JP2020174557A - Cell culturing/refining apparatus and cell culturing/refining method - Google Patents

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Abstract

To provide a cell culturing/refining apparatus and a cell culturing/refining method in which a cell or a cell aggregate of a target size in culture solution can be recovered while an unnecessary object such as impurity is removed.SOLUTION: A cell culturing/refining apparatus 100 comprises: a culture tank 1; a first filter 2 which separates a target object (isolated cell, cell aggregate) pulled out from the culture tank 1 and a non-target object larger than target object; a second filter 3 which separates the target object separated by the first filter 2 and an impurity smaller than the target object; and a return flow channel 12 which returns the non-target object separated by the first filter 2 to the culture tank 1. A cell culturing/refining method includes: a process of culturing cells in the culture tank 1; a process of performing membrane separation treatment to liquid pulled out from the culture tank 1 and separating into a target object and a non-target object larger than the target object; and a process of performing membrane separation treatment to liquid including the separated target object and separating into a target object and an impurity smaller than the target object, and the non-target object separated by membrane separation treatment is returned to the culture tank 1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、培養した細胞を夾雑物等から分離精製する細胞培養精製装置及び細胞培養精製方法に関する。 The present invention relates to a cell culture purification apparatus and a cell culture purification method for separating and purifying cultured cells from impurities and the like.

近年、細胞治療の臨床導入が推進されている。細胞治療は、ヒトの疾患や損傷を、自己の細胞や他人の細胞を投与して、治療、緩和、処置等する治療法である。細胞治療では、間葉系幹細胞(mesenchymal stem/stromal cell:MSC)、iPS細胞(induced pluripotent stem cell:人工多能性幹細胞)をはじめ、様々な細胞への分化能を有する幹細胞が利用される。 In recent years, clinical introduction of cell therapy has been promoted. Cell therapy is a treatment method for treating, alleviating, or treating human diseases or injuries by administering own cells or cells of others. In cell therapy, stem cells capable of differentiating into various cells are used, including mesenchymal stem / stromal cells (MSCs) and iPS cells (induced pluripotent stem cells).

ヒト間葉系幹細胞(hMSC)は、未分化の状態で増殖可能な自己複製能や、骨、軟骨、脂肪、腱、筋肉、ニューロン等への分化能を有している。また、iPS細胞は、分化多能性を有しており、体細胞から作製され、自家移植が可能である。MSC、iPS細胞等の幹細胞は、患者自身や他人から採取され、分化誘導、活性化、遺伝子導入等の加工を施されたり、培養されたりした後に、患者に投与・移植される。 Human mesenchymal stem cells (hMSCs) have the ability to proliferate in an undifferentiated state and the ability to differentiate into bone, cartilage, fat, tendons, muscles, neurons and the like. In addition, iPS cells have pluripotency, are produced from somatic cells, and can be autologously transplanted. Stem cells such as MSCs and iPS cells are collected from the patients themselves or others, processed for differentiation induction, activation, gene transfer, etc., or cultured, and then administered or transplanted to the patients.

一般に、MSC、iPS細胞等の幹細胞は、細胞接着した状態で増殖するため、培養用フラスコ、ディッシュ、プレート等で平面培養(2次元培養)されている。これらの幹細胞は、酸素濃度、温度等の僅かな環境変化で分化や細胞死を起こすため、培養条件の厳格な管理の下、手作業で少量ずつ培養されている。 In general, stem cells such as MSCs and iPS cells proliferate in a cell-adhered state, so that they are planarly cultured (two-dimensionally cultured) in a culture flask, dish, plate or the like. Since these stem cells undergo differentiation and cell death due to slight environmental changes such as oxygen concentration and temperature, they are manually cultured little by little under strict control of culture conditions.

治療用の細胞は、安定した大量供給が望まれている。しかし、MSC、iPS細胞等の幹細胞は、物理的ストレス、自己凝集、継代の困難性等の種々の理由で浮遊培養が難しいことが知られている。現在主流である平面培養は、大量培養に必要な培養面積を確保するのが難しい方法であるため、多量の培養容器や、培養容器毎の煩雑な操作の繰り返しを要している。 A stable large-scale supply of therapeutic cells is desired. However, it is known that stem cells such as MSCs and iPS cells are difficult to suspend culture due to various reasons such as physical stress, self-aggregation, and difficulty in passage. Since it is difficult to secure the culture area required for mass culture in the current mainstream planar culture, it is necessary to repeat a large number of culture containers and complicated operations for each culture container.

従来、幹細胞を大量培養する手段として、マイクロキャリア培養の利用が検討されている。マイクロキャリア培養は、細胞を接着させたビーズ状のマイクロキャリアを、培養液中に浮遊させて培養する技術である。マイクロキャリア培養は、培養面積を確保するのが比較的容易であり、培養液の振盪・攪拌も可能であるため、大量培養に対する有効性が期待されている。 Conventionally, the use of microcarrier culture has been studied as a means for mass-culturing stem cells. Microcarrier culture is a technique in which bead-shaped microcarriers to which cells are adhered are suspended in a culture medium and cultured. Microcarrier culture is expected to be effective for large-scale culture because it is relatively easy to secure a culture area and the culture solution can be shaken and stirred.

また、凝集体化させた幹細胞を浮遊培養する技術も検討されている。本来、幹細胞は浮遊培養が困難であるが、接着性の培養面が無い培養系では、細胞同士が3次元的に接着・凝集して細胞凝集体(スフェロイド)を形成する。細胞凝集体を形成させると、細胞がin vivoに近い状態になり、増殖能や細胞活性の亢進等が現れるため、培養条件の検討がなされている。 In addition, a technique for suspending and culturing aggregated stem cells is also being studied. Originally, it is difficult to suspend culture of stem cells, but in a culture system without an adhesive culture surface, cells adhere and aggregate three-dimensionally to form cell aggregates (spheroids). When cell aggregates are formed, the cells are brought into a state close to in vivo, and proliferative ability and enhancement of cell activity appear. Therefore, culture conditions have been studied.

一般に、治療用の細胞は、細胞加工製品としての品質や安全性の観点から、目的の細胞の純度が高く夾雑物が少ない状態に製品管理する必要がある。細胞治療に用いられる細胞加工製品に混入する夾雑物としては、細胞由来である目的外の物質や、製造過程で混入する物質等がある。しかし、これらの不要物は、物理化学的な分離精製方法や生物学的な分離精製方法によって可能な限り低減されていることが望まれる。 In general, therapeutic cells need to be product-managed in a state where the target cells have high purity and few impurities from the viewpoint of quality and safety as a cell processed product. Contaminants mixed in cell processed products used for cell therapy include unintended substances derived from cells, substances mixed in during the manufacturing process, and the like. However, it is desired that these unnecessary substances are reduced as much as possible by a physicochemical separation / purification method or a biological separation / purification method.

また、細胞凝集体は、サイズが小さい場合には、アポトーシス等で細胞死に至り易くなり、サイズが大きい場合には、分化し易くなったり、中心部の酸素や栄養の不足等で細胞死に至り易くなったりする。細胞凝集体の大きさは、浮遊培養中、自己凝集等によって変わるが、同じロットの細胞凝集体は、細胞加工製品としての品質や治療効果の観点から、大きさや形状が均一であることが望まれている。 In addition, when the size of the cell aggregate is small, it is easy to lead to cell death due to apoptosis or the like, and when the size is large, it is easy to differentiate or to lead to cell death due to lack of oxygen or nutrients in the central part. Or become. The size of cell aggregates changes due to self-aggregation during suspension culture, but it is hoped that the same lot of cell aggregates will be uniform in size and shape from the viewpoint of quality as a cell processed product and therapeutic effect. It is rare.

従来、細胞培養、酵素反応をはじめとするバイオプロセスや、バイオプロセスで生産した目的物の分離精製に対し、複数段の膜分離処理を組み合わせる技術が提案されている。 Conventionally, a technique has been proposed in which a plurality of stages of membrane separation treatment are combined with bioprocesses such as cell culture and enzymatic reaction, and separation and purification of a target product produced by the bioprocess.

例えば、特許文献1には、糖化、発酵等の処理を施したバイオ処理済み供給原料を濾過するための多段濾過システムが記載されている(図3参照)。この多段濾過システムは、第一の膜フィルタユニットと第二の膜フィルタユニットの両方を通過した通過物を回収する一方、第一の膜フィルタユニットや第二の膜フィルタユニットを通過しなかった濃縮物を供給側に返送する構成とされている。 For example, Patent Document 1 describes a multi-stage filtration system for filtering a biotreated feedstock that has been subjected to treatments such as saccharification and fermentation (see FIG. 3). This multi-stage filtration system collects passages that have passed through both the first and second membrane filter units, while concentrating without passing through the first or second membrane filter units. It is configured to return the goods to the supply side.

また、特許文献2には、抗体の生産に用いる細胞培養装置が記載されている(図1、図4、図5等参照)。この細胞培養装置は、第1のフィルタ部を透過した成分を第2のフィルタ部に送り、第1のフィルタ部に阻止された成分や第2のフィルタ部を透過した成分を培養容器に返送し、第2のフィルタ部に阻止された抗体等を回収する構成とされている。 Further, Patent Document 2 describes a cell culture device used for producing an antibody (see FIGS. 1, 4, 5, etc.). This cell culture device sends the component that has passed through the first filter section to the second filter section, and returns the component blocked by the first filter section and the component that has passed through the second filter section to the culture vessel. , The structure is such that the antibody or the like blocked by the second filter unit is collected.

特表2017−527267号公報Special Table 2017-527267 国際公開第2018/159847号International Publication No. 2018/159847

目的の細胞を大量培養して細胞加工製品等を製造するとき、培養槽内で培養した培養液には、目的の細胞に加え、細胞が生成した代謝物、培地成分、添加した薬剤等をはじめ、不要な夾雑物が混在している。一般に、これらの夾雑物は、MSC、iPS細胞等よりも小さいため、フィルタを用いたサイズ分画が分離精製に有効である。しかし、マイクロキャリア培養や、凝集体化させたスフェロイドの浮遊培養の場合、目的の細胞よりも小さい夾雑物だけではなく、目的の細胞よりも大きい不要物が発生することが問題となる。 When a large amount of target cells are cultured to produce a cell processed product, etc., the culture solution cultured in the culture tank contains, in addition to the target cells, metabolites produced by the cells, medium components, added drugs, etc. , Unnecessary impurities are mixed. In general, these impurities are smaller than MSCs, iPS cells, and the like, so size fractionation using a filter is effective for separation and purification. However, in the case of microcarrier culture or suspension culture of aggregated spheroids, there is a problem that not only impurities smaller than the target cells but also unnecessary substances larger than the target cells are generated.

例えば、マイクロキャリア培養の場合、培養後の培養液にトリプシン等の細胞剥離剤を添加し、マイクロキャリアに接着している細胞を剥離させてから回収するのが一般的である。このような場合、培養後の培養液には、目的の細胞よりも小さい細胞剥離剤が多量に混入する一方で、目的の細胞よりも大きいマイクロキャリアも残存するため、目的の細胞を回収するのに煩雑な分離精製操作が必要になる。 For example, in the case of microcarrier culture, it is common to add a cell exfoliating agent such as trypsin to the culture solution after culturing to exfoliate the cells adhering to the microcarrier and then recover the cells. In such a case, a large amount of a cell exfoliating agent smaller than the target cell is mixed in the culture solution after culturing, while microcarriers larger than the target cell remain, so that the target cell is recovered. A complicated separation and purification operation is required.

また、凝集体化させたスフェロイドの浮遊培養の場合、培養後の培養液は、大きさが互いに異なる細胞凝集体が混在した状態になる。培養後には、細胞接着していない独立した細胞が必要になる場合や、所定の大きさの細胞凝集体が必要になる場合がある。しかし、いずれの場合であっても、これらの目的物よりも小さい夾雑物と、これらの目的物よりも大きい細胞凝集体とが混在する可能性があるため、目的物を回収するのに煩雑な分離精製操作が必要になる。 Further, in the case of suspension culture of aggregated spheroids, the culture solution after the culture is in a state in which cell aggregates having different sizes are mixed. After culturing, independent cells that do not adhere to cells may be required, or cell aggregates of a predetermined size may be required. However, in any case, impurities smaller than these target substances and cell aggregates larger than these target products may coexist, which makes it complicated to recover the target products. Separation and purification operation is required.

そこで、本発明は、培養液中の細胞や目的の大きさの細胞凝集体を夾雑物等の不要物を除去して回収することができる細胞培養精製装置及び細胞培養精製方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a cell culture purification apparatus and a cell culture purification method capable of removing and recovering unnecessary substances such as impurities from cells in a culture medium and cell aggregates of a desired size. The purpose.

本発明者らは、鋭意検討した結果、培養槽内の液体を引き抜いた後、一段目のフィルタで、培養後の液体に含まれる目的物と、目的物よりも大きいマイクロキャリア、細胞凝集体等の非目的物とを分離し、二段目のフィルタで、目的物と、目的物よりも小さい夾雑物とを分離することにより、マイクロキャリア、細胞凝集体等の非目的物を用いて再培養を継続しつつ、目的の細胞や目的の大きさの細胞凝集体を高純度に分離精製することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies, the present inventors have drawn out the liquid in the culture tank, and then used the first-stage filter to obtain the target substance contained in the cultured liquid, microcarriers larger than the target substance, cell aggregates, etc. By separating the non-target product from the above and separating the target product from impurities smaller than the target product with a second-stage filter, the cells are recultured using the non-target product such as microcarriers and cell aggregates. We have found that it is possible to separate and purify target cells and cell aggregates of a target size with high purity while continuing the above, and have completed the present invention.

すなわち、前記課題を解決するために本発明に係る細胞培養精製装置は、細胞を培養するための培養槽と、前記培養槽から引き抜かれた液体中の目的物と前記目的物よりも大きい非目的物とを互いに分離する第一のフィルタと、前記第一のフィルタで分離された液体中の前記目的物と前記目的物よりも小さい夾雑物とを互いに分離する第二のフィルタと、前記第一のフィルタで分離された前記非目的物を前記培養槽に戻す返送流路と、を備え、前記目的物は、単離細胞、又は、細胞凝集体である。 That is, in order to solve the above-mentioned problems, the cell culture purification apparatus according to the present invention has a culture tank for culturing cells, a target substance in a liquid drawn from the culture tank, and a non-purpose object larger than the target product. A first filter that separates substances from each other, a second filter that separates the target substance in the liquid separated by the first filter and impurities smaller than the target substance from each other, and the first filter. It is provided with a return flow path for returning the non-target substance separated by the above filter to the culture tank, and the target substance is an isolated cell or a cell aggregate.

また、本発明に係る細胞培養精製方法は、培養槽で細胞を培養する工程と、前記培養槽から引き抜かれた液体を膜分離処理して前記液体中の目的物と前記目的物よりも大きい非目的物とを互いに分離する工程と、前記膜分離処理で分離された前記目的物を含む液体を膜分離処理して前記液体中の前記目的物と前記目的物よりも小さい夾雑物とを互いに分離する工程と、を含み、前記目的物は、単離細胞、又は、細胞凝集体である。 Further, the cell culture purification method according to the present invention includes a step of culturing cells in a culture tank and a membrane separation treatment of the liquid drawn from the culture tank to separate the target substance in the liquid and a non-target product larger than the target product. The step of separating the target product from each other and the membrane separation treatment of the liquid containing the target product separated by the membrane separation treatment are performed to separate the target product in the liquid and impurities smaller than the target product from each other. The object is an isolated cell or a cell aggregate.

本発明に係る細胞培養精製装置及び細胞培養精製方法は、培養液中の細胞や目的の大きさの細胞凝集体を夾雑物等の不要物を除去して回収することができる。 The cell culture purification apparatus and cell culture purification method according to the present invention can recover cells and cell aggregates of a desired size in a culture medium by removing unnecessary substances such as impurities.

本発明の実施形態に係る細胞培養精製装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the cell culture purification apparatus which concerns on embodiment of this invention. 回分培養式の培養槽を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the culture tank of a batch culture type. 流加培養式の培養槽を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the culture tank of a fed-batch culture type. 灌流培養式の培養槽を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the culture tank of a perfusion culture type. フィルタユニットに備えられるフィルタの一般的特性を示す図である。It is a figure which shows the general characteristic of the filter provided in the filter unit. 送液装置として用いられるペリスタルティックポンプを示す図である。It is a figure which shows the peristaltic pump used as a liquid feeding device. 送液装置として用いられる磁気浮上式の遠心ポンプを示す図である。It is a figure which shows the magnetic levitation type centrifugal pump used as a liquid feeding device. 送液装置として用いられる加圧器を示す図である。It is a figure which shows the pressurizer used as a liquid feeding device. 本発明の実施形態に係る細胞培養精製方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the cell culture purification method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の変形例に係る細胞培養精製装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the cell culture purification apparatus which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る細胞培養精製方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the cell culture purification method which concerns on the modification of this invention. 細胞培養精製装置の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the cell culture purification apparatus. 細胞培養精製装置の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the cell culture purification apparatus. 細胞培養精製装置の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the cell culture purification apparatus. 細胞が接着したマイクロキャリアの顕微鏡写真である。It is a micrograph of a microcarrier to which cells have adhered. 浮遊細胞の顕微鏡写真である。It is a micrograph of a floating cell. 細胞凝集体の顕微鏡写真である。It is a micrograph of a cell aggregate.

以下、本発明の一実施形態に係る細胞培養精製装置及び細胞培養精製方法について、図を参照しながら説明する。なお、以下の各図において共通する構成については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Hereinafter, the cell culture purification apparatus and the cell culture purification method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to common configurations in the following figures, and duplicate description will be omitted.

図1は、本発明の実施形態に係る細胞培養精製装置の概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、本実施形態に係る細胞培養精製装置100は、培養槽1と、第1フィルタユニット(第一のフィルタ)2と、第2フィルタユニット(第二のフィルタ)3と、引抜ポンプ(第一の送液装置)P1と、回収ポンプ(第二の送液装置)P2と、排出ポンプ(第三の送液装置)P3と、回収槽5と、引抜管11と、返送管(返送流路)12と、移送管13と、回収管14と、排出管15と、を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a cell culture purification apparatus according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the cell culture purification apparatus 100 according to the present embodiment includes a culture tank 1, a first filter unit (first filter) 2, a second filter unit (second filter) 3, and a second filter unit (second filter) 3. Extraction pump (first liquid feeding device) P1, recovery pump (second liquid feeding device) P2, discharge pump (third liquid feeding device) P3, recovery tank 5, drawing tube 11 and return A pipe (return flow path) 12, a transfer pipe 13, a recovery pipe 14, and a discharge pipe 15 are provided.

細胞培養精製装置100は、培養槽1内で細胞の培養を行い、細胞等の培養物を含む液体を培養槽1から引き抜いて分離精製処理に供する。細胞培養精製装置100では、複数段の膜分離処理によって分離精製が行われる。分離精製の対象である目的物は、混在している粗大な非目的物や微小な夾雑物が除去されて高純度で回収される。細胞培養精製装置100は、1段目の膜分離処理と2段目の膜分離処理とを順に行うワンパス型の装置とされている。 The cell culture purification apparatus 100 cultivates cells in the culture tank 1, draws a liquid containing a culture such as cells from the culture tank 1, and performs a separation and purification treatment. In the cell culture purification apparatus 100, separation and purification are performed by a plurality of stages of membrane separation treatment. The target product, which is the target of separation and purification, is recovered with high purity by removing mixed coarse non-target products and minute impurities. The cell culture purification apparatus 100 is a one-pass type apparatus that sequentially performs the first-stage membrane separation treatment and the second-stage membrane separation treatment.

細胞培養精製装置100で培養する細胞は、浮遊細胞であってもよいし、接着細胞であってもよい。但し、複数段の膜分離処理を行う目的からは、マイクロキャリア培養、又は、スフェロイドの浮遊培養を行うことが好ましい。すなわち、培養する細胞としては、マイクロキャリアに接着した細胞、又は、細胞凝集体が好ましい。 The cells to be cultured in the cell culture purification device 100 may be floating cells or adherent cells. However, for the purpose of performing a plurality of stages of membrane separation treatment, it is preferable to carry out microcarrier culture or suspension culture of spheroids. That is, as the cells to be cultured, cells adhered to microcarriers or cell aggregates are preferable.

細胞培養精製装置100で分離精製処理後に回収する細胞(目的物)は、細胞同士が細胞接着していない独立した細胞、浮遊状態で存在する遊離した細胞等の単離細胞であってもよいし、凝集化した状態で存在する細胞凝集体であってもよい。細胞凝集体の状態で回収すると、細胞接着を剥離させる細胞剥離処理が不要になるため、分離精製しようとする目的物に対して夾雑物が混入し難くなる。 The cells (objects) collected after the separation and purification treatment by the cell culture purification apparatus 100 may be isolated cells such as independent cells in which the cells do not adhere to each other and free cells existing in a suspended state. , It may be a cell aggregate that exists in an aggregated state. When collected in the state of cell aggregates, the cell detachment treatment for detaching the cell adhesion becomes unnecessary, so that it becomes difficult for contaminants to be mixed with the target substance to be separated and purified.

培養する細胞の由来としては、哺乳類、鳥類等の動物が挙げられるが、特に制限されるものではない。哺乳類の具体例としては、ヒト、サル、チンパンジー、アカゲザル、カニクイザル、ヒヒ、マーモセット、リスザル等の霊長類や、ウシ、ブタ、ウマ、ヒツジ、ヤギ等の有蹄類や、マウス、ラット、モルモット、ハムスター等の齧歯類や、ウサギ、イヌ、ネコ等が挙げられる。 The origin of the cells to be cultured includes animals such as mammals and birds, but is not particularly limited. Specific examples of mammals include primates such as humans, monkeys, orangutans, red-tailed monkeys, cynomolgus monkeys, baboons, marmosets and squirrel monkeys, ungulates such as cows, pigs, horses, sheep and goats, mice, rats and guinea pigs. Examples include rodents such as hamsters, rabbits, dogs, and cats.

培養する細胞の具体例としては、iPS細胞、ES細胞(embryonic stem cells:胚性幹細胞)、成体幹細胞、骨髄由来多能性幹細胞、生殖幹細胞、間葉系幹細胞、肝幹細胞、心幹細胞、膵幹細胞、腎幹細胞、神経幹細胞、筋幹細胞、表皮幹細胞、毛包幹細胞、造血幹細胞等の幹細胞や、肝細胞、心筋細胞、膵細胞、腎細胞、繊維芽細胞、上皮細胞、内皮細胞、表皮細胞、軟骨細胞、骨芽細胞、滑膜細胞等の体細胞等が挙げられる。細胞の種類としては、増殖が細胞接着に依存する細胞が好ましいが、特に制限されるものではない。 Specific examples of cells to be cultured include iPS cells, ES cells (embryonic stem cells), adult stem cells, bone marrow-derived pluripotent stem cells, germline stem cells, mesenchymal stem cells, hepatic stem cells, heart stem cells, and pancreatic stem cells. , Renal stem cells, nerve stem cells, muscle stem cells, epidermal stem cells, hair follicle stem cells, hematopoietic stem cells and other stem cells, hepatocytes, myocardial cells, pancreatic cells, renal cells, fibroblasts, epithelial cells, endothelial cells, epidermal cells, cartilage Examples thereof include somatic cells such as cells, osteoblasts, and synovial cells. The type of cell is preferably a cell whose proliferation depends on cell adhesion, but is not particularly limited.

培養槽1は、細胞を培養するための槽であり、ステンレス鋼、アルミニウム合金、プラスチック、ガラス等の適宜の材料で形成することができる。培養槽1には、培養液を攪拌する攪拌装置や、培養液に空気、酸素、窒素、二酸化炭素等を通気する通気装置や、培養液の温度を調節する温度調節装置を備えることができる。 The culture tank 1 is a tank for culturing cells, and can be formed of an appropriate material such as stainless steel, aluminum alloy, plastic, or glass. The culture tank 1 can be provided with a stirring device for stirring the culture solution, a ventilation device for agitating the culture solution with air, oxygen, nitrogen, carbon dioxide, etc., and a temperature control device for adjusting the temperature of the culture solution.

攪拌装置としては、攪拌翼を回転させて攪拌を行う機械攪拌式装置、振盪攪拌式装置、エアーフロー攪拌式装置等の各種の装置を備えることができる。また、通気装置としては、液中通気のための散気管、スパージャや、気中通気のための通気管等を備えることができる。温度調節装置としては、例えば、ウォータージャケット、電熱ヒータ等を備えることができる。 As the stirring device, various devices such as a mechanical stirring type device, a shaking stirring type device, and an air flow stirring type device that rotate the stirring blade to perform stirring can be provided. Further, as the ventilation device, an air diffuser for liquid ventilation, a sparger, a ventilation pipe for air ventilation, and the like can be provided. As the temperature control device, for example, a water jacket, an electric heater, or the like can be provided.

また、培養槽1には、槽内の培養環境や細胞の培養状態をモニタリングするために、各種のセンサを備えることができる。センサとしては、例えば、熱電対等の温度センサ、溶存酸素センサ、二酸化炭素センサ、pHセンサ、静電容量計や吸光光度計等を用いたセルカウンタ等を備えることができる。 In addition, the culture tank 1 can be provided with various sensors for monitoring the culture environment in the tank and the culture state of cells. As the sensor, for example, a temperature sensor such as a thermocouple, a dissolved oxygen sensor, a carbon dioxide sensor, a pH sensor, a cell counter using a capacitance meter, an absorptiometer, or the like can be provided.

図1に示すように、細胞培養精製装置100の培養槽1には、第一のフィルタユニット2が配管等を介して接続される。第一のフィルタユニット2には、第二のフィルタユニット3が配管等を介して接続される。第二のフィルタユニット3には、回収槽5が配管等を介して接続される。第1フィルタユニット2、及び、第2フィルタユニット3は、培養槽1から引き抜かれた液体を膜分離処理して、液体中の物質をサイズ分画する。 As shown in FIG. 1, the first filter unit 2 is connected to the culture tank 1 of the cell culture purification apparatus 100 via a pipe or the like. A second filter unit 3 is connected to the first filter unit 2 via a pipe or the like. A recovery tank 5 is connected to the second filter unit 3 via a pipe or the like. The first filter unit 2 and the second filter unit 3 perform membrane separation treatment on the liquid drawn from the culture tank 1 to fractionate the substances in the liquid by size.

第1フィルタユニット2、及び、第2フィルタユニット3は、膜分離処理を行うためのフィルタと、フィルタを内蔵した圧力容器と、圧力容器に設けられた、供給される液体が流入する一次側の入口、フィルタを透過していない液体が流出する一次側の出口、及び、フィルタを透過した液体が流出する二次側の出口を有している。 The first filter unit 2 and the second filter unit 3 are a filter for performing membrane separation processing, a pressure vessel having a built-in filter, and a primary side provided in the pressure vessel into which the supplied liquid flows. It has an inlet, a primary outlet through which the liquid that has not passed through the filter flows out, and an outlet on the secondary side through which the liquid that has passed through the filter flows out.

細胞培養精製装置100の培養槽1の槽内は、引抜管11を介して、第1フィルタユニット2の一次側の入口と接続されている。引抜管11には、培養槽1側から液体を引き抜いて第1フィルタユニット2に送る引抜ポンプP1が備えられている。引抜管11は、培養後の目的物を回収するための配管であり、培養槽1内の液体を引き抜いて第1フィルタユニット2の一次側に送る。 The inside of the culture tank 1 of the cell culture purification apparatus 100 is connected to the inlet on the primary side of the first filter unit 2 via a drawing tube 11. The drawing tube 11 is provided with a drawing pump P1 that draws the liquid from the culture tank 1 side and sends it to the first filter unit 2. The drawing tube 11 is a pipe for collecting the target product after culturing, and draws out the liquid in the culture tank 1 and sends it to the primary side of the first filter unit 2.

第1フィルタユニット2の一次側の出口は、返送管12を介して、培養槽1と接続されている。返送管12は、培養槽1内から引き抜かれた非目的物を培養槽1に返送するための配管であり、膜分離処理で第1フィルタユニット2の一次側に残留した液体を培養槽1に送る。返送管12は、第1フィルタユニット2で分離された非目的物を培養槽1に戻す返送流路を形成している。 The outlet on the primary side of the first filter unit 2 is connected to the culture tank 1 via the return pipe 12. The return pipe 12 is a pipe for returning the non-objective material pulled out from the culture tank 1 to the culture tank 1, and the liquid remaining on the primary side of the first filter unit 2 in the membrane separation process is sent to the culture tank 1. send. The return pipe 12 forms a return flow path for returning the non-objective substance separated by the first filter unit 2 to the culture tank 1.

細胞培養精製装置100において、第1フィルタユニット2の二次側の出口は、移送管13を介して、第2フィルタユニット3の一次側の入口と接続されている。移送管13は、培養後の目的物を回収するための配管であり、膜分離処理で第1フィルタユニット2の二次側に透過した液体を第2フィルタユニット3の一次側に送る。 In the cell culture purification apparatus 100, the outlet on the secondary side of the first filter unit 2 is connected to the inlet on the primary side of the second filter unit 3 via a transfer tube 13. The transfer pipe 13 is a pipe for collecting the target product after culturing, and sends the liquid that has permeated to the secondary side of the first filter unit 2 in the membrane separation process to the primary side of the second filter unit 3.

第2フィルタユニット3の一次側の出口は、回収管14を介して、回収槽5と接続されている。回収管14には、第1フィルタユニット2の二次側及び第2フィルタユニット3の一次側を通じて培養槽1側から液体を引き抜いて回収槽5に送る回収ポンプP2が備えられている。回収管14は、培養後の目的物を回収するための配管であり、膜分離処理で第2フィルタユニット3の一次側に残留した液体を回収槽5に送る。 The outlet on the primary side of the second filter unit 3 is connected to the recovery tank 5 via the recovery pipe 14. The recovery tube 14 is provided with a recovery pump P2 that draws liquid from the culture tank 1 side through the secondary side of the first filter unit 2 and the primary side of the second filter unit 3 and sends the liquid to the recovery tank 5. The recovery pipe 14 is a pipe for recovering the target product after culturing, and sends the liquid remaining on the primary side of the second filter unit 3 in the membrane separation process to the recovery tank 5.

第2フィルタユニット3の二次側の出口は、排出管15を介して、細胞培養精製装置100の外部の廃液槽等と接続されている。排出管15には、第2フィルタユニット3の二次側を通じて培養槽1側から液体を引き抜いて細胞培養精製装置100の外部に排出する排出ポンプP3が備えられている。排出管15は、培養槽1内から引き抜かれた夾雑物を廃棄するための配管であり、膜分離処理で第2フィルタユニット3の二次側に透過した液体を装置外に送る。 The outlet on the secondary side of the second filter unit 3 is connected to an external waste liquid tank or the like of the cell culture purification apparatus 100 via a discharge pipe 15. The discharge pipe 15 is provided with a discharge pump P3 that draws a liquid from the culture tank 1 side through the secondary side of the second filter unit 3 and discharges the liquid to the outside of the cell culture purification device 100. The discharge pipe 15 is a pipe for discarding impurities drawn from the inside of the culture tank 1, and sends the liquid permeated to the secondary side of the second filter unit 3 to the outside of the apparatus in the membrane separation process.

第1フィルタユニット2、及び、第2フィルタユニット3には、分離精製しようとする目的物の大きさに応じて、所定の孔径のフィルタが用いられる。 For the first filter unit 2 and the second filter unit 3, a filter having a predetermined pore size is used according to the size of the target object to be separated and purified.

第1フィルタユニット2には、分離精製の対象(目的物)が単離細胞である場合、単離細胞を透過し、単離細胞よりも大きいマイクロキャリア(非目的物)や、単離細胞よりも大きい細胞凝集体(非目的物)に対する阻止率が高いフィルタが用いられる。また、分離精製の対象(目的物)が目的の大きさ以下の細胞凝集体である場合、その大きさの細胞凝集体を透過し、その細胞凝集体よりも大きいマイクロキャリア(非目的物)や、その細胞凝集体よりも大きい細胞凝集体(非目的物)に対する阻止率が高いフィルタが用いられる。 When the target (target product) for separation and purification is an isolated cell, the first filter unit 2 permeates the isolated cell and is larger than the isolated cell (non-target product) or the isolated cell. A filter with a high inhibition rate for large cell aggregates (non-target substances) is used. When the target (target object) for separation and purification is a cell aggregate of a target size or smaller, a microcarrier (non-object) larger than the cell aggregate that permeates the cell aggregate of that size or , A filter having a high inhibition rate for cell aggregates (non-target substances) larger than the cell aggregates is used.

第1フィルタユニット2は、培養槽1から引き抜かれた目的物を含む液体を膜分離処理して、その液体中の目的物と目的物よりも大きい非目的物とを互いに分離する。培養された単離細胞、細胞凝集体等の目的物は、第1フィルタユニット2のフィルタを透過して第2フィルタユニット3に送られる。一方、目的物よりも大きいマイクロキャリア、目的物よりも大きい細胞凝集体等の非目的物は、第1フィルタユニット2のフィルタを透過せず培養槽1に戻される。 The first filter unit 2 performs a membrane separation treatment on a liquid containing a target product drawn from the culture tank 1 to separate the target product in the liquid and a non-target product larger than the target product from each other. The cultured isolated cells, cell aggregates, and other objects pass through the filter of the first filter unit 2 and are sent to the second filter unit 3. On the other hand, non-target substances such as microcarriers larger than the target product and cell aggregates larger than the target product are returned to the culture tank 1 without passing through the filter of the first filter unit 2.

第2フィルタユニット3には、分離精製の対象(目的物)が単離細胞である場合、単離細胞に対する阻止率が高く、単離細胞よりも小さい夾雑物を透過するフィルタが用いられる。また、分離精製の対象(目的物)が目的の大きさ以下の細胞凝集体である場合、その大きさよりも大きい細胞凝集体に対する阻止率が高く、その細胞凝集体よりも小さい夾雑物を透過するフィルタが用いられる。 When the target (object) for separation and purification is an isolated cell, the second filter unit 3 uses a filter that has a high inhibition rate on the isolated cell and permeates impurities smaller than the isolated cell. In addition, when the target (target object) for separation and purification is a cell aggregate of a target size or smaller, the inhibition rate for cell aggregates larger than the target size is high, and impurities smaller than the cell aggregate are permeated. A filter is used.

第2フィルタユニット3は、第1フィルタユニット2で分離された目的物を含む液体を膜分離処理して、その液体中の目的物と目的物よりも小さい夾雑物とを互いに分離する。培養された単離細胞、細胞凝集体等の目的物は、第2フィルタユニット3のフィルタを透過せず回収槽5に送られる。一方、目的物よりも小さい夾雑物は、第2フィルタユニット3のフィルタを透過して装置外に排出される。 The second filter unit 3 performs a membrane separation treatment on the liquid containing the target product separated by the first filter unit 2 to separate the target product in the liquid and the contaminants smaller than the target product from each other. The cultured isolated cells, cell aggregates, and other objects are sent to the collection tank 5 without passing through the filter of the second filter unit 3. On the other hand, impurities smaller than the target object pass through the filter of the second filter unit 3 and are discharged to the outside of the apparatus.

培養槽1、第1フィルタユニット2、第2フィルタユニット3等を接続する配管は、ステンレス鋼等の金属や、シリコンゴム等の合成樹脂等の適宜の材料で形成することができる。金属製の配管は、蒸気滅菌等によって無菌化することが可能であり、繰り返し使用することができるが、滅菌処理用や洗浄処理用の設備が必要である。一方、合成樹脂製の配管は、ガンマ線滅菌、紫外線滅菌等によって無菌化することが可能であり、柔軟性を有する場合には、配管の取り回しを比較的容易に行うことができる。 The pipe connecting the culture tank 1, the first filter unit 2, the second filter unit 3, and the like can be formed of an appropriate material such as a metal such as stainless steel or a synthetic resin such as silicon rubber. Metal pipes can be sterilized by steam sterilization or the like and can be used repeatedly, but equipment for sterilization treatment and cleaning treatment is required. On the other hand, the pipe made of synthetic resin can be sterilized by gamma ray sterilization, ultraviolet sterilization, or the like, and if it has flexibility, the pipe can be routed relatively easily.

培養槽1は、可撓性の培養バックとして設けることもできる。可撓性の培養バックは、シングルユース製品によって設けることもできる。可撓性の培養バックは、例えば、エチレンビニルアセテート、エチレンビニルアルコール、低密度ポリエチレン、ポリアミド等の樹脂製の多層フィルムを用いて形成することができる。 The culture tank 1 can also be provided as a flexible culture bag. Flexible culture bags can also be provided by single-use products. The flexible culture bag can be formed using, for example, a multilayer film made of a resin such as ethylene vinyl acetate, ethylene vinyl alcohol, low density polyethylene, or polyamide.

また、培養槽1に接続された配管、第1フィルタユニット2に接続された配管、第2フィルタユニット3に接続された配管、第1フィルタユニット2、及び、第2フィルタユニット3のうちの一以上を、シングルユース製品によって設けることもできる。シングルユース製品を用いると、コンタミネーションのリスクが低減されるし、滅菌処理用や洗浄処理用の設備の設置を省略することができる。 Further, one of a pipe connected to the culture tank 1, a pipe connected to the first filter unit 2, a pipe connected to the second filter unit 3, a first filter unit 2, and a second filter unit 3. The above can also be provided by a single-use product. The use of single-use products reduces the risk of contamination and eliminates the need to install equipment for sterilization and cleaning.

培養槽1は、装置構成及び運転方式が、回分培養式、流加培養式、及び、灌流培養式のうち、いずれとされてもよい。回分培養(Batch Culture)は、一回の培養毎に培地を用意し、培養中に培地を供給しない培養法である。流加培養(Fed-Batch Culture)は、培養中に系外から培地自体や特定の培地成分を逐次的又は連続的に供給するが培養液を培養が終わるまで排出しない培養法である。灌流培養(Perfusion Culture)は、培養中に連続的に培地を供給し、同量の培養液を連続的に排出させる培養法である。 The apparatus configuration and operation method of the culture tank 1 may be any of a batch culture type, a fed-batch culture type, and a perfusion culture type. Batch culture is a culture method in which a medium is prepared for each culture and no medium is supplied during the culture. Fed-Batch Culture is a culture method in which the medium itself or a specific medium component is sequentially or continuously supplied from outside the system during the culture, but the culture solution is not discharged until the culture is completed. Perfusion culture is a culture method in which a medium is continuously supplied during culturing and the same amount of culture broth is continuously discharged.

図2は、回分培養式の培養槽を示す模式図である。
図2に示すように、回分培養式の培養槽21Aは、培養液を攪拌する攪拌装置22や、培養液に空気、酸素、窒素、二酸化炭素等を通気する通気装置23や、培養液の温度を調節する温度調節装置24や、アルカリ溶液が用意される溶液槽25や、アルカリ溶液を培養槽21Aに送る供給ポンプ26や、攪拌装置22、通気装置23、温度調節装置24及び供給ポンプ26を制御して培養環境を調整する制御装置27を備えることができる。
FIG. 2 is a schematic view showing a batch culture type culture tank.
As shown in FIG. 2, the batch culture type culture tank 21A includes a stirring device 22 for stirring the culture solution, an aeration device 23 for aerating air, oxygen, nitrogen, carbon dioxide, etc. through the culture solution, and the temperature of the culture solution. A temperature control device 24 for adjusting the temperature, a solution tank 25 for preparing an alkaline solution, a supply pump 26 for sending the alkaline solution to the culture tank 21A, a stirrer 22, a ventilation device 23, a temperature control device 24, and a supply pump 26. A control device 27 that controls and adjusts the culture environment can be provided.

回分培養式の培養槽21Aは、培養時に液体培地が入れられるが、培養中には、液体培地の供給や槽内の培養液の引き抜きが行われない。回分培養によると、目的物の品質が培養毎にばらつき易いが、コンタミネーションのリスクを分散・低減することができる。 In the batch culture type culture tank 21A, a liquid medium is put in at the time of culturing, but the liquid medium is not supplied or the culture solution in the tank is not drawn out during culturing. According to batch culture, the quality of the target product tends to vary from culture to culture, but the risk of contamination can be dispersed and reduced.

引抜ポンプP1は、回分培養後に運転が開始され、培養槽21A内で回分培養された目的物が、第1フィルタユニット2と第2フィルタユニット3で分離精製される。培養槽21と第1フィルタユニット2との間の液体の循環は、例えば、培養槽21A内の液体が所定の液量まで減少したとき、第1フィルタユニット2への総送液量が所定の液量に達したとき等に停止することができる。 The drawing pump P1 is started to operate after batch culture, and the target product batch-cultured in the culture tank 21A is separated and purified by the first filter unit 2 and the second filter unit 3. In the circulation of the liquid between the culture tank 21 and the first filter unit 2, for example, when the liquid in the culture tank 21A is reduced to a predetermined liquid volume, the total liquid feed amount to the first filter unit 2 is predetermined. It can be stopped when the amount of liquid is reached.

図3は、流加培養式の培養槽を示す模式図である。
図3に示すように、流加培養式の培養槽21Bは、回分培養式の培養槽21Aと同様に、攪拌装置22や、通気装置23や、温度調節装置24や、溶液槽25や、アルカリ溶液を培養槽21Bに送る供給ポンプ26や、攪拌装置22、通気装置23、温度調節装置24、供給ポンプ26等を制御して培養環境を調整する制御装置27を備えることができる。
FIG. 3 is a schematic view showing a fed-batch culture type culture tank.
As shown in FIG. 3, the fed-batch culture type culture tank 21B has a stirring device 22, a ventilation device 23, a temperature control device 24, a solution tank 25, and an alkali, similarly to the batch culture type culture tank 21A. A supply pump 26 for sending the solution to the culture tank 21B, a control device 27 for adjusting the culture environment by controlling the stirring device 22, the aeration device 23, the temperature control device 24, the supply pump 26, and the like can be provided.

また、流加培養式の培養槽21Bには、液体培地が用意される培地槽28や、培地槽28に用意された液体培地を培養槽21Bに送る培地ポンプ29が備えられる。培地ポンプ29による送液量は、培養槽21B内の培地成分の濃度等に応じて、制御装置27により制御される。 Further, the fed-batch culture type culture tank 21B is provided with a medium tank 28 in which a liquid medium is prepared and a medium pump 29 for sending the liquid medium prepared in the medium tank 28 to the culture tank 21B. The amount of liquid sent by the medium pump 29 is controlled by the control device 27 according to the concentration of the medium component in the culture tank 21B and the like.

流加培養式の培養槽21Bには、培養時に液体培地が入れられ、培養中に培地槽28から逐次的又は連続的に液体培地が供給されるが、培養中には槽内の培養液が排出されない。通常、培養槽21B内の温度、pH、溶存酸素濃度、二酸化炭素濃度等は、一定に制御される。流加培養によると、低い基質濃度を維持して目的物を生産することが可能であり、培地コスト等を削減することができる場合がある。 A liquid medium is placed in the fed-batch culture tank 21B at the time of culturing, and the liquid medium is sequentially or continuously supplied from the medium tank 28 during culturing. Not discharged. Normally, the temperature, pH, dissolved oxygen concentration, carbon dioxide concentration, etc. in the culture tank 21B are controlled to be constant. According to fed-batch culture, it is possible to produce the desired product while maintaining a low substrate concentration, and it may be possible to reduce the cost of the medium and the like.

引抜ポンプP1は、流加培養後に運転が開始され、培養槽21B内で流加培養された目的物が、第1フィルタユニット2と第2フィルタユニット3で分離精製される。培養槽21Bと第1フィルタユニット2との間の液体の循環は、例えば、培養槽21B内の液体が所定の液量まで減少したとき、第1フィルタユニット2への総送液量が所定の液量に達したとき等に停止することができる。 The drawing pump P1 is started to operate after fed-batch culture, and the target product fed-batch culture in the culture tank 21B is separated and purified by the first filter unit 2 and the second filter unit 3. In the circulation of the liquid between the culture tank 21B and the first filter unit 2, for example, when the liquid in the culture tank 21B is reduced to a predetermined liquid volume, the total liquid feed amount to the first filter unit 2 is predetermined. It can be stopped when the amount of liquid is reached.

図4は、灌流培養式の培養槽を示す模式図である。
図4に示すように、灌流培養式の培養槽21Cには、回分培養式の培養槽21Aと同様に、攪拌装置22や、通気装置23や、温度調節装置24や、溶液槽25や、アルカリ溶液を培養槽21Cに送る供給ポンプ26や、攪拌装置22、通気装置23、温度調節装置24、供給ポンプ26等を制御して培養環境を調整する制御装置27を備えることができる。
FIG. 4 is a schematic view showing a perfusion culture type culture tank.
As shown in FIG. 4, the perfusion culture type culture tank 21C includes the stirring device 22, the aeration device 23, the temperature control device 24, the solution tank 25, and the alkali, similarly to the batch culture type culture tank 21A. A supply pump 26 for sending the solution to the culture tank 21C, a control device 27 for adjusting the culture environment by controlling the stirring device 22, the aeration device 23, the temperature control device 24, the supply pump 26, and the like can be provided.

また、灌流培養式の培養槽21Cには、液体培地が用意される培地槽28や、培地槽28に用意された液体培地を培養槽21Cに送る培地ポンプ29や、細胞分離装置8が備えられる。細胞分離装置8は、培養槽21C内の培養液を引き抜いて培養槽21Cに戻す循環流路に設けられている。培地ポンプ29による送液量は、培養槽21C内の培地成分の濃度等に応じて、制御装置27により制御される。 Further, the perfusion culture type culture tank 21C is provided with a medium tank 28 in which a liquid medium is prepared, a medium pump 29 for sending the liquid medium prepared in the medium tank 28 to the culture tank 21C, and a cell separation device 8. .. The cell separation device 8 is provided in a circulation flow path for drawing out the culture solution in the culture tank 21C and returning it to the culture tank 21C. The amount of liquid sent by the medium pump 29 is controlled by the control device 27 according to the concentration of the medium component in the culture tank 21C and the like.

細胞分離装置8は、例えば、分離膜に直交する方向に液体を流すタンジェンシャルフロー膜分離(Tangential Flow Filtration:TFF)方式、分離膜に直交する方向に液体を流し、分離膜に対する吸引と放出とを交互に繰り返すオルタネーティングタンジェンシャルフロー膜分離(Alternating Tangential Flow Filtration:ATF)方式、重力沈降分離方式、大きさや密度の違いを超音波振動で分ける音波分離方式等の各種の方式とすることができる。 The cell separation device 8 is, for example, a tangential flow membrane separation (TFF) method in which a liquid is flowed in a direction orthogonal to the separation membrane, a liquid is flowed in a direction orthogonal to the separation membrane, and suction and release to the separation membrane are performed. Alternate Tangential Flow Filtration (ATF) method, gravity sedimentation separation method, sound wave separation method that separates the difference in size and density by ultrasonic vibration, etc. can be used. it can.

灌流培養式の培養槽21Cには、培養時に液体培地が入れられ、培養中に、培地槽28から連続的に液体培地が供給され、槽内から略同量の培養液が連続的に排出される。灌流培養では、培養槽21C内の培養液が細胞分離装置8に送られ、細胞分離装置8で、培養されている細胞(目的物)と不要な培地成分とが分離される。細胞を含む液体は、培養槽21C内に返送され、不要な培地成分を含む液体は、系外に排出される。通常、培養槽21C内の温度、pH、溶存酸素濃度、二酸化炭素濃度等は、一定に制御される。灌流培養によると、培養環境が一定に保たれ易くなるため、目的物の品質や生産量を安定させることができる。 A liquid medium is put into the perfusion culture type culture tank 21C at the time of culturing, the liquid medium is continuously supplied from the medium tank 28 during culturing, and substantially the same amount of the culture broth is continuously discharged from the tank. To. In perfusion culture, the culture solution in the culture tank 21C is sent to the cell separation device 8, and the cells being cultured (object) and unnecessary medium components are separated by the cell separation device 8. The liquid containing cells is returned to the culture tank 21C, and the liquid containing unnecessary medium components is discharged to the outside of the system. Normally, the temperature, pH, dissolved oxygen concentration, carbon dioxide concentration, etc. in the culture tank 21C are controlled to be constant. According to perfusion culture, the culture environment can be easily kept constant, so that the quality and production amount of the target product can be stabilized.

引抜ポンプP1は、灌流培養中、又は、灌流培養後に運転が開始され、培養槽21C内で灌流培養された目的物が、第1フィルタユニット2と第2フィルタユニット3で分離精製される。灌流培養中は、第1フィルタユニット2に送られる液体と細胞分離装置8から系外に排出される液体の合計と、培地槽28から供給される液体培地とが、略同等の流量になるように制御される。培養槽21Cと第1フィルタユニット2との間の液体の循環は、例えば、灌流培養の培養時間が所定の時間を経過したとき、第1フィルタユニット2への総送液量が所定の液量に達したとき等に停止することができる。 The drawing pump P1 is started to operate during perfusion culture or after perfusion culture, and the target product perfused and cultured in the culture tank 21C is separated and purified by the first filter unit 2 and the second filter unit 3. During the perfusion culture, the total flow rate of the liquid sent to the first filter unit 2 and the liquid discharged from the cell separator 8 to the outside of the system and the liquid medium supplied from the medium tank 28 are substantially the same. Is controlled by. In the circulation of the liquid between the culture tank 21C and the first filter unit 2, for example, when the culture time of the perfusion culture elapses for a predetermined time, the total amount of liquid sent to the first filter unit 2 is a predetermined amount. It can be stopped when it reaches.

図5は、フィルタユニットに備えられるフィルタの一般的特性を示す図である。
図5において、横軸は、目的物の粒子径を1として表したフィルタの孔径の相対値、縦軸は、フィルタによる阻止率を示す。図5に示すように、第1フィルタユニット2は、目的物よりも大きい孔径のフィルタを備え、第2フィルタユニット3は、目的物よりも小さい孔径のフィルタを備える必要がある。
FIG. 5 is a diagram showing general characteristics of the filter provided in the filter unit.
In FIG. 5, the horizontal axis represents the relative value of the pore diameter of the filter represented by 1 as the particle diameter of the target object, and the vertical axis represents the blocking rate by the filter. As shown in FIG. 5, the first filter unit 2 needs to be provided with a filter having a pore diameter larger than that of the target object, and the second filter unit 3 needs to be provided with a filter having a pore diameter smaller than that of the target object.

分離精製の対象である単離細胞、細胞凝集体の大きさは、製造しようとする細胞加工製品等にもよるが、通常、10〜30μm程度である。図5に示すように、第1フィルタユニット2や第2フィルタユニット3に用いられるサイズ分画用フィルタは、分離対象物の5倍の孔径を境界として分離能が大きく変化するのが一般的である。 The size of the isolated cells and cell aggregates to be separated and purified depends on the cell processed product to be produced and the like, but is usually about 10 to 30 μm. As shown in FIG. 5, the size fractionation filter used in the first filter unit 2 and the second filter unit 3 generally has a large change in separability with a pore diameter five times that of the object to be separated as a boundary. is there.

そのため、第1フィルタユニット2のフィルタの孔径は、目的物の粒子径の5倍以上であることが好ましい。フィルタの孔径が目的物の粒子径の5倍以上であると、サイズ分画用フィルタの一般的特性から、目的物について高い透過率を確保しつつ、目的物よりも大きい非目的物について高い阻止率を得ることができる。第1フィルタユニット2のフィルタの孔径は、除去すべきマイクロキャリアや細胞凝集体の大きさにもよるが、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以上100μm以下である。 Therefore, the pore diameter of the filter of the first filter unit 2 is preferably 5 times or more the particle diameter of the target object. When the pore size of the filter is 5 times or more the particle size of the target object, due to the general characteristics of the size fractionation filter, high transmittance is ensured for the target object and high inhibition is performed for non-target objects larger than the target object. You can get the rate. The pore size of the filter of the first filter unit 2 is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or more and 100 μm or less, although it depends on the size of the microcarriers and cell aggregates to be removed.

また、第2フィルタユニット3のフィルタの孔径は、目的物の粒子径の5分の1以下であることが好ましい。フィルタの孔径が目的物の粒子径の5分の1以下であると、サイズ分画用フィルタの一般的特性から、目的物について高い阻止率を確保しつつ、目的物よりも小さい夾雑物について高い透過率を得ることができる。第2フィルタユニット3のフィルタの孔径は、分離精製しようとする目的物の大きさにもよるが、好ましくは5μm以下である。 Further, the pore diameter of the filter of the second filter unit 3 is preferably 1/5 or less of the particle diameter of the target object. When the pore size of the filter is 1/5 or less of the particle size of the target object, due to the general characteristics of the size fractionation filter, it is high for impurities smaller than the target object while ensuring a high blocking rate for the target object. The transmittance can be obtained. The pore size of the filter of the second filter unit 3 is preferably 5 μm or less, although it depends on the size of the target object to be separated and purified.

第1フィルタユニット2及び第2フィルタユニット3は、フィルタが中空糸膜であることが好ましい。各フィルタユニットは、中空糸膜を備える場合、液体を通液可能な圧力容器内に多数の中空糸膜を内蔵した中空糸膜モジュールとして設けることができる。中空糸膜によると、損傷し易い単離細胞、細胞凝集体等の目的物を、広い膜面積を利用したタンジェンシャルフロー濾過方式の膜分離処理により、損傷少なく効率的に分離精製することができる。 In the first filter unit 2 and the second filter unit 3, it is preferable that the filter is a hollow fiber membrane. When each filter unit is provided with a hollow fiber membrane, it can be provided as a hollow fiber membrane module having a large number of hollow fiber membranes built in a pressure vessel capable of passing a liquid. According to the hollow fiber membrane, target substances such as isolated cells and cell aggregates that are easily damaged can be efficiently separated and purified with less damage by a tangential flow filtration method membrane separation treatment using a large membrane area. ..

第1フィルタユニット2及び第2フィルタユニット3は、内圧濾過方式としてもよいし、外圧濾過方式としてもよい。また、各フィルタユニットは、互いに同一の濾過方式としてもよいし、互いに異なる濾過方式としてもよい。 The first filter unit 2 and the second filter unit 3 may be an internal pressure filtration method or an external pressure filtration method. Further, the filter units may have the same filtration method or different filtration methods.

外圧濾過方式の中空糸膜モジュールは、圧力容器の一端側に、一次側の入口が設けられ、圧力容器の他端側に、一次側の出口と二次側の出口が設けられる。中空糸膜の一端は、中空糸膜の外側に一次側の出口が位置し、中空糸膜の内側に二次側の出口が位置するように、圧力容器に取り付けられる。 The external pressure filtration type hollow fiber membrane module is provided with an inlet on the primary side on one end side of the pressure vessel, and an outlet on the primary side and an outlet on the secondary side on the other end side of the pressure vessel. One end of the hollow fiber membrane is attached to the pressure vessel so that the primary outlet is located on the outside of the hollow fiber membrane and the secondary outlet is located on the inside of the hollow fiber membrane.

外圧濾過方式の膜分離処理では、培養槽1側から供給される液体が、圧力容器内に流入し、中空糸膜の外側を圧力容器の長さ方向に沿って流れる。中空糸膜の孔径よりも小さい物質は、中空糸膜の内側に透過し、二次側の出口から流出する。一方、中空糸膜の孔径よりも大きい物質は、中空糸膜の内側に透過せず、中空糸膜の外側に位置する一次側の出口から流出する。 In the membrane separation treatment of the external pressure filtration method, the liquid supplied from the culture tank 1 side flows into the pressure vessel and flows outside the hollow fiber membrane along the length direction of the pressure vessel. A substance smaller than the pore size of the hollow fiber membrane permeates the inside of the hollow fiber membrane and flows out from the outlet on the secondary side. On the other hand, a substance larger than the pore size of the hollow fiber membrane does not permeate inside the hollow fiber membrane and flows out from the outlet on the primary side located outside the hollow fiber membrane.

一方、内圧濾過方式の中空糸膜モジュールは、圧力容器の一端側に、一次側の入口が設けられ、圧力容器の他端側に、一次側の出口と二次側の出口が設けられる。中空糸膜は、中空糸膜の内側の一端に一次側の入口が位置し、中空糸膜の内側の他端に一次側の出口が位置し、中空糸膜の外側に二次側の出口が位置するように、圧力容器に取り付けられる。 On the other hand, the internal pressure filtration type hollow fiber membrane module is provided with an inlet on the primary side on one end side of the pressure vessel and an outlet on the primary side and an outlet on the secondary side on the other end side of the pressure vessel. In the hollow fiber membrane, the primary side inlet is located at one end inside the hollow fiber membrane, the primary side outlet is located at the other end inside the hollow fiber membrane, and the secondary side outlet is located outside the hollow fiber membrane. Attached to the pressure vessel so that it is located.

内圧濾過方式の膜分離処理では、培養槽1側から供給される液体が、中空糸膜の内側に流入し、中空糸膜の内側を中空糸膜の長さ方向に沿って流れる。中空糸膜の孔径よりも小さい物質は、中空糸膜の外側に透過し、二次側の出口から流出する。一方、中空糸膜の孔径よりも大きい物質は、中空糸膜の外側に透過せず、中空糸膜の内側に位置する一次側の出口から流出する。 In the membrane separation treatment of the internal pressure filtration method, the liquid supplied from the culture tank 1 side flows into the inside of the hollow fiber membrane and flows inside the hollow fiber membrane along the length direction of the hollow fiber membrane. A substance smaller than the pore size of the hollow fiber membrane permeates the outside of the hollow fiber membrane and flows out from the outlet on the secondary side. On the other hand, a substance larger than the pore size of the hollow fiber membrane does not permeate to the outside of the hollow fiber membrane and flows out from the outlet on the primary side located inside the hollow fiber membrane.

第1フィルタユニット2は、膜分離処理の速度的効率を高くする観点等からは、内圧濾過方式とすることが好ましい。また、第2フィルタユニット3は、膜分離処理の速度的効率を高くする観点や、細胞の損傷を低減する観点等からは、内圧濾過方式とすることが好ましい。 The first filter unit 2 is preferably an internal pressure filtration method from the viewpoint of increasing the speed efficiency of the membrane separation treatment. Further, the second filter unit 3 is preferably an internal pressure filtration method from the viewpoint of increasing the speed efficiency of the membrane separation treatment and reducing cell damage.

引抜ポンプP1、回収ポンプP2、及び、排出ポンプP3は、液体を送液可能である限り、適宜の方式の送液装置として設けることができる。各送液装置は、互いに同じ種類の装置としてもよいし、互いに異なる種類の装置としてもよい。送液装置としては、安定的な送液や無菌的な運転を行う観点等からは、ペリスタルティックポンプ、遠心ポンプ、又は、ガス圧で培養槽1内を加圧して送液を駆動する加圧ポンプ(加圧器)であることが好ましい。 The extraction pump P1, the recovery pump P2, and the discharge pump P3 can be provided as an appropriate type of liquid feeding device as long as the liquid can be fed. The liquid feeding devices may be of the same type as each other, or may be different types of devices from each other. As a liquid feeding device, from the viewpoint of stable liquid feeding and aseptic operation, a peristaltic pump, a centrifugal pump, or a pressurization that pressurizes the inside of the culture tank 1 with gas pressure to drive the liquid feeding It is preferably a pump (pressurizer).

図6は、送液装置として用いられるペリスタルティックポンプを示す図である。
図6に示すように、ペリスタルティックポンプ30は、ハウジング31と、モータによって回転運動が駆動されるロータ32と、ハウジング31の外側でロータ32の外周に沿って配置された複数のローラ33と、ロータ32の外周面に対向するように設けられた円弧状の押圧壁34と、可撓性を有するチューブ35と、を備えている。
FIG. 6 is a diagram showing a peristaltic pump used as a liquid feeding device.
As shown in FIG. 6, the peristaltic pump 30 includes a housing 31, a rotor 32 whose rotational motion is driven by a motor, and a plurality of rollers 33 arranged along the outer circumference of the rotor 32 outside the housing 31. It includes an arc-shaped pressing wall 34 provided so as to face the outer peripheral surface of the rotor 32, and a flexible tube 35.

ハウジング31は、ロータ32やローラ33の基部、不図示のモータ等を内蔵している。各ローラ33は、ロータ32に対して回転可能な状態でハウジング31の外側に支持されている。押圧壁34は、ハウジング31の外側に設けられている。チューブ35は、例えば、シリコンゴム等の可撓性を有する材料で形成される。チューブ35は、着脱自在であり、ローラ33の外周面と押圧壁34との間に挟まれて延びるように取り付けられる。ペリスタルティックポンプは、チューブポンプ、ロータリポンプ等と呼ばれることもある。 The housing 31 contains a rotor 32, a base of a roller 33, a motor (not shown), and the like. Each roller 33 is supported on the outside of the housing 31 so as to be rotatable with respect to the rotor 32. The pressing wall 34 is provided on the outside of the housing 31. The tube 35 is made of a flexible material such as silicone rubber. The tube 35 is removable and is attached so as to be sandwiched and extended between the outer peripheral surface of the roller 33 and the pressing wall 34. The peristaltic pump is sometimes called a tube pump, a rotary pump, or the like.

ペリスタルティックポンプ30では、ロータ32の回転運動が駆動されると、複数のローラ33がロータ32の周りを公転する。ローラ32がチューブ35を押圧壁34に押し付けながら公転することにより、チューブ35が押し潰される。チューブ35が押し潰されると、内部の液体が、ローラ33の公転軌道の前方に押し出される。また、押し潰されたチューブ35が復元力で元の形状に戻ると、チューブ35内に負圧が発生し、後方の液体が前方側に吸引される。液体は、このようなチューブ35の蠕動運動によって移送される。 In the peristaltic pump 30, when the rotational movement of the rotor 32 is driven, a plurality of rollers 33 revolve around the rotor 32. The tube 35 is crushed by the roller 32 revolving while pressing the tube 35 against the pressing wall 34. When the tube 35 is crushed, the liquid inside is pushed forward of the orbit of the roller 33. Further, when the crushed tube 35 returns to its original shape by the restoring force, a negative pressure is generated in the tube 35, and the liquid in the rear is sucked to the front side. The liquid is transferred by the peristaltic motion of such a tube 35.

ペリスタルティックポンプ30によると、移送される液体がチューブ35の内面のみに接触するため、コンタミネーションのリスクを低減することができる。また、弁構造が無いため、スラリー状の液体、粘性が高い液体等を移送することができる。また、自吸式のポンプであり、呼び水が不要であるため、操作が簡単で空運転に強いという利点がある。また、チューブ35の交換のみによって、異なる種類の液体への対応やメンテナンスを行うことが可能である。但し、細胞を含む液体を送液する場合は、チューブ35の押し潰しによって細胞を損傷する可能性があるため、細胞の損傷に関する事前の評価や、送液条件の適切な選定が必要な場合がある。 According to the peristaltic pump 30, the liquid to be transferred contacts only the inner surface of the tube 35, so that the risk of contamination can be reduced. Further, since there is no valve structure, a slurry-like liquid, a highly viscous liquid, or the like can be transferred. In addition, since it is a self-priming pump and does not require priming, it has the advantage of being easy to operate and resistant to idle operation. In addition, it is possible to handle and maintain different types of liquids only by replacing the tube 35. However, when a liquid containing cells is sent, the cells may be damaged by crushing the tube 35. Therefore, it may be necessary to evaluate the cell damage in advance and appropriately select the liquid feeding conditions. is there.

図7は、送液装置として用いられる磁気浮上式の遠心ポンプを示す図である。
図7に示すように、磁気浮上式の遠心ポンプ40は、ハウジング41と、ハウジング41に吸入した液体に遠心力を発生させるインペラ付ロータコア42と、インペラ付ロータコア42に埋設されたロータ磁石43と、磁気軸受として機能するステータコア44と、ステータコア44に巻回されたステータコイル45と、を備えている。
FIG. 7 is a diagram showing a magnetic levitation type centrifugal pump used as a liquid feeding device.
As shown in FIG. 7, the magnetically levitated centrifugal pump 40 includes a housing 41, a rotor core 42 with an impeller that generates centrifugal force in the liquid sucked into the housing 41, and a rotor magnet 43 embedded in the rotor core 42 with an impeller. A stator core 44 that functions as a magnetic bearing and a stator coil 45 wound around the stator core 44 are provided.

ハウジング41は、概略形状が中空円盤状であり、軸方向に開口した吸入口と、径方向に開口した吐出口とが設けられる。インペラ付ロータコア42は、ターボ型等のインペラを備えており、永久磁石で形成されたロータ磁石43が埋設されている。ステータコア44は、鉄等の強磁性体で形成される。ステータコア44は、円盤状の基部を有しており、基部の外周に沿って複数の柱部が垂設されている。ステータコア44の柱部には、ステータコイル45が巻回されている。 The housing 41 has a substantially hollow disk shape, and is provided with a suction port opened in the axial direction and a discharge port opened in the radial direction. The rotor core 42 with an impeller is provided with an impeller such as a turbo type, and a rotor magnet 43 formed of a permanent magnet is embedded therein. The stator core 44 is made of a ferromagnetic material such as iron. The stator core 44 has a disk-shaped base portion, and a plurality of pillar portions are vertically provided along the outer periphery of the base portion. A stator coil 45 is wound around a pillar portion of the stator core 44.

インペラ付ロータコア42は、ハウジング41内の磁気軸受として機能するステータコア44の柱部の内側に収容される。遠心ポンプ40では、電磁石として機能するステータコア44及びステータコイル45が、柱部の先端内面に対向するロータ磁石43を磁気で吸引し、電気的な磁気制御により、インペラ付ロータコア42を磁気浮上させながら回転運動させる。インペラ付ロータコア42は、ステータコア44に対して非接触の状態で回転運動して遠心力を発生させる。液体は、このような回転運動によって吸入口側から吐出口側に移送される。 The rotor core 42 with an impeller is housed inside the pillar portion of the stator core 44 that functions as a magnetic bearing in the housing 41. In the centrifugal pump 40, the stator core 44 and the stator coil 45, which function as electromagnets, magnetically attract the rotor magnet 43 facing the inner surface of the tip of the column portion, and magnetically levitate the rotor core 42 with an impeller by electrical magnetic control. Rotate. The rotor core 42 with an impeller rotates in a non-contact state with respect to the stator core 44 to generate centrifugal force. The liquid is transferred from the suction port side to the discharge port side by such a rotary motion.

磁気浮上式の遠心ポンプ40によると、移送される液体がハウジング41とインペラ付ロータコア42のみに接触し、弁構造や転がり軸受が無いため、コンタミネーションのリスクを低減することができる。液体に接触するハウジング41とインペラ付ロータコア42を、フッ素樹脂等の耐薬品性の材料で形成すると、アルカリ溶液等の移送も安全に行うことができる。また、転がり軸受のような摺動部が無く、摩耗による劣化が生じ難いため、メンテナンスのコストを低減することができる。また、一定の流量で送液できるため脈動が少なくなるし、摺動部が無いため振動が少なくなり安定的な送液を行うことができる。 According to the magnetically levitated centrifugal pump 40, the liquid to be transferred contacts only the housing 41 and the rotor core 42 with an impeller, and there is no valve structure or rolling bearing, so that the risk of contamination can be reduced. When the housing 41 in contact with the liquid and the rotor core 42 with an impeller are formed of a chemical resistant material such as fluororesin, the alkaline solution or the like can be safely transferred. In addition, since there is no sliding portion such as a rolling bearing and deterioration due to wear is unlikely to occur, maintenance costs can be reduced. Further, since the liquid can be fed at a constant flow rate, pulsation is reduced, and since there is no sliding portion, vibration is reduced and stable liquid feeding can be performed.

図8は、送液装置として用いられる加圧器を示す図である。
図8に示すように、ガス圧で送液を駆動する加圧ポンプ(加圧器)50は、培養槽1にガスを供給するガス供給源51と、ガス供給源51と培養槽1との間を連通するガス供給管52と、培養槽1内のガスの圧力を調整するガスレギュレータ53と、培養槽1内の圧力を計測する圧力センサ54と、ガスレギュレータ53を制御するコントローラ55と、を備えている。
FIG. 8 is a diagram showing a pressurizer used as a liquid feeding device.
As shown in FIG. 8, the pressurizing pump (pressurizer) 50 that drives the liquid feed by gas pressure is between the gas supply source 51 that supplies gas to the culture tank 1 and the gas supply source 51 and the culture tank 1. A gas supply pipe 52 that communicates with the gas regulator 53, a gas regulator 53 that adjusts the pressure of the gas in the culture tank 1, a pressure sensor 54 that measures the pressure in the culture tank 1, and a controller 55 that controls the gas regulator 53. I have.

ガス供給源は、例えば、ガスボンベ、コンプレッサ等として設けられ、窒素ガス、濃縮空気等の高圧ガスを培養槽1に対して無菌的に供給する。ガスレギュレータ53は、ガス供給管52の中間部に設置されており、ガス供給源51側と培養槽1側の圧力を検知しつつ、弁構造等のアクチュエータを作動させて圧力の制御を行う。 The gas supply source is provided as, for example, a gas cylinder, a compressor, or the like, and aseptically supplies a high-pressure gas such as nitrogen gas or concentrated air to the culture tank 1. The gas regulator 53 is installed in the middle portion of the gas supply pipe 52, and controls the pressure by operating an actuator such as a valve structure while detecting the pressure on the gas supply source 51 side and the culture tank 1 side.

加圧ポンプ50では、培養槽1から第1フィルタユニット2に向けて送液を行うとき、密閉された培養槽1にガス供給源51から高圧ガスを供給する。培養槽1内のガスの圧力は圧力センサ54によって計測され、圧力の電気信号がコントローラ55に送られる。コントローラ55は、培養槽1内のガスの圧力が所定の高圧となるように、ガスレギュレータ53に制御信号を出力し、ガスレギュレータ53は、ガス供給源51から供給されるガスの圧力を降下させる。液体は、所定の高圧に調整された培養槽1内と下流側との圧力差によって移送される。 In the pressurizing pump 50, when the liquid is sent from the culture tank 1 to the first filter unit 2, the high pressure gas is supplied from the gas supply source 51 to the closed culture tank 1. The pressure of the gas in the culture tank 1 is measured by the pressure sensor 54, and an electric signal of the pressure is sent to the controller 55. The controller 55 outputs a control signal to the gas regulator 53 so that the pressure of the gas in the culture tank 1 becomes a predetermined high pressure, and the gas regulator 53 lowers the pressure of the gas supplied from the gas supply source 51. .. The liquid is transferred by the pressure difference between the inside of the culture tank 1 adjusted to a predetermined high pressure and the downstream side.

加圧ポンプ50によると、移送される液体が送液装置に接触しないため、コンタミネーションのリスクを低減することができる。また、液体用ポンプを設ける必要がないため、装置の初期コストが抑制されるし、保守や洗浄が容易になるため、ランニングコストも抑制される。また、培養中の培養槽1を、圧力の変動に追従して一定の圧力となるように制御することができる。また、一定の流量で送液できるため脈動が少なくなるし、摺動部が無いため振動が少なくなり安定的な送液を行うことができる。 According to the pressurizing pump 50, the liquid to be transferred does not come into contact with the liquid feeding device, so that the risk of contamination can be reduced. Further, since it is not necessary to provide a liquid pump, the initial cost of the device is suppressed, and maintenance and cleaning are facilitated, so that the running cost is also suppressed. In addition, the culture tank 1 being cultured can be controlled so that the pressure becomes constant according to the fluctuation of the pressure. Further, since the liquid can be fed at a constant flow rate, pulsation is reduced, and since there is no sliding portion, vibration is reduced and stable liquid feeding can be performed.

図9は、本発明の実施形態に係る細胞培養精製方法を示すフローチャートである。
図9には、単離細胞、細胞凝集体等の目的物を図1に示すワンパス型の細胞培養精製装置100で回分培養した後に分離精製処理する流れを説明する。
FIG. 9 is a flowchart showing a cell culture purification method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 describes a flow of separating and purifying the target product such as isolated cells and cell aggregates after batch culturing in the one-pass type cell culture purification apparatus 100 shown in FIG.

図9に示すように、細胞分離精製装置100では、はじめに、培養槽1で細胞の培養を行う(ステップS10)。培養の開始時には、培養液の温度、pH、溶存酸素濃度、二酸化炭素濃度や、攪拌速度等の培養条件を設定する。 As shown in FIG. 9, in the cell separation and purification apparatus 100, first, cells are cultured in the culture tank 1 (step S10). At the start of culturing, culturing conditions such as temperature, pH, dissolved oxygen concentration, carbon dioxide concentration, and stirring speed of the culturing solution are set.

培養中には、温度センサ、溶存酸素センサ、二酸化炭素センサ、pHセンサ等によって培養状態をモニタリングする。培養温度は、温度調節装置で所定の範囲に制御することができる。また、培養液の溶存酸素濃度や二酸化炭素濃度は、散気装置による空気、酸素、二酸化炭素、窒素等の通気やアルカリ溶液の添加で所定の範囲に制御することができる。また、培養液のpHは、アルカリ溶液の添加や二酸化炭素の通気で所定の範囲に制御することができる。 During culturing, the culturing state is monitored by a temperature sensor, a dissolved oxygen sensor, a carbon dioxide sensor, a pH sensor and the like. The culture temperature can be controlled within a predetermined range by a temperature controller. Further, the dissolved oxygen concentration and the carbon dioxide concentration of the culture solution can be controlled within a predetermined range by aerating air, oxygen, carbon dioxide, nitrogen or the like by an air diffuser or adding an alkaline solution. In addition, the pH of the culture solution can be controlled within a predetermined range by adding an alkaline solution or aerating carbon dioxide.

続いて、培養槽1における培養中に、培養された細胞数を計測する(ステップS20)。細胞数の計測は、センサを用いてオンラインで行ってもよいし、培養液をサンプリングしてオフラインで行ってもよい。また、細胞数としては、分離精製しようとする目的物が単離細胞である場合、単離細胞の細胞密度、培養液の誘電率(静電容量)等を測定してもよい。また、分離精製しようとする目的物が細胞凝集体である場合、細胞凝集体数、細胞凝集体数密度、培養液の誘電率(静電容量)等を測定してもよい。 Subsequently, the number of cultured cells is measured during the culture in the culture tank 1 (step S20). The cell number may be measured online using a sensor, or the culture medium may be sampled and performed offline. As for the number of cells, when the target substance to be separated and purified is an isolated cell, the cell density of the isolated cell, the dielectric constant (capacitance) of the culture solution, and the like may be measured. When the target substance to be separated and purified is cell aggregates, the number of cell aggregates, the density of cell aggregates, the dielectric constant (capacitance) of the culture solution, and the like may be measured.

続いて、計測された培養液の細胞数が目標値に達しているか否か判定する(ステップS30)。目標値としては、例えば、死細胞の過度に蓄積しない培養時間、細胞の分化が起こり難い培養時間や細胞密度、スフェロイドが目的の大きさになる培養時間や細胞密度等に対応した任意値を予め培養試験等で求めて設定することができる。 Subsequently, it is determined whether or not the number of cells in the measured culture solution has reached the target value (step S30). As the target value, for example, an arbitrary value corresponding to the culture time at which dead cells do not accumulate excessively, the culture time and cell density at which cell differentiation is unlikely to occur, the culture time and cell density at which spheroids reach the desired size, etc. are set in advance. It can be obtained and set in a culture test or the like.

判定の結果、培養液の細胞数が目標値に達していないと(ステップS30;No)、培養槽1における培養を継続する(ステップS10)。 As a result of the determination, if the number of cells in the culture solution has not reached the target value (step S30; No), the culture in the culture tank 1 is continued (step S10).

一方、判定の結果、培養液の細胞数が目標値に達していると(ステップS30;Yes)、引抜ポンプP1の運転を開始する(ステップS40)。細胞数が目標値に達し、培養を終了する際には、必要に応じて、培養槽1内の培養液を液体で置換することができる。例えば、培養槽1内の液体のみの抜き取りや、培養された細胞を洗浄するためのバッファ等の供給や、培養された細胞の細胞接着を剥離させるための細胞剥離剤溶液の供給等を行うことができる。 On the other hand, as a result of the determination, when the number of cells in the culture solution has reached the target value (step S30; Yes), the operation of the extraction pump P1 is started (step S40). When the number of cells reaches the target value and the culture is terminated, the culture solution in the culture tank 1 can be replaced with a liquid, if necessary. For example, extracting only the liquid in the culture tank 1, supplying a buffer or the like for washing the cultured cells, supplying a cell release agent solution for peeling the cell adhesion of the cultured cells, and the like. Can be done.

マイクロキャリア培養や、スフェロイドの浮遊培養の場合、培養槽1で培養された培養液は、単離細胞、細胞凝集体等の目的物と、目的物よりも大きいマイクロキャリア、細胞凝集体等の非目的物と、目的物よりも小さい夾雑物とが、混在した状態になる。夾雑物としては、細胞が生成した代謝物、トリプシン、ヘパリン、抗生物質、血清成分、エンドトキシン、細菌、マイコプラズマ、ウイルス等が挙げられるが、特に制限されるものではない。 In the case of microcarrier culture or suspension culture of spheroids, the culture medium cultivated in the culture tank 1 contains target substances such as isolated cells and cell aggregates, and non-target substances such as microcarriers and cell aggregates larger than the target substances. The target object and impurities smaller than the target object are mixed. Examples of impurities include, but are not limited to, cell-generated biotransforms, trypsin, heparin, antibiotics, serum components, endotoxins, bacteria, mycoplasma, viruses and the like.

続いて、第1フィルタユニット2に通液される流量が安定した段階で、回収ポンプP2の運転を開始する(ステップS50)。 Subsequently, the operation of the recovery pump P2 is started when the flow rate of the liquid passing through the first filter unit 2 is stable (step S50).

続いて、第2フィルタユニット3に通液される流量が安定した段階で、排出ポンプP3の運転を開始する(ステップS60)。 Subsequently, the operation of the discharge pump P3 is started when the flow rate of the liquid passing through the second filter unit 3 is stable (step S60).

引抜ポンプP1、回収ポンプP2、及び、排出ポンプP3の稼働により、第1フィルタユニット2と第2フィルタユニット3で膜分離処理が行われる(ステップS70)。第1フィルタユニット2では、培養槽1から引き抜かれた液体中の目的物と目的物よりも大きい非目的物とを互いに分離する膜分離処理が行われる。第2フィルタユニット3では、第1フィルタユニット2で分離された液体中の目的物と目的物よりも小さい夾雑物とを互いに分離する膜分離処理が行われる。膜分離処理で分離された非目的物は、培養槽1に戻され、膜分離処理で分離された目的物は、回収槽5に回収される。 Membrane separation processing is performed in the first filter unit 2 and the second filter unit 3 by the operation of the extraction pump P1, the recovery pump P2, and the discharge pump P3 (step S70). In the first filter unit 2, a membrane separation treatment is performed to separate the target product in the liquid drawn from the culture tank 1 and the non-target product larger than the target product from each other. In the second filter unit 3, a membrane separation process is performed to separate the target object in the liquid separated by the first filter unit 2 and the contaminants smaller than the target object from each other. The non-target product separated by the membrane separation treatment is returned to the culture tank 1, and the target product separated by the membrane separation treatment is recovered in the recovery tank 5.

続いて、膜分離処理中に、第1フィルタユニット2及び第2フィルタユニット3で膜分離処理された液体の量を計測する(ステップS80)。膜分離処理された液体の量としては、培養槽1内の液位、引抜管11や返送管12を流れた総流量、所定の移送流量である引抜ポンプP1の稼働時間等を測定してもよい。 Subsequently, during the membrane separation treatment, the amount of the liquid that has been membrane-separated by the first filter unit 2 and the second filter unit 3 is measured (step S80). The amount of the liquid that has been membrane-separated can be measured by measuring the liquid level in the culture tank 1, the total flow rate flowing through the drawing pipe 11 and the return pipe 12, the operating time of the drawing pump P1 which is a predetermined transfer flow rate, and the like. Good.

続いて、第1フィルタユニット2及び第2フィルタユニット3で膜分離処理された液体の量が目標値に達しているか否か判定する(ステップS90)。目標値としては、例えば、培養槽1で培養された培養液の量、培養槽1と第1フィルタユニット2との間の液体の循環時間等に対応した任意値を設定することができる。 Subsequently, it is determined whether or not the amount of the liquid membrane-separated by the first filter unit 2 and the second filter unit 3 has reached the target value (step S90). As the target value, for example, an arbitrary value corresponding to the amount of the culture solution cultivated in the culture tank 1, the circulation time of the liquid between the culture tank 1 and the first filter unit 2, and the like can be set.

判定の結果、第1フィルタユニット2及び第2フィルタユニット3で膜分離処理された液体の量が目標値に達していないと(ステップS90;No)、第1フィルタユニット2と第2フィルタユニット3で膜分離処理を継続する(ステップS70)。 As a result of the determination, if the amount of the liquid membrane-separated by the first filter unit 2 and the second filter unit 3 does not reach the target value (step S90; No), the first filter unit 2 and the second filter unit 3 The membrane separation process is continued at (step S70).

一方、判定の結果、第1フィルタユニット2及び第2フィルタユニット3で膜分離処理された液体の量が目標値に達していると(ステップS90;Yes)、引抜ポンプP1、回収ポンプP2及び排出ポンプP3の運転を停止する(ステップS100)。膜分離処理による目的物の分離精製処理は終了し、回収槽5に回収された目的物を、他の精製処理、細胞加工処理等に供することができる。 On the other hand, as a result of the determination, when the amount of the liquid membrane-separated by the first filter unit 2 and the second filter unit 3 reaches the target value (step S90; Yes), the extraction pump P1, the recovery pump P2 and the discharge The operation of the pump P3 is stopped (step S100). The separation and purification treatment of the target product by the membrane separation treatment is completed, and the target product recovered in the recovery tank 5 can be subjected to other purification treatment, cell processing treatment and the like.

以上のワンパス型の細胞培養精製装置100や細胞培養精製方法によると、一段目の膜分離処理で、単離細胞、細胞凝集体等の目的物から、粗大なマイクロキャリア、目的物よりも大きい細胞凝集体等の非目的物を分離・除去することができる。そして、二段目の膜分離処理で、非目的物が除去された単離細胞、細胞凝集体等の目的物から、夾雑物を分離・除去することができる。一段目の膜分離処理の後、粗大なマイクロキャリア、目的物よりも大きい細胞凝集体等の非目的物は、培養槽1に戻されるため、細胞接着を剥離させる細胞剥離処理等に再び供することができるし、容易に回収可能になる。灌流培養式の場合には、培養槽1に戻したマイクロキャリア、細胞凝集体等の非目的物を再培養に供することもできる。 According to the above-mentioned one-pass type cell culture purification apparatus 100 and cell culture purification method, in the first-stage membrane separation treatment, from target substances such as isolated cells and cell aggregates to coarse microcarriers and cells larger than the target product. Non-objectives such as aggregates can be separated and removed. Then, in the second-stage membrane separation treatment, contaminants can be separated and removed from the target substances such as isolated cells and cell aggregates from which the non-target substances have been removed. After the first-stage membrane separation treatment, non-target substances such as coarse microcarriers and cell aggregates larger than the target product are returned to the culture tank 1, and are therefore subjected to the cell detachment treatment for peeling the cell adhesion again. Can be done and can be easily collected. In the case of the perfusion culture type, non-target substances such as microcarriers and cell aggregates returned to the culture tank 1 can be subjected to reculture.

また、ワンパス型の細胞培養精製装置100や細胞培養精製方法によると、ワンパスで複数段の膜分離処理が行われるため、送液装置や配管の設置数を少なくすることができる。装置の初期コストを抑制することが可能であり、特に、引抜管11、返送管12、第1フィルタユニット2、第2フィルタユニット3等をシングルユース製品で形成する場合に、ランニングコストやメンテナンスを減らせる点で有効である。 Further, according to the one-pass type cell culture purification device 100 and the cell culture purification method, since the membrane separation treatment is performed in a plurality of stages in one pass, the number of liquid feeding devices and pipes to be installed can be reduced. It is possible to suppress the initial cost of the device, and in particular, when the drawing pipe 11, the return pipe 12, the first filter unit 2, the second filter unit 3, etc. are formed by a single-use product, running costs and maintenance can be reduced. It is effective in that it can be reduced.

次に、本発明の変形例に係る細胞培養精製装置及び細胞培養精製方法について、図を参照しながら説明する。 Next, the cell culture purification apparatus and the cell culture purification method according to the modified example of the present invention will be described with reference to the drawings.

図10は、本発明の変形例に係る細胞培養精製装置の概略構成を示す模式図である。
図10に示すように、変形例に係る細胞培養精製装置200は、培養槽1と、第1フィルタユニット(第一のフィルタ)2と、第2フィルタユニット(第二のフィルタ)3と、引抜ポンプ(第一の送液装置)P1と、排出ポンプ(第三の送液装置)P3と、移送ポンプ(第四の送液装置)P4と、返送ポンプ(第五の送液装置)P5と、貯留槽6と、引抜管11と、返送管12と、上流側移送管16と、下流側移送管17と、下流側返送管18と、排出管15と、を備えている。
FIG. 10 is a schematic view showing a schematic configuration of a cell culture purification apparatus according to a modified example of the present invention.
As shown in FIG. 10, the cell culture purification apparatus 200 according to the modified example includes a culture tank 1, a first filter unit (first filter) 2, a second filter unit (second filter) 3, and extraction. Pump (first liquid feeding device) P1, discharge pump (third liquid feeding device) P3, transfer pump (fourth liquid feeding device) P4, return pump (fifth liquid feeding device) P5 The storage tank 6, the drawing pipe 11, the return pipe 12, the upstream transfer pipe 16, the downstream transfer pipe 17, the downstream return pipe 18, and the discharge pipe 15 are provided.

細胞培養精製装置200は、細胞培養精製装置100と同様に、培養槽1内で細胞の培養を行い、細胞等の培養物を含む液体を培養槽1から引き抜いて分離精製処理に供する構成とされている。細胞培養精製装置200が、細胞培養精製装置100と異なる点は、1段目の膜分離処理を行った後、分離された液体を一時的に貯留し、貯留されている液体に対して循環的に2段目の膜分離処理を行う循環型の装置とされている点である。 Similar to the cell culture purification device 100, the cell culture purification device 200 is configured to culture cells in the culture tank 1 and draw out a liquid containing a culture such as cells from the culture tank 1 for separation and purification treatment. ing. The difference between the cell culture purification device 200 and the cell culture purification device 100 is that after the first-stage membrane separation treatment, the separated liquid is temporarily stored and circulated with respect to the stored liquid. The point is that it is a circulation type device that performs the second stage membrane separation process.

図10に示すように、細胞培養精製装置200の培養槽1には、第一のフィルタユニット2が配管等を介して接続される。第一のフィルタユニット2には、貯留槽6が配管等を介して接続される。貯留槽6には、第2フィルタユニット3が配管等を介して接続される。 As shown in FIG. 10, the first filter unit 2 is connected to the culture tank 1 of the cell culture purification apparatus 200 via a pipe or the like. A storage tank 6 is connected to the first filter unit 2 via a pipe or the like. The second filter unit 3 is connected to the storage tank 6 via a pipe or the like.

細胞培養精製装置200の培養槽1の槽内は、細胞培養精製装置100と同様に、引抜管11を介して、第1フィルタユニット2の一次側の入口と接続されている。引抜管11には、培養槽1から液体を引き抜いて第1フィルタユニット2に送る引抜ポンプP1が備えられている。また、第1フィルタユニット2の一次側の出口は、返送管12を介して、培養槽1と接続されている。 Similar to the cell culture purification device 100, the inside of the culture tank 1 of the cell culture purification device 200 is connected to the inlet on the primary side of the first filter unit 2 via a drawing tube 11. The drawing tube 11 is provided with a drawing pump P1 that draws the liquid from the culture tank 1 and sends it to the first filter unit 2. Further, the outlet on the primary side of the first filter unit 2 is connected to the culture tank 1 via the return pipe 12.

細胞培養精製装置200において、第1フィルタユニット2の二次側の出口は、上流側移送管16を介して、貯留槽6と接続されている。上流側移送管16には、第1フィルタユニット2の二次側から液体を引き抜いて貯留槽6に送る移送ポンプP4が備えられている。上流側移送管16は、培養後の目的物を回収するための配管であり、膜分離処理で第1フィルタユニット2の二次側に透過した液体を貯留槽6に送る。 In the cell culture purification apparatus 200, the outlet on the secondary side of the first filter unit 2 is connected to the storage tank 6 via the upstream transfer pipe 16. The upstream transfer pipe 16 is provided with a transfer pump P4 that draws a liquid from the secondary side of the first filter unit 2 and sends it to the storage tank 6. The upstream transfer pipe 16 is a pipe for collecting the target product after culturing, and sends the liquid that has permeated to the secondary side of the first filter unit 2 to the storage tank 6 in the membrane separation process.

貯留槽6の槽内は、下流側移送管17を介して、第2フィルタユニット3の一次側の入口と接続されている。下流側移送管17は、第1フィルタユニット2で分離された目的物を第2フィルタユニット3に移送するための配管であり、貯留槽6内の液体を引き抜いて第2フィルタユニット3の一次側に送る。 The inside of the storage tank 6 is connected to the inlet on the primary side of the second filter unit 3 via the downstream transfer pipe 17. The downstream transfer pipe 17 is a pipe for transferring the target object separated by the first filter unit 2 to the second filter unit 3, and draws out the liquid in the storage tank 6 to the primary side of the second filter unit 3. Send to.

第2フィルタユニット3の一次側の出口は、下流側返送管18を介して、貯留槽6と接続されている。下流側返送管18には、貯留槽6及び第二のフィルタユニット3の一次側から液体を引き抜いて貯留槽6に戻す返送ポンプP5が備えられている。下流側返送管18は、貯留槽6内から引き抜かれた目的物を貯留槽6に返送するための配管であり、膜分離処理で第2フィルタユニット3の一次側に残留した液体を貯留槽6に送る。 The outlet on the primary side of the second filter unit 3 is connected to the storage tank 6 via the return pipe 18 on the downstream side. The downstream return pipe 18 is provided with a return pump P5 that draws liquid from the primary side of the storage tank 6 and the second filter unit 3 and returns it to the storage tank 6. The downstream return pipe 18 is a pipe for returning the target object pulled out from the storage tank 6 to the storage tank 6, and the liquid remaining on the primary side of the second filter unit 3 in the membrane separation process is stored in the storage tank 6. Send to.

第2フィルタユニット3の二次側の出口は、細胞培養精製装置100と同様に、排出管15を介して、細胞培養精製装置200の外部の廃液槽等と接続されている。排出管15には、第2フィルタユニット3の二次側から液体を引き抜いて細胞培養精製装置200の外部に排出する排出ポンプP3が備えられている。 The outlet on the secondary side of the second filter unit 3 is connected to an external waste liquid tank or the like of the cell culture purification device 200 via a discharge pipe 15 as in the cell culture purification device 100. The discharge pipe 15 is provided with a discharge pump P3 that draws a liquid from the secondary side of the second filter unit 3 and discharges the liquid to the outside of the cell culture purification device 200.

移送ポンプP4、及び、返送ポンプP5は、液体を送液可能である限り、適宜の方式の送液装置として設けることができる。各送液装置は、互いに同じ種類の装置としてもよいし、互いに異なる種類の装置としてもよい。各送液装置は、安定的な送液や無菌的な運転を行う観点等からは、ペリスタルティックポンプ、遠心ポンプ、又は、ガス圧で培養槽1内を加圧して送液を駆動する加圧ポンプ(加圧器)であることが好ましい。 The transfer pump P4 and the return pump P5 can be provided as an appropriate type of liquid feeding device as long as the liquid can be fed. The liquid feeding devices may be of the same type as each other, or may be different types of devices from each other. From the viewpoint of stable liquid feeding and aseptic operation, each liquid feeding device pressurizes the inside of the culture tank 1 with a peristaltic pump, a centrifugal pump, or gas pressure to drive the liquid feeding. It is preferably a pump (pressurizer).

図11は、本発明の変形例に係る細胞培養精製方法を示すフローチャートである。
図11には、単離細胞、細胞凝集体等の目的物を図10に示す循環型の細胞培養精製装置200で回分培養した後に分離精製処理する流れを説明する。
FIG. 11 is a flowchart showing a cell culture purification method according to a modified example of the present invention.
FIG. 11 describes a flow of separating and purifying the target product such as isolated cells and cell aggregates after batch culturing in the circulation type cell culture purification apparatus 200 shown in FIG.

図11に示すように、細胞分離精製装置200では、はじめに、細胞分離精製装置100と同様に、培養槽1で細胞の培養を行う(ステップS10)。続いて、培養槽1における培養中に、培養された細胞数を計測する(ステップS20)。続いて、計測された培養液の細胞数が目標値に達しているか否か判定する(ステップS30)。判定の結果、培養液の細胞数が目標値に達していないと(ステップS30;No)、培養槽1における培養を継続する(ステップS10)。一方、判定の結果、培養液の細胞数が目標値に達していると(ステップS30;Yes)、引抜ポンプP1の運転を開始する(ステップS110)。 As shown in FIG. 11, in the cell separation / purification device 200, first, the cells are cultured in the culture tank 1 in the same manner as in the cell separation / purification device 100 (step S10). Subsequently, the number of cultured cells is measured during the culture in the culture tank 1 (step S20). Subsequently, it is determined whether or not the number of cells in the measured culture solution has reached the target value (step S30). As a result of the determination, if the number of cells in the culture solution has not reached the target value (step S30; No), the culture in the culture tank 1 is continued (step S10). On the other hand, as a result of the determination, when the number of cells in the culture solution has reached the target value (step S30; Yes), the operation of the extraction pump P1 is started (step S110).

細胞分離精製装置200では、第1フィルタユニット2に通液される流量が安定した段階で、移送ポンプP4の運転を開始する(ステップS120)。 In the cell separation / purification apparatus 200, the operation of the transfer pump P4 is started when the flow rate of the liquid passing through the first filter unit 2 is stable (step S120).

引抜ポンプP1、及び、移送ポンプP4の稼働により、第1フィルタユニット2で膜分離処理が行われる(ステップS130)。第1フィルタユニット2では、培養槽1から引き抜かれた液体中の目的物と目的物よりも大きい非目的物とを互いに分離する膜分離処理が行われる。 Due to the operation of the drawing pump P1 and the transfer pump P4, the membrane separation process is performed in the first filter unit 2 (step S130). In the first filter unit 2, a membrane separation treatment is performed to separate the target product in the liquid drawn from the culture tank 1 and the non-target product larger than the target product from each other.

続いて、膜分離処理中に、第1フィルタユニット2で膜分離処理されて貯留槽6に貯留される液体の量を計測する(ステップS140)。貯留槽6に貯留される液体の量としては、培養槽1内の液位、引抜管11や返送管12を流れた総流量、上流側移送管16を流れた総流量、所定の移送流量である引抜ポンプP1の稼働時間、所定の移送流量である移送ポンプP4の稼働時間、貯留槽6内の液位等を計測してもよい。 Subsequently, during the membrane separation treatment, the amount of the liquid that has been membrane-separated by the first filter unit 2 and stored in the storage tank 6 is measured (step S140). The amount of liquid stored in the storage tank 6 is the liquid level in the culture tank 1, the total flow rate flowing through the drawing pipe 11 and the return pipe 12, the total flow rate flowing through the upstream transfer pipe 16, and a predetermined transfer flow rate. The operating time of a certain drawing pump P1, the operating time of the transfer pump P4 having a predetermined transfer flow rate, the liquid level in the storage tank 6, and the like may be measured.

続いて、第1フィルタユニット2で膜分離処理された液体の量が目標値に達しているか否か判定する(ステップS150)。目標値としては、例えば、培養槽1で培養された培養液の量、培養槽1と第1フィルタユニット2との間の液体の循環時間等に対応した任意値を設定することができる。 Subsequently, it is determined whether or not the amount of the liquid membrane-separated by the first filter unit 2 has reached the target value (step S150). As the target value, for example, an arbitrary value corresponding to the amount of the culture solution cultivated in the culture tank 1, the circulation time of the liquid between the culture tank 1 and the first filter unit 2, and the like can be set.

判定の結果、第1フィルタユニット2で膜分離処理された液体の量が目標値に達していないと(ステップS150;No)、第1フィルタユニット2で膜分離処理を継続する(ステップS130)。 As a result of the determination, if the amount of the liquid subjected to the membrane separation treatment by the first filter unit 2 does not reach the target value (step S150; No), the membrane separation treatment is continued by the first filter unit 2 (step S130).

一方、判定の結果、第1フィルタユニット2で膜分離処理された液体の量が目標値に達していると(ステップS150;Yes)、返送ポンプP5の運転を開始する(ステップS160)。 On the other hand, as a result of the determination, when the amount of the liquid membrane-separated by the first filter unit 2 has reached the target value (step S150; Yes), the operation of the return pump P5 is started (step S160).

続いて、第2フィルタユニット3に通液される流量が安定した段階で、排出ポンプP3の運転を開始する(ステップS170)。 Subsequently, the operation of the discharge pump P3 is started when the flow rate of the liquid passing through the second filter unit 3 is stable (step S170).

返送ポンプP5、及び、排出ポンプP3の稼働により、第2フィルタユニット3で膜分離処理が行われる(ステップS180)。第2フィルタユニット3では、第1フィルタユニット2の膜分離処理で分離された液体中の目的物と目的物よりも小さい夾雑物とを互いに分離する膜分離処理が行われる。膜分離処理で分離された非目的物は、培養槽1に戻され、膜分離処理で分離された目的物は、貯留槽6に回収される。 Due to the operation of the return pump P5 and the discharge pump P3, the membrane separation process is performed in the second filter unit 3 (step S180). In the second filter unit 3, a membrane separation treatment is performed to separate the target product in the liquid separated by the membrane separation treatment of the first filter unit 2 and the contaminants smaller than the target product from each other. The non-target product separated by the membrane separation treatment is returned to the culture tank 1, and the target product separated by the membrane separation treatment is collected in the storage tank 6.

続いて、膜分離処理中に、第2フィルタユニット3で膜分離処理された液体の量を計測する(ステップS190)。膜分離処理された液体の量としては、貯留槽6内の液位、下流側移送管17や下流側返送管18を流れた総流量、排出管15を流れた総流量、所定の移送流量である返送ポンプP5の稼働時間、所定の移送流量である排出ポンプP3の稼働時間等を測定してもよい。 Subsequently, during the membrane separation treatment, the amount of the liquid that has been membrane-separated by the second filter unit 3 is measured (step S190). The amount of the liquid separated by the membrane is the liquid level in the storage tank 6, the total flow rate flowing through the downstream transfer pipe 17 and the downstream return pipe 18, the total flow rate flowing through the discharge pipe 15, and a predetermined transfer flow rate. The operating time of a certain return pump P5, the operating time of the discharge pump P3 which is a predetermined transfer flow rate, and the like may be measured.

続いて、第2フィルタユニット3で膜分離処理された液体の量が目標値に達しているか否か判定する(ステップS200)。目標値としては、例えば、貯留槽6に貯留された液体の量、貯留槽6と第2フィルタユニット3との間の液体の循環時間等に対応した任意値を設定することができる。 Subsequently, it is determined whether or not the amount of the liquid membrane-separated by the second filter unit 3 has reached the target value (step S200). As the target value, for example, an arbitrary value corresponding to the amount of liquid stored in the storage tank 6, the circulation time of the liquid between the storage tank 6 and the second filter unit 3, and the like can be set.

判定の結果、第2フィルタユニット3で膜分離処理された液体の量が目標値に達していないと(ステップS200;No)、第2フィルタユニット3で膜分離処理を継続する(ステップS180)。 As a result of the determination, if the amount of the liquid that has been membrane-separated by the second filter unit 3 has not reached the target value (step S200; No), the membrane separation treatment is continued by the second filter unit 3 (step S180).

一方、判定の結果、第2フィルタユニット3で膜分離処理された液体の量が目標値に達していると(ステップS200;Yes)、引抜ポンプP1、移送ポンプP4、返送ポンプP5及び排出ポンプP3の運転を停止する(ステップS210)。膜分離処理による目的物の分離精製処理は終了し、貯留槽6に回収された目的物を、他の精製処理、細胞加工処理等に供することができる。 On the other hand, as a result of the determination, when the amount of the liquid membrane-separated by the second filter unit 3 has reached the target value (step S200; Yes), the extraction pump P1, the transfer pump P4, the return pump P5 and the discharge pump P3 (Step S210). The separation and purification treatment of the target product by the membrane separation treatment is completed, and the target product recovered in the storage tank 6 can be subjected to other purification treatment, cell processing treatment and the like.

以上の循環型の細胞培養精製装置200や細胞培養精製方法によると、ワンパス型と同様に、一段目の膜分離処理で、単離細胞、細胞凝集体等の目的物から、粗大なマイクロキャリア、目的物よりも大きい細胞凝集体等の非目的物を分離・除去することができる。そして、二段目の膜分離処理で、非目的物が除去された単離細胞、細胞凝集体等の目的物から、夾雑物を分離・除去することができる。 According to the above-mentioned circulation type cell culture purification apparatus 200 and cell culture purification method, as in the case of the one-pass type, in the first-stage membrane separation treatment, from the target substance such as isolated cells and cell aggregates, coarse microcarriers can be obtained. Non-target substances such as cell aggregates larger than the target product can be separated and removed. Then, in the second-stage membrane separation treatment, contaminants can be separated and removed from the target substances such as isolated cells and cell aggregates from which the non-target substances have been removed.

また、循環型の細胞培養精製装置200や細胞培養精製方法によると、一段目の膜分離処理で分離された目的物が、一時的に貯留されて循環的に2段目の膜分離処理を受けるため、不要な夾雑物の濃度をより低減することができる。夾雑物の濃度は、フィルタの性能に応じた水準まで希釈することが可能であるため、単離細胞、細胞凝集体等の目的物を高純度で得て、高品質な細胞加工製品を製造することができる。 Further, according to the circulation type cell culture purification apparatus 200 and the cell culture purification method, the target product separated by the first-stage membrane separation treatment is temporarily stored and periodically undergoes the second-stage membrane separation treatment. Therefore, the concentration of unnecessary contaminants can be further reduced. Since the concentration of contaminants can be diluted to a level according to the performance of the filter, target products such as isolated cells and cell aggregates can be obtained with high purity to produce high-quality processed cell products. be able to.

次に、本発明に係る細胞培養精製装置の具体的な構成例について、図を参照しながら説明する。 Next, a specific configuration example of the cell culture purification apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図12は、細胞培養精製装置の構成例を示す模式図である。
図12に示すように、ワンパス型の細胞培養精製装置の好ましい形態は、中空糸膜モジュール、遠心ポンプ、及び、ペリスタルティックポンプを用いて構成される。図12に示すワンパス型の細胞培養精製装置100Aは、培養槽101と、フィルタが内蔵された第1中空糸膜モジュール102と、フィルタが内蔵された第2中空糸膜モジュール103と、引抜ポンプP11と、回収ポンプP12と、排出ポンプP13と、回収槽105と、を備えている。
FIG. 12 is a schematic view showing a configuration example of a cell culture purification device.
As shown in FIG. 12, a preferred form of a one-pass cell culture purification apparatus is configured with a hollow fiber membrane module, a centrifugal pump, and a peristaltic pump. The one-pass type cell culture purification apparatus 100A shown in FIG. 12 includes a culture tank 101, a first hollow fiber membrane module 102 having a built-in filter, a second hollow fiber membrane module 103 having a built-in filter, and a drawing pump P11. A recovery pump P12, a discharge pump P13, and a recovery tank 105 are provided.

図12に示すワンパス型の細胞培養精製装置100Aにおいて、培養槽101側から液体を引き抜く引抜ポンプP11は、遠心ポンプで構成されている。また、第1中空糸膜モジュール102から目的物を引き抜く回収ポンプP12は、遠心ポンプで構成されている。また、第2中空糸膜モジュール103から夾雑物を引き抜く排出ポンプP13は、ペリスタルティックポンプで構成されている。その他の機器や配管の構成等は、前記の細胞培養精製装置100と同様である。 In the one-pass type cell culture purification apparatus 100A shown in FIG. 12, the extraction pump P11 for extracting the liquid from the culture tank 101 side is composed of a centrifugal pump. Further, the recovery pump P12 for pulling out the target object from the first hollow fiber membrane module 102 is composed of a centrifugal pump. Further, the discharge pump P13 for pulling out impurities from the second hollow fiber membrane module 103 is composed of a peristaltic pump. Other equipment, piping configurations, etc. are the same as those of the cell culture purification apparatus 100.

図13は、細胞培養精製装置の構成例を示す模式図である。
図13に示すように、循環型の細胞培養精製装置の好ましい形態は、中空糸膜モジュール、遠心ポンプ、及び、ペリスタルティックポンプを用いて構成される。図13に示す循環型の細胞培養精製装置200Aは、培養槽101と、フィルタが内蔵された第1中空糸膜モジュール102と、フィルタが内蔵された第2中空糸膜モジュール103と、引抜ポンプP11と、上流側移送ポンプP14と、下流側移送ポンプP15と、排出ポンプP13と、貯留槽106と、を備えている。
FIG. 13 is a schematic view showing a configuration example of a cell culture purification device.
As shown in FIG. 13, a preferred form of a circulating cell culture purification apparatus is configured with a hollow fiber membrane module, a centrifugal pump, and a peristaltic pump. The circulation type cell culture purification apparatus 200A shown in FIG. 13 includes a culture tank 101, a first hollow fiber membrane module 102 having a built-in filter, a second hollow fiber membrane module 103 having a built-in filter, and a drawing pump P11. The upstream transfer pump P14, the downstream transfer pump P15, the discharge pump P13, and the storage tank 106 are provided.

図13に示す循環型の細胞培養精製装置200Aにおいて、培養槽101側から液体を引き抜く引抜ポンプP11は、遠心ポンプで構成されている。また、第1中空糸膜モジュール102から目的物を引き抜く上流側移送ポンプP14は、遠心ポンプで構成されている。また、貯留槽106から目的物を引き抜く下流側移送ポンプP15は、遠心ポンプで構成されている。また、第2中空糸膜モジュール103から夾雑物を引き抜く排出ポンプP13は、ペリスタルティックポンプで構成されている。その他の機器や配管の構成等は、前記の細胞培養精製装置200と同様である。 In the circulation type cell culture purification apparatus 200A shown in FIG. 13, the extraction pump P11 for extracting the liquid from the culture tank 101 side is composed of a centrifugal pump. Further, the upstream transfer pump P14 for pulling out the target object from the first hollow fiber membrane module 102 is composed of a centrifugal pump. Further, the downstream transfer pump P15 for pulling out the target object from the storage tank 106 is composed of a centrifugal pump. Further, the discharge pump P13 for pulling out impurities from the second hollow fiber membrane module 103 is composed of a peristaltic pump. Other equipment, piping configurations, etc. are the same as those of the cell culture purification apparatus 200.

図12に示す細胞培養精製装置100A、及び、図13に示す細胞培養精製装置200Aでは、単離細胞、細胞凝集体等の目的物が通過する箇所に遠心ポンプが設置されており、単離細胞、細胞凝集体等の目的物が通過せず不要な夾雑物が通過する箇所にペリスタルティックポンプが設置されている。遠心ポンプは、ペリスタルティックポンプと比較して、細胞に損傷を与え難い送液装置である。 In the cell culture purification device 100A shown in FIG. 12 and the cell culture purification device 200A shown in FIG. 13, a centrifugal pump is installed at a place where an object such as an isolated cell or a cell aggregate passes, and the isolated cell , A peristaltic pump is installed at a place where an object such as a cell aggregate does not pass and unnecessary impurities pass through. Centrifugal pumps are liquid delivery devices that are less likely to damage cells than peristaltic pumps.

そのため、このような形態によると、遠心ポンプの使用により、細胞の損傷を最小限に抑制しつつ、連続的に液体を流して脈動を低減させて、安定的に分離精製処理を行うことができる。また、ペリスタルティックポンプの使用により、コンタミネーションのリスクを低減しつつ、夾雑物の濃度が高いスラリー状の液体、粘性が高い液体等を確実に装置外に排出することができる。ペリスタルティックポンプを設置した箇所は、配管(チューブ)の交換を簡単に行えるため、シングルユース製品で構成する場合に有利である。 Therefore, according to such a form, by using a centrifugal pump, it is possible to perform a stable separation and purification process by continuously flowing a liquid to reduce pulsation while minimizing cell damage. .. Further, by using the peristaltic pump, it is possible to surely discharge a slurry-like liquid having a high concentration of contaminants, a liquid having a high viscosity, etc. to the outside of the device while reducing the risk of contamination. The location where the peristaltic pump is installed is advantageous when it is configured with a single-use product because the piping (tube) can be easily replaced.

図14は、細胞培養精製装置の構成例を示す模式図である。
図14に示すように、循環型の細胞培養精製装置は、循環している液体中の目的物をセンシングに基づいて回収する構成とすることもできる。図14に示す循環型の細胞培養精製装置200Bは、細胞培養精製装置200Aと同様に、培養槽101と、第1中空糸膜モジュール102と、第2中空糸膜モジュール103と、引抜ポンプP11と、上流側移送ポンプP14と、下流側移送ポンプP15と、排出ポンプP13と、貯留槽106と、を備えている。
FIG. 14 is a schematic view showing a configuration example of a cell culture purification device.
As shown in FIG. 14, the circulation type cell culture purification apparatus can also be configured to recover the target product in the circulating liquid based on sensing. The circulation type cell culture purification device 200B shown in FIG. 14 includes a culture tank 101, a first hollow fiber membrane module 102, a second hollow fiber membrane module 103, and a drawing pump P11, similarly to the cell culture purification device 200A. The upstream transfer pump P14, the downstream transfer pump P15, the discharge pump P13, and the storage tank 106 are provided.

細胞培養精製装置200Bが、細胞培養精製装置200Aと異なる点は、回収槽105と、粒子径測定器121と、返送側バルブ(流路切替器)123と、回収側バルブ(流路切替器)124と、制御装置130と、を備えている点である。その他の機器や配管の構成等は、前記の細胞培養精製装置200Aと同様である。 The cell culture purification device 200B differs from the cell culture purification device 200A in that the recovery tank 105, the particle size measuring device 121, the return valve (flow path switch) 123, and the recovery side valve (flow path switch). It is a point that includes 124 and a control device 130. The configuration of other equipment and piping is the same as that of the cell culture purification apparatus 200A.

図14に示すように、細胞培養精製装置200Bの培養槽101には、第1中空糸膜モジュール102が配管等を介して接続されている。第1中空糸膜モジュール102には、貯留槽106が配管等を介して接続されている。貯留槽106には、第2中空糸膜モジュール103が配管等を介して接続されている。 As shown in FIG. 14, the first hollow fiber membrane module 102 is connected to the culture tank 101 of the cell culture purification apparatus 200B via a pipe or the like. A storage tank 106 is connected to the first hollow fiber membrane module 102 via a pipe or the like. The second hollow fiber membrane module 103 is connected to the storage tank 106 via a pipe or the like.

また、第2中空糸膜モジュール103の一次側の出口と貯留槽106との間を接続する下流側返送管118には、回収管119が接続されている。回収管119の他端には、第2中空糸膜モジュール103で分離された目的物を回収するための回収槽105が接続されている。回収管119は、下流側返送管118から回収管119に分流された液体を回収槽105に送る。 A recovery pipe 119 is connected to a downstream return pipe 118 that connects the outlet on the primary side of the second hollow fiber membrane module 103 and the storage tank 106. A recovery tank 105 for recovering the target object separated by the second hollow fiber membrane module 103 is connected to the other end of the recovery pipe 119. The recovery pipe 119 sends the liquid separated from the downstream return pipe 118 to the recovery pipe 119 to the recovery tank 105.

細胞培養精製装置200Bでは、貯留槽106から第2中空糸膜モジュール103を経て貯留槽106に戻る循環流路から、回収管119が形成する分岐流路が分岐しており、分岐流路の下流が回収槽105に接続している。 In the cell culture purification apparatus 200B, the branch flow path formed by the recovery pipe 119 branches from the circulation flow path that returns from the storage tank 106 to the storage tank 106 via the second hollow fiber membrane module 103, and is downstream of the branch flow path. Is connected to the recovery tank 105.

下流側返送管118には、粒子径測定器121が設置されている。粒子径測定器121は、第2中空糸膜モジュール103で分離された目的物を含む液体中に含まれる粒子の粒子径を測定する。粒子径測定器121としては、例えば、レーザ回折/散乱式粒子径測定装置、動的光散乱測定装置、静電容量や電気抵抗の変化により粒子径を測定する電気式粒子径測定装置、フィールド・フロー・フラクショネーション(FFF)式粒子径測定装置等を用いることができる。 A particle size measuring device 121 is installed in the downstream return pipe 118. The particle size measuring device 121 measures the particle size of the particles contained in the liquid containing the target substance separated by the second hollow fiber membrane module 103. Examples of the particle size measuring device 121 include a laser diffraction / scattering type particle size measuring device, a dynamic light scattering measuring device, an electric particle size measuring device that measures the particle size by changing the capacitance and electric resistance, and a field. A flow fractionation (FFF) type particle size measuring device or the like can be used.

また、下流側返送管118と回収管119との分岐点には、貯留槽106側に向かう循環流路を開閉自在な返送側バルブ123と、回収槽105側に向かう分岐流路を開閉自在な回収側バルブ124と、が設置されている。返送側バルブ123及び回収側バルブ124は、貯留槽106から第2中空糸膜モジュール103を経て貯留槽106に戻る循環流路と、回収管119が形成する分岐流路との間で、相対的に高流量となる主要な流路を切り替えることができる。 Further, at the branch point between the downstream return pipe 118 and the recovery pipe 119, the return valve 123 that can open and close the circulation flow path toward the storage tank 106 side and the branch flow path toward the recovery tank 105 side can be opened and closed. A recovery side valve 124 is installed. The return-side valve 123 and the recovery-side valve 124 are relative to the circulation flow path from the storage tank 106 to the storage tank 106 via the second hollow fiber membrane module 103 and the branch flow path formed by the recovery pipe 119. It is possible to switch the main flow path with high flow rate.

また、細胞培養精製装置200Bには、粒子径測定器121による計測に基づいて返送側バルブ123及び回収側バルブ124を制御する制御装置130が備えられている。制御装置130は、粒子径測定器121が測定した粒子径から、循環流路を循環する液体の体積基準又は個数基準の粒子径分布を求める。また、循環流路を循環する液体の粒子径分布に基づいて、返送側バルブ123及び回収側バルブ124の開閉を制御する。 Further, the cell culture purification device 200B is provided with a control device 130 that controls the return side valve 123 and the recovery side valve 124 based on the measurement by the particle size measuring device 121. The control device 130 obtains a volume-based or number-based particle size distribution of the liquid circulating in the circulation flow path from the particle size measured by the particle size measuring device 121. Further, the opening and closing of the return valve 123 and the recovery valve 124 is controlled based on the particle size distribution of the liquid circulating in the circulation flow path.

図14に示す細胞培養精製装置200Bでは、第1中空糸膜モジュール102で膜分離処理が行われた後、第1中空糸膜モジュール102で分離された目的物を含む液体が貯留槽106に溜められる。貯留槽106に溜められた液体は、貯留槽106と第2中空糸膜モジュール103との間を循環し、その間に、第2中空糸膜モジュール103による膜分離処理によって不要な夾雑物の濃度が低減される。 In the cell culture purification apparatus 200B shown in FIG. 14, after the membrane separation treatment is performed by the first hollow fiber membrane module 102, the liquid containing the target substance separated by the first hollow fiber membrane module 102 is stored in the storage tank 106. Be done. The liquid stored in the storage tank 106 circulates between the storage tank 106 and the second hollow fiber membrane module 103, and in the meantime, the concentration of unnecessary contaminants is increased by the membrane separation treatment by the second hollow fiber membrane module 103. It will be reduced.

細胞培養精製装置200Bでは、第2中空糸膜モジュール103で膜分離処理を継続している間に、第2中空糸膜モジュール103で分離された目的物を含む液体に含まれる粒子の粒子径が、粒子径測定器121によって計測される。粒子径測定器121が計測した粒子径は、例えば、所定の液量単位毎に体積基準又は個数基準の粒子径分布としてデータベース化される。 In the cell culture purification apparatus 200B, while the membrane separation treatment is being continued by the second hollow fiber membrane module 103, the particle size of the particles contained in the liquid containing the target substance separated by the second hollow fiber membrane module 103 is changed. , Measured by the particle size measuring device 121. The particle size measured by the particle size measuring device 121 is stored in a database as, for example, a volume-based or number-based particle size distribution for each predetermined liquid amount unit.

目的物を含む液体の粒子径分布のスペクトルは、膜分離処理を開始した初期には、単離細胞、細胞凝集体等の目的物のシグナルに加え、不要な夾雑物のシグナルを示す。しかし、膜分離処理を継続すると、目的物のシグナルが残る一方、不要な夾雑物のシグナルが弱くなる。 The spectrum of the particle size distribution of the liquid containing the target substance shows the signal of the target substance such as isolated cells and cell aggregates in addition to the signal of unnecessary contaminants at the initial stage when the membrane separation treatment is started. However, when the membrane separation treatment is continued, the signal of the target product remains, while the signal of unnecessary contaminants weakens.

返送側バルブ123と回収側バルブ124は、目的物よりも小さい粒子が所定の濃度まで減少したときに、循環流路から分岐流路に主要な流路を切り替えるように、自動的に制御することができる。 The return valve 123 and the recovery valve 124 are automatically controlled to switch the main flow path from the circulation flow path to the branch flow path when the particles smaller than the target substance decrease to a predetermined concentration. Can be done.

目的物よりも小さい粒子は、粒子径分布上のシグナルが位置する領域によって、単離細胞、細胞凝集体等の目的物と区別することが可能である。例えば、制御装置130には、夾雑物に相当する粒子を検出するための情報として、所定の粒子径の範囲を予め設定しておくことができる。粒子径の範囲としては、例えば、検出限界以上、且つ、目的物の大きさ以下等を設定することができる。 Particles smaller than the target product can be distinguished from the target product such as isolated cells and cell aggregates by the region where the signal is located on the particle size distribution. For example, in the control device 130, a predetermined particle size range can be set in advance as information for detecting particles corresponding to impurities. As the range of the particle size, for example, a detection limit or more and a size or less of the target object can be set.

また、返送側バルブ123と回収側バルブ124による流路の切り替えは、粒子径分布上で、夾雑物に相当する粒子のシグナルの半値幅、シグナルのピーク高さ、又は、シグナルのピーク面積が、予め設定されている目標値以下になったか否かを判定することによって制御することができる。 Further, when the flow path is switched between the return valve 123 and the recovery valve 124, the half width of the signal of the particles corresponding to the contaminants, the peak height of the signal, or the peak area of the signal is determined on the particle size distribution. It can be controlled by determining whether or not the value is equal to or less than a preset target value.

判定の結果、夾雑物に相当する粒子のシグナルの値が目標値以下に減ったときに、返送側バルブ123の開度を小さくし、回収側バルブ124の開度を大きくする。一方、判定の結果、夾雑物に相当する粒子のシグナルの値が目標値を超えるときには、返送側バルブ123を開放し、回収側バルブ124を閉鎖する。 As a result of the determination, when the signal value of the particles corresponding to the contaminants decreases below the target value, the opening degree of the return valve 123 is reduced and the opening degree of the recovery side valve 124 is increased. On the other hand, as a result of the determination, when the signal value of the particles corresponding to the contaminants exceeds the target value, the return valve 123 is opened and the recovery valve 124 is closed.

このような細胞培養精製装置200Bや細胞培養精製方法によると、目的物を含む液体を、夾雑物のシグナルが弱くなり、夾雑物が所定の濃度よりも低くなったときに、回収槽105に回収することができる。回収槽105は、高濃度の夾雑物が通流する可能性がある貯留槽106とは異なり、夾雑物が無い状態で用意できるため、貯留槽106に回収する場合よりも純度が高く高品質な単離細胞や細胞凝集体を得ることができる。 According to such a cell culture purification device 200B or a cell culture purification method, the liquid containing the target substance is collected in the collection tank 105 when the signal of the contaminant becomes weak and the concentration of the contaminant becomes lower than a predetermined concentration. can do. Unlike the storage tank 106, which may allow high-concentration contaminants to flow through, the recovery tank 105 can be prepared without contaminants, and therefore has higher purity and higher quality than when collected in the storage tank 106. Isolated cells and cell aggregates can be obtained.

以上、本発明について説明したが、本発明は、前記の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、本発明は、必ずしも前記の実施形態や変形例が備える全ての構成を備えるものに限定されない。或る実施形態や変形例の構成の一部を他の構成に置き換えたり、或る実施形態や変形例の構成の一部を他の形態に追加したり、或る実施形態や変形例の構成の一部を省略したりすることができる。 Although the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the present invention is not necessarily limited to those having all the configurations included in the above-described embodiments and modifications. Part of the configuration of a certain embodiment or modification is replaced with another configuration, a part of the configuration of a certain embodiment or modification is added to another configuration, or a configuration of a certain embodiment or modification. You can omit a part of.

例えば、前記の細胞培養精製装置100,200は、培養槽、回収槽、貯留槽等の形状・型式や、送液装置、バルブ等の機器の型式・配置や、配管の接続等が、特に制限されるものではない。回分培養式の培養槽21、流加培養式の培養槽31及び灌流培養式の培養槽41は、ワンパス型の細胞培養精製装置100に適用してもよいし、循環型の細胞培養精製装置200に適用してもよい。培地槽38,48や溶液槽25,35,45の設置数や接続は、特に制限されるものではない。 For example, the cell culture purification devices 100 and 200 are particularly limited in the shape and model of the culture tank, recovery tank, storage tank, etc., the model and arrangement of equipment such as the liquid feeding device and valve, and the connection of pipes. It is not something that is done. The batch culture type culture tank 21, the feeding culture type culture tank 31, and the perfusion culture type culture tank 41 may be applied to the one-pass type cell culture purification device 100, or the circulation type cell culture purification device 200. May be applied to. The number and connections of the medium tanks 38, 48 and the solution tanks 25, 35, 45 are not particularly limited.

また、ペリスタルティックポンプ30(図6参照)、遠心ポンプ40(図7参照)、及び、加圧ポンプ50(図8参照)は、主要な機能が共通する限り、その他の形状・型式であってもよい。これらの送液装置は、ワンパス型の細胞培養精製装置100のいずれの箇所に適用してもよいし、循環型の細胞培養精製装置200のいずれの箇所に適用してもよい。 The peristaltic pump 30 (see FIG. 6), the centrifugal pump 40 (see FIG. 7), and the pressurizing pump 50 (see FIG. 8) have other shapes and models as long as they have the same main functions. May be good. These liquid feeding devices may be applied to any part of the one-pass type cell culture purification device 100, or may be applied to any part of the circulation type cell culture purification device 200.

また、制御装置130は、粒子径分布の取得と返送側バルブ123及び回収側バルブ124の制御の両方を行っているが、粒子径分布の取得を行う装置と、返送側バルブ123及び回収側バルブ124の制御を行う装置とを、個別に設けてもよい。返送側バルブ123及び回収側バルブ124は、個別のバルブに代えて、三方弁等で構成してもよい。 Further, the control device 130 both acquires the particle size distribution and controls the return side valve 123 and the recovery side valve 124, but the device for acquiring the particle size distribution and the return side valve 123 and the recovery side valve A device for controlling 124 may be provided separately. The return side valve 123 and the recovery side valve 124 may be composed of a three-way valve or the like instead of individual valves.

また、前記の細胞培養精製方法(図9、図11参照)は、各ポンプの運転を順に開始し、同時期に停止するものとしているが、運転の開始時期や停止時期は、特に制限されるものではない。送液装置の運転の開始時期は、呼び水が不要な箇所等では入れ替えてもよい。運転の停止時期は、培養槽側を先に停止させる等、互いに異なる時期に変えてもよい。 Further, in the above-mentioned cell culture purification method (see FIGS. 9 and 11), the operation of each pump is started in order and stopped at the same time, but the start time and stop time of the operation are particularly limited. It's not a thing. The operation of the liquid feeding device may be started at a place where priming is not required. The operation stop time may be changed to different times such as stopping the culture tank side first.

以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the technical scope of the present invention is not limited thereto.

細胞培養精製装置として、図10に示す循環型の細胞培養精製装置を用いて、細胞の培養と膜分離処理による分離精製を試験した。細胞培養精製試験としては、マイクロキャリア培養と、浮遊細胞の浮遊培養と、スフェロイドの浮遊培養とを行った。 As a cell culture purification device, a circulation type cell culture purification device shown in FIG. 10 was used to test cell culture and separation and purification by membrane separation treatment. As the cell culture purification test, microcarrier culture, suspension culture of suspension cells, and suspension culture of spheroids were performed.

<マイクロキャリア培養>
マイクロキャリア培養において、目的物に相当する細胞としては、ヒト間葉系幹細胞(hMSC)を用いた。目的物に相当する細胞は、以下の手順で、マイクロキャリアビーズに細胞接着させて培養し、培養後に単離細胞として回収した。
<Microcarrier culture>
In the microcarrier culture, human mesenchymal stem cells (hMSC) were used as the cells corresponding to the target substances. The cells corresponding to the target product were cultured by adhering them to microcarrier beads according to the following procedure, and after culturing, they were collected as isolated cells.

はじめに、ダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco's Modified Eagle's Medium:DMEM培地)に10%のウシ胎児血清(Fetal bovine serum:FBS)を加えた液体培地を用意した。この液体培地中にマイクロキャリアビーズ「Cytodex 1」(GEヘルスケア社製)を加え、hMSCを播種し、培養槽内で回分培養方式の攪拌培養を行った。 First, a liquid medium was prepared by adding 10% fetal bovine serum (FBS) to Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM medium). Microcarrier beads "Cytodex 1" (manufactured by GE Healthcare) were added to this liquid medium, hMSC was inoculated, and a batch culture method was performed by stirring in a culture tank.

図15は、細胞が接着したマイクロキャリアの顕微鏡写真である。
図15に示すように、培養を開始して9日目には、球状のマイクロキャリアビーズ501にヒト間葉系幹細胞(hMSC)502が付着している状態が観測された。
FIG. 15 is a photomicrograph of microcarriers to which cells have adhered.
As shown in FIG. 15, on the 9th day after the start of the culture, a state in which human mesenchymal stem cells (hMSC) 502 was attached to the spherical microcarrier beads 501 was observed.

続いて、培養槽内の攪拌を停止し、培養液中のマイクロキャリアビーズを沈降させた。次いで、培養槽内から培養液のみを引き抜き、マイクロキャリアビーズが残存している培養槽内に洗浄バッファを加え、攪拌して細胞を洗浄した。そして、培養槽内の攪拌を再度停止し、培養槽内にトリプシン溶液を加え、5分間反応させた。その後、培養槽内から液体を引き抜き、第1フィルタユニットで膜分離処理を開始し、貯留槽が所定の液量に到達した時点で、第2フィルタユニットで膜分離処理を開始した。その結果、貯留槽内に目的物であるhMSCが分離精製された状態で回収された。 Subsequently, stirring in the culture tank was stopped, and the microcarrier beads in the culture solution were precipitated. Next, only the culture solution was withdrawn from the culture tank, a washing buffer was added to the culture tank in which the microcarrier beads remained, and the cells were washed with stirring. Then, the stirring in the culture tank was stopped again, the trypsin solution was added into the culture tank, and the mixture was reacted for 5 minutes. Then, the liquid was drawn out from the culture tank, the membrane separation treatment was started in the first filter unit, and when the storage tank reached a predetermined liquid volume, the membrane separation treatment was started in the second filter unit. As a result, the target hMSC was recovered in a separated and purified state in the storage tank.

<浮遊細胞の浮遊培養>
浮遊細胞の浮遊培養において、目的物に相当する細胞としては、チャイニーズハムスターの卵巣細胞(Chinese Hamster Ovary cells:CHO細胞)を用いた。目的物に相当する細胞は、以下の手順で、浮遊状態で培養し、培養後に単離細胞として回収した。
<Floating culture of floating cells>
In the suspension culture of suspended cells, Chinese Hamster Ovary cells (CHO cells) were used as cells corresponding to the target substances. The cells corresponding to the target product were cultured in a suspended state according to the following procedure, and after culturing, they were collected as isolated cells.

はじめに、DMEM培地(10%FBS)の液体培地を用意した。この液体培地中にCHO細胞を播種し、培養槽内で流加培養方式の攪拌培養を行った。 First, a liquid medium of DMEM medium (10% FBS) was prepared. CHO cells were seeded in this liquid medium, and a fed-batch culture method was performed by stirring in a culture tank.

図16は、浮遊細胞の顕微鏡写真である。
図16に示すように、培養時間が経過するほど細胞数が増加し、培養を開始して5日目には、互いに細胞接着していない独立した浮遊細胞が観測された。
FIG. 16 is a photomicrograph of floating cells.
As shown in FIG. 16, the number of cells increased as the culture time elapsed, and on the 5th day after the start of the culture, independent floating cells that did not adhere to each other were observed.

続いて、培養槽内が所定の細胞数に到達した時点で、培養槽内から液体を引き抜き、第1フィルタユニットで膜分離処理を開始し、貯留槽が所定の液量に到達した時点で、第2フィルタユニットで膜分離処理を開始した。その結果、貯留槽内に目的物であるCHO細胞が分離精製された状態で回収された。 Subsequently, when the inside of the culture tank reaches a predetermined number of cells, the liquid is withdrawn from the culture tank, the membrane separation treatment is started by the first filter unit, and when the storage tank reaches the predetermined amount of liquid, The membrane separation process was started in the second filter unit. As a result, the target CHO cells were collected in a storage tank in a separated and purified state.

<スフェロイドの浮遊培養>
スフェロイドの浮遊培養において、目的物に相当する細胞としては、iPS細胞を用いた。目的物に相当する細胞は、以下の手順で、凝集化させて培養し、培養後にスフェロイドとして回収した。
<Floating culture of spheroids>
In the suspension culture of spheroids, iPS cells were used as the cells corresponding to the target substances. The cells corresponding to the target product were aggregated and cultured according to the following procedure, and recovered as spheroids after culturing.

はじめに、iPS細胞用の液体培地を用意した。この液体培地中にiPS細胞を播種し、培養槽内で灌流培養方式の攪拌培養を行った。 First, a liquid medium for iPS cells was prepared. IPS cells were seeded in this liquid medium, and a perfusion culture method was performed by stirring in a culture tank.

図17は、細胞凝集体の顕微鏡写真である。
図17に示すように、培養時間が経過するほどスフェロイドが大きくなり、培養を開始して5日目には、数百μm径のスフェロイドが観測された。
FIG. 17 is a photomicrograph of cell aggregates.
As shown in FIG. 17, the spheroids became larger as the culture time elapsed, and on the 5th day after the start of the culture, spheroids having a diameter of several hundred μm were observed.

続いて、培養槽内から液体を引き抜き、第1フィルタユニットで膜分離処理を開始し、貯留槽が所定の液量に到達した時点で、第2フィルタユニットで膜分離処理を開始した。その結果、貯留槽内に目的物であるiPS細胞のスフェロイドが分離精製された状態で回収された。 Subsequently, the liquid was withdrawn from the culture tank, the membrane separation treatment was started in the first filter unit, and when the storage tank reached a predetermined liquid volume, the membrane separation treatment was started in the second filter unit. As a result, the target iPS cell spheroid was recovered in a separated and purified state in the storage tank.

1 培養槽
2 第1フィルタユニット(第一のフィルタ)
3 第2フィルタユニット(第二のフィルタ)
5 回収槽
6 貯留槽
8 細胞分離装置
11 引抜管
12 返送管
13 移送管
14 回収管
15 排出管
16 上流側移送管
17 下流側移送管
18 下流側返送管
21 培養槽
22 攪拌装置
23 通気装置
24 温度調節装置
25 溶液槽
26 供給ポンプ
27 制御装置
28 培地槽
29 培地ポンプ
30 ペリスタルティックポンプ
31 ハウジング
32 ロータ
33 ローラ
34 押圧壁
35 チューブ
40 遠心ポンプ
41 ハウジング
42 インペラ付ロータコア
43 ロータ磁石
44 ステータコア
45 ステータコイル
50 加圧ポンプ(加圧器)
51 ガス供給源
52 ガス供給管
53 ガスレギュレータ
54 圧力センサ
55 コントローラ
100 細胞培養精製装置
105 回収槽
106 貯留槽
118 下流側返送管
119 回収管
121 粒子径測定器
123 返送側バルブ(流路切替器)
124 回収側バルブ(流路切替器)
130 制御装置
P1 引抜ポンプ(第一の送液装置)
P2 回収ポンプ(第二の送液装置)
P3 排出ポンプ(第三の送液装置)
P4 移送ポンプ(第四の送液装置)
P5 返送ポンプ(第五の送液装置)
P11 引抜ポンプ
P12 回収ポンプ
P13 排出ポンプ
P14 上流側移送ポンプ
P15 下流側移送ポンプ
1 Culture tank 2 1st filter unit (1st filter)
3 Second filter unit (second filter)
5 Recovery tank 6 Storage tank 8 Cell separation device 11 Extraction pipe 12 Return pipe 13 Transfer pipe 14 Recovery pipe 15 Discharge pipe 16 Upstream side transfer pipe 17 Downstream side transfer pipe 18 Downstream side return pipe 21 Culture tank 22 Stirrer 23 Ventilation device 24 Temperature control device 25 Solution tank 26 Supply pump 27 Control device 28 Medium tank 29 Medium pump 30 Peristaltic pump 31 Housing 32 Rotor 33 Roller 34 Pressing wall 35 Tube 40 Centrifugal pump 41 Housing 42 Rotor core with impeller 43 Rotor magnet 44 Stator core 45 Stator coil 50 Pressurization pump (pressurizer)
51 Gas supply source 52 Gas supply pipe 53 Gas regulator 54 Pressure sensor 55 Controller 100 Cell culture purification device 105 Recovery tank 106 Storage tank 118 Downstream return pipe 119 Recovery pipe 121 Particle size measuring device 123 Return side valve (flow path switch)
124 Recovery side valve (flow path switch)
130 Control device P1 Extraction pump (first liquid delivery device)
P2 recovery pump (second liquid feeder)
P3 discharge pump (third liquid feeder)
P4 transfer pump (fourth liquid feeder)
P5 return pump (fifth liquid delivery device)
P11 Extraction pump P12 Recovery pump P13 Discharge pump P14 Upstream transfer pump P15 Downstream transfer pump

Claims (15)

細胞を培養するための培養槽と、
前記培養槽から引き抜かれた液体中の目的物と前記目的物よりも大きい非目的物とを互いに分離する第一のフィルタと、
前記第一のフィルタで分離された液体中の前記目的物と前記目的物よりも小さい夾雑物とを互いに分離する第二のフィルタと、
前記第一のフィルタで分離された前記非目的物を前記培養槽に戻す返送流路と、を備え、
前記目的物は、単離細胞、又は、細胞凝集体である細胞培養精製装置。
A culture tank for culturing cells and
A first filter that separates the target product in the liquid drawn from the culture tank and the non-target product larger than the target product from each other.
A second filter that separates the target substance in the liquid separated by the first filter and impurities smaller than the target substance from each other.
It is provided with a return flow path for returning the non-target substance separated by the first filter to the culture tank.
The target product is a cell culture purification device that is an isolated cell or a cell aggregate.
請求項1に記載の細胞培養精製装置であって、
前記細胞は、マイクロキャリアに接着した細胞、又は、細胞凝集体であり、
前記目的物は、単離細胞、又は、目的の大きさ以下の細胞凝集体であり、
前記第一のフィルタで分離される前記非目的物は、マイクロキャリア、又は、目的の大きさよりも大きい細胞凝集体である細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 1.
The cells are cells adhered to microcarriers or cell aggregates, and are
The target substance is an isolated cell or a cell aggregate having a size smaller than the desired size.
The non-target substance separated by the first filter is a cell culture purification device which is a microcarrier or a cell aggregate larger than the target size.
請求項1に記載の細胞培養精製装置であって、
前記第一のフィルタの孔径は、前記目的物の粒子径の5倍以上である細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 1.
A cell culture purification apparatus in which the pore size of the first filter is 5 times or more the particle size of the target product.
請求項1に記載の細胞培養精製装置であって、
前記第二のフィルタの孔径は、前記目的物の粒子径の5分の1以下である細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 1.
A cell culture purification apparatus in which the pore size of the second filter is one-fifth or less of the particle size of the target product.
請求項1に記載の細胞培養精製装置であって、
前記第一のフィルタは、中空糸膜であり、前記培養槽から引き抜かれた液体が前記中空糸膜の内側を長さ方向に沿って流れる内圧濾過方式である細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 1.
The first filter is a hollow fiber membrane, and is a cell culture purification device of an internal pressure filtration method in which a liquid drawn from the culture tank flows inside the hollow fiber membrane along the length direction.
請求項1に記載の細胞培養精製装置であって、
前記培養槽は、回分培養式、流加培養式、又は、灌流培養式である細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 1.
The culture tank is a cell culture purification device of a batch culture type, a fed-batch culture type, or a perfusion culture type.
請求項1に記載の細胞培養精製装置であって、
前記培養槽から液体を引き抜いて前記第一のフィルタに送る送液装置を備え、
前記送液装置は、ペリスタルティックポンプ、遠心ポンプ、又は、前記培養槽内の圧力を加圧して送液を駆動する加圧器である細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 1.
A liquid feeding device for drawing a liquid from the culture tank and sending it to the first filter is provided.
The liquid feeding device is a peristaltic pump, a centrifugal pump, or a cell culture purification device which is a pressurizer that pressurizes the pressure in the culture tank to drive the liquid feeding.
請求項1に記載の細胞培養精製装置であって、
前記培養槽に接続された配管、前記第一のフィルタに接続された配管、前記第二のフィルタに接続された配管、前記第一のフィルタ、及び、前記第二のフィルタのうちの一以上がシングルユース製品である細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 1.
One or more of the pipe connected to the culture tank, the pipe connected to the first filter, the pipe connected to the second filter, the first filter, and the second filter. A cell culture purification device that is a single-use product.
請求項1に記載の細胞培養精製装置であって、
前記第二のフィルタで分離された前記目的物を含む液体中に含まれる粒子の粒子径分布を測定する粒子径測定器を備える細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 1.
A cell culture purification apparatus including a particle size measuring device for measuring the particle size distribution of particles contained in a liquid containing the target substance separated by the second filter.
請求項1に記載の細胞培養精製装置であって、
前記第二のフィルタで分離された前記目的物を回収するための回収槽を備え、
前記第一のフィルタ及び前記第二のフィルタのそれぞれは、供給される液体が流入する一次側の入口と、フィルタを透過していない液体が流出する一次側の出口と、フィルタを透過した液体が流出する二次側の出口と、を有し、
前記第一のフィルタの二次側の出口は、前記第二のフィルタの一次側の入口と接続されており、前記第二のフィルタの一次側の出口は、前記回収槽と接続されている細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 1.
A recovery tank for recovering the target object separated by the second filter is provided.
Each of the first filter and the second filter has an inlet on the primary side where the supplied liquid flows in, an outlet on the primary side where the liquid that has not passed through the filter flows out, and a liquid that has passed through the filter. It has an outlet on the secondary side that flows out,
The outlet on the secondary side of the first filter is connected to the inlet on the primary side of the second filter, and the outlet on the primary side of the second filter is a cell connected to the collection tank. Culture purification device.
請求項1に記載の細胞培養精製装置であって、
前記第一のフィルタで分離された前記目的物を溜める貯留槽を備え、
前記第一のフィルタ及び前記第二のフィルタのそれぞれは、供給される液体が流入する一次側の入口と、フィルタを透過していない液体が流出する一次側の出口と、フィルタを透過した液体が流出する二次側の出口と、を有し、
前記第一のフィルタの二次側の出口は、前記貯留槽と接続されており、前記貯留槽は、前記第二のフィルタの一次側の入口と接続されており、前記第二のフィルタの一次側の出口は、前記貯留槽と接続されている細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 1.
A storage tank for storing the target object separated by the first filter is provided.
Each of the first filter and the second filter has an inlet on the primary side where the supplied liquid flows in, an outlet on the primary side where the liquid that has not passed through the filter flows out, and a liquid that has passed through the filter. It has an outlet on the secondary side that flows out,
The outlet on the secondary side of the first filter is connected to the storage tank, the storage tank is connected to the inlet on the primary side of the second filter, and the primary side of the second filter is connected. The outlet on the side is a cell culture purification device connected to the water tank.
請求項11に記載の細胞培養精製装置であって、
前記第二のフィルタで分離された前記目的物を回収するための回収槽を備え、
前記貯留槽から前記第二のフィルタを経て前記貯留槽に戻る循環流路から分岐している分岐流路が前記回収槽に接続している細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 11.
A recovery tank for recovering the target object separated by the second filter is provided.
A cell culture purification apparatus in which a branch flow path branched from a circulation flow path that returns from the storage tank to the storage tank via the second filter is connected to the collection tank.
請求項12に記載の細胞培養精製装置であって、
前記循環流路と前記分岐流路との間で流路を切り替える流路切替器を備える細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 12.
A cell culture purification device including a flow path switcher for switching a flow path between the circulation flow path and the branch flow path.
請求項13に記載の細胞培養精製装置であって、
前記第二のフィルタで分離された前記目的物を含む液体中に含まれる粒子の粒子径を測定する粒子径測定器を備え、
前記流路切替器は、前記目的物よりも小さい粒子が予め設定されている目標濃度以下になったときに、前記循環流路から前記分岐流路に流路を切り替える細胞培養精製装置。
The cell culture purification apparatus according to claim 13.
A particle size measuring device for measuring the particle size of particles contained in the liquid containing the target substance separated by the second filter is provided.
The flow path switcher is a cell culture purification device that switches a flow path from the circulation flow path to the branch flow path when particles smaller than the target substance have a preset target concentration or less.
培養槽で細胞を培養する工程と、
前記培養槽から引き抜かれた液体を膜分離処理して前記液体中の目的物と前記目的物よりも大きい非目的物とを互いに分離する工程と、
前記膜分離処理で分離された前記目的物を含む液体を膜分離処理して前記液体中の前記目的物と前記目的物よりも小さい夾雑物とを互いに分離する工程と、を含み、
前記膜分離処理で分離された前記非目的物は、前記培養槽に戻され、
前記目的物は、単離細胞、又は、細胞凝集体である細胞培養精製方法。
The process of culturing cells in a culture tank and
A step of membrane-separating the liquid drawn from the culture tank to separate the target product in the liquid and the non-target product larger than the target product from each other.
The process includes a step of membrane-separating a liquid containing the target substance separated by the membrane separation treatment to separate the target substance in the liquid and impurities smaller than the target substance from each other.
The non-objective substance separated by the membrane separation treatment is returned to the culture tank and returned to the culture tank.
The object is a cell culture purification method in which isolated cells or cell aggregates are used.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112322496A (en) * 2021-01-05 2021-02-05 北京百普赛斯生物科技股份有限公司 Perfusion production system and method for new coronavirus S1 protein
CN112570154A (en) * 2021-02-24 2021-03-30 英诺维尔智能科技(苏州)有限公司 Centrifugal liquid changing device
WO2022186237A1 (en) * 2021-03-03 2022-09-09 テルモ株式会社 Sampling device and cell culture system
JP7241225B1 (en) 2022-07-29 2023-03-16 日機装株式会社 Culture system
JP7299436B1 (en) 2022-08-08 2023-06-27 日機装株式会社 Culture system
WO2023145922A1 (en) * 2022-01-31 2023-08-03 株式会社ヘリオス Production method for natural killer cells
WO2024024967A1 (en) * 2022-07-29 2024-02-01 日機装株式会社 Culture system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014124101A (en) * 2012-12-25 2014-07-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method for removing bacterial contaminants from saccharified solution, and fermentation system
JP2017527267A (en) * 2014-07-21 2017-09-21 ザイレコ,インコーポレイテッド Biomass processing
WO2018159847A1 (en) * 2017-03-03 2018-09-07 富士フイルム株式会社 Cell culture device and cell culture method
WO2019004478A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 東レ株式会社 Production method and production device for chemical product by continuous fermentation
WO2019067966A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 Lonza Ltd. Perfusion apparatus for use in bioreactor systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014124101A (en) * 2012-12-25 2014-07-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method for removing bacterial contaminants from saccharified solution, and fermentation system
JP2017527267A (en) * 2014-07-21 2017-09-21 ザイレコ,インコーポレイテッド Biomass processing
WO2018159847A1 (en) * 2017-03-03 2018-09-07 富士フイルム株式会社 Cell culture device and cell culture method
WO2019004478A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 東レ株式会社 Production method and production device for chemical product by continuous fermentation
WO2019067966A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 Lonza Ltd. Perfusion apparatus for use in bioreactor systems

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112322496A (en) * 2021-01-05 2021-02-05 北京百普赛斯生物科技股份有限公司 Perfusion production system and method for new coronavirus S1 protein
CN112570154A (en) * 2021-02-24 2021-03-30 英诺维尔智能科技(苏州)有限公司 Centrifugal liquid changing device
CN112570154B (en) * 2021-02-24 2024-03-19 英诺维尔智能科技(苏州)有限公司 Centrifugal liquid changing device
WO2022186237A1 (en) * 2021-03-03 2022-09-09 テルモ株式会社 Sampling device and cell culture system
WO2023145922A1 (en) * 2022-01-31 2023-08-03 株式会社ヘリオス Production method for natural killer cells
JP7241225B1 (en) 2022-07-29 2023-03-16 日機装株式会社 Culture system
WO2024024967A1 (en) * 2022-07-29 2024-02-01 日機装株式会社 Culture system
JP2024018808A (en) * 2022-07-29 2024-02-08 日機装株式会社 Culture system
JP7299437B1 (en) 2022-08-08 2023-06-27 日機装株式会社 Culture system
JP7358664B1 (en) * 2022-08-08 2023-10-10 日機装株式会社 Culture system
JP2024018900A (en) * 2022-08-08 2024-02-08 日機装株式会社 Culture system
JP2024018899A (en) * 2022-08-08 2024-02-08 日機装株式会社 Culture system
JP7299436B1 (en) 2022-08-08 2023-06-27 日機装株式会社 Culture system

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