で、細胞培養器の推定される最終的な流体の体積が、使用されている特定の細胞培養器について構成された最大限の体積と比較される。例えば、器の総体積は、器の総容量を超えることができない。いくつかの実施形態では、閾値最大体積は、器の総体積よりも著しく少なくてもよい。推定された最終的な流体の体積が構成された閾値よりも低い場合、ステップ１３０６で、判定された量の新しい媒体が器に追加される。推定された最終的な流体の体積が構成された閾値よりも大きい場合、自動細胞培養システムは、細胞培養器の内容物を２つ以上の細胞培養器に分割して、推定された最終的な流体の体積を収容することができる。この例示的な方法では、現在第１の細胞培養器と呼ばれている細胞培養器の内容物は、第１の細胞培養器と追加の第２の細胞培養器との間で分割される。ステップ１３０７で、第１の細胞培養器の内容物の一部を第２の細胞培養器に移すことができる。第１及び第２の細胞培養器の内容物の割合は、コントローラによって記録される。次に、ステップ１３０８において、それぞれが含む最終的な液体の体積の量に比例して、第１及び第２の細胞培養器のそれぞれに、比例した量の新しい細胞培養増殖培地が加えられる。例えば、第１の細胞培養器の流体内容物が第１の細胞培養器と第２の細胞培養器との間で均等に分割される場合、新しい培地は同様に第１及び第２の細胞培養器の間で類似して均等に分割される。
【００８１】
図１４は、浮遊細胞株を増殖するための方法のステップを示す。浮遊細胞株を増殖するための方法は、浮遊細胞株を維持する方法を反映するが、ステップ１４０７において、総体積が細胞培養器の総体積閾値を下回ったままであっても、器の内容物を新しい細胞培養器に移すことができる。すなわち、細胞は、細胞培養器の中の体積が不足したことに応答するだけでなく、細胞の増殖を促進するのに適切な場合、新しい細胞培養器に移され得る。
【００８２】
図１５は、本明細書で論じられる方法論のいずれか１つまたは複数を機械に実行させるための一連の命令が実行され得るコンピュータシステムの例示的な機械を示す。代替の実装形態では、機械は、ＬＡＮ、イントラネット、エクストラネット、及び／またはインターネットにおいて他の機械に接続（例えば、ネットワーク化）され得る。機械は、クライアント／サーバーネットワーク環境のサーバーまたはクライアント機械の容量で、ピアツーピア（または分散）ネットワーク環境のピアマシンとして、またはクラウドコンピューティングインフラストラクチャまたは環境のサーバーまたはクライアント機として、動作する場合がある。
【００８３】
機械は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、Ｗｅｂアプライアンス、サーバー、ネットワークルーター、スイッチ、またはブリッジ、または当該の機械によって実行されるアクションを指定する一連の命令（シーケンシャルまたはその他）を実行できる任意の機械であり得る。さらに、単一の機械が示されているが、「機械」という用語はまた、本明細書で論じられる方法論のいずれか１つまたは複数を実行するための命令のセット（または複数のセット）を個別にまたは共同で実行する任意の機械の集合を含むと解釈されなければならない。
【００８４】
例示的なコンピュータシステム１５００は、処理デバイス１５０２、メインメモリ１５０４（例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、例えば、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）またはＲａｍｂｕｓ  ＤＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ）など）、静的メモリ１５０６（例えば、フラッシュメモリ、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）など）、及びデータ記憶デバイス１５１８を含み、バス１５３０を介して互いに通信する。
【００８５】
処理デバイス１５０２は、マイクロプロセッサ、中央処理デバイスなどの１つまたは複数の汎用処理デバイスを表す。より具体的には、処理デバイスは、複合命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、または他の命令セットを実装するプロセッサ、または命令セットの組み合わせを実装するプロセッサであり得る。処理デバイス１５０２はまた、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサなどのような１つまたは複数の特定用途の処理デバイスであり得る。処理デバイス１５０２は、本明細書で論じられる操作及びステップを実行するための命令１５２６を実行するように構成される。
【００８６】
コンピュータシステム１５００は、ネットワーク１５２０を介して通信するためのネットワークインターフェースデバイス１５０８をさらに含み得る。コンピュータシステム１５００はまた、ビデオ表示ユニット１５１０（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＤＣ）または陰極線管（ＣＲＴ））、英数字入力デバイス１５１２（例えば、キーボード）、カーソル制御デバイス１５１５（例えば、マウス）、グラフィックス処理ユニット１５２２、信号生成デバイス１５１６（例えば、スピーカー）、グラフィックス処理ユニット１５２２、ビデオ処理ユニット１５２８、及びオーディオ処理ユニット１５３２を含み得る。
【００８７】
データ記憶デバイス１５１８は、本明細書に記載の方法論または機能のいずれか１つまたは複数を具体化する命令またはソフトウェア１５２６の１つまたは複数のセットが記憶される機械可読記憶媒体１５２４（コンピュータ可読媒体としても知られる）を含み得る。命令１５２６はまた、コンピュータシステム１５００によるその実行中に、メインメモリ１５０４内及び／または処理デバイス１５０２内に完全にまたは少なくとも部分的に存在し得、メインメモリ１５０４及び処理デバイス１５０２もまた機械可読記憶媒体を構成する。
【００８８】
一実施形態では、命令１５２６は、本明細書の開示を実行するためのデバイスの構成要素に対応する機能を実施するための命令を含む。機械可読記憶媒体１５２４は、例示的な実装において単一媒体であることが示されているが、「機械可読記憶媒体」という用語は、１つ以上の命令のセットを記憶する単一媒体または複数の媒体（例えば、集中型または分散型データベース、及び／または関連するキャッシュとサーバー）を含むものと解するべきである。「機械可読記憶媒体」という用語はまた、機械によって実行するための一連の命令を記憶または符号化することができ、機械に本開示の方法論のいずれか１つまたは複数を実行させる任意の媒体を含むと解されるべきである。したがって、「機械可読記憶媒体」という用語は、これらに限定されないが、ソリッドステートメモリ、光学媒体、及び磁気媒体を含むと解されるべきである。
【００８９】
図１６Ａ〜１６Ｃは、別の実施形態による自動細胞培養システムの概略図を示す。この例示的な自動細胞培養システム１６００は、消耗品または使い捨て細胞培養トレイアセンブリ１６０１（本明細書では「トレイアセンブリ」とも呼ばれる、図１６Ａを参照）及び再利用可能なベースユニット１６２０（図１６Ｂを参照）を含む。使い捨てトレイアセンブリ１６０１は、以下に説明する様々な構成要素を含み、それらのいくつかは、トレイアセンブリ１６０１上で（または一緒に）事前に組み立てられ、構成要素を無菌状態に維持するために保護的オーバーラップ内に封入される。トレイアセンブリ１６０１の構成要素のいくつかは、細胞培養の処置でトレイアセンブリ１６０１を使用する前に、無菌の環境（例えば、層流フード）内でトレイアセンブリ１６０１に追加することができる。トレイアセンブリ１６０１が組み立てられて使用の準備ができたら、トレイアセンブリ１６０１は、本明細書でより詳細に説明されるように、ベースユニット１６２０に連結することができる。
【００９０】
図１６Ａに示されるように、トレイアセンブリ１６０１は、本明細書で説明されるように、ベースユニット１６２０に取り外し可能に連結され得るトレイ１６０２を含む。いくつかの実施形態では、トレイ１６０２は、１つまたは複数の透明または切り欠き部分を含むことができ、その結果、トレイ１６０２の上面に配置された物体は、トレイ１６０２の下から見ることができる。例えば、以下でより詳細に説明するように、細胞培養システム１６００は、トレイアセンブリ１６０１がベースユニット１６２０に連結されるときに、ベースユニット１６２０の中及びトレイ１６０２の下に配置される画像化デバイス及び／または他のセンサを任意選択で含むことができる。透明部分（複数可）または切り欠き（複数可）は、以下でより詳細に説明するように、画像及び／または他のデータが、トレイ１６０２に連結された細胞培養容器の内容物などの透明部分または切り欠きを通して取得されることを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリ１６０１は、図１６Ａに示される細胞計数チップ１６１７を含むことができる。細胞計数チップ１６１７はまた、底部透明部分を含むことができ、以下に記載されるように、細胞培養容器の内容物に関する情報を取得するために使用することができる。いくつかの実施形態では、細胞計数チップ１６１７は、トレイアセンブリ１６０１上に事前に組み立てられる代わりに、ベースユニット１６２０に連結されるかまたはその中に取り付けられ得る。
【００９１】
トレイアセンブリ１６０１はまた、細胞培養器または容器を保持するために使用することができる１つまたは複数のカプラー１６０３を含む。トレイ１６０２は、任意選択で、試薬用容器１６０５及び廃棄物容器１６０６をトレイ１６０２に取り外し可能に連結するために使用することができるホルダ１６０４を含むことができる（例えば、輸送中、初期設定などの間に容器を固定するため）。２つのカプラー１６０３が示されているが、他の実施形態では、１つまたは複数の２つのカプラー１６０３のみが存在し得る。例えば、いくつかの実施形態では、トレイアセンブリは、１つの細胞培養容器のみを支えるように構成することができ、したがって、細胞培養容器をトレイの固定した位置に維持する単一のカプラー１６０３のみを含む。同様に、唯一つの廃棄物容器１６０６及び唯一つの試薬用容器１６０５が示されているが、代替の実施形態では、複数の廃棄物及び複数の試薬用容器が存在し得る。また、図１６Ａは、トレイアセンブリ１６０１の一部として廃棄物容器１６０６及び試薬用容器１６０５を示しているが、他の実施形態では、廃棄物容器１６０６及び／または試薬用容器１６０５は、使用中にトレイ１６０２に連結されていない自動細胞培養システム１６００内の別個の構成要素であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、試薬用容器１６０５は、細胞培養培地を収容するために使用でき、自動細胞培養システム１６００の冷蔵部分（図示せず）または別の冷蔵場所に配置することができる。カプラー１６０３及びホルダ１６０４は、トレイ１６０２に取り付けられた別個の構成要素であり得るか、またはトレイ１６０２と一体的またはモノリシックに形成された構成要素であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、カプラー１６０３及び／またはホルダは、容器をトレイ１６０２に連結するための変形可能なブラケット、可動ピン、または任意の他の適切な構造を含むことができる。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリ１６０２は、任意選択で、トレイアセンブリ１６０２を移動及び運ぶために使用者によって使用され得るハンドル１６１４を含むことができる。ハンドル１６１４は、トレイ１６０２と別個の構成要素であるか、またはトレイ１６０２と一体的またはモノリシックに形成され得る。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリ１６０１は、ホルダ１６０４を含まなくてもよい。いくつかの実施形態では、示されていないが、トレイアセンブリ１６０１は、１つまたは複数の細胞培養容器で事前に組み立てることができる。
【００９２】
トレイアセンブリ１６０１はまた、マルチポートバルブ１６０７及び１つまたは複数の容器の蓋１６０８を含む（図１６Ａは、２つの容器の蓋１６０８を示す）。容器の蓋１６０８は、使い捨ての包装マウント（図１６Ａ〜１６Ｃには示されていない）を用いてトレイ１６０２に連結することができる。蓋１６０８はそれぞれ、以下に記載されるように、異なる細胞培養容器に連結されるように構成される。この例示的な実施形態では、２つの蓋１６０８が存在するが、異なる数の細胞培養容器を収容するために、異なる数の蓋１６０８を設けることができることを理解されたい。蓋１６０８のそれぞれは、液体交換ポート（本明細書では「流体ポート」とも呼ばれる）及びガス交換ポート（それぞれ図１６Ａ〜１６Ｃには示されていない）を含むことができる。示されるように、流体ポートのそれぞれは、管を備えたマルチポートバルブ１６０７の選択ポートに連結されている（図１６Ａの管Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを参照のこと）。ガス交換ポートは、それが連結されている細胞培養容器からのガスの移動を可能にすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、蓋１６０８は、本明細書に示され、記載されている細胞培養器の蓋８０３または蓋２４０８と同様であり得る。例えば、蓋１６０８は、微生物及び／または汚染物質が細胞培養容器に入るのを防ぐガスフィルタを含むことができ、それにより、システム内の他の容器（例えば、試薬用容器１６０５、廃棄物容器１６０６または他の容器）との閉じた（及び／または無菌）システムを維持しながら、蓋１６０８を介した細胞培養及び流体移動を可能にする。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリは、任意選択で、試薬用容器１６０３及び廃棄物容器１６０６にそれぞれ連結された蓋１６０９及び１６１０を含むことができる。蓋１６０９及び／または蓋１６１０は、構造及び機能において、蓋１６０８及び／または細胞培養器の蓋８０３と類似していてよい。
【００９３】
マルチポートバルブ１６０７は、前の実施形態について上で説明したマルチポートバルブ（例えば、本明細書で説明するマルチポートバルブ６００またはマルチポートバルブ２４０７）と同一または類似の方法で、同一または類似の構成要素及び機能を含むことができる。マルチポートバルブ１６０７は、ベースユニットの流体ポンプ１６１３に連結されるように構成されたマスターポート（以下に説明され、図１６Ｂ及び図１６Ｃに示される）、及び本明細書に記載の、蓋１６０８、１６０９、１６１０の液体交換ポート、及び／または細胞培養アセンブリ１６００の他の構成要素に流体連結され得る複数の選択可能なポートを含むことができる。例えば、選択可能なポートの１つのポートは、第１の蓋１６０８の第１の液体交換ポートに無菌及び／または流体連結することができ、第２の選択可能なポートは、第２の蓋１６０８の第２の液体交換ポートに無菌及び／または流体連結することができる。いくつかの実施形態では、マルチポートバルブ１６０７の第３のポートは、試薬用容器１６０５の液体交換ポートに連結することができ、第４のポートは、廃棄物容器１６０６の液体交換ポートに連結することができ、第５のポートは、細胞採取容器の液体交換ポートに連結することができる（図１６Ａ〜１６Ｃには示されていない）。マルチポートバルブ１６０７は、例えば、細胞計数チップ、細胞採取容器（複数可）、様々な試薬及び酵素容器などの様々な他の構成要素に連結することができる。マルチポートバルブのいくつかの例示的な連結を示す例示的なシステムの概略図が、図５９に提示されている。このように、作動されると、マルチポートバルブ１６０７は、自動細胞培養システム１６００内の様々な容器の間の流体の交換を容易にすることができる。例えば、本明細書に記載されるように、マルチポートバルブ１６０７は、細胞培養容器への細胞培養培地または試薬の添加、細胞培養容器からの細胞の除去（例えば、細胞の継代または細胞の採取）、及び細胞の培養に関連するその他いずれかの流体の動きを容易にするために作動され得る。
【００９４】
マルチポートバルブ１６０７は、事前に組み立てられ、トレイアセンブリ１６０１の上の蓋１６０８、１６０９、１６１０に連結され、保護的オーバーラップ１６１５内に封入され得る。この配置により、エンドユーザは、保護的オーバーラップ内にあらかじめパッケージ化されたトレイアセンブリ１６０１を受け入れることができる。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリ１６０１は、保護的オーバーラップに配置される前に減菌することができる。本明細書に記載されるように、次に、使用者は、所望の細胞、試薬、細胞培養培地などを容器に装填し、無菌の環境内で事前に接続された蓋を容器に連結することができる。次に、トレイアセンブリ１６０１は、ベースユニットに連結され、本明細書に記載されるように、流体の交換を実行して所望の細胞の培養を確実にすることができるインキュベーション環境に移動することができる。
【００９５】
マルチポートバルブ１６０７は、ベースユニット１６２０のバルブアクチュエータ１６２１と係合するように構成される。マルチポートバルブ１６０７は、いくつかの実施形態では、ベースユニット１６２０のバルブコネクタ１６２２に嵌合して連結するように構成された取り付け部分１６１６を含むことができる。例えば、取り付け部分１６１６は、パズルのようにバルブコネクタ１６２２に連結することができるような形状を有することができる。そのような取り付け部分及びバルブコネクタの例は、特定の実施形態を参照して以下に説明される。図１６Ｂ及び図１６Ｃにおいて示されるように、マルチポートバルブ１６０７がベースユニット１６２０のバルブアクチュエータ１６２１に係合されると、バルブアクチュエータ１６２１は、マルチポートバルブ１６０７を作動させて選択されたポートに移動し、トレイアセンブリ１６０１の様々な容器及び細胞培養容器の選択的な流体移送を可能にする（以下に記載）。いくつかの実施形態では、マルチポートバルブ１６０７は、トレイ１６０２に連結された状態で、バルブアクチュエータ１６２１に連結され得る。例えば、バルブアクチュエータ１６２１に連結されたバルブコネクタ（図示せず）は、トレイアセンブリ１６０２がベースユニット１６２０に取り外し可能に連結されている（例えば、本明細書に記載のベースユニット３０２またはベースユニット２１２０と同様に）下方のベースユニット１６２０において配置することができる。いくつかの実施形態では、マルチポートバルブ１６０７は、トレイ１６０２から取り外され（蓋に連結されたままであり、それによって閉じたシステムを維持する間に）、例えば図１６Ｂ及び１６Ｃに示されるように、ベースユニット１６２０の嵌合バルブコネクタ１６２２に取り付けられ得る。図１６Ｂは、それに連結されたマルチポートバルブ１６０７のないコネクタ１６２２を示し、図１６Ｃは、それに連結されたマルチポートバルブ１６０７を示している。言い換えれば、マルチポートバルブ１６０７は、トレイ１６０２の嵌合取り付けポケット１６１８（図１６Ｃを参照）から取り外し可能であり、ベースユニット１６２０のバルブコネクタ１６２２に取り付けられ得る。上記のように、バルブ１６０７の取り付け部分１６１６は、取り付けポケット１６１８と嵌合して係合し、ベースユニット１６２０のバルブコネクタ１６２２と嵌合して係合して、トレイアセンブリ１６０１とベースユニット１６２０の両方の中で、適切な位置付けと位置合わせを確実にするように形作られる。マルチポートバルブ１６０７のこの再配置は、蓋１６０８、１６０９、１６１０がマルチポートバルブ１６０７に無菌で連結されたままで行われることができる。バルブ１６０７をトレイ１６０２から取り外すことにより、バルブ１６０７とバルブアクチュエータ１６２１との間のインターフェースを固定させることができ、これは、ベースユニット１６２０に対してトレイ１６０２を動かす攪拌機を含む実施形態によく適している。同様に、バルブ１６０７をベースユニット１６２０に直接連結することにより、バルブ１６０７とバルブアクチュエータ１６２１との間のインターフェースは、トレイ１６０１とベースユニット１６２０との間の相対的な動きによって妨害されない。
【００９６】
マルチポートバルブ１６０７のマスターポートに流体連結されたポートコネクタ１６１２を保持するために使用することができる任意選択のポンプホルダ１６１１がまた、図１６Ａに示されている。このポートは、細胞培養処置のためのトレイアセンブリ１６０１の準備中に、流体ポンプ１６１３をトレイ流体工学１６０２に接続するために使用される。流体ポンプ１６１３は、本明細書に記載されるように、細胞培養システム１６００において流体の移動を生成するために使用され得る。流体ポンプ１６１３は、細胞培養システム１６００内で圧力及び／または流れを生成する任意の適切なポンプであり得る。例えば、流体ポンプ１６１３は、ピストンロッド及びシリンジ本体を含むシリンジであり得る。シリンジは、細胞培養システム１６００で使用することができるタイプの流体ポンプの一例にすぎない。例えば蠕動ポンプなど、他の様々な容積式流体ポンプを使用することができる。いくつかの実施形態では、ポンプは、シングルポートポンプであり得るが、他の実施形態では、ポンプは、本明細書に記載されるように、２ポートポンプであり得る。シリンジをポンプ１６１３として使用する場合、細胞培養処置の前に、無菌の環境でマルチポートバルブ１６０７及び任意選択のシリンジホルダ１６１１に取り付けることができる。
【００９７】
ベースユニット１６２０（図１６Ｂ及び１６Ｃを参照）は、ベースユニット１６２０の様々な構成要素を支え、トレイアセンブリ１６０１を受け入れ、そこに取り外し可能に連結する受け入れ部分１６２４を画定する（または含む）ことができるハウジング１６２３を含む。いくつかの実施形態では、受け入れ部分１６２４は、トレイアセンブリ１６０１が、トレイサポート（図示せず）によって配置及び支えることが可能な開口部を含むことができる。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリ１６０１は、トレイアセンブリ１６０１がベースユニット１６２０の上面よりも高くなるように、ベースユニット１６２０のサポート部分によって支えられる。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリ１６０１は、ベースユニット１６２０の攪拌機（以下に説明される）との係合によって少なくとも部分的に支えられる。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリ１６０１は、ベースユニット１６２０のハウジング１６２３に連結可能な別個のサポート部材に取り外し可能に連結することができる。ベースユニット１６２０はまた、細胞培養容器の内容物に関連する画像及び／または他のセンサデータを取得することができるように、トレイ１６０２の透明部分に対応する１つまたは複数の透明部分または開口部分を含むことができる。
【００９８】
ベースユニット１６２０は、上記のバルブコネクタ１６２２及びバルブアクチュエータ１６２１を含み、流体ポンプ部分１６２７及びポンプアクチュエータ１６２６も含む。ポンプアクチュエータ１６２６は、例えば、ハウジング１６２３によって画定される開口部１６２５内に少なくとも部分的に配置することができる。上記のように、いくつかの実施形態では、流体ポンプ１６１３は、マルチポートバルブ１６０７に流体連結され、次にベースユニット１６２０の流体ポンプ部分１６２７に連結されるシリンジまたは他のタイプの容積式流体ポンプであり得る。シリンジが流体ポンプ１６１３であるいくつかの実施形態では、流体ポンプ部分１６２７は、ハウジング１６２３でシリンジ１６１３を保持及び支えるために使用できるホルダ（図１６Ａ〜１６Ｃには示されていない）を含むことができる。ホルダは、別個の構成要素でも、またはハウジング１６２３と一体的またはモノリシックに形成された構成要素であってもよい。流体ポンプ１６１３は、マルチポートバルブ１６０７のマスターポートに流体連結することができる。この例示的な実施形態では、図１６Ｃに示されるように（ベースユニット１６２０に連結されたトレイアセンブリ１６０１を示す）、マルチポートバルブ１６０７は、トレイアセンブリ１６０１から切り離されてバルブコネクタ１６２２に連結され、流体ポンプ１６１３は、管Ｅでマスターポートに連結されている。流体ポンプ１６１３は、ポンプ本体の内部に可動部材を含むことができる（図１６Ｂ及び１６Ｃには示されていない）。システム１６００の動作中、流体ポンプ１６１３の可動部材（例えば、プランジャ、ロータ）を作動させて、吸引力を引き起こして流体をポンプ本体に移し、前の実施形態について上で説明したように、可動部材を作動させて流体をポンプ本体から押し出すことができる。
【００９９】
いくつかの実施形態では、ベースユニット１６２０はまた、攪拌機１６２８を含むことができる。攪拌機１６２８は、例えば、トレイ１６０２を円運動または半円運動で動かす軌道シェーカーを含むことができる。攪拌機１６２８は、前の実施形態について上で説明したように、ハウジング１６２３に関連して取り外し可能なトレイアセンブリ１６０１を攪拌するように構成することができる。攪拌機１６２８は、揺り動かし、振動の動き、円形旋回運動、または細胞の培養に有用な他の動きでトレイ１６０２を攪拌することができる。いくつかの実施形態では、個々の細胞培養器／容器は、前述のように、細胞培養器と取り外し可能なトレイアセンブリ１６０１との間に配置された独立した攪拌機によって独立して攪拌され得る。いくつかの実施形態では、攪拌機は含まれなくてもよい。
【０１００】
いくつかの実施形態では、ベースユニット１６２０はまた、任意選択で、１つまたは複数のセンサ１６２９（図１６Ｂ及び１６Ｃに示される１つのみ）及び細胞培養システム１６００の任意の構成要素の動作を制御するための電子制御システム１６３０（例えば、バルブアクチュエータ１６２１、ポンプアクチュエータ１６２６）を含み得る。電子制御システム１６３０は、任意選択で、例えば、クラウドコンピューティング環境内などのリモートコンピューティングシステム内に組み込まれ、連結され、またはそれらによって提供され得る。いくつかの実施形態では、センサ（複数可）１６２９は、センサ（複数可）がベースユニット１６２０のハウジング１６２３に対して可動であることを可能にするために、デバイスに取り付けられ得る。そのような実施形態の例は、図３２〜３４を参照して以下に説明される。センサ１６２９は、例えば、１つまたは複数の画像化デバイス、顕微鏡、カラーモニタ、または本明細書に記載される任意の他のタイプのセンサを含むことができる。センサ（複数可）は、細胞培養容器（例えば、１６４７、１６４８）内の内容物に関する情報を取得したことを判定するために使用され得る画像または他のタイプの出力を取得するために使用でき、この出力には、例えば、細胞培養処置の間の容器内部の細胞の量（例えば、浮遊細胞の場合）を判定するための内容物の密度、または例えば接着性細胞の場合のコンフルエンスの百分率（すなわち、細胞による容器の面積の被覆率）が挙げられる。いくつかの実施形態では、センサ（複数可）１６２９を使用して、細胞計数チップ１６１７を介して、細胞培養容器の内容物のサンプル部分の画像及び／または他のタイプの出力を取り込むことができる。例えば、細胞培養容器の中の流体混合物のサンプルを細胞計数チップ１６１７に抽出することができ、センサ１６２９を細胞計数チップ１６１７との位置合わせの位置に移動させ、細胞計数チップ１６１７上のサンプル流体混合物に関連する情報を画像化またはその他の方法で収集するために使用することができる。いくつかの実施形態では、センサ（複数可）１６２９は、電子制御システム１６３０に動作可能に連結されるか、または電子制御システム１６３０内に組み込まれ得る。
【０１０１】
上記のように、いくつかの実施形態では、例えば、画像化デバイスと組み合わせて使用することができるライトまたは光源１６８２（図１６Ｂ及び１６Ｃを参照）も提供することができる。いくつかの実施形態では、ライトは、ベースユニット１６２０のハウジングに対して可動であり得る。例えば、光源は、可動な多軸ガントリーのシステムのトレイアセンブリ１６０１の上方に取り付けることができ、これにより、ベースユニット内の顕微鏡と同じ位置に移動するように制御することができる。いくつかの実施形態では、光源は、画像化装置と光源が一緒に移動され得るように、画像化装置と同じガントリーに動作可能に連結され得る。いくつかの実施形態では、システム１６００は、細胞培養容器の内容物を画像化するために、１つまたは複数のカメラまたはＬＥＤと光センサの対を含み得る。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、センサ（複数可）１６２９は、バルブアクチュエータの回転位置に関連するバルブ位置信号を生成するように構成されたバルブ位置センサを含むことができる。このようにして、バルブ位置センサは、選択可能なポートのどれがマスターポート（例えば、流体ポンプ１６１３）に流体連結されているかを検出することができる。いくつかの実施形態では、センサ（複数可）１６２９は、ポンプの移動に関連するポンプ位置信号を生成するように構成されたポンプ位置センサを含むことができる。このようにして、ポンプ位置センサは、ポンプの移動及び／またはポンプによって移動される流体の体積を示すことができる。本明細書に記載されるように、電子制御システム１６３０は、ポンプ位置信号に基づいて、細胞培養容器の１つの中の（またはそれに加えられる）流体の推定量を判定することができる。
【０１０３】
図１７は、細胞培養システムの動作を制御するために使用することができる電子制御システム１６３０の概略図である。電子制御システム１６３０の構成要素及びアーキテクチャが例として提供され、いくつかの実施形態では、電子制御システム１６３０（または本明細書に記載の電子制御システムのいずれか）は、図１７に示されるものとは異なる構成要素を含むことができる。さらに、いくつかの実施形態では、ベースユニット及び／または細胞培養アセンブリは、図１７に記載されるような電子制御システムを含む必要はない。例えば、いくつかの実施形態では、ベースユニット１６２０（または本明細書に記載のベースユニットのいずれか）は、本明細書に記載のコンピュータシステム１５００を含むことができる。他の実施形態では、ベースユニット１６２０は、電子制御システムを含む必要はない。
【０１０４】
図１７に示すように、電子制御システム１６３０は、１つまたは複数のプロセッサ１６３１、１つまたは複数のメモリ構成要素１６３２、ラジオ１６３３、及び様々なモジュール、例えば作動モジュール１６３４、攪拌モジュール１６３５、流体流モジュール１６３６、バルブモジュール１６３７、ポンプモジュール１６３８、測定モジュール１６４１（細胞センサモジュールとも呼ばれる）、及び／またはネットワークモジュール１６４０を含む。図１７は、上記のように、ベースユニット１６２０の中にある電子制御システム１６３０を示し、電子制御システム１６３０またはその一部は、ベースユニット１６２０の外側（例えば、クラウドコンピューティング環境内）に設けることができる。電子制御システム１６３０は、例えば、ポンプアクチュエータ１６２６及びバルブアクチュエータ１６２１の作動を通じて、様々な容器に出入りする流体の流れを自動的に制御することができる。電子制御システム１６３０はまた、攪拌機１６２８、センサ（複数可）１６２９、及びバルブアクチュエータ１６２１の作動を自動的に制御することができる。流体ポンプ１６１３、バルブアクチュエータ１６２１の動作及び作動、マルチポートバルブ１６０７上のポートの選択などは、前の実施形態について上で説明したように、これらの構成要素の動作と同じまたは類似することができる。前の実施形態について上で説明したように、動作中、流体ポンプ、マルチポートバルブのバルブ、容器、及び細胞培養器の組み合わせを使用して、細胞培養器及び容器との間で液体を移送することができる。
【０１０５】
細胞培養の処置の準備中に、トレイアセンブリ１６０１を無菌の環境（例えば、層流フード）に置くことができ、オーバーラップ１６１５を取り外すことができる。無菌の環境（例えば、流フード）にある間、細胞培養器または容器１６１７、１６１８を準備し（例えば、細胞及び試薬を容器に加える）、蓋１６０８に固定し、トレイ１６０２上のカプラー１６０３内部に配置することができる。細胞培養容器１６１７、１６１８は、例えば、前の実施形態について上記したフラスコまたは皿などの任意の既知のタイプの細胞培養器であり得る。廃棄物容器１６０６及び試薬用容器１６０５は、ホルダ１６０４内で直立位置に配置することができる。他の実施形態では、廃棄物容器１６０６及び／または試薬用容器１６０５は、細胞培養システム１６００の他の場所の内部で、輸送するための任意の適切な場所に配置することができる。
【０１０６】
次に、トレイアセンブリ１６０１は、図１６Ｃに示されるように、ベースユニット１６２０に連結することができる。この実施形態では、マルチポートバルブ１６０７は、トレイアセンブリ１６０１から切り離され、バルブアクチュエータ１６２１に嵌合するよう連結されながらも、様々な蓋１６０８、１６０９、１６１０に流体連結されたままである。流体ポンプ１６１３は、ある長さの管Ｅを介してマルチポートバルブ１６０７に流体連結することができる。上記のように、流体ポンプ１６１３として使用されるシリンジの場合、シリンジは、無菌の環境の内部でマルチポートバルブ１６０７に連結することができ、トレイアセンブリ１６０１がベースユニット１６２０に連結される前に、トレイ１６０２に連結され得る。次に、シリンジ１６１３は、ベースユニット１６２０のホルダ（図示せず）に移動され、管を介してマルチポートバルブ１６０７に流体連結されたままで、ポンプアクチュエータ１６２６に連結され得る。廃棄物容器１６０６及び試薬用容器１６０５は、トレイ１６０２から取り外され、例えば、トレイ１６０２に沿ったまたは近くの場所、及び／またはインキュベータまたは冷蔵庫の中の場所に配置され得る。使用するために細胞培養システム１６００を準備する方法のより詳細な説明は、図２１〜３０を参照して以下に記載される。トレイアセンブリ１６０１は、無菌の環境の内部または無菌の環境の外部で、ベースユニット１６２０に連結することができる。細胞培養システム（ベースユニット１６２０に連結されたトレイアセンブリ１６０１を備えた）は、細胞培養の処置の準備態勢が整ったインキュベータに配置することができる。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリ１６０１は、インキュベータ内のベースユニット１６２０に連結することができる。
【０１０７】
本明細書に記載のベースユニット及び／またはトレイアセンブリのいずれかを使用して、本明細書に記載のコンピュータ実装方法のいずれかを実行することができる。別の言い方をすれば、本明細書に記載のベースユニット及び／またはトレイアセンブリのいずれかは、細胞を培養する自動化（または半自動化）された方法を促進するための電子制御システムを含む（または電子制御システムとインターフェースする）ことができる。図１７に示されるように、電子コンピュータシステム１６３０は、ネットワーク１６４６（例えば、インターネット）を介して、例えば、サービスプラットフォーム１６４２及び細胞培養アプリケーション（すなわち、アプリ）１６４４を介して、他のリモートコンピューティングデバイス（例えば、コンピューティングデバイス１６４３）と通信することができる。電子制御システム１６３０は、ベースユニット１６２０のＵＳＢポートに接続されたケーブルなどの直接的な接続を介して、リモートコンピューティングデバイスに加えて、またはその代わりに、リモートコンピューティングデバイスと通信することができる。細胞培養システム１６００に関連して記載された構成要素、モジュール、及び／または機能は、本明細書に記載された細胞培養システムのいずれかに含まれ得る。例えば、示されていないが、細胞培養システム２００、３００、及び４００は、電子制御システム１６３０と同様または同じ電子制御システムを含むことができる。さらに、細胞培養システム１６００は、１つの接続されたコンピューティングデバイス１６４３のみを含むものとして示され、説明されるが、他の実施形態では、細胞培養システム１６００（及び本明細書に記載の細胞培養システムのいずれか）は、任意の数の接続されたリモートコンピューティングデバイスのいずれかを含み得る。
【０１０８】
サービスプラットフォーム１６４２は、サーバーまたはパーソナルコンピュータなどの任意の適切なコンピュータ実装インターフェース及び／またはコンピューティングエンティティであり得るが、それはネットワーク１６４６を介して、リモートコンピューティングデバイス１６４３及び／または細胞培養システム１６００の他のいずれかの部分（例えば、コールセンターインターフェース、他のリモートコンピューティングデバイスなど、図示せず）と通信するように構成されている。より具体的には、サービスプラットフォーム１６４２は、細胞培養システム１６００内のデバイス（例えば、ベースユニットまたはリモートコンピューティングデバイス）から情報を受信し、情報を操作し、細胞培養システム１６００の内部で他のいずれのデバイスに情報を生成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、トレイアセンブリ１６０１に関連する細胞の密度または細胞のコンフルエンスの情報は、ベースユニット１６２０からリモートコンピューティングデバイス１６４３に送信され得る。リモートコンピューティングデバイス１６４３は、細胞培養アプリケーション１６４４を介して使用者に通知を生成することができ、そのような通知に応答して使用者からの入力を受信することができる。次に、リモートコンピューティングデバイス１６４３は、入力（または命令）をサービスプラットフォーム１６４２に送信することができる。使用者の入力に基づいて、サービスプラットフォーム１６４２は、命令をベースユニット１６２０に送信することができ、それは、次に、命令を実行して、所望のタスク（例えば、細胞の継代）を実行することができる。このようにして、サービスプラットフォーム１６４２は、特定の命令、通知、及び／または機能を制御及び／または管理することができる。同様に述べられるように、このようにして、サービスプラットフォーム１６４２は、細胞培養システム１６００の「バックエンド」として機能することができる。
【０１０９】
ネットワーク１６４６は、ピコネット、インターネット、イントラネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、仮想ネットワーク、電気通信システム、任意の他の適切な通信システム、及び／またはそのようなネットワークの組み合わせであり得る。ネットワーク１６４６は、有線及び／または無線ネットワークとして実装することができる。ベースユニット１６２０及びリモートコンピューティングデバイス１６４３は、任意の適切なメカニズムを介して、及び／または任意のプロトコルによって、ネットワークに連結（または接続）することができる。例えば、いくつかの実施形態では、ベースユニット１６２０は、ＬＴＥダイレクトプロトコルまたは任意の他の適切なプロトコル（例えば、ブロードバンド技術のＩＥＥＥ８０２．１１ａｃの規格に基づく５Ｇ移動無線規格）を介して、ネットワーク１６４６、リモートコンピューティングデバイス１６４３、及び／またはサービスプラットフォーム１６４２と直接通信することができる。
【０１１０】
図１７は、ベースユニット１６２０を特定しているが、電子制御システム１６３０は、本明細書に記載のベースユニットのいずれかに組み込む（または一緒に使用する）ことができる。上記のように、ベースユニット１６２０は、電子制御システム１６３０を含むか、またはそれに取り付けられている。例えば、いくつかの実施形態では、電子制御システム１６３０は、ハウジング１６２３及び／またはベースユニット１６２０の他の任意の部分に連結され、及び／またはその内部にあり得る。同様に述べられるように、電子制御システム１６３０は、ベースユニット１６２０内に組み込むことができる。しかし、他の実施形態では、電子制御システム１６３０は、ベースユニット１６２０から分離され得るが、動作可能に連結され得る（例えば、無線で接続されるか、または有線接続を介して接続される）。電子制御システム１６３０は、１つまたは複数のプロセッサ１６３１、１つまたは複数のメモリ構成要素１６３２、ラジオ１６３３、及び及び様々なモジュール、例えば作動モジュール１６３４、攪拌モジュール１６３５、流体流モジュール１６３６、バルブモジュール１６３７、ポンプモジュール１６３８、測定モジュール１６４１、及び／またはネットワークモジュール１６４０を含むものとして示され、他の実施形態では、電子回路システムは、これらのモジュールのすべて（またはいずれか）を含む必要はなく、本明細書に記載の他のいずれかのモジュールを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、電子制御システムは、流れモジュールのみを含み得、それに関連する細胞継代及び流れの方法を実行するように構成され、例えば、攪拌モジュールを含む必要はない。
【０１１１】
プロセッサ１６３１、及び本明細書に記載のプロセッサのいずれかは、本明細書に記載の方法を実行するための任意の適切なプロセッサであり得る。いくつかの実施形態では、プロセッサ１６３１は、細胞培養システム１６００に関連するアプリケーションモジュール、プロセス、及び／または機能を実行及び／または処理するように構成することができる。例えば、プロセッサ１６３１は、作動モジュール１６３４、攪拌モジュール１６３５及び／またはネットワークモジュール１６４０及び／または本明細書に記載の他のモジュールのいずれかを実行及び／または処理する、及びそれに関連する方法を実行するように構成することができる。プロセッサ１６３１は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）などであり得る。プロセッサ１６３１は、メモリ、例えば、メモリ１６３２からデータを検索する、及び／またはメモリにデータを書き込むように構成することができる。本明細書に記載されるように、いくつかの実施形態では、プロセッサ１６３１は、ラジオ１６３３と協働して機能し、及び／またはコードからの命令を実行して、電子制御システム１６３０を、ネットワーク１６４６などのネットワークを介して、コンピューティングデバイス１６４３（例えば、無線通信を介して）、及び／またはその他いずれかのコンピューティングエンティティに通信可能に連結する信号を提供することができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ１６３１は、ブルートゥース（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ）プロセッサである。
【０１１２】
メモリ１６３２は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、メモリバッファ、ハードドライブ、データベース、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク、フロッピーディスク、クラウドストレイジなどであり得る。いくつかの実施形態では、メモリ１６３２は、プロセッサ１６３１に、そのような細胞培養システム１６００及び／またはベースユニット１６２０に関連するモジュール、プロセス、及び／または機能を実行させる命令を記憶する。例えば、メモリ１６３２は、プロセッサ１６３１に本明細書で説明されるアプリケーションモジュールのいずれかを実行させ、それに関連する方法を行わせるための命令を記憶することができる。
【０１１３】
上記のように、１つまたは複数のセンサ（複数可）１６２９は、分離することができ、及び／または電子制御システム１６３０内に含めることができ、例えば、画像化デバイス、光学センサ、加速度計、温度センサ、接触センサ、位置センサ及び／またはその他いずれかの適切な入力デバイスを含み得る。いくつかの実施形態では、センサ（複数可）１６２９は、マルチポートバルブ１６０７のポートの位置（または選択）、流体ポンプ１６２７の位置、温度、攪拌などを監視及び／または測定するように動作可能なセンサを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、センサ１６２９は、システムのマルチポートバルブの位置を検出するように動作可能な位置センサを含むことができる。さらに別の例として、センサ１６２９は、トレイ１６０２に連結された細胞培養容器の中の細胞の密度（または量）を検出するように動作可能な光学センサを含むことができる。そのような実施形態では、光学センサは、光の減衰を検出することができる（例えば、光路内の細胞の密度を検出するために）。あるいは、光学センサは、画像を（例えば、フォトセル、顕微鏡、電荷連結素子などを介して）取得して、細胞培養容器の中の細胞の量を判定することができる。さらに別の例として、センサ１６２９は、デバイスが攪拌されているときにトレイアセンブリ１６０１の特徴的な動きまたは振動の特徴を検出するように動作可能な加速度計を含むことができる。
【０１１４】
ラジオ１６３３（受信機、送信機及び／またはトランシーバとも呼ばれる）は、無線信号に信号を送信及び／または受信するように動作可能であり得、例えば、ブルートゥース（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉなどがあり、１６３１はブルートゥース（登録商標）プロセッサで、ラジオ１６３３は、プロセッサ１６３１と一体にすることができる。他の実施形態では、ラジオ１６３３は、プロセッサ１６３１とは異なるプロセッサを含むことができる。ラジオ１６３３は、電子制御システム１６３０を、ネットワーク１６４６を介してコンピューティングデバイス１６４３及び／または任意の他のコンピューティングエンティティに通信可能に連結するように動作可能であり得る。ラジオ１６３３は、セラミックチップアンテナ、スタンプアンテナ、焼結アンテナ、ＰＣＢ導電性トレイスアンテナ、及び／または他の任意の適切なアンテナを含むか、またはそれらに連結することができる。
【０１１５】
測定モジュール１６４１（いくつかの実施形態では細胞センサモジュールとも呼ばれる）は、ハードウェア及び／またはソフトウェアモジュール（メモリ１６３２に格納され、及び／またはプロセッサ１６３１で実行される）であり得る。本明細書でより詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、測定モジュール１６４１は、電子制御システム１６３０のセンサ１６２９から複数の異なる信号を受信し、電子制御システム１６３０内の他の様々なモジュールに情報を生成するように構成される。
【０１１６】
流れモジュール１６３６は、ハードウェア及び／またはソフトウェアモジュール（メモリ１６３２に格納され、及び／またはプロセッサ１６３１で実行される）であり得る。本明細書でより詳細に説明するように、流れモジュール１６３６は、ポンプまたはベースユニット１６２０のマルチポートバルブの状態の変化に関連する表示（例えば、センサ（複数可）１６２９から）及び／または移行の情報を受信し、表示または移行の情報に基づいて、マルチポートバルブ１６０７のどのバルブを、流体をシステム１６００の特定の容器に出入りさせるために開閉するかを判定するように構成することができる。
【０１１７】
ネットワークモジュール１６４０は、ハードウェア及び／またはソフトウェアモジュール（メモリ１６３２に格納され、及び／またはプロセッサ１６３１で実行される）であり得る。ネットワークモジュール１６４０は、通信プロセスを容易にするために、ベースユニット１６２０及びリモートコンピューティングデバイス１６４３に関連する情報を交換するように構成される。例えば、ベースユニット１６２０のネットワークモジュール１６４０は、リモートコンピューティングデバイス１６４３及びベースユニット１６２０に、短期及び／または長期のセキュリティキーを交換させて、ペアリング及びボンディングプロセスを完了することができる。
【０１１８】
通知モジュール１６３９は、ハードウェア及び／またはソフトウェアモジュール（メモリ１６３２に格納され、及び／またはプロセッサ１６３１で実行される）であり得る。通知モジュール１６３９は、本明細書で説明される方法及び／またはアプリケーションモジュールのいずれかに関連する通知を生成するように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、通知モジュール１６３９は、ラジオ１６３３を介して送信され、リモートコンピューティングデバイス１６４３の通知モジュールによって受信される通知を生成することができる。このようにして、細胞培養アプリケーションで実行される通知モジュール１６３９は、事象を使用者に通知するための出力（例えば、無線通信信号、ＧＵＩ要素、可聴出力、視覚出力など）を生成することができる。
【０１１９】
攪拌モジュール１６３５、バルブモジュール１６３７、及びポンプモジュール１６３８は、それぞれ、ハードウェア及び／またはソフトウェアモジュール（メモリ１６３２に格納され、及び／またはプロセッサ１６３１で実行される）であり得る。これらのモジュールは、例えば、ベースユニット１６２０のポンプまたはマルチポートバルブの状態の変化に関連する表示（例えば、センサ（複数可）１６２９から）及び／または移行情報を受信し、表示または移行情報に基づいて、特定のデバイス（ポンプ、バルブ、攪拌機など）でどのようなアクションを実行するかを判定するように構成することができる。いくつかの実施形態では、バルブモジュール１６３７及び／またはポンプモジュール１６３８は、それぞれ、マルチポートバルブ１６０７及びポンプ１６２７の位置に関連する情報を提供することができる。いくつかの実施形態では、モジュール１６３７及び１６３８は、エンコーダを含む（またはエンコーダから情報を受け入れる）ことができる。いくつかの実施形態では、アクチュエータモジュール１６３４は、攪拌モジュール１６３５、バルブモジュール１６３７、及び／またはポンプモジュール１６３８の機能のいくつかまたはすべてを実行することができる。
【０１２０】
コンピューティングデバイス１６４３（または他の「リモート」コンピューティングデバイス、例えば、モバイルコンピューティングエンティティ、例えば、スマート携帯電話（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）デバイス、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）の電話、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）の電話など）、タブレットコンピュータ（例えば、Ａｐｐｌｅ  ｉＰａｄ（登録商標）、Ｓａｍｓｕｎｇ  Ｎｅｘｕｓ（登録商標）デバイス、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｓｕｒｆａｃｅ（登録商標）デバイスなど）、またはコンピュータ（例えば、ラップトップ、デスクトップ、スマートＴＶなど）、及び／またはその他いずれかの適切なコンピューティングエンティティが挙げられる。コンピューティングデバイス１６４３は、プロセッサ、メモリ、ユーザインターフェース１６４５、及び無線を含むことができる。
【０１２１】
リモートコンピューティングデバイス１６４３のユーザインターフェース１６４５は、例えば、視覚要素を使用者に表示するモニタまたは画面であり得る。ユーザインターフェース１６４５は、一連のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）要素（例えば、ウィンドウ、アイコン、入力プロンプト、グラフィカルボタン、データ表示、通知など）が表示できる（スマート携帯電話の）タッチスクリーンであり得る。いくつかの実施形態では、グラフィカルユーザインターフェース要素（例えば、図１８〜２０を参照して説明されたＧＵＩ要素１６４５Ａ、１６４５Ｂ、及び１６４５Ｃを参照）は、細胞培養アプリケーション１６４４によって生成される。さらに、ユーザインターフェースはまた、例えば、タッチスクリーンを介した入力、マイクロフォンを介した入力などの、使用者からの入力を受信することができる。
【０１２２】
細胞培養アプリケーション１６４４（「アプリケーション」または「細胞培養アプリ」とも呼ばれる）は、電子制御システムと通信するように構成される。いくつかの実施形態では、アプリケーション１６４４は、ベースユニット１６２０に配置された電子制御システム１６３０と直接通信することができる。いくつかの実施形態では、アプリケーション１６４４は、コンピューティングクラウド環境を介して電子制御システム１６３０と通信することができる。アプリケーション１６４４は、細胞培養システム１６００を使用して、細胞培養の処置の様々なステップをセットアップ、実行、及び監視するために使用することができる。例えば、アプリケーション１６４４を使用して、リモートコンピューティングデバイス１６４３に一連のプロンプト及び情報を生成させて（例えば、ユーザインターフェースを介して）、本明細書に記載の細胞培養方法を容易にすることができる。具体的には、細胞培養アプリケーション１６４４は、リモートコンピューティングデバイス１６４３に、細胞培養の処置のための様々なデータを入力するためのプロンプトを含むことができるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）要素を生成させることができる。図１８〜２０は、リモートコンピューティングデバイスによって生成することができる様々なＧＵＩ要素を示すサンプルのスクリーンショットである。
【０１２３】
図２１〜３０は、細胞培養の処置で使用するための細胞培養システムを準備する方法を示す。図２１〜３０に示される細胞培養システム１７００は、本明細書に記載の他の実施形態（例えば、細胞培養システム１６００または細胞培養システム２０００）と同じまたは類似の構成要素を含むことができ、したがって、細胞培養システム１７００のいくつかの詳細は、この実施形態に関して記載されていない。
【０１２４】
細胞培養システム１７００（本明細書では「システム」とも呼ばれる）は、トレイアセンブリ１７０１及びベースユニット１７２０を含む（図２７〜３０を参照）。例えば、図２１に示されるように、トレイアセンブリ１７０１は、他の実施形態（例えば、トレイアセンブリ１６０１またはトレイアセンブリ２００１）について上記と同じまたは同様の構成要素が配置されたトレイ１７０２を含む。例えば、トレイアセンブリ１７０１は、蓋１７１０に連結された廃棄物容器１７０６、蓋１７０９に連結された試薬用容器１７０５、及びそれぞれが細胞培養容器に連結されるように構成された３つの蓋１７０８（図２５〜２７に示される）を含む。蓋１７０８、１７０９及び１７１０は、前の実施形態について上で説明したように、液体交換ポート（「流体ポート」とも呼ばれる）及びガス交換ポートを含むことができる。トレイアセンブリ１７０１はまた、マスターポート及び複数の選択可能なポートを備えたマルチポートバルブ１７０７を含み、それにある長さの管を介して蓋１７０８、１７０９、１７１０を選択的に連結することができる。廃棄物容器１７０６及び試薬用容器は、ホルダ１７０４にて水平方向に連結されて示されている。トレイアセンブリ１７０１はまた、以下に記載されるように細胞培養容器を連結することができるカプラー１７０３を含む。細胞培養容器が配置される場所の下には、トレイ１７０２の透明部分（または開口部／切り欠き部分）１７５８がある。この実施形態では、シリンジホルダ１７１１が提供され、シリンジポート１７１２をそれに保持する。シリンジポート１７１２はまた、管Ｔを用いてマルチポートバルブ１７０７に連結されている。図２２は、輸送及び保管中にトレイアセンブリ１７０１の無菌性を維持するためにオーバーラップ１７１５内部に包まれたトレイアセンブリ１７０１を示している。この配置により、トレイアセンブリ１７０１を中央の施設で組み立て、保護的オーバーラップ１７１５に配置し、減菌することが可能になる。減菌は、放射線減菌、エチレンオキシド（ＥｔＯ）による減菌、または電子ビームでの減菌を含む任意の適切な方法によって実施することができる。次に、事前に包装され、減菌されたトレイアセンブリ１７０１は、細胞培養の処置に必要とされるまで保存することができる。
【０１２５】
細胞培養の処置の準備における第１のステップは、細胞及び培地（例えば、試薬）を準備し、無菌の環境（例えば、層流フード）の内部で行われるトレイアセンブリ１７０１を準備することである。細胞及び培地は、細胞培養器または器の内部に配置され、この例では、３つの細胞培養容器（例えば、図２６〜２７に示される１７４７、１７４８、１７４９）のための位置が存在する。トレイアセンブリ１７０１は無菌の環境（例えば、フード）に配置され、オーバーラップ１７１５が取り外される。廃棄物容器１７０６及び試薬用容器１７０５は、図２３に示されるように、蓋１７０９及び１７１０を直立させた状態で、ホルダ１７０４内で垂直方向に移動することができる。この例では、流体ポンプ１７１３はシリンジであり、外側無菌ラップから除去することができ、図２３に示すように、ポート１７１２は、次に、流体ポンプ１７１３に連結することができる。次に、流体ポンプ１７１３は、図２４に示されるように、ホルダ１７１１内に配置される。いくつかの実施形態では、流体ポンプ１７１３（例えば、シリンジ）は、事前にパッケージ化されたトレイアセンブリ１７０１内に含まれず、むしろ別個の構成要素である。他の実施形態では、流体ポンプ１７１３（例えば、シリンジ）は、事前にパッケージ化されたトレイアセンブリ１７０１の中に含まれる。
【０１２６】
細胞培養容器に細胞及び初期の量の細胞培養培地を装填した後、蓋１７０８を、細胞及び培地をその中に入れて細胞培養容器１７４７、１７４８、１７４９に固定する。蓋１７０８は、最初に、それらが連結されている輸送サポート１７９５（図２４を参照）から取り外される。輸送サポート１７９５は、輸送、保管、及び初期セットアップ中に蓋１７０８を固定するために、蓋１７０８の内部に受け入れられるようなサイズ及び構成になっている。この配置により、初期セットアップ中の望ましくない動きの可能性や、蓋の内部が汚染される可能性が低くなる。次に、蓋１７０８は、マルチポートバルブ１７０７に流体連結されたままで、それぞれの容器に連結される）。器１７４７、１７４８、１７４９は、容器・器が図２５に示されるように水平の状態で配置されるように、カプラー１７０３に連結されている。この状態では、細胞培養容器１７４７、１７４８、１７４９の底面は、トレイの透明部分１７５８と位置合わせされている。
【０１２７】
図２６に示されるように、トレイアセンブリ１７０１が完全に組み立てられた状態で、トレイアセンブリ１７０１は、図２７に示されるように、ベースユニット１７２０上に配置することができる。これは、構成要素（例えば、容器、蓋、バルブ、シリンジ）が閉じたシステムで流体連結されているため、無菌の環境の外で行うことができる。トレイアセンブリ１７０１は、図２７に示されるように、トレイ１７０２上の矢印（ラベルされ、丸で囲まれた）がベースユニット１７２０の方を向くように向けられるべきである。図２７にも示されるように、ベースユニット１７２０は、ポンプアクチュエータ１７２６、バルブコネクタ１７２１、及びバルブアクチュエータ１７２２を含む。この実施形態では、マルチポートバルブ１７０７は、トレイ１７０２から取り外し可能であり、ベースユニット１７２０に連結することができる。より具体的には、マルチポートバルブ１７０７の取り付け部分１７１６は、図２８と２９に示すように、ファスナー１７５７を取り外し、取り付け部分１７１６を、同じまたは異なるファスナー１７５７でベースユニット１７２０の嵌合バルブコネクタ１７２２に取り付けることによって、トレイ１７０２から取り外すことができる。流体ポンプ１７１３（例えば、シリンジ）は、トレイアセンブリ１７０１から切り離され、図２９に示されるように、ベースユニット１７２０のホルダ１７１９に連結される。この動作は、流体ポンプ１７１３がマルチポートバルブ１７０７に流体連結されたままであり、それによって閉じたシステムを維持しながら実行される。ホルダ１７１９は、システム１６００について上で説明したように、ベースユニット１７２０の流体ポンプ部分（例えば、１６２７）の一部であり得る。図３０に示すように、廃棄物容器１７０６及び試薬用容器１７０５は、トレイ１７０２から取り外して、ベースユニット１７２０の近く（または他のいずれかの適切な場所）に配置することができる。
【０１２８】
次に、ベースユニット１７２０及びトレイアセンブリ１７０１をインキュベーション環境（例えば、図５８に示されるようなインキュベータ２２７５）に移動して、トレイアセンブリ１７０１がインキュベータの外側のベースユニット１７２０に連結される場合に、温度が制御されている環境で、細胞の増殖を促進できる。いくつかの実施形態では、ベースユニット１７２０は、トレイアセンブリ１７０１がそれに連結されるとき、インキュベータ内に配置される。
【０１２９】
図３１は、細胞培養の処置で使用するための細胞培養システムを準備する方法１８５０を示すフローチャートである。方法１８５０は、本明細書に記載の細胞培養システムのいずれか、例えば、図２３〜３０を参照して上に記載された細胞培養システム１７００を用いて実施することができる。１８５１で、細胞培養トレイアセンブリが外側の保護的ラップから取り外される。トレイアセンブリは、本明細書に記載のトレイアセンブリのいずれかであり得、トレイ、第１の蓋、第２の蓋、及びマルチポートバルブを含む。第１の蓋は、トレイに連結され、第１の容器に取り外し可能に連結されるように構成され、第２の蓋は、トレイに連結され、第２の容器に取り外し可能に連結されるように構成される。マルチポートバルブはトレイに連結されており、マスターポートと複数の選択可能なポートが含まれている。第１の選択可能なポートは、第１の蓋の第１の液体交換ポートに無菌で連結され、第２の選択可能なポートは、第２の蓋の第２の液体交換ポートに無菌で連結される。本明細書で説明するように、蓋を適切なポートに事前に連結することにより、初期セットアップ中に実行される操作が少なくなり、それによって汚染及びエラーの可能性が低減される。１８５２で、少なくとも１つの細胞サンプルが、第１の容器の開口部を通して第１の容器に加えられ、１８５３で、ある体積の試薬（例えば、細胞培養培地）が、第１の容器の開口部を通して第１の容器に加えられる。１８５４で、第１の蓋が第１の容器に連結されて開口部が閉じられる。いくつかの実施形態では、第２の蓋は、任意選択で第２の容器に連結することができる。１８５５で、トレイアセンブリはベースユニットに連結される。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリがベースユニットに連結されると、ベースユニットのバルブアクチュエータが同時にトレイアセンブリのマルチポートバルブと係合する。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリがベースユニットに連結された後、バルブアクチュエータがマルチポートバルブと係合する。１８５６で、流体ポンプがベースユニットのポンプアクチュエータに連結される。例えば、流体ポンプは、ベースユニットに連結することができるシリンジまたは蠕動ポンプであり得る。細胞培養アセンブリの準備後、本明細書に記載の細胞培養の任意の方法を実施することができる。
【０１３０】
上記のように、いくつかの実施形態では、自動細胞培養システムは、自動細胞培養システムの任意の細胞培養器の内容物を画像化するためにベースユニットのハウジングに対して移動され得る顕微鏡を含む画像化デバイスを含むことができる。いくつかの実施形態において、顕微鏡は、顕微鏡を細胞培養器または細胞計数チップと位置合わせするように動かすことができる機械的システムに取り付けられ得る。機械システムは、２次元または３次元のガントリーメカニズムまたはヒンジ付きロボットアームメカニズムなど、画像化デバイスを移動するための任意の適切なアセンブリにすることができる。図３２〜３４は、そのような光学画像化システム（顕微鏡画像化デバイスとも呼ばれる）の例示的な実施形態を示す。顕微鏡画像化デバイス１９６０は、本明細書に記載の細胞培養システムの任意のベースユニットのハウジング内に取り付けることができる。例えば、顕微鏡画像化デバイス１９６０は、ベースユニット１７２０、ベースユニット２０２０、または本明細書に記載の他の任意のベースユニット内に含まれ得る。顕微鏡画像化デバイス１９６０は、ベースユニットの上部の窓または透明部分を通して、及びトレイ（例えば、本明細書に記載の透明部分１７５８を参照のこと）と任意の振とう台（例えば、攪拌機と接触するトレイのサポート）の両方の切り欠き（または透明部分）を通して見ることができる画像化デバイス１９６２を含む。したがって、顕微鏡画像化デバイス１９６０を使用して、本明細書に記載されるように、細胞培養容器の内容物及び／または細胞計数チップ内に関連する情報を収集することができる。例えば、いくつかの実施形態では、顕微鏡画像化デバイス１９６０は、細胞培養の処置中に細胞培養容器及び／または細胞計数チップの画像を取得することができ、画像を使用して、例えば、容器内部の細胞の量を判定するための内容物の密度（例えば、浮遊細胞の場合）、またはコンフルエンスの百分率（すなわち、細胞による容器の面積の被覆率）を、例えば接着性細胞の場合について、判定することができる。
【０１３１】
顕微鏡画像化デバイス１９６０は、ベースユニット（図３２〜３４には示されていない）のハウジングに対して複数の方向への画像化デバイス１９６２の移動をもたらすガントリーシステム１９６１を含む。ガントリー１９６１には、レール１９６３、１９６４、及びクロスレール１９６５のセットが含まれている。クロスレール１９６５は、レール１９６３及び１９６４に対して矢印Ｂの方向に取り付けられ、レール１９６３及び１９６４に対して前後に移動することができる。より具体的には、第１のモータ１９６６は、クロスレール１９６５が動作可能に連結されるベルト１９６８を駆動することができる。画像化デバイス１９６２は、クロスレール１９６５に可動に取り付けられ、第２のモータ１９６７によって駆動されるベルト１９６９に動作可能に連結されて、画像化デバイス１９６２を矢印Ｂの方向に移動させる。画像化デバイス１９６２は、画像化デバイス１９６０に焦点を合わせるためのモータ１９７３を介して矢印Ｃの方向にさらに移動できる。したがって、動作中、画像化デバイス１９６２は、レール１９６３及び１９６４に対するレール１９６５の移動を介して矢印Ａの方向に、レール１９６６に対するその移動を介して矢印Ｂの方向に、また画像化デバイス１９６０のベースに対する矢印Ｃの方向に移動して、細胞培養容器及び／または細胞計数チップに対して所望の位置に配置されることができる。
【０１３２】
ライト（複数可）または光源（図示せず）は、システムのトレイアセンブリの上方に別の多軸ガントリーに取り付けることができる。これにより、ベースユニット内の顕微鏡と同じ位置に移動するように制御できる。いくつかの実施形態では、光源は、顕微鏡１９６２と光源が一緒に移動できるように、顕微鏡と同じガントリー（例えば、ガントリー１９６１）に動作可能に連結することができる。いくつかの実施形態では、顕微鏡画像化デバイス１９６０は、電子制御システムのいずれかによって、及び本明細書に記載の方法のいずれかに従って、制御することができる。例えば、いくつかの実施形態では、顕微鏡画像化デバイス１９６０（及び任意の関連する光源）は、細胞培養容器を自動的に画像化するように（例えば、容器の中の細胞に関連するセンサ出力を生成するように）制御され得る。電子制御システム（例えば、電子制御システム１７３０）または本明細書に記載の他の任意の電子制御システムの細胞センサモジュールは、センサ出力を受信し、容器の中の細胞の量（例えば、細胞密度またはコンフルエンスの百分率）に関連する信号を作り出すことができる。次に、この情報に基づいて、電子制御システムは、１つまたは複数の信号（例えば、バルブ制御信号、ポンプ制御信号、攪拌機信号など）を生成して、細胞培養容器内からシステム内部の別の容器への細胞の移動を引き起こすことができる。同様に述べられるように、いくつかの実施形態では、顕微鏡画像化デバイス１９６０は、自動化された細胞継代または細胞採取操作のための入力を提供することができる。
【０１３３】
図３５〜４４は、細胞培養の処置で使用するための、細胞培養システム２０００の別の実施形態を示している。細胞培養システム２０００は、本明細書に記載の他の実施形態（細胞培養システム１７００を含む）と同じまたは類似の構成要素を含むことができ、本明細書に記載の前の実施形態と同じまたは類似の機能を有することができ、したがって、細胞培養システム２０００の一部の細部はこの実施形態に関して記載されていない。
【０１３４】
細胞培養システム２０００（本明細書では「システム」とも呼ばれる）は、トレイアセンブリ２００１（例えば、図３５〜３７を参照）及びベースユニット２０２０（例えば、図３８〜４４を参照）を含む。例えば、図３５に示されるように、トレイアセンブリ２００１は、先行の実施形態（例えば、トレイアセンブリ１６０１または１７０１）について上記と同じまたは同様の構成要素が配置されたハンドル２０１４付きトレイ２００２を含む。例えば、トレイアセンブリ２００１は、蓋２０１０に連結された廃棄物容器２００６、蓋２００９に連結された試薬用容器２００５、及び細胞培養容器に連結されるように構成された３つの蓋２００８（図３５〜４４には示されていない）を含む。蓋２００８、２００９及び２０１０は、前の実施形態について上で説明したように、液体交換ポート（「流体ポート」とも呼ばれる）及びガス交換ポートを含むことができる。トレイアセンブリ２００１はまた、マスターポート及び複数の選択可能なポートを備えたマルチポートバルブ２００７を含み、それにある長さの管（図示せず）を介して蓋２００８、２００９、２０１０は、選択的に連結することができる。例えば、本明細書に記載されるように、蓋２００８、２００９、２０１０は、事前に組み立てられ、オーバーラップ内でマルチポートバルブ２００７に連結することができる。図３５〜４４は、説明のために、管と、様々な構成要素とマルチポートバルブ２００７との間の接続とを示していない。マルチポートバルブ２００７は、パズルのような方法でトレイ２００２の取り付けポケット２０１８に嵌合して連結し、その中に適合する取り付け部分２０１６を介してトレイ２００２に連結される。
【０１３５】
廃棄物容器２００６及び試薬用容器２００５は、ホルダ２００４にて水平方向に連結されて示されている。トレイアセンブリ２００１はまた、本明細書に記載されるように細胞培養容器を連結することができるカプラー２００３、２００３’を含む。具体的には、カプラー２００３は、細胞培養容器（図示せず）の第１の端部の周りに延びるブラケットであり、カプラー２００３’は、細胞培養容器の第２の端部のフランジ部分を受け入れる一対のタブである。カプラー２００３’はまた、保管、出荷、及び初期のセットアップ中に蓋２００８が連結される一時的な出荷サポート２０９５を保持するように機能する。カプラー２００３、２００３’は、細胞培養容器をトレイ２００２の所定の固定した位置に保持する。細胞培養容器が配置される場所の下には、トレイ２００２の透明部分２０５８（例えば、図３６を参照）がある。この実施形態では、前の実施形態について上記したように、ポンプポート（図示せず）を保持することができるポンプホルダ２０１１が設けられる。上記のように、トレイアセンブリ２００１は、輸送中及び保管中にトレイアセンブリ２００１の無菌性を維持するために、事前に組み立てられ、オーバーラップ（図示せず）の中に配置される。図３７は、オーバーラップが取り外されたとき（すなわち、無菌の環境内）、廃棄物容器２００６及び試薬用容器２００５が取り外され、流体ポンプ２０１３がホルダ２０１１に連結されているときのトレイアセンブリ２００１を示す。図３７に示されるように、この実施形態では、流体ポンプ２０１３はシリンジである。
【０１３６】
前の実施形態について上で説明したように、事前に組み立てられたトレイアセンブリ２００１は、ベースユニット２０２０に取り外し可能に連結することができる。図３８〜４４は、ベースユニット２０２０を示している。ベースユニット２０２０は、ハウジング２０２３、ハウジング２０２３の凹部またはポケット２０２５内に部分的に配置されたポンプアクチュエータ２０２６を含む。ポンプアクチュエータ２０２６（例えば、図３８〜４０を参照）は、流体ポンプ２０１３を所定の位置にロックし、ポンプアクチュエータ２０２６に動作可能に接続することができるポンプホルダ２０１９を含む。ポンプホルダ２０１９は、シリンジフランジと、シリンジフランジを所定の位置に固定するための可動部材を受け入れるスロット部材として示されているが、他の実施形態では、ポンプホルダ２０１９は、ポンプ（任意の適切なポンプであってよい）をポンプアクチュエータに固定するための任意の適切な構造または機構であり得る。ベースユニット２０２０はまた、マルチポートバルブ２００７に嵌合して連結するように構成されたバルブコネクタ２０２２と、それに連結されたときにマルチポートポンプ２００７に係合するように構成されたバルブアクチュエータ２０２１とを含む。例えば、上記のように、トレイアセンブリ２００１がベースユニット２０２０に連結されるとき、マルチポートバルブ２００７は、トレイ２００２から切り離され、ベースユニット２０２０のバルブコネクタ２０２２に連結され得、図４０及び４１に示されるように、マルチポートバルブ２００７がバルブアクチュエータ２０２１に動作可能に係合するようにする。図４１は、バルブコネクタ２０２２に連結される前のマルチポートバルブ２００７の構成要素を示す部分的な分解図である。
【０１３７】
この実施形態では、支持プレート２０５９は、ハウジング２０２３に連結され、トレイアセンブリ２００１を配置することができる受け入れ部分２０２４を設ける。この実施形態では、支持プレート２０５９は、ハウジング２０２３の上面よりも高くなっている。図４２は、支持プレート２０５９の上昇を示す側面図である。支持プレート２０５９は、ハウジング２０２３の内部に配置された攪拌機２０２８（図４４を参照）に連結されている。上記のように、攪拌機２０２８は、細胞培養の処置中に使用して、トレイアセンブリ２００１及びそれに連結された細胞培養容器の内容物を攪拌することができる。
【０１３８】
図４０は、シリンジ２０１９がシリンジホルダ２０１９に連結され、マルチポートバルブ２００７がバルブコネクタ２０２２に連結されたベースユニット２０２０を示している。図４０はまた、支持プレート２０５９の上面に配置された任意選択のマット２０７０を示している。マット２０７０は、例えば、支持プレート２０５９の表面を保護するように、及び／またはトレイアセンブリ２００１が攪拌機２０２８によって攪拌されるときに減衰をもたらすように構成されたゴムマットであり得る。同様に述べると、いくつかの実施形態では、ベースユニットの支持プレート（または受け入れ部分）は、それに取り付けられた容器の支持プレート間のいずれかの相対的な運動または接触を減衰させる減衰部材を含むことができる。
【０１３９】
図４３及び４４は、ハウジング２０２３の内部を示すベースユニット２０２０の対向する側面図である。図４３は、バルブアクチュエータ２０２２を示し、図４４は、ポケット２０２５の中の攪拌機２０２８及びポンプアクチュエータ２０２６を示している。電子制御システム２０３０は、図４４にも示されている。電子制御システム２０３０は、上記の電子制御システム１６３０と同じまたは同様に構成され、同じまたは同様に機能することができる。電子制御システム２０３０は、任意選択で、他のコンピューティングデバイスと通信することができ、及び／またはクラウドコンピューティング環境内で通信することができ、図１７に関して上記した構成要素及び機能のいくつかまたはすべてを含むことができる。図示されていないが、システム２０００はまた、本明細書に記載の顕微鏡画像化デバイス１９６０などの１つまたは複数のセンサ及び／またはライト（例えば、顕微鏡、画像化デバイスなど）を含むことができる。
【０１４０】
図４５〜５１は、細胞培養の処置で使用することができる細胞培養システムの別の実施形態を示す。細胞培養システム２１００は、本明細書に記載の他の実施形態と同じまたは類似の構成要素のいくつかを含むことができ、本明細書に記載の前の実施形態と同じまたは類似の機能を有することができ、したがって、細胞培養システム２１００のいくつかの詳細は、この実施形態に関して記載されていない。この実施形態では、細胞培養システム２１００は、攪拌機を含まず、２つのマルチポートバルブ／バルブアクチュエータ、及び２つの流体ポンプ／流体アクチュエータを含む。
【０１４１】
細胞培養システム２１００（本明細書では「システム」とも呼ばれる）は、トレイアセンブリ２１０１及びベースユニット２１２０を含む。例えば、図４５に示されるように、トレイアセンブリ２１０１は、２つのマルチポートバルブ２１０７及び２１０７’を備えたトレイ２１０２を含み、その上に配置された４つの細胞培養容器２１４７が示されている。容器２１４７は、細胞培養の処置の直前に、トレイアセンブリ２１０１上で事前に組み立てられるか、またはトレイ２１０２に追加され得る。例えば、いくつかの実施形態では、トレイアセンブリ２１０１がオーバーラップの内部に設けられるので、容器２１４７は、トレイ２１０２上で事前に組み立てられる。事前に組み立てられた容器は、オーバーラップ内に配置されるときに、蓋２１０８（以下に説明される）に連結または切り離すことができる。細胞培養の処置の準備中に、トレイアセンブリ２１０１がベースユニット２１２０に連結される前に、細胞及び試薬を容器に取り付けられ、蓋２１０８は容器に連結される。いくつかの実施形態では、容器２１４７は、トレイ２１０２上で事前に組み立てられていない（オーバーラップ内に設けられていない）が、むしろ、上記のように、細胞培養の処置の準備中にトレイに追加される。容器は、細胞及び試薬（例えば、細胞培養培地）で満たされ、蓋２１０８に連結され、トレイアセンブリ２１０１に追加される。
【０１４２】
蓋２１０８は、細胞培養器の蓋８０３または蓋２４０８を含む、前の実施形態について上で説明した蓋と同じように構成することができる。例えば、蓋２１０８は、液体交換ポート（「流体ポート」とも呼ばれる）及びガス交換ポートを含むことができ、流体ポートは、前の実施形態について上で説明したように、管を備えたマルチポートバルブ２１０７、２１０７’の１つに無菌で連結することができる（図示せず）。例えば、容器２１４７／蓋２００８のうちの２つは、バルブ２１０７に流体連結することができ、容器２１４７／蓋２１０８のうちの２つは、バルブ２１０７’に流体連結することができる。この実施形態では、マルチポートバルブ２１０７、２１０７’は、トレイ２１０２に固定され、トレイアセンブリ２１０１がベースユニット２１２０に連結されるとき、トレイ２１０２上に留まる。マルチポートバルブ２１０７、２１０７’はそれぞれ、マスターポートと、蓋２００８（及び／または他の蓋／容器）をある長さの管（図示せず）を介して選択的に連結することができる複数の選択可能なポートとを含むことができる。マルチポートバルブ２１０７、２１０７’は、トレイ２１０２の取り付けポケット２０１８に嵌合して連結し、その中に適合する取り付け部分（図示せず）を介してトレイ２１０２に連結することができる。
【０１４３】
この実施形態では、ベースユニット２１２０は、トレイ受け入れ部分２１２４を画定し、２つのバルブアクチュエータ２１２２、２１２２’を含むハウジング２１２３を含む。バルブアクチュエータ２１２２、２１２２’はそれぞれ、図５１に示されるように、受け入れ部分２１２４内部のベースユニット２１２０の上面から延びるバルブコネクタ部分２１７１、２１７１’を含む。トレイアセンブリ２１０１がベースユニット２１２０に連結されると、マルチポートバルブ２１０７、２１０７’は、図４７に示されるように、バルブコネクタ部分２１７１を介してベースユニット２１２０のバルブアクチュエータ２１２２及び２１２２’に動作可能に係合することができる。
【０１４４】
この実施形態では、ベースユニット２１２０はまた、それぞれ流体ポンプ２１１３及び２１１３’に連結可能な２つの流体アクチュエータ２１２６及び２１２６’を含む。流体ポンプ２１１３、２１１３’は、例えば、シリンジ、蠕動ポンプ、または別のタイプの容積式流体ポンプであり得る。２つのポンプ２１１３、２１１３’及び２つのバルブ２１０７を使用すると、バルブ２１０７、２１０７’とシステムの様々な容器との間に個別の流体接続を設けて、例えば、特定の容器（例えば、容器２１４７）との間で、個別の流体の注入及び排出を行うことができる。例えば、１つの容器からの廃棄物の除去は、他の新鮮な媒体とは別個の方法で、同じ流体チャネルを通過しないようにすることができる。２つのポンプは、流体工学を複製することにより、容器へのより多くの注入と排出を可能にすることもできる。
【０１４５】
この実施形態では、システム２１００は攪拌機を含まない。図示されていないが、システム２１００はまた、電子制御システム、１つまたは複数のセンサ（例えば、顕微鏡、画像化デバイスなど）を含むことができる。システム２１００はまた、廃棄物容器、試薬用容器、細胞採取容器などのような様々な他の容器を含むことができ、これらはそれぞれ、マルチポートバルブ２１０７、２１０７’の１つに連結可能であることができる。
【０１４６】
図５２〜５８は、細胞培養の処置で使用することができる細胞培養システムの別の実施形態を示す。細胞培養システム２２００は、本明細書に記載の他の実施形態と同じまたは類似の構成要素のいくつかを含むことができ、本明細書に記載の前の実施形態と同じまたは類似の機能を有することができ、したがって、細胞培養システム２２００のいくつかの詳細は図示されない場合があり、この実施形態に関して詳細に説明されていない。この実施形態は、別個のマルチポートバルブ及び別個の流体ポンプシステムに流体連結することができる蓋及び／または容器をそれぞれ含むことができる複数の別個のトレイアセンブリを含む例示的な細胞培養システムを示す。別の言い方をすれば、各トレイアセンブリは、それ自体のマルチポートバルブ及び流体ポンプに流体連結されているが、他のトレイのマルチポートバルブ及び流体ポンプから流体的に隔離されている。次に、個別のトレイアセンブリを単一のベースユニットに連結できる。いくつかの実施形態では、別個のトレイアセンブリのそれぞれは、事前に組み立てられ、保護的オーバーラップの内部に配置され、別々に出荷され得る。いくつかの実施形態では、別個のトレイアセンブリは、事前に組み立てられ、保護的オーバーラップ内で一緒に出荷され得る。細胞培養システムは、各トレイアセンブリを他のトレイアセンブリから流体的に分離して維持することにより、相互汚染のリスクなしに複数の異なるタイプの細胞を培養することができる。例えば、各トレイアセンブリは異なった細胞のタイプ用に構成できる。この実施形態はまた、より異なるタイプの細胞を、寸法の小さいデバイスの内部で培養及びインキュベートすることを可能にする。例えば、以下に説明するようなマルチトレイシステムでは、システムを使用して、３つの細胞のタイプの間で流体を共有することなく、単一の棚上及び／またはインキュベータの単一のベースユニット内で、３つのタイプの細胞を増殖させることができる。いくつかの実施形態では、単一のタイプの細胞をより多く増殖させることが望まれる場合、単一のより大きなトレイ（より小さなトレイのうちの２つまたは３つの幅）を使用することができる。
【０１４７】
この実施形態では、細胞培養システム２２００（本明細書では「システム」とも呼ばれる）は、ベースユニット２２２０と、前の実施形態について上記したようにベースユニット２２２０に連結することができる３つのトレイアセンブリ２２０１、２２０１’、２２０１’’とを含む。３つのトレイアセンブリ（まとめてトレイアセンブリ２２０１と呼ばれる）及びベースユニット２２２０は、前の実施形態について上で説明したのと同じまたは類似の特徴及び構成要素を含むことができる。この実施形態はまた、３つのマルチポートバルブ２２０２、２２０７’、２２７０’’（まとめてマルチポートバルブ２２０７と呼ばれる）及び３つの流体ポンプ２２１３、２２１３’、２２１３’’（まとめて流体ポンプ２２１３と呼ばれる）を含む。
【０１４８】
この実施形態では、トレイアセンブリ２２０１はそれぞれ、マルチポートバルブ２２０７、２２０７’、２２０７’’、細胞計数チップ２２１７、２２１７’、２２１７’’（まとめて計数チップ２２１７と呼ばれる）、第１の細胞培養容器２２４７、２２４７’、２２４７’’（まとめて細胞培養容器２２４７と呼ばれる）、及び第２の細胞培養容器２２４８、２２４８’、２２４８’’（まとめて細胞培養容器２２４８と呼ばれる）がその上に配置されているトレイ２２０２、２２０２’、２２０２’’（まとめてトレイ２２０２と呼ばれる）（例えば、図５５を参照）を含むことができる。この例示的な実施形態では、容器２２４７は、容器２２４８よりも小さい。しかし、トレイアセンブリ２２０１は、示されていない他のサイズの容器を収容することができることを理解されたい。いくつかの実施形態では、トレイアセンブリ２２０１の１つまたはすべては、同じ２つの容器を含むことができる。同じトレイアセンブリ２２０１内部で、より大きな容器（例えば、２２４７）及びより小さな容器（例えば、２２４８）を使用することは、例えば、細胞増殖プロセスに使用するために望ましい場合がある。例えば、細胞は、より少ない細胞が存在する場合により良好な増殖を促進するために、より小さな容器２２４８に配置され得、次いで、より小さなフラスコの増殖用表面が膨張プロセス中に混雑するので、細胞はより大きな容器に移動され得る。同じトレイアセンブリ２２０１内で同じサイズの容器を使用することは、例えば、次に必要とされるときに細胞株を培養して維持する細胞維持プロセスにとって望ましい場合がある。
【０１４９】
トレイ２２０２は、図５７に示されるように、透明部分または部分的な切り欠き２２５８及び２２５８’を含むことができ、それには、容器２２４７及び２２４８を、それぞれ配置することができる。前の実施形態について上で説明したように、透明部分または部分的な切り欠き２２５８、２２５８’は、細胞培養容器２２４７及び２２４８に関連して取得されるセンサデータを提供することができる。例えば、画像化デバイスまたは他のセンサは、ベースユニット２２２０（以下に説明される）のハウジング内に可動に配置され、透明部分または切り欠き２２５８、２２５８’の下の位置に移動され得る。図５７に示されるように、透明部分または切り欠き２２５８’は、２つの異なるサイズの容器を収容することができる任意選択の容器クレードルを示している。同様に、トレイ２２０２はまた、前の実施形態について上述したように、細胞計数チップ２２１７に配置されたサンプルの流体に関連して取得されるセンサデータを提供するために、細胞計数チップ２２１７が配置される場所に、透明部分または切り欠き２２６８を含む。
【０１５０】
容器２２４７（及び２２４７’、２２４７’’）及び２２４８（及び２２４８’、２２４８’’）は、細胞培養の処置の前に（例えば、本明細書に記載の方法に従って）トレイ２２０２上で事前に組み立てられるか、またはトレイ２２０２に追加され得る。例えば、いくつかの実施形態では、容器２２４７は、トレイ２２０２上で事前に組み立てられ、トレイアセンブリ２２０１は、オーバーラップ内部に設けられる（示されていないが、本明細書で説明されるオーバーラップと同様）。事前に組み立てられた容器は、事前に組み立てられたトレイ２２０２の内部の蓋２２０８（以下に説明される）に連結されるか、または蓋から切り離されることができる。細胞培養の処置の準備中に、トレイアセンブリ２２０１がベースユニット２２２０に連結される前に、細胞及び試薬を容器２２４７、２２４８、及び容器２２４７、２２４８に取り付けられた蓋２２８０に加えることができる。いくつかの実施形態では、容器２２４７は、トレイ２２０２上で事前に組み立てられていない（オーバーラップ内に設けられていない）が、むしろ、細胞培養の処置の準備中にトレイ２２０２に追加される。容器２２４７、２２４８は、細胞及び試薬で満たされ、蓋に連結され、トレイアセンブリ２２０１に追加され得る。
【０１５１】
蓋２２０８は、前の実施形態について上で説明した蓋と同じように構成することができる。例えば、蓋２２０８は、液体交換ポート（「流体ポート」とも呼ばれる）及びガス交換ポートを含むことができる。流体ポートは、前の実施形態について上で説明したように、管（図示せず）を備えたマルチポートバルブ２２０２、２２０７’、２２７０’’の１つに無菌で連結することができる。例えば、各トレイアセンブリ２２０１について、それに蓋２２０８が連結された２つの容器２２４７及び２２４８は、そのトレイアセンブリ２２０１のバルブ２２０７の選択ポートに流体連結され得る。マルチポートバルブ２２０７はそれぞれ、マスターポートと、蓋２２０８（及び／または他の蓋／容器）を選択的に連結することができる複数の選択可能なポートとを含むことができる。マルチポートバルブ２２０７は、前の実施形態について上で説明したように、パズルのような方法でトレイ２２０２の取り付けポケット（図示せず）に嵌合して連結し、その中に適合する取り付け部分（図示せず）を介してトレイ２２０２に連結することができる。
【０１５２】
この実施形態では、ベースユニット２２２０は、３つのトレイアセンブリ２２０１のそれぞれを受け入れることができるトレイ受け入れ部分２２２４を画定するハウジング２２２３を含む。ハウジング２２２３はまた、トレイアセンブリ２２０１の透明部分２２５８に対応する透明部分または切り欠きであり得るセクション２２７８を画定する。ハウジング２２２３はまた、細胞計数チップ２２１７が配置されているトレイアセンブリ２２０１の透明部分２２６８に対応する透明部分または切り欠きであり得るセクション２２７９を画定する。図５２〜５４に示されるように、ベースユニット２２２０はまた、任意選択で、複数のバイアルまたは器２２８０及び複数のバイアルまたは器２２４９を含むことができる。器２２８０（２２８０’、２２８０’’）は、例えば、関連する流体ポンプ２２１３のための保持器であり得る。例えば、流体ポンプ２２１３は、例えば、蠕動ポンプであり得、器２２８０はそれぞれ、ポンプがシリンジタイプのポンプと同様に機能することができるように、ポンプの１つの保持器として機能し得る。より具体的には、器２２８０’は、流体ポンプ２２１３’の保持器であり得、器２２８０’’は、流体ポンプ２２１３’’の保持器であり得る。保持器２２８０は、ポンプが作動してその体積の流体をシステム内の第２の場所に移動させるまで、それが保持されるシステム内の第１の場所から、ある体積の流体を受け入れることができる。器２２４９（２２４９’、２２４９’’）は、マルチポートバルブ２２０２（２２７０’、２２０７’’）の１つを介して別個の流体システムの１つに流体連結することができる他の様々な流体を保持するために使用することができる。例えば、器２２４９は、廃棄物のために、または流体（例えば、試薬）を保持して、それが冷蔵された後に流体を温めるために使用することができる。例えば、容器（または器）を冷蔵して、その中の媒体を所望の温度（例えば、摂氏４度）に保つことが望ましい場合がある。媒体は、冷蔵から器２２４９などの器にポンピングすることができ、その結果、媒体は、システム２２００が配置されているインキュベータの温度のために、例えば、摂氏３７度まで受動的に加熱することができる。
【０１５３】
各トレイアセンブリ２２０１（２２０１’、２２０１’’）は、ベースユニット２２２０に連結されると、流体ポンプ２２１３（２２１３’、２２１３’’）の１つに流体連結されて、別個の閉じた流体流システムを設けることができる。上記のように、トレイアセンブリ２２０１（２２０１’、２２０１’’）がベースユニット２２２０に連結されている場合、マルチポートバルブ２２０７（２２０７’、２２０７’’）は、それぞれ、バルブコネクタ部分２２２２、２２２２’及び２２２２’’（まとめてバルブコネクタ２２２２と呼ばれる）を介したベースユニット２２２０のバルブアクチュエータ２２２１、２２２１’、２２２１’’（まとめてバルブアクチュエータ２２２１と呼ばれる）に動作可能に係合することができる。より具体的には、この実施形態では、マルチポートバルブ２２０７は、トレイ２２０２に取り外し可能に連結され、例えば、マルチポートバルブ２００７の場合、上記のようなベースユニット２２２０の別個のバルブコネクタ２２２２（２２２２’、２２２２’’）（例えば、図５４を参照）及びバルブアクチュエータ２２２１（２２２１’、２２２１’’）に連結することができる。流体ポンプ２２１３はそれぞれ、対応するマルチポートバルブ２２０７のマスターポートに流体連結することができる。流体ポンプ２２１３（２２１３’、２２１３’’）はそれぞれ、ベースユニット２２２０のハウジング２２２３内にあるか、またはこれに連結することができるポンプアクチュエータ（図示せず）に連結できる。流体ポンプ２２１３は蠕動ポンプとして説明されているが、流体ポンプ２２１３は、シリンジまたは別のタイプの容積式流体ポンプなどの他のタイプの流体ポンプであり得る。
【０１５４】
図５３に示されるように、細胞培養システム２２００はまた、セクション２２７８及び２２７９と位置合わせした位置に移動することができるように、ハウジング２２２３内に可動に配置された画像化デバイス２２６０を含む。画像化デバイス２２６０は、例えば、ガントリーシステムに取り付けられた顕微鏡であり得、複数の方向への画像化デバイスの動きをもたらす（上記の顕微鏡画像化デバイス１９６０と同様）。この実施形態については示されていないが、細胞培養システム２２００はまた、本明細書に記載されるように、攪拌機、電子制御システム、及び１つまたは複数の追加のセンサ（複数可）（例えば、画像化デバイス２２６０に加えて）を含むことができる。
【０１５５】
いくつかの実施形態では、単一の画像化デバイス（例えば、２２６０）及び／または単一の攪拌機を使用して、３つすべてのトレイアセンブリ２２０１上の細胞を画像化することができる。いくつかの実施形態では、別々の画像化デバイス及び／または別々の攪拌機を各トレイアセンブリに使用することができる。システム２２００はまた、廃棄物容器、試薬用容器、細胞採取容器などのような様々な他の容器を含むことができ、これらはそれぞれ、マルチポートバルブ２２０７、２２０７’、２２０７’’を介して流体システムの１つに連結可能である。細胞培養システム２２００はまた、細胞培養容器（例えば、２００３、２１０３）を保持するための様々なカプラーまたはカップリング部分、ならびに廃棄物及び試薬用容器（例えば、２００５、２００６）などの他の容器を保持するためのホルダを含み得る。
【０１５６】
図５８は、互いの上に積み重ねられた２つのインキュベータ２２７５の例を示しており、細胞培養の処置のために複数の細胞培養システム２２００（すなわち、トレイ及びベースユニット）を配置することができる。図５８に示されるように、この実施形態では、３つの細胞培養システム２２００を、各インキュベータ２２７５内部の棚に配置することができる。
【０１５７】
図５９は、細胞培養の処置の間のシステム内の例示的な流体の流れ、ならびに本明細書に記載の細胞培養システム内で連結することができる様々な容器及び他の構成要素を示すシステム図である。したがって、システム図は、細胞培養システム２３００の様々な構成要素に関して説明されているが、この例示的な図は、本明細書に記載されている実施形態のいずれにも適用できることを理解されたい。
【０１５８】
図５９は、２つの細胞培養容器２３４７及び２３４８が連結されたトレイ２３０２を示している。細胞培養容器２３４７及び２３４８、ならびに細胞計数チップ２３１７は、それぞれ、マルチポートバルブ２３０７の選択ポートに流体連結されている。流体保持器２３２７を備えた流体ポンプは、マルチポートバルブ２３０７のマスターポートに流体連結されている。複数の他の容器もまた、試薬用容器２３０５及び２３０５’、細胞採取容器２３７４、廃棄物容器２３６０、細胞緩衝液（例えば、ＰＢＳ）を含む容器２３７６、及び酵素（例えば、トリプシン）を含む容器２３７７を含む、マルチポートバルブ２３０７に同様に流体連結される。
【０１５９】
細胞培養の処置の間、ポンプ保持器は、システム内の開始位置（例えば、試薬用器２３０５、２３０５’）からポンピングされる流体溶液を保持し、バルブ２３０７は、目的のチャネル（例えば、容器２３４７、２３４８の１つ）を選択し、次に溶液がその場所にポンピングされる。等張で毒性のない緩衝液（ＰＢＳなど）は、ポンプ保持器などの再利用される構成要素を洗い流すために使用される。図６０にある補足の表１に示されるように、この例では、容器２３０５を最初に冷蔵庫に入れて、容器２３０５内の媒体を所望の温度（例えば、摂氏４度）に維持することができる。次に、容器２３０５からの媒体は、処置の前に（例えば、１時間前に）２３０５’にポンピングされ、インキュベータの温度に起因して、摂氏約３７℃まで受動的に加熱することができる。細胞を分離するために、例えば、継代または収穫中に、培地を最初に細胞培養容器（２３４７、２３４８）からポンプで排出し、そこから細胞を分離し、押し出して廃棄することができる。緩衝液（例えば、２３７６）を任意の攪拌と組み合わせて培養物に添加して細胞を洗浄し、次に緩衝液を培養物から取り出して押し出し、廃棄することができる。酵素（例えば、容器２３７７内）を関連する細胞培養容器にポンプで送り、分離を助けるために任意の攪拌を行ってしばらく放置し、次に溶液を新鮮な培地（例えば、２３０５’から）で希釈して酵素をクエンチし、次に混合物で希釈した酵素を用いて、細胞懸濁液を継代し／採取する／ことができる。図６１Ａ及び６１Ｂは、接着性細胞株を維持するための細胞継代の処置の例を含む表２を含み、この表２は、各ステップ、流体の供給源、目的地、流体のタイプ、及び処置の間の各細胞培養容器の中の体積のリストを含む。特定の処置が図６１に概説されているが、システム２３００を使用して、本明細書に記載の細胞培養のための任意の方法を実行することができる（図１２〜１４を参照ながら上記された方法を含む）。
【０１６０】
図６２Ａ〜６２Ｃは、実施形態による容器／器の蓋２４０８を示す。蓋２４０８は、本明細書に記載の細胞培養システムの実施形態のいずれかで使用することができる。蓋２４０８は、蓋２４０８が細胞培養容器の口のスレッドと係合するよう、本明細書に記載されるように、細胞培養容器または他の容器の口にねじ込むことができる。この例示的な実施形態では、蓋２４０８は、液体ポート２４８３及びガスポート２４８４を有する。液体チャネル２４８５は、液体ポート２４８３とねじ式で係合している。ガスフィルタ２４８６（図６２Ｃを参照）は、ガスポート２４８３とねじ式で係合している。ガスフィルタ２４８６は、いずれかの微生物または病原体が細胞容器に入るのを阻止しながら、細胞培養容器の内外でのガス交換を可能にし得る。実施形態では、ガスフィルタ２４８６は、０．２２ミクロンのフィルタである。
【０１６１】
図６３Ａ〜６３Ｄは、実施形態によるマルチポートバルブ２４０７の例示的な実施形態を示す。マルチポートバルブ２４０７は、本明細書に記載の細胞培養システムの実施形態のいずれかで使用することができる。この実施形態では、マルチポートバルブ２４０７は、上面にマスターポート２４８８を有するバルブ本体２４８７と、バルブ本体２４８７の周囲に分散された複数の選択可能なポート２４８９とを含む（例えば、図６４Ａ〜６４Ｃを参照）。
【０１６２】
バルブ本体２４８７は、その下側に、回転可能な円筒形バルブロータ２４９０が挿入される円筒形キャビティを有する。回転可能な円筒形バルブロータ２４９０内には、流体チャネル２４９１がある（図６５Ａ〜６５Ｃを参照）。バルブ本体２４８７内には流体チャネル２４９２があり、これはマスターポート２４８８をバルブロータ２４９０の流体チャネル２４９１に流体接続する。流体チャネル２４９２と流体チャネル２４９１との間の接続は、マスターポート２４８８が、バルブロータ２４９０（したがって、流体チャネル２４９１）の回転を介してサイドポート２４８９の１つに選択的に流体接続されることを可能にする。バルブロータ２４９０は、システムのバルブアクチュエータに機械的に連結するように構成された機械的カプラー２４９３（図６５Ｃを参照）を含み、これは、機械的カプラー２４９３を受け入れ、回転性の機械的エネルギーをマルチポートバルブ２４０７に伝達する形状のキャビティを有することができる。
【０１６３】
マルチポートバルブ２４０７は、任意の適切な材料で作ることができ、バルブ本体２４８７及びバルブロータ２４９０は、同じまたは異なる材料で作ることができる。使用できる材料の例には、プラスチック、ポリテトラフルオロエチレンＰＴＦＥなどのＴＦＥベースの材料、金属、ゴム、または同様の材料が含まれる。いくつかの実施形態では、バルブ本体２４８７及びバルブロータ２４９０は、非常に厳密な許容誤差で適合するように機械加工され得、その結果、２つの構成要素の間に液密シールが作成される。いくつかの実施形態では、追加のガスケット、ベアリング、シール、及び／またはフランジをマルチポートバルブ２４０７に組み込んで、バルブ本体２４８７とバルブロータ２４９０との間に液密式の接続を設けることができる。
【０１６４】
本明細書の実施形態のいくつかについて記載されるように、ホルダ及び／またはカプラーは、例えば、輸送目的のために（例えば、廃棄物容器及び／または試薬用容器のために）トレイアセンブリ上に設けられ、次いで、容器が取り出され、インキュベータ（例えば、廃棄物容器）または冷蔵器（例えば、試薬用容器）に配置される。いくつかの実施形態では、細胞培養容器は、細胞培養の処置の準備中にオーバーラップがトレイから取り外された後に設けられる。いくつかの実施形態では、細胞培養容器は、オーバーラップの中にトレイアセンブリを備えていてもよい（すなわち、トレイ上で事前に組み立てられている）。例えば、減菌方法（例えば、エチレンオキシド）を使用して、細胞培養容器が接続されたトレイを減菌することができる。
【０１６５】
いくつかの実施形態では、無菌の環境（例えば、層流フード）内の細胞培養容器に細胞を加えるのではなく、場合によっては、細胞をフードの外側に加えることができる。例えば、蓋には、その上に隔壁スタイルのコネクタなどの無菌コネクタを設けることができる。蓋は、無菌コネクタの第１の部分（例えば、雌部または雄部）を含むことができ、細胞のバイアルは、隔壁コネクタの第２の部分（例えば、雌部または雄部の他方）を含むことができる。細胞のバイアル（例えば、解凍された細胞）は、例えば、流フード内にあり得る。次に、バイアルのコネクタの第２の部分を、蓋の無菌式接続の第１の部分に接続でき、これは、インキュベータ内のトレイアセンブリ、または流フードの外側の場所に配置できる。したがって、細胞のバイアルは、無菌の環境の外側でトレイアセンブリに連結することができる。いくつかの実施形態では、細胞が凍結される前に、隔壁を備えた蓋を細胞のバイアルに置くことができる。場合によっては、凍結中に細胞が氷の結晶によって破裂しないのを確実にするために、細胞を凍結する前に特殊な「凍結培地」をバイアルに追加することができる。別の例では、いくつかの実施形態において、細胞は、細胞懸濁液をフラスコ／容器から、その上に隔壁接続で蓋を備えたバイアルに移すことによって、システム上で採取される。例えば、いくつかの実施形態では、トレイアセンブリは、取り外し可能な収穫器と共に出荷することができ、これは、上記のように無菌コネクタを備えた蓋を有することができる。細胞が採取された後、次いで無菌式接続を切断し、バイアルをトレイアセンブリから取り外すことができる。特定の実施形態については上に示さず説明しなかったが、上記のような隔壁スタイルのコネクタの蓋及び容器／器は、本明細書に記載の細胞培養システムの任意の実施形態で使用することができる。
【０１６６】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるような細胞培養システムは、自己培養することができる。言い換えれば、ベースユニットはトレイを囲んでインキュベートすることができる。例えば、システムには、ヒーター付きのエンクロージャーと、適切なガス及び湿度制御を含めることができる。そのようなシステムは、温度センサ、ＣＯ２及び／またはＯ２センサ、湿度センサ、及びインキュベータの機能を監視及び制御するための温度モジュール、ガスモジュール、及び湿度モジュールを含む電子制御システムを、含むことができる。
【０１６７】
前述の詳細な説明の一部は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する操作のアルゴリズムと記号表現の観点から提示されている。これらのアルゴリズムの説明及び表現は、データ処理技術の当業者が自分の仕事の内容を当業者に最も効果的に伝えるために使用する方法である。アルゴリズムはここでは概して、望ましい結果につながる首尾一貫した一連の操作であると考えられている。操作は、物理量の物理的な操作を必要とする操作である。通常、必須ではないが、これらの量は、保存、結合、比較、及びその他の方法で操作できる電気信号または磁気信号の形式を取る。これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、用語、数字などと呼ぶことは、主に一般的な使用法の理由から、時に便利であることが証明されている。
【０１６８】
ただし、これら及び類似の用語はすべて、適切な物理量に関連付けられており、これらの量に適用される便利なラベルにすぎないことに留意されたい。上記の論述から明らかなように、特に明記しない限り、説明全体を通して、「識別する」または「判定する」または「実行する」または「行う」または「収集する」または「作成する」または「送信する」などの用語を使用する論述は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理的（電子的）な量として表されるデータを操作し、同様にコンピュータシステムのメモリまたはレジスタまたは他のそのような情報記憶装置内の物理的な量として表される他のデータに変換する、コンピュータシステムまたは同様の電子コンピューティングデバイスの動作及びプロセスを指すことが理解される。
【０１６９】
本開示はまた、本明細書の操作を実行するための装置に関する。この装置は、意図された目的のために特別に構築され得るか、またはコンピュータに格納されたコンピュータプログラムによって選択的に起動または再構成される汎用コンピュータを含み得る。そのようなコンピュータプログラムは、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、及び磁気光学ディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カードまたは光カード、または電子命令を格納するのに適した任意のタイプのメディアを含むがこれらに限定されない任意のタイプのディスクなどのコンピュータ可読記憶媒体に記憶され得て、それぞれがコンピュータシステムバスに連結されている。
【０１７０】
様々な汎用システムが、本明細書の教示によるプログラムと共に使用され得るか、または方法を実行するためのより特殊な装置を構築することが便利であることが証明され得る。これらの様々なシステムの構造は、以下の説明に記載されているように表示される。さらに、本開示は、いずれの特定のプログラミング言語をも参照して説明されていない。本明細書に記載されるように、本開示の教示を実施するために様々なプログラミング言語を使用できることが理解されよう。
【０１７１】
本開示は、本開示による、コンピュータシステム（または他の電子デバイス）をプログラムしてプロセスを実行するために使用できる、命令を格納した機械可読媒体を含み得るコンピュータプログラム製品またはソフトウェアとして提供することができる。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータ）によって可読な形式で情報を格納するための任意のメカニズムを含む。例えば、機械可読（例えば、コンピュータ可読）媒体は、読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイスなどなどの機械（例えば、コンピュータ）可読記憶媒体を含む。
【０１７２】
本明細書に記載のいくつかの実施形態は、様々なコンピュータ実装操作を実行するための命令またはコンピュータコードをそこに有する非一時的コンピュータ可読媒体（非一時的プロセッサ可読媒体とも呼ばれる）を備えたコンピュータ記憶製品に関する。コンピュータ可読媒体（またはプロセッサ可読媒体）は、それ自体が一時的な伝搬信号（例えば、空間またはケーブルなどの伝送媒体上で情報を伝える伝搬電磁波）を含まないという意味で非一時的である。メディア及びコンピュータコード（コードとも呼ばれる）は、特定の目的のために設計及び構築されたものである場合がある。非一時的なコンピュータ可読媒体の例には、以下が含まれるが、これらに限定されない。ハードディスク、フロッピーディスク、及び磁気テープなどの磁気記憶媒体；コンパクトディスク／デジタルビデオディスク（ＣＤ／ＤＶＤ）、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、及びホログラフィックデバイスなどの光記憶媒体；光ディスクなどの光磁気記憶媒体；搬送波信号処理モジュール；特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイスなど、プログラムコードを格納及び実行するように特別に構成されたハードウェアデバイス。
【０１７３】
コンピュータコードの例には、マイクロコードまたはマイクロ命令、コンパイラによって生成されるような機械命令、ウェブサービスの生成に使用されるコード、及びインタープリターを使用するコンピュータによって実行される高レベルの命令を含むファイルが含まれるが、これらに限定されない。例えば、実施形態は、必須のプログラミング言語（例えば、Ｃ、Ｆｏｒｔｒａｎなど）、関数型プログラミング言語（Ｈａｓｋｅｌｌ、Ｅｒｌａｎｇなど）、論理プログラミング言語（例えば、Ｐｒｏｌｏｇ）、オブジェクト指向プログラミング言語（例えば、Ｊａｖａ、Ｃ＋＋など）または他の適切なプログラミング言語及び／または開発ツールを使用して実装できる。コンピュータコードの追加の例には、制御信号、暗号化されたコード、及び圧縮されたコードが含まれるが、これらに限定されない。
【０１７４】
いくつかの実施形態が説明されてきた。それにもかかわらず、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な修正を行うことができることが理解されよう。さらに、図に示されている論理の流れは、望ましい結果を達成するために、示されている特定の順序または一連の順序を必要としない。さらに、他のステップが、説明されたフローから提供されてもよく、またはステップが削除されてもよく、他の構成要素が、説明されたシステムに追加されたり、説明されたシステムから削除されたりしてもよい。したがって、他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。
【０１７５】
本発明の様々な実施形態が上で説明されてきたが、それらは単なる例として提示されたものであり、限定するものではないことを理解されたい。上記の方法が特定の事象が特定の順序で発生することを示している場合、特定の事象の順序を変更することができる。さらに、特定の事象は、可能であれば並行プロセスで同時に実行することも、上記のように順次実行することもできる。本明細書に記載の構成要素及びサブ構成要素のいずれも、相互に排他的でない限り、実施形態のいずれかに含めることができる。例えば、いくつかの実施形態では、攪拌機、電子制御システム、センサ、ライト、様々な容器などは示されていないか、または説明されていないが、任意の実施形態は、これらの構成要素及び／または特徴の１つまたは複数を含むことができることを理解されたい。
【０１７６】
別の例として、細胞培養システムはマルチポートバルブを含むものとして上に記載されているが、いくつかの実施形態では、細胞培養システムは、本明細書に記載のマルチポートバルブを含まなくてもよく、代わりに１つまたは複数のシングルポートバルブを含む。例えば、いくつかの実施形態では、細胞培養アセンブリは、各容器及び／または蓋に出入りする流れを制御するシングルポートバルブのセットを含むことができる。シングルポートバルブのセットは、マニホールドまたはその他の接続によって中央ポンプに接続できる。シングルポートバルブは、例えば、ピンチバルブ（容器をシステム内の別の要素に連結する管をピンチする）、ニードルバルブなどであり得る。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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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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【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３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１Ａ】
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【図６１Ｂ】
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【図６２Ａ】
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【図６２Ｂ】
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【図６２Ｃ】
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【図６３Ａ】
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【図６３Ｃ】
2021533739.tif 000076
【図６３Ｄ】
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【図６４Ａ】
2021533739.tif 000078
【図６４Ｂ】
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【図６４Ｃ】
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【図６５Ａ】
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【図６５Ｂ】
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【図６５Ｃ】
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【国際調査報告】
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