特許 7296566 無菌サンプリング流路キット及びそれを用いた細胞培養装置

(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】2023-06-15

(45)【発行日】2023-06-23

(54)【発明の名称】無菌サンプリング流路キット及びそれを用いた細胞培養装置

(51)【国際特許分類】

   C12M 3/00 20060101AFI20230616BHJP

【ＦＩ】

C12M3/00 Z

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2018024393

(22)【出願日】2018-02-14

(65)【公開番号】P2019136005

(43)【公開日】2019-08-22

【審査請求日】2021-02-12

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２７年度 国立研究開発法人日本医療研究開発機構「再生医療の産業化に向けた評価基盤技術開発事業 再生医療の産業化に向けた細胞製造・加工システムの開発」「再生医療の産業化に向けた細胞製造・加工システムの開発／ヒト多能性幹細胞由来の再生医療製品製造システムの開発（網膜色素上皮・肝細胞）」に係る委託研究開発、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

【前置審査】

(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

(73)【特許権者】

【識別番号】504176911

【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学

(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】100138210

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 達則

(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

(72)【発明者】

【氏名】紀ノ岡 正博

【審査官】長谷川 強

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２００２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８５２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００３－５３０１５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１２Ｍ ３／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物理的に隔離された区域と；
前記物理的に隔離された区域の境界面に設けられた液送ポート本体であって、前記液送ポート本体は、液送ポート外蓋及び液送ポート内蓋とともに用いられる、液送ポート本体と；
前記物理的に隔離された区域内に設けられたサンプリング部と；
前記サンプリング部と連通し、前記液送ポート内蓋を介して前記物理的に隔離された区域の内外とを繋ぐ第１流路と；
前記第１流路に設けられ、前記第１流路内の流体の移動を、前記サンプリング部から前記区域の外側方向へ限定するための、少なくとも１つの一方向弁と；
前記第１流路の下流端に設けられた無菌接続継手と；
前記第１流路が貫通し、前記液送ポート本体に嵌合した液送ポート内蓋と
を備え、
ここで、前記第１流路の少なくとも一部が、殺菌化手段を適用可能な殺菌化流路であって、
ここで、前記殺菌化流路の周囲に、前記殺菌化手段を備え、
無菌性を維持しながら前記物理的に隔離された区域の内外とを繋ぐ交換可能な流路を構築可能とする、細胞培養装置。

【請求項2】

前記殺菌化手段が、熱又は紫外線を用いる殺菌化手段である、請求項１に記載の細胞培養装置。

【請求項3】

前記殺菌化流路が、フッ素系樹脂チューブである、請求項１又は２に記載の細胞培養装置。

【請求項4】

前記殺菌化流路が、ＦＥＰチューブである、請求項１～３のいずれか１項に記載の細胞培養装置。

【請求項5】

前記殺菌化流路が、前記液送ポート内蓋の下流に配置されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の細胞培養装置。

【請求項6】

前記サンプリング部と連通した第２流路と；
前記第２流路に流体を供給するための緩衝液供給部と；
前記第２流路に設けられたポンプと、をさらに備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の細胞培養装置。

【請求項7】

前記物理的に隔離された区域が、アイソレータである、請求項１～６のいずれか１項に記載の細胞培養装置。

【請求項8】

さらに前記第１流路内の流体の流れを検出する、少なくとも１つの流体検出手段と、前記流体検出手段により検出された信号を処理するＣＰＵユニットを備え、前記流体検出手段によって流体の流れの停止または流速の異常を検出した場合、前記ＣＰＵユニットにより前記殺菌化手段を作動させることを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の細胞培養装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の細胞培養装置に適用するための無菌サンプリング流路キットであって、
前記物理的に隔離された区域内に設けられるサンプリング部と；
前記サンプリング部と連通し、前記区域の境界面に設けられた前記液送ポート内蓋を介して前記物理的に隔離された区域の内外とを繋ぐための第１流路と；
前記第１流路に設けられ、前記第１流路内の流体の移動を、前記区域内に設けられる前記サンプリング部から前記区域の外側方向へ限定するための、少なくとも１つの一方向弁と；
前記第１流路の下流端に設けられた無菌接続継手と；
前記第１流路が貫通し、前記液送ポート本体に嵌合するための液送ポート内蓋と
を備え、
ここで、前記第１流路の少なくとも一部が、殺菌化手段を適用可能な殺菌化流路であることを特徴とする、
無菌サンプリング流路キット。

【請求項10】

前記殺菌化手段が、熱又は紫外線を用いる殺菌化手段である、請求項９に記載のキット。

【請求項11】

前記殺菌化流路が、フッ素系樹脂チューブである、請求項９又は１０に記載のキット。

【請求項12】

前記殺菌化流路が、ＦＥＰチューブである、請求項９～１１のいずれか１項に記載のキット。

【請求項13】

前記殺菌化流路が、前記液送ポート内蓋の下流に配置されている、請求項９～１２のいずれか１項に記載のキット。

【請求項14】

前記サンプリング部と連通し、緩衝液供給部からの流体を供給するための第２流路をさらに備える、請求項９～１３のいずれか１項に記載のキット。

【請求項15】

前記物理的に隔離された区域が、アイソレータである、請求項９～１４のいずれか１項に記載のキット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無菌サンプリング流路キットに関する。また、本発明は、無菌サンプリング流路キットを用いた培養装置に関する。

【背景技術】

【0002】

再生医療など、細胞を培養する必要がある技術分野において、無菌状態を維持したまま、長期間培養する装置が開発されている。そのような装置において培養された細胞の状態を調べるためには、培養を行う空間の無菌性は維持したまま、培養液などを非無菌空間に搬出する必要がある。従来、細胞培養器内の培養液のサンプリングを行う場合、無菌空間であるインキュベータに隣接して設けられたパスボックスなどにインキュベータ内のサンプルを一旦搬出してから外部に取り出す必要があり、サンプリングに手間と時間がかかっていた。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－２００２３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のサンプリングシステムでは、サンプルを無菌空間から非無菌空間へ送出するためのポンプに異常が生じた場合、菌が液相を伝わって無菌空間内部に侵入してしまう可能性がある。従って、本発明は、サンプルを無菌空間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、アイソレータ内部の無菌空間を維持可能な培養装置、及びそれに用いられる無菌サンプリング流路キットを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題に対し、本発明者らが鋭意検討を行ったところ、サンプルをアイソレータ内部の無菌空間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、アイソレータ内部の無菌空間を維持することができる培養装置及び、それに用いられる無菌サンプリング流路キットを開発するに至った。すわなち、本発明は、以下を含む。

【0007】

［１］ 液送ポートを備えたアイソレータに適用するための無菌サンプリング流路キットであって、
サンプリング部と；
前記サンプリング部と連通し、前記液送ポートを介して前記アイソレータの内外とを繋ぐための第１流路と；
前記第１流路に設けられ、前記第１流路内の流体の移動を、前記サンプリング部から前記液送ポートの方向へ限定するための、少なくとも１つの一方向弁と；
を備え、
ここで、前記第１流路の少なくとも一部が、殺菌化手段を適用可能な殺菌化流路であることを特徴とする、無菌サンプリング流路キット。
［２］ 前記殺菌化手段が、熱又は紫外線を用いる殺菌化手段である、［１］に記載のキット。
［３］ 前記殺菌化流路が、フッ素系樹脂チューブである、［１］又は［２］に記載のキット。
［４］ 前記殺菌化流路が、ＦＥＰチューブである、［１］～［３］のいずれか１項に記載のキット。
［５］ 前記殺菌化流路が、液送ポート内蓋の下流に配置されている、［１］～［４］のいずれか１項に記載のキット。
［６］ 前記サンプリング部と連通し、緩衝液供給部からの流体を供給するための第２流路をさらに備える、［１］～［５］のいずれか１項に記載のキット。
［７］ さらに、前記第１流路の下流端に無菌接続継手を有する、［１］～［６］のいずれか１項に記載のキット。

【0008】

［８］ アイソレータと；
前記アイソレータに設けられた液送ポートと；
前記アイソレータ内に設けられたサンプリング部と；
前記サンプリング部と連通し、前記液送ポートを介して前記アイソレータの内外とを繋ぐ第１流路と；
前記第１流路に設けられ、前記第１流路内の流体の移動を、前記サンプリング部から前記液送ポートの方向へ限定するための、少なくとも１つの一方向弁と；
を備え、
ここで、前記第１流路の少なくとも一部が、殺菌化手段を適用可能な殺菌化流路であって、
ここで、前記殺菌化流路の周囲に、前記殺菌化手段を備えていることを特徴とする、細胞培養装置。
［９］ 前記殺菌化手段が、熱又は紫外線を用いる殺菌化手段である、［８］に記載の細胞培養装置。
［１０］ 前記殺菌化流路が、フッ素系樹脂チューブである、［８］又は［９］に記載の細胞培養装置。
［１１］ 前記殺菌化流路が、ＦＥＰチューブである、［８］～［１０］のいずれか１項に記載の細胞培養装置。
［１２］ 前記殺菌化流路が、液送ポート内蓋の下流に配置されている、［８］～［１１］のいずれか１項に記載の細胞培養装置。
［１３］ 前記サンプリング部と連通した第２流路と；
前記第２流路に流体を供給するための緩衝液供給部と；
前記第２流路に設けられたポンプと、をさらに備える、［８］～［１２］のいずれか１項に記載の細胞培養装置。
［１４］ さらに、前記第１流路の下流端に無菌接続継手を有する、［８］～［１３］のいずれか１項に記載の細胞培養装置。
［１５］ さらに前記第１流路内の流体の流れを検出する、少なくとも１つの流体検出手段と、前記流体検出手段により検出された信号を処理するＣＰＵユニットを備え、前記流体検出手段によって流体の流れの停止または流速の異常を検出した場合、前記ＣＰＵユニットにより前記殺菌化手段を作動させることを特徴とする、［８］～［１４］のいずれか１項に記載の細胞培養装置。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、サンプルをアイソレータ内部の無菌空間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、アイソレータ内部の無菌空間が汚染されるのを防ぐことができ、安全な細胞培養環境を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る細胞培養装置の概略構成図である。

【図2】本発明の他の実施形態に係る細胞培養装置の一部を示す概略構成図である。

【図3-1】本発明の実施形態に係る細胞培養装置への無菌サンプリング流路キットの設置手順の概略図である。

【図3-2】本発明の実施形態に係る細胞培養装置への無菌サンプリング流路キットの設置手順の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、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。

【0012】

＜細胞培養装置＞
図１は、本発明の一実施形態に係る細胞培養装置１の概略構成図である。一実施形態において、細胞培養装置１は、内部空間を無菌状態に維持するアイソレータ１０と；
前記アイソレータ１０に設けられた液送ポート１０３と；
前記アイソレータ１０内に設けられたサンプリング部２０３と；
前記サンプリング部２０３と連通し、前記液送ポート１０３を介して前記アイソレータ１０の内外とを繋ぐ第１流路２０４と；
前記第１流路２０４に設けられ、前記第１流路２０４内の流体の移動を、前記サンプリング部２０３から前記液送ポート１０３の方向へ限定するための、少なくとも１つの一方向弁２０５と；
を備えており、ここで前記第１流路２０４の一部には、殺菌化手段３０を備えている。

【0013】

アイソレータ１０とは、環境及び従事者の直接介入から物理的に完全に隔離された無菌操作区域を有する装置であって、除染した後にＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタ等により、ろ過した空気を供給し、外部環境からの汚染の危険性を防ぎながら連続して使用することができる装置をいう。図１のアイソレータ１０は、無菌チャンバ１０１によって、外部空間と隔離されており、図示されないが、ＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタを備えている。さらに、アイソレータ１０は、図示されないが、アイソレータ内部空間Ｓを除染するための除染手段を備えている。「除染」とは、再現性のある方法によって生存微生物を除去し、または予め指定されたレベルまで減少させることをいう。除染手段とは、「除染」を実現するために用いられる手段であり、例えば、除染剤を用いる手段、プラズマ処理を行う手段、ガンマ線を用いる手段、紫外線を用いる手段等を採用することができるが、これに限定されない。好ましくは、除染剤を用いる手段である。除染剤の例としては、例えば、過酸化水素又は過酢酸のミスト若しくは蒸気、オゾンガス、二酸化塩素ガス、エチレンオキサイドガスなどが挙げられる。これらの除染手段を用いることにより、アイソレータ内部空間Ｓを除染することができる。

【0014】

アイソレータ１０の内外を隔離する無菌チャンバ１０１には、液送ポート本体１０３ｃが設けられている。液送ポート本体１０３ｃは、円筒状であってもよく、中空の直方体状であってもよく、限定されない。液送ポート本体１０３ｃにより無菌チャンバ１０１の内外が連通される。液送ポート本体１０３ｃの液送ポート開口部１０３１及び液送ポート開口部１０３０には、液送ポート内蓋１０３ａ及び液送ポート外蓋１０３ｂをそれぞれ嵌めることができ、液送ポート開口部１０３１及び液送ポート開口部１０３０を密閉することができる。液送ポート１０３は、少なくとも液送ポート内蓋１０３ａ、液送ポート外蓋１０３ｂ及び液送ポート本体１０３ｃを含んでいる。液送ポート内蓋１０３ａは、第１流路２０４が貫通しており、液送ポート内蓋１０３ａの第１流路２０４が貫通している部分はシール部材等により流体が漏れないようシールされている。

【0015】

第１流路２０４は、サンプリング部２０３と連通している。サンプリング部２０３に供給されたサンプル又は緩衝液２０２は、サンプリング部２０３の底部と連通した第１流路２０４を通って排出される。第１流路２０４には、第１流路２０４内の流体の移動を、サンプリング部２０３から液送ポート１０３の方向へ限定するための、少なくとも１つの一方向弁２０５が備えられている。これにより、アイソレータ内部空間Ｓへ、流体が逆流することを防止することができる。サンプリング部２０３は、滅菌処理に耐性である素材であればよく、例えば、金属（例えば、ステンレス鋼）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸誘導体、ポリアクリロニトリル、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリ（メタ）アクリルアミド誘導体、ポリスルホン、ポリカーボネート、セルロース、セルロース誘導体、ポリシリコーン、ガラス、セラミックなどの素材を使用することができる。

【0016】

第１流路２０４には、殺菌化手段３０を適用可能な殺菌化流路２０４０を有している。殺菌化手段３０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３０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３０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３０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３０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３０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３０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３０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３０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３０が好ましい。

【0017】

殺菌化流路２０４０は、殺菌化手段３０を適用した場合、殺菌化流路２０４０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３０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３０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殺菌化流路２０４０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３０が、熱を与えて殺菌する手段である場合は、殺菌化流路２０４０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３０が、紫外線を用いる殺菌化手段３０である場合は、殺菌化流路２０４０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。殺菌化流路２０４０の内径、厚さ等は、殺菌化手段３０に応じて、適宜選択することができる。

【0018】

第１流路２０４は、その一部が殺菌化流路２０４０であってもよく、第１流路２０４が全て殺菌化流路２０４０であってもよい。第１流路２０４の一部が殺菌化流路２０４０である場合、公知のコネクタにより連結されている。殺菌化流路２０４０は、液送ポート１０３の下流、又は液送ポート内蓋１０３ａの下流に配置されてもよい。本発明において、殺菌化流路２０４０の周囲に殺菌化手段３０が適用されることにより、サンプルを無菌空間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、液送ポート１０３の下流又は液送ポート内蓋１０３ａの下流で菌を死滅させることで、アイソレータ内部が汚染することを防止することが可能となる。

【0019】

第１流路２０４は、直接、廃液槽３０８と連結されてもよいが、その流路の途中に無菌接続継手２０７を備えてもよい。無菌接続継手２０７は、無菌接続継手（オス型）２０７ａ及び無菌接続継手（メス型）２０７ｂを組み合わせ、無菌接続継手（オス型）２０７ａ及び無菌接続継手（メス型）２０７ｂの開口をそれぞれ密閉するメンブレンストリップ２０７０を引っ張って剥がし、無菌接続継手（オス型）２０７ａ及び無菌接続継手（メス型）２０７ｂをロックすることにより、無菌的に連結することができる。無菌接続継手２０７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）やザルトリウス社（ドイツ）やコールダー・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。無菌接続継手（オス型）２０７ａ及び無菌接続継手（メス型）２０７ｂは、入れ替えて利用することができる。第１流路２０４の途中であって、液送ポート内蓋１０３ａの下流に無菌接続継手（オス型）２０７ａ（又は無菌接続継手（メス型）２０７ｂ）を備えることにより、アイソレータの内外を無菌的に接続する流路を最小限化することができる。また、無菌接続継手２０７により、無菌接続継手２０７の下流の流路を自由に設計することが可能となる。

【0020】

一実施態様において、細胞培養装置１は、アイソレータ１０の内部に、サンプリング部２０３と連通した第２流路２０６と、第２流路２０６に流体を供給するための緩衝液供給部２０１、第２流路２０６に設けられた第１ポンプ２０８をさらに備えてもよい。第１ポンプ２０８が駆動することにより、サンプリング部２０３に緩衝液２０２が供給され、サンプリング部２０３及び第１流路２０４を清浄に保つことができる。第２流路２０６を介して緩衝液２０２が供給されない場合、例えばチップ２１０によって緩衝液２０２が供給されてもよい。第１ポンプ２０８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。緩衝液２０２としては、サンプルＳＰ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２０２は、回収するサンプルＳＰ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２０２の代わりに、水や生理食塩水を用いてもよい。

【0021】

図１に記載の一実施態様において、無菌接続継手２０７の下流には、各種成分を検出する計測器３１１に接続された第４流路３０２と、廃液槽３０８に接続された第５流路３０３が形成されており、第４流路３０２及び第５流路３０３の途中には、それぞれ第２ポンプ３０７及び第３ポンプ３１２を備えており、第４流路３０２及び第５流路３０３は、ピンチバルブ切り替え装置３０６により開閉し、いずれかの流路に流体が流れるよう設計されている。サンプリングしない時は、図１のように、第１ピンチバルブ３０４を閉鎖すると同時に、第２ピンチバルブ３０５を開放して、第３ポンプ３１２を駆動させることにより、サンプリング部２０３に供給された緩衝液２０２を第１流路２０４から第５流路３０３を介して廃液槽３０８まで一方向流の流体を流すことができる。サンプリングが必要な場合は、緩衝液２０２をサンプリング部２０３及び第１流路２０４から排出した後、第２ピンチバルブ３０５を閉鎖すると同時に、第１ピンチバルブ３０４を開放し、チップ２１０によって細胞培養部２０９の培養細胞ＣＬから回収されたサンプルＳＰを、サンプリング部２０３に吐出し、第２ポンプ３０７を駆動することにより、サンプルＳＰを第１流路２０４から第５流路３０３まで誘導し、計測器３１１にて成分等を測定することができる。第２ポンプ３０７及び第３ポンプ３１２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。

【0022】

本発明の一実施態様において、細胞培養装置１は、第１流路２０４内の流体の流れを検出する、少なくとも１つの流体検出手段をさらに備えている。流体検出手段は、図１に示されるように、第１流路２０４に設けられた液流センサ３１３などの、流体の動きを検出する手段であってもよく、例えば、第３ポンプ３１２の作動を検知するセンサであってもよく、廃液槽３０８の重さを検出する電子天秤３１０であってもよく、これらの組み合わせであってもよい。流体検出手段により検出された信号は、例えば、ケーブル３１４（ワイヤレスであってもよい）を介して、ＣＰＵユニット（図１においては、「電子計算機３１５」）によりモニタリングされ、流体の流れの停止または流速の異常を検出すると、ケーブル３１６（ワイヤレスの手段によって通信するものであってもよい）を介して殺菌化手段３０を作動させる。これにより、アイソレータ内部の無菌空間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、アイソレータ内部の無菌空間が汚染されるのを防ぐことができ、安全な細胞培養環境を維持することができる。また、殺菌化手段３０を作動させる場合をアイソレータ１０内部の無菌空間から非無菌空間へ送出する機構に異常が生じた場合に限定することにより、サンプルの生物学的特性に変化を与えることを極力回避することができる。流体検出手段、ＣＰＵユニット、殺菌化手段３０は、細胞培養装置１の電源とは独立していることが好ましく、無停電装置に接続されていることが好ましい。

【0023】

図２は、本発明の他の実施態様における、細胞培養装置１の一部を示すものであり、殺菌化手段３０を一方向弁２０５の上流の第１流路２０４に適用していることを示す図である。殺菌化手段３０は、殺菌化流路２０４０を有する部位であれば、第１流路２０４のいずれに設置されてもよい。

【0024】

＜無菌サンプリング流路キット、及びその使用方法＞
本発明はまた、液送ポート１０３を備えたアイソレータ１０に適用するための無菌サンプリング流路キット２０を提供するものであり、該キットは：
サンプリング部２０３と；
前記サンプリング部２０３と連通し、前記液送ポート１０３を介して前記アイソレータ１０の内外とを繋ぐための第１流路２０４と；
前記第１流路２０４に設けられ、前記第１流路２０４内の流体の移動を、前記サンプリング部２０３から前記液送ポート１０３の方向へ限定するための、少なくとも１つの一方向弁２０５と；を備え、
ここで、前記第１流路２０４の少なくとも一部が、殺菌化手段３０を適用可能な殺菌化流路２０４０である。他の実施態様において、無菌サンプリング流路キット２０は、図３－１（Ａ）に示す様に、サンプリング部２０３と連通した第２流路２０６と、第２流路２０６に流体を供給するための緩衝液供給部２０１と、第２流路２０６に設けられた第１ポンプ２０８と、をさらに備えてもよい。また、他の実施形態において、無菌サンプリング流路キット２０は、さらに第１流路２０４の下流端には無菌接続継手を有していてもよい。無菌サンプリング流路キット２０に含まれる上記の各部材は、個別の滅菌バッグ２００に封入されていてもよく、図３－１（Ａ）に示す様に、同一の滅菌バッグ２００に封入されていてもよい。滅菌バッグ２００に封入された無菌サンプリング流路キット２０の各部材は、例えば、ガンマ線又は電子線によって予め滅菌されている。

【0025】

無菌サンプリング流路キット２０の使用方法について、図３を参照しながら説明する。上述の無菌サンプリング流路キット２０は、アイソレータ１０の液送ポート本体１０３ｃの開口、又は、アイソレータ１０に別途設けられた除染パスボックス（図示しない）からアイソレータ内部へ搬入される（図３－１（Ａ））。その後、外側の液送ポート開口部１０３０を液送ポート外蓋１０３ｂで密閉し、アイソレータ１０の内部及び無菌サンプリング流路キット２０を除染する（図３－１（Ｂ））。液送ポート内蓋１０３ａは、図３－１のように滅菌バッグ２００に封入された状態で提供されてもよく、滅菌バッグ２００とは別にアイソレータ１０内に提供されてもよい。

【0026】

除染完了後、アイソレータ１０に備わっており、アイソレータ１０の外部から操作者の腕を挿入可能なグローブ１０２を用いて、滅菌バッグ２００を開封し、各部材を組み立てる。第１流路２０４、一方向弁２０５及び無菌接続継手（オス型）２０７ａを液送ポート本体１０３ｃの内部に入れ、第１流路２０４が貫通している液送ポート内蓋１０３ａにより密閉する（図３－２（Ｃ））。アイソレータ１０の外部から、液送ポート外蓋１０３ｂを外し、第１流路２０４、一方向弁２０５及び無菌接続継手（オス型）２０７ａを液送ポート本体１０３ｃより取り出す。その後、無菌接続継手（メス型）２０７ｂを一端に有する第３流路３０１と無菌接続継手によって無菌的に連結させる。さらに、第１流路２０４の殺菌化流路２０４０に、殺菌化手段３０をセットする（図３－２（Ｄ））。以上により、本発明の無菌サンプリング流路キットを用いた細胞培養装置が使用可能となる。

【0027】

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】

【0028】

１ 細胞培養装置
１０ アイソレータ
１０１ 無菌チャンバ
１０２ グローブ
１０３ 液送ポート
１０３ａ 液送ポート内蓋
１０３ｂ 液送ポート外蓋
１０３ｃ 液送ポート本体
１０３０、１０３１ 液送ポート開口部
２０ 無菌サンプリング流路キット
２００ 滅菌バッグ
２０１ 緩衝液供給部
２０２ 緩衝液
２０３ サンプリング部
２０４ 第１流路
２０４０ 殺菌化流路
２０５ 一方向弁
２０６ 第２流路
２０７ 無菌接続継手
２０７ａ 無菌接続継手（オス型）
２０７ｂ 無菌接続継手（メス型）
２０７０ メンブレンストリップ
２０８ 第１ポンプ
２０９ 細胞培養部
２１０ チップ
２１１ 吸引デバイス
２１２ 吸引チューブ
３０ 殺菌化手段
３０１ 第３流路
３０２ 第４流路
３０３ 第５流路
３０４ 第１ピンチバルブ
３０５ 第２ピンチバルブ
３０６ ピンチバルブ切り替え装置
３０７ 第２ポンプ
３０８ 廃液槽
３０８０ 廃液
３０９ 通気チューブ
３０９０ 通気フィルタ
３１０ 電子天秤
３１１ 計測器
３１１０ バルブユニット
３１２ 第３ポンプ
３１３ 液流センサ
３１４ ケーブル
３１５ 電子計算機
３１６ ケーブル
Ｓ アイソレータ内部空間
ＳＰ サンプル
ＣＬ 培養細胞

【図1】

【図2】

【図3-1】

【図3-2】