JPS5953029B2 - 遠心管搬送機構を設けた組織培養装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は細胞等の生体組織を自動的に培養するための装
置に関するものである。

一般に組織はシャーレ等め培養容器内で培養され、これ
らの培養容器は組織培養装置内に多数静置される。

従来既知の手作業による組織培養では、組織の培養状態
を観察するため、または継代培養に必要な諸操作を行う
ために培養容器をしばしば培養装置内部より外気中に取
出す必要があった。

したがって組織は、培養装置内における特定の雰囲気、
温度、湿度等の環境条件下から外気中に取出されること
によって突然変異を生じることがあり、また大気中の雑
菌によるコンタミネーションを受けるおそれがあった。

このような難点を解決するために出願人は、所要の培養
操作を全てその内部の一定雰囲気下で泪動的に行う組織
培養装置を開発した。

この装置では次の要領で培養操作を行う。

すなわち、継代培養すべき組織を培養液で希釈し、浮遊
状態にしてシャーレ等の培養容器に注入し、特定雰囲気
に保たれた培養装置内で静置培養する。

そして、所定時間の経過後に培養容器を装置内の観察位
置に搬送し、顕微鏡により組織の培養状態を検査する。

これにより組織が培養容器一杯に増殖したことを確認し
た場合には、これを装置内の分注位置に移して容器内の
培養液をピペットで吸引廃棄し、その後容器内の組織を
緩衝液の注入により洗浄し、さらにこの緩衝液をピペッ
トで吸引廃棄する。

次で、培養容器の底面に着床している組織を培養容器底
面より遊離直前の状態にするために１〜リプシン等の酵
素液を注入して所定時間放置する。

この時間が経過した後に、培養容器より酵素液をピペッ
トで吸引廃棄し、引続いて培養容器に再び培養液を注入
し、この培養液をピペットで連続的に吸排することによ
り振動攪拌させて組織を培養容器底面より完全に遊離さ
せ、培養液中に浮遊させる。

さらに、この浮遊状態の組織をピペットで遠心管に移し
、遠心分離機によ°つて培養液と組織とを分離する。

この結果、比重の大きな組織は遠心管の底部に附着し、
培養液は上澄液となるが、この培養液は遠心管を傾斜さ
せることにより廃棄する。

そして、遠心管に再び培養液を注入し、この培養液をピ
ペットの前述したと同様の吸排作動により攪拌して組織
を遠心管内で培養液中に均一に浮遊させ、これを２個の
培養容器に等分に分注して１回の培養を完了する。

そして、このような培養操作を多数の培養容器に収めら
れた組織のそれぞれについて複数回行うことにより組織
の継代培養が行われる。

上述した培養操作の間に遠心分離を行わせるのは次の理
由による。

すなわち、培養容器の底面に着床している組織を遊離直
前の状態にするために注入される酵素液は、ピペットに
よって完全に吸引廃棄することができず、僅かではある
が培養容器の底面に附着したままで、または組織の間に
残される。

この状態のままで組織は、引続き注入される培養液中に
浮遊させた状態で新たな２つの培養容器内に分注するこ
とができない。

したがって組織を培養液中に浮遊させた状態で遠心分離
することにより残された酵素液も組織から分離するので
ある。

なお、同時に培養中に死んだ一部の組織も分注すべき組
織から分離される。

このような構成の組織培養装置においては、多数のシャ
ーレのそれぞれについて分注に必要な各種の操作を順次
に能率よく行わせるために、遠心管を回転台上に装着し
、回転台の各回転位置に対応して各種の操作を行わせる
ことが考えられる。

しかし、その１つの回転位置においては装着された遠心
管を、回転台とは別の回転系統を形成する遠心分離機の
ロータに、またはその逆に搬送しなければならない。

この搬送の間にロータは停止させておく必要があるが、
ロータの停止時間は可能な限り短縮する必要がある。

その理由は、培養装置内で継代培養を行わせていく間に
処理すべき組織の総数は世代がかわる都度倍増するので
、継代培養の終期には遠心分離機をほとんど連続的に作
動させる必要が生じるからである。

そのため、継代培養可能な世代数は、ロータを停止させ
ておく必要がある時間により規定されることになる。

本発明の目的は、遠心管を能率よく回転台と遠心分離機
のロータとの間で搬送できるようにした組織培養装置を
提供することである。

この目的を達成するために本発明は、複数個の遠心管を
同一円周上に等間隔で装着し得る回転台を設け、この回
転台には中央開口を形成するとともに遠心管を中央開口
内で半径方向に変位させることにより遠心管を着脱可能
に保持する保持部材を設け；複数個の遠心管を同一円周
上に等間隔で装着し得るロータを有する遠心分離機を回
転台の下方で同軸上に配置し、ロータに対しては遠心管
を回転台の中央開口の下方で垂直方向に変位させること
により遠心管を着脱可能に保持させるように構成し；遠
心管に係合可能な爪と、この爪を回転台における遠心管
着脱位置からロータにおける遠心管着脱位置の真上の位
置まで回転台の半径方向内方に変位させる第１の駆動部
分と、この真上位置からロータにおける遠心管着脱位置
まで垂直方向に変位させる第２の駆動部分とを有する遠
心管搬送機構を設けてなることを特徴とする。

本発明のその他の目的、特徴および利点を明らかにする
ため、本発明を図示の好適例について説明する。

第１図は本発明による組織培養装置の遠心管回転操作台
を各種の操作機構と対応させて示す平面図であり、第２
図は回転操作台を第１図のＩＩ −ＩＩ線に沿って断面
とし、付属する機構を関連させて示す部分断面図である
。

図中１は遠心管回転操作台、２は回転操作台１と協働し
て遠心管内の培養組織などを遠心分離する遠心機、そし
て３は遠心管を遠心機２内へ挿入し、または取り出すに
際して遠心機２の蓋を開放するとともに、遠心機２のロ
ータを位置決めする機構部である。

本発明においては、回転操作台１を遠心機２の上方で同
軸上に配置する。

この回転操作台１では、開口４を中央に有する円形の回
転板５をプレート６上に回転可能に配置し、この回転板
５をその外側面と当接する２個の固定ローラ７と、半径
方向へ移動可能な２個の移動ローラ８とで心出しすると
ともに、その周縁に設けたギヤ９を一対のかさ歯車１０
および複数対の平歯車１１を介して培養雰囲気外の駆動
モータ１２に連結する。

回転板５上の複数の位置、図示例では同一半径上で円周
方向へ互いに等しい距離離間した８個所に、ホルダー１
３内へ挿入した遠心管１４を傾動可能に保持する保持機
構１５を設ける。

第１図には簡単のために４個の保持機構１５だけを示す
が、実際には図示の各保持機構間にそれぞれもう１個の
保持機構１５が存在する。

これらの各保持機構１５は、円筒状ホルダー１３のフラ
ンジ部１３ａと上下両側から係合する保持部材１５ａを
枢軸１５ｂに固定し、この枢軸１５ｂを回転板５上の取
付けた軸受部材１５Ｃで軸受けし、さらに、枢軸１５ｂ
の一方の端部に、ピン１５ｄを植設した円板１５ｅを取
り付けて構成する。

ピン１５ｄは遠心管の廃棄位置において、第２図に想像
線で示す昇降ロッド１６と協働して保持部材１５ａを枢
軸１５ｂの周りに回動させるよう機能する。

他方、保持部材１５ａの復帰は軸１５ｂと軸受部材１５
Ｃとの間に介挿した図示しないばね部材によって行われ
る。

このことは上澄液の廃棄についても同様である。

ホルダー１３および遠心管１４を傾動させるため保持部
材１５ａにカム従節１７を固定し、このカム従節１７の
遊端を、回転板５の下方でプレート６に固定した環状カ
ム１８に当接させる。

この環状カム１８は遠心管１４をその昇降位置と供給お
よび分注位置においてのみ直立させるカム形状を有する
。

カム従節１７としては断面がほぼＬ字状をなす曲がり板
を用いることが好適であり、また、カム従節１７と環状
カム１８との係合を前述のばね部材によって確実ならし
めることが好ましい。

回転板駆動部に回転板５の原点、すなわち給体位置を感
知して信号を発生するマイクロスイッチ１９と、割出位
置を感知して信号を発生するマイクロスイッチ２０とを
配置し、これらのマイクロスイッチの出力信号は例えば
図示しないコンピュータに伝達する。

なお、マイクロスイッチ１９゜２０を各操作機構の駆動
モータに直接接続して各側出し位置毎に必要な操作を加
え得るようにしてもよい。

回転板５の図示状態において、位置Ａとは遠心管供給機
構２１を、位置Ｂとは上澄液の廃棄機構２２を、位置Ｃ
とは培養液供給機構２３を、位置りとは供給および分注
機構（図示せず）を、また位置Ｅとは管の廃棄機構２４
をそれぞれ対応させる。

なお、位置Ｆと対応させる管の搬送機構２５については
後に詳述する。

この例では回転板５およびその間口４をいずれも円形と
しているが、これらの形状を任意の角形状とすることも
できる。

また位置決めロール７゜８は３以上の任意敷設ければ良
い。

回転操作台１の下方に配置した遠心機２は、ケーシング
２６ａを介して培養雰囲気外でフレーム２６に固定され
た駆動モータ２７と、この駆動モータ２７の出力軸２７
Ｈに連結され、４本の遠心管１４の遠心分離を同時に行
えるロータ２８と、このロータ２８の固定ケーシング２
９と、ケーシング２９の上端開口を開閉する蓋部材３０
と、ロータ２８およびケーシング２９を収納した状態で
フレーム２６に固定したハウジング３１とを具える。

ロータ２８は、出力軸２７ａの端部に回転腕２８ａを介
して回転素子２８ｂを連結し、この回転素子２８ｂに遠
心管保持部材２８Ｃを固定するとともに、回転腕２８Ｈ
の上端面に軸２７Ｈの軸線から離間させた一個の窪み２
８ｄを設けることにより構成する。

遠心管保持部材２８Ｃは回転素子２８ｂの停止時には遠
心管１４を図に想像線で示すように垂直位置に保持する
一方、その回転時には遠心力によって遠心管１４を水平
な状態で保持する。

また、窪み２８ｄは後（こ詳述する機構部３と協働して
遠心管１４の搬送時に、回転素子２８ｂの絶対位置を定
める。

なお、３２はケーシング２９内にこぼれた培養液および
水滴などを遠心機２外に排出するためのパイプであり、
３３は湿度１００％の培養雰囲気と駆動モータ２７との
接触を排除してモータの耐久性を高めるシール部材であ
る。

遠心機２のロータ２８を位置決めすることに加えて遠心
機の蓋部材３０の開閉をも行う機構部３は、ステップモ
ータ３４および３５を、それぞれカム機構３６および減
速機構３７を介して連結したロッド３８と、このロッド
の下端部に取り付けた円板３９を貫通して下方へ突出す
るピン４０と、ロッド３８の中間部に設けた蓋部材３０
の開閉機構４１とにより構成する。

カム機構３６はモータ３４の出力軸３４ａに回転カム３
６ａを固定し、また、ロッド３８の上端にカム従節３６
ｂを固定することによって構成し、ロッド３８はカム３
６ａに押圧されて一定量下降する一方、この下降行程終
了後はプレート４２に固定したロッド案内部材４３内の
復元ばね（図示せず）によって上昇する。

なお、モータ３４の作動状態はカム３６ａの原点感知用
のマイクロスイッチ４４および割出位置感知用のマイク
ロスイッチ４５によってコンピュータに入力される。

これらのマイクロスイッチ４４，４５を他の操作機構と
直接的に接続してもよいことは前述のマイクロスイッチ
１９．２０におけると同様で゛ある。

減速機構３７はモータ３５の出力軸３５ａに固定した平
歯車３７ａをロッド３８の上端部に固定した平歯車３７
ｂと噛み合わせることによって構成し、ロッド３８をそ
の軸線の周りに回転させる。

ロッド３８のこの回転位置を感知するため支持プレート
４６上に、平歯車３７ｂと関連させて原点感知用のマイ
クロスイッチ４７および割出位置感知用のマイクロスイ
ッチ４８を設け、これらを前述したと同様に他の回路に
接続する。

円板３９から下方へ突出するピン４０は、円板３９の周
縁部、すなわち、前述の窪み２８ｄと係合可能な位置で
ばね部材４０ａによって下向きに押圧されており、この
ピン４０の先端は、窪み２８ｄと係合しないときには、
回転腕２８ａの上端面に当接してその面上を移動する。

このためピン４０は、窪み２８ｄと係合しないときはば
ね４０ａの力に抗して幾分上昇した位置に維持され、窪
み２８ｄと係合するときにのみ下降限界位置まで下方へ
突出する。

蓋部材３０の開閉機構４１は、プレート４９に固定され
、図示位置で斜め左上方へ延在する案内条溝４１ａを有
する案内部材４１ｂと、この案内部材４１ｂの下端部に
固定したカム部材４１Ｃと、ロッド３８に対して同一面
内で回動可能のピン４１ｄと、このピンおよび案内条溝
４１ａと協働する長孔４１６を設けたカム従節４１ｆと
、このカム従節を下方へ押圧するばね部材４１ｇとによ
り構成する。

カム従節４１ｆには、プレート４９に設けた開口（図示
せず）および切頭円錐形状のロータカバー５０に設けた
開口（図示せず）を閉止する蓋部材４１ｈおよび３０を
連結する。

このことにより、モータ３４の作動によってロッド３８
が下降するに際して、ピン４１ｄは固定案内条溝４１ａ
に案内されて図の斜め右下方位置へ移動し、またピン４
１ｄと係合するカム従節４１ｆはピン４１ｄの移動方向
へ回転して各蓋部材３０，４１ｈが開放される。

蓋部材３０，４１ｈは、それらの閉止時には、カム従節
４１ｆの凸部４１ｊがカム部材４１Ｃの凹部４１にと係
合しているので、それぞ゛れロータリーカバー５０およ
び゛ブレート４９の表面と接触しているが、それらの開
放時には、凸部４１ｊと凹部４１にとの係合が解かれ凸
部４１ｊがカム部材４１Ｃの平坦部４１１に乗り上げる
ので゛、それぞ゛れロータリーカバー５０および゛ブレ
ート４９の表面から離間しながら開放される。

このため、蓋部材３０，４１ｈが開閉されるに際して、
プレート４９およびカバー５０上の塵埃が遠心機２内へ
落下することがない。

一方、蓋部材３０，４１ｈの閉止はモータ３４の回動お
よびばね部材４１ｇの伸長作用によってロッド３８を上
昇させることにより、前述したと逆の作動で行われる。

また、ロッド３８の下降はピン４０をも同時に下降させ
、このピン４０はロータ２８に配置した遠心管を取り出
すために、またはロータに遠心管を装着するためにロー
タ２８の位置決めを行うが、単なるロッドの下降だけで
はピン４０と蓋み２８ｄが必ずしも係合しないので、モ
ータ３５の作動によってピン２８ｄをロッド３８の軸線
の周りに３６０度回転させることによって両者を完全に
係合させるとともに、ロータ２８の絶対位置の決定を行
う。

図中５１．５２はプレート６．４２，４９、支持プレー
ト４６などと連結されて各構成部材を所定位置に確実に
維持するフレームである。

本発明においては、搬送機構２５の遠心管係合部分５３
としてアーム５３ａを設け、その先端部にフォーク状の
２本の突起５３ｂを形成し、さらにこれらの突起の先端
を上方に折曲げた爪５３Ｃを形成し、このアーム５３ａ
を垂直な昇降軸５４の下端に固定する。

第３図に示すように昇降軸５４はスリーブ５５を貫通さ
せる。

スリーブ５５の下端には軸５４の軸受５６を固定する。

スリーブ５５にはその軸線方向に延在する溝５７を形成
し、この溝５７には軸５４に固定したピン５８を係合さ
せることにより、軸５４とスリーブ５５とを軸線方向に
相対変位可能な状態で一体的に回動させる構成とする。

スリーブ５５の外周には円板５９を一体に固定し、この
円板５９に固定した突部５９ａをばね６０ （第５図参
照）により小径の円板６１に固定したローラ６１ａに常
時接触させ、後者の円板６１は回転用の可逆転駆動モー
タ６２の出力軸に固定する。

モータ６２は、フレーム５１．５２ （第２図参照）
に取付台６３を固定し、取付台６３に支持台座６４を固
定して、その支持台座６４上に取付ける。

なお、取付台６３および支持台座６４にはそれぞれスリ
ーブ５６の軸受６５，６６を設け、この軸受の一方６６
に円板５９のボスを係合させることによりスリーブ５５
を軸線方向に位置決めする。

スリーブ５５内で軸５４にはスリーブ状ラック部材６７
を相対回動可能な状態で軸線方向に一体に変位しつるよ
うに連結する。

そして、このラック部材６７はスリーブ５５の上方でピ
ニオン６８（第４図参照）と噛合わせ、ピニオン６８は
昇降駆動用の可逆転モータ６９の出力軸に固定する。

このモータ６９は、支持台座６４に固定した別の台座７
０に取付ける。

第５図に示すように、軸５４の回動角度は実線位置と鎖
線位置との間の一定角度に制限されている。

円板５９のそれ以上の回動を確実に防止するため、支持
台座６４には突部５９ａと係合する一対のストッパー７
１．７２を配置することができる。

さらに支持台座６４上に３個のマイクロスイッチ７３〜
７５を設け、これらのマイクロスイッチ７３〜７５は円
板５９に固定したスイッチ操作部材７６によってそれぞ
れ円板５９の停止位置、第１および第２回動位置で開閉
される構成とすることができる。

第３図ないし第５図に示した搬送機構２５は次の要領で
爪５３Ｃを、したがって爪と係合する遠心管１４を回動
および昇降させる。

まず、搬送機構２５により遠心管１４を回動させるには
回転駆動用モータ６２を作動させる。

モータ６２の回動は円板６１および゛ローラ６１ａに伝
達される。

ローラ６１ａは円板５９の突部５９ａの側面上を滑りな
から突部５９ａを第５図に示す実線位置から鎖線位置ま
で同図における反時計方向に回動させる。

この鎖線位置からモータ６２を逆方向に回転させると、
突部５９ａはばね６０によりローラ６１ａに押付けられ
ているので、鎖線位置から実線位置までローラ６１ａに
追従してばね６０のばね力により時計方向に復帰する。

突部５９ａのこの限られた範囲内での回動は、円板６１
、スリーブ５５、溝５７、ピン５８および軸５４を介し
て遠心管係合部分５３に一定範囲内における回動として
伝達される。

なお、この回動の間には軸５４とスリーブ状ラック部材
６７との間には相対回転を生じている。

次に、搬送機構２５により遠心管１４を昇降させるには
昇降駆動用モータ６９を作動させる。

モータ６９の回動はピニオン６８に伝達され、このピニ
オン６８と噛合うラック部材６７にその昇降運動として
伝達される。

したがって、ラック部材６７と軸５４とは軸線方向に一
体に変位するので、遠心管係合部分５３が昇降する。

遠心管１４を回転操作台１から遠心機２に搬送するには
、次の順序で搬送機構２５に昇降および回動を行わせる
。

ここでは係合部分５３の爪５３Ｃが遠心管ホルダー１３
の上端部１３ｂより僅かに下側の位置にある状態におけ
る初期位置から説明を行う。

第６図に示すように、初期位置５３−１ （第５図実
線位置）から爪５３Ｃを、爪５３Ｃがホルダー１３を狭
んでその上端部１３ｂの直下の位置５３−２ （第５図
鎖線位置、第６ａ図参照）に至るまで゛回動させる。

この位置５３−２からは爪５３Ｃを、爪５３Ｃがホルダ
ー１３の上端部１３ｂを押上げて遠心管１４が回転操作
台１の回転板５から僅かに持上げられる位置５３−３ま
で上昇させる（第６ｂ図参照）。

位置５３−３からは爪５３Ｃを、遠心管１４が遠心機２
のロータ２８の保持部材２８Ｃの真上に達する位置５３
−４まで最初の回動とは逆方向に回動させる。

位置５３−４からは爪５３Ｃを、ホルダー１３の上部で
爪５３Ｃの下側に位置するフランジが保持部材２８Ｃと
係合し、遠心管１４がロータ２８内で保持される位置よ
り僅かに下側の位置５３−５ （第６Ｃ図参照）に至る
まで下降させる。

位置５３−５からは爪５３Ｃを、位置５３−３から位置
５３−４までの回動と同一方向に僅かに回動させて初期
位置５３−１の直下位置５３−６に到達させる。

この位置５３−６では爪５３Ｃと遠心管１４とは係合し
なくなる。

最後に爪５３Ｃを上昇させて位置５３−６から初期位置
５３−１に戻す。

そして、回転操作台１および遠心機２のロータ２８を、
それぞれ新たな遠心管受取位置および受渡し位置におい
て搬送機構２５が同様な操作を行えるように所定角度ず
つ回動させる。

また、遠心管１４を逆に遠心機２から回転操作台１に戻
す場合には上述した各操作を逆の順序で行わせれば良い
。

なお、搬送機構２５の昇降方向および回動方向の切換え
は、それぞれモータ６９および６２の正転および逆転切
換えによって行われる。

位置５３−２，５３−４，５３−６における回動の停止
は、マイクロスイッチ７３〜７５を含む論理回路、例え
ば第７図に示す回路によって制御する。

また、位置５３−１，５３−３，５３−５における昇降
の切換えおよび停止も同様な論理回路によって制御し、
そのためのマイクロスイッチを昇降駆動用モータ６９に
関連させて配置することができる。

第７図の論理回路における各論理素子の入出力レベルは
、図示の静止状態におけるものを示し、駆動指令が与え
られた状態におけるものは括弧内に示しである。

モータ６２による爪５３Ｃの回動角度を機械的に制限す
るために、第５図に示した例に代えて第８図に示すよう
に円板５９の突部５９ａに案内溝を形成し、この案内溝
に円板６１のローラ６１ａを配置することか゛できる。

また、第９図に示すように、円板５９に一対の突部５９
ａを僅かに対向させて配置し、これらの突部５９ａの間
で円板６１のローラ６１ａを案内しても良い。

いずれの場合にも円板５９は両回転方向にローラ６１ａ
で駆動され、第５図の例において時計方向に円板５９を
復帰させるために必要とされたばね６０が不要となる。

本発明による組織培養装置は、上記のような構成の搬送
機構２５によって回転操作台１と遠心機２との間で遠心
管１４を搬送しつつ、以下のように培養の諸分注操作を
行う。

ここでは理解を容易ならしめるために、遠心機２が４本
の遠心管１４内に注入された組織の遠心分離を予め完了
した状態から説明を行う。

遠心機２が停止したことに基いてまず機構部３のステッ
プモータ３４が作動してロッド３８が下降する。

このことにより搬送機構２５の爪５３Ｃおよび軸５４の
通過を許容すべく蓋部材３０，４１ｈが開放されるとと
もに、ピン４０の先端が回転腕２８ａの状端面に当接す
る。

次いで、ステップモータ３５の作動によってピン４０を
窪み２８ｄに係合させるとともに、ロータ２８の絶対位
置の決定を行う。

遠心管１４を１本も保持しない状態で図示位置に待期し
ている回転操作台の保持機構１５は、このロータ２８の
位置決め終了後、搬送機構２５から遠心分離後の所定の
遠心管１４を受は取り、時に位置Ａにおいて遠心管供給
機構２１がら空の遠心管１４を受は取る。

また、遠心管供給機構２１は図示しない遠心管ストック
部と協働してホルダー１３内へ遠心管１４を落下させる
よう機能する。

両作業が終了した後、ステップモータである駆動モータ
１２が回転して操作台１は１７８回転される。

このため回転板上の位置Ａ、 Ｆはそれぞれ上澄液の
廃棄機構２２および管供給機構２１と対向するが、位置
Ａの遠心管にはまだ培養液が注入されておらず、また、
位置Ｆには遠心機２からの遠心管１４が保持されている
ので、操作台１のこの回転位置では各機構は何の作業も
しない。

加えて、図示状態では何の機構とも対向しない位置Ｇが
搬送機構２５と対向することとなるが、この回転位置で
は搬送機構２５も作動しない。

操作台の引き続＜１７８回転によって、位置Ａ。

Ｆはそれぞれ培養液供給機構２３および廃棄機構２２と
対向し、また位置Ｇ、 Ｅはそれぞれ管供給機構２１
および搬送機構２５と対向する。

このとき、位置Ｇ、 Ｅにおいてはそれぞれ前述したと
同様に遠心管の供給および遠心管の引き渡しが行なわれ
、また位置Ｆにおいては遠心分離後の上澄液の廃棄が行
なわれるが、位置Ａの遠心管１４はまだ空であるので培
養液の注入が行なわれない。

なお、操作台のこの回転位置で、位置Ｅへ遠心機２内の
２本目の遠心管を引き渡すに際しては、操作台１の２／
８回転終了前に、たとえば１７８回転終了後にマイクロ
スイッチ２０からの信号をステップモータ３５に伝達し
てロータ２８を１７４回転させ、搬送機構２５の作動を
予め時期させておくことが必要である。

以後の遠心管の引き渡しについてもこれと同様であり、
操作台１の２７８回転毎にロータ２８が１７４回転を終
了するよう相互に関連させることによって操作台１から
遠心機２へ引き渡し、さらに、遠心分離後に操作台１に
戻される遠心管の特定性を維持することができる。

また、上澄液の廃棄機構は、管の廃棄機構２４の昇降ロ
ッド１６と同様に上方位置から下降し、そして保持機構
１５のピン１５ｄを押圧して遠心管を枢軸１５ｂの周り
に回動させる遠心管回動機構（図示せず）と、遠心管１
４の脱落を防止し、また組織の汚染が生じないようにす
るために遠心管の回動にともなってその側面と係合しな
がら円弧運動するカム機構２２ａと、廃液管２２ｂとを
具える。

遠心分離された培養組織は遠心管１４の底部に付着する
一方、死んだ組織、培養液などは上澄液として付着した
組織の上方に位置するので、上述した機構によって遠心
管１４が回動されると上澄液などが廃液管２２ｂ内へ流
出し、分注すべき組織は遠心管内に残留する。

さらに、操作台１の３７８回転位置で位置Ａは培養液の
供給および分注機構と対向し、空の遠心管１４は直立状
態となる。

この遠心管内へ、分配器（図示せず）の作動によってシ
ャーレからピペット内へ攪拌して吸引した培養組織を注
入する。

また、位置Ｆは培養液供給機構２３と対向し、遠心管１
４内には図示しない培養液切換装置を介して新たな培養
液が注入される。

なお、回転操作台１のこのような回転中において、遠心
管１４は供給および分注機構と対向する回転位置および
搬送機構２５と対向する回転位置においてのみ直立し、
他の回転位置においては環状カム１８とカム従節１７と
の協働の下に常に傾斜しているので、培養組織が落下菌
、塵埃などによって汚染されるおそれが極めて少ない。

その後の１７８回転により操作台は１７２回転位置とな
り位置Ｆは供給および分注機構と対向し、新たな培養液
を注入された培養組織は、新たに装着されたピペットに
よって攪拌され、分注される。

このピペットによる攪拌は分注機構に設けたポンプ手段
によって遠心管内の培養液を一定量ずつ交互に吸排する
ことによって行なわれ、この結果、遠心管１４の底部に
付着した組織は培養液中に均一に浮遊する。

また、分注はその遠心管内の組織をピペットに吸引し、
これを分注操作台上（図示せず）の２個の空シャーレに
等分に注入することによって行なわれる。

また、位置Ｅは廃棄機構２２と対向し、位置Ｈ，Ｄはそ
れぞれ管供給機構２１および昇降機構２５と対向して前
述したと同様な各々の操作を受ける。

その後の回転により位置Ｇが培養組織の供給機構と対向
してシャーレ内の組織が遠心管に移され、また、培養液
供給機構２３によって位置Ｅの遠心管に培養液が注入さ
れる。

操作台１の引き続り１／８回転により、位置Ｆの遠心管
１４が管の廃棄機構２４によって廃棄され、位置Ｅの培
養組織が２個の空シャーレに分注され、そして位置りに
保持された遠心管１４の上澄液が機構２２によって廃棄
される。

また、位置Ｂ、 Ｃのそれぞれには空の遠心管１４が供
給され、そして遠心機２から４本目の遠心管力”５＋き
渡される。

遠心分離後の遠心管を総て操作台１に引き渡した遠心機
２は、操作台の次の１７８回転の後に遠心分離前の培養
組織を受は取るまで割り出しを行わずにその位置に留ま
る。

なお、廃棄機構２４は、図示し−ない駆動源によって作
動される昇降ロッド１６と、このロッド１６から分岐さ
せた蓋開閉ロッド１６ａと、廃管口２４ａに設けた蓋２
４ｂと、この蓋２４ｂに連結したリンク２４Ｃを具え、
この駆動源は、位置Ｆがこの機構２４に到達することに
よって発生されるマイクロスイッチ２０またはコンピュ
ータからの信号に基いて作動される。

このため、ロッド１６および１６ａが一体的に下降し、
それぞれピン１５ｄおよびリンク２４Ｃを押圧して遠心
管１４を回動させるとともに、蓋２４ｂを図の矢印方向
へ開放する。

遠心管１４のこの回動により遠心管だけがホルダー１３
から抜は出して廃管パイプ内を落下する。

廃管後はロッド１６，１６ａの上昇により遠心管ホルダ
ー１３および蓋２４ｂは元の位置に復帰する。

このように遠心管１４をその使用の度毎に廃棄し、そし
て管供給機構２１によって遠心管を更新するのは、培養
組織は極めて雑菌に汚染され易いので、常に滅菌された
新しい遠心管を使用することによって雑菌の付着および
繁殖を可能な限り排除し、純粋な組織培養を行えるよう
にするためである。

その後の１７８回転により位置Ａの遠心管１４は上述し
たように遠心機２内のロータ２８に搬送され、位置Ｈの
空の遠心管にはシャーレからの培養組織が注入されそし
て位置りの遠心管には培養液が注入される。

遠心管１４の遠心機２内への装着は、搬送機構２５によ
って遠心機２から保持機構１５に遠心管を引き渡す操作
と逆の作動によって行われる。

操作台１のその後の１回転位置において位置Ｅの遠心管
が廃棄され、位置りの遠心管から遠心分離後の組織が分
注され、そして位置Ｂにおいて上澄液の廃棄が行なわれ
る。

その後の操作台の１７８回転により、前述したと同様に
割り出しが行われたロータ２８に位置Ｇの遠心管が、遠
心機２内に装着され、位置Ｃの遠心管にシャーレからの
培養組織が注入され、そして位置Ｂの遠心管に培養液が
注入される。

引き続＜１７８回転で位置りの遠心管が廃棄され、位置
Ｂの培養組織が２個の空シャーレに分注される。

この分注によって、遠心分離前は４個のシャーレ内で培
養されていた組織が合計８個のシャーレに分けられ、再
び静置培養される。

操作台の１１７８回転位置で位置Ｈにある３本目の遠心
管が遠心機２内に装着され、また、１２７８回転位置で
位置Ｂの遠心管の廃棄が行われ、さらに、１３７８回転
で位置Ｃの遠心管が遠心機２に装着されて回転操作台１
上に保持された遠心管に対する操作が完了する。

この時点で機構３のロッド２８が、搬送機構２５の作動
状態を検出して、またはコンピュータなどからの信号に
基いて上昇してピン４０と窪み２８ｄとの係合を解くと
ともに、蓋部材３０，４１ｈを閉止する。

その後、回転操作台１を原点感知用のマイクロスイッチ
１９が作動するまで回転させて停止し、このマイクロス
イッチ１９またはコンピュータからの信号に基いて遠心
機２を再び作動させる。

新たに遠心機２に引き渡した培養組織について、約１０
分間の遠心分離が終了した後は、再び上述したと同様に
して遠心機２内の遠心管と新たに培養組織を注入した遠
心管との入れ換えを行う。

以上詳述したところから明らかなように、本発明によれ
ば回転操作台と遠心機とを上下関係で配置し、それらの
間で遠心管を能率よく搬送できるので、遠心機の無駄時
間を大幅に削減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による組織培養装置の要部を一部断面で
示す平面図、第２図は第１図のＩＩ −ＩＩ線に沿う断
面図、第３図は遠心管搬送機構の一例を一部断面で示す
部分的側面図、第４図は同じくその平面図、第５図は第
３図のｖ−Ｖ線に沿う断面図、第６図、第６ａ〜６０図
はいずれも第３図の搬送機構の動作説明図、第７図は同
じくその制御回路の一例を示す線図、そして第８図およ
び第９図は第５図に示した回転角度制限機構の変形例を
示す略図である。 １・・・・・・回転操作台、２・・・・・・遠心機、４
・・・・・・開口、５・・・・・・回転板、１４・・・
・・・遠心管、１５・・・・・・同保持機構、２５・・
・・・・搬送機構、２８・・・・・・ロータ、５３Ｃ・
・・・・・遠心管係合爪、６２，６９・・・・・・モー
タ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 組織培養装置として、所定雰囲気で満たされた装置
   内部に静置した培養容器内に培養すべき組織を収め、組
   織が十分に培養された時点で培養容器内に注入される液
   体中にその組織を浮遊させた状態で培養容器から吸引し
   て遠心管内に注入し、注入された液体を遠心管内で新た
   な２つの培養容器内に分注すべき組織と廃棄すべき液体
   とに分離するものにおいて； 複数個の遠心管を同一円周上に等間隔で装着し得る回転
   台を設け、この回転台には中央開口を形成するとともに
   遠心管を中央開口内で半径方向に変位させることにより
   遠心管を着脱可能に保持する保持部材を設け； 複数個の遠心管を同一円周上に等間隔で装着し得るロー
   タを有する遠心分離機を回転台の下方で同軸上に配置し
   、ロータに対しては遠心管を回転台の中央開口の下方で
   垂直方向に変位させることにより遠心管を着脱可能に保
   持させるように構成し； 遠心管に係合可能な爪と、この爪を回転台における遠心
   管着脱位置からロータにおける遠心管着脱位置の真上の
   位置まで回転台の半径方向内方に変位させる第１の駆動
   部分と、この真上位置からロータにおける遠心管着脱位
   置まで垂直方向に変位させる第２の駆動部分とを有する
   遠心管搬送機構を設けてなることを特徴とする組織培養
   装置。