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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-18
(54)【発明の名称】細胞培養システム
(51)【国際特許分類】
C12M 3/00 20060101AFI20240311BHJP
C12M 1/00 20060101ALI20240311BHJP
【ＦＩ】
C12M3/00 Z
C12M1/00 C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023527732
(86)(22)【出願日】2022-03-22
(85)【翻訳文提出日】2023-05-09
(86)【国際出願番号】 JP2022012948
(87)【国際公開番号】W WO2022202732
(87)【国際公開日】2022-09-29
(31)【優先権主張番号】P 2021053044
(32)【優先日】2021-03-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】000109543
【氏名又は名称】テルモ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】507114521
【氏名又は名称】テルモ ビーシーティー、インコーポレーテッド
【住所又は居所原語表記】１０８１１ Ｗｅｓｔ Ｃｏｌｌｉｎｓ Ａｖｅｎｕｅ， Ｌａｋｅｗｏｏｄ， Ｃｏｌｏｒａｄｏ ８０２１５， Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】110003683
【氏名又は名称】弁理士法人桐朋
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 政嗣
(72)【発明者】
【氏名】大橋 広孝
(72)【発明者】
【氏名】グロア、アンドリュー
【テーマコード（参考）】
4B029
【Ｆターム（参考）】
4B029AA02
4B029AA08
4B029BB01
4B029CC12
4B029DG08
4B029GB03
(57)【要約】
細胞培養システム（１０）は、細胞を培養する複数の処理部（２４）と、複数の処理部（２４）をそれぞれ設置可能な複数のリアクタ設置装置（６８）と、複数の処理部（２４）にそれぞれ接続された複数の接続回路（２６）と、複数の接続回路（２６）をそれぞれ着脱可能な複数の回路制御装置（６６）と、センサ装置（７０）とを備える。センサ装置（７０）は、複数の処理部（２４）に導かれた培地の成分を測定するために、複数の処理部（２４）に対して共用される。複数の処理部（２４）の各々は、複数のバイオリアクタ（３０）を有する。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
細胞を培養する複数の処理部と、前記複数の処理部をそれぞれ設置可能な複数のリアクタ設置装置と、
前記複数の処理部にそれぞれ接続された複数の接続回路と、
前記複数の接続回路をそれぞれ着脱可能であり、前記細胞及び培地の前記複数の接続回路から前記複数の処理部への供給と、培養された細胞の前記複数の処理部から前記複数の接続回路への回収と、を行うための複数の回路制御装置と、
前記複数の処理部に導かれた前記培地の成分を測定するために、前記複数の処理部に対して共用されるセンサ装置と、を備え、
前記複数の処理部の各々は、複数のバイオリアクタを有する、細胞培養システム。
【請求項2】
請求項１記載の細胞培養システムであって、前記センサ装置は、前記複数の処理部がそれぞれ前記複数のリアクタ設置装置に設置されたセット状態で、前記複数の処理部又は前記複数の接続回路に接続されている、細胞培養システム。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の細胞培養システムであって、前記培地を収容するための培地収容部を有するタンク装置を備え、
前記培地収容部は、当該培地収容部から前記複数の接続回路を介して前記複数の処理部に前記培地を供給するために、前記複数の処理部に対して共用される、細胞培養システム。
【請求項4】
請求項３記載の細胞培養システムであって、前記培地収容部は、前記複数の処理部において細胞を培養するのに必要な量の前記培地を収容可能である、細胞培養システム。
【請求項5】
請求項３又は４に記載の細胞培養システムであって、前記タンク装置は、廃液を収容するための廃液収容部を有し、
前記廃液収容部は、前記複数の処理部から前記複数の接続回路を介して前記廃液収容部に前記廃液を排出するために、前記複数の処理部に対して共用される、細胞培養システム。
【請求項6】
請求項３～５のいずれか１項に記載の細胞培養システムであって、前記タンク装置は、洗浄液を収容するための洗浄液収容部を有し、
前記洗浄液収容部は、当該洗浄液収容部から前記複数の接続回路を介して前記複数の処理部に前記洗浄液を供給するために、前記複数の処理部に対して共用される、細胞培養システム。
【請求項7】
請求項６記載の細胞培養システムであって、前記洗浄液収容部には、前記複数の処理部を洗浄するのに必要な量の前記洗浄液を収容可能である、細胞培養システム。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか１項に記載の細胞培養システムであって、前記センサ装置は、
前記培地の成分を測定するためのセンサ部と、
前記複数の処理部を流通した前記培地を前記センサ部に導くための複数のポンプと、を有する、細胞培養システム。
【請求項9】
請求項１～８のいずれか１項に記載の細胞培養システムであって、前記複数の回路制御装置の動作を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、前記センサ装置の測定結果に基づいて前記複数の回路制御装置の動作をフィードバック制御する、細胞培養システム。
【請求項10】
請求項１～９のいずれか１項に記載の細胞培養システムであって、前記複数のバイオリアクタの各々は、複数の中空糸を含む、細胞培養システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、細胞培養システムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特表２０１９－５１７２４７号公報には、細胞を培養する１つのバイオリアクタを設置可能なリアクタ設置部と、当該バイオリアクタに接続された接続回路を着脱可能な回路制御部とを備えた細胞培養装置が開示されている。回路制御部は、細胞及び培地の接続回路からバイオリアクタへの供給と培養された細胞のバイオリアクタから接続回路への回収を行うためのものである。
【発明の概要】
【0003】
一般的に、細胞培養装置は、リアクタ設置部と回路制御部とが一体的に設けられて形成されている。そのため、細胞培養の量を増大したい場合には、複数の細胞培養装置を用意する必要がある。換言すれば、バイオリアクタの数と同じ数の回路制御部が必要となる。従って、コストが高騰化するという問題がある。
【0004】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、コストの高騰化を抑えつつ細胞培養の量を効率的に増大させることができる細胞培養システムを提供することを目的とする。
【0005】
本発明の一態様は、細胞を培養する複数の処理部と、前記複数の処理部をそれぞれ設置可能な複数のリアクタ設置装置と、前記複数の処理部にそれぞれ接続された複数の接続回路と、前記複数の接続回路をそれぞれ着脱可能であり、前記細胞及び培地の前記複数の接続回路から前記複数の処理部への供給と、培養された細胞の前記複数の処理部から前記複数の接続回路への回収と、を行うための複数の回路制御装置と、前記複数の処理部に導かれた前記培地の成分を測定するために、前記複数の処理部に対して共用されるセンサ装置と、を備え、前記複数の処理部の各々は、複数のバイオリアクタを有する、細胞培養システムである。
【0006】
本発明によれば、処理部毎に回路制御装置を用意すればよいため、回路制御装置の数がバイオリアクタの数よりも少なくなる。よって、コストの高騰化を抑えつつ細胞培養の量を効率的に増大させることができる。また、センサ装置が複数の処理部によって共用されるため、複数の処理部毎にセンサ装置を設ける場合と比較して、センサ装置の数を削減することができる。従って、細胞培養システムのコストの高騰化をさらに抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の一実施形態に係る細胞培養システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明に係る細胞培養システムについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。
【0009】
本発明の一実施形態に係る細胞培養システム１０は、生体組織から分離した細胞を培養（増殖）するものである。
【0010】
図１及び図２に示すように、細胞培養システム１０は、液体を流動可能な２つの細胞培養キット１２と、２つの細胞培養キット１２がセットされる細胞培養装置１４と、コントローラ１６とを備える。細胞培養システム１０は、２つの細胞培養キット１２として、第１細胞培養キット１２ａと第２細胞培養キット１２ｂとを有する。なお、第１細胞培養キット１２ａと第２細胞培養キット１２ｂとは、互いに同一に構成されている。以下の説明では、第１細胞培養キット１２ａと第２細胞培養キット１２ｂとを特に区別しない場合には、単に細胞培養キット１２という。
【0011】
細胞培養キット１２内を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）、細胞を増殖させるための培地（培養液）、細胞培養キット１２内を洗浄する洗浄液及び細胞を剥離するための剥離液等が挙げられる。
【0012】
細胞としては、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）が用いられる。培地としては、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用いられる。洗浄液としては、緩衝液又は生理食塩水が用いられる。なお、緩衝液としては、ＰＢＳ（Phosphate Buffered Salts）及びＴＢＳ（Tris-Buffered Saline）等が挙げられる。剥離液としては、例えば、トリプシン又はＥＤＴＡ液等が用いられる。ただし、細胞液、培地、洗浄液及び剥離液は、上述したものに限定されない。
【0013】
図２に示すように、細胞培養キット１２は、細胞液バッグ１８、剥離液バッグ２０、回収バッグ２２、処理部２４、接続回路２６及びガス交換器２８を備える。
【0014】
細胞液バッグ１８、剥離液バッグ２０及び回収バッグ２２のそれぞれは、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィンのような軟質樹脂製の可撓性を有する材料により袋状に構成されたものである。
【0015】
細胞液バッグ１８には、細胞液が収容されている。剥離液バッグ２０には、剥離液が収容されている。回収バッグ２２は、培養した細胞を収容するためのものである。回収バッグ２２は、細胞培養キット１２の使用前の状態で、内部に液体が収容されていない空バッグである。
【0016】
図３に示すように、処理部２４は、並列に配置された５つのバイオリアクタ３０を含む。５つのバイオリアクタ３０は、互いに同一の構成を有する。ただし、５つのバイオリアクタ３０は、大きさ及び形状等が互いに異なっていてもよい。バイオリアクタ３０は、いわゆる中空糸型バイオリアクタとして構成されている。バイオリアクタ３０は、多数（複数）の中空糸３２と、これら中空糸３２を収容する円筒状のハウジング３４とを備える。
【0017】
中空糸３２は、ハウジング３４の長手方向に沿って延在している。中空糸３２は、その両端が開口している。中空糸３２の一端部は、ハウジング３４の一端部に固着されている。中空糸３２の他端部は、ハウジング３４の他端部に固着されている。中空糸３２を構成する壁部には、図示しない複数の細孔が形成されている。細孔は、中空糸３２の内腔であるＩＣ（intra capillary）領域とハウジング３４内における中空糸３２の外側に位置するＥＣ（extra capillary）領域とを連通する。細孔の直径は、高分子（細胞等）の通過を阻止する一方で低分子（例えば、水、イオン、酸素、乳酸塩等）を通過させることができるような大きさに設定されている。細孔の直径は、例えば０．００５μｍ～１０μｍ程度に設定される。
【0018】
中空糸３２の構成材料としては、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、ポリテト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挙げられる。ただし、中空糸３２の構成材料は、上述したものに限定されない。
【0019】
ハウジング３４には、ＩＣ入口ポート３６ａ、ＩＣ出口ポート３６ｂ、ＥＣ入口ポート３８ａ、ＥＣ出口ポート３８ｂが設けられている。ＩＣ入口ポート３６ａは、ハウジング３４の一端に設けられている。ＩＣ入口ポート３６ａは、接続回路２６（ＩＣ循環回路４４）から導かれた液体（細胞液、培地、洗浄液及び剥離液）をバイオリアクタ３０のＩＣ領域に導入する。ＩＣ出口ポート３６ｂは、ハウジング３４の他端に設けられている。ＩＣ出口ポート３６ｂは、バイオリアクタ３０のＩＣ領域を流通した液体を接続回路２６（ＩＣ循環回路４４）に導出させる。
【0020】
ＥＣ入口ポート３８ａ及びＥＣ出口ポート３８ｂは、ハウジング３４の外周面に設けられている。ＥＣ入口ポート３８ａは、接続回路２６（ＥＣ循環回路４８）から導かれた液体（培地及び洗浄液）をバイオリアクタ３０のＥＣ領域に導入する。ＥＣ出口ポート３８ｂは、バイオリアクタ３０のＥＣ領域を流通した液体を接続回路２６（ＥＣ循環回路４８）に導出させる。
【0021】
図２において、接続回路２６は、線状に延在している。接続回路２６は、軟質な樹脂材料によってチューブ状に形成されている。ただし、接続回路２６は、例えば、２枚のシートを互いに厚さ方向に重ねて流路となる部分以外の箇所を接合（融着、シール）することにより形成してもよい。この際、接続回路２６を形成する壁部（非シール部）は、接続回路２６が自然状態で開いた流路となるようにシールされている部分に対して外側に突出するように形成するのが好ましい。また、この場合、接続回路２６の流路両側の余分なシートを切除してもよい。接続回路２６は、ＩＣ供給流路４０、培地供給ライン４２、ＩＣ循環回路４４、ＥＣ供給流路４６、ＥＣ循環回路４８、連結ライン５０、サンプリングライン５２、回収ライン５４及び廃液流路５６を有する。
【0022】
ＩＣ供給流路４０は、第１ＩＣ供給ライン４０ａ、第２ＩＣ供給ライン４０ｂ及び第３ＩＣ供給ライン４０ｃを含む。第１ＩＣ供給ライン４０ａの一端は、細胞液バッグ１８に対して無菌接合されている。第１ＩＣ供給ライン４０ａの他端は、ＩＣ循環回路４４に連結されている。第２ＩＣ供給ライン４０ｂの一端は、剥離液バッグ２０に対して無菌接合されている。第２ＩＣ供給ライン４０ｂの他端は、第１ＩＣ供給ライン４０ａの途中部位に連結されている。第３ＩＣ供給ライン４０ｃの一端は、培地供給ライン４２に連結されている。第３ＩＣ供給ライン４０ｃの他端は、第２ＩＣ供給ライン４０ｂの途中部位に連結されている。
【0023】
培地供給ライン４２一端は、細胞培養キット１２を細胞培養装置１４にセットする際に、細胞培養装置１４の後述する培地収容部７４の接続チューブに対して無菌接合される。培地供給ライン４２の他端は、第３ＩＣ供給ライン４０ｃに連結されている。培地供給ライン４２には、培地収容部７４から導かれた培地（冷却されている培地）を所望の温度に昇温するための培地中間流路５８が設けられている。培地中間流路５８は、培地収容部７４から処理部２４までの間に設けられている。
【0024】
図２及び図３に示すように、ＩＣ循環回路４４は、ＩＣ供給流路４０からＩＣ循環回路４４に導入された液体を各バイオリアクタ３０のＩＣ領域に循環させる。図３において、ＩＣ循環回路４４は、５つのＩＣ導入ライン４４ａと、５つのＩＣ導出ライン４４ｂと、ＩＣ循環ライン４４ｃとを含む。
【0025】
５つのＩＣ導入ライン４４ａは、５つのバイオリアクタ３０のＩＣ入口ポート３６ａに連結されている。５つのＩＣ導出ライン４４ｂは、５つのバイオリアクタ３０のＩＣ出口ポート３６ｂに連結されている。ＩＣ循環ライン４４ｃの一端部は、５つのＩＣ導入ライン４４ａに連結されている。ＩＣ循環ライン４４ｃの他端部は、５つのＩＣ導出ライン４４ｂに連結されている。ＩＣ循環ライン４４ｃには、ＩＣ循環ライン４４ｃを流通する液体を所望の温度に昇温するためのＩＣ中間流路６０が設けられている。
【0026】
図２に示すように、ＥＣ供給流路４６は、第１ＥＣ供給ライン４６ａ及び第２ＥＣ供給ライン４６ｂを含む。第１ＥＣ供給ライン４６ａの一端は、培地供給ライン４２に対して連結されている。第１ＥＣ供給ライン４６ａの他端は、ＥＣ循環回路４８に連結されている。第２ＥＣ供給ライン４６ｂの一端は、細胞培養キット１２を細胞培養装置１４にセットする際に、細胞培養装置１４の後述する洗浄液収容部７６の接続チューブに対して無菌接合される。第２ＥＣ供給ライン４６ｂの他端は、第１ＥＣ供給ライン４６ａの途中部分に連結されている。
【0027】
図２及び図３に示すように、ＥＣ循環回路４８は、ＥＣ供給流路４６からＥＣ循環回路４８に導かれた液体を各バイオリアクタ３０のＥＣ領域に循環させる。図３において、ＥＣ循環回路４８は、５つのＥＣ導入ライン４８ａと、５つのＥＣ導出ライン４８ｂと、ＥＣ循環ライン４８ｃとを含む。
【0028】
５つのＥＣ導入ライン４８ａは、５つのバイオリアクタ３０のＥＣ入口ポート３８ａに連結されている。５つのＥＣ導出ライン４８ｂは、５つのバイオリアクタ３０のＥＣ出口ポート３８ｂに連結されている。ＥＣ循環ライン４８ｃの一端部は、５つのＥＣ導入ライン４８ａに連結されている。ＥＣ循環ライン４８ｃの他端部は、５つのＥＣ導出ライン４８ｂに連結されている。ＥＣ循環ライン４８ｃには、ＥＣ循環ライン４８ｃを流通する液体を所望の温度に昇温するためのＥＣ中間流路６２が設けられている。
【0029】
図２に示すように、連結ライン５０は、ＩＣ供給流路４０とＥＣ供給流路４６とを互いに連結する。具体的に、連結ライン５０の一端は、第２ＩＣ供給ライン４０ｂにおける第３ＩＣ供給ライン４０ｃとの連結部分よりも下流側に連結している。連結ライン５０の他端は、第１ＥＣ供給ライン４６ａにおける第２ＥＣ供給ライン４６ｂとの連結部分よりも下流側に連結している。
【0030】
サンプリングライン５２は、各バイオリアクタ３０のＥＣ領域を流通した培地の一部を取得するための流路である。サンプリングライン５２の一端は、ＥＣ循環ライン４８ｃにおける処理部２４よりも下流側に連結されている。サンプリングライン５２の他端は、細胞培養キット１２を細胞培養装置１４にセットする際に、細胞培養装置１４の後述するセンサ装置７０の接続チューブに対して無菌接合される。本実施形態において、サンプリングライン５２の一端部は、セット状態で回路制御装置６６に設けられている（図１参照）。ただし、サンプリングライン５２の一端部は、セット状態でリアクタ設置装置６８に設けられてもよい。
【0031】
回収ライン５４は、培養された細胞をＩＣ循環回路４４から回収バッグ２２に導くための流路である。回収ライン５４の一端は、ＩＣ循環ライン４４ｃにおける処理部２４よりも下流側に連結している。回収ライン５４の他端は、回収バッグ２２に対して無菌接合されている。
【0032】
廃液流路５６は、使用済みの液体（廃液）を細胞培養装置１４の後述する廃液収容部７８に導くための流路である。廃液流路５６は、ＩＣ廃液ライン５６ａとＥＣ廃液ライン５６ｂとを含む。ＩＣ廃液ライン５６ａの一端は、ＩＣ循環ライン４４ｃにおける処理部２４から回収ライン５４との連結部までの間の区間に連結されている。ＩＣ廃液ライン５６ａの他端は、細胞培養キット１２を細胞培養システム１０にセットする際に、廃液収容部７８の接続チューブに対して無菌接合される。ＥＣ廃液ライン５６ｂの一端は、ＥＣ循環ライン４８ｃにおけるサンプリングライン５２との連結部から第１ＥＣ供給ライン４６ａとの連結部までの間の区間に連結されている。ＥＣ廃液ライン５６ｂの他端は、ＩＣ廃液ライン５６ａに連結されている。
【0033】
ガス交換器２８は、ＥＣ循環ライン４８ｃにおける第１ＥＣ供給ライン４６ａとの連結部とＥＣ中間流路６２との間に設けられている。ガス交換器２８は、ＥＣ循環ライン４８ｃを流通する液体（培地）に所定のガス成分を混合する。混合するガス成分としては、例えば、自然界の空気に近い成分（窒素Ｎ2：７５％、酸素Ｏ2：２０％、二酸化炭素ＣＯ2：５％）が挙げられる。
【0034】
ガス交換器２８の構造は、特に限定されず、バイオリアクタ３０と同様に、複数の中空糸３２をハウジング３４内に設けたものを適用することができる。
【0035】
図１及び図２に示すように、細胞培養装置１４は、１つのタンク装置６４、２つの回路制御装置６６、２つのリアクタ設置装置６８及び１つのセンサ装置７０を備える。細胞培養装置１４は、２つの回路制御装置６６として、第１回路制御装置６６ａと第２回路制御装置６６ｂとを有する。細胞培養装置１４は、２つのリアクタ設置装置６８として、第１リアクタ設置装置６８ａと第２リアクタ設置装置６８ｂとを有する。以下の説明では、第１回路制御装置６６ａと第２回路制御装置６６ｂとを特に区別しない場合には、単に回路制御装置６６という。また、第１リアクタ設置装置６８ａと第２リアクタ設置装置６８ｂとを特に区別しない場合には、単にリアクタ設置装置６８という。
【0036】
図１及び図４に示すように、タンク装置６４は、床面等に設置される箱型の基台７２と、培地が収容された培地収容部７４と、洗浄液が収容された洗浄液収容部７６と、廃液を収容可能な廃液収容部７８とを備える。基台７２は、第１ケース部７７及び第２ケース部８０を有する。第１ケース部７７は、培地収容部７４を配置可能な第１ケース本体８２と、第１ケース本体８２の前面に開閉可能に設けられた第１扉部８４（図１及び図５参照）とを含む。
【0037】
第１ケース部７７は、培地を所望の温度（例えば、４℃以上８℃以下）に冷却する冷却部である。第２ケース部８０は、洗浄液収容部７６及び廃液収容部７８を配置可能な第２ケース本体８６と、第２ケース本体８６の前面に開閉可能に設けられた第２扉部８８（図１参照）とを含む。第２ケース部８０は、冷却機能を有していない。
【0038】
図４及び図５において、培地収容部７４は、硬質樹脂により箱型に成形された培地タンク９０と、培地タンク９０を収容可能な培地設置部材９２とを有する。培地タンク９０は、使い捨て品（ディスポーザブル品）であることが好ましい。ただし、培地タンク９０は、再利用可能なリユース品であってもよい。培地タンク９０には、細胞培養キット１２を細胞培養装置１４にセットした状態（以下、「セット状態」という）で、各細胞培養キット１２の培地供給ライン４２が接続されている。すなわち、培地収容部７４（培地タンク９０）は、培地収容部７４から２つの接続回路２６を介して２つの処理部２４に培地を供給するために、２つの処理部２４（２つの細胞培養キット１２）に対して共用される。
【0039】
培地タンク９０は、２つの処理部２４（２つの細胞培養キット１２）において細胞を培養するのに必要な量の培地を収容可能である。培地タンク９０には、培地タンク９０に連結された２つの細胞培養キット１２（１０個のバイオリアクタ３０）によって細胞を培養するのに必要な量の培地が収容されている。具体的に、培地タンク９０には、例えば、１つのバイオリアクタ３０に対して２０Ｌの培地が必要である場合には、２００Ｌの培地が収容される。このように、細胞培養の開始から終了までに必要な量の培地が予め培地タンク９０に収容されていると、培地収容部７４の交換が不要であり効率的である。なお、培地は、クリーンベンチにおいて培地タンク９０に収容される。
【0040】
また、培地は、細胞の培養期間（例えば、７日以上）継続して室温（例えば、２２℃）又は明所で保管すると、培地の成分（タンパク質及びグルタミン等）が変性するリスクがある。しかしながら、本実施形態では、低温且つ暗所である第１ケース部７７に培地を保管するため、培地の成分の変性が効果的に抑えられる。
【0041】
培地設置部材９２は、硬質樹脂により成形されている。培地設置部材９２は、再利用可能なリユース品である。培地設置部材９２は、上方が開口している。培地設置部材９２の底面には、複数のローラ９４（車輪）が設けられている。これにより、培地設置部材９２の内側に培地タンク９０を配置した状態で、比較的重い培地収容部７４を複数のローラ９４によって円滑に移動させることができる。よって、第１ケース部７７に対する培地収容部７４の出し入れを簡単且つ効率的に行うことができる。培地設置部材９２は、上述した構成に限定されず、台車であってもよい。
【0042】
図４において、洗浄液収容部７６は、硬質樹脂により箱型に成形された洗浄液タンク９６と、洗浄液タンク９６を収容可能な洗浄液設置部材９８とを有する。洗浄液タンク９６は、使い捨て品（ディスポーザブル品）であることが好ましい。ただし、洗浄液タンク９６は、再利用可能なリユース品であってもよい。洗浄液タンク９６には、セット状態で、各細胞培養キット１２の第２ＥＣ供給ライン４６ｂが接続されている。すなわち、洗浄液収容部７６（洗浄液タンク９６）は、洗浄液収容部７６から２つの接続回路２６を介して２つの処理部２４に洗浄液を供給するために、２つの処理部２４（２つの細胞培養キット１２）に対して共用される。
【0043】
洗浄液タンク９６は、２つの処理部２４（２つの細胞培養キット１２）を洗浄するのに必要な量の培地を収容可能である。洗浄液タンク９６は、洗浄液タンク９６に連結された２つの細胞培養キット１２の洗浄に必要な量の洗浄液が収容されている。この場合、細胞培養中に洗浄液タンク９６の交換が不要であり効率的である。
【0044】
洗浄液設置部材９８は、硬質樹脂により成形されている。洗浄液設置部材９８は、再利用可能なリユース品である。洗浄液設置部材９８は、上方が開口している。洗浄液設置部材９８の底面には、複数のローラ１００（車輪）が設けられている。これにより、洗浄液設置部材９８の内側に洗浄液タンク９６を配置した状態で、比較的重い洗浄液収容部７６を複数のローラ１００によって円滑に移動させることができる。よって、第２ケース部８０に対する洗浄液収容部７６の出し入れを簡単且つ効率的に行うことができる。洗浄液設置部材９８は、上述した構成に限定されず、台車であってもよい。
【0045】
廃液収容部７８は、硬質樹脂により箱型に成形されている。廃液収容部７８は、再利用可能なリユース品である。ただし、廃液収容部７８は、使い捨て品（ディスポーザブル品）であってもよい。廃液収容部７８には、セット状態で、各細胞培養キット１２の廃液流路５６（ＩＣ廃液ライン５６ａ）が接続されている。すなわち、廃液収容部７８は、２つの処理部２４から２つの接続回路２６を介して廃液収容部７８に廃液を排出するために、２つの処理部２４（２つの細胞培養キット１２）に対して共用される。
【0046】
廃液収容部７８は、２つの処理部２４（２つの細胞培養キット１２）から排出される廃液を収容可能である。つまり、廃液収容部７８は、廃液収容部７８に連結された２つの細胞培養キット１２で使用された廃液（液体）を収容可能な大きさに形成されている。この場合、細胞培養中に廃液収容部７８の交換が不要であり効率的である。
【0047】
廃液収容部７８の底面には、複数のローラ１０２（車輪）が設けられている。これにより、廃液収容部７８を複数のローラ１０２によって円滑に移動させることができる。よって、第２ケース部８０に対する廃液収容部７８の出し入れを簡単且つ効率的に行うことができる。
【0048】
培地タンク９０及び洗浄液タンク９６は、硬質樹脂により形成された例に限定されず、例えば、軟質樹脂によって袋状に形成された大容量のバッグであってもよい。
【0049】
図１に示すように、第１回路制御装置６６ａ、第１リアクタ設置装置６８ａ、第２回路制御装置６６ｂ、第２リアクタ設置装置６８ｂ及びセンサ装置７０は、基台７２の上面７２ａに配置されている。第１回路制御装置６６ａ及び第１リアクタ設置装置６８ａは、互いに隣接している。第２回路制御装置６６ｂ及び第２リアクタ設置装置６８ｂは、互いに隣接している。
【0050】
第１回路制御装置６６ａには、第１細胞培養キット１２ａの接続回路２６が着脱可能である。第１回路制御装置６６ａは、細胞及び培地の接続回路２６から処理部２４への供給と培養された細胞の処理部２４から接続回路２６への回収とを行うためのものである。
【0051】
図２及び図６に示すように、第１回路制御装置６６ａは、箱型の筐体１０４、複数のクランプ１０６、複数のポンプ１０８及び第１保持部１１０を備える。図６において、筐体１０４は、接続回路２６を設置可能な内部空間１０５を有する。筐体１０４は、筐体本体１１２と、筐体本体１１２の前面に開閉可能に設けられた筐体扉部１１４とを含む。
【0052】
筐体１０４は、筐体１０４の内部空間１０５を所望の温度（例えば、３７℃）に保持する調温機能を有している。すなわち、筐体１０４は、培地中間流路５８を昇温するための昇温機構１０７として機能する。図１において、筐体１０４の上面には、複数のバッグ（細胞液バッグ１８、剥離液バッグ２０、回収バッグ２２）を吊り下げるためのバッグ支持部１１６が設けられている。筐体扉部１１４の外表面には、細胞培養の現在の工程等を表示する表示部１１８が設けられている（図１参照）。
【0053】
図２に示すように、複数のクランプ１０６は、接続回路２６のライン（チューブ）を構成する壁部を外側から押圧することにより当該ラインの内部流路を開閉する開閉弁である。第１回路制御装置６６ａは、複数のクランプ１０６として、第１クランプ１０６ａ、第２クランプ１０６ｂ、第３クランプ１０６ｃ、第４クランプ１０６ｄ、第５クランプ１０６ｅ、第６クランプ１０６ｆ、第７クランプ１０６ｇ、第８クランプ１０６ｈ及び第９クランプ１０６ｉを有する。
【0054】
第１クランプ１０６ａは、セット状態で第１ＩＣ供給ライン４０ａに対向するように配置され、第１ＩＣ供給ライン４０ａの内部流路を開閉する。第２クランプ１０６ｂは、セット状態で第２ＩＣ供給ライン４０ｂに対向するように配置され、第２ＩＣ供給ライン４０ｂの内部流路を開閉する。第３クランプ１０６ｃは、セット状態で第３ＩＣ供給ライン４０ｃに対向するように配置され、第３ＩＣ供給ライン４０ｃの内部流路を開閉する。
【0055】
第４クランプ１０６ｄは、セット状態で第１ＥＣ供給ライン４６ａに対向するように配置され、第１ＥＣ供給ライン４６ａの内部流路を開閉する。第５クランプ１０６ｅは、セット状態で第２ＥＣ供給ライン４６ｂに対向するように配置され、第２ＥＣ供給ライン４６ｂの内部流路を開閉する。第６クランプ１０６ｆは、セット状態で連結ライン５０に対向するように配置され、連結ライン５０の内部流路を開閉する。
【0056】
第７クランプ１０６ｇは、セット状態で回収ライン５４に対向するように配置され、回収ライン５４の内部流路を開閉する。第８クランプ１０６ｈは、セット状態でＩＣ廃液ライン５６ａに対向するように配置され、ＩＣ廃液ライン５６ａの内部流路を開閉する。第９クランプ１０６ｉは、セット状態でＥＣ廃液ライン５６ｂに対向するように配置され、ＥＣ廃液ライン５６ｂの内部流路を開閉する。
【0057】
複数のポンプ１０８は、接続回路２６のライン（チューブ）を構成する壁部をしごくように回転することにより、内部の液体に流動力を付与する。回路制御装置６６は、複数のポンプ１０８として、ＩＣ供給ポンプ１０８ａ及びＥＣ供給ポンプ１０８ｂを有する。
【0058】
ＩＣ供給ポンプ１０８ａは、セット状態で第１ＩＣ供給ライン４０ａにおける第２ＩＣ供給ライン４０ｂとの連結部よりも下流側に接触するように配置され、第１ＩＣ供給ライン４０ａを流通する液体にＩＣ循環回路４４に向かう方向の流動力を付与する。
【0059】
ＥＣ供給ポンプ１０８ｂは、セット状態で第１ＥＣ供給ライン４６ａにおける第２ＥＣ供給ライン４６ｂよりも下流側に接触するように配置され、第２ＥＣ供給ライン４６ｂを流通する液体にＥＣ循環回路４８に向かう方向の流動力を付与する。
【0060】
図２及び図６に示すように、第１保持部１１０は、培地供給ライン４２の培地中間流路５８を所定形状（蛇行形状）に保持する。第１保持部１１０は、筐体１０４の内部空間１０５に設けられている。具体的に、図６及び図７において、第１保持部１１０は、四角形状の第１枠状フレーム１２０と、第１枠状フレーム１２０に設けられた第１内側フレーム１２２と、取付部１２４とを含む。
【0061】
第１内側フレーム１２２は、十字状に形成されている。第１内側フレーム１２２は、第１枠状フレーム１２０の各辺の中央部に連結している。図６において、培地中間流路５８は、蛇行した形状で第１枠状フレーム１２０及び第１内側フレーム１２２に対して図示しない係止部材によって係止される。図７に示すように、取付部１２４は、第１内側フレーム１２２の中央部から突出した円柱部である。取付部１２４は、筐体１０４内に設けられた装着部１２６に取り付けられる。取付部１２４の位置、形状、大きさ、数は、適宜変更可能である。
【0062】
図２において、第１保持部１１０に保持される培地中間流路５８の長さは、第１昇温時間だけ培地を流通させることができるような長さに設定されている。ここで、第１昇温時間とは、培地収容部７４で冷却されている培地の温度（例えば、５℃）が所望の温度（例えば、３７℃）まで昇温される時間をいう。第１回路制御装置６６ａは、上述した構成の他、図示しない圧力センサや液位センサ等を備えている。
【0063】
本実施形態では、装着部１２６（図７参照）がバイオリアクタ３０を回転可能に支持できるように形成されるとともに第１回路制御装置６６ａがＩＣ循環ポンプ１２７ａとＥＣ循環ポンプ１２７ｂとをさらに有することが好ましい（図２参照）。
【0064】
このように構成すれば、例えば、１つのバイオリアクタを用いた細胞培養を実施すればよい場合（少量の細胞培養を実施すればよい場合）に、バイオリアクタを１つだけ有する細胞培養キットを第１回路制御装置６６ａにセットして細胞培養を行うことができる。この際、当該バイオリアクタは、装着部１２６にセットされる。
【0065】
また、ＩＣ循環ポンプ１２７ａは、当該細胞培養キットのＩＣ循環ラインを流通する液体をバイオリアクタに向かう方向の流動力を付与する。さらに、ＥＣ循環ポンプ１２７ｂは、当該細胞培養キットのＥＣ循環ラインを流通する液体をバイオリアクタに向かう方向の流動力を付与する。なお、本実施形態のように複数（５つ）のバイオリアクタ３０を有する細胞培養キット１２を用いた細胞培養では、ＩＣ循環ポンプ１２７ａ及びＥＣ循環ポンプ１２７ｂは、使用されない。
【0066】
図２に示すように、第２回路制御装置６６ｂには、第２細胞培養キット１２ｂの接続回路２６がセットされる。第２回路制御装置６６ｂの構成は、第１回路制御装置６６ａの構成と同一である。そのため、第２回路制御装置６６ｂの構成の説明については省略する。
【0067】
図３及び図６に示すように、第１リアクタ設置装置６８ａには、第１細胞培養キット１２ａの処理部２４がセットされる。第１リアクタ設置装置６８ａは、箱型のリアクタケース部１２８、５つのリアクタ支持部１３０、複数のポンプ１３２及び第２保持部１３４を備える。図６において、リアクタケース部１２８は、処理部２４（５つのバイオリアクタ３０）を設置可能な内部空間１２９を有する。リアクタケース部１２８は、リアクタケース本体１３６と、リアクタケース本体１３６の前面に開閉可能に設けられた扉部１３８とを含む。リアクタケース部１２８は、リアクタケース部１２８の内部空間１２９を所望の温度（例えば、３７℃）に保持する調温機能を有している。すなわち、リアクタケース部１２８は、ＩＣ中間流路６０を昇温するための昇温機構１３１として機能する。
【0068】
図３において、リアクタ支持部１３０は、リアクタケース部１２８の内部空間１２９に設けられている。リアクタ支持部１３０は、バイオリアクタ３０を着脱可能に形成されている。リアクタ支持部１３０は、回転軸Ａｘを中心にバイオリアクタ３０を回転可能に支持する。回転軸Ａｘは、バイオリアクタ３０の延在方向の中心に位置する。回転軸Ａｘは、バイオリアクタ３０の延在方向と直交する方向に延在している。
【0069】
第１リアクタ設置装置６８ａは、複数のポンプ１３２として、５つのＩＣ循環ポンプ１３２ａと５つのＥＣ循環ポンプ１３２ｂとを有する。ＩＣ循環ポンプ１３２ａは、セット状態でＩＣ導入ライン４４ａに接触するように配置され、ＩＣ導入ライン４４ａを流通する液体にバイオリアクタ３０に向かう方向の流動力を付与する。ＥＣ循環ポンプ１３２ｂは、セット状態でＥＣ導入ライン４８ａに接触するように配置され、ＥＣ導入ライン４８ａを流通する液体にバイオリアクタ３０に向かう方向の流動力を付与する。
【0070】
図３及び図６に示すように、第２保持部１３４は、ＩＣ導入ライン４４ａのＩＣ中間流路６０とＥＣ循環ライン４８ｃのＥＣ中間流路６２とのそれぞれを所定形状（蛇行形状）に保持する。第２保持部１３４は、リアクタケース部１２８の内部空間１２９に設けられている。具体的に、図６において、第２保持部１３４は、四角形状の第２枠状フレーム１４０と、第２枠状フレーム１４０の内側に設けられた第２内側フレーム１４２とを含む。
【0071】
第２内側フレーム１４２は、十字状に形成されている。第２内側フレーム１４２は、第２枠状フレーム１４０の各辺の中央部に連結している。ＩＣ中間流路６０及びＥＣ中間流路６２のそれぞれは、蛇行した形状で第２枠状フレーム１４０及び第２内側フレーム１４２に対して図示しない係止部材によって係止される。第２保持部１３４は、扉部１３８の内面に固定される。
【0072】
図１、図２及び図６に示すように、第１リアクタ設置装置６８ａは、第１回路制御装置６６ａに対して別体に設けられている。そのため、図２及び図６において、第１細胞培養キット１２ａは、セット状態で、第１回路制御装置６６ａ及び第１リアクタ設置装置６８ａの外側に位置するＩＣ外側流路４５とＥＣ外側流路４９とを有する。本実施形態に係る第１細胞培養キット１２ａは、ＩＣ外側流路４５として、第１ＩＣ外側流路４５ａと第２ＩＣ外側流路４５ｂとを含む。図２に示すように、第１ＩＣ外側流路４５ａは、ＩＣ循環ライン４４ｃにおける第１ＩＣ供給ライン４０ａとの連結部からＩＣ中間流路６０までの間の区間に位置する。第２ＩＣ外側流路４５ｂは、ＩＣ循環ライン４４ｃにおける処理部２４からＩＣ廃液ライン５６ａとの連結部までの間の区間に位置する。
【0073】
ＩＣ循環ライン４４ｃを流通する液体は、第１ＩＣ外側流路４５ａ及び第２ＩＣ外側流路４５ｂの位置で冷却される。換言すれば、ＩＣ循環ライン４４ｃを流通する液体は、第１ＩＣ外側流路４５ａ及び第２ＩＣ外側流路４５ｂの位置で室温（例えば、３０℃）まで冷却されることがある。
【0074】
第２保持部１３４に保持されるＩＣ中間流路６０の長さは、第２昇温時間だけ液体を流通させることができるような長さに設定されている。ここで、第２昇温時間とは、ＩＣ循環ライン４４ｃを流通する際に第１ＩＣ外側流路４５ａ又は第２ＩＣ外側流路４５ｂで冷却された液体の温度（例えば、３０℃）が所望の温度（リアクタケース部１２８の内部空間１２９の温度）まで昇温される時間をいう。
【0075】
また、第１細胞培養キット１２ａは、ＥＣ外側流路４９として、第１ＥＣ外側流路４９ａと第２ＥＣ外側流路４９ｂとを含む。第１ＥＣ外側流路４９ａは、ＥＣ循環ライン４８ｃにおけるガス交換器２８からＥＣ中間流路６２までの間の区間に位置する。第２ＥＣ外側流路４９ｂは、ＥＣ循環ライン４８ｃにおける処理部２４からＥＣ廃液ライン５６ｂとの連結部までの間の区間に位置する。
【0076】
ＥＣ循環ライン４８ｃを流通する液体は、第１ＥＣ外側流路４９ａ及び第２ＥＣ外側流路４９ｂの位置で冷却される。換言すれば、ＥＣ循環ライン４８ｃを流通する液体（培地）は、第１ＥＣ外側流路４９ａ及び第２ＥＣ外側流路４９ｂの位置で室温（例えば、３０℃）まで冷却されることがある。
【0077】
第２保持部１３４に保持されるＥＣ中間流路６２の長さは、第３昇温時間だけ液体を流通させることができるような長さに設定されている。ここで、第３昇温時間とは、ＥＣ循環ライン４８ｃを流通する際に第１ＥＣ外側流路４９ａ又は第２ＥＣ外側流路４９ｂで冷却された液体の温度（例えば、３０℃）が所望の温度（リアクタケース部１２８の内部空間１２９の温度）まで昇温される時間をいう。
【0078】
第２リアクタ設置装置６８ｂには、第２細胞培養キット１２ｂの処理部２４が設置（セット）される。第２リアクタ設置装置６８ｂの構成は、第１リアクタ設置装置６８ａの構成と同一である。そのため、第２リアクタ設置装置６８ｂの構成の説明については省略する。
【0079】
図２に示すように、センサ装置７０は、セット状態で第１細胞培養キット１２ａ及び第２細胞培養キット１２ｂに接続されている。センサ装置７０は、箱型のセンサケース部１４４（図１及び図６参照）と、２つのポンプ１４６と、センサ部１４８と、廃液バッグ１５０とを有する。センサケース部１４４の上面には、廃液バッグ１５０を吊り下げるためのバッグ支持部１５２が設けられている（図１及び図６参照）。２つのポンプ１４６とセンサ部１４８とは、センサケース部１４４内に配置されている。
【0080】
ポンプ１４６は、上述したポンプ１０８と同様に構成されている。センサ装置７０は、２つのポンプ１４６として、第１サンプリングポンプ１４６ａと第２サンプリングポンプ１４６ｂとを有する。第１サンプリングポンプ１４６ａは、セット状態で第１細胞培養キット１２ａのサンプリングライン５２に接触するように配置され、当該サンプリングライン５２を流通する液体（培地）にセンサ部１４８に向かう方向の流動力を付与する。第２サンプリングポンプ１４６ｂは、セット状態で第２細胞培養キット１２ｂのサンプリングライン５２に接触するように配置され、当該サンプリングライン５２を流通する液体（培地）にセンサ部１４８に向かう方向の流動力を付与する。
【0081】
センサ部１４８は、サンプリングライン５２によって導かれた培地の成分（ＰＨ、Ｏ2、ＣＯ2、グルコース及び乳酸等の濃度）を測定する。廃液バッグ１５０には、センサ部１４８による測定が完了した後の培地が排出される。
【0082】
細胞培養装置１４において、センサ装置７０（センサ部１４８及び廃液バッグ１５０）は、第１細胞培養キット１２ａと第２細胞培養キット１２ｂとによって共用される。また、タンク装置６４は、第１細胞培養キット１２ａと第２細胞培養キット１２ｂとによって共用される。
【0083】
図１に示すように、コントローラ１６は、図示しないプロセッサ、メモリ、入出力インターフェースを有するコンピュータである。コントローラ１６は、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、システム全体の総合的な制御を行う。コントローラ１６は、有線、無線、ネットワーク又はこれらの組み合わせからなる通信手段によって、第１回路制御装置６６ａ、第１リアクタ設置装置６８ａ、第２回路制御装置６６ｂ、第２リアクタ設置装置６８ｂ及びセンサ装置７０に接続されている。
【0084】
すなわち、第１回路制御装置６６ａ及び第２回路制御装置６６ｂのそれぞれは、コントローラ１６からの制御信号に基づいて、複数のクランプ１０６と複数のポンプ１０８との動作を制御する。第１リアクタ設置装置６８ａ及び第２リアクタ設置装置６８ｂのそれぞれは、コントローラ１６からの制御信号に基づいて、複数のＩＣ循環ポンプ１３２ａ及び複数のＥＣ循環ポンプ１３２ｂの動作を制御するとともに各バイオリアクタ３０の回転動作を制御する。
【0085】
センサ部１４８は、コントローラ１６からの制御信号に基づき、第１細胞培養キット１２ａ又は第２細胞培養キット１２ｂを流通する培地を取得（サンプリング）し、取得された培地の成分を測定する。また、センサ部１４８は、測定結果をコントローラ１６に送信する。コントローラ１６は、測定結果に基づいて、第１細胞培養キット１２ａ及び第２細胞培養キット１２ｂで培養された細胞の数を推定してもよい。コントローラ１６は、センサ装置７０からの測定結果に基づいて第１回路制御装置６６ａ、第１リアクタ設置装置６８ａ、第２回路制御装置６６ｂ及び第２リアクタ設置装置６８ｂのそれぞれの動作をフィードバック制御する。
【0086】
次に、細胞培養システム１０を用いた細胞培養方法について説明する。
【0087】
図８に示すように、細胞培養方法は、準備工程、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含む。
【0088】
まず、図２及び図８において、準備工程（ステップＳ１）において、培地収容部７４を第１ケース部７７に配置するとともに洗浄液収容部７６及び廃液収容部７８を第２ケース部８０に配置する。そして、第１細胞培養キット１２ａの処理部２４（５つのバイオリアクタ３０）を第１リアクタ設置装置６８ａに設置するとともに第１細胞培養キット１２ａの接続回路２６を第１回路制御装置６６ａにセットする。この際、第１細胞培養キット１２ａの複数のバッグ（細胞液バッグ１８、剥離液バッグ２０及び回収バッグ２２）を第１回路制御装置６６ａのバッグ支持部１１６に吊り下げる。また、第１細胞培養キット１２ａの接続回路２６を培地収容部７４、洗浄液収容部７６、廃液収容部７８及びセンサ部１４８のそれぞれに無菌接合する。
【0089】
続いて、第２細胞培養キット１２ｂの処理部２４（５つのバイオリアクタ３０）を第２リアクタ設置装置６８ｂに設置するとともに第２細胞培養キット１２ｂの接続回路２６を第２回路制御装置６６ｂにセットする。この際、第２細胞培養キット１２ｂの複数のバッグ（細胞液バッグ１８、剥離液バッグ２０及び回収バッグ２２）を第２回路制御装置６６ｂのバッグ支持部１１６に吊り下げる。また、第２細胞培養キット１２ｂの接続回路２６を培地収容部７４、洗浄液収容部７６、廃液収容部７８及びセンサ部１４８のそれぞれに無菌接合する。
【0090】
その後、プライミング工程（ステップＳ２）において、回路制御装置６６及びリアクタ設置装置６８は、所定のクランプ１０６及びポンプ１０８、１３２を駆動することにより、洗浄液収容部７６の洗浄液を接続回路２６と各バイオリアクタ３０とに導く。これにより、接続回路２６内と各バイオリアクタ３０内（ＩＣ領域及びＥＣ領域）とが洗浄液で満たされる。この際、接続回路２６内及びバイオリアクタ３０内に存在していた空気は、洗浄液とともに廃液収容部７８に排出される。
【0091】
そして、培地置き換え工程（ステップＳ３）において、回路制御装置６６及びリアクタ設置装置６８は、所定のクランプ１０６及びポンプ１０８、１３２を駆動することにより、培地収容部７４の培地を接続回路２６と各バイオリアクタ３０とに導く。これにより、接続回路２６内と各バイオリアクタ３０内（ＩＣ領域及びＥＣ領域）とに存在していた洗浄液が培地に置き換えられる。
【0092】
次に、播種工程（ステップＳ４）において、回路制御装置６６及びリアクタ設置装置６８は、所定のクランプ１０６及びポンプ１０８、１３２を駆動することにより、細胞液バッグ１８の細胞液を、各バイオリアクタ３０のＩＣ領域に供給する。具体的に、細胞液バッグ１８から第１ＩＣ供給ライン４０ａを介してＩＣ循環ライン４４ｃに導かれた細胞液は、５つのＩＣ導入ライン４４ａに分かれて各バイオリアクタ３０のＩＣ領域に導かれる（図３参照）。この際、５つのＩＣ循環ポンプ１３２ａが５つのＩＣ導入ライン４４ａを流れる液体（細胞液）に流動力を付与するため、５つのバイオリアクタ３０に略均等に細胞液が供給される。
【0093】
その後、培養工程（ステップＳ５）において、回路制御装置６６及びリアクタ設置装置６８は、所定のクランプ１０６及びポンプ１０８、１３２を駆動することにより、培地収容部７４の培地を各バイオリアクタ３０のＩＣ領域及びＥＣ領域に供給してバイオリアクタ３０の中空糸３２内で細胞を培養（増殖）する。各バイオリアクタ３０のＩＣ領域への培地の供給と各バイオリアクタ３０のＥＣ領域への培地の供給は、同時に行われてもよいし別々に行われてもよい。また、培養工程では、各バイオリアクタ３０のＩＣ領域に培地を供給せず、各バイオリアクタ３０のＥＣ領域にのみ培地を供給してもよい。
【0094】
具体的に、培養工程において、培地収容部７４内の低温（例えば、５℃）の培地は、培地供給ライン４２を流通してタンク装置６４から回路制御装置６６の筐体１０４の内部空間１０５に設けられた培地中間流路５８に導かれる。培地中間流路５８を流通する培地は、所望の温度（例えば、３７℃）まで昇温される。
【0095】
そして、各バイオリアクタ３０のＩＣ領域に培地を供給する場合、培地中間流路５８で昇温された培地は、第３ＩＣ供給ライン４０ｃ、第２ＩＣ供給ライン４０ｂ、第１ＩＣ供給ライン４０ａを介してＩＣ循環ライン４４ｃに導入される。ＩＣ循環ライン４４ｃに導入された培地は、第１ＩＣ外側流路４５ａを流通する際に温度が低下する（例えば、３０℃まで低下する）。
【0096】
その後、温度が低下した培地は、リアクタケース部１２８の内部空間１２９に設けられたＩＣ中間流路６０に導かれる。ＩＣ中間流路６０を流通する培地は、所望の温度（例えば、３７℃）まで昇温される。ＩＣ中間流路６０を流通した培地は、５つのＩＣ導入ライン４４ａに分岐して各バイオリアクタ３０のＩＣ領域に導かれることにより各バイオリアクタ３０のＩＣ領域の培地が新しいものに交換される。これにより、各バイオリアクタ３０に中空糸３２の内面に播種されている細胞に酸素等の栄養が効率的に供給される。
【0097】
また、培養工程において、培地は、ＩＣ循環回路４４内を循環する。この際、培地は、第１ＩＣ外側流路４５ａと第２ＩＣ外側流路４５ｂを流通する際に温度が低下するが、ＩＣ中間流路６０で昇温されるため、各バイオリアクタ３０のＩＣ領域に供給される培地の温度は所望の温度に維持される。
【0098】
また、各バイオリアクタ３０のＥＣ領域に培地を供給する場合、培地中間流路５８で昇温された培地は、第１ＥＣ供給ライン４６ａを介してＥＣ循環ライン４８ｃに導入される。ＥＣ循環ライン４８ｃに導入された培地は、ガス交換器２８を通過した後で、第１ＥＣ外側流路４９ａを流通する際に温度が低下する（例えば、３０℃まで低下する）。
【0099】
その後、温度が低下した培地は、リアクタケース部１２８の内部空間１２９に設けられたＥＣ中間流路６２に導かれる。ＥＣ中間流路６２を流通する培地は、所望の温度（例えば、３７℃）まで昇温される。ＥＣ中間流路６２を流通した培地は、５つのＥＣ導入ライン４８ａに分岐して各バイオリアクタ３０のＥＣ領域に導かれる。各バイオリアクタ３０では、ＩＣ領域の培地とＥＣ領域の培地との間で栄養分等の交換が行われる。これにより、各バイオリアクタ３０に中空糸３２の内面に播種されている細胞に酸素等の栄養が効率的に供給される。
【0100】
また、培養工程において、培地は、ＥＣ循環回路４８内を循環する。この際、培地は、第１ＥＣ外側流路４９ａと第２ＥＣ外側流路４９ｂを流通する際に温度が低下するが、ＥＣ中間流路６２で昇温されるため、各バイオリアクタ３０のＥＣ領域に供給される培地の温度は所望の温度に維持される。また、ＥＣ循環回路４８を循環する培地は、ガス交換器２８を流通する際にガス交換が行われる。そのため、各バイオリアクタ３０のＥＣ領域には、所望のガス成分を含む培地が供給されることになる。
【0101】
さらに、培養工程は、測定工程（ステップＳ５ａ）を含む。測定工程において、センサ装置７０は、ポンプ１４６を駆動することにより、ＥＣ循環ライン４８ｃのうち処理部２４の下流側の部分を流通する培地をセンサ部１４８に導く。センサ部１４８は、培地（処理部２４内の培地）の成分を測定する。センサ部１４８の測定結果は、コントローラ１６に送信される。コントローラ１６は、測定結果に基づいて培地交換の時期（タイミング）、期間、回数等を決定する。センサ部１４８による測定が完了した後の培地は、廃液バッグ１５０に排出される。培養工程中に実施される測定工程の時期（タイミング）及び回数等は、適宜設定可能である。
【0102】
培養工程が終了すると、剥離工程（ステップＳ６）において、回路制御装置６６及びリアクタ設置装置６８は、所定のクランプ１０６及びポンプ１０８、１３２を駆動することにより、剥離液を各バイオリアクタ３０のＩＣ領域に導く。これにより、各バイオリアクタ３０のＩＣ領域で培養された（増殖した）細胞を中空糸３２の内面から剥離することができる。
【0103】
続いて、回収工程（ステップＳ７）において、回路制御装置６６及びリアクタ設置装置６８は、所定のクランプ１０６及びポンプ１０８、１３２を駆動することにより、各バイオリアクタ３０のＩＣ領域に培地を供給しながら剥離工程で剥離した細胞を各バイオリアクタ３０から回収バッグ２２に導く。回収工程の完了後、今回の細胞培養方法の動作が終了する。
【0104】
本実施形態に係る細胞培養システム１０は、以下の効果を奏する。
【0105】
細胞培養システム１０は、細胞を培養する複数の処理部２４と、複数の処理部２４をそれぞれ設置可能な複数のリアクタ設置装置６８と、複数の処理部２４にそれぞれ接続された複数の接続回路２６と、複数の接続回路２６をそれぞれ着脱可能であり、細胞及び培地の複数の接続回路２６から複数の処理部２４への供給と、培養された細胞の複数の処理部２４から複数の接続回路２６への回収と、を行うための複数の回路制御装置６６と、処理部２４に導かれた培地の成分を測定するために、複数の処理部２４に対して共用されるセンサ装置７０とを備える。複数の処理部２４の各々は、複数のバイオリアクタ３０を有する。
【0106】
このような構成によれば、処理部２４（複数のバイオリアクタ３０）毎に回路制御装置６６を用意すればよいため、回路制御装置６６の数がバイオリアクタ３０の数よりも少なくなる。よって、コストの高騰化を抑えつつ細胞培養の量を効率的に増大させることができる。また、センサ装置７０が複数の処理部２４によって共用されるため、複数の処理部２４毎にセンサ装置７０を設ける場合と比較して、センサ装置７０の数を削減することができる。従って、細胞培養システム１０のコストの高騰化をさらに抑えることができる。
【0107】
センサ装置７０は、複数の処理部２４がそれぞれ複数のリアクタ設置装置６８に設置されたセット状態で、複数の接続回路２６に接続されている。
【0108】
細胞培養装置１４は、培地を収容するための培地収容部７４を有するタンク装置６４を備える。培地収容部７４は、培地収容部７４から複数の接続回路２６を介して複数の処理部２４に培地を供給するために、複数の処理部２４に対して共用される。
【0109】
このような構成によれば、培地収容部７４が複数の処理部２４（複数の細胞培養キット１２）によって共用されるため、複数の処理部２４毎に培地収容部７４を設ける場合と比較して、培地収容部７４の数を削減することができる。
【0110】
培地収容部７４は、複数の処理部２４において細胞を培養するのに必要な量の培地が収容可能である。
【0111】
このような構成によれば、複数の処理部２４（複数のバイオリアクタ３０）を用いた細胞培養の際に多量の培地が必要になっても、細胞培養中に培地収容部７４を交換しなくてもよくなる。そのため、細胞培養を円滑且つ効率的に行うことができる。
【0112】
タンク装置６４は、廃液を収容するための廃液収容部７８を有する。廃液収容部７８は、複数の処理部２４から複数の接続回路２６を介して廃液収容部７８に廃液を排出するために、複数の処理部２４に対して共用される。
【0113】
このような構成によれば、廃液収容部７８が複数の処理部２４（複数の細胞培養キット１２）によって共用されるため、複数の処理部２４毎に廃液収容部７８を設ける場合と比較して、廃液収容部７８の数を削減することができる。
【0114】
タンク装置６４は、洗浄液を収容するための洗浄液収容部７６を有する。洗浄液収容部７６は、洗浄液収容部７６から複数の接続回路２６を介して複数の処理部２４に洗浄液を供給するために、複数の処理部２４に対して共用される。
【0115】
このような構成によれば、洗浄液収容部７６が複数の処理部２４（細胞培養キット１２）によって共用されるため、複数の処理部２４毎に洗浄液収容部７６を設ける場合と比較して、洗浄液収容部７６の数を削減することができる。
【0116】
洗浄液収容部７６には、複数の処理部２４を洗浄するのに必要な量の洗浄液を収容可能である。
【0117】
このような構成によれば、複数の処理部２４（複数の細胞培養キット１２）を用いた細胞培養の際に多量の洗浄液が必要になっても、細胞培養中に洗浄液収容部７６を交換しなくてもよくなる。そのため、細胞培養を円滑且つ効率的に行うことができる。
【0118】
センサ装置７０は、培地の成分を測定するためのセンサ部１４８と、複数の処理部２４を流通した培地をセンサ部１４８に導くための複数のポンプ１４６と、を有する。
【0119】
このような構成によれば、複数の処理部２４を流通した培地をセンサ部１４８に効率的に導くことができる。
【0120】
細胞培養システム１０は、複数の回路制御装置６６の動作を制御するコントローラ１６を備える。コントローラ１６は、センサ装置７０の測定結果に基づいて複数の回路制御装置６６の動作をフィードバック制御する。
【0121】
このような構成によれば、細胞培養を効果的に行うことができる。
【0122】
複数のバイオリアクタ３０の各々は、複数の中空糸３２を含む。
【0123】
このような構成によれば、各バイオリアクタ３０において細胞培養を効率的に行うことができる。
【0124】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。
【0125】
リアクタ設置装置６８が設置可能なバイオリアクタ３０の数は、５個に限定されず、２個、３個又は４個であってもよいし、６個以上であってもよい。細胞培養システム１０において、回路制御装置６６及びリアクタ設置装置６８のそれぞれは、３つ以上設けられてもよい。この場合、タンク装置６４及びセンサ装置７０のそれぞれは、２つ以上設けられてもよい。
【0126】
細胞培養システム１０において、ＩＣ中間流路６０又はＥＣ中間流路６２が省略されてもよい。また、細胞培養システム１０において、ＩＣ中間流路６０及びＥＣ中間流路６２の両方が省略されるとともに第２保持部１３４が省略されてもよい。さらに、細胞培養システム１０において、培地中間流路５８及び第１保持部１１０は、省略されてもよい。
【0127】
以上の実施形態をまとめると、以下のようになる。
【0128】
上記実施形態は、細胞を培養する複数の処理部（２４）と、前記複数の処理部をそれぞれ設置可能な複数のリアクタ設置装置（６８）と、前記複数の処理部にそれぞれ接続された複数の接続回路（２６）と、前記複数の接続回路をそれぞれ着脱可能であり、前記細胞及び培地の前記複数の接続回路から前記複数の処理部への供給と、培養された細胞の前記複数の処理部から前記複数の接続回路への回収と、を行うための複数の回路制御装置（６６）と、前記複数の処理部に導かれた前記培地の成分を測定するために、前記複数の処理部に対して共用されるセンサ装置（７０）と、を備え、前記複数の処理部の各々は、複数のバイオリアクタ（３０）を有する、細胞培養システム（１０）を開示している。
【0129】
上記の細胞培養システムにおいて、前記センサ装置は、前記複数の処理部がそれぞれ前記複数のリアクタ設置装置に設置されたセット状態で、前記複数の処理部又は前記複数の接続回路に接続されてもよい。
【0130】
上記の細胞培養システムにおいて、前記培地を収容するための培地収容部（７４）を有するタンク装置（６４）を備え、前記培地収容部は、当該培地収容部から前記複数の接続回路を介して前記複数の処理部に前記培地を供給するために、前記複数の処理部に対して共用されてもよい。
【0131】
上記の細胞培養システムにおいて、前記培地収容部は、前記複数の処理部において細胞を培養するのに必要な量の前記培地を収容可能であってもよい。
【0132】
上記の細胞培養システムにおいて、前記タンク装置は、廃液を収容するための廃液収容部（７８）を有し、前記廃液収容部は、前記複数の処理部から前記複数の接続回路を介して前記廃液収容部に前記廃液を排出するために、前記複数の処理部に対して共用されてもよい。
【0133】
上記の細胞培養システムにおいて、前記タンク装置は、洗浄液を収容するための洗浄液収容部（７６）を有し、前記洗浄液収容部は、当該洗浄液収容部から前記複数の接続回路を介して前記複数の処理部に前記洗浄液を供給するために、前記複数の処理部に対して共用されてもよい。
【0134】
上記の細胞培養システムにおいて、前記洗浄液収容部には、前記複数の処理部を洗浄するのに必要な量の前記洗浄液を収容可能であってもよい。
【0135】
上記の細胞培養システムにおいて、前記センサ装置は、前記培地の成分を測定するためのセンサ部（１４８）と、前記複数の処理部を流通した前記培地を前記センサ部に導くための複数のポンプ（１４６）と、を有してもよい。
【0136】
上記の細胞培養システムにおいて、前記複数の回路制御装置の動作を制御するコントローラ（１６）を備え、前記コントローラは、前記センサ装置の測定結果に基づいて前記複数の回路制御装置の動作をフィードバック制御してもよい。
【0137】
上記の細胞培養システムにおいて、前記複数のバイオリアクタの各々は、複数の中空糸（３２）を含んでもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】