JPH06253812A - 動物細胞等の注入排液装置 - Google Patents
動物細胞等の注入排液装置Info
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- JPH06253812A JPH06253812A JP8236793A JP8236793A JPH06253812A JP H06253812 A JPH06253812 A JP H06253812A JP 8236793 A JP8236793 A JP 8236793A JP 8236793 A JP8236793 A JP 8236793A JP H06253812 A JPH06253812 A JP H06253812A
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- Japan
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- injecting
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- cells
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- animal cells
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
- C12M33/04—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus by injection or suction, e.g. using pipettes, syringes, needles
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- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 細胞培養に用いられる多穴プレートへの自動
注入及び他の多穴プレートへの自動移植と培地交換時の
最大量の培地吸入を可能とする動物細胞等の注入排液装
置を提供することを目的とする。 【構成】 コンピューター制御されるワーク交換可能の
３軸直交座標型ロボットと、フィンガーステーション１
５と、細胞槽１７と、試薬ステーション１７と、リンス
ステーション１８と、コンピュータ制御されるダイリュ
ーター２５と、傾斜可能の多穴プレート受台２２を設け
る。
注入及び他の多穴プレートへの自動移植と培地交換時の
最大量の培地吸入を可能とする動物細胞等の注入排液装
置を提供することを目的とする。 【構成】 コンピューター制御されるワーク交換可能の
３軸直交座標型ロボットと、フィンガーステーション１
５と、細胞槽１７と、試薬ステーション１７と、リンス
ステーション１８と、コンピュータ制御されるダイリュ
ーター２５と、傾斜可能の多穴プレート受台２２を設け
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は動物細胞、昆虫細胞、植
物細胞等の培養及び培養細胞の評価、測定等に用いる多
穴マイクロウエルプレート（以下多穴プレートという）
への細胞の移植、培地交換、薬物注入等を自動的に行う
動物細胞等の注入排液装置に関するものである。
物細胞等の培養及び培養細胞の評価、測定等に用いる多
穴マイクロウエルプレート（以下多穴プレートという）
への細胞の移植、培地交換、薬物注入等を自動的に行う
動物細胞等の注入排液装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】動物、特にヒトの組織機能を保持した細
胞培養を行うことにより、ヒトに特異的な性質を反映さ
せた実験が可能になり、試験管実験による生物活性の評
価及び薬物の毒性評価作業が動物使用の規制下で著しく
増大している。この実験、評価測定作業における動物細
胞の培養移植、培地交換、薬物注入、評価測定等はルー
チン操作により多数の試料を処理している。これらの作
業は、現在バイオハザート型のクリーンベンチ内でマニ
ュアルによるピペッチング操作により６〜９６穴を有し
たプラスチックプレートやデイッシュに動物細胞及び培
地を注入し、ＣＯ２インキュベータにて培養したり、培
地交換時に吸入操作を行っている。従ってこの操作は、
処理数の多さと細胞の微妙な取扱い、菌汚染等によりク
リーンベンチ内で自動化することは困難であった。
胞培養を行うことにより、ヒトに特異的な性質を反映さ
せた実験が可能になり、試験管実験による生物活性の評
価及び薬物の毒性評価作業が動物使用の規制下で著しく
増大している。この実験、評価測定作業における動物細
胞の培養移植、培地交換、薬物注入、評価測定等はルー
チン操作により多数の試料を処理している。これらの作
業は、現在バイオハザート型のクリーンベンチ内でマニ
ュアルによるピペッチング操作により６〜９６穴を有し
たプラスチックプレートやデイッシュに動物細胞及び培
地を注入し、ＣＯ２インキュベータにて培養したり、培
地交換時に吸入操作を行っている。従ってこの操作は、
処理数の多さと細胞の微妙な取扱い、菌汚染等によりク
リーンベンチ内で自動化することは困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、多穴
プレートへ動物細胞を注入したり、あるいは目的条件に
合致した生成物を他の多穴プレートへ自動移植したり、
そして、培地交換時に細胞を損傷させずに最大量の培地
吸入を行う動物細胞等の自動注入排液装置を得ることを
課題とするものである。
プレートへ動物細胞を注入したり、あるいは目的条件に
合致した生成物を他の多穴プレートへ自動移植したり、
そして、培地交換時に細胞を損傷させずに最大量の培地
吸入を行う動物細胞等の自動注入排液装置を得ることを
課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたもので、コンピューター制御され
るワーク交換可能な３軸直交座標型ロボットと、フィン
ガーステーションと、細胞槽と、試薬ステーションと、
リンスステーションと、コンピューター 制御されるダ
イリューターと、多穴プレート受台と、該多穴プレート
受台を傾斜させる手段を具備したものである。
決するためになされたもので、コンピューター制御され
るワーク交換可能な３軸直交座標型ロボットと、フィン
ガーステーションと、細胞槽と、試薬ステーションと、
リンスステーションと、コンピューター 制御されるダ
イリューターと、多穴プレート受台と、該多穴プレート
受台を傾斜させる手段を具備したものである。
【０００５】
【作用】コンピューター制御される３軸直交座標型ロボ
ットのＺ軸アームの先端に設けたフィンガーにフィンガ
ーステーションに装備されたプローブニードル又はチッ
プニードルを選択装着し、細胞槽から細胞と培地とをダ
イリューターを起動させて吸引し、設定したウエルアド
レスの多穴プレートのウエルへ前記ロボットにより注入
する。試薬のウエルへの注入も同様にして前記ロボット
により試薬ステーションからウエルへ注入操作を行う。
細胞移植及び培地交換の際は、ロボット及びダイリュー
ターを動作させてると共に多穴プレート受台を傾斜させ
て最大量の吸入を行って細胞移植及び培地交換を行う。
ットのＺ軸アームの先端に設けたフィンガーにフィンガ
ーステーションに装備されたプローブニードル又はチッ
プニードルを選択装着し、細胞槽から細胞と培地とをダ
イリューターを起動させて吸引し、設定したウエルアド
レスの多穴プレートのウエルへ前記ロボットにより注入
する。試薬のウエルへの注入も同様にして前記ロボット
により試薬ステーションからウエルへ注入操作を行う。
細胞移植及び培地交換の際は、ロボット及びダイリュー
ターを動作させてると共に多穴プレート受台を傾斜させ
て最大量の吸入を行って細胞移植及び培地交換を行う。
【０００６】
【実施例】周知のように、動物細胞は、インビトロでの
利用研究の進展に合わせて、薬効のスクリーニング、毒
性評価、モノクロール産生等に利用が進められている。
これらの作業は、前述のようにほとんどが人手によるマ
ニュアル操作でおこなわれているが、細胞の移植、培
養、培地交換、酵素活性の測定等、スクリーニングに要
する処理数は膨大で、自動化要求は高いが、細胞の浮遊
性、接着性に合わせたそれぞれの固有な取扱いをどう機
能化させるかで自動化の可能性が実現する。図１は配管
チューブの一部を省略して図示した動物細胞の多穴プレ
ートへの移植、培養、培地交換、発色反応検査に用いる
実施例を示すもので、１は本発明にかゝる動物細胞等の
多穴プレート２への注入排液装置、３は公知の多穴プレ
ートリーダーである。
利用研究の進展に合わせて、薬効のスクリーニング、毒
性評価、モノクロール産生等に利用が進められている。
これらの作業は、前述のようにほとんどが人手によるマ
ニュアル操作でおこなわれているが、細胞の移植、培
養、培地交換、酵素活性の測定等、スクリーニングに要
する処理数は膨大で、自動化要求は高いが、細胞の浮遊
性、接着性に合わせたそれぞれの固有な取扱いをどう機
能化させるかで自動化の可能性が実現する。図１は配管
チューブの一部を省略して図示した動物細胞の多穴プレ
ートへの移植、培養、培地交換、発色反応検査に用いる
実施例を示すもので、１は本発明にかゝる動物細胞等の
多穴プレート２への注入排液装置、３は公知の多穴プレ
ートリーダーである。
【０００７】本発明にかゝる注入排液装置１は、内蔵さ
れたコンピューターによって制御される３軸直交座標型
ロボットを備え、このロボットはＹ軸方向に移動するア
ーム４とＸ軸方向に移動する移動体５とＺ軸方向に昇降
する昇降体６とを備え、昇降体６にはコンピューター制
御の図３に示すようなフィンガー７が取付けられてい
る。フィンガー７は図２に示すように、昇降体６内に設
けたモーターＭにより駆動ネジ８を正逆転させることに
より、中継部材９，ピン１０，１０，ベルクランク１
１，１１，ピン１２，１２及びフィンガー取付部材１
３，１３を介して開閉するように構成されている。
れたコンピューターによって制御される３軸直交座標型
ロボットを備え、このロボットはＹ軸方向に移動するア
ーム４とＸ軸方向に移動する移動体５とＺ軸方向に昇降
する昇降体６とを備え、昇降体６にはコンピューター制
御の図３に示すようなフィンガー７が取付けられてい
る。フィンガー７は図２に示すように、昇降体６内に設
けたモーターＭにより駆動ネジ８を正逆転させることに
より、中継部材９，ピン１０，１０，ベルクランク１
１，１１，ピン１２，１２及びフィンガー取付部材１
３，１３を介して開閉するように構成されている。
【０００８】そして、基台１４上には、フィンガーステ
ーション１５と、動物細胞槽１６と、試薬ステーション
１７と、リンスステーション１８と、チップラック１９
と、チップ排出槽２０と、プレート上蓋ストッカー２１
と、多穴プレート受台２２が設けられている。この多穴
プレート受台２２は、図３に示すようにコンピューター
指示によって動作するエヤシリンダー２３によりリンク
２４を介して水平状態から１０°まで傾斜するようにな
っている。なおこの傾斜させる手段は、モータ駆動のカ
ムやクランクなどで行うこともできる。また、本体１ａ
には動物細胞及び試薬の吸引・注入を行うためのダイリ
ューター２５や図示しなかったがポンプ及びコンピュー
ターなどが設けられている。
ーション１５と、動物細胞槽１６と、試薬ステーション
１７と、リンスステーション１８と、チップラック１９
と、チップ排出槽２０と、プレート上蓋ストッカー２１
と、多穴プレート受台２２が設けられている。この多穴
プレート受台２２は、図３に示すようにコンピューター
指示によって動作するエヤシリンダー２３によりリンク
２４を介して水平状態から１０°まで傾斜するようにな
っている。なおこの傾斜させる手段は、モータ駆動のカ
ムやクランクなどで行うこともできる。また、本体１ａ
には動物細胞及び試薬の吸引・注入を行うためのダイリ
ューター２５や図示しなかったがポンプ及びコンピュー
ターなどが設けられている。
【０００９】基台１４上に配置された公知の多穴プレー
トリーダー３は、出没するローダー３１上に多穴プレー
ト２を乗せると多穴プレート２を内部に移動させ多穴プ
レート２の各ウエルの吸光度を全数測定して予めコンピ
ューターファイル内に設定された吸光度レベルと比較測
定を行い、目的の条件に合致したプレートのウエアアド
レスを特定することができる。
トリーダー３は、出没するローダー３１上に多穴プレー
ト２を乗せると多穴プレート２を内部に移動させ多穴プ
レート２の各ウエルの吸光度を全数測定して予めコンピ
ューターファイル内に設定された吸光度レベルと比較測
定を行い、目的の条件に合致したプレートのウエアアド
レスを特定することができる。
【００１０】図５は多連プローブニードル２６と多連チ
ップニードル２７を示すもので、多連チップニードル２
７のチップ２９は１回又は数回使用毎にチップラック１
９にある新しいチップとロボットにより交換される。之
等の多連プローブニードル２６と多連チップニードル２
７は、それぞれツマミ２６ａ，２７ａを備え、ロボット
のフィンガー７によって挟まれ取り上げられて目的の場
所へ移動させられる。
ップニードル２７を示すもので、多連チップニードル２
７のチップ２９は１回又は数回使用毎にチップラック１
９にある新しいチップとロボットにより交換される。之
等の多連プローブニードル２６と多連チップニードル２
７は、それぞれツマミ２６ａ，２７ａを備え、ロボット
のフィンガー７によって挟まれ取り上げられて目的の場
所へ移動させられる。
【００１１】以下、本装置の使用例とその動作について
説明すると次の通りである。動物細胞を多穴プレート２
に移植する場合、培地と共に細胞が入った細胞槽１６
は、一定の恒温下で細胞が均一に分散した状態を維持す
る必要がある。このため、器内には細胞槽１６を振盪す
る装置が設けられ、たてとよこの併用振盪を行い、均一
に分散した状態の細胞を多連プローブニードル２６をフ
ィンガー７で把持したロボットによって多穴プレート２
に移植する。多穴プレート２に移植された細胞はＣＯ２
インキュベーターに移して培養されるが、培地交換作業
を何回か行って目的の培養を終える。
説明すると次の通りである。動物細胞を多穴プレート２
に移植する場合、培地と共に細胞が入った細胞槽１６
は、一定の恒温下で細胞が均一に分散した状態を維持す
る必要がある。このため、器内には細胞槽１６を振盪す
る装置が設けられ、たてとよこの併用振盪を行い、均一
に分散した状態の細胞を多連プローブニードル２６をフ
ィンガー７で把持したロボットによって多穴プレート２
に移植する。多穴プレート２に移植された細胞はＣＯ２
インキュベーターに移して培養されるが、培地交換作業
を何回か行って目的の培養を終える。
【００１２】この培地交換を行う場合、旧培地と新培地
の置換を行うが、旧培地を吸入排出するとき接着した増
殖細胞をニードル先端で損傷したり、詰まらせる恐れが
あるため、最適なニードル口径と吸入条件が必要であ
る。図１に示す実施例装置は、コンピューター制御され
たＤＣサーボモータ駆動の３軸直交座標型ロボットによ
りフィンガーステーション１５内の多連プローブニード
ル２６をチャッキングして、動物細胞槽１６内の細胞
を、ダイリューター２５にてサンプリングして多穴プレ
ート２の一列に分注する。この操作を所要のプレート数
について行い、プレート２の上蓋２１ａを真空パッド２
ａにワーク交換してプレート上蓋ストッカー２１から吸
引した各プレート２に蓋処理を行っていく。
の置換を行うが、旧培地を吸入排出するとき接着した増
殖細胞をニードル先端で損傷したり、詰まらせる恐れが
あるため、最適なニードル口径と吸入条件が必要であ
る。図１に示す実施例装置は、コンピューター制御され
たＤＣサーボモータ駆動の３軸直交座標型ロボットによ
りフィンガーステーション１５内の多連プローブニード
ル２６をチャッキングして、動物細胞槽１６内の細胞
を、ダイリューター２５にてサンプリングして多穴プレ
ート２の一列に分注する。この操作を所要のプレート数
について行い、プレート２の上蓋２１ａを真空パッド２
ａにワーク交換してプレート上蓋ストッカー２１から吸
引した各プレート２に蓋処理を行っていく。
【００１３】次に、多穴プレート２を別に設けた培養器
（図示せず）に移して所要時間の培養を行う。この時必
要により培地の交換操作を行う。培地交換の場合、図４
に示すようにコンピューター制御されるエヤシリンダー
２３を動作させて多穴プレート２の角度を水平位置から
上方に傾斜させる。この角度域は多穴プレート２のサイ
ズに応じて調整されるのが望ましく、１０°の角度迄傾
斜させる。多穴プレート２の各ウエル内のサンプリング
位置は、傾斜角度に比例した押上距離とウエル相互間距
離、ウエル数により決定される。
（図示せず）に移して所要時間の培養を行う。この時必
要により培地の交換操作を行う。培地交換の場合、図４
に示すようにコンピューター制御されるエヤシリンダー
２３を動作させて多穴プレート２の角度を水平位置から
上方に傾斜させる。この角度域は多穴プレート２のサイ
ズに応じて調整されるのが望ましく、１０°の角度迄傾
斜させる。多穴プレート２の各ウエル内のサンプリング
位置は、傾斜角度に比例した押上距離とウエル相互間距
離、ウエル数により決定される。
【００１４】増殖、移植させた各細胞は、受容体やリガ
ンド物質等の生物活性探索用として薬物や発色試薬をロ
ボットにより、試薬ステーション１７から多連プローブ
ニードルで添加し、その生成状態をモニタリングするた
め、多穴プレート２をプレートリーダー３のローダー３
１に移し、多穴プレートの吸光度を全数測定して、予め
コンピューターファイル内に設定された吸光度レベルと
比較判定を行い、目的の条件に合致した多穴プレートの
ウエルアドレスを特定し、特定したウエル内の溶液をサ
ンプリングして、新規の多穴プレートに再移植する。特
定する多穴プレート、およびそのウエルは、発色させた
多穴プレートが利用不能の場合は、発色させる前に、同
一のサンプルを二重に作成して原プレートとし、その該
当する特定アドレスのウエル溶液を利用する。
ンド物質等の生物活性探索用として薬物や発色試薬をロ
ボットにより、試薬ステーション１７から多連プローブ
ニードルで添加し、その生成状態をモニタリングするた
め、多穴プレート２をプレートリーダー３のローダー３
１に移し、多穴プレートの吸光度を全数測定して、予め
コンピューターファイル内に設定された吸光度レベルと
比較判定を行い、目的の条件に合致した多穴プレートの
ウエルアドレスを特定し、特定したウエル内の溶液をサ
ンプリングして、新規の多穴プレートに再移植する。特
定する多穴プレート、およびそのウエルは、発色させた
多穴プレートが利用不能の場合は、発色させる前に、同
一のサンプルを二重に作成して原プレートとし、その該
当する特定アドレスのウエル溶液を利用する。
【００１５】多連チップ２７を使用した場合、使用済の
チップはチップ排出槽２０で外して捨てる。また、多連
プローブニードル２６を洗滌する場合はリンスステーシ
ョン２０に多連プローブニードルを差し入れダイリュー
ター２５を作動させてリンスステーション２０内の洗滌
液を吸排出させて洗滌を行う。以上、こゝでは説明の便
宜上動物細胞に関連して説明したが、本発明装置は動物
細胞のみならず、昆虫細胞や植物細胞用としても用いら
れることは勿論である。
チップはチップ排出槽２０で外して捨てる。また、多連
プローブニードル２６を洗滌する場合はリンスステーシ
ョン２０に多連プローブニードルを差し入れダイリュー
ター２５を作動させてリンスステーション２０内の洗滌
液を吸排出させて洗滌を行う。以上、こゝでは説明の便
宜上動物細胞に関連して説明したが、本発明装置は動物
細胞のみならず、昆虫細胞や植物細胞用としても用いら
れることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、多穴プレート２への動
物細胞、昆虫細胞、植物細胞等の移植及び多穴プレート
２内の培養細胞の他を多穴プレートへの移植を自動的に
行うことができ、細胞の培養作業の能率化を図ることが
できる。また培地交換時に細胞を損傷させずに、最大量
の培地吸入を行うことができる。
物細胞、昆虫細胞、植物細胞等の移植及び多穴プレート
２内の培養細胞の他を多穴プレートへの移植を自動的に
行うことができ、細胞の培養作業の能率化を図ることが
できる。また培地交換時に細胞を損傷させずに、最大量
の培地吸入を行うことができる。
【図１】本発明の実施例の斜視図である。
【図２】実施例におけるフィンガー駆動機構を示す説明
図である。
図である。
【図３】実施例におけるフィンガーの平面図である。
【図４】実施例における傾斜機構の説明図である。
【図５】実施例における多連プローブニードルと多連チ
ップニードルの背面図である。
ップニードルの背面図である。
【図６】細胞注入時と培地交換時の多穴プレートへのニ
ードルの挿入状態を示す図である。
ードルの挿入状態を示す図である。
１ 注入排液装置 ２ 多穴プレート ３ 多穴プレートリーダー ４ アーム ５ 移動体 ６ 昇降体 ７ フィンガー ８ 駆動ネジ杆 ９ 中継部材 １０ ピン １１ ベルクランク １２ ピン １３ フィンガー取付部材 １４ 基台 １５ フィンガーステーション １６ 細胞槽 １７ 試薬ステーション １８ リンスステーション １９ チップラック ２０ チップ排出槽 ２１ プレート上蓋ストッカー ２２ 多穴プレート受台 ２３ エヤシリンダー ２４ リンク ２５ ダイリュウター ２６ 多連プローブニードル ２７ 多連チップニードル ２８ 交換チップ ２９ 真空パッド
Claims (1)
- 【請求項１】 コンピューター制御されるワーク交換可
能の３軸直交座標型ロボットと、フィンガーステーショ
ンと、細胞槽と、試薬ステーションと、リンスステーシ
ョンと、コンピュータ制御されるダイリューターと、多
穴プレート受台と、該多穴プレート受台を傾斜させる手
段とを具備したことを特徴とする動物細胞等の注入排液
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8236793A JP3413418B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 動物細胞等の注入排液装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8236793A JP3413418B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 動物細胞等の注入排液装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06253812A true JPH06253812A (ja) | 1994-09-13 |
| JP3413418B2 JP3413418B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=13772618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8236793A Expired - Fee Related JP3413418B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 動物細胞等の注入排液装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3413418B2 (ja) |
Cited By (11)
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| KR100465645B1 (ko) * | 2001-07-27 | 2005-01-13 | 박용원 | 여러 샘플들에서 디엔에이를 자동으로 추출하는 장치 |
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-
1993
- 1993-03-04 JP JP8236793A patent/JP3413418B2/ja not_active Expired - Fee Related
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