JPS60141286A - 動物細胞の培養方法および装置 - Google Patents
動物細胞の培養方法および装置Info
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- JPS60141286A JPS60141286A JP58251788A JP25178883A JPS60141286A JP S60141286 A JPS60141286 A JP S60141286A JP 58251788 A JP58251788 A JP 58251788A JP 25178883 A JP25178883 A JP 25178883A JP S60141286 A JPS60141286 A JP S60141286A
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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、動物細胞の培養方法および装置、殊に動物細
胞の培養における培養液の溶存酸素濃度およびｐＨ値の
制御に関する。
胞の培養における培養液の溶存酸素濃度およびｐＨ値の
制御に関する。
（従来技術）
動物細胞の培養に於て、培＃液内の溶存酸素濃度（ＤＯ
２）の制御は、一般には培養容器内の気相の酸素分圧を
変化させることによって行なわれている。置体的には、
Ｄ Ｏ２が設定値より高い時には窒素（Ｎ２）ガスを気
相部に流し気相中の酸素分圧を低下させ、これにより、
培養液中の酸素分圧即ち、Ｄ Ｏ２を低下させる。一方
、Ｄ Ｏ２が設定値より低い時には酸素（０２）ガスを
気相部に流し、気相中の酸素分圧を上昇させることによ
り培＃液のＤ Ｏ２を」−昇させる。しかし、この従来
の方法では、ｐＨ値制御の為にあらかじめ培養容器内の
気相中に混合しである二酸化炭素（ＣＯ２）分圧が、窒
素または酸素の追加に応じて低下し、培養液のｐＨ値が
上昇する。
２）の制御は、一般には培養容器内の気相の酸素分圧を
変化させることによって行なわれている。置体的には、
Ｄ Ｏ２が設定値より高い時には窒素（Ｎ２）ガスを気
相部に流し気相中の酸素分圧を低下させ、これにより、
培養液中の酸素分圧即ち、Ｄ Ｏ２を低下させる。一方
、Ｄ Ｏ２が設定値より低い時には酸素（０２）ガスを
気相部に流し、気相中の酸素分圧を上昇させることによ
り培＃液のＤ Ｏ２を」−昇させる。しかし、この従来
の方法では、ｐＨ値制御の為にあらかじめ培養容器内の
気相中に混合しである二酸化炭素（ＣＯ２）分圧が、窒
素または酸素の追加に応じて低下し、培養液のｐＨ値が
上昇する。
また、ｐＨ値の制御は、培養液中にあらかじめ添加する
電槽Ｈ１ａＨＣＯ３）と培養容器内の気相中のＣＯ２ガ
ス分圧を増減することにより行なわれる。
電槽Ｈ１ａＨＣＯ３）と培養容器内の気相中のＣＯ２ガ
ス分圧を増減することにより行なわれる。
すなわち、ｐＨ値が設定値より高い時には、ＣＯ２ガス
を気相部に流し、気相中のＣＯ２分圧を−上昇させ、液
相中のＣＯ２分圧をそれに応じて高めて、ｐＨ値を低下
させる。一方、ｐＨ値が設定（１４より低い時には、空
気、０２ガス、Ｎ２ガス又はこれらの混合ガスを気相部
に流し、気相中のＣＯ２分圧を低下させることにより、
ｐＨ値を一］−昇させる。しかし、この従来の方法では
、気相中のＣＯ２分圧変化が０２分圧変化を伴なう為、
培＃：液のＤ ０２レベルにも変化を住する。
を気相部に流し、気相中のＣＯ２分圧を−上昇させ、液
相中のＣＯ２分圧をそれに応じて高めて、ｐＨ値を低下
させる。一方、ｐＨ値が設定（１４より低い時には、空
気、０２ガス、Ｎ２ガス又はこれらの混合ガスを気相部
に流し、気相中のＣＯ２分圧を低下させることにより、
ｐＨ値を一］−昇させる。しかし、この従来の方法では
、気相中のＣＯ２分圧変化が０２分圧変化を伴なう為、
培＃：液のＤ ０２レベルにも変化を住する。
このように、動物細胞の培養においては、ｐＨ又はＤ
Ｏ２のいずれか一方を制御しようとすると、互いの制御
系が相り一干渉し良好な制御結果が得られない。
Ｏ２のいずれか一方を制御しようとすると、互いの制御
系が相り一干渉し良好な制御結果が得られない。
（発明の目的）
本発明は、動物細胞の培養において、ｐＨ値とＤ Ｏ２
値の制御を、相１ｊに影響を４１′することなく行ない
得るような、培養方法および装置を提供することを目的
とする。
値の制御を、相１ｊに影響を４１′することなく行ない
得るような、培養方法および装置を提供することを目的
とする。
（発明の構成）
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を有する。
すなわち、本発明による動物細胞の培養方法は、培養容
器内の気相部に少くとも窒素、酸素、二酸化炭素を制御
しながら供給して、培ｆ＃液内のｐＨ値および溶存酸素
濃度を所定値に維持し、動物細胞の培養全行なう動物細
胞の培養方法において、ｐＨ値が所定値から外れたとき
二酸化炭素の流量の増減によりｐＨ埴の制御を行なうと
同時に、二酸化炭素の流量の増減により生しる気相部の
酸素分圧の変化を袖なうように窒素および酸素の流量を
増減させ、培養液の溶存酸素濃度が所定値から外れたと
き二酸化炭素の／Ｊｌｔ、量は変化させずに窒素および
酸素の流量の増減により培養液の溶存酸素濃度の制御を
行なうことにより、培養液内のｐＨ値および熔存酸素戸
を所定値に維持することを特徴とする。
器内の気相部に少くとも窒素、酸素、二酸化炭素を制御
しながら供給して、培ｆ＃液内のｐＨ値および溶存酸素
濃度を所定値に維持し、動物細胞の培養全行なう動物細
胞の培養方法において、ｐＨ値が所定値から外れたとき
二酸化炭素の流量の増減によりｐＨ埴の制御を行なうと
同時に、二酸化炭素の流量の増減により生しる気相部の
酸素分圧の変化を袖なうように窒素および酸素の流量を
増減させ、培養液の溶存酸素濃度が所定値から外れたと
き二酸化炭素の／Ｊｌｔ、量は変化させずに窒素および
酸素の流量の増減により培養液の溶存酸素濃度の制御を
行なうことにより、培養液内のｐＨ値および熔存酸素戸
を所定値に維持することを特徴とする。
また、本発明による動物細胞の培養装置は、動物細胞を
培養するための培養容器と、前記培養容器に接続され少
くとも窒素、酸素および二酸化炭素の流星をそれぞれ調
節する流量δＩＩ節手段を有する気体供給手段と、窒素
、酸素および二酸化炭素の流量を測定する流量４（１１
定千１渋と、前記培養容器内に形成される培養液のｐＨ
値および溶存酸素濃度を検出する検出手段と、前記測定
手段および検出手段からの信号を受けｐＨ値信号に応じ
て二酸化炭素の流量を増減しｐＨ値を所定の値に制御す
るとともに二酸化炭素流量の増減による酸素分圧の変化
を補償するに必要な窒素および酸素の流量の変化を演算
してその演算結果に基づき前記流量調節手段を制御して
窒素および酸素の流量を変化させ、溶存酸素濃度信号に
より溶存酸素濃度を所定の値に制御するに必要な窒素お
よび酸素の流量を演算してその演算結果に基づき前記流
量調節手段を制御して二酸化炭素の流量を変化させる制
御回路手段とからなる。
培養するための培養容器と、前記培養容器に接続され少
くとも窒素、酸素および二酸化炭素の流星をそれぞれ調
節する流量δＩＩ節手段を有する気体供給手段と、窒素
、酸素および二酸化炭素の流量を測定する流量４（１１
定千１渋と、前記培養容器内に形成される培養液のｐＨ
値および溶存酸素濃度を検出する検出手段と、前記測定
手段および検出手段からの信号を受けｐＨ値信号に応じ
て二酸化炭素の流量を増減しｐＨ値を所定の値に制御す
るとともに二酸化炭素流量の増減による酸素分圧の変化
を補償するに必要な窒素および酸素の流量の変化を演算
してその演算結果に基づき前記流量調節手段を制御して
窒素および酸素の流量を変化させ、溶存酸素濃度信号に
より溶存酸素濃度を所定の値に制御するに必要な窒素お
よび酸素の流量を演算してその演算結果に基づき前記流
量調節手段を制御して二酸化炭素の流量を変化させる制
御回路手段とからなる。
ここで、培養容器への酸素の供給は、酸素ガスのみによ
って行なう必要はなく、空気と酸素ガスあるいは空気の
みによって酸素の供給を行なってもよく、安全性を考慮
すれば、空気を主体にして酸素の供給を行ない、空気だ
けでは溶存酸素濃度の維持が困難なときに、酸素を追加
的に供給するようにすることが好ましい。
って行なう必要はなく、空気と酸素ガスあるいは空気の
みによって酸素の供給を行なってもよく、安全性を考慮
すれば、空気を主体にして酸素の供給を行ない、空気だ
けでは溶存酸素濃度の維持が困難なときに、酸素を追加
的に供給するようにすることが好ましい。
（発明の効果）
本発明によれば、培養系のｐＨ値および溶存酸素濃度を
測定し、ｐＨ値が所定値から外れたときには二酸化炭素
の流量を増減してｐＨ値の制御を行なうと同時に、二酸
化炭素の流量増減により生じる気相部の酸素分圧の変化
を予想して、その変化を袖なうように窒素および酸素の
流量を増減させる。
測定し、ｐＨ値が所定値から外れたときには二酸化炭素
の流量を増減してｐＨ値の制御を行なうと同時に、二酸
化炭素の流量増減により生じる気相部の酸素分圧の変化
を予想して、その変化を袖なうように窒素および酸素の
流量を増減させる。
また、溶存酸素濃度が所定値から外れたときには窒素お
よび酸素の流星の増減により該溶存酸素濃度の制御を行
なうと同時に、窒素および酸素の流量増減により生じる
気相部の二酸化炭素分圧の変化を予想して、その変化を
補なうように二酸化炭素の流量を増減させる。したがっ
て、ｐＨ値および溶存酸素濃度のいずれか一方の制御に
より、他方が影響を受けて変化する、という従来の方法
および装置の欠点が晴消される。
よび酸素の流星の増減により該溶存酸素濃度の制御を行
なうと同時に、窒素および酸素の流量増減により生じる
気相部の二酸化炭素分圧の変化を予想して、その変化を
補なうように二酸化炭素の流量を増減させる。したがっ
て、ｐＨ値および溶存酸素濃度のいずれか一方の制御に
より、他方が影響を受けて変化する、という従来の方法
および装置の欠点が晴消される。
（実施例の説明）
第１図において、培養容２：目内には培養液２があり、
その−１二方には二酸化炭素と酸素、窒素および空気の
混合ガスからなる気相部３が形成されている。容器１に
は、培養池２内に位置するようにｆｆｌ拌羽根４が設け
られ、このＩＩ ｉ’！≧羽根４は上方に伸びる駆動軸
５を介してモーター６により低速で駆動され、培養液を
攪拌する。この攪拌により、気相部３中の気体が培養液
への熔ｈ？が促進される。
その−１二方には二酸化炭素と酸素、窒素および空気の
混合ガスからなる気相部３が形成されている。容器１に
は、培養池２内に位置するようにｆｆｌ拌羽根４が設け
られ、このＩＩ ｉ’！≧羽根４は上方に伸びる駆動軸
５を介してモーター６により低速で駆動され、培養液を
攪拌する。この攪拌により、気相部３中の気体が培養液
への熔ｈ？が促進される。
培養液のｐＨ値および溶存酸素濃度は、気相部３の二酸
化炭素分圧および酸素分圧により影響される。
化炭素分圧および酸素分圧により影響される。
容器１の下部外周には温水ジャケット７が形成され、該
ジャケット７には温水供給管８および排水管９が設けら
れて温水が循環される。ジャケット７内には温度センサ
１０が配置され、温水供給管８には流量調節弁１１が設
けられており、温度センナ】０からの信号は流量制御回
路１２に送られて、該制御回路１２の出力により流量調
節弁１１が制御され、ジャケット７内の温水の温度を所
要範囲に維持する。
ジャケット７には温水供給管８および排水管９が設けら
れて温水が循環される。ジャケット７内には温度センサ
１０が配置され、温水供給管８には流量調節弁１１が設
けられており、温度センナ】０からの信号は流量制御回
路１２に送られて、該制御回路１２の出力により流量調
節弁１１が制御され、ジャケット７内の温水の温度を所
要範囲に維持する。
容器１の気相部３には混合ガス供給管１５とｌＪｒ出管
１６とが開口し７ている。混合ガス供給管１５ば、それ
ぞれ流口調節弁１７．１８．１９．２゜を有するＧｏ、
供給管２１、Ｎンイｊ（給管２２．０２供給管２３およ
び空気供給管２４に接続されている。供給管２１．２２
．２３．２４にはそれぞれ流量計２５．２６．２７．２
８が設けられ、流９信号ＸＣＯ２、ＸＮ２、ＸＯ２、Ｘ
Ａｌ＋２を先住する。
１６とが開口し７ている。混合ガス供給管１５ば、それ
ぞれ流口調節弁１７．１８．１９．２゜を有するＧｏ、
供給管２１、Ｎンイｊ（給管２２．０２供給管２３およ
び空気供給管２４に接続されている。供給管２１．２２
．２３．２４にはそれぞれ流量計２５．２６．２７．２
８が設けられ、流９信号ＸＣＯ２、ＸＮ２、ＸＯ２、Ｘ
Ａｌ＋２を先住する。
また、流騎１１ｔＪ節弁１７．１８．１９．２０には、
それぞれ弁駆動回路２９．３０．３１．３２が設けられ
、その出力により各々の弁が開方向または閉方向に駆動
される。混合ガス供給管１５には、流量調節弁３３が配
置され、容器１内の気相部３には圧力計：（４があって
、その出力である圧力信号は、流量制御回路３５に与え
られ、該回路３５がその出力によ〃）流量調節弁３３を
制御して気相部３の圧力をほぼ一定値に維持する。培養
液２内には、溶存酸素濃度検出器３６とｐＨ検出器３７
とが配置されている。
それぞれ弁駆動回路２９．３０．３１．３２が設けられ
、その出力により各々の弁が開方向または閉方向に駆動
される。混合ガス供給管１５には、流量調節弁３３が配
置され、容器１内の気相部３には圧力計：（４があって
、その出力である圧力信号は、流量制御回路３５に与え
られ、該回路３５がその出力によ〃）流量調節弁３３を
制御して気相部３の圧力をほぼ一定値に維持する。培養
液２内には、溶存酸素濃度検出器３６とｐＨ検出器３７
とが配置されている。
流量調節弁１７．１８、Ｉ９．２０の開度を制御するた
めに、制御回路５０が設けられる。制御回路５０ば、マ
イクロコンピュータにより構成すればよいが、機能的に
は、溶存酸素濃度の制御を行なうＤ ０２制御演算部５
０ａと、ｐＨ値のＳｔｉ制御を行なうｐｌ＋制御演算部
５０ｂを有すると考えてよい。
めに、制御回路５０が設けられる。制御回路５０ば、マ
イクロコンピュータにより構成すればよいが、機能的に
は、溶存酸素濃度の制御を行なうＤ ０２制御演算部５
０ａと、ｐＨ値のＳｔｉ制御を行なうｐｌ＋制御演算部
５０ｂを有すると考えてよい。
■〕０２制御演算部５０ａには溶存酸素濃度検出器３６
とからのＤＯ２信号が入力されるほか、流量計２５．２
６．２７．２８からの流量信号ＸＣＯ２、ＸＮ２、Ｘ
０２、Ｘ綜が入力される。ｐＨ制御演算部５０ｂには流
量計２５からの流量信号ＸＣＯ２とｐＨ検出器３７から
のｐＨ信号が入力される。ｐｌ＋制御演算部５０ｂの出
力は、一方では弁駆動回路２９に与えられ、また他方で
ばＤ Ｏ２制御演算部５０ａに入力される。■〕０２制
御演算部５０ａの出力は、弁駆動回路３０．３１．３２
に与えられる。
とからのＤＯ２信号が入力されるほか、流量計２５．２
６．２７．２８からの流量信号ＸＣＯ２、ＸＮ２、Ｘ
０２、Ｘ綜が入力される。ｐＨ制御演算部５０ｂには流
量計２５からの流量信号ＸＣＯ２とｐＨ検出器３７から
のｐＨ信号が入力される。ｐｌ＋制御演算部５０ｂの出
力は、一方では弁駆動回路２９に与えられ、また他方で
ばＤ Ｏ２制御演算部５０ａに入力される。■〕０２制
御演算部５０ａの出力は、弁駆動回路３０．３１．３２
に与えられる。
第２図は、制御回路５０の作動を模式的に説明する機能
ブロック図で、ｐＨ制御演算部５０ｂはｐＨ検知器３７
からの検知ｐＨ値をｐＨ値設定値と比較し、その差に基
づいてＣＯ２流量修正信号ｄｃＯ２を形成する。本例に
おいては、ＣＯ２流量修正信号ｄｃＯ２は次のようにし
て形成される。すなわち、培養容器１の気相部３に供給
される二酸化炭素、窒素、酸素および空気の流ＩＪ、Ｘ
ｃｏ２、ＸＮ２、ＸＯ２、Ｘ ＡＩ！’の総量Ｆを式 ％式％） により定義し、所要のｐＨ値をＺａで表わし、検知ｐＨ
値と所要ｐＨ値Ｚ８との差△Ｚａがある値、たとえば０
．０５〜０．１ ｐＨ値の範囲内の適当なイ直より大き
いとき、すなわち １△Ｚ８１〉０．０５〜０．１ のとき、ｄｃＯ２−−αＦ Ｃｊｉｒｒ要ｐＨ値＞＋ｊ
ｅｌｌｐＨｌ直のとき〕・・・（２） ｄｃｏｚ＝αＦ ｒ所要ｐ用直＜４ａｌｐＨ直のとき〕
・・・（３） （ただし、αばＯ８旧〜０．０５の適当な値とする）ま
た、１△Ｚａ ｌ≦０．０５〜０．１のとき ｄｃｏ２
＝ｏ ＨＨＨｆ４１と定める。この演算は、ｐｌ＋制
御演算部５０ｂのｄｃＯ２演算部５１において行なわれ
る。
ブロック図で、ｐＨ制御演算部５０ｂはｐＨ検知器３７
からの検知ｐＨ値をｐＨ値設定値と比較し、その差に基
づいてＣＯ２流量修正信号ｄｃＯ２を形成する。本例に
おいては、ＣＯ２流量修正信号ｄｃＯ２は次のようにし
て形成される。すなわち、培養容器１の気相部３に供給
される二酸化炭素、窒素、酸素および空気の流ＩＪ、Ｘ
ｃｏ２、ＸＮ２、ＸＯ２、Ｘ ＡＩ！’の総量Ｆを式 ％式％） により定義し、所要のｐＨ値をＺａで表わし、検知ｐＨ
値と所要ｐＨ値Ｚ８との差△Ｚａがある値、たとえば０
．０５〜０．１ ｐＨ値の範囲内の適当なイ直より大き
いとき、すなわち １△Ｚ８１〉０．０５〜０．１ のとき、ｄｃＯ２−−αＦ Ｃｊｉｒｒ要ｐＨ値＞＋ｊ
ｅｌｌｐＨｌ直のとき〕・・・（２） ｄｃｏｚ＝αＦ ｒ所要ｐ用直＜４ａｌｐＨ直のとき〕
・・・（３） （ただし、αばＯ８旧〜０．０５の適当な値とする）ま
た、１△Ｚａ ｌ≦０．０５〜０．１のとき ｄｃｏ２
＝ｏ ＨＨＨｆ４１と定める。この演算は、ｐｌ＋制
御演算部５０ｂのｄｃＯ２演算部５１において行なわれ
る。
このようにして形成されたＣ Ｏ２流量修正信号ｄｃＯ
２は、所要二酸化炭素流量ＹＣＯ２の演算に用いられる
。この演算はＹ Ｃｏ ２演算部５２において、次式に
基づいて行なわれる。
２は、所要二酸化炭素流量ＹＣＯ２の演算に用いられる
。この演算はＹ Ｃｏ ２演算部５２において、次式に
基づいて行なわれる。
ＹＣＯ２＝ＸＣＯ２＋ ｄ ＣＯ２°１°（５）このよ
うにして得られた所要二酸化炭素流量Ｙ Ｃｏ ２の信
号は、ｐｌ＋制御演算部５０ｂの出力として弁駆動回路
２９に与えられる。
うにして得られた所要二酸化炭素流量Ｙ Ｃｏ ２の信
号は、ｐｌ＋制御演算部５０ｂの出力として弁駆動回路
２９に与えられる。
さらに、ＣＯ２流量修正信号ｄｃＯ２は、ｐＨ制御演算
部５０ｂからＤ０２制御演算部５０ａに送られる。Ｄ
０２制御演算部５０ａはＤ Ｏ２検知器３６からのＤＯ
２信号を受けてＤＯ２設定値ｚｂと比較し、その差△ｚ
ｂがある値、たとえば０、０ Ｏ５〜０．０２ａｔｍの
範囲内の適当な値より大きいとき、すなわち １△Ｚｂ ｌ ＞０．００５〜０．０２のとき、ｄ Ｃ
Ｏ２−βＦ ’Ｃ５９ｉ要ＤＯ２値〉４ＭｆｌＤＯ２値
のとき〕・・・（６） ｄｃＯ２””−βＦ口要Ｄ０２ ｆｌｌｌｉ＜検知ｒ１
０２値ノトキ〕・・・（７） （ただし、βは０．０１〜０．０５の適当な（直とする
）また、Ｉ△Ｚｂｌ≦０．００５〜０．０２のとき ｄ
ｃｏ２＝０・・・（８） の式によりｄｏ２の値を演算する。この演算はｄｏ２演
算部５３において行なう。ｄｏｔおよびｄｃ０２信号は
、いずれも流■演算部５４に入力される。演算部５４に
は、流量計２５．２６．２７．２８からの流量信号Ｘｃ
０２、ＸＮ２、ＸＯ２、Ｘ ＡＩＲが入力され次の演算
を行なう。
部５０ｂからＤ０２制御演算部５０ａに送られる。Ｄ
０２制御演算部５０ａはＤ Ｏ２検知器３６からのＤＯ
２信号を受けてＤＯ２設定値ｚｂと比較し、その差△ｚ
ｂがある値、たとえば０、０ Ｏ５〜０．０２ａｔｍの
範囲内の適当な値より大きいとき、すなわち １△Ｚｂ ｌ ＞０．００５〜０．０２のとき、ｄ Ｃ
Ｏ２−βＦ ’Ｃ５９ｉ要ＤＯ２値〉４ＭｆｌＤＯ２値
のとき〕・・・（６） ｄｃＯ２””−βＦ口要Ｄ０２ ｆｌｌｌｉ＜検知ｒ１
０２値ノトキ〕・・・（７） （ただし、βは０．０１〜０．０５の適当な（直とする
）また、Ｉ△Ｚｂｌ≦０．００５〜０．０２のとき ｄ
ｃｏ２＝０・・・（８） の式によりｄｏ２の値を演算する。この演算はｄｏ２演
算部５３において行なう。ｄｏｔおよびｄｃ０２信号は
、いずれも流■演算部５４に入力される。演算部５４に
は、流量計２５．２６．２７．２８からの流量信号Ｘｃ
０２、ＸＮ２、ＸＯ２、Ｘ ＡＩＲが入力され次の演算
を行なう。
すなわち、まず空気を酸素より優先的に使用するものと
して、空気だけで必要な酸素量を得られるかどうかが判
別される。すなわち、必要な酸素量は、現在の酸素流量
ＸＯ２と、空気流量Ｘ ＡＩＲ中に含まれる酸素分圧す
なわち（１，／ ５ ） ＸＡｌｅと、０２ＹＡＦ量修
正値ｄｏ２の和であり、その値が総ガスｆｉＦから二酸
化炭素分を除いた量の１１５と等しいか、それより小さ
いばあいには、供給空気流量の増減により必要な酸素量
を得ることができる。
して、空気だけで必要な酸素量を得られるかどうかが判
別される。すなわち、必要な酸素量は、現在の酸素流量
ＸＯ２と、空気流量Ｘ ＡＩＲ中に含まれる酸素分圧す
なわち（１，／ ５ ） ＸＡｌｅと、０２ＹＡＦ量修
正値ｄｏ２の和であり、その値が総ガスｆｉＦから二酸
化炭素分を除いた量の１１５と等しいか、それより小さ
いばあいには、供給空気流量の増減により必要な酸素量
を得ることができる。
この条件は次式で表わされる。
（１１５） （Ｆ （ＸＣＯ２＋ｄＣＯ２＞） ≧Ｘ
０２４− （１／ ５ ） Ｘ ＡＲ＋ ｄ ０２ ・
・・（９１（９）式から ５ｄＱ２＋ｄＣＯ２≦Ｆ （ＸＣＯ２＋ ５ ＸＯ２＋
Ｘ７ｕｐ）・・・００） が得られる。ここで、酸素の全量を空気により供給する
ことができるのであるから、目標酸素流量Ｙ０２はゼロ
としてよい。さらに酸素量のバランスから次式が得られ
る。
０２４− （１／ ５ ） Ｘ ＡＲ＋ ｄ ０２ ・
・・（９１（９）式から ５ｄＱ２＋ｄＣＯ２≦Ｆ （ＸＣＯ２＋ ５ ＸＯ２＋
Ｘ７ｕｐ）・・・００） が得られる。ここで、酸素の全量を空気により供給する
ことができるのであるから、目標酸素流量Ｙ０２はゼロ
としてよい。さらに酸素量のバランスから次式が得られ
る。
ＹＡＩＲ＝５ （ＸＯ２＋ｄ０２） ＋ＸＡｌｔｚ ・
・・（１１）また、総ガス量のバランスから次式が得ら
れる。
・・（１１）また、総ガス量のバランスから次式が得ら
れる。
ＹＮ２＝Ｆ −（５（ＸＯ２＋ｄ０２）→−ＸＡＩＲ＋
ＸＣＯ２＋（＋ｃｏ２ ）・・・（１２） Ｄ Ｏ２制御演算部５０ａは、演算部５４において、（
９）式による判別を行ない、（９）式が成立するばあい
には、ＹＯ２＝０とし、（１１）式および（１２）式に
より演算を行なって、目標空気流量信号ＹＡＩＩ！およ
び目標窒素流量信号ＹＮ２を形成し、これらをそれぞれ
弁駆動回路３２．３０に出力する。これによって、流量
調整弁１８．２０は所要の開度に調節される。流量調整
弁１９は、駆動回路３１からの信号により閉じられる。
ＸＣＯ２＋（＋ｃｏ２ ）・・・（１２） Ｄ Ｏ２制御演算部５０ａは、演算部５４において、（
９）式による判別を行ない、（９）式が成立するばあい
には、ＹＯ２＝０とし、（１１）式および（１２）式に
より演算を行なって、目標空気流量信号ＹＡＩＩ！およ
び目標窒素流量信号ＹＮ２を形成し、これらをそれぞれ
弁駆動回路３２．３０に出力する。これによって、流量
調整弁１８．２０は所要の開度に調節される。流量調整
弁１９は、駆動回路３１からの信号により閉じられる。
（１２）式は培養容器１内の圧力を一定に維持するため
に必要な総ガス量から（５）式で得られる二酸化炭素流
量と（１１）式で得られる空気流量を除いたものである
。すなわち、前述した制御は、ＣＯ２流量修正値に基づ
いて必要な二酸化炭素流量を先ず定め、次いで気相部３
中の酸素分圧が所要（１６にＡ’（を持されるように空
気流量を定め、それに応じて窒素流量を修正するもので
ある。ＣＯ２Ｏ２流圧修正値ロのばあい、すなわちｐＨ
値が所定範囲内にあるばあいには、二酸化炭素流目は変
化させず、Ｄ Ｏ２信号に基づいて必要な空気流量Ｙ
０２および窒素流量ＹＮ２を定めることになる。
に必要な総ガス量から（５）式で得られる二酸化炭素流
量と（１１）式で得られる空気流量を除いたものである
。すなわち、前述した制御は、ＣＯ２流量修正値に基づ
いて必要な二酸化炭素流量を先ず定め、次いで気相部３
中の酸素分圧が所要（１６にＡ’（を持されるように空
気流量を定め、それに応じて窒素流量を修正するもので
ある。ＣＯ２Ｏ２流圧修正値ロのばあい、すなわちｐＨ
値が所定範囲内にあるばあいには、二酸化炭素流目は変
化させず、Ｄ Ｏ２信号に基づいて必要な空気流量Ｙ
０２および窒素流量ＹＮ２を定めることになる。
次に（９）式による条（１が成立しないばあい、すなわ
ち空気の供給のみで必要酸素量が得られないばあいには
、（９）式に対応する条件式は（１１５） （Ｆ −（
ＸＣＯ２＋ｄｃｏ２） １＜Ｘｏｚ＋ （１１５） Ｘ
ＡｌｐＨｄｏ２・・・（１３）となる。この条件式は次
のように書きかえることができる。
ち空気の供給のみで必要酸素量が得られないばあいには
、（９）式に対応する条件式は（１１５） （Ｆ −（
ＸＣＯ２＋ｄｃｏ２） １＜Ｘｏｚ＋ （１１５） Ｘ
ＡｌｐＨｄｏ２・・・（１３）となる。この条件式は次
のように書きかえることができる。
５ ｄＱ２＋ ｄｃｏ２＞Ｆ −（ＸＣＯ２＋ ５ Ｘ
０２＋Ｘ、、、、）・・ （１４） 空気と酸素の供給割合の調整により内圧の制御がｉｉＪ
能であるから、窒素の供給は不要と考えてよい。
０２＋Ｘ、、、、）・・ （１４） 空気と酸素の供給割合の調整により内圧の制御がｉｉＪ
能であるから、窒素の供給は不要と考えてよい。
したがって、ＹＮ２＝０とする。この条件のもとでは、
一定圧力を維持するために、 ＹＯ２→−ＹＡｌ＊＝Ｆ （ＸＣＯ２＋ｄｃｏｔ ）
・ ・ （１５）が成立し、供給酸素ｐのバランスから
、Ｙｏ２＝’、４ （５（ＸＯ２］−ｄ０２） ＋ＸＡ
＋Ｂ＋Ｘｃ０２１−ｄｃ０２Ｆｌ・・・（１６） Ｙｍ−’Ａ （５（Ｆ−ＸＯ２ＸＣＯ２ｄｏ２ｄｃｏ２
） −ＸＡ１１り・・・（１７） が得られる。ＤＯ２制御演算部５０ａは、（１３）式に
よる判別を行ない、（１３）式が成立するばあい、ＹＮ
２＝０とし、次いで（１６）式および（１７）式による
演算を行なって所要酸素流量Ｙ ０２および所要空気流
量Ｙ ＡＩＲを定め、弁駆動回路３１．３２に信号を与
えて弁１９．２０を制御する。もち論、このとき弁１８
は閉じられる。空気の供給を行なわずに、酸素と窒素の
供給割合の変更のみで所要酸素供給量を得ることも、も
ち論可能であり、そのための式は、内圧一定とすれば酸
素供給里のバランスから容易に得ることができる。
一定圧力を維持するために、 ＹＯ２→−ＹＡｌ＊＝Ｆ （ＸＣＯ２＋ｄｃｏｔ ）
・ ・ （１５）が成立し、供給酸素ｐのバランスから
、Ｙｏ２＝’、４ （５（ＸＯ２］−ｄ０２） ＋ＸＡ
＋Ｂ＋Ｘｃ０２１−ｄｃ０２Ｆｌ・・・（１６） Ｙｍ−’Ａ （５（Ｆ−ＸＯ２ＸＣＯ２ｄｏ２ｄｃｏ２
） −ＸＡ１１り・・・（１７） が得られる。ＤＯ２制御演算部５０ａは、（１３）式に
よる判別を行ない、（１３）式が成立するばあい、ＹＮ
２＝０とし、次いで（１６）式および（１７）式による
演算を行なって所要酸素流量Ｙ ０２および所要空気流
量Ｙ ＡＩＲを定め、弁駆動回路３１．３２に信号を与
えて弁１９．２０を制御する。もち論、このとき弁１８
は閉じられる。空気の供給を行なわずに、酸素と窒素の
供給割合の変更のみで所要酸素供給量を得ることも、も
ち論可能であり、そのための式は、内圧一定とすれば酸
素供給里のバランスから容易に得ることができる。
第３図は、第１図および第２図に基づいて説明した上記
実施例のプログラムフローチャー１・の−例を示すもの
である。制御装置５０を構成するマイクロブロセ４Ｉ−
に、このフローを実現するために必要なプログラムを＆
＋１み込み、そのプログラムを適当な間隔で、たとえば
６０秒ごとに実行することにより、培養容器１内の培ｆ
液２および気相部３の条イ１１を適正に制御することが
できる。
実施例のプログラムフローチャー１・の−例を示すもの
である。制御装置５０を構成するマイクロブロセ４Ｉ−
に、このフローを実現するために必要なプログラムを＆
＋１み込み、そのプログラムを適当な間隔で、たとえば
６０秒ごとに実行することにより、培養容器１内の培ｆ
液２および気相部３の条イ１１を適正に制御することが
できる。
図では気相へのガスフィールド法を示しであるが、高密
度培養（（ＩＩＩ胞数が１ＸＩＯ／ｍβ以上、通常ｌＸ
ｌ０ ／ｍｎ〜１Ｘ１０ ／ｍ７り時には、シリコンデ
ユープなどのガス透過膜を利用することにより、培＃液
中のｐＨ、Ｄ Ｏ２を均一に制御することができる。ガ
ス透過膜は、特開昭５８−１１６６７８号公報の記載に
準じて用いることかできる。
度培養（（ＩＩＩ胞数が１ＸＩＯ／ｍβ以上、通常ｌＸ
ｌ０ ／ｍｎ〜１Ｘ１０ ／ｍ７り時には、シリコンデ
ユープなどのガス透過膜を利用することにより、培＃液
中のｐＨ、Ｄ Ｏ２を均一に制御することができる。ガ
ス透過膜は、特開昭５８−１１６６７８号公報の記載に
準じて用いることかできる。
本発明は、単層培１＆：法及び浮遊培養法により生育す
る動物細胞のすべてに対して使用できる。たとえば、 ａ ） 線１４１： ！Ｆ ｉａ ＩＩＩ １ｌｉｄ、
Ｒａ１ｈ ３Ｔ３ Ｃ１ｏｎｅ Ａ３１ （八ａｒｏ
ｎｓｏｎ。
る動物細胞のすべてに対して使用できる。たとえば、 ａ ） 線１４１： ！Ｆ ｉａ ＩＩＩ １ｌｉｄ、
Ｒａ１ｈ ３Ｔ３ Ｃ１ｏｎｅ Ａ３１ （八ａｒｏ
ｎｓｏｎ。
Ｓ、八、＆ Ｔｏｄａｒｏ、Ｇ、Ｔ、、Ｊ、Ｃｅ１ｌ
Ｐｈｙｓｏｉｌ、、？２＋１４１＜１９６８） ） 、
ＣＣＲＰ−３−１８０１（Ｆａｌｅｙ、Ｇ、、ｅｔ；
ａｌ、。
Ｐｈｙｓｏｉｌ、、？２＋１４１＜１９６８） ） 、
ＣＣＲＰ−３−１８０１（Ｆａｌｅｙ、Ｇ、、ｅｔ；
ａｌ、。
Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ、、２０，９３０． （１，９６
０） ） 、ＷＩ−３８（ｌｌａｙｆｌｉｃｋ、Ｌ、、
Ｆｘｐ＋Ｃｅ１ｌ Ｒｅｓ＋ ３％＋６１４（１９６５
） ） 、 Ｌ９２９ （Ｓｔａｎｆｏｒｄ、に、に、
、ｅｔ、 ａｌ、、Ｆ’。
０） ） 、ＷＩ−３８（ｌｌａｙｆｌｉｃｋ、Ｌ、、
Ｆｘｐ＋Ｃｅ１ｌ Ｒｅｓ＋ ３％＋６１４（１９６５
） ） 、 Ｌ９２９ （Ｓｔａｎｆｏｒｄ、に、に、
、ｅｔ、 ａｌ、、Ｆ’。
Ｎａｔ、Ｃａｎｃｅｒ Ｉｎ５ｔ、、 ９．２２９ （
１９４８） ） 、 ＣＶ−１（Ｊｅｎｓｅｎ＋Ｆ、ｃ
、＋ｅｔ、ａ！、＋Ｐｒｏ、Ｎ、ａ、ｓ、＋５２＋５３
（１９６４） ） 、ＢＩＩＫ−２１Ｃ１ｏｎｅ １３
（Ｍａｃｐｈａｒｓｏｎ、１． 八。
１９４８） ） 、 ＣＶ−１（Ｊｅｎｓｅｎ＋Ｆ、ｃ
、＋ｅｔ、ａ！、＋Ｐｒｏ、Ｎ、ａ、ｓ、＋５２＋５３
（１９６４） ） 、ＢＩＩＫ−２１Ｃ１ｏｎｅ １３
（Ｍａｃｐｈａｒｓｏｎ、１． 八。
＆ ５ｔｏｃｌｃｅｒ＋Ｍ、Ｇ、Ｐ、、Ｊ、Ｎａｔ、Ｃ
ａｎｃｅｒ １ｎｓｔ、＋３０゜７９５ （１９６３）
）、 ｂ）上皮様ネ１１１胞、Ｃｈａｎｇ Ｌｉｖｅｒ （Ｃ
Ｉ＋ａｎｇ、Ｉ？、Ｓ、ＰＳＩＥＢＭ。
ａｎｃｅｒ １ｎｓｔ、＋３０゜７９５ （１９６３）
）、 ｂ）上皮様ネ１１１胞、Ｃｈａｎｇ Ｌｉｖｅｒ （Ｃ
Ｉ＋ａｎｇ、Ｉ？、Ｓ、ＰＳＩＥＢＭ。
ｌｊ７．４０ （１９５４） ） 、 Ｐｌ、 （Ｐｏ
ｇｈ、Ｊ、 ＆Ｌｕｎｄ、１１１１’ＳＩＥＩＩＭ、９
４．５３２ （１，９５７） ） 、 ｌ１ｅｌａ （
Ｇｅｙ、Ｇ、Ｏ，。
ｇｈ、Ｊ、 ＆Ｌｕｎｄ、１１１１’ＳＩＥＩＩＭ、９
４．５３２ （１，９５７） ） 、 ｌ１ｅｌａ （
Ｇｅｙ、Ｇ、Ｏ，。
ｃｔ、ａｌ、、Ｊ、Ｒｘｐ、Ｍｅｄ、、９７，６９５
（１９５３） ） 、 Ｖｉ（Ｙａｓｕｍｕｒａ、Ｙ、
ｅｔ、ａｌ 、Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ、、２６，５２９
（１９６６）ＢＳ−Ｃ−１（ｌｌｏｐｐｓ、 Ｈ，Ｆ
ｉ、＋ ｅｔ、 ａｔ−＋ 、１．Ｉｍｍｕｎｏｌ、。
（１９５３） ） 、 Ｖｉ（Ｙａｓｕｍｕｒａ、Ｙ、
ｅｔ、ａｌ 、Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ、、２６，５２９
（１９６６）ＢＳ−Ｃ−１（ｌｌｏｐｐｓ、 Ｈ，Ｆ
ｉ、＋ ｅｔ、 ａｔ−＋ 、１．Ｉｍｍｕｎｏｌ、。
狙、４１６ （Ｈ１６３） ）。
Ｃ）リンパ芽球槌細胞、Ｒ１”Ｍｌ １７８８ （Ｍｏ
ｏｒｅ、Ｇ、Ｅ、。
ｏｒｅ、Ｇ、Ｅ、。
ｅＬ、ａｌ、、Ｊ、Ｎａｔ、Ｃａｎｃｅｒ Ｉｎ５ｔ、
、４．’ｊ、１．１１９ （１９６９＞ ） 。
、４．’ｊ、１．１１９ （１９６９＞ ） 。
ＣＣｐＦ−ＣｎＭ （Ｆｏｌｅｙ、Ｇ、ｌＥ、、 ｃｔ
、８１．、Ｃａｎｃｅｒ、’１８，５５２（＋９６５）
） 、Ｅｌｌ−３（Ｉｊｐｓｔｅｉｎ、Ｍ、八、＆
Ｂａｒｒ、Ｙ、Ｍ、。
、８１．、Ｃａｎｃｅｒ、’１８，５５２（＋９６５）
） 、Ｅｌｌ−３（Ｉｊｐｓｔｅｉｎ、Ｍ、八、＆
Ｂａｒｒ、Ｙ、Ｍ、。
Ｌａｎｃｅｔ、ｉ、 ２５２ （１９６４） ） 、Ｍ
ＰＣ−ＩＩ （Ｌａｓｌｃｏｖ。
ＰＣ−ＩＩ （Ｌａｓｌｃｏｖ。
Ｉｌ ＆Ｓｃｔ＋ａｒｆｆ＋ Ｍ、Ｄ、＋Ｊ、１Ｅｘｐ
、Ｍｅｄ、＋１３１ ＋５１５（＋９７０＞ ）などの
培養に好適である。
、Ｍｅｄ、＋１３１ ＋５１５（＋９７０＞ ）などの
培養に好適である。
また、本発明において用いられる培地としては、Ｅ−Ｍ
ＵＭ （Ｅａｇｌｅ、 ！１．＋５ｃｊｅｎｃｅ、１３
し、４３２ （１９５９） ） 。
ＵＭ （Ｅａｇｌｅ、 ！１．＋５ｃｊｅｎｃｅ、１３
し、４３２ （１９５９） ） 。
１１−ＭＥＭ （Ｄｕｌｂｅｃｃｏ、Ｉｌ、ｌ１ｎｄ
ＦｒｅｅＩＩｌａｒ＋＋Ｇ、＋ν＋ｒｏｌｏｇｙ、 ８
＋３９６ （１９５９） ） 、ＲＰＭｒ−１６４０
（Ｍｏｏｒｅ、Ｇ、Ｅ、、ｅｔ、ａｌ、。
ＦｒｅｅＩＩｌａｒ＋＋Ｇ、＋ν＋ｒｏｌｏｇｙ、 ８
＋３９６ （１９５９） ） 、ＲＰＭｒ−１６４０
（Ｍｏｏｒｅ、Ｇ、Ｅ、、ｅｔ、ａｌ、。
Ｊ、Ａ、Ｍ、八、、 １９９．５１９ （１９６７）
）およびＲＩＴＣ５５−９（ＹａｍＲｎｅ、 Ｔ、ｅｔ
、ａｌ、、ｌミｘｐ、ｃｅｌｌ Ｒｅｓ、、１３４．４
７０（１９８１） ）などが好ましい。
）およびＲＩＴＣ５５−９（ＹａｍＲｎｅ、 Ｔ、ｅｔ
、ａｌ、、ｌミｘｐ、ｃｅｌｌ Ｒｅｓ、、１３４．４
７０（１９８１） ）などが好ましい。
実験例１
ヒ日ｎ帯血リンパ球由来リンパ芽球細胞（Ｓａｔｏ。
Ｔ、ｅｔ、ａｌ、、Ｆ、ｘｐ、Ｃｅ１ｌ １ｉｅｓ、、
１３Ｂ 、１．２７−１３４ （１９Ｂ２） ）を、
ＲＩＴＣ５５−９培地１，０００ｍｊ＋に細胞数４〜５
×１０５ｆｌｌｉｌ／ｍβになるよう、けん濁した。こ
れを１０１００Ｏ容のガラス製スピンナーフラスコ（Ｂ
ｅｌｌｃｏ社製）で攪拌数１５０ ｒｐｍで培養をおこ
なった。この時、本発明の装置を用いてｐｌ＋は７．２
±０．０５にコントロールし、溶存酸素濃度（Ｄ０２）
は０．０５±０．０２ａｔｍに制御した。なお、比較例
として、本発明の装置を用いずに、スピンナーフラスコ
気相部を５％炭酸ガスを含む空気との混合ガスを流す方
法による培養をおこなった。ガス流量は、両者共に、培
養器排出ガス口で２００ｍ１！／ｍｉｎとした。培養中
、培養液を１〜２ｍｌ抜きとり、生細胞数を測足した。
１３Ｂ 、１．２７−１３４ （１９Ｂ２） ）を、
ＲＩＴＣ５５−９培地１，０００ｍｊ＋に細胞数４〜５
×１０５ｆｌｌｉｌ／ｍβになるよう、けん濁した。こ
れを１０１００Ｏ容のガラス製スピンナーフラスコ（Ｂ
ｅｌｌｃｏ社製）で攪拌数１５０ ｒｐｍで培養をおこ
なった。この時、本発明の装置を用いてｐｌ＋は７．２
±０．０５にコントロールし、溶存酸素濃度（Ｄ０２）
は０．０５±０．０２ａｔｍに制御した。なお、比較例
として、本発明の装置を用いずに、スピンナーフラスコ
気相部を５％炭酸ガスを含む空気との混合ガスを流す方
法による培養をおこなった。ガス流量は、両者共に、培
養器排出ガス口で２００ｍ１！／ｍｉｎとした。培養中
、培養液を１〜２ｍｌ抜きとり、生細胞数を測足した。
その結果を第４図に示す。
実験例２
マウス胎仔由来細１１ｉ！ｌＢａ１ｂ３Ｔ３をウィルス
ＳＶ４０でトランスフオームした細胞、Ｂａ１ｂ／ ３
Ｔ３ ＳＶ４０ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ （Ｔｏｄａｒ
ｏ＋Ｇ、Ｔ、、５ｃｉｅｎｃｅ、１６２゜１０２４ （
１９６Ｂ＞）、を１０％ｐＢｓ’ ＜牛胎児血清）を含
むｎ−Ｍ聞培地１００ｍβに細胞数４〜５Ｘ１０５（１
晶ｌ ／ ｍ ｎになるよう、けん嗣した。
ＳＶ４０でトランスフオームした細胞、Ｂａ１ｂ／ ３
Ｔ３ ＳＶ４０ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ （Ｔｏｄａｒ
ｏ＋Ｇ、Ｔ、、５ｃｉｅｎｃｅ、１６２゜１０２４ （
１９６Ｂ＞）、を１０％ｐＢｓ’ ＜牛胎児血清）を含
むｎ−Ｍ聞培地１００ｍβに細胞数４〜５Ｘ１０５（１
晶ｌ ／ ｍ ｎになるよう、けん嗣した。
これをＣｙｔｏｄｅｘ ｌ （ファルマシア社！ｈ’、
！＞を４ ｇ ／ ｌ！含む１０％ｐｒ＋ｓ’ｎ−肛門
培地９００ｍ１に添加した。
！＞を４ ｇ ／ ｌ！含む１０％ｐｒ＋ｓ’ｎ−肛門
培地９００ｍ１に添加した。
これを１００ｍｐ容量のガラス時マイクロキャリアーフ
ラスコ（Ｒｅｌｌｃｏ社製）内でＩＷ件数５ Ｏｒｐｍ
で培養をおこなった。
ラスコ（Ｒｅｌｌｃｏ社製）内でＩＷ件数５ Ｏｒｐｍ
で培養をおこなった。
この時、本発明の装置を用いてｐｌ＋７．０±０．０５
に制御し、））０２は、０．１．０±０．０２ａｔｍに
コントロールした。なお、比較例として、本発明の装置
を用いずに、マイクロキャリアーフラスコ気相部を５％
炭酸ガスを含む空気との混合ガスを流す方法による培養
を、）９こなった。ガス流量は、両者共に、培養器排出
ガス「１で１００ｍＡ／ｍｉｎとした。培養中、培養ｌ
ｔＭを１〜２ｍｌ抜きとり、核染色により細胞数を測定
した。その結果を第５図に示す。
に制御し、））０２は、０．１．０±０．０２ａｔｍに
コントロールした。なお、比較例として、本発明の装置
を用いずに、マイクロキャリアーフラスコ気相部を５％
炭酸ガスを含む空気との混合ガスを流す方法による培養
を、）９こなった。ガス流量は、両者共に、培養器排出
ガス「１で１００ｍＡ／ｍｉｎとした。培養中、培養ｌ
ｔＭを１〜２ｍｌ抜きとり、核染色により細胞数を測定
した。その結果を第５図に示す。
第１図は本発明の一実施例を示す動物細胞培養装置の制
御系の楯Ｉ）（図、第２図は制御装置の作用を説明する
ためのブロック図、第３図は制御装置のプログラムフロ
ーチャート、第４図および第５図は比較実験例を示す図
表である。 ■・・・培養容器、２・・・培養液、 ３・・・気相部、４・・・攪拌羽根、 ２１・・・ＣＯ２供給管、２２・・・Ｎ２供給管、２３
・・・０２供給管、 １７．１８．１９．２０・・・流量調節弁、２５．２６
．２７．２８・・・流量針、３６・・・Ｄ Ｏ２検知器
、 ３７・・・ｐＨ値検知器、５０・・・制御回路。 第３図
御系の楯Ｉ）（図、第２図は制御装置の作用を説明する
ためのブロック図、第３図は制御装置のプログラムフロ
ーチャート、第４図および第５図は比較実験例を示す図
表である。 ■・・・培養容器、２・・・培養液、 ３・・・気相部、４・・・攪拌羽根、 ２１・・・ＣＯ２供給管、２２・・・Ｎ２供給管、２３
・・・０２供給管、 １７．１８．１９．２０・・・流量調節弁、２５．２６
．２７．２８・・・流量針、３６・・・Ｄ Ｏ２検知器
、 ３７・・・ｐＨ値検知器、５０・・・制御回路。 第３図
Claims (6)
- （１） 培養容器内の気相部に少くとも窒素、酸素、二
酸化炭素を制御しながら供給して、培養液内のｐｌ！お
よび溶存酸素濃度を所定値に維持し、動物細胞の培養を
行なう動物細胞の培養方法において、ｐＨ値が所定値か
ら外れたとき二酸化炭素の流量の増減によりｐＨ値の制
御を行なうと同時に、二酸化炭素の流量の増減により生
じる気相部の酸素分圧の変化を補なうように窒素および
酸素の流量を増減させ、培養液の溶存酸素濃度が所定値
から外れたとき二酸化炭素の流量は変化させずに窒素お
よび酸素の流量の増減により培養液の溶存酸素濃度の制
御を行なうことにより、培養液内のｐＨ値および溶存酸
素濃度を所定値に維持することを特徴とする、動物細胞
の培養方法。 - （２）前記第１項の培養方法において、酸素の供給は、
空気または空気とＶ素ガスの形で行なわれる培養方法。 - （３）前記第１項または第２頃の培養方法において、培
養容器内の内圧を所定値に調節することを特徴とする培
養方法。 - （４）動物細胞を培養するための培養容器と、前記培養
容器に接続され少くとも窒素、酸素および二酸化炭素の
流量をそれぞれ調節する流量調節手段を有する気体供給
手段と、窒素、酸素および二酸化炭素の流量を測定する
流量測定手段と、前記培養容器内に形成される培養液の
ｐＨ値および溶存酸素濃度を検出する検出手段と、前記
測定手段および検出手段からの信号を受けｐＨ値信号に
応じて二酸化炭素の流星を増減しｐＨ値を所定の（１道
に制御するとともに二酸化炭素流量の増減による酸素分
圧の変化を補償するに必要な窒素および酸素の流量変化
を演算してその演算結果に基づき前記流量調節手段を制
御して窒素および酸素の流量を変化させ、溶存酸素濃度
信号により溶存酸素濃度を所定の値に制御するに必要な
窒素および酸素の流量を演算してその演算結果に基づき
前記流訃調節手段を制御して二酸化炭素の流量を変化さ
せる制御回路手段とからなる、動物細胞の培養装置。 - （５）前記第４項の培養装置において、前記気体供給手
段は酸素および空気供給手段を有し、空気または空気と
酸素ガスの供給により気相中の酸素量を維持するように
なった培養装置。 - （６）前記第４項または第５項の培養装置において、前
記容器内の内圧を所定値に維持する内圧調節装置が設け
られた、動物♀１１１胞の培養装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251788A JPS60141286A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 動物細胞の培養方法および装置 |
| EP84308612A EP0147975A3 (en) | 1983-12-28 | 1984-12-11 | Method and apparatus for culture of animal cells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251788A JPS60141286A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 動物細胞の培養方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60141286A true JPS60141286A (ja) | 1985-07-26 |
Family
ID=17227938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58251788A Pending JPS60141286A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 動物細胞の培養方法および装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0147975A3 (ja) |
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