JPS61254182A - 細胞培養反応器装置のスパージャ装置 - Google Patents
細胞培養反応器装置のスパージャ装置Info
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- JPS61254182A JPS61254182A JP61042843A JP4284386A JPS61254182A JP S61254182 A JPS61254182 A JP S61254182A JP 61042843 A JP61042843 A JP 61042843A JP 4284386 A JP4284386 A JP 4284386A JP S61254182 A JPS61254182 A JP S61254182A
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- 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
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (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、醗酵及び組織培養容器において使用するスパ
ージャ装置（ｓｐａｒｇｅｒ）に関する。
ージャ装置（ｓｐａｒｇｅｒ）に関する。
（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）
細胞培養技術の使用は、広く知られており、動物の細胞
構造の研究及びホルモン、酵素、抗体、ワクチンなどの
ような重要な医学物質の製造にとって重要である。組織
及び微粒子担体（ｍｉｃｒｏｃａｒｒｉｅｒ）細胞培養
技術を使用すると、細胞１±、木質的に著しく脆弱であ
るので、成長に際して容易に損傷を受ける。足場依存性
（ａｎｃｈｏ ｒａｇｅ−ｄｅｐｅ ｎ−ｄｅｎｔ）細
胞の培養は、特に困難であることがわかり、このために
微粒子担体を使用する技術が開発されている。微粒子１
！１体培養の場合には、細胞は、−般に小球状の微粒子
担体の表面に単層として、また、しばしば複層として成
反し、次に、穏やかに攪拌することによりに、培肴聾体
に懸濁する。微粒子担体細胞」８養の基本に関する詳細
は、１９８１年１２月に、スクーン内のファーマジア中
ファイン・ケミカルズ（Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｆｉｎ
ｅ Ｃｈｅ −ｍｉｃａｌｓ）社から発行された「ミ
クロキャリアーズ・セル・力ルチュア：プリンシプルズ
やアンド・メソッズ」 （”Ｍｉｃｒｏｃａ−ｒｒｉｅ
ｒｓ Ｃｅ１ｌ Ｃｕ１ｔｕｒｅ：Ｐｒ１ｎｃｉｐ
ｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈ−ｏｄｓ”′）に記トシさ
れている。
構造の研究及びホルモン、酵素、抗体、ワクチンなどの
ような重要な医学物質の製造にとって重要である。組織
及び微粒子担体（ｍｉｃｒｏｃａｒｒｉｅｒ）細胞培養
技術を使用すると、細胞１±、木質的に著しく脆弱であ
るので、成長に際して容易に損傷を受ける。足場依存性
（ａｎｃｈｏ ｒａｇｅ−ｄｅｐｅ ｎ−ｄｅｎｔ）細
胞の培養は、特に困難であることがわかり、このために
微粒子担体を使用する技術が開発されている。微粒子１
！１体培養の場合には、細胞は、−般に小球状の微粒子
担体の表面に単層として、また、しばしば複層として成
反し、次に、穏やかに攪拌することによりに、培肴聾体
に懸濁する。微粒子担体細胞」８養の基本に関する詳細
は、１９８１年１２月に、スクーン内のファーマジア中
ファイン・ケミカルズ（Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｆｉｎ
ｅ Ｃｈｅ −ｍｉｃａｌｓ）社から発行された「ミ
クロキャリアーズ・セル・力ルチュア：プリンシプルズ
やアンド・メソッズ」 （”Ｍｉｃｒｏｃａ−ｒｒｉｅ
ｒｓ Ｃｅ１ｌ Ｃｕ１ｔｕｒｅ：Ｐｒ１ｎｃｉｐ
ｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈ−ｏｄｓ”′）に記トシさ
れている。
微粒（−相体醗酵システムに′ω気を提イ」（シて、細
胞に酸素を１Ｆえることが重要である。更に、システム
には、その他の気体を与えること≠）重要である。しか
しながら、曝気は、−Ｉｔ’）に、底近くに出口を右す
る給送チューブを流体の中に配置し、気体をＵ、Ｖ、体
を介して泡立てるような（＋Ｙ来の手段によって曝気を
行なわれるが、ここに毛太な問題がある。この泡立ち（
ｂｕｂｂｌ−ｉｎｇ）により、はとんどの醗酵処理にと
って面倒な、かつ、微粒子１目体相織」８着処理におい
て致命的な泡が生ずるのである。
胞に酸素を１Ｆえることが重要である。更に、システム
には、その他の気体を与えること≠）重要である。しか
しながら、曝気は、−Ｉｔ’）に、底近くに出口を右す
る給送チューブを流体の中に配置し、気体をＵ、Ｖ、体
を介して泡立てるような（＋Ｙ来の手段によって曝気を
行なわれるが、ここに毛太な問題がある。この泡立ち（
ｂｕｂｂｌ−ｉｎｇ）により、はとんどの醗酵処理にと
って面倒な、かつ、微粒子１目体相織」８着処理におい
て致命的な泡が生ずるのである。
そこで、空気またはその他の気体を、シリコーンゴムの
チューブを介して拡散させる方法が開発された。しかし
ながら、このチューブは。
チューブを介して拡散させる方法が開発された。しかし
ながら、このチューブは。
大きな表面積を有しなければならず、従って、媒体への
酸素の供給は不十分になる。
酸素の供給は不十分になる。
更に、円筒形スクリーンの底に、通常のチューブを使用
してスパージされた空気な供給することが提案されてい
る。泡は、微粒子相体を泡から離して保持するスクリー
ン内の液体を通過することにより、発＠（ｆｏａｍｉｎ
ｇ）による悪影響を少なくしている。しかしながら、こ
の方ノブ、は、満足のいくものではないことがわがつ
プこ 。
してスパージされた空気な供給することが提案されてい
る。泡は、微粒子相体を泡から離して保持するスクリー
ン内の液体を通過することにより、発＠（ｆｏａｍｉｎ
ｇ）による悪影響を少なくしている。しかしながら、こ
の方ノブ、は、満足のいくものではないことがわがつ
プこ 。
従って、微粒子相体醗酵システムにおいて使用するだめ
の改良されたスパージャ装置を提供することが所望され
ている。
の改良されたスパージャ装置を提供することが所望され
ている。
（問題点新解決するための手段）
本発明は、従来技術の看するに記問題点を解決するため
になされたものである。
になされたものである。
本発明によれば、微粒子担体醗酵システムにおいて使用
するだめのスパージャ装置が提供されている。スパージ
ャ装置は、液体内に配置された室を備え、該室は少なく
とも第１の壁体によって形成され、この第１の壁体は１
部がスクリーンによって形成されている。液体を曝気さ
せるために、気体が室の底部に導かれる。曝気された前
体の一部は、システムの液体内の発泡を抑制するように
、細かい泡であるものを除き（ｂｕｔ）、 スクリー
ンを通過する。
するだめのスパージャ装置が提供されている。スパージ
ャ装置は、液体内に配置された室を備え、該室は少なく
とも第１の壁体によって形成され、この第１の壁体は１
部がスクリーンによって形成されている。液体を曝気さ
せるために、気体が室の底部に導かれる。曝気された前
体の一部は、システムの液体内の発泡を抑制するように
、細かい泡であるものを除き（ｂｕｔ）、 スクリー
ンを通過する。
第１の実施例では、本発明のスパージャ装置は、中実の
壁体とスクリーンによって形成される壁とにより画定さ
れる、狭くてほぼ上下方向に延びる外側室を備えている
。この列側室の底部には、少なくとも１本のチューブを
介して空気またはその他の気体が加圧下で供給され、次
に、そこから、気体を室内の１一方へ向けて放出するよ
うに、外側室の下部領域に沿って孔が配設されている分
配部材に送られる。外側室の頂部には、媒体の表面の１
一方の位置に通じる出［］開口が設けられている。気体
が外側室内のＭ、体のカラムを介して泡立ち、この気体
の１部は、発泡を起さないように細かい泡となってスク
リーンを通過中る。
壁体とスクリーンによって形成される壁とにより画定さ
れる、狭くてほぼ上下方向に延びる外側室を備えている
。この列側室の底部には、少なくとも１本のチューブを
介して空気またはその他の気体が加圧下で供給され、次
に、そこから、気体を室内の１一方へ向けて放出するよ
うに、外側室の下部領域に沿って孔が配設されている分
配部材に送られる。外側室の頂部には、媒体の表面の１
一方の位置に通じる出［］開口が設けられている。気体
が外側室内のＭ、体のカラムを介して泡立ち、この気体
の１部は、発泡を起さないように細かい泡となってスク
リーンを通過中る。
気体の分配は、攪拌器により富気体栄養素（ｇａ ｓ
−ｒ ｉｃ ｈ ｎ ｕ ｔ、 ｒ ｉ ｅ ｎ ｔ
）を分配させることにより、促進させることができる
。
−ｒ ｉｃ ｈ ｎ ｕ ｔ、 ｒ ｉ ｅ ｎ ｔ
）を分配させることにより、促進させることができる
。
中実の壁体により画定される内側室は、開目された底端
部と閉１１−された頂端部とを右しか一つ開放端部がら
離隔しまた領域において中実の壁体の開［＋に接続され
た少なくとも１つの管γｊＦ、４Ａ（ｔｕｂｕ！ａｔｉ
ｏｎ）を備えている。？１↑部材の外側端部１オ、中実
の円筒壁体がも１１線を中心に回転するように位置決め
された出［−■開［−１を画定し５円筒体の開１目こお
いて吸引力を生ずるようにしている。
部と閉１１−された頂端部とを右しか一つ開放端部がら
離隔しまた領域において中実の壁体の開［＋に接続され
た少なくとも１つの管γｊＦ、４Ａ（ｔｕｂｕ！ａｔｉ
ｏｎ）を備えている。？１↑部材の外側端部１オ、中実
の円筒壁体がも１１線を中心に回転するように位置決め
された出［−■開［−１を画定し５円筒体の開１目こお
いて吸引力を生ずるようにしている。
別の実施例においては、本発明のスパージャ装置は、ト
ド方向に江ひる外側室を画定する内側壁体と中実の外側
壁体とを（Ｎｉｔえている。外側′−イ′は、開放底端
部と閉鎖頂端部とを有しかつ１−記したように中実の壁
体の開「］に接続された少なくとも１つの管部側を（ｉ
ｉｉえている。内側壁体は、スクリーンにより覆われて
いる複数の窓をイｊし、かつ、内側室を画定している。
ド方向に江ひる外側室を画定する内側壁体と中実の外側
壁体とを（Ｎｉｔえている。外側′−イ′は、開放底端
部と閉鎖頂端部とを有しかつ１−記したように中実の壁
体の開「］に接続された少なくとも１つの管部側を（ｉ
ｉｉえている。内側壁体は、スクリーンにより覆われて
いる複数の窓をイｊし、かつ、内側室を画定している。
気体が加圧下で内側室の底部に供給され、そこから、気
体を室内に放出する孔を有する分配部材に供給される。
体を室内に放出する孔を有する分配部材に供給される。
この気体１オ、内側室のブイＣ体を介して泡ケち、この
気体は、発泡を起こさないようにこのような細かい泡で
、窓を覆うスクリーンを通過する。
気体は、発泡を起こさないようにこのような細かい泡で
、窓を覆うスクリーンを通過する。
従って、本発明の目的は、醗酵システム、特に、微粒子
］１（体システム用の改良されたスパージャ装置を１１
．１供することにある。
］１（体システム用の改良されたスパージャ装置を１１
．１供することにある。
本発明の別の１−１的１寸、栄養素を通じて気体の分配
を大いに（）１旨ｔしすることかできる、醗酵システＪ
１、特に、＠ ％子１［１体システム用の改良されたス
パージャ装置を提供することにある。
を大いに（）１旨ｔしすることかできる、醗酵システＪ
１、特に、＠ ％子１［１体システム用の改良されたス
パージャ装置を提供することにある。
本発明の別の［目的は、発泡を最小限度に抑える。：、
とができる、醗酵システム、特に、微粒子１１１体シス
テノ、・川の改良されたスパージャ装置を）Ｊｌ供する
ことにある。
とができる、醗酵システム、特に、微粒子１１１体シス
テノ、・川の改良されたスパージャ装置を）Ｊｌ供する
ことにある。
本発明の別の目的は、良好な細胞培養成長を１７！進す
ることができる、微粒子１［ｉ体システム用の改良され
たスパージャ装置を提供することにある。
ることができる、微粒子１［ｉ体システム用の改良され
たスパージャ装置を提供することにある。
本発明の四に別の目的は、挿々のサイズの容器とともに
使用することができる能力を増大することかできる、微
粒子押体醗酵システム用の改良されたスパージャ装置を
提供十乙ことにある。
使用することができる能力を増大することかできる、微
粒子押体醗酵システム用の改良されたスパージャ装置を
提供十乙ことにある。
本発明の更に別の目的と利Ｉハは、以下の記載から明白
となるものである。
となるものである。
従って、本発明は 以ｆの記載の中に例示されている構
成のも徴、素子の組合わせ及び部材の配置からなるもの
であり、本発明の範囲は特許シｔｊ求の範囲に記載によ
り定められるものである。
成のも徴、素子の組合わせ及び部材の配置からなるもの
であり、本発明の範囲は特許シｔｊ求の範囲に記載によ
り定められるものである。
（実施例）
先づ、第１図について説明すると、第１図には、攪拌器
１６を内蔵する醗酵容器１０が示されている。容器１０
は、醗酵槽を操作するのに必要な装置を備えることがで
きるコントローラ（図示せず：）の表面１３に、ブラ／
７−ツト１１によって支持されている。容器１０は、こ
の容器の１一部リム１４に対して、ガスケツ［・１５を
介して３−１着されている容器のキャップ１２により閉
］１−されている。、攪拌器１６は、容器のキャップ１
２に支持され、かつ、第３図に明瞭に示すように、円筒
体アセンブリ３２を備えている。
１６を内蔵する醗酵容器１０が示されている。容器１０
は、醗酵槽を操作するのに必要な装置を備えることがで
きるコントローラ（図示せず：）の表面１３に、ブラ／
７−ツト１１によって支持されている。容器１０は、こ
の容器の１一部リム１４に対して、ガスケツ［・１５を
介して３−１着されている容器のキャップ１２により閉
］１−されている。、攪拌器１６は、容器のキャップ１
２に支持され、かつ、第３図に明瞭に示すように、円筒
体アセンブリ３２を備えている。
アセンブリ３２１寸、第１の開放端部３４と第２の閉鎖
端部３６とをイ１している。アセンブリ３２ｔ±、該ア
センブリから、はぼ第２の閉鎖端部３６まで側方１こ突
出する３つの管部材（ｔｕ−ｂｕｌａｔｉｏｎ）３８を
備えている。３つの管部材は、前記した閉鎖端部３６に
隣接して配置されている。！６一部材３８は中空で、出
口間［１４０を画定する第１の端部と第２の端部４２と
を有している。各管部材３８の第２の端部４２は、アセ
ンブリ３２の内側円筒壁体２９の開口４４において本体
アセンブリ３２に取４・１けられてお（１、流□体が、
開放端部３４、アセンブリの開［１４４及び出「１開Ｉ
−＋ ４０を介して流れるようになっている。
端部３６とをイ１している。アセンブリ３２ｔ±、該ア
センブリから、はぼ第２の閉鎖端部３６まで側方１こ突
出する３つの管部材（ｔｕ−ｂｕｌａｔｉｏｎ）３８を
備えている。３つの管部材は、前記した閉鎖端部３６に
隣接して配置されている。！６一部材３８は中空で、出
口間［１４０を画定する第１の端部と第２の端部４２と
を有している。各管部材３８の第２の端部４２は、アセ
ンブリ３２の内側円筒壁体２９の開口４４において本体
アセンブリ３２に取４・１けられてお（１、流□体が、
開放端部３４、アセンブリの開［１４４及び出「１開Ｉ
−＋ ４０を介して流れるようになっている。
第４図に示すように、各管部材３８の出口開口４０は、
攪拌器１６の回転方向（矢印３９）とは反対の方向を向
くように椙成されている。
攪拌器１６の回転方向（矢印３９）とは反対の方向を向
くように椙成されている。
操作に際１７ては、攪拌器１６の本体アセンブリ３２は
、各管部材３８の閉鎖面４６が管部材の動きを案内する
ように、長手方向の軸線を中心に回転される。従って、
アセンブリ３２と管部材３８の中には吸引効果が１１う
しる。これにより容器１０内の流体は、内側壁体２９の
開放端部３４を介して壁体２９の内部（ｃｅｎｔｒａｌ
ｃｏｒｅ）３１に流れ込み、更に省°部材３８を介して
管部材３８の開口４０から出ることができるようになっ
ている。
、各管部材３８の閉鎖面４６が管部材の動きを案内する
ように、長手方向の軸線を中心に回転される。従って、
アセンブリ３２と管部材３８の中には吸引効果が１１う
しる。これにより容器１０内の流体は、内側壁体２９の
開放端部３４を介して壁体２９の内部（ｃｅｎｔｒａｌ
ｃｏｒｅ）３１に流れ込み、更に省°部材３８を介して
管部材３８の開口４０から出ることができるようになっ
ている。
第３．６及び７図について説明すると、攪拌器１６は、
アセンブリ３２の内側壁体２９と外側の円筒スクリーン
とによって画定された環状室２６を含んでいる。内側壁
体２９の上部は、端部部材５５と−・体重に形成されか
つ閉端部壁を画定する厚肉の領域部５３で終端している
。
アセンブリ３２の内側壁体２９と外側の円筒スクリーン
とによって画定された環状室２６を含んでいる。内側壁
体２９の上部は、端部部材５５と−・体重に形成されか
つ閉端部壁を画定する厚肉の領域部５３で終端している
。
スクリーン２０は、その頂部が、厚肉領域部５３と当接
する環状部材５６により支持されており、しかもスクリ
ーンには、内側壁体２９のｍ部と係合する内側０−リン
グ５７が設けられている。チューブ２２が、室２６内を
反手方向に延びている。チューブ２２は、頂部が環状部
材５６を貫通する孔８０に接Ｈｔされ、かつ、端部部材
５５をＩｔ ’ｖＫ１する孔８２と、中空のシャツｉ・
４８の周辺とシャツ］・４８か軸受されている端部部材
５５の孔８６との間に画定された環状室８４と、シャフ
ト４８の壁部に形成された側部通路８８と、シャツ（・
４８の中央孔５８と、可動シャフト支持部材９０（第２
図）と、固定シャフト支持部材９２の孔９３と、気体供
給ノズル７０と、該ノズルに結合された気体供給管６８
とからなる気体供給通路に接続されている。
する環状部材５６により支持されており、しかもスクリ
ーンには、内側壁体２９のｍ部と係合する内側０−リン
グ５７が設けられている。チューブ２２が、室２６内を
反手方向に延びている。チューブ２２は、頂部が環状部
材５６を貫通する孔８０に接Ｈｔされ、かつ、端部部材
５５をＩｔ ’ｖＫ１する孔８２と、中空のシャツｉ・
４８の周辺とシャツ］・４８か軸受されている端部部材
５５の孔８６との間に画定された環状室８４と、シャフ
ト４８の壁部に形成された側部通路８８と、シャツ（・
４８の中央孔５８と、可動シャフト支持部材９０（第２
図）と、固定シャフト支持部材９２の孔９３と、気体供
給ノズル７０と、該ノズルに結合された気体供給管６８
とからなる気体供給通路に接続されている。
空気またはその他の気体が、気体供給通路を介してチュ
ーブ２２に加圧下で供給される。
ーブ２２に加圧下で供給される。
第３．６及び７図により詳細に示すように、スクリーン
２０の底部は、ねじ９６及びＯ−リング９８により内側
壁体２９の下部領域に接続された円筒形支持部材９４に
支持されている。
２０の底部は、ねじ９６及びＯ−リング９８により内側
壁体２９の下部領域に接続された円筒形支持部材９４に
支持されている。
支持部材９４の４二面には、環状のギャップ１００とと
もに環状の９体通路（ｇａｓ ｃｈａ ＝ｎｎｅｌ）
２４を画定する、環状の切欠きが形成されている。チュ
ーブ２２は、キャップ１００内の開口１０２を介して気
体通路２４と連通している（第７図）。
もに環状の９体通路（ｇａｓ ｃｈａ ＝ｎｎｅｌ）
２４を画定する、環状の切欠きが形成されている。チュ
ーブ２２は、キャップ１００内の開口１０２を介して気
体通路２４と連通している（第７図）。
環状のキャップ１００は、気体を室２６の中へ」一方へ
放出するように、上面に沿って延びる孔２７が形成され
ている。この際、室２６は容器１０とともに、流体媒体
を含んでいる。孔２７から放出された気体は、室２６内
の流体のカラムを介して泡立ち、この気体のある部分は
、発泡を引起こさないような細かい泡であるものを除き
（ｂｕｔ）、スクリーンを通過する。更に、気体の放出
により著しく曝気された室内の筐体の部分は、スクリー
ン２０を介して押出される。
放出するように、上面に沿って延びる孔２７が形成され
ている。この際、室２６は容器１０とともに、流体媒体
を含んでいる。孔２７から放出された気体は、室２６内
の流体のカラムを介して泡立ち、この気体のある部分は
、発泡を引起こさないような細かい泡であるものを除き
（ｂｕｔ）、スクリーンを通過する。更に、気体の放出
により著しく曝気された室内の筐体の部分は、スクリー
ン２０を介して押出される。
環状部材５６にも、端部部材５５に形成された２つの長
手方向に延びる出「１孔５４にそれぞれ接続された２つ
の出口管５９が形成されている（第５図）、、出１コ管
５９は、孔５５の中に配置されており、かつ、容器１０
内の流体のレベル１０４に達している。室２６内の流体
は泡によって孔５４及び出口管５９の中に運ばれ、流体
中での気体の分配を促進している。この分配は、」−記
したように、攪拌器１６の作動により一層高められる。
手方向に延びる出「１孔５４にそれぞれ接続された２つ
の出口管５９が形成されている（第５図）、、出１コ管
５９は、孔５５の中に配置されており、かつ、容器１０
内の流体のレベル１０４に達している。室２６内の流体
は泡によって孔５４及び出口管５９の中に運ばれ、流体
中での気体の分配を促進している。この分配は、」−記
したように、攪拌器１６の作動により一層高められる。
攪拌器１６は、取（ｑけねじ６４によりシャフト４８に
取付けられている。シャフト４８はまた、軸受アセンブ
リ３０により回転自在に支持されている。軸受アセンブ
リ３０は、回転力が加わったときに、シャフト４８、次
いで攪拌器１６を回転させる軸受７２を備えている。ば
ね１０８により接触状態に保持されているガスケツｌ＝
ｌ Ｏ６が、シャフト４８の回転を促進するとともに
液体がｉｌげるのを防１１−するように設けられている
。セ１１受アセンブリ３０の固定部は、容器のカバー１
２に接続されている。
取付けられている。シャフト４８はまた、軸受アセンブ
リ３０により回転自在に支持されている。軸受アセンブ
リ３０は、回転力が加わったときに、シャフト４８、次
いで攪拌器１６を回転させる軸受７２を備えている。ば
ね１０８により接触状態に保持されているガスケツｌ＝
ｌ Ｏ６が、シャフト４８の回転を促進するとともに
液体がｉｌげるのを防１１−するように設けられている
。セ１１受アセンブリ３０の固定部は、容器のカバー１
２に接続されている。
汐に、円筒形支）′４１′部材９４にロッド５１によ−
って固定された環状の磁石アセンブリを、第１及び３図
に基づいて説明中る。磁石アセンブリ５０は、保護シー
ズ（ｓｈｅａｔｈ）５２により包囲されかつ支持された
環状の永久磁石４を（Ｉｆｆえている。支持体の下方に
取付けらている磁石駆動モータ６２の磁石６０が回転す
ると、磁石は磁石アセンブリ５０を回転させ、攪拌器１
６及びシャフト４８を 該シャフトによって画定される
軸を中心に回転させる。この山状によれは、駆動モータ
と攪拌器とを物理的に直接接続さげる必要がな？なる。
って固定された環状の磁石アセンブリを、第１及び３図
に基づいて説明中る。磁石アセンブリ５０は、保護シー
ズ（ｓｈｅａｔｈ）５２により包囲されかつ支持された
環状の永久磁石４を（Ｉｆｆえている。支持体の下方に
取付けらている磁石駆動モータ６２の磁石６０が回転す
ると、磁石は磁石アセンブリ５０を回転させ、攪拌器１
６及びシャフト４８を 該シャフトによって画定される
軸を中心に回転させる。この山状によれは、駆動モータ
と攪拌器とを物理的に直接接続さげる必要がな？なる。
更に、磁石アセンブリ５０は容器１０の底部の流通路を
拡げるとともに、底部の周辺に微粒子担体か蓄積するの
奈防１トするのを助ける。この装置はまた、攪拌器が磁
石を使用することなく回転されるように、直接駆動モー
タ手段により１−、方または下方から機械的に駆動して
もよい。
拡げるとともに、底部の周辺に微粒子担体か蓄積するの
奈防１トするのを助ける。この装置はまた、攪拌器が磁
石を使用することなく回転されるように、直接駆動モー
タ手段により１−、方または下方から機械的に駆動して
もよい。
ｉｌ了ましい構成においては、スパージャ装置のスクリ
ーン２０は、環状部材と支持部材９４との間を延びるロ
ッドのケージ１８によって支持することもできる。ロッ
ドのケージ１８、環状部材５６及び支持部材９４は、チ
ューブ２２及びスクリーン２０とともに、一体重に取外
すことができる。跨体供給路は環状のリングを貫通する
ようにしてもよい。底部環状リングには、供給管が管通
ずる孔を有する環状のディスクによって覆われた環状の
溝を形成することができる。かかる構成は、上記したリ
ング形状のチューブと機能的に対応するものである。
ーン２０は、環状部材と支持部材９４との間を延びるロ
ッドのケージ１８によって支持することもできる。ロッ
ドのケージ１８、環状部材５６及び支持部材９４は、チ
ューブ２２及びスクリーン２０とともに、一体重に取外
すことができる。跨体供給路は環状のリングを貫通する
ようにしてもよい。底部環状リングには、供給管が管通
ずる孔を有する環状のディスクによって覆われた環状の
溝を形成することができる。かかる構成は、上記したリ
ング形状のチューブと機能的に対応するものである。
装置は、攪拌器とともに図示され、かつ、記載されてい
るが、どのようなタイプの撹拌器とも無関係な醗酵容器
とともに使用することができる。この場合には、管部材
３８は、省略することができる。
るが、どのようなタイプの撹拌器とも無関係な醗酵容器
とともに使用することができる。この場合には、管部材
３８は、省略することができる。
支持シャフト４８を含む気体供給通路は、また、ゲ・着
素または他のが５体を供給する例にも使用することがで
きる。四に、連続操作の場合には、第２のスクリーンで
囲まれたチューブを、第１図に示すように設けて、消費
された栄養素を容器１０から引出すようにすることがで
き、新鮮な栄＠素は気体供給管６８を介して供給される
。この方法は、潅流（ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ）とよばれる
。
素または他のが５体を供給する例にも使用することがで
きる。四に、連続操作の場合には、第２のスクリーンで
囲まれたチューブを、第１図に示すように設けて、消費
された栄養素を容器１０から引出すようにすることがで
き、新鮮な栄＠素は気体供給管６８を介して供給される
。この方法は、潅流（ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ）とよばれる
。
別の実施例では、攪拌器は、下方から駆動され、液体ま
たは気体は、モータシャフトを介して下から入り、元の
装置の下方に延びるチューブの頂部に結合された環状の
円筒部材の頂部まで運ばれる。
たは気体は、モータシャフトを介して下から入り、元の
装置の下方に延びるチューブの頂部に結合された環状の
円筒部材の頂部まで運ばれる。
第８図に示す別の実施例では、環状の通路２４がチュー
ブ２２に接続された環状のチューブ１１０によって配設
され、孔がチューブ１１０の上面を中心に分配形成され
ている。
ブ２２に接続された環状のチューブ１１０によって配設
され、孔がチューブ１１０の上面を中心に分配形成され
ている。
更に別の実施例では、円筒形スクリーンを管 ｂ
部材の周囲に取伺けて、チューブを介して押出される液
体における発泡を除去するようにすることができる。
体における発泡を除去するようにすることができる。
更に別の実施例では、第９図に示すように、チューブ５
９から押出される液体における発泡を除去するために、
円筒形のスクリーンを管部材を中心に取付けることがで
きる。特に、攪拌器の端部部材５５がキャップ１６６を
支持しており、キャップ１６６との間で室１７２を画定
している。キャップ部材１６６には、開口１７３を石す
る端部壁１６０が形成されており、シャフト４８が端部
壁１６０を貫通することができるようにしている。キャ
ップ１６６は、０−リング１６８によって端部部材５５
に固着されかつ複数の窓１７０を有している。円筒形の
スクリーン１７４は、窓１７０を覆うようにキャップの
周囲に配設されている。液体がチューブ５９から押出さ
れている場合には、液体は、スクリーンで囲まれた窓を
貫通し、容器の液体の中に落下する。
９から押出される液体における発泡を除去するために、
円筒形のスクリーンを管部材を中心に取付けることがで
きる。特に、攪拌器の端部部材５５がキャップ１６６を
支持しており、キャップ１６６との間で室１７２を画定
している。キャップ部材１６６には、開口１７３を石す
る端部壁１６０が形成されており、シャフト４８が端部
壁１６０を貫通することができるようにしている。キャ
ップ１６６は、０−リング１６８によって端部部材５５
に固着されかつ複数の窓１７０を有している。円筒形の
スクリーン１７４は、窓１７０を覆うようにキャップの
周囲に配設されている。液体がチューブ５９から押出さ
れている場合には、液体は、スクリーンで囲まれた窓を
貫通し、容器の液体の中に落下する。
次に、第１０図について説明すると、第１０［Ａには、
第１乃至９図の実施例と同様な円筒形の攪拌器を内蔵す
る醗酵容器が示されている。
第１乃至９図の実施例と同様な円筒形の攪拌器を内蔵す
る醗酵容器が示されている。
容器１１０は、該容器１１０の頂部りＬ １１４に対し
１，１着されているキャップ１１２によって閉止されて
いる。）児拌器１１６は、容器のキャップに支持され、
第１の開放端部１２０と第２の閉鎖端部１２２とを備え
ている。攪拌器１１６はまた、外側シリンダと内側シリ
ンダとを備えており、両シリンダ間には環状のキャビテ
ィが形成されている。
１，１着されているキャップ１１２によって閉止されて
いる。）児拌器１１６は、容器のキャップに支持され、
第１の開放端部１２０と第２の閉鎖端部１２２とを備え
ている。攪拌器１１６はまた、外側シリンダと内側シリ
ンダとを備えており、両シリンダ間には環状のキャビテ
ィが形成されている。
３つの？１１・部材１２４が、攪拌器１１６の外側シ１
）ンダ１［８から側方に突出している。管部材１２４は
、中空であり、開口１２８を右１．ている。管部材１２
４は、第１の実施例の管部材と同様に構成されている。
）ンダ１［８から側方に突出している。管部材１２４は
、中空であり、開口１２８を右１．ている。管部材１２
４は、第１の実施例の管部材と同様に構成されている。
従って、攪１′１．器１１６と管部材１２４の内部には
吸引作用が生じ、容器内の流体を開成端部に流入させ、
更に、環状キャビティ１２６及び管部材１２４を介して
開「＋ １２８から出土ように作用する。
吸引作用が生じ、容器内の流体を開成端部に流入させ、
更に、環状キャビティ１２６及び管部材１２４を介して
開「＋ １２８から出土ように作用する。
第１０図に示すように、攪拌器１１６の内側シリング１
３０が支持部材１３１に支持され、かつ、内側室１３２
を画定している。内側シリンダ１３０は、複数のに部窓
１３４と下部窓１３６とを有し、環状のキャビティ１２
６が内側室］、 ３２と連通させている。内側シリング
１３０はまた、１−ΔＢ窓に市なる第１の−１一部外側
円筒形スクリーン１２８と、下部窓１３６に屯なる第２
の下部外側円筒形スクリーン１４０とを備えている。チ
ューブ１４２が、内側シリング１３０の内側室１３２内
を長手方向に延び、第１の端部１４３が気体人＋Ｄ １
４４に、第２の端部１４５が環状の気体通路に、それぞ
れ接続されている。チューブ１４２は、支持部材１３１
に支持されており Ｏ−リング１４３、ねし１４５及び
環状のシールプレー１−１４７によって支持部材１３１
に嵌合接続されている。
３０が支持部材１３１に支持され、かつ、内側室１３２
を画定している。内側シリンダ１３０は、複数のに部窓
１３４と下部窓１３６とを有し、環状のキャビティ１２
６が内側室］、 ３２と連通させている。内側シリング
１３０はまた、１−ΔＢ窓に市なる第１の−１一部外側
円筒形スクリーン１２８と、下部窓１３６に屯なる第２
の下部外側円筒形スクリーン１４０とを備えている。チ
ューブ１４２が、内側シリング１３０の内側室１３２内
を長手方向に延び、第１の端部１４３が気体人＋Ｄ １
４４に、第２の端部１４５が環状の気体通路に、それぞ
れ接続されている。チューブ１４２は、支持部材１３１
に支持されており Ｏ−リング１４３、ねし１４５及び
環状のシールプレー１−１４７によって支持部材１３１
に嵌合接続されている。
動作においては、空気または他の気体が加圧下で気体人
口１４４を介してチューブ１４２の中へ、更には環状の
気体通路１４６に中へ給送される。環状の気体通路１４
６は、下面に沿って、気体を内側室１３２の中へ放出す
る複数の孔１４８を有しているので、気体は内側室１３
２の流体を泡となって放出される。気体の圧力により、
泡立つ気体は、発泡を引起こさないようにこのような細
かい泡であるものを除き（ｂｕｔ）、窓１３４と１３６
とをそれぞれ覆うｉ一部及び下部スクリーン１３８と１
４０を通過する。従って、環状のキャビティを流れる流
体は、発泡することなく、連続的に曝気される。
口１４４を介してチューブ１４２の中へ、更には環状の
気体通路１４６に中へ給送される。環状の気体通路１４
６は、下面に沿って、気体を内側室１３２の中へ放出す
る複数の孔１４８を有しているので、気体は内側室１３
２の流体を泡となって放出される。気体の圧力により、
泡立つ気体は、発泡を引起こさないようにこのような細
かい泡であるものを除き（ｂｕｔ）、窓１３４と１３６
とをそれぞれ覆うｉ一部及び下部スクリーン１３８と１
４０を通過する。従って、環状のキャビティを流れる流
体は、発泡することなく、連続的に曝気される。
更にまた、過剰の気体が第２の閉鎖端部１２２の環状の
気体出口１５０により放出される。
気体出口１５０により放出される。
溶存酸素及びｐＨのＪｉｌｔ定に応答して、オペ１／−
夕は、本装置により有効に供給されかつ分配される酸素
もしくは他の気体または液体を、システムのｌ）：確な
必要）止を定めることができる。
夕は、本装置により有効に供給されかつ分配される酸素
もしくは他の気体または液体を、システムのｌ）：確な
必要）止を定めることができる。
更に、攪拌器は、システムの必要性に応じて、速度を変
えて回転させることができる。特に、好ましい回転速度
は、約２０乃至２２５回転７／分である。好ましい流速
は、約０．２乃至１゜５リットル／分であり、好ましい
作動容積（ｗｏｒｋｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ）（システ
ムの最大実用容積）は、約３．８リットルである。
えて回転させることができる。特に、好ましい回転速度
は、約２０乃至２２５回転７／分である。好ましい流速
は、約０．２乃至１゜５リットル／分であり、好ましい
作動容積（ｗｏｒｋｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ）（システ
ムの最大実用容積）は、約３．８リットルである。
試験において、本発明のスパージャ装置は、従来の表面
曝気に比較して効率が１０倍以に良いことがわかった。
曝気に比較して効率が１０倍以に良いことがわかった。
また、直接空気スパージング技術の誂ようど半分の効率
であることもわかったが、直接空気スバージング法は過
剰の発泡を引起こすものである。
であることもわかったが、直接空気スバージング法は過
剰の発泡を引起こすものである。
（効果）
以Ｉ−のように、本発明のスパージャ装置は、醗酵シス
テム、特に微粒子担体醗酵シスデムにイ１効に使用する
ことができるとともに、発泡を実質−１−・防１１−シ
、種々の大きさの容器に適合することができるという優
れた効果を奏する。
テム、特に微粒子担体醗酵シスデムにイ１効に使用する
ことができるとともに、発泡を実質−１−・防１１−シ
、種々の大きさの容器に適合することができるという優
れた効果を奏する。
第】図は未発明に従って構成されたスパージャ装置を使
用した攪拌器の平面図、第２図は第１図の２−２線拡大
部分断面図、第３図は第２図の３−３線拡大部分断面図
、第４図は第３図の４−４線拡大部分断面図、第５図は
第４図の５−５横断面図、第６図は第３図の６−６線拡
大横断面図、第７図は第６図の７−７線拡大部分横断面
図、第８図は本発明に係るスパージャ装置の実施例であ
ってスパージャ室の中に気体を開放するための孔を有す
るリング状チューブを備えたものの１部を示す横断面図
、第９図は本発明に係るスパージャ装置の実施例であっ
て複数の窓を有するキャップ部材とキャップ部材の周囲
に巻かれかつ窓を覆うスクリーン部材とをイ４８えたも
のの１部を示す横断面図、第１０図は本発明の別の実施
例に従って構成されたスパージャ装置を使用した攪拌器
を示す部分横断面図である。 １０ ・・・ 醗酵容器 冊 ・１ ブラケット １２ ・・・ 容器のキャップ １３ ・拳争 コントローラの表面 １４ −−− 頂部リム １５ ・１１１１ ガスケット １６ ・・・ 攪拌器 ２０１・ スクリーン ２２ ・・・ チューブ ２４ ・・・ 気体通路 ２６ ・争・ 環状室 ２９ ・・・ 内側円筒形室 ３２ ・・・ 円筒体アセンブリ ３４ ・・・ 開放端部 ３６ ・・・ 閉鎖端部 ３８ ・・・ 管部材 ４０ °・・ 出１」開１：＋ ４２ ・・・ 端部 ４４９幸・ 開口 ４８ 争φ争 中空シャツ）・ ５３ ・・・ 厚肉領域部 ５５ ・・・ 端部部材 ５６ ・・・ 環状部材 ５７ ・１０−リング ５８ ・・・ 中央孔 ５９ ・９瞭 出口チューブ ６０ ・目 磁石 ６２ ・１ モータ ６４ ・φ・ 取手Ｊ（すねじ ６８ ・嗜・ 気体供給管 ７２ ・・Φ 軸受 ９０．９２ 拳・・ 支持部材 ９１．９３ＩＩ・・孔 ９４ ・・・ 支持部材 ９６１ｓ ねし ９８ −−− ０−リング １００ −−・ キャップ １０４ ・・◆ が九体のｌ／ベル １０６ ・・・ ガスケット １１０ φｌｌ１１ 環状チューブ１１２ ・・・
キャップ １１４ ・ｅ・ 頂部リム １１６ ・・・ 攪拌器 １１８ ・・争 外側シリンダ １２０ φ・・ 開放端部 １２２ Φ・・ 閉鎖端部 １２６ ・・・ 環状キャビティ １３０ ＠争瞭 白州１トンリンタ゛ １３２ φ・・ 内側室 １３４ 争・・ −に部窓 １３６ 争・・ 下部窓 １３８．１４０ ・や・ 円筒形シリンダ１４２ ・
１−Ｉ−ユーズ １４３ ・・・ 第１の端部 １４４−争・ 気体入口 １４５ ・・−第２の端部 １４６ ・・・ 環状気体通路 １４７ −Φや 環状シールプレート １４８◆・合孔 特許出願人 書・・ 二ニー・プランズウィック・サイ
アンティフィッ ク争カムパニーｅインコ ーボレーテッド １Ｎ開昭６１−２５４１８２ （１０）Ｆ／６．１０
。
用した攪拌器の平面図、第２図は第１図の２−２線拡大
部分断面図、第３図は第２図の３−３線拡大部分断面図
、第４図は第３図の４−４線拡大部分断面図、第５図は
第４図の５−５横断面図、第６図は第３図の６−６線拡
大横断面図、第７図は第６図の７−７線拡大部分横断面
図、第８図は本発明に係るスパージャ装置の実施例であ
ってスパージャ室の中に気体を開放するための孔を有す
るリング状チューブを備えたものの１部を示す横断面図
、第９図は本発明に係るスパージャ装置の実施例であっ
て複数の窓を有するキャップ部材とキャップ部材の周囲
に巻かれかつ窓を覆うスクリーン部材とをイ４８えたも
のの１部を示す横断面図、第１０図は本発明の別の実施
例に従って構成されたスパージャ装置を使用した攪拌器
を示す部分横断面図である。 １０ ・・・ 醗酵容器 冊 ・１ ブラケット １２ ・・・ 容器のキャップ １３ ・拳争 コントローラの表面 １４ −−− 頂部リム １５ ・１１１１ ガスケット １６ ・・・ 攪拌器 ２０１・ スクリーン ２２ ・・・ チューブ ２４ ・・・ 気体通路 ２６ ・争・ 環状室 ２９ ・・・ 内側円筒形室 ３２ ・・・ 円筒体アセンブリ ３４ ・・・ 開放端部 ３６ ・・・ 閉鎖端部 ３８ ・・・ 管部材 ４０ °・・ 出１」開１：＋ ４２ ・・・ 端部 ４４９幸・ 開口 ４８ 争φ争 中空シャツ）・ ５３ ・・・ 厚肉領域部 ５５ ・・・ 端部部材 ５６ ・・・ 環状部材 ５７ ・１０−リング ５８ ・・・ 中央孔 ５９ ・９瞭 出口チューブ ６０ ・目 磁石 ６２ ・１ モータ ６４ ・φ・ 取手Ｊ（すねじ ６８ ・嗜・ 気体供給管 ７２ ・・Φ 軸受 ９０．９２ 拳・・ 支持部材 ９１．９３ＩＩ・・孔 ９４ ・・・ 支持部材 ９６１ｓ ねし ９８ −−− ０−リング １００ −−・ キャップ １０４ ・・◆ が九体のｌ／ベル １０６ ・・・ ガスケット １１０ φｌｌ１１ 環状チューブ１１２ ・・・
キャップ １１４ ・ｅ・ 頂部リム １１６ ・・・ 攪拌器 １１８ ・・争 外側シリンダ １２０ φ・・ 開放端部 １２２ Φ・・ 閉鎖端部 １２６ ・・・ 環状キャビティ １３０ ＠争瞭 白州１トンリンタ゛ １３２ φ・・ 内側室 １３４ 争・・ −に部窓 １３６ 争・・ 下部窓 １３８．１４０ ・や・ 円筒形シリンダ１４２ ・
１−Ｉ−ユーズ １４３ ・・・ 第１の端部 １４４−争・ 気体入口 １４５ ・・−第２の端部 １４６ ・・・ 環状気体通路 １４７ −Φや 環状シールプレート １４８◆・合孔 特許出願人 書・・ 二ニー・プランズウィック・サイ
アンティフィッ ク争カムパニーｅインコ ーボレーテッド １Ｎ開昭６１−２５４１８２ （１０）Ｆ／６．１０
。
Claims (3)
- （１）液体の中に配置された室と前記液体を曝気するた
めに気体を前記室内に導く手段とを備えてなり、前記室
は少なくとも１部がスクリーンにより形成された第１の
壁体によつて少なくとも画定されており、前記曝気され
た液体は前記スクリーンを通過するものであることを特
徴とする液体を含む醗酵システムのスパージヤ装置。 - （２）前記壁体は前記スクリーンによつて形成されてお
り、前記室は狭くかつ上下方向に延びしかも第２の中実
の内側壁体と前記スクリーンによつて形成された壁体と
により画定されており、前記手段は前記気体を前記室の
底部領域に導くようになつており、更に前記装置は室の
頂部に出口開口手段を備え、該出口開口手段は醗酵シス
テム内の液体レベルの上方の位置に連通していることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のスパージヤ装
置。 - （３）前記第２の中実の壁体と前記スクリーンによつて
形成された壁体は円筒形の室を画定するようにほぼ円筒
形であることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
のスパージヤ装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US70730285A | 1985-03-01 | 1985-03-01 | |
| US6/707302 | 1985-03-01 | ||
| US06/831,399 US4727040A (en) | 1985-03-01 | 1986-02-19 | Sparger for fermentation and tissue culturing vessels |
| US6/831399 | 1986-02-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61254182A true JPS61254182A (ja) | 1986-11-11 |
| JPH0665292B2 JPH0665292B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=27107857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61042843A Expired - Fee Related JPH0665292B2 (ja) | 1985-03-01 | 1986-03-01 | 細胞培養反応器装置のスパージャ装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4727040A (ja) |
| JP (1) | JPH0665292B2 (ja) |
| CH (1) | CH669606A5 (ja) |
| DE (1) | DE3606648C2 (ja) |
| FR (1) | FR2578265B1 (ja) |
| GB (1) | GB2173709B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01168272A (ja) * | 1987-11-23 | 1989-07-03 | Immuno Ag Chem Med Prod | 細胞培養用ファーメンター |
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