(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】2025-03-03
(45)【発行日】2025-03-11
(54)【発明の名称】細胞培養器具および細胞培養方法
(51)【国際特許分類】
C12M 1/00 20060101AFI20250304BHJP
C12M 1/24 20060101ALI20250304BHJP
C12M 3/00 20060101ALI20250304BHJP
C12N 1/00 20060101ALI20250304BHJP
C12N 5/00 20060101ALI20250304BHJP
【FI】
C12M1/00 D
C12M1/24
C12M3/00 A
C12N1/00 A
C12N5/00
(21)【出願番号】P 2021206737
(22)【出願日】2021-12-21
【審査請求日】2023-12-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000241463
【氏名又は名称】豊田合成株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼城 誠太郎
【審査官】戸来 幸男
(56)【参考文献】
【文献】実開昭63-186298(JP,U)
【文献】実開平01-060700(JP,U)
【文献】特開平05-003779(JP,A)
【文献】特開2012-143220(JP,A)
【文献】特開2007-167002(JP,A)
【文献】特開2015-208283(JP,A)
【文献】中国実用新案第212199290(CN,U)
【文献】特表2008-541772(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C12M 1/00-3/10
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(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
細胞培養器具であって、
円筒部と、前記円筒部の軸方向の一端に配置された培養膜と、前記軸方向の他端に形成された第1係合部と、を有する円筒部材と、
前記円筒部を収容可能な有底円筒部と、前記第1係合部と係合可能な第2係合部と、を有する保持部材と、を備え、
前記第2係合部は、前記円筒部を前記有底円筒部に収容した第1状態
においても、前記円筒部の姿勢が前記第1状態のときとは前記軸方向において反対向きとなる第2状態
においても、前記第1係合部と係合
し、
前記第2係合部は、前記第1係合部と係合することで、前記円筒部材の前記軸方向において前記一端から前記他端へ向かう動きと、前記円筒部材の前記軸方向において前記他端から前記一端へ向かう動きとのいずれの動きも規制する軸規制部を有する、細胞培養器具。
【請求項2】
請求項
1に記載の細胞培養器具であって、
前記保持部材と前記円筒部材とのそれぞれを複数備えるとともに、前記複数の保持部材の隣り合う2の保持部材を連結する連結部を備え、
前記第1係合部は、前記円筒部の外周面から外方へ突出する突出部を有し、
前記軸規制部は、(i)前記突出部が前記軸方向に挿入される第1挿入部と、(ii)前記第1挿入部から前記保持部材の周方向に延び、前記突出部が前記周方向に挿入される第2挿入部であって、前記軸方向に間隔を空けて対向する一対の周区画面により区画された第2挿入部と、を有し、
前記第1挿入部および前記第2挿入部は、前記有底円筒部の側壁を径方向に貫通して形成され、
前記第1状態および前記第2状態において、前記突出部は、前記側壁の外周面から突出し、
前記複数の円筒部材の隣り合う2の円筒部材は、前記突出部により連結されている、細胞培養器具。
【請求項3】
請求項
1に記載の細胞培養器具であって、
前記第1係合部は、前記円筒部の外周面から外方へ延びる延在部を有し、
前記軸規制部は、前記有底円筒部の外周面から外方に突出する外周突出部を有し、
前記延在部は、前記外周突出部を覆い、前記軸方向において前記外周突出部と当接する爪部を有し、
前記第1状態および前記第2状態において、前記爪部は、前記外周突出部と当接することにより前記軸方向への動きを規制する、細胞培養器具。
【請求項4】
細胞培養方法であって、
円筒部と、前記円筒部の軸方向の一端に配置された培養膜と、前記軸方向の他端に形成された第1係合部と、を有する円筒部材と、前記円筒部を収容可能な有底円筒部と、前記第1係合部と係合可能な第2係合部と、を有する保持部材と、を備え、前記第2係合部は、前記円筒部を前記有底円筒部に収容した第1状態
においても、前記円筒部の姿勢が前記第1状態のときとは前記軸方向において反対向きとなる第2状態
においても、前記第1係合部と係合
し、前記第2係合部は、前記第1係合部と係合することで、前記円筒部材の前記軸方向において前記一端から前記他端へ向かう動きと、前記円筒部材の前記軸方向において前記他端から前記一端へ向かう動きとのいずれの動きも規制する軸規制部を有する細胞培養器具を準備する第1工程と、
前記第1状態にて、前記培養膜の前記円筒部の内側を向く第1面に細胞を培養する第2工程と、
前記第2状態にて、前記培養膜の前記第1面と対向する第2面にて細胞を培養する第3工程と、を備える、細胞培養方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、細胞培養器具および細胞培養方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、細胞培養では、少量かつ複数のサンプルを同時に培養するため、複数のウェルが形成されたウェルプレートが使用される。そして、細胞培養用の膜が取り付けられたインサートがウェルに挿入されて、膜の一方の面にて細胞が培養される(例えば、特許文献1)。特許文献1のインサートは、インサートの径方向に延びるフランジがウェルプレート(培養容器)の上面と当接することで吊り下げられ、膜がウェルの底面から離れた状態で、インサートは保持される。
【0003】
近年、膜の両面での細胞培養が行われている。そこで、両面培養を行うための細胞培養装置が提案されている(例えば、特許文献2)。特許文献2の細胞培養装置は、膜が取り付けられた外側管状本体の他に、吊り下げ構成要素と、相補管状本体とを備える。膜の一方の面に細胞培養を行う第1工程では、外側管状本体に相補管状本体が嵌合されることにより、外側管状本体の外側に培養液を溜める空間が形成される。第1工程後の、膜の他方の面に細胞培養を行う第2工程では、外側管状本体に吊り下げ構成要素が嵌合されることにより、外側管状本体は、ウェルに吊り下げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開H7-75553号公報
【文献】国際公開WO2012/045368号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献2の細胞培養装置は、膜の一方の面に細胞培養する第1工程において、装置は自立する構成であり、複数のサンプルを培養する場合に作業性が悪くなるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一形態によれば、細胞培養器具が提供される。この細胞培養器具は、円筒部と、前記円筒部の軸方向の一端に配置された培養膜と、前記軸方向の他端に形成された第1係合部と、を有する円筒部材と、前記円筒部を収容可能な有底円筒部と、前記第1係合部と係合可能な第2係合部と、を有する保持部材と、を備え、前記第2係合部は、前記円筒部を前記有底円筒部に収容した第1状態においても、前記円筒部の姿勢が前記第1状態のときとは前記軸方向において反対向きとなる第2状態においても、前記第1係合部と係合し、前記第2係合部は、前記第1係合部と係合することで、前記円筒部材の前記軸方向において前記一端から前記他端へ向かう動きと、前記円筒部材の前記軸方向において前記他端から前記一端へ向かう動きとのいずれの動きも規制する軸規制部を有する。
【0007】
(1)本開示の一形態によれば、細胞培養器具が提供される。この細胞培養器具は、円筒部と、前記円筒部の軸方向の一端に配置された培養膜と、前記軸方向の他端に形成された第1係合部と、を有する円筒部材と、前記円筒部を収容可能な有底円筒部と、前記第1係合部と係合可能な第2係合部と、を有する保持部材と、を備える。前記第2係合部は、前記円筒部を前記有底円筒部に収容した第1状態と、前記円筒部の姿勢が前記第1状態のときとは前記軸方向において反対向きとなる第2状態とのいずれの状態のときに、前記第1係合部と係合する。この形態によれば、第1状態と第2状態とのいずれの状態においても、第2係合部は、第1係合部と係合することができる。円筒部材を保持部材に係合させた状態にすることにより、円筒部材と保持部材とを一体に扱うことができるため、細胞培養器具の作業性を向上させることができる。また、保持部材を傾けた場合にも、保持部材に対する円筒部材のずれを抑制することができ、安定した細胞培養を行うことができる。
(2)上記形態の細胞培養器具において、前記保持部材を複数備え、さらに、前記複数の保持部材の隣り合う2の保持部材を連結する連結部を備えていてもよい。この形態によれば、複数の保持部材を一体に取り扱うことができるため、作業性をさらに向上させることができる。
(3)上記形態の細胞培養器具において、前記第2係合部は、前記第1係合部と係合することで前記円筒部材の前記軸方向と垂直な水平方向への動きを規制する水平規制部を有していてもよい。この形態によれば、保持部材に対する、軸方向と直交する水平方向への円筒部材の動きを規制することができる。
(4)上記形態の細胞培養器具において、前記第1係合部は、前記円筒部の外周面から外方へ突出する突出部を有し、前記水平規制部は、前記突出部が前記軸方向に挿入される凹部と、を有し、前記第1状態および前記第2状態において、前記突出部が前記凹部と当接することにより前記水平方向への動きが規制されてもよい。この形態によれば、突出部を凹部に挿入させることで、保持部材に対する円筒部材の水平方向への動きを規制することができる。
(5)上記形態の細胞培養器具において、前記第2係合部は、前記第1係合部と係合することで前記円筒部材の前記軸方向への動きを規制する軸規制部を有してもよい。この形態によれば、保持部材に対する円筒部材の軸方向への動きを規制することができる。
(6)上記形態の細胞培養器具において、前記第1係合部は、前記円筒部の外周面から外方へ突出する突出部を有し、前記軸規制部は、(i)前記突出部が前記軸方向に挿入される第1挿入部と、(ii)前記第1挿入部から前記保持部材の周方向に延び、前記突出部が前記周方向に挿入される第2挿入部であって、前記軸方向に間隔を空けて対向する一対の周区画面により区画された第2挿入部と、を有し、前記第1状態および前記第2状態において、前記一対の周区画面は、間に挿入された前記突出部と当接することで、前記軸方向への動きを規制してもよい。この形態によれば、第2挿入部に突出部を挿入させることで、保持部材に対する円筒部材の軸方向への動きを規制することができる。
(7)上記形態の細胞培養器具において、前記第1挿入部および前記第2挿入部は、前記有底円筒部の側壁を径方向に貫通して形成され、前記第1状態および前記第2状態において、前記突出部は、前記側壁の外周面から突出してもよい。この形態によれば、第1係合部と第2係合部とを係合させる場合に、突出部の側壁の外周面から突出した部分を把持することができるため、係合させる場合の作業性を向上することができる。
(8)上記形態の細胞培養器具において、前記円筒部材を複数備え、前記複数の円筒部材の隣り合う2の円筒部材は、前記突出部により連結されていてもよい。この形態によれば、複数の円筒部材を一体に取り扱うことができるため、作業性をさらに向上させることができる。
(9)上記形態の細胞培養器具において、前記第1係合部は、前記円筒部の外周面から外方へ延びる延在部を有し、前記軸規制部は、前記有底円筒部の外周面から外方に突出する外周突出部を有し、前記延在部は、前記外周突出部を覆い、前記軸方向において前記外周突出部と当接する爪部を有し、前記第1状態および前記第2状態において、前記爪部は、前記外周突出部と当接することにより前記軸方向への動きを規制してもよい。この形態によれば、爪部を外周突出部と当接させることによち、保持部材に対する円筒部材の軸方向への動きを規制することができる。
(10)本開示の他の形態によれば、細胞培養方法が提供される。この細胞培養方法は、円筒部と、前記円筒部の軸方向の一端に配置された培養膜と、前記軸方向の他端に形成された第1係合部と、を有する円筒部材と、前記円筒部を収容可能な有底円筒部と、前記第1係合部と係合可能な第2係合部と、を有する保持部材と、を備え、前記第2係合部は、前記円筒部を前記有底円筒部に収容した第1状態と、前記円筒部の姿勢が前記第1状態のときとは前記軸方向において反対向きとなる第2状態とのいずれの状態のときに、前記第1係合部と係合する細胞培養器具を準備する第1工程と、前記第1状態にて、前記培養膜の前記円筒部の内側を向く第1面に細胞を培養する第2工程と、前記第2状態にて、前記培養膜の前記第1面と対向する第2面にて細胞を培養する第3工程と、を備える。この形態によれば、細胞培養工程において、円筒部材を保持部材に係合させた状態にすることにより、円筒部材と保持部材とを一体に扱うことができるため、細胞培養器具の作業性を向上させることができる。また、第2工程および第3工程において保持部材を傾けた場合にも、保持部材に対する円筒部材のずれを抑制することができ、安定した細胞培養を行うことができる。
なお、本開示は、種々の形態で実現することが可能であり、上記形態の他に、細胞培養器具の製造方法などの形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図7】第3実施形態から第6実施形態の細胞培養器具を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
A.第1実施形態:
A1.細胞培養器具の構成:
図1は、細胞培養器具100の斜視図である。
図1では、円筒部材10の一部が断面にて示されている。
図2は、細胞培養器具100の平面図である。
図3は、第1状態における細胞培養器具100の斜視図である。
図4は、第2状態における細胞培養器具100の斜視図である。
図1から
図4では、互いに直交する、X軸と、Y軸と、Z軸とを示している。細胞培養器具100は、典型的には、Z方向が鉛直方向と沿うように配置されて使用される。X軸,Y軸,Z軸の矢印が向いている方向は、それぞれX軸,Y軸,Z軸に沿った正の方向を示している。X軸,Y軸,Z軸に沿った正の方向を、それぞれ+X方向,+Y方向,+Z方向とする。X軸,Y軸,Z軸の矢印が向いている方向と逆の方向が、それぞれX軸,Y軸,Z軸に沿った負の方向である。X軸,Y軸,Z軸に沿った負の方向を、それぞれ-X方向,-Y方向,-Z方向とする。X軸,Y軸,Z軸に沿った方向で正負を問わないものを、それぞれX方向,Y方向,Z方向とよぶ。これ以降に示す図及び説明についても同様である。また、+Z方向を上方向、-Z方向を下方向と呼ぶ場合がある。
【0010】
細胞培養器具100は、円筒部材10と、保持部材50とを備える。
図2に示すように、本実施形態では、細胞培養器具100は、同一直線上に並ぶ6つの保持部材50を有する。そして、隣り合う2つの保持部材50は、連結部90により連結されている。これにより、複数の保持部材50を一体に扱うことができる。同様に、本実施形態では、細胞培養器具100は、同一直線上に並ぶ6つの円筒部材10を有する。そして、隣り合う2つの円筒部材10は、第1係合部13により連結されている。これにより、複数の円筒部材10を一体に扱うことができる。複数の円筒部材10が並ぶ方向と、複数の保持部材50が並ぶ方向とは、X方向と平行である。
【0011】
図1に示すように、円筒部材10は、円筒部11と、培養膜12と、2つの第1係合部13とを有する。なお、端に配置された円筒部材10を除き、2つの第1係合部13のそれぞれは、隣り合う円筒部11と共有されている。培養膜12は、円筒部材10の中心軸CX1に沿う方向である軸方向の一端に配置されている。具体的には、円形の培養膜12は、円筒部11の開口を覆うように、円筒部11の端部に接合されている。培養膜12は、円筒部11の内側を向く第1面12aと、第1面12aと対向する第2面12bとを有する。細胞培養工程では、第1面12aと、第2面12bとの何れにも細胞が培養される。2つの第1係合部13は、円筒部材10の軸方向の他端に配置されている。
【0012】
培養膜12は、細胞培養を行う際に、細胞培養の足場となる膜である。培養膜12として、膜の厚み方向に貫通する多数の細孔を有する、合成高分子製の多孔質膜や天然高分子製の多孔質膜を用いることができる。具体的には、多孔質膜として、トラックエッチング膜や、ナノファイバー膜や、コラーゲンビトリゲル膜や、ハニカム膜や、多孔質ポリウレタン膜などが挙げられる。多孔質ポリウレタン膜としては、次に記載する、第1製造工程および第2製造工程を備える製造方法を用いて製造された多孔質ポリウレタン膜などが挙げられる。第1製造工程は、基板上に未硬化であるポリウレタン原料の層を形成する工程である。第2製造工程は、基板上に形成されたポリウレタン原料の層における基板から離間した露出面に対して水蒸気の供給を行なって、ポリウレタン原料の層において、ポリウレタン原料の硬化を進行させると共に複数の凹凸を露出面に有する多孔質形状を形成させる工程である。
【0013】
円筒部11は、樹脂材料製である。樹脂材料として、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル等を用いることができる。2つの第1係合部13は、中心軸CX1を挟んで、円筒部11の径方向に対向して配置されている。第1係合部13は、突出部14を有する。突出部14は、円筒部11の外周面から径方向に延びる。突出部14は、厚さ方向を軸方向、長さ方向をX方向とする平板形状を有する。
【0014】
保持部材50は、有底円筒部51と、2つの第2係合部52とを有する。保持部材50は、樹脂材料製である。樹脂材料として、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル等を用いることができる。有底円筒部51は、円筒の側壁51aと、側壁51aの開口を塞ぐ底面51bとを有する。
図1、
図3、および
図4では、円筒部材10の中心軸CX1と、有底円筒部51の中心軸CX2とが同軸に描かれている。側壁51aの内径は、円筒部11の外径よりも大きい。よって、有底円筒部51は、円筒部11を収容可能である。上述の保持部材50はウェル、ウェルプレートやマイクロプレートなどと呼ばれる部材である。
【0015】
2つの第2係合部52は、有底円筒部51の中心軸CX2を挟んでX方向に対向して配置されている。2つの第2係合部52は、中心軸CX2を通り、YZ平面に平行な面を対称面とする、面対称の形状を有する。第2係合部52は、第1係合部13と係合可能である。第2係合部52は、軸規制部53を有する。軸規制部53は、第1挿入部54と、第2挿入部55とを有する。第1挿入部54および第2挿入部55は、側壁51aの一部を切り欠いた形状である。具体的には、第1挿入部54は、側壁51aを径方向に貫通して形成されている。第1挿入部54は、側壁51aの開口している端部から底面51bに向かって、中心軸CX2に沿う方向である軸方向に延びる。第1挿入部54は、一対の第1挿入部区画面54a,54bにより区画されている。一対の第1挿入部区画面54a,54bは、Y方向に間隔を空けて対向する。一対の第1挿入部区画面54a,54bの間隔は、突出部14の幅よりも大きい。よって、第1挿入部54は、突出部14を軸方向に沿って受け入れることができる。
【0016】
第2挿入部55は、第1挿入部54の軸方向における終端から保持部材50の周方向に延びる。第2挿入部55は、第1挿入部54と同様に、側壁51aを径方向に貫通して形成されている。第2挿入部55は、一対の周区画面55a,55bにより区画されている。一対の周区画面55a,55bは、周方向に延びている。一対の周区画面55a,55bは、軸方向に間隔を空けて互いに対向する。一対の周区画面55a,55bの間隔は、突出部14の厚さよりも僅かに大きい。よって、第2挿入部55は、第1挿入部54に挿入された突出部14を、Y方向に沿って受け入れることができる。
【0017】
連結部90は、隣り合う有底円筒部51の各々の側壁51aを連結する。本実施形態では、連結部90は、保持部材50と一体に形成されている。
【0018】
細胞培養工程において、細胞培養器具100は、
図3にて示す円筒部11が有底円筒部51に収容された第1状態と、
図4に示す培養膜12が有底円筒部51の外部に露出した第2状態とで使用される。第2状態では、円筒部11の姿勢が第1状態のときとは軸方向において反対向きとなる。
【0019】
図3に示すように、第1状態では、円筒部材10の突出部14の一部は、保持部材50の第2挿入部55に挿入されている。なお、
図1に示す、円筒部材10の第1係合部13と保持部材50の第2係合部52とが係合していない細胞培養器具100の非係合状態から、第1状態への遷移は、2段階で行われる。すなわち、突出部14が第1挿入部54に、軸方向に沿って第1挿入部54の終端まで挿入される第1段階と、突出部14が第2挿入部55に、Y方向に沿って挿入される第2段階とにより行われる。
図2では、第1段階における円筒部材10は、二点鎖線で描かれており、第1状態おける円筒部材10は、実線で描かれている。第1段階では、円筒部材10の中心軸CX1は、保持部材50の中心軸CX2に対して-Y方向にずれている。そして、第2段階にて、円筒部材10が+Y方向に移動されることにより、円筒部材10の中心軸CX1と、有底円筒部51の中心軸CX2とが略一致した状態となる。
図3に示すように、突出部14が第2挿入部55に挿入されることにより、突出部14が第2挿入部55に嵌り、第1係合部13と第2係合部52とが係合する。第1係合部13と第2係合部52とが係合した状態では、突出部14が周区画面55a,55bと当接することにより、保持部材50に対する円筒部材10の軸方向の動きが規制される。
【0020】
第1状態から、細胞培養器具100の非係合状態への遷移、つまり、第1係合部13と第2係合部52との係合が解除される場合には、上記の手順が逆行して行われる。すなわち、突出部14が第2挿入部55から、-Y方向に沿って引き出される第1段階と、突出部14が第1挿入部54から、軸方向に沿って上方に引き出される第2段階とにより行われる。
【0021】
図2に示すように、第1状態および第2状態において、突出部14は、側壁51aの外周面から突出する。したがって、第1係合部13と第2係合部52とを係合させる場合に、突出部14の側壁51aの外周面から突出した部分を把持することができる。よって、係合させる場合の作業性を向上できる。
【0022】
図4に示すように、第2状態においても、第1状態と同様に、円筒部材10の突出部14は、保持部材50の第2挿入部55に挿入されている。第1状態と、第2状態とでは、円筒部材10の姿勢が異なる。第1状態では、円筒部材10は、第1係合部13に対して培養膜が下になる姿勢である。対して、第2状態では、円筒部材10は、第1係合部13に対して培養膜が上になる姿勢である。第1状態は、軸方向において、第1係合部13と、保持部材50の底面51bとの間に培養膜12が配置される姿勢である。第2状態は、第1係合部13を挟んで、保持部材50の底面51bと円筒部11とが向かい合う姿勢である。細胞培養器具100の非係合状態から、第2状態への遷移は、第1状態への遷移と同様に行われる。すなわち、突出部14が第1挿入部54に、軸方向に沿って第1挿入部54の終端まで挿入される第1段階と、突出部14が第2挿入部55に、Y方向に沿って挿入される第2段階とにより行われる。第1係合部13と第2係合部52との係合が解除される場合も、第1状態から非係合状態への遷移と同様に行われる。
【0023】
A2.細胞培養器具を用いた細胞培養方法:
図5は、細胞培養器具100を用いた細胞培養方法を実現する細胞培養工程を示すフローチャートである。第1工程P10にて、細胞培養器具100が準備される。工程P20にて、円筒部11が保持部材50に収納されて、第1係合部13と第2係合部52とが係合される。これにより、細胞培養器具100は、
図3に示す第1状態となる。工程P30にて、円筒部材10に、第1細胞と第1細胞用の培養液とを含む第1細胞懸濁液が注入される。第1細胞懸濁液が注入されることにより、第1細胞が培養膜12の第1面12aに播種される。工程P30にて、保持部材50に培養液を注入してもよいし、しなくてもよい。
【0024】
第2工程P40にて、培養液が適宜交換され、第1細胞が培養膜12の第1面12aに定着するまで培養される。具体的には、ピペットを用いて、円筒部材10から培養液の抜き出しと、注入とが行われる。保持部材50に培養液が注入された場合には、保持部材50からも培養液の抜き出しと、注入とが行われる。そして、この培養液が抜き出しと注入が行われる際に、培養液を円筒部11と培養膜12との境目付近に寄せるため、鉛直方向に対して、中心軸CX1,CX2が傾斜するように作業者により細胞培養器具100が傾けられる場合がある。ここで、本実施形態では、細胞培養器具100が傾けられた場合にも、第1係合部13と第2係合部52とが係合しているため、保持部材50に対する円筒部材10の位置ずれが抑制される。よって、培養液交換についての作業性を向上させることができ、安定した細胞培養を行うことができる。また、複数の保持部材50は、連結部90により連結されているため、作業者は、複数の保持部材50を同時に傾けることができる。そして、作業者は、複数の保持部材50を傾けた状態で把持し、培養液の抜き取りを複数の円筒部材10について連続して行うことができる。よって、培養液交換についての作業性を向上させることができる。
【0025】
工程P50では、円筒部材10に、円筒部11の内部に培養液を貯留しておくための
図3に示す第1治具800が装着される。第1治具800は、可撓性を有し、円柱形状にて形成される。第1治具800の外径は、円筒部11の内周面と密着する程度の大きさである。第1治具800は、第1治具800の中心軸が円筒部材10の中心軸CX1に沿う姿勢で、円筒部11に挿入される。第1治具800の挿入方向である下方の先端が培養膜12と離れた位置になるまで挿入される。これにより、次の工程P60にて、円筒部材10が上下に反転された場合にも、円筒部11の内部に培養液を貯留しておくことができる。よって、第1細胞の培養を継続することができる。なお、培養液は第1治具800で閉塞された円筒部11の内部を液密にする状態で貯留することが好ましい。
【0026】
工程P60では、第1係合部13と第2係合部52との係合が解除された後、円筒部材10が上下に反転されて、第1係合部13と第2係合部52とが係合される。これにより、細胞培養器具100は、
図4に示す第2状態となる。
【0027】
工程P70では、
図4に示す第2治具900が、培養膜12の周囲を覆うように、円筒部材10の外周面に装着される。第2治具900は、可撓性を有する円筒部材である。第2治具900が装着されることにより、培養膜12を底面、第2治具900の内周面を側面とする、培養液を貯留するための容器が形成される。
【0028】
工程P80では、第2治具900の内部に第2細胞と第2細胞用の培養液とを含む第2細胞懸濁液が注入される。第2細胞懸濁液が注入されることにより、第2細胞が培養膜12の第2面12bに播種される。
【0029】
第3工程P90では、第2細胞懸濁液に含まれる第2細胞が培養膜12の第2面12bに定着するまで、培養液が適宜交換され、第2細胞が培養される。また第3工程P90の培養は温度・湿度・CO2濃度を一定で安定した環境下、つまり、細胞をより生理的条件に近い状態で培養するためにインキュベーター内にて行われる。第3工程P90において培養液の交換を行う際には、第2工程P40と同様に、作業者により細胞培養器具100が傾けられる場合がある。細胞培養器具100が傾けられた場合にも、第2工程P40と同様に、第1係合部13と第2係合部52とが係合しているため、保持部材50に対する円筒部材10の位置ずれが抑制される。よって、作業性を向上させることができる。また、第1係合部13と第2係合部52とが係合しているため、細胞培養器具100の運搬時の揺れを防止することができる。
【0030】
工程P100では、まず、第2治具900の内側から培養液が抜き取られ、円筒部材10から第2治具900が取り外される。この時、培養液の抜き取りは細胞培養器具100を傾斜させることで、一列ずつ一度に行われても良い。その後、第1係合部13と第2係合部52との係合が解除された後、円筒部材10は、上下に反転され、第1係合部13と第2係合部52とが係合される。これにより、細胞培養器具100は、再び、
図3に示す第1状態となる。
【0031】
工程P110では、第2細胞の培養が継続される。培養は、上述した第3工程P90の培養時と同様にインキュベーター内にて行われる。具体的には、有底円筒部51の内部に第2面12bに定着している第2細胞用の培養液が注入され、円筒部11の内部に第1面12aに定着している第1細胞用の培養液が注入される。第2工程P40および第3工程P90と同様に、適宜、培養液の交換が行われ、第2細胞がコンフルエントになるまで培養される。工程P110においても、第2工程P40と同様に、細胞培養器具100が傾けられた場合にも、第1係合部13と第2係合部52とが係合しているため、保持部材50に対する円筒部材10の位置ずれが抑制される。よって、作業性を向上させることができる。第2細胞の培養が終了すると、本細胞培養工程は、終了する。細胞培養工程により、培養膜12の第1面12aと第2面12bとのそれぞれに細胞が培養することができる。
【0032】
以上説明した細胞培養工程において、円筒部材10と保持部材50とは、第1係合部13と第2係合部52とが係合することにより、一体に扱うことができる。一般に、細胞培養においては、少量かつ複数のサンプルが同時に培養される。そして、複数のサンプルを識別するために、各サンプルには識別番号が付される。ここで、本実施形態では、円筒部材10と保持部材50とを一体に扱うことができるため、円筒部材10および保持部材50の何れか一方に識別番号を付すことにより、各サンプルを識別することができる。また、第2工程P40と、第3工程P90と、工程P110との何れにおいても、円筒部材10を保持部材50に係合させておくことができるため、第2工程P40にて保持部材50に対応させた円筒部材10を、後の第3工程P90や工程P110にて、対応しない保持部材50に取り付けることを抑制することができる。よって、細胞培養工程における作業性を向上させることができる。
【0033】
以上、説明した第1実施形態によれば、円筒部材10は、円筒部11と、培養膜12と、第1係合部13とを有する。また、保持部材50は、有底円筒部51と、第1係合部13と係合可能な第2係合部52とを有する。そして、第2係合部52は、円筒部11を有底円筒部51に収容した第1状態のときと、円筒部11の姿勢が第1状態のときとは軸方向において反対向きとなる第2状態のときに、第1係合部13と係合する。第1状態と第2状態とのいずれの状態においても、第2係合部52は、第1係合部13と係合することができるため、円筒部材10と保持部材50とを一体に扱うことができる。よって、細胞培養工程における細胞培養器具100の作業性を向上させることができる。また、第1係合部13と第2係合部52とを係合させることにより、保持部材50を傾けた場合にも、保持部材50に対する円筒部材10のずれを抑制することができ、安定した細胞培養を行うことができる。
【0034】
また、細胞培養器具100は、保持部材50を複数備え、複数の保持部材50は、連結部90により連結されている。よって、複数の保持部材50を一体に取り扱うことができるため、細胞培養工程における作業性をさらに向上させることができる。
【0035】
また、第2係合部52は、第1係合部13と係合することで円筒部材10の軸方向への動きを規制する軸規制部53を有する。これにより、保持部材50に対する円筒部材10の軸方向への動きを規制することができる。
【0036】
また、第1係合部13は、突出部14を有する。軸規制部53は、第1挿入部54と、第2挿入部55とを有する。第1状態および第2状態において、第2挿入部55を区画する一対の周区画面55a,55bは、間に挿入された突出部14と当接することで、軸方向への動きを規制する。これにより、第2挿入部55に突出部14を挿入させることで、保持部材50に対する円筒部材10の軸方向への動きを規制することができる。
【0037】
また、第1挿入部54および第2挿入部55は、有底円筒部51の側壁51aを径方向に貫通して形成されている。第1状態および第2状態において、突出部14は、側壁51aの外周面から突出している。これにより、第1係合部13と第2係合部52とを係合させる場合に、突出部14の側壁51aの外周面から突出した部分を把持することができるため、係合させる場合の作業性を向上できる。
【0038】
また、複数の円筒部材10は、突出部14により連結されている。これにより、複数の円筒部材10を一体に取り扱うことができるため、作業性を向上させることができる。
【0039】
また、細胞培養工程は、細胞培養器具100を準備する第1工程P10と、第1状態にて、培養膜12の第1面12aに第1細胞を培養する第2工程P40と、第2状態にて、培養膜12の第2面12bにて第2細胞を培養する第3工程P90とを備える。細胞培養工程において、円筒部材10を保持部材50に係合させた状態にすることにより、円筒部材10と保持部材50とを一体に扱うことができるため、細胞培養器具100の作業性を向上させることができる。また、第2工程P40および第3工程P90において保持部材50を傾けた場合にも、保持部材50に対する円筒部材10のずれを抑制することができ、安定した細胞培養を行うことができる。
【0040】
B.第2実施形態:
図6は、第2実施形態に係る細胞培養器具2100の斜視図である。細胞培養器具2100は、第1実施形態に係る細胞培養器具100と、第1係合部13および第2係合部52の形状が異なる。第1実施形態と同じ構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は、適宜省略する。
【0041】
細胞培養器具2100は、円筒部材210と、保持部材250とを備える。本実施形態では、保持部材250は、第1実施形態とは異なり、複数の保持部材250が連結されていない構造であるが、第1実施形態と同様に連結されていてもよい。後述する第3実施形態から第6実施形態についても同様である。円筒部材210は、円筒部11と、培養膜12と、4つの第1係合部213とを有する。
【0042】
4つの第1係合部213は、円筒部11の開口する一端に、周方向に等角度間隔で配置されている。第1係合部213は、突出部214を有する。突出部214は、円筒部材10の外周面から外方に突出する。突出部214は、断面が矩形の棒状であり、円筒部11の径方向に延びる。
【0043】
保持部材250は、有底円筒部51と、4つの第2係合部252とを有する。4つの第2係合部252は、側壁51aの開口する一端に、周方向に等角度間隔で配置されている。側壁51aの径方向の厚さは、均一ではなく、底面51bと繋がる下方の側壁51aの厚さに対して、開口する端部の側壁51aの厚さは厚い。具体的には、側壁51aの内径は均一であり、開口する端部の側壁51aの外径が、底面51bの外径よりも大きい。そして、厚さが厚い側壁51aに、第2係合部252が配置されている。
【0044】
第2係合部252は、第1係合部213と係合することで円筒部材210の水平方向への動きを規制する水平規制部253を有する。水平規制部253は、有底円筒部51の中心軸CX2に沿う軸方向に延びる凹部254を有する。突出部214が軸方向に挿入される凹部254は、側壁51aの内周面の一部を切り欠いた形状である。具体的には、凹部254の径方向における長さは、側壁51aの厚さよりも短い。また、凹部254の軸方向の長さは、円筒部材210の突出部214の軸方向の厚さよりも長い。これにより、第1係合部213と第2係合部252とが係合した状態で、細胞培養器具100が傾けられた場合にも、保持部材250に対する円筒部材210の位置ずれを抑制することができる。
【0045】
第1状態および第2状態のいずれにおいても、突出部214が凹部254に嵌ることにより、第1係合部213と第2係合部252とが係合する。第1係合部213と第2係合部252とが係合した状態では、突出部214が凹部254と当接することにより、保持部材50に対する円筒部材10の軸方向と垂直な水平方向の動きが規制される。これにより、第1実施形態と同様に、円筒部材210と保持部材250とを一体に扱うことができる。よって、細胞培養工程における細胞培養器具2100の作業性を向上させることができる。また、第1係合部213と第2係合部252とを係合させることにより、保持部材250を傾けた場合にも、保持部材250に対する円筒部材210のずれを抑制することができ、安定した細胞培養を行うことができる。
【0046】
以上説明した第2実施形態によれば、第2係合部252は、第1係合部213と係合することで円筒部材210の水平方向への動きを規制する水平規制部253を有している。これにより、保持部材250に対する円筒部材210の水平方向への動きを規制することができる。
【0047】
また、第1係合部213は、突出部214を有する。水平規制部253は、突出部214が軸方向に挿入される凹部254を有する。第1状態および第2状態において、突出部214が凹部254と当接することにより水平方向への動きが規制される。これにより、突出部214を凹部254に挿入することで、保持部材250に対する円筒部材210の水平方向への動きを規制することができる。
【0048】
C.第3実施形態:
図7は、第3実施形態から第6実施形態までの細胞培養器具を示す図である。上記第1実施形態または第2実施形態と同じ構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は、適宜省略する。第3実施形態に係る円筒部材310は、第1実施形態に係る円筒部材10と、第1係合部313の形状が異なる。第3実施形態に係る保持部材350は、第1実施形態に係る保持部材50と、第2係合部352の形状が異なる。
【0049】
円筒部材310は、円筒部11と、培養膜12と、4つの第1係合部313とを有する。4つの第1係合部313は、円筒部11の開口する一端に、周方向に等角度間隔で配置されている。第1係合部313は、突出部314を有する。突出部314は、円筒部材10の外周面から外方に突出する。突出部314は、断面が矩形の棒状であり、円筒部11の径方向に延びる。
【0050】
保持部材350は、有底円筒部51と、4つの第2係合部352とを有する。4つの第2係合部352は、側壁51aの開口する一端に、周方向に等角度間隔で配置されている。4つの第2係合部352は、有底円筒部51の開口する一端に、周方向に等角度間隔で配置されている。第2係合部352は、軸規制部353を有する。軸規制部353は、第1挿入部354と、第2挿入部355とを有する。本実施形態に係る第2挿入部355は、第1実施形態に係る第2挿入部55と、第1挿入部354から延びる方向が異なる。具体的には、第1実施形態に係る第2挿入部55は、第1挿入部54からY方向に延びるのに対して、本実施形態に係る第2挿入部355は、上から見て、第1挿入部354から、中心軸CX2を中心として反時計回りに延びる。
【0051】
第1実施形態と同様に、第1挿入部354は、一対の第1挿入部区画面により区画されている。また、第2挿入部355は、一対の周区画面により区画されている。本実施形態では、第1実施形態と、第1係合部313と第2係合部352との係合手順が異なる。具体的には、第1段階は第1実施形態と同様であるが、第2段階では、円筒部材310は、中心軸CX1回りに反時計回りに保持部材350に対して回転される。これにより、第1係合部313は、第2挿入部355に挿入される。第1実施形態と同様に、突出部314が第2挿入部355の一対の周区画面と当接することにより、保持部材350に対する円筒部材310の軸方向の動きが規制される。
【0052】
D.第4実施形態:
第4実施形態に係る円筒部材410は、第1実施形態に係る円筒部材10と、第1係合部413の形状が異なる。第4実施形態に係る保持部材450は、第1実施形態に係る保持部材50と、第2係合部452の形状が異なる。円筒部材410は、円筒部11と、培養膜12と、4つの第1係合部413とを有する。4つの第1係合部413は、円筒部11の開口する一端に、周方向に等角度間隔で配置されている。第1係合部413は、延在部414を有する。延在部414は、円筒部材10の外周面から外方に突出する。延在部414は、基部415と、2つの爪部416とを有する。基部415は、断面が矩形の棒状であり、円筒部11の外周面から径方向に延びる。基部415の先端に、2つの爪部416が形成されている。2つの爪部416は、基部415の軸方向における中央位置を通り、培養膜12に平行な面を対象面とする面対称の形状を有する。
【0053】
保持部材450は、有底円筒部51と、第2係合部452とを有する。第2係合部452は、軸規制部453を有する。軸規制部453は、有底円筒部51から外方に突出する外周突出部454を有する。外周突出部454は、有底円筒部51と同軸の円環形状を有し、有底円筒部51の全周に亘って形成されている。外周突出部454の中心軸CX2と平行であって、径方向に沿った面で切断した切断面の外方を向く面は、径方向の外方に向かって凸の曲面である。
【0054】
延在部414の2つの爪部416のうち、培養膜12に近い一方の爪部416は、円弧を描き、先端に向かうほど下方に曲がっている。そして、2つの爪部416のうち、他方の爪部416は、円弧を描き、先端に向かうほど上方に曲がっている。爪部416が描く円弧は、外周突出部454の外周面に沿った円弧である。第1係合部413と第2係合部452とが係合される場合、円筒部材410は、中心軸CX1が保持部材450の中心軸CX2と沿う姿勢で、軸方向に保持部材450に近づけられる。爪部416の先端は、外周突出部454を乗り越えて、外周突出部454を覆う状態で嵌る。第1係合部413と第2係合部452とが係合した場合、爪部416は、外周突出部454を覆い、軸方向において、外周突出部454と当接する。第1状態では、2つの爪部416のうち、培養膜12に近い一方の爪部416が外周突出部454と係合する。対して、第2状態では、2つの爪部416のうち、他方の爪部416が外周突出部454と係合する。本実施形態では、爪部416が軸方向において、外周突出部454と当接することにより、保持部材450に対する円筒部材410の軸方向の動きが規制される。
【0055】
以上説明した第4実施形態によれば、第1係合部413は、延在部414を有する。軸規制部453は、外周突出部454を有する。延在部414は、外周突出部454を覆い、軸方向において外周突出部454と当接する爪部416を有する。第1状態および第2状態において、爪部416は、外周突出部454と当接することにより円筒部材410の軸方向への動きが規制される。爪部416を外周突出部454と係合させることにより、保持部材450に対する円筒部材410の軸方向への動きを規制することができる。
【0056】
E.第5実施形態:
第5実施形態に係る円筒部材510は、第2実施形態に係る円筒部材210と、第1係合部513の形状が異なる。第5実施形態に係る保持部材550は、第2実施形態に係る保持部材250と、第2係合部552の形状が異なる。4つの第1係合部513は、円筒部11の開口する一端に、周方向に等角度間隔で配置されている。第1係合部513は、突出部514を有する。突出部514は、基部515と、2つの突起部516とを有する。突出部514は、円筒部11の外周面から外方に突出する。基部515は、平板形状を有し、円筒部11外周面から円筒部11の径方向に延びる。2つの突起部516は、それぞれ、基部515の上を向く面と、下を向く面から軸方向に延びる。突起部516は、断面が円形の棒状である。
【0057】
保持部材550は、有底円筒部51と、4つの第2係合部552とを有する。4つの第2係合部552は、側壁51aの開口する一端に、周方向に等角度間隔で配置されている。第2係合部552は、水平規制部553を有する。水平規制部553は、側壁51aの開口する端部から軸方向に底面51bに向かって延びる凹部554を有する。底面51bと平行な面を切断面とする凹部554の断面形状は、円形である。凹部554の直径は、突起部516の外径よりも大きい。
【0058】
第1状態および第2状態のいずれにおいても、突起部516が凹部554に挿入され、突起部516が凹部554に嵌ることにより、第1係合部513と第2係合部552とが係合する。第1状態では、2つの突起部516のうち、培養膜12に近い一方の突起部516が凹部554と嵌る。対して、第2状態では、2つの突起部516のうち、他方の突起部516が凹部554と嵌る。第1係合部513と第2係合部552とが係合した状態では、突出部514が凹部554と当接することにより、保持部材550に対する円筒部材510の水平方向の動きが規制される。
【0059】
F.第6実施形態:
第6実施形態に係る円筒部材610は、第2実施形態に係る円筒部材210と、第1係合部213の形状が異なる。第6実施形態に係る保持部材650は、第2実施形態に係る保持部材250と、第2係合部652の形状が異なる。円筒部材610は、円筒部11と、培養膜12と、4つの第1係合部613とを有する。第1係合部613は、突出部614を有する。第1係合部613の形状は、第3実施形態に係る第1係合部313の形状と同様であるため、説明を省略する。
【0060】
第6実施形態に係る保持部材650は、第2実施形態に係る保持部材250と、第2係合部652の形状が異なる。保持部材650は、有底円筒部51と、4つの第2係合部652とを有する。4つの第2係合部652は、側壁51aの開口する一端に、周方向に等角度間隔で配置されている。第2係合部652は、水平規制部653を有する。水平規制部653は、側壁51aの開口する端部から軸方向に延びる凹部654を有する。凹部654は、側壁51aの一部を切り欠いた形状である。具体的には、凹部654は、側壁51aを径方向に貫通して形成されている。凹部654は、側壁51aの開口している端部から底面51bに向かって、中心軸CX2に沿う方向である軸方向に延びる。凹部654の軸方向の長さは、突出部614の軸方向の厚さよりも長い。本実施形態では、凹部654の軸方向の長さは、突出部614の軸方向の厚さの3倍程度である。これにより、第1状態および第2状態のいずれにおいても、突出部614と凹部654との係合を解除されにくくすることができる。
【0061】
第1状態および第2状態のいずれにおいても、突出部614が凹部654に挿入され、突出部614が凹部654に嵌ることにより、第1係合部613と第2係合部652とが係合する。第1係合部613と第2係合部652とが係合した状態では、突出部614が凹部654と当接することにより、保持部材650に対する円筒部材610の水平方向の動きが規制される。
【0062】
G.他の実施形態:
(G1)上記第1実施形態では、細胞培養器具100は、複数の保持部材50を備え、複数の保持部材50は、直線上に配列されている。この形態の他に、複数の保持部材50が、マトリクス状に配列されてもよい。マトリクス配列は、縦横の保持部材数が2×3、4×6、8×12のものなど適宜選択される。マトリクス状に配列することにより、細胞培養器具100をより、より安定して作業台上に配置することができる。なお、マトリクス状に配列される複数の保持部材50は、連結部90のような複数の接続部で接続されて構成されてもよいし、上面が開放された箱形状の面状プレートの内側に配置されて構成されてもよい。
【0063】
(G2)上記第5実施形態では、円筒部材510は他の円筒部材510と連結されていない。これとは別に、第1係合部513を介して、複数の円筒部材510が連結された構成としてもよい。これにより、複数の円筒部材510を一体に扱うことができるため、作業性を向上させることができる。第6実施形態についても同様である。
【0064】
(G3)上記実施形態の細胞培養器具100は、第1状態ならびに第2状態の細胞培養器具100を閉塞するために、保持部材50と締結する蓋部を備えていてもよい。蓋部は、上記工程にて培養環境を維持するために使用される。蓋部は、第1状態用蓋部と、第2状態用蓋部の2種類で構成されてもよい。または、蓋部を1種類とするために、保持部材50の側壁51aを延設して第2状態でも円筒部材10が保持部材50から露出しない構成としてもよい。
【0065】
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【0066】
10,210,310,410,510,610…円筒部材、11…円筒部、12…培養膜、12a…第1面、12b…第2面、13,213,313,413,513,613…第1係合部、14,214,314,514,614…突出部、50,250,350,450,550,650…保持部材、51…有底円筒部、51a…側壁、51b…底面、52,252,352,452,552,652…第2係合部、53,353,453…軸規制部、54,354…第1挿入部、54a,54b…第1挿入部区画面、55,355…第2挿入部、55a,55b…周区画面、90…連結部、100,2100…細胞培養器具、253,553,653…水平規制部、254,554,654…凹部、414…延在部、415,515…基部、416…爪部、454…外周突出部、516…突起部、800…第1治具、900…第2治具、CX1,CX2…中心軸、P10…第1工程、P40…第2工程、P90…第3工程、P20,P30,P50,P60,P70,P80,P100,P110…工程