特許7514911生体成分用カセット、生体成分用キット及び生体成分処理システム
(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】2024-07-03
(45)【発行日】2024-07-11
(54)【発明の名称】生体成分用カセット、生体成分用キット及び生体成分処理システム
(51)【国際特許分類】
C12M 1/34 20060101AFI20240704BHJP
C12M 1/00 20060101ALI20240704BHJP
G01N 21/78 20060101ALI20240704BHJP
【ＦＩ】
C12M1/34 D
C12M1/00 C
G01N21/78 A
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2022503779
(86)(22)【出願日】2020-07-29
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-11
(86)【国際出願番号】 JP2020029079
(87)【国際公開番号】W WO2021024880
(87)【国際公開日】2021-02-11
【審査請求日】2023-04-10
(31)【優先権主張番号】P 2019143075
(32)【優先日】2019-08-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000109543
【氏名又は名称】テルモ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100077665
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 剛宏
(74)【代理人】
【識別番号】100116676
【弁理士】
【氏名又は名称】宮寺 利幸
(74)【代理人】
【識別番号】100191134
【弁理士】
【氏名又は名称】千馬 隆之
(74)【代理人】
【識別番号】100136548
【弁理士】
【氏名又は名称】仲宗根 康晴
(74)【代理人】
【識別番号】100136641
【弁理士】
【氏名又は名称】坂井 志郎
(74)【代理人】
【識別番号】100180448
【弁理士】
【氏名又は名称】関口 亨祐
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 政嗣
【審査官】上條 のぶよ
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１０１６１８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－２２３１４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１６８８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１８７３８８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－０８１８０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２６８２２４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ１２Ｍ １／００
Ｇ０１Ｎ ２１／７８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
可撓性を有する一対の樹脂シートを厚さ方向に重ねて接合したカセット本体と、
一対の前記樹脂シートが厚さ方向にそれぞれ逆向きに隆起した流路壁の内側に形成され、液体を流通させる流路と、
前記流路に連通し、細胞の培養に関するパラメータを検出可能とするパラメータ被検出部と、を備え、
前記パラメータ被検出部は、
前記液体に含まれる所定の物質に反応して呈色するチップと、
一対の前記樹脂シートが前記カセット本体の面方向と直交する方向に膨出し、前記チップを収容する膨出部と、を有し、
前記膨出部の流路断面積は前記流路の流路断面積よりも大きく、前記チップの収容状態でも前記液体を流通可能である
生体成分用カセット。
【請求項2】
請求項１記載の生体成分用カセットにおいて、
前記膨出部は、
前記流路の延在方向に平行な平坦部と
前記平坦部の外周に設けられる傾斜部と、を有し、
前記チップは前記平坦部に固着されている
生体成分用カセット。
【請求項3】
請求項２記載の生体成分用カセットであって、前記チップは、前記樹脂シート側から順に、接着剤層と、ポリカーボネート層と、所定の前記物質に反応して呈色を示す染色剤を含んだ染色剤含有シリコン層と、光の漏出を遮断する遮光層と、を有する
生体成分用カセット。
【請求項4】
請求項２記載の生体成分用カセットであって、前記チップは、前記樹脂シート側から順に、接着剤層と、ポリカーボネート層と、ウレタン接着剤層と、所定の前記物質と反応する染色剤を含んだ感応膜層と、光の漏出を遮断する遮光層と、を有する
生体成分用カセット。
【請求項5】
請求項３又は４記載の生体成分用カセットであって、前記チップの側周面を覆い、前記側周面からの光の漏出を遮断する遮光被覆を備える、
生体成分用カセット。
【請求項6】
請求項１～５のいずれか１項に記載の生体成分用カセットにおいて、前記パラメータ被検出部は、前記細胞の培養に関するパラメータとして、溶存酸素量、ｐＨ、グルコース量、溶存二酸化炭素量及び乳酸量のうちいずれか１つのパラメータを検出可能である
生体成分用カセット。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１項に記載の生体成分用カセットにおいて、前記カセット本体は、前記パラメータ被検出部を複数有し、
複数の前記パラメータ被検出部は、異なる種類のパラメータを検出可能とする
生体成分用カセット。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか１項に記載の生体成分用カセットにおいて、前記流路は、前記細胞を培養するバイオリアクタに接続され、前記液体を流出して前記バイオリアクタに供給する第１ポート路と前記バイオリアクタから排出された前記液体が流入する第２ポート路と、を有し、
前記パラメータ被検出部は、前記流路のうち前記バイオリアクタから前記液体が流入する前記第２ポート路に設けられている
生体成分用カセット。
【請求項9】
液体を流通させるチューブと、前記チューブが接続される生体成分用カセットを有する生体成分用キットであって、
前記生体成分用カセットは、
可撓性を有する一対の樹脂シートを厚さ方向に重ねて接合したカセット本体と、
一対の前記樹脂シートが厚さ方向にそれぞれ逆向きに隆起した流路壁の内側に形成され、前記液体を流通させる流路と、
前記流路に連通し、細胞の培養に関するパラメータを検出可能とするパラメータ被検出部と、を備え、
前記パラメータ被検出部は、
前記液体に含まれる所定の物質に反応して呈色するチップと、
一対の前記樹脂シートが前記カセット本体の面方向と直交する方向に膨出し、前記チップを収容する膨出部と、を有し、
前記膨出部の流路断面積は前記流路の流路断面積よりも大きく、前記チップの収容状態でも前記液体を流通可能である
生体成分用キット。
【請求項10】
液体を流通させるチューブと、前記チューブが接続される生体成分用カセットを有する生体成分用キットと、前記生体成分用キットがセットされる生体成分処理装置を有する生体成分処理システムであって、前記生体成分用カセットは、
可撓性を有する一対の樹脂シートを厚さ方向に重ねて接合したカセット本体と、
一対の前記樹脂シートが厚さ方向にそれぞれ逆向きに隆起した流路壁の内側に形成され、前記液体を流通させる流路と、
前記流路に連通し、細胞の培養に関するパラメータを検出可能とするパラメータ被検出部と、を備え、
前記パラメータ被検出部は、
前記液体に含まれる所定の物質に反応して呈色するチップと、
一対の前記樹脂シートが前記カセット本体の面方向と直交する方向に膨出し、前記チップを収容する膨出部と、を有し、
前記膨出部の流路断面積は前記流路の流路断面積よりも大きく、前記チップの収容状態でも前記液体を流通可能であり、
前記生体成分処理装置は、前記チップに測定光を出射してその光を受光することで前記細胞の培養に関するパラメータを検出する光学センサを有する
生体成分処理システム。
【請求項11】
請求項１０記載の生体成分処理システムにおいて、
前記生体成分処理装置は、前記膨出部を配置させる配置凹部を有し、前記配置凹部の底部に前記光学センサを有する
生体成分処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生体成分が流通する流路を内部に有する生体成分用カセット、この生体成分用カセットを有する生体成分用キット、この生体成分用キット及び生体成分用処理装置により構成される生体成分処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
再生医療では、生体の細胞（生体成分）を採取して培養し、培養した細胞を患者に投与する。細胞を培養する工程では、例えば、特開２０１７－１４３７７５号公報に開示されているように、ケース内に中空糸を有する細胞培養容器（バイオリアクタ）を備えた細胞培養装置（生体成分処理装置）が使用される。この生体成分処理装置には、複数の医療用バッグ及びバイオリアクタを有する生体成分用キットがセットされ、細胞を含む液を中空糸内に供給して細胞を中空糸内に付着させた後、さらに細胞培養容器に培地を送り込むことにより細胞を増殖させる。
【発明の概要】
【0003】
ところで、この種の生体成分用キットは、複数の医療用バッグとバイオリアクタとの間で液体の複雑な経路を形成している。このため、作業者が生体成分処理装置に生体成分用キットをセットする作業に時間がかかり、また取り付け時にミスが生じ易いという課題がある。
【0004】
ここで、硬質な生体成分用カセットに複数の経路を集約し、この生体成分用カセットを生体成分処理装置にセットする構成も考えられる。しかしながら、硬質な生体成分用カセットを適用すると、カセット内の流路を流通する液体の状態の検出等が困難となり、これらの構成を生体成分用カセットの外部に設けなくてはならない。この場合、生体成分用カセットのセットに加えて、カセットの外部において構成をセットする作業が生じ、作業効率が充分に向上しないことになる。
【0005】
また、細胞の培養では、細胞の増殖具合（細胞の数等）を適切に管理して品質を安定化させることが重要となる。そのため、バイオリアクタに供給する培地のパラメータをリアルタイムに検出して培地の供給量や供給速度を適宜調整することが望まれている。
【0006】
本発明は、上記の技術に関連するものであり、セットの効率化を図ると共に、細胞の培養に関するパラメータを容易に検出可能として品質を安定化させることができる生体成分用カセット、生体成分用キット及び生体成分処理システムを提供することを目的とする。
【0007】
前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、細胞を培養するための液体を流通させる流路を内部に有し、且つ可撓性を有するシート状に形成されたカセット本体を備える生体成分用カセットであって、前記流路には、前記細胞の培養に関するパラメータを検出可能とするパラメータ被検出部が設けられ、前記パラメータ被検出部は、前記液体に含まれる所定の物質に反応して呈色するチップを有する。
【0008】
また前記の目的を達成するために、本発明の第２の態様は、細胞を培養するための液体を流通させるチューブと、前記チューブが接続される生体成分用カセットを有する生体成分用キットであって、前記生体成分用カセットは、前記液体を流通させる流路を内部に有し、且つ可撓性を有するシート状に形成されたカセット本体を備え、前記流路には、前記細胞の培養に関するパラメータを検出可能とするパラメータ被検出部が設けられ、前記パラメータ被検出部は、前記液体に含まれる所定の物質に反応して呈色するチップを有する。
【0009】
また前記の目的を達成するために、本発明の第３の態様は、細胞を培養するための液体を流通させるチューブと、前記チューブが接続される生体成分用カセットを有する生体成分用キット、及び前記生体成分用キットがセットされる生体成分処理装置を有する生体成分処理システムであって、前記生体成分用カセットは、前記液体を流通させる流路を内部に有し、且つ可撓性を有するシート状に形成されたカセット本体を備え、前記流路には、前記細胞の培養に関するパラメータを検出可能とするパラメータ被検出部が設けられ、前記パラメータ被検出部は、前記液体に含まれる所定の物質に反応して呈色するチップを有し、前記生体成分処理装置は、前記蛍光チップに測定光を出射してその励起光を受光することで前記細胞の培養に関するパラメータを検出する光学センサを有する。
【0010】
上記の生体成分用カセット、生体成分用キット及び生体成分処理システムは、セットの効率化を図ると共に、細胞の培養に関するパラメータを容易に検出可能として品質を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態に係る生体成分用カセット及び生体成分用キットを適用した生体成分処理システムを示す斜視図である。
【図2】生体成分用カセットの分解斜視図である。
【図3】カセット本体及びその周辺部を示す平面図である。
【図4】細胞培養時における生体成分用キットの液体の経路を概略的に示す説明図である。
【図7】蛍光チップを有するカセット本体の製造工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0013】
本発明の一実施形態に係る生体成分用カセット１０（以下、単にカセット１０という）は、図１に示すように、生体成分用キット１２（以下、単にキット１２という）の一部を構成し、生体成分処理装置１４にセットされる。このカセット１０は、キット１２の複数の経路を集約しており、生体成分を含む液体、及び生体成分を処理するための液体を流通可能な構造体として使用される。
【0014】
キット１２は、カセット１０の他に、複数の経路を構成する部材として複数のチューブ１６、複数の医療用バッグ１８、及び生体成分処理装置１４に処理される処理部２０を備える。キット１２は、生体成分処理装置１４の動作下に、カセット１０及び各チューブ１６を経由して、各医療用バッグ１８に収容される複数種類の液体を流通させて、処理部２０において液体を処理することで目的の製品を得るように構成される。
【0015】
本実施形態に係るキット１２は、再生医療において生体の細胞（生体成分）を増殖する増殖処理に使用される細胞増殖キットとなっており、処理部２０には、細胞の播種、増殖がなされるバイオリアクタ２１が適用される。また、キット１２内で流動する液体としては、細胞を含む溶液（以下、細胞液という）、細胞の増殖のために供給される培地（培養液）、キット１２内を洗浄する洗浄液、及び細胞を剥離する剥離液等があげられる。すなわち、キット１２及び生体成分処理装置１４は、バイオリアクタ２１に細胞液を播種すると共に、培地を供給して細胞を培養した後、バイオリアクタ２１から増殖した細胞を剥離して回収する生体成分処理システム２２を構成している。以下、生体成分処理装置１４を細胞増殖装置１５ともいい、生体成分処理システム２２を細胞増殖システム２３ともいう。
【0016】
生体の細胞は、特に限定されるものではないが、例えば、血液に含まれる細胞（Ｔ細胞等）、幹細胞（ＥＳ細胞、ｉＰＳ細胞、間葉系幹細胞等）があげられる。培地も、生体の細胞に応じて適切なものが選択されればよく、例えば、緩衝塩類溶液(Balanced Salt Solution：ＢＳＳ)を基本溶液として、種々のアミノ酸、ビタミン類及び血清等を加えて調製されたものがあげられる。また洗浄液も、特に限定されるものではなく、ＰＢＳ（Phosphate Buffered Salts）、ＴＢＳ（Tris-Buffered Saline）等の緩衝液、又は生理食塩水があげられる。また剥離液としては、例えば、トリプシン、ＥＤＴＡ液を適用することができる。
【0017】
キット１２の複数の医療用バッグ１８には、細胞液を収容した細胞液バッグ１８Ａと、洗浄液を収容した洗浄液バッグ１８Ｂと、培地を収容した培地バッグ１８Ｃとが含まれる。さらに、キット１２は、複数の医療用バッグ１８として空のバッグを有し、この空のバッグには、増殖処理において廃棄される液体が流入する廃液バッグ１８Ｄと、増殖処理において得られた細胞（及び他の液体）を回収する回収バッグ１８Ｅとが含まれる。また医療用バッグ１８には、剥離液を収容した剥離液バッグ１８Ｆが別に用意される。剥離液バッグ１８Ｆは、増殖処理の過程で、作業者により、先に接続された医療用バッグ１８（例えば、細胞液バッグ１８Ａ）と交換される。
【0018】
細胞液バッグ１８Ａ、洗浄液バッグ１８Ｂ、培地バッグ１８Ｃ等は、図示しない無菌接合装置を用いて、各々のチューブ１６の端部と無菌的に接合される。又は各医療用バッグ１８は、各々のチューブ１６の端部に離脱不能に固着されており、キット１２内の無菌性を確保する構造であってもよい。或いは、キット１２が、チューブ１６と各医療用バッグ１８との間を着脱自在に接続する接続構造（不図示）を適用してもよい。
【0019】
キット１２のバイオリアクタ２１は、特に限定されないが、表面積の大きい培養基材を用いることが好ましく、例えば、中空糸２４を有する構造を適用するとよい。具体的には、バイオリアクタ２１は、複数（例えば、１万本以上）の中空糸２４と、複数の中空糸２４を収容する主空間２６ａを有する円筒状の容器２６とを備える。
【0020】
複数の中空糸２４は、その延在方向に沿って貫通する内腔（不図示）を有し、内腔を構成する中空糸２４の内周面において細胞を接着させて培養する。各中空糸２４は、容器２６の軸方向に沿って収容され、両端部が図示しない保持壁により保持されている。内腔の直径は、例えば、２００μｍ程度に形成され、保持壁の軸方向両側の端部空間２６ｂに連通している。
【0021】
また、各中空糸２４は、当該中空糸２４の外側（主空間２６ａ）と内腔との間を連通する図示しない細孔を複数有する。各細孔は、細胞やタンパク質を透過させない一方で、溶液や低分子の物質を透過させることが可能な大きさに形成されている。細孔の直径は、例えば０．００５μｍ～１０μｍ程度に設定される。これにより、中空糸２４の内周面に接着した細胞には、細孔を介して培地、所定のガス成分等が供給される。以下、主に中空糸２４の内腔に液体を流通する構成をＩＣ（intra capillary）ともいい、主に中空糸２４の外側に液体を流通する構成をＥＣ（extra capillary）ともいう。
【0022】
中空糸２４を構成する材料は、特に限定されず、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリテロラフルオロエチレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、セルロースアセテート、セルローストリアセテート、再生セルロース等の高分子材料があげられる。
【0023】
容器２６は、各中空糸２４を略直線状に延在させて収容可能な軸方向長さを有する。容器２６は、チューブ１６にそれぞれ接続される４つの端子２８（第１ＩＣ端子２８ａ、第２ＩＣ端子２８ｂ、第１ＥＣ端子２８ｃ、第２ＥＣ端子２８ｄ）を備える。第１ＩＣ端子２８ａは容器２６の一端に設けられ、一端側の端部空間２６ｂに連通している。第２ＩＣ端子２８ｂは容器２６の他端に設けられ、他端側の端部空間２６ｂに連通している。第１ＥＣ端子２８ｃは、容器２６の外周面上の他端側近傍位置に設けられ、他端寄りの主空間２６ａに連通している。第２ＥＣ端子２８ｄは、容器２６の外周面上の一端側近傍位置に設けられ、一端寄りの主空間２６ａに連通している。
【0024】
キット１２の複数のチューブ１６は、細胞液バッグ１８Ａとカセット１０間をつなぐ細胞液チューブ１６Ａ、洗浄液バッグ１８Ｂとカセット１０間をつなぐ洗浄液チューブ１６Ｂ、培地バッグ１８Ｃとカセット１０間をつなぐ培地チューブ１６Ｃ、廃液バッグ１８Ｄとカセット１０間をつなぐ廃液チューブ１６Ｄ、回収バッグ１８Ｅとカセット１０間をつなぐ回収チューブ１６Ｅ、バイオリアクタ２１の第１ＩＣ端子２８ａとカセット１０間をつなぐ第１ＩＣチューブ１６Ｆ、バイオリアクタ２１の第２ＩＣ端子２８ｂとカセット１０間をつなぐ第２ＩＣチューブ１６Ｇ、バイオリアクタ２１の第１ＥＣ端子２８ｃとカセット１０間をつなぐ第１ＥＣチューブ１６Ｈ、及びバイオリアクタ２１の第２ＥＣ端子２８ｄとカセット１０間をつなぐ第２ＥＣチューブ１６Ｉを有する。
【0025】
第１ＥＣチューブ１６Ｈの途中位置には、所定のガス成分を液体（培地）に混合するガス交換器２９が設けられている。例えば、混合するガス成分としては、自然界の空気の混合比に近い成分（窒素Ｎ2：７５％、酸素Ｏ2：２０％、二酸化炭素ＣＯ2：５％）があげられる。
【0026】
ガス交換器２９の構造は、特に限定されず、バイオリアクタ２１と同様に、複数の中空糸２９ｂを容器２９ａ内に設けたものを適用することができる。つまり、ガス交換器２９は、第１ＥＣチューブ１６Ｈを流通する液体を中空糸２９ｂの内腔に導き、この中空糸２９ｂ内の移動中に容器２９ａ内（中空糸２９ｂの外側の空間）に供給されたガス成分を、中空糸２９ｂの細孔を介して液体に混合させる。
【0027】
そして、キット１２の一部品であるカセット１０は、上記の各チューブ１６が予め接合されることで、各医療用バッグ１８の細胞液、洗浄液、培地、剥離液を、別の医療用バッグ１８又はバイオリアクタ２１に流通させる中継部として機能する。このカセット１０は、細胞増殖装置１５にキット１２をセットする際に、細胞増殖装置１５内の図示しないカセット配置部に取り付けられ、増殖処理におけるチューブ１６の配線作業を簡略化させる。
【0028】
図２に示すように、本実施形態に係るカセット１０は、複数のチューブ１６が直接接続される軟質なカセット本体４０と、このカセット本体４０を保持して細胞増殖装置１５に固定される硬質なフレーム５０とで構成されている。
【0029】
カセット本体４０は、略長方形を呈すると共に、可撓性を有する薄肉のシート状に形成されている。カセット本体４０は、樹脂材料からなる２つの樹脂シート４２を厚さ方向に重ねて接合（溶着）することで形成される。一対の樹脂シート４２の接合では、溶着用の金型に形成された溝に沿うように当該一対の樹脂シート４２間に気体を給排気することで、樹脂シート４２がそれぞれ断面半円状に隆起した流路壁４５となりその内側に流路４４が形成される（図５Ｂも参照）。樹脂シート４２を構成する材料は、液体の圧力によって変形可能な柔軟性を有していれば、特に限定されず、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂等を適用するとよい。カセット本体４０の表面にはエンボス加工が施され、微小な凹凸が形成されていてもよい。カセット本体４０の外縁４１には、複数のチューブ１６と流路４４の間を接続する複数のコネクタ６０が設けられている。
【0030】
一方、フレーム５０は、カセット本体４０よりも硬質な（弾性率が大きい）樹脂材料により構成され、カセット本体４０を収容する収容空間５２を有する薄い凹形状に形成されている。このフレーム５０を構成する材料も、特に限定されず、例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリアリレート、メタクリレート－ブチレン－スチレン共重合体等の熱可塑性樹脂を適用するとよい。
【0031】
フレーム５０は、カセット本体４０よりも一回り大きな略長方形状の覆い部５４と、覆い部５４の外周から覆い部５４の直交方向に短く突出するサイド部５６とを有する。サイド部５６は、覆い部５４の外周を全周にわたって周回している。フレーム５０は、覆い部５４と反対側でサイド部５６に囲われた開口５２ａを介して収容空間５２を開放しており、カセット本体４０の一方の面を露出させる。また、フレーム５０は、サイド部５６の上辺及び右辺から各々延出して、サイド部５６から所定間隔離れたチューブ１６を保持する保持フレーム５８を有する。サイド部５６においてカセット本体４０の各コネクタ６０に対応する箇所には、各コネクタ６０を配置及び保持する係止部７０が設けられている。コネクタ６０及び係止部７０は、カセット本体４０を係止する係止機構６８を構成している。
【0032】
係止機構６８は、略長方形状のカセット１０の四辺にそれぞれ設けられる。これによりフレーム５０はシート状のカセット本体４０を張った状態で保持して、流路４４を面方向に沿って良好に延在させる。
【0033】
そして、カセット１０は、カセット本体４０及びフレーム５０が一体化され、且つカセット本体４０の面方向を重力方向（上下方向）に沿った立位姿勢にして細胞増殖装置１５内にセットされる。すなわち細胞増殖装置１５内において、カセット１０は、図３に示す上下の向きで細胞増殖装置１５のカセット配置部に固定される。なお図３中のカセット１０は、細胞増殖装置１５に取り付けた状態における覆い部５４側（細胞増殖装置１５のタッチパネル１３４側）から見た姿勢であり、説明の便宜のためにフレーム５０を省いてカセット本体４０だけを図示している。
【0034】
具体的には、カセット本体４０の外縁４１は、第１短辺４１ａ（図中の左辺）、第２短辺４１ｂ（図中の右辺）、第１長辺４１ｃ（図中の上辺）、及び第２長辺４１ｄ（図中の下辺）により構成される。細胞液チューブ１６Ａ、洗浄液チューブ１６Ｂ及び培地チューブ１６Ｃは、第１長辺４１ｃに接続されている。廃液チューブ１６Ｄ、回収チューブ１６Ｅ、第１ＩＣチューブ１６Ｆ、第２ＩＣチューブ１６Ｇ、第１ＥＣチューブ１６Ｈ及び第２ＥＣチューブ１６Ｉは、第２短辺４１ｂに接続されている。
【0035】
また、細胞増殖システム２３は、セット状態で、カセット１０の側方近傍位置に４つのポンプ３０を配置する。すなわち、細胞増殖装置１５は、セット状態で、第１短辺４１ａの近傍に配置される第１ポンプ３０ａと、第１長辺４１ｃの近傍に配置される第２ポンプ３０ｂ及び第３ポンプ３０ｃと、第２長辺４１ｄの近傍に配置される第４ポンプ３０ｄとを有する。
【0036】
キット１２（カセット１０）は、第１～第４ポンプ３０ａ～３０ｄに対応する閉じたチューブ１６として、第１ポンプ用チューブ１６Ｊを第１短辺４１ａに接続し、第２ポンプ用チューブ１６Ｋ及び第３ポンプ用チューブ１６Ｌを第１長辺４１ｃに接続し、第４ポンプ用チューブ１６Ｍを第２長辺４１ｄに接続している。第１～第４ポンプ用チューブ１６Ｊ～１６Ｍは、その円弧状に折り返す部分が第１～第４ポンプ３０ａ～３０ｄの円形状の被巻掛部に回り込むように配置される。
【0037】
第１～第４ポンプ３０ａ～３０ｄは、回り込んでいる各ポンプ用チューブ１６Ｊ～１６Ｍをしごくように回転することで、内部の液体に流動力を付与する。第１ポンプ３０ａは後記のＩＣ用ルート４４Ａに液体を流動させ、第２ポンプ３０ｂは後記のＥＣ用ルート４４Ｂに液体を流動させる。また、第３ポンプ３０ｃはＥＣ用ルート４４Ｂの液体を循環させ、第４ポンプ３０ｄはＩＣ用ルート４４Ａの液体を循環させる。
【0038】
細胞増殖システム２３は、セット状態で、カセット本体４０の第２長辺４１ｄの近傍位置に気泡センサ３２を配置する。このため、キット１２は、閉じたチューブ１６としてセンサ用チューブ１６Ｎを第２長辺４１ｄに接続しており、セット状態で、このセンサ用チューブ１６Ｎが気泡センサ３２に対向配置される。
【0039】
さらに、細胞増殖システム２３は、セット状態で、細胞液チューブ１６Ａ、洗浄液チューブ１６Ｂ、培地チューブ１６Ｃの各々に外側クランプ３４を配置する。各外側クランプ３４は、細胞増殖装置１５の制御下に、それぞれのチューブ１６の流路を開閉する。またさらに、細胞増殖システム２３は、セット状態で、カセット本体４０に設けられた所定の流路４４を開閉する複数の内側クランプ３５を有する。
【0040】
上記したように、カセット本体４０の外縁４１の内側には、面方向に沿って延在する所定形状の流路４４が形成されている。またカセット本体４０は、流路４４に連通する複数の圧力被検出部４８、液位被検出部８０、逆止弁部９０、及び流路４４と共に構成される複数の流路被開閉部１００、複数のパラメータ被検出部１１０をシート上に備える。
【0041】
流路４４は、詳細な説明は省略するが、第１及び第２ＩＣチューブ１６Ｆ、１６Ｇと共に中空糸２４の内腔に液体を供給するＩＣ用ルート４４Ａと、第１及び第２ＥＣチューブ１６Ｈ、１６Ｉと共に中空糸２４の外側（主空間２６ａ）に液体を供給するＥＣ用ルート４４Ｂとを構成している。特にバイオリアクタ２１に培地を供給する際には、複数の外側クランプ３４及び複数の内側クランプ３５の各々が適宜開放又は閉塞されることで、ＩＣ用ルート４４Ａ及びＥＣ用ルート４４Ｂは図４に概略的に示す形態となる。
【0042】
ＩＣ用ルート４４Ａは、第１ＩＣチューブ１６Ｆに連通する第１ＩＣポート路４４Ａ１、及び第２ＩＣチューブ１６Ｇに連通する第２ＩＣポート路４４Ａ２をカセット本体４０内に有する。そして、ＩＣ用ルート４４Ａは、バイオリアクタ２１（中空糸２４内）、第１及び第２ＩＣポート路４４Ａ１、４４Ａ２、第１及び第２ＩＣチューブ１６Ｆ、１６Ｇとの間で液体を循環する循環回路４６Ａを形成している。
【0043】
ＥＣ用ルート４４Ｂは、第１ＥＣチューブ１６Ｈに連通する第１ＥＣポート路４４Ｂ１、及び第２ＥＣチューブ１６Ｉに連通する第２ＥＣポート路４４Ｂ２をカセット本体４０内に有する。そして、ＥＣ用ルート４４Ｂは、バイオリアクタ２１（中空糸２４外）、第１及び第２ＥＣポート路４４Ｂ１、４４Ｂ２、第１及び第２ＥＣチューブ１６Ｈ、１６Ｉとの間で液体を循環する循環回路４６Ｂを形成している。
【0044】
図３に戻り、圧力被検出部４８は、ＩＣ用ルート４４Ａ及びＥＣ用ルート４４Ｂにおける各ポンプ３０の下流側に設けられる。圧力被検出部４８は、細胞増殖装置１５に設けられた圧力センサ３６に対向配置されることで、流路４４の圧力を検出させる。また、液位被検出部８０は、ＩＣ用ルート４４Ａに設けられ、流動する液体を貯留空間８０ａに一時的に貯留してＩＣ用ルート４４Ａに液体を流出すると共に、液体とは別ルートに気体を流出させる。この液位被検出部８０は、細胞増殖装置１５に設けられた液位センサ３７（上部センサ３７ａ、下部センサ３７ｂ）に対向配置され、内部に貯留される液体の液位を検出可能とする。逆止弁部９０は、この気体を流出させるルートに設けられ、このルートから液位被検出部８０への気体又は液体の流入を規制する。
【0045】
流路被開閉部１００は、複数の切り欠き１０２により構成され、細胞増殖装置１５の複数の内側クランプ３５に各々配置される。内側クランプ３５は、切り欠き１０２に挿入される変位体３５ａ及び固定体３５ｂを有し、変位体３５ａを固定体３５ｂに近接させることで所定の流路４４を閉塞し、変位体３５ａを固定体３５ｂから離間させることで所定の流路４４を開放する。流路被開閉部１００の流路４４には、上記の気体の流出ルート、ＩＣ用ルート４４Ａ、ＥＣ用ルート４４Ｂから廃液バッグ１８Ｄに向かう廃液ルート４４Ｃ、ＩＣ用ルート４４Ａから回収バッグ１８Ｅに向かう回収ルート４４Ｄ及び第２ＩＣポート路４４Ａ２がある。
【0046】
パラメータ被検出部１１０は、バイオリアクタ２１を流動する液体の細胞の培養に関するパラメータを検出可能としたものである。細胞の培養に関するパラメータとしては、例えば、流路４４を流動する液体の溶存酸素量、ｐＨ、グルコース量、溶存二酸化炭素量、乳酸量があげられる。溶存酸素量、ｐＨ、グルコース量は、細胞に供給する培養環境のパラメータに相当する。溶存二酸化炭素量、乳酸量は、細胞の代謝によって生じるパラメータに相当する。１つのパラメータ被検出部１１０は、これら５種類のパラメータのうちいずれか１つを検出可能としている。
【0047】
すなわち、細胞増殖システム２３は、カセット１０に設けられたパラメータ被検出部１１０と、細胞増殖装置１５に設けられた光学センサ１２０とで、細胞の培養時に細胞に関するパラメータを検出する培養パラメータ検出部１２２を構成している。細胞増殖システム２３（細胞増殖装置１５）は、培養パラメータ検出部１２２の検出結果に基づきバイオリアクタ２１に供給する培地やガス成分の量を調整する（フィードバックする）。これにより、バイオリアクタ２１における細胞状態（細胞数等）を適切に管理することが可能となる。
【0048】
本実施形態では、パラメータ被検出部１１０は、第２ＥＣポート路４４Ｂ２に複数（３つ）設けられて、それぞれ異なる種類のパラメータを検出する構成となっている。３つのパラメータ被検出部１１０は、第２ＥＣポート路４４Ｂ２の延在方向に沿って等間隔に並設されている。なお、パラメータ被検出部１１０は、カセット本体４０に少なくとも１つ設けられていればよく、或いは上記の５種類のパラメータ全てを検出するために５つ設けられていてもよい。また、パラメータ被検出部１１０は、第２ＥＣポート路４４Ｂ２に設けられることに限定されず、他の流路４４（例えば、第２ＩＣポート路４４Ａ２）に設けられていてもよい。
【0049】
図５Ａに示すように、各パラメータ被検出部１１０は、蛍光チップ１１２（チップ１１１）を有し、セット状態で、光学センサ１２０の対向位置にそれぞれ配置される。蛍光チップ１１２は、液体に含まれる所定の物質（酸素、Ｈ+、ＯＨ-、グルコース、二酸化炭素、乳酸のいずれか）に反応して呈色するように構成される。各光学センサ１２０は、細胞増殖装置１５の制御部１３６の制御下に、蛍光チップ１１２の特性に応じた波長の測定光を各蛍光チップ１１２に出射して、蛍光チップ１１２の励起から生じる励起光を受光する。これにより光学センサ１２０は、蛍光チップ１１２の呈色度合に基づく検出信号を制御部１３６に送信する。
【0050】
具体的には図５Ｂに示すように、各パラメータ被検出部１１０は、流路４４内に設けられる上記の蛍光チップ１１２と、カセット本体４０に形成され蛍光チップ１１２を収容する膨出部１１６とを有する。蛍光チップ１１２は、カセット本体４０を構成する一対の樹脂シート４２において細胞増殖装置１５の配置面１５ａに接触する樹脂シート４２ａ（覆い部５４側の樹脂シート４２ｂとは反対側）に接合されている。
【0051】
蛍光チップ１１２は、細胞の培養に関する所定のパラメータ（溶存酸素量、ｐＨ、グルコース量、溶存二酸化炭素量、乳酸量）を光学測定するために適宜の構造をとり得る。例えば、図６Ａは、パラメータ検出用の蛍光チップ１１２の第１構成例の積層構造１１３を示し、図６Ｂは、パラメータ検出用の蛍光チップ１１２の第２構成例の積層構造１１４を示している。
【0052】
第１構成例に係る積層構造１１３は、４つの層を積層して構成されている。具体的には、接着側（樹脂シート４２ａ側）から順に、接着剤層１１３ａ、ポリカーボネート層１１３ｂ、染色剤含有シリコン層１１３ｃ（被検出層）及び遮光層１１３ｄを積層している。接着剤層１１３ａは、積層構造１１３を樹脂シート４２ａに接着するものである。ポリカーボネート層１１３ｂは、４つの層のうち最も厚みを持つ樹脂基材であり、また透光性を有するように形成される。ポリカーボネート層１１３ｂにおいて染色剤含有シリコン層１１３ｃに対向する面には、染色剤含有シリコン層１１３ｃを固着させるプライマが塗布されているとよい。
【0053】
染色剤含有シリコン層１１３ｃは、検出予定のパラメータに応じて適切な染色剤（蛍光物質）が適用される。例えば、細胞の培養に関するパラメータとして溶存酸素量を検出する構成の場合、染色剤としてベンゾ［ｇｈｉ］ペリレン（多環芳香族炭化水素）を適用するとよい。このように構成された染色剤含有シリコン層１１３ｃは、液体に含まれる溶存酸素量に比例して呈色する。これにより染色剤含有シリコン層１１３ｃは、例えば、ピーク波長が４００ｎｍの測定光が光学センサ１２０から出射されると、ピーク波長が４７５ｎｍの励起光を出力する。
【0054】
或いは、細胞の培養に関するパラメータとしてｐＨを検出する構成の場合、染色剤は、ピラニン(Pyranine：アリールスルホネート)を適用することができる。このように構成された染色剤含有シリコン層１１３ｃは、液体に含まれる溶存酸素量に比例して呈色する。これにより染色剤含有シリコン層１１３ｃは、例えば、ピーク波長が４７０ｎｍの測定光が光学センサ１２０から出射されると、ピーク波長が５５５ｎｍの励起光を出力する。
【0055】
また、細胞の培養に関するパラメータとしてグルコース量を検出する構成の場合、染色剤は、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）、ペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）、グルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）等を主に有する試薬を適用することができる。
【0056】
さらに、細胞の培養に関するパラメータとして溶存二酸化炭素量を検出する構成の場合は、ｐＨと同様に、染色剤としてピラニンを適用することができる。
【0057】
またさらに、細胞の培養に関するパラメータとして乳酸量を検出する構成の場合、染色剤は、ラクテートデヒドロゲナーゼ（ＬＤＨ）、ペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）等を適用することができる。
【0058】
また図６Ｂに示すように、第２構成例に係る積層構造１１４は、５つの層を積層している。５つの層は、接着側（樹脂シート４２ａ側）から順に、接着剤層１１４ａ、ポリカーボネート層１１４ｂ、ウレタン接着剤層１１４ｃ、感応膜層１１４ｄ（被検出層）及び遮光層１１４ｅである。この場合、液体に含まれるパラメータと反応する染色剤は、感応膜層１１４ｄに含有される。染色剤は、上記のものを適用することができ、例えばｐＨを検出する構造では、ピラニンを適用とよい。
【0059】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、蛍光チップ１１２（積層構造１１３、１１４）は、その突出端に遮光層１１２ａ（遮光層１１３ｄ、１１４ｅ）を備えることで、蛍光チップ１１２の周囲への測定光の漏出を抑制する。さらに図５Ｂに戻り、遮光層１１２ａは、蛍光チップ１１２の側周面を覆う遮光被覆１１２ａ１を有してもよい。遮光被覆１１２ａ１は、染色剤含有シリコン層１１３ｃや感応膜層１１４ｄと流路４４を連通する部分を有し、且つ他の側周面を覆うことで蛍光チップ１１２からの光の漏れを一層抑制する。
【0060】
一方、パラメータ被検出部１１０の膨出部１１６は、一対の樹脂シート４２がカセット本体４０の面方向（流路４４の延在方向）と直交する方向に隆起した部分であり、流路４４に連通する空間部１１６ａを内側に有する。空間部１１６ａの流路断面積は、流路４４の流路断面積よりも充分に大きく設定されており、蛍光チップ１１２の収容状態でも液体を良好に流通可能としている。
【0061】
一対の樹脂シート４２における膨出部１１６の構成部分は、カセット本体４０の厚さ方向に沿った断面視で、平坦部１１７と、平坦部１１７の外周に設けられる傾斜部１１８とを有する。蛍光チップ１１２は、樹脂シート４２ａの平坦部１１７に固着されており、セット状態では、この平坦部１１７が光学センサ１２０に接触するように構成されている。なお、樹脂シート４２ａの傾斜部１１８は、光学センサ１２０の測定光の漏出を抑制するために、遮蔽領域１１８ａが設けられていてもよい。
【0062】
また、細胞増殖装置１５において培養パラメータ検出部１２２を構成する部分には、光学センサ１２０と、配置凹部１２４とが設けられている。光学センサ１２０は、蛍光チップ１１２の構成（パラメータ）に基づき、所定波長の測定光を出射する発光部１２０ａと、蛍光チップ１１２から生じる励起光を受光する受光部１２０ｂとを有する。
【0063】
配置凹部１２４は、細胞増殖装置１５の配置面１５ａから所定の深さ（膨出部１１６の突出量よりも短い寸法）に形成され、その底部に光学センサ１２０を有する。配置凹部１２４は、カセット１０のセット時に、カセット本体４０（樹脂シート４２ａ）の膨出部１１６を案内可能とし、平坦部１１７を底部に配置及び接触させる。これにより、光学センサ１２０は、蛍光チップ１１２のパラメータを安定的に検出することが可能となる。
【0064】
図１に戻り、キット１２が取り付けられる細胞増殖装置１５は、箱状の装置本体１３０と、キット１２の各医療用バッグ１８を保持するスタンド１３２とを備える。また、装置本体１３０の外面には、増殖処理を行う際の操作や表示を行うタッチパネル１３４（表示操作部）が設けられる。さらに、装置本体１３０の内部には、カセット１０を立位姿勢で固定し、またバイオリアクタ２１を適宜の高さ位置に保持するカセット配置部（不図示）と、細胞増殖システム２３の動作を制御する上記の制御部１３６とが設けられている。なお図示は省略するが、細胞増殖装置１５は、細胞培養に要求される種々の条件を実現するための機能部を備え得ることは勿論である。例えば、細胞増殖装置１５は、温度制御を実施して培養環境を３７℃に保つ温度調整部を備えているとよい。
【0065】
制御部１３６は、図示しないプロセッサ、メモリ、入出力インタフェースを有し、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することで、増殖処理においてポンプ３０、外側クランプ３４、内側クランプ３５等を適宜動作させる。また制御部１３６は、細胞の培養時に、プログラムの実行下に各光学センサ１２０から検出信号を受信し、その検出結果に基づきポンプ３０の駆動を調整（フィードバック制御）する。
【0066】
次に、以上の蛍光チップ１１２を有するカセット本体４０の製造手順（カセッ本体製造方法）について説明する。この製造工程では、図７に示すように、シート切断工程（ステップＳ１）、センサシール工程（ステップＳ２）、カセット形成工程（ステップＳ３）を順次実施する。
【0067】
シート切断工程では、図示しない切断装置を用いて、一様に連なるシートの基材（不図示）を、製造するカセット本体４０の形状及びサイズに応じて切断することで、１枚毎の樹脂シート４２を形成する。
【0068】
センサシール工程では、図示しない貼り付け装置を用いて、成形された一方の樹脂シート４２ａの所定の位置（パラメータ被検出部１１０の形成予定位置）に、別途成形した蛍光チップ１１２（積層構造１１３、１１４）をシールする。上記したように蛍光チップ１１２は、接着剤層１１３ａ、１１４ａを有しており、樹脂シート４２ａの位置決めに伴い蛍光チップ１１２を簡単且つ迅速に接着することができる。
【0069】
カセット形成工程では、流路４４（パラメータ被検出部１１０等を含む）を形成用の溝を有する金型上に、蛍光チップ１１２が固着された樹脂シート４２ａと、樹脂シート４２ｂとを上に重ねる。そして、金型が一対の樹脂シート４２を挟み込んで溶着を行いつつ、溝に対応する一対の樹脂シート４２間に空気を給排気することで流路４４を形成する。この際、樹脂シート４２ａに蛍光チップ１１２が固着されたまま膨出部１１６が形成されることになり、カセット形成工程後のカセット本体４０は、パラメータ被検出部１１０を有した構成となる。
【0070】
次に、細胞増殖システム２３の増殖処理におけるチューブ１６、カセット１０の流路４４の動作について説明する。
【0071】
図１に示すように、細胞増殖システム２３の増殖処理では、作業者が細胞増殖装置１５内にカセット１０を含むキット１２の一部を挿入する。また作業者は、細胞増殖装置１５のポンプ３０、気泡センサ３２、外側クランプ３４にキット１２の適宜のチューブ１６を配置する。さらにカセット１０の配置時には、内側クランプ３５に流路被開閉部１００が配置されると共に、光学センサ１２０（配置凹部１２４）にパラメータ被検出部１１０が配置される。これにより、カセット１０は、図３に示すように、その面方向が重力方向に沿った姿勢となって細胞増殖装置１５にセットされる。さらに、キット１２の各医療用バッグ１８も、作業者によりスタンド１３２に吊り下げられる。
【0072】
上記のセット後に、増殖処理では、プライミング工程、培地置き換え工程、播種工程、培養工程、剥離工程及び回収工程を順次実施する。プライミング工程では、洗浄液バッグ１８Ｂの洗浄液を、カセット１０内で２つのルート（ＩＣ用ルート４４Ａ、ＥＣ用ルート４４Ｂ）に流通させ、所定のチューブ１６、バイオリアクタ２１、カセット本体４０の各ルートに存在する気体を除去して、廃液バッグ１８Ｄに導く。培地置き換え工程では、プライミング工程と同様に、所定のチューブ１６、バイオリアクタ２１、カセット本体４０の各ルートに培地バッグ１８Ｃの培地を導く。
【0073】
さらに培地置き換え工程後の播種工程では、細胞液バッグ１８Ａの細胞液を、ＩＣ用ルート４４Ａを介してバイオリアクタ２１の中空糸２４の内腔に供給しつつ、ＥＣ用ルート４４Ｂに存在する培地を循環させてガス成分をバイオリアクタ２１に供給する。
【0074】
そして、播種工程後の培養工程では、図４に示すように、ＩＣ用ルート４４Ａ及びＥＣ用ルート４４Ｂの両方から培地を供給してバイオリアクタ２１内に播種された細胞を培養する。この培養工程は、他の工程に比べて長時間（例えば数日間）実施することにより、中空糸２４の内周面の細胞を増殖させる。なお、細胞増殖システム２３は、培養工程においてＩＣ用ルート４４Ａを用いずに、ＥＣ用ルート４４Ｂから培地を供給する動作を行ってもよい。
【0075】
培養工程時に、細胞増殖システム２３は、培養パラメータ検出部１２２（パラメータ被検出部１１０、光学センサ１２０）により細胞の培養に関するパラメータを検出し、検出結果に応じてポンプ３０の駆動を制御する。培養工程において、第２ＥＣポート路４４Ｂ２には、バイオリアクタ２１から流出される培地が流動しており、パラメータ被検出部１１０（蛍光チップ１１２）は、この培地に含まれる目的の物質と反応して呈色する。光学センサ１２０は、蛍光チップ１１２に測定光を出射し、呈色した蛍光チップ１１２の励起光を受光し、受光に基づく検出信号（吸光度の情報）を制御部１３６に送信する。
【0076】
例えば、溶存酸素量を検出する構成において、制御部１３６は、溶存酸素量が多い場合に酸素の供給量（すなわちＥＣ用ルート４４Ｂ側の培地の循環速度）を減少させ、溶存酸素量が少ない場合に酸素の供給量を増加させる。また、ｐＨを検出する構成において、制御部１３６は、ｐＨが高い場合に二酸化炭素の供給量（すなわちＥＣ用ルート４４Ｂ側の培地の循環速度）を増加させ、ｐＨが低い場合に培地の供給量（ＩＣ用ルート４４Ａ又はＥＣ用ルート４４Ｂに供給する培地の量）を増加させる。さらに、グルコース量を検出する構成において、制御部１３６は、グルコース量が高い場合に、培地の供給量を減少させ、グルコース量が低い場合に、培地の供給量を増加させる。
【0077】
一方、溶存二酸化炭素量を検出する構成において、溶存二酸化炭素量が多い場合には、制御部１３６は、培地の供給量を減少させる。逆に溶存二酸化炭素量が少ない場合、制御部１３６は、培地の供給量を増加させる。同様に、乳酸量を検出する構成において、乳酸量が多い場合にも、制御部１３６は、培地の供給量を減少させる。逆に乳酸量が少ない場合、制御部１３６は、培地の供給量を増加させる。
【0078】
制御部１３６は、複数の培養パラメータ検出部１２２により複数種類のパラメータを検出する構成において、異なる種類のパラメータを比較及び補正等して、ポンプ３０の駆動の最適化を図る。これにより、細胞増殖システム２３は、バイオリアクタ２１における細胞の増殖具合を適切に管理することができる。
【0079】
また、培養工程後の剥離工程では、ＩＣ用ルート４４Ａから剥離液を供給してバイオリアクタ２１内で培養された（増殖した）細胞を剥離する。剥離工程におけるＥＣ用ルート４４Ｂでは、バイオリアクタ２１との間でガス成分を含む培地を循環させる。さらに、剥離工程後の回収工程では、ＩＣ用ルート４４Ａに培地を供給することで剥離工程において剥離した細胞をバイオリアクタ２１から流出させて回収バッグ１８Ｅに導く。この際ＥＣ用ルート４４Ｂでも培地及びガス成分を供給する。
【0080】
以上の工程により、細胞増殖システム２３は、バイオリアクタ２１において培養した細胞を回収バッグ１８Ｅに良好に貯留していくことができる。なお、パラメータ被検出部１１０による細胞の培養に関するパラメータの検出は、培養工程で実施されることに限定されず、他の工程でも実施可能なことは勿論である。
【0081】
また、本発明は、上記の実施形態に限定されず、発明の要旨に沿って種々の改変が可能である。例えば、細胞増殖システム２３は、パラメータとしてカセット本体４０の流路４４を流動する液体の温度を検出し、上記のパラメータ（溶存酸素量、ｐＨ、グルコース量、溶存二酸化炭素量、乳酸量）と、検出した温度を勘案して、液体の流動制御を行ってもよい。
【0082】
上記の実施形態から把握し得る技術的思想及び効果について、以下に記載する。
【0083】
本発明の第１の態様は、細胞を培養するための液体を流通させる流路４４を内部に有し、且つ可撓性を有するシート状に形成されたカセット本体４０を備える生体成分用カセット１０であって、流路４４には、細胞の培養に関するパラメータを検出可能とするパラメータ被検出部１１０が設けられ、パラメータ被検出部１１０は、液体に含まれる所定の物質に反応して呈色するチップ１１１を有する。
【0084】
これにより、生体成分用カセット１０は、作業者によって生体成分処理装置１４にセットされる際に、複数の経路を容易且つ正確に配置させてセットの効率化を図ることができる。しかも生体成分用カセット１０は、カセット本体４０の流路４４にパラメータ被検出部１１０（チップ１１１）を有することで、細胞の培養に関するパラメータを容易に検出可能とする。その結果、生体成分用カセット１０は、細胞の培養に関するパラメータに基づき細胞の培養時の培地やガス成分の状態を良好に調整させることができ、品質を安定化させることが可能となる。
【0085】
また、パラメータ被検出部１１０は、細胞の培養に関するパラメータとして、溶存酸素量、ｐＨ、グルコース量、溶存二酸化炭素量及び乳酸量のうちいずれか１つのパラメータを検出可能である。これにより、パラメータ被検出部１１０は、目的のパラメータ（溶存酸素量、ｐＨ、グルコース量、溶存二酸化炭素量及び乳酸量のうちいずれか１つ）をより精度よく検出させることができる。
【0086】
また、カセット本体４０は、パラメータ被検出部１１０を複数有し、複数のパラメータ被検出部１１０は、異なる種類のパラメータを検出可能とする。これにより、生体成分用カセット１０は、細胞の培養時の制御をより詳細に実施させて、品質を向上させることができる。
【0087】
また、生体成分用カセット１０は、細胞を培養するバイオリアクタ２１に接続され、液体を流出してバイオリアクタ２１に供給すると共に、バイオリアクタ２１から排出された液体が流入するものであり、パラメータ被検出部１１０は、流路４４のうちバイオリアクタ２１から液体が流入するポート路（第２ＩＣポート路４４Ａ２、第２ＥＣポート路４４Ｂ２）に設けられている。これにより、生体成分用カセット１０は、バイオリアクタ２１から排出された液体の状態を良好に検出させることができ、品質を一層安定化させることが可能となる。
【0088】
また、パラメータ被検出部１１０は、カセット本体４０の面方向と直交する方向に突出し、チップ１１１を収容する膨出部１１６を有する。これにより、生体成分用カセット１０は、チップ１１１を流路４４に備えた構成でも液体を円滑に流動させつつ、細胞の培養に関するパラメータを検出させることができる。
【0089】
また、カセット本体４０は、一対の樹脂シート４２を接合して構成され、チップ１１１は、一対の樹脂シート４２のうち一方に固着されて流路４４内で流路４４の延在方向と直交する方向に突出し、且つ所定の物質に基づき呈色する被検出層（染色剤含有シリコン層１１３ｃ、感応膜層１１４ｄ）を備えた積層構造１１３、１１４に構成されている。これにより、チップ１１１は、一対の樹脂シート４２の一方から測定光が入射した際に、呈色した被検出層に測定光を良好に導いて励起光を返すことができる。
【0090】
また、チップ１１１の突出端には、光の漏出を遮断する遮光層１１３ｄ、１１４ｅが設けられている。これにより、パラメータ被検出部１１０は、チップ１１１に対する光学測定時にチップ１１１の突出端からの光の漏出を抑制して、パラメータの検出を精度よく実施させることができる。
【0091】
また、チップ１１１の側面には、光の漏出を遮断する遮光被覆１１２ａ１が設けられている。これにより、パラメータ被検出部１１０は、チップ１１１に対する光学測定時にチップ１１１の側面からの光の漏出をさらに抑制して、パラメータの検出をより精度よく実施させることができる。
【0092】
また、本発明の第２の態様は、細胞を培養するための液体を流通させるチューブ１６と、チューブ１６が接続される生体成分用カセット１０を有する生体成分用キット１２であって、生体成分用カセット１０は、液体を流通させる流路４４を内部に有し、且つ可撓性を有するシート状に形成されたカセット本体４０を備え、流路４４には、細胞の培養に関するパラメータを検出可能とするパラメータ被検出部１１０が設けられ、パラメータ被検出部１１０は、液体に含まれる所定の物質に反応して呈色するチップ１１１を有する。これにより、生体成分用キット１２は、複数の経路を容易且つ正確に配置させてセットの効率化を図ることができる。また生体成分用キット１２は、細胞の培養に関するパラメータを容易に検出可能として細胞の培養時の培地やガス成分の状態を調整させることができ、品質を安定化させることが可能となる。
【0093】
また、本発明の第３の態様は、細胞を培養するための液体を流通させるチューブ１６と、チューブ１６が接続される生体成分用カセット１０を有する生体成分用キット１２、及び生体成分用キット１２がセットされる生体成分処理装置１４を有する生体成分処理システム２２であって、生体成分用カセット１０は、液体を流通させる流路４４を内部に有し、且つ可撓性を有するシート状に形成されたカセット本体４０を備え、流路４４には、細胞の培養に関するパラメータを検出可能とするパラメータ被検出部１１０が設けられ、パラメータ被検出部１１０は、液体に含まれる所定の物質に反応して呈色するチップ１１１を有し、生体成分処理装置１４は、チップ１１１に測定光を出射してその励起光を受光することで細胞の培養に関するパラメータを検出する光学センサ１２０を有する。これにより、生体成分処理システム２２は、セットの効率化を図ると共に、細胞の培養に関するパラメータを容易に検出可能として品質を安定化させることができる。
【0094】
また、パラメータ被検出部１１０は、カセット本体４０の面方向と直交する方向に突出し、チップ１１１を収容する膨出部１１６を有し、生体成分処理装置１４は、膨出部１１６を配置させる配置凹部１２４を有し、配置凹部１２４の底部に光学センサ１２０を有する。これにより、生体成分処理システム２２は、生体成分用カセット１０を生体成分処理装置１４にセットする際に、パラメータ被検出部１１０を配置凹部１２４にスムーズに配置させることができる。セット状態では、光学センサ１２０がチップ１１１に対向することになり、細胞の培養に関するパラメータを良好に光学測定することが可能となる。
【0095】
なお、カセット１０（パラメータ被検出部１１０）に適用されるチップ１１１は、所定波長の光を吸収して別波長の励起光を放出する蛍光物質を有する蛍光チップ１１２に限定されず、種々の光学的な測定方式に応じたチップ１１１を適用してよい。例えば、チップ１１１は、所定の物質（パラメータ）の濃度に応じて色調を変化させるものを適用してよい。この場合、光学センサ１２０は、チップ１１１に対して測定光を出射してその反射光を測定する測定方式をとり得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】