细胞培养装置、细胞培养体系及细胞培养方法
【专利说明】细胞培养装置、细胞培养体系及细胞培养方法
[0001 ] 本申请是申请日为2008年04月25日、申请号为200880013451.1、发明名称为“细胞培养装置、细胞培养体系及细胞培养方法”的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及在人工环境下培养细胞或组织、微生物等的细胞培养装置、具有该细胞培养装置的细胞培养体系及细胞培养装置或细胞培养体系的细胞培养方法，特别涉及适当维持培养时的细胞密度并且使细胞大量增殖时没有培养容器的移换作业降低对细胞破坏、减少染菌风险、实现省力化、自动化所优选的细胞培养装置、细胞培养体系及细胞培养方法。
【背景技术】
[0003]细胞培养是将皮肤、肺脏或肾脏等组织、淋巴细胞或白血病细胞等细胞从生物体取出，使其在生物体外生育、存活的技术。
[0004]近年，细胞培养因其技术发展，不仅阐明了生命现象，对于在制造病毒疫苗、生产生物医药品、基因治疗或再生医疗、免疫细胞疗法中的应用也进行了研究并实施。
[0005]此处，参见图14说明关于用免疫细胞疗法进行的现有的培养顺序。
[0006]现有的细胞培养方法是随着细胞增殖边移换到容量较大的培养容器(继代培养)边进行培养。
[0007]具体而言，如该图所示，在细胞培养瓶(以下简单称为“烧瓶”。)中加入30cc的培养液(此处，免疫细胞17个)。
[0008]需要说明的是，该培养中，温度为37°C，二氧化碳浓度(CO2)为5%，湿度为95%。
[0009]该烧瓶内的培养液在第3天增加30cc，达到60cc，第4天进一步增加60cc，达到120cc时，从烧瓶的容积与细胞密度的关系出发，在其他培养容器进行继代培养。此处，新准备2个烧瓶，进行继代培养，在各烧瓶中加入40cc培养液进行继代培养。
[0010]然后，各烧瓶内的培养液从40CC增加40CC，达到80cc时，这次从3个烧瓶转移到I个细胞培养袋(以下简单称为“袋”。)进行继代培养。在该袋中封入80cc X 3 = 240cc的培养液及培养的细胞和lOOOcc新培养液，然后培养2天。进而，根据袋的容积与细胞密度的关系，新准备另一个袋，在各袋中加入620cc培养液进行继代培养。
[0011 ]进而，在各袋中，在620CC中加入500CC新培养液，达到1120cc，进行培养，然后，新准备2个袋，在各袋中加入560cc培养液，进行继代培养。
[0012]如上所述，可以依次移换至容积较大的培养容器或增加容器数量来维持适当的培养环境。
[0013]此处，进行细胞继代培养的原因在于培养开始时细胞密度低和抑制细胞增殖。因此，将细胞培养成一定程度的规模时，通常一边进行反复继代培养来适当维持细胞密度边进行培养。
[0014]但是，该方法必须在每次继代培养时将一部分培养细胞转移到新烧瓶或袋(或者培养皿)中，导致作业繁琐，同时杂菌污染的可能性也高。
[0015]为此，考虑使用袋使细胞增殖，在该增殖的时刻，连接填充有新培养基的新袋来获得均等化的方法。由此，可以获得杂菌污染降低。
[0016]但是，推测直至均等化该操作花费一定程度的时间，认为越是使用内容量大的培养袋，其时间越长。另外，即使不是开放体系，操作也变繁杂，消耗的培养器材的量也增加。
[0017]为此，提出了各种不进行继代培养、用于维持适当的培养环境的技术。
[0018]例如，有为了阻止袋中的培养液流通而具有用于分隔该袋的阻止部件的装置(例如参见专利文献I。)。
[0019]利用该装置，由于在该袋内阶段地扩张实际进行培养的区域，所以从培养开始直至其结束，可以在同一袋内持续进行培养。因此，不用担心杂菌导致污染，并且与细胞增殖能力对应进行考虑到培养开始时和培养中的细胞密度的培养，用单纯的用具就可以有效地培养细胞。
[0020]另外，有具有用于将单一的袋样密闭室分为亚分区室的外部区分构件(分离钳)的装置(例如参见专利文献2。)。
[0021]利用该装置，可以通过外部区分构件紧固一部分袋样密闭室来制作多个亚分区室。因此，在提供用于确保细胞存活性足够小规模的起始环境及需要增大规模的环境的条件下，可以提供适合使细胞增殖导入生产体系的细胞数量的构件。
[0022]还有具有能弹性变形的管状培养容器与可以将该培养容器在任意位置进行拉深的夹子(例如，参见专利文献3。)。
[0023]利用该装置，对应细胞生长，夹子位置偏离，从而可以增加培养容器的内容积。
[0024]专利文献1:日本特开2000-125848号公报
[0025]专利文献2:专利2981684号公报(第5页)
[0026]专利文献3:日本特开2004-89136号公报(第5页、段落
[0021]、图3)
【发明内容】
[0027]但是，说起来，细胞增殖应是连续进行的，但现有的专利文献I?3记载的技术由于断续扩张培养区域，所以难以对应细胞的培养状态连续改变容积。
[0028]另外，各现有技术由于均是手工作业，所以其作业繁杂。
[0029]进而，专利文献3记载的技术以间充质干细胞的增殖为对象，但附着于培养容器底面增殖的间充质干细胞的增殖速度有被放置该细胞的空间培养环境所左右的倾向。即，间充质干细胞由于附着于培养容器底面增殖，所以需要能附着的宽广的底面积。但是，过于宽广时，反而增殖速度降低，无法有效生长。
[0030]此处，使用各现有技术时，培养袋中的区分构件位置依赖于使用者的判断和经验，无法一律期待细胞有效生长。
[0031]本发明是鉴于上述情况得到的，目的在于提供一种细胞培养装置、细胞培养体系及细胞培养方法，其适当维持培养时的细胞密度，并且使细胞大量增殖时无需培养容器的移换作业，能减少对细胞的破坏，降低染菌的风险，实现省力化、自动化。
[0032]为了达到上述目的，本发明的细胞培养装置的构成为具有下述构件:载置有用软包材料形成同时在收容部封入培养基及/或培养细胞的培养容器的容器装载台；载置于培养容器的上面、将收容部分隔为二个室以上的能移动的分隔部件;与使该分隔部件及/或培养容器移动、改变被分隔部件分隔的室容积的驱动构件。
[0033]如果细胞培养装置为上述构成，则可以使在收容部中封入培养液和培养细胞的部分(培养部)的容积连续变化。由此，在培养时细胞增殖，细胞密度提高的情况下，也可以通过使分隔部件或培养容器移动，增加培养部的容积，来将其细胞密度维持在适当的状态。另夕卜，回收增殖的细胞时，使分隔部件或培养容器移动减少培养部的容积，可以将该培养细胞挤出到收容部外进行回收。
[0034]并且，本发明的细胞培养装置采用辊作为分隔部件，利用辊旋转移动，可以不是阶段地而是连续地改变培养部的容积。由此，在细胞常持续增殖的情况下，可以对应其增殖程度使辊或容器装载台移动来改变培养部的容积，由此，可以常适当维持细胞密度。
[0035]进而，辊等分隔部件的移动可以在培养液等被封入培养容器的状态下进行。因此，可以在仅使用一个培养容器的封闭体系中进行。由此，由于培养细胞不接触外部，所以可以减少对细胞的破坏，并可以降低染菌的风险。
[0036]此外，利用辊等分隔部件移动，可以改变培养容器的培养部容积，所以可以无需现有的继代培养作业。由此，可以获得大幅省力化。
[0037]另外，本发明的细胞培养装置具有测定培养基及/或培养细胞的状态的测定构件，可以将驱动构件构成为基于用测定构件的测定结果使分隔部件及/或培养容器移动。
[0038]如果细胞培养装置为上述构成，则可以基于培养液和培养细胞的状态使辊等分隔部件移动。从而可以自动改变培养容器的培养部容积，并可以适当维持培养时的细胞密度和培养环境。
[0039]另外，本发明的细胞培养装置具有截面形成圆弧状、设置于辊外周面的外侧的槽状部件，可以构成为通过辊与槽状部件夹持培养容器，将收容部分隔为二个室以上。
[0040]如果细胞培养装置为上述构成，则使用上述辊与槽状部件从两面夹持培养容器，可以使收容部中的培养部达到适当的容积。并且，通过在夹持该培养容器的状态下使辊与槽状部件在相同方向移动，可以改变培养部的容积，从而可以适当维持培养液及培养细胞的细胞密度。
[0041 ]并且，通过使用辊与槽状部件，可以防止培养液和培养细胞从培养部进入能扩张部(收容部中培养部以外的部分)。
[0042]例如，如权利要求1所述，在容器装载台上面载置培养容器，在其上面载置辊时，辊与培养容器基本以线接触。相对于此，使用辊与槽状部件时，辊与培养容器以面接触。线接触的情况也可以防止培养液等从培养部进入能扩张部，但面接触的情况更为有效。