JPS61100190A - 液体特に組織培養体増殖培地の無気泡ガスイング方法及び装置 - Google Patents
液体特に組織培養体増殖培地の無気泡ガスイング方法及び装置Info
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- JPS61100190A JPS61100190A JP60171715A JP17171585A JPS61100190A JP S61100190 A JPS61100190 A JP S61100190A JP 60171715 A JP60171715 A JP 60171715A JP 17171585 A JP17171585 A JP 17171585A JP S61100190 A JPS61100190 A JP S61100190A
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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
- C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
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- C12M29/04—Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
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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，液体，特に組＃Ｐ＆培養体を増殖させるため
の培地の無気泡ガスイング（ｂｕｂｂｌｅ−ｆｒｓｅｇ
ａｓｓｉｎｇ）方法及び装置に関する。
の培地の無気泡ガスイング（ｂｕｂｂｌｅ−ｆｒｓｅｇ
ａｓｓｉｎｇ）方法及び装置に関する。
（従来の技術）
液体のガスイングは、ガスの導入と脱離のために行なわ
れる．培地において動物の細胞を増殖させる場合には特
に、細胞数を培地Ｉｎ見当り１０６以上にしようとする
と，酸素の充分な供給と二酸化炭素の充分な除去を行な
うときに問題が生ずる．いわゆる表面ガスイングの場合
には、極く少晴の液体だけしかガスイング処理する （
ｇａｓ）ことができないので、いわゆる深部ガスイング
処理に変えられた．この方法では、空気又は純粋な酸素
を用いると必要なガス化速度が得られるが、望ましくな
い気泡の形成が媒体の表面で起る．ｍ胞更には微粒子担
体がしばしばこの泡の中に浮かび，培養効率が低下する
。
れる．培地において動物の細胞を増殖させる場合には特
に、細胞数を培地Ｉｎ見当り１０６以上にしようとする
と，酸素の充分な供給と二酸化炭素の充分な除去を行な
うときに問題が生ずる．いわゆる表面ガスイングの場合
には、極く少晴の液体だけしかガスイング処理する （
ｇａｓ）ことができないので、いわゆる深部ガスイング
処理に変えられた．この方法では、空気又は純粋な酸素
を用いると必要なガス化速度が得られるが、望ましくな
い気泡の形成が媒体の表面で起る．ｍ胞更には微粒子担
体がしばしばこの泡の中に浮かび，培養効率が低下する
。
（発明が邂決しようとする問題点）
この問題を解決するため、カス交換が浸漬された膜シー
トを介して起る方法が知られるに至った．この方法では
，ガスイングは 攪拌器によって攪拌される液体中に配
設された、細孔が閉鎖又は開放された膜を用いて行なわ
れる．しかしながら、この方法では，組織培養体はせん
断力に著しく感応するので，液体の運動は，実質上ある
条件下と著しく低い回転数でおいてのみ可能となるに過
ぎない。
トを介して起る方法が知られるに至った．この方法では
，ガスイングは 攪拌器によって攪拌される液体中に配
設された、細孔が閉鎖又は開放された膜を用いて行なわ
れる．しかしながら、この方法では，組織培養体はせん
断力に著しく感応するので，液体の運動は，実質上ある
条件下と著しく低い回転数でおいてのみ可能となるに過
ぎない。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、液体、特に組織培養体を増殖させる培地の無
気泡ガスイング方法及び装置を提供する ゛ものであり
、本発明の方法と装置によれば，細胞のような液体媒体
の構成成分に機械的損傷を与えることなく、できる均一
なガスの導入とカスの脱離とを簡単かつ有効に行なうこ
とができる・本発明方法の場合には、この問題は、中空
の膜フィラメントにより形成された中空円筒形の膜ケー
ジ（ｍｅ■ｂｒａｎｅ ｃａｇｅ ）がガスイング処理
されるべき媒体中にフレキシブルに懸架されており、移
動運動（ｔｒａｎｓｌａｔｏｒｙ ｓａｖｅｗｅｎｔ）
が膜ケージに付与されることを特徴とする構成によって
解決される。
気泡ガスイング方法及び装置を提供する ゛ものであり
、本発明の方法と装置によれば，細胞のような液体媒体
の構成成分に機械的損傷を与えることなく、できる均一
なガスの導入とカスの脱離とを簡単かつ有効に行なうこ
とができる・本発明方法の場合には、この問題は、中空
の膜フィラメントにより形成された中空円筒形の膜ケー
ジ（ｍｅ■ｂｒａｎｅ ｃａｇｅ ）がガスイング処理
されるべき媒体中にフレキシブルに懸架されており、移
動運動（ｔｒａｎｓｌａｔｏｒｙ ｓａｖｅｗｅｎｔ）
が膜ケージに付与されることを特徴とする構成によって
解決される。
本発明の装置の場合には、この問題は、少なくとも１つ
の中空の膜フィラメントにより形成される中空円筒形の
膜ケージが〃スイング処理すべき媒体中にフレキシブル
に懸架されることができかつ移動運動で移動されること
ができることを特徴とする構成によって解決される。
の中空の膜フィラメントにより形成される中空円筒形の
膜ケージが〃スイング処理すべき媒体中にフレキシブル
に懸架されることができかつ移動運動で移動されること
ができることを特徴とする構成によって解決される。
本発明に係る方法及び本発明に係る装置の他の利点を提
供する好ましい特徴は、特許請求の範囲の対応する従属
項に記載されている。
供する好ましい特徴は、特許請求の範囲の対応する従属
項に記載されている。
本発明に係る方法と！Ｉｔ置によれば、膜又は膜ケージ
の全ての領域において均一な液体の運動が行なわれ、膜
ケージの運動により大きい境界面の更新速度（ｒｅｎｅ
ｗａｌ ｒａｔｅ）が得られる。ガスの導入とガスの脱
離の双方が、混合装置を別に必要とすることなく、液体
の全体積に亘ってほぼ均質に行なわれる。ガスの供給と
除去は、フレキシブルなチューブを使用した簡単な結合
により、シールを動かす必要なく、有利に行なうことが
でき、このチューブは同時に膜ケージを懸架するのに使
用される。チューブ形状の膜ケージの形状は１例えばス
ライム又は細胞集合体の形成のような細胞培養体の特定
の条件に、有利な態様で容易に合せることかでさる。こ
れは、例えば、中空の膜フィラメントの数及び直径を変
えることにより、困難を伴なうことなくかつ有利な態様
で行なうことができる。
の全ての領域において均一な液体の運動が行なわれ、膜
ケージの運動により大きい境界面の更新速度（ｒｅｎｅ
ｗａｌ ｒａｔｅ）が得られる。ガスの導入とガスの脱
離の双方が、混合装置を別に必要とすることなく、液体
の全体積に亘ってほぼ均質に行なわれる。ガスの供給と
除去は、フレキシブルなチューブを使用した簡単な結合
により、シールを動かす必要なく、有利に行なうことが
でき、このチューブは同時に膜ケージを懸架するのに使
用される。チューブ形状の膜ケージの形状は１例えばス
ライム又は細胞集合体の形成のような細胞培養体の特定
の条件に、有利な態様で容易に合せることかでさる。こ
れは、例えば、中空の膜フィラメントの数及び直径を変
えることにより、困難を伴なうことなくかつ有利な態様
で行なうことができる。
本発明においては更に、運動を付与する場合には、膜ケ
ージは自動もしくは自己回転（ａｕｔｏ−ｏｒｓｓｌｆ
−ｒｏｔａｔｉｏｎ）することなく動かすことかでざる
。
ージは自動もしくは自己回転（ａｕｔｏ−ｏｒｓｓｌｆ
−ｒｏｔａｔｉｏｎ）することなく動かすことかでざる
。
膜ケージの真回転なしに好ましく行なわれる膜ケー／の
移動２Ｎ！動は、例えば、膜ケージ懸架システムによっ
て開始させることができる。この場合には、膜ケージは
Ｊスイング処理されるべき媒体の外側に設けられた磁石
？ｃｆｆｌによって、振り子の運動及び／又は振り子の
円形運動及び／又Ｃ±回転振動運動が付与される磁気コ
アを有するのが有利である。磁石装置は、それ自身で動
かされることができ、あるいは対応する力誘起運動（ｆ
ｏｒｃｅ −１ｎｄｕｃｅｄ ｍｏｔｉｏｎ）を起すこ
とができる。
移動２Ｎ！動は、例えば、膜ケージ懸架システムによっ
て開始させることができる。この場合には、膜ケージは
Ｊスイング処理されるべき媒体の外側に設けられた磁石
？ｃｆｆｌによって、振り子の運動及び／又は振り子の
円形運動及び／又Ｃ±回転振動運動が付与される磁気コ
アを有するのが有利である。磁石装置は、それ自身で動
かされることができ、あるいは対応する力誘起運動（ｆ
ｏｒｃｅ −１ｎｄｕｃｅｄ ｍｏｔｉｏｎ）を起すこ
とができる。
多量の液体の場合には特に、尺度に従って拡大された膜
ケージを関節部材よって懸架し、かつ、膜ケージの対称
軸の領域で作動する偏心手段によって動かすと有利であ
る。この場合には偏心手段は、好ましくは、膜ケージに
締結されたガイドプレートと係合させることができ、ま
た、ガイドプレートの対称軸を膜ケージの対称軸と一致
させ、かつ、ガイドプレートをテンションリング（ｔｅ
ｎｓｉｏｎ−ｒｉｎｇ）支持体を用いて、中空の膜フイ
ラメ／トとともに膜ケージを形成する少なくとも１つの
スロット付きテンションリングに固着すると特に有利で
ある。
ケージを関節部材よって懸架し、かつ、膜ケージの対称
軸の領域で作動する偏心手段によって動かすと有利であ
る。この場合には偏心手段は、好ましくは、膜ケージに
締結されたガイドプレートと係合させることができ、ま
た、ガイドプレートの対称軸を膜ケージの対称軸と一致
させ、かつ、ガイドプレートをテンションリング（ｔｅ
ｎｓｉｏｎ−ｒｉｎｇ）支持体を用いて、中空の膜フイ
ラメ／トとともに膜ケージを形成する少なくとも１つの
スロット付きテンションリングに固着すると特に有利で
ある。
ガスイング速１ｍ（ｇａｓｓｉｎｇ ｒａｔｅ）は、好
ましくは、角振動数（ａｎｇｕｌａｒ ｏｓｃｉｌｌａ
ｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃり及び円形通路の半径の少
なくとも１つを変えるか、あるいは膜ケージに流入する
ガスのガス濃度及び／又はガス圧を変えることにより制
御することができる。
ましくは、角振動数（ａｎｇｕｌａｒ ｏｓｃｉｌｌａ
ｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃり及び円形通路の半径の少
なくとも１つを変えるか、あるいは膜ケージに流入する
ガスのガス濃度及び／又はガス圧を変えることにより制
御することができる。
（実施例）
本発明の詳細並びに他の特徴と利点は１本明細書の以下
の部分に記載されており、以下の記載では１本発明は、
本発明に係る装置の図面に概略示されている２つの実施
例及び実験例に間して詳細に説明されている。
の部分に記載されており、以下の記載では１本発明は、
本発明に係る装置の図面に概略示されている２つの実施
例及び実験例に間して詳細に説明されている。
第１図は概略示されている本発明に係る装置ｌＯは非磁
性容器１２を備えており、容器１２には、図示しない態
様で、所望により締結、封着することができる蓋１４が
配設されている。蓋１４には、ガス入口管路１６とガス
出口管路１８とが貫通している。
性容器１２を備えており、容器１２には、図示しない態
様で、所望により締結、封着することができる蓋１４が
配設されている。蓋１４には、ガス入口管路１６とガス
出口管路１８とが貫通している。
容器１２内には、中空の膜フィラメント２４が螺旋状に
巻回されている。中空シリンダの形状をした膜キャリア
２２を有する膜ケージ２０が配設されている。膜ケージ
２０は、容器１２の液体２６に完全に浸漬されており、
かつ、上端部には、り１性チユーブ２８と３０とが可撓
性を有するように取付けられている。チューブ２８は、
ガス入口管路１６と巻回されている中空の膜フィラメン
ト２４の一端とに接続されており、一方、チューブ３０
は、ａ回されている中空の膜フィラメント２４の他端を
ガス出口管路１８に接続している。
巻回されている。中空シリンダの形状をした膜キャリア
２２を有する膜ケージ２０が配設されている。膜ケージ
２０は、容器１２の液体２６に完全に浸漬されており、
かつ、上端部には、り１性チユーブ２８と３０とが可撓
性を有するように取付けられている。チューブ２８は、
ガス入口管路１６と巻回されている中空の膜フィラメン
ト２４の一端とに接続されており、一方、チューブ３０
は、ａ回されている中空の膜フィラメント２４の他端を
ガス出口管路１８に接続している。
咬ケージ２０の下部領域では、膜キャリア２２に、容器
１２の外側に設けられている磁石装置３４で作動するＨ
１気コア３２が、回転しないように取付けられている。
１２の外側に設けられている磁石装置３４で作動するＨ
１気コア３２が、回転しないように取付けられている。
［％コア３２によっ’ｔ”、ＰｆＡケ−’；２０ニｗｉ
＠ａ！動（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｏｖｅｍｅｎｔ
）を付与するために。
＠ａ！動（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｏｖｅｍｅｎｔ
）を付与するために。
磁石装２１３４は、図示しない装置によって、前後へ直
１１ｆｆｌ動されることができようになっている。
１１ｆｆｌ動されることができようになっている。
この直線運動は、膜ケージ２０が懸架点（ｐｏｉｎｔｓ
ｏｆ ５ｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を通る直線を中心に振動
する方向に行なわれる。
ｏｆ ５ｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を通る直線を中心に振動
する方向に行なわれる。
膜ケージ２０の下部領域において、膜キャリア２２に磁
気コアー３２が非回転性に結合しており、これは容器１
２の外側に位置する磁石装ｇ１３４によって作動させら
れる。
気コアー３２が非回転性に結合しており、これは容器１
２の外側に位置する磁石装ｇ１３４によって作動させら
れる。
磁気コア３２よって、膜ケージ２０に円形の振ｖＪ運動
を付与するため、磁石装置３４は１図示しない装置によ
って回転されることができるようになっている。この円
形振動運動により、Ｈはその対称軸線を中心に真回転す
ることなく、円形通路を動く。
を付与するため、磁石装置３４は１図示しない装置によ
って回転されることができるようになっている。この円
形振動運動により、Ｈはその対称軸線を中心に真回転す
ることなく、円形通路を動く。
あるいは、チューブ２８及び３０の弾性により、脱ケー
ジの振り子の直線運動に、楕円又は円形振動運動を生ず
ることができる別の運動成分を重畳するために、股ケー
ジの対称軸線に対し所定の角度をもって直線運動を開始
させることもできる。
ジの振り子の直線運動に、楕円又は円形振動運動を生ず
ることができる別の運動成分を重畳するために、股ケー
ジの対称軸線に対し所定の角度をもって直線運動を開始
させることもできる。
さらに、対応して動かされる磁石装！！１３４の代わり
に、固定！磁装置を設け、このｉｔ磁石を対応して配置
しかつ作動させることにより、所望の膜ケーンの振り子
の運動又は振り子の円形連動を行なわせることもできる
。
に、固定！磁装置を設け、このｉｔ磁石を対応して配置
しかつ作動させることにより、所望の膜ケーンの振り子
の運動又は振り子の円形連動を行なわせることもできる
。
ガスイング速度（’ｇａｓｓ１ｎｇ ｒａｔｅ）は１円
形振動数及び／又Ｊｆ円形通路の半径を変えることによ
り制御することができる０図示の実施例においては、対
応の円形通路の半径の変更は、蓋１４におけるガス入口
管路１６とガス出Ｏ管路１８との間の距離を変えること
により、簡単に行なうことができる０例えば、この距離
を変えることにより、これに対応して、膜ケージの静止
位ｍ（即ち、Ｓケージ２０に運動が付与されず、膜ケー
ジが容器１２内で運動せずに懸架されたままとなってい
る位″ａ）への変位が小さくなる。
形振動数及び／又Ｊｆ円形通路の半径を変えることによ
り制御することができる０図示の実施例においては、対
応の円形通路の半径の変更は、蓋１４におけるガス入口
管路１６とガス出Ｏ管路１８との間の距離を変えること
により、簡単に行なうことができる０例えば、この距離
を変えることにより、これに対応して、膜ケージの静止
位ｍ（即ち、Ｓケージ２０に運動が付与されず、膜ケー
ジが容器１２内で運動せずに懸架されたままとなってい
る位″ａ）への変位が小さくなる。
第１囚に示す実施例は、特に少鉦の液体用に構成されて
いる。３０ヶ、トル以上程度の量の液体を気泡なしにガ
スイングする場合、ガスの供給と除去のための弾性チュ
ーブ１６．１８による懸架は、第２図に従って、可撓性
のある又は枢動関節部材３８を使用した適宜の懸架シス
テム３６によって有利に行なわれ、拡大してつくられて
いる咬ケージ２０は、偏心器４０により動かされる。
いる。３０ヶ、トル以上程度の量の液体を気泡なしにガ
スイングする場合、ガスの供給と除去のための弾性チュ
ーブ１６．１８による懸架は、第２図に従って、可撓性
のある又は枢動関節部材３８を使用した適宜の懸架シス
テム３６によって有利に行なわれ、拡大してつくられて
いる咬ケージ２０は、偏心器４０により動かされる。
関節部材３８は１例えば、互いに離隔して配置され、そ
れぞれが蓋１４にピボット連結されかつ偏心器４０を包
囲するガイドプレート４２にヒンジ結合されており、（
かも対称軸線が膜ケージ２０の対称軸線と〜致している
２つ以上の長さが同じテンションワイヤから構成するこ
とができる。このガイドプレート４２は、中空の膜フィ
ラメント２４とともに対応の拡大された股ケージを形成
するスロット付きテンションリング４６に、テンション
リング支持体４４によって取付けられている。咬ケージ
２０に振り子の円形連動を付与するため、容器１２と係
合し、かつ、ｇ！Ｊｍ自在の偏心器１２によってガイド
プレート４２に係合する駆動軸４８が設けられている０
ｗＡ動軸４８は、容器の対称軸線の領域においてｉ１４
又は容器１２の基部を貫通しているのが好ましい、ｖｉ
Ａ動軸４８が容器１２の蓋１４を通して導入される場合
には。
れぞれが蓋１４にピボット連結されかつ偏心器４０を包
囲するガイドプレート４２にヒンジ結合されており、（
かも対称軸線が膜ケージ２０の対称軸線と〜致している
２つ以上の長さが同じテンションワイヤから構成するこ
とができる。このガイドプレート４２は、中空の膜フィ
ラメント２４とともに対応の拡大された股ケージを形成
するスロット付きテンションリング４６に、テンション
リング支持体４４によって取付けられている。咬ケージ
２０に振り子の円形連動を付与するため、容器１２と係
合し、かつ、ｇ！Ｊｍ自在の偏心器１２によってガイド
プレート４２に係合する駆動軸４８が設けられている０
ｗＡ動軸４８は、容器の対称軸線の領域においてｉ１４
又は容器１２の基部を貫通しているのが好ましい、ｖｉ
Ａ動軸４８が容器１２の蓋１４を通して導入される場合
には。
ガイドプレート４２は膜ケージ２０の上方に配置するの
が有利であり、軸４８は中空円筒形の膜ケージ２０を通
して容器１２の下半分まで伸ばすことができ、駆動軸４
８の下端には撹拌！＄５０を設けることができる。この
攪拌器５０により、低レベルの液体を有する、いわゆる
初期培養期における培養体の初期成育段階に際し液体を
緩慢に動かすことかでさるとともに、液体表面の純粋通
気（ｐｕｒｅ ａｅｒａｔｉｏｎ ）を行なうことがで
きる。
が有利であり、軸４８は中空円筒形の膜ケージ２０を通
して容器１２の下半分まで伸ばすことができ、駆動軸４
８の下端には撹拌！＄５０を設けることができる。この
攪拌器５０により、低レベルの液体を有する、いわゆる
初期培養期における培養体の初期成育段階に際し液体を
緩慢に動かすことかでさるとともに、液体表面の純粋通
気（ｐｕｒｅ ａｅｒａｔｉｏｎ ）を行なうことがで
きる。
Ｅ記した装置はまた。従来の発酵槽の付加的なシステム
としても適しており、現存するシステムの理想的な補助
装置となる。
としても適しており、現存するシステムの理想的な補助
装置となる。
第１図に概略的に示す装置の効率を検討するために、細
孔容積が７５％で、細孔径が０．３ＢｍのＡｃｃｕｒｅ
ｌ（登録商標）タイプＰＸ １９０／Ｉ／２／８３８ｆ
ｌから形成した中空の膜フィラメント２４を巻回させた
膜ケージ２０をつくった。中空の膜フィラメント２４の
長さは１２１ｃｍであり、ＩＩ２の外表面積は９８．７
ｃｍ’であり、中空の膜フィラメントは水柱で大気圧よ
り３０ｍｍの過圧の純粋なｆｌ＃素を用いて内部のがス
イング処理を行なった。膜材料としては１例えば、Ａｃ
ｃｕｒｅｌ（登録商標）のような微孔性ポリプロピレン
が特に有利である。
孔容積が７５％で、細孔径が０．３ＢｍのＡｃｃｕｒｅ
ｌ（登録商標）タイプＰＸ １９０／Ｉ／２／８３８ｆ
ｌから形成した中空の膜フィラメント２４を巻回させた
膜ケージ２０をつくった。中空の膜フィラメント２４の
長さは１２１ｃｍであり、ＩＩ２の外表面積は９８．７
ｃｍ’であり、中空の膜フィラメントは水柱で大気圧よ
り３０ｍｍの過圧の純粋なｆｌ＃素を用いて内部のがス
イング処理を行なった。膜材料としては１例えば、Ａｃ
ｃｕｒｅｌ（登録商標）のような微孔性ポリプロピレン
が特に有利である。
膜ケージＩｔ、１．３文の蒸留水に８２漬し、容器の下
に回転自在に取り付けた磁石により、１分間当り６０円
形振動で、中心から２．５ＣＩ！Ｉのふれで動かした。
に回転自在に取り付けた磁石により、１分間当り６０円
形振動で、中心から２．５ＣＩ！Ｉのふれで動かした。
この装置により測定を行なったところ、２５℃の温度で
は、 ＋１５１の表面から酸素の気泡が出現することな
く、５６ ｍ ｇ Ｏ２／ （見１時）の酸素移動量０
丁Ｒ（ｏｘ７ｇｅｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｒａｔｅ）が
得られことがわかった。これは、０．５７ｍｇＯ２／（
ｃｒｎ’、時）の比酸素流量（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｏＢ
ｇｅｎ ｆｌｏｗ） ＱＱ ２に相当する。動かない表
面の場合には、同じ装置を使用したところ、 ０ 、２
２ｍｇ０．、 ／（ｃ ｒｎ’、時）上記した装置は１
例えば比酸素要求量 （５ｐｅｃｉｆｉｃ ｏｘｙｇｅｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍ
ｅｎｔ）が０．０５ｍｍａｌｏ ／ （１０’細胞
数１時）即ち１ 、６ｍｇ −０２１（ｌＯ
細胞数１時）の人間の二缶体包皮（ｄｉｐｌｏｉｄ ｆ
ｏｒｅｓｋｉｎ）のような繊維芽細胞の培養に、例えば
適している。計算によると、この装置によれば、３．５
ＸＩＯ”個／免の細胞を供給することができた。
は、 ＋１５１の表面から酸素の気泡が出現することな
く、５６ ｍ ｇ Ｏ２／ （見１時）の酸素移動量０
丁Ｒ（ｏｘ７ｇｅｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｒａｔｅ）が
得られことがわかった。これは、０．５７ｍｇＯ２／（
ｃｒｎ’、時）の比酸素流量（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｏＢ
ｇｅｎ ｆｌｏｗ） ＱＱ ２に相当する。動かない表
面の場合には、同じ装置を使用したところ、 ０ 、２
２ｍｇ０．、 ／（ｃ ｒｎ’、時）上記した装置は１
例えば比酸素要求量 （５ｐｅｃｉｆｉｃ ｏｘｙｇｅｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍ
ｅｎｔ）が０．０５ｍｍａｌｏ ／ （１０’細胞
数１時）即ち１ 、６ｍｇ −０２１（ｌＯ
細胞数１時）の人間の二缶体包皮（ｄｉｐｌｏｉｄ ｆ
ｏｒｅｓｋｉｎ）のような繊維芽細胞の培養に、例えば
適している。計算によると、この装置によれば、３．５
ＸＩＯ”個／免の細胞を供給することができた。
以下の記載は１本発明の方法と装置を使用して行なった
別の実施例に関するものである。
別の実施例に関するものである。
細胞数ｎが４．５ＸｌＯ’／見で、初期比醜素要求（１
１Ｑ□ が４．３ｍｇＯ２／ （１０３細胞数、時
）の人間の１次白血球（ｐｒｉ＊ａｒ７ ｈｕ＋５ａｎ
ｌｅｕｃａｃ７ｔｅ）を含む細胞培養体を、１分間６０
の円形振動数と水柱で大気圧より３０ｍｍの酸素過圧の
条件において、幾つかのプロセスコンディショニング添
加剤を含む培地において３７℃で処理し？−１気泡が生
じないガスイング処理で３８ｍｇ０２／（文０時）の酸
素移動量が得られた。この値は、必要な値を１８．５ｍ
ｇｏ２／（１時）越えていた。この酸素移動量を１９
、５ ｍ ｇ Ｏ２／（見１時）の必要量まで下げるた
めに２円形振動数を単に少なくすることが行なわれた。
１Ｑ□ が４．３ｍｇＯ２／ （１０３細胞数、時
）の人間の１次白血球（ｐｒｉ＊ａｒ７ ｈｕ＋５ａｎ
ｌｅｕｃａｃ７ｔｅ）を含む細胞培養体を、１分間６０
の円形振動数と水柱で大気圧より３０ｍｍの酸素過圧の
条件において、幾つかのプロセスコンディショニング添
加剤を含む培地において３７℃で処理し？−１気泡が生
じないガスイング処理で３８ｍｇ０２／（文０時）の酸
素移動量が得られた。この値は、必要な値を１８．５ｍ
ｇｏ２／（１時）越えていた。この酸素移動量を１９
、５ ｍ ｇ Ｏ２／（見１時）の必要量まで下げるた
めに２円形振動数を単に少なくすることが行なわれた。
必要な酸素供給の制御は、流入ガス中のガスの濃度をか
えることによっても行なうことができる。上記した装置
においては１例えば、１０％空気飽和の制御基準値は、
ｌＮ立／時の連続空気流を、必要な場合には純粋酸素を
混合して、ｇに供給するようにすると、！持された。混
合は二位置制御器により制御されるマグネチックバルブ
により行ない、培地の空気飽和の実際の値は、ａ＃素電
極を用いて測定した。
えることによっても行なうことができる。上記した装置
においては１例えば、１０％空気飽和の制御基準値は、
ｌＮ立／時の連続空気流を、必要な場合には純粋酸素を
混合して、ｇに供給するようにすると、！持された。混
合は二位置制御器により制御されるマグネチックバルブ
により行ない、培地の空気飽和の実際の値は、ａ＃素電
極を用いて測定した。
細胞培養技術において慣用されている、緩衝剤−００２
バランスによるＰＨ値の調整は、必要量のＣＯ□を流入
ガスと混合することにより行なうことができる。
バランスによるＰＨ値の調整は、必要量のＣＯ□を流入
ガスと混合することにより行なうことができる。
本発明の方法及び装置はまた。微粒子担体培地を気泡な
しにガスイングする場合にも有利な態様で適用される。
しにガスイングする場合にも有利な態様で適用される。
第１図は本発明に係る装置の実施例を示す概略縦断面図
、第２図は本発明の装置の別の実施例を示す概略縦断面
図である。 ｌＯ・・・装置、１２・・・容器、１４・・・蒼、１６
・・・ガス入口管路、１８・・・ガス出口管路、２０・
・・膜ケージ、２２・・・膜キャリア、２４・・・膜フ
ィラメント。 ２６・・・液体、２８．３０・・・弾性チューブ、３２
・・・８１％コア、３４・・・磁石装置、３６・・・懸
架装置。 ３８・・・関節部材、４０・・・偏心器、４２・・・ガ
イドプレート、４４・・・テンションリング支持体、４
６・・・スロット付きテンションリング、４８・・・駆
動軸。 ５０・・・攪拌器
、第２図は本発明の装置の別の実施例を示す概略縦断面
図である。 ｌＯ・・・装置、１２・・・容器、１４・・・蒼、１６
・・・ガス入口管路、１８・・・ガス出口管路、２０・
・・膜ケージ、２２・・・膜キャリア、２４・・・膜フ
ィラメント。 ２６・・・液体、２８．３０・・・弾性チューブ、３２
・・・８１％コア、３４・・・磁石装置、３６・・・懸
架装置。 ３８・・・関節部材、４０・・・偏心器、４２・・・ガ
イドプレート、４４・・・テンションリング支持体、４
６・・・スロット付きテンションリング、４８・・・駆
動軸。 ５０・・・攪拌器
Claims (17)
- （１）浸漬された膜シートを介してガス交換を行なう、
液体特に組織培養体を増殖させる培地の無気泡ガスイン
グ方法において、中空の膜フィラメントにより形成され
た中空円筒形の膜ケージがガスイング処理されるべき媒
体中にフレキシブルに懸架されており、移動運動が膜ケ
ージに付与されることを特徴とする液体特に組織培養体
増殖培地の無気泡ガスイング方法。 - （２）振り子の運動又は円形運動が膜ケージに付与され
、かつ、好ましくは膜ケージが自己回転せずに動かされ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法
。 - （３）ガスイング速度は角振動数及び円形通路の末径の
少なくとも一方を変えることにより制御されることを特
徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法
。 - （４）ガスイング速度は膜ケージに流入するガスのガス
濃度及び／又はガス圧を変えることにより制御されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載
の方法。 - （５）膜ケージのフレキシブルな懸架はガスの供給と除
去用の弾性チューブにより行なわれることを特徴とする
特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項に記
載の方法。 - （６）膜ケージは磁気手段によって動かされることを特
徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第
４項又は第５項に記載の方法。 - （７）膜ケージは関節部材によって懸架されることを特
徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第
４項に記載の方法。 - （８）膜ケージは偏心手段によって動かされることを特
徴とする特許請求の範囲第７項に記載の方法。 - （９）浸漬された膜シートを介してガス交換を行なう、
液体特に組織培養体を増殖させる培地の無気泡ガスイン
グ装置において、少なくとも１つの中空の膜フィラメン
トにより形成される中空円筒形の膜ケージがガスイング
処理すべき媒体中にフレキシブルに懸架されることがで
き、かつ、移動運動で移動されることができることを特
徴とする液体特に組織培養体増殖培地の無気泡ガスイン
グ装置。 - （１０）膜ケージは振り子の円形もしくは振動運動で動
かされることができ、かつ、好ましくは膜ケージは真回
転せずに動かされることを特徴とする特許請求の範囲第
９項に記載の装 置。 - （１１）ガスイング速度は角振動数及び円形通路の末径
の少なくとも１つを変えることにより 制御することができることを特徴とする特許請求の範囲
第９項又は第１０項に記載の装 置。 - （１２）ガスイング速度は膜ケージに流入するガスのガ
ス濃度及び／又はガス圧を制御することにより変えられ
ることを特徴とする特許請求の範囲第９項又は第１０項
に記載の装置。 - （１３）膜ケージはガスの供給と除去用の弾性チューブ
により懸架されることを特徴とする特許う請求の範囲第
９項、第１０項、第１１項又は第１２項に記載の装置。 - （１４）膜ケージは磁気コアを有し、磁気コアにはガス
イング処理されるべき媒体の外側に設けられた磁石装置
により円形振動運動が付与されることを特徴とする特許
請求の範囲第１３項に記載の装置。 - （１５）膜ケージは関節部材により懸架されることを特
徴とする特許請求の範囲第９項、第１０項、第１１項又
は第１２項に記載の装置。 - （１６）膜ケージは膜ケージに取付けられたガイドプレ
ートに係合する偏心手段によって動かされることを特徴
をする特許請求の範囲第１５項に記載の装置。 - （１７）ガイドプレートの対称軸線は膜ケージの対称軸
線と一致し、かつ、ガイドプレートは、中空の膜フィラ
メントとともに膜ケージを形成する少なくとも１つのス
ロット付きテン ションリングにテンションリング支持体に よって締結されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１６項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3428758 | 1984-08-03 | ||
| DE3428758.2 | 1984-08-03 | ||
| DE3430924.1 | 1984-08-22 | ||
| DE19843430924 DE3430924A1 (de) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | Verfahren und vorrichtung zur blasenfreien begasung von fluessigkeiten, insbesondere von kulturmedien zur vermehrung von gewebekulturen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61100190A true JPS61100190A (ja) | 1986-05-19 |
| JPH0548115B2 JPH0548115B2 (ja) | 1993-07-20 |
Family
ID=25823568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60171715A Granted JPS61100190A (ja) | 1984-08-03 | 1985-08-03 | 液体特に組織培養体増殖培地の無気泡ガスイング方法及び装置 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4870018A (ja) |
| EP (1) | EP0172478B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61100190A (ja) |
| KR (1) | KR920001447B1 (ja) |
| AT (1) | ATE48155T1 (ja) |
| AU (1) | AU596948B2 (ja) |
| DE (1) | DE3574397D1 (ja) |
| DK (1) | DK353585A (ja) |
| ES (2) | ES8608576A1 (ja) |
| IL (1) | IL76003A (ja) |
| WO (1) | WO1990006991A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS63230079A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-26 | Toyobo Co Ltd | 動物細胞大量培養用通気装置 |
| US4959322A (en) * | 1989-03-07 | 1990-09-25 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Culturing apparatus |
| JPH0638900B2 (ja) * | 1989-06-28 | 1994-05-25 | ザ・コカ‐コーラ・カンパニー | カーボネータ装置 |
| 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 |
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|---|---|---|---|---|
| DE3614712A1 (de) * | 1986-04-30 | 1987-11-05 | Diessel Gmbh & Co | Vorrichtung zur kultivierung von zellkulturen |
| DE3632532C1 (de) * | 1986-09-25 | 1988-05-11 | Bock Eberhard | Verfahren zur Herstellung einer waessrigen Suspension von nitrifizierenden Bakterien |
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| CH676677A5 (en) * | 1989-01-27 | 1991-02-28 | Sulzer Ag | Permeable tubular membrane holding moving medium - transfers material to or from transversely flowing fluid medium |
| JPH03164169A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-07-16 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 細胞培養方法 |
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| US20090130757A1 (en) * | 2005-10-26 | 2009-05-21 | Terentiev Alexandre N | Bioreactor with mixer and sparger |
| DE102005053334A1 (de) | 2005-11-07 | 2007-05-24 | Bayer Technology Services Gmbh | Module zur Membranbegasung |
| DE102006008687A1 (de) | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Bayer Technology Services Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Be- und Entgasung von Flüssigkeiten |
| EP1961806B1 (en) * | 2006-05-13 | 2019-03-27 | Pall Life Sciences Belgium | Disposable bioreactor |
| DE102008029307A1 (de) | 2008-06-20 | 2009-12-24 | Bayer Technology Services Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Rückhaltung und Rückführung von Zellen |
| DE102008049120A1 (de) | 2008-09-26 | 2010-04-01 | Bayer Technology Services Gmbh | Verfahren zur Reduzierung von Ablagerungen bei der Kultivierung von Organismen |
| DE102009042200A1 (de) | 2009-09-18 | 2011-04-14 | Bayer Technology Services Gmbh | Plattenbegaser |
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| US9339026B2 (en) | 2012-06-14 | 2016-05-17 | Therapeutic Proteins International, LLC | Pneumatically agitated and aerated single-use bioreactor |
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- 1985-08-02 IL IL76003A patent/IL76003A/xx unknown
- 1985-08-02 DK DK353585A patent/DK353585A/da not_active Application Discontinuation
- 1985-08-02 AT AT85109767T patent/ATE48155T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-08-02 EP EP85109767A patent/EP0172478B1/de not_active Expired
- 1985-08-02 US US06/855,624 patent/US4870018A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-08-02 DE DE8585109767T patent/DE3574397D1/de not_active Expired
- 1985-08-02 WO PCT/EP1985/000387 patent/WO1990006991A1/en not_active Ceased
- 1985-08-02 AU AU45793/85A patent/AU596948B2/en not_active Ceased
- 1985-08-03 KR KR1019850005603A patent/KR920001447B1/ko not_active Expired
- 1985-08-03 JP JP60171715A patent/JPS61100190A/ja active Granted
-
1986
- 1986-04-16 ES ES554069A patent/ES8704200A1/es not_active Expired
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| JPH0548115B2 (ja) | 1993-07-20 |
| ATE48155T1 (de) | 1989-12-15 |
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