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公開番号2025069836
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-01
出願番号2023179809
出願日2023-10-18
発明の名称細胞剥離装置および細胞剥離方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類C12M 1/00 20060101AFI20250423BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】細胞を培養容器から非接触で効率的に剥離できる細胞剥離装置および細胞剥離方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る細胞剥離装置10は、培養容器2の細胞接着面から細胞1を剥離するものであり、前記培養容器2を介して前記細胞1に超音波ビーム13を照射する複数の振動子11と、前記振動子11の圧電素子411に電圧を印加する素子駆動部14と、前記培養容器2に対する前記振動子11の位置を相対的に移動させる走査機構15と、前記超音波ビーム13の出力の有無、ビーム出力強度および前記振動子11の位置を制御する制御部16と、を有し、前記振動子11は、任意の配列軸方向に沿って配列され、前記走査機構15は、前記振動子11を前記配列軸方向とは異なる走査軸方向に沿って走査する。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
培養容器の細胞接着面から細胞を剥離する細胞剥離装置であり、
前記培養容器を介して前記細胞に超音波ビームを照射する複数の振動子と、
前記振動子の圧電素子に電圧を印加する素子駆動部と、
前記培養容器に対する前記振動子の位置を相対的に移動させる走査機構と、
前記超音波ビームの出力の有無、ビーム出力強度および前記振動子の位置を制御する制御部と、
を有し、
前記振動子は、任意の配列軸方向に沿って配列され、
前記走査機構は、前記振動子を前記配列軸方向とは異なる走査軸方向に沿って走査する
ことを特徴とする細胞剥離装置。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記振動子が放出する前記超音波ビームのビーム形状は扁平形であり、前記扁平形の長軸を前記走査軸方向と概ね直交して配置することを特徴とする請求項１に記載の細胞剥離装置。
【請求項３】
駆動する圧電素子を切替える切替部を有することを特徴とする請求項１に記載の細胞剥離装置。
【請求項４】
前記振動子は、前記超音波ビームを集束させるビーム可変機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の細胞剥離装置。
【請求項５】
前記細胞の種類および前記培養容器の種類のうちの少なくとも一方に応じた前記超音波ビームのビーム出力の出力条件を有するデータベースを有し、
前記制御部は、前記データベースを参照して前記超音波ビームの出力条件を設定することを特徴とする請求項１に記載の細胞剥離装置。
【請求項６】
前記制御部は、外部接続部を備え、前記外部接続部を経由して、前記データベースの情報が外部の情報で更新されることを特徴とする請求項５に記載の細胞剥離装置。
【請求項７】
前記細胞の剥離状態を検知する検知部を有し、
前記制御部は、前記検知部が出力する剥離状態情報に基づいて、前記超音波ビームの出力と前記振動子を移動させる走査経路とを決定することを特徴とする請求項１に記載の細胞剥離装置。
【請求項８】
前記培養容器と前記振動子との間に流体を介在したことを特徴とする請求項１に記載の細胞剥離装置。
【請求項９】
前記素子駆動部は基本周波数ｆ０の波束のバースト波を出力し、前記基本周波数ｆ０は１５０ｋＨｚ以上５０ＭＨｚ以下であることを特徴とする請求項１に記載の細胞剥離装置。
【請求項１０】
前記培養容器は、流体を入れた槽の中に配置され、前記培養容器と前記振動子との間は前記流体で満たされており、前記培養容器と前記振動子の間のギャップ長は、前記流体中での前記超音波ビームの波長の２倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の細胞剥離装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞剥離装置および細胞剥離方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
再生医療を応用した治療において、培養した細胞を用いた治療が実用化されている。細胞は、細胞培養皿および細胞培養プレート、マルチウェルプレート、マイクロタイタープレート、フラスコ、多細胞培養フラスコ、および多層細胞培養容器などを含む特定の細胞培養容器（以下、単に「培養容器」という場合がある）内で増殖される。培養中の細胞は、培養容器の底面に接着して成長する。成長した細胞は、細胞シートなどの集合体を形成し、治療などに用いられる。
【０００３】
培養容器に接着した細胞を容器から剥離する方法として、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。
【０００４】
特許文献１には、培養された細胞が接着した培養容器から前記細胞を剥離する細胞剥離装置が記載されている。この細胞剥離装置は、超音波プローブと、移動機構と、電圧印加部と、細胞状態検知部と、剥離計画部とを備えている。
この装置において、超音波プローブは、印加された電圧により超音波を発生させて超音波ビームとする複数の圧電素子を有する。
移動機構は、前記超音波プローブを移動させて、前記超音波プローブと前記培養容器の相対位置を変更可能にする。
電圧印加部は、前記複数の圧電素子と接続され、前記複数の圧電素子に対して遅延時間を与えて電圧を印加する。
細胞状態検知部は、培養容器内における細胞状態を検知する。
剥離計画部は、前記細胞状態検知部で得られる前記細胞状態を参照し、前記超音波ビームの送信条件を決定する。
【０００５】
つまり、特許文献１には、細胞培養容器に対して超音波プローブを移動させ細胞を剥離する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－０６９０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の細胞剥離装置には改善点が残されていた。例えば、細胞を大量に培養するために培養容器の面積を大きくした場合には、特許文献１に記載の細胞剥離装置では、培養容器全体を満遍なく剥離するのに時間を要し、効率的でないことが懸念された。そのため、これを改善することが望ましいと考えられる。
【０００８】
本発明は前記状況に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、細胞を培養容器から非接触で効率的に剥離できる細胞剥離装置および細胞剥離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決した本発明に係る細胞剥離装置は、培養容器の細胞接着面から細胞を剥離する細胞剥離装置であり、前記培養容器を介して前記細胞に超音波ビームを照射する複数の振動子と、前記振動子の圧電素子に電圧を印加する素子駆動部と、前記培養容器に対する前記振動子の位置を相対的に移動させる走査機構と、前記超音波ビームの出力の有無、ビーム出力強度および前記振動子の位置を制御する制御部と、を有し、前記振動子は、任意の配列軸方向に沿って配列され、前記走査機構は、前記振動子を前記配列軸方向とは異なる走査軸方向に沿って走査する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、細胞を培養容器から非接触で効率的に剥離できる細胞剥離装置および細胞剥離方法を提供できる。
前述した以外の課題、構成および効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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