[發明專利]生物反應器系統和生物處理方法

在審

• 申請號: 201980035998.X
• 申請日: 2019-05-21
• 公開（公告）號: CN112204126A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: A·M·基拉爾
• 申請（專利權）人: 環球生命科技咨詢美國有限責任公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石宏宇;金飛

一種生物反應器系統包括：器皿，其具有底部底面；柔性生物處理袋，其設置于器皿內；以及柔性囊袋，其定位于器皿的底部底面與生物處理袋的中間。柔性囊袋選擇性地可充氣，以改變生物處理袋的幾何結構或構造中的至少一個，以便為生物反應器系統提供改進的可排放性或增大的調節比。

技術領域

本發明的實施例大體上涉及生物處理系統和方法，并且更特別地涉及一種生物反應器系統，其中，這樣的系統的單次使用式培養袋的形狀和/或構造可選擇性地改變。

背景技術

多種器皿、裝置、構件以及單元操作因執行生物化學過程和/或生物過程和/或操縱液體和這樣的過程的其它產物而已知。越來越多地，為了避免與對在生物制藥制造過程中使用的器皿進行殺菌相關聯的時間、費用以及困難，單次使用式或一次性生物反應器袋和單次使用式混合器袋用作這樣的器皿。例如，生物材料(例如，動物細胞和植物細胞)(包括例如哺乳動物細胞、植物細胞或昆蟲細胞和微生物培養物)可使用一次性或單次使用式混合器和生物反應器來處理。

一種類型的生物反應器混合系統包括剛性圓柱形器皿，單次使用式柔性袋定位于剛性圓柱形器皿中。使用無菌一次性袋排除清洗器皿的耗時步驟并且降低污染的可能性。袋利用期望的流體填充，以用于混合，并且，設置于袋內的葉輪(由定位于器皿外部的磁性驅動器系統或馬達驅動)用于使流體混合。取決于所處理的流體，系統可包括與袋聯接的許多流體管線和不同的傳感器、探頭以及端口，以用于監測、分析、采樣以及液體轉移。例如，采集端口典型地位于一次性袋和器皿的底部處，并且允許采集管線連接到袋，以用于在過程完成之后對袋進行采集和排放。

這些單次使用式柔性袋的體積典型地在從約50升到約2000升的范圍內。在許多應用中，諸如，在按比例增大的初始階段期間，合乎期望的是，利用顯著地小于一次性袋的最大工作體積的工作體積來培養。然而，由于系統約束(諸如，需要維持袋內的流體水平高度高于傳感器穿透袋的區域)，有時也許不可能利用低于某一下限閾值的體積來工作。給定的生物反應器系統可在控制下有效地運行所處于的該最小體積被稱為調節比。例如，對于許多大規模細胞培養應用，在可在2000 L生物反應器中完成商業規模運行之前，首先在較小的生物反應器中實施過程，以確保細胞培養性能適當地按比例增減并且可以可再生產地實現期望的細胞密度、活性、糖基化模式以及表達率。該按比例增大過程可相當耗時并且昂貴，從而要求使用許多不同的增大體積的生物反應器。因此，在低工作體積(高調節比)下操作生物反應器的能力是合乎期望的，因為這樣做可減少按比例增大到期望的采集體積所需要的生物反應器的數量。如今，大部分的生物反應器具有5:1的最大調節比，這意味著200 L器皿可在控制下有效地操作成降至約40 L。

雖然現有的生物反應器系統大體上適合于可被視為性能普通的情況，但需要具有增大的調節比和改進的可排放性的生物反應器系統。

發明內容

在實施例中，一種生物反應器系統包括：器皿，其具有底部底面；柔性生物處理袋，其設置于器皿內；以及柔性囊袋，其定位于器皿的底部底面與生物處理袋的中間。柔性囊袋選擇性地可充氣，以改變生物處理袋的幾何結構或構造中的至少一個。

在另一個實施例中，一種生物處理方法包括以下步驟：將柔性囊袋設置于生物反應器器皿的底部底面上；將柔性生物處理袋在器皿內大體上設置于柔性囊袋頂上；在柔性生物處理袋內執行生物處理；以及使柔性囊袋充氣，以改變柔性生物處理袋的幾何結構或構造中的至少一個。

在又一個實施例中，一種用于在生物反應器系統中使用的設備包括柔性囊袋，柔性囊袋具有構造成用于連接到加壓空氣源的入口端口。柔性囊袋構造成在生物反應器器皿的底部底面上定位于也設置于器皿內的柔性生物處理袋底下，并且構造成選擇性地利用加壓空氣源來充氣，以改變柔性處理袋的幾何結構或構造，以改進生物反應器系統的可排放性或增大生物反應器系統的調節比。

附圖說明

將通過參考附圖而閱讀以下對非限制性實施例的描述來更好地理解本發明，其中，在下文中：