(57)【要約】【課題】培養容器から細胞が漏れた場合においても、他の培養容器上へこぼれることを防止する。【解決手段】培養室内に収容される培養容器３を載置する培養装置用トレイ７であって、培養容器３を載置する載置部７ａの外周に、該載置部７ａより一段高く形成された外周壁７ｂが全周にわたって設けられている培養装置用トレイ７およびこれを備える自動培養装置を提供する。【選択図】    図４
2004344126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養室内に収容される培養容器を載置する培養装置用トレイであって、
培養容器を載置する載置部の外周に、該載置部より一段高く形成された外周壁が全周にわたって設けられている培養装置用トレイ。
【請求項２】
前記載置部が、複数の培養容器を載置可能に設けられるとともに、各培養容器を載置する載置部の間に、該載置部より一段高く形成された隔壁が設けられている請求項１に記載の培養装置用トレイ。
【請求項３】
前記外周壁に、該外周壁を高さ方向に貫通する貫通孔が設けられている請求項１または請求項２に記載の培養装置用トレイ。
【請求項４】
前記隔壁に、該隔壁を高さ方向に貫通する貫通孔が設けられている請求項２または請求項３に記載の培養装置用トレイ。
【請求項５】
培養室内に出し入れ可能に収容される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の培養装置用トレイを備える自動培養装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、培養装置用トレイおよび自動培養装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動培養装置としては、複数の培養容器を収納可能な固定式の収納棚と、水平・昇降・回転移動可能な搬送手段とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この自動培養装置は、培養室内に配置された収納棚に、鉛直方向に並ぶ複数の小部屋を備え、各小部屋の中に培養容器を１つずつ収容して培養を行い、培養途中あるいは培養終了時に搬送手段を作動させて、小部屋から１つずつ培養容器を取り出し、あるいは、小部屋へ培養容器を収容するよう構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２６２８５６号公報（図１等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示された培養装置では、培養室内から培養室外へ培養容器が単独で取り出されるため、培養容器が損傷していた場合には、内部の細胞を含んだ培地が培養室内外に流出するおそれがある。特に、特許文献１の培養装置のように、上下方向に複数の収納場所を有する収容棚内に、複数の培養容器を収容して同時に培養する場合には、上方の収納場所に収納した培養容器が破損すると、漏れた細胞や培地が、その下方に位置する培養容器上にこぼれてしまう不都合が考えられる。
【０００５】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、培養容器から細胞が漏れた場合においても、他の培養容器へ触れることを防止できる培養装置用トレイおよび自動培養装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、培養室内に収容される培養容器を載置する培養装置用トレイであって、培養容器を載置する載置部の外周に、該載置部より一段高く形成された外周壁が全周にわたって設けられている培養装置用トレイを提供する。
この発明によれば、培養装置用トレイの載置部に培養容器を載置して、培養室内に配置することにより、培養中に、培養容器の損傷によって内部の培地や細胞等が培養容器外に漏れた場合でも、外周壁によって培養装置用トレイの外側にこぼれることが防止される。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の培養装置用トレイにおいて、前記載置部が、複数の培養容器を載置可能に設けられるとともに、各培養容器を載置する載置部の間に、該載置部より一段高く形成された隔壁が設けられている培養装置用トレイを提供する。
この発明によれば、培養装置用トレイの載置部に複数の培養容器を載置して、培養室内に配置することにより、培養中に、いずれかの培養容器の損傷によって内部の培地や細胞等が培養容器外に漏れた場合でも、培養容器の周囲を取り囲む隔壁によって堰き止められることにより、他の培養容器に付着したり、培養装置用トレイの外側にこぼれることが防止される。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の培養装置用トレイにおいて、前記外周壁に、該外周壁を高さ方向に貫通する貫通孔が設けられている培養装置用トレイを提供する。
請求項４に係る発明は、請求項２または請求項３に記載の培養装置用トレイにおいて、前記隔壁に、該隔壁を高さ方向に貫通する貫通孔が設けられている培養装置用トレイを提供する。
【０００９】
これらの発明によれば、培養容器を載置部に載置した培養装置用トレイを培養室内に収容して培養を行う際に、培養装置用トレイによって培養室内が上下方向に区画されることになるが、外周壁または隔壁のいずれかまたは両方に設けた貫通孔を介して培養装置用トレイの上下の空間が連通されることになる。したがって、この貫通孔を介して培養室内の気体を流通させることにより、培養室内の雰囲気を均一に保持することが可能となる。
【００１０】
請求項５に係る発明は、培養室内に出し入れ可能に収容される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の培養装置用トレイを備える自動培養装置を提供する。
この発明によれば、培養容器を載置した状態の培養装置用トレイを培養室内から取り出し、あるいは、外部において処理された培養容器を、培養装置用トレイ上に載置した状態で培養室内に収容することにより、培養容器が損傷して、内部の細胞等が漏れた場合でも、その漏れた細胞等が培養室内および培養室外にこぼれることを防止することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態に係る培養装置用トレイおよび自動培養装置について、図１〜図４を参照して説明する。
本実施形態に係る自動培養装置１は、外部から観察可能な透明な壁材により密閉され、シャッタ２を介して相互に連絡する第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とを備えている。
【００１２】
第１空間Ｓ１の両側空間Ｓ１１，Ｓ１３には、培養容器３を収容する培養室４が２個ずつ計４個配置され、中央空間Ｓ１２には、培養容器３を移動するための搬送ロボット（搬送機構）５が備えられている。中央空間Ｓ１２の上部には、中央空間Ｓ１２内の空気を浄化するために清浄な下降空気流を送る空気清浄部６が設けられている。
４個の培養室４は、それぞれ中央空間Ｓ１２に向けて扉４ａを配置することにより、横に並んだ２個ずつが相互に扉４ａを対向させて、間隔をあけて配置されている。
【００１３】
前記各培養室４は、図２および図３に示されるように、一側面に開口部４ｂを有し、該開口部４ｂを開閉可能な扉４ａを備えている。開口部４ｂに向かって左右の側壁には、対応する高さ位置に複数のレール状のトレイ保持部材４ｃが設けられており、左右対となる各トレイ保持部材４ｃに掛け渡すようにして、トレイ（培養装置用トレイ）７を上下方向に複数段収容できるようになっている。各培養室４内は、所定の培養条件、例えば、温度３７±０．５℃、湿度１００％およびＣＯ２濃度５％等に維持されている。なお、トレイ保持部材はレール状に限定されず、トレイ７を出し入れ可能に支持することができれば任意の形態でよい。
【００１４】
本実施形態に係るトレイ７は、図４に示されるように、培養容器３を載置する平坦な載置部７ａと、該載置部７ａの外周を取り囲む外周壁７ｂと、載置部７ａを培養容器３ごとに区画する区画壁７ｃとを備えている。各トレイ７には、複数個、例えば、１０個の培養容器３を並べて載置できるようになっている。
したがって、載置部７ａは、１０カ所設けられ、各載置部７ａは、外周壁７ｂまたは区画壁７ｃによってその周囲を取り囲まれるようになっている。
【００１５】
外周壁７ｂおよび区画壁７ｃは、載置部７ａと一体的に形成されており、載置部７ａから一段高く形成されている。また、外周壁７ｂおよび区画壁７ｃは、図４に示されるように、所定の厚さ寸法を有している。そして、外周壁７ｂおよび区画壁７ｃは、その上面からトレイ７の下面まで連通する複数の貫通孔７ｄを備えている。
【００１６】
各培養容器３は、図５に示されるように、容器本体３ａと、該容器本体３ａの上面に設けられた蓋体３ｂとからなる。容器本体３ａの左右の側面には、後述する第２空間内のハンドにより引っかけられる突起３ｃが設けられている。
【００１７】
各培養室４の下方には、未使用の培養容器３をトレイ７に搭載した状態で複数収容するストッカ８が配置されている。ストッカ８は、前記培養室４の扉とは反対側の第１空間Ｓ１の外部に向かう側面に開閉可能なドア８ａを有している。該ドア８ａは、ストッカ８の一側面全体を開放する大きさに形成されている。
【００１８】
前記搬送ロボット５は、４個の培養室４の間隔位置のほぼ中央に配置されている。該搬送ロボット５は、水平回転可能な第１アーム５ａと、該第１アーム５ａの先端に鉛直軸回りに回転可能に連結された第２アーム５ｂと、該第２アーム５ｂの先端に鉛直軸回りに回転可能に取り付けられ、それ自身は駆動部、伝導機構などの培養室内の環境を劣化させる機構を持たないハンド５ｃと、これら第１アーム５ａ、第２アーム５ｂおよびハンド５ｃを昇降可能な昇降機構５ｄとを備えている。これにより、搬送ロボット５は、４個の培養室４内の全てのトレイ７にアクセスするとともに、前記シャッタ２を跨いで第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に配置されたコンベア９上にトレイ７を引き渡すことができる水平方向の動作範囲を有している。
【００１９】
前記コンベア９は、搬送ロボット５のハンド５ｃの幅寸法より大きな間隔をあけて左右に配置された２本の無端ベルト９ａを備え、これら無端ベルト９ａに掛け渡してトレイ７を載置できるようになっている。また、搬送ロボット５は、培養室４内の全てのトレイ７にアクセスするとともに、前記ストッカ８内の少なくとも最上段のトレイ７にアクセスできる垂直方向の動作範囲を有している。
なお、ベルト９ａは無端ベルトに限られない。
【００２０】
前記ハンド５ｃは、トレイを載置可能に水平方向に伸びる平坦な形状に形成されており、培養室４に収容されているトレイ７間の隙間に挿入可能な厚さ寸法に形成されている。そして、ハンド５ｃは、トレイ７間の隙間に挿入された状態から上昇させられることにより、２本の腕によってトレイ７を下方から押し上げてトレイ保持部材４ｃから取り上げるとともに、トレイ７を安定して保持できるようになっている。
【００２１】
前記第２空間Ｓ２には、シャッタ２が開かれた状態で第１空間Ｓ１からコンベア９によって搬送されてきたトレイ７上の培養容器３を取り扱うハンドリングロボット１０と、培養容器３内の培地から細胞を分離する遠心分離機１１と、血清や試薬等の種々の液体を分注するための電動ピペット１２を備えた水平回転および昇降移動可能な２台の分注ロボット１３と、これら分注ロボット１３の電動ピペット１２先端に取り付ける使い捨て可能なチップ１４を複数収容していて分注ロボット１３の動作範囲内に提供可能な３台のチップ供給装置１５と、使用済みのチップ１４を廃棄回収するチップ回収部（図示略）と、血清や試薬等の種々の液体を複数の容器に貯留する試薬等供給装置１６と、培養容器３内における細胞の様子を観察可能な顕微鏡１７と、各試薬および培地交換等により廃棄される廃液をそれぞれ貯留する複数の貯留タンク１８と、前記コンベア９と各ロボット１０，１３との間で培養容器３を受け渡し可能とするように培養容器３を移動させる水平移動機構１９とを備えている。該水平移動機構１９は、スライダ２０を有し、受け取った培養容器３を載置する載置台２１を備えている。
なお、第２空間Ｓ２にも、該第２空間Ｓ２内の空気を浄化するために清浄な下降気流を送る空気清浄部（図示略）が設けられている。
【００２２】
前記ハンドリングロボット１０は、培養容器３を取り扱う把持ハンド１０ａを水平移動および昇降移動させる水平多関節型ロボットである。例えば、図１に示す例では、相互に連結された３つの水平アーム１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、これら水平アーム１０ｂ〜１０ｄを昇降させる昇降機構１０ｅとを備えている。また、水平アーム１０ｂ〜１０ｄの先端には、培養容器３を把持する把持ハンド１０ａの他に、培養容器３内から細胞や培地を出し入れするチップ１４を着脱可能な電動ピペット（図示略）と、培養容器３の蓋体３ｂを引っかけて開閉する蓋体開閉ハンド（図示略）とが備えられている。
【００２３】
ハンドリングロボット１０は、コンベア９で搬送されてきたトレイ７上の培養容器３の蓋体３ｂを開閉し、培養容器３を把持して搬送することにより載置台２１および顕微鏡１７に供給し、電動ピペット先端のチップ１４を交換し、培養容器３内から取り出した細胞入り培地を遠心分離機１１に投入するようになっている。したがって、ハンドリングロボット１０は、コンベア９、載置台２１、顕微鏡１７、チップ供給装置１５、チップ回収部（図示略）および遠心分離機１１等の種々の装置をその動作範囲内に配置している。
【００２４】
前記遠心分離機１１は、ハンドリングロボット１０から供給された細胞入り培地を低速回転させることにより培地内に浮遊していた比重の重い細胞を培地から分離して沈下させるようになっている。
【００２５】
前記分注ロボット１３は、先端にチップ１４を着脱可能に取り付ける電動ピペット１２を備えた水平回転可能なアーム１３ａと、該アーム１３ａを昇降させる昇降機構１３ｂとを備えている。分注ロボット１３は、水平移動機構１９によって搬送されて来た培養容器３内へ、培地や種々の試薬を供給するようになっている。したがって、分注ロボット１３は、水平移動機構１９上の載置台２１、チップ供給装置１５、チップ回収部および試薬等供給装置１６等の種々の装置をその動作範囲内に配置している。
【００２６】
前記チップ供給装置１５は、上方に開口した容器１５ａ内に、電動ピペット１２への取付口を上向きにして複数のチップ１４を配列状態に収容しており、ハンドリングロボット１０や分注ロボット１３が、新たなチップ１４を必要とするときに、電動ピペット１２を上方から挿入するだけで、電動ピペット１２の先端にチップ１４を取り付けるように構成されている。容器１５ａは、ハンドリングロボット１０や分注ロボット１３の動作範囲と、蓋体１５ｂとの間で往復移動させられるように移動機構１５ｃに取り付けられており、チップ１４の交換が不要なときには、チップ１４への塵埃等の付着を防止するために、移動機構１５ｃを作動させて蓋体１５ｂの下方に配置されるようになっている。
【００２７】
前記チップ回収装置は、回収容器の入口に、チップ１４を把持する把持装置を備えていて、ハンドリングロボット１０や分注ロボット１３において使用されたチップ１４が把持装置に挿入されると、これを把持するようになっている。そして、この状態でハンドリングロボット１０や分注ロボット１３が電動ピペット１２を移動させることにより、電動ピペット１２先端から使用済みチップ１４が取り外され、回収容器内に回収されるようになっている。
【００２８】
前記試薬等供給装置１６は、例えば、図１に示されるように、円筒状のケーシング内部に、水平回転可能なテーブル１６ａを収容し、該テーブル１６ａ上に、扇型の底面形状を有する筒状の試薬等容器１６ｂを周方向に複数配列して搭載している。各試薬等容器１６ｂには、種々の試薬等が貯留されている。例えば、細胞を培養するために必要な培地を構成するＤＭＥＭ（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ  Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｅａｇｌｅ  Ｍｅｄｉｕｍ）、ＭＥＭ（Ｍｉｎｉｍａｌ  Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ  Ｍｅｄｉｕｍ：最小必須培地）、ＦＢＳ（Ｆｅｔａｌ  Ｂｏｖｉｎｅ  Ｓｅｒｕｍ：ウシ胎児血清）やヒト血清のような血清、培養容器３内の細胞を剥離させるトリプシンのような蛋白質分解酵素や、培養に際して細胞を成長させるサイトカインのような成長因子、細胞を分化させるデキサメタゾンのような分化誘導因子、ペニシリン系抗生物質のような抗生剤、エストロゲン等のホルモン剤や、ビタミン等の栄養剤が貯留されている。
【００２９】
試薬等供給装置１６のケーシングの上面には、分注ロボット１３が電動ピペット１２先端のチップ１４を挿入する挿入口１６ｃが設けられている。この挿入口１６ｃは、前記分注ロボット１３の動作範囲内に配置されている。また、各試薬等容器１６ｂは、その上面に、前記挿入口１６ｃに一致する位置に配置される開口部（図示略）を備えている。これにより、テーブル１６ａを回転させて試薬等容器１６ｂの開口部をケーシングの挿入口１６ｃの鉛直下方に配置することで、分注ロボット１３が、電動ピペット１２先端のチップ１４を上方から試薬等容器１６ｂ内へ挿入して、内部に貯留されている試薬等を吸引することができるようになっている。試薬等供給装置１６と、分注ロボット１３とを２台ずつ設けているのは、検体に共通のトリプシンのような薬液と、検体に固有の血清のような液体とを分離して取り扱うようにしているためである。
【００３０】
前記顕微鏡１７は、培養工程の途中、あるいは、培地交換の際に、培養容器３内の細胞の様子や増殖の程度を観察したり、細胞数を計数する場合などに使用されるようになっている。顕微鏡１７のＸＹステージや作動距離調整、倍率の変更等は全て遠隔操作により行うことができるように構成されている。第２空間Ｓ２の外方に向けて接眼レンズを配置しておくことにより、自動培養装置１の外部から培養容器３内の細胞の状態を目視できるようにしてもよい。
【００３１】
前記貯留タンク１８は、例えば、全ての検体に共通して使用できるＤＭＥＭやＰＢＳ（リン酸緩衝化食塩水）等を貯留しておき、必要に応じて試薬等供給装置１６内の試薬等容器１６ａ内に供給するようになっている。また、貯留タンク１８には、廃液タンクとして、培地交換の際に排出される廃培地等を貯留するものもある。
【００３２】
前記水平移動機構１９は、直線移動機構により水平方向に移動可能なスライダ２０を備えている。スライダ２０上には前記載置台２１が搭載されており、載置台２１に搭載された培養容器３を、コンベア３から分注ロボット１３の動作範囲まで移動させることができるようになっている。
【００３３】
前記載置台２１は、コンベア９上のトレイ７内から移載された培養容器３を搭載して保持する保持機構（図示略）を備える。なお、加振装置（図示略）により、培養容器３を所定の角度範囲で往復揺動させてもよい。また、加振装置として、超音波振動を加える装置や、水平方向の振動を加える装置を採用してもよい。本実施形態に係る自動培養装置１の各種装置には、図示しない制御装置が接続されている。制御装置は、各工程の順序や動作タイミング等を制御するとともに、動作履歴等を記録保存するようになっている。
【００３４】
このように構成された本実施形態に係るトレイ７および自動培養装置１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る自動培養装置１を用いて、細胞を培養するには、まず、患者から採取された骨髄液を遠心分離容器（図示略）に入れた状態で遠心分離機１１に投入する。この工程は、作業者が行ってもよく、また、ハンドリングロボット１０に行わせてもよい。これにより、遠心分離機１１の作動により、骨髄液中から比重の重い骨髄細胞が集められる。
【００３５】
集められた骨髄細胞は、ハンドリングロボット１０により、培養容器３に投入される。このとき、コンベア９の作動により、トレイ７に載せた１０個の空の培養容器３が、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２に差し出されている。ハンドリングロボット１０は、差し出された培養容器３の内の２個の蓋体３ｂを開けた後に、把持ハンド１０ａを作動させてこれを把持することにより、載置台２１上に移載する。なお、蓋体３ｂを開けるロボットを別途設けてもよい。これにより処理直前に蓋体３ｂを開けることができ、容器本体３ａ内に異物が入る確率を低減することができる。
【００３６】
チップ供給装置１５が移動機構１５ｃを作動させることにより、未使用のチップ１４をハンドリングロボット１０の動作範囲内に配すると、ハンドリングロボット１０は、チップ供給装置１５から未使用のチップ１４を受け取って電動ピペットの先端に取り付ける。
この状態で、ハンドリングロボット１０を作動させて、電動ピペット先端のチップ１４を遠心分離機１１内に集められた骨髄細胞に接触させる。そして、電動ピペットを作動させることにより、チップ１４内に骨髄細胞を吸引する。吸引された骨髄細胞はハンドリングロボット１０を作動させることにより、載置台２１上に蓋体３ｂを開けて移載されている培養容器３内に投入される。
【００３７】
骨髄細胞を培養容器３内に投入し終わると、ハンドリングロボット１０は、チップ回収部までチップ１４を搬送してチップ１４を取り外す。また、チップ供給装置１５は、移動機構１５ｃの作動により容器１５ａを蓋体１５ｂの下方に配置する。
【００３８】
次に、骨髄細胞が投入された培養容器３は、水平移動機構１９を作動させることにより、載置台２１ごと水平移動させられ、各分注ロボット１３の動作範囲内に配置される。分注ロボット１３は、チップ供給装置１５から受け取った未使用のチップ１４を先端に取り付けた電動ピペット１２を作動させることにより、試薬等供給装置１６の試薬等容器１６ｂ内からＤＭＥＭや血清、あるいは各種試薬を適量吸引した後に、培養容器３の上方まで搬送して培養容器３内に注入する。血清や各試薬の吸引は、各試薬等の吸引毎にチップ供給装置１５から未使用のチップ１４に交換して行われる。これにより、培養容器３内においては、適正な培地内に骨髄細胞が混合された状態で存在することになる。なお、培地内において骨髄細胞を均一に分布させるために、載置台２１を作動させて、培養容器３ごと加振することにしてもよい。そして、全ての処理を終えた培養容器３は水平移動機構１９の作動により、ハンドリングロボット１０の動作範囲に戻される。ハンドリングロボット１０は、培養容器本体３ａに蓋体３ｂを被せた上で、培養容器３をトレイ７上に戻す。
【００３９】
トレイ７上の全ての培養容器３に対して所定の処理が行われた後に、コンベア９を作動させることにより、トレイ７に載せられた培養容器３が第２空間Ｓ２から第１空間Ｓ１の中央空間Ｓ１２内に挿入される。この状態で、搬送ロボット５を作動させることにより、ハンド５ｃによってトレイ７を持ち上げる。そして、トレイ７を収容する培養室４の前まで搬送したところで、当該培養室４の扉４ａを開き、搬送ロボット５によって、空いているトレイ保持部材４ｃ上にトレイ７を挿入する。そして、再度、扉４ａを閉じることにより、培養室４内の培養条件を一定に保持して細胞の培養が行われることになる。なお、骨髄細胞投入や、ＤＭＥＭ、血清、各種試薬の投入や吸引の順序は適宜変更してもよいのは言うまでもない。
【００４０】
また、培地交換や容器交換の際にも、上記と同様にして、培養室４外に配置されている搬送ロボット５の作動により、培養室４内の培養容器３がトレイ７ごと取り出され、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ受け渡される。第２空間Ｓ２では、培養容器３内にトリプシンが注入されて、培養容器３内の細胞が剥離させられた状態で、ハンドリングロボット１０の作動によって遠心分離機１１内に投入され、間葉系幹細胞等の必要なもののみが集められる。その他の処理工程は上記と同様である。
【００４１】
そして、複数回の培地交換や容器交換を介した所定期間に渡る培養工程を行うことにより、間葉系幹細胞が十分な細胞数まで増殖させられることになる。十分な細胞数に達したか否かは、ハンドリングロボット１０の作動により、間葉系幹細胞が底面に付着した培養容器３を顕微鏡１７まで搬送することにより、観察あるいは測定され、細胞の増殖の程度が判断される。なお、トレイ７上には、同一検体の培養容器３が載置されていてもよいし、異なる検体の培養容器３が混在していてもよい。また、載置台２１上には同一検体の培養容器３が載置されてもよいし、異なる検体の培養容器３が混在していてもよい。
【００４２】
このようにして、本実施形態に係る自動培養装置１により、患者から採取した骨髄液から十分な細胞数の間葉系幹細胞を自動的に培養することが可能となる。なお、十分な間葉系幹細胞が得られた後には、培養容器３内にリン酸カルシウムのような生体組織補填材およびデキサメタゾンのような分化誘導因子を投入して、再度培養工程を継続することにより、生体の欠損部に補填可能な、生体組織補填体を製造することにしてもよい。
【００４３】
この場合において、本実施形態に係るトレイ７によれば、複数の培養容器３を同時に載置して、培養室４内に収容し、同一の培養条件下において細胞を培養できる。そして、いずれかの培養容器３が損傷して、亀裂等が生じて培養容器３から細胞等が漏れだした場合においても、載置部７ａの外周に設けられた外周壁７ｂによって、漏れだした細胞がトレイ７からこぼれ落ちないように保持されることになる。また、各培養容器３の載置部７ａを区画するように区画壁７ｃが設けられているので、一の培養容器３に亀裂が生じて細胞等が漏れだしても、漏れた細胞等が区画壁７ｃによって他の培養容器３に接触しないように堰き止められることになる。
【００４４】
さらに、本実施形態に係るトレイ７によれば、外周壁７ｂおよび区画壁７ｃに、上下方向に貫通する貫通孔７ｄが設けられているので、該貫通孔７ｄによりトレイ７の上下の空間を連絡することができる。したがって、培養室４内は、複数のトレイ７によって上下方向に複数の小空間に区画されるが、各小空間は貫通孔７ｄによって連通されるので、これらの貫通孔７ｄを通して水蒸気やＣＯ２を円滑に流通させることができる。その結果、培養室４内の気体を円滑に循環させて、温度、湿度、ＣＯ２濃度等の培養条件を培養室４内全域において均一に保持することが可能となる。なお、貫通孔７ｄを外周壁７ｂおよび区画壁７ｃの上面に貫通させたので、培養容器３が損傷することにより漏れ出た細胞等が貫通孔７ｄを通じて下方に落下することはない。
【００４５】
また、本実施形態に係る自動培養装置１によれば、トレイ７が培養室４に出し入れ可能に収容されているので、搬送ロボット５の作動により、複数の培養容器３をトレイ７ごと培養室４に出し入れすることが可能となる。したがって、培養容器３を個別に出し入れしないので、培養容器３が破損していた場合においても、培養室４への出し入れの際に、漏れ出た細胞等が搬送ロボット５に付着したり、培養室４内外へこぼれ出ることが防止される。
【００４６】
なお、上記実施形態においては、トレイ７に、外周壁７ｂと区画壁７ｃを両方設けたが、これに代えて、外周壁７ｂのみを設けてもよい。この場合には、載置部７ａに載置する培養容器３を単一にし、あるいは、複数の培養容器３に収容する検体を単一にすることで、培養容器３に亀裂等が生じた場合の細胞等の飛散や混入を防止することが可能となる。また、図６に示されるように、トレイ７には外周壁７ｂのみを設け、その内側に、培養容器３を２個ずつ載置する小さいトレイ７ｅを複数配置してもよい。これにより、第２空間におけるハンドリングロボット１０によるハンドリングの際にも、損傷した培養容器３から細胞等がこぼれることを防止することができる。
また、培養室４はＣＯ２インキュベータ、マルチガスインキュベータ、インキュベータ、保冷庫等のように、培養に利用されるものあるいはその組合せで構成されていてもよい。
【００４７】
さらに、本実施形態に係る自動培養装置１は、搬送ロボット５の設置されている中央空間Ｓ１２の上部に、空気清浄部６を備えているので、搬送ロボット５の存在する中央空間Ｓ１２内も常に清浄度が維持されている。したがって、培養室４の扉４ａが開かれときにも、培養室４内に塵埃が流入することを最小限に抑えることが可能となる。
したがって、本実施形態に係る自動培養装置１によれば、培養中の細胞が塵埃等によって汚染される可能性を低減し、健全な細胞を培養することができるという効果がある。
【００４８】
なお、この発明は、上記実施形態に示した構成に限定されるものではない。すなわち、培養室４の形状や数、搬送ロボット５、ハンドリングロボット１０および分注ロボット１３の形態や数、各種装置の形態や数等は、何ら限定されることなく、適用条件に合わせて任意に設定することができる。
また、成長因子としては、サイトカインの他に、例えば、濃縮血小板、ＢＭＰ、ＥＧＦ、ＦＧＦ、ＴＧＦ−β、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ＶＥＧＦ、ＨＧＦやこれらを複合させたもの等の成長に寄与する物質を採用することにしてもよい。また、抗生剤としては、ペニシリン系抗生物質の他、セフェム系、マクロライド系、テトラサイクリン系、ホスホマイシン系、アミノグリコシド系、ニューキノロン系等任意の抗生物質を採用することができる。
【００４９】
なお、本実施形態に係る自動培養装置１は、骨髄の間葉系幹細胞の培養に限定されるものではない。生体の種々の組織から採取された細胞や樹立された細胞ラインを培養してもよい。
また、細胞を生体組織補填材に付着させて培養してもよい。生体組織補填材としては、リン酸カルシウムに代えて、生体組織に親和性のある材料であれば任意のものでよく、生体吸収性の材料であればさらに好ましい。特に、生体適合性を有する多孔性のセラミックスや、コラーゲン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ヒアルロン酸、またはこれらの組合せを用いてもよい。また、チタンの様な金属であってもよい。また、生体組織補填材は、顆粒状でもブロック状でもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る培養装置用トレイおよび自動培養装置によれば、培養容器に亀裂等の損傷が生じて内部の細胞等が漏れ出た場合においても、その漏れ出た培地や細胞が他の培養容器上にこぼれたり、培養室や自動培養容器内にこぼれらりすることを防止することができる。その結果、細胞の汚染を防止して、健全な細胞を自動的に培養することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る自動培養装置を示す斜視図である。
【図２】図１の自動培養装置の第１空間を概略的に示す縦断面図である。
【図３】図１の自動培養装置の第１空間を概略的に示す平面図である。
【図４】図１の自動培養装置に使用されるトレイを示す斜視図である。
【図５】図１の自動培養装置において用いられる培養容器の一例を示す斜視図である。
【図６】図４のトレイの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  自動培養装置
３  培養容器
４  培養室
７  トレイ（培養装置用トレイ）
７ａ  載置部
７ｂ  外周壁
７ｃ  区画壁（隔壁）
７ｄ  貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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