JPS63108262A - インキユベ−タにおけるｃｏ↓２濃度制御方法 - 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】 〈産業上の利用分野） 本発明はインキュベータにおけるＣＯ２制御方法に係り
、さらに詳細には、ＣＯ２インキュベータ内のＣＯ２８
度が一定の濃度値に早くなるよう可能ならしめたインキ
ュベータにおけるＣＯ２制御方法に関する。

（発明の技術的背景およびその問題点）従来、人や、マ
ウスなどの高等動物の細胞を培養する細胞培養器として
は、一般にＣＯ２インキュベータが知られている。

ＣＯ２インキュベータ自体の機能としては、ＣＯ２イン
キュベータ内の温度を一定の温度例えば約３７℃程度に
すること、湿度を高湿度に保つこと、さらには、ＣＯ２
の濃度を一定の濃度例えば約５％程度に保つ必要がある
。

これらの機能のうち、特にＣＯ２の濃度を一定の濃度に
保つ制御としては、第３図の曲線Δに示づように、ＣＯ
２を一定の流■でＣＯ２インキュベータ内に供給し、Ｃ
Ｏ２インキュベータ内のＣ０２′ａ度が一定の濃度例え
ば５％に到達すると、センサで検出し、その俊はＣＯ２
インキュベータ内から洩れる濃度に対してＯＮ、ＯＦＦ
制御：Ｊａシて行なっている。しかも、このＣＯ２濃度
制御手段では一定濃度に到達するまでに相当の時間がか
かつていた。

このＧＯ２ａ度制御子制御手段まで一人の作業者が１台
のＣＯ２インキュベータを使用し、１日２〜３回のＣＯ
２インキュベータから高等動物の細胞確認による出し入
れでは特に問題なかった。

しかしながら、最近では一台のＣＯ２インキュベータに
１０数人の作業者が共同で使用するようになると、ＣＯ
２インキュベータに高等動物の細胞を出し入れする回数
が頻繁となり、扉の開閉が非常に多くなる。その結果、
扉を１回開ける毎にＣＯ２インキュベータ内のＣＯ２１
ｍ度がほとんどＯとなってしまい、ＣＯ２インキュベー
タ内のＣ０２０度を一定の濃度にするまでに相当の時間
を持たなければならない。さらに、ＣＯ２インキュベー
タ内に入っているその他の細胞培口に支障をきたす恐れ
がある。

このＣＯ２インキュベータ内のＣＯ２濃度を早く一定の
温度に立ち上らせる手段として、ＣＯ２インキュベータ
内を撹拌機で攪拌してやることも考えられるが、この手
段でもまだ不充分であった。

さらに、Ｃｏ２インキュベータ内のＣＯ２１ｉ１度を早
く立上らせる手段として、従来のＣＯ２供給流量を例え
ば倍にして、第３図の曲線Ｂに示されるように、行なう
手段も考えられる。しかし、この手段においては、セン
サとの兼ね合いから、一定の濃度に到達した時点におけ
る濃度のバラツキが大きくなること、さらには、ＣＯ２
インキュベータ内に入っている細胞に悪影響を与えるた
め、この手段を採用することが出来ないのが現状である
。

（発明の目的） 本発明の目的は上記事情に鑑み問題を改善するために提
案されたもので、一定の濃度に到達した時点におけるＣ
Ｏ２１１度のバラツキを極力おさえると共に、一定の濃
度値に到達するまでの立上り時間を早くして、ＣＯ２イ
ンキュベータ内からの頻繁な細胞の出し入れに支障を来
たさないようにしたインキュベータにおけるＣＯ２１度
制御方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、ＣＯ２インキュ
ベータ内にＣＯ２を供給し、ＣＯ２インキュベータ内の
ＣＯ２を濃度を一定の濃度値に制御するに際し、ＣＯ２
インキュベータ内のＣＯ２濃度が一定の濃度値より低い
予め設定された設定濃度値に到達するまで連、続的にＣ
Ｏ２を供給し、ＣＯ２インキュベータ内のＣ０２ｍ度が
前記設定濃度値に到達した後は、ＣＯ２を断続的に供給
するようにしてインキュベータにおけるＣＯ２制御方法
が構成される。

（作用） 本発明のＣＯ２制御方法を採用することにより、従来に
比べてＣＯ２インキュベータ内におけるＣ０２　Ｅ１度
が一定の濃度に早く到達する。さらに、一定の濃度に到
達した時点におけるＣＯ２のバラツキが小さく、一定濃
度に保持される。

而して、ＣＯ２インキュベータ内からの頻繁な細胞の出
し入れにも、それほど支障をきたすことがなくなる。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図を参照するに、箱型形状のインキュベータ１にお
ける前面には、把手３Ａを備えた扉３が前方へ開閉自在
取付けである。把手３Ａにより扉３が開閉される。

ＣＯ２インキュベータ１内に収容された箱型の培養槽５
は、周囲に内壁７と外壁９との２重壁内に温水が貯えら
れ、図示省略の温度調節器により温水の温度が調整され
る。内壁７と詳細を後述する棚受け１９との隙間の下部
例えば第１図において左側の下部から培養槽５内へ詳細
を後述する攪度が一１ｓ４と同−例えば約３７℃に調整
される。

内壁７の下面部には、培養Ｍ！５に湿度を与えるため水
を溜める蒸発部１１が設けてあり、蒸発部１１から水が
蒸発されて培養槽５内の湿度が高湿度に調整される。

培養槽５の上面には、内壁７と外壁９とを貫通したファ
ン取付口１３が設けてあり、ファン取付口１３には、培
養ａｌａ内を攪拌する攪拌用ファン１５が培養槽５内に
設けである。この攪拌用ファン１５は外壁９に取付けら
れた駆動モータ１７により回転されて、培養槽５内の温
度、湿度およびＣＯ２１１度が均一に調整される。

培養槽５には、内壁７の左右内側にそれぞれ２本ずつ棚
受け１９が垂直に取付けである。この棚受け１９には、
取外し自在の棚２１が多段に一定間隔をおいて取付けで
ある。取外し自在の棚２１には受皿を介して高等動物例
、えば人やマウスなどの細胞がＩ！置され、一定期間培
養槽５内で培養される。しかも、前記細胞の培養程度は
作業者によって培養槽５から随時取出されて確認される
。

培養！９５内のＣ０２′ａ度を一定の濃度値例えば５％
に供給し、保持するために、ＣＯ２インキュベータ１の
外部に、ＣＯ２が貯蔵されているＣ０２用ボンベ２３が
設けである。ＣＯ２用ボンベ２３には配管２５の一端が
連結してあり、配管２５の他端はＣＯ２インキュベータ
１内の外壁９と内壁７の一部を貫通して培養槽５の上面
に）ヱ枯されている。配管２５の途中には、ＣＯ２を供
給するＣＯ２１１Ａを調整するための電磁弁２７が接続
しである。

上記構成により、ＣＯ２用ボンベ２３から配管２５を介
して、ＣＯ２が培養槽５内へ供給されることになる。

培養槽５内のＣＯ２濃度を検出するために赤外線センサ
などの温度検出用センサ２９が例えば第１図におれいて
ＣＯ２インキュベータ１外の右側に設けである。濃度検
出用センサ２９には、それぞれ培養槽５に供給用配管３
１．送出用配管３３が連結してあり、培養ＩＰ！５から
供給用配管３１を介して濃度検出用センサ２９に供給さ
れ、濃度検出用センサ２９でＣ０２７６度を検出し、送
出用配管３３を介して培養槽５へＣＯ２が送出され循環
されるようになっている。

濃度検出用センサ２９は制御袋２３５を介して前記電磁
弁２７および駆動モータ１７に接続されている。制御装
置３５におけるＣＯ２′ａ度は第２図に示されるように
制御されている。第２図において、ＣＯ２用ボンベ２３
から配管２５を介してＣＯ２が培養槽５内に供給され、
培養槽５内のＣ０２７１１度が濃度用検出センサ２９で
例えば４％になるまで直線りの如く連続的に供給される
。培養槽５内のＣＯ２１１度度が濃度用検出センサ２９
で例えば４％に検出れさると、濃度用検出センサ２９か
ら制御装置３５へ信号が送られる。制御装置３５内で内
部処理されて、例えば３ｓｅｃ　ＯＮ、　２ｓｅＣＯＦ
Ｆの５　ｓｅｃ間隔毎のＯＮ、ＯＦＦ信号が電磁弁２７
に送られ、電磁弁２７がＯＮ、０ＦＦ７Ｊ＋制御されて
曲線Ｃ１の如＜００２８度が培ｉ槽５内へ断続的に供給
されて、培養槽５内のＣＯ２濃度が５％に到達し濃度用
検出センサ２９で検出される。

濃度用検出センサ２９で５％に検出されると、培養Ｉａ
５内のＣＯ２濃度が洩れ分だけＯＮ、ＯＦＦ制御される
ことになる。

また、第２図に示されているように、１１時間でＣＯ２
インキュベータ１の扉３が把手３Ａで細胞の出し入れに
より開閉されると、培養槽５内のＣＯ２が外部に放出さ
れて培養槽５内のＣＯ２はほとんどなくなる。そのため
、前述した要領でＣＯ２がＣＯ２用ボンベ２３から配管
２５を経て培養槽５内へ供給されるよう繰返えされる。

このように、ＣＯ２用ボンベ２３から配管２５を経てＣ
Ｏ２が従来よりも早い流速でもって供給し、一定の濃度
値例えば５％に到達する前に、予め一定の温度値より低
い設定濃度例えば４％を濃度検出用センサ２９で検出す
る。検出した後は、制御装置３５を介して電磁弁２７を
ＯＮ、ＯＦＦ制御させる。その結果、従来よりも早い立
上り時間で培養槽５内のＣＯ２濃度を一定の濃度値に達
することが出来る。一定の濃度値に還した後の培養槽５
内からの洩れ聞に対するＯＮ、ＯＦＦ制御も従来に比べ
てＣＯ２の供給量が少なくてかつより均一に調整される
。

而して、ＣＯ２インキュベータ１の扉３を開閉させて、
培養Ｒ１５からの細胞出し入れに対して従来より支障を
きたさなくて潤む。

前述した如く制御装置３５は駆動モータ１７にも接続し
てあり、ＣＯ２用ボンベ２３から配管２５を経て培養槽
５内へＣＯ２が供給され、培養槽５内のＣ０２ａ２度が
４％に到達し濃度用検出センサ２９で検出し、その検出
信号を制御装置３５に送り、内部処理されて、前述した
如く例えば電磁弁２７を３ｓｅｃ　ＯＮ、　２ｓｅｃの
ＯＦＦの如＜ＯＮ。

ＯＦＦ制御している。この際、制御装置３５は攪拌用フ
ァン１５を回転させる駆動モータ１７にも接続してあっ
て、電磁弁２７がＯＮの状態時には駆動モータ１７を回
転し、電磁弁２７がＯＦＦの状態時には駆動モータ１７
を停止するよう制御装置３５から駆動モータ１７へ信号
を送るようにしである。

その結果、第２図において、直線りの状態では電磁弁２
７がＯＮとなっているから、駆動モータ１７を駆動し、
攪拌用ファン１５は回転する。曲線Ｃの状態では、電磁
弁２７がＯＮ、ＯＦＦ制御の頻繁な時にも駆動モータ１
７の温度上昇を防ぐ上で回転状態とする。

同様に、ＣＯ２濃度が一定の濃度値例えば５％でＯＮ、
ＯＦＦ制御している場合でも同様に０１の状態では攪拌
用ファン１５を停止し、Ｃ２の状態では攪拌用ファン１
５を回転させるように、攪拌ファン用１５の駆動モータ
１７を制御している。

したがって、ＣＯ２インキュベータ１の培養槽５内のＣ
Ｏ２８度を均一に保持すると共に、細胞の出し入れ時に
扉３を開閉することによって、外部から培養槽５へ雑菌
が入り込んで、例えば１個の細胞に雑菌が付着しても、
培［１５内にＣＯ２が供給されない限り、攪拌用）？ン
１７が回転していないから、雑菌が飛び散らない。その
結果、雑菌が他の細胞に付着し繁殖することが従来に比
べて少なくなるため、雑菌による細胞への悪影響が極力
押えられる。

前述した如く、ＣＯ２が培養槽５へＯＮの状態からＯＦ
Ｆの状態へ切換わって供給される際、攪拌用ファン１５
が回転の状態から停止の状態へ切換えるｉ合、わずかな
時間だけ経過した後に行なわれるのが望ましい。

（発明の効果） 以上のごとき実施例の説明から理解されるように、本発
明によれば、ＣＯ２インキュベータ内のＣＯ２濃度が一
定の濃度値より低い予め設定された設定濃度値に到達す
るまで連続的にＣＯ２を供給し、ＣＯ２インキュベータ
内の００２１度が前記設定濃度値に到達した後は、ＣＯ
２を断続的に供給するようにしたことから、一定の濃度
値におけるＣＯ２濃度のバラツキを極力さおさえること
が出来る。また、一定の濃度値に到達するまでの立上り
時間を早くして、ＣＯ２インキュベータ内からの頻繁な
細胞の出し入れに支障をきたさないという効果を秦する
。

ところで、本発明は前述した実施例に限定されるもので
なく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で
実施し得るものである。　　・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した一実施例のＣＯ２インキュベ
ータの正面概略図である。 第２図は本発明におけるＣＯ２濃度制御を示すＣ０２Ｉ
１度と時間との関係図である。 第３図は従来のＣＯ２制御を示すＣ０２ａ度と時間の関
係図である。 （図面の主要な部分を表わす符号の説明）１・・・ＣＯ
２インキュベータ ３・・・Ｉ７　　　　　５・・・培養槽１５・・・攪拌
用ファン １７・・・駆動モータ　２３・・・ＣＯ２用ボンベ２５
・・・配管　　　　２７・・・電磁弁２９・・・濃度検
出用センサ ３１・・・供給用配管　３３・・・送出用配管３５・・
・制ａ装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣＯ＿２インキュベータ内にＣＯ＿２を供給し、
   ＣＯ＿２インキュベータ内のＣＯ＿２を濃度を一定の濃
   度値に制御するに際し、ＣＯ＿２インキュベータ内のＣ
   Ｏ＿２濃度が一定の濃度値より低い予め設定された設定
   濃度値に到達するまで連続的にＣＯ＿２を供給し、ＣＯ
   ＿２インキュベータ内のＣＯ＿２濃度が前記設定濃度値
   に到達した後は、ＣＯ＿２を断続的に供給するようにし
   たことを特徴とするインキュベータにおけるＣＯ＿２濃
   度制御方法。
2. （２）ＣＯ＿２の断続的供給を電磁弁のＯＮ、ＯＦＦ制
   御で行なうようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のインキュベータにおけるＣＯ＿２濃度制
   御方法。