JPH0576344A - 浮遊性細胞の培養方法及び培養装置 - Google Patents
浮遊性細胞の培養方法及び培養装置Info
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- JPH0576344A JPH0576344A JP24189691A JP24189691A JPH0576344A JP H0576344 A JPH0576344 A JP H0576344A JP 24189691 A JP24189691 A JP 24189691A JP 24189691 A JP24189691 A JP 24189691A JP H0576344 A JPH0576344 A JP H0576344A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【構成】培養室６の上部は蓋７でシールされ、中央部の
シール用キャップ２１により、蓋７を貫通する上清抜き
出し配管１１，酸素含有ガス供給配管１４，酸素含有ガ
ス排気配管１６，Ｄ０電極１７及びｐＨ電極１９が固定
され、培養槽１中に位置している。上清抜き出し配管１
１の下端部分には撹拌翼２２の一端を接続し、翼２２の
先端を配管１１の下端を支点にして垂直方向に自在に上
下して、翼の開閉可能にしている。 【効果】ロータを培養槽にすることにより、容積効率を
従来の大スケールに比べ大幅に向上できるため、小スケ
ールでの灌流培養が可能になる。
シール用キャップ２１により、蓋７を貫通する上清抜き
出し配管１１，酸素含有ガス供給配管１４，酸素含有ガ
ス排気配管１６，Ｄ０電極１７及びｐＨ電極１９が固定
され、培養槽１中に位置している。上清抜き出し配管１
１の下端部分には撹拌翼２２の一端を接続し、翼２２の
先端を配管１１の下端を支点にして垂直方向に自在に上
下して、翼の開閉可能にしている。 【効果】ロータを培養槽にすることにより、容積効率を
従来の大スケールに比べ大幅に向上できるため、小スケ
ールでの灌流培養が可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は浮遊性生物細胞の培養方
法及び培養装置に係り、特に、浮遊性動物細胞の小規模
培養に適する灌流培養方法及び灌流培養装置に関する。
法及び培養装置に係り、特に、浮遊性動物細胞の小規模
培養に適する灌流培養方法及び灌流培養装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】浮遊性細胞、特に、浮遊性動物細胞の高
密度灌流培養は、蛋白性の生理活性物質を生産するため
の基幹技術となりつつある。中でも遠心分離式の灌流培
養方法は耐久性が高く長期間の培養に耐え、灌流速度を
高く取れるため有望視されている。公知の技術として
は、例えば、特願昭63−143466号，特願昭63−282544号
明細書があげられる。これら従来の方式及び培養装置は
培養槽内の培養液を槽外に抜き出して、動物細胞用に工
夫した遠心分離装置により培地交換を行うものである。
かつ、遠心分離の際、細胞を高速回転面と接触して損傷
しないようにするため、撹拌翼を軸管ごとロータ外に引
き出すか、ロータと同期回転する必要があるため、堅牢
かつ複雑な機構にならざる得なかった。
密度灌流培養は、蛋白性の生理活性物質を生産するため
の基幹技術となりつつある。中でも遠心分離式の灌流培
養方法は耐久性が高く長期間の培養に耐え、灌流速度を
高く取れるため有望視されている。公知の技術として
は、例えば、特願昭63−143466号，特願昭63−282544号
明細書があげられる。これら従来の方式及び培養装置は
培養槽内の培養液を槽外に抜き出して、動物細胞用に工
夫した遠心分離装置により培地交換を行うものである。
かつ、遠心分離の際、細胞を高速回転面と接触して損傷
しないようにするため、撹拌翼を軸管ごとロータ外に引
き出すか、ロータと同期回転する必要があるため、堅牢
かつ複雑な機構にならざる得なかった。
【０００３】しかるに、本培養の前に行う種培養や生産
物検索の段階で行う培養でも１リットル前後での小スケ
ールでの灌流培養が必要となってきている。しかし、上
述の公知技術では、そのままスケールダウンすることは
極めて困難であり、１リットル以下のスケールで長期間
の灌流培養に耐える培養装置は知られていない。
物検索の段階で行う培養でも１リットル前後での小スケ
ールでの灌流培養が必要となってきている。しかし、上
述の公知技術では、そのままスケールダウンすることは
極めて困難であり、１リットル以下のスケールで長期間
の灌流培養に耐える培養装置は知られていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、１リ
ットル以下の小スケールでも数ケ月の長期にわたり灌流
培養を可能とする方法及びシステムを提供するにある。
そのためには、装置の機能をそこなわずコンパクト化す
るプロセス及び構造の工夫が必要となる。
ットル以下の小スケールでも数ケ月の長期にわたり灌流
培養を可能とする方法及びシステムを提供するにある。
そのためには、装置の機能をそこなわずコンパクト化す
るプロセス及び構造の工夫が必要となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】発明者らはコンパクト化
に必要な原理につき、鋭意検討した結果遠心分離機のロ
ータを培養槽とする発想の転換により本発明に到達し
た。
に必要な原理につき、鋭意検討した結果遠心分離機のロ
ータを培養槽とする発想の転換により本発明に到達し
た。
【０００６】本発明の第一の特徴は下記工程からなるプ
ロセスにある。
ロセスにある。
【０００７】すなわち、（１）水平に回転自在な培養槽
に培地と種細胞とを導入し、（２）回転中心軸線上に固
定した酸素供給手段と、翼基部が固定され、基部から翼
端にかけて液面を上下する翼を液面以下に位置した状態
で、培養槽を実質的に細胞が沈降しない低い回転速度で
回転することにより、液の撹拌と酸素の溶解を所定の期
間行い、（３）回転翼面を液面に引きあげて、細胞が遠
心沈降するに足る回転速度で培養槽を回転して細胞を培
養槽内側面に沈着するまで回転した後、回転を停止し、
（４）遠心分離で生じた上清を、培養槽底に開口部を近
接し、かつ回転軸線上に固定配置した液移送配管を経由
して系外に抜き出し、（５）翼端にさげた状態で低速回
転しつつ、培養槽内側壁の上方から培地を放射して沈着
している細胞を培地に分散させ、（６）前記（２）の工
程に戻り、以後（２）〜（６）のサイクルを繰り返す。
に培地と種細胞とを導入し、（２）回転中心軸線上に固
定した酸素供給手段と、翼基部が固定され、基部から翼
端にかけて液面を上下する翼を液面以下に位置した状態
で、培養槽を実質的に細胞が沈降しない低い回転速度で
回転することにより、液の撹拌と酸素の溶解を所定の期
間行い、（３）回転翼面を液面に引きあげて、細胞が遠
心沈降するに足る回転速度で培養槽を回転して細胞を培
養槽内側面に沈着するまで回転した後、回転を停止し、
（４）遠心分離で生じた上清を、培養槽底に開口部を近
接し、かつ回転軸線上に固定配置した液移送配管を経由
して系外に抜き出し、（５）翼端にさげた状態で低速回
転しつつ、培養槽内側壁の上方から培地を放射して沈着
している細胞を培地に分散させ、（６）前記（２）の工
程に戻り、以後（２）〜（６）のサイクルを繰り返す。
【０００８】さらに、本プロセスの概略を図示した図１
によりさらに詳しく説明する。ロータの機能をもつ培養
槽１は、培養時に於いて、上清抜き出し配管１０の下端
に基部をもち翼端を上下できる撹拌翼２を配置し、翼２
を開した状態で、培養槽１を回転することにより培養液
４が混合される。この間、酸素含有ガスを酸素供給配管
８から配管１０に固定した酸素透過性中空糸膜１２に導
入して、培養液４に酸素を溶解する。培地の交換が必要
となった時点で、撹拌翼２の翼端を上方にあげ、培養槽
１を遠心分離に足る回転数で回転し、細胞５を槽内壁に
沈降させる。次いで上清６は配管１０から抜き出す。次
に培地供給配管１１より培地を放射して、槽内壁に付着
した細胞を培地に懸濁分散する。このとき培養槽１は翼
２を開いた状態で低速で回転する。
によりさらに詳しく説明する。ロータの機能をもつ培養
槽１は、培養時に於いて、上清抜き出し配管１０の下端
に基部をもち翼端を上下できる撹拌翼２を配置し、翼２
を開した状態で、培養槽１を回転することにより培養液
４が混合される。この間、酸素含有ガスを酸素供給配管
８から配管１０に固定した酸素透過性中空糸膜１２に導
入して、培養液４に酸素を溶解する。培地の交換が必要
となった時点で、撹拌翼２の翼端を上方にあげ、培養槽
１を遠心分離に足る回転数で回転し、細胞５を槽内壁に
沈降させる。次いで上清６は配管１０から抜き出す。次
に培地供給配管１１より培地を放射して、槽内壁に付着
した細胞を培地に懸濁分散する。このとき培養槽１は翼
２を開いた状態で低速で回転する。
【０００９】本発明に適用できる細胞は浮遊性であれば
特に限定されないが、浮遊性動物細胞、例えば、各種の
ハイブリドーマ，癌細胞，リンパ球細胞等に好適であ
る。
特に限定されないが、浮遊性動物細胞、例えば、各種の
ハイブリドーマ，癌細胞，リンパ球細胞等に好適であ
る。
【００１０】
【作用】遠心分離機のロータを培養槽とすることによ
り、灌流培養が可能となり、容積効率を大幅に向上でき
る。
り、灌流培養が可能となり、容積効率を大幅に向上でき
る。
【００１１】
【実施例】次に、本発明なる実施例を示し、さらに詳し
く説明する。
く説明する。
【００１２】〈実施例１〉図２に、本発明なる培養装置
の中核部分の断面を示す。水平に自在回転可能な培養槽
１は低部に回転力伝達用のマグネット２をもち、上下と
もベアリング４及び支持アーム５で支持され耐圧性の培
養室６に収納されている。培養室６の底外にはマグネッ
ト２を付したモータ３を配置し、培養槽を回転させう
る。培養室６の上部は蓋７でシールされ、中央部のシー
ル用キャップ２１により、蓋７を貫通する上清抜き出し
配管１１，酸素含有ガス供給配管１４，酸素含有ガス排
気配管１６，Ｄ０電極１７及びｐＨ電極１９が固定さ
れ、培養槽１中に位置している。上清抜き出し配管１１
の下端部分には撹拌翼２２の一端を接続し、翼２２の先
端を配管１１の下端を支点にして垂直方向に自在に上下
して、翼の開閉可能にしている。
の中核部分の断面を示す。水平に自在回転可能な培養槽
１は低部に回転力伝達用のマグネット２をもち、上下と
もベアリング４及び支持アーム５で支持され耐圧性の培
養室６に収納されている。培養室６の底外にはマグネッ
ト２を付したモータ３を配置し、培養槽を回転させう
る。培養室６の上部は蓋７でシールされ、中央部のシー
ル用キャップ２１により、蓋７を貫通する上清抜き出し
配管１１，酸素含有ガス供給配管１４，酸素含有ガス排
気配管１６，Ｄ０電極１７及びｐＨ電極１９が固定さ
れ、培養槽１中に位置している。上清抜き出し配管１１
の下端部分には撹拌翼２２の一端を接続し、翼２２の先
端を配管１１の下端を支点にして垂直方向に自在に上下
して、翼の開閉可能にしている。
【００１３】翼の支点より若干翼端方向に索線を配線
し、ソレノイド２３及び作動用伝達索２４により、翼２
２を開閉する。また、上清抜き出し配管１１には酸素透
過性中空系６ａを固定し、酸素含有ガス１３を導入する
ことにより、培養槽内の培養液中に酸素を供給する。培
養中は翼２２を開いた状態で培養槽１を低速で回転して
培養槽内を撹拌し、Ｄ０及びｐＨを各電極で検出し、各
設定範囲にコントロール可能である。遠心分離時には、
翼２２を上方にあげ、液面から遊離するようにし、培養
槽を８００〜２０００rpm （１０００Ｇ以下）に回転す
る。細胞を培地に懸濁する際には、培地供給配管２７よ
り槽内側面に放射される。符号２５はドレイン排出配管
である。
し、ソレノイド２３及び作動用伝達索２４により、翼２
２を開閉する。また、上清抜き出し配管１１には酸素透
過性中空系６ａを固定し、酸素含有ガス１３を導入する
ことにより、培養槽内の培養液中に酸素を供給する。培
養中は翼２２を開いた状態で培養槽１を低速で回転して
培養槽内を撹拌し、Ｄ０及びｐＨを各電極で検出し、各
設定範囲にコントロール可能である。遠心分離時には、
翼２２を上方にあげ、液面から遊離するようにし、培養
槽を８００〜２０００rpm （１０００Ｇ以下）に回転す
る。細胞を培地に懸濁する際には、培地供給配管２７よ
り槽内側面に放射される。符号２５はドレイン排出配管
である。
【００１４】〈実施例２〉図３に培養槽単槽時の培養シ
ステムの例を示す。
ステムの例を示す。
【００１５】培養槽１への培地１８の供給はホンプ１
２，上清１６の抜き出しはポンプ１３により行われる。
酸素含有ガスは配管７により酸素透過性中空糸膜６に供
給される。ガス供給及びポンプ作動，撹拌翼５の開閉は
Ｄ０／ｐＨコントローラ１５並びにプロセスシーケンサ
１４により行われる。
２，上清１６の抜き出しはポンプ１３により行われる。
酸素含有ガスは配管７により酸素透過性中空糸膜６に供
給される。ガス供給及びポンプ作動，撹拌翼５の開閉は
Ｄ０／ｐＨコントローラ１５並びにプロセスシーケンサ
１４により行われる。
【００１６】９は上清、１０は上清抜き出し配管、１１
は培地、１２は培地供給配管、１３は酸素含有ガス給
気、１４は酸素含有ガス給気配管、１５は酸素含有ガス
廃気、１６は酸素含有ガス廃気配管、１７はｐＨ電極、
１８はｐＨ電極信号配線、１９はＤ０電極、２０はモー
タ配線、２１は培養室である。
は培地、１２は培地供給配管、１３は酸素含有ガス給
気、１４は酸素含有ガス給気配管、１５は酸素含有ガス
廃気、１６は酸素含有ガス廃気配管、１７はｐＨ電極、
１８はｐＨ電極信号配線、１９はＤ０電極、２０はモー
タ配線、２１は培養室である。
【００１７】〈実施例３〉図４に複数槽の時の培養シス
テムの例を示す。上清抜き出し配管１１，培地供給配管
１０，ガス供給配管７は各槽毎の開閉バルブを操作して
集合化できる。
テムの例を示す。上清抜き出し配管１１，培地供給配管
１０，ガス供給配管７は各槽毎の開閉バルブを操作して
集合化できる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によればロータ培養槽にすること
により、容積効率を従来の大スケールに比べ大幅に向上
できるため、小スケールでの灌流培養が可能になる。
により、容積効率を従来の大スケールに比べ大幅に向上
できるため、小スケールでの灌流培養が可能になる。
【図１】本発明のプロセス原理の説明図。
【図２】本発明の培養装置の要部の断面図。
【図３】本発明の培養槽が単槽である場合の培養システ
ムのフローチャート。
ムのフローチャート。
【図４】本発明の培養槽が複数である場合の培養システ
ムのフローチャート。
ムのフローチャート。
１…培養槽、２…マグネット、３…モータ、４…ベアリ
ング、５…支持アーム、６…培養室、２２…撹拌翼。
ング、５…支持アーム、６…培養室、２２…撹拌翼。
Claims (2)
- 【請求項１】下記工程からなることを特徴とする浮遊性
細胞の培養方法。 （１）水平に回転自在な培養槽に培地と種細胞とを導入
し、 （２）回転中心軸線上に固定した酸素供給手段と、翼基
部が固定され、基部から翼端にかけて液面を上下する翼
を液面以下に位置した状態で、前記培養槽を実質的に細
胞が遠心沈降しない低い回転速度で回転することによ
り、液の撹拌と酸素の溶解を所定の期間行い、 （３）前記回転翼を液面に引きあげて、細胞が遠心沈降
するに足る回転速度で前記培養槽を回転して細胞を前記
培養槽内の側面に沈着するまで回転した後、回転を停止
し、 （４）遠心分離で生じた上清を、該培養槽底に開口部を
近接し、かつ回転軸線上に固定配置した液移送配管を経
由して系外に抜き出し、 （５）該翼端をさげた状態で低速回転しつつ、該培養槽
内側壁の上方から培地を放射して沈着している細胞を培
地に分散させ、 （６）（２）の工程に戻り、以後（２）〜（６）のサイ
クルを繰り返す。 - 【請求項２】下記構造からなることを特徴とする浮遊性
細胞の培養装置。 （１）水平に回転可能なボール型培養槽の回転軸線上
に、培養槽の中心底面に近接した開口部をもち、回転軸
線上に液移送配管をもつ。 （２）前記液移送配管に酸素供給手段をもち、 （３）前記液移送配管の上下に基部を固定し、前記基部
を基点にして端部の上下を可能とする撹拌翼をもつ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189691A JPH0576344A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 浮遊性細胞の培養方法及び培養装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189691A JPH0576344A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 浮遊性細胞の培養方法及び培養装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0576344A true JPH0576344A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17081169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24189691A Pending JPH0576344A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 浮遊性細胞の培養方法及び培養装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0576344A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6451961B2 (en) | 2000-02-03 | 2002-09-17 | Nippon Shokubai Co Ltd | Ethylenimine polymer, aqueous solution of ethylenimine polymer, production process for the same and purifying process therefor |
| CN105713825A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-06-29 | 上海拜高乐生物技术有限公司 | 细胞悬浮培养的细胞沉降抽液装置 |
| WO2017141394A1 (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | エイブル株式会社 | 遠心分離可能な反応装置 |
| WO2020138506A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | エイブル株式会社 | 灌流培養装置及び遠心分離機 |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP24189691A patent/JPH0576344A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6451961B2 (en) | 2000-02-03 | 2002-09-17 | Nippon Shokubai Co Ltd | Ethylenimine polymer, aqueous solution of ethylenimine polymer, production process for the same and purifying process therefor |
| WO2017141394A1 (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | エイブル株式会社 | 遠心分離可能な反応装置 |
| CN105713825A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-06-29 | 上海拜高乐生物技术有限公司 | 细胞悬浮培养的细胞沉降抽液装置 |
| WO2020138506A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | エイブル株式会社 | 灌流培養装置及び遠心分離機 |
| JP2020103262A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | エイブル株式会社 | 灌流培養装置及び遠心分離機 |
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