特許 5764887 細胞培養容器、細胞培養装置、細胞培養システム、及び細胞培養方法

(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】5764887

(24)【登録日】2015年6月26日

(45)【発行日】2015年8月19日

(54)【発明の名称】細胞培養容器、細胞培養装置、細胞培養システム、及び細胞培養方法

(51)【国際特許分類】

   C12M 3/00 20060101AFI20150730BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20150730BHJP

   C12N 1/00 20060101ALI20150730BHJP

   C12N 5/071 20100101ALI20150730BHJP

【ＦＩ】

   C12M3/00 A

   C12M3/00 Z

   C12M1/00 C

   C12N1/00 A

   C12N5/00 202A

【請求項の数】13

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2010-186873(P2010-186873)

(22)【出願日】2010年8月24日

(65)【公開番号】特開2012-44872(P2012-44872A)

(43)【公開日】2012年3月8日

【審査請求日】2013年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003768

【氏名又は名称】東洋製罐グループホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086759

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 喜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154184

【弁理士】

【氏名又は名称】生富 成一

(72)【発明者】

【氏名】太田 恭平

(72)【発明者】

【氏名】石▲崎▼ 庸一

(72)【発明者】

【氏名】田中 郷史

(72)【発明者】

【氏名】末永 亮

(72)【発明者】

【氏名】戸谷 貴彦

(72)【発明者】

【氏名】國則 正弘

【審査官】 鳥居 敬司

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００８／１３６３７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０１７８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第９８／０２４８８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０４４３５５０８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０５２７１８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１２Ｍ ３／００−３／１０

Ｃ１２Ｍ １／００−１／４２

Ｃ１２Ｎ １／００−１／３８

ＣＡｐｌｕｓ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ／ＢＩＯＳＩＳ（ＳＴＮ）

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＷＰＩＤＳ／ＷＰＩＸ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

細胞及び培養液が封入され、細胞の培養を行うための、軟包材からなる細胞培養バッグであって、当該細胞培養バッグに皺の発生を防止する手段が備えられ、この皺の発生を防止する手段によって当該細胞培養バッグの少なくとも一部に皺の発生が防止された領域が形成され、前記皺の発生を防止する手段が、剛性を有するフレーム又はプレートであることを特徴とする細胞培養バッグ。

【請求項2】

細胞及び培養液が封入され、細胞の培養を行うための、軟包材からなる細胞培養バッグを載置する、積載台を備えた細胞培養装置であって、
前記積載台に前記細胞培養バッグの皺の発生を防止する手段が備えられ、前記皺の発生を防止する手段が剛性を有するフレーム又はプレートであり、前記積載台に前記細胞培養バッグを載置して、前記皺の発生を防止する手段に前記細胞培養バッグを押し当てることで、前記細胞培養バッグに皺の発生が防止された領域を形成させることを特徴とする細胞培養装置。

【請求項3】

細胞及び培養液が封入され、細胞の培養を行うための、軟包材からなる細胞培養容器を載置する、積載台を備えた細胞培養装置であって、
前記積載台に前記細胞培養容器の皺の発生を防止する手段が備えられ、前記皺の発生を防止する手段が粘着性及び／又は摩擦係数の高い材料により形成され、前記積載台に前記細胞培養容器を載置して、前記皺の発生を防止する手段に前記細胞培養容器を押し当てることで、前記細胞培養容器に皺の発生が防止された領域を形成させることを特徴とする細胞培養装置。

【請求項4】

細胞及び培養液が封入され、細胞の培養を行うための、軟包材からなる細胞培養容器を載置する、積載台を備えた細胞培養装置であって、
前記積載台に前記細胞培養容器の皺の発生を防止する手段として吸引手段が備えられ、前記積載台に前記細胞培養容器を載置して、前記吸引手段により前記細胞培養容器における細胞を観察するための領域の周囲を吸引して固定させることで、前記細胞を観察するための領域を、皺の発生が防止された領域に形成させることを特徴とする細胞培養装置。

【請求項5】

細胞及び培養液が封入され、細胞の培養を行うための、軟包材からなる細胞培養容器を載置する、積載台を備えた細胞培養装置であって、
前記積載台に前記細胞培養容器の皺の発生を防止する手段として押圧手段が備えられ、前記積載台に前記細胞培養容器を載置して、前記押圧手段により前記細胞培養容器における細胞を観察するための領域を前記積載台に押し当てて、前記細胞を観察するための領域を、皺の発生が防止された領域に形成させることを特徴とする細胞培養装置。

【請求項6】

細胞及び培養液が封入され、細胞の培養を行うための、軟包材からなる細胞培養容器と、この細胞培養容器を載置する積載台を有する細胞培養システムであって、
前記細胞培養容器における細胞を観察するための領域の周囲に凸形状を有する結合部材を備えると共に、前記積載台における観察孔の周囲に前記結合部材と嵌合する結合孔を備え、前記結合部材を前記結合孔に結合させることで、前記細胞を観察するための領域を、皺の発生が防止された領域に形成させることを特徴とする細胞培養システム。

【請求項7】

細胞及び培養液が封入され、細胞の培養を行うための、軟包材からなる細胞培養容器と、この細胞培養容器を載置する積載台を有する細胞培養システムであって、
前記細胞培養容器における細胞を観察するための領域の周囲と、前記積載台における観察孔の周囲のそれぞれに、互いに結合して前記細胞培養容器を前記積載台に固定する結合手段を備え、
前記結合手段として、前記細胞培養容器における細胞を観察するための領域の周囲に耳部材が備えられるとともに、前記積載台における観察孔の周囲に引張り手段が備えられ、前記引張り手段により前記耳部材を引っ張ることで、前記細胞を観察するための領域を、皺の発生が防止された領域に形成させることを特徴とする細胞培養システム。

【請求項8】

軟包材からなる細胞培養バッグに細胞及び培養液を封入し、細胞の培養を行う細胞培養方法であって、
前記細胞培養バッグに皺の発生を防止する手段を備え、前記皺の発生を防止する手段が、剛性を有するフレーム又はプレートであり、前記皺の発生を防止する手段によって細胞培養バッグの少なくとも一部に皺の発生が防止された領域を形成し、この領域を介して前記細胞培養バッグ内の細胞の観察を行う
ことを特徴とする細胞培養方法。

【請求項9】

軟包材からなる細胞培養容器に細胞及び培養液を封入し、細胞の培養を行う細胞培養方法であって、
積載台に前記細胞培養容器の皺の発生を防止する手段を備え、前記皺の発生を防止する手段が粘着性及び／又は摩擦係数の高い材料により形成され、前記積載台に前記細胞培養容器を載置して、前記皺の発生を防止する手段に前記細胞培養容器を押し当てることで、前記細胞培養容器に皺の発生が防止された領域を形成し、この領域を介して前記細胞培養容器内の細胞の観察を行うことを特徴とする細胞培養方法。

【請求項10】

軟包材からなる細胞培養容器に細胞及び培養液を封入し、細胞の培養を行う細胞培養方法であって、
積載台に前記細胞培養容器の皺の発生を防止する手段として吸引手段を備え、前記積載台に前記細胞培養容器を載置して、前記吸引手段により前記細胞培養容器における細胞を観察するための領域の周囲を吸引して固定させることで、前記細胞を観察するための領域を、皺の発生が防止された領域に形成し、この領域を介して前記細胞培養容器内の細胞の観察を行うことを特徴とする細胞培養方法。

【請求項11】

軟包材からなる細胞培養容器に細胞及び培養液を封入し、細胞の培養を行う細胞培養方法であって、
積載台に前記細胞培養容器の皺の発生を防止する手段として押圧手段を備え、前記積載台に前記細胞培養容器を載置して、前記押圧手段により前記細胞培養容器における細胞を観察するための領域を前記積載台に押し当てて、前記細胞を観察するための領域を、皺の発生が防止された領域に形成し、この領域を介して前記細胞培養容器内の細胞の観察を行うことを特徴とする細胞培養方法。

【請求項12】

軟包材からなる細胞培養容器に細胞及び培養液を封入し、細胞の培養を行う細胞培養方法であって、
前記細胞培養容器における細胞を観察するための領域の周囲に凸形状を有する結合部材を備えると共に、積載台における観察孔の周囲に前記結合部材と嵌合する結合孔を備え、前記結合部材を前記結合孔に結合させることで、前記細胞を観察するための領域を、皺の発生が防止された領域に形成させ、この領域を介して前記細胞培養容器内の細胞の観察を行うことを特徴とする細胞培養方法。

【請求項13】

軟包材からなる細胞培養容器に細胞及び培養液を封入し、細胞の培養を行う細胞培養方法であって、
前記細胞培養容器における細胞を観察するための領域の周囲と、積載台における観察孔の周囲のそれぞれに、互いに結合して前記細胞培養容器を前記積載台に固定する結合手段を備え、前記結合手段として、前記細胞培養容器における細胞を観察するための領域の周囲に耳部材が備えられるとともに、前記積載台における観察孔の周囲に引張り手段が備えられ、前記引張り手段により前記耳部材を引っ張ることで、前記細胞を観察するための領域を、皺の発生が防止された領域に形成させ、この領域を介して前記細胞培養容器内の細胞の観察を行うことを特徴とする細胞培養方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、細胞の培養技術に関し、特に軟包材からなる細胞培養容器を用いた細胞培養において、培養細胞を適切に観察し得る細胞培養容器、細胞培養装置、細胞培養システム、及び細胞培養方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、医薬品の生産や、遺伝子治療、再生医療、免疫療法等の分野において、細胞や組織、微生物などを人工的な環境下で効率良く大量に培養することが求められている。
このような状況において、軟包材からなる細胞培養容器を用いて、自動的に細胞を大量培養することが行われている。例えば特許文献１には、軟包材で形成された培養容器と、ＣＣＤカメラで培養容器内の細胞数をモニタリングすることにより細胞数に応じた適正な培養容積に自動制御できる培養装置からなる自動培養システムが記載されている。このように、細胞を自動的に大量培養するにあたっては、培養した細胞の数や状態をモニタリングし、培養条件を最適な環境に整える機構が必要不可欠である。ＣＣＤカメラによる自動撮影画像により、細胞を自動計数する機構は最も有効なモニタリング方法のひとつである。

【0003】

また、細胞の培養効率を向上させるため、培養システムには細胞及び培養液を均質に攪拌する機構も求められる。特許文献１の培養システムには軟包材からなる培養容器に接触するローラを回転させることにより培養容器内を攪拌する機構、特許文献２には可撓性の培養バックに突起物を繰り返し押圧することにより、容器内を振とう攪拌する機構が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２００８／１３６３７１号パンフレット

【特許文献2】国際公開第２００７／０５２７１８号パンフレット

【特許文献3】特表２００４−５１４４３２号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、細胞培養容器が軟包材からなる場合、培養液の攪拌などを行うと、その表面に皺がよったり、屈折痕が生じたりすることがある。その結果、細胞培養容器内を自動撮影して得られた写真に皺が写り込み、細胞数を正確にカウントできず、また細胞の状態を正確に観察することができないことが生じていた。

【0006】

そこで、本発明者らは鋭意研究した結果、軟包材からなる細胞培養容器に、剛性を有するフレームやプレートなどの皺の発生を防止する手段を備え、又は細胞培養容器を載置する積載台を備えた細胞培養装置に細胞培養容器の皺の発生を防止する手段を備え、又は細胞培養容器及び細胞培養装置の両方に皺の発生を防止する手段を備えることで、上記課題を解決することに成功し、本願発明を完成させた。

【0007】

ここで、細胞培養容器や細胞培養装置において、皺の発生を防止する手段を備えたものは、先行技術文献に見当たらないが、フレームを備えた細胞培養装置について記載のある技術文献として、特許文献３を挙げることができる。
しかしながら、この細胞培養容器は、全体がフレームにより構成され、軟包材からなるものではなく剛性を備えたものであり、本発明のような柔軟な細胞培養容器の表面における皺の発生を防止することに適用できるものではなかった。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、細胞培養容器等に皺の発生を防止する手段を備えることにより、細胞培養容器における細胞の観察を行うための観察領域に皺が発生することを防止することが可能な細胞培養容器、細胞培養装置、細胞培養システム、及び細胞培養方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の細胞培養容器は、細胞及び培養液が封入され、細胞の培養を行うための、軟包材からなる細胞培養容器であって、当該細胞培養容器に皺の発生を防止する手段が備えられ、この皺の発生を防止する手段によって細胞培養容器の少なくとも一部に皺の発生が防止された領域が形成された構成としてある。

【0009】

また、本発明の細胞培養装置は、細胞及び培養液が封入され、細胞の培養を行うための、軟包材からなる細胞培養容器を載置する、積載台を備えた細胞培養装置であって、積載台に細胞培養容器の皺の発生を防止する手段が備えられ、積載台に細胞培養容器を載置して、皺の発生を防止する手段によって細胞培養容器の少なくとも一部に皺の発生が防止された領域を形成させる構成としてある。

【0010】

また、本発明の細胞培養システムは、細胞及び培養液が封入され、細胞の培養を行うための、軟包材からなる細胞培養容器と、この細胞培養容器を載置する積載台を有する細胞培養システムであって、細胞培養容器における細胞を観察するための領域の周囲と、積載台における観察孔の周囲のそれぞれに、互いに結合して細胞培養容器を積載台に固定する結合手段を備え、これらを結合させることで、細胞を観察するための領域を、皺の発生が防止された領域に形成させる構成としてある。

【0011】

また、本発明の細胞培養方法は、軟包材からなる細胞培養容器に細胞及び培養液を封入し、細胞の培養を行う細胞培養方法であって、細胞培養容器に皺の発生を防止する手段を備え、当該皺の発生を防止する手段によって細胞培養容器の少なくとも一部に皺の発生が防止された領域を形成し、この領域を介して細胞培養容器内の細胞の観察を行う方法としてある。

【0012】

また、本発明の細胞培養方法は、軟包材からなる細胞培養容器に細胞及び培養液を封入し、細胞の培養を行う細胞培養方法であって、積載台に細胞培養容器の皺の発生を防止する手段を備え、積載台に細胞培養容器を載置して、皺の発生を防止する手段によって細胞培養容器の少なくとも一部に皺の発生が防止された領域を形成し、この領域を介して細胞培養容器内の細胞の観察を行う方法としてある。

【0013】

また、本発明の細胞培養方法は、軟包材からなる細胞培養容器に細胞及び培養液を封入し、細胞の培養を行う細胞培養方法であって、細胞培養容器における細胞を観察するための領域の周囲と、積載台における観察孔の周囲のそれぞれに、互いに結合して細胞培養容器を積載台に固定する結合手段を備え、これらを結合させることで、細胞培養容器の少なくとも一部に皺の発生が防止された領域を形成し、この領域を介して細胞培養容器内の細胞の観察を行う方法としてある。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、細胞培養容器における細胞を観察するための領域に皺が発生することを防止することができる。このため、細胞の培養にあたり、細胞培養容器内の細胞の個数や状態を適切に観察することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の細胞培養容器の概略構成を示す図である。

【図2】本発明の細胞培養システムの概略構成を示す図である。

【図3】本発明の細胞培養システムの概略構成の縦断面を示す図である。

【図4】本発明の第一実施形態における細胞培養容器の構成を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図である。

【図5】本発明の第一実施形態における細胞培養容器の外観及び部分拡大を示す図である。

【図6】本発明の第二実施形態における細胞培養容器の構成を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図である。

【図7】本発明の第三実施形態における細胞培養容器の構成を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図である。

【図8】本発明の第四実施形態における細胞培養装置の構成を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図である。

【図9】本発明の第五実施形態における細胞培養装置の構成を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図である。

【図10】本発明の第六実施形態における細胞培養装置の構成を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図である。

【図11】本発明の第七実施形態における細胞培養装置の構成を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図である。

【図12】本発明の第八実施形態における細胞培養装置の構成を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図である。

【図13】本発明の第九実施形態における細胞培養システムの構成を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図である。

【図14】本発明の第十実施形態における細胞培養システムの構成を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図である。

【図15】従来の細胞培養容器の概略構成を示す図である。

【図16】従来の細胞培養システムの概略構成の縦断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。
一般に、細胞培養容器を用いた細胞培養では、培養した細胞の数や状態を観察するため、細胞培養容器の表面を介して、顕微鏡により内部の撮影が行われる。
本発明では、このような細胞培養容器における培養細胞を観察するための領域（以下、観察領域と称する）に皺が発生することを防止して、撮影された写真に皺が写り込むことを防ぎ、細胞の観察を適切に行うことを可能にしている。

【0017】

このような皺の発生を防止するための手段としては、以下の実施形態において説明するように、細胞培養容器に備えたもの、細胞培養装置における積載台に備えたもの、及び細胞培養容器と積載台の両方に備えたものを挙げることができる。
まず、本発明の概略構成について、皺の発生を防止するための手段を細胞培養容器に備えたものを例として、図１〜図３を参照して説明する。図１〜図３は、それぞれ本発明の細胞培養容器の概略構成、この細胞培養容器を有する細胞培養システムの概略構成、及び同システムの概略構成の縦断面を示す図である。

【0018】

本実施形態の細胞培養容器１０は、図１に示すように、固定部材１１を備えたものとすることができる。同図の例では、例えば樹脂などからなる剛性を有するフレームが細胞培養容器１０の片側表面の一部に貼り付けられて備えられている。このようなフレームを細胞培養容器１０の表面に貼り付けることで、細胞培養容器１０の表面におけるフレームに囲まれた部分には張力が付加されて引き伸ばされ、皺が発生しない状態となる。
これにより、例えば細胞培養容器１０内の培養液を攪拌することによって細胞培養容器１０の表面に皺１２が発生した場合でも、固定部材１１により張力が付加されて引き伸ばされた観察領域には皺１２が入り込むことがない。

【0019】

図２は、このような細胞培養容器１０を積載台２０に載置した細胞培養装置を有する細胞培養システムを示している。細胞培養容器１０は、観察領域が積載台２０における観察孔２１上に配置されるように、積載台２０上に載置され、容器固定具２２により固定されている。照明装置４０は、この観察領域の上方に配置されて観察領域に光を照射し、顕微鏡３０は、観察孔２１を介して細胞培養容器１０内の細胞を撮影する構成となっている。

【0020】

図３は、このような細胞培養システムの一部を側面から見た拡大断面図である。細胞培養容器１０における観察領域には固定部材１１が備えられ、これにより細胞培養容器１０の下側表面に皺の発生が防止された領域が形成されている。細胞培養容器１０内には、培養液１３と細胞１４が充填されている。顕微鏡３０は、積載台２０における観察孔２１を介して細胞培養容器１０内の細胞１４を撮影することができる。
これによって、固定部材１１により皺の発生が防止された観察領域を通じて、細胞培養容器１０内の細胞を自動的に撮影することができ、細胞の数や状況を適切に観察することが可能となる。

【0021】

一方、図１５には、従来の細胞培養容器１００の様子が示されている。このような細胞培養容器１００において皺１２０が生じた場合、同図に示されるように、観察領域においても、皺１２０が発生してしまう。図１６は、このような従来の細胞培養容器１００を積載台２００に載置した細胞培養装置を有する細胞培養システムの一部を側面から見た拡大断面図である。細胞培養容器１００には、培養液１３０と細胞１４０が充填されている。このような細胞培養容器１００を自動攪拌するとともに、一定時間毎に顕微鏡３００により培養細胞を自動的に撮影する場合、観察孔２１０上の観察領域に発生した皺により、写真は不鮮明となり、細胞数のカウントや細胞の状態の観察を適切に行うことができなかった。
本発明は、細胞培養容器、及び／又は細胞培養装置に皺の発生を防止する手段を備えることで、このような問題を解消している。

【0022】

［第一実施形態］
次に、本発明の第一実施形態の細胞培養容器及び細胞培養方法について、図４及び図５を参照して説明する。図４は、本実施形態の細胞培養容器の構成を示す図である。図５は、本実施形態の細胞培養容器の外観及び部分拡大を示す図である。
本実施形態の細胞培養容器１０は、軟包材を材料として、袋状（バック型）に形成した容器である。細胞培養容器１０の材料として軟包材を用いることで、細胞培養容器１０に可撓性・柔軟性を付与することができる。軟包材としては、例えば、特開２００９−２４７２２５号公報（培養容器）や、特開２００６−２６２８７６号公報（培養バッグ、培地保存方法および細胞培養方法）に記載されているものなどを用いることができる。
また、細胞培養容器１０は、細胞培養に必要なガス透過性を有しており、内容物を確認できるように、一部又は全部が透明性を有している。このような条件を満たす培養容器の材料としては、例えばポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン系エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム等を挙げることができる。

【0023】

このように本実施形態の細胞培養容器１０は、軟包材を材料とするため、皺が生じやすいものであるが、当該細胞培養容器１０は、皺の発生を防止するための固定部材１１として、フレーム１１ａを備えている。フレーム１１ａは、細胞培養容器１０の下側表面に接着されており、これによって、細胞培養容器１０の表面におけるフレーム１１ａで囲まれた部分は、皺の発生が防止された領域となっている。

【0024】

すなわち、フレーム１１ａは、剛性を有する枠であり、細胞培養容器１０の表面を引っ張って皺を伸ばした状態で細胞培養容器１０に接着される。図４では、矩形のものを例示しているが、その形状は任意のものとすることができる。また、このようなフレーム１１ａの材料としては、特に限定されないが、例えばポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴ、ＰＭＭＡ、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ＡＢＳ、ポリ塩化ビニル、ステンレス、アルミ、ガラス、及びＭＣナイロンやポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスチック等を用いることができる。

【0025】

細胞培養容器１０には、培養する細胞と培養液が充填されている。この培養細胞としては、ヒト、その他の動物、植物、微生物などにおける各種細胞を用いることができ、例えばヒトの白血病Ｔリンパ腫における細胞や正常末梢血単核球、浮遊化ヒト胎児腎臓由来細胞株、造血幹細胞等を用いることができる。培養液としては、培養細胞の増殖に適したものを適宜使用することができ、特に限定されるものではないが、例えば液体培地やジェル培地などを用いることができる。

【0026】

図５は、このような細胞培養容器１０の例として製造した培養バッグ（写真）を示している。この培養バッグの右下部分にフレームが接着され、固定されている。部分拡大図（写真）に示されるように、フレームで囲まれた培養バッグの表面は、張力により皺が発生していない状態となっている。一方、フレームの周囲には多くの皺がよっている。このように培養バッグにおける観察領域にフレームを固定することで、その観察領域に皺が発生することを防止でき、細胞の観察精度を向上できることがわかる。

【0027】

本実施形態の細胞培養方法は、このような細胞培養容器１０に細胞と培養液を封入して積載台に載置し、細胞培養を行うものである。このとき、所定のタイミングで、ローラなどの攪拌部材を細胞培養容器１０に対して押圧しながら水平方向に移動させ、細胞培養容器１０内の培養液を攪拌して培養液を均一化することができる。これにより、細胞の増殖効率を向上させることが可能となる。

【0028】

また、一定時間毎に、顕微鏡３０により細胞培養容器１０内の細胞の自動撮影が行われる。なお、顕微鏡３０による細胞培養容器１０内の細胞の撮影は、細胞培養容器１０を載置する積載台における観察孔を介して行われるが、図４では、積載台を省略している。
さらに、顕微鏡３０はカメラ機能を備えた顕微鏡であり、図示しないが、撮影された画像データは、情報処理装置に入力されて、その画像データにおける細胞数がカウントされる。このような顕微鏡３０と、自動撮影方法及び細胞数のカウント方法は、現在一般的に使用されているものを用いることができる。なお、カメラ機能は顕微鏡３０と別個に設けても良い。

【0029】

このような本実施形態の細胞培養方法によれば、細胞培養容器１０は軟包材からなるため、皺が発生しやすいが、フレーム１１ａで囲まれた観察領域は、皺の発生が防止される。
このため、本実施形態によれば、この観察領域を介して、顕微鏡３０により細胞培養容器１０内の細胞の撮影を行うことで、細胞の数や状態を明瞭に観察することが可能となっている。

【0030】

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態の細胞培養容器及び細胞培養方法について、図６を参照して説明する。同図は、本実施形態の細胞培養容器の構成を示す図である。
本実施形態の細胞培養容器１０は、皺の発生を防止するための固定部材１１として、プレート１１ｂを備えている。
すなわち、本実施形態の細胞培養容器１０の下側表面の一部には、プレート１１ｂが接着されており、これによって、細胞培養容器１０の表面におけるプレート１１ｂが接着された部分は、皺の発生が防止された領域となっている。

【0031】

プレート１１ｂは、その全部又は一部が透明性を有し、かつ剛性を有する平面板であり、その透明な部分を介して細胞培養容器１０内の細胞を観察することができるものである。このようなプレート１１ｂの材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴ、ＰＭＭＡ、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ＡＢＳ、ポリ塩化ビニル、シリコーン、及びポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスチック等を用いることができる。
なお、このプレート１１ｂを、細胞培養容器１０の下側表面全体に貼り付ける構成にすることもできる。

【0032】

また、プレート１１ｂを細胞培養容器１０における観察領域上方の上側表面に接着して備えた構成とすることも好ましい。このようにすれば、細胞培養容器１０の上面に皺の発生が防止された領域を形成させることができるため、照明装置４０から照射される光が不規則に散乱もしくは屈折することによって、光量が不均一になるのを防ぐことができ、顕微鏡３０により撮影される写真の精度を向上させることが可能となる。
本実施形態の細胞培養容器１０におけるその他の点については、第一実施形態と同様のものとすることができる。また、本実施形態の細胞培養方法についても、このようなプレート１１ｂを備えた細胞培養容器１０を使用する点以外については、第一実施形態と同様のものとすることができる。

【0033】

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態の細胞培養容器及び細胞培養方法について、図７を参照して説明する。同図は、本実施形態の細胞培養容器の構成を示す図である。
本実施形態の細胞培養容器１０は、表面の一部に、剛性を有する厚みに形成された高厚部１１ｃを備えている。この高厚部１１ｃは、細胞培養容器１０を構成する軟包材の一部を厚く形成して、剛性を有しかつ透明で平坦な観察領域を構成したもので、皺の発生が防止された領域である。
本実施形態では、このような観察領域を介して顕微鏡３０による撮影を行うことで、細胞培養容器１０内の細胞を適切に観察できるようになっている。

【0034】

また、本実施形態において、高厚部１１ｃを細胞培養容器１０の下面のみならず、細胞培養容器１０における観察領域上方の上面に備えることも好ましい。
このようにすれば、照明装置４０から照射される光が不規則に散乱もしくは屈折することによって、光量が不均一になるのを防ぐことができ、顕微鏡３０により撮影される写真の精度を向上させることが可能となる。

【0035】

本実施形態の細胞培養容器１０におけるその他の点については、第一実施形態と同様のものとすることができる。また、本実施形態の細胞培養方法についても、このような高厚部１１ｃを備えた細胞培養容器１０を使用する点以外については、第一実施形態と同様のものとすることができる。

【0036】

［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態の細胞培養装置及び細胞培養方法について、図８を参照して説明する。同図は、本実施形態の細胞培養装置の構成を示す図である。
本実施形態の細胞培養装置は、細胞培養容器を積載する積載台２０を備えている。
積載台２０は、その上面に細胞培養容器が載置される平面の台である。積載台２０には、細胞培養容器の両端を積載台２０に固定するための容器固定具など、細胞培養容器を定置させるための各種構成を設けることができる。また、積載台２０は、観察孔２１を備えている。この観察孔２１を介して、顕微鏡３０により積載台２０に積載された細胞培養容器内の細胞を観察することができるようになっている。

【0037】

本実施形態の細胞培養装置は、積載台２０の観察孔２１の周囲に、皺の発生を防止する手段として固定部材２３を備えている。この固定部材２３としては、剛性を有するフレームを用いることができる。また、固定部材２３として、粘着性を有する部材、及び／又は、摩擦係数の高い材料により形成された部材、例えばゴムなどを用いることもできる。
本実施形態における細胞培養容器としては、一般的なものを用いることができ、その材料は、第一実施形態と同様のものとすることができる。なお、後述する、積載台２０のみに皺の発生を防止する手段を備えた細胞培養装置に関する第五実施形態から第八実施形態においても同様に細胞培養容器は、一般的なものを使用することができる。

【0038】

本実施形態の細胞培養方法は、細胞培養容器に細胞と培養液を封入し、本実施形態における積載台２０に載置して、細胞培養を行うものである。このとき、細胞培養容器内の培養液を攪拌して培養液を均一化することができる点や、一定時間毎に、顕微鏡３０により細胞培養容器内の細胞の自動撮影が行われる点については、第一実施形態と同様である。

【0039】

ここで、本実施形態では、固定部材２３を備えた積載台２０に対して、細胞培養容器を押し当てることで、固定部材２３により細胞培養容器の下側表面における一部の領域に張力が付加されて引き伸ばされ、皺の発生が防止された領域が形成される。
具体的には、例えば細胞培養容器を左右に引き伸ばした状態で、フレーム形状の固定部材２３に押し当てることで、そのフレームで囲まれた部分を皺のない状態で固定することができる。また、積載台２０に対する固定部材２３の高さを高くして、例えばフレーム形状の固定部材２３の厚みを５ｍｍ〜１０ｍｍの大きさにして、細胞培養容器を積載台２０に押し当てることにより、そのフレームで囲まれた部分を皺のない状態で固定することもできる。
このように、本実施形態によれば、この皺の発生が防止された領域を観察領域として、顕微鏡３０により細胞培養容器内の細胞の撮影を行うことで、細胞培養容器内の細胞を適切に観察できるようになっている。

【0040】

［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態の細胞培養装置及び細胞培養方法について、図９を参照して説明する。同図は、本実施形態の細胞培養装置の構成を示す図である。
本実施形態の細胞培養装置は、積載台２０において、皺の発生を防止する手段として固定部材２３ではなく、吸引手段２４を備えている点で第四実施形態と異なっている。その他の点については第四実施形態と同様のものとすることができる。

【0041】

本実施形態における吸引手段２４は、観察孔２１のサイドに吸引孔２４ａを備えており、この吸引孔２４ａを介して細胞培養容器の表面に陰圧が与えられる。同図の例では吸引孔２４ａは観察孔２１の周囲２箇所に備えられているが、３又は４箇所以上に備えることもできる。
この吸引手段２４は、細胞培養容器が積載台２０に載置されると、細胞培養容器の下側表面における、観察孔２１の周囲上方部分を吸引する。これによって、細胞培養容器における観察領域に張力を加えて引き伸ばすことができ、当該領域に皺が発生することを防止できるようになっている。
吸引手段２４は、細胞培養容器の表面を吸引し、観察領域に張力を加えて皺の発生を防止できるものであれば特に限定されない。

【0042】

本実施形態の細胞培養方法では、細胞培養装置として、積載台２０に吸引手段２４を備えたものが使用される。この積載台２０に細胞培養容器を載置して細胞の培養が行われ、一定時間毎に顕微鏡３０による細胞培養容器内の細胞の自動撮影が行われるが、本実施形態では、撮影に先立って、吸引手段２４により観察領域の周囲が吸引されて引き伸ばされる。
これにより、例えば細胞培養容器を攪拌することなどによって観察領域に皺が発生していたとしても、これを除去することが可能となる。

【0043】

そして、このように吸引を行った後に、顕微鏡３０により細胞培養容器内の細胞の撮影が行われる。なお、吸引手段２４による吸引を行いながら、顕微鏡３０による細胞培養容器内の細胞の撮影を行うこともできる。
このように、本実施形態の細胞培養装置及び細胞培養方法によれば、顕微鏡３０により撮影される写真に皺が写り込まないため、細胞を適切に観察することが可能になっている。

【0044】

［第六実施形態］
次に、本発明の第六実施形態の細胞培養装置及び細胞培養方法について、図１０を参照して説明する。同図は、本実施形態の細胞培養装置の構成を示す図である。
本実施形態の細胞培養装置は、積載台２０において、皺の発生を防止する手段として固定部材２３ではなく、押圧手段２５を備えている点で第四実施形態と異なっている。その他の点については第四実施形態と同様のものとすることができる。
押圧手段２５は、積載台２０における観察孔２１の上方に上下に移動可能に備えられた平面板である。この押圧手段２５の支持及び上下移動は、図示しないが、積載台２０に押圧手段２５の支持部材と駆動手段を設けて、これらにより行う構成とすることができる。

【0045】

押圧手段２５を構成する平面板は、細胞培養容器における細胞を観察するための領域以上の大きさのものとすることが好ましい。押圧手段２５をこのようにすれば、積載台２０に細胞培養容器を載置して、押圧手段２５を下方に移動させることで、細胞培養容器における細胞を観察するための領域を十分に押圧して、皺を除去することが可能となる。

【0046】

本実施形態の細胞培養方法では、細胞培養装置として、積載台２０に押圧手段２５を備えたものが使用される。
本実施形態の細胞培養方法においても、細胞培養容器を積載台２０に載置して細胞の培養が行われ、一定時間毎に顕微鏡３０による細胞培養容器内の細胞の自動撮影が行われるが、本実施形態では、撮影に先立って、まず押圧手段２５を下方に移動させ、押圧手段２５により細胞培養容器における細胞を観察するための領域を積載台２０に対して押圧する。
これによって、細胞培養容器における観察領域が引き伸ばされ、例えば細胞培養容器を攪拌することなどによって観察領域に皺が発生していたとしても、これを除去することが可能となっている。

【0047】

そして、細胞培養容器を押圧した後、押圧手段２５を静かに上方に移動させて、元の位置に戻し、顕微鏡３０により細胞培養容器内の細胞の撮影が行われる。
このように、本実施形態の細胞培養装置及び細胞培養方法によれば、顕微鏡３０により撮影される写真に皺が写り込まないため、細胞を適切に観察することが可能になっている。

【0048】

［第七実施形態］
次に、本発明の第七実施形態の細胞培養装置及び細胞培養方法について、図１１を参照して説明する。同図は、本実施形態の細胞培養装置の構成を示す図である。
本実施形態の細胞培養装置は、積載台２０において、皺の発生を防止する手段として固定部材２３ではなく、移動手段２６を備えている点で第四実施形態と異なっている。その他の点については第四実施形態と同様のものとすることができる。

【0049】

この移動手段２６は、細胞培養容器の表面に接触する固定部材２６ａと、固定部材２６ａを移動させるための駆動手段２６ｂを備えており、同図に示すように、観察孔２１の両側２箇所に配置することができる。また、観察孔２１の周囲３箇所以上に配置させることも可能である。駆動手段２６ｂは、例えばモータとボールスクリューにより構成することができる。
固定部材２６ａは、接着性を有する部材、及び／又は摩擦係数の高い部材により構成され、積載台２０に細胞培養容器を載置すると、細胞培養容器の表面に接触する。そして、駆動手段２６ｂが移動手段２６を観察孔２１に対して反対方向に移動させると、固定部材２６ａが細胞培養容器の表面に接着していることにより、又は摩擦力により、移動手段２６の移動と共に、細胞培養容器における観察領域が引き伸ばされる。
図１１の例では、積載台２０に載置された細胞培養容器は、観察領域の両側２箇所で移動手段２６と接触し、移動手段２６が互いに反対方向に移動することで、観察領域が引き伸ばされるようになっている。

【0050】

本実施形態の細胞培養方法では、細胞培養装置として、積載台２０に移動手段２６を備えたものが使用される。
また、本実施形態の細胞培養方法においても、細胞培養容器を積載台２０に載置して細胞の培養が行われ、一定時間毎に顕微鏡３０による細胞培養容器内の細胞の自動撮影が行われるが、本実施形態では、撮影に先立って、まず移動手段２６により観察領域が引き伸ばされる。これにより、例えば細胞培養容器を攪拌することなどによって観察領域に皺が発生していたとしても、これを除去することが可能となっている。

【0051】

そして、顕微鏡３０により細胞培養容器内の細胞の撮影が行われた後に、移動手段２６を元の位置に戻すようにすることができる。このとき、移動後の移動手段２６を下方に移動させて細胞培養容器と引き離した後、移動手段２６を元の位置に移動させることで、観察領域に皺を発生させることなく移動手段２６を元の位置に戻すことができる。なお、このように観察領域に皺を発生させることなく移動手段２６を元の位置に戻した後に、顕微鏡３０による細胞培養容器内の細胞の撮影を行うこともできる。
このように、本実施形態の細胞培養装置及び細胞培養方法によっても、顕微鏡３０により撮影される写真に皺が写り込まないため、細胞を適切に観察することが可能になっている。

【0052】

［第八実施形態］
次に、本発明の第八実施形態の細胞培養装置及び細胞培養方法について、図１２を参照して説明する。同図は、本実施形態の細胞培養装置の構成を示す図である。
本実施形態の細胞培養装置は、積載台２０において、皺の発生を防止する手段として固定部材２３ではなく、引張り手段２７を備えている点で第四実施形態と異なっている。その他の点については第四実施形態と同様のものとすることができる。

【0053】

この引張り手段２７としては、例えばクランプなどを用いることができ、細胞培養容器の両端を掴み、反対方向に引っ張ることで、細胞培養容器における観察領域を引き伸ばすことができる。本実施形態の細胞培養装置には、図示しないが、引張り手段２７をこのように反対方向に移動させるための駆動手段が備えられている。この駆動手段は、例えばボールスクリューやシリンダなどにより構成することができる。
なお、本実施形態において、引張り手段２７の一方を固定し、他の一方の引張り手段２７のみを移動させることで、細胞培養容器を引き伸ばすこともできる。また、細胞培養装置に３個又は４個以上の引張り手段２７を備え、細胞培養容器をより多くの方向に引っ張る構成にすることもできる。

【0054】

本実施形態の細胞培養方法では、細胞培養装置として、積載台２０に引張り手段２７を備えたものが使用される。
また、本実施形態の細胞培養方法においても、細胞培養容器を積載台２０に載置して細胞の培養が行われ、一定時間毎に顕微鏡３０による細胞培養容器内の細胞の自動撮影が行われるが、本実施形態では、撮影に先立って、まず引張り手段２７により観察領域が引き伸ばされる。これにより、例えば細胞培養容器を攪拌することなどによって観察領域に皺が発生していたとしても、これを除去することが可能となっている。
このように、本実施形態の細胞培養装置及び細胞培養方法によっても、顕微鏡３０により撮影される写真に皺が写り込まないため、細胞を適切に観察することが可能になっている。

【0055】

［第九実施形態］
次に、本発明の第九実施形態の細胞培養システム及び細胞培養方法について、図１３を参照して説明する。同図は、本実施形態の細胞培養システムの構成を示す図である。
本実施形態の細胞培養システムは、図１３に示すように、細胞培養容器１０と、積載台２０を備えた細胞培養装置を有している。本実施形態の細胞培養システムでは、細胞培養容器１０と積載台２０の両方に、細胞培養容器１０における観察領域の皺の発生を防止するための手段が備えられており、これらを結合させることで、当該観察領域を引き伸ばすことが可能となっている。

【0056】

すなわち、本実施形態における細胞培養容器１０には、下側表面上の観察領域の周囲四隅に、凸形状を有する結合部材１１ｄが備えられている。また、積載台２０の観察孔２１の周囲四隅には、結合部材１１ｄと嵌合する結合孔２８が備えられている。細胞培養容器１０を積載台２０に載置するときに、細胞培養容器１０の観察領域の周囲四隅に備えられた結合部材１１ｄを、積載台２０の観察孔２１の周囲四隅に備えられた結合孔２８にそれぞれ結合させる。これによって、観察領域に張力を加えて引き伸ばすことが可能となっている。

【0057】

なお、図１３の例では、細胞培養容器１０の結合部材１１ｄと積載台２０の結合孔２８をそれぞれ４個設けているが、それぞれ３個又は５個以上設けても良い。また、同図の例では、結合部材１１ｄを凸形状とし、結合孔２８に嵌合する構成にしているが、細胞培養容器１０の結合部材１１ｄを磁石で構成するとともに、積載台２０に結合部材１１ｄと結合する金属又は磁石からなる結合部材を備えるようにしても良い。

【0058】

本実施形態の細胞培養システムは、細胞培養容器１０と積載台２０の両方に、観察領域の皺の発生を防止するための手段を備え、これらを結合させることで、観察領域を引き伸ばすことができるものであれば良く、上記以外の皺の発生を防止するための手段を用いても良い。例えば、細胞培養容器１０と積載台２０の両方に、接着手段を備え、これらを結合させることで、観察領域を引き伸ばす構成とすることもできる。また、後述する第十実施形態も本実施形態の応用例である。
なお、細胞培養容器１０の材料や顕微鏡３０の構成など、その他の点については第一実施形態と同様のものとすることができる。

【0059】

本実施形態の細胞培養方法では、細胞及び培養液を封入した細胞培養容器１０を積載台２０に載置するときに、細胞培養容器１０の観察領域の周囲四隅に備えられた結合部材１１ｄを、積載台２０の観察孔２１の周囲四隅に備えられた結合孔２８にそれぞれ結合させ、観察領域は張力が加えられて引き伸ばされる。
したがって、細胞培養中に例えばローラなどを細胞培養容器１０に押圧して移動させることにより、細胞培養容器１０内の培養液を攪拌した場合でも、観察領域における皺の発生を防止することができる。このため、観察領域を介して顕微鏡３０より定期的に細胞培養容器１０内の細胞を自動撮影するときに、皺が写り込むことがなく、細胞の観察を適切に行うことが可能になっている。

【0060】

［第十実施形態］
次に、本発明の第十実施形態の細胞培養システム及び細胞培養方法について、図１４を参照して説明する。同図は、本実施形態の細胞培養システムの構成を示す図である。
本実施形態の細胞培養システムは、図１４に示すように、細胞培養容器１０と、積載台２０を備えた細胞培養装置を有している。
細胞培養容器１０は、その観察領域を積載台２０に固定するための耳部材１１ｅを備え、積載台２０は、耳部材１１ｅを掴んで引っ張るための引張り手段２９を備えている。

【0061】

耳部材１１ｅは、細胞培養容器１０の下側表面上における観察領域の両側に配置されている。同図の例では、それぞれ細胞培養容器１０の短尺方向に配置されているが、長尺方向に配置することもできる。また、耳部材１１ｅの長さは、それぞれ側方の、観察領域の辺の長さ以上とすることが好ましい。
引張り手段２９は、積載台２０における観察孔２１の両側に配置されており、積載台２０に細胞培養容器１０を載置したときに、それぞれ耳部材１１ｅを掴んで下方に引っ張る構成となっている。具体的には、引張り手段２９は、耳部材１１ｄを掴むためのアクチュエータ２９ａと、アクチュエータ２９ａを下方に移動させるためのシリンダ２９ｂを備えたものとすることができる。

【0062】

このように、本実施形態の細胞培養システムによれば、細胞培養容器１０の観察領域の両側に配置された耳部材１１ｅを、積載台２０の観察孔２１の両側に配置された引張り手段２９により下方に引っ張ることができる。このため、観察領域は引き伸ばされて皺の発生が防止されるようになっている。なお、細胞培養容器１０の材料や顕微鏡３０の構成など、その他の点については第一実施形態と同様のものとすることができる。

【0063】

本実施形態の細胞培養方法では、細胞及び培養液を封入した細胞培養容器１０を積載台２０に載置するときに、積載台２０の引張り手段２９により、細胞培養容器１０の耳部材１１ｅを掴ませることができる。そして、細胞の培養が行われ、一定時間毎に顕微鏡３０による細胞培養容器内の細胞の自動撮影が行われるが、本実施形態では、撮影に先立って、引張り手段２９により耳部材１１ｅを下方に引っ張り、観察領域を引き伸ばして皺を除去してから撮影することができる。また、このように引張り手段２９により耳部材１１ｅを下方に引っ張った状態で固定し、細胞培養を行うこともできる。
このように、本実施形態の細胞培養システム及び細胞培養方法によっても、顕微鏡３０により撮影される写真に皺が写り込まないため、細胞を適切に観察することが可能になっている。

【0064】

本発明は、以上の実施形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態及び実施例では、細胞を培養する場合について説明しているが、例えば微生物や組織、器官などその他の有機体、又は無機物などの観察が必要となる場合において、細胞培養容器に皺が発生することを防止するなど適宜変更することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明は、細胞培養容器を用いて、細胞を大量培養する場合に好適に利用することが可能である。

【符号の説明】

【0066】

１０ 細胞培養容器
１１ 固定部材
１１ａ フレーム
１１ｂ プレート
１１ｃ 高厚部
１１ｄ 結合部材
１１ｅ 耳部材
１２ 皺
１３ 培養液
１４ 細胞
２０ 積載台
２１ 観察孔
２２ 容器固定具
２３ 固定部材
２４ 吸引手段
２４ａ 吸引孔
２５ 押圧手段
２６ 移動手段
２６ａ 固定部材
２６ｂ 駆動手段
２７ 引張り手段
２８ 結合孔
２９ 引張り手段
２９ａ アクチュエータ
２９ｂ シリンダ
３０ 顕微鏡
４０ 照明装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図5】