JP2019208428A - Cell culture device - Google Patents

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Abstract

To provide a space-saving and low-cost cell culture device in which vibration acceleration is restricted to a level not affecting culture medium in a culture vessel.SOLUTION: A cell culture device 10a stores inside a body 12 a vessel 16 in which cells are input, and cultures the cells. The cell culture device 10a has: a storage plate 18 on which the vessel 16 is mounted; and a horizontal acceleration absorption part 22 which lightens vibration acceleration applied to the storage plate 18. The horizontal acceleration absorption part 22 is provided between the body 12 and the storage plate 18. The horizontal acceleration absorption part 22 is configured to suppress vibration acceleration in a horizontal direction applied to the storage plate 18 to 200 Gal or less. The horizontal acceleration absorption part 22 includes elastic bodies.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、細胞が入れられた容器を本体内に保管して細胞を培養する細胞培養装置に関する。   The present invention relates to a cell culture apparatus for storing cells in a main body and culturing the cells.

再生医療施設をはじめ、細胞を取り扱う施設ではインキュベータで培養容器を保管し細胞を培養している。ところで、地震発生時に培養容器に過大な振動加速度が加わると培地が培養容器の天面、側面や開口部近辺へ付着する現象が発生する。このような付着が発生すると細菌などによる汚染が発生する可能性がある。汚染が発生すると患者の治療に必要な細胞の準備に時間が掛かることになるだけではなく、汚染が大量に発生してしまうと細胞培養をはじめからやり直す必要がある。このような事態が発生すると、治療に対する影響が懸念され、確実で迅速に細胞培養を行うことが求められている。また、建物や部屋に免振設備が設けられていない場合は培養細胞に影響があるだけではなく、培養に必要な装置等も転倒してしまう事が報告されている。装置を耐震固定すれば装置の転倒は防止できるが、培養中の培養容器に振動加速度が直接かかることになる。   In regenerative medical facilities and other facilities that handle cells, culture containers are stored in incubators and cells are cultured. By the way, when an excessive vibration acceleration is applied to the culture container when an earthquake occurs, a phenomenon occurs in which the culture medium adheres to the top surface, the side surface, or the vicinity of the opening of the culture container. When such adhesion occurs, contamination by bacteria or the like may occur. When contamination occurs, not only does it take time to prepare cells necessary for treatment of the patient, but if contamination occurs in large quantities, it is necessary to start cell culture from the beginning. When such a situation occurs, there is a concern about the influence on the treatment, and there is a demand for reliable and rapid cell culture. In addition, it has been reported that when a vibration isolator is not provided in a building or room, not only the cultured cells are affected, but also the apparatus necessary for the culture falls. If the device is seismically fixed, the device can be prevented from overturning, but vibration acceleration is directly applied to the culture vessel being cultured.

そのため、このような施設において、細胞を培養している建物や部屋に免振対策が取られる場合がある。細胞培養室に免震装置を設けることは、例えば特許文献１に記載されている。   For this reason, in such a facility, measures for vibration isolation may be taken in a building or room where cells are cultured. Providing a seismic isolation device in a cell culture chamber is described in Patent Document 1, for example.

特開２００９−６５８４４号公報JP 2009-65844 A

細胞培養室に対して十分な能力の免震装置が設けられていれば地震発生時も培養容器に加わる振動加速度は抑えられると考えられる。しかしながら、建物や部屋に免震設備を設けることは大規模工事が必要でコスト高となり、さらに既設建築物に対して後付け的に免震設備を設けることは困難である。また、細胞培養装置自体を免震化することも考えられるが、細胞培養装置は温度管理装置やＣＯ２管理装置などが含まれていてやや重いため、免震装置はある程度大型化してしまう。さらに、培養を行う細胞培養室は狭いスペースであることも多く、スペースを取る地震対策技術の適用が難しい場合がある。さらにまた、何らかの振動対策を施したとしても細胞培養装置に加わる振動加速度を完全に０にすることは困難であるが、細胞培養装置に許容されるべき振動加速度のレベルは明らかになっていない。 If a seismic isolation device with sufficient capacity is provided for the cell culture chamber, it is considered that the vibration acceleration applied to the culture vessel can be suppressed even when an earthquake occurs. However, providing seismic isolation equipment in a building or room requires large-scale construction and increases costs, and it is difficult to retrofit seismic isolation equipment to existing buildings. In addition, it is conceivable to make the cell culture device itself seismic isolation, but since the cell culture device includes a temperature management device, a CO 2 management device, and the like and is somewhat heavy, the seismic isolation device is somewhat enlarged. Furthermore, the cell culture chamber for culturing is often a narrow space, and it may be difficult to apply earthquake countermeasure technology that takes up space. Furthermore, even if some measures against vibration are taken, it is difficult to completely reduce the vibration acceleration applied to the cell culture device, but the level of vibration acceleration to be allowed for the cell culture device has not been clarified.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、培養容器の培地への影響がないレベルに振動加速度を抑えながら、省スペースで低コストの細胞培養装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a space-saving and low-cost cell culture device while suppressing vibration acceleration to a level that does not affect the culture medium of the culture vessel. To do.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる細胞培養装置は、細胞が入れられた容器を本体内に保管して前記細胞を培養する細胞培養装置であって、前記本体内に設けられて前記容器が載置される保管プレートと、前記本体と前記保管プレートとの間に設けられて前記保管プレートに加わる振動加速度を軽減させる加速度吸収部と、を有し、前記加速度吸収部は前記保管プレートに加わる振動加速度を水平方向で２００Ｇａｌ以下に抑えるように構成されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a cell culture device according to the present invention is a cell culture device for culturing the cells by storing a container in which the cells are placed in the main body. A storage plate on which the container is placed, and an acceleration absorbing portion that is provided between the main body and the storage plate and reduces vibration acceleration applied to the storage plate. The absorption part is configured to suppress vibration acceleration applied to the storage plate to 200 Gal or less in the horizontal direction.

前記加速度吸収部は前記保管プレートに加わる振動加速度を垂直方向で３５０Ｇａｌ以下に抑えるように構成されていてもよい。   The acceleration absorbing unit may be configured to suppress vibration acceleration applied to the storage plate to 350 Gal or less in the vertical direction.

前記加速度吸収部は、弾性体を含んでいてもよい。   The acceleration absorbing portion may include an elastic body.

本発明にかかる細胞培養装置は、保管プレートに加わる振動加速度を軽減させる加速度吸収部を有し、保管プレートに加わる振動加速度を２００Ｇａｌ以下に抑えるように構成されており、培養容器の培地への影響がないレベルに振動加速度を抑えることができる。また、保管プレートに加わる振動加速度だけを吸収すればよいので、省スペースで低コストである。   The cell culture device according to the present invention has an acceleration absorbing portion that reduces vibration acceleration applied to the storage plate, and is configured to suppress vibration acceleration applied to the storage plate to 200 Gal or less, and the influence on the culture medium of the culture vessel Vibration acceleration can be suppressed to a level where there is no. Further, since only the vibration acceleration applied to the storage plate has to be absorbed, the space is saved and the cost is low.

図１は、第１の実施形態にかかる細胞培養装置を示す模式側面図である。FIG. 1 is a schematic side view showing the cell culture apparatus according to the first embodiment. 図２は、第１の実施形態にかかる細胞培養装置のトレーおよび保管プレートを示し、（ａ）は模式平面図であり、（ｂ）はｂ〜ｂ線視による断面側面図である。2A and 2B show a tray and a storage plate of the cell culture device according to the first embodiment. FIG. 2A is a schematic plan view, and FIG. 2B is a cross-sectional side view taken along line bb. 図３は、第２の実施形態にかかる細胞培養装置のトレーおよび保管プレートを示し、（ａ）は模式平面図であり、（ｂ）はｂ〜ｂ線視による断面側面図である。FIG. 3: shows the tray and storage plate of the cell culture apparatus concerning 2nd Embodiment, (a) is a schematic plan view, (b) is a cross-sectional side view by bb line view. 図４は、第３の実施形態にかかる細胞培養装置のトレーおよび保管プレートを示し、（ａ）は模式平面図であり、（ｂ）はｂ〜ｂ線視による断面側面図である。FIG. 4: shows the tray and storage plate of the cell culture apparatus concerning 3rd Embodiment, (a) is a schematic plan view, (b) is a cross-sectional side view by bb line view. 図５は、細胞培養装置に求められる振動吸収能力について行った実験の結果を示す表である。FIG. 5 is a table showing the results of experiments conducted on the vibration absorption capacity required for the cell culture apparatus.

以下に、本発明にかかる細胞培養装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。以下、３つの実施形態にかかる細胞培養装置１０ａ、１０ｂおよび１０ｃ（以下、代表的に細胞培養装置１０とも呼ぶ）を順に説明し、さらに細胞培養装置に求められる振動吸収能力について行った実験について説明する。   Hereinafter, embodiments of a cell culture device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. Hereinafter, cell culture apparatuses 10a, 10b, and 10c (hereinafter also referred to as cell culture apparatus 10) according to the three embodiments will be described in order, and further, experiments performed on vibration absorption capability required for the cell culture apparatus will be described. To do.

図１に示すように、第１の実施形態にかかる細胞培養装置１０ａは、本体１２と、トレー１４と、トレー１４の上面に設けられて容器１６が載置される保管プレート１８と、保管プレート１８に加わる垂直方向の振動加速度を軽減させる複数の垂直加速度吸収部２０とを有する。さらに、細胞培養装置１０ａは、保管プレート１８に加わる水平方向の振動加速度を軽減させる水平加速度吸収部２２ａ〜２２ｄ（図２参照）を有する。細胞培養装置１０ａは、細胞を培養するＣＯ２インキュベータであり、図示しない自動制御装置によって適度な温度およびＣＯ２濃度に保たれるように調整される。容器１６は培養する細胞、すなわち培地が入れられるもので、ディッシュ１６ａと、蓋１６ｂとを備える。保管プレート１８には複数の容器１６が載置可能である。複数の容器１６は重ねて載置してもよい。容器１６としては、例えばフラスコやビーカでもよい。図１では、本体１２内にトレー１４および保管プレート１８が一段だけ設けられているが複数段あってもよい。 As shown in FIG. 1, the cell culture device 10 a according to the first embodiment includes a main body 12, a tray 14, a storage plate 18 provided on the upper surface of the tray 14 on which a container 16 is placed, and a storage plate. And a plurality of vertical acceleration absorbers 20 that reduce the vibration acceleration in the vertical direction applied to 18. Furthermore, the cell culture device 10a includes horizontal acceleration absorbing units 22a to 22d (see FIG. 2) that reduce the horizontal vibration acceleration applied to the storage plate 18. The cell culture device 10a is a CO 2 incubator for culturing cells, and is adjusted to be maintained at an appropriate temperature and CO 2 concentration by an automatic control device (not shown). The container 16 contains cells to be cultured, that is, a medium, and includes a dish 16a and a lid 16b. A plurality of containers 16 can be placed on the storage plate 18. The plurality of containers 16 may be stacked and placed. The container 16 may be a flask or a beaker, for example. In FIG. 1, only one tray 14 and storage plate 18 are provided in the main body 12, but a plurality of stages may be provided.

垂直加速度吸収部２０は、トレー１４を介して本体１２と保管プレート１８との間に設けられている。垂直加速度吸収部２０は、トレー１４の四方に設けられており、それぞれトレー１４を固定する把持部２０ａと、把持部２０ａを上下から挟み込む一対のスプリング（弾性体）２０ｂと、一対のスプリング２０ｂを保持するブラケット２０ｃとを有する。ブラケット２０ｃは本体１２の内面に固定されている。なお、図１では４つの垂直加速度吸収部２０のうち２つを示している。   The vertical acceleration absorbing unit 20 is provided between the main body 12 and the storage plate 18 via the tray 14. The vertical acceleration absorbing portions 20 are provided on four sides of the tray 14. Each of the vertical acceleration absorbing portions 20 includes a gripping portion 20 a that fixes the tray 14, a pair of springs (elastic bodies) 20 b that sandwich the gripping portion 20 a from above and below, and a pair of springs 20 b. Holding bracket 20c. The bracket 20 c is fixed to the inner surface of the main body 12. In FIG. 1, two of the four vertical acceleration absorbers 20 are shown.

図２に示すように、トレー１４および保管プレート１８は矩形であって、保管プレート１８はトレー１４よりもやや小さい。保管プレート１８は４つの水平加速度吸収部２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄ（以下、代表的に水平加速度吸収部２２とも呼ぶ）によって弾性的に支持されている。トレー１４には周壁１４ａが立設しいる。   As shown in FIG. 2, the tray 14 and the storage plate 18 are rectangular, and the storage plate 18 is slightly smaller than the tray 14. The storage plate 18 is elastically supported by four horizontal acceleration absorbing portions 22a, 22b, 22c and 22d (hereinafter also referred to as the horizontal acceleration absorbing portion 22). A peripheral wall 14 a is erected on the tray 14.

水平加速度吸収部２２は保管プレート１８の端面と周壁１４ａとの間に介挿されている。すなわち、水平加速度吸収部２２は、トレー１４を介して本体１２と保管プレート１８との間に設けられている。水平加速度吸収部２２は、それぞれ平面視で１／４の楕円弧形状の板バネである。水平加速度吸収部２２ａ〜２２ｄは、一端がトレー１４の内面に固定され、他端が保管プレート１８の各辺に対して非固定で弾性的に当接している。水平加速度吸収部２２によれば保管プレート１８は水平の縦・横・回転に対して弾性的に保持される。図２（ｂ）に示すように、保管プレート１８の下面には摩擦材１８ａが貼られており、トレー１４との間に適度な摩擦を生じさせ減衰作用を奏する。水平加速度吸収部２２ａ〜２２ｄは、十分に柔軟性がある場合には仮想線で示すように、トレー１４の４隅を支持するように設けてもよい。   The horizontal acceleration absorbing portion 22 is interposed between the end surface of the storage plate 18 and the peripheral wall 14a. That is, the horizontal acceleration absorbing unit 22 is provided between the main body 12 and the storage plate 18 via the tray 14. The horizontal acceleration absorbing portions 22 are flat springs each having a quarter elliptical arc shape in plan view. One end of each of the horizontal acceleration absorbing portions 22 a to 22 d is fixed to the inner surface of the tray 14, and the other end is in non-fixed elastic contact with each side of the storage plate 18. According to the horizontal acceleration absorbing portion 22, the storage plate 18 is elastically held against horizontal vertical, horizontal, and rotation. As shown in FIG. 2 (b), a friction material 18 a is affixed to the lower surface of the storage plate 18, and moderate friction is produced between the tray 14 and a damping action. The horizontal acceleration absorbing portions 22a to 22d may be provided so as to support the four corners of the tray 14 as indicated by phantom lines when sufficiently flexible.

このように構成される細胞培養装置１０ａでは、保管プレート１８は水平方向が水平加速度吸収部２２によって弾性的に保持され、垂直方向が垂直加速度吸収部２０によって保持されており、地震発生時に大きな振動加速度が加わったとしても、各方向の振動加速度は弾性的に吸収される。そして、水平加速度吸収部２２および垂直加速度吸収部２０の弾性率等を適切に設定することにより保管プレート１８に加わる振動加速度を、容器１６の培地へ影響のない程度に軽減させることができる。すなわち、保管プレート１８の動きが抑制され、培地が蓋１６ｂやディッシュ１６ａの側面や開口部近辺へ付着することを防止できる。   In the cell culture device 10a configured in this manner, the storage plate 18 is elastically held in the horizontal direction by the horizontal acceleration absorbing unit 22, and the vertical direction is held by the vertical acceleration absorbing unit 20, and is greatly vibrated when an earthquake occurs. Even if acceleration is applied, vibration acceleration in each direction is absorbed elastically. And the vibration acceleration added to the storage plate 18 can be reduced to such an extent that it does not affect the culture medium of the container 16 by setting appropriately the elasticity modulus etc. of the horizontal acceleration absorption part 22 and the vertical acceleration absorption part 20. FIG. That is, the movement of the storage plate 18 is suppressed, and it is possible to prevent the culture medium from adhering to the side surface of the lid 16b or the dish 16a or the vicinity of the opening.

細胞培養装置１０ａでは、本体１２が振動しても軽量な保管プレート１８の振動を抑制するだけで足りるため、建物や部屋を免震化することと比較して構成が簡単であり廉価である。水平加速度吸収部２２および垂直加速度吸収部２０はコンパクトであることから、これらを収容する本体１２は比較的小型のもので足り、狭い細胞培養室にも設置可能である。もちろん、細胞培養装置１０ａは既存の細胞培養室に設置可能である。   In the cell culture device 10a, even if the main body 12 vibrates, it is only necessary to suppress the vibration of the lightweight storage plate 18, so that the configuration is simpler and less expensive than the seismic isolation of buildings and rooms. Since the horizontal acceleration absorbing unit 22 and the vertical acceleration absorbing unit 20 are compact, the main body 12 that accommodates them may be relatively small, and can be installed in a narrow cell culture chamber. Of course, the cell culture device 10a can be installed in an existing cell culture room.

細胞培養装置１０ａでは、本体１２、垂直加速度吸収部２０、水平加速度吸収部２２、トレー１４および保管プレート１８はそれぞれ着脱可能な構成にしておくとよい。後述する細胞培養装置１０ｂ，１０ｃにおいても対応する要素について同様である。   In the cell culture device 10a, the main body 12, the vertical acceleration absorbing unit 20, the horizontal acceleration absorbing unit 22, the tray 14, and the storage plate 18 may be configured to be detachable. The same applies to corresponding elements in cell culture apparatuses 10b and 10c described later.

次に、図３に示すように、第２の実施形態にかかる細胞培養装置１０ｂは水平加速度吸収部２４を有する。細胞培養装置１０ｂが備える本体１２、垂直加速度吸収部２０、トレー１４および保管プレート１８は上記の細胞培養装置１０ａと同じであり、詳細な説明を省略する。   Next, as shown in FIG. 3, the cell culture device 10 b according to the second embodiment includes a horizontal acceleration absorbing unit 24. The main body 12, the vertical acceleration absorbing unit 20, the tray 14, and the storage plate 18 included in the cell culture device 10b are the same as those of the cell culture device 10a, and detailed description thereof is omitted.

水平加速度吸収部２４は上記の水平加速度吸収部２２に相当するものであり、保管プレート１８の四辺とトレー１４の周壁１４ａとの間に介挿されており、それぞれ両端が保管プレート１８および周壁１４ａに固定されている。水平加速度吸収部２２はコイルスプリングである。このような水平加速度吸収部２２によって、保管プレート１８は水平方向が弾性的に保持される。   The horizontal acceleration absorbing portion 24 corresponds to the horizontal acceleration absorbing portion 22 described above, and is interposed between the four sides of the storage plate 18 and the peripheral wall 14a of the tray 14, and both ends thereof are the storage plate 18 and the peripheral wall 14a. It is fixed to. The horizontal acceleration absorbing unit 22 is a coil spring. By such a horizontal acceleration absorbing portion 22, the storage plate 18 is elastically held in the horizontal direction.

次に、図４に示すように、第３の実施形態にかかる細胞培養装置１０ｃは水平加速度吸収部２４と垂直加速度吸収部２６とを有する。細胞培養装置１０ｃが備える本体１２、トレー１４および保管プレート１８は上記の細胞培養装置１０ａと同じであり、詳細な説明を省略する。   Next, as shown in FIG. 4, the cell culture device 10 c according to the third embodiment includes a horizontal acceleration absorbing unit 24 and a vertical acceleration absorbing unit 26. The main body 12, the tray 14, and the storage plate 18 included in the cell culture device 10c are the same as those of the cell culture device 10a described above, and detailed description thereof is omitted.

水平加速度吸収部２４は上記の細胞培養装置１０ｂにおけるものと同じである。垂直加速度吸収部２６は上記の垂直加速度吸収部２０に相当するものであり、保管プレート１８の下面とトレー１４の上面との間に介挿されており、それぞれ両端が保管プレート１８およびトレー１４に固定されている。垂直加速度吸収部２６はコイルスプリングであり、保管プレート１８の四隅近傍および中央部の合計５か所に設けられている。このような垂直加速度吸収部２６によって、保管プレート１８は垂直方向が弾性的に保持される。細胞培養装置１０ｃでは、水平加速度吸収部２４および垂直加速度吸収部２６がトレー１４と保管プレート１８との間に設けられており、本体１２とは独立的な構成であることから汎用性が高い。   The horizontal acceleration absorbing unit 24 is the same as that in the cell culture device 10b. The vertical acceleration absorbing portion 26 corresponds to the vertical acceleration absorbing portion 20 described above, and is interposed between the lower surface of the storage plate 18 and the upper surface of the tray 14, and both ends thereof are connected to the storage plate 18 and the tray 14, respectively. It is fixed. The vertical acceleration absorbing portions 26 are coil springs and are provided at a total of five locations near the four corners and the central portion of the storage plate 18. By such a vertical acceleration absorbing portion 26, the storage plate 18 is elastically held in the vertical direction. In the cell culture device 10c, the horizontal acceleration absorbing portion 24 and the vertical acceleration absorbing portion 26 are provided between the tray 14 and the storage plate 18, and are highly versatile because they are independent of the main body 12.

上記の細胞培養装置１０における水平加速度吸収部２２，２４および垂直加速度吸収部２０，２６は、板バネやコイルスプリングなどの弾性体によって振動加速度を吸収するが、弾性体としては例えばゴム、スポンジ、バルーン、ゲルを用いてもよい。このような弾性体は、想定される地震に基づいて特性を設定するとよく、例えば荷重とたわみとの関係が非線形であるものを用いてもよい。また、地域により想定される最大震度の違いや、保管される容器１６の個数や重量に応じて弾性体の初期圧縮量を調整する装置を設けてもよいし、弾性体の個数を増減可能なようにしてもよい。摩擦材１８ａ以外にも適当なダンパーを設けてもよい。振動加速度を吸収する手段としては、弾性体に限らず、アクティブ制振としてもよい。   The horizontal acceleration absorbing units 22 and 24 and the vertical acceleration absorbing units 20 and 26 in the cell culture device 10 absorb vibration acceleration by an elastic body such as a leaf spring or a coil spring. Examples of the elastic body include rubber, sponge, Balloons and gels may be used. Such an elastic body may have a characteristic set based on an assumed earthquake. For example, a material having a non-linear relationship between load and deflection may be used. Further, a device for adjusting the initial compression amount of the elastic body according to the difference in the maximum seismic intensity assumed in each region and the number and weight of the containers 16 to be stored may be provided, and the number of elastic bodies can be increased or decreased. You may do it. A suitable damper may be provided in addition to the friction material 18a. The means for absorbing vibration acceleration is not limited to an elastic body, and may be active vibration suppression.

次に、細胞培養装置１０に求められる振動吸収能力について本願発明者が行った実験について説明する。実験ではキャビン内に細胞培養装置１０に相当するインキュベータを設置し、インキュベータ内には培地を入れた直径１０ｃｍのディッシュを３段重ねて載置した。そしてキャビンに対して地震時の揺れを与え、その際のインキュベータ内のディッシュが受ける影響について調べた。加振時にはインキュベータ表面の水平２軸のＸ，Ｙ方向と垂直のＺ方向の加速度を測定した。保管プレート１８に対する振動加速度を吸収する手段としては、便宜上、既存の免震装置を用いた。実験は免震装置のある建物内とない建物内の２通りで行い比較した。免震装置としては複合式免震床を用いた。免震装置のない建物は耐震構造とした。   Next, an experiment performed by the inventor of the present invention regarding the vibration absorption capability required for the cell culture device 10 will be described. In the experiment, an incubator corresponding to the cell culture device 10 was installed in the cabin, and a 10 cm diameter dish containing a medium was placed in the incubator in three layers. The cabin was shaken during the earthquake, and the effect of the dish in the incubator was investigated. During excitation, acceleration in the Z direction perpendicular to the X and Y directions of the horizontal two axes on the surface of the incubator was measured. As a means for absorbing vibration acceleration with respect to the storage plate 18, an existing seismic isolation device is used for convenience. The experiment was compared in two ways: in a building with a seismic isolation device and in a building without a seismic isolation device. A combined seismic isolation floor was used as the seismic isolation device. Buildings without seismic isolation devices are seismic structures.

この実験の結果を図５に示す。図５において欄５１は加振条件であり、欄５２は免震装置のある建物内での結果であり、欄５３は免震装置のない耐震構造の建物内での結果である。欄５１において「ＥＬ」および「エルセントロ地震」と表記しているのは１９４０年５月１８日に米国のエル・セントロで発生した地震の振動を再現した加振条件であり、「ＫＯＢＥ」および「兵庫県南部地震」と表記しているのは１９９５年１月１７日に兵庫県南部で発生した地震の振動を再現した加振条件である。また「Ｘ」は水平１軸加振、「Ｘ＋Ｙ」は水平２軸加振、「Ｘ＋Ｙ＋Ｚ」は水平２軸および垂直の３軸加振を示す。さらに「５０％」および「１００％」は対象地震に対する加速度の印加割合を示す。   The results of this experiment are shown in FIG. In FIG. 5, a column 51 is an excitation condition, a column 52 is a result in a building having a seismic isolation device, and a column 53 is a result in a building having an earthquake resistant structure without a seismic isolation device. In column 51, “EL” and “El Centro earthquake” are the excitation conditions that reproduced the vibration of the earthquake that occurred in El Centro, USA on May 18, 1940. “KOBE” and “El Centro earthquake” The “Hyogoken-Nanbu Earthquake” is an excitation condition that reproduces the vibration of the earthquake that occurred on January 17, 1995 in the southern part of Hyogo Prefecture. “X” indicates horizontal 1-axis excitation, “X + Y” indicates horizontal 2-axis excitation, and “X + Y + Z” indicates horizontal 2-axis and vertical 3-axis excitation. Furthermore, “50%” and “100%” indicate the rate of application of acceleration to the target earthquake.

欄５２および欄５３における「インキュベータへの最大加速度」の欄では、加速度センサで計測されたインキュベータの実際の加速度をＸ方向，Ｙ方向およびＺ方向に分けて示している。単位はＧａｌ（１Ｇａｌ＝１ｃｍ／ｓｅｃ２）である。なお、振動を加えていない軸方向について加速度が必ずしも０とならないのは、加振軸による影響のためである。 In the column of “maximum acceleration to the incubator” in the columns 52 and 53, the actual acceleration of the incubator measured by the acceleration sensor is shown separately in the X direction, the Y direction, and the Z direction. The unit is Gal (1Gal = 1 cm / sec 2 ). The reason why the acceleration does not necessarily become zero in the axial direction where no vibration is applied is due to the influence of the excitation axis.

加振後、目視によりディッシュの移動、培地の内壁への付着および飛散状態を評価した。この評価結果を欄５２および欄５３における「評価」の欄に示す。このうち「位置ズレ」の欄はディッシュの移動、「付着」の欄は培地の内壁への付着の評価を示す。評価基準として、「位置ズレ」に関しては「○」はディッシュの移動がない状態であり、「△」は上段のディッシュのみが移動した状態であり、「×」は３段のディッシュが全体的に移動した状態であり、「××」は蓋が外れたり荷崩れが発生した状態である。なお、この実験では「△」に相当する結果はなかった。また「付着」に関しては「○」は培地の内壁への付着がない状態であり、「×」は付着が発生した状態である。   After shaking, the dish movement, adhesion to the inner wall of the medium, and the scattering state were evaluated visually. The evaluation results are shown in the column “Evaluation” in columns 52 and 53. Of these, the “position shift” column shows the movement of the dish, and the “adhesion” column shows the evaluation of the adhesion to the inner wall of the medium. As an evaluation standard, regarding “position shift”, “○” indicates that the dish is not moved, “△” indicates that only the upper dish is moved, and “×” indicates that the three-stage dish is totally moved. In this state, “XX” is a state in which the lid is removed or the cargo collapse occurs. In this experiment, there was no result corresponding to “Δ”. As for “adhesion”, “◯” indicates that there is no adhesion to the inner wall of the medium, and “x” indicates that adhesion has occurred.

欄５３で示される「免震なし」の実験では、全ての加振条件でディッシュの移動が認められ、また多くの場合で培地の内壁への付着が認められた。一方、欄５２で示される「免震あり」の実験では、「ＫＯＢＥ Ｘ＋Ｙ＋Ｚ １００％」以外の加振条件でディッシュの移動は認められず、またすべての加振条件で培地の内壁への付着は認められなかった。   In the “no seismic isolation” experiment shown in column 53, dish movement was observed under all excitation conditions, and in many cases, adhesion of the medium to the inner wall was observed. On the other hand, in the experiment of “with seismic isolation” shown in column 52, dish movement was not observed under the excitation conditions other than “KOBE X + Y + Z 100%”, and adhesion of the medium to the inner wall was not observed under all excitation conditions. I was not able to admit.

「ＫＯＢＥ Ｘ＋Ｙ＋Ｚ １００％」について「免震なし」と「免震あり」で比較すると、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の最大加速度は、前者ではそれぞれ６１６．２１Ｇａｌ、２９４０．５５Ｇａｌ、６２８．３２Ｇａｌであり、後者ではそれぞれ２０３．３６Ｇａｌ、１５６．７２Ｇａｌ、３４８．２８Ｇａｌであった。また、この時のインキュベータ内のディッシュやフラスコの状態は、前者では激しく移動して、培地の飛散も観察され、細胞への悪影響が推定された。一方、後者では加振前後で顕著な違いは観察されなかった。   Comparing “KOBE X + Y + Z 100%” between “without seismic isolation” and “with seismic isolation”, the maximum accelerations in the X, Y, and Z axis directions are 616.21 Gal, 2940.55 Gal, and 628.32 Gal, respectively. The latter were 203.36 Gal, 156.72 Gal, 348.28 Gal, respectively. Moreover, the state of the dish and flask in the incubator at this time moved violently in the former, and the scattering of the culture medium was also observed, and the adverse effect on the cells was estimated. On the other hand, in the latter, no significant difference was observed before and after excitation.

さらに、「ＫＯＢＥ Ｘ＋Ｙ １００％」の場合と「ＫＯＢＥ Ｘ＋Ｙ＋Ｚ １００％」で比較すると、両者は水平方向のＸの加速度が約２００Ｇａｌ、Ｙの加速度が約１５０Ｇａｌと同程度であり、Ｚ方向の加速度だけが前者がほぼ０、後者が約３５０Ｇａｌと異なっている。そして、前者ではディッシュの移動がなく、後者では移動している。また、前者および後者とも培地の付着は発生していない。ディッシュが多少移動しても培地付着が起こっていないため、コンタミネーションは発生しにくいと考えられ、少なくとも水平方向に２００Ｇａｌ以下、垂直方向に３５０Ｇａｌ以下であれば、コンタミネーションリスクを低減できるといえる。   Furthermore, when comparing “KOBE X + Y 100%” and “KOBE X + Y + Z 100%”, the X acceleration in the horizontal direction is about 200 Gal and the acceleration in Y is about 150 Gal, and only the acceleration in the Z direction. However, the former is almost 0, and the latter is different from about 350 Gal. And in the former, there is no dish movement, and in the latter, it moves. Further, neither the former nor the latter has adhered to the medium. Contamination is considered unlikely to occur because the medium does not adhere even if the dish moves slightly, and it can be said that the contamination risk can be reduced if at least 200 Gal or less in the horizontal direction and 350 Gal or less in the vertical direction.

したがって、細胞培養装置１０では、水平加速度吸収部２２，２４の振動吸収能力として、保管プレート１８に加わる振動加速度を水平方向で２００Ｇａｌ以下に抑えるように構成されているとよく、また垂直加速度吸収部２０，２６の振動吸収能力として、保管プレート１８に加わる振動加速度を垂直方向で３５０Ｇａｌ以下に抑えるように構成されているとよい。さらに、設計上統一的に、水平方向および垂直方向で２００Ｇａｌ以下に抑えるように構成してもよい。これにより、細胞培養装置１０は十分な振動吸収能力を備え、地震の振動を受けても細胞が入れられた容器が過度に揺れたり移動することを防止し、コンタミネーションが発生することがなくなる。   Therefore, the cell culture device 10 may be configured to suppress the vibration acceleration applied to the storage plate 18 to 200 Gal or less in the horizontal direction as the vibration absorption capability of the horizontal acceleration absorption units 22 and 24, and the vertical acceleration absorption unit. As the vibration absorbing ability of 20, 26, it is preferable that the vibration acceleration applied to the storage plate 18 is suppressed to 350 Gal or less in the vertical direction. Furthermore, it may be configured so as to be suppressed to 200 Gal or less in the horizontal direction and the vertical direction uniformly in design. As a result, the cell culture device 10 has sufficient vibration absorption capability, and even if it receives earthquake vibration, the container in which the cells are placed is prevented from excessively shaking or moving, and contamination does not occur.

また、各加振条件で「Ｘ＋Ｙ」と「Ｘ＋Ｙ＋Ｚ」とを比較するとそれぞれ評価にほとんど差がないことが分かる。つまり、Ｚ軸の振動の影響は少なく、Ｘ，Ｙ軸方向の加速度抑制は効果が顕著であるといえる。したがって、垂直成分の振動吸収については積極的に行わずとも、水平方向の振動を２００Ｇａｌ以下に抑制することで相当な効果が得られると考えられる。   Moreover, when “X + Y” and “X + Y + Z” are compared under each excitation condition, it can be seen that there is almost no difference in evaluation. That is, the influence of the Z-axis vibration is small, and it can be said that the effect of suppressing the acceleration in the X- and Y-axis directions is remarkable. Therefore, it is considered that a considerable effect can be obtained by suppressing the vibration in the horizontal direction to 200 Gal or less without actively performing vibration absorption of the vertical component.

さらに、想定される地震としては細胞培養装置１０が設置される地域で予想されている最大震度を基準にするとよい。例えば、日本国では最大震度が７と予想されており、具体的には周期１秒の波が同じ振幅で数秒間続くとするとＸ，Ｙ，Ｚの３軸成分合成値で６００Ｇａｌ、周期０．１秒の波では２７００Ｇａｌと予想される。したがって、これらの数値を基準最大加速度とし、この地震動に対して水平２００Ｇａｌ，垂直３５０Ｇａｌという制限値以内に抑えられるように水平加速度吸収部２２，２４および垂直加速度吸収部２０，２６を選定、または調整するとよい。また、設置地域ごとの予想震度、地層、地盤に合わせて基準最大加速度を設定してもよい。   Furthermore, as an assumed earthquake, the maximum seismic intensity expected in the area where the cell culture device 10 is installed may be used as a reference. For example, in Japan, the maximum seismic intensity is expected to be 7. Specifically, if a wave with a period of 1 second continues for several seconds with the same amplitude, the composite value of X, Y, and Z three-axis components is 600 Gal, and the period is 0. A 1 second wave is expected to be 2700 Gal. Accordingly, these numerical values are set as the reference maximum acceleration, and the horizontal acceleration absorbing units 22 and 24 and the vertical acceleration absorbing units 20 and 26 are selected or adjusted so that the seismic motion is suppressed within the limit values of 200 Gal and 350 Gal vertically. Good. Moreover, you may set a reference | standard maximum acceleration according to the estimated seismic intensity for every installation area, a stratum, and the ground.

本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention can be freely changed without departing from the gist of the present invention.

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 細胞培養装置
１２ 本体
１４ トレー
１６ 容器
１６ａ ディッシュ
１６ｂ 蓋
１８ 保管プレート
１８ａ 摩擦材
２２，２４ 水平加速度吸収部
２０，２６ 垂直加速度吸収部 10, 10a, 10b, 10c Cell culture device 12 Main body 14 Tray 16 Container 16a Dish 16b Lid 18 Storage plate 18a Friction material 22, 24 Horizontal acceleration absorbing part 20, 26 Vertical acceleration absorbing part

Claims (3)

細胞が入れられた容器を本体内に保管して前記細胞を培養する細胞培養装置であって、
前記本体内に設けられて前記容器が載置される保管プレートと、
前記本体と前記保管プレートとの間に設けられて前記保管プレートに加わる振動加速度を軽減させる加速度吸収部と、
を有し、
前記加速度吸収部は前記保管プレートに加わる振動加速度を水平方向で２００Ｇａｌ以下に抑えるように構成されていることを特徴とする細胞培養装置。 A cell culturing apparatus for culturing the cells by storing a container containing the cells in the main body,
A storage plate provided in the main body and on which the container is placed;
An acceleration absorber provided between the main body and the storage plate to reduce vibration acceleration applied to the storage plate;
Have
The cell culturing apparatus, wherein the acceleration absorbing unit is configured to suppress vibration acceleration applied to the storage plate to 200 Gal or less in a horizontal direction. 請求項１に記載の細胞培養装置において、
前記加速度吸収部は前記保管プレートに加わる振動加速度を垂直方向で３５０Ｇａｌ以下に抑えるように構成されていることを特徴とする細胞培養装置。 The cell culture device according to claim 1,
The cell culturing apparatus, wherein the acceleration absorbing unit is configured to suppress vibration acceleration applied to the storage plate to 350 Gal or less in a vertical direction. 請求項１または２に記載の細胞培養装置において、
前記加速度吸収部は、弾性体を含むことを特徴とする細胞培養装置。 In the cell culture device according to claim 1 or 2,
The cell culture device, wherein the acceleration absorbing portion includes an elastic body.
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