具有过滤袋的生物反应器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及用于培养来源于动物或植物的微生物和细胞的生物反应器和方法，其包括设置在生物反应器的柔性的壁(18)的内侧面上的过滤袋，该过滤袋在外侧由生物反应器的壁(18)限界而在内侧由过滤袋壁限界。内侧的过滤袋壁至少部分通过过滤介质(12)构成。在过滤袋中在生物反应器的壁(18)与过滤介质(12)之间设置有间隔垫片(10)。间隔垫片(10)具有至少一个通孔(20)。过滤介质(12)的连接部(22)穿过通孔(20)伸出且直接与生物反应器的壁(18)连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有过滤袋的生物反应器及其制造方法
本专利技术涉及一种用于培养来源于动物或植物的微生物和细胞的生物反应器。此外，本专利技术还涉及一种用于制造这样的生物反应器的过滤袋的方法。
技术介绍
由EP2268788B1公知了一种构造为扁平的一次性袋的生物反应器，在该生物反应器中，至少一个过滤袋固定在生物反应器的壁的润湿的内侧面上。过滤袋通过将亲水过滤介质的边缘焊接到生物反应器的内壁上构成，使得连续的焊缝在过滤介质与生物反应器的内壁之间限定收集室和/或分配室。收集室/分配室与至少一个用于引入和/或引出介质的接头流通连接。在收集室/分配室中可以设置形式为支撑织物的间隔垫片，该间隔垫片防止过滤介质粘着在生物反应器壁上并且因此防止收集室/分配室塌陷。这样的生物反应器适于灌注，特别是作为一次性生物反应器适于应用在翻转设备上(“rockingmotionbag”或“rockerbag”)并且在市场上可以获得2至50升的规格(总体积，相当于最大25升的工作体积)。为了更大的体积，由于主要作用到过滤袋上的机械负荷升高之故，产生提供适于较大体积的生物反应器的必要性。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种适于灌注的、也用于大体积的生物反应器、特别是100或200升数量级(总体积)或以上。所述目的通过具有权利要求1的特征的生物反应器以及通过具有权利要求10的特征的方法得以实现。在从属权利要求中对根据本专利技术的生物反应器和根据本专利技术的方法的有益的和适宜的构造设计进行说明。根据本专利技术的用于培养来源于动物或植物的微生物和细胞的生物反应器、优选一次性生物反应器包括设置在该生物反应器的柔性壁的内侧面上的过滤袋，该过滤袋在外侧由生物反应器的壁限界而在内侧由过滤袋壁限界。内侧的过滤袋壁至少部分通过过滤介质构成。在过滤袋中在生物反应器的壁与过滤介质之间设置有间隔垫片。根据本专利技术，间隔垫片具有至少一个通孔。过滤介质的连接部穿过通孔伸出并且直接与生物反应器的壁连接。本专利技术基于多种认识。首先在试验中已经表明：在总体积为100升或更多的生物反应器中，过滤介质的边缘焊接不再足够，这是因为过滤介质的边缘可能从生物反应器壁上松脱。在这样的情况中，由于未经过滤的介质也能够从生物反应器进入过滤袋中，所以过滤袋的功能不再得到保证。其原因是生物反应器中的大的液体量及重量，就是说，已经仅仅由于流体静压力之故就有相应大的力作用到过滤袋上。在将生物反应器应用在翻转设备上的情况中，由于相对运动造成的晃荡的介质和由此产生的力冲击和摩擦力之故，过滤袋的负荷额外增加。另外还认识到：过滤介质的、间隔垫片的和生物反应器壁的优选材料不允许容易地相互连接在一起。由于所述优选材料的熔点明显不同之故，假如这些材料完全可以熔接，那么通过焊接制造由过滤介质、间隔垫片和生物反应器壁构成的复合结构已经成为问题。类似的内容也适用于组件的粘合或其它连接方式。本专利技术通过如下方式克服了这些问题，即，只将过滤介质与生物反应器的壁连接。除了如在现有技术中已知的那样将过滤介质的边缘环绕地、流体密封地与生物反应器壁连接之外，本专利技术为了进一步稳固过滤袋，在过滤袋的中心区域中(就是说不是在其边缘区域中)额外设置至少一个在过滤介质与生物反应器壁之间的点状连接，而居间设置的间隔垫片并不参与该至少一个连接，就是说，在间隔垫片与过滤介质之间或者在间隔垫片与生物反应器壁之间没有设置直接的连接。这根据本专利技术通过如下方式得以实现，即，间隔垫片具有至少一个通孔，并且过滤介质的穿过通孔伸出的连接部直接与生物反应器的壁连接。通过这种方式可能的是：在为过滤袋提供另外的紧固部位时可以不考虑间隔垫片，就是说，只有过滤介质的材料和生物反应器壁的材料建立连接。根据本专利技术对过滤袋的额外紧固所具有的特别有利的辅助效果是：通过过滤介质的穿过间隔垫片的通孔伸出的连接部将间隔垫片固定地定位在过滤袋中。这个固定定位由于本专利技术的设计在无需焊接、粘合或其它接合技术的情况下自动得以实现。这是特别有利的，因为间隔垫片在使用期间不机械变形、卷绕、折叠等等。根据本专利技术的优选实施方式，设置有多个通孔，这些通孔优选有规律分布地设置在间隔垫片上。因此，过滤介质的一连接部穿过间隔垫片中的每个通孔并且与生物反应器的壁直接连接。通过巧妙地选择点式连接的数量、排列、尺寸和形式，能够实现过滤袋的优良稳定性、对经过滤的介质在过滤袋中分布的尽可能小的影响和液流可自由使用的最大可能的膜片面积之间的最佳关系，在所述膜片面积中焊接面积与总膜片面积相比尽可能小。就此而论，如下的实施方式是有利的，在该实施方式中过滤袋没有完全分隔开或部分隔开的腔室。这意味着：如下地选择固定介质的额外固定在生物反应器壁上的连接部的数量、排列、尺寸和形式，即，在过滤袋中不形成死区或类似物。特别是不利的是：通过设置点状的连接部构成完全封闭或几乎封闭的连接线，这些连接线将导致过滤袋内完全封闭或几乎完全封闭的腔室。鉴于对于一定的灌注过程来说为优选的材料，本专利技术特别适用于壁主要由聚乙烯构成的生物反应器，其与形式为微滤膜片的过滤介质结合，所述微滤膜片至少部分优选由脂肪族聚酰胺、聚砜和聚醚砜、聚酯、聚偏二卤乙烯、丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物和纤维素酯构成、特别优选由聚醚砜构成。微滤膜片在其两侧中的至少一侧上与多孔的面构成物连接、特别是与聚丙烯/聚乙烯-聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚丙烯/聚乙烯层压板连接。这些材料能够良好地相互连接、特别是通过焊接。不参与连接的间隔垫片优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成，该聚对苯二甲酸乙二醇酯不能或者仅能不充分地与上述材料连接。原则上另外的由机械和化学惰性的材料制成的间隔垫片是可能的，这些材料的膨胀度和收缩度低到其不对膜片的功能产生负面影响。为了能够实现介质简单地引入和/或引出过滤袋，在过滤介质中优选插入一个连接件，从生物反应器中引出的软管能够与该连接件相连。本专利技术的优点在最大总体积为至少50升、优选100升、200升和最大1000升的生物反应器中得到最佳体现，特别是在这种规格的、设置用于应用在翻转设备上的一次性生物反应器中。本专利技术还提供一种用于制造用于培养来源于动物或植物的微生物和细胞的生物反应器中的过滤袋的方法，其具有以下步骤：提供用于构成生物反应器的柔性壁、间隔垫片和过滤袋壁，该过滤袋壁至少部分通过过滤介质构成，其中，过滤袋壁比间隔垫片具有更大的面膨胀；在间隔垫片中构成至少一个通孔，该通孔完全穿过间隔垫片；将间隔垫片放置在生物反应器的下部壁的内侧面上；将过滤袋壁放置在间隔垫片上；将过滤袋的超过间隔垫片凸出的边缘环绕地固定在生物反应器的壁上；将过滤介质的连接部引导穿过通孔；并且将过滤介质的连接部直接固定在生物反应器的壁上。根据本专利技术的制造方法利用以下知识：可以无问题地对间隔垫片进行“打孔”，并且后期可以将过滤介质穿过这样形成的通孔直接与生物反应器壁连接(优选在同一个步骤中)，而间隔垫片本身不必与过滤介质或生物反应器壁直接连接。在此，间隔垫片中生成的孔的横截面应该分别略微大于后期的连接部、就是说大于过滤介质与生物反应器壁之间的直接连接的点区域或者面区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于培养来源于动物或植物的微生物和细胞的生物反应器，该生物反应器具有设置在该生物反应器的柔性的壁(18)的内侧面上的过滤袋，该过滤袋在外侧由所述生物反应器的壁(18)限界而在内侧由过滤袋壁限界，其中，内侧的过滤袋壁至少部分通过过滤介质(12)构成，并且在过滤袋中在所述生物反应器的壁(18)与所述过滤介质(12)之间设置有间隔垫片(10)，/n其特征在于：所述间隔垫片(10)具有至少一个通孔(20)，并且所述过滤介质(12)的连接部(22)穿过所述通孔(20)伸出且直接与所述生物反应器的壁(18)连接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190109 DE 102019100434.91.用于培养来源于动物或植物的微生物和细胞的生物反应器，该生物反应器具有设置在该生物反应器的柔性的壁(18)的内侧面上的过滤袋，该过滤袋在外侧由所述生物反应器的壁(18)限界而在内侧由过滤袋壁限界，其中，内侧的过滤袋壁至少部分通过过滤介质(12)构成，并且在过滤袋中在所述生物反应器的壁(18)与所述过滤介质(12)之间设置有间隔垫片(10)，
其特征在于：所述间隔垫片(10)具有至少一个通孔(20)，并且所述过滤介质(12)的连接部(22)穿过所述通孔(20)伸出且直接与所述生物反应器的壁(18)连接。


2.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于：设置有多个优选有规律分布地设置在间隔垫片(10)上的通孔(20)，并且所述过滤介质(12)的多个连接部(22)穿过这些通孔(20)伸出且直接与所述生物反应器的壁(18)连接。


3.根据权利要求1或2所述的生物反应器，其特征在于：所述过滤袋没有完全隔开或部分隔开的腔室。


4.根据前述权利要求之任一项所述的生物反应器，其特征在于：所述生物反应器的壁(18)至少部分由聚乙烯构成。


5.根据前述权利要求之任一项所述的生物反应器，其特征在于：所述间隔垫片(10)至少部分由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。


6.根据前述权利要求之任一项所述的生物反应器，其特征在于：所述过滤介质(12)是微滤膜片，该微滤膜片至少部分由聚醚砜构成。


7.根据权利要求6所述的生物反应器，其特征在于：所述微滤膜片的两侧中的至少一侧与多...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿恩·布鲁玛，弗兰齐斯卡·福尔斯蒂奇，法比安·图兹尼，雷切尔·德莱塞特，达利乌斯·图奥，
申请(专利权)人：赛多利斯史泰迪生物技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE