(57)【要約】【課題】培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置において、培養容器の取り付け及び取り外しを妨げず、培養容器にダメージを与える危険性が少ない攪拌機構を提供する。【解決手段】細胞と共に培地を収容する袋状の培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置１の攪拌機構であって、細胞培養装置１の内の培養位置と、細胞培養装置１から引き出された引き出し位置との間で移動可能に構成され、培養容器Ｕ３０が載置されるテーブルユニット５と、培養位置に位置したテーブルユニット５の上方に配置した攪拌ユニット６とを備え、攪拌ユニット６は、テーブルユニット５が培養位置に位置しているときにテーブルユニット５の上方から培養容器Ｕ３０上に降下して培養容器Ｕ３０の上面を押圧しながら往復移動する攪拌ロール６２を有する。【選択図】図４
2017147947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞と共に培地を収容する袋状の培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置の攪拌機構であって、
前記細胞培養装置の内の培養位置と、前記細胞培養装置から引き出された引き出し位置との間で移動可能に構成され、前記培養容器が載置されるテーブルユニットと、
前記培養位置に位置した前記テーブルユニットの上方に配置した攪拌ユニットとを備え、
前記攪拌ユニットは、前記テーブルユニットが前記培養位置に位置しているときに前記テーブルユニットの上方から前記培養容器上に降下して前記培養容器の上面を押圧しながら往復移動する攪拌部材を有する
ことを特徴とする、細胞培養装置の攪拌機構。
【請求項２】
前記攪拌ユニットは、
前記培養位置に位置した前記テーブルユニットの上方に配置された上部ベースと、
前記上部ベースの下側に配置され、前記上部ベースに昇降可能に取り付けられた昇降ベースと、
前記昇降ベースの下側に配置され、前記昇降ベースに往復移動可能に取り付けられた前記攪拌部材と、
前記昇降ベースを昇降させる昇降機構と、
前記攪拌部材を往復移動させる往復機構と
を備えることを特徴とする、請求項１記載の細胞培養装置の攪拌機構。
【請求項３】
前記昇降機構は、
前記上部ベースと前記昇降ベースとに軸着した２対のアームと、
前記２対のアームを回動させる第１モータと
から構成され、
前記２対のアームを構成する各アームは、軸着した軸間の長さが互いに等しく、かつ前記軸間を結ぶ直線が互いに平行である
ことを特徴とする、請求項２記載の細胞培養装置の攪拌機構。
【請求項４】
前記往復機構は、
前記昇降ベースに設けたガイドレールと、
前記上部ベースに取り付けた第２モータと、
前記第２モータから回転力が伝達される第１駆動プーリと第１従動プーリとに懸架した無端状の第１ベルトと、
前記第１ベルトから回転力が伝達される第２駆動プーリと第２従動プーリとに懸架した無端状の第２ベルトと、
前記第２ベルトに取り付けられ、前記攪拌部材を支持しつつ、前記ガイドレールに沿って移動可能な支持部材と
から構成され、
前記第１駆動プーリは、前記２対のアームを構成する１つのアームの、前記上部ベースと軸着した軸と同軸であり、
前記第１従動プーリは、前記１つのアームの、前記昇降ベースと軸着した軸と同軸である
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の細胞培養装置の攪拌機構。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の細胞培養装置の攪拌機構を構成する前記テーブルユニットと前記攪拌ユニットとが、前記細胞培養装置に一体構造として着脱可能な細胞培養モジュールを構成した
ことを特徴とする、細胞培養モジュール。
【請求項６】
前記細胞培養モジュールは、前記テーブルユニットがスライド可能に取り付けられたベースユニットを備え、
前記攪拌ユニットは、前記ベースユニットによって、前記テーブルユニットの上方に支持されている
ことを特徴とする、請求項５記載の細胞培養モジュール。
【請求項７】
請求項５又は６記載の細胞培養モジュールを備えた細胞培養装置であって、
前記培養容器と、前記培養容器に培地を供給する培地容器とを少なくとも備える複数の培養容器キットを筐体内に多段に格納して、前記培養容器キットごとに細胞培養を個別に行う細胞培養装置であって、
前記培養容器が格納されるインキュベート槽と、前記培地容器が格納される保冷槽とを備え、
前記インキュベート槽に、前記細胞培養モジュールを多段に取り付けるための支持フレームを設置した
ことを特徴とする、細胞培養装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞培養装置の攪拌機構、それを備えた細胞培養モジュール、及び細胞培養モジュールを備えた細胞培養装置に係り、より詳細には、袋状の培養容器に細胞と共に収容された培地を攪拌する手段を備えた攪拌機構、細胞培養モジュール及び細胞培養装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医薬品の生産や、遺伝子治療、再生医療、免疫療法等の分野において、細胞や組織などを人工的な環境下で効率良く大量に培養することが求められている。
このような細胞培養において、細胞培養に用いるための培養容器と、培地を培養容器に供給するための培地容器とをチューブにより接続して培養容器キットを構成し、この培養容器キットを用いて閉鎖系で細胞培養を行うことにより、コンタミネーションのリスクを回避して、細胞を増殖させることが行われている。
【０００３】
この培養容器キットでは、一般に培地は冷蔵保存の必要があるため、培地容器は保冷室に配置される。また、細胞培養では、温度や空気環境等の制御が必要なため、培養容器はインキュベータ内に配置される。そして、培地容器から培養容器へチューブを経由して培地が移送される。
また、例えば、特許文献１には、この種の培養容器キットを多段に格納して細胞培養を行う培養装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０５２７１６号パンフレット
【特許文献２】特願２０１４−１８９２７３号
【発明の概要】
【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に記載の培養装置では、培地容器（培地バッグ）と培養容器（培養バッグ）とが、同一の恒温槽内に格納されており、これらの容器のそれぞれに適した温度環境下で、細胞培養を行うことができなかった。
【０００６】
そこで、本発明者らは、細胞と共に培地を収容して細胞培養を行う培養容器と、培地を培養容器に供給するための培地容器とを備える複数の培養容器キットを多段に格納して、培養容器キットごとに細胞培養を個別に行うにあたり、培養容器と培地容器のそれぞれに適した温度環境下で細胞培養を効率よく行うことができる細胞培養装置を開発した（特許文献２参照）。
【０００７】
ところで、このような細胞培養装置において、細胞培養を効率的に行うためには、培養容器の内容物、即ち、培養容器に収納された細胞及び培地を攪拌する必要がある。培養容器キットの培養容器は軟質な材料で形成された培養バッグであるため、培養バッグの上面を攪拌ローラで押圧しながら往復移動させて培養バッグの内容物を攪拌することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、攪拌ローラが培養バッグの直上に位置することになるため、細胞培養装置に培養容器を取り付けたり、取り外したりする作業の際に、攪拌ローラが作業の妨げになってしまう。そのうえ、培養容器の着脱作業中に、作業者が攪拌ローラで培養容器を押し潰して培養容器にダメージを与えてしまう危険性がある。このため、培養容器が攪拌機構を備える場合、細胞培養装置に培養容器を取り付けたり、取り外したりするにあたって、攪拌ローラが妨げにならず、また培養容器にダメージを与える危険性が小さいものであることが望ましい。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置において、培養容器の取り付け及び取り外しを妨げず、培養容器にダメージを与える危険性が小さい攪拌機構の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の細胞培養装置の攪拌機構は、細胞と共に培地を収容する袋状の培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置の攪拌機構であって、細胞培養装置の内の培養位置と、細胞培養装置から引き出された引き出し位置との間で移動可能に構成され、培養容器が載置されるテーブルユニットと、培養位置に位置したテーブルユニットの上方に配置した攪拌ユニットとを備え、攪拌ユニットは、テーブルユニットが培養位置に位置しているときにテーブルユニットの上方から培養容器上に降下して培養容器の上面を押圧しながら往復移動する攪拌部材を有する構成としてある。
【００１１】
また、本発明の細胞培養モジュールによれば、請求項１〜４のいずれかに記載の細胞培養装置の攪拌機構を構成する前記テーブルユニットと攪拌ユニットとが、細胞培養装置に一体構造として着脱可能な細胞培養モジュールを構成した構成としてある。
【００１２】
また、本発明の細胞培養装置によれば、請求項５又は６記載の細胞培養モジュールを備えた細胞培養装置であって、培養容器と、培養容器に培地を供給する培地容器とを少なくとも備える複数の培養容器キットを筐体内に多段に格納して、培養容器キットごとに細胞培養を個別に行う細胞培養装置であって、培養容器が格納されるインキュベート槽と、培地容器が格納される保冷槽とを備え、インキュベート槽に、細胞培養モジュールを多段に取り付けるための支持フレームを設置した構成としてある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の細胞培養装置の攪拌機構、細胞培養モジュール、及び細胞培養装置によれば、培養容器を用いて細胞培養を行う細胞培養装置において、テーブルユニットと攪拌ユニットを別個のユニットとして構成したため、攪拌ユニットを残して、テーブルユニットを引き出し位置まで引き出すことができる。これにより、引き出し位置において、攪拌ユニットの攪拌部材が、テーブルユニット上の培養容器の取り付け及び取り外しを妨げず、培養容器にダメージを与える危険性が小さい攪拌機構を提供することができる。
【００１４】
さらに、本発明の細胞培養モジュール、及び細胞培養装置によれば、培養容器が載置されたテーブルユニットと、攪拌部材を有する攪拌ユニットとがモジュール化されているため、テーブルユニットに対して攪拌ユニットを正確に位置決めすることができる。そして、テーブルユニットと攪拌ユニットを一旦位置決めすれば、これらのユニットは一体構造の細胞培養モジュールとして細胞培養装置に取り付けられるので、取付作業によるテーブルユニットと攪拌ユニットとの間の相対位置の変動を抑制することができる。これにより、テーブルユニットに対する攪拌部材の高さ精度を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態における細胞培養装置に格納される培養容器キットの一例を示す説明図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施形態による攪拌機構を備えた細胞培養装置の上面図であり、（Ｂ）は、細胞培養装置の正面図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の実施形態による攪拌機構を備えた細胞培養モジュールを細胞培養装置の支持フレームから取り外した状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は、細胞培養モジュールを支持フレームに取り付けた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態による攪拌機構を取り付けた細胞培養装置のインキュベート槽の内部を断面視する説明図である。
【図５】本発明の実施形態による細胞培養モジュールを構成するベースユニットの斜視図である。
【図６】本発明の実施形態による細胞培養モジュールを構成するテーブルユニットの斜視図である。
【図７】本発明の実施形態による細胞培養モジュールを構成する攪拌ユニットを裏返して示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態による攪拌機構を構成する細胞培養モジュールの概略側面図であり、（Ａ）は、攪拌ロールを上昇させた状態を示し、（Ｂ）は、攪拌ロールを降下させた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の細胞培養装置の攪拌機構、細胞培養モジュール、及び細胞培養装置の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
ここでは、本発明の実施形態に係る細胞培養装置の攪拌機構の説明に先立ち、この細胞培養装置に取り付けられる培養容器キットについて簡単に説明する。
【００１７】
［培養容器キット］
図１に、培養容器キットの説明図を示す。細胞培養装置１に格納される培養容器キットＵは、例えば、図１に示すように、細胞培養に用いるための第１の培養容器Ｕ２０及び第２の培養容器Ｕ３０と、これらの培養容器Ｕ２０、Ｕ３０に培地を供給するための培地容器Ｕ１０と、培地容器Ｕ１０と培養容器Ｕ２０を接続するメインチューブＵ４０と、培養容器Ｕ３０とメインチューブＵ４０を接続する分岐チューブＵ４２とを備えたものとすることができる。
【００１８】
第１の培養容器Ｕ２０は、細胞を注入して、最初に細胞培養が行われる培養容器であり、例えば、細胞を活性化させるための細胞培養に用いる活性化培養容器などとして好適に用いることができる。第１の培養容器Ｕ２０を活性化培養容器として用いてリンパ球などの浮遊系細胞を活性化させる場合、第１の培養容器Ｕ２０内の底面には、抗ＣＤ３抗体などの細胞を活性化させる物質が固相化される。
第２の培養容器Ｕ３０は、第１の培養容器Ｕ２０での細胞培養の後に、第１の培養容器Ｕ２０における培養液（細胞及び培地）を移し換えて細胞培養を行うための容器であり、例えば、細胞を増殖させるための細胞培養に用いる増幅培養容器などとして好適に用いることができる。
このように、第１の培養容器Ｕ２０を活性化培養容器として用いると共に、第２の培養容器Ｕ３０を増幅培養容器として用いることで、リンパ球などの浮遊系細胞を好適に増殖させることが可能である。
【００１９】
図１に示すように、これらの容器は、培地容器Ｕ１０、第２の培養容器Ｕ３０、第１の培養容器Ｕ２０の順に、メインチューブＵ４０に接続されている。なお、裏側から見た場合には、第１の培養容器Ｕ２０、第２の培養容器Ｕ３０、培地容器Ｕ１０の順に、メインチューブＵ４０に接続されており、これらの順は同一である。
【００２０】
このように構成された培養容器キットＵを用いて細胞培養を行うには、まず、第１の培養容器Ｕ２０に細胞を注入する。
次に、ポンプＵ４１を作動させ、このポンプＵ４１によって、図１に示すように、培地容器Ｕ１０から第１の培養容器Ｕ２０へ培地を移送する（同図矢印（１））。そして、第１の培養容器Ｕ２０において、所定の期間、細胞培養が行われる。
第１の培養容器Ｕ２０における細胞培養の後、ポンプＵ４１によって、第１の培養容器Ｕ２０から第２の培養容器Ｕ３０へ培養液を移送し（同図矢印（２））、次いで培地容器Ｕ１０から第２の培養容器Ｕ３０へ培地を移送する（同図矢印（３））。
【００２１】
このとき、第１の培養容器Ｕ２０から第２の培養容器Ｕ３０への培養液の移送は、ポンプＵ４１の培地容器Ｕ１０側においてメインチューブＵ４０に接続された分岐チューブＵ４２を経由して行う。
また、培地容器Ｕ１０から第２の培養容器Ｕ３０への培地の移送は、ポンプＵ４１の第１の培養容器Ｕ２０側においてメインチューブＵ４０に接続された分岐チューブＵ４２を経由して行う。
【００２２】
このような培養容器キットＵによれば、培地容器Ｕ１０から第１の培養容器Ｕ２０への培地の移送と、第１の培養容器Ｕ２０から第２の培養容器Ｕ３０への培養液の移送と、培地容器Ｕ１０から第２の培養容器Ｕ３０への培地の移送の３系統の移送を、１台のポンプＵ４１のみを使用することで、適切に行うことができるようになっている。
【００２３】
培地容器Ｕ１０は、一般に、格納している培地のｐＨが培養期間中に大きく変化しないように、酸素及び二酸化炭素に対するガスバリア性を有するものが用いられる。培地中に含まれている高濃度の炭酸ガスが空気中に抜け、培地中の炭酸ガス濃度が低下し、結果としてｐＨが上昇することを回避するため、培地容器Ｕ１０の内部から二酸化炭素が外部に漏れ出るのをできるだけ少なくすることが望ましく、また培地の酸化を防ぐことが望ましいためである。
【００２４】
第１の培養容器Ｕ２０及び第２の培養容器Ｕ３０は、軟包材を材料として袋状（バッグ型）に形成されており、内容物を確認できるように、一部又は全部が透明性を有している。また、これらの培養容器は、細胞の培養に必要なガス透過性（酸素及び二酸化炭素透過性）を有していることが必要であり、３７℃、５％二酸化炭素濃度の培養環境下で使用することが好ましい。さらに、高い細胞増殖効率を実現するために、低細胞毒性、低溶出性、及び放射線滅菌適性を有することが好ましい。
【００２５】
このような条件を満たす培養容器の材料としては、ポリエチレン系樹脂が好ましい。このポリエチレン系樹脂としては、ポリエチレン、エチレンとα−オレフィンの共重合体、エチレンと酢酸ビニルの共重合体、エチレンとアクリル酸やメタクリル酸共重合体と金属イオンを用いたアイオノマー等が挙げられる。また、ポリオレフィン、スチレン系エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー、シリコーン樹脂等を用いることもできる。
【００２６】
培地容器Ｕ１０、第１の培養容器Ｕ２０及び第２の培養容器Ｕ３０の形状及びこれらの収容部の形状は、特に限定されず、図１の例では、長方形状としている。これらの容器は、四辺をヒートシールにより密封して製造でき、またブロー成形による一体成型バッグとして製造することもできる。
各ポートは、メインチューブＵ４０側に配置することが好ましく、収容部を、チューブの取り付け部分に向かって次第に狭くなるようにすることも好ましい。
【００２７】
メインチューブＵ４０及び分岐チューブＵ４２の材料は、使用環境に合わせて適宜選択すればよいが、ガス透過性に優れるものが望ましい。例えば、シリコーンゴム、軟質塩化ビニル樹脂、ポリブタジエン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー、スチレン系エラストマー等を用いることができる。また、スチレン系エラストマーとしては、例えば、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレン）、ＳＩＳ（スチレン・イソプレン・スチレン）、ＳＥＢＳ（スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン）、ＳＥＰＳ（スチレン・エチレン・プロピレン・スチレン）等を用いることができる。
【００２８】
図１において、例えば、メインチューブＵ４０におけるポンプＵ４１を取り付ける部分にシリコーンチューブを用い、その他の部分に軟質塩化ビニル樹脂チューブを好適に用いることができる。
また、メインチューブＵ４０におけるチューブ間の接続は、ルアーコネクターやその他の連結手段により行うことができる。さらに、メインチューブＵ４０において、例えばピンチバルブや二方活栓、三方活栓等の流路開閉手段を設けてもよい。
【００２９】
ポンプＵ４１の種類は特に限定されないが、培養容器キットＵにおける閉鎖系を実現しやすいことから、ペリスタポンプ（Ｒ）などのチューブローラポンプを好適に用いることができる。
【００３０】
［細胞培養装置］
次に、図２を参照して、本発明の実施形態による攪拌機構が備えられる細胞培養装置の全体の構造を説明する。
細胞培養装置１は、複数の培養容器キットＵを多段に格納して、それぞれの培養容器キットＵごとに細胞培養を個別に行うための装置である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、細胞培養装置１は、筐体内が断熱壁によって、所定の温度に調整可能なインキュベート槽１１と保冷槽１２とに仕切られた二槽構造となっている。そして、インキュベート槽１１と保冷槽１２とには、それぞれ独立して開閉できる前扉１１ａ、１２ａが設けられている。
【００３１】
図１に示した第１の培養容器Ｕ２０及び第２の培養容器Ｕ３０は、細胞培養に好適な温度（例えば、３７℃）に維持されるように温度調整されたインキュベート槽１１に格納され、培地容器Ｕ１０は、培地の保存に好適な温度（例えば、４℃）に維持されるように温度調整された保冷槽１２に格納される。
【００３２】
図２に示すように、第１の培養容器Ｕ２０及び第２の培養容器Ｕ３０が格納されるインキュベート槽１１内には、フレームが高さ方向に沿って多段に列設された支持フレーム１０が設置されている。
【００３３】
図３に、図２に示した細胞培養装置１のインキュベート槽１１側の支持フレーム１０を示す。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、支持フレーム１０に列設された各段のフレームには、攪拌機構を備えた細胞培養モジュール２がそれぞれ取り付けられる。図３では、支持フレーム１０の最上段に細胞培養モジュール２を取り付ける様子を示す。
なお、保冷槽１２内にも、培養容器キットＵの培地容器Ｕ１０を格納するために、同様の支持フレーム（図示せず）が設けられている。
【００３４】
［攪拌機構及び細胞培養モジュール］
本実施形態では、攪拌機構を構成するテーブルユニットと攪拌ユニットとが、図３に示したように、細胞培養装置１に一体構造として着脱可能な細胞培養モジュール２を構成している。
図４に、細胞培養装置１のインキュベート槽１１内の支持フレーム１０に、細胞培養モジュール２を取り付けた様子を模式的に示す。図４では、支持フレーム１０の上段だけでなく、中段及び下段にも細胞培養モジュール２が取り付けられている。
【００３５】
各細胞培養モジュール２は、ベースユニット３と、テーブルユニット５と、攪拌ユニット６とから構成されている。テーブルユニット５は、培養容器Ｕ３０が載置され、ベースユニット３にスライド可能に取り付けられている。攪拌ユニット６は、支持部材３２（図５参照）によってベースユニット３に固定連結され、テーブルユニット５の上方に支持されている。
【００３６】
テーブルユニット５と攪拌ユニット６とをモジュール化したことにより、テーブルユニット５に対して攪拌ユニット６の位置及び配向を高い精度で組み立てることができる。そのうえ、細胞培養モジュール２を一体構造として支持フレーム１０に着脱するので、テーブルユニット５に対する攪拌ユニット６の高さ精度及び平行度の精度を維持することができる。
【００３７】
図４に示す上段の細胞培養モジュール２では、テーブルユニット５は、細胞培養装置１内の培養位置に位置している。
一方、中段の細胞培養モジュール２では、テーブルユニット５は、細胞培養装置１から引き出された引き出し位置に位置している。細胞培養モジュール２を構成するテーブルユニット５と攪拌ユニット６を別個のユニットとして構成しているため、攪拌ユニット６を培養位置の上方に残したまま、テーブルユニット５だけを引き出し位置まで引き出すことができる。これにより、引き出し位置において、攪拌ユニット６の攪拌部材等が、テーブルユニット５上の培養容器Ｕ３０の取り付け及び取り外しを妨げることがなく、培養容器Ｕ３０にダメージを与える危険性を低減することができる。
【００３８】
また、下段の細胞培養モジュール２では、テーブルユニット５は、ＣＣＤカメラ等の計測ユニット１３による培養容器Ｕ３０内の撮像のため、培養位置よりも奥へ移動している。この際にも、攪拌ユニット６を培養位置の上方に残したまま、テーブルユニット５だけを奥へ移動させることができる。このため、計測ユニット１３による撮像時に、攪拌ユニット６の攪拌部材等が計測ユニット１３と干渉することを防止することができる。
【００３９】
以下、図５〜図８を参照して、細胞培養モジュール２を構成するベースユニット３、テーブルユニット５及び攪拌ユニット６について説明する。
図５は、ベースユニット３の斜視図である。ベースユニット３は、下部ベース３０上にスライドレール３１を設け、このスライドレール３１により、テーブルユニット５がスライド可能に取り付けられる。また、下部ベース３０の側端縁に固定連結された支持部材３２によって、攪拌ユニット６が、テーブルユニット５の上方に支持される。
【００４０】
このように、テーブルユニット５が取り付けられたベースユニット３に、攪拌ユニット６も支持部材３２を介して固定連結しているため、細胞培養モジュール２においては、攪拌ユニット６のテーブルユニット５に対する高さ及び平行度を精度良く組み立てることができる。
【００４１】
図６は、テーブルユニット５の斜視図である。テーブルユニット５は、ベースユニット３のスライドレール３１と組み合わされて摺動するスライドレール５０が両側に設けられた基台５１を有し、この基台５１の上面には、培養容器Ｕ３０を載置する載置台５２と、培養容器Ｕ２０を載置する載置台５３とが配置されている。載置台５２には、培養容器Ｕ３０内を撮像するための観察窓５２ａが設けられている。また、テーブルユニット５の前端部には、ポンプＵ４１及び流路開閉手段Ｕ４４が設けられている。
【００４２】
図７は、攪拌ユニット６を裏返して示した斜視図である。図８に模式的に示すように、攪拌ユニット６は、上部ベース６０と、昇降ベース６１と、攪拌部材６２とを備えている。上部ベース６０は、ベースユニット３の支持部材３２に固定連結されて、培養位置に位置したテーブルユニット５の上方に配置されている。昇降ベース６１は、上部ベース６０の下側に配置され、上部ベース６０に、昇降可能に取り付けられている。攪拌部材６２は、昇降ベース６１の下側に配置され、昇降ベース６１に、水平方向に往復移動可能に取り付けられた細長の攪拌ロール６２で構成されている。
【００４３】
攪拌ロール６２は、テーブルユニット５が培養位置に位置しているときにテーブルユニット５の上方から、載置台５２に載置された培養容器Ｕ３０上に降下し、培養容器Ｕ３０の上面を押圧しながら往復移動して培養容器Ｕ３０の内容物を攪拌する。攪拌ロール６２が、培養容器Ｕ３０が載置された載置台５２の上面と平行な水平面内で往復運動することによって、培養容器Ｕ３０の内容物が均一に攪拌される。
【００４４】
次に、図７及び図８を参照して、昇降ベース６１を昇降させる昇降機構について説明する。図８（Ａ）は、攪拌ロール６２を上昇させた状態を示し、図８（Ｂ）は、攪拌ロール６２を降下させた状態を示す。なお、図８では、テーブルユニット５上の載置台５３及び培養容器Ｕ２０の図示を省略する。
【００４５】
昇降機構は、上部ベース６０と昇降ベース６１とに軸着した２対のアーム７，７’，８，８’と、２対のアーム７，７’，８，８’を回動させる第１モータ７０とから構成されている。２対のアーム７，７’，８，８’は、それぞれ一端が上部ベース６０に軸着され、他端が昇降ベース６１に軸着されている。各アーム７，７’，８，８’は、軸着した軸間の長さが互いに等しく、かつ軸間を結ぶ直線が互いに平行である。具体的には、図８に示すように、アーム７の上部ベース６０側の支軸７ａと昇降ベース６１側の支軸７ｂとの距離と、アーム８の上部ベース６０側の支軸８ａと昇降ベース６１側の支軸８ｂとの距離とが等しく、かつ、アーム７とアーム８とが平行に設けられている。このように、各アームと、上部ベース６０と、昇降ベース６１が側面視で平行四辺形を構成するため、アーム７，７’，８，８’を回動させて昇降ベース６１を昇降させても、昇降ベース６１の水平が維持される。これにより、昇降ベース６１の高さに関係なく、培養容器Ｕ３０が載置された載置台５２の水平な上面と、攪拌ロール６２が往復運動する平面との平行が維持され、培養容器の内容物の均一な攪拌が行われる。
【００４６】
次に、図７及び図８を参照して、攪拌ロール６２を往復移動させる往復機構について説明する。往復機構は、上部ベース６０に取り付けた第２モータ９０と、第２モータ９０から回転力が伝達される第１駆動プーリ９ａと第１従動プーリ９ｂとに懸架した無端状の第１ベルト９１と、第１ベルト９１から回転力が伝達される（第１従動プーリ９ｂと一体の）第２駆動プーリ９ｂと第２従動プーリ９ｃとに懸架した無端状の第２ベルト９２と、第２ベルト９２に取り付けられ、攪拌ロール６２を支持した往復部材９３とから構成されている。往復部材９３は、第２ベルトのうち、昇降ベース６１に設けたガイドレール９５と平行に張設された部分に取り付けられ、ガイドレール９５に沿って摺動する。
【００４７】
本実施形態では、第１駆動プーリ９ａは、アーム８の、上部ベース６０と軸着した支軸８ａと同軸であり、また、第１従動プーリ９ｂは、アーム８の、昇降ベース６１と軸着した支軸８ｂと同軸である。このため、昇降ベース６１が昇降しても、第１ベルト９１の長さが変わらず、第２モータ９０が上部ベース６０に設けられていても、簡単な構成で第２モータ９０から第２ベルト９２に回転力を伝達することができる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の細胞培養装置の攪拌機構によれば、図８（Ａ）に示すように攪拌ロール６２を上昇させた状態で、テーブルユニット５を図面右側へスライドさせて細胞培養装置１から引き出すことができる。このとき、攪拌ロール６２は細胞培養装置１内に配置されたままであるので、上述のように、引き出されたテーブルユニット５上で培養容器Ｕ３０の着脱を、攪拌機構に妨げられることなく行うことができる。
【００４９】
さらに、本実施形態の攪拌機構は、かかる利点を有するとともに、下記の利点を有する。培養容器Ｕ３０が載置されたテーブルユニット５と、攪拌ロール６２を有する攪拌ユニット６とがモジュール化されているため、テーブルユニット５に対して攪拌ユニット６を正確に位置決めすることができる。そして、テーブルユニット５と攪拌ユニット６を一旦位置決めすれば、これらのユニット５，６は一体構造の細胞培養モジュール２として細胞培養装置１の支持フレーム１０に取り付けられるので、取付作業によるテーブルユニット５と攪拌ユニット６との間の相対位置の変動を抑制することができる。これにより、テーブルユニット５上の載置台５２の上面に対する攪拌ロール６２の高さ精度が保たれる
【００５０】
さらに、本実施形態では、上述のように、昇降ベース６１の高さに関係なく、昇降ベース６１の平行が維持される。このため、一旦、昇降ベース６１をテーブルユニット５上の載置台５２の上面と平行に位置決めすれば、一体構造の細胞培養モジュール２として、細胞培養装置１の支持フレーム１０に取り付けられるので、取付作業による昇降ベース６１と載置台５２との間の平行度の変動を抑制することができる。これにより、テーブルユニット５上の載置台５２に対する攪拌ロール６２の往復運動平面の平行度の精度が保たれる。
【００５１】
これにより、図８（Ｂ）に示すように、攪拌ロール６２が、培養位置に位置しているテーブルユニット５の上方から培養容器Ｕ３０上に、正確な高さで降下して培養容器Ｕ３０の上面を押圧しながら、載置台５２の上面と平行に水平往復移動することによって、培養容器Ｕ３０の内容物が均一に攪拌される。
【００５２】
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、図１に示した培養容器キットＵの培養容器Ｕ３０を攪拌する例を説明したが、本発明では、攪拌対象は、軟包材を材料とした袋状（バッグ型）の培養容器であればよく、培養容器キットＵに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、閉鎖系で細胞を大量に培養する再生医療、免疫療法、抗体医薬生産などにおいて好適に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  細胞培養装置
２  細胞培養モジュール
３  ベースユニット
５  テーブルユニット
６  攪拌ユニット
７，７’，８，８’  アーム
７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ  支軸
１０  支持フレーム
１１  インキュベート槽
１２  保冷槽
３０  下部ベース
３１  スライドレール
３２  支持部材
５０  スライドレール
５１  基台
５２  載置台
５２ａ  観察窓
５３  載置台
６０  上部ベース
６１  昇降ベース
６２  撹拌部材、攪拌ロール
７０  第１モータ
９０  第２モータ
９１  第１ベルト
９２  第２ベルト
９３  往復部材
９５  ガイドレール
【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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