(57)【要約】態様は、自動細胞培養インキュベータ及びこのようなインキュベータを使用するための方法に関する。一態様では、細胞培養インキュベータは、エアロック構成を形成するように配置される移動チャンバ及び内部チャンバを有するインキュベータキャビネットを含む。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネット内に配置された物体は、オゾン発生器によって生成されたオゾンを用いて滅菌される。インキュベータは、移動チャンバと内部チャンバとの間で物体を移動させる１つ以上の移動デバイスを含んでもよい。
2018512889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）移動チャンバ及び（ｉｉ）内部チャンバを含むインキュベータキャビネットと、
滅菌媒体源と、
前記滅菌媒体源と動作可能に接続され、且つ前記移動チャンバに滅菌媒体を供給するように構成されたポンプと、
外部環境から前記移動チャンバへと開く外部扉と、
前記移動チャンバから前記内部チャンバへと開く内部扉と、
前記移動チャンバと前記内部チャンバとの間で１つ以上の物品を移動させるための移動デバイスと
を含む、細胞培養インキュベータ。
【請求項２】
前記内部チャンバは複数の細胞培養容器を貯蔵するように構成されている、請求項１に記載のインキュベータ。
【請求項３】
前記滅菌媒体源は前記内部チャンバと流体連通する、請求項１又は２に記載のインキュベータ。
【請求項４】
前記外部扉は、閉じられると実質的に気密のシールを形成する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項５】
前記内部扉は、閉じられると実質的に気密のシールを形成する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項６】
前記移動チャンバは細胞培養容器を受け入れるように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項７】
１つ以上の物品を移動させるための前記移動デバイスのコントローラを更に含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項８】
前記コントローラは前記インキュベータキャビネットの外部に配置されている、請求項７に記載のインキュベータ。
【請求項９】
前記コントローラはコンピュータを含む、請求項７又は８に記載のインキュベータ。
【請求項１０】
前記内部チャンバ内の１つ以上の細胞培養容器を移動させるための細胞培養容器移動デバイスを更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項１１】
前記細胞培養容器移動デバイスは１つ以上のロボット要素を含む、請求項１０に記載のインキュベータ。
【請求項１２】
前記ポンプは前記インキュベータキャビネットから前記滅菌媒体を除去するように構成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項１３】
前記インキュベータキャビネットから前記滅菌媒体を除去するように構成される追加的なポンプを更に含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項１４】
前記ポンプは前記移動チャンバから前記滅菌媒体を除去するように構成されている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項１５】
前記移動チャンバから前記滅菌媒体を除去するように構成される追加的なポンプを更に含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項１６】
前記移動デバイスは１つ以上のロボット要素を含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項１７】
前記滅菌媒体はオゾンガスを含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項１８】
前記滅菌媒体は過酸化水素ガスを含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項１９】
前記滅菌媒体源はオゾン発生器を含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項２０】
前記滅菌媒体源は圧縮オゾン源を含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【請求項２１】
前記滅菌媒体源は圧縮過酸化水素源を含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のインキュベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、２０１５年３月３１日に出願された「Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｃｅｌｌ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｉｎｃｕｂａｔｏｒ」という名称の米国特許仮出願第６２／１４１，１８３号明細書の利益を主張し、この特許出願は、その内容全体が参照により本明細書中に組み込まれる。
【０００２】
態様は、細胞培養インキュベータ及びこのようなインキュベータを使用するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
細胞培養インキュベータは細胞培養により細胞を増殖及び維持するために用いられる。細胞培養は、細胞が制御された条件下で増殖されるプロセスである。細胞を含む細胞培養容器はインキュベータ内に貯蔵される。インキュベータは細胞増殖に好適な温度及びガス混合物などの条件を維持する。長期細胞培養は研究及び臨床的状況の両方において有用な手法である。しかしながら、現在入手可能な細胞インキュベータでの長期細胞培養物、例えば、長期培養物、組織標本、インビトロ受精標本等の維持は高度に訓練された要員及び厳重な無菌条件を要する困難なプロセスである。この高度の人の関与は、培養物に汚染物質を導入し、環境変化によるショックを引き起こし、それにより培養の有効性が低下する可能性がある。したがって、人が最小限にのみ関与する培養システムを提供する新たな種類の細胞培養インキュベータが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の細胞培養インキュベータは、特に、薬物の機能を評価するため、又は細胞の機能を調べるためなどの高感度アッセイを伴う臨床目的又は研究目的で細胞を維持するための生産的な長期細胞培養にいくつかの障壁を課すものである。例えば、多くの現在入手可能な細胞インキュベータでは、細胞を操作又は観察するためにインキュベータから培養プレートを取り出す必要があるが、培養物は取り出し時、非無菌状態及び／又は物理的環境の変動（例えば、温度、湿度等又はこれらの任意の組み合わせの変化）に曝されることから、細胞培養プレート又は他の構成要素をインキュベータから取り出すことで培養物の損傷の危険性が増す。したがって、本開示は、部分的には、汚染物質、外部環境及び／又はインキュベータ環境の変動への細胞の曝露を制限することによって細胞の汚染及び／又は損傷のリスクを低下させる細胞培養インキュベータの必要性に関連する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様によれば、細胞培養インキュベータは、移動チャンバ及び内部チャンバを有するインキュベータキャビネットを含む。いくつかの実施形態では、滅菌ガス源（例えば、オゾン発生器などのオゾンガス源、過酸化水素ガス／蒸気源）がインキュベータに接続されているか、又はそれに含まれている。いくつかの実施形態では、滅菌液体源（例えば、エタノール、過酸化水素溶液又は次亜塩素酸ナトリウム溶液の源又はディスペンサ）がインキュベータに接続されているか、又はそれに含まれている。いくつかの実施形態では、滅菌ガス源（例えば、オゾン発生器）、及び滅菌ガス源（例えば、オゾン発生器）と動作可能に接続された１つ以上のポンプがインキュベータに接続されているか、又はそれに含まれている。ポンプは、移動チャンバ、内部チャンバ、又はその両方にオゾンガスを供給するように構成することができる。ポンプは、また、滅菌ガス（例えば、オゾンガス）を移動チャンバ、内部チャンバ、又はその両方から除去するように構成することができる。
【０００６】
いくつかの実施形態では、細胞培養インキュベータは、また、外部環境から移動チャンバへと開く外部扉と、移動チャンバから内部チャンバへと開く移動チャンバの扉と、移動チャンバと内部チャンバとの間で１つ以上の物品を移動させるための移動デバイスとを含む。いくつかの実施形態では、内部チャンバは、複数の細胞培養容器（例えば、フラスコ、懸濁培養フラスコ、スピナーフラスコ、プレート、ペトリ皿、及び袋）及び／又は他の物品（例えば、細胞操作に必要な使い捨て供給品などの１つ以上の供給品、例えば、ピペット先端部）を保持するように構成されている。いくつかの実施形態では、滅菌媒体発生器は移動及び／又は内部チャンバと流体連通する。いくつかの実施形態では、外部扉は、閉じられると実質的に気密のシールを形成する。いくつかの実施形態では、移動チャンバは、複数の細胞培養容器（例えば、フラスコ、プレート、ペトリ皿、及び袋）及び／又は他の物品（例えば、細胞操作に必要な使い捨て供給品などの１つ以上の供給品、例えば、ピペット先端部）を保持するように構成されている。
【０００７】
いくつかの実施形態では、インキュベータは、１つ以上の物品をインキュベータ内へ、インキュベータ内において、又はインキュベータから外に移動させるための移動デバイスの動作を制御するためのコントローラを更に含む。いくつかの実施形態では、コントローラはインキュベータキャビネットの外部に配置されている。いくつかの実施形態では、コントローラはコンピュータを含む。いくつかの実施形態では、インキュベータは、内部チャンバ内の１つ以上の細胞培養容器を移動させるための細胞培養容器移動デバイスを更に含む。いくつかの実施形態では、細胞培養容器移動デバイスは１つ以上のロボット要素を含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、１つ以上のポンプは、インキュベータキャビネットからオゾンガス又は他の気体滅菌物質を除去するように構成されている。いくつかの実施形態では、移動チャンバ及び／又は内部チャンバからガスを（動作モードに応じて）供給及び除去するように構成された１つ以上の可逆ポンプが提供される。いくつかの実施形態では、インキュベータは、滅菌ガスの分解を加速し、滅菌ガスの内部チャンバからの安全な除去を補助するための分解触媒を（例えば、移動チャンバ内に）含む。分解触媒の非限定的な例としては、ＭｎＯ２、ＮｉＯ２、木炭等、又はこれらの組み合わせが挙げられる。
【０００９】
いくつかの実施形態では、インキュベータはモニタリングシステムを更に含む。いくつかの実施形態では、モニタリングシステムは、移動チャンバ及び／若しくは内部チャンバへの滅菌物質の添加、並びに／又は移動チャンバ及び／若しくは内部チャンバからの滅菌物質の除去を監視する。いくつかの実施形態では、モニタリングシステムは、移動チャンバ及び／又は内部チャンバ内の温度、湿度、ガス（例えばＯ２、ＣＯ２、Ｎ２等）の濃度を監視する。いくつかの実施形態では、モニタリングシステムはプローブ及び／又はセンサを含む。いくつかの実施形態では、プローブ及び／又はセンサはインキュベータの内部チャンバ及び／又は移動チャンバ内に配置されている。いくつかの実施形態では、プローブ及び／又はセンサは、例えば、インキュベータキャビネットの外部にあるディスプレイパネルに電子的に接続されている。いくつかの実施形態では、１つ以上のコントローラがセンサ及び他のシステムに取り付けられており、検出されたインキュベータ条件に基づいてインキュベータの内部環境を制御する。
【００１０】
いくつかの実施形態では、インキュベータは流体ろ過システムを更に含む。いくつかの実施形態では、流体ろ過システムは、インキュベータに入り、及び／又はインキュベータを出るガス又は蒸気をろ過する。流体ろ過システムは液体フィルタ及び／又はガス（例えば、空気、オゾン等）フィルタであり得る。いくつかの実施形態では、流体ろ過システムは、インキュベータに入り、及び／又はインキュベータを出る液体をろ過する。いくつかの実施形態では、流体ろ過システムは滅菌フィルタ（例えば、ＵＶフィルタ滅菌器又は加熱滅菌器）である。
【００１１】
添付の図面は一定の縮尺率で描かれるものではない。図面では、種々の図に示されるそれぞれ同一の又はほぼ同一の構成要素は同じ番号で表される場合がある。明確化のため、全ての図の全ての構成要素に符号が付されるわけではない。ここで、例として、添付の図面を参照して本発明の種々の実施形態を記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態による、移動チャンバ及び内部チャンバを備えるインキュベータキャビネットを有する細胞培養インキュベータの例証的実施形態の概略図である。
【図２】一実施形態による、移動チャンバ内に移動デバイスを有する細胞培養インキュベータの例証的実施形態の概略図である。
【図３】一実施形態による、オゾンフローシステムを有する細胞培養インキュベータの例証的実施形態の概略図である。
【図４】一実施形態による、第２ポンプを有する細胞培養インキュベータの例証的実施形態の概略図である。
【図５】一実施形態による、直線並進移動デバイスを有する細胞培養インキュベータの例証的実施形態の概略図である。
【図６】図５に示される移動デバイスの斜視図である。
【図７】一実施形態による、移動チャンバ内にロボットアームを有する細胞培養インキュベータの例証的実施形態の概略図である。
【図８】一実施形態による、移動チャンバ及び内部チャンバを備えるインキュベータキャビネットを有する細胞培養インキュベータの例証的実施形態の概略図である。
【図９】一実施形態による、オゾンフローシステムを有する細胞培養インキュベータの例証的実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示の態様は、生産的な長期細胞培養を可能にする自動化されたインキュベータに関する。物品が外部環境から細胞培養インキュベータ内に挿入される場合、このような物品は、インキュベータ内に保持されている細胞を汚染する可能性のある汚染物質を伴う場合があると理解されている。更に、細胞の汚染物質への曝露を低減する細胞培養インキュベータに対する需要があると理解されている。従来のシングルチャンバ細胞培養インキュベータへの扉が開かれるたびに、外部環境への曝露によって内部条件（例えば、温度、混合ガス及び／又は湿度）が変化することも理解されている。インキュベータが調整されて望ましいレベルに戻るには時間がかかる。その間、インキュベータ内に保持されている細胞は条件の変動に曝され、これにより細胞の健康又は活性に負の影響を及ぼす場合がある。インキュベータ内及び外へ物品が移動するときに細胞が曝される条件変動量を低減する細胞培養インキュベータに対する需要があることは理解されている。
【００１４】
一態様によれば、細胞培養インキュベータはエアロック機構を含む。エアロック機構は、内部チャンバの条件及び／又は無菌性の維持を補助しながら、外部環境から細胞培養インキュベータの内部チャンバに物品を移動することを可能にする。
【００１５】
いくつかの実施形態では、細胞培養インキュベータは、移動チャンバ及び内部チャンバを備えるインキュベータキャビネットを含んでもよい。移動チャンバは、内部チャンバに入る前に物品を滅菌することができ、及び／又は内部チャンバとの連通が開放される前に条件を内部チャンバと平衡させることができる中間スペースとして機能する。細胞培養インキュベータは、エアロック機構を設けるために少なくとも２つの扉を含んでもよい。いくつかの実施形態では、外部扉は、移動チャンバと外部環境との間の連通を可能にするために開閉するように構成されている。いくつかの実施形態では、内部扉は、移動チャンバと内部チャンバとの間の連通を可能にするために開閉するように構成されている。外部扉及び／又は内部扉の動作は自動式で提供してもよい。
【００１６】
いくつかの実施形態では、扉は、開いているときに２つ以上の環境又は領域間の連通を可能にし、閉じているときに２つ以上の環境又は領域間の連通を防止する要素である。扉は、スライドドア、ポケットドア、スイングドア、ヒンジドア、回転ドア、ピボットドア、又はフォールディングドアなどの任意の種類のものであってもよい。扉は手動で、機械的に、又は電気的に動作してもよい。例えば、オペレータは扉若しくはその要素（例えば、ハンドル）を手動で把持し、引き、押し、及び／又はそうでなければ扉若しくはその要素（例えば、ハンドル）と物理的に相互作用することにより、又は機械的制御部（例えば、ボタン、トグル、スピンホイール、キー、スイッチ、カーソル、スクリュー、ダイヤル、スクリーン、又はタッチスクリーン）を操作することにより扉を開閉してもよい。ある実施形態では、扉は、コンピュータなどによる電気又はデジタル制御によって制御してもよい。扉は自動的に開く扉であってもよい。例えば、扉は、扉が開いているか閉じているかを検出し、及び／又は扉がいつ開閉するかを制御する、圧力センサ、赤外線センサ、モーションセンサ又はリモートセンサなどのセンサを含んでもよい。扉は、機械的、空気的、電気的、又は他の手段によって開いてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の扉は１つ以上のロック機構を含んでもよい。特定の環境では、１つ以上の扉は、１つ以上の扉が望ましくないとき（例えば、１つ以上のチャンバが外部環境に対して開かれているとき）に開くことを防止するために、１つ以上のインターロック（例えば、ピン、バー、若しくはロックなどの機械的インターロック、又はスイッチなどの電気的インターロック）を含んでもよい。
【００１７】
エアロック機構を使用して、内部チャンバの外部環境への曝露又は外部環境の内部チャンバへの曝露の低減を補助してもよい。いくつかの実施形態では、エアロック機構を使用するために、一度に１つの扉が開かれる。例えば、オペレータは外部扉を開いて移動チャンバへのアクセスを得てもよい。オペレータは、その後、ピペット先端部などの物品を移動チャンバ内に挿入してもよい。オペレータは扉を直接操作することによって外部扉を操作してもよい。しかしながら、いくつかの実施形態では、オペレータは、例えば、扉の開閉を制御するように構成された自動化の使用により、扉の動作を遠隔的に制御することによって扉を間接的に操作してもよい。いくつかの実施形態では、外部扉が開いている間、移動チャンバの扉は閉じたままである。いくつかの実施形態では、移動チャンバに物品が挿入された後、（例えば、オペレータによって直接的又は間接的に）外部扉は閉じられる。外部扉が閉じられると、移動チャンバ内の滅菌プロセスを使用して、挿入された物品を滅菌する。滅菌が完了すると、内部扉を開き、滅菌された物品を移動チャンバから内部チャンバへ移動させる（例えば、１つ以上の移動デバイスによって）。
【００１８】
ここで、移動チャンバが内部チャンバの内部条件をどのように保持するかについての説明的例を記載する。移動チャンバが外部環境に対して開かれるとき、外部環境と内部チャンバとの間の連通がないように、内部チャンバは閉じられたままである。移動チャンバが外部環境に対して閉じられると、移動チャンバ内のセンサが、温度、湿度、ガス含有量、気圧、光等など、移動チャンバに関連する１つ以上の内部条件を検出する。移動チャンバ内の条件は、その後、（例えば、温度を上昇／低下させる、湿度を増加／減少させる等によって）調整され、内部チャンバの条件に近くなるか又は実質的に一致する。移動チャンバと内部チャンバとの間の内部条件が十分に同等になると、内部チャンバは移動チャンバへと開かれる。その後、物品を移動チャンバから内部チャンバに移動することができる。移動チャンバ内の条件が内部チャンバ内の条件に近いか又は実質的に一致していることで、内部扉が開くときに（例えば、物品を移動チャンバから内部チャンバに移動させるときに）内部チャンバの条件は大幅な変動に曝されない。
【００１９】
いくつかの実施形態では、インキュベータ内部の環境は制御システムによって制御される。制御システムは、インキュベータ内部（例えば、１つ以上の内部チャンバ内）の温度、湿度、二酸化炭素、酸素、及び他の気体成分（例えば、オゾン及び過酸化水素などの滅菌ガス）を制御するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、制御システムは、各内部チャンバ内の環境条件（例えば、温度、湿度、二酸化炭素、酸素及び他の気体成分）を別々に制御する。例えば、繊細な機械的、電子的及び光学的構成要素を保護するために、内部チャンバの湿度は、内部チャンバよりも低い水準（例えば、３０％〜７０％未満の相対湿度の範囲内のレベル）に維持してもよい。いくつかの実施形態では、インキュベータは、既定のセンサを備えたモニタリングシステムが更に提供される。モニタリング機器の例としては、酸素モニタ、二酸化炭素モニタ、オゾンガス検出器、過酸化水素モニタ、及びマルチガスモニタが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、いくつかの実施形態では、インキュベータは、細胞増殖に関連する種々のパラメータに応答する複数のセンサを含む。これらのパラメータは、温度、空気純度、汚染物質レベル、ｐＨ、湿度、Ｎ２、ＣＯ２、Ｏ２、及び光を含んでもよい。このモニタリングシステムにより、培養又は処理の継続時間にわたってセンサを使用し、インキュベータにおけるパラメータを測定することができる。いくつかの実施形態では、本明細書中の他の箇所に記載されるように、センサによって測定されたパラメータは、更なる処理のために、モニタリングシステムにより、回線を介して、コンピュータ制御されたモニタリング及び制御システムに送信される。
【００２０】
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるインキュベータとともに環境モニタリングシステムが使用され得る。いくつかの実施形態では、温度、空気の組成（例えば、ＣＯ２濃度、Ｏ２濃度等）、及び／又はシステムの湿度の測定値を提供する１つ以上のセンサをインキュベータと組み合わせることができる（例えば、インキュベータキャビネット内に取り付けることができる）。いくつかの実施形態では、１つ以上のこのようなセンサは、インキュベータの一部として組み込む（例えば、インキュベータの内部壁又は扉に取り付けられるか、内蔵されるか、又はそうでなければ接続される）ことができる。いくつかの場合、１つ以上のセンサは、インキュベータキャビネットの外部又は内部の任意の適切な位置に配置することができる（例えば、移動チャンバ及び／又は内部チャンバ内、例えば、内部壁及び／又は上部若しくは下部内部表面に取り付けられる）。
【００２１】
いくつかの実施形態では、センサに接触するガス（例えば、キャビネット内のガス又は周囲空気）の濃度のリアルタイムの読取値をパーセント、百万分率、又は任意の他の標準単位で提供することができるガスセンサが提供される。本明細書中に記載される方法及びインキュベータで使用するためのガスセンサとしては、ＣＯ２センサ、Ｏ２センサ、Ｎ２センサ、オゾンガス検出器、過酸化水素モニタ、マルチガスモニタ、及びＣＯセンサが挙げられる。このようなセンサは多くの商業的供給元から入手可能である。いくつかの場合、インキュベータの環境は、本明細書中に記載されるセンサによって提供される情報に基づいて調整又は制御してもよい。例えば、望ましい濃度よりも低いＣＯ２がインキュベータ内に存在することをＣＯ２センサが表示すると、インキュベータ内のＣＯ２のレベルが増加されてもよい。
【００２２】
いくつかの実施形態では、インキュベータ内の温度を制御する目的のため、１つ以上の加熱又は冷却要素をインキュベータ内に組み込むことができる（例えば、キャビネット若しくは扉の内部表面上、及び／又はキャビネットの壁及び／若しくは基部の１つ以上内に組み込まれる）。いくつかの実施形態では、加熱要素は、液体、例えば、細胞培養培地又は他の試薬を解凍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、１つ以上の空気若しくは酸素源、カーボンフィルタ、及び／又は１つ以上の加湿若しくは脱湿システムがインキュベータに接続され、（例えば、インキュベータ内の又はインキュベータに取り付けられた１つ以上のセンサからの信号に応答して）インキュベータ内の酸素、二酸化炭素及び／又は湿度のレベルを制御するように構成されている。
【００２３】
いくつかの実施形態では、インキュベータは流体ろ過システムを更に含む。一般に、流体ろ過システムは、インキュベータに入り、及び／又はインキュベータを出るガス又は蒸気をろ過するために使用される。例えば、流体ろ過システムは、外部環境からインキュベータに入る空気を滅菌してもよく、又はインキュベータを出る空気を、外部環境に放出される前に滅菌してもよい。本明細書では、液体ろ過システムも企図される。流体ろ過システムの非限定的な例としては、エアフィルタ、カーボンフィルタ、及び滅菌フィルタ（例えば、ＵＶフィルタ滅菌器又は加熱滅菌器）が挙げられる。
【００２４】
いくつかの実施形態では、１つ以上のコントローラがセンサ及び他のシステムに取り付けられており、インキュベータの内部環境を制御する。
【００２５】
いくつかの実施形態では、インキュベータは１つ以上の光源（例えば、白熱電球、ＬＥＤ、ＵＶ又は他の光源）を含むことができる。これらはキャビネット内の領域を照明するためにインキュベータ内に配置され得る。いくつかの実施形態では、培養システムの動作は、インキュベータの内部若しくは外部に配置され得るカメラ又は他の感光デバイスを用いて監視される。いくつかの実施形態では、光源は殺菌光源である。例えば、ＵＶランプを、本明細書に記載されるインキュベータの移動チャンバ及び／又は内部チャンバ内に配置してもよい。
【００２６】
いくつかの実施形態では、インキュベータは透明な物体（例えば、窓）を含む。透明な物体は、インキュベータ内からの可視光又は他の光の波長を、インキュベータの外部に配置されたカメラ又は他の感光デバイスによって検出することを可能にする。いくつかの実施形態では、透明な物体の内部表面は、（例えば、インキュベータ内の湿潤空気により）内部表面に蓄積し、システムの監視を妨げる可能性のある結露の滴を防止又は除去するために、（例えば、キャビネットの内側から）拭くことができる。いくつかの実施形態では、表面はコントローラによって自動的に制御されるワイパにより拭くことができる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、１つ以上の扉を開くために機械的又は電気的制御を使用してもよい。ある実施形態では、例えば、外部環境への曝露による内部チャンバの汚染を防止するために、一度に１つの扉のみを開くことができるようにインターロック機構が含まれる。いくつかの実施形態では、エアロック機構は、インキュベータの内容物が外部環境に入ることを防止する。例えば、エアロック機構は、インキュベータ内で培養されている生物学的危険物質の放出を防止してもよい。オペレータは（例えば、機械的に又は電気若しくはデジタル制御を作動させることによって）外部扉を開き、（例えば、ピペット先端部を挿入するために）移動チャンバへのアクセスを得てもよい。外部扉が開いている時間中、インターロックは内部扉が開くことを防止してもよい。（例えば、機械的に又は電気若しくはデジタル制御の作動によって）外部扉が閉じられた後、内部扉は開かれてもよい（例えば、ピペット先端部を移動チャンバから内部チャンバに移動するため）。
【００２８】
移動チャンバは任意の適切な大きさ及び幾何学的形状のものであってもよく、任意の適切な材料で作製されてもよい。いくつかの実施形態では、移動チャンバは、１種以上のプラスチック、ポリマー、金属、又はガラスを含んでもよい。
【００２９】
内部チャンバは、１つ以上の窓（例えば、ガラス、プラスチック、複合材料、又はインキュベータキャビネット内部の領域を観察するための他の実質的に透明な材料で作製された光学窓）を含んでもよい。内部チャンバは任意の適切な大きさ及び幾何学的形状のものであってもよい。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは２つ以上の内部チャンバを含んでもよい。他の実施形態では、内部チャンバは、内部チャンバの異なる領域を画定するために１つ以上の隔壁を含んでもよい。１つ以上の内部チャンバ又はその隔壁は異なる環境条件を有してもよい。内部チャンバ内部の環境（例えば、気圧、ガス含有量、温度、光、及び湿度）は、１つ以上の計器、モニタ、センサ、制御部、ポンプ、弁、アパーチャ及び／又は光源によって測定及び／又は制御されてもよい。
【００３０】
内部チャンバは任意の有用な材料で作製してもよい。いくつかの実施形態では、内部チャンバは、１種以上のプラスチック、ポリマー、金属、又はガラスを含んでもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、移動チャンバ及び／又は内部チャンバは、例えば１つ以上の窓又は扉の周りに気密シール又はハ一メチックシールを有してもよい。特定の実施形態では、グリースなどのシーラント及び／又はＯリング、ガスケット、セプタ、ＫＦ、ＬＦ、ＱＦ、クイックカップリングなどの機械的要素、又は他の封止機構を使用して、１つ以上の気密シールを確立してもよい。いくつかの実施形態では、溝、凹部、突起及び／又は成形プラスチック要素により、１つ以上の気密シールの確立を容易にしてもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、インキュベータ（例えば、インキュベータキャビネットの内部チャンバ及び／又は移動チャンバ）は、（例えば、インキュベータの１つ以上のチャンバが滅菌された後）閉じられると密閉されて無菌性を保持する１つ以上の窓及び／又は扉を含む。いくつかの実施形態では、インキュベータの各シールは閾値レベルの圧力以下（例えば、１ａｔｍ以下）で気密である。いくつかの実施形態では、所望のレベルの密閉性能を確保するためにガスケットが提供される。一般に、「ガスケット」は、一般に、圧縮されている最中の２つの物体間の漏れを防ぐために２つの物体間の空間を埋めるメカニカルシールと理解される。ガスケットは、一般に、ガスケットペーパー、ゴム、シリコーン、金属、コルク、フェルト、ネオプレン、ニトリルゴム、ガラス繊維、又はプラスチックポリマー（ポリクロロトリフルオロエチレンなど）などのシート材料を切断することによって作製される。多くの場合、ガスケットは、変形して、任意のわずかな不規則性を含むように設計されている空間を確実に埋めることができるように、ある程度の降伏を提供する材料から作製されることが望ましい。いくつかの実施形態では、ガスケットは、適切に機能させるためにシーラントを直接ガスケット表面に適用して使用することができる。いくつかの実施形態では、ガスケット材料は、二酸化炭素又はオゾンと反応しない独立気泡ネオプレンフォームであり得る。
【００３３】
いくつかの実施形態では、内部チャンバ及び／又は移動チャンバ内の漏れを検知するために圧力試験を用いてもよい。圧力試験の１つの説明的例では、加圧空気がチャンバ内に送達され、チャンバ内部の圧力レベルが測定される。降下する圧力レベルは漏れを示す可能性がある。例えば、内部チャンバの漏れについて試験するために、内部扉を閉じた状態で内部チャンバ内に加圧空気を送達する。内部チャンバ内の圧力センサが圧力レベルを測定する。加圧空気が送達された際に内部チャンバ内部の圧力が増加しない場合、及び／又は加圧空気の送達が停止されると圧力レベルが低下する場合、このような状態は漏れを示す可能性がある。
【００３４】
いくつかの実施形態では、細胞培養システムは、ポンプに接続された滅菌媒体供給部（例えば、オゾン発生器）を更に含み、滅菌媒体供給部（例えば、オゾン発生器）は、滅菌媒体（例えば、オゾンガス）を移動チャンバに供給するように構成されている。いくつかの実施形態では、滅菌媒体供給部（例えば、オゾン発生器）滅菌媒体は、（例えば、オゾンガス）を１つ以上の内部チャンバに供給するように構成されている。
【００３５】
上述の通り、滅菌プロセスを使用して、内部チャンバ内に入れられた物品を滅菌してもよい。いくつかの実施形態では、滅菌プロセスではオゾンを使用して物品を滅菌する。いくつかの実施形態では、オゾンは圧縮ガス源として貯蔵されている。圧縮オゾン源はインキュベータの外部又はインキュベータの内部に配置することができる。細胞培養インキュベータは、オゾンガスを生成し、インキュベータ内に導入するオゾン発生器を含んでもよい。いくつかの実施形態では、オゾン発生器はインキュベータキャビネットの外部に配置されており、移動チャンバに通じる１つ以上のポート、及び適切な流体導管（例えば、Ｔｅｆｌｏｎ、ｖｉｔｏｎ、ポリカーボネート、ポリウレタン、又は他のオゾン親和性（ｏｚｏｎｅ−ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ）管類などの管類）を介してインキュベータキャビネットと流体連通する。１つ以上の弁、フローメータ、オゾンセンサ、ポンプ、又は他のデバイスが、インキュベータキャビネットの１つ以上の部分に導入されるオゾンの量を制御してもよく、及び／又はインキュベータキャビネットから過剰なオゾンを除去するために使用されてもよい。
【００３６】
オゾン発生器は、周囲空気からの酸素ガスを、例えば、コロナ放電、紫外線、誘電体バリア放電、又は電気分解によってオゾンガスに転換することによって動作してもよい。本明細書中に記載されるインキュベータとともに使用するためのオゾン発生器は、任意の有用な種類、大きさ又は幾何学的形状のものであってもよい。いくつかの実施形態では、インキュベータは、インキュベータキャビネット及びオゾン発生器の両方を含む。オゾン発生器は、インキュベータキャビネットの外部に配置してもよく、又はインキュベータキャビネットの内部に配置してもよい。オゾン発生器によって生成されるオゾンガスは、管類（例えば、Ｔｅｆｌｏｎ、ｖｉｔｏｎ、ポリカーボネート、ポリウレタン、又は他のオゾン親和性管類）及び１つ以上のポートによってインキュベータキャビネット又はその一部（例えば、移動チャンバ又は内部チャンバ）に導入されてもよい。１つ以上の弁、フローメータ、オゾンセンサ、ポンプ、又は他の機構がインキュベータキャビネットの１つ以上の部分に導入されるオゾンの量を制御してもよく、及び／又はインキュベータキャビネット若しくはその一部から過剰なオゾンを除去するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、オゾンが移動チャンバ内に検出可能なレベルで（又は指定され得る閾値レベルを超えて）存在する場合、１つ以上のオゾンセンサがインターロックシステムに情報を提供し、内扉が開くのを防止してもよい。これは、オゾンが内部チャンバに入ることを防止するのに有用であり得る。
【００３７】
いくつかの実施形態では、滅菌プロセスにおいて、過酸化水素ガス又は過酸化水素蒸気を使用して物品を滅菌する。いくつかの実施形態では、過酸化水素蒸気は圧縮ガス源として貯蔵され、低圧乾燥蒸気として分配される。本明細書中に記載されるインキュベータとともに使用するための過酸化水素蒸気発生器は任意の有用な種類、大きさ又は幾何学的形状のものであってもよい。いくつかの実施形態では、インキュベータは、インキュベータキャビネット及び過酸化水素蒸気発生器の両方を含む。過酸化水素蒸気発生器は、インキュベータキャビネットの外部に配置してもよく、又はインキュベータキャビネットの内部に配置してもよい。過酸化水素蒸気発生器によって生成される過酸化水素蒸気は、管類（例えば、Ｔｅｆｌｏｎ、ｖｉｔｏｎ、ポリカーボネート、ポリウレタン、又は他のオゾン親和性管類）及び１つ以上のポートによってインキュベータキャビネット又はその一部（例えば、移動チャンバ又は内部チャンバ）に導入されてもよい。１つ以上の弁、フローメータ、過酸化水素蒸気センサ、ポンプ、又は他の機構が、インキュベータキャビネットの１つ以上の部分に導入される過酸化水素蒸気の量を制御してもよく、及び／又はインキュベータキャビネット若しくはその一部から過剰な過酸化水素蒸気を除去するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、過酸化水素蒸気が移動チャンバ内に検出可能なレベルで（又は指定され得る閾値レベルを超えて）存在する場合、１つ以上の過酸化水素蒸気センサはインターロックシステムに情報を提供し、内扉が開くのを防止してもよい。これは、過酸化水素蒸気が内部チャンバに入ることを防止するのに有用であり得る。
【００３８】
滅菌プロセスは、インキュベータ内に挿入される物品を滅菌するために使用し得るだけでなく、洗浄サイクルなどにおいてインキュベータのチャンバを滅菌するためにも使用してよい。いくつかの実施形態では、滅菌プロセスによって損傷する細胞及び他の物品がインキュベータから出される。一実施形態では、洗浄サイクルは、１００ｐｐｍのオゾンを３７℃及び８０％で１５分間加えることを伴う。いくつかの場合、内部扉が閉じている間、移動チャンバを単独で滅菌してもよい。他の実施形態では、内部扉が閉じている間、内部チャンバを単独で滅菌する。更に他の実施形態では、内部チャンバは、内部扉を開くことにより、又は滅菌媒体（例えば、オゾン又は他のガス）を直接内部チャンバ内に引き込むことにより滅菌してもよい。
【００３９】
オゾン以外の他の滅菌媒体及びプロセスを使用できることを理解すべきである。例えば、物品は、他の種類の化学滅菌、蒸気、熱、放射線、又は任意の他の好適な種類の滅菌を使用して滅菌してもよい。
【００４０】
１つ以上の物品を移動するための移動デバイスを使用して、移動チャンバと内部チャンバとの間で物品を移動してもよい。いくつかの実施形態では、移動デバイスは、コンベヤベルト又は物品を操作するための他の類似のデバイスを含む。いくつかの実施形態では、２つ以上の移動デバイスが含まれてもよい。いくつかの実施形態では、移動チャンバ及び／又は内部チャンバ内に１つ以上の移動デバイスが配置されている。いくつかの実施形態では、移動デバイスは１つ以上のロボット要素を含んでもよい。例えば、移動デバイスは、１つ以上の物品（例えば、ピペット）を把持し、持ち上げ、押し、つかみ、摺動させ、回転させ、並進させ、放し、上げ、下げ、及び／又は傾けることが可能な１つ以上のロボットアームを含んでもよい。
【００４１】
いくつかの実施形態では、移動デバイスは、１つ以上のピペット若しくは細胞培養容器又は他の物品を選択的に及び／又は開放可能に把持する。ある実施形態では、移動デバイスは、機械的グリッパに結合されたアームを含んでもよい。例えば、アームは、一端に又はその近傍に、ピペットを解放可能に把持するための機械的グリッパを含んでもよく、他端に又はその近傍においてインキュベータの表面又は要素に確実に結合されていてもよい。いくつかの実施形態では、ロボットアームは、機械的グリッパがアームに結合する箇所であるピボットポイントと、アームに沿ったアームの一部分のフレキシブルな回転及び並進を可能にするための１つ以上のピボット及び／又は並進ジョイントとを含む。このようにして、ロボットアームは、インキュベータ内の（例えば、内部チャンバ内にある貯蔵アレイ内の）異なる水平位置及び垂直位置にある１つ以上の物品（例えば、ピペット又は容器）にアクセスしてもよい。
【００４２】
移動デバイスは、弁（例えば、電磁弁又は空気弁）、ギヤ、モータ（例えば、電気モータ又はステッピングモータ）、ステージ（例えば、ｘｙステージ又はｘｙｚステージ）、ピストン、ブレーキ、ケーブル、ボールスクリューアセンブリ、ラックアンドピニオン機構、グリッパ、アーム、ピボットポイント、ジョイント、並進要素、又は他の機械的若しくは電気的要素などの１つ以上の要素を含んでもよい。
【００４３】
本明細書で使用する場合、「１つ以上の物品を移動ための移動デバイス」は、１つ以上の物品を第１の場所から第２の場所へ移動することができるデバイスを意味する。いくつかの実施形態では、１つ以上の物品は１つ以上の細胞培養容器である。他の実施形態では、１つ以上の物品は１つ以上の細胞培養容器の維持に有用であり、ピペット、キャピラリー、液体（例えば、細胞培養培地）、栄養素、及び他の材料が挙げられるが、これらに限定されない。ある実施形態では、移動デバイスは、１つ以上の物品をインキュベータ内の複数の場所に又はインキュベータ内の複数の場所から移動してもよい。例えば、１つ以上の細胞培養容器の維持のために、移動デバイスを使用してピペットを内部チャンバ内の維持場所に移動してもよい。いくつかの実施形態では、インキュベータは、１つ以上の物品を移動するための２つ以上の移動デバイス（例えば、チャンバ間及びチャンバ内で物品を移動するための２つ以上の別個の移動デバイス）を含む。
【００４４】
いくつかの実施形態では、移動デバイスは、１つ以上の細胞培養容器を第１の場所から第２の場所へ移動することができるデバイスを含む。ある実施形態では、移動デバイスは、１つ以上の物品をインキュベータ内の複数の場所に又はインキュベータ内の複数の場所から移動してもよい。例えば、細胞培養容器移動デバイスを使用して細胞培養容器を移動チャンバから内部チャンバへ、及び／又は貯蔵場所から撮像場所へ移動させてもよい。いくつかの実施形態では、インキュベータは、１つ以上の物品を移動するための２つ以上の細胞培養容器移動デバイス（例えば、チャンバ間及びチャンバ内で細胞培養容器を移動するための２つ以上の別個の細胞培養容器移動デバイス）を含む。細胞培養容器移動デバイスは、弁（例えば、電磁弁又は空気弁）、ギヤ、モータ（例えば、電気モータ又はステッピングモータ）、ステージ（例えば、ｘｙステージ又はｘｙｚステージ）、ピストン、ブレーキ、ケーブル、ボールスクリューアセンブリ、ラックアンドピニオン機構、グリッパ、アーム、ピボットポイント、ジョイント、並進要素、又は他の機械的若しくは電気的要素などの１つ以上の要素を含んでもよい。いくつかの実施形態では、細胞培養容器移動デバイスは１つ以上のロボット要素を含んでもよい。例えば、細胞培養容器移動デバイスは、１つ以上の細胞培養容器を把持し、持ち上げ、押し、つかみ、摺動させ、回転させ、並進させ、放し、上げ、下げ、及び／又は傾けることが可能なロボットアームを含んでもよい。好適な実施形態では、細胞培養容器移動デバイスは１つ以上の細胞培養容器を選択的に且つ解放可能に把持する。ある実施形態では、細胞培養容器移動デバイスは、機械的グリッパに結合されたアームを含んでもよい。例えば、アームは、一端に又はその近傍に、細胞培養容器を解放可能に把持するための機械的グリッパを含んでもよく、他端に又はその近傍においてインキュベータの表面又は要素に確実に結合されていてもよい。いくつかの実施形態では、ロボットアームは、機械的グリッパがアームに結合する箇所であるピボットポイントと、アームに沿ったアームの一部分のフレキシブルな回転及び並進を可能にするための１つ以上のピボット及び／又は並進ジョイントとを含む。このようにして、ロボットアームは、インキュベータ内の（例えば、内部チャンバ内の貯蔵アレイ内の）異なる水平位置及び垂直位置にある１つ以上の細胞培養容器にアクセスしてもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態では、移動デバイスはロボットアームを含む。いくつかの実施形態では、ロボットアームは、インキュベータキャビネット内にプラットフォームを含み、プラットフォームは、インキュベータキャビネットの内部表面（例えば、内壁、基部等）に沿って種々の方向に延びるレール又はコンベヤに沿って移動してもよい。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは、器具のスループットを増加するとともに、ロボットアームの１つが破損した場合に冗長性を提供するために、２つ以上（例えば、２つ、３つ、４つ、又は５つ、又はこれより多い）のロボットアームを備えて構成してもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態では、移動デバイスは、ロボットアームに接続されたグリッパアセンブリを更に含む。いくつかの実施形態では、グリッパアセンブリは、ロボットアームの端部に取り付けられた１つ以上のグリッパを含み、各グリッパは、２つ以上（例えば、３つ、４つ、５つ、又はこれより多い）のグリッパフィンガーを有する。いくつかの実施形態では、ロボットアーム上の各グリッパフィンガーは、溝、摩擦プレート、ゴムパッド、又は他の把持面を有する。把持面は、フィンガーがキャビネット内の種々のタイプのコンテナ（例えば、培養容器）を把持し、移動するのを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、ロボットアームが障害物に当たらずに安全に元の位置に戻る（例えば、静止若しくは保管構成及び／若しくは場所、又は動作座標系の起点に戻る）ことができる位置にあるかどうかを判定するために、ロボットアームは、グリッパアセンブリ若しくはプラットフォームのいずれかに接続されたアブソリュートエンコーダ、又はグリッパアセンブリ及び／若しくはプラットフォームのそれぞれに対して別個のアブソリュートエンコーダを有してもよい。
【００４７】
いくつかの実施形態では、特定の状況において、ロボットアームのリーチがインキュベータキャビネットのある領域に及ばないことが望ましい場合があるという理由から、ロボットアームは、代わりに、シャトル若しくはコンベヤベルトにコンテナを挿入するか、又はそれからコンテナを取り出すことによってこれらの場所に到達してもよい。シャトル又はコンベヤベルトは、例えば、インキュベータキャビネットの床若しくは軸（例えば、ｘ軸、ｙ軸）に沿って移動する他の表面上に配置されており、ロボットアームが到達することができない場所の少なくともいくつかへのアクセスを提供する。
【００４８】
いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは、外部アッセイ又は実験室自動化システムとともに使用されるように設計されている。例えば、いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは、グリッパアームがインキュベータキャビネットの外部を旋回することを可能にするほど十分に大きい開口部を有する扉を有してもよく、グリッパアームは、培養容器又は他のコンテナ若しくは構成要素を実験室自動化システムの輸送ラインとインキュベータキャビネットとの間で輸送するため、又は外部アッセイ構成要素とインキュベータキャビネットとの間で輸送するためのフィンガーの十分なリーチを有する。
【００４９】
いくつかの実施形態では、ロボットアームは、とりわけ培養容器を運ぶように設計されており、この場合、ロボットアームの動きは、このような容器の急激な動き若しくは加速、又は容器からサンプルが溢れる原因となり得る他の動きを妨げるように制御される。いくつかの実施形態では、ロボットアームは、とりわけ培養容器を運ぶように設計されており、この場合、ロボットアームの動きは、このような容器の、新たに播種された細胞を培養容器の特定の領域に集める／集中させるような動きを妨げるように制御される。
【００５０】
いくつかの実施形態では、ロボットアームは容器又は他のコンテナをインキュベータキャビネット内の特定の場所間で移動することから、ロボットアーム又はインキュベータの他の構成要素は、容器又は他のコンテナがどこに位置しているかを正確に追跡するように設計され得る。いくつかの場合、ロボットアームが使用され得るインキュベータキャビネット内に、例えば、インキュベータキャビネットの他の構成要素又はインキュベータキャビネットの壁が配置されており、したがって、ロボットアームの特定の動きが制限され得る領域がある可能性がある。これらの場合、アームの種々のモータのそれぞれ（例えば、ｘモータ、シータモータ、及びｚモータ）に対してホーミング機構を使用し、ロボットアームを起動した後、又はロボットアームが別の物体と衝突した場合には動作を再開する前にロボットアームを既知の位置に適切に配置することができる。
【００５１】
いくつかの実施形態では、無停電電源装置（「ＵＰＳ」）がインキュベータキャビネットに若しくはインキュベータキャビネット内に取り付けられており、又はインキュベータキャビネットに収容されており、種々の自動化及びサンプル情報の保存、及び進行中の任意の輸送又は移動プロセス（例えば、ロボットアームによって運ばれているコンテナ又は容器のその目的地への輸送）の完了を含む、インキュベータの動作の正常停止を可能にする。オペレータは、インキュベータを無許可で開くことに対して、例えば、可聴信号、視覚信号、電子信号（例えば、電子メール又はテキストメッセージ）によって又は何らかの他の手法で警告を受けてもよい。いくつかの実施形態では、インキュベータの１つ以上の扉が開いている場合（例えば、外部扉又は内部扉などのインキュベータキャビネット扉が開いている場合）に検出するために、センサ又は他の特徴が提供される。このような特徴は、無菌性を脅かす、産生を損なう、アッセイ又は実験を妥協すること等となり得る、インキュベータ（例えば、インキュベータキャビネット）の予定外又は無許可の開放をオペレータが常に把握するか又は警告を受けることを可能にすることから有用である。
【００５２】
いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネット内における１つ以上のデバイス（例えば、信号を検出し、この信号を使用してデバイスの位置を特定することができるセンサを有するデバイス）の位置を特定するために使用され得る高周波ビーコン又は他の信号源がインキュベータ内（例えば、インキュベータキャビネット内）に配置されている。いくつかの実施形態では、デバイスは信号源を有することができ、センサはインキュベータキャビネットのチャンバのうちの１つ以上の内部に配置することができる（例えば、内部チャンバの内部表面に配置される）。
【００５３】
いくつかの実施形態では、光信号又はレーザー（例えば、レーザー信号のグリッド）を使用して、インキュベータキャビネット内の１つ以上のデバイス又は構成要素の位置を特定することができる。このような情報は、例えば、有線又は無線で外部のコンピュータ又は監視ステーションに通信することができる。この情報を用いて、インキュベータキャビネット内の移動デバイス、例えばロボットアームの動作を制御し、移動デバイスがインキュベータキャビネット内のデバイス又は物品を適切に把持、操作、又は操縦することができるようにし得る。
【００５４】
いくつかの実施形態では、コンテナ又は容器がインキュベータキャビネット内に運ばれる前、ユーザは、インキュベータキャビネット内に挿入されている特定のコンテナ、容器、原料、又は細胞に基づいて自動化システムプロトコルを選択することができる。インキュベータ及び／又は１つ以上のインキュベータ構成要素、並びに増殖される細胞に関する関連情報は、データシステムに入力することができる。例えば、バーコード（例えば、１次元又は２次元バーコード）などの１つ以上の識別子をコンテナ又は容器に配置することができ、コンテナの種類、コンテナの内容物、どのようなアッセイ又は操作がコンテナ内のサンプルに対して実施されるかなどの他の重要な情報を明記することができる。いくつかの実施形態では、インキュベータシステム及び／又は細胞に関する情報を１つ以上のバーコードに、別個のデータシステムに、又はこれらの組み合わせに収容することができる。ユーザは、また、容器若しくは他のコンテナの次元（例えば、高さ、直径）を特定する情報を入力してもよく、又はシステム自体を、容器又は他のコンテナの高さ若しくは他の寸法を判定するように構成することができる。この情報を使用して、分析モジュールが、容器内で増殖させた細胞に対してアッセイ若しくは他の操作を実施する準備が整ったとき、又はアッセイ若しくは操作の実施を完了したときなど、ロボットアームは特定のコンテナを移動するように要求されてもよい。
【００５５】
本明細書中に記載されるインキュベータは、コンピュータ、プロセッサ、マイクロコントローラ、又は他のコントローラの指示でともに動作してもよいセンサ、環境制御システム、ロボット等を含むいくつかの構成要素を含む。構成要素は、例えば、移動デバイス（例えば、ロボットアーム）、液体ハンドリングデバイス、培養容器又は他の構成要素をインキュベータキャビネットに又はインキュベータキャビネットから送達するための送達システム、インキュベータキャビネットの温度及び他の環境態様を制御するための環境制御システム、扉動作システム、撮像又は検出システム、及び細胞培養アッセイシステムを含んでもよい。
【００５６】
いくつかの場合、細胞培養インキュベータ及び／又は細胞培養インキュベータ内に設けられるか、又は細胞培養インキュベータに接続する構成要素の制御動作などの動作は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせを用いて実施してもよい。ソフトウェアで実施する場合、ソフトウェアコードは、単一構成要素内に設けられるか複数の構成要素に分配されるかを問わず、任意の適切なプロセッサ又はプロセッサの集合体において実行され得る。このようなプロセッサは、集積回路として実装されてもよく、集積回路構成要素内に１つ以上のプロセッサを有する。プロセッサは回路を用いて任意の適切なフォーマットで実装してもよい。
【００５７】
コンピュータは、ラックマウント式コンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、又はタブレットコンピュータなどの多くの形態のうちのいずれかにおいて具現化してもよい。加えて、コンピュータは、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン、又はインキュベータ自体を含む任意の他の適切なポータブル、モバイル又は固定電子デバイスを含む、一般にコンピュータとは考えられないが適切な処理性能を備えるデバイス内に組み込まれてもよい。
【００５８】
いくつかの場合、コンピュータは、１つ以上の入カデバイス及び出力デバイスを有してもよい。これらのデバイスは、とりわけ、ユーザインタフェースを提示するために使用され得る。ユーザインタフェースを提供するために使用され得る出力デバイスの例としては、出力を視覚的に提示するためのプリンタ又はディスプレイスクリーン、及び出力を聴覚的に提示するためのスピーカ又は他の音声発生デバイスが挙げられる。ユーザインタフェースに使用され得る入力デバイスの例としては、キーボード、及びマウスなどのポインティングデバイス、タッチパッド、及びディジタイジングタブレットが挙げられる。他の例では、コンピュータは入カ情報を、音声認識を通じて、又は他の可聴フォーマットで、可視ジェスチャを通じて、触覚入カによって（例えば、振動、触覚及び／又は他の力を含む）、又はこれらの任意の組み合わせで受信してもよい。
【００５９】
１つ以上のコンピュータは、エンタープライズネットワーク若しくはインターネットなどのローカルエリアネットワーク又はワイドエリアネットワークを含む任意の適切な形態の１つ以上のネットワークによって相互接続してもよい。このようなネットワークは任意の適切な技術に基づいてもよく、任意の適切なプロトコルに従って動作してもよく、無線ネットワーク、有線ネットワーク、又は光ファイバネットワークを含んでもよい。
【００６０】
本明細書中に概説した種々の方法又はプロセスは、種々のオベレーティングシステム又はプラットフォームの任意の１つを用いる１つ以上のプロセッサで実行可能なソフトウェアとしてコード化してもよい。このようなソフトウェアは、多くの適切なプログラミング言語及び／又はプログラミング若しくはスクリプトツールのいずれかを使用して記述されてもよく、実行可能な機械語コード、又はフレームワーク若しくは仮想マシンにおいて実行される中間コードとしてコンパイルされてもよい。
【００６１】
本明細書中に記載される方法又はプロセスを制御するための１つ以上のアルゴリズムは、１つ以上のコンピュータ又は他のプロセッサ上で実行されると、本明細書中に記載される種々の方法又はプロセスを実施する方法を実施する１つ以上のプログラムをエンコードした、可読ストレージ媒体（又は複数の可読媒体）（例えば、コンピュータメモリ、１つ以上のフロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、光ディスク、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、磁気テープ、フラッシュメモリ、フィールドプログラマブルゲートアレイ若しくは他の半導体デバイスにおける回路構成、又は他の有形ストレージ媒体）として具現化してもよい。
【００６２】
いくつかの実施形態では、コンピュータ可読ストレージ媒体は、コンピュータ実行可能命令を非一時的な形態で提供するほど十分な時間にわたって情報を保持してもよい。１つ又は複数のこのようなコンピュータ可読ストレージ媒体は、媒体上に記憶された１つ又は複数のプログラムを１つ以上の異なるコンピュータ又は他のプロセッサにロードして、本明細書中に記載される方法又はプロセスの種々の態様を実施することができるように可搬式とすることができる。本明細書で使用する場合、用語「コンピュータ可読ストレージ媒体」は、製造物（例えば、製品）又はマシンとみなされ得るコンピュータ可読媒体のみを含む。或いは又は加えて、本明細書中に記載される方法又はプロセスは、伝播信号など、コンピュータ可読ストレージ媒体以外のコンピュータ可読媒体として具現化してもよい。
【００６３】
本明細書中において用語「プログラム」又は「ソフトウェア」は、本明細書中に記載される方法又はプロセスの種々の態様を実施するために、コンピュータ又は他のプロセッサをプログラムするために用いられ得る任意の種類のコード又は実行可能命令のセットを指す一般的な意味で使用される。加えて、本実施形態の一態様によれば、実行されると本明細書中に記載される方法又はプロセスを実施する１つ以上のプログラムは１つのコンピュータ又はプロセッサに常駐している必要はなく、いくつかの異なるコンピュータ又はプロセッサ間にモジュラー形式で分散され、種々の手続き又は演算を実施してもよいことを理解すべきである。
【００６４】
実行可能命令は、１つ以上のコンピュータ又は他のデバイスによって実行されるプログラムモジュールなどの多くの形態であってもよい。概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを実施するか又は抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。通常、種々の実施形態では、プログラムモジュールの機能は必要に応じて組み合わせても分散させてもよい。
【００６５】
また、データ構造は、コンピュータ可読媒体に任意の適切な形態で格納してもよい。データストレージの非限定的な例としては、構造化ストレージ、非構造化ストレージ、ローカルストレージ、分散ストレージ、短期ストレージ及び／又は長期ストレージが挙げられる。データを通信するために使用され得るプロトコルの非限定的な例としては、専用プロトコル及び／又は業界標準プロトコル（例えば、ＨＴＴＰ、ＨＴＭＬ、ＸＭＬ、ＪＳＯＮ、ＳＱＬ、ウェブサービス、テキスト、スプレッドシート等、又はこれらの任意の組み合わせ）が挙げられる。説明の簡略化のため、データ構造はデータ構造内の位置を通じて関連付けられたフィールドを有するように示される場合がある。このような関係は、同様に、フィールド間の関係を伝えるコンピュータ可読媒体中の位置をフィールドのストレージに割り当てることによって達成してもよい。しかしながら、ポインタ、タグ、又はデータ要素間の関係を確立する他の機構の使用によるものを含む任意の適切な機構を使用して、データ構造のフィールド内の情報間の関係を確立してもよい。
【００６６】
いくつかの実施形態では、インキュベータの動作に関連する情報（例えば、温度、湿度、ガス組成、画像、細胞培養条件等、又はこれらの任意の組み合わせ）は、インキュベータに関連付けられた１つ以上のセンサ（例えば、インキュベータキャビネット内に位置するか、又はインキュベータ内ではあるがインキュベータキャビネットの外部に位置する）から取得することができ、細胞培養インキュベーション中の状況に関する情報を提供するためにコンピュータ可読媒体内に保存することができる。いくつかの実施形態では、可読媒体はデータベースを含む。いくつかの実施形態では、前記データベースは、１つのインキュベータからのデータを含む。いくつかの実施形態では、前記データベースは、複数のインキュベータからのデータを含む。いくつかの実施形態では、データは改ざんが防止される状態で保存される。いくつかの実施形態では、器具（例えば、インキュベータ）によって生成された全てのデータは保存される。いくつかの実施形態では、データのサブセットが保存される。
【００６７】
いくつかの実施形態では、構成要素（例えば、コンピュータ）は、インキュベータ内で実施される種々のプロセスを制御する。例えば、コンピュータは制御機器（例えば、マニピュレータ、イメージャ、流体ハンドリングシステム等）に指示してもよい。いくつかの実施形態では、コンピュータは、細胞培養の撮像、細胞のピッキング、細胞の除去（例えば、細胞凝集体の除去）、細胞培養条件の監視、細胞培養条件の調整、インキュベータ内の細胞培養容器の動きの追跡、及び／又は前述のプロセスのいずれかのスケジューリングを制御する。
【００６８】
図を参照すると、図１は、細胞培養インキュベータ１の１つの例証的実施形態を示す。細胞培養インキュベータは、移動チャンバ２０及び内部チャンバ３０を有するインキュベータキャビネット１０を含む。外部扉１２は開閉して、移動チャンバ２０と外部環境（例えば、インキュベータキャビネット１０の外部の環境）との間の連通を可能にする。移動チャンバの扉１４は開閉して、移動チャンバ２０と内部チャンバ３０との間の連通を可能にする。
【００６９】
移動チャンバ２０及び／又は内部チャンバ３０は、温度、湿度、ガス含有量、圧力、及び光レベルなどであるがこれらに限定されない種々の内部条件を判定するための１つ以上のセンサを含んでもよい。移動チャンバ２０及び／又は内部チャンバ３０は、ヒータ、加湿器、ガス発生器、空気ポンプ等など、このような内部条件を調整するための構成要素を含んでもよい。
【００７０】
いくつかの実施形態では、移動デバイスは内部チャンバ３０内に配置されている。他の実施形態では、移動デバイスは移動チャンバ２０内に配置されている。更に他の実施形態では、移動デバイスは移動チャンバ及び内部チャンバの両方に配置されている。他の実施形態では、移動デバイスは（例えば、チャンバ間を移動することができるロボットとともに）チャンバ間を自由に移動することができる。
【００７１】
図１に示す例証的実施形態では、移動デバイス５０は、１つ以上の物品を移動チャンバ２０と内部チャンバ３０との間で移動させる。移動デバイス５０は移動チャンバ２０内に伸びて、１つ以上の物品を移動チャンバ２０から拾い上げ、物品を内部チャンバ３０へ移動させてもよい。移動デバイス５０はロボットアームであってもよく、又は本明細書中に記載される任意の他の適切な移動デバイスであってもよい。
【００７２】
図８に示される更なる例証的実施形態では、移動デバイス５０は１つ以上の物品を移動チャンバ２０と内部チャンバ３０との間で移動させる。移動デバイス５０は移動チャンバ２０内に伸びて、１つ以上の物品を移動チャンバ２０から拾い上げ、物品を内部チャンバ３０へ移動させてもよい。移動デバイス５０はロボットアームであってもよく、又は本明細書中に記載される任意の他の適切な移動デバイスであってもよい。
【００７３】
いくつかの実施形態では、細胞培養インキュベータキャビネット内に２つ以上の移動デバイスが含まれてもよい。図２に示す例証的実施形態では、内部チャンバ３０の移動デバイス５０に加えて、移動デバイス４０が移動チャンバ２０内に含まれる。移動デバイス４０は、物品を移動チャンバ２０の一端から移動チャンバ２０の他端へ搬送するベルトコンベヤシステムである。１つの説明的例として、ユーザが外部扉１２を開き、物品を移動デバイス４０上に置く。移動デバイス４０は物品を移動チャンバの扉１４の方に搬送し、移動チャンバの扉１４は開いて物品を受け入れる。内部チャンバ３０のロボットアーム５０は移動デバイス４０から物品を取り上げ、物品を内部チャンバ３０内の適切な位置に移動させてもよい。或いは、物品はコンベヤの端部に接近するとコンベヤ４０から落下し、内部チャンバ３０内に着地する。物品はロボットアーム５０又は他の移動デバイスによって内部チャンバ３０内を移動させてもよい。
【００７４】
いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネット内の１つ以上の構成要素及び／又は１つの移動デバイスを使用して、移動デバイスを配置及び／又は位置合わせしてもよい。いくつかの実施形態では、配置又は位置合わせ構成要素は、物理的特徴（例えば、１つ以上の突起、窪み、ガイド等、又はこれらの任意の組み合わせ）であってもよい。いくつかの実施形態では、配置又は位置合わせ構成要素は、信号及び／又はセンサ（例えば、レーザー、カメラ、超音波距離計等、又はこれらの任意の組み合わせ）であってもよい。
【００７５】
細胞培養インキュベータの一部として他の種類の移動デバイスを使用してもよいことを理解すべきである。図５に示される１つの例証的実施形態では、細胞培養インキュベータ１は、直線作動式受け部を含む移動デバイス７０を含む。図６により詳細に示されるように、移動デバイス７０は、ハウジング７６と、アクチュエータ７９によってハウジング７６内を並進する受け部７８とを含む。アクチュエータ７９は、デバイスの第１端部７１からデバイスの第２端部７３へ受け部７８を移動させる。受け部７８は、少なくとも部分的に、移動デバイス７０の第１端部７１にある第１の開口部７２内、及びデバイスの第２端部７３にある第２の穴７４内に延出することができる。
【００７６】
ここで、図５〜図６を参照して移動デバイス７０の動作に関する１つの説明的例について記載する。まず、ユーザが外部扉１２を開く。ユーザが１つ以上の物品を受け部７８に入れることができるように、移動デバイス７０のアクチュエータ７９が第１の開口部７２を通して受け部７８を出す。ユーザは任意の所望の物品を開放頂部又は受け部の開口部を通して受け部７８に入れる。ユーザは、その後、移動デバイス７０に対し、ボタンを押すか、受け部７８を第２端部７３に向かって押すか、又はそうでなければ信号を移動デバイス７０に与えることにより、全ての所望の物品を受け部７８に入れたことを示してもよい。アクチュエータ７９は、その後、受け部７８をハウジング７６内に第２端部７３に向かって戻す。受け部７８がハウジング７６内に引き込まれると、外部扉１２は閉じられる。外部扉１２が閉じられ、移動チャンバ２０内部の任意の適切な滅菌及び／又は条件平衡プロセスが完了すると、内部扉１４は開かれる。移動デバイス７０のアクチュエータ７９は、受け部７８を少なくとも部分的に第２の開口部７４を通して移動させる。いくつかの場合、受け部７８は少なくとも部分的に内部チャンバ３０内に移動させてもよい。内部チャンバの移動デバイス５０は受け部７８内の物品を拾い上げ、物品を内部チャンバ３０内の適切な位置に置く。
【００７７】
図７に示される更に別の例証的実施形態では、移動チャンバ２０は、ロボットアーム型移動デバイスである移動デバイス８０を含む。任意の数及び任意の種類の移動デバイスがインキュベータ内（例えば、インキュベータキャビネットの１つ以上のチャンバ内）に含まれてもよいと理解すべきである。
【００７８】
本明細書中に記載されるように、移動チャンバ２０内において、外部環境から移動チャンバ２０内に加えられた任意の物品を滅菌するために滅菌プロセスが行われてもよい。一実施形態では、滅菌プロセスの一部として滅菌媒体が使用される。図１に見られるように、滅菌媒体源６０は移動チャンバ２０と流体連通する。ポンプ６２を使用して、滅菌媒体を滅菌媒体源６０から移動チャンバ２０に搬送してもよい。或いは又は加えて、ポンプ６２は滅菌媒体を移動チャンバ２０から滅菌媒体源６０に移動させてもよい。ポンプ６２を源６０自体と一体化してもよいことは理解すべきである。いくつかの実施形態では、ポンプは全く含まれない。
【００７９】
一実施形態では、使用される滅菌媒体はオゾンである。しかしながら、オゾン以外の他の種類の滅菌媒体及び対応する源を使用してもよいことは理解すべきである。したがって、滅菌媒体源６０は任意の適切な滅菌媒体源であってもよい。
【００８０】
移動チャンバに提供される滅菌媒体を使用して、インキュベータキャビネット又はインキュベータの他の部品を洗浄サイクルの一部として滅菌してもよい。一実施形態では、洗浄サイクル中、源６０によって提供される滅菌媒体が移動チャンバ２０に提供され、チャンバ自体を滅菌する。内部扉１４は滅菌媒体が内部チャンバ３０に入らないようにするために閉じられたままであってもよい。
【００８１】
別の実施形態では、移動チャンバ２０及び内部チャンバ３０の両方が滅菌される。洗浄サイクル中、オゾンガス又は他の滅菌媒体が源６０から発生するか又は提供される間、内部扉１４が開かれていてもよい。内部扉１４が開いた状態で、滅菌媒体は移動チャンバ２０及び内部チャンバ３０の両方に入ってもよい。
【００８２】
図３に示される１つの例証的実施形態では、滅菌媒体は内部チャンバ３０に直接送られてもよい。滅菌媒体流路は、滅菌媒体流路を制御するための１つ以上のフローコントローラ２３、３３（弁など）を含む。フローコントローラ２３は移動チャンバ路２２内の流れを制御し、フローコントローラ３３は内部チャンバ路３２内の流れを制御する。滅菌媒体が移動チャンバ２０内のみに所望される１つのモードでは、フローコントローラ３３は閉じられる一方、フローコントローラ２３は開かれ、外部扉１２及び内部扉１４は閉じられる。滅菌媒体が内部チャンバ内のみに所望される別のモードでは、フローコントローラ２３は閉じられる一方、フローコントローラ３３は開かれ、内部扉１４は閉じられる。滅菌媒体が両チャンバ内に所望される更に別のモードでは、両フローコントローラ２３、３３は開かれる一方、外部扉１２は閉じられる。内部扉１４は開かれても閉じられてもよい。
【００８３】
いくつかの実施形態では、図４に見られるように、オゾンガス及び／又は他の流体を移動チャンバ２０から出口路２４を通じて除去するための第２ポンプ６４が含まれる。
【００８４】
図９に示される１つの例証的実施形態では、滅菌媒体は内部チャンバ３０に直接送られてもよい。ポンプ６２を使用して、滅菌媒体を滅菌媒体源６０から内部チャンバ３０に搬送してもよい。コントローラは、インキュベータキャビネット１０内に配置された１つ以上のセンサ６５（センサは移動チャンバ２０及び／又は内部チャンバ３０内にあってもよい）から、又はインキュベータキャビネット１０の外部に配置された１つ以上のセンサ６６から情報を受信してもよい。コントローラは、細胞培養インキュベータ１の１つ以上の構成要素及び／又はセンサと無線信号及び／又は有線信号を介して通信してもよい。
【００８５】
いくつかの実施形態では、コントローラ１００を使用して、細胞培養インキュベータ１の１つ以上の構成要素を制御してもよい。例えば、コントローラ１００は、滅菌媒体源６０、ポンプ６２及び／又は６４、外部扉１２、内部扉１４、移動デバイス４０、５０及び／又は７０、センサ、並びにインキュベータの内部条件に影響を及ぼす任意の構成要素（例えば、ヒータ、加湿器、ガス発生器等）を制御してもよい。図１に見られるように、コントローラ１００はインキュベータキャビネットの外部にあってもよい。コントローラは、インキュベータキャビネット１０内に配置された１つ以上のセンサ（センサは移動チャンバ２０及び／又は内部チャンバ３０内にあってもよい）から情報を受信してもよい。コントローラは細胞培養インキュベータ１の１つ以上の構成要素及び／又はセンサと無線信号及び／又は有線信号を介して通信してもよい。
【００８６】
自動化された細胞培養
本開示の態様は、インキュベータ並びに制御された条件下で（例えば、無菌条件及び／又は滅菌条件下で）細胞を培養、操作及び／又は監視するための方法に関する。一部の態様では、インキュベータ及び方法は自動化された構成要素を含む。一部の態様では、インキュベータ及び方法は、長期細胞培養（例えば、組換えタンパク質発現のために細胞を増殖及び維持するか、又は移植などの治療的用途のために細胞を増殖及び／又は分化するため）に有用である。いくつかの実施形態では、細胞培養物は本開示のインキュベータ内の培養容器内で増殖させる。
【００８７】
培養容器
本明細書で使用する場合、「細胞培養容器」は、ハウジングと、細胞を培養するための１つ以上のチャンバとを含むデバイスである。いくつかの実施形態では、ハウジングはフレームである。フレームは蓋に結合されていてもよい。１つ以上のチャンバは１つ以上の膜を含む細胞培養培地を含んでもよい。いくつかの実施形態では、細胞培養容器は細胞の増殖を促進するための栄養素を含んでもよい。ある実施形態では、細胞培養容器は１つ以上の細胞又はその群を完全に密封してもよい。細胞培養容器のハウジングは、細胞培養容器とその周囲環境との間におけるガスの移動を可能にするための１つ以上の孔又は開口部を含んでもよい。ある実施形態では、細胞培養容器は、透明な又は光学的に透明な窓を含む。例えば、細胞培養容器のハウジングに結合された蓋は、例えば、顕微鏡又は他のイメージャによって細胞を観察するための光学的に透明な部分を含んでもよい。いくつかの実施形態では、細胞培養容器は、実質的に非反射性の１つ以上の部分を含む。
【００８８】
細胞培養容器は、真核細胞又は原核細胞を含む異なる種類の細胞を培養するように構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、細胞は、哺乳動物細胞（例えば、ヒト細胞、イヌ細胞、ウシ細胞、ヒツジ細胞、ネコ細胞、又はウサギ、マウス若しくはラット細胞などの齧歯類細胞）である。いくつかの実施形態では、細胞は、昆虫細胞、トリ細胞、微生物細胞（例えば、出芽酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）、キラー酵母（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ  ｌａｃｔｉｓ）若しくはメタノール資化酵母（Ｐｉｃｈｉａ  ｐａｓｔｏｒｉｓ）細胞などの酵母細胞、又は大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）、枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、若しくはコリネバクテリウム細胞などの細菌細胞）、昆虫細胞（例えば、ショウジョウバエ細胞、又はＳｆ９若しくはＳｆ２１細胞）、植物細胞（例えば、藻類細胞）、又は任意の他の種類の細胞である。
【００８９】
いくつかの実施形態では、細胞培養容器は、特定の目的、例えば、細胞増殖、細胞分化、細胞を特定の検定条件に曝す等のために所望される１種以上の試薬を予めキット化してもよい。いくつかの実施形態では、予めキット化された細胞培養容器は、実験前に細胞培養において特定の実験を実施するために有用な（例えば、細胞増殖培地、増殖因子、選択剤、標識剤等）試薬を含む。予めキット化された細胞培養容器は、試薬の添加を必要としない細胞培養の準備が整った容器を提供することによって実験プロトコルを容易にしてもよい。例えば、自己細胞治療のために分化細胞の個体群を増殖する目的のため、細胞分化用の試薬が予めキット化された細胞培養容器に患者の前駆細胞を添加してもよい。予めキット化された細胞培養容器は、予めキット化された細胞培養容器内の試薬の推奨貯蔵パラメータによって決定される任意の適切な温度で貯蔵することができる。いくつかの実施形態では、予めキット化された細胞培養貯蔵容器は、使用前、約−８０℃〜約３７℃の温度で貯蔵されている。いくつかの実施形態では、予めキット化された細胞培養貯蔵容器は、使用前、約−８０℃〜約−２０℃の温度で貯蔵されている。いくつかの実施形態では、予めキット化された細胞培養貯蔵容器は、使用前、約−２０℃〜約４℃の温度で貯蔵されている。いくつかの実施形態では、予めキット化された細胞培養貯蔵容器は、使用前、約４℃〜約３７℃の温度で貯蔵されている。いくつかの実施形態では、予めキット化された細胞培養容器は使い捨てである。いくつかの実施形態では、予めキット化された細胞培養容器は再利用可能及び／又は再充填可能である。
【００９０】
いくつかの実施形態では、細胞は、天然産物（例えば、タキソール、顔料、脂肪酸、バイオ燃料等）を生成するために培養される。いくつかの実施形態では、細胞を培養して組換え産物（例えば、抗体、ホルモン、増殖因子、又は他の治療用ペプチド若しくはタンパク質などの組換えタンパク質産物）を発現させる。いくつかの実施形態では、細胞は、対象の欠損した若しくは欠陥のある細胞、組織、又は臓器機能を提供又は補完するために、対象（例えば、ヒト対象）への移植などの治療的使用のために増殖及び／又は分化される。
【００９１】
いくつかの実施形態では、細胞は不死化細胞系である。細胞系の非限定的な例としては、ヒト細胞、例えば、ＨｅＬａ細胞、前立腺癌細胞（例えば、ＤＵ１４５、ＰＣ３及び／又はＬｎｃａｐ細胞）、乳癌細胞（例えば、ＭＣＦ−７、ＭＤＡ−ＭＢ−４３８、及び／又はＴ４７Ｄ細胞）、急性骨髄性白血病細胞（例えば、ＴＨＰ−１細胞）、神経膠芽腫細胞（例えば、Ｕ８７細胞）、神経芽腫細胞（例えば、ＳＨＳＹ５Ｙ細胞）、骨癌細胞（例えば、Ｓａｏｓ−２細胞）、及び慢性骨髄性白血病細胞（例えば、ＫＢＭ−７細胞）が挙げられる。いくつかの実施形態では、細胞系としては、霊長類細胞系、齧歯類細胞系（例えば、ラット又はマウス細胞系）、イヌ細胞系、ネコ細胞系、ゼブラフィッシュ細胞系、アフリカツメガエル細胞系、植物細胞系、又は任意の他の細胞系が挙げられる。いくつかの実施形態では、細胞は、ヒト２９３細胞（例えば、２９３−Ｔ又はＨＥＫ２９３細胞）、マウス３Ｔ３細胞、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞、ＣＭＬ  Ｔ１細胞、又はジャーカット細胞である。
【００９２】
いくつかの実施形態では、細胞は、初代細胞、支持細胞、又は幹細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は対象（例えば、ヒト対象）から単離される。いくつかの実施形態では、細胞は、組織又は生検サンプルから単離された初代細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は造血細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は、幹細胞、例えば、ＥＳ細胞、間葉系幹細胞、癌幹細胞等である。いくつかの実施形態では、細胞は、固形組織及び臓器が挙げられるがこれらに限定されない組織又は臓器（例えば、ヒト組織又は臓器）から単離される。いくつかの実施形態では、細胞は、胎盤、臍帯、骨髄、肝臓、臍帯血を含む血液、又は任意の他の適切な組織から単離することができる。いくつかの実施形態では、患者個体別の細胞は培養のために（例えば、細胞増殖及び任意選択的に分化のために）、及び後の同一患者又は異なる患者への再移植のために患者から単離される。したがって、いくつかの実施形態では、本明細書中に開示されるインキュベータ内で増殖させた細胞は同種又は自家治療のために使用してもよい。いくつかの実施形態では、本明細書中に開示されるインキュベータ内で増殖させた細胞は、免疫療法（例えば、キメラ抗原受容体治療（ＣＡＲ−Ｔ）、又はＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ修飾細胞の送達）を提供する目的で遺伝子操作、増殖及び患者に再導入してもよい。
【００９３】
いくつかの実施形態では、初代細胞培養は、上皮細胞（例えば、角膜上皮細胞、乳房上皮細胞等）、線維芽細胞、筋芽細胞（例えば、ヒト骨格筋芽細胞）、ケラチノサイト、内皮細胞（例えば、微小血管内皮細胞）、神経細胞、平滑筋細胞、造血細胞、胎盤細胞、又はこれらの２つ以上の組み合わせを含む。
【００９４】
いくつかの実施形態では、細胞は、組換え細胞（例えば、ハイブリドーマ細胞又は１種以上の組換え産物を発現する細胞）である。いくつかの実施形態では、細胞は１種以上のウイルスに感染している。
【００９５】
初代細胞の単離
いくつかの実施形態では、細胞は、本明細書中に記載されるインキュベータ内における生体外培養のために組織又は生物学的サンプルから単離される。いくつかの実施形態では、細胞（例えば、白血球細胞）は血液から単離される。いくつかの実施形態では、細胞は、物理的破壊及び／又は酵素的破壊を用いて組織又は生物学的サンプルから剥離される。いくつかの実施形態では、コラゲナーゼ、トリプシン、又はプロナーゼなどの１種以上の酵素を使用して細胞外マトリックスを消化する。いくつかの実施形態では、組織又は生物学的サンプルを（例えば、物理的破壊又は酵素的破壊あり又はなしで）培地に入れ、剥離して培地中で増殖させた細胞を更なる培養のために単離することができる。
【００９６】
細胞培養
本明細書で使用する場合、細胞培養とは、制御された条件下で（例えば、生体外で）細胞を維持及び／又は増殖するための手順を意味する。いくつかの実施形態では、細胞は、細胞増殖及び複製を促進するための条件、組換え産物の発現を促進するための条件、（例えば、１種以上の組織特有の細胞タイプへの）分化を促進するための条件、又はこれらの２つ以上の組み合わせの下で培養される。
【００９７】
いくつかの実施形態では、細胞培養容器は懸濁細胞の培養のために構成されている。いくつかの実施形態では、細胞培養容器は付着細胞の培養のために構成されている。いくつかの実施形態では、細胞培養容器は２Ｄ又は３Ｄ細胞培養のために構成されている。いくつかの実施形態では、細胞培養容器は、細胞増殖を支持するための１つ以上の表面又はマイクロキャリアを含む。いくつかの実施形態では、これらは、接着性を増加させ、且つ増殖及び分化のために必要な他のシグナルを与えるために細胞外マトリックス成分（例えば、コラーゲン、フィブリン及び／又はラミニン成分）で被覆されている。いくつかの実施形態では、細胞培養容器は、細胞増殖を支持するためにポリアクリルアミド又はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）ゲルなどの１種以上の合成ヒドロゲルを含む。いくつかの実施形態では、細胞培養容器は、栄養素（例えば、特定の細菌又は酵母培養のための、例えば、ゲル又は寒天）を埋め込んだ固体支持体を含む。いくつかの実施形態では、細胞培養容器は液体培地を含む。
【００９８】
いくつかの実施形態では、細胞は任意の適切な培養培地のうちの１つで培養される。異なる範囲のｐＨ、グルコース濃度、増殖因子、及び他のサプリメントを有する異なる培養培地を異なる細胞タイプ又は異なる用途に対して使用することができる。いくつかの実施形態では、特別仕様の細胞培養培地、又はＤｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ  Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｅａｇｌｅ  Ｍｅｄｉｕｍ、Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ  Ｍｅｄｉｕｍ、ＲＰＭＩ培地、ＨＡ若しくはＨＡＴ培地、若しくはＬｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ若しくは他の商業的供給元から入手可能な他の培地などの市販の細胞培養培地を使用することができる。いくつかの実施形態では、細胞培養培地は、血清（例えば、ウシ胎仔血清、子ウシ血清、ウマ血清、ブタ血清、又は他の血清）を含む。いくつかの実施形態では、細胞培養培地は血清を含まない。いくつかの実施形態では、細胞培養培地はヒト血小板溶解物（ｈＰＬ）を含む。いくつかの実施形態では、細胞培養培地は、１種以上の抗生物質（例えば、アクチノマイシンＤ、アンピシリン、カルベニシリン、セフォタキシム、ホスミドマイシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ペニシリン、ペニシリンストレプトマイシン、ポリミキシンＢ、ストレプトマイシン、テトラサイクリン、若しくは任意の他の適切な抗生物質、又はこれらの２つ以上の任意の組み合わせ）を含む。いくつかの実施形態では、細胞培養培地は、１種以上の塩類（例えば、平衡塩類、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム等）を含む。いくつかの実施形態では、細胞培養培地は炭酸水素ナトリウムを含む。いくつかの実施形態では、細胞培養培地は１種以上の緩衝剤（例えば、ＨＥＰＥＳ又は他の適切な緩衝剤）を含む。いくつかの実施形態では、１種以上のサプリメントが含まれる。サプリメントの非限定的な例としては、還元剤（例えば、２−メルカプトエタノール）、アミノ酸、コレステロールサプリメント、ビタミン、トランスフェリン、界面活性剤（例えば、非イオン界面活性剤）、ＣＨＯサプリメント、初代細胞サプリメント、酵母溶液、又はこれらの２つ以上の任意の組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、１種以上の増殖又は分化因子が細胞培養培地に添加される。増殖又は分化因子（例えば、ＷＮＴ系タンパク質、ＢＭＰ系タンパク質、ＩＧＦ系タンパク質等）を個々に又は組み合わせて、例えば、特定系統への分化を引き起こす異なる因子を含む分化混合物（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ  ｃｏｃｋｔａｉｌ）として添加することができる。増殖又は分化因子及び液体培地の他の態様は、本明細書中に記載されるインキュベータの一部として組み込まれた自動液体ハンドラを用いて添加することができる。
【００９９】
一部の態様では、本明細書中に記載されるインキュベータ及び方法は細胞増殖のための適切な温度及び混合ガスを提供及び維持する。細胞増殖条件は異なる細胞タイプで異なり、本明細書中に記載されるインキュベータは異なる条件を維持するようにプログラムし得ることを理解すべきである。いくつかの実施形態では、哺乳動物細胞に対して約３７℃及び５％ＣＯ２の条件が使用される。
【０１００】
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるインキュベータ及び方法は、培養培地を栄養物の枯渇、ｐＨ変化、温度変化、アポトーシス細胞又は壊死細胞の蓄積及び／又は細胞密度に関して監視又はアッセイするために使用される。いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるインキュベータ及び方法は、培養培地又は条件を修正又は変更し、及び／又は適宜、細胞培養物を継代するために使用される。いくつかの実施形態では、これらの手順は自動化される。
【０１０１】
いくつかの実施形態（例えば、付着細胞培養に関する）では、培養培地を吸引によって直接除去し、新しい培地と交換することができる。いくつかの実施形態（例えば、非接着／懸濁培養に関する）では、培地交換は、細胞培養物を遠心分離し、古い培養培地を除去し、これを新しい培地と交換することを含み得る。いくつかの実施形態では、遠心分離機がインキュベータの内部チャンバ内に配置されている。いくつかの実施形態では、培養容器は連続的な培地交換を可能にする。いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるインキュベータは、細胞を支持するために培養培地の異なる態様を処理、交換、供給及び／又は維持するために使用され得る１つ以上の構成要素を含んでもよい。インキュベータは、廃棄培地を含むリザーバ及び／又は新しい培地を含むリザーバを含んでもよい。このようなリザーバは（例えば、一時貯蔵のために）インキュベータ内の冷蔵庫又はインキュベータの冷蔵区域内にあってもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上のリザーバがインキュベータの外部に提供され、液体ハンドラユニット（例えば、吸引器を有する液体ハンドルユニット）又はインキュベータ内の一時リザーバから供給するか又は引くために、インキュベータの空間へ及びこの空間から配管が提供され、細胞フィーディング、培地交換、及び他の関連する要求を容易にする。懸濁細胞について、インキュベータ内に、廃棄培地から細胞を分離するためのデバイス（例えば、細胞分画を容易にするための遠心分離機）を提供し、本明細書中に記載されるインキュベータの一部として、自動化された培地交換を容易にしてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書は、細胞培養の最適な増殖のために細胞培養条件を自動的に監視及び調整することが可能である、コンピュータに接続された細胞培養インキュベータを含むシステムを提供する。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、細胞は本明細書中に記載されるインキュベータキャビネット内で継代される。いくつかの実施形態では、細胞培養物が分割され、細胞培養物のサブセットが更なる増殖のために新しい培養容器に移される。いくつかの実施形態（例えば、付着細胞培養に関する）では、新しい培養容器に移される前に（例えば、例として穏やかなかき取りを用いて機械的に、及び／又は例えばトリプシンＥＤＴＡ若しくは１種以上の他の酵素を用いて酵素的に）表面から細胞が剥離される。いくつかの実施形態（例えば、懸濁細胞培養に関する）では、少量の細胞培養物が新しい培養容器に移される。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、細胞培養物は、本明細書中に記載されるインキュベータのインキュベータキャビネット内で培養中、他の手法で操作される。例えば、細胞培養物は、核酸（例えば、ＤＮＡ又はＲＮＡ）をトランスフェクトしてもよく、又はウイルス感染に曝露させてもよい（例えば、組換えウイルス粒子を用いてＤＮＡ又はＲＮＡを送達する）。
【０１０４】
増殖及び操作中における細胞培養物の汚染を防止するか又は最小限にするために無菌技術が使用され得る。いくつかの実施形態では、細胞培養のために使用される機器（例えば、ピペット、流体ハンドリングデバイス、操作デバイス、他の自動化又はロボットデバイス等）は適切な技術を用いて滅菌される。非限定的な技術としては、本明細書中に記載される熱曝露（例えば、高圧蒸気殺菌）、表面消毒（例えば、アルコール、漂白剤、又は他の消毒剤を用いる）、消毒ガス（例えば、オゾン、過酸化水素等）の照射及び／又は曝露が挙げられる。いくつかの実施形態では、培地は適切な技術を用いて滅菌される。非限定的な技術としては、熱曝露（例えば、高圧蒸気殺菌）、抗菌／抗ウイルス処理、ろ過及び／又は照射が挙げられる。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、細胞培養の操作は無菌条件下、例えば、消毒され、空気をろ過して潜在的汚染物質を除去した（例えばインキュベータチャンバ内の）環境中で実施される。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、細胞培養物は、ＧＭＰ準拠培地又はＧＭＰ準拠液体ハンドリング機器の使用を含むものを含む、ＧＭＰ準拠条件下で増殖及び維持される。いくつかの場合、細胞培養物は方法を標準作業手順（ＳＯＰ）とともに実施することによって増殖及び維持される。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、細胞培養物は汚染を検出するために監視及び／又は評価され得る。いくつかの実施形態では、異なる種類の生体の細胞による汚染を検出することができる。いくつかの実施形態では、マイコプラズマ、細菌、酵母、又はウイルスによる哺乳動物細胞培養物の汚染は任意の適切な技術を用いて検出することができる。いくつかの実施形態では、細胞培養物の汚染は、汚染（例えば、細菌又は酵母による）の特徴であり、培養で増殖している細胞（例えば、哺乳動物細胞）の特徴ではないｐＨ、濁度等などの１つ以上の培養特性の変化又は変化率についてアッセイすることによって検出することができる。いくつかの実施形態では、１種以上の分子検出アッセイ（例えば、ＰＣＲ、ＥＬＩＳＡ、ＲＮＡラベリング、又は他の酵素学的手法）又は細胞ベースアッセイを用いて、汚染（例えば、マイコプラズマ、細菌、酵母、ウイルス、又は他の汚染）を検出することができる。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、細胞培養物は、類似タイプの細胞による汚染（例えば、異なるヒト細胞又は異なる哺乳動物細胞によって汚染されたヒト細胞系）を検出するために監視及び／又は評価され得る。いくつかの実施形態では、細胞培養物及びその潜在的汚染は、ＤＮＡシーケンシング若しくはＤＮＡフィンガープリント法（例えば、短鎖縦列反復配列−ＳＴＲ−フィンガープリント法）、アイソザイム分析、ヒトリンパ球抗原（ＨＬＡ）判定、染色体分析、核型分析、細胞形態、又はその他を使用して評価することができる。
【０１０９】
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるインキュベータ又は方法を使用して産生される細胞は、凍結され、それらを後の使用及び／又は輸送のために保存され得る。いくつかの実施形態では、細胞は増殖及び／又は分化後並びに凍結前に凍結保存組成物と混合される。凍結保存組成物を細胞培養容器に添加することができるか、又は細胞を凍結保存組成物とともに細胞培養容器から凍結保存容器に移すことができる。凍結保存組成物に含まれ得る凍結保護物質の非限定的な例としては、ＤＭＳＯ、グリセロール、ＰＥＧ、スクロース、トレハロース、及びデキストロースが挙げられる。いくつかの実施形態では、細胞培養物から単離された細胞の凍結を容易にするためにインキュベータの構成要素としてフリーザーが提供されてもよい。例えば、１つ以上のフリーザーが内部チャンバ内に配置されてもよく、及び／又はインキュベータキャビネットに（例えば、インキュベータキャビネットの壁内に）組み込まれてもよい。
【０１１０】
細胞培養インキュベータ
本明細書は、インキュベータ並びに制御された条件下で（例えば、無菌条件及び／又は滅菌条件下で）細胞を培養、操作及び／又は監視するための方法に関する。いくつかの実施形態では、本明細書中に記載される細胞培養インキュベータは、１つ以上の細胞培養容器内の細胞のインキュベーションのための内部チャンバを画定するインキュベータキャビネットを含み、内部チャンバは、１つ以上の細胞培養容器を保持するように構成されている。いくつかの場合、移動チャンバから内部チャンバへの内部扉に加えて、インキュベータは、外部環境から直接内部チャンバへと開く少なくとも１つの外部扉（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ以上の外部扉）を含み、例えば、インキュベータが動作していない時間、例えばインキュベータの保守中における内部チャンバへの代替的なアクセスを提供する。いくつかの実施形態では、インキュベータは、内部チャンバ内に、１つ以上の細胞培養容器を貯蔵するための貯蔵場所を含む。
【０１１１】
本明細書で使用する場合、「インキュベータキャビネット」は、１つ以上の細胞培養容器を保持するように構成された１つ以上のチャンバを含むハウジングである。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは移動チャンバ及び内部チャンバを含み、その１つ又は両方は、１つ以上の細胞培養容器を保持するように構成されている。いくつかの実施形態では、インキュベータは、１つ以上のガス源（例えば、ガスボンベ又はオゾン発生器）、（例えば、水、蒸留水、脱イオン水、細胞培養培地、空気、二酸化炭素、オゾン、及び酸素などの１種以上の液体又はガスを搬送するための）管類、エアフロー機構（例えば、弁、放出弁、ピンホール、ガス調整器、及び質量流量調整器）、圧力機構（例えば、ドライスクロールポンプ、回転ポンプ、運動量輸送ポンプ、拡散ポンプ、又はダイアフラムポンプなどのポンプ、吸引管、真空システム、及び送風機）、環境監視及び制御部（例えば、二酸化炭素、酸素、及びオゾンなどのガスの濃度を検出及び／又は制御するためのガスセンサ及び／又はモニタ、熱源又はヒートシンク、温度監視部及び制御部、湿度監視部、ガススクラバ、エアフィルタ、粒子状物質を計測するための計器、圧力計、及びフローメータ）、扉（例えば、開口部又はパネル）、窓（例えば、ガラス、プラスチック、複合材料、又はインキュベータ内部の領域を観察するための他の実質的に透明な材料で作製された光学窓）、（例えば、１種以上のガス又は液体の導入又は除去を可能にするための）ポート、光源（例えば、ランプ、電球、レーザー、及びダイオード）、光学素子（例えば、顕微鏡対物レンズ、ミラー、レンズ、フィルタ、アパーチャ、波長板、窓、偏光子、ファイバー、ビームスプリッタ、及びビーム結合器）、撮像要素（例えば、カメラ、バーコードリーダ）、電気的要素（例えば、回路、ケーブル、電源コード、並びにバッテリー、発電機、及び直流又は交流電源などの電源）、コンピュータ、機械的要素（例えば、モータ、ホイール、ギヤ、ロボット要素、並びにアクチュエータ、例えば、空気式アクチュエータ、電磁アクチュエータ、カムを備えたモータ、圧電アクチュエータ、及びリードスクリューを備えたモータ）、並びに制御要素（例えば、スピンホイール、ボタン、キー、トグル、スイッチ、カーソル、スクリュー、ダイヤル、スクリーン、及びタッチスクリーン）などの１つ以上の他の要素を含んでもよい。いくつかの実施形態では、これらの他の要素の１つ以上はインキュベータの一部であるが、インキュベータキャビネットの外部にある。いくつかの実施形態では、これらの他の要素の１つ以上はインキュベータキャビネット内に含まれる。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、本明細書中で記載されるインキュベータ又はインキュベータキャビネットは直方体様の形状である。いくつかの実施形態では、本明細書中で記載されるインキュベータ又はインキュベータキャビネットは、１ｆｔ２〜１６ｆｔ２の範囲内の矩形設置面積を有する。いくつかの実施形態では、本明細書中で記載されるインキュベータ又はインキュベータキャビネットは、約１ｆｔ２、２ｆｔ２、３ｆｔ２、４ｆｔ２、５ｆｔ２、６ｆｔ２、７ｆｔ２、８ｆｔ２、９ｆｔ２、１０ｆｔ２、１１ｆｔ２、１２ｆｔ２、１３ｆｔ２、１４ｆｔ２、１５ｆｔ２、又は１６ｆｔ２以下の矩形設置面積を有する。いくつかの実施形態では、本明細書中で記載されるインキュベータ又はインキュベータキャビネットは、１ｆｔ３〜１００ｆｔ３の範囲内の総チャンバ体積を有する。いくつかの実施形態では、本明細書中で記載されるインキュベータ又はインキュベータキャビネットは、約１ｆｔ３、５ｆｔ３、１０ｆｔ３、２５ｆｔ３、５０ｆｔ３又は１００ｆｔ３以下のチャンバ体積を有する。いくつかの実施形態では、本明細書中で記載されるインキュベータ又はインキュベータキャビネットは、０．０９ｍ２〜１．７８ｍ２の範囲内の矩形設置面積を有する。いくつかの実施形態では、本明細書中で記載されるインキュベータ又はインキュベータキャビネットは、約０．１ｍ２、０．２ｍ２、０．３ｍ２、０．４ｍ２、０．５ｍ２、０．６ｍ２、０．７ｍ２、０．８ｍ２、０．９ｍ２、１．０ｍ２、１．１ｍ２、１．２ｍ２、１．３ｍ２、１．４ｍ２、１．５ｍ２、１．６ｍ２、又は１．７ｍ２以下の矩形設置面積を有する。いくつかの実施形態では、本明細書中で記載されるインキュベータ又はインキュベータキャビネットは、０．０３ｍ３〜３ｍ３の範囲内の総チャンバ体積を有する。いくつかの実施形態では、本明細書中で記載されるインキュベータ又はインキュベータキャビネットは、約０．０３ｍ３、０．１ｍ３、０．３ｍ３、１ｍ３又は３ｍ３以下のチャンバ体積を有する。
【０１１３】
貯蔵場所
本明細書で使用する場合、「貯蔵場所」は、１つ以上の細胞培養容器が貯蔵される（例えば、インキュベータキャビネット内の）場所を意味する。例えば、１つ以上の細胞培養容器は貯蔵場所において貯蔵され、後に異なる場所（例えば、撮像場所）に移動させてもよい。貯蔵場所は、インキュベータの内部チャンバキャビネット内に配置されてもよい。貯蔵場所は、複数の細胞培養容器を貯蔵するように構成されてもよい。例えば、貯蔵場所は、１つ以上の貯蔵アレイ、ラック、棚、仕切り、分類棚、トレー、スロット、又は他の位置若しくは機構を含んでもよい。いくつかの実施形態では、貯蔵場所は細胞培養容器を水平に貯蔵するように構成されてもよい一方、他の実施形態では、貯蔵場所は細胞培養容器を垂直に貯蔵するように構成されてもよい。例えば、貯蔵場所は、互いに垂直に積み重ねられた細胞培養容器を受け入れるための複数のスロットを含んでもよい。貯蔵場所は、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１５個、２０個、２５個、３０個、３５個、４０個、４５個、５０個、１００個、又は任意の他の個数の細胞培養容器を保持するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、貯蔵場所は、１００個超の細胞培養容器を保持するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、貯蔵場所は、１つ以上の貯蔵アレイ、ラック、棚、仕切り、分類棚、トレー、スロット、又は他の位置若しくは機構を移動するための機構を含んでもよい。例えば、貯蔵場所は、貯蔵ラックを内部チャンバ内の１つの位置から内部チャンバ内の別の位置へ移動して、例えば、異なる位置に貯蔵された１つ以上の細胞培養容器へのアクセスを容易にするための１つ以上のモータと、可動ステージ（例えば、ｘｙステージ又はｘｙｚステージ）とを含んでもよい。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは、１つ以上の細胞培養容器を移動するための１つ以上の細胞培養容器移動デバイスを含んでもよい。
【０１１４】
貯蔵場所は、１つ以上の細胞培養容器を確実に保持するか又は受け入れるように構成されてもよい。例えば、貯蔵場所の１つ以上の構成要素は、１つ以上の粘着的、磁気的、電気的及び／又は機械的構成要素（例えば、スナップ、締結具、ロック、止め金、ガスケット、Ｏリング、セプタ、ばね、及び他の係合部材）を有する１つ以上のロック機構を含んでもよい。いくつかの実施形態では、貯蔵場所及び／又は細胞培養容器は１つ以上の溝又は凹部を含んでもよく、及び／又は成形プラスチック部品を含んでもよい。例えば、細胞培養容器は、貯蔵場所にある１つ以上の対応する溝、穴、又は凹部に挿入するための成形された１つ以上の突出特徴部（例えば、リム又はノブ）を含んでもよい。いくつかの場合、細胞培養容器は、貯蔵場所にある１つ以上の対応する突出特徴部に適合するように成形された１つ以上の溝、穴、又は凹部を含んでもよい。
【０１１５】
本明細書で使用する場合、「基準マーク」は、１つ以上の構成要素の位置合わせを容易にする特徴を意味する。いくつかの実施形態では、基準マークは、蛍光培地上の１つ以上の穴アパーチャ又は印刷された若しくはエンボス加工された蛍光材料を含んでもよい。他の実施形態では、基準マークは格子、線、又は記号を含んでもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の細胞培養容器は、１つ以上の細胞培養容器のイメージャとの位置合わせを容易にするための１つ以上の基準マークを含む。いくつかの実施形態では、基準マークは、移動デバイス及びロボットデバイスを含む可動部品と関連付けてもよい。
【０１１６】
材料
いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは単壁式である。いくつかの実施形態では、インキュベータは二重壁式である。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットの二重壁間に絶縁材料が提供されており、キャビネットからの熱損失を制御し、キャビネット内の温度制御を容易にする。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットの外壁は、薄板、例えば１４〜２０ゲージの冷間圧延鋼を含む。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットの内壁（例えば、チャンバ表面）は電解研磨ステンレス鋼を含む。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットの内壁（例えば、チャンバ表面）は、チタン、コバルト−クロム、タンタル、白金、ジルコニウム、ニオブ、ステンレス鋼、及びこれらの合金などの耐腐食性材料を含む。しかしながら、いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットのチャンバ表面は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの高分子材料、又はパリレンの商品名で知る高分子材料を含む。いくつかの実施形態では、チャンバ表面は、高分子表面コーティングに導入された銅又は銀又は抗微生物化合物など、抗微生物性を有してもよい。
【０１１７】
細胞アッセイ
ある実施形態では、本明細書中に記載されるインキュベータは、インキュベータキャビネット内、又はインキュベータキャビネットに動作的に接続されたチャンバ、例えばインキュベータの一部である別個のアッセイチャンバ内において１種以上のアッセイを実施することを可能にするように構成されている。いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるインキュベータは、細胞計数アッセイ、複製標識化（ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｌａｂｅｌｉｎｇ）アッセイ、細胞膜統合性アッセイ、細胞ＡＴＰに基づく生存率アッセイ、ミトコンドリアレダクターゼ活性アッセイ、カスパーゼ活性アッセイ、アネキシンＶ染色アッセイ、ＤＮＡ含有量アッセイ、ＤＮＡ分解アッセイ、核断片化アッセイ、又はこれらの組み合わせの実施を可能にするように構成されている。他の例示的なアッセイとしては、ＢｒｄＵ、ＥｄＵ、又はＨ３−チミジン組み込みアッセイ、ヘキスト染色、ＤＡＰＩ、アクチノマイシンＤ、７−アミノアクチノマイシンＤ、又はヨウ化プロピジウムなどの核酸染色を使用するＤＮＡ含有量アッセイ、ＡｌａｍａｒＢｌｕｅ、ＭＴＴ、ＸＴＴ及びＣｅｌｌＴｉｔｒｅ  Ｇｌｏなどの細胞代謝アッセイ、核断片化アッセイ、細胞質ヒストン関連ＤＮＡ断片化アッセイ、ＰＡＲＰ切断アッセイ、及びＴＵＮＥＬ染色アッセイが挙げられる。
【０１１８】
処理及び実験的介入
ある実施形態では、本明細書中に記載されるインキュベータは、インキュベータキャビネット内の高スループットスクリーニング（ＨＴＳ）を可能にするように構成されている。いくつかの実施形態では、ＨＴＳは、１日あたり例えば１００，０００個までの化合物の試験を意味する。いくつかの実施形態では、スクリーニングアッセイはマルチウェル形式、例えば、９６ウェル、３８４ウェル形式、又は１，５３６ウェル形式で実施してもよく、自動化プロトコルを使用して実施され得る。このような高スループットアッセイでは、１日で数千個の異なる化合物又は組成物をスクリーニングすることが可能である。特に、マイクロタイタープレートの各ウェルを使用して、選択した試験化合物に対して別個のアッセイを実施することができる。或いは、濃度又はインキュベーションの時間効果が観察される場合、複数のウェルが１種の化合物の試験サンプルを含むことができる。１日あたり多くのプレートをアッセイすることが可能であり、アッセイを使用して、約６，０００個、２０，０００個、５０，０００個まで、又は１００，０００個超の異なる化合物のアッセイスクリーニングが可能である。通常、本明細書中に記載されるアッセイのＨＴＳ実施は自動化の使用を伴う。いくつかの実施形態では、化合物、細胞及び／又は試薬添加、混合、インキュベーション、及び最終的に読み取り又は検出のために、１つ以上のロボットアームを含む組み込み式ロボットシステムがアッセイマイクロプレートを複数のアッセイステーション間で移動させる。一部の態様では、ＨＴＳアッセイは、多くのプレートを同時に調製、インキュベーション及び分析することを含み、データ収集プロセスを更に高速化してもよい。
【０１１９】
いくつかの実施形態では、アッセイは、試験細胞、対象細胞、及び１つ以上の試験化合物、例えば、１０個、１００個、１０００個、１０，０００個以上の試験化合物を含むことができる。細胞及び試験薬は、細胞に対する試験化合物の効果を評価するのに適した状態で１つ以上の容器内に配置することができる。これらのアッセイは、本明細書中に記載される１つ以上のインキュベータの１つ以上のインキュベータキャビネット内で実施することができる。通常、容器は適切な組織培地を含み、試験化合物は組織培地中に存在し、本明細書中に記載されるインキュベータのインキュベータキャビネット内の培地に自動化形式で送達されてもよい。特定の細胞タイプの培養に適した培地を使用のために選択することができる。いくつかの実施形態では、培地は血清又は組織抽出物を含まないか又は実質的に含まないが、他の実施形態では、このような成分は存在する。いくつかの実施形態では、細胞はプラスチック又はガラス表面上で培養される。
【０１２０】
顕微鏡法
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるインキュベータは、細胞増殖、細胞の生存率又は他の態様を監視するための顕微鏡又は他のイメージャを備えて構成されている。いくつかの実施形態では、顕微鏡又はイメージャは、画像ベースの表現型スクリーニング又はアッセイなど、インキュベータキャビネット内で実施されるアッセイとともに使用される。
【０１２１】
本明細書で使用する場合、「イメージャ」は、光（例えば、送信光又は散乱光）、色、形態、若しくは要素の数などの他の検出可能なパラメータ、又はこれらの組み合わせを測定するための撮像デバイスを意味する。イメージャは撮像デバイスとも呼ばれる場合がある。ある実施形態では、イメージャは、１つ以上のレンズ、ファイバー、カメラ（例えば、電荷結合デバイス又はＣＭＯＳカメラ）、アパーチャ、ミラー、光源（例えば、レーザー又はランプ）、又は他の光学素子を含む。イメージャは顕微鏡であってもよい。いくつかの実施形態では、イメージャは明視野顕微鏡である。他の実施形態では、イメージャはホログラフィックイメージャ又は顕微鏡である。他の実施形態では、イメージャは蛍光顕微鏡である。
【０１２２】
本明細書で使用する場合、「蛍光顕微鏡」は、細胞又は他の生物学的実体の表面内及び／又は表面上のいずれかに存在する蛍光標識から放出される光を検出することができる撮像デバイスを意味し、前記標識は、異なる波長の光の吸収に応答して特定の波長の光を放出する。
【０１２３】
本明細書で使用する場合、「明視野顕微鏡」は、サンプルを照明し、サンプルによって吸収される光に基づいて画像を生成するイメージャである。任意の適切な明視野顕微鏡を本明細書中に記載されるインキュベータと併せて使用してもよい。
【０１２４】
本明細書で使用する場合、「ホログラフィックイメージャ」は、電磁放射の強度及び位相情報（例えば、波面）の両方を測定することによって物体（例えば、サンプル）に関する情報を提供するイメージャである。例えば、ホログラフィック顕微鏡は、サンプルを通過後に伝送される光と、サンプルを透過する光のビームを基準ビームと組み合わせることにより得られる干渉縞（例えば、位相情報）との両方を測定する。
【０１２５】
ホログラフィックイメージャは、また、別個の基準ビームを妨げることなく、且つ実質的にコヒーレントな源と放射線検出器との間に任意の屈折又は反射光学素子を有して又は有さずに、１つ以上の放射線検出器により、撮像される物体によって直接回折又は散乱した、実質的にコヒーレントな源からの電磁放射のパターンを記録するデバイスであってもよい。
【０１２６】
いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは１つのイメージャを含む。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは２つのイメージャを含む。いくつかの実施形態では、２つのイメージャは同一種類のイメージャ（例えば、２つのホログラフィックイメージャ又は２つの明視野顕微鏡）である。いくつかの実施形態では、第１イメージャは明視野顕微鏡であり、第２イメージャはホログラフィックイメージャである。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは３つ以上のイメージャを含む。いくつかの実施形態では、細胞培養インキュベータは３つのイメージャを含む。いくつかの実施形態では、３つのイメージャを有する細胞培養インキュベータは、ホログラフィック顕微鏡、明視野顕微鏡、及び蛍光顕微鏡を含む。
【０１２７】
本明細書で使用する場合、「撮像場所」は、イメージャが１つ以上の細胞を撮像する場所である。例えば、撮像場所は、光源の上方に及び／又は１つ以上の光学素子（例えば、レンズ、アパーチャ、ミラー、対物レンズ、及び光コレクタ）と垂直に位置合わせされて配置されてもよい。
【０１２８】
モジュラーインキュベータシステム
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるインキュベータは、複数のモジュラーワークステーションを形成するように構成することができる。モジュラーワークステーションは、並列細胞培養のために適した処理性能を提供してもよく、例えば、各ワークステーションはプロトコル内の特定の機能を実施する（例えば、液体ハンドリングワークステーション、明視野撮像ワークステーション、明視野及び／又は蛍光ワークステーション等）。いくつかの実施形態では、ワークステーションは、また、細胞又は幹細胞コロニーの識別及びデジタルマーキング、細胞操作、細胞再播種、並びにコロニーの除去等のために構成してもよい。いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるインキュベータは（例えば、それぞれ内部扉を介してインキュベータキャビネットを接続するように構成されている移動チャンバにより）気密状態で結合し、ワークステーションのモジュラー複合体を形成することができる。いくつかの実施形態では、ワークステーションは、イメージャ、細胞培養移動デバイス、マニピュレータ、１つ以上の貯蔵場所、又は前述の組み合わせを含んでもよい。
【０１２９】
本発明のいくつかの実施形態を本明細書中に記載及び図示してきたが、当業者であれば、機能を実施し且つ／若しくは結果を得るための種々の他の手段及び／若しくは構造、並びに／又は本明細書中に記載される利点の１つ以上を容易に想定するであろう。このような変形形態及び／又は修正形態は、それぞれ本発明の範囲内と考えられる。より一般には、当業者であれば、本明細書中に記載される全てのパラメータ、寸法、材料及び構成は例示的なものであり、実際のパラメータ、寸法、材料及び／又は構成は本発明の教示が用いられる１つ又は複数の特定の用途に依存することを容易に理解するであろう。当業者であれば、単なる通常の実験を用いて、本明細書中に記載される本発明の特定の実施形態の多くの均等物を理解し、又は確認することができるであろう。したがって、前述の実施形態は単に例として提示され、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内において、具体的に記載及び特許請求される以外の手法で本発明を実施してもよいと理解すべきである。本発明は、本明細書中に記載されるそれぞれ個々の特徴、システム、物品、材料及び／又は方法を対象とする。加えて、２つ以上のこのような特徴、システム、物品、材料及び／又は方法の任意の組み合わせは、このような特徴、システム、物品、材料及び／又は方法が相互に矛盾しない場合、本発明の範囲内に含まれる。
【０１３０】
本明細書において、不定冠詞「１つの（ａ）」及び「１つの（ａｎ）」は、本明細書及び特許請求の範囲で使用する場合、特に明確に指示のない限り、「少なくとも１つの」を意味するものと理解すべきである。
【０１３１】
本明細書において、「及び／又は」という語句は、本明細書及び特許請求の範囲で使用する場合、結合した要素、例えば、ある場合には接続的に存在し、他の場合には分離的に存在する要素の「いずれか又は両方」を意味するものと理解すべきである。特に明確に指示のない限り、具体的に特定される要素に関連する又は関連しないに関わらず「及び／又は」節によって具体的に特定される要素以外の他の要素が任意選択的に存在してもよい。したがって、非限定的な例として、「含む」などのオープンエンドの語とともに使用される場合における「Ａ及び／又はＢ」への言及は、一実施形態では、ＡはあるがＢはなく（任意選択的にＢ以外の要素を含む）、別の実施形態では、ＢはあるがＡはなく（任意選択的にＡ以外の要素を含む）、更に別の実施形態では、Ａ及びＢの両方（任意選択的に他の要素を含む）等を意味し得る。
【０１３２】
本明細書の明細書及び特許請求の範囲で使用する場合、「又は」は、上で定義した「及び／又は」と同一の意味を有するものと理解すべきである。例えば、リスト内の物品を分ける場合、「又は」又は「及び／又は」は、包含的、例えば、要素の数又はリストの少なくとも１つを含むだけでなく、２つ以上及び任意選択的に追加のリストにない物品も含むものと解釈される。「〜のうちの１つのみ」又は「〜のうちのちょうど１つ」などの明確に指示された用語のみ、又は特許請求の範囲で使用される場合の「からなる」は、要素の数又はリストのうちのちょうど１つの要素を含むことを意味する。概して、用語「又は」は、本明細書で使用する場合、「いずれか」、「〜のうちの１つ」、「〜のうちの１つのみ」、又は「〜のうちのちょうど１つ」などの排他的な用語に続く場合、排他的な選択肢（例えば、「１つ又はその他であり両方ではない」）を示すものと単に解釈される。「実質的に〜のみからなる」は、特許請求の範囲で使用される場合、特許法の分野で使用されるその通常の意味を有する。
【０１３３】
本明細書において、１つ以上の要素のリストに関する「少なくとも１つの」という語句は、本明細書及び特許請求の範囲で使用する場合、要素のリスト内の要素の任意の１つ以上から選択される少なくとも１つの要素を意味するものと理解すべきであるが、要素のリスト内に具体的に列挙された各要素の少なくとも１つを必ずしも含まず、要素のリスト内の要素の任意の組み合わせを排除しない。この定義は、また、具体的に明記された要素に関連する又は関連しないに関わらず、語句「少なくとも１つの」が指す要素のリスト内に具体的に明記される要素以外の要素が任意選択的に存在し得ることを可能にする。したがって、非限定的な例として、「Ａ及びＢの少なくとも１つ」（又は均等に「Ａ又はＢの少なくとも１つ」、又は均等に「Ａ及び／又はＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、少なくとも１つ、任意選択的に２つ以上のＡを含み、Ｂが存在せず（及び任意選択的にＢ以外の要素を含む）、別の実施形態では、少なくとも１つ、任意選択的に２つ以上のＢを含み、Ａが存在せず（及び任意選択的にＡ以外の要素を含む）、更に別の実施形態では、少なくとも１つ、任意選択的に２つ以上のＡを含み、且つ少なくとも１つ、任意選択的に２つ以上のＢを含む（及び任意選択的に他の要素を含む）等を意味し得る。
【０１３４】
特許請求の範囲及び上記明細書では、「含む」、「包含する」、「担持する」、「有する」、「含有する」、「伴う」、「保持する」等などの全ての移行句は、オープンエンド、例えば、含むが限定されないことを意味するものと理解されるべきである。米国特許庁米国特許審査便覧第２１１１．０３節の記載のように、移行句「〜からなる」及び「実質的に〜のみからなる」のみがそれぞれクローズド又はセミクローズド移行句である。
【０１３５】
特許請求の範囲における、クレーム要素を修飾するための「第１の」、「第２の」、「第３の」等などの順序を表す用語の使用は、それ自体が１つのクレーム要素の別の要素に対するいかなる優先順位若しくは順位、又は方法の行為が実施される時間的順序を暗示的に意味するものではなく、クレーム要素を区別するために、特定の名称を有する１つのクレーム要素を、（順序を表す用語の使用以外には）同じ名称を有する別の要素と区別するためのラベルとして単に使用される。
【０１３６】
特に明確に指示のない限り、２つ以上の工程又は行為を含む、本明細書中で特許請求される任意の方法において、方法の工程又は行為の順序は、方法の工程又は行為が列挙される順序に必ずしも限定されないことも理解すべきである。
【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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【国際調査報告】
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