生物反应器系统技术方案

一种用于培养细胞的生物反应器系统，其包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物反应器系统


[0001]本专利技术涉及一种生物反应器系统、一种水力旋流器和一种用于培养细胞的方法。

技术介绍

[0002]在用于培养细胞的方法和系统中，需要从培养基分离细胞。常规方法是离心、微孔过滤和沉降。在US6878545中，描述了使用水力旋流器以用于分离细胞，该文献由此通过引用而以其整体并入。在水力旋流器的顶部流出出口处收集细胞浓度降低的悬浮液，并且在水力旋流器的底部流出出口处收集细胞浓度提高的悬浮液。问题是仍有细胞留在在顶部流出出口处收集的悬浮液中。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目标是提供用于在生物反应器系统中用一个或多个水力旋流器分离细胞的改进的方法和系统。
[0004]特别的目标是改进(多个)水力旋流器中的细胞分离效率。
[0005]这通过根据独立权利要求的生物反应器系统、水力旋流器和方法来实现。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种用于培养细胞的生物反应器系统，其包括：
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至少一个生物反应器；和
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至少一个水力旋流器，其包括：
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细胞培养物入口，其经由泵连接到生物反应器的细胞培养物出口，借此，当在生物反应器中提供细胞培养物时，来自生物反应器的细胞培养物可转移到水力旋流器；
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水力旋流器分离部分，细胞培养物可从细胞培养物入口引入到水力旋流器分离部分中，
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顶部出口，在水力旋流器分离部分中分离之后，具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过顶部出口转移；以及
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底部出口，在水力旋流器分离部分中分离之后，具有提高的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过底部出口转移，其中，水力旋流器的所述底部出口设置在如下的位置：使得当生物反应器系统用于培养细胞时，底部出口与生物反应器的顶部空间连接，并且其中所述底部出口设置成使得底部出口具有围绕其的自由空间，使得从底部出口转移出的细胞培养物被允许围绕底部出口自由排放。
[0007]根据本专利技术的另一方面，提供一种水力旋流器，其构造成连接到生物反应器，所述水力旋流器包括：
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细胞培养物入口，其构造成经由泵连接到生物反应器中的细胞培养物，借此来自生物反应器的细胞培养物可转移到水力旋流器；
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水力旋流器分离部分，细胞培养物可从细胞培养物入口引入到水力旋流器分离部分中，
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顶部出口，在水力旋流器分离部分中分离之后，具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过顶部出口转移；
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底部出口，在水力旋流器分离部分中分离之后，具有提高的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过底部出口转移；以及
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连接装置，其设置成环绕水力旋流器的底部出口，从而留有围绕底部出口的自由空间，使得从底部出口转移出的细胞培养物被允许围绕底部出口自由排放，其中所述连接装置构造成连接到生物反应器的入口。
[0008]根据本专利技术的另一方面，提供一种用于在生物反应器系统中培养细胞的方法，生物反应器系统包括至少一个生物反应器和至少一个水力旋流器，其中所述方法包括以下步骤：
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将生物反应器中提供的细胞培养物的部分转移到水力旋流器的细胞培养物入口；
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在水力旋流器的水力旋流器分离部分中分离细胞培养物，将细胞培养物从细胞培养物入口引入到该水力旋流器分离部分中，借此将细胞培养物分离成具有降低的细胞浓度的细胞培养物的一部分和具有提高的细胞浓度的细胞培养物的一部分；
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将具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分通过水力旋流器的顶部出口从水力旋流器转移出；以及
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将具有提高的细胞浓度的细胞培养物的部分通过水力旋流器的底部出口从水力旋流器自由排放出，其中水力旋流器的所述底部出口设置成与生物反应器中的顶部空间连接，并且其中所述底部出口设置成使得底部出口具有围绕其的自由空间，使得从底部出口转移出的细胞培养物被允许围绕底部出口自由排放。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提供一种用于在如上面限定的生物反应器系统中的细胞的培养的方法。
[0010]由此，通过将水力旋流器的底部出口设置成使得从底部出口转移出的细胞培养物被允许围绕底部出口自由排放，与底部出口用普通管(其将为一般的)连接到生物反应器的情况相比较，从顶部出口转移出的细胞培养物中的细胞含量将降低。原因是：如果可能，则从底部出口流出的流将倾向于在所有方向上排放出，即也朝向侧部排放出。当将普通管设置到底部出口时，排放被限制，并且提供在水力旋流器中向上的回流。由此，如果将传统的管连接件设置到底部出口，则在水力旋流器中将产生背压。通过本专利技术，其中从底部出口流出的流被允许自由排放，避免这样的回流，并且可减少生物反应器系统中细胞的浪费。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述底部出口设置成使得底部出口具有径向围绕其的至少1 cm的自由空间。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，水力旋流器与生物反应器集成，使得当生物反应器系统用于培养细胞时，水力旋流器的底部出口直接设置在生物反应器的顶部空间中。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，水力旋流器包括连接装置，连接装置设置成环绕水力旋流器的底部出口，从而留有围绕底部出口的自由空间，其中所述连接装置可选地经由无菌连接器连接到生物反应器的入口。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述连接装置是围绕底部出口对称地连接到水力旋流器的管状部分，其中所述管状部分具有至少2 cm的内径。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，生物反应器是柔性袋并且水力旋流器由塑料生产，并且其中至少生物反应器、水力旋流器以及泵的单次使用部分作为生物反应器系统的单次使用构件、可选地作为预灭菌的单次使用包而设置。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，水力旋流器设置在生物反应器内部，并且水力旋流器的顶部出口连接到生物反应器的壁中的端口。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，水力旋流器的底部出口设置成指向或延伸到生物反应器中，借此水力旋流器在生物反应器的侧壁中集成。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，生物反应器系统包括至少两个连接的水力旋流器，其中一个或多个第一水力旋流器的(多个)顶部出口连接到第二水力旋流器的细胞培养物入口，并且其中所有水力旋流器定位成使得当生物反应器系统用于培养细胞时，水力旋流器的底部出口设置成与生物反应器中的顶部空间连接。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，生物反应器系统进一步包括中空纤维过滤器，中空纤维过滤器包括：入口，其连接到水力旋流器的顶部出口；和滞留物出口，其连接到生物反应器；和渗透物出口，其构造成用于当生物反应器系统用于培养细胞时，将具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分从生物反应器系统转移出。
附图说明
[0020]图1示意性地示出根据本专利技术的一个实施例的生物反应器系统。
[0021]图2示意性地示出根据本专利技术的一个实施例的生物反应器系统。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种用于培养细胞的生物反应器系统，其包括：
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至少一个生物反应器(3)；和
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至少一个水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d
’
；5e)，其包括：
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细胞培养物入口(7)，其经由泵(11)连接到所述生物反应器(3)的细胞培养物出口(9)，借此，当在所述生物反应器中提供细胞培养物时，来自所述生物反应器的细胞培养物可转移到所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d
’
；5e)；
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水力旋流器分离部分(13)，细胞培养物可从所述细胞培养物入口(7)引入到所述水力旋流器分离部分中，
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顶部出口(15)，在所述水力旋流器分离部分(13)中分离之后，具有降低的细胞浓度的所述细胞培养物的部分可通过所述顶部出口转移；以及
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底部出口(17)，在所述水力旋流器分离部分(13)中分离之后，具有提高的细胞浓度的所述细胞培养物的部分可通过所述底部出口转移，其中，所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d
’
；5e)的所述底部出口(17)设置在如下的位置：使得当所述生物反应器系统用于培养细胞时，所述底部出口(17)与所述生物反应器(3)的顶部空间(21)连接，并且其中所述底部出口(17)设置成使得所述底部出口(17)具有围绕其的自由空间，使得从所述底部出口(17)转移出的细胞培养物被允许围绕所述底部出口自由排放。2. 根据权利要求1所述的生物反应器系统，其中，所述底部出口(17)设置成使得所述底部出口具有径向围绕其的至少1 cm的自由空间。3.根据权利要求1或2所述的生物反应器系统，其中，所述水力旋流器(5a；5b；5d、5d
’
；5e)与所述生物反应器(3)集成，使得当所述生物反应器系统用于培养细胞时，所述水力旋流器的所述底部出口(17)直接设置在所述生物反应器(3)的所述顶部空间(21)中。4.根据前述权利要求中的任一项所述的生物反应器系统，其中，所述水力旋流器(5a；5c；5d、5d
’
；5e)包括连接装置(31)，所述连接装置设置成环绕所述水力旋流器(5a；5c；5d、5d
’
；5e)的所述底部出口(17)，从而留有围绕所述底部出口的自由空间，其中所述连接装置(31)可选地经由无菌连接器(35a、35b)连接到所述生物反应器(3)的入口(33)。5. 根据权利要求4所述的生物反应器系统，其中，所述连接装置(31)是围绕所述底部出口(17)对称地连接到所述水力旋流器(5a；5c；5d、5d
’
；5e)的管状部分，其中所述管状部分具有至少2 cm的内径。6.根据前述权利要求中的任一项所述的生物反应器系统，其中，所述生物反应器(3)是柔性袋并且所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d
’
；5e)由塑料生产，并且其中至少所述生物反应器、所述水力旋流器以及所述泵(11)的单次使用部分作为所述生物反应器系统的单次使用构件、可选地作为预灭菌的单次使用包而设置。7.根据前述权利要求中的任一项所述的生物反应器系统，其中，所述水力旋流器(5b)设置在所述生物反应器(3)内部，并且所述水力旋流器的所述顶部出口(15)连接到所述生物反应器(3)的壁(42)中的端口(41)。8.根据前述权利要求中的任一项所述的生物反应器系统，其中，所述水力旋流器(5a；5d、5d
’
；5e)的所述底部出口(17)设置成指向到所述生物反应器(3)中，借此所述水力旋流器在所述生物反应器(3)的侧壁(42)中集成。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的生物反应器系统，其中，所述生物反应器系统(1d)包括至少两个连接的水力旋流器(5d、5d
’
)，其中一个或多个第一水力旋流器(5d)的所述顶部出口(15)连接到第二水力旋流器(5d
’
)的细胞培养物入口(7)，并且其中所有所述水力旋流器(5d、5d
’
)定位成使得当所述生物反应器系统用于培养细胞时，所述水力旋流器(5d、5d
’
)的底部出口(17)设置成与所述生物反应器(3)中的所述顶部空间(...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：思拓凡瑞典有限公司，
类型：发明
国别省市：