(57)【要約】  細胞を培養している培地のｐＨを計測するｐＨ計測部（７）と、培地に細胞を播種してからの経過時間を計測する交換経過時間計測部（１５）と、ｐＨ計測部（７）により計測されたｐＨが所定の閾値よりも小さいか否か、および、交換経過時間計測部（１５）により計測された経過時間が所定時間を経過しているか否かを判定する判定部（１９）により、ｐＨが所定の閾値よりも小さいと判定された場合、および、経過時間が所定時間を経過していると判定された場合のいずれかにおいて、培地交換を指示する指示部（２１）とを備える細胞培養装置（１）である。
2020070787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞を培養している培地のｐＨを計測するｐＨ計測部と、
前記培地に前記細胞を播種してからの経過時間を計測する時間計測部と、
前記ｐＨ計測部により計測された前記ｐＨが所定の閾値よりも小さいか否か、および、前記時間計測部により計測された前記経過時間が所定時間を経過しているか否かを判定する判定部と、
該判定部により、前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さいと判定された場合、および、前記経過時間が前記所定時間を経過していると判定された場合のいずれかにおいて、培地交換を指示する交換指示部とを備える細胞培養装置。
【請求項２】
前記判定部が、前記経過時間が前記細胞を播種してからの第１の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、
前記交換指示部が、前記経過時間が第１の前記所定時間を経過しているとの前記判定部の判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから１回目の前記培地交換を指示する請求項１に記載の細胞培養装置。
【請求項３】
前記判定部が、前記経過時間が直近の前記培地交換からの第２の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、
前記交換指示部が、前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さい、または、前記経過時間が第２の前記所定時間を経過しているとの前記判定部の判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから２回目以降の前記培地交換を指示する請求項２に記載の細胞培養装置。
【請求項４】
複数の第１培養条件と該第１培養条件ごとに固有の第１の前記所定時間とをそれぞれ対応付けて記憶する記憶部と、
ユーザに前記第１培養条件を入力させる入力部と、
該入力部により入力された前記第１培養条件に対応付けられている第１の前記所定時間を前記記憶部から読み出し、読み出した第１の前記所定時間を前記判定部に設定する設定部とを備える請求項３に記載の細胞培養装置。
【請求項５】
前記記憶部が、複数の第２培養条件と該第２培養条件ごとに固有の第２の前記所定時間とをそれぞれ対応付けて記憶し、
前記入力部が、ユーザにより前記第２培養条件も入力可能に設けられ、
前記設定部が、前記入力部により入力された前記第２培養条件に対応付けられている第２の前記所定時間を前記記憶部から読み出し、読み出した第２の前記所定時間を前記判定部に設定する請求項４に記載の細胞培養装置。
【請求項６】
前記交換指示部からの前記培地交換の指示を受信し、受信した前記培地交換の指示を外部に通知可能な通知部を備える請求項１から請求項５のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項７】
前記交換指示部からの前記培地交換の指示を受信し、受信した前記培地交換の指示に基づいて前記培地を交換する培地交換部を備える請求項１から請求項５のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項８】
培地に細胞を播種し、
播種された前記培地のｐＨを計測し、
前記培地に前記細胞を播種してからの経過時間を計測し、
前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さいと判定した場合、および、前記経過時間が前記所定時間を経過していると判定した場合のいずれかにおいて、培地交換を行なう細胞培養方法。
【請求項９】
前記経過時間が前記細胞を播種してからの第１の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、
前記経過時間が第１の前記所定時間を経過しているとの判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから１回目の培地交換を行う請求項８に記載の細胞培養方法。
【請求項１０】
前記経過時間が直近の前記培地交換からの第２の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、
前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さい、または、前記経過時間が第２の前記所定時間を経過しているとの判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから２回目以降の培地交換を行う請求項９に記載の細胞培養方法。
【請求項１１】
所定の第１培養条件ごとに固有の第１の前記所定時間を対応付けておき、
ユーザがいずれかの前記第１培養条件を選択し、
ユーザが選択した前記第１培養条件に対応付けられている第１の前記所定時間を前記経過時間が経過しているか否かを判定する請求項１０に記載の細胞培養方法。
【請求項１２】
所定の第２培養条件ごとに固有の第２の前記所定時間を対応付けておき、
ユーザがいずれかの前記第２培養条件を選択し、
ユーザが選択した前記第２培養条件に対応付けられている第２の前記所定時間を前記経過時間が経過しているか否かを判定する請求項１０または請求項１１に記載の細胞培養方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞培養装置および細胞培養方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、細胞を培養する細胞培養装置および細胞培養方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の細胞培養装置は、培養容器内の培地のｐＨを計測する計測部と、培養容器内の培地を交換する指示を出す指示部とを備えている。【０００３】
そして、特許文献１に記載の細胞培養装置および細胞培養方法は、培地のｐＨが低下すると細胞の培養が不活発になる場合があること、および、通常は培地が一定のｐＨに到達するまでの時間が細胞数の増加に伴って短くなることから、指示部が、細胞を播種してから１回目の培地交換時には、計測部により計測された培地のｐＨに基づいて交換指示を出し、２回目以降の培地交換時には、計測部により計測された培地のｐＨおよび前回の培地交換までの時間間隔に基づいて交換指示を出すことにより、培地交換の効率的な実施を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０９８０８０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、細胞種や播種密度によっては、播種後は細胞の活動量が少なく、数日間培養しても培地のｐＨが下がらずに培地が劣化してしまう場合がある。また、培養容器のコーティング剤や解凍直後の培地成分に含まれている培養に不適切な成分の影響によって、培養開始後の早い段階で新鮮な培地に交換する必要がある場合がある。そのため、特許文献１に記載の細胞培養装置および細胞培養方法のように、培地のｐＨのみを基準にして処理するのでは、適切なタイミングで培地を交換することができないという問題がある。【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、適切なタイミングで培地を交換することができる細胞培養装置および細胞培養方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、細胞を培養している培地のｐＨを計測するｐＨ計測部と、前記培地に前記細胞を播種してからの経過時間を計測する時間計測部と、前記ｐＨ計測部により計測された前記ｐＨが所定の閾値よりも小さいか否か、および、前記時間計測部により計測された前記経過時間が所定時間を経過しているか否かを判定する判定部と、該判定部により、前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さいと判定された場合、および、前記経過時間が前記所定時間を経過していると判定された場合のいずれかにおいて、培地交換を指示する交換指示部とを備える細胞培養装置である。【０００８】
本態様によれば、培地に細胞を播種することによって細胞の培養を開始すると、ｐＨ計測部により培地のｐＨが計測されるとともに、時間計測部により細胞を播種してからの経過時間が計測される。そして、判定部により、培地のｐＨが所定の閾値よりも小さいと判定されるか、または、播種してからの経過時間が所定時間を経過していると判定されると、交換指示部により培地交換が指示される。【０００９】
したがって、培地のｐＨが低下した場合の他に、培地のｐＨに関わらず、細胞の播種から所定時間を経過した場合にも培地交換が促される。これにより、播種後にｐＨが下がらずに培地が劣化する場合や、培養容器のコーティング剤や解凍直後の培地成分に含まれている培養に不適切な成分の影響によって培養開始から一定時間後に新鮮な培地に交換する必要がある場合などにおいても、タイミングを逃すことなく培地交換を実行することができる。よって、本態様に係る細胞培養装置は、適切なタイミングで培地を交換することができる。【００１０】
上記態様に係る細胞培養装置は、前記判定部が、前記経過時間が前記細胞を播種してからの第１の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、前記交換指示部が、前記経過時間が第１の前記所定時間を経過しているとの前記判定部の判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから１回目の前記培地交換を指示することとしてもよい。【００１１】
この構成によって、培地のｐＨに関わらず、培養開始後に日数や時間に応じて必要となる培地交換をタイミングを逃すことなく実行することができる。【００１２】
上記態様に係る細胞培養装置は、前記判定部が、前記経過時間が直近の前記培地交換からの第２の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、前記交換指示部が、前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さい、または、前記経過時間が第２の前記所定時間を経過しているとの前記判定部の判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから２回目以降の前記培地交換を指示することとしてもよい。【００１３】
この構成によって、細胞を播種してから２回目以降の培地交換は、培地のｐＨの変化と播種からの経過時間の両方に応じて、それぞれに必要なタイミングで適宜実行していくことができる。【００１４】
上記態様に係る細胞培養装置は、複数の第１培養条件と該第１培養条件ごとに固有の第１の前記所定時間とをそれぞれ対応付けて記憶する記憶部と、ユーザに前記第１培養条件を入力させる入力部と、該入力部により入力された前記第１培養条件に対応付けられている第１の前記所定時間を前記記憶部から読み出し、読み出した第１の前記所定時間を前記判定部に設定する設定部とを備えることとしてもよい。【００１５】
この構成によって、ユーザが入力部により所望の第１培養条件を入力すると、設定部により、入力された第１培養条件に対応付けられて記憶部に記憶されている第１の所定時間が判定部に設定される。したがって、ユーザが所望の第１培養条件を入力するだけでよく、第１の所定時間を簡易に設定することができる。【００１６】
第１培養条件としては、例えば、培養する細胞の種類、細胞を収容する容器の種類、容器をコーティングするコーティング剤の種類、および、培養の手技の種類等と、使用する培地の種類が挙げられる。【００１７】
上記態様に係る細胞培養装置は、前記記憶部が、複数の第２培養条件と該第２培養条件ごとに固有の第２の前記所定時間とをそれぞれ対応付けて記憶し、前記入力部が、ユーザにより前記第２培養条件も入力可能に設けられ、前記設定部が、前記入力部により入力された前記第２培養条件に対応付けられている第２の前記所定時間を前記記憶部から読み出し、読み出した第２の前記所定時間を前記判定部に設定することとしてもよい。【００１８】
この構成によって、ユーザは所望の第２培養条件を入力するだけでよく、ユーザの手間を省き、第２の所定時間を簡易に設定することができる。
第２培養条件としては、例えば、使用する培地の種類が挙げられる。【００１９】
上記態様に係る細胞培養装置は、前記交換指示部からの前記培地交換の指示を受信し、受信した前記培地交換の指示を外部に通知可能な通知部を備えることとしてもよい。
この構成によって、ユーザは、通知部により通知される培地交換の指示に従い、適切なタイミングで培地交換を迅速に実行することができる。【００２０】
上記態様に係る細胞培養装置は、前記交換指示部からの前記培地交換の指示を受信し、受信した前記培地交換の指示に基づいて前記培地を交換する培地交換部を備えることとしてもよい。
この構成によって、培地交換部により、適切なタイミングで自動的に培地を交換することができる。【００２１】
また、本発明の他の態様は、培地に細胞を播種し、播種された前記培地のｐＨを計測し、前記培地に前記細胞を播種してからの経過時間を計測し、前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さいと判定した場合、および、前記経過時間が前記所定時間を経過していると判定した場合のいずれかにおいて、培地交換を行う細胞培養方法である。【００２２】
本態様によれば、培地に細胞を播種することによって細胞の培養を開始すると、培地のｐＨを計測するとともに、培地に細胞を播種してからの経過時間を計測する。そして、培地のｐＨが所定の閾値よりも小さいと判定するか、または、播種してからの経過時間が所定時間を経過していると判定すると、培地交換を行う。【００２３】
したがって、培地のｐＨが低下した場合の他に、培地のｐＨに関わらず、細胞の播種から所定時間経過した場合にも培地交換が行われる。よって、本変形例に係る細胞培養方法は、適切なタイミングで培地を交換することができる。【００２４】
上記態様に係る細胞培養方法は、前記経過時間が前記細胞を播種してからの第１の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、前記経過時間が第１の前記所定時間を経過しているとの判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから１回目の培地交換を行うこととしてもよい。【００２５】
この構成によって、培地のｐＨに関わらず、培養開始後に日数や時間に応じて必要となる培地交換をタイミングを逃すことなく実行することができる。【００２６】
上記態様に係る細胞培養方法は、前記経過時間が直近の前記培地交換からの第２の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さい、または、前記経過時間が第２の前記所定時間を経過しているとの判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから２回目以降の培地交換を行うこととしてもよい。【００２７】
この構成によって、細胞を播種してから２回目以降の培地交換は、培地のｐＨの変化と播種からの経過時間の両方に応じて、それぞれに必要なタイミングで適宜実行していくことができる。【００２８】
上記態様に係る細胞培養方法は、所定の第１培養条件ごとに固有の第１の前記所定時間を対応付けておき、ユーザがいずれかの前記第１培養条件を選択し、ユーザが選択した前記第１培養条件に対応付けられている第１の前記所定時間を前記経過時間が経過しているか否かを判定することとしてもよい。【００２９】
この構成によって、ユーザが選択した所望の第１培養条件に固有の第１の所定時間が用いられて、経過時間が判定される。したがって、ユーザは所望の第１培養条件を選択するだけでよく、ユーザの手間を省き、第１の所定時間を簡易に設定することができる。【００３０】
上記態様に係る細胞培養方法は、所定の第２培養条件ごとに固有の第２の前記所定時間を対応付けておき、ユーザがいずれかの前記第２培養条件を選択し、ユーザが選択した前記第２培養条件に対応付けられている第２の前記所定時間を前記経過時間が経過しているか否かを判定することとしてもよい。【００３１】
この構成によって、ユーザが選択した所望の第２培養条件に固有の第２の所定時間が用いられて、経過時間が判定される。したがって、ユーザは所望の第２培養条件を選択するだけでよく、ユーザの手間を省き、第２の所定時間を簡易に設定することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、適切なタイミングで培地を交換することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る細胞培養装置の概略構成図である。
【図２】図１の細胞培養装置のブロック図である。
【図３】図１の培養容器およびｐＨ計測部の縦断面図である。
【図４】交換判定動作モードの一例を示す図である。
【図５】記録部により記録された培地のｐＨの時系列カーブの一例である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る細胞培養方法を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る細胞培養装置の概略構成図である。
【図８】図７の細胞培養装置のブロック図である。
【図９】本発明の第２実施形態の変形例に係る細胞培養装置の概略構成図である。
【図１０】図９のマルチウェルプレートおよびｐＨ計測部の構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の別の変形例に係る細胞培養装置の概略構成図である。
【図１２】図１１のマルチウェルプレートおよびｐＨ計測部の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の第１実施形態に係る細胞培養装置および細胞培養方法について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養装置１は、例えば、図１に示すように、細胞Ｓを培養している培養容器３内の培地Ｗを交換する指示を出すことによって、ユーザがその指示に基づいて手動で培地Ｗを交換する装置である。
【００３５】
この細胞培養装置１は、例えば、図２に示すように、ｐＨ基準値設定部５と、ｐＨ計測部７と、ｐＨ比較部（判定部）９と、交換実施時間設定部１１と、交換基準時間設定部（設定部）１３と、交換経過時間計測部（時間計測部）１５と、時間比較部（判定部）１７と、判定部（判定部）１９と、指示部（交換指示部）２１と、記録部２３と、制御部（記憶部、入力部、通知部）２５とを備えている。
【００３６】
培養容器３は、例えば、図３に示すように、上方が開口した有底筒状のウェル容器やディッシュ容器であり、内部に培地Ｗを貯留することができる。この培養容器３は、上蓋４により上部の開口が閉塞される。この培養容器３に培地Ｗを貯留するとともに、その培地Ｗに細胞Ｓを播種した状態で、培地Ｗの温度や濃度等を所定の培養条件に維持することにより、細胞Ｓの培養を行う。培地Ｗは、例えば、多量の栄養物質が含まれる培養液である。
【００３７】
制御部２５は、細胞培養装置１の上記の各構成要素の動作を制御する。この制御部２５は、例えば、制御プログラムの実行によって細胞培養装置１全体の動作制御を司るＣＰＵ（中央演算装置）と、このＣＰＵが必要に応じてワークメモリとして使用するメインメモリと、ユーザの各種の指示を取得する指示取得部と、細胞培養装置１の上記の各構成要素との間で各種データの授受を管理するインタフェースユニットと、各種のプログラムやデータを記憶しておくハードディスク装置等の補助記憶装置（いずれも図示略）とを備えるコンピュータである。また、制御部２５は、ｐＨ基準値設定部５からｐＨ基準値を取得するｐＨ基準値取得部と、ｐＨ計測部７から培地のｐＨ値を取得するｐＨ取得部と、ｐＨ比較部（判定部）９と、交換実施時間設定部１１から交換実施時間を取得する交換時間取得部と、交換基準時間設定部（設定部）１３から交換基準時間を取得する交換基準時間取得部と、交換経過時間計測部（時間計測部）１５と、時間比較部（判定部）１７と、判定部（判定部）１９と、指示部（交換指示部）２１とを備えていてもよい。
【００３８】
制御部２５のＣＰＵが、補助記憶装置に記憶されている所定のアプリケーションプログラムをメインメモリ上に読み出して実行することにより、上記の各構成要素の処理が実現される。また、制御部２５のＣＰＵは、細胞Ｓの培養日数があらかじめ設定される設定培養日数に達したか否かを判定する。
【００３９】
また、制御部２５は、図１に示すように、ディスプレイ等の表示部２５ａと、培地交換を行うための閾値や培地交換を行ったタイミング等の情報をユーザに入力させるマウスやキーボード等の入力部２５ｂとを備えている。
【００４０】
また、制御部２５は、培地交換の指示を外部に通知する機能を有している。例えば、制御部２５は、培地交換を指示するメッセージを表示部２５ａにより表示したり、培地交換を指示するアラームを鳴らしたり、培地交換を指示するメールを転送したりする。
【００４１】
ｐＨ基準値設定部５は、培地Ｗの交換を行う基準となるｐＨの基準値（所定の閾値）を設定する。以下、培地ＷのｐＨの基準値をｐＨ交換基準値という。ｐＨ交換基準値は、ユーザにより任意に決定され、入力部２５ｂにより入力される。ｐＨ交換基準値は、例えば６．９とする。
【００４２】
ｐＨ計測部７は、細胞Ｓを培養している培地ＷのｐＨを計測する装置であり、例えば、図３に示すように、培養容器３の下方に配置されている。また、ｐＨ計測部７は、培地Ｗの色を光学的に測定するものであり、光を発生する光源７ａと、光を検出する光センサ７ｂと、培地ＷのｐＨを算出する演算部７ｃを備えている。
【００４３】
このｐＨ計測部７は、光源７ａにより波長が異なる光を下方から培地Ｗに照射し、培地Ｗを透過した後に培養容器３の上蓋４によって反射された透過光を光センサ７ｂによって検出することにより、培地Ｗにおける光の透過率を光センサ７ｂにより計測する。そして、演算部７ｃにより、光センサ７ｂによって検出された各波長の透過率の違いに基づいて、培地ＷのｐＨを算出する。
【００４４】
ｐＨ比較部９は、ｐＨ計測部７により計測された培地ＷのｐＨとｐＨ基準値設定部５により設定されたｐＨ交換基準値とを比較する。
【００４５】
交換実施時間設定部１１は、入力部２５ｂにより、ユーザが培地交換を行った時刻を入力すると、その時刻を記録することによって、直近に行われた最新の培地交換の時間を設定する。
【００４６】
交換基準時間設定部１３は、培地Ｗの交換を行う基準となる交換時間の第１基準時間および第２基準時間（いずれも所定時間）を設定し、設定した時間を判定部１９に入力する。以下、培地Ｗの交換時間の第１基準時間を第１交換基準時間といい、第２基準時間を第２交換基準時間といい、両方を合わせて単に交換基準時間という。
【００４７】
第１交換基準時間は、培地Ｗに細胞Ｓを播種してから１回目の培地交換を行う所定時間である。この第１交換基準時間は、所定の第１培養条件ごとに推奨される時間に基づいてユーザにより任意に決定され、入力部２５ｂにより入力される。第１培養条件は、例えば、培養する細胞Ｓの種類、細胞Ｓを収容する培養容器３の種類、培養容器３をコーティングするコーティング剤の種類、培養の手技の種類等と、使用する培地Ｗの種類である。
【００４８】
第２交換基準時間は、直近の培地交換から次の培地交換を行うまでの所定時間である。この第２交換基準時間は、例えば、所定の第２培養条件ごとに推奨される時間に基づいてユーザにより任意に決定され、入力部２５ｂにより入力される。第２培養条件は、例えば、使用する培地Ｗの種類である。以下、第１培養条件と第２培養条件とを合わせて単に培養条件という。
【００４９】
交換経過時間計測部１５は、培地Ｗに細胞Ｓを播種してからの経過時間を計測する。また、交換経過時間計測部１５は、交換実施時間設定部１１により設定された最新の培地交換の時間に基づき、培地交換ごとに、最新の培地交換からの経過時間も併せて計測する。
【００５０】
時間比較部１７は、交換経過時間計測部１５により計測された経過時間と交換基準時間設定部１３により設定された第１交換基準時間および第２交換基準時間とを比較する。
【００５１】
判定部１９は、培地ＷのｐＨの判定および経過時間の判定を行う。具体的には、判定部１９は、所定の交換判定動作モードに応じて、ｐＨ比較部９の比較結果および時間比較部１７の比較結果のいずれかを読み出し、読み出した比較結果に基づいて、培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さいか否か、または、経過時間が第１交換基準時間または第２交換基準時間を経過しているか否かを判定する。交換判定動作モードは、入力部２５ｂによりユーザが選択する。判定部１９による判定結果は指示部２１に送られる。
【００５２】
交換判定動作モードとしては、例えば、図４に示すように、培地ＷのｐＨのみを基準にして培地交換のタイミングを判定するｐＨ交換基準モードと、培地ＷのｐＨと培養開始から最初の所定時間のみを基準にして培地交換のタイミングを判定する開始交換基準モードと、培地ＷのｐＨと培地交換の所定の時間間隔のみを基準に培地交換のタイミングを判定する間隔交換基準モードと、培地ＷのｐＨと培養開始から最初の所定時間と培地交換の所定の時間間隔との全てを基準に培地交換のタイミングを判定する全交換基準モードが挙げられる。
【００５３】
指示部２１は、判定部１９により、培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さいと判定された場合、および、経過時間が交換基準時間を経過していると判定された場合のいずれかにおいて、培地交換の指示を制御部２５へ送る。
記録部２３は、例えば、図５に示すように、ｐＨ計測部７により計測された培地ＷのｐＨを時系列に記録する。
【００５４】
次に、本実施形態に係る細胞培養方法は、培地Ｗに細胞Ｓを播種し、細胞Ｓが播種された培地ＷのｐＨを計測し、培地Ｗに細胞Ｓを播種してからの経過時間を計測し、計測された培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さいか否か、および、計測された経過時間が第１交換基準時間または第２交換基準時間を経過しているか否かを判定し、培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さいと判定した場合、および、経過時間が第１交換基準時間または第２交換基準時間を経過していると判定した場合のいずれかにおいて、培地交換を行う。
【００５５】
次に、本実施形態に係る細胞培養装置１および細胞培養方法の作用について、図６のフローチャートを参照して説明する。
上記構成の細胞培養装置１および細胞培養方法によって細胞Ｓを培養するには、まず、入力部２５ｂにより、ユーザがいずれかの交換判定動作モードを選択する。また、ユーザは、入力部２５ｂにより、ｐＨ交換基準値を入力するとともに、選択した交換判定動作モードに応じて交換基準時間を入力する。また、ユーザは培養日数または培養時間を設定する。
【００５６】
次いで、培養容器３内の培地Ｗに細胞Ｓを播種し、細胞Ｓの培養を開始する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、培地ＷのｐＨおよび経過時間等の情報がリセットされるとともに、培地交換回数（Ｎ）もリセットされる。そして、交換経過時間計測部１５により、現在時刻から経過時間がカウントされる。
【００５７】
次いで、例えば、１分おき等の一定時間ごとにイベントが発生し（ステップＳ２）、制御部２５により、目標の時間になっているか否かが確認される。培地ＷのｐＨを計測する時間になった場合（ステップＳ３「ＹＥＳ」）は、ｐＨ計測部７により、培養容器３内の培地ＷのｐＨが計測される（ステップＳ４）。ｐＨを計測する時間でない場合（ステップＳ３「ＮＯ」）は、そのままステップＳ５に進む。
【００５８】
時間比較部１７により、交換経過時間計測部１５によって計測されている経過時間と交換基準時間設定部１３によって設定されている交換基準時間とが比較される。また、ｐＨ計測部７により培地ＷのｐＨが計測された場合は、ｐＨ比較部９により、計測された培地ＷのｐＨとｐＨ基準値設定部５によって設定されているｐＨ交換基準値とが比較される。
【００５９】
次いで、判定部１９により、交換判定動作モードに応じて、培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さいか否か、または、細胞Ｓを播種してからの経過時間が交換基準時間を経過しているか否かが判定される（ステップＳ５）。判定部１９により、培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さいと判定された場合、または、細胞Ｓを播種してからの経過時間が交換基準時間を経過していると判定された場合（ステップＳ５「ＹＥＳ」）は、制御部２５により、所定の交換回数を満たしているか否かが判定される（ステップＳ６）。
【００６０】
所定の交換回数は、例えば、設定交換回数＋１回、または、設定交換回数である。所定の交換回数を設定交換回数＋１回とすることにより、新たな培地Ｗに交換直後に培養を終了するのではなく、新たな培地Ｗによる培養を十分に行ってから培養を終了することができる。
【００６１】
制御部２５により、培地交換の交換回数が所定の交換回数を満たしていると判定された場合は（ステップＳ６「ＹＥＳ」）、細胞Ｓの培養が終了する。一方、制御部２５により、培地交換の交換回数が所定の交換回数を満たしていないと判定された場合は（ステップＳ６「ＮＯ」）、指示部２１により培地交換が指示される。指示部２１による培地交換の指示は、例えば、制御部２５の表示部２５ａにより表示される。これにより、培地交換の指示に基づいて、ユーザにより、手動で培地交換が行われる（ステップＳ７）。
【００６２】
次いで、制御部２５により、培養日数があらかじめ設定された設定培養日数に達したか否か、すなわち、培養が終了か否かが判定される（ステップＳ８）。制御部２５により、培養日数が設定培養日数に達したと判定された場合は（ステップＳ８「ＹＥＳ」）、細胞Ｓの培養が終了する。一方、制御部２５により、培養日数が設定培養日数に達していないと判定された場合は（ステップＳ８「ＮＯ」）、ステップＳ２に戻る。
【００６３】
ここで、交換判定動作モードごとの判定動作を説明する。
ｐＨ交換基準モードが選択されている場合は、ステップＳ５において、判定部１９により、ｐＨ比較部９から培地ＷのｐＨの比較結果が読み出され、培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さいと判定されると、指示部２１により培地交換が指示される。
【００６４】
開始交換基準モードが選択されている場合は、最初に、ステップＳ５において、判定部１９により、時間比較部１７から経過時間の比較結果が読み出され、細胞Ｓを播種してからの経過時間が第１交換基準時間を経過していると判定されると、指示部２１により１回目の培地交換が指示される。その後は、ステップＳ５において、判定部１９により、ｐＨ比較部９から培地ＷのｐＨの比較結果が読み出され、培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さいと判定される度に、指示部２１により２回目以降の培地交換が指示される。
【００６５】
間隔交換基準モードが選択されている場合は、ステップＳ５において、判定部１９により、ｐＨ比較部９から培地ＷのｐＨの比較結果が読み出されるとともに、時間比較部１７から経過時間の比較結果が読み出され、培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さいと判定されるか、または、細胞Ｓを播種してからの経過時間が直近の培地交換から第２交換基準時間を経過していると判定される度に、指示部２１により培地交換が指示される。
【００６６】
全交換基準モードが選択されている場合は、最初に、ステップＳ５において、判定部１９により、時間比較部１７から経過時間の比較結果が読み出され、培養細胞Ｓを播種してからの経過時間が第１交換基準時間を経過していると判定されると、指示部２１により１回目の培地交換が指示される。その後は、ステップＳ５において、判定部１９により、ｐＨ比較部９から培地ＷのｐＨの比較結果が読み出されるとともに、時間比較部１７から経過時間の比較結果が読み出され、培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さいと判定されるか、または、細胞Ｓを播種してからの経過時間が直近の培地交換から第２交換基準時間を経過していると判定される度に、指示部２１により２回目以降の培地交換が指示される。
【００６７】
次に、細胞培養時系列カーブの一例について説明する。
図５に示す例では、全交換基準モードが選択され、第１交換基準時間が２４時間すなわち１日、第２交換基準時間が７２時間すなわち３日、ｐＨ交換基準値が６．９とする。
【００６８】
まず、交換経過時間計測部１５により計測されている経過時間が細胞Ｓを播種してから２４時間を経過したときに、播種してからの経過時間が第１交換基準時間を経過しているとの判定部１９の判定結果に基づいて、指示部２１により１回目の培地交換が指示され、ユーザによって手動で１回目の培地交換が行われている（一日目培地交換）。
【００６９】
その後、交換経過時間計測部１５により計測されている経過時間が１回目の培地交換から７２時間を経過したときに、直近の培地交換からの経過時間が第２交換基準時間を経過しているとの判定部１９の判定結果に基づいて、指示部２１により２回目の培地交換が指示され、ユーザによって手動で２回目の培地交換が行われている（経過時間培地交換）。
【００７０】
その後、ｐＨ計測部７により計測された培地ＷのｐＨが６．９を下回ったときに、判定部１９により、培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さくなったとの判定部１９の判定結果に基づいて、指示部２１により３回目の培地交換が指示され、ユーザによって手動で３回目の培地交換が行われている（ｐＨ培地交換）。
【００７１】
その後、ｐＨ計測部７により計測された培地ＷのｐＨが再び６．９を下回ったときに、培地ＷのｐＨがｐＨ交換基準値よりも小さくなったとの判定部１９の判定結果に基づいて、指示部２１により４回目の培地交換が指示され、ユーザによって手動で４回目の培地交換が行われている（ｐＨ培地交換）。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態に係る細胞培養装置１および細胞培養方法によれば、ユーザが開始交換基準モード、間隔交換基準モードおよび全交換基準モードのいずれかを選択することにより、培地ＷのｐＨが低下した場合の他に、培地ＷのｐＨに関わらず、細胞Ｓの播種から所定時間を経過した場合にも培地交換が促される。
【００７３】
これにより、播種後にｐＨが下がらずに培地Ｗが劣化する場合や、培養容器３のコーティング剤や解凍直後の培地Ｗの成分に含まれている培養に不適切な成分の影響によって、培養開始から一定時間後に新鮮な培地Ｗに交換する必要がある場合などにおいても、ユーザはタイミングを逃すことなく培地交換を実行することができる。よって、本実施形態に係る細胞培養装置１および細胞培養方法は、適切なタイミングで培地Ｗを交換することができる。
【００７４】
なお、培地Ｗごとに対象とする細胞と交換推奨時間の一例は以下の通りである。
DEF-CS  500は、ｉＰＳ細胞およびＥＳ細胞を培養対象とし、培養推奨時間は２４時間である。細胞密度が低い場合は２４時間〜４８時間となる。
mTeSR1およびTeSR2は、ｉＰＳ細胞およびＥＳ細胞を培養対象とし、培養推奨時間は２４時間である。培地量を２倍にした場合は４８時間となる。
NutriStem  V9  XFは、ｉＰＳ細胞およびＥＳ細胞を培養対象とし、培養推奨時間は２４時間である。培地量を２倍にした場合は４８時間となる。
Primate  ES  cell  mediumは、ＥＳ細胞を培養対象とし、培養推奨時間は24時間である。
ReproFF：Feeder-free  mediumは、ＥＳ細胞を培養対象とし、培養推奨時間は24時間である。
StemFit  AK03Nは、ｉＰＳ細胞を培養対象とし、培養推奨時間は最大７２時間である。
【００７５】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る細胞培養装置および細胞培養方法について、図７および図８を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養装置３１は、培養容器３内の培地Ｗを交換する指示を出力し、その指示に基づいて培地Ｗを自動的に交換する装置である点で第１実施形態と異なる。
本実施形態の説明において、上述した第１実施形態に係る細胞培養装置１および細胞培養方法と構成を共通とする箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７６】
本実施形態に係る細胞培養装置３１は、例えば、図７および図８に示すように、培地交換機構部（培地交換部）３３を備えている。
培地交換機構部３３は、指示部２１からの培地交換の指示に基づいて培地Ｗを交換する装置であり、例えば、図７に示すように、培養容器３の上方に配置されている。
【００７７】
この培地交換機構部３３は、培養容器３内の培地Ｗを吸い出す排出流路３５と、排出流路３５によって吸い出された古い培地Ｗを貯留したり、培養容器３に供給する新しい培地Ｗを貯留したりしておく培地貯留タンク３７と、培地貯留タンク３７内の新しい培地Ｗを培養容器３に供給する供給流路３９とを備えている。
【００７８】
指示部２１により培地交換の指示が出力されるところまでは第１実施形態と同様である。
制御部２５は、指示部２１からの培地交換の指示を受信し、ＣＰＵによる培地交換プログラムの実行により、培地交換機構部３３を駆動する。そして、排出流路３５によって、培養容器３内の古い培地Ｗを排出する一方、供給流路３９によって、培地貯留タンク３７内に新しい培地Ｗを供給することにより、培地交換を行う。
【００７９】
本実施形態に係る細胞培養装置３１および細胞培養方法によれば、培地交換機構部３３を用いることにより、ユーザの手間をかけずに、適切なタイミングで自動的に培地Ｗを交換することができる。
【００８０】
本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、図９に示すように、細胞培養装置３１が、ｐＨ計測部７に代えて、複数のウェル４１ａを一定のピッチで配列してなるマルチウェルプレート（培養容器）４１の上方に配置されるｐＨ計測部４３を備え、さらに、培地交換機構部３３に代えて、ｐＨ計測部４３と一体型に構成される培地交換機構部（培地交換部）４５を採用することとしてもよい。
【００８１】
ｐＨ計測部４３は、ｐＨ計測部７と同様に、培地Ｗの色を光学的に測定する装置であり、例えば、図１０に示すように、光を発生する光源４３ａと、光を検出する光センサ４３ｂと、培地ＷのｐＨを算出する演算部４３ｃを備えている。また、ｐＨ計測部４３は、図９に示すように、複数のウェル４１ａを覆う位置にマルチウェルプレート４１上に載置される。
【００８２】
このｐＨ計測部４３は、図１０に示すように、光源４３ａにより波長が異なる光をウェル４１ａの上方から培地Ｗに照射し、培地Ｗを透過した後にウェル４１ａの底面によって上方に向けて反射される透過光を光センサ４３ｂによって検出することにより、培地Ｗにおける光の透過率を光センサ４３ｂにより計測する。そして、演算部４３ｃにより、光センサ４３ｂによって検出された各波長の透過率の違いに基づいて、培地ＷのｐＨを算出する。ｐＨ計測部４３により算出された培地ＷのｐＨは、ｐＨ比較部９に送られる。
【００８３】
培地交換機構部４５は、図９に示すように、ｐＨ計測部４３を隔ててマルチウェルプレート４１に装着した状態で使用される。この培地交換機構部４５は、ポンプ等の動力部４７と、送液部４９とを備えている。
【００８４】
送液部４９は、ｐＨ計測部４３上に載置される平板状の蓋部材５１と、可撓性を有する柔軟な複数のチューブ５３とを備えている。
【００８５】
各チューブ５３は、培地交換機構部４５およびｐＨ計測部４３がマルチウェルプレート４１に載置されたときに、隣接するウェル４１ａ間に掛け渡される位置において、蓋部材５１およびｐＨ計測部４３を厚さ方向に２回貫通することによって、両端が蓋部材５１の下方に配置される一方、途中位置が蓋部材５１の上方に配置される。
【００８６】
図９に示す例では、マルチウェルプレート４１は、２行３列の６個のウェル４１ａを備えている。各チューブ５３は、同じ行内の１列目のウェル４１ａと２列目のウェル４１ａとの間および２列目のウェル４１ａと３列目のウェル４１ａとの間に掛け渡される位置に、それぞれ１本ずつ配置されている。すなわち、各チューブ５３は、蓋部材５１において、１行ごとに２本ずつ配置されている。
【００８７】
動力部４７は、ポンプ本体５５と、ポンプ本体５５を駆動する駆動部５７とを備えている。ポンプ本体５５は、蓋部材５１の上方に露出しているチューブ５３の長さ方向の途中位置に作用することによって、チューブ５３内の培地Ｗを流動させる。このポンプ本体５５は、例えば、ペリスタルティックポンプ等であり、チューブ５３を径方向に圧縮するロータ５９によってチューブ５３をしごく方式で駆動することにより、培地Ｗを送液する。
【００８８】
駆動部５７は、例えば、モータであり、制御部２５によって有線または無線で遠隔的にオン／オフ操作される。ユーザが制御部２５により所望のタイミングで駆動部５７をオン／オフしてもよいし、あらかじめ設定したプログラムに従って制御部２５が駆動部５７をオン／オフしてもよい。
【００８９】
動力部４７は、蓋部材５１に着脱可能に設けられている。動力部４７を蓋部材５１に取り付けた状態で、駆動部５７を作動させることにより、チューブ５３内の培地Ｗを送液することができる。また、動力部４７を蓋部材５１から取り外すことにより、送液部４９と動力部４７とを分離することができる。これにより、例えば、送液部４９はディスポーザブルに構成する一方、動力部４７は再利用可能に構成することができる。
【００９０】
培地交換機構部４５には、指示部２１からの培地交換の指示が制御部２５を経由して入力される。この培地交換機構部４５は、培地交換の指示が入力されると、ウェル４１ａ内に貯留されている古い培地Ｗを吸い上げることによって回収し、代わりに、新しい培地Ｗをウェル４１ａに供給する。
【００９１】
指示部２１は、培地交換の指示を制御部２５を経由して培地交換機構部４５に送るとともに、交換経過時間計測部１５に対して経過時間をリセットするリセット信号を送る。
交換経過時間計測部１５は、指示部２１から送られてくるリセット信号をトリガーとして、最新の培地交換からの経過時間の計測を開始する。
【００９２】
本変形例に係る細胞培養装置３１および細胞培養方法の作用について以下に説明する。
培地交換機構部４５を用いるには、２行３列の６個のウェル４１ａの各行の中央のウェル４１ａに培地Ｗと細胞Ｓとを収容するとともに、その中央のウェル４１ａを挟む一側のウェル４１ａに新しい培地Ｗを収容し、他側のウェル４１ａは何も入れずに空にしておく。
【００９３】
次いで、培地Ｗおよび細胞Ｓを収容したウェル４１ａの上方を覆う位置に、ｐＨ計測部４３を隔てて培地交換機構部４５の蓋部材５１を配置し、蓋部材５１およびｐＨ計測部４３を貫通しているチューブ５３の端部をそれぞれのウェル４１ａ内に配置する。これにより、各行の３つのウェル４１ａの内、隣接するウェル４１ａ間に掛け渡される位置にそれぞれチューブ５３が配置される。
【００９４】
この状態で、蓋部材５１の上方に動力部４７を取り付ける。動力部４７に備えられたポンプ本体５５に、蓋部材５１の上方に露出しているチューブ５３の長さ方向の途中位置をセットすることにより、チューブ５３の途中位置が部分的に径方向に押し潰される。駆動部５７を作動させると、ロータ５９が回転することによってチューブ５３の押し潰された部分がチューブ５３の長さ方向に移動させられ、内部の培地Ｗ液体を一方向に流動させることができる。
【００９５】
本変形例に係る培地交換機構部４５を上記の通り設置したマルチウェルプレート４１をインキュベータ内に収容してから、細胞培養を開始する。指示部２１により、培地交換の指示が出力されるまでについては、第１実施形態と同様である。
【００９６】
指示部２１から培地交換の指示が出力されると、制御部２５により培地交換機構部４５が駆動され、各行の中央のウェル４１ａと、その中央のウェル４１ａに隣接する空のウェル４１ａとの間のチューブ５３に設置されたポンプ本体５５が駆動部５７により作動する。
【００９７】
これにより、中央のウェル４１ａ内において細胞Ｓを培養していた使用済みの培地Ｗが、動力部４７によってチューブ５３内に吸引された後、空のウェル４１ａ内に排出される。
【００９８】
次いで、中央のウェル４１ａとその中央のウェル４１ａに隣接する新しい培地Ｗを収容しているウェル４１ａとの間のチューブ５３に設置されたポンプ本体５５を駆動部５７により作動させる。これにより、ウェル４１ａ内に貯留されていた新しい培地Ｗが、動力部４７によってチューブ５３内に吸引された後、中央のウェル４１ａに供給される。
【００９９】
本変形例によれば、細胞Ｓを培養しているマルチウェルプレート４１をインキュベータ内に収容したままの状態で、ウェル４１ａから古い培地Ｗを排出する一方、そのウェル４１ａに新しい培地Ｗを供給することによって、培地Ｗを交換することができる。したがって、培地交換に係るユーザの手間を省くことができる。また、インキュベータからの出し入れを伴わないので、細胞Ｓに温度等の環境変化や運搬時に生じる衝撃などのストレスをかけずに済み、細胞Ｓの健全性を維持することができる。
【０１００】
また、本実施形態においては、例えば、図１１に示すように、細胞培養装置３１が、マルチウェルプレート４１の下方に設置されるｐＨ計測部７、および、マルチウェルプレート４１の上方に設置されるｐＨ計測部４３の両方を備えることとしてもよい。以下、ｐＨ計測部７を下部ｐＨ計測部７とし、ｐＨ計測部４３を上部ｐＨ計測部４３とする。
【０１０１】
下部ｐＨ計測部７は、例えば、図１２に示すように、光源７ａにより、ウェル４１ａの下方から培地Ｗに光を照射することによって、培地Ｗを透過した後にマルチウェルプレート４１の上蓋において下方に向けて反射された透過光を光センサ７ｂにより検出する他、上部ｐＨ計測部４３の光源４３ａにより、ウェル４１ａの上方から培地Ｗに照射された光の透過光をウェル４１ａの下方において光センサ７ｂにより検出することとしてもよい。
【０１０２】
上部ｐＨ計測部４３は、下部ｐＨ計測部７と同様に、光源４３ａにより、ウェル４１ａの上方から培地Ｗに光を照射することによって、培地Ｗを透過した後にウェル４１ａの底面において上方に向けて反射された透過光を光センサ４３ｂにより検出する他、下部ｐＨ計測部７の光源７ａにより、ウェル４１ａの下方から培地Ｗに照射された光の透過光をウェル４１ａの上方において光センサ４３ｂにより検出することとしてもよい。
【０１０３】
また、これら下部ｐＨ計測部７および上部ｐＨ計測部４３は、それぞれの光源７ａ，４３ａおよび光センサ７ｂ、４３ｂを利用した光通信を行う。上部ｐＨ計測部４３は、培地交換機構部４５と一体化されていてもよいし、別体であってもよい。下部ｐＨ計測部７は、上部ｐＨ計測部４３からの指示により制御され、上部ｐＨ計測部４３からの指示に従って、計測動作および計測データを上部ｐＨ計測部４３に転送する。
【０１０４】
本変形例によれば、培養容器３を挟んで下部ｐＨ計測部７と上部ｐＨ計測部４３とを対向させて配置することにより、これら下部ｐＨ計測部７および上部ｐＨ計測部４３を透過タイプとしても利用することができ、環境に合わせた配置や使い方ができる。そして、下部ｐＨ計測部７および上部ｐＨ計測部４３を透過タイプとして使用すれば、反射タイプとして使用する場合と比較してロバスト性を向上することができる。
【０１０５】
上記各実施形態は以下のように変形することができる。
第１変形例としては、制御部２５が、複数の第１培養条件と、第１培養条件ごとに固有の第１交換基準時間とをそれぞれ対応付けて記憶するとともに、複数の第２培養条件と、第２培養条件ごとに固有の第２交換基準時間とをそれぞれ対応付けて記憶する機能を有することとしてもよい。また、交換基準時間設定部１３が、入力部２５ｂにより入力される培養条件に対応付けられている第１交換基準時間または第２交換基準時間を制御部２５から読み出し、読み出した第１交換基準時間または第２交換基準時間を時間比較部１７に設定することとしてもよい。
【０１０６】
この場合、ユーザは、細胞Ｓの培養を開始する際に、入力部２５ｂにより、いずれかの交換判定動作モードを選択するとともに、所望の培養条件を入力することとすればよい。
【０１０７】
そして、入力部２５ｂにより培養条件が入力されると、交換基準時間設定部１３により、入力された培養条件に対応付けられて制御部２５に記憶されている第１交換基準時間または第２交換基準時間が、選択された交換判定モードに応じて読み出され、読み出された第１交換基準時間または第２交換基準時間が時間比較部１７に設定されることとすればよい。
【０１０８】
例えば、開始交換基準モードでは、ユーザがいずれかの第１培養条件を選択すると、交換基準時間設定部１３により、選択された第１培養条件に対応付けられている第１交換基準時間が制御部２５から読み出されることとすればよい。また、間隔交換基準モードでは、ユーザがいずれかの第２培養条件を選択すると、選択された第２培養条件に対応付けられている第２交換基準時間が制御部２５から読み出されることとすればよい。また、全交換基準モードでは、ユーザがいずれかの第１培養条件および第２培養条件を選択すると、選択された第１培養条件に対応付けられている第１交換基準時間および選択された第２培養条件に対応付けられている第２交換基準時間の両方が制御部２５から読み出されることとすればよい。そして、それぞれ読み出された交換基準時間が時間比較部１７に設定されることとすればよい。なお、ＰＨ交換基準モードでは、いずれの交換基準時間も読み出されず、時間比較部１７には交換基準時間が設定されない。
【０１０９】
本変形例によれば、ユーザは所望の培養条件を入力するだけでよく、第１交換基準時間および第２交換基準時間を簡易に設定することができる。
本変形例においては、制御部２５に記憶されている培養条件ごとに固有の交換基準時間が設定されることとしたが、これに代えて、例えば、過去の培養履歴をデータベース化し、過去の培養履歴に基づき、培養状況に応じた交換基準時間が適宜設定されることとしてもよい。
【０１１０】
また、上記各実施形態においては、ｐＨ計測部７，４３として、光源７ａ，４３ａおよび光センサ７ｂ，４３ｂにより培地Ｗの色を光学的に測定する方式を例示して説明したが、これに代えて、例えば、白色光源およびカラーセンサを採用し、白色光源により培地Ｗに照射した光の透過光をカラーセンサによって検出し、波長ごとの透過率に基づいて培地ＷのｐＨを算出することとしてもよい。
【０１１１】
また、上記各実施形態においては、培地Ｗに対して光源７ａおよび光センサ７ｂを同じ方向に配置する構成を例示して説明したが、光源７ａと光センサ７ｂとを培地Ｗを挟んで対向させて配置し、培地Ｗを透過した透過光の透過率に基づいて、ｐＨを計測することとしてもよい。光源４３ａおよび光センサ４３ｂについても同様である。
【０１１２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の各実施形態に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１３】
１，３１    細胞培養装置
７，４３    ｐＨ計測部
９          ｐＨ比較部（判定部）
１３        交換基準時間設定部（設定部）
１５        交換経過時間計測部（時間計測部）
１７        時間比較部（判定部）
１９        判定部
２１        指示部（交換指示部）
２５        制御部（記憶部、入力部、通知部）
３３，４５  培地交換機構部（培地交換部）
Ｗ          培地
Ｓ          細胞
【図１】
2020070787.tif 000003
【図２】
2020070787.tif 000004
【図３】
2020070787.tif 000005
【図４】
2020070787.tif 000006
【図５】
2020070787.tif 000007
【図６】
2020070787.tif 000008
【図７】
2020070787.tif 000009
【図８】
2020070787.tif 000010
【図９】
2020070787.tif 000011
【図１０】
2020070787.tif 000012
【図１１】
2020070787.tif 000013
【図１２】
2020070787.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月23日(2021.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞を培養している培地のｐＨを計測するｐＨ計測部と、
前記培地に前記細胞を播種してからの経過時間および最新の培地交換からの経過時間を計測する時間計測部と、
前記ｐＨ計測部により計測された前記ｐＨが所定の閾値よりも小さいか否か、および、前記時間計測部により計測された前記経過時間が所定時間を経過しているか否かを判定する判定部と、
該判定部により、前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さいと判定された場合、および、前記経過時間が前記所定時間を経過していると判定された場合のいずれかにおいて、培地交換を指示する交換指示部とを備え、
前記判定部が、前記経過時間が前記細胞を播種してからの第１の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、
前記交換指示部が、前記経過時間が第１の前記所定時間を経過しているとの前記判定部の判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから１回目の前記培地交換を指示し、
前記判定部が、前記経過時間が前記最新の前記培地交換からの第２の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、
前記交換指示部が、前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さい、または、前記経過時間が第２の前記所定時間を経過しているとの前記判定部の判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから２回目以降の前記培地交換を指示する細胞培養装置。
【請求項２】
複数の第１培養条件と該第１培養条件ごとに固有の第１の前記所定時間とをそれぞれ対応付けて記憶する記憶部と、
ユーザに前記第１培養条件を入力させる入力部と、
該入力部により入力された前記第１培養条件に対応付けられている第１の前記所定時間を前記記憶部から読み出し、読み出した第１の前記所定時間を前記判定部に設定する設定部とを備える請求項１に記載の細胞培養装置。
【請求項３】
前記記憶部が、複数の第２培養条件と該第２培養条件ごとに固有の第２の前記所定時間とをそれぞれ対応付けて記憶し、
前記入力部が、ユーザにより前記第２培養条件も入力可能に設けられ、
前記設定部が、前記入力部により入力された前記第２培養条件に対応付けられている第２の前記所定時間を前記記憶部から読み出し、読み出した第２の前記所定時間を前記判定部に設定する請求項２に記載の細胞培養装置。
【請求項４】
前記交換指示部からの前記培地交換の指示を受信し、受信した前記培地交換の指示を外部に通知可能な通知部を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項５】
前記交換指示部からの前記培地交換の指示を受信し、受信した前記培地交換の指示に基づいて前記培地を交換する培地交換部を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項６】
培地に細胞を播種し、
播種された前記培地のｐＨを計測し、
前記培地に前記細胞を播種してからの経過時間および最新の培地交換からの経過時間を計測し、
前記ｐＨが所定の閾値よりも小さいと判定した場合、および、前記経過時間が所定時間を経過していると判定した場合のいずれかにおいて、培地交換を行なう細胞培養方法であって、
前記経過時間が前記細胞を播種してからの第１の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、前記経過時間が第１の前記所定時間を経過しているとの判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから１回目の培地交換を行い、
前記経過時間が前記最新の前記培地交換からの第２の前記所定時間を経過しているか否かを判定し、前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さい、または、前記経過時間が第２の前記所定時間を経過しているとの判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから２回目以降の培地交換を行う細胞培養方法。
【請求項７】
所定の第１培養条件ごとに固有の第１の前記所定時間を対応付けておき、
ユーザがいずれかの前記第１培養条件を選択し、
ユーザが選択した前記第１培養条件に対応付けられている第１の前記所定時間を前記経過時間が経過しているか否かを判定する請求項６に記載の細胞培養方法。
【請求項８】
所定の第２培養条件ごとに固有の第２の前記所定時間を対応付けておき、
ユーザがいずれかの前記第２培養条件を選択し、
ユーザが選択した前記第２培養条件に対応付けられている第２の前記所定時間を前記経過時間が経過しているか否かを判定する請求項６または請求項７に記載の細胞培養方法。
【請求項９】
細胞が播種された培地のｐＨを受信する受信ステップと、
前記培地に前記細胞を播種してからの経過時間および最新の培地交換からの経過時間を計測する計測ステップと、
受信した前記ｐＨが所定の閾値よりも小さいか否か、および、計測された前記経過時間が所定時間を経過しているか否かを判定する判定ステップと、
前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さいと判定された場合、および、前記経過時間が前記所定時間を経過していると判定された場合のいずれかにおいて、培地交換を指示する交換指示ステップと、
をコンピュータに実行させる細胞培養プログラムであって、
前記判定ステップが、前記経過時間が前記細胞を播種してからの第１の前記所定時間を経過しているか否かを判定するステップを含み、
前記交換指示ステップが、前記経過時間が第１の前記所定時間を経過しているとの判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから１回目の前記培地交換を指示するステップを含み、
前記判定ステップが、前記経過時間が前記最新の前記培地交換からの第２の前記所定時間を経過しているか否かを判定することを含み、
前記交換指示ステップが、前記ｐＨが前記所定の閾値よりも小さい、または、前記経過時間が第２の前記所定時間を経過しているとの判定結果に基づいて、前記細胞を播種してから２回目以降の前記培地交換を指示するステップを含む細胞培養プログラム。
【国際調査報告】
2020070787.tif 000015
2020070787.tif 000016