細胞株開発・クローン選抜
候補クローンのシェイクフラスコ拡大、浮遊培養適性確認に使われる。
主な用途
- クローン拡大
段階的な拡大培養
CO2シェーカー
CO2シェーカーは、CO2濃度を制御した環境で、シェイクフラスコや培養容器を振とうしながら細胞を培養するための装置です。CO2インキュベーターの培養環境と、オービタルシェーカーの振とう機能を組み合わせた装置で、哺乳類細胞の浮遊培養に使われます。
- 分類
- 段階的な拡大培養
- 主な用途
- 浮遊培養 / シードトレイン / 振とう培養 / シェイクフラスコ
- 関連モダリティ
- 抗体医薬 / ADC / 二重特異性抗体 / Fc融合タンパク質・組換えタンパク質 / AAV / レンチウイルス / ワクチン / 細胞治療 / iPS細胞・幹細胞由来製品 / 遺伝子編集 / mRNA-LNP / プラスミドDNA / 微生物発酵 / 低分子医薬品
- 代表メーカー
- Eppendorf・Kuhner・INFORS HT・Sartorius ほか計22社
- 関連キーワード
- シードトレイン / シェイクフラスコ / CO2インキュベーター / Tフラスコ・培養プレート / スピナーフラスコ / 小型培養バッグ
用途・特徴
CO2シェーカーは、細胞を振とうしながら、CO2環境で培養するために使われます。哺乳類細胞の浮遊培養では、37℃、5% CO2、高湿度環境で、細胞を均一に懸濁しながら培養することがあります。
浮遊CHO細胞、HEK293細胞、ハイブリドーマ、昆虫細胞、一部の幹細胞・免疫細胞などでは、細胞を培地中に均一に懸濁し、酸素供給や栄養供給を保ちながら培養する必要があります。CO2制御付きのインキュベーターシェーカー、CO2インキュベーター内に設置するCO2耐性シェーカー、積み重ね可能な大型インキュベーターシェーカーなどがあります。
Point
- CO2環境でシェイクフラスコを振とう培養できる
- 浮遊CHO細胞、HEK293細胞、昆虫細胞などの拡大培養に使われる
- シードトレインでフラスコ培養から小型培養装置へつなぐ
- 温度、CO2、湿度、振とう速度、振とう径が重要
- シェイクフラスコの液量、キャップ、通気性が培養結果に影響する
- CO2インキュベーター内設置型と、CO2制御一体型がある
- 細胞株開発、抗体医薬、AAV、レンチウイルス、ワクチンで使われる
使用方法
基本的には、細胞懸濁液をシェイクフラスコに入れ、CO2シェーカーにセットして振とう培養します。
1培地を準備する
2細胞懸濁液を調製する
3接種密度を決める
4シェイクフラスコに培地と細胞を入れる
5ベントキャップやフィルターキャップを確認する
6CO2シェーカーへセットする
7温度、CO2濃度、振とう速度、振とう径を設定する
8培養中に細胞数、生存率、pH、代謝成分を確認する
9必要に応じてフィードや培地交換を行う
10次のフラスコ、小型バイオリアクター、本培養へ移行する
実際の条件は、細胞種、フラスコ形状、液量、振とう径、振とう速度、CO2濃度、培地、フィード、接種密度、スケールアップ先によって変わります。
CO2インキュベーターとの違いは？
CO2インキュベーターとCO2シェーカーは、どちらもCO2環境で細胞を培養しますが、培養方式が異なります。
結論
CO2インキュベーターは「静置培養」、CO2シェーカーは「CO2環境での振とう培養」と考えると整理しやすくなります。
培養方式
静置培養
振とう培養
主な容器
Tフラスコ、プレート、ディッシュ
シェイクフラスコ、三角フラスコ、一部バッグ
主な細胞
接着細胞、静置培養、単一細胞培養
浮遊CHO、HEK293、昆虫細胞など
混合
なし
オービタル振とうで混合する
酸素供給
培地表面から拡散
振とうによる気液界面拡大
主な用途
回復培養、継代、プレート培養
シードトレイン、浮遊細胞拡大
注意点
CO2復帰、湿度、清浄性
振とう速度、液量、せん断、酸素移動
通常のシェーカーとの違いは？
| 項目 | 通常のインキュベーターシェーカー | CO2シェーカー |
|---|---|---|
| 温度制御 | あり | あり |
| 振とう | あり | あり |
| CO2制御 | 基本なし | あり |
| 湿度管理 | 機種による | 細胞培養向けに考慮される |
| 主な対象 | 微生物、酵母、大腸菌、一般サンプル | 哺乳類細胞、CHO、HEK293 |
| 培地pH | CO2非依存培地向け | 重炭酸バッファー系培地に向く |
| 向く用途 | 微生物発酵、一般振とう培養 | 哺乳類細胞の浮遊培養 |
シェイクフラスコとの関係
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| シェイクフラスコ | 細胞や培地を入れる培養容器 |
| CO2シェーカー | シェイクフラスコをCO2環境で振とうする装置 |
| 主な用途 | 浮遊CHO、HEK293、昆虫細胞のシードトレイン |
| 重要条件 | フラスコ容量、液量、振とう径、振とう速度、キャップ通気性 |
| 注意点 | 酸素移動、せん断、泡立ち、細胞凝集、エッジ効果 |
スピナーフラスコとの違いは？
| 項目 | CO2シェーカー | スピナーフラスコ |
|---|---|---|
| 混合方式 | フラスコ全体をオービタル振とう | 内部の撹拌子・インペラーで撹拌 |
| 主な容器 | シェイクフラスコ | スピナーフラスコ |
| 主な対象 | 浮遊CHO、HEK293、昆虫細胞 | マイクロキャリア、接着細胞、浮遊細胞 |
| 装置環境 | CO2制御・温度制御 | CO2インキュベーター＋磁気スターラーなど |
| シードトレイン | 標準的に使われやすい | 条件検討やマイクロキャリアで使われる |
| 注意点 | 振とう径、液量、酸素移動 | 撹拌速度、沈降、せん断、担体 |
小型バイオリアクターとの違いは？
| 項目 | CO2シェーカー | 小型バイオリアクター |
|---|---|---|
| 培養容器 | シェイクフラスコ | ガラス槽、シングルユース容器 |
| pH制御 | 基本なし | あり |
| DO制御 | 基本なし | あり |
| ガス供給 | フラスコのヘッドスペース・キャップ経由 | スパージ、ヘッドスペース、MFCなど |
| 撹拌/混合 | オービタル振とう | インペラー、ロッキング、制御撹拌 |
| データ取得 | 限定的 | pH、DO、温度、撹拌、ガスなどを記録 |
| 向く用途 | シードトレイン、初期条件検討 | プロセス開発、条件最適化、スケールアップ |
| 注意点 | フラスコ条件に依存 | センサー、制御条件、装置設定が重要 |
主なタイプ
| タイプ | 内容 | 向く用途 |
|---|---|---|
| CO2制御一体型インキュベーターシェーカー | 温度、CO2、振とうを1台で制御する | 哺乳類細胞の浮遊培養、シードトレイン |
| CO2インキュベーター内設置型シェーカー | 既存CO2インキュベーター内に入れて使う | 小規模培養、既存設備活用 |
| CO2耐性オービタルシェーカー | 高湿度・CO2環境に耐える設計 | インキュベーター内の振とう培養 |
| 大容量スタッカブル型 | 複数段積みや大容量処理が可能 | 多検体、プロセス開発、種培養 |
| 冷却機能付きタイプ | 低温〜高温まで温度制御できる | 細胞以外の条件検討、特殊培養 |
| 湿度制御付きタイプ | 湿度を制御して蒸発や結露を抑える | 長期培養、安定培養 |
| マルチガス対応型 | CO2に加えてO2制御に対応する場合がある | 低酸素培養、幹細胞、特殊条件 |
| 小型ベンチトップ型 | 少数フラスコ向け | 研究・初期検討 |
| 大型床置き型 | 多数フラスコ・大容量フラスコ向け | シードトレイン、培養条件検討 |
選定ポイント
細胞タイプCHO、HEK293、昆虫細胞、ハイブリドーマなど
培養目的シードトレイン、条件検討、種培養、発現確認のどれか
フラスコ容量125 mL、250 mL、500 mL、1 L、2 L、5 Lに対応するか
積載量1回に何本のフラスコを載せられるか
振とう速度細胞が沈降せず、せん断が強すぎない範囲を設定できるか
振とう径12.5 mm、25 mm、50 mmなど目的に合うか
CO2制御センサー方式、復帰速度、安定性、校正のしやすさ
温度制御37℃の安定性、庫内均一性、ドア開閉後復帰
湿度管理蒸発、結露、長期培養への影響を抑えられるか
清掃性庫内材質、角丸構造、排水、除染、清掃しやすさ
スタック性ラボスペースに合わせて積み重ねできるか
記録性温度、CO2、回転数、アラーム、データログに対応するか
GMP対応IQ/OQ、校正、点検、SOP、清掃記録に対応できるか
保守国内保守、駆動部の耐久性、部品供給、定期点検
使用される工程
CO2シェーカーは、浮遊細胞の拡大培養が必要な工程で広く使われます。
遺伝子導入・安定発現株作製
トランスフェクション後の浮遊培養、発現確認に使われる。
主な用途
- 発現確認
セルバンク
評価用細胞や保存細胞の再立ち上げ後の拡大培養に使われる。
主な用途
- 再立ち上げ
融解・回復培養
CO2インキュベーターで回復後、フラスコ拡大へ移行する。
主な用途
- 回復後拡大
シードトレイン
WCBから本培養へつなぐ段階的な浮遊細胞拡大で使われる。
主な用途
- 種拡大
段階的な拡大培養
125 mL、250 mL、500 mL、1 Lなどで段階的に拡大する。
主な用途
- 段階拡大
小型培養装置への接続
シェイクフラスコから小型バイオリアクターやSUBへ移行する。
主な用途
- 移行
本培養前の種培養
本培養へ接種する細胞を準備する。
主な用途
- 種培養
AAV・レンチウイルス製造
HEK293やProducer Cellの浮遊培養・拡大で使われる。
主な用途
- ベクター製造
ワクチン製造
昆虫細胞、浮遊細胞、細胞基材の種培養に関係する。
主な用途
- 種培養
プロセス開発
培地、フィード、温度シフト、細胞密度、発現条件の検討に使われる。
主な用途
- 条件検討
各工程で広く使われる基準法・装置・試薬は、各モダリティの工程マップで製造の流れに沿って確認できます。
使用されるモダリティー
CO2シェーカーは、浮遊細胞の拡大が関係する多くのモダリティーで使われます。
ADC
関連度高
抗体原薬用CHO細胞
抗体部分の製造細胞拡大で抗体医薬と同様に関係する。
Fc融合タンパク質・組換えタンパク質
関連度高
CHOHEK293浮遊培養
組換えタンパク質産生細胞の拡大培養に使われる。
AAV
関連度高
HEK293Sf9Producer Cell
ウイルスベクター製造細胞の浮遊培養・種培養で使われる。
レンチウイルス
関連度高
HEK293TPackaging CellProducer Cell
ベクター製造用細胞の拡大や発現確認で使われる。
ワクチン
関連度中〜高
昆虫細胞浮遊細胞細胞基材
細胞基材やウイルス増殖用細胞の種培養で関係する。
mRNA-LNP
関連度低〜中
評価細胞発現評価
製造工程本体よりも細胞評価・発現確認で使われる。
プラスミドDNA
関連度低〜中
評価細胞発現確認
大腸菌製造本体では通常使われない。
メーカー製品
CO2制御一体型インキュベーターシェーカー（8）
EppendorfNew Brunswick S41i CO2 Incubator ShakerCO2インキュベーターとCO2シェーカーを一体化した装置。シェイクフラスコ用プラットフォームと静置培養用棚を組み合わせられ、最大5 Lフラスコにも対応する。公式URL
EppendorfCellXpert CS220 CO2 Incubator Shaker大容量のCO2インキュベーターシェーカー。哺乳類細胞のシェイクフラスコ培養やシードトレイン用途で使われる。公式URL
SartoriusCERTOMAT CTplusCO2、湿度、冷却などに対応するインキュベーションシェーカー。フラスコ培養や細胞培養の振とう用途で使われる。公式URL 国内取扱 ザルトリウス・ジャパン（日本法人）
Kuhner / 東邦クリモシェーク ISF1-X / ISF1-XC日本国内でメンテナンス対応されるKuhner系インキュベーターシェーカー。CO2環境、高湿度環境での安定駆動、IQ/OQ対応が案内されている。公式URL
CO2インキュベーター内設置型シェーカー（6）
Thermo Fisher ScientificCO2 Resistant Shakers既存CO2インキュベーター内で使用できるCO2耐性シェーカー。高湿度・CO2環境下で細胞培養用フラスコを振とうする用途に使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
Thermo Fisher ScientificSolaris 2000 / 4000 Open Air Orbital ShakersCO2耐性モデルやオープンエアー振とう装置として、細胞培養・一般振とう用途で使われる。CO2インキュベーター内利用では製品適合性確認が必要。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
EppendorfNew Brunswick CO2 Resistant ShakersCO2インキュベーター内での小型振とう培養に使われるシェーカー製品群。S41iのような一体型と使い分ける。公式URL
2magCO2 Resistant Magnetic Stirring / Shaking SystemsCO2インキュベーター内で使う撹拌・振とう系装置。細胞培養や小型培養容器の混合に関係する。公式URL
通常インキュベーターシェーカー（7）
Thermo Fisher ScientificMaxQ 8000 Incubated/Refrigerated Stackable Shakersスタッカブル設計のインキュベーション/冷却付きシェーカー。温度制御とオービタル振とうに対応し、微生物培養や一般振とう培養で使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
Thermo Fisher ScientificMaxQ 6000 Incubated/Refrigerated Shakersスタッカブルな温度制御付きシェーカー。サンプル保管やオービタルシェイキングに使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
シェイクフラスコ・培養容器（7）
Thermo Fisher Scientific / NalgeneSingle-Use PETG Erlenmeyer Flasks滅菌済みの使い捨てPETGシェイクフラスコ。浮遊細胞培養、培地調製、混合、保存に使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
SartoriusMycap CCX Cell Culture Shake Flask Systemチューブとガス交換機能を備えた閉鎖系シェイクフラスコ。開放操作を減らした細胞培養・継代に使われる。公式URL 国内取扱 ザルトリウス・ジャパン（日本法人）
関連装置・周辺製品（9）
Nova BiomedicalBioProfile FLEX / FLEX2グルコース、乳酸、グルタミン、グルタミン酸、電解質などの培地成分確認に使われるバイオプロセス分析計。公式URL 国内取扱 ノバ・バイオメディカル（日本法人）
Advanced InstrumentsOsmoTECH Osmometers培地や培養上清の浸透圧確認に使われる浸透圧計。フィードや代謝変化の確認に関係する。公式URL 国内取扱 キコーテック（Advanced Instruments取扱）
Thermo Fisher Scientific / GibcoCell Culture Media and SupplementsCHO、HEK293、昆虫細胞、幹細胞などの培地・サプリメント。CO2シェーカーでの培養条件検討に使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
SartoriusBIOSTAT Bシェイクフラスコから移行する小型ベンチトップバイオリアクター。pH、DO、撹拌、ガスを制御して条件検討に使われる。公式URL 国内取扱 ザルトリウス・ジャパン（日本法人）
保守・校正・バリデーション関連（6）
Thermo Fisher ScientificEquipment Service / Shaker Supportシェーカー、CO2インキュベーター、培養関連装置の保守・点検に関係するサービス。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
SartoriusService / Qualification Support培養装置、シェーカー、バイオプロセス装置のサービス・適格性確認支援に関係する。公式URL 国内取扱 ザルトリウス・ジャパン（日本法人）
関連製品
掲載情報の確認日：2026年7月（メーカー公開情報をもとに編集部が確認。最新・正確な仕様は各社公式をご確認ください）