JP2023144814A - 細胞培養装置及び校正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検量線を作成するための校正作業の効率化を図ることができ、また細胞液及び培地の破棄をなくすことが可能な細胞培養装置、および校正方法を提供する。
【解決手段】細胞培養装置（１０）は、細胞培養回路（１６）と、細胞培養回路に配置され、細胞液の濁度を測定するセンサ部（３４）と、校正部を有する演算部（１３０）とを備え、校正部は、培地に第１細胞量の細胞液が供給された第１培地の細胞濃度を第１濃度（Ｃ１）として演算し、第１培地に第２細胞量の細胞液が供給された第２培地の細胞濃度を第２濃度（Ｃ２）として演算し、第１濃度と第１測定値とを関連付け、且つ、第２濃度と第２測定値とを関連付けることによって、センサの測定値と細胞濃度との検量線を作成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、センサの構成機能を有する細胞培養装置及びセンサの校正方法に関する。

特許文献１には、細胞を培養する細胞培養装置が開示される。この細胞培養装置は、培地の細胞濃度を測定するセンサとして、濁度センサを使用する。濁度センサは、例えば、溶液に光を当てて透過光、散乱光等を測定する。細胞濃度が高くなるほど培地中の細胞の数は多くなる。すると、濁度は大きくなる。

濁度は細胞のサイズに影響を受ける。例えば、小さい細胞を含む培地Ａと大きい細胞を含む培地Ｂとを比較すると、両者の細胞の数が同じである場合、培地Ａの光の透過率は培地Ｂの光の透過率より高くなる。つまり、培地Ａの濃度と培地Ｂの濃度は同じとなる一方で、培地Ａの濁度は培地Ｂの濁度より小さくなる。細胞の種類によって濁度と細胞濃度との関係は異なる。従って、濁度センサによって細胞濃度を測定する場合には、予め細胞濃度と濁度との関係を設定する必要がある。例えば、細胞濃度と濁度との関係として検量線が設定される。

特開２０１５－５０９８３号公報

検量線を設定するためには校正作業が必要である。従来の校正作業では、例えば、細胞濃度が異なる２つの培地を用意する必要があった。更に、濁度センサによって２つの培地の濁度を個別に測定した後に、濁度センサを細胞培養装置に取り付けていた。

従来の校正作業によると、校正作業後に２種類の培地は廃棄されるため、細胞液及び培地の無駄が発生していた。また、従来の校正作業によると、細胞培養装置外での作業を必要とするため、利便性に欠けていた。

本発明は上述した課題を解決することを目的とする。

本発明の第１の態様は、細胞液が供給された所定量の培地を循環させることが可能な細胞培養回路と、前記細胞培養回路に配置され、細胞液の濁度を測定するセンサと、前記センサの測定値を前記培地の細胞濃度に校正する校正部と、を備える、細胞培養装置であって、前記センサは、前記培地に第１細胞量の前記細胞液が供給された第１培地の濁度を第１測定値として測定し、更に、前記第１培地に第２細胞量の前記細胞液が供給された第２培地の濁度を第２測定値として測定し、前記校正部は、前記第１培地の前記細胞濃度を第１濃度として演算し、前記第２培地の前記細胞濃度を第２濃度として演算し、前記第１濃度と前記第１測定値とを関連付け、且つ、前記第２濃度と前記第２測定値とを関連付けることによって、前記センサの前記測定値と前記細胞濃度との検量線を作成する。

本発明の第２の態様は、細胞液が供給された所定量の培地を循環させることが可能な細胞培養回路と、前記細胞培養回路に配置され、細胞液の濁度を測定するセンサと、前記センサの測定値を前記培地の細胞濃度に校正する校正部と、を使用する校正方法であって、前記センサは、前記培地に第１細胞量の前記細胞液が供給された第１培地の濁度を第１測定値として測定し、更に、前記第１培地に第２細胞量の前記細胞液が供給された第２培地の濁度を第２測定値として測定し、前記校正部は、前記第１培地の前記細胞濃度を第１濃度として演算し、前記第２培地の前記細胞濃度を第２濃度として演算し、前記第１濃度と前記第１測定値とを関連付け、且つ、前記第２濃度と前記第２測定値とを関連付けることによって、前記センサの前記測定値と前記細胞濃度との検量線を作成する。

本発明によれば、予め細胞数が分かった細胞液を用意し、細胞培養装置外での作業を行うことなく、細胞培養装置を用いて校正することができる。そのため、作業の効率化を図ることができ、また細胞液及び培地の廃棄をなくすことが可能となる。

図１は、細胞培養装置の構成を示す図である。 図２は、供給部の一例を示す図である。 図３は、供給部の一例を示す図である。 図４は、供給部の一例を示す図である。 図５は、演算部の機能ブロックを示す図である。 図６は、演算部が行う校正処理のフローチャートである。 図７は、検量線を示すグラフである。

［１ 細胞培養装置１０の構成］
図１は、細胞培養装置１０（校正装置１２）の構成を示す図である。本実施形態に係る校正装置１２は、細胞を培養する細胞培養装置１０を利用してセンサ部３４の測定値の校正を行う。そこで、最初に、細胞培養装置１０の基本的な構成を説明する。

細胞培養装置１０は、生体組織から分離した細胞を培地中で培養する。細胞培養装置１０に用いられる細胞としては、接着細胞、浮遊細胞等が挙げられる。具体的に、細胞培養装置１０に用いられる細胞としては、例えば、ＥＳ細胞、ｉＰＳ細胞、間葉系幹細胞等が挙げられる。細胞培養装置１０に用いられる細胞は、上述したものに限定されない。

細胞培養装置１０は、細胞培養回路１６と、支持装置１８と、コントローラ２０とを備える。細胞培養回路１６には、液体が流動する。液体は、細胞液、培地、洗浄液及び剥離液の少なくとも１つを含む。例えば、細胞培養回路１６には、細胞液が供給された培地が流動する。細胞培養回路１６には、培養されて増大した細胞を含む培地が流動する。

細胞液は、細胞を含む溶液である。培地は、細胞を増殖させるための培養液である。培地は、培養する細胞に応じて選択される。培地としては、例えば、ＭＥＭ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍｅｄｉａ）が用いられる。洗浄液は、細胞培養回路１６内を洗浄する。洗浄液としては、例えば、水、緩衝液又は生理食塩水等が用いられる。緩衝液としては、ＰＢＳ（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｓａｌｔｓ）及びＴＢＳ（Ｔｒｉｓ－Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｓａｌｉｎｅ）等が挙げられる。剥離液は、細胞培養回路１６のバイオリアクタ３０から細胞を剥離する。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。培地、洗浄液及び剥離液は、上述した液体に限定されない。

［１－１ 細胞培養回路１６］
細胞培養回路１６は、一回の使用で廃棄される。言い換えると、細胞培養回路１６は、所定数の細胞が培養される毎に廃棄される。つまり、細胞培養回路１６は、使い捨て品である。細胞培養回路１６は、供給部２２と、回収容器２４と、廃液収容部２６と、培養本体２８とを備える。

供給部２２は、細胞液、培地、洗浄液及び剥離液を培養本体２８に供給する。図２は、供給部２２の一例を示す図である。供給部２２は、液体保持部１２２を有する。液体保持部１２２は、例えば軟質樹脂材料を袋状に成形した医療用バッグである。液体保持部１２２の内部には、液体が充填される。液体保持部１２２は、液体の種類毎に設けられる。液体保持部１２２の下方には、培養本体２８、支持装置１８等を収容する筐体１２０が配置される。各々の液体保持部１２２は、筐体１２０に取り付けられたスタンド１２４に懸下される。液体保持部１２２は、液体を外部に排出するための出力流路１２６を有する。出力流路１２６は、培養本体２８（第１供給流路５６又は第２供給流路６０）に接続される。液体保持部１２２は、硬質な材料で構成されたタンク等であってもよい。

図１に戻り、細胞培養回路１６の説明を続ける。回収容器２４は、培養本体２８で培養された細胞を回収する。廃液収容部２６は、培養本体２８で発生した廃液を収容する。回収容器２４及び廃液収容部２６の各々は、例えば、医療用バッグである。回収容器２４及び廃液収容部２６の各々は、硬質な材料で構成されたタンク等であってもよい。

培養本体２８は、バイオリアクタ３０と、流路３２と、センサ部３４と、ガス交換部３６とを有する。

バイオリアクタ３０は、複数の中空糸膜４０と、円筒状のハウジング４２とを有する。複数の中空糸膜４０は、ハウジング４２内に収容されている。各中空糸膜４０の一端部は、ハウジング４２の一端部に固着されている。各中空糸膜４０の他端部は、ハウジング４２の他端部に固着されている。各中空糸膜４０は、例えば、高分子材料により構成されている。

バイオリアクタ３０は、第１領域４４と第２領域４６とを備える。第１領域４４は、複数の中空糸膜４０の内孔である。第２領域４６は、ハウジング４２の内周面と複数の中空糸膜４０の外周面との間の空間である。各中空糸膜４０は、図示しない複数の細孔を有する。第１領域４４と第２領域４６とは、各中空糸膜４０の複数の細孔を介して互いに連通している。各細孔の直径は、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大きさである。各細孔の直径は、例えば、０．００５［μｍ］以上１０［μｍ］以下に設定される。

ハウジング４２には、第１入口ポート４８と、第１出口ポート５０と、第２入口ポート５２と、第２出口ポート５４と、が取り付けられている。第１入口ポート４８は、ハウジング４２の一端に取り付けられている。第１入口ポート４８は、複数の中空糸膜４０の一端に位置する入口を介して第１領域４４に連通している。第１出口ポート５０は、ハウジング４２の他端に取り付けられている。第１出口ポート５０は、複数の中空糸膜４０の他端に位置する出口を介して第１領域４４に連通している。

第２入口ポート５２及び第２出口ポート５４は、ハウジング４２の外周面に取り付けられている。第２入口ポート５２は、ハウジング４２の長手方向において、ハウジング４２の中央と第１入口ポート４８との間に位置する。第２出口ポート５４は、ハウジング４２の長手方向において、ハウジング４２の中央と第１出口ポート５０との間に位置する。第２入口ポート５２及び第２出口ポート５４の各々は、第２領域４６に連通している。

流路３２は、液体が流通する複数のチューブを含む。各チューブは、軟質な樹脂材料によって構成されている。流路３２は、第１供給流路５６と、第１循環流路５８と、第２供給流路６０と、第２循環流路６２と、回収流路６４と、廃液流路６６とを備える。第１供給流路５６の一端は、供給部２２に接続している。第１供給流路５６の他端は、第１循環流路５８のうちの第１合流部６８に接続している。

第１合流部６８は、第１循環流路５８の延在方向の中間部分に位置する。第１循環流路５８の一端は、第１入口ポート４８に接続している。第１循環流路５８の他端は、第１出口ポート５０に接続している。第１循環流路５８は、複数の中空糸膜４０の内孔（第１領域４４）に連通する。

第２供給流路６０の一端は、供給部２２に接続している。供給部２２は、培地及び洗浄液を１種類ずつ所定のタイミングで第２供給流路６０に供給する。第２供給流路６０の他端は、第２循環流路６２のうちの第２合流部７０に接続している。

第２合流部７０は、第２循環流路６２の延在方向の中間部分に位置する。第２供給流路６０の一端は、第２入口ポート５２に接続している。第２供給流路６０の他端は、第２出口ポート５４に接続している。第２循環流路６２は、複数の中空糸膜４０とハウジング４２との間の空間（第２領域４６）に連通する。

供給部２２は、細胞液、培地、洗浄液及び剥離液を１種類ずつ所定のタイミングで第１供給流路５６を介して、第１循環流路５８に供給する。また、供給部２２は、培地を所定のタイミングで第２供給流路６０を介して、第２循環流路６２に供給する。

回収流路６４は、第１循環流路５８から延出している。回収流路６４の一端は、第１循環流路５８のうちの回収分岐部７４に接続している。回収分岐部７４は、第１循環流路５８における第１合流部６８と第１出口ポート５０との間に位置する。回収流路６４の他端は、回収容器２４に接続している。

廃液流路６６は、第１循環流路５８と第２循環流路６２とから廃棄する液体を流す。廃液流路６６は、第１廃液流路７６と、第２廃液流路７８と、第３廃液流路８０と、を有する。第１廃液流路７６は、第１循環流路５８から延出している。第１廃液流路７６の一端は、第１循環流路５８のうちの第１分岐部８２に接続している。第１分岐部８２は、第１循環流路５８のうちの第１出口ポート５０と回収分岐部７４との間に位置する。第２廃液流路７８は、第２循環流路６２から延出している。第２廃液流路７８の一端は、第２循環流路６２のうちの第２分岐部８４に接続している。第２分岐部８４は、第２循環流路６２のうちの第２合流部７０と第２出口ポート５４との間に位置する。第１廃液流路７６の他端と、第２廃液流路７８の他端とは、中間合流部８６で互いに接続している。第３廃液流路８０の一端は、中間合流部８６で第１廃液流路７６及び第２廃液流路７８に接続している。第３廃液流路８０の他端は、廃液収容部２６に接続している。

センサ部３４は、第１循環流路５８のうちの第１合流部６８と第１入口ポート４８との間に取り付けられている。センサ部３４は、濁度センサを有する。濁度センサの測定値と濁度の真値との関係は、予め設定されている。センサ部３４によって測定される濁度の測定値は、後述する校正部１４８によって細胞濃度に変換される。

ガス交換部３６は、第２循環流路６２のうちの第２合流部７０と第２入口ポート５２との間に取り付けられている。ガス交換部３６は、第２循環流路６２を流通する液体（培地）に所定成分のガスを通過させる。ガス交換部３６で用いられるガスは、例えば、自然界の空気に近い成分を有する。換言すれば、ガスは、窒素、酸素及び二酸化炭素を含む。具体的に、ガスは、例えば、体積比で、７５％の窒素と、２０％の酸素と、５％の二酸化炭素と、を含む。

［１－２ 支持装置１８］
上述した細胞培養回路１６は、支持装置１８にセットされる。支持装置１８は、細胞培養回路１６を支持するカセットを有する。支持装置１８は、複数回使用することができるリユース品である。

支持装置１８は、複数のポンプ９８と、複数のクランプ１００と、を備える。複数のポンプ９８の各々は、流路３２の壁部をしごくことにより、流路３２内の液体に流動力を付与する。複数のポンプ９８の各々は、押圧部材（不図示）を有する。押圧部材は、例えば、回転部材と、複数の押圧ローラと、を含む。複数の押圧ローラは、回転部材の外周部に取り付けられている。複数の押圧ローラは、回転部材の周方向に間隔を空けて配置されている。各押圧ローラは、流路３２の壁部の外面を擦る。

複数のポンプ９８は、第１供給ポンプ１０２と、第１循環ポンプ１０４と、第２供給ポンプ１０６と、第２循環ポンプ１０８と、を含む。なお、図１で示されるように、細胞培養回路１６が支持装置１８にセットされた状態を、単に「セット状態」という。

セット状態において、第１供給ポンプ１０２には、第１供給流路５６の一部が装着される。第１供給ポンプ１０２は、第１供給流路５６内の液体に、供給部２２から第１循環流路５８に向かう方向の流動力を付与する。

セット状態において、第１循環ポンプ１０４には、第１循環流路５８の一部が装着される。第１循環ポンプ１０４は、第１循環流路５８内の液体に、第１出口ポート５０から第１入口ポート４８に向かう方向の流動力を付与する。なお、第１循環ポンプ１０４は、第１循環流路５８内の液体に、第１入口ポート４８から第１出口ポート５０に向かう方向の流動力を付与することもできる。

セット状態において、第２供給ポンプ１０６には、第２供給流路６０の一部が装着される。第２供給ポンプ１０６は、第２供給流路６０内の液体に、供給部２２から第２循環流路６２に向かう方向の流動力を付与する。

セット状態において、第２循環ポンプ１０８には、第２循環流路６２の一部が装着される。第２循環ポンプ１０８は、第２循環流路６２内の液体に、第２出口ポート５４から第２入口ポート５２に向かう方向の流動力を付与する。なお、第２循環ポンプ１０８は、第２循環流路６２内の液体に、第２入口ポート５２から第２出口ポート５４に向かう方向の流動力を付与することもできる。

複数のクランプ１００は、流路３２の外面を内面に向かって押圧することにより、流路３２を閉塞させる。例えば、複数のクランプ１００は、開閉弁である。複数のクランプ１００は、回収クランプ１１０と、第１廃液クランプ１１２と、第２廃液クランプ１１４と、第３廃液クランプ１１６と、を有する。

セット状態において、回収クランプ１１０には、回収流路６４の一部が装着される。回収クランプ１１０は、回収流路６４を開放及び閉塞する。セット状態において、第１廃液クランプ１１２には、第１廃液流路７６の一部が装着される。第１廃液クランプ１１２は、第１廃液流路７６を開放及び閉塞する。セット状態において、第２廃液クランプ１１４には、第２廃液流路７８の一部が装着される。第２廃液クランプ１１４は、第２廃液流路７８を開放及び閉塞する。セット状態において、第３廃液クランプ１１６には、第３廃液流路８０の一部が装着される。第３廃液クランプ１１６は、第３廃液流路８０を開放及び閉塞する。

［１－３ コントローラ２０］
コントローラ２０は、例えばコンピュータである。コントローラ２０は、演算部１３０と、記憶部１３２と、各種の駆動回路（不図示）と、を有する。

演算部１３０は、処理回路を有する。処理回路は、ＣＰＵ等のプロセッサであってもよい。処理回路は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の集積回路であってもよい。プロセッサは、記憶部１３２に記憶されるプログラムを実行することによって各種の処理を実行可能である。複数の処理のうちの少なくとも一部が、ディスクリートデバイスを含む電子回路によって実行されてもよい。

記憶部１３２は、揮発性メモリと不揮発性メモリとを有する。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ等が挙げられる。揮発性メモリは、プロセッサのワーキングメモリとして使用される。揮発性メモリは、処理又は演算に必要なデータ等を一時的に記憶する。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。不揮発性メモリは、保存用のメモリとして使用される。不揮発性メモリは、プログラム、テーブル、マップ等を記憶する。記憶部１３２の少なくとも一部が、上述したようなプロセッサ、集積回路等に備えられてもよい。

［２ 校正装置１２の構成］
ここで、細胞培養装置１０が校正装置１２として使用される場合に必要な構成を説明する。校正装置１２は、細胞培養装置１０の各構成のうち、供給部２２と、第１供給流路５６と、第１供給ポンプ１０２と、第１循環流路５８と、第１循環ポンプ１０４と、バイオリアクタ３０と、センサ部３４と、コントローラ２０とを利用する。

図２～図４で示されるように、供給部２２は、撹拌部１３４と流速センサ１３６とを有する。撹拌部１３４は、後述する校正処理中に液体保持部１２２の内部の細胞液の濃度が均一になるように、液体保持部１２２の内部の細胞液を撹拌する。撹拌部１３４は、図２で示されるように、医療用バッグに取り付けられた１以上の振動モータ１３８であってもよい。また、撹拌部１３４は、図３で示されるように、医療用バッグを振とうする振とう機１４０であってもよい。また、撹拌部１３４は、図４で示されるように、医療用バッグに取り付けられたカフ１４２であってもよい。流速センサ１３６は、出力流路１２６に設けられる。流速センサ１３６は、出力流路１２６を流れる細胞液の流速を検出する。流速センサ１３６の代わりに流量センサが設けられてもよい。

図５で示されるように、コントローラ２０の演算部１３０は、制御部１４６と、校正部１４８として機能する。制御部１４６は、第１供給ポンプ１０２と、第１循環ポンプ１０４と、撹拌部１３４とを制御する。制御部１４６は、流速センサ１３６から検出値を取得する。校正部１４８は、センサ部３４から濁度の測定値を取得し、濁度の測定値と細胞濃度との検量線１５０（図７）を作成する。

［３ 校正処理］
図６は、演算部１３０が行う校正処理のフローチャートである。なお、図６で示される校正処理の前に、次の処理が行われる。供給部２２は、細胞培養回路１６の各流路に、細胞を含まない培地を予め供給する。一方、ユーザは、細胞液の細胞数をセルカウンタ等によってカウントする。ユーザは、細胞数がカウントされた細胞液を液体保持部１２２に充填し、液体保持部１２２を供給部２２にセットする。ユーザは、第１循環流路５８の培地の容量と、カウントされた細胞数と、細胞液の容量とを記憶部１３２に記憶させる。なお、制御部１４６は、第１循環流路５８への細胞液の供給が開始される前から供給が終了まで、撹拌部１３４を動作させる。

ステップＳ１において、制御部１４６は、第１供給ポンプ１０２と第１循環ポンプ１０４とを動作させる。第１供給ポンプ１０２と第１循環ポンプ１０４との動作に応じて、供給部２２は、第１循環流路５８への細胞液の供給を開始する。

ステップＳ２において、制御部１４６は、流速センサ１３６の検出値に基づいて、第１循環流路５８に供給された細胞液の供給量を演算する。例えば、制御部１４６は、流速センサ１３６の検出値と出力流路１２６の断面積とに基づいて、単位時間当たりの流量を演算する。更に、制御部１４６は、演算された流量と供給時間とに基づいて供給量を演算する。ここで演算される供給量は、細胞液の供給開始から最新時点までに供給された細胞液の総供給量である。

ステップＳ３において、制御部１４６は、ステップＳ２で演算された細胞液の供給量と、記憶部１３２に記憶される細胞液の容量の半分（容量／２）とを比較する。ここでは、制御部１４６は、液体保持部１２２に充填された細胞液の半分（第１細胞量の細胞）が供給されたか否かを判定する。細胞液の供給量が細胞液の容量の半分以上である場合、すなわち細胞液の半分が供給された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ４に移行する。一方、細胞液の供給量が細胞液の容量の半分未満である場合、すなわち未だ細胞液の半分が供給されていない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、処理はステップＳ２に戻る。

ステップＳ４において、制御部１４６は、第１供給ポンプ１０２を停止させる。第１供給ポンプ１０２の停止に応じて、供給部２２は、第１循環流路５８への細胞液の供給を停止する。

ステップＳ５において、校正部１４８は、センサ部３４から測定値を取得する。この測定値を第１測定値Ｍ１とする。記憶部１３２は、第１測定値Ｍ１を記憶する。

ステップＳ６において、制御部１４６は、第１供給ポンプ１０２を再度動作させる。第１供給ポンプ１０２の動作に応じて、供給部２２は、第１循環流路５８への細胞液の供給を再開する。

ステップＳ７において、制御部１４６は、流速センサ１３６の検出値に基づいて、第１循環流路５８に供給された細胞液の供給量を演算する。ステップＳ２と同様に、ここで演算される供給量は、細胞液の供給開始から最新時点までに供給された細胞液の総供給量である。

ステップＳ８において、制御部１４６は、ステップＳ７で演算された細胞液の供給量と、記憶部１３２に記憶される細胞液の容量とを比較する。ここでは、制御部１４６は、液体保持部１２２に充填された全ての細胞液（第２細胞量の細胞）が供給されたか否かを判定する。細胞液の供給量が細胞液の容量以上である場合、すなわち全ての細胞液が供給された場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、処理はステップＳ９に移行する。一方、細胞液の供給量が細胞液の容量未満である場合、すなわち未だ全ての細胞液が供給されていない場合（ステップＳ８：ＮＯ）、処理はステップＳ７に戻る。

ステップＳ９において、制御部１４６は、第１供給ポンプ１０２を停止させる。第１供給ポンプ１０２の停止に応じて、供給部２２は、第１循環流路５８への細胞液の供給を停止する。

ステップＳ１０において、校正部１４８は、センサ部３４から測定値を取得する。この測定値を第２測定値Ｍ２とする。記憶部１３２は、第２測定値Ｍ２を記憶する。

ステップＳ１１において、校正部１４８は、検量線１５０（図７）を作成する。校正部１４８は、ステップＳ５の時点における第１循環流路５８の培地（第１培地）の細胞濃度を演算する。校正部１４８は、記憶部１３２に記憶された培地の容量と、記憶部１３２に記憶された細胞数の半値とから細胞濃度を演算する。この細胞濃度を第１濃度Ｃ１とする。校正部１４８は、第１濃度Ｃ１と第１測定値Ｍ１とを関連付ける。更に、校正部１４８は、ステップＳ１０の時点における第１循環流路５８の培地（第２培地）の細胞濃度を演算する。校正部１４８は、記憶部１３２に記憶された培地の容量と、記憶部１３２に記憶された細胞数とから細胞濃度を演算する。この細胞濃度を第２濃度Ｃ２とする。校正部１４８は、第２濃度Ｃ２と第２測定値Ｍ２とを関連付ける。細胞濃度と濁度とは線形の関係にある。従って、校正部１４８は、第１濃度Ｃ１と第１測定値Ｍ１と第２濃度Ｃ２と第２測定値Ｍ２とから、図７で示されるように、細胞濃度と濁度（測定値）との検量線１５０を作成する。校正部１４８は、検量線１５０を記憶部１３２に記憶させる。

上記校正処理においては、校正部１４８は、細胞濃度と測定値とで定められる２点を使用して検量線１５０を作成する。これに代わり、校正部１４８は、細胞濃度と測定値とで定められる３点以上を使用して検量線１５０を作成してもよい。この場合、校正部１４８は、最小二乗法によって検量線１５０を作成する。

上記校正処理においては、校正部１４８は、培地に細胞液の半分が供給された時点のセンサ部３４の測定値と、培地に細胞液の全部が供給された時点のセンサ部３４の測定値とを取得する。これに代わり、校正部１４８は、他のタイミングのセンサ部３４の測定値を取得してもよい。

［４ 実施形態から得られる発明］
上記実施形態から把握しうる発明について、以下に記載する。

本発明の第１の態様は、細胞液が供給された所定量の培地を循環させることが可能な細胞培養回路（１６）と、前記細胞培養回路に配置され、前記細胞液の濁度を測定するセンサ（３４）と、前記センサの測定値を前記培地の細胞濃度に校正する校正部（１４８）と、を備える、細胞培養装置（１０）である。前記センサは、前記培地に第１細胞量の前記細胞液が供給された第１培地の濁度を第１測定値（Ｍ１）として測定し、更に、前記第１培地に第２細胞量の前記細胞液が供給された第２培地の濁度を第２測定値（Ｍ２）として測定する。前記校正部は、前記第１培地の前記細胞濃度を第１濃度（Ｃ１）として演算し、前記第２培地の前記細胞濃度を第２濃度（Ｃ２）として演算し、前記第１濃度と前記第１測定値とを関連付け、且つ、前記第２濃度と前記第２測定値とを関連付けることによって、前記センサの前記測定値と前記細胞濃度との検量線（１５０）を作成する。

第１の態様によれば、予め細胞数が分かった細胞液を用意し、細胞培養装置外での作業を行うことなく、細胞培養装置を用いて校正することができる。そのため、作業の効率化を図ることができ、また細胞液及び培地の破棄をなくすことが可能となる。

第１の態様において、前記細胞培養回路に前記細胞液を供給する供給部（２２）と、前記供給部による前記細胞液の供給量を制御する制御部（１４６）と、を備え、前記供給部は、前記細胞培養回路の細胞を含まない前記培地に前記第１細胞量の前記細胞液を供給した後に、更に、前記細胞培養回路の前記第１培地に前記第２細胞量の前記細胞液を供給してもよい。

第１の態様において、前記供給部は、前記細胞液を保持する液体保持部（１２２）と、前記液体保持部で保持される前記細胞液を撹拌する撹拌部（１３４）と、を備えてもよい。

上記構成によれば、液体保持部の細胞液の濃度を均一にすることができる。結果として、培地に供給される細胞液の濃度を一定に保つことができる。このため、より正確な検量線を設定することができる。

第１の態様において、前記液体保持部は、前記細胞液が充填されるバッグであり、前記撹拌部は、前記バッグに取り付けられた振動モータ（１３８）であってもよい。

第１の態様において、前記撹拌部は、前記液体保持部を振とうする振とう機（１４０）であってもよい。

第１の態様において、前記液体保持部は、前記細胞液が充填されるバッグであり、前記撹拌部は、前記バッグに取り付けられたカフ（１４２）であってもよい。

本発明の第２の態様は、細胞液が供給された所定量の培地を循環させることが可能な細胞培養回路と、前記細胞培養回路に配置され、前記細胞液の濁度を測定するセンサと、前記センサの測定値を前記培地の細胞濃度に校正する校正部と、を使用する校正方法である。前記センサは、前記培地に第１細胞量の前記細胞液が供給された第１培地の濁度を第１測定値として測定し、更に、前記第１培地に第２細胞量の前記細胞液が供給された第２培地の濁度を第２測定値として測定する。前記校正部は、前記第１培地の前記細胞濃度を第１濃度として演算し、前記第２培地の前記細胞濃度を第２濃度として演算し、前記第１濃度と前記第１測定値とを関連付け、且つ、前記第２濃度と前記第２測定値とを関連付けることによって、前記センサの前記測定値と前記細胞濃度との検量線を作成する。

１０…細胞培養装置 １６…細胞培養回路
２２…供給部 ３４…センサ部（センサ）
１２２…液体保持部 １３４…撹拌部
１３８…振動モータ １４０…振とう機
１４２…カフ １４６…制御部
１４８…校正部 １５０…検量線

Claims (7)

1. 細胞液が供給された所定量の培地を循環させることが可能な細胞培養回路と、
   前記細胞培養回路に配置され、前記細胞液の濁度を測定するセンサと、
   前記センサの測定値を前記培地の細胞濃度に校正する校正部と、
   を備える、細胞培養装置であって、
   前記センサは、前記培地に第１細胞量の前記細胞液が供給された第１培地の濁度を第１測定値として測定し、更に、前記第１培地に第２細胞量の前記細胞液が供給された第２培地の濁度を第２測定値として測定し、
   前記校正部は、前記第１培地の前記細胞濃度を第１濃度として演算し、前記第２培地の前記細胞濃度を第２濃度として演算し、前記第１濃度と前記第１測定値とを関連付け、且つ、前記第２濃度と前記第２測定値とを関連付けることによって、前記センサの前記測定値と前記細胞濃度との検量線を作成する、細胞培養装置。
2. 請求項１に記載の細胞培養装置であって、
   前記細胞培養回路に前記細胞液を供給する供給部と、
   前記供給部による前記細胞液の供給量を制御する制御部と、
   を備え、
   前記供給部は、前記細胞培養回路の細胞を含まない前記培地に前記第１細胞量の前記細胞液を供給した後に、更に、前記細胞培養回路の前記第１培地に前記第２細胞量の前記細胞液を供給する、細胞培養装置。
3. 請求項２に記載の細胞培養装置であって、
   前記供給部は、
   前記細胞液を保持する液体保持部と、
   前記液体保持部で保持される前記細胞液を撹拌する撹拌部と、
   を備える、細胞培養装置。
4. 請求項３に記載の細胞培養装置であって、
   前記液体保持部は、前記細胞液が充填されるバッグであり、
   前記撹拌部は、前記バッグに取り付けられた振動モータである、細胞培養装置。
5. 請求項３に記載の細胞培養装置であって、
   前記撹拌部は、前記液体保持部を振とうする振とう機である、細胞培養装置。
6. 請求項３に記載の細胞培養装置であって、
   前記液体保持部は、前記細胞液が充填されるバッグであり、
   前記撹拌部は、前記バッグに取り付けられたカフである、細胞培養装置。
7. 細胞液が供給された所定量の培地を循環させることが可能な細胞培養回路と、
   前記細胞培養回路に配置され、前記細胞液の濁度を測定するセンサと、
   前記センサの測定値を前記培地の細胞濃度に校正する校正部と、
   を使用する校正方法であって、
   前記センサは、前記培地に第１細胞量の前記細胞液が供給された第１培地の濁度を第１測定値として測定し、更に、前記第１培地に第２細胞量の前記細胞液が供給された第２培地の濁度を第２測定値として測定し、
   前記校正部は、前記第１培地の前記細胞濃度を第１濃度として演算し、前記第２培地の前記細胞濃度を第２濃度として演算し、前記第１濃度と前記第１測定値とを関連付け、且つ、前記第２濃度と前記第２測定値とを関連付けることによって、前記センサの前記測定値と前記細胞濃度との検量線を作成する、校正方法。

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