特許 5666131 細胞培養モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5666131

(24)【登録日】2014年12月19日

(45)【発行日】2015年2月12日

(54)【発明の名称】細胞培養モジュール

(51)【国際特許分類】

   C12M 3/00 20060101AFI20150122BHJP

【ＦＩ】

   C12M3/00 A

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2009-523091(P2009-523091)

(86)(22)【出願日】2008年9月30日

(86)【国際出願番号】JP2008067703

(87)【国際公開番号】WO2009104296

(87)【国際公開日】20090827

【審査請求日】2011年4月22日

(31)【優先権主張番号】特願2008-40916(P2008-40916)

(32)【優先日】2008年2月22日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2008-172949(P2008-172949)

(32)【優先日】2008年7月2日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】507182807

【氏名又は名称】コバレントマテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101878

【弁理士】

【氏名又は名称】木下 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100113561

【弁理士】

【氏名又は名称】石村 理恵

(72)【発明者】

【氏名】今泉 幸文

(72)【発明者】

【氏名】北川 文彦

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 まどか

【審査官】 鈴木 崇之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０９４７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１２６０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−００５８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０５７０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１４１２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０９４５８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表平０７−５０４５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５１２５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５１４０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２４９９０３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特表２００２−５００００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１６９７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１０９６６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 北川文彦 他、高気孔率セラミックス細胞培養担体の開発、第２７回日本バイオマテリアル学会大会予稿集、2005, p.301

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１２Ｍ １／００−３／１０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面に細胞を培養する凹部が設けられ、前記第１面に対向する第２面を有し、前記凹部の表面から前記第２面まで連通した、平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下の気孔を有する多孔体からなる、セラミックスまたはガラスにより構成された細胞培養担体と、
前記細胞培養担体を内部空間に密閉可能に保持し、前記細胞培養担体によって、内部空間を前記第１面側の空間と第２面側の空間に分けられる密閉系部材と、
前記内部空間に培養液が充填された状態で、前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第２面に対して水圧を供給する水圧供給部と、
前記第１面側の空間に浮遊する培養された細胞を回収する細胞回収部と、
を備え、
前記水圧供給部が第２面に対して水圧を供給することにより、前記水圧を前記細胞培養担体の多孔質体を通して前記第２面から前記凹部表面まで伝達し、前記凹部で培養した細胞を前記凹部から剥離し、
前記剥離した、第１面側の空間内に浮遊する細胞を前記細胞回収部によって、回収することを特徴とする細胞培養モジュール。

【請求項2】

第１面に細胞を培養する凹部が設けられ、前記第１面に対向する第２面を有し、前記凹部の表面から前記第２面まで連通した、平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下の気孔を有する多孔体からなる、セラミックスまたはガラスにより構成された細胞培養担体と、
前記細胞培養担体を内部空間に密閉可能に保持し、前記細胞培養担体によって、内部空間を前記第１面側の空間と第２面側の空間に分けられる密閉系部材と、
前記内部空間に培養液が充填された状態で、前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第２面に対して水圧を供給する第１の水圧供給部と、
前記内部空間に培養液が充填された状態で、前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第１面の凹部に対して水圧を供給する第２の水圧供給部と、
前記第１面側の空間に浮遊する培養された細胞を回収する細胞回収部と、
を備え、
前記第２の水圧供給部により、凹部方向に水圧を供給しながら細胞を培養し、細胞培養後、前記第２の水圧供給部による水圧の供給を停止し、
前記第１の水圧供給部が前記第２面に対して水圧を供給することにより、前記水圧を前記細胞培養担体の多孔質体を通して前記第２面から前記凹部表面まで伝達し、前記凹部で培養した細胞を凹部から剥離し、
前記剥離した、第１面側の空間内に浮遊する細胞を前記細胞回収部によって、回収することを特徴とする細胞培養モジュール。

【請求項3】

前記第２の水圧供給部が、内部空間に保持された細胞培養担体の水平方向から水圧を供給することを特徴とする請求項２項に記載の細胞培養モジュール。

【請求項4】

前記内部空間に培養液を充填し、前記充填させた培養液を循環させる培養液循環系が更に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の細胞培養モジュール。

【請求項5】

第１面に細胞を培養する凹部が設けられ、前記第１面に対向する第２面を有し、前記凹部の表面から前記第２面まで連通した、平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下の気孔を有する多孔体からなる、セラミックスまたはガラスにより構成された細胞培養担体と、
前記細胞培養担体を内部空間に密閉可能に保持し、前記細胞培養担体によって、内部空間を前記第１面側の空間と第２面側の空間に分けられる密閉系部材と、
前記内部空間に培養液を充填し、前記充填させた培養液を循環させると共に、前記循環により前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第１面の凹部及び前記第２面に対して水圧を供給する培養液循環系と、
前記第１面側の空間に浮遊する培養された細胞を回収する細胞回収部と、
を備え、
前記培養液循環系が第２面に対して水圧を供給することにより、前記水圧を前記細胞培養担体の多孔質体を通して前記第２面から前記凹部表面まで伝達し、前記凹部で培養した細胞を凹部から剥離し、
前記剥離した、第１面側の空間内に浮遊する細胞を前記細胞回収部によって、回収することを特徴とする細胞培養モジュール。

【請求項6】

第１面に細胞を培養する凹部が設けられ、前記第１面に対向する第２面を有し、前記凹部の表面から前記第２面まで連通した、平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下の気孔を有する多孔体からなる、セラミックスまたはガラスにより構成された細胞培養担体と、
前記細胞培養担体を内部空間に密閉可能に保持し、前記細胞培養担体によって、内部空間を前記第１面側の空間と第２面側の空間に分けられる密閉系部材と、
前記内部空間に培養液を充填し、前記充填させた培養液を循環させると共に、前記循環により、前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第１面の凹部に対して水圧を供給する培養液循環系と、
前記内部空間に培養液が充填された状態で、前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第２面に対して水圧を供給する水圧供給部と、
前記第１面側の空間に浮遊する培養された細胞を回収する細胞回収部と、
を備え、
前記水圧供給部が第２面に対して水圧を供給することにより、前記水圧を前記細胞培養担体の多孔質体を通して前記第２面から前記凹部表面まで伝達し、前記凹部で培養した細胞を凹部から剥離し、
前記剥離した、第１面側の空間内に浮遊する細胞を前記細胞回収部によって、回収することを特徴とする細胞培養モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、細胞培養モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ヒト骨髄液からの幹細胞の分離、目的とする組織細胞への分化・誘導、３次元培養技術、足場材料の開発等の進歩に伴い、細胞培養によって幹細胞から皮膚、骨、軟骨、血管、心臓弁、靭帯等の組織を作製することが可能となり、一部では、既に臨床応用が開始されている。
なお、このような細胞の培養にあっては、基板表面上にアレイ状やハニカム状等に規則配列され、種細胞を凝集させて保持する細胞培養セルを備えた細胞培養チップを用いる技術が知られている（例えば、特許文献１）。
また、細胞培養担体と細胞とを含む培養液を収納する培養容器と、培養液中で細胞培養担体を移動させるための磁場を発生する磁場発生装置とを備える細胞培養装置が知られている（例えば、特許文献２）。

【特許文献1】特開２００５−２７５９８号公報

【特許文献2】特開２００４−３１３００７号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上述した特許文献１、２に示すような細胞培養技術は、細胞を培養させた後、前記細胞培養チップや前記細胞培養担体からの剥離作業が必要となる。この剥離作業は、通常、トリプシン処理等の酵素処理を用いて行う。
しかしながら、このような酵素処理を長時間行うと培養した細胞はある程度劣化してしまい、最悪、細胞自体が死滅する場合がある。また、トリプシン処理等の酵素処理は、非常に作業が煩雑という問題もある。
そこで、本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、該細胞培養担体から容易に剥離させることができる細胞培養モジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明に係る細胞培養モジュールは、第１面に細胞を培養する凹部が設けられ、前記第１面に対向する第２面を有し、前記凹部の表面から前記第２面まで連通した、平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下の気孔を有する多孔体からなる、セラミックスまたはガラスにより構成された細胞培養担体と、前記細胞培養担体を内部空間に密閉可能に保持し、前記細胞培養担体によって、内部空間を前記第１面側の空間と第２面側の空間に分けられる密閉系部材と、前記内部空間に培養液が充填された状態で、前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第２面に対して水圧を供給する水圧供給部と、前記第１面側の空間に浮遊する培養された細胞を回収する細胞回収部と、を備え、 前記水圧供給部が第２面に対して水圧を供給することにより、前記水圧を前記細胞培養担体の多孔質体を通して前記第２面から前記凹部表面まで伝達し、前記凹部で培養した細胞を前記凹部から剥離し、前記剥離した、第１面側の空間内に浮遊する細胞を前記細胞回収部によって、回収することを特徴とする。
このような構成とすることで、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、該細胞培養担体から容易に剥離させることができる。
特に、前記細胞培養担体を構成する多孔体の気孔の平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下であり、前記気孔は前記細胞培養担体の前記凹部の表面から、前記第２面まで連通していることで、細胞培養担体の第２面に供給した水圧を、該細胞培養担体の凹部の表面まで伝達することができるため、細胞培養担体の凹部で培養した細胞を、細胞培養担体から容易に剥離させることができる。

【0005】

また、本発明に係る細胞培養モジュールは、第１面に細胞を培養する凹部が設けられ、前記第１面に対向する第２面を有し、前記凹部の表面から前記第２面まで連通した、平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下の気孔を有する多孔体からなる、セラミックスまたはガラスにより構成された細胞培養担体と、前記細胞培養担体を内部空間に密閉可能に保持し、前記細胞培養担体によって、内部空間を前記第１面側の空間と第２面側の空間に分けられる密閉系部材と、前記内部空間に培養液が充填された状態で、前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第２面に対して水圧を供給する第１の水圧供給部と、前記内部空間に培養液が充填された状態で、前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第１面の凹部に対して水圧を供給する第２の水圧供給部と、前記第１面側の空間に浮遊する培養された細胞を回収する細胞回収部と、を備え、前記第２の水圧供給部により、凹部方向に水圧を供給しながら細胞を培養し、細胞培養後、前記第２の水圧供給部による水圧の供給を停止し、前記第１の水圧供給部が前記第２面に対して水圧を供給することにより、前記水圧を前記細胞培養担体の多孔質体を通して前記第２面から前記凹部表面まで伝達し、前記凹部で培養した細胞を凹部から剥離し、前記剥離した、第１面側の空間内に浮遊する細胞を前記細胞回収部によって、回収することを特徴とする。
このような構成とすることで、軟骨細胞等の圧力に強い細胞を培養することができ、かつ、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、該細胞培養担体から容易に剥離させることができる。
特に、前記細胞培養担体を構成する多孔体の気孔の平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下であり、前記気孔は前記細胞培養担体の前記凹部の表面から、前記第２面まで連通していることで、細胞培養担体の第２面に供給した水圧を、該細胞培養担体の凹部の表面まで伝達することができるため、細胞培養担体の凹部で培養した細胞を、細胞培養担体から容易に剥離させることができる。
ここで、前記第２の水圧供給部が、内部空間に保持された細胞培養担体の水平方向から水圧を供給することが望ましい。このような構成とすることで、本発明に係る細胞培養モジュールは灌流培養も可能となる。
また、前記内部空間に培養液を充填し、前記充填させた培養液を循環させる培養液循環系が更に設けられていることが望ましい。

【0006】

また、本発明に係る細胞培養モジュールは、第１面に細胞を培養する凹部が設けられ、前記第１面に対向する第２面を有し、前記凹部の表面から前記第２面まで連通した、平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下の気孔を有する多孔体からなる、セラミックスまたはガラスにより構成された細胞培養担体と、前記細胞培養担体を内部空間に密閉可能に保持し、前記細胞培養担体によって、内部空間を前記第１面側の空間と第２面側の空間に分けられる密閉系部材と、前記内部空間に培養液を充填し、前記充填させた培養液を循環させると共に、前記循環により前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第１面の凹部及び前記第２面に対して水圧を供給する培養液循環系と、 前記第１面側の空間に浮遊する培養された細胞を回収する細胞回収部と、を備え、前記培養液循環系が第２面に対して水圧を供給することにより、前記水圧を前記細胞培養担体の多孔質体を通して前記第２面から前記凹部表面まで伝達し、前記凹部で培養した細胞を凹部から剥離し、前記剥離した、第１面側の空間内に浮遊する細胞を前記細胞回収部によって、回収することを特徴とする。
このような構成とすることで、軟骨細胞等の圧力に強い細胞を培養することができ、かつ、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、該細胞培養担体から容易に剥離させることができる。
特に、前記細胞培養担体を構成する多孔体の気孔の平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下であり、前記気孔は前記細胞培養担体の前記凹部の表面から、前記第２面まで連通していることで、細胞培養担体の第２面に供給した水圧を、該細胞培養担体の凹部の表面まで伝達することができるため、細胞培養担体の凹部で培養した細胞を、細胞培養担体から容易に剥離させることができる。

【0007】

また、本発明に係る細胞培養モジュールは、第１面に細胞を培養する凹部が設けられ、前記第１面に対向する第２面を有し、前記凹部の表面から前記第２面まで連通した、平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下の気孔を有する多孔体からなる、セラミックスまたはガラスにより構成された細胞培養担体と、前記細胞培養担体を内部空間に密閉可能に保持し、前記細胞培養担体によって、内部空間を前記第１面側の空間と第２面側の空間に分けられる密閉系部材と、前記内部空間に培養液を充填し、前記充填させた培養液を循環させると共に、前記循環により、前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第１面の凹部に対して水圧を供給する培養液循環系と、前記内部空間に培養液が充填された状態で、前記内部空間に保持された細胞培養担体の前記第２面に対して水圧を供給する水圧供給部と、前記第１面側の空間に浮遊する培養された細胞を回収する細胞回収部と、を備え、前記水圧供給部が第２面に対して水圧を供給することにより、前記水圧を前記細胞培養担体の多孔質体を通して前記第２面から前記凹部表面まで伝達し、前記凹部で培養した細胞を凹部から剥離し、前記剥離した、第１面側の空間内に浮遊する細胞を前記細胞回収部によって、回収することを特徴とする。
このような構成とすることで、軟骨細胞等の圧力に強い細胞を培養することができ、かつ、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、該細胞培養担体から容易に剥離させることができる。
特に、前記細胞培養担体を構成する多孔体の気孔の平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下であり、前記気孔は前記細胞培養担体の前記凹部の表面から、前記第２面まで連通していることで、細胞培養担体の第２面に供給した水圧を、該細胞培養担体の凹部の表面まで伝達することができるため、細胞培養担体の凹部で培養した細胞を、細胞培養担体から容易に剥離させることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、該細胞培養担体から容易に剥離させることができる細胞培養モジュールが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。

【図2】第１の実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。

【図3】第１の実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。

【図4】第１の実施形態の変形例に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。

【図5】第２の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。

【図6】第２の実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。

【図7】第３の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。

【図8】第３の実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。

【図9】第３の実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。

【図10】第３の実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。

【図11】第４の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。

【図12】第５の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。

【図13】第５の実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。

【図14】第５の実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。

【図15】第６の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。

【図16】第６の実施形態の変形例に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。

【図17】第７の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。

【図18】第７の実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。

【図19】第７の実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。

【符号の説明】

【0012】

１ 細胞培養モジュール
１０ 密閉系部材
２０ 培養液水圧供給部
３０ 細胞回収部
４０ 空気圧供給部
５０ 第２の培養液供給部
１００ 培養液循環系
１３０ フィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）供給部

【発明を実施するための最良の形態】

【0013】

以下、本発明について、図面を参照して、詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。
本実施形態に係る細胞培養モジュール１は、図１に示すように、密閉系部材１０と、培養液水圧供給部２０と、細胞回収部３０とで構成されている。
密閉系部材１０は、例えば、図１に示すように、下蓋１０Ａと、下蓋１０Ａ上に設けられた上蓋１０Ｂと、下蓋１０Ａと上蓋１０Ｂとを固定する固定部材１５と、で構成されている。

【0014】

下蓋１０Ａは、図１に示すように、細胞培養担体Ｓを保持し、かつ、培養液を収容するための凹部１０Ａａを備える凹形状で構成されている。
上蓋１０Ｂは、図１に示すように、下蓋１０Ａ上に設けられ、下蓋１０Ａと内部空間１２を形成し、該内部空間１２を密閉可能に保持するために、該下蓋１０Ａの凹部１０Ａａに密閉可能に契合する凸部１０Ｂａを備えている。

【0015】

細胞培養担体Ｓの保持は、例えば、図１に示すように、下蓋１０Ａの凹部１０Ａａの底部１０Ａａ１にＯ−リング１７ａを配置し、Ｏ−リング１７ａ上に細胞培養担体Ｓを配置し、細胞培養担体Ｓ上にＯ−リング１７ｂを配置し、Ｏ−リング１７ａ、細胞培養担体Ｓ及びＯ−リング１７ｂを、下蓋１０Ａと上蓋１０Ｂとを一体に固定する際に、上蓋１０Ｂの凸部１０Ｂａで、Ｏ−リング１７ｂを加圧することで、下蓋１０Ａの凹部１０Ａａ内に細胞培養担体Ｓを保持する。
なお、下蓋１０Ａの凹部１０Ａａに、上蓋１０Ｂの凸部１０Ｂａを契合させる際には、内部空間１２が密閉可能に保持されるように、上蓋１０Ｂの凸部１０Ｂａに設けられた窪みにＯ−リング１７ｃを取り付けてから行う。

【0016】

下蓋１０Ａ及び上蓋１０Ｂは、例えば、アクリル樹脂で構成されている。
固定部材１５は、例えば、ＳＵＳ３０４で構成されている。
Ｏ−リング１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、例えば、フッ素系ゴムで構成されている。
なお、前記密閉系部材１０は、本実施形態では、前述したように、下蓋１０Ａと上蓋１０Ｂとが固定部材１５により一体に固定された構成で説明しているが、本発明は、細胞培養担体Ｓを内部空間１２に密閉可能に保持することができれば、上述した構成に限定されない。

【0017】

内部空間１２に密閉可能に保持される細胞培養担体Ｓは、その表面（第１面）Ｓａに細胞を培養するための凹部Ｓ１が設けられた多孔体で構成されている。
前記細胞培養担体Ｓは、ジルコニア、イットリア、チタニア、アルミナ、シリカ、ハイドロキシアパタイトおよびβ−リン酸三カルシウムのうちの少なくともいずれか１種のセラミックスまたはガラスにより構成される。これらのセラミックスまたはガラスは、生体安定性が高いため、好適である。

【0018】

培養液水圧供給部２０は、下蓋１０Ａの底部１０Ａａ１に一体に又は着脱可能に設けられ、該内部空間１２に培養液を供給する。
培養液水圧供給部２０は、例えば、図１に示すように、培養液を収容する培養液収容部２２と、一端が該底部１０Ａａ１に他端が該収容部２２に取り付けられ、該収容部２２に収容された培養液を該内部空間１２に供給する培養液供給管２４と、該供給管２４に取り付けられ、該内部空間１２に供給する培養液の供給量を制御する供給量制御部２６と、該収容部２２に取り付けられ培養液供給の際の供給圧を制御する供給圧制御部２８とを備える。

【0019】

培養液収容部２２は、例えば、樹脂性の収容容器で構成されている。
培養液供給管２４は、例えば、樹脂性のチューブで構成されている。
供給量制御部２６は、例えば、該培養液の供給量を制御する電磁弁で構成されている。電磁弁は図示しない制御部により、その開閉動作及び開閉量が制御され、その開閉量によって、該培養液の供給量が制御される。
供給圧制御部２８は、例えば、培養液収容部２２から培養液供給管２４に対して高圧ガスを供給する高圧ガス供給装置で構成されている。

【0020】

更に、培養液水圧供給部２０は、該内部空間１２に保持された細胞培養担体Ｓの裏面側Ｓｂ（細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１が設けられた面（第１面）Ｓａに対向する面（第２面））方向に液圧を与えることで、前記第２面Ｓｂに水圧を供給する。
水圧を与える方法は、密閉された内部空間１２に培養液が充填された状態で、該内部空間１２に培養液を供給するように供給量制御部２６及び供給圧制御部２８を制御することで行う。
すなわち、内部空間１２に培養液が充填された状態で、供給量制御部２６を開状態として、供給圧制御部２８により培養液の供給圧を大きくすることで大きい水圧が、供給圧を小さくすることで小さい水圧が細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに供給される。

【0021】

前記水圧を細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに与えることにより、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１で培養された細胞は、細胞培養担体Ｓから剥離され、内部空間１２に充填された培養液内に浮遊する。
なお、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに供給した水圧を、該細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１の表面まで伝達させるためには、該細胞培養担体Ｓは多孔質体（多孔体）で構成されていることが必要である。

【0022】

より好ましくは、前記細胞培養担体Ｓを構成する多孔体の気孔の平均気孔径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下であり、前記気孔は前記細胞培養担体Ｓの前記凹部Ｓ１の表面から、前記第２面Ｓｂまで連通して設けられていることが好ましい。
このような構成とすることで、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに供給した水圧を、該細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１の表面まで伝達することができるため、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１で培養した細胞を、細胞培養担体Ｓから容易に剥離させることができる。

【0023】

細胞回収部３０は、上蓋１０Ｂの上部１０Ｂａ１に一体に又は着脱可能に設けられ、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１で培養され、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに供給した水圧により、細胞培養担体Ｓから剥離された細胞を培養液ごと密閉系部材１０の内部空間１２から回収する。
細胞回収部３０は、例えば、図１に示すように、培養した細胞を培養液ごと収容する細胞収容部３２と、一端が該上部１０Ｂａ１に、他端が該収容部３２に取り付けられ、該内部空間１２内で培養された細胞を培養液ごと該内部空間１２から排出する細胞排出管３４と、該排出管３４に取り付けられ、該内部空間１２から排出される培養液の排出量を制御する排出量制御部３６とで構成されている。

【0024】

細胞収容部３２は、例えば、樹脂性の収容容器で構成されている。
細胞排出管３４は、例えば、樹脂性のチューブで構成されている。
排出量制御部３６は、例えば、該排出量を制御する電磁弁で構成されている。電磁弁は図示しない制御部により、その開閉動作及び開閉量が制御され、その開閉量によって、該排出量を制御する。

【0025】

次に、図１に示す細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を、図２、３を用いて説明する。
図２、３は、本実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。
最初に細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに、フィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）を設置する。

【0026】

次に、凹形状の下蓋１０Ａを用意し、下蓋１０Ａの底部１０Ａａ１にＯ−リング１７ａ、フィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）が設置された細胞培養担体Ｓ及びＯ−リング１７ｂをこの順で積層して下蓋１０Ａの凹部１０Ａａ内に設置する。その後、下蓋１０Ａの凹部１０Ａａ内に設置した細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１に培養する細胞を設置する。なお、培養する細胞が細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１に設置されると、前記設置した細胞は、細胞培養担体Ｓの表面に付着され、保持される。

【0027】

その後、上蓋１０Ｂの凸部１０Ｂａの窪みにＯ−リング１７ｃを挿入し、下蓋１０Ａの凹部１０Ａａと、上蓋１０Ｂの凸部１０Ｂａとをそれぞれ契合させるように嵌め合わせ、固定部材１５により下蓋１０Ａと上蓋１０Ｂとを一体に固定して、内部空間１２が形成された本実施形態に係る密閉系部材１０を構成する。
その後、下蓋１０Ａの底部１０Ａａ１に培養液水圧供給部２０の培養液供給管２４を取り付けると共に、上蓋１０Ｂの上部１０Ｂａ１に細胞回収部３０の細胞排出管３４を取り付けることで、本実施形態に係る細胞培養モジュール１を構成する。

【0028】

次に、細胞回収部３０の排出量制御部３６を「開」状態とし（本実施形態では排出量制御部３６の電磁弁を「開」状態として）、培養液水圧供給部２０の供給量制御部２６を「開」状態とし（本実施形態では供給量制御部２６の電磁弁を「開」状態として）、更に、供給圧制御部２８から供給圧を与えることで該内部空間１２内に培養液が完全に満たされるまで、培養液収容部２２から培養液を供給する。
内部空間１２に培養液が完全に満たされた時点で供給圧制御部２８からの供給圧を止めて、供給量制御部２６を「閉」状態とし（本実施形態では供給量制御部２６の電磁弁を「閉」状態とし）、同時に、細胞回収部３０の排出量制御部３６を「閉」状態（本実施形態では排出量制御部３６の電磁弁を「閉」状態）とする。これによって、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１に保持された細胞が培養される環境が整う（図２）。

【0029】

細胞培養後、細胞回収部３０の排出量制御部３６を「開」状態として内部空間１２内の培養液の排出を開始すると共に、培養液水圧供給部２０の供給量制御部２６を「開」状態とし、更に、供給圧制御部２８から供給圧を与えて内部空間１２に新たに培養液の供給を開始する。この操作により、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂ方向に、培養液水圧供給部２０から液圧Ｐ₁が供給される。この液圧Ｐ₁により、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂには水圧が供給されるため、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１で培養された細胞は、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１の表面から剥離され、内部空間１２内の培養液内に浮遊し、そのまま、培養液と共に、細胞回収部３０の細胞排出管３４を経て、細胞収容部３２に回収される（図３）。

【0030】

以上より、本実施形態に係る細胞培養モジュールは、上述したような構成を備えているため、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、該細胞培養担体から容易に剥離させることができる。
なお、本実施形態で説明した細胞回収部３０は、図１では、上蓋１０Ｂの上部１０Ｂａ１に、すなわち、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１の上方（垂直方向）に設けられた構成で説明したが、本願発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、下蓋１０Ａの凹部１０Ａａに保持された細胞培養担体Ｓの前記垂直方向と垂直に交差する水平方向（図４では紙面方向）に前記細胞回収部３０の細胞排出管３４を設置してもよい。
また、本実施形態では、該制御部２６、３６について電磁弁を用いた例で説明したが、例えば、シリンダー等で制御してもよく、単なる手動式の弁で構成してもよい。

【0031】

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。
本実施形態に係る細胞培養モジュール２は、第１の実施形態で説明した図１に示す培養液水圧供給部２０が、細胞培養担体Ｓの水平方向（図５では紙面方向）に配置され、図１に示す培養液水圧供給部２０の位置に空気圧供給部４０が設けられた点が異なる。その他は、第１の実施形態と同様なため説明を省略する。

【0032】

空気圧供給部４０は、下蓋１０Ａの底部１０Ａａ１に一体に又は着脱可能に設けられ、該内部空間１２に充填された培養液に空気圧を供給することで、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに水圧を供給する。
空気圧供給部４０は、例えば、空気圧を発生させる空気圧発生装置４２と、前記下蓋１０Ａの底部１０Ａａ１に一体に又は着脱可能に設けられ、前記空気圧発生装置４２で発生させた空気圧を該内部空間１２に供給する空気圧供給管４４とで構成されている。
空気圧発生装置４２は、例えば、エアーシリンダーで構成されている。
空気圧供給管４４は、例えば、樹脂性のチューブで構成されている。

【0033】

次に、図５に示す細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を、図６を用いて説明する。なお、第１の実施形態で説明した部分と重複する部分の説明は省略する。
図６は、本実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。
最初に、本実施形態に係る密閉系部材１０を構成する。その後、下蓋１０Ａの底部１０Ａａ１に空気圧供給部４０の空気圧供給管４４を取り付け、細胞培養担体Ｓの水平方向に培養液水圧供給部２０の培養液供給管２４を取り付け、更に、上蓋１０Ｂの上部１０Ｂａ１に細胞回収部３０の細胞排出管３４を取り付けることで、本実施形態に係る細胞培養モジュール２を構成する。

【0034】

次に、細胞回収部３０の排出量制御部３６を「開」状態とし、培養液水圧供給部２０の供給量制御部２６を「開」状態とし、更に、供給圧制御部２８から供給圧を与え、該内部空間１２に培養液が完全に満たされるまで、培養液収容部２２から培養液を供給する。
内部空間１２内に培養液が完全に満たされた時点で供給圧制御部２８から供給圧を止めて、供給量制御部２６を「閉」状態とし、同時に、細胞回収部３０の排出量制御部３６を「閉」状態とする。これによって、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１に保持された細胞が培養される環境が整う。

【0035】

細胞培養後、空気圧発生装置４２により空気圧Ｐ₂を該内部空間１２内に保持された細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂ方向に充填された培養液に供給する。これによって、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂには水圧が供給される。この水圧により、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１で培養された細胞は、細胞培養担体Ｓから剥離され、内部空間１２内の培養液内に浮遊する（図６）。

【0036】

その後、培養液水圧供給部２０の供給量制御部２６を「開」状態とし、更に、供給圧制御部２８から供給圧を与えて内部空間１２に新たに培養液の供給を開始すると共に、細胞回収部３０の排出量制御部３６を「開」状態として内部空間１２内の培養液の排出を開始すると、該内部空間１２内に浮遊した培養された細胞は該培養液と共に、細胞回収部３０の細胞排出管３４を経て、細胞収容部３２に回収される。

【0037】

以上より、本実施形態に係る細胞培養モジュールは、上述したような構成を備えているため、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、細胞培養担体から容易に剥離させることができる。
なお、本実施形態に係る細胞培養モジュール２では、培養液水圧供給部２０が、細胞培養担体Ｓの水平方向に配置され、該水平方向から該内部空間１２に培養液を供給するが、該培養液の供給と共に、該内部空間１２に培養液が充填された状態で、該内部空間１２に液圧を与えて、該水平方向から水圧を供給してもよい。
この液圧を与える方法は、第１の実施形態で説明したのと同様であるため、説明を省略する。
このように、水平方向から該内部空間１２に水圧を与えることで、該内部空間１２内の培養液の流れを制御することができるため、灌流培養も可能となる。

【0038】

（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。
本実施形態に係る細胞培養モジュール３は、第１の実施形態で説明した図４に示す細胞培養モジュールの該上部１０Ｂａ１に、新たに、該内部空間１２に培養液を供給する第２の培養液水圧供給部５０が設けられた点が異なる。その他は、第１の実施形態と同様なため、説明を省略する。

【0039】

第２の培養液水圧供給部５０は、上蓋１０Ｂの上部１０Ｂａ１に一体に又は着脱可能に設けられ、該内部空間１２に培養液を供給する。
第２の培養液水圧供給部５０は、図７に示すように、培養液を収容する培養液収容部５２と、一端が該上部１０Ｂａ１に、他端が該収容部５２に取り付けられ、該収容部５２に収容された培養液を該内部空間１２に供給する培養液供給管５４と、該供給管５４に取り付けられ該内部空間１２に供給する培養液の供給量を制御する供給量制御部５６と、該収容部５２に取り付けられ培養液供給の際の供給圧を制御する供給圧制御部５８とを備える。

【0040】

培養液収容部５２は、例えば、樹脂性の収容容器で構成されている。
培養液供給管５４は、例えば、樹脂性のチューブで構成されている。
供給量制御部５６は、例えば、該培養液の供給量を制御する電磁弁で構成されている。電磁弁は図示しない制御部により、その開閉動作及び開閉量が制御され、その開閉量によって、該培養液の供給量を制御される
供給圧制御部５８は、例えば、培養液収容部５２から培養液供給管５４に対して高圧ガスを供給する高圧ガス供給装置で構成されている。

【0041】

また、前記第２の培養液水圧供給部５０は、該内部空間１２に保持された細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１方向に液圧を与えることで、該凹部Ｓ１に水圧を供給する。
水圧を与える方法は、密閉された内部空間１２に培養液が充填された状態で、該内部空間１２に培養液を供給するように供給量制御部５６及び供給圧制御部５８を制御することで行う。
すなわち、内部空間１２に培養液が充填された状態で、供給量制御部５６を「開」状態として、供給圧制御部５８により培養液の供給圧を大きくすることで大きい水圧が、供給圧を小さくすることで小さい水圧が細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１に供給される。
第２の培養液水圧供給部５０により液圧を細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１方向に与えながら、凹部Ｓ１内で細胞を培養すると、軟骨細胞等の圧力に強い細胞を培養することができる。

【0042】

次に、図７に示す細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法を、図８から１０を用いて説明する。
図８から１０は、本実施形態に係る細胞培養モジュール３を用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。なお、第１の実施形態で説明した部分と重複する部分の説明は省略する。
最初に、本実施形態に係る細胞培養モジュール３を構成する。

【0043】

次に、細胞回収部３０の排出量制御部３６を「開」状態とし、培養液水圧供給部２０の供給量制御部２６を「開」状態とし、更に、供給圧制御部２８から供給圧を与え、該内部空間１２に培養液が完全に満たされるまで培養液を供給する。
この際、第２の培養液水圧供給部５０においても同様に供給量制御部５６及び供給圧制御部５８を制御して培養液を供給してもよい。または、第２の培養液水圧供給部５０のみで培養液を供給してもよい。
内部空間１２内に培養液が完全に満たされた時点で供給圧制御部２８からの供給圧を止めて、供給量制御部２６を「閉」状態として、培養液水圧供給部２０における培養液の供給を停止する。この際、同様に、細胞回収部３０の排出量制御部３６も「閉」状態とする（図８）。

【0044】

次に、第２の培養液水圧供給部５０の供給量制御部５６を「開」状態とし、供給圧制御部５８から供給圧を与え、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１方向に液圧Ｐ₃を供給しながら細胞を培養する（図９）。
細胞培養後、供給圧制御部５８からの供給圧を止めて、供給量制御部５６を「閉」状態とし、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１方向に対する液圧Ｐ₃の供給を停止し、その後、細胞回収部３０の排出量制御部３６を「開」状態として内部空間１２内の培養液の排出を開始すると共に、培養液水圧供給部２０の供給量制御部２６を「開」状態とし、更に、供給圧制御部２８から供給圧を与えて内部空間１２に新たに培養液の供給を開始する。この操作により、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂ方向に、培養液水圧供給部２０から液圧Ｐ₁が供給される。この液圧Ｐ₁により、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂには水圧が供給されるため、該細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１で培養された細胞は、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１の表面から剥離され、内部空間１２内の培養液内に浮遊し、そのまま、培養液と共に、細胞回収部３０の細胞排出管３４を経て、細胞収容部３２に回収される（図１０）。

【0045】

以上より、本実施形態に係る細胞培養モジュールは、上述したような構成を備えているため、軟骨細胞等の圧力に強い細胞を培養することができ、かつ、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、該細胞培養担体から容易に剥離させることができる。
なお、本実施形態で説明した第２の培養液水圧供給部５０は、第２の実施形態で説明したような図５に示す空気圧供給部４０で構成してもよい。この場合、空気圧供給部４０により、該内部空間１２に充填された培養液に空気圧を供給することで、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１に水圧を供給することができるため、本実施形態で説明した効果と同様な効果を得ることができる。

【0046】

（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。
本実施形態に係る細胞培養モジュール４は、第３の実施形態で説明した図７に示す培養液水圧供給部２０、第２の培養液水圧供給部５０が、第２の実施形態で説明した空気圧供給部４０に各々置き換えられ、また、細胞培養担体Ｓの水平方向に設けられた細胞回収部３０に対向する方向に培養液水圧供給部２０が新たに設けられた点が異なる。その他は、第３の実施形態と同様なため、説明を省略する。
下蓋１０Ａの底部１０Ａａ１に取り付けられた空気圧供給部４０は、前述した第２の実施形態と構成及び作用が同様であるため説明を省略する。また、上蓋１０Ｂの上部Ｂａ１に取り付けられた空気圧供給部４０においても、前述した第３の実施形態と構成及び作用が同様であるため説明を省略する。

【0047】

次に、図１１に示す細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明する。
なお、第１から第３の実施形態で説明した部分と重複する部分の説明は省略する。
最初に、本実施形態に係る細胞培養モジュール４を構成する。
次に、細胞回収部３０の排出量制御部３６を「開」状態とし、更に、培養液水圧供給部２０の供給量制御部２６を「開」状態とし、供給圧制御部２８から供給圧を与え、該内部空間１２に培養液が完全に満たされるまで、培養液収容部２２から培養液を供給する。内部空間１２内に培養液が完全に満たされた時点で、供給圧制御部２８からの供給圧を止めて、細胞回収部３０の排出量制御部３６及び培養液水圧供給部２０の供給量制御部２６を「閉」状態とする。

【0048】

細胞培養の際には、上蓋１０Ｂの上部Ｂａ１に取り付けられた空気圧供給部４０により、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１上に水圧を供給しながら培養を行う。これによって、軟骨細胞等の圧力に強い細胞を培養することができる。
また、細胞培養中に、培養液水圧供給部２０から該内部空間１２内に細胞培養担体Ｓの水平方向に液圧を与えてもよい。このような構成とすることで内部空間１２内の培養液の流れを制御することができ、灌流培養も可能となる。

【0049】

細胞培養後、下蓋１０Ａの底部１０Ａａ１に取り付けられた空気圧供給部４０により、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに水圧を供給して、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１で培養された細胞を細胞培養担体Ｓから剥離させて、内部空間１２内の培養液内に浮遊させる。
その後、培養液供給部２０の供給量制御部２６を「開」状態とし、供給圧制御部２８から供給圧を与え、内部空間１２に新たに培養液の供給を開始すると共に、細胞回収部３０の排出量制御部３６を「開」状態とし、内部空間１２内の培養液の排出を開始すると、該内部空間１２内に浮遊した培養された細胞は該培養液と共に、細胞回収部３０の細胞排出管３４を経て、細胞収容部３２に回収される。

【0050】

以上より、本実施形態に係る細胞培養モジュールは、上述したような構成を備えているため、軟骨細胞等の圧力に強い細胞を培養することができ、かつ、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、該細胞培養担体から容易に剥離させることができる。更に、細胞培養担体Ｓの水平方向に設けられた細胞回収部３０と対向する方向に培養液水圧供給部２０が設けられているため、培養した細胞を細胞回収部３２に回収するスピードが向上するという効果も有する。

【0051】

（第５の実施形態）
図１２は、第５の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。
本実施形態に係る細胞培養モジュール５は、第１の実施形態で説明した図４に示す培養液水圧供給部２０に変え、内部空間１２内の培養液を循環させる培養液循環系１００が新たに設けられた点が異なる。その他は、第１の実施形態と同様なため、説明を省略する。
培養液循環系１００は、例えば、図１２に示すように、内部空間１２内に充填された培養液を循環させる循環部１１０と、循環部１１０の循環方向（Ｄｎ ｏｒ Ｕｐ）を可変させる可変部１２０とで構成されている。

【0052】

循環部１１０は、培養液を事前に保持すると共に、循環された培養液を一時的に収容する培養液収容部１１２と、該収容部１１２に収容された培養液を該内部空間１２内に供給する供給装置１１４と、該密閉系部材１０、該収容部１１２及び供給装置１１４間を連結する配管１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃと、配管１１６ａ、１１６ｃに取り付けられ、該循環部１１０の循環のＯＮ／ＯＦＦ及びその循環量を制御する循環量制御部１１８ａ、１１８ｂとを備える。

【0053】

可変部１２０は、循環部１１０の配管１１６ａに空気圧を供給する空気圧発生装置１２２と、一端が該配管１１６ａに一体に又は着脱可能に連結され、他端が該発生装置１２２に接続された配管１２４と、配管１２４に取り付けられ、配管１１６ａからの培養液の該発生装置１２２への侵入を防止すると共に、空気圧のＯＮ／ＯＦＦを制御する空気圧制御部１２６とで構成されている。

【0054】

培養液収容部１１２は、例えば、樹脂性の収容容器で構成されている。
供給装置１１４は、例えば、ポンプで構成されている。
配管１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃは、例えば、樹脂性のチューブで構成されている。
循環量制御部１１８ａ、１１８ｂは、例えば、第１の実施形態で説明したような電磁弁で構成されている。
空気圧発生装置１２２は、例えば、エアーシリンダーで構成されている。
配管１２４は、例えば、樹脂性のチューブで構成されている。
空気圧制御部１２６は、例えば、第１の実施形態で説明したような電磁弁で構成されている。

【0055】

本実施形態に示す細胞培養モジュール５では、前述した制御部１１８ａ、１１８ｂ、１２６の開閉動作を駆使して、密閉系部材１０と循環部１１０との間の循環方向（Ｄｎ、Ｕｐ）を制御する。循環方向がＤｎとなるように制御部１１８ａ、１１８ｂ、１２６の開閉動作を制御すると、培養液が密閉系部材１０と循環部１１０との間を循環し、その循環方向（Ｄｎ）に液圧が加わるため、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１に水圧が供給される。また、循環方向がＵｐとなるように制御部１１８ａ、１１８ｂ、１２６の開閉動作を制御すると、培養液が密閉系部材１０と循環部１１０との間を循環し、その循環方向（Ｕｐ）に液圧が加わるため、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに水圧が供給される。制御部１１８ａ、１１８ｂ、１２６の開閉動作の制御は後述する。

【0056】

次に、図１２に示す細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法を、図１３、図１４を用いて説明する。
図１３、１４は、本実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。なお、第１の実施形態で説明した部分と重複する部分の説明は省略する。
最初に、本実施形態に係る細胞培養モジュール５を構成する。

【0057】

次に、循環量制御部１１８ａ、１１８ｂを「開」状態とし、排出量制御部３６を「閉」状態とし、予め培養液が収容されている培養液収容部１１２から供給装置１１４を用いて、密閉系部材１０の内部空間１２内に培養液を完全に満たされるまで供給する。
なお、前記培養液を供給する方向は、空気圧制御部１２６の開閉動作により制御することができる。すなわち、空気圧制御部１２６を「開」状態とすることで前記供給する方向をＤｎ、空気圧制御部１２６を「閉」状態とすることで前記供給する方向をＵｐに制御することができる。

【0058】

次に、該内部空間１２内に培養液が完全に満たされた状態で、前記培養液を供給する方向をＤｎとする。なお、内部空間１２内に培養液を供給する際の方向がＤｎであった場合はそのまま継続し、該方向がＵｐであった場合は、供給する方向をＤｎに変えて継続する。この培養液の供給を継続させることで、培養液を密閉系部材１０の内部空間１２と循環部１１０との間を循環させる。
このように、培養液の供給する方向をＤｎに継続させることで、培養液が密閉系部材１０と循環部１１０との間を循環されつつ、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１方向に液圧Ｐ₄が供給される（図１３）。そのため、骨細胞等の圧力に強い細胞も培養することができる。

【0059】

細胞培養後、空気圧制御部１２６を「閉」状態とすることで供給方向をＵｐとする。
このように、培養液の供給する方向をＵｐとすることで、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに液圧Ｐ₅が供給される。この液圧により、該細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１で培養された細胞は、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１から剥離され、内部空間１２内の培養液内に浮遊する（図１４）。
その後、排出量制御部３６を「開」状態とし、制御部１１８ｂを「閉」状態とすることで、該培養液と共に、培養された細胞は、細胞回収部３０の細胞排出管３４を経て、細胞収容部３２に回収される。

【0060】

以上より、本実施形態に係る細胞培養モジュールは、上述したような構成を備えているため、軟骨細胞等の圧力に強い細胞を培養することができ、かつ、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、該細胞培養担体から容易に剥離させることができる。また、培養液を循環させることができるため、灌流培養も可能となる。

【0061】

（第６の実施形態）
図１５は、第６の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。
本実施形態に係る細胞培養モジュール６は、第１の実施形態で説明した培養液供給部２０の培養液供給管２４にフィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）を供給するフィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）供給部１３０を新たに備える点が異なる。その他は、第１の実施形態と同様なため、説明を省略する。

【0062】

フィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）供給部１３０は、培養液供給管２４に一体に又は着脱可能に設けられ、該内部空間１２に培養液と共にフィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）を供給する。
フィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）供給部１３０は、図１５に示すように、フィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）及び培養液を収容する細胞収容部１３２と、一端が培養液供給管２４に、他端が該収容部１３２に取り付けられ、該収容部１３２に収容されたフィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）及び培養液を該内部空間１２に供給する細胞供給管１３４と、該供給管１３４に取り付けられ、該内部空間１２に供給するフィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）及び培養液の供給量を制御する供給量制御部１３６と、該収容部１３２に取り付けられフィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）及び培養液の供給の際の供給圧を制御する供給圧制御部１３８とで構成されている。

【0063】

細胞収容部１３２は、例えば、樹脂性の収容容器で構成されている。
細胞供給管１３４は、例えば、樹脂性のチューブで構成されている。
供給量制御部１３６は、例えば、第１の実施形態と同様に電磁弁で構成されている。
供給圧制御部１３８は、例えば、細胞収容部１３２から細胞供給管１３４に対して高圧ガスを供給する高圧ガス供給装置で構成されている。

【0064】

なお、フィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）を内部空間１２に供給する方法は、例えば、培養液水圧供給部２０から培養液を該内部空間１２に供給する際、供給量制御部１３６を「開」状態とし、供給圧制御部１３８から供給圧を与え、細胞収容部１３２内のフィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）及び培養液を同時に供給する。これによって、フィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）は、そのまま、培養液供給管２４内を培養液と共に流れていき、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに付着される。

【0065】

本実施形態に係る細胞培養モジュールは、このような構成とすることで、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂにフィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）を別作業で設置する必要が無く、作業が効率的になる。また、直接、細胞培養モジュール内で、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂにフィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）を付着させることができるため、細胞培養の際の汚染も防止することができる。
また、本実施形態で説明したフィーダー細胞（Ｆｅｅｄｅｒ細胞）供給部１３０は、前述したその他の実施形態に適用してもよい。なお、前述した第５の実施形態に係る細胞培養モジュール５に適用する場合は、図１６に示すような構成を備えるとよい。

【0066】

（第７の実施形態）
図１７は、第７の実施形態に係る細胞培養モジュールの断面構成を示す概念図である。
本実施形態に係る細胞培養モジュール７は、第５の実施形態で説明した培養液循環系１００が、培養液循環系１００ａに置き換えられた点が異なる。その他は、第５の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
培養液循環系１００ａは、例えば、図１７に示すように、内部空間１２内に充填された培養液を循環させる循環部１１０ａと、内部空間１２に充填された培養液に空気圧を供給することで、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに水圧を供給する空気圧供給部１４０と、で構成されている。

【0067】

循環部１１０ａは、培養液を事前に保持すると共に、循環された培養液を一時的に収容する培養液収容部１１２と、該収容部１１２に収容された培養液を該内部空間１２内に循環方向Ｄｎから供給する供給装置１１４ａと、該密閉系部材１０、該収容部１１２及び供給装置１１４ａ間を連結する配管１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃと、配管１１６ａ、１１６ｃに取り付けられ、該循環部１１０ａの循環のＯＮ／ＯＦＦ及びその循環量を制御する循環量制御部１１８ａ、１１８ｂとを備える。
空気圧供給部１４０は、例えば、空気圧を発生させる空気圧発生装置１４２と、一端が該配管１１６ａに一体に又は着脱可能に連結され、他端が空気圧発生装置１４２に接続された配管１４４と、配管１４４に取り付けられ、配管１１６ａからの培養液の空気圧発生装置１４２への侵入を防止すると共に、空気圧のＯＮ／ＯＦＦを制御する空気圧制御部１４６とで構成されている。

【0068】

培養液収容部１１２は、例えば、樹脂性の収容容器で構成されている。
供給装置１１４ａは、例えば、ポンプで構成されている。
配管１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃは、例えば、樹脂性のチューブで構成されている。
循環量制御部１１８ａ、１１８ｂは、例えば、第１の実施形態で説明したような電磁弁で構成されている。
空気圧発生装置１４２は、例えば、エアーシリンダーで構成されている。
配管１４４は、例えば、樹脂性のチューブで構成されている。
空気圧制御部１４６は、例えば、第１の実施形態で説明したような電磁弁で構成されている。

【0069】

本実施形態に示す細胞培養モジュール７では、該内部空間１２内に循環方向Ｄｎから培養液を供給する供給装置１１４ａにより、該内部空間１２内に培養液を充填し、前記充填させた培養液を循環方向Ｄｎから循環させる。この循環により前記内部空間１２に保持された細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１に水圧が供給される。また、空気圧供給部１４０により、該内部空間１２に充填された培養液に空気圧を供給することで、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに水圧を供給される。

【0070】

次に、図１７に示す細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法を、図１８、図１９を用いて説明する。
図１８、１９は、本実施形態に係る細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法の一例を説明するための概念図である。なお、第１の実施形態で説明した部分と重複する部分の説明は省略する。
最初に、本実施形態に係る細胞培養モジュール７を構成する。
次に、循環量制御部１１８ａ、１１８ｂを「開」状態とし、排出量制御部３６を「閉」状態とし、空気圧制御部１４６を「閉」状態とし、予め培養液が収容されている培養液収容部１１２から供給装置１１４ａを用いて、循環方向Ｄｎから密閉系部材１０の内部空間１２内に培養液を供給する。

【0071】

該内部空間１２内に培養液が完全に満たされた状態で、そのまま供給を継続し、培養液を密閉系部材１０の内部空間１２と循環部１１０ａとの間を循環させる。
このように、培養液の供給する方向をＤｎに継続させることで、細胞培養中においても培養液が密閉系部材１０と循環部１１０ａとの間を循環されつつ、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１方向に液圧Ｐ₆が供給される（図１８）。そのため、骨細胞等の圧力に強い細胞も培養することができる。
細胞培養後、循環量制御部１１８ａ、１１８ｂを「閉」状態とし、排出量制御部３６を「閉」状態とし、空気圧制御部１４６を「開」状態とすることで該内部空間１２に充填された培養液に空気圧を供給することで、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに液圧Ｐ₇が供給される。この液圧により、該細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１で培養された細胞は、細胞培養担体Ｓの凹部Ｓ１から剥離され、内部空間１２内の培養液内に浮遊する（図１９）。その後、排出量制御部３６を「開」状態にすることで、培養された細胞は、細胞回収部３０の細胞排出管３４を経て、細胞収容部３２に回収される。

【0072】

以上より、本実施形態に係る細胞培養モジュールは、上述したような構成を備えているため、第５の実施形態と同様に、軟骨細胞等の圧力に強い細胞を培養することができ、かつ、トリプシン処理等の酵素処理を行う事無く、細胞培養担体で培養した細胞を、該細胞培養担体から容易に剥離させることができる。更に、第５の実施形態と比べて、細胞培養担体Ｓの第２面Ｓｂに供給する液圧Ｐ₇をより高精度に制御することができるため、培養する細胞毎に前記液圧Ｐ₇の高精度な制御が可能となる。

【0073】

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行うことができる。
例えば、前述したように、第１、２の実施形態で説明した細胞培養モジュール１、２に、第５の実施形態で説明した培養液循環系１００を更に設けてもよい。この場合、培養液循環系１００を、第５の実施形態で説明したように凹部Ｓ１及び第２面Ｓｂの両方に液圧（水圧）を供給するような構成としてもよく、単に、内部空間１２内の培養液を循環させるためだけに、例えば、細胞培養担体Ｓの水平方向に対向するように配置してもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】