JP4354221B2

JP4354221B2 - Culture treatment apparatus and automatic culture apparatus

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Publication number: JP4354221B2
Application number: JP2003182645A
Authority: JP
Inventors: 宏福田; 博之町田; 浩太小川; 公延沼田; 浩樹日比野
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: JP2005013094A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、培養処理装置及び自動培養装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、生体外において細胞を培養し組織を再構築することにより、培養組織等価物を治療に利用する再生医療が注目を集めている。このような細胞を培養する培養装置としては、様々なものが提供されているが、その一つとして培地の交換を自動に行う自動培養装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この自動培養装置は、複数の培養容器を収納可能なスタッカ及び該培養容器を搬送する搬送手段を備えたインキュベータと、培養容器の蓋を着脱するリッドオープンロボットと、培地注入ニードル及び培地排出ニードルを備えた培地交換ロボットと、これらを総合的に制御する管理コンピュータとを備えている。
【０００３】
この自動培養装置では、搬送ロボットにより培養容器をインキュベータから外部に取り出した後、リッドオープンロボットにより培養容器の蓋を外し、培地交換ロボットにより培養容器内の培地の排出及び注入を行う。そして、培地交換終了後、リッドオープンロボットにより培養容器の蓋を被せ、搬送ロボットにより培養容器をインキュベータ内のスタッカに収納する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６２８５６号公報（段落番号００２２−００３６、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１記載の自動培養装置では、培養容器の蓋を外した際に、培養容器内に塵埃等が混入する恐れがあった。
また、一般的な自動培養装置は、通常上述したような塵埃等の混入を防止するため、培養容器の蓋を着脱したり、培地交換等を行う上記空間をケーシング等で覆って、外部からの塵埃等を遮断する構成を採用している。ところが、ケーシング内部の保守点検や試薬等の定期交換等のため外部からケーシング内部にアクセスした際、培養容器の蓋が開いていた場合には、外部雰囲気がケーシング内に流入し、培養容器内の細胞に塵埃等が混入する恐れがあった。
【０００６】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、外部雰囲気の流入により容器内の細胞等に塵埃等が混入することを防止することができる培養処理装置及び自動培養装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、細胞を収容した培養容器内に収容された被収容物に対して所定の処理を施すための清浄度を有する処理室と、該処理室内に外部からアクセスするためのアクセス扉と、該処理室内での前記処理を制御する制御部とを備え、該制御部は、前記培養容器の蓋が閉状態であることが検出されていることを条件として、前記アクセス扉を開可能に制御する培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、制御部が、細胞を収容した培養容器の蓋が閉状態であることを検出しないとアクセス扉を開状態にしないので、培養容器に収容されている細胞等の被収容物が露出している状態で、アクセス扉を開けることはできない。従って、アクセス扉からの外部雰囲気の流入による細胞等の被収容物への塵埃等の混入を防止することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、細胞を収容した培養容器内に収容された被収容物に対して所定の処理を施すための清浄度を有する処理室と、該処理室内に外部からアクセスするためのアクセス扉と、該処理室内での前記処理を制御する制御部とを備え、該制御部は、前記アクセス扉が閉状態であることが検出されていることを条件として、前記培養容器の蓋を開可能に制御する培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、制御部が、アクセス扉が閉状態であることを検出しないと細胞を収容した培養容器の蓋を開状態にしないので、アクセス扉が開いた状態で培養容器に収容されている細胞等の被収容物を露出させることはない。従って、アクセス扉からの外部雰囲気の流入による細胞等の被収容物への塵埃等の混入を防止することができる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、細胞を収容した培養容器内に収容された被収容物に対して所定の処理を施すための清浄度を有する処理室と、該処理室内に外部からアクセスするためのアクセス扉と、該処理室内での前記処理を制御する制御部とを備え、該制御部は、前記培養容器の蓋が開状態であることが検出されている場合において、前記アクセス扉が開状態であることが検出されたときに、前記培養容器の蓋を閉状態に制御する培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、細胞を収容した培養容器の蓋が開いて該培養容器内に収容されている被収容物が露出している状態のときに、処理室内の保守点検や不意にアクセス扉を開けた場合には、制御部がアクセス扉の開状態を検出して培養容器の蓋を閉める。従って、処理室内に流入した外部雰囲気中に培養容器が開状態、即ち、被収容物が露出した状態で放置されないので、細胞等の被収容物への塵埃等の混入を防止することができる。
【００１０】
請求項４に係る発明は、細胞を収容した培養容器内に収容された被収容物に対して所定の処理を施すための清浄度を有する処理室と、該処理室内に外部からアクセスするためのアクセス扉と、該処理室内での前記処理を制御する制御部とを備え、該制御部は、前記培養容器の蓋が開状態であることが検出されている場合において、前記アクセス扉が開状態であることが検出されたときに、前記アクセス扉を閉状態に制御する培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、細胞を収容した培養容器の蓋が開いて該培養容器内に収容されている被収容物が露出している状態のときに、処理室内の保守点検や不意にアクセス扉を開けた場合には、制御部がアクセス扉の開状態を検出してアクセス扉を閉める。従って、処理室内に流入する外部雰囲気を最小限に抑えると共に、被収容物を露出した状態で放置しないので、細胞等の被収容物への塵埃等の混入をより確実に防止することができる。
【００１１】
請求項５に係る発明は、細胞を収容した培養容器内に収容された被収容物に対して所定の処理を施すための清浄度を有する処理室と、該処理室内に外部からアクセスするためのアクセス扉と、該処理室内での前記処理を制御する制御部とを備え、該制御部は、前記アクセス扉が開状態であることが検出されている場合において、前記培養容器の蓋が開状態であることが検出されたときに、前記アクセス扉を閉状態に制御する培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、処理室内の保守点検等のためアクセス扉を開けている状態のときに、細胞を収容した培養容器の蓋を開けてしまった場合には、制御部が培養容器の蓋の開状態を検出してアクセス扉を閉める。従って、処理室内に流入する外部雰囲気を最小限に抑えることができ、培養容器内に収容されている細胞等の被収容物への塵埃等の混入を防止することができる。
【００１２】
請求項６にかかる発明は、細胞を収容した培養容器内に収容された被収容物に対して所定の処理を施すための清浄度を有する処理室と、該処理室内に外部からアクセスするためのアクセス扉と、該処理室内での前記処理を制御する制御部とを備え、該制御部は、前記アクセス扉が開状態であることが検出されている場合において、前記培養容器の蓋が開状態であることが検出されたときに、前記培養容器の蓋を閉状態に制御する培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、処理室内の保守点検等のためアクセス扉を開けている状態のときに、細胞を収容した培養容器の蓋を開けてしまった場合には、制御部が培養容器の蓋の開状態を検出して培養容器の蓋を閉める。従って、処理室内に流入する外部雰囲気を最小限に抑えると共に、被収容物を露出した状態で放置しないので、細胞等の被収容物への塵埃等の混入をより確実に防止することができる。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項３から６のいずれか１項に記載の培養処理装置において、前記アクセス扉及び前記培養容器の蓋が共に開状態であることが検出されたときに、その旨を報知する報知手段を備えている培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、アクセス扉が開いて処理室内に外部雰囲気が流入している状態と、細胞を収容した培養容器の蓋が開いて細胞等の被収容物が露出した状態とが同時に生じた場合には、ブザーやランプ等の報知手段によりオペレータ等にその旨が報知される。この報知を受けてオペレータ等も、アクセス扉を閉めたり、培養容器の蓋を閉めたりして被収容物に塵埃等が混入しないように適切な処置を行なえるので、被収容物への塵埃等の混入を更に確実に防止することができる。
【００１４】
請求項８に係る発明は、細胞を収容した培養容器内に収容された被収容物に対して所定の処理を施すための清浄度を有する処理室と、該処理室内に外部からアクセスするためのアクセス扉と、該処理室内での前記処理を制御する制御部とを備え、該制御部が、前記アクセス扉が閉状態であることが検出されていることを条件として、前記培養容器の蓋を開状態にして前記処理を行う培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、制御部が、アクセス扉が閉状態であることを検出しないと細胞を収容した培養容器の蓋を開けて該培養容器内に収容された被収容物に対して所定の処理を開始しない。即ち、制御部は、アクセス扉が確実に閉まり清浄度を有する処理室内と外部雰囲気とが遮断された状態となるまで、培養容器の蓋を開けて所定処理を始めない。従って、培養容器内に収容されている細胞等の被収容物への塵埃等の混入を防止することができる。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の培養処理装置において、前記処理室に、前記アクセス扉を閉状態にロックする扉ロック手段が設けられ、前記制御部は、前記アクセス扉が閉状態であることが検出されたときに前記扉ロック手段を作動させる扉制御手段を備えている培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、扉制御手段が、アクセス扉が閉状態となったときに扉ロック手段を作動させてアクセス扉をロックする。即ち、細胞を収容した培養容器の蓋が開状態のときは、必ずアクセス扉にロックがされた状態となっている。これにより、例えば、オペレータ等が処理室内の保守点検等を行うときに培養容器が開状態の段階でアクセス扉を開けてしまったり、不意にアクセス扉を開けてしまうことを防止できるので、培養容器内の被収容物への塵埃等の混入を確実に防止することができる。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載の培養処理装置において、前記扉ロック手段のロック状態を検出する扉ロック検出手段を備えている培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、扉ロック検出手段によりアクセス扉がロックされたことを検出することが可能となる。従って、アクセス扉のロックが確実になり、信頼性をより向上することができる。
【００１７】
請求項１１に係る発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の培養処理装置において、前記培養容器の蓋の開閉を検出する蓋開閉センサを備えている培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、蓋開閉センサが細胞を収容した培養容器の蓋の開閉状態をより確実に検出することが可能となる。従って、培養容器の蓋の開閉状態を高精度に検出でき、信頼性をより向上することができる。
【００１８】
請求項１２に係る発明は、請求項１から１１のいずれか１項に記載の培養処理装置において、前記アクセス扉の開閉状態を検出する扉開閉センサを備えている培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、扉開閉センサによりアクセス扉の開閉状態をより確実に検出することが可能となる。従って、アクセス扉の開閉状態を高精度に検出でき、信頼性をより向上することができる。
【００１９】
請求項１３に係る発明は、請求項１から１２のいずれか１項に記載の培養処理装置において、前記処理室に、前記アクセス扉を自動開閉可能な扉開閉手段が設けられ、前記制御部は、前記扉開閉手段を前記培養容器の蓋の開閉状態に基づいて作動させる培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、扉開閉手段が、細胞を収容した培養容器の蓋が開状態とされ、細胞等の被収容物に対して所定処理が行なわれている場合には、アクセス扉を自動的に閉状態に維持するように制御する。また、所定処理が終了して培養容器の蓋が閉状態となった場合には、アクセス扉を自動的に開状態となるよう制御する。このように、扉開閉手段は、培養容器の蓋の開閉状態に応じてアクセス扉の開閉の制御を行なっている。従って、確実に被収容物への塵埃等の混入を防止することができる。
【００２０】
請求項１４に係る発明は、請求項１から１３のいずれか１項に記載の培養処理装置において、前記アクセス扉が、２つ以上設けられている培養処理装置を提供する。
この発明に係る培養処理装置においては、処理室にアクセス扉が多数設けられていたとしても、例えば、全てのアクセス扉が閉状態となっていない限り、細胞を収容した培養容器が開状態とならない。従って、アクセス扉の設置数に関係なく、確実に培養容器に収容されている細胞等の被収容物への塵埃等の混入を防止することができる。
【００２２】
請求項１５に係る発明は、請求項１から１４のいずれか１項に記載の培養処理装置と、前記培養容器を出し入れ可能に収容し所定の培養条件を維持しつつ細胞を培養する培養室と、を備えている自動培養装置を提供する。
この発明に係る自動培養装置においては、培養室を備えているので、例えば、外部雰囲気に培養容器をさらすことなく、培養処理装置から培養室へ移動することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動培養装置の第１実施形態について、図１から図５を参照して説明する。
本実施形態の自動培養装置１は、細胞（被収容物）を収容した容器の１つである培養容器３を出し入れ可能に収容し所定の培養条件を維持しつつ細胞を培養する第１空間Ｓ１内に収容された培養室４と、第１空間Ｓ１外に配置された培養処理装置Ａとを備えている。該培養処理装置Ａは、培養容器３内に収容された細胞等に対して所定の処理を施すための清浄度を有する第２空間（処理室）Ｓ２と、該第２空間Ｓ２内に外部からアクセスするためのアクセス扉３０と、これら培養室４及び第２空間Ｓ２での処理を制御する制御部４０とを備えている。
【００２４】
また、上記第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２は、外部から観察可能な透明な壁材により密閉され、両空間Ｓ１、Ｓ２は、シャッタ２を介して相互に連絡可能とされている。
上記第１空間Ｓ１の両側空間Ｓ１１、Ｓ１３には、上記培養室４が２個ずつ計４個配置され、中央空間Ｓ１２には、培養容器３を移動するための搬送ロボット５が備えられている。中央空間Ｓ１２の上部には、中央空間Ｓ１２内の空気を浄化するために清浄な下降空気流を送る空気清浄部６が設けられている。また、４個の培養室４は、それぞれ中央空間Ｓ１２に向けて扉４ａを配置することにより、横に並んだ２個ずつが相互に扉４ａを対向させて、間隔をあけて配置されている。
【００２５】
更に、各培養室４は、図２及び図３に示されるように、一側面に開口部４ｂを有し、該開口部４ｂを開閉可能な扉４ａを備えている。開口部４ｂに向かって左右の側壁には、対応する高さ位置に複数のレール状のトレイ保持部材４ｃが設けられており、左右対となる各トレイ保持部材４ｃに掛け渡すようにして、培養容器３を載置するトレイ７を上下方向に複数段収容できるようになっている。各培養室４内は、上述したように所定の培養条件、例えば、温度３７±０．５℃、湿度１００％及びＣＯ_２濃度５％等に維持されている。なお、トレイ保持部材４ｃは、レール状に限定されず、トレイ７を出し入れ可能に支持することができれば任意の形態でよい。
【００２６】
トレイ７は、培養容器３を載置するための図示しない載置部を備えている。また、各トレイ７には、複数個、例えば、１０個の培養容器３を並べて載置できるようになっている。
各培養容器３は、図４に示すように、容器本体３ａと、該容器本体３ａの上面に設けられた蓋３ｂとからなり、容器本体３ａの左右の側面には、後述する第２空間内のハンド５ｃにより引っかけられる突起３ｃが設けられている。
【００２７】
また、図１に示すように、各培養室４の下方には、未使用の培養容器３をトレイ７に搭載した状態で複数収容するストッカ８が配置されている。該ストッカ８は、前記培養室４の扉とは反対側の第１空間Ｓ１の外部に向かう側面に開閉可能なドア８ａを有している。該ドア８ａは、ストッカ８の一側面全体を開放する大きさに形成されている。
【００２８】
上記搬送ロボット５は、４個の培養室４の間隔位置のほぼ中央に配置されている。該搬送ロボット５は、水平回転可能な第１アーム５ａと、該第１アーム５ａの先端に鉛直軸回りに回転可能に連結された第２アーム５ｂと、該第２アーム５ｂの先端に鉛直軸回りに回転可能に取り付けられ、それ自身は駆動部、伝導機構などの培養室内の環境を劣化させる機構を持たないハンド５ｃと、これら第１アーム５ａ、第２アーム５ｂ及びハンド５ｃを昇降可能な昇降機構５ｄとを備えている。これにより、搬送ロボット５は、４個の培養室４内の全てのトレイ７にアクセスするとともに、前記シャッタ２を跨いで第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に配置されたコンベア９上にトレイ７を引き渡すことができる水平方向の動作範囲を有している。
【００２９】
上記コンベア９は、搬送ロボット５のハンド５ｃの幅寸法より大きな間隔をあけて左右に配置された２本の無端ベルト９ａを備え、これら無端ベルト９ａに掛け渡してトレイ７を載置できるようになっている。また、搬送ロボット５は、培養室４内の全てのトレイ７にアクセスすると共に、前記ストッカ８内の少なくとも最上段のトレイ７にアクセスできる垂直方向の動作範囲を有している。なお、ベルト９ａは、無端ベルトに限られるものではない。
【００３０】
上記ハンド５ｃは、トレイ７を載置可能に水平方向に伸びる平坦な形状に形成されており、培養室４に収容されているトレイ７間の隙間に挿入可能な厚さ寸法に形成されている。そして、ハンド５ｃは、トレイ７間の隙間に挿入された状態から上昇させられることにより、２本の腕によってトレイ７を下方から押し上げてトレイ保持部材４ｃから取り上げるとともに、トレイ７を安定して保持できるようになっている。
【００３１】
上記第２空間Ｓ２には、アクセス扉３０の開閉状態を検出する扉開閉センサ５１及びアクセス扉３０を閉状態でロックする扉ロック機構（扉ロック手段）５２が設けられている。
また、第２空間Ｓ２には、シャッタ２が開かれた状態で第１空間Ｓ１からコンベア９によって搬送されてきたトレイ７上の培養容器３を取り扱うと共に該培養容器３の蓋３ｂを開閉するハンドリングロボット１０と、培養容器３内の培地から細胞を分離する遠心分離機１１と、血清や試薬等の種々の液体を分注するための電動ピペット１２を備えた水平回転及び昇降移動可能な２台の分注ロボット１３と、これら分注ロボット１３の電動ピペット１２先端に取り付ける使い捨て可能なチップ１４を複数収容しており分注ロボット１３の動作範囲内に提供可能な３台のチップ供給装置１５と、使用済みのチップ１４を廃棄回収するチップ回収部（図示略）と、血清や試薬等の種々の液体を複数の容器に貯留する試薬等供給装置１６と、培養容器３内における細胞の様子を観察可能な顕微鏡１７と、各試薬及び培地交換等により廃棄される廃液をそれぞれ貯留する複数の貯留タンク１８と、前記コンベア９と各ロボット１０、１３との間で培養容器３を受け渡し可能とするように培養容器３を移動させる水平移動機構１９と、該水平移動機構１９のスライダ２０に取り付けられ、受け取った培養容器３を載置して振動を加えるシェーカ２１とが備えられている。
更に、第２空間Ｓ２にも、該第２空間Ｓ２内の空気を浄化するために清浄な下降気流を送る空気清浄部（図示略）が設けられており、これにより、第２空間の清浄度が保たれている。
【００３２】
上記ハンドリングロボット１０は、培養容器３を取り扱うと共に蓋３ｂを開閉する把持ハンド１０ａを水平移動及び昇降移動させる水平多関節型ロボットである。例えば、図１に示す例では、相互に連結された３つの水平アーム１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと、これら水平アーム１０ｂ〜１０ｄを昇降させる昇降機構１０ｅとを備えている。また、水平アーム１０ｂ〜１０ｄの先端には、培養容器３を把持する把持ハンド１０ａの他に、培養容器３内から細胞や培地を出し入れするチップ１４を着脱可能な電動ピペット（図示略）が備えられている。
【００３３】
このハンドリングロボット１０は、コンベヤ９で搬送されてきたトレイ７上の培養容器３の蓋３ｂを開閉し、培養容器３を把持して搬送することによりシェーカ２１及び顕微鏡１７に供給し、電動ピペット先端のチップ１４を交換し、培養容器３内から取り出した細胞入り培地を遠心分離機１１に投入するようになっている。従って、ハンドリングロボット１０は、コンベア９、シェーカ２１、顕微鏡１７、チップ供給装置１５、チップ回収部（図示略）及び遠心分離機１１等の種々の装置をその動作範囲内に配置している。
【００３４】
上記遠心分離機１１は、ハンドリングロボット１０から供給された細胞入り培地を高速回転させることにより培地内に浮遊していた比重の重い細胞を培地から分離して沈下させるようになっている。
上記分注ロボット１３は、先端にチップ１４を着脱可能に取り付ける電動ピペット１２を備えた水平回転可能なアーム１３ａと、該アーム１３ａを昇降させる昇降機構１３ｂとを備えている。また、分注ロボット１３は、水平移動機構１９によって搬送されてきた培養容器３内へ培地や種々の試薬を供給するようになっている。従って、分注ロボット１３は、水平移動機構１９上のシェーカ２１、チップ供給装置１５、チップ回収部及び試薬等供給装置１６等の種々の装置をその動作範囲内に配置している。
【００３５】
上記チップ供給装置１５は、上方に開口した容器１５ａ内に、電動ピペット１２への取付口を上向きにして複数のチップ１４を配列状態に収容しており、ハンドリングロボット１０や分注ロボット１３が、新たなチップ１４を必要とするときに、電動ピペット１２を上方から挿入するだけで、電動ピペット１２の先端にチップ１４を取り付けるように構成されている。容器１５ａは、ハンドリングロボット１０や分注ロボット１３の動作範囲と、蓋体１５ｂとの間で往復移動させられるように移動機構１５ｃに取り付けられており、チップ１４の交換が不要なときには、チップ１４への塵埃等の付着を防止するために、移動機構１５ｃを作動させて蓋体１５ｂの下方（初期位置）に配置されるようになっている。
【００３６】
上記チップ回収装置は、回収容器の入口に、チップ１４を把持する把持装置を備えており、ハンドリングロボット１０や分注ロボット１３において使用されたチップ１４が把持装置に挿入されると、これを把持するようになっている。そして、この状態でハンドリングロボット１０や分注ロボット１３が電動ピペット１２を移動させることにより、電動ピペット１２先端から使用済みチップ１４が取り外され、回収容器内に回収されるようになっている。
【００３７】
上記試薬等供給装置１６は、円筒状のケーシング内部に、鉛直軸回りに水平回転可能なテーブル１６ａを収容し、該テーブル１６ａ上に、扇型の底面形状を有する筒状の容器の１つである試薬等容器１６ｂを周方向に複数配列して搭載している。各試薬等容器１６ｂには、種々の試薬等が貯留されている。例えば、細胞を培養するために必要な培地を構成するＭＥＭ(Minimal Essential Medium：最小必須培地)、ＦＢＳ（Fetal Bovine Serum：ウシ胎児血清）やヒト血清のような血清、培養容器３内の細胞を剥離させるトリプシンのような蛋白質分解酵素や、培養に際して細胞を成長させるサイトカインのような成長因子、細胞を分化させるデキサメタゾンのような分化誘導因子、ペニシリン系抗生物質のような抗生剤、エストロゲン等のホルモン剤や、ビタミン等の栄養剤が貯留されている。
【００３８】
試薬等供給装置１６のケーシングの上面には、分注ロボット１３が電動ピペット１２先端のチップ１４を挿入する挿入口１６ｃが設けられている。この挿入口１６ｃは、前記分注ロボット１３の動作範囲内に配置されている。また、各試薬等容器１６ｂは、その上面に、前記挿入口１６ｃに一致する位置に配置される開口部（図示略）を備えている。これにより、初期位置からテーブル１６ａを回転させて試薬等容器１６ｂの開口部をケーシングの挿入口１６ｃの鉛直下方に配置することで、分注ロボット１３が、電動ピペット１２先端のチップ１４を上方から試薬等容器１６ｂ内へ挿入して、内部に貯留されている試薬等を吸引することができるようになっている。また、試薬等供給装置１６と、分注ロボット１３とを２台ずつ設けているのは、検体に共通のトリプシンのような薬液と、検体に固有の血清のような液体とを分離して取り扱うようにしているためである。
【００３９】
上記顕微鏡１７は、培養工程の途中、あるいは、培地交換の際に、培養容器３内の細胞数を計数する場合などに使用されるようになっている。顕微鏡１７のＸＹステージや作動距離調整、倍率の変更等は全て遠隔操作により行うことができるように構成されている。第２空間Ｓ２の外方に向けて接眼レンズを配置しておくことにより、自動培養装置１の外部から培養容器３内の細胞の状態を目視できるようにしてもよい。
【００４０】
上記貯留タンク１８は、例えば、全ての検体に共通して使用できるＭＥＭやＰＢＳ（リン酸緩衝液）等を貯留しておき、必要に応じて試薬等供給装置１６内の試薬等容器１６ａ内に供給するようになっている。また、貯留タンク１８には、廃液タンクとして、培地交換の際に排出される廃培地等を貯留するものもある。上記水平移動機構１９は、直線移動機構により水平方向に移動可能なスライダ２０を備えている。スライダ２０上には前記シェーカ２１が搭載されており、シェーカ２１に搭載された培養容器３を、コンベア３から分注ロボット１３の動作範囲まで移動させることができるようになっている。
上記シェーカ２１は、コンベア９上のトレイ７内から移載された培養容器３を搭載して保持する保持機構（図示略）を備えるとともに、該培養容器３に振動を付与する加振装置（図示略）を備えている。加振装置は、例えば、培養容器３を所定の角度範囲で往復揺動させる装置である。なお、加振装置として、超音波振動を加える装置や、水平方向の振動を加える装置を採用してもよい。
【００４１】
上記扉開閉センサ５１は、例えば、マイクロスイッチや近接スイッチであり、アクセス扉３０を完全に閉めた時に、該アクセス扉３０の閉状態を検出するように配設されている。また、アクセス扉３０が開いた際は、内部センサが感知しないので、開状態と判断する。この扉開閉センサ５１は、検出結果を制御部４０に送る機能を有している。
上記扉ロック機構５２は、例えば、電磁ソレノイドであり、後述する扉制御回路４１により内部のプランジャーが出没してアクセス扉３０の図示しないロック孔と係止することにより、アクセス扉３０を閉状態でロックすると共に、該ロックの解除を行っている。
【００４２】
上記制御部４０は、上述したように培養室４及び第２空間Ｓ２内に配設されている構成部の各工程の順序や動作タイミング等をプログラミング等により総合的に制御すると共に動作履歴等を記録保存している。
また、制御部４０は、扉開閉センサ５１によりアクセス扉３０が閉状態であると検出されていることを条件として、容器の蓋を開可能に制御するように設定されている。更に、容器に対して所定処理を始めるように設定されている。即ち
、培養容器３の蓋を開状態にして試薬の投入等を行ったり、チップ供給装置１５の容器１５ａを蓋体１５ｂの下方である初期位置から移動させたり、試薬等供給装置１６の試薬等容器１６ｂを初期位置から回転させ、試薬等容器１６ｂの開口部を挿入孔１６ｃの下方に位置させる等の作動を行うように設定されている。
【００４３】
また、制御部４０は、アクセス扉３０の閉状態を検出したときに、扉ロック機構５２を作動させてアクセス扉３０をロックさせる扉制御回路４１を有している。更に、この扉制御回路４１は、培養容器３の蓋３ｂの閉状態が検出され、チップ供給装置１５及び試薬等供給装置１６が初期位置に位置したときに、アクセス扉３０のロックを解除するように設定されている。つまり、制御部４０は、容器の蓋が閉状態であることが検出されていることを条件としてアクセス扉３０を開可能に制御している。
【００４４】
このように構成された自動培養装置１により、細胞を培養する場合について図１及び図５を参照して説明する。
まず、オペレータは、アクセス扉３０を開け、患者から採取された骨髄液を遠心分離容器（図示略）に入れた状態で遠心分離機１１に投入し、アクセス扉３０を閉める。アクセス扉３０が閉まると、扉開閉センサ５１が閉状態を検出して制御部４０に検出結果を出力する（Ｓ１）。制御部４０に検出結果が入力されると、扉制御回路４１は、扉ロック機構５２を作動させてアクセス扉３０をロックする（Ｓ２）。これにより、オペレータが不意にアクセス扉３０を開ける可能性がなくなる。従って、清浄度が保たれた第２空間Ｓ２内に外部雰囲気と共に塵埃等が入ることがないので、例えば、培養容器３内の細胞に塵埃等が混入することが防止される。
【００４５】
また、制御部４０は、上述したようにアクセス扉３０の閉状態が検出されたことを受けて、培養容器３等の容器の蓋を開可能に制御すると共に、各容器内の被収容物に対して所定の処理作業を開始する（Ｓ３）。即ち、まず遠心分離機１１を作動させて、骨髄液中から比重の重い骨髄細胞を抽出させる。なお、上述した骨髄液が入った遠心分離容器を遠心分離機１１に投入する作業をハンドリングロボット１０に行わせてもよい。この場合には、アクセス扉３０が閉状態となって、ロックが確認された後にハンドリングロボット１０が作動する。
【００４６】
抽出された骨髄細胞は、ハンドリングロボット１０により、培養容器３に投入される。このとき、コンベア９の作動により、トレイ７に載せた１０個の空の培養容器３が、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２に蓋３ｂが閉まった閉状態で差し出される。次いで、ハンドリングロボット１０は、把持ハンド１０ａにより、差し出された培養容器３の内の２個の蓋３ｂを開けて開状態にした後に、開状態となった２個の培養容器３を順に把持してシェーカ２１上に移載する。これにより、処理直前に蓋３ｂを開けることができ、容器本体３ａ内に異物が入る確率を更に低減することができる。
なお、制御部４０は、培養容器３の蓋３ｂが開いて開状態となったことをプログラミングにより検出している。
【００４７】
次いで、チップ供給装置１５が、移動機構１５ｃ作動させて、容器１５ａを初期位置である蓋体１５ｂの下方から移動させることにより、未使用のチップ１４をハンドリングロボット１０の動作範囲内に配すると、ハンドリングロボット１０は、チップ供給装置１５から未使用のチップ１４を受け取って電動ピペット１２の先端に取り付ける。
この状態で、ハンドリングロボット１０を作動させて、電動ピペット１２先端のチップ１４を遠心分離機１１内に抽出された骨髄細胞に接触させる。そして、電動ピペット１２を作動させることにより、チップ１４内に骨髄細胞を吸引する。吸引された骨髄細胞は、ハンドリングロボット１０を作動させることにより、シェーカ２１上の培養容器３内に投入される。
骨髄細胞を培養容器３内に投入し終わると、ハンドリングロボット１０は、チップ回収部までチップ１４を搬送してチップ１４を取り外す。また、チップ供給装置１５は、移動機構１５ｃの作動により容器１５ａを蓋体１５ｂの下方である初期位置に戻す。
【００４８】
次に、骨髄細胞が投入された培養容器３は、水平移動機構１９を作動させることにより、シェーカ２１ごと水平移動させられ、各分注ロボット１３の動作範囲内に配置される。分注ロボット１３は、チップ供給装置１５から受け取った未使用のチップ１４を先端に取り付けた電動ピペット１２を作動させることにより、試薬等供給装置１６の試薬等容器１６ｂ内からＭＥＭや血清、あるいは各種試薬を適量吸引した後に、培養容器３の上方まで搬送して培養容器３内に注入する。なお、この際、試薬等供給装置１６は、テーブル１６ａを回転させて、試薬等容器１６ｂが初期位置から挿入孔１６ｃの鉛直下方に開口部が位置するように作動させている。
【００４９】
血清や各試薬の吸引は、各試薬等の吸引毎にチップ供給装置１５から未使用のチップ１４に交換して行われる。これにより、培養容器３内においては、適正な培地内に骨髄細胞が混合された状態で存在することになる。なお、試薬等の供給が終了すると、試薬等供給装置１６は、テーブル１６ａを回転させて、試薬等容器１６ｂを初期位置に戻す。また、培地内において骨髄細胞を均一に分布させるために、シェーカ２１を作動させて、培養容器３ごと加振することにしてもよい。そして、全ての処理を終えた培養容器３は水平移動機構１９の作動により、ハンドリングロボット１０の動作範囲に戻される。
培養容器３が、ハンドリングロボット１０の動作範囲に戻されると、ハンドリングロボット１０は、培養容器本体３ａに蓋３ｂを被せた閉状態とした後に、培養容器３をトレイ７上に戻す。
【００５０】
この際、制御部４０は、培養容器３の蓋３ｂが被さり閉状態となったことをプログラミングにより検出している。また、同様に制御部４０は、チップ供給装置１５の容器１５ａ及び試薬等供給装置１６の試薬等容器１６ｂが初期位置に位置していることをプログラミングにより検出している。制御部４０は、上述したように、容器の蓋が閉状態であることを検出（Ｓ４）すると、扉制御回路４１にその旨を知らせる。
これを受けて、扉制御回路４１は、扉ロック機構５２を作動させてアクセス扉３０のロックを解除する（Ｓ５）。即ち、容器の蓋が閉状態であることが検出された後、アクセス扉３０を開可能とすることができる。従って、この時点でオペレータがアクセス扉３０を開けたとしても、培養容器３等の容器の蓋は全て閉じているので、外部から流入した外部雰囲気による塵埃等が細胞等の被収容物に混入することはない。
【００５１】
トレイ７上の全ての培養容器３に対して所定の処理を行われた後に、コンベア９を作動させることにより、トレイ７に載せられた培養容器３が第２空間Ｓ２から第１空間Ｓ１の中央空間Ｓ１２内に挿入される。この状態で、搬送ロボット５を作動させることにより、ハンド５ｃによってトレイ７を持ち上げる。そして、トレイ７を収容する培養室４の前まで搬送したところで、当該培養室４の扉４ａを開き、搬送ロボット５によって、空いているトレイ保持部材４ｃ上にトレイ７を挿入する。そして、再度、扉４ａを閉じることにより、培養室４内の培養条件を一定に保持して細胞の培養が行われることになる。なお、骨髄細胞投入や、ＭＥＭ、血清、各種試薬の投入や吸引の順序は適宜変更してもよいのは言うまでもない。
【００５２】
また、培地交換や容器交換の際にも、上記と同様にして、培養室４外に配置されている搬送ロボット５の作動により、培養室４内の培養容器３がトレイ７ごと取り出され、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ受け渡される。第２空間Ｓ２では、培養容器３内にトリプシンが注入されて、培養容器３内の細胞が剥離させられた状態で、ハンドリングロボット１０の作動によって遠心分離機１１内に投入され、間葉系幹細胞等の必要なもののみが抽出される。その他の処理工程は上記と同様である。
そして、複数回の培地交換や容器交換を介した所定期間に渡る培養工程を行うことにより、間葉系幹細胞が十分な細胞数まで増殖させられることになる。十分な細胞数に達したか否かは、ハンドリングロボット１０の作動により、間葉系幹細胞が底面に付着した培養容器３を顕微鏡１７まで搬送することにより、測定され、判断される。なお、トレイ７上には、同一検体の培養容器３が載置されていてもよいし、異なる検体の培養容器３が混在していてもよい。また、シェーカ２１上には同一検体の培養容器３が載置されてもよいし、異なる検体の培養容器３が混在していてもよい。
【００５３】
このようにして、患者から採取した骨髄液から十分な細胞数の間葉系幹細胞を自動的に培養することが可能となる。なお、十分な間葉系幹細胞が得られた後には、培養容器３内にリン酸カルシウムのような生体組織補填材及びデキサメタゾンのような分化誘導因子を投入して、再度培養工程を継続することにより、生体の欠損部に補填可能な細胞付きの生体組織補填体を製造することにしてもよい。
【００５４】
上述したように、この自動培養装置１及び培養処理装置Ａによれば、制御部４０が、アクセス扉３０が閉状態であることを検出しないと、容器の１つである培養容器３の蓋３ｂを開状態にすると共に、内部に収容されている細胞等に対して所定処理を開始しない。即ち、制御部４０は、アクセス扉３０が確実に閉まり、清浄度を有する第２空間Ｓ２内と外部とが遮断された状態となるまで、培養容器３を開状態としないので、細胞等への外部雰囲気の流入による塵埃等の混入を防止することができる。
また、アクセス扉３０が閉まった後に、上述した培養容器３と同様に、容器の１つであるチップ供給装置１５の容器１５ａや試薬等供給装置１６の試薬等容器１６ｂを初期位置から移動させるので、試薬、血清、チップ等に塵埃等の混入や付着を防止することができる。
【００５５】
更に、制御部４０は、培養容器３等の容器の蓋が閉状態であることを検出しないと、アクセス扉３０のロックを解除して開可能に制御しない。つまり、容器内の被収容物、例えば、細胞等が露出している状態で、アクセス扉３０を開けることはできない。従って、外部雰囲気の流入によって容器内の被収容物に塵埃等が混入することを防止することができる。
更には、扉制御回路４１が、アクセス扉３０が閉状態となったときに、扉ロック機構５２を作動させてアクセス扉３０をロックするので、容器内の被収容物への塵埃等の混入をより確実に防止することができる。
特に、扉開閉センサ５１によりアクセス扉３０の開閉状態を高精度に検出でき、開閉の信頼性を向上することができる。
また、外部雰囲気に培養容器３をさらすことなく、培養処理装置Ａから培養室４へ移動することができる。
【００５６】
次に、本発明に係る自動培養装置の第２実施形態を図６及び図７を参照して説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、制御部４０が、アクセス扉３０が閉状態であることが検出されていることを条件として、容器の蓋を開可能に制御していたのに対し、第２実施形態の制御部６０は、容器の蓋が開状態であることが検出されている場合において、アクセス扉３０が開状態であることが検出されたときに、容器の蓋を閉状態に制御するよう設定されている点である。
【００５７】
即ち、本実施形態の自動培養装置７０は、図６に示すように上記制御部６０を有する培養処理装置７１を備えている。また、制御部６０は、アクセス扉３０及び容器の蓋が共に開状態であることが検出されたときに、その旨を報知するブザー６１（報知手段）を有している。なお、本実施形態の自動培養装置７０は、扉ロック機構５２及び該扉ロック機構５２を作動させる扉制御回路４１を備えていない構成とされている。
【００５８】
このように構成された自動培養装置７０により細胞を培養する場合について図７を参照して説明する。
制御部６０が、アクセス扉３０の閉状態が検出されたことを受けて、培養容器３等の容器の蓋を開可能に制御すると共に、各容器内の被収容物に対して所定の処理作業を開始（Ｓ３）した後、例えば、オペレータが不意にアクセス扉３０を開けてしまった場合には、扉開閉センサ５１がアクセス扉３０が開いたことを検出して制御部６０に知らせる（Ｓ１０）。これを受けて制御部６０は、各容器の蓋を閉状態にするよう制御する（Ｓ１１）。即ち、培養容器３の蓋３ｂを被せたり、チップ供給装置１５の容器１５ａ及び試薬等供給装置１６の試薬等容器１６ａを初期位置に戻す。この際、各容器の被収容物に対して作業が行なわれている場合には、所定工程終了後（例えば、培養容器３がシェーカ２１上に載って移動している場合には、シェーカ２１を元の位置に戻す等の工程）、容器を閉状態とする。
【００５９】
また、制御部６０は、アクセス扉３０の開状態が検出されてから各容器の蓋が閉状態となるまで、ブザー６１を作動させる（Ｓ１２）。これにより、オペレータは、容器の蓋が開いていることを容易且つ直ちに認識でき、アクセス扉３０を閉める等の適切な処置を効率良く行なうことができる。
【００６０】
この自動培養装置７０によれば、容器の蓋が開いて、該容器の内部に収容されている被収容物が露出している状態の時に、アクセス扉３０を開けたとしても、制御部６０が、アクセス扉３０の開状態を検出して容器の蓋を閉めるので、処理室内に流入した外部雰囲気中に被収容物が露出した状態で放置されることはない。従って、細胞等の被収容物への塵埃等の混入を防止することができる。
また、オペレータは、アクセス扉３０及び容器の蓋が共に開状態となったことをブザー６１により容易、確実で直ちに認識できるので、アクセス扉３０を閉める等して適切な処置を行なえる。従って、被収容物への塵埃等の混入をより確実に防止することができる。
【００６１】
なお、本実施形態において、制御部６０は、アクセス扉３０が開状態であると検出したときに、容器の蓋を閉状態にするよう制御したが、これに加えアクセス扉３０も閉状態となるように制御しても構わない。この場合には、電動モータ等によりアクセス扉３０を閉めるようにすれば良い。こうすることで、第２空間Ｓ２内に流入する外部雰囲気を最小限に抑えることができるので、被収容物への塵埃等の混入をより防止することができる。また、制御部６０は、アクセス扉３０が開状態であると検出したときに、単に電動モータ等によりアクセス扉３０を閉めるようにしても良い。
【００６２】
次に、本発明に係る自動培養装置の第３実施形態を図８及び図９を参照して説明する。
なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、制御部４０が、培養容器３等の容器の蓋が閉状態であることが検出されていることを条件として、アクセス扉３０を開可能に制御すると共に所定処理を開始していたのに対し、第３実施形態の制御部８０は、アクセス扉３０が開状態であることが検出されている場合において、容器の蓋が開状態であることが検出されたときに、アクセス扉３０を閉状態に制御するよう設定されている点である。
【００６３】
即ち、本実施形態の自動培養装置９０は、図８に示すように上記制御部８０を有する培養処理装置９１を備えている。また、第２空間Ｓ２内には、制御部８０からの信号を受けてアクセス扉３０を閉める電動モータ９２が設けられている。また、制御部８０は、アクセス扉３０及び容器の蓋が共に開状態であることが検出されたときに、その旨を報知するブザー８１（報知手段）を有している。なお、本実施形態の自動培養装置９０は、扉ロック機構５２及び該扉ロック機構５２を作動させる扉制御回路４１を備えていない構成とされている。
【００６４】
このように構成された自動培養装置９０により細胞を培養する場合について図９を参照して説明する。
オペレータが、アクセス扉３０を開けて、患者から採取された骨髄液を遠心分離容器に入れた状態で遠心分離機１１に投入し、アクセス扉３０を閉める前に、培養容器３等の容器の蓋を開けて（Ｓ２０）しまった場合には、制御部８０は、扉開閉センサ５１からアクセス扉３０が閉状態である旨の信号を受けていないので、アクセス扉３０及び容器の蓋が共に開状態であると検出する（Ｓ２１）。これを受けて、制御部８０は、電動モータ９２を制御してアクセス扉３０を閉める（Ｓ２２）。これにより、扉開閉センサ５１がアクセス扉３０が閉状態であることを検出する。
また、制御部６０は、容器の蓋の開状態が検出されたときから、アクセス扉が閉状態となるまで、ブザー８１を作動させる（Ｓ２３）。これにより、オペレータは、容器の蓋が開いていることを容易且つ直ちに認識することができる。
【００６５】
この自動培養装置９０によれば、第２空間内の保守点検、培養準備等を行なうためにアクセス扉３０を開けている状態の時に、培養容器３等の容器の蓋を開けたとしても、制御部８０が、容器の蓋が開状態であることを検出してアクセス扉３０を閉めるので、処理室内に流入する外部雰囲気を最小限に抑えることができ、細胞等の被収容物への塵埃等の混入を防止することができる。
また、オペレータは、アクセス扉３０及び容器の蓋が共に開状態となったことをブザー６１により容易、確実で直ちに認識できるので、被収容物への塵埃等の混入を防止するための適切な処置を効率良く行なえる。
【００６６】
なお、本実施形態において、制御部８０は、容器の蓋が開状態であると検出したときに、アクセス扉３０を閉状態にするよう制御したが、これに加え容器の蓋も閉状態となるように制御しても構わない。こうすることで、第２空間Ｓ２内に流入した外部雰囲中に被収容物を露出した状態で放置しないので、被収容物への塵埃等の混入をより確実に防止することができる。また、制御部８０は、容器の蓋が開状態であると検出したときに、単に容器の蓋を閉状態としても良い。
【００６７】
次に、本発明に係る自動培養装置の第４実施形態を図１０及び図１１を参照して説明する。
なお、この第４実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第４実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、扉制御回路４１が、単に扉ロック機構５２にアクセス扉３０をロックするよう信号を送っていたのに対し、第４実施形態の培養処理装置１００では、扉ロックセンサ（扉ロック検手段）１０１によりアクセス扉３０のロック状態を確認する点である。
【００６８】
即ち、本実施形態の自動培養装置１１０は、図１０に示すように、上記培養処理装置１００を備えており、該培養処理装置１００は、アクセス扉３０のロック孔に、ロック機構５２のロック状態を検出する上記扉ロックセンサ１０１を有している。この扉ロックセンサ１０１は、ロック機構５２のプランジャーがロック孔に突出したことを検出して、検出結果を制御部４０に送る機能を有している。
【００６９】
このように構成された自動培養装置１００により細胞を培養する場合について図１１を参照して説明する。オペレータがアクセス扉３０を閉めた後、扉制御回路４１が扉ロック機構５２を作動させ、アクセス扉３０をロックする（Ｓ２）。この際、扉ロックセンサ１０１が、アクセス扉３０のロック状態を検出し（Ｓ３０）、ロックが確実にされた場合には、その旨を制御部４０に送る。逆に、何らかの不具合により扉ロック機構５２のプランジャーが不作動の場合には、扉ロックセンサ１０１がアクセス扉３０のロックを検出しないので、制御部４０が所定処理を始めない。これにより、例えば、アクセス扉３０のロックが確実にされない限り、容器の蓋を開状態にすると共に所定処理を始めないので、信頼性を向上することができる。
【００７０】
次に、本発明に係る自動培養装置の第５実施形態を図１２及び図１３を参照して説明する。
なお、この第５実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第５実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、容器の１つである培養容器３の蓋３ｂの開閉状態を制御部４０がプログラミングにより検出していたのに対し、第５実施形態の培養処理装置１２０では、蓋開閉センサ１０ｆにより培養容器１０ｆの蓋３ｂの開閉状態を検出する点である。
【００７１】
即ち、本実施形態の自動培養装置１３０は、図１２に示すように、上記培養処理装置１２０を備えており、該培養処理装置１２０は、ハンドリングロボット１０の水平アーム１０ｂ内に、把持ハンド１０ａをモニタして培養容器３の蓋３ｂの開閉を検出する上記蓋開閉センサ１０ｆを有している。この蓋開閉センサ１０ｆは、蓋３ｂの開閉結果を制御部４０に送る機能を有している。
【００７２】
このように構成された自動培養装置１３０により細胞を培養する場合について図１３を参照して説明する。被収容物である細胞等の所定処理が終了した後、制御部４０が、容器の蓋が閉状態であることを確認する（Ｓ４）。この際、蓋開閉センサ１０ｆが、培養容器３の蓋３ｂが閉まったこと検出し（Ｓ４０）、閉状態を検出した場合には、その旨を制御部４０に送る。これにより、培養容器３の蓋３ｂの検出がより高精度に行なえ、確実に蓋３ｂが閉まった状態でアクセス扉３０のロックを解除することができ、信頼性を向上することができる。
なお、本実施形態では、ハンドリングロボット１０内に蓋開閉センサ１０ｆを設けたが、これに限られずハンドリングロボット１０とは別に、蓋の開閉のみを行うロボット等を設け、該ロボットに蓋開閉センサ１０ｆを設けても構わない。また、容器の１つである培養容器３の蓋３ｂの開閉状態を検出する蓋開閉センサ１０ｆを採用したが、例えば、チップ供給装置１５の容器１５ａや試薬等供給装置１６の試薬等容器１６ｂの位置を検出するためのセンサを設けても構わない。この場合には、全ての容器の蓋の開閉状態を高精度に検出することができる。
【００７３】
なお、本発明の技術範囲は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、アクセス扉の開閉を扉開閉センサにより検出したが、制御部によるプログラミングにより開閉を判断しても構わない。
また、扉ロック手段として、電磁ソレノイドを利用した扉ロック機構を採用したが、これに限られず、扉制御手段により制御してアクセス扉をロックするものであれば良い。
例えば、図１４に示す自動培養装置１４０は、第２空間Ｓ２内にアクセス扉３０を自動的に開閉可能な電動モータ（扉開閉手段）１４１を有する培養処理装置１５０を備えている。また、この電動モータ１４１は、容器の蓋の開閉状態に基づいて作動するよう設定されている。
この自動培養装置１４０においては、例えば、容器の蓋が開状態とされ、細胞等の被収容物に対して所定処理が行なわれている場合には、アクセス扉３０を自動的に閉状態に維持している。また、所定処理が終了して容器の蓋が閉状態となった場合には、例えば、第２空間Ｓ２の外周面に取り付けられている図示しないスイッチを押すとアクセス扉３０を開状態にする。従って、確実に被収容物への塵埃等の混入を防止することができる。
【００７４】
更に、上記実施形態では、アクセス扉を一つ設置した構成としたが、２つ以上設けても構わない。
即ち、図１５に示す自動培養装置１６０は、第２空間Ｓ２内に外部からアクセスするための第１アクセス扉１６１及び第２アクセス扉１６２を有する培養処理装置１７０を備えている。この自動培養装置１６０は、アクセス扉１６１、１６２の数が増えているので、オペレータが保守点検や第２空間Ｓ２内部に配設されている構成部に対して試薬等の補給を用意に行える。
この自動培養装置１６０においては、両アクセス扉１６１、１６２が開状態とされロックされない限り、培養容器３等の容器が開状態となって所定処理が開始されない。また、処理室Ｓ２内の全て容器が閉状態にならない限りアクセス扉１６１、１６２のロックが解除されない。即ち、アクセス扉１６１、１６２の設置数を増加した構成だとしても、外部雰囲気の流入によって培養容器３等の細胞に塵埃等が混入するのを防止することができる。
【００７５】
また、培養室は、ＣＯ_２インキュベータ、マルチガスインキュベータ、インキュベータ、保冷庫等のように、培養に利用されるものあるいはその組合せで構成されていてもよい。
更に、本実施形態に係る自動培養装置は、搬送ロボットの設置されている中央空間の上部に、空気清浄部を備えているので、搬送ロボットの存在する中央空間内も常に清浄度が維持されている。従って、培養室の扉が開かれときにも、培養室内に塵埃が流入することを最小限に抑えることが可能となる。
従って、本実施形態に係る自動培養装置によれば、培養中の細胞が塵埃等によって汚染される可能性を低減することができる。
【００７６】
加えて、培養室の形状や数、搬送ロボット、ハンドリングロボット及び分注ロボットの形態や数、各種装置の形態や数等は、何ら限定されることなく、適用条件に合わせて任意に設定することができる。
また、成長因子としては、サイトカインの他に、例えば、濃縮血小板、ＢＭＰ、ＦＧＦ、ＴＧＦ−β、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ＶＥＧＦ、ＨＧＦやこれらを複合させたもの等の成長に寄与する物質を採用することにしてもよい。また、抗生剤としては、ペニシリン系抗生物質の他、セフェム系、マクロライド系、テトラサイクリン系、ホスホマイシン系、アミノグリコシド系、ニューキノロン系等任意の抗生物質を採用することができる。
【００７７】
また、細胞を生体組織補填材に付着させて培養しても良い。生体組織補填材としては、リン酸カルシウムに代えて、生体組織に親和性のある材料であれば任意のものでよく、生体吸収性の材料であればさらに好ましい。特に、生体適合性を有する多孔性のセラミックスや、コラーゲン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ヒアルロン酸、またはこれらの組合せを用いてもよい。また、チタンの様な金属であってもよい。また、生体組織補填材は、顆粒状でもブロック状でもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る培養処理装置及び自動培養装置によれば、制御部が、容器の蓋が閉状態であることを検出しないとアクセス扉を開状態に制御しないので、容器内の細胞等の被収容物が露出している状態で、アクセス扉を開けることはできない。従って、外部雰囲気の流入による細胞等の被収容物への塵埃等の混入を防止することができる。更に、容器の１つである培養容器を外部雰囲気にさらすことなく、処理室から培養室に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に第１実施形態に係る培養処理装置及び自動培養装置を示す斜視図である。
【図２】図１の自動培養装置の第１空間を概略的に示す縦断面図である。
【図３】図１の自動培養装置の第１空間を概略的に示す平面図である。
【図４】図１の自動培養装置において用いられる培養容器の一例を示す斜視図である。
【図５】図１の自動培養装置を用いて培養容器内の細胞を培養する際の、アクセス扉の制御状態を示す処理フローである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る培養処理装置及び自動培養装置を示す斜視図である。
【図７】図６の自動培養装置を用いて培養容器内の細胞を培養する際の、アクセス扉の制御状態を示す処理フローの一部である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る培養処理装置及び自動培養装置を示す斜視図である。
【図９】図８の自動培養装置を用いて培養容器内の細胞を培養する際の、アクセス扉の制御状態を示す処理フローの一部である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る培養処理装置及び自動培養装置を示す斜視図である。
【図１１】図１０の自動培養装置を用いて培養容器内の細胞を培養する際の、アクセス扉の制御状態を示す処理フローの一部である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る培養処理装置及び自動培養装置を示す斜視図である。
【図１３】図１２の自動培養装置を用いて培養容器内の細胞を培養する際の、アクセス扉の制御状態を示す処理フローの一部である。
【図１４】図１の培養処理装置及び自動培養装置の他の例を示す斜視図である。
【図１５】図１の培養処理装置及び自動培養装置の更に他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ａ、７１、９１、１００、１２０、１５０、１７０培養処理装置
Ｓ２第２空間（処理室）
１、７０、９０、１３０、１４０、１６０自動培養装置
３培養容器（容器）
３ｂ蓋
４培養室
１０ｆ蓋開閉センサ）
１５ａ容器
１６ｂ試薬等容器（容器）
３０、１６１、１６２アクセス扉
４１扉制御回路（扉制御手段）
４０、６０、８０制御部
５１扉開閉センサ
５２扉ロック機構（扉ロック手段）
６１、８１ブザー（報知手段）
１０１扉ロックセンサ（扉ロック検出手段）
１４１電動モータ（扉開閉手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a culture treatment apparatus and an automatic culture apparatus.
[0002]
[Prior art]
As is well known, regenerative medicine that uses cultured tissue equivalents for treatment by culturing cells and reconstructing tissues in vitro has attracted attention. Various culture apparatuses for culturing such cells are provided, and as one of them, an automatic culture apparatus that automatically changes the medium is known (see, for example, Patent Document 1).
This automatic culture apparatus includes a stacker that can store a plurality of culture containers, an incubator having a transport means for transporting the culture containers, a lid open robot that attaches and detaches a lid of the culture containers, a medium injection needle, and a medium discharge needle. The culture medium replacement robot is provided, and a management computer that comprehensively controls them.
[0003]
In this automatic culture apparatus, after the culture container is taken out from the incubator by the transport robot, the lid of the culture container is removed by the lid open robot, and the medium in the culture container is discharged and injected by the medium exchange robot. Then, after the medium exchange is completed, the lid of the culture container is covered with a lid open robot, and the culture container is stored in the stacker in the incubator by the transfer robot.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-262856 (paragraph numbers 0022-0036, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the automatic culture apparatus described in Patent Document 1, when the lid of the culture container is removed, there is a possibility that dust or the like is mixed in the culture container.
In addition, in order to prevent the contamination of dust or the like as described above, a general automatic culture apparatus usually covers the space for removing / attaching the lid of the culture container or exchanging the medium with a casing, etc. A configuration that blocks dust and the like is employed. However, if the lid of the culture vessel is open when the inside of the casing is accessed from the outside for maintenance inspection or periodic replacement of reagents, etc., the external atmosphere flows into the casing, There was a possibility that dust and the like were mixed in the cells.
[0006]
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a culture treatment apparatus and an automatic culture capable of preventing dust and the like from being mixed into cells in a container due to inflow of an external atmosphere. Is to provide a device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The invention according to claim 1 Culture container containing cells A processing chamber having a cleanliness for performing a predetermined process on an object accommodated therein, an access door for accessing the processing chamber from the outside, and controlling the processing in the processing chamber. A control unit, the control unit, Culture vessel Provided is a culture treatment apparatus that controls the access door to be openable on the condition that it is detected that the lid is closed.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, the control unit, Culture container containing cells If it is not detected that the lid of the door is closed, the access door will not be opened. Culture vessel The access door cannot be opened in the state where the objects to be stored such as cells stored in the container are exposed. Accordingly, it is possible to prevent dust and the like from being mixed into the objects such as cells due to the inflow of the external atmosphere from the access door.
[0008]
The invention according to claim 2 Culture container containing cells A processing chamber having a cleanliness for performing a predetermined process on an object accommodated therein, an access door for accessing the processing chamber from the outside, and controlling the processing in the processing chamber. A control unit, the control unit, on the condition that the access door is detected to be closed, the Culture vessel A culture treatment apparatus for controlling the lid of the apparatus to be openable is provided.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, if the control unit does not detect that the access door is closed. Culture container containing cells The lid of the door is not opened, so the access door is open. Culture vessel The object to be accommodated such as the cell accommodated in the container is not exposed. Accordingly, it is possible to prevent dust and the like from being mixed into the objects such as cells due to the inflow of the external atmosphere from the access door.
[0009]
The invention according to claim 3 Culture container containing cells A processing chamber having a cleanliness for performing a predetermined process on an object accommodated therein, an access door for accessing the processing chamber from the outside, and controlling the processing in the processing chamber. A control unit, the control unit, Culture vessel When it is detected that the access door is open, the access door is detected to be open. Culture vessel The culture processing apparatus which controls the lid | cover to a closed state is provided.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, Culture container containing cells The lid of the Culture vessel If the access door is opened when the contents contained in the chamber are exposed and the access door is opened unexpectedly, the control unit detects the open state of the access door. Culture vessel Close the lid. Therefore, in the external atmosphere that flows into the processing chamber Culture vessel Since the container is not left in an open state, that is, the object to be exposed is exposed, it is possible to prevent dust and the like from entering the object to be stored such as cells.
[0010]
The invention according to claim 4 Culture container containing cells A processing chamber having a cleanliness for performing a predetermined process on an object accommodated therein, an access door for accessing the processing chamber from the outside, and controlling the processing in the processing chamber. A control unit, the control unit, Culture vessel When the access door is detected to be in an open state, a culture treatment apparatus that controls the access door to be closed when the access door is detected to be in an open state is provided.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, Culture container containing cells The lid of the Culture vessel If the access door is opened when the contents contained in the chamber are exposed and the access door is opened unexpectedly, the control unit detects the open state of the access door. Close. Therefore, the external atmosphere flowing into the processing chamber is minimized, and the object to be stored is not left exposed, so that it is possible to more reliably prevent dust and the like from entering the object to be stored such as cells.
[0011]
The invention according to claim 5 Culture container containing cells A processing chamber having a cleanliness for performing a predetermined process on an object accommodated therein, an access door for accessing the processing chamber from the outside, and controlling the processing in the processing chamber. A control unit, wherein the control unit detects that the access door is in an open state, Culture vessel A culture treatment apparatus is provided that controls the access door to be closed when it is detected that the lid of the device is open.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, when the access door is opened for maintenance inspection etc. in the treatment chamber, Culture container containing cells If you open the lid of the Culture vessel Detect the open state of the lid and close the access door. Therefore, the external atmosphere flowing into the processing chamber can be minimized, Culture vessel It is possible to prevent dust and the like from being mixed into an object such as a cell accommodated in the inside.
[0012]
The invention according to claim 6 is: Culture container containing cells A processing chamber having cleanliness for performing a predetermined process on an object accommodated therein, an access door for accessing the processing chamber from the outside, and controlling the processing in the processing chamber. A control unit, wherein the control unit detects that the access door is in an open state, Culture vessel When it is detected that the lid is open. Culture vessel The culture processing apparatus which controls the lid | cover to a closed state is provided.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, when the access door is opened for maintenance inspection etc. in the treatment chamber, Culture container containing cells If you open the lid of the Culture vessel Detecting the lid open state Culture vessel Close the lid. Therefore, the external atmosphere flowing into the processing chamber is minimized, and the object to be stored is not left exposed, so that it is possible to more reliably prevent dust and the like from entering the object to be stored such as cells.
[0013]
The invention according to claim 7 is the culture treatment apparatus according to any one of claims 3 to 6, wherein the access door and the access door Culture vessel When it is detected that both of the lids are in the open state, a culture treatment apparatus provided with a notification means for notifying that effect is provided.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, the state where the access door is opened and an external atmosphere flows into the treatment chamber, Culture container containing cells When the lid is opened and the contained object such as a cell is exposed, the operator or the like is notified by a notification means such as a buzzer or a lamp. Upon receiving this notification, operators, etc. can close the access door, Culture vessel The lid can be closed to take appropriate measures so that dust and the like are not mixed into the object to be contained, so that it is possible to more reliably prevent the dust and the like from being mixed into the object to be contained.
[0014]
The invention according to claim 8 provides: Culture container containing cells A processing chamber having cleanliness for performing a predetermined process on an object accommodated therein, an access door for accessing the processing chamber from the outside, and controlling the processing in the processing chamber. A control unit, provided that the control unit detects that the access door is closed. Culture vessel The culture treatment apparatus which performs the said process by making the lid | cover of an open state is provided.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, if the control unit does not detect that the access door is closed. Culture container containing cells Open the lid of the Culture vessel A predetermined process is not started with respect to the object to be accommodated inside. That is, until the control door is in a state where the access door is securely closed and the processing chamber having the cleanliness and the external atmosphere are shut off, Culture vessel Do not start the predetermined process by opening the lid. Therefore, Culture vessel It is possible to prevent dust and the like from being mixed into an object such as a cell accommodated in the inside.
[0015]
The invention according to claim 9 is the culture treatment apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the treatment chamber is provided with door lock means for locking the access door in a closed state, and the control unit Provides a culture treatment apparatus comprising door control means for operating the door lock means when it is detected that the access door is closed.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, the door control means operates the door lock means to lock the access door when the access door is in the closed state. That is, Culture container containing cells When the lid is open, the access door is always locked. As a result, for example, when an operator or the like performs maintenance or inspection in the processing chamber. Culture vessel Can prevent the access door from being opened when it is open, or accidentally opening the access door, Culture vessel It is possible to reliably prevent dust and the like from being mixed into the contained object.
[0016]
The invention according to claim 10 provides the culture treatment apparatus according to claim 9, further comprising a door lock detection means for detecting a locked state of the door lock means.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, it is possible to detect that the access door is locked by the door lock detecting means. Therefore, the access door is securely locked and the reliability can be further improved.
[0017]
The invention according to claim 11 is the invention according to any one of claims 1 to 10. Culture treatment equipment In the above Culture vessel There is provided a culture treatment apparatus provided with a lid opening / closing sensor for detecting opening / closing of the lid.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, the lid opening / closing sensor is Culture container containing cells It is possible to more reliably detect the open / closed state of the lid. Therefore, Culture vessel The open / closed state of the lid can be detected with high accuracy, and the reliability can be further improved.
[0018]
A twelfth aspect of the present invention provides the culture treatment apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, further comprising a door opening / closing sensor that detects an open / closed state of the access door.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, the open / closed state of the access door can be more reliably detected by the door open / close sensor. Therefore, the open / closed state of the access door can be detected with high accuracy, and the reliability can be further improved.
[0019]
The invention according to claim 13 is the culture treatment apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the treatment chamber is provided with door opening / closing means capable of automatically opening and closing the access door, and the control unit includes: The door opening and closing means Culture vessel The culture treatment apparatus which operates based on the open / closed state of the lid is provided.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, the door opening and closing means, Culture container containing cells When the lid is opened and a predetermined process is performed on an object such as a cell, the access door is controlled to be automatically closed. In addition, after the predetermined process Culture vessel When the lid of the door is closed, the access door is controlled to automatically open. Thus, the door opening / closing means Culture vessel The access door is controlled to open and close according to the open / close state of the lid. Therefore, it is possible to reliably prevent dust and the like from being mixed into the object.
[0020]
The invention according to claim 14 provides the culture treatment apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein two or more access doors are provided.
In the culture treatment apparatus according to the present invention, even if many access doors are provided in the processing chamber, for example, unless all access doors are in a closed state, Culture container containing cells Does not open. Therefore, regardless of the number of access doors installed, Culture vessel It is possible to prevent dust and the like from being mixed into an object such as a cell accommodated in the container.
[0022]
The invention according to claim 15 is described in any one of claims 1 to 14. A culture treatment apparatus of The culture vessel And an culturing chamber for culturing cells while maintaining predetermined culturing conditions.
Since the automatic culture apparatus according to the present invention includes a culture chamber, for example, in an external atmosphere Culture vessel Without being exposed to the culture treatment apparatus.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of an automatic culture apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
The automatic culture apparatus 1 of the present embodiment has a first space S1 in which a culture container 3 which is one of containers containing cells (contained objects) is detachably accommodated and cells are cultured while maintaining predetermined culture conditions. The culture chamber 4 accommodated therein and the culture treatment apparatus A arranged outside the first space S1 are provided. The culture treatment apparatus A includes a second space (treatment chamber) S2 having a cleanliness for performing a predetermined treatment on cells or the like accommodated in the culture vessel 3, and the second space S2 from the outside. An access door 30 for access and a control unit 40 for controlling processing in the culture chamber 4 and the second space S2 are provided.
[0024]
The first space S1 and the second space S2 are sealed with a transparent wall material that can be observed from the outside, and the two spaces S1 and S2 can be communicated with each other via the shutter 2.
A total of four culture chambers 4 are arranged in each of the two side spaces S11 and S13 of the first space S1, and a transport robot 5 for moving the culture vessel 3 is provided in the central space S12. . In the upper part of the central space S12, there is provided an air purifying unit 6 for sending a clean descending air flow to purify the air in the central space S12. In addition, the four culture chambers 4 are arranged at intervals with the doors 4a facing each other by arranging the doors 4a toward the central space S12. .
[0025]
Furthermore, as shown in FIGS. 2 and 3, each culture chamber 4 includes an opening 4 b on one side surface and includes a door 4 a that can open and close the opening 4 b. A plurality of rail-like tray holding members 4c are provided at corresponding height positions on the left and right side walls toward the opening 4b. A plurality of trays 7 on which the containers 3 are placed can be accommodated in the vertical direction. As described above, each culture chamber 4 has predetermined culture conditions such as a temperature of 37 ± 0.5 ° C., a humidity of 100%, and CO 2. ₂ The concentration is maintained at 5%. Note that the tray holding member 4c is not limited to a rail shape, and may be in any form as long as the tray 7 can be supported in a removable manner.
[0026]
The tray 7 includes a mounting unit (not shown) for mounting the culture vessel 3. In addition, a plurality of, for example, ten culture vessels 3 can be placed side by side on each tray 7.
As shown in FIG. 4, each culture vessel 3 includes a vessel body 3a and a lid 3b provided on the upper surface of the vessel body 3a. A protrusion 3c that is hooked by the hand 5c is provided.
[0027]
Further, as shown in FIG. 1, below each culture chamber 4, a stocker 8 that accommodates a plurality of unused culture containers 3 mounted on a tray 7 is arranged. The stocker 8 has a door 8a that can be opened and closed on the side facing the outside of the first space S1 opposite to the door of the culture chamber 4. The door 8a is formed in a size that opens one entire side surface of the stocker 8.
[0028]
The transfer robot 5 is disposed approximately at the center of the interval between the four culture chambers 4. The transfer robot 5 includes a first arm 5a that can rotate horizontally, a second arm 5b that is connected to the tip of the first arm 5a so as to be rotatable about a vertical axis, and a vertical axis that is connected to the tip of the second arm 5b. A hand 5c that is rotatably mounted around itself and does not have a mechanism that degrades the environment in the culture chamber, such as a drive unit and a conduction mechanism, and the first arm 5a, the second arm 5b, and the hand 5c can be moved up and down. And an elevating mechanism 5d. As a result, the transfer robot 5 accesses all the trays 7 in the four culture chambers 4 and on the conveyor 9 disposed between the first space S1 and the second space S2 across the shutter 2. It has a horizontal operation range in which the tray 7 can be handed over.
[0029]
The conveyor 9 includes two endless belts 9a arranged on the left and right sides with a larger distance than the width of the hand 5c of the transfer robot 5, and the tray 7 can be placed over the endless belts 9a. It has become. Further, the transfer robot 5 has access to all trays 7 in the culture chamber 4 and has a vertical operation range in which at least the uppermost tray 7 in the stocker 8 can be accessed. The belt 9a is not limited to an endless belt.
[0030]
The hand 5c is formed in a flat shape extending in the horizontal direction so that the tray 7 can be placed, and has a thickness dimension that can be inserted into a gap between the trays 7 accommodated in the culture chamber 4. . The hand 5c is lifted from the state inserted in the gap between the trays 7, so that the tray 7 is pushed up from below by the two arms and taken up from the tray holding member 4c, and the tray 7 is stably held. It can be done.
[0031]
The second space S2 is provided with a door open / close sensor 51 that detects the open / close state of the access door 30 and a door lock mechanism (door lock means) 52 that locks the access door 30 in the closed state.
The second space S2 handles the culture vessel 3 on the tray 7 conveyed from the first space S1 by the conveyor 9 with the shutter 2 opened, and handles to open and close the lid 3b of the culture vessel 3. Two units capable of horizontal rotation and up-and-down movement provided with a robot 10, a centrifuge 11 for separating cells from the culture medium in the culture vessel 3, and an electric pipette 12 for dispensing various liquids such as serum and reagents A plurality of disposable tips 14 attached to the tip of the electric pipette 12 of these dispensing robots 13, and three tip supply devices 15 that can be provided within the operating range of the dispensing robot 13; A chip collection unit (not shown) for discarding and collecting used chips 14, a reagent supply device 16 for storing various liquids such as serum and reagents in a plurality of containers, and a culture container A culture vessel between the microscope 17 capable of observing the state of cells in the inside, a plurality of storage tanks 18 for storing waste liquids discarded by replacing each reagent and medium, and the conveyor 9 and the robots 10 and 13, respectively. 3 is provided with a horizontal movement mechanism 19 that moves the culture vessel 3 so that it can be delivered, and a shaker 21 that is attached to the slider 20 of the horizontal movement mechanism 19 and places the received culture vessel 3 to apply vibration. It has been.
Further, the second space S2 is also provided with an air purifying section (not shown) that sends a clean downward airflow to purify the air in the second space S2, thereby the cleanliness of the second space. Is maintained.
[0032]
The handling robot 10 is a horizontal articulated robot that handles the culture vessel 3 and horizontally moves and lifts the gripping hand 10a that opens and closes the lid 3b. For example, the example shown in FIG. 1 includes three horizontal arms 10b, 10c, and 10d that are connected to each other, and an elevating mechanism 10e that raises and lowers the horizontal arms 10b to 10d. Moreover, in addition to the gripping hand 10a for gripping the culture container 3, an electric pipette (not shown) that can attach and detach a chip 14 for taking in and out cells and culture medium from the culture container 3 is provided at the tip of the horizontal arms 10b to 10d. It has been.
[0033]
The handling robot 10 opens and closes the lid 3b of the culture vessel 3 on the tray 7 conveyed by the conveyor 9, holds the culture vessel 3 and conveys it to the shaker 21 and the microscope 17, and supplies the tip of the electric pipette. The chip 14 is exchanged, and the cell-containing medium taken out from the culture vessel 3 is put into the centrifuge 11. Therefore, the handling robot 10 has various devices such as the conveyor 9, shaker 21, microscope 17, chip supply device 15, chip collection unit (not shown), and centrifuge 11 disposed within its operating range.
[0034]
The centrifuge 11 is configured to separate cells with a high specific gravity floating in the medium from the medium and sink by rotating the medium containing cells supplied from the handling robot 10 at a high speed.
The dispensing robot 13 includes a horizontally rotatable arm 13a provided with an electric pipette 12 to which a tip 14 is detachably attached to a tip, and an elevating mechanism 13b for raising and lowering the arm 13a. In addition, the dispensing robot 13 supplies a culture medium and various reagents into the culture container 3 that has been transported by the horizontal movement mechanism 19. Therefore, the dispensing robot 13 arranges various devices such as the shaker 21 on the horizontal movement mechanism 19, the tip supply device 15, the tip collection unit and the reagent supply device 16 within the operation range.
[0035]
The tip supply device 15 accommodates a plurality of tips 14 in an arrayed state in a container 15a opened upward with the attachment port to the electric pipette 12 facing upward, and the handling robot 10 and the dispensing robot 13 are When a new tip 14 is required, the tip 14 is attached to the tip of the electric pipette 12 simply by inserting the electric pipette 12 from above. The container 15a is attached to the moving mechanism 15c so as to be reciprocally moved between the operating range of the handling robot 10 and the dispensing robot 13 and the lid 15b, and when the tip 14 need not be replaced, the tip 14 In order to prevent dust and the like from adhering to the cover, the moving mechanism 15c is operated to be disposed below the lid 15b (initial position).
[0036]
The chip collection device includes a gripping device that grips the chip 14 at the inlet of the collection container. When the chip 14 used in the handling robot 10 or the dispensing robot 13 is inserted into the gripping device, the chip collection device grips the chip 14. It is supposed to be. In this state, the handling robot 10 and the dispensing robot 13 move the electric pipette 12 to remove the used tip 14 from the tip of the electric pipette 12 and collect it in the collection container.
[0037]
The reagent supply device 16 accommodates a table 16a that is horizontally rotatable around a vertical axis in a cylindrical casing, and is a cylindrical container having a fan-shaped bottom surface on the table 16a. A plurality of certain reagent containers 16b are arranged and mounted in the circumferential direction. Various reagents etc. are stored in each reagent container 16b. For example, MEM (Minimal Essential Medium), serum such as FBS (Fetal Bovine Serum) or human serum, and cells in the culture vessel 3 that constitute a medium necessary for culturing cells. Proteolytic enzymes such as trypsin to peel, growth factors such as cytokines that grow cells during culture, differentiation inducers such as dexamethasone that differentiates cells, antibiotics such as penicillin antibiotics, hormones such as estrogen Medicines and nutrients such as vitamins are stored.
[0038]
An insertion port 16 c through which the dispensing robot 13 inserts the tip 14 at the tip of the electric pipette 12 is provided on the upper surface of the casing of the reagent supply device 16. The insertion port 16 c is disposed within the operation range of the dispensing robot 13. Each reagent container 16b includes an opening (not shown) disposed on the upper surface thereof at a position corresponding to the insertion port 16c. Thereby, the dispensing robot 13 rotates the table 16a from the initial position, and arranges the opening of the reagent container 16b vertically below the insertion port 16c of the casing, so that the dispensing robot 13 moves the tip 14 at the tip of the electric pipette 12 from above. The reagent or the like stored in the reagent container 16b can be aspirated by being inserted into the reagent container 16b. In addition, two reagent supply devices 16 and two dispensing robots 13 are provided so that a chemical solution such as trypsin common to the sample and a liquid such as serum inherent to the sample are separated and handled. This is because of doing so.
[0039]
The microscope 17 is used when counting the number of cells in the culture vessel 3 during the culture process or when exchanging the medium. The XY stage, working distance adjustment, magnification change, and the like of the microscope 17 are all configured to be performed by remote control. By disposing the eyepiece lens toward the outside of the second space S2, the state of the cells in the culture vessel 3 may be viewed from the outside of the automatic culture apparatus 1.
[0040]
The storage tank 18 stores, for example, MEM, PBS (phosphate buffer solution), etc. that can be used in common for all the specimens, and in the reagent container 16a in the reagent supply device 16 as necessary. It comes to supply. In addition, the storage tank 18 may be a waste liquid tank that stores waste medium and the like that are discharged during medium replacement. The horizontal movement mechanism 19 includes a slider 20 that can be moved in the horizontal direction by a linear movement mechanism. The shaker 21 is mounted on the slider 20, and the culture vessel 3 mounted on the shaker 21 can be moved from the conveyor 3 to the operating range of the dispensing robot 13.
The shaker 21 includes a holding mechanism (not shown) for mounting and holding the culture vessel 3 transferred from within the tray 7 on the conveyor 9 and a vibration device (not shown) for applying vibration to the culture vessel 3. Abbreviation). The vibration device is, for example, a device that reciprocally swings the culture vessel 3 within a predetermined angle range. Note that a device that applies ultrasonic vibration or a device that applies horizontal vibration may be employed as the vibration device.
[0041]
The door opening / closing sensor 51 is, for example, a micro switch or a proximity switch, and is disposed so as to detect the closed state of the access door 30 when the access door 30 is completely closed. Further, when the access door 30 is opened, the internal sensor is not sensed, so that it is determined to be in the open state. The door opening / closing sensor 51 has a function of sending a detection result to the control unit 40.
The door locking mechanism 52 is, for example, an electromagnetic solenoid, and the access door 30 is closed when an internal plunger is projected and retracted by a door control circuit 41 to be described later and locked with a lock hole (not shown) of the access door 30. The lock is released and the lock is released.
[0042]
As described above, the control unit 40 comprehensively controls the order and operation timing of each process of the components arranged in the culture chamber 4 and the second space S2 by programming and the like, and also records the operation history and the like. Records are saved.
Moreover, the control part 40 is set so that the lid | cover of a container may be controlled to be opened on condition that the door opening / closing sensor 51 detects that the access door 30 is closed. Furthermore, it is set to start a predetermined process for the container. That is
Then, the lid of the culture container 3 is opened and the reagent is charged, the container 15a of the chip supply device 15 is moved from the initial position below the lid body 15b, or the reagent container of the reagent supply device 16 It is set to perform operations such as rotating the 16b from the initial position and positioning the opening of the reagent container 16b below the insertion hole 16c.
[0043]
Further, the control unit 40 has a door control circuit 41 that operates the door lock mechanism 52 to lock the access door 30 when the closed state of the access door 30 is detected. Further, the door control circuit 41 releases the lock of the access door 30 when the closed state of the lid 3b of the culture vessel 3 is detected and the chip supply device 15 and the reagent supply device 16 are located at the initial positions. Is set to In other words, the control unit 40 controls the access door 30 to be openable on the condition that it is detected that the lid of the container is closed.
[0044]
A case where cells are cultured by the automatic culture apparatus 1 configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 and 5.
First, the operator opens the access door 30, puts the bone marrow fluid collected from the patient into the centrifuge 11 in a centrifuge container (not shown), and closes the access door 30. When the access door 30 is closed, the door opening / closing sensor 51 detects the closed state and outputs a detection result to the control unit 40 (S1). When the detection result is input to the control unit 40, the door control circuit 41 operates the door lock mechanism 52 to lock the access door 30 (S2). This eliminates the possibility of an operator opening the access door 30 unexpectedly. Therefore, since dust and the like do not enter the second space S2 in which the cleanliness is maintained together with the external atmosphere, for example, dust and the like are prevented from being mixed into the cells in the culture vessel 3.
[0045]
In addition, the control unit 40 receives the detection of the closed state of the access door 30 as described above, and controls the lid of the container such as the culture container 3 so that it can be opened. On the other hand, a predetermined processing operation is started (S3). That is, first, the centrifuge 11 is operated to extract bone marrow cells having a high specific gravity from the bone marrow fluid. In addition, you may make the handling robot 10 perform the operation | work which throws into the centrifuge 11 the centrifuge container containing the bone marrow fluid mentioned above. In this case, the handling robot 10 operates after the access door 30 is closed and the lock is confirmed.
[0046]
The extracted bone marrow cells are put into the culture vessel 3 by the handling robot 10. At this time, by the operation of the conveyor 9, ten empty culture vessels 3 placed on the tray 7 are fed out from the first space S1 to the second space S2 in a closed state in which the lid 3b is closed. Next, the handling robot 10 uses the gripping hand 10a to open the opened two lids 3b of the culture vessel 3 that has been pushed out, and then sequentially holds the two culture vessels 3 that have been opened. Then, it is transferred onto the shaker 21. As a result, the lid 3b can be opened immediately before processing, and the probability of foreign matter entering the container body 3a can be further reduced.
In addition, the control part 40 has detected that the cover 3b of the culture container 3 opened and was in the open state by programming.
[0047]
Next, when the chip supply device 15 operates the moving mechanism 15c to move the container 15a from below the lid 15b, which is the initial position, to place the unused chip 14 within the operating range of the handling robot 10, The handling robot 10 receives an unused tip 14 from the tip supply device 15 and attaches it to the tip of the electric pipette 12.
In this state, the handling robot 10 is operated to bring the tip 14 at the tip of the electric pipette 12 into contact with the bone marrow cells extracted into the centrifuge 11. Then, the bone marrow cells are sucked into the tip 14 by operating the electric pipette 12. The sucked bone marrow cells are put into the culture container 3 on the shaker 21 by operating the handling robot 10.
When the bone marrow cells have been put into the culture container 3, the handling robot 10 carries the chip 14 to the chip collection unit and removes the chip 14. Further, the chip supply device 15 returns the container 15a to the initial position below the lid 15b by the operation of the moving mechanism 15c.
[0048]
Next, the culture vessel 3 into which the bone marrow cells are charged is moved horizontally together with the shaker 21 by operating the horizontal movement mechanism 19 and is disposed within the operation range of each dispensing robot 13. The dispensing robot 13 operates the electric pipette 12 with the unused tip 14 received from the tip supply device 15 attached to the tip thereof, so that the MEM, serum, or various kinds from the reagent container 16b of the reagent supply device 16 can be obtained. After a suitable amount of reagent is aspirated, the reagent is conveyed to above the culture vessel 3 and injected into the culture vessel 3. At this time, the reagent supply device 16 rotates the table 16a so that the reagent container 16b is operated so that the opening is positioned vertically below the insertion hole 16c from the initial position.
[0049]
Serum and each reagent are aspirated by exchanging the chip supply device 15 for an unused chip 14 for each aspiration of each reagent and the like. Thereby, in the culture container 3, it exists in the state with which the bone marrow cell was mixed in the appropriate culture medium. When the supply of the reagent or the like is completed, the reagent supply device 16 rotates the table 16a to return the reagent container 16b to the initial position. Moreover, in order to distribute bone marrow cells uniformly in the medium, the shaker 21 may be operated and the entire culture container 3 may be vibrated. The culture vessel 3 that has completed all the processing is returned to the operating range of the handling robot 10 by the operation of the horizontal movement mechanism 19.
When the culture container 3 is returned to the operating range of the handling robot 10, the handling robot 10 returns the culture container 3 onto the tray 7 after the culture container body 3a is put in a closed state with the lid 3b.
[0050]
At this time, the control unit 40 detects by programming that the lid 3b of the culture vessel 3 is covered and closed. Similarly, the control unit 40 detects by programming that the container 15a of the chip supply device 15 and the reagent container 16b of the reagent supply device 16 are located at the initial positions. As described above, when the control unit 40 detects that the lid of the container is closed (S4), the control unit 40 notifies the door control circuit 41 accordingly.
In response to this, the door control circuit 41 operates the door lock mechanism 52 to unlock the access door 30 (S5). That is, the access door 30 can be opened after it is detected that the container lid is closed. Therefore, even if the operator opens the access door 30 at this time, all the lids of the containers such as the culture container 3 are closed, so that dust or the like due to the external atmosphere that has flowed in from the outside is mixed into the objects such as cells. There is nothing.
[0051]
After predetermined processing is performed on all the culture vessels 3 on the tray 7, the culture vessel 3 placed on the tray 7 is moved from the second space S2 to the center of the first space S1 by operating the conveyor 9. It is inserted into the space S12. In this state, by operating the transfer robot 5, the tray 7 is lifted by the hand 5c. When the tray 7 is conveyed to the front of the culture chamber 4, the door 4 a of the culture chamber 4 is opened, and the tray 7 is inserted onto the empty tray holding member 4 c by the transport robot 5. Then, by closing the door 4a again, the cells are cultured while maintaining the culture conditions in the culture chamber 4 constant. Needless to say, the order of input of bone marrow cells, input of MEM, serum, various reagents, and aspiration may be changed as appropriate.
[0052]
In addition, when exchanging the medium and the container, the culture container 3 in the culture chamber 4 is taken out together with the tray 7 by the operation of the transfer robot 5 arranged outside the culture chamber 4 in the same manner as described above. Passed from the first space S1 to the second space S2. In the second space S2, trypsin is injected into the culture vessel 3 and the cells in the culture vessel 3 are peeled off, and are then introduced into the centrifuge 11 by the operation of the handling robot 10 to be mesenchymal stem cells. Only necessary ones are extracted. Other processing steps are the same as described above.
Then, a mesenchymal stem cell is proliferated to a sufficient number of cells by performing a culture process over a predetermined period through a plurality of medium exchanges and container exchanges. Whether or not the sufficient number of cells has been reached is measured and judged by transporting the culture vessel 3 with mesenchymal stem cells attached to the bottom surface to the microscope 17 by the operation of the handling robot 10. In addition, the culture container 3 of the same sample may be mounted on the tray 7, or the culture containers 3 of different samples may be mixed. In addition, the culture container 3 of the same specimen may be placed on the shaker 21, or the culture containers 3 of different specimens may be mixed.
[0053]
In this way, mesenchymal stem cells having a sufficient number of cells can be automatically cultured from bone marrow fluid collected from a patient. In addition, after sufficient mesenchymal stem cells are obtained, a biological tissue supplement such as calcium phosphate and a differentiation inducing factor such as dexamethasone are introduced into the culture vessel 3, and the culture process is continued again. You may decide to manufacture the biological tissue complement with a cell which can be filled in the defect | deletion part of a biological body.
[0054]
As described above, according to the automatic culture apparatus 1 and the culture treatment apparatus A, if the control unit 40 does not detect that the access door 30 is closed, the lid 3b of the culture container 3 that is one of the containers. Is not opened, and predetermined processing is not started for the cells or the like accommodated therein. That is, the control unit 40 does not open the culture container 3 until the access door 30 is securely closed and the inside of the second space S2 having the cleanness and the outside are shut off. Mixing of dust and the like due to inflow of the external atmosphere can be prevented.
Further, after the access door 30 is closed, the container 15a of the chip supply device 15 and the reagent container 16b of the reagent supply device 16 which are one of the containers are moved from the initial position, as in the culture container 3 described above. In addition, dust and the like can be prevented from adhering and adhering to reagents, serum, chips, and the like.
[0055]
Furthermore, if the control unit 40 does not detect that the lid of the container such as the culture container 3 is closed, the control unit 40 does not control the access door 30 to be unlocked and opened. That is, the access door 30 cannot be opened in a state where an object to be contained in the container, for example, a cell or the like is exposed. Therefore, it is possible to prevent dust and the like from being mixed into the object to be contained in the container due to the inflow of the external atmosphere.
Furthermore, since the door control circuit 41 operates the door lock mechanism 52 to lock the access door 30 when the access door 30 is in the closed state, it is possible to prevent dust and the like from being mixed into the objects to be contained in the container. It can prevent more reliably.
In particular, the open / close state of the access door 30 can be detected with high accuracy by the door open / close sensor 51, and the open / close reliability can be improved.
Further, the culture vessel 3 can be moved to the culture chamber 4 without exposing the culture vessel 3 to the external atmosphere.
[0056]
Next, 2nd Embodiment of the automatic culture apparatus based on this invention is described with reference to FIG.6 and FIG.7.
In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the controller 40 opens the container lid on the condition that the access door 30 is detected to be closed. The control unit 60 according to the second embodiment detected that the access door 30 was in an open state when it was detected that the lid of the container was in an open state. Sometimes it is set to control the container lid to the closed state.
[0057]
That is, the automatic culture apparatus 70 of this embodiment includes a culture treatment apparatus 71 having the control unit 60 as shown in FIG. Moreover, the control part 60 has the buzzer 61 (notification means) which alert | reports that when it detects that both the access door 30 and the cover of a container are an open state. Note that the automatic culture apparatus 70 of the present embodiment is configured not to include the door lock mechanism 52 and the door control circuit 41 that operates the door lock mechanism 52.
[0058]
A case where cells are cultured by the automatic culture apparatus 70 configured as described above will be described with reference to FIG.
In response to the detection of the closed state of the access door 30, the control unit 60 controls the container lid such as the culture container 3 to be openable, and performs predetermined processing operations on the objects to be contained in each container. For example, when the operator opens the access door 30 unexpectedly after starting (S3), the door opening / closing sensor 51 detects that the access door 30 has been opened and notifies the control unit 60 (S10). . In response to this, the control unit 60 controls to close the lid of each container (S11). That is, the lid 3b of the culture vessel 3 is covered, or the container 15a of the chip supply device 15 and the reagent container 16a of the reagent supply device 16 are returned to the initial positions. At this time, if work is being performed on the contents of each container, the shaker 21 is moved after the predetermined process is completed (for example, when the culture container 3 is moving on the shaker 21). The process of returning to the original position), the container is closed.
[0059]
Further, the control unit 60 operates the buzzer 61 until the lid of each container is closed after the open state of the access door 30 is detected (S12). Thus, the operator can easily and immediately recognize that the container lid is open, and can appropriately perform appropriate measures such as closing the access door 30.
[0060]
According to the automatic culture apparatus 70, even when the access door 30 is opened when the container lid is opened and the object to be accommodated in the container is exposed, the control unit 60 Since the open state of the access door 30 is detected and the lid of the container is closed, the object to be contained is not left exposed in the external atmosphere flowing into the processing chamber. Accordingly, it is possible to prevent dust and the like from being mixed into the objects such as cells.
Further, since the operator can easily, surely and immediately recognize that both the access door 30 and the container lid are opened by the buzzer 61, the operator can take appropriate measures by closing the access door 30 or the like. Accordingly, it is possible to more reliably prevent dust and the like from being mixed into the object.
[0061]
In the present embodiment, the control unit 60 controls the container lid to be closed when the access door 30 detects that the access door 30 is open. In addition, the access door 30 is also closed. You may control as follows. In this case, the access door 30 may be closed by an electric motor or the like. By doing so, the external atmosphere flowing into the second space S2 can be minimized, so that dust and the like can be further prevented from being mixed into the object. Further, the control unit 60 may simply close the access door 30 with an electric motor or the like when detecting that the access door 30 is in the open state.
[0062]
Next, a third embodiment of the automatic culture apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the control unit 40 detects that the lid of the vessel such as the culture vessel 3 is in a closed state. In contrast to controlling the access door 30 to be openable and starting a predetermined process, the control unit 80 of the third embodiment allows the container of the container when the access door 30 is detected to be open. The access door 30 is set to be closed when it is detected that the lid is open.
[0063]
That is, the automatic culture apparatus 90 of this embodiment includes a culture treatment apparatus 91 having the control unit 80 as shown in FIG. An electric motor 92 that receives a signal from the control unit 80 and closes the access door 30 is provided in the second space S2. Further, the control unit 80 has a buzzer 81 (notification means) for notifying that when it is detected that both the access door 30 and the lid of the container are open. Note that the automatic culture apparatus 90 of the present embodiment is configured not to include the door lock mechanism 52 and the door control circuit 41 that operates the door lock mechanism 52.
[0064]
A case where cells are cultured by the automatic culture apparatus 90 configured as described above will be described with reference to FIG.
The operator opens the access door 30, puts bone marrow fluid collected from the patient into the centrifuge container, puts it in the centrifuge 11, and closes the access door 30 before closing the lid of the container such as the culture container 3. When the door is opened (S20), the control unit 80 has not received a signal from the door opening / closing sensor 51 that the access door 30 is in the closed state, so both the access door 30 and the container lid are in the open state. Is detected (S21). In response to this, the control unit 80 controls the electric motor 92 to close the access door 30 (S22). Thereby, the door opening / closing sensor 51 detects that the access door 30 is in the closed state.
Further, the control unit 60 operates the buzzer 81 from when the open state of the container lid is detected until the access door is closed (S23). Thus, the operator can easily and immediately recognize that the container lid is open.
[0065]
According to the automatic culture apparatus 90, even when the lid of the culture vessel 3 or the like is opened when the access door 30 is opened in order to perform maintenance inspection, culture preparation, or the like in the second space, control is performed. Since the part 80 detects that the container lid is open and closes the access door 30, the external atmosphere flowing into the processing chamber can be minimized, and dust or the like on the objects to be contained such as cells. Can be prevented.
Further, since the operator can easily, surely and immediately recognize that the access door 30 and the lid of the container are both opened by the buzzer 61, it is possible to take appropriate measures for preventing dust and the like from entering the object. Can be performed efficiently.
[0066]
In the present embodiment, the control unit 80 controls the access door 30 to be closed when it is detected that the container lid is open, but in addition to this, the container lid is also closed. You may control as follows. By doing so, since the object to be stored is not left exposed in the external atmosphere flowing into the second space S2, it is possible to more reliably prevent dust and the like from being mixed into the object. Further, the control unit 80 may simply close the lid of the container when detecting that the lid of the container is open.
[0067]
Next, 4th Embodiment of the automatic culture apparatus based on this invention is described with reference to FIG.10 and FIG.11.
In the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that in the first embodiment, the door control circuit 41 simply sends a signal to the door lock mechanism 52 to lock the access door 30, whereas In the culture treatment apparatus 100 according to the fourth embodiment, the locked state of the access door 30 is confirmed by a door lock sensor (door lock detection means) 101.
[0068]
That is, as shown in FIG. 10, the automatic culture apparatus 110 according to the present embodiment includes the culture treatment apparatus 100, and the culture treatment apparatus 100 is in a locked state of the lock mechanism 52 in the lock hole of the access door 30. The door lock sensor 101 is detected. The door lock sensor 101 has a function of detecting that the plunger of the lock mechanism 52 protrudes into the lock hole and sending the detection result to the control unit 40.
[0069]
A case where cells are cultured by the automatic culture apparatus 100 configured as described above will be described with reference to FIG. After the operator closes the access door 30, the door control circuit 41 activates the door lock mechanism 52 to lock the access door 30 (S2). At this time, the door lock sensor 101 detects the locked state of the access door 30 (S30), and if the lock is ensured, sends the fact to the control unit 40. On the other hand, when the plunger of the door lock mechanism 52 is inoperative due to some trouble, the door lock sensor 101 does not detect the lock of the access door 30 and thus the control unit 40 does not start the predetermined process. Thus, for example, unless the access door 30 is securely locked, the container lid is opened and the predetermined process is not started, so that the reliability can be improved.
[0070]
Next, 5th Embodiment of the automatic culture apparatus based on this invention is described with reference to FIG.12 and FIG.13.
In the fifth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the fifth embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the control unit 40 detects the open / closed state of the lid 3b of the culture vessel 3 which is one of the containers by programming. In the culture treatment apparatus 120 of the fifth embodiment, the lid opening / closing sensor 10f detects the open / closed state of the lid 3b of the culture vessel 10f.
[0071]
That is, as shown in FIG. 12, the automatic culture apparatus 130 of the present embodiment includes the culture treatment apparatus 120, and the culture treatment apparatus 120 holds the gripping hand 10 a in the horizontal arm 10 b of the handling robot 10. The lid opening / closing sensor 10f that monitors and detects opening / closing of the lid 3b of the culture vessel 3 is provided. The lid opening / closing sensor 10f has a function of sending the opening / closing result of the lid 3b to the control unit 40.
[0072]
A case where cells are cultured by the automatic culture apparatus 130 configured as described above will be described with reference to FIG. After the predetermined processing of the cells to be contained is completed, the control unit 40 confirms that the container lid is closed (S4). At this time, the lid opening / closing sensor 10f detects that the lid 3b of the culture vessel 3 is closed (S40), and if it detects the closed state, it sends a message to that effect to the control unit 40. Thereby, the lid 3b of the culture vessel 3 can be detected with higher accuracy, and the access door 30 can be unlocked in a state where the lid 3b is securely closed, and the reliability can be improved.
In this embodiment, the lid opening / closing sensor 10f is provided in the handling robot 10. However, the present invention is not limited to this, and a robot that only opens and closes the lid is provided separately from the handling robot 10, and the lid opening / closing sensor 10f is provided in the robot. May be provided. In addition, the lid open / close sensor 10f that detects the open / closed state of the lid 3b of the culture vessel 3 which is one of the containers is employed. For example, the container 15a of the chip supply device 15 or the reagent container 16b of the reagent supply device 16 A sensor for detecting the position may be provided. In this case, the open / closed state of all the container lids can be detected with high accuracy.
[0073]
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the opening / closing of the access door is detected by the door opening / closing sensor, but the opening / closing may be determined by programming by the control unit.
Moreover, although the door lock mechanism using an electromagnetic solenoid is adopted as the door lock means, the present invention is not limited to this, and any door may be used as long as the access door is controlled by the door control means.
For example, the automatic culture apparatus 140 shown in FIG. 14 includes a culture treatment apparatus 150 having an electric motor (door opening / closing means) 141 that can automatically open and close the access door 30 in the second space S2. The electric motor 141 is set to operate based on the open / close state of the lid of the container.
In the automatic culture apparatus 140, for example, when the lid of the container is in an open state and a predetermined process is performed on an object such as a cell, the access door 30 is automatically maintained in a closed state. is doing. When the predetermined process is completed and the lid of the container is closed, for example, when a switch (not shown) attached to the outer peripheral surface of the second space S2 is pressed, the access door 30 is opened. Therefore, it is possible to reliably prevent dust and the like from being mixed into the object.
[0074]
Furthermore, in the said embodiment, although it was set as the structure which installed one access door, you may provide two or more.
That is, the automatic culture apparatus 160 shown in FIG. 15 includes a culture treatment apparatus 170 having a first access door 161 and a second access door 162 for accessing the second space S2 from the outside. In this automatic culture device 160, since the number of access doors 161 and 162 is increased, the operator can prepare for maintenance and inspection and supply of reagents and the like to the components arranged in the second space S2.
In the automatic culture device 160, unless both the access doors 161 and 162 are opened and locked, the container such as the culture container 3 is opened and the predetermined process is not started. In addition, the access doors 161 and 162 are not unlocked unless all the containers in the processing chamber S2 are closed. That is, even if the number of access doors 161 and 162 is increased, it is possible to prevent dust and the like from being mixed into cells such as the culture vessel 3 due to the inflow of the external atmosphere.
[0075]
The culture chamber is also CO ₂ You may be comprised by what is utilized for culture | cultivation, or its combination like an incubator, a multi-gas incubator, an incubator, a refrigerator.
Furthermore, since the automatic culture apparatus according to the present embodiment includes an air cleaning unit above the central space where the transfer robot is installed, the cleanliness is always maintained in the central space where the transfer robot exists. Yes. Therefore, it is possible to minimize the inflow of dust into the culture chamber even when the culture chamber door is opened.
Therefore, according to the automatic culture apparatus according to the present embodiment, it is possible to reduce the possibility that cells in culture are contaminated with dust or the like.
[0076]
In addition, the shape and number of culture chambers, the form and number of transfer robots, handling robots, and dispensing robots, the form and number of various devices, etc. are not limited in any way, and can be arbitrarily set according to the application conditions. Can do.
In addition to cytokines, for example, substances that contribute to growth such as concentrated platelets, BMP, FGF, TGF-β, IGF, PDGF, VEGF, HGF, and combinations of these should be employed as growth factors. It may be. In addition to penicillin antibiotics, any antibiotics such as cephem, macrolide, tetracycline, fosfomycin, aminoglycoside, and new quinolone can be employed as the antibiotic.
[0077]
Alternatively, the cells may be attached to a biological tissue filling material and cultured. As a biological tissue filling material, any material may be used as long as it is compatible with biological tissue instead of calcium phosphate, and a biologically absorbable material is more preferable. In particular, porous ceramics having biocompatibility, collagen, polylactic acid, polyglycolic acid, hyaluronic acid, or a combination thereof may be used. Further, a metal such as titanium may be used. The biological tissue filling material may be granular or block-shaped.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the culture treatment apparatus and the automatic culture apparatus according to the present invention, the control unit does not control the access door to the open state unless it detects that the lid of the container is in the closed state. The access door cannot be opened with the contained objects such as cells exposed. Accordingly, it is possible to prevent dust and the like from being mixed into the objects such as cells due to the inflow of the external atmosphere. Furthermore, the culture vessel that is one of the vessels can be moved from the treatment chamber to the culture chamber without being exposed to the external atmosphere.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a culture treatment apparatus and an automatic culture apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a first space of the automatic culture apparatus of FIG.
3 is a plan view schematically showing a first space of the automatic culture apparatus in FIG. 1. FIG.
4 is a perspective view showing an example of a culture vessel used in the automatic culture apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a process flow showing a control state of the access door when culturing cells in the culture vessel using the automatic culture apparatus of FIG. 1;
FIG. 6 is a perspective view showing a culture treatment apparatus and an automatic culture apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 is a part of a processing flow showing a control state of an access door when cells in a culture vessel are cultured using the automatic culture apparatus of FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing a culture treatment apparatus and an automatic culture apparatus according to a third embodiment of the present invention.
9 is a part of a processing flow showing a control state of an access door when cells in a culture vessel are cultured using the automatic culture apparatus of FIG.
FIG. 10 is a perspective view showing a culture treatment apparatus and an automatic culture apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a part of a processing flow showing a control state of an access door when cells in a culture container are cultured using the automatic culture apparatus of FIG.
FIG. 12 is a perspective view showing a culture treatment apparatus and an automatic culture apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
13 is a part of a processing flow showing a control state of the access door when cells in the culture vessel are cultured using the automatic culture apparatus of FIG.
14 is a perspective view showing another example of the culture treatment apparatus and the automatic culture apparatus in FIG. 1. FIG.
15 is a perspective view showing still another example of the culture treatment apparatus and automatic culture apparatus of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
A, 71, 91, 100, 120, 150, 170 Culture treatment apparatus
S2 Second space (processing room)
1, 70, 90, 130, 140, 160 Automatic culture equipment
3 Culture containers (containers)
3b lid
4 Incubation room
10f lid open / close sensor)
15a container
16b Reagent containers (containers)
30, 161, 162 Access door
41 Door control circuit (door control means)
40, 60, 80 control unit
51 Door open / close sensor
52 Door lock mechanism (door lock means)
61, 81 Buzzer (notification means)
101 Door lock sensor (door lock detection means)
141 Electric motor (door opening / closing means)

Claims

A treatment chamber having a cleanliness for performing a predetermined treatment on an object contained in a culture container containing cells, an access door for accessing the treatment chamber from the outside, and A control unit for controlling the processing of
The culture processing apparatus, wherein the control unit controls the access door to be openable on condition that the lid of the culture vessel is detected to be closed.

A treatment chamber having a cleanliness for performing a predetermined treatment on an object contained in a culture container containing cells, an access door for accessing the treatment chamber from the outside, and A control unit for controlling the processing of
The culture processing apparatus, wherein the control section controls the lid of the culture vessel to be openable on condition that the access door is detected to be closed.

A treatment chamber having a cleanliness for performing a predetermined treatment on an object contained in a culture container containing cells, an access door for accessing the treatment chamber from the outside, and A control unit for controlling the processing of
When it is detected that the lid of the culture vessel is open, the control unit controls the lid of the culture vessel to be closed when it is detected that the access door is open. A culture treatment apparatus characterized by comprising:

A treatment chamber having a cleanliness for performing a predetermined treatment on an object contained in a culture container containing cells, an access door for accessing the treatment chamber from the outside, and A control unit for controlling the processing of
The control unit controls the access door to be closed when it is detected that the access door is open when it is detected that the lid of the culture vessel is open. A culture treatment apparatus characterized by the above.

A treatment chamber having a cleanliness for performing a predetermined treatment on an object contained in a culture container containing cells, an access door for accessing the treatment chamber from the outside, and A control unit for controlling the processing of
When it is detected that the access door is in an open state, the control unit controls the access door to be closed when it is detected that the lid of the culture vessel is in an open state. A culture treatment apparatus characterized by the above.

A treatment chamber having a cleanliness for performing a predetermined treatment on an object contained in a culture container containing cells, an access door for accessing the treatment chamber from the outside, and A control unit for controlling the processing of
When it is detected that the access door is in an open state, the control unit controls the culture container lid to be closed when it is detected that the lid of the culture vessel is in an open state. A culture treatment apparatus characterized by comprising:

In the culture treatment apparatus according to any one of claims 3 to 6,
When it is detected that both of the access door and the lid of the culture container are in an open state, a culture processing apparatus is provided that notifies the fact to that effect.

A treatment chamber having a cleanliness for performing a predetermined treatment on an object contained in a culture container containing cells, an access door for accessing the treatment chamber from the outside, and A control unit for controlling the processing of
The culture processing apparatus characterized in that the control unit performs the processing with the lid of the culture container being opened on condition that the access door is detected to be closed.

In the culture treatment apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The processing chamber is provided with door locking means for locking the access door in a closed state,
The culture processing apparatus, wherein the control unit includes door control means for operating the door lock means when it is detected that the access door is in a closed state.

The culture treatment apparatus according to claim 9, wherein
A culture treatment apparatus comprising door lock detection means for detecting a locked state of the door lock means.

In the culture treatment apparatus according to any one of claims 1 to 10,
A culture treatment apparatus comprising a lid opening / closing sensor for detecting opening / closing of the lid of the culture vessel .

The culture treatment apparatus according to any one of claims 1 to 11,
A culture treatment apparatus comprising a door open / close sensor for detecting an open / closed state of the access door.

In the culture treatment apparatus according to any one of claims 1 to 12,
The processing chamber is provided with door opening and closing means capable of automatically opening and closing the access door,
The said control part operates the said door opening / closing means based on the opening / closing state of the lid | cover of the said culture container , The culture processing apparatus characterized by the above-mentioned.

The culture treatment apparatus according to any one of claims 1 to 13,
A culture treatment apparatus comprising two or more access doors.

The culture treatment apparatus according to any one of claims 1 to 14 ,
An automatic culture apparatus, comprising: a culture chamber in which the culture container is detachably accommodated and cells are cultured while maintaining predetermined culture conditions.