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加压循环培养装置及加压循环培养系统的制作方法
一种具备收容部(培养腔室部(7))、压力传递部(8)、和培养液循环路(培养回路(30))的加压循环培养装置。收容部是积存培养液(14)并收容被培养物(62)的机构。压力传递部是与上述收容部连通、使外部压力向上述培养液传递的机构。培养液循环路经由上述压力传递部连接在上述收容部上,是使上述培养液通过上述压力传递部循环到上述收容部中的机构。具备这样的结构,使外部压力经由上述压力传递部作用在上述培养液上,能够进行相对于处于上述收容部中的上述被培养物的加压、和上述收容部的上述培养液的循环。
【专利说明】加压循环培养装置及加压循环培养系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及在生物体的细胞及组织的培养中使用的培养技术,例如涉及在细胞及组织的培养研究及治疗用组织等的培养中使用、对被培养物循环供给的培养液的送液、能够进行对使用该培养液的被培养物的加压刺激的加压循环培养装置及加压循环培养系统。
【背景技术】
[0002]生物体的细胞及组织的培养、以及培养对应于生物体的部位的细胞及组织的技术已实用化并被广泛采用。
[0003]关于在这样的培养中使用的培养装置,已知使培养液循环、使用该培养液对被培养物进行加压的技术(例如,专利文献I)。
[0004]已知有将多个送液缸与培养柱连接而构成多对培养系统、用I个培养装置驱动多个送液缸的技术(例如,专利文献2)。
[0005]专利文献1:特开2001-238663号公报,
专利文献2:特开2003—125755号公报。
[0006]但是,在被培养物的培养中,需要培养液的循环供给和物理刺激。培养液的供给是用来相对于被培养物供给新鲜的培养液的送液。物理刺激是通过培养液的加压。这样的送液是使培养液流动,加压通过提高封入的培养液的压力来实现。这样的送液和加压尽管对象是培养液,也必须以分别完全不同的形态来实现。即,以往是以分别的机构及部位进行,有机构变复杂的问题。
[0007]此外,被培养物很少是单一的,而要求将多个被培养物同时培养、比较培养的推移及被培养物的成长过程。在这样的情况下,需要设置多个培养装置、在相同条件下同时培养,但在并设了不同的培养装置的情况下,有在相同条件的设定上费时费力的问题。
【发明内容】
[0008]所以,本发明的加压循环培养装置的目的是使将对被培养物供给的培养液进行加压使其及循环的机构简单化。
[0009]此外,本发明的加压循环培养系统的目的是使多个被培养物的同时培养变得容易。
[0010]为了达到上述目的,本发明的加压循环培养装置具备收容部、压力传递部、和培养液循环路。上述收容部是积存培养液、并且收容被培养物的机构。上述压力传递部与上述收容部连通,是使外部压力向上述培养液传递的机构。上述培养液循环路经由上述压力传递部连接在上述收容部上,是使上述培养液通过上述压力传递部循环到上述收容部中的机构。在该加压循环培养装置中,具备这样的结构,使外部压力经由上述压力传递部作用在上述培养液上,能够进行相对于处于上述收容部中的上述被培养物的加压、和上述收容部的上述培养液的循环。
[0011]此外,为了达到上述目的,本发明的加压循环培养系统构成具备已述的加压循环培养装置的上述收容部、上述压力传递部、和上述培养液循环路的多个培养单元,具备产生相对于该培养单元的上述压力传递部施加的外部压力的加压驱动部。在这样的加压循环培养系统中,使由上述加压驱动部产生的上述外部压力经由上述压力传递部作用在上述培养液上,能够进行相对于处于各培养单元的上述收容部中的上述被培养物的加压、和上述收容部的上述培养液的循环。
[0012]根据本发明的加压循环培养装置,能够得到以下的效果。
[0013](1)能够用简单化的机构实现对被培养物供给的培养液的加压和循环,能够实现构造的简单化及使用的容易化,能够降低装置成本。
[0014](2)能够作为多个收容部同时设置,能够经由培养液进行相对于多个被培养物的共通的加压动作,并且培养液相对于被培养物的循环能够按照每个收容部进行。
[0015]此外,根据本发明的加压循环培养系统,除了上述效果以外,还能够连接多个收容部、经由培养液进行相对于多个被培养物的共通的加压动作,培养液相对于被培养物的循环能够按照每个收容部进行,能够供作被培养物的许多培养及其生产、以及实验性的比较培养。
[0016]并且,本发明的其他目的、特征及优点通过参照附图及各实施方式会而更加清楚。【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是表示有关第I实施方式的加压循环培养装置的一例的图;
图2是表示有关第2实施方式的加压循环培养装置的一例的图;
图3是表示恒温箱的贯通部的一例的图;
图4是表不培养部的一例的图;
图5是表示培养部主体与截止阀驱动部及接头部的分离的图;
图6是表示压力发生器部的一例的图;
图7是表不控制部的一例的图;
图8是表示主程序的处理次序的流程图;
图9是表示压力的O调整的处理次序的流程图;
图10是表示压力的O调整动作的图;
图11是表示加压运转的处理次序的流程图;
图12是表示加压运转动作的图;
图13是表示加压运转动作的图;
图14是表示送液处理的处理次序的流程图;
图15是表示送液动作的图;
图16是表示送液动作的图;
图17是表示与加压运转时的活塞的往复动作对应的压力的图;
图18是表示与送液运转时的活塞的往复动作对应的压力的图;
图19是表示有关第3实施方式的加压循环培养装置的一例的图;
图20是表不有关第4实施方式的加压循环培养系统的一例的图;
图21是表示送液处理的处理次序的流程图;
图22是表示活塞的往复动作的处理次序的流程图;图23是表不有关第5实施方式的加压循环培养系统的一例的图;
图24是表示设置在恒温箱的贯通部中的密封部的一例的图。
[0018]附图标记说明:
2A、2B、2C:加压循环培养装置,4:培养部,6:培养部主体,7:培养腔室部(收容部),8:压力传递部,9:压力发生器部,10AU0B:加压配管,12:恒温箱,14:培养液,18:截止阀驱动部,30、30A、30B、30C:培养回路,34:加压介质,72、72A、72B、72C:截止阀部,94:压力传递空间部(培养液积存部),108:加压介质空间部(外部压力作用部),132:加压驱动部,200A、200B:加压循环培养系统。
【具体实施方式】
[0019]〔第I实施方式〕
第I实施方式是使收容被培养物的收容部与压力传递部连通、使相对于压力传递部的外部压力传递给培养液的结构。
[0020]关于该第I实施方式参照图1。图1是表示有关第I实施方式的加压循环培养装置的一例的图。
[0021]该加压循环培养装置2A是本发明的加压循环培养装置的一例,作为功能部而具备培养部4、培养部主体6、培养腔室部7、压力传递部8、压力发生器部9、加压配管10A、10B、和恒温箱12。
[0022]培养部4是与培养液14(图2)的供给一起、将由压力发生器部9生成的压力向培养腔室部7传递的培养机构,具备可拆装的培养部主体6,培养部主体6具备培养腔室部7、和压力传递部8的培养液侧压力传递部8A。
[0023]培养腔室部7是收容被培养物的收容部的一例,作为由生物体的细胞及组织构成的被培养物,例如收容细胞或由细胞和连接体构成的三维结构体等、进行细胞分化、增殖、细胞外基质的广生等的机构,能够如箭头13表不那样在压力传递部8上拆装。在该实施方式中,培养腔室部7与培养部4一起设置在恒温箱12中。
[0024]压力传递部8具备已述的培养液侧压力传递部8A和加压介质侧压力传递部SB,例如将由压力发生器部9生成的压力通过加压介质侧压力传递部SB从培养液侧压力传递部8A传递给培养腔室部7。加压介质侧压力传递部8B与进行培养腔室部7的开闭的截止阀驱动部18—起通过连结部20连结。
[0025]压力发生器部9是产生相对于培养腔室部7的压力、及用于培养液14(图2)的循环的压力的压力发生源、压力发生机构的一例,将其压力向加压配管10AU0B输出。
[0026]加压配管10AU0B是压力传递管的一例,加压配管10AU0B只要使用具备耐压性、耐热性、柔性的软管就可以,例如由耐压软管构成。将在压力发生器部9中生成的压力通过加压配管
10AU0B施加在压力传递部8上。
[0027]恒温箱12是培养库的一例,具有与外界隔断的密闭性。在该恒温箱12中具备用来使加压配管10AU0B贯通的贯通部22。贯通部22具备将恒温箱12的内外封闭的密封部。在该实施方式中,由两根加压配管10AU0B构成,是将从压力发生器部9通过加压配管IOA施加在压力传递部8上的压力用加压配管IOB送回到压力发生器部9中的结构,但也可以代替这样的结构而由单一的加压配管10构成。[0028]具备这样的结构,将由压力发生器部9生成的压力从加压配管10AU0B向压力传递部8施加,从该压力传递部8向处于培养腔室部7中的被培养物施加。此外,培养液受到施加在压力传递部8上的压力,能够循环到培养腔室部7中。
[0029]〔第2实施方式〕
第2实施方式公开了将有关第I实施方式的已述的功能部具体化的结构例。
[0030]关于该第2实施方式参照图2。图2是表示有关第2实施方式的加压循环培养装置的一例的图。在图2中,对于与图1相同的部分赋予相同的附图标记。
[0031]在该加压循环培养装置2B中,作为由收容被培养物62(图4)的培养腔室部7、作为培养液循环路的一例的培养液配管24A、24B、培养液积存部26构成的封闭系统的培养回路30的培养单元而具备培养部4。在此情况下,培养部主体
6也构成能够拆装的单元。培养回路30被培养液14充满,培养腔室部7与压力传递部8连接,设置在恒温箱12内。通过压力传递部8与压力发生器部9由加压配管(例如耐压软管)10AU0B连接而形成加压回路52,该加压回路52被加压介质(水等)34充满。加压配管IOB例如经由端口部156连接在加压介质侧压力传递部8B上。加压水堵塞阀36设置在压力发生器部9一侧,但也可以设置在恒温箱12—侧、做成不使加压介质34向压力发生器部9返回的结构。
[0032]培养回路30、截止阀驱动部18和压力传递部8设置在恒温箱12内,加压配管10A、IOB和截止阀驱动用配线32贯通恒温箱12的贯通部22。该贯通部22进行密封处理,使恒温箱12的氮、碳酸气体的消耗成为最小限度。
[0033]所以,在培养部4上经由培养液配管24A、24B连接有培养液积存部26,从该培养液积存部26经由培养液配管24A注入培养液14。培养部主体6连结在培养液排出部28上,循环到培养部主体6中的培养液14从培养液排出部28经由培养液配管24B回到培养液积存部26中。这样,作为使培养液14循环而培养培养部主体6内的被培养物的回路而构成培养回路30。在此情况下,也可以做成使在培养部主体6中循环的培养液14不向培养液积存部26返回而向培养液积存部26以外排出的结构。
[0034]在截止阀驱动部18上连接着截止阀驱动用配线32,该截止阀驱动用配线