阅读说明：本技术 培养装置以及培养方法 (Culture apparatus and culture method ) 是由 早川睦 玉川隆一 于 2018-06-04 设计创作，主要内容包括：培养装置(10)是对填充于密闭容器(35)内的培养基进行培养的装置。该培养装置(10)具备保持密闭容器(35)的容器保持部(12)、从密闭容器(35)的外侧对保持在容器保持部(12)的密闭容器(35)赋予物理性的运动的运动赋予部(15)。(The culture apparatus (10) is an apparatus for culturing a culture medium filled in a closed container (35). The culture device (10) is provided with a container holding part (12) for holding a closed container (35), and a movement imparting part (15) for imparting physical movement to the closed container (35) held by the container holding part (12) from the outside of the closed container (35).)

培养装置以及培养方法

技术领域

本发明涉及培养装置以及培养方法。

背景技术

众所周知一种无菌(aseptic)填充系统，其在无菌环境下将被杀菌后的内容物填充到被杀菌后的容器(塑料瓶)中，之后通过盖子将容器关闭。具体地，在无菌填充系统中，将已成形的容器供给到无菌填充系统，并且在无菌填充系统内向容器喷射作为杀菌剂的过氧化氢水溶液。之后将其干燥，并对容器进行杀菌，然后将内容物无菌填充到容器中。

在这样的无菌填充系统的初期阶段，在实际开始容器的填充之前，需要确认是否确保了系统的无菌性。因此，进行用于确认系统的无菌性的各种测试。在进行了这样的各种测试后，为了在最终阶段对无菌填充系统的无菌性进行综合的评价，通过无菌填充系统将培养基填充到容器中，并使用放入培养基的容器来进行评价。

在这种情况下，一般是在恒温库中静置填充了培养基的容器而进行培养。然后，经过规定期间(例如7天以上)后，从恒温库中取出填充了培养基的容器，验证容器内的培养基中是否有菌残存或繁殖。然而，以往由于在恒温库中培养容器所需的时间较长，因此在此期间存在难以使用无菌填充系统的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2010-233563号公报

对于好氧性的微生物来说，氧呼吸是为了获得能量所必需的。另一方面，以往作为用于好氧地培养微生物的培养装置，存在从培养容器的上面施力而进行搅拌的培养装置或使培养容器旋转而进行搅拌的培养装置等，并且已知根据培养的目的或条件向微生物供给氧气的培养装置。

例如，已知从培养容器的上面提供外力而搅拌培养液的培养装置(参照专利文献1)。这样的培养装置被认为不会妨碍微生物的凝集块的形成或分解。然而，在专利文献1所示的培养装置中，对于培养容器而言需要使用柔软的材质的容器以便能够通过外力而进行搅拌，因此在使用了不能通过外力进行变形的硬的材质的培养容器的情况下，会产生不能搅拌等限制。

在其它的例子中，已知使培养容器在左右方向上运动(旋转或往复运动等)而搅拌培养液的培养装置。这样的培养装置被认为提高微生物的氧气供给效率。然而，就培养容器以及包装培养容器的收容容器而言需要使用强的材质的容器以便能够承受外力，因此在培养容器以及收容容器由纸等脆弱的材质构成的情况下，培养容器以及收容容器可能会因外力而变形，并且会根据情况而损坏等。因此，将上述的培养装置例如用于无菌填充系统的验证实际上是困难的。

本发明是考虑到这样的问题而完成的，目的在于提供通过使氧高效地溶入密闭容器内的培养基而能够迅速地培养密闭容器内的培养基的培养装置以及培养方法。

发明的公开

本发明的培养装置是对填充于密闭容器内的培养基进行培养的培养装置，其特征在于，具备：容器保持部，保持所述密闭容器；以及运动赋予部，从所述密闭容器的外侧对保持在所述容器保持部的所述密闭容器赋予物理性的运动。

本发明的培养装置的特征在于，在所述容器保持部设置有防止或抑制所述密闭容器的落下的引导部。

本发明的培养装置的特征在于，所述运动赋予部对所述密闭容器赋予上下左右运动，并且在所述运动为振动的情况下，所述运动赋予部对所述密闭容器赋予振动。

本发明的培养装置的特征在于，所述运动赋予部对所述密闭容器赋予的运动的运动次数为600次/分钟以上。

本发明的培养装置的特征在于，所述运动赋予部对所述密闭容器赋予的运动的运动幅度(所述运动是振动的情况下为振幅)为5mm以下。

本发明的培养装置的特征在于，在上下方向上设置多个所述容器保持部，并且所述密闭容器被分别保持在各容器保持部。

本发明的培养方法是对填充于密闭容器内的培养基进行培养的培养方法，其特征在于，具备：通过容器保持部保持所述密闭容器的步骤；以及从所述密闭容器的外侧对保持在所述容器保持部的所述密闭容器赋予物理性的运动的步骤。

本发明的培养方法的特征在于，赋予物理性的运动的所述步骤是对所述密闭容器赋予上下左右运动(振动等)的步骤。

本发明的培养方法的特征在于，在赋予运动(振动等)的所述步骤中，被赋予给所述密闭容器的运动的运动次数为600次/分钟以上。

本发明的培养方法的特征在于，在赋予运动(振动等)的所述步骤中，被赋予给所述密闭容器的运动的运动幅度(是振动的情况下为振幅)为5mm以下。

根据本发明，能够通过使氧高效地溶入密闭容器内的培养基而迅速地培养密闭容器内的培养基。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1和图2是表示本发明的一实施方式的图。

(培养装置)

首先，通过图1和图2说明本实施方式涉及的培养装置。

图1和图2所示的培养装置10是对填充于密闭容器35内的培养基M进行培养的装置。特别地，培养装置10是早期确认密闭容器35内的培养基M中是否有菌残存并繁殖的装置。这样的培养装置10具备用于保持密闭容器35的工作台(容器保持部)12、从密闭容器35的外侧对保持在工作台12上的密闭容器35赋予振动(运动)的振子(运动赋予部、振动赋予部)15。

在这种情况下，密闭容器35包括瓶子(容器)30、密闭瓶子30的盖子33。该瓶子30是通过对将合成树脂材料进行射出成形而制作的预成形坯进行双轴拉伸吹塑成形而制成的。作为瓶子30的材料，优选使用热塑性树脂，特别是PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙酯)、或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)。除此之外，作为密闭容器35，也可以是玻璃、罐、纸、包、或它们的复合容器。在本实施方式中，以使用瓶子作为密闭容器35的情况为例进行说明。

此外，密闭容器35在排列多个的状态下被收容在箱子等收容容器37中，并在该状态下配置在工作台12上。

工作台12由平坦的平面大致矩形状的板状部件构成。此外，工作台12在上下方向上相互隔开而设置多个(在该情况下为2个)。在各工作台12上分别保持有被收容在收容容器37中的密闭容器35。

此外，在位于下方的工作台12上设置有防止密闭容器35和/或收容容器37的落下的引导部14。具体地，在工作台12的周围分别设置有板状的引导部14，各引导部14分别朝向上下方向延伸。在该引导部14的上方安装有另一个工作台12。另外，引导部14分别设置在工作台12的两端部。此外，引导部14也设置在图1的纸面跟前方向和/或纸面深度方向的端部。此外，在位于上方的工作台12上也设置有防止或抑制密闭容器35和/或收容容器37的落下的引导部14。

例如，也可以在工作台12上设置可装卸的引导部14，并且在引导部14上依次安装工作台12。由此，能够将工作台12配置成多级，并且能够将大量的密闭容器35和/或收容容器37配置在培养装置10中。

在工作台12的下方，经由连接部件13安装有振子15。通过该振子15对工作台12赋予振动，从而工作台12进行振动，并且振动也被赋予给工作台12上的密闭容器35。作为该振子15，例如可以使用超声波振子等。特别地，通过使用振子15作为运动赋予部，即使密闭容器35以及收容容器37是纸等弱的材质，也能够减小振幅以便不会通过外力而发生变形、损坏，并且能够增加运动次数以便使密闭容器35内的氧高效地融入培养基M。

振子15对工作台12以及密闭容器35赋予的振动的运动次数为600次/分钟以上。通过将振子15赋予的振动的运动次数设为上述范围，能够使密闭容器35内的氧高效地溶入培养基M中，并且能够提高培养基M的培养速度。

此外，振子15对工作台12以及密闭容器35赋予的振动的振幅为5mm以下。通过将振子15赋予的振动的振幅设为上述范围，能够使密闭容器35内的氧高效地溶入培养基M中，并且即使密闭容器35以及收容容器37是纸等弱的材质也能够防止密闭容器35以及收容容器37因外力而发生变形，能够提高培养基M的培养速度。

振子15使用振子固定螺栓16被固定在安装板17上。该安装板17安装在基座11上。基座11例如载置在未图示的恒温槽内的平坦的水平面上。

(培养方法)

接着，说明使用上述的培养装置10对密闭容器35内的培养基M进行培养的培养方法。

本实施方式涉及的培养方法例如是为了确认是否确保了未图示的无菌(aseptic)填充系统的无菌性而实施的。该无菌填充系统是在通常的生产时，在无菌环境下将杀菌后的内容物填充到杀菌后的瓶子(塑料瓶)30中，之后通过盖子33将瓶子30关闭的系统。本实施方式涉及的培养方法例如可以在上述的无菌填充系统刚完成后的初期阶段，即在比实际使用无菌填充系统进行向瓶子30的填充并开始制品瓶子的制造更之前而进行。或者，本培养方法也可以在无菌填充系统中的步骤或装置发生了某些变更的情况、或者在一定期间内未使用无菌填充系统的情况等、有可能会影响无菌性的情况下而进行。或者，本培养方法也可以按每个规定的填充周期定期地进行而与是否有可能会影响无菌性无关。

首先，在进行本实施方式涉及的培养方法之前，对无菌填充系统的各个元素单独地进行其各自是否确保了无菌性的测试。具体地，例如进行内容物的供给线是否正确升温的测试(SIP升温确认测试)、瓶子30或盖子33是否被正确杀菌的测试(瓶子杀菌测试、盖子杀菌测试)、以及配置了无菌填充系统的无菌腔室是否被杀菌的测试(腔室杀菌测试)等。

进行了这样的测试之后，为了评价瓶子30的无菌性，验证无菌填充系统的无菌性。具体地，在无菌填充系统中注入大量的瓶子30，在各瓶子30中填充规定的培养基M而代替实际被填充的内容物，并通过盖子33进行关闭。之后，将这样制作的大量密闭容器35放入收容容器37后，将每个收容容器37载置到培养装置10，并使用培养装置10对密闭容器35内的培养基M进行培养。然后，在经过一定期间后，确认密闭容器35内的培养基M未发生腐烂。

以下，进一步说明本实施方式涉及的培养方法。

首先，在上述的无菌填充系统中，将杀菌后的培养基M填充到杀菌后的大量瓶子30中并使用盖子33进行关闭，从而制作密闭容器35。瓶子30的个数能够预先决定，例如能够将规定的个数设为100个以上300000个以下(优选是1000个以上30000个以下)。

接着，填充了培养基M的密闭容器35从无菌填充系统被搬出到外部，装入到箱子等收容容器37中。收容容器37在输送机上通过手动或自动而倾斜(或使其反转)，并使培养基M可靠地接触密闭容器35的内面。

接着，密闭容器35在收容于收容容器37的状态下被输送到培养装置10。该培养装置10也可以配置在例如预先维持在25℃以上40℃以下的规定温度的恒温库内。另外，在设为对象的制品瓶子通过热售卖机等进行加热销售的情况下，优选也确认高温菌的无菌性，并且除了上述培养条件之外，培养装置10也可以配置在40℃以上65℃以下的温度的恒温库内。

之后，收容在收容容器37中的密闭容器35被配置在培养装置10的各工作台12上，并被保持于工作台12。

接着，通过接通培养装置10的电源并使振子15进行工作，从而使工作台12沿上下左右方向(图1的箭头方向)进行振动。由此，通过工作台12对保持于工作台12的密闭容器35赋予振动。此时的振动的运动次数为600次/分钟以上，振动的振幅(运动幅度)为5mm以下。此外，振子15可以始终以一定的运动次数和/或振幅对密闭容器35赋予振动，或者也可以周期性地一边改变运动次数和/或振幅一边对密闭容器35赋予振动。或者，振子15也可以间歇地对密闭容器35赋予振动。

经过规定的培养期间(例如3天以上，优选7天以上)之后，停止培养装置10，并且从培养装置10中取出全部密闭容器35，验证密闭容器35内的培养基M中是否有菌残存或繁殖。作为该验证的结果，若有菌残存或繁殖的密闭容器35为规定个数以下(例如0)，则判断为确保了无菌填充系统的无菌性。另一方面，作为验证的结果，若有菌残存或繁殖的密闭容器35的个数为规定个数以上(例如1个以上)，则判断为无菌填充系统的无菌性不充分，并采取对策。例如，可以实施瓶子30的输送以及搬入路径的杀菌，或者调制(强化)无菌填充系统中的瓶子30的杀菌条件。

像这样，通过使用振子15对密闭容器35赋予振动，对密闭容器35内的培养基M施加物理性的运动，并在培养基M移动的状态下保管密闭容器35。由此，能够缩短在培养装置10内培养密闭容器35内的培养基M的期间。即，通过对培养基M赋予振动，促进氧向培养基M内的溶入，因此能够好氧地培养菌，从而能够加快菌的培养速度。其结果，能够缩短上述培养所需的规定的培养期间(例如3天以上，优选7天以上)，并且能够迅速地判定密闭容器35中是否产生了菌。

例如，根据本发明人们的实验，明确了通过使用培养装置10对填充有培养基M的密闭容器35施加振动(实施例A)，与未对密闭容器35施加了振动的情况(比较例B)相比，能够促进菌的培养。

具体地，将分别填充有液体的中性培养基的多个密闭容器35在其顶部空间中包含浮游在实验室内的落下菌的状态下进行关闭，并在22℃～27℃之间进行保管。在此期间，对一个组的密封容器35(实施例A)，通过培养装置10始终施加运动次数3000次/分钟、振幅1mm的振动，对另一组的瓶子30(比较例B)不施加振动而将其静置。由此，如下表所示，特别是在培养天数为2天～3天时阳性率上升。这表明，与不对密闭容器35施加振动的情况相比，通过施加振动从而能够在短的天数内培养菌。在此，阳性率是指，在最终有菌残存或繁殖的(成为了阳性的)密闭容器35的个数(全部阳性个数)中，在规定的时间点成为阳性的密闭容器35的个数所占的比例。具体地，阳性率是基于“阳性率(％)＝(通过目视确认为了阳性的个数/全部阳性个数)×100”的公式而计算出的。另外，将全部阳性个数设为了培养13天后可目视确认为阳性的个数。

[表1]

如上所述，根据本实施方式，通过振子15而从密闭容器35的外侧对被保持于工作台12的密闭容器35赋予振动。由此，能够缩短在培养装置10内培养密闭容器35内的培养基M的期间。其结果，例如能够缩短不能使用作为验证无菌性的对象的无菌填充系统的期间，并且能够高效地使用无菌填充系统。

此外，根据本实施方式，通过振子15而从密闭容器35的外侧赋予振动，因此与例如从培养容器的上方施力来搅拌培养基的培养装置或直接搅拌培养容器内的培养基的培养装置不同，不需要使密闭容器35发生变形或开放密闭容器35。进一步地，只要是能够保持在工作台12上的容器，就不受密闭容器35以及收容容器37的材质或包装状态的制约，能够好氧地对培养基M进行培养。

此外，根据本实施方式，在工作台12上设置有用于防止或抑制密闭容器35的落下的引导部14。由此，能够防止在从密闭容器35的外侧赋予振动的期间，密闭容器35或收容容器37从工作台12落下的问题。

此外，根据本实施方式，振子15对密闭容器35赋予振动，因此能够细微地使密闭容器35移动。其结果，能够更有效地促进氧向密闭容器35内的培养基M内的溶入。

此外，根据本实施方式，振子15赋予的振动的运动次数为600次/分钟以上，振子15赋予的振动的振幅为5mm以下。由此，能够更有效地促进氧向密闭容器35内的培养基M内的溶入。

进一步地，根据本实施方式，在上下方向上设置多个工作台12，在各工作台12上分别保持密闭容器35。像这样，通过以上下的方式将工作台12配置为多级，从而能够对大量密闭容器35集中赋予振动，因此能够使氧高效地溶入多个密闭容器35内的培养基M，并且能够高效地对培养基M进行培养。

另外，作为对密闭容器35赋予的运动，除了上述的振动以外，也可以是在以往的培养装置中使用的运动方式，例如旋转、反转、往复等运动。即，也可以使用从密闭容器35的外侧赋予旋转运动、反转运动、往复运动等物理性的运动的各种运动赋予部(旋转运动赋予部、反转运动赋予部、往复运动赋予部)来代替振子15(振动赋予部)。在这种情况下，通过对培养基M例如赋予旋转、反转、往复等物理性的运动而促进氧向培养基M内的溶入，因此能够好氧地培养菌，并且由此能够加快菌的培养速度。表2表示除了由振子15构成的运动赋予部之外，使用赋予往复运动或旋转运动等物理性的运动的运动赋予部的情况下的运动方式、运动次数等。

[表2]

另外，如上所述，在本实施方式中，即使密闭容器35以及收容容器37是纸等弱的材质，也能够防止密闭容器35以及收容容器37因外力而发生变形。另一方面，如比较例1、2、3那样的振幅大的培养装置需要使用强的材质的装置，以便密闭容器35以及包装密闭容器35的收容容器37能够承受外力，在密闭容器35以及收容容器37是纸等弱的材质的情况下，密闭容器35以及收容容器37有可能因外力而发生变形等，需要根据情况(例如变更运动幅度的值等)调整条件。

此外，在上述中，以培养装置10是在无菌填充系统中载置填充了培养基M的密闭容器35，并且对该密闭容器35内的培养基M进行培养的装置的情况为例进行了说明。然而，培养装置10的用途不限于此，其能够用于填充了培养基M的任意的密闭容器35。例如，培养装置10也可以用于获得在微生物增殖过程中生成的产物等。