流路盒、细胞培养套组和细胞培养系统的制作方法

有机化合物处理,合成应用技术1.本发明涉及用于处理细胞的流路盒、细胞培养套组和细胞培养系统。背景技术：2.在再生医疗的实践中，进行了这样的治疗，其中培养大量的治疗细胞如es细胞、ips细胞、间充质干细胞等并将其施予患者。作为用于有效培养治疗细胞的细胞培养系统，例如，如在日本专利公开号2017-143775中公开的那样，提出了用于在使用了中空纤维的生物反应器中进行细胞培养的细胞培养系统。3.在这种常规的细胞培养系统中，提供各种营养物如氧和葡萄糖以及生长因子并进行细胞培养，并且液体培养基在构成了封闭系统回路的一次性细胞培养套组内循环。因此，在细胞培养系统中例如连接有多个袋，例如：细胞袋，其中收容待接种细胞；培养基袋，其中收容培养基；废液袋，其中收集废液；以及释放溶液袋，其用于在细胞收获期间从流路释放细胞；等等。技术实现要素：4.在这种常规的细胞培养系统中，形成了复杂的回路，其中多个袋通过多个流路连接。因此，在细胞培养装置上进行安装细胞培养套组的操作花费时间，在安装各种流路时容易产生错误。5.因此，可以考虑使用流路盒，其中在一对树脂片之间形成流路，所述树脂片以沿厚度方向叠置并将该片熔融粘结的方式形成。该流路盒是一种这样的流路盒，其中聚集有细胞培养套组的复杂回路，并且仅通过将从各种袋和中空纤维模块延伸的管道连接至设置于流路盒的外边缘上的连接件，就可以安装细胞培养套组。6.然而，在流路盒中，由于不可能形成横跨各层之间的流路，因此流路的布置受到限制。因此，可能出现需要提供流路以便大量绕过其它流路的情况，并且其尺寸可能因此在规模上增加。此外，还存在连接件的配置受限、周围的管(piping；tube)的路径也变得复杂的问题。另外，在各种类型的含细胞的液体处理系统中(诸如，细胞清洗系统，其中进行培养细胞清洗)也产生同样的问题。7.因此，本发明的目的是提供一种流路盒、细胞培养套组和细胞培养系统，其能够增加流路布置的自由度。8.本发明的一个方面的特征在于流路盒，该流路盒中聚集有流路，该流路盒包括：在一对叠置的树脂片之间形成有流路的第一盒主体；在一对叠置的树脂片之间形成有流路的第二盒主体；以及框架，其形成为比第一盒主体和第二盒主体硬，并且构成为支承第一盒主体和第二盒主体，框架包括：设置于第一盒主体和第二盒主体之间的平板状的盖构件；第一侧部，其构成为沿垂直于盖构件的第一方向从盖构件的外边缘突出；和第二侧部，其构成为沿与第一方向相反的第二方向从盖构件的外边缘突出，其中，第一盒主体收容在由第一侧部和盖构件形成的凹状中限定出的第一收容空间，并且第二盒主体收容于由第二侧部和盖构件形成的凹状中限定出的第二收容空间。9.本发明的另一方面为流路盒，在流路盒中聚集有流路，该流路盒包括：在一对叠置的树脂片之间形成有流路的第一盒主体，和在一对叠置的树脂片之间形成有流路的第二盒主体中，流路盒还包括：第一收容空间，其形成为具有开口的有底形状，在该开口部中第一收容空间的一侧开口，该第一收容空间构成为在其中收容第一盒主体；和第二收容空间，其形成为具有开口的有底形状，在开口部中第二收容空间的一侧开口，该第二收容空间构成为在其中收容第二盒主体，其中，第一收容空间与第二收容空间一体地形成为以各自的底部彼此接触的方式彼此面对。10.本发明的另一个方面的特征在于细胞培养套组，其具备：具有上述特征的流路盒；连接于流路盒的多个袋；生物反应器，其中使用了连接于流路盒的中空纤维；和连接于流路盒的气体交换器。11.本发明的另一个方面的特征在于细胞培养系统，其具备：具有上述特征的细胞培养套组；和细胞培养装置，其中设置有细胞培养套组。12.根据具有上述特征的流路盒、细胞培养套组和细胞培养系统，通过具备在厚度方向上彼此并排布置的第一盒主体和第二盒主体，流路可以被布置成横跨于各层之间，并且流路布置的自由度增加。附图说明13.[图1]图1是根据第一实施方式的细胞培养系统的示意性构成图。[0014][图2]图2是图1所示的流路盒的分解立体图。[0015][图3]图3是流路盒的接合机构的局部放大立体图。[0016][图4]图4是框架的底表面侧的立体图。[0017][图5]图5是示出图1的流路盒在连接于细胞培养装置的状态下的布置的平面图。[0018][图6]图6是沿图5的线vi-vi得到的剖视图。[0019][图7]图7是图1的细胞培养套组的回路结构的框图。[0020][图8]图8a是细胞培养系统的超声波传感器附近的剖视图；图8b是细胞培养系统的电容传感器的剖视图。[0021][图9]图9a是示出了流路开闭单元的打开状态以及夹具的放大立体图，图9b是示出了流路开闭单元的关闭状态以及夹具的放大立体图。[0022][图10]图10a是示出了多个流路开闭单元的打开状态以及可切换夹具的放大立体图，图10b是示出了其中一个流路被图10a的可切换夹具关闭的状态的放大立体图。以及[0023][图11]图11是压力目标检测单元的剖视图。具体实施方式[0024]下面将参见附图详细地呈现和描述本发明的优选实施例。[0025]如图1所示，本发明的一个实施方式的流路盒10构成细胞培养套组12的一部分，并置于细胞培养装置14中，流路盒10将细胞培养套组12的多条路径集中在一起或聚集起来，并用作能够循环含有待培养细胞的液体和用于处理细胞的液体的结构体。[0026]除了流路盒10以外，细胞培养套组12还包括设置于细胞培养装置14内的多根管16、多个袋18和处理室20作为构成多条路径的部件，在细胞培养装置14的运转下，细胞培养套组12使包含于各个袋18内的多种液体在流路盒10和各个管16内流动，并构成为通过使液体在处理室20内流动而得到目标产物。[0027]本实施方式的细胞培养套组12是用于培养再生医疗中使用的治疗用细胞的一次性套组，在处理室20中应用生物反应器21，在该生物反应器21中接种细胞并使其增殖，另外，作为在细胞培养套组12内流动的液体，可以列举出含有细胞的溶液(以下称为细胞溶液)、为了使细胞增殖而供给的培养基(培养溶液)、用于清洗细胞培养套组12内部的清洗溶液、用于释放细胞的释放溶液。更具体而言，细胞培养套组12和细胞培养装置14构成了细胞培养系统22，其用细胞溶液接种生物反应器21，同时提供培养基，从而培养细胞，然后从生物反应器21中释放和收集增殖的细胞。[0028]作为生物细胞，没有特别的限制，例如可以举出血液中含有的细胞(t细胞等)、干细胞(es细胞、ips细胞、间充质干细胞等)。根据生物细胞选择适当的培养基，例如，作为这种培养基，可以列举出作为基础溶液的平衡盐溶液(bss)，并且为了制备培养基，可以向其中加入各种氨基酸、维生素、血清等。另外，对清洗溶液没有特别的限制，作为其例子，可以列举出缓冲溶液如pbs(磷酸盐缓冲盐)、tbs(三羟甲基氨基甲烷缓冲盐水)等，或生理盐水。此外，作为释放溶液，例如，可以应用胰蛋白酶或edta溶液。[0029]细胞培养套组12的多个袋18包括在预先充满液体的状态下使用的已填充袋、和在空的状态下开始使用的空袋。填充袋包括含有细胞溶液的细胞溶液袋18a、含有清洗溶液的清洗溶液袋18b、含有培养基的培养基袋18c和含有释放溶液的释放溶液袋18f。另外，空袋包括供在培养过程中废弃的液体流入其中的废液袋18d，和用于收集在培养步骤中获得的细胞(和其它液体)的收集袋18e。[0030]在细胞培养系统22的细胞培养装置14中，可以设置多个细胞培养套组12，同时可以使用多个细胞培养套组12进行培养，因此，多个袋18中的某些袋可以增加尺寸并设置为被多个细胞培养套组12共享和使用。作为可以与多个细胞培养套组12共用(即共享)的袋18的类型，可举出四种类型的袋，即培养基袋18c、清洗溶液袋18b、释放溶液袋18f和废液袋18d。培养基袋18c、清洗溶液袋18b、释放溶液袋18f和废液袋18d可以构成为刚性罐的形式，而不是由具有柔性的树脂片42形成的袋18。[0031]使用未示出的无菌连接装置将袋18无菌地连接到管16的相应端部。另外，袋18可以以不可分离的方式固定在管16的相应端部，并且可以具有确保细胞培养套组12内无菌的结构，或者，细胞培养套组12可以应用能够在管16和袋18之间形成可拆卸连接的连接结构(未示出)。[0032]尽管没有特别限制，但对于细胞培养套组12的生物反应器21而言，优选使用具有大表面积的培养基材料，例如，可以应用具有中空纤维24的结构。更具体地，生物反应器21包括多根中空纤维24(例如，一万根以上)，以及其中具有主空间26a的圆柱形容器26，该主空间26a中收容多根中空纤维24。[0033]多根中空纤维24包括沿其延伸方向穿过的内部空腔(未示出)，并且细胞通过变得粘附在构成内部空腔的中空纤维24的内周表面上而被培养。中空纤维24沿着容器26的轴向方向被收容，并且其两端由未示出的保持壁保持。例如，空腔的直径形成在大约200微米的量级上，并且与保持壁的两个轴向侧上的端部空间26b连通。[0034]另外，在各中空纤维24的内部包括多个未图示的孔，该孔能够使中空纤维24的外侧(主空间26a)与内部的空洞之间的连通。该孔的大小形成为不使细胞或蛋白质通过，而使低分子量的溶液或物质通过。孔的直径例如设定为0.005～10μm的数量级。因此，培养基和规定气体成分等经由孔来供给至粘附在中空纤维24的内周表面上的细胞，在下文中，液体主要在中空纤维24的内腔中循环的构造也可以被称为ic(毛细管内)构造，并且液体主要在中空纤维24的外侧上循环的构造也可以被称为ec(毛细管外)构造。[0035]构成中空纤维24的材料没有特别限制，作为其例子，可以列举出聚烯烃树脂如聚丙烯、聚乙烯等，和聚合物材料如聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙酸纤维素、三乙酸纤维素、再生纤维素等。[0036]容器26具有在中空纤维24以大致线性形状延伸时能够收容中空纤维24的轴向长度。容器26具备分别与管16连接的四个端子28(第一ic端子28a、第二ic端子28b、第一ec端子28c和第二ec端子28d)。第一ic端子28a设置于容器26的一端，并与一端侧的端部空间26b连通。第二ic端子28b设置于容器26的另一端，并与另一端侧的端部空间26b连通。第一ec端子28c在另一端侧附近设置于容器26的外周表面上，并且在靠近另一端的位置处与主空间26a连通。第二ec端子28d在一端侧附近设置于容器26的外周表面上，并且在靠近一端的位置处与主空间26a连通。[0037]细胞培养套组12中包括多根管16，在这些管中，连接流路盒10、袋18和生物反应器21的管16包括以下类型：细胞溶液管16a，其连接于细胞溶液袋18a和流路盒10之间；清洗溶液管16b，其连接于清洗溶液袋18b和流路盒10之间；培养基管16c，其连接于培养基袋18c和流路盒10之间；废液管16d，其连接于废液袋18d和流路盒10之间；收集管16e，其连接于收集袋18e和流路盒10之间；第一ic管16p，其连接于生物反应器21的第一ic端子28a和流路盒10之间；第二ic管16g，其连接于生物反应器21的第二ic端子28b和流路盒10之间；第一ec管16h，其连接于生物反应器21的第一ec端子28c和流路盒10之间；第二ec管16i，其连接于生物反应器21的第二ec端子28d和流路盒10之间。[0038]此外，在多根管16中，包括封闭管16，其从流路盒10突出，并且被折回而再次连接到流路盒10。作为封闭管16，包括以下类型：第一泵管16j、第二泵管16k、第三泵管16l和第四泵管16m，其设置于细胞培养装置14的多个(四个)泵30(参见图5)；气泡传感器管16n，其设置于细胞培养装置14的气泡传感器32(参见图5)；取样管16t，其用于对流路内之液体进行取样；传感器管16u，其用于通过各种传感器进行成分的检测；一对气体交换管16v和16w，其用于连接流路盒10和气体交换器29的端口29c和29d；层间连接管16q、16r和16s，其用于连接第一盒主体40a的流路44a、和第二盒主体40b的流路44b。[0039]在流路盒10上设置将规定的气体成分与液体(培养基)混合的气体交换装置29。作为待混合的气体成分的例子，可以举出与大气中的空气(氮n2:75％、氧o2:20％、二氧化碳co2:5％)的混合比(关于二氧化碳的浓度，生物体内的浓度)接近的成分。[0040]气体交换器29的结构没有特别限制，与生物反应器21同样地，可以应用在容器29a内部设置有多根中空纤维29b的结构。更具体而言，气体交换器29引导液体流过ec回路(ec回路是在生物反应器21的ec侧循环的路径)并进入中空纤维29b的内腔，并且在其在中空纤维29b内移动期间，供给到容器29a内部(中空纤维29b外侧的空间)的气体成分通过中空纤维29b的孔与液体混合。同时，气体交换器29从液体内部去除过量的气体成分。[0041]通过预先连接上述管16，作为细胞培养套组12的一个组成部分的流路盒10起到中继单元的作用，通过该中继单元使各袋18的细胞溶液、清洗溶液、培养基和释放溶液流入不同的袋18或生物反应器21，当将细胞培养套组12置于细胞培养装置14中时，流路盒10安装在细胞培养装置14内的未示出的盒放置位置，这简化了培养过程中管16的布线操作。[0042]如图2所示，根据本实施例的流路盒10包括多根管16直接连接到其上的软的第一盒主体40a和软的第二盒主体40b，以及保持第一盒主体40a和第二盒主体40b的刚性框架50，并且流路盒10固定于细胞培养装置14。[0043]第一盒主体40a形成为具有柔性的薄矩形片。第一盒主体40a通过沿厚度方向将由树脂材料制成的两个树脂片42堆叠并接合(熔融接合)在一起而形成。在一对树脂片42的熔接中，气体沿着形成在熔接模具中的槽被供给到一对树脂片42之间并从该一对树脂片之间排出，由此流路壁和流路44a形成在一对树脂片42内侧，该流路壁中树脂片42以半圆形的截面凸起并且突出。构成树脂片42的材料没有特别限制，只要其具有能够由液体的压力变形的柔性即可，例如，可以将氯乙烯树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂等应用于此。可以在第一盒主体40a的表面实施压纹处理，可以在其中形成细小的凹凸不平部(convex/concave irregularity)。用于多根管16和流路44a之间连接的多个连接件60设置于第一盒主体40a的外边缘41a。[0044]第二盒主体40b形成为具有与第一盒主体40a基本相同的结构的片。第二盒主体40b包括切除部99，其从矩形片材中被切除以避开保持器53(将在后叙述)，并且形成为大致l形。从袋18和生物反应器21延伸的管16连接到第二盒主体40b的流路44b。第二盒主体40b的流路44b通过层间连接管16q、16r和16s连接到第一盒主体40a的流路44a。[0045]尽管不特别限于该特征，但第二盒主体40b是其中聚集了辅助流路44b以增加第一盒主体40a的布置的自由度的盒主体，并且其上不包括用于附接在后叙述的传感器和夹具等的位置。[0046]另一方面，框架50由比第一盒主体40a和第二盒主体40b硬(具有更大的弹性模量)的树脂材料构成。框架50形成为薄板形状，其中形成有收容第一盒主体40a和第二盒主体40b的第一收容空间52a和第二收容空间52b。其中收容第二盒主体40b的第二收容空间52b形成在框架50的上表面50b一侧，并且如图4所示，其中收容第一盒主体40a的第一收容空间52a形成在框架50的下表面50a一侧，框架50的构成材料不限于任何特定的材料，然而，可以优选地将热塑性树脂材料应用于此，例如聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚砜、聚芳酯、甲基丙烯酸酯-丁烯-苯乙烯共聚物等。[0047]框架50包括比第一盒主体40a稍大的矩形的平板状的盖构件54、和从盖构件54的外周向与盖构件54垂直的方向突出的壁状的侧部56，该侧部56包括在框架50的底表面50a侧突出的第一侧部56a、和在框架50的前表面侧突出的第二侧部56b(参见图2)。第一侧部56a和第二侧部56b从盖构件54向相互相反的方向突出，并且以包围盖构件54的整个周边的方式围绕盖构件54的外周。第一侧部56a和第二侧部56b是一体地形成的，从而构成侧部56。[0048]如图4所示，在框架50中，第一收容空间52a通过由第一侧部56a围绕的开口52a在盖构件54的底表面50a一侧开口。第一盒主体40a的一个表面通过开口52a暴露。在第一侧部56a中，在与第一盒主体40a的各个连接件60对应的位置处，设置接合部70，该接合部70中布置并保持有各个连接件60。[0049]此外，如图2所示，在框架50中，第二收容空间52b通过由第二侧部56b围绕的开口52b在盖构件54的上表面50b一侧开口。在第二侧部56b中还设置有其中保持了第二盒主体40b的相应连接件60的接合部70。连接件60和接合部70构成接合机构68，通过该接合机构，第一盒主体40a和第二盒主体40b与框架50接合。[0050]如图3所示，第一盒主体40a的每个连接件60包括由第一盒主体40a密封的第一圆筒部62、连接到管16的第二圆筒部64、以及在第一圆筒部62和第二圆筒部64之间径向朝外突出的凸缘66。此外，在连接件60的轴向中心形成有穿过第一圆筒部62、第二圆筒部64和凸缘66的连通孔60a。[0051]在密封时，当第一盒主体40a的两个树脂片42放置在一起并密封时，第一圆筒部62以连通孔60a与流路盒10的流路44连通的状态被熔接至第一盒主体40a。第一圆筒部62的外周表面形成有比第二圆筒部64小的直径，以便与流路盒10的流路44相对应，此外，管16插入第二圆筒部64内，并通过适当的固定装置牢固地固定到第二圆筒部64。凸缘66在连接件60的轴向上具有规定厚度，并且形成为环绕连接件60的整个外周表面的环形形状。[0052]另一方面，框架50的接合部70包括通过切除侧部56而形成的接合凹部72，以及从侧部56朝向框架50的内侧突出的、紧邻接合凹部72的移动限制器74。接合凹部72沿与框架50的开口52a相同的方向开口，并且形成为能够收容连接到连接件60(第二圆筒部64)的管16的弓形(c形)。接合凹部72的尺寸设定为使其能够相对于所收容的管16和连接件60牢固地装配。就接合凹部72的深度而言，为使得固定第一盒主体40a的连接件60的接合凹部72比固定第二盒主体40b的连接件60的接合凹部72深。因此，第一盒主体40a和第二盒主体40b可以以在厚度方向上叠置的状态被固定至框架50。[0053]每个移动限制器74由一对钩部76构成，该钩部从侧部56的内表面向内突出较短的长度，并且在垂直方向和彼此接近的方向上弯曲。另外，移动限制器74允许连接件60的凸缘66收容在形成于移动限制器74和侧部56之间的固定空间74a中。[0054]通过将凸缘66布置在固定空间74a中来限制连接件60沿轴向的移动。此外，连接件60与管16一起收容于接合凹部72，由此，连接件60以适当的接合力与(侧部56中的)接合部70接合，并且防止连接件60从框架50滑出。[0055]第二盒主体40b的每个连接件60的结构与上述第一盒主体40a的每个连接件60的结构相同。此外，形成于第二侧部56b的接合部70的结构与形成于第一侧部56a的接合部70的结构相同。[0056]如上所述，接合机构68通过框架50的相应的接合部70保持第一盒主体40a和第二盒主体40b的连接件60。因此，流路盒10变为处于第一盒主体40a、第二盒主体40b和框架50集成的状态(处于它们可以被共同处理的状态)。[0057]如图2所示，上述接合机构68分别设置于矩形形状的流路盒10的四个侧面。更具体而言，第一盒主体40a(参见图2)在四个侧面上的每个外边缘41a上具备连接件60，框架50在四个侧面的每个第一侧部56a上具备接合部70。此外，如图2所示，第二盒主体40b在三个侧面的外边缘41b上具备连接件60，框架50在三个侧面的每个第二侧部56b上具备接合部70。因此，如图6所示，框架50将片状第一盒主体40a和片状第二盒主体40b保持在拉伸状态，并且能够适当地使各流路44a和44b沿平面方向延伸。[0058]如图2所示，用于保持气体交换器29的保持器53设置于框架50的上表面50b，保持器53设置于连接有第一ec管16h和第二ec管16i的第二侧51b附近。保持器53在气体交换器29的纵向与第二侧51b对齐的状态下，将气体交换器29固定到框架50的上表面50b。由于气体交换器29布置在第一ec管16h和第二ec管16i的连接件60的附近，因此气体交换器29的端口29c和29d和第一盒主体40a可以通过相对短的气体交换管16v和16w连接。[0059]如图4所示，在框架50的底表面50a上形成有第一凸部54a和第二凸部54b。第一凸部54a形成为与第一盒主体40a的在后叙述的液位目标检测单元80的平面形状相同的形状，并且设置于面向液位目标检测单元80的位置。设置多个第二凸部54b，并且将其布置在面向在后叙述的压力目标检测单元48的位置处。[0060]通过框架50的第二凸部54b，可以确保第一盒主体40a和第二盒主体40b布置成与框架50接触。此外，在由于框架50的盖构件54的厚度或由于框架50的框架形状而使得第一盒主体40a和第二盒主体40b被布置成变得容易与框架50接触的情况下，第二凸部54b不必设置于框架50上。[0061]如图6所示，当第一盒主体40a、第二盒主体40b和框架50集成在流路盒10中时，第一盒主体40a和第二盒主体40b以重叠的方式沿厚度方向布置，且盖构件54夹在它们之间。第一盒主体40a布置在盖构件54的底表面50a侧，第二盒主体40b布置在框架50的盖构件54的上表面50b侧。由于第二盒主体40b通过盖构件54与第一盒主体40a分开，所以第二盒主体40b不会干扰压力目标检测单元48或附接至第一盒主体40a的流路开闭单元100。因此，即使在面向压力目标检测单元48和流路开闭单元100的位置处，流路44也能够布置在第二盒主体40b中。[0062]如图5所示，流路盒10被设置于细胞培养装置14内，其中第一盒主体40a和第二盒主体40b的平面方向沿重力方向(垂直方向)处于直立姿态。更具体而言，在细胞培养装置14的内部，流路盒10固定在细胞培养装置14的盒放置位置，并且沿图5所示的垂直方向取向。此外，图5显示了在安装于细胞培养装置14的状态下，流路盒10处于从框架50的上表面50b一侧观察到的姿态，并且为了便于说明，第一盒主体40a的流路44a以虚线示出。在细胞培养装置14中设置多个细胞培养套组12的情况下，多个流路盒10沿框架50的厚度方向重叠配置。[0063]框架50的外边缘51由第一侧51a(图中的左侧)、第二侧51b(图中的右侧)、第三侧51c(图中的上侧)和第四侧51d(图中的下侧)构成。细胞溶液管16a、清洗溶液管16b和收集管16e连接到第一侧51a。更具体而言，来自分别设置于每个细胞培养套组12的细胞溶液袋18a、清洗溶液袋18b和收集袋18e的管16共同连接到第一侧51a。细胞溶液管16a、清洗溶液管16b和收集管16e连接到第二盒主体40b。此外，层间连接管16r和16q连接到第一侧51a。[0064]培养基管16c、废液管16d和释放溶液管16f连接到第二侧51b。这样，在第二面51b上，共同地配置有多个细胞培养套组12共用(共享)的培养基袋18c、废液袋18d、释放溶液袋18f的管16的连接位置。此外，组成ec回路的管16、即、第一ec管16h、第二ec管16i、气体交换管16v和16w，以及传感器管16u和层间连接管16s连接到第二侧51b。培养基管16c、释放溶液管16f、层间连接管16s的一侧分别与第二盒主体40b连接。[0065]另外，在流路盒10中，四个泵30以设置于细胞培养装置14中的状态布置在靠近侧面的位置。泵30包括靠近第一侧面51a设置的第一泵30a、靠近第三侧面51c设置的第二泵30b和第三泵30c、以及靠近第四侧面51d设置的第四泵30d。第一泵30a将液体输送到ic回路中，第二泵30b将液体输送到ec回路中。此外，第三泵30c循环ec回路的液体，第四泵30d循环ic回路的液体。[0066]因此，在细胞培养套组12(流路盒10)中，第一泵管16j连接到第一侧51a，第二泵管16k和第三泵管16l连接到第三侧51c，第四泵管16m连接到第四侧51d。第一泵管16j至第四泵管16m以这样的方式布置、即、其以弓形形状折回的部分绕于第一泵30a至第四泵30d的圆形缠绕部分的周围。通过以挤压的方式绕相应的第一泵管16j至第四泵管16m缠绕，第一泵30a至第四泵30d向第一泵管16j至第四泵管16m内的液体施加流体力。[0067]另外，在框架50的第四边51d上连接构成生物反应器21的ic回路的第一ic管16p和第二ic管16g、以及取样管16t。通过将构成ic回路的第一ic管16p和第二ic管16g设置于与构成ec回路的第一ec管16h和第二ec管16i所在的一边不同的那边，可以防止连接错误。[0068]此外，在细胞培养系统22中，在设置状态下，气泡传感器32被布置在框架50的第四边51d附近的位置。因此，在细胞培养套组12中，气泡传感器管16n连接到第四边51d，并且气泡传感器管16n被布置成面向气泡传感器32。气泡传感器32没有特别限制，例如可以应用超声波传感器等，其将气泡传感器管16n夹在一对未示出的检测壁之间，并且其在检测壁之间传输超声波。[0069]另外，在设置状态下，在细胞培养系统22中，多个夹具110被布置于紧靠流路盒10外侧的位置和流路盒10内侧的位置，更具体而言，在流路盒10外侧，在设置状态下，夹具110分别被布置在细胞溶液管16a、清洗溶液管16b、培养基管16c、收集管16e和释放溶液管16f附近。在细胞培养装置14的控制下，通过将相应的管16夹在其中，夹具110起到关闭相应的管16的作用。此外，多个夹具110也设置于流路盒10的内侧，并用于打开和关闭第一盒主体40a的流路44a。夹具110的结构将在后叙述。[0070]流路盒10的框架50包括在三个侧面上的保持框架58、即、侧部56的第一侧面51a、第二侧面51b和第四侧面51d。保持框架58将管16保持在与侧部56隔开规定距离的位置。保持框架58在侧部56附近将管16保持在伸展状态，从而防止管16被阻塞。此外，保持框架58使得可以通过设置于保持框架58内部的夹具110适当地执行管16的打开和关闭。[0071]如图2所示，第一盒主体40a除了具备上述流路44a之外，还包括与流路44a连通的多个压力目标检测单元48、与流路44a一起配置的液位目标检测单元80、止回阀单元90以及多个流路开闭单元100。[0072]如图2所示，液位目标检测单元80设置于第一盒主体40a内的一个位置处，并且能够检测流经液位目标检测单元80的液体的液位。液位目标检测单元80在其内部(一对树脂片42之间)包括临时储存液体的储存空间80a(参见图8a)。当从正面观察第一盒主体40a时，液位目标检测单元80形成为具有四个圆角的矩形形状。在第一盒主体40a的设置状态下，液位目标检测单元80的纵向方向沿着重力方向。液位目标检测单元80在纵向方向上的长度优选地形成为大于或等于液位目标检测单元80在横向方向上的长度的两倍。[0073]在图8a所示的剖视图中，液位目标检测单元80包括从一对树脂片42的熔接部分平滑地上升的外周部82，和在外周部82的内侧上形成为平面形状的平坦部84。平坦部84以保持一对树脂片42之间的平行的方式构成，并且平坦部84被布置成在设定状态下面向液位传感器37。存储空间80a中存储液体的位置的截面面积充分大于(例如，大于或等于两倍)流路44a的截面面积。在以上述方式构成的液位目标检测单元80中，当流入存储空间80a的液体的流入量超过流出量时，液位上升，而当流入量降到低于来自存储空间80a的液体的流出量时，液位下降。[0074]设置于细胞培养装置14中的液位传感器37包括检测存储空间80a中的液位的上限位置的上部传感器、和检测其下限位置的下部传感器。更具体而言，细胞培养系统22以下述方式构成，使得通过检测液体存储时的上限位置和下限位置，在调整液位目标检测单元80中存储的液体量的同时，从液体中去除空气。此外，上部传感器和下部传感器在设定状态下面向平坦部84，并且能够稳定地检测液位。尽管液位传感器37的类型没有特别限制，但可以对其应用超声波传感器38(参见图8a)或电容传感器39(参见图8b)。[0075]例如，如图8a所示，超声波传感器38包括输出超声波的振荡单元38a和检测超声波的接收单元38b。振荡单元38a和接收单元38b设置在配置有液位目标检测单元80的配置面15b上。更具体而言，对于超声波传感器38，采用的是利用流路盒10的框架50的反射型超声波传感器，在这种情况下，超声波传感器38使得从振荡单元38a发射出的超声波在盖构件54(壁部分)处反射，并在接收单元38b处检测反射的波。此外，配置面15b和盖构件54构成为形成下述这样的状态，其中，随着流路盒10的安装，第一盒主体40a(一对树脂片42中的每一个)与配置面15b和盖构件54接触。[0076]另外，优选地，流路盒10处于液位目标检测单元80预先与盖构件54(第一凸部54a)接触的状态。另外，例如，构成液位目标检测单元80的树脂片42可以固定至盖构件54。而且，超声波传感器38可以构成为从配置面15b突出，从而与液位目标检测单元80接触，此外，如图4所示，盖构件54可以朝向超声波传感器38突出，从而与液位目标检测单元80接触。[0077]或者，如图8b所示，电容传感器39在配置有液位目标检测单元80的配置面15a上具有平板39a，并且还具有与该平板39a电连接的ac(交流)电源39b。更具体而言，由于可以说盒主体40的液位目标检测单元80通过框架50和细胞培养装置14而接地，因此在液位目标检测单元80和从ac电源39b向其提供ac电力的平板39a之间产生电容。由于电容根据与平板39a相对的储存空间80a内是否存在气体或液体而变化，由此，通过电容传感器39检测该电容的变化，能够检测储存在储存空间80a内的液体的液面。[0078]此外，在使用电容传感器39作为液位传感器37的情况下，液位目标检测单元80可以以稍微间隔开的方式设置，而不与配置面15a接触。这是因为，即使以这种方式分离，电容传感器39仍然能够检测由于液体和气体之间的差异而引起的电容变化。另外，也可以对液位目标检测单元80的表面(一个表面或另一个表面)进行压纹等，以在其上形成细微的凹凸不平部。[0079]图2所示的第一盒主体40a的止回阀单元90具有允许流体(液体和气体)沿第一方向(图5中的向右方向)流动而阻止流体沿与第一方向相反的第二方向(图5中的向左方向)流动的功能。止回阀单元90的构造没有特别限制，它可以通过在一对树脂片42之间重叠有阀结构(例如，其中朝着第一方向变窄的两个用于阀的片接合、并在第一方向和第二方向的两端均形成连接部分的结构)来进行构造。[0080]另一方面，通过在与流路44a延伸的方向垂直的横向(在宽度方向上)的两侧的相邻位置处形成切口窗102来构成多个流路开闭单元100。具体而言，每个流路44a的两侧被切割成矩形形状。更具体而言，在流路开闭单元100中，由于切口窗102，每个流路44a变成处于与树脂片42相分离的状态。[0081]如图5所示，当将流路盒10置于细胞培养装置14中时，夹具110被布置在多个流路开闭单元100的每一个。如图9a所示，每个夹具110都具备设置在配置面15b上的旋转体112(旋转构件)和从配置面15b突出较短长度的固定体114。[0082]旋转体112包括面向流路44a和切口窗102这两者的圆盘部分112a，以及布置成紧密靠近圆盘部分112a的外周边缘的一个销112b(移位体)。圆盘部112a在细胞培养装置14的控制下绕中心点旋转，并使销112b与固定体114紧密接近和分离。当设置后，销112b在与固定体114分离一定程度的位置处插入到切口窗102中。[0083]固定体114形成为能够插入到切口窗102中的矩形块形状，并且以比框架50的侧部56短的高度处突出。固定体114通过与旋转体112协作来实现每个流路44a的打开和关闭。更具体而言，随着旋转体112的旋转，当销112b最靠近固定体114时，夹具110挤压销112b和固定体114之间的流路44a，从而关闭流路44a。此外，连接到管16的夹具110也具有与上述相同的结构。[0084]如图10a所示，多流路开闭单元100a包括切口窗102a，以便选择性地打开和关闭平行并排配置的两个流路44a。在切口窗102a中，两个流路44a平行布置，并且流路44a的外周面(圆筒形流路壁)相对于树脂片42在其整个圆周上分离。切口窗102a形成为矩形形状，并且被设置成包括流路44a。[0085]另一方面，在细胞培养装置14中，在流路盒10的安装状态下，可切换夹具110a相对于多流路开闭单元100a配置。可切换夹具110a具备设置于配置面15b上的旋转体112a，以及从配置面15b突出的多个(两个)固定体114a。[0086]旋转体112a与上述旋转体112类似，包括盘部分112a和布置成紧邻盘部分112a的外周边缘的一个销112b(移位体)。圆盘部112a被布置成面向两个流路44a。圆盘部112a在细胞培养装置14的控制下绕中心点旋转，并使销112b靠近和远离两个固定体114a。当设置后，销112b配置在两个流路44a之间的空间中。两个固定体114a中的一个布置在一流路44a的外侧，而另一个布置在另一流路44a的外侧。[0087]如图10b所示，当销112b最靠近一个固定体114a时，可切换夹具110a通过挤压销112b和固定体114a之间的流路44a来关闭流路44a。此时，相对的流路44a被打开。此外，当销112b最靠近另一固定体114a时，可切换夹具110a关闭另一流路44a，而另一方面，打开一个流路44a。[0088]如图2所示，多个压力目标检测单元48设置于第一盒主体40a。在第一盒主体40a的平面图中，压力目标检测单元48通过相对于所连接的流路44a沿平面方向展开并呈大致正圆形而形成。[0089]如图11所示，压力目标检测单元48包括第一隆起部49a和第二隆起部49b，在该处一对树脂片42在厚度方向上向外隆起。另外，在第一隆起部49a和第二隆起部49b之间形成流动室48a。第一隆起部49a与框架50的第二凸部54b紧密接触并被其支承，另一方面，第二隆起部49b基于流入流动室48a的液体的压力而凸出并在树脂片42的厚度方向上被恢复。[0090]由磁性材料制成的板构件122接合到每个第二隆起部49b。板构件122配置在与细胞培养装置14中设置的压力传感器36的测压元件120相对的位置上，测压元件120在压力检测单元128的末端具有磁铁126，通过板构件122被磁铁126吸引，压力检测单元128和压力目标检测单元48连接。当正压力作用在流动室48a上时，相应的负荷作用在压力检测单元128上，并且测压元件120检测该负荷。因此，可以检测流路44a的内部压力。[0091]回到图1，装有细胞培养套组12的细胞培养装置14具有箱状的装置主体130、和保持细胞培养套组12的袋18的支架132。另外，在装置主体130的外表面上，设置有用于在进行培养处理时进行操作和显示的触摸面板134(显示操作部)。另外，在装置主体130的内部，设置了将流路盒10以竖立姿态固定并将生物反应器21保持在适当高度的盒配置位置(未图示)，和控制细胞培养系统22的动作的控制部136。另外，虽然省略图示，但细胞培养装置14当然也可以包括用于实现细胞培养所需的各种条件的功能部。例如，细胞培养装置14可以具备温度调节单元，该温度调节单元执行温度控制以将培养环境维持在37℃。[0092]上述细胞培养套组12设置于细胞培养装置14中，从而形成如图7所示的流路回路，在图中，由矩形框架围绕的部分是形成在第一盒主体40a和第二盒主体40b中的流路44的构造。在这些流路中，形成在第一盒主体40a中的流路44由粗线示出。需要说明的是，图中矩形的边不对应于图5所示的框架50的第一边51a至第四边51d。[0093]具有流路44b的流路盒10包括在培养过程中向中空纤维24的内腔供给液体的ic回路和向中空纤维24的外侧(主空间26a)供给液体的ec回路。ic回路是这样的循环回路，通过该回路，液体在盒主体40和生物反应器21的中空纤维24的内腔之间循环，另一方面，ec回路是这样的循环回路，通过该回路，液体在盒主体40和生物反应器21的外侧之间循环。[0094]根据本实施方式，提供了一种构造，其中细胞溶液袋18a、清洗溶液袋18b、培养基袋18c和释放溶液袋18f连接到第二盒主体40b的流路44b，因此，增加了连接到其的管16连接到流路盒10的位置的布置的自由度。由于这个特征，多个细胞培养套组12共用的袋18的管16和每个细胞培养套组12独有的袋18的管16可以分别连接到不同的侧面。因此，可以便于管16的布线，并且可以防止连接管的操作中的错误。[0095]此外，第一ic管16p和第二ic管16g连接到第二盒主体40b的流路44b。由于这个特征，框架50的与连接到生物反应器21的ic回路的管16连接的一侧和框架50的与连接到ec回路的管16连接的一侧可以不同地构成。因此，可以防止发生管16的连接错误。[0096]根据本实施方式的流路盒10、细胞培养套组12和细胞培养系统22表现出以下有益效果。[0097]本实施方式的第一方面的特征在于，流路盒10是使用于培养细胞的培养基(含细胞液体)流动的流路44a、44b聚集的流路盒10。流路盒10包括：第一盒主体40a，其中流路44a形成在一对叠置的脂片42之间；第二盒主体40b，其中流路44b形成在一对叠置的脂片42之间；以及框架50，其形成为比第一盒主体40a和第二盒主体40b硬，并且支承第一盒主体40a和第二盒主体40b。框架50包括设置于第一盒主体40a和第二盒主体40b之间的平板状的盖构件54，沿垂直于盖构件54的第一方向从盖构件54的外边缘51突出的第一侧部56a；和沿与第一方向相对的第二方向从盖构件54的外边缘51突出的第二侧部56b。此外，第一盒主体40a收容在由第一侧部56a和盖构件54形成的凹状中限定出的第一收容空间52a，第二盒主体40b收容在由第二侧部56b和盖构件54形成的凹状中限定出的第二收容空间52b。[0098]根据上述配置，通过提供第二盒主体40b，可以布置横跨第一盒主体40a的流路44a上的流路44b，因此，流路盒10中的流路44a和44b的布置的自由度被增强。此外，由于第一盒主体40a和第二盒主体40b被盖构件54分开，所以夹具110和安装在第一盒主体40a的侧面上的传感器不会干扰第二盒主体40b。因此，第二盒主体40b的流路44b的布置的自由度得到增强。此外，夹具110和传感器也可设置于第二盒主体40b的流路44b。[0099]在上述流路盒10中，连接第一盒主体40a的流路44a和第二盒主体40b的流路44b的层间连接管16q、16r和16s连接到第一侧部56a和第二侧部56b的外侧。根据这一特征，通过从流路盒10的外侧连接层间连接管16r、16s和16q，不同层的流路44a和44b可以简单地彼此连接。[0100]在上述流路盒10中，与流路44a和44b连通的连接件60可以设置于第一盒主体40a和第二盒主体40b的外边缘41a和41b上，并且与连接件60接合的接合部70可以设置于第一侧部56a和第二侧部56b上。根据这种配置，第一盒主体40a和第二盒主体40b可以在伸展状态下分别保持于第一收容空间52a和第二收容空间52b，并且可以使得流路44a和44b沿着平面方向延伸。[0101]在上述流路盒10中，框架50可以形成为在平面图中观察时为矩形形状，并且在多个连接件60中，与袋18连接的连接件60可以共同地布置在第一侧部56a和第二侧部56b的同一侧上。根据这种构造，可以简化管16的布线，同时防止使用者连接错误。[0102]在具有上述方面的流路盒10中，连接到其中使用中空纤维24的生物反应器21的ic(毛细管内)回路的一组连接件60和连接到生物反应器21的ec(毛细管外)回路的一组连接件60可设置于第一侧部56a和第二侧部56b的不同侧上。根据该特征，可以简化管16的布线，同时防止使用者产生连接错误。[0103]本发明的第二方面的特征在于，细胞培养套组12具备第一方面的流路盒10、与流路盒10连接的多个袋18、使用与流路盒10连接的中空纤维24的生物反应器21、和与流路盒10连接的气体交换器29。根据细胞培养套组12，由于其中设置有第一方面的流路盒10，因此增加了流路44a和44b的布置的自由度，并且可以简化管16的路径，同时防止使用者以错误的方式连接管16。[0104]本发明的第三方面的特征在于，细胞培养系统22包括根据第二方面的细胞培养套组12和其中设置有细胞培养套组12的细胞培养装置14。根据细胞培养系统22，由于其中设置有根据第一方面的流路盒10，增加了流路44a和44b的布置自由度，并且可以简化管16的路径，同时防止用户以错误的方式连接管16。特别是，在细胞培养装置14中设置多个细胞培养套组12以培养细胞的情况下，可以考虑与多个细胞培养套组12共用地设置和使用特定的袋18(或槽)。即使在这种情况下，由于可以简化管16的路径，因此扩展系统的能力优异。









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