生物反应器制造技术

公开了生物反应器瓶(10)，生物反应器瓶(10)包括用于细胞或其它微生物的培养的在第一体积端部与第二体积端部之间延伸的体积，所述体积具有沿从第一体积端部到第二体积端部的方向增大的水平横截面面积(CSA)。瓶任选地包括壳体，壳体包括圆柱形下部部分(14)和倒截头圆锥形上部部分(16)，倒截头圆锥形上部部分(16)提供所述增大的CSA。还公开了瓶(10)的阵列，瓶(10)的阵列支承于托盘中，以用于共同搅拌。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物反应器对相关申请的交叉引用本申请要求保护提交于2018年4月25日的美国临时申请No.62/662304的权益，该临时申请通过引用而以其整体并入本文中。
本公开涉及生物反应器，特别地涉及用于细胞或其它生物微生物的培养的生物反应器瓶。
技术介绍
在传统上，生物处理工业已在用于发酵和细胞培养的制造过程中使用不锈钢系统和管路。这些装置设计成被蒸汽杀菌并且再次使用。然而，清洁和杀菌是高成本的劳动密集型操作。此外，具有必要的管路和公用设施的这些传统的系统的安装成本通常高得惊人。此外，这些系统典型地针对具体过程而设计，并且不可容易地针对新应用而重新构造。近年来，这些限制已导致采用新方法—使用塑料、单次使用的一次性袋和管道来替代通常的不锈钢罐。特别地，在传统上由不锈钢制成的生物反应器已在许多应用中被一次性袋(细胞袋)替代，该一次性袋被摇动，以提供细胞培养所必要的必要的曝气和混合。这些单次使用的袋典型地在无菌状态下提供，并且排除清洁和杀菌的高成本并且耗时的步骤。袋设计成在操作期间维持无菌环境，由此使污染风险最小化。常用的袋属于“枕样式”，主要是因为这些袋可通过将两个柔性塑料片缝合在一起而以低成本制造。还描述了三维袋，其中，另外的片可用于形成壁结构。当初始低体积的细胞(其被称为种子体积)被引入到袋中时，这样的细胞袋具有缺点。此外，为了达到该种子体积，目前通常有必要将悬浮于大约1-2ml的液体中的一小瓶细胞多次转移到不同的器皿中，以使细胞充分地增殖，以提供活种子体积，由此增加成本和污染风险。所需的设备的占地面积对于小型实验室来说过大。
技术实现思路
根据本公开的装置和组件通过以下方式来解决上文中所提到的问题：借助于具有竖直地增大的水平横截面面积(CSA)并且任选地具有用以改进细胞生长的内部细节的生物反应器瓶，减少种子体积所需的转移阶段的数量。在一些实施例中，一种生物反应器瓶包括用于细胞或其它微生物的培养的在第一体积端部与第二体积端部之间延伸的体积。该体积具有沿从第一体积端部到第二体积端部的方向增大的水平横截面面积(CSA)。在一些实施例中，第二体积端部相对于第一体积端部在重力上向上。利用上文中所提到的瓶，非常小的初始体积的种子细胞可被引入到可接受地小的体积中，并且，随着细胞分裂并且增殖，可凭借竖直地增大的CSA来适应细胞的增大的培养体积，而不必将细胞转移到体积增大的器皿。本公开扩展到本文中所公开的特征的任何组合，而不论这样的组合是否在本文中被明确地提到。此外，在以组合方式提到两个或更多个特征的情况下，旨在可在不扩展本专利技术的范围的情况下单独地要求保护这样的特征。附图说明本公开可以以许多方式实施，在下文中参考附图而描述本公开的说明性实施例，其中:图1示出了根据本专利技术的生物反应器瓶的一个实施例；图2示出了根据本专利技术的生物反应器瓶的第二实施例；图3示出了图1中所示出的类型的生物反应器瓶的阵列；以及图4示出了图1至图3中所示出的瓶的任选的内部细节。具体实施方式本公开连同其目标及其优点可通过参考结合附图而得到的以下描述来更好地理解，在附图中，同样的参考标号标示附图中的同样的元件。初始种子细胞培养物具有例如大约10ml或更低的相对低的体积。在不受理论约束的情况下，培养物中的细胞的接近性可有益于生长。因此，低体积初始种子培养物可得益于：在初始生长阶段被引入到具有相对较小的体积的容器中，随后，在生长之后连续地(一次或多次)转移到(一个或多个)较高体积的容器。然而，这样的转移造成增加的成本、增加的过程复杂性以及增加的污染风险。虽然可使用诸如瓶之类的容器来代替袋，但常规的瓶也需要种子体积在不同的容器中的多次转移。此外，在常规的瓶中，随着细胞培养物生长并且扩增，培养物的上弯月面在表面面积上减小，这逐渐地减少了细胞培养物通过上弯月面的表面的氧化。根据本公开的瓶避免或减少了对于转移的需要，并且提供了更好的氧化。在一些实施例中，生物反应器瓶包括用于细胞或其它微生物的培养的在第一体积端部与第二体积端部之间延伸的体积。该体积具有在至少部分中沿从第一体积端部到第二体积端部的方向增大的水平横截面面积(CSA)。在一些实施例中，第二体积端部相对于第一体积端部在重力上向上。容器的CSA的增大适应细胞培养物的生长的体积，同时维持细胞接近性。此外，例如，随着水平CSA增大，上弯月面在瓶的至少上部部分中在表面面积上增大，由此随着细胞培养物生长而增加通过上弯月面的表面的氧化。在一些实施例中，生物反应器瓶包括一个或多个内部结构，以促进响应于例如通过搅拌台来对瓶进行搅拌而发生的混合和氧化。内部结构可包括在瓶的内侧突出的挡板或肋。参考图1，示出了生物反应器瓶10，生物反应器瓶10包括具有壳体11的容器12。壳体11可由包括聚合物、玻璃、金属或合金或复合材料中的至少一种的材料形成。在一些实施例中，壳体11由包括聚合物的材料形成。在一些实施例中，壳体11由基本上由聚合物组成的材料形成。在一些实施例中，该材料是刚性的，例如，响应于所施加的力或压力而抵抗变形。在其它实施例中，该材料是柔性的，例如，响应于所施加的力或压力而表现出局部弹性变形，并且倾向于在所施加的力或压力被移除之后恢复原始的形状或构造。在一些实施例中，壳体11是整体式的。例如，壳体11例如通过模制、冲压、铸造、机加工或任何其它合适的过程而一体地形成，使得壳体11的每个构件在内部无接口。在一些实施例中，壳体11通过联结、焊接、附接、粘附或联合多个构件而形成。在一些实施例中，壳体11包括构造成指示该体积的内含物的至少部分的透明或半透明窗。在其它实施例中，壳体11基本上不透明，例如以遮蔽或保护该体积的内含物免受外部光的影响。壳体11包括下部部分14和上部部分16。在一些实施例中，上部部分16形成为倒圆锥形壳体部分。在一些示例中，上部部分16形成为倒截头圆锥形壳体部分。上部部分16的圆锥形表面可相对于竖直方向限定预确定的角，例如，至少30°或至少45°或至少60°。在一些实施例中，上部部分16可由逐渐地变宽或以其它方式表现出CSA的增大的非圆锥形表面(例如，弯曲表面或成形(contoured)表面)形成。例如，初始或种子培养物可被引入到下部部分14的较小的体积中，因而维持接近性并且促进培养物生长，并且，随着细胞培养物生长，培养物可逐步地扩增到上部部分16的较高的体积中。在一些实施例中，下部部分14的几何体积小于上部部分16的几何体积。在一些实施例中，下部部分14的几何体积小于上部部分16的体积的大约100%或小于其大约7%或小于其大约50%或小于其大约40%或小于其大约30%或小于其大约20%或小于其大约10%或小于其大约5%或小于其大约1%。在一些实施例中，下部部分14的几何体积小于大约20ml或小于大约10ml或小于大约5ml或小于大约2ml或小于大约1ml。在一些实施例中，上部部分16的几何体积大于大约5ml或大于大约本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种生物反应器瓶(10, 10’)，包括用于细胞或其它微生物的培养的在第一体积端部与第二体积端部之间延伸的体积，所述体积具有在至少部分中沿从所述第一体积端部到所述第二体积端部的方向增大的水平横截面面积(CSA)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180425 US 62/6623041.一种生物反应器瓶(10,10’)，包括用于细胞或其它微生物的培养的在第一体积端部与第二体积端部之间延伸的体积，所述体积具有在至少部分中沿从所述第一体积端部到所述第二体积端部的方向增大的水平横截面面积(CSA)。


2.根据权利要求1所述的生物反应器瓶，其特征在于，所述第二体积端部相对于所述第一体积端部在重力上向上。


3.根据权利要求2所述的生物反应器瓶，其特征在于，所述生物反应器瓶包括壳体，所述壳体包括圆柱形下部部分和倒截头圆锥形上部部分，所述倒截头圆锥形上部部分限定提供所述增大的CSA的体积。


4.根据权利要求3所述的生物反应器瓶，其特征在于，所述第一体积端部位于所述第二体积端部与所述圆柱形下部部分之间。


5.根据权利要求3所述的生物反应器瓶，其特征在于，所述壳体由包括聚合物、玻璃、金属或合金中的至少一种的材料形成。


6.根据权利要求3所述的生物反应器瓶，其特征在于，所述壳体是整体式的。


7.根据权利要求3所述的生物反应器瓶，其特征在于，所述壳体包括构造成指示所述体积的内含物的至少部分的透明或半透明窗。


8.根据权利要求1所述的生物反应器瓶，其特征在于，所述壳体限定一个或多个向内突出的肋。


9.根据权利要求8所述的生物反应器瓶，其特征在于，所述一个或多个向内突出的肋中的每个肋在所述第二体积端部与所述第一体积端部之间延伸。


10.根据权利要求8所述的生物反应器瓶，其特征在于，所述一个或多个向内突出的肋中...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·斯坦科夫斯基，
申请(专利权)人：环球生命科技咨询美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US