特開 2016-178946 細胞培養デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-178946(P2016-178946A)

(43)【公開日】2016年10月13日

(54)【発明の名称】細胞培養デバイス

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/00 20060101AFI20160916BHJP

   C12M 3/00 20060101ALI20160916BHJP

【ＦＩ】

   C12M1/00 A

   C12M3/00 A

【審査請求】有

【請求項の数】21

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-134838(P2016-134838)

(22)【出願日】2016年7月7日

(62)【分割の表示】特願2013-533972(P2013-533972)の分割

【原出願日】2011年10月12日

(31)【優先権主張番号】61/404,964

(32)【優先日】2010年10月12日

(33)【優先権主張国】US

(71)【出願人】

【識別番号】507170918

【氏名又は名称】ナルジェ・エヌユーエヌシー・インターナショナル・コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】グレゴリー・エス・パンクラツ

(72)【発明者】

【氏名】トーマス・ニルソン

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・エム・ステイトン

【テーマコード（参考）】

4B029

【Ｆターム（参考）】

4B029AA01

4B029AA27

4B029BB01

4B029CC08

4B029DG06

4B029DG10

4B029GA08

4B029GB01

4B029GB02

4B029GB03

4B029GB07

(57)【要約】

【課題】スタック式トレイを備える従来の細胞培養デバイスの前述の問題と、他の短所、欠点、および難題とを解消する。
【解決手段】細胞を培養するための細胞培養デバイス(10)。細胞培養デバイス(10)は、複数のトレイ(12a、12b、12c、12d)を備える。各トレイ(12a、12b、12c、12d)は、細胞増殖表面(20)と、細胞増殖表面(20)から上方に延在する少なくとも1つの壁部(22、24)とを有する。少なくとも1つの壁部(22、24)は、その上に追加のトレイを受けるように構成される。複数のトレイ(12a、12b、12c、12d)の高さ寸法に対する複数のトレイ(12a、12b、12c、12d)の個数の比率は、12mm当たり約1トレイ以上である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

細胞増殖表面を画定する底部と、前記底部から上方に延在する少なくとも1つの壁部とをそれぞれが有する、複数のトレイを備えており、前記底部および前記少なくとも1つの壁部は、スタックにおける直ぐ隣りのトレイの底部外方表面と組み合わせて容積を画定しており、前記容積は、前記細胞増殖表面を含むように構成されていると共に、前記細胞増殖表面の上方、且つ前記スタックにおける前記直ぐ隣りのトレイの前記底部外方表面の下方に位置するガス交換用のヘッドスペースを備えており、前記少なくとも1つの壁部は、その上に前記直ぐ隣りのトレイを受けるように構成され、
前記複数のトレイの高さ寸法に対する前記複数のトレイの個数の比率が、12mm当たり約1トレイ以上である、細胞培養デバイス。

【請求項2】

前記比率が、6mm当たり約1トレイ以下である、請求項1に記載の細胞培養デバイス。

【請求項3】

隣り合うトレイが、積み重ねられ、実矧ぎ継手により連結される、請求項2に記載の細胞培養デバイス。

【請求項4】

各トレイが、底部表面と、前記底部表面から下方に垂下し、各トレイの下方外周部の少なくとも一部分の周囲に位置する舌部とを備える、請求項3に記載の細胞培養デバイス。

【請求項5】

各トレイが、側壁部と、端壁部と、各トレイの上方外周部の少なくとも一部分の周囲に延在する溝とをさらに備え、前記溝は、前記側壁部およびウェルで画成される、請求項4に記載の細胞培養デバイス。

【請求項6】

前記舌部は、前記溝よりも小さい、請求項5に記載の細胞培養デバイス。

【請求項7】

隣り合うトレイ同士を結合する接着剤をさらに備える、請求項5に記載の細胞培養デバイス。

【請求項8】

注ぎ口を備えるように形成された通気ポートをさらに備える、請求項2に記載の細胞培養デバイス。

【請求項9】

前記注ぎ口は、前記注ぎ口から延在するリップを備える、請求項8に記載の細胞培養デバイス。

【請求項10】

細胞を培養するためのトレイのスタックを準備するための方法であって、
第1のトレイを第2のトレイに対して相対的にスタック位置に位置決めするステップであって、前記第1のトレイおよび前記第2のトレイはそれぞれ、細胞増殖表面を画定する底部と、前記底部から上方に延在すると共に頂縁部を有する少なくとも1つの壁部と、前記少なくとも1つの壁部の前記頂縁部から下方へ延在すると共に内方溝壁部および外方溝壁部を画定する溝と、前記底部から垂下する舌部とを備えており、前記底部と前記少なくとも1つの壁部とが、前記スタックにおける直ぐ隣りのトレイの底部外方表面と組みわせて容積を画定し、前記容積は、前記細胞増殖表面と、前記細胞増殖表面の上方、且つ前記スタックにおける前記直ぐ隣りのトレイの前記底部外方表面の下方に位置するガス交換用のヘッドスペースとを含む、ステップ
を含み、
前記スタック位置において、前記第1のトレイの前記溝は、前記第2のトレイの前記舌部を受容する、方法。

【請求項11】

前記第1のトレイの前記溝内に接着剤を配置するステップ
をさらに含む、請求項10に記載の方法。

【請求項12】

接着剤を配置する前記ステップは、前記第1のトレイを位置決めする前記ステップの前に実施される、請求項11に記載の方法。

【請求項13】

各トレイの前記舌部は、各トレイの前記溝よりも小さい、請求項11に記載の方法。

【請求項14】

各トレイの前記溝は、内方溝壁部および外方溝壁部により画成され、前記接着剤は、前記舌部と、前記内方溝壁部および前記外方溝壁部の少なくとも一方との間に位置する、請求項13に記載の方法。

【請求項15】

前記接着剤は、前記舌部と前記内方溝壁部と前記外方溝壁部との間に位置する、請求項14に記載の方法。

【請求項16】

前記第2のトレイは、クロージャをさらに備える、請求項10に記載の方法。

【請求項17】

前記第2のトレイは、注ぎ口をさらに備える、請求項10に記載の方法。

【請求項18】

前記注ぎ口は、前記注ぎ口から延在するリップを備える、請求項17に記載の方法。

【請求項19】

前記スタックは、スタック高さを有し、前記スタック高さに対するトレイの個数の比率が、12mm当たり約1トレイ以上、且つ、6mm当たり約1トレイ以下である、請求項10に記載の方法。

【請求項20】

上方向に面する細胞増殖表面および下方向に面する表面を有するトレイの底部と、
前記底部から上方に延在すると共に頂縁部を有する少なくとも1つの壁部と、
前記トレイの底部を貫通して延在する少なくとも1つの通気ポートと、
前記少なくとも1つの壁部の前記頂縁部から下方に延在し、内方溝壁部および外方溝壁部を画定する、溝と、
前記下方向に面する表面から垂下する舌部と
を備えており、前記底部と前記少なくとも1つの壁部とが、スタックにおける直ぐ隣りのトレイの底部外方表面と組み合わせて容積を画定しており、前記容積は、増殖培地の体積を受容するように構成されていると共に、前記増殖培地の体積の上方、且つ前記スタックにおける前記直ぐ隣りのトレイの前記底部外方表面の下方に位置するガス交換用のヘッドスペースを備えている、細胞培養トレイであって、
前記溝は、前記細胞培養トレイの上方に位置決めされる別のトレイの舌部を受容するように構成され、前記少なくとも1つの通気ポートは、前記別のトレイの少なくとも1つの通気ポートと位置が合うように構成される、細胞培養トレイ。

【請求項21】

請求項20に記載の細胞培養トレイのスタックと、
最上細胞培養トレイの少なくとも1つの通気ポートに流体が流れるように結合されるクロージャデバイスと、
最下細胞培養トレイの少なくとも1つの通気ポートに結合されるシールと
を備える、細胞培養デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、2010年10月12日に出願された米国仮出願第61/404,964号に基づく出願上の利益を主張するものである。この仮出願の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、一般的には細胞培養デバイスに関し、より詳細には細胞を培養するための連通トレイのスタックに関する。

【背景技術】

【0003】

スタックトレイを含む、細胞培養システムは、大規模細胞培養にとって有用であり、従来のローラボトルおよびバイオリアクタ等々の代替品として一般的なものとなっている。例示的なスタックトレイシステムには、NUNC CELL FACTORYシステム(Nunc A/S、Roskilde、Denmark)、Corning CELLSTACK(Corning Inc.、Lowell、MA)、およびMillipore MILLICELL HY flasks(Millipore Corp.、Billerica、MA)が含まれる。これらのようなシステムは、1つまたは複数の培養トレイを備え、各トレイは、例えば一般的には少なくとも200cm²の表面積など、従来のデバイスと比較してより大きな細胞増殖表面積を有する。

【0004】

例えば、NUNC CELL FACTORYシステムは、トレイのスタックを備え、各トレイは、長さが約335mm、幅が約205mmであって、約632cm²の細胞増殖表面積を有する。かかるトレイは、個別のトレイとして、または一般的には2個、4個、10個、もしくは40個のトレイから構成されるスタックの形態で、市販されている。一般的には、スタックを構成するトレイ同士は、超音波溶接により装着される。これらのシステムは、約14.65mmの高さをさらに有し、約200mLの増殖培地を収容することが推奨される。各トレイの培養表面積が約632cm²である場合には、約200mLの増殖培地は、トレイ内において約1.5mmの高さを有することになり、約12.6mm(例えば約0.5mmなどの底壁部の厚さを差し引いた後の)となる残りの高さは、ヘッドスペースと見なされる。

【0005】

一般的には、トレイのスタックは、トレイとスタックを通気させるために加工された少なくとも1つの穴との間に流体連通をもたらすガス導管を有する、ガス交換器を備える。このガス交換器は、スタック内の全てのトレイに対する、高速かつ実質的に均一なガスの分配を可能にする。

【0006】

スタックトレイ培養システムは、とりわけ培養細胞の大規模培養のためなどに幅広く使用されているが、スタックトレイは、スタックが10個以上のトレイを備えることから、特に購入時には、定温器、実験室、および保管スペースの相当量を占める。したがって、スタックの高さまたは設置面積を増大させることなく、各スタックの総増殖表面積を拡張することが有利となる。増殖表面積を拡大することにより、所与の表面積を実現するのに必要なスタックトレイシステムの個数が減少し、スタックによって占められる定温器、実験室、または保管スペースが縮小される。

【0007】

しかし、細胞の適切な増殖には、例えば細胞培養菌の上方に3mm以上の(垂直次元における)空気スペースなど、各細胞増殖表面積の上方に相当量の空気スペース容積が必要であると、従来的には考えられている。あるいは、従来のデバイスは、相当量の酸素透過性および/または二酸化炭素透過性を有する底表面材料(例えばシリコーンフィルムもしくは3ミル二軸延伸ポリスチレンフィルム)を含んでいる。したがって、トレイの追加またはトレイ設置面積の増大を伴うことなく総増殖表面積を最適化することは、空間の問題にとって大きな難題となる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、スタック式トレイを備える従来の細胞培養デバイスの前述の問題と、他の短所、欠点、および難題とを解消する。いくつかの実施形態との関連において本発明を説明するが、本発明は、それらの実施形態に限定されない点を理解されたい。逆に、本発明は、本発明の趣旨および範囲内に含まれ得るようなあらゆる代替形態、修正形態、および均等物を包含する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施形態によれば、細胞を培養するための細胞培養デバイスが提供される。細胞培養デバイスは、複数のトレイを備える。各トレイは、細胞増殖表面と、細胞増殖表面から上方に延在する少なくとも1つの壁部とを有する。少なくとも1つの壁部は、その上に追加のトレイを受けるように構成される。複数のトレイの高さ寸法に対する複数のトレイの個数の比率は、12mm当たり約1トレイ以上である。

【0010】

本発明の別の実施形態によれば、細胞を培養するためのトレイのスタックを準備するための方法が、第1のトレイを第2のトレイに対して相対的にスタック位置に位置決めするステップを含む。第1のトレイおよび第2のトレイは、側壁部と、端壁部と、側壁部および端壁部で画成される溝と、底部と、底部から垂下する舌部とを備える。スタック位置において、第1のトレイの溝は、第2のトレイの舌部を受容する。

【0011】

本発明のさらに別の実施形態は、細胞培養トレイに関する。細胞培養トレイは、上方向に面する細胞増殖表面および下方向に面する表面を有するトレイ底部を備える。少なくとも1つの壁部が、細胞増殖表面から上方に延在し、頂縁部を備える。少なくとも1つの通気ポートが、トレイ底部を貫通して延在する。少なくとも1つの壁部は、頂縁部から下方に延在し、内方溝壁部および外方溝壁部を画定する、溝を備え、下方向に面する表面は、下方向に面する表面から垂下する舌部を備える。溝は、細胞培養トレイの上方に位置決めされる別のトレイの舌部を受容するように構成され、少なくとも1つの通気ポートは、別のトレイの少なくとも1つの通気ポートと位置が合うように構成される。

【0012】

本発明の上記および他の目的ならびに利点は、添付の図面およびその説明から明らかになろう。

【0013】

本明細書に組み込まれその一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を図示し、上記に提示した概説および以下に提示する実施形態の詳細な説明と共に、本発明の原理を説明する役割を果たす。図面においては、一致するもしくは同様の数字または符号は、一致するまたは同様の構造体を表す。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態による細胞培養デバイスを図示する斜視図である。

【図2】それぞれが図1の細胞培養デバイスと同様のものである2つの細胞培養デバイスのスタックの断面図である。

【図3】請求項1の細胞培養デバイスのポートの拡大斜視図である。

【図4】図1の線4-4に沿った、図1の細胞培養デバイスの一部分の断面図である。

【図5】トレイが図1の細胞培養デバイスを備える、図4において円5に囲まれた連続トレイ間の継手の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を、特に図1を参照として、本発明の一実施形態による細胞培養デバイス10(「デバイス」10)を説明する。このデバイスは、細胞を培養するようにそれぞれが構成された複数のトレイ12a、12b、12c、12dから構成される。各トレイ12a、12b、12c、12dは、別のトレイ12a、12b、12c、12dに対して垂直方向に積み重ねられる。トレイ12a、12b、12c、12dの個数は、様々であることが可能だが、図示する実施形態は、4つのトレイを備える。

【0016】

トレイ12a、12b、12c、12dは、相互に流体連通状態になるように構成され、したがって、各トレイ12a、12b、12c、12dの各容積13a、13b、13c、13d(図2)の合計が、総デバイス容積となる。総デバイス容積とデバイス10の外部環境との間のガス交換は、1つまたは複数の通気ポート14を介して行うことができる。クロージャ16、16’は、スタックの頂部に位置決めされたトレイ12dの(または1つのみのトレイが望ましい場合にはそのトレイの)各通気ポート14に対応するものであってもよい。いくつかの実施形態においては、クロージャ16は、図2に図示するような2つ以上のデバイス10の積み重ねを容易化するように低背位形状を有してもよい。デバイス10と共に使用するのに適した低背位クロージャ16、16’の一例は、本出願と同日に出願された、「VENTABLE CLOSURE WITH PORT」と題する米国特許出願第xx/xxx,xxx号(整理番号NAC-147US)に記載されている。その出願の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0017】

さらに図1を参照すると、各トレイ12a、12b、12c、12dは、増殖表面20を画定する床部または底部18と、トレイ12a、12b、12c、12dの底部18から上方に延在する少なくとも1つの壁部とを備える。トレイ12a、12b、12c、12dは、例えば矩形、正方形、丸形、円形、細長形、楕円形、多角形、または台形などを含む、任意の適切な形状を有し得るが、図示するデバイス10は、実質的に矩形であり、2つの実質的に平行な端壁部22を備え、2つの実質的に平行な側壁部24が、トレイ12の底部18から上方に延在する。積み重ねられた場合には、1つのトレイの底部18が、そのトレイの下方に位置決めされて直に隣接するトレイの頂部またはカバーを成す。したがって、頂部のトレイ12dは、デバイス10の外部環境に対して開放された状態に留まり得ることとなり、または、代替的には、別個のカバー片(図示せず)が使用されてもよい。

【0018】

トレイ12a、12b、12c、12dは、デバイス10に特有の利点をもたらすように設計された1つまたは複数の特徴を備えてもよいが、それらの特徴は、任意の組合せで組み込まれてもよく、それらの特徴の全てまたはいくつかが、いずれの特定の実施形態にも組み込まれなくてもよい。例えば、各トレイ12a、12b、12c、12dは、トレイ12a、12b、12c、12dの底部18の長手方向に少なくとも部分的に延在する1つまたは複数の補強リブ26を用いて補強されてもよい。補強リブ26は、端壁部22に沿って上方にさらに延在してもよい。いくつかの実施形態においては、補強リブ26は、底部18の相当量の部分に沿って延在して、底部18に対して構造的支持をもたらしてもよい。また、いくつかの実施形態においては、側壁部24が、補強リブ27を備えてもよく、この補強リブ27は、補強リブ26と同様の態様で形状設定されてもよく(例えばトレイ12a、12b、12c、12dの底部18に沿って延在するなど)、または図示するように、底部18と側壁部24との間の連接部に主に位置してもよい。

【0019】

図2に図示するように、デバイス10の少なくとも頂部のトレイ12dは、各トレイ12a、12b、12c、12dの内容物の容量および/または全体としてのデバイス10の内容物の容量を示す、例えばラインまたは他のマーク30などの1つまたは複数の印を備えてもよい。かかるマーク30は、側壁部24または端壁部22の一方または両方に配置されてもよい。また、いくつかの実施形態においては、補強部材26が、マーク30を備えるか、またはマーク30の同延部分であることにより、容量表示機能および構造的補強を実現してもよい。図2に示すようなマーク30は、「100」、「200」、「300」などの容量を示すラベルにより実現されるが、ラベルは必須ではないことが理解されよう。

【0020】

図3を参照すると、最上トレイ12aは、1つまたは複数の特有の機能を果たすための構造的特徴を必要とし得るため、スタックを構成する他のトレイ12b、12c、12dとは幾分異なるものとなり得る。例えば、最上トレイ12dの通気ポート14は、注ぎ口28を備えてもよい。この点に関して、注ぎ口28は、トレイ12dの壁部22、24の頂縁部を画定するリム31から側方に離れるように延在するリップ29として形成されてもよい。したがって、および通気ポート14からクロージャ16が取り外された状態においては、注ぎ口28は、デバイス10から流体を排出するように構成されてもよい。

【0021】

トレイ12a、12b、12c、12dは、例えばポリスチレンなどを含む熱可塑性材料を使用して成形されてもよい。使用される材料に応じて、トレイ底部18の厚さは、様々であってもよいが、デバイス10が適切な量の培地32で充填された場合に(図4)、底部18の著しい撓みを防止するのに十分なものであるべきである。ポリスチレンについては、約0.5mmの厚さが、約632cm²の培養表面積を有し約200mL〜約300mLの培地32を保持するように構成されたトレイ(図4)に対して推奨される。

【0022】

いくつかの実施形態においては、デバイス10は、例えば照射(ベータ線またはガンマ線)、高圧蒸気滅菌、エチレンオキシド、化学消毒剤、または乾熱滅菌による滅菌を含む、滅菌に耐える材料から構成されてもよい。これらのおよび他の実施形態においては、デバイス10は、熱可塑性材料および/または例えば射出成形などにより形成される材料から作製されてもよい。本コンテクストで使用するのに適した材料の例には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリメチルペンテン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、またはABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)などが含まれる。しかし、これらの例は、本明細書において本質的に専ら例示的なものとして提示されるに過ぎず、デバイスを構成するために使用するのに適した他の材料の選択方法は、当業者には容易に理解されよう。

【0023】

次に図4を参照すると、細胞培地32などのある量の液体を備えるものとして、下方のトレイ12b、12c、12dが図示される。下方のトレイ12b、12c、12dは、一般的には、通気ポート14を介して相互に流体連通状態にある。これらの通気ポート14は、下方のトレイ12b、12c、12dの一部分であり、クロージャ16を有さず、したがって下方のトレイ12b、12c、12d間において流体経路または流体チャネル34を画成する。開口36が、各トレイ12b、12c、12dの通気ポート14と、上方のかつ直に隣接するトレイ12a、12b、12cとの間に形成され、トレイ12b、12c、12dの容積13b、13c、13d間に流体連通をもたらす。このようにすることで、ガスが、各トレイ12b、12c、12d内の細胞培養菌間において交換され、より均一な増殖環境を提供することができる。チャネル34は、クロージャ16の対向側に位置し、最下トレイ12d内に位置する、最下端部37を有する。この点に関して、最下トレイ12dは、チャネル34の最下端部37を封止し、不注意による培地32の損失を防止するおよび/または微生物汚染のリスクを低下させるために、通気ポート14内にストッパ38を備えてもよい。ストッパ38は、1つまたは複数のリブ、少なくとも1つのねじ山、Oリング39、あるいは、通気ポート14との間でシールを形成するための接着剤を伴うまたは伴わない他のデバイスを備えてもよい。

【0024】

さらに図4を参照すると、デバイス10は、例えばレーザ溶接、超音波溶接、溶剤結合、または接着剤結合(膠剤接着)などを含み得る、スタックを構成するトレイ12a、12b、12c、12dの中の隣接し合うもの同士の接合によって、構成されてもよい。

【0025】

接着剤結合は、例えば溶接による装着の失敗により不合格となるスタックの個数を減少させることなどによって、製造上の利点をもたらす。したがって、接着剤結合の効果をさらに強化するために、トレイ12a、12b、12c、12dは、積み重ね、位置合わせ、および装着を容易化する様々な構造的要素を備えてもよい。より具体的には、ならびに次に図4および図5を参照すると、トレイ12a、12b、12c、12dは、トレイ12a、12b、12c、12dの隣接し合うもの同士の間の接触点に、継手41、すなわち実矧ぎ継手を備えてもよい。図5は、実矧ぎ継手41のかかる一実施形態をさらに詳細に図示する。特に、各トレイ12b、12c、12d(最上トレイ12aが注ぎ口28を備えるため、最上トレイ12aは含まない)は、各端壁部22および側壁部24の上に位置し、リム31の近位に位置する、上方表面40を備える。溝42が、壁部22、24内へと下方に延在し、この溝42は、各トレイ12b、12c、12dの壁部22、24の上方外周部の少なくとも一部分の周囲に延在してもよい。溝42は、内方溝壁部44および外方溝壁部46を画定する。内方溝壁部44は、外方溝46よりも一般的には短くてもよい。溝42は、トレイ12a、12b、12c、12dの底部外方表面50から下方に垂下する舌部48を受容するように構成された形状およびサイズを有する。いくつかの実施形態においては、舌部48は、各トレイ12a、12b、12c、12dの下方外周部の少なくとも一部分の周囲に延在してもよい。したがって、第1のトレイ12a、12b、12cが第2のトレイ12b、12c、12dの上方に配置され位置決めされると、第2のトレイ12b、12c、12dの溝42は、第1のトレイ12a、12b、12cの、すなわち上方のかつ直に隣接するトレイ12a、12b、12cの舌部48を受容する。いくつかの実施形態においては、舌部48は、壁部22、24の同延部分であってもよく、あるいは、舌部48は、壁部22、24から内方に位置がずらされ、底部外方表面50から延在してもよい。

【0026】

内方溝壁部44は、上方のかつ直に隣接するトレイの底部外方表面50を受け、この底部外方表面50に隣接するように構成された、上方表面52を有してもよい。この接触部は、溝42からの、およびトレイ12b、12c、12dの容積13b、13c、13d内への接着剤の移動を阻止するように構成される。いくつかの実施形態においては、舌部48は、溝42の側方幅寸法よりも小さな側方幅寸法を有してもよく、したがって、舌部48は、溝42内に位置し得るが、溝42を完全には塞がない。いくつかの実施形態においては、舌部48は、内方溝壁部44、外方溝壁部46、または溝42の底壁部53に接触しないように構成されてもよい。これらの壁部44、46、53から舌部48を離間することにより、舌部48と接着剤54を受容するように構成された溝42との間に空間が画成される。内方溝壁部44および外方溝壁部46の形状およびサイズは、トレイ12a、12b、12c、12dがスタック構成にある場合に、接着剤を上方におよび舌部48の周囲に広げるように構成される。このように接着剤を広げることにより、接着剤結合の表面積が拡張される。間隔は、様々であってもよいが、いくつかの実施形態においては、舌部48と内方溝壁部44との間の間隔は、約0.015インチ(0.381mm)であってもよく、舌部48と外方溝壁部46との間の間隔は、約0.025インチ(0.635mm)であってもよく、舌部48と溝42の底部との間の間隔は、約0.010インチ(0.254mm)であってもよい。

【0027】

デバイス10を構成するために、およびトレイ12a、12b、12c、12dが積み重ねられると、少量の接着剤54が、溝42内に送られる。溝42の壁部表面に対する接着剤54の接触角度および/または接着剤の粘性により、接着剤は、上記において詳細に論じたように、広がり、舌部48と内方溝壁部44、外方溝壁部46、および底壁部53との間の空間を塞ぐ。プラスチック同士の結合において当業者には公知である任意の適切な接着剤を使用することができるが、適切な接着剤には、細胞障害性の低い接着剤、またはより好ましくは細胞障害性を全く有さない接着剤が含まれ得る。本発明を作製するのに有用な適切な接着剤の例には、UV/光硬化性ウレタンアクリル系接着剤、酸素/湿気硬化性またはUV/光硬化性シアノアクリレート接着剤、自己硬化性接着剤、およびUV/光硬化性ビニルアクリルアミドベース接着剤などが含まれるが、それらに限定されない。かかる接着剤は、ポリ(N,N-ジメチルアクリルアミド)、ポリ(イソボルニルメタクリレート)、ポリ(イソボルニルアクリレート)、またはそれらの組合せを含んでもよい。

【0028】

上述のような態様で構成された図1のデバイス10は、複数の利点をもたらし得る。一例としては、実矧ぎ継手41の相関し合う表面の公差の厳しさ、ならびに形状およびサイズにより、自動マシンによるおよび効率的な製造プロセスによる製造が実施可能となる。製造方法の自動化により、製品製造の一貫性および製造エラーの減少が実現され得る。さらに、実矧ぎ継手41は、一方のトレイ12a、12b、12c、12dの、隣接するトレイ12a、12b、12c、12dに対する相対的な位置決めに関する一貫性を実現し、それにより、例えば20個、40個、またはそれ以上の個数のトレイを有するスタックなど、多数のトレイを備えるスタックの場合にはさらに上昇するであろう位置決めエラーの可能性を低下させ得る。また、上方のかつ直に隣接するトレイの底部表面50に対する内方溝壁部44の形状およびサイズは、概して実矧ぎ継手41に対する接着剤を含むものであり、トレイ12a、12b、12c、12dの容積13a、13b、13c、13d内への漏れを阻止し、それに関連する汚染のリスクを低下させる。

【0029】

本発明の様々な実施形態によれば、デバイス10の高さは、デバイス10の単位高さごとの細胞増殖表面積をより拡張するために、低くされてもよい。そのため、および図4を再度参照すると、各トレイ12a、12b、12c、12dは、舌部48の底縁部59から同一のトレイ12a、12b、12c、12dのリム31まで延在する高さ寸法h_trayを有する。トレイ12のスタックを備えるデバイス10は、最下トレイ12dの舌部48の底縁部59から、最上トレイ12aのリム31まで(スタック10から取外し可能なクロージャ16を除く)上方に延在し、これにより、総デバイス高さh_stackが規定される。スタック高さh_stackは、スタックを構成する構成要素トレイ高さh_trayの合計にほぼ等しいものとなり得るが、総デバイス高さh_stackは、実際には、継手41の領域内におけるトレイ12a、12b、12c、12dの重畳により、差引無しの合計よりも若干小さくなり得る。

【0030】

使用中に、および培地32がトレイ12b、12c、12dの容積13b、13c、13d内に収容された場合に、ヘッドスペース60は、トレイ12b、12c、12d内に収容された培地32と、上方のかつ直に隣接するトレイ12a、12b、12cの底部外方表面50との間に位置する空間として定義される。

【0031】

各トレイ12a、12b、12c、12dのトレイ高さh_trayは、主に壁部22、24の高さを削減することにより、低くすることができる。驚くべきことには、ヘッドスペース60の量は、細胞培養菌の増殖速度および健全性に対して悪影響を及ぼすことなく削減することができる。前記の別の方法では、細胞培養菌の増殖および健全性に対して悪影響を及ぼすことなく、約12mm〜約6mmの範囲までトレイ高さh_trayを削減し得ることが判明した。例えば、約632cm²の増殖表面積および約7.5mm〜約9.5mmの範囲のトレイ高さを有するトレイは、ガス交換および細胞増殖に十分なヘッドスペースを与えつつ、各トレイあたり最大で300mLの培地を収容することができる。トレイ高さがこのように削減されることにより、本発明の1つまたは複数の実施形態による60個のトレイのスタックを備えるデバイスは、例えば、40個の従来的なトレイを備えるデバイスのデバイス高さと実質的に同等のデバイス高さを有することができる。同様に、本発明の1つまたは複数の実施形態による15個のトレイのスタックを備えるデバイスは、従来的なトレイのスタックを備えるデバイスのデバイス高さと実質的に同等のデバイス高さを有することができる。高さの削減により、スペースおよびリソースに関する大幅な節減が達成される。したがって、本発明の一実施形態によるデバイスの総細胞増殖表面積は、同様の高さの従来的なデバイスの総細胞増殖表面積に比べて大きいものとなる。

【0032】

したがって、トレイ12のスタックを備えるデバイス10は、ミリメートルデバイス高さに対するトレイ個数の比率の点に関して特徴づけられ得る。いくつかの実施形態においては、この比率は、約1:12〜約1:6の範囲となり得る。いくつかの実施形態においては、この比率は、約1:9.5となり得る。さらに他の実施形態においては、この比率は、1:6または1:7.5となり得る。

【0033】

本明細書においては、様々な実施形態によるデバイスが、長さおよび幅の任意の組合せを有するトレイを備えてもよく、したがって、多様な増殖表面積を実現し得る。いくつかの実施形態は、約200cm²〜700cm²の範囲の表面積を有するトレイを備え得るが、この範囲外のサイズもまた予期される。さらに、これらのデバイスは、機械的(ロボット)機器により取り扱われるように構成された形状および/またはサイズを有してもよい。

【0034】

本発明の実施形態の説明により本発明を示し、これらの実施形態をかなり詳細に説明したが、かかる詳細に添付の特許請求の範囲を制限することも、またはいかなる点において限定することも意図されない。当業者には、さらなる利点および修正形態が容易に自明になろう。したがって、最大限の態様における本発明は、図示および説明した具体的詳細に限定されない。本明細書において開示される様々な特徴は、特定の応用に必要とされるまたは望ましい任意の組合せにおいて、使用されてもよい。したがって、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱しない、本明細書において説明された詳細からの逸脱は容認される。

【0035】

下記の発明も本願で提示される。
［項１］
細胞増殖表面を画定する底部と、前記細胞増殖表面から上方に延在する少なくとも1つの壁部とをそれぞれが有する、複数のトレイを備えており前記底部および前記少なくとも1つの壁部は、前記細胞増殖表面と前記細胞増殖表面の上方に位置するヘッドスペースとを含むように構成された容積を画成し、前記少なくとも1つの壁部は、その上に追加のトレイを受けるように構成され、
前記複数のトレイの高さ寸法に対する前記複数のトレイの個数の比率が、12mm当たり約1トレイ以上である、細胞培養デバイス。
［項２］
前記比率が、6mm当たり約1トレイ以下である、項1に記載の細胞培養デバイス。
［項３］
隣り合うトレイが、積み重ねられ、実矧ぎ継手により連結される、項2に記載の細胞培養デバイス。
［項４］
各トレイが、底部表面と、前記底部表面から下方に垂下し、各トレイの下方外周部の少なくとも一部分の周囲に位置する舌部とを備える、項3に記載の細胞培養デバイス。
［項５］
各トレイが、側壁部と、端壁部と、各トレイの上方外周部の少なくとも一部分の周囲に延在する溝とをさらに備え、前記溝は、前記側壁部およびウェルで画成される、項4に記載の細胞培養デバイス。
［項６］
前記舌部は、前記溝よりも小さい、項5に記載の細胞培養デバイス。
［項７］
隣り合うトレイ同士を結合する接着剤をさらに備える、項5に記載の細胞培養デバイス。
［項８］
注ぎ口を備えるように形成された通気ポートをさらに備える、項2に記載の細胞培養デバイス。
［項９］
前記注ぎ口は、前記注ぎ口から延在するリップを備える、項8に記載の細胞培養デバイス。
［項１０］
細胞を培養するためのトレイのスタックを準備するための方法であって、
第1のトレイを第2のトレイに対して相対的にスタック位置に位置決めするステップであって、前記第1のトレイおよび前記第2のトレイはそれぞれ、細胞増殖表面を画定する底部と、前記底部から上方に延在し、前記底部と共に容積を画成する、少なくとも1つの壁部と、前記少なくとも1つの壁部中の溝と、前記底部から垂下する舌部とを備え、前記容積は、前記細胞増殖表面と、前記細胞増殖表面の上方に位置するヘッドスペースとを含む、ステップ
を含み、
前記スタック位置において、前記第1のトレイの前記溝は、前記第2のトレイの前記舌部を受容する、方法。
［項１１］
前記第1のトレイの前記溝内に接着剤を配置するステップ
をさらに含む、項10に記載の方法。
［項１２］
接着剤を配置する前記ステップは、前記第1のトレイを位置決めする前記ステップの前に実施される、項11に記載の方法。
［項１３］
各トレイの前記舌部は、各トレイの前記溝よりも小さい、項11に記載の方法。
［項１４］
各トレイの前記溝は、内方溝壁部および外方溝壁部により画成され、前記接着剤は、前記舌部と、前記内方溝壁部および前記外方溝壁部の少なくとも一方との間に位置する、項13に記載の方法。
［項１５］
前記接着剤は、前記舌部と前記内方溝壁部と前記外方溝壁部との間に位置する、項14に記載の方法。
［項１６］
前記第2のトレイは、クロージャをさらに備える、項10に記載の方法。
［項１７］
前記第2のトレイは、注ぎ口をさらに備える、項10に記載の方法。
［項１８］
前記注ぎ口は、前記注ぎ口から延在するリップを備える、項17に記載の方法。
［項１９］
前記スタックは、スタック高さを有し、前記スタック高さに対するトレイの個数の比率が、12mm当たり約1トレイ以上、且つ、6mm当たり約1トレイ以下である、項10に記載の方法。
［項２０］
上方向に面する細胞増殖表面および下方向に面する表面を有するトレイ底部と、
前記細胞増殖表面から上方に延在し、増殖培地の体積および前記増殖培地の体積の上方に位置するヘッドスペースを受容するように構成された容積を前記細胞増殖表面と共に画成する、少なくとも1つの壁部であって、頂縁部を有する、少なくとも1つの壁部と、
前記トレイ底部を貫通して延在する少なくとも1つの通気ポートと、
前記少なくとも1つの壁部の前記頂縁部から下方に延在し、内方溝壁部および外方溝壁部を画定する、溝と、
前記下方向に面する表面から垂下する舌部と
を備える、細胞培養トレイであって、
前記溝は、前記細胞培養トレイの上方に位置決めされる別のトレイの舌部を受容するように構成され、前記少なくとも1つの通気ポートは、前記別のトレイの少なくとも1つの通気ポートと位置が合うように構成される、細胞培養トレイ。
［項２１］
項20に記載の細胞培養トレイのスタックと、
最上細胞培養トレイの少なくとも1つの通気ポートに流体結合されるクロージャデバイスと、
最下細胞培養トレイの少なくとも1つの通気ポートに結合されるシールと
を備える、細胞培養デバイス。

【符号の説明】

【0036】

10 細胞培養デバイス
12 トレイ
12a トレイ
12b トレイ
12c トレイ
12d トレイ
13a 容積（volume）
13b 容積（volume）
13c 容積（volume）
13d 容積（volume）
14 通気ポート
16 クロージャ
16’ クロージャ
18 底部
20 増殖表面
22 端壁部
24 側壁部
26 補強リブ
27 補強リブ
28 注ぎ口
29 リップ
30 マーク
31 リム
32 培地
34 流体チャネル
36 開口
37 最下端部
38 ストッパ
39 Oリング
40 上方表面
41 実矧ぎ継手
42 溝
44 内方溝壁部
46 外方溝壁部
48 舌部
50 底部外方表面
52 上方表面
53 底壁部
54 接着剤
59 底縁部
60 ヘッドスペース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】

2016178946000001.pdf