(57)【要約】【課題】簡単な構成で、不純物の混入や培養された細胞へのダメージ等が少なく、多数の培養部を有する培養容器あるいは多数の培養容器に対して安定した条件で培地交換等の作業が可能な傾斜ステージを提供すること。【解決手段】ステージ本体１１０を支持ベース１２０に対して傾斜駆動する傾斜駆動機構１３０を有し、ステージ本体１１０が支持ベース１２０の収容部１２１内で揺動するとともに、傾斜駆動機構１３０が収容部１２１に対してステージ本体１１０の対向面１１２を上下方向に移動させるように構成されていること。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養容器を載置する傾斜ステージであって、
前記傾斜ステージが、上面に培養容器を載置する載置面を備えたステージ本体と、前記ステージ本体を傾斜可能に支持する支持ベースと、前記ステージ本体を支持ベースに対して傾斜駆動する傾斜駆動機構とを有し、
前記支持ベースが、前記ステージ本体を収容する収容部を有し、
前記ステージ本体が、前記支持ベースの収容部内で揺動するとともに、前記載置面の下方に前記収容部の内面と対向する対向面を有し、
前記傾斜駆動機構が、前記支持ベースの前記収容部に対して前記ステージ本体の対向面を上下方向に移動させるように構成されていることを特徴とする傾斜ステージ。
【請求項２】
前記傾斜駆動機構が、前記ステージ本体の対向面に設けられた磁性体と、前記支持ベースに設けられた磁石とを有することを特徴とする請求項１に記載の傾斜ステージ。
【請求項３】
前記磁性体が、前記ステージ本体の対向面に傾斜して延びるように設けられ、
前記磁石が、前記支持ベースに設けられたアクチュエータにより水平方向に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の傾斜ステージ。
【請求項４】
前記ステージ本体の対向面及び前記傾斜駆動機構が、前記載置面の対向する両側方に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の傾斜ステージ。
【請求項５】
前記傾斜駆動機構が、非傾斜時の前記ステージ本体の載置面のなす平面より下方に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の傾斜ステージ。
【請求項６】
前記支持ベースの前記収容部の周囲には、非傾斜時の前記ステージ本体の載置面と同一平面を形成するカバー部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の傾斜ステージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生医療や研究用途等で細胞培養等に用いられる培養容器を培地交換などの目的で載置する傾斜ステージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、細胞培養等に用いられる培養容器の液体培地交換作業は、作業者が培養容器を持ち、傾斜させて培養容器の一方に培地を寄せた後に、ピペッタで低い側に集まった旧い培地を吸引し、さらに新たな培地を供給する際には、ピペッタを用い、培養容器内の高い側にゆっくり注入していた。
培地交換作業の際には、不純物の混入やカビ・細菌などの繁殖、培養された細胞へのダメージ等を防止する必要があり、また、多数の培養部を有する培養容器あるいは多数の培養容器に対して安定した条件で作業する必要があるが、この作業は作業者にとって非常に注意を要し、また、熟練を要するため、多数の培養部を有する培養容器あるいは多数の培養容器を取り扱うことは作業者にとって大きな負担となっていた。
そこで、作業者の負担を軽減するために、培養容器を多関節型ロボットを用いて自動的にハンドリングするもの（例えば、特許文献１等参照。）や、専用の装置で培地の排出、供給を自動化したもの（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４等参照。）等が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４９２６８号公報
【特許文献２】特開２００４−８９１３７号公報
【特許文献３】特開２００１−２７５６５９号公報
【特許文献４】特開平６−２５３８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で公知の装置では、多関節型ロボットによって培養容器のハンドリングが自動化されるため、作業者の負担は軽減され、培養容器を傾斜させる速度や傾斜角度等の条件を均一化する。
しかしながら、多関節型ロボットによるハンドリングは、作業者の動作と同じであるため効率化が困難であり、多関節型ロボット自体も高価で、その設置スペースも必要とするという問題があった。
また、多関節型ロボットが汚染源、熱発生源となるため、不純物の混入やカビ・細菌などの繁殖によるコンタミ、培養された細胞へのダメージ等を防止するための対策をより強化しなければならないという問題があった。
特許文献２乃至４等で公知の装置では、装置自体が非常に大掛かりで、専用の設備や培養容器等を必要とするため汎用性が低く、小規模な研究施設では導入が困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡単な構成で、不純物の混入や培養された細胞へのダメージ等が少なく、多数の培養部を有する培養容器あるいは多数の培養容器に対して安定したな条件で培地交換等の作業が可能な傾斜ステージを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る傾斜ステージは、培養容器を載置する傾斜ステージであって、前記傾斜ステージが、上面に培養容器を載置する載置面を備えたステージ本体と、前記ステージ本体を傾斜可能に支持する支持ベースと、前記ステージ本体を支持ベースに対して傾斜駆動する傾斜駆動機構とを有し、前記支持ベースが、前記ステージ本体を収容する収容部を有し、前記ステージ本体が、前記支持ベースの収容部内で揺動するとともに、前記載置面の下方に前記収容部の内面と対向する対向面を有し、前記傾斜駆動機構が、非接触で前記支持ベースの前記収容部に対して前記ステージ本体の対向面を上下方向に移動させるように構成されていることにより、駆動部分の複雑な形状をカバーしてしまって、払拭しやすく清浄にメンテナンスしやすくして、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本請求項１に係る傾斜ステージによれば、支持ベースがステージ本体を収容する収容部を有し、ステージ本体が、支持ベースの収容部内で揺動するとともに載置面の下方に収容部の内面と対向する対向面を有し、傾斜駆動機構が、支持ベースの収容部に対してステージ本体の対向面を上下方向に移動させるように構成されていることで、簡単でコンパクトな構成で培養容器を載置する載置面を自動的に傾斜させることが可能となる。
このことで、ステージ本体の載置面に培養容器を載置したまま、必要なタイミングでステージ本体の載置面を傾斜させて培地交換作業を行うことができ、不純物の混入や培養された細胞へのダメージ等が少なく、多数の培養部を有する培養容器あるいは多数の培養容器に対して安定したな条件で作業することができる。
また、ステージ本体を収容部から上方に容易に取り外すことが可能となり、エタノール払拭・清掃やメンテナンスを容易に行うことができ、清浄に保つことができ、コンタミリスクを軽減することができる。
【０００８】
本請求項２に記載の構成によれば、傾斜駆動機構が、ステージ本体の対向面に設けられた磁性体と、支持ベースに設けられた磁石とを有することにより、ステージ本体の対向面を収容部の内面に対して非接触で駆動でき、さらに不純物等の混入を防止することが可能となる。
本請求項３に記載の構成によれば、磁性体が、ステージ本体の対向面に傾斜して延びるように設けられ、磁石が、支持ベースに設けられたアクチュエータにより水平方向に移動可能に構成されていることにより、駆動機構の上下方向の寸法を小さくでき、全体を小型化することが可能となる。
また、水平移動する磁石とアクチュエータを密封することで、汚染源、熱発生源を完全に隔離することが可能となる。
本請求項４に記載の構成によれば、ステージ本体の対向面及び傾斜駆動機構が、載置面の対向する両側方に設けられていることにより、全体を大型化することなく傾斜のための駆動力を大きくすることが可能となる。
本請求項５に記載の構成によれば、傾斜駆動機構が、非傾斜時のステージ本体の載置面のなす平面より下方に設けられていることにより、ステージ本体の載置面の上方に培地交換作業の障害となる構成が一切なく作業が容易になるとともに、ステージ本体の載置面に培養容器を載置したまま培養する際や、清掃やメンテナンス時にも、作業性が向上する。
本請求項６に記載の構成によれば、支持ベースの収容部の周囲には、非傾斜時のステージ本体の載置面と同一平面を形成するカバー部が設けられていることにより、ステージ本体の載置面の周囲においても培地交換作業の障害となる構成が一切なく作業が容易になるとともに、傾斜駆動機構が隔離され、さらに不純物の混入や培養された細胞へのダメージ等を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る傾斜ステージの非傾斜時の斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る傾斜ステージの非傾斜時の平面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る傾斜ステージの非傾斜時の側面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る傾斜ステージの傾斜時の斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る傾斜ステージの傾斜時の平面図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る傾斜ステージの傾斜時の側面図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る傾斜ステージの非傾斜時の側面図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１０】
本発明の第１実施形態に係る傾斜ステージ１００は、図１乃至図６に示すように、上面に培養容器Ｈを載置する載置面１１１を備えたステージ本体１１０と、ステージ本体１１０を傾斜可能に支持する支持ベース１２０と、ステージ本体１１０を支持ベース１２０に対して傾斜駆動する傾斜駆動機構１３０とを有している。
ステージ本体１１０は、載置面１１１の一側縁の下方に円筒の一部の形状の対向面１１２を有し、載置面１１１の他の両側縁に揺動中心となる揺動軸１１３を有している。
本実施形態では、培養容器Ｈは複数の培養部が設けられており、載置面１１１には培養容器Ｈの移動を阻止するストッパ１１４が設けられているが、培養容器はプレート状の浅いものや、個々に培養部を備えたもの等、いかなるものであってもよく、載置面も載置する培養容器の形状、数に応じて適宜の構成としてもよい。
【００１１】
支持ベース１２０には、ステージ本体１１０を収容する半円筒状の円筒内面１２２と両端内面１２３で構成される収容部１２１が設けられ、収容部１２１の両端内面１２３の上端側には、ステージ本体１１０の揺動軸１１３を支持する揺動軸受部１２４が設けられている。
傾斜駆動機構１３０は、支持ベース１２０の収容部１２１の外部の上端側に設けられたアクチュエータ１３３と、アクチュエータ１３３により収容部１２１の円筒内面１２２の上端側にそって水平方向に移動可能な磁石１３１と、ステージ本体１１０の対向面１１２に傾斜して延びるように設けられたマグネットテープ等の磁性体１３２とを有している。
【００１２】
通常時は、図１乃至３に示すように、磁石１３１が一方の端部側にあることにより、ステージ本体１１０の対向面１１２に設けられた磁性体１３２を吸引して、ステージ本体１１０の載置面１１１が水平に固定される。
培養容器Ｈの培養部Ｃ内の培地交換作業の際には、アクチュエータ１３３により磁石１３１を上端側にそって水平方向に移動させることで、ステージ本体１１０の対向面１１２に傾斜して延びるように設けられた磁性体１３２を順次吸引し、ステージ本体１１０が揺動軸１１３を中心に揺動して載置面１１１が傾斜する。
磁石１３１が他方の端部まで達して停止すると、ステージ本体１１０の載置面１１１は、図４乃至図６に示すように、傾斜した状態で固定される。
この状態で、適宜の手段で培地の吸引、及び、補給が行われ、その後、アクチュエータ１３３により磁石１３１が前述と逆方向に移動し、ステージ本体１１０の載置面１１１が水平に戻る。
【００１３】
アクチュエータ１３３による磁石１３１の移動速度は任意に設定することができ、また、ステージ本体１１０はアクチュエータ１３３とは完全に非接触の状態で揺動駆動されるため、ステージ本体１１０の載置面１１１に培養容器Ｈを載置したまま培養し、必要なタイミングでステージ本体１１０の載置面１１１を傾斜させて培地交換作業を行うことができ、不純物の混入や培養された細胞へのダメージ等が少なく、多数の培養部Ｃに対して均一な条件で作業することができる。
また、本実施形態では、図示のように、ステージ本体１１０の載置面１１１の下方の対向面１１２を磁性体１３２を備えた厚さ分のみとしているため、ステージ本体１１０が小型軽量化され、容易に揺動させることが可能となる。
さらに、図示のように、ステージ本体１１０の揺動軸１１３を支持する揺動軸受部１２４の上方が開放されているため、ステージ本体１１０を容易に上方に取り外し可能であり、清掃やメンテナンスを容易に行うことできるとともに、培養容器Ｈを載置したステージ本体１１０ごとハンドリングすることも容易となる。
【実施例２】
【００１４】
本発明の第２実施形態に係る傾斜ステージ１００ｂは、図７に示すように、ステージ本体１１０ｂの載置面１１１の下方の対向面１１２ｂが、収容部１２１の円筒内面１２２の全面と対向して摺動することで、ステージ本体１１０ｂが揺動可能なように構成され、前述の第１実施形態で備えられている揺動軸１１３及び揺動軸受部１２４を有さない。
また、２つのアクチュエータ１３３、１３３ｒが、対向する２側面側に設けられており、それぞれ、円筒内面１２２の上端側にそって水平方向に磁石１３１、１３１ｒを移動可能としている。
他の構成は、前述の第１実施形態と同様である。
【００１５】
第２実施形態に係る傾斜ステージ１００ｂによれば、ステージ本体１１０ｂの重量バランスが良好となり、載置される培養容器Ｈの重量が大きくなっても、安定して動作することが可能となる。
また、対向する２側面側で駆動することで、確実に安定して傾斜・復帰の動作を行うことができる。
【００１６】
以上のように構成された、本発明の傾斜ステージによれば簡単な構成で、不純物の混入や培養された細胞へのダメージ等が少なく、多数の培養部を有する培養容器あるいは多数の培養容器に対して安定した条件で培地交換等の作業が可能となる。
なお、アクチュエータは、エアシリンダ、ソレノイド、ボールねじ、ワイヤ、ベルト等のいかなる駆動手段であってもよい。
また、対向面の磁性体を水平に設け磁石が傾斜して移動してもよく、磁石の移動、磁性体ともに傾斜させたものでもよく、磁石が直接上下に移動するものであってもよい。
さらに、磁石が物理的に移動するのに代えて、並べて配置した複数の電磁石を順次オンオフさせるように構成してもよい。
また、収容部の形状、ステージ本体の形状、軸受手段等は、ステージ本体が必要な傾斜角まで揺動可能であれば、いかなるものであってもよい。
【符号の説明】
【００１７】
１００  ・・・  傾斜ステージ
１１０  ・・・  ステージ本体
１１１  ・・・  載置面
１１２  ・・・  対向面
１１３  ・・・  揺動軸
１１４  ・・・  ストッパ
１２０  ・・・  支持ベース
１２１  ・・・  収容部
１２２  ・・・  円筒内面
１２３  ・・・  両端内面
１２４  ・・・  揺動軸受部
１３０  ・・・  傾斜駆動機構
１３１  ・・・  磁石
１３２  ・・・  磁性体
１３３  ・・・  アクチュエータ
Ｃ  ・・・  培養部
Ｈ  ・・・  培養容器
【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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