JP2005348672A - Cell culture device and cell culture method - Google Patents
Cell culture device and cell culture method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005348672A JP2005348672A JP2004173978A JP2004173978A JP2005348672A JP 2005348672 A JP2005348672 A JP 2005348672A JP 2004173978 A JP2004173978 A JP 2004173978A JP 2004173978 A JP2004173978 A JP 2004173978A JP 2005348672 A JP2005348672 A JP 2005348672A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- culture
- medium
- tank
- cell culture
- cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 title claims description 71
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 123
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 14
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 14
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 9
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 90
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 48
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 18
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 12
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 6
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 2
- 239000000306 component Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 2
- 239000012533 medium component Substances 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 238000011012 sanitization Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、動物細胞や植物細胞等の細胞を培養する細胞培養装置及び細胞培養方法に関するものである。 The present invention relates to a cell culture apparatus and a cell culture method for culturing cells such as animal cells and plant cells.
動物細胞や植物細胞等の細胞は、有用物質の生産等に広く利用されている。
これらの細胞、例えば動物細胞を培養する方法としては、以下のものが挙げられる。
(1)シャーレを使った液体培養法
シャーレで外界から雑菌の混入を遮断し、シャーレ内に培養液と細胞とを入れる方法であり、細胞に必要な酸素は水面から拡散によって供給される。
(2)シャーレを使った寒天培養法
培養液を寒天等により固化させ、細胞を固体に付着させて増殖可能にしたものであり、細胞は常に空気と接するため、酸素の供給を受けやすいという長所がある。
(3)回転培養法
蓋付きのボトル(容器)に培養液と細胞を入れ、ボトルを回転させながら酸素を供給してボトルの内壁に細胞を付着させる方法であり、シャーレを用いる方法よりも大量に培養可能である。
(4)撹拌培養法
蓋付きのボトルに培養液と細胞を入れ、マグネティックスターラ等で撹拌するものであり、主に浮遊性細胞の増殖に用いられ、シャーレを用いる方法よりも大量に培養可能である。
Cells such as animal cells and plant cells are widely used for the production of useful substances.
Examples of methods for culturing these cells, for example, animal cells, include the following.
(1) Liquid culture method using a petri dish This is a method in which contamination of germs is blocked from the outside by a petri dish, and a culture solution and cells are put into the petri dish, and oxygen necessary for the cells is supplied by diffusion from the water surface.
(2) Agar culture method using a petri dish The culture solution is solidified with agar, etc., and the cells are attached to the solid so that they can proliferate. There is.
(3) Rotating culture method A culture solution and cells are put in a bottle (container) with a lid, and oxygen is supplied while rotating the bottle to attach the cells to the inner wall of the bottle. Can be cultured.
(4) Stirring culture method A culture solution and cells are put into a bottle with a lid and stirred with a magnetic stirrer, etc. It is mainly used for the growth of floating cells and can be cultured in a larger amount than the method using a petri dish. is there.
これらの培養法においては、細胞が必要とする酸素を水面からの拡散や強制通気等により送り込んでいるが、酸素を多量に供給しようとすると、撹拌による場合でも散気による場合でも細胞に強いせん断力が加わり細胞を破壊する虞がある。また、細胞破壊を防ぐために酸素供給を制限した場合には、細胞濃度を一定以上に上げられなくなるという問題が生じる。
そこで、特許文献1には、酸素透過膜を使用することにより、せん断力を上げずに多量の酸素を供給する技術が記載されている。
In these culture methods, oxygen required by the cells is sent by diffusion from the water surface or forced ventilation. However, if a large amount of oxygen is supplied, strong shearing is applied to the cells regardless of whether they are stirred or diffused. There is a risk of damaging cells by applying force. In addition, when oxygen supply is limited to prevent cell destruction, there arises a problem that the cell concentration cannot be increased above a certain level.
Therefore,
一方、動物細胞培養においては、細胞から組織や器官を形成させる場合、細胞をなるべく動かさずに一定位置に留めておく必要がある。この場合、足場を設けておき、この足場に細胞を付着させ増殖させることは可能であるが、組織や器官に必要とされる3次元での培養はできない。そのため、円板型の液体培養容器を回転させる回転培養装置を用いて3次元培養を可能とする技術も開発されている。
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
多量の酸素を供給するために酸素透過膜を使用した場合、装置が複雑化してコストアップ要因になるという問題が生じてしまう。
また、回転培養装置を用いての3次元培養の場合、ごく小型の装置しか完成していないため、多量の培養が困難であるという問題が生じる。
However, the following problems exist in the conventional technology as described above.
When an oxygen permeable membrane is used to supply a large amount of oxygen, there is a problem that the apparatus becomes complicated and causes a cost increase.
Further, in the case of three-dimensional culture using a rotary culture device, since only a very small device has been completed, there arises a problem that a large amount of culture is difficult.
一方、特に動物細胞は長期間の培養が必要になるため、培養の途中で培地交換の必要がある。ところが、その際には細胞を含まない培養液を短時間で抜き出す必要があるため、濾過装置が必要となり、また抜き出し量と同量の新しい培地を供給するための流量調整等、煩雑な操作が生じ作業性が悪いという不都合がある。さらに、培養液の抜き出しと培地投入とを連続的に行うことは、投入した培地が培養液とともに抜き出される可能性があるため、効率が悪いという不都合がある。 On the other hand, since animal cells need to be cultured for a long period of time, it is necessary to change the medium during the culture. However, in that case, it is necessary to extract the culture solution without cells in a short time, so a filtration device is required, and complicated operations such as flow rate adjustment to supply a new medium of the same amount as the extraction amount are required. This has the disadvantage of poor workability. Further, continuously performing the extraction of the culture medium and the introduction of the medium has a disadvantage that the efficiency is poor because the input medium may be extracted together with the culture medium.
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、コストアップを招くことなく簡単な構成で酸素等の培養に必要なガスを、細胞に加わるせん断力を上げずに多量に供給できる細胞培養装置及び細胞培養方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and supplies a large amount of gas necessary for culturing such as oxygen without increasing the shearing force applied to the cells without causing an increase in cost. An object of the present invention is to provide a cell culture device and a cell culture method that can be used.
また、本発明の別の目的は、多量の3次元培養を可能とする細胞培養装置及び細胞培養方法を提供することである。
さらに、本発明の別の目的は、培地交換の煩雑さを解消し、培地の連続交換を効率的に行える細胞培養装置及び細胞培養方法を提供することである。
なお、以下の説明においては、細胞が複数に増殖して一体的な塊となったものを細胞塊と称するものとする。
Another object of the present invention is to provide a cell culture apparatus and a cell culture method that enable a large amount of three-dimensional culture.
Furthermore, another object of the present invention is to provide a cell culture apparatus and a cell culture method that eliminate the complexity of medium exchange and can efficiently perform continuous medium exchange.
In the following description, a cell that has been proliferated into a single mass is referred to as a cell mass.
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の細胞培養装置は、細胞を培養する培養領域を有する培養槽と、前記培養領域に供給される培地のガス濃度を調整する調整領域を有する調整槽とを有し、前記調整領域は、前記細胞の培養が行われない非培養領域に設けられることを特徴とするものである。
また、本発明の細胞培養方法は、培養領域で培地により細胞を培養する細胞培養方法であって、前記細胞の培養が行われない非培養領域で前記培養槽に供給される前記培地のガス濃度を調整する工程と、前記ガス濃度を調整した培地を前記非培養領域から前記培養領域に供給する工程とを有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The cell culture device of the present invention has a culture tank having a culture region for culturing cells, and an adjustment tank having an adjustment region for adjusting the gas concentration of the medium supplied to the culture region, It is provided in a non-culture area where the cells are not cultured.
The cell culture method of the present invention is a cell culture method for culturing cells with a medium in a culture region, and the gas concentration of the medium supplied to the culture tank in a non-culture region where the cells are not cultured. And a step of supplying the culture medium with the gas concentration adjusted from the non-culture region to the culture region.
従って、本発明の細胞培養装置及び細胞培養方法では、予め細胞の培養が行われない非培養領域において酸素等のガス濃度を調整された培地を培養領域に供給すればよいため、培地にガスを供給する際に細胞にせん断力を加えずに済み、細胞を破壊してしまうことを防止できる。また、本発明では、培地のガス濃度を調整する調整槽を設けるだけなので、酸素透過膜を用いる場合のように装置が複雑化してコストアップ要因となることを防止することも可能になる。 Therefore, in the cell culture device and the cell culture method of the present invention, a medium in which the concentration of gas such as oxygen is adjusted in advance in a non-culture area where cells are not cultured may be supplied to the culture area. When supplying, it is not necessary to apply a shearing force to the cells, and the cells can be prevented from being destroyed. Moreover, in the present invention, since only the adjustment tank for adjusting the gas concentration of the culture medium is provided, it becomes possible to prevent the apparatus from becoming complicated and causing a cost increase as in the case of using the oxygen permeable membrane.
前記培地としては、少なくとも一部が前記培養領域と前記調整領域との間で循環する構成であることが好ましい。
これにより、連続的な培地交換を効率的、且つ容易に実施することが可能になる。また、本発明では、培養領域から導入されて培養領域で消費しきれなかった培地成分を含む培地を少なくとも一部用いるため、調整領域で新たに加える培地の量を減らすことができ、コスト上昇を抑えることができる。
It is preferable that at least a part of the culture medium circulates between the culture region and the adjustment region.
This makes it possible to perform continuous medium exchange efficiently and easily. Further, in the present invention, since at least a part of the medium containing a medium component introduced from the culture area and not consumed in the culture area is used, the amount of the medium to be newly added in the adjustment area can be reduced, resulting in an increase in cost. Can be suppressed.
培地の少なくとも一部を前記培養領域と前記調整領域との間で循環させる場合、前記調整槽の内部を、前記培養領域から導入した前記培地を貯留する第1貯溜部と、前記ガス濃度が調整され前記培養領域に送出される前記培地を貯溜する第2貯溜部とに、前記第1貯溜部と前記第2貯溜部との下部を連通させた状態で仕切る仕切部材を備えることが好ましい。 When at least a part of the culture medium is circulated between the culture region and the adjustment region, the inside of the adjustment tank is stored in the first storage part for storing the medium introduced from the culture region, and the gas concentration is adjusted. It is preferable that a partition member for partitioning the lower part of the first storage part and the second storage part in communication with the second storage part for storing the culture medium delivered to the culture region is provided.
これにより、本発明では、ガス濃度を調整した培地が培養領域から導入した古い培地の大部分と混ざらないようにすることができるとともに、培養領域から第1貯溜部と第2貯溜部との連通部を介して第2貯溜部に導入された培養領域で消費しきれなかった培地成分を含む培地を少なくとも一部を用いることで、調整領域で新たに加える培地の量を減らすことができ、コスト上昇を抑えることができる。 As a result, in the present invention, the medium whose gas concentration has been adjusted can be prevented from mixing with most of the old medium introduced from the culture region, and the first reservoir and the second reservoir can be communicated from the culture region. By using at least part of the medium containing medium components that could not be consumed in the culture area introduced into the second reservoir through the section, the amount of medium newly added in the adjustment area can be reduced. The rise can be suppressed.
また、本発明では、オーバーフローした前記培地を排出する排出部と、前記培養槽から前記培地を導入する導入部とが前記第1貯溜部に設けられ、前記導入部が前記排出部よりも上方に離間して配置される構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、第1貯溜部の培地の高さは培地がオーバーフローする排出部の高さに抑えられるため、雑菌が第1貯溜部から導入部を介して培養槽に逆流することを防止できる。
さらに、前記調整領域から前記培養領域への前記培地の流路に除菌フィルタを設ける構成も培養領域への雑菌混入を防止するために好ましい。
In the present invention, a discharge part for discharging the overflowed culture medium and an introduction part for introducing the culture medium from the culture tank are provided in the first storage part, and the introduction part is located above the discharge part. A configuration that is spaced apart can also be suitably employed.
Thereby, in this invention, since the height of the culture medium of a 1st storage part is restrained to the height of the discharge | emission part where a culture medium overflows, miscellaneous bacteria can flow back into a culture tank via an introduction part. Can be prevented.
Furthermore, a configuration in which a sterilization filter is provided in the flow path of the culture medium from the adjustment region to the culture region is also preferable in order to prevent contamination with bacteria in the culture region.
また、本発明では、培養槽と調整槽とが分離して設けられる構成や、調整槽が培養槽内に配設される構成を採用可能である。
調整槽が培養槽内に配設される場合は、内部に前記培養領域と区画された前記非培養領域を形成する筒体を有する構成を好適に採用できる。
この構成では、筒体により培養領域と区画された非培養領域においてガス濃度を調整するため、細胞にせん断力を加えることなく培地にガスを供給でき、細胞を破壊してしまうことを防止できる。また、この構成では、調整槽が培養槽内に配設されることから、装置の小型化及び低価格化を実現できるとともに、使用する培地の量を削減でき、培地のコストダウンを実現できる。
Moreover, in this invention, the structure by which a culture tank and an adjustment tank are provided separately, and the structure by which an adjustment tank is arrange | positioned in a culture tank are employable.
When the adjustment tank is disposed in the culture tank, a configuration having a cylindrical body that forms the non-culture area partitioned from the culture area inside can be suitably employed.
In this configuration, since the gas concentration is adjusted in the non-culture area partitioned from the culture area by the cylinder, the gas can be supplied to the culture medium without applying shearing force to the cells, and the cells can be prevented from being destroyed. Further, in this configuration, since the adjustment tank is disposed in the culture tank, the apparatus can be reduced in size and price, the amount of the medium to be used can be reduced, and the cost of the medium can be reduced.
また、調整槽が培養槽内に配設される場合、前記筒体の下端開口部と前記培養槽の底部との間に、回転駆動源の駆動により略鉛直軸線回りに回転して前記筒体内部の培地を前記培養領域に送出させる回転体が設けられる構成も採用できる。
この構成では、回転体の回転による遠心力で筒体の下端開口部と回転体との間の培地が外側に送出され、これに伴って筒体内部でガス濃度が調整された培地が下端開口部から導出されて培養領域に供給される。
Further, when the adjustment tank is disposed in the culture tank, the cylinder rotates around a substantially vertical axis by driving a rotary drive source between a lower end opening of the cylinder and the bottom of the culture tank. It is also possible to employ a configuration in which a rotator that feeds an internal medium to the culture region is provided.
In this configuration, the medium between the lower end opening of the cylinder and the rotating body is sent to the outside by centrifugal force due to the rotation of the rotating body, and the medium whose gas concentration is adjusted inside the cylinder is accordingly opened at the lower end opening. Is supplied to the culture area.
回転体としては、マグネティックスターラ等を用いる場合のように、回転駆動源に対して非接触で回転する構成を好適に採用できる。
この構成では、回転体と回転駆動源との連結部等から雑菌等が混入することを防止できる。
As the rotator, a configuration that rotates in a non-contact manner with respect to the rotation drive source as in the case of using a magnetic stirrer or the like can be suitably employed.
In this configuration, it is possible to prevent contamination of germs and the like from the connecting portion between the rotating body and the rotation drive source.
一方、本発明の細胞培養装置は、培地により細胞を培養する培養槽を有する細胞培養装置であって、前記培養槽の底部に前記培地が注入される注入部を有し前記培養槽は内部の水平方向断面積が上方に向かうに従って漸次大きくなるように形成されていることを特徴としている。
また、本発明の細胞培養方法は、培養槽内で培地により細胞を培養する細胞培養方法であって、内部を水平方向断面積が上方に向かうに従って漸次大きくなるように形成した前記培養槽に対して、前記培地を前記培養槽の底部から注入する工程を有することを特徴としている。
On the other hand, the cell culture device of the present invention is a cell culture device having a culture tank for culturing cells with a culture medium, and has an injection part into which the culture medium is injected at the bottom of the culture tank. The horizontal cross-sectional area is formed so as to increase gradually as it goes upward.
The cell culture method of the present invention is a cell culture method for culturing cells with a medium in a culture tank, wherein the inside of the culture tank is formed such that the horizontal cross-sectional area gradually increases upward. And the step of injecting the culture medium from the bottom of the culture tank.
従って、本発明の細胞培養装置及び細胞培養方法では培養槽の底部から注入されて上昇する培地の上昇流速が下部ほど大きく上部ほど小さくなるように速度勾配を付与することができる。そのため、細胞の沈降速度が上部における上昇流速と下部における上昇流速との間になるように培地の流速を調整することによって、細胞を培地中の一定位置に留めた状態で3次元培養できる。この場合、培養槽を大きくすることで多量の3次元培養を実現することが可能になる。 Therefore, in the cell culture apparatus and the cell culture method of the present invention, it is possible to provide a velocity gradient so that the rising flow rate of the medium injected from the bottom of the culture tank and rising increases and decreases toward the bottom. Therefore, by adjusting the flow rate of the medium so that the sedimentation rate of the cells is between the ascending flow rate at the upper part and the ascending flow rate at the lower part, three-dimensional culture can be performed in a state where the cells remain in a certain position in the medium. In this case, a large amount of three-dimensional culture can be realized by increasing the culture tank.
前記培養槽の底部または天部に前記細胞を付着させる繊維状媒体の一端が固定される構成や、前記培養槽に前記培地と略同一の比重を有し前記細胞を付着させる粒状媒体が投入される構成も、細胞が付着性を有する場合、培地中に線状に留まる繊維状媒体や培地中に浮遊する粒状媒体に細胞を付着させることが可能になる。 One end of a fibrous medium for attaching the cells to the bottom or top of the culture tank is fixed, or a granular medium having substantially the same specific gravity as the medium is attached to the culture tank. In the case where the cells have adhesiveness, the cells can be attached to a fibrous medium that remains linear in the medium or a granular medium that floats in the medium.
また、前記細胞の位置に基づいて前記培地の流速を制御する制御装置を備える構成も好適に採用可能である。
この場合、細胞の沈降速度が上記の速度勾配では対応できない場合でも、細胞の沈降速度が上部における上昇流速と下部における上昇流速との間になるように培地の流速を制御することにより、細胞を培地中の一定位置に留めた状態で3次元培養することが可能になる。
Moreover, the structure provided with the control apparatus which controls the flow rate of the said culture medium based on the position of the said cell is also employable suitably.
In this case, even if the sedimentation rate of the cells cannot be handled by the above velocity gradient, the cells are controlled by controlling the flow rate of the medium so that the sedimentation rate of the cells is between the ascending flow rate at the upper part and the ascending flow rate at the lower part. It becomes possible to perform three-dimensional culture in a state where it is kept at a fixed position in the medium.
本発明では、酸素透過膜を用いる場合のように装置構成が複雑化することなく酸素等のガスを多量に培地に供給することが可能になり、コストダウンを実現できるという効果を奏する。また、本発明では、細胞塊の大きさが変化していった場合でも、細胞塊の大きさに応じた高さの一定位置に細胞を留めて、多量の3次元培養を実現できる。さらに、本発明では、連続的な培地交換を効率的、且つ容易に実施することが可能になる。 In the present invention, it is possible to supply a large amount of gas such as oxygen to the culture medium without complicating the apparatus configuration as in the case of using an oxygen permeable membrane, and it is possible to reduce the cost. Further, in the present invention, even when the size of the cell mass changes, it is possible to realize a large amount of three-dimensional culture by holding the cells at a fixed position corresponding to the size of the cell mass. Furthermore, according to the present invention, continuous medium exchange can be performed efficiently and easily.
以下、本発明の細胞培養装置及び細胞培養方法の実施の形態を、図1ないし図4を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明に係る細胞培養装置1の概略的な構成を示す図である。
この細胞培養装置1は、液体の培地(培養液)Bを用いて細胞を培養するための培養槽2、培養槽2と分離して設けられ培養槽2に供給される培地Bのガス濃度を調整するための調整槽3、調整槽3から培養槽2に培地Bを供給するための供給管(流路)4、培養槽2から排出された古い培地Bを調整槽3に導入するための導入管5等を主体に構成されている。
Hereinafter, embodiments of the cell culture apparatus and cell culture method of the present invention will be described with reference to FIGS.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
The
培養槽2は、内部に培養領域32を有するものであり、水平方向断面積が底部から上方へ向かうに従って漸次大きくなる略円錐台状に形成されるとともに、その上端部は円筒状に形成されており、開口する上端部は箱状の閉塞部材6により閉塞されている。閉塞部材6の天壁部6aには培養する細胞を接種したり抜き出すための操作口7が設けられており、培養槽2の上端部よりも低い位置にある底壁部6bには鉛直方向に沿って配置された導入管5の上端が閉塞部材6の内部に開口するように固定されている。また、閉塞部材6の天壁部6aには、円筒状の注入管(注入部)8が挿通して固定されている。注入管8は鉛直方向に沿って配置されており、その下端部は培養槽2の内部の底部にて開口し、上端部には供給管4の一端が接続されている。
The
調整槽3は、断面視矩形の箱形状を呈しており、天壁部3aから下方に向けて鉛直方向に垂設された仕切壁(仕切部材)9によって、培養槽2から導入した培地Bを貯溜する第1貯溜部11と、ガス濃度が調整されて培養槽2に送出される培地Bを貯留する調整領域(細胞培養を行わない非培養領域)としての第2貯溜部12とに、第1貯溜部11と第2貯溜部12との下部を連通させた状態で仕切られている。第1貯溜部11の上側には、培養槽2から導入された古い培地Bをオーバーフローさせて排出するオーバーフロー管(排出部)13の一端が接続されている。オーバーフロー管13の他端は、交換可能な無菌容器14に接続されている。無菌容器14には、空気逃がし用のフィルタ15が設けられている。
The
また、第1貯溜部11の上側には、上述した導入管5の下端部(導入部)5aが設けられている。導入管5の下端部5aは、オーバーフロー管13の高さ方向位置(オーバーフローライン)よりも上方に離間して配置されている。
Further, the lower end portion (introduction portion) 5 a of the
一方、第2貯溜部12には、新しい培地Bを供給する培地供給管16と、この培地Bに対して細胞培養に必要な酸素やpH調整用に気相中に例えば5%程度混合された二酸化炭素を含むガスを供給するガス供給管17と、ガス排気管21とが接続されている。培地供給管16の先端は、オーバーフローラインで規定される調整槽3内の液面位置よりも上方に位置するように接続されている。ガス供給管17の先端は、供給するガスと培地Bとの混合性が向上するように、上述した調整槽3内の液面位置よりも下方に位置するように接続されている。また、ガス供給管17の途中には、調整槽3に供給するガスを除菌するための除菌フィルタ18が介装されている。
On the other hand, the
調整槽3における第2貯溜部12の下部には、上記の供給管4が接続されている。供給管4には、培地Bを培養槽2に供給する際の駆動源となるポンプ19が介装されるとともに、培養槽2に供給する培地Bを除菌するための除菌フィルタ20が2重で介装されている。
The supply pipe 4 is connected to the lower part of the
続いて、上記構成の細胞培養装置1の動作について以下に説明する。
まず、調整槽3においては、培地供給管16から新しい培地Bが供給されるとともに、ガス供給管17から除菌されたガス(酸素、二酸化炭素)が供給されることにより、第2貯溜部12には細胞培養に適した酸素濃度及びpHの培地(培養液)が貯留されることになる。このとき、第2貯溜部12は、仕切壁9によって第1貯溜部11と仕切られているため、ガス濃度が調整された新しい培地は、第1貯溜部11にある古い培地と混じらずに貯溜される。
Next, the operation of the
First, in the
そして、ガス濃度が調整された培地Bは、ポンプ19の駆動により第2貯溜部12から送出されて除菌フィルタ20により除菌された後に供給管4から注入管8を介して培養槽2内(培養領域32)の底部に注入される。培養槽2の底部に供給された培地Bは上昇するが、培養槽2の内部の水平方向断面積が上方へ向かうに従って漸次大きくなっているので、培地Bの上昇流速が下部ほど大きく上部ほど小さくなるように速度勾配が付与される。ここで、高さ方向の異なる複数の点で培養液をサンプリングし、その点の上昇流速と細胞の平均粒径との関係を測定したところ、図2に示されるように、上昇流速は細胞の粒径の2乗に比例する関係が得られた。
The medium B with the adjusted gas concentration is sent from the
そのため、細胞の沈降速度が培養槽2の上部における培地Bの上昇流速と下部における上昇流速との間になるように培地Bの流速(培養槽2への単位時間あたりの供給量)を調整することによって、培地B内の細胞を培地中の一定位置に留めることができる。従って、細胞を3次元的に培養することが可能になる。
Therefore, the flow rate of the medium B (the supply amount per unit time to the culture tank 2) is adjusted so that the sedimentation rate of the cells is between the upward flow rate of the culture medium B in the upper part of the
なお、細胞の培養が進み細胞がより大きな塊(細胞塊)となった場合、細胞塊の沈降速度も大きくなり培養槽2内で下降するが、下降するのに伴って培地Bの上昇流速も大きくなるため、細胞塊の沈降速度と培地Bの上昇流速が均衡した高さの一定位置で細胞を留めておくことができる。つまり、細胞塊の大きさに応じて沈降速度にばらつきが生じている場合でも、沈降速度に応じた上昇流速が生じている高さに各粒径の細胞塊を留めることができ、各位置で細胞塊の3次元培養が可能となっている。
In addition, when cell culture progresses and the cell becomes a larger lump (cell lump), the sedimentation rate of the cell lump also increases and descends in the
そして、培養槽2内を上昇した培地Bは、培養槽2の上端部からオーバーフローして閉塞部材6へ漏出し、導入管5の下端部5aから落下して調整槽3の第1貯溜部11へと導入される。培養槽2で酸素を消費され調整槽3の第1貯溜部11へ導入された古い培地Bは、この後第1貯溜部11をオーバーフローすることにより、オーバーフロー管13から無菌容器14へ排出される。
Then, the culture medium B that has risen in the
以上のように、本実施の形態では、細胞を培養する培養槽2と培地Bのガス濃度を調整する調整槽3とを分離し、非培養領域である第2貯溜部12において培地Bのガス濃度を調整するという簡単な構成によって、ガス供給時に細胞にせん断力が加わって細胞破壊を起こすことを防止できるので、酸素透過膜を用いる場合のように装置構成が複雑化することなく酸素等のガスを多量に培地Bに供給することが可能になる。従って、本実施形態では、コストダウンを実現できるという効果を奏する。
また、本実施の形態では、培養槽2(の培養領域32)と調整槽3との間で培地Bの一部を循環させているので、連続的な培地交換を効率的、且つ容易に実施することが可能になるとともに、培養槽2から導入された培地Bが調整槽3に加えられるため、新たに加える培地Bの量を減らすことができ、さらにコスト上昇を抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, the
Further, in the present embodiment, since a part of the medium B is circulated between the culture tank 2 (the
そして、本実施の形態では、仕切壁9によって調整槽3を第1貯溜部11と第2貯溜部12とに仕切っているので、ガス濃度が調整された新しい培地Bに培養槽2から導入された古い培地Bを混ざらせることなく、無菌容器14に排出することが可能になり、連続的に新しい培地Bを培養槽2に供給することができる。さらに、本実施の形態では、培養槽2から調整槽3へ培地Bを導入するための導入管5の下端部5aをオーバーフロー管13よりも上方に離間して設けているので、雑菌が第1貯溜部11から導入管5(の下端部5a)を介して培養槽2に逆流して汚染することを防止できる。加えて、本実施の形態では、調整槽3から培養槽2へ培地Bを供給する供給管4に除菌フィルタ20を設けているので、培養槽2に雑菌が混入することをより確実に阻止することが可能になる。
And in this Embodiment, since the
また、本実施の形態では、培養槽2内の水平方向断面が上方に向かうに従って漸次大きくなっているので、底部から注入した培地Bの流速に速度勾配を付与することが可能になる。そのため、細胞塊の大きさが変化していった場合でも、細胞塊の大きさに応じた高さの一定位置に細胞塊を留めて3次元培養することが可能であり、この場合、培養槽2の大きさに応じて多量の3次元培養を実現できる。また、このように細胞塊の大きさに応じて留まる高さ(位置)が決まることから、特定の大きさの細胞を選択して採取することが容易になる。
Moreover, in this Embodiment, since the horizontal direction cross section in the
(第2実施形態)
続いて、本発明に係る細胞培養装置の第2実施形態について図3を参照して説明する。この図において、図1に示す第1の実施の形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
第2の実施の形態と上記の第1の実施の形態とが主に異なる点は、培養槽2に繊維状の媒体が設けられたこと、及び培養槽2に培地Bの注入部が設けられたことである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the cell culture device according to the present invention will be described with reference to FIG. In this figure, the same reference numerals are given to the same elements as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and the description thereof is omitted.
The main difference between the second embodiment and the first embodiment described above is that the
図3に示すように、培養槽2の底壁2aには培養槽2の高さと同等の長さを有し培地Bと同等以下の比重を持つ糸等の繊維状媒体30の一端が固定されている。また、培養槽2の側壁2bの底部近傍には、供給管4に接続されて内部に培地Bが注入される注入口(注入部)22が側壁2bに沿って、且つ鉛直軸線に対して交差する斜め上方に開口するように設けられている。
As shown in FIG. 3, one end of a fibrous medium 30 such as a thread having a length equivalent to the height of the
本実施の形態では、上記第1実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、繊維状媒体30が足場として機能するため、付着性細胞を培養する場合でも、この細胞を付着させて3次元培養を実施することが可能になる。
また、注入口22から培養槽2の内部に注入された培地Bは、鉛直軸線周り方向成分を有しているため、螺旋状に上昇することになり、培地Bには旋回流が生じる。そのため、遠心力により外側の培地Bの圧力が高まり、中心側の圧力が減じ、結果として培養液中の細胞は中心側に集まって繊維状媒体30に付着させやすくなる。また、繊維状媒体30が培養槽2の高さと同等の長さであるため、細胞塊の大きさにばらつきがあっても、その大きさに応じた位置に細胞塊を付着させることができる。
なお、本実施の形態でも、培養槽2の内部に注入する培地Bの流速は、細胞培養に好ましい流速(流量)に制御する。
In the present embodiment, in addition to the same operations and effects as in the first embodiment, since the fibrous medium 30 functions as a scaffold, even when adherent cells are cultured, the cells are allowed to adhere. 3D culture can be carried out.
Moreover, since the culture medium B injected into the inside of the
Also in this embodiment, the flow rate of the medium B injected into the
なお、本実施の形態では、繊維状媒体30が培地Bと同等以下の比重を有するため、この繊維状媒体30の一端を培養槽2の底壁2aに固定する構成としたが、繊維状媒体30が培地Bと同等以上の比重を有する場合には、繊維状媒体30の一端を閉塞部材6の天壁部(天部)6aに固定して吊り下げればよい。
In this embodiment, since the
(第3実施形態)
続いて、付着性細胞を付着させるための媒体の形態が異なる第3実施形態について図4を参照して説明する。
この図においても、図3に示す第2の実施の形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
図4に示すように、第3実施形態では、培養槽2の内部にビーズ等からなる粒状媒体31が投入されている。粒状媒体31は、培地Bと略同一の比重を有することで、培地Bに対して浮遊性を有している。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment in which the form of a medium for attaching adherent cells is different will be described with reference to FIG.
Also in this figure, the same reference numerals are given to the same elements as those of the second embodiment shown in FIG. 3, and the description thereof is omitted.
As shown in FIG. 4, in the third embodiment, a granular medium 31 made of beads or the like is placed inside the
本実施の形態でも、上記第2実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
なお、細胞塊の大きさのばらつきに対応するために、培地Bに対して浮遊性を有しつつ、比重が異なる複数種類の粒状媒体を用いることにより、粒状媒体が培養槽2の高さ方向に亘って分散し、細胞塊の大きさに応じた位置に足場として細胞塊を付着させることが可能になる。
Also in this embodiment, the same operation and effect as in the second embodiment can be obtained.
In addition, in order to cope with the variation in the size of the cell mass, the granular medium is in the height direction of the
(第4実施形態)
続いて、本発明に係る細胞培養装置の第4実施形態について図5を参照して説明する。この図において、図1に示す第1の実施の形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
第4の実施形態と上記の第1の実施形態とが主に異なる点は、調整槽3が培養槽2内に配設されたことである。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the cell culture device according to the present invention will be described with reference to FIG. In this figure, the same reference numerals are given to the same elements as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and the description thereof is omitted.
The main difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the
図5に示す細胞培養装置1は、培養槽2の内部に鉛直方向に沿って調整槽3としての筒体33が配設された構成となっている。調整槽3の内部には筒体33によって培養領域32と区画されることにより、細胞培養が行われない非培養領域34となっている。また、筒体33内には、注入管8が下端を筒体33の下端開口部33aよりも上方に位置するように配置されている。この注入管8には除菌フィルタ18を介在するガス供給管17が接続されるとともに、除菌フィルタ20を介在する培地供給管4が培養槽2の外部で接続されている。
The
また、筒体33の下端開口部33aと培養槽2の底部2aとの間には撹拌子(回転体)35が設けられている。撹拌子35は、永久磁石をプラスチックでコーティングしたものであり、培養槽2の下方に設置されたマグネティックスターラ(回転駆動源)36の駆動により、筒体33と培養槽2の底部2aとの間でマグネティックスターラ36に対して非接触で略鉛直軸線回りに回転する構成となっている。
Further, a stirring bar (rotating body) 35 is provided between the lower end opening 33 a of the
また、培養槽2の近傍には、排出管37で接続された無菌容器14が設置されている。培養槽2内の培養領域32に臨む排出管37の端部は、培養領域32の上方で筒体33の上端開口部33bよりも高い位置で開口しており、無菌容器14内に臨む排出管37の端部は、培養領域32に臨む端部よりも低い位置で開口している。無菌容器14の天部には、除菌フィルタ38が介在する排気管39が接続されている。
Further, a
上記の構成の細胞培養装置1においては、除菌されたガスと新しい培地とが混合された状態で筒体33内の調整領域34内に供給される。そして、筒体33の下端開口部33a近傍ではマグネティックスターラ36の駆動により撹拌子35が回転することにより、遠心力により撹拌子35と下端開口部33aとの間の培地が外側(撹拌子35の外周側)へ送出され、これに伴って(撹拌子35と下端開口部33aとの間の培地の減少による圧力低下に伴って)、筒体33内でガス濃度が調整された培地が下端開口部33aから培養領域32に導入され、培養槽2の水平方向断面積に応じた速度勾配をもって上昇する。
これにより、上述したように、細胞塊の大きさに応じた高さ(位置)に各粒径の細胞塊を留めて3次元培養を行うことが可能である。
In the
Thereby, as described above, it is possible to perform three-dimensional culture by retaining the cell clusters of each particle size at the height (position) according to the size of the cell clusters.
このとき、筒体33内の調整領域34は筒体33で培養領域32と区画されており、また筒体33の上端開口部33bは、培養槽2の傾斜部よりも高い位置、すなわち培養槽2の水平方向断面積が一定となっている高さに位置しているため、培地の流速が遅くて細胞が沈降しており、筒体33内には細胞が流入せずに古い培地のみが上端から流入することになる。従って、細胞にせん断力を加えることなくガス濃度の調整を行いながら培地を循環させることができる。
At this time, the
また、新しい培地及びガスの供給が進むと培養槽2の内圧が高まり、培養槽2の上方の古い培地及びガスが排出管37から無菌容器14に排出される。そして、無菌容器14内のガスは、排気管39から排気される。
Further, as the supply of new medium and gas proceeds, the internal pressure of the
このように、本実施の形態では、上記第1実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、調整槽3(筒体33)が培養槽2内に配設されているので、装置の小型化が実現する。また、使用する培地の量を削減することが可能になるため、培地のコストダウンも実現することができる。また、培地の循環も撹拌子35を回転させるという簡単な構成で実現しているので、一層のコストダウンに寄与できる。さらに、本実施の形態では、撹拌子35がマグネティックスターラ36に対して非接触で回転しているので、連結された構成の場合のように連結部から雑菌等が混入することを防止できる。
Thus, in this embodiment, in addition to obtaining the same operation and effect as the first embodiment, the adjustment tank 3 (tubular body 33) is disposed in the
(第5実施形態)
続いて、本発明に係る細胞培養装置の第5実施形態について図6を参照して説明する。この図において、図5に示す第4の実施の形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
第5の実施形態と上記の第4の実施形態とが主に異なる点は、筒体33内にガスと新しい培地とを個別に導入する構成としたことである。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the cell culture device according to the present invention will be described with reference to FIG. In this figure, the same components as those of the fourth embodiment shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The main difference between the fifth embodiment and the fourth embodiment described above is that gas and a new culture medium are individually introduced into the
すなわち、筒体33内にはガス供給管17と培地供給管4とがそれぞれ個別に導入されている。また、ガス供給管17の端部には、調整領域34へ供給するガスの気泡を細かくするための散気板40が設けられており、導入したガスを効果的に培地に溶解させることが可能となっている。
That is, the
第4実施形態ではガスと新しい培地とが混在した状態で調整領域34に供給されるため、注入管8の端部に散気板を設けても、培地が抵抗となってしまい効果的な散気が困難になるが、本実施の形態では、培地供給管4とは別にガス供給管17を筒体33内に導入しているので、気泡を細かくして効果的なガス濃度調整を実現することができる。
In the fourth embodiment, gas and a new medium are mixed and supplied to the
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施の形態では、細胞培養装置1が培養槽2及び調整槽3とを備える構成として説明したが、これに限定されるものではなく、多量の3次元培養を実施するためには、調整槽3は必ずしも必要ではなく、調整槽3を設けずに培養槽2に対して酸素等を含むガスを供給する構成としてもよい。
また、上記実施の形態では培養槽2と調整槽3との間で培地Bを循環させる構成としたが、これに限られず、培養槽2へは全て新しい培地Bを供給する構成とすることも可能である。
また、図5及び図6の排出管37は、培地の水面から一旦上方に立ち上がって無菌容器14に至っているように見えるが、これは培養槽2の側壁から水平に出て下方に曲がって無菌容器14に接続する形でもよい。これにより、培養槽2の内部の圧力を常圧のまま運転することができる。
For example, in the above-described embodiment, the
Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which circulates the culture medium B between the
5 and 6 seem to rise up from the surface of the culture medium and reach the
また、上記実施の形態では、細胞塊の沈降速度が培養槽2の上部における培地Bの上昇流速と下部における上昇流速との間になるように培地Bの流速(流量)を設定しているが、例えば培養槽2に細胞塊の位置を検出するセンサを設け、ポンプ19にこのセンサの検出結果(すなわち細胞塊の位置)に基づいて培養槽2へ送出する培地Bの流量(流速)を制御する制御装置を設ける構成としてもよい。
この場合、細胞塊の大きさが、培養槽2により形成される培地Bの速度勾配では対応できない場合に、細胞塊の沈降速度が培養槽2の上部における上昇流速と下部における上昇流速との間になるように培地Bの流速を制御することにより、細胞塊を培地中の一定位置に留めた状態で3次元培養することが可能になる。
In the above embodiment, the flow rate (flow rate) of the medium B is set so that the sedimentation rate of the cell mass is between the ascending flow rate of the medium B in the upper part of the
In this case, when the size of the cell mass cannot be accommodated by the speed gradient of the medium B formed by the
B 培地(培養液)
1 細胞培養装置
2 培養槽
2a 底部
3 調整槽
4 供給管(流路)
5a 下端部(導入部)
6a 天壁部(天部)
8 注入管(注入部)
9 仕切壁(仕切部材)
11 第1貯溜部
12 第2貯溜部(調整領域)
13 オーバーフロー管(排出部)
20 除菌フィルタ
22 注入口(注入部)
30 繊維状媒体
31 粒状媒体
32 培養領域
33 筒体
33a 下端開口部
34 非培養領域(調整領域)
35 撹拌子(回転体)
36 マグネティックスターラ(回転駆動源)
B Medium (culture medium)
DESCRIPTION OF
5a Lower end (introduction part)
6a Top wall (top)
8 Injection pipe (injection part)
9 Partition wall (partition member)
11
13 Overflow pipe (discharge section)
20
30
35 Stirrer (Rotating body)
36 Magnetic Stirrer (Rotary drive source)
Claims (15)
前記培養領域に供給される培地のガス濃度を調整する調整領域を有する調整槽とを有し、
前記調整領域は、前記細胞の培養が行われない非培養領域に設けられることを特徴とする細胞培養装置。 A culture vessel having a culture region for culturing cells;
An adjustment tank having an adjustment region for adjusting the gas concentration of the medium supplied to the culture region;
The cell culture apparatus, wherein the adjustment area is provided in a non-culture area where the cells are not cultured.
前記培地の少なくとも一部は、前記培養領域と前記調整領域との間で循環することを特徴とする細胞培養装置。 The cell culture apparatus according to claim 1, wherein
At least a part of the culture medium circulates between the culture region and the adjustment region.
前記調整槽の内部を、前記培養領域から導入した前記培地を貯留する第1貯溜部と、前記ガス濃度が調整され前記培養領域に送出される前記培地を貯溜する第2貯溜部とに、前記第1貯溜部と前記第2貯溜部との下部を連通させた状態で仕切る仕切部材を備えることを特徴とする細胞培養装置。 The cell culture device according to claim 2,
Inside the adjustment tank, a first reservoir for storing the medium introduced from the culture region, and a second reservoir for storing the medium to be sent to the culture region with the gas concentration adjusted, A cell culture device, comprising: a partition member that partitions the lower part of the first storage part and the second storage part in communication with each other.
前記第1貯溜部には、オーバーフローした前記培地を排出する排出部と、前記培養槽から前記培地を導入する導入部とが設けられ、
前記導入部は、前記排出部よりも上方に離間して配置されることを特徴とする細胞培養装置。 The cell culture device according to claim 3,
The first storage part is provided with a discharge part for discharging the overflowed medium and an introduction part for introducing the medium from the culture tank,
The cell culture device, wherein the introduction part is spaced apart from the discharge part.
前記調整領域から前記培養領域への前記培地の流路に除菌フィルタが設けられることを特徴とする細胞培養装置。 In the cell culture device according to any one of claims 1 to 4,
A cell culture apparatus, wherein a sterilization filter is provided in a flow path of the medium from the adjustment region to the culture region.
前記培養槽と前記調整槽とが分離して設けられることを特徴とする細胞培養装置。 In the cell culture device according to any one of claims 1 to 5,
The cell culture apparatus, wherein the culture tank and the adjustment tank are provided separately.
前記調整槽は、前記培養槽内に配設され内部に前記培養領域と区画された前記非培養領域を形成する筒体を有することを特徴とする細胞培養装置。 The cell culture apparatus according to claim 1 or 2,
The cell culture apparatus, wherein the adjustment tank has a cylindrical body that is disposed in the culture tank and forms the non-culture area partitioned from the culture area.
前記筒体の下端開口部と前記培養槽の底部との間に、回転駆動源の駆動により略鉛直軸線回りに回転して前記筒体内部の培地を前記培養領域に送出させる回転体が設けられることを特徴とする細胞培養装置。 The cell culture device according to claim 7,
Between the lower end opening of the cylinder and the bottom of the culture tank, there is provided a rotating body that rotates around a substantially vertical axis by driving a rotational drive source and feeds the medium inside the cylinder to the culture region. A cell culture device.
前記回転体は、前記回転駆動源に対して非接触で回転することを特徴とする細胞培養装置。 The cell culture device according to claim 8,
The cell culture device, wherein the rotating body rotates in a non-contact manner with respect to the rotation driving source.
前記培養槽の底部に前記培地が注入される注入部を有し、
前記培養槽は内部の水平方向断面積が上方に向かうに従って漸次大きくなるように形成されていることを特徴とする細胞培養装置。 A cell culture device having a culture tank for culturing cells in a medium,
Having an injection part into which the culture medium is injected at the bottom of the culture tank;
The cell culture apparatus, wherein the culture tank is formed so that an internal horizontal cross-sectional area gradually increases as it goes upward.
前記培養槽の底部または天部には、前記細胞を付着させる繊維状媒体の一端が固定されていることを特徴とする細胞培養装置。 The cell culture device according to claim 10, wherein
One end of a fibrous medium to which the cells are attached is fixed to the bottom or top of the culture tank.
前記培養槽には、前記培地と略同一の比重を有し前記細胞を付着させる粒状媒体が投入されていることを特徴とする細胞培養装置。 The cell culture device according to claim 10, wherein
A cell culture apparatus, wherein a granular medium having substantially the same specific gravity as that of the culture medium and allowing the cells to adhere thereto is placed in the culture tank.
前記細胞の位置に基づいて前記培地の流速を制御する制御装置を備えることを特徴とする細胞培養装置。 The cell culture device according to any one of claims 10 to 12,
A cell culture device comprising a control device for controlling a flow rate of the culture medium based on a position of the cell.
前記細胞の培養が行われない非培養領域で前記培養槽に供給される前記培地のガス濃度を調整する工程と、
前記ガス濃度を調整した培地を前記非培養領域から前記培養領域に供給する工程とを有することを特徴とする細胞培養方法。 A cell culture method for culturing cells with a medium in a culture region,
Adjusting the gas concentration of the medium supplied to the culture tank in a non-culture area where the cells are not cultured;
Supplying the culture medium with the gas concentration adjusted from the non-culture area to the culture area.
内部を水平方向断面積が上方に向かうに従って漸次大きくなるように形成した前記培養槽に対して、前記培地を前記培養槽の底部から注入する工程を有することを特徴とする細胞培養方法。
A cell culture method for culturing cells with a medium in a culture tank,
A cell culture method comprising the step of injecting the medium from the bottom of the culture tank into the culture tank formed such that the cross section in the horizontal direction gradually increases as it goes upward.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004173978A JP4561192B2 (en) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | Cell culture device and cell culture method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004173978A JP4561192B2 (en) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | Cell culture device and cell culture method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005348672A true JP2005348672A (en) | 2005-12-22 |
| JP4561192B2 JP4561192B2 (en) | 2010-10-13 |
Family
ID=35583636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004173978A Expired - Fee Related JP4561192B2 (en) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | Cell culture device and cell culture method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4561192B2 (en) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010088335A (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Ihi Corp | Bioreactor |
| JP2011120535A (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Ihi Corp | Adherent cell culture apparatus |
| JP2015126719A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | 株式会社Ihi | Cell culture device |
| JP2015136330A (en) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 株式会社Ihi | Cell culture device and cell culture method |
| JP2015142550A (en) * | 2013-12-26 | 2015-08-06 | 株式会社Ihi | Plug flow forming method and cell culture apparatus using the same |
| WO2016006680A1 (en) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | オリンパス株式会社 | Cell culture system |
| JP2016036274A (en) * | 2014-08-06 | 2016-03-22 | 株式会社Ihi | Cell peeling method, cell peeling device, and cell culture system |
| JP2016086791A (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-23 | 株式会社Ihi | Cell culture method and cell culture apparatus |
| JP2018201423A (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-27 | 株式会社Ihi | Cell culture tank |
| CN109642193A (en) * | 2016-08-26 | 2019-04-16 | 株式会社Ihi | Cell culture apparatus and cell culture processes |
| JP2019146502A (en) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | 株式会社Ihi | Cell division device and cell culture device |
| JP2019180250A (en) * | 2018-04-02 | 2019-10-24 | 株式会社Ihi | Cell culture tank |
| JP2019180251A (en) * | 2018-04-02 | 2019-10-24 | 株式会社Ihi | Cell culture tank |
| JP2020058286A (en) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | 佐竹化学機械工業株式会社 | Culture device comprising bubble generation part for removal of carbonic acid gas |
| JP2020188691A (en) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 株式会社Ihi | Cell culture device |
| WO2024185796A1 (en) * | 2023-03-06 | 2024-09-12 | インテグリカルチャー株式会社 | Cell culture device, and cell culture system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03127981A (en) * | 1989-10-11 | 1991-05-31 | Kubota Corp | Automatic cell culture device |
| JPH05304943A (en) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Device for culturing organism |
| WO2003104386A1 (en) * | 2002-05-22 | 2003-12-18 | 株式会社エムビーエス | Culture apparatus, artificial tissue and blood preparation |
-
2004
- 2004-06-11 JP JP2004173978A patent/JP4561192B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03127981A (en) * | 1989-10-11 | 1991-05-31 | Kubota Corp | Automatic cell culture device |
| JPH05304943A (en) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Device for culturing organism |
| WO2003104386A1 (en) * | 2002-05-22 | 2003-12-18 | 株式会社エムビーエス | Culture apparatus, artificial tissue and blood preparation |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010088335A (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Ihi Corp | Bioreactor |
| JP2011120535A (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Ihi Corp | Adherent cell culture apparatus |
| JP2015142550A (en) * | 2013-12-26 | 2015-08-06 | 株式会社Ihi | Plug flow forming method and cell culture apparatus using the same |
| JP2015126719A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | 株式会社Ihi | Cell culture device |
| JP2015136330A (en) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 株式会社Ihi | Cell culture device and cell culture method |
| EP3168291A4 (en) * | 2014-07-10 | 2018-03-28 | Olympus Corporation | Cell culture system |
| CN106488979A (en) * | 2014-07-10 | 2017-03-08 | 奥林巴斯株式会社 | Cell culture system |
| JPWO2016006680A1 (en) * | 2014-07-10 | 2017-07-06 | オリンパス株式会社 | Cell culture system |
| WO2016006680A1 (en) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | オリンパス株式会社 | Cell culture system |
| JP2016036274A (en) * | 2014-08-06 | 2016-03-22 | 株式会社Ihi | Cell peeling method, cell peeling device, and cell culture system |
| JP2016086791A (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-23 | 株式会社Ihi | Cell culture method and cell culture apparatus |
| CN109642193A (en) * | 2016-08-26 | 2019-04-16 | 株式会社Ihi | Cell culture apparatus and cell culture processes |
| JP2018201423A (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-27 | 株式会社Ihi | Cell culture tank |
| JP2019146502A (en) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | 株式会社Ihi | Cell division device and cell culture device |
| JP2019180250A (en) * | 2018-04-02 | 2019-10-24 | 株式会社Ihi | Cell culture tank |
| JP2019180251A (en) * | 2018-04-02 | 2019-10-24 | 株式会社Ihi | Cell culture tank |
| JP7040228B2 (en) | 2018-04-02 | 2022-03-23 | 株式会社Ihi | Cell culture tank |
| JP7106944B2 (en) | 2018-04-02 | 2022-07-27 | 株式会社Ihi | cell culture tank |
| JP2020058286A (en) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | 佐竹化学機械工業株式会社 | Culture device comprising bubble generation part for removal of carbonic acid gas |
| JP7173817B2 (en) | 2018-10-10 | 2022-11-16 | 佐竹マルチミクス株式会社 | Cultivation device having a bubble generator for removing carbon dioxide gas |
| JP2020188691A (en) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 株式会社Ihi | Cell culture device |
| WO2024185796A1 (en) * | 2023-03-06 | 2024-09-12 | インテグリカルチャー株式会社 | Cell culture device, and cell culture system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4561192B2 (en) | 2010-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4561192B2 (en) | Cell culture device and cell culture method | |
| US12252679B2 (en) | Method of using a bioreactor | |
| AU2006340808B2 (en) | Pneumatic bioreactor | |
| JP5939650B2 (en) | Large scale cell collection method for packed bed culture equipment | |
| JP5460241B2 (en) | Biological cell culture method and culture apparatus | |
| JPH0276569A (en) | Cell culture apparatus | |
| CN105255731B (en) | Circumfusion formula cell culture system and bioreactor thereof | |
| GB2314343A (en) | Apparatus for intermittently exposing cells during culture | |
| CN104619827A (en) | Filtration apparatus for continuous perfusion | |
| CN106635797A (en) | Bioreactor | |
| JP2020065992A (en) | Gas dissolution device and algae culturing device | |
| KR101332263B1 (en) | Oxygen liquefying apparatus and method of fish farming cages using parallel oxygen dissolution apparatus | |
| KR101401565B1 (en) | An apparatus for producing hydrogen using microorganism producing hydrogen and A method for producing hydrogen using the same | |
| JP5415330B2 (en) | Biological cell culture apparatus and culture method | |
| JP2018001147A (en) | Sewage treatment device | |
| JP2011177046A (en) | Method and apparatus for culturing cell | |
| JP6744161B2 (en) | Separation device, culture device and separation method | |
| CN103305422B (en) | Bioreactor | |
| JP2016002040A (en) | Cell culture method and cell culture apparatus | |
| CN103243027B (en) | Perfusion type bioreactor of double-layer circulating system and application method of perfusion type bioreactor | |
| JPH04258285A (en) | Culture device | |
| CN207079244U (en) | A kind of bioreactor | |
| JP2007222063A (en) | Culture apparatus and method | |
| JPWO2016080487A1 (en) | Biological reaction apparatus, biological reaction method, porous structure carrying aerobic or facultative anaerobic microorganisms used in biological reaction apparatus, and method for producing the porous structure | |
| CN110999849B (en) | Undisturbed shellfish temporary culture purification system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070425 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090826 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100216 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100419 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100706 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100719 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130806 Year of fee payment: 3 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4561192 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130806 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |