專利名稱：細胞培養裝置、細胞培養方法、細胞培養程序及細胞培養系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及根據對細胞的培養狀況的評價來培養細胞的細胞培養裝置、 細胞培養方法、細胞培養程序及細胞培養系統。
背景技術：
細胞培養，特別是免疫細胞療法中所用的懸浮細胞的細胞培養一直以來 基本上都是利用人工的操作來實施的。例如，將從患者處采集的細胞與培養 基一起接種在附著了抗體(誘導因子)的燒瓶中，然后收容于恒溫槽中，每 天將該燒瓶從恒溫槽中取出，使用顯微鏡等觀察培養狀況(例如增殖狀況)， 在看到增殖等時，或者在從細胞接種起經過規定期間后，向上述燒瓶中添加 培養基而培養(例如增殖)細胞。
在如上所述的人為的細胞培養中，由于是基于依賴于培養技術者的經驗 的培養評價來進行以天為單位的操作，或者基于預先制定的手冊對所有的細 胞統一地進行培養操作，因此就會有因所采集的細胞不同，出現培養(例如 增殖)不夠充分的情況。為了最大限度地發揮各個患者的不同細胞的增殖能 力，需要客觀的培養評價和在基于該評價的以小時為單位的培養操作。
此種問題在貼壁依賴性細胞(anchorage dependent cell)的培養中，像 專利文獻l中所述的那樣被解決了一部分。也就是說，專利文獻1中，通過 無侵害、非破壞性地利用圖像對各個貼壁依賴性細胞進行形態觀察，來掌握 該細胞集團整體的增殖能力。
另外，作為如上所述的人為的細胞培養中所用的系統，在專利文獻2中， 公開了如下的細胞的培養系統，其在l臺恒溫槽(培養室)內配置了多個罐 (收容部)，在各罐中各收容1個培養容器而培養細胞。該培養系統中，對于1臺恒溫槽的所有的罐統一地設定培養環境。
專利文獻1特開2002-218995號公報 專利文獻2特開2005-73566號公報
但是，就免疫細胞療法中所用的懸浮細胞的培養而言，尚不存在對細胞 的培養狀況的客觀的評價、基于該評價來培養細胞的裝置等。
另外，在包括上述專利文獻2中所述的細胞培養系統的人為的細胞培養 中，從事培養的操作者在記錄中還不得不保留恒溫槽或罐內的培養環境數據 的收集、培養基更換等培養操作等，形成非常煩雜的作業。另外，還有可能 無法可靠地掌握細胞培養的異常。
發明內容
本發明是考慮上述的情況而完成的，其目的在于，提供可以在減輕操作 者的勞動的同時實現與細胞的培養狀況對應的恰當的培養的細胞培養裝置、 細胞培養方法及細胞培養程序。
另外，本發明的其它的目的在于，提供可以自動地收集、積累有關細胞 培養的細胞培養相關數據，并且可以基于上述細胞培養相關數據來監視、管 理細胞的培養的細胞培養系統、細胞培養方法及細胞培養程序。
第l方面所述的發明的細胞培養裝置的特征是，該裝置具有培養細胞 的培養容器、儲存向該培養容器供給的培養基的培養基儲存設備、取得上述 培養容器內的細胞的圖像的圖像獲得設備、根據由該圖像獲得設備取得的細 胞的圖像來判定該細胞的培養狀況并基于該判定執行培養操作的控制設備。
根據第1方面所述的發明，第2方面所述的發明的細胞培養裝置的特征 在于，上述培養容器為用于增殖細胞的增殖用培養容器和用于使細胞表現功 能的功能表現用培養容器，圖像獲得設備取得該功能表現用培養容器內的細 胞的圖像。根據第2方面所述的發明，第3方面所述的發明的細胞培養裝置的特征 在于，上述功能表現用培養容器是為了增殖而用誘導因子刺激細胞的誘導因 子剌激用培養容器，控制設備基于上述誘導因子刺激用培養容器內的細胞的 圖像，判定細胞的增殖可能性和細胞的增殖能力，控制將細胞從上述誘導因 子刺激用培養容器轉移到增殖用培養容器轉移細胞中的時機、和從培養基儲 存設備向上述增殖用培養容器供給培養基等的培養操作。根據第2方面所述的發明，第4方面所述的發明的細胞培養裝置的特征 在于，上述功能表現用培養容器是使細胞分化的分化誘導用培養容器，控制 設備基于上述分化誘導用培養容器內的細胞的圖像，控制分化誘導操作。根據第l至4方面中任意一項所述的發明，第5方面所述的發明的細胞 培養裝置的特征在于，上述培養基儲存設備構成為盒結構，并與培養容器連 接。根據第5方面所述的發明，第6方面所述的發明的細胞培養裝置的特征 在于，上述功能表現用培養容器構成為盒結構，并與增殖用培養容器及培養 基儲存設備連接。根據第2至6方面中任意一項所述的發明，第7方面所述的發明的細胞 培養裝置的特征在于，上述培養基儲存設備、功能表現用培養容器及增殖用 培養容器構成封閉體系。根據第2至7方面中任意一項所述的發明，第8方面所述的發明的細胞 培養裝置的特征在于，該裝置設置成能在上述增殖用培養容器中形成儲液 部，在該增殖用培養容器內的培養初期階段，細胞及培養基儲存于上述儲液 部中。根據第2至8方面中任意一方面所述的發明，第9方面所述的發明的細 胞培養裝置的特征在于，將在上述增殖用培養容器內增殖的細胞導入到功能 表現用培養容器內，通過圖像獲得設備取得該細胞的圖像。根據第2至9方面中任意一方面所述的發明，第10方面所述的發明的
細胞培養裝置的特征在于，可以儲存使用后的培養基的使用后的培養基儲存 容器、與可以儲存向培養容器供給的培養基的培養基儲存容器一起設置在所
述培養基儲存設備中，通過將增殖用培養容器內的使用后的培養基向上述使 用后的培養基儲存容器排出而進行儲存。
根據第2至10方面中任意一方面所述的發明，第11方面所述的發明的 細胞培養裝置的特征在于，在上述培養基儲存設備中可以安裝回收細胞的細 胞回收容器，在增殖用培養容器內濃縮后的細胞在上述細胞回收容器內進行 回收。
根據第1至11方面中任意一方面所述的發明，第12方面所述的發明的 細胞培養裝置的特征在于，上述細胞為懸浮細胞。
根據第1至12方面中任意一方面所述的發明，第13方面所述的發明的 細胞培養裝置的特征在于，上述細胞用于免疫細胞療法。
第14方面所述的發明的細胞培養方法的特征在于，圖像獲得設備取得 培養細胞的培養容器內的細胞的圖像，根據由該圖像獲得設備取得的細胞的 圖像判定該細胞的培養狀況，基于該判定對上述培養容器執行培養操作。
根據第14方面所述的發明，第15方面所述的發明的細胞培養方法的特 征在于，上述培養容器是用于增殖細胞的增殖用培養容器和用于使細胞表現 功能的功能表現用培養容器，圖像獲得設備取得該功能表現用培養容器內的 細胞的圖像。
根據第15方面所述的發明，第16方面所述的發明的細胞培養方法的特 征在于，上述功能表現用培養容器是為了增殖而用誘導因子剌激細胞的誘導 因子刺激用培養容器，且該方法基于上述誘導因子刺激用培養容器內的細胞 的圖像，判定細胞的增殖可能性和細胞的增殖能力，執行將細胞從上述誘導 因子刺激用培養容器轉移到增殖用培養容器轉移細胞中的時機、和從培養基儲存設備向上述增殖用培養容器供給培養基等的培養操作。
根據第15方面所述的發明，第17方面所述的發明的細胞培養方法的特 征在于，上述功能表現用培養容器是使細胞分化的分化誘導用培養容器，該 方法基于上述分化誘導用培養容器內的細胞的圖像，執行分化誘導操作。
根據第15至17方面中任意一方面所述的發明，第18方面所述的發明 的細胞培養方法的特征在于，在上述增殖用培養容器內的培養初期階段，在 上述增殖用培養容器的儲液部中儲存細胞及培養基。
根據第15至18方面中任意一方面所述的發明，第19方面所述的發明 的細胞培養方法的特征在于，將在上述增殖用培養容器內增殖的細胞導入到 功能表現用培養容器內，通過圖像獲得設備取得該細胞的圖像。
根據第15至19方面中任意一方面所述的發明，第20方面所述的發明 的細胞培養方法的特征在于，將上述增殖用培養容器內的使用后的培養基向 培養基儲存設備的使用后的培養基儲存容器排出。
根據第15至20方面中任意一方面所述的發明，第21方面所述的發明 的細胞培養方法的特征在于，將在上述增殖用培養容器內濃縮后的細胞在培 養基儲存設備的細胞回收容器內進行回收。
根據第14至21方面中任意一方面所述的發明，第22方面所述的發明 的細胞培養方法的特征在于，上述細胞為懸浮細胞。
根據第14至22方面中任意一方面所述的發明，第23方面所述的發明 的細胞培養方法的特征在于，上述細胞用于免疫細胞療法。
第24方面所述的發明的細胞培養程序儲存于計算機中用于執行細胞的 培養，其特征在于，該程序包括圖像獲得設備取得培養細胞的培養容器內 的細胞的圖像的過程、根據由該圖像獲得設備取得的細胞的圖像判定該細胞 的培養狀況的過程、基于該判定對上述培養容器執行培養操作的過程。
第25方面所述的發明的細胞培養程序儲存于計算機中，用于執行細胞的培養，其特征在于，該程序包括圖像獲得設備取得用于使細胞表現功能 的功能表現用培養容器內的細胞的圖像的過程、根據由該圖像獲得設備取得 的細胞的圖像判定該細胞的培養狀況的過程、基于該判定對上述功能表現用 培養容器和/或用于增殖細胞的增殖用培養容器執行培養操作的過程。
根據第1至3方面中任意一方面所述的發明，第26方面所述的發明的
細胞培養裝置的特征在于，上述培養容器放置于載置臺上，通過使上述載置 臺的一部分升降來改變培養面積。
根據第1至13方面中任意一方面所述的發明，第27方面所述所述的發 明的細胞培養裝置的特征在于，該裝置可以選擇單純流加培養及灌流培養的 中的一種。
根據第27方面所述的發明，第28方面所述的發明的細胞培養裝置的特 征在于，該裝置可以選擇間歇式灌流培養及連續式灌流培養中的一種。
根據第14至16方面中任意一方面所述的發明，第29方面所述所述的 發明的細胞培養方法的特征在于，上述培養容器放置于載置臺上，通過使上 述載置臺的一部分升降來改變培養面積。
根據第14至23方面中任意一方面所述的發明，第30方面所述所述的 發明的細胞培養方法的特征在于，該方法可以選擇單純流加培養及灌流培養 中的一種。
根據第30方面所述的發明，第31方面所述的發明的細胞培養方法的特 征在于，該方法可以選擇間歇式灌流培養及連續式灌流培養中的一種。
第32方面所述的發明的細胞培養系統培養細胞并對該培養進行監視、 管理，其特征在于，該系統包括恒溫槽，其將分別設置培養細胞的培養容 器的多個培養單元相互隔離地配置，每個上述培養單元在獨立的培養環境下 培養細胞；管理設備，其在該恒溫槽的每個上述培養單元中收集、積累與細 胞的培養相關的細胞培養相關數據，基于上述細胞培養相關數據對每個上述培養單元的細胞的培養狀態進行監視，并管理細胞的培養操作。
根據第32方面所述的發明，第33方面所述的發明的細胞培養系統的特 征在于，上述管理設備具有運轉控制盤，其與恒溫槽一起設于培養室內， 兼具控制上述恒溫槽的各培養單元中的培養的功能；監視用計算機，其設于 上述培養室之外，接收顯示上述運轉控制盤所具有的數據。
根據第32或33方面所述的發明，第34方面所述的發明的細胞培養系 統的特征在于，上述細胞培養相關數據是細胞、培養基、培養容器、恒溫槽、 培養單元及操作者的識別符號、恒溫槽及培養單元內的培養環境數據、培養 容器內的細胞的圖像數據中的至少一個。
根據第33或34方面所述的發明，第35方面所述的發明的細胞培養系 統的特征在于，上述恒溫槽設有多臺，在各恒溫槽上連接有運轉控制盤，并 且在這些多臺的運轉控制盤上連接有1臺監視用計算機。
根據第33至35方面中任意一方面所述的發明，第36方面所述的發明 的細胞培養系統的特征在于，在上述監視用計算機上，經由公用通信線路連 接有遠程監視用計算機。
根據第33至36方面中任意一方面所述的發明，第37方面所述的發明 的細胞培養系統的特征在于，構成上述培養單元的恒溫槽的罐分別以細菌等 無法出入的狀態隔離地構成。
根據第32至37方面中任意一方面所述的發明，第38方面所述的發明 的細胞培養系統的特征在于，在構成上述培養單元的恒溫槽的罐中，設有將 上述恒溫槽內的空氣導向上述罐中的風扇， 一個恒溫槽的全部的罐的上述風 扇在該恒溫槽的門被打開時停止。
根據第32至38方面中任意一方面所述的發明，第39方面所述的發明 的細胞培養系統的特征在于，在構成上述培養單元的恒溫槽的罐中， 一個恒 溫槽中的各罐的門僅有某一個可以被打開。根據第32至39方面中任意一方面所述的發明，第40方面所述的發明 的細胞培養系統的特征在于，上述細胞為懸浮細胞。
根據第32至40方面中任意一方面所述的發明，第41方面所述的發明 的細胞培養系統的特征在于，上述細胞用于免疫細胞療法。
第42方面所述的發明的細胞培養方法培養細胞，并對該培養進行監視、 管理，其特征在于，該方法使用恒溫槽，所述恒溫槽將分別設置培養細胞的 培養容器的多個培養單元相互隔離地配置，每個上述培養單元在獨立的培養 環境下培養細胞；且該方法在該恒溫槽的每個上述培養單元中收集、積累與 細胞的培養有關的細胞培養相關數據，基于上述細胞培養相關數據監視每個 上述培養單元的細胞的培養狀態，并管理細胞的培養操作。
根據第42方面所述的發明，第43方面所述的發明的細胞培養方法的特 征在于，上述細胞培養相關數據是細胞、培養基、培養容器、恒溫槽、培養 單元及操作者的識別符號、恒溫槽及培養單元內的培養環境數據、培養容器 內的細胞的圖像數據中的至少一個。
根據第42或43方面所述的發明，第44方面所述的發明的細胞培養方 法的特征在于，上述細胞為懸浮細胞。
根據第42至44方面中任意一方面所述的發明，第45方面所述的發明 的細胞培養方法的特征在于，上述細胞用于免疫細胞療法。
第46方面所述的發明的細胞培養程序儲存于計算機中，用于培養細胞， 并對該培養進行監視、管理，其特征在于，該程序包括在恒溫槽的每個培 養單元中收集、積累有關細胞的培養的細胞培養相關數據的過程，所述恒溫
槽將分別設置培養細胞的培養容器的多個培養單元相互隔離地配置，每個所 述培養單元在獨立的培養環境下培養細胞；基于上述細胞培養相關數據監視 每個上述培養單元的細胞的培養狀態的過程；基于上述細胞培養相關數據管 理每個上述培養單元的細胞的培養操作的過程。第47方面所述的發明的細胞培養裝置的特征在于，該裝置將培養細胞 的多個培養容器依次連接，各培養容器在不同的培養環境下培養細胞，將所 培養的細胞向下游側的上述培養容器轉移而進行培養。
根據第47方面所述的發明，第48方面所述的發明的細胞培養裝置的特 征在于，上述培養容器設有兩個， 一個培養容器是具有使細胞表現功能的培 養環境的功能表現用培養容器，另一個培養容器是具有使細胞增殖的培養環 境的增殖用培養容器。
根據第48方面所述的發明，第49方面所述的發明的細胞培養裝置的特 征在于，上述功能表現用培養容器是具有為了增殖而用誘導因子剌激細胞的 培養環境的誘導因子刺激用培養容器。
根據第48方面所述的發明，第50方面所述的發明的細胞培養裝置的特 征在于，上述功能表現用培養容器是具有使增殖了的細胞分化的培養環境的 分化誘導用培養容器。
根據第47至50方面中任意一方面所述的發明，第51方面所述的發明 的細胞培養裝置的特征在于，上述細胞為懸浮細胞。
根據第47至51方面中任意一方面所述的發明，第52方面所述的發明 的細胞培養裝置的特征在于，上述細胞用于免疫細胞療法。
第53方面所述的發明的細胞培養方法的特征在于，該方法在多個培養 容器中在各自不同的培養環境下培養細胞，將在一個培養容器中培養后的細 胞依次轉移到下游側的另一個培養容器中進行培養。
根據第53方面所述的發明，第54方面所述的發明的細胞培養方法的特 征在于，上述培養容器為兩個，在一個培養容器中為了增殖而用誘導因子刺 激細胞后，在另一個培養容器中使細胞增殖。
根據第53方面所述的發明，第55方面所述的發明的細胞培養方法的特 征在于，上述培養容器為兩個，在一個培養容器中使細胞增殖后，在另一個培養容器中使細胞分化。
根據第53至55方面中任意一方面所述的發明，第56方面所述的發明 的細胞培養方法的特征在于，上述細胞為懸浮細胞。
根據第53至56方面中任意一方面所述的發明，第57方面所述的發明 的細胞培養方法的特征在于，上述細胞用于免疫細胞療法。
第58方面所述的發明的細胞培養裝置包括培養細胞的培養容器、放 置上述培養容器的載置臺，其特征在于，上述載置臺具有可升降的部分，通 過升降上述可升降的部分，來改變所放置的培養容器的可培養的面積。
根據第58方面所述的發明，第59方面所述的發明的細胞培養裝置的特 征在于，上述細胞為懸浮細胞。
根據第58或59方面所述的發明，第60方面所述的發明的細胞培養裝 置的特征在于，上述細胞用于免疫細胞療法。
根據第58至60方面中任意一方面所述的發明，第61方面所述的發明 的細胞培養裝置的特征在于，在上述培養容器上，連接有儲存向該培養容器 供給的培養基的培養基儲存設備。
根據第61方面所述的發明，第62方面所述的發明的細胞培養裝置的特
征在于，上述培養基儲存設備、培養容器構成為封閉體系。
根據第61或62方面所述的發明，第63方面所述的發明的細胞培養裝 置的特征在于，可以儲存使用后的培養基的使用后的培養基儲存容器、與可 以儲存向培養容器供給的培養基的培養基儲存容器一起設置在所述培養基 儲存設備中，通過將增殖用培養容器內的使用后的培養基向上述使用后的培 養基儲存容器排出而進行儲存。
根據第58至63方面中任意一方面所述的發明，第64方面所述的發明 的細胞培養裝置的特征在于，該裝置包括用于取得上述培養容器內的細胞 的圖像的圖像獲得設備；根據由上述圖像獲得設備取得的細胞的圖像判定該細胞的培養狀況，基于該判定執行培養操作的控制設備。
根據第58方面所述的發明，第65方面所述的發明的細胞培養裝置的特 征在于，上述培養容器為用于增殖細胞的增殖用培養容器和用于使細胞表現 功能的功能表現用培養容器，圖像獲得設備取得該功能表現用培養容器內的 細胞的圖像。
根據第65方面所述的發明，第66方面所述的發明的細胞培養裝置的特 征在于，上述功能表現用培養容器是為了增殖而用誘導因子刺激細胞的誘導 因子刺激用培養容器，控制設備基于上述誘導因子刺激用培養容器內的細胞 的圖像，判定細胞的增殖可能性和細胞的增殖能力，控制改變可培養的面積 的時機、和從培養基儲存設備向上述增殖用培養容器供給培養基等的培養操 作。
根據第1至4、 12、 13、 14至17、 22至25方面中任意一方面所述的發 明，由于根據培養容器內的細胞的圖像判定該細胞的培養狀況，實施與該培 養狀況對應的培養操作，因此可以在非接觸狀態下判定細胞的培養狀況，所 以不會有對該細胞造成損害的情況，另外操作者不需要逐步實施培養操作， 因而可以減輕操作者的勞動，另外可以實施與細胞的培養狀況對應的培養操 作，從而可以實現恰當的培養操作。因可以實現與該細胞的培養狀況對應的 恰當的培養操作，就能夠實現以小時為單位的培養操作，從而可以縮短培養 期限。
根據第5或6方面所述的發明，由于培養基儲存設備構成為盒結構，與 培養容器(功能表現用培養容器、增殖用培養容器)連接，因此可以將培養 容器總是維持為最適于培養的環境，從而可以減少伴隨著環境變化產生的對 培養容器內細胞的損害，并且可以省略在凈化臺等內向培養容器中補充培養 基的無菌操作。
根據第7、 47至57方面所述的發明，由于培養基儲存設備、功能表現用培養容器及增殖用培養容器構成為封閉體系，因此可以將這些培養基儲存 設備、功能表現用培養容器及增殖用培養容器維持為無菌狀態。
根據第8或18方面所述的發明，由于在增殖用培養容器內的培養初期 階段，在該增殖用培養容器的儲液部儲存細胞及培養基，因此可以通過將單 位面積的細胞密度維持為適于增殖的密度，來有效地增殖細胞。
根據第9或19方面所述的發明，由于將在增殖用培養容器內增殖的細 胞導入到功能表現用培養容器內，由圖像獲得設備取得該細胞的圖像，因此 可以將在增殖用培養容器內增殖的細胞作為圖像取得，可以觀察其細胞數或 細胞的形態。
根據第10或20方面所述的發明，由于增殖用培養容器內的使用后的培 養基向培養基儲存設備的使用后的培養基儲存容器排出而進行儲存，因此可 以將增殖用培養容器內的細胞密度提高而濃縮，所以就可以減少用于細胞回 收的離心分離操作次數。其結果是，可以實現細胞回收作業的省力化，并且 還可以減少伴隨著離心分離產生的對細胞的損害。
根據第11或21方面所述的發明，通過將在增殖用培養容器內濃縮后的 細胞在培養基儲存設備的細胞回收容器內全部回收，就可以將該細胞回收容 器直接安裝在離心分離機上而回收細胞，可以實現細胞回收作業的省力化。
根據第26至31方面所述的發明，由于可以使在培養容器內儲存細胞及 培養基的儲液部以規定的面積變化，因此可以通過將培養中的單位面積的細 胞密度維持為適于增殖的密度，來有效地增殖細胞。
根據第32至36、 42至46方面所述的發明，由于運轉控制盤及監視用
計算機在恒溫槽的每個培養單元中收集、積累有關細胞的培養的細胞培養相 關數據，因此可以可靠地掌握有關在任意的培養單元中培養的細胞的培養歷 程。另外，由于運轉控制盤及監視用計算機對恒溫槽的每個培養單元基于細 胞培養相關數據來監視細胞的培養狀態，因此可以對每個培養單元監視培養狀態的異常。另外，由于運轉控制盤及監視用計算機對恒溫槽的每個培養單 元(罐及培養盒)，基于細胞培養相關數據來管理培養基的更換(培養基盒 的更換)或培養結束后的細胞回收(利用培養袋或細胞回收袋的細胞回收) 等的細胞培養操作，因此可以很容易地制成用于操作者對恒溫槽的每個培養 單元實施的操作(作業)的作業規范。另外，由于管理設備具有運轉控制 盤，其與恒溫槽一起設于培養室內，兼具控制恒溫槽的各培養單元(罐及培 養盒)的培養的功能；監視用計算機，其設于上述培養室以外的監視室中， 接收保存并可以顯示(閱覽)上述運轉控制盤所具有的數據。因此就可以使 用監視用計算機在培養室以外的監視室中觀察而監視、管理培養室內的恒溫 槽的培養單元內的細胞的培養狀態，利用該管理，可以自動地記錄、保管歷 程等，防止人為的改動或記錄錯誤。根據第37至41方面所述的發明，由于構成培養單元的恒溫槽的罐被分 別由吸氣過濾器及排氣過濾器以沒有細胞和/或細菌出入的狀態隔離地構成， 因此可以防止收容于各罐內的培養袋及細胞接種盒內的細胞被細菌污染。由 于一個恒溫槽的全部罐的送風風扇在該恒溫槽的本體門被打開時停止，因此 在恒溫槽的本體門打開之時，可以保持該恒溫槽的各罐的密閉狀態，所以就 可以對于各罐良好地確保獨立的培養環境，可以抑制罐內的培養環境的變 動。由于一個恒溫槽的各罐的罐門僅有某一個可以被打開，因此不會有在一 個恒溫槽中將各罐的罐門同時打開兩個以上的情況，所以就可以防止罐內的 培養袋及細胞接種盒的搬入搬出的拿錯，并且可以防止細胞之間被相互污染 的交叉污染。根據第58至66方面所述的發明，由于將培養袋內的培養初期階段的抗 體刺激和細胞增殖在同一培養袋內進行，可以在該培養袋內使儲存細胞及培 養基的儲液部以規定的面積變化，因此可以通過將培養中的單位面積的細胞 密度維持為適于增殖的密度，來有效地增殖細胞。
圖1是表示本發明的細胞培養裝置的第1種實施方式的結構圖； 圖2是表示圖1的恒溫槽的立體圖；圖3是表示收容于圖1的恒溫槽的罐內的培養盒的立體圖； 圖4是分別表示圖3的培養袋盤、培養基盒及細胞接種盒的立體圖； 圖5是表示由圖2的恒溫槽的一個罐、收容于該罐內的培養盒構成的培 養單元的結構的布置圖；圖6是表示圖5的培養單元的控制系統的框圖；圖7表示圖5的振蕩裝置的振蕩機構，(A)為立體圖，(B)為側視圖； 圖8是表示圖5的培養單元的培養過程的工序圖； 圖9表示圖5的培養單元的培養過程，是延續圖8的工序圖； 圖10表示圖5的培養單元的培養過程，是延續圖9的工序圖； 圖11表示圖5的培養單元的培養過程，是延續圖10的工序圖； 圖12是表示圖5的培養單元的誘導因子刺激間歇式灌流培養工序的處 理操作的流程圖；圖13是表示圖12的處理操作的延續的流程圖；圖14是表示圖5的培養單元的誘導因子刺激間歇式灌流培養工序(包 括利用細胞回收袋的細胞回收處理)的處理操作的流程圖； 圖15是表示圖14的處理操作的延續的流程圖；圖16是表示圖5的培養單元的誘導因子刺激連續式灌流培養工序的處 理操作的流程圖；圖17是表示圖16的處理操作的延續的流程圖；圖18是表示圖1的細胞培養系統的細胞培養前的細胞培養相關數據的 流動的圖；圖19是表示圖1的細胞培養系統的細胞培養中的細胞培養相關數據的流動的圖；圖20是表示圖1的細胞培養系統的細胞培養后的細胞培養相關數據的 流動的圖；圖21是表示本發明的細胞培養裝置的第2種實施方式的培養單元的結構(分化誘導狀態)的布置圖；圖22是表示圖21的培養單元的分化誘導前狀態的結構的布置圖；圖23是表示圖21及圖22的培養單元的分化誘導間歇式灌流培養工序的處理操作的流程圖；圖24是表示圖23的處理操作的延續的流程圖；圖25是表示本發明的細胞培養系統的第3種實施方式的結構圖；圖26是表示本發明的細胞培養裝置的第4種實施方式的結構圖；圖27是表示第4種實施方式的細胞培養裝置的由一個在空間上獨立的培養室和低溫室、以及收容于該培養室內的培養袋盤和收容于低溫室中的培養基袋盤及廢液袋盤構成的培養單元的結構的布置圖； 圖28是表示圖27的載置臺的結構的立體圖；圖29是表示第4種實施方式的變形例的載置臺的結構的俯視圖，(a) 是表示不升降的部分與所有的面積變化部分處于相同平面上的狀態的圖， (b)是表示使面積變化部分下降了的狀態的圖；圖30是沿著圖29 (a)的niX—IIIX線的局部剖面圖，(a)是表示使面 積變化部分下降，將不升降的部分和面積變化部分階梯狀地配置于不同的平 面上的狀態的圖，(b)是表示4個面積變化部分中的3個面積變化部分處于 相同平面上的狀態的圖，(c)是表示不升降的部分與所有的面積變化部分處 于相同平面上的狀態的圖；圖31是表示在圖27的培養單元的抗體刺激間歇式灌流培養工序中，包 括從培養袋回收細胞的處理的情況的處理操作的流程圖；圖32是表示圖31的處理操作的延續的流程圖；圖33是表示在圖27的培養單元的抗體刺激間歇式灌流培養工序中，包 括從細胞回收袋回收細胞的處理的情況的處理操作的流程圖； 圖34是表示圖33的處理操作的延續的流程圖；圖35是表示圖27的培養單元的抗體刺激連續式灌流培養工序的處理操 作的流程圖；圖36是表示圖35的處理操作的延續的流程圖；圖37是表示圖27的培養單元的抗體剌激單純流加培養工序的處理操作 的流程圖；圖38是表示圖37的處理操作的延續的流程圖；圖39是表示在圖27的培養單元的抗體刺激單純流加培養工序中，包括 利用細胞回收袋回收細胞的處理的情況的處理操作的流程圖； 圖40是表示圖39的處理操作的延續的流程圖。 附圖標記說明10:細胞培養裝置(細胞培養系統)11:恒溫槽12:培養單元13:運轉控制盤14:圖像處理用計算機15:監視用計算機16:罐17:培養盒18:培養袋(增殖用培養容器)19:細胞接種盒(功能表現用培養容器、誘導因子刺激用培養容器) 20:培養基盒(培養基儲存設備)46:載置臺 47:培養袋盤 48:第一泵 49:第二泵65:誘導因子刺激容器67:培養基袋(培養基儲存容器)68:使用后的培養基袋(使用后的培養基儲存容器)72:細胞回收袋(細胞回收容器)80:振蕩裝置85:工作板86:突出部87:照明用LED88: CCD照相機(圖像獲得設備)89:圖像儲存電路91:振蕩機構(按壓設備)94:培養室95:監視室100:細胞培養裝置101:分化誘導盒(分化誘導用培養容器)104:公用通信線路105:遠程監視用計算機200:細胞培養裝置212:培養單元221:圖像處理用單元230:低溫室231:培養基袋盤 232:廢液袋盤
233:培養基袋(培養基儲存設備、培養基儲存容器) 234:廢液袋(廢液儲存設備、使用后的培養基儲存容器) 240:培養室 241:培養袋盤
242:培養袋(抗體刺激用培養容器、增殖用培養容器)
252:載置臺
252b:面積變化部分
252c:面積變化部分
261:供給泵 271:排出泵 290:振蕩裝置 291:振蕩機構
291a:工作板(按壓設備) 291b:突出部
302: CCD照相機(圖像獲得設備)
352:載置臺
354:面積變化部分
355:面積變化部分
356:面積變化部分
357:面積變化部分
370:高度調整板具體實施方式
下面，基于附圖對用于實施本發明的最佳的方式進行說明。[A]第l種實施方式(圖1 圖20)圖1 (a)是表示本發明的細胞培養裝置的第1種實施方式的結構圖，圖 1 (b)是表示本發明的細胞培養系統的第l種實施方式的結構圖。圖2是表 示圖1的恒溫槽的立體圖。圖5是表示由圖2的恒溫槽的一個罐和收容于該 罐內的培養盒構成的培養單元的結構的布置圖。圖l (a)中所示的細胞培養裝置IO是特別培養用于免疫細胞療法中的 懸浮細胞的裝置，具有具備多個(例如8個)培養單元12的恒溫槽11、 控制該恒溫槽11及培養單元12的運轉的運轉控制盤13、用于處理細胞的圖 像的圖像處理用計算機14、與運轉控制盤13及圖像處理用計算機14連接而 用于監視恒溫槽11及培養單元12的監視用計算機15。上述運轉控制盤13 及圖像處理用計算機14作為控制設備發揮作用。上述細胞培養裝置10也可以作為細胞培養系統來實現，該細胞培養系 統10是特別培養用于免疫細胞療法中的懸浮細胞并監視、管理該培養的系 統，與上述細胞培養裝置相同，具有恒溫槽11、運轉控制盤13、圖像處理 用計算機14及監視用計算機15。如圖1 (b)所示，上述恒溫槽11、運轉控 制盤13及圖像處理用計算機14被設在適于細胞的培養的培養室(無塵室) 94內，監視用計算機15被設在該培養室94以外的監視室95中。上述恒溫 槽11是將分別配設進行細胞培養的培養容器(后述的增殖用培養容器、誘 導因子刺激培養容器)的多個(例如8個)培養單元12相互隔離地配置的 槽。該恒溫槽ll中，各個培養單元12在獨立的培養環境下培養上述培養容 器內的細胞。上述運轉控制盤13控制恒溫槽11及培養單元12的運轉，并且監視、 管理在恒溫槽11的每個培養單元12中的細胞培養。另外，上述圖像處理用計算機14處理恒溫槽11的每個培養單元12中的培養中的細胞的圖像，并 與運轉控制盤13 —起，作為控制培養操作的控制設備發揮作用。另外，上 述監視用計算機15與運轉控制盤13及圖像處理用計算機14連接，接收保 存并且可以顯示(閱覽)這些運轉控制盤13及圖像處理用計算機14所具有 的數據，與運轉控制盤13 —起，作為監視、管理細胞的培養的管理設備發 揮作用。這里，作為上述懸浮細胞，己知有末梢血單核細胞、LAK細胞(淋巴 因子激活殺傷細胞)、神經干細胞、ES細胞等。以下將這些懸浮細胞簡稱為 細胞。另外，用與各個細胞對應的誘導因子刺激這些細胞來進行培養。各誘 導因子隨細胞不同而各異，例如在LAK細胞中為抗人CD3抗體等，神經干 細胞的誘導因子為EGF等上皮生長因子，ES細胞的誘導因子為FGF-8b等 成纖維細胞增殖因子。另外，本細胞培養裝置10也可以適用于培養上述懸 浮細胞以外的貼壁依賴性細胞的情況。上述培養單元12具有在恒溫槽11內相互隔開的多個(例如8個)罐 16 (圖2及圖5)、收容于各罐16內的培養盒17 (圖2及圖3)。該培養盒 17如后面詳細說明所示，具備作為增殖用培養容器的培養袋18、作為誘導 因子刺激用培養容器的細胞接種盒19及作為培養基儲存設備的培養基盒 20。這些培養容器(培養袋18、細胞接種盒19)內的細胞在各個罐16的獨 立的培養環境下進行培養。上述恒溫槽11如圖2所示，在具備可以開閉的本體門21的恒溫槽本體 22內設有多段擱板23，在各擱板23上各配置有一個罐16。該恒溫槽11在 將本體門21關閉的狀態下，將恒溫槽本體22內的環境(溫度、濕度及C02 濃度)維持在為了培養細胞所必需的環境。為此，在恒溫槽本體22內，如圖5及圖6所示，配設有溫度傳感器24、 C02傳感器25、門傳感器26及加熱器27，另外，在該恒溫槽本體22上，連結有設于外部的儲氣瓶28。來自溫度傳感器24、 C02傳感器25及門傳感 器26的信號傳送到運轉控制盤13。該運轉控制盤13基于來自溫度傳感器 24的溫度信號控制加熱器27，基于來自C02傳感器25的C02濃度信號，控 制從儲氣瓶28向恒溫槽本體22內供給的C02氣體量。
上述罐16如圖5及圖6所示，在罐本體30上安裝有可以開閉的罐門31 ， 在罐本體30上設有吸氣過濾器32及排氣過濾器33，并且在罐本體30的吸 氣過濾器32側設有送風風扇34。
吸氣過濾器32及排氣過濾器33是除去細菌的過濾器，在利用送風風扇 34的運轉將恒溫槽本體22內的空氣及C02氣體引入到罐16內時，可以防 止細菌從恒溫槽本體22向罐16內的流入。另外，送風風扇34的運轉由運 轉控制盤13控制，在恒溫槽11的本體門21打開的信號從門傳感器26傳送 到運轉控制盤13時，送風風扇34的運轉停止，從而可以確保罐16的密閉 狀態。
利用由吸氣過濾器32及排氣過濾器33來防止細菌從恒溫槽本體22流 入到罐16內的功能、由送風風扇34的運轉停止所產生的對罐16的密閉性 的確保，各罐16內就成為各自獨立的培養環境。這樣，恒溫槽ll的收容于 一個罐16中的培養盒17內的細胞與其它的罐16內的細胞隔離，并且可以 防止收容于該罐16內的培養盒17內的細胞被雜菌污染。另外，還可以防止 被其他的患者的細胞污染的所謂的交叉污染。
在罐本體30中，還配設有門傳感器35、門鎖傳感器36、溫度傳感器37、 濕度傳感器38、門鎖機構39、加熱器40及循環風扇41。運轉控制盤13基 于來自溫度傳感器37的溫度信號控制加熱器40。另外，運轉控制盤13控制 循環風扇41的運轉，使空氣及C02氣體在罐16內循環。上述濕度傳感器 38檢測罐16內的濕度并向運轉控制盤13發送，以檢測其異常。這樣，罐 16內就保持在適于培養細胞的最佳的環境。另外，運轉控制盤13以不會在一個恒溫槽11中使兩個以上的罐門31 同時進行打開操作的方式來控制門鎖機構39的操作。這樣，就可以防止在 不同的罐16之間細胞或培養基等取錯放錯的情況。該門鎖機構39的鎖定操 作由門鎖傳感器36檢測出，向運轉控制盤13發送。另外，罐門31的開閉 狀態由門傳感器35檢測出，向運轉控制盤13發送。在圖5中所示的罐本體30內的下部，設有支承收容于罐16內的培養盒 17的臺42，在該臺42上設有重量計43。該重量計43是測定收容于罐16 內的培養盒17的培養袋18的重量的儀器，實際上是測定從培養基盒20向 培養袋18供給的培養基量。該重量計43的測定值也傳送到運轉控制盤13 中。另夕卜，在罐本體30中，設有指示燈44。在罐16內進行自動培養時，使 該罐16的指示燈44顯示為例如紅色，使被輸出了操作指令的罐16和在內 部未收容有培養盒17的罐16的指示燈44顯示為綠色。這樣，對于正在進 行自動培養的罐16就可以確保與其它的罐16獨立的培養環境，可以防止與 收容于其它的罐16中的樣品(細胞)的交叉污染或取錯的情況。這里，對上述培養盒17進行說明。如圖3及圖5所示，該培養盒17在大盤45中安裝了培養袋18、細胞接 種盒19及培養基盒20，培養袋18及細胞接種盒19是培養細胞的培養容器。 其中，細胞接種盒19是用于使細胞表現功能(例如使細胞增殖、使細胞分 化(后述)等)的功能表現用培養容器，本實施方式中，是為了增殖而利用 誘導因子刺激細胞的誘導因子刺激用培養容器。另外，培養袋18是用于增 殖在細胞接種盒19中被誘導因子刺激后的細胞的增殖用培養容器。培養袋18是收容接種了細胞的培養液的柔性的一次性容器，通過載置 臺46 (圖5)放置于圖4 (A)所示的培養袋盤47上，該培養袋盤47可拆 卸地安裝于圖3及圖5所示的大盤45上。上述培養袋18例如是由透氧性材 質制成的袋。在上述大盤45上，如圖5所示，配置有第一泵48、第二泵49及第三泵50。培養袋18的一端側使用管63經由第二泵49與第七連接器57 連接。另外，培養袋18的另一端側使用管60與第一連接器51連接。從滅 菌管更換的便利性方面考慮，上述第一泵48、第二泵49、第三泵50優選為 蠕動型泵。
該大盤45中，管61的一端與第三連接器53連接，另一端與第五連接 器55連接。該管61被配設于第一泵48的未圖示的轉動驅動部中。管63的 一端如前所述地與第七連接器57連接，另一端與培養袋18連接。該管63 被配設于第二泵49的未圖示的轉動驅動部中。管62將一端利用連接器X與 管61連接，將另一端利用連接器Y與管63連接。該管62被配設于第三泵 50的未圖示的轉動驅動部中。
上述細胞接種盒19如圖4 (C)所示，是在誘導因子刺激容器65的底 面內側將誘導因子固定化，向該誘導因子刺激容器65內投入培養基，在該 培養基上接種細胞，將該誘導因子刺激容器65設于盒架66中，構成盒結構。 向上述誘導因子刺激容器65中加入誘導因子、培養基及細胞的作業是在凈 化臺或安全柜(以下在本實施方式中，稱作凈化臺等)內以無菌狀態實施的。 而且，將培養基及細胞的混合液稱作培養液。
上述細胞接種盒19如圖3所示，可拆卸地安裝于大盤45上。此時，如 圖5所示，細胞接種盒19的第二連接器52及第四連接器54與大盤45的第 一連接器51、第三連接器53分別無菌地結合。也就是說，例如通過在一方 的橡膠狀結合部中插入另一方的針狀結合部而將第一連接器51和第二連接 器52無菌地結合。對于第三連接器53與第四連接器54的結合也是相同的。
通過第一連接器51與第二連接器52的結合，使用管60，將不同的培養 環境的細胞接種盒19與培養袋18連接，也就是說，將具有用于利用誘導因 子刺激細胞而使該細胞表現出增殖功能的培養環境的細胞接種盒19與具有 用于增殖細胞的培養環境的培養袋18連接。所以，可以將在細胞接種盒19中受誘導因子刺激而開始引發增殖的細胞向培養袋18轉移，在該培養袋18 中僅實施增殖。如圖4 (B)所示，上述培養基盒20是在培養基盤69上放置有作為培 養基儲存容器的培養基袋67及作為使用后的培養基儲存容器的使用后的培 養基袋68，構成盒結構。上述培養基袋67是儲存向培養袋18、細胞接種盒 19供給的培養基的袋。另外，上述使用后的培養基袋68是儲存從培養袋18 中排出的使用后的培養基(上清液)的袋。通過將培養基盒20以盒結構構 成，就可以在將培養袋18維持在罐16內的狀態下，僅通過在該罐16內的 培養盒17上安裝培養基盒20來實現培養基的更換、供給。上述培養基盒20可拆卸地安裝于大盤45 (圖3)上。此時，如圖5所 示，培養基盒20的第六連接器56、第八連接器58分別與大盤45的第五連 接器55、第七連接器57如第一連接器51與第二連接器52那樣進行無菌結 合。利用第六連接器56與第五連接器55的結合，將培養基袋67與細胞接 種盒19連接。另外，利用第七連接器57與第八連接器58的結合，將使用 后的培養基袋68與培養袋18連接。通過將培養袋18、細胞接種盒19及培養基盒20如上所述地連接，就可 以構成如下的封閉體系，S卩，將培養基盒20的培養基袋67內的培養基利用 第一泵48的起動經由細胞接種盒19向培養袋18供給，將該培養袋18內的 使用后的培養基利用第二泵49的起動向培養基盒20的使用后的培養基袋68 排出。利用該封閉體系的結構，就可以將該系統(培養袋18、細胞接種盒 19及培養基盒20)保持在無菌狀態。而且，上述細胞接種盒19在內部細胞消失的階段可以被替換為空盒70。 這樣，就可以防止細胞接種盒19內的誘導因子向培養袋18內轉移的情況。 另外，培養基盒20在培養基袋67變空的階段，可以更換為具備裝滿了培養 基的培養基袋67和空的使用后的培養基袋68的新的培養基盒20。該更換由操作者實施。上述空盒70只是作為使培養基流動的流路發揮作用的構件。
在培養袋18內的培養(細胞增殖)中，有流加培養，其通過起動第 一泵48，將培養基盒20的培養基袋67內的培養基向培養袋18供給(流加) 來增殖細胞；灌流培養，其通過起動第一泵48及第二泵49，將培養袋18 內的使用后的培養基向培養基盒20的使用后的培養基袋68排出，并且將培 養基袋67內的培養基向培養袋18供給來增殖細胞；振蕩培養，其使用了后 述的振蕩裝置80;靜置培養，其不實施振蕩。其中，在灌流培養中，有交替 實施使用后的培養基的排出和培養基的供給的間歇式灌流培養、和同時實施 使用后的培養基的排出和培養基的供給的連續式灌流培養。該連續式灌流培 養中，通常來說，在管63中的培養袋18與第二泵49之間，配設有阻止細 胞移動的過濾器71，防止培養袋18內的細胞向使用后的培養基袋68排出的 情況。
上述第三泵50在利用圖像觀察到在培養袋18內細胞增殖等的情況下起 動。也就是說，培養袋18內的細胞在管63中未配設過濾器71的情況下， 從培養袋18經由管63、管62及管61，導入到細胞接種盒19或空盒70，由 后述的CCD照相機88拍攝，可以觀察增殖了的細胞數等。在上述管63中 配設有過濾器71的情況下，第三泵50的上游側經由旁路管73與培養袋18 連接，培養袋18內的細胞經由上述旁路管73及管62，導向細胞接種盒19 或空盒70內，可以使用CCD照相機88觀察。
在培養袋18中的細胞的增殖結束后，將培養袋18內的使用后的培養基 向上述培養基盒20的使用后的培養基袋68排出，將該培養袋18內的細胞 濃縮。該使用后的培養基的排出是利用第二泵49的起動實施的，基于重量 計43的測定值，利用運轉控制盤13的控制，實施至培養袋18內的培養液 的容量達到大約1/2 1/3左右。利用該培養袋18內的細胞的濃縮，就可以 減少其后實施的以細胞清洗、濃縮為目的的利用離心分離機的離心分離次數。另外，培養基盒20中，也可以在將培養袋18的細胞如上所述地濃縮后， 將使用后的培養基袋68替換為可以安裝在離心分離機上的作為細胞回收容 器的細胞回收袋72，利用第二泵49的起動，向該細胞回收袋72內供給在培 養袋18內將細胞濃縮了的培養液(培養基及細胞)。該情況下，條件是在管 63中未配設過濾器71。這樣，就可以在作為封閉體系空間的罐16內實施利 用可以安裝在離心分離機上的袋的細胞的回收，可以使細胞的回收作業省力 化。在收容于罐16內的培養盒17的大盤45上，如圖5及圖6所示，設有 檢測出在大盤45上安裝了細胞接種盒19或空盒70的情況的細胞接種盒傳 感器74、檢測出在大盤45上安裝了培養基盒20的情況的培養基盒傳感器 75。這些傳感器74及75的信號傳送到運轉控制盤13。該運轉控制盤13確 認在培養盒17的大盤45上安裝有細胞接種盒19或空盒70，并且安裝有培 養基盒20，將第一泵48、第二泵49及第三泵50起動。但是，如圖5所示，在罐16內收容有培養盒17，該培養盒17由罐16 的臺42支承，而在該臺42上，在設置培養盒17的配置培養袋盤47的下方 位置設有傾斜電機76、凸輪機構79及定位傳感器77。在培養袋盤47上直 接放置培養袋18的載置臺46中，其一部分(未圖示的升降部)可升降地構 成。上述傾斜電機76使凸輪機構79轉動，使載置臺46的上述升降部進行 升降。該升降部的位置由定位傳感器77檢測出，向運轉控制盤13發送。傾 斜電機76由運轉控制盤13控制，在培養袋18中的培養初期階段，控制成 使載置臺46的升降部下降。這樣，就可以在培養袋18上形成儲液部78 (圖 8及圖9)。在培養袋18中的培養初期階段，通過將來自細胞接種盒19的培養液(培 養基及細胞)儲存于儲液部78中，就可以將培養袋18內的每單位面積的細胞密度保持為適于增殖的密度，在培養初期有效地增殖細胞。在培養袋18 內培養液達到規定量a(后述)以上的培養中期及后期，傾斜電機76借助凸 輪機構79來升降載置臺46的升降部，將培養袋18設為水平狀態而消除上 述儲液部78。
在培養袋18中的培養初期階段，來自細胞接種盒19的培養液儲存在儲 液部78中，從而培養袋18內的單位面積的細胞密度保持在適合增殖的密度， 細胞可以在培養初期有效地進行增殖。在培養袋18內培養液達到規定量a (后述)以上的培養中期以及后期，傾斜電機76通過凸輪機構79使載置臺 46的升降部上升，使培養袋18成為水平狀態，消除上述儲液部78。
另外，在罐16內，如圖5所示，在培養盒17的配置培養袋盤47的上 方位置，設有作為按壓設備的振蕩裝置80的振蕩機構91。該振蕩裝置80 具有上述振蕩機構91、工作電機81、凸輪機構90及定位傳感器82。振蕩機 構91如圖7所示，在裝置框架83上，配設有借助導桿84上下自由移動的 工作板85，在該工作板85的底面突設有多個突出部86。通過利用工作電機 81，借助凸輪機構90 (圖5)的作用將工作板85向上方或下方交替地移動， 該工作板85的突出部86就會反復按壓位于振蕩機構91的下方的培養袋18， 也就是對培養袋18反復進行按壓和按壓解除。這樣，培養袋18內的培養液 就受到攪拌，培養袋18內的細胞在培養液內懸浮地移動，該培養袋18內的 細胞的分布及培養基的成分濃度被均一化，另外供氧能力也提高，從而可以 促進細胞的增殖。
如圖6所示，利用上述定位傳感器82檢測工作板85的位置而向運轉控 制盤13發送，利用該運轉控制盤13控制工作電機81。使用了上述振蕩裝置 80的培養袋18內的細胞培養(振蕩培養)既可以在培養袋18內培養液達到 裝滿程度之前實施，也可以在達到裝滿程度之后實施。
另外，在罐16內，如圖5所示，在培養盒17的配置細胞接種盒19或空盒70的位置的上方設有照明用LED87，在下方設有作為圖像獲得設備的 CCD照相機88。照明用LED87是從上方將細胞接種盒19或空盒70照明的 構件。CCD照相機88是從下方拍攝細胞接種盒19或空盒70內的細胞，取 得其圖像的構件。這些照明用LED87的照明操作和CCD照相機88的拍攝 操作由運轉控制盤13 (圖6)控制，每隔規定時間(例如6小時)取得細胞 接種盒19或空盒70內的細胞的圖像。每隔規定時間的細胞圖像被儲存于圖 像處理用計算機14的圖像儲存電路89中。上述圖像處理用計算機14對儲存于圖像儲存電路89內的每隔規定時間 的細胞圖像進行圖像處理，例如進行二值化處理或多值化處理，作為細胞培 養的評價參數算出單一細胞的投影面積的平均值、作為單一細胞聚集后的細 胞聚集塊的非單一細胞的增加速度。單一細胞的投影面積的平均值(單一細 胞的平均投影面積)是根據從將細胞接種盒19安裝于培養盒17上，將該培 養盒17收容于罐16內開始培養起例如經過24小時后的細胞圖像算出的。另外，對于是否是上述的非單一細胞，由于培養初期的單一細胞的投影 面積小于100 u m2，因此將投影面積在100 u m2以上的情況判斷為非單一細 胞。根據細胞的經時的圖像(例如從培養開始起經過24小時、48小時、72 小時后的圖像)，運算非單一細胞相對于全部細胞的比例的變化，算出非單 一細胞的增加速度。圖像處理用計算機14根據單一細胞的平均投影面積算出延遲時間，推 定該細胞的增殖開始時期。這里，上述的所謂延遲時間是從將細胞接種在細 胞接種盒19的誘導因子刺激容器65中后到增殖開始前所需的誘導期的時 間。圖像處理用計算機14根據細胞的增殖開始時期判斷該細胞的培養狀況， 也就是判斷該細胞是否有可能利用誘導因子的刺激來增殖。此外，圖像處理 用計算機14將該細胞的判定結果(例如，該細胞具有增殖可能時"是"、沒 有增殖可能性時"否"等的信號)向運轉控制盤13發送。運轉控制盤13在接收到對于細胞接種盒19的誘導因子刺激容器65內的細胞判斷為增殖的可 能性明顯很低的信號后，對該細胞顯示該狀態。另外，延遲時間過長的細胞 為誘導因子的刺激明顯難以起作用的細胞，可以判斷為增殖的可能性低。另外，圖像處理用計算機14根據非單一細胞的增加速度算出該細胞的 最小倍化時間。這里，所謂倍化時間是指某個時間的細胞的細胞數達到翻倍 的細胞數所需的時間。圖像處理用計算機14根據該最小倍化時間判斷該細 胞的培養狀況，也就是判斷該細胞的增殖能力，向運轉控制盤13發送。此 外，從圖像處理用計算機14接收到信號的運轉控制盤13基于上述細胞的增 殖能力，決定從細胞接種盒19向培養袋18移動細胞的時機、向培養袋18 流加培養基的流加速度等。而且，最小倍化時間過長的細胞可以判斷為增殖 能力明顯很低的細胞。作為控制設備發揮作用的運轉控制盤13及圖像處理用計算機14雖然未 圖示，但是具有執行運算或控制的CPU;儲存處理程序或數據的存儲裝置(存 儲器)；將用于輸入數據或命令等的鍵盤、鼠標或觸摸屏等輸入裝置或監視 器等輸出裝置進行連接的輸入輸出電路。另外，在圖像處理用計算機14中， 具備儲存來自CCD照相機88的圖像數據的圖像儲存電路89。在圖像處理用計算機14的存儲裝置中，儲存有如下的程序，該程序用 于將CCD照相機88每隔規定時間拍攝的細胞接種盒19內的細胞的圖像進 行圖像處理(例如二值化處理或多值化處理)，算出細胞培養的評價參數(單 一細胞的平均投影面積、非單一細胞的增加速度)等，根據該細胞培養的評 價參數判定細胞的培養狀況(細胞的增殖可能性、細胞的增殖能力)。另外，在運轉控制盤13的存儲裝置中，儲存有如下的程序，該程序根 據細胞的培養狀況來控制與恒溫槽11、罐16及培養盒17相關的設備(例如 第一泵48、第二泵49等)，執行培養操作。另外，在該運轉控制盤13的存 儲裝置中還儲存有如下的設備控制用程序，該程序每隔規定時間控制CCD照相機88而取得細胞的圖像等，根據來自恒溫槽11、罐16及培養盒17的 各種傳感器的信號，控制與這些恒溫槽ll、罐16及培養盒17相關的設備。
在細胞培養系統10中，在作為管理設備的上述運轉控制盤13及監視用 計算機15中的運轉控制盤13的儲存裝置中，儲存有對恒溫槽11的每個 罐16及收容于該罐16內的每個培養盒17中的有關細胞的培養的細胞培養 相關數據進行收集、積累的程序；基于上述細胞培養相關數據對每個罐16 及培養盒17中的細胞培養狀態進行監視的程序；基于上述細胞培養相關數 據對每個罐16及培養盒17中的細胞培養操作進行管理的程序。
這里，上述細胞培養相關數據是以下數據中的至少一個像細胞、培養 基、誘導因子、培養袋18、大盤45、培養基袋67、培養基盒20、誘導因子 刺激容器65、細胞接種盒19、細胞回收袋72、操作者的各自的ID或恒溫 槽11、罐16的各地址等那樣的可以用例如條形碼閱讀器讀取的識別符號； 恒溫槽11、罐16及培養盒17的各種傳感器(溫度傳感器24、門傳感器35、 培養基盒傳感器75、重量計43等)所檢測的或者表示各種設備(第一泵48、 第二泵49、送風風扇34、工作電機81等)的工作狀態的培養環境數據；圖 像處理用計算機14所取得的細胞的圖像數據(利用CCD照相機88得到的 圖像數據、將該圖像進行了二值化等處理后的圖像數據、根據該圖像數據算 出的評價參數等)。
所以，運轉控制盤13根據上述程序，每隔規定時間(例如每隔l分鐘) 在恒溫槽11的每個罐16及培養盒17中取得細胞培養相關數據，并進行收 集、積累。這樣，可以無需操作者自動地取得有關在恒溫槽11的任意的罐 16及培養盒17中培養的細胞的培養歷程。另外，運轉控制盤13同樣地對恒 溫槽11的每個罐16及培養盒17，基于培養相關數據觀察細胞的培養狀態， 監視有無異常。另外，運轉控制盤13同樣地對恒溫槽11的每個罐16及培 養盒17中的培養基盒20的更換操作(培養基更換操作)、替換成空盒70的操作、替換成細胞回收袋72的操作等各種培養操作進行管理，并將促使進 行這些操作的內容告知操作者等。利用該管理，就可以自動地記錄、保存歷 程等，防止人為的改動或記錄錯誤。另外，監視用計算機15從運轉控制盤13接收、保存上述運轉控制盤13 所具有的恒溫槽11的每個罐16及培養盒17的細胞培養相關數據、培養歷 程數據、有關有無異常的數據、有關培養操作的數據，可以在監視器上顯示 (閱覽)。這樣，操作者就可以在設置了恒溫槽11的培養室94以外的監視 室95中，觀察在該恒溫槽ll中培養的細胞的培養，進行監視、管理。利用 該管理，可以自動地記錄、保存歷程等，防止人為的改動或記錄錯誤。針對細胞培養前、細胞培養中、細胞培養后，使用圖18 圖20對上述 細胞培養相關數據的取得進行說明。如圖18所示，在細胞培養前，在凈化臺等內，將誘導因子及培養基添 加到誘導因子刺激容器65中，接種細胞時，運轉控制盤13通過條形碼閱讀 器取得誘導因子刺激容器65的ID、誘導因子及培養基的各收容容器的ID、 細胞的試樣ID、操作者ID以及操作日期時間，并發送到監視用計算機15。 此外，在將該誘導因子刺激容器65安裝于細胞接種盒19上時，運轉控制盤 13通過條形碼閱讀器取得誘導因子刺激容器65的ID、細胞接種盒19的ID、 操作者ID以及操作日期時間，并向監視用計算機15發送。另外，在將培養 袋18安裝于大盤45上時，運轉控制盤13通過條形碼閱讀器取得培養袋18 的ID、大盤45的ID、操作者ID以及操作日期時間，并向監視用計算機15 發送。另外，在將培養基袋67及使用后的培養基68安裝于培養基盒20上 時，運轉控制盤13通過條形碼閱讀器取得培養基袋67的ID、培養基盒20 的ID、操作者ID以及操作日期時間，并向監視用計算機15發送。同樣地，在細胞培養前，在向恒溫槽11的罐16內搬入大盤45時，運 轉控制盤13通過條形碼閱讀器取得恒溫槽11及罐16的地址、大盤45的ID、操作者ID以及操作日期時間，并向監視用計算機15發送。此外，在細胞培 養前，在收容于上述恒溫槽11的罐16內的大盤45上安裝培養基盒20時， 運轉控制盤13通過條形碼閱讀器取得恒溫槽11及罐16的地址、培養基盒 20的ID、操作者ID以及操作日期時間，并向監視用計算機15發送。在細 胞培養前，在收容于上述恒溫槽11的罐16內的大盤45上安裝細胞接種盒 19時，運轉控制盤13通過條形碼閱讀器取得恒溫槽11及罐16的地址、細 胞接種盒19的ID、操作者ID以及操作日期時間，并向監視用計算機15發 送。
如圖19所示，在細胞培養中，運轉控制盤13取得該恒溫槽11的運轉 或停止狀態、該恒溫槽ll的各種傳感器(溫度傳感器24等)的測定數據、 日期時間及恒溫槽ll的地址，并向監視用計算機15發送。另外，在該細胞 培養中，運轉控制盤13取得該恒溫槽11、該罐16及該罐16內的培養盒17 的運轉或停止狀態、該罐16及培養盒17的各種設備(送風風扇34、第一泵 48等)的運轉或停止狀態、該罐16及培養盒17的各種傳感器(溫度傳感器 37、重量計43等)的測定數據、日期時間及罐16的地址，并向監視用計算 機15發送。另外，在該細胞培養中，運轉控制盤13從圖像處理用計算機14 取得利用CCD照相機88拍攝的細胞的圖像數據、將該圖像數據進行了二值 化處理等的處理數據、評價參數、日期時間及罐16的地址，并向監視用計 算機15發送。此時，運轉控制盤13如前所述地向恒溫槽11、罐16及培養 盒17輸出用于控制各種設備等的控制信號。
在該細胞培養中細胞接種盒19內細胞消失而替換為空盒70時，運轉控 制盤13取得相應的恒溫槽11及罐16的地址、大盤45的ID、細胞接種盒 19的ID、操作者ID以及操作日期時間，并向監視用計算機I5發送。另外， 在細胞培養中培養基盒20的培養基袋67內變空，更換為具備裝滿了培養基 的培養基袋67的新培養基盒20之時(培養基更換之時)，運轉控制盤13取得相應的恒溫槽11及罐16的地址、培養基盒20的ID、培養基袋67的ID、 操作者ID以及操作日期時間，并向監視用計算機15發送。
另外，在不是用培養袋18而是用細胞回收袋72回收細胞的情況下，在 細胞培養中在培養袋18內將細胞濃縮，將培養基盒20的使用后的培養基袋 68替換為細胞回收袋72時，運轉控制盤13取得相應的恒溫槽11及罐16 的地址、大盤45的ID、培養基盒20的ID、細胞回收袋72的ID、操作者 ID以及操作日期時間，并向監視用計算機15發送。而且，在這些向空盒70 的替換、培養基盒20的更換(培養基更換)、向細胞回收袋72的替換時， 運轉控制盤13使相應的恒溫槽11的罐16的門鎖機構39工作而解除門鎖， 并根據來自細胞接種盒傳感器74或培養基盒傳感器75的信號，確認上述向 空盒70的替換、培養基盒20的更換(培養基更換)、向細胞回收袋72的替 換。
如圖20 (A)所示，在細胞培養結束后用培養袋18回收細胞的情況下， 在將大盤45取下時，運轉控制盤13取得相應的恒溫槽11及罐16的地址、 大盤45的ID、操作者ID、以及操作日期時間，并向監視用計算機15發送。 其后，在凈化臺等中從大盤45中取出培養袋18時，運轉控制盤13取得該 大盤45的ID、培養袋18的ID、操作者ID以及操作日期時間，并向監視用 計算機15發送。而且，在將該大盤45及培養袋18取下時，運轉控制盤13 使相應的恒溫槽11的罐16的門鎖機構39工作而解除門鎖。
如圖20 (B)所示，在細胞培養結束后用細胞回收袋72回收細胞的情 況下，在將具備細胞回收袋72的培養基盒20取下時，運轉控制盤13取得 相應的恒溫槽11及罐16的地址、培養基盒20的ID、細胞回收袋72的ID、 操作者ID以及操作日期時間，并向監視用計算機15發送。其后，在凈化臺 等中從培養基盒20中將細胞回收袋72取下時，運轉控制盤13取得該培養 基盒20的ID、細胞回收袋72的ID、操作者ID以及操作日期時間，并向監視用計算機15發送。
下面，使用圖8 圖11的工序圖及圖12 圖17中所示的流程圖，對運 轉控制盤13及圖像處理用計算機14執行上述程序而培養細胞的工序進行說 明。該細胞培養工序中，運轉控制盤13及圖像處理用計算機14對每個恒溫 槽11的罐16獨立地設定、控制培養環境，培養收容于各罐16中的培養盒 17的細胞。
圖8至圖13表示誘導因子刺激間歇式灌流培養工序，是在培養袋18中 回收細胞的情況。首先，如圖8 (A)及圖12所示，操作者將空的培養袋18 通過載置臺46放置于培養袋盤47上，將該培養袋盤47安裝于大盤45上， 將培養袋18與第一泵48、第二泵49及第三泵50連接。
然后，操作者將該大盤45搬入恒溫槽11的、指示燈44例如點亮為綠 色的獨立的罐16內，該大盤45由臺42迸行支承。此后，操作者在凈化臺 等內在誘導因子剌激容器65中將誘導因子固定化，加入培養基，并接種細 胞，然后如圖8 (B)所示，將具有該誘導因子刺激容器65的細胞接種盒19 安裝在上述罐16內的上述大盤45上。接下來，操作者將在凈化臺等內在培 養基袋67中將加入有培養基的培養基盒20安裝于上述罐16內的上述大盤 45上(圖12的Sl)。
然后，操作者確認收容有培養盒17的罐16中的CCD照相機88的圖像 輸出(圖12的S2)，所述培養盒17在大盤45上安裝有培養袋18、細胞接 種盒19及培養基盒20。在該圖像輸出的確認之前或之后，操作者起動該罐 16的傾斜電機76而使載置臺46的升降部下降，在培養袋18上形成儲液部 78。繼而，操作者利用該罐16的重量計43，測定空的培養袋18的重量。
其后，如圖9 (A)所示，操作者將罐門31關閉而在該罐16內開始細 胞的培養(圖12的S3)。這樣，在細胞接種盒19的誘導因子刺激容器65 中，為了增殖而利用誘導因子刺激細胞(圖12的S4)。該罐16的CCD照相機88每隔規定時間(例如6小時)拍攝細胞接種盒19的誘導因子剌激容 器65內的細胞，圖像處理用計算機14根據該拍攝圖像算出細胞培養的評價 參數。繼而，圖像處理用計算機14根據該評價參數算出延遲時間，判定該 細胞受到誘導因子的刺激后是否存在增殖的可能性，繼而算出最小倍化時 間，判定該細胞的增殖能力(圖12的S5)。
運轉控制盤13在從圖像處理用計算機14接收到如下的信號時，即，判 斷細胞在細胞接種盒19的誘導因子刺激容器65內受到誘導因子刺激后即使 經過規定時間(例如72小時)也看不到增殖的可能性的信號，則顯示該結 果。另外，運轉控制盤13在從圖像處理用計算機14接收到判斷在細胞接種 盒19的誘導因子刺激容器65內的細胞中有增殖的可能性的信號時，則基于 該細胞的增殖能力，決定將該細胞向培養袋18轉移的時機、向培養袋18內 的培養基的流加速度等。運轉控制盤13基于該決定使第一泵48工作，如圖 9 (B)所示，向細胞接種盒19中流加培養基盒20的培養基袋67內的培養 基，將該細胞接種盒19的誘導因子刺激容器65內的細胞向培養袋18轉移， 并且向培養袋18中流加培養基袋67內的培養基(圖12的S6)。
利用該第一泵48的工作，開始培養袋18的儲液部78內的細胞的靜置 培養(圖12的S7)。運轉控制盤13依照程序，在流加培養基的同時進行流 加培養，判斷由重量計43測定的培養袋18內的培養液的重量是否達到規定 值a以上(圖12的S8)。運轉控制盤13在達到規定值a以上的時刻起動傾 斜電機76，借助凸輪機構79使載置臺46的升降部上升，如圖10 (A)所示， 使培養袋18成為水平狀態而消除儲液部78 (圖12的S9)。
其后，運轉控制盤13判斷由重量計43測定的培養袋18內的培養液的 重量是否達到規定值b以上(圖12的S10)，在達到規定值b以上的時刻起 動工作電機81。這樣，如圖IO (B)所示，振蕩裝置80工作，開始振蕩裝 置80的振蕩機構91的工作板85反復按壓培養袋18的振蕩培養(圖12的Sll)。接下來，運轉控制盤13判斷由重量計43測定的培養袋18內的培養 液的重量是否達到規定值c以上(圖12的S12),在達到規定值c以上的時 刻，停止第一泵48，停止從培養基盒20的培養基袋67向培養袋18中的培 養基的流加，停止工作電機81，從而停止培養袋18內的振蕩培養(圖13 的S13)。
運轉控制盤13在細胞在培養袋18內沉降之后，使第二泵49工作，如 圖11 (A)所示，將培養袋18內的使用后的培養基(培養袋18內的上清液) 向培養基盒20的使用后的培養基袋68排出(圖13的S14)。其后，運轉控 制盤13起動第一泵48，從培養基盒20的培養基袋67向培養袋18中流加培 養基，起動工作電機81，利用振蕩裝置80在培養袋18內實施振蕩培養(圖 13的S15)。在經過規定時間后，運轉控制盤13停止第一泵48而停止從培 養基盒20的培養基袋67向培養袋18的培養基流加，停止工作電機81，從 而停止培養袋18內的振蕩培養(圖13的S16)。
運轉控制盤13判斷是否達到了依賴于所增殖的細胞的使用日期時間的 所需的培養期限，或者圖像處理用計算機14判斷培養袋18內的細胞是否達 到了所需的細胞數(圖13的S17)。在判斷培養袋18內細胞是否達到所需 的細胞數時，運轉控制盤13起動第三泵50 (圖11 (A))，將培養袋18內的 細胞的一部分向細胞接種盒19或空盒70 (大部分情況下為空盒70)轉移， 由CCD照相機88拍攝該細胞。圖像處理用計算機14對該細胞的圖像進行 圖像處理，判斷細胞數是否為規定值以上，向運轉控制盤13發送。此后， 運轉控制盤13在尚未達到上述培養期限或細胞數的情況下，重復進行步驟 S14 S17的處理操作。
上述步驟S13 S17是交替地實施培養袋18內使用后的的培養基的排 出、和向培養袋18內的新的培養基的供給(流加)的間歇式灌流培養。
另外，在步驟S9 S17中，利用CCD照相機88確認細胞接種盒19的誘導因子刺激容器65內的細胞的有無，運轉控制盤13在誘導因子刺激容器 65內不存在細胞的情況下，敦促操作者將細胞接種盒19替換為空盒70，以 不使誘導因子從該誘導因子刺激容器65向培養袋18內流入。在替換成該空 盒70時，運轉控制盤13暫時地中斷從培養基盒20向培養袋18中的培養基 的流加、和利用振蕩裝置80進行的振蕩培養，直至空盒70的替換結束為止。
另外，在步驟S9 S17中，運轉控制盤13在根據重量計43的測定值判 斷在培養基盒20的培養基袋67中沒有培養基的情況下，敦促操作者將培養 基盒20更換為新的培養基盒20。在更換成新的培養基盒20時，運轉控制盤 13也是暫時地中斷從培養基盒20向培養袋18中的培養基的流加、和利用振 蕩裝置80進行的振蕩培養，直至培養基盒20的替換結束為止。
運轉控制盤13在步驟S17中在達到所需的培養期限或者達到所需的細 胞數的時刻，即停止振蕩，在細胞沉降之后，如圖11 (B)所示，起動第二 泵49，將培養袋18內的使用后的培養基向培養基盒20的使用后的培養基袋 68排出，基于重量計43的測定值，將細胞濃縮，直至培養袋18內的培養液 達到大約1/2 1/3左右(圖13的S18)。
運轉控制盤13其后將第二泵49停止而結束細胞培養(圖13的S19)。 在該培養結束后，由操作者將培養袋18內的細胞在凈化臺等內向離心分離 機用的容器轉移，其后，利用離心分離將細胞回收(圖13的S20)。
下面，將在同樣的誘導因子刺激間歇式灌流培養工序中，包含利用細胞 回收袋72 (圖5)回收細胞的處理的情況表示于圖14及圖15中。所以，由 于該圖14及圖15中所示的工序的步驟S21 S38與圖12及圖13的步驟S1 S18相同，因此省略說明。
圖15中所示的步驟S38中，在利用第二泵49的起動將培養袋18內的 細胞濃縮后，運轉控制盤13停止第二泵49，敦促操作者將培養基盒20的使 用后的培養基袋68更換為細胞回收袋72 (圖5)(圖15的S39)。該細胞回收袋72是可以安裝在離心分離機上而用于離心分離的袋。
在將培養基盒20的使用后的培養基袋68更換為細胞回收袋72后，運 轉控制盤13起動第二泵49及工作電機81，在利用振蕩裝置80使培養袋18 內振蕩的同時，將該培養袋18內的細胞與培養基一起，向安裝于培養基盒 20上的細胞回收袋72轉移(圖15的S40)。運轉控制盤13其后停止第二泵 49及工作電機81而停止細胞培養(圖15的S41)。在該培養結束后，由操 作者將細胞回收袋72安裝于離心分離機上，利用離心分離回收細胞(圖15 的S42)。
下面,基于圖16及圖17對誘導因子刺激連續式灌流培養工序進行說明。 由于該圖16及圖17中所示的誘導因子刺激連續式灌流培養工序的步驟 S51 S62與圖12及圖13的誘導因子刺激間歇式灌流培養工序的步驟Sl S12相同，因此省略說明。該誘導因子刺激連續式灌流培養工序中，在培養 袋18與第二泵49之間配設有過濾器71。
運轉控制盤13從培養基盒20的培養基袋67向培養袋18內流加培養基 (圖16的S56)，在培養袋18內的利用振蕩裝置80進行的振蕩培養中(圖 16的S61)，在培養袋18內的培養液的重量達到規定值c以上的時刻(圖16 的S62)起動第二泵49，將培養袋18內的使用后的培養基向培養基盒20的 使用后的培養基袋68排出。這樣，就可以在培養袋18內開始連續式灌流培 養(圖17的S63)，所述連續式灌流培養同時實施向培養袋18中流加培養 基和從培養袋18中排出使用后的培養基。此時，培養袋18內的細胞因流動 受到過濾器71阻止而不存在向使用后的培養基袋68內流動的情況。在上述 連續式灌流培養中，也可以同時地實施利用振蕩裝置80進行的振蕩培養。
運轉控制盤13判斷是否達到了依賴于所增殖的細胞的使用日期時間的 所需的培養期限，此外，圖像處理用計算機14判斷培養袋18內的細胞是否 達到了所需的細胞數(圖17的S64)。在判斷培養袋18內細胞是否達到所需的細胞數時，運轉控制盤13起動第三泵50，將培養袋18內的細胞的一部 分向細胞接種盒19或空盒70 (大部分情況下為空盒70)轉移，使CCD照 相機88拍攝該細胞。圖像處理用計算機14對該細胞的圖像進行圖像處理， 判斷細胞數是否為規定值以上，向運轉控制盤13發送。此后，運轉控制盤 13在尚未達到上述培養期限或細胞數的情況下，重復進行步驟S63的連續 式灌流培養。
這里，在步驟S59 S64中，利用CCD照相機88確認細胞接種盒19 的誘導因子刺激容器65內的細胞的有無，運轉控制盤13在誘導因子刺激容 器65內不存在細胞的情況下，敦促操作者將細胞接種盒19替換為空盒70， 從而使得誘導因子不會從該誘導因子剌激容器65向培養袋18內流入。在替 換成該空盒70時，運轉控制盤13暫時地中斷從培養基盒20向培養袋18中 的培養基的流加、和利用振蕩裝置80進行的振蕩培養，直至空盒70的替換 結束為止。
另外，在步驟S59 S64中，運轉控制盤13在根據重量計43的測定值 判斷為在培養基盒20的培養基袋67中沒有培養基的情況下，敦促操作者將 培養基盒20更換為新的培養基盒20。在更換成新的培養基盒20時，運轉控 制盤13也是暫時地中斷從培養基盒20向培養袋18中的培養基的流加、和 利用振蕩裝置80進行的振蕩培養，直至培養基盒20的更換結束為止。
運轉控制盤13在步驟S64中的達到所需的培養期限或者達到所需的細 胞數的時刻，停止第一泵48、第二泵49及工作電機81，從而停止灌流培養 及振蕩培養(圖17的S65)。
運轉控制盤13其后起動第二泵49，將培養袋18內的使用后的培養基向 培養基盒20的使用后的培養基袋68排出，基于重量計43的測定值，將細 胞濃縮，直至培養袋18內的培養液達到大約1/2 1/3左右(圖17的S66)。 在濃縮過程中將振蕩裝置停止是為了防止大量的細胞流入管中，而將過濾器堵塞的情況。
運轉控制盤13其后停止第二泵49而結束細胞培養(圖17的S67)。在 該培養結束后，由操作者將培養袋18內的細胞在凈化臺等內向離心分離機 用的容器中轉移，其后，利用離心分離將細胞回收(圖17的S68)。
由于如上所述地構成，因此根據上述實施方式，可以起到如下的效果 (1) (8)。
(1) 圖像處理用計算機14對CCD照相機88所拍攝的細胞接種盒19 內的細胞的圖像進行圖像處理而取得細胞培養的評價參數(單一細胞的平均 投影面積、非單一細胞的增加速度)，判定評價該細胞的培養狀況(細胞的 增殖可能性及增殖能力)。運轉控制盤13實施與該培養狀況對應的培養操作
(細胞從細胞接種盒19向培養袋18轉移的時機、和從培養基盒20向培養 袋18以規定流加速度進行培養基的流加等)。其結果是，由于可以在非接觸、 非侵害狀態下判定細胞的培養狀況，因此不會對該細胞造成損害，可以避免 由取樣造成污染的危險性及細胞的損失。
另外，由于操作者不需要逐步實施培養操作，因此可以減輕操作者的勞 動，并且由于不需要為了觀察培養狀況而開閉恒溫槽11的本體門21及罐16 的罐門31，因此可以將恒溫槽11及罐16內的培養環境維持良好。
另外，由于將一個患者的細胞接種在收容于獨立的罐16內的培養盒17 的細胞接種盒19中，對每個該細胞實施與細胞的培養狀況對應的培養操作， 因此可以對每個患者的細胞實現恰當的培養操作，可以避免交叉污染。因可 以實現與該細胞的培養狀況對應的恰當的培養操作，而可以實現以小時為單 位的培養操作，可以促進培養而縮短培養期限。
(2) 由于培養基盒20構成為盒結構，與培養袋18及同樣地以盒結構 構成的細胞接種盒19連接，因此特別是可以將培養袋18總是保持在最適于 培養的環境的罐16內。另外，由于可以僅通過將恒溫槽11的本體門21及罐16的罐門31開閉一次而實現培養基的更換，因此可以減少上述兩個門21 及31的開閉次數，可以抑制恒溫槽11及罐16內的培養環境的變動。它們 的結果是，可以減少伴隨著環境變化產生的對培養袋18內的細胞的損害， 并且可以省略在凈化臺等內向培養袋18供給培養基的無菌操作。
(3) 由于培養基盒20、細胞接種盒19及培養袋18被連接而構成封閉 體系，因此可以將這些培養基盒20、細胞接種盒19及培養袋18保持為無菌 狀態。
(4) 由于在培養袋18內的培養初期階段，在該培養袋18的儲液部78 內儲存有培養液，因此可以通過將每單位面積的細胞密度維持在適于增殖的 密度，從而可以在培養初期階段有效地增殖細胞。
(5) 在將在培養袋18內增殖的細胞導向細胞接種盒19或空盒70內， 利用CCD照相機88取得該細胞的圖像的情況下，通過將在培養袋18內增 殖的細胞形成圖像，就可以不用取樣地觀察其細胞數或細胞的形態。
(6) 由于培養袋18內的使用后的培養基被排出到培養基盒20的使用 后的培養基袋68中進行儲存，因此可以將培養袋18內的細胞密度提高、濃 縮，所以可以減少用于細胞回收的離心分離操作次數。其結果是，可以實現 細胞回收作業的省力化，并且還可以減少伴隨著離心分離對細胞的損害。
(7) 在將在培養袋18內濃縮了的細胞全部回收到安裝于培養基盒20 上的細胞回收袋72中的情況下，由于可以將該細胞回收袋72直接安裝在離 心分離機上來回收細胞，因此可以實現細胞回收作業的省力化。
(8) 由于振蕩裝置80的振蕩機構91的工作板85的突出部86反復按 壓收容接種了細胞的培養基的柔性的培養袋18，攪拌該培養袋18內的培養 液，因此可以將該培養袋18內的細胞的分布及培養基的成分濃度均一化， 另外因供氧能力也提高，而可以促進細胞的增殖，提高細胞的培養效率。
另外，由于細胞只是懸浮在被振蕩裝置80的工作板85反復按壓而攪拌的培養液內，因此可以防止遭受損害。
(9) 由于運轉控制盤13及監視用計算機15對恒溫槽11的每個培養單 元12 (罐16及培養盒17)，收集、積累有關細胞的培養的細胞培養相關數 據，因此可以可靠地掌握關于在任意的培養單元12中培養的細胞的培養歷 程。
另外，由于運轉控制盤13及監視用計算機15對恒溫槽11的每個培養 單元12 (罐16及培養盒17)，基于細胞培養相關數據來監視細胞的培養狀 態，因此可以監視每個培養單元12中的培養狀態的異常。
另外，由于運轉控制盤13及監視用計算機15對恒溫槽11的每個培養 單元12 (罐16及培養盒17)，基于細胞培養相關數據來管理培養基的更換 (培養基盒20的更換)或培養結束后的細胞回收(利用培養袋18或細胞回 收袋72進行的細胞回收)等細胞培養操作，因此可以很容易地制成用于操 作者對恒溫槽11的每個培養單元12實施的操作(作業)的作業規范。
(10) 由于管理設備具有運轉控制盤13,其與恒溫槽ll一起設于培 養室94內，兼具控制恒溫槽11的各培養單元12 (罐16及培養盒17)的培 養的功能；監視用計算機15，其被設于上述培養室94以外的監視室95中， 接收保存并可以顯示(閱覽)上述運轉控制盤13所具有的數據。因此可以 使用監視用計算機15在培養室94以外的監視室95中觀察監視并管理培養 室94內的恒溫槽11的培養單元12內的細胞的培養狀態，利用該管理，可 以自動地記錄、保管歷程等，防止人為的改動或記錄錯誤。
(11) 由于構成培養單元12的恒溫槽11的罐16分別通過吸氣過濾器 32及排氣過濾器33隔離成細胞或/及細菌無法出入的狀態，因此可以防止收 容于各罐16內的培養袋18及細胞接種盒19內的細胞被細菌污染。
(12) 由于一個恒溫槽11的全部罐16的送風風扇34在該恒溫槽11的 本體門21被打開時即停止，因此在恒溫槽11的本體門21打開之時，可以保持該恒溫槽11的各罐16的密閉狀態，所以各罐16能良好地確保獨立的 培養環境，可以抑制罐16內的培養環境的變動。
(13)由于一個恒溫槽11的各罐16的罐門31僅有某一個可以被打開， 因此不會有在一個恒溫槽11中將各罐16的罐門31同時地打開兩個以上的 情況，所以可以防止罐16內的培養袋18及細胞接種盒19的搬入搬出時的 拿錯，并且可以防止細胞之間被相互污染的交叉污染。 [B]第2種實施方式(圖21 圖24)
圖21是表示本發明的細胞培養裝置的第2種實施方式的培養單元的結 構(分化誘導狀態)的布置圖。圖22是表示圖21的培養單元的分化誘導前 狀態的結構的布置圖。該第2種實施方式中，對與上述第l種實施方式相同 的部分，通過賦予相同的符號而省略說明。
該第2種實施方式的細胞培養裝置100是將第1種實施方式的細胞培養 裝置10的細胞接種盒19 (圖5)替換為預先添加了分化誘導因子的作為分 化誘導培養容器的分化誘導盒101的裝置。此外，該細胞培養裝置100中， 在利用第二泵49的起動將培養基從培養基盒20的培養基袋67導向培養袋 18而使細胞增殖后，利用第一泵48的起動，將該增殖了的細胞導向分化誘 導盒IOI，對該細胞起作用，也就是使該細胞分化。這里，所謂分化是指使 細胞具有作為心臟的細胞的作用，或具有作為肝臟的細胞的作用等。在將在 培養袋18中增殖了的細胞用分化誘導盒101分化之前，如圖22所示，設置 空盒102來取代該分化誘導盒IOI，將培養袋18內的使用后的培養基利用第 一泵48的起動經由空盒102向培養基盒20的使用后的培養基袋68排出。 上述空盒102與空盒70 (圖5)相同，只是作為用于使培養基流動的流路發 揮作用。
該第2種實施方式中，如圖21所示，CCD照相機88每隔規定時間拍 攝在分化誘導盒IOI內分化的細胞的圖像。用于執行該拍攝的程序儲存于運轉控制盤13的儲存裝置中。圖像處理用計算機14將該細胞的圖像進行例如 二值化處理或多值化處理，取得細胞的形態的評價參數。用于執行該評價參 數的取得的程序儲存于圖像處理用計算機14的儲存裝置中。圖像處理用計 算機14根據細胞的形態的經時的變化判定該細胞是否被分化。接收了來自 圖像處理用計算機14的信號的運轉控制盤13控制該分化誘導盒101的分化 誘導操作。例如在圖像處理用計算機14判斷在該細胞中有分化的可能性的 情況下，運轉控制盤13繼續分化誘導操作，而不存在分化可能性的情況下， 則顯示該結果。用于執行上述的分化的判定的程序儲存于圖像處理用計算機 14的儲存裝置中，用于執行分化誘導操作的程序儲存于運轉控制盤13的儲 存裝置中。
另外，在運轉控制盤13的儲存裝置中，與上述第1種實施方式的情況 大致相同，儲存有取得恒溫槽11的每個罐16及培養盒17中的細胞培養相 關數據的程序、監視細胞的培養狀態的程序、管理細胞的培養操作的程序。 運轉控制盤13基于上述的程序，與第1種實施方式的情況大致相同，對恒 溫槽11的每個罐16及培養盒17，收集、積累細胞培養相關數據，監視異常 的有無，管理培養基盒20的更換操作(培養基的更換操作)、從空盒102向 分化誘導盒101的替換操作等培養操作。另外，監視用計算機15與上述第1 種實施方式的情況相同，從運轉控制盤13接收、保存恒溫槽11的每個罐16 及培養盒17的細胞培養相關數據、培養歷程數據、有關異常的有無的數據、 有關培養操作的數據，并可以在監視器上顯示(閱覽)。
雖然上述細胞培養相關數據的取得是與第1種實施方式相同地進行，然 而在涉及分化誘導盒IOI的情況是不同的。也就是說，在細胞培養前(參照 圖18)，在凈化臺等內向分化誘導盒IOI的分化誘導容器103 (圖21)中添 加分化誘導因子之時，運轉控制盤13取得該分化誘導容器103的ID、分化 誘導因子的ID、操作者ID以及操作日期時間，并向監視用計算機15發送。此外，在將該分化誘導容器103安裝在分化誘導盒101上之時，運轉控制盤 13取得分化誘導容器103的ID、分化誘導盒101的ID、操作者ID以及操 作日期時間，并向監視用計算機15發送。在細胞培養中(參照圖19)，在將 空盒102取下而替換為分化誘導盒101時，運轉控制盤13取得恒溫槽11及 罐16的地址、分化誘導盒101的ID、大盤45的ID、操作者ID以及操作曰 期時間，并向監視用計算機15發送。
下面，使用圖23及圖24對利用上述細胞培養裝置100進行的分化誘導 間歇式灌流培養工序進行說明。
首先，操作者在凈化臺等內向培養袋18中添加培養基及細胞(圖23的 S71)，該培養袋18通過載置臺46放置于培養袋盤47上，將該培養袋盤47 安裝于大盤45上(圖23的S72)。此后，操作者將該大盤45搬入恒溫槽11 的、指示燈44例如點亮為綠色的單獨的罐16內。
然后，操作者在上述罐16內的大盤45上安裝培養基盒20，安裝空盒 102 (圖22)(圖23的S73)。此后，由操作者將上述罐16的罐門31關閉， 開始培養袋18內的細胞的靜置培養(圖23的S74)。在該靜置培養之時， 在最初培養袋18內培養液很少的情況下，操作者起動傾斜電機76使載置臺 46的升降部下降，在培養袋18上形成儲液部78 (圖8)。
靜置培養開始后，運轉控制盤13起動第二泵49，將來自培養基盒20 的培養基袋67的培養基向培養袋18中流加(圖23的S75)。運轉控制盤13 根據重量計43的測定值確認培養袋18內的培養液是否達到了規定值a以上 (圖23的S76),在重量計的測定值達到了上述規定值a以上的情況下，起 動傾斜電機76而使載置臺46的升降部上升，使培養袋18呈水平狀態而消 除儲液部78 (圖23的S77)。
其后，運轉控制盤13判斷由重量計43測定的培養袋18內的培養液的 重量是否達到了規定值b以上(圖23的S78)，在達到了規定值b以上的時刻起動工作電機81，使振蕩裝置80工作而開始振蕩培養(圖23的S79)。 接下來，運轉控制盤13判斷由重量計43測定的培養袋18內的培養液的重 量是否達到規定值c以上(圖23的S80)，在達到規定值c以上的時刻，停 止第二泵49，停止從培養基盒20的培養基袋67向培養袋18中的培養基的 流加，停止工作電機81，從而停止培養袋18內的振蕩培養(圖23的S81)。
運轉控制盤13在細胞在培養袋18內沉降之后，使第一泵48工作，將 培養袋18內的使用后的培養基(培養袋18內的上清液)向培養基盒20的 使用后的培養基袋68排出(圖24的S82)。其后，運轉控制盤13起動第二 泵49，從培養基盒20的培養基袋67向培養袋18中流加培養基，起動工作 電機81，利用振蕩裝置80在培養袋18內實施振蕩培養(圖24的S83)。在 經過規定時間后，運轉控制盤13停止第二泵49，停止從培養基盒20的培養 基袋67向培養袋18的培養基的流加，停止工作電機81，從而停止培養袋 18內的振蕩培養(圖24的S84)。
運轉控制盤13判斷是否達到了依賴于所增殖的細胞的使用日期時間的 所需的培養期限，此外，圖像處理用計算機14判斷培養袋18內的細胞是否 達到了所需的細胞數(圖24的S85)。在判斷培養袋18內的細胞是否達到 所需的細胞數時，運轉控制盤13起動第三泵50，將培養袋18內的細胞的一 部分向空盒102轉移，使CCD照相機88拍攝該細胞。圖像處理用計算機 14對該細胞的圖像進行圖像處理，判斷細胞數是否為規定值以上，向運轉控 制盤13發送。此后，運轉控制盤13在尚未達到上述培養期限或細胞數的情 況下，重復進行步驟S82 S85的操作。
上述步驟S81 S85是交替實施培養袋18內的使用后的的培養基的排 出、和向培養袋18內供給(流加)新的培養基的間歇式灌流培養。
這里，在步驟S77 S85中，運轉控制盤13在根據重量計43的測定值 判斷為在培養基盒20的培養基袋67中沒有培養基的情況下，敦促操作者將培養基盒20更換為新的培養基盒20。在更換成新的培養基盒20時，運轉控 制盤13也暫時地中斷從培養基盒20向培養袋18中的培養基的流加、和利 用振蕩裝置80進行的振蕩培養，直至培養基盒20的更換結束為止。
運轉控制盤13在步驟S85中達到所需的培養期限或者達到所需的細胞 數的時刻，起動第一泵48，將培養袋18內的使用后的培養基向培養基盒20 的使用后的培養基袋68排出，基于重量計43的測定值，將細胞濃縮，直至 培養袋18內的培養液達到大約1/2 1/3左右(圖24的S86)。
其后，在利用運轉控制盤13將第一泵48停止后，操作者如圖21所示， 將空盒102更換為分化誘導盒101 (圖24的S87)。
在向分化誘導盒101的更換結束后，運轉控制盤13起動第二泵49，將 培養基盒20的培養基袋67內的培養基向培養袋18流加，起動工作電機81 而在培養袋18內利用振蕩裝置80進行振蕩培養(圖24的S88)。然后，運 轉控制盤13起動第一泵48，在繼續培養袋18內的振蕩培養及來自培養基盒 20的培養基的流加的同時，將培養袋18內的培養液向分化誘導盒101移動 (圖24的S89)。這樣，就可以在該分化誘導盒101內開始分化誘導培養(圖 24的S90)。
運轉控制盤13在上述分化誘導培養中，利用CCD照相機88每隔規定 時間(例如6小時)拍攝分化誘導盒101內的細胞。圖像處理用計算機14 對該拍攝圖像進行圖像處理，獲得細胞形態的評價參數，根據該細胞的形態 的經時的變化，判斷該細胞是否在分化誘導盒101內被分化(圖24的S91)。
運轉控制盤13在步驟S91中從圖像處理用計算機14接收到判斷細胞己 被分化的信號后，停止第二泵49、第一泵48及工作電機81，從而停止分化 誘導培養，結束細胞培養(圖24的S92)。在該培養結束后，操作者利用在 凈化臺等內的細胞回收操作，將分化誘導盒101內的細胞回收(圖24的S93)。
由于如上所述地構成，因此根據上述第2種實施方式，除了可以起到與上述第1種實施方式的效果(2) (6)及(8)相同的效果(其中，將細 胞接種盒19替換為分化誘導盒101)以外，還可以起到以下的效果(9)。
(9) 由于對分化誘導盒101內的細胞的圖像進行圖像處理而取得細胞 培養的評價參數(細胞的形態)，判定該細胞的培養狀況(細胞是否被分化)， 實施與該培養狀況對應的培養操作(以規定流加速度從培養基盒20向培養 袋18中流加培養基或從培養袋18向分化誘導盒101的細胞轉移的時機等), 因此可以在非接觸、非侵害狀態下判定細胞的培養狀況，所以不會有對該細 胞造成損害的情況，可以避免由取樣造成的污染的危險性及細胞的損失，另 外還可以減輕操作者的勞動。另外，由于是將一個患者的細胞在收容于獨立 的罐16內的培養盒17的培養袋18中增殖，在分化誘導盒101中分化，因 此可以對每個患者恰當地實施細胞的培養，可以避免交叉污染。
另外，根據上述第1種及第2種實施方式的細胞培養裝置10及102，可 以起到以下的效果(10)。
(10) 細胞培養裝置10及100都是在不同的培養環境下培養細胞的多 個培養容器中，將在一個培養容器中培養的細胞向下游側的另一個培養容器 轉移。也就是說，細胞培養裝置10中，在作為一個培養容器的細胞接種盒 19中為了增殖而利用誘導因子來刺激細胞，其后，從該細胞接種盒19向作 為另一個培養容器的培養袋18中轉移上述細胞，使該細胞增殖。另外，在 細胞培養裝置100中，在作為一個培養容器的培養袋18中將細胞增殖后， 從該培養袋18向作為另一個培養容器的分化誘導盒101中轉移上述細胞， 將該細胞分化。這樣，根據細胞培養裝置10及100，可以擴大細胞的培養方 式的變化。
以上雖然基于上述實施方式對本發明進行了說明，然而本發明并不限定 于此。
例如，上述兩個實施方式中，雖然敘述了如下的情況，即，圖像處理用計算機14對CCD照相機88的圖像進行圖像處理而算出評價參數，根據該 評價參數判定細胞的培養狀況(細胞的增殖可能性、細胞的增殖能力)，然 而也可以由運轉控制盤13來實施該圖像處理用計算機14的功能。
另外，禾U用CCD照相機88進行的細胞圖像的拍攝也可以在培養袋18 中來實施。另外，在誘導因子刺激連續式灌流培養工序(圖16及圖17)中， 在不實施利用振蕩裝置80的振蕩培養的情況下，也可以在第二泵49與培養 袋18之間不配設過濾器71。
上述兩個實施方式中，雖然敘述了為了增殖細胞而使用振蕩裝置80來 攪拌培養液的情況，然而也可以使培養袋18沿上下方向振動，或者沿左右 方向擺動而使培養液流動，將細胞的分布及培養基的成分濃度均一化，以及 提高供氧能力。
另外，在上述兩個實施方式中，雖然敘述了運轉控制盤13及圖像處理 用計算機14對一個恒溫槽內的各罐進行控制的情況，然而也可以有多個同 樣的恒溫槽，運轉控制盤13及圖像處理用計算機14對這些恒溫槽的各罐執 行控制。第3種實施方式(圖25)
另外，第l種及第2種實施方式中，敘述了如下的情況，即，對于一臺 恒溫槽11的各罐16，分別由一臺運轉控制盤13及圖像處理用計算機14控 制運轉，分別由一臺運轉控制盤13及監視用計算機15監視、管理細胞培養， 然而也可以像圖25中所示的第3種實施方式那樣，設置多臺恒溫槽ll，對 各恒溫槽11各配置一臺運轉控制盤13，在各運轉控制盤13上分別連接一臺 圖像處理用計算機14及一臺監視用計算機15，從而可以利用監視用計算機 15觀察在多臺恒溫槽11的各罐16內實施的細胞的培養，進行監視、管理。 利用該管理，可以自動地記錄、保管歷程等，防止人為的改動或記錄錯誤。
另外，在第1種、第2種實施方式(圖l)或第3種實施方式(圖25)中，也可以在一臺監視用計算機15上使用公用通信線路104來連接遠程監 視用計算機105。該情況下，例如就會有如下的優點，即，能夠使用遠程監 視用計算機105在遙遠的地方迅速地掌握特定的恒溫槽11的特定的罐16內 的培養異常等。第4種實施方式(圖26 圖38)
圖26是表示本發明的第4種實施方式的細胞培養裝置的結構圖。圖27 是表示第4種實施方式的細胞培養裝置200中的由一個在空間上獨立的培養 室240和低溫室230、收容于該培養室240內的培養袋盤241和收容于低溫 室230中的培養基袋盤231、廢液袋盤232構成的培養單元212的結構的布 置圖。
圖26中所示的細胞培養裝置200是培養特別用于免疫細胞療法的懸浮 細胞的裝置，具有具備多個(例如3個)培養單元212的培養裝置210; 控制該多個培養單元212的運轉的運轉控制用PLC(可編程邏輯控制器)223; 用于處理細胞的圖像的圖像處理用單元221、收集全部的數據的數據收集裝 置224;進行運轉控制用PLC223和圖像處理用單元221的信息顯示及控制 輸入的觸摸屏222;借助集線器(hub) 225與運轉控制用PLC223、圖像處 理用單元221、數據收集裝置224連接，用于監視細胞培養裝置200及培養 單元212的監視用計算機226。上述運轉控制用PLC223及圖像處理用單元 221作為控制設備發揮作用。多個培養單元212分別具備觀察用照相機(CCD 照相機)302。
這里，作為上述懸浮細胞，已知有末梢血單核細胞、LAK細胞(淋巴 因子激活殺傷細胞)、神經干細胞、ES細胞等。以下將這些懸浮細胞簡稱為 細胞。本細胞培養裝置200還可以適用于培養上述懸浮細胞以外的貼壁依賴 性細胞(例如間充質干細胞)的情況。
上述細胞培養裝置200是將在空間上、結構上獨立的多個(例如3個)培養單元212進行重疊的結構，各培養單元212如圖27所示被分離為低溫 室230和培養室240。在該細胞培養裝置200內，收容有培養袋盤241、培 養基袋盤231及廢液袋盤232。在培養袋盤241上，如后詳細說明所示，放 置有作為抗體刺激及增殖用培養容器的培養袋242，在培養基袋盤231及廢 液袋盤232上，分別放置有作為培養基儲存設備的培養基袋(新培養基袋) 233及作為廢液儲存設備的廢液袋(廢培養基袋)234。
上述培養單元212在培養室240及低溫室230上具備可以開閉的門(未 圖示)。該培養單元212在將門關閉的狀態下，將培養室240內的環境(溫 度及C02濃度)維持在用于培養細胞所必需的環境，將低溫室230內的環境 (溫度)維持在最適于培養基保存的環境。
為此，在培養單元212中，配設有溫度傳感器236、 243、 C02傳感器 244、門傳感器(未圖示)及加熱器(未圖示)。另外，在細胞培養裝置200 (培養單元212)中，經由C02供給系統245，連結有設于外部的儲氣瓶(未 圖示)。來自溫度傳感器236、 243、 C02傳感器244及門傳感器的信號被發 送到運轉控制用PLC223。該運轉控制用PLC223基于來自溫度傳感器236、 243的溫度信號控制加熱器，基于來自C02傳感器244的C02濃度信號，控 制從儲氣瓶向各培養單元212內供給的C02氣體量。室內的C02由循環泵 246逐次以預先設定的量排出。
攪拌風扇247的運轉由運轉控制用PLC223控制，在從門傳感器向運轉 控制用PLC223發送了培養單元212的門打開的信號時，攪拌風扇247的運 轉停止，培養單元212內的環境變化得到緩解。
該細胞培養裝置200具有干熱滅菌功能，在將培養袋盤、培養基袋盤、 廢液袋盤分別安放好的狀態下，就可以進行裝置內的滅菌及將各盤滅菌，可 以防止培養單元212內的細菌增殖。另外，由于各培養單元212由各自獨立 的空間結構形成，因此可以與其它的培養單元212內的細胞隔離，并且由于收容于培養單元212中的培養袋242、培養基袋233、廢液袋234是在凈化 臺等內被連接后設于培養單元212中，因此可以將收容于該培養單元212中 的培養袋242確保為封閉體系(非開放體系)，可以防止培養袋242內的細 胞被雜菌污染。
在培養單元212中，還配設有門傳感器(未圖示)、門鎖傳感器(未圖 示)、溫度傳感器236、 243、門鎖機構(未圖示)、加熱器(未圖示)及攪拌 風扇247。運轉控制用PLC223基于來自溫度傳感器236、 243的溫度信號控 制加熱器。另外，運轉控制用PLC223控制攪拌風扇247的運轉，使空氣及 C02氣體在培養室240內循環。這樣，就可以將培養室240內保持在用于培
養細胞的最佳的環境。
另外，運轉控制用PLC223控制門鎖機構的操作，使得在一個細胞培養 裝置200中不會有兩個以上的培養單元212的門同時進行打開的操作。這樣， 就可以防止在不同的培養單元212之間細胞或培養基等被取錯放錯的情況。 該門鎖機構的鎖定操作由門鎖傳感器檢測出，并向運轉控制用PLC223發送。 另外，培養單元212的門的開閉狀態由門傳感器檢測出，并向運轉控制用 PLC223發送。
圖27中所示的培養單元212內的下部，設有支承收容于培養室240內 的培養袋盤241的框架250，將該框架250支承設于培養單元212的上部的 重量計251。該重量計251是測定收容于培養室240內的培養袋盤241的培 養袋242的重量的儀器，實際上，是測定從培養基袋233向培養袋242供給 的培養基量，和測定從培養袋242向廢液袋234排出的廢液量。該重量計251 的測定值也被發送到運轉控制用PLC223。另外，在培養單元212的本體上， 設有顯示培養單元212內的培養袋242有無的指示燈(未圖示)。運轉控制 用PLC223在培養室240內收容有培養袋242時，將指示燈例如點亮為紅色， 在培養室240內未收容有培養袋242時，將指示燈例如點亮為綠色。這里，對上述培養袋盤241進行說明。
該培養袋盤241如圖27所示，是安裝了培養袋242的盤，培養袋242 是培養細胞的培養容器。該培養袋242是用于使細胞表現功能(例如使細胞 增殖、使細胞分化等)的功能表現用培養容器，本實施方式中，是為了增殖 而利用抗體來刺激細胞的抗體刺激用培養容器。另外，也是用于在相同的培 養袋242中使受抗體刺激后的細胞增殖的增殖用培養容器。
培養袋242是收容接種了細胞的培養基的柔性的容器，通過載置臺252 載置于培養袋盤241上。上述培養袋242例如是由透氧性材質制成的袋。
這里，對培養單元212進行說明。
在培養室240中，如圖27所示，配置有供給泵261、排出泵271。培養 袋242的一端側使用管262經由供給泵261與供給系統接頭264連接。另外， 培養袋242的另 一端側使用管272經由排出泵271與排出系統接頭274連接。
該培養單元212中，培養袋242利用管262與供給系統接頭264連接， 并且利用管265與培養基袋233連接。另外，培養袋242借助管272與排出 系統接頭274連接，并且利用管275與廢液袋234連接。
上述培養袋242如圖27所示，是在培養袋242的與供給泵261連接的 一部分底面內側將抗體固定化，向該培養袋242中投入培養基，在該培養基 上接種細胞，將該培養袋242設于培養袋盤241上，構成為盒結構。在上述 培養袋242中將抗體固定化，加入培養基及細胞的作業是在凈化臺等內在無 菌狀態下實施的。
通過在上述培養袋242中將一部分抗體固定化，就可以在同一培養袋 242中提供用于利用抗體刺激細胞而使該細胞表現出增殖功能的培養環境、 和用于細胞增殖的培養環境。所以，通過向在培養袋242的一部分被抗體刺 激、開始引發增殖的細胞供給培養基，就可以有效地在同一培養袋242中實 施增殖。在上述培養基袋盤231及廢液袋盤232上，分別放置有作為培養基儲存 容器的培養基袋233以及作為使用后的培養基儲存容器的廢液袋234，構成 為盒結構。上述培養基袋233是儲存向培養袋242供給的培養基的袋。另外， 上述廢液袋234是儲存從培養袋242中排出的使用后的培養基(上清液)的 袋。通過將培養基袋盤231以盒結構構成，就可以在將培養袋242維持在培 養室240內的狀態下，僅通過在該培養單元212內的低溫室230中安裝培養 袋盤231就能實現培養基的更換、供給。
上述培養袋盤241可拆卸地安裝于培養單元212中。此時，培養袋242 的供給系統接頭264與培養基袋233的接頭無菌地結合，排出系統接頭274 與廢液袋234的接頭無菌地結合。也就是說，供給系統接頭264與培養基袋 233的接頭例如通過向一方的橡膠狀結合部中插入另一方的針狀結合部而無 菌地結合。排出系統接頭274與廢液袋234的結合也相同。將上述培養袋242 與培養基袋233及廢液袋234結合的作業是在凈化臺等內在無菌狀態下實施 的。
通過將培養袋242、培養基袋233及廢液袋234如上所述地連接，就可 以構成如下的封閉回路，即，將培養基袋盤231的培養基袋233內的培養基 利用供給泵261的起動向培養袋242供給，將該培養袋242內的使用后的培 養基利用排出泵271的起動向廢液袋盤232的廢液袋234排出。利用該封閉 回路的構成，可以將該系統(培養袋242、培養基袋233、廢液袋234)保持 為無菌狀態。
培養袋242內的培養(細胞增殖)包括靜置培養(單純流加)，其通 過起動供給泵261，將培養基袋盤231的培養基袋233內的培養基向培養袋 242供給(流加)來增殖細胞；灌流培養，其通過起動供給泵261及排出泵 271，將培養袋242內的使用后的培養基向廢液袋盤232的廢液袋234排出， 并且將培養基袋233內的培養基向培養袋242供給來增殖細胞；振蕩培養，其使用了后述的振蕩裝置290。其中的灌流培養中，有交替地實施使用后的 培養基的排出和培養基的供給的間歇式灌流培養、和同時地實施使用后的培 養基的排出和培養基的供給的連續式灌流培養。該連續式灌流培養中，通常 來說，在培養袋242與排出泵271之間的管272上配設阻止細胞移動的過濾 器，防止培養袋242內的細胞向廢液袋234排出的情況。
在培養袋242中的細胞的增殖結束后，將培養袋242內的使用后的培養 基向上述廢液袋盤232的廢液袋234中排出，將該培養袋242內的細胞濃縮。 該使用后的培養基的排出是利用排出泵271的起動實施的，基于重量計251 的測定值，利用運轉控制用PLC223的控制，實施至培養袋242內的培養基 及細胞的容量達到大約1/2 1/3左右。利用該培養袋242內的細胞的濃縮， 可以減少其后實施的利用離心分離機的離心分離次數。
另外，在廢液袋盤232中，也可以在將培養袋242的細胞如上所述地濃 縮后，將廢液袋234替換為可以安裝在離心分離機上的作為細胞回收容器的 細胞回收袋，利用排出泵271的起動，向該細胞回收袋內供給在培養袋242 內將細胞濃縮了的培養液(培養基及細胞)。該情況下，條件是在管272上 沒有配設過濾器。這樣，就可以在作為封閉系統空間的培養單元212內實施 能夠安裝在離心分離機上的袋中的細胞的回收，可以將細胞的回收作業省力 化。
這里，如圖27所示，在培養單元212內收容有培養袋盤241，該培養袋 盤241由培養室240的框架250支承，而在該培養袋盤241上直接放置培養 袋242的載置臺252由不升降的部分252a、可以升降的多個相連結的面積變 化部分252b、 252c構成。利用這些面積變化部分252b、 252c可以控制培養 袋242的培養面積。另外，在培養袋盤241的配置面積變化部分252b、 252c 的下方位置，設有傾斜電機(升降機構)280、凸輪機構281及定位傳感器 (未圖示)。上述傾斜電機280轉動凸輪機構281，使載置臺252的上述面積變化部分252b、 252c各自相互獨立地升降。該升降部分的位置由定位傳感 器檢測出，向運轉控制用PLC223發送。傾斜電機280由運轉控制用PLC223 控制，在培養袋242的培養初期階段，使載置臺252的面積變化部分252b、 252c下降。這樣，就可以在培養袋242的與面積變化部分252b、 252c對應 的部分形成儲液部。例如，圖28中所示的載置臺252通過分別增減面積變 化部分252b、 252c的高度，就可以將培養面積以3個階段變化。而且，面 積變化部分也可以設置3個以上，這樣就可以更為微細地進行培養面積的調 整。這里，圖28是表示圖27的載置臺252的結構的立體圖。
通過在培養袋242的培養初期階段將細胞及培養基儲存在儲液部中，就 可以保持為適于抗體刺激的培養條件，即，可以將培養袋242內的細胞密度 保持為適于增殖的密度。另外，在培養袋242內培養基及細胞達到規定量以 上的培養中期及后期，傾斜電機280借助凸輪機構281將載置臺252的面積 變化部分252b、 252c上升，僅使培養袋242的規定的面積的部分成為水平 狀態，就可以改變上述儲液部的面積。通過與培養的進行相對應地改變細胞 及培養基的儲液部的面積，就可以將培養袋242內的單位面積的細胞密度保 持為適于增殖的密度，可以在細胞增殖階段有效地增殖細胞。
例如，如圖28所示，在載置臺252可以形成2段儲液部的情況下，首 先在最低的圖28的面積變化部分252c的部分保持培養基和細胞，使得細胞 的密度不會降低。
在細胞開始增殖而增加了培養基量之時，通過將圖28的面積變化部分 252c的高度提高1段而將面積變化部分252b與面積變化部分252c設為相同 的高度，可以將能夠培養的培養袋242的面積擴大一定量。這樣，就可以再 次將適于增殖的細胞密度保持一定時間。
在細胞進一步增殖而增加了培養基量之時，將面積變化部分252b與面 積變化部分252c的高度再提高1段而設為與上述部分252a相同的高度，就可以用整個培養袋242來進行培養。
另外，在培養室240內，如圖27所示，在培養袋盤241的配置培養袋 242的上方位置設有作為按壓設備的振蕩裝置290的振蕩機構291。該振蕩 裝置290具有上述振蕩機構291、工作電機292、凸輪機構293及定位傳感 器(未圖示)。振蕩機構291如圖27所示，在裝置框架250上，配設有借助 導桿250a上下自由移動的作為按壓設備的工作板291a，在該工作板291a的 底面突設有多個突出部291b。通過利用工作電機292，借助凸輪機構293的 作用將工作板291a向上方或下方交替地移動，從而該工作板291a的突出部 291b就會反復按壓位于振蕩機構291的下方的培養袋242，也就是對培養袋 242反復進行按壓和解除按壓。這樣，培養袋242內的培養基就受到攪拌， 培養袋242內的細胞在培養基內懸浮地移動，該培養袋242內的細胞的分布
及氧濃度分布得到均一化，從而可以促進細胞的增殖。
也可以取代上述的載置臺252，而使用圖29及圖30中所示的載置臺352， 改變放置于該載置臺352上的培養袋242的培養面積。這里，圖29是表示 第4種實施方式的變形例的載置臺352的結構的俯視圖，圖29 (a)是表示 不升降的部分353與所有的面積變化部分354、 355、 356、 357處于相同平 面上的狀態的圖，圖29 (b)是表示使面積變化部分下降了的狀態的圖。圖 30是沿著圖29 (a)的IIIX—IIIX線的局部剖面圖，圖30 (a)是表示使面 積變化部分下降，將不升降的部分353、面積變化部分355及面積變化部分 357階梯狀地配置于不同的平面上的狀態的圖，圖30 (b)是表示4個面積 變化部分中的3個面積變化部分355、 356、 357處于相同平面上的狀態的圖， 圖30 (c)是表示不升降的部分353與所有的面積變化部分354、 355、 356、 357處于相同平面上的狀態的圖。
如圖29所示，載置臺352包括面積變化部分357、 356、 355、 354及不 升降的部分353，其中，所述面積變化部分357、 356、 355、 354為從俯視呈長方形的一角352a開始，以將該角作為頂點的等腰三角形的形狀依次切取 的形狀。如圖30所示，不升降的部分353與面積變化部分354由連結構件 353a相互可以轉動地連結，面積變化部分354與面積變化部分355由連結構 件354a相互可以轉動地連結，面積變化部分355與面積變化部分356由連 結構件355a相互可以轉動地連結，面積變化部分356與面積變化部分357 由連結構件356a相互可以轉動地連結。作為連結構件353a、 354a、 355a、 356a，例如可以使用鉸鏈。
而且，在載置臺352中，雖然面積變化部分的數目為4個，但是可以是 2 3個，也可以是5個以上。
在面積變化部分355、 357的下表面，分別接合固定有支腿365、 367。
如圖30 (c)所示，支腿365的下表面由從載置臺352的一角352a側幵 始依次配置的在水平面上的平面365a及平面365b、和連接這些平面365a、 365b的傾斜面365c構成，平面365a比平面365b更靠下方。另一方面，支 腿367的下表面由從載置臺352的一角352a側開始依次配置的在水平面上 的平面367a、 367b、 367c、連接平面367a與367b的傾斜面367d、以及連 接平面367b與367c的傾斜面367e構成，平面367a比平面367b更靠下方， 平面367b比平面367c更靠下方。另外，平面365a與面積變化部分355的 距離和平面367a與面積變化部分357的距離相同，平面365b與面積變化部 分355的距離和367b與面積變化部分357的距離相同。
在載置臺352的下方，配置有可以利用電機380沿著圖29 (a)的IIIX 一IIIX線(圖30 (b)的箭頭A方向)移動的高度調整板370。在該高度調 整板370上，接合固定有用于升降面積變化部分的升降構件375、 377。
如圖30 (c)所示，升降構件375的上表面由從載置臺352的一角352a 側開始依次配置的在水平面上的平面375b及平面375a、連接這些平面375a、 375b的傾斜面375c構成，平面375a比平面375b更靠上方。另一方面，升降構件377的上表面由從載置臺352的一角352a側開始依次配置的水平面 上的平面377c、 377b、 377a、連接平面377a與375b的傾斜面377d、連接 平面377b與平面377c的傾斜面377e構成，平面377a比平面377b更靠上 方，平面377b比平面377c更靠上方。升降構件377的上表面具有與支腿367 的下表面對應的形狀，在將傾斜面377d、 377e與支腿367的傾斜面367e、 367d分別接觸時，平面377a、 377b、 377c就分別與支腿367的平面367c、 367b、 367a接觸。另外，平面375a與高度調整板370的上表面的距離和平 面377a的與高度調整板370的上表面的距離相同，平面375b的與高度調整 板370的上表面的距離和平面377b的與高度調整板370的上表面的距離相 同。
接下來，在參照圖30的同時，對通過將高度調整板370沿箭頭A方向
移動來升降面積變化部分的操作例進行說明。
如圖30 (a)所示，當將支腿367的平面367a、 367b、 367c、傾斜面367d、 367e與升降構件377的平面377c、 377b、 377a分別接觸時，就會在傾斜面 365c與傾斜面375c分離的狀態下，支腿365的平面365a、 365b與升降構件 375的平面375b、 375a分別接觸。其結果是，面積變化部分355與面積變化 部分357沿著水平方向配置，同時面積變化部分354與面積變化部分356沿 著垂直方向配置，載置臺352形成為從載置臺352的一角352a側開始依次 變高的階梯狀。
當從圖30 (a)所示的狀態開始，利用電機380，將高度調整板370沿 箭頭A方向移動時，則支腿367就會沿著升降構件377的上表面的形狀上升 (圖30 (b))。這樣，支腿367的平面367a、 367b、傾斜面367d就與升降 構件377的平面377b、 377a、傾斜面377d分別接觸。另一方面，升降構件 375在平面365a、 365b與平面375b、 375a接觸的同時，相對于支腿365進 行相對移動，直至傾斜面365c與傾斜面375c接觸。其結果是，如圖30 (b)所示，形成4個面積變化部分中的3個面積變化部分355、 356、 357處于相 同平面上的狀態。
繼而，當從圖30 (b)所示的狀態開始，利用電機380，將高度調整板 370沿箭頭A方向移動時，則支腿367就會沿著升降構件377的上表面的形 狀進一步上升(圖30 (c))。這樣，支腿367的平面367a就會與升降構件 377的平面377a接觸。另一方面，支腿365沿著升降構件375的上表面的形 狀上升，支腿365的平面365a與升降構件375的平面375a接觸。這樣，如 圖30 (c)所示，不升降的部分353與所有的面積變化部分354、 355、 356、 357就配置在相同平面上。
由于通過如上所述地移動高度調整板370，就可以對面積變化部分354 357進行升降控制，因此可以將所需部分設為儲液部。
另外，在培養室240內，如圖27所示，在培養袋盤241的配置培養袋 242的上方位置設有作為按壓設備的振蕩裝置290的振蕩機構291。該振蕩 裝置290具有上述振蕩機構291、工作電機292、凸輪機構293及定位傳感 器(未圖示)。振蕩機構291如圖27所示，在裝置框架250上，配設有借助 導桿250a上下自由移動的作為按壓設備的工作板291a，在該工作板291a的 底面突設有多個突出部291b。通過利用工作電機292，借助凸輪機構293的 作用將工作板291a向上方或下方交替地移動，該工作板291a的突出部291b 就會反復按壓位于振蕩機構291的下方的培養袋242，也就是對培養袋242 反復進行按壓和解除按壓。這樣，培養袋242內的培養基就受到攪拌，培養 袋242內的細胞在培養基內懸浮地移動，該培養袋242內的細胞的分布及氧 濃度分布得到均一化，從而可以促進細胞的增殖。
另外，如圖27所示，工作板291a的位置由上述定位傳感器檢測出而向 運轉控制用PLC223發送，并且根據重量計251的測定值利用該PLC223控 制工作電機292。使用了上述振蕩裝置290的培養袋242內的細胞培養(振蕩培養)既可以在培養袋242內培養基及細胞達到裝滿程度之前實施，也可 以在達到裝滿程度之后實施。該振蕩裝置290由運轉控制用PLC223基于工 作板的檢測位置及重量計251的測定值來控制。
另外，在培養室240內，如圖27所示，在配置將培養袋242的抗體固 定化的部位的位置的上方設有照明燈301，在下方設有作為圖像獲得設備的 CCD照相機302。在CCD照相機302中，根據觀察形態等，追加使用透鏡、 棱鏡、鏡筒等其它的光學設備。照明燈301是從上方將培養袋242照明的構 件。CCD照相機302是從下方拍攝培養袋242內的細胞，取得其圖像的構 件。這些照明燈301的照明操作和CCD照相機302的拍攝操作由運轉控制 用PLC223控制，每隔規定時間(例如6小時)取得培養袋242內的細胞的 圖像。每隔規定時間的細胞圖像被儲存于圖像處理用單元221的圖像儲存電 路(未圖示)中。
上述圖像處理用單元221對儲存于圖像處理用單元221的圖像儲存電路
內的每隔規定時間的細胞圖像進行圖像處理，例如進行二值化處理或多值化 處理，算出單一細胞的投影面積的平均值、單一細胞聚集后的細胞聚集塊的
非單一細胞的增加速度來作為細胞培養的評價參數。單一細胞的投影面積的 平均值(單一細胞的平均投影面積)是根據從將培養袋242安裝于培養袋盤 241上，并將該培養袋盤241收容于培養室240內開始培養起例如經過24 小時后的細胞圖像算出的。
另外，對于是否是上述的非單一細胞的判斷可以以投影面積100umH乍 為基準，將投影面積為100un^以上的情況判斷為非單一細胞，將投影面積 為100yn^以下的情況判斷為單一細胞。這是因為，測定了培養初期的單一 細胞的投影面積，其結果是，全都在100ui^以下。根據細胞的經時的圖像 (例如從培養開始起經過24小時、48小時、72小時后的圖像)，運算非單 一細胞相對于全部細胞的比例的變化，算出非單一細胞的增加速度。該非單一細胞的增加速度與上述單一細胞的平均投影面積從圖像處理用單元221向 運轉控制用PLC223輸出。
運轉控制用PLC223根據單一細胞的平均投影面積算出延遲時間，推定 該細胞的增殖開始時期。這里，上述的所謂延遲時間是從將細胞接種在培養 袋盤241的抗體固層部中后到增殖開始前所需的誘導期的時間。運轉控制用 PLC223根據細胞的增殖開始時期判斷該細胞的培養狀況，也就是判斷該細 胞是否有可能利用抗體的刺激來增殖，從而判定該細胞的良好與否。基于該 判定，運轉控制用PLC223對增殖可能性明顯很低的細胞將會中止在本細胞 培養裝置200中的培養。
另夕卜，運轉控制用PLC223根據非單一細胞的增加速度算出該細胞的最 小倍化時間。這里，上述最小倍化時間是指某個時間的細胞的細胞數達到翻 倍的細胞數所需的時間。運轉控制用PLC223根據該最小倍化時間判斷該細 胞的培養狀況，也就是判斷該細胞的增殖能力，決定向培養袋242中流加培 養基的時機或流加速度等。
作為控制設備發揮作用的運轉控制用PLC223及圖像處理用單元221雖 然未圖示，但是具有執行運算或控制的CPU;儲存處理程序和數據的存儲裝 置(存儲器)；將用于輸入數據或命令等的鍵盤、鼠標或觸摸屏等輸入裝置 和監視器等輸出裝置連接的輸入輸出電路。另外，在圖像處理用單元221中， 具備儲存來自CCD照相機302的圖像數據的圖像儲存電路。
在圖像處理用單元221的存儲裝置中，儲存有如下的程序，其用于將 CCD照相機302每隔規定時間拍攝的培養袋242內的細胞的圖像進行圖像 處理(例如二值化處理或多值化處理)，算出細胞培養的評價參數(單一細 胞的平均投影面積、非單一細胞的增加速度)等。
另外，在運轉控制用PLC223的存儲裝置中，儲存有用于根據細胞培 養的評價參數判定細胞的培養狀況(細胞的增殖可能性、細胞的增殖能力)的程序；與該細胞的培養狀況對應地控制有關細胞培養裝置200及培養單元 212的機器(例如供給泵261、排出泵271等)，執行培養操作的程序。另外， 在該運轉控制用PLC223的存儲裝置中，還儲存有如下的設備控制用的程序， 其基于來自細胞培養裝置200及培養單元212的各種傳感器的信號，控制有 關這些細胞培養裝置200及培養單元212的設備。在圖像處理用單元221的 存儲裝置中，還儲存有每隔規定時間地控制CCD照相機302而取得細胞的 圖像等的設備控制用的程序。
下面，使用圖31 圖40的工序圖中所示的流程圖，對運轉控制用 PLC223及圖像處理用單元221執行上述程序而培養細胞的工序進行說明。
圖31及圖32表示抗體刺激間歇式灌流培養工序，是從培養袋242中回 收細胞的情況。
首先，如圖31所示，操作者在凈化臺等內在培養袋242中將抗體固定 化(圖31的WOl)，投入培養基，將接種了細胞的培養袋242安裝在培養袋 盤241上。接下來，操作者在凈化臺等內將投入了培養基的培養基袋233安 裝在培養基袋盤231上，將廢液袋234安裝在廢液袋盤232上，將培養袋242 與培養基袋233及廢液袋234利用供給接頭264及廢液接頭274分別連結(圖 31的W02)。
然后，操作者將該培養袋盤241、培養基袋盤231及廢液袋盤232搬入 細胞培養裝置200的指示燈例如點亮為綠色的獨立的培養單元212內，使培 養室240的框架250支承培養袋盤241，將培養基袋盤231及廢液袋盤232 設于低溫室230中。此后，操作者將培養袋242的泵管262、 272與供給泵 261及排出泵271分別連接(圖31的W03)。
然后，操作者確認收容于培養單元212中的培養袋242的CCD照相機 302的圖像輸出(圖31的W05)。在該圖像輸出確認之前，操作者起動該培 養單元212的傾斜電機280而使載置臺252的面積變化部分252b、 252c下降，在培養袋242上形成儲液部(圖31的W04)。繼而，操作者利用該培養 單元212的重量計251 ，測定出所設置的培養袋242的重量。
其后，操作者將培養單元門關閉而在該培養單元212內開始細胞的培養 (圖31的W06)。這樣，在培養袋242的儲液部中，就可以為了增殖而利用 抗體刺激細胞(圖31的W07)。該培養單元212的CCD照相機302每隔規 定時間(例如6小時)拍攝培養袋242的儲液部的細胞，圖像處理用單元221 根據該拍攝圖像算出細胞培養的評價參數。運轉控制用PLC223根據該評價 參數算出延遲時間，判定是否有可能利用抗體使該細胞受到刺激而增殖，繼 而算出最小倍化時間，判定該細胞的增殖能力(圖31的W08)。
運轉控制用PLC223在細胞即使在培養袋242內被抗體刺激后經過規定 時間(例如24小時)也無法看到增殖的可能性的情況下，則中止在本細胞 培養裝置200中的細胞的培養(圖31的W08')。運轉控制用PLC223在對 培養袋242內的細胞判斷為有增殖的可能性時，則基于該細胞的增殖能力， 決定向該培養袋242內的培養基的流加速度或時機等。運轉控制用PLC223 基于該決定使供給泵261工作，將培養基袋盤231的培養基袋233內的培養 基向培養袋242中流加(圖31的W09)。
利用該供給泵261的工作，在培養袋242內在規定的面積的儲液部中開 始細胞的靜置培養(圖31的WIO)。運轉控制用PLC223判斷由重量計251 測定的培養袋242內的培養基及細胞的重量是否達到了規定值a以上(圖31 的Wll)，在達到了規定值a以上的時刻，起動傾斜電機280，借助凸輪機 構281使載置臺252的面積變化部分252b、 252c上升，使培養袋242的規 定的面積成為水平狀態而改變儲液部(圖31的W12)。該工序被反復進行至 將形成于載置臺252上的階梯全部消除，培養袋242達到水平為止(圖31 的W13)。
其后，運轉控制用PLC223判斷由童量計251測定的培養袋242內的培養基及細胞的重量是否達到了規定值b以上(圖31的W14)，在達到了規定 值b以上的時刻，起動工作電機292。這樣，振蕩裝置290就會工作，開始 振蕩裝置290的振蕩機構291反復按壓培養袋242的振蕩培養(圖31的 W15)。接下來，運轉控制用PLC223判斷由重量計251測定的培養袋242 內的培養基及細胞的重量是否達到了規定值c以上(圖32的W16)，在達到 了規定值c以上的時刻，停止供給泵261而停止從培養基袋盤231的培養基 袋233向培養袋242的培養基的流加(圖32的W17),停止工作電機292， 從而停止培養袋242內的振蕩培養(圖32的W18)。
運轉控制用PLC223在細胞在培養袋242內沉降之后，使排出泵271工 作，將培養袋242內的使用后的培養基(培養袋242內的上清液)向廢液袋 盤232的廢液袋234中排出(圖32的W19)。其后，運轉控制用PLC223判 斷由重量計251測定的培養袋242內的培養基及細胞的重量是否達到了規定 值d以下(圖32的W20)，在達到了規定值d以下的時刻，停止排出泵271 而停止來自培養袋242的使用后的培養基的排出(圖32的W21)。此后，起 動供給泵261，從培養基袋盤231的培養基袋233向培養袋242中流加培養 基，起動工作電機292，利用振蕩裝置290在培養袋242內實施振蕩培養(圖 32的W22)。在經過規定時間后，運轉控制用PLC223停止供給泵261而停 止從培養基盤231的培養基袋233向培養袋242的培養基流加，在工作電機 292起動的狀態下，繼續振蕩培養(圖32的W23)。
運轉控制用PLC223判斷是否達到了依賴于所增殖的細胞的使用日期時 間的所需的培養期限，此外，圖像處理用單元221判斷培養袋242內的細胞 是否達到了所需的細胞數(圖32的W24)，在尚未達到這些培養期限或細胞 數的情況下，重復進行步驟W18 W23的處理操作。在進行細胞數的測定 時，暫時停止振蕩裝置290，等待至細胞沉降。然后，用CCD照相機302 拍攝培養袋242內的圖像。圖像處理用單元221根據所取得的圖像推測、算出存在于袋內的細胞數。
上述步驟W18 W23是交替地實施培養袋242內使用后的培養基的排 出、和向培養袋242內供給(流加)新的培養基的間歇式灌流培養。
運轉控制用PLC223在步驟W24中在達到所需的培養期限或者達到所 需的細胞數的時刻，即如圖32所示，停止工作電機292，停止培養袋242 內的振蕩培養(圖32的W25)。然后，在細胞在培養袋242內沉降之后，起 動排出泵271,將培養袋242內的使用后的培養基向廢液袋盤232的廢液袋 234排出，基于重量計251的測定值，將細胞濃縮，直至培養袋242內的培 養基及細胞達到大約1/2 1/3左右(圖32的W26)。
運轉控制用PLC223其后將排出泵271停止而結束細胞培養(圖32的 W27)。在該培養結束后，由操作者將培養袋242內的細胞在凈化臺等內向 離心分離機用的容器轉移，其后，利用離心分離將細胞回收(圖32的W28)。
下面，將在同樣的抗體刺激間歇式灌流培養工序中，包括利用細胞回收 袋回收細胞的處理的情況表示于圖33及圖34中。所以，由于該圖33及圖 34中所示的工序的步驟W31 W56與圖31及圖32的步驟W01 W26相同， 因此省略說明。
圖34中所示的步驟W56中，在利用排出泵271的起動將培養袋242內 的細胞濃縮后，運轉控制用PLC223停止排出泵271，敦促操作者將廢液袋 盤232的廢液袋234更換為細胞回收袋(圖34的W57)。該細胞回收袋是可 以安裝在離心分離機上而用于離心分離的袋。
在將廢液袋盤232的廢液袋234更換為細胞回收袋后，運轉控制用 PLC223起動排出泵271及工作電機292。然后，在利用振蕩裝置290將培 養袋242內振蕩的同時，將該培養袋242內的細胞與培養基一起，向安裝于 廢液袋盤232上的細胞回收袋轉移(圖34的W58)。運轉控制用PLC223其 后停止排出泵271及工作電機292而停止從培養袋242中的細胞回收，結束細胞培養(圖34的W59)。在該細胞回收結束后，由操作者將細胞回收袋安 裝于離心分離機上，利用離心分離回收細胞(圖34的W60)。
下面，對抗體剌激連續式灌流培養工序基于表示該工序的處理操作的圖 35及圖36進行說明。由于該圖35及圖36中所示的抗體刺激連續式灌流培 養工序的步驟X01 X15與圖31及圖32的抗體刺激間歇式灌流培養工序的 步驟W01 W15相同，因此省略說明。
該抗體刺激連續式灌流培養工序中，在培養袋242與排出泵271之間配 設有過濾器(未圖示)。
運轉控制用PLC223從培養袋盤231的培養基袋233向培養袋242內流 加培養基，在培養袋242內的利用振蕩裝置290進行振蕩培養的期間，在培 養袋242內的培養基及細胞的重量達到規定值c以上的時刻(圖36的X16) 起動排出泵271，將培養袋242內的使用后的培養基向廢液袋盤232的廢液 袋234排出。這樣，就可以在培養袋242內開始同時實施培養基的向培養袋 242中的流加和使用后的培養基的從培養袋242中的排出的連續式灌流培養 (圖36的X17)。此時，培養袋242內的細胞因流動受到過濾器阻止而不會 有向廢液袋234內流動的情況。而且，在上述連續式灌流培養中，也可以同 時實施利用振蕩裝置290進行的振蕩培養。
運轉控制用PLC223判斷是否達到了依賴于所增殖的細胞的使用日期時 間的所需的培養期限，此外，圖像處理用單元221判斷培養袋242內的細胞 是否達到了所需的細胞數(圖36的X18)。在尚未達到這些培養期限或細胞 數的情況下，重復進行步驟X17的連續式灌流培養。在進行細胞數的測定時， 暫時停止振蕩裝置290，等待至細胞沉降。然后，用CCD照相機302拍攝 培養袋242內的圖像。圖像處理用單元221根據所取得的圖像推測、算出存 在于袋內的細胞數。
運轉控制用PLC223在步驟X18中的達到所需的培養期限或細胞數的時刻，即停止供給泵261、排出泵271及工作電機292，停止灌流培養及振蕩 培養(圖36的X19)。然后，運轉控制用PLC223在細胞在培養袋242內沉 降之后，起動排出泵271，將培養袋242內的使用后的培養基向廢液袋盤232 的廢液袋234排出，基于重量計251的測定值，將細胞濃縮，直至培養袋242 內的培養基及細胞達到大約1/2 1/3左右(圖36的X20)。在濃縮過程中停 止振蕩裝置是為了防止大量的細胞流入管中，將過濾器堵塞。
運轉控制用PLC223其后將排出泵271停止而結束細胞培養(圖36的 X21)。在該培養結束后，由操作者將培養袋242內的細胞在凈化臺等內向離 心分離機用的容器轉移，其后，利用離心分離將細胞回收(圖36的X22)。
下面，對抗體剌激單純流加培養工序基于表示該工序的處理操作的圖37 及圖38進行說明。由于該圖37及圖38中所示的抗體刺激連續式灌流培養 工序的步驟Y01 Y15與圖31及圖32的抗體刺激間歇式灌流培養工序的步 驟W01 W15相同，因此省略說明。
運轉控制用PLC223判斷由重量計251測定的培養袋242內的培養基及 細胞的重量是否達到了規定值c以上(圖38的Y16)，在達到了規定值c以 上的時刻，停止供給泵261而停止從培養基袋盤231的培養基袋233向培養 袋242的培養基的流加，在工作電機292起動的狀態下，繼續振蕩培養(圖 38的Y17)。
運轉控制用PLC223判斷是否達到了依賴于所增殖的細胞的使用日期時 間的所需的培養期限，此外圖像處理用單元221判斷培養袋242內的細胞是 否達到了所需的細胞數(圖38的Y18)，在尚未達到這些培養期限或細胞數 的情況下，繼續振蕩培養(Y18中為否)。
在進行細胞數的測定時，暫時停止振蕩裝置290，等待至細胞沉降。然 后，用CCD照相機302拍攝培養袋242內的圖像。圖像處理用單元221根 據所取得的圖像推測、算出存在于袋內的細胞數。運轉控制用PLC223在步驟Y18中達到所需的培養期限或細胞數的時 刻，即如圖38所示停止工作電機292，停止培養袋242內的振蕩培養(圖 38的Y19)，在細胞在培養袋242內沉降之后，起動排出泵271，將培養袋 242內的使用后的培養基向廢液袋盤232的廢液袋234排出，基于重量計251 的測定值，將細胞濃縮，直至培養袋242內的培養基及細胞達到大約1/2 1/3左右(圖38的Y20)。
運轉控制用PLC223其后將排出泵271停止而結束細胞培養(圖38的 Y21)。在該培養結束后，由操作者將培養袋242內的細胞在凈化臺等內向離 心分離機用的容器轉移，其后，利用離心分離將細胞回收(圖38的Y22)。
下面，將在同樣的抗體刺激單純流加培養工序中，包括利用細胞回收袋 回收細胞的處理的情況表示于表示該處理操作的圖39及圖40中。所以，由 于該圖39及圖40中所示的工序的步驟Y31 Y50與圖37及圖38的步驟 Y01 Y20相同，因此省略說明。
圖40中所示的步驟Y50中，在利用排出泵271的起動將培養袋242內 的細胞濃縮后，運轉控制用PLC223停止排出泵271，敦促操作者將廢液袋 盤232的廢液袋234更換為細胞回收袋(圖40的Y51)。該細胞回收袋是可 以安裝在離心分離機上而用于離心分離的袋。
在將廢液袋盤232的廢液袋234更換為細胞回收袋后，運轉控制用 PLC223起動排出泵271及工作電機292，在利用振蕩裝置290將培養袋242 內振蕩的同時，將該培養袋242內的細胞與培養基一起，向安裝于廢液袋盤 232上的細胞回收袋轉移(圖40的Y52)。運轉控制用PLC223其后停止排 出泵271及工作電機292而停止從培養袋242中的細胞回收，結束細胞培養 (圖40的Y53)。在該細胞回收結束后，由操作者將細胞回收袋安裝于離心 分離機上，利用離心分離回收細胞(圖40的Y54)。
由于如上所述地構成，因此根據上述實施方式，可以起到如下的效果(1) (7)。
(1)圖像處理用單元221對CCD照相機302所拍攝的培養袋242內的 細胞的圖像進行圖像處理而取得細胞培養的評價參數(單一細胞的平均投影 面積、非單一細胞的增加速度)，運轉控制用PLC223判定評價該細胞的培 養狀況(細胞的增殖可能性及增殖能力)，實施與該培養狀況對應的培養操 作(以規定流加速度從培養基袋233向培養袋242流加培養基和流加的時 機)。其結果是，由于可以在非接觸狀態下判定細胞的培養狀況，因此不會 有對該細胞造成損害的情況，另外，由于操作者不需要逐步實施培養操作， 因此可以減輕操作者的勞動。另外，由于將一個患者的細胞接種在收容于獨 立的培養單元212內的培養袋242中，對每個細胞實施與細胞的培養狀況對 應的培養操作，因此可以實現恰當的培養操作。因可以實現與該細胞的培養 狀況對應的恰當的培養操作，因而可以實現以小時為單位的培養操作，可以 促進培養而縮短培養期限。
(2 )由于將培養基袋233 、廢液袋234及培養袋242在凈化臺等內連結， 設于培養單元212中，因此構成封閉回路，所以就可以保持為完全的封閉系 統的無菌狀態。
(3) 由于在培養開始時將培養袋盤241、培養基袋盤231及廢液袋盤 232設于培養單元212內，因此直至培養結束都可以自動地實施培養工序， 所以可以減少伴隨著環境變化產生的對培養袋242內的細胞的損害，并且可 以省略在凈化臺等內向培養袋242中供給培養基的無菌操作。
(4) 由于將培養袋242內的培養初期階段的抗體刺激和細胞增殖在同 一培養袋242內進行，可以在該培養袋242內使儲存細胞及培養基的儲液部 以規定的面積變化，因此可以通過將培養中的單位面積的細胞密度維持在適 于增殖的密度，來有效地增殖細胞。
(5) 由于培養袋242內的使用后的培養基通過向廢液袋盤232的廢液袋234中排出而被儲存，因此可以將培養袋242內的細胞密度提高，實現濃 縮，所以可以減少用于細胞回收的離心分離操作次數。其結果是，可以實現 細胞回收作業的省力化，并且還可以減少伴隨著離心分離產生的細胞的損 害。
(6) 在將在培養袋242內濃縮了的細胞全部回收到安裝于廢液袋盤232 上的細胞回收袋中的情況下，由于可以將該細胞回收袋直接安裝在離心分離 機上而回收細胞，因此可以實現細胞回收作業的省力化。
(7) 由于振蕩裝置290的振蕩機構291的工作板291a的突出部291b 反復按壓收容接種了細胞的培養基的柔性的培養袋242，攪拌該培養袋242 內的培養基，因此可以將該培養袋242內的細胞的分布及氧濃度分布均一化， 促進細胞的增殖，提高細胞的培養效率。
另外，由于細胞只是在被振蕩裝置290的工作板291a反復按壓而攪拌 的培養基內懸浮，因此可以防止遭受損害。
權利要求
1、一種細胞培養裝置，其特征在于，該裝置具有培養細胞的培養容器、儲存向該培養容器供給的培養基的培養基儲存設備、取得所述培養容器內的細胞的圖像的圖像獲得設備、根據由該圖像獲得設備取得的細胞的圖像來判定該細胞的培養狀況并基于該判定來執行培養操作的控制設備。
2、 根據權利要求1所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述培養容器 為用于增殖細胞的增殖用培養容器和用于使細胞表現功能的功能表現用培 養容器，所述圖像獲得設備取得該功能表現用培養容器內的細胞的圖像。
3、 根據權利要求2所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述功能表現用培養容器是為了增殖而用誘導因子刺激細胞的誘導因子刺激用培養容器， 控制設備基于所述誘導因子刺激用培養容器內的細胞的圖像，判定細胞的增 殖可能性和細胞的增殖能力，控制將細胞從所述誘導因子刺激用培養容器轉 移到增殖用培養容器中的時機、和從培養基儲存設備向所述增殖用培養容器 供給培養基等的培養操作。
4、 根據權利要求2所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述功能表現 用培養容器是使細胞分化的分化誘導用培養容器，控制設備基于所述分化誘 導用培養容器內的細胞的圖像，控制分化誘導操作。
5、 根據權利要求1至4中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在于， 所述培養基儲存設備構成為盒結構，并與培養容器連接。
6、 根據權利要求5所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述功能表現 用培養容器構成為盒結構，并與增殖用培養容器及培養基儲存設備連接。
7、 根據權利要求2至6中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在于， 所述培養基儲存設備、功能表現用培養容器及增殖用培養容器構成封閉體 系。
8、 根據權利要求2至7中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在于， 該裝置設置成能在所述增殖用培養容器中形成儲液部，在該增殖用培養容器 內的培養初期階段，細胞及培養基儲存于所述儲液部中。
9、 根據權利要求2至8中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在于， 將在所述增殖用培養容器內增殖的細胞導入到功能表現用培養容器內，通過 圖像獲得設備取得該細胞的圖像。
10、 根據權利要求2至9中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在于， 可以儲存使用后的培養基的使用后的培養基儲存容器、與可以儲存向培養容 器供給的培養基的培養基儲存容器一起設置在所述培養基儲存設備中，通過 將增殖用培養容器內的使用后的培養基向所述使用后的培養基儲存容器排 出而進行儲存。
11、 根據權利要求2至10中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在 于，在所述培養基儲存設備中可以安裝回收細胞的細胞回收容器，在增殖用 培養容器內濃縮后的細胞在所述細胞回收容器內進行回收。
12、 根據權利要求1至11中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在 于，所述細胞為懸浮細胞。
13、 根據權利要求1至12中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述細胞用于免疫細胞療法。
14、 一種細胞培養方法，其特征在于，圖像獲得設備取得培養細胞的培 養容器內的細胞的圖像，根據由該圖像獲得設備取得的細胞的圖像判定該細 胞的培養狀況，基于該判定對所述培養容器執行培養操作。
15、 根據權利要求14所述的細胞培養方法，其特征在于，所述培養容 器是用于增殖細胞的增殖用培養容器和用于使細胞表現功能的功能表現用 培養容器，圖像獲得設備取得該功能表現用培養容器內的細胞的圖像。
16、 根據權利要求15所述的細胞培養方法，其特征在于，所述功能表 現用培養容器是為了增殖而用誘導因子刺激細胞的誘導因子刺激用培養容 器，且該方法基于所述誘導因子刺激用培養容器內的細胞的圖像，判定細胞 的增殖可能性和細胞的增殖能力，執行將細胞從所述誘導因子刺激用培養容 器轉移到增殖用培養容器中的時機、和從培養基儲存設備向所述增殖用培養 容器供給培養基等的培養操作。
17、 根據權利要求15所述的細胞培養方法，其特征在于，所述功能表 現用培養容器是使細胞分化的分化誘導用培養容器，該方法基于所述分化誘 導用培養容器內的細胞的圖像，執行分化誘導操作。
18、 根據權利要求15至17中任意一項所述的細胞培養方法，其特征在 于，在所述增殖用培養容器內的培養初期階段，在所述增殖用培養容器的儲 液部中儲存細胞及培養基。
19、 根據權利要求15至18中任意一項所述的細胞培養方法，其特征在于，將在所述增殖用培養容器內增殖的細胞導入到功能表現用培養容器內， 通過圖像獲得設備取得該細胞的圖像。
20、 根據權利要求15至19中任意一項所述的細胞培養方法，其特征在 于，將所述增殖用培養容器內的使用后的培養基向培養基儲存設備的使用后 的培養基儲存容器排出。
21、 根據權利要求15至20中任意一項所述的細胞培養方法，其特征在 于，將在所述增殖用培養容器內濃縮后的細胞在培養基儲存設備的細胞回收 容器內進行回收。
22、 根據權利要求14至21中任意一項所述的細胞培養方法，其特征在 于，所述細胞為懸浮細胞。
23、 根據權利要求14至22中任意一項所述的細胞培養方法，其特征在 于，所述細胞用于免疫細胞療法。
24、 一種細胞培養程序，該程序儲存于計算機中用于執行細胞的培養， 其特征在于，該程序包括圖像獲得設備取得培養細胞的培養容器內的細胞 的圖像的過程、根據由該圖像獲得設備取得的細胞的圖像判定該細胞的培養 狀況的過程、基于該判定對所述培養容器執行培養操作的過程。
25、 一種細胞培養程序，該程序儲存于計算機中，用于執行細胞的培養， 其特征在于，該程序包括圖像獲得設備取得用于使細胞表現功能的功能表 現用培養容器內的細胞的圖像的過程、根據由該圖像獲得設備取得的細胞的 圖像判定該細胞的培養狀況的過程、基于該判定對所述功能表現用培養容器和/或用于增殖細胞的增殖用培養容器執行培養操作的過程。
26、 根據權利要求1至3中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在于， 所述培養容器放置于載置臺上，通過使所述載置臺的一部分升降來改變培養 面積。
27、 根據權利要求1至13中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在 于，該裝置可以選擇單純流加培養及灌流培養中的一種。
28、 根據權利要求27所述的細胞培養裝置，其特征在于，該裝置可以 選擇間歇式灌流培養及連續式灌流培養中的一種。
29、 根據權利要求14至16中任意一項所述的細胞培養方法，其特征在 于，所述培養容器放置于載置臺上，通過使所述載置臺的一部分升降來改變 培養面積。
30、 根據權利要求14至23中任意一項所述的細胞培養方法，其特征在 于，該方法可以選擇單純流加培養及灌流培養中的一種。
31、 根據權利要求30所述的細胞培養方法，其特征在于，該方法可以 選擇間歇式灌流培養及連續式灌流培養中的一種。
32、 一種細胞培養系統，該細胞培養系統培養細胞并對該培養進行監視、 管理，其特征在于，該系統包括恒溫槽，其將分別設置有培養細胞的培養 容器的多個培養單元相互隔離地配置，每個所述培養單元在獨立的培養環境 下培養細胞；管理設備，其在該恒溫槽的每個所述培養單元中收集、積累與細胞的培養相關的細胞培養相關數據，基于所述細胞培養相關數據對每個所 述培養單元的細胞的培養狀態進行監視，并管理細胞的培養操作。
33、 根據權利要求32所述的細胞培養系統，其特征在于，所述管理設 備具有運轉控制盤，其與恒溫槽一起設于培養室內，兼具控制所述恒溫槽 的各培養單元中的培養的功能；監視用計算機，其設于所述培養室之外，接 收、顯示所述運轉控制盤所具有的數據。
34、 根據權利要求32或33所述的細胞培養系統，其特征在于，所述細 胞培養相關數據是細胞、培養基、培養容器、恒溫槽、培養單元及操作者的 識別符號、恒溫槽及培養單元內的培養環境數據、培養容器內的細胞的圖像 數據中的至少一個。
35、 根據權利要求33或34所述的細胞培養系統，其特征在于，所述恒 溫槽設有多臺，在各恒溫槽上連接有運轉控制盤，并且在這多臺運轉控制盤 上連接有1臺監視用計算機。
36、 根據權利要求33至35中任意一項所述的細胞培養系統，其特征在 于，在所述監視用計算機上，經由公用通信線路連接有遠程監視用計算機。
37、 根據權利要求32至36中任意一項所述的細胞培養系統，其特征在 于，構成所述培養單元的恒溫槽的罐分別以細菌等無法出入的狀態隔離地構 成。
38、 根據權利要求32至37中任意一項所述的細胞培養系統，其特征在 于，在構成所述培養單元的恒溫槽的罐中，設有將所述恒溫槽內的空氣導向所述罐中的風扇， 一個恒溫槽的全部的罐的所述風扇在該恒溫槽的門被打開 時停止。
39、 根據權利要求32至38中任意一項所述的細胞培養系統，其特征在 于，在構成所述培養單元的恒溫槽的罐中， 一個恒溫槽中的各罐的門僅有某 一個可以被打開。
40、 根據權利要求32至39中任意一項所述的細胞培養系統，其特征在 于，所述細胞為懸浮細胞。
41、 根據權利要求32至40中任意一項所述的細胞培養系統，其特征在 于，所述細胞用于免疫細胞療法。
42、 一種細胞培養方法，該細胞培養方法培養細胞，并對該培養進行監 視、管理，其特征在于，該方法使用恒溫槽，所述恒溫槽將分別設置培養細 胞的培養容器的多個培養單元相互隔離地配置，每個所述培養單元在獨立的 培養環境下培養細胞；且該方法在該恒溫槽的每個所述培養單元中收集、積 累與細胞的培養相關的細胞培養相關數據，基于所述細胞培養相關數據監視 每個所述培養單元的細胞的培養狀態，并管理細胞的培養操作。
43、 根據權利要求42所述的細胞培養方法，其特征在于，所述細胞培 養相關數據是細胞、培養基、培養容器、恒溫槽、培養單元及操作者的識別 符號、恒溫槽及培養單元內的培養環境數據、,培養容器內的細胞的圖像數據 中的至少一個。
44、 根據權利要求42或43所述的細胞培養方法，其特征在于，所述細胞為懸浮細胞。
45、 根據權利要求42至44中任意一項所述的細胞培養方法，其特征在 于，所述細胞用于免疫細胞療法。
46、 一種細胞培養程序，該程序儲存于計算機中用于培養細胞，并對該 培養進行監視、管理，其特征在于，該程序包括在恒溫槽的每個培養單元 中收集、積累與細胞的培養相關的細胞培養相關數據的過程，所述恒溫槽將 分別設置培養細胞的培養容器的多個培養單元相互隔離地配置，每個所述培 養單元在獨立的培養環境下培養細胞；基于所述細胞培養相關數據監視每個 所述培養單元的細胞的培養狀態的過程；基于所述細胞培養相關數據管理每 個所述培養單元的細胞的培養操作的過程。
47、 一種細胞培養裝置，其特征在于，該裝置將培養細胞的多個培養容 器依次連接，各培養容器在不同的培養環境下培養細胞，將所培養的細胞向 下游側的所述培養容器轉移而進行培養。
48、 根據權利要求47所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述培養容 器設有兩個， 一個培養容器是具有使細胞表現功能的培養環境的功能表現用 培養容器，另一個培養容器是具有使細胞增殖的培養環境的增殖用培養容 器。
49、 根據權利要求48所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述功能表 現用培養容器是具有為了增殖而用誘導因子刺激細胞的培養環境的誘導因 子刺激用培養容器。
50、 根據權利要求48所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述功能表 現用培養容器是具有使增殖了的細胞分化的培養環境的分化誘導用培養容 器。
51、 根據權利要求47至50中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在 于，所述細胞為懸浮細胞。
52、 根據權利要求47至51中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在 于，所述細胞用于免疫細胞療法。
53、 一種細胞培養方法，其特征在于，該方法在多個培養容器中在各自 不同的培養環境下培養細胞，將在一個培養容器中培養后的細胞依次轉移到 下游側的另一個培養容器中進行培養。
54、 根據權利要求53所述的細胞培養方法，其特征在于，所述培養容 器為兩個，在一個培養容器中為了增殖而用誘導因子刺激細胞后，在另一個 培養容器中使細胞增殖。
55、 根據權利要求53所述的細胞培養方法，其特征在于，所述培養容 器為兩個，在一個培養容器中使細胞增殖后，在另一個培養容器中使細胞分 化。
56、 根據權利要求53至55中任意一項所述的細胞培養方法，其特征在 于，所述細胞為懸浮細胞。
57、 根據權利要求53至56中任意一項所述的細胞培養方法，其特征在于，所述細胞用于免疫細胞療法。
58、 一種細胞培養裝置，該裝置包括培養細胞的培養容器、放置所述 培養容器的載置臺，其特征在于，所述載置臺具有可升降的部分，通過升降 所述可升降的部分來改變所放置的培養容器的可培養的面積。
59、 根據權利要求58所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述細胞為 懸浮細胞。
60、 根據權利要求58或59所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述細 胞用于免疫細胞療法。
61、 根據權利要求58至60中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在 于，在所述培養容器上，連接有儲存向該培養容器供給的培養基的培養基儲 存設備。
62、 根據權利要求61所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述培養基 儲存設備、培養容器構成為封閉體系。
63、 根據權利要求61或62所述的細胞培養裝置，其特征在于，可以儲 存使用后的培養基的使用后的培養基儲存容器、與可以儲存向培養容器供給 的培養基的培養基儲存容器一起設置在所述培養基儲存設備中，通過將增殖 用培養容器內的使用后的培養基向所述使用后的培養基儲存容器排出而進 行儲存。
64、 根據權利要求58至63中任意一項所述的細胞培養裝置，其特征在于，該裝置包括圖像獲得設備，其用于取得所述培養容器內的細胞的圖像;控制設備，其根據由所述圖像獲得設備取得的細胞的圖像判定該細胞的培養 狀況，基于該判定執行培養操作。
65、 根據權利要求58所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述培養容 器為用于增殖細胞的增殖用培養容器和用于使細胞表現功能的功能表現用 培養容器，圖像獲得設備取得該功能表現用培養容器內的細胞的圖像。
66、 根據權利要求65所述的細胞培養裝置，其特征在于，所述功能表 現用培養容器是為了增殖而用誘導因子刺激細胞的誘導因子剌激用培養容 器，控制設備基于所述誘導因子刺激用培養容器內的細胞的圖像，判定細胞 的增殖可能性和細胞的增殖能力，控制改變可培養的面積的時機、和從培養 基儲存設備向所述增殖用培養容器供給培養基等的培養操作。
全文摘要
本發明提供一種可以在減輕操作者的勞動的同時實現與細胞的培養狀況對應的恰當的培養的細胞培養裝置。該裝置具有用于增殖細胞的培養袋(18)；為了增殖而用誘導因子刺激細胞的細胞接種盒(19)(或作為抗體刺激及增殖用培養容器的培養袋(242))；儲存向這些培養袋(18)、細胞接種盒(19)供給的培養基的培養基盒(20)；取得細胞接種盒內的細胞的圖像的CCD照相機(88)；根據由該CCD照相機取得的細胞的圖像判定該細胞的培養狀況(細胞的增殖可能性和增殖能力)并基于該判定執行培養操作的圖像處理用計算機及運轉控制用計算機。
文檔編號C12N5/06GK101300340SQ20068004089
公開日2008年11月5日 申請日期2006年11月1日 優先權日2005年11月1日
發明者佐藤和聰, 佐藤志保, 幡多德彥, 有吉直子, 神宮司英雅, 細井亮宏, 野口敦崇 申請人:邁世耐特股份公司