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特開2024-77768細胞の自動凍結・解凍設備及びそれに用いられるラックキャリア
(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】P2024077768
(43)【公開日】2024-06-10
(54)【発明の名称】細胞の自動凍結・解凍設備及びそれに用いられるラックキャリア
(51)【国際特許分類】
C12M 1/02 20060101AFI20240603BHJP
C12M 1/00 20060101ALI20240603BHJP
C12N 1/04 20060101ALI20240603BHJP
【ＦＩ】
C12M1/02 B
C12M1/00 Z
C12N1/04
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022189908
(22)【出願日】2022-11-29
(71)【出願人】
【識別番号】521493190
【氏名又は名称】博訊生物科技股▲分▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ
(72)【発明者】
【氏名】秘 心吾
(72)【発明者】
【氏名】林 志煌
(72)【発明者】
【氏名】▲黄▼ 信斐
(72)【発明者】
【氏名】許 家宜
【テーマコード（参考）】
4B029
4B065
【Ｆターム（参考）】
4B029AA27
4B029DD06
4B029DG10
4B029GA08
4B029GB10
4B065AA87X
4B065BD09
4B065CA46
(57)【要約】 （修正有）
【課題】自動搬送設備のロボットアームによるクライオチューブの出し入れ作業を容易に行うことができる、細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリアを提供する。
【解決手段】フレーム本体４１と複数のカセットプレート４２を含み、フレーム本体は複数の仕切り壁４１１を備え、いずれかの二つの仕切り壁の間に複数のプレート収容部４１２が設けられ、複数のカセットプレートはそれぞれ、複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、各カセットプレート上にクライオチューブＡを保持するための保持穴４２１を複数有することを特徴とする。
【選択図】図６
【解決手段】フレーム本体４１と複数のカセットプレート４２を含み、フレーム本体は複数の仕切り壁４１１を備え、いずれかの二つの仕切り壁の間に複数のプレート収容部４１２が設けられ、複数のカセットプレートはそれぞれ、複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、各カセットプレート上にクライオチューブＡを保持するための保持穴４２１を複数有することを特徴とする。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリアであって、フレーム本体と複数のカセットプレートを含み、
前記フレーム本体は、複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上にクライオチューブを保持するための保持穴を複数有することを特徴とする細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
前記フレーム本体は、複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上にクライオチューブを保持するための保持穴を複数有することを特徴とする細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
【請求項2】
前記各仕切り壁上に複数の支持リブが設置され、前記複数のプレート収容部は、隣り合う両該仕切り壁上の相対向する両該支持リブから構成され、
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、いずれかの前記二つの仕切り壁上の相対向する支持リブ上に分離可能に支持されることを特徴とする請求項１に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、いずれかの前記二つの仕切り壁上の相対向する支持リブ上に分離可能に支持されることを特徴とする請求項１に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
【請求項3】
前記各支持リブ上に抜け防止突起を有し、
前記各カセットプレート上に、二つの前記支持リブの抜け防止突起を受ける抜け防止凹部を二つ有することを特徴とする請求項２に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
前記各カセットプレート上に、二つの前記支持リブの抜け防止突起を受ける抜け防止凹部を二つ有することを特徴とする請求項２に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
【請求項4】
前記フレーム本体は中心軸を有し、前記複数の仕切り壁は、該中心軸を中心に囲繞するように間隔を置いて配置されると共に該中心軸の径方向に沿って延出し、
前記各カセットプレートが扇形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
前記各カセットプレートが扇形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
【請求項5】
細胞の自動凍結・解凍設備であって、出入り部と、ロボットアームと、プログラムフリーザーと、ラックキャリアと、凍結保存タンクと、キャリア搬出入機構と、プレート移送機構と、ドライバスと、細胞培養容器一時保管棚と、蓋体自動開閉装置とを含み、
前記出入り部は、クライオチューブ又は細胞培養容器の出入りに用いられ、
前記ロボットアームは、前記クライオチューブ又は細胞培養容器の搬送に用いられ、
前記プログラムフリーザーは、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入されたクライオチューブの冷却に用いられ、
前記ラックキャリアは、フレーム本体と複数のカセットプレートを含み、該フレーム本体は、複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、該複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上に、クライオチューブを保持するための保持穴を複数有し、
前記凍結保存タンクの内部に凍結保存空間を有し、
前記キャリア搬出入機構は、前記ラックキャリアを前記凍結保存タンクの凍結保存空間に搬出入するために用いられ、
前記プレート移送機構は、前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記キャリア搬出入機構によって前記凍結保存空間から移出された前記ラックキャリア上の複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられ、
前記ドライバスは、前記ロボットアームによって前記プレート移送機構上のカセットプレートから搬入された前記クライオチューブの加熱に用いられ、
前記細胞培養容器一時保管棚は、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入された前記細胞培養容器の一時的な保管に用いられ、
前記蓋体自動開閉装置は、前記ロボットアームによって前記ドライバスから搬入されたクライオチューブの蓋体の開閉、及び該ロボットアームによって前記細胞培養容器一時保管棚から搬入された細胞培養容器の蓋体の開閉に用いられることを特徴とする細胞の自動凍結・解凍設備。
前記出入り部は、クライオチューブ又は細胞培養容器の出入りに用いられ、
前記ロボットアームは、前記クライオチューブ又は細胞培養容器の搬送に用いられ、
前記プログラムフリーザーは、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入されたクライオチューブの冷却に用いられ、
前記ラックキャリアは、フレーム本体と複数のカセットプレートを含み、該フレーム本体は、複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、該複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上に、クライオチューブを保持するための保持穴を複数有し、
前記凍結保存タンクの内部に凍結保存空間を有し、
前記キャリア搬出入機構は、前記ラックキャリアを前記凍結保存タンクの凍結保存空間に搬出入するために用いられ、
前記プレート移送機構は、前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記キャリア搬出入機構によって前記凍結保存空間から移出された前記ラックキャリア上の複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられ、
前記ドライバスは、前記ロボットアームによって前記プレート移送機構上のカセットプレートから搬入された前記クライオチューブの加熱に用いられ、
前記細胞培養容器一時保管棚は、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入された前記細胞培養容器の一時的な保管に用いられ、
前記蓋体自動開閉装置は、前記ロボットアームによって前記ドライバスから搬入されたクライオチューブの蓋体の開閉、及び該ロボットアームによって前記細胞培養容器一時保管棚から搬入された細胞培養容器の蓋体の開閉に用いられることを特徴とする細胞の自動凍結・解凍設備。
【請求項6】
前記細胞の自動凍結・解凍設備は、その内部温度が室温よりも低い冷蔵室を含み、前記ラックキャリア、凍結保存タンク及びキャリア搬出入機構は該冷蔵室内に配置され、
前記プレート移送機構は、前記冷蔵室の内部に進出可能に該冷蔵室の外部に配置され、該冷蔵室の内部に進入して前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられることを特徴とする請求項５に記載の細胞の自動凍結・解凍設備。
前記プレート移送機構は、前記冷蔵室の内部に進出可能に該冷蔵室の外部に配置され、該冷蔵室の内部に進入して前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられることを特徴とする請求項５に記載の細胞の自動凍結・解凍設備。
【請求項7】
前記細胞の自動凍結・解凍設備は、前記冷蔵室に連通すると共にその壁面上にロボットアーム進出開口部が設置される低温チャンバと、該ロボットアーム進出開口部を選択的に開閉する断熱蓋と、を含み、
前記プレート移送機構は前記低温チャンバ内に配置され、
前記ロボットアームは、前記断熱蓋によって開放された前記ロボットアーム進出開口部を通って、前記プレート移送機構上のカセットプレートのクライオチューブに届くことを特徴とする請求項６に記載の細胞の自動凍結・解凍設備。
前記プレート移送機構は前記低温チャンバ内に配置され、
前記ロボットアームは、前記断熱蓋によって開放された前記ロボットアーム進出開口部を通って、前記プレート移送機構上のカセットプレートのクライオチューブに届くことを特徴とする請求項６に記載の細胞の自動凍結・解凍設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生化学実験設備に関し、特に、細胞の自動凍結・解凍設備に関するものである。
【背景技術】
【0002】
細胞調製プロセスにおいて、大量培養した細胞は、所定の処理を経た後に、クライオチューブに分注されて、凍結保存タンク（液体窒素タンクまたは気体窒素タンク）内に凍結保存する。その細胞の凍結保存方法について詳しく説明すると、細胞が充填されたクライオチューブは、まずプログラムフリーザーに入れて細胞の温度を－８０度までに徐々に冷却し、その後、－８０度まで冷却したクライオチューブをチューブ載置棚に移し、そのチューブ載置棚全体を凍結保存タンク内に入れて凍結保存する。一方、細胞を解凍する場合は、まず、チューブ載置棚全体を凍結保存タンクから引き出し、解凍対象物の細胞が充填されたクライオチューブをチューブ載置棚から取り出して解凍設備に移載して緩やかに温めて解凍し、その後、解凍した細胞をクライオチューブから培養液が充填された培養容器に移せば、細胞解凍作業が完了する。
【0003】
しかしながら、従来技術の細胞調製プロセスにおいては、細胞を凍結保存または解凍する際に、チューブ載置棚全体を凍結保存タンクから引き出さなければならないので、凍結保存されている全ての細胞が常温環境下にしばらく置かれることを強いられる。さらに、従来技術のチューブ載置棚は一体成型された多層架構式棚であることから、自動設備のロボットアームを介して中間層及び棚の内側に収容されているクライオチューブを出し入れすることは困難であり、これにより、従来技術のチューブ載置棚におけるクライオチューブの出し入れ作業は人力で行わなければならず、そのため、クライオチューブの出し入れ作業を行う際に時間と手間がかかるので、取り出す対象以外の細胞は常温環境下に放置する時間がさらに長くなるので、不要な昇温を招き、細胞の凍結保存に悪影響を与える虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許出願公開第ＵＳ２０２０／０１１４３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、分離可能に結合されているフレーム本体、カセットプレートを備えることで、クライオチューブの出し入れ作業を行う際に、フレーム本体から所要のカセットプレートを取り出してクライオチューブの出し入れを行い、このような設計により、自動搬送設備のロボットアームによるクライオチューブの出し入れ作業を容易に行うことができるので、細胞の凍結解凍作業を自動化にすることが可能となる、細胞の自動凍結・解凍設備及びそれに用いられるラックキャリア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】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明は、細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリアを提案しており、当該ラックキャリアは、フレーム本体と複数のカセットプレートを含み、
前記フレーム本体は複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上にクライオチューブを保持するための保持穴を複数有することを特徴とする。
前記フレーム本体は複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上にクライオチューブを保持するための保持穴を複数有することを特徴とする。
【0007】
前記各仕切り壁上に複数の支持リブが設置され、前記複数のプレート収容部は、隣り合う両該仕切り壁上の相対向する両該支持リブから構成され、
前記各カセットプレートはそれぞれ、いずれかの前記二つの仕切り壁の支持リブ上に分離可能に支持されることを特徴とする。
前記各カセットプレートはそれぞれ、いずれかの前記二つの仕切り壁の支持リブ上に分離可能に支持されることを特徴とする。
【0008】
前記各支持リブ上に抜け防止突起を有し、前記各カセットプレート上に、二つの前記支持リブの抜け防止突起を受ける抜け防止凹部を二つ有することを特徴とする。
【0009】
前記フレーム本体は中心軸を有し、前記複数の仕切り壁は、該中心軸を中心に囲繞するように間隔を置いて配置されると共に該中心軸の径方向に沿って延出し、前記各カセットプレートは扇形であることを特徴とする。
【0010】
上記目的を達成するために、本発明は、細胞の自動凍結・解凍設備をさらに提案しており、当該細胞の自動凍結・解凍設備は、出入り部と、ロボットアームと、プログラムフリーザーと、ラックキャリアと、凍結保存タンクと、キャリア搬出入機構と、プレート移送機構と、ドライバスと、細胞培養容器一時保管棚と、蓋体自動開閉装置とを含み、
前記出入り部は、クライオチューブ又は細胞培養容器の出入りに用いられ、
前記ロボットアームは、前記クライオチューブ又は細胞培養容器の搬送に用いられ、
前記プログラムフリーザーは、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入されたクライオチューブの冷却に用いられ、
前記ラックキャリアは、フレーム本体と複数のカセットプレートを含み、
前記フレーム本体は、複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上に、クライオチューブを保持するための保持穴を複数有し、
前記凍結保存タンクの内部に凍結保存空間を有し、
前記キャリア搬出入機構は、前記ラックキャリアを前記凍結保存タンクの凍結保存空間に搬出入するために用いられ、
前記プレート移送機構は、前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記キャリア搬出入機構によって前記凍結保存空間から移出された前記ラックキャリア上の複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられ、
前記ドライバスは、前記ロボットアームによって前記プレート移送機構上のカセットプレートから搬入された前記クライオチューブの加熱に用いられ、
前記細胞培養容器一時保管棚は、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入された前記細胞培養容器の一時的な保管に用いられ、
前記蓋体自動開閉装置は、前記ロボットアームによって前記ドライバスから搬入されたクライオチューブの蓋体の開閉、及び該ロボットアームによって前記細胞培養容器一時保管棚から搬入された細胞培養容器の蓋体の開閉に用いられることを特徴とする。
前記出入り部は、クライオチューブ又は細胞培養容器の出入りに用いられ、
前記ロボットアームは、前記クライオチューブ又は細胞培養容器の搬送に用いられ、
前記プログラムフリーザーは、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入されたクライオチューブの冷却に用いられ、
前記ラックキャリアは、フレーム本体と複数のカセットプレートを含み、
前記フレーム本体は、複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上に、クライオチューブを保持するための保持穴を複数有し、
前記凍結保存タンクの内部に凍結保存空間を有し、
前記キャリア搬出入機構は、前記ラックキャリアを前記凍結保存タンクの凍結保存空間に搬出入するために用いられ、
前記プレート移送機構は、前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記キャリア搬出入機構によって前記凍結保存空間から移出された前記ラックキャリア上の複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられ、
前記ドライバスは、前記ロボットアームによって前記プレート移送機構上のカセットプレートから搬入された前記クライオチューブの加熱に用いられ、
前記細胞培養容器一時保管棚は、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入された前記細胞培養容器の一時的な保管に用いられ、
前記蓋体自動開閉装置は、前記ロボットアームによって前記ドライバスから搬入されたクライオチューブの蓋体の開閉、及び該ロボットアームによって前記細胞培養容器一時保管棚から搬入された細胞培養容器の蓋体の開閉に用いられることを特徴とする。
【0011】
前記細胞の自動凍結・解凍設備は、その内部温度が室温よりも低い冷蔵室を含み、前記ラックキャリア、凍結保存タンク及びキャリア搬出入機構は該冷蔵室内に配置され、
前記プレート移送機構は、前記冷蔵室の内部に進出可能に該冷蔵室の外部に配置され、該冷蔵室の内部に進入して前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられることを特徴とする。
前記プレート移送機構は、前記冷蔵室の内部に進出可能に該冷蔵室の外部に配置され、該冷蔵室の内部に進入して前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられることを特徴とする。
【0012】
前記細胞の自動凍結・解凍設備は、前記冷蔵室に連通すると共にその壁面上にロボットアーム進出開口部が設置される低温チャンバと、該ロボットアーム進出開口部を選択的に開閉する断熱蓋と、を含み、
前記プレート移送機構は前記低温チャンバ内に配置され、
前記ロボットアームは、前記断熱蓋によって開放された前記ロボットアーム進出開口部を通って、前記プレート移送機構上のカセットプレートのクライオチューブに届くことを特徴とする。
前記プレート移送機構は前記低温チャンバ内に配置され、
前記ロボットアームは、前記断熱蓋によって開放された前記ロボットアーム進出開口部を通って、前記プレート移送機構上のカセットプレートのクライオチューブに届くことを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明の優れた点は、係るラックキャリアのフレーム本体とカセットプレートとは分離可能に構成されていることで、使用時に、キャリア搬出入機構を介してラックキャリアを凍結保存タンクから搬出し、次に、プレート移送機構を介して所要のカセットプレートをフレーム本体から取り出す仕組みとなっていることで、ロボットアームによるクライオチューブの出し入れ作業を行うことが可能となり、このように、ロボットアームによる中間層及び棚の内側に載置されるクライオチューブの出し入れ作業を迅速かつ容易に行うことができ、また、出し入れ作業中にラックキャリアを凍結保存タンク内に先に戻すことができることで、取り出す対象以外の細胞が凍結保存タンクから出される時間が短くなるので、不要な昇温を効果的に抑え、細胞の凍結保存への悪影響を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の細胞の自動凍結・解凍設備の斜視図である。
【図2】本発明の細胞の自動凍結・解凍設備における、冷蔵室が配置される側から見た斜視透視図である。
【図3】本発明の細胞の自動凍結・解凍設備における、低温チャンバが配置される側から見た斜視透視図である。
【図4A】本発明の細胞の自動凍結・解凍設備における、出入り部にチューブ仮置きラックを載置した状態を示す上面視断面図である。
【図4B】本発明の細胞の自動凍結・解凍設備における、出入り部に細胞培養容器を載置した状態を示す上面視断面図である。
【図5】本発明のラックキャリアと棚プレート移送機構との位置関係図である。
【図6】本発明のカセットプレートとフレーム本体の分解斜視図である。
【図7】本発明のプレート移送機構を示す斜視図である。
【図8】本発明のロボットアームを示す斜視図である。
【図9】本発明のロボットアームの局部拡大図である。
【図10】本発明において、細胞の凍結保存作業を行う様子を示す模式図である。
【図11】本発明において、細胞の解凍作業を行う様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面及び本発明の好適な実施例を参照しながら、本発明が予め決められた発明の目的を達成するために講じた技術的手段をさらに詳述する。
【0016】
図１、図４Ａ、図４Ｂ及び図１０に示すように、本発明に係る細胞の自動凍結・解凍設備は、出入り部１、ロボットアーム２、プログラムフリーザー３、ラックキャリア４、凍結保存タンク５、キャリア搬出入機構６、プレート移送機構７、ドライバス８、細胞培養容器一時保管棚９、蓋体自動開閉装置１０、冷蔵室１１、低温チャンバ１２及び断熱蓋１３を含む。
【0017】
【0018】
図１０及び図１１に示すように、使用時には、前記出入り部１に載置されたクライオチューブＡは、前記ロボットアーム２により前記プログラムフリーザー３に移載されて、プログラムフリーザー３内で徐々に降温される。尚、図８及び図９に示すように、本発明の好適な実施例において、前記ロボットアーム２は、前記出入り部１に載置されるクライオチューブＡを挟持する第１グリッパ２１、及び細胞培養容器Ｃを挟持する第２グリッパ２２を有することが好ましい。
【0019】
図５及び図６に示すように、前記ラックキャリア４は、フレーム本体４１及び複数のカセットプレート４２を含む。前記フレーム本体４１は、複数の仕切り壁４１１を備え、いずれかの二つの該仕切り壁４１１の間に複数のプレート収容部４１２が設けられ、前記複数のカセットプレート４２がそれぞれ、それらのプレート収容部４１２に分離可能に結合される。前記各カセットプレート４２上には、クライオチューブＡを収容するためのチューブ保持穴４２１を複数有し、クライオチューブＡが、前記ロボットアーム２によってチューブ保持穴４２１に移載されて収容される。
【0020】
本実施例において、前記各仕切り壁４１１上には支持リブ４１３が複数設置され、前記複数のプレート収容部４１２は、いずれかの仕切り壁４１１上の複数の支持リブ４１３と、隣り合う他方の仕切り壁４１１上の位置合わせされている複数の支持リブ４１３とから構成され、前記各カセットプレート４２は、いずれかの隣り合う両仕切り壁４１１の間の支持リブ４１３上に支持される。また、各支持リブ４１３上に抜け防止突起４１４を有し、これと対応するように、各カセットプレート４２上に、該抜け防止突起４１４を受ける抜け防止凹部４２２を二つ有し、このような構成により、支持リブ４１３上に支持されているカセットプレート４２が不意に脱落することを防止する。さらに、本実施例においては、前記フレーム本体４１は中心軸４１５を有し、前記複数の仕切り壁４１１は、該フレーム本体４１の中心軸４１５を中心として囲繞するように間隔を置いて配置され、かつ該中心軸４１５の径方向に沿って延在する。尚、前記カセットプレート４２は扇形を呈するプレートであることが好ましいが、これに限定されるものではない。また、前記フレーム本体４１とカセットプレート４２との結合構造は、上述した構造に限定されるものではなく、カセットプレート４２とフレーム本体４１は分離可能に組み合わせされるものであればよい。
【0021】
前記凍結保存タンク５の内部には凍結保存空間を有する。
【0022】
前記キャリア搬出入機構６は、前記ラックキャリア４の前記凍結保存タンク５への出し入れを行うために用いられる。
【0023】
前記プレート移送機構７は、前記キャリア搬出入機構６によって前記凍結保存タンク５の凍結保存空間から搬出されたラックキャリア４上の複数のプレート収容部４１２のうちの一つに、前記カセットプレート４２を載置したり、又は搬出されたプレート収容部４１２から所要のカセットプレート４２を取り出したりするために用いられる。具体的に述べると、図５及び図７に示すように、前記プレート移送機構７は、レール部材７１と、該レール部材７１上を移動可能かつ前記カセットプレート４２を挟持可能な挟持部材７２を含む。プレート移送機構７によるカセットプレート４２の出し入れを行う際に、挟持部材７２はレール部材７１に沿って前記キャリア搬出入機構６によって凍結保存空間から搬出されたラックキャリア４に向かって移動して、ラックキャリア４のプレート収容部４１２にカセットプレート４２を載置したり、又はラックキャリア４のプレート収容部４１２からカセットプレート４２を取り出したりする。尚、前記プレート移送機構７の具体的な構造は上述した構成に限定されるものではない。
【0024】
前記ドライバス８は、前記ロボットアーム２によって前記プレート移送機構７上のカセットプレート４２から移載されてきたクライオチューブＡの温度を徐々に上昇させていくために用いられる。
【0025】
前記細胞培養容器一時保管棚９は、前記ロボットアーム２によって前記出入り部１から移載されてきた前記細胞培養容器Ｃを一時保管するために用いられる。
【0026】
前記蓋体自動開閉装置１０は、前記ロボットアーム２によって前記ドライバス８から移載されてきたクライオチューブＡの蓋体、及びロボットアーム２によって前記細胞培養容器一時保管棚９から移載されてきた細胞培養容器Ｃの蓋体を開閉するために用いられる。
【0027】
図１～図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本考案の好適な実施例における細胞の自動凍結・解凍設備は、冷蔵室１１、低温チャンバ１２及び断熱蓋１３を含み、該冷蔵室１１の冷蔵空間の内部温度は、外部温度よりも低く、約摂氏４度であることが好ましい。前記低温チャンバ１２は、前記冷蔵室１１に連通するように設置され、冷蔵室１１の冷蔵空間の延長として機能し、該低温チャンバ１２の壁面上に、ロボットアーム進出開口部１２１が設置される。前記断熱蓋１３は、前記ロボットアーム進出開口部１２１の設置位置に設置され、該ロボットアーム進出開口部１２１を選択的に開閉する。
【0028】
尚、本実施例において、前記ラックキャリア４、凍結保存タンク５及びキャリア搬出入機構６は前記冷蔵室１１内に配置される。前記プレート移送機構７は、該冷蔵室１１の内部に進出可能に前記低温チャンバ１２の内部に配置される。詳しく説明すると、該プレート移送機構７は、該低温チャンバ１２と冷蔵室１１との間の連通路を通って、該冷蔵室１１の内部に進入して、前記複数のカセットプレート４２のうちの一つを、前記複数のプレート収容部４１２のうちの一つに載置したりまたは取り出したりする。前記ロボットアーム２は、前記断熱蓋１３によって開放された前記ロボットアーム進出開口部１２１を通って、前記プレート移送機構７に載せられているカセットプレート４２に移動して、クライオチューブＡをカセットプレート４２のチューブ保持穴４２１に放置したり、またはチューブ保持穴４２１内に収容されている複数のクライオチューブＡのうちの一つを取り出したりする。
【0029】
前記冷蔵室１１、低温チャンバ１２及び断熱蓋１３の設置により、前記ラックキャリア４、及びその上に載せられているカセットプレート４２、クライオチューブＡが前記凍結保存タンク５から搬出された後、室温環境に直接曝されることなく、温度が比較的に低い低温空間内に留まるので、細胞の凍結保存安定性を向上させることができる。
【0030】
以下、本考案の好適な実施例に係る細胞の自動凍結・解凍設備の一連の自動出し入れ動作について説明する。
【0031】
【0032】
ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification, RFID)識別情報が予め書き込まれたクライオチューブＡに凍結保存対象の細胞液を注入した後、当該クライオチューブＡをチューブ仮置きラックＢに入れて、出入り部１に載置する。図９及び図１０に示すように、続いて、ロボットアーム２は、そのＲＦＩＤ読み取り装置２３を介してＲＦＩＤ識別情報を読み取り、特定のクライオチューブＡをチューブ仮置きラックＢから取り出して、プログラムフリーザー３に移載して一回目の降温を行わせ、一方、クライオチューブＡが取り出されたチューブ仮置きラックＢは出入り部１から回収される。当該クライオチューブＡの一回目の降温が終了した後、凍結保存タンク５のフタが開き、キャリア搬出入機構６がラックキャリア４を凍結保存タンク５から搬出し、プレート移送機構７がラックキャリア４に収容されている複数のカセットプレート４２のうちの一つをフレーム本体４１から分離させて取り出し、その後、ロボットアーム２は、一回目の降温が終了した当該クライオチューブＡを、先ほどプレート移送機構７により移出された当該カセットプレート４２に移載する。最後に、プレート移送機構７が、当該クライオチューブＡを載置したカセットプレート４２を再びフレーム本体４１のプレート収容部４１２に戻し、キャリア搬出入機構６がラックキャリア４を凍結保存タンク５の凍結保存空間内に搬入して、当該凍結保存タンク５のフタが閉じれば、細胞の凍結保存作業が完了する。
【0033】
【0034】
細胞の解凍作業を行う前に、細胞培養容器Ｃに予めＲＦＩＤ識別情報を書き込むと共に、外部の分注装置（該分注装置は本発明に含まない）を介して細胞培養液を注入し、その後、当該細胞培養容器Ｃを出入り部１に入れて、ロボットアーム２により細胞培養容器一時保管棚９に移載して待機させる。図１１を参照し、細胞の解凍作業を行う時には、まず、ロボットアーム２は細胞培養容器一時保管棚９に待機中の細胞培養容器Ｃを取り出して、当該細胞培養容器Ｃの蓋体を開けるために、蓋体自動開閉装置１０に搬送して待機させる。それと同時に、凍結保存タンク５のフタが開き、キャリア搬出入機構６がラックキャリア４を凍結保存タンク５から引き上げるように搬出し、プレート移送機構７は、ラックキャリア４上における解凍対象物の細胞液が充填されたクライオチューブＡを収容するカセットプレート４２を、フレーム本体４１から取り出し、次に、ロボットアーム２は、ＲＦＩＤ識別情報を読み取り、当該クライオチューブＡをドライバス８に移載して解凍させる。特定のクライオチューブＡをドライバス８に移載すると、プレート移送機構７は当該カセットプレート４２を再びフレーム本体４１に戻し、キャリア搬出入機構６はラックキャリア４を凍結保存タンク５内に搬送し、その後、凍結保存タンク５のフタが閉じられる。続いて、クライオチューブＡ内の細胞液が融けた後に、ロボットアーム２は、当該クライオチューブＡの蓋体を開けるために、当該クライオチューブＡを蓋体自動開閉装置１０に搬送する。蓋体自動開閉装置１０に搬送した細胞培養容器Ｃ及びクライオチューブＡの両方の蓋体を開放した後、クライオチューブＡ内の融けた細胞液を細胞培養容器Ｃに注入し、蓋体自動開閉装置１０を介して当該細胞培養容器Ｃの蓋体を再び閉める。最後に、ロボットアーム２は、細胞液が注入された細胞培養容器ＣのＲＦＩＤ識別情報を読み取って、当該細胞培養容器Ｃを出入り部１に移動させれば、細胞の解凍作業が完了し、一方、細胞液が出されたクライオチューブＡは、その蓋体が閉じられた後ゴミ収集箱１４に捨てられて処分する。尚、出入り部１に移載された、細胞液を注入した細胞培養容器Ｃは、外部の搬送手段を介して細胞培養機構（該搬送手段及び細胞培養機構は、本発明に含まない）に搬送され、後続の細胞培養が行われる。
【0035】
本発明の優れた点は、係るラックキャリア４のフレーム本体４１とカセットプレート４２とは分離可能に構成されていることで、使用時に、キャリア搬出入機構６を介してラックキャリア４を凍結保存タンク５から搬出し、次に、プレート移送機構７を介して所要のカセットプレート４２をフレーム本体４１から取り出す仕組みとなっていることで、ロボットアーム２によるクライオチューブＡの出し入れ作業を行うことが可能となり、このように、ロボットアーム２による中間層及び棚の内側に載置されるクライオチューブＡの出し入れ作業を迅速かつ容易に行うことができ、また、出し入れ作業中にラックキャリア４を凍結保存タンク５内に先に戻すことができることで、取り出す対象以外の細胞が凍結保存タンク５から出される時間が短くなるので、不要な昇温を効果的に抑え、細胞の凍結保存への悪影響を防止することができる。
【0036】
以上の説明は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明に対して何ら限定を行うものではない。本発明について、比較的好適な実施形態をもって上記のとおり開示したが、これは本発明を限定するものではなく、すべての当業者が、本発明の技術構想を逸脱しない範囲において、本発明の技術の本質に基づいて上記の実施形態に対して行ういかなる簡単な修正、変更及び修飾も、依然としてすべて本発明の技術構想の範囲内にある。
【符号の説明】
【0037】
Ａ クライオチューブ
Ｂ チューブ仮置きラック
Ｃ 細胞培養容器
１ 出入り部
２ ロボットアーム
２１ 第１グリッパ
２２ 第２グリッパ
２３ ＲＦＩＤ読み取り装置
３ プログラムフリーザー
４ ラックキャリア
４１ フレーム本体
４１１ 仕切り壁
４１２ プレート収容部
４１３ 支持リブ
４１４ 抜け防止突起
４１５ 中心軸
４２ カセットプレート
４２１ チューブ保持穴
４２２ 抜け防止凹部
５ 凍結保存タンク
６ キャリア搬出入機構
７ プレート移送機構
７１ レール部材
７２ 挟持部材
８ ドライバス
９ 細胞培養容器一時保管棚
１０ 蓋体自動開閉装置
１１ 冷蔵室
１２ 低温チャンバ
１２１ ロボットアーム進出開口部
１３ 断熱蓋
１４ ゴミ収集箱
Ｂ チューブ仮置きラック
Ｃ 細胞培養容器
１ 出入り部
２ ロボットアーム
２１ 第１グリッパ
２２ 第２グリッパ
２３ ＲＦＩＤ読み取り装置
３ プログラムフリーザー
４ ラックキャリア
４１ フレーム本体
４１１ 仕切り壁
４１２ プレート収容部
４１３ 支持リブ
４１４ 抜け防止突起
４１５ 中心軸
４２ カセットプレート
４２１ チューブ保持穴
４２２ 抜け防止凹部
５ 凍結保存タンク
６ キャリア搬出入機構
７ プレート移送機構
７１ レール部材
７２ 挟持部材
８ ドライバス
９ 細胞培養容器一時保管棚
１０ 蓋体自動開閉装置
１１ 冷蔵室
１２ 低温チャンバ
１２１ ロボットアーム進出開口部
１３ 断熱蓋
１４ ゴミ収集箱
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【手続補正書】
【提出日】2024-01-23
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリアであって、フレーム本体と複数のカセットプレートを含み、
前記フレーム本体は、複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上にクライオチューブを保持するための保持穴を複数有し、
前記ラックキャリアは、キャリア搬出入機構によって搬送され、
前記ラックキャリアは、フレーム本体の上部に取り付けられているグリップ板であって、前記キャリア搬出入機構が、当該グリップ板によって前記ラックキャリアを凍結保存タンクの凍結保存空間に搬出入することができるグリップ板を有することを特徴とする細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
前記フレーム本体は、複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上にクライオチューブを保持するための保持穴を複数有し、
前記ラックキャリアは、キャリア搬出入機構によって搬送され、
前記ラックキャリアは、フレーム本体の上部に取り付けられているグリップ板であって、前記キャリア搬出入機構が、当該グリップ板によって前記ラックキャリアを凍結保存タンクの凍結保存空間に搬出入することができるグリップ板を有することを特徴とする細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
【請求項2】
前記各仕切り壁上に複数の支持リブが設置され、前記複数のプレート収容部は、隣り合う両該仕切り壁上の相対向する両該支持リブから構成され、
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、いずれかの前記二つの仕切り壁上の相対向する支持リブ上に分離可能に支持されることを特徴とする請求項１に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
前記複数のカセットプレートはそれぞれ、いずれかの前記二つの仕切り壁上の相対向する支持リブ上に分離可能に支持されることを特徴とする請求項１に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
【請求項3】
前記各支持リブ上に抜け防止突起を有し、
前記各カセットプレート上に、二つの前記支持リブの抜け防止突起を受ける抜け防止凹部を二つ有することを特徴とする請求項２に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
前記各カセットプレート上に、二つの前記支持リブの抜け防止突起を受ける抜け防止凹部を二つ有することを特徴とする請求項２に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
【請求項4】
前記フレーム本体は中心軸を有し、前記複数の仕切り壁は、該中心軸を中心に囲繞するように間隔を置いて配置されると共に該中心軸の径方向に沿って延出し、
前記各カセットプレートが扇形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
前記各カセットプレートが扇形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の細胞の自動凍結・解凍設備に用いられるラックキャリア。
【請求項5】
細胞の自動凍結・解凍設備であって、出入り部と、ロボットアームと、プログラムフリーザーと、ラックキャリアと、凍結保存タンクと、キャリア搬出入機構と、プレート移送機構と、ドライバスと、細胞培養容器一時保管棚と、蓋体自動開閉装置とを含み、
前記出入り部は、クライオチューブ又は細胞培養容器の出入りに用いられ、
前記ロボットアームは、前記クライオチューブ又は細胞培養容器の搬送に用いられ、
前記プログラムフリーザーは、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入されたクライオチューブの冷却に用いられ、
前記ラックキャリアは、フレーム本体と複数のカセットプレートとグリップ板とを含み、該フレーム本体は、複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、該複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上に、クライオチューブを保持するための保持穴を複数有し、前記グリップ板は前記フレーム本体の上部に取り付けられ、
前記凍結保存タンクの内部に凍結保存空間を有し、
前記キャリア搬出入機構は、前記グリップ板によって前記ラックキャリアを前記凍結保存タンクの凍結保存空間に搬出入するために用いられ、
前記プレート移送機構は、前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記キャリア搬出入機構によって前記凍結保存空間から移出された前記ラックキャリア上の複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられ、
前記ドライバスは、前記ロボットアームによって前記プレート移送機構上のカセットプレートから搬入された前記クライオチューブの加熱に用いられ、
前記細胞培養容器一時保管棚は、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入された前記細胞培養容器の一時的な保管に用いられ、
前記蓋体自動開閉装置は、前記ロボットアームによって前記ドライバスから搬入されたクライオチューブの蓋体の開閉、及び該ロボットアームによって前記細胞培養容器一時保管棚から搬入された細胞培養容器の蓋体の開閉に用いられることを特徴とする細胞の自動凍結・解凍設備。
前記出入り部は、クライオチューブ又は細胞培養容器の出入りに用いられ、
前記ロボットアームは、前記クライオチューブ又は細胞培養容器の搬送に用いられ、
前記プログラムフリーザーは、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入されたクライオチューブの冷却に用いられ、
前記ラックキャリアは、フレーム本体と複数のカセットプレートとグリップ板とを含み、該フレーム本体は、複数の仕切り壁を備え、いずれかの二つの該仕切り壁の間に複数のプレート収容部が設けられ、該複数のカセットプレートはそれぞれ、前記複数のプレート収容部に分離可能に結合されると共に、該各カセットプレート上に、クライオチューブを保持するための保持穴を複数有し、前記グリップ板は前記フレーム本体の上部に取り付けられ、
前記凍結保存タンクの内部に凍結保存空間を有し、
前記キャリア搬出入機構は、前記グリップ板によって前記ラックキャリアを前記凍結保存タンクの凍結保存空間に搬出入するために用いられ、
前記プレート移送機構は、前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記キャリア搬出入機構によって前記凍結保存空間から移出された前記ラックキャリア上の複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられ、
前記ドライバスは、前記ロボットアームによって前記プレート移送機構上のカセットプレートから搬入された前記クライオチューブの加熱に用いられ、
前記細胞培養容器一時保管棚は、前記ロボットアームによって前記出入り部から搬入された前記細胞培養容器の一時的な保管に用いられ、
前記蓋体自動開閉装置は、前記ロボットアームによって前記ドライバスから搬入されたクライオチューブの蓋体の開閉、及び該ロボットアームによって前記細胞培養容器一時保管棚から搬入された細胞培養容器の蓋体の開閉に用いられることを特徴とする細胞の自動凍結・解凍設備。
【請求項6】
前記細胞の自動凍結・解凍設備は、その内部温度が室温よりも低い冷蔵室を含み、前記ラックキャリア、凍結保存タンク及びキャリア搬出入機構は該冷蔵室内に配置され、
前記プレート移送機構は、前記冷蔵室の内部に進出可能に該冷蔵室の外部に配置され、該冷蔵室の内部に進入して前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられることを特徴とする請求項５に記載の細胞の自動凍結・解凍設備。
前記プレート移送機構は、前記冷蔵室の内部に進出可能に該冷蔵室の外部に配置され、該冷蔵室の内部に進入して前記複数のカセットプレートのうちの一つを、前記複数のプレート収容部のうちの一つに載置または取り出しに用いられることを特徴とする請求項５に記載の細胞の自動凍結・解凍設備。
【請求項7】
前記細胞の自動凍結・解凍設備は、前記冷蔵室に連通すると共にその壁面上にロボットアーム進出開口部が設置される低温チャンバと、該ロボットアーム進出開口部を選択的に開閉する断熱蓋と、を含み、
前記プレート移送機構は前記低温チャンバ内に配置され、
前記ロボットアームは、前記断熱蓋によって開放された前記ロボットアーム進出開口部を通って、前記プレート移送機構上のカセットプレートのクライオチューブに届くことを特徴とする請求項６に記載の細胞の自動凍結・解凍設備。
前記プレート移送機構は前記低温チャンバ内に配置され、
前記ロボットアームは、前記断熱蓋によって開放された前記ロボットアーム進出開口部を通って、前記プレート移送機構上のカセットプレートのクライオチューブに届くことを特徴とする請求項６に記載の細胞の自動凍結・解凍設備。