JP7496009B1 - Gravity-type dispensing device, cell subculture device equipped with the same, and cell subculture method using the cell subculture device - Google Patents
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Abstract
【課題】細胞溶液を均一かつ自動的に分注することができると共に、分注過程中における細胞溶液の浪費を抑制できる、重力式分注装置及びそれを備えた細胞継代培養装置、並びにその細胞継代培養装置を用いた細胞継代培養方法を提供することを目的としている。【解決手段】重力式分注装置を備えた細胞継代培養装置であって、当該重力式分注装置は、複数の培養容器内の内容物を収容する漏斗と、漏斗の底部開口の開閉を制御する開弁制御機構と、漏斗に連通接続される注入流路及び二つの注出流路が形成される分注スパウトと、漏斗内の溶液を撹拌する撹拌機構とを含むことを特徴とする。【選択図】図3[Problem] The objective is to provide a gravity type dispensing device capable of dispensing a cell solution uniformly and automatically while suppressing waste of the cell solution during the dispensing process, a cell subculture device equipped with the gravity type dispensing device, and a cell subculture method using the cell subculture device. [Solution] The cell subculture device is equipped with a gravity type dispensing device, and is characterized in that the gravity type dispensing device includes a funnel for containing the contents of multiple culture vessels, a valve opening control mechanism for controlling the opening and closing of the bottom opening of the funnel, a dispensing spout in which an injection flow path and two discharge flow paths connected to the funnel are formed, and a stirring mechanism for stirring the solution in the funnel. [Selected Figure] Figure 3
Description
本発明は、生化学分野における自動化装置に関し、特に、溶液を均等に分注することができる、重力式分注装置及びそれを備えた細胞継代培養装置並びにその細胞継代培養方法に関するものである。 The present invention relates to an automated device in the biochemistry field, and in particular to a gravity type dispensing device capable of dispensing a solution evenly, a cell subculture device equipped with the same, and a cell subculture method.
細胞の継代培養とは、90~100%程度のコンフルエントに達した培養容器内の培養対象細胞を新たな培養容器に移し、さらに増殖させることである。細胞の継代培養を行う時は、まず、所定コンフルエントに達した培養容器に特定の酵素を含有する液剤を添加して、当該培養容器の表面に付着している培養対象細胞を剥離し、次いで、剥離した細胞が混じった溶液(以下、細胞溶液と称する)は、分注作業と遠心分離処理を経た後、新たな培養容器やクライオチューブ、バイアル瓶などに注入されて、引き続き継代培養や凍結保存、出荷作業に送る。 Subculture of cells involves transferring the cells to be cultured in a culture vessel that has reached a confluency of about 90-100% to a new culture vessel and allowing them to grow further. When subculture of cells, a liquid containing a specific enzyme is first added to a culture vessel that has reached a certain confluency to detach the cells to be cultured that are attached to the surface of the culture vessel, and the solution containing the detached cells (hereinafter referred to as the cell solution) is then dispensed and centrifuged before being injected into a new culture vessel, cryotube, vial, etc. for further subculture, cryopreservation, and shipping.
細胞溶液の遠心分離処理時は、遠心分離機のバランスを取るために、細胞溶液を均一な体積或は均一な重量で二つの遠心分離用チューブに分注する必要があり、この分注作業を人手で行う場合は、非常に面倒で時間がかかるので、分注作業を自動的に行う自動分注設備が既に開発されている。 When centrifuging a cell solution, the cell solution must be dispensed into two centrifuge tubes with a uniform volume or weight in order to balance the centrifuge. Performing this dispensing process manually is extremely tedious and time-consuming, so automatic dispensing equipment has already been developed to perform the dispensing process automatically.
自動分注設備においては、細胞溶液を均等に二つの遠心分離用チューブに分注することを確保するために、溶液の供給量を正確にコントロールして供給可能な蠕動ポンプが一般的に採用されている。しかしながら、蠕動ポンプのホースがかなり長いことで、ホース内に付着する残留溶液の量が多いので、無駄な細胞溶液の浪費が生じる。 In automated dispensing equipment, a peristaltic pump is generally used to accurately control the amount of solution supplied to ensure that the cell solution is evenly dispensed into the two centrifuge tubes. However, the hose of the peristaltic pump is quite long, and a large amount of residual solution adheres to the hose, resulting in unnecessary waste of the cell solution.
細胞の継代培養において、細胞溶液の分注作業時に分注する細胞溶液の量はさほど多くはないが、1mlあたりの細胞溶液には大量の細胞が含まれていることで、分注過程で細胞溶液が少し残留していても大切な細胞の浪費を招く。さらに、蠕動ポンプで細胞溶液を供給する場合、ポンプの圧送によって細胞溶液に圧力を与えるので、加圧による細胞の損傷及び破裂が発生してしまう問題があった。その結果、蠕動ポンプを利用する場合、細胞継代培養における培養効率の低下及び培養コストの上昇を招く虞があった。 In cell subculture, the amount of cell solution dispensed during the cell solution dispensing process is not very large, but because 1 ml of cell solution contains a large number of cells, even a small amount of cell solution remaining during the dispensing process results in the waste of valuable cells. Furthermore, when cell solution is supplied using a peristaltic pump, pressure is applied to the cell solution by the pump's pressure delivery, which can cause damage and rupture of cells due to the increased pressure. As a result, the use of a peristaltic pump can lead to a decrease in culture efficiency and an increase in culture costs in cell subculture.
一方、細胞の継代培養においては、様々な煩雑な作業をする必要があり、例えば、細胞溶液の分注作業の前に、コンフルエント状態の確認作業や、培養容器の表面に付着している細胞の剥離作業などをしなければならない。これらの煩雑な作業を自動分注設備を通じて行わずに、全て人力で遂行すると、作業に時間がかかり、細胞溶液の分注量に差が生じ、また、不適切な取扱いにより細胞が汚染されてしまう問題があった。 On the other hand, various tedious tasks must be performed when subculturing cells. For example, before dispensing the cell solution, it is necessary to check the confluent state and detach the cells adhering to the surface of the culture vessel. If these tedious tasks are all performed manually without using automatic dispensing equipment, the work takes time, there is a discrepancy in the amount of cell solution dispensed, and there is also the problem of cells becoming contaminated due to improper handling.
よって、従来技術の細胞継代培養装置及びその細胞継代培養方法には、改善する必要があった。 Therefore, there was a need to improve the conventional cell subculture device and cell subculture method.
本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、細胞溶液を均一かつ自動的に分注することができると共に、分注過程中における細胞溶液の浪費を抑制できる、重力式分注装置及びそれを備えた細胞継代培養装置、並びにその細胞継代培養装置を用いた細胞継代培養方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in consideration of the shortcomings of the conventional technology, and aims to provide a gravity-type dispensing device that can dispense cell solution uniformly and automatically while suppressing waste of cell solution during the dispensing process, a cell subculture device equipped with the same, and a cell subculture method using the cell subculture device.
本発明は、上記目的を達成するために、重力式分注装置を提案したものであり、当該重力式分注装置は、漏斗と、開弁制御機構と、分注スパウトと、撹拌機構とを含み、
前記漏斗は、互いに連通している内部空間、上部開口及び底部開口を有し、
前記開弁制御機構は、前記漏斗の底部開口の開閉を制御し、
前記分注スパウトは、前記漏斗の下方に接続されると共に、その内部に注入流路及び二つの注出流路が形成され、
該注入流路は、上下方向に延在すると共に、その上方端部が該分注スパウトの頂部を貫通して注入口を形成し、該注入口が該漏斗の底部開口に連通接続され、
該二つの注出流路はそれぞれ、斜めに延在すると共に、該各注出流路の一端が該注入流路の下方端部に連通接続され、他端が該分注スパウトの底部を貫通して外部空間に連通し、
前記撹拌機構は、前記漏斗の上方開口を着脱可能に覆うカバーと、該カバーに結合され、該漏斗内の溶液を撹拌するマドラーとを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention proposes a gravity type dispensing device, the gravity type dispensing device including a funnel, a valve opening control mechanism, a dispensing spout, and a stirring mechanism,
The funnel has an internal space, a top opening, and a bottom opening, which are in communication with each other;
The valve opening control mechanism controls the opening and closing of a bottom opening of the funnel,
The dispensing spout is connected to a lower portion of the funnel, and has an injection flow path and two discharge flow paths formed therein;
The injection flow path extends in a vertical direction, and an upper end portion thereof penetrates a top portion of the dispensing spout to form an injection port, and the injection port is connected to a bottom opening of the funnel;
Each of the two pouring channels extends obliquely, and one end of each of the pouring channels is connected to a lower end of the injection channel, and the other end passes through a bottom of the dispensing spout and communicates with an external space;
The stirring mechanism includes a cover that detachably covers an upper opening of the funnel, and a muddler that is connected to the cover and stirs the solution in the funnel.
本発明は更に、上記目的を達成するために、細胞継代培養装置を提案したものであり、当該細胞継代培養装置は、複数の培養容器から集められた内容物を二つの遠心分離用容器に分注することができると共に、ベースと、該ベース上に設置される容器取扱装置と、該ベース上においてに該容器取扱装置に隣接するように設置される溶液分注装置とを含み、
前記容器取扱装置は、可動テーブルと、複数の容器収容部と、複数の容器回動機構とを含み、
該可動テーブルは、前記ベース上に回転可能または移動可能に設置されると共に、第1の薬剤注入位置を有し、
該複数の容器収容部は、前記培養容器または遠心分離用容器を収容可能であると共に、収容されている当該培養容器または遠心分離用容器の内容物を注出可能な傾倒角度まで回動可能に該可動テーブル上に設置され、該各容器収容部は、該可動テーブルの回転運動または移動運動によって該第1の薬剤注入位置に移動し、
該複数の容器回動機構はそれぞれ、対応する該容器収容部を往復揺動または前記傾倒角度まで傾動させるように制御し、
前記溶液分注装置は、前記ベースに対して回転可能または移動可能な分注位置決めテーブルと、該分注位置決めテーブル上に設置される少なくとも一つの前記重力式分注装置とを含み、
前記分注位置決めテーブルは、前記少なくとも一つの重力式分注装置の漏斗内の溶液が前記二つの注出流路を経由して当該二つの遠心分離用容器に分注されるように、前記第1の薬剤注入位置の下方から該二つの遠心分離用容器の上方に該少なくとも一つの重力式分注装置を移動させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention further provides a cell subculture device, which is capable of dispensing contents collected from a plurality of culture vessels into two centrifuge vessels, and includes a base, a vessel handling device installed on the base, and a solution dispensing device installed adjacent to the vessel handling device on the base,
The container handling device includes a movable table, a plurality of container receiving sections, and a plurality of container rotating mechanisms;
the movable table is rotatably or movably mounted on the base and has a first drug injection position;
the plurality of container storage units are capable of storing the culture vessels or centrifugation vessels, and are installed on the movable table so as to be rotatable to an inclination angle at which the contents of the stored culture vessels or centrifugation vessels can be poured out, and each of the container storage units is moved to the first drug injection position by a rotational movement or a moving movement of the movable table;
each of the plurality of container rotation mechanisms controls the corresponding container storage unit to swing back and forth or tilt to the tilt angle;
The solution dispensing device includes a dispensing positioning table that is rotatable or movable relative to the base, and at least one of the gravity type dispensing devices is installed on the dispensing positioning table;
The dispensing positioning table is characterized in that it moves the at least one gravity type dispensing device from below the first drug injection position to above the two centrifuge containers so that the solution in the funnel of the at least one gravity type dispensing device is dispensed into the two centrifuge containers via the two outlet flow paths.
本発明は、上記目的を達成するために、複数の培養容器から集められた内容物を二つの遠心分離用容器に均等に分注する細胞継代培養方法を提案したものであり、当該細胞継代培養方法は、前記複数の培養容器から集められた内容物を、前記重力式分注装置により、前記二つの遠心分離用容器に均等に分注し、その後、当該二つの遠心分離用容器をそれぞれ、遠心分離機内の相対向する収容位置に搬入することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention proposes a cell subculture method in which the contents collected from a plurality of culture vessels are evenly dispensed into two centrifuge vessels, and the cell subculture method is characterized in that the contents collected from the plurality of culture vessels are evenly dispensed into the two centrifuge vessels by the gravity type dispensing device, and then the two centrifuge vessels are respectively transported to opposing storage positions within the centrifuge.
好ましくは、前記分注スパウトの内部に少なくとも一つの補助流路が形成され、該少なくとも一つの補助流路は、斜めに延在すると共に、一端が前記二つの注出流路のうちの一つに連通接続され、他端が該分注スパウトの頂部を貫通して外部空間に連通することを特徴とする。 Preferably, at least one auxiliary flow path is formed inside the dispensing spout, and the at least one auxiliary flow path extends obliquely, one end of which is connected to one of the two pouring flow paths, and the other end of which passes through the top of the dispensing spout and communicates with the external space.
好ましくは、前記少なくとも一つの補助流路の数は二つであって、該二つの補助流路はそれぞれ、前記二つの注出流路に連通接続され、接続されている補助流路と注出流路が同一直線に沿って延在することを特徴とする。 Preferably, the number of the at least one auxiliary flow path is two, and the two auxiliary flow paths are connected to the two outlet flow paths, respectively, and the connected auxiliary flow path and the outlet flow path extend along the same straight line.
好ましくは、前記開弁制御機構は、
前記漏斗の内部空間内に移動可能に配置され、自重により常に該漏斗の底部開口側に移動して該底部開口を閉鎖する第1磁気部材と、
前記漏斗の外部に配置されると共に、非作動状態での初期位置と前記第1磁気部材に接近する方向に変位した作動状態での作動位置との間で移動可能な先端作動部を有する弁アクチュエータと、
前記先端作動部に設置され、前記第1磁気部材と互いに磁気的に吸引し合うまたは反発し合う第2磁気部材とを含み、
前記弁アクチュエータの先端作動部が前記作動位置に変位すると、前記第1磁気部材は前記第2磁気部材との間の磁気的作用により前記漏斗の底部開口を開放することを特徴とする。
Preferably, the valve opening control mechanism comprises:
a first magnetic member that is movably disposed within the internal space of the funnel and that always moves toward the bottom opening of the funnel due to its own weight to close the bottom opening;
a valve actuator having a distal end operating portion disposed outside the funnel and movable between an initial position in a non-operated state and an operating position in an activated state displaced in a direction approaching the first magnetic member;
a second magnetic member that is installed in the distal end working unit and that magnetically attracts or repels the first magnetic member;
When the tip operating portion of the valve actuator is displaced to the operating position, the first magnetic member opens the bottom opening of the funnel by magnetic action between the first magnetic member and the second magnetic member.
好ましくは、前記容器取扱装置の可動テーブルは、第2の薬剤注入位置をさらに有し、前記各容器収容部は、該可動テーブルの回転運動または移動運動によって該第2の薬剤注入位置に移動し、
前記細胞継代培養装置は、前記ベース上に設置される薬剤注入装置を含み、該薬剤注入装置は、貯留される液剤を吐出可能かつ前記第2の薬剤注入位置の上方に移動可能な注入ユニットを複数備え、該各注入ユニットは、前記第2の薬剤注入位置の上方に移動して、該第2の薬剤注入位置に移動した容器収容部に収容されている培養容器に、該液剤を注入することを特徴とする。
Preferably, the movable table of the container handling device further has a second drug injection position, and each of the container storage units is moved to the second drug injection position by a rotational or translational movement of the movable table;
The cell passage culture apparatus includes a drug injection device installed on the base, the drug injection device having a plurality of injection units capable of ejecting a stored liquid agent and moving above the second drug injection position, and each injection unit moves above the second drug injection position to inject the liquid agent into a culture container contained in a container storage section that has moved to the second drug injection position.
好ましくは、前記容器取扱装置の可動テーブルは、容器格納位置及び容器搬出位置をさらに有し、前記各容器収容部は、該可動テーブルの回転運動または移動運動によって該容器格納位置または容器搬出位置に移動し、
前記細胞継代培養装置は、
前記少なくとも一つの重力式分注装置の下方に位置する二つの遠心分離用容器を前記容器格納位置に移動した容器収容部内に搬送するメイン容器移送装置と、
前記容器取扱装置に隣接するように設置される遠心分離機と、
前記容器搬出位置に移動した容器収容部に収容されている遠心分離用容器を前記遠心分離機内に搬入したり、該遠心分離機内の遠心分離用容器を該容器搬出位置に移動した容器収容部内に搬入したりするサブ容器搬送装置とを含むことを特徴とする。
Preferably, the movable table of the container handling device further has a container storage position and a container discharge position, and each of the container receiving sections is moved to the container storage position or the container discharge position by a rotational movement or a moving movement of the movable table,
The cell subculture device comprises:
a main container transfer device that transfers two centrifugation containers located below the at least one gravity type dispensing device into the container storage unit that has been moved to the container storage position;
a centrifuge installed adjacent to the container handling device;
The present invention is characterized in that it includes a sub-container transport device that transports centrifugation containers housed in the container storage section that has been moved to the container unloading position into the centrifuge, and transports centrifugation containers in the centrifuge into the container storage section that has been moved to the container unloading position.
好ましくは、前記容器取扱装置の可動テーブルは、容器搬出位置をさらに有し、前記各容器収容部は、該可動テーブルの回転運動または移動運動によって該容器搬出位置に移動し、
前記細胞継代培養装置は、
前記容器取扱装置に隣接するように設置され、前記培養容器内の細胞数を計測する光学検査装置と、
前記容器搬出位置に移動した容器収容部に収容されている培養容器を前記光学検査装置内に搬入したり、該光学検査装置内の培養容器を該容器搬出位置に移動した該容器収容部内に搬入したりするサブ容器搬送装置とを含むことを特徴とする。
Preferably, the movable table of the container handling device further has a container discharge position, and each of the container receiving sections is moved to the container discharge position by a rotational movement or a translational movement of the movable table.
The cell subculture device comprises:
an optical inspection device that is installed adjacent to the container handling device and that counts the number of cells in the culture container;
The present invention is characterized by including a sub-container transport device that transports a culture container accommodated in the container accommodating section that has been moved to the container unloading position into the optical inspection device, and transports a culture container in the optical inspection device into the container accommodating section that has been moved to the container unloading position.
好ましくは、前記容器取扱装置の可動テーブルは、第2の薬剤注入位置をさらに有し、前記各容器収容部は、該可動テーブルの回転運動によって、前記容器格納位置、第2の薬剤注入位置、第1の薬剤注入位置及び容器搬出位置に移動し、
前記細胞継代培養装置は、薬剤注入装置と光学検査装置と含み、
前記薬剤注入装置は、前記ベース上に設置されると共に、貯留される液剤を吐出可能な注入ユニットを複数備え、該各注入ユニットは、前記第2の薬剤注入位置の上方に移動し、該第2の薬剤注入位置に移動した容器収容部に収容されている培養容器内に該液剤を注入し、
前記光学検査装置は、前記容器取扱装置に隣接するように設置されると共に、前記培養容器内の細胞数を計測し、
前記サブ容器搬送装置は、前記容器搬出位置に移動した容器収容部に収容されている培養容器を前記光学検査装置内に搬入したり、または該光学検査装置内の培養容器を該容器搬出位置に移動した容器収容部に搬入したりし、
前記第2の薬剤注入位置と容器搬出位置とは、前記容器取扱装置上において相対するように配置されており、前記遠心分離機、サブ容器搬送装置及び光学検査装置が、該容器取扱装置の容器搬出位置側に配置され、前記薬剤注入装置が、該容器取扱装置の第2の薬剤注入位置側に配置されることを特徴とする。
Preferably, the movable table of the container handling device further has a second drug injection position, and each of the container accommodating sections moves to the container storage position, the second drug injection position, the first drug injection position and the container unloading position by a rotational movement of the movable table;
The cell subculture device includes a drug injection device and an optical inspection device,
the drug injection device is installed on the base and includes a plurality of injection units capable of discharging a stored liquid drug, and each of the injection units moves to above the second drug injection position and injects the liquid drug into a culture vessel accommodated in a vessel accommodating section that has moved to the second drug injection position;
The optical inspection device is installed adjacent to the container handling device, and measures the number of cells in the culture container;
the sub-container transport device carries the culture container accommodated in the container accommodating section that has been moved to the container unloading position into the optical inspection device, or carries the culture container in the optical inspection device into the container accommodating section that has been moved to the container unloading position,
The second drug injection position and the container ejection position are arranged opposite each other on the container handling device, and the centrifuge, sub-container transport device and optical inspection device are arranged on the container ejection position side of the container handling device, and the drug injection device is arranged on the second drug injection position side of the container handling device.
好ましくは、前記容器取扱装置の可動テーブルは、容器格納位置をさらに有し、前記各容器収容部は、該可動テーブルの回動運動または移動運動によって該容器格納位置に移動し、
前記細胞継代培養装置は、メイン容器移送装置を含み、該メイン容器移送装置は、前記少なくとも一つの重力式分注装置の漏斗内の溶液が前記培養容器内に分注されるように、当該少なくとも一つの重力式分注装置の下方に、前記容器格納位置に移動した容器収容部に収容されている培養容器を搬送することを特徴とする。
Preferably, the movable table of the container handling device further has a container storage position, and each of the container storage units is moved to the container storage position by a rotational movement or a moving movement of the movable table.
The cell subculture apparatus includes a main container transfer device, which transports a culture vessel accommodated in a container accommodating section that has been moved to the container storage position below the at least one gravity-type dispensing device so that the solution in the funnel of the at least one gravity-type dispensing device is dispensed into the culture vessel.
本発明に係る細胞継代培養装置は細胞培養に使用される装置で、使用する際には、まず、培養対象細胞を培養容器の表面から剥離させるための液剤を、薬剤注入装置により培養容器に添加し、次いで、当該培養容器内の細胞を均一に分散させるように、容器取扱装置により培養容器を往復揺動し、その後、当該培養容器を所定の傾斜角度まで傾かせて、細胞溶液を重力式分注装置に流し込み、最後に、細胞溶液を自重により分注スパウトに流入させて均等に二つの遠心分離用容器に分注する。 The cell subculture device according to the present invention is a device used for cell culture. When using the device, first, a liquid agent for detaching the cells to be cultured from the surface of the culture vessel is added to the culture vessel by the drug injection device, then the culture vessel is swung back and forth by the vessel handling device so as to uniformly disperse the cells in the culture vessel, after which the culture vessel is tilted to a specified angle and the cell solution is poured into the gravity type dispensing device, and finally, the cell solution is caused to flow into the dispensing spout by its own weight and dispensed evenly into two centrifuge vessels.
上述したように、本発明には、以下に示すような優れた点と効果を有する。 As described above, the present invention has the following advantages and effects:
その1:本発明によれば、漏斗内に集められた分注対象の細胞溶液は、自重により漏斗の下方に接続された重力式分注装置の分注スパウト内の上下方向に延在する注入流路に流れ込んで、斜めに延在する二つの注出流路を通過して二つの遠心分離用容器に分注され、このような構成により、細胞溶液の流通経路が短く、流路に残留する溶液の量が極めて少ないので、細胞溶液の浪費を防止し、細胞溶液の利用率を向上させることができ、また、圧送ポンプの加圧による細胞の損傷を回避することで、細胞生存率を高めることができ、さらに、構成が簡単で、分注作業を自動化し易いので、培養効率の向上及び培養コストの削減を図ることができる。 First, according to the present invention, the cell solution to be dispensed that is collected in the funnel flows by its own weight into an injection flow path that extends vertically in the dispensing spout of a gravity-type dispensing device connected below the funnel, and passes through two diagonally extending discharge flow paths to be dispensed into two centrifuge containers. With this configuration, the flow path of the cell solution is short and the amount of solution remaining in the flow paths is extremely small, preventing waste of the cell solution and improving the utilization rate of the cell solution. Also, by avoiding damage to cells caused by pressurization by the pressure pump, the cell survival rate can be increased. Furthermore, since the configuration is simple and the dispensing process can be easily automated, it is possible to improve the culture efficiency and reduce the culture cost.
その2:本発明に係る重力式分注装置のマドラーは、漏斗内の細胞溶液を連続的に撹拌することにより、漏斗表面や流路に細胞が付着することを防ぐと共に、溶液中に細胞を均一に分布させることができるので、二つの遠心分離用容器内に分注される細胞溶液の均一性をさらに確保することができる。 Second, the muddler of the gravity dispensing device of the present invention continuously stirs the cell solution in the funnel, preventing cells from adhering to the funnel surface and flow path, and distributing the cells evenly throughout the solution, thereby further ensuring the uniformity of the cell solution dispensed into the two centrifuge containers.
その3:本発明に係る細胞継代培養装置は、従来の人力作業に代わって、培養容器を往復揺動させる動作、及び培養容器を傾かせて重力式分注装置に注入する作業を自動的に行うことができると共に、細胞溶液を自重により自動的に二つの遠心分離用容器に分注することにより、人力作業による分注量のばらつき及び細胞の汚染を確実に防止できるので、高効率、高品質、安定した分注作業を得ることができる。 3. The cell subculture device of the present invention can automatically perform the operations of rocking the culture vessel back and forth and tilting the culture vessel to inject into the gravity-type dispensing device instead of the conventional manual labor, and can automatically dispense the cell solution into two centrifuge vessels using its own weight, thereby reliably preventing variations in the dispensed amount and cell contamination caused by manual labor, resulting in highly efficient, high-quality, and stable dispensing operations.
図1~図4及び図28に示すように、本発明の細胞継代培養装置は、複数の培養容器91の内容物(例えば、細胞溶液)を収集し、二つの遠心分離用容器92に均等に分注して遠心分離し、遠心分離により得られた細胞を他の細胞培養設備において継代培養するために新たな培養容器に注入する一連の作業を自動的に行うことができる。尚、本発明に係る細胞継代培養装置は、必要に応じて、遠心分離により得られた細胞を、クライオチューブに注入して凍結保存したり、又はバイアル瓶などの保存容器(図示せず)内に注入して出荷してもよい。
As shown in Figures 1 to 4 and 28, the cell passage culture device of the present invention can automatically perform a series of operations, including collecting the contents (e.g., cell solution) of
本発明に用いる培養容器91と遠心分離用容器92とは、同一形状の容器であることが好ましく、これにより、本発明の好適な実施例における培養容器91は、遠心分離機内に直接搬入して遠心分離することができる。つまり、本発明の好適な実施例における二つの遠心分離用容器92は、複数の培養容器91のうちの二つとみなすことができる。
The
本発明の細胞継代培養装置は、ベース10と、容器取扱装置20と、溶液分注装置40とを備え、本発明の好適な実施例では、薬剤注入装置30と、メイン容器移送装置50と、サブ容器搬送装置60と、遠心分離機70と、光学検査装置80とをさらに含む。
The cell passage culture device of the present invention comprises a
図4~図7に示すように、前記容器取扱装置20は、前記ベース10上に設置されると共に、可動テーブル21、複数の容器収容部22及び複数の容器回動機構23を備える。
As shown in Figures 4 to 7, the
前記可動テーブル21は、前記ベース10上にて回転可能に設置されるものであり、既存のインデックステーブルであることが好ましい。該可動テーブル21、回転動作ごとに90度ずつ回転することにより、容器格納位置211、容器搬出位置212、第1の薬剤注入位置213及び第2の薬剤注入位置214の四つの作業位置が区切られ、つまり、該可動テーブル21は四つの作業位置を有する。そのうち、該容器格納位置211と第1の薬剤注入位置213、及び第2の薬剤注入位置214と容器搬出位置212とはそれぞれ、容器取扱装置20上の対向位置にある。
The movable table 21 is rotatably installed on the
前記複数の容器収容部22の数は四つであることが好ましく、この四つの容器収容部22は、90度の角度間隔で、前記可動テーブル21上に設置される。つまり、本発明の好適な実施例における各容器収容部22は、前記可動テーブル21の回転動作により、前記容器格納位置211、容器搬出位置212、第1の薬剤注入位置213及び第2の薬剤注入位置214の間で循環移動する。尚、前記容器収容部22の数は、四つに限定されるものではなく、一つであってもよいし、四つ以上であってもよい。
The number of the multiple
また、前記可動テーブル21の容器収容部22の移動方式は、上述したような回転移動方式に限定されるものではなく、他の実施例において、直線移動方式で容器収容部22を複数の作業位置間で移動させてもよく、最終的には、各容器収容部22を前記第1の薬剤注入位置213に移動させればよい。
Furthermore, the method of movement of the
図7、図21及び図22に示すように、前記各容器収容部22は、培養容器91または遠心分離用容器92を収容可能であると共に、収容されている培養容器91または遠心分離用容器92内の内容物を完全に注出可能な傾倒角度まで(図22を参照)、前記可動テーブル21上に、軸棒221を中心として回動可能に設置される。本好適な実施例における軸棒221は水平方向に設置されることが好ましい。
As shown in Figures 7, 21 and 22, each of the
図6、図7及び図13に示すように、前記容器回動機構23の数は、前記容器収容部22と同数であり、複数の容器回動機構23はそれぞれ、対応する容器収容部22を往復揺動または所定の傾倒角度まで傾動させるように制御する。
As shown in Figures 6, 7 and 13, the number of
本好適な実施例における前記各容器回動機構23は、前記ベース10上に設置されると共に、リニアモジュール231、駆動モータ232及び少なくとも一つの駆動輪233を含み、該リニアモジュール231は、該ベース10上に固定されると共に、往復直線運動を行うスライダを備え、該駆動モータ232及び駆動輪233は、該リニアモジュール231のスライダ上に配置される。前記容器回動機構23は、対応する前記容器収容部22を往復揺動または所定の傾倒角度まで傾動させるために、まず、前記駆動輪233が前記軸棒221に設けられた被駆動輪222に当接するまで前記スライダを容器収容部22に向けて摺動移動させ、その後、前記駆動モータ232を起動させることにより、当該容器収容部22の揺動または傾倒動作を制御することができる。ここで、前記容器回動機構23を、前記可動テーブル21上ではなく、前記ベース10上に設置することにより、前記リニアモジュール231及び駆動モータ232の配線の簡素化を図ることができる。
In this preferred embodiment, each
図3、図4及び図12に示すように、前記薬剤注入装置30は前記ベース10上に設置されており、また、貯留されている液剤を吐出可能であると共に前記第2の薬剤注入位置214の上方に移動可能な注入ユニット31を複数備える。前記注入ユニット31の注入作業について説明すると、まず、所要の液剤が貯留されている注入ユニット31を前記第2の薬剤注入位置214の上方に移動させ、次に、該第2の薬剤注入位置214に移動されてきた容器収容部22上の培養容器91内に、当該液剤を注入すれば、当該注入ユニット31の注入作業が完了する。尚、前記薬剤注入装置30は、前記容器取扱装置20の第2の薬剤注入位置214側に配置されることが好ましい。
As shown in Figures 3, 4 and 12, the
本好適な実施例では、前記薬剤注入装置30は、その周縁に前記複数の注入ユニット31が配置されると共に、特定の注入ユニット31に液剤注入作業を行わせるために、当該注入ユニット31を前記第2の薬剤注入位置214の上方に移動させることができるターレット搬送装置であることが好ましい。前記複数の注入ユニット31はそれぞれ、前記培養容器91の内表面に付着した培養対象細胞を剥離するための薬剤や、当該薬剤を中和する中和剤等の各種の液剤を貯留する。
In this preferred embodiment, the
図3、図4、図17及び図18に示すように、前記溶液分注装置40は、前記容器取扱装置20の一方側に配置されると共に、分注位置決めテーブル41及び少なくとも一つの重力式分注装置42を含む。以下、前記分注位置決めテーブル41及び重力式分注装置42について説明する。前記分注位置決めテーブル41は、前記ベース10上に回転可能に設置されるものであって、既存のインデックステーブルであることが好ましく、該分注位置決めテーブル41の高さ位置は、前記可動テーブル21よりも低く、前記二つの遠心分離用容器92よりも高い。該分注位置決めテーブル41上には、複数の作業位置が区切られており、そのうちの一つの作業位置は、前記可動テーブル21の第1の薬剤注入位置213の下方に位置し、他の一つの作業位置は、前記二つの遠心分離用容器92の上方に位置する。
As shown in Figures 3, 4, 17 and 18, the
図18~図20に示すように、前記重力式分注装置42の数は四つであって、それぞれが90度の角度間隔で、前記分注位置決めテーブル41上に配置されることが好ましい。該各重力式分注装置42は、漏斗421、開弁制御機構422、分注スパウト423及び撹拌機構425を含み、好ましくはカバー424をさらに含む。
As shown in Figures 18 to 20, the gravity
前記漏斗421は、互いに連通する内部空間、上部開口及び底部開口を有し、前記開弁制御機構422の一部の構成部材(後述する第1磁気部材4221)は、該漏斗421の内部に設置されると共に、該漏斗421の底部開口の開閉を制御する。尚、前記開弁制御機構422による前記漏斗421の底部開口の閉塞について詳しく説明すると、これは該開弁制御機構422により該漏斗421内の溶液が該底部開口から流出することを防止することを意味し、該開弁制御機構422が該底部開口を直接遮蔽することに限定されるものではない。
The
本好適な実施例では、前記漏斗421の内部空間は、該漏斗421の底部に上下方向に延びる液体流通路4211(図20を参照)を形成し、前記底部開口が該液体流通路4211の下方端部に形成されている。前記開弁制御機構422は、前記液体流通路4211の内に配置され、該開弁制御機構422の制御により該液体流通路4211の開閉を行う第1磁気部材4221を備え、このような構成により、前記漏斗421の底部開口の開閉を制御する。
In this preferred embodiment, the internal space of the
前記開弁制御機構422の構成について詳しく説明すると、図20及び図23~図25に示すように、前記開弁制御機構422は、前記第1磁気部材4221に加えて、弁アクチュエータ4222及び第2磁気部材4223を含む。前記第1磁気部材4221は、前記漏斗421の液体流通路4211内に移動可能に配置され、自重により常に該漏斗421の底部開口側に移動して該底部開口を閉塞する(図20を参照)。尚、該第1磁気部材4221は、金属コアを有するボール体であることが好ましい。
To explain the configuration of the valve
前記弁アクチュエータ4222は、前記漏斗421の外部に設置されており、また、非作動状態での初期位置と前記第1磁気部材4221に接近する方向に変位した作動状態での作動位置との間で移動可能な先端作動部4222A(図25を参照)を有する。尚、本好適な実施例における弁アクチュエータ4222は、エアシリンダであることが好ましい。具体的に述べると、当該弁アクチュエータ4222は、前記ベース10固定設置されると共に、シリンダ内の空気圧制御により前記先端作動部4222Aを前記第1磁気部材4221に対して接近または離間させる。
The
前記第2磁気部材4223は、前記弁アクチュエータ4222の先端作動部4222A上に設置されると共に、前記第1磁気部材4221との間で互いに吸引し合うまたは反発し合う磁気力が発生する。このような設計により、前記弁アクチュエータ4222の先端作動部4222Aが前記作動位置に変位すると、前記第1磁気部材4221が前記第2磁気部材4223との間の磁気力の作用によって移動し、前記漏斗421の底部開口が開放される。
The second
本好適な実施例では、前記第2磁気部材4223は磁石であり、前記第1磁気部材4221は磁性材料からなるボール体であることが好ましい。これにより、前記弁アクチュエータ4222の先端作動部4222Aが前記作動位置に変位すると、当該第1磁気部材4221が当該第2磁気部材4223に磁気吸引されて移動し、前記漏斗421の底部開口が開放される。尚、他の実施例では、前記第1磁気部材4221と第2磁気部材4223とは、互いに吸引し合うまたは反発し合う一対の永久磁石であってもよいし、又は該第2磁気部材4223は、電磁力を発生可能な電磁コイルであってもよい。
In this preferred embodiment, the second
図18~図20に示すように、前記分注スパウト423は、前記漏斗421の底部に接続されると共に、その内部に注入流路4231と、二つの注出流路4232が形成されており、本好適な実施例では、さらに二つの補助流路4233が形成されることが好ましい。それらの流路について詳しく説明すると、前記注入流路4231は、上下方向に延在すると共に、その上方端部が前記分注スパウト423の頂部を貫通して注入口を形成し、前記二つの注出流路4232はそれぞれ、斜めに延在すると共に、それぞれの一端が該注入流路4231の下方端部に連通接続され、それぞれの他端が該分注スパウト423の底部を貫通して外部空間に連通する。溶液は、前記注入流路4231から前記分注スパウト423に流入して、その後、前記二つの注出流路4232を通って均等に該分注スパウト423から流出する。尚、図面によると、本好適な実施例における、斜めに直線状に延在する前記各注出流路4232のそれぞれの下方端部は、外部空間に直接連通さず、鉛直流路を介して外部空間に連通されているが、これに限定されるものではない。
18 to 20, the dispensing
前記二つの補助流路4233は、斜めに延在すると共に、それぞれの一端が、前記二つの注出流路4232のうちの一つに連通接続され、それぞれの他端が、前記分注スパウト423の頂部を貫通して外部空間に連通する。当該二つの補助流路4233と二つの注出流路4232との連結構造について具体的に述べると、該二つの補助流路4233はそれぞれ、該二つの注出流路4232に連通接続され、連通接続された補助流路4233と注出流路4232とは同一直線に沿って延在している。このような設計により、前記二つの注出流路4232内の圧力を大気開放状態にさせて、当該二つの注出流路4232内の溶液の流速を安定させることができるので、前記注入流路4231から流入した溶液が該二つの注出流路4232を通って前記分注スパウト423から均等に流出することを確保することが可能となる。また、連通接続された補助流路4233と注出流路4232とを同一直線に沿って延在するように設計することにより、該注出流路4232の清潔作業を容易に行うことができる。
The two
図18、図20、図23及び図24に示すように、前記カバー424は、前記漏斗421の上方開口を着脱可能に被覆する。前記撹拌機構425は、前記ベース10上に固定され、往復直線運動を行うスライダ4251Aを有するリニアモジュール4251と、該リニアモジュール4251のスライダ4251Aに接続される撹拌モータ4252と、前記カバー424を貫通するように設置され、前記漏斗421内の溶液を撹拌するためのマドラー4253とを含む。
As shown in Figures 18, 20, 23 and 24, the
前記カバー424が前記漏斗421を被覆している状態で、前記リニアモジュール4251は、前記撹拌モータ4252の出力軸が前記マドラー4253の上端部に連結されるように撹拌モータ4252を該マドラー4253側に移動させ(図24を参照)、すると、当該撹拌モータ4252が当該マドラー4253を駆動して溶液の撹拌作業を行う。
When the
尚、前記撹拌機構425の構成は、上記に限定されるものではなく、前記漏斗421内の溶液を撹拌するマドラー4253を備えていればよく、どのような構成であっても構わない。
The configuration of the
図3、図4、図18及び図20に示すように、前記分注位置決めテーブル41を回転させることにより、前記第1の薬剤注入位置213の下方に位置する重力式分注装置42が、搬送されてきた前記二つの遠心分離用容器92の上方に移動され、その後、当該重力式分注装置42の漏斗421内の溶液が前記分注スパウト423の二つの注出流路4232から下方にある二つの遠心分離用容器92内に分注される。本好適な実施例における分注位置決めテーブル41は、水平的に回転可能であることに加えて、前記容器取扱装置20に対して接近または離間するように水平的に直線移動可能であり、すなわち、回転運動及び直線運動によって、重力式分注装置42を第1の薬剤注入位置213の下方から二つの遠心分離用容器92の上方に移動させている。
3, 4, 18 and 20, by rotating the dispensing positioning table 41, the
前記分注位置決めテーブル41の重力式分注装置42の移動方式は、回転移動方式に限定されるものではなく、他の実施例において、直線移動方式で重力式分注装置42を複数の作業位置間で移動させてもよい。
The movement method of the
図2~図4及び図28に示すように、前記メイン容器移送装置50は、前記重力式分注装置42の下方にある二つの遠心分離用容器92を、前記容器格納位置211に移動した容器収容部22内に移送することができると共に、重力式分注装置42の漏斗421内の溶液を培養容器91に分注するために、該容器格納位置211にある容器収容部22内に収容されている培養容器91を重力式分注装置42の下方に移送することもできる。このように、本発明の培養容器91を遠心分離用容器92として利用することができる。
As shown in Figures 2 to 4 and 28, the main
前記メイン容器移送装置50の構成について具体的に述べると、該メイン容器移送装置50は、第1の多軸式搬送機構51と、容器一時保管棚52と、第1移送部53と、第2移送部54と、第3移送部55と、第2の多軸式搬送機構56と、第3搬送機構57とを含む。
To be more specific, the main
図5及び図8~図10に示すように、本好適な実施例における第1の多軸式搬送機構51は、直交三軸方向に設置される三つのリニアモジュール511を備えた三軸式搬送機構であり、そのうち、鉛直方向に沿って設置されるリニアモジュール511上に、前記容器格納位置211にある容器収容部22、容器一時保管棚52または第1移送部53への容器(培養容器91或は遠心分離用容器92)の出し入れが可能なグリッパ512が設置される。尚、本好適な実施例におけるグリッパ512は、把持している容器の方向を変更するために、水平軸線周りに90度回転する機能を有することが好ましい。
As shown in Figures 5 and 8 to 10, the first
本好適な実施例における前記容器一時保管棚52は、収納能力を向上させるために12個の容器を収容可能に構成されている。前記第1移送部53は、容器を水平方向に沿って移送する横方向移送手段と、容器を垂直方向に沿って移送する縦方向移送手段とを備え、該横方向及び縦方向移送手段を介して前記第1の多軸式搬送機構51への容器の搬出入を行う。前記第2移送部54及び第3移送部55はいずれも、容器を直線的に移送するコンベアベルトであって、前記容器一時保管棚52の底部と第2の多軸式搬送機構56との間に延在する。前記第2の多軸式搬送機構56は、直交三軸方向に設置される三つのリニアモジュール511を備えた三軸式搬送機構であって、前記第2移送部54、第3移送部55及び第3搬送機構57の間で容器を搬送する。
The container
図26~図28に示すように、前記第3搬送機構57は、二つの遠心分離用容器92や、二つの培養容器91、二つのクライオチューブ(図示せず)または二つの出荷用容器(図示せず)を同時に保持して搬送することができると共に、前記重力式分注装置42内の液剤を搬送対象の容器に注入するために、保持搬送されている容器の開口部分を当該重力式分注装置42の二つの注出流路4232に位置合わせすることができる。尚、注入済みの容器は、前記第3搬送機構57により前記可動テーブル21の下方から搬出されて前記第2の多軸式搬送機構56により搬送される。また、前記第3搬送機構57は、注入済みの容器を前記第2の多軸式搬送機構56により搬送するために、容器を前記可動テーブル21の下方から搬出することができる。
As shown in Figures 26 to 28, the
尚、本好適な実施例における前記メイン容器移送装置50は、前記第2の多軸式搬送機構56の下方に設置され、該第2の多軸式搬送機構56と協働して容器の開閉栓作業を自動的に行うことができる、キャップ着脱機構をさらに含むことが好ましい。
In addition, in this preferred embodiment, it is preferable that the main
図2~図4に示すように、前記サブ容器搬送装置60、遠心分離機70及び光学検査装置80は、前記ベース10上において前記容器取扱装置20の容器搬出位置212に隣接するように設置され、該光学検査装置80は、前記培養容器91内の細胞の数を検出し、培養された細胞の品質判定を行う。尚、前記遠心分離機70及び光学検査装置80は既存製品であるので、ここではその詳しい構成説明は省略する。
As shown in Figures 2 to 4, the
図14~図16に示すように、前記サブ容器搬送装置60は、前記容器搬出位置212にある容器収容部22内に収容された遠心分離用容器92または培養容器91を、前記遠心分離機70内に搬送可能であると共に、該遠心分離機70内の遠心分離用容器92または培養容器91を、該容器搬出位置212にある容器収容部22内に搬送可能である。また、該サブ容器搬送装置60は、該容器搬出位置212にある容器収容部22内に収容された遠心分離用容器92または培養容器91を、前記光学検査装置80内に搬送可能であると共に、該光学検査装置80内の遠心分離用容器92または培養容器91を、該容器搬出位置212にある容器収容部22内に搬送可能である。尚、本好適な実施例におけるサブ容器搬送装置はロボットアームであることが好ましい。
As shown in Figures 14 to 16, the
本発明に係る細胞継代培養方法は、本発明の細胞継代培養装置を用いて行われることが好ましい。本発明の細胞継代培養装置は、細胞の継代培養における複数種類の細胞継代培養方法を自動的に実行することができるが、以下、複数種類の細胞継代培養方法の一例としての接着細胞の継代培養方法(cell passaging methods for subculture of adherent cells)を例に挙げて説明する。 The cell passage culture method according to the present invention is preferably carried out using the cell passage culture device of the present invention. The cell passage culture device of the present invention can automatically execute multiple types of cell passage culture methods in cell passage culture, but below, a cell passaging method for subculture of adherent cells will be described as an example of multiple types of cell passage culture methods.
図3~図5に示すように、まず、培養対象細胞が所定程度のコンフルエントに達した培養容器91を、外部搬送手段により、前記メイン容器移送装置50の第1移送部53内に搬送し、次に、図8~図10に示すように、前記第1の多軸式搬送機構51が、当該第1移送部53内の培養容器91を把持して前記可動テーブル21の容器格納位置211にある容器収容部22内に搬入し、この搬送過程中において、該第1の多軸式搬送機構51のグリッパ512が、後ほどの作業を容易に行えるようにするために、当該培養容器91の姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変換する(図8~図9を参照)。
As shown in Figures 3 to 5, first, a
図4及び図11に示すように、当該培養容器91を容器格納位置211から第2の薬剤注入位置214に移動させると、前記キャップ開閉機構が下降して当該培養容器91のキャップを把持する。
As shown in Figures 4 and 11, when the
次に、図12に示すように、当該キャップ開閉機構81は、当該培養容器91のキャップを取り外した後、待機位置に戻り、その後、前記容器回動機構23は、容器収容部22を傾倒させて培養容器91内の内容物(例えば、培養液)を注出し、次に、前記薬剤注入装置30の注入ユニット31が第2の薬剤注入位置214の上方に移動して、当該培養容器91の内表面に付着する培養対象の接着細胞を剥離させるための薬剤を注入する。
Next, as shown in FIG. 12, the cap opening/
図4及び図13に示すように、キャップ開閉機構81が再び下降して当該培養容器91のキャップを締め付け、次いで、前記可動テーブル21が回転して当該培養容器91を第1の薬剤注入位置213に移動させた後、前記容器回動機構23が当該培養容器91を揺動させて、当該培養容器91の内表面から細胞を分離させる。
As shown in Figures 4 and 13, the cap opening/
図14及び図15に示すように、培養容器91を容器搬出位置212に移動させ、前記サブ容器搬送装置60が当該培養容器91を把持して、前記光学検査装置80内に搬送し、特定の人工知能演算方法(AI algorithm)を用いて当該培養容器91内の細胞の数を検測する。検測完了後、培養容器91を再び容器搬出位置212に戻し、次に、第2の薬剤注入位置214に移動させて、前記薬剤注入装置30の別の注入ユニット31により、細胞の剥離反応を促進する薬剤を中和する中和剤を注入し、剥離反応を停止する。
As shown in Figures 14 and 15, the
図4、図21及び図22に示すように、次いで、当該培養容器91を第1の薬剤注入位置213に移動させ、容器回動機構23は、容器収容部22傾倒させて培養容器91内の内容物(剥離した細胞が混じった細胞溶液)を、その下方に位置する重力式分注装置42の漏斗421内に注入する。この注入作業を行う前に、漏斗421を被覆するカバー424が先に取り外されている。次いで、残りの培養容器91についても上記した細胞溶液の収集作業を行い、全ての培養容器91内の細胞溶液を漏斗421に集中させる。
As shown in Figures 4, 21 and 22, the
細胞溶液の収集作業を最初に終えた二つの培養容器91を、容器格納位置211に移動させた後、メイン容器移送装置50の第1の多軸式搬送機構51、第1移送部53、第2移送部54、第2の多軸式搬送機構56及び第3搬送機構57を介して前記複数の重力式分注装置42のうちの一つの下方に移動させて、遠心分離用容器92として利用する。
The two
図23及び図24に示すように、全ての培養容器91内の細胞溶液を漏斗421に集中させた後、分注位置決めテーブル41が回転して、重力式分注装置42を先に移動されてきた遠心分離用容器92の上方に時計回りに移動させ、次いで、撹拌機構425のスライダ4251Aが下降して、撹拌モータ4252をマドラー4253の上端部に連結させ、その後、漏斗421内の細胞溶液を撹拌する。
As shown in Figures 23 and 24, after the cell solution in all of the
図25及び図28に示すように、前記開弁制御機構422の弁アクチュエータ4222が作動して、前記第2磁気部材4223を第1磁気部材4221に向けて作動位置に変位させると、漏斗421の底部開口が開放されて、漏斗421内の細胞溶液が二つの遠心分離用容器92内に均等に分注され始める。
As shown in Figures 25 and 28, when the
図4に示すように、最後に、当該二つの遠心分離用容器92を、メイン容器移送装置50により容器取扱装置20に搬送し、サブ容器搬送装置60により遠心分離機70内の相対向する収容位置に搬入して遠心分離処理を行い、遠心分離終了後に後続の細胞継代培養工程に送る。
As shown in FIG. 4, finally, the two
本発明の細胞継代培養方法は、上記に限定されるものではなく、重力式分注装置42で複数の培養容器91から収集された内容物を二つの遠心分離用容器92に均等に分注した後、当該二つの遠心分離用容器92を遠心分離機70により遠心分離処理すればよい。また、本発明の細胞継代培養装置は、上記の接着細胞の継代培養を自動的に行うことができるほか、初代検体細胞抽出工程(primary specimen cells extraction process)、細胞培養容器の培地交換工程(cell culture container medium exchange process)、細胞培養容器の光学検査工程(cell culture container optical inspection process)、クライオチューブへの分注と部分細胞解凍工程凍結(cryovial dispensing, partial cell thawing process)等の細胞凍結保存工程(cell cryopreservation processes)及び細胞溶液の瓶詰め工程(cell solution bottling for shipping process)を行うこともできる。
The cell subculture method of the present invention is not limited to the above, and can involve evenly dispensing contents collected from
上記の技術手段によって、本発明には、以下に示すような優れた点と効果を有する。漏斗421内に集められた分注対象の細胞溶液は、自重により漏斗421の下方に接続された重力式分注装置42の分注スパウト423内の上下方向に延在する注入流路4231に流れ込んで、斜めに延在する二つの注出流路4232を通過して二つの遠心分離用容器92に分注され、このような構成により、細胞溶液の流通経路が短く、流路に残留する溶液の量が極めて少ないので、細胞溶液の浪費を防止し、細胞溶液の利用率を向上させることができ、また、圧送による細胞の損傷を回避することで、細胞生存率を高めることができ、さらに、構成が簡単で、分注作業を自動化し易いので、培養効率の向上及び培養コストの削減を図ることができる。
The above technical means provide the following advantages and effects of the present invention. The cell solution to be dispensed collected in the
また、本発明に係る重力式分注装置42のマドラー4253は、漏斗421内の細胞溶液を連続的に撹拌することにより、漏斗421表面や流路に細胞が付着することを防ぐと共に、溶液中に細胞を均一に分布させることができるので、二つの注出流路4232から二つの遠心分離用容器92内に分注される細胞溶液の均一性をさらに確保することができる。
In addition, the
さらに、本発明に係る細胞継代培養装置は、従来の人力作業に代わって、培養容器91を往復揺動させる動作、及び培養容器91を傾かせて重力式分注装置42に注入する作業を自動的に行うことができると共に、細胞溶液を自重により自動的に二つの遠心分離用容器92に分注することにより、人力作業による分注量のばらつき及び細胞の汚染を確実に防止できるので、高効率、高品質、安定した分注作業を得ることができる。
Furthermore, the cell subculture device of the present invention can automatically perform the operations of rocking the
以上の説明は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明に対して何ら限定を行うものではない。本発明について、比較的好適な実施形態をもって上記のとおり開示したが、これは本発明を限定するものではなく、すべての当業者が、本発明の技術構想を逸脱しない範囲において、本発明の技術の本質に基づいて上記の実施形態に対して行ういかなる簡単な修正、変更及び修飾も、依然としてすべて本発明の技術構想の範囲内にある。 The above description is merely a preferred embodiment of the present invention and does not limit the present invention in any way. Although the present invention has been disclosed above with a relatively preferred embodiment, this does not limit the present invention, and any simple modifications, changes and modifications made to the above embodiment by anyone skilled in the art based on the essence of the technology of the present invention, within the scope of the technical concept of the present invention, are still within the scope of the technical concept of the present invention.
10 ベース
20 容器取扱装置
21 可動テーブル
211 容器格納位置
212 容器搬出位置
213 第1の薬剤注入位置
214 第2の薬剤注入位置
22 容器収容部
221 軸棒
222 被駆動輪
23 容器回動機構
231 リニアモジュール
232 駆動モータ
233 駆動輪
30 薬剤注入装置
31 注入ユニット
40 溶液分注装置
41 分注位置決めテーブル
42 重力式分注装置
421 漏斗
4211 液体流通路
422 開弁制御機構
4221 第1磁気部材
4222 弁アクチュエータ
4222A 先端作動部
4223 第2磁気部材
423 分注スパウト
4231 注入流路
4232 注出流路
4233 補助流路
424 カバー
425 撹拌機構
4251 リニアモジュール
4251A スライダ
4252 撹拌モータ
4253 マドラー
50 メイン容器移送装置
51 第1の多軸式搬送機構
511 リニアモジュール
512 グリッパ
52 容器一時保管棚
53 第1移送部
54 第2移送部
55 第3移送部
56 第2の多軸式搬送機構
57 第3搬送機構
58 細胞藥劑夾蓋機構
60 サブ容器搬送装置
70 遠心分離機
80 光学検査装置
81 キャップ開閉機構
91 培養容器
92 遠心分離用容器
10
Claims (11)
前記漏斗は、互いに連通している内部空間、上部開口及び底部開口を有し、
前記開弁制御機構は、前記漏斗の底部開口の開閉を制御し、
前記分注スパウトは、前記漏斗の下方に接続されると共に、その内部に注入流路及び二つの注出流路が形成され、
該注入流路は、上下方向に延在すると共に、その上方端部が該分注スパウトの頂部を貫通して注入口を形成し、該注入口が該漏斗の底部開口に連通接続され、
該二つの注出流路はそれぞれ、斜めに延在すると共に、該各注出流路の一端が該注入流路の下方端部に連通接続され、他端が該分注スパウトの底部を貫通して外部空間に連通し、
前記撹拌機構は、前記漏斗の上方開口を着脱可能に覆うカバーと、該カバーに結合され、該漏斗内の溶液を撹拌するマドラーとを含むことを特徴とする重力式分注装置。 A gravity type dispensing device, comprising: a funnel; a valve opening control mechanism; a dispensing spout; and a stirring mechanism;
The funnel has an internal space, a top opening, and a bottom opening, which are in communication with each other;
The valve opening control mechanism controls the opening and closing of a bottom opening of the funnel,
The dispensing spout is connected to a lower portion of the funnel, and has an injection flow path and two discharge flow paths formed therein;
The injection flow path extends in a vertical direction, and an upper end portion thereof penetrates a top portion of the dispensing spout to form an injection port, and the injection port is connected to a bottom opening of the funnel;
Each of the two pouring channels extends obliquely, and one end of each of the pouring channels is connected to a lower end of the injection channel, and the other end passes through a bottom of the dispensing spout and communicates with an external space;
The gravity dispensing device, wherein the stirring mechanism includes a cover that removably covers an upper opening of the funnel, and a muddler that is connected to the cover and stirs the solution in the funnel.
前記漏斗の内部空間内に移動可能に配置され、自重により常に該漏斗の底部開口側に移動して該底部開口を閉鎖する第1磁気部材と、
前記漏斗の外部に配置されると共に、非作動状態での初期位置と前記第1磁気部材に接近する方向に変位した作動状態での作動位置との間で移動可能な先端作動部を有する弁アクチュエータと、
前記先端作動部に設置され、前記第1磁気部材と互いに磁気的に吸引し合うまたは反発し合う第2磁気部材とを含み、
前記弁アクチュエータの先端作動部が前記作動位置に変位すると、前記第1磁気部材は前記第2磁気部材との間の磁気的作用により前記漏斗の底部開口を開放することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の重力式分注装置。 The valve opening control mechanism includes:
a first magnetic member that is movably disposed within the internal space of the funnel and that always moves toward the bottom opening of the funnel due to its own weight to close the bottom opening;
a valve actuator having a distal end operating portion disposed outside the funnel and movable between an initial position in a non-operated state and an operating position in an activated state displaced in a direction approaching the first magnetic member;
a second magnetic member that is installed in the distal end working unit and that magnetically attracts or repels the first magnetic member;
A gravity dispensing device as described in any one of claims 1 to 3, characterized in that when the tip operating portion of the valve actuator is displaced to the operating position, the first magnetic member opens the bottom opening of the funnel by magnetic action between the first magnetic member and the second magnetic member.
前記容器取扱装置は、可動テーブルと、複数の容器収容部と、複数の容器回動機構とを含み、
該可動テーブルは、前記ベース上に回転可能または移動可能に設置されると共に、第1の薬剤注入位置を有し、
該複数の容器収容部は、前記培養容器または遠心分離用容器を収容可能であると共に、収容されている当該培養容器または遠心分離用容器の内容物を注出可能な傾倒角度まで回動可能に該可動テーブル上に設置され、該各容器収容部は、該可動テーブルの回転運動または移動運動によって該第1の薬剤注入位置に移動し、
該複数の容器回動機構はそれぞれ、対応する該容器収容部を往復揺動または前記傾倒角度まで傾動させるように制御し、
前記溶液分注装置は、前記ベースに対して回転可能または移動可能な分注位置決めテーブルと、該分注位置決めテーブル上に設置される少なくとも一つの請求項1に記載の重力式分注装置とを含み、
前記分注位置決めテーブルは、前記少なくとも一つの重力式分注装置の漏斗内の溶液が前記二つの注出流路を経由して当該二つの遠心分離用容器に分注されるように、前記第1の薬剤注入位置の下方から該二つの遠心分離用容器の上方に該少なくとも一つの重力式分注装置を移動させることを特徴とする細胞継代培養装置。 A cell subculture device for dispensing contents collected from a plurality of culture vessels into two centrifuge vessels, the cell subculture device comprising: a base; a vessel handling device disposed on the base; and a solution dispensing device disposed adjacent to the vessel handling device on the base;
The container handling device includes a movable table, a plurality of container receiving sections, and a plurality of container rotating mechanisms;
the movable table is rotatably or movably mounted on the base and has a first drug injection position;
the plurality of container storage units are capable of storing the culture vessels or centrifugation vessels, and are installed on the movable table so as to be rotatable to an inclination angle at which the contents of the stored culture vessels or centrifugation vessels can be poured out, and each of the container storage units is moved to the first drug injection position by a rotational movement or a moving movement of the movable table;
each of the plurality of container rotation mechanisms controls the corresponding container storage unit to swing back and forth or tilt to the tilt angle;
The solution dispensing device includes a dispensing positioning table that is rotatable or movable relative to the base, and at least one gravity dispensing device according to claim 1 that is installed on the dispensing positioning table;
The dispensing positioning table moves the at least one gravity type dispensing device from below the first drug injection position to above the two centrifuge containers so that the solution in the funnel of the at least one gravity type dispensing device is dispensed into the two centrifuge containers via the two outlet paths.
前記細胞継代培養装置は、前記ベース上に設置される薬剤注入装置を含み、該薬剤注入装置は、貯留される液剤を吐出可能かつ前記第2の薬剤注入位置の上方に移動可能な注入ユニットを複数備え、該各注入ユニットは、前記第2の薬剤注入位置の上方に移動して、該第2の薬剤注入位置に移動した容器収容部に収容されている培養容器に、該液剤を注入することを特徴とする請求項5に記載の細胞継代培養装置。 the movable table of the container handling device further has a second drug injection position, and each of the container storage units is moved to the second drug injection position by a rotational movement or a translational movement of the movable table;
The cell passage culture apparatus according to claim 5, further comprising a drug injection device installed on the base, the drug injection device having a plurality of injection units capable of ejecting a stored liquid agent and movable above the second drug injection position, and each injection unit moves above the second drug injection position to inject the liquid agent into a culture container accommodated in a container accommodating section that has moved to the second drug injection position.
前記細胞継代培養装置は、
前記少なくとも一つの重力式分注装置の下方に位置する二つの遠心分離用容器を前記容器格納位置に移動した容器収容部内に搬送するメイン容器移送装置と、
前記容器取扱装置に隣接するように設置される遠心分離機と、
前記容器搬出位置に移動した容器収容部に収容されている遠心分離用容器を前記遠心分離機内に搬入したり、該遠心分離機内の遠心分離用容器を該容器搬出位置に移動した容器収容部内に搬入したりするサブ容器搬送装置とを含むことを特徴とする請求項5に記載の細胞継代培養装置。 the movable table of the container handling device further has a container storage position and a container discharge position, and each of the container receiving sections is moved to the container storage position or the container discharge position by a rotational movement or a translational movement of the movable table;
The cell subculture device comprises:
a main container transfer device that transfers two centrifugation containers located below the at least one gravity type dispensing device into the container storage unit that has been moved to the container storage position;
a centrifuge installed adjacent to the container handling device;
The cell subculture device according to claim 5, further comprising a sub-container transport device which transports a centrifugation container housed in the container storage section that has been moved to the container unloading position into the centrifuge, and transports a centrifugation container in the centrifuge into the container storage section that has been moved to the container unloading position.
前記細胞継代培養装置は、
前記容器取扱装置に隣接するように設置され、前記培養容器内の細胞数を計測する光学検査装置と、
前記容器搬出位置に移動した容器収容部に収容されている培養容器を前記光学検査装置内に搬入したり、該光学検査装置内の培養容器を該容器搬出位置に移動した該容器収容部内に搬入したりするサブ容器搬送装置とを含むことを特徴とする請求項5に記載の細胞継代培養装置。 the movable table of the container handling device further has a container discharge position, and each of the container storage units is moved to the container discharge position by a rotational movement or a translational movement of the movable table;
The cell subculture device comprises:
an optical inspection device that is installed adjacent to the container handling device and that counts the number of cells in the culture container;
The cell passage culture device described in claim 5, characterized in that it includes a sub-container transport device that transports a culture container accommodated in the container accommodating section that has been moved to the container unloading position into the optical inspection device, and transports a culture container in the optical inspection device into the container accommodating section that has been moved to the container unloading position.
前記細胞継代培養装置は、薬剤注入装置と光学検査装置と含み、
前記薬剤注入装置は、前記ベース上に設置されると共に、貯留される液剤を吐出可能な注入ユニットを複数備え、該各注入ユニットは、前記第2の薬剤注入位置の上方に移動し、該第2の薬剤注入位置に移動した容器収容部に収容されている培養容器内に該液剤を注入し、
前記光学検査装置は、前記容器取扱装置に隣接するように設置されると共に、前記培養容器内の細胞数を計測し、
前記サブ容器搬送装置は、前記容器搬出位置に移動した容器収容部に収容されている培養容器を前記光学検査装置内に搬入したり、または該光学検査装置内の培養容器を該容器搬出位置に移動した容器収容部に搬入したりし、
前記第2の薬剤注入位置と容器搬出位置とは、前記容器取扱装置上において相対するように配置されており、前記遠心分離機、サブ容器搬送装置及び光学検査装置が、該容器取扱装置の容器搬出位置側に配置され、前記薬剤注入装置が、該容器取扱装置の第2の薬剤注入位置側に配置されることを特徴とする請求項7に記載の細胞継代培養装置。 the movable table of the container handling device further has a second drug injection position, and each of the container accommodating sections moves to the container storage position, the second drug injection position, the first drug injection position, and the container unloading position by a rotational movement of the movable table;
The cell subculture device includes a drug injection device and an optical inspection device,
the drug injection device is installed on the base and includes a plurality of injection units capable of discharging a stored liquid drug, and each of the injection units moves to above the second drug injection position and injects the liquid drug into a culture vessel accommodated in a vessel accommodating section that has moved to the second drug injection position;
The optical inspection device is installed adjacent to the container handling device, and measures the number of cells in the culture container;
the sub-container transport device carries the culture container accommodated in the container accommodating section that has been moved to the container unloading position into the optical inspection device, or carries the culture container in the optical inspection device into the container accommodating section that has been moved to the container unloading position,
The cell passage culture device described in claim 7, characterized in that the second drug injection position and the container ejection position are arranged opposite each other on the container handling device, the centrifuge, sub-container transport device and optical inspection device are arranged on the container ejection position side of the container handling device, and the drug injection device is arranged on the second drug injection position side of the container handling device.
前記細胞継代培養装置は、メイン容器移送装置を含み、該メイン容器移送装置は、前記少なくとも一つの重力式分注装置の漏斗内の溶液が前記培養容器内に分注されるように、当該少なくとも一つの重力式分注装置の下方に、前記容器格納位置に移動した容器収容部に収容されている培養容器を搬送することを特徴とする請求項5に記載の細胞継代培養装置。 the movable table of the container handling device further has a container storage position, and each of the container storage units is moved to the container storage position by a rotational movement or a moving movement of the movable table;
The cell subculture apparatus according to claim 5, characterized in that the cell subculture apparatus includes a main container transfer device, and the main container transfer device transports a culture vessel accommodated in a container accommodating section that has been moved to the container storage position below the at least one gravity type dispensing device so that the solution in the funnel of the at least one gravity type dispensing device is dispensed into the culture vessel.
1. A method for evenly dispensing contents collected from a plurality of culture vessels into two centrifuge vessels, the method comprising the steps of: dispensing the contents collected from the plurality of culture vessels evenly into the two centrifuge vessels by the gravity dispensing device described in claim 1; and then transporting the two centrifuge vessels into opposing storage positions within a centrifuge.
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