JPS5894384A

JPS5894384A - 培養装置

Info

Publication number: JPS5894384A
Application number: JP18923981A
Authority: JP
Inventors: Masao Izawa; 井沢　正雄; Sachiko Tachikawa; 立川　幸子
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-11-27
Filing date: 1981-11-27
Publication date: 1983-06-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】自動的に行なう培養装置に関するものである。

従来のこの種の培養装置を第１，２図を参照して詳述す
る。

第１図は培養装置１４体の概略の！＃成を示す図であり
、第２図は第１図の培養装置における培養作業の工程を
示す図である。まず、第１図を参照しこの装置のｗ４Ｉ
２Ｉ２，を詳述する。第１図において継代培養を行なう
細胞を収容した培養容器ｌと、この培養容器ｌ内の細胞
の増殖状態の観察を行なうための観察装置＆λの検知部
と、＠養容器ｌ内への液体の注入および培養容器ｌ内か
らの液体の廃棄をｆテなう分配器３のノズル先端とを内
部奪回″Ａを一定のガス雰囲気、温度、湿度条件に保っ
た培養器本体μ内に収容する。この培養器本体ｌ内のガ
ス雰囲気を所定状態にするため、ＣＯ２Ｏ２ガスポンベ
装置ににより開閉制御し、これにより本体μ内のガス雰
囲気を所定の状態に保つようにする。また温度調節器９
および湿度調節器１０を本体ｑに接続し、これらの温度
調節器９および湿度調節器１０ｆ制御装ｗＬｒにより制
御することにより本体μ内の温度および湿度を所定の状
態に保つようにする。

培養液＠　／／　、　／２　、　／３をそれぞれ管／／
ａ，　／２ａ　、　ＩＪ＆によりパルプ／／ｂ　、　ｔ
！ｂｌｌ３ｂを介して本体μ内の分配器３に接続する。

培養液槽／／には増殖用栄養培地を収容し、培養液槽ｌ
２には酵素溶液を収容し、培養液槽ｌ３には緩衝液を収
容するっまたパルプｔ／ｂ　、　ｔ２ｂ　、　／Ｊｂの
開閉制御はそれぞれ制御装置ｒにより行ない、培養操作
に従って所定の液を収容したパルプを開放し、培養液槽
内の液を分配器３を経て培養容器ｌに供給し得るように
する。

次に第２図の工程図に従って第１図に示した培養装置に
おける培養操作を説明する。まず培養操作しこ先立って
継代培１１ｆ：行ないたい細胞ご収容した培養容器／を
培養器本体μ内に収容し、観察装置Ｉ！コにより細胞の
増殖状態の観察を行なう。この時本体ｑ内の温度、湿度
、培養液のＰＨ、ガス雰囲気の情報、およびｆ＆察結果
の情報は制ａ装置ｒに人力され、こｎらのｔｌＩ報に基
づいて、制御装置ｌの指令によりパルプｊ＋）　、　ｌ
　、　７ｂの開閉制御および１ｌｌｌｌ（調節器９、湿
度調節器１０の作動制御が行なわγｔ１一定のガス雰囲
気、温度、湿度状夢に保つよう制御がなされ、このよう
にして整Ｓされた環境内（例えば５％ＣＯ２，湿度１０
０％、温度３７Ｃ１無菌状態ン【こて培養操作がなどね
る。

杢ｔ４−ψ内で一定雰囲気下にて細胞の静電培養を行な
い、所定時間経過後観察装置コにより観察さｎた結果が
細胞が培養容器ｌ内一杯に増殖している状態になると制
御装ｒｘｒがらの指令により分配器３が作動して培養容
器ｌ内より培養液を吸引して廃棄し、この後パルプ／／
’Ｄ　、　１２ｂを閉−した状態でパルプ／Ｊｂを開き
培養液槽ｌｌ内に収容した緩衝りを管／ｊｅＬを通じて
導入し分配器３により培養容器／内に注入して容器内の
細胞の洗浄を行なう。この洗浄後分配器３により培養容
器／内の緩衝液を吸引して廃棄し、次にパルプ／／ｂ　
、　／）ｂ　ｆ−Ｍ　シバルプ／２ｂｆｉ−開き培養液
槽ｌｌ内に収容した酵素溶液（例えばトリプシン）を管
ｔ２ａ牙通じて導入し分配器３により培養容器ｌ内に注
入し、培養ζ；器ｌ内の底面に着床している培養細胞を
剥１１１１させる。

この後分配器３により培養容器ｌ内の酵素溶液？吸引し
て廃棄し、次にパルプ／２ｂ　、　／Ｊｔ）を閉じパル
プ／／ｂを開き培養液槽ｌｌ内に収容した増殖用栄養培
地を管／／＆を通じて導入し、分配器３により培養容器
／内に送り込み、増殖細胞を稀釈し、Ｉ：ｒｌを少なく
ともλつ以上の他の培養容器に重置ずっ分配し、ざらに
細胞を増殖させる。

ところでこのような自動培養装置において、ガス雰囲気
、温度、湿度とともに、増殖細胞の無菌状態を保つこと
は細胞の培養上欠くぺがらざる条件であり、培養操作に
あたっては細菌、リケッチャ等の培養細胞よりも増＋ｆ
１能の強い微生物によるｉｍ＆汚染（コンタミネーショ
ン）を防ぐ為常時無菌操作でなくてはならない。このた
め各培養液も減菌したもののみを用い、また一度培養液
槽内に収容された培養液は培養操作終−ｒ後においても
コンタミネーションの虞れのある入れかえを行なわず、
使い切るまで培養装置内にセットし続ける方式？取って
いる。このようにして数日間、時には数１０日間も培養
液類は？７’Ｃの温度下に置かれる。

ところがこのような？７−Ｃの温度下に置かれると、増
殖用栄養培地は一週間経過すると、成分であるビタミン
、アミノ酸が失活し始め、また酵素溶液であるトリプシ
ンの酵素活性も数日で失活してしまう。こ（１）ため前
述したような従来の自動培養装置では培養液が持たない
ため連続的、長期間な培養は行なえないという欠点があ
った。

本発明の目的は、このような従来の＠養装置の、欠点を
解決し、連続的、長期的な培養操作の際にも培養液とし
ての栄養培地や酵素溶液の酵素活性を失活させることな
く使用可能な培養装置を得ることである。

この目的を達成するため本発明の培養装置は、一連の培
養操作を自動的に行なう細胞の培養装置において、培養
液を低温で保存するようにした培養液槽と、この培養液
槽から培養装置内の培養容器に至る流路内に設けらｎ１
培養液を所定の温室まで加温する加温器とを具えること
を装置とするものである。

以下に図面′ｆ：＃照して本発明の培養装置を詳述する
っ第３図は本発明を適用した培養装置の培養液供給機構の
一実施例を示す唄である。培養機本体Ｊは図示してない
所定のガス調節装置、温度ｌｌ１ｗＩＪ器、湿質調節器
により内部の雰囲気を細胞の培養に適した一定のガス雰
囲気、温度、湿度条件に保つよう制御されており、この
本体ｒ内に培養すべき所定の細胞を収容した培養容器Ｊ
Ｊｒｒ−収容する。培養液槽２２　、２７　、２４４に
それぞれエアフィルタ２２ａ、＃ａ。

２４ＩｅＬを取付けた通気管２２ｂ　、　ｎｂ　、　ａ
ｂと、培養液供給管２２Ｃ＋　２ＪＣ’　、　２’ｌＯ
とを接続する。培養液供給管ｎｏ、Ｐｃ、２ゲＣをそれ
ぞれローラポンプｎｄ１１３ｄ、２１ａを挿通させ、加
温器Ｂを通して培養器本体〃内に連通させた培養液供給
ノズルｎｅ　、　２７６　。

２１１ｆ３に接続する。培養液槽〃には増殖用栄養培地
を収容し、培養液槽ｎには酵素溶液を収容し、培養液槽
２ヂには緩衝液を収容する。これらの培養液槽ｎ　、　
１１　、２１１は冷ＭＪ簿に内に収容し、この冷却槽Ｕ
内にて所定の温度（培養液が失活せず、また凍結するこ
とのない低温、例えばダ°Ｃ〜１０“Ｃ）にて保存する
。冷却槽ぶは例えばアルミニウム等の熱伝導率の良い金
属から構成し、冷媒を通す冷却管ｌを周壁に巻六付ける
。冷却管Ｉはその両端をコンプレッサＩに接続し、所定
の温度まで冷却された冷媒がコンプレッサＪよりこの冷
却管ｒ内に供！２れるようにする。また冷媒の冷却を行
なうため、放熱器３に巻き付けた放熱管３０をコンプレ
ッサｄに接続する。冷却槽ムに温度センサ３１を設け１
、冷却槽ム内の冷却温度を制御する冷却ｍ変制御回路３
λに、温度センサ３１の検知出力を供給し、この温度セ
ンサ３１の検出値に応じて制御回路３２によりコンプレ
ッサ１による冷却作動を制御する。ローラポンプ２２ｄ
　、　ｆｆｄ　、　２ＩＩｄの作動は本体〃内のガス雰
囲気、温度、湿度制御および培養装置全体の作動制御を
行なっている制御装置３３しこより制御する。

加温器Ｂは低温で保存されている培養液を本体〃に供給
する間に培養操作に適した。？７’Ｃまで加温−（るた
めのものである。この加温器Ｂの構成は第ｑ図ｆａｌ　
、　（ｂ）に示すように熱伝導率の良い金属から成る加
温器本体３１と、こ、の本体３ダに埋設したヒータ３５
と、培養液供給管ＤＣ、２７０，２４！Ｏとを嵌着させ
得るようにした加温溝３６と、本体）（ｌの加温温度を
検出し得るように本体３ダ内に埋設した温度センサ、？
７とを有し、加温溝３乙に嵌着させた培養液供給管ｎｃ
　、２Ｊ０　、ｌａｃ内を通過する液がこの加温器を通
過後η°Ｃに加温された状態となるように温度センサ、
？７シこより本体３４Ｉの温度を検出し、別個の制御回
路または制御装置３３によりヒータ３ｊの加熱制御を・
行なうＯ次にこのような培養液供給管構を設けた本発明の培養装
置による細胞の培養作業ご説明する。まず細胞の培養に
適した所定のガス雰囲気、温度、湿１ｙ状態に保つよう
に制御されている培養器本体〃内に継代培養を行なう細
胞を収容した培養容器２／牙収容し、細胞の培養を行な
い、前述の従来例と同機の構成の所定の観察装置により
細胞の増殖状態を観察する。所定時間経過後＊察装置に
より観察された結果が細胞が培養容器２／内一杯に増殖
している状態になると制御装置３３からの指令により図
示してない排出ポンプが作動し培養容器〃内の＠養液を
吸引して廃棄する。この後培養液槽２グ内に収容した緩
衝液を培養液供給管２１Ｃを通し、ローラポンプ２＋ｄ
により加温器Ｂｆ：通して所定の温度（？７°Ｃ・）ま
で加温した後、培養液供給ノズル２ケｅより培養容器〃
内に注入し、容器内の細胞の洗浄を行なう。この洗浄後
図示してない排出ポンプにより培養容器２１内の緩衝液
を吸引して廃棄し、次に培養液槽ｎ内に収容した酵素溶
液を培養液供・給管２？Ｏを通し、ローラポンプ２Ｊｄ
により加温器Ｂを通して所定の温度（？７℃）まで加温
した後、培養液供給ノズルＢｅより培養器１ｓＪＪ内に
注入し、培養容器１内の底面に着床している培養細胞を
剥離させる。この後図示してない排出ポンプにより培養
容器Ｊ内の酵素溶液を吸引して廃棄し、次に培養液槽ｎ
内に収容した増殖用栄養培地を培養液供給管ｎａ　ｆ：
通しローラポンプ〃ｄにより加温器君を通して所定の温
度（ｎ″Ｃ）まで加温した徒、培養液供給ノズル２２６
より培養容器１内に注入し増　□殖細胞を稀釈し、これ
を少くとも２つ以上の他の培養容器に定置ずつ分配し、
ざらに細胞を増殖させる。

以上詳述したように本発明の培養装置は培養液槽内に収
容した増殖用栄養培地、酵素溶液、緩衝液等の培養作業
に必要な液を保存に適した冷ＭＪ濡嗅で収容し、培養作
業に必要な液を使用する直前に加温器により使用する置
だけを細胞の培養に遺した温度まで加温するようにした
ため、栄養培地や酵素活性が失活しない、培養操作毎に
培養液簿内の液を交換しなくてよい、培養に用いる液が
汚染されにくい、培養作業に用いる直前まで各液が冷却
保存されているので常に新鮮な培養液が供給できる、一
連の実験に同じ培養液を使用出来るのでデータの信頼性
が高い、高価な培養液を無駄なく使い切れる等の種々の
利点を有する培養装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の培養装置の構成を示す＠図、第２図は従
来の培養装置における細胞の継代培養における培養作業
を示す工程図、第３図は本発明を適用した培養装置の培
養液供給機構の一実施例の構成を示す線図、第ダ図（ａ
）は第３図の培養液供給機構の加温器Ｂの構成を示す一
部断面平面図、第を図（ｂ）は第を図（ａ）のｂ−ｂ線
断面図である。ｌ・・・＠養容器、２・・・観察装首、３・・・分配器
、ｌ・・・培養器本体、５・・・ＣＯ２ガスボンベ、６
・・・０２カスサンへ、７−Ｎ２ガスボンベ、ｊａ　、
　６ａ　、　７ａ・・・管、５１）　、　４ｂ　、７ｂ
・・・パルプ、！・・・制御装！、９・・・温度＠部器
、／θ・・・湿度調節器、／／　、　／２　、　／Ｊ・
・・培養液槽、／／ａ　、　／、２ａ　、　ｌｊ＆　・
・・管、／／ｂ　、　ｔ２ｂ　、　／Ｊｂ　−・・パル
プ、〃・・・培養器本体、１・・・培養容器、ｎ、ｎ。２４Ｉ・・・培１！’僧、２２ａ、２Ｊａ、２ダａ・・
・エアフィルタ、２２ｔ）　、　２Ｊｂ　、　２１ｂ　
・・・通気管、２２ｃ　、　２ＪＣ、２ｐｃ　−・・培
養液供給管、＃ｄ　、　２３ｄ　、　２４１ｄ・・・ロ
ーラポンプ、ｎｅ　、　Ｂｅ　、　３ｅ・・・培養液供
給ノズル、Ｂ・・・加温器、ス・・・冷ａｌ、ｎ・・・
冷却管、Ｉ・・・コンプレッサ、ｎ・・・放熱器、３θ
・・・放熱管、３／・・・温度センサ、３２・・・制御
回路、３３・・・制御装置、３り・・・加温器本体、３
ｊ・・・ヒータ、３ｔ・・・加温溝、ｑ・・・温度セン
サ。

Claims

【特許請求の範囲】

Ｌ　一連の培養操作を自動的に行なう細胞の培１！装！
ｉＩ！において、培養液を低温で保存するようにした培
養液槽と、この培養液槽から培養装置内の培養容器に至
る流路内に投けらｎ、培養液２所定の温度まで加温する
加温器とを具える口とを特徴とする培養装置。