具有一个或多个原位在线传感器的一次性细胞培养容器制造技术

本文报告了一种小体积生物反应器，所述小体积生物反应器包括培养容器和反应器顶板，其中所述培养容器具有20ml至350ml的工作体积，并包括两个或更多个原位传感器，其中所述反应器顶板包括原位传感器端口，其中至少一个原位葡萄糖传感器和一个原位pH传感器连接到所述原位传感器端口。原位传感器端口。原位传感器端口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有一个或多个原位在线传感器的一次性细胞培养容器
[0001]本专利技术属于哺乳动物细胞培养领域。更详细地，本专利技术尤其涉及一次性小体积细胞培养容器，也称为一次性小体积生物反应器(SUSVB)，包括一个或多个，特别是两个或更多个原位传感器，并且涉及其在哺乳动物细胞的小体积培养中的用途。

技术介绍

[0002]通过自动化高通量技术可加速生物制剂和疫苗的生物工艺的开发，该自动化高通量技术可减轻来自控制复杂生物制剂的产物质量属性所需的多因素统计实验的巨大资源负担(Bareither,R.等人，Biotechnol.Bioeng.110(2013)3126
‑
3138)。
[0003]最近，Bareither,R.等人通过根据用于使用CHO细胞培养、毕赤酵母以及大肠杆菌生产治疗性蛋白质和单克隆抗体的工业生物制剂工艺的工艺性能，建立一个类似于实验室和中试规模的那些反应器的小型搅拌槽一次性250mL反应器，为高通量上游工艺开发提供自动化一次性小型反应器的概念评估的证明(Biotechnol.Bioeng.110(2013)3126
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3138)。该概念评估的证明包括类似的生长、细胞活力、产物滴度和产物质量。该技术跨多次运行表现出稳健性，并满足对于使用指数进料和复杂的事件触发工序运行高细胞密度工序(大于400g/L的湿细胞重量)的能力的要求。
[0004]一次性细胞培养容器在本领域是众所周知的，例如由Sartorius Stedim Biotech销售的15和250系统。
[0005]US 2019/048305报告了一种灌注式生物反应器和一种使用该生物反应器进行连续细胞培养的方法，其中该反应器包括安装有单个传感器(254)的单个传感器端口(240)。
[0006]US 2019/153381报告了一种灌注式生物反应器和相关使用方法，其中该反应器包括作为一个传感元件的顶部空间中的RAMAN传感器，即培养基非接触式传感器。
[0007]US 8,026,096报告了使用两升或更多工作体积的生物反应器在昆虫细胞中产生的体内活性促红细胞生成素。

技术实现思路

[0008]市售的一次性小体积生物反应器(SUSVB)最多提供温度、溶解氧和pH的控制，并且仅具有进料添加和采样的能力。然而，没有第二原位(即与培养基直接接触)代谢物传感器的选项。因此，如果例如除了pH控制之外，还需要对葡萄糖进行额外的监测，则不可避免地必须通过采样进行离线分析。这尤其增加了处理工作以及污染培养的风险。
[0009]本专利技术人现已发现，通过使用根据本专利技术的小体积生物反应器，能缩短用于分析和开发生物工艺的时间线。另外能降低成本。这一切都是在不损害与后来的大规模工艺的可转移性的情况下实现的。
[0010]本专利技术的一个方面是一种小体积生物反应器，该小体积生物反应器包括一个或多个原位传感器，其中至少一个原位传感器用于葡萄糖的确定。
[0011]本专利技术的一个方面是一种小体积生物反应器，包括：
[0012]‑
培养容器(105)；
[0013]‑
搅拌器，该搅拌器包括搅拌器轴(108)和一个或多个叶轮(112；109)；
[0014]‑
作为第一原位传感器的电极或电极型传感器；
[0015]‑
气体喷射器(127)；
[0016]‑
反应器顶板(104)，该反应器顶板包括：
[0017]‑
电机接头(103)，该电机接头用于将电机的驱动轴连接到搅拌器轴(108)(122)；
[0018]‑
至少一个气体入口(116)和气体出口(117)；
[0019]‑
供应端口区域(133)；
[0020]‑
原位传感器端口(130)，该原位传感器端口用于容纳电极或电极型传感器，
[0021]其特征在于，该小体积生物反应器包括第二原位传感器。
[0022]以下是如前所述的所有方面的实施例。明确指出，每个实施例与每个其他实施例的组合以及与每个方面的组合同样包括在内，即使该组合未被记录。
[0023]在一个优选实施例中，小体积生物反应器包括两个或更多个原位传感器，其中一个原位传感器用于葡萄糖的确定，另一原位传感器用于pH值的确定。在一个优选实施例中，两个传感器都是浸没式传感器，即与培养基直接接触。
[0024]在一个实施例中，pH传感器为pH电极。
[0025]在一个实施例中，葡萄糖传感器为电化学和/或基于酶的传感器。
[0026]在一个优选实施例中，小体积生物反应器包括两个或更多个原位传感器，其中一个原位传感器用于葡萄糖的确定，另一原位传感器用于pH值的确定，其中pH传感器为pH电极并且葡萄糖传感器为电化学和/或基于酶的传感器。在一个优选实施例中，两个传感器都是浸没式传感器，即与培养基直接接触。
[0027]在一个实施例中，小体积生物反应器具有20ml至350ml的工作体积。在一个实施例中，工作体积为25ml至300ml。在一个实施例中，工作体积为50ml至280ml。在一个实施例中，工作体积为55ml至270ml。
[0028]在一个实施例中，小体积生物反应器以60ml至260ml的体积运行。在一个实施例中，小体积生物反应器以90ml至250ml的体积运行。
[0029]在一个实施例中，小体积生物反应器具有500ml或更小的总体积。在一个实施例中，小体积生物反应器具有450ml或更小的总体积。在一个实施例中，小体积生物反应器具有400ml或更小的总体积。
[0030]在一个实施例中，小体积生物反应器包括培养容器(105)和反应器顶板(104)。
[0031]在一个实施例中，至少两个原位传感器至少包括葡萄糖或乳酸传感器和pH传感器。
[0032]在一个实施例中，供应端口区域包括一至四个用于液体的入口，该入口连接到各个的进料管线(118，119，120，121)和任选地为喷射器气体入口(116)。
[0033]在一个实施例中，两个叶轮(109，112)连接到搅拌器轴。
[0034]在一个实施例中，小体积生物反应器至少包括(i)一个喷射器气体入口(116)和(ii)一个顶部空间气体入口(132)。
[0035]在一个实施例中，葡萄糖传感器每20秒确定一次葡萄糖浓度和/或葡萄糖传感器在葡萄糖浓度变化的情况下提供信号。在一个实施例中，确定的葡萄糖浓度值通过有线或无线传输到计算机。在一个实施例中，葡萄糖浓度的传输是通过WI
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FI、RFID或蓝牙进行的。
在一个实施例中，葡萄糖传感器具有最多至8g/l的葡萄糖或最多至3g/l的葡萄糖的工作范围。在一个实施例中，葡萄糖传感器为电化学和/或基于酶的传感器。在一个实施例中，葡萄糖传感器为涂覆有固定化酶的丝网印刷电极。在一个实施例中，葡萄糖传感器基材为USP VI类聚合物。
[0036]在一个实施例中，小体积生物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种小体积生物反应器，所述小体积生物反应器包括：培养容器(105)，所述培养容器
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具有20ml至350ml的工作体积，
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包括固定有至少一个叶轮(112)的搅拌器轴(108)，
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包括进料管道(107)，所述进料管道包括i)在其端部连接到喷射器(127)的喷射管，和ii)在其端部具有开口的至少一个进料管线(118)，
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包括两个或更多个挡板(114；126)，所述挡板在朝向所述培养容器(105)的中心的方向上从所述培养容器(105)的壁垂直延伸；以及
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反应器顶板(104)，其中所述反应器顶板(104)包括：
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接头(122)，所述接头用于将电机的驱动轴连接到所述搅拌器轴(108)；
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喷射器气体入口(116)，所述喷射器气体入口连接到所述进料管道(107)中的所述喷射管，任选地为连接到顶部空间(132)的气体入口；
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气体出口(117)，所述气体出口连接到所述培养容器的所述顶部空间；
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进料管线(118)的用于液体的至少一个入口，所述进料管线为所述进料管道(107)的一部分；
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一个原位传感器端口(130)，所述原位传感器端口安装有pH电极(101)；以及
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供应端口区域(133)，所述供应端口区域包括所述喷射器气体入口和所述至少一个进料管线(118)的所述入口，其中所述培养容器(105)和所述反应器顶板(104)两者都基本由非金属材料制成，其特征在于，所述小体积生物反...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：豪夫迈，
类型：发明
国别省市：