JPH03262479A - 細胞付着用担体のシール構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は細胞付着用担体のシール構造に関する。

（従来の技術） 細胞、あるいは細胞に含まれる酵素、その他細胞内物質
、菌体等（以下これらを総称して単に細胞という）を触
媒として予定の生成物を得る反応器としてのバイオリア
クタにおいては、ケーシング内に細胞を付着させるため
のカートリッジ型の担体やハニカム型の担体が内装され
る。

この種の担体は、細胞の付着面積をなるべく多くし、細
胞の付着効率（着床率）を高めることが望ましく、その
ためセラミックを素材とし内部に連通空間を有する三次
元網目構造として、数多の細孔が互いに連通ずる担体と
することが、これら細孔を形成するための孔部形成骨格
部分の表面積の総和が大きくできる点において有効であ
る。

（発明が解決しようとする課題） しかるに上記のように三次元網目構造を有するような担
体をセラミックにより成形する場合、その製造上外径寸
法の精度が低く、そのため第７図示のようにケーシング
側内に担体すを装入したとき第８図に部分拡大図を示す
ように担体すの外周とケーシングａの内周との間にどう
しても隙間Ｃが生じ、ケーシングａの流入口ｄから流入
する培地が担体す内を通って流出口ｅへ向かう際に担体
し内で培地がショートパスし、担体すの外周にそって前
記隙間Ｃを流れてしまうことになる。したがって担体し
内のすべての空間部（細孔）を均一に流れなくなり、担
体すの全体を有効に利用することができず、生産効率が
著しく低下するという問題点があった。

本発明はこれに鑑み、ケーシング内に装入される担体の
外周とケーシングの内周との間にクリアランスが生じた
としても培地のショートパスによる素通りが生じないよ
うにし、担体の使用効率を大巾に向上させることができ
る細胞付着用担体のシール構造を提供することを目的と
してなされたものである。

（課題を解決するための手段） 上記従来技術が有する問題点を解決する手段として、本
発明は、内部に連続した空間部を有し柱状をなす担体の
外周面から端面周縁部にかけてシュリンクフィルムによ
り被包し、担体の端面周縁部を覆うフィルムの折曲げ部
をケーシング側の当接面に圧接してこのフィルムの折曲
げ部により担体の端面周縁部をシールしたことを特徴と
するものである。

（作　用） 上記の構成により、ケーシング内に流入する培地は担体
の端面の周縁部を除く範囲から担体内に流入し、他端か
ら流出する。このとき培地がショートパスして担体の側
面に流出しようとしても外周がフィルムで被包されてい
るので流出することができず、止むなく担体内を流れる
ことになって、担体各部への接触効率が高められる。ま
た流入側の担体の端面周縁部はフィルムの折曲げ部がパ
ツキンの機能を持ってケーシング側の当接面に密着して
いるので、担体の外周のフィルムとケーシングの内周と
の間に流入することがない。

（実施例） 以下、本発明を第１図乃至第６図に示す実施例を参照し
て説明する。

第１図および第２図に示す実施例における細胞付着用担
体１は、第５図に一部を拡大して示すようにセラミック
を素材として数多の細孔２，２・・・が互いに連通ずる
ように連続的に形成された三次元網目構造のもので、こ
れら細孔２，２・・・を形成する骨格部分３の孔部形成
骨格部分３Ａ、３Ａ・・・はいずれの部位においても第
６図に第５図のＡ。

Ｂ、Ｃ部を例として拡大量するように鞍型面（Ｈｙｐｅ
ｒｂｏｌｉｃ　Ｐａｒａｂｏｌｏｉｄ　　類似曲面）４
を有している。

セラミック素材としては、例えばコージェライト　　（
２ＭｇＯ−２Ａ１　２　０３　−５Ｓｉ０２　）＋フル
ミナ（Ａ　ｌ　２０３）等が用いられ、細孔２，２・・
・は、取扱う細胞にもよるが、２５１１当り２〜４０個
程度存在し得る数および大きさとされ、空孔率が７０〜
９０％、嵩比重０．２５〜０．６程度に形成される。

上記担体１の成形に関しては、例えばセル膜が存在しな
い骨格のみからなるポリウレタンフォムにセラミック原
料微粒子泥漿を前記骨格に付着させ、これを乾燥してセ
ラミックを固化し、さらに高温によりセラミック体とし
て焼結するとともにポリウレタンフォーム骨格を炭化除
去することにより得ることができる。こうして得たもの
を第１図に例示するようにケーシング５の内部形状、容
積に対応する大きさに形成し、ケーシング５に装填して
使用される。

上記のように形成された担体１は、その外周から端面周
縁部にかけてシュリンクフィルム６により被包されてい
る。この場合、担体１の外形状が第２図においてΦｄ、
Ｘｈであるとき、担体１の端面におけるフィルム６で被
包されない範囲の直径Φｄ　　ハｄ　　−ｄ　　−１０
〜３／４　ｄ２程度とす１２ ることが望ましい。また使用するンユリンクフィルム６
としては、オートクレーブが可能で延伸性があり、かつ
透明（観察のため）で非膨潤性を有し、ヒートシール強
度の高いもの（例えばｐｖｃ）が用いられ、厚さは、十
分な延伸が可能でかつ延伸工程および培養中に亀裂が生
じない適度な厚さ、例えば２０〜１００μｍのものが用
いられる。

このようにして被包された担体１を、この担体１と実質
上等しい軸長を有するケーシング５の円筒部７内に納め
、その上下端のフランジ７ａ。

７ｂに環状のパツキン８，８を介在して流入口９および
流出口１０を有する各端部材１１．１２のフランジｌｌ
ａ　　１２ａを当接し、円筒部７および端部材１１．１
２の各フランジ７ａ、ｌ１ｇ。

７ｂ、１２ａをそれぞれボルト１３．１３で締着する。

これにより担体１の端面周縁部に折曲がるシュリンクフ
ィルム６の折曲げ部６ｇ、６ｇがパツキン８，８の当接
面に密着介在してこの折曲げ部６ａ、６ａがシール材と
して機能し、培地が流入するとき担体１の外周方向へは
この折曲げ部５ａ。

６ａによるシールによって流入することができず、必ず
担体１内へ流入し、また担体１内からショートパスして
外周に流出しようとしてもシュリンクフィルム６により
外周が被包されているため流出することができない。

上記構成の担体を用い、酢酸製造用バイオリアクタ（２
００ｃｃスケール）として使用した結果、下表の成績が
実証された。

上記の結果から、最高到達濃度で２倍強、生産性が高い
ところで３倍強の向上がみられた。

これは、酢酸発酵は代表的な好気発酵であり、シュリン
クフィルム６で担体１を被包したことにより通気した酸
素が担体１内を通り、反応性が向上したものと考えられ
る。そして従来のものでは、酸素が担体１とケーシング
６との間を短絡して流れ、反応に寄与しないことが多い
ため反応性が悪いと考えられる。

担体１の被包は、上記実施例のほか、第４図に示すよう
に担体１の端面周縁部にリング状のガスケット１４を当
接し、このガスケット１４ごとシュリンクフィルム６で
被包するようにすれば、当該周縁部におけるシール性を
一層高めることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、流入する流体が担
体の端面に至るときその端面の周縁部がシュリンクフィ
ルムで被包されているのでこれがシール材となって担体
の外周とケーシングとの間に流入することがなく、シた
がって担体をバイパスして流れることが防止され、また
担体に三次元網目構造のものを用いた場合、その外周に
ショートバスする流体の流出がシュリンクフィルムによ
って阻止され、これらにより担体のすべてを有効に使用
することが可能となって生産性を著しく高めることがで
きる。また担体の製造上の精度が低くてもこれをカバー
することができるなどの優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図における担体のシュリンクフィルムの一部を切開し
て示す斜視図、第３図は第１図の一部の拡大断面図、第
４図は他の変形例を示す第３図相当図、第５図は第１図
における担体の一部の拡大図、第６図は第５図のＡ、Ｂ
、Ｃ部の拡大斜視図、第７図は一般のバイオリアクタを
示す縦断斜視図、第８図は第７図のＤ部の拡大断面図で
ある。 １・・・担体、２・・・細孔、３・・・骨格部分、５・
・・ケーシング、６・・・シュリンクフィルム、６ａ・
・・折曲げ部、７・・・円筒部、８・・・パツキン、１
１．　１２・・・端部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に連続した空間部を有し柱状をなす担体の外周
   面から端面周縁部にかけてシュリンクフィルムにより被
   包し、担体の端面周縁部を覆うフィルムの折曲げ部をケ
   ーシング側の当接面に圧接してこのフィルムの折曲げ部
   により担体の端面周縁部をシールしたことを特徴とする
   細胞付着用担体のシール構造。 ２、前記担体は、セラミックを素材として内部連通空間
   を有する三次元網目構造をなして数多の細孔が互いに連
   通する構造を有する請求項１記載の細胞付着用担体のシ
   ール構造。