(57)【要約】【課題】培養容器を浮遊細菌の存在する外気などに触れることなく、清浄な空気によりクリーンな状態を保ち、温度一定の細胞に対するダメージの少ない環境下で、培養装置内に出し入れして細胞を培養することを可能とする。【解決手段】一個もしくは複数個の培養容器を有して、ヒーターを有し、外側に粘着性のよい樹脂膜を貼り付けた扉を有する培養容器箱と、ヒーターを含めて細胞を培養する各種装置を有して、培養容器箱の扉と同様に外側に樹脂膜を貼り付けた扉とその格納室を有する培養装置において、培養容器箱と培養装置の接続の際にお互いの扉を密着させて、その樹脂膜同士の粘着性により外気に触れた不潔な部分を封じ込め、その扉を一体で扉格納室に移動させることにより、培養容器の入った培養容器箱内部と培養装置内部を清潔な状態と温度一定に保ったまま接続することを特徴とする。【選択図】図１
2007319119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの培養容器を収納するための容器収納部と、前記培養容器の搬出入を可能とする第１の扉部とを有する培養容器箱と、
内部に細胞培養のための細胞培養部と、前記培養容器の搬出入を可能とする第２の扉部と、前記培養容器箱接続時に前記第１及び第２の扉部を開閉するための扉駆動手段と、を有する培養装置と、を備え、
前記第１及び第２の扉部の少なくとも一方の外気接触部分が粘着性素材を有しており、
前記培養容器箱を前記培養装置に接続した時に前記培養容器箱の前記第１の扉部と前記培養装置の前記第２の扉部とが前記粘着性素材によって密着することを特徴とする培養システム。
【請求項２】
さらに、前記第１及び第２の扉部を格納する扉格納部を備え、
前記扉駆動手段は、密着した前記第１及び第２の扉部を一体で、前記扉格納部に移動させることを特徴とする請求項１に記載の培養システム。
【請求項３】
さらに、前記培養容器箱内部と前記培養装置内部を同一温度に保つ温度調整手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の培養システム。
【請求項４】
前記培養容器箱及び前記培養装置はそれぞれ、さらに、外気を取り込んで内部を陽圧にするための内部圧調整手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の培養システム。
【請求項５】
前記内部圧調整手段は、外気からの異物の混入を防止するためのフィルタを備えていることを特徴とする請求項４に記載の培養システム。
【請求項６】
さらに、前記培養容器箱が前記培養装置に接続されたときに動作し、内部の気流を制御する気流制御手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の培養システム。
【請求項７】
細胞培養を行うための培養装置であって、
少なくとも１つの培養容器を収納するための容器収納部と、前記培養容器の搬出入を可能とする第１の扉部とを有する培養容器箱を接続するための接続部と、
前記培養装置内部に細胞培養のための細胞培養部と、
前記培養容器の搬出入を可能とする第２の扉部と、
前記培養容器箱接続時に前記第１及び第２の扉部を開閉するための扉駆動手段と、を備え、
前記第１及び第２の扉部の少なくとも一方の外気接触部分が粘着性素材を有しており、
前記培養容器箱を前記培養装置に接続した時に前記培養容器箱の前記第１の扉部と前記培養装置の前記第２の扉部とが前記粘着性素材によって密着することを特徴とする培養装置。
【請求項８】
さらに、前記第１及び第２の扉部を格納する扉格納部を備え、
前記扉駆動手段は、密着した前記第１及び第２の扉部を一体で、前記扉格納部に移動させることを特徴とする請求項７に記載の培養装置。
【請求項９】
さらに、前記培養容器箱内部の温度と前記培養装置内部の温度を同一に保つための温度調整手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の培養装置。
【請求項１０】
前記培養容器箱及び前記培養装置はそれぞれ、さらに、外気を取り込んで内部を陽圧にするための内部圧調整手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の培養装置。
【請求項１１】
前記内部圧調整手段は、外気からの異物の混入を防止するためのフィルタを備えていることを特徴とする請求項１０に記載の培養装置。
【請求項１２】
さらに、前記培養容器箱が前記培養装置に接続されたときに動作し、内部の気流を制御する気流制御手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載の培養装置。
【請求項１３】
細胞培養を行うための培養装置に接続される培養容器箱であって、
少なくとも１つの培養容器を収納するための容器収納部と、
前記培養容器の搬出入を可能とする扉部と、
前記培養装置に前記培養容器箱を接続するための接続部と、を備え、
前記扉部の外気接触部分が粘着性素材を有しており、
前記培養容器箱を前記培養装置に接続した時に前記培養容器箱の前記扉部と前記培養装置の扉部とが前記粘着性素材によって密着することを特徴とする培養容器箱。
【請求項１４】
さらに、外気を取り込んで内部を陽圧にするための内部圧調整手段を備えることを特徴とする請求項１３に記載の培養容器箱。
【請求項１５】
さらに、前記培養容器箱内部の温度を所定の温度に保つための温度調整手段を備えることを特徴とする請求項１３に記載の培養容器箱。
【請求項１６】
処理対象物を格納するための格納室と前記処理対象物に対して所定の処理を施すための処理室とが接続されたときに前記格納室及び前記処理室の内部の空気を清浄に保つ空気清浄化方法であって、
前記格納室及び前記処理室の接続部の扉における外気接触部分の少なくとも一方は粘着性素材を有しており、
前記格納室が前記処理室に接続された後に前記格納室の扉と前記処理室の扉とを一体として上昇させる工程と、
前記格納室と前記処理室の扉が開口した後に前記処理対象物の搬出入を実行する工程と、
を備えることを特徴とする空気清浄化方法。
【請求項１７】
前記格納室及び前記処理室は共に、外気を取り込んで内部を陽圧にするための内部圧調整手段を備え、
前記空気清浄化方法は、さらに、前記格納室が前記処理室に接続されたときに、前記格納室及び前記処理室の少なくとも一方に設けられた、室内の気流を制御する気流制御手段を動作させる工程を備えることを特徴とする請求項１６に記載の空気清浄化方法。
【請求項１８】
少なくとも１つの培養容器を収納するための容器収納部と、前記培養容器の搬出入を可能とする第１の扉部とを有する培養容器箱と、
内部に細胞培養のための細胞培養部と、前記培養容器の搬出入を可能とする第２の扉部とを有する培養装置と、
前記培養容器箱と前記培養装置とが接続されたことを検出する接続検出手段と、
前記培養容器箱接続時に前記第１及び第２の扉部を開閉するための扉駆動手段と、
前記培養容器箱が接続されたときに動作し、内部の気流を制御する気流制御手段と、を備えることを特徴とする培養システム。
【請求項１９】
さらに、前記培養容器箱内部の温度と前記培養装置内部の温度を同一に保つための温度調整手段を備えることを特徴とする請求項１８に記載の培養システム。
【請求項２０】
前記培養容器箱及び前記培養装置はそれぞれ、さらに、外気を取り込んで内部を陽圧にするための内部圧調整手段を備えることを特徴とする請求項１８に記載の培養システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は細胞を培養する培養装置、培養装置、及び培養容器箱、並びに空気清浄化方法に関し、特に、処理対象物を格納する格納室と処理室との無菌的な接続や処理後の無菌的な対象物の取り出しを可能するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、細胞培養の作業は限りなく除菌されたクリーンルームの中で、熟練された作業者の手により行われていた。そのため産業化に向けて細胞を大量に培養する場合、作業者の負担の増加と作業者への教育・育成に必要な時間とコスト、人為的なミスや検体の取り違え、また、菌などを保有している人によるコンタミネーション等が生じてしまう可能性がある。このため、それらの対策に多くのコストを要し、そのことが産業化において大きな壁となってしまう。
【０００３】
そこで、一連の培養作業を自動化することにより、それら問題点を解決させることができるという考えの下、特許文献１には自動式の細胞培養の例が開示されている。特許文献１に記載の細胞培養装置は、培地を自動的に交換するために、自動培地交換装置がインキュベータと培地交換ロボットと管理コンピュータとを備えている。管理コンピュータは細胞を培養する培養トレイをインキュベータの中から搬送ロボット等により外部へ取り出し、培養トレイの中の液体培地をニードルで排出して新たな液体培地をニードルで挿入し、培養トレイをインキュベータに入庫している。
【０００４】
また、培養装置が行う一連の工程の中で、唯一外部から清潔である培養装置内部へ投入するものは主に細胞と培養容器である。培養容器は培養装置内部で細胞を培養するために、１枚から複数枚をクリーンな環境を保ったまま培養装置内部に投入する必要がある。これに関連する技術は半導体でのウェハ等の受け渡しで広く開発されており、２重扉とエアの流れで外部からの塵や埃を接続部から内部に入らないようにする方法が考えられている。その一例が特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２６２８５６号公報
【特許文献２】特開２００１−３９５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に開示の技術は、細胞培養における重要な問題を解決するための最良の対策を提供するものではない。つまり、細胞を培養する際に最も問題となるのが、大気中や人体に存在する塵埃、細菌、ウィルス等による培養細胞の汚染である。従って、それらに対する品質管理が最も重要となってくる。そのため、細胞採取から処理、製造といった一般的に細胞培養と呼ばれる工程はすべて無菌状態で行い、決して汚染物が入らないような手技で行い、その履歴を記録しなければならない。
【０００６】
細胞の培養・加工を行うにはＧＭＰ（Good Manufacturing Practice）等に認定されており、施設ごと滅菌処理された大規模な培養施設であるＣＰＣ(Cell Processing Center)内で防塵服を着て熟練した技術者により作業されなければならず、これが産業化において生産性やコスト面で大きな障害となっている。そこで、自動化技術により工程内で最大の汚染源である人を極力排除した環境で、熟練した技術者と同等レベルの作業を実施することにより品質保持をおこない、クリーン度の高い培養容器にて細胞の培養を行う自動培養装置の開発が求められている。
【０００７】
培養装置内部においてはクリーンベンチなどと同様に紫外線蛍光灯を設け、またＨＥＰＡフィルタ等に空気を通して清浄な空気を供給し続けることにより、細胞と培養容器を投入する以外は外部と内部は遮断して内部状態をクリーンな状態に保つことができる。
【０００８】
そこで、塵埃や細菌等が内部に決して入らないように最もクリーンな状態を維持したまま、細胞と最も接触する培養容器を外部から培養装置内に投入する必要がある。さらに、培養装置内部で培養した細胞を培養装置内部のクリーンな状態を保ったまま取り出し、その後急激な温度変化を少なくして、その状態で手術室や加工施設に移動させることが必要である。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、培養容器と培養装置内部との無菌的な接続や細胞培養後の無菌的な培養容器の取り出しを可能とし、温度などの環境ストレスの低減が図れる装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の問題点を解決するため本発明は、第１のスライド扉を有して培養容器を１個または複数個を並べて格納することのできる培養容器箱を提供する。この培養容器箱には内部の温度や湿度を一定に保つことができ、さらに清浄な空気を培養容器箱の内部に送りこみ、陽圧にして環境をクリーンに保つことができる。さらにこの箱に取手などがついており、持ち運びや移動をすることができる。培養装置には駆動力のついた第２のスライド式の扉とその扉の格納室、培養容器箱を置くための台が用意されており、その台の上に培養容器箱を所定の位置に置く。その際に第１のスライド扉と第２のスライド扉が扉に設けたガイドを基点に密着するような構成になっており、その第１、第２の両スライド扉の密着面それぞれに、粘着性のよい樹脂材を設けることで、その粘着性により外気に存在する塵埃や細菌を封じ込めたまま、両スライド扉を一体でスライドさせることを可能にする。さらに、移動させたスライド扉の格納室は接続時にファンで排気して陰圧にし、培養装置内部と培養容器箱を陽圧としてエアの流れを制御して、隙間などで外部から菌や埃が入っても排除することを可能としている。これらにより、外気の入らないクリーンな環境で温度変化の少ない環境で培養容器を受け渡し可能とする装置を提供できる。
【００１１】
すなわち、本発明による培養システムは、少なくとも１つの培養容器を収納するための容器収納部と、前記培養容器の搬出入を可能とする第１の扉部とを有する培養容器箱と、内部に細胞培養のための細胞培養部と、前記培養容器の搬出入を可能とする第２の扉部と、前記培養容器箱接続時に前記第１及び第２の扉部を開閉するための扉駆動手段と、を有する培養装置と、を備え、前記第１及び第２の扉部の少なくとも一方の外気接触部分が粘着性素材を有しており、前記培養容器箱を前記培養装置に接続した時に前記培養容器箱の前記第１の扉部と前記培養装置の前記第２の扉部とが前記粘着性素材によって密着することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明による培養装置は、細胞培養を行うための培養装置であって、少なくとも１つの培養容器を収納するための容器収納部と、前記培養容器の搬出入を可能とする第１の扉部とを有する培養容器箱を接続するための接続部と、前記培養装置内部に細胞培養のための細胞培養部と、前記培養容器の搬出入を可能とする第２の扉部と、前記培養容器箱接続時に前記第１及び第２の扉部を開閉するための扉駆動手段と、を備え、前記第１及び第２の扉部の少なくとも一方の外気接触部分が粘着性素材を有しており、前記培養容器箱を前記培養装置に接続した時に前記培養容器箱の前記第１の扉部と前記培養装置の前記第２の扉部とが前記粘着性素材によって密着することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明による培養容器箱は、細胞培養を行うための培養装置に接続される培養容器箱であって、少なくとも１つの培養容器を収納するための容器収納部と、前記培養容器の搬出入を可能とする扉部と、前記培養装置に前記培養容器箱を接続するための接続部と、を備え、前記扉部の外気接触部分が粘着性素材を有しており、前記培養容器箱を前記培養装置に接続した時に前記培養容器箱の前記扉部と前記培養装置の扉部とが前記粘着性素材によって密着することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による空気清浄化方法は、処理対象物を格納するための格納室と前記処理対象物に対して所定の処理を施すための処理室とが接続されたときに前記格納室及び前記処理室の内部の空気を清浄に保つ空気清浄化方法であって、前記格納室及び前記処理室の接続部の扉における外気接触部分の少なくとも一方は粘着性素材を有しており、前記格納室が前記処理室に接続された後に前記格納室の扉と前記処理室の扉とを一体として上昇させる工程と、前記格納室と前記処理室の扉が開口した後に前記処理対象物の搬出入を実行する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明による別の培養システムは、少なくとも１つの培養容器を収納するための容器収納部と、前記培養容器の搬出入を可能とする第１の扉部とを有する培養容器箱と、内部に細胞培養のための細胞培養部と、前記培養容器の搬出入を可能とする第２の扉部とを有する培養装置と、前記培養容器箱と前記培養装置とが接続されたことを検出する接続検出手段と、前記培養容器箱接続時に前記第１及び第２の扉部を開閉するための扉駆動手段と、前記培養容器箱が接続されたときに動作し、内部の気流を制御する気流制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
さらなる本発明の特徴は、以下本発明を実施するための最良の形態および添付図面によって明らかになるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の培養システムによれば、培養容器と培養装置内部との無菌的な接続及び細胞培養後の無菌的な培養容器の取り出しを可能とし、温度などの環境ストレスの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、発明の実施例について図面を用いて説明する。図１は本発明の特徴を最もよく表している培養容器箱１０と培養装置２０を接続した際の全体図、図２は培養容器箱１０の構成図、図３は培養装置２０の構成図、図４及び５は培養容器箱１０と培養装置２０の接続に関する概略図、図６は培養容器箱１０の扉（以下、容器箱扉１１）と培養装置扉（以下、装置扉２１）の開閉に関する概略図、図７は培養容器マニピュレータ５０の概略図、図８及び９は培養容器４０の移動に関する概略図、図１０及び１１は内部の気流の流れに関する図である。
【００１９】
図１、図２、図３において培養容器箱１０と培養装置２０の構成について説明する。ここで図１は図２の培養容器箱１０を図３の培養装置２０に接続して、容器箱扉１１と装置扉２１を重ねた場合の側面図である。
【００２０】
まず、図２の培養容器箱１０の構成について説明する。培養容器箱１０の内部には一個もしくは複数個の培養容器４０を格納することができる。培養容器箱１０の一側面には一方向にスライドする容器箱扉１１を有しており、これをスライドして開けることで培養容器４０を出し入れすることができる。容器箱扉１１の外側の面には粘着性のよい樹脂材で作られた薄い樹脂膜１２が貼られており、またツメ受け１９のような凹凸がある。さらに、培養容器箱１０の内部を陽圧にするためにファン１３などを培養容器箱１０に設けて、外気を内部に吹き込むようにする。その際、ファン１３の吹き込み口前面にＨＥＰＡフィルタのような目の細かい繊維素材のフィルタ１４を入れて、外気の塵埃や細菌などを培養容器箱１０の内部に入れないようにする。そのファン１３を駆動させるために培養容器箱１０に交換可能なバッテリー１５を取り付ける。外気を内部に吹き込むため、培養容器箱１０の内部の温度が外気に依存するので蓄熱材もしくはペルチェ素子やラバーヒーターなどの温度調整器１６を内部に設置する。温度調整器１６を使用する際には外部のファン用バッテリー１５からその電気を供給する。さらに、培養容器箱１０の壁面に断熱材などを利用して内部の温度変化を少なくする。また、培養容器箱１０には取手１７を取り付けて、その取手１７を持つことで容易に培養容器箱１０を移動することができる。培養容器箱１０の底面の外側には溝１８があり、培養装置２０との接続の際の位置固定に使用する。なお、この溝１８には、後述のように、培養装置２０の台２８に設けられたガイド２９が係合することにより、培養容器箱１０の位置が固定される。
【００２１】
図３の培養装置２０の構成について説明する。培養装置２０の内部には培養室２４と培養容器４０をハンドリングする培養容器マニピュレータ（以下、マニピュレータ５０）などが入っている。培養室２４は内部を３７℃、二酸化炭素濃度５％、湿度１００％にして細胞培養に適した環境を保っている。培養空間に細胞を入れた培養容器４０をその内部に入れて細胞を培養する。マニピュレータ５０は培養容器箱１０の内部、培養室２４、その他の培養装置２０の内部に設けた検査エリアや細胞播種・培地交換エリアへ培養容器４０を移動させる。培養装置２０の内部を陽圧にするため、培養容器箱１０のファン１３と同様のファン２５に内側の面にフィルタ２６と温度調整のためのヒーター２７を設けて清浄な外気を内部に供給する。培養装置２０の外部には培養容器箱１０を設置するための台２８があり、そこには培養容器箱１０底面の溝１８と接続して位置を固定するガイド２９がある。装置扉２１には容器箱扉１１と同様に薄い樹脂膜２２が貼られており、さらに装置扉２１と容器箱扉１１の密着の際に位置を固定するために容器箱扉１１のツメ受け１９に合うようツメ２３を設けている。培養装置２０外側には扉格納室３０があり、ここは培養容器箱１０と培養装置２０が接続され容器箱扉１１と装置扉２１が密着して一体としてスライドしたとき一体した両扉６０を格納する。両扉６０をスライドさせる際には装置扉２１に設置されたモータ３１を使用し、そのモータ３１の負荷を低減させるための重り３２が装置扉２１に接続されている。また、この扉格納室３０の内部には紫外線灯３３が入っており、内部を殺菌して清潔に保つことができる。さらに扉格納室３０には排気ファン３４が設置されており、接続時に内部の空気を外部に排気７７するのに使用する。
【００２２】
図４及び５を用いて培養容器箱１０と培養装置２０の接続について説明する。図４は培養容器箱１０と培養装置２０の接続前の状態、図５は両者の接続後両扉６０が密着した状態を示している。
【００２３】
図４に示されるように、培養容器箱１０は培養装置２０の外側から出ている台２８の上に置かれる。台２８にはガイド２９が設けられており、そこに培養容器箱１０の溝１８を合わせることで培養容器箱１０と培養装置２０の接続位置を固定し、この際に容器箱扉１１と装置扉２１の外側面同士を密着し、その密着面の接続位置を固定する目的で容器箱扉１１と装置扉２１それぞれにツメ受け１９とツメ２３が設置されている。
【００２４】
さらに、図５に示されるように、密着している面に設けている容器箱扉樹脂膜１２と装置扉樹脂膜２２は密着性を向上させて一体でスライドしやすくすることにより清潔性を向上している。つまり、容器箱扉１１と装置扉２１の外側は外気に接しているため、塵埃や細菌と接触する可能性が高い。このため、容器箱扉樹脂膜１２と装置扉樹脂膜２２を設けることにより、扉同士の密着時に塵や埃を内部に閉じ込め、一体となった両扉６０のスライドする前後での両扉６０の清潔性を確保できるのである。容器箱扉樹脂膜１２と装置扉樹脂膜２２同士は密着性が高いが、ポスト・イット（登録商標）のように取り外すことができるため、培養終了後に培養容器箱１０を脱着することが容易にできるようになっている。そして、培養容器箱１０と培養装置２０の内部は、温度調整器１６及びヒーター２７によってそれぞれ温度が同じくらいに調整されており、接続後の培養容器４０は温度変化がない状態で、移動することができる。これにより、培養容器４０の内部の細胞に対する温度ストレスをなくすことができる。
【００２５】
また、培養容器箱１０と培養装置２０のそれぞれの内部にガスや湿度の調整器（図示せず）を設けることで、培養終了後に培養状態を保ったまま培養容器箱２０に培養容器４０を入れた後、細胞培養の状態を保ったまま、培養装置１０を外して培養容器箱２０だけを移動させることが可能となる。
【００２６】
図６は、培養容器箱１０及び培養装置２０を接続した後の両扉６０の開閉について説明するための図である。密着して一体になった両扉６０を培養装置扉２１に接続したモータ３１によりスライドさせて開閉する。この際にスライドによる開閉でモータ３１にかかる負荷を低減させるために重り３２を培養装置扉２１と接続している。スライドした両扉６０は扉格納室３０に入り、両扉６０はマニピュレータ５０で培養容器４０を移動することができる位置まで移動する。なお、両扉６０が所定の位置まで移動できたか否かは、例えば両扉６０の存在を検知するためのセンサを培養容器箱１０又は培養装置２０の少なくとも一方に設けてモータ３１の動作を制御してもよいし、扉格納室３０内に扉ストッパを設けてそれに両扉６０が接触したらモータ３１を停止するようにしてもよい。
【００２７】
このように両扉６０同士を密着させて、一体としてスライドし両扉６０を開閉させて扉格納室３０に移動させることで、培養容器箱１０の内部と培養装置２０の内部同士を清潔な状況を保持したまま着脱することを可能にしている。前記の密着性の効果に加えて、外側同士を密着させて扉格納室３０に移動させることで、より培養容器箱１０と培養装置２０の接続面の高い清潔性を保つことができる。また、培養容器箱１０と培養装置２０内の温度をほぼ同一に保つことにより培養容器箱１０と培養装置２０の接続後も培養容器４０の温度変化を少なくすることができる。
【００２８】
図７乃至９を用いて接続時の培養容器４０の移動について説明する。図７にマニピュレータ５０の全体構成図を示した。培養装置２０内にあるマニピュレータ５０は前後動５１、左右動５２、上下動５３の３軸に動作することができる構成になっており、培養容器台５４に培養容器４０をのせて移動させる。これにより培養容器４０を培養容器箱１０、培養室２４、検査エリア、細胞播種・培地交換エリアへ移動させる。図８は接続部の側面図、図９は接続部付近の上面図となっている。
【００２９】
図７乃至９に示されるように、マニピュレータ５０は前後動５１と上下動５３で移動し、培養容器台５４の上に培養容器４０を載せて培養装置２０の内部に移動させる。培養室２４に入れる際には、左右動５２で培養容器４０を移動して上下動５３により、培養室２４の内部に移動させる。一連の動作により、培養容器４０を培養容器箱１０の内部から培養装置２０の内部の各種装置へ移動、また逆の動作をさせることにより、培養装置２０の内部の各種装置から培養容器箱１０の内部に培養容器４０を移動することを可能にしている。
【００３０】
図１０及び１１を用いて接続前後の培養容器箱１０と培養装置２０のそれぞれ内部での気流の動きを説明する。図１０において、培養容器箱１０ではファン１３から入った外気がフィルタを通って清浄な外気７０となり箱内部に入る。内部を陽圧にして、容器箱扉１１の外に隙間から気流７１を通す。また、培養装置２０においても、内部に清浄な外気を入れて陽圧にしており、装置扉２１周辺の隙間からの気流７３と、培養装置２０の内部から扉格納室３０を通った気流７４と扉格納室３０から外への気流７５を通す。これらにより、内部を温度調整した清浄な空気を循環させ、陽圧にして外気が内部に入らないようにして、クリーンな状態に保つことができる。図１１において、培養容器箱１０と培養装置２０が接続した際には、扉格納室３０の内にある排気ファン３４を動作させて、内部の気流を制御し外気に触れた両扉６０の塵埃や細菌が培養装置２０の外部に排気７７するように、培養装置内部から扉格納室への気流７５と培養容器箱から扉格納室への気流７６を排気７７するようにする。両扉６０を閉めて、培養容器箱１０を外した際には排気ファン３４を停止して図１０の気流の動きとする。なお、本実施形態では排気ファン３４は培養装置２０側に設けられているが、これに限られるものではなく、培養容器箱１０側に設けても良いし、培養容器箱１０及び培養装置２０の両方に設けても良い。
【００３１】
以上により、培養装置２０の内部と培養容器箱１０の内部とを外気に触れることなくクリーンな環境を保ったまま接続して、培養容器４０の出し入れを容易におこなって、その培養容器４０を移動することを可能にすることができる。
【００３２】
なお、本発明は、以上説明した動作を、コンピュータプログラムを用いて実現することができる。図１２は、本発明による培養システム（培養容器箱１０＋培養装置２０）においてコンピュータ制御に関連する部分の構成を示すブロック図である。排気ファン１３及び２５は室内を陽圧にするために常に動作しており、コンピュータ制御されるものではないので、図１２から除かれている。また、図１２における各ブロックはバス１０８によって接続されている。図１３は、培養システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【００３３】
図１２において、ＣＰＵ１０１は培養システムの動作全体を制御し、少なくとも図１３に示すフローチャートによる動作の制御主体となるものである。つまり、ＣＰＵ１０１は、システムの動作開始によりＲＯＭ１０２に格納されている図１３のフローチャートに基づく制御プログラムを読み出し、ＲＡＭ１０３上に展開し、システム全体を制御する。
【００３４】
排気ファン３４は、前述のように培養容器箱１０が培養装置２０に接続されたときにシステム内部の気流を制御する。モータ３１は培養容器箱１０と培養装置２０との接続部分を開閉する、両扉６０を昇降させるための駆動手段である。マニピュレータ５０は、両扉６０の開口時に培養容器４０の搬出入を行うものである。
【００３５】
両扉センサ１０４は、両扉６０が完全に開口したか否かを検出するものであり、前述のように電気的なものであっても機械的なものであってもよい。接続検出部１０５は、培養容器箱１０が培養装置２０に接続されたか否かを検出するものであり、これも電気的なものであっても機械的なものであっても良い。
【００３６】
入力部１０６は、例えば利用者が培養容器の搬出入を指示するためのものであり、キーボードやマウス等が該当する。表示部１０７は、例えば培養システムが動作中であることや利用者からの指示内容等を表示するためのものであり、ＣＲＴや液晶ディスプレイ等が該当する。
【００３７】
続いて、図１３を用いて図１２のような構成を備える培養システムの動作につて説明する。なお、特に断らない限り、動作主体はＣＰＵ１０１である。
【００３８】
培養容器箱１０が培養装置２０に接続されたことが検出される（ステップＳ１３０１）と、モータ３１を動作させて両扉６０を上昇させる（ステップＳ１３０２）。そして、両扉６０が完全に開口したか否かが判断され（ステップＳ１３０３）、完全開口なら処理はステップＳ１３０４に移行し、まだ完全には開口してない場合にはステップＳ１３０２に戻りモータ３１を作動し続ける。前述のように、両扉６０の開口は両扉センサ１０４によって検出され、その検出結果がＣＰＵ１０１に伝えられる。
【００３９】
ステップＳ１３０３で両扉６０が完全に開口したと判断された場合には、モータ３１の動作が停止される（ステップＳ１３０４）。また、培養容器箱１０が培養装置２０に接続されると、ファン３４が動作し始め、培養システム内部の空気を排気することにより気流が制御される（ステップＳ１３０５）。
【００４０】
両扉６０が完全に開口し、システム内部の気流も整えられると、マニピュレータ５０を操作して培養容器４０の搬出入処理が実行される（ステップＳ１３０６）。搬出・搬入の何れの処理かは利用者によって指示される。そして、利用者によって指示された搬出或いは搬入動作が完了したか否かが判断され（ステップＳ１３０７）、完了すればマニピュレータ５０を停止させてモータ３１を動作させて両扉６０を閉じ始める（ステップＳ１３０８）。続いて、両扉６０が完全に閉じたか否かが判断され（ステップＳ１３０９）、完全に閉じたと判断されれば、モータ３１を停止する（ステップＳ１３１０）。
【００４１】
この状態になれば培養容器箱１０を取り外すことができる。取り外されたことが検出されると、気流を制御するファン３４の動作が停止される（ステップＳ１３１１）。
以上のように培養容器の搬出入動作が実行される。
【００４２】
本発明の実施形態は、上述のように塵や埃による汚染を極力排除し、クリーン度を保持したまま、かつ温度変化による細胞ストレスをなくして培養容器を培養装置内に出し入れすることができ、かつ培養終了後の培養容器をクリーンなまま運ぶことができ、細胞移植や再生医療など高いクリーン度を要求するような産業においては需要が高く、利用可能性は高いことが予想される。
【００４３】
本実施形態では、第１のスライド扉を有して培養容器を１個または複数個を並べて格納することのできる培養容器箱が提供される。この培養容器箱には内部の温度や湿度を一定に保つことができ、さらに清浄な空気を培養容器箱の内部に送りこみ、陽圧にして環境をクリーンに保つことができる。さらにこの箱に取手などがついており、持ち運びや移動をすることができる。培養装置には駆動力のついた第２のスライド式の扉とその扉の格納室、培養容器箱を置くための台が用意されており、その台の上に培養容器箱を所定の位置に置く。その際に第１のスライド扉と第２のスライド扉が扉に設けたガイドを基点に密着するような構成になっており、その第１、第２の両スライド扉の密着面それぞれに、粘着性のよい樹脂材を設けることで、その粘着性により外気に存在する塵埃や細菌を封じ込めたまま、両スライド扉を一体でスライドさせることを可能にする。さらに、移動させたスライド扉の格納室は接続時にファンで廃棄して陰圧にし、培養装置内部と培養容器箱を陽圧としてエアの流れを制御して、隙間などで外部から菌や埃が入っても排除することを可能としている。これらにより、外気の入らないクリーンな環境で温度変化の少ない環境で培養容器を受け渡し可能とする装置を提供できる。
【００４４】
そして、本実施形態によれば、培養容器の受け渡しにおいて、培養容器箱と培養装置のスライド扉同士を粘着性のよい樹脂材同士を密着させることにより、スライド扉外側の塵埃や細菌を内部に入らないようにして、クリーン度を保つだけでなく、スライド扉同士を一体で空けることにより、モータなどの駆動系を少なくし、省スペースを図ることができる。その上、脱着を容易に行うことができる。さらに、一体となったスライド扉を移動させる空間であるスライド扉格納空間を接続時に陰圧にして、培養装置内部と培養容器箱を陽圧にすることで、培養容器箱と培養装置の接続部の気流の流れを制御し、外気と外気に触れた部分を内部に入れずに高いクリーン度を保つことができる。
【００４５】
また、培養終了後に培養容器を培養容器箱内部に移動させ、スライド扉を閉めた後に培養容器箱内部のクリーン度と温度を保持したまま、培養容器を運ぶことができる。
【００４６】
なお、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードによっても本発明は実現できる。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそれを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィ（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどが用いられる。
【００４７】
また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータ上のメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータのＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。
【００４８】
また、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードがネットワークを介して配信されることにより、システム又は装置のハードディスクやメモリ等の記憶手段又はＣＤ-ＲＷ、ＣＤ-Ｒ等の記憶媒体に格納され、そのシステム又は装置のコンピュータ(又はＣＰＵやＭＰＵ)が当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、達成されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態による、培養容器箱１０と培養装置２０が接続してなる培養システムの全体図である。
【図２】内部に培養容器を一個もしくは複数個保有して、持ち運びをすることのできる培養容器箱１０の構成を示す図である。
【図３】内部に培養室と培養容器マニピュレータなどを有して、細胞を培養する一連の作業を行うことのできる培養装置２０の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態による培養システムであって、培養容器箱１０と培養装置２０を接続しようとする状態を示す概念図である。
【図５】本発明の実施形態による培養システムであって、培養容器箱１０と培養装置２０が接続された状態を示す概念図である。
【図６】本発明の実施形態による培養システムであって、両扉６０（密着した容器箱扉１１と装置扉２１）を開口した状態を示す概念図である。
【図７】培養装置２０内で培養容器４０を移動させることができる培養容器マニピュレータ５０の構成図である。
【図８】本発明の実施形態による培養システムであって、培養容器マニピュレータ５０で、培養容器４０を移動させる様子を示す概念図である。
【図９】本発明の実施形態による培養システムであって、培養容器マニピュレータ５０で、培養容器４０を移動させる様子を示す上面図である。
【図１０】本発明の実施形態による培養システムであって、培養容器箱１０と培養装置２０の接続前のそれぞれの内部の気流の様子を示す概念図である。
【図１１】本発明の実施形態による培養システムであって、培養容器箱１０と培養装置２０の接続後のシステム内部の気流の様子を示す概念図である。
【図１２】本発明の実施形態による培養システムのブロック構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態による培養システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１０  培養容器箱        １１  容器箱扉          １２  容器箱扉樹脂膜
１３  容器箱ファン      １４  フィルタ          １５  バッテリー
１６  温度調整器        １７  取手              １８  溝
１９  ツメ受け          ２０  培養装置          ２１  装置扉
２２  装置扉樹脂膜      ２３  ツメ              ２４  培養室
２５  培養装置ファン    ２６  フィルタ          ２７  ヒーター
２８  台                ２９  ガイド            ３０  扉格納室
３１  モータ            ３２  重り              ３３  紫外線灯
３４  排気ファン        ４０  培養容            ５０  マニピュレータ
６０  一体した両扉      ５４  培養容器台      １０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ        １０３  ＲＡＭ          １０４  両扉センサ
１０５  接続検出部    １０６  入力部          １０７  表示部
１０８  バス
【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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【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】
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【図１３】
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