培养容器连结装置、培养系统和用于洗涤针的方法与流程

本发明涉及培养容器连结装置、培养系统和用于洗涤针的方法。

背景技术：

近年来，已经进行了再生医学的研究和开发，其中通过细胞培养而人工产生靶组织或器官。为了进行细胞培养操作等，使用满足预定标准的培养系统，该预定标准例如是gmp(良好生产规范)。

在培养系统中，通常，定期更换培养容器中含有的液体培养基(也称为培养液)，以防止培养容器中的培养环境逐渐恶化。此时，通过向培养容器供应新培养基，将培养容器中含有的旧培养基推出培养容器并排出(例如，参见专利文献1)。

[现有技术文献]

专利文献

专利文献1：日本特开第2015-109877号公报

在使用封闭型培养容器时，将两根针穿过封闭培养容器入口的橡胶塞和封闭培养容器出口的橡胶塞而插入培养容器中，并更换培养基。在更换培养基时，通过其中一根针向培养容器供应新培养基，并通过另一根针从培养容器中排出旧培养基。通常使用一次性针以防止污染培养基。

然而，在使用一次性针时，在更换培养基之后更换针。因此，存在培养基更换操作花费时间和精力的问题。

本发明是鉴于这些问题而做出的，并且提供了培养容器连结装置、培养系统和用于洗涤针的方法，它们能够提高培养基更换操作的效率。

技术实现要素：

根据本发明的一个实施方式，提供了一种培养容器连结装置，在更换培养基时将该培养容器连结装置与培养容器相连，该培养容器连结装置包括：框架；容器保持部件，其设置在框架上，并且被配置为保持培养容器；两根针，其由针保持部件保持，并且被配置为被推进由容器保持部件保持的培养容器中或从由容器保持部件保持的培养容器中退出，培养容器中的培养基是通过针来更换的；第一致动器，其被配置为推进或退出针；致动器保持部件，其能旋转地设置在框架上，并且被配置为保持第一致动器；第二致动器，其被配置为通过致动器保持部件使针旋转；以及洗涤部件，其被设置成使得针被推进洗涤部件中或从洗涤部件中退出，并且被配置为洗涤针，其中，容器保持部件和洗涤部件在针的旋转方向上设置在不同位置处，并且针被配置为通过第二致动器定位于针面向由容器保持部件保持的培养容器的容器面向位置处和针面向洗涤部件的洗涤面向位置处。

上述装置还可包括被配置为与致动器保持部件接合的接合装置，其中第二致动器可被配置为在保持接合装置的同时使接合装置向前和向后运动，并且致动器保持部件可包括转换装置，该转换装置与接合装置接合并且被配置为将接合装置的向前-向后运动转换成针的旋转运动。

在上述装置中，第二致动器可由致动器保持部件保持，并且第二致动器可包括不能旋转地固定到框架上的旋转轴，第二致动器被配置为通过利用相对于框架的反作用力使致动器保持部件旋转而通过致动器保持部件使针旋转。

在上述装置中，洗涤部件可包括：内部洗涤孔，其被设置成使得针被推进内部洗涤孔中或从内部洗涤孔中退出，并且被配置为执行针的内部洗涤；以及外部洗涤孔，其被设置成使得针被推进外部洗涤孔中或从外部洗涤孔中退出，并且被配置为执行针的外部洗涤，内部洗涤孔和外部洗涤孔在针的旋转方向上设置在不同位置处，洗涤面向位置可包括针面向内部洗涤孔的内部洗涤面向位置和针面向外部洗涤孔的外部洗涤面向位置，并且针可被配置为通过第二致动器定位于内部洗涤面向位置处和外部洗涤面向位置处。

上述装置还可以包括旁通部，该旁通部被设置成使得针被推进旁通部中或从旁通部中退出，并且被配置为使针彼此连通，其中，旁通部可在针的旋转方向上设置在与容器保持部件和洗涤部件的位置不同的位置处，并且针可被配置为通过第二致动器定位于针面向旁通部的旁通面向位置处。

上述装置还可包括消毒部件，该消毒部件被设置成使得针被推进消毒部件中或从消毒部件中退出，并且被配置为对针进行消毒，其中，消毒部件可在针的旋转方向上设置在与容器保持部件和洗涤部件的位置不同的位置处，并且针可被配置为通过第二致动器定位于针面向消毒部件的消毒面向位置处。

根据本发明的另一个实施方式，提供了一种培养系统，其包括：上述培养容器连结装置；缓冲罐，其被配置为储存新培养基；以及培养基排出驱动器，其被配置为从由培养容器连结装置的容器保持部件保持的培养容器中排出培养基，其中，培养容器连结装置的一根针连结至缓冲罐，而另一根针连结至培养基排出驱动器。

根据本发明的另一个实施方式，提供了一种用于在更换培养基时洗涤与培养容器相连的培养容器连结装置的两根针的方法，该方法包括：将针插入培养容器中并更换培养容器中的培养基；通过将针从培养容器退出而将针定位于针面向培养容器的容器面向位置处；以及通过使针从容器面向位置旋转而将针定位于针面向用于洗涤针的洗涤部件的洗涤面向位置处，将针从洗涤面向位置推进，并且在洗涤部件中洗涤针。

在上述方法中，培养容器连结装置可包括第一致动器、被配置为保持第一致动器的致动器保持部件和被配置为使致动器保持部件旋转的第二致动器，可以通过第一致动器推进和退出针，并且可以通过第二致动器使针旋转。

在上述方法中，培养容器连结装置还可包括被配置为与致动器保持部件接合的接合装置，第二致动器可被配置为在保持接合装置的同时使接合装置向前和向后运动，并且致动器保持部件可包括转换装置，该转换装置与接合装置接合并且被配置为将接合装置的向前-向后运动转换成针的旋转运动。

在上述方法中，培养容器连结装置还可包括框架，致动器保持部件能旋转地设置在框架上，第二致动器可由致动器保持部件保持，并且第二致动器可包括不能旋转地固定到框架上的旋转轴，第二致动器被配置为通过利用相对于框架的反作用力使致动器保持部件旋转而通过致动器保持部件使针旋转。

在上述方法中，洗涤部件可包括：被配置为执行针的内部洗涤的内部洗涤孔以及被配置为执行针的外部洗涤的外部洗涤孔，洗涤面向位置可包括针面向内部洗涤孔的内部洗涤面向位置和针面向外部洗涤孔的外部洗涤面向位置，并且洗涤针的动作可包括：将针定位于内部洗涤面向位置处；将针从内部洗涤面向位置推进并在内部洗涤孔中在内部洗涤针；通过从内部洗涤孔退出针而将针定位于内部洗涤面向位置处；通过使针从内部洗涤面向位置旋转而将针定位于外部洗涤面向位置处；以及将针从外部洗涤面向位置推进并在外部洗涤孔中在外部洗涤针。

上述方法还可以包括：通过将针从洗涤部件中退出而将针定位于洗涤面向位置处；通过使针从洗涤面向位置旋转而将针定位于旁通面向位置处，在旁通面向位置，针面向用于使针彼此连通的旁通部；以及将针从旁通面向位置推进而并使针在旁通部中彼此连通。

上述方法还可以包括：通过将针从洗涤部件中退出而将针定位于洗涤面向位置处；通过使针从洗涤面向位置旋转而将针定位于消毒面向位置处，在消毒面向位置，针面向用于对针进行消毒的消毒部件；以及通过将针从消毒面向位置推进并在消毒部件中对针进行消毒。

上述方法还可以包括：通过将针从消毒部件退出而将针定位于消毒面向位置处；通过使针从消毒面向位置旋转而将针定位于旁通面向位置处，在旁通面向位置，针面向用于使针彼此连通的旁通部；以及将针从旁通面向位置推进并使针在旁通部中彼此连通。

根据本发明，可以提高培养基更换操作的效率。

附图说明

图1是示出根据第一实施方式的培养系统的示意性结构的图。

图2是示出图1所示的培养容器的平面图。

图3是图2所示的培养容器的剖视图。

图4是示出图1所示的培养容器连结装置的示意性结构图。

图5是示出图4所示的培养容器连结装置的示意性平面图。

图6是示出图4所示的培养容器连结装置的洗涤块的剖视图。

图7是示出图4所示的培养容器连结装置的针的洗涤方法中的内部洗涤时的针的剖视图。

图8是示出图4所示的培养容器连结装置的针的洗涤方法中的外部洗涤时的针的剖视图。

图9是示出图4所示的培养容器连结装置的针的洗涤方法中的消毒时的针的剖视图。

图10是示出图4所示的培养容器连结装置的针的洗涤方法中的旁通时的针的剖视图。

图11是示出第二实施方式的培养容器连结装置的示意性结构图。

图12是示出图11所示的培养容器连结装置的示意性平面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。在本说明书的附图中，为了图示易于理解，比例、垂直和水平尺寸比等适当地进行了改变并且与真实的那些相比被夸大。

根据每个实施方式的培养系统可以用于培养任何细胞，并且可以在培养各种细胞时使用，所述细胞包括诸如(人)ips细胞、(人)es细胞等多能干细胞、诸如骨髓基质细胞(msc)等软骨细胞、树突细胞等。在每个实施方式中，以下描述将主要基于培养ips细胞的假设进行。然而，这仅仅是一个例子。

(第一实施方式)

首先，将参照图1描述根据本发明的第一实施方式的培养系统的示意性结构。

如图1所示，培养系统1包括：被配置为供应新培养基的培养基供应源2；在培养基更换时与用于培养细胞的培养容器100相连的培养容器连结装置3；以及被配置为分析从与培养容器连结装置3相连的培养容器100排出的培养基的成分的培养基分析仪4。

培养基供应源2储存要向培养容器100供应的用于细胞培养的新培养基。例如，培养基供应源2设置在冷藏室中。在储存时，培养基在低温(例如，约4℃)下储存，以防止成分变质。

在培养基供应源2和培养容器连结装置3之间依次设置有入口加热器5和新溶液缓冲罐6。

入口加热器5加热从培养基供应源2向培养容器100供应的培养基，以将培养基的温度升高至高温(例如，约37℃)。将经过加热的培养基从入口加热器5排出并向新溶液缓冲罐6供应。在培养基供应源2和入口加热器5之间设置有入口泵7，其用于通过入口加热器5将培养基从培养基供应源2向新溶液缓冲罐6供应。

新溶液缓冲罐6储存由入口加热器5加热的培养基，并除去培养基中的气泡。新溶液缓冲罐6包括用于储存培养基的内部空间以及通风口(两者都没有示出)。新溶液缓冲罐6中的内部空间通过通风口与新溶液缓冲罐6的周围环境气体(容纳新溶液缓冲罐6的腔室中的清洁环境气体)连通。因此，当气泡混合在储存在新溶液缓冲罐6中的培养基中时，气泡从培养基中浮起并除去。也就是说，新培养基中含有的气泡由于高温而膨胀，由此可以有效地从储存在内部空间中的培养基中除去气泡。此外，通过设置通风口，可以使培养基向新溶液缓冲罐6的供应和从新溶液缓冲罐6的排出顺畅。在通风口中设置有通风口过滤器(没有示出)，以防止外来物质进入新溶液缓冲罐6的内部空间。

培养基在新溶液缓冲罐6的内部空间中的储存容量优选大于培养容器100的容量，使得在更换培养容器100中的培养基时，可以供应用于推出培养容器100中的旧培养基的培养基。例如，当培养容器100的容量为18ml时，例如新溶液缓冲罐6的培养基储存容量可以是30ml，其大于培养容器100的容量。

在入口泵7和入口加热器5之间设置有第一入口开/关阀8。第一入口开/关阀8控制培养基从培养基供应源2向新溶液缓冲罐6的供应。在新溶液缓冲罐6和培养容器连结装置3之间设置有第二入口开/关阀9，以控制培养基从新溶液缓冲罐6向培养容器100的供应。新溶液缓冲罐6设置在比培养容器连结装置3更高的位置。因此，可以容易地将培养基从新溶液缓冲罐6向与培养容器连结装置3相连的培养容器100供应。

培养容器连结装置3被配置为保持并连结培养容器100。培养容器连结装置3容纳在消毒室10中。消毒室10被配置为调节连结的培养容器100的温度、湿度和气体浓度中的至少一个。例如，消毒室10调节环境气体温度，使得培养容器100的温度变为约37℃。消毒室10的内部是消毒空间。后面将描述培养容器100的细节。

在培养容器连结装置3和培养基分析仪4之间依次设置有出口泵11(培养基排出驱动器)、培养基过滤器12和出口开/关阀13。其中，出口泵11从培养容器100中抽出细胞培养之后的培养基，排出培养基，并将培养基供给培养基分析仪4。此时，在从培养容器100中抽出培养基的同时，促进新培养基从新溶液缓冲罐6向培养容器100的供应。结果，新培养基被供给培养容器100，由此进行培养基更换。培养基过滤器12被配置为除去从培养容器100排出的培养基中含有的固体物质(例如，培养的细胞等)。出口开/关阀13被配置为控制培养基从培养容器100向培养基分析仪4的供应。

根据本实施方式的培养系统1还包括入口洗涤液供应源14和出口洗涤液供应源15。其中，入口洗涤液供应源14通过入口加热器5和新溶液缓冲罐6将洗涤液(例如，纯水)供应给第一针32a，以便洗涤第一针32a(后面描述)。在入口洗涤液供应源14和入口加热器5之间依次设置有入口洗涤泵16和入口洗涤开/关阀17，以控制洗涤液从入口洗涤液供应源14向第一针32a的供应。出口洗涤液供应源15通过出口泵11将洗涤液(例如，纯水)供应给第二针32b，以洗涤第二针32b(后面描述)。在出口洗涤液供应源15和出口泵11之间依次设置有出口洗涤泵18和出口洗涤开/关阀19，以控制洗涤液从出口洗涤液供应源15向第二针32b的供应。

如图1所示，培养系统1还包括控制器20。控制器20被配置为控制上述的开/关阀和泵。

接下来，将使用图2和图3描述根据本实施方式的培养容器100。将以培养板型的培养容器100作为例子进行描述。

如图2和图3所示，培养容器100包括容器主体101和附接至容器主体101的一个表面的平板102。容器主体101包括入口103、通道104和出口105，培养基(除了培养基之外，还有细胞分散在其中的悬浮液、释放剂，磷酸盐缓冲盐水(pbs)等)向内流过入口103，从入口103流出的培养基穿过通道104，已经穿过通道104的培养基向外流过出口105。其中，入口103连结至上述新溶液缓冲罐6，出口105连结至培养基分析仪4。

容器主体101的通道104在容器主体101的附接有平板102的一个表面侧上形成为凹槽形状。例如，通道104的直径(即，凹槽的深度和宽度)是2mm至4mm。此外，容器主体101的通道104在平面图中具有曲折部分，即，线性部和折叠部交替连结的部分。结果，在不增大容器主体101的尺寸的情况下延长了通道104的总长度，由此形成了细长的通道104。

如图2和图3所示，在通道104的通道底表面104a上，沿通道104并排设置有多个细胞接种区域106，穿过通道104的细胞被接种在该细胞接种区域中。在本实施方式中，在通道104的通道底表面104a中与细胞接种区域106同心地设置有凹部107。

将入口橡胶塞108插入入口103中，并将出口橡胶塞109插入出口105中，由此封闭入口103和出口105。后面将描述的针32可以穿透入口橡胶塞108和出口橡胶塞109。

在更换培养容器100中的培养基时，在后面描述的针分别连结至入口橡胶塞108和出口橡胶塞109的状态下驱动出口泵11，并且抽出通道104中的旧培养基并将其从出口105排出。与此同时，从新溶液缓冲罐6供应的新培养基从入口103流入通道104。在此期间，在通道104中的旧培养基被新培养基推出时，旧培养基从出口105流出。在这种情况下，新培养基和旧培养基沿着通道104流动。因此，可以防止新培养基和旧培养基彼此混合并且容易用新培养基更换旧培养基。

接下来，将使用图4至图6描述根据本发明的第一实施方式的培养容器连结装置3。培养容器连结装置3设置在上述消毒室10中。

如图4和图5所示，培养容器连结装置3包括一对框架30、设置在一对框架30中以保持培养容器100的容器保持部件31、被配置为更换由容器保持部件31保持的培养容器100中的培养基的两根针32以及第一致动器33。其中，框架30是竖立的并彼此平行设置，并且通过连结构件(没有示出)集成。如图5所示，容器保持部件31设置在框架30之间，并且由相应的框架30支撑。

针32能够向由容器保持部件31保持的培养容器100推进和从由容器保持部件31保持的培养容器100退出。两根针32中的一根(第一针32a)连结至上述新溶液缓冲罐6，而另一根(第二针32b)连结至上述培养基分析仪4。两根针32由针保持部件32h保持。由容器保持部件31保持的培养容器100的入口103和出口105在致动器保持部件34的旋转轴36的轴向方向上间隔开并且并排设置(所有这些将在后面描述)。类似地，两根针32在旋转轴36的轴向方向上并排设置，并且以与培养容器100的入口103和出口105相同的间隔设置。因此，在更换培养基时，将两根针32插入培养容器100中。更具体而言，将第一针32a穿过装配在培养容器100的入口103上的入口橡胶塞108而插入入口103中，并且通过第一针32a将新培养基从新溶液缓冲罐6向培养容器100供应。另一方面，将第二针32b穿过装配在出口105上的出口橡胶塞109而插入出口105中，并且通过第二针32b将培养容器100中的培养基排出。

第一致动器33设置在框架30之间，以使两根针32来回运动(向前和向后)。更具体而言，第一致动器33保持针保持部件32h并使针保持部件32h沿针32的纵向方向(图4中的左右方向)线性运动，以使两根针32同时线性运动。

第一致动器33由致动器保持部件34保持。致动器保持部件34保持第一致动器33，以便不能向前和向后运动并且不能旋转。致动器保持部件34被配置为使得致动器保持部件34可以通过后面描述的第二致动器37而与针32和第一致动器33一起旋转。

当从上方观察时，致动器保持部件34设置在框架30之间，并且可旋转地设置在每个框架30上。更具体而言，如图5所示，致动器保持部件34包括设置在第一致动器33和框架30之间的一对保持板35以及分别从每个保持板35延伸到对应的框架30的一对旋转轴36。一个旋转轴36由一个框架30可旋转地支撑，另一个旋转轴36由另一个框架30可旋转地支撑。保持板35通过连结构件(没有示出)连结。保持板35和旋转轴36彼此一体地形成。

如图4所示，通过固定在框架30上的第二致动器37使两根针32旋转。第二致动器37通过致动器保持部件34而使针保持部件32h旋转。因此，针32被配置为同时旋转。

第二致动器37将与致动器保持部件34接合的销38(接合装置)推进和退出。更具体而言，销38由销保持部件38h保持，并且第二致动器37通过销保持部件38h保持并推进或退出销38。销38的向前和向后运动的轨迹在图4中用l1表示。同时，致动器保持部件34包括转换装置39，销38与转换装置39接合。转换装置39被配置为将销38的向前和向后运动转换成针32的旋转运动。转换装置39形成为从一个保持板35向上延伸，并且与该保持板35一体地形成。

在本实施方式中，转换装置39包括狭槽40，销38可滑动地接合到狭槽40中。狭槽40的纵向方向垂直于针32的纵向方向。在图4所示的形式中，狭槽40在垂直方向上延伸。在图5中，销38与狭槽40接合的状态由转换装置39的截面示出。

当在致动器保持部件34的旋转轴36的轴向方向上观察时，由第二致动器37引起的销38的向前和向后运动的轨迹l1与旋转轴36的旋转中心o间隔开预定的距离，而不经过旋转轴36的旋转中心o。结果，当销38推进或退出时，致动器保持部件34的转换装置39从销38接收围绕旋转轴36的旋转中心o作用的力矩。因此，致动器保持部件34与针32和第一致动器33一起围绕旋转中心o旋转。在此期间，销38在致动器保持部件34的狭槽40中滑动，由此改变与旋转轴36的旋转中心o的距离。每根针32的端头的转动轨迹在图4中用l2表示。在图4所示的实施方式中，示出了旋转轴36的旋转中心o设置在狭槽40的纵向延伸线上的例子。然而，本发明不限于此，只要致动器保持部件34能够根据销38的向前和向后运动顺利地旋转即可。

如图4所示，根据本实施方式的培养容器连结装置3还包括用于洗涤针32的洗涤块50(洗涤部件)和用于对针32进行消毒的消毒块70(消毒部件)。针32可以分别被推进洗涤块50和消毒块70中，或分别从洗涤块50和消毒块70中退出。洗涤块50和消毒块70都附接至框架30。

如图6所示，洗涤块50包括用于执行针32的内部洗涤的两个内部洗涤孔51和用于执行针32的外部洗涤的两个外部洗涤孔52。内部洗涤孔51和外部洗涤孔52形成为使得针32可以被推进它们中或从它们中退出。至少针32的一部分被插入内部洗涤孔51和外部洗涤孔52中。其中，外部洗涤孔52形成为在垂直方向上延伸。

第一排出管线53连结至两个内部洗涤孔51，并且两个内部洗涤孔51中的洗涤液被排出到第一排出管线53。第二排出管线54连结至两个外部洗涤孔52，并且两个外部洗涤孔52中的洗涤液被排出到第二排出管线54。第一排出管线53设置有第一排出阀55，第二排出管线54设置有第二排出阀56。第一排出管线53和第二排出管线54在它们的下游侧与第三排出管线57合并。在第三排出管线57中设置有排出泵58(例如，真空泵)。可以通过驱动排出泵58来排出洗涤液。

两个内部洗涤孔51在致动器保持部件34的旋转轴36的轴向方向上并排设置，并且以与培养容器100的入口103和出口105相同的间隔设置。两个外部洗涤孔52的设置是相同的。结果，两根针32可以同时插入两个内部洗涤孔51中，并且可以同时插入两个外部洗涤孔52中。在图6中，示出了两个内部洗涤孔51中的一个和两个外部洗涤孔52中的一个，而没有示出另一个内部洗涤孔51和另一个外部洗涤孔52。

在洗涤块50的上表面上设置有两个凹形的连通通道59。每个连通通道59使一个内部洗涤孔51和对应于该一个内部洗涤孔51的一个外部洗涤孔52(将插入一个内部洗涤孔51中的针32插入该外部洗涤孔52中)彼此连通。每个连通通道59将从外部洗涤孔52溢出的洗涤液引导到内部洗涤孔51。

如图6所示，洗涤块50还包括彼此连通的两个旁通孔60(旁通部)。形成旁通孔60，使得针32可以被推进它们中或从它们退出。至少针32的一部分被插入旁通孔60中。两个旁通孔60的设置类似于上述两个内部洗涤孔51的设置，使得两根针32可以同时插入两个旁通孔60中。在图6中，有一个旁通孔60没有示出。

两个旁通孔60通过旁通管线61彼此连通。即，与上述第一针32a对应的旁通孔60通过旁通管线61与对应于第二针32b的旁通孔60连通。结果，当每根针32a和32b插入对应的旁通孔60中时，第一针32a和第二针32b通过两个旁通孔60和旁通管线61彼此连通。因此，可以通过对应于第一针32a的旁通孔60、旁通管线61和对应于第二针32b的旁通孔60将供给第一针32a的培养基供给第二针32b。供给第二针32b的培养基被收集在培养基分析仪4(参见图1)中。对应于第一针32a的旁通孔60与不同于旁通管线61的附加管线(没有示出)连通。附加管线可以直接或间接连结至培养基分析仪4。在这种情况下，供给第一针32a的新培养基也可以收集在培养基分析仪4中。

同时，插入旁通孔60中的针32的端头末端可以与旁通孔60的壁面接触。更具体而言，旁通孔60包括设置在针32侧上的大直径孔部60a、设置在旁通管线61侧的小直径孔部60b以及设置在大直径孔部60a和小直径孔部60b之间的锥形孔部60c。其中，小直径孔部60b的直径小于大直径孔部60a的直径。大直径孔部60a和锥形孔部60c沿插入旁通孔60中的针32的纵向方向形成。小直径孔部60b的位于锥形孔部60c侧的部分沿着针32的纵向方向形成，但是小直径孔部60b的位于旁通线61侧的部分沿着垂直方向形成。也就是说，小直径孔部60b形成为弯曲的。同时，针32包括设置在其端头的锥形部32t(见图10)。结果，当针32插入旁通孔60中时，针32的锥形部32t接收第一致动器33的驱动力，由此使针32的锥形部32t接触并压靠旁通孔60的锥形孔部60c的壁面。因此，防止了从第一针32a的端头排出的培养基流到大直径孔部60a侧。另外，从旁通管线61供应的培养基可以顺利地流入第二针32b，并且抑制培养基向大直径孔部60a侧的流出。为了有效地抑制培养基的流出，可以优选的是，洗涤块50由树脂(例如，聚醚醚酮(peek))制成并且针32由不锈钢(例如，sus316l)制成。

如图4所示，消毒块70具有用于对针32消毒的两个消毒孔71。消毒孔71形成为使得针32能够被推进它们中或从它们退出。至少针32的一部分被插入消毒孔71中。消毒块70包括加热插入消毒孔71中的针32的加热器(没有示出)。在消毒时，针32被加热到约200℃。两个消毒孔71的设置与上述两个内部洗涤孔51的设置相同，使得两根针32可以同时插入两个消毒孔71中。在图6中，有一个消毒孔71没有示出。

如图4所示，上述容器保持部件31、洗涤块50和消毒块70在针32的旋转方向上设置在针32相对于旋转中心o的旋转轨迹l2的外周侧上的不同位置处。在本实施方式中，容器保持部件31、消毒块70和洗涤块50设置成使得到框架30的安装高度按此顺序减小。

在洗涤块50中，内部洗涤孔51、外部洗涤孔52和旁通孔60在针32的旋转方向上设置在不同的位置处。在本实施方式中，旁通孔60、内部洗涤孔51和外部洗涤孔52设置成依此顺序远离容器保持部件31和消毒块70。

针32可以通过第二致动器37被定位于容器面向位置p1处和洗涤面向位置p2或p3处，在容器面向位置p1，针32面向保持在容器保持部件31中的培养容器100的入口103和出口105，在洗涤面向位置p2或p3，针32面向洗涤块50。当针32定位于容器面向位置p1处时，两根针32分别在其纵向方向上与培养容器100的入口103和出口105对齐。在图4所示的实施方式中，针32水平地设置在容器面向位置p1处。然后，当通过第一致动器33被推进(朝向入口103和出口105线性运动)时，两根针32同时穿透入口橡胶塞108和出口橡胶塞109。因此，两根针32被插入培养容器100中。

洗涤面向位置包括针32面向内部洗涤孔51的内部洗涤面向位置p2和针32面向外部洗涤孔52的外部洗涤面向位置p3。即，针32可以定位于内部洗涤面向位置p2处和外部洗涤面向位置p3处。当针32定位于内部洗涤面向位置p2处时，两根针32分别在其纵向方向上与对应的内部洗涤孔51对齐。然后，当通过第一致动器33被推进时，两根针32同时被插入两个内部洗涤孔51中。当针32定位于外部洗涤面向位置p3处时，两根针32分别在其纵向方向上与对应的外部洗涤孔52对齐。在图4所示的实施方式中，针32的纵向方向在外部洗涤面向位置p3处是垂直的。然后，当通过第一致动器33被推进时，两根针32同时被插入两个外部洗涤孔52中。

此外，针32可以通过第二致动器37被定位于针面向洗涤块50的旁通孔60的旁通面向位置p4处。当针32定位于旁通面向位置p4处时，两根针32分别在其纵向方向上与对应的旁通孔60对齐。然后，当通过第一致动器33被推进时，两根针32同时被插入两个旁通孔60中。

此外，针32可以通过第二致动器37被定位于针32面向消毒块70的消毒孔71的消毒面向位置p5处。当针32定位于消毒面向位置p5处时，两根针32分别在其纵向方向上与消毒块70的对应的消毒孔71对齐。然后，当通过第一致动器33被推进时，两根针32同时被插入两个消毒孔71中。

第一致动器33和第二致动器37与上述控制器20相连。控制器20被配置为控制第一致动器33和第二致动器37。

接下来，将描述具有这种结构的本实施方式的操作(针洗涤方法)。

在更换培养基时，如图4所示，首先，通过第二致动器37使针32旋转并且将针32定位于容器面向位置p1处。结果，使两根针32分别与由容器保持部件31保持的培养容器100(参见图2)的入口103和出口105对齐。

随后，通过第一致动器33将针32从容器面向位置p1推到入口103和出口105。针32刺穿并穿透入口橡胶塞108和出口橡胶塞109。结果，将针32同时插入入口103和出口105中，由此使新溶液缓冲罐6(参见图1)和入口103彼此连结，并且使出口105和培养基分析仪4彼此连结。

此后，驱动出口泵11，使得通过第二针32b将旧培养基从培养容器100的通道104中抽出，并供给培养基分析仪4。此时，储存在新溶液缓冲罐6中的新培养基流过第一针32a和培养容器100的入口103进入通道104。在通道104中存在的旧培养基被新培养基推出时，旧培养基被排出。因此，更换培养容器100中存在的培养基。

在更换培养基之后，通过第一致动器33将针32从入口橡胶塞108和出口橡胶塞109中退出并移除。针32已经退出的相应的橡胶塞108和109由于其材料的弹性而再次封闭入口103和出口105。将退出的针32再次定位于容器面向位置p1处。

在定位于容器面向位置p1处之后，通过第二致动器37使针32旋转并在洗涤块50中对针32进行内部洗涤。

在这种情况下，首先，如图4所示，使两根针32从容器面向位置p1旋转并且将这两根针32定位于内部洗涤面向位置p2处。使两根针32分别与洗涤块50的对应的内部洗涤孔51对齐。

随后，通过第一致动器33将针32从内部洗涤面向位置p2朝向对应的内部洗涤孔51推进。如图7所示，将针32插入内部洗涤孔51中。

接下来，驱动入口洗涤泵16，打开入口洗涤开/关阀17，并且通过入口加热器5和新溶液缓冲罐6将洗涤液从入口洗涤液供应源14供给第一针32a。另一方面，驱动出口洗涤泵18，打开出口洗涤开/关阀19，并且关闭出口开/关阀13。结果，通过出口泵11将洗涤液从出口洗涤液供应源15供给第二针32b。在这种情况下，洗涤液在与培养基更换期间培养基流动的方向相反的方向上流过出口泵11。

在针32的内部洗涤期间，驱动排出泵58并且打开设置在第一排出管线53中的第一排出阀55。结果，供给每根针32的洗涤液通过针32的内部流动路径从每根针32的端头排出。排出的洗涤液通过第一排出管线53排出到第三排出管线57。在此期间，洗涤液穿过每根针32的内部流动路径，由此用洗涤液洗涤内部流动路径(对针32进行内部洗涤)。

在内部洗涤之后，停止入口洗涤泵16和出口洗涤泵18，并关闭入口洗涤开/关阀17和出口洗涤开/关阀19。然后，通过第一致动器33将针32从内部洗涤孔51退出，将针32从内部洗涤孔51中拉出并再次定位于内部洗涤面向位置p2处。

在针32定位于内部洗涤面向位置p2处之后，通过第二致动器37使针32旋转，并且使针32在洗涤块50中进行外部洗涤。

在这种情况下，首先，如图4所示，使两根针32从内部洗涤面向位置p2旋转并且将针32定位于外部洗涤面向位置p3处，由此使两根针32分别与洗涤块50的对应的外部洗涤孔52对齐。

随后，通过第一致动器33将针32从外部洗涤面向位置p3朝向对应的外部洗涤孔52推进，并且如图8所示将针32插入外部洗涤孔52中。此时，针32在外部洗涤孔52中的插入深度优选大于针32在内部洗涤孔51中的插入深度。此外，可以优选的是，针32在外部洗涤孔52中的插入深度大于更换培养基时插入培养容器100的入口103和出口105中的针32的插入深度。

接下来，如在内部洗涤中那样，驱动泵16和18，并且打开洗涤开/关阀17和19。此外，关闭出口开/关阀13。结果，将洗涤液从入口洗涤液供应源14供给第一针32a，并且将洗涤液从出口洗涤液供应源15供给第二针32b。

在针32的外部洗涤期间，驱动排出泵58，打开第一排出阀55，并且关闭第二排出阀56。结果，供给各根针32的洗涤液从端头排出，并积聚在外部洗涤孔52中。外部洗涤孔52填充有洗涤液，并且用洗涤液32洗涤各根针32的外表面(对针32进行外部洗涤)。

从外部洗涤孔52溢出的洗涤液流过设置在洗涤块50的上表面上的连通通道59进入对应的内部洗涤孔51。通过第一排出管线53将到达内部洗涤孔51的洗涤液排出到第三排出管线57。由于第二排出阀56在外部洗涤期间被关闭，因此可以防止细菌从下游侧(从排出泵58侧)进入外部洗涤孔52，并且提高了外部洗涤孔52的清洁度。另外，在外部洗涤期间，外部洗涤孔52本身也被洗涤。同时，当关闭第一排出阀55，打开第二排出阀56，并且驱动排出泵58以使用插入内部洗涤孔51中的针32排出洗涤液时，可以使洗涤液体从内部洗涤孔51溢出并洗涤内部洗涤孔51本身。

在外部洗涤之后，停止泵16和18，并且关闭洗涤开/关阀17和19。此外，打开第二排出阀56，由此将停留在外部洗涤孔52中的洗涤液排出到第二排出管线54。然后，通过第一致动器33将针32从外部洗涤孔52中退出，将针32从外部洗涤孔52中拔出并再次定位于外部洗涤对置位置p3处。

在定位于外部洗涤面向位置p3处之后，通过第二致动器37使针32旋转，并在消毒块70中对针32进行消毒。

在这种情况下，首先，如图4所示，使两根针32从外部洗涤面向位置p3旋转并且将两根针32定位于消毒面向位置p5处，由此使两根针32分别与消毒块70的对应的消毒孔71对齐。

随后，通过第一致动器33将针32从消毒面向位置p5朝向对应的消毒孔71推进，并如图9所示将针32插入消毒孔71中。此时，针32在消毒孔71中的插入深度优选大于更换容器基质时插入培养容器100的入口103和出口105中的针32的插入深度。

接下来，驱动消毒块70的加热器以对插入消毒孔71中的针32加热并消毒。

在消毒之后，停止加热器，并且通过第一致动器33将针32从消毒孔71中退出，将针32从消毒孔71中拔出并再次定位于消毒面向位置p5。

当在消毒之后分析新培养基的成分时，通过第二致动器37使针32从消毒面向位置p5旋转，并且如图4所示将针32定位于旁通面向位置p4处。因此，使两根针32分别与洗涤块50的对应的旁通孔60对齐。

随后，通过第一致动器33使针32从旁通面向位置p4朝向对应的旁通孔60推进，并如图10所示将针32插入旁通孔60中。在这种情况下，使第一针32a和第二针32b分别插入对应的旁通孔60中。第一针32a和第二针32b通过两个旁通孔60和旁通管线61彼此连通。

接下来，打开第二入口开/关阀9，并且将新培养基从新溶液缓冲罐6向第一针32a供应。将供应的培养基从第一针32a的端头排出，将排出的培养基通过插入第一针32a的旁通孔60、旁通管线61和插入第二针32b的旁通孔60供给第二针32b。将供给第二针32b的培养基收集在培养基分析仪4中。即，新培养基被收集在培养基分析仪4中而不穿过培养容器100。在培养基分析仪4中对收集的培养基进行成分分析。

在回收用于分析的培养基之后，关闭第二入口开/关阀9。然后，通过第一致动器33将两根针32从旁通孔60中退出，将两根针32从旁通孔60拔出并再次定位于旁通面向位置p4处。

如上所述，根据本实施方式，可以通过第二致动器37将用于更换培养容器100中存在的培养基的针32定位于面向洗涤块50的洗涤面向位置p2和p3处。通过第一致动器33可以将针32推进洗涤块50中。结果，可以通过将更换培养基之后的针32推进洗涤块50中来洗涤针32，这可以消除更换针32的需要。因此，可以提高培养基更换操作的效率。

此外，根据本实施方式，通过第二致动器37向前和向后运动的销38与致动器保持部件34的转换装置39接合。销38的向前和向后运动被转换为针32的旋转运动。因此，可以使用于使针32旋转的结构紧凑。因此，可以减小培养容器连结装置3在消毒室10中占据的空间。此外，可以通过两个致动器33和37实现在更换培养基之后用于洗涤针32的机构，这可以防止结构变得复杂。因此，可以简化培养容器连结装置3。

此外，根据本实施方式，销38与致动器保持部件34的转换装置39的狭槽40接合并沿其滑动。因此，销38的向前和向后运动可以顺利地转换成针32的旋转运动。因此，可以减小第二致动器37的动力损失，并且可以顺利地使针32旋转。

此外，根据本实施方式，洗涤块50具有内部洗涤孔51和外部洗涤孔52。可以将定位于内部洗涤面向位置p2处的针32插入内部洗涤孔51中。可以将定位于外部洗涤面向位置p3处的针32插入外部洗涤孔52中。结果，可以在内部洗涤孔51中执行针32的内部洗涤，并且可以在外部洗涤孔52中执行针32的外部洗涤。因此，可以进一步提高针32的洗涤效果。

此外，根据本实施方式，洗涤块50具有旁通孔60，并且可以将定位于旁通面向位置p4处的针32插入旁通孔60中。结果，从第一针32a排出的新培养基可以通过旁通管线61和第二针32b收集在培养基分析仪4中，并且可以有效地分析所收集的新培养基的成分。

此外，根据本实施方式，可以通过第二致动器37将用于更换培养容器100中存在的培养基的针32定位于面向消毒块70的消毒面向位置p5处，并且可以通过第一致动器33将该针32推进消毒块70中。结果，可以在消毒块70中将经过洗涤的针32消毒。因此，可以防止细菌粘附到针32上并进一步对针32进行消毒。

在上述的本实施方式中，已经描述了培养容器连结装置3包括消毒块70的例子。然而，本发明不限于此。可以不设置消毒块70。

此外，在上述实施方式中，已经描述了洗涤块50具有用于回收用于成分分析的培养基的旁通孔60(旁通部)的例子。然而，本发明不限于此。旁通孔60可以设置在与洗涤块50不同的块中，只要它们在针32的旋转方向上相对于洗涤块50和消毒块设置在不同位置即可。

(第二实施方式)

接下来，将参照图11和图12描述根据本发明的第二实施方式的培养容器连结装置和用于洗涤针的方法。

图11和图12所示的第二实施方式与图1至图10所示的第一实施方式的主要不同之处在于，第二致动器由致动器保持部件保持，并且可以通过利用相对于框架的反作用力使致动器保持部件旋转而使针旋转。其他结构与图1至图10所示的第一实施方式的结构基本相同。在图11和图12中，与图1至图10所示的第一实施方式相同的部分用相同的附图标记表示，并省略其详细说明。

如图11和图12所示，在本实施方式中，可以通过第一致动器80推进和退出两根针32。第一致动器80由可旋转地设置在框架30的支撑部30a上的致动器保持部件81保持。针32可以通过第二致动器82借由致动器保持部件81而旋转。

在本实施方式中，第二致动器82由致动器保持部件81保持。即，根据本实施方式的致动器保持部件81形成为壳体形状，以容纳并保持第一致动器80和第二致动器82。针保持部件32h被附接至致动器保持部件81，以便可线性运动。

如图12所示，第一致动器80包括旋转轴83并且被配置为可旋转地驱动旋转轴83。例如，步进马达可以适当地用作第一致动器80。同时，螺母84连结至针保持部件32h。螺母84通过螺纹连结至螺纹轴85(例如，滑动螺杆、滚珠螺杆等)，螺纹轴85具有形成在其外周表面上的外螺纹。螺纹轴85可旋转地保持在致动器保持部件81中。第一致动器80的旋转轴83和螺纹轴85彼此平行设置。此外，平行于螺纹轴85延伸的导杆86设置在螺纹轴85的两侧。这些导杆86引导螺母84的线性运动。螺母84可通过螺纹轴85的旋转而线性运动。

在旋转轴83的端部部分设置有第一滚轮87。另一方面，在螺纹轴85的端部部分设置有第二滚轮88。同步带89缠绕在第一滚轮87上和第二滚轮88上。第一滚轮87的旋转通过同步带89传递至第二滚轮88。因此，第一致动器80的旋转驱动力被传递至螺纹轴85，并且由针保持部件32h保持的针32被配置为线性运动。

第二致动器82包括不可旋转地固定到框架30上的旋转轴90。旋转轴90形成为穿透第二致动器82的主体。例如，步进马达可以适当地用作第二致动器82。

第二致动器82被配置为通过利用相对于框架30的反作用力使致动器保持部件81旋转而通过致动器保持部件81使针32旋转。即，由于旋转轴90不可旋转地固定在框架30上，当驱动第二致动器82时，旋转轴90不旋转，而第二致动器82通过反作用力相对于旋转轴90旋转。在这种情况下，保持第二致动器82的致动器保持部件81相对于框架30旋转，由此使针32旋转。

如上所述的第一致动器80和第二致动器82以与第一实施方式的第一致动器33和第二致动器37相同的方式由上述控制器20控制。也就是说，两根针32可以通过第二致动器82定位于容器面向位置p1处、洗涤面向位置p2和p3处、旁通面向位置p4处和消毒面向位置p5处。当针32定位于容器面向位置p1处时，可以通过第一致动器80将针32相对于培养容器100推进和退出。当针32定位于内部洗涤面向位置p2处时，可以通过第一致动器80将针32相对于内部洗涤孔51推进和退出。当针32定位于外部洗涤面向位置p3处时，可以通过第一致动器80将针32相对于外部洗涤孔52推进和退出。当针32定位于旁通面向位置p4处时，可以通过第一致动器80将针32相对于旁通孔60推进和退出。当针32定位于消毒面向位置p5处时，可以通过第一致动器80将针32相对于消毒孔71推进和退出。

如上所述，根据本实施方式，由致动器保持部件81保持的第二致动器82可以利用相对于框架30的反作用力使致动器保持部件81旋转，并且可以通过致动器保持部件使针32旋转。结果，可以使用于使针32旋转的结构紧凑。因此，可以减小培养容器连结装置3在消毒室10中占据的空间。此外，可以通过两个致动器80和82实现在更换容器基质之后用于洗涤针32的机构，这可以防止结构变得复杂。特别地，可以简化用于将旋转驱动力从第二致动器82传递至针32的机构。因此，可以简化培养容器连结装置3。另外，由于致动器保持部件81容纳第一致动器80和第二致动器82，因此可以使用于使针32旋转的结构更紧凑。

本发明不限于上述实施方式及其修改。在实施阶段，可以在不脱离本发明的范围的情况下修改和实现组成元件。另外，可以通过在上述实施方式和修改中公开的组成元件的适当组合来做出各种发明。可以从实施方式和修改中示出的所有组件中删除一些组件。另外，可以适当地组合不同实施方式和修改中的组件。