JPH037578A - 細胞の培養方法および装置 - Google Patents
細胞の培養方法および装置Info
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- JPH037578A JPH037578A JP1143360A JP14336089A JPH037578A JP H037578 A JPH037578 A JP H037578A JP 1143360 A JP1143360 A JP 1143360A JP 14336089 A JP14336089 A JP 14336089A JP H037578 A JPH037578 A JP H037578A
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Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
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、動物細胞等の細胞培養、特に大量培養におけ
る酸素供給方法を改良した培養方法と装置に関する。
る酸素供給方法を改良した培養方法と装置に関する。
（従来の技術）
一般に微生物の培養においては、微生物の生育に必要な
酸素（空気）は、培養槽内の液中に直接、酸素や空気を
吹きこむスパージングといわれる方法で供給されている
。動物細胞培養における培地中の血清等のように、液が
吹きこまれた酸素、空気によりきわめて発泡し易（、培
養に支障をきたす場合が多い。また動物細胞は、物理的
な力に対してきわめて弱（、スパージングにより細胞障
害が発生する。
酸素（空気）は、培養槽内の液中に直接、酸素や空気を
吹きこむスパージングといわれる方法で供給されている
。動物細胞培養における培地中の血清等のように、液が
吹きこまれた酸素、空気によりきわめて発泡し易（、培
養に支障をきたす場合が多い。また動物細胞は、物理的
な力に対してきわめて弱（、スパージングにより細胞障
害が発生する。
これらの理由から、従来、第４図に示すように培養槽の
気相部にだけ酸素（空気）を供給し、気相部からの液相
部への酸素（空気）の拡散によりのみ酸素（空気）を供
給している方法が知られている。この方法、装置では、
容量の小さい培養槽においてはある程度十分な酸素の供
給能力を有しているが、工業的な規模のように大容量、
大量培養になったときは、気液界面の液量に対する比が
小となり、酸素供給能力が低ドし、不充分となる。
気相部にだけ酸素（空気）を供給し、気相部からの液相
部への酸素（空気）の拡散によりのみ酸素（空気）を供
給している方法が知られている。この方法、装置では、
容量の小さい培養槽においてはある程度十分な酸素の供
給能力を有しているが、工業的な規模のように大容量、
大量培養になったときは、気液界面の液量に対する比が
小となり、酸素供給能力が低ドし、不充分となる。
Ｌ記欠点を改良するため、酸素透過膜をコイル状にして
培養槽に入れ、膜を介して発泡させることなく酸素を供
給する方法が報告されている。
培養槽に入れ、膜を介して発泡させることなく酸素を供
給する方法が報告されている。
（例えば、Ｍ、 Ｔｏｙｏ、 Ｄ、１．Ｃ，Ｗａｎｇ、
、Ａｄｖａｎ。
、Ａｄｖａｎ。
旧ｏｔｅｃｈ、、１．１４１Ｈ９８１） ）この方法は
酸素供給能も１・分であり、培養槽の大型化にも対応＋
ｉＪ能である。
酸素供給能も１・分であり、培養槽の大型化にも対応＋
ｉＪ能である。
（発明が解決しようとする課題）
酸素透過膜を介して酸素を供給する方法は、大容量培養
にも十分対応可能な酸素供給能を有し、発泡もしないが
、これらの酸素透過膜が培養槽内に固定されており、細
胞培養に必要な液の撹拌、流動に対して、固定された膜
等が障害となり、液流に局所的な乱れが生じ、異常な剪
断力が部分的に生じ、培養物、特に動物細胞に対して損
傷を与える。従って本発明は、培養槽の液流に異常乱れ
を極力なくシ、酸素供給能力をト分に備え、かつ液中に
発泡の発生が殆どない培養槽を提供せんとするものであ
る。
にも十分対応可能な酸素供給能を有し、発泡もしないが
、これらの酸素透過膜が培養槽内に固定されており、細
胞培養に必要な液の撹拌、流動に対して、固定された膜
等が障害となり、液流に局所的な乱れが生じ、異常な剪
断力が部分的に生じ、培養物、特に動物細胞に対して損
傷を与える。従って本発明は、培養槽の液流に異常乱れ
を極力なくシ、酸素供給能力をト分に備え、かつ液中に
発泡の発生が殆どない培養槽を提供せんとするものであ
る。
（課題を解決するための手段）
すなわち本発明は、細胞等を培養槽内で培養する方法に
おいて、培養槽内で中空糸の東が液撹拌に対して流動し
うる自由端部を有するように配され、該中空糸の酸素（
空気）透過膜を介して培養液中に、酸素（空気）を供給
することを特徴とする細胞等の培養方法であり、また細
胞等を培養槽内で培養する装置において、培養槽内に、
酸素（空気）の供給のための中空糸束が配されておりか
つ該中空糸束が液撹拌に対して流動が実質的に拘束され
ない自由端部を有することを特徴とする細胞等の培養装
置である。
おいて、培養槽内で中空糸の東が液撹拌に対して流動し
うる自由端部を有するように配され、該中空糸の酸素（
空気）透過膜を介して培養液中に、酸素（空気）を供給
することを特徴とする細胞等の培養方法であり、また細
胞等を培養槽内で培養する装置において、培養槽内に、
酸素（空気）の供給のための中空糸束が配されておりか
つ該中空糸束が液撹拌に対して流動が実質的に拘束され
ない自由端部を有することを特徴とする細胞等の培養装
置である。
以下、本発明を図にもとすいて説明する。第１図および
第２図は本発明の一例の概容を示すものである。図中１
は培養槽、２は液の撹拌のための回転翼であり、３は酸
素供給用の中空糸束であり、５および６は各々酸素（空
気）の出入口である。
第２図は本発明の一例の概容を示すものである。図中１
は培養槽、２は液の撹拌のための回転翼であり、３は酸
素供給用の中空糸束であり、５および６は各々酸素（空
気）の出入口である。
中空糸束３は中空糸の複数本が束着部４でまとめられて
いるものであり、この例では（第３図）束着部が２つに
別々となり、培養槽内でも２ケ所で固着されているが、
一つの束着部で固定し該単−の束着部に酸素の出入１１
が設けられ、槽内には一つの固着部で固定されるもので
もよい。いずれの場合も、液（槽内の）流動に伴い、中
空糸束の束着部のいずれからも、最もはなれた部位であ
る端部（自由端部）が、実質的に自由に動きつるように
配されねばならないものである。実質的に自由に動きう
るとは、液流のない静止状態から自由端部が、当該中空
糸束の全体径に対して３信置りよ のき鬼り、好ましくは５倍以にのきより、さらに好まし
くは１０倍以上のきよりを、中空糸束を形成する中空糸
の破断等の異常変形を受けることなく可動しうることを
意味するものである。
いるものであり、この例では（第３図）束着部が２つに
別々となり、培養槽内でも２ケ所で固着されているが、
一つの束着部で固定し該単−の束着部に酸素の出入１１
が設けられ、槽内には一つの固着部で固定されるもので
もよい。いずれの場合も、液（槽内の）流動に伴い、中
空糸束の束着部のいずれからも、最もはなれた部位であ
る端部（自由端部）が、実質的に自由に動きつるように
配されねばならないものである。実質的に自由に動きう
るとは、液流のない静止状態から自由端部が、当該中空
糸束の全体径に対して３信置りよ のき鬼り、好ましくは５倍以にのきより、さらに好まし
くは１０倍以上のきよりを、中空糸束を形成する中空糸
の破断等の異常変形を受けることなく可動しうることを
意味するものである。
培養槽１は、回転翼２によって、槽内の培養液が均一に
撹拌されており、細胞に必要な酸素（空気）は、出入口
、５，６から中空糸束に送出され、中空糸を形成してい
る酸素透過膜を通して、拡散等により槽内培養液に供給
される。第３図は、中空糸束の束着状態の一例を示す概
略図である。
撹拌されており、細胞に必要な酸素（空気）は、出入口
、５，６から中空糸束に送出され、中空糸を形成してい
る酸素透過膜を通して、拡散等により槽内培養液に供給
される。第３図は、中空糸束の束着状態の一例を示す概
略図である。
中空糸束は、多数本の中空糸７を束着部で結束したもの
であり、中空糸はシリコンのように酸素透過性の大きい
ものが好ましいが限定されるものでなくポリプロピレン
、テフロンＡ・を用いてもよい。
であり、中空糸はシリコンのように酸素透過性の大きい
ものが好ましいが限定されるものでなくポリプロピレン
、テフロンＡ・を用いてもよい。
これら中空糸の壁部は多孔質に形成されており、多孔質
の孔径は大きすぎると発泡し、小さすぎると酸素透過性
が低ドする。孔径の好ましい範囲は０．０５〜０．５−
である。
の孔径は大きすぎると発泡し、小さすぎると酸素透過性
が低ドする。孔径の好ましい範囲は０．０５〜０．５−
である。
中空糸のτ１法、−・東あたりの本数、設置する束数は
特に限定されるものでないが、中空糸の・木の径が小さ
すぎると結束時等に損傷し易く、外ｉ子として０．ｑ〜
５耀嘗の範囲のものが好ましい。
特に限定されるものでないが、中空糸の・木の径が小さ
すぎると結束時等に損傷し易く、外ｉ子として０．ｑ〜
５耀嘗の範囲のものが好ましい。
−・東あたりの中空糸本数は、液流抵抗等から、１０〜
８００本が好ましい。
８００本が好ましい。
（実施例）
第１図に示したような培養槽に第３図に示すようなシリ
コン製の中空糸膜モジュールを設置した。
コン製の中空糸膜モジュールを設置した。
中空糸膜は外径１．−でモジュールあたりの膜本数は外
径５０ ｍ−の束着部に４００本である。膜長は１５０
０ 闘でありＵ字状にして下端を固定しないで培養槽に
設置した。培養槽には、５００Ｃ１の培地を入れ培地内
に酸素を供給した。空気入口には２０ Ｑ、 ／ ｍｉ
ｎの空気を流した。槽内への酸素供給能を一ド記に示す
Ｋ １．＋ａで評価した。
径５０ ｍ−の束着部に４００本である。膜長は１５０
０ 闘でありＵ字状にして下端を固定しないで培養槽に
設置した。培養槽には、５００Ｃ１の培地を入れ培地内
に酸素を供給した。空気入口には２０ Ｑ、 ／ ｍｉ
ｎの空気を流した。槽内への酸素供給能を一ド記に示す
Ｋ １．＋ａで評価した。
Ｋいと撹拌数の関係を表１に示す。
て酸素を培養液中に供給できるためスパージングと異な
り培地を発泡させることなく培養がｉｉＪ能となる。し
かも中空系束を液相部下端で固定していないので撹拌に
よる１ｍ動に対する抵抗が小さく液乱れを小さくできる
ため細胞損傷もなく培養効率を１ｉｄ−１−させること
ができる。
り培地を発泡させることなく培養がｉｉＪ能となる。し
かも中空系束を液相部下端で固定していないので撹拌に
よる１ｍ動に対する抵抗が小さく液乱れを小さくできる
ため細胞損傷もなく培養効率を１ｉｄ−１−させること
ができる。
第１図に培養槽の正面図、第２図に培養、榊断面図を示
す。第３図は膜モジュール（中空系束）概念図である。 第４図は、従来の酸素供給法を示すものである。 （３７℃） これらの値は、動物細胞を培養するには十分な値であり
、酸素供給時には発泡は認められなかった。しかも液相
部の液流動もスムーズであり、細胞の損傷の原因となる
局所的な乱れは認められなかった。 （発明の効果）
す。第３図は膜モジュール（中空系束）概念図である。 第４図は、従来の酸素供給法を示すものである。 （３７℃） これらの値は、動物細胞を培養するには十分な値であり
、酸素供給時には発泡は認められなかった。しかも液相
部の液流動もスムーズであり、細胞の損傷の原因となる
局所的な乱れは認められなかった。 （発明の効果）
Claims (2)
- （１）細胞を培養槽内で培養する方法において、培養槽
内で中空糸の束が液撹拌に対して流動しうる自由端部を
有するように配され、該中空糸の酸素（空気）透過膜を
介して培養液中に、酸素（空気）を供給することを特徴
とする細胞の培養方法。 - （２）細胞を培養槽内で培養する装置において、培養槽
内に、酸素（空気）の供給のための中空糸束が配されて
おりかつ該中空糸束が液撹拌に対して流動が実質的に拘
束されない自由端部を有することを特徴とする細胞の培
養装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1143360A JPH037578A (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 細胞の培養方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1143360A JPH037578A (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 細胞の培養方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH037578A true JPH037578A (ja) | 1991-01-14 |
Family
ID=15336976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1143360A Pending JPH037578A (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 細胞の培養方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH037578A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004535826A (ja) * | 2001-07-31 | 2004-12-02 | アーハードット，ウルスラ | 壁体が変形可能である装置を備えたバイオリアクタ |
| WO2019021528A1 (ja) * | 2017-07-28 | 2019-01-31 | 株式会社日立製作所 | 酸素供給機構 |
-
1989
- 1989-06-06 JP JP1143360A patent/JPH037578A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004535826A (ja) * | 2001-07-31 | 2004-12-02 | アーハードット，ウルスラ | 壁体が変形可能である装置を備えたバイオリアクタ |
| WO2019021528A1 (ja) * | 2017-07-28 | 2019-01-31 | 株式会社日立製作所 | 酸素供給機構 |
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