JP2020054392A - Culture bag and culture device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、培養を行う培養バッグおよび培養バッグを用いる培養装置に関する。 The present invention relates to a culture bag for performing culture and a culture device using the culture bag.
従来より、微生物や動植物組織などの培養のために、使い捨ての培養バッグが使用されている。培養バッグは、例えば特許文献1に記載するように、折り畳み可能な袋であって、その内部に培養液と培養対象(例えば細胞)とが収容される。また、培養バッグは、酸素や二酸化炭素などのガスを内部に供給するためのポートなどを備える。
Conventionally, disposable culture bags have been used for culturing microorganisms, animal and plant tissues, and the like. The culture bag is a foldable bag, as described in
また、特許文献1に記載された培養バッグは、培養バッグ内の培養液を撹拌する撹拌翼を備える。具体的には、培養バッグは、培養バッグに固着された軸受と、軸受に回転可能に支持された培養バッグの外部から内部に向かって延在する回転軸とを備える。培養バッグ内に位置する回転軸の一端側に、撹拌翼が取り付けられている。培養バッグの外部に位置する回転軸の他端はモータに連結される。モータが回転軸を回転させることによって培養バッグの内部で撹拌翼が回転し、それにより培養バッグ内の培養液が撹拌される。
The culture bag described in
しかしながら、特許文献1に記載する培養バッグの場合、撹拌翼の回転(撹拌)によって培養対象に栄養を供給するが、その撹拌翼の回転によって培養液内に大きなせん断力が発生し、そのせん断力によって培養対象がダメージを受ける可能性がある。せん断力を小さくするために撹拌翼の回転速度を低くすると、培養対象の栄養消費量に対して撹拌による栄養供給量が追い付かず、培養対象が栄養不足によってダメージを受ける可能性がある。すなわち、撹拌翼を用いる場合、その回転によって発生するせん断力と栄養供給量との間にトレードオフの関係が存在する。
However, in the case of the culture bag described in
そこで、本発明は、培養液内の培養対象へのダメージを抑制しつつ、培養液を十分に撹拌することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to sufficiently agitate a culture solution while suppressing damage to a culture target in the culture solution.
上記技術的課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
培養液を収容して培養を行う変形可能な培養バッグであって、
培養バッグは、
第1の方向に伸縮可能な蛇腹状であって、
培養バッグの内部空間の、蛇腹状の拡径部に、配置された仕切り部により、培養バッグの内部空間は分割されることで、第1の培養空間と第2の培養空間とが第1の方向に並ぶように画定され、
仕切り部は、
第1の培養空間と第2の培養空間とを連通し培養液を往来可能とする、流路としての貫通穴を有する、
培養バッグが提供される。
In order to solve the above technical problems, according to one embodiment of the present invention,
A deformable culture bag containing a culture solution and performing culture,
The culture bag is
A bellows shape that can expand and contract in a first direction,
The inner space of the culture bag is divided by the partitioning portion arranged in the bellows-shaped enlarged portion of the inner space of the culture bag, so that the first culture space and the second culture space are divided into the first culture space and the first culture space. It is defined to line up in the direction,
The partition is
Having a through-hole as a flow path, which allows the first culture space and the second culture space to communicate with each other to allow a culture solution to flow,
A culture bag is provided.
また、本発明の別態様によれば、
培養液を収容して培養を行う培養バッグと、
培養バッグを変形させる培養バッグ変形部と、
を備える培養装置であって、
培養バッグは、
第1の方向に伸縮可能な蛇腹状であって、
培養バッグの内部空間の、蛇腹状の拡径部に、配置された仕切り部により、培養バッグの内部空間は分割されることで、第1の培養空間と第2の培養空間とが第1の方向に並ぶように画定され、
仕切り部は、
第1の培養空間と第2の培養空間とを連通し培養液を往来可能とする、流路としての貫通穴を有し、
培養バッグ変形部は、
仕切り部を移動させて培養バッグを変形させることにより、仕切り部の貫通穴を介して第1および第2の培養空間の間で培養液を往来させる、
培養装置が提供される。
According to another aspect of the present invention,
A culture bag containing a culture solution and culturing,
A culture bag deforming part for deforming the culture bag,
A culture device comprising:
The culture bag is
A bellows shape that can expand and contract in a first direction,
The inner space of the culture bag is divided by the partitioning portion arranged in the bellows-shaped enlarged portion of the inner space of the culture bag, so that the first culture space and the second culture space are divided into the first culture space and the first culture space. It is defined to line up in the direction,
The partition is
A first culture space and a second culture space which communicate with each other and allow a culture solution to flow therethrough;
The culture bag deformation part is
By moving the partition and deforming the culture bag, the culture solution is moved between the first and second culture spaces through the through hole of the partition,
A culture device is provided.
本発明によれば、培養対象へのダメージを抑制しつつ、培養液を十分に撹拌することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a culture solution can be agitated sufficiently, suppressing damage to a culture object.
本発明の一態様の培養バッグは、培養液を収容して培養を行う変形可能な培養バッグであって、培養バッグの内側表面によって画定された第1の培養空間と、培養バッグの内側表面によって画定された、第1の培養空間と異なる第2の培養空間と、第1の培養空間と第2の培養空間とを連通して培養液が往来可能な流路と、を有する。 The culture bag of one embodiment of the present invention is a deformable culture bag that accommodates a culture solution and performs culture, and includes a first culture space defined by an inner surface of the culture bag and an inner surface of the culture bag. It has a defined second culture space different from the first culture space, and a flow path through which the first culture space and the second culture space can communicate with each other and through which a culture solution can flow.
この態様によれば、培養対象へのダメージを抑制しつつ、培養液を十分に撹拌することができる。 According to this aspect, the culture solution can be sufficiently stirred while suppressing damage to the culture target.
培養バッグは、培養バッグの内部空間を分割することによって第1の培養空間と第2の培養空間とを画定し、且つ、第1の培養空間と第2の培養空間とを連通する流路としての貫通穴を備える仕切り部を有してもよい。これにより、簡単な構成の培養バッグを用いて、培養対象へのダメージを抑制しつつ、培養液を十分に撹拌することができる。 The culture bag defines a first culture space and a second culture space by dividing an internal space of the culture bag, and serves as a flow path that communicates the first culture space and the second culture space. May be provided. This makes it possible to sufficiently agitate the culture solution while suppressing damage to the culture target using a culture bag having a simple configuration.
培養バッグを第1の方向に伸縮可能に構成し、第1および第2の培養空間が第1の方向に並ぶように仕切り部を培養バッグの内部空間に設けてもよい。これにより、培養バッグの第1の方向の伸縮によって培養液が第1の培養空間と第2の培養空間との間を往来する。 The culture bag may be configured to be expandable and contractible in a first direction, and a partition may be provided in the internal space of the culture bag so that the first and second culture spaces are arranged in the first direction. Thus, the culture solution moves between the first culture space and the second culture space by expansion and contraction of the culture bag in the first direction.
培養バッグを第1の方向に伸縮可能な蛇腹状に構成してもよく、その場合、培養バッグ全体が大きく変形しても、他の部分に比べて変形が小さい蛇腹状の培養バッグのくびれ部に仕切り部を配置するのが好ましい。 The culture bag may be formed in a bellows shape that can expand and contract in the first direction. In this case, even if the entire culture bag is largely deformed, the neck portion of the bellows-shaped culture bag is small in deformation compared to other portions. It is preferable to arrange the partition portion at the center.
第1の方向に伸縮可能な培養バッグは、第1の方向にそれぞれ直交し且つ互いに直交し合う第2の方向および第3の方向の培養バッグのサイズが第1の方向のサイズに比べて大きい方が好ましい。これにより、小さいストローク量で、培養バッグを第1の方向に伸縮変形することにより、大量の培養液を十分に撹拌することができる。 The culture bag that can be expanded and contracted in the first direction is larger in size in the second direction and the third direction that are orthogonal to the first direction and orthogonal to each other than the size of the culture bag in the first direction. Is more preferred. Thus, a large amount of culture solution can be sufficiently stirred by expanding and contracting the culture bag in the first direction with a small stroke amount.
本発明の別態様の培養装置は、培養液を収容して培養を行う変形可能な培養バッグであって、培養バッグの内側表面によって画定された第1の培養空間、培養バッグの内側表面によって画定された、第1の培養空間と異なる第2の培養空間、および第1の培養空間と第2の培養空間とを連通して培養液が往来可能な流路を備えるものと、培養バッグを変形させることにより、流路を介して第1および第2の培養空間の間で培養液を往来させる培養バッグ変形部と、を有する。 A culture device according to another aspect of the present invention is a deformable culture bag for containing and culturing a culture solution, wherein the first culture space is defined by an inner surface of the culture bag, and is defined by an inner surface of the culture bag. A second culture space that is different from the first culture space, a flow passage that allows the culture solution to flow through the first culture space and the second culture space, and a culture bag that is deformed. And a culture bag deforming section that allows a culture solution to flow between the first and second culture spaces via the flow path.
この態様によれば、培養対象へのダメージを抑制しつつ、培養液を十分に撹拌することができる。 According to this aspect, the culture solution can be sufficiently stirred while suppressing damage to the culture target.
培養バッグは、培養バッグの内部空間を分割することによって第1の培養空間と第2の培養空間とを画定し、且つ、第1の培養空間と第2の培養空間とを連通する流路としての貫通穴を備える仕切り部を備えてもよい。その場合、培養バッグ変形部は、仕切り部を移動させて培養バッグを変形させることにより、仕切り部の貫通穴を介して第1および第2の培養空間の間で培養液を往来させてもよい。これにより、簡単な構成の培養バッグを用いて、培養対象へのダメージを抑制しつつ、培養液を十分に撹拌することができる。 The culture bag defines a first culture space and a second culture space by dividing an internal space of the culture bag, and serves as a flow path that communicates the first culture space and the second culture space. May be provided. In this case, the culture bag deforming section may move the partition to deform the culture bag, thereby allowing the culture solution to flow between the first and second culture spaces through the through hole of the partition. . This makes it possible to sufficiently agitate the culture solution while suppressing damage to the culture target using a culture bag having a simple configuration.
培養バッグを第1の方向に伸縮可能に構成し、第1および第2の培養空間が第1の方向に並ぶように仕切り部を培養バッグの内部空間に設けてもよい。これにより、培養バッグの第1の方向の伸縮によって培養液が第1の培養空間と第2の培養空間との間を往来する。 The culture bag may be configured to be expandable and contractible in a first direction, and a partition may be provided in the internal space of the culture bag so that the first and second culture spaces are arranged in the first direction. Thus, the culture solution moves between the first culture space and the second culture space by expansion and contraction of the culture bag in the first direction.
培養バッグを第1の方向に伸縮可能な蛇腹状に構成してもよく、その場合、培養バッグ全体が大きく変形しても、他の部分に比べて変形が小さい蛇腹状の培養バッグのくびれ部に仕切り部を配置するのが好ましい。 The culture bag may be formed in a bellows shape that can expand and contract in the first direction. In this case, even if the entire culture bag is largely deformed, the neck portion of the bellows-shaped culture bag is small in deformation compared to other portions. It is preferable to arrange the partition portion at the center.
第1の方向に伸縮可能な培養バッグは、第1の方向にそれぞれ直交し且つ互いに直交し合う第2の方向および第3の方向の培養バッグのサイズが第1の方向のサイズに比べて大きい方が好ましい。この場合、培養バッグ変形部は、培養バッグを第1の方向に変形させる。これにより、小さいストローク量で、培養バッグを第1の方向に伸縮変形することにより、大量の培養液を十分に撹拌することができる。 The culture bag that can be expanded and contracted in the first direction is larger in size in the second direction and the third direction that are orthogonal to the first direction and orthogonal to each other than the size of the culture bag in the first direction. Is more preferred. In this case, the culture bag deformation unit deforms the culture bag in the first direction. Thus, a large amount of culture solution can be sufficiently stirred by expanding and contracting the culture bag in the first direction with a small stroke amount.
培養装置は、培養バッグの位置および姿勢の少なくとも一方を変更させて第1および第2の培養空間内に培養液の流れを発生させる培養バッグ位置姿勢変更部を有してもよい。これにより、培養バッグ内の培養液がさらに撹拌される。 The culture device may include a culture bag position / posture changing unit that changes at least one of the position and the posture of the culture bag to generate a flow of the culture solution in the first and second culture spaces. Thereby, the culture solution in the culture bag is further stirred.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る培養バッグを概略的に示している。また、図2は、図1に示す培養バッグの断面図である。なお、図面においてX−Y−Z直交座標系が示されているが、これは発明の実施の形態の理解を容易にするためのものであって発明を限定するものではない。また、X軸方向およびY軸方向は水平方向であって、Z軸方向は鉛直方向である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 schematically shows a culture bag according to
図1及び図2に示すように、培養バッグ10は、その内部に細胞などの培養対象を含む培養液Lを収容するように構成されている。培養バッグ10はまた、変形可能であって、本実施の形態1の場合、Z軸方向(第1の方向)に伸縮可能な蛇腹状である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
具体的には、培養バッグ10は、樹脂材料などの変形可能な材料から作製されて培養液Lを収容する円形断面を備える有底筒状の培養液収容部12と、培養液収容部12のZ軸方向の両端に取り付けられた円盤状のトッププレート14およびボトムプレート16とを有する。
Specifically, the
培養液収容部12は、Z軸方向に伸縮可能な蛇腹状であり、その内部が視認できるように透明な樹脂材料から作製されている。具体的には、蛇腹状の培養液収容部12は、Z軸方向に延在する中心軸Cを中心とする円形断面が相対的に大きい複数の拡径部12aと、複数の拡径部12aの間に配置されて円形断面が相対的に小さい縮径部12bとを備える。
The
図2に示すように、培養液収容部12の内部空間12cには、例えば細胞などの培養対象を含む培養液Lが収容されている。この内部空間12cに培養液Lを導入するまたは内部空間12cで培養中の培養対象のサンプルを採取するためのサンプリングポート18が、トッププレート14に設けられている。サンプリングポート18は、開閉可能であって、開くことによって培養液収容部12の内部空間12cと外部とを連絡する。
As shown in FIG. 2, a culture solution L containing a culture target such as cells is stored in an
なお、サンプリングポート18以外に、培養液収容部12の内部空間12cに酸素などのガスを供給するための吸気ポート20と、内部空間12c内のガスを外部に排出するための排気ポート22とが、トッププレート14に設けられている。吸気ポート20は、外部のガス供給源(図示せず)に接続される。培養中、吸気ポート20を介してガス供給源から培養に必要な酸素や二酸化炭素などのガスが培養液収容部12の内部空間12cに供給される。
In addition to the
図2に示すように、培養液収容部12の内部空間12cは、複数の培養空間12d、12eに分割されている。本第1の実施の形態の場合、内部空間12cは、第1の培養空間12dと、第2の培養空間12eとに分割されている。具体的には、培養液収容部12の中心軸Cの延在方向(Z軸方向)に、すなわち培養液収容部12の伸縮方向に、第1および第2の培養空間12d、12eが並んでいる。また、第1の培養空間12dがトッププレート14側に配置され、第2の培養空間12eがボトムプレート16側に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、培養液収容部12の内部空間12cを第1および第2の培養空間12d、12eに分割するために、その内部空間12cには仕切り部24が設けられている。
As shown in FIG. 2, in order to divide the
仕切り部24は、変形が相対的に小さい培養液収容部12の縮径部12bに設けられ、図1に示すように円盤状であって、樹脂材料などの変形可能な材料から作製された部分である。なお、培養液収容部12と仕切り部24とを同一の材料から作製し、それによりこれらを一体化してもよい。
The
仕切り部24により、培養液収容部12に、異なる第1の培養空間12dと第2の培養空間12eが画定される。すなわち、培養液収容部12の内側表面の一部(縮径部12bに対してトッププレート14側の内側表面)と仕切り部24(そのトッププレート14側の表面)とにより、第1の培養空間12dが画定されている。また、培養液収容部12の内側表面の残り(縮径部12bに対してボトムプレート16側の内側表面)と仕切り部24(そのボトムプレート16側の表面)とにより、第2の培養空間12eが画定されている。
The
図1および図2に示すように、第1の培養空間12dと第2の培養空間12eとの間で培養液Lが往来するための流路として、仕切り部24には少なくとも1つの貫通穴24aが設けられている。本実施の形態1の場合、複数の貫通穴24aが仕切り部24に設けられている。また、本実施の形態1の場合、複数の貫通穴24aは、培養液収容部12の伸縮方向(Z軸方向)に延在している。
As shown in FIGS. 1 and 2, at least one through-
図3は、培養バッグ10を用いて培養を行う、一例の培養装置を概略的に示している。
FIG. 3 schematically shows an example of a culture apparatus for performing culture using the
図3に示すように、一例の培養装置50は、培養バッグ10が載置されるステージ52と、培養バッグ10のトッププレート14を保持して該トッププレート14をステージ52から所定の高さ位置で固定するトップチャック54と、ボトムプレート16をステージ52に固定するボトムチャック56とを有する。
As shown in FIG. 3, an example of the
培養装置50はまた、トップチャック54およびボトムチャック56を介してステージ52に固定された培養バッグ10(その培養液収容部12)を変形させるための昇降アーム58を有する。
The
具体的には、昇降アーム58は、培養バッグ10の仕切り部24(本実施の形態1の場合には、培養液収容部12の縮径部12b)を保持した状態で、Z軸方向(すなわち培養液収容部12の伸縮方向)に往復動することによって培養バッグ10を変形させるように構成されている。例えば、昇降アーム58は、昇降アーム58と係合するボールねじ60と、ボールねじ60を回転させるモータ62とを介して昇降される。このような昇降アーム58により、仕切り部24がトッププレート14に接近するように、また仕切り部24がボトムプレート16に接近するように、培養バッグ10が変形される。
Specifically, the elevating
図4Aに示すように、昇降アーム58によって仕切り部24が下方向(矢印D1方向)にボトムプレート16に接近するように培養バッグ10が変形すると、仕切り部24とボトムプレート16との間に位置する培養バッグ10の第2の培養空間12eが縮小変形される。それに対して、第1の培養空間12dは拡大変形する。
As shown in FIG. 4A, when the
このような培養バッグ10の変形により、第2の培養空間12e内の培養液Lが、仕切り部24の複数の貫通穴24aを介して、第1の培養空間12dに移動する。すなわち、第2の培養空間12eから貫通穴24aを介して第1の培養空間12dに向かう培養液Lの流れF1(上昇流)が発生する。この流れF1により、第1の培養空間12d内の培養液Lが全体にわたって撹拌される。また、流れF1により、培養液Lの液面Lsで多くのガスが培養液L内に取り込まれる。
Due to such a deformation of the
一方、図4Bに示すように、昇降アーム58によって仕切り部24が上方向(矢印D2方向)にトッププレート14に接近するように培養バッグ10が変形すると、仕切り部24とトッププレート14との間に位置する培養バッグ10の第1の培養空間12dが縮小変形される。それに対して、第2の培養空間12eは拡大変形する。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the
このような培養バッグ10の変形により、第1の培養空間12d内の培養液Lが、仕切り部24の複数の貫通穴24aを介して、第2の培養空間12eに移動する。すなわち、第1の培養空間12dから貫通穴24aを介して第2の培養空間12eに向かう培養液Lの流れF2(下降流)が発生する。この流れF2により、第2の培養空間12e内の培養液Lが全体にわたって撹拌される。
Due to such a deformation of the
したがって、昇降アーム58によって仕切り部24がトッププレート14とボトムプレート16との間でこれらのプレートの対向方向(Z軸方向)に往復動するように培養バッグ10が繰り返し変形することにより、第1および第2の培養空間12d、12eそれぞれの培養液が交互に撹拌される。また、それとともに、培養液Lが第1の培養空間12dと第2の培養空間12eとの間を往来する。その結果、培養バッグ10の培養液収容部12の内部空間12c内の培養液Lが全体にわたって撹拌される。
Therefore, the
このような本実施の形態1によれば、培養液L内の培養対象へのダメージを抑制しつつ、培養液Lを十分に撹拌することができる。 According to the first embodiment, the culture solution L can be sufficiently stirred while suppressing damage to the culture target in the culture solution L.
具体的には、撹拌翼を使用することなく、培養バッグ10の変形によって培養バッグ10内の培養液Lを撹拌することができる。そのため、撹拌翼の撹拌によって培養液内に発生したせん断力による培養対象へのダメージが抑制される。
Specifically, the culture solution L in the
撹拌翼がなくても、培養液は、第1の培養空間12dと第2の培養空間12eとを連通する仕切り部24の貫通穴24aを往来することによって十分に撹拌される。すなわち、図4Aに示すように第2の培養空間12e内の培養液Lが貫通穴24aを介して第1の培養空間12dに移動することにより、また、図4Bに示すように第1の培養空間12d内の培養液Lが貫通穴24aを介して第2の培養空間12e内に移動することにより、培養液Lは、撹拌翼がなくても十分に撹拌される。
Even without the stirring blade, the culture solution is sufficiently stirred by going back and forth through the through
したがって、本実施の形態1によれば、培養バッグ10の変形により、撹拌翼を用いて培養液を撹拌する場合に比べて培養液へのダメージを抑制しつつ、撹拌翼がなくても培養液を十分に撹拌することができる。
Therefore, according to the first embodiment, due to the deformation of the
なお、培養バッグ10の変形は、その内部での培養液Lの撹拌のみならず、保管や廃棄においても役立つ。すなわち、図5に示すように、培養液収容部12の伸縮方向(Z軸方向))に縮小することにより、培養バッグ10全体を、元の状態に比べて小さくすることができる(折り畳むことができる)。培養バッグ10を折り畳むことにより、保管や廃棄がしやすくなる。
In addition, the deformation of the
また、本実施の形態1の場合、培養バッグ10(すなわち培養液収容部12の内部空間12c)は、水平方向(X軸方向、Y軸方向)サイズが鉛直方向(Z軸方向)サイズに比べて大きいため、多くの培養液Lを培養に使用することができる。
In the case of the first embodiment, the size of the culture bag 10 (that is, the
具体的に説明すると、多くの培養液Lを使用して培養対象を培養する場合、その培養液Lの撹拌が重要になる。培養液Lを収容する培養液収容部12の内部空間12cの水平方向サイズが鉛直方向サイズに比べて小さい場合、その内部の培養液L全体を十分に撹拌するためには、仕切り部24を鉛直方向に大きいストロークで往復動させる必要がある。そのため、仕切り部24を1ストローク移動させるのに時間がかかる。その結果、大量の培養液の撹拌が不十分になる可能性がある。
Specifically, when a culture target is cultured using many culture solutions L, stirring of the culture solution L becomes important. When the horizontal size of the
一方、本実施の形態1のように、培養液収容部12の内部空間12cの水平方向サイズが鉛直方向サイズに比べて大きい場合、培養液L全体を十分に撹拌するために必要な仕切り部24の鉛直方向のストローク量は小さい(水平方向サイズが鉛直方向サイズに比べて小さい場合と比較して)。したがって、仕切り部24を1ストローク移動させるために必要な時間が短く、その結果として大量の培養液Lを十分に撹拌することができる。
On the other hand, when the horizontal size of the
さらに、図4Aおよび図4Bに示すように仕切り部24を第1の培養空間12dと第2の培養空間12eの並列方向(Z軸方向)に移動させることなく、培養バッグ10を変形させることが可能である。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
例えば、図6Aおよび図6Bに示すように、仕切り部24を、第1の培養空間12dと第2の培養空間12eの並列方向(Z軸方向)に直交する水平方向、例えばX軸方向に移動させて培養バッグ10を変形させてもよい。
For example, as shown in FIG. 6A and FIG. 6B, the
この場合、水平方向(X軸方向)に移動する仕切り部24の貫通穴24a内を培養液Lが通過するように、貫通穴24aの縁から傾斜した状態で延在して培養液Lを該貫通穴24aにガイドする傾斜ガイド部24bが設けられる。これにより、図6Aに示すように、仕切り部24が矢印D3方向(図中左方向)に水平移動すると、第2の培養空間12e内の培養液Lが傾斜ガイド部24bによって第1の培養空間12d内に移動する。このとき、培養液Lが、傾斜ガイド部24bに沿って仕切り部24に対して斜めに第1の培養空間12dに流入する。それにより、第1の培養空間12d内に、水平方向の流れF3(X軸方向の流れ成分やY軸方向の流れ成分を含む流れ)が発生する。これにより、第1の培養空間12d内の培養液Lが撹拌される。
In this case, the culture solution L extends in an inclined state from the edge of the through
一方、図6Bに示すように、仕切り部24が矢印D4方向(図中右側)に水平移動すると、第1の培養空間12d内の培養液Lが傾斜ガイド部24bによって第2の培養空間12e内に移動する。このとき、培養液Lが、傾斜ガイド部24bに沿って仕切り部24に対して斜めに第2の培養空間12eに流入する。それにより、第1の培養空間12d内に、水平方向の流れF4(X軸方向の流れ成分やY軸方向の流れ成分を含む流れ)が発生する。これにより、第2の培養空間12e内の培養液Lが撹拌される。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the
さらにまた、培養バッグ10を変形させるための仕切り部24の移動方向は、鉛直方向(Z軸方向)や水平方向(X軸方向、Y軸方向)に限らず、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向の少なくとも2つの成分を含む斜め方向であってもよい。
Furthermore, the moving direction of the
加えて、仕切り部24を平行移動させるのではなく、平行移動に代わってまたは平行移動に加えて、仕切り部24の姿勢を変更することによって培養バッグ10を変形させてもよい。例えば、図7に示すように、水平方向(Y軸方向)と平行な回転中心線を中心として矢印D5方向に仕切り部24を回転させてもよい。
In addition, the
さらに加えて、図3に示すように、トップチャック54とボトムチャック56によって固定状態のトッププレート14やボトムプレート16に対して仕切り部24を相対的に変位させるのではなく、仕切り部24を固定してトッププレート14やボトムプレート16を変位させてもよい。この場合でも、培養バッグ10を変形させてその内部の培養液Lを撹拌することができる。
In addition, as shown in FIG. 3, the
(実施の形態2)
本実施の形態2は、培養バッグ内の培養空間の数について、上述の実施の形態1と異なる。したがって、異なる点を中心にして、本実施の形態2を説明する。また、上述の実施の形態1の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
(Embodiment 2)
The second embodiment differs from the first embodiment in the number of culture spaces in a culture bag. Therefore, the second embodiment will be described focusing on different points. Further, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment.
図8は、本実施の形態2に係る培養バッグの断面図である。 FIG. 8 is a sectional view of the culture bag according to the second embodiment.
図8に示すように、培養バッグ110において、蛇腹状の培養液収容部112の内部空間112cは、3つの空間(第1〜第3の培養空間)112d、112e、112fに分割されている。具体的には、内部空間112cは、2つの縮径部112bそれぞれに設けられた仕切り部124によって、三分割されている。
As shown in FIG. 8, in the
第1の培養空間112d、第2の培養空間112e、および第3の培養空間112fは、培養バッグ110(蛇腹状の培養液収容部112)の伸縮方向(Z軸方向)に並んでいる。第1の培養空間112dがトッププレート14側に配置され、第3の培養空間112fがボトムプレート16側に配置され、第2の培養空間112eが、第1の培養空間112dと第3の培養空間112fとの間に配置されている。したがって、第2の培養空間112eは仕切り部124の貫通穴124aを介して第1および第3の培養空間112d,112fに直接的に連通するが、第1の培養空間112dと第3の培養空間112fとは直接的に連通していない。
The
このような培養バッグ110によれば、例えば2つの仕切り部124それぞれを独立して移動させることにより、上述の実施の形態1に比べて、培養バッグ110をより様々な形状に変形させることができる。これにより、培養バッグ110内に培養液Lの複雑な流れを発生させることが可能である。その結果、培養対象によっては、さらにより好ましく適切に撹拌され、培養効率が向上しうる。
According to such a
なお、本実施の形態2のように、3つ以上の培養空間が存在する場合、すなわちそれらの間に2つ以上の仕切り部が存在する場合、仕切り部それぞれに形成される貫通穴は、仕切り部毎にその位置や数が異なってもよい。これにより、培養バッグが変形すると、培養バッグ内により複雑な培養液の流れが形成される。その結果、培養対象によっては、より好ましく適切に撹拌され、培養効率が向上しうる。 When three or more culture spaces exist as in the second embodiment, that is, when two or more partition portions exist between them, the through holes formed in each of the partition portions are The position and number may be different for each copy. Thus, when the culture bag is deformed, a more complicated flow of the culture solution is formed in the culture bag. As a result, depending on the object to be cultured, stirring is more preferably performed appropriately, and the culture efficiency can be improved.
(実施の形態3)
本実施の形態3は、仕切り部の位置について、上述の実施の形態1と異なる。したがって、異なる点を中心にして、本実施の形態3を説明する。また、上述の実施の形態1の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
(Embodiment 3)
The third embodiment differs from the first embodiment in the position of the partition. Therefore, the third embodiment will be described focusing on different points. Further, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment.
図9は、本実施の形態3に係る培養バッグの断面図である。 FIG. 9 is a cross-sectional view of the culture bag according to the third embodiment.
図9に示すように、本実施の形態3に係る培養バッグ210は、上述の実施の形態1と同様に、2つの培養空間として、第1の培養空間212dと、第2の培養空間212eとを有する。すなわち、培養バッグ210の培養液収容部212の内部空間212cが仕切り部224によって分割されている。
As shown in FIG. 9, the
しかしながら、上述の実施の形態1の場合、図2に示すように、その仕切り部24は、蛇腹状の培養液収容部12において縮径部12bに設けられている。すなわち、培養バッグ10全体が大きく変形しても、他の部分に比べて変化が小さい、具体的には断面積がほとんど変化しない縮径部12bに仕切り部24が設けられている。
However, in the case of the above-described first embodiment, as shown in FIG. 2, the
一方、本実施の形態3の場合、図9に示すように、仕切り部224は、蛇腹状の培養液収容部212の縮径部212bではなく、拡径部212aに設けられている。培養バッグ210の変形によって断面積が大きく変化する拡径部212aに設けられるため、仕切り部224は、弾性変形可能な材料から作製されている。
On the other hand, in the case of the third embodiment, as shown in FIG. 9, the
このような仕切り部224によれば、培養バッグ210(その培養液収容部212)の変形中、仕切り部224の弾性変形にともなってその貫通穴224aの断面積が変化する。これにより、培養バッグ210の変形中に貫通穴224aを介して第1の培養空間212dと第2の培養空間212eとの間を往来する培養液Lの流速が変化する。これにより、培養バッグ210内に培養液Lの複雑な流れを発生させることが可能である。その結果、培養対象によっては、より好ましく適切に撹拌され、培養効率が向上しうる。
According to such a
(実施の形態4)
本実施の形態4は、培養液収容部について、上述の実施の形態1〜3と異なる。したがって、異なる点を中心にして、本実施の形態3を説明する。また、上述の実施の形態1の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment differs from the first to third embodiments described above in the culture solution storage unit. Therefore, the third embodiment will be described focusing on different points. Further, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment.
図10は、本実施の形態4に係る培養バッグの断面図である。 FIG. 10 is a sectional view of the culture bag according to the fourth embodiment.
図10に示すように、本実施の形態4に係る培養バッグ310の培養液収容部312は、円筒部312aと蛇腹部312bとを備える。円筒部312aがトッププレート14側に配置され、蛇腹部312bがボトムプレート16側に配置されている。
As shown in FIG. 10, the
また、培養液収容部312の内部空間312cは、3つの培養空間312d、312e、312fに分割されている。第1の培養空間312dは円筒部312a内に設けられ、第2および第3の培養空間312e、312fは蛇腹部312bに設けられている。
The
培養液収容部312が、円筒部312aと蛇腹部312bとから構成されているために、培養液収容部312は部分的に変形する。すなわち、円筒部312aはほとんど変形せず、蛇腹部312bが変形する。それにより、培養バッグ310の変形中、円筒部312a内の第1の培養空間312dでの培養液Lの流速は、蛇腹部312b内の第2および第3の培養空間312e、312fでの培養液Lの流速に比べて低い。このように、培養液収容部312の内部空間312c内において培養液Lの流速差が生じることにより、すなわち圧力差が生じることにより、培養液収容部312全体が蛇腹状であって流速差がほとんど生じない場合に比べて、培養液がより撹拌される。
Since the culture
なお、培養液収容部312における円筒部312aの位置はどこでもよい。例えば、蛇腹部312bとボトムプレート16との間に円筒部312aがあってもよい。また例えば、2つの蛇腹部312bの間に円筒部312aがあってもよい。
In addition, the position of the
また、図10に示すように円筒部312aが培養液収容部312における最上の位置に設けられ、且つ、培養バッグ310の変形中に培養液Lの液面Lsが円筒部312a内の培養空間312dにほとんど存在する場合には、撹拌性の向上に加えて、別の効果が生じる。円筒部312a内では培養液Lの流速が蛇腹部312bに比べて低いため、円筒部312a内での液面Lsが波立ちにくい。その結果、培養液Lとガスとの界面(液面Ls)に、培養対象にダメージを与えうる泡が発生しにくい。
Also, as shown in FIG. 10, the
(実施の形態5)
本実施の形態5は、培養液収容部について、上述の実施の形態1〜4と異なる。したがって、異なる点を中心にして、本実施の形態5を説明する。また、上述の実施の形態1の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
(Embodiment 5)
The fifth embodiment is different from the above-described first to fourth embodiments with respect to the culture solution storage unit. Therefore, the fifth embodiment will be described focusing on the different points. Further, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment.
図11は、本実施の形態5に係る培養バッグの断面図である。 FIG. 11 is a sectional view of the culture bag according to the fifth embodiment.
上述の実施の形態1の場合、図2に示すように、培養バッグ10の培養液収容部12は蛇腹状である。それに対して、本実施の形態5に係る培養バッグ410の培養液収容部412は、折り畳み式の提灯構造である。
In the case of the first embodiment, as shown in FIG. 2, the culture
具体的には、培養バッグ410の培養液収容部412は、変形可能な材料から作製されて円形断面を備える有底筒状の本体部412aと、金属材料または樹脂材料から作製されて本体部412a内に設けられた複数の円環状のフレーム412bとから構成されている。例えば、本体部412aは、変形が容易な薄い樹脂シートから作製されている。複数のフレーム412bにより、培養液収容部412の断面が円形状に維持されている。
Specifically, the culture
また、培養液収容部412の内部空間412cは、仕切り部424によって第1の培養空間412dと第2の培養空間412eとに分割されている。
The
図12に示すように、ボトムプレート16が上方向(矢印D6方向)に仕切り部424に向かうと、培養液収容部412が変形し、第2の培養空間412eが縮小変形する。それにより、第2の培養空間412e内の培養液Lが、仕切り部424の複数の貫通穴424aを介して第1の培養空間412dに移動する。一方、トッププレート14が仕切り部424に向かうと第1の培養空間412dが縮小変形する。それにより、第1の培養空間412d内の培養液Lが、貫通穴424aを介して第2の培養空間412eに移動する。これにより、培養液収容部412の内部空間412c内の培養液Lが撹拌される。
As shown in FIG. 12, when the
(実施の形態6)
本実施の形態6は、フレームについて、実施の形態5と異なる。したがって、異なる点を中心にして、本実施の形態6を説明する。また、上述の実施の形態1の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
(Embodiment 6)
The sixth embodiment differs from the fifth embodiment in the frame. Therefore, the sixth embodiment will be described focusing on the different points. Further, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment.
図13は、本実施の形態6に係る培養バッグの断面図である。 FIG. 13 is a sectional view of the culture bag according to the sixth embodiment.
図13に示すように、培養バッグ510の培養液収容部512は、変形可能な材料から作製されて円形断面を備える有底筒状の本体部512aと、金属材料または樹脂材料から作製されて本体部412a内に設けられたフレーム512bとから構成されている。例えば、本体部512aは、変形が容易な薄い樹脂シートから作製されている。
As shown in FIG. 13, the culture
本実施の形態6の場合、フレーム512bは、1つであって、ヘリカルコイル状である。このヘリカルコイル状のフレーム512bにより、培養液収容部412の形状が円筒状に維持されている(その断面が円形状に維持されている)。すなわち、培養バッグ510は、このフレーム512bにより、円筒形状を維持しつつ自立することができる。
In the case of the sixth embodiment, the number of the
(実施の形態7)
本実施の形態7は、培養液収容部について、上述の実施の形態1〜6と異なる。したがって、異なる点を中心にして、本実施の形態7を説明する。また、上述の実施の形態1の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
(Embodiment 7)
The seventh embodiment is different from the above-described first to sixth embodiments with respect to the culture solution storage unit. Therefore, the seventh embodiment will be described focusing on the different points. Further, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment.
図14は、本実施の形態7に係る培養バッグの斜視図である。 FIG. 14 is a perspective view of the culture bag according to the seventh embodiment.
上述の実施の形態1〜6の場合、例えば図1に示すように、実施の形態1に係る培養バッグ10の培養液収容部12は、円形断面を備える有底筒状であって、拡径部12aと縮径部12bとを備える蛇腹状である。
In the above-described first to sixth embodiments, for example, as shown in FIG. 1, the culture
それに対して、本実施の形態7の場合、図14に示すように、培養バッグ610の培養液収容部612は、長方形断面または正方形断面を備える有底筒状であって、拡径部612aと縮径部612bとを備える蛇腹状である。
On the other hand, in the case of the seventh embodiment, as shown in FIG. 14, the culture
本実施の形態7の培養バッグ610は、培養液収容部612の断面が長方形または正方形であるために、フットプリントが同一である場合、培養液収容部12の断面が円形である実施の形態1の培養バッグ10に比べて、多くの培養液Lを収容することができる。
In the
なお、培養バッグの培養液収容部の断面形状は、正方形や長方形に限らず、また円形に限らず、他の形状であってもよい。また、鉛直方向の位置によって培養液収容部の断面形状が異なっていてもよい。 The cross-sectional shape of the culture solution storage section of the culture bag is not limited to a square or a rectangle, and is not limited to a circle, and may be another shape. Further, the cross-sectional shape of the culture solution container may be different depending on the position in the vertical direction.
以上、上述の複数の実施の形態1〜7を挙げて本発明を説明したが、本発明の実施の形態はこれらに限らない。
As described above, the present invention has been described with reference to the above-described plurality of
例えば、上述の実施の形態の培養バッグの場合、培養バッグが変形されることによってその内部の培養液が撹拌される。それに加えて、培養バッグの位置および姿勢の少なくとも一方を変更させて培養バッグの第1および第2の培養空間内に培養液の流れを発生させてもよい。この場合、培養装置は、例えば、培養バッグを変形させる培養バッグ変形部(例えば、図3に示す昇降アーム58)とともに、培養バッグの位置姿勢を変更する培養バッグ位置姿勢変更部(例えば、図3に示すステージ52を揺動させるステージ揺動部)とを有する。
For example, in the case of the culture bag of the above-described embodiment, the culture solution inside the culture bag is stirred by being deformed. In addition, the flow of the culture solution may be generated in the first and second culture spaces of the culture bag by changing at least one of the position and the posture of the culture bag. In this case, the culture device includes, for example, a culture bag deforming unit (for example, the elevating
これにより、培養バッグの変形のみで該培養バッグ内の培養液を撹拌する場合に比べて、培養液がより撹拌される。 Thereby, the culture solution is further agitated as compared with the case where the culture solution in the culture bag is agitated only by the deformation of the culture bag.
また、上述の実施の形態の場合、第1の培養空間と第2の培養空間とを連通する流路は、常時開いた状態の貫通穴であるがこれに限らない。例えば、第1の培養空間と第2の培養空間とを連通する流路は、培養バッグの変形によって第1の培養空間または第2の培養空間内の圧力が所定値を越えると開く弁であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the flow path that connects the first culture space and the second culture space is a through hole that is always open, but is not limited thereto. For example, the flow path that connects the first culture space and the second culture space is a valve that opens when the pressure in the first culture space or the second culture space exceeds a predetermined value due to deformation of the culture bag. You may.
さらに、上述の実施の形態の場合、培養バッグ(その培養液収容部)は、鉛直方向(Z方向)に伸縮するが、培養バッグの伸縮方向はこれに限らない。例えば、培養バッグは水平方向に伸縮してもよい。 Furthermore, in the case of the above-described embodiment, the culture bag (the culture solution storage portion) expands and contracts in the vertical direction (Z direction), but the expansion and contraction direction of the culture bag is not limited to this. For example, the culture bag may expand and contract in the horizontal direction.
さらにまた、上述の実施の形態の場合、培養バッグ内の内部空間を仕切り部が分割することにより、第1の培養空間と第2の培養空間が設けられている。また、培養バッグは、特に培養液収容部は蛇腹状または折り畳み式提灯状である。しかしながら、本発明の実施の形態は、これに限らない。例えば、培養バッグがくびれ部を備え、その内部空間がくびれ部によって第1の培養空間と第2の培養空間とに分割され、さらに第1の培養空間と第2の培養空間とがくびれ部内の空間(流路)によって連通されている培養バッグであってもよい。すなわち、本発明の培養バッグは、広義には、培養液を収容して培養を行う変形可能な培養バッグであって、培養バッグの内側表面によって画定された第1の培養空間と、培養バッグの内側表面によって画定された、第1の培養空間と異なる第2の培養空間と、第1の培養空間と第2の培養空間とを連通して培養液が往来可能な流路と、を有する。 Furthermore, in the case of the above-described embodiment, the first culture space and the second culture space are provided by dividing the internal space in the culture bag by the partition. In the culture bag, in particular, the culture solution storage portion has a bellows shape or a folding lantern shape. However, embodiments of the present invention are not limited to this. For example, the culture bag is provided with a constricted portion, and an inner space thereof is divided into a first culture space and a second culture space by the constricted portion, and the first culture space and the second culture space are further divided in the constricted portion. It may be a culture bag communicated by a space (flow path). That is, the culture bag of the present invention is, in a broad sense, a deformable culture bag that accommodates a culture solution and performs culture, and includes a first culture space defined by the inner surface of the culture bag and a culture bag. It has a second culture space defined by the inner surface, which is different from the first culture space, and a flow path through which the first culture space and the second culture space can communicate with each other and through which a culture solution can flow.
本発明は、培養バッグを用いる培養に適用可能である。 The present invention is applicable to culture using a culture bag.
10 培養バッグ
12d 第1の培養空間
12e 第2の培養空間
24a 流路(貫通穴)
Claims (4)
培養バッグは、 The culture bag is
第1の方向に伸縮可能な蛇腹状であって、 A bellows shape that can expand and contract in a first direction,
培養バッグの内部空間の、蛇腹状の拡径部に、配置された仕切り部により、培養バッグの内部空間は分割されることで、第1の培養空間と第2の培養空間とが第1の方向に並ぶように画定され、 The inner space of the culture bag is divided by the partitioning portion arranged in the bellows-shaped enlarged portion of the inner space of the culture bag, so that the first culture space and the second culture space are divided into the first culture space and the first culture space. It is defined to line up in the direction,
仕切り部は、 The partition is
第1の培養空間と第2の培養空間とを連通し培養液を往来可能とする、流路としての貫通穴を有する、Having a through-hole as a flow path, which allows the first culture space and the second culture space to communicate with each other to allow a culture solution to flow,
培養バッグ。Culture bag.
培養バッグを変形させる培養バッグ変形部と、
を備える培養装置であって、
培養バッグは、
第1の方向に伸縮可能な蛇腹状であって、
培養バッグの内部空間の、蛇腹状の拡径部に、配置された仕切り部により、培養バッグの内部空間は分割されることで、第1の培養空間と第2の培養空間とが第1の方向に並ぶように画定され、
仕切り部は、
第1の培養空間と第2の培養空間とを連通し培養液を往来可能とする、流路としての貫通穴を有し、
培養バッグ変形部は、
仕切り部を移動させて培養バッグを変形させることにより、仕切り部の貫通穴を介して第1および第2の培養空間の間で培養液を往来させる、
培養装置。
A culture bag containing a culture solution and culturing,
A culture bag deforming part for deforming the culture bag,
A culture device comprising:
The culture bag is
A bellows shape that can expand and contract in a first direction,
The inner space of the culture bag is divided by the partitioning portion arranged in the bellows-shaped enlarged portion of the inner space of the culture bag, so that the first culture space and the second culture space are divided into the first culture space and the first culture space. It is defined to line up in the direction,
The partition is
A first culture space and a second culture space which communicate with each other and allow a culture solution to flow therethrough;
The culture bag deformation part is
By moving the partition and deforming the culture bag, the culture solution is moved between the first and second culture spaces through the through hole of the partition,
Culture device.
培養バッグ変形部が、培養バッグを第1の方向に変形させる、請求項2に記載の培養装置。
The size of the culture bag in the second direction and the third direction orthogonal to each other in the first direction and orthogonal to each other is larger than the size in the first direction,
The culture device according to claim 2, wherein the culture bag deforming section deforms the culture bag in a first direction.
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