WO2016047571A1 - 細胞培養システム - Google Patents

細胞培養システム Download PDF

Info

Publication number
WO2016047571A1
WO2016047571A1 PCT/JP2015/076615 JP2015076615W WO2016047571A1 WO 2016047571 A1 WO2016047571 A1 WO 2016047571A1 JP 2015076615 W JP2015076615 W JP 2015076615W WO 2016047571 A1 WO2016047571 A1 WO 2016047571A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
isolator
work
storage
transfer
cells
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2015/076615
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
英樹 谷口
貴則 武部
圭輔 関根
敦 中尾
崇史 廣松
裕信 砂山
西村　哲也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Biomedica Solution Co Ltd
Yokohama City University
Shibuya Corp
Original Assignee
Biomedica Solution Co Ltd
Shibuya Kogyo Co Ltd
Yokohama City University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biomedica Solution Co Ltd, Shibuya Kogyo Co Ltd, Yokohama City University filed Critical Biomedica Solution Co Ltd
Priority to US15/513,442 priority Critical patent/US10647955B2/en
Priority to EP15843860.6A priority patent/EP3199614A4/en
Publication of WO2016047571A1 publication Critical patent/WO2016047571A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M37/00—Means for sterilizing, maintaining sterile conditions or avoiding chemical or biological contamination
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/34—Internal compartments or partitions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/14—Incubators; Climatic chambers

Definitions

  • the present invention relates to a cell culture system used in regenerative medicine in which a damaged biological function is restored using stem cells or the like, and more specifically, a cell is contained in a work isolator for preparing cells.
  • the present invention relates to a cell culture system configured by connecting an incubator for culture.
  • organ cells obtained from multifunctional stem cells such as iPS cells, vascular endothelial cells constituting vascular endothelium, and mesenchymal system that forms a support structure for cells that function in the tissue
  • iPS cells vascular endothelial cells constituting vascular endothelium
  • mesenchymal system that forms a support structure for cells that function in the tissue
  • the present invention provides a cell culture system capable of efficiently performing operations necessary for culturing cells in a work isolator and quickly in a short time without contamination of cells to be treated. It is an object.
  • the cell culture system according to the present invention is a configuration system including a work isolator that forms a sterile space and an incubator that is connected to the work isolator and accommodates and cultures cells. It is characterized by comprising a storage for storage and a pass box for carrying articles from the outside into the storage, and connecting the storage and the work isolator directly or indirectly.
  • the cell culture system may be provided with a transfer isolator in which transfer means is arranged in an aseptic space formed inside, and may include a plurality of the work isolators and incubators. In this case, along the transport path of the transfer isolator It is preferable to connect a plurality of work isolators and connect the storage and the work isolators via the transfer isolators. Further, in such a configuration, a plurality of containers that store the articles may be provided, and the articles may be stored in the storage in a state where the articles are stored in the container, and may be transferred by the transfer unit.
  • the transfer path of the transfer means may be formed linearly, and the transfer means may transfer the container so as to reciprocate.
  • the storage is detachably provided.
  • different types of cells may be cultured in multiple incubators, and cells cultured in different incubators may be mixed in one of the working isolators, or the same type of cells may be mixed in multiple incubators. Cells that have been cultured and cultured in different incubators may be mixed with any working isolator.
  • the work necessary for culturing cells in the work isolator can be performed efficiently and quickly in a short time without contamination of the cells to be treated.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a cell culture system to which the first embodiment of the present invention is applied.
  • the transfer isolator 11 is a casing formed in an elongated box shape, and linearly extends in the vertical direction in FIG.
  • the inside of the transfer isolator 11 is maintained at a positive pressure and does not communicate with the outside of the cell culture system, thereby forming a sterile space.
  • a belt conveyor (transfer means) 12 is disposed in the transfer isolator 11, and the belt conveyor 12 has a conveyance path formed linearly along the longitudinal direction of the transfer isolator 11.
  • the cage C is transferred so as to be able to reciprocate.
  • the cage C accommodates materials such as materials, instruments, and culture containers necessary for culturing cells that are carried from the outside of the cell culture system.
  • the first to third work isolators 21 to 23 and the storage 52, which will be described later, are connected along the linearly formed transport path and the belt conveyor 12 is provided so as to be able to reciprocate. In addition, it is easy to control the transfer speed in automating the transfer.
  • the transfer isolator 11 provided so as to cover the transfer path is formed in a long and narrow box shape without having a complicated shape, the internal space can be decontaminated reliably and easily without causing a blind spot. Can do.
  • the cage C may be placed directly on the belt conveyor 12, or may be placed in a tray or the like.
  • first to third work isolators 21 to 23 are connected to the left side of the transfer isolator 11 along the transport path.
  • the first to third work isolators 21 to 23 extend in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the transfer isolator 11 and are parallel to each other.
  • these working isolators 21 to 23 are each maintained at a positive pressure and do not communicate with the outside of the cell culture system, thereby forming a sterile space.
  • the first work isolator 21 is provided with a glove 24 for opening and closing doors 32 and 35, which will be described later, and for performing various work.
  • the first work isolator 21 is connected to the transfer isolator 11 through an opening 31, and the opening 31 is opened and closed by a door 32.
  • the first work isolator 21 is shut off from the transfer isolator 11 in an airtight manner.
  • the first work isolator 21 is located between the first work isolator 21 and the transfer isolator 11.
  • the cage C can be delivered.
  • An incubator 33 for accommodating and culturing cells is connected to the first work isolator 21 via a coupling device 34.
  • the opening on the coupling device 34 side of the first work isolator 21 is opened and closed by a door 35, and the coupling device 34 is provided on the outer wall surface of the first work isolator 21 so as to surround the door 35.
  • the first work isolator 21 is shut off from the inner space of the coupling device 34 by the door 35 while maintaining airtightness.
  • the opening of the incubator 33 on the side of the connecting device 34 is opened and closed by a door 36, and the connecting device 34 is provided so as to surround the door 36.
  • the inside of the incubator 33 is closed by the door 36 while maintaining airtightness.
  • the incubator 33 can be separated from the first work isolator 21 with the doors 35 and 36 closed.
  • a decontamination gas supply device 37 that supplies a decontamination gas such as hydrogen peroxide vapor is connected to the first work isolator 21 and the coupling device 34. That is, the decontamination work inside the first work isolator 21 and the incubator 33 is performed with the door 32 closed and the doors 35 and 36 opened, and when the incubator 33 is connected and separated, In a state where 35 and 36 are closed, a decontamination gas is supplied to the inside of the connecting device 34, and a decontamination operation of a portion exposed to the outside of the doors 35 and 36 is performed.
  • a decontamination gas such as hydrogen peroxide vapor
  • the second and third work isolators 22 and 23 have the same configuration as the first work isolator 21. That is, the incubator 41 is connected to the second work isolator 22 via the coupling device 42, and the decontamination gas supply device 43 is connected to the second work isolator 22 and the coupling device 42.
  • An incubator 44 is connected to the third work isolator 23 via a connecting device 45, and a decontamination gas supply device 46 is connected to the third work isolator 23 and the connecting device 45.
  • the opening 31, the doors 32, 35, and 36 and the globe 24 are numbered in common with the first work isolator 21.
  • a decontamination pass box 51 is provided on the right side of the transfer isolator 11.
  • the decontamination pass box 51 is provided to carry in materials such as materials, instruments, and culture containers necessary for cell culture to the transfer isolator 11 from the outside. That is, in the decontamination pass box 51, the article and the cage C are decontaminated, and the article is taken into the cage C. In addition, cells to be cultured are also carried through the decontamination pass box 51.
  • the decontamination pass box 51 is connected to the transfer isolator 11 through the storage 52. That is, the storage 52 is disposed between the decontamination pass box 51 and the transfer isolator 11, and the storage 52 temporarily stores the cage C in which articles are stored.
  • the decontamination pass box 51 is provided with a glove 61 for opening and closing a door 56 to be described later and performing various operations.
  • the decontamination pass box 51 and the storage 52 are provided at positions facing the first work isolator 21, and are arranged extending in the opposite direction to the first work isolator 21.
  • the storage 52 is connected to the transfer isolator 11 through the opening 53 and can transfer the cage C between the storage 52 and the transfer isolator 11. Thereby, the inside of the storage 52 is maintained at a positive pressure as in the interior of the transfer isolator 11 to form a sterile space. Further, the storage 52 and the first work isolator 21 are indirectly connected via the transfer isolator 11.
  • the decontamination pass box 51 is connected to the storage 52 through the opening 55, and the opening 55 is opened and closed by a door 56.
  • the decontamination pass box 51 is shut off from the storage 52 while maintaining airtightness.
  • the cage C is placed between the decontamination pass box 51 and the storage 52. Delivery is possible.
  • a carrying-in opening 57 is formed on the opposite side of the decontamination pass box 51 from the storage box 52, and the carrying-in opening 57 is opened and closed by a door 58.
  • the door 58 is exposed to the outside of the cell culture system. By opening the door 58, articles can be taken in and out of the decontamination pass box 51.
  • the door 56 is closed, and the storage 52 and the transfer isolator 11 do not communicate with the outside. That is, the storage 52 and the transfer isolator 11 form a sterile space.
  • a decontamination gas supply device 59 is connected to the decontamination pass box 51 and the transfer isolator 11. With the doors 56 and 58 closed, decontamination work is performed on items such as materials, instruments, and culture containers carried from the inside and outside of the decontamination pass box 51. The decontamination work inside the transfer isolator 11 is performed with the door 32 between the transfer isolator 11 and the first to third work isolators 21 to 23 closed, and at the same time the inside of the storage 52 is also removed. Dyed.
  • the configuration of the storage 52 will be described with reference to FIGS.
  • the storage 52 is provided with a motor roller conveyor 71 and three belt conveyors 81.
  • the motor roller conveyor 71 is arranged on the front window 63 side, and the cage C containing materials such as materials, instruments, and culture vessels necessary for cell culture is placed between the openings 53 and 55, that is, in the left-right direction in FIG. Transport.
  • Each belt conveyor 81 transports the cage C in the vertical direction perpendicular to the conveying direction of the motor roller conveyor 71 in FIG. 2, and transfers the cage C from the motor roller conveyor 71 to the storage area A, or from the storage area A to the motor roller. Delivered onto the conveyor 71.
  • three cages C are placed on the motor roller conveyor 71 and three cages C are placed on each belt conveyor 81.
  • a maximum of six cages C can be placed in the storage area A.
  • no cage C exists on the motor roller conveyor 71.
  • the number of cages C that can be stored in the storage area A shown in FIG. 2 is merely an example, and the number of belt conveyors 81 is an example, and can be freely set according to the purpose.
  • the motor roller conveyor 71 has a plurality (9 in the illustrated example) of rollers 72 arranged in parallel. Each roller 72 is supported by a support mechanism 73 so as to be rotatable about its axis, and is rotated in the forward and reverse directions synchronously by a drive mechanism (not shown) to move the cage C from the opening 55 toward the opening 53 or in the opposite direction. Transport to.
  • the support mechanism 73 is driven up and down by the piston of the air cylinder 74, and each roller 72 is set to either a raised position protruding from the conveying surface of each belt conveyor 81 or a lowered position recessed from the conveying surface of each belt conveyor 81. It is done. That is, the conveying surface of the motor roller conveyor 71 is in the raised position when the cage C is conveyed, and is in the lowered position when not conveyed.
  • the nine rollers 72 of the motor roller conveyor 71 can be operated and stopped by a set of three. That is, in FIG. 2, the three rollers 72 located on the opening 55 side, the three rollers 72 located in the center, and the three rollers 72 located on the opening 53 side are controlled independently of each other. For example, in a state where only the three rollers 72 on the opening 55 side are stopped, the six rollers 72 on the center and the opening 53 side can be operated.
  • Each belt conveyor 81 has the same configuration and has a pair of belts 82 and 83, respectively. These belts 82 and 83 extend in the longitudinal direction of the rollers 72 of the motor roller conveyor 71 and are positioned between the adjacent rollers 72. One end of each of the belts 82 and 83 is wound around pulleys 85 and 86 provided at both ends of the support shaft 84, and the other end is wound around pulleys 88 and 89 provided at both ends of the support shaft 87.
  • the belts 82 and 83 are wound around the drive shaft 92 and idler pulleys 93 and 94 of the drive motor 91 provided below the support shafts 84 and 87 between the support shafts 84 and 87 to drive the drive motor 91. By doing so, the cage C can be rotated forward and backward to transfer the cage C between the motor roller conveyor 71 and the storage area A.
  • a stopper 95 is provided on the opposite side of the belt conveyor 81 from the motor roller conveyor 71 and outside the pair of belts 82 and 83.
  • the stopper 95 is driven up and down by the piston of the air cylinder 96 and moves up and down between a raised position higher than the conveying surface of the belt conveyor 81 and a lowered position lower than the conveying surface.
  • the stopper 95 is in the raised position, the cage C supported by the stopper 95 is released upward from the belt conveyor 81, and the cage C transferred from the motor roller conveyor 71 side toward the storage area A is moved to the stopper 95. Stops in contact.
  • a first guide member 64 is provided at the end of the belt conveyor 81 on the front window 63 side of the motor roller conveyor 71, and the first guide member 64 extends along the conveying direction of the motor roller conveyor 71. Extending from the vicinity of the opening 53 to the vicinity of the opening 55.
  • a second guide member 65 extending in parallel with the first guide member 64 is provided at the end of the belt conveyor 81 opposite to the motor roller conveyor 71.
  • the cage C can be engaged with the first and second guide members 64, 65.
  • the first guide member 64 guides the cage C when the cage C is transferred by the motor roller conveyor 71, and the second guide. It functions as a stopper for the cage C at both ends of the belt conveyor 81 together with the member 65.
  • the belt conveyor 12 of the transfer isolator 11 and the motor roller conveyor 71 and the belt conveyor 81 of the storage 52 are driven by turning on and off the power manually by the operator.
  • the raising / lowering operation of the motor roller conveyor 71 and the stopper 95 is also driven by the air cylinders 74 and 96 being activated manually by the operator.
  • the operation of this embodiment will be described.
  • the inside of the decontamination pass box 51, the storage 52, the transfer isolator 11, the work isolators 21, 22, and 23 and the incubators 33, 41, and 44 is decontaminated.
  • Articles such as materials, instruments, and culture vessels necessary for cell culture are carried into the decontamination pass box 51, decontaminated, and stored in the cage C.
  • the motor roller conveyor 71 is in the raised position, and the cages C are carried into the storage 52 one by one, and a maximum of three cages C are placed on the motor roller conveyor 71.
  • the cage C which does not need to be immediately transferred to the work isolator is transferred from the motor roller conveyor 71 to the storage area A.
  • the motor roller conveyor 71 is lowered and the cage C is transferred by the belt conveyor 81.
  • the stopper 95 is in the lowered position, and the cage C is transferred to above the stopper 95 and comes into contact with the second guide member 65 and stops.
  • the stopper 95 is set at the raised position, so that the next cage C transferred by the belt conveyor 81 is Stops by contacting the stopper 95.
  • the cage C stored in the storage area A is transferred to the transfer isolator 11
  • the cage C is transferred by the belt conveyor 81 and stopped by contacting the first guide member 64, and then the motor roller conveyor 71 is raised. And is transferred to the transfer isolator 11 side.
  • the stopper 95 is first set at the lowered position, and the cage C is placed on the belt conveyor 81, and above the motor roller conveyor 71. Be transported.
  • the three cages C on the motor roller conveyor 71 are transferred to the transfer isolator 11 and transferred to the first, second and third work isolators 21, 22 and 23 by the belt conveyor 12 of the transfer isolator 11. That is, the first cage C is temporarily placed on the belt conveyor 12 of the transfer isolator 11, but is loaded as it is into the first work isolator 21, and the second cage C is secondly moved by the belt conveyor 12. It is transferred to the work isolator 22 and is carried into the second work isolator 22. The third cage C is transferred to the third work isolator 23 by the belt conveyor 12 and is carried into the third work isolator 23. At this time, the cells cultured at the same time can be accommodated in the cage C and carried into the respective working isolators 21, 22, and 23.
  • each of the work isolators 21, 22, and 23 packaging such as materials, instruments, and culture containers in the cage C is removed, and cells are seeded in the culture containers.
  • organ cells obtained from human iPS cells are seeded in the work isolator 21
  • vascular endothelial cells are seeded in the work isolator 22
  • mesenchymal cells are seeded in the work isolator 23.
  • These culture containers are respectively transferred into the incubators 33, 41, and 44, and the incubator is disconnected from the work isolator and cultured for a predetermined period. During this culturing period, the incubators 33, 41, and 44 are connected to the working isolators 21, 22, and 23 as necessary, and medium replacement or passage is performed.
  • the incubators 33, 41, and 44 are connected to the work isolators 21, 22, and 23, respectively, and the culture containers that contain these three types of cells are the work isolators 21, 22, and 23, respectively.
  • a predetermined process for collecting the cells from the culture vessel is performed.
  • the collected cells are stored in a dedicated container and stored in a cage C, transferred to the transfer isolator 11 and collected by the belt conveyor 12 in one of different work isolators 21, 22, and 23.
  • the three types of cells are mixed at a predetermined mixing ratio in the collected working isolator.
  • the culture vessel containing the mixed cells is transferred into an incubator connected to the working isolator, and further co-cultured in the detached incubator for a predetermined period of time, for example, in the human liver.
  • a primordial is created.
  • the cells that have been co-cultured are taken out from the incubator to a connected work isolator, subjected to a predetermined process for recovering the cells from the culture container, and stored in a dedicated container, and then the transfer isolator 11 and storage. It is transported through 52 and carried out through the decontamination pass box 51.
  • the cells to be mixed need not all be of different types, and the same type of cells may be individually cultured and mixed. Moreover, it is not always necessary to co-culture after mixing, and it may be carried out in a mixed state.
  • the cells cultured in the incubators 33, 41, 44 are transferred between the first to third work isolators 21, 22, 23 via the transfer isolator 11.
  • the transfer isolator 11 forms a sterile space and does not need to be decontaminated every time the cells are transferred between the work isolators 21, 22, and 23. Therefore, operations necessary for cell culture performed using a plurality of incubators can be quickly performed in a short time without contamination of the cells to be treated.
  • three first to third work isolators 21, 22, and 23 and incubators 33, 41, and 44 are provided.
  • a broken line B in FIG. May be coupled to the transfer isolator 11.
  • an opening 31 and a door 32 may be provided in advance as shown by the solid line.
  • the storage 52 or the decontamination pass box 51 may be connected to such an opening 31.
  • the decontamination pass box 51 is separately installed for carrying out. You can also Moreover, you may make it increase / decrease these working isolators, storage, and a decontamination pass box as needed by comprising so that attachment or detachment is possible.
  • the storage 52 is configured to store six cages C in the storage area A in a planar manner.
  • the storage spaces are provided in multiple stages in the vertical direction, and a plurality of cages C are provided.
  • an elevator for moving the cage C up and down in the storage space of each stage is provided between the openings 53 and 55, and the cage C is moved between the elevator and the openings 53 and 55.
  • a moving means such as a motor roller conveyor or a belt conveyor for moving the cage C between the storage spaces of each stage is provided.
  • the belt conveyor 12 is not limited to being formed linearly, and can be formed by appropriately providing a curve or circulating according to the layout of the installation place.
  • a rodless cylinder, an electric linear actuator, a linear motor that moves along a guide rail, a carriage, or the like is configured to place and transfer a cage C or a tray.
  • a robot or the like configured to hold and transfer the cage C or tray may be used.
  • the transfer means having a simple structure as much as possible is adopted.
  • FIG. 4 shows a schematic configuration of a cell culture system to which the second embodiment is applied.
  • the difference from the first embodiment is that the storage 52 and the first work isolator 21 are directly connected.
  • the storage 52 and the first work isolator 21 are connected via an opening 31 and are opened and closed by a door 32, so that the storage 52 and the first work isolator 21 are open.
  • the cage C can be delivered between the two.
  • the decontamination pass box 51 is connected to the storage 52 through the opening 55 as in the first embodiment, and the decontamination gas supply device 59 is connected to the decontamination pass box 51 and the storage 52.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment, and are given the same numbers.
  • a plurality of incubators 33 are provided so that they can be connected to and separated from the first work isolator 21, and cell preparation is performed in the first work isolator 21. Different cells or the same type of cells are cultured. The cultured cells are sequentially prepared and mixed in the first working isolator 21, accommodated in one of the connected incubators 33, and co-cultured. In this case, since materials such as materials, instruments, and culture containers necessary for cell culture performed in the first work isolator 21 are carried in and stored in the storage 52 in advance before use, if necessary, Can be carried into the first work isolator 21 and used.
  • the decontamination pass box 51 is connected to the storage 52, and the storage 52 and the first work isolator 21 can be shut off by the door 32, so the first work isolator 21 and the storage 52 are shut off.
  • articles such as materials, instruments, and culture containers are sequentially carried into the decontamination pass box 51 from the outside and decontaminated, and stored in the cage C. It is also possible to store in the storage 52.
  • the second embodiment as well, similar to the first embodiment, it is possible to efficiently perform operations necessary for cell culture.
  • the first work isolator 21 connected to the storage 52 in the second embodiment is connected to the transfer isolator 11 as the fourth work isolator 25.
  • the fourth work isolator 25 has the same configuration as the first to third work isolators 21 to 23. That is, the incubator 47 is connected to the fourth work isolator 25 via the connecting device 48, and the decontamination gas supply device 49 is connected to the fourth work isolator 25 and the connecting device 48.
  • the opening 31 and the doors 32, 35, and 36 and the globe 24 are numbered in common with the first to third work isolators 21 to 23, and the fourth work isolator 25 is opened. It is connected to the transfer isolator 11 via the part 31.
  • a storage 52 is connected to the fourth work isolator 25.
  • the storage 52 is connected via the opening 53 in the same manner as when connected to the transfer isolator 11, and the cage C can be transferred between the storage 52 and the fourth work isolator 25.
  • a decontamination pass box 51 is connected to the storage 52 through an opening 55 as in the first embodiment, and a decontamination gas supply device 59 is connected to the decontamination pass box 51 and the transfer isolator 11. Has been.
  • the fourth work isolator 25 is directly connected to the storage 52, and the first to third work isolators 21 to 23 are the fourth work isolator 25 and It is indirectly connected to the storage 52 via the transfer isolator 11.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

作業用アイソレータ２１は無菌空間を形成する。インキュベータ３３は作業用アイソレータ２１に接続され、細胞を収容して培養する。収納庫５２は作業用アイソレータ２１で使用する物品を収納する。収納庫５２に外部から物品を搬入するため、除染パスボックス５１を設ける。収納庫５２と作業用アイソレータ２１とを直接的または間接的に連結する。

Description

細胞培養システム
　本発明は、損傷を受けた生体機能に対して、幹細胞などを用いて復元させる再生医療において使用される細胞培養システムに関し、より詳しくは、細胞を調製するための作業用アイソレータに、細胞を収容して培養するインキュベータを接続して構成した細胞培養システムに関する。
　特許文献１に開示されているように、ｉＰＳ細胞等の多機能性幹細胞から得られる臓器細胞と、血管内皮を構成する血管内皮細胞と、組織で機能する細胞の支持構造を形成する間葉系細胞とをそれぞれ培養した後、最適な混合比率で共培養することにより、微小血管構造を有する立体的な器官芽を試験管内で誘導することができ、さらに、これを生体内に移植することで臓器を作製することができる。
　このような細胞や組織の培養を行うために、無菌空間を形成するアイソレータと、アイソレータに着脱自在に接続され、細胞を収容して培養するインキュベータとを備え、アイソレータ内で培養に必要な作業を行うように構成されたシステムが知られている。例えば特許文献２に開示されたシステムでは、インキュベータが接続された２つのアイソレータを、滅菌庫を介して連結しており、各インキュベータにおいて、異なる細胞の培養を行うことが可能である。
国際公開ＷＯ２０１３／０４７６３９Ａ１ 特開２０１３－１３５８５８号公報
　異なる細胞を培養して共培養を実行するに際し、培養した細胞を他の細胞と混合できるように各細胞毎に調製する必要がある。この調製作業は短時間で速やかに行う必要があるが、従来のシステムではアイソレータ内に多数の物品を収納しておくことができないため、各細胞毎に培養に必要な資材、器具、培養容器等の物品を、必要に応じて滅菌庫で滅菌を行って外部から搬入しなければならず、効率的に細胞の培養に必要な作業を実行することができない。
　特許文献２に開示されたシステムでは、２つのアイソレータを滅菌庫を介して連結しているため、同時に並行して培養された異なる細胞の調製作業を行うことができる。この場合、各アイソレータ間において細胞を受け渡すときに、外部からの雑菌の混入やコンタミネーションが生じてはならない。アイソレータから搬出された細胞は滅菌庫を介して他のアイソレータに移送されるが、滅菌庫は外部に曝露される部分であるので、細胞に雑菌が混入することを防止するために、移送の度に滅菌庫を滅菌する必要があり、アイソレータにおける調製作業を短時間で行うことは困難である。
　本発明は、作業用アイソレータにおける細胞の培養に必要な作業を効率的に、また処理される細胞に雑菌が混入することなく、短時間で速やかに実行することができる細胞培養システムを提供することを目的としている。
　本発明に係る細胞培養システムは、無菌空間を形成する作業用アイソレータと、作業用アイソレータに接続されて細胞を収容して培養するインキュベータとを備えた構成システムにおいて、作業用アイソレータで使用する物品を収納する収納庫と、この収納庫に外部から物品を搬入するためのパスボックスとを備え、収納庫と作業用アイソレータとを直接的または間接的に連結して構成したことを特徴としている。
　細胞培養システムは、内部に形成した無菌空間に移送手段を配置した移送用アイソレータを設けるとともに、前記作業用アイソレータとインキュベータを複数備えていてもよく、この場合、移送用アイソレータの搬送経路に沿って複数の作業用アイソレータを連結し、この移送用アイソレータを介して収納庫と作業用アイソレータを連結することが好ましい。また、このような構成において、物品を収容する複数の収容体を備え、物品を収容体に収容した状態で収納庫に物品を収容するとともに、移送手段で移送するようにしてもよい。移送手段の移送経路が直線的に形成されて、移送手段が収容体を往復動可能に移送してもよい。
　好ましくは、収納庫は着脱可能に設けられる。
　さらに、複数のインキュベータで種類の異なる細胞を培養し、相互に異なるインキュベータで培養された細胞をいずれかの作業用アイソレータで混合するようにしてもよく、あるいは、複数のインキュベータで種類の同じ細胞を培養し、相互に異なるインキュベータで培養された細胞をいずれかの作業用アイソレータで混合するようにしてもよい。
　本発明によれば、作業用アイソレータにおける細胞の培養に必要な作業を効率的に、さらに、処理される細胞に雑菌が混入することなく、短時間で速やかに実行することができる。
本発明の第１の実施形態を適用した細胞培養システムの概略的な構成を示す平面図である。 収納庫の内部の構成を示す平面図である。 収納庫の内部の構成を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態を適用した細胞培養システムの概略的な構成を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態を適用した細胞培養システムの概略的な構成を示す平面図である。
　１１　移送用アイソレータ
　２１、２２、２３　作業用アイソレータ
　３３、４１、４４　インキュベータ
　５１　除染パスボックス
　５２　収納庫
　以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
　図１は本発明の第１の実施形態を適用した細胞培養システムの概略的な構成を示している。移送用アイソレータ１１は細長い箱状に形成されたケーシングであり、図１において上下方向に直線的に延びている。移送用アイソレータ１１の内部は陽圧に維持され、細胞培養システムの外部に連通することはなく、無菌空間を形成する。移送用アイソレータ１１内にはベルトコンベヤ（移送手段）１２が配置され、ベルトコンベヤ１２は移送用アイソレータ１１の長手方向に沿って搬送経路が直線的に形成されており、物品を収容する収容体としてのケージＣを往復動可能に移送する。ケージＣには、細胞培養システムの外部から搬入される細胞の培養に必要な資材、器具、培養容器等の物品が収容される。このように直線的に形成した搬送経路に沿って、後述する第１～第３作業用アイソレータ２１～２３や収納庫５２を連結し、ベルトコンベヤ１２を往復動可能に設けることでケージＣを速やかに移送させることができるとともに、移送を自動化する上で移送速度の制御が容易になっている。また、移送経路を覆うように設けた移送用アイソレータ１１は、複雑な形状を有することなく細長い箱状に形成されているため、死角が生じることなく内部空間の除染を確実かつ容易に行うことができる。なお、ケージＣはベルトコンベヤ１２上に直接載置してもよいし、トレイ等に収容させて載置してもよい。
　図１において移送用アイソレータ１１の左側には搬送経路に沿って第１～第３作業用アイソレータ２１～２３が連結される。第１～第３作業用アイソレータ２１～２３は移送用アイソレータ１１の長手方向に垂直な方向に延び、相互に平行である。またこれらの作業用アイソレータ２１～２３はそれぞれ内部が陽圧に維持され、細胞培養システムの外部に連通することはなく、無菌空間を形成する。
　第１作業用アイソレータ２１には、後述するドア３２、３５の開閉や種々の作業を行うためのグローブ２４が設けられる。第１作業用アイソレータ２１は開口部３１を介して移送用アイソレータ１１に連結され、開口部３１はドア３２によって開閉される。ドア３２が閉塞されたとき、第１作業用アイソレータ２１は移送用アイソレータ１１から気密を保って遮断され、ドア３２が開放されたとき、第１作業用アイソレータ２１内と移送用アイソレータ１１内の間においてケージＣを受け渡し可能である。
　第１作業用アイソレータ２１には、細胞を収容して培養するためのインキュベータ３３が連結装置３４を介して接続される。第１作業用アイソレータ２１の連結装置３４側の開口はドア３５により開閉され、連結装置３４は第１作業用アイソレータ２１の外壁面にドア３５を取り囲むようにして設けられる。第１作業用アイソレータ２１はドア３５により連結装置３４の内側空間から気密を保って遮断される。またインキュベータ３３の連結装置３４側の開口はドア３６により開閉され、連結装置３４はドア３６の周囲を取り囲むようにして設けられる。インキュベータ３３の内部はドア３６により気密を保って閉塞される。インキュベータ３３は、ドア３５、３６を閉塞した状態で第１作業用アイソレータ２１から分離可能である。
　第１作業用アイソレータ２１と連結装置３４には、例えば過酸化水素蒸気等の除染ガスを供給する除染ガス供給装置３７が接続される。すなわち、ドア３２を閉鎖し、ドア３５、３６を開放した状態で、第１作業用アイソレータ２１とインキュベータ３３の内部の除染作業が行われ、またインキュベータ３３を接続、分離する際には、ドア３５、３６を閉塞した状態で、連結装置３４の内部に除染ガスが供給されて、ドア３５、３６の外部に露出される部分の除染作業が行われる。
　第２および第３作業用アイソレータ２２、２３も第１作業用アイソレータ２１と同様な構成を有する。すなわち第２作業用アイソレータ２２にはインキュベータ４１が連結装置４２を介して接続され、第２作業用アイソレータ２２と連結装置４２には、除染ガス供給装置４３が接続される。また第３作業用アイソレータ２３にはインキュベータ４４が連結装置４５を介して接続され、第３作業用アイソレータ２３と連結装置４５には、除染ガス供給装置４６が接続される。なお図１において、開口部３１ならびにドア３２、３５、３６およびグローブ２４については、第１作業用アイソレータ２１と共通の番号を付している。
　図１において移送用アイソレータ１１の右側には、除染パスボックス５１が設けられる。除染パスボックス５１は、細胞の培養に必要な資材、器具、培養容器等の物品を外部から移送用アイソレータ１１に搬入するために設けられる。すなわち除染パスボックス５１では、物品とケージＣに対する除染が行われ、物品がケージＣの中に取り込まれる。また、培養される細胞も、この除染パスボックス５１を介して搬入されるようになっている。
　除染パスボックス５１は、収納庫５２を介して移送用アイソレータ１１に接続される。すなわち収納庫５２は除染パスボックス５１と移送用アイソレータ１１の間に配置され、収納庫５２には、物品が収容されたケージＣが一時的に収納される。除染パスボックス５１には、後述するドア５６の開閉や種々の作業を行うためのグローブ６１が設けられる。
　除染パスボックス５１と収納庫５２は第１作業用アイソレータ２１に対向した位置に設けられ、第１作業用アイソレータ２１とは反対方向に延びて配置されている。収納庫５２は開口部５３を介して移送用アイソレータ１１に連結され、収納庫５２内と移送用アイソレータ１１内の間においてケージＣを受け渡し可能である。これにより、収納庫５２内は、移送用アイソレータ１１の内部と同じく陽圧に維持され無菌空間を形成している。また、この移送用アイソレータ１１を介して、収納庫５２と第１作業用アイソレータ２１とを間接的に連結している。
　除染パスボックス５１は開口部５５を介して収納庫５２に連結され、開口部５５はドア５６によって開閉される。ドア５６が閉塞されたとき、除染パスボックス５１は収納庫５２から気密を保って遮断され、ドア５６が開放されたとき、除染パスボックス５１内と収納庫５２内の間においてケージＣを受け渡し可能である。
　除染パスボックス５１の収納庫５２とは反対側には、搬入用開口５７が形成され、搬入用開口５７はドア５８により開閉される。ドア５８は細胞培養システムの外部に露出しており、ドア５８を開放することにより除染パスボックス５１に対して物品を出し入れすることができる。ドア５８の開放時、ドア５６は閉塞しており、収納庫５２や移送用アイソレータ１１が外部に連通することはない。すなわち、収納庫５２や移送用アイソレータ１１は無菌空間を形成する。
　除染パスボックス５１と移送用アイソレータ１１には、除染ガス供給装置５９が接続される。ドア５６、５８を閉塞した状態で除染パスボックス５１の内部および外部から搬入した資材、器具、培養容器等の物品の除染作業が行われる。移送用アイソレータ１１の内部の除染作業は、移送用アイソレータ１１と第１～第３作業用アイソレータ２１～２３の間のドア３２等を閉塞した状態で行われ、同時に収納庫５２の内部も除染される。
　図２、３を参照して収納庫５２の構成を説明する。
　収納庫５２には、モータローラコンベヤ７１と３つのベルトコンベヤ８１が設けられる。モータローラコンベヤ７１は、正面窓６３側に配置され細胞の培養に必要な資材、器具、培養容器等の物品を収容したケージＣを開口部５３、５５の間において、すなわち図２において左右方向に搬送する。各ベルトコンベヤ８１はケージＣを図２において、モータローラコンベヤ７１の搬送方向と直交する上下方向に移送し、ケージＣをモータローラコンベヤ７１上から保管領域Ａへ受け渡し、あるいは保管領域Ａからモータローラコンベヤ７１上へ受け渡す。
　図２の例では、モータローラコンベヤ７１の上には３つのケージＣが載置され、また各ベルトコンベヤ８１の上には３つのケージＣが載置されて示されているが、保管領域Ａには最大で６個のケージＣが載置可能であり、保管領域Ａに６個のケージＣが保管されているとき、モータローラコンベヤ７１上にケージＣは存在しない。なお図２に示された、保管領域Ａに保管可能なケージＣの数は一例に過ぎず、またベルトコンベヤ８１の数も一例であり、目的に応じて自由に設定することができる。
　モータローラコンベヤ７１は平行に配設された複数本（図示例では９本）のローラ７２を有する。各ローラ７２は支持機構７３によって軸心周りに回転自在に支持され、図示しない駆動機構によって同期的に正逆に回転し、ケージＣを開口部５５から開口部５３に向けて、あるいはその反対方向に移送する。支持機構７３はエアシリンダ７４のピストンにより昇降駆動され、各ローラ７２は各ベルトコンベヤ８１の搬送面から突出する上昇位置と、各ベルトコンベヤ８１の搬送面よりも凹陥する下降位置のいずれかに定められる。すなわちモータローラコンベヤ７１の搬送面は、ケージＣを搬送するときは上昇位置にあり、搬送しないときは下降位置にある。
　モータローラコンベヤ７１の９本のローラ７２は３本一組で作動・停止可能である。すなわち図２において、開口部５５側に位置する３本のローラ７２と中央に位置する３本のローラ７２と開口部５３側に位置する３本のローラ７２とは、相互に独立に制御され、例えば開口部５５側の３本のローラ７２のみを停止させた状態で、中央と開口部５３側の６本のローラ７２を作動させることができる。
　各ベルトコンベヤ８１は同一の構成であり、それぞれ一対のベルト８２、８３を有する。これらのベルト８２、８３は、モータローラコンベヤ７１のローラ７２の長手方向に延び、隣り合うローラ７２の間に位置する。これらのベルト８２、８３の一端は支持軸８４の両端に設けられたプーリ８５、８６に掛け回され、他端は支持軸８７の両端に設けられたプーリ８８、８９に掛け回される。ベルト８２、８３は支持軸８４、８７の間において、支持軸８４、８７よりも下側に設けられた駆動モータ９１の駆動軸９２とアイドラプーリ９３、９４に掛け回され、駆動モータ９１を駆動することにより正逆に回動し、ケージＣをモータローラコンベヤ７１上と保管領域Ａの間において移送可能である。
　ベルトコンベヤ８１のモータローラコンベヤ７１とは反対側であって、一対のベルト８２、８３の外側にはストッパ９５が設けられる。ストッパ９５はエアシリンダ９６のピストンにより昇降駆動され、ベルトコンベヤ８１の搬送面よりも高い上昇位置と搬送面よりも低い下降位置との間において昇降する。ストッパ９５が上昇位置にあるとき、ストッパ９５に支持されたケージＣはベルトコンベヤ８１から上方に解放され、またモータローラコンベヤ７１側から保管領域Ａに向けて移送されてくるケージＣはストッパ９５に当接して停止する。
　図３に示されるように、モータローラコンベヤ７１の正面窓６３側のベルトコンベヤ８１の端部には第１案内部材６４が設けられ、第１案内部材６４はモータローラコンベヤ７１の搬送方向に沿って開口部５３の近傍から開口部５５の近傍まで延びる。またベルトコンベヤ８１のモータローラコンベヤ７１とは反対側の端部には、第１案内部材６４と平行に延びる第２案内部材６５が設けられる。第１および第２案内部材６４、６５にはケージＣが係合可能であり、第１案内部材６４はケージＣがモータローラコンベヤ７１によって移送されるとき、ケージＣを案内し、また第２案内部材６５とともにベルトコンベヤ８１の両端でケージＣに対するストッパとして機能する。
　移送用アイソレータ１１のベルトコンベヤ１２と、収納庫５２のモータローラコンベヤ７１およびベルトコンベヤ８１とは、作業者の手動操作によって電源がオンオフされて駆動される。またモータローラコンベヤ７１とストッパ９５の昇降動作も、作業者の手動操作によりエアシリンダ７４、９６が起動されて駆動される。
　次に本実施形態の作用について説明する。
　細胞の培養に先立ち、除染パスボックス５１、収納庫５２、移送用アイソレータ１１、作業用アイソレータ２１、２２、２３およびインキュベータ３３、４１、４４の内部が除染される。細胞の培養に必要な資材、器具、培養容器等の物品は除染パスボックス５１に搬入され、除染されてケージＣ内に収納される。モータローラコンベヤ７１は上昇位置にあってケージＣは１つずつ収納庫５２に搬入され、モータローラコンベヤ７１の上には最大で３個のケージＣが載置される。
　この状態でさらにケージＣが除染パスボックス５１から搬入される場合、すぐに作業用アイソレータに受け渡す必要のないケージＣはモータローラコンベヤ７１から保管領域Ａに移送される。この場合は、モータローラコンベヤ７１が下降してベルトコンベヤ８１によってケージＣが移送される。このとき保管領域Ａにおいてストッパ９５の位置にケージＣがない場合、ストッパ９５は下降位置にあり、ケージＣはストッパ９５の上まで移送され、第２案内部材６５に当接して停止する。これに対し、ストッパ９５の上にケージＣが移送されてくると、図３に示されるようにストッパ９５は上昇位置に定められ、これにより、ベルトコンベヤ８１で移送されてくる次のケージＣはストッパ９５に当接して停止する。
　保管領域Ａに保管されているケージＣを移送用アイソレータ１１に受け渡すとき、そのケージＣはベルトコンベヤ８１で移送され第１案内部材６４に当接して停止し、次いでモータローラコンベヤ７１が上昇して作動し、移送用アイソレータ１１側に移送される。ストッパ９５の位置にあるケージＣをモータローラコンベヤ７１に移送するときは、まずストッパ９５が下降位置に定められて、そのケージＣがベルトコンベヤ８１上に載置され、モータローラコンベヤ７１の上方に移送される。
　モータローラコンベヤ７１上の３個のケージＣは移送用アイソレータ１１へ移され、移送用アイソレータ１１のベルトコンベヤ１２により第１、第２および第３作業用アイソレータ２１、２２、２３へ移送される。すなわち、１つ目のケージＣは移送用アイソレータ１１のベルトコンベヤ１２上に一旦載置されるが、そのまま第１作業用アイソレータ２１に搬入され、２つ目のケージＣはベルトコンベヤ１２によって第２作業用アイソレータ２２まで移送され、第２作業用アイソレータ２２内に搬入される。３つ目のケージＣはベルトコンベヤ１２によって第３作業用アイソレータ２３まで移送され、第３作業用アイソレータ２３内に搬入される。このとき、同時に培養される細胞をケージＣに収容させて、各作業用アイソレータ２１、２２、２３に搬入することができる。
　各作業用アイソレータ２１、２２、２３内において、ケージＣ内の資材、器具、培養容器等の包装が取り除かれ、細胞が培養容器内に播種される。本実施形態においては、例えば作業用アイソレータ２１においてヒトｉＰＳ細胞から得られる臓器細胞を播種し、作業用アイソレータ２２において血管内皮細胞を播種し、作業用アイソレータ２３において間葉系細胞を播種するようにしている。これらの培養容器はそれぞれインキュベータ３３、４１、４４内に受け渡され、インキュベータは作業用アイソレータから切り離されて、所定期間の間、培養が行われる。この培養期間中、インキュベータ３３、４１、４４は必要に応じて作業用アイソレータ２１、２２、２３に接続され、培地交換あるいは継代が実施される。
　各細胞の培養が完了すると、インキュベータ３３、４１、４４はそれぞれ作業用アイソレータ２１、２２、２３に接続され、これら３種類の細胞が収容された培養容器はそれぞれの作業用アイソレータ２１、２２、２３に取り出され、培養容器から細胞を回収する所定の処理が施される。回収された細胞は専用の容器に収容されてケージＣに収容され、移送用アイソレータ１１に移されてベルトコンベヤ１２によって、異なる作業用アイソレータ２１、２２、２３のいずれかに集められる。３種類の細胞は、集められた作業用アイソレータ内において所定の混合比率で混合される。そして混合された細胞が収容された培養容器は、その作業用アイソレータに接続されたインキュベータ内に移され、さらに所定期間の間、離脱されたインキュベータで共培養が行われ、例えば、人体の肝臓の原基が作製される。共培養が終了した細胞はインキュベータから、接続された作業用アイソレータに取り出され、培養容器から細胞を回収する所定の処理が施されて専用の容器に収容された後、移送用アイソレータ１１、収納庫５２内を移送されて、除染パスボックス５１を介して外部へ搬出される。なお、混合する細胞は全て異なる種類のものである必要はなく、同種の細胞を個々に培養して混合してもよい。また、必ずしも混合した後に共培養する必要はなく、混合した状態で外部に搬出してもよい。
　このように本実施形態では、インキュベータ３３、４１、４４において培養された細胞は、移送用アイソレータ１１を介して第１～第３作業用アイソレータ２１、２２、２３間で受け渡される。移送用アイソレータ１１は無菌空間を形成し、作業用アイソレータ２１、２２、２３間における細胞の受け渡しの度に除染する必要はない。したがって、複数のインキュベータを用いて行う細胞の培養に必要な作業を、処理される細胞に雑菌が混入することなく、短時間で速やかに実行することができる。
　なお上記実施形態においては、３台の第１～第３作業用アイソレータ２１、２２、２３およびインキュベータ３３、４１、４４が設けられているが、図１に破線Ｂにより示すように、さらに増設して移送用アイソレータ１１に連結してもよい。このような増設に備えて、実線で示すように開口部３１、ドア３２を予め設けておいてもよい。また、このような開口部３１に対して、破線Ｄで示すように、収納庫５２や除染パスボックス５１を接続してもよく、除染パスボックス５１については搬出用として用途を分けて設置することもできる。また、これら作業用アイソレータや収納庫および除染パスボックスは、着脱可能に構成することで必要に応じて増減させるようにしてもよい。
　また上記実施形態において収納庫５２は、保管領域Ａに６個のケージＣを平面的に配置して保管するよう構成しているが、保管スペースを上下に多段状に設けて複数個のケージＣを立体的に配置して保管するよう構成することもできる。この場合には、開口部５３と５５の間に各段の保管スペースにケージＣを昇降移動させるエレベータを設け、このエレベータと開口部５３、５５との間でケージＣを移動させ、またエレベータと各段の保管スペースの間でケージＣを移動させるモータローラコンベヤやベルトコンベヤ等からなる移動手段を設けて構成する。また、ベルトコンベヤ１２は直線的に形成する場合に限らず、設置場所のレイアウトに従って適宜カーブを設けたり、循環させて形成することもできる。さらに、ケージＣをベルトコンベヤ１２上に載置させておくことで、移送用アイソレータ１１の内部で培養に必要な資材、器具、培養容器等の物品を一時的に保管することもできる。なお、移動手段としてはベルトコンベヤ１２の他、ロッドレスシリンダや電動リニアアクチュエータまたはガイドレールに沿って移動するリニアモータや搬送車等、ケージＣやトレイを載置させて移送するよう構成したものを採用することができ、またロボット等、ケージＣやトレイを保持して移送するよう構成したものであってもよい。ただし、移送手段の構造が複雑になると除染がしにくくなるため、できるだけシンプルな構造の移動手段を採用する。
　図４は第２の実施形態を適用した細胞培養システムの概略的な構成を示している。第１の実施形態との違いは収納庫５２と第１作業用アイソレータ２１とを直接的に連結していることにある。この実施形態においては、収納庫５２と第１作業用アイソレータ２１は開口部３１を介して連結され、ドア３２により開閉されるようになっており、収納庫５２内と第１作業用アイソレータ２１内の間においてケージＣを受け渡し可能である。また収納庫５２には、第１実施形態と同様に開口部５５を介して除染パスボックス５１が連結され、除染ガス供給装置５９は除染パスボックス５１と収納庫５２に接続されている。その他の構成は、第１実施形態と共通しており同じ番号を付している。
　このような第２の実施形態においてはインキュベータ３３を複数備えて第１作業用アイソレータ２１に接続、分離可能とし、第１作業用アイソレータ２１内で細胞の調製作業を行って、各インキュベータ３３で種類の異なる細胞または種類の同じ細胞を培養するようになっている。それぞれ培養した細胞は、順次第１作業用アイソレータ２１内で調製されて混合され、接続されたいずれかのインキュベータ３３に収容されて共培養されるようになっている。この場合、第１作業用アイソレータ２１内で行われる細胞の培養に必要な資材、器具、培養容器等の物品は、使用までに予め収納庫５２に搬入されて保管されているので、必要に応じて第１作業用アイソレータ２１内に搬入して使用することができる。特に、収納庫５２に除染パスボックス５１を連結してあり、収納庫５２と第１作業用アイソレータ２１はドア３２により遮断することができるので、第１作業用アイソレータ２１と収納庫５２を遮断した状態で、第１作業用アイソレータ２１内で調製作業を行う間に、順次除染パスボックス５１に外部から資材、器具、培養容器等の物品を搬入して除染し、ケージＣに収容して収納庫５２に保管することも可能である。このような第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に、効率的に細胞の培養に必要な作業を実行することができる。
　さらに、図５に示す第３の実施形態は、第２の実施形態における収納庫５２と連結された第１作業用アイソレータ２１を、第４作業用アイソレータ２５として移送用アイソレータ１１に連結している。第４作業用アイソレータ２５も第１～第３作業用アイソレータ２１～２３と同様な構成を有する。すなわち第４作業用アイソレータ２５にはインキュベータ４７が連結装置４８を介して接続され、第４作業用アイソレータ２５と連結装置４８には、除染ガス供給装置４９が接続される。なお図５において、開口部３１ならびにドア３２、３５、３６およびグローブ２４については、第１～第３作業用アイソレータ２１～２３と共通の番号を付しており、第４作業用アイソレータ２５は開口部３１を介して移送用アイソレータ１１に連結されている。
　第４作業用アイソレータ２５には収納庫５２が連結されている。収納庫５２は移送用アイソレータ１１に連結する場合と同様に開口部５３を介して連結され、収納庫５２内と第４作業用アイソレータ２５内の間においてケージＣを受け渡し可能である。また収納庫５２には、第１の実施形態と同様に開口部５５を介して除染パスボックス５１が連結され、除染パスボックス５１と移送用アイソレータ１１には除染ガス供給装置５９が接続されている。
　このような構成によれば、第４作業用アイソレータ２５は収納庫５２と直接的に連結された状態にあり、第１～第３作業用アイソレータ２１～２３については、第４作業用アイソレータ２５および移送用アイソレータ１１を介して収納庫５２と間接的に連結されている。
　このような第３の実施形態の細胞培養システムにおいては、第１の実施形態と同様に、細胞の培養に必要な資材、器具、培養容器等の物品を除染パスボックス５１に搬入して除染し、ケージＣに収納して収納庫５２に保管する。これらケージＣを第１～第３作業用アイソレータ２１～２３に搬入するには、ケージＣを収納庫５２から第４作業用アイソレータ２５に移し、移送用アイソレータ１１を介して各作業用アイソレータ２１、２２、２３に移送する。また、第４作業用アイソレータ２５内でケージＣ内の資材、器具、培養容器等を使用して培養容器に細胞を播種し、インキュベータ４７に収容して培養を行うことも可能である。このような第３の実施形態においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

Claims (7)

  1. 　無菌空間を形成する作業用アイソレータと、前記作業用アイソレータに接続されて細胞を収容して培養するインキュベータとを備えた細胞培養システムにおいて、
    　前記作業用アイソレータで使用する物品を収納する収納庫と、この収納庫に外部から物品を搬入するためのパスボックスとを備え、
    　前記収納庫と作業用アイソレータとを直接的または間接的に連結して構成したことを特徴とする細胞培養システム。
  2. 　内部に形成した無菌空間に移送手段を配置した移送用アイソレータを設けるとともに、前記作業用アイソレータとインキュベータを複数備え、
    　前記移送用アイソレータの搬送経路に沿って前記複数の作業用アイソレータを連結し、この移送用アイソレータを介して前記収納庫と作業用アイソレータを連結したことを特徴とする請求項１に記載の細胞培養システム。
  3. 　前記物品を収容する複数の収容体を備え、前記物品を前記収容体に収容した状態で前記収納庫に物品を収容するとともに、前記移送手段で移送することを特徴とする請求項２に記載の細胞培養システム。
  4. 　前記移送手段の移送経路は直線的に形成されており、前記移送手段は前記収容体を往復動可能に移送することを特徴とする請求項３に記載の細胞培養システム。
  5. 　前記収納庫が着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の細胞培養システム。
  6. 　前記複数のインキュベータで種類の異なる細胞を培養し、相互に異なるインキュベータで培養された細胞をいずれかの作業用アイソレータで混合することを特徴とする請求項２に記載の細胞培養システム。
  7. 　前記複数のインキュベータで種類の同じ細胞を培養し、相互に異なるインキュベータで培養された細胞をいずれかの作業用アイソレータで混合することを特徴とする請求項２に記載の細胞培養システム。
PCT/JP2015/076615 2014-09-26 2015-09-18 細胞培養システム Ceased WO2016047571A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/513,442 US10647955B2 (en) 2014-09-26 2015-09-18 Cell culture system
EP15843860.6A EP3199614A4 (en) 2014-09-26 2015-09-18 Cell culture system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-197443 2014-09-26
JP2014197443A JP6440432B2 (ja) 2014-09-26 2014-09-26 細胞培養システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016047571A1 true WO2016047571A1 (ja) 2016-03-31

Family

ID=55581098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/076615 Ceased WO2016047571A1 (ja) 2014-09-26 2015-09-18 細胞培養システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10647955B2 (ja)
EP (1) EP3199614A4 (ja)
JP (1) JP6440432B2 (ja)
WO (1) WO2016047571A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018138008A (ja) * 2017-02-24 2018-09-06 川崎重工業株式会社 細胞培養システム
CN107828650B (zh) * 2017-09-21 2020-11-24 浙江泰林生物技术股份有限公司 一种细胞免疫治疗工作站
EP3778849A4 (en) * 2018-03-26 2021-05-26 Sharp Kabushiki Kaisha CLEAN SPACE MAINTENANCE AND MAINTENANCE DEVICE, CONSTRUCTION STRUCTURE, CELL CULTURE PROCESS AND CELL PRODUCTION PROCESS
JP2020018976A (ja) * 2018-08-01 2020-02-06 日科ミクロン株式会社 薬剤保管機能付アイソレーター
JP7360022B2 (ja) * 2019-08-26 2023-10-12 澁谷工業株式会社 細胞処理システム
CN114392705B (zh) * 2022-01-13 2024-09-06 武汉维他智联科技有限公司 一种生物医药生产用环境架构
CN115305200B (zh) * 2022-10-10 2022-12-20 昕慕(江苏)生物医药科技有限公司 一种细胞培养隔离器
EP4368696A1 (de) * 2022-11-14 2024-05-15 ibidi GmbH Inkubationsvorrichtung und modulares inkubationssystem

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004114378A1 (ja) * 2003-06-19 2004-12-29 Hokkaido Technology Licensing Office Co., Ltd. クリーンユニット、クリーンユニットシステム、機能ユニット、機能ユニットシステム、材料処理方法、素子製造方法、細胞系育成方法および植物体育成方法
JP2005278565A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Shibuya Kogyo Co Ltd 無菌培養方法及び無菌培養装置
JP2011004613A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Cellseed Inc 採取物調製用パーソナルボックスおよび採取物調製システムならびに採取物調製方法
JP2011177091A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Sanyo Electric Co Ltd アイソレータ
JP2013135858A (ja) * 2013-02-04 2013-07-11 Panasonic Healthcare Co Ltd アイソレータシステム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2493477A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Japan Science And Technology Agency Automatic culture apparatus for cell or tissue with biological origin
JP4300863B2 (ja) * 2003-04-25 2009-07-22 澁谷工業株式会社 無菌システムとその使用方法
EP2604679B1 (en) * 2011-01-17 2016-09-28 Tokyo Women's Medical University Cell culture treatment system, and method for connection of modules for cell culture treatment system
JP5852792B2 (ja) 2011-04-28 2016-02-03 パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 アイソレータ、培養物の移動方法
WO2013047639A1 (ja) 2011-09-27 2013-04-04 公立大学法人横浜市立大学 組織及び臓器の作製方法
BR112014011044A2 (pt) * 2011-11-07 2017-04-25 Beckman Coulter Inc amortecimento magnético para sistema de transporte de espécime
WO2016183513A1 (en) 2015-05-13 2016-11-17 Biospherix Ltd. Transportable conditioned cell culture enclosure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004114378A1 (ja) * 2003-06-19 2004-12-29 Hokkaido Technology Licensing Office Co., Ltd. クリーンユニット、クリーンユニットシステム、機能ユニット、機能ユニットシステム、材料処理方法、素子製造方法、細胞系育成方法および植物体育成方法
JP2005278565A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Shibuya Kogyo Co Ltd 無菌培養方法及び無菌培養装置
JP2011004613A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Cellseed Inc 採取物調製用パーソナルボックスおよび採取物調製システムならびに採取物調製方法
JP2011177091A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Sanyo Electric Co Ltd アイソレータ
JP2013135858A (ja) * 2013-02-04 2013-07-11 Panasonic Healthcare Co Ltd アイソレータシステム

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ATSUSHI NAKAO: "Cell Processing Isolator ni yoru GMP Kanri no Koritsuka", BIO CLINICA, vol. 23, no. 9, 2008, pages 69 - 75, XP009501176 *
See also references of EP3199614A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3199614A1 (en) 2017-08-02
JP2016067232A (ja) 2016-05-09
US20170306285A1 (en) 2017-10-26
JP6440432B2 (ja) 2018-12-19
EP3199614A4 (en) 2018-06-06
US10647955B2 (en) 2020-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6440432B2 (ja) 細胞培養システム
JP4300863B2 (ja) 無菌システムとその使用方法
US9932555B2 (en) Incubator conveying system, incubator depository and isolator system
JP4550101B2 (ja) 自動細胞培養装置及びその使用方法
JP5852792B2 (ja) アイソレータ、培養物の移動方法
TWI786283B (zh) 物品搬送裝置
JP6121299B2 (ja) 自動培養システム及び自動培養装置
JPWO2012098931A1 (ja) 細胞培養処理システム及び細胞培養処理システムのモジュール接続方法
JP3203002U (ja) 細胞培養システム
JP6376557B2 (ja) 密閉容器及び搬送システム
WO2016183513A1 (en) Transportable conditioned cell culture enclosure
JP2005278565A (ja) 無菌培養方法及び無菌培養装置
JP4656485B2 (ja) 無菌培養方法及びその装置
CN105531548A (zh) 清洁作业装置
JP3201607U (ja) 細胞培養システム
JP6354935B2 (ja) 培養作業システム
JP2015144580A (ja) 密閉容器及び細胞搬送システム
JP7366935B2 (ja) ガス滅菌に対応可能な駆動機構
WO2016203598A1 (ja) 培養設備
US20180272329A1 (en) Cell treatment apparatus
WO2015111544A1 (ja) インキュベータおよびこれを備えた細胞培養システム、加湿水の供給方法
JP7164805B2 (ja) 細胞加工システム
JP2017086093A (ja) 密閉容器及び搬送システム
US11273437B2 (en) Cell treatment apparatus
IT202200026922A1 (it) Apparecchiatura e procedimento per movimentare automaticamente oggetti nell’ambito di un ambiente con atmosfera controllata.

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15843860

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15513442

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015843860

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015843860

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE