[發明專利]用于培養細胞的裝置和方法

有效

• 申請號: 201880034042.3
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN110892056B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 瓦倫汀·克雷默
• 申請（專利權）人: 奧克生物系統公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/26;C12M1/34
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 王芬;楊國強

本發明涉及一種用于培養細胞的裝置，所述裝置包含混合裝置和由反應器壁界定的反應室，其中，所述反應器壁具有用于添加氣體和/或液體的至少一個連接部，并且所述反應室具有內部體積，其中，所述反應室被設計為相對于最小初始內部體積，內部體積可增大至少500％，或者所述反應室的水平橫截面在從底部到頂部的方向上增加。此外，本發明涉及用于培養細胞的方法。

技術領域

本發明涉及用于培養細胞的裝置，所述裝飾包含混合裝置和由反應器壁界定的反應室，其中，所述反應器壁具有用于添加氣體和/或液體的至少一個連接部，并且所述反應室具有內部體積。此外，本發明涉及用于在該裝置中培養細胞的方法。

背景技術

用于培養細胞的生物反應器通常包含具有不同但固定尺寸的玻璃、不銹鋼或塑料容器作為反應室。玻璃或不銹鋼容器經常用作可回收反應器，并在使用后清洗、滅菌并重復使用。特別是，由塑料制成的反應容器可旨在單次使用，也被稱為一次性使用(Single-Use)。

此外，由塑料制成的生物反應器是已知的，其具有口袋(Tasche)的形狀，并且在使用中通常被布置在振動器上。它們也被稱為Wave生物反應器(Wave-Bioreaktoren)。

常規的反應容器(特別是用于細胞培養的反應容器)提供了一個預先給定的、固定的反應體積以供使用，這是由于不變的容器大小以及通常也由于不變的容器形狀所造成的。

為了能夠用細胞接種具有數升反應量、特別是在工業規模上具有超過1m³反應量的生物反應器，必須首先從mL量級的起始培養物的少量存儲細胞開始，然后產生用于大反應體積的足夠量的的細胞。為此，在育種過程(Anzuchtschiene)(也稱為種子培養(seedtrain))中，逐步將細胞從小容器轉移到下一更大容器中，在該容器中使細胞生長繼續直到下一次轉移至下一更大容器中。

在這一系列的預培養中，細胞總體上最佳地處于指數生長期。將細胞轉移至更大的容器也稱為轉接、傳代或轉移。將細胞轉移到較大的體積中是必要的，因為許多細胞需要一定的細胞密度才能進入指數生長期，這也稱為對數生長期或對數期。細胞密度通常定義為每體積液體細胞培養物的細胞數。當達到最大細胞密度時，細胞生長(其被理解為每單位時間細胞數量的增加)通常降低。由于固定的容器體積，只能在有限的程度上稀釋或添加其它介質。

育種過程中的細胞生長也被描述為細胞擴增。在育種過程中的擴增是為了提供接種物(Inokulums)(也稱為接種體(Inokulat))，其可用于工業規模生物反應器的接種(也稱為播種(Beimpfung))。因此，在細胞擴增(也稱為細胞系擴增)中，意味著細胞的增殖和培養體積的逐步擴大，通常在幾個過程步驟中進行。

通常，細胞存在于細胞懸浮液中，其中，所述細胞及其細胞外代謝物懸浮在通常為水性的營養介質中。

M.Howaldt等在“Kultivierung von”中，Bioprozesstechnik，第三版，Spektrum Akademischer Verlag，2011，第410-413頁描述了哺乳動物細胞技術的大規模使用，其中，上游處理過程由核心環節細胞庫、接種物和發酵構成。為了發酵，將細胞庫的等分試樣解凍并在搖瓶或旋轉器中培養。然后，將細胞轉接到下一更大的培養容器中，例如旋轉器、wave生物反應器或不銹鋼生物反應器，以用作產生細胞增殖的前體。期望用種子發酵罐盡可能快地產生大量細胞，從而可以在盡可能短的時間內以高的播種密度接種生產發酵罐。

EP 2543719A1描述了一種曲流生物反應器(-Bioreaktor)以及用于動態擴增、分化和收獲造血細胞的方法。生物反應器由一個生物反應器容器組成，該生物反應器容器的底面設置有交錯排列的隔板，這可引起層流的介質的曲流樣路線。多個曲流生物反應器可通過截流閥模塊化地串聯連接。所引進的細胞形成幾乎覆蓋底面的細胞層。