JP7807258B2 - 直径可変型バイオリアクタ - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年６月２４日に出願され、その内容が本明細書に参照して組み込まれている米国仮出願第６２／３５４，２１６号の、優先権及び利益を主張するものである。

本開示は、バイオリアクタに関し、より詳細には、生物由来原料の生成に関する。

一般に、生物由来原料の生成は、バイオリアクタのトレインを使用して達成される。このバイオリアクタのトレインは、小規模な接種リアクタから完全な生産規模まで拡大する、複数のバイオリアクタからなる。この一般的なバイオリアクタは、液体の高さが槽の直径よりも大きな寸法になるように形成される。つまり、代表的なバイオリアクタは、高さ対幅のアスペクト比が１：１より大きいが、小容量（作業容量の２０分の１）の代表的な反応器では、アスペクト比（液体の高さ対容器の幅）が非常に小さい。この小さいアスペクト比のために、気泡注入、混合が困難になることが知られており、最終的には細胞の増殖が困難になり、また好ましからざる細胞死滅となり得る。一般的なバイオリアクタは、漸増的に容量が増加するシード・リアクタ内での接種材から培養する容量を、生産用バイオリアクタ内で所望の生成物の生産のために十分な培養容量に達するまで拡大するよう設計され、寸法決めされる。一般的なバイオリアクタは、固定寸法で、皿形の頭部と底部を備えるよう設計される。バイオリアクタは一般的に、ステンレス鋼のタンクで構成されるが、使い捨て可能なライナ、使い捨て可能なバッグなども有することができる。

したがって、生産規模のバイオリアクタのプロセスは、大型バイオリアクタのトレインの設置面積、高い洗浄コスト、トレイン内のリアクタ間の切り替えのときの好ましからざる遅延時間及びシード時間の浪費の影響を被る。それぞれのシード・バイオリアクタでは、１つのバイオリアクタから別のバイオリアクタへの移送を伴い、以前のバイオリアクタの終端とは異なる条件に培養物を導入する。これは一般的に、細胞の増殖が再び指数関数的増殖を達成する前に、ある期間失速する「誘導期」効果を生じる。大規模な場合、この典型的なプロセスは、多数のリアクタを必要とし、その結果設備の設置面積が増大し、また準備作業が増加し、その結果生産時間及び生産コストが増大する。たとえば、２０，０００リットル（Ｌ）の生産規模が望まれるバイオリアクタのトレインは、２００Ｌの接種バイオリアクタ（Ｎ－３工程と呼ばれる）、続いて１０００Ｌのシード・バイオリアクタ（Ｎ－２工程と呼ばれる）、続いて５０００Ｌのシード・バイオリアクタ（Ｎ－１工程と呼ばれる）、そして最後に、２０，０００Ｌ容量のバイオリアクタ（Ｎ工程と呼ばれる）で構成することができる。この種々のリアクタのトレインが、より多くの定置洗浄（ＣＩＰ：ｃｌｅａｎ－ｉｎ－ｐｈａｓｅ）サイクル及び関連するＣＩＰシステム、より多くの定置滅菌（ＳＩＰ：ｓｔｅａｍ－ｉｎ－ｐｌａｃｅ）、バイオリアクタ起動工程、公共料金の増大（水、蒸気、廃棄物）、複雑な工場のスケジューリング及び工程上で実行する活動、並びに汚染リスクの増大をもたらす。

米国特許第９，６７０，４４６号 米国出願第１５／６１３，９５４号 米国特許第９，６７０，４６６号 米国特許出願第１５／４５５，８３６号 公開第ＷＯ／２０１７／０７２２０１ Ａ２号 米国特許出願第１５／６１２，７６９号 米国仮特許出願第６２／４５１，４７０号 米国公報第２０１２／００７７４２９号 米国公報第２００９／０３０５６２６号 米国特許第９，３８８，３７３号 米国特許第８，７７１，６３５号 米国特許第８，２９８，０５４号 米国特許第７，６２９，１６７号 米国特許第５，６５６，４９１号 米国公報第２０１６／００９７０７４号

したがって、生産規模のバイオリアクタ処理装置、システム、及び方法の改善が望まれる。

本発明は、生物由来原料を生成するように構成された、直径可変型バイオリアクタ容器を提供する。

本発明はまた、哺乳動物細胞を生成するように構成された、直径可変型バイオリアクタ容器を提供する。

直径可変型バイオリアクタ容器は、液体培地及び生物由来原料を保持するように構成された、第１の直径を有する第１の容器部と、第１の直径より大きい第２の直径を有する第２の容器部とを備えることができ、その結果液体培地を、その容器内で、第１の容量から第２の容量に増大することが可能であるものと説明される。ある態様では、第１の容器部は、０．３：１より大きなアスペクト比を有することができる。ある態様では、第２の容器部は、０．３：１より大きなアスペクト比を有することができる。ある態様では、液体培地は、接種材を含む。第１の容器部は、初期の接種段階のバイオリアクタであるように構成可能である。第２の容器部は、増殖段階又はシード・バイオリアクタであるように構成可能である。様々な直径のバイオリアクタ容器はさらに、少なくとも１つの撹拌器を備えることができる。ある態様では、バイオリアクタはさらに、撹拌器のシャフト、羽根車などの撹拌器、スパージャ、プローブ・ポート、充填ポート、コンデンサ、ベント・フィルタ、気泡ブレーカ・プレート、サンプル・ポート、レベル・プローブ、及びロード・セルのうちの少なくとも１つを備えることができる。ある態様では、直径可変型バイオリアクタ容器は、哺乳動物、昆虫、植物、鳥類、又は微生物の細胞を成長させるように構成可能である。

他の態様では、直径可変型バイオリアクタ・システムは、第１の直径及び第２の直径を有し、その結果容器の直径は容器の高さに従って変わるバイオリアクタ容器と、バイオリアクタ容器内に配設され、その結果バイオリアクタ容器の所与の液体高さでの所望の撹拌を可能にする撹拌器と、バイオリアクタ容器を第１の容量から第２の容量に拡大させるよう動作可能な制御システムとを備える。ある態様では、第１の容器部は０．３：１を超えるアスペクト比を有し、また第２の容器部も０．３：１を超えるアスペクト比を有する。第１の容器部は、初期の接種段階のバイオリアクタとなることができる。第２の容器部は、増殖段階の容器部となることができる。直径可変型のバイオリアクタ・システムはまた、スパージャ、プローブ・ポート、充填ポート、コンデンサ、ベント・フィルタ、気泡ブレーカ・プレート、サンプル・ポート、レベル・プローブ、及び／又はロード・セルを備えることができる。ある態様では、直径可変型バイオリアクタ・システムは、哺乳動物細胞を産生するように構成される。

他の態様では、発酵生成物を生成する方法は、増殖培地及び接種材を第１の容量でバイオリアクタに接種するステップと、接種段階の完了後に、バイオリアクタに追加で増殖培地を添加し、バイオリアクタの容量を第２の容量に拡大するステップとを含む。ある態様では、この方法はさらに、増殖段階の完了後に、追加の増殖培地をバイオリアクタに加えて、バイオリアクタの容量を第３の容量に拡大するステップを含み得る。ある態様では、接種材は哺乳動物細胞である。他の態様では、バイオリアクタは０．３：１の最小アスペクト比を有することができる。

本開示の一態様では、哺乳動物細胞を生成するように構成された直径可変型バイオリアクタ容器は、液体培地及び生物由来原料を保持するように構成された容器を備える。この容器は、前記容器部の基部が前記容器の最上部より狭くなるよう設計されており、またこの容器は、液体培地及び生物由来原料を容器内で、第１の容量から第２の容量に増大させることができるようになっている。

本開示の別の態様では、哺乳動物細胞を生成するように構成された直径可変型バイオリアクタ容器は、第１の直径を有して液体培地及び生物由来原料を保持するように構成された第１の容器部を備え、この第１の容器部は、前記第１の容器部の基部が前記第１の容器部の最上部より狭くなるよう円錐に設計されており、また直径可変型バイオリアクタ容器は第２の容器部を備え、前記第２の容器部の底部の直径は前記第２の容器部の最上部の直径と同じであり、また第２の容器部は、液体培地及び生物由来原料を容器内で第１の容量から第２の容量に増大させることができるよう配置されている。

本開示の別の態様では、直径可変型バイオリアクタ・システムは、第１の直径及び第２の直径を有してその結果容器の直径は容器の高さに従って変わるバイオリアクタ容器と、バイオリアクタ容器内に配設されてその結果バイオリアクタ容器の所与の液体高さでの所望の撹拌を可能にする少なくとも１つの撹拌器と、バイオリアクタ容器を第１の容量から第２の容量に拡大させるよう動作可能な制御システムとを備え、提供される。

本開示の別の態様では、シード段階のトレイン及び生産リアクタにおいて使用するリアクタの数量を減らして発酵生成物を生成する方法は、直径可変型バイオリアクタに、増殖培地及び接種材を第１の容量で接種するステップと、第１の容量内での接種段階の完了後に、直径可変型バイオリアクタに追加の増殖培地を添加し、直径可変型バイオリアクタの容量を第１の容量から第２の容量に拡大するステップと、第２の容量内でのシード段階の完了後に、追加の増殖培地を直径可変型バイオリアクタに添加し、直径可変型バイオリアクタの容量を第２の容量から第３の容量に拡大するステップとを含み、提供される。

本開示の別の態様では、生物学的生産設備は、初期接種材増殖リアクタと、接種材増殖リアクタと流体連通してシード段階のリアクタのトレインとなるように構成された直径可変型バイオリアクタとを備え、提供される。

本発明の直径可変型バイオリアクタは、接種段階の小容量で開始し、２０，０００Ｌを含めた生産規模に至るまで任意の規模で使用できるように、作ることが可能である。ただし、本発明の可変直径型バイオリアクタはまた、その全体が参照して組み入れられている米国特許第９，６７０，４４６号に記載のように、バイオリアクタのトレインの一部として使用することもまた可能である。

本明細書の説明は、以下の図面に鑑みてより完全に理解されよう。

直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ：ｖａｒｉａｂｌｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ）の側面図である。 直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）の側面図である。 直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）の側面図である。 直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）の概略図である。 直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）の概略図である。 均一の直径を有する典型的なバイオリアクタの概略図である。 直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）の実例の概略図である。 直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）の実例の概略図である。 直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）の実例の概略図である。 直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）の実例の概略図である。 直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）の実例の概略図である。 直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）の実例の上面図である。 直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）の実例の上面図である。

上記のように、本開示は細胞性の生物由来原料をバイオリアクタ容器の中で培養するシステム、装置、及び方法に関し、添付の図面と共にここで詳細に説明する。同様の参照番号は、相異なる実施例全体にわたって同様の要素を参照することに留意されたい。

本明細書で使用されている、要素又は構成部品に先行する冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、要素又は構成部品の例（すなわち、存在）の数に関して制限的であることを意図しない。したがって、「ａ」又は「ａｎ」は、１つ又は少なくとも１つを含み、要素又は構成部品の単数形はまた、その数値が単数であることを明確に意味している場合でなければ、複数を含むと読まれるべきである。

本明細書で使用されている用語「発明」又は「本発明」は、制限する用語ではなく、また特定の発明のいかなる単一の態様を示すことを意図するものでもなく、明細書及び特許請求の範囲に記載されたすべての可能性のある態様を包含するものである。

本明細書で使用されている、成分、構成部品、又は使用された反応物の数量を修飾する用語「約」は、たとえば、濃縮液又は溶液を作るために使用される典型的な測定及び液体取り扱いの手順を通じて起こり得る数量のばらつきを示す。さらに、ばらつきは、測定手順における偶然の誤差、構成部品を作るため又はその手法を実行するため使用される製造、供給元、又は成分の純度の違いなどから起こり得る。一態様において、用語「約」は報告された数値の１０％以内を意味する。別の態様において、用語「約」は報告された数値の５％以内を意味する。さらに、別の一態様において、用語「約」は報告された数値の１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、又は１％以内を意味する。

生物由来原料（微生物及び哺乳動物の培養物を含むが、それに限定されない）の、本明細書に記載されているものなど、直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）内でのバイオリアクタのプロセスは、最小の接種材から始めて増殖条件を維持し、増殖期間全体にわたり細胞増殖を維持するために継続する及び／又はボーラスの培地添加及び／又は飼料添加を利用し、且つ所望の生成物を生産するのに十分なボリュームの培養物を得るよう設計される。ただ１つのＶＤＢの中で細胞増殖及び生産を達成することにより、多数の、比較的小さい容量のバイオリアクタを不要にすることができる。ただ１つのＶＤＢにより、所望の生成物を生産するために必要であったバイオリアクタ装置の全体的な設置面積が減少し、複数のシード・リアクタ、複数のＣＩＰ、ＳＩＰ、起動作業、動作後の運用が不要になり、現在複数のシード・バイオリアクタを使用することによって見られる対数的でない細胞増殖又は誘導期効果を最小にし、それによって全体的な設備の運転を簡素化し、結果として時間とコストが省かれる。

たとえば、単一の２０，０００ＬのＶＤＢで、Ｎ－３工程の２００Ｌ、Ｎ－２工程の１０００Ｌ、Ｎ－１工程の５０００Ｌシード・バイオリアクタを置き換えることができる。また、３台のシード・バイオリアクタを単一のＶＤＢに置き換えることにより、２７．８７平方メートル（３００平方フィート）超のクリーンな部屋空間を省くことができると推定される。

ある態様では、バイオリアクタ下部の円錐形又はより小さい直径をもつ円筒形の幾何形状、及び上部の円筒形の設計を利用することで、混合及び曝気に関する重要な設計上の利点を提供する１台のバイオリアクタ内での、規模拡大を制御することが可能になる。たとえば直径可変で円錐又はより小さい直径の円筒底のタンクを使用して、アスペクト比（液体の高さ対液体レベルでの容器の幅）を１：１より大きく維持することが可能で、バルク中の酸素移動のための十分な液頭をもつ最小の接種量から、より容量の大きい培養まで対応する。次いで、細胞増殖を維持するために、培養物の容量は、培地の添加によって嵩増しすることができる。代替の底部の設計により、一般的な固定直径の円筒形タンクのバイオリアクタの設計と比較して、より高いアスペクト比とより小容量での運用とを可能にし得る。

本明細書で使用されている「生物由来原料」は、生存又は死滅している細胞性又はウィルス性材料、並びに／或いは細胞性又はウィルス性の培養によって産生及び発現された生成物の全部又は一部からなる粒子を意味すると理解されたい。これは、たとえば、細菌、哺乳動物、植物、真菌、腫瘍溶解性ウィルス（Ｔ－ＶＥＣ：ｔａｌｉｍｏｇｅｎｅ ｌａｈｅｒｐａｒｅｐｖｅｃ）などのウィルス、又は他の任意の所望の治療用若しくは生化学用の生成物などの、真核細胞又は原核細胞を含むことができる。ある態様では、「生物由来原料」は、細胞治療プログラムのために生成された細胞を含む。ある態様では、「生物由来原料」は、ウィルス遺伝子治療、ウィルス免疫療法、又は原生動物ウィルス治療を含むウィルス治療のために生成されたウィルスを含む。ある態様では、「生物由来原料」は、タンパク質、ポリペプチド、ポリマー、ＤＮＡ、ＲＮＡ、抗原、モノクローナル抗体、又は他の任意の所望の化合物を含むがこれらに限定されない、所望の化合物の発酵生成のための細胞培養物又はウィルス性培養物を含む。ある態様では、生物由来原料は、基質又は固定化材料などの不活性材料を含むことができる。さらに、本明細書で使用されている「液体培地」は、増殖培地、水、接種材、及び生物由来原料など、バイオリアクタのプロセスで通常使用される任意の液体を意味すると理解されたい。液体培地は、懸濁、乳化、同伴、又は別の様態で液体培地中に存在する固体粒子及び／又は気体を有することができる。

図示のように、直径可変型バイオリアクタは、接種からシード及び生産までをただ１つのバイオリアクタ容器内で、又は従来の接種からシード、生産までのトレインからリアクタの数を減らして、効率的に規模拡大できる、複数の構成を有することができる。ある態様では、直径可変型バイオリアクタは、バイオリアクタの培地の容量が従来の垂直円筒で直径が均一のリアクタに比べて小さいとき、より適したアスペクト比を有することができる。また小容量の接種から生産ボリュームまでの培地添加又は飼料添加によって、廃棄物が希釈され、新鮮な栄養素が継続的に導入され、混合されるので、細胞増殖のための安定した環境が提供される。ある態様では、実例の直径可変型バイオリアクタは、発酵プロセス用に構成することができ、またバッチ式、流加式、又は連続式であってもよく、生産方法はバイオリアクタ容器内で、培養の段階及びボリュームの段階に応じて変更することができる。たとえば、最初の接種段階には、バッチ式又は流加式プロセスを使用することができる。次いで、細胞増殖段階が成熟期に達してバイオリアクタの容量がその所望の限度まで拡大されると、流加式、連続式又は灌流式プロセスを使用することができる。本明細書に記載の直径可変型バイオリアクタは、任意の適切な材料で形成することが可能であり、また２０１７年６月５日に出願された米国出願第１５／６１３，９５４号に記載のものを含むがこれらに限定されない、単一使用、使い捨て可能なシステム用に構成することが可能である。ある態様では、リアクタは、単一型システム又は多品種生成用スイートで使用されるように構成することができる。

さらに、直径可変型バイオリアクタは、どんな所望の総容量をも有するように構成することができる。以下により詳細に説明するように、ＶＤＢは約２０，０００リットル（Ｌ）の総容量を有することができるが、ＶＤＢを総容量１，０００Ｌで、又はたとえば総容量１０Ｌで設計することさえも可能である。たとえば、総容量１０ＬのＶＤＢもまたプロセス開発又は規模縮小研究のために使用可能であり、一方、容量１０００ＬのＶＤＢがパイロット規模のバイオリアクタとして作用することも可能である。図１から図３に、円錐形の下部及び円筒形の上部を有し、それによって様々な所望の容量を達成するために円筒形の上部の高さが変わる、実例の直径可変型バイオリアクタを示す。

図１に、直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）１００を示す。直径可変型バイオリアクタ１００は、第１の直径を有して液体培地又は適切な細胞などの生物由来原料の培養物を保持するように構成された第１の容器部１０２と、第１の直径より長い第２の直径を有して液体培地を容器１００内で第１の容量から第２の容量に増大させることが可能な第２の容器１０４を備える。直径可変型バイオリアクタ１００はまた、人道などの少なくとも１つの入口１０６及び少なくとも１つの出口１０８を備える。

図２に、図１に示す直径可変型バイオリアクタの上部円筒部分の高さに比べて、その上部円筒部分の高さが減少した直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）２００を示す。直径可変型バイオリアクタ２００は、第１の直径を有して液体培地を保持するように構成された第１の容器部２０２と、第１の直径より長い第２の直径を有する第２の容器２０４を備える。直径可変型バイオリアクタ２００はまた、人道などの少なくとも１つの入口２０６及び少なくとも１つの出口２０８を備える。

図３に、図２に示す直径可変型バイオリアクタの上部円筒部分の高さに比べて、その上部円筒部分の高さが減少した直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）３００を示す。直径可変型バイオリアクタ３００は、第１の直径を有して液体培地を保持するように構成された第１の容器部３０２と、第１の直径より長い第２の直径を有する第２の容器部３０４を備える。直径可変型バイオリアクタ３００はまた、人道などの少なくとも１つの入口３０６及び少なくとも１つの出口３０８を備える。

図４に、直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）４００を示す。直径可変型バイオリアクタ４００は第１の容器部４０２、第２の容器部４０４、及び第３の容器部４０６を備える。第１の容器部は、直径が容器の高さに従って変わる、すなわち第１の容器部４０２の直径及び第２の容器部４０４の直径は、バイオリアクタ４００の最上部に向かって増加する。ただし図示のように、第３の容器部４０６の直径は、容器部４０６全体を通して比較的均一にとどまっている。

図５に、直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）５００を示す。直径可変型バイオリアクタ５００は第１の容器部５０２、第２の容器部５０４、及び第３の容器部５０６を備える。第１の容器部は、直径が容器の高さに従って段階的に、すなわち容器を上に向かうにつれて変わり、第３の容器部５０６の直径は第２の容器部５０４の容量よりも大きく、第２の容器部５０４の容量は第１の容器部５０２の容量よりも大きい。図示のように、本態様において、各段の直径はその段の間ずっと均一で、第１の段５０２と第２の段５０４の間で１段階増加し、また第２の段５０４と第３の段５０６の間でまた別の１段階、直径が増加する。

図６から図９は、様々なバイオリアクタの設計の、アスペクト比及び容量の実例を示す。上記のように、アスペクト比は容器の高さ対幅又は直径で定義される。図示のように、図６から図９のリアクタは、約０リットルと２５，０００リットル（Ｌ）間の範囲の容量を有することができる。

図６は、均一の直径を有する（すなわち、直径可変型バイオリアクタではない）典型的なバイオリアクタ６００である。典型的なバイオリアクタ６００は、単一の容器部６０８だけを有し、またバイオリアクタ高さ６０２、容量６０４、アスペクト比６０６を有する。典型的なバイオリアクタ６００は、表１に示すバイオリアクタ高さ６０２、アスペクト比６０６を有する。図示のように、小容量、たとえば８００Ｌで、典型的な均一直径のリアクタのアスペクト比は０．３よりも大幅に低い。さらに、均一直径のバイオリアクタは、少なくとも０．６５以上のアスペクト比で動作しなければならず、それは図６では約１０，０００Ｌの容量を示す。すなわち、均一直径のバイオリアクタでは、最適な運転のため、所望の培養物の容量に達するように、複数のシード・バイオリアクタで漸増的に培養物の容量を増やす必要がある。

図７、図８及び図９は、様々な構成の直径可変型バイオリアクタを示し、これらはすべて、複数のシード・バイオリアクタ２００Ｌ、１０００Ｌ、及び４０００Ｌそれぞれを不要にするのに必要となる所望の容量で動作可能である。

図７は、バイオリアクタ高さ７０２、容量７０４、及びアスペクト比７０６を有する、実例である直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）７００を示す。図示のように、バイオリアクタ７００は第１の容器部７０８、第２の容器部７１０、及び第３の容器部７１２を備える。実例のバイオリアクタ７００は、表２に示すバイオリアクタ高さ７０２、アスペクト比７０６、及び容量７０４を有する。

図８は、バイオリアクタ高さ８０２、容量８０４、及びアスペクト比８０６を有する、実例である直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）８００を示す。図示のように、バイオリアクタ８００は第１の容器部８０８、第２の容器部８１０、及び第３の容器部８１２を備える。

図９は、バイオリアクタ高さ９０２、容量９０４、及びアスペクト比９０６を有する、実例である直径可変型バイオリアクタ（ＶＤＢ）９００を示す。図示のように、バイオリアクタ９００は第１の容器部９０８、及び第２の容器部９１０を備える。実例のリアクタ８００、９００は、表３に示すバイオリアクタ高さ８０２、９０２、及びアスペクト比８０６、９０６を有する。

図１０及び図１１は実例の直径可変型バイオリアクタ容器１０００及び１１００を示す。図示のように、直径可変型バイオリアクタ１０００、１２００は、撹拌器のシャフト、羽根車などの撹拌器、スパージャ、プローブ・ポート、充填ポート、コンデンサ、ベント・フィルタ、気泡ブレーカ・プレート、サンプル・ポート、レベル・プローブ、及びロード・セルのうちの少なくとも１つなどの、様々なポート、プローブ、スパージャ、及び他の構成部品を備えることができる。

図１０は、第１の容器部１００２及び第２の容器部１００４を備える、ＶＤＢ１０００の概略図である。ある態様では、第１の容器部１００２は、増加する直径を有し、したがって第１の容器部１００２は円錐形である。第２の容器部１００４は、一定の直径を有することができ、したがって第１の容器部１００２は円筒形である。図示のように、ＶＤＢ１０００は、バイオリアクタ全体の高さＡを有することができる。ある態様では、バイオリアクタ全体の高さＡは、約１．５２メートル（５フィート）から約１５．２４メートル（５０フィート）の範囲にあってもよい。たとえば、バイオリアクタ全体の高さは、約６．１０メートル（２０フィート）であってもよい。さらに、図示のように、バイオリアクタの上部は高さＢを有することができ、下部は高さＣを有することができ、またバイオリアクタは液体高さＥを有することができる。液体高さＥは、生産のどの段階が所望されているかに基づいて変えることができる。ある態様では、下部の直径は高さＣに従って変えることができ、またある態様では、上部の直径は高さＢに沿って一定のままとすることができる。

本明細書に記載するように、ＶＤＢバイオリアクタの直径は、バイオリアクタ全体の高さＡ又は下部の高さＣに従って移動するにつれて変えることができる。図示のように、第１の容器部１００２は、下部の高さＣに応じて増加する直径を有することができる。リアクタ高さＡを上に向かうにつれて直径は、たとえば第２の直径Ｄ２、第３の直径Ｄ３、及び第４の直径Ｄ４へと増加する。ある非制限的な態様では、たとえば、Ｄ１は約０．３０メートル（１フィート）から約０．９１メートル（３フィート）であってもよく、Ｄ２は約０．３０メートル（１フィート）から約１．５２メートル（５フィート）であってもよく、Ｄ３は約０．６１メートル（２フィート）から約３．０５メートル（１０フィート）であってもよく、Ｄ４は約０．９１メートル（３フィート）から約６．１０メートル（２０フィート）であってもよい。１つの非限定的な例として、ＶＤＢバイオリアクタの高さＡは約６．１０メートル（２０フィート）で下部高さＣ（円錐高さ）約４．５７メートル（１５フィート）、上部直径（Ｄ４）約３．０５メートル（１０フィート）、底部直径（Ｄ１）約０．６１メートル（２フィート）、Ｄ２約０．９９メートル（３．２５フィート）及びＤ３約１．４６メートル（４．８フィート）であってよく、総容量約２４，９０９リットル（Ｌ）、下部（円錐）容量１３，７８９Ｌ、上部（円筒）容量１１，１２０Ｌをもたらす。図１０に示すようなある態様では、上部は均一の直径を有することができ、Ｄ４はＤ５に等しいことに留意されたい。さらに、図示のように、下部は、下部に所望の直径及び容量を与えるのに適切な任意の角度とし得る角度θを備える、円錐の形状を有することができる。収容容量は皿形の底部１０１６を有することができることを理解されたい。また角度のついた頂点部１０１８は、単に説明目的のために示されており、リアクタ内にある必要はないことを理解されたい。

さらに、ＶＤＢ１０００は、複数の撹拌器１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、及び１０１０ｄを備える。撹拌器は、特定の撹拌器１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、及び１０１０ｄがその中に配設される特定の容器部１００２、１００４のために構成された撹拌を可能にするように構成することができる。図示のように、撹拌器１０１０ｄをバイオリアクタ内の高さＨに配設し、撹拌器１０１０ｃをバイオリアクタ内の高さＩに配設し、撹拌器１０１０ｂをバイオリアクタ内の高さＪに配設し、撹拌器１０１０ａを高さＫに配設することができる。たとえば、高さＨ、Ｉ、Ｊ、Ｋは約０．３０メートル（１フィート）から６．１０メートル（２０フィート）の範囲内にあってよい。ある態様では、撹拌器は、ＶＤＢ１０００の中点１０１１に沿って配設される単一の駆動装置（図示せず）を有することができる。ある態様では、ＶＤＢ１０００は、バイオリアクタ１０００のいたるところに隔壁１０１２を備えることができる。図示のように、隔壁１０１２は、バイオリアクタの高さＧ又はＦに沿って、延在することができる。ある態様では、ＶＤＢ１０００は、複数のポート１０１４を備えることができる。ポート１０１４は、入口、出口、ｐＨ、温度、酸素などのプローブ、或いは他の任意の所望のプローブ又はセンサであるように構成することができる。ＶＤＢ１０００はまた、ただ１つの羽根車など、ただ１つの撹拌器を備えることができる。

図１１は、ＶＤＢバイオリアクタ１１００の実例の概略図である。ＶＤＢバイオリアクタ１１００は、バイオリアクタの培地を添加及び除去するように構成された、入口ポート１１０２及び底部出口バルブ１１０４を備える。ＶＤＢバイオリアクタ１１００は、第１の容器部１１０２、第２の容器部１１０４、及び第３の容器部１１０６を備えることができる。バイオリアクタは、下部撹拌器１１１０、中間部撹拌器１１１２、上部撹拌器１１１４、並びに撹拌器用モータ及び駆動装置１１１６を具備する撹拌器１１０８を備える。さらに、バイオリアクタは、空気又は他の栄養素が、バイオリアクタの液体培地を通って気泡となることを可能にするように構成された、少なくとも１つのスパージャ１１１８を備えることができる。加えて、バイオリアクタは、少なくとも１つのプローブ又は添加ポート１１２０を備えることができる。バイオリアクタはまた、少なくとも１つのＣＩＰポート１１２２を備えることができる。図示のように、バイオリアクタは、スパージャ１１１８、プローブ及び添加ポート１１２０、並びにＣＩＰポート１１２２を、容器部１１０２、１１０４、１１０６のそれぞれの中に備えるように構成することができる。バイオリアクタは、気泡注入の監視及び制御、液体培地の添加及び除去、細胞増殖及び生成、酸素レベル、容量、温度、ｐＨ、並びに他の任意の所望の構成要素をも含むバイオリアクタ・システムを制御するための、任意の適切な制御システムを備えることができる。ある態様では、制御システムは、連続式又はバッチ式手法のどちらでも、バイオリアクタの容量を拡大するように構成される。加えて、バイオリアクタは、その中に配置される少なくとも１つの隔壁１１２４を備えることができ、細胞消滅となり得るバイオリアクタ接種物への過度のストレスを引き起こすことのない、好適な混合状態を提供するように構成される。加えて、バイオリアクタは、外部に断熱材を具備することが可能な、熱伝達シェル１１２６を備えることができる。ＶＤＢ１０００はまた、ただ１つの羽根車など、ただ１つの撹拌器を備えることができる。

本明細書に記載の直径可変型バイオリアクタは、任意の断面形状を有することができる。ある態様では、直径可変型バイオリアクタは、円形でない断面形状を有することができる。円形でない断面の場合は、「直径」は各段の断面積を意味すると理解されたい。ある態様では、つまり、直径可変型バイオリアクタは、円形、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形、八角形、七角形、十角形、及び他のどんな形状をも含むがこれらに限定されない任意の幾何形状である断面形状を有することができる。

本発明の直径可変型バイオリアクタはまた、撹拌器を備えることができる。たとえば、撹拌器は、以下を含むことができる。（ｉ）表面に波紋を形成し、表層を液体のバルクと混合することを可能にする、環状の揺動又は振動、（ｉｉ）撹拌器のシャフト上に非中心対称に配置された撹拌器、又は円錐形の容器の底部上に中心を外れて装着され、撹拌器の領域周辺で液体の渦を巻くことにより軸方向の混合を可能にする撹拌器、（ｉｉｉ）径方向に流れる液体のバルクを軸方向に偏向させることを可能にする、複合ベース／ベース・プレート設計を有する隔壁のない容器内の中心に装着された撹拌器（撹拌器群）、及び（ｉｖ）隔壁が足りないために生じる軸方向の流れの不足を克服するために容器がかき混ぜられる、円形でない容器（立方体）。

ある実施例では、少なくとも１つのブレード要素を備える撹拌器が曝気装置として使用される。ブレード要素は、回転可能シャフトに向かって折り畳むことができる。ある実施例では、回転可能シャフトは、第１の撹拌器及び第２の撹拌器と連結され、両方の撹拌器が少なくとも１つの折り畳み可能なブレード要素を備えることができる。やはり、混合中に縦配置で、又は畳まれ折られた配置で撹拌器をそれぞれ保持するための保持リング位置及び撹拌器係脱位置があってもよい。

一実施例では、回転可能シャフトは、軸鞘に囲まれた金属の強化ロッドを備える。金属の強化ロッドは、ステンレス鋼で作られてもよく、一体に結合された複数の片部から作られてもよい。強化ロッドの上部は、モータを磁気によって係合するための磁気部材を備えることができる。軸鞘は、高分子材料からなるものでよい。シャフト上の撹拌器はまた、親水性ポリマーなどの高分子材料で作ることができる。たとえば、軸鞘及び撹拌器は、照射、光又はプラズマ誘導、或いは酸化を受けることによって改質されたポリエチレンポリマーを含むことができる。非中心対称に配置された複数の撹拌器に対して、中心を外れて装着された単一の撹拌器は、流加式プロセス中に、液体中に浸かっていない回転する撹拌器によって液体表面が切られることの影響を考慮する必要なしに、作動容量を連続的に変更することが可能であるというかなりの利点を提供する。

本開示によれば、回転可能シャフトは、上部の羽根車及び底部の羽根車に結合することができる。上部の羽根車及び底部の羽根車の両方が、高分子材料で作ることができる。たとえば、ある実施例では、羽根車は３Ｄプリンタで作られたものであってもよい。上部の羽根車及び底部の羽根車の両方が、親水性の表面を画定することができる。たとえば、羽根車を形成するために使用される高分子材料は、親水性のポリマーを含んでもよく、又は表面が親水性になるように表面を改質されたポリマーを含んでもよい。

ある実施例では、たとえば、上部及び底部の羽根車は、ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィンポリマーで作られる。一実施例では、低密度ポリエチレンを使用することができる。低密度ポリエチレンは、親水性の表面を形成するために、照射、光又はプラズマ誘導、或いは酸化を受けることによって改質されてもよい。

別の実施例では、その全体が参照により組み込まれる米国特許第９，６７０，４６６号で論じられているように、本発明の直径可変型バイオリアクタを、その大きさと特徴を維持するように設計することができる。たとえば、本発明の直径可変型バイオリアクタは、２つの撹拌器を備えることができる。上部の羽根車は、水中翼の羽根車を含むことができる。一方、底部の羽根車は、４ピッチ・ブレードの高剛性の羽根車を含むことができる。羽根車対タンクの直径比は約０．３５から約０．５５、たとえば約０．４４から約０．４６などであってもよい。上部の羽根車及び底部の羽根車は、約０．１から約０．９の動力数（Ｎ_ｐ）を有することができ、また約０．４から約０．９の流れ数（Ｎ_ｑ）を有することができる。

本開示の撹拌システムで使用するのに好適な羽根車の非制限的な実例は、水中翼羽根車、高剛性ピッチ・ブレード羽根車、高剛性水中翼羽根車、ラッシュトン型羽根車、ピッチ・ブレード羽根車、穏やかな船舶用羽根車、セリジェン・セルリフト羽根車、Ａ３２０羽根車、ＨＥ３羽根車などを含む。スピン・フィルタもまた、装置が灌流モードで動作するときなどに、使用することができる。本開示の単一で使用するバイオリアクタの、複数の羽根車の実施例において、羽根車は同一の又は様々な材料、設計、及び製造方法を含むことができる。たとえば、一実施例では、上部の羽根車は、水中翼羽根車又は３Ｄプリンタを使用して作られたものなどの類似の設計の１つであってもよい。

図１２は、円形でない様々な断面を有する、実例のバイオリアクタ容器１２００の上面図である。すなわち、バイオリアクタ１２００は正方形の断面形状を有している。具体的には、容器１２００は、底部１２０８と、第１の直径１２２８を有して液体培地及び生物由来原料を保持するように構成された第１の容器部１２０２と、第１の直径１２２８より長い第２の直径１２３０を有して液体培地及び生物由来原料を容器１２００内で第１の容量から第２の容量へ増加可能で、容器１２００は液体培地及び生物由来原料を保持するように構成された、第２の容器部１２０４とを備える。このような形状の構成が、側面から見たときに、図１から図１１に示すいずれか又はすべての実施例、並びに本明細書に開示された他の実施例に入り得ることが、当業者には理解されよう。たとえば、容量寸法の増加は４つの側部のうちの１側部、４つの側部のうちの２側部、４つの側部のうちの３側部、又は４つの側部すべての直径を変えることにより達成することができる。この増加は、いずれかの又はすべての側部において連続する必要はない。

一実施例では、本明細書での使用に好適な羽根車は、３Ｄ印刷によって製造され、羽根車の寸法が異なっても、当技術分野で知られるいずれかの羽根車のように見えるものを含む。

図１３は、円形でない様々な断面を有する、実例のバイオリアクタ容器１３００の上面図である。すなわち、バイオリアクタ１３００は、三角形の断面形状を有している。具体的には、容器１３００は、第１の直径１３２８を有して液体培地及び生物由来原料を保持するように構成された第１の容器部１３０２と、第１の直径１３２８より長い第２の直径１３３０を有して液体培地及び生物由来原料を容器１３００内で第１の容量から第２の容量へ増加可能で、容器１３００は液体培地及び生物由来原料を保持するように構成された、第２の容器部１３０４とを備える。このような形状の構成が、側面から見たときに、図１から図１１に示すいずれか又はすべての実施例、並びに本明細書に開示された他の実施例に入り得ることが、当業者には理解されよう。たとえば、容量寸法の増加は３つの側部のうちの１側部、３つの側部のうちの２側部、又は３つの側部すべての直径を変えることにより達成することができる。この増加は、いずれかの又はすべての側部において連続する必要はない。

楕円形、六角形、八角形など、他の円形でないバイオリアクタが本明細書に開示されていることが当業者には理解されよう。

図１２に示す立方体の幾何形状及び図１３に示す三角形の幾何形状など、円形でない容器の幾何形状に関して、撹拌器によって作り出される径方向の流れは、容器の４側部のそれぞれにぶつかる時に偏向することができる。このような設計は、取り付け中に、水平に詰められたバイオプロセス容器のそれぞれの角を、スチール枠の角に容易に整列させることができるという、スチール枠への取り付け上の利点を提供する。

使用に当たっては、本明細書に記載の直径可変型バイオリアクタは、生きた細胞を培養し、生物由来原料を生成するために使用することができ、トレイン内の必要なリアクタを単一のバイオリアクタに限定することによってフロア空間の効率的な使用が可能になる。具体的には、発酵生成物の生産など、生物由来原料の生産は、増殖培地及び接種材を第１の容量でバイオリアクタに接種し、接種段階の完了後に、バイオリアクタに追加で増殖培地を添加し、バイオリアクタの容量を第２の容量に拡大することによって、ただ１つのＶＤＢバイオリアクタの中で達成することができる。ある態様では、バイオリアクタを使用することは、増殖段階の完了後に、追加の増殖培地をバイオリアクタに添加し、バイオリアクタの容量を第３の容量に拡大するステップを有することができる。

すなわち、接種バイオリアクタ及び必要なすべての後に続く増殖又はシード・リアクタを単一のバイオリアクタ容器に凝縮させることによって、特定の施設の設置面積は最小化される。たとえば、所望の生産規模２０，０００リットル（Ｌ）のために、第１の容器部（すなわち、接種容器部）、第２のシード又は増殖部、及び第３のシード又は増殖容器部からなる、ただ１つの２０，０００Ｌバイオリアクタを使用することができる。たとえば、第１の容器部（接種容器部）は、約１００Ｌから約２００Ｌの容量に対応する第１の直径、及び約０．３：１から約２：１の間の所望のアスペクト比を有することができる。次に、第２及び第３のシード容器部は、バイオリアクタの容量を、所望のアスペクト比の範囲を維持しながら、所望の２０，０００Ｌの量まで拡大することができる。たとえば、アスペクト比を、約０．３：１と約３：１の間にとどめることができる。２０，０００Ｌバイオリアクタ・ユニットは、以下のステップのうちの１つ又は複数、或いはすべてを実行することができる。栄養素及び／若しくは炭素源の供給、適切な気体（たとえば、酸素）の注入、発酵若しくは細胞培養培地の流出入、気相及び液相の分離、増殖温度の維持、ｐＨレベルの維持、撹拌（たとえば、かき混ぜ）、並びに／又は洗浄／殺菌。

たとえば、本実例の、２０，０００Ｌのバイオリアクタは、ある態様では、増殖培地及び哺乳動物細胞などの接種材を第１の容量で接種することができる。この接種段階では、リアクタは第１の容量で接種することが可能で、リアクタのこの容量は接種材の初期増殖に好適である。所望の細胞増殖を可能にする好適な期間の後に、バイオリアクタは、接種材の第２の増殖段階を達成するための、第２のリアクタ容量に規模拡大することができる。すなわち、接種段階の完了後に、増殖に必要な追加の増殖培地及び他の任意の所望の成分をバイオリアクタに添加して、バイオリアクタの容量を第２の容量に拡大することができる。この第２の容量は、接種材に必要な、所望の継続した増殖条件に適した任意の所望の容量であってよい。この第２の容量でさらに、細胞増殖及び拡散を達成することができる。ある態様では、第３、第４、又は任意の数の容量を増加する増殖段階を、リアクタ容量を所望の容量に拡大し続けて利用することができる。

本明細書に記載されているような、直径可変型バイオリアクタは、その両方の全体が参照により組み込まれる、２０１７年３月１０日に出願された米国特許出願第１５／４５５，８３６号及び公開第ＷＯ／２０１７／０７２２０１ Ａ２号に開示されるものを含むがこれらに限定されない、多くの種類の製造設備で使用することができる。こうした設備において、上記の出願で論じられているバイオリアクタ又は他の類似の設備の１つ又は複数を、本発明の直径可変型バイオリアクタで置き換えることが可能である。

本発明の直径可変型バイオリアクタはまた、２０１７年６月５日に出願された米国出願第１５／６１３，９５４号、２０１７年６月２日に出願された米国特許出願第１５／６１２，７６９号、２０１７年１月２７日に出願された米国仮特許出願第６２／４５１，４７０号、及びその他で開示されたものを含むがこれらに限定されない、当業者に知られた制御システムによって統制することができる。

本発明の直径可変型バイオリアクタの、容量と、直径と、細胞増殖特性との間の関係は、多くの因子を考慮する必要がある。以下の等式は、本発明のバイオリアクタを設計するときに有用な案内を提供する。

たとえば、２０，０００Ｌ以下の容量を備え動作する本発明のバイオリアクタを設計するときに、可変直径バイオリアクタは以下の大きさを有することになる。
総容量：２０，０００Ｌ
円錐部容量：１５，０００Ｌ
最上部の直径（Ｄｉａｍｅｔｅｒ_ｔｏｐ）：２．１３メートル（７フィート）
底部の直径（Ｄｉａｍｅｔｅｒ_{ｂｏｔｔｏｍ}）：０．９１メートル（３フィート）
全体の高さ：９．２０メートル（３０．２フィート）
円筒部容量：５，０００Ｌ
円錐部高さ：７．８０メートル（２５．６フィート）
円筒部高さ：１．４０メートル（４．６フィート）

別の実例として、高さが６．１０メートル（２０フィート）に制限される製造設備などの中のある空間に適する、本発明のバイオリアクタを設計するとき、上記等式から以下の大きさが得られる。
総容量：１６，４５８Ｌ
円錐部容量：９，３４１Ｌ
最上部の直径（Ｄｉａｍｅｔｅｒ_ｔｏｐ）：２．４４メートル（８フィート）
底部の直径（Ｄｉａｍｅｔｅｒ_{ｂｏｔｔｏｍ}）：０．６１メートル（２フィート）
全体の高さ：６．１０メートル（２０フィート）
円筒部容量：７，１１７Ｌ
円錐部高さ：４．５７メートル（１５フィート）
円筒部高さ：１．５２メートル（５フィート）

上記実例は、図１０に示すなどの、４つの羽根車を備えることができる。

別の実例として、本発明の設計により、２０，０００Ｌを超える直径可変型バイオリアクタを作ることができ、これは当業界には新しいものである。具体的には、直径可変型バイオリアクタは、以下の大きさをもって作ることができる。
総容量：２５，０００Ｌ
円錐部容量：１５，０００Ｌ
最上部の直径（Ｄｉａｍｅｔｅｒ_ｔｏｐ）：２．４１メートル（７．９フィート）
底部の直径（Ｄｉａｍｅｔｅｒ_{ｂｏｔｔｏｍ}）：０．７６メートル（２．５フィート）
全体の高さ：９．１４メートル（３０フィート）
円筒部容量：１０，０００Ｌ
円錐部高さ：６．９５メートル（２２．８フィート）
円筒部高さ：２．１９メートル（７．２フィート）

上記に特に記載されていない場合は、上記説明はさらに以下の通り理解してよい。本明細書に記載の装置、設備及び方法は、原核細胞系及び／又は真核細胞系を含む任意の所望の細胞系培養に、及び培養を用いての使用に好適である。さらに、実施例では、装置、設備及び方法は、懸濁細胞又はアンカレッジ依存性（接着）細胞を培養するのに好適であり、またポリペプチド生成物、核酸生成物（たとえばＤＮＡ又はＲＮＡ）、或いは細胞及び／又はウィルス療法において使用されるような細胞及び／又はウィルスなどの、医薬品及び生物製剤を生産するように構成された、生産工程に好適である。

実施例では、細胞は、組換え治療用生成物又は診断用生成物などの生成物を、発現又は産生する。以下にさらに詳細に説明するように、細胞により生成される生成物の実例は、抗体分子（たとえば、モノクローナル抗体、二重特異性抗体）、抗体模倣物（抗原に特異的に結合するが、たとえばＤＡＲＰｉｎ、アフィボディ、アドネクチン、又はＩｇＮＡＲなどの抗体に構造的に関連しないポリペプチド分子）、融合タンパク質（たとえば、Ｆｃ融合タンパク質、キメラ・サイトカイン）、他の組換えタンパク質（たとえば、グリコシル化タンパク質、酵素、ホルモン）、ウィルス治療剤（たとえば、抗癌性腫瘍溶解性ウィルス、遺伝子治療及びウィルス免疫療法のためのウィルスベクター）、細胞治療剤（たとえば、多能性幹細胞、間葉系幹細胞、及び成体幹細胞）、ワクチン又は脂質封入粒子（たとえば、エキソソーム、ウィルス様粒子）、ＲＮＡ（たとえば、ｓｉＲＮＡなど）又はＤＮＡ（たとえば、プラスミドＤＮＡなど）、抗生物質或いはアミノ酸を含むがそれに限定されるものではない。実施例では、装置、設備、及び方法は、バイオ後続品の生成に使用することができる。

説明したように、実施例において、装置、設備、及び方法は、真核細胞、たとえば哺乳動物細胞、又はたとえば酵母細胞若しくは糸状菌細胞などの下等真核細胞、又はグラム陽性細胞若しくはグラム陰性細胞などの原核細胞、及び／或いは、たとえば、タンパク質、ペプチド、抗生物質、アミノ酸、核酸（ＤＮＡ若しくはＲＮＡなど）といった、大規模なやり方で真核細胞によって合成された真核細胞又は原核細胞の生成物の生産を可能にする。本明細書に特に記載しない限り、装置、設備、及び方法は、実験規模、パイロット生産規模、及びフル生産規模の能力を含むがこれらに限定されない、任意の所望のボリューム又は生産能力を含むことができる。

さらに、本明細書に特に記載しない限り、装置、設備、及び方法は、撹拌タンク、エアリフト、ファイバ、マイクロファイバ、中空ファイバ、磁気マトリクス、流動層、固定層、及び／又は噴流層バイオリアクタを含むがこれらに限定されない任意の好適なリアクタを含むことができる。本明細書で使用されている「リアクタ」は、発酵槽又は発酵ユニット、或いは任意の他の反応容器を含むことができ、また用語「リアクタ」は「発酵槽」と置き換え可能に使用される。たとえば、ある態様では、実例のバイオリアクタ・ユニットは、以下のうちの１つ又は複数、或いはすべてを実行することができる。栄養素及び／若しくは炭素源の供給、適切な気体（たとえば、酸素）の注入、発酵若しくは細胞培養培地の流入及び流出、気相及び液相の分離、温度の維持、酸素及びＣＯ２レベルの維持、ｐＨレベルの維持、撹拌（たとえば、かき混ぜ）、並びに／又は、洗浄／殺菌。発酵ユニットなどの実例のリアクタ・ユニットは、そのユニット内に複数のリアクタを含むことができ、たとえばユニットは、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、若しくは１００、若しくはさらに多数のバイオリアクタを各ユニット内に収容することができ、且つ／又は、設備は、単一若しくは複数のリアクタを有する複数のユニットを、その設備内に含むことができる。様々な実施例において、バイオリアクタはバッチ式、半流加式、流加式、灌流式、及び／又は連続式の発酵プロセスに好適であり得る。任意の好適なリアクタの直径を、使用することができる。実施例では、バイオリアクタは、約１００ｍＬから約５０，０００Ｌの間の容量を有することができる。非制限的な実例は、１００ｍＬ、２５０ｍＬ、５００ｍＬ、７５０ｍＬ、１リットル、２リットル、３リットル、４リットル、５リットル、６リットル、７リットル、８リットル、９リットル、１０リットル、１５リットル、２０リットル、２５リットル、３０リットル、４０リットル、５０リットル、６０リットル、７０リットル、８０リットル、９０リットル、１００リットル、１５０リットル、２００リットル、２５０リットル、３００リットル、３５０リットル、４００リットル、４５０リットル、５００リットル、５５０リットル、６００リットル、６５０リットル、７００リットル、７５０リットル、８００リットル、８５０リットル、９００リットル、９５０リットル、１０００リットル、１５００リットル、２０００リットル、２５００リットル、３０００リットル、３５００リットル、４０００リットル、４５００リットル、５０００リットル、６０００リットル、７０００リットル、８０００リットル、９０００リットル、１０，０００リットル、１５，０００リットル、２０，０００リットル、及び／又は５０，０００リットルの容量を含む。加えて、好適なリアクタは、多用途、単一用途、使い捨て可能、又は使い捨て不可であってもよく、またステンレス鋼（たとえば、３１６Ｌ又は任意の他の好適なステンレス鋼）及びインコネルなどの合金、プラスチック、並びに／或いは硝子を含む任意の好適な材料で形成することができる。

実施例において、本明細書に特に記載しない限り、本明細書に記載の装置、設備、及び方法はまた、このような生成物の分離、精製及び単離のための操作及び／又は機器など、特に言及されていない任意の好適なユニットの操作及び／又は機器を含むことができる。従来の木造設備、組立ユニット、可動型の一時的な設備、又は他の任意の好適な構造、設備、及び／若しくはレイアウトなど、任意の好適な設備及び環境を使用することができる。たとえば、ある実施例では、組立ユニット式のクリーン・ルームを使うことができる。加えて、特に記載しない限り、明細書に記載の装置、システム、及び方法を、単一の場所又は設備内に収容し、且つ／又はそこで実行し、或いは別法として、別個の又は複数の場所及び／又は設備に収容し、且つ／又は実行することができる。

非限定的な例として、制限なく、米国公報第２０１２／００７７４２９号、及び第２００９／０３０５６２６号、並びに米国特許第９，３８８，３７３号、第８，７７１，６３５号、第８，２９８，０５４号、第７，６２９，１６７号、及び第５，６５６，４９１号は、本明細書でその全体が参照により組み込まれており、好適な場合がある実例の設備、機器、及び／又はシステムを説明している。

実施例では、細胞は、真核細胞、たとえば哺乳動物細胞である。哺乳動物細胞は、たとえば、ヒト又は齧歯動物又はウシの細胞系又は細胞株であってよい。このような細胞、細胞系、又は細胞株の実例は、たとえば、マウス骨髄腫（ＮＳＯ）細胞系、チャイニーズ・ハムスター卵巣（ＣＨＯ：Ｃｈｉｎｅｓｅ ｈａｍｓｔｅｒ ｏｖａｒｙ）細胞系、ＨＴ１０８０、Ｈ９、ＨｅｐＧ２、ＭＣＦ７、ＭＤＢＫジャーカット細胞、ＮＩＨ３Ｔ３、ＰＣ１２、ＢＨＫ（ベビー・ハムスター腎臓細胞）、ＶＥＲＯ、ＳＰ２／０、ＹＢ２／０、Ｙ０、Ｃ１２７、Ｌ細胞、ＣＯＳ、たとえばＣＯＳ１及びＣＯＳ７、ＱＣ１－３、ＨＥＫ－２９３、ＶＥＲＯ、ＰＥＲ．Ｃ６、ＨｅＬＡ、ＥＢ１、ＥＢ２、ＥＢ３、腫瘍崩壊細胞又はハイブリドーマ細胞系である。哺乳動物細胞は、ＣＨＯ細胞系が好ましい。一実施例では、細胞は、ＣＨＯ細胞である。一実施例では、細胞はＣＨＯ－Ｋ１細胞、ＣＨＯ－Ｋ１ ＳＶ細胞、ＤＧ４４ ＣＨＯ細胞、ＤＵＸＢ１１ ＣＨＯ細胞、ＣＨＯＳ、ＣＨＯ ＧＳノックアウト細胞、ＣＨＯ ＦＵＴ８ ＧＳノックアウト細胞、ＣＨＯＺＮ、又はＣＨＯ由来細胞である。ＣＨＯ ＧＳノックアウト細胞（たとえば、ＧＳＫＯ細胞）は、たとえば、ＣＨＯ－Ｋ１ ＳＶ ＧＳノックアウト細胞である。ＣＨＯ ＦＵＴ８ノックアウト細胞は、たとえば、Ｐｏｔｅｌｌｉｇｅｎｔ（登録商標）ＣＨＯＫ１ ＳＶ（Ｌｏｎｚａ Ｂｉｏｌｏｇｉｃｓ， Ｉｎｃ．）である。真核細胞はまた、たとえばＥＢｘ（登録商標）細胞、ＥＢ１４、ＥＢ２４、ＥＢ２６、ＥＢ６６、又はＥＢｖｌ３などの、鳥類の細胞、細胞系、又は細胞株であってもよい。

一実施例では、真核細胞は幹細胞である。幹細胞は、たとえば、胚性幹細胞（ＥＳＣ：ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ）、成体幹細胞、誘導多能性幹細胞（ｉＰＳＣ：ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ）、組織固有の幹細胞（たとえば、造血幹細胞）、及び間葉系幹細胞（ＭＳＣ：ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ）を含む、多能性幹細胞であってもよい。

一実施例では、細胞は、本明細書に記載の細胞のいずれかの分化した形である。一実施例では、細胞は、培養物中の任意のプライマリ細胞由来の細胞である。

実施例において、細胞は、ヒト肝細胞、動物肝細胞、又は非実質細胞などの肝細胞である。たとえば、細胞は、付着可能な代謝に適合したヒト肝細胞、付着可能な誘導に適合したヒト肝細胞、付着可能なＱｕａｌｙｓｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ Ｃｅｒｔｉｆｉｅｄ（商標）ヒト肝細胞、懸濁に適合したヒト肝細胞（１０のドナー及び２０のドナーにプールされた肝細胞を含む）、ヒト肝クッパー細胞、ヒト肝星細胞、イヌ肝細胞（単一のプールされたビーグル犬肝細胞を含む）、マウス肝細胞（ＣＤ－１肝細胞及びＣ５７ＢＩ／６肝細胞を含む）、ラット肝細胞（Ｓｐｒａｇｕｅ－Ｄａｗｌｅｙ肝細胞、Ｗｉｓｔａｒ Ｈａｎ肝細胞、及びＷｉｓｔａｒ肝細胞を含む）、サル肝細胞（Ｃｙｎｏｍｏｌｇｕｓ又はＲｈｅｓｕｓサル肝細胞を含む）、ネコ肝細胞（Ｄｏｍｅｓｔｉｃ Ｓｈｏｒｔｈａｉｒ肝細胞を含む）、及びウサギ肝細胞（Ｎｅｗ Ｚｅａｌａｎｄ Ｗｈｉｔｅ肝細胞を含む）であってもよい。実例の肝細胞は、６ Ｄａｖｉｓ Ｄｒｉｖｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｒｉａｎｇｌｅ Ｐａｒｋ， Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ， 米国 ２７７０９に所在の、Ｔｒｉａｎｇｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｓ， ＬＬＣから市販されている。

一実施例では、真核細胞は、たとえば酵母細胞（たとえば、Ｐｉｃｈｉａ属（たとえば、Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ、Ｐｉｃｈｉａ ｍｅｔｈａｎｏｌｉｃａ、Ｐｉｃｈｉａ ｋｌｕｙｖｅｒｉ、及びＰｉｃｈｉａ ａｎｇｕｓｔａ）、Ｋｏｍａｇａｔａｅｌｌａ属（たとえば、Ｋｏｍａｇａｔａｅｌｌａ ｐａｓｔｏｒｉｓ、Ｋｏｍａｇａｔａｅｌｌａ ｐｓｅｕｄｏｐａｓｔｏｒｉｓ、又はＫｏｍａｇａｔａｅｌｌａ ｐｈａｆｆｉｉ）、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ属（たとえば、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓａｅ、セルビシエ、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｋｌｕｙｖｅｒｉ、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｕｖａｒｕｍ）、Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ属（たとえば、Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｌａｃｔｉｓ、Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｍａｒｘｉａｎｕｓ）、Ｃａｎｄｉｄａ属（たとえば、Ｃａｎｄｉｄａ ｕｔｉｌｉｓ、Ｃａｎｄｉｄａ ｃａｃａｏｉ、Ｃａｎｄｉｄａ ｂｏｉｄｉｎｉｉ）、Ｇｅｏｔｒｉｃｈｕｍ属（たとえば、Ｇｅｏｔｒｉｃｈｕｍ ｆｅｒｍｅｎｔａｎｓ）、Ｈａｎｓｅｎｕｌａ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈａ、Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ、又はＳｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｐｏｍｂｅなど）の下等真核細胞である。Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ種であることが望ましい。Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ株の例は、Ｘ３３、ＧＳ１１５、ＫＭ７１、ＫＭ７１Ｈ、及びＣＢＳ７４３５である。

一実施例では、真核細胞は、真菌細胞（たとえば、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ（Ａ．ｎｉｇｅｒ、Ａ．ｆｕｍｉｇａｔｕｓ、Ａ．ｏｒｚｙａｅ、Ａ．ｎｉｄｕｌａなど）、Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ（Ａ．ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｍなど）、Ｃｈａｅｔｏｍｉｕｍ（Ｃ．ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｍなど）、Ｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍ（Ｃ．ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｅなど）、Ｃｏｒｄｙｃｅｐｓ（Ｃ．ｍｉｌｉｔａｒｉｓなど）、Ｃｏｒｙｎａｓｃｕｓ、Ｃｔｅｎｏｍｙｃｅｓ、Ｆｕｓａｒｉｕｍ（Ｆ．ｏｘｙｓｐｏｒｕｍなど）、Ｇｌｏｍｅｒｅｌｌａ（Ｇ．ｇｒａｍｉｎｉｃｏｌａなど）、Ｈｙｐｏｃｒｅａ（Ｈ．ｊｅｃｏｒｉｎａなど）、Ｍａｇｎａｐｏｒｔｈｅ（Ｍ．ｏｒｚｙａｅなど）、Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ（Ｍ．ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｅなど）、Ｎｅｃｔｒｉａ（Ｎ．ｈｅａｍａｔｏｃｏｃｃａなど）、Ｎｅｕｒｏｓｐｏｒａ（Ｎ．ｃｒａｓｓａなど）、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ、Ｓｐｏｒｏｔｒｉｃｈｕｍ（Ｓ．ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｅなど）、Ｔｈｉｅｌａｖｉａ（Ｔ．ｔｅｒｒｅｓｔｒｉｓ、Ｔ．ｈｅｔｅｒｏｔｈａｌｌｉｃａなど）、Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ（Ｔ．ｒｅｅｓｅｉなど）、又はＶｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍ（Ｖ．ｄａｈｌｉａなど））である。

一実施例では、真核細胞は、昆虫細胞（たとえば、Ｓｆ９、Ｍｉｍｉｃ（商標）Ｓｆ９、Ｓｆ２１、Ｈｉｇｈ Ｆｉｖｅ（商標）（ＢＴ１－ＴＮ－５Ｂ１－４）、又はＢＴ１－Ｅａ８８細胞）、藻細胞（たとえば、Ａｍｐｈｏｒａ属の藻細胞、Ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｃｅａｅ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ、Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓ、Ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ（藍藻）、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ、又はＯｃｈｒｏｍｏｎａｓ）、或いは植物細胞（たとえば、単子葉植物（たとえば、トウモロコシ、コメ、コムギ、又はエノコログサ属）からの細胞、又は双子葉植物（たとえばキャッサバ、ジャガイモ、ダイズ、トマト、タバコ、アルファルファ、ニセツリガネゴケ、又はシロイヌナズナ属）からの細胞）である。

一実施例では、細胞は、細菌細胞又は原核細胞である。

実施例では、原核細胞は、Ｂａｃｉｌｌｕｓ、Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ、又はＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓなどのグラム陽性細胞である。使用可能なＢａｃｉｌｌｕｓは、たとえば、Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ、Ｂ．ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ、Ｂ．ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ、Ｂ．ｎａｔｔｏ、又はＢ．ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍである。実施例では、細胞はＢ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ ３ＮＡ及びＢ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ １６８などのＢ．ｓｕｂｔｉｌｉｓである。Ｂａｃｉｌｌｕｓは、たとえば、Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ５５６， ４８４ Ｗｅｓｔ １２^ｔｈ Ａｖｅｎｕｅ， Ｃｏｌｕｍｂｕｓ ＯＨ ４３２１０－１２１４に所在の、Ｂａｃｉｌｌｕｓ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｓｔｏｃｋ Ｃｅｎｔｅｒから入手可能である。

一実施例では、原核細胞は、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｓｐｐ．又はＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ、たとえばＴＧ１、ＴＧ２、Ｗ３１１０、ＤＨ１、ＤＨＢ４、ＤＨ５ａ、ＨＭＳ １７４、ＨＭＳ１７４（ＤＥ３）、ＮＭ５３３、Ｃ６００、ＨＢ１０１、ＪＭ１０９、ＭＣ４１００、ＸＬ１－Ｂｌｕｅ、及びＯｒｉｇａｍｉ、並びにＥ．ｃｏｌｉ Ｂ株由来細胞、たとえば、ＢＬ－２１又はＢＬ２１（ＤＥ３）などのグラム陰性細胞であり、これらすべてが市販されている。

好適な宿主細胞は、たとえば、ＤＳＭＺ（Ｄｅｕｔｓｃｈｅ Ｓａｍｍｌｕｎｇ ｖｏｎ Ｍｉｋｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｅｎ ａｎｄ Ｚｅｌｌｋｕｌｔｕｒｅｎ ＧｍｂＨ、Ｂｒａｕｎｓｃｈｗｅｉｇ，ドイツ所在）、又はＡｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ）などの培養物収集企業から、市販されている。

実施例では、培養された細胞は、治療上の使用のため、たとえば、モノクローナル抗体といった抗体などのタンパク質、及び／又は組換えタンパク質を生成するために、使用される。実施例では、培養された細胞は、ペプチド、アミノ酸、脂肪酸、又は他の有用な生化学的な中間物質若しくは代謝物を生成する。たとえば、実施例では、約４０００ダルトンから約１４０，０００ダルトンを超えるまでの分子重量を有する分子を生成することができる。実施例では、この分子は、ある範囲の複雑性を有することができ、また、グリコシル化を含む翻訳後修飾を含むことができる。

実施例では、タンパク質は、たとえば、ＢＯＴＯＸ、Ｍｙｏｂｌｏｃ、Ｎｅｕｒｏｂｌｏｃ、Ｄｙｓｐｏｒｔ（又は、他のボツリヌス神経毒の血清型）、アルグルコシダーゼ・アルファ、ダプトマイシン、ＹＨ－１６、絨毛性ゴナドトロピン・アルファ、フィルグラスチム、セトロレリックス、インターロイキン－２、アルデスロイキン、テセロイキン、デニロイキン・ジフチトクス、インターフェロン・アルファ－ｎ３（注射）、インターフェロン・アルファ－ｎ１、ＤＬ－８２３４、インターフェロン、サントリー（ガンマ－１ａ）、インターフェロン・ガンマ、チモシン・アルファ１、タソネルミン、ＤｉｇｉＦａｂ、ＶｉｐｅｒａＴＡｂ、ＥｃｈｉＴＡｂ、ＣｒｏＦａｂ、ネシリチド、アバタセプト、アレファセプト、Ｒｅｂｉｆ、エプトテルミンアルファ、テリパラチド（骨粗鬆症）、注射可能なカルシトニン（骨疾患）、カルシトニン（鼻骨、骨粗鬆症）、エタネルセプト、ヘモグロビン・グルタマー２５０（ウシ）、ドロトレコギン・アルファ、コラーゲン分解酵素、カルペリチド、組換えヒト上皮成長因子（局所ゲル、創傷治療）、ＤＷＰ４０１、ダルベポエチン・アルファ、エポエチン・オメガ、エポエチン・ベータ、エポエチン・アルファ、デシルジン、レピルジン、ビバリルジン、ノナコグ・アルファ、Ｍｏｎｏｎｉｎｅ、エプタコグ・アルファ（活性化）、組換え第ＶＩＩＩ因子＋ＶＷＦ因子、Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｅ、組換え第ＶＩＩＩ因子、第ＶＩＩＩ因子（組換え）、Ａｌｐｈｎｍａｔｅ、オクトコグ・アルファ、第ＶＩＩＩ因子、パリフェルミン、Ｉｎｄｉｋｉｎａｓｅ、テネクテプラーゼ、アルテプラーゼ、パミトプラーゼ、レテプラーゼ、ナテプラーゼ、モンテプラーゼ、フォリリトロピン・アルファ、ｒＦＳＨ、ｈｐＦＳＨ、ミカファンギン、ペグフィルグラスチム、レノグラスチム、ナルトグラスチム、セルモレリン、グルカゴン、エキセナチド、プラムリンチド、イミグルセラーゼ、ガルスルファーゼ、Ｌｅｕｃｏｔｒｏｐｉｎ、モルグラモスチム、酢酸トリプトレリン、ヒストレリン（皮下移植、Ｈｙｄｒｏｎ）、デスロレリン、ヒストレリン、ナファレリン、リュープロリド持続放出徐放性製剤（ＡＴＲＩＧＥＬ）、リュープロリド移植（ＤＵＲＯＳ）、ゴセレリン、Ｅｕｔｒｏｐｉｎ、ＫＰ－１０２プログラム、ソマトロピン、メカセルミン（成長不全）、エンフュービルタイド、Ｏｒｇ－３３４０８、インスリン・グラルギン、インスリン・グルリシン、インスリン（吸入）、インスリン・リスプロ、インスリン・デテミール、インスリン（バッカル、ＲａｐｉｄＭｉｓｔ）、メカセルミン・リンファベート、アナキンラ、セルモロイキン、９９ｍＴｃ－アピシチド注射、ミエロピッド、Ｂｅｔａｓｅｒｏｎ、酢酸グラチラマ、Ｇｅｐｏｎ、サルグラモスチム、オプレルベキン、ヒト白血球由来アルファ・インターフェロン、Ｂｉｌｉｖｅ、インスリン（組換え）、組換えヒト・インスリン、インスリン・アスパルト、メカセニン、Ｒｏｆｅｒｏｎ－Ａ、インターフェロン－アルファ２、アルファフェロン、インターフェロン・アルファコン－１、インターフェロン・アルファ、Ａｖｏｎｅｘ’組換えヒト黄体化ホルモン、ドルナーゼ・アルファ、トラフェルミン、ジコノチド、タルチレリン、ジボターミナルファ、アトシバン、ベカプレルミン、エプチフィバチド、Ｚｅｍａｉｒａ、ＣＴＣ－１１１、Ｓｈａｎｖａｃ－Ｂ、ＨＰＶワクチン（４価）、オクトレオチド、ランレオチド、アンセスチム、アガルシダーゼ・ベータ、アガルシダーゼ・アルファ、ラロニダーゼ、 酢酸プレザチド銅（局所ゲル）、ラスブリカーゼ、ラニビズマブ、Ａｃｔｉｍｍｕｎｅ、ＰＥＧ－Ｉｎｔｒｏｎ、Ｔｒｉｃｏｍｉｎ、組換えハウス・ダスト・ダニ・アレルギー脱感作注射、組換えヒト副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ：ｐａｒａｔｈｙｒｏｉｄ ｈｏｒｍｏｎｅ）１－８４（皮下、骨粗鬆症）、エポエチン・デルタ、トランスジェニック抗トロンビンＩＩＩ、Ｇｒａｎｄｉｔｒｏｐｉｎ、Ｖｉｔｒａｓｅ、組換えインスリン、インターフェロン－アルファ（経口咳止めドロップ）、ＧＥＭ－２１Ｓ、バプレオチド、イデュルスルファーゼ、オマパトリラート、組換え血清アルブミン、セルトリズマブ・ペゴル、グルカルピダーゼ、ヒト組換えＣ１エステラーゼ・インヒビタ（血管浮腫）、ラノテプラーゼ、組換えヒト成長ホルモン、エンフビルチド（針なし注射、Ｂｉｏｊｅｃｔｏｒ２０００）、ＶＧＶ－１、インターフェロン（アルファ）、ルシナクタント、アビプタジル（吸入、肺疾患）、イカチバント、エカランチド、オミガナン、Ａｕｒｏｇｒａｂ、酢酸ペキシガナン、ＡＤＩ－ＰＥＧ－２０、ＬＤＩ－２００、デガレリクス、シントレデキン・ベスドトックス、Ｆａｖｌｄ、ＭＤＸ－１３７９、ＩＳＡｔｘ－２４７、リラグルチド、テリパラチド（骨粗鬆症）、チファコジン、ＡＡ４５００、Ｔ４Ｎ５リポソーム・ローション、カツマキソマブ、ＤＷＰ４１３、ＡＲＴ－１２３、Ｃｈｒｙｓａｌｉｎ、デスモテプラーゼ、アミディプラーゼ、コリフォリトロピン・アルファ、ＴＨ－９５０７、 テデュグルチド、Ｄｉａｍｙｄ、ＤＷＰ－４１２、成長ホルモン（持続放出注射）、組換えＧ－ＣＳＦ、インスリン（吸入、ＡＩＲ）、インスリン（吸入、Ｔｅｃｈｎｏｓｐｈｅｒｅ）、インスリン（吸入、ＡＥＲｘ）、ＲＧＮ－３０３、ＤｉａＰｅｐ２７７、インターフェロン・ベータ（Ｃ型肝炎ウィルス感染（ＨＣＶ））、インターフェロン・アルファ－ｎ３（経口）、ベラタセプト、経皮インスリン・パッチ、ＡＭＧ－５３１、ＭＢＰ－８２９８、Ｘｅｒｅｃｅｐｔ、オペバカン、ＡＩＤＳＶＡＸ、ＧＶ－１００１、ＬｙｍｐｈｏＳｃａｎ、ランピルナーゼ、Ｌｉｐｏｘｙｓａｎ、ルスプルチド、ＭＰ５２（ベータ－リン酸三カルシウム担体、骨再生）、メラノーマ・ワクチン、シプレウセル－Ｔ、ＣＴＰ－３７、Ｉｎｓｅｇｉａ、ビテスペン、ヒト・トロンビン（凍結、外科的出血）、トロンビン、ＴｒａｎｓＭＩＤ、アルフィメプラーゼ、Ｐｕｒｉｃａｓｅ、テルリプレシン（静脈内、肝腎症候群）、ＥＵＲ－１００８Ｍ、組換えＦＧＦ－Ｉ（注射可能、血管疾患）、ＢＤＭ－Ｅ、ロチガプチド、ＥＴＣ－２１６、Ｐ－１１３、ＭＢＩ－５９４ＡＮ、デュラマイシン（吸入、嚢胞性線維症）、ＳＣＶ－０７、ＯＰＩ－４５、Ｅｎｄｏｓｔａｔｉｎ、Ａｎｇｉｏｓｔａｔｉｎ、ＡＢＴ－５１０、Ｂｏｗｍａｎ Ｂｉｒｋ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ、ＸＭＰ－６２９、９９ｍＴｃ－Ｈｙｎｉｃ－Ａｎｎｅｘｉｎ Ｖ、カハラリドＦ、ＣＴＣＥ－９９０８、トベレリクス（延長放出）、オザレリクス、ロルニデプシン、ＢＡＹ－５０４７９８、インターロイキン４、ＰＲＸ－３２１、Ｐｅｐｓｃａｎ、イブオクタデキン、ルラクトフェリン、ＴＲＵ－０１５、ＩＬ－２１、ＡＴＮ－１６１、シレンジタイド、Ａｌｂｕｆｅｒｏｎ、Ｂｉｐｈａｓｉｘ、ＩＲＸ－２、オメガ・インターフェロン、ＰＣＫ－３１４５、ＣＡＰ－２３２、パシレオチド、ｈｕＮ９０１－ＤＭＩ、卵巣癌免疫療法ワクチン、ＳＢ－２４９５５３、Ｏｎｃｏｖａｘ－ＣＬ、ＯｎｃｏＶａｘ－Ｐ、ＢＬＰ－２５、ＣｅｒＶａｘ－１６、マルチ－エピトープ・ペプチド・メラノーマ・ワクチン（ＭＡＲＴ－１、ｇｐ１００、チロシナーゼ）、ネミフィチド、ｒＡＡＴ（吸入）、ｒＡＡＴ（皮膚科学的）、ＣＧＲＰ（吸入、喘息）、ペグスネルセプト、サイモシン・ベータ４、プリチデプシン、ＧＴＰ－２００、ラモプラニン、ＧＲＡＳＰＡ、ＯＢＩ－１、ＡＣ－１００、サケ・カルシトニン（経口、エリゲン）、カルシトニン（経口、骨粗鬆症）、エキサモレリン、カプロモレリン、Ｃａｒｄｅｖａ、ベラフェルミン、１３１Ｉ－ＴＭ－６０１、ＫＫ－２２０、Ｔ－１０、ウラリチド、デペルスタット、ヘマタイド、Ｃｈｒｙｓａｌｉｎ（局所）、ｒＮＡＰｃ２、組換えＶ１１１因子（ペグ化リポソーム）、ｂＦＧＦ、ペグ化組換えスタフィロキナーゼ変異、Ｖ－１０１５３、ＳｏｎｏＬｙｓｉｓ Ｐｒｏｌｙｓｅ、ＮｅｕｒｏＶａｘ、ＣＺＥＮ－００２、膵島細胞新生療法、ｒＧＬＰ－１、ＢＩＭ－５１０７７、ＬＹ－５４８８０６、エキセナチド（放出制御、Ｍｅｄｉｓｏｒｂ）、ＡＶＥ－００１０、ＧＡ－ＧＣＢ、アボレリン、ＡＣＭ－９６０４、リナクロチド・アセテート、ＣＥＴｉ－１、Ｈｅｍｏｓｐａｎ、ＶＡＬ（注射可能）、即効性インスリン（注射可能、Ｖｉａｄｅｌ）、鼻腔内インスリン、インスリン（吸入）、インスリン（経口、エリゲン）、組換えメチオニル・ヒト・レプチン、ピトラキンラ（皮下注射、湿疹）、ピトラキンラ（吸入乾燥粉末、喘息）、Ｍｕｌｔｉｋｉｎｅ、ＲＧ－１０６８、ＭＭ－０９３、ＮＢＩ－６０２４、ＡＴ－００１、ＰＩ－０８２４、Ｏｒｇ－３９１４１、Ｃｐｎ１０（自己免疫疾患／炎症）、タラクトフェリン（局所）、ｒＥＶ－１３１（眼科）、ｒＥＶ－１３１（呼吸器疾患）、経口組換えヒト・インスリン（糖尿病）、ＲＰＩ－７８Ｍ、オプレルベキン（経口）、ＣＹＴ－９９００７ ＣＴＬＡ４－Ｉｇ、ＤＴＹ－００１、バラテグラスト、インターフェロン・アルファ－ｎ３（局所）ＩＲＸ－３、ＲＤＰ－５８、Ｔａｕｆｅｒｏｎ、胆汁塩刺激リパーゼ、Ｍｅｒｉｓｐａｓｅ、アルカリ・フォスファターゼ、ＥＰ－２１０４Ｒ、Ｍｅｌａｎｏｔａｎ－ＩＩ、ブレメラノチド、ＡＴＬ－１０４、組換えヒト・マイクロプラスミン、ＡＸ－２００、ＳＥＭＡＸ、ＡＣＶ－１、Ｘｅｎ－２１７４、ＣＪＣ－１００８、ダイノルフィンＡ、ＳＩ－６６０３、ＬＡＢ ＧＨＲＨ、ＡＥＲ－００２、ＢＧＣ－７２８、マラリア・ワクチン（ビロソーム、ＰｅｖｉＰＲＯ）、ＡＬＴＵ－１３５、パルボウィルスＢ１９ワクチン、インフルエンザ・ワクチン（組換えノイラミニダーゼ）、マラリア／ＨＢＶワクチン、脾脱疽ワクチン、Ｖａｃｃ－５ｑ、Ｖａｃｃ－４ｘ、ＨＩＶワクチン（経口）、ＨＰＶワクチン、Ｔａｔ Ｔｏｘｏｉｄ、ＹＳＰＳＬ、ＣＨＳ－１３３４０、ＰＴＨ（１－３４）、リポソーム・クリーム（Ｎｏｖａｓｏｍｅ）、Ｏｓｔａｂｏｌｉｎ－Ｃ、ＰＴＨアナログ（局所、乾癬）、ＭＢＲＩ－９３．０２、ＭＴＢ７２Ｆワクチン（結核）、ＭＶＡ－Ａｇ８５Ａワクチン（結核）、ＦＡＲＡ０４、ＢＡ－２１０、組換え疫病ＦＩＶワクチン、ＡＧ－７０２、ＯｘＳＯＤｒｏｌ、ｒＢｅｔＶ１、Ｄｅｒ－ｐ１／Ｄｅｒ－ｐ２／Ｄｅｒ－ｐ７アレルゲン標的ワクチン（塵性ダニ・アレルギー）、ＰＲ１ペプチド抗原（白血病）、変異ＲＡＳワクチン、ＨＰＶ－１６ Ｅ７リポペプチド・ワクチン、ラビリンチン・ワクチン（腺癌）、ＣＭＬワクチン、ＷＴ１－ペプチド・ワクチン（癌）、ＩＤＤ－５、ＣＤＸ－１１０、Ｐｅｎｔｒｙｓ、Ｎｏｒｅｌｉｎ、ＣｙｔｏＦａｂ、Ｐ－９８０８、ＶＴ－１１１、イクロカプチド、テルベルミン（皮膚科学、糖尿病性足潰瘍）、ルピントリビル、レチクローゼ、ｒＧＲＦ、ＨＡ、アルファ－ガラクトシダーゼＡ、ＡＣＥ－０１１、ＡＬＴＵ－１４０、ＣＧＸ－１１６０、アンギオテンシン治療ワクチン、Ｄ－４Ｆ、ＥＴＣ－６４２、ＡＰＰ－０１８、ｒｈＭＢＬ、ＳＣＶ－０７（経口、結核）、ＤＲＦ－７２９５、ＡＢＴ－８２８、ＥｒｂＢ２－固有免疫毒素（抗癌）、ＤＴ３ＳＳＩＬ－３、ＴＳＴ－１００８８、ＰＲＯ－１７６２、Ｃｏｍｂｏｔｏｘ、コレシストキニン－Ｂ／ガストリン受容体結合ペプチド、１１１Ｉｎ－ｈＥＧＦ、ＡＥ－３７、トラスニズマブ－ＤＭ１、Ａｎｔａｇｏｎｉｓｔ Ｇ、ＩＬ－１２（組換え）、ＰＭ－０２７３４、ＩＭＰ－３２１、ｒｈＩＧＦ－ＢＰ３、ＢＬＸ－８８３、ＣＵＶ－１６４７（局所）、Ｌ－１９ベースの放射免疫療法（癌）、Ｒｅ－１８８－Ｐ－２０４５、ＡＭＧ－３８６、ＤＣ／１５４０／ＫＬＨワクチン（癌）、ＶＸ－００１、ＡＶＥ－９６３３、ＡＣ－９３０１、ＮＹ－ＥＳＯ－１ワクチン（ペプチド）、ＮＡ１７．Ａ２ペプチド、メラノーマ・ワクチン（パルス抗原治療薬）、前立腺癌ワクチン、ＣＢＰ－５０１、組換えヒト・ラクトフェリン（ドライ・アイ）、ＦＸ－０６、ＡＰ－２１４、ＷＡＰ－８２９４Ａ（注射可能）、ＡＣＰ－ＨＩＰ、ＳＵＮ－１１０３１、ペプチドＹＹ［３－３６］（肥満、鼻腔内）、ＦＧＬＬ、アタシセプト、ＢＲ３－Ｆｃ、ＢＮ－００３、ＢＡ－０５
８、ヒト副甲状腺ホルモン１－３４（鼻、骨粗鬆症）、Ｆ－１８－ＣＣＲ１、ＡＴ－１１００（セリアック病／糖尿病）、ＪＰＤ－００３、ＰＴＨ（７－３４）リポソーム・クリーム（Ｎｏｖａｓｏｍｅ）、デュラマイシン（眼科、ドライ・アイ）、ＣＡＢ－２、ＣＴＣＥ－０２１４、ＧｌｙｃｏＰＥＧｙｌａｔｅｄエリスロポエチン、ＥＰＯ－Ｆｃ、ＣＮＴＯ－５２８、ＡＭＧ－１１４、ＪＲ－０１３、第ＸＩＩＩ因子、アミノカンジン、ＰＮ－９５１、７１６１５５、ＳＵＮ－Ｅ７００１、ＴＨ－０３１８、ＢＡＹ－７３－７９７７、テベレリクス（即時放出）、ＥＰ－５１２１６、ｈＧＨ（放出制御、Ｂｉｏｓｐｈｅｒｅ）、ＯＧＰ－Ｉ、シフビルチド、ＴＶ４７１０、ＡＬＧ－８８９、Ｏｒｇ－４１２５９、ｒｈＣＣ１０、Ｆ－９９１、チモペンチン（肺疾患）、ｒ（ｍ）ＣＲＰ、肝選択性インスリン、スバリン、Ｌ１９－ＩＬ－２融合タンパク質、エラフィン、ＮＭＫ－１５０、ＡＬＴＵ－１３９、ＥＮ－１２２００４、ｒｈＴＰＯ、トロンボポエチン受容体アゴニスト（血小板減少症）、ＡＬ－１０８、ＡＬ－２０８、神経成長因子アンタゴニスト（痛み）、ＳＬＶ－３１７、ＣＧＸ－１００７、ＩＮＮＯ－１０５、経口テリパラチド（エリゲン）、ＧＥＭ－ＯＳ１、ＡＣ－１６２３５２、ＰＲＸ－３０２、ＬＦｎ－ｐ２４融合ワクチン（Ｔｈｅｒａｐｏｒｅ）、ＥＰ－１０４３、Ｓ肺炎小児ワクチン、マラリア・ワクチン、髄膜炎菌Ｂ群ワクチン、新生児Ｂ群連鎖球菌ワクチン、炭疽ワクチン、ＨＣＶワクチン（ｇｐＥ１＋ｇｐＥ２＋ＭＦ－５９）、中耳炎治療、ＨＣＶワクチン（コア抗原＋ＩＳＣＯＭＡＴＲＩＸ）、ｈＰＴＨ（１－３４）（経皮性、ＶｉａＤｅｒｍ）、７６８９７４、ＳＹＮ－１０１、ＰＧＮ－００５２、アビスカムニン、ＢＩＭ－２３１９０、結核ワクチン、マルチ－エピトープ・チロシナーゼ・ペプチド、癌ワクチン、エンカスチム、ＡＰＣ－８２０４、ＧＩ－５００５、ＡＣＣ－００１、ＴＴＳ－ＣＤ３、血管標的化ＴＮＦ（固形腫瘍）、デスモプレシン（バッカル制御放出）、オナセプト、及びＴＰ－９２０１である。

ある実施例では、ポリペプチドはアダリムマブ（ＨＵＭＩＲＡ）、インフリキシマブ（ＲＥＭＩＣＡＤＥ（商標））、リツキシマブ（ＲＩＴＵＸＡＮ（商標）／ＭＡＢ ＴＨＥＲＡ（商標））、エタネルセプト（ＥＮＢＲＥＬ（商標））、ベバシズマブ（ＡＶＡＳＴＩＮ（商標））、トラスツズマブ（ＨＥＲＣＥＰＴＩＮ（商標））、ペグフィルグラスチム （ＮＥＵＬＡＳＴＡ（商標））、又はバイオ後続品及びバイオベターを含む、好適な他の任意のポリペプチドである。

他の好適なポリペプチドは、以下及び米国公報第２０１６／００９７０７４号の表Ａ内に列挙されたものである。

実施例では、ポリペプチドは、表Ｂに示すように、ホルモン、血餅形成／血液凝固因子、サイトカイン／増殖因子、抗体分子、融合タンパク質、タンパク質ワクチン、又はペプチドである。

実施例では、タンパク質は、表Ｃに示すように、多重特異性タンパク質、たとえば、二重特異性抗体である。

本発明の様々な実施例の説明は、例示する目的で示してきたものであり、網羅的であること、又は開示した実施例に限定されることを意図するものではない。記載の実施例の範囲及び趣旨から逸脱することなく、多くの修正形態及び変形形態が、当業者には明らかであろう。本明細書で使用する用語は、本実施例の原理、実際上の応用例、又は市場で見られる技術全般にわたる技術的改良を最良に説明するために、或いは他の当業者が、本明細書に開示した実施例を理解できるようにするために、選択したものである。

Claims (9)

1. 生きた細胞又は細胞からなる生物由来原料を培養するように構成された直径可変型バイオリアクタ容器であって、
   液体培地及び生物由来原料を保持するように構成された容器
   を備え、
   前記容器は、前記容器の底部にある第１の容器部、第２の容器部、前記容器の上部にある前記第３容器部から構成され、
   前記第１の容器部が、前記第１の容器部の高さに沿って変化する直径を有し、前記第２の容器部が、前記第２の容器部の高さに沿って変化する直径を有し、前記第３の容器部が、前記第３の容器部の全体にわたって均一である直径を有し、
   前記第３の容器部の直径は前記第２の容器部の直径より大きく、前記第２の容器部の直径は前記第１の容器部の直径より大きく、
   前記容器は、前記液体培地及び生物由来原料を前記容器内で、第１の容量から第２の容量に増大させ且つ第２の容量から第３の容量に増大させることを可能にする、直径可変型バイオリアクタ容器。
2. 前記第１の容器部が約０．３：１から約２：１の間のアスペクト比を有する、請求項１に記載の直径可変型バイオリアクタ容器。
3. 前記第２の容器部が約０．３：１から３：１の間のアスペクト比を有する、請求項１記載の直径可変型バイオリアクタ容器。
4. 前記第１の容器部は、接種材を前記バイオリアクタ容器に直接添加し得るように構成される、請求項１に記載の直径可変型バイオリアクタ容器。
5. 前記第２の容器部は、増殖段階バイオリアクタであるように構成されている、請求項１に記載の直径可変型バイオリアクタ容器。
6. 前記可変直径バイオリアクタの容器部の少なくとも１つは、生産段階バイオリアクタであるように構成されている、請求項１に記載の直径可変型バイオリアクタ容器。
7. 前記容器は、前記直径可変型バイオリアクタが接種材増殖リアクタのトレインとなるように構成されて、前記接種材増殖リアクタと流体連通している、請求項１記載の直径可変型バイオリアクタ容器。
8. 前記第１の容器部が、前記第１の容器部の全体にわたって均一である直径を有し、
   前記第２の容器部が、前記第２の容器部の全体にわたって均一な直径を有し、
   前記第３の容器部が、前記第３の容器部の全体にわたって均一な直径を有する、請求項３に記載の直径可変型バイオリアクタ容器。
9. 前記第１の容器部の基部が、前記第１の容器部の頂点部よりも狭く、
   前記第２の容器部の底部の直径が、前記第２の容器部の頂点部の直径と同じである、
   請求項３に記載の直径可変型バイオリアクタ容器。