[發明專利]一種封閉循環外交換生物制品反應器

在審

• 申請號: 202010049880.7
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111154647A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 陳皓
• 申請（專利權）人: 英諾維爾智能科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/26;C12M1/12;C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種封閉循環外交換生物制品反應器，包括生物反應器本體、主循環管道、主循環通道蠕動泵、液面傳感器、氣體逸出過通道及濾器、培養基注入三通管路、氣體交換模塊、O2/N2通道、溶解氧與PH傳感器組、培養基閥門、培養基泵體、培養基存儲單元、ATF配套模塊、無菌樣本采集通道、自動樣本轉移、在線檢測設備群組。保障細胞與生產產物在反應器內均勻分布；保持細胞優良的生長狀態；可有效避免生產過程中剪切力對細胞產生的損傷，保障細胞優良的生長狀態；大大降低生產過程中氣泡的產生，降低污染發生概率；同時避免氣泡在流體中爆裂，產生的沖擊力對細胞的影響，為細胞生長提供一個理想的環境。

技術領域

本發明屬于外交換生物制品反應器技術領域，具體涉及一種封閉循環外交換生物制品反應器。

背景技術

伴隨免疫治療的快速發展，異體免疫細胞治療、細胞治療病毒生產、定制抗體生產對人源/動物改良細胞生產需求增速迅猛。傳統的手工生產方式，基于培養瓶、搖瓶、培養袋，生產規模難以規模化放大。現有生物藥品規模化生產主要依靠生物反應器。現有主流的攪拌式生物反應器可達到較大生產規模，但需要攪拌槳在培養體系內實現營養物質、溶解氣體等的循環。人源、動物改良細胞無細胞壁，且未經過馴化，對攪拌槳產生的剪切力、沖擊力敏感，細胞損傷與凋亡一直是一個未有效解決的問題，導致人源/動物改良懸浮細胞無法有效在傳統攪拌式反應器中實現規模化生產。其他類型的反應器，如搖床波動式反應器在體積放大時，同樣有細胞剪切力的問題，且培養密度很難超過1Ex7/ml的量級，生產量也難以達到市場需求。需要一種人源/動物懸浮細胞大規模生產的生物反應器，以滿足高效、大規模、低成本的生產需求。

發明內容

本發明的目的在于提供：一種封閉循環外交換生物制品反應器，提供適用于單批次大量(異體)動物懸浮細胞、人源懸浮細胞、病毒、抗體生產的高效生物反應器與配套體系。填補市場空缺；解決傳統反應器攪拌槳帶來的剪切力與沖擊力問題，避免傳統反應器在生產動物/人源細胞過程中帶來的細胞損傷與細胞凋亡問題；對比現有生產方式，大幅度提高單次生產產量效率。在同等成本投入的情況下，產量提高一個數量級以達到實際產量需求。大幅度提高營養物交換通量和交換效率；實現反應器多參數連續數據采集與主要生化控制指標閉環控制。實現生產過程的有效數據挖掘，持續在線優化工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種封閉循環外交換生物制品反應器，包括生物反應器本體、主循環管道、主循環通道蠕動泵、液面傳感器、氣體逸出過通道及濾器、培養基注入三通管路、氣體交換模塊、O2/N2通道、溶解氧與PH傳感器組、培養基閥門、培養基泵體、培養基存儲單元、ATF配套模塊、無菌樣本采集通道、自動樣本轉移、在線檢測設備群組。

進一步的，其對應功能如下：

生物反應器本體：細胞生長的主要場所，并持續保持細胞處于懸浮狀態。經過氣體交換和培養基注入后的營養物質在反應器內有效擴散；

主循環管道：循環主反應器內溶液在氣體交換模塊進行溶氧與二氧化碳排出交換，在培養溶液三通，交換注入新的培養基；

主循環通道蠕動泵：用于驅動生物反應器內溶液在主循環管路、氣體交換器、培養基加入通道間的循環；

液面傳感器：用于連續檢測主反應器內液面的高度，用于已使用培養基排出與新培養基加入的液量閉環控制；

氣體逸出過通道及濾器：在生產過程中，由于溶解氣體的逸出、及液體的揮發，導致反應器內壓力升高。此通道排出多余的氣體；

培養基注入三通管路：在培養基加入時，連通培養基泵入管路與主循環管路，新的培養基進入反應器主體，切換三通時，培養基不進入主循環管路；

氣體交換模塊：專用的膜式氣體交換單元，進行高效的氣體交換。液體通過時，由專用管道提供的O2，高效溶解入培養溶液，同時通過N2的導入溶解，排出培養溶液中過多的溶解CO2，通過氣體交換調節培養溶液的PH值；