本发明专利技术涉及一种用于处理细胞以刺激细胞生长的装置(1)，其包括用于产生和发射电脉冲和由此产生的电场的单元(2)，以及可被所发射的电脉冲穿透的处理空间(3)，其中，所述装置(1)还包括单元(4、9)，所述单元(4、9)可被移入和移出所述处理空间(3)使得提供在所述单元(4)的隔室(4a)内或者提供在所述单元(4、9)上或所述单元(4、9)内的容器(5)内的细胞材料可被移入和移出所述处理空间(3)，并且所述处理空间(3)设置在彼此平行的两个电极(2a、2b)或电容器板之间。电容器板之间。电容器板之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理细胞的装置
[0001]本专利技术涉及一种用于处理在医疗、环境、食品应用和基于生物的工业中使用的细胞(包括酵母、细菌、微藻以及植物或动物细胞和细胞组织生产系统，特别是靶向失活、生物活性化合物的提取，和/或细胞生长和/或细胞化合物的刺激)的装置。
[0002]众所周知，原核和真核细胞受电场作用的影响。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，这取决于所施加的电场强度(例如Buchmann L and 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脉冲目标电压的10％至90％的电压增加，电脉冲具有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，因此也不可能均匀地影响细胞材料。
[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]具体地，本专利技术涉及一种装置，其包括用于产生和发射电脉冲的单元，一个能够被发射的电脉冲和由此产生的电场穿透的处理空间，其中，所述装置还包括单元，所述单元可被移入和移出所述处理空间使得提供在所述单元的隔室内或者提供在所述单元上或所述单元内的容器内的细胞材料可被移入和移出所述处理空间，并且其中所述处理空间设置在彼此平行的两个电极或电容器板之间。
[0009]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、细菌、微藻以及植物或动物细胞和细胞组织生产系统，特别是靶向失活、生物活性化合物的提取，和/或细胞生长和/或细胞化合物的刺激)。这些应用描述于Buchmann L and 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。
[0010]根据本专利技术，电场被施加至位于单元的隔室内或单元上的容器内的细胞材料。因此，细胞材料从单轴方向经受电场，并且实现对细胞生长的均匀刺激。
[0011]本专利技术的构思在于，通过单元的移动，所述单元内的隔室或设置在所述单元上或
所述单元内的容器，例如所述单元的隔室，被移动到装置的某个区，该区被称为处理空间。一旦各隔室或容器已被移入处理空间，电场就作用于设置在所述隔室或容器内的细胞材料。优选地，单元的所述移动是旋转移动。
[0012]根据本专利技术，旋转移动被理解为是指围绕假想轴部分或完全旋转。所述部分旋转应为至少180
°
，其中特别优选360
°
范围内的旋转。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。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。
[0013]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。
[0014]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。导电液体是众所周知的。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。
[0015]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。
[0016]根据本专利技术，常规容器可用于接收细胞材料。实例将是瓶、长颈瓶、试管或比色皿。
[0017]根据本专利技术的一个优选实施方案，设置在单元内的隔室具有圆柱形状。但是，也可使用其它形式的隔室。
[0018]用于产生和发射电脉冲的单元是众所周知的。根据本专利技术，可以产生如下所述电脉冲的装置是优选的。这种装置是已知的。例如，可以提到电缆脉冲发生器、基于半导体的脉冲发生器或张弛振荡器。
[0019]产生的电脉冲在处理空间中发射。这通过彼此平行布置的两个电极或电容器板实现，这些电极或电容器板彼此相对布置，具有适于产生电脉冲的距离。这种布置是众所周知的，无需在此详细解释。
[0020]根据本专利技术的一个优选实施方案，两个电极或电容器板被布置成垂直于其中或其上设置有隔室或容器的单元的移动方向。当隔室或容器进入处理空间时，其占据所述电极或板之间的空间中的位置，使得一个电极/板被设置在所述隔室或容器上方，而另一个电极或板被设置在所述隔室或容器下方。
[0021]施加到处理空间的电场的特征必须使得它提供期望的效果，例如，它刺激被处理细胞的生长。相应的电场从现有技术中已知，例如从EP
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2 308969B1中已知。根据本专利技术，可以使用由这种电脉冲产生的电场，使得在0.1至1000纳秒的时间段内，在装置的两个电极或电容器板之间发生电脉冲的目标电压的10％至90％的电压增加，电脉冲具有5纳秒至50000纳秒的脉冲持续时间，并且在达到目标电压时，电脉冲具有0.5kV/cm至100kV/cm的电场强度。
[0022]根据本专利技术，包含待处理的细胞材料的隔室或容器被布置在彼此平行的两个电极或电容器板之间设置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置(1)，其包括用于产生和发射电脉冲的单元(2)，以及可被发射的电脉冲和由此产生的电场穿透的处理空间(3)，其特征在于，所述装置(1)还包括单元(4、9)，所述单元(4、9)可被移入和移出所述处理空间(3)使得提供在所述单元(4)的隔室(4a)内或者提供在所述单元(4、9)上或所述单元(4、9)内的容器(5)内的细胞材料可被移入和移出所述处理空间(3)，并且其中所述处理空间(3)设置在彼此平行的两个电极(2a、2b)或电容器板之间。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单元(4、9)被设置在用于产生旋转移动的电机(6)上。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述单元(4、9)是布置在所述用于产生旋转移动的电机(6)上的板(4)或输送装置(9)，至少一个容器(5)可被固定在所述板(4)或输送装置(9)上。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，1至20个，优选2至15个，更优选5至10个容器(5)可被布置在所述单元(4、9)上。5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述单元(4)是具有至少一个用于接收细胞材料的隔室(4a)并被布置在所述用于产生旋转移动的电机(6)上的主体，优选圆柱形主体。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，1至20个，优选2至15个，更优选5至10个隔室(4a)布置在所述单元(4)中。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置(1)还包括用于将细胞材料填充到至少一个隔室(4a)或至少一个容器(5)中的填充单元(7)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置(1)还包括用于从至少一个隔室(4a)或至少一个容器(5)中移除细胞材料的排空单元(7)。9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，用于产生和发射电脉冲的单元(2)包括两个电极(2a、2b)或电容器板，并且能够产生电脉冲，使得在0.1至1000纳秒的时间段内，在两个电极(2a、2b)之间发生电脉冲的目标电压的10％...
【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：布勒股份公司，
类型：发明
国别省市：
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