本发明涉及用于进行内置多个托盘的多层培养容器的操纵操作的多层培养容器操作系统、多层培养容器操作装置及多层培养容器操作方法。
背景技术:
近年来,已知有为了大量地培养细胞,而使用内置多个托盘的多层培养容器来培养已播种于培养液的细胞的细胞培养技术。在这样的细胞培养技术中,为了减轻作业人员的负担,而利用如下的多层培养容器操作装置:为了将播种有细胞的培养液等导入多层培养容器或自多层培养容器加以回收,而进行将多层培养容器加以保持并使其旋转等的操纵操作(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-505472
技术实现要素:
发明所要解决的问题
在一般的细胞培养中,由于所培养的细胞附着于多层培养容器的壁面,因此通过自多层培养容器回收培养液,其后,将胰蛋白酶液导入多层培养容器内,并使多层培养容器振荡,来进行使细胞自壁面剥离,并将胰蛋白酶液连同所剥离的细胞一起加以回收的处理。一直以来,进行在将胰蛋白酶液导入多层培养容器之后,为了进行剥离处理而通过徒手作业将多层培养容器暂时自多层培养容器操作装置卸下,装载于专用的振荡装置并使多层培养容器振荡,其后为了回收胰蛋白酶液,而再次将多层培养容器搭载于多层培养容器操作装置这样的作业,作业人员的负担会增大,从而要求作业性的提高。
本发明涉及可在将多层培养容器搭载于多层培养容器操作装置的状态下进行细胞培养的作业、特别是胰蛋白酶液的导入、细胞剥离、及胰蛋白酶液的回收的一连串处理的多层培养容器操作系统、多层培养容器操作装置及多层培养容器操作方法。
解决问题的技术手段
本发明的多层培养容器操作系统,具有:台车装置,其可搭载内置多个托盘的多层培养容器并进行移动;及操作装置,其可将上述多层培养容器加以保持并使其旋转;上述台车装置具有:台车,其具有车轮;及固定构件,其与上述台车装卸自如地搭载于上述台车之上,将上述多层培养容器固定于上述台车;上述操作装置具有:旋转部,其将上述多层培养容器连同上述固定构件一起加以保持,并进行使上述多层培养容器以第1旋转轴及/或第2旋转轴旋转的旋转动作;振荡部,其将上述多层培养容器连同上述固定构件一起加以保持,并进行使上述多层培养容器沿着水平方向振荡的振荡动作;以及控制部,其控制上述旋转部及上述振荡部的动作;上述控制部不使上述多层培养容器返回上述台车,而接着上述旋转部所进行的上述旋转动作,使上述振荡部进行上述振荡动作。
在上述多层培养容器操作系统中,上述控制部可构成为可令上述旋转部以上述第1旋转轴或上述第2旋转轴为中心使上述多层培养容器往返摆动。
在上述多层培养容器操作系统中,上述振荡部可构成为可收纳于上述操作装置主体内,上述控制部在进行上述振荡动作的情况下,使上述振荡部自上述操作装置主体突出。
在上述多层培养容器操作系统中,上述控制部可构成为在进行上述振荡动作的情况下,令上述振荡部直接自上述旋转部将上述多层培养容器连同上述固定构件一起接收。
在上述多层培养容器操作系统中,上述旋转部及上述振荡部可构成为具备电动马达,而通过电力加以驱动。
本发明的第1方式的多层培养容器操作装置是可自可搭载内置多个托盘的多层培养容器并进行移动的台车接收上述多层培养容器,且将上述多层培养容器加以保持并使其旋转的多层培养容器操作装置,具有:旋转部,其保持上述多层培养容器,并进行使上述多层培养容器以第1旋转轴及/或第2旋转轴旋转的旋转动作;振荡部,其保持上述多层培养容器,并进行使上述培养容器沿着水平方向振荡的振荡动作;以及控制部,其控制上述旋转部及上述振荡部的动作;上述控制部不使上述多层培养容器返回上述台车,而接着上述旋转部所进行的上述旋转动作,使上述振荡部进行上述振荡动作。
在上述第1方式的多层培养容器操作装置中,上述控制部可构成为在进行上述振荡动作的情况下,使上述振荡部直接自上述旋转部将上述多层培养容器连同上述固定构件一起接收。
本发明的第2方式的多层培养容器操作装置具有:支撑构件,其将内置多个托盘的多层培养容器可上下移动地加以支撑;卡止构件,其与上述支撑构件协同而将上述多层培养容器加以固定;旋转部,其进行使上述支撑构件以第1旋转轴及第2旋转轴旋转的旋转动作;以及控制部,其控制上述支撑构件及上述旋转部的动作;上述控制部具有:细胞剥离功能,其使上述旋转部以上述第1旋转轴或上述第2旋转轴为中心朝第1方向及第2方向将上述多层培养容器往返摆动而执行细胞剥离处理;以及停止模式,其在执行细胞剥离功能的期间,当自朝向第1方向的旋转动作切换为朝向第2方向的旋转动作时及自朝向第2方向的旋转动作切换为朝向第1方向的旋转动作时,使上述多层培养容器的移动停止所指定的时间。
在上述第2方式的多层培养容器操作装置中,可构成为上述托盘具备第1侧面、与第1侧面邻接的第2侧面、与第2侧面邻接的第3侧面、及与第3侧面邻接的第4侧面,上述控制部具备以按照第1侧面、第2侧面、第3侧面及第4侧面的顺序,胰蛋白酶液进行碰撞的方式操作上述旋转部的侧面附着细胞回收功能。
在上述多层培养容器操作装置中,上述旋转部可构成为具备电动马达,而通过电力加以驱动。
本发明的第1方式的多层培养容器操作方法是使用具有旋转部及振荡部的操作装置来操作上述多层培养容器的多层培养容器操作方法,该旋转部保持内置多个托盘的多层培养容器并进行使上述多层培养容器旋转的旋转动作,该振荡部保持上述多层培养容器并进行使上述多层培养容器沿着水平方向振荡的振荡动作;接着上述旋转部所进行的上述旋转动作,使上述振荡部进行上述振荡动作。
本发明的第2方式的多层培养容器操作方法是使用具有支撑构件、卡止构件、旋转部及控制部的操作装置来对被导入有胰蛋白酶液的上述多层培养容器进行操作的多层培养容器操作方法,该支撑构件将内置多个托盘的多层培养容器可上下移动地加以支撑,该卡止构件与支撑构件协同而将上述多层培养容器加以固定,该旋转部进行使上述支撑构件以第1旋转轴及第2旋转轴旋转的旋转动作,该控制部控制上述支撑构件及上述旋转部的动作;在令上述旋转部以上述第1旋转轴或上述第2旋转轴为中心朝第1方向及第2方向将上述多层培养容器往返摆动而进行细胞剥离处理的期间,当自朝向第1方向的旋转动作切换为朝向第2方向的旋转动作时及自朝向第2方向的旋转动作切换为朝向第1方向的旋转动作时,使上述多层培养容器的移动停止所指定的时间。
在上述第2方式的多层培养容器操作方法中,可构成为上述托盘具备第1侧面、与第1侧面邻接的第2侧面、与第2侧面邻接的第3侧面、及与第3侧面邻接的第4侧面,在上述细胞剥离处理之后,以按照第1侧面、第2侧面、第3侧面及第4侧面的顺序,上述胰蛋白酶液进行碰撞的方式操作上述旋转部。
发明的效果
根据本发明,由于可在将多层培养容器搭载于多层培养容器操作装置的状态下进行胰蛋白酶液的导入、细胞剥离、及胰蛋白酶液的回收的一连串处理,因此可使细胞培养的作业性提高。
附图说明
图1是用于说明第1实施方式的多层培养容器的图。
图2是用于说明朝向多层培养容器中的各托盘的液体的分配方法的图。
图3是表示第1实施方式的多层培养容器操作系统的立体图。
图4是用于说明第1实施方式的台车装置的立体图。
图5是用于说明第1实施方式的多层培养容器操作装置的方块图。
图6是用于说明固定构件的被卡止部与多层培养容器操作装置的卡止构件的关系的图。
图7是表示将多层培养容器预固定于臂的状态的立体图。
图8是表示以旋转轴x1为中心的旋转部的旋转动作的一个例子的图。
图9是表示以旋转轴x2为中心的旋转部的旋转动作以及以旋转轴x1及x2为中心的旋转部的旋转动作的一个例子的图。
图10是表示在多层培养容器操作装置中使振荡部突出的状态的立体图。
图11是用于说明振荡动作中的臂与插通孔的关系的图。
图12是表示第1实施方式的细胞培养处理的流程图。
图13是表示步骤s1的培养液导入处理的流程图。
图14是表示步骤s3的培养液回收处理的流程图。
图15是表示步骤s4的胰蛋白酶液导入处理的流程图。
图16是表示步骤s5的细胞剥离处理的流程图。
图17是表示步骤s6的胰蛋白酶液回收处理的流程图。
图18是用于说明第2实施方式的多层培养容器操作装置的方块图。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下,对第1实施方式的多层培养容器操作系统1进行说明。本实施方式的多层培养容器操作系统1是用于操作(操纵)被利用于细胞培养等的多层培养容器30的系统。因此,首先对本实施方式的多层培养容器30进行说明。图1是用于说明本实施方式的多层培养容器30的图,且为表示多层培养容器30的截面图。为了大量地培养细胞,如图1所示,多层培养容器30为层叠有多个托盘31的结构。在利用多层培养容器30来培养细胞的情况下,例如如图2(a)所示,以通气孔盖(ventcap)32成为下侧的方式将多层培养容器30倾斜90°左右。然后,将通气孔盖32与泵连接,利用泵将播种有细胞的培养液导入多层培养容器30内。其次,如图2(b)所示,若将多层培养容器30恢复为直立,则培养液被分配至多层培养容器30的各托盘31,而在各托盘31进行细胞培养。
另外,在细胞培养后,进行自多层培养容器30回收培养液的培养液回收处理、为了将附着于多层培养容器30的壁面的细胞剥离而将胰蛋白酶液导入多层培养容器30的胰蛋白酶液导入处理、及自多层培养容器30回收包含所剥离的细胞的胰蛋白酶液的胰蛋白酶液回收处理。在这些处理中,也需要进行将多层培养容器30倾斜等而将培养液或胰蛋白酶液导入或加以回收的作业。然而,在作业人员以徒手作业的方式来操作多层培养容器30的情况下,包含培养液或胰蛋白酶液的多层培养容器30较重,作业人员的负担会增大。另外,也存在因徒手作业而使作业产生不均的情况,或因作业人员不必要地触摸多层培养容器30而导致多层培养容器破损而发生污染的情况。因此,如本实施方式的多层培养容器操作系统1那样,需要用于操作多层培养容器30的系统。
图3是表示本实施方式的多层培养容器操作系统1的立体图。如图3所示,本实施方式的多层培养容器操作系统1由多层培养容器操作装置10及台车装置20构成。以下,对各结构进行说明。
图4是用于说明本实施方式的台车装置20的立体图。如图4(a)所示,台车装置20由具有车轮22的台车21、及将多层培养容器30固定于台车21的固定构件23构成。另外,在台车装置20中,台车21与固定构件23装卸自如。具体而言,通过相对于台车21将固定构件23朝上(z轴正方向)举起,可如图4(b)所示将固定构件23自台车21卸除。另外,相反地,通过将固定构件23放置于台车21之上,可将固定构件23安装于台车21。再者,台车21与固定构件23分别具有相互地嵌合的嵌合部(未图示),由此,台车21与固定构件23仅沿着上下方向(z轴方向)装卸自如,而在水平方向(xy轴方向)上被固定。其结果,可防止在台车装置20的移动中,固定构件23自台车21掉落的情况。
如图4所示,固定构件23在将多个多层培养容器30并列地加以配置的状态下,可同时地固定该多个多层培养容器30。再者,在本实施方式中,台车装置20构成为最多可搭载4个多层培养容器30,但并不限定于该结构,既可以最多可搭载1~3个多层培养容器30的方式来构成台车装置20,或者也可以可搭载5个以上的多层培养容器30的方式来构成台车装置20。
如图4所示,固定构件23具有:基座24,其供多层培养容器30载置;框构件25,其以多层培养容器30在水平方向(xy轴方向)上不会偏移的方式来防护多层培养容器30的4个长边;及紧固构件26,其卡止于框构件25,在使多层培养容器30旋转的情况下,以多层培养容器30不会自上方向(z轴方向)飞出的方式加以防护。例如,作业人员可通过将多层培养容器30放置于基座24之上、且框构件25的框内,其后,以利用紧固构件26来按压多层培养容器30的上侧的方式使紧固构件26与框构件25卡止,而使多层培养容器30固定于固定构件23。
另外,固定构件23如后面所述,具有与多层培养容器操作装置10的卡止构件111卡止的被卡止部28。在本实施方式中,被卡止部28被连续地形成于框构件25中将多层培养容器30的侧面沿着多层培养容器30的排列方向延伸的部分,而如图4所示成为具有长度w1的薄板状的构件。
其次,对本实施方式的多层培养容器操作装置10进行说明。图5是表示本实施方式的多层培养容器操作装置10的方块图。如图5所示,多层培养容器操作装置10具备旋转部11、旋转驱动部12、振荡部13、振荡驱动部14、驱动控制部15、操作部16、臂驱动部17、一对臂18及主体19。驱动控制部15预先储存有将播种有细胞的培养液导入多层培养容器30的培养液导入处理、自多层培养容器30回收培养液的培养液回收处理、将胰蛋白酶液导入多层培养容器30的胰蛋白酶导入处理、使多层培养容器30振荡的细胞剥离处理、及自多层培养容器30回收胰蛋白酶液的胰蛋白酶液回收处理等、用于操作多层培养容器30的操作程序。在本实施方式中,驱动控制部15根据该操作程序,通过控制旋转驱动部12及振荡驱动部14的动作,而令旋转驱动部12使旋转部11进行旋转动作,并且通过控制振荡驱动部14的动作,而令振荡驱动部14使振荡部13进行振荡动作。再者,在本实施方式中,旋转驱动部12及振荡驱动部14具有电动马达,并接受电力的供给,而驱动旋转部11及振荡部13。
如图3及图5所示,旋转部11具有作为多层培养容器30的保持构件而发挥功能的一对卡止构件111。卡止构件111被固定于旋转部11的两侧面,且如图5及图6(a)~(c)所示具备凹部112。另外,凹部112具有锥部113及槽部114,如后面所述,在固定构件23通过臂18而朝上方被移动的情况下,可如图6(b)所示卡止于固定构件23的被卡止部28,而与臂18一起将固定构件23加以夹持并固定于旋转部11。再者,图6(a)、(b)是用于说明被卡止部28与卡止构件111的关系的图,而图6(c)是卡止构件111的放大图。
另外,多层培养容器操作装置10具备作为多层培养容器30的支撑构件而发挥功能的一对臂18。如图7所示,一对臂18可分别插通于在固定构件23设置的2个插通孔27。图7是表示将多层培养容器30预固定于臂18的状态的立体图。一对臂18可通过臂驱动部17而沿着上下方向(z轴方向)移动,臂驱动部17根据驱动控制部15的指示,将臂18沿着z轴方向驱动至2条臂18可插通于固定构件23的插通孔27的高度位置。由此,作业人员可使台车装置20朝向主体19移动,而使2条臂18插通于固定构件23的2个插通孔27。另外,在臂18的前端部的侧面收纳有夹子(clamp)181,若臂18插通于插通孔27,则夹子181自通过插通孔27的臂18的前端部的侧面突出。然后,驱动控制部15通过在2条臂18被插通于固定构件23的2个插通孔27的状态下使臂驱动部17朝上方(z轴正方向)驱动臂18,而将多层培养容器30举起至旋转部11的位置。由此,如图6(b)所示,旋转部11的卡止构件111与固定构件23的被卡止部28卡止,且固定构件23通过一对卡止构件111及一对臂18而被夹持于旋转部11,由此多层培养容器30连同固定构件23一起被固定于旋转部11。再者,在本实施方式中,臂驱动部17可通过电动马达或气缸来驱动一对臂18。
然后,驱动控制部15如图3的符号r及p所示,令旋转驱动部12进行使旋转部11以旋转轴x1、x2的2轴为中心旋转的旋转动作。如图3所示,旋转轴x1是沿着x轴方向延伸的旋转轴,由此,可使旋转部11及被保持于旋转部11的多层培养容器30朝辊方向r旋转。另外,旋转轴x2是沿着y轴方向延伸的旋转轴,由此,可使旋转部11及被保持于旋转部11的多层培养容器30朝间距方向p旋转。再者,在旋转动作中,辊方向r的旋转可在小于±180°的范围内进行,而在本实施方式中,可在±120°的范围内使旋转部11朝辊方向r旋转。另外,间距方向p的旋转也可在小于±180°的范围内进行,而在本实施方式中,可在±30°的范围内使旋转部11朝辊方向r旋转。再者,在本实施方式中,旋转驱动部12具备使旋转部11以旋转轴x1旋转的电动马达及/或气缸、以及使旋转部11以旋转轴x2旋转的电动马达及/或气缸,由此,可使旋转部11以两轴旋转。
此处,图8是表示以旋转轴x1为中心的旋转部11(多层培养容器30)的旋转动作的一个例子的图,在图8(a)中,表示旋转部11将多层培养容器30举起的状态(基准位置)。在本实施方式中,旋转驱动部12可使旋转部11(多层培养容器30)自图8(a)所示的基准位置,例如如图8(b)所示,以旋转轴x1为中心朝左方向旋转90°。另外,旋转驱动部12既可使旋转部11(多层培养容器30)如图8(c)所示,以旋转轴x1为中心自基准位置朝左方向旋转100°,也可如图8(d)所示,以旋转轴x1为中心而自基准位置朝左方向旋转120°。另外,旋转驱动部12也可使旋转部11(多层培养容器30)自基准位置朝右方向在0~120°的范围内旋转。这样,旋转驱动部12可使旋转部11(多层培养容器30)以旋转轴x1为中心,而自基准位置在±0~120°的范围内朝辊方向r旋转。
另外,图9是表示以旋转轴x2为中心的旋转部11(多层培养容器30)的旋转动作、以及以旋转轴x1及x2的两轴的旋转部11(多层培养容器30)的旋转动作的一个例子的图。旋转驱动部12可自图9(a)所示的基准位置,使旋转部11(多层培养容器30)以旋转轴x2为中心朝间距方向p旋转。例如,在图9(b)所示的例子中,以旋转部11(多层培养容器30)的上方朝前方(x轴负方向)倾斜的方式,使旋转部11(多层培养容器30)以旋转轴x2为中心旋转20°。另外,旋转驱动部12也可以旋转部11(多层培养容器30)的下方朝前方(x轴负方向)倾斜的方式,使旋转部11(多层培养容器30)以旋转轴x2为中心旋转。这样,旋转驱动部12可使旋转部11(多层培养容器30)以旋转轴x2为中心,而自基准位置在±0~30°的范围内朝间距方向p旋转。
另外,如图9(c)、(d)所示,旋转驱动部12可使旋转部11(多层培养容器30)以旋转轴x1为中心朝辊方向r旋转,并且以旋转轴x2为中心朝间距方向p旋转。例如,在图9(c)所示的例子中,使旋转部11(多层培养容器30)以旋转轴x1为中心朝左方向旋转100°,并且以旋转部11(多层培养容器30)的上方朝前方(x轴负方向)倾斜的方式,以旋转轴x2为中心旋转20°。再有,在图9(d)所示的例子中,使旋转部11(多层培养容器30)以旋转轴x1为中心朝左方向旋转120°,并且以旋转部11(多层培养容器30)的上方朝前方(x轴负方向)倾斜的方式,以旋转轴x2为中心旋转20°。
此外,旋转驱动部12也可进行使旋转部11(多层培养容器30)以旋转轴x1或旋转轴x2为中心往返旋转的摆动动作。例如,旋转驱动部12可通过使旋转部11(多层培养容器30)以旋转轴x1为中心朝辊方向r而在±120°的范围内往返旋转,由此进行以旋转轴x1为中心的摆动动作。另外,旋转驱动部12也可使旋转部11(多层培养容器30)以旋转轴x2为中心,且以在使旋转部11(多层培养容器30)的上方朝前方(x轴负方向)倾斜之后,使旋转部11(多层培养容器30)的下方朝前方(x轴负方向)倾斜的方式,朝间距方向p在±20°的范围内往返旋转,由此进行以旋转轴x2为中心的摆动动作。
振荡部13在不进行下述的振荡动作的情况下,被收纳于多层培养容器操作装置10的主体19内部,而在进行振荡动作的情况下,如图10所示,基于上述驱动控制部15的控制,通过振荡驱动部14而朝向主体19的外侧突出。再者,图10是表示在多层培养容器操作装置10中使振荡部13突出的状态的立体图。振荡部13具有可将多层培养容器30连同固定构件23一起加以载置的面积的上表面131,而可将多层培养容器30连同固定构件23一起放置于上表面131并进行水平方向的振荡动作。另外,振荡部13与台车21同样地具有用于与固定构件23嵌合的嵌合部(未图示),由此与固定构件23在上下方向(z轴方向)上装卸自如,但在水平方向(xy轴方向)上限制固定构件23的移动,而防止固定构件23自振荡部13掉落的情况。再者,只要为朝水平方向(xy轴方向)的振荡动作,振荡驱动部14可使振荡部13进行任意的振荡动作。例如,振荡驱动部14可使振荡部13进行左右方向的振荡动作(y轴方向上的往返动作)、前后方向的振荡动作(x轴方向上的往返动作)或8字形方向的振荡动作(将x轴方向与y轴方向加以组合的动作)等各种的振荡动作。
在本实施方式中,驱动控制部15可接着旋转部11所进行的旋转动作,进行振荡部13所进行的振荡动作。在该情况下,驱动控制部15若旋转部11所进行的旋转动作结束,则控制臂驱动部17而将一对臂18朝下方(z轴负方向)驱动,以多层培养容器30连同固定构件23一起被放置于振荡部13的上表面131的方式进行动作。然后,驱动控制部15控制振荡驱动部14,令振荡部13进行使多层培养容器30振荡的振荡动作。再者,在本实施方式中,臂18在未被收纳于主体19而突出的状态下进行振荡动作。在本实施方式中,如图11所示,由于插通孔27的内宽w3被设计为较臂18的外宽w2与振荡部13的振荡幅度的合计更宽,因此可在将臂18插通于插通孔27的状态下进行振荡动作。再者,在振荡动作时夹子181被收纳于臂18内。另外,图11是用于说明振荡动作中的臂18与插通孔27的关系的图。
另外,驱动控制部15可接着振荡部13所进行的振荡动作,进行旋转部11所进行的旋转动作。在该情况下,驱动控制部15若振荡部13所进行的振荡动作结束,则控制臂驱动部17而将一对臂18朝上方(z轴正方向)驱动,而以将多层培养容器30连同固定构件23一起朝上举起的方式动作。然后,驱动控制部15在控制振荡驱动部14而将振荡部13收纳于主体19的内部后,控制旋转驱动部12,而使旋转部11进行旋转动作。
操作部16是用于供作业人员输入指示的装置,例如可设为具备触控面板的结构。作业人员可通过对操作部16进行操作,而将驱动控制部15所预先储存的操作程序的开始、暂时停止、结束等的指示传递至驱动控制部15,从而使旋转部11或振荡部13的动作开始、暂时停止、结束等。另外,作业人员也可通过对操作部16进行操作,而使驱动控制部15储存新的程序、或使所储存的操作程序一部分变更。例如,作业人员可通过对操作部16进行操作,而在自多层培养容器30回收培养液的培养液回收处理中,将旋转部11的旋转轴x1的倾斜角度自100°变更为120°等。
其次,对本实施方式的多层培养容器操作系统1中的细胞培养处理进行说明。图12是表示本实施方式的多层培养容器操作系统1中的细胞培养处理的流程图。再者,由多层培养容器操作装置10进行的各处理通过作业人员按下操作部16的处理开始按钮而开始,若该处理结束,则多层培养容器操作装置10的动作结束。因此,作业人员在使多层培养容器操作装置10动作的情况下,针对每个处理,按下操作部16的处理开始按钮而使处理进行。再者,各处理中的多层培养容器操作装置10的动作预先储存于驱动控制部15的操作程序,作业人员只要按压同一处理开始按钮,驱动控制部15对旋转驱动部12或振荡驱动部14指示与各处理对应的动作,而使旋转部11或振荡部13动作。
在步骤s1中,进行将播种有细胞的培养液导入多层培养容器30的培养液导入处理。此处,图13是表示步骤s1的培养液导入处理的流程图。首先,在步骤s101中,搭载有空的多层培养容器30的台车装置20通过作业人员,而被设置于多层培养容器操作装置10的固定位置。再者,所谓固定位置是指在一对臂18位于与台车装置20的插通孔27的高度相同的高度,并将台车装置20设置于固定位置的情况下,2条臂18插通于固定构件23的2个插通孔27,且臂18的前端部自插通孔27突出的位置。然后,通过作业人员对操作部16进行操作,而进行步骤s102的处理。
在步骤s102中,通过旋转驱动部12,夹子181自臂18的前端部被突出,由固定构件23固定的多层培养容器30连同固定构件23一起被预固定于臂18。此外,在步骤s103中,通过臂驱动部17,固定有多层培养容器30的一对臂18朝上方(z轴正方向)被驱动。由此,固定构件23自台车装置20的台车21被卸除,多层培养容器30连同固定构件23一起通过臂18而朝上方(z轴正方向)被举起至抵接于旋转部11的卡止构件111。其结果,固定构件23通过卡止构件111与臂18而被夹持,多层培养容器30连同固定构件23一起由旋转部11保持。
在步骤s104中,台车21通过作业人员而自固定位置被卸除。然后,通过作业人员对操作部16进行操作,而进行步骤s105的处理。在步骤s105中,通过旋转驱动部12进行使旋转部11旋转的处理。例如,驱动控制部15可以旋转部11以旋转轴x1为中心而自基准位置朝左方向旋转90°的方式来控制旋转部11,由此如图8(b)所示使多层培养容器30朝左方向旋转90°。
在步骤s106中,播种有细胞的培养液通过作业人员被导入多层培养容器30内。例如,作业人员可将多层培养容器30的通气孔盖32打开,将泵(未图示)连接于通气孔盖32,并使用泵将培养液导入多层培养容器30。由此,如图2(a)所示,培养液蓄积于旋转90°后的多层培养容器30的下侧。再者,在培养液的导入完成的情况下,通气孔盖32由作业人员关闭。然后,通过作业人员对操作部16进行操作,而进行步骤s107的处理。
在步骤s107中,通过旋转驱动部12,多层培养容器30如图9(a)所示被返回至基准位置。由此,如图2(b)所示,培养液被分配至多层培养容器30的各托盘31。在后续的步骤s108中,台车21通过作业人员被设置于固定位置。然后,通过作业人员对操作部16进行操作,而进行步骤s109的处理。在步骤s109中,一对臂18通过臂驱动部17而朝下方(z轴负方向)被驱动,固定有多层培养容器30的固定构件23被搭载至台车21。由此,作业人员可利用台车装置20使分配有培养液的多层培养容器30移动至培养室或培养器。
其次,返回图12,在步骤s2中,在培养室或培养器中进行细胞培养一定时间。然后,在步骤s3中,进行自多层培养容器30回收细胞培养后的培养液的培养液回收处理。图14是表示步骤s3的培养液回收处理的流程图。
如图14所示,在步骤s301~s305中,与步骤s101~s105同样地,台车装置20被设置于固定位置(步骤s301),多层培养容器30连同固定构件23一起被预固定于臂18(步骤s302),多层培养容器30朝上方被举起且通过被卡止构件111与臂18夹持而被保持于旋转部11(步骤s303),台车21通过作业人员而离开固定位置(步骤s304),并进行多层培养容器30的旋转动作(步骤s305)。
再者,在步骤s305中,也可如图9(c)、(d)所示使多层培养容器30以旋转轴x1为中心朝辊方向r旋转,并且以旋转轴x2为中心朝间距方向p旋转。另外,也可设为在步骤s305中进行旋转动作之前进行甩水处理的结构。所谓甩水处理是以去除附着于多层培养容器30的各托盘31的侧面等的液滴的方式使旋转部11旋转的处理。具体而言,如图8(b)所示,驱动控制部15在使多层培养容器30朝辊方向r旋转90°的状态下,使多层培养容器30朝间距方向p旋转+30°(以上方朝前方倾倒的方式朝间距方向p倾斜30°),其后,使多层培养容器30朝间距方向p旋转-30°(以上方朝后方倾倒的方式朝间距方向p倾斜30°)。由此,可利用培养液去除飞散至多层培养容器30的托盘31的侧面的液滴。
然后,在步骤s306中,由作业人员进行将培养液自多层培养容器30加以回收的作业。例如,作业人员可通过将泵连结于多层培养容器30的通气孔盖32,将通气孔盖32打开,并利用泵抽吸培养液,而将培养液自多层培养容器30加以回收。
其次,返回图12,在步骤s4中,为了将附着于多层培养容器30的各托盘31的壁面的培养细胞剥离,而进行将胰蛋白酶液导入多层培养容器30内的胰蛋白酶液导入处理。图15是表示步骤s4的胰蛋白酶液导入处理的流程图。
首先在步骤s401中,与步骤s105同样地,进行多层培养容器30的旋转。例如,如图9(b)所示,可设为使多层培养容器30旋转90°后的状态。然后,在步骤s402中,胰蛋白酶液通过作业人员被导入多层培养容器30。例如,与步骤s106同样地,作业人员可将多层培养容器30的通气孔盖32打开,将泵连接于通气孔盖32,并使用泵将胰蛋白酶液导入多层培养容器30。由此,如图2(a)所示,胰蛋白酶液蓄积于旋转90°后的多层培养容器30的下侧。再者,在胰蛋白酶液的导入完成的情况下,通气孔盖32通过作业人员而关闭。然后,在步骤s403中,与步骤s107同样地,多层培养容器30通过旋转驱动部12而如图9(a)所示被返回基准位置。由此,如图2(b)所示,胰蛋白酶液被分配至多层培养容器30的各托盘31。
其次,返回图12,在步骤s5中,进行用于将附着于多层培养容器30的各托盘31的壁面的培养细胞剥离的细胞剥离处理。图16是表示步骤s5的细胞剥离处理的流程图。在本实施方式中,通过作业人员对操作部16进行操作,而开始步骤s501的处理。
在步骤s501中,被收纳于多层培养容器操作装置10的内部的振荡部13被突出至主体19的外侧。然后,在步骤s502中,一对臂18通过臂驱动部17朝下方(z轴负方向)被驱动,旋转部11所保持的多层培养容器30连同固定构件23一起被装载于振荡部13的上表面131。
在步骤s503中,通过振荡驱动部14进行振荡部13的振荡动作。振荡驱动部14通过使振荡部13沿着左右方向(y轴方向)、前后方向(x轴方向)、或8字形方向(xy轴方向)振荡,而使多层培养容器30振荡。由此,附着于各托盘31的壁面的培养细胞被剥离。在步骤s504中,与步骤s103同样地,多层培养容器30通过一对臂18朝上被举起,并被保持于旋转部11。然后,在步骤s505中,振荡部13通过振荡驱动部14,被收纳于多层培养容器操作装置10的内部。
其次,返回图12,在步骤s6中,进行用于回收包含被剥离的培养细胞的胰蛋白酶液的胰蛋白酶液回收处理。图17是表示步骤s6的胰蛋白酶液回收处理的流程图。
具体而言,在步骤s601中,与步骤s305同样地,进行多层培养容器30的旋转动作。例如,也可如图9(c)、(d)所示,使多层培养容器30以旋转轴x1为中心朝辊方向r旋转,并且以旋转轴x2为中心朝间距方向p旋转。另外,在步骤s601中,也可与步骤s305同样地,设为在旋转动作之前进行甩水处理的结构。然后,在步骤s602中,与步骤s306同样地,由作业人员进行使用泵等而自多层培养容器30回收胰蛋白酶液的作业。然后,在步骤s603中,通过旋转驱动部12进行使多层培养容器30返回基准位置的处理。
如上所述,本实施方式的多层培养容器操作装置10一体地具备进行多层培养容器30的旋转动作的旋转部11及进行多层培养容器30的振荡动作的振荡部13,而可不使多层培养容器30返回台车21而接着旋转部11所进行的旋转动作,使振荡部13进行振荡动作。由此,在本实施方式的多层培养容器操作装置10中,作业人员可不接触多层培养容器30而在通过多层培养容器操作装置10保持多层培养容器30的状态下进行培养液的回收处理、胰蛋白酶液的导入处理、细胞剥离处理、及包含所剥离的培养细胞的胰蛋白酶液的回收处理的一连串处理。
特别是一直以来,在将胰蛋白酶液导入多层培养容器30之后,作业人员手动地将多层培养容器30暂时自多层培养容器操作装置卸下,移载至专用的振荡器,并在利用专用的振荡器使多层培养容器30振荡之后,作业人员进一步以徒手作业的方式将多层培养容器30再次装载于多层培养容器操作装置,而进行胰蛋白酶液的回收处理。因此,存在有细胞培养处理中的作业人员的劳动量会增大等的问题。另外,也存在有因作业人员进行徒手作业而使作业发生不均的情况、或因作业人员不必要地接触多层培养容器30而导致多层培养容器30破损等且污染培养基的情况。相对于此,在本实施方式中,由于作业人员可不接触多层培养容器30地进行上述一连串处理,因此可解决如上所述的问题。
此外,在本实施方式中,旋转驱动部12及振荡驱动部14具有电动马达,并接受电力的供给而动作。一直以来,已知有具有旋转驱动部的多层培养容器操作装置,但这样的多层培养容器操作装置使用油压驱动。然而,由于油压驱动存在有污染无尘室的可能性,因此存在有在一部分无尘室无法使用的情况。相对于此,在本实施方式的多层培养容器操作装置10中,旋转驱动部12及振荡驱动部14使用电动马达,可不管无尘室而加以使用。
[第2实施方式]
第2实施方式的多层培养容器操作装置10a主要在不具备振荡部13及振荡驱动部14的方面,与第1实施方式的多层培养容器操作装置10不同。以下,对与第1实施方式相同的结构,标示相同的符号并省略说明。
图18是表示本实施方式的多层培养容器操作装置10a的方块图。如图18所示,多层培养容器操作装置10a具备旋转部11、旋转驱动部12、驱动控制部15、操作部16、臂驱动部17、一对臂18及主体19。驱动控制部15预先储存有将播种有细胞的培养液导入多层培养容器30的培养液导入处理、自多层培养容器30回收培养液的培养液回收处理、将胰蛋白酶液导入多层培养容器30的胰蛋白酶导入处理、使多层培养容器30振荡的细胞剥离处理、及自多层培养容器30回收胰蛋白酶液的胰蛋白酶液回收处理等、用于操作多层培养容器30的操作程序。
旋转驱动部12具备使旋转部11以旋转轴x1为中心旋转的第1电动马达、及使旋转部11以旋转轴x2为中心旋转的第2电动马达。
细胞剥离处理以通过旋转部11使多层培养容器30以第1旋转轴或第2旋转轴为中心朝向第1方向(例如右方向)及第2方向(例如左方向)使多层培养容器30往返摆动的方式被程序化为操作程序。操作程序具备停止模式,该停止模式在自朝向第1方向的旋转动作切换为朝向第2方向的旋转动作时及自朝向第2方向的旋转动作切换为朝向第1方向的旋转动作时,使多层培养容器30的移动停止所指定的时间。
通过具备停止模式,即使以较容器内的液体的移动更快的速度进行摆动动作,也可通过在旋转动作的方向切换时使摆动动作仅停止指定时间,而使容器内的液体可靠地碰撞容器的侧面(侧壁)。为了有效地进行细胞剥离处理,使容器高速地摆动是重要的,但可消除使容器高速摆动时所产生的液体移动的延迟(时间落差)的技术问题。
操作程序在胰蛋白酶液回收处理之前,执行将附着于托盘31的侧面的细胞加以回收的动作。在托盘31为具备第1~第4侧面的长方形的托盘的情况下,以按照第1侧面、第2侧面、第3侧面及第4侧面的顺序,上述胰蛋白酶液进行碰撞的方式操作旋转部11。通过进行这样的操作,可在将附着于托盘31的侧面的细胞回收至胰蛋白酶液内后进行胰蛋白酶液回收处理。
通过以上所说明的第2实施方式的多层培养容器操作装置10a,也可发挥与第1实施方式相同的效果。
另外,第2实施方式即使不具备振荡部13也可进行细胞剥离处理,而且由于装置构成简单,因此可降低制造成本。
此外,通过具备停止模式,可消除使容器高速摆动时所产生的液体移动的延迟(时间落差)的技术问题。
以上,对本发明优选的实施方式例进行了说明,但本发明的技术范围并非被限定于上述实施方式的记载。可对上述实施方式例施加各种变更·改良,且这样的施加了变更或改良的方式也包含于本发明的技术范围内。
在上述的实施方式中,例示了将多层培养容器操作系统1或多层培养容器操作装置10、10a用于细胞培养的结构,但并不限定于该结构,也可设为将多层培养容器操作系统1或多层培养容器操作装置10、10a用于微生物的培养的结构。
另外,除了上述的实施方式以外,多层培养容器操作装置10、10a也可具备下述的结构。
即,多层培养容器操作装置10、10a在旋转驱动部12及臂驱动部17由气缸构成的情况下,可设为具备监视该气缸的压力的压力传感器的结构。于是,可通过利用压力传感器监视气缸的空气压力,来检测气缸的故障。
另外,多层培养容器操作装置10、10a也可设为具备区域传感器的结构。于是,通过利用区域传感器始终监视多层培养容器操作装置10、10a的周边、特别是人朝向旋转部11的周边的进入,而可提高安全性。
此外,驱动控制部15也可设为对旋转部11、振荡部13、或臂18的动作次数进行计数的结构。于是,驱动控制部15可设为根据旋转部11、振荡部13、或臂18的动作次数,来预测构成旋转驱动部12、振荡驱动部14、臂驱动部17的电动马达或气缸的更换时期的结构。
另外,驱动控制部15也可设为累计旋转部11、振荡部13、或臂18的动作时间的结构。于是,驱动控制部15也可设为根据旋转部11、振荡部13、或臂18的动作时间,来预测ac/dc电源或电池、风扇等的更换时期的结构。
符号的说明
1…多层培养容器操作系统
10、10a…多层培养容器操作装置
11…旋转部
111…卡止构件
112…凹部
113…锥部
114…槽部
12…旋转驱动部
17…臂驱动部
13…振荡部
131…上表面
14…振荡驱动部
15…驱动控制部
16…操作部
18…臂
181…夹子
19…主体
20…台车装置
21…台车
22…车轮
23…固定构件
24…基座
25…框构件
26…紧固构件
27…插通孔
28…被卡止部
30…多层培养容器
31…托盘
32…通气孔盖。