细胞培养系统的制作方法

文档序号:12185034阅读:238来源:国知局
细胞培养系统的制作方法与工艺

本发明涉及一种用于更换细胞培养容器内的培养基的细胞培养系统。



背景技术:

近年来,伴随着干细胞研究、再利用医疗的发展,要求大量调制临床用途的细胞。临床用途的细胞的调制要求符合严格基准的环境下的操作,因此,在操作者进入操作空间时,产生了换上一次性的操作服等巨大的工时和成本。另外,操作者的操作工序成为培养系统被污染的契机。因而,要求尽可能地减少操作者进入操作空间进行操作的次数,可能的操作不依赖人手而自动进行。

在培养细胞时要定期更换培养基(细胞培养液),但是培养基更换伴随有培养系统的污染(日语:コンタミネーション)的风险,期望尽可能地不借助人手而自动进行。作为自动更换培养基的系统,公知有使培养基向培养系统连续回流的系统(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开昭61-58582号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

临床用途的细胞的调制需要制定严格的基准,并尽可能地排除培养系统被污染的风险,但是在像专利文献1这样的使培养基连续回流的系统中,存在有因回流的不良情况等使劣化的培养基逆流并污染培养系统的风险。

本发明是鉴于上述情况而做成的,其目的在于提供一种能够简单地更换细胞培养空间中的细胞培养容器内的培养基、并且能够减轻细胞培养系统的污染的风险的细胞培养系统。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的,本发明提供以下技术方案。本发明的第1技术方案提供一种细胞培养系统,其中,该细胞培养系统包括:

溶液保持部件,其保持用于培养细胞的培养基;以及

培养基供给部件,其与该溶液保持部件相连结,将从所述溶液保持部件供给来的培养基向细胞培养容器供给,

所述细胞培养容器在比所述培养基供给部件靠重力方向下方的位置与所述培养基供给部件相连结,

所述培养基供给部件具有供从所述溶液保持部件供给来的培养基滴下的空间,

所述细胞培养容器在容器侧面的期望的高度的位置具有用于排出培养基的排出口,通过从所述培养基供给部件供给培养基,从而在培养基上表面的高度达到所述排出口时,所述排出口将培养基向外部排出。

根据本技术方案,在使用者不在场的情况下,也能够相对于细胞培养容器供给、排出培养基等溶液。而且,由于培养基在滴下容器内滴下,因此能够降低位于比其靠上游的位置的溶液保持部件的培养基被污染的风险。

本发明的第2技术方案提供一种细胞培养系统,其中,该细胞培养系统包括:

溶液保持部件,其保持用于培养细胞的培养基;以及

培养基供给部件,其与该溶液保持部件相连结,将从所述溶液保持部件供给来的培养基向细胞培养容器供给,

所述细胞培养容器在容器上表面具有从所述培养基供给部件供给培养基的供给口,并且在容器侧面的期望的高度的位置具有用于排出培养基的排出口,

从所述供给口供给来的培养基在细胞培养容器内的空间从所述供给口向培养基上表面滴下,通过从所述培养基供给部件供给培养基,从而在培养基上表面的高度达到所述排出口时,所述排出口将培养基向外部排出。

根据本技术方案,在使用者不在场的情况下,也能够相对于细胞培养容器供给、排出培养基等溶液。而且,由于培养基在细胞培养容器内滴下,因此能够降低位于比其靠上游的位置的溶液保持部件、培养基供给部件的培养基被污染的风险。

另外,在上述各个技术方案中,也可以是,该细胞培养系统具有控制溶液的滴下速度的滴下速度调整部件。据此,能够以任意的更换效率替换细胞培养容器中的旧的培养基,能够降低培养基的劣化速度。

另外,在具有上述滴下速度调整部件的技术方案中,也可以是,该细胞培养系统具有远程控制所述滴下速度调整部件的控制部。据此,能够减少操作者进入操作空间进行操作的次数,能够降低与操作相伴的工时和成本,并且也能够减少培养系统被污染的机会。

另外,在上述各个技术方案中,也可以是,该细胞培养系统具有用于对所述培养基保存部件的培养基施加压力的压力附加部件。据此,滴下速度的调整范围较大,能够更高精度地控制滴下速度。而且,培养基保存部件、暂时培养基保持部件的设置位置的自由度提高。

另外,在上述各个技术方案中,也可以是,该细胞培养系统具有用于对所述细胞培养容器的所述排出口施加负压的负压供给部件。据此,细胞培养容器的排出口的设置位置的自由度提高,能够增加可使用的细胞培养容器的形态。

另外,在上述各个技术方案中,也可以是,该细胞培养系统还具有废液保持部件,该废液保持部件与所述细胞培养容器的排出口相连结,并保持从所述细胞培养容器供给的培养基,从所述细胞培养容器排出的培养基在所述废液保持部件中的空间滴下。据此,由于废液在废液保持部件内滴下,因此能够防止逆流,能够降低细胞培养容器被污染的风险。

本发明的第3技术方案提供一种细胞培养系统,其中,该细胞培养系统包括:

溶液保持部件,其保持用于培养细胞的培养基等溶液;

溶液供给部件,其与该溶液保持部件相连结,将从所述溶液保持部件供给来的溶液向细胞培养容器供给;以及

溶液排出部件,其从所述细胞培养容器中排出溶液,

所述细胞培养容器在比所述溶液供给部件靠重力方向下方的位置与所述溶液供给部件相连结,

所述溶液供给部件具有供从所述溶液保持部件供给来的溶液滴下的空间。

根据本技术方案,由于溶液在溶液供给部件内滴下,因此能够降低位于比其靠上游的位置的溶液保持部件的培养基等溶液被污染的风险。

本发明的第4技术方案提供一种细胞培养系统,其中,该细胞培养系统包括:

溶液保持部件,其保持用于培养细胞的培养基等溶液;

溶液供给部件,其与该溶液保持部件相连结,将从所述溶液保持部件供给来的溶液向细胞培养容器供给;以及

溶液排出部件,其从所述细胞培养容器中排出溶液,

所述细胞培养容器在比所述溶液供给部件靠重力方向下方的位置与所述溶液供给部件相连结,在所述细胞培养容器上表面具有从所述溶液供给部件供给溶液的供给口,从该供给口供给来的溶液在所述细胞培养容器内的空间从所述供给口滴下。

根据本技术方案,由于溶液在细胞培养容器内滴下,因此能够降低位于比其靠上游的位置的溶液保持部件的培养基等溶液被污染的风险。

另外,在上述第3及第4技术方案中,也可以是,所述溶液供给部件具有控制溶液的滴下速度的滴下速度调整部件,所述溶液排出部件具有控制溶液的排出速度的废液速度调整部件,该细胞培养系统具有控制部,该控制部远程操作所述滴下速度调整部件对溶液的滴下速度的控制和所述废液速度调整部件对溶液的排出速度的控制。

据此,由于操作者能够远程更换培养系统的培养基,因此能够减少操作者进入操作空间进行操作的次数,能够降低与操作相伴的工时和成本,并且也能够减少培养系统被污染的机会。

另外,在上述第3及第4技术方案中,也可以是,该细胞培养系统具有用于对所述溶液保持部件的溶液施加压力的压力附加部件。据此,滴下速度的调整范围较大,能够更高精度地控制滴下速度。而且,溶液保持部件的设置位置的自由度提高。

另外,在上述第3及第4技术方案中,也可以是,所述细胞培养容器具有与所述溶液排出部件相连结的排出口,该细胞培养系统具有用于对所述细胞培养容器的所述排出口施加负压的负压供给部件。据此,溶液自细胞培养容器排出的排出速度的调整范围较大,能够更高精度地控制排出速度。而且,细胞培养容器的排出口的设置位置的自由度提高,能够增加可使用的细胞培养容器的形态。

另外,在上述第3及第4技术方案中,也可以是,所述溶液排出部件具有废液保持部件,该废液保持部件与所述细胞培养容器相连结并保持从所述细胞培养容器排出的溶液,从所述细胞培养容器排出的溶液在所述废液保持部件中的空间滴下。据此,由于废液在废液保持部件内滴下,因此能够防止逆流,能够降低细胞培养容器被污染的风险。

本发明的另一技术方案提供一种细胞培养系统,其中,该细胞培养系统包括:

溶液保持部件,其保持用于培养细胞的培养基等溶液;以及

溶液供给部件,其与该溶液保持部件相连结,将从所述溶液保持部件供给来的溶液向细胞培养容器供给,

所述溶液供给部件经由滴下溶液的工序向所述细胞培养容器供给溶液。

根据本技术方案,由于培养基等溶液在细胞培养容器内滴下,因此能够降低位于比其靠上游的位置的溶液保持部件的培养基被污染的风险。

本发明的另一技术方案提供一种细胞培养系统,其中,该细胞培养系统包括:

溶液保持部件,其保持用于培养细胞的培养基等溶液;

溶液供给部件,其与该溶液保持部件相连结,将从所述溶液保持部件供给来的溶液向细胞培养容器供给;以及

溶液排出部件,其从所述细胞培养容器中排出溶液,

所述溶液排出部件经由滴下溶液的工序从所述细胞培养容器中排出溶液。

根据本技术方案,在使用者不在场的情况下,也能够相对于细胞培养容器供给、排出培养基等溶液。

本发明的另一技术方案提供一种细胞培养系统,其中,该细胞培养系统包括:

培养基保存部件,其以适合培养基保存的温度保持用于培养细胞的培养基;

暂时培养基保持部件,其与该培养基保存部件相连结,并以适合细胞培养的温度保持从所述培养基保存部件供给来的培养基;

培养基供给部件,其与该暂时培养基保持部件相连结,并将从所述暂时培养基保持部件供给来的培养基向细胞培养容器供给;以及

细胞培养容器,其在比该培养基供给部件靠重力方向下方的位置与所述培养基供给部件相连结,并在从所述培养基供给部件供给来的培养基中培养细胞,

所述培养基供给部件具有滴下容器,该滴下容器具有供从所述暂时培养基保持部件供给来的培养基滴下的空间,该培养基供给部件将在该滴下容器内滴下的培养基向所述细胞培养容器供给,

所述细胞培养容器在容器侧面的期望的高度的位置具有用于排出培养基的排出口,通过从所述培养基供给部件供给培养基,从而在培养基上表面的高度达到所述排出口时,该排出口将培养基向外部排出。

根据本技术方案,在使用者不在场的情况下,也能够相对于细胞培养容器自动供给、排出培养基等溶液。而且,由于培养基在滴下容器内滴下,因此能够降低位于比其靠上游的位置的培养基保存部件、暂时培养基保持部件的培养基被污染的风险。

本发明的另一技术方案提供一种细胞培养系统,其中,该细胞培养系统包括:

培养基保存部件,其以适合培养基保存的温度保持用于培养细胞的培养基;

暂时培养基保持部件,其与该培养基保存部件相连结,并以适合细胞培养的温度保持从所述培养基保存部件供给来的培养基;

培养基供给部件,其与该暂时培养基保持部件相连结,并将从所述暂时培养基保持部件供给来的培养基向细胞培养容器供给;以及

细胞培养容器,其在比该培养基供给部件靠重力方向下方的位置与所述培养基供给部件相连结,并在从所述培养基供给部件供给来的培养基中培养细胞,

所述细胞培养容器在容器上表面具有从所述培养基供给部件供给的供给口,在容器侧面的期望的高度的位置具有用于排出培养基的排出口,从所述供给口供给来的培养基在细胞培养容器内的空间从所述供给口向培养基上表面滴下,通过从所述培养基供给部件供给培养基,从而在培养基上表面的高度达到所述排出口时,所述排出口将培养基向外部排出。

根据本技术方案,在使用者不在场的情况下,也能够相对于细胞培养容器自动供给、排出培养基等溶液。而且,由于培养基在细胞培养容器内滴下,因此能够降低位于比其靠上游的位置的培养基保存部件、暂时培养基保持部件、培养基供给部件的培养基被污染的风险。

发明的效果

根据本发明,即使操作者不在场,也能够远程更换细胞培养系统的培养基,能够减少操作者进入操作空间的次数。据此,能够削减换上一次性的操作服等的工时和成本,并且能够减少细菌等对细胞培养系统的污染的风险。

附图说明

图1A是表示本发明的第1实施方式的细胞培养系统的概略结构的侧视图。

图1B是表示本发明的第1实施方式的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图2A是表示本发明的滴下速度调整部件的例子的概略结构的说明图。

图2B是表示本发明的滴下速度调整部件的另一例子的概略结构的说明图。

图2C是表示本发明的滴下速度调整部件的其他另一例子的概略结构的说明图。

图2D是表示本发明的滴下速度调整部件的其他另一例子的概略结构的说明图。

图3A是表示本发明的第2实施方式的细胞培养系统的概略结构的侧视图。

图3B是表示本发明的第2实施方式的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图4A是表示本发明的第2实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的侧视图。

图4B是表示本发明的第2实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图5A是表示本发明的第3实施方式的细胞培养系统的概略结构的侧视图。

图5B是表示本发明的第3实施方式的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图6A是表示本发明的压力附加部件的例子的概略结构的说明图。

图6B是表示本发明的压力附加部件的另一例子的概略结构的说明图。

图6C是表示本发明的压力附加部件的其他另一例子的概略结构的说明图。

图7A是表示本发明的第4实施方式的细胞培养系统的概略结构的侧视图。

图7B是表示本发明的第4实施方式的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图8是表示本发明的负压供给部件的例子的概略结构的说明图。

图9A是表示本发明的第5实施方式的细胞培养系统的概略结构的侧视图。

图9B是表示本发明的第5实施方式的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图10A是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的例子的概略结构的说明图。

图10B是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的另一例子的概略结构的说明图。

图11A是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的盖部的例子的概略结构的立体图。

图11B是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的例子中、将盖部安装于细胞培养容器的头部时的概略结构的部分剖视图。

图12是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的例子的概略结构的说明图。

图13A是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的例子的概略结构的俯视图。

图13B是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的例子的概略结构的侧视图。

图13C是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的另一例子的概略结构的俯视图。

图13D是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的另一例子的概略结构的侧视图。

图14A是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的例子的概略结构的侧视图。

图14B是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的例子的概略结构的俯视图。

图14C是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的另一例子的概略结构的侧视图。

图14D是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的例子的概略结构的俯视图。

图15A是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的侧视图。

图15B是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的主视图。

图16A是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的侧视图。

图16B是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的主视图。

图17A是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的侧视图。

图17B是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的主视图。

图18A是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的侧视图。

图18B是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的主视图。

图19A是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的侧视图。

图19B是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的主视图。

图20A是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的主视图。

图20B是表示本发明的各个实施方式的另一变形例的概略结构的主视图。

图21A是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的主视图。

图21B是表示本发明的各个实施方式的另一变形例的概略结构的主视图。

图22A是表示本发明的各个实施方式的变形例的概略结构的主视图。

图22B是表示本发明的各个实施方式的另一变形例的概略结构的主视图。

图23A是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的例子的概略结构的侧视图。

图23B是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的另一例子的概略结构的侧视图。

图24是表示本发明的第6实施方式的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图25是表示向本发明的细胞培养容器内突出的管状构件的例子的概略结构的说明图。

图26是表示本发明的负压供给部件的例子的概略结构的说明图。

图27A是表示本发明的第6实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图27B是表示本发明的第6实施方式的另一变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图28是表示本发明的第6实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图29A是表示本发明的第6实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图29B是表示本发明的第6实施方式的另一变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图30是表示本发明的第7实施方式的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图31是表示本发明的各个实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图32是表示本发明的各个实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图33是表示本发明的各个实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图34是表示本发明的各个实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图35是表示本发明的各个实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图36是表示本发明的各个实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图37是表示本发明的各个实施方式的变形例的细胞培养系统的概略结构的主视图。

图38A是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的例子的概略结构的侧视图。

图38B是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的另一例子的概略结构的侧视图。

图39A是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的盖部的例子的概略结构的立体图。

图39B是表示在本发明中可使用的细胞培养容器的盖部的另一例子的概略结构的侧视图。

具体实施方式

以下,参照附图说明本发明的实施方式的细胞培养系统。

(第1实施方式)

本实施方式的细胞培养系统100是图1A和图1B所示的结构的系统,是对设置在孵化器内的细胞培养容器(培养容器)内的培养基进行更换的系统。在图1A中示出侧视图,在图1B中示出主视图。

培养基保存部件3设置于孵化器1的外部,是用于在内部保存培养基(细胞培养液)的部件。为了将培养基的温度维持在适合保存的温度(例如4℃)而具有温度控制部件2。

培养基保存部件3借助管状构件(管等)与设置于孵化器1的内部的暂时保持部件4相连结。由于培养基保存部件3设置在比暂时保持部件4在重力方向上高的位置,因此培养基保存部件3内的培养基因重力经由管状构件(管等)向暂时保持部件4供给。供给到暂时保持部件4的培养基被加热到作为适合细胞培养的温度的孵化器内的温度(例如37℃)。

在暂时保持部件4中被加热到适合细胞培养的温度(例如37℃)的培养基在孵化器1内经由培养基供给部件6向细胞培养容器11供给。

培养基供给部件6包括滴下速度调整部件7和滴下容器8。滴下速度调整部件7设置于连结暂时保持部件4与滴下容器8的管状构件,能够控制在管状构件内流动的培养基的流速。

滴下容器8是具有与自暂时保持部件4相连的管状构件相连接的供给口9和与向细胞培养容器11相连的管状构件相连接的排出口10的容器。供给口9配置在重力方向的上部,排出口10配置在比供给口9在重力方向上靠下部的位置。向供给口9供给的培养基在滴下容器8内的空间滴下,并自排出口10排出,经由管状构件向细胞培养容器11供给。

这样,由于培养基在滴下容器8内的空间滴下,因此能够防止培养基的逆流,能够防止暂时保持部件4、培养基保存部件3内的培养基被污染(引起污染)。

细胞培养容器11具有与自滴下容器8相连的管状构件相连接的供给口12和向细胞培养容器外排出培养基的排出口13。排出口13配置于细胞培养容器11的侧面,若细胞培养容器内的培养基量(培养基的高度)超过一定值,则培养基经由排出口13向废液保持部件14排出。保持在细胞培养容器内的培养基的量由排出口13的设置高度确定。另一方面,供给口12的设置位置是任意的,但是尽可能地扩大与排出口13之间的距离时,能够提高培养基的转换效率。

废液保持部件14具有与自细胞培养容器11相连的管状构件相连接的废液供给口15和向废液保持部件14外排出培养基的废液排出口16,并作为培养基排出部件发挥作用。废液供给口15设置于废液保持部件14的上表面,向废液供给口15供给的培养基滴下至废液保持部件内的空间,并经由废液排出口16排出。这样,由于培养基滴下至废液保持部件14内的空间,因此能够防止培养基的逆流,能够防止细胞培养容器11内被污染(引起污染)。

在图1B中示出了具有4组培养基供给部件6、细胞培养容器11的细胞培养系统的一例。

接着,说明滴下速度调整部件7。

滴下速度调整部件7配置于连结暂时保持部件4的排出口5与滴下容器8的供给口9的管状构件(管等),对管状构件施加外力而使其变形,通过减小管状构件内腔的截面积来限制溶液的流量而抑制流速。反之若解除外力,则在管状构件的弹性力的作用下,管状构件恢复为原来的状态,能够提高流速。这样,滴下速度调整部件7通过相对于管状构件的外力的强弱来调整在管状构件内流动的溶液的流速。关于滴下速度调整部件7对管状构件的外力的施加方法,在图2A~图2D中示出例子。图2A是利用两张板状构件21夹着管状构件20的例子,图2B是利用多个球状(或圆柱状)构件22夹着贯穿于通孔23的管状构件20的例子,图2C是利用帘状构件24夹着贯穿于通孔25的管状构件20的例子,图2D是使贯穿有管状构件20的通孔26的内径变小而使管状构件变形的例子。除此以外,只要是能够施加外力使管状构件变形的机构就也可以。

另外,作为滴下速度调整部件7,也可以使用蠕动泵等送液泵。

接着,关于使用本实施方式的培养基更换系统100更换培养基的步骤,说明一例。

本系统的使用者首先利用滴下速度调整部件7将系统设定为滴下速度为0的状态、即滴下停止的状态。向培养基保存部件3和暂时保持部件4补充培养基,将暂时保持部件4内的培养基温度设为孵化器内的温度。准备放入有培养基和细胞的细胞培养容器11,在孵化器内,将细胞培养容器11的供给口12经由管状构件连接于滴下容器8的排出口10,将培养容器11的排出口13经由管状构件连接于废液保持部件14的废液供给口15。

当需要更换培养基时,使用者首先调整滴下速度调整部件7而将滴下速度设为适当的速度。若利用滴下速度调整部件7解除滴下速度为0的状态,则在滴下容器8内,培养基因重力而开始滴下。滴下速度的调整既可以设定为预先确定的速度,也可以由使用者一边目视确认一边调整为适当的滴下速度。

若开始滴下,则培养基经由滴下容器8向细胞培养容器11供给,在细胞培养容器11内超过了规定量的培养基自细胞培养容器11的排出口13排出,并经由废液保持部件14向孵化器外排出。据此,细胞培养容器11内的变旧的培养基被替换为新的培养基,能够降低培养基的劣化的速度。

(第2实施方式)

如图3A和图3B所示,本实施方式的细胞培养系统200在不具有滴下容器8、并将细胞培养容器11的供给口12配置在细胞培养容器11的上表面这一点上与第1实施方式不同。除此以外与第1实施方式相同。

在该情况下,由于细胞培养容器11的供给口12位于细胞培养容器11的上表面,因此供给来的培养基在细胞培养容器11内的空间朝向培养基表面滴下,具有与滴下容器8相同的功能。因而,在本实施方式中也能够防止培养基的逆流,能够防止暂时保持部件4、培养基保存部件3内的培养基被污染(引起污染)。

另外,由于未设置滴下容器8,因此能够使系统紧凑。

另外,由于没有滴下容器8,因此暂时保持部件4的排出口5与细胞培养容器11的供给口12借助管状构件直接连结,在该管状构件上设置有滴下速度调整部件7。

作为本实施方式的变形例,能够例示图4A和图4B所示的细胞培养系统300。

本变形例是在第2实施方式中与第1实施方式相同地采用了滴下容器8的例子。据此,在滴下容器8与细胞培养容器11中进行培养基的滴下,能够进一步减少因培养基的逆流而使暂时保持部件4、培养基保存部件3内的培养基被污染的(引起污染的)风险。

(第3实施方式)

如图5A和图5B所示,本实施方式的细胞培养系统400在具有用于对培养基保存部件3内的培养基施加压力的压力附加部件60这一点上与上述各个实施方式不同。除此以外与上述各个实施方式相同。图5A和图5B是与第1实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。

作为压力附加部件60,作为例子,能够列举利用泵向培养基保存部件3内送入气体的部件。由此,培养基保存部件3内的空气层的压力升高,能够对培养基施加外压。向培养基保存部件3内送入的气体优选使用灭菌后的气体。也能够如图6A所示向袋状构件61中送入气体(或液体),利用体积增加了的袋对培养基施加压力,或者也能够如图6B所示使用能够一边确保气密性一边移动的隔离构件62阻断空气层63与培养基,向空气层63送入气体(或液体)并利用隔离构件62对培养基施加压力。由此,能够降低培养基的污染的风险。另外,如图6C所示,取代以使用了图6B所示的隔离构件的方式送入气体(或液体),也可以通过将预定的重量的砝码65置于隔离构件64的上部来对隔离构件64施加一定的压力。培养基保持部件与隔离壁构件分别构成注射器的筒与推压件(推杆)那样的结构,也可以使作为推压件(推杆)的隔离壁构件机械移动来对培养基保持部件内部的培养基施加压力。在该情况下,也可以利用控制部有线或无线控制隔离壁构件的移动。

另外,也可以设为培养基保持部件构成圆柱状结构、隔离壁构件构成一边保持气密性一边向该圆柱状结构的内壁嵌入的圆盘状结构、且在圆柱状结构的内壁与圆盘状结构的外周具有相互啮合的螺纹结构的方式。在该情况下,若将隔离壁构件安装于培养基保持部件的内部并使其沿圆盘周向旋转,则隔离壁构件向圆柱结构的高度方向移动且能够对培养基保持部件内部的培养基施加压力(或解除压力)。也可以机械进行隔离壁构件的旋转,并利用控制部有线或无线控制隔离壁构件的旋转。

在此,优选的是,压力附加部件60被控制为培养基保存部件3内的压力不会上升到一定压力以上。

另外,在本实施方式中,培养基保存部件3未必必须设置在比暂时保持部件4高的位置。另外,暂时保持部件4未必必须设置在比培养基供给部件6高的位置。

(第4实施方式)

如图7A和图7B所示,本实施方式的细胞培养系统500在具有用于对细胞培养容器11的排出口13施加负压的负压供给部件71这一点上与上述各个实施方式不同。除此以外与上述各个实施方式相同。图7A和图7B是与第1实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。

作为负压供给部件71,作为例子,能够列举如图8所示的包括泵81和废液容器82的部件。通过将负压供给部件71的抽吸口83与废液保持部件14的废液排出口16相连接并使废液保持部件14内为负压,且使培养容器11的排出口13为负压,从而能够从培养容器11抽吸培养基。

作为负压供给部件的泵,也可以使用蠕动泵等送液泵。在该情况下,也可以将送液泵设置于抽吸口83的管状构件。

(第5实施方式)

如图9A和图9B所示,本实施方式的细胞培养系统600在上述各个实施方式中,能够利用设置在孵化器外的控制部19无线或有线远程操作滴下速度调整部件7。除此以外与上述各个实施方式相同。图9A和图9B是与第1实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。

在本实施方式中,滴下速度调整部件7能够与设置在孵化器外的控制部19无线或有线交换信息,能够远程控制在管状构件(管等)内流动的培养基等溶液的流速。

当需要更换培养基时,使用者利用控制部19远程调整滴下速度调整部件7而将滴下速度设为适当的速度。滴下速度的调整既可以设定为预先确定的速度,也可以一边利用未图示的监视系统监视滴下速度一边调整为适当的滴下速度。

根据本实施方式,使用者能够在细胞培养中的任意时刻远程开始培养基更换,或者远程变更滴下速度。例如,通过与能够远程监视细胞的状态的系统(未图示)一起使用,从而与细胞的状态相匹配地能够在细胞培养中的任意时刻远程开始培养基更换,或者远程变更滴下速度。通过如此设置,使用者不用进入操作空间就能够进行操作,因此能够削减换上一次性的操作服等的工时与成本,并且能够降低细菌等对细胞培养系统的污染的风险。

也可以是,本实施方式的控制部19能够与上述各个实施方式中的温度控制部件2、压力附加部件60、负压供给部件71无线或有线交换信息并能够远程控制这些部件。据此,能够提高使用者的远程操作的效率。

在上述各个实施方式中,也能够使用图10A和图10B所示的细胞培养容器91。该细胞培养容器91在容器的盖部92具有供给口93和排出口94。

供给口93借助管状构件连接于培养基供给部件6,并且从供给口93朝向细胞培养容器内部延伸有供给管部95。从培养基供给部件6供给来的培养基穿过供给口93,并进入供给管部95。如图10A所示,供给管部95的顶端配置在比培养基表面靠上方的位置,从供给管部95中出来的培养基滴下至细胞培养容器91内。另外,在采用滴下容器8的方式中,如图10B中例子所示,供给管部95的顶端未必必须配置在比培养基表面靠上方的位置。

排出口94借助管状构件连接于废液保持部件14,并且从排出口94朝向细胞培养容器内部延伸有排出管部96。排出管部96的顶端配置在距培养容器内部的底面预定的高度的位置,若细胞培养容器内的培养基达到排出管部96的顶端的高度,则向细胞培养容器外排出。保持在细胞培养容器内的培养基的量能够利用配置排出管部96的顶端的高度来进行调整。

此时,供给管部95的顶端与排出管部96的顶端尽可能地隔开距离时,培养基的更换效率提高。

使用图11A和图11B说明细胞培养容器91的盖部92的供给管部95和排出管部96的定位机构的例子。

盖部92包括用于安装于细胞培养容器主体的头部97的盖主体112、开有供给口93与排出口94的圆盘构件111以及在外周上切有在与盖主体112的内侧之间啮合的螺纹的环状构件113。在盖主体112的内周与细胞培养容器主体的头部97的外周切有相互啮合的螺纹,通过使盖主体112旋转而能够将盖主体112固定于头部97。圆盘构件111是能够在盖主体112的内侧沿周向独立旋转的直径的圆盘,使圆盘构件111旋转而能够调整为供给管部95、排出管部96在细胞培养容器内配置于适当的位置。在将圆盘构件111以能够相对于盖主体112独立旋转的方式配置于盖主体112时,例如如图11A和图11B所示,首先向盖主体112的内侧嵌入圆盘构件111,通过将环状构件113向盖主体112的内侧拧入,从而能够将圆盘构件111以能够旋转的方式安装于盖主体112。若在该状态下将盖主体112向头部97拧入,则圆盘构件111以夹在头部97与环状构件113之间的形式紧固,因此一边进行供给管部95与排出管部96的定位一边将盖主体112向头部97拧入,进行圆盘状构件的紧固。另外,在细胞培养中,通过使盖主体112与头部97之间的拧入松弛,或者使环状构件113与盖主体112之间的拧入松弛,从而将细胞培养容器内设为开放系统。

说明细胞培养容器91的盖部92的供给管部95和排出管部96的定位机构的另一例子。

在盖部92的内侧具有凸部,一个容器主体的头部97具有供凸部嵌入的凹部。在将盖部92嵌入头部97时,只要通过使凸部与凹部啮合来进行凸部与凹部之间的定位以使得供给管部95、排出管部96能够在细胞培养容器内配置于适当的位置即可。

将盖部附近的结构的、更具体的一例表示在图12中。头部97在周向上隔开间隔具有两个环状构件102,在两个环状构件102之间设有凹部103。若将盖部92嵌入头部97,则盖部92内侧的凸部101嵌入两个环状构件102之间,此时盖部92成为能够沿头部97的周向旋转的状态。在此,若使凸部101与凹部103相啮合,则供给管部95、排出管部96能够在细胞培养容器内配置在适当的位置。

在图12中,示出了使盖部的凸部与头部的凹部相啮合的形态,但是也可以是,盖部和头部均具有凸部,在这些凸部相互抵靠的位置,供给管部95、排出管部96能够在细胞培养容器内配置在适当的位置。

在上述各个实施方式中,作为所使用的培养容器,在附图中示出了烧瓶那样的培养容器,但是如图13A~图13D所示,也可以使用培养皿那样的培养容器等。另外,在图13C及图13D中,对与图10的细胞培养容器对应的结构标注了相同的编号。

另外,也可以使用具有供给溶液的供给口、排出溶液的排出口的袋状的细胞培养袋。

而且,如图14A~图14D所示,也可以使用具有形成流路的间隔件的细胞培养容器。使用该容器,如果将供给口141和排出口142设置在沿着流路分开的位置,则培养基的更换效率提高。

在上述各个实施方式中,示出了从培养容器的排出口排出的废液经由废液保持部件排出的例子,但是例如如图15A和图15B所示,也可以不设置废液保持部件,而是从细胞培养容器的排出口直接排出。图15A和图15B是与第1实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。

在该情况下,在第3实施方式中,只要在培养容器的各个排出口连接负压供给部件的抽吸口即可。

在上述各个实施方式中示出了采用培养基保存部件的方式,但是例如如图16A和图16B所示,也可以不采用培养基保存部件。在该情况下,只要直接对暂时保持部件补充培养基即可,优选的是暂时保持部件具有用于此的供给口。也可以在暂时保持部件上没有供给口而全部用完。图16A和图16B是与第1实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。在第3实施方式中,只要压力附加部件60取代对培养基保存部件施加压力而设为对暂时保持部件内的培养基施加压力的方式即可。

在上述各个实施方式中,示出了由于培养基保存部件3借助管状构件(管等)连结于暂时保持部件4、且培养基保存部件3设置在比暂时保持部件4在重力方向上高的位置、因此培养基保存部件3内的培养基因重力而经由管状构件(管等)向暂时保持部件4供给的方式。例如如图17A和图17B所示,也可以在连结培养基保存部件与暂时保持部件的管状构件(管等)上设置蠕动泵等送液泵121,从培养基保存部件向暂时保持部件供给培养基。在该情况下,培养基保持部件3未必必须设置在比暂时保持部件4在重力方向上高的位置,培养基保持部件3的设置位置的自由度提高。在该情况下,蠕动泵等送液泵121也可以被控制部件远程操作。远程操作既可以是有线也可以是无线。图17A和图17B是与第1实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。

在上述各个实施方式中示出了采用暂时保持部件的方式,但是在使培养基上升到适合细胞培养的温度直到向细胞培养容器供给培养基为止的情况下,未必必须采用暂时保持部件。例如,在滴下速度十分慢的情况、滴下容器的容量充分大的情况下,使培养基成为适合细胞培养的温度直到向细胞培养容器供给培养基为止,因此也可以不采用暂时保持部件。在该情况下,只要利用管状构件(管等)直接连结培养基保存部件与培养基供给部件即可。既可以例如像图21A那样,培养基保存部件具有多个排出口,该多个排出口分别与不同的培养基供给部件相连,也可以例如像图21B那样,与培养基保存部件的排出口相连的管状构件在中途分支为多个管状构件,该多个管状构件分别与不同的培养基供给部件相连。培养基保存部件内的培养基等溶液的设定温度既可以是适合保存的温度(例如4℃),也可以是适合细胞培养的温度(例如37℃),能够根据培养条件设定为最佳温度。

另外,例如如图22A和图22B所示,也可以在连结培养基保存部件与培养基供给部件的管状构件(管等)上设置蠕动泵等送液泵,从培养基保存部件向培养基供给部件供给培养基。通过如此设置,培养基保持部件未必必须设置在比培养基供给部件在重力方向上高的位置,培养基保存部件的设置位置的自由度提高。在该情况下,送液泵作为培养基供给部件的滴下速度调整部件发挥作用,因此也可以没有滴下速度调整部件。蠕动泵等送液泵既可以设置在孵化器内也可以设置在孵化器外,还可以被控制部件有线或无线远程操作。另外,如图22A和图22B所示,也可以不采用滴下容器,而是将细胞培养容器的供给口设置在容器上表面并使培养基等溶液从此处滴下。

图21A和图21B是与第1实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。另外,图22A和图22B是与第2实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。

在上述各个实施方式中,示出了分别各具有一个培养基保持部件、暂时保持部件的方式,但是例如如图18A和图18B所示,也可以分别具有多个培养基保持部件、暂时保持部件。在该情况下,能够向细胞培养容器供给多种培养基。与暂时保持部件相连结的培养基供给部件既可以是例如如图18A和图18B所示分别位于多个暂时保持部件的方式,也可以是例如如图19A和图19B所示从多个暂时保持部件连结于一个培养基供给部件的方式。图18A和图18B、图19A和图19B是与第1实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。

在上述各个实施方式中,示出了从一个培养基供给部件连结于一个细胞培养容器的方式,但是也可以是从一个培养基供给部件连结于多个细胞培养容器的方式。既可以例如像图20A那样,滴下容器具有多个排出口,该多个排出口分别与不同的细胞培养容器的供给口相连,也可以例如像图20B那样,与滴下容器的排出口相连的管状构件在中途分支为多个管状构件,该多个管状构件分别与不同的细胞培养容器的供给口相连。图20A和图20B是与第1实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。

在上述各个实施方式中,作为滴下速度调整部件也可以使用蠕动泵等送液泵。该送液泵也可以被控制部有线或无线远程控制。

在上述各个实施方式中,也可以在暂时保持部件上设置监视培养基温度的培养基温度监视部件。也可以将此时培养基温度监视部件监视到的培养基温度的信息向控制部远程发送。据此,能够防止误供给不适合细胞培养的温度的培养基。

本发明的细胞培养系统当然不仅能够应用于粘接性细胞的培养,也能够应用于非粘接性细胞的培养。这是因为,能够将培养基的更换速度设为低速,而且,由于将细胞培养容器的排出口配置于在高度方向上靠上方的位置,因此能够降低非粘接性细胞自排出口流出的风险。

另外,通过将保持在细胞培养容器内的培养基的量尽可能地设为少量,从而能够提高培养基的更换效率。保持在细胞培养容器内的培养基的量只要因所培养的细胞的种类而最优化即可。

在上述各个实施方式中,也可以是,控制部能够与上述各个实施方式中的温度控制部件、压力附加部件、负压供给部件、送液泵无线或有线交换信息并能够远程对其进行控制。据此,能够提高使用者的远程操作的效率。

在上述各个实施方式中,关于使用者利用控制部远程进行培养基更换的操作的方式,也可以根据使用者预先设定的日程(程序)使控制部远程操作培养基更换。

在上述各个实施方式中,示出了暂时保持部件设置在孵化器内的方式,但是暂时保持部件也可以设置在孵化器外。在该情况下,优选的是设置用于将暂时保持部件内的溶液维持为适合细胞培养的温度(例如37℃)的温度控制部件。

另外,在上述各个实施方式中,示出了废液保持部件设置在孵化器内的方式,但是例如如图22A和图22B所示,废液保持部件也可以设置在孵化器外。

在上述各个实施方式中,能够使用图23A所示的细胞培养容器。该细胞培养容器在容器内部具有包括板状构件130的架状结构。板状构件固定于容器内部并形成架状结构,在其上表面部,为了能够保持预定量的溶液而具有溶液阻挡件131。板状构件130以被其分隔出的上下空间经由开口部132相连通的方式固定于容器内部。在容器上表面有供给口133,自此供给来的溶液向由板状构件130形成的架部供给。在板状构件130上利用溶液阻挡件131保持预定量的溶液,超过预定量的溶液越过溶液阻挡件131,从开口部132向下部空间滴下。在容器侧面距底面预定的高度的位置具有排出口134,若保持在下部空间的溶液达到排出口134的高度,则自此排出。供给口133位于能够向由板状构件130形成的架部供给溶液的位置即可,也可以是容器侧面。另外,与其独立地,如图23B所示,也可以在能够向下部空间直接供给溶液的位置还具有供给口133’。在图中示出了利用一个板状构件形成一个架部的例子,但是也可以利用两个以上的板状构件形成两个以上的架部。

根据这种细胞培养容器,能够获得培养细胞的培养面积,能够高效地增加细胞。

在上述各个实施方式中,在连结细胞培养容器的排出口与废液保持部件的废液供给口的管状构件上,也可以具有废液速度调整部件。废液速度调整部件能够控制在管状构件内流动的废液的流速,其结构与图2A~图2D所示的滴下速度调整部件相同。作为废液速度调整部件,也可以采用蠕动泵等送液泵。也可以是,废液速度调整部件能够被设置在孵化器外的控制部无线或有线远程操作。

作为本发明的控制部的例子,可列举PC,PC能够进行上述各个实施方式中的控制部所执行的控制。

在本发明中,培养基保存部件、暂时培养基保持部件为能够保持培养基、其他溶液(例如清洗液等)的部件,分别作为溶液保持部件发挥作用。即,在仅具有培养基保存部件或暂时培养基保持部件的方式中,分别作为溶液保持部件发挥作用,在具有培养基保存部件和暂时培养基保持部件的方式中,两个部件一体作为溶液保持部件发挥作用。

根据本发明,能够提供一种细胞培养系统,其特征在于,该细胞培养系统包括:培养基保存部件,其以适合培养基保存的温度保持用于培养细胞的培养基;暂时培养基保持部件,其与该培养基保存部件相连结,并以适合细胞培养的温度保持从所述培养基保存部件供给来的培养基;培养基供给部件,其与该暂时培养基保持部件相连结,并将从所述暂时培养基保持部件供给来的培养基向细胞培养容器供给;以及细胞培养容器,其与该培养基供给部件相连结,并在从所述培养基供给部件供给来的培养基中培养细胞,所述培养基供给部件经由滴下培养基的工序向所述细胞培养容器供给培养基。

根据本发明,能够提供一种细胞培养系统,其特征在于,该细胞培养系统包括:培养基保存部件,其以适合培养基保存的温度保持用于培养细胞的培养基;暂时培养基保持部件,其与该培养基保存部件相连结,并以适合细胞培养的温度保持从所述培养基保存部件供给来的培养基;培养基供给部件,其与该暂时培养基保持部件相连结,并将从所述暂时培养基保持部件供给来的培养基向细胞培养容器供给;细胞培养容器,其与该培养基供给部件相连结,并在从所述培养基供给部件供给来的培养基中培养细胞;以及培养基排出部件,其与该细胞培养容器相连结,并排出从所述细胞培养容器供给来的培养基,所述培养基排出部件经由滴下培养基的工序排出培养基。

根据本发明,能够提供一种细胞培养系统,其特征在于,该细胞培养系统包括:溶液保持部件,其保持培养基;以及培养基供给部件,其与该溶液保持部件相连结,将从所述溶液保持部件供给来的培养基向细胞培养容器供给,所述培养基供给部件经由滴下培养基的工序向所述细胞培养容器内供给培养基。

根据本发明,能够提供一种细胞培养系统,其特征在于,该细胞培养系统包括:溶液保持部件,其保持培养基;培养基供给部件,其与该溶液保持部件相连结,将从所述溶液保持部件供给来的培养基向细胞培养容器供给;以及培养基排出部件,其与所述细胞培养容器相连结,并排出从所述细胞培养容器供给来的培养基,所述培养基排出部件经由滴下培养基的工序排出培养基。

以下,参照附图说明本发明的进一步的实施方式的细胞培养系统。

(第6实施方式)

本实施方式的细胞培养系统1800是图24所示的结构的系统,是对设置在孵化器内的细胞培养容器(培养容器)内的培养基进行更换的系统。

溶液保持部件3(第1溶液保持部件3a、第2溶液保持部件3b)设置在孵化器1的内部,是用于在内部保存培养基(细胞培养液)、清洗液等溶液的部件。在图24中,示出了在第1溶液保持部件3a中保持培养基(细胞培养液)、在第2溶液保持部件3b中保持清洗液的例子。保持在溶液保持部件3内的溶液被加热到作为适合细胞培养的温度的孵化器内的温度(例如37℃)。

在溶液保持部件3中被加热到适合细胞培养的温度(例如37℃)的溶液在孵化器1内经由溶液供给部件6(第1溶液供给部件6a、第2溶液供给部件6b)向细胞培养容器11供给。

溶液供给部件6包括滴下速度调整部件7(第1滴下速度调整部件7a、第2滴下速度调整部件7b)和滴下容器8(第1滴下容器8a、第2滴下容器8b)。滴下速度调整部件7设置在连结溶液保持部件3与滴下容器8的管状构件(管等)上,能够控制在管状构件内流动的溶液的流速。第1滴下速度调整部件7a设置在连结第1溶液保持部件3a与第1滴下容器8a的管状构件上,第2滴下速度调整部件7b设置在连结第2溶液保持部件3b与第2滴下容器8b的管状构件上。

滴下速度调整部件7能够被设置在孵化器外的控制部19无线或有线远程操作,能够远程使在管状构件(管等)内流动的培养基等溶液的流动停止(流速0的状态),或控制流速。

当需要更换培养基时,使用者利用控制部19远程调整滴下速度调整部件7而将滴下速度设为适当的速度。滴下速度的调整既可以设定为预先确定的速度,也可以一边利用未图示的监视系统监视滴下速度一边调整为适当的滴下速度。

滴下容器8是具有与自溶液保持部件3相连的管状构件相连接的供给口9和与向细胞培养容器11相连的管状构件(管等)相连接的排出口10的容器。供给口9配置在重力方向的上部,排出口10配置在比供给口9在重力方向上靠下部的位置,向供给口9供给的溶液向滴下容器8内的空间滴下,并自排出口10排出,经由管状构件向细胞培养容器11供给。

这样,通过溶液向滴下容器8内的空间滴下,从而能够防止溶液的逆流,能够防止溶液保持部件3内的溶液被污染(引起污染)。

细胞培养容器11具有与自滴下容器8相连的管状构件相连接的供给口12(第1供给口12a、第2供给口12b)和向细胞培养容器外排出溶液的排出口13。第1供给口12a借助管状构件与第1滴下容器8a的排出口10相连接,第2供给口12b借助管状构件与第2滴下容器8b的排出口10相连接。

穿过供给口12的溶液在培养容器内的空间滴下并向培养容器内供给。此时,也可以从供给口12朝向培养容器内部设置管状构件(管等)而使溶液不滴下地进行供给。另外,在使溶液滴下的情况下,供给口12的设置位置期望如图24所示设置在细胞培养容器的盖上,但是例如也可以设置于细胞培养容器侧面。

另一方面,排出口13例如如图24所示设置在细胞培养容器的盖上,构成朝向细胞培养容器内部延伸有管状构件(管等)的结构。该管状构件具有到达细胞培养容器的大致底面的长度,能够排出细胞培养容器的底面部的溶液。据此,能够大致全部排出培养容器内的溶液。另外,从排出口13向细胞培养容器内部延伸的管状构件也可以在其侧面具有如图25所示的孔28,经由该孔28排出溶液。在该情况下,即使将管状构件的顶端以沿着培养容器底面的方式进行配置,也能够排出溶液。

只要能够排出细胞培养容器的底面部的溶液,排出口13的设置位置就可以是任意位置,例如也可以设置于细胞培养容器的侧面、底面。在该情况下,也可以没有向细胞培养容器内部延伸的管状构件。

细胞培养容器11的排出口13借助管状构件(管等)连接于溶液排出部件。溶液排出部件具有废液保持部件14和负压供给部件71。废液保持部件14借助管状构件与细胞培养容器11的排出口13相连接,具有与该管状构件相连接的废液供给口15和向废液保持部件14外排出废液的废液排出口16。废液保持部件14的设置位置既可以设置在孵化器内也可以设置在孵化器外。废液供给口15设置于废液保持部件14的上表面,向废液供给口15供给的废液向废液保持部件内的空间滴下,并经由废液排出口16排出。这样,通过废液向废液保持部件14内的空间滴下,从而能够防止废液的逆流,能够防止细胞培养容器11内被污染(引起污染)。连结细胞培养容器11的排出口13与废液供给口15的管状构件具有废液速度调整部件17。废液速度调整部件17能够控制在管状构件内流动的废液的流速。

废液速度调整部件17能够被设置在孵化器外的控制部19无线或有线远程操作,能够远程使管状构件(管等)内的废液的流动停止(流速0的状态),或控制流速。

当需要更换培养基时,使用者利用控制部19远程调整废液速度调整部件17而将废液速度设为适当的速度。废液速度的调整既可以设定为预先确定的速度,也可以一边利用未图示的监视系统监视废液速度一边调整为适当的速度。废液速度调整部件17的结构与图2A~图2D所示的滴下速度调整部件7相同。

废液保持部件14的废液排出口16连接于负压供给部件71,能够使废液保持部件14为负压。

作为负压供给部件71,可列举如图26所示的包括泵31和废液容器32的部件。通过将负压供给部件71的抽吸口33与废液保持部件14的废液排出口16相连接并使废液保持部件14内为负压,且使培养容器11的排出口13为负压,从而能够从细胞培养容器11抽吸培养基。

另外,作为负压供给部件71,也可以使用蠕动泵等送液泵。在该情况下,也可以将送液泵设置于抽吸口33的管状构件。

接着,说明滴下速度调整部件7。

滴下速度调整部件7配置于连结溶液保持部件3的排出口5与滴下容器8的供给口9的管状构件(管等),对管状构件施加外力而使其变形,通过减小管状构件内腔的截面积来限制溶液的流量并抑制流速。反之若解除外力,则在管状构件的弹性力的作用下,管状构件恢复为原来的状态,能够提高流速。这样,滴下速度调整部件7通过对管状构件的外力的强弱来调整在管状构件内流动的溶液的流速。关于滴下速度调整部件7对管状构件的外力的施加方法,与图2A~图2D中示出了例子的第1实施方式相同。

另外,废液速度调整部件的结构与滴下速度调整部件7相同。

另外,作为滴下速度调整部件7,也可以采用蠕动泵等送液泵。作为废液速度调整部件,也可以采用蠕动泵等送液泵。送液泵也可以被控制部19远程操作。

接着,关于使用本实施方式的培养基更换系统1800更换培养基的步骤,说明一例。

本系统的使用者首先利用滴下速度调整部件7将系统设定为滴下速度为0的状态、即滴下停止的状态。向溶液保持部件3补充培养基等溶液,将溶液保持部件3内的培养基、溶液的温度设为孵化器内的温度。准备放入有培养基和细胞的细胞培养容器11,在孵化器内,将细胞培养容器11的供给口12经由管状构件连接于滴下容器8的排出口10,将细胞培养容器11的排出口13经由管状构件连接于废液保持部件14的废液供给口15。

当需要更换培养基时,使用者首先利用控制部19操作废液速度调整部件17并将废液速度设为适当的速度。若利用废液速度调整部件17解除废液速度为0的状态,则废液保持部件14的负压向细胞培养容器的排出口13传递,细胞培养容器内的培养基作为废液被向废液保持部件14抽吸。如果细胞培养容器内的培养基消失,则利用废液速度调整部件17将废液速度恢复为0的状态。

接着,使用者利用控制部19操作第2滴下速度调整部件7b并将滴下速度设为适当的速度。若利用滴下速度调整部件7b解除滴下速度为0的状态,则第2溶液保持部件4b内的清洗液在滴下容器8b内因重力而开始滴下,并向细胞培养容器内供给。在向细胞培养容器内供给了期望量的清洗液之后,使用者利用控制部19操作第2滴下速度调整部件7b并将滴下速度恢复为0的状态。进而,利用控制部19操作废液速度调整部件17而将废液速度设为适当的速度并排出培养容器内的清洗液。

接着,使用者利用控制部19操作第1滴下速度调整部件7a并将滴下速度设为适当的速度。若利用滴下速度调整部件7a解除滴下速度为0的状态,则第1溶液保持部件4a内的培养基在滴下容器8a内因重力而开始滴下,并向细胞培养容器内供给。在向细胞培养容器内供给了期望量的培养基之后,使用者利用控制部19操作第1滴下速度调整部件7a并将滴下速度恢复为0的状态。

将本实施方式的变形例表示在图27A和图27B中。

本变形例的细胞培养系统1900是第1滴下容器41a和第2滴下容器41b分别具有多个排出口的方式。第1滴下容器41a和第2滴下容器41b所具有的多个排出口分别借助管状构件连接于不同的细胞培养容器的供给口12(第1供给口42a、第2供给口42b)。图27A是使用两个细胞培养容器的方式,但是能够设置各个滴下容器所具有的排出口的数量的细胞培养容器。

取代各个滴下容器具有多个排出口,也可以是,如图27B所示各个滴下容器具有一个排出口,与其相连的管状构件在中途分支为多个,并分别连接于不同的细胞培养容器的供给口12(第1供给口42a、第2供给口42b)。

其他与第1实施方式相同。

将本实施方式的另一变形例表示在图28中。

本变形例的细胞培养系统2100是将第1滴下容器8a和第2滴下容器8b设为一个滴下容器8c的方式。滴下容器8c具有用于向内部供给溶液的两个供给口(第1供给口43a、第2供给口43b)和用于从内部排出溶液的一个排出口44。第1供给口43a、第2供给口43b分别借助管状构件与第1溶液保持部件3a、第2溶液保持部件3b相连接。排出口44借助管状构件连接于细胞培养容器的供给口45。其他与第1实施方式相同。

在该情况下,如图29A所示,也可以是第1滴下容器8c具有多个排出口的方式。滴下容器8c所具有的多个排出口分别借助管状构件连接于不同的细胞培养容器的供给口45。图29A是使用两个细胞培养容器的方式,但是能够设置3个以上的细胞培养容器。

取代滴下容器具有多个排出口,也可以是,如图29B所示各个滴下容器具有一个排出口,与其相连的管状构件在中途分支为多个,并分别连接于不同的细胞培养容器的供给口45。

也可以是,滴下容器具有一个供给口,来自第1溶液保持部件3a、第2溶液保持部件3b的管状构件在中途合流,并连接于该一个供给口。

(第7实施方式)

如图30所示,本实施方式的细胞培养系统2400在不具有滴下容器8、并将细胞培养容器11的供给口12(第1供给口12a、第2供给口12b)的配置位置限定于细胞培养容器11的上表面这一点上与第6实施方式不同。除此以外与第6实施方式相同。

在该情况下,由于细胞培养容器11的供给口12位于细胞培养容器11的上表面,因此供给来的溶液在细胞培养容器11内的空间滴下,具有与滴下容器8相同的功能。因而,在本实施方式中也能够防止培养基的逆流,能够防止溶液保存部件3内的培养基被污染(引起污染)。而且,由于未设置滴下容器8,因此能够使系统紧凑。

另外,由于不具有滴下容器8,因此溶液保持部件3的排出口5与细胞培养容器11的供给口12借助管状构件直接连结,在该管状构件上设置有滴下速度调整部件7。即,第1溶液保持部件3a、第2溶液保持部件3b借助管状构件分别连接于细胞培养容器的第1供给口12a、第2供给口12b,在各个管状构件上设置有第1滴下速度调整部件7a、第2滴下速度调整部件7b。

(第8实施方式)

如图31所示,本实施方式的细胞培养系统2500在具有用于向溶液保持部件3供给溶液的溶液储存部件51(第1溶液储存部件51a、第2溶液储存部件51b)这一点上与上述各个实施方式不同。除此以外与上述各个实施方式相同。图31是与第1实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。

溶液储存部件51为了将保持在内部的培养基等溶液维持为适合溶液保存的温度(例如4℃)而具有温度控制部件52。溶液储存部件51的设置位置只要是比溶液保持部件3在重力方向上高的位置,就可以是任意位置,既可以设置在孵化器内,也可以设置在孵化器外。

溶液储存部件51(第1溶液储存部件51a、第2溶液储存部件51b)借助管状构件(管等)连结于溶液保持部件3(第1溶液保持部件3a、第2溶液保持部件3b)。由于溶液储存部件51设置在比溶液保持部件3在重力方向上高的位置,因此溶液储存部件51内的溶液在重力作用下经由管状构件(管等)向溶液保持部件3供给。供给到溶液保持部件3的培养基被加热到作为适合细胞培养的温度的孵化器内的温度(例如37℃)。

图31表示使用重力使溶液从溶液储存部件51向溶液保持部件3移动的方式,但是也可以是,如图32所示在连结溶液储存部件51与溶液保持部件3的管状构件(管等)上设置蠕动泵那样的送液泵53(第1送液泵53a、第2送液泵53b),使溶液从溶液储存部件51向溶液保持部件3移动。在该情况下,溶液储存部件51的设置位置也可以不是比溶液保持部件3在重力方向上高的位置。

(第9实施方式)

如图33所示,本实施方式的细胞培养系统2700在具有用于对溶液保持部件3内的溶液施加压力的压力附加部件60这一点上与上述各个实施方式不同。除此以外与上述各个实施方式相同。图33是与第6实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。

作为压力附加部件60,能够列举利用泵向溶液保持部件3内送入气体的部件作为例子。由此,溶液保存部件3内的空气层的压力升高,能够对溶液施加外压。优选的是,向溶液保持部件3内送入的气体使用灭菌后的气体。压力附加部件使用与图6A~图6C所例示的部件相同的部件。

在此,优选的是,压力附加部件60被控制为溶液保持部件3内的压力不会升高到一定以上。

在本实施方式中,溶液保持部件3未必必须设置在比溶液供给部件6高的位置。

另外,在具有溶液储存部件的方式中,只要设为压力附加部件60取代对溶液保持部件内的溶液施加压力、而是如图34所示对溶液储存部件51(第1溶液储存部件51a、第2溶液储存部件51b)内的溶液施加压力的方式即可。在该情况下,溶液储存部件51未必必须设置在比溶液保持部件3高的位置。而且,溶液保持部件3未必必须设置在比溶液供给部件6高的位置。

在上述各个实施方式中,也能够使用图38A和图38B所示的细胞培养容器91。该细胞培养容器91在容器的盖部92具有供给口93和排出口94。

供给口93借助管状构件连接于溶液保持部件6,并且从供给口93朝向细胞培养容器内部延伸有供给管部95。从溶液供给部件6供给来的溶液穿过供给口93进入供给管部95。如图38A所示,供给管部95的顶端配置在比细胞培养容器内部的底面高预定的高度的上方,从供给管部95中出来的溶液向细胞培养容器91内滴下。另外,在采用滴下容器8的方式中,如图38B中例子所示,供给管部95的顶端未必必须设置在比细胞培养容器内部的底面高预定的高度的上方。

排出口94借助管状构件连接于废液保持部件14,并且从排出口94朝向细胞培养容器内部延伸有排出管部96。排出管部96的顶端配置在到达培养容器内部的底面的位置,能够将细胞培养容器内的溶液大致全部排出。

排出管部96也可以在其侧面具有如图25所示的孔28,经由该孔28排出溶液。在该情况下,即使将排出管部96的顶端以沿着培养容器底面的方式进行配置也能够排出溶液。

只要是能够大致全部排出细胞培养容器的底面部的溶液的部位,排出口94的设置位置就可以是任意,例如也可以设置于细胞培养容器的底面、侧面。在该情况下,也可以没有排出管部96。

关于细胞培养容器91的盖部92的供给管部95和排出管部96的定位机构的例子,能够使用与图11A和图11B所例示的机构相同的机构。

作为盖部附近的结构的更具体的一例,能够列举图12所示的结构。

在上述各个实施方式中,示出了从细胞培养容器的排出口排出的废液经由废液保持部件排出的例子,但是也可以不设置废液保持部件而从细胞培养容器的排出口直接排出。例如如图35所示,也可以将细胞培养容器的排出口经由管状构件连结于负压供给部件71。图35是与第1实施方式对应的例子,但是其他实施方式也是相同的。

在上述各个实施方式中,也可以在溶液保持部件上设置监视溶液温度的溶液温度监视部件。也可以将此时溶液温度监视部件监视到的溶液温度的信息向控制部远程发送。据此,能够防止误供给不适合细胞培养的温度的溶液。

在上述各个实施方式中,示出了设置了两个溶液保持部件(及溶液储存部件)的例子,但是也可以设置3个以上的溶液保持部件(及溶液储存部件)。在该情况下,能够使用组成不同的多个培养基。另外,也可以是设置一个溶液保持部件(及溶液储存部件)而不使用清洗液用的溶液保持部件(及溶液储存部件)的方式。

在上述各个实施方式中,也可以是,控制部19能够与上述各个实施方式中的温度控制部件2、压力附加部件60、负压供给部件71无线或有线交换信息并能够远程控制这些部件。据此,能够提高使用者的远程操作的效率。

在上述各个实施方式中,对一个(或两个)细胞培养容器进行了说明,但是实际上能够设置多个细胞培养容器。上述各个实施方式及变形例的说明在设置了多个细胞培养容器的情况下适用于该各个细胞培养容器。

在上述各个实施方式中,示出了采用负压供给部件抽吸废液的方式,但是如图36所示,也可以不使用负压供给部件而利用重力排出废液。在该情况下,只要细胞培养容器的排出口配置于细胞培养容器的底面、侧面、且细胞培养容器内的溶液利用重力从排出口排出即可。另外,为了大致全部排出细胞培养容器内的溶液,优选的是倾斜设置细胞培养容器以使得溶液向排出口的方向流动。

另外,如图37所示,也可以在与细胞培养容器的排出口相连的管状构件上设置蠕动泵等送液泵53。在该情况下,也能够设为将细胞培养容器的排出口的设置位置设于细胞培养容器上表面的盖上、且自此朝向细胞培养容器内部延伸有管状构件的方式。

在上述各个实施方式中,示出了使用者利用控制部远程操作培养基更换的方式,但是也可以根据使用者预先设定的日程(程序)使控制部远程操作培养基更换。

在上述各个实施方式中,示出了溶液保持部件设置在孵化器内的方式,但是溶液保持部件也可以设置在孵化器外。在该情况下,优选的是设置用于将溶液保持部件内的溶液维持为适合细胞培养的温度(例如37℃)的温度控制部件。

作为本发明的控制部的例子,可列举PC,PC能够进行上述各个实施方式中的控制部19所执行的控制。

在上述各个实施方式中设置了两个(多个)细胞培养容器的供给口的方式中,也可以设置一个供给口并在使自两个(多个)溶液供给部件相连的管状构件合流之后连接于该一个供给口。

作为在本发明中使用的细胞培养容器,也可以使用袋状的细胞培养袋。

作为在本发明中可使用的培养容器的例子,能够列举如图39A和图39B所示的盖部151由能够热灭菌的原材料形成的容器。该盖部151构成为在盖主体152上有至少一个孔部154且管状构件153贯穿于此的结构。图39A和图39B示出了孔部154和管状构件153分别为两个的情况,但是也可以分别为3个以上,亦可以分别为一个。盖部151由能够耐干热处理、高压灭菌器的灭菌时的高温的原材料制作而成。作为能够耐高温的原材料,能够列举铝等金属、玻璃。容器主体部155也可以不是能够耐高温的原材料。通过如此设置,从而在使用了培养容器之后能够扔掉容器主体155,而将盖部清洗、灭菌之后与新的容器主体组合并再次进行使用。优选的是管状构件153能够经由孔部154沿插入方向移动。据此,能够调整突出到管状构件153容器内的长度,能够根据所使用的容器的种类、培养系统适当地调整为最佳条件。

根据该培养容器,能够再次利用盖部而在成本方面上有效的。另外,由于能够更换容器主体部,因此能够根据培养系统适当地选择最佳的容器而使培养系统的变形扩展,并且通过使用市场上销售的容器主体部而在成本方面也是有效的。

根据本发明,能够提供一种细胞培养系统,其特征在于,该细胞培养系统包括:溶液保持部件,其保持用于培养细胞的培养基等溶液;溶液供给部件,其与该溶液保持部件相连结,将从所述溶液保持部件供给来的溶液向细胞培养容器供给;以及溶液排出部件,其从所述细胞培养容器中排出溶液,所述溶液供给部件经由滴下溶液的工序向所述细胞培养容器供给溶液。

根据本发明,能够提供一种细胞培养系统,其特征在于,该细胞培养系统包括:溶液保持部件,其保持用于培养细胞的培养基等溶液;溶液供给部件,其与该溶液保持部件相连结,将从所述溶液保持部件供给来的溶液向细胞培养容器供给;以及溶液排出部件,其从所述细胞培养容器中排出溶液,所述溶液排出部件经由滴下溶液的工序排出溶液。

附图标记说明

1孵化器;2温度控制部件;3培养基保存部件(溶液保持部件);4暂时保持部件;6培养基供给部件;7滴下速度调整部件;8滴下容器;11细胞培养容器;14废液保持部件;17废液速度调整部件;19控制部;20管状构件(管);21板状构件;22球状(圆柱状)构件;24帘状构件;23、25、26通孔;31泵;32废液容器;33抽吸口;41滴下容器;51溶液储存部件;52温度控制部件;53泵;60压力附加部件;61袋状构件;62、64隔离构件;65砝码;71负压供给部件;81泵;82废液容器;83抽吸口;91培养容器;92盖部;95供给管部;96排出管部;97头部;101凸部;102环状构件;103凹部;111圆盘状构件;112盖主体;113环状构件;121送液泵;130板状构件;131溶液阻挡件;132开口部;133供给口;134排出口;151盖部;152盖主体;153管状构件;154孔部;155容器主体。

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