JPH01144969A - 中空糸を用いたバイオリアクタ−〔登録商標〕 - Google Patents
中空糸を用いたバイオリアクタ−〔登録商標〕Info
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- JPH01144969A JPH01144969A JP18350787A JP18350787A JPH01144969A JP H01144969 A JPH01144969 A JP H01144969A JP 18350787 A JP18350787 A JP 18350787A JP 18350787 A JP18350787 A JP 18350787A JP H01144969 A JPH01144969 A JP H01144969A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/10—Hollow fibers or tubes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、耐熱性、耐久性を有するセラミックス製の中
空糸を用いた繰返し使用可能なバイオリアクターに関す
る。
空糸を用いた繰返し使用可能なバイオリアクターに関す
る。
従来、植物細胞、動物細胞、微生物などの細胞の培養法
として、寒天などの固形培地を用いる方法、液体培地を
用いて振とう又は撹拌培養する方法があった。また効率
的な方法としてポリスルフォン製、ポリフッ化ビニリデ
ン製などの中空糸モジュールを使用する方法がある。
として、寒天などの固形培地を用いる方法、液体培地を
用いて振とう又は撹拌培養する方法があった。また効率
的な方法としてポリスルフォン製、ポリフッ化ビニリデ
ン製などの中空糸モジュールを使用する方法がある。
しかしながら、細胞の培養技術においては雑菌の混入を
防ぐため、オートクレーブによる滅菌が汎用され、オー
トクレーブ滅菌は一般に１２１℃、１Ｋｇ／ａｎ！、１
５分という条件で行われている。ポリスルフォン製の中
空糸にあっては、２〜３凹のオートクレーブ滅菌により
変色し使用できなくなる欠点があった。また、ポリフッ
化ビニリデン製の中空糸はオートクレーブ滅菌により中
空糸がつぶれる欠点があった。そこで、オートクレーブ
滅菌条件に耐える中空糸を用いたバイオリアクターが求
められていた。
防ぐため、オートクレーブによる滅菌が汎用され、オー
トクレーブ滅菌は一般に１２１℃、１Ｋｇ／ａｎ！、１
５分という条件で行われている。ポリスルフォン製の中
空糸にあっては、２〜３凹のオートクレーブ滅菌により
変色し使用できなくなる欠点があった。また、ポリフッ
化ビニリデン製の中空糸はオートクレーブ滅菌により中
空糸がつぶれる欠点があった。そこで、オートクレーブ
滅菌条件に耐える中空糸を用いたバイオリアクターが求
められていた。
本発明は上記問題を解決することを目的とし、その構成
は、両端を閉塞した反応管に多孔性セラミックスからな
る多数の中空糸を反応管と平行に、両端を反応管端部に
開口させて収納し、該開口部を入口及び出口のそれぞれ
の集合管に導くと共に、上記反応管側壁に中空糸間液供
給口及び中空糸間液排出口を設けたことを特徴とし、更
に上記構成に加えるに中空糸間液供給口及び中空糸間液
排出口に代えて、細菌フィルターを介した通気孔及び排
気孔を設けたことを特徴とする。
は、両端を閉塞した反応管に多孔性セラミックスからな
る多数の中空糸を反応管と平行に、両端を反応管端部に
開口させて収納し、該開口部を入口及び出口のそれぞれ
の集合管に導くと共に、上記反応管側壁に中空糸間液供
給口及び中空糸間液排出口を設けたことを特徴とし、更
に上記構成に加えるに中空糸間液供給口及び中空糸間液
排出口に代えて、細菌フィルターを介した通気孔及び排
気孔を設けたことを特徴とする。
本発明に係る中空糸は、内部の培養液が外部に浸出する
ことができるような多孔性のセラミックス素材で、培養
細胞の成長を阻害する有害物質が浸出しない素材であれ
ばよく、例えば、アルミナ、アルミナ−シリカまたはシ
リカなどの焼結体が使用される。
ことができるような多孔性のセラミックス素材で、培養
細胞の成長を阻害する有害物質が浸出しない素材であれ
ばよく、例えば、アルミナ、アルミナ−シリカまたはシ
リカなどの焼結体が使用される。
中空糸モジュールはこのような中空糸を、両端を閉塞し
た反応管に反応管と平行に、両端を反応管端部に開口さ
せて収納し、該開口部を入口及び出口のそれぞれの集合
管に導くと共に、上記反応管側壁に中空糸間液供給口及
び中空糸間液排出口を設けたものであり、植物細胞の場
合には中空糸間液供給口及び中空糸間液排出口に代えて
通気孔及び排気孔を設けることもできる。このようなモ
ジュールは中空糸がセラミックス製であるためオートク
レーブ滅菌に耐えることができる。
た反応管に反応管と平行に、両端を反応管端部に開口さ
せて収納し、該開口部を入口及び出口のそれぞれの集合
管に導くと共に、上記反応管側壁に中空糸間液供給口及
び中空糸間液排出口を設けたものであり、植物細胞の場
合には中空糸間液供給口及び中空糸間液排出口に代えて
通気孔及び排気孔を設けることもできる。このようなモ
ジュールは中空糸がセラミックス製であるためオートク
レーブ滅菌に耐えることができる。
本発明は植物、動物、微生物など種々の細胞に適用する
ことができ、培養細胞の大きさ、個々の細胞の最適な培
養環境の相違などに従って中空糸の配置間隔を調節する
ことが好ましい。一般に動物細胞では細い中空糸を狭い
間隔を保って配置することが好ましく、微生物細胞では
動物細胞よりやや広く、植物細胞ではカルスの形成を期
待する場合は特に中空糸間の間隙を広くする必要がある
。
ことができ、培養細胞の大きさ、個々の細胞の最適な培
養環境の相違などに従って中空糸の配置間隔を調節する
ことが好ましい。一般に動物細胞では細い中空糸を狭い
間隔を保って配置することが好ましく、微生物細胞では
動物細胞よりやや広く、植物細胞ではカルスの形成を期
待する場合は特に中空糸間の間隙を広くする必要がある
。
更に植物細胞の場合は、中空糸間に気体状空気゛を供給
するために、反応管側壁に通気孔及び排気孔を設けるこ
とにより高い増殖効率を期待することができる。反応管
の隅々士で充分な空気を供給するためには、空気供給用
のフィルター付供給孔と排出用のフィルター付排気孔と
を設けることが発泡体被膜、綿栓等細菌の混入を防止で
きるものであればよく孔径が多少大きくとも厚みがあれ
ば遮断可能であり、また素材が疎水性であれば孔径に比
して細菌遮断効果が大きい。一般に孔径は０゜２２μ程
度のものが使用される。
するために、反応管側壁に通気孔及び排気孔を設けるこ
とにより高い増殖効率を期待することができる。反応管
の隅々士で充分な空気を供給するためには、空気供給用
のフィルター付供給孔と排出用のフィルター付排気孔と
を設けることが発泡体被膜、綿栓等細菌の混入を防止で
きるものであればよく孔径が多少大きくとも厚みがあれ
ば遮断可能であり、また素材が疎水性であれば孔径に比
して細菌遮断効果が大きい。一般に孔径は０゜２２μ程
度のものが使用される。
また、中空糸表面に、固定化担体を用いて植物細胞を固
定すると連続培養が可能になる。固定化担体としては、
ｋ−カラギナン、アルギン酸、ジェランガム等が使用さ
れる。
定すると連続培養が可能になる。固定化担体としては、
ｋ−カラギナン、アルギン酸、ジェランガム等が使用さ
れる。
セラミックス製の中空糸を用いる・本発明により耐久性
、耐熱性が向上し、オートクレーブ滅菌に耐えることが
でき、組織培養装置の繰返し使用が可能になった。更に
、植物細胞の場合は通気孔がら気体状空気を供給する本
発明によると、カルス細胞の高い成長速度が得られ、中
空糸の内側と外側が共に液体である従来の方法に比して
５〜１０倍である。
、耐熱性が向上し、オートクレーブ滅菌に耐えることが
でき、組織培養装置の繰返し使用が可能になった。更に
、植物細胞の場合は通気孔がら気体状空気を供給する本
発明によると、カルス細胞の高い成長速度が得られ、中
空糸の内側と外側が共に液体である従来の方法に比して
５〜１０倍である。
〔実施例１〕
第１図は本発明バイオリアクターを示すフローシートで
あり、第２図は反応管内部の拡大図である。■はパイプ
状の反応管であり、内部に多数のセラミックス製中空糸
２が反応管と平行に配列している。３は反応管の出口で
あり反応管１の〜端を完全に閉塞し、中空糸のみを開口
させて各中空糸内の液体を集合する。集合された中空糸
２内の培養液４は吸引ポンプ５が介在するシリコンチュ
ーブからなる配管６を通過して培養液容器７内に導かれ
る。新しい培養液４は反応管１の他端に設けた出口３と
同一構造の入口８から中空糸２内に供給される。９は反
応管側壁に設けた通気孔であリ、この通気孔９からフィ
ルター１２を介した無菌の空気が供給される。本実施例
では孔径０．２２μのフィルターを用いた。通気孔から
供給された空気は中空糸と中空糸の間の間隙１０を通過
して反応管の通気孔９から離れた側壁に設けた排気孔１
１から排出される。１３は空気調整弁である。中空糸外
壁に付着したカルス細胞は多孔質のセラミックスを介し
て中空糸内部の培養液の供給を受け、通気孔から気体状
空気の供給を受けて効率よく成長する。１４はカルス細
胞である。
あり、第２図は反応管内部の拡大図である。■はパイプ
状の反応管であり、内部に多数のセラミックス製中空糸
２が反応管と平行に配列している。３は反応管の出口で
あり反応管１の〜端を完全に閉塞し、中空糸のみを開口
させて各中空糸内の液体を集合する。集合された中空糸
２内の培養液４は吸引ポンプ５が介在するシリコンチュ
ーブからなる配管６を通過して培養液容器７内に導かれ
る。新しい培養液４は反応管１の他端に設けた出口３と
同一構造の入口８から中空糸２内に供給される。９は反
応管側壁に設けた通気孔であリ、この通気孔９からフィ
ルター１２を介した無菌の空気が供給される。本実施例
では孔径０．２２μのフィルターを用いた。通気孔から
供給された空気は中空糸と中空糸の間の間隙１０を通過
して反応管の通気孔９から離れた側壁に設けた排気孔１
１から排出される。１３は空気調整弁である。中空糸外
壁に付着したカルス細胞は多孔質のセラミックスを介し
て中空糸内部の培養液の供給を受け、通気孔から気体状
空気の供給を受けて効率よく成長する。１４はカルス細
胞である。
セラミックス中空糸はアルミナを焼結して製造し、分離
粒子径０．１μ、長さ９０ｍｍ、内径０．５ｍｍ、外径
０．９ｍｍのものを用いた。ニンジン細胞は常法により
ニンジンの肥大根から分離調製した。培地はムラシゲ−
スクーグ培地（Ｍｕｒａｓｈｉｇｅ ＆ Ｓｋｏｏｇ）
にシュークロース３０ ｇ／ｌ、イノシトール１１００
ｒｎ／Ｉｌ、塩酸チアミン０．４ｍｇ／１２．２・４ジ
クロロフエノキシ酢酸とカイネチンをそれぞれ１ｍｇ／
ｌになるように加えた培地を中空糸内に供給した。
粒子径０．１μ、長さ９０ｍｍ、内径０．５ｍｍ、外径
０．９ｍｍのものを用いた。ニンジン細胞は常法により
ニンジンの肥大根から分離調製した。培地はムラシゲ−
スクーグ培地（Ｍｕｒａｓｈｉｇｅ ＆ Ｓｋｏｏｇ）
にシュークロース３０ ｇ／ｌ、イノシトール１１００
ｒｎ／Ｉｌ、塩酸チアミン０．４ｍｇ／１２．２・４ジ
クロロフエノキシ酢酸とカイネチンをそれぞれ１ｍｇ／
ｌになるように加えた培地を中空糸内に供給した。
中空糸表面には０．５％ジェランガムにニンジン細胞培
養液を細胞湿潤重量約１００ｍｇ／ｍｌになるように懸
濁して外側に３ｍｌ流し込み流速約０．５ｍｌ／ｍ ｉ
ｎの条件で培養した。その結果を第１表に示した。
養液を細胞湿潤重量約１００ｍｇ／ｍｌになるように懸
濁して外側に３ｍｌ流し込み流速約０．５ｍｌ／ｍ ｉ
ｎの条件で培養した。その結果を第１表に示した。
別に、同一量の同一細胞を同様の培地で液体振とう培養
を行った結果を第１表に併記した。
を行った結果を第１表に併記した。
第 １ 表
本実施例においては、ニンジンカルスが充分に増殖した
後これを分離し、オートクレーブ滅菌をして再度使用を
繰返した。通算１０回オートクレーブ滅菌を繰返したが
中空糸は異常なく使用できた。
後これを分離し、オートクレーブ滅菌をして再度使用を
繰返した。通算１０回オートクレーブ滅菌を繰返したが
中空糸は異常なく使用できた。
図面は本発明の実施例を示し、第１図はバイオリアクタ
ーのフローシート、第２図は反応管内部の拡大図である
。 図面中、符号 １は反応管、２は中空糸、３は出口、４は培養液、６は
配管、８は入口、９は通気孔、１０は間隙、１２はフィ
ルター、１４はカルス細胞である。 特許出願人 エヌオーケー株式会社 代理人 弁理士 吉 １）俊 夫 （外１名） も１図 ぢ２図 三＝＝＝！
ーのフローシート、第２図は反応管内部の拡大図である
。 図面中、符号 １は反応管、２は中空糸、３は出口、４は培養液、６は
配管、８は入口、９は通気孔、１０は間隙、１２はフィ
ルター、１４はカルス細胞である。 特許出願人 エヌオーケー株式会社 代理人 弁理士 吉 １）俊 夫 （外１名） も１図 ぢ２図 三＝＝＝！
Claims (3)
- （１）両端を閉塞した反応管に多孔性セラミックスから
なる多数の中空糸を反応管と平行に、両端を反応管端部
に開口させて収納し、該開口部を入口及び出口のそれぞ
れの集合管に導くと共に、上記反応管側壁に中空糸間液
供給口及び中空糸間液排出口を設けたことを特徴とする
中空糸を用いたバイオリアクター。 - （２）両端を閉塞した反応管に多孔性セラミックスから
なる多数の中空糸を反応管と平行に、両端を反応管端部
に開口させて収納し、該開口部を入口及び出口のそれぞ
れの集合管に導くと共に、上記反応管側壁に細菌フィル
ターを介して通気孔及び排気孔を設けたことを特徴とす
る中空糸を用いたバイオリアクター。 - （３）多孔性セラミックスとしてアルミナ焼結体、アル
ミナ−シリカ焼結体またはシリカ焼結体を用いる特許請
求の範囲第２項記載の中空糸を用いたバイオリアクター
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18350787A JPH01144969A (ja) | 1987-05-22 | 1987-07-24 | 中空糸を用いたバイオリアクタ−〔登録商標〕 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12374587 | 1987-05-22 | ||
| JP62-123745 | 1987-05-22 | ||
| JP18350787A JPH01144969A (ja) | 1987-05-22 | 1987-07-24 | 中空糸を用いたバイオリアクタ−〔登録商標〕 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01144969A true JPH01144969A (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=26460592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18350787A Pending JPH01144969A (ja) | 1987-05-22 | 1987-07-24 | 中空糸を用いたバイオリアクタ−〔登録商標〕 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01144969A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006119622A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Saxonia Biotec Gmbh. | Apparatus for providing media to cell culture modules |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043382A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-07 | Ngk Insulators Ltd | 固定化微生物およびその製造法 |
| JPS6125476A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-04 | Teijin Ltd | 中空糸分散充填細胞培養器 |
-
1987
- 1987-07-24 JP JP18350787A patent/JPH01144969A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043382A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-07 | Ngk Insulators Ltd | 固定化微生物およびその製造法 |
| JPS6125476A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-04 | Teijin Ltd | 中空糸分散充填細胞培養器 |
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|---|---|---|---|---|
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| US7919307B2 (en) | 2005-05-09 | 2011-04-05 | Alpha Plan Gmbh | Supply system for cell culture module |
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