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(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】
(24)【登録日】2023-06-02
(45)【発行日】2023-06-12
(54)【発明の名称】無菌サンプリング装置
(51)【国際特許分類】
C12M 1/26 20060101AFI20230605BHJP
【ＦＩ】
C12M1/26
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019137233
(22)【出願日】2019-07-25
(65)【公開番号】P2021019519
(43)【公開日】2021-02-18
【審査請求日】2022-06-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000230962
【氏名又は名称】日本光電工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100117019
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100141977
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 勝
(74)【代理人】
【識別番号】100150810
【弁理士】
【氏名又は名称】武居 良太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100197169
【弁理士】
【氏名又は名称】柴田 潤二
(72)【発明者】
【氏名】牧野 穂高
(72)【発明者】
【氏名】久保 寛嗣
【審査官】西村 亜希子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－１８０５９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２００２３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平５－１７６７５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２２０５９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／００２４９７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２００４－５１０４３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－２９４５３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０１２８０８７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／０６６７６６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／０６６７６８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１０／１０８０９１（ＷＯ，Ａ２）
【文献】生物工学，2018年，Vol.96, No.6，pp.324-327
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ１２Ｍ
Ｇ０１Ｎ１／００－１／４４
Ｃ１２Ｎ１／００－７／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
無菌サンプリング装置であって、細胞を含む培地を収容する第１タンクと接続するための第１流路と；
緩衝液を収容する第２タンクと接続するための第２流路と；
外気と連通した第３流路と；
前記第２流路と前記第３流路とが合流する第１分岐部を有する第４流路と；
前記第１流路と前記第４流路とが合流する第２分岐部を有する第５流路と；
前記第５流路の下流にある第３分岐部から分岐する第６流路と；
前記第３分岐部から分岐する第７流路と；
前記第７流路に設けられたサンプリング部と、
を備え、ここで：
前記第６流路は、前記第６流路内の流体を送り出す第１ポンプが設けられ；
前記第７流路は、前記第７流路内の流体を送り出す第２ポンプが設けられ；
前記第２流路は第１開閉機構を有し；前記第３流路が第２開閉機構を有し；前記第４流路が第３開閉機構を有し；前記第１流路が第４開閉機構を有し；前記第６流路が第５開閉機構を有し；そして、前記第７流路が第６開閉機構を有し、
前記第１開閉機構が開く場合は前記第２開閉機構が閉じ、又は、前記第２開閉機構が開く場合は前記第１開閉機構が閉じるよう作動し；
前記第３開閉機構が開く場合は前記第４開閉機構が閉じ、又は、前記第４開閉機構が開く場合は前記第３開閉機構が閉じるよう作動し；
前記第５開閉機構が開く場合は前記第６開閉機構が閉じ、又は、前記第５開閉機構が開く場合は前記第６開閉機構が閉じるよう作動し；そして
前記第２ポンプによって流体を送り出す速度が、前記第１ポンプによって流体を送り出す速度よりも速いことを特徴とする、無菌サンプリング装置。
【請求項2】
前記第１流路は、前記第１流路内の流体の移動を、前記第１タンクから前記第２分岐部の方向へ限定するための一方向弁を備える、請求項１に記載の無菌サンプリング装置。
【請求項3】
前記第１流路は、第１無菌接続コネクタをさらに備える、請求項１又は２に記載の無菌サンプリング装置。
【請求項4】
前記第１流路は、殺菌化手段をさらに備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
【請求項5】
前記第５流路の流体を識別するための、流体識別センサをさらに備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
【請求項6】
前記第２流路は、第２無菌接続コネクタをさらに備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
【請求項7】
前記第１開閉機構の上流にある前記第２流路はさらに分岐し、緩衝液を収容する第３タンクと連通する第８流路を備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
【請求項8】
前記第８流路は、第３無菌接続コネクタをさらに備える、請求項７に記載の無菌サンプリング装置。
【請求項9】
前記サンプリング部は、前記サンプリング部のサンプル吐出部から吐出されるサンプルを回収する容器を設置するサンプル回収部を備える、請求項１～８のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
【請求項10】
前記サンプリング部は前記第７流路の途中に設けられ、ここで前記サンプリング部は所定量のサンプルを溜めるサンプル貯留部を有し、
前記第７流路の末端は外気と連通し、
前記第２ポンプは、前記サンプリング部と前記第７流路の前記末端の間に設けられ、
前記サンプル貯留部とサンプル吐出部との間に第９流路が設けられ、
前記第９流路は、第７開閉機構を備える、
請求項１～９のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
【請求項11】
前記サンプリング部は、前記サンプル貯留部に貯留されるサンプルの量を検出するレベルセンサを有する、請求項１０に記載の無菌サンプリング装置。
【請求項12】
前記サンプリング部は前記第７流路の途中に設けられ、ここで前記サンプリング部は所定量のサンプルを溜めるバルブユニットであり、
前記第７流路の末端は外気と連通し、
前記第２ポンプは、前記バルブユニットと前記第７流路の前記末端の間に設けられた、
請求項１～９のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
【請求項13】
前記第６流路は、流量検出手段を有する、請求項１～１２のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無菌サンプリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
再生医療で用いられる細胞や、バイオ医薬品等の作製に用いられる細胞を培養する培養装置は、長期間、無菌状態を維持しながら培養を可能とする必要がある。しかしながら、細胞の性質や状態は、培養条件や細胞株の種類などによって変化してしまい、時として所望の性質を有する細胞が得られない場合がある。そのため、培養期間中の任意の時期に、細胞や培養環境の状態を調べる必要がある。しかしながら、培養容器の中には貴重なサンプルが含まれているため、培養容器内の無菌性は維持したまま、細胞を含む培地などを非無菌空間に搬出しなければならない。
【0003】
従来、開放系の細胞培養器内の培地をサンプリングする場合、無菌空間を維持したインキュベータ（例えばアイソレータ）に隣接して設けられたパスボックス等を介し、サンプルを非無菌空間に搬出していた。しかしながら、この方式ではサンプリングに手間と時間がかかるという問題があった。
【0004】
このような課題に対し、無菌状態に保たれたインキュベータ内に複数の細胞培養器を収容可能なアイソレータ方式のサンプリングシステムが提案されている（例えば、特許文献１）。当該システムには、無菌空間を保つために培養液の流れを無菌空間の内部から外部に限定する一方向弁が設けられており、それにより、アイソレータ内部の無菌性を維持している。一方で、この方式は、アイソレータシステムを必要とするものであり、大量の細胞を培養する閉鎖系タンク式の培養装置には向いていない。
【0005】
バイオ医薬品のようなタンクを用いた大量培養の場合、培養タンクの一部にサンプリング用のラインが設けられており、そこからサンプルを回収している（例えば、特許文献２）。しかしながら、この方式の場合、サンプリングに使用したラインは無菌性を保証できないため、必要なサンプル回数分のラインを事前に用意しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１２－２００２３９号公報
【文献】特開２００５－１８１３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
無菌環境下での細胞加工製品又はバイオ医薬品などの製造において、品質管理のために、分析用サンプルを任意の量・回数、簡便に取得することは困難であった。本発明は、培養環境の無菌性を維持したまま、分析用サンプルを簡便に作業者の目的・用途に応じて取得することを可能とする無菌サンプリング装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題に対し、本発明者らが鋭意検討を行ったところ、培養環境の無菌性を維持したまま、分析用サンプルを簡便に作業者の目的・用途に応じて取得することを可能とする無菌サンプリング装置を開発するに至った。すわなち、本発明は、以下を含む。
【0009】
［１］ 無菌サンプリング装置であって、
細胞を含む培地を収容する第１タンクと接続するための第１流路と；
緩衝液を収容する第２タンクと接続するための第２流路と；
外気と連通した第３流路と；
前記第２流路と前記第３流路とが合流する第１分岐部を有する第４流路と；
前記第１流路と前記第４流路とが合流する第２分岐部を有する第５流路と；
前記第５流路の下流にある第３分岐部から分岐する第６流路と；
前記第３分岐部から分岐する第７流路と；
前記第７流路に設けられたサンプリング部と、
を備え、ここで：
前記第６流路は、前記第６流路内の流体を送り出す第１ポンプが設けられ；
前記第７流路は、前記第７流路内の流体を送り出す第２ポンプが設けられ；
前記第２流路は第１開閉機構を有し；前記第３流路が第２開閉機構を有し；前記第４流路が第３開閉機構を有し；前記第１流路が第４開閉機構を有し；前記第６流路が第５開閉機構を有し；そして、前記第７流路が第６開閉機構を有し、
前記第１開閉機構が開く場合は前記第２開閉機構が閉じ、又は、前記第２開閉機構が開く場合は前記第１開閉機構が閉じるよう作動し；
前記第３開閉機構が開く場合は前記第４開閉機構が閉じ、又は、前記第４開閉機構が開く場合は前記第３開閉機構が閉じるよう作動し；
前記第５開閉機構が開く場合は前記第６開閉機構が閉じ、又は、前記第５開閉機構が開く場合は前記第６開閉機構が閉じるよう作動し；そして
前記第２ポンプによって流体を送り出す速度が、前記第１ポンプによって流体を送り出す速度よりも速いことを特徴とする、無菌サンプリング装置。
［２］ 前記第１流路は、前記第１流路内の流体の移動を、前記第１タンクから前記第２分岐部の方向へ限定するための一方向弁を備える、項目１に記載の無菌サンプリング装置。
［３］ 前記第１流路は、第１無菌接続コネクタをさらに備える、項目１又は２に記載の無菌サンプリング装置。
［４］ 前記第１流路は、殺菌化手段をさらに備える、項目１～３のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［５］ 前記第５流路の流体を識別するための、流体識別センサをさらに備える、項目１～４のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［６］ 前記第２流路は、第２無菌接続コネクタをさらに備える、項目１～５のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［７］ 前記第１開閉機構の上流にある前記第２流路はさらに分岐し、緩衝液を収容する第３タンクと連通する第８流路を備える、項目１～６のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［８］ 前記第８流路は、第３無菌接続コネクタをさらに備える、項目７に記載の無菌サンプリング装置。
［９］ 前記サンプリング部は、前記サンプリング部のサンプル吐出部から吐出されるサンプルを回収する容器を設置するサンプル回収部を備える、項目１～８のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［１０］ 前記サンプリング部は前記第７流路の途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部は所定量のサンプルを溜めるサンプル貯留部を有し、
前記第７流路の末端は外気と連通し、
前記第２ポンプは、前記サンプリング部と前記第７流路の前記末端の間に設けられ、
前記サンプル貯留部とサンプル吐出部との間に第９流路が設けられ、
前記第９流路は、第７開閉機構を備える、
項目１～９のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［１１］ 前記サンプリング部は、前記サンプル貯留部に貯留されるサンプルの量を検出するレベルセンサを有する、項目１０に記載の無菌サンプリング装置。
［１２］ 前記サンプリング部は前記第７流路の途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部は所定量のサンプルを溜めるバルブユニットであり、
前記第７流路の末端は外気と連通し、
前記第２ポンプは、前記バルブユニットと前記第７流路の前記末端の間に設けられた、
項目１～８のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［１３］ 前記第６流路は、流量検出手段を有する、項目１～１２のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
細胞を含む培地を収容する第１タンクと接続するための第１流路と；
緩衝液を収容する第２タンクと接続するための第２流路と；
外気と連通した第３流路と；
前記第２流路と前記第３流路とが合流する第１分岐部を有する第４流路と；
前記第１流路と前記第４流路とが合流する第２分岐部を有する第５流路と；
前記第５流路の下流にある第３分岐部から分岐する第６流路と；
前記第３分岐部から分岐する第７流路と；
前記第７流路に設けられたサンプリング部と、
を備え、ここで：
前記第６流路は、前記第６流路内の流体を送り出す第１ポンプが設けられ；
前記第７流路は、前記第７流路内の流体を送り出す第２ポンプが設けられ；
前記第２流路は第１開閉機構を有し；前記第３流路が第２開閉機構を有し；前記第４流路が第３開閉機構を有し；前記第１流路が第４開閉機構を有し；前記第６流路が第５開閉機構を有し；そして、前記第７流路が第６開閉機構を有し、
前記第１開閉機構が開く場合は前記第２開閉機構が閉じ、又は、前記第２開閉機構が開く場合は前記第１開閉機構が閉じるよう作動し；
前記第３開閉機構が開く場合は前記第４開閉機構が閉じ、又は、前記第４開閉機構が開く場合は前記第３開閉機構が閉じるよう作動し；
前記第５開閉機構が開く場合は前記第６開閉機構が閉じ、又は、前記第５開閉機構が開く場合は前記第６開閉機構が閉じるよう作動し；そして
前記第２ポンプによって流体を送り出す速度が、前記第１ポンプによって流体を送り出す速度よりも速いことを特徴とする、無菌サンプリング装置。
［２］ 前記第１流路は、前記第１流路内の流体の移動を、前記第１タンクから前記第２分岐部の方向へ限定するための一方向弁を備える、項目１に記載の無菌サンプリング装置。
［３］ 前記第１流路は、第１無菌接続コネクタをさらに備える、項目１又は２に記載の無菌サンプリング装置。
［４］ 前記第１流路は、殺菌化手段をさらに備える、項目１～３のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［５］ 前記第５流路の流体を識別するための、流体識別センサをさらに備える、項目１～４のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［６］ 前記第２流路は、第２無菌接続コネクタをさらに備える、項目１～５のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［７］ 前記第１開閉機構の上流にある前記第２流路はさらに分岐し、緩衝液を収容する第３タンクと連通する第８流路を備える、項目１～６のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［８］ 前記第８流路は、第３無菌接続コネクタをさらに備える、項目７に記載の無菌サンプリング装置。
［９］ 前記サンプリング部は、前記サンプリング部のサンプル吐出部から吐出されるサンプルを回収する容器を設置するサンプル回収部を備える、項目１～８のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［１０］ 前記サンプリング部は前記第７流路の途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部は所定量のサンプルを溜めるサンプル貯留部を有し、
前記第７流路の末端は外気と連通し、
前記第２ポンプは、前記サンプリング部と前記第７流路の前記末端の間に設けられ、
前記サンプル貯留部とサンプル吐出部との間に第９流路が設けられ、
前記第９流路は、第７開閉機構を備える、
項目１～９のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［１１］ 前記サンプリング部は、前記サンプル貯留部に貯留されるサンプルの量を検出するレベルセンサを有する、項目１０に記載の無菌サンプリング装置。
［１２］ 前記サンプリング部は前記第７流路の途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部は所定量のサンプルを溜めるバルブユニットであり、
前記第７流路の末端は外気と連通し、
前記第２ポンプは、前記バルブユニットと前記第７流路の前記末端の間に設けられた、
項目１～８のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［１３］ 前記第６流路は、流量検出手段を有する、項目１～１２のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、サンプル回収時以外は、常に緩衝液を、緩衝液及び気体が共通して通過する流路に流すことによって、培養期間中の培養槽内の環境の無菌性を維持することができ、一方で、培養槽内の環境の無菌性を維持しながら、必要な時に分析用サンプルを簡便かつ迅速に回収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、必要に応じて図面を参照しながら発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0013】
本明細書において、「第１」「第２」「第３」・・・等の用語は、１つの要素をその他の要素と区別するために用いており、例えば、第１の要素を第２の要素と表現し、同様に第２の要素を第１の要素と表現してもよく、これによって本発明の範囲を逸脱するものではない。
【0014】
＜無菌サンプリング装置（第１態様）＞
図１Ａ～Ｃは、本発明の一実施形態に係る無菌サンプリング装置１の概略構成図である。一実施形態において、無菌サンプリング装置１は、
細胞を含む培地を収容する第１タンク１０と接続するための第１流路２００と；
緩衝液を収容する第２タンク２０２と接続するための第２流路２０１と；
外気と連通した第３流路２０３と；
前記第２流路２０１と前記第３流路２０３とが合流する第１分岐部２０４を有する第４流路２０５と；
前記第１流路２００と前記第４流路２０５とが合流する第２分岐部２０６を有する第５流路２０７と；
前記第５流路２０７の下流にある第３分岐部２０８から分岐する第６流路２０９と；
前記第３分岐部２０８から分岐する第７流路２１０と；
前記第７流路２１０に設けられたサンプリング部３０と、
を備え、ここで：
前記第１流路２００は、前記第１流路２００内の流体の移動を、前記第１タンク１０から前記第２分岐部２０６の方向へ限定するための一方向弁２２２を備え、
前記第６流路２０９は、前記第６流路２０９内の流体を送り出す第１ポンプ２１１が設けられ；
前記第７流路２１０は、前記第７流路２１０内の流体を送り出す第２ポンプ２１２が設けられ；
前記第２流路２０１は第１開閉機構２１３を有し；前記第３流路２０３が第２開閉機構２１４を有し；前記第４流路２０５が第３開閉機構２１６を有し；前記第１流路２００が第４開閉機構２１７を有し；前記第６流路２０９が第５開閉機構２１９を有し；そして、前記第７流路２１０が第６開閉機構２２０を有し、
前記第１開閉機構２１３が開く場合は前記第２開閉機構２１４が閉じ、又は、前記第２開閉機構２１４が開く場合は前記第１開閉機構２１３が閉じるよう作動し；
前記第３開閉機構２１６が開く場合は前記第４開閉機構２１７が閉じ、又は、前記第４開閉機構２１７が開く場合は前記第３開閉機構２１６が閉じるよう作動し；
前記第５開閉機構２１９が開く場合は前記第６開閉機構２２０が閉じ、又は、前記第６開閉機構２２０が開く場合は前記第５開閉機構２１９が閉じるよう作動し；そして
前記第２ポンプ２１２によって流体を送り出す速度が、前記第１ポンプ２１１によって流体を送り出す速度よりも速いことを特徴としている。
図１Ａ～Ｃは、本発明の一実施形態に係る無菌サンプリング装置１の概略構成図である。一実施形態において、無菌サンプリング装置１は、
細胞を含む培地を収容する第１タンク１０と接続するための第１流路２００と；
緩衝液を収容する第２タンク２０２と接続するための第２流路２０１と；
外気と連通した第３流路２０３と；
前記第２流路２０１と前記第３流路２０３とが合流する第１分岐部２０４を有する第４流路２０５と；
前記第１流路２００と前記第４流路２０５とが合流する第２分岐部２０６を有する第５流路２０７と；
前記第５流路２０７の下流にある第３分岐部２０８から分岐する第６流路２０９と；
前記第３分岐部２０８から分岐する第７流路２１０と；
前記第７流路２１０に設けられたサンプリング部３０と、
を備え、ここで：
前記第１流路２００は、前記第１流路２００内の流体の移動を、前記第１タンク１０から前記第２分岐部２０６の方向へ限定するための一方向弁２２２を備え、
前記第６流路２０９は、前記第６流路２０９内の流体を送り出す第１ポンプ２１１が設けられ；
前記第７流路２１０は、前記第７流路２１０内の流体を送り出す第２ポンプ２１２が設けられ；
前記第２流路２０１は第１開閉機構２１３を有し；前記第３流路２０３が第２開閉機構２１４を有し；前記第４流路２０５が第３開閉機構２１６を有し；前記第１流路２００が第４開閉機構２１７を有し；前記第６流路２０９が第５開閉機構２１９を有し；そして、前記第７流路２１０が第６開閉機構２２０を有し、
前記第１開閉機構２１３が開く場合は前記第２開閉機構２１４が閉じ、又は、前記第２開閉機構２１４が開く場合は前記第１開閉機構２１３が閉じるよう作動し；
前記第３開閉機構２１６が開く場合は前記第４開閉機構２１７が閉じ、又は、前記第４開閉機構２１７が開く場合は前記第３開閉機構２１６が閉じるよう作動し；
前記第５開閉機構２１９が開く場合は前記第６開閉機構２２０が閉じ、又は、前記第６開閉機構２２０が開く場合は前記第５開閉機構２１９が閉じるよう作動し；そして
前記第２ポンプ２１２によって流体を送り出す速度が、前記第１ポンプ２１１によって流体を送り出す速度よりも速いことを特徴としている。
【0015】
本明細書において「細胞を含む培地を収容する第１タンク１０」とは、細胞を培養する際に用いられる任意の培養槽を意味するものであり、第１タンク１０としては、公知の筐体型又は可撓性のバック型の培養槽を用いることができる。本発明に適用される第１タンク１０の容量は、用途に応じて選択することができ、特に限定されない。第１タンク１０は、その一部に、本発明の無菌サンプリング装置にサンプルを送るための第１タンク排出ライン１０１が設けられたものであってもよく、無菌的に第１流路２００が接続されるものであってもよく、第１流路２００と連通したものであってもよい。好ましくは、第１タンク１０は、無菌接続コネクタ（図１Ａ～Ｃでは、第１無菌接続コネクタ２２４）を介して、第１流路２００と無菌的に接続される。第１タンク１０は、第１無菌接続コネクタ２２４を介して第１流路２００と無菌的に接続できることにより、第１タンク１０と、無菌サンプリング装置１とを別々に提供することができ、任意の時に組み合わせて使用することが可能となる。また、第１無菌接続コネクタ２２４を介して第１流路２００と無菌的に接続することにより、無菌サンプリング装置を使用する度に第１タンク１０と第１流路２００との間で滅菌処理を行う必要がなくなるものとなる。
【0016】
一実施形態において、第１流路２００は、第１流路２００内の流体の移動を、第１タンク１０から第２分岐部２０６の方向へ限定するための一方向弁２２２をさらに備えている。これにより、第１タンク１０の内部へ流体が逆流することを防止することができ、第１タンク１０の内部をコンタミネーションのリスクを低減させることができる。
【0017】
一実施形態において、第１流路２００は殺菌化手段２２３を備えてもよい。本発明において、第１流路２００の周囲に殺菌化手段２２３が適用されることにより、サンプルを第１タンク１０から非無菌空間へ送出する機構に異常が生じた場合であっても、殺菌化手段２２３によって菌を死滅させることで、第１タンク１０の内部が汚染することを防止することが可能となる。
【0018】
本明細書において、殺菌化手段２２３とは、生存微生物を除去し、又は予め指定されたレベルまで減少させることができる手段をいい、例えば、放射線（例えば、ガンマ線）、電子線、紫外線又は熱を用いる殺菌化手段２２３を採用することができる。ガンマ線は、60Ｃｏや137Ｃｓなどがガンマ崩壊するときに放出されるものであり、ガンマ線を用いる殺菌化手段２２３は、生体高分子（特にＤＮＡ）に損傷を与え、微生物を殺菌することができる。電子線を用いる殺菌化手段２２３も、生体高分子（特にＤＮＡ）に損傷を与え、微生物を殺菌することができる手段である。殺菌化手段２２３が、熱を与えて殺菌する手段である場合、例えば、８０℃以上、９０℃以上、１００℃以上、１１０℃以上、１２０℃以上、１３０℃以上、１４０℃以上、又は１５０℃以上に加熱し、殺菌することができる。殺菌化手段２２３が、紫外線を与えて殺菌する手段である場合、紫外線が微生物の生体高分子（特にＤＮＡ）に損傷を与え、微生物を殺菌することができる。本発明の殺菌化手段２２３において用いることができる紫外線の波長は、好ましくは、深紫外波長であり、２００ｎｍ～３５０ｎｍ、より好ましくは２３０ｎｍ～３３０ｎｍ、さらに好ましくは２５０ｎｍ～３００ｎｍである。殺菌化手段２２３で使用される紫外線は、公知の光源を用いて発生させることができ、例えば、深紫外波長にて発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて発生させることができる。本発明において、殺菌化手段２２３は、小型化可能であり、容易に着脱可能であることが好ましく、例えば、深紫外波長にて発光するＬＥＤを用いる殺菌化手段２２３が好ましい。
【0019】
殺菌化手段２２３が適用される第１流路２００の部分は、殺菌化手段２２３を適用した場合、第１流路２００内に殺菌効果を発揮することを妨げず、かつ、生体物質が吸着され難い素材により形成されるものがよく、使用する殺菌化手段２２３に応じて適宜選択することができる。例えば、ガンマ線又は電子線を用いる殺菌化手段２２３を用いる場合は、ガンマ線又は電子線の透過を妨げず、ガンマ線又は電子線により劣化が少ない第１流路２００を用いることができ、医療用チューブとして従来用いられているチューブを使用可能である（例えば、シリコーンゴムチューブ、ポリエチレンチューブ、ポリイミドチューブ、など）。殺菌化手段２２３が、熱を与えて殺菌する手段である場合は、第１流路２００としては、シリコーンゴムチューブや、金属製チューブ、ポリイミドチューブ、フッ素系樹脂チューブなどを用いることができる。例えば、殺菌化手段２２３が、紫外線を用いる殺菌化手段２２３である場合は、第１流路２００として、紫外線の透過を妨げず、生体物質が吸着され難い素材からなるチューブであって、例えば、フッ素系樹脂チューブ（ＰＴＦＥチューブ、ＦＥＰチューブ、ＴＨＶチューブ、ＰＦＡチューブ、ＥＴＦＥチューブ、又はＰＶＤＦチューブ）を用いることができ、好ましくは、ＦＥＰチューブである。
【0020】
本発明の無菌サンプリング装置１は、緩衝液を収容する第２タンク２０２と接続するための第２流路２０１を有する。第２タンク２０２に注入される緩衝液としては、回収されるサンプル（例えば、第１タンク１０に含まれる、細胞を含む培地）に含まれる物質の性質を変化させないように、ｐＨの変動を最小限に抑える性質を有する溶液を使用することができ、例えば、細胞の培養に用いられる液体培地（例えば、ＤＭＥＭ、ＲＰＭＩ－１６４０等）の他、リン酸緩衝液、トリス緩衝液、ＨＥＰＥＳ緩衝液、ＨＥＰＰＳ緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液などを用いることができる。緩衝液は、回収するサンプルの種類や目的に応じて適宜選択することができる。また、緩衝液の代わりに、水や生理食塩水を使用してもよい。
【0021】
第２タンク２０２は、予め無菌的に第２流路２０１と連通されたものが提供されてもよく、無菌接続コネクタ（図１Ａ～Ｃでは、第２無菌接続コネクタ２２６）を介して無菌的に接続するものであってもよい。第２流路２０１が第２無菌接続コネクタ２２６を有する場合、第２タンク２０２と、無菌サンプリング装置１とを別々に提供することができ、任意の時に組み合わせて使用することが可能となり好ましい。
【0022】
他の態様において、第１開閉機構２１３（後述）の上流にある第２流路２０１は、さらに分岐し、緩衝液を収容する第３タンク２２７と連通する第８流路２２８を備えてもよい。これにより、第２タンク２０２内の緩衝液等が全て排出された場合に、緩衝液を含む第３タンク２２７を追加的に無菌サンプリング装置１に接続することができる。第８流路２２８は、好ましくは無菌接続コネクタ（図１Ａ～Ｃでは、第３無菌接続コネクタ（オス型）２２９ａ）を備えている。これにより、第３無菌接続コネクタ（メス型）２２９ｂを有する第３タンク２２７と無菌的、かつ、任意の時に接続することができる。その際、第２流路２０１において、第８流路２２８と第２流路２０１とに分岐した箇所を無菌的に切断可能な装置（例えば、鉗子、ピンチバルブ等）を用いて切断してもよい。さらに他の態様において、第２流路２０１は、２以上分岐した流路を備えて、２以上の追加の緩衝液を収容するタンクと接続されるものであってもよい。
【0023】
本発明において適用され得る無菌接続コネクタ（例えば、第１無菌接続コネクタ２２４、第２無菌接続コネクタ２２６、及び第３無菌接続コネクタ２２９）は、オス型の無菌接続コネクタ（例えば、図１Ａ～Ｃの第３無菌接続コネクタ（オス型）２２９ａ）とメス型の無菌接続コネクタ（例えば、図１Ａ～Ｃの第３無菌接続コネクタ（メス型）２２９ｂ）とを接合し、それぞれの開口部を密閉するメンブレンストリップ（図示しない）を引っ張って剥がすことにより、無菌的に連結することができる。無菌接続コネクタは市販されているものを利用することができ、例えば、ポール社（米国）、ザルトリウス社（ドイツ）又はコールダー・プロダクツ・カンパニー社（米国）などから入手することができる。オス型又はメス型の無菌接続コネクタは、入れ替えて利用してもよい。
【0024】
外気と連通した第３流路２０３は、第１分岐部２０４で第２流路２０１と合流し、第４流路２０５と連通している。第３流路２０３の末端は、通気フィルタ２３０を有しており、流路内が汚染されることを防ぐと同時に、流路内への気体の取り込みは妨げない。
【0025】
第１流路２００と第４流路２０５は、第２分岐部２０６で合流し、第５流路２０７と連通している。すなわち、第５流路２０７は、第１タンク１０の培地、第２タンク２０２（又は第３タンク２２７）の緩衝液、及び気体が共通して通過する。
【0026】
第５流路２０７は、その下流にある第３分岐部２０８から第６流路２０９と第７流路２１０へ分岐している。第６流路２０９の末端は、通気フィルタ２３０を有する第１廃液ボトル２３２と接続され得る。第７流路２１０には、サンプリング部３０が設けられている。サンプリング部３０は、サンプル吐出部３００から、採取されたサンプルを吐出する。一実施態様において、サンプル吐出部３００は、例えば、第７流路２１０と流体連通された、ピペットに取り付けられるディスポーザブルチップ３０１であってもよい。一実施態様において、サンプリング部３０は、上下、前後、及び／又は左右に移動する機構によって任意の座標に移動可能に構成されるものであってもよい。
【0027】
一実施態様において、無菌サンプリング装置１は、サンプリング部３０のサンプル吐出部３００から吐出されるサンプルを回収する容器を設置するサンプル回収部３１が備えられていてもよい。サンプル回収部３１は、例えば、第２廃液ボトル３１０が備えている。第２廃液ボトル３１０は、サンプリング部３０内の流路を緩衝液で洗浄した後の廃液を回収する。第２廃液ボトル３１０を設置するサンプル回収部３１には、例えば第１流体検出手段３２０が設けられており、第２廃液ボトル３１０に排出された廃液の量をモニタリングすることができる。第１流体検出手段３２０（及び後述の第２流体検出手段３２１）は、第２廃液ボトル３１０に排出された廃液の量をモニタリングすることができる手段であればよく、例えば、重量センサ、レベルセンサ又はＣＣＤカメラ等であってもよい。
【0028】
一実施態様において、サンプル回収部３１には、任意のサンプル回収用の容器、例えば、１５ｍＬ遠心管３１１、５０ｍＬ遠心管３１２及び／又は１．５ｍＬ遠心チューブ３１３を設置することができる。任意のサンプル回収用の容器を設置するために、サンプル回収部３１には、例えば、１５ｍＬ遠心管ホルダ３１１０、５０ｍＬ遠心管ホルダ３１２０及び／又は１．５ｍＬ遠心チューブホルダ３１３０が設置されている。これによって、市販の１５ｍＬ遠心管３１１、５０ｍＬ遠心管３１２及び／又は１．５ｍＬ遠心チューブ３１３をサンプル回収部３１に設置することができる。１５ｍＬ遠心管３１１、５０ｍＬ遠心管３１２及び／又は１．５ｍＬ遠心チューブ３１３を設置するサンプル回収部３１には、例えば第２流体検出手段３２１が設けられており、１５ｍＬ遠心管３１１、５０ｍＬ遠心管３１２及び／又は１．５ｍＬ遠心チューブ３１３に排出されたサンプルの量をモニタリングすることができる。一実施態様において、サンプル回収部３１は、上下、前後、及び／又は左右に移動する機構によって任意の座標に移動可能に構成されるものであってもよい。これにより、サンプル吐出部３００から排出されるサンプルを確実に回収することができる。サンプル回収部３１に設置可能なサンプル回収用の容器は、上記に限定されず、用途に応じて適宜選択することが可能である。
【0029】
第６流路２０９は、第６流路２０９内の流体を送り出す第１ポンプ２１１が設けられており、第７流路２１０は、前記第７流路２１０内の流体を送り出す第２ポンプ２１２が設けられている。第１ポンプ２１１が駆動することにより、サンプリング部３０にサンプル、緩衝液又は気体を送り出すことができる。また、第２ポンプ２１２が駆動することにより、第６流路２０９にサンプル、緩衝液又は気体を送り出すことができる。第１ポンプ２１１及び第２ポンプ２１２は、例えば、チューブポンプ（ペリスタポンプ）であってもよく、ピエゾポンプであってもよく、流体を送り出すことができるポンプであれば使用することができる。
【0030】
第１ポンプ２１１は、主に第２タンク２０２（又は第３タンク２２７等）に含まれる緩衝液を流路に流し続けるために使用されるものであり、これによって、第１流路２００が細菌などによって汚染されることを防止するために使用される。そのため、使用する緩衝液の量を節約する観点から、第１ポンプ２１１は、できるだけ低速のポンプが使用されることが好ましい。一方、第２ポンプ２１２は、主に第１タンク１０内のサンプルをサンプリング部３０へと送りだすために使用されるものであり、サンプルの性質が損なわない程度の速度であることが好ましい。第１ポンプ２１１及び第２ポンプ２１２の流速は、流路の径、取り扱うサンプルの量、第１タンク１０内の培地の量、第２タンク２０２（又は第３タンク２２７等）の緩衝液の量などによって適宜調整されるため、具体的に限定されないが、一実施形態において、第２ポンプ２１２によって流体を送り出す速度が、第１ポンプ２１１によって流体を送り出す速度よりも速いことが好ましい。
【0031】
第２流路２０１は第１開閉機構２１３を有し、第３流路２０３は第２開閉機構２１４を有している。第１開閉機構２１３が開く場合は、前記第２開閉機構２１４が閉じ、又は、第２開閉機構２１４が開く場合は第１開閉機構２１３が閉じるよう作動する。これにより、第２流路２０１と第３流路２０３に含まれるそれぞれの流体が、同時に第４流路２０５へと送り込まれることが防止される。一実施態様において、第１開閉機構２１３及び第２開閉機構２１４は、第１開閉切り替えデバイス２１５によって、交互に開閉する。
【0032】
第４流路２０５は第３開閉機構２１６を有し、第１流路２００は第４開閉機構２１７を有している。第３開閉機構２１６が開く場合は第４開閉機構２１７が閉じ、又は、第４開閉機構２１７が開く場合は第３開閉機構２１６が閉じるよう作動する。これにより、第４流路２０５と第１流路２００に含まれるそれぞれの流体が、同時に第５流路２０７へと送り込まれることが防止される。一実施態様において、第３開閉機構２１６及び第４開閉機構２１７は、第２開閉切り替えデバイス２１８によって、交互に開閉する。
【0033】
第６流路２０９は、第５開閉機構２１９を有し、第７流路２１０が第６開閉機構２２０を有している。第５開閉機構２１９が開く場合は第６開閉機構２２０が閉じ、又は、第６開閉機構２２０が開く場合は第５開閉機構２１９が閉じるよう作動する。これにより、第６流路２０９と第７流路２１０のいずれかの所望の流路に流体を選択的に送り出すことができる。一実施態様において、第５開閉機構２１９及び第６開閉機構２２０は、第３開閉切り替えデバイス２２１によって、交互に開閉する。
【0034】
第１～第６開閉機構（及び後述の第７開閉機構）は、流路を開閉する機構であればよく、例えば、開閉弁、好ましくはピンチバルブである。ピンチバルブであれば、流路を挟むことで、流路内の流体の流れを遮断することができる。一実施態様において、第１～第６開閉機構（及び後述の第７開閉機構）が、ピンチバルブである場合、流路（第１～第９流路）は、滅菌可能であり、可撓性を有するチューブを用いることが好ましく、例えば、医療用チューブを採用することができる（例えば、シリコーンゴムチューブ、ポリエチレンチューブ、ポリイミドチューブ、フッ素系樹脂チューブなど）。
【0035】
一実施態様において、無菌サンプリング装置１は、第５流路２０７の流体を識別するための、流体識別センサ２２５を備えてもよい。流体識別センサ２２５により、第５流路２０７内を流れている流体の種類、例えば、サンプルを含む培地、緩衝液、又は気体（例えば空気）を識別することができる。流体識別センサ２２５は、公知のセンサ、例えば光学式センサや近接センサを用いることができる。例えば、光学式センサを用いる場合、所定の波長の光を第５流路２０７に垂直に照射し、反射光又は透過光を検出することによって、流体の種類を識別することができる。特に、第５流路２０７内を流れる流体の種類が変わる場合（例えば、緩衝液から空気に変わる場合など）、検出される信号が大きく変化するので、流体の種類が変わったことを識別することが可能となる。
【0036】
一実施態様において、第６流路２０９は、流量検出手段２３１（例えば、流量計）を有してもよい。流量検出手段２３１によって、第６流路２０９を通過する流体（例えば、緩衝液）の流量をモニタリングすることができ、流体（特に、緩衝液等）の流れが、確実に流路（特に、第５流路２０７）内で維持されていることを確認することができ、第１タンク１０の内部が汚染されることを予防することができる。
【0037】
＜無菌サンプリング装置（第２態様）＞
図２は、本発明の他の実施形態に係る無菌サンプリング装置１ａの概略構成図を示し、図３は、サンプリング部３０ａの動作を示している。ここでは、無菌サンプリング装置１と共通する部材についての説明は省略する。一実施態様において、無菌サンプリング装置１ａのサンプリング部３０ａは、第７流路２１０ａの途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部３０ａは所定量のサンプルを溜めるサンプル貯留部３０２ａを有し、
前記第７流路２１０ａの末端は外気と連通し、
前記第２ポンプ２１２ａは、前記サンプリング部３０ａと前記第７流路２１０ａの前記末端の間に設けられ、
前記サンプル貯留部３０２ａとサンプル吐出部３００ａとの間に第９流路３０３ａが設けられ、
前記第９流路３０３ａは、第７開閉機構３０４ａを備えている。
図２は、本発明の他の実施形態に係る無菌サンプリング装置１ａの概略構成図を示し、図３は、サンプリング部３０ａの動作を示している。ここでは、無菌サンプリング装置１と共通する部材についての説明は省略する。一実施態様において、無菌サンプリング装置１ａのサンプリング部３０ａは、第７流路２１０ａの途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部３０ａは所定量のサンプルを溜めるサンプル貯留部３０２ａを有し、
前記第７流路２１０ａの末端は外気と連通し、
前記第２ポンプ２１２ａは、前記サンプリング部３０ａと前記第７流路２１０ａの前記末端の間に設けられ、
前記サンプル貯留部３０２ａとサンプル吐出部３００ａとの間に第９流路３０３ａが設けられ、
前記第９流路３０３ａは、第７開閉機構３０４ａを備えている。
【0038】
一実施態様において、第２ポンプ２１２ａが、サンプリング部３０ａと第７流路２１０ａの末端の間、すなわち、サンプリング部３０ａの下流に設けられることにより、例えば細胞を含むサンプルは、ポンプを備えた流路を通過しないで回収することができ、細胞に与えられる物理的ストレスを軽減することができる。第７流路２１０ａの末端は、好ましくは、通気フィルタ２３０ａを備えている。
【0039】
サンプリング部３０ａは所定量のサンプルを溜める、サンプル貯留部３０２ａを有している。サンプル貯留部３０２ａの容量は、用途や目的等によって適宜決定すればよく、特に限定されない。
【0040】
サンプル貯留部３０２ａとサンプル吐出部３００ａとの間には、第９流路３０３ａが設けられており、第９流路３０３ａは、第７開閉機構３０４ａを備えている。第７開閉機構３０４ａを閉じ、第２ポンプ２１２ａを図３（Ａ）に示される方向に駆動することにより、サンプル貯留部３０２ａの内部が陰圧となり、サンプルをサンプル貯留部３０２ａへと溜めることができる（図３（Ａ）参照）。
【0041】
第７開閉機構３０４ａを開き、第６開閉機構２２０を閉じ、そして、第２ポンプ２１２ａを図３（Ｂ）に示される方向に駆動することにより、サンプル貯留部３０２ａの内部が陽圧となり、サンプルをサンプル吐出部３００ａから排出することができる（図３（Ｂ）参照）。
【0042】
一実施態様において、サンプリング部３０ａは、サンプル貯留部３０２ａに貯留されるサンプルの量を検出するレベルセンサ３０５ａを備えている。レベルセンサ３０５ａによって、サンプル貯留部３０２ａに貯留されたサンプル量を検出することができ、所望の量のサンプルがサンプル貯留部３０２ａに貯留されたかどうかを判定することができる。
【0043】
＜無菌サンプリング装置（第３態様）＞
図４は、本発明の他の実施形態に係る無菌サンプリング装置のサンプリング部３０ｂの概略構成図概略構成図を示している。
図４は、本発明の他の実施形態に係る無菌サンプリング装置のサンプリング部３０ｂの概略構成図概略構成図を示している。
【0044】
一実施態様において、サンプリング部３０ｂは第７流路２１０ｂの途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部３０ｂは所定量のサンプルを溜めるバルブユニット３０６ｂであり、
前記第７流路２１０ｂの末端は外気と連通し、
前記第２ポンプ２１２ｂは、前記バルブユニット３０６ｂと前記第７流路２１０ｂの前記末端の間に設けられている。
ここで前記サンプリング部３０ｂは所定量のサンプルを溜めるバルブユニット３０６ｂであり、
前記第７流路２１０ｂの末端は外気と連通し、
前記第２ポンプ２１２ｂは、前記バルブユニット３０６ｂと前記第７流路２１０ｂの前記末端の間に設けられている。
【0045】
バルブユニット３０６ｂは、流路を切り替えてサンプルを回収することができる公知のバルブユニットを使用することができる。また、さらに、バルブユニット３０６ｂに連結された計測器３０７ｂによって、サンプルの所望の成分を測定することが可能となる。
【0046】
本発明の一実施態様において、無菌サンプリング装置（１、１ａ）は、上記の記載の各構成要素と通信して、制御するための制御部（例えば、ＣＰＵユニット）、入力部（例えば、キーボード、マウス及び／又はタッチパネルなど）及び出力部（例えば、モニタ又はタッチパネルなど）を備えてもよい（図示しない）。
【0047】
【0048】
無菌サンプリング装置１を使用したサンプルの回収方法を図面及び以下の表を参照しながら説明する。
【0049】
【表1】
【0050】
表１において、「作動対象部材」とは、各工程で作動させる無菌サンプリング装置１の各部材をいい、表１では略称として示している。各部材の参照部材番号は、「作動対象部材」の下に記載された番号に相当し、上記で説明した参照部材番号と一致する。
【0051】
表１において、「ポンプ（１）」及び「ポンプ（２）」は、それぞれ、「第１ポンプ２１１」及び「第２ポンプ２１２」を示す。「ＯＮ」は、対象のポンプが作動中であることを示す。「ＯＦＦ」は、対象のポンプが停止中であることを示す。
【0052】
表１において、「バルブ（１）」、「バルブ（２）」及び「バルブ（３）」は、それぞれ「第１開閉切り替えデバイス２１５」、「第２開閉切り替えデバイス２１８」及び「第３開閉切り替えデバイス２２１」に相当する。表１に表記される「上」及び「下」は、図１Ａ～Ｃの配管図において開放されている開閉機構の位置を示す。例えば、「バルブ（１）」が「上」であれば、第１開閉機構２１３が「開」で、第２開閉機構２１４が「閉」の状態であることを示す。
【0053】
表１において、「センサ（１）」、「センサ（２）」、「センサ（３）」及び「センサ（４）」は、それぞれ、「流体識別センサ２２５」、「流量検出手段２３１」、「第１流体検出手段３２０」及び「第２流体検出手段３２１」に相当する。
【0054】
「センサ（１）」は、緩衝液、空気又はサンプルの種別を判別する。表１の「Ｌ」は「液体」が検出されたことを示し、「Ａ」は「空気」が検出されたことを示す。
【0055】
センサ（２）は、第６流路２０９を流れる液体の流速を計測する。表１の「Ｙ」は液体の流れを検出したことを示し、「Ｎ」は液体の流れを検出しなかったことを示す。
【0056】
センサ（３）は、第２廃液ボトル３１０及に吐出されたサンプルの量を検出する。表１の「Ｙ」は、サンプル吐出部３００から吐出された緩衝液又はサンプルによって、量が増加したことを検出したことを示す。「Ｙ→Ｎ」は、サンプル吐出部３００から吐出された緩衝液又はサンプルによって量が増加し、その後、量の増加の停止を検出したことを示す。
【0057】
センサ（４）は、サンプル回収容器（例えば、１５ｍＬ遠心管３１１、５０ｍＬ遠心管３１２、１．５ｍＬ遠心チューブ３１３）に吐出されたサンプルの量を検出する。表１の「Ｙ」は、サンプル吐出部３００から吐出された緩衝液又はサンプルの量が、所定の量に達したことを示す。
【0058】
基本的な工程を、表１に記載の工程１～８に分けて説明する。
【0059】
工程１．緩衝液モード：
緩衝液を、継続的に第５流路２０７へと供給し、第６流路２０９を通って、第１廃液ボトル２３２へと排出させる（図１Ａ参照）。長期間培養中の第１タンク１０に連通する第１流路２００から汚染物質（例えば細菌など）が侵入することを防止することができ、第１タンク１０の内部が汚染されることを防止する。
緩衝液を、継続的に第５流路２０７へと供給し、第６流路２０９を通って、第１廃液ボトル２３２へと排出させる（図１Ａ参照）。長期間培養中の第１タンク１０に連通する第１流路２００から汚染物質（例えば細菌など）が侵入することを防止することができ、第１タンク１０の内部が汚染されることを防止する。
【0060】
工程２．空気充填：
通気フィルタ２３０を介して外気と連通した第３流路２０３から空気を導入する。
通気フィルタ２３０を介して外気と連通した第３流路２０３から空気を導入する。
【0061】
工程３．空気検知：
工程２で導入した空気層を、センサ（１）によって検出する。
工程２で導入した空気層を、センサ（１）によって検出する。
【0062】
工程４．流路液入替：
第２ポンプ２１２を作動させ、陰圧によって、第１タンク１０内のサンプルを第１流路２００、第５流路２０７及び第７流路２１０へと取り込み、第２廃液ボトル３１０へとサンプルが吐出されるまでサンプルを吸引する。これにより、各流路に残存していた緩衝液が、サンプルを構成する溶液へと交換される。第１流体検出手段３２０が、サンプル量の増加を検知することにより、サンプルがサンプル吐出部３００から吐出され所定の量にまで吐出された後、吐出が停止したことを検知することができる（図１Ｂ参照）。
第２ポンプ２１２を作動させ、陰圧によって、第１タンク１０内のサンプルを第１流路２００、第５流路２０７及び第７流路２１０へと取り込み、第２廃液ボトル３１０へとサンプルが吐出されるまでサンプルを吸引する。これにより、各流路に残存していた緩衝液が、サンプルを構成する溶液へと交換される。第１流体検出手段３２０が、サンプル量の増加を検知することにより、サンプルがサンプル吐出部３００から吐出され所定の量にまで吐出された後、吐出が停止したことを検知することができる（図１Ｂ参照）。
【0063】
工程５．サンプル回収：
工程５の後、第２ポンプ２１２は一旦停止し、サンプリング部３０又はサンプル回収部３１を移動させて、サンプル吐出部３００を所望のサンプル回収容器に挿入し、サンプルを吐出する準備を行う。サンプリング部３０又はサンプル回収部３１が移動する間、第１ポンプは動作し、第５開閉機構２１９が解放される。その後、サンプリング部３０又はサンプル回収部３１が移動を終えると、第１ポンプは停止し、第６開閉機構２２０が解放されるとともに、第２ポンプ２１２を作動させて、サンプル回収容器にサンプルを回収する。第２流体検出手段３２１によって検出されたサンプル量が、所定の閾値を超えた時に第２ポンプ２１２が停止する（図１Ｃ）。
工程５の後、第２ポンプ２１２は一旦停止し、サンプリング部３０又はサンプル回収部３１を移動させて、サンプル吐出部３００を所望のサンプル回収容器に挿入し、サンプルを吐出する準備を行う。サンプリング部３０又はサンプル回収部３１が移動する間、第１ポンプは動作し、第５開閉機構２１９が解放される。その後、サンプリング部３０又はサンプル回収部３１が移動を終えると、第１ポンプは停止し、第６開閉機構２２０が解放されるとともに、第２ポンプ２１２を作動させて、サンプル回収容器にサンプルを回収する。第２流体検出手段３２１によって検出されたサンプル量が、所定の閾値を超えた時に第２ポンプ２１２が停止する（図１Ｃ）。
【0064】
工程６．サンプリング部の洗浄（１）：
サンプリング部３０又はサンプル回収部３１を移動させて、サンプル吐出部３００を第２廃液ボトル３１０の上に移動させる。サンプリング部３０又はサンプル回収部３１が移動する間、第１ポンプは動作し、第５開閉機構２１９が解放される。その後、サンプリング部３０又はサンプル回収部３１が移動を終えると、第１ポンプは停止し、第６開閉機構２２０が解放されるとともに、バルブ（１）及びバルブ（２）を切り替え、第２ポンプ２１２を作動させて、緩衝液を第２流路２０１、第５流路２０７及び第７流路２１０へと取り込み、第２廃液ボトル３１０へと緩衝液を所定の量に達するまで排出させる。
サンプリング部３０又はサンプル回収部３１を移動させて、サンプル吐出部３００を第２廃液ボトル３１０の上に移動させる。サンプリング部３０又はサンプル回収部３１が移動する間、第１ポンプは動作し、第５開閉機構２１９が解放される。その後、サンプリング部３０又はサンプル回収部３１が移動を終えると、第１ポンプは停止し、第６開閉機構２２０が解放されるとともに、バルブ（１）及びバルブ（２）を切り替え、第２ポンプ２１２を作動させて、緩衝液を第２流路２０１、第５流路２０７及び第７流路２１０へと取り込み、第２廃液ボトル３１０へと緩衝液を所定の量に達するまで排出させる。
【0065】
工程７．サンプリング部の洗浄（２）：
バルブ（１）を切り替え、第２ポンプ２１２を作動させることで、第３流路２０３から空気を導入し、第５流路２０７及び第７流路２１０を通ってサンプル吐出部３００から空気を排出させる。第１流体検出手段３２０が、重量の増加の停止を検知することにより、緩衝液が第５流路２０７、第７流路２１０及びサンプリング部３０から全て排出されたことを検知することができる。その後、ディスポーザブルチップ３０１を新しいディスポーザブルチップ３０１と交換する。
バルブ（１）を切り替え、第２ポンプ２１２を作動させることで、第３流路２０３から空気を導入し、第５流路２０７及び第７流路２１０を通ってサンプル吐出部３００から空気を排出させる。第１流体検出手段３２０が、重量の増加の停止を検知することにより、緩衝液が第５流路２０７、第７流路２１０及びサンプリング部３０から全て排出されたことを検知することができる。その後、ディスポーザブルチップ３０１を新しいディスポーザブルチップ３０１と交換する。
【0066】
工程８．緩衝液モード：
基本的には、上記工程１と同様の工程を実施する。
基本的には、上記工程１と同様の工程を実施する。
【0067】
工程１～８を実施することにより、サンプル回収時以外は、常に緩衝液をサンプル回収用流路に流すことによって、培養期間中の培養槽内の環境の無菌性を維持することができ、一方で、培養槽内の環境の無菌性を維持しながら、必要な時に分析用サンプルを簡便かつ迅速に回収することが可能となる。上記工程１～８は、任意の工程を繰り返してもよく、例えば、工程６及び７を所望の回数繰り返すことにより、第５流路２０７、第７流路２１０及びサンプリング部３０に残存したサンプルを十分に洗い流すことができる。
【0068】
上記工程１～８は、上述の制御部によってプログラミング制御され、自動でサンプリング可能な無菌サンプリング装置として具現化することもできる。本発明の無菌サンプリング装置は、例えば、図５に記載のフローチャートに沿って作動させることができる。
【0069】
例えば、緩衝液モード（図５の４０、工程１）の時に、サンプル回収指示（図５の４１）が命令された場合、流路液の入替が行われる（図５の４３、上記の工程２～４）。サンプルの回収量及びサンプル数（サンプルの容器の数）は、予め、入力部より入力されている（図５の４２）。サンプル吐出部３００が所望のサンプル回収容器に挿入され、サンプルを吐出する準備が整えられる（図５の４４）。サンプルがサンプル回収容器に吐出され（図５の４５、工程５）、回収されたサンプルが規定量に達するとサンプルの吐出が停止する（図５の４６及び４７、工程５）。回収されたサンプル数が、設定されたサンプルの容器の数に達していない場合（図５の４８）、予め、入力部より入力されているサンプルの回収量に従い（図５の４９）、さらにサンプルが回収容器に吐出される。回収されたサンプル数が、設定されたサンプルの容器の数に達した場合（図５の４８）、洗浄工程（工程６～７）が実施され（図５の５０）、それが終了すると緩衝液モードへと復帰する（図５の５１、工程８）。
【0070】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができることは当業者に明らかである。
【符号の説明】
【0071】
１、１ａ 無菌サンプリング装置
１０ 第１タンク
１００ 攪拌翼
１０１ 第１タンク排出ライン
２００ 第１流路
２０１ 第２流路
２０２ 第２タンク
２０３ 第３流路
２０４ 第１分岐部
２０５ 第４流路
２０６ 第２分岐部
２０７ 第５流路
２０８ 第３分岐部
２０９ 第６流路
２１０、２１０ａ、２１０ｂ 第７流路
２１１ 第１ポンプ
２１２、２１２ａ、２１２ｂ 第２ポンプ
２１３ 第１開閉機構
２１４ 第２開閉機構
２１５ 第１開閉切り替えデバイス
２１６ 第３開閉機構
２１７ 第４開閉機構
２１８ 第２開閉切り替えデバイス
２１９ 第５開閉機構
２２０ 第６開閉機構
２２１ 第３開閉切り替えデバイス
２２２ 一方向弁
２２３ 殺菌化手段
２２４ 第１無菌接続コネクタ
２２５ 流体識別センサ
２２６ 第２無菌接続コネクタ
２２７ 第３タンク
２２８ 第８流路
２２９ａ 第３無菌接続コネクタ（オス型）
２２９ｂ 第３無菌接続コネクタ（メス型）
２３０、２３０ａ 通気フィルタ
２３１ 流量検出手段
２３２ 第１廃液ボトル
３０、３０ａ、３０ｂ サンプリング部
３００、３００ａ サンプル吐出部
３０１、３０１ａ ディスポーザブルチップ
３０２ａ サンプル貯留部
３０３ａ 第９流路
３０４ａ 第７開閉機構
３０５ａ レベルセンサ
３０６ｂ バルブユニット
３０７ｂ 計測器
３１ サンプル回収部
３１０ 第２廃液ボトル
３１１ １５ｍＬ遠心管
３１１０ １５ｍＬ遠心管ホルダ
３１２ ５０ｍＬ遠心管
３１２０ ５０ｍＬ遠心管ホルダ
３１３ １．５ｍＬ遠心チューブ
３１３０ １．５ｍＬ遠心チューブホルダ
３２０ 第１流体検出手段
３２１ 第２流体検出手段
ＣＭ 培地
ＢＦ 緩衝液
１０ 第１タンク
１００ 攪拌翼
１０１ 第１タンク排出ライン
２００ 第１流路
２０１ 第２流路
２０２ 第２タンク
２０３ 第３流路
２０４ 第１分岐部
２０５ 第４流路
２０６ 第２分岐部
２０７ 第５流路
２０８ 第３分岐部
２０９ 第６流路
２１０、２１０ａ、２１０ｂ 第７流路
２１１ 第１ポンプ
２１２、２１２ａ、２１２ｂ 第２ポンプ
２１３ 第１開閉機構
２１４ 第２開閉機構
２１５ 第１開閉切り替えデバイス
２１６ 第３開閉機構
２１７ 第４開閉機構
２１８ 第２開閉切り替えデバイス
２１９ 第５開閉機構
２２０ 第６開閉機構
２２１ 第３開閉切り替えデバイス
２２２ 一方向弁
２２３ 殺菌化手段
２２４ 第１無菌接続コネクタ
２２５ 流体識別センサ
２２６ 第２無菌接続コネクタ
２２７ 第３タンク
２２８ 第８流路
２２９ａ 第３無菌接続コネクタ（オス型）
２２９ｂ 第３無菌接続コネクタ（メス型）
２３０、２３０ａ 通気フィルタ
２３１ 流量検出手段
２３２ 第１廃液ボトル
３０、３０ａ、３０ｂ サンプリング部
３００、３００ａ サンプル吐出部
３０１、３０１ａ ディスポーザブルチップ
３０２ａ サンプル貯留部
３０３ａ 第９流路
３０４ａ 第７開閉機構
３０５ａ レベルセンサ
３０６ｂ バルブユニット
３０７ｂ 計測器
３１ サンプル回収部
３１０ 第２廃液ボトル
３１１ １５ｍＬ遠心管
３１１０ １５ｍＬ遠心管ホルダ
３１２ ５０ｍＬ遠心管
３１２０ ５０ｍＬ遠心管ホルダ
３１３ １．５ｍＬ遠心チューブ
３１３０ １．５ｍＬ遠心チューブホルダ
３２０ 第１流体検出手段
３２１ 第２流体検出手段
ＣＭ 培地
ＢＦ 緩衝液
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】