JPH0276569A - 細胞培養装置 - Google Patents
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- JPH0276569A JPH0276569A JP1185847A JP18584789A JPH0276569A JP H0276569 A JPH0276569 A JP H0276569A JP 1185847 A JP1185847 A JP 1185847A JP 18584789 A JP18584789 A JP 18584789A JP H0276569 A JPH0276569 A JP H0276569A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/38—Caps; Covers; Plugs; Pouring means
-
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
- C12M29/08—Air lift
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
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。
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〕
本発明は細胞培養装置に関する。
本発明において培養される細胞は、細菌、イースト、又
、植物、動物、及び人間の細胞のような、生きていて、
増殖する又は増殖しない、原核及び真核細胞である。そ
れらの細胞は任意の方法で誘導されるもの、即ち、自然
から分離されるもの、突然変異で作られるもの、自然に
存在するもの、遺伝子工学的に作られる又は改造される
もの、形質転換される又はされないもの、同種又は異種
の細胞の一部分又は全部分どうしの融合によって作られ
るハイブリットである。細胞は基質に着けられるか、あ
るいは懸濁液内で、又はギヤリヤビーズのような他の基
質に着けられるか又はその中に置かれる、又はその他の
方法で不動にされる懸濁液内で増殖される。それら培養
細胞は同種又は異種の単一の細胞系あるいは複数の細胞
系で構成されよう。
、植物、動物、及び人間の細胞のような、生きていて、
増殖する又は増殖しない、原核及び真核細胞である。そ
れらの細胞は任意の方法で誘導されるもの、即ち、自然
から分離されるもの、突然変異で作られるもの、自然に
存在するもの、遺伝子工学的に作られる又は改造される
もの、形質転換される又はされないもの、同種又は異種
の細胞の一部分又は全部分どうしの融合によって作られ
るハイブリットである。細胞は基質に着けられるか、あ
るいは懸濁液内で、又はギヤリヤビーズのような他の基
質に着けられるか又はその中に置かれる、又はその他の
方法で不動にされる懸濁液内で増殖される。それら培養
細胞は同種又は異種の単一の細胞系あるいは複数の細胞
系で構成されよう。
血液因子、インターフェロン、成長ホルモン、リンフ才
力インのような蛋白質を作る細胞系は化学的及び機械的
ストレス(特に剪断力)に対して非常に敏感である。従
って固い細胞壁をもった微生物の培養のために開発され
た通常のバイオリアクタ内で増殖させるのは離しい。こ
こで修飾微生物発酵槽(MMF )装置と称す、動物細
胞培養のだめの既存のバイオリアクタの多くは原則的に
もともと微生物培養のために開発されたものである(J
、ヴアンープラント、バイオテクノロジー5:1134
−1138.1987)。それら発酵槽は、隔室底部の
開いたパイプ又は孔明きリングを通して散布される空気
及び/又はガスオーバーレイによって通気される。ガス
オーバーレイからの酸素移送を多くするだめブレードイ
ンペラ、セイルインペラ、又は浮遊ステンレス鋼メツシ
ュ攪拌器によって攪拌が行われる。それら発酵槽は又、
潅流のだめの高速回転ステンレス鋼メツシュ円筒を備え
ることがある。この後者の攪拌装備は一般的に乱流を作
る。槽のペースは平らな部分から半球状に少しく丸めら
れた部分へつながる形にされている。それらの動物細胞
培養装置はある種類の細胞だけに限られているが、何等
かのハードウェアの適用(例えば半球形ベース)は成功
している。
力インのような蛋白質を作る細胞系は化学的及び機械的
ストレス(特に剪断力)に対して非常に敏感である。従
って固い細胞壁をもった微生物の培養のために開発され
た通常のバイオリアクタ内で増殖させるのは離しい。こ
こで修飾微生物発酵槽(MMF )装置と称す、動物細
胞培養のだめの既存のバイオリアクタの多くは原則的に
もともと微生物培養のために開発されたものである(J
、ヴアンープラント、バイオテクノロジー5:1134
−1138.1987)。それら発酵槽は、隔室底部の
開いたパイプ又は孔明きリングを通して散布される空気
及び/又はガスオーバーレイによって通気される。ガス
オーバーレイからの酸素移送を多くするだめブレードイ
ンペラ、セイルインペラ、又は浮遊ステンレス鋼メツシ
ュ攪拌器によって攪拌が行われる。それら発酵槽は又、
潅流のだめの高速回転ステンレス鋼メツシュ円筒を備え
ることがある。この後者の攪拌装備は一般的に乱流を作
る。槽のペースは平らな部分から半球状に少しく丸めら
れた部分へつながる形にされている。それらの動物細胞
培養装置はある種類の細胞だけに限られているが、何等
かのハードウェアの適用(例えば半球形ベース)は成功
している。
超の主要な短所は、ガス移送のため及び過剰な栄養素又
は滴定剤(…制御)の区域を少なくするために用いられ
る攪拌インペラと散布される空気とに伴なう流体及び機
械的剪断が生じることである。
は滴定剤(…制御)の区域を少なくするために用いられ
る攪拌インペラと散布される空気とに伴なう流体及び機
械的剪断が生じることである。
他に、例えばガス透過膜又は「ケージ付き」通気システ
ムのような、間接ガス移送を用いる装置が開発されてい
る。シリコン管コイル(米国特許第4.649.114
号)及びステンレス鋼メツシュ円筒(米国特許第4,7
27,(140号)の使用を含む上記のような装置の設
計は、大型ユニットでは技術的に困難であるか、又は経
済的に制約される。
ムのような、間接ガス移送を用いる装置が開発されてい
る。シリコン管コイル(米国特許第4.649.114
号)及びステンレス鋼メツシュ円筒(米国特許第4,7
27,(140号)の使用を含む上記のような装置の設
計は、大型ユニットでは技術的に困難であるか、又は経
済的に制約される。
ガス交換システムの大型の細目メツシュ要素の製造費は
非常に高いものになる。又、生物の目詰まりを少なくす
る円筒の回転によって生じる剪断力が細胞を破壊すると
いう問題もある( A、J、ブレナン、ニュープランス
クイツク技術誌、D −0140(S−02−87,1
987)。攪拌はブレードインペラ又は圧力差によって
行われる。槽のベースは平らな部分から半球状に少しく
丸められた部分へつながるものである。
非常に高いものになる。又、生物の目詰まりを少なくす
る円筒の回転によって生じる剪断力が細胞を破壊すると
いう問題もある( A、J、ブレナン、ニュープランス
クイツク技術誌、D −0140(S−02−87,1
987)。攪拌はブレードインペラ又は圧力差によって
行われる。槽のベースは平らな部分から半球状に少しく
丸められた部分へつながるものである。
槽の中に同心的に設置される、あるいは場合によって非
同心的な形状にされる同様な機能をもったドラフト管又
は要素を備えた「古典的な」エアリフトシステムが動物
細胞培養に使用されてきた(J、ヴアンープラント、1
987、前掲書)。このシステムは、増殖及び/又は生
産性に対して非常に有害である強力な流体剪断力を作り
易い。通常それらシステムは槽のペース内で空気を駆動
して液の濃度差を作る。上昇する液は増殖と代謝に必要
な酸素を供給するだけでなく、細胞を持上げ、そして液
を混合する。しかし気泡が上昇するとき相互に合着して
より大きい気泡を作り、これら大きい気泡は液面に接す
ると破裂して細胞に対し大きな剪断ストレスを加え(気
泡剪断)、これによって代謝ストレスが生じ、場合によ
っては細胞を破壊するまでに至る。
同心的な形状にされる同様な機能をもったドラフト管又
は要素を備えた「古典的な」エアリフトシステムが動物
細胞培養に使用されてきた(J、ヴアンープラント、1
987、前掲書)。このシステムは、増殖及び/又は生
産性に対して非常に有害である強力な流体剪断力を作り
易い。通常それらシステムは槽のペース内で空気を駆動
して液の濃度差を作る。上昇する液は増殖と代謝に必要
な酸素を供給するだけでなく、細胞を持上げ、そして液
を混合する。しかし気泡が上昇するとき相互に合着して
より大きい気泡を作り、これら大きい気泡は液面に接す
ると破裂して細胞に対し大きな剪断ストレスを加え(気
泡剪断)、これによって代謝ストレスが生じ、場合によ
っては細胞を破壊するまでに至る。
最近、無気泡通気システムのリポートが提出された(
R,ワグナ−及びJ、レーマン、TIBTECH。
R,ワグナ−及びJ、レーマン、TIBTECH。
6(5)、101−1(14.1988.)。このシス
テムは、多孔性中空ファイバとして形成されたポリゾロ
ピレンで作られる疎水性膜を備える。内部ガス圧力が気
泡の作られる圧力を超えなければ無気泡通気が行われる
。疎水性膜はキャリヤ周りにループ状に巻かれ、そして
そのキャリヤが培地中を緩つくり動いて膜攪拌器の働き
をする。このシステムは大型化が困難である。細胞とマ
イクロキャリヤが膜に捕捉され易い。システム内に死区
域が作られ、そして流れの運動の予測ができない。
テムは、多孔性中空ファイバとして形成されたポリゾロ
ピレンで作られる疎水性膜を備える。内部ガス圧力が気
泡の作られる圧力を超えなければ無気泡通気が行われる
。疎水性膜はキャリヤ周りにループ状に巻かれ、そして
そのキャリヤが培地中を緩つくり動いて膜攪拌器の働き
をする。このシステムは大型化が困難である。細胞とマ
イクロキャリヤが膜に捕捉され易い。システム内に死区
域が作られ、そして流れの運動の予測ができない。
動物細胞培養のための又別の技術として流動床リアクタ
がある。細胞はヒドロデル封入又は包括によって固定さ
れ、そして空気が槽のペースで散布される。槽は大きい
対直径高さ比を有し、そして円筒形又は円錐形のベース
を備える。固定が必要なためシステムの融通性が制約さ
れ、大型化は困難である。
がある。細胞はヒドロデル封入又は包括によって固定さ
れ、そして空気が槽のペースで散布される。槽は大きい
対直径高さ比を有し、そして円筒形又は円錐形のベース
を備える。固定が必要なためシステムの融通性が制約さ
れ、大型化は困難である。
細胞の固定は又、酸素添加培地の直接注入を行うだめの
微細チャンネルを有する無機物の円筒(セラミック)の
支持マトリックス上でも行われている。そのような支持
マトリックスは再使用できない。システムの大型化は高
価になり、そして労力の要る操作と保守を必要とする。
微細チャンネルを有する無機物の円筒(セラミック)の
支持マトリックス上でも行われている。そのような支持
マトリックスは再使用できない。システムの大型化は高
価になり、そして労力の要る操作と保守を必要とする。
米国特許第4,661,458号は、細胞が有機物の管
状又は積層膜細胞支持上に備えられるシステムを記載す
る。このシステムは不均質な微小環境を形成しよう。支
持上の細胞の増殖は栄養素とガスの大量移送を妨げる。
状又は積層膜細胞支持上に備えられるシステムを記載す
る。このシステムは不均質な微小環境を形成しよう。支
持上の細胞の増殖は栄養素とガスの大量移送を妨げる。
要約すると、現在ある細胞培養技術の問題点は、流体及
び機械的剪断、システムの測定と制御、勾配(−]、溶
解酸素、温度、及び栄養素)の形成、生成物と廃棄物の
除去、自然でガス状又は非ガス状、融通性及び大型化の
可能性である。
び機械的剪断、システムの測定と制御、勾配(−]、溶
解酸素、温度、及び栄養素)の形成、生成物と廃棄物の
除去、自然でガス状又は非ガス状、融通性及び大型化の
可能性である。
理想的な動物細胞バイオリアクタは下記のことを必要と
する。
する。
(al なだらかで予測できる流れパターンを作り、
又適切な大量移送を行える攪拌システム。又、機械的剪
断を起さずに槽内の勾配を最小にする充分な混合が行わ
れなければならない。
又適切な大量移送を行える攪拌システム。又、機械的剪
断を起さずに槽内の勾配を最小にする充分な混合が行わ
れなければならない。
(bl 既存技術の通気システムでは流体及び機械的
剪断が生じるので、ガス透過膜を通す間接的ガス移送を
採用すること。
剪断が生じるので、ガス透過膜を通す間接的ガス移送を
採用すること。
(C1増殖及び生産パラメータの理想的に有効な実時間
測定と制御。
測定と制御。
(d) 長期間操作においても装置の生物目詰まりに
よって影響されることのない生成物と廃棄物の除去装備
を備えること。
よって影響されることのない生成物と廃棄物の除去装備
を備えること。
(ci+ システムが融通性を備えること。理想的に
はシステムは、マイクロキャリヤ及び懸濁培地内の剪断
耐性のある細胞系と剪断に敏感な細胞系とに適用可能で
なければならない。又そのバイオリアクタは、回分、流
加回分、反復流加回分、潅九及び連続モードで操作でき
なければならない。
はシステムは、マイクロキャリヤ及び懸濁培地内の剪断
耐性のある細胞系と剪断に敏感な細胞系とに適用可能で
なければならない。又そのバイオリアクタは、回分、流
加回分、反復流加回分、潅九及び連続モードで操作でき
なければならない。
(fl システムが大型化できること。
様々なモードで操作できる、上記のような諸特徴を備え
た大型化可能バイオリアクタが望まれているのである。
た大型化可能バイオリアクタが望まれているのである。
本発明によれば、細胞培養装置において、(a、)
低乱流隔室内面を共に画成する側面及び2つの対向する
流れ指導面を有する細胞培養隔室、(bl 該隔室と
流体連絡してその上方に設置される補償室、 (C) 該細胞培養隔室内に設置されそして各線流れ
指導面に対向する開いた両端部を有するガス交換管であ
って、内面と外面とを有し、これら内外両面が、該隔室
内の培地にガスを供給し又そこからガスを除去するため
のガス交換装備を備える、ガス交換管、 (d) 該隔室の外側から該ガス交換装備に連絡する
ガスコンジット装備、及び、 (e) 該ガス交換管と実質的に同軸に該隔室内に設
置される液リフト装備 を備える細胞培養装置が提供される。
低乱流隔室内面を共に画成する側面及び2つの対向する
流れ指導面を有する細胞培養隔室、(bl 該隔室と
流体連絡してその上方に設置される補償室、 (C) 該細胞培養隔室内に設置されそして各線流れ
指導面に対向する開いた両端部を有するガス交換管であ
って、内面と外面とを有し、これら内外両面が、該隔室
内の培地にガスを供給し又そこからガスを除去するため
のガス交換装備を備える、ガス交換管、 (d) 該隔室の外側から該ガス交換装備に連絡する
ガスコンジット装備、及び、 (e) 該ガス交換管と実質的に同軸に該隔室内に設
置される液リフト装備 を備える細胞培養装置が提供される。
好適には、比較的おだやかに、乱流無しに液を変位させ
る機械的な液リフト装備、例えばアルキメデススクリュ
ーが使用される。隔室の底部に1死区域」を作らないた
め液リフト装備は好適にはスクープ装備を備える。
る機械的な液リフト装備、例えばアルキメデススクリュ
ーが使用される。隔室の底部に1死区域」を作らないた
め液リフト装備は好適にはスクープ装備を備える。
第1図に示す本発明の細胞培養装置10は、哺乳類その
他の動物の細胞あるいは剪断に敏感な植物又は微生物の
細胞の懸濁培養を行うのに使用できる。装置10は、細
胞培養隔室12と、この隔室の上方に設置されそして隔
室より大きい直径を有する円筒形補償室14とで構成さ
れる。隔室12と室14は両方共透明ガラスで作られる
が、又硬質の非中毒性プラスチック材料あるいは例えば
ステンレス鋼のような生体親和性の金属で作ってもよい
。隔室12は円筒形壁16と半球形成18を有する。隔
室12と室14との間に形成される棚は取外しできる隔
壁20を支持する。この隔壁は下側に環状の円孤形四部
22を備え、との凹部は頂部流れ案内として働く。装置
の操作中に隔壁20が回転したり持上げられたりしない
ように隔壁は適当な取付は装備(図示せず)によって隔
室12に取外し可能に締結される。隔室12の底18に
、底部流れ案内として働く環状の円孤形四部26をもっ
た流れ指導要素24が備えられる。
他の動物の細胞あるいは剪断に敏感な植物又は微生物の
細胞の懸濁培養を行うのに使用できる。装置10は、細
胞培養隔室12と、この隔室の上方に設置されそして隔
室より大きい直径を有する円筒形補償室14とで構成さ
れる。隔室12と室14は両方共透明ガラスで作られる
が、又硬質の非中毒性プラスチック材料あるいは例えば
ステンレス鋼のような生体親和性の金属で作ってもよい
。隔室12は円筒形壁16と半球形成18を有する。隔
室12と室14との間に形成される棚は取外しできる隔
壁20を支持する。この隔壁は下側に環状の円孤形四部
22を備え、との凹部は頂部流れ案内として働く。装置
の操作中に隔壁20が回転したり持上げられたりしない
ように隔壁は適当な取付は装備(図示せず)によって隔
室12に取外し可能に締結される。隔室12の底18に
、底部流れ案内として働く環状の円孤形四部26をもっ
た流れ指導要素24が備えられる。
この底部流れ案内は非多孔性のインサートとしてもよい
し、あるいは隔室の壁と一体の部分としてもよい。
し、あるいは隔室の壁と一体の部分としてもよい。
大型のバイオリアクタでは、流れ指導要素24を貫通し
て隔室12内につながるピストン型集菌弁を備えること
ができる。この弁は閉じ位置では要素240表面と合致
し、開き位置では流体の無菌排出を行うドレインとなる
。
て隔室12内につながるピストン型集菌弁を備えること
ができる。この弁は閉じ位置では要素240表面と合致
し、開き位置では流体の無菌排出を行うドレインとなる
。
装置10は好適には、ゼロヘッドスペースモーV、即ち
細胞培養隔室が培地によって完全に充満されるモードで
操作されるようになっている。装置が気泡無し様態で操
作されるときでも、特に操作が長期間に亘って行われる
場合には、代謝CO2の合着によって培地から幾らかの
ガス放出がなされる。そこで細胞培養隔室内の液の体積
の変化と圧力の変化とに適応するために補償室14が備
えられる。そのために隔壁20は、隔室12の最上区域
と連絡する複数個のチャンネル28を設けられる。これ
によって隔室12からのガス抜きが容易に行われる。隔
壁20の上側に溢流ウェル30が備えられ、隔室12か
ら過剰な液を受けることによりゼロヘッドスペースを確
保する。
細胞培養隔室が培地によって完全に充満されるモードで
操作されるようになっている。装置が気泡無し様態で操
作されるときでも、特に操作が長期間に亘って行われる
場合には、代謝CO2の合着によって培地から幾らかの
ガス放出がなされる。そこで細胞培養隔室内の液の体積
の変化と圧力の変化とに適応するために補償室14が備
えられる。そのために隔壁20は、隔室12の最上区域
と連絡する複数個のチャンネル28を設けられる。これ
によって隔室12からのガス抜きが容易に行われる。隔
壁20の上側に溢流ウェル30が備えられ、隔室12か
ら過剰な液を受けることによりゼロヘッドスペースを確
保する。
補償室を備えることによって又、装置がゼロヘッドスペ
ースモードで操作するとき細胞培養の殺菌状態を維持で
きる。
ースモードで操作するとき細胞培養の殺菌状態を維持で
きる。
隔室12内に回転するオーが−32が垂直に設置される
。オーガーの軸は一方の端部が底部流れ指導要素24上
に装架され、他方の端部が隔壁20を貫通する。図示の
実施例においてオーが−は、磁気カップル33として概
略的に示される磁気駆動装置によって駆動されるアルキ
メデススクリューである。磁気駆動装置はバイオリアク
タに微生物シールを備えることなしに駆動を行える。
。オーガーの軸は一方の端部が底部流れ指導要素24上
に装架され、他方の端部が隔壁20を貫通する。図示の
実施例においてオーが−は、磁気カップル33として概
略的に示される磁気駆動装置によって駆動されるアルキ
メデススクリューである。磁気駆動装置はバイオリアク
タに微生物シールを備えることなしに駆動を行える。
しかしその他の機械的駆動装置を適当な機械的シールに
貫通させて使用してもよい。オーガー32の好適なピッ
チ角度は22°であるが、この角度はバイオリアクタと
その培養隔室の形状や寸法に応じて変えられよう。ピッ
チ角度は全てのフライトにおいて一定としてもよいし、
又オーガーの1個所あるいはそれ以上の個所で違った角
度にしてもよい。フライトは実質的に平らな表面と丸め
られた縁部を有する形状のものが使用されるが、又流体
の適切な流れを作るため湾曲した(凹曲)表面を有する
別の形状にすることもできる。更にオーガーは図示のよ
うに真直ぐな螺旋でなく、傾斜した螺旋にすることもで
きよう。
貫通させて使用してもよい。オーガー32の好適なピッ
チ角度は22°であるが、この角度はバイオリアクタと
その培養隔室の形状や寸法に応じて変えられよう。ピッ
チ角度は全てのフライトにおいて一定としてもよいし、
又オーガーの1個所あるいはそれ以上の個所で違った角
度にしてもよい。フライトは実質的に平らな表面と丸め
られた縁部を有する形状のものが使用されるが、又流体
の適切な流れを作るため湾曲した(凹曲)表面を有する
別の形状にすることもできる。更にオーガーは図示のよ
うに真直ぐな螺旋でなく、傾斜した螺旋にすることもで
きよう。
オーが−32の先行縁部にすぎ状のスクープ要素34が
備えられる。このスクープ要素34の下縁部は四部26
の形状に対応する形状を有し、そして好適には四部26
の面から約6鶴離される。
備えられる。このスクープ要素34の下縁部は四部26
の形状に対応する形状を有し、そして好適には四部26
の面から約6鶴離される。
この結果スクープ要素34は隔室12の最下区域から培
地をすくい上げ、従って、細胞を剪断したり破壊するこ
となく、隔室内から死区域を無くす。
地をすくい上げ、従って、細胞を剪断したり破壊するこ
となく、隔室内から死区域を無くす。
図示のオルガ−は先行縁部に1つのすきユニットを備え
たものであるが、プロセスの必要によっては複数個のす
きユニットを備えることもできる。
たものであるが、プロセスの必要によっては複数個のす
きユニットを備えることもできる。
隔室12内に同軸的にガス交換管36が備えられる。こ
のガス交換管(以後、GETと称することもある)はオ
ーガー32をこれの長さの大部分において取巻き、そし
てオーガー32が操作するときに、管36の内側の上方
向流れ区域、及び、管36と隔室12の円筒形壁16と
の間の下方向流れ区域を画成する。
のガス交換管(以後、GETと称することもある)はオ
ーガー32をこれの長さの大部分において取巻き、そし
てオーガー32が操作するときに、管36の内側の上方
向流れ区域、及び、管36と隔室12の円筒形壁16と
の間の下方向流れ区域を画成する。
細胞培養隔室12が液で充満され、そしてオーガー32
が操作するとき、頂部流れ案内22と底部流れ案内26
はなだらかで予測可能な流れパターンを作る。流れ案内
22.26の形状は、乱流を可及的に少なくし、従って
剪断に敏感な細胞を損傷する可能性を低くするようなも
のにされる。
が操作するとき、頂部流れ案内22と底部流れ案内26
はなだらかで予測可能な流れパターンを作る。流れ案内
22.26の形状は、乱流を可及的に少なくし、従って
剪断に敏感な細胞を損傷する可能性を低くするようなも
のにされる。
バイオリアクタは連続モーP1又は回分、流加回分、反
復流加回分、又紘潅流モードで使用される。
復流加回分、又紘潅流モードで使用される。
回分モードにおいては、操作の間隔室12から細胞代謝
の生成物が除去されることはない。これと反対に潅流モ
ードにおいては、代謝生成物は定常的に隔室12から、
隔壁20に備えた細いチャンネル37及びこれらチャン
ネルに接続し且つ液ポンプ(図示せず)へ結合する管4
0,41を通して除去される。チャンネル37は潅流室
39に連絡し、この室39は多孔性潅流要素又はインサ
ート42によって隔室12から分離される。潅流要素4
2は、細胞培養隔室12からチャンネル37を通して引
出される培地のフィルタ要素として働く。第1図の実施
例において、潅流要素42は、潅流室39に寸法を合わ
せて作られた多孔性の親水性リングである。変化形とし
て、頂部流れ案内22の液と接する面全体を多孔性にし
てもよい。多孔性要素42のボア(微細孔)は、当該細
胞のある代謝物又は生成物は通過させるが、細胞は通過
させないようなものでなければならない。
の生成物が除去されることはない。これと反対に潅流モ
ードにおいては、代謝生成物は定常的に隔室12から、
隔壁20に備えた細いチャンネル37及びこれらチャン
ネルに接続し且つ液ポンプ(図示せず)へ結合する管4
0,41を通して除去される。チャンネル37は潅流室
39に連絡し、この室39は多孔性潅流要素又はインサ
ート42によって隔室12から分離される。潅流要素4
2は、細胞培養隔室12からチャンネル37を通して引
出される培地のフィルタ要素として働く。第1図の実施
例において、潅流要素42は、潅流室39に寸法を合わ
せて作られた多孔性の親水性リングである。変化形とし
て、頂部流れ案内22の液と接する面全体を多孔性にし
てもよい。多孔性要素42のボア(微細孔)は、当該細
胞のある代謝物又は生成物は通過させるが、細胞は通過
させないようなものでなければならない。
要素42は、微小多孔性陶器、焼結ステンレス凧プラス
チック、その他の剛性又は半剛性の多孔性生体親和性材
料で作られる。マイクロキャリヤに着けられる細胞又は
細胞集合体の場合、ボアの寸法はより大きくできるが、
しかしそれでもろ過される粒子よりは小さくされ、例え
ば直径約100μm又はそれ以上の粒子の場合ボア寸法
は約25μmから75μmにされる。細胞の生成物は頂
部流れ案内の体部内に集められ、それから管40゜41
を通して隔室の外側へ引出され、適当に濃縮して処理さ
れる。
チック、その他の剛性又は半剛性の多孔性生体親和性材
料で作られる。マイクロキャリヤに着けられる細胞又は
細胞集合体の場合、ボアの寸法はより大きくできるが、
しかしそれでもろ過される粒子よりは小さくされ、例え
ば直径約100μm又はそれ以上の粒子の場合ボア寸法
は約25μmから75μmにされる。細胞の生成物は頂
部流れ案内の体部内に集められ、それから管40゜41
を通して隔室の外側へ引出され、適当に濃縮して処理さ
れる。
多孔性インサート42はバイオリアクタの操作の間に細
胞又は細胞の成分によって閉塞又は目詰まりし易い。こ
の望ましくない状態を避けるため2つの手段が導入され
る。その1つは、上方向流れ区域からの液の流れを上部
流れ案内面22に対して実質的に接線方向になるように
し、これによって多孔性インサート42に詰まった物質
を少なくても部分的に除去しようとするものである。更
に、管44と45がチャンネル38と窒素その他のガス
供給源(図示せず)とに接続される。乱流を起さずに管
40全通しての潅流物の引出しが続行されている間に、
管44、これに接続するチャンネル38、及び要素42
を通して窒素を間欠的に短時間吹込むことによって要素
42がらこれに詰まったものを洗浄することができる。
胞又は細胞の成分によって閉塞又は目詰まりし易い。こ
の望ましくない状態を避けるため2つの手段が導入され
る。その1つは、上方向流れ区域からの液の流れを上部
流れ案内面22に対して実質的に接線方向になるように
し、これによって多孔性インサート42に詰まった物質
を少なくても部分的に除去しようとするものである。更
に、管44と45がチャンネル38と窒素その他のガス
供給源(図示せず)とに接続される。乱流を起さずに管
40全通しての潅流物の引出しが続行されている間に、
管44、これに接続するチャンネル38、及び要素42
を通して窒素を間欠的に短時間吹込むことによって要素
42がらこれに詰まったものを洗浄することができる。
隔壁20を室14から取外せるようにするため、管4o
と44がそれぞれに、室14の内外側に通じる管41と
45に取外し可能に結合するようにされる。
と44がそれぞれに、室14の内外側に通じる管41と
45に取外し可能に結合するようにされる。
補償室14は、微生物フィルタ48を有するベント46
を備える。これによって、隔室12内の液の体積が変化
し、そして隔室12と室14との間のガス交換が行われ
た後でも、室14内の圧力を同等に保つことができる。
を備える。これによって、隔室12内の液の体積が変化
し、そして隔室12と室14との間のガス交換が行われ
た後でも、室14内の圧力を同等に保つことができる。
ガス交換管(GET ) 36の幾つかの実施例が第2
図、第6図、及び第6a図に詳細に示される。
図、第6図、及び第6a図に詳細に示される。
第2図の実施例のGETは内壁50と外壁52とで構成
される。これら壁の間に通路54が画成される。この通
路は両端部が環状カバー56によって閉じられる。上部
カバー56(第2図)は2つの管58を備え、これら管
58はそれぞれに管59(第1図)によってガスコンシ
ット60と61に連絡する。この実施例において一方の
コンジット60は、細胞培養隔室の外側に設置されてい
るガス(空気、酸素、窒素、及びCo2)の供給源(図
示せず)に接続する。他方のコンジット61は、細胞培
地からガス交換管へ入るガスを放出する。
される。これら壁の間に通路54が画成される。この通
路は両端部が環状カバー56によって閉じられる。上部
カバー56(第2図)は2つの管58を備え、これら管
58はそれぞれに管59(第1図)によってガスコンシ
ット60と61に連絡する。この実施例において一方の
コンジット60は、細胞培養隔室の外側に設置されてい
るガス(空気、酸素、窒素、及びCo2)の供給源(図
示せず)に接続する。他方のコンジット61は、細胞培
地からガス交換管へ入るガスを放出する。
内壁50の内側と外壁52の外側とにそれぞれに溝62
(第6図)が設けられ、それら壁50゜52の上下両端
部間に螺旋状に延在する。それら溝62はそれぞれに円
筒形ガス透過膜64.66で覆われる。これら膜は溝6
2の頂部の個所でそれぞれの壁50.52に接着される
。第1図に示されるガスコンシントロ0はガス入ロア0
.72をそれぞれに介して内壁50の溝62と外壁52
の溝62とに結合される。従って、空気、酸素、窒素、
又はCO2のようなガスはコンジット60と入ロア0,
72を通ってそれら溝62に供給され、それから膜64
,66を透過してGETの上方向流れ側と下方向流れ側
との細胞培地へ入る。ガスはその液体の培地へ実質的に
気泡無しで入り、そして培養される細胞から発生するガ
スと交換する。
(第6図)が設けられ、それら壁50゜52の上下両端
部間に螺旋状に延在する。それら溝62はそれぞれに円
筒形ガス透過膜64.66で覆われる。これら膜は溝6
2の頂部の個所でそれぞれの壁50.52に接着される
。第1図に示されるガスコンシントロ0はガス入ロア0
.72をそれぞれに介して内壁50の溝62と外壁52
の溝62とに結合される。従って、空気、酸素、窒素、
又はCO2のようなガスはコンジット60と入ロア0,
72を通ってそれら溝62に供給され、それから膜64
,66を透過してGETの上方向流れ側と下方向流れ側
との細胞培地へ入る。ガスはその液体の培地へ実質的に
気泡無しで入り、そして培養される細胞から発生するガ
スと交換する。
多少の背圧を作るため、内壁50と外壁52からのガス
出口68と69はガス入ロア0.72より小さい直径に
される。図面においてGETは直円筒形になっているが
、円錐台形にすることもでき、この場合その形状に対応
して液リフトシステム32の形状も適当に変形される。
出口68と69はガス入ロア0.72より小さい直径に
される。図面においてGETは直円筒形になっているが
、円錐台形にすることもでき、この場合その形状に対応
して液リフトシステム32の形状も適当に変形される。
第2図の実施例において、液へのガスの供給は好適に対
向流の様態で行われる。即ち、ガス入口が、GはTの上
方向流れ側ではGETの頂部に、そして下方向流れ側で
はGg’rの底部に設置される。出口68と69を通っ
て通路54に入ったガスは、その通路54から第1図に
示されるコンジット61全 大型のバイオリアクタでは、通路54を太きくし、その
中にガスコンジット60と溝62との間を直接連絡する
管を設置するようにしてもよい。
向流の様態で行われる。即ち、ガス入口が、GはTの上
方向流れ側ではGETの頂部に、そして下方向流れ側で
はGg’rの底部に設置される。出口68と69を通っ
て通路54に入ったガスは、その通路54から第1図に
示されるコンジット61全 大型のバイオリアクタでは、通路54を太きくし、その
中にガスコンジット60と溝62との間を直接連絡する
管を設置するようにしてもよい。
この実施例では2つのガスコンジットが、第6図に示す
ように内壁50と外壁52とにそれぞれ備えた連絡管9
2によって、それぞれガス入ロア0と72とを通して各
溝62ヘガスを送給する。第2図の実施例の場合と同様
に、液へのガス供給は好適には対向流様態で行われる。
ように内壁50と外壁52とにそれぞれ備えた連絡管9
2によって、それぞれガス入ロア0と72とを通して各
溝62ヘガスを送給する。第2図の実施例の場合と同様
に、液へのガス供給は好適には対向流様態で行われる。
即ち、ガス入口は、(]、ETの上方向流れ側ではGE
Tの頂部に、そして下方向流れ側ではGETの底部に設
けられる。培地から出たガスは内壁50のガス出口68
と外壁52のガス出口69とを通って、それぞれの出口
68.69に接続した連絡管94により放出される。第
6図に示した連絡管92.94の配置は概要的なもので
ある。実際にはそれら連絡管は、第6a図に示されるよ
うにガス交換管の周縁上に間隔を置いて設けられる複数
個の入口と出口とにそれぞれ結合されよう。
Tの頂部に、そして下方向流れ側ではGETの底部に設
けられる。培地から出たガスは内壁50のガス出口68
と外壁52のガス出口69とを通って、それぞれの出口
68.69に接続した連絡管94により放出される。第
6図に示した連絡管92.94の配置は概要的なもので
ある。実際にはそれら連絡管は、第6a図に示されるよ
うにガス交換管の周縁上に間隔を置いて設けられる複数
個の入口と出口とにそれぞれ結合されよう。
GETは又、第6a図に示すように、中実のインサート
95をガス交換膜セクション97の間に挿入設置して構
成されるようなモジュール型式にすることができる。各
インサート95は、これを貫通して各ガス交換管に結合
する適当なガス送入チャンネルと送出チ・ヤンネルを備
える。第6図に示されるように、それぞれ1対のチャン
ネルが各ガス交換管に対するガス供給とガス放出のため
に備えられる。こうして、細胞培養隔室内の液圧が下に
いくほど高くなることがあっても、それぞれのガス交換
モジュールは個別に独立して制御される。
95をガス交換膜セクション97の間に挿入設置して構
成されるようなモジュール型式にすることができる。各
インサート95は、これを貫通して各ガス交換管に結合
する適当なガス送入チャンネルと送出チ・ヤンネルを備
える。第6図に示されるように、それぞれ1対のチャン
ネルが各ガス交換管に対するガス供給とガス放出のため
に備えられる。こうして、細胞培養隔室内の液圧が下に
いくほど高くなることがあっても、それぞれのガス交換
モジュールは個別に独立して制御される。
これによりガス交換管全体に亘って均等なガス交換が行
われる。
われる。
変化形実施例として、GETは、表面にスロットを備え
られた中実の管にすることができる。この管の外面層り
にガス透過管が巻付けられ、そしてガス送入及び送出コ
ネクションが隔壁に通して設けられよう。
られた中実の管にすることができる。この管の外面層り
にガス透過管が巻付けられ、そしてガス送入及び送出コ
ネクションが隔壁に通して設けられよう。
GECTは、隔壁20を貫通して細胞培養隔室へ入るガ
ス送入管と送出管又は支持によって垂直平面内に支持さ
れる。GETの水平平面内の動きは、好適にはGETに
取付けられるが又細胞培養隔室の壁に取付けることもで
きる支持96によって規制される。
ス送入管と送出管又は支持によって垂直平面内に支持さ
れる。GETの水平平面内の動きは、好適にはGETに
取付けられるが又細胞培養隔室の壁に取付けることもで
きる支持96によって規制される。
培地へ供給されて細胞の代謝を維持させるガスはC02
で強化することができる。CO2は細胞培養隔室内の液
を酸性化し、従ってその−を下げる。
で強化することができる。CO2は細胞培養隔室内の液
を酸性化し、従ってその−を下げる。
又ガスを窒素で強化すれば液から002を効果的に奪い
、従って−を高くする。この−の調節は液体の酸/塩基
滴定剤を使用して行われよう。
、従って−を高くする。この−の調節は液体の酸/塩基
滴定剤を使用して行われよう。
細胞培養隔室内の全ての構造要素の形状が乱流を作らず
且つ膜への沈殿を無くするようなものにされることが重
要である。図示の実施例においてはそのような条件に適
合するため、頂部と底部の流れ案内面を備えることの他
に、螺旋形のガス透過管ではなく実質的に平らなガス透
過膜が備えられる。
且つ膜への沈殿を無くするようなものにされることが重
要である。図示の実施例においてはそのような条件に適
合するため、頂部と底部の流れ案内面を備えることの他
に、螺旋形のガス透過管ではなく実質的に平らなガス透
過膜が備えられる。
本発明の細胞培養装置の制御システムはレベル制御を含
む。培養装置は液面での発泡及び剪断力の発生を無くす
るため主としてゼロヘッドスペースモードで操作するよ
うに設計され、そのため桶償室の溢流ウェル30が細胞
培養隔室の最上区域より上方のレベルにおいて過剰液を
保持するようになっている。フェル内の液レベルはレベ
ルセンサー装備(図示せず)によって制御される。その
センサーは、溢流ウェル内のレベルの変動に応じてポン
プが培地を追加供給したり、あるいは排出したシするよ
うにポンプを制御する制動装置に接続される。
む。培養装置は液面での発泡及び剪断力の発生を無くす
るため主としてゼロヘッドスペースモードで操作するよ
うに設計され、そのため桶償室の溢流ウェル30が細胞
培養隔室の最上区域より上方のレベルにおいて過剰液を
保持するようになっている。フェル内の液レベルはレベ
ルセンサー装備(図示せず)によって制御される。その
センサーは、溢流ウェル内のレベルの変動に応じてポン
プが培地を追加供給したり、あるいは排出したシするよ
うにポンプを制御する制動装置に接続される。
第4図と第5図は装置外部に備えられる制御センサー回
路を示す。この回路の設計は、オーガー32の作動で細
胞培養隔室内に作られる液流パターンを利用する。第4
図に矢印74で示されるように、隔室内の下方向流れ区
域内の液は水平軸心と垂直軸心との間の中間角度で流れ
る。そこで制御回路は管75を備えるが、この管75は
入口アロと、この入口より下方のレベルに設けられる出
ロア8とにおいて隔室に結合される。従って管75は、
隔室の下方向流れ区域内に作られる液流の角度にほぼ対
応する角度で延在する。この結果、補助装備を使用又は
使用せずに、隔室の下方向流れ区域の上部最外側領域か
ら液の代表的な試料を採取する分流を作ることができる
。入口アロと出ロア8の角度は制御回路へ通される流体
の流れを非破壊的なものにするようでなければならない
。
路を示す。この回路の設計は、オーガー32の作動で細
胞培養隔室内に作られる液流パターンを利用する。第4
図に矢印74で示されるように、隔室内の下方向流れ区
域内の液は水平軸心と垂直軸心との間の中間角度で流れ
る。そこで制御回路は管75を備えるが、この管75は
入口アロと、この入口より下方のレベルに設けられる出
ロア8とにおいて隔室に結合される。従って管75は、
隔室の下方向流れ区域内に作られる液流の角度にほぼ対
応する角度で延在する。この結果、補助装備を使用又は
使用せずに、隔室の下方向流れ区域の上部最外側領域か
ら液の代表的な試料を採取する分流を作ることができる
。入口アロと出ロア8の角度は制御回路へ通される流体
の流れを非破壊的なものにするようでなければならない
。
制御回路は、例えば適当なモニター装置に接続される複
数個の接続部を備える。乱流をできるだけ少なくするた
めそれら接続部80,82,84゜86.88は管75
中の流体の流れる下方向への鋭角をもって管75に結合
される。これは第5図に示される。接続部80,82,
84,86は、試料採取装置、滴定剤注入装置、…プロ
ーブ、及び溶解酸素プローブに接続されるが、必要に応
じてその他の口又はセンサーを備えることができる。
数個の接続部を備える。乱流をできるだけ少なくするた
めそれら接続部80,82,84゜86.88は管75
中の流体の流れる下方向への鋭角をもって管75に結合
される。これは第5図に示される。接続部80,82,
84,86は、試料採取装置、滴定剤注入装置、…プロ
ーブ、及び溶解酸素プローブに接続されるが、必要に応
じてその他の口又はセンサーを備えることができる。
接続部88は取外し可能な充填管90に接続される。こ
の充填管の上端部は溢流ウェルのレベルより高い所に設
定され、これによって液及び/又は接種物を隔室に導入
し完全に充満させることができる。その導入と並行して
隔室からガスがチャンネル28を通して室14内へ移送
され、それからベント46とフィルタ48を通して放出
される。
の充填管の上端部は溢流ウェルのレベルより高い所に設
定され、これによって液及び/又は接種物を隔室に導入
し完全に充満させることができる。その導入と並行して
隔室からガスがチャンネル28を通して室14内へ移送
され、それからベント46とフィルタ48を通して放出
される。
本発明の細胞培養装置は、例えば哺乳類、両生類、昆虫
、鳥類を含む全ての種類の動物細胞、又植物細胞の培養
に適用できる。従って、胚、成体、又は腫瘍組織から採
取される一次細胞、及び連続的な細胞系を使用できる。
、鳥類を含む全ての種類の動物細胞、又植物細胞の培養
に適用できる。従って、胚、成体、又は腫瘍組織から採
取される一次細胞、及び連続的な細胞系を使用できる。
これら細胞系は、公的な調査その他の目的のために様々
な保管所から得られる全てのよく知られた細胞系である
。
な保管所から得られる全てのよく知られた細胞系である
。
本発明の細胞培養装置は又、例えば、ベイサル・ミデイ
アム・イーグルス(BME) 、イーグルス・ミニマム
・エツセンシャル・ミデイアム(MEM)、ダルペコス
・モディファイド・イーグル・ミデイアム、ミデイアム
199等のような周知の組織培地を使って操作を行える
。それら普通の培地は周知の必須アミノ酸、無機塩、ビ
タミン、及び炭化水素を含有する。それらは又しばしば
、胎児牛の血清のような浦乳動物の血清で強化される。
アム・イーグルス(BME) 、イーグルス・ミニマム
・エツセンシャル・ミデイアム(MEM)、ダルペコス
・モディファイド・イーグル・ミデイアム、ミデイアム
199等のような周知の組織培地を使って操作を行える
。それら普通の培地は周知の必須アミノ酸、無機塩、ビ
タミン、及び炭化水素を含有する。それらは又しばしば
、胎児牛の血清のような浦乳動物の血清で強化される。
ここに本発明の実施例を開示してきたが、本発明の精神
から逸脱することなく、なおその他の様様な変化形実施
例が可能なことは当該技術者に明らかであろう。それら
変化形実施例は全て本□発明の特許請求の範囲の中に含
まれるものである。又、特許請求の範囲は、ここに記述
及び図示してきた内容に含まれ、及びそこから派生する
全ての%徴に及ぶことを理解すべきである。
から逸脱することなく、なおその他の様様な変化形実施
例が可能なことは当該技術者に明らかであろう。それら
変化形実施例は全て本□発明の特許請求の範囲の中に含
まれるものである。又、特許請求の範囲は、ここに記述
及び図示してきた内容に含まれ、及びそこから派生する
全ての%徴に及ぶことを理解すべきである。
第1図は培地が充満した細胞培養バイオリアクタの垂直
断面図、 第2図はガス交換管の1実施例の垂直断面図、第6図は
ガス交換管の別の実施例の部分の断面斜視図、 第5a図はガス交換管のモジュール式実施例の部分の分
解斜視図、 第4図は外部制御センサー回路を備え九Iぐイオリアク
タの側室面図、 第5図はバイオリアクタの頂部分流口に取付けられる外
部センサー回路を示す図面である。 10・・・細胞培養装置、12・・・細胞培養隔室、1
4・・・補償室、20・・・隔壁、22.26・・・流
れ案内、30・・・溢流ウェル、32・・・オーガー、
33・・・磁気カップル、34・・・スクープ要素、3
6・・・ガス交換管、39・・・潅流室、42・・・潅
流要素、46・・・ベント、50.52・・・ガス交換
管内外壁、54・・・通路、62・・・溝、64.66
・・・ガス透過膜、75・・・制御回路管、90・・・
充填管、95・・・インサート、97・・・ガス交換膜
セクション。
断面図、 第2図はガス交換管の1実施例の垂直断面図、第6図は
ガス交換管の別の実施例の部分の断面斜視図、 第5a図はガス交換管のモジュール式実施例の部分の分
解斜視図、 第4図は外部制御センサー回路を備え九Iぐイオリアク
タの側室面図、 第5図はバイオリアクタの頂部分流口に取付けられる外
部センサー回路を示す図面である。 10・・・細胞培養装置、12・・・細胞培養隔室、1
4・・・補償室、20・・・隔壁、22.26・・・流
れ案内、30・・・溢流ウェル、32・・・オーガー、
33・・・磁気カップル、34・・・スクープ要素、3
6・・・ガス交換管、39・・・潅流室、42・・・潅
流要素、46・・・ベント、50.52・・・ガス交換
管内外壁、54・・・通路、62・・・溝、64.66
・・・ガス透過膜、75・・・制御回路管、90・・・
充填管、95・・・インサート、97・・・ガス交換膜
セクション。
Claims (14)
- (1)細胞培養装置において、 −低乱流隔室内面を共に画成する側面及び2つの対向す
る流れ指導面を有する細胞培養隔室、 −該隔室と流体連絡してその上方に設置される補償室、 −該細胞培養隔室内に設置されそして各該流れ指導面に
対向する開いた両端部を有するガス交換管であつて、内
面と外面を有し、これら内外両面が、該隔室内の培地に
ガスを供給し又そこからガスを除去するためのガス交換
装備を備える、ガス交換管、 −該隔室の外側から該ガス交換装備に連絡するガスコン
ジツト装備、及び、 −該ガス交換管と実質的に同軸に該隔室内に設置される
液リフト装備 を備える細胞培養装置。 - (2)細胞培養装置において、 −低乱流隔室内面を共に画成する全体的に円筒形の側面
、上流れ指導面、及び下流れ指導面を有する細胞培養隔
室、 −該隔室と流体連絡してその上方に設置される補償室、 −該細胞隔室内に設置されそして各該流れ指導面に対向
する開いた両端部を有するガス交換管であつて、内面と
外面を有し、これら内外両面がそれぞれに、該隔室にガ
スを供給し又、そこからガスを除去するためのガス交換
装備を備える、ガス交換管、 −該隔室の外側から該ガス交換装備に連絡するガスコン
ジツト装備、及び、 −該ガス交換管と実質的に同軸に該隔室内に設置される
機械的液リフト装備であつて、該下流れ指導面の形状に
合わせその面に近接して下方向へ延在するスクープ要素
を備えた機械的液リフト装備 を備える細胞培養装置。 - (3)該液リフト装備が、該ガス交換管と同軸に、その
中に少なくても部分的に設置されるアルキメデススクリ
ユーである、請求項2記載の細胞培養装置。 - (4)該上下両流れ指導面が該ガス交換管と同軸の環状
凹曲面であり、そして液が該液リフト装備により流動さ
れるとき該ガス交換管の外側のスペースと該ガス交換管
の内側のスペースとの間に低乱流の液流を作ることがで
きる、請求項2記載の細胞培養装置。 - (5)該補償室がこれの底部に溢流ウェルを備え、該ウ
ェルが該細胞培養隔室の最上区域と流体連絡している、
請求項1又は2記載の細胞培養装置。 - (6)該上流れ指導面の少なくても一部分が、該細胞培
養隔室からの細胞培養生成物を除去するための生成物コ
ンジツト及び潅流要素の詰まりを排除するための窒素ガ
スその他のガスの供給源と流体連絡する潅流要素によつ
て画成される、請求項1又は2記載の細胞培養装置。 - (7)該液リフト装備が機械的駆動装備によつて駆動さ
れる、請求項1、2又は3記載の細胞培養装置。 - (8)該機械的駆動装備が磁気駆動装備である、請求項
7記載の細胞培養装置。 - (9)該ガス交換管の該内面と外面とがこれらの間にガ
スキャビティを画成し、このキャビティは該ガスコンジ
ツト装備と流体連絡し、該内外両面がそれぞれにガス透
過膜を被せられ、そして両該面にそれぞれ開口が備えら
れて該ガスキャビティをそれぞれの該膜に連絡させる、
請求項1又は2記載の細胞培養装置。 - (10)該ガス透過膜が実質的に平らである、請求項9
記載の細胞培養装置。 - (11)該ガス透過膜が管状膜である、請求項9記載の
細胞培養装置。 - (12)該ガス交換管が、中実のインサートをガス透過
膜の間に設置して構成されるモジール型式とされる、請
求項9記載の細胞培養装置。 - (13)該溢流ウェルに液が充満されるようになつてお
り、そしてレベルセンサー、及び、制御装置と該センサ
ーとに結合されて該細胞培養隔室と該溢流ウェル内の液
の量を制御する液ポンプを備える請求項5記載の細胞培
養装置。 - (14)該液リフト装備が該細胞培養隔室内の該ガス交
換管の外側に液の螺旋状下方向流れを作り、該隔室がこ
れにセンサー装置を結合する外部液コンジツトを有し、
このコンジツトは送入端部と送出端部とを有し、これら
送入端部と送出端部とがそれぞれに第1地点と第2地点
とで、該ガス交換管の外側の該液流の方向とほぼ一致す
る角度で該隔室に結合される、請求項2又は3記載の細
胞培養装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA000573901A CA1307225C (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Cell culture bioreactor |
CA573901 | 1988-07-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0276569A true JPH0276569A (ja) | 1990-03-15 |
Family
ID=4138494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1185847A Pending JPH0276569A (ja) | 1988-07-19 | 1989-07-18 | 細胞培養装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4906577A (ja) |
EP (1) | EP0353893B1 (ja) |
JP (1) | JPH0276569A (ja) |
CA (1) | CA1307225C (ja) |
DE (1) | DE68915070T2 (ja) |
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