JPS6357037B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は培養槽の培地循環方法に関し、特にミ
クロキヤリヤ培養法用培養槽の培地循環方法に関
する。

二培体細胞等の係留依存性細胞の培養法として
は、一般にローラー瓶やルー瓶を用いる培養法が
利用されているが、工業的な大量培養法として
は、生産効率等の面で必づしも満足のいく方法と
はいえない。これらの方法に対し、ミクロキヤリ
ヤ法と呼ばれる通常正または負に荷電した重合体
からなる微小粒子を培地中に懸濁させ、これに種
細胞を接種してこのミクロキヤリヤ表面に細胞を
付着させて培養を行なう方法は、装置規模の制約
が少ない等の理由で、より大量培養に適した可能
性を有する方法といえる。

このようなミクロキヤリヤ法による細胞培養は
通常撹拌装置を備えた培養槽内で行なわれるが、
培養中連続的に培地を交換することが、培地中の
老廃物を除去し培養環境の急変を防ぐ上等で望ま
しい。しかし培養槽内の培地中には細胞を付着し
たミクロキヤリヤが均一に分散しているため、培
地のみを分離して再生循環することは通常極めて
困難である。これを解決する手段として培養槽液
面下にフイルターを端部に備えた導管を挿入しそ
こから培地を吸引して培養槽外に取り出す方法が
考えられる。しかし通常のフイルターを用いたの
では大きな面積をとりにくくまた目詰まりを防ぎ
難いという欠点を示す。本発明はかかる欠点がな
く、所望量の培地を長期間安定に循環させること
ができ、ミクロキヤリヤ及びそこに付着している
細胞を害することのない効果の顕著な培地循環装
置を提供するものである。

上記本発明の目的は、培養槽本体１と該培養槽
本体から培地を抜き出すための導管５と、該培養
槽本体内に位置し、下端が液面下に開口し上端が
該導管に連結された垂直筒状体３と、該筒状体内
に垂直に取り付けられた少なくとも１枚の邪摩板
４と、培地を該培養槽本体に供給するための導管
５′を含む装置を用い、培地の抜き出し速度を筒
状体内の培地上昇速度がミクロキヤリヤの沈降速
度以下になるようにすることを特徴とするミクロ
キヤリヤ培養法用培養槽の培地循環方法によつて
達成される。

ミクロキヤリヤ培養法は、培養槽１内の培地中
に撹拌機２によりミクロキヤリヤを分散せしめた
状態で、ミクロキヤリヤ表面上で細胞を培養す
る。細胞はグルコース、アミノ酸等の栄養素およ
び酸素を消費し、乳酸、尿素、炭酸ガス等の老廃
物を放出するため細胞を好適に培養するために
は、培地中に消費された栄養素および酸素を補給
し、また放出された老廃物を除去することが必要
である。

本発明では培地にかかる処理をほどこすため
に、培養槽より、ミクロキヤリヤを含まない培地
だけを連続的に抜き出し、必要な処理をほどこし
て再び培養槽に戻すに好適な装置を用いる。

次に図面に基づいて本発明装置を説明する。

図は本発明のミクロキヤリヤ培養法用培養槽の
培地循環装置の一例を示す概略断面図である。

培養槽本体１は撹拌装置２を有する密封容器か
らなり、必要に応じ、エアスパージヤーのような
気体吸込ノズル、ベントノズルのような気体排気
ノズル、液仕込ノズル等（図示せず）を有する。
培養槽本体内には、下端が液面下に開口する垂直
筒状体３が備えられその内には少なくとも１枚の
邪魔板４が垂直に取り付けられている。筒状体３
の上端は培地を抜き出すための導管５に連結され
ている。培地の抜き出し循環はポンプ６によつて
行なわれ、抜き出された培地は培地処理装置７で
必要な処理に付され培地を供給するための導管
５′を経て培養槽本体１に供給される。すなわち、
ポンプ６により吸引された培養槽内のミクロキヤ
リヤを含む培地は垂直筒状体３中を上昇する間に
ミクロキヤリヤがほぼ完全に分離され培地のみが
培地処理装置７に送られる。垂直筒状体３中で分
離されたミクロキヤリヤは沈降し、再び培養槽１
内に戻る。培地処理装置７において、栄養素、酸
素の供給、老廃物の除去、PHの調整等の必要な処
理をされた培地は導管５′を経て培養槽に戻され
る。図中８，８′は無菌フイルターを示す。培地
の抜き出し速度は筒状体内の培地上昇速度がミク
ロキヤリヤの沈降速度以下になるように制御する
必要があり、同速度が通常５cm／min以下、特に
２cm／min以下になるように抜き取ることが好ま
しい。垂直筒状体３の中には、培地とミクロキヤ
リヤを完全に分離するために、邪魔板４が垂直に
取り付けられている。もし、垂直筒状体３中でミ
クロキヤリヤが完全に分離されることなくポンプ
６を経て培地処理装置７に送られると、ミクロキ
ヤリヤ上の細胞がダメージを受けまたポンプ内の
詰り等の不都合を生じる。垂直筒状体３中でミク
ロキヤリヤの分離を完全に行うためには、筒状体
中を培地がミクロキヤリヤの沈降速度以下の速度
で、且つ、乱れなく上昇することが必要である。
培養槽１内の培地はミクロキヤリヤを分散せしめ
るために撹拌されており、そのために、特に筒状
体断面積が比較的大きい場合には筒状体中の培地
の上昇流れに乱れを生じミクロキヤリヤを完全に
分離しがたい。筒状体中を邪魔板により複数の流
路に区切ることに筒状体中の流れが乱れることを
防ぎ、ミクロキヤリヤを好適に分離できる。

邪魔板４の形状は、例えば、筒状体断面を第２
図ａ，ｂ及びｃに示すように区切る平板の組合せ
が好適であるが、他の形状であつてもかまわな
い。邪魔板の数は１枚以上任意であり筒状体内径
に応じて適宜決定される。邪魔板の高さは筒状体
内に邪魔板により区割構成される流路の水力相当
直径即ち（４×該流路の断面積／該流路濡れ縁の
長さ）の最大値およそ１培以上、特に２培以上が
好ましい。培地循環ポンプ６としてはペリスタポ
ンプ、ダイヤフラムポンプ等の無菌的な作動の容
易なポンプが好ましく用いられる。

以上のような本発明装置を用いてミクロキヤリ
ヤ法による培養時に培地の循環を行なうと、ミク
ロキヤリヤ及びそこに付着した細胞が害されるこ
となくまた詰まり等の障害発生もなく所望量の培
地を容易に分離して循環させることができるので
ある。

実施例 第１図に示す装置を用いて、ミクロキヤリヤ
0.5wt％を含む培地２を撹拌速度40rpmで撹拌
しながら培養した。上記装置の垂直筒状体３は直
径50mm、高さ50mmのものを、邪摩板４は第２図ａ
に示す様な、筒状体内流路を放射状に６等分する
板状邪魔板を用いた。培養後、撹拌を続けなが
ら、ポンプ６により、筒状体内の培地上昇速度が
ミクロキヤリヤの沈降速度以下の抜き出し速度で
ある0.85cm／minで培地を抜き取つた。このよう
にして運転した結果、ミクロキヤリヤは垂直筒状
体３内でほぼ完全に分離され、培地のみ培地処理
装置７を経て培養槽にもどすことができた。

比較のため、邪魔板がない以外は上記装置と同
一のものを用い、上記と同一の条件で運転した結
果、垂直筒状体３内でミクロキヤリヤが完全に分
解され得ず、導管５、ポンプ６、培地処理装置７
は同伴された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いるの培養槽培地循環装置
の一例を示す概略断面図であり、第２図は邪魔板
の一例を示す断面図である。 １……培養槽本体、３……筒状体、４……邪魔
板、５，５′……導管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 培養槽本体１と該培養槽本体から培地を抜き
   出すための導管５と該培養槽本体内に位置し、下
   端が液面下に開口し上端が該導管に連結された垂
   直筒状体３と、該筒状体内に垂直に取り付けられ
   た少なくとも１枚の邪魔板４と、培地を該培養槽
   本体に供給するための導管５′を含む装置を用い、
   培地の抜き出し速度を筒状体内の培地上昇速度が
   ミクロキヤリヤの沈降速度以下になるようにする
   ことを特徴とするミクロキヤリヤ培養法用培養槽
   の培地循環方法。