特開 2022-119670 細胞培養装置

(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】P2022119670

(43)【公開日】2022-08-17

(54)【発明の名称】細胞培養装置

(51)【国際特許分類】

   C12M 3/00 20060101AFI20220809BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20220809BHJP

【ＦＩ】

C12M3/00

C12M1/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021016956

(22)【出願日】2021-02-04

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137486

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 雅直

(74)【代理人】

【識別番号】100129377

【弁理士】

【氏名又は名称】瀬川 耕司

(72)【発明者】

【氏名】堀井 大地

(72)【発明者】

【氏名】三重野 靖理

(72)【発明者】

【氏名】竹内 晴紀

【テーマコード（参考）】

4B029

【Ｆターム（参考）】

4B029AA02

4B029BB01

4B029BB11

4B029CC01

4B029CC02

4B029DA10

4B029DC07

4B029DG06

4B029DG08

4B029GB10

4B029HA05

(57)【要約】      （修正有）

【課題】細胞培養容器に接続された液チューブの余長が適正に設定された細胞培養装置を提供する。
【解決手段】ベースと、ベースに対して第１軸Ｘ回りに回転可能に取り付けられた回転台３２と、回転台に対して第２軸Ｙ回りに回転可能に取り付けられ且つ細胞培養容器２を保持する容器保持部材３３と、回転台を第１軸Ｘ回りに回転駆動し且つ容器保持部材を第２軸Ｙ回りに回転駆動する駆動機構３０とを備え、細胞培養容器の外周面には、給排液チューブ５０が接続される給排液ポート２５が配置され、給排液チューブにおいて給排液ポートに接続された接続部５０ａから所定長さ離れた第１所定部５１は、第１位置決め部材６１により容器保持部材に位置決めされ、給排液チューブにおいて接続部から第１所定部よりも離れた第２所定部５２は、第２位置決め部材６２により回転台に位置決めされており、第１位置決め部材は、容器保持部材に対して回転可能に取り付けられる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースと、
前記ベースに対して第１軸回りに回転可能に取り付けられた回転台と、
前記回転台に対して第２軸回りに回転可能に取り付けられ且つ細胞培養容器を保持する容器保持部材と、
前記回転台を第１軸回りに回転駆動し且つ前記容器保持部材を第２軸回りに回転駆動する駆動機構とを備え、
前記細胞培養容器の外周面には、液チューブが接続される液ポートが配置されており、
前記液チューブにおいて前記液ポートに接続された接続部から所定長さ離れた第１所定部は、第１位置決め部材により前記容器保持部材に位置決めされ、
前記液チューブにおいて前記接続部から前記第１所定部よりも離れた第２所定部は、第２位置決め部材により前記回転台に位置決めされており、
前記第１位置決め部材は、前記容器保持部材に対して回転可能に取り付けられることを特徴とする細胞培養装置。

【請求項2】

前記液チューブの前記第１所定部よりも前記接続部に近接する第３所定部は、第３位置決め部材により前記容器保持部材に位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の細胞培養装置。

【請求項3】

前記第１所定部と前記第３所定部とは、前記容器保持部材に対して同一平面上において位置決めされることを特徴とする請求項２に記載の細胞培養装置。

【請求項4】

前記駆動機構は、前記細胞培養容器内から試薬を排液する排液動作において、前記液ポートから前記液チューブ内に流出した試薬がそれに作用する重力により前記液チューブ内を前記液ポートから離れる方向に流れるように、前記回転台及び前記容器保持部材を回転駆動することを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の細胞培養装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多量培養を適切に行う上で好適となる細胞培養装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

細胞培養容器を用いて培養する細胞培養技術において、細胞を播種した培養液などを細胞培養容器に導入または細胞培養容器から回収するために、細胞培養容器を回転させるなどのハンドリング操作を行う細胞培養装置が利用されている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１の細胞培養装置は、細胞培養容器の姿勢を変更するための駆動機構を備える。駆動機構は、ベースと、このベースに第１軸Ｘ回りに回転可能に取り付けた回転台と、この回転台に第２軸Ｙ回りに回転可能に取り付けた容器保持部材と、第１軸Ｘ回りに回転台を回転駆動する第１駆動部と、第２軸Ｙ回りに容器保持部材を回転駆動する第２駆動部と、これらの駆動部を制御するコントローラとを備える。

【0004】

そのため、第１駆動部及び第２駆動部を制御することにより、回転台および／または容器保持部材を回転させて、細胞培養容器の給排液ポートから培養液を供給したり、細胞培養容器の給排液ポートから培養液を回収することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１０３２３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の細胞培養装置において、細胞培養容器の給排液ポートには、培養液を給排するための給排液チューブが接続され、その給排液チューブが給排液ポートに接続された状態で回転台および／または容器保持部材が回転駆動される。回転台および／または容器保持部材が回転する際に、給排液チューブが周囲に引っ掛かるのを防止するために、給排液チューブの互いに離れた複数の部分が回転台または容器保持部材に位置決めされる。その場合、回転台および／または容器保持部材の回転が規制されないように、給排液チューブにおいて回転台に位置決めされた部分と容器保持部材に位置決めされた部分との間には、余長部が形成される。

【0007】

しかしながら、給排液チューブの余長部をあまり長くすると、回転台および／または容器保持部材が回転した際に給排液チューブが周囲に引っ掛かって、給排液チューブが裂けたり給排液ポートから外れて培養を継続できなくなる問題がある。また、給排液チューブの余長部をあまり短くした場合も、回転台および／または容器保持部材が回転した際に給排液チューブが引っ張られて、給排液ポートから外れたり折れ曲がって塞がれて培養を継続できなくなる問題がある。

【0008】

本発明は、このような課題に着目し、細胞培養容器に接続された液チューブの余長が適正に設定された細胞培養装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

【0010】

すなわち、本発明の細胞培養装置は、ベースと、前記ベースに対して第１軸回りに回転可能に取り付けられた回転台と、前記回転台に対して第２軸回りに回転可能に取り付けられ且つ細胞培養容器を保持する容器保持部材と、前記回転台を第１軸回りに回転駆動し且つ前記容器保持部材を第２軸回りに回転駆動する駆動機構とを備え、前記細胞培養容器の外周面には、液チューブが接続される液ポートが配置されており、前記液チューブにおいて前記液ポートに接続された接続部から所定長さ離れた第１所定部は、第１位置決め部材により前記容器保持部材に位置決めされ、前記液チューブにおいて前記接続部から前記第１所定部よりも離れた第２所定部は、第２位置決め部材により前記回転台に位置決めされており、前記第１位置決め部材は、前記容器保持部材に対して回転可能に取り付けられることを特徴とする。

【0011】

これにより、液チューブの第１所定部を位置決めする第１位置決め部材を容器保持部材に回転可能に取り付けることで、液チューブの第１所定部と第２所定部との間に形成される余計な余長を無くすことができる。そのため、細胞培養容器内に試薬を給液する場合または細胞培養容器内から試薬を排液する場合に、液チューブが液ポートに接続された状態で回転台および／または容器保持部材が回転駆動されたとしても培養を適正に継続できるように、液ポートに接続された液チューブの余長が長くなりすぎるのを抑制することができる。

【0012】

本発明の細胞培養装置において、前記液チューブの前記第１所定部よりも前記接続部に近接する第３所定部は、第３位置決め部材により前記容器保持部材に位置決めされることを特徴とする。

【0013】

これにより、液チューブが液ポートに接続された状態で回転台および／または容器保持部材が回転駆動された場合に、第１位置決め部材により容器保持部材に対して回転可能に位置決めされる液チューブの第１所定部の方向が変化しやすくなる。そのため、液チューブの第１所定部と第２所定部との間に形成される余計な余長を容易に無くすことができる。

【0014】

本発明の細胞培養装置において、前記第１所定部と前記第３所定部とは、前記容器保持部材に対して同一平面上において位置決めされることを特徴とする。

【0015】

これにより、第１位置決め部材により容器保持部材に対して回転可能に位置決めされる液チューブの第１所定部の方向がより変化しやすくなる。そのため、液チューブの第１所定部と第２所定部との間に形成される余計な余長をさらに無くすことができる。

【0016】

本発明の細胞培養装置において、前記駆動機構は、前記細胞培養容器内から試薬を排液する排液動作において、前記液ポートから前記液チューブ内に流出した試薬がそれに作用する重力により前記液チューブ内を前記液ポートから離れる方向に流れるように、前記回転台及び前記容器保持部材を回転駆動することを特徴とする。

【0017】

これにより、細胞培養容器内から試薬を排液する際に、試薬が液チューブ内に残るのを防止することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明は、液ポートに接続された液チューブの余長が適正に設定された細胞培養装置を提供することが可能となる。また、液チューブ内の残液を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係る細胞培養システムの概略的な構成図である。

【図2】図１の細胞培養システムにおいて細胞培養容器を収容したインキュベータを示す図である。

【図3】細胞培養容器の棚構造を示す図である。

【図4】細胞培養装置の駆動機構を示す図である。

【図5】細胞培養装置の駆動機構を示す図である。

【図6】細胞培養装置の駆動機構を示す図である。

【図7】容器保持部材を第２軸Ｙ回りに回転駆動した際の給排液チューブの状態変化を示す図である。

【図8】容器保持部材を第２軸Ｙ回りに回転駆動した際の給排液チューブの状態変化を示す図である。

【図9】給液動作を説明する図である。

【図10】排液動作を説明する図である。

【図11】排液動作での第１排液姿勢を説明する図である。

【図12】排液動作での第２排液姿勢を説明する図である。

【図13】排液動作での第３排液姿勢を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

【0021】

図１は、この実施形態の細胞培養システムを簡易的に示す系統図である。この細胞培養システムは、例えば冷蔵庫などの液貯留部１と、細胞培養容器２と、細胞培養容器２で培養された細胞を回収する細胞回収部３とを備える。液貯留部１、細胞培養容器２、細胞回収部３の間は、適宜箇所が図示しない無菌コネクタで接続され、組み上げた後に一旦運転を始めた以後は、運転を終了するまで系統内は閉鎖系のラインとされて、外部からの菌の侵入が防止される。

【0022】

液貯留部１は、細胞培養容器２に供給する培地や各種試薬等の液を保存するものであり、内部を培地や各種試薬を保冷するために必要な温度、例えば４℃程度に保たれる。

【0023】

細胞培養容器２は、平面状に展開した培地の中で細胞を培養する棚構造のもので、細胞の分裂を促進すべく、約３７℃の温度環境下に置かれる。

【0024】

細胞回収部３は、細胞培養容器２で培養を終えた後に取り出された液中の細胞が回収される。細胞培養容器２と細胞回収部３の間には、必要に応じて細胞の状態を分析する分析部や細胞を含む懸濁液の希釈度を調整する調整部等の中間処理部４が介在される。この中間処理部４中のラインも全て閉鎖系のラインで構成される。

【0025】

このような閉鎖系のラインのなかで、液貯留部１に培地や試薬等の液を準備した後、それらの液を液貯留部１から細胞培養容器２に移送する工程、細胞培養容器２内で細胞を培養する工程、培養した細胞を細胞培養容器２から取り出して細胞回収部３に回収する工程、回収前に細胞培養容器２から取り出した液に対して中間処理部４で各種中間処理を行う工程等を、人手を介さずに全て自動で行うシステムが構築される。

【0026】

そのために、各ラインに必要に応じてバルブＶやポンプＰ（ポンプＰ（ａ）やポンプＰ（ｂ））等が接続され、これらバルブＶやポンプＰがコントローラＣからの制御指令によって制御される。ポンプＰ（ａ）及びポンプＰ（ｂ）は、圧送及び吸引の何れの用途にも使用可能である。

【0027】

本実施形態では、閉鎖系のラインを崩さずに細胞培養容器２を所定温度に保持するために、細胞培養容器２および周辺要素部品を含む細胞培養装置１０を、閉鎖系のラインの一部を構成する給排液チューブ５０を接続したままで図１、図２に示すようにインキュベータ５内に配置する。

【0028】

これにより、細胞培養容器２は空間的制約を受ける。そのため、極力多量の培養を可能にするためには、細胞培養容器２における培養率を高める必要がある。

【0029】

そこで本実施形態では、細胞培養容器２を多段棚構造にして、棚２１の数だけ培養面積を増やす構成を採用する。多段棚構造であるがゆえに、外部からの給液を各棚２１に行き渡らせ、培養が終わった後は、各棚２１から外部に排液を行うプロセスが必要である。その際、接続する閉鎖系のラインを極力減らすために、給液ポートと排液ポートを兼ねた給排液ポート２５を細胞培養容器２の筐体に設け、給排液ポート２５は各棚２１に共通のものとして、細胞培養容器２をインキュベータ５内で閉鎖ライン状態を保ったままで姿勢変更することで、各棚２１への供液と、各棚２１からの排液とを実現する。

【0030】

具体的に細胞培養容器２は、図３に示すように、各棚２１の一端縁２１ａ側のコーナー部に各棚空間に均等に液が入り込むように棚面２１ｂの一部を切り欠いて連通部２１ｃを設け、棚空間同士の間は、連通部２１ｃ以外の部分においては棚面２１ｂや側面２１ｄによって仕切られるように構成される。そして、連通部２１ｃと棚面２１ｂの境界部分に、棚面２１ｂが水平状態にある時に液を貯留し、棚面２１ｂが傾斜または倒置されたときにその液を排出可能なように、側面２１ｄよりも高さの低い立壁２１ｅを設けている。つまり、図３（ｂ）においてハッチングで示す部分は、水平時に液を貯留できる領域を示している。

【0031】

細胞培養装置１０は、図４～図６に示すように、細胞培養容器２の姿勢を変更するための駆動機構３０を備える。なお、図４では、細胞培養容器２に給液するための液チューブと細胞培養容器２から排液するための液チューブとを兼用する給排液チューブ５０を図示しているが、図５～図６では、給排液チューブ５０の図示を省略している。

【0032】

駆動機構３０は、ベース３１と、このベース３１に第１軸Ｘ回りに回転可能に取り付けた回転台３２と、この回転台３２に第２軸Ｙ回りに回転可能に取り付けた容器保持部材３３と、第１軸Ｘ回りに回転台３２を回転駆動する第１駆動部３４と、第２軸Ｙ回りに容器保持部材３３を回転駆動する第２駆動部３５と、これらの駆動部３４、３５を制御する制御部たるコントローラＣとを備える。

【0033】

なお、図４に示すように、第１軸Ｘ回りに左回転に回転する場合を正方向（＋）に回転するとし、第１軸Ｘ回りに右回転に回転する場合を負方向（－）に回転するとする。同様に、第２軸Ｙ回りに左回転に回転する場合を正方向（＋）に回転するとし、第２軸Ｙ回りに右回転に回転する場合を負方向（－）に回転するとする。

【0034】

第１駆動部３４は、細胞培養容器２から第１軸Ｘに沿った方向に位置し、第２駆動部３５は、第１駆動部３４の近傍に配置されて第２軸Ｙとの間が第１軸Ｘに沿って動力を伝達するベルトやチェーン等を用いた伝達機構３６を介して接続されている、

【0035】

すなわち、第１駆動部３４のみを駆動すれば、図５に示すように回転台３２、容器保持部材３３、細胞培養容器２が第１軸Ｘ回りに回転し、第２駆動部３５のみを駆動すれば、図６に示すように回転台３２は回転せずに容器保持部材３３、細胞培養容器２が第２軸Ｙ回りに回転し、更に、第１駆動部３４と第２駆動部３５を同時に駆動すれば、回転台３２、容器保持部材３３、細胞培養容器２が図５に示すように第１軸Ｘ回りに回転し、その回転台３２に対して更に、容器保持部材３３、細胞培養容器２が図６のように第２軸Ｙ回りに回転することが可能である。駆動機構３０は、オープン制御で細胞培養容器２の姿勢を制御してもよいし、棚面２１ｂの姿勢を検出するセンサ等を設けて細胞培養容器２の姿勢をフィードバック制御しても構わない。

【0036】

細胞培養容器２の外周面には、給液ポートと排液ポートを兼ねた給排液ポート２５が設けられる。給排液ポート２５には、液貯留部１及び細胞回収部３と接続される給排液チューブ５０が接続される。給排液チューブ５０は、細胞培養容器２内に試薬を給液するとともに、細胞培養容器２内から試薬を排液するために使用される。

【0037】

図４は、細胞培養容器２の棚面２１ｂが水平な培養姿勢に配置された状態を示しているが、その状態において、容器保持部材３３は、上面が開口した略直方体形状を有している。容器保持部材３３の正面部３３ａには、略矩形状の開口部３３ｂが形成される。図４の状態では、回転台３２は、容器保持部材３３の右側面部と背面部とに対向するように配置される。

【0038】

給排液チューブ５０において給排液ポート２５に接続される接続部５０ａから液チューブ長手方向に沿って所定長さ離れた第１所定部５１は、第１位置決め部材６１により容器保持部材３３に位置決めされる。第１所定部５１を保持する第１位置決め部材６１は、容器保持部材３３の正面部３３ａの上端近傍において開口部３３ｂより右側に配置される。

【0039】

給排液チューブ５０において給排液ポート２５に接続される接続部５０ａから第１所定部５１よりも離れた第２所定部５２は、第２位置決め部材６２により回転台３２に位置決めされる。第２位置決め部材６２は、回転台３２において容器保持部材３３の右側面部と対向する板状部材の正面部３２ａに配置される。

【0040】

給排液チューブ５０において第１所定部５１よりも接続部５０ａに近接する第３所定部５３は、第３位置決め部材６３により容器保持部材３３に位置決めされる。第３位置決め部材６３は、容器保持部材３３の正面部３３ａの上端において開口部３３ｂより左側から上方に向かって突出する取付部３３ｃに位置決めされる。そのため、給排液チューブ５０の第１所定部５１と第３所定部５３とは、容器保持部材３３に対して同一平面上において位置決めされる。

【0041】

給排液チューブ５０において第２所定部５２よりも接続部５０ａから離れた第４所定部５４は、第４位置決め部材６４により細胞培養装置１０の筐体１０ａに移動しないように固定される。すなわち、給排液チューブ５０の長手方向に互いに離れた第１所定部５１、第２所定部５２、第３所定部５３及び第４所定部５４において位置決めされる。

【0042】

第１位置決め部材６１は、容器保持部材３３の正面部３３ａに対して回転可能に取り付けられる。図４において、第１位置決め部材６１が左回転に回転する場合を正方向（＋）に回転するとし、第１位置決め部材６１が右回転に回転する場合を負方向（－）に回転するとする。そのため、第１位置決め部材６１により位置決めされた給排液チューブ５０の第１所定部５１は、第１位置決め部材６１とともに容器保持部材３３の表面に沿って回転可能である。すなわち、図４に示すように、給排液チューブ５０の第１所定部５１は、容器保持部材３３の正面部３３ａの表面に沿って３６０度回転可能である。

【0043】

これに対して、第２位置決め部材６２は、回転台３２の正面部３２ａに対して移動しないように固定される。そのため、第２位置決め部材６２により位置決めされた給排液チューブ５０の第２所定部５２は、回転台３２の正面部３２ａにおいて移動不可能である。すなわち、図４に示すように、給排液チューブ５０の第２所定部５２は、回転台３２の正面部３２ａ厚さ方向に略平行に配置された状態で回転台３２に固定される。

【0044】

同様に、第３位置決め部材６３は、容器保持部材３３の取付部３３ｃに対して移動しないように固定される。そのため、第３位置決め部材６３により位置決めされた給排液チューブ５０の第３所定部５３は、容器保持部材３３の取付部３３ｃの表面において移動不可能である。すなわち、図４に示すように、給排液チューブ５０の第３所定部５３は、容器保持部材３３の取付部３３ｃに対して上下方向に略平行に配置された状態で容器保持部材３３に固定される。

【0045】

本実施形態の細胞培養装置１０では、細胞培養容器２に試薬を給液する場合または細胞培養容器２内から試薬を排液する場合、給排液チューブ５０が給排液ポート２５に接続された状態で回転台３２および／または容器保持部材３３が回転駆動されるため、給排液チューブ５０は、容器保持部材３３に取り付けられた第１位置決め部材６１と回転台３２に取り付けられた第２位置決め部材６２との間Ａ１、及び、回転台３２に取り付けられた第２位置決め部材６２と細胞培養装置１０の筐体表面に取り付けられた第４位置決め部材６４との間Ａ２において弛ませて余長をもたせている。

【0046】

すなわち、給排液チューブ５０の第１所定部５１と第２所定部５２との間には、余長部Ｎ１が形成され、給排液チューブ５０の第２所定部５２と第４所定部５４との間には、余長部Ｎ２が形成される。これにより、回転台３２および／または容器保持部材３３を回転駆動した場合でも、給排液チューブ５０が引っ張られて、回転台３２および／または容器保持部材３３の回転が規制されることはない。

【0047】

図７(ａ）は、細胞培養容器２の棚面２１ｂが水平な培養姿勢に配置された状態を示している。その状態から、第２駆動部３５により容器保持部材３３を第２軸Ｙ回りに＋９０度回転駆動すると、図７（ｂ）に示すように、給排液チューブ５０の第１所定部５１及び第３所定部５３は、第１位置決め部材６１及び第３位置決め部材６３により容器保持部材３３にそれぞれ位置決めされるため、給排液チューブ５０の第１所定部５１と第３所定部５３との間の長さは略一定に維持された状態で容器保持部材３３の回転とともに移動する。

【0048】

また、給排液チューブ５０の第２所定部５２は、第２位置決め部材６２により回転台３２に位置決めされており、容器保持部材３３の回転につれて、第１位置決め部材６１と第２位置決め部材６２との間の距離が大きくなる。そのため、給排液チューブ５０の第１所定部５１と第２所定部５２との間に形成された余長部Ｎ１の弛みが少なくなるように変化する。

【0049】

そのとき、第１位置決め部材６１により容器保持部材３３に位置決めされる給排液チューブ５０の第１所定部５１には、第２所定部５２側に引っ張られる力が作用する。そのため、給排液チューブ５０の第１所定部５１は、容器保持部材３３の表面に沿って負方向（－）に回転する。

【0050】

これに対して、図８(ａ）は、細胞培養容器２の棚面２１ｂが水平な培養姿勢に配置された状態を示している。その状態から、第２駆動部３５により容器保持部材３３を第２軸Ｙ回りに－１３５度回転駆動すると、図８（ｂ）に示すように、給排液チューブ５０の第１所定部５１及び第３所定部５３は、第１位置決め部材６１及び第３位置決め部材６３により容器保持部材３３にそれぞれ位置決めされるため、給排液チューブ５０の第１所定部５１と第３所定部５３との間の長さは略一定に維持された状態で容器保持部材３３の回転とともに移動する。

【0051】

また、給排液チューブ５０の第２所定部５２は、第２位置決め部材６２により回転台３２に位置決めされており、容器保持部材３３の回転につれて、第１位置決め部材６１と第２位置決め部材６２との間の距離が大きくなる。そのため、給排液チューブ５０の第１所定部５１と第２所定部５２との間に形成された余長部Ｎ１の弛みが少なくなるように変化する。

【0052】

そのとき、第１位置決め部材６１により容器保持部材３３に位置決めされる給排液チューブ５０の第１所定部５１には、第２所定部５２側に引っ張られる力が作用する。そのため、給排液チューブ５０の第１所定部５１は、容器保持部材３３の表面に沿って正方向（＋）に回転する。

【0053】

細胞培養容器２を旋回させる際は、培地が揺れて細胞に過剰な刺激を与えないような速度で回転させる必要があり、且つ、各棚２１に均等に液を供給する必要がある。そのため、以下のような手順で姿勢制御を行う。

【0054】

（給液動作）
図９(ａ)に示す細胞培養容器２の棚面２１ｂが水平な培養姿勢に配置された状態から、駆動部３４、３５を駆動するコントローラＣは、図９(ｂ)に示すように給排液ポート２５が下方に位置するように第１駆動部３４を駆動して容器保持部材３３及び細胞培養容器２を第１軸Ｘ回りに＋９０°回転させ、さらに、第２駆動部３５を駆動して細胞培養容器２を第２軸Ｙ回りに＋９０°回転させ、各棚面２１ｂを起立させて、給液姿勢にする。

【0055】

そして、水平方向を向いた給排液ポート２５に対して液を供給して各棚空間に均等に液を侵入させた後、第１駆動部３４を駆動して細胞培養容器２を第１軸Ｘ回りに－９０°回転させる。このとき給排液ポート２５が液面より高くなったら、第２駆動部３５も駆動しはじめ細胞培養容器２を第２軸Ｙ回りに－９０°回転させて、各棚面２１ｂを水平な培養姿勢にして、各棚面２１ｂ上に液を略均等に行き渡らせる。

【0056】

（排液動作）
試薬を排液する排液動作では、図１０(ａ)に示すように、細胞培養容器２の棚面２１ｂが水平な培養姿勢に配置された状態から、まず、回転台３２及び容器保持部材３３を第１軸Ｘ回りに＋１２０°回転させるとともに、容器保持部材３３を第２軸Ｙ回りに＋３０°回転させる。すると、図１０(ｂ)に示すように、給排液ポート２５が下を向き、各棚空間の液が連通部２１ｃに出て給排液ポート２５至るようになる（第１排液姿勢）。本実施形態において、試薬を排液する排液動作には、例えば培養液などの液体を排液する排液動作が含まれる。

【0057】

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第１排液姿勢を説明する図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ方向から見た図である。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）の第１排液姿勢において、給排液チューブ５０の径が大きい場合、給排液チューブ５０が下流側に向かって昇り勾配であると、液が昇りきれずに、図１１（ｂ）において最下点となる領域Ｔ１に液が残液する。その場合、培養容器内に新しい試薬を供液する際に、使用済みの液が混ざってしまうため、細胞の成長に影響が出る可能性がある。例えば、剥離液を給液する工程において、前工程の培地を排液する際に給排液チューブ５０内に残液があると、剥離液が薄められてしまうため、剥離が適正に行われない可能性がある。

【0058】

給排液チューブ５０内に残液させない方法としては、給排液チューブ５０の径を小さくすることが考えられるが、送液時間がかかり細胞が浮遊している時間が長くなることで細胞に影響が出る。送液時間を短くするために流速を速くすると、細胞に過度な剪断力かかり、細胞に影響が出る可能性がある。

【0059】

そこで、本実施形態の細胞培養装置では、駆動機構３０を適正に制御することにより、排液時に、給排液チューブ５０内に残液しないように、回転台３２及び容器保持部材３３を回転駆動する。

【0060】

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）の第１排液姿勢から、回転台３２及び容器保持部材３３を第１軸Ｘ回りに－２２０°回転させるとともに、容器保持部材３３を第２軸Ｙ回りに－１５０°回転させると、給排液ポート２５が上方に移動する（第２排液姿勢）。図１２（ａ）～図１２（ｃ）は、第２排液姿勢を説明する図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ方向から見た図であり、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）のＢ方向から見た図である。そのため、図１１（ｂ）において最下点であった領域Ｔ１が上方に移動して、領域Ｔ１に残液していた液が、給排液チューブ５０の下流側（給排液チューブ５０の接続部５０ａから離れる方向）に向かって移動して、図１２（ｃ）において最下点となる領域Ｔ２に移動する。

【0061】

図１２（ａ）～図１２（ｃ）の第２排液姿勢から、回転台３２及び容器保持部材３３を第１軸Ｘ回りに＋１９０°回転させるとともに、容器保持部材３３を第２軸Ｙ回りに＋１２０°回転させると、給排液ポート２５が下方に移動する（第３排液姿勢）。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、第３排液姿勢を説明する図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ方向から見た図である。そのため、図１２（ｃ）において最下点であった領域Ｔ２が上方に移動して、領域Ｔ２にあった液が、給排液チューブ５０の下流側の領域Ｔ３に向かって移動して、全ての液が給排液チューブ５０内から無くなる。

【0062】

このように、給排液チューブ５０の下流側に向かって移動する際に、給排液チューブ５０が下流側に向かって昇り勾配としないことで、液が常に最下点に向かって流れるようになり、給排液チューブ５０内に残液する量を減らすことができる。なお、排液動作の際、ポンプを常に回転し続けることで、液が逆流するのを防止し、液が給排液チューブ５０の下流側に向かって流れるようにする。排液を終えたら、次の給液のために図９（ｂ）の給液姿勢に戻す。

【0063】

以上のように、本実施形態の細胞培養装置１０は、ベース３１と、ベースに３１対して第１軸Ｘ回りに回転可能に取り付けられた回転台３２と、回転台３２に対して第２軸Ｙ回りに回転可能に取り付けられ且つ細胞培養容器２を保持する容器保持部材３３と、回転台３２を第１軸Ｘ回りに回転駆動し且つ容器保持部材３３を第２軸Ｙ回りに回転駆動する駆動機構３０とを備え、細胞培養容器２の外周面には、給排液チューブ５０が接続される給排液ポート２５が配置されており、給排液チューブ５０において給排液ポート２５に接続された接続部５０ａから所定長さ離れた第１所定部５１は、第１位置決め部材６１により容器保持部材３３に位置決めされ、給排液チューブ５０において接続部５０ａから第１所定部５１よりも離れた第２所定部５２は、第２位置決め部材６２により回転台３２に位置決めされており、第１位置決め部材６１は、容器保持部材３３に対して回転可能に取り付けられる。

【0064】

このようにすれば、給排液チューブ５０の第１所定部５１を位置決めする第１位置決め部材６１を容器保持部材３３に回転可能に取り付けることで、給排液チューブ５０の第１所定部５１と第２所定部５２との間に形成される余計な余長を無くすことができる。そのため、細胞培養容器２内に試薬を給液する場合または細胞培養容器２内から試薬を排液する場合に、給排液チューブ５０が給排液ポート２５に接続された状態で回転台３２および／または容器保持部材３３が回転駆動されたとしても培養を適正に継続できるように、給排液ポート２５に接続された給排液チューブ５０の余長が長くなりすぎるのを抑制することができる。

【0065】

本実施形態の細胞培養装置１０において、給排液チューブ５０の第１所定部５１よりも接続部５０ａに近接する第３所定部５３は、第３位置決め部材６３により容器保持部材３３に位置決めされる。

【0066】

このようにすれば、給排液チューブ５０が給排液ポート２５に接続された状態で回転台３２および／または容器保持部材３３が回転駆動された場合に、第１位置決め部材６１により容器保持部材３３に対して回転可能に位置決めされる給排液チューブ５０の第１所定部５１の方向が変化しやすくなる。そのため、給排液チューブ５０の第１所定部５１と第２所定部５２との間に形成される余計な余長を容易に無くすことができる。

【0067】

本実施形態の細胞培養装置１０において、第１所定部５１と第３所定部５３とは、容器保持部材３３に対して同一平面上において位置決めされる。

【0068】

このようにすれば、第１位置決め部材６１により容器保持部材３３に対して回転可能に位置決めされる給排液チューブ５０の第１所定部５１の方向がより変化しやすくなる。そのため、給排液チューブ５０の第１所定部５１と第２所定部５２との間に形成される余計な余長をさらに無くすことができる。

【0069】

本実施形態の細胞培養装置１０において、駆動機構３０は、細胞培養容器２内から試薬を排液する排液動作において、給排液ポート２５から給排液チューブ５０内に流出した試薬がそれに作用する重力により給排液チューブ５０内を給排液ポート２５から離れる方向に流れるように、回転台３２及び容器保持部材３３を回転駆動する。

【0070】

このようにすれば、細胞培養容器２内から試薬を排液する際に、試薬が給排液チューブ５０内に残るのを防止することができる。

【0071】

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は上述した実施形態のみに限定されるものではない。

【0072】

例えば上記実施形態では、第１所定部５１が、容器保持部材３３の正面部３３ａの上端近傍において開口部３３ｂより右側に位置決めされ、第２所定部５２が、回転台３２において容器保持部材３３の右側面部と対向する板状部材の正面部３２ａに位置決めされるが、それに限られない。第１所定部５１が容器保持部材３３に位置決めされる箇所、及び、第２所定部５２が回転台３２に位置決めされる箇所は、任意である。

【0073】

上記実施形態では、給排液チューブ５０の第１所定部５１よりも接続部５０ａに近接する第３所定部５３が第３位置決め部材６３により容器保持部材３３に位置決めされるが、それに限られない。給排液チューブ５０の接続部５０ａと第１所定部５１との間の部分が、容器保持部材３３に位置決めされなくてもよい。また、給排液チューブ５０の接続部５０ａと第１所定部５１との間の部分が容器保持部材３３に位置決める場合、その位置決めされる箇所の数は、任意である。

【0074】

上記実施形態では、給排液チューブ５０の第１所定部５１が容器保持部材３３に対して３６０度回転可能に取り付けられるが、それに限られない。第１所定部５１が容器保持部材３３に対して回転可能な範囲は任意である。

【0075】

上記実施形態では、給排液チューブ５０の第２所定部５２が回転台３２に対して移動しないように固定されるが、第２所定部５２が回転台３２に対して回転可能に取り付けられてもよい。同様に、上記実施形態では、給排液チューブ５０の第３所定部５３が容器保持部材３３に対して移動しないように固定されるが、第３所定部５３が容器保持部材３３に対して回転可能に取り付けられてもよい。上記実施形態において、第１位置決め部材６１に限らず、第１位置決め部材６１、第２位置決め部材６２及び第３位置決め部材６３の何れの位置決め部材が、回転台３２または容器保持部材３３に対して回転可能でもよい。

【0076】

上記実施形態では、第１所定部５１と第３所定部５３とが、容器保持部材３３に対して同一平面上において位置決めされるが、それに限られない。第１所定部５１と第３所定部５３とは、異なる平面上において位置決めされてもよい。

【0077】

上記実施形態では、給排液ポート２５や給排液チューブ５０が、給液と排液とを兼用しているが、それに限られない。給液と排液のそれぞれに異なる液ポートや液チューブを使用して、給液用経路と排液用経路を分けてもよい。

【0078】

上記実施形態では、細胞培養容器２内から試薬を排液する排液動作において、回転台３２及び容器保持部材３３が、第１排液姿勢、第２排液姿勢、第３排液姿勢の順に変化するように回転駆動されるが、それに限られない。排液動作において、回転台３２及び容器保持部材３３が、給排液ポート２５から給排液チューブ５０内に流出した試薬がそれに作用する重力により給排液チューブ５０内を給排液ポート２５から離れる方向に流れるように回転駆動されれば、回転台３２及び容器保持部材３３を姿勢変更する手順は、上記以外の手順でもよい。

【0079】

なお、給排液チューブ５０の第１所定部５１が容器保持部材３３に対して回転しないように固定されていても、排液動作において、回転台３２及び容器保持部材３３が、給排液ポート２５から給排液チューブ５０内に流出した試薬がそれに作用する重力により給排液チューブ５０内を給排液ポート２５から離れる方向に流れるように回転駆動することは可能である。

【0080】

上記実施形態では、多段棚構造の細胞培養容器２を使用しているが、多段棚構造でない細胞培養容器２を使用してもよい。上記実施形態において、給排液チューブ５０は、試薬や培養液などの液体が流れるものに限られず、ガス（気体）などが流れるものでもよい。

【0081】

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0082】

２ 細胞培養容器
１０ 細胞培養装置
２５ 給排液ポート（液ポート）
３０ 駆動機構
３１ ベース
３２ 回転台
３３ 容器保持部材
５０ 給排液チューブ（液チューブ）
５０ａ 接続部
５１ 第１所定部
５２ 第２所定部
５３ 第３所定部
６１ 第１位置決め部材
６２ 第２位置決め部材
６３ 第３位置決め部材
Ｘ…第１軸
Ｙ…第２軸

【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】