JP5891014B2 - 無菌器具と培養器との接続方法及び培養済物質の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は無菌器具と培養器との接続方法、無菌器具ユニット、培養済物質の製造方法及びサンプリング方法に関し、特に異種微生物等の汚染のリスクを低減することができる無菌器具と培養器との接続方法、無菌器具ユニット、培養済物質の製造方法及びサンプリング方法に関する。

微生物や動植物細胞等（以下「微生物等」という。）の培養においては、培養をスタートする際に培養器に種菌（シード）等を接種するため、あるいは、培養器内部の培養液をサンプリングする際に培養液を採取するために、培養器に投入される又は培養器から採取された培養物質を貯留する器具（無菌器具）と培養器との接続が行われる。微生物等の培養においては、目的としているもの以外の異種の微生物等が培養器に侵入して培養器内が汚染されると、異種微生物等に占拠されてしまい、目的を果たせなくなることから、無菌器具と培養器との接続は異種微生物等による汚染が発生しない対策が求められる。

汚染防止対策として、内径の小なる培養液採取管の一端をスチーム流通管の先端より突出せしめ、該培養液採取管の他の一端を該採取管の外径より大であり、かつスチーム滅菌に必要な温度まで昇温可能なスチーム流量を通過せしめるのに十分な断面積を与える内径を有するスチーム流通管内に収容してなる培養液採取装置を培養槽に装着し、該培養液採取装置にスチームを流通せしめて該採取装置の内部を殺菌せしめたのち、内径大なる管材に接続している管材を取りはずし、次いで該内径大なる管材中に収容されている試料採取配管を通じて試料を採取する培養液採取方法がある（例えば、特許文献１参照。）。

特許第２６７０３２６号公報

しかしながら、上述の培養液採取装置を用いた培養液採取方法では、内径大なる管材中に収容されている試料採取配管を測定計測手段等に連絡するための配管に接続する際に、異種微生物等の汚染が生じるおそれがある。

本発明は上述の課題に鑑み、異種微生物等の汚染のリスクを低減することができる無菌器具と培養器との接続方法、無菌器具ユニット、培養済物質の製造方法及びサンプリング方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る無菌器具と培養器との接続方法は、例えば図１及び図２に示すように、培養器９０に投入される又は培養器９０から採取された培養物質Ｃを貯留する無菌器具５０と、無菌器具５０に形成された培養物質Ｃの出入口５１と、培養器９０に形成された培養物質Ｃの出入口９１と、を連絡する主流路Ｐａを形成する主流路形成部材１１、１２、３５と、主流路Ｐａを閉塞する状態と開放する状態とを切り替える主流路開閉手段１７と、培養器９０と主流路開閉手段１７との間の主流路Ｐａから分岐した枝流路Ｐｂを形成する枝流路形成部材２１、２２と、枝流路Ｐｂを閉塞する状態と開放する状態とを切り替える枝流路開閉手段２７と、を有する無菌器具ユニット１を、主流路開閉手段１７及び枝流路開閉手段２７が開の状態で、オートクレーブするオートクレーブ工程（Ｓｔ２）と；オートクレーブされた無菌器具ユニット１の主流路開閉手段１７を閉にする主流路閉塞工程（Ｓｔ４）と；主流路閉塞工程（Ｓｔ４）の後、主流路形成部材１１を培養器９０に接続する主流路接続工程（Ｓｔ６）と；主流路接続工程（Ｓｔ６）の後、培養器９０の内部、培養器９０と主流路開閉手段１７との間の主流路Ｐａ、及び枝流路Ｐｂを蒸気滅菌する蒸気滅菌工程（Ｓｔ７）と；蒸気滅菌工程（Ｓｔ７）の後、枝流路開閉手段２７を閉にする枝流路閉塞工程（Ｓｔ８）と；枝流路閉塞工程（Ｓｔ８）の後、主流路開閉手段１７を開にする主流路開放工程（Ｓｔ９）とを備える。

このように構成すると、オートクレーブ工程により滅菌された無菌器具及び無菌器具から主流路開閉手段までの主流路の滅菌状態を維持したまま主流路と培養器とを接続することができ、その後に蒸気滅菌工程を行うことで、培養器から主流路へ流出した蒸気で培養器と主流路開閉手段との間の主流路を蒸気滅菌することができるので、無菌器具を培養器へ無菌的に接続することができる。

また、本発明の第２の態様に係る無菌器具と培養器との接続方法は、例えば図１及び図２に示すように、上記本発明の第１の態様に係る無菌器具と培養器との接続方法において、オートクレーブ工程（Ｓｔ２）の前に、主流路形成部材１１の培養器９０に接続される端部である主流路接続端１１ｅ、及び枝流路形成部材２１、２２の主流路Ｐａと接続した端部とは反対側の端部である枝流路開放端２２ｅ、を閉塞する端部閉塞工程（Ｓｔ１）と；オートクレーブ工程（Ｓｔ２）の後、無菌器具ユニット１を放冷する放冷工程（Ｓｔ３）と；主流路閉塞工程（Ｓｔ４）の後で、主流路接続工程（Ｓｔ６）の前に、主流路接続端１１ｅ及び枝流路開放端２２ｅの閉塞を解除する端部閉塞解除工程（Ｓｔ５）とを備える。

このように構成すると、端部閉塞工程を備えるので、放冷工程中の無菌器具ユニットの内部の汚染を防ぐことができる。

また、本発明の第３の態様に係る無菌器具ユニットは、例えば図１に示すように、培養器９０に投入される又は培養器９０から採取された培養物質Ｃを貯留する無菌器具５０と；無菌器具５０に形成された培養物質Ｃの出入口５１と、培養器９０に形成された培養物質Ｃの出入口９１と、を連絡する主流路Ｐａを形成する主流路形成部材１１、１２、３５と；主流路Ｐａを閉塞する状態と開放する状態とを切り替える主流路開閉手段１７と；培養器９０と主流路開閉手段１７との間の主流路Ｐａから分岐した枝流路Ｐｂを形成する枝流路形成部材２１、２２と；枝流路Ｐｂを閉塞する状態と開放する状態とを切り替える枝流路開閉手段２７とを備える。

このように構成すると、無菌器具ユニットをオートクレーブした後に主流路開閉手段を閉にして培養器に接続することで、滅菌された無菌器具及び無菌器具から主流路開閉手段までの主流路の滅菌状態を維持したまま主流路と培養器とを接続することが可能となり、その後に培養器から主流路へ蒸気を流して培養器と主流路開閉手段との間の主流路を蒸気滅菌することにより、無菌器具を培養器へ無菌的に接続することができるので、無菌器具と培養器とを無菌的に接続するのに適した無菌器具ユニットとなる。

また、本発明の第４の態様に係る無菌器具ユニットは、例えば図１に示すように、上記本発明の第３の態様に係る無菌器具ユニット１において、枝流路Ｐｂが分岐した部分と主流路開閉手段１７との間の主流路Ｐａの距離が、主流路開閉手段１７を閉じ、かつ、枝流路開閉手段２７を開けた状態で、主流路形成部材１１の培養器９０に接続される端部である主流路接続端１１ｅから蒸気を供給したときに、主流路接続端１１ｅから主流路開閉手段１７までの間の主流路Ｐａ及び枝流路Ｐｂを蒸気滅菌することができる長さに構成されている。

このように構成すると、滅菌不良箇所が生じることを防ぐことができる。

また、本発明の第５の態様に係る培養済物質の製造方法は、例えば図１及び図２に示すように、上記本発明の第１の態様又は第２の態様に係る無菌器具と培養器との接続方法により無菌器具５０と培養器９０とを接続する器具接続工程（〜Ｓｔ９）と；器具接続工程（〜Ｓｔ９）の後、無菌器具５０内に貯留されている培養物質Ｃを培養器９０に投入する投入工程（Ｓｔ１０）と；培養器９０に投入された培養物質Ｃを培養器９０内で培養する培養工程とを備える。

このように構成すると、異種微生物等に汚染されることなく培養物質を培養して培養済物質を製造することができる。

また、本発明の第６の態様に係るサンプリング方法は、例えば図４（Ｄ）を参照して示すと、上記本発明の第１の態様又は第２の態様に係る無菌器具と培養器との接続方法により無菌器具５０Ｄと培養器９０（例えば図１参照）とを接続する器具接続工程と；器具接続工程の後、培養器９０（例えば図１参照）内で培養されている培養物質Ｃを無菌器具５０Ｄ内に採取する採取工程とを備える。

このように構成すると、異種微生物等に汚染されることなく培養物質を採取することができる。

本発明によれば、オートクレーブにより滅菌された無菌器具及び無菌器具から主流路開閉手段までの主流路の滅菌状態を維持したまま主流路と培養器とを接続することができ、その後に蒸気滅菌を行うことで、培養器から主流路へ流出した蒸気で培養器と主流路開閉手段との間の主流路を蒸気滅菌することができるので、無菌器具を培養器へ無菌的に接続することができる。

（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る無菌器具ユニットの概略構成図、（Ｂ）は無菌器具ユニットの主流路と枝流路との接続部まわりの部分断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る無菌器具と培養器との接続方法の手順を示すフローチャートである。 無菌器具ユニット内部の無菌部分を示す部分断面図である。 無菌器具の変形例を示す概念図である。（Ａ）は第１の変形例、（Ｂ）は第２の変形例、（Ｃ）は第３の変形例、（Ｄ）は第４の変形例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る無菌器具ユニット１を説明する。図１（Ａ）は無菌器具ユニット１の概略構成図、図１（Ｂ）は無菌器具ユニット１の主流路Ｐａと枝流路Ｐｂとの接続部まわりの部分断面図である。無菌器具ユニット１は、培養器９０に種菌（シード）を接種するために用いられるユニットであり、枝付きバルブ１０と、枝なしバルブ２０と、軟質チューブ３５と、無菌器具５０とを備えている。以下の説明では、種菌（シード）や培養液（サンプル）等、培養器９０で培養される物質を「培養物質」ということとする。本実施の形態では、培養器９０は、商業生産スケールの培養に用いられるもので、オートクレーブすることができない（オートクレーブする装置へ入れることができない）寸法や容量（例えば５０リットル〜５万リットル）である。

枝付きバルブ１０は、本実施の形態ではダイヤフラムバルブが用いられている。ダイヤフラムバルブは、ダイヤフラム（隔膜）で流体を仕切り、バルブを開閉する弁体及び弁棒が流路を形成する面（流路の外周面）を貫通していない構造を有する、気密性に優れたバルブである。枝付きバルブ１０は、培養器９０に接続される上流管１１と、上流管１１と同一の軸線上に延びる下流管１２と、上流管１１及び下流管１２の軸線に対して直交する方向に延びる枝管１３と、枝管１３の軸線が延びる方向に往復移動が可能な弁体１８と、弁体１８の移動に伴って移動するダイヤフラム１９とを有している。上流管１１と下流管１２とは、枝管１３を介して接続されている。弁体１８及びダイヤフラム１９は、枝管１３に対し、上流管１１及び下流管１２を挟んで反対側に設けられている。枝付きバルブ１０は、上流管１１の開口端１１ｅ、下流管１２の開口端、及び枝管１３の開口端の、３つの開口端を除き、外部と連通する部分を有していない。なお、「上流管」及び「下流管」は、枝付きバルブ１０の部位を区別するために便宜上呼称するものであり、枝付きバルブ１０の内部を流体が流れる際に必ず上流管１１側から下流管１２側に流れることを意味するものではなく、状況に応じて、上流管１１側から下流管１２側に流れる場合も、下流管１２側から上流管１１側に流れる場合もある。

下流管１２と枝管１３との接続部には、弁体１８側に隆起した堰１５が形成されている。ダイヤフラム１９は、弁体１８の往復移動により、堰１５に対して接触及び離れることができるようになっている。枝付きバルブ１０は、ダイヤフラム１９が堰１５から離れているときは開の状態であり、ダイヤフラム１９が堰１５に接触しているときは閉の状態である。弁体１８及びダイヤフラム１９は、枝付きバルブ１０を開閉することができるので、両者をまとめて開閉部１７ということとする。枝付きバルブ１０は、ダイヤフラム１９が堰１５から離れているときは上流管１１、下流管１２、及び枝管１３の内部が相互に連通し、ダイヤフラム１９が堰１５に接触しているときは上流管１１及び枝管１３の内部は連通するがこれらと下流管１２とは連通しないように構成されている。枝付きバルブ１０は、閉の状態のとき、上流管１１及び枝管１３の内部がＬ字型に連通することとなり、流体が滞留する部分（デッドレッグ）が存在しない構成になっている。枝付きバルブ１０は、オートクレーブに使用可能な材質で構成されている。

枝なしバルブ２０は、本実施の形態ではダイヤフラムバルブが用いられている。枝なしバルブ２０は、枝付きバルブ１０と比較して、枝管１３に相当する構成が設けられていない点を除き、枝付きバルブ１０と同様に構成されている。枝なしバルブ２０は、枝付きバルブ１０の上流管１１、下流管１２、堰１５、開閉部１７（弁体１８、ダイヤフラム１９）に相当する構成として、上流管２１、下流管２２、堰２５、開閉部２７（弁体２８、ダイヤフラム２９）を有している。枝なしバルブ２０は、ダイヤフラム２９が堰２５から離れているとき（開の状態）は上流管２１及び下流管２２の内部が相互に連通し、ダイヤフラム２９が堰２５に接触しているとき（閉の状態）は上流管２１及び下流管２２の内部が連通しないように構成されている。枝なしバルブ２０は、オートクレーブに使用可能な材質で構成されている。

軟質チューブ３５は、枝付きバルブ１０と無菌器具５０とを接続する、可撓性の部材である。軟質チューブ３５は、可撓性のない部材で代替することも可能であるが、本実施の形態では、枝付きバルブ１０と無菌器具５０との接続の自由度を高める観点、及びオートクレーブするときにコンパクトにまとめられるようにする観点から、用いられている。なお、本明細書において、用語「オートクレーブ」を動詞として用いているときは、内部を高圧力にすることが可能な耐圧性の装置や容器を用いて対象物を加圧しながら加熱することを意味している。軟質チューブ３５は、オートクレーブへの耐性、及び上述の可撓性を勘案して、シリコーンゴム製のものを採用するのが望ましい。軟質チューブ３５は、枝付きバルブ１０と接続するための、端部に差し込まれる接続部材３５ｊを有している。

無菌器具５０は、本実施の形態では、オートクレーブ可能な液体の培養物質Ｃが貯留されたボトル５２を主要部として構成されている。無菌器具５０は、軟質チューブ３５に接続されるノズル５１と、培養物質Ｃを貯留するボトル５２と、エアフィルター５３と、エアフィルター用チューブ５４とを含んで構成されている。ノズル５１は、無菌器具５０に形成された培養物質Ｃの出入口として機能する。ボトル５２は、ガラス、耐熱プラスチック、ステンレス等の、オートクレーブが可能な材料で形成されている。ボトル５２には、培養物質Ｃを出し入れする開口を閉塞する栓５２ｓが設けられている。栓５２ｓには、ノズル５１及びエアフィルター用チューブ５４が、隙間なく（密閉を維持した状態で）貫通している。

無菌器具５０のエアフィルター５３は、オートクレーブを行う際のボトル５２内の圧力上昇の防止や、ボトル５２内に貯留されている培養物質Ｃを培養器９０に投入する際にボトル５２内が陰圧になることを防止する等の目的で、ボトル５２内部の圧力を調節するために設けられている。エアフィルター５３は、ボトル５２内に外気（空気）が入る際に、培養物質Ｃを汚染しうる外気中の菌がボトル５２内に侵入しないようにする観点から孔径が決定され、本実施の形態では概ね０．１０μｍ〜０．４５μｍの孔径のものが用いられている。エアフィルター５３は、栓５２ｓを貫通するフィルター用チューブ５４に、ボトル５２の外側で取り付けられている。エアフィルター５３及びフィルター用チューブ５４は、オートクレーブに使用可能な材料で形成されている。

無菌器具ユニット１は、枝付きバルブ１０の枝管１３と枝なしバルブ２０の上流管２１とが接続され、枝付きバルブ１０の下流管１２と軟質チューブ３５の一端とが接続部材３５ｊを介して接続され、軟質チューブ３５の他端と無菌器具５０とがノズル５１を介して接続されて構成されている。無菌器具ユニット１は、枝付きバルブ１０の上流管１１の端部である上流管端１１ｅ、及び枝なしバルブ２０の下流管２２の端部である下流管端２２ｅが、開口となっている。

上述のように構成された無菌器具ユニット１は、枝付きバルブ１０の上流管端１１ｅが培養器９０に対して培養物質Ｃが出入りする培養器出入口９１に接続されたときに、枝付きバルブ１０の上流管１１、下流管１２、及び軟質チューブ３５の内部が、培養器出入口９１と無菌器具５０のノズル５１とを連絡する主流路Ｐａとなる。換言すれば、枝付きバルブ１０の上流管１１、下流管１２、及び軟質チューブ３５は、主流路形成部材に相当する。他方、枝付きバルブ１０の枝管１３、枝なしバルブ２０の上流管２１及び下流管２２の内部が、枝流路Ｐｂとなる。換言すれば、枝付きバルブ１０の枝管１３、枝なしバルブ２０の上流管２１及び下流管２２は、枝流路形成部材に相当する。枝流路Ｐｂは、主流路Ｐａから分岐している。また、枝付きバルブ１０の開閉部１７は、主流路Ｐａを開閉することができ、主流路開閉手段に相当する。枝なしバルブ２０の開閉部２７は、枝流路Ｐｂを開閉することができ、枝流路開閉手段に相当する。

次に図２及び図３を参照して本発明の第２の実施の形態に係る無菌器具５０と培養器９０との接続方法を説明する。以下の接続方法の説明において、無菌器具ユニット１の構成に言及しているときは適宜図１を参照することとする。図２は、無菌器具５０と培養器９０との接続方法の手順を示すフローチャートである。図３は、無菌器具ユニット１内部の無菌部分を示す部分断面図である。本実施の形態に係る無菌器具５０と培養器９０との接続方法は、典型的には無菌器具ユニット１を用いて行われる。したがって、以下の接続方法の説明により、無菌器具ユニット１の作用も明らかになる。

まず、無菌器具ユニット１の上流管端１１ｅ及び下流管端２２ｅを、シリコ栓等のオートクレーブすることができる培養栓Ｓを用いて閉塞する（端部閉塞工程、Ｓｔ１、図３（Ａ）参照）。培養栓Ｓとして、多孔質の発泡シリコン樹脂製のものを用いると、通気性を有しつつ内部の無菌性を保つことができるので好適である。培養栓Ｓを用いて上流管端１１ｅ及び下流管端２２ｅを閉塞するのは、後述するオートクレーブした後の放冷中に無菌器具ユニット１内部の汚染を防ぐためである。端部閉塞工程（Ｓｔ１）の際、枝付きバルブ１０及び枝なしバルブ２０が開となっていることを確認し、開になっていない場合は共に開にする。

端部閉塞工程（Ｓｔ１）の後、無菌器具ユニット１全体をオートクレーブする（オートクレーブ工程、Ｓｔ２）。オートクレーブ工程（Ｓｔ２）により、無菌器具ユニット１の内部の主流路Ｐａ及び枝流路Ｐｂのすべて、並びに外側が滅菌される。オートクレーブ工程（Ｓｔ２）により滅菌した後、無菌器具ユニット１を放冷する（放冷工程、Ｓｔ３）。ここでいう放冷とは、オートクレーブした後の無菌器具ユニット１の温度を、常温又はその近辺まで下げることである。放冷工程（Ｓｔ３）中、上流管端１１ｅ及び下流管端２２ｅが培養栓Ｓで閉塞されているので、内部の主流路Ｐａ及び枝流路Ｐｂの汚染を回避することができる。

放冷工程（Ｓｔ３）が終了したら、まず、枝付きバルブ１０を閉とし（主流路閉塞工程、Ｓｔ４）、次いで、上流管端１１ｅ及び下流管端２２ｅから培養栓Ｓを外す（端部閉塞解除工程、Ｓｔ５、図３（Ｂ）参照）。端部閉塞解除工程（Ｓｔ５）により、上流管端１１ｅから堰１５までの主流路Ｐａである上流主流路ＰａＵ、及び枝流路Ｐｂの無菌性が崩れるが、堰１５から無菌器具５０までの主流路Ｐａである下流主流路ＰａＬの無菌性は維持されている。端部閉塞解除工程（Ｓｔ５）の後、枝付きバルブ１０の上流管端１１ｅを培養器出入口９１に接続する（主流路接続工程、Ｓｔ６）。これにより、培養器９０に無菌器具ユニット１が接続されることとなる。枝付きバルブ１０を培養器９０に接続したら、培養器９０の内部を蒸気滅菌する（蒸気滅菌工程、Ｓｔ７）。すると、培養器９０内の蒸気Ｖは、培養器９０から流出して、上流主流路ＰａＵを通り、枝流路Ｐｂを流れ、下流管端２２ｅから抜けて行く（図３（Ｃ）参照）。蒸気Ｖが上流主流路ＰａＵ及び枝流路Ｐｂを流れることにより、上流主流路ＰａＵ及び枝流路Ｐｂが滅菌される。このとき、上流主流路ＰａＵから枝流路Ｐｂの分岐部分に流体の滞留が生じ得る部分（デッドレッグ）が存在しない（枝付きバルブ１０は、枝流路Ｐｂが分岐した部分と開閉部１７との間の主流路Ｐａの距離が蒸気滅菌することができる長さに構成されている）ので、滅菌が適切にされない部分が生じることを回避することができる。

蒸気滅菌工程（Ｓｔ７）の終了後、枝なしバルブ２０を閉にする（枝流路閉塞工程、Ｓｔ８）。これにより、上流主流路ＰａＵ及び枝なしバルブ２０の堰２５までの上流管２１内の枝流路Ｐｂの無菌状態が維持される。枝流路閉塞工程（Ｓｔ８）の後、枝付きバルブ１０を開にする（主流路開放工程、Ｓｔ９、図３（Ｄ）参照）。これにより、主流路Ｐａ全体が無菌状態のまま、無菌器具５０と培養器９０とが連絡することとなる。換言すれば、培養器９０、枝付きバルブ１０、軟質チューブ３５、無菌器具５０が、無菌的に接続されることとなる。無菌器具５０と培養器９０とが無菌的に接続されたら、軟質チューブ３５にチューブポンプを接続することにより、ボトル５２内の培養物質Ｃは、吸引されて培養器９０に投入される（Ｓｔ１０）。培養器９０に投入された培養物質は、培養器９０内で培養され、培養済物質となる。

以上で説明したように、本実施の形態に係る無菌器具５０と培養器９０との接続方法によれば、工業生産スケールの培養において、無菌器具５０と培養器９０とを、他の微生物等に汚染されることなく無菌状態で接続することができる。これにより、無菌器具５０内に貯留されている培養物質Ｃを他の微生物等に汚染されることなく培養器９０に投入することができる。あるいは、無菌器具５０を適切なものに代えることにより、培養器９０で培養中の培養物質Ｃのサンプルを、無菌状態で採取することができる。特に、培養器９０で培養される培養物質Ｃが増殖速度の遅いもの（例えば動植物の細胞等）である場合、培養物質Ｃよりも増殖速度が速い異種の微生物等が１個でも培養系内に侵入すると、この異種の微生物等に占拠されてしまうことになり、このような汚染が発生すると、培地等のそれまでにかかった費用が無駄になるだけでなく、生産計画が狂う等、多大な損害が生じることとなるが、本実施の形態によれば、増殖速度の遅い培養物質Ｃについても、異種微生物等に汚染されることなく、培養器９０への接種やサンプルの採取を行うことができる。なお、本実施の形態は、ヨーグルトのような増殖速度が速い培養物質Ｃについても、異種微生物等に汚染されることなく、培養器９０への接種やサンプルの採取を行うことができることはいうまでもない。

次に図４を参照して、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る無菌器具ユニットを説明する。以下に説明する変形例に係る無菌器具ユニットは、無菌器具ユニット１（図１参照）の無菌器具５０（図１参照）に相当する構成が異なっているが、その他の構成（枝付きバルブ１０、枝なしバルブ２０、軟質チューブ３５等）は無菌器具ユニット１と同様であるため、主に無菌器具について説明する。

図４（Ａ）は、第１の変形例に係る無菌器具５０Ａの概略構成を示す図である。無菌器具５０Ａは、管がＬ字型に曲げられて形成されたＬ字管５５で構成されている。Ｌ字管５５は、典型的には、軟質チューブ３５に接続できる外径のステンレス管が曲げ加工されて形成されている。Ｌ字管５５は、軟質チューブ３５に差し込まれて接続されている。無菌器具５０Ａは、別途培養物質Ｃが保存された容器（不図示）に、Ｌ字管５５が投入されて利用される。無菌器具５０Ａは、別途の容器（不図示）に投入される前の、軟質チューブ３５に接続された状態で、図２に示すフローが行われる。なお、図２に示すフロー中、オートクレーブ工程（Ｓｔ２）が終了したら、Ｌ字管５５が外気に直接触れることを回避するため、オートクレーブバッグに入れておくとよい。無菌器具５０Ａと培養器９０とが無菌的に接続され、別途の容器（不図示）に保存されている培養物質Ｃを培養器９０に投入する際は（Ｓｔ１０）、以下の手順で行われる。まず、Ｌ字管５５及び別途の容器（不図示）をクリーンベンチに入れる。次に、Ｌ字管５５を覆うオートクレーブバッグを、雑菌汚染がないように、クリーンベンチ中で取り除く。そして、別途の容器（不図示）を、雑菌汚染がないように、クリーンベンチ中で開け、別途の容器（不図示）にＬ字管５５を投入する。その後、軟質チューブ３５にチューブポンプを接続することで、別途の容器（不図示）内の培養物質Ｃを無菌的に培養器９０に投入することができる。

図４（Ｂ）は、第２の変形例に係る無菌器具５０Ｂの概略構成を示す図である。無菌器具５０Ｂは、無菌器具５０Ａ（図４（Ａ）参照）の構成に加え、Ｌ字管５５と軟質チューブ３５との間に、無菌ろ過フィルター５８が挿入配置された接続チューブ５６が設けられている。つまり、無菌器具５０Ｂは、Ｌ字管５５と、接続チューブ５６と、無菌ろ過フィルター５８とを含んで構成されている。接続チューブ５６は、軟質チューブ３５に接続されている。無菌ろ過フィルター５８は、オートクレーブに使用可能な材質で構成されている。無菌器具５０Ｂは、培養器９０に投入する液体の培養物質Ｃが、オートクレーブすることはできないが無菌ろ過は可能な場合の利用に適している。無菌器具５０Ｂは、軟質チューブ３５に接続された状態で、図２に示すフローが行われる。図２に示すフローを行うことにより、無菌器具５０Ｂと培養器９０とが無菌的に接続されたら、滅菌されていない培養物質Ｃが貯留された容器（不図示）にＬ字管５５を投入し、軟質チューブ３５にチューブポンプを接続する。これにより、容器（不図示）内の培養物質Ｃは、Ｌ字管５５から吸引され、無菌ろ過フィルター５８でろ過されて無菌状態になったうえで、培養器９０に投入される（Ｓｔ１０）。培養器９０に投入された培養物質は、培養器９０内で培養され、培養済物質となる。

図４（Ｃ）は、第３の変形例に係る無菌器具５０Ｃの概略構成を示す図である。無菌器具５０Ｃは、概ね、無菌器具５０（図１（Ａ）参照）の構成と、無菌器具５０Ｂ（図４（Ｂ）参照）の構成とが組み合わされて構成されている。具体的には、無菌器具５０Ｃは、ボトル５２の栓５２ｓに隙間なく貫通したノズル５７が、無菌器具５０（図１（Ａ）参照）の構成に加えて設けられており、ボトル５２の外側でノズル５７に接続チューブ５６が接続されて構成されている。無菌器具５０Ｃは、培養器９０に投入する液体の培養物質Ｃが、オートクレーブすることはできないが無菌ろ過は可能な場合であり、かつ、培養物質Ｃを培養器９０に一度に投入せずに、培養条件のコントロールに伴ってセンサー・コントローラ等と接続して断続的に投入する場合の利用に適している。無菌器具５０Ｃは、軟質チューブ３５に接続された状態で、図２に示すフローが行われる。図２に示すフローを行うことにより、無菌器具５０Ｃと培養器９０とが無菌的に接続されたら、滅菌されていない培養物質Ｃが貯留された容器（不図示）にＬ字管５５を投入し、軟質チューブ３５にチューブポンプを接続する。これにより、容器（不図示）内の培養物質Ｃは、Ｌ字管５５から吸引され、無菌ろ過フィルター５８でろ過されて無菌状態になったうえで、ボトル５２に貯留される。ボトル５２に貯留された培養物質Ｃは、接続されたセンサー・コントローラ等による制御により、培養条件のコントロールに伴って、断続的に培養器９０に投入される（Ｓｔ１０）。培養器９０に投入された培養物質は、培養器９０内で培養され、培養済物質となる。

図４（Ｄ）は、第４の変形例に係る無菌器具５０Ｄの概略構成を示す図である。第４の変形例は、培養器９０から培養液（サンプル）を抜き取るために用いられるユニットに適用されるものである。無菌器具５０Ｄは、サンプリングバッグ５９で構成されている。サンプリングバッグ５９は、オートクレーブに使用可能な材質で形成されている。無菌器具５０Ｄは、培養器９０内で培養されている培養物質Ｃを採取する場合の利用に適している。無菌器具５０Ｄは、軟質チューブ３５に接続された状態で、図２に示すフローが培養物質Ｃの投入（Ｓｔ１０）を除いた主流路開放工程（Ｓｔ９）まで行われる。主流路開放工程（Ｓｔ９）までの図２に示すフローを行うことにより、無菌器具５０Ｄと培養器９０とが無菌的に接続されることとなる。無菌器具５０Ｄは、図２に示すフロー中、主流路開放工程（Ｓｔ９）において枝付きバルブ１０を開にすると、培養器９０内が通常陽圧化されているため、主流路Ｐａの連通に伴って、培養物質Ｃがサンプリングバッグ５９に流入することとなる。これにより、培養器９０内の培養物質Ｃを、サンプリングバッグ５９に無菌的に採取できる。なお、サンプリングバッグ５９の数は、サンプリングの回数に合わせて複数個接続することもできる。

以上の説明では、枝付きバルブ１０及び枝なしバルブ２０がダイヤフラムバルブであるとしたが、ダイヤフラムバルブ以外のバルブを用いてもよい。この場合、気密性に優れ、かつ、オートクレーブ可能なバルブを用いることが好ましい。

以上の説明では、枝付きバルブ１０に枝なしバルブ２０を接続して主流路Ｐａから分岐する枝流路Ｐｂを形成することとしたが、枝付きバルブ１０に代えて、枝なしバルブ２０と同じ構成のバルブを設け、その上流側にチーズ（分岐付き管継手）を設けることにより、主流路Ｐａから分岐する枝流路Ｐｂを形成してもよい。このとき、枝流路Ｐｂが分岐する部分から、主流路を形成する枝なしバルブの堰までの距離が、図２に示すフローにおける蒸気滅菌工程（Ｓｔ７）が行われた際に、蒸気滅菌されない部分が生じないような長さとなるように、換言すれば流体が滞留する部分が生じない（デッドレッグが生じない）長さとなるように構成されることが好ましい。しかしながら、図１（Ａ）に示すように、枝付きバルブ１０に枝なしバルブ２０を接続して主流路Ｐａから分岐する枝流路Ｐｂを形成することとすれば、流体が滞留する部分（デッドレッグ）が存在しないことから好ましい。

１ 無菌器具ユニット
１０ 枝付きバルブ
１１ 上流管
１１ｅ 上流管端
１７ 開閉部
１８ 弁体
１９ ダイヤフラム
２０ 枝なしバルブ
２２ 下流管
２２ｅ 下流管端
２７ 開閉部
２８ 弁体
２９ ダイヤフラム
３５ 軟質チューブ
５０ 無菌器具
５１ ノズル
９０ 培養器
９１ 培養器出入口
Ｃ 培養物質
Ｐａ 主流路
Ｐｂ 枝流路

Claims (6)

1. 培養器に投入される培養物質を貯留する無菌器具と、
   前記無菌器具に形成された前記培養物質の出入口と、前記培養器に形成された前記培養物質の出入口と、を連絡する主流路を形成する主流路形成部材と、
   前記主流路を閉塞する状態と開放する状態とを切り替える主流路開閉手段と、
   前記培養器と前記主流路開閉手段との間の前記主流路から分岐した枝流路を形成する枝流路形成部材と、
   前記枝流路を閉塞する状態と開放する状態とを切り替える枝流路開閉手段と、
   を有する無菌器具ユニットを、前記主流路開閉手段及び前記枝流路開閉手段が開の状態で、オートクレーブするオートクレーブ工程と；
   オートクレーブされた前記無菌器具ユニットの前記主流路開閉手段を閉にする主流路閉塞工程と；
   前記主流路閉塞工程の後、前記主流路形成部材を前記培養器に接続する主流路接続工程と；
   前記主流路接続工程の後、前記培養器の内部、前記培養器と前記主流路開閉手段との間の前記主流路、及び前記枝流路を蒸気滅菌する蒸気滅菌工程と；
   前記蒸気滅菌工程の後、前記枝流路開閉手段を閉にする枝流路閉塞工程と；
   前記枝流路閉塞工程の後、前記主流路開閉手段を開にする主流路開放工程とを備える；
   無菌器具と培養器との接続方法。
2. 前記オートクレーブ工程の前に、前記主流路形成部材の前記培養器に接続される端部である主流路接続端、及び前記枝流路形成部材の前記主流路と接続した端部とは反対側の端部である枝流路開放端、を閉塞する端部閉塞工程と；
   前記オートクレーブ工程の後、前記無菌器具ユニットを放冷する放冷工程と；
   前記主流路閉塞工程の後で、前記主流路接続工程の前に、前記主流路接続端及び前記枝流路開放端の閉塞を解除する端部閉塞解除工程とを備える；
   請求項１に記載の無菌器具と培養器との接続方法。
3. 前記端部閉塞工程は、前記主流路接続端及び前記枝流路接続端を、通気性を有しつつ前記主流路形成部材及び前記枝流路形成部材の内部の無菌性を保つことができる培養栓で閉塞するように構成され；
   前記放冷工程は、前記主流路閉塞工程の前に行われる；
   請求項２に記載の無菌器具と培養器との接続方法。
4. 前記主流路開閉手段は、前記枝流路が延びる方向に往復移動可能な弁体と、前記弁体の移動に伴って移動するダイヤフラムと、前記主流路を挟んで前記弁体とは反対側に設けられて前記弁体の側に隆起した堰とを有し；
   前記主流路開閉手段が閉の状態のときに前記主流路と前記枝流路とがＬ字型に連通するように構成された；
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無菌器具と培養器との接続方法。
5. 前記主流路形成部材がシリコーンゴム製の軟質チューブを含んで構成された；
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の無菌器具と培養器との接続方法。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の無菌器具と培養器との接続方法により前記無菌器具と前記培養器とを接続する器具接続工程と；
   前記器具接続工程の後、前記無菌器具内に貯留されている培養物質を前記培養器に投入する投入工程と；
   前記培養器に投入された培養物質を前記培養器内で培養する培養工程とを備える；
   培養済物質の製造方法。
   

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