(57)【要約】【課題】細胞を染色せずにインキュベータ内で培養細胞を撮影することができる細胞培養容器を提供する。【解決手段】細胞培養容器１０Ａは、細胞１７０及び培養液１６０を含む混合液を内部に位置させる容器部１００Ａと、光を混合液に照射する照射部１２０と、透過光を受け取るイメージセンサ１４０と、を含み、透過光は、照射部１２０から混合液を透過した光であり、照射部１２０から照射される光は、複数の光線によって表され、照射部１２０とイメージセンサ１４０間で複数の光線は互いに交わらない。【選択図】図２Ａ
2017099377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞培養容器であって、
細胞及び培養液を含む混合液を内部に位置させる容器と、
光を前記混合液に照射する照射部と、
透過光を受け取るイメージセンサと、を含み、
前記透過光は、前記照射部から前記混合液を透過した光であり、
前記照射部から照射される前記光は、複数の光線によって表され、
前記照射部と前記イメージセンサ間で前記複数の光線は互いに交わらず、
マークが前記容器の側部に付されており、前記側部は前記容器の上部と前記容器の底部の間に位置し、前記混合液は前記上部と前記底部の間に位置し、
前記容器が前記混合液で前記マークで示される高さまで満たされたなら、前記照射部の前記光が出射される出射面は、前記混合液の液面下にある、
細胞培養容器。
【請求項２】
前記照射部は、前記容器から前記容器の内側へ突出している、
請求項１に記載の細胞培養容器。
【請求項３】
前記複数の光線は、前記照射部と前記イメージセンサ間で平行である、
請求項１〜２のいずれか１項に記載の細胞培養容器。
【請求項４】
前記照射部は、光の進行方向を制限する制限フィルタを有し、
前記照射部から照射される前記光は前記制限フィルタを通過した光である、
請求項３に記載の細胞培養容器。
【請求項５】
前記照射部は、コリメートレンズを有し、
前記照射部から照射される前記光は前記コリメートレンズを通過した光である、
請求項３に記載の細胞培養容器。
【請求項６】
前記複数の光線は、拡散しており、
前記照射部は、ピンホールを有し、
前記照射部から照射される前記光は前記ピンホールを通過した光である、
請求項１〜２のいずれか１項に記載の細胞培養容器。
【請求項７】
前記側部は遮光性を有する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の細胞培養容器。
【請求項８】
前記容器の底部は、前記イメージセンサを含まない領域であって、かつ遮光性を有する領域を含む、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の細胞培養容器。
【請求項９】
細胞撮影方法であって、
光を出射面から照射する照射部を設け、前記照射部とイメージセンサの間で前記光の光線は互いに交差せず、
容器内に位置する培養液と細胞の混合液の液面下に前記出射面を位置させるステップと、
前記照射部が前記光を前記混合液に照射するステップと、
前記イメージセンサが透過光を受け取るステップとを含み、
前記透過光は、前記照射部から前記混合液を透過した光であり、
前記容器には前記混合液がマークで示される高さまで満たされており、
前記マークは前記容器の側部に付されており、前記側部は前記容器の上部と前記容器の底部の間に位置し、前記混合液は前記上部と前記底部の間に位置する、
細胞撮影方法。
【請求項１０】
細胞及び培養液を含む混合液を貯留する容器と、
光を前記混合液に照射する照射部と、
前記容器の下部に位置し、前記容器内部の画像を撮像するイメージセンサと、
前記容器に所定量の混合液が貯留されているか否かを検出するセンサと、
前記イメージセンサを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記所定量の混合液が貯留されていると判断された場合、前記イメージセンサにより、前記細胞内部の画像を撮像させ、
前記所定量の混合液が貯留されていると判断されていないと判断された場合、前記イメージセンサに細胞内部の画像を撮像させない、
細胞培養システム。
【請求項１１】
前記制御部は、
さらに、前記所定量の混合液が貯留されていると判断されていないと判断された場合、前記所定量の混合液が貯留されていないことを示すアラームを出力させる、
請求項１０記載の細胞培養システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、培養液中で培養されている細胞を撮影可能な細胞培養容器、それを用いた細胞撮影方法、及び細胞培養システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
培養細胞の観察は、化学物質のスクリーニングや臨床場面等において重要である。特許文献１には、容器の底部に設置されたイメージセンサと、細胞を染色するための溶液の交換バルブとを備えた細胞培養容器が開示されている。封止された細胞培養容器の外から光が照射され、細胞を透過した光をイメージセンサが受光することで細胞の撮影を行う。細胞及び培養液の多くは無色であるため、特許文献１では、細胞が染色された後に撮影される。そのため、特許文献１には、細胞の染色のための溶液用バルブが開示されている。また、特許文献２には、インコヒーレント光による走査型のレンズレス顕微鏡においてサブピクセルシフトされた投影画像から高解像度画像を構築する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５０９５４３号公報
【特許文献２】特表２０１３−５４２４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、細胞を継続的に培養して観察する際には染色することができない。細胞の多くは無色であり、また、培養細胞は培地（例えば培養液）中にあるため、被写体と背景のコントラストは非常に低く、撮影することは困難である。一方で、培養細胞の継続的観察は、培養細胞を培養器（インキュベータ）の外へ出すことなく行われることが望ましい。
【０００５】
本開示の限定的で例示的な態様は、細胞を染色せずにインキュベータ内で培養細胞を撮影することができる細胞培養容器、細胞撮影方法、及び、細胞培養システムを含む。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る細胞培養容器は、細胞及び培養液を含む混合液を内部に位置させる容器と、光を前記混合液に照射する照射部と、透過光を受け取るイメージセンサと、を含み、前記透過光は、前記照射部から前記混合液を透過した光であり、前記照射部から照射される前記光は、複数の光線によって表され、前記照射部と前記イメージセンサ間で前記複数の光線は互いに交わらず、マークが前記容器の側部に付されており、前記側部は前記容器の上部と前記容器の底部の間に位置し、前記混合液は前記上部と前記底部の間に位置し、前記容器が前記混合液で前記マークで示される高さまで満たされたなら、前記照射部の前記光が出射される出射面は、前記混合液の液面下にある。
【０００７】
また、本開示の一態様に係る細胞撮影方法は、光を出射面から照射する照射部を設け、前記照射部とイメージセンサの間で前記光の光線は互いに交差せず、培養液と細胞の混合液の液面下に前記出射面を位置させるステップと、前記照射部が前記光を前記混合液に照射するステップと、前記イメージセンサが透過光を受け取るステップを含み、前記透過光は、前記照射部から前記混合液を透過した光であり、前記容器は前記混合液がマークで示される高さまで満たされており、前記マークは前記容器の側部に付されており、前記側部は前記容器の上部と前記容器の底部の間に位置し、前記混合液は前記上部と前記底部の間に位置する。
【０００８】
また、本開示の一態様に係る細胞培養システムは、細胞及び培養液を含む混合液を貯留する容器と、光を前記混合液に照射する照射部と、前記容器の下部に位置し、前記容器内部の画像を撮像するイメージセンサと、前記容器に所定量の混合液が貯留されているか否かを検出するセンサと、前記イメージセンサを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記所定量の混合液が貯留されていると判断された場合、前記イメージセンサにより、前記細胞内部の画像を撮像させ、前記所定量の混合液が貯留されていると判断されていないと判断された場合、前記イメージセンサに細胞内部の画像を撮像させない。
【０００９】
なお、この包括的または具体的な態様は、装置、方法、システムの任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、細胞を染色せずにインキュベータ内で培養細胞を撮影することができる。本開示の一態様の付加的な恩恵及び有利な点は本明細書及び図面から明らかとなる。この恩恵及び／又は有利な点は、本明細書及び図面に開示した様々な態様及び特徴により個別に提供され得るものであり、その１以上を得るために全てが必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】実施の形態１に係るディッシュ型の細胞培養容器の斜視図である。
【図１Ｂ】実施の形態１に係るフラスコ型の細胞培養容器の斜視図である。
【図２Ａ】実施の形態１に係るディッシュ型の細胞培養容器の使用例を模式的に示す細胞培養容器の断面図である。
【図２Ｂ】実施の形態１に係るフラスコ型の細胞培養容器の使用例を模式的に示す細胞培養容器の断面図である。
【図３】実施の形態１における照射部の詳細な構造の一例を示す模式図である。
【図４Ａ】実施の形態１における照射部の詳細な構造の他の一例を示す模式図である。
【図４Ｂ】実施の形態１における照射部の詳細な構造の他の一例を示す模式図である。
【図５】実施の形態１における照射部の詳細な構造の他の一例を示す模式図である。
【図６Ａ】実施の形態１の変形例１におけるディッシュ型の細胞培養容器の断面図である。
【図６Ｂ】実施の形態１の変形例１におけるフラスコ型の細胞培養容器の断面図である。
【図７】実施の形態１の変形例１に係る細胞撮影方法を示すフローチャートである。
【図８Ａ】実施の形態１の変形例１における効果を説明するための図である。
【図８Ｂ】実施の形態１の変形例１における効果を説明するための図である。
【図８Ｃ】実施の形態１の変形例１における効果を説明するための図である。
【図９Ａ】実施の形態１の変形例２におけるディッシュ型の細胞培養容器の断面図である。
【図９Ｂ】実施の形態１の変形例１におけるフラスコ型の細胞培養容器の断面図である。
【図１０Ａ】実施の形態１の変形例３に係るディッシュ型の細胞培養容器の斜視図である。
【図１０Ｂ】実施の形態１の変形例３に係るフラスコ型の細胞培養容器の斜視図である。
【図１１】実施の形態２に係る細胞培養容器の一例を示す断面図である。
【図１２】実施の形態２に係る細胞培養容器の他の一例を示す断面図である。
【図１３】実施の形態３に係るディッシュ型の細胞培養容器の斜視図である。
【図１４】実施の形態３において本体部が蓋部によって閉じられた状態における細胞培養容器の断面図である。
【図１５】実施の形態３に係る細胞培養容器の機能構成を示すブロック図である。
【図１６】実施の形態３に係る細胞培養容器の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１７】実施の形態３に係る細胞培養容器の機能構成の他の一例を示すブロック図である。
【図１８】実施の形態３の変形例１に係る細胞培養容器の機能構成を示すブロック図である。
【図１９】実施の形態４に係るディッシュ型の細胞培養容器及びトレイの斜視図である。
【図２０】実施の形態４の変形例１に係るディッシュ型の細胞培養容器及びトレイの斜視図である。
【図２１】実施の形態４の変形例１に係る細胞培養容器及びトレイの機能構成を示すブロック図である。
【図２２】実施の形態５に係る細胞培養システムの機能ブロック図である。
【図２３Ａ】実施の形態５に係る細胞培養システムの動作を模式的に示す図である。
【図２３Ｂ】実施の形態５に係る細胞培養システムの動作を模式的に示す図である。
【図２３Ｃ】実施の形態５に係る細胞培養システムの動作を模式的に示す図である。
【図２３Ｄ】実施の形態５に係る細胞培養システムの動作を模式的に示す図である。
【図２３Ｅ】実施の形態５に係る細胞培養システムの動作を模式的に示す図である。
【図２４】実施の形態５に係る細胞培養システムの動作を示すフローチャートである。
【図２５】実施の形態５の変形例１に係る細胞培養システムの機能ブロック図である。
【図２６】実施の形態５の変形例２に係る細胞培養システムの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示の一態様に係る細胞培養容器は、細胞及び培養液を含む混合液を内部に位置させる容器と、光を前記混合液に照射する照射部と、透過光を受け取るイメージセンサと、を含み、前記透過光は、前記照射部から前記混合液を透過した光であり、前記照射部から照射される前記光は、複数の光線によって表され、前記照射部と前記イメージセンサ間で前記複数の光線は互いに交わらない。また、マークが前記容器の側部に付されており、前記側部は前記容器の上部と前記容器の底部の間に位置し、前記混合液は前記上部と前記底部の間に位置し、前記容器が前記混合液で前記マークで示される高さまで満たされたなら、前記照射部の前記光が出射される出射面は、前記混合液の液面下にある。
【００１３】
この構成によれば、照射部及びイメージセンサ間で互いに交わらない光線で表される光を混合液に照射することができる。したがって、細胞の形状及び大きさを表す光学像がイメージセンサの受光面上に正確に形成されるので、細胞を染色せずにインキュベータ内で培養細胞を撮影することができる。また、この構成によれば、マークによって示されるまで混合液で容器が満たされれば、光が出射される出射面を混合液の液面下に位置することができる。したがって、混合液の液面における光の屈折を回避することができ、撮影画像からより容易に細胞の形状及び大きさを導出することが可能となる。
【００１４】
また、前記照射部は、前記容器から前記容器の内側へ突出していてもよい。
【００１５】
この構成によれば、照射部を容器部から容器部の内側へ突出させることができる。したがって、照射部を容器部内に位置する混合液に近付けることができ、細胞の形状及び大きさをより正確に反映した光学像をイメージセンサの受光面に形成することができる。
【００１６】
また、前記複数の光線は、前記照射部と前記イメージセンサ間で平行であってもよい。
【００１７】
この構成によれば、照射部及びイメージセンサ間で平行な光線で表される光（平行光）を混合液に照射することができる。したがって、細胞の形状及び大きさを表す光学像を正確にイメージセンサの受光面上に形成することができる。
【００１８】
また、前記照射部は、光の進行方向を制限する制限フィルタを有し、前記照射部から照射される前記光は前記制限フィルタを通過した光であってもよい。
【００１９】
この構成によれば、照射部は、光の進行方向を制限する制限フィルタを用いて平行光を混合液に容易に照射することができる。
【００２０】
また、前記照射部は、コリメートレンズを有し、前記照射部から照射される前記光は前記コリメートレンズを通過した光であってもよい。
【００２１】
この構成によれば、コリメートレンズを用いて平行光を混合液に容易に照射することができる。
【００２２】
また、前記複数の光線は、拡散しており、前記照射部は、ピンホールを有し、前記照射部から照射される前記光は前記ピンホールを通過した光であってもよい。
【００２３】
この構成によれば、ピンホールを通過した拡散光を混合液に照射することができる。したがって、細胞の形状及び大きさを表す光学像を正確にイメージセンサの受光面上に形成することができる。また、ピンホールを用いて容易に拡散光を混合液に照射することができる。
【００２４】
また、前記側部は遮光性を有してもよい。
【００２５】
この構成によれば、容器の側部に遮光性をもたせることができる。したがって、容器の側部を透過して容器外から容器内へ入射する外乱光の量を減少させることができ、細胞の形状及び大きさをより正確に反映した光学像をイメージセンサの受光面に形成することができる。
【００２６】
また、前記容器の底部は、前記イメージセンサを含まない領域であって、かつ遮光性を有する領域を含んでもよい。
【００２７】
この構成によれば、容器の底部は、イメージセンサを含まない領域に遮光性をもたせることができる。したがって、容器の底部を透過して容器外から容器内へ入射する外乱光の量を減少させることができ、細胞の形状及び大きさをより正確に反映した光学像をイメージセンサの受光面に形成することができる。
【００２８】
本開示の一態様に係る細胞撮影方法は、光を出射面から照射する照射部を設け、前記照射部とイメージセンサの間で前記光の光線は互いに交差せず、培養液と細胞の混合液の液面下に前記出射面を位置させるステップと、前記照射部が前記光を前記混合液に照射するステップと、前記イメージセンサが透過光を受け取るステップを含み、前記透過光は、前記照射部から前記混合液を透過した光である。また、前記容器は前記混合液がマークで示される高さまで満たされており、前記マークは前記容器の側部に付されており、前記側部は前記容器の上部と前記容器の底部の間に位置し、前記混合液は前記上部と前記底部の間に位置する。
【００２９】
この構成によれば、混合液の液面下に出射面を位置させることができる。したがって、混合液の液面における光の屈折を回避することができ、撮影画像からより容易に細胞の形状及び大きさを導出することが可能となる。また、この構成によれば、マークによって示されるまで混合液で容器が満たされれば、光が出射される出射面を混合液の液面下に位置することができる。したがって、混合液の液面における光の屈折を回避することができ、撮影画像からより容易に細胞の形状及び大きさを導出することが可能となる。
【００３０】
本開示の一態様に係る細胞培養システムは、細胞及び培養液を含む混合液を貯留する容器と、光を前記混合液に照射する照射部と、前記容器の下部に位置し、前記容器内部の画像を撮像するイメージセンサと、前記容器に所定量の混合液が貯留されているか否かを検出するセンサと、前記イメージセンサを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記所定量の混合液が貯留されていると判断された場合、前記イメージセンサにより、前記細胞内部の画像を撮像させ、前記所定量の混合液が貯留されていると判断されていないと判断された場合、前記イメージセンサに細胞内部の画像を撮像させない。
【００３１】
また、前記制御部は、さらに、前記所定量の混合液が貯留されていると判断されていないと判断された場合、前記所定量の混合液が貯留されていないことを示すアラームを出力させてもよい。
【００３２】
以下、実施の形態に係る細胞培養容器について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３３】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３４】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る細胞培養容器について説明する。細胞培養容器は、シャーレあるいはペトリ皿と呼ばれるディッシュ型の容器であってもよいし、横置きのフラスコ型の容器であってもよい。
【００３５】
［細胞培養容器の構造］
図１Ａは、実施の形態１に係るディッシュ型の細胞培養容器１０Ａの斜視図である。図１Ａでは、細胞培養容器１０Ａは、容器部１００Ａと、照射部１２０と、イメージセンサ１４０とを備える。
【００３６】
容器部１００Ａは、細胞及び培養液を含む混合液を収容する容器である。つまり、容器部１００Ａは、混合液を内部に位置させる容器である。容器部１００Ａは、例えばガラス製又は樹脂製の透明な容器であり、蓋部１１０Ａと本体部１３０Ａとを備える。
【００３７】
本体部１３０Ａは、容器部１００Ａの底部及び側部を形成する有底筒状の部材である。
【００３８】
蓋部１１０Ａは、本体部１３０Ａと嵌め合わされることにより本体部１３０Ａの開口を塞ぐ有底筒状の部材である。蓋部１１０Ａは、容器部１００Ａの上部を形成する。
【００３９】
照射部１２０は、蓋部１１０Ａの内面に設けられており、光を容器部１００Ａ内の混合液に照射する。その結果、混合液は、光を透過して、透過光を出力する。透過光とは、照射部１２０から混合液を透過した光であり、半透明物質である混合液で屈折及び減衰した光である。具体的には、照射部１２０は、蓋部１１０Ａの内面に固定されており、容器部１００Ａ内の混合液に上方から非交錯光を照射する。なお、照射部１２０は、蓋部１１０Ａの外面に固定されてもよい。
【００４０】
非交錯光とは、イメージセンサ１４０の各画素に対して単一の方向から入射する光を意味する。つまり、照射部１２０から照射された光を表す複数の光を表す複数の光線は、照射部１２０及びイメージセンサ１４０間で互いに交わらない。例えば、非交錯光は、平行光、又は、点光源からの拡散光である。
【００４１】
イメージセンサ１４０は、容器部１００Ａの底部に設けられており、混合液から出力された変換光線を受け取る。イメージセンサ１４０は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）あるいはＣＭＯＳイメージセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）等の固体撮像素子である。イメージセンサ１４０には複数の画素がマトリックス状に配置されている。イメージセンサ１４０の各画素には、照射部１２０から照射された非交錯光が単一の方向から入射する。イメージセンサ１４０は、非交錯光が照射されることでイメージセンサ１４０の受光面に形成される細胞の光学像を撮像する。
【００４２】
なお、細胞培養容器は、図１Ａに示すようなディッシュ型の細胞培養容器１０Ａに限定されない。細胞培養容器は、図１Ｂに示すようなフラスコ型の細胞培養容器１０Ｂであってもよい。
【００４３】
図１Ｂは、実施の形態１に係るフラスコ型の細胞培養容器１０Ｂの斜視図である。細胞培養容器１０Ｂは、容器部１００Ｂと、照射部１２０と、イメージセンサ１４０とを備える。
【００４４】
容器部１００Ｂは、細胞及び培養液を含む混合液を収容する容器である。つまり、容器部１００Ｂは、混合液を内部に位置させる陽気である。容器部１００Ｂは、例えばガラス製又は樹脂製であり、キャップ部１１０Ｂによって側部に形成された開口が塞がれる。
【００４５】
照射部１２０は、容器部１００Ｂの上部に設けられ、容器部１００Ｂ内の混合液に光を照射する。その結果、混合液は、光を透過して、透過光を出力する。具体的には、照射部１２０は、容器部１００Ｂの上外面に固定されており、容器部１００Ｂ内の混合液に非交錯光を照射する。なお、照射部１２０は、容器部１００Ｂの上内面に固定してもよい。
【００４６】
イメージセンサ１４０は、容器部１００Ｂの下面に設けられている。イメージセンサ１４０には、非交錯光が細胞に照射されることでイメージセンサ１４０の受光面に形成される細胞の光学像を撮像する。
【００４７】
図２Ａは、実施の形態１におけるディッシュ型の細胞培養容器１０Ａの断面図である。図２Ｂは、実施の形態１におけるフラスコ型の細胞培養容器１０Ｂの断面図である。図２Ａ及び図２Ｂでは、容器部１００Ａ、１００Ｂに細胞１７０及び培養液１６０が収容されている。
【００４８】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、容器部１００Ａ、１００Ｂの底部には、イメージセンサ１４０が設けられている。具体的には、イメージセンサ１４０は、容器部１００Ａ、１００Ｂの底部に形成された開口に嵌め込まれている。透明保護膜１５０に覆われたイメージセンサ１４０の受光面は、容器部１００Ａ、１００Ｂ内の空間に露出している。細胞１７０は、容器部１００Ａ、１００Ｂ内に満たされた培養液１６０の中に沈んでおり、透明保護膜１５０の上に直接接触した状態で培養されている。図２Ａ及び図２Ｂでは、細胞１７０とイメージセンサ１４０との間に集光レンズは存在しない。
【００４９】
なお、図２Ａ及び図２Ｂでは、細胞１７０は、イメージセンサ１４０の透明保護膜１５０上に直接接触した状態で培養されていたが、０．１ｍｍ以下の薄い透明ガラス（例えば顕微鏡観察に用いるカバーガラス）が細胞１７０と透明保護膜１５０との間に存在してもよい。
【００５０】
なお、透明保護膜１５０上または薄い透明ガラス上に直接接触した状態で細胞１７０を培養する場合には、透明保護膜１５０あるいは薄い透明ガラスの上に細胞１７０の定着を促す細胞外マトリックス等の物質が塗布されてもよい。また、細胞１７０が初期胚のように定着しない細胞である場合は、培養液１６０を透明保護膜１５０上または薄い透明ガラス上に満たして、その培養液１６０中に細胞１７０を沈めてもよい。
【００５１】
このように、撮影対象である細胞１７０は、透明保護膜、及び／又は、薄い透明ガラスを介して、イメージセンサ１４０の受光面上に載置された状態で培養される。
【００５２】
容器部１００Ａ、１００Ｂの上部には、照射部１２０が設けられている。具体的には、図２Ａでは、蓋部１１０Ａの内面の、イメージセンサ１４０の上方の位置に、照射部１２０が設けられている。また、図２Ｂでは、容器部１００Ｂの上内面の、イメージセンサ１４０の上方の位置に、照射部１２０が設けられている。照射部１２０は、細胞１７０及び培養液１６０の混合液に上方から非交錯光を照射する。
【００５３】
［照射部の構造］
図３は、実施の形態１における照射部１２０の詳細な構造の一例を示す模式図である。図３では、照射部１２０は、非交錯光として平行光を照射する。つまり、照射部１２０から照射される光を表す複数の光線は、照射部１２０及びイメージセンサ１４０間で平行である。照射部１２０は、面光源１２１と制限フィルタ１２２とを備える。
【００５４】
面光源１２１は、例えば有機ＥＬ照明のように面全体から光を発する光源で実現されてもよいし、導光板を用いて実現されてもよい。
【００５５】
制限フィルタ１２２は、液晶等によって光の進行方向（角度）を制限するフィルタである。制限フィルタ１２２は、細胞培養容器１０Ａ、１０Ｂの底部に設けられたイメージセンサ１４０の受光面に対して垂直な方向に進む光のみを通す。その結果、照射部１２０は、イメージセンサ１４０の受光面に垂直な平行光を照射することができる。すなわち、照射部１２０は、制限フィルタ１２２を通過した光を照射する。
【００５６】
図４Ａ及び図４Ｂの各々は、実施の形態１における照射部１２０の詳細な構造の他の一例を示す模式図である。照射部１２０は、点光源を構成する。
【００５７】
図４Ａでは、照射部１２０は、例えば、光源１２３と、ピンホール１２４を有する遮光板１２５とを備える。
【００５８】
光源１２３は、例えば、容器部１００Ａ、１００Ｂの上部に設けられ、光を多方向に均等に射出する。遮光板１２５は、光源１２３より下方に、容器部１００Ａ、１００Ｂの上部内面と平行に配置され、光源１２３が設けられた容器部１００Ａの上部全体を覆うように配置される。遮光板１２５は、光を通すごく小さな穴であるピンホール１２４を備える。ピンホール１２４は、イメージセンサ１４０の直上に位置する。
【００５９】
図４Ｂでは、容器部１００Ａ、１００Ｂの外に、ランダムな方向に光を照射する光源１２６（例えば面光源）が配置される。容器部１００Ａ、１００Ｂの上部は遮光性を有する。さらに、容器部１００Ａ、１００Ｂの上部には、ピンホール１２４が形成されている。
【００６０】
ピンホール１２４は、イメージセンサ１４０の直上に位置する。ピンホール１２４は、光源１２６からランダムな方向に射出される光を通し、多方向に拡散する非交錯光を射出する。つまり、光源１２６から発された光は、ピンホールを通過し拡散する。ピンホールの直径は、例えば０．１ｍｍである。
【００６１】
図５は、実施の形態１における照射部１２０の詳細な構造の他の一例を示す模式図である。
【００６２】
図５では、照射部１２０は、点光源１２７とレンズ１２８とを備える。
【００６３】
点光源１２７は、レンズ１２８の焦点位置に配置される。したがって、点光源１２７からの光は、レンズ１２８の点光源１２７側の面全体に照射される。点光源１２７は、例えば、ＬＥＤ照明とピンホールとを用いて実現される。レンズ１２８は、例えばコリメートレンズである。レンズ１２８から射出される光は、イメージセンサ１４０の受光面に垂直な平行光である。つまり、照射部１２０は、レンズ１２８を介して平行光を照射する。
【００６４】
図３から図５のいずれかに示す構成により、照射部１２０は、平行光あるいは点光源による拡散光を、容器部１００Ａ、１００Ｂの底部に設けられたイメージセンサ１４０の受光面に向けて照射する。
【００６５】
このような照射部１２０によって照射される光は、イメージセンサ１４０の受光面上にある細胞１７０を透過してイメージセンサ１４０の受光面に到達する。このとき、照射部１２０によって照射される光は、平行光あるいは点光源からの拡散光（つまり非交錯光）であるため、イメージセンサ１４０に含まれる各画素に対して単一の方向から入射する。細胞を透過する際に光の一部が細胞１７０に吸収されることにより、イメージセンサ１４０の受光面には細胞１７０の光学像が形成される。したがって、その光学像に位置する画素では、到達する光の強度が低下する。イメージセンサ１４０は、非交錯光によって受光面に形成された細胞１７０の光学像を撮影することで、細胞１７０の撮影を行うことができる。
【００６６】
［効果］
以上のように、本実施の形態に係る細胞培養容器１０Ａ、１０Ｂによれば、非交錯光を容器部内に照射する照射部１２０を容器部１００Ａ、１００Ｂの上部に設けることができ、イメージセンサ１４０を容器部１００Ａ、１００Ｂの底部に設けることができる。したがって、細胞１７０の形状及び大きさを表す光学像がイメージセンサ１４０の受光面上に正確に形成されるので、細胞を染色せずにインキュベータ内で培養細胞を撮影することができる。
【００６７】
また、本実施の形態に係る細胞培養容器１０Ａ、１０Ｂによれば、非交錯光として平行光を用いることができる。したがって、細胞の形状及び大きさを表す光学像を正確にイメージセンサ１４０の受光面上に形成することができる。また、照射部１２０は、光の進行方向を制限する制限フィルタ又はコリメートレンズを介して容易に平行光を照射することができる。
【００６８】
また、本実施の形態に係る細胞培養容器１０Ａ、１０Ｂによれば、非交錯光として点光源からの拡散光を用いることができる。したがって、細胞の形状及び大きさを表す光学像を正確にイメージセンサ１４０の受光面上に形成することができる。また、照射部１２０は、ピンホールを介して容易に拡散光を照射することができる。
【００６９】
（実施の形態１の変形例１）
次に、実施の形態１の変形例１について説明する。実施の形態１では、細胞培養容器の容器部の上部に設けられた照射部は、混合液の液面から離れて配置されていたが、本変形例では、照射部における光の出射面が、細胞培養容器中に収容された混合液の液面より低い位置、すなわち混合液の液面よりもイメージセンサの受光面に近づいた位置に配置される。つまり、照射部における光の出射面が混合液内に沈められる。以下に、上記実施の形態１と異なる点を中心に本変形例について説明する。
【００７０】
［細胞培養容器の構造］
図６Ａは、実施の形態１の変形例１におけるディッシュ型の細胞培養容器２０Ａの断面図である。図６Ｂは、実施の形態１の変形例１におけるフラスコ型の細胞培養容器２０Ｂの断面図である。なお、図６Ａ及び図６Ｂにおいて、図２Ａ及び図２Ｂと実質的に同一の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００７１】
図６Ａでは、ディッシュ型の細胞培養容器２０Ａは、容器部１００Ａと、照射部２２０と、イメージセンサ１４０とを備える。
【００７２】
照射部２２０は、容器部１００Ａから容器部１００Ａの内側へ突出している。本実施の形態では、照射部２２０は、容器部１００Ａの上部に設けられ、非交錯光（平行光又は点光源による拡散光）を照射する。具体的には、照射部２２０は、容器部１００Ａの上部から容器部１００Ａの内方に突出しており、照射部２２０における非交錯光の出射面２２１は、容器部１００Ａ内の細胞１７０及び培養液１６０を含む混合液中に位置する。つまり、照射部２２０における非交錯光の出射面２２１は、混合液の液面１６１よりも下方、かつ、容器部１００Ａの底部よりも上方に位置する。
【００７３】
図６Ｂでは、フラスコ型の細胞培養容器２０Ｂは、容器部１００Ｂと、照射部２２０と、イメージセンサ１４０とを備える。照射部２２０は、容器部１００Ｂの上部から容器部１００Ｂの内方に突出しており、照射部２２０における非交錯光の出射面２２１は、容器部１００Ｂ内の混合液中に位置する。
【００７４】
照射部２２０の表面は、混合液が付着してもよいように、透明で光を屈折させない素材で覆われている。
【００７５】
なお、照射部２２０は、図３のように平行光を照射してもよいし、図４Ａのように拡散光を照射してもよい。ただし、照射部２２０が図４Ａのように構成される場合、ピンホール１２４は、透明で光を屈折させない素材、例えば、含フッ素半芳香族ポリイミドによりふさがれている。したがって、混合液は、遮光板１２５の上方にピンホール１２４を介して侵入しない。また、遮光板１２５は、混合液によって変質しない物質によって構成されている。
【００７６】
［細胞撮影方法］
次に、以上のように構成された細胞培養容器２０Ａ、２０Ｂを用いて細胞１７０を撮影するための方法について説明する。図７は、実施の形態１の変形例１に係る細胞撮影方法を示すフローチャートである。
【００７７】
まず、細胞１７０及び培養液１６０の混合液が容器部１００Ａ、１００Ｂ内に収容される（Ｓ１１０）。そして、照射部２２０における光の出射面２２１が混合液中に配置される（Ｓ１２０）。つまり、出射面２２１は、混合液の液面下に位置される。例えば、細胞培養容器２０Ａの蓋部１１０Ａを本体部１３０Ａに嵌め合わせることにより、照射部２２０における光の出射面２２１が混合液の液面下に配置される。また例えば、細胞培養容器２０Ｂを図６Ｂのように横置きにすることにより、照射部２２０における光の出射面２２１が混合液の液面下に配置される。
【００７８】
続いて、細胞培養容器２０Ａに収容された細胞１７０がインキュベータ内で培養される（Ｓ１３０）。そして、照射部２２０は、光を混合液に照射し、イメージセンサ１４０は、混合液を透過した光を受光する（Ｓ１４０）。
【００７９】
そして、撮影を終了するか否かが判定される（Ｓ１５０）。撮影を終了する場合は（Ｓ１５０のＹｅｓ）、そのまま処理を終了し、撮影を終了しない場合は（Ｓ１５０のＮｏ）、ステップＳ１３０に戻る。
【００８０】
［効果］
以上のように、本変形例に係る細胞培養容器２０Ａ、２０Ｂによれば、照射部２２０を容器部１００Ａ、１００Ｂの上部から容器部１００Ａ、１００Ｂの内方へ突出させることができる。したがって、照射部２２０を被写体である細胞１７０に近付けることができ、細胞１７０の形状及び大きさをより正確に反映した光学像をイメージセンサ１４０の受光面に形成することができる。
【００８１】
また、本変形例に係る細胞培養容器２０Ａ、２０Ｂによれば、照射部２２０における非交錯光の出射面２２１を混合液中に配置することができる。したがって、混合液の液面１６１による光の屈折を回避することができ、撮影画像から、より容易に細胞の形状及び大きさを導出することが可能となる。
【００８２】
ここで、図８Ａ〜図８Ｃを用いて、このような本変形例の効果をより具体的に説明する。図８Ａ〜図８Ｃは、実施の形態１の変形例１における効果を説明するための図である。ここでは、照射部２２０が拡散光を照射する場合について説明する。
【００８３】
図８Ａは、点光源からの拡散光によってイメージセンサの受光面上に形成される細胞の光学像を説明するための図である。図８Ｂは、混合液の液面による光の屈折の影響を説明するための図である。図８Ｃは、実施の形態１の変形例１において観測される被写体の長さと実際の被写体の長さとの関係を説明するための図である。
【００８４】
点光源からの拡散光は、光源直下の位置から離れるほど大きく拡散する。したがって、点光源とイメージセンサとの間にある被写体の光学像（すなわちイメージセンサの受光面に映る被写体の形状）は、点光源からの距離に応じて変化する。図８Ａでは、イメージセンサの受光面に映る被写体の長さは、実際の被写体の長さより大きくなっていることがわかる。
【００８５】
一方、細胞培養容器は、内部に培養液を収容し、その培養液中で細胞が培養される。容器部の底部に設けられたイメージセンサと、容器部の上部に設けられた照射部とを用いて撮影が行われる場合、被写体と照射部との間には混合液の液面が存在する。細胞培養容器の底部に設けられたイメージセンサから液面までの高さは、細胞培養容器に入れられた混合液の量によって変化する。液面では光が屈折するため、イメージセンサの受光面に映る被写体の長さは、点光源からの光の拡散の影響だけではなく、液面による光の屈折の影響も受ける。
【００８６】
図８Ｂでは、イメージセンサから液面までの高さの違いによりイメージセンサの受光面に映る対象物の長さが異なっていることがわかる。混合液の液面の高さが実線で示す液面ａの場合、一点鎖線で示す点光源から出射された光線は、混合液の液面ａによって屈折し、混合液中を直進して、被写体に遮られることにより、被写体の光学像をイメージセンサの受光面上に形成する。イメージセンサの受光面上に形成された光学像の長さはｄａである。
【００８７】
これに対し、混合液の液面の高さが液面ｂの場合、破線で示す点光源から出射された光線は、混合液の液面ｂによって屈折し、混合液中を直進して、被写体に遮られ、被写体の光学像をイメージセンサの受光面上に形成する。イメージセンサの受光面上で形成される被写体の光学像の長さはｄｂである。
【００８８】
例えばｄａから被写体の実際の長さを求めるためには、イメージセンサに到達した、被写体の外周に接する光線の、イメージセンサの受光面への入射角が必要である。しかし、光線は混合液の液面ａによって屈折しているため、屈折後の光線が被写体の外周に接する光線の屈折角ｒａを求める必要がある。
【００８９】
ここで、点光源から液面に入射する入射角ｉａと液面ａでの屈折角ｒａの比は、容器内の気体と培養液との相対屈折率に等しい。したがって、入射角ｉａは、液面ａの高さと、液面ａへの光線の入射位置から点光源直下までの液面ａの平面上での距離とによって決まる。
【００９０】
つまり、ｄａから被写体の実際の長さを求めるためには、屈折角ｒａを求める必要があり、屈折角ｒａを求めるためには、液面ａからイメージセンサまでの距離と点光源から液面ａまでの距離とが必要である。具体的には、屈折角ｒａを求めるためには、液面ａのイメージセンサまでの距離と、点光源から液面ａまでの距離と、容器内の気体及び培養液の相対屈折率とから、条件を満たす入射角ｉａ及び屈折角ｒａの組み合わせが抽出される。
【００９１】
このように被写体と点光源との間に液面が存在する場合には、混合液の液面の高さの情報を取得する必要があるため、イメージセンサへの光線の入射角を決定する屈折角ｒａを求めることが難しい。したがって、撮影画像から被写体の実際の長さを得ることは困難であり、対象物の実際の形状を得ることも困難である。
【００９２】
これに対して、点光源からの拡散光の出射面が混合液の液中にある場合（すなわち光源と対象物及びイメージセンサとの間に混合液の液面が存在しない場合）には、光は屈折せず直進する。この場合、混合液の液面の高さを用いなくても、撮影画像から対象物の形状を得ることができる。
【００９３】
図８Ｃでは、各要素の間の距離が示されている。イメージセンサの受光面上に形成された対象物の光学像の形状から実際の対象物の形状を推定するためには、光学像の長さの補正が必要である。例えば、図８Ｃの、イメージセンサの受光面上に形成された被写体の長さｄｏから実際の被写体の長さｄｔの推定は、以下の手順で行われる。
【００９４】
イメージセンサの受光面上の点光源直下の点から、対象物の外周に接する光線のイメージセンサへの２つの到達点ｐ１及びｐ２それぞれまでの距離をｗ１及びｗ２と表す。イメージセンサの受光面から点光源までの距離をｈｌと表し、イメージセンサの受光面から被写体までの距離をｈｓと表す。対象物の外周をイメージセンサの受光面へ写像した位置をＳ１及びＳ２と表す。点光源からイメージセンサの受光面への垂線、イメージセンサの受光面、及び点光源からｐ１あるいはｐ２への直線によって作られる三角形と、点光源からイメージセンサ受光面への垂線、被写体面、及び点光源からｐ１あるいはｐ２への直線によって作られる三角形とは相似であるため、ｓ１及びｓ２は以下のように表される。
【００９５】
ｓ１＝（ｐ１（ｈｌ−ｈｓ））／ｈｌ
【００９６】
ｓ２＝（ｐ２（ｈｌ−ｈｓ））／ｈｌ
【００９７】
したがって、ｄｔは、以下のように求めることができる。
【００９８】
ｄｔ＝ｓ１−ｓ２＝（ｐ１−ｐ２）（ｈｌ−ｈｓ）／ｈｌ＝ｄｏ（ｈｌ−ｈｓ）／ｈｌ
【００９９】
例えば、ｈｓ＝０．１ｍｍ、かつ、ｈｌ＝１ｍｍが既知である場合に、撮影画像から被写体の光学像の長さｄｏ＝０．５ｍｍが得られたとき、実際の被写体の長さｄｔは０．４５ｍｍ（＝０．５（１−０．１）／１）と求められる。
【０１００】
このように、照射部２２０における非交錯光の出射面２２１を混合液中に配置することにより、混合液の液面１６１による光の屈折を回避することができる。その結果、混合液の液面１６１の高さを検出する必要もなく、撮影画像から容易に細胞の形状及び大きさを導出することができる。
【０１０１】
（実施の形態１の変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２について説明する。本変形例では、上記実施の形態１の変形例１と照射部の構成が異なる。本変形例の照射部は、図５のようにレンズを備える。以下に、上記実施の形態１及びその変形例１と異なる点を中心に本変形例について説明する。
【０１０２】
図９Ａは、実施の形態１の変形例２におけるディッシュ型の細胞培養容器３０Ａの断面図である。図９Ｂは、実施の形態１の変形例１におけるフラスコ型の細胞培養容器３０Ｂの断面図である。なお、図９Ａ及び図９Ｂにおいて、図２Ａ及び図２Ｂと実質的に同一の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１０３】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、本変形例では、細胞培養容器３０Ａ及び３０Ｂの上部に設けられた照射部３２０のレンズ１２８の表面の一部は、細胞１７０及び培養液１６０の混合液中に位置する。つまり、レンズ１２８の表面の一部は、混合液の液面１６１よりも下方、かつ、容器部１００Ａ、１００Ｂの底部よりも上方に位置する。
【０１０４】
以上のように、本変形例に係る細胞培養容器３０Ａ、３０Ｂによれば、上記実施の形態１の変形例１と同様に、照射部３２０における非交錯光の出射面（レンズ１２８の表面）を混合液中に配置することができる。したがって、混合液の液面１６１による光の屈折を回避することができ、撮影画像から、より容易に細胞の形状及び大きさを導出することが可能となる。
【０１０５】
（実施の形態１の変形例３）
次に、実施の形態１の変形例３について説明する。上記実施の形態１の変形例１及び変形例２では、非交錯光の照射部の照射面を混合液の液面よりも下方に配置したが、混合液の液面の位置は、細胞培養容器の使用状態、特に混合液の液量によって変化する。そこで、本変形例では、細胞培養容器の容器部の側部に、混合液の基準となる液面の位置を示すマークが付されている。このマークで示される高さまで細胞培養容器が混合液で満たされれば、照射部の出射面が混合液中に配置される。
【０１０６】
以下に、上記実施の形態１及びその変形例１、２と異なる点を中心に、本変形例について説明する。
【０１０７】
図１０Ａは、実施の形態１の変形例３に係るディッシュ型の細胞培養容器の斜視図である。図１０Ｂは、実施の形態１の変形例３に係るフラスコ型の細胞培養容器の斜視図である。なお、図１０Ａでは、細胞培養容器４０Ａの蓋部１１０Ａが取り外されている。また、図１０Ａ及び図１０Ｂにおいて、図１Ａ及び図１Ｂと実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１０８】
図１０Ａに示すように、ディッシュ型の細胞培養容器４０Ａの本体部１３０Ａ（容器部）の側部には混合液の基準となる液面の位置（以下、基準液面位置という）を示すマーク１３１が付されている。また、図１０Ｂに示すように、フラスコ型の細胞培養容器４０Ｂの容器部１００Ｂの側部には混合液の基準液面位置を示すマーク１３１が付されている。
【０１０９】
混合液の基準液面位置とは、細胞を培養するために必要な液量の下限値に対応する液面の位置を意味する。つまり、混合液の基準液面位置は、細胞の培養に適した液面の位置である。なお、細胞を適切に培養するには、細胞の継続的観察が必要である。混合液の基準液面位置は、撮像画像を用いて細胞の継続的観察を可能にならしめる必要な液量の下限値に対応する液面の位置である。
【０１１０】
照射部２２０における非交錯光の出射面は、マーク１３１によって示される基準液面位置よりも下方に配置される。つまり、基準液面位置まで容器部内に混合液が満たされた場合に、照射部２２０における非交錯光の出射面は当該混合液中に位置する。
【０１１１】
以上のように、本変形例に係る細胞培養容器４０Ａ、４０Ｂによれば、照射部２２０における非交錯光の出射面を、マーク１３１によって示される基準となる液面の位置よりも下方に配置することができる。したがって、容器部が基準となる液面の位置まで混合液で満たされれば、当該出射面を混合液中に配置することができる。その結果、混合液の液面における非交錯光の屈折を回避することができ、撮影画像からより容易に細胞の形状及び大きさを導出することが可能となる。
【０１１２】
なお、図１０Ａ及び図１０Ｂでは、マークは、水平方向に延びる実線であったが、これに限られない。例えば、マークは、破線であってもよいし、三角形等の記号であってもよい。また、マークは、印刷されてもよいし、側部の厚みの違いによって立体的に形成されてもよい。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂでは、１つのマークが細胞培養容器に付されていたが、基準液面位置を示す複数のマークが付されてもよい。
【０１１３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態では、容器部の側部又は底部が遮光性を有する点が、上記実施の形態１の変形例１と異なる。以下に、実施の形態１の変形例１と異なる点を中心に、本実施の形態について説明する。
【０１１４】
図１１は、実施の形態２に係る細胞培養容器の一例を示す断面図である。図１２は、実施の形態２に係る細胞培養容器の他の一例を示す断面図である。なお、図１１及び図１２において、図６Ａと実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１１５】
図１１の例では、細胞培養容器５０Ａは、ディッシュ型の容器であり、容器部５００Ａと、照射部２２０と、イメージセンサ１４０とを備える。容器部５００Ａは、培養液及び細胞を含む混合液を収容する容器であり、蓋部１１０Ａと本体部５３０Ａとを備える。
【０１１６】
本体部５３０Ａは、容器部５００Ａの底部及び側部を形成する有底筒状の部材である。ここでは、本体部５３０Ａの側部５３５Ａは遮光性を有する。具体的には、本体部５３０Ａの側部５３５Ａは、例えば、遮光性及び低反射性を有する部材からなる。また例えば、本体部５３０Ａの側部５３５Ａは、遮光性及び低反射性を有する部材で覆われていてもよい。遮光性を有する部材は、例えば金属、黒色の樹脂、カーボン繊維などである。
【０１１７】
図１２の例では、細胞培養容器５１Ａは、ディッシュ型の容器であり、容器部５０１Ａと、照射部２２０と、イメージセンサ１４０とを備える。容器部５０１Ａは、培養液１６０及び細胞１７０を含む混合液を収容する容器であり、蓋部１１０Ａと本体部５３１Ａとを備える。
【０１１８】
本体部５３１Ａは、容器部５０１Ａの底部及び側部を形成する有底筒状の部材である。ここでは、本体部５３１Ａの側部５３５Ａと、本体部５３１Ａの底部のうちイメージセンサ１４０が設置されていない部分（底部の一部５３６Ａ）とは遮光性を有する。具体的には、本体部５３０Ａの側部５３５Ａ、及び、底部の一部５３６Ａは、例えば、遮光性及び低反射性の部材からなる。また例えば、本体部５３０Ａの側部５３５Ａ、及び、底部の一部５３６Ａは、遮光性及び低反射性の部材で覆われていてもよい。遮光性を有する部材は、例えば金属、黒色の樹脂、カーボン繊維などである。
【０１１９】
以上のように、本実施の形態に係る細胞培養容器５０Ａ、５１Ａによれば、容器部の側部、及び／又は、容器部の底部のうちイメージセンサが配置されていない部分に遮光性をもたせることができる。したがって、容器部外からの外乱光の容器部内への入射を減少させることができ、細胞の形状及び大きさをより正確に反映した光学像をイメージセンサの受光面に形成することができる。特に、複数の細胞培養容器を近接してインキュベータ内に隣接して配置する場合にも、細胞培養容器の照射部から照射された光が隣接する他の細胞培養容器のイメージセンサに到達することを抑制することができ、画像のノイズを減少させることができる。
【０１２０】
なお、本実施の形態では、ディッシュ型の細胞培養容器についてのみ図示及び説明したが、フラスコ型の細胞培養容器が遮光性を有する側部を備えてもよい。
【０１２１】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態に係る細胞培養容器は、イメージセンサと照射部との間で通信するためのコネクタを備える点が、上記実施の形態１、２に係る細胞培養容器と異なる。以下に、上記実施の形態１、２と異なる点を中心に本実施の形態について説明する。
【０１２２】
［細胞培養容器の構造］
図１３は、実施の形態３に係るディッシュ型の細胞培養容器６０Ａの斜視図ある。図１３では、蓋部６１０が本体部６３０から外された状態を示す。
【０１２３】
細胞培養容器６０Ａは、蓋部６１０及び本体部６３０を含む容器部６００と、照射部６２０と、イメージセンサ及び電源を含む基板６４９とを備える。さらに、細胞培養容器６０Ａは、コネクタ６５０、６７０と、接続線６６０、６８０とを備える。
【０１２４】
基板６４９は、イメージセンサ及び電源を含み、本体部６３０の底部に設けられている。イメージセンサは、非交錯光が細胞に照射されることで受光面に形成される細胞の光学像を撮像する。
【０１２５】
照射部６２０は、蓋部６１０に設けられ、非交錯光を照射する。照射部６２０は、蓋部６１０の内面に固定されており、容器部６００内の細胞に上方から非交錯光を照射する。照射部６２０の具体的な構成は、実施の形態１の照射部１２０と実質的に同一であるので説明を省略する。
【０１２６】
コネクタ６５０は、本体部６３０の外側部に設けられている。コネクタ６５０は、基板６４９と接続線６６０を介して接続されている。
【０１２７】
コネクタ６７０は、蓋部６１０の内側部に設けられている。コネクタ６７０は、照射部６２０と接続線６８０を介して接続されている。
【０１２８】
図１４は、実施の形態３において本体部６３０が蓋部６１０によって閉じられた状態における細胞培養容器６０Ａの断面図である。
【０１２９】
図１４に示すように、蓋部６１０と本体部６３０とが嵌め合わされたときに、本体部６３０の外側部に設けられたコネクタ６５０と、蓋部６１０の内側部に設けられたコネクタ６７０とが接触することで接続される。その結果、電源を含む基板６４９から照射部６２０へ電力が供給される。さらに、イメージセンサを含む基板６４９と照射部６２０との間で通信が行われる。
【０１３０】
［細胞培養容器の機能構成］
図１５は、実施の形態３に係る細胞培養容器６０Ａの機能構成を示すブロック図である。このブロック図において、実線矢印は、通信線を示し、一点鎖線矢印は電力供給線を示す。
【０１３１】
本体部６３０は、イメージセンサ６４３と、撮影制御部６４２と、コネクタ６５０と、電源６４１とを備える。蓋部６１０は、コネクタ６７０と、照明制御部６２１と、照射部６２０とを備える。
【０１３２】
イメージセンサ６４３は、マトリックス状に配列された複数の画素を備える。各画素は、受光した光の強度に応じた電気信号を出力する。これにより、イメージセンサ６４３は、画像の取得を行う。
【０１３３】
撮影制御部６４２はイメージセンサ６４３による画像の取得を制御する。さらに、撮影制御部６４２は、照射部６２０による非交錯光の照射のタイミングを制御するための制御信号を照明制御部６２１に送信する。
【０１３４】
コネクタ６５０は、本体部６３０が蓋部６１０によって閉じられたときに、コネクタ６７０と接続される。これにより、本体部６３０の接続線６６０に含まれる電力供給線及び通信線と、蓋部６１０の接続線６８０に含まれる電力供給線及び通信線とがそれぞれ接続される。
【０１３５】
照明制御部６２１は、撮影制御部６４２からの制御信号に従って、照射部６２０による非交錯光の照射を制御する。
【０１３６】
照射部６２０は、撮影のための非交錯光を照射する。
【０１３７】
［細胞培養容器の動作］
次に、上述のように構成される細胞培養容器６０Ａの動作について説明する。
【０１３８】
図１６は、実施の形態３に係る細胞培養容器６０Ａの動作の一例を示すフローチャートである。まず、撮影制御部６４２は、撮影の開始を決定する（Ｓ２１０）。例えば、撮影制御部６４２は、タイマー（図示せず）からの入力に従って一定周期で撮影の開始を決定する。また例えば、撮影制御部６４２は、外部装置（例えばユーザ入力デバイス）からの入力に従って撮影の開始を決定してもよい。
【０１３９】
撮影制御部６４２は、撮影タイミングを制御するための撮影タイミング信号を生成する（Ｓ２２０）。そして、撮影制御部６４２は、本体部６３０のコネクタ６５０及び蓋部６１０のコネクタ６７０を通じて、ステップＳ２２０で生成された撮影タイミング信号を照明制御部６２１へ送信する。
【０１４０】
照明制御部６２１は、撮影制御部６４２から受信した撮影タイミング信号に従って、照射部６２０に非交錯光を照射させる（Ｓ２３０）。つまり、照射部６２０は、撮影タイミング信号に従って非交錯光を細胞に照射する。
【０１４１】
一方、撮影制御部６４２は、照射部６２０による非交錯光の照射に同期させて、イメージセンサ６４３に撮影を実行させる（Ｓ２４０）。その結果、イメージセンサ６４３は、画像を取得する。取得された画像は、例えば、メモリ（図示せず）に格納される。また例えば、画像は、外部装置に送信され、当該外部装置で記録あるいは表示されてもよい。
【０１４２】
続いて、撮影制御部６４２は、撮影を終了するか否かを判定する（Ｓ２５０）。例えば、撮影制御部６４２は、予め定められた回数の撮影が終了した場合に、撮影を終了すると判定する。また例えば、撮影制御部６４２は、撮影開始からの時間が、予め定められた時間を超えている場合に、撮影を終了すると判定してもよい。ここで、撮影を終了すると判定されなかった場合（Ｓ２５０のＮｏ）、ステップＳ２１０に戻る。一方、撮影を終了すると判定された場合（Ｓ２５０のＹｅｓ）、処理を終了する。
【０１４３】
このようにして、イメージセンサ６４３が画像を取得するときに非交錯光が照射される。
【０１４４】
なお、ステップＳ２４０からステップＳ２５０の間に、照明制御部６２１は、照射部６２０に非交錯光の照射を停止させてもよい。また、ステップＳ２５０で撮影を終了すると判定されて場合に、照明制御部６２１は、照射部６２０に非交錯光の照射を停止させてもよい。
【０１４５】
なお、本実施の形態では、ディッシュ型の細胞培養容器の例を説明したが、フラスコ型の細胞培養容器の場合は、イメージセンサが設けられる底部と、照射部が設けられる上部が側部を介して一体に成形されているため、コネクタは必要ない。例えば図１７に示すように、フラスコ型の細胞培養容器６０Ｂでは、撮影制御部６４２と照明制御部６２１とは、コネクタを介さずに直接接続される。また、電源６４１は、イメージセンサ６４３、撮影制御部６４２、照明制御部６２１及び照射部６２０へ、コネクタを介さずに直接電力を供給する。
【０１４６】
［効果］
以上のように、本実施の形態に係る細胞培養容器６０Ａによれば、コネクタを介して照射部とイメージセンサとを接続できるので、照射部による非交錯光の照射とイメージセンサによる撮影とを同期させることができる。したがって、撮影時にのみ効率的に非交錯光を照射することができるので、エネルギーの消費量を抑制することができ、光の照射による細胞への負荷を減らすことができる。
【０１４７】
（実施の形態３の変形例１）
次に、実施の形態３の変形例１について説明する。上記実施の形態３では、本体部に設けられたイメージセンサ及び電源を含む基板と、蓋部に設けられた照射部との間で、コネクタを介して有線で信号の通信と電力の供給が行われていたが、本変形例では、図１８に示すように、本体部７３０に送信部７５０を設け、蓋部７１０に受信部７７０を設けることで、撮影タイミング信号は、撮影制御部６４２から照明制御部６２１へ無線で伝送される。この場合、図１８に示すように、本体部７３０及び蓋部７１０は、電源７４１及び７４２をそれぞれ備えればよい。なお、本体部及び蓋部が電源を別々に備えなくてもよい。例えば、本体部が備える電源から無線で蓋部に電力が供給されてもよい。
【０１４８】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。上記実施の形態３では、イメージセンサに加えて、電源機能及び制御機能等を実現するための電子回路を含む基板が細胞培養容器の底部に設けられていたが、本実施の形態では、電源回路及び制御回路を含む基板は、細胞培養容器が載置されるトレイに設けられる。以下に、本実施の形態について、実施の形態３と異なる点を中心に説明する。
【０１４９】
図１９は、実施の形態４に係るディッシュ型の細胞培養容器７０Ａ及びトレイ７１の斜視図である。なお、図１９では、細胞培養容器７０Ａの蓋部の図示を省略している。
【０１５０】
トレイ７１には、細胞培養容器７０Ａの本体部１３０Ａが嵌まる穴部７１Ａが形成されている。穴部７１Ａの底部には、細胞培養容器７０Ａのイメージセンサ７４０Ａを着脱可能なソケット７４０Ｂが設けられている。トレイ７１は、電源回路及び制御回路を含む電子基板（図示せず）を備える。電子基板とソケット７４０Ｂとは電気的に接続されている。
【０１５１】
電子基板は、実施の形態３における撮影制御部等として機能する。トレイ７１のソケット７４０Ｂにイメージセンサ７４０Ａが接続されたときの細胞培養容器７０Ａ及びトレイ７１の動作は、実施の形態３と同様であるので説明を省略する。
【０１５２】
以上のように、本実施の形態に係る細胞培養容器７０Ａによれば、電源回路及び制御回路を含む基板をトレイに設けることができる。したがって、使い捨ての細胞培養容器において、細胞が直接接触するイメージセンサが使い捨てられるが、電源回路及び制御回路を含む基板は再使用が可能になる。これにより、細胞培養容器を利用して細胞を培養するときにかかるコストが大幅に削減される。
【０１５３】
なお、トレイ７１には、細胞培養容器７０Ａを安定的に保持するための穴部７１Ａが形成されていたが、この穴部７１Ａは形成されなくてもよい。つまり、平板上にソケット７４０Ｂが設けられてもよい。
【０１５４】
なお、トレイ７１の内部に設けられる電子基板は、防水を施した状態でトレイ７１の表面に露出してもよい。
【０１５５】
（実施の形態４の変形例１）
次に、実施の形態４の変形例１について説明する。上記実施の形態４では、本体部のイメージセンサをソケットに接続して撮影を制御する例を示したが、本変形例では、ディッシュ型の細胞培養容器の蓋部に設けられた照射部とトレイに設けられた電子基板とがコネクタを介して接続される。以下に、上記実施の形態４と異なる点を中心に、本変形例について説明する。
【０１５６】
［細胞培養容器及びトレイの構造］
図２０は、実施の形態４の変形例１に係るディッシュ型の細胞培養容器８０Ａ及びトレイ８１の斜視図である。
【０１５７】
細胞培養容器８０Ａは、蓋部１１０Ａと、本体部１３０Ａと、イメージセンサ７４０Ａと、照射部１２０とを備える。イメージセンサ７４０Ａは、本体部１３０Ａの底部に設けられ、上記実施の形態４と同様に、トレイ８１のソケット７４０Ｂに接続される。
【０１５８】
照射部１２０は、蓋部１１０Ａに設けられている。また、蓋部１１０Ａの側部には、コネクタ８３０が設けられている。照射部１２０は、接続線８４０を介してコネクタ８３０と接続されている。
【０１５９】
トレイ８１には、本体部１３０Ａが嵌まる穴部７１Ａが形成されている。穴部７１Ａの底部には、イメージセンサ７４０Ａを着脱可能なソケット７４０Ｂが設けられている。さらに、穴部７１Ａの側部には、蓋部１１０Ａのコネクタ８３０と接続可能なコネクタ８２０が設けられている。蓋部１１０Ａが穴部７１Ａに載置された本体部１３０Ａと嵌め合わされたときに、トレイ８１のコネクタ８２０は、蓋部１１０Ａのコネクタ８３０と接続される。
【０１６０】
トレイ８１は、電源及び電子回路を含む電子基板（図示せず）を備える。電子基板は、実施の形態３における撮影制御部及び照明制御部等として機能する。
【０１６１】
［細胞培養容器及びトレイの機能構成］
図２１は、実施の形態４の変形例１に係る細胞培養容器８０Ａ及びトレイ８１の機能構成を示すブロック図である。図２１において、図１５と実質的に同一の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１６２】
トレイ８１は、撮影制御部６４２と、照明制御部６２１と、コネクタ８２０と、電源６４１とを備える。蓋部１１０Ａは、コネクタ８３０と照射部１２０とを備える。本体部１３０Ａは、イメージセンサ７４０Ａを備える。
【０１６３】
イメージセンサ７４０Ａは、ソケット７４０Ｂに接続されることにより、電源６４１から電力の供給を受けることができ、撮影制御部６４２から制御信号を受信することができる。イメージセンサ７４０Ａは、撮影制御部６４２から受信する制御信号に従って画像を取得する。
【０１６４】
蓋部１１０Ａの照射部１２０は、トレイ８０のコネクタ８２０と蓋部１１０Ａのコネクタ８３０とが接続されることにより、電源６４１から電力の供給を受けることができ、照明制御部６２１から制御信号を受信することができる。照射部１２０は、照明制御部６２１から受信する制御信号に従って非交錯光を照射する。
【０１６５】
［効果］
以上のように、本実施の形態に係る細胞培養容器８０Ａ及びトレイ８１によれば、照射部のための電源回路及び制御回路を含む基板をトレイ８１に設けることができる。したがって、使い捨ての細胞培養容器において、イメージセンサ及び照射部が使い捨てられるが、電源回路及び制御回路を含む基板は再使用が可能になる。これにより、細胞培養容器を利用して細胞を培養するときにかかるコストが大幅に削減される。
【０１６６】
なお、実施の形態４の図１９及び実施の形態４の変形例１の図２０では、ディッシュ型の細胞培養容器を例として示したが、フラスコ型の細胞培養容器であってもよい。ただし、フラスコ型の細胞培養容器の場合には、容器部の底部と上部とは側部を介してつながっているため、上部に設けられた照射部とトレイとを接続するためのコネクタは、必ずしも側部に備えられる必要はない。コネクタは、例えば、ソケットと一体に成形されてもよいし、ソケットに隣接して設けられてもよい。
【０１６７】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。本実施の形態にかかる細胞培養システムは、細胞培養容器を使用される際に、培養液を細胞培養容器に充填するチューブ９７０を備える。
【０１６８】
［細胞培養システムの構造］
図２２は、実施の形態５に係る細胞培養システムの機能ブロック図である。図２２に示す細胞培養システム９０は、本体部９３０と、蓋部９１０と、制御部９５０と、アーム９６０と、チューブ９７０と、マニピュレータ９８０と、接触検出部９とを備える。
【０１６９】
図２２に示す細胞培養システム９０は、実施の形態３の図１５のコネクタ６５０、６７０がなくなり、接触検出部９が付け加わった以外は図１５と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して、説明する。
【０１７０】
本体部９３０は、イメージセンサ６４０と、電源６４１と、撮影制御部６４２とを有する。イメージセンサ６４０は、画像の取得を行う。撮影制御部６４２は、イメージセンサ６４０による画像の取得を制御する。イメージセンサ６４０及び撮影制御部６４２は、電源６４１に電気的に接続される。
【０１７１】
蓋部９１０は、照射部６２０と、照明制御部６２１を有する。照射部６２０は、非交錯光として平行光を照射する。照明制御部６２１は、照射部６２０による非交錯光の照射を制御する。
【０１７２】
［接触検出部の構造］
接触検出部９は、照射部６２０の下面が培養液に接触していることを検出する。
【０１７３】
例えば、図２３Ｅに示すように、蓋部９１０を本体部９３０に嵌め合わせることにより、接触検出部９は本体部９３０の内部に配置され、接触検出部９は照射部６２０の下面が培養液に接触していることを検出する。
【０１７４】
また、接触検出部９は、本体部９３０の内部の側面に固定されていても良い。
【０１７５】
接触検出部９の具体的な一例は、照射部６２０の下面すなわち照明の出射点と同一の高さに位置する水分センサである。水分センサが培養液に接触する水分を検出した場合、照射部６２０の下面が培養液に接触していることが検出される。この例においては、蓋部９１０は接触検出部９を含んでもよい。
【０１７６】
接触検出部９の他の一例は、カメラ及び検出回路である。カメラは、本体部９３０の側面の画像を取得する。例えば、カメラは本体部９３０の内部の側面、又は本体部９３０の外部の側面に配置される。
【０１７７】
検出回路は、カメラが撮像した画像により、培養液の液面の高さを検出することで、照射部６２０の下面が培養液に接触するか否かを検出する。例えば、接触検出部９は、画像を用いて、培養液の液面を取得する。接触検出部９は、検出された液面の高さがあらかじめ定められた高さ以上であるかによって、培養液の液面が照射部より上にあるか否か判断する。
【０１７８】
例えば、メモリに予め定められた高さを示す液面を有する画像が記録されており、その画像と撮像画像とをパターンマッチングして、比較することにより、培養液の液面が照射部より上にあるか否か判断する。撮像画像中の液面が、予め定められた高さを示す液面より上にある場合には、接触検出部９は、照射部６２０の下面が培養液に接触していると検出する。
【０１７９】
アーム９６０は、本体部９３０および蓋部９１０を操作するアームである。
【０１８０】
アーム９６０は、本体部９３０及び蓋部９１０を把持し、所定の場所に移動させ、所定の場所に配置する。
【０１８１】
チューブ９７０は、本体部９３０に、培養液を注入する。チューブ９７０は、例えば、図示しない培養液を貯留する容器から本体部９３０まで、培養液を輸送する導管である。細胞培養システムが、複数の本体部９３０を有する場合には、本体部９３０の数に合わせて、チューブ９７０を有していても良い。
【０１８２】
マニピュレータ９８０は、細胞が貯留される容器細胞を把持し、移動させる。マニピュレータ９８０の一例は、管及びポンプである。ポンプは、管の一方の開口に配置される。管の他方の開口から、細胞を吸引し、管内に取り込んで保持する。また、ポンプにより、管内の細胞を噴出し、細胞を本体部９３０に設置する。
【０１８３】
制御部９５０は細胞培養システムの動作を制御する。メモリにあらかじめ定められたプログラムが記録されており、制御部９５０はプログラムを実行することにより、アーム９６０による本体部９３０の設置、チューブ９７０による培養液の注入、マニピュレータ９８０による培養細胞の設置、またはアーム９６０による蓋部９１０の設置を制御する。
【０１８４】
図２３Ａ〜図２３Ｅは、細胞培養システムの動作を模式的に示す図である。図２４は、細胞培養システムの動作を示すフローチャートである。図２３Ａ〜図２３Ｅに示すトレイ１０００には、複数の本体部９３０が配置されている。
【０１８５】
複数の本体部９３０が配置されるトレイ１０００は一例であり、１個の本体部９３０がトレイ１０００に配置されてもよい。
【０１８６】
例えば、トレイ１０００は、温度調整部を有するインキュベータに設置される。図２３Ａ〜図２３Ｅは、インキュベータに設置されたトレイ１０００を示していても良いし、インキュベータから取り外された状態のトレイ１０００を示していても良い。
【０１８７】
（ステップＳ１００１０）
図２３Ａに示すように、アーム９６０は、トレイ１０００の上に、本体部９３０を設置する。より具体的には、アーム９６０は、本体部９３０を把持し、トレイ１０００の上に本体部９３０を設置させる。
【０１８８】
制御部９５０は、アーム９６０に、本体部９３０を把持し、本体部９３０を移動させる移動指示を出力する。例えば、移動指示には、本体部９３０があらかじめ配置される初期位置と、本体部９３０の位置が含まれる。
【０１８９】
制御部９５０は、メモリに記録される移動情報を、移動指示として出力する。メモリに記録される移動情報は、予め記録されていても良いし、ユーザから入力に基づいて記録されても良い。
【０１９０】
（ステップＳ１００２０）
図２３Ｂに示すように、チューブ９７０により、本体部９３０に、培養液が注入される。図２３Ｃは、本体部９３０に、培養液が注入された後の状態を示す。
【０１９１】
より具体的には、チューブ９７０は、培養液が貯留される容器から、本体部９３０に、培養液が注入される。
【０１９２】
制御部９５０は、チューブ９７０に、本体部９３０に注入する注入指示を出力する。注入指示に応じて、チューブ９７０は、所定の種類の培養液を本体部９３０に注入する。このとき、チューブ９７０は、所定の量の培養液を、本体部９３０に注入する。
【０１９３】
注入指示には、培養液の種類の情報、培養液の量の情報が含まれていても良い。例えば、注入指示に培養液の種類の情報が含まれている場合には、チューブ９７０は、注入指示に対応する培養液の種類が貯留される容器から培養液を吸い取り、本体部９３０に培養液を注入する。
【０１９４】
トレイ１０００に、複数の本体部９３０が配置されている場合、本体部９３０毎に、チューブ９７０を有していても良い。また、制御部９５０は、本体部９３０毎に、注入指示を出力しても良い。または、制御部９５０は、１つの注入指示を、複数の本体部９３０に対する同じ指示として出力しても良い。
【０１９５】
制御部９５０は、メモリに記録される注入情報を、注入指示として出力する。メモリに記録された注入情報は、予め記録されていても良いし、ユーザから入力に基づいて記録されても良い。
【０１９６】
（ステップＳ１００３０）
図２３Ｄに示すように、マニピュレータ９８０により、本体部９３０に、細胞を位置させる。より具体的には、マニピュレータ９８０は、イメージセンサ６４０の上に、細胞を位置させる。その結果、本体部９３０には、細胞及び培養液が配置される。細胞を含む培養液を混合液とも表記する。
【０１９７】
（ステップＳ１００４０）
照射部６２０を含む蓋部９１０が、本体部９３０に設置される。例えば、図２３Ｅに示すように、アーム９６０によって、蓋部９１０が本体部９３０に配置される。ステップＳ１００１０からステップＳ１００４０までは、培養の準備を意味する。
【０１９８】
（ステップＳ１００５０）
接触検出部９は、照射部６２０が培養液の液面より下に位置するか否かを検出する。
【０１９９】
照射部６２０が培養液の液面より下に位置していないことは、所定量の培養液が本体部９３０に注入されていないことを意味する。また、照射部６２０が培養液の液面より下に位置することは、照射部６２０の光は、直接、培養液内に照射される状態であることを意味する。
【０２００】
接触検出部９が、照射部６２０が培養液の液面より下に位置すると検出した場合、ステップＳ１００６０に進む（例えば、図２３Ｄの左端及び中心）。接触検出部９が、照射部６２０が培養液の液面より下に位置しないことを検出した場合、ステップＳ１００７０に進む（例えば、図２３Ｄの右端）。制御部９５０は、撮影制御部６４２に、撮影が可能な状態であることを示す情報を送信する。
【０２０１】
（ステップＳ１００６０）
イメージセンサ６４０により、細胞の画像を撮像する。言い換えると、撮影制御部６４２は、イメージセンサ６４０に、細胞の画像を撮像させる。
【０２０２】
（ステップＳ１００７０）
制御部９５０は、イメージセンサ６４０によって細胞の画像を撮像させない撮像中止情報を出力する。例えば、制御部９５０は、撮像中止情報を、撮影制御部６４２に出力する。
【０２０３】
制御部９５０は、アラームを出力させる。アラームは、照射部６２０が培養液の液面より下に位置していない情報を含んでもよい。照射部６２０が培養液の液面より下に位置していないことは、本体部９３０が所定量の培養液を貯留していないことに相当する。または、アラームは、培養液の量を増やすことを示す情報を含んでも良い。
【０２０４】
撮像中止情報の出力及びアラーム出力の少なくとも１つが実行されれば良い。
【０２０５】
例えば、制御部９５０は、アラームとして、スピーカに、警告音、または異常を知らせる音声を出力させる。または、制御部９５０は、ディスプレイに、異常を知らせる画面を表示させる。ここで、スピーカまたはディスプレイは、細胞培養システムが備えていても良いし、細胞培養システムの外部に位置しても良い。
【０２０６】
なお、図２４に示すフローチャートでは、ステップＳ１００２０の後に、ステップＳ１００３０を実行しているが、ステップＳ１００３０の後に、ステップＳ１００２０を実行しても良い。
【０２０７】
図２４に示すフローチャートでは、ステップＳ１００４０の後に、ステップＳ１００５０を実行しているが、ステップＳ１００２０及びステップＳ１００３０の間に、ステップＳ１００５０を実行しても良い。このとき、照射部６２０が培養液の液面より下に位置しない場合には、ステップＳ１００７０に進む。照射部６２０が培養液の液面より下に位置する場合には、ステップＳ１００３０、ステップＳ１００４０、およびステップＳ１００６０の順に進む。
【０２０８】
また、ステップＳ１００３０及びステップＳ１００４０の間に、の後に、ステップＳ１００５０を実行しても良い。このとき、照射部６２０が培養液の液面より下に位置しない場合には、ステップＳ１００７０に進む。照射部６２０が培養液の液面より下に位置する場合には、ステップＳ１００４０、およびステップＳ１００６０の順に進む。
【０２０９】
また、トレイ１０００がインキュベータの外部で、ステップＳ１００１０からステップＳ１００４０までのフローが実行されている場合、ステップＳ１００４０の後、またはステップＳ１００５０でＹｅｓの場合、アーム９６０により、トレイ１０００をインキュベータの内部に移動させても良い。また、ステップＳ１００５０でＮｏの場合には、制御部９５０は、アーム９６０に、トレイ１０００をインキュベータの内部に移動させる指示を出力しない。
【０２１０】
イメージセンサ６４０による撮影直前に、照射部６２０が培養液の液面より下にあるか否か判定することで、撮影可能か否かを判定することができる。つまり、イメージセンサ６４０が複数回の画像を撮像する際に、各撮影の前に、ステップＳ１００５０を繰り返すことにおり、撮影中（培養中）に、培養液の液面に変化が生じた場合にも、撮影に適した環境か否かを判定することができる。例えば、照射部６２０が培養液の液面より上にある場合には、制御部９５０は、撮影に不適な環境であると、細胞の撮影を行わず、かつ、アラームを出力させても良い。
【０２１１】
（実施の形態５の変形例１）
図２５に、実施の形態５の変形例１にかかる細胞培養システム９１の機能ブロック図を示す。実施の形態５の変形例１にかかる細胞培養システム９１は、本体部９３０と、蓋部９１０と、制御部９５０と、チューブ９７０とを備える。つまり、細胞培養システム９１は、実施の形態５の細胞培養システム９０と異なり、アーム９６０と、マニピュレータ９８０と、接触検出部９とを備えない。
【０２１２】
細胞培養システム９１におけるチューブ９７０は、細胞培養システム９０のチューブ９７０と同様である。チューブ９７０により、所定の量の培養液を、本体部９３０に注入する（図２４のステップＳ１００２０に相当）。実施の形態５と同様に、制御部９５０により、チューブ９７０を制御する。ここでの所定量の例は、実施の形態１の変形例３のマーク１３１以上の高さに液面が位置する量、または、本体部９３０の容量一杯である。イメージセンサ６４０により、本体部９３０に位置する細胞の画像を撮像する（図２４のステップＳ１００６０に相当）。
【０２１３】
（実施の形態５の変形例２）
図２６に、実施の形態５の変形例２にかかる細胞培養システム９２の機能ブロック図を示す。細胞培養システム９２は、本体部９３０と、蓋部９１０と、制御部９５０と、接触検出部９とを備える。
【０２１４】
つまり、細胞培養システム９２は、実施の形態５の細胞培養システム９０と異なり、アーム９６０と、チューブ９７０と、マニピュレータ９８０とを備えない。
【０２１５】
細胞培養システム９２における接触検出部９は、細胞培養システム９０の接触検出部９と同様である。細胞培養システム９２は、図２４に示すステップＳ１００５０からステップＳ１００７０を実行する。
【０２１６】
（ステップＳ１００５０）
接触検出部９は、照射部６２０が培養液の液面より下に位置するか否かを検出する。
【０２１７】
接触検出部９が、照射部６２０が培養液の液面より下に位置しないことを検出した場合、図２４のステップＳ１００６０に進む。
【０２１８】
（ステップＳ１００６０）
イメージセンサ６４０により、細胞の画像を撮像する。言い換えると、撮影制御部６４２は、イメージセンサ６４０に、細胞の画像を撮像させる。
【０２１９】
（ステップＳ１００７０）
制御部９５０は、イメージセンサ６４０によって細胞の画像を撮像させない撮像中止情報を出力する。例えば、制御部９５０は、撮像中止情報は、撮影制御部６４２に出力する。
【０２２０】
制御部９５０は、制御部９５０は、アラームを出力させる。撮像中止情報の出力及びアラーム出力の少なくとも１つが実行されれば良い。
【０２２１】
（他の実施の形態）
以上、本開示の一つまたは複数の態様に係る細胞培養容器について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【０２２２】
例えば、上記実施の形態において、照射部は、ディッシュ型の細胞培養容器の内面、及び、フラスコ型の細胞培養容器の外面に設けられていたが、これに限定されない。照射部は、ディッシュ型の細胞培養容器の外面、及び、フラスコ型の細胞培養容器の内面に設けられてもよい。
【０２２３】
なお、上記実施の形態において、ディッシュ型及びフラスコ型の細胞培養容器について説明したが、細胞培養容器の形状についてはこれに限定されない。細胞培養容器は、細胞の培養に適した形状であれば、どのような形状であっても構わない。
【０２２４】
なお、上記各実施の形態において、単一の細胞培養容器について説明していたが、複数の細胞培養容器が一体に連結されてもよい。この場合、複数の細胞培養容器の蓋部は、細胞培養容器毎に個別であってもよいし、一体に連結されてもよい。また、複数の蓋部は、トレイを覆うトレイカバーと一体に形成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２２５】
本開示は、細胞を培養し、培養中の細胞を撮像することができる細胞培養容器として利用可能である。
【符号の説明】
【０２２６】
９  接触検出部
１０Ａ、１０Ｂ、２０Ａ、２０Ｂ、３０Ａ、３０Ｂ、４０Ａ、４０Ｂ、５０Ａ、５１Ａ、６０Ａ、６０Ｂ、７０Ａ、８０Ａ  細胞培養容器
７１、８０、８１、１０００  トレイ
７１Ａ  穴部
９０、９１、９２  細胞培養システム
１００Ａ、１００Ｂ、５００Ａ、５０１Ａ、６００  容器部
１１０Ａ、６１０、７１０、９１０  蓋部
１１０Ｂ  キャップ部
１２０、２２０、３２０、６２０  照射部
１２１  面光源
１２２  制限フィルタ
１２３  光源
１２４  ピンホール
１２５  遮光板
１２６  光源
１２７  点光源
１２８  レンズ
１３０Ａ、５３０Ａ、５３１Ａ、６３０、７３０、９３０  本体部
１３１  マーク
１４０、６４３、６４０、７４０Ａ  イメージセンサ
１５０  透明保護膜
１６０  培養液
１６１  液面
１７０  細胞
２２１  出射面
５３５Ａ  側部
５３６Ａ  底部の一部
６２１  照明制御部
６４９  基板
６４１、７４１、７４２  電源
６４２  撮影制御部
６５０、６７０、８２０、８３０  コネクタ
６６０、６８０、８４０  接続線
７４０Ｂ  ソケット
７５０  送信部
７７０  受信部
９５０  制御部
９６０  アーム
９７０  チューブ
９８０  マニピュレータ
【図１Ａ】
2017099377.tif 000003
【図１Ｂ】
2017099377.tif 000004
【図２Ａ】
2017099377.tif 000005
【図２Ｂ】
2017099377.tif 000006
【図３】
2017099377.tif 000007
【図４Ａ】
2017099377.tif 000008
【図４Ｂ】
2017099377.tif 000009
【図５】
2017099377.tif 000010
【図６Ａ】
2017099377.tif 000011
【図６Ｂ】
2017099377.tif 000012
【図７】
2017099377.tif 000013
【図８Ａ】
2017099377.tif 000014
【図８Ｂ】
2017099377.tif 000015
【図８Ｃ】
2017099377.tif 000016
【図９Ａ】
2017099377.tif 000017
【図９Ｂ】
2017099377.tif 000018
【図１０Ａ】
2017099377.tif 000019
【図１０Ｂ】
2017099377.tif 000020
【図１１】
2017099377.tif 000021
【図１２】
2017099377.tif 000022
【図１３】
2017099377.tif 000023
【図１４】
2017099377.tif 000024
【図１５】
2017099377.tif 000025
【図１６】
2017099377.tif 000026
【図１７】
2017099377.tif 000027
【図１８】
2017099377.tif 000028
【図１９】
2017099377.tif 000029
【図２０】
2017099377.tif 000030
【図２１】
2017099377.tif 000031
【図２２】
2017099377.tif 000032
【図２３Ａ】
2017099377.tif 000033
【図２３Ｂ】
2017099377.tif 000034
【図２３Ｃ】
2017099377.tif 000035
【図２３Ｄ】
2017099377.tif 000036
【図２３Ｅ】
2017099377.tif 000037
【図２４】
2017099377.tif 000038
【図２５】
2017099377.tif 000039
【図２６】
2017099377.tif 000040