JPH03160982A

JPH03160982A - 培養装置

Info

Publication number: JPH03160982A
Application number: JP30067789A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Nakai; 達也中井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1991-07-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕１（産業上の利用分野）本発明は培養液を用いて植物細胞を大量に増殖させる培
養装置に関する。

（従来の技術）植物体の細胞を脱分化させてカルスを誘導ずる一般手法
として、例えばペトリ冊内に栄養分とホルモンを含んだ
寒天培地を置き、この寒天培地上に植物細胞を載せて脱
分化、増殖させてカルスを誘導する方法が知られている
。

この場合、植物細胞を効率良く脱分化、増殖させるため
に、栄養分を含んだ寒天培地を頻繁に交換している。

また、植物体の細胞が寒天培地上で脱分化してカルスに
なった時点で、カルスを培養容器内の培養液中に移して
培養する液体培養手法も知られている。

この場合、例えば２〜３週間の周期で寒天培地を交換し
、かつ培養液中に移した後においても、培養液中の溶融
酸素濃度を高めるために振ったり、かくはんしたりして
培養液への通気を行なっている。

また、培養液中へ直接通気を行ない、溶存酸素を高める
方法も知られている。

この場合、培養容器の底壁近傍に多孔質部祠を設け、こ
の多孔質部材を介して培養液へ通気して培養液中に小さ
な気泡を発生させるとともに、これを水面まで上昇させ
、この気泡の動きによって培養液に流れを発生させて培
養液をかくはんさせるとももに、培養液中の溶存酸素量
を増加させて培養液中の細胞に酸素と栄養とを効率良く
与える。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら上述した従来の直接通気方法においては、
培養液よりカルスの方が重いためカルスが培養液中に沈
む。

このため、カルスを培養液中で効率良く対流させるため
に、培養液の一番低い部分から気泡を発生させなければ
ならない。

また、カルスを培養容器から取り出す場合は、カルスが
沈んでいる培養容器の一番低い部分から取り出さなけれ
ば、カルスを残すことなく全て培養容器外へ取り出すこ
とができない。

つまり、培養容器の一番低い部分から通気し、かつ排出
するという２つの作用を行なわなければ、カルスを効率
的に生育させたり、効率良く排出させたるすることがで
きない。

このため、通気を行なっているときや培養液のみを排出
するときにはカルスを通さず、また必要なときにカルス
を取り出すことができる底部構造を持った培養装置の開
発が強く望まれていた。

本発明は上記の事情に鑑み、培養容器の最下部から通気
することができるとともに、同じ部分から培養液のみを
排出したり、カルスを含む培養液を排出したりすること
ができる培養装置を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記の目的を達戊するために本発明による培養装置は、
培養液を用いて細胞を培養増殖させる培養容器内部に筒
状のエアーリフト管を設け、前記培養容器の底部から気
泡を発生させて前記培養容器内にある培養液に酸素を与
えつつこの培養液を循環させる培養装置において、培養
容器の底部に形成される凹部と、この凹部の底部側に空
気を供給する空気供給パイプと、前記凹部の底部に接続
される排出パイプと、各部分に指定された大きさの苦し
が形成され前記凹部に上下動自在に嵌入される多孔質体
と、使用状態に応じて前記多孔質体の位置を調整する位
置調整機構とを備えたことを特徴としている。

（作用）上記の構成において、位置調整機構によって多孔質体の
位置を決めてることにより、空気供給パイプから供給さ
れた空気を多孔質体から微小気泡として出したり、培養
容器内の培養液だけを排出パイプから排出したり、培養
容器内の培養液とともにカルスを排出パイプから排出し
たりする。

（実施例）第１図は本発明による培養装置の一実施例を示す構或図
である。

この図に示す培養装置は培養装置本体１と、空気供給装
置２と、培養液供給装置３とを備えており、培養液供給
装置３によって適宜、培養液を補充しながら空気供給装
置２によって培養装置本体１内の培養液４中に気泡を発
生させて培養液４中の植物細胞を生長させる。

空気供給装置２は空気を取り込むエアーポンブ５と、こ
のエアーボンプ５によって取り込まれた空気中の雑菌を
取り除く除菌フィルタ６と、この前記除菌フィルタ６に
よって除菌された空気を無菌水７によって加湿して前記
培養装置本体１に供給する加湿器８とを備えており、大
気中の空気を取り込んでこれを除菌、加湿した後、前記
培養装置本体１に供給する。

また、培養液供給装置３は培養液９が満たされた培養液
供給タンク１０と、除菌フィルタ１１を介して前記培養
液供給タンク１０を大気と連通させる通気パイプ１２と
、前記培養液供給タンク１０内の培養液９を取り込んで
前記培養装置本体１に供給するローラーポンプ１３とを
備えており、培養液供給指令が供給されたとき、ローラ
ーポン６プ１３によって培養液供給タンク１０内の培養液９を取
り込んで前記培養装置本体１に供給する。

培養装置本体１はガラス等によって構或される有底円筒
状の培養容器１５と、前記培養容器１５の底部に形威さ
れる凹部１６と、この凹部］６の底部に接続される排出
パイプ１７と、この排出パイブ１７に取り付けられる弁
１８と、前記凹部１６の側面に接続される空気供給パイ
プ１つと、前記凹部１６に上下動自在に嵌入される多孔
質体２０と、この多孔質体２０の上方にその軸心が上下
方向と一致するように配置される筒状のエアーリフト管
２１とを備えている。

更に、前記培養装置本体１は前記培養容器１５の上部を
閉じる板状の蓋２３と、この蓋２３に設けられる植付口
２４と、除菌フィルタ２５を介して前記培養容器１５の
上部を大気と連通させる通気パイプ２６と、前記蓋２３
に上下動自在に取り付けられその下端が前記多孔質体２
０に接続される支持棒２７とを備えている。

この場合、前記多孔質体２０は第２図に示す如く上部に
微小気泡発生用の微小孔２８が多数形威されるとともに
、その側面上部側に培養液４だけを通過させる複数の小
孔２９が形威され、かつその側面下部側にカルスおよび
培養演４を通過させる複数の穴３０が形成されている。

そして、培養装置本体１は培養液供給装置３によって適
宜、培養液が補充されるとともに、空気供給装置２から
供給される空気によって培養装置本体１内の培養液４中
に気泡を発生させて培養液４中の植物細胞を生長させる
。

次に、第３図を参照しながらこの実施例の動作を説明す
る。

この培養装置を用いて植物細胞を増殖させる場合、まず
最初に、培養容器１５内部、各除菌フィルタ６、１１、
２５等が滅菌されて無菌状態にされた後、支持棒２７が
下に下げられて第３図（ａ）に示す如く多孔質体２０全
体が凹部１６内に嵌入される。

次いで、ローラーポンプ１３が駆動されて培養波供給タ
ンク１０内の培養液９が取り込まれて培養液４の液面が
所定の高さになるまで培養容器］５内に連続的に供給さ
れる。

次いで、植付口２４から増殖対象となっている植物細胞
が投入されて培養液４中に入れた後、エアーボンブ５が
駆動されて、外部の空気が取り込まれるとともに、これ
が除菌、加湿されて培養容器１−５の凹部１６に供給さ
れる。

これによって、多孔質体２０の微小孔２８から小さな気
泡３１が出てこれがエアーリフト管２１の内側を通って
上昇するとともに、この気泡３１の移動によって培養容
器１５の底部側にある培養液４が上方に移動され、水面
付近で外周方向に流れた後、エアーリフト管２１の外側
を通り培養容器１５の底部側に戻される。

以後、空気供給装置２から空気が供給されている間、上
述した培養液４の循環動作が繰り返されて、培養液がか
くはんされるとももに、培養液４に酸素が与えられて培
養液４中の細胞が効率よく生長させられる。

また、培養容器１５内の培養液４たけを排出す９る場合には、空気供給装置２の空気供給動作が停止させ
られるとともに、弁１８が開かれた後、支持棒２７が少
し持ち上げられて第３図（ｂ）に示す如く多孔質体２０
の上部側が凹部１６から上方に突出させられる。

これによって、多孔質体２０の各小孔２９を通って培養
容器１５内の培養液４が凹部１６内に流れ込み、排出パ
イプ１−７を介して排出される。

この場合、各小孔２９は植物細胞より小さいので植物細
胞は各小孔２９によって阻止され、凹部１６内に流れ込
まない。

そして、植物細胞によって各小孔２９が目詰まりしたと
きには、空気供給装置２の空気供給動作を再開させて空
気による逆洗浄が行われる。

この後、培養液４の排出が終了すれば、支持棒２７が下
げられて第３図（ａ）に示す如く多孔質体２０が凹部１
６内に再び嵌入される。

また、培養容器１５内の培養液４とともにカルスを排出
する場合には、空気供給装置２の空気供給動作が停止さ
せられるとともに、弁１８が開か１　０れた後、支持棒２７が完全に持ち上げられて第３図（ｃ
）に示す如く多孔質体２ｏの下部側が凹部１６から上方
に突出させられる。

これによって、多孔質体２ｏの各穴３ｏを通って培養容
器１５内の培養液４とともにカルスが凹部１６内に流れ
込み、排出パイプ１７を介して排出される。

このようにこの実施例においては、上部に微小孔２８を
形成し、側面上部側にカルスの通過を阻止して培養液４
だけを通過させる複数の小孔２９を形成し、更に側面下
部側にカルスおよび培養液４を通過させる複数の穴３ｏ
を形成した多孔質体２０を培養容器１５の底部に形成し
た凹部ｌ６に上下動自在に嵌入させるようにしたので、
培養容器１５の最下部から通気して培養液４をすみずみ
まで良くかくはんすることができるとともに、同じ部分
から培養液４のみを全て排出したり、カルスを含む培養
液４を排出したりすることができる。

また、多孔質体２ｏが目詰まりしても、通気による逆洗
浄によって目詰まりを解消することがで１１きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、培養容器の最下部
から通気することができるとともに、同じ部分から培養
液のみを排出したり、カルスを含む培養液を排出したり
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による培養装置の一夫施例をノ』ミす構
戊図、第２図は第１図に示す多孔質体の詳細な斜視図、
第３図は本発明による培養装置の動作を説明するための
断面図である。４・・・培養液１５・・・培養容器１６・・・凹部１７・・・排出パイプ１９・・・空気供給パイプ２１・・・エアーリフト管２０・・・多孔質体２７・・・位置調整機構（支持棒）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）培養液を用いて細胞を培養増殖させる培養容器内
部に筒状のエアーリフト管を設け、前記培養容器の底部
から気泡を発生させて前記培養容器内にある培養液に酸
素を与えつつこの培養液を循環させる培養装置において
、培養容器の底部に形成される凹部と、この凹部の底部側に空気を供給する空気供給パイプと、前記凹部の底部に接続される排出パイプと、各部分に指
定された大きさ孔が形成され前記凹部に上下動自在に嵌
入される多孔質体と、使用状態に応じて前記多孔質体の位置を調整する位置調
整機構と、を備えたことを特徴とする培養装置。