用于处理细胞的改进的处理室制造技术

本发明专利技术涉及一种处理单元(3)，其具有入口(3a)和出口(3b)，以及形成在处理单元(3)内部的处理空间(4)，使得其可以被电脉冲穿透，所述处理空间(4)与入口(3a)和出口(3b)流体连接，其中处理空间(4)的内侧面的至少一部分是弯曲的。本发明专利技术还涉及一种包括这种处理单元的装置和一种用所述装置执行的方法，并且其中入口(3a)形成在处理单元(3)的顶面中，出口(3b)形成在处理单元(3)的底面中。成在处理单元(3)的底面中。成在处理单元(3)的底面中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理细胞的改进的处理室
[0001]本专利技术涉及一种用于医疗、环境、食品应用和基于生物的工业(包括酵母、乳酸杆菌、藻类和细胞组织生产系统，特别是包括靶向失活、生物活性化合物的提取，和细胞生长和/或细胞化合物的刺激)的装置的处理单元。
[0002]众所周知，原核和真核细胞受电场作用的影响。取决于所施加的电场强度，细胞生长的刺激以及细胞死亡、微生物的失活或细胞成分的特定提取可能发生(例如Buchmann L和Mathys A(2019),Perspective on Pulsed Electric Field Treatment in the Bio
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based Industry,Front.Bioeng.Biotechnol.7:265,doi:10.3389/fbioe.2019.00265)。
[0003]EP
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2 308 969 B1描述一种PEF(脉冲电场)方法，其中细胞材料悬浮在导电液体中，该细胞材料通过暴露于1至100个电场强度脉冲而位于两个电极之间，使得在0.1至100纳秒的时间段内，在两个电极之间发生电场强度脉冲的目标电压的10％至90％的电压增加，电场强度脉冲具有5纳秒至5000纳秒的脉冲持续时间，并且当达到目标电压时，电场强度脉冲具有0.5kV/cm至50kV/cm的电场强度，显示出加速的细胞增殖和/或增加的细胞成分。
[0004]在EP 2 308 969 B1中使用的用于处理细胞材料的装置中，将具有上述细胞材料悬浮液的电穿孔比色皿连续泵送通过两个电极的排列，并暴露于导电液体中的电场(EP
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2 308 969 B1的第[0020]段)。
[0005]在这些条件下，在容器的壁和中心之间形成流动分布，这可能导致相对于容器直径上的工艺条件的偏差。这是一个问题，因为如上所述影响细胞增殖取决于工艺条件的精确维持。使用EP
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2 308 969 B1的装置，不可能在整个反应容器中获得均匀的工艺条件，因此也不可能获得均匀地影响的细胞材料。
[0006]本专利技术的目的是克服现有技术的上述问题，并提供一种装置，该装置克服目前可用的PEF设备所涉及的困难，以便获得均匀且可控的流动和电场分布。
[0007]上述目的通过权利要求中限定的本专利技术实现。
[0008]详细地，本专利技术涉及一种处理单元，其具有入口和出口，以及形成在处理单元内部的处理空间，使得电脉冲和由其产生的电场可以穿透该处理空间，所述处理空间与入口和出口流体连接，其特征在于，处理空间的内侧面的至少一部分是非平面的，优选为弯曲的，并且其中入口形成在处理单元的顶面中，出口形成在处理单元的底面中。
[0009]本专利技术还涉及包括用于产生和发射电脉冲的单元的装置，其中所述装置还包括根据本专利技术的处理单元。
[0010]根据本专利技术，已经发现，在其至少一部分为非平面的内侧面的处理空间中，更均匀的处理是可能的。例如，所述内侧面的所述部分可以是弯曲的、三角形的、偏转的(buffled)或者可以具有锯齿形。所述内侧面的弯曲部分是优选的。由此，突出通过所述处理空间的流体的流动由此在施加电场的区域中显著均匀化，并且结果，借助于电脉冲对流过所述处理空间的材料的处理比在具有平坦(即，非弯曲)侧面的处理空间中显著更加均匀。
[0011]根据本专利技术，处理空间的内部部分，即不是其与所述内侧面(多个内侧面)的非平面部分(多个非平面部分)直接相邻的部分，经受电脉冲和由此产生的电场。
[0012]根据本专利技术，该装置适用于医疗、环境、食品应用和基于生物的工业(包括酵母、乳酸杆菌、藻类和细胞组织生产系统，特别是包括靶向失活、生物活性化合物的提取，和细胞生长和/或细胞化合物的刺激)。这些应用描述于Buchmann L和Mathys A(2019),Perspective on Pulsed Electric Field Treatment in the Bio
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based Industry,Front.Bioeng.Biotechnol.7:265,doi:10.3389/fbioe.2019.00265中。根据本专利技术，当细胞材料通过处理空间时，电脉冲被施加至位于处理单元的处理空间中的细胞材料。结果，细胞材料经受电脉冲并被处理。
[0013]根据本专利技术，由至少一种细胞(即真核细胞和原核细胞两者)组成的基本上任何材料都可以用作待处理的细胞材料。细胞材料可以是单细胞或多细胞生物体。实例有细菌、酵母、微藻、植物细胞和真菌细胞或它们的孢子、菌丝体、种子或幼苗和动物体细胞。此外，可以处理多细胞组织，诸如植物中的分生组织和人或动物中的上皮或结缔组织。
[0014]在根据本专利技术进行处理之前，细胞材料通常(但不是必须)以已知的方式被分离、纯化和/或灭菌。优选地，在根据本专利技术的处理之前，细胞材料已经可以在合适的和已知的培养基中以已知的方式繁殖到期望的程度。
[0015]在根据本专利技术的处理之前，细胞材料优选悬浮在导电液体中。导电液体是公知的。根据本专利技术，有必要使用对细胞活力没有不利影响，即特别是无毒的导电液体。根据本专利技术，水优选用作导电液体，其中水可以借助于合适的和已知的添加剂调节至期望的pH值。根据本专利技术，优选范围为6.0至14.0，优选7至12的pH值。
[0016]根据本专利技术，上述悬浮液可以常规方式制备并储存直至处理。然而，也可以在根据本专利技术的处理之前立即提供悬浮液。
[0017]细胞材料或包含细胞材料的悬浮液通过处理单元的入口进入位于处理单元内部的处理空间。
[0018]处理单元的入口优选连接至细胞材料或包含细胞材料的悬浮液位于其中的装置。例如，可以为此连接提供常规的管道。
[0019]优选地，在入口中或在入口处或供选择地在上述连接中提供关闭单元诸如阀或锁，以便能够控制将细胞材料或包含细胞材料的悬浮液引入处理单元。
[0020]根据本专利技术的优选实施方案，入口包括喷嘴或者入口构成喷嘴。可以使用常规地用于将介质引入容器或限定空间的喷嘴。这种喷嘴是已知的。
[0021]利用该实施方案，可以以有针对性的方式调节细胞材料或包含细胞材料的悬浮液引入处理单元的速度。因此，可以调节细胞材料在施加至处理单元的处理空间的电场中的停留时间。
[0022]通过上述入口引入待处理的细胞材料的处理单元在其形状、结构和尺寸方面受到限制，这仅由于施加的电脉冲和由此产生的电场能够充分穿透处理单元以在处理单元中实现细胞材料的期望处理。根据本专利技术，处理单元优选是由金属材料或塑料材料(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的容器。
[0023]处理单元可以具有任何几何形状。优选地，处理单元是长方体或圆柱体。
[0024]在处理单元内提供处理空间，细胞材料通过该处理空间，并由此被电脉冲处理。
[0025]处理空间可以具有任何几何形状，但是优选具有长方体形状。根据本专利技术的一个非常优选的实施方案，所述处理空间位于处理单元的中心。特别优选的是，处理单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种处理单元(3)，其具有入口(3a)和出口(3b)，以及形成在处理单元(3)内部的处理空间(4)，使得其可以被电脉冲穿透，所述处理空间(4)与入口(3a)和出口(3b)流体连接，其特征在于，处理空间(4)的内侧面的至少一部分是非平面的，优选是弯曲的，并且其中入口(3a)形成在处理单元(3)的顶面中，出口(3b)形成在处理单元(3)的底面中。2.根据权利要求1所述的处理单元(3)，其特征在于，所述处理空间(4)的所述内侧面具有正弦形状。3.根据前述权利要求中任一项所述的处理单元(3)，其特征在于，所述处理空间(4)具有长方体形状，其顶面与入口(3a)流体连接并且其底面与出口(3b)流体连接。4.根据权利要求3所述的处理单元(3)，其特征在于，所述长方体处理空间(4)的至少一个、优选两个侧面在整个高度上具有弯曲的、优选正弦的形状。5.根据前述权利要求中任一项所述的处理单元(3)，其特征在于，在处理空间(4)的区域中，设置有用于定位电极(2a，2b)以向处理空间(4)提供所述电脉冲的装置(5a，5b)。6.根据权利要求5所述的处理单元(3)，其特征在于，所述装置(5a，5b)是处理单元(3)的侧面中的盲孔，优选地是从外端向内端逐渐变细的处理单元(3)的侧面中的盲孔。7.根据权利要求5或6所述的处理单元(3)，其特征在于，所述盲孔的内表面包括狭缝(6)，所述狭缝(6)优选地被布置在内表面的中心。8.根据权利要求5至7中任一项所述的处理单元(3)，其特征在于，所述盲孔朝向所述处理空间(4)的平坦侧面突出。9.一种装置(1)，其包括用于产...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：布勒股份公司，
类型：发明
国别省市：