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公開番号2024081079
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-17
出願番号2022194537
出願日2022-12-05
発明の名称細胞培養制御システム、細胞培養制御方法及び細胞培養制御プログラム
出願人横河電機株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類C12M 1/00 20060101AFI20240610BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】バイオリアクタや分析器から得られる培養データを基に生成された培養制御情報にしたがってバイオリアクタを自動制御して、バイオリアクタによる細胞培養が適切に行えるようにする。
【解決手段】細胞培養制御システム100は、細胞を培養するバイオリアクタ3、細胞の培養状態を分析する分析器4、バイオリアクタ制御装置1及びアドバイス生成サーバ2を有する。アドバイス生成サーバ2は、バイオリアクタ3及び分析器4から得られる培養データを基に、培養制御情報を生成するアドバイス生成部23を備える。バイオリアクタ制御装置1は、バイオリアクタ3を制御する制御部14と、培養制御情報をアドバイス生成サーバ2から取得し、培養制御情報にしたがって細胞の増殖又は細胞の寿命を延ばすための制御をバイオリアクタ3に行うことを制御部14に指示するアドバイス処理部151とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
細胞を培養するバイオリアクタ、前記細胞の培養状態を分析する分析器、細胞培養制御装置及び培養制御情報生成装置を有する細胞培養制御システムであって、
前記培養制御情報生成装置は、
前記バイオリアクタ及び前記分析器から得られる培養データを基に培養制御情報を生成する培養制御情報生成部を備え、
前記細胞培養制御装置は、
前記バイオリアクタを制御する制御部と、
前記培養制御情報を前記培養制御情報生成装置から取得し、前記培養制御情報にしたがって前記細胞の増殖又は前記細胞の寿命を延ばす制御を前記バイオリアクタに行うことを前記制御部に指示する培養制御情報処理部とを備えた
ことを特徴とする細胞培養制御システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記培養制御情報処理部は、前記培養制御情報を受け入れるか否かを確認し、前記培養制御情報を受け入れる場合、前記培養制御情報にしたがって前記制御部に前記バイオリアクタの制御を指示することを特徴とする請求項１に記載の細胞培養制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記バイオリアクタ及び前記分析器から前記培養データを収集して前記培養制御情報生成装置へ送信することを特徴とする請求項１に記載の細胞培養制御システム。
【請求項４】
前記培養制御情報処理部は、細胞の増殖期に、定常期や死滅期に比べて前記培養データの収集頻度を増やすように前記制御部に前記バイオリアクタを制御させることを特徴とする請求項３に記載の細胞培養制御システム。
【請求項５】
前記培養制御情報処理部は、収集頻度の調整が可能な前記バイオリアクタから得られる前記培養データの前記収集頻度を高くするように前記制御部に前記バイオリアクタを制御させることを特徴とする請求項４に記載の細胞培養制御システム。
【請求項６】
前記培養制御情報生成部は、培養制御情報の生成に用いる前記培養データの種類を制限することを特徴とする請求項４に記載の細胞培養制御システム。
【請求項７】
前記培養制御情報生成部は、前記培養データを基に、前記細胞の増殖期、定常期、死滅期を判定し、フィード剤の投入比率を増殖期、定常期、死滅期の順に増やしていくように前記培養制御情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の細胞培養制御システム。
【請求項８】
前記培養制御情報生成部は、前記細胞についての生細胞密度の増加傾向が下がったことを検出して、前記増殖期から前記定常期への移行を判定することを特徴とする請求項７に記載の細胞培養制御システム。
【請求項９】
前記培養制御情報生成部は、前記細胞についての生細胞密度及び経過時間を基に、前記定常期から前記死滅期への移行を判定することを特徴とする請求項７に記載の細胞培養制御システム。
【請求項１０】
細胞培養制御装置は、前記培養制御情報生成装置を含みエッジコンピューティング方式で動作することを特徴とする請求項１に記載の細胞培養制御システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞培養制御システム、細胞培養制御方法及び細胞培養制御プログラムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
バイオリアクタは、微生物や酵素などの生体触媒を用い、物質の合成や分解などを行う装置であり、生物反応装置とも呼ばれる。バイオリアクタは、食品、衣料、診断サービス、農畜産業、水産業、化成品、資源エネルギー、バイオエレクトロニクス、環境浄化などの様々な産業分野において、組み換えＤＮＡ技術や細胞融合技術などともにコア技術として研究開発が進められている。
【０００３】
このようなバイオリアクタの運転においても他の分野と同様に、近年、手動操作の個人差の軽減や、人的ミスの削減や、作業範囲の拡大といった観点から、運転支援の必要性が急速に高まっている。バイオリアクタの運転支援ツールの使用手順としては、以下のようなものが提案されている。例えば、予め決められた手順書に基づき、運転支援ツールの調整などが行われる。そして、バイオリアクタを実際に操作する作業者（オペレータ）が、運転支援ツールから提供される操作情報を参照しつつバイオリアクタを操作する。
【０００４】
また、バイオリアクタの運転支援技術として、バイオリアクタ内で細胞を増殖している間に、培地に含まれるたんぱく質の総量の変化を検出する技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－４８７７３号公報
【非特許文献】
【０００６】
横河技報 Vol.43 No.3(1999) Exapilot運転効率向上支援パッケージ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、細胞培養の操作を行う場合、制御の対象が生き物であるため、培養状況によっては操作を変更することが好ましい場合がある。この点、従来技術では、予め決められた手順書にしたがって運転支援ツールの調整が行われるため、培養状況に応じて操作を変更することは難しく、バイオリアクタによる細胞培養を適切に行うことは困難である。
【０００８】
本発明の一側面は、バイオリアクタや分析器から得られる培養データを基に生成された培養制御情報にしたがってバイオリアクタを自動制御して、バイオリアクタによる細胞培養が適切に行えるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一側面に係る細胞培養制御システムは、細胞を培養するバイオリアクタ、前記細胞の培養状態を分析する分析器、細胞培養制御装置及び培養制御情報生成装置を有する。前記培養制御情報生成装置は、前記バイオリアクタ及び前記分析器から得られる培養データを基に培養制御情報を生成する培養制御情報生成部を備える。前記細胞培養制御装置は、前記バイオリアクタを制御する制御部と、前記培養制御情報を前記培養制御情報生成装置から取得し、前記培養制御情報にしたがって前記細胞の増殖又は前記細胞の寿命を延ばす制御を前記バイオリアクタに行うことを前記制御部に指示する培養制御情報処理部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、バイオリアクタによる細胞培養を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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