JPS6356276A - 細胞生物学的試験を行うための装置 - Google Patents

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】 本発明は、ケーシング内に細胞培養基の流入および流出
のために連通し合っている少なくとも二つの室が設けら
れている細胞生物学的試験を行うための装置に関する。

生体外での細胞培養の技術は学術的な研究室内にあって
並びに工業において自体公知の方法である。この場合、
植物の、動物の或いは人間の細−胞は特別に形成された
かつ反応室を（＋ｔ＋７えている装置或いは容器内で培
養基により増殖され、この場合培養基は通常細胞周期に
従って消費され、従って新鮮な培養基を補充しなければ
ならない。

本発明の根底をなす課題は、反応室への培養基の連続的
な供給を保証し、かつ無重力の室においても或いは重力
方向に対して異なる整向状態で使用することができ、そ
の際操作員の手を何ら煩わずことのない簡単な構造を備
えた上記様式の装置を造ることである。

この課題は本発明により、入口部と出口部を備えた細胞
培養室および細胞培養基を連続的に排出させるための上
記入口部に接続している浸透作用液体ポンプとが設けら
れており、この場合出口部が消費された培養基の排出を
保証するように構成されていることによって解決される
。

本発明による他の構成により、作業媒体並びに浸透作用
液体ポンプとを収容するための第一のケーシング部分内
に設けられている第一の室および細胞培養基を収容する
ための第二のケーシング部分内に設けられている第二の
室が形成されており、この場合細胞培養基の連続的な（
〕［出のために第二の室が閉鎖された系を形成する多数
の管路を介して液体ポンプおよび第一の室と結合されて
いる。

本発明による装置は自体閉鎖されている系を形成し、か
つ他の何らの補助手段を使用することなく自動的な培養
基交換を保証する。この装置内で使用される自体公知の
浸透作用液体ポンプは本来他の目的のために開発された
ものであり、かつ市販にあって色りな仕様で入手するこ
とができる。

本発明による装置の適用範囲は宇宙における実験室内で
の使用に限られないのみならす、発生生物学および胎生
学における研究にあっても使用することが可能であり、
これらの研究にあっては同様にｌａ養基および他の液状
の物質の連続的な添加の問題が生じる。

１■胞生物学上の試験にあっては、絶対に無菌な条件下
で作業可能でなければならない。この理由から、本発明
による装置には加熱殺菌（加圧滅菌）可能な材料のみが
使用される。

細胞培養は一般に圧力に対して敏感であるので、このよ
うな閉鎖された系内では超過圧が形成されてはならない
、これは本発明による装置にあって同様に保証される。

本発明の他の特徴は図面と関連した以下の説明からおよ
び特許請求の範囲から明瞭である。

以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明の詳
細な説明する。

第１図に概略図示した装置ＩＯの第一の構成は、ケーシ
ングｌと３により周囲を取囲まれた第二の室８を示して
いる。この室は流入のための管路５と流出のための管路
６とを介して第一の室４、例えば反応室４と結合されて
いる。この装置１０にあっては、細胞培養基の反応室４
への供給は浸透作用ポンプ２が第二の室８内に挿入され
かつこれらの室が浸透作用ポンプ２内に侵入して来る作
業媒体で満たされた後直ちに開始される。反応室４内で
消費された培養基は管路６を経て第二の室８内に流過し
、其処で浸透作用ポンプのための作業媒体と混合される
。

もらろん、装置１０のケーシング１．３はポンプ２を挿
入するためにおよび両方の室８と４を充填するために適
している開閉開口を或いは分割面を備えており、これら
の構成は装置のその都度の適用領域に適合される。

自体公知の浸透作用ポンプ２は不透過性でかつ可とう性
の壁を有する貯留容器２１を備えており、この貯留容器
の壁は浸透圧により周囲を取巻く半透過性の外客器２２
内で圧縮され、従って供給される培養基は相応してポン
プ管路２４を介して流出する。外容器２２と貯留容器２
１との間の室２３内には上記の作動目的のために浸透性
物質が存在しており、この物質は半透過性の壁を通して
侵入する作動媒体と比較的大きな分子を形成し、従って
この分子はこの壁を通して外へは出す、室２３内に浸透
圧が発生し、これにより反応媒体は等しい量で貯留容２
Ｓ２１から排出される。第１図および第３図にはこのよ
うな浸透作用ポンプ２．３２が本発明による装置１０或
いは３０内に組込まれた状態で示されている。

第３図による装置３０は第１図による装置と異なり反応
の開始、即ち反応媒体のポンプ３２から反応室３４への
供給を、充填されたポンプ３２と作業媒体とが既に装置
３０内に設けられている状態で、制御スリーブ４０が僅
かに回転運動させられることにより可能にする。この目
的のため、ポンプ３２は制御スリーブ４０内に挿入固定
されており、従ってポンプは制御スリーブと共に装置の
ケーシング３１．３３に対して相対的に回転可能である
。制御スリーブ４０内に挿入されている密閉プラグ４８
はポンプ３２の流出開口３２′を備えた領域を制御スリ
ーブ４０の底部部分４３において封隙作用するポンプケ
ース４２に対して押付ける。底部部分４３を貫通してい
る流出管路４４はその外側領域において分岐管４５内に
開口しており、従って底部部分４３内の流出開口４５°
は制御スリーブ４０が、例えば９０″回転されると１ｌ
ｔＪｉ：的に反応室３４の管路３７に或いはバイパス−
管路３９に連通ずるように旋回可能となる。このバイパ
ス−管路３９を経て反応媒体が反応室３４を迂回して開
口４６を通って実際に直に、制御スリーブ４０内の少な
くとも一つの開口４１を介してポンプ３２に境を接して
おりかつ作業媒体を含んでいる室３８内に流入する。図
面においてはバイパス−管路３９の断面は９０″位置ず
れして示されおり、従って制ｆ’［ｌＩスリーブ４０の
これら画調節位置が明瞭に認められる。作業媒体を包含
していてかつ制御スリーブ４０を少なくとも部分的取囲
んでいる室３８に３ｍしている反応室３４からの導出の
ための管路３Ｇ、３６″は特に一つの比較的小さい直径
を備えているか、或いは管路部分３６゛内に媒体を分９
６ｆ可能ｆ、【かつ浮動するピストン２７が設けられて
おり、従って反応室から流出する消費された培養基と作
業媒体との充分な混り合いカリ［１られた領域に制限さ
れる。このことは、消費された培養基の研究を注射器で
の吸取りによってか或いは反応室３　ｌＩをｊｌ：１い
た後この開口を経て或いは図示していない閉鎖プラグを
開いた後行うことを可能にする。

反応室３４を充填するため、この反応室方向に指向して
プラグ２５”によって閉じられる充填管路２８が開口し
ている。この充填管路は他の目的のためにも、閉鎖プラ
グ２５”を取外した後、例えば挿入されたゴム−膜２６
”に図示していない注射器を突通すことにより反応室３
４への通り道の形成を可能にする。ゴム−膜２６°゛を
備えた他の閉鎖プラグ２５”は管路３８°を介して室３
８の排気を行うことを可能にする。閉鎖プラグ２５．２
５”、２５°゛の手前に設けられていてかつ適当に構成
された開口内に挿入されているゴム−膜２６．２６′、
２６”　（パツキン）は注射器を引抜いた（外した）後
自動的に閉鎖が行われるように働き、従っ°ζ空気は系
内に達することがない。固形物粒子を抑留するため、下
端部においてゴム−膜２６を備えた閉鎖プラグ２５によ
って閉じられている導出導管３６内への流入口の手前に
おいて反応室３４内に斜線で概略図示したフィルタ要素
３５が挿入されている。反応室３４の内容物を観察し得
るようにこの反応室はその下端部において図示していな
いガラス板によって閉じられている。浸透作用ポンプを
除いて装置の部材は殺菌温度に加熱可能な材料から成る
。

第４図および第５図において参照符号５０で示した装置
の実施例にあっては、この装置は本質的に二つの機能的
な主要部分、即ち浸透作用液体ポンプ５２が挿入されて
いる参照符号５Ｉで示した第一〇ケーシング部分と細胞
培養室５４を備えている第二のケーシング部分５３とか
ら成る。細胞培養室５４は入口として形成された第一の
管路５５と出口として形成された第二の管路５６とを備
えており、この場合組立てた状態で管路５５には浸透作
用液体ポンプ５２の流出開口５５ａが、管路５６には戻
り液体カニユーレ５６ａが接続されている。この戻り液
体カニユーレ５６ａは場合によっては図示していない一
路弁を（ＩＩえていてもよい。流出開口５５ａを戻り液
体カニユーレ５６ａに対して充分に封隙するため、両者
はシリコン膜７を突通して案内されており、このシリコ
ン膜はケーシング部分５１をケーシング部分５３とねじ
ｌＯにより相応する切欠き内にねし止めした後密封して
固定される。

細胞培養室５４の充填は以下のように行われる。

観察ガラス保持体１３を介して第一の観察ガラス１２を
ねじにより固定した後、細胞培養基を細胞培養室５４内
に充填する。充填後実際に管路５５．５６に対して横方
向に配向されている細胞培養室５４を第二の観察ガラス
１２と第二の観察ガラス保持体１３とねじ１１により密
封状態に閉鎖する。ケーシング部分５１内には液体ポン
プ５２を収容している中空空域５８と結合していてかつ
第４図に図示していないねし或いはプラグによって閉じ
ることができる管路９（開１」）が設けられている。中
空空域５８内には浸透作用ポンプ５２を作動させる液体
が充填されて、この液体は系を作動させる。作業に先だ
って流出開口５５ａを経て浸透作用ポンプ５２内に充填
された液体（媒体等）は連続的に細胞培養室５４内にポ
ンプ圧送される。戻り液体管路５６を通って行われる中
空空域５８内への消費された液体の流出は系内で超過圧
が生じることによって阻止される。

第４図および第５図において解体した状態で図示した装
置の組立ては実際に一点鎖線で示した通りに行われ、こ
の場合側ケーシング部分５１と５３はねじ１０により互
いに圧接され、こ第１図は本発明による装置の第一の実
施例の概略図、 第２図は浸透作用ポンプの概略横断面図、第３図は装置
の第二の優れた実施例の断面図、第４図は装置の第三の
実施例を断面図でかつ。

解体した状態で図示した図、 第５図は第４Ｍによる装置の置所面図。

図中符号は、 ２・・・浸透作用液体ポンプ ４・・・細胞培養室 ５・・・流入口 ６・・・流出口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーシング内に細胞培養基の流入および流出のため
   に連通し合っている少くなくとも二つの室が設けられて
   いる細胞生物学的試験を行うための装置において、入口
   部（５）と出口部（６）とを備えた細胞培養室（４）お
   よび細胞培養基を連続的に排出させるための上記入口部
   （５）に接続している浸透作用液体ポンプ（２）とが設
   けられており、この場合出口部（６）が消費された培養
   基の排出を保証するように構成されていることを特徴と
   する、上記細胞生物学的試験を行うための装置。 ２、浸透作用液体ポンプ（３２）が装置（３０）のケー
   シング（３１）内にその長手軸線を中心にして回転可能
   に保持されている制御スリーブ（４０）内に挿入されて
   おり、この制御スリーブが作動媒体を包含している室 （３８）から浸透作用液体ポンプ（３２）への結合を造
   る少なくとも一つの開口（４１）を備えており、この場
   合制御スリーブ（４ ０）の底部部分（４３）内に制御スリーブが回転される
   ことにより反応室（３４）の管路（３７）に或いはバイ
   パス−管路（３９）に選択的に整向可能な曲折された流
   出管路（４４、４５）が存在している、特許請求の範囲
   第１項に記載の装置。 ３、反応室（３４）と浸透作用液体ポンプ（３２）の作
   動媒体のための室（３８）との間に、上記両室（３４、
   ３８）間に封入される媒体間の混合を制限する長く延び
   た結合管路（３６、３６′）が設けられている、特許請
   求の範囲第１項に記載の装置。 ４、ケーシング部分（３１）の上方部分内において結合
   管路（３６′）内に媒体を分離しかつ自由に浮動してい
   るピストン（２７）が設けられている、特許請求の範囲
   第３項に記載の装置。 ５、結合管路（３６、３６′）が反応室（３４）を介し
   て或いは試料取出しのための閉鎖部（２５、２５′）を
   取外すことにより接近可能であるように構成されている
   特許請求の範囲第３項或いは第４項に記載の装置。 ６、装置（５０）の第二の室（５４）が第二のケーシン
   グ部分（５３）を貫通していてかつ管路（５５、５６）
   に対して横方向に配向された切欠きとして形成されてお
   り、かつ保持体（１３）によりケーシング部分（５３）
   に解離可能に固定されている二枚の観察ガラス（１２）
   により液体密に閉鎖されている、特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。 ７、第一の室（３８；５８）が第一のケーシング部分（
   ３１；５１）を貫通していてかつ閉鎖可能な管路（３８
   ′、９）を経て接近可能であるように構成されている、
   特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ８、浸透作用液体ポンプ（２；３２；５２）を除いて全
   ての部分が加熱殺菌可能な材料から成る、特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。 ９、反応室（４；３４）の流出開口の手前にフィルタ要
   素（３５）が設けられている、特許請求の範囲第１項に
   記載の装置。 １０、装置（１０、３０））の反応室として形成された
   第二の室（４；３４）が少なくとも一枚のガラス板によ
   って閉じられている、特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。