具有添加管的生物反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种生物反应器，其具有限定内容积的器皿、搅动器件和至少一个添加管，其中，添加管中的输送孔口位于内容积内，且止回阀布置成邻近输送孔口，以允许流体沿从添加管到器皿的内容积中的方向流动，且阻挡沿相反方向的流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及生物反应器，且更具体而言，涉及用于生物反应器的添加管。本专利技术还涉及在具有添加管的生物反应器中的细胞培养。
技术介绍
在生物制药和生命科学行业中，通常出于回收由细胞携带的产品如蛋白质、疫苗成分等或例如回收干细胞来用于治疗使用的目的来培养细胞。培养条件需要小心地控制，且一般惯例是在培养期间将试剂如pH调节剂、气体、营养物、消泡剂(antifoam)等加入培养物中。这通过经由添加管进行栗送来完成，添加管可具有输送孔口(通常是管的端部)，该输送孔口或者浸没在细胞培养介质中，或者悬置于细胞培养介质上方。栗通常间歇地运行，或者由反馈环控制，或者由固定的添加程序控制。于是，一个问题是即使当栗停止时试剂也可通过滴注或扩散来输送，从而导致试剂供应的较差控制。当输送孔口浸没时，另一问题还在于细胞培养介质和细胞可进入管，且经历高毒性条件，从而导致细胞死亡和有害信号物质的释放。当输送孔口悬置于介质上方时，试剂还可主要进入介质顶部上的泡沫层中，从而阻止了在培养物中的适当的分布。因此，需要将试剂添加到细胞培养物中，而没有细胞经历过高的局部试剂浓度的风险的良好受控的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个方面在于提供一种用于将试剂良好受控地添加到细胞培养物中的手段。这利用如权利要求1中限定的生物反应器来实现。—个优点在于，试剂仅在计划时输送且以计划的量输送。其他优点在于试剂均匀地分布，且细胞不局部地暴露于高瞬时试剂浓度。本专利技术的另一个方面在于提供一种利用试剂的良好受控的添加来培养细胞的方法。这利用如权利要求中限定的细胞培养方法来实现。本专利技术的其他适合的实施例在从属权利要求中描述。【附图说明】图1示出了根据本专利技术的生物反应器。图2示出了根据本专利技术的生物反应器，其中塑料袋由刚性结构支承。图3示出了根据本专利技术的生物反应器，其中可充胀袋搁置在可动平台上。图4不出了具有分尚盘(splitdisk)止回阀的本专利技术的添加管的详图。图5示出了具有唇部(lip)(鸭嘴形)止回阀的本专利技术的添加管的详图。图6示出了具有管状止回阀的本专利技术的添加管的详图。图7示出了具有翻板(flap)止回阀的本专利技术的添加管的详图。【具体实施方式】在一个方面中，本专利技术公开了一种生物反应器1、11、21，其包括限定内容积3、23的器皿2、22。生物反应器还包括搅动器件4、24和至少一个添加管5、25，其中，添加管中的输送孔口6、26位于器皿的内容积内，且止回阀7、27布置成邻近或接近输送孔口，使得其允许流体沿从添加管到内容积3、23的方向流动，且阻挡沿相反方向的流动。当止回阀7、27布置成邻近输送孔口6、26时，止回阀与孔□之间的距离例如可直到管5、25的直径的20倍，诸如，直到管5、25的直径(或平均直径，如果直径沿管5、25的长度变化)的10倍、直到5倍或直到2倍。由于较小的死容积，故短距离是有利的，但如果允许一定距离，则可更容易将止回阀容纳在管中。当流体如pH调节溶液、营养溶液、生长因子溶液或气体经由添加管和输送孔口供应至内容积时，止回阀打开，且当没有流体供应时，阀关闭，从而阻挡流体从内容积到添加管中的任何对流或扩散渗透。器皿通常可具有从0.1升直到几千升的容积，且添加管的直径可对应地从大约1 mm直到几cm。添加管可与器皿的壁中的端口连接，且该端口可在生物反应器的使用期间(例如，利用管路)连接到流体供应器皿和连接到压力生成输送器件。输送器件例如可为栗、加压流体供应器皿或位于生物反应器上方的流体供应器皿，以生成流体静压力。流体的输送例如可通过切换或调节栗，或者通过打开/关闭管路中的调节阀来控制。在一些实施例中，添加管的输送孔口6、26布置成在生物反应器的使用期间浸没在液体中。这具有以下优点:流体直接地添加到细胞培养液中，且没有流体被困在在培养期间形成在液体顶部上的泡沫层中的风险。例如，添加管可与器皿的顶壁中的端口连接，且添加管可具有足以向下达到至器皿底壁的至少中途的长度，如，从顶壁到底壁的距离的至少80%或至少90%，其中输送孔口位于添加管的底端处或邻近其。在这些情况中，应对生物反应器提供指示，以用足够的液体填充器皿，以在使用期间浸没输送孔口。备选地，添加管还可与器皿的侧壁或底壁中的端口连接，且甚至在这些情况下，器皿也应用足够的液体填充，以在使用期间浸没输送孔口。在某些实施例中，输送孔口在器皿中的位置是可调整的。例如，这可利用伸缩式添加管、供添加管连接到其的器皿壁端口中的波纹管等来实现，且具有以下优点:与器皿的填充程度无关，输送孔口可浸没且定位在高湍流的点处。在一些实施例中，添加管的输送孔口6、26由止回阀7、27覆盖。其优点在于，细胞培养液与止回阀直接接触，且没有停滞区域(stagnant zone)形成在止回阀的外侧。止回阀自身可适当地构造成使得没有停滞区域形成在其外侧上。图4-7中例示了此种止回阀的实例。在一些实施例中，止回阀例如在邻近输送孔口的位置处插入添加管中。在某些实施例中，所述止回阀的打开压力低于或等于10 kPa，如，10 Pa和10 kPa之间、100 Pa和10 kPa之间，或1 kPa和10 kPa之间。过高的打开压力可引起压力累积和流体的不受控的猝发(burst)，而过低的打开压力可导致阀例如因由搅动诱发的压力波动而打开。打开压力是将导致止回阀打开的止回阀的两侧(入口侧和出口侧)之间的最小压差。其可以利用标准方法容易地确定，例如，逐渐地增大入口侧上的压力，且注意阀打开的压力。在一些实施例中，止回阀包括弹性体关闭部件38、48、58、68。弹性体关闭部件有助于构造没有停滞区域的止回阀，且与单次使用的生物反应器器皿良好地相容。还可能具有带一体地形成的弹性体止回阀关闭部件的添加管，使得不需要阀零件的分开组装。在某些实施例中，弹性体关闭部件选自当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物反应器(1、11、21)，其包括限定内容积(3、23)的器皿(2、22)、搅动器件(4、24)和至少一个添加管(5、25)，其中，所述添加管中的输送孔口(6、26)位于所述内容积内，且止回阀(7、27)布置成邻近所述输送孔口，以用于允许流体沿从所述添加管到所述内容积(3、23)中的方向流动，且阻挡沿相反方向的流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：A卡斯坦，K格鲍尔，
申请(专利权)人：通用电气健康护理生物科学股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE