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JP7666933B2 - Cell Culture Systems - Google Patents
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JP7666933B2 - Cell Culture Systems - Google Patents

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Description

本発明は、細胞を培養するシステムに関する。 The present invention relates to a system for culturing cells.

従来、溶存ガスセンサによって検出された溶存ガス濃度に基づいて、培養液中のターゲットガスの濃度を制御するとともに、流速センサによって測定された培養液の流速に基づいて、送液ポンプによる培養液の送液速度を制御する細胞培養システムがある(特許文献1参照)。特許文献1に記載の細胞培養システムによれば、溶存ガス濃度の制御の正確性をより高めることができるとしている。 Conventionally, there is a cell culture system that controls the concentration of a target gas in a culture solution based on the dissolved gas concentration detected by a dissolved gas sensor, and controls the culture solution delivery rate by a delivery pump based on the flow rate of the culture solution measured by a flow rate sensor (see Patent Document 1). The cell culture system described in Patent Document 1 is said to be able to further improve the accuracy of control of the dissolved gas concentration.

特開2020-89304号公報JP 2020-89304 A

ところで、特許文献1に記載の細胞培養システムでは、溶存ガス濃度の制御の正確性を考慮しているものの、培養液の流れにより細胞組織が損傷するおそれがあることを考慮していない。これに対して、培養液の流速を低くして細胞が損傷することを抑制することも考えられるが、培養液の流速を過度に低くした場合には、細胞培養を開始するまでの準備工程に長時間を要することとなる。 Incidentally, the cell culture system described in Patent Document 1 takes into consideration the accuracy of control of the dissolved gas concentration, but does not consider the risk of damage to cell tissue due to the flow of the culture solution. In response to this, it is possible to reduce the flow rate of the culture solution to prevent cell damage, but if the flow rate of the culture solution is made too low, the preparation process before starting cell culture will take a long time.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、培養液の流れにより細胞組織が損傷することを抑制しつつ、細胞培養を開始するまでの準備工程に要する時間を短縮することができる細胞培養システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its main objective is to provide a cell culture system that can reduce the time required for the preparation process before starting cell culture while suppressing damage to cell tissue caused by the flow of culture medium.

上記課題を解決するための第1の手段は、細胞培養システムであって、
培養液を収納する培養槽と、
前記培養槽の外部から内部へ前記培養液を供給する供給配管と、
前記供給配管に流れる前記培養液の流量を調節する流量調節部と、
前記供給配管により前記培養槽へ供給される前記培養液の圧力を検出する圧力センサと、
前記供給配管により前記培養槽へ前記培養液を第1流量で供給すべく前記流量調節部を制御する第1モードと、前記第1モードの終了後に前記圧力センサにより検出される前記圧力を所定の細胞組織が損傷し始める所定の損傷圧力よりも低くし且つ前記供給配管により前記培養槽へ前記培養液を前記第1流量よりも小さい第2流量で供給すべく前記流量調節部を制御する第2モードとを実行する制御部と、
を備える。
A first means for solving the above problem is a cell culture system,
A culture tank for storing a culture solution;
A supply pipe for supplying the culture solution from the outside to the inside of the culture tank;
A flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of the culture solution flowing through the supply pipe;
A pressure sensor for detecting a pressure of the culture solution supplied to the culture tank through the supply pipe;
A control unit that executes a first mode in which the flow rate adjustment unit is controlled to supply the culture solution to the culture tank through the supply pipe at a first flow rate, and a second mode in which the pressure detected by the pressure sensor after the end of the first mode is lowered below a predetermined damage pressure at which a predetermined cell tissue begins to be damaged, and the culture solution is supplied to the culture tank through the supply pipe at a second flow rate smaller than the first flow rate,
Equipped with.

上記構成によれば、培養槽は培養液を収納する。供給配管は、前記培養槽の外部から内部へ前記培養液を供給する。流量調節部は、前記供給配管に流れる前記培養液の流量を調節する。圧力センサは、前記供給配管により前記培養槽へ供給される前記培養液の圧力を検出する。このため、供給配管により培養槽の内部へ培養液を供給する際に、前記培養槽へ供給される前記培養液の圧力を圧力センサにより検出しつつ、前記供給配管に流れる前記培養液の流量を流量調節部により調節することができる。 According to the above configuration, the culture tank stores culture liquid. The supply pipe supplies the culture liquid from the outside to the inside of the culture tank. The flow rate adjustment unit adjusts the flow rate of the culture liquid flowing through the supply pipe. The pressure sensor detects the pressure of the culture liquid supplied to the culture tank by the supply pipe. Therefore, when culture liquid is supplied to the inside of the culture tank by the supply pipe, the flow rate of the culture liquid flowing through the supply pipe can be adjusted by the flow rate adjustment unit while the pressure sensor detects the pressure of the culture liquid supplied to the culture tank.

ここで、制御部は、前記供給配管により前記培養槽へ前記培養液を第1流量で供給すべく前記流量調節部を制御する第1モードを実行する。このため、培養槽に細胞組織が収納される前、すなわち細胞組織が損傷するおそれがない状態で第1モードを実行し、前記供給配管により前記培養槽へ前記培養液を第1流量で供給することができる。したがって、細胞培養を開始するまでの準備工程(例えば溶存ガス濃度を調節した培養液を培養槽に貯留する工程)にかかる時間を短縮することができる。 Here, the control unit executes a first mode in which the flow rate adjustment unit is controlled to supply the culture solution to the culture tank at a first flow rate through the supply pipe. Therefore, the first mode is executed before the cell tissue is stored in the culture tank, i.e., in a state where there is no risk of damaging the cell tissue, and the culture solution can be supplied to the culture tank at the first flow rate through the supply pipe. Therefore, the time required for the preparation process before starting cell culture (for example, the process of storing the culture solution in the culture tank with the adjusted dissolved gas concentration) can be shortened.

そして、制御部は、前記第1モードの終了後に前記圧力センサにより検出される前記圧力を所定の細胞組織が損傷し始める所定の損傷圧力よりも低くし且つ前記供給配管により前記培養槽へ前記培養液を前記第1流量よりも小さい第2流量で供給すべく前記流量調節部を制御する第2モードを実行する。したがって、培養槽に細胞組織が収納された後に第2モードを実行し、前記供給配管により前記培養槽へ供給される前記培養液の圧力を圧力センサにより検出して、培養液の圧力を損傷圧力よりも低くし且つ培養液の流量を第1流量よりも小さい第2流量にすることより、培養液の流れにより所定の細胞組織が損傷することを抑制することができる。しかも、第1モードの後に第2モード実行することにより、細胞培養を開始するまでの準備工程と細胞培養工程とを容易に実行することができ、細胞組織培養を実行するユーザの手間を減らすことができる。 The control unit then executes a second mode in which the pressure detected by the pressure sensor after the end of the first mode is lowered below a predetermined damage pressure at which the predetermined cell tissue begins to be damaged, and the flow rate adjustment unit is controlled to supply the culture fluid to the culture tank through the supply pipe at a second flow rate smaller than the first flow rate. Therefore, the second mode is executed after the cell tissue is stored in the culture tank, the pressure of the culture fluid supplied to the culture tank through the supply pipe is detected by the pressure sensor, and the pressure of the culture fluid is lowered below the damage pressure and the flow rate of the culture fluid is set to a second flow rate smaller than the first flow rate, thereby preventing the predetermined cell tissue from being damaged by the flow of the culture fluid. Moreover, by executing the second mode after the first mode, the preparation process before starting cell culture and the cell culture process can be easily executed, and the effort of the user who executes cell tissue culture can be reduced.

第2の手段では、前記細胞組織を収納する細胞収納部を備え、前記細胞収納部は、前記培養槽の内部に収納されており、前記供給配管は、前記培養槽の外部から内部へ挿入されて前記細胞収納部に接続されている。 The second method includes a cell storage section for storing the cell tissue, the cell storage section is stored inside the culture tank, and the supply pipe is inserted from the outside to the inside of the culture tank and connected to the cell storage section.

上記構成によれば、細胞収納部は前記細胞組織を収納する。前記細胞収納部は、前記培養槽の内部に収納されている。このため、所定の細胞組織を収納した細胞収納部を培養槽の中へ設置することにより、細胞組織を培養槽の中へ容易に設置することができる。 According to the above configuration, the cell storage unit stores the cell tissue. The cell storage unit is stored inside the culture tank. Therefore, by placing the cell storage unit storing the specified cell tissue in the culture tank, the cell tissue can be easily placed in the culture tank.

ここで、前記供給配管は、前記培養槽の外部から内部へ挿入されて前記細胞収納部に接続されている。このため、細胞収納部の内部へ培養液を直接供給することができ、細胞収納部に収納された細胞組織の内部に培養液の流れを生じさせ易くなる。したがって、細胞組織の内部に培養液の流れを生じさせた適切な環境で細胞組織を培養し易くなり、細胞組織の培養を促進することができる。しかも、前記圧力センサにより検出される前記圧力を所定の細胞組織が損傷し始める所定の損傷圧力よりも低くしているため、培養液の流れにより細胞組織が損傷することを抑制することができる。 Here, the supply pipe is inserted from the outside to the inside of the culture tank and connected to the cell storage section. This allows the culture medium to be directly supplied to the inside of the cell storage section, making it easier to generate a flow of culture medium inside the cellular tissue stored in the cell storage section. This makes it easier to culture the cellular tissue in an appropriate environment where a flow of culture medium is generated inside the cellular tissue, and the cultivation of the cellular tissue can be promoted. Moreover, since the pressure detected by the pressure sensor is set lower than a predetermined damage pressure at which a predetermined cellular tissue begins to be damaged, damage to the cellular tissue due to the flow of culture medium can be suppressed.

第3の手段では、前記圧力センサは、前記細胞組織の内部において、前記供給配管により前記培養槽へ供給される前記培養液の圧力を検出する。こうした構成によれば、圧力センサにより細胞組織の内部における培養液の圧力を検出することができるため、培養液の流れにより細胞組織が損傷することをさらに抑制することができる。また、細胞組織が培養される環境として細胞組織の内部における培養液の圧力を、より正確に把握することができる。 In the third means, the pressure sensor detects the pressure of the culture medium inside the cellular tissue that is supplied to the culture tank through the supply pipe. With this configuration, the pressure sensor can detect the pressure of the culture medium inside the cellular tissue, which further prevents the cellular tissue from being damaged by the flow of the culture medium. In addition, the pressure of the culture medium inside the cellular tissue as the environment in which the cellular tissue is cultured can be more accurately grasped.

第4の手段では、設定圧力の入力を受け付ける圧力受付部を備え、前記制御部は、前記第2モードとして、前記圧力センサにより検出される前記圧力を、前記圧力受付部により受け付けた前記設定圧力にすべく前記流量調節部を制御する圧力制御モードを実行する。 The fourth means includes a pressure receiving unit that receives input of a set pressure, and the control unit executes a pressure control mode in the second mode in which the flow rate adjustment unit is controlled so that the pressure detected by the pressure sensor becomes the set pressure received by the pressure receiving unit.

上記構成によれば、圧力受付部は、設定圧力の入力を受け付ける。このため、細胞培養工程における培養液の圧力を任意に設定することができる。ただし、設定圧力は、前記損傷圧力よりも低く、且つ培養液の流量が前記第1流量よりも小さい第2流量となるように設定する必要がある。そして、前記制御部は、前記第2モードとして、前記圧力センサにより検出される前記圧力を、前記圧力受付部により受け付けた前記設定圧力にすべく前記流量調節部を制御する圧力制御モードを実行する。したがって、第2モードとして圧力制御モードを実行し、前記圧力センサにより検出される前記圧力を前記設定圧力に維持した状態で、細胞培養を実行することができる。 According to the above configuration, the pressure receiving unit receives the input of the set pressure. Therefore, the pressure of the culture fluid in the cell culture process can be set arbitrarily. However, the set pressure must be set lower than the damage pressure and the flow rate of the culture fluid must be set to a second flow rate that is lower than the first flow rate. Then, the control unit executes, as the second mode, a pressure control mode in which the flow rate adjustment unit is controlled so that the pressure detected by the pressure sensor becomes the set pressure received by the pressure receiving unit. Therefore, by executing the pressure control mode as the second mode, cell culture can be performed in a state in which the pressure detected by the pressure sensor is maintained at the set pressure.

第5の手段では、設定流量の入力を受け付ける流量受付部と、前記供給配管により前記培養槽へ供給される前記培養液の流量を検出する流量センサと、を備え、前記制御部は、前記第2モードとして、前記流量センサにより検出される前記流量を、前記流量受付部により受け付けた前記設定流量にすべく前記流量調節部を制御する流量制御モードを実行する。 The fifth means includes a flow rate receiving unit that receives input of a set flow rate, and a flow rate sensor that detects the flow rate of the culture medium supplied to the culture tank through the supply pipe, and the control unit executes, as the second mode, a flow rate control mode in which the flow rate control unit is controlled to make the flow rate detected by the flow rate sensor equal to the set flow rate received by the flow rate receiving unit.

上記構成によれば、流量受付部は、設定流量の入力を受け付ける。このため、細胞培養工程における培養液の流量を任意に設定することができる。ただし、設定流量は、前記第1流量よりも小さく設定する必要がある。そして、前記制御部は、前記第2モードとして、前記流量センサにより検出される前記流量を、前記流量受付部により受け付けた前記設定流量にすべく前記流量調節部を制御する流量制御モードを実行する。したがって、第2モードとして流量制御モードを実行し、前記流量センサにより検出される前記流量を前記設定流量に維持した状態で、細胞培養を実行することができる。 According to the above configuration, the flow rate receiving unit receives input of a set flow rate. Therefore, the flow rate of the culture medium in the cell culture process can be set arbitrarily. However, the set flow rate needs to be set smaller than the first flow rate. Then, the control unit executes a flow rate control mode as the second mode in which the flow rate detected by the flow rate sensor is controlled to the set flow rate received by the flow rate receiving unit. Therefore, by executing the flow rate control mode as the second mode, cell culture can be performed in a state in which the flow rate detected by the flow rate sensor is maintained at the set flow rate.

第6の手段では、設定圧力の入力を受け付ける圧力受付部と、設定流量の入力を受け付ける流量受付部と、前記供給配管により前記培養槽へ供給される前記培養液の流量を検出する流量センサと、を備え、前記制御部は、前記第2モードとして、前記圧力センサにより検出される前記圧力を、前記圧力受付部により受け付けた前記設定圧力にすべく前記流量調節部を制御する圧力制御モードと、前記流量センサにより検出される前記流量を、前記流量受付部により受け付けた前記設定流量にすべく前記流量調節部を制御する流量制御モードとを選択的に実行する。 The sixth means includes a pressure receiving unit that receives input of a set pressure, a flow rate receiving unit that receives input of a set flow rate, and a flow rate sensor that detects the flow rate of the culture medium supplied to the culture tank through the supply piping, and the control unit selectively executes, as the second mode, a pressure control mode in which the flow rate adjustment unit is controlled to make the pressure detected by the pressure sensor the set pressure received by the pressure receiving unit, and a flow rate control mode in which the flow rate adjustment unit is controlled to make the flow rate detected by the flow sensor the set flow rate received by the flow rate receiving unit.

上記構成によれば、制御部は、第4の手段の圧力制御モードと、第5の手段の流量制御モードとを選択的に実行することができる。したがって、目的や細胞組織の種類に応じて、培養に適したモードを選択して実行することができる。 According to the above configuration, the control unit can selectively execute the pressure control mode of the fourth means and the flow rate control mode of the fifth means. Therefore, it is possible to select and execute a mode suitable for culturing depending on the purpose and type of cell tissue.

第7の手段では、前記第1流量は、前記第2流量の5倍よりも大きい。したがって、第1モードでの培養液の第1流量を第2モードでの培養液の第2流量の5倍よりも大きくすることができ、準備工程にかかる時間を大場に短縮することができる。 In the seventh method, the first flow rate is greater than five times the second flow rate. Therefore, the first flow rate of the culture medium in the first mode can be greater than five times the second flow rate of the culture medium in the second mode, and the time required for the preparation process can be significantly reduced.

第1モードは、基本的には、培養槽に細胞組織が収納される前、すなわち細胞組織が損傷するおそれがない状態で実行される。しかし、第1モードにおける培養液の圧力が前記損傷圧力よりも高いと、第2モードに切り替えた際に一時的に損傷圧力よりも高い圧力の培養液が細胞組織へ流れるおそれがある。 The first mode is basically performed before the cell tissue is stored in the culture tank, i.e., when there is no risk of damaging the cell tissue. However, if the pressure of the culture medium in the first mode is higher than the damage pressure, there is a risk that culture medium at a pressure higher than the damage pressure will temporarily flow into the cell tissue when switching to the second mode.

この点、第8の手段では、前記制御部は、前記第1モードにおいて、前記圧力センサにより検出される前記圧力を前記損傷圧力よりも低くする。したがって、第1モードから第2モードに切り替えた際に、一時的に損傷圧力よりも高い圧力の培養液が細胞組織へ流れることを避けることができる。 In this regard, in the eighth means, the control unit makes the pressure detected by the pressure sensor lower than the damage pressure in the first mode. Therefore, when switching from the first mode to the second mode, it is possible to prevent culture medium at a pressure higher than the damage pressure from temporarily flowing into the cell tissue.

第9の手段では、前記培養液の状態を検出する状態センサと、前記培養液の状態を調節する状態調節部と、画像を表示する表示部と、を備え、前記制御部は、前記第1モードにおいて、前記状態センサにより検出される前記状態を目標状態にすべく前記状態調節部を制御し、前記状態センサにより検出される前記状態が前記目標状態になったことを条件として、準備工程が完了したことを示す画像を前記表示部により表示させる。 The ninth means includes a state sensor that detects the state of the culture medium, a state adjustment unit that adjusts the state of the culture medium, and a display unit that displays an image, and the control unit controls the state adjustment unit in the first mode to make the state detected by the state sensor a target state, and causes the display unit to display an image indicating that the preparation process has been completed, on condition that the state detected by the state sensor has become the target state.

上記構成によれば、状態センサは前記培養液の状態を検出する。培養液の状態としては、例えば培養液のpH、溶存酸素濃度DO、温度T等の少なくとも1つを採用することができる。状態調節部は、前記培養液の状態を調節する。例えば、状態調節部は、培養液に二酸化炭素を溶解させることによりpHを調節し、培養液に酸素を溶解させることにより溶存酸素濃度DOを調節し、培養液をヒータで加熱することにより温度Tを調節することができる。表示部は画像を表示する。 According to the above configuration, the state sensor detects the state of the culture liquid. As the state of the culture liquid, for example, at least one of the pH, dissolved oxygen concentration DO, temperature T, etc. of the culture liquid can be adopted. The state adjustment unit adjusts the state of the culture liquid. For example, the state adjustment unit can adjust the pH by dissolving carbon dioxide in the culture liquid, adjust the dissolved oxygen concentration DO by dissolving oxygen in the culture liquid, and adjust the temperature T by heating the culture liquid with a heater. The display unit displays an image.

前記制御部は、前記第1モードにおいて、前記状態センサにより検出される前記状態を目標状態にすべく前記状態調節部を制御する。このため、第1モードを実行することにより、培養液の実際の状態を目標状態にすることができる。そして、制御部は、前記状態センサにより検出される前記状態が前記目標状態になったことを条件として、準備工程が完了したことを示す画像を前記表示部により表示させる。したがって、ユーザは、準備工程が完了したことを示す画像が前記表示部により表示されたことを確認することにより、準備工程が完了したことを容易に把握することができる。また、ユーザは、準備工程が完了したことを示す画像が前記表示部により表示されていないことを確認することにより、準備工程が完了していないことを容易に把握することができる。 In the first mode, the control unit controls the condition adjustment unit to make the state detected by the state sensor a target state. Therefore, by executing the first mode, the actual state of the culture medium can be made the target state. Then, the control unit causes the display unit to display an image indicating that the preparation process is complete, on the condition that the state detected by the state sensor has become the target state. Therefore, the user can easily know that the preparation process is complete by confirming that the display unit has displayed an image indicating that the preparation process is complete. In addition, the user can easily know that the preparation process is not complete by confirming that the display unit has not displayed an image indicating that the preparation process is complete.

第10の手段では、前記準備工程が完了したことを確認した操作を受け付ける確認受付部を備え、前記制御部は、前記確認受付部により前記操作を受け付けた場合に、前記供給配管により前記培養槽へ前記培養液が供給されることを停止させる。 The tenth means includes a confirmation receiving unit that receives an operation that confirms that the preparation process has been completed, and when the control unit receives the operation from the confirmation receiving unit, the control unit stops the supply of the culture medium to the culture tank through the supply pipe.

上記構成によれば、確認受付部は、前記準備工程が完了したことを確認した操作を受け付ける。そして、前記制御部は、前記確認受付部により前記操作を受け付けた場合に、前記供給配管により前記培養槽へ前記培養液が供給されることを停止させる。したがって、前記準備工程が完了したことを確認した操作をユーザが実行した場合に、培養槽への培養液の供給を停止させることができ、培養槽に細胞組織を収納する工程へ安全に移行することができる。 According to the above configuration, the confirmation receiving unit receives an operation that confirms that the preparation process has been completed. Then, when the control unit receives the operation from the confirmation receiving unit, the control unit stops the supply of the culture medium to the culture tank through the supply pipe. Therefore, when a user performs an operation that confirms that the preparation process has been completed, the supply of culture medium to the culture tank can be stopped, and the process can safely proceed to the process of storing cell tissue in the culture tank.

第11の手段では、前記制御部は、準備工程が完了したことを示す画像を前記表示部により表示させた後、前記確認受付部により前記操作を受け付けるまで、前記状態センサにより検出される前記状態を目標状態に維持すべく前記状態調節部を制御する。こうした構成によれば、準備工程が完了した後に、前記準備工程が完了したことを確認した操作をユーザが実行するまで、培養液の状態を目標状態に維持することができる。したがって、ユーザが望む時期に、前記準備工程が完了したことを確認した操作を実行して細胞培養を開始することができる。 In the eleventh means, the control unit causes the display unit to display an image indicating that the preparation process has been completed, and then controls the condition adjustment unit to maintain the state detected by the condition sensor at the target state until the operation is received by the confirmation receiving unit. With this configuration, the state of the culture fluid can be maintained at the target state after the preparation process is completed, until the user performs an operation that confirms that the preparation process has been completed. Therefore, the user can start cell culture at the time desired by performing the operation that confirms that the preparation process has been completed.

第12の手段では、前記培養液の状態は、前記培養液のpH、溶存酸素濃度、及び温度を含む。こうした構成によれば、第1モードを実行中に、前記培養液のpH、溶存酸素濃度DO、及び温度Tを、それぞれ目標pH、目標溶存酸素濃度、及び目標温度にすることができる。したがって、第1モード完了後に速やかに細胞培養工程に移行することができ、ユーザの手間を減らすことができる。 In the twelfth means, the state of the culture medium includes the pH, dissolved oxygen concentration, and temperature of the culture medium. With this configuration, the pH, dissolved oxygen concentration DO, and temperature T of the culture medium can be set to the target pH, target dissolved oxygen concentration, and target temperature, respectively, while the first mode is being executed. Therefore, the process can be quickly transitioned to the cell culture process after the first mode is completed, reducing the user's effort.

第13の手段では、前記制御部は、前記流量センサにより検出される前記流量が異常流量である場合に、前記流量調節部を停止させる。こうした構成によれば、培養液を正常に流通させることができない場合に、培養液の流通を停止させることができる。したがって、第1モード及び第2モード中に、細胞培養システムをユーザが監視する負担を軽減することができる。 In the thirteenth means, the control unit stops the flow rate adjustment unit when the flow rate detected by the flow rate sensor is an abnormal flow rate. With this configuration, the flow of culture medium can be stopped when the culture medium cannot be circulated normally. Therefore, the burden on the user to monitor the cell culture system during the first and second modes can be reduced.

第14の手段では、前記制御部は、前記状態センサにより検出される前記状態が異常状態である場合に、前記状態調節部を停止させる。こうした構成によれば、培養液の状態を正常に調節することができない場合に、培養液の状態の調節を停止させることができる。したがって、第1モード及び第2モード中に、細胞培養システムをユーザが監視する負担を軽減することができる。 In the fourteenth means, the control unit stops the condition adjustment unit when the condition detected by the condition sensor is an abnormal condition. With this configuration, the adjustment of the culture fluid condition can be stopped when the culture fluid condition cannot be adjusted normally. Therefore, the burden on the user to monitor the cell culture system during the first and second modes can be reduced.

細胞培養システムを示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram showing a cell culture system. スタンバイモードの手順を示すフローチャート。11 is a flowchart showing a procedure in a standby mode. 培養モードの手順を示すフローチャート。11 is a flow chart showing the procedure of a culture mode. 送液制御の手順を示すフローチャート。11 is a flowchart showing a procedure for liquid transfer control.

以下、細胞を培養する細胞培養システムに具現化した一実施形態について、図面を参照して説明する。 Below, an embodiment of a cell culture system for culturing cells will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、細胞培養システム10は、圧力制御送液部20、細胞培養槽50、混合器60、マスフロコントローラ(MFC)61~63、制御部45、表示部70、ポンプ90等を備えている。 As shown in FIG. 1, the cell culture system 10 includes a pressure-controlled liquid delivery unit 20, a cell culture tank 50, a mixer 60, mass flow controllers (MFCs) 61-63, a control unit 45, a display unit 70, a pump 90, etc.

圧力制御送液部20(流量調節部)は、空気供給源21、流量比例弁24、絞り弁27、滅菌フィルタ31、タンク34、圧力センサ37、液面センサ41、流量センサ85等を備えている。 The pressure-controlled liquid delivery unit 20 (flow rate adjustment unit) includes an air supply source 21, a flow rate proportional valve 24, a throttle valve 27, a sterilizing filter 31, a tank 34, a pressure sensor 37, a liquid level sensor 41, a flow rate sensor 85, etc.

空気供給源21(気体の供給源)は、所定圧力の空気(気体)を供給する。空気供給源21は、配管22,23によりタンク34に接続されている。配管22には、流量比例弁24が設けられている。流量比例弁24は、入力信号に比例して開度を調節可能であり、空気供給源21から供給される空気の流量を調節する。流量比例弁24は制御部45によって制御される。 The air supply source 21 (gas supply source) supplies air (gas) at a predetermined pressure. The air supply source 21 is connected to the tank 34 by pipes 22 and 23. The pipe 22 is provided with a flow proportional valve 24. The flow proportional valve 24 can adjust its opening in proportion to an input signal, and adjusts the flow rate of air supplied from the air supply source 21. The flow proportional valve 24 is controlled by the control unit 45.

配管22と配管23とは、接続部25において接続されている。配管23には、滅菌フィルタ31が設けられている。滅菌フィルタ31は、配管23を介してタンク34へ流れる空気を滅菌する。タンク34は、有底円筒状に形成されており、気密性であり、培養液Lを貯留(収納)している。配管23は、タンク34の上部に接続されている。すなわち、配管23は、タンク34において培養液Lの液面よりも高い位置に接続されており、培養液Lと接していない。なお、配管22,23によって、第1配管が構成されている。タンク34の形状は、有底円筒状に限らず、任意である。 Pipe 22 and pipe 23 are connected at connection part 25. Pipe 23 is provided with a sterilizing filter 31. Sterilizing filter 31 sterilizes the air flowing to tank 34 via pipe 23. Tank 34 is formed in a cylindrical shape with a bottom, is airtight, and stores (contains) culture liquid L. Pipe 23 is connected to the top of tank 34. In other words, pipe 23 is connected to a position in tank 34 that is higher than the liquid level of culture liquid L, and is not in contact with culture liquid L. The pipes 22 and 23 form a first pipe. The shape of tank 34 is not limited to a cylindrical shape with a bottom, and may be any shape.

培養液Lには、例えば重炭酸塩等、pH6~8の範囲において遊離してpH緩衝機能を有する試薬が添加されている。重炭酸塩としては、重炭酸ナトリウム(炭酸水素ナトリウム)、炭酸水素カリウム、炭酸水素カルシウム等を採用することができる。その他、培養液Lには、血管を有する細胞組織B(細胞)が活動するために必要な養分として、血清、アミノ酸、ビタミン、糖類等が添加されている。なお、培養液Lには、pHを目視で確認するためにフェノールレッド等の指示薬が添加されている。 To the culture solution L, a reagent such as bicarbonate that is free and has a pH buffering function in the pH range of 6 to 8 is added. As the bicarbonate, sodium bicarbonate (sodium hydrogen carbonate), potassium hydrogen carbonate, calcium hydrogen carbonate, etc. can be used. In addition, serum, amino acids, vitamins, sugars, etc. are added to the culture solution L as nutrients necessary for the activity of the cellular tissue B (cells) that has blood vessels. An indicator such as phenol red is added to the culture solution L to visually check the pH.

圧力センサ37は、タンク34の下部における培養液Lの圧力P1を検出する。液面センサ41は、タンク34内の培養液Lの液面の位置を検出する。 The pressure sensor 37 detects the pressure P1 of the culture solution L at the bottom of the tank 34. The liquid level sensor 41 detects the liquid level position of the culture solution L in the tank 34.

接続部25には、配管26が接続されている。接続部25は、配管26により空気の排出部28に接続されている。配管26には、絞り弁27が設けられている。絞り弁27(絞り部)は、例えば微少な流量を調節するニードル弁であり、排出部28へ排出される空気の流量を制限(調節)する。絞り弁27の開度は、タンク34内の空気の圧力(タンク34内の圧力)を目標圧力にすべく、所定開度に設定されている。タンク34内の空気の目標圧力に応じて、絞り弁27の開度を変更してもよい。排出部28へ流れた空気は圧力制御送液部20の外部(大気)へ排出される。なお、配管23,26によって、第2配管が構成されている。 A pipe 26 is connected to the connection part 25. The connection part 25 is connected to an air exhaust part 28 by the pipe 26. A throttle valve 27 is provided in the pipe 26. The throttle valve 27 (throttle part) is, for example, a needle valve that adjusts a minute flow rate, and limits (adjusts) the flow rate of air exhausted to the exhaust part 28. The opening degree of the throttle valve 27 is set to a predetermined opening degree so that the pressure of the air in the tank 34 (pressure in the tank 34) becomes the target pressure. The opening degree of the throttle valve 27 may be changed according to the target pressure of the air in the tank 34. The air that flows to the exhaust part 28 is exhausted to the outside (atmosphere) of the pressure control liquid delivery part 20. The pipes 23 and 26 constitute a second pipe.

細胞培養槽50(培養槽)は、中空の直方体状に形成されており、内部に培養液Lを貯留(収納)している。なお、細胞培養槽50の形状は、中空の直方体状に限らず、中空の円柱状等であってもよい。 The cell culture tank 50 (culture tank) is formed in a hollow rectangular parallelepiped shape and stores (contains) the culture liquid L inside. Note that the shape of the cell culture tank 50 is not limited to a hollow rectangular parallelepiped shape, and may be a hollow cylindrical shape, etc.

細胞培養槽50の内部には、細胞収納部51が設置(収納)されている。細胞収納部51は、上底のない中空の直方体状に形成されている。細胞収納部51の内部には、上記細胞組織Bが収納されている。なお、細胞収納部51の形状は、上底のない中空の直方体状に限らず、上底のない中空の円柱状等であってもよい。 A cell storage section 51 is installed (stored) inside the cell culture tank 50. The cell storage section 51 is formed in a hollow rectangular parallelepiped shape without an upper bottom. The above-mentioned cell tissue B is stored inside the cell storage section 51. Note that the shape of the cell storage section 51 is not limited to a hollow rectangular parallelepiped shape without an upper bottom, and may be a hollow cylindrical shape without an upper bottom, etc.

送液配管42A,42B(供給配管)は、タンク34に貯留された培養液Lの中と細胞収納部51(細胞培養槽50)とを接続している。すなわち、送液配管42A,42Bは、細胞培養槽50の外部から内部へ培養液Lを供給する。送液配管42Aは、タンク34に貯留された培養液Lの中に挿入されており、タンク34内において送液配管42の下端は培養液Lの液面よりも低い位置にある。 The liquid supply pipes 42A and 42B (supply pipes) connect the culture liquid L stored in the tank 34 to the cell storage section 51 (cell culture tank 50). That is, the liquid supply pipes 42A and 42B supply the culture liquid L from the outside to the inside of the cell culture tank 50. The liquid supply pipe 42A is inserted into the culture liquid L stored in the tank 34, and the lower end of the liquid supply pipe 42 is located lower than the liquid level of the culture liquid L in the tank 34.

送液配管42A,42Bには、電磁弁46、チェック弁47、流量センサ85等が設けられている。電磁弁46は、送液配管42Aを開閉する。電磁弁46は、制御部45によって制御される。チェック弁47(逆止弁)は、電磁弁46(タンク34)から細胞収納部51(細胞培養槽50)への培養液Lの流通を許容し、細胞収納部51(細胞培養槽50)から電磁弁46(タンク34)への培養液Lの流通を禁止する。流量センサ85は、送液配管42Aを流れる培養液Lの流量、すなわち送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ供給される培養液Lの流量を検出する。 The liquid supply pipes 42A and 42B are provided with an electromagnetic valve 46, a check valve 47, a flow rate sensor 85, etc. The electromagnetic valve 46 opens and closes the liquid supply pipe 42A. The electromagnetic valve 46 is controlled by the control unit 45. The check valve 47 (non-return valve) allows the culture liquid L to flow from the electromagnetic valve 46 (tank 34) to the cell storage unit 51 (cell culture tank 50) and prohibits the culture liquid L from the cell storage unit 51 (cell culture tank 50) to the electromagnetic valve 46 (tank 34). The flow rate sensor 85 detects the flow rate of the culture liquid L flowing through the liquid supply pipe 42A, i.e., the flow rate of the culture liquid L supplied to the cell culture tank 50 by the liquid supply pipes 42A and 42B.

細胞培養槽50には、タンク34から送液配管42A,42Bを介して培養液Lが送液(供給)される。詳しくは、送液配管42Bを介して細胞収納部51へ培養液Lが直接送液される。これにより、細胞組織B内に培養液Lの流路Bpが形成され、細胞組織B内に培養液Lの流れが生じる。流路Bp内を流れた培養液Lは、破線矢印で示すように細胞収納部51の外部へ流出する。細胞組織Bは、例えば血管を有する動物細胞組織である。細胞組織Bは、培養液Lにより培養され、所定の生体機能を発現する。その際に、細胞の活動により細胞培養槽50内の培養液Lの溶存酸素濃度DO及びpHが変化する。 Culture fluid L is delivered (supplied) to the cell culture tank 50 from the tank 34 via the delivery pipes 42A and 42B. More specifically, the culture fluid L is delivered directly to the cell storage unit 51 via the delivery pipe 42B. This forms a flow path Bp for the culture fluid L in the cell tissue B, causing a flow of the culture fluid L in the cell tissue B. The culture fluid L that flows through the flow path Bp flows out to the outside of the cell storage unit 51 as shown by the dashed arrow. The cell tissue B is, for example, an animal cell tissue having blood vessels. The cell tissue B is cultured with the culture fluid L and develops a predetermined biological function. At that time, the dissolved oxygen concentration DO and pH of the culture fluid L in the cell culture tank 50 change due to the activity of the cells.

細胞組織Bの培養時において、細胞組織Bの血管を損傷しないように、培養液Lは損傷圧力Pd[mmHg]よりも低い圧力(加圧)で細胞培養槽50の細胞収納部51へ送液される。損傷圧力Pdは、細胞組織Bが損傷し始める所定の圧力(例えば5~10[mmHg])であり、細胞組織Bの種類によって変化する。また、細胞組織Bが所定の生体機能を発現するためには、目標流量の培養液Lを送液する流量制御送液ではなく、目標圧力で培養液Lを送液する圧力制御送液とすることが望ましい。この理由は、実際の動物の動物細胞組織では、心臓により血液が送液されており、流量制御送液よりも圧力制御送液に近いためである。さらに、細胞組織Bが所定の生体機能を発現するためには、細胞組織Bに作用する圧力が安定していることが望ましい。なお、培養液Lを損傷圧力Pd[mmHg]よりも低い圧力(加圧)で細胞収納部51へ送液する場合、培養液Lの流量は培養流量Fg[mL/min]よりも小さくなる。培養流量Fg(第2流量)は、細胞組織Bの培養に適した流量であり、例えば1~3[mL/min]である。 During the cultivation of the cell tissue B, the culture fluid L is fed to the cell storage section 51 of the cell culture tank 50 at a pressure (pressurization) lower than the damage pressure Pd [mmHg] so as not to damage the blood vessels of the cell tissue B. The damage pressure Pd is a predetermined pressure (for example, 5 to 10 [mmHg]) at which the cell tissue B begins to be damaged, and varies depending on the type of cell tissue B. In addition, in order for the cell tissue B to express a predetermined biological function, it is desirable to use pressure-controlled feeding, which feeds the culture fluid L at a target pressure, rather than flow-controlled feeding, which feeds the culture fluid L at a target flow rate. The reason for this is that in the animal cell tissue of an actual animal, blood is fed by the heart, which is closer to pressure-controlled feeding than flow-controlled feeding. Furthermore, in order for the cell tissue B to express a predetermined biological function, it is desirable for the pressure acting on the cell tissue B to be stable. Note that when the culture fluid L is fed to the cell storage section 51 at a pressure (pressurization) lower than the damage pressure Pd [mmHg], the flow rate of the culture fluid L is smaller than the culture flow rate Fg [mL/min]. The culture flow rate Fg (second flow rate) is a flow rate suitable for culturing cell tissue B, for example, 1 to 3 mL/min.

細胞培養槽50に貯留された培養液Lの中には、酸素濃度センサ81、pHセンサ82、及び温度センサ83が挿入されている。酸素濃度センサ81(状態センサ)は、細胞培養槽50内の培養液Lの溶存酸素濃度DO(状態)を検出する。pHセンサ82(状態センサ)は、細胞培養槽50内の培養液LのpH(状態)を検出する。pHセンサ82により培養液LのpHを検出する際には、pHセンサ82から基準液(内部液)が培養液Lへ若干漏れ出すことがある。温度センサ83(状態センサ)は、細胞培養槽50内の培養液Lの温度(状態)を検出する。また、細胞組織Bの流路Bp(細胞組織B)の中には、圧力センサ84が挿入されている。圧力センサ84は、流路Bp内の培養液Lの圧力、すなわち送液配管42Bにより細胞収納部51(細胞培養槽50)へ供給される培養液Lの圧力を検出する。 An oxygen concentration sensor 81, a pH sensor 82, and a temperature sensor 83 are inserted into the culture fluid L stored in the cell culture tank 50. The oxygen concentration sensor 81 (status sensor) detects the dissolved oxygen concentration DO (status) of the culture fluid L in the cell culture tank 50. The pH sensor 82 (status sensor) detects the pH (status) of the culture fluid L in the cell culture tank 50. When detecting the pH of the culture fluid L by the pH sensor 82, a small amount of reference liquid (internal liquid) may leak from the pH sensor 82 into the culture fluid L. The temperature sensor 83 (status sensor) detects the temperature (status) of the culture fluid L in the cell culture tank 50. In addition, a pressure sensor 84 is inserted into the flow path Bp (cell tissue B) of the cell tissue B. The pressure sensor 84 detects the pressure of the culture fluid L in the flow path Bp, i.e., the pressure of the culture fluid L supplied to the cell storage section 51 (cell culture tank 50) by the liquid supply pipe 42B.

細胞培養槽50には、ヒータ52が設けられている。ヒータ52(状態調節部)は、細胞培養槽50内に貯留された培養液Lを加熱する。ヒータ52は、制御部45によって制御される。なお、細胞培養槽50の内部の培養液Lは、図示しないスターラにより撹拌されている。 The cell culture tank 50 is provided with a heater 52. The heater 52 (condition adjustment unit) heats the culture solution L stored in the cell culture tank 50. The heater 52 is controlled by the control unit 45. The culture solution L inside the cell culture tank 50 is stirred by a stirrer (not shown).

細胞培養槽50は、返液配管43によりタンク34に接続されている。返液配管43には、ポンプ90及びチェック弁92が設けられている。ポンプ90は、液面センサ41により検出された液面の位置が所定位置よりも下がった場合(液面センサ41:OFF)に、培養液Lを圧送する。そして、ポンプ90は、液面センサ41により検出された液面の位置が所定位置よりも上がった場合(液面センサ41:ON)に、培養液Lの圧送を停止する。チェック弁92(逆止弁)は、ポンプ90からタンク34への培養液Lの流通を許容し、タンク34からポンプ90への培養液Lの流通を禁止する。返液配管43は、タンク34において培養液Lの液面よりも低く、且つ送液配管42Aの下端よりも高い位置に接続されている。 The cell culture tank 50 is connected to the tank 34 by the return liquid pipe 43. The return liquid pipe 43 is provided with a pump 90 and a check valve 92. The pump 90 pumps the culture liquid L when the liquid level detected by the liquid level sensor 41 falls below a predetermined position (liquid level sensor 41: OFF). The pump 90 stops pumping the culture liquid L when the liquid level detected by the liquid level sensor 41 rises above the predetermined position (liquid level sensor 41: ON). The check valve 92 (non-return valve) allows the culture liquid L to flow from the pump 90 to the tank 34 and prohibits the culture liquid L from flowing from the tank 34 to the pump 90. The return liquid pipe 43 is connected to a position lower than the liquid level of the culture liquid L in the tank 34 and higher than the lower end of the liquid delivery pipe 42A.

制御部45は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータである。制御部45は、目標圧力で培養液Lを細胞培養槽50へ送液すべく、流量比例弁24を制御する。すなわち、圧力制御送液部20は、送液配管42A,42Bに流れる培養液Lの流量を調節する。 The control unit 45 is a microcomputer equipped with a CPU, ROM, RAM, an input/output interface, etc. The control unit 45 controls the flow proportional valve 24 to send the culture fluid L to the cell culture tank 50 at the target pressure. In other words, the pressure control fluid sending unit 20 adjusts the flow rate of the culture fluid L flowing through the fluid sending pipes 42A and 42B.

制御部45は、圧力制御送液部20を制御してタンク34から送液配管42A,42Bを介して培養液Lを細胞培養槽50へ送液する際に、所定条件に基づき算出した目標流量の空気が供給されるように流量比例弁24を制御する。制御部45は、タンク34内の圧力Pvが平衡するまで、その状態を5[S]以下の所定時間(例えば3[S])維持する。本実施形態では、略1[S]で、圧力Pvが平衡する。その結果、培養液Lが目標圧力で細胞培養槽50へ送液される。 When the control unit 45 controls the pressure control liquid delivery unit 20 to deliver the culture liquid L from the tank 34 to the cell culture tank 50 via the liquid delivery pipes 42A and 42B, it controls the flow proportional valve 24 so that air is supplied at a target flow rate calculated based on predetermined conditions. The control unit 45 maintains the state for a predetermined time (e.g., 3 [S]) of 5 [S] or less until the pressure Pv in the tank 34 is equilibrated. In this embodiment, the pressure Pv is equilibrated in approximately 1 [S]. As a result, the culture liquid L is delivered to the cell culture tank 50 at the target pressure.

空気供給源21から空気を供給し始めてから、タンク34の内部の圧力Pvを平衡させるまでの時間は、タンク34の容積が大きいほど、絞り弁27の有効断面積Sが大きいほど、タンク34の内部の目標圧力が高いほど、長くなる。この点、血管を有する細胞組織Bの培養では、損傷圧力Pd[mmHg]よりも低い微圧で細胞培養槽50へ培養液Lを送液する必要があるため、タンク34の内部の目標圧力を非常に低く設定している。したがって、圧力Pvが平衡するまでの時間は非常に短くなる。 The time from when air starts to be supplied from the air supply source 21 until the pressure Pv inside the tank 34 is equilibrated is longer the larger the volume of the tank 34 is, the larger the effective cross-sectional area S of the throttle valve 27 is, and the higher the target pressure inside the tank 34 is. In this regard, in culturing cell tissue B having blood vessels, it is necessary to send the culture fluid L to the cell culture tank 50 at a minute pressure lower than the damage pressure Pd [mmHg], so the target pressure inside the tank 34 is set very low. Therefore, the time until the pressure Pv is equilibrated is very short.

制御部45は、タンク34から送液配管42A,42Bを介して培養液Lを細胞培養槽50へ送液する際に、タンク34の内部の圧力を平衡させた状態における空気供給源21から供給される空気の流量とタンク34の内部の圧力との所定の相関関係に基づいて、タンク34の内部の目標圧力に対応する目標流量の空気が供給されるように流量比例弁24を制御した状態でタンク34の内部の圧力を平衡させる。換言すれば、制御部45は、タンク34の内部の圧力を平衡させた状態における空気供給源21から供給される空気の流量とタンク34の内部の圧力との所定の相関関係に基づいて、タンク34の内部の目標圧力に対応する目標流量の空気が供給されるように流量比例弁24を制御した状態でタンク34の内部の圧力を平衡させて、タンク34から送液配管42A,42Bを介して培養液Lを細胞培養槽50へ送液させる。 When the culture solution L is sent from the tank 34 to the cell culture tank 50 through the liquid sending pipes 42A and 42B, the control unit 45 balances the pressure inside the tank 34 in a state where the flow rate proportional valve 24 is controlled so that air is supplied at a target flow rate corresponding to the target pressure inside the tank 34 based on a predetermined correlation between the flow rate of air supplied from the air supply source 21 in a state where the pressure inside the tank 34 is balanced and the pressure inside the tank 34. In other words, the control unit 45 balances the pressure inside the tank 34 in a state where the flow rate proportional valve 24 is controlled so that air is supplied at a target flow rate corresponding to the target pressure inside the tank 34 based on a predetermined correlation between the flow rate of air supplied from the air supply source 21 in a state where the pressure inside the tank 34 is balanced and the pressure inside the tank 34, and sends the culture solution L from the tank 34 to the cell culture tank 50 through the liquid sending pipes 42A and 42B.

酸素ボンベ(図示略)、二酸化炭素ボンベ(図示略)、及び窒素ボンベ(図示略)から供給される酸素、二酸化炭素、及び窒素は、それぞれMFC61~63を介して混合器60へ供給される。MFC61~63(状態調節部)は、それぞれ酸素、二酸化炭素、及び窒素の流量を調節する。MFC61~63は、制御部45によって制御される。混合器60は、これらの気体を混合する。混合器60は、細胞培養槽50に接続されている。そして、混合器60において混合された酸素、二酸化炭素、及び窒素は、ガス配管65を介して細胞培養槽50へ供給される。なお、細胞培養槽50へ供給された気体は、細胞培養槽50のガス排出口あるいは隙間から細胞培養槽50の外部へ排出される。 Oxygen, carbon dioxide, and nitrogen supplied from an oxygen cylinder (not shown), a carbon dioxide cylinder (not shown), and a nitrogen cylinder (not shown) are supplied to the mixer 60 via MFCs 61-63, respectively. The MFCs 61-63 (condition adjustment units) adjust the flow rates of oxygen, carbon dioxide, and nitrogen, respectively. The MFCs 61-63 are controlled by the control unit 45. The mixer 60 mixes these gases. The mixer 60 is connected to the cell culture tank 50. The oxygen, carbon dioxide, and nitrogen mixed in the mixer 60 are supplied to the cell culture tank 50 via gas piping 65. The gas supplied to the cell culture tank 50 is discharged to the outside of the cell culture tank 50 from a gas outlet or gap in the cell culture tank 50.

表示部70は、タッチパネル(液晶パネル+タッチパッド)により構成されている。表示部70(圧力受付部、流量受付部、確認受付部)は、画像を表示するとともに、ユーザによるタッチ操作を受け付ける。タッチ操作は、表示されたボタン(アイコン)を押す操作、数値の入力等を含む。 The display unit 70 is composed of a touch panel (liquid crystal panel + touch pad). The display unit 70 (pressure receiving unit, flow rate receiving unit, confirmation receiving unit) displays images and receives touch operations by the user. Touch operations include pressing a displayed button (icon), inputting numerical values, etc.

以上説明した細胞培養システム10において、細胞組織Bの培養工程を開始する前には、準備工程を実行する必要がある。準備工程では、例えば溶存ガス濃度及び温度Tを調節した培養液Lを、細胞培養槽50に貯留する。細胞培養システム10は、スタンバイモードにより準備工程を実行し、培養モードにより培養工程を実行する。 In the cell culture system 10 described above, a preparation process must be performed before starting the culture process of the cell tissue B. In the preparation process, for example, culture solution L with an adjusted dissolved gas concentration and temperature T is stored in the cell culture tank 50. The cell culture system 10 performs the preparation process in standby mode and performs the culture process in culture mode.

スタンバイモード(第1モード)では、制御部45は、送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ培養液Lを第1流量F1で供給すべく圧力制御送液部20を制御する。詳しくは、ユーザは予め表示部70により表示された画像を操作して、スタンバイモードにおいて圧力センサ37により検出される圧力P1の目標値である設定圧力P1sを入力する。設定圧力P1sは、上記損傷圧力Pdよりも低い圧力であり、且つ細胞培養槽50に培養液Lを速やかに送液することのできる圧力である。また、表示部70は、ユーザによるスタンバイモードの開始操作を受け付ける。表示部70は、スタンバイモードの開始を指示する「スタンバイ」ボタンを表示する。制御部45は、「スタンバイ」ボタンが押された場合にスタンバイモードを開始する。 In the standby mode (first mode), the control unit 45 controls the pressure-controlled liquid delivery unit 20 to supply the culture fluid L to the cell culture tank 50 at a first flow rate F1 through the liquid delivery pipes 42A and 42B. In detail, the user operates the image displayed in advance by the display unit 70 to input a set pressure P1s, which is a target value of the pressure P1 detected by the pressure sensor 37 in the standby mode. The set pressure P1s is a pressure lower than the damage pressure Pd and is a pressure at which the culture fluid L can be delivered quickly to the cell culture tank 50. The display unit 70 also accepts an operation to start the standby mode by the user. The display unit 70 displays a "standby" button that instructs the start of the standby mode. The control unit 45 starts the standby mode when the "standby" button is pressed.

培養モード(第2モード)では、制御部45は、スタンバイモードの終了後に圧力センサ84により検出される圧力P2を損傷圧力Pdよりも低くし且つ送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ培養液Lを第1流量F1よりも小さい第2流量F2で供給すべく圧力制御送液部20を制御する。詳しくは、第1流量F1は第2流量F2の5倍よりも大きい(第1流量F1のオーダーは第2流量F2オーダーよりも大きい)。制御部45は、スタンバイ(準備工程)が完了した場合に、表示部70により「スタンバイ完了」及び「確認」ボタンをポップアップ表示させる。制御部45は、「確認」ボタンがユーザにより長押し(操作)された(スタンバイが完了したことを確認した操作が表示部70により受け付けられた)場合に、スタンバイが完了したことをユーザが確認したと判定する。制御部45は、スタンバイが完了したことをユーザが確認したと判定したことを条件として、培養モードを実行する。 In the culture mode (second mode), the control unit 45 controls the pressure control liquid delivery unit 20 to lower the pressure P2 detected by the pressure sensor 84 below the damage pressure Pd after the standby mode ends and to supply the culture liquid L to the cell culture tank 50 at a second flow rate F2 lower than the first flow rate F1 through the liquid delivery pipes 42A and 42B. In detail, the first flow rate F1 is greater than five times the second flow rate F2 (the first flow rate F1 is an order greater than the second flow rate F2). When the standby (preparation process) is completed, the control unit 45 causes the display unit 70 to pop up the "Standby Completed" and "Confirm" buttons. When the "Confirm" button is pressed and held (operated) by the user (the display unit 70 accepts an operation confirming that the standby is completed), the control unit 45 determines that the user has confirmed that the standby is completed. The control unit 45 executes the culture mode on the condition that it is determined that the user has confirmed that the standby is completed.

制御部45は、培養モードとして、圧力制御モードと流量制御モードとを選択的に実行する。表示部70は、「圧力制御モード」ボタンと、「流量制御モード」ボタンとを表示する。ユーザは、予め「圧力制御モード」ボタン又は「流量制御モード」ボタンを押して(操作して)、圧力制御モード又は流量制御モードを選択する。 The control unit 45 selectively executes a pressure control mode or a flow control mode as a culture mode. The display unit 70 displays a "pressure control mode" button and a "flow control mode" button. The user selects the pressure control mode or the flow control mode by pressing (operating) the "pressure control mode" button or the "flow control mode" button in advance.

圧力制御モードでは、ユーザは予め表示部70により表示された画像を操作して、圧力センサ84により検出される圧力P2の目標値である設定圧力P2sを入力する。設定圧力P2sは、上記損傷圧力Pdよりも低い圧力であり、且つ細胞組織Bの培養に適した圧力である。制御部45は、圧力制御モード(培養モード、第2モード)として、圧力センサ84により検出される圧力P2を設定圧力P2sにすべく圧力制御送液部20を制御する。 In the pressure control mode, the user operates the image displayed in advance by the display unit 70 to input a set pressure P2s, which is a target value of the pressure P2 detected by the pressure sensor 84. The set pressure P2s is a pressure lower than the above-mentioned damage pressure Pd and is a pressure suitable for culturing the cell tissue B. In the pressure control mode (cultivation mode, second mode), the control unit 45 controls the pressure control liquid delivery unit 20 to set the pressure P2 detected by the pressure sensor 84 to the set pressure P2s.

流量制御モードでは、ユーザは予め表示部70により表示された画像を操作して、流量センサ85により検出される流量Fの目標値である設定流量Fsを入力する。設定流量Fsは、細胞組織Bの培養に適した流量である。制御部45は、流量制御モード(培養モード、第2モード)として、流量センサ85により検出される流量Fを設定流量Fsにすべく圧力制御送液部20を制御する。 In the flow control mode, the user operates the image displayed in advance on the display unit 70 to input a set flow rate Fs, which is a target value of the flow rate F detected by the flow sensor 85. The set flow rate Fs is a flow rate suitable for culturing cell tissue B. In the flow control mode (cultivation mode, second mode), the control unit 45 controls the pressure-controlled liquid delivery unit 20 to set the flow rate F detected by the flow sensor 85 to the set flow rate Fs.

図2は、スタンバイモードの手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、ユーザにより表示部70に対してスタンバイモードの開始操作が実行された場合に、制御部45によって実行される。 Figure 2 is a flowchart showing the steps of the standby mode. This series of processes is executed by the control unit 45 when the user performs an operation to start the standby mode on the display unit 70.

まず、液面センサ41がON、且つ圧力P1<閾圧力P1rであるか否か判定する(S10)。すなわち、液面センサ41により検出された液面の位置が所定位置よりも上がっており、且つ圧力センサ37により検出されたタンク34の下部における培養液Lの圧力P1(以下、「タンク34の内部の圧力P1」という)が閾圧力P1rよりも低いか否か判定する。閾圧力P1rは、上記損傷圧力Pdよりも低く、且つ細胞培養槽50に培養液Lを速やかに送液することを妨げない圧力である。この判定において、液面センサ41がONでない、又は圧力P1<閾圧力P1rでないと判定した場合(S10:NO)、S10の判定を再度実行する。 First, it is determined whether the liquid level sensor 41 is ON and whether the pressure P1 is less than the threshold pressure P1r (S10). That is, it is determined whether the liquid level detected by the liquid level sensor 41 is higher than a predetermined position and whether the pressure P1 of the culture fluid L at the bottom of the tank 34 detected by the pressure sensor 37 (hereinafter referred to as "pressure P1 inside the tank 34") is lower than the threshold pressure P1r. The threshold pressure P1r is a pressure that is lower than the above-mentioned damage pressure Pd and does not prevent the culture fluid L from being rapidly sent to the cell culture tank 50. In this determination, if it is determined that the liquid level sensor 41 is not ON or that the pressure P1 is not less than the threshold pressure P1r (S10: NO), the determination of S10 is executed again.

一方、液面センサ41がON、且つ圧力P1<閾圧力P1rであると判定した場合(S10:YES)、タンク34から細胞培養槽50への培養液Lの送液を可能とする電磁弁46を開く(S11)。 On the other hand, if it is determined that the liquid level sensor 41 is ON and the pressure P1 is less than the threshold pressure P1r (S10: YES), the solenoid valve 46 is opened to allow the culture liquid L to be sent from the tank 34 to the cell culture tank 50 (S11).

続いて、圧力P2<閾圧力P2rであるか否か判定する(S12)。すなわち、圧力センサ84により検出された細胞組織Bの内部の圧力P2が、閾圧力P2rよりも低いか否か判定する。閾圧力P2rは、損傷圧力Pdよりも低く、且つ細胞培養槽50に培養液Lを速やかに送液することを妨げない圧力である。なお、閾圧力P1rと閾圧力P2rとは同一でもよいし、異なっていてもよい。この判定において、圧力P2<閾圧力P2rでないと判定した場合(S12:NO)、タンク34の内部の圧力を降下させるように圧力制御送液部20を制御する(S13)。その後、S12の判定から再度実行する。 Next, it is determined whether pressure P2<threshold pressure P2r (S12). That is, it is determined whether pressure P2 inside cell tissue B detected by pressure sensor 84 is lower than threshold pressure P2r. Threshold pressure P2r is a pressure that is lower than damage pressure Pd and does not prevent culture fluid L from being rapidly sent to cell culture tank 50. Note that threshold pressure P1r and threshold pressure P2r may be the same or different. In this determination, if it is determined that pressure P2 is not lower than threshold pressure P2r (S12: NO), pressure control fluid sending unit 20 is controlled to reduce the pressure inside tank 34 (S13). Then, the determination in S12 is executed again.

一方、圧力P2<閾圧力P2rであると判定した場合(S12:YES)、圧力P1≒設定圧力P1sであるか否か判定する(S14)。すなわち、圧力センサ37により検出されたタンク34の内部の圧力P1が、上記設定圧力P1sと略等しいか否か判定する。圧力P1≒設定圧力P1sである場合は、送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ培養液Lが上記第1流量F1で供給される。この判定において、圧力P1≒設定圧力P1sでないと判定した場合(S14:NO)、タンク34の内部の圧力を設定圧力P1sに近付けるように圧力制御送液部20を制御する(S15)。その後、S12の判定から再度実行する。 On the other hand, if it is determined that pressure P2<threshold pressure P2r (S12: YES), it is determined whether pressure P1≈set pressure P1s (S14). That is, it is determined whether pressure P1 inside tank 34 detected by pressure sensor 37 is approximately equal to the set pressure P1s. If pressure P1≈set pressure P1s, culture fluid L is supplied to cell culture tank 50 at the first flow rate F1 through fluid supply pipes 42A, 42B. If it is determined that pressure P1≈set pressure P1s is not the case (S14: NO), pressure control fluid supply unit 20 is controlled so that pressure inside tank 34 approaches set pressure P1s (S15). Then, the process is executed again from the determination in S12.

一方、S14の判定において、圧力P1≒設定圧力P1sであると判定した場合(S14:YES)、タンク34の内部の圧力を設定圧力P1sで維持するように圧力制御送液部20を制御する(S16)。 On the other hand, if it is determined in step S14 that pressure P1 is approximately equal to the set pressure P1s (S14: YES), the pressure control liquid delivery unit 20 is controlled to maintain the pressure inside the tank 34 at the set pressure P1s (S16).

続いて、溶存酸素濃度DO≒目標溶存酸素濃度、且つpH≒目標pH、且つ温度T≒目標温度であるか否か判定する(S17)。なお、制御部45は、図2のフローチャートとは別の培養液調質制御において、溶存酸素濃度DO≒目標溶存酸素濃度、且つpH≒目標pH、且つ温度T≒目標温度となるように、それぞれMFC61~63、及びヒータ52を制御している。この判定において、pH、溶存酸素濃度DO、及び温度Tのいずれかが目標値と略等しくないと判定した場合(S17:NO)、S12の処理から再度実行する。 Next, it is determined whether or not the dissolved oxygen concentration DO is approximately equal to the target dissolved oxygen concentration, pH is approximately equal to the target pH, and temperature T is approximately equal to the target temperature (S17). Note that in a culture solution conditioning control separate from the flowchart in FIG. 2, the control unit 45 controls the MFCs 61-63 and the heater 52 so that the dissolved oxygen concentration DO is approximately equal to the target dissolved oxygen concentration, pH is approximately equal to the target pH, and temperature T is approximately equal to the target temperature. In this determination, if it is determined that any of the pH, dissolved oxygen concentration DO, and temperature T is not approximately equal to the target value (S17: NO), the process is repeated from S12.

一方、溶存酸素濃度DO≒目標溶存酸素濃度、且つpH≒目標pH、且つ温度T≒目標温度であると判定した場合(S17:YES)、表示部70により「スタンバイ完了」及び「確認」ボタンをポップアップ表示させる(S18)。すなわち、スタンバイモードにおいて、センサ81~83により検出される培養液Lの状態を目標状態にすべくMFC61~63、及びヒータ52を制御し、センサ81~83により検出される培養液Lの状態が目標状態になったことを条件として、スタンバイが完了したことを示す画像を表示部70により表示させる。 On the other hand, if it is determined that the dissolved oxygen concentration DO is ≈ the target dissolved oxygen concentration, the pH is ≈ the target pH, and the temperature T is ≈ the target temperature (S17: YES), the display unit 70 pops up a "Standby Completed" and "Confirm" button (S18). That is, in standby mode, the MFCs 61-63 and the heater 52 are controlled to bring the state of the culture solution L detected by the sensors 81-83 to the target state, and an image indicating that standby has been completed is displayed on the display unit 70, provided that the state of the culture solution L detected by the sensors 81-83 has reached the target state.

続いて、スタンバイが完了したことをユーザが確認したか否か判定する(S19)。この判定において、スタンバイが完了したことをユーザが確認していないと判定した場合(S19:NO)、S12の処理から再度実行する。すなわち、スタンバイが完了したことを示す画像を表示部70により表示させた後、表示部70によりスタンバイ完了の確認操作を受け付けるまで、センサ81~83により検出される培養液Lの状態を目標状態に維持すべくMFC61~63、及びヒータ52を制御する。 Then, it is determined whether the user has confirmed that the standby state has been completed (S19). In this determination, if it is determined that the user has not confirmed that the standby state has been completed (S19: NO), the process is executed again from S12. That is, after an image indicating that the standby state has been completed is displayed on the display unit 70, the MFCs 61-63 and the heater 52 are controlled to maintain the state of the culture solution L detected by the sensors 81-83 at the target state until the display unit 70 receives an operation to confirm that the standby state has been completed.

一方、S19の判定において、スタンバイが完了したことをユーザが確認したと判定した場合(S19:YES)、電磁弁46を閉じ、混合器60への酸素、二酸化炭素、及び窒素の供給を停止させ、圧力制御送液部20によるタンク34の内部の圧力制御を停止させる(S20)。すなわち、スタンバイが完了したことを確認した操作が表示部70により受け付けられた場合に、送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ培養液Lが供給されること、及びガス配管65により細胞培養槽50へ気体が供給されることを停止させる。その後、この一連の処理を終了し(END)、ユーザは細胞培養槽50の内部へ細胞組織Bを入れて培養可能な状態にする。詳しくは、細胞組織Bが収納された細胞収納部51を細胞培養槽50の内部へ設置し、細胞収納部51に送液配管42Bを接続する。 On the other hand, if it is determined in the judgment of S19 that the user has confirmed that the standby has been completed (S19: YES), the solenoid valve 46 is closed, the supply of oxygen, carbon dioxide, and nitrogen to the mixer 60 is stopped, and the pressure control inside the tank 34 by the pressure control liquid delivery unit 20 is stopped (S20). That is, when the operation confirming that the standby has been completed is received by the display unit 70, the supply of culture liquid L to the cell culture tank 50 through the liquid delivery pipes 42A and 42B and the supply of gas to the cell culture tank 50 through the gas pipe 65 are stopped. After that, this series of processes is ended (END), and the user puts the cell tissue B into the cell culture tank 50 to make it ready for culture. In detail, the cell storage unit 51 containing the cell tissue B is installed inside the cell culture tank 50, and the liquid delivery pipe 42B is connected to the cell storage unit 51.

図3は、培養モードの手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、ユーザにより表示部70に対して培養モードの開始操作が実行された場合に実行される。 Figure 3 is a flowchart showing the steps of the culture mode. This series of processes is executed when the user operates the display unit 70 to start the culture mode.

まず、ポンプ90はタンク液面制御を実行する(S30)。詳しくは、ポンプ90は、液面センサ41により検出された液面の位置が所定位置よりも下がった場合(液面センサ41:OFF)に、培養液Lを圧送する。そして、ポンプ90は、液面センサ41により検出された液面の位置が所定位置よりも上がった場合(液面センサ41:ON)に、培養液Lの圧送を停止する。 First, the pump 90 executes tank liquid level control (S30). In detail, the pump 90 pumps the culture liquid L when the liquid level detected by the liquid level sensor 41 falls below a predetermined position (liquid level sensor 41: OFF). Then, the pump 90 stops pumping the culture liquid L when the liquid level detected by the liquid level sensor 41 rises above the predetermined position (liquid level sensor 41: ON).

続いて、制御部45は培養液調質制御を実行する(S31)。詳しくは、制御部45は、溶存酸素濃度DO≒目標溶存酸素濃度、且つpH≒目標pH、且つ温度T≒目標温度となるように、それぞれMFC61~63、及びヒータ52を制御する。 Next, the control unit 45 executes culture solution conditioning control (S31). In detail, the control unit 45 controls the MFCs 61 to 63 and the heater 52 so that the dissolved oxygen concentration DO is approximately equal to the target dissolved oxygen concentration, the pH is approximately equal to the target pH, and the temperature T is approximately equal to the target temperature.

続いて、制御部45は送液制御を実行する(S32)。図4は、送液制御の手順を示すフローチャートである。 Next, the control unit 45 executes the liquid delivery control (S32). Figure 4 is a flowchart showing the procedure for the liquid delivery control.

同図に示すように、圧力P2<閾圧力P2rであるか否か判定する(S321)。すなちわ、圧力センサ84により検出された細胞組織Bの内部の圧力P2が、上記閾圧力P2rよりも低いか否か判定する。この判定において、圧力P2<閾圧力P2rでないと判定した場合(S321:NO)、タンク34の内部の圧力を降下させるように圧力制御送液部20を制御する(S322)。その後、図3のS32の次の処理へ戻る(RET)。 As shown in the figure, it is determined whether pressure P2<threshold pressure P2r (S321). In other words, it is determined whether the pressure P2 inside the cell tissue B detected by the pressure sensor 84 is lower than the threshold pressure P2r. In this determination, if it is determined that pressure P2<threshold pressure P2r is not satisfied (S321: NO), the pressure control liquid delivery unit 20 is controlled to lower the pressure inside the tank 34 (S322). After that, the process returns to the next process of S32 in FIG. 3 (RET).

一方、圧力P2<閾圧力P2rであると判定した場合(S321:YES)、圧力P2≒設定圧力P2sであるか、又は流量F≒設定流量Fsであるか否か判定する(S323)。すなわち、圧力制御モードの実行中であれば、圧力センサ84により検出された細胞組織Bの内部の圧力P2が、上記設定圧力P2sと略等しいか否か判定する。この判定において、圧力P2≒設定圧力P2sでないと判定した場合(S323:NO)、圧力P2を設定圧力P2sに近付けるように圧力制御送液部20を制御する(S324)。また、流量制御モードの実行中であれば、流量センサ85により検出された培養液Lの流量が、上記設定流量Fsと略等しいか否か判定する。この判定において、流量F≒設定流量Fsでないと判定した場合(S323:NO)、流量Fを設定流量Fsに近付けるように圧力制御送液部20を制御する(S324)。その後、図3のS32の次の処理へ戻る(RET)。 On the other hand, if it is determined that the pressure P2 is less than the threshold pressure P2r (S321: YES), it is determined whether the pressure P2 is approximately equal to the set pressure P2s or whether the flow rate F is approximately equal to the set flow rate Fs (S323). That is, if the pressure control mode is being executed, it is determined whether the pressure P2 inside the cell tissue B detected by the pressure sensor 84 is approximately equal to the set pressure P2s. If it is determined that the pressure P2 is not approximately equal to the set pressure P2s (S323: NO), the pressure control liquid delivery unit 20 is controlled so as to bring the pressure P2 closer to the set pressure P2s (S324). Also, if the flow control mode is being executed, it is determined whether the flow rate of the culture liquid L detected by the flow sensor 85 is approximately equal to the set flow rate Fs. If it is determined that the flow rate F is not approximately equal to the set flow rate Fs (S323: NO), the pressure control liquid delivery unit 20 is controlled so as to bring the flow rate F closer to the set flow rate Fs (S324). Then, return to the next process at S32 in Figure 3 (RET).

一方、S323の判定において、圧力P2≒設定圧力P2sである、又は流量F≒設定流量Fsであると判定した場合(S323:YES)、タンク34の内部の圧力を現在の圧力で維持するように圧力制御送液部20を制御する(S325)。その後、図3のS32の次の処理へ戻る(RET)。 On the other hand, if it is determined in S323 that the pressure P2 is approximately equal to the set pressure P2s or the flow rate F is approximately equal to the set flow rate Fs (S323: YES), the pressure control liquid delivery unit 20 is controlled to maintain the pressure inside the tank 34 at the current pressure (S325). After that, the process returns to the next process of S32 in FIG. 3 (RET).

図3に戻り、S33の処理では、制御部45はユーザによる培養停止操作があったか否か判定する(S33)。詳しくは、ユーザにより表示部70に対して培養モードの停止操作が実行されたか否か判定する。この判定において、ユーザによる培養停止操作がなかったと判定した場合(S33:NO)、S30の処理から再度実行する。一方、この判定において、ユーザによる培養停止操作があったと判定した場合(S33:YES)、この一連の処理を終了する(END)。 Returning to FIG. 3, in the process of S33, the control unit 45 determines whether or not a culture stop operation has been performed by the user (S33). More specifically, it determines whether or not a culture mode stop operation has been performed by the user on the display unit 70. If it is determined in this determination that the user has not performed the culture stop operation (S33: NO), the process is executed again from S30. On the other hand, if it is determined in this determination that the user has performed the culture stop operation (S33: YES), this series of processes is terminated (END).

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。 The present embodiment described above has the following advantages:

・制御部45は、送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ培養液Lを第1流量F1で供給すべく圧力制御送液部20を制御するスタンバイモードを実行する。このため、細胞培養槽50に細胞組織Bが収納される前、すなわち細胞組織Bが損傷するおそれがない状態でスタンバイモードを実行し、送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ培養液Lを第1流量F1で供給することができる。したがって、細胞培養を開始するまでの準備工程(例えば溶存ガス濃度を調節した培養液Lを細胞培養槽50に貯留する工程)にかかる時間を短縮することができる。 The control unit 45 executes a standby mode in which it controls the pressure-controlled liquid delivery unit 20 to supply the culture liquid L to the cell culture tank 50 at a first flow rate F1 via the liquid delivery pipes 42A, 42B. Therefore, before the cell tissue B is stored in the cell culture tank 50, i.e., when there is no risk of damaging the cell tissue B, the standby mode can be executed, and the culture liquid L can be supplied to the cell culture tank 50 at the first flow rate F1 via the liquid delivery pipes 42A, 42B. Therefore, the time required for the preparation process before starting cell culture (for example, the process of storing the culture liquid L with an adjusted dissolved gas concentration in the cell culture tank 50) can be shortened.

そして、制御部45は、スタンバイモードの終了後に圧力センサ84により検出される圧力P2を所定の細胞組織Bが損傷し始める所定の損傷圧力Pdよりも低くし且つ送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ培養液Lを第1流量F1よりも小さい第2流量F2で供給すべく圧力制御送液部20を制御する培養モードを実行する。したがって、細胞培養槽50に細胞組織Bが収納された後に培養モードを実行し、送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ供給される培養液Lの圧力P2を圧力センサ84により検出して、培養液Lの圧力P2を損傷圧力Pdよりも低くし且つ培養液Lの流量Fを第1流量F1よりも小さい第2流量F2にすることより、培養液Lの流れにより所定の細胞組織Bが損傷することを抑制することができる。しかも、スタンバイモードの後に培養モード実行することにより、細胞培養を開始するまでの準備工程(スタンバイ)と細胞培養工程とを容易に実行することができ、細胞組織B培養を実行するユーザの手間を減らすことができる。 Then, the control unit 45 executes a culture mode in which the pressure P2 detected by the pressure sensor 84 after the standby mode ends is made lower than the predetermined damage pressure Pd at which the predetermined cell tissue B begins to be damaged, and the pressure control liquid supply unit 20 is controlled so as to supply the culture liquid L to the cell culture tank 50 through the liquid supply pipes 42A and 42B at a second flow rate F2 smaller than the first flow rate F1. Therefore, the culture mode is executed after the cell tissue B is stored in the cell culture tank 50, and the pressure P2 of the culture liquid L supplied to the cell culture tank 50 through the liquid supply pipes 42A and 42B is detected by the pressure sensor 84, and the pressure P2 of the culture liquid L is made lower than the damage pressure Pd and the flow rate F of the culture liquid L is set to the second flow rate F2 smaller than the first flow rate F1, thereby preventing the predetermined cell tissue B from being damaged by the flow of the culture liquid L. Moreover, by executing the culture mode after the standby mode, the preparation process (standby) and the cell culture process before starting cell culture can be easily executed, and the user's effort in executing the cell tissue B culture can be reduced.

・細胞収納部51は細胞組織Bを収納する。細胞収納部51は、細胞培養槽50の内部に収納されている。このため、所定の細胞組織Bを収納した細胞収納部51を細胞培養槽50の中へ設置することにより、細胞組織Bを細胞培養槽50の中へ容易に設置することができる。 - The cell storage section 51 stores the cell tissue B. The cell storage section 51 is stored inside the cell culture tank 50. Therefore, by placing the cell storage section 51 storing the specified cell tissue B in the cell culture tank 50, the cell tissue B can be easily placed in the cell culture tank 50.

・送液配管42Bは、細胞培養槽50の外部から内部へ挿入されて細胞収納部51に接続されている。このため、細胞収納部51の内部へ培養液Lを直接供給することができ、細胞収納部51に収納された細胞組織Bの内部に培養液Lの流れを生じさせ易くなる。したがって、細胞組織Bの内部に培養液Lの流れを生じさせた適切な環境で細胞組織Bを培養し易くなり、細胞組織Bの培養を促進することができる。しかも、圧力センサ84により検出される圧力P2を所定の細胞組織Bが損傷し始める所定の損傷圧力Pdよりも低くしているため、培養液Lの流れにより細胞組織Bが損傷することを抑制することができる。 - The liquid supply pipe 42B is inserted from the outside to the inside of the cell culture tank 50 and connected to the cell storage section 51. This allows the culture fluid L to be directly supplied to the inside of the cell storage section 51, making it easier to create a flow of culture fluid L inside the cell tissue B stored in the cell storage section 51. This makes it easier to culture the cell tissue B in an appropriate environment where a flow of culture fluid L is created inside the cell tissue B, and the culture of the cell tissue B can be promoted. Furthermore, since the pressure P2 detected by the pressure sensor 84 is set lower than a predetermined damage pressure Pd at which a predetermined cell tissue B begins to be damaged, damage to the cell tissue B due to the flow of culture fluid L can be suppressed.

・圧力センサ84は、細胞組織Bの内部において、送液配管42Bにより細胞培養槽50へ供給される培養液Lの圧力P2を検出する。こうした構成によれば、圧力センサ84により細胞組織Bの内部における培養液Lの圧力P2を検出することができるため、培養液Lの流れにより細胞組織Bが損傷することをさらに抑制することができる。また、細胞組織Bが培養される環境として細胞組織Bの内部における培養液Lの圧力P2を、より正確に把握することができる。 The pressure sensor 84 detects the pressure P2 of the culture fluid L supplied to the cell culture tank 50 through the liquid supply pipe 42B inside the cellular tissue B. With this configuration, the pressure sensor 84 can detect the pressure P2 of the culture fluid L inside the cellular tissue B, which further prevents the cellular tissue B from being damaged by the flow of the culture fluid L. In addition, the pressure P2 of the culture fluid L inside the cellular tissue B, which serves as the environment in which the cellular tissue B is cultured, can be more accurately grasped.

・圧力受付部(表示部70)は、設定圧力P2sの入力を受け付ける。このため、細胞培養工程における培養液Lの圧力を任意に設定することができる。ただし、設定圧力P2sは、損傷圧力Pdよりも低く、且つ培養液Lの流量Fが第1流量F1よりも小さい第2流量F2となるように設定する必要がある。そして、制御部45は、培養モードとして、圧力センサ84により検出される圧力P2を圧力受付部により受け付けた設定圧力P2sにすべく圧力制御送液部20を制御する圧力制御モードを実行する。したがって、培養モードとして圧力制御モードを実行し、圧力センサ84により検出される圧力P2を設定圧力P2sに維持した状態で、細胞培養を実行することができる。 The pressure receiving unit (display unit 70) receives the input of the set pressure P2s. Therefore, the pressure of the culture fluid L in the cell culture process can be set arbitrarily. However, the set pressure P2s must be set lower than the damage pressure Pd and the flow rate F of the culture fluid L must be set to a second flow rate F2 that is lower than the first flow rate F1. The control unit 45 then executes a pressure control mode as the culture mode, in which the pressure control fluid delivery unit 20 is controlled so that the pressure P2 detected by the pressure sensor 84 becomes the set pressure P2s received by the pressure receiving unit. Therefore, the pressure control mode is executed as the culture mode, and cell culture can be performed in a state in which the pressure P2 detected by the pressure sensor 84 is maintained at the set pressure P2s.

・流量受付部(表示部70)は、設定流量Fsの入力を受け付ける。このため、細胞培養工程における培養液Lの流量Fを任意に設定することができる。ただし、設定流量Fsは、第1流量F1よりも小さく設定する必要がある。そして、制御部45は、培養モードとして、流量センサ85により検出される流量Fを流量受付部により受け付けた設定流量Fsにすべく圧力制御送液部20を制御する流量制御モードを実行する。したがって、培養モードとして流量制御モードを実行し、流量センサ85により検出される流量Fを設定流量Fsに維持した状態で、細胞培養を実行することができる。 - The flow rate receiving unit (display unit 70) receives input of the set flow rate Fs. Therefore, the flow rate F of the culture fluid L in the cell culture process can be set arbitrarily. However, the set flow rate Fs needs to be set smaller than the first flow rate F1. Then, the control unit 45 executes a flow rate control mode as the culture mode, in which the pressure-controlled liquid delivery unit 20 is controlled so that the flow rate F detected by the flow rate sensor 85 becomes the set flow rate Fs received by the flow rate receiving unit. Therefore, the flow rate control mode is executed as the culture mode, and cell culture can be performed in a state in which the flow rate F detected by the flow rate sensor 85 is maintained at the set flow rate Fs.

・制御部45は、圧力制御モードと、流量制御モードとを選択的に実行することができる。したがって、目的や細胞組織Bの種類に応じて、培養に適したモードを選択して実行することができる。 The control unit 45 can selectively execute a pressure control mode or a flow control mode. Therefore, depending on the purpose and the type of cell tissue B, a mode suitable for culturing can be selected and executed.

・第1流量F1は、第2流量F2の5倍よりも大きい。したがって、スタンバイモードでの培養液Lの第1流量F1を培養モードでの培養液Lの第2流量F2の5倍よりも大きくすることができ、準備工程にかかる時間を大場に短縮することができる。 - The first flow rate F1 is greater than five times the second flow rate F2. Therefore, the first flow rate F1 of the culture solution L in the standby mode can be greater than five times the second flow rate F2 of the culture solution L in the culture mode, and the time required for the preparation process can be significantly reduced.

・スタンバイモードは、基本的には、細胞培養槽50に細胞組織Bが収納される前、すなわち細胞組織Bが損傷するおそれがない状態で実行される。しかし、スタンバイモードにおける培養液Lの圧力が損傷圧力Pdよりも高いと、培養モードに切り替えた際に一時的に損傷圧力Pdよりも高い圧力の培養液Lが細胞組織Bへ流れるおそれがある。この点、制御部45は、スタンバイモードにおいて、圧力センサ37により検出される圧力P1を損傷圧力Pd(閾圧力P1r)よりも低くする。したがって、スタンバイモードから培養モードに切り替えた際に、一時的に損傷圧力Pdよりも高い圧力の培養液Lが細胞組織Bへ流れることを避けることができる。 - The standby mode is basically executed before the cell tissue B is stored in the cell culture tank 50, that is, in a state where there is no risk of damaging the cell tissue B. However, if the pressure of the culture fluid L in the standby mode is higher than the damage pressure Pd, there is a risk that the culture fluid L at a pressure higher than the damage pressure Pd will temporarily flow into the cell tissue B when switching to the culture mode. In this regard, the control unit 45 makes the pressure P1 detected by the pressure sensor 37 lower than the damage pressure Pd (threshold pressure P1r) in the standby mode. Therefore, it is possible to prevent the culture fluid L at a pressure higher than the damage pressure Pd from temporarily flowing into the cell tissue B when switching from the standby mode to the culture mode.

・センサ81~83は培養液Lの状態を検出する。培養液Lの状態として、培養液LのpH、溶存酸素濃度DO、温度Tを採用している。MFC61~63及びヒータ52は、培養液Lの状態を調節する。具体的には、培養液Lに二酸化炭素を溶解させることによりpHを調節し、培養液Lに酸素を溶解させることにより溶存酸素濃度DOを調節し、培養液Lをヒータ52で加熱することにより温度Tを調節することができる。 Sensors 81-83 detect the state of the culture solution L. The state of the culture solution L is determined by the pH, dissolved oxygen concentration DO, and temperature T of the culture solution L. MFCs 61-63 and heater 52 adjust the state of the culture solution L. Specifically, the pH can be adjusted by dissolving carbon dioxide in the culture solution L, the dissolved oxygen concentration DO can be adjusted by dissolving oxygen in the culture solution L, and the temperature T can be adjusted by heating the culture solution L with heater 52.

・制御部45は、スタンバイモードにおいて、センサ81~83により検出される状態を目標状態にすべくMFC61~63及びヒータ52を制御する。このため、スタンバイモードを実行することにより、培養液Lの実際の状態を目標状態にすることができる。そして、制御部45は、センサ81~83により検出される状態が目標状態になったことを条件として、準備工程が完了したことを示す画像を表示部70により表示させる。したがって、ユーザは、準備工程が完了したことを示す画像が表示部70により表示されたことを確認することにより、準備工程が完了したことを容易に把握することができる。また、ユーザは、準備工程が完了したことを示す画像が表示部70により表示されていないことを確認することにより、準備工程が完了していないことを容易に把握することができる。 - In standby mode, the control unit 45 controls the MFCs 61-63 and the heater 52 to make the state detected by the sensors 81-83 the target state. Therefore, by executing the standby mode, the actual state of the culture solution L can be made the target state. Then, the control unit 45 causes the display unit 70 to display an image indicating that the preparation process is complete, on the condition that the state detected by the sensors 81-83 has become the target state. Therefore, the user can easily know that the preparation process is complete by confirming that the image indicating that the preparation process is complete is displayed by the display unit 70. In addition, the user can easily know that the preparation process is not complete by confirming that the image indicating that the preparation process is complete is not displayed by the display unit 70.

・確認受付部(表示部70)は、準備工程が完了したことを確認した操作を受け付ける。そして、制御部45は、確認受付部により操作を受け付けた場合に、送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ培養液Lが供給されることを停止させる。したがって、準備工程が完了したことを確認した操作をユーザが実行した場合に、細胞培養槽50への培養液Lの供給を停止させることができ、細胞培養槽50に細胞組織Bを収納する工程へ安全に移行することができる。 - The confirmation receiving unit (display unit 70) receives an operation that confirms that the preparation process has been completed. Then, when the control unit 45 receives the operation from the confirmation receiving unit, it stops the supply of culture fluid L to the cell culture tank 50 through the liquid delivery pipes 42A, 42B. Therefore, when the user performs an operation that confirms that the preparation process has been completed, the supply of culture fluid L to the cell culture tank 50 can be stopped, and the process of storing the cell tissue B in the cell culture tank 50 can be safely proceeded to.

・制御部45は、準備工程が完了したことを示す画像を表示部70により表示させた後、確認受付部により操作を受け付けるまで、センサ81~83により検出される状態を目標状態に維持すべくMFC61~63及びヒータ52を制御する。こうした構成によれば、準備工程が完了した後に、準備工程が完了したことを確認した操作をユーザが実行するまで、培養液Lの状態を目標状態に維持することができる。したがって、ユーザが望む時期に、準備工程が完了したことを確認した操作を実行して細胞培養を開始することができる。さらに、確認受付部により操作を受け付けるまで、センサ81~83により検出される状態が目標状態に維持されるため、細胞培養を開始する条件を揃えることができ、細胞培養の再現性を向上させることができる。 - After displaying an image indicating that the preparation process is complete on the display unit 70, the control unit 45 controls the MFCs 61-63 and the heater 52 to maintain the state detected by the sensors 81-83 in the target state until an operation is received by the confirmation receiving unit. With this configuration, the state of the culture solution L can be maintained in the target state after the preparation process is completed, until the user performs an operation that confirms that the preparation process is complete. Therefore, the user can perform an operation that confirms that the preparation process is complete at a time desired by the user to start cell culture. Furthermore, since the state detected by the sensors 81-83 is maintained in the target state until an operation is received by the confirmation receiving unit, the conditions for starting cell culture can be aligned, and the reproducibility of cell culture can be improved.

・スタンバイモードを実行中に、培養液LのpH、溶存酸素濃度DO、及び温度Tを、それぞれ目標pH、目標溶存酸素濃度、及び目標温度にすることができる。したがって、スタンバイモード完了後に速やかに細胞培養工程に移行することができ、ユーザの手間を減らすことができる。 - While the standby mode is in progress, the pH, dissolved oxygen concentration DO, and temperature T of the culture solution L can be set to the target pH, target dissolved oxygen concentration, and target temperature, respectively. Therefore, the cell culture process can be quickly started after the standby mode is completed, reducing the user's effort.

なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。 The above embodiment can be modified as follows. The same parts as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals and will not be described.

・図2のS13,S15の処理、及び図4のS322,S324の処理において、タンク34の内部の圧力を変化させる幅、及び圧力を変化させる周期を、可変設定できるようにしてもよい。また、圧力P1≒P1sとみなす圧力の幅、及び圧力P2≒P2sとみなす圧力の幅を、可変設定できるようにしてもよい。 - In the processes of S13 and S15 in FIG. 2 and S322 and S324 in FIG. 4, the range by which the pressure inside the tank 34 is changed and the period by which the pressure is changed may be variably set. Also, the range of pressures over which pressure P1 is considered to be ≒ P1s and the range of pressures over which pressure P2 is considered to be ≒ P2s may be variably set.

・制御部45は、流量センサ85により検出される流量Fが異常流量である場合に、圧力制御送液部20を停止させてもよい。こうした構成によれば、培養液Lを正常に流通させることができない場合に、培養液Lの流通を停止させることができる。したがって、スタンバイモード及び培養モード中に、細胞培養システム10をユーザが監視する負担を軽減することができる。また、制御部45は、流量センサ85により検出される流量Fが異常流量である場合に、表示部70や警告灯により培養液Lの流通が異常であることを報知してもよい。 - The control unit 45 may stop the pressure-controlled liquid delivery unit 20 when the flow rate F detected by the flow rate sensor 85 is an abnormal flow rate. With this configuration, the flow of the culture liquid L can be stopped when the culture liquid L cannot be circulated normally. Therefore, the burden on the user to monitor the cell culture system 10 during the standby mode and the culture mode can be reduced. Furthermore, the control unit 45 may notify the user that the flow of the culture liquid L is abnormal by the display unit 70 or a warning light when the flow rate F detected by the flow rate sensor 85 is an abnormal flow rate.

・制御部45は、センサ81~83により検出される状態が異常状態である場合に、MFC61~63及びヒータ52を停止させてもよい。こうした構成によれば、培養液Lの状態を正常に調節することができない場合に、培養液Lの状態の調節を停止させることができる。したがって、スタンバイモード及び培養モード中に、細胞培養システム10をユーザが監視する負担を軽減することができる。また、制御部45は、センサ81~83により検出される状態が異常状態である場合に、表示部70や警告灯により培養液Lの状態が異常であることを報知してもよい。 - The control unit 45 may stop the MFCs 61-63 and the heater 52 when the state detected by the sensors 81-83 is abnormal. With this configuration, it is possible to stop the adjustment of the state of the culture solution L when the state of the culture solution L cannot be adjusted normally. This reduces the burden on the user to monitor the cell culture system 10 during the standby mode and culture mode. Furthermore, the control unit 45 may notify the user that the state of the culture solution L is abnormal by the display unit 70 or a warning light when the state detected by the sensors 81-83 is abnormal.

・制御部45は、準備工程が完了したことを示す画像を表示部70により表示させた後、確認受付部により操作を受け付けるまで、センサ81~83により検出される状態を目標状態に維持する制御を省略することもできる。 After the control unit 45 causes the display unit 70 to display an image indicating that the preparation process has been completed, the control unit 45 can also omit the control of maintaining the state detected by the sensors 81 to 83 at the target state until an operation is received by the confirmation receiving unit.

・制御部45は、準備工程が完了したことを確認した操作を確認受付部により受け付けた場合に、送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ培養液Lが供給されることを停止させる処理を省略することもできる。また、送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ培養液Lが供給されることを手動操作で停止させてもよい。 - When the confirmation receiving unit receives an operation confirming that the preparation process has been completed, the control unit 45 can omit the process of stopping the supply of culture fluid L to the cell culture tank 50 through the liquid supply pipes 42A and 42B. In addition, the supply of culture fluid L to the cell culture tank 50 through the liquid supply pipes 42A and 42B may be stopped manually.

・培養液Lの目標状態を、予めプログラムにより設定しておくこともできる。 -The target state of the culture medium L can also be set in advance by program.

・培養液LのpH、溶存酸素濃度DO、及び温度Tの少なくとも1つの調節を、省略することもでき、また手動操作で実行することもできる。これに伴って、培養液LのpH、溶存酸素濃度DO、及び温度Tの少なくとも1つの検出を、省略することもでき、また手動操作で実行することもできる。 - Adjustment of at least one of the pH, dissolved oxygen concentration DO, and temperature T of the culture liquid L can be omitted or can be performed manually. Accordingly, detection of at least one of the pH, dissolved oxygen concentration DO, and temperature T of the culture liquid L can be omitted or can be performed manually.

・制御部45は、スタンバイモードにおいて、必ずしも圧力センサ37により検出される圧力P1を損傷圧力Pdよりも低くしなくてもよい。 - In standby mode, the control unit 45 does not necessarily have to make the pressure P1 detected by the pressure sensor 37 lower than the damage pressure Pd.

・第1流量F1は、第2流量F2の5倍よりも大きい設定に限定されず、第2流量F2の2倍よりも大きい設定であってもよいし、第2流量F2の1倍よりも大きい設定であってもよい。 - The first flow rate F1 is not limited to being set to a value greater than five times the second flow rate F2, but may be set to a value greater than twice the second flow rate F2, or may be set to a value greater than one time the second flow rate F2.

・培養液Lの設定圧力P1s,P2s及び設定流量Fsを、予めプログラムにより設定しておくこともできる。 - The set pressures P1s, P2s and set flow rate Fs of the culture solution L can also be set in advance by programming.

・制御部45は、圧力制御モードと、流量制御モードとの一方のみを実行する構成であってもよい。 - The control unit 45 may be configured to execute only one of the pressure control mode and the flow rate control mode.

・細胞組織B(流路Bp)の内部の圧力を検出する圧力センサ84を、送液配管42Bから細胞組織Bの内部へ挿入することもできる。また、送液配管42A,42Bにより細胞培養槽50へ供給される培養液Lの圧力P2として、図1に破線で示すように、送液配管42Bにおいて細胞培養槽50の直前の培養液Lの圧力P2を圧力センサ86により検出してもよい。 - A pressure sensor 84 that detects the pressure inside the cell tissue B (flow path Bp) can also be inserted into the cell tissue B from the liquid supply pipe 42B. In addition, as the pressure P2 of the culture liquid L supplied to the cell culture tank 50 by the liquid supply pipes 42A and 42B, the pressure P2 of the culture liquid L just before the cell culture tank 50 in the liquid supply pipe 42B can be detected by a pressure sensor 86, as shown by the dashed line in FIG. 1.

・圧力制御送液部20に代えて、容量可変式の精密ポンプを採用することもできる。 -A variable-capacity precision pump can be used instead of the pressure-controlled liquid delivery unit 20.

・細胞培養システム10は、記憶装置を備え、任意のタイミングから各種パラメータを記憶装置に記憶可能としてもよい。また、細胞培養システム10は、外部記憶媒体を挿入可能とし、任意のタイミングから各種パラメータを外部記憶媒体に記憶可能としてもよい。これらの構成によれば、試験の証拠を容易に残すことができる。なお、各種パラメータを記憶する時間間隔を可変設定できるようにしてもよい。 The cell culture system 10 may be equipped with a storage device, and various parameters may be stored in the storage device at any time. The cell culture system 10 may also be configured to allow an external storage medium to be inserted, and various parameters may be stored in the external storage medium at any time. With these configurations, evidence of testing can be easily preserved. The time interval for storing various parameters may also be variably set.

・細胞培養システム10を外部機器と通信可能とし、外部機器により各種データを取得したり、各種設定を実行したりできるようにしてもよい。また、細胞培養システム10はクラウドに各種データを保存可能としてもよい。また、通信機能により、遠隔地にいるユーザ同士で、リアルタイムにデータを共有したり、リアルタイムに打ち合わせをしたりすることもできる。また、表示部70に対してユーザが操作しにくい場合に、細胞培養システム10と通信可能なタブレット端末等により同様の操作を実行することもできる。 - The cell culture system 10 may be capable of communicating with an external device, allowing the external device to acquire various data and execute various settings. The cell culture system 10 may also be capable of storing various data in the cloud. Furthermore, the communication function may enable users in remote locations to share data in real time or hold real time meetings. Furthermore, when it is difficult for a user to operate the display unit 70, similar operations may be performed using a tablet terminal or the like capable of communicating with the cell culture system 10.

10…細胞培養システム、20…圧力制御送液部(流量調節部)、34…タンク、37…圧力センサ、42A…送液配管(供給配管)、42B…送液配管(供給配管)、45…制御部、50…細胞培養槽(培養槽)、51…細胞収納部、70…表示部(圧力受付部、流量受付部、確認受付部)、81…酸素濃度センサ(状態センサ)、82…pHセンサ(状態センサ)、83…温度センサ(状態センサ)、84…圧力センサ、85…流量センサ、86…圧力センサ。 10...cell culture system, 20...pressure controlled liquid delivery section (flow rate adjustment section), 34...tank, 37...pressure sensor, 42A...liquid delivery pipe (supply pipe), 42B...liquid delivery pipe (supply pipe), 45...control section, 50...cell culture tank (culture tank), 51...cell storage section, 70...display section (pressure reception section, flow rate reception section, confirmation reception section), 81...oxygen concentration sensor (status sensor), 82...pH sensor (status sensor), 83...temperature sensor (status sensor), 84...pressure sensor, 85...flow rate sensor, 86...pressure sensor.

Claims (14)

培養液を収納する培養槽と、
前記培養槽の外部から内部へ前記培養液を供給する供給配管と、
前記供給配管に流れる前記培養液の流量を調節する流量調節部と、
前記供給配管により前記培養槽へ供給される前記培養液の圧力を検出する圧力センサと、
前記培養槽に所定の細胞組織が収納される前に前記供給配管により前記培養槽へ前記培養液を第1流量で供給すべく前記流量調節部を制御する第1モードと、前記第1モードの終了後に前記圧力センサにより検出される前記圧力を前記細胞組織が損傷し始める所定の損傷圧力よりも低くし且つ前記供給配管により前記培養槽へ前記培養液を前記第1流量よりも小さい第2流量で供給すべく前記流量調節部を制御する第2モードとを実行する制御部と、
を備える細胞培養システム。
A culture tank for storing a culture solution;
A supply pipe for supplying the culture solution from the outside to the inside of the culture tank;
A flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of the culture solution flowing through the supply pipe;
A pressure sensor for detecting a pressure of the culture solution supplied to the culture tank through the supply pipe;
A control unit that executes a first mode in which the flow rate adjustment unit is controlled to supply the culture solution to the culture tank at a first flow rate through the supply pipe before a predetermined cell tissue is stored in the culture tank , and a second mode in which the flow rate adjustment unit is controlled to lower the pressure detected by the pressure sensor after the first mode is completed below a predetermined damage pressure at which the cell tissue begins to be damaged and to supply the culture solution to the culture tank at a second flow rate lower than the first flow rate through the supply pipe;
A cell culture system comprising:
前記細胞組織を収納する細胞収納部を備え、
前記細胞収納部は、前記培養槽の内部に収納されており、
前記供給配管は、前記培養槽の外部から内部へ挿入されて前記細胞収納部に接続されている、請求項1に記載の細胞培養システム。
A cell storage section for storing the cell tissue,
The cell storage unit is stored inside the culture tank,
The cell culture system according to claim 1 , wherein the supply pipe is inserted from the outside to the inside of the culture tank and connected to the cell storage unit.
前記圧力センサは、前記細胞組織の内部において、前記供給配管により前記培養槽へ供給される前記培養液の圧力を検出する、請求項2に記載の細胞培養システム。 The cell culture system according to claim 2, wherein the pressure sensor detects the pressure of the culture medium supplied to the culture tank through the supply pipe inside the cell tissue. 設定圧力の入力を受け付ける圧力受付部を備え、
前記制御部は、前記第2モードとして、前記圧力センサにより検出される前記圧力を、前記圧力受付部により受け付けた前記設定圧力にすべく前記流量調節部を制御する圧力制御モードを実行する、請求項1~3のいずれか1項に記載の細胞培養システム。
A pressure receiving unit is provided for receiving an input of a set pressure,
The cell culture system according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit executes a pressure control mode as the second mode in which the control unit controls the flow rate control unit so that the pressure detected by the pressure sensor becomes the set pressure received by the pressure receiving unit.
設定流量の入力を受け付ける流量受付部と、
前記供給配管により前記培養槽へ供給される前記培養液の流量を検出する流量センサと、を備え、
前記制御部は、前記第2モードとして、前記流量センサにより検出される前記流量を、前記流量受付部により受け付けた前記設定流量にすべく前記流量調節部を制御する流量制御モードを実行する、請求項1~4のいずれか1項に記載の細胞培養システム。
A flow rate receiving unit that receives an input of a set flow rate;
A flow rate sensor for detecting a flow rate of the culture solution supplied to the culture tank through the supply piping;
The control unit executes a flow control mode as the second mode in which the flow rate detected by the flow sensor is controlled to the set flow rate received by the flow rate receiving unit. The cell culture system according to any one of claims 1 to 4.
設定圧力の入力を受け付ける圧力受付部と、
設定流量の入力を受け付ける流量受付部と、
前記供給配管により前記培養槽へ供給される前記培養液の流量を検出する流量センサと、を備え、
前記制御部は、前記第2モードとして、前記圧力センサにより検出される前記圧力を、前記圧力受付部により受け付けた前記設定圧力にすべく前記流量調節部を制御する圧力制御モードと、前記流量センサにより検出される前記流量を、前記流量受付部により受け付けた前記設定流量にすべく前記流量調節部を制御する流量制御モードとを選択的に実行する、請求項1~3のいずれか1項に記載の細胞培養システム。
A pressure receiving unit that receives an input of a set pressure;
A flow rate receiving unit that receives an input of a set flow rate;
A flow rate sensor for detecting a flow rate of the culture solution supplied to the culture tank through the supply piping;
The control unit selectively executes, as the second mode, a pressure control mode in which the flow rate adjustment unit is controlled so that the pressure detected by the pressure sensor becomes the set pressure received by the pressure receiving unit, and a flow rate control mode in which the flow rate adjustment unit is controlled so that the flow rate detected by the flow sensor becomes the set flow rate received by the flow rate receiving unit.The cell culture system described in any one of claims 1 to 3.
前記第1流量は、前記第2流量の5倍よりも大きい、請求項1~6のいずれか1項に記載の細胞培養システム。 The cell culture system according to any one of claims 1 to 6, wherein the first flow rate is greater than five times the second flow rate. 前記制御部は、前記第1モードにおいて、前記圧力センサにより検出される前記圧力を前記損傷圧力よりも低くする、請求項1~7のいずれか1項に記載の細胞培養システム。 The cell culture system according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit, in the first mode, makes the pressure detected by the pressure sensor lower than the damage pressure. 前記培養液の状態を検出する状態センサと、
前記培養液の状態を調節する状態調節部と、
画像を表示する表示部と、を備え、
前記制御部は、前記第1モードにおいて、前記状態センサにより検出される前記状態を目標状態にすべく前記状態調節部を制御し、前記状態センサにより検出される前記状態が前記目標状態になったことを条件として、準備工程が完了したことを示す画像を前記表示部により表示させる、請求項1~8のいずれか1項に記載の細胞培養システム。
A state sensor for detecting a state of the culture solution;
A condition adjusting unit that adjusts the condition of the culture solution;
A display unit that displays an image,
The cell culture system according to any one of claims 1 to 8, wherein in the first mode, the control unit controls the condition adjustment unit to make the condition detected by the condition sensor a target state, and causes the display unit to display an image indicating that the preparation process has been completed, on condition that the condition detected by the condition sensor has become the target state.
前記準備工程が完了したことを確認した操作を受け付ける確認受付部を備え、
前記制御部は、前記確認受付部により前記操作を受け付けた場合に、前記供給配管により前記培養槽へ前記培養液が供給されることを停止させる、請求項9に記載の細胞培養システム。
a confirmation receiving unit that receives an operation that confirms that the preparation process has been completed,
The cell culture system according to claim 9 , wherein the control unit stops the supply of the culture medium to the culture tank through the supply pipe when the operation is accepted by the confirmation accepting unit.
前記制御部は、準備工程が完了したことを示す画像を前記表示部により表示させた後、前記確認受付部により前記操作を受け付けるまで、前記状態センサにより検出される前記状態を目標状態に維持すべく前記状態調節部を制御する、請求項10に記載の細胞培養システム。 The cell culture system according to claim 10, wherein the control unit controls the condition adjustment unit to maintain the state detected by the condition sensor at a target state after causing the display unit to display an image indicating that the preparation process has been completed, until the confirmation reception unit receives the operation. 前記培養液の状態は、前記培養液のpH、溶存酸素濃度、及び温度を含む、請求項9~11のいずれか1項に記載の細胞培養システム。 The cell culture system according to any one of claims 9 to 11, wherein the state of the culture medium includes the pH, dissolved oxygen concentration, and temperature of the culture medium. 前記制御部は、前記流量センサにより検出される前記流量が異常流量である場合に、前記流量調節部を停止させる、請求項5又は6に記載の細胞培養システム。 The cell culture system according to claim 5 or 6, wherein the control unit stops the flow rate adjustment unit when the flow rate detected by the flow rate sensor is an abnormal flow rate. 前記制御部は、前記状態センサにより検出される前記状態が異常状態である場合に、前記状態調節部を停止させる、請求項9~12のいずれか1項に記載の細胞培養システム。 The cell culture system according to any one of claims 9 to 12, wherein the control unit stops the condition adjustment unit when the condition detected by the condition sensor is an abnormal condition.
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