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公開番号2025039332
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2023146363
出願日2023-09-08
発明の名称自動培養装置および自動培養方法
出願人キヤノン株式会社,キヤノンメディカルシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類C12M 3/00 20060101AFI20250313BHJP(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】高効率な培養を実現することである。
【解決手段】本実施形態に係る自動培養装置は、複数のインキュベータと、液体制御部と、撮像部と、条件制御部とを含む。複数のインキュベータは、細胞または生体組織を培養する培養容器を収容する。液体制御部は、前記複数のインキュベータそれぞれに収容される前記培養容器に対して細胞懸濁液および培地の送排液を制御する。撮像部は、前記複数のインキュベータ内の前記培養容器内の前記細胞または前記生体組織を撮像する。条件制御部は、前記細胞または前記生体組織の培養条件をインキュベータごとに独立して制御する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
細胞または生体組織を培養する培養容器を収容する複数のインキュベータと、
前記複数のインキュベータそれぞれに収容される前記培養容器に対して細胞懸濁液および培地の送排液を制御する液体制御部と、
前記複数のインキュベータ内の前記培養容器内の前記細胞または前記生体組織を撮像する撮像部と、
前記細胞または前記生体組織の培養条件をインキュベータごとに独立して制御する条件制御部と、
を具備する自動培養装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記撮像部は、前記複数のインキュベータの配列方向に沿った１次元方向に移動することにより、各インキュベータ内の前記培養容器内の前記細胞または前記生体組織を撮像する、請求項１に記載の自動培養装置。
【請求項３】
前記撮像部は、前記複数のインキュベータの配置面と平行な２次元平面上で移動することにより、各インキュベータ内の前記培養容器内の前記細胞または前記生体組織を撮像する、請求項１に記載の自動培養装置。
【請求項４】
前記培養容器内の前記細胞または前記生体組織の育成状態を判定する判定部をさらに具備し、
前記条件制御部は、前記育成状態に基づいて、各インキュベータ内の温度、湿度およびガス組成のうちの少なくとも１つを制御する、請求項１に記載の自動培養装置。
【請求項５】
前記培養容器内の前記細胞または前記生体組織の育成状態を判定する判定部をさらに具備し、
前記液体制御部は、前記育成状態に基づいて、前記培地の送液量および送液間隔の少なくとも一方を制御する、請求項１に記載の自動培養装置。
【請求項６】
前記条件制御部は、前記培養容器内の前記細胞または前記生体組織の育成状態が最も早いインキュベータに設定された培養条件を、他のインキュベータの培養条件として設定する、請求項１に記載の自動培養装置。
【請求項７】
前記条件制御部は、前記培養容器内の前記細胞または前記生体組織の育成状態が最も遅いインキュベータに設定された培養条件を、他のインキュベータの培養条件として設定する、請求項１に記載の自動培養装置。
【請求項８】
前記育成状態は、前記細胞または前記生体組織のコロニー数、コロニーの大きさ、およびコンフルエンスの少なくとも１つを基準として判定される、請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の自動培養装置。
【請求項９】
前記複数のインキュベータはそれぞれ、単一の培養容器を収容する、請求項１に記載の自動培養装置。
【請求項１０】
複数のインキュベータそれぞれに収容される、細胞または生体組織を培養する培養容器に対して細胞懸濁液および培地の送排液を制御し、
前記複数のインキュベータ内の前記培養容器内の前記細胞または前記生体組織を撮像し、
前記細胞または前記生体組織の培養条件をインキュベータごとに独立して制御する、自動培養方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書及び図面に開示の実施形態は、自動培養装置および自動培養方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
再生医療の進展に伴い、人工多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）などの細胞培養が注目されている。細胞培養では、ピペッティング技術如何によって再現性が異なることが多く、作業者間のばらつきが問題となる。そのため、人手を介在せずに細胞培養が可能な自動培養装置の利用が検討されているが、培養容器ごとに異なる培養条件を設定できないため、個々の細胞の成長度に合わせて最適な培養条件を設定することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－５５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書および図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、高効率な培養を実現することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態に係る自動培養装置は、複数のインキュベータと、液体制御部と、撮像部と、条件制御部とを含む。複数のインキュベータは、細胞または生体組織を培養する培養容器を収容する。液体制御部は、前記複数のインキュベータそれぞれに収容される前記培養容器に対して細胞懸濁液および培地の送排液を制御する。撮像部は、前記複数のインキュベータ内の前記培養容器内の前記細胞または前記生体組織を撮像する。条件制御部は、前記細胞または前記生体組織の培養条件をインキュベータごとに独立して制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、本実施形態に係る自動培養装置を示すブロック図である。
図２は、本実施形態に係る撮像部の第１構成例を示す図である。
図３は、本実施形態に係る撮像部の第２構成例を示す図である。
図４は、本実施形態に係る自動培養装置の培養処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る自動培養装置および自動培養方法について説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作を行なうものとして、重複する説明を適宜省略する。
【０００８】
本実施形態に係る自動培養装置の概念図について図１のブロック図を参照して説明する。
本実施形態に係る自動培養装置１は、処理回路１０と、複数のインキュベータ１１と、複数の送排液部１２と、複数の培養条件設定部１３と、撮像部１４と、メモリ１５とを含む。インキュベータ１１と、送排液部１２と、培養条件設定部１３とは、それぞれ１対１に対応付けられる。つまり、図１の例では、４台のインキュベータ１１について、送排液部１２および培養条件設定部１３がそれぞれ接続される。なお、これに限らず、インキュベータ１１は複数存在すればよく、自動培養装置１の仕様に応じて複数台のインキュベータ１１が配置されればよい。
【０００９】
処理回路１０は、プロセッサであり、液体制御機能１０１と、判定機能１０２と、条件制御機能１０３とを含む。
液体制御機能１０１は、送排液部１２を介して、複数のインキュベータ１１それぞれに収容される、細胞または生体組織を培養する培養容器に対して細胞懸濁液または培地の送排液、送液量、送液間隔などを制御する。
【００１０】
なお、以下では、細胞を培養する場合を例に説明するが、生体組織の場合でも同様に培養処理を実現できる。細胞は、例えばチャイニーズハムスター卵巣由来ＣＨＯ細胞やマウス結合組織Ｌ９２９細胞、マウス骨格筋筋芽細胞（Ｃ２Ｃ１２細胞）、ヒト胎児肺由来正常二倍体線維芽細胞（ＴＩＧ－３細胞）、ヒト胎児腎臓由来細胞（ＨＥＫ２９３細胞）、ヒト肺胞基底上皮腺癌由来Ａ５４９細胞やヒト子宮頸癌由来ＨｅＬａ細胞等の種々の培養細胞株に加え、例えば生体内の各組織、臓器を構成する上皮細胞や内皮細胞、収縮性を示す骨格筋細胞、平滑筋細胞、心筋細胞、神経系を構成するニューロン細胞、グリア細胞、繊維芽細胞、生体の代謝に関与する肝実質細胞、肝非実質細胞や脂肪細胞、分化能を有する細胞として、ｉＰＳ細胞、胚性幹（ＥＳ）細胞、胚性生殖（ＥＧ）細胞、胚性癌（ＥＣ）細胞、間葉系幹細胞、肝幹細胞、膵幹細胞、皮膚幹細胞、筋幹細胞、生殖幹細胞等の各種幹細胞、または各組織の前駆細胞、さらにはそれらから分化誘導した細胞などが挙げられる。
また、培養容器は、例えばディッシュと呼ばれるプラスチック製の容器を想定するが、化学的に安定であり、所望の細胞を培養可能な容器であればよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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