JP4986659B2 - Culture bag and incubator - Google Patents
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Description
本発明は、細胞や微生物などの培養を大量に行うことのできる培養袋及び培養器に関する。 The present invention relates to a culture bag and an incubator capable of culturing cells and microorganisms in large quantities.
微生物、昆虫細胞、植物細胞、動物細胞などの大量培養は、医薬、食品などとして有用なタンパク質などの物質の生産に広く用いられている。しかしながら、従来のガラス製やステンレス製の大型の培養器は高価であり、また、培養器を滅菌するために大型の滅菌装置が必要であったり、あるいは培養器自体に滅菌装置を取り付けるなど大掛かりな設備が必要であった。さらに、繰り返し培養器を使用するためには内部の洗浄や装置のメンテナンスに手間がかかるという問題があった。
この様な問題を解決するために、袋状の培養槽が提案されている(特許文献1)。しかしながら、この培養槽は、培養液や培養体の収納後に蓋体で袋の開放部を封止するものであり、培養器の組立時、あるいは培養液や培養体の収納時に雑菌が混入するおそれがあり、培養器内部の無菌状態の保持には限界があった。
一方、嫌気性微生物を培養するために密閉構造とした培養袋も提案されている(特許文献2)。この培養袋は、培養器内部の無菌状態の保持には適しているが、長方形の2枚のシートを4辺で溶着した平袋の構造であり、培養袋内部を撹拌することは、考慮されていない。
In order to solve such problems, a bag-shaped culture tank has been proposed (Patent Document 1). However, this culture tank seals the open part of the bag with a lid after storing the culture medium or culture medium, and there is a possibility that various germs may be mixed during assembly of the incubator or storage of the culture medium or culture medium. As a result, there was a limit to maintaining the sterility inside the incubator.
On the other hand, a culture bag having a sealed structure for culturing anaerobic microorganisms has also been proposed (Patent Document 2). This culture bag is suitable for maintaining the aseptic condition inside the incubator, but it has a flat bag structure in which two rectangular sheets are welded on four sides, and stirring the inside of the culture bag is considered. Not.
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、内部を撹拌可能に構成して細胞や微生物(以下、これらをまとめて「微生物」という。)などの大量培養や大量の微生物に対する種々の操作を安価かつ簡便に行うことのできる培養袋および培養器を提供することを課題とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The inside of the present invention is configured so that it can be stirred, and is used for mass culture of cells and microorganisms (hereinafter collectively referred to as “microorganisms”) and various types of microorganisms. It is an object of the present invention to provide a culture bag and an incubator that can perform the above operation inexpensively and simply.
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、折り畳み可能な基材からなる有底有蓋の円筒容器に撹拌翼を有する回転軸を備える撹拌装置を収納することで解決しうることを知見し、本発明を完成させたものである。 As a result of intensive studies to solve the above-described problems, the present inventors have solved the problem by housing a stirring device having a rotating shaft having a stirring blade in a bottomed and covered cylindrical container made of a foldable base material. As a result, the present invention has been completed.
すなわち、本発明は以下のとおりである。
(1)折り畳み可能な有底有蓋の円筒容器に、撹拌翼を有する回転軸を備える攪拌装置を気密に収納した培養袋であって、前記容器の上縁には胴壁の延長部からなる吊し部が全周に亘って設けられており、前記容器の蓋にキャップで気密に封止可能な注出口が熱溶着された、培養袋。
(2)前記注出口が複数熱溶着された蓋を有する(1)に記載の培養袋。
(3)前記回転軸を前記容器の蓋に熱溶着された前記注出口から前記容器の外に回転可能に突出させて前記撹拌装置を気密に収納した(1)または(2)の培養袋。
(4)前記容器は、前記容器の外側に突出する一端が封止された前記容器の内外を連通する管状の連通部材が前記注出口を気密に封止するキャップに設けられて前記注出口に気密に配設された(1)ないし(3)のいずれかの培養袋。
(5)前記容器が胴壁の外側に温度センサーを備える(1)ないし(4)のいずれかの培養袋。
(6)前記培養袋の内部が無菌状態に保持された(1)ないし(5)のいずれかの培養袋。
(7)(1)ないし(6)のいずれかの培養袋を、剛性を有する外殻に収納した培養器。(8)前記外殻が円筒である(7)の培養器。
(9)前記培養器が前記回転軸を回転させる駆動装置を備える(7)または(8)の培養器。
(10)前記培養器が加温装置を備える(7)ないし(9)のいずれかの培養器。
(11)前記培養器が冷却装置を備える(7)ないし(10)のいずれかの培養器。
(12)前記培養器がpH調整装置を備える(7)ないし(11)のいずれかの培養器。(13)前記培養器が給気装置を備える(7)ないし(12)のいずれかの培養器。
(14)前記培養器が培養袋内のpH、温度、溶存酸素および濁度の一種または二種以上を測定するセンサーを備える(7)ないし(13)のいずれかの培養器。
(15)前記培養器が前記センサーの情報に基づき培養袋内のpH、温度、溶存酸素および濁度の一種または二種以上を制御する制御装置を備える(14)の培養器。
That is, the present invention is as follows.
(1) A culture bag in which a stirrer having a rotating shaft having a stirring blade is hermetically housed in a foldable bottomed and covered cylindrical container, and the upper edge of the container is a suspension made of an extension of the trunk wall A culture bag in which a throat is provided over the entire circumference and a spout that can be hermetically sealed with a cap is thermally welded to the lid of the container .
(2) The culture bag according to (1), wherein the spout has a plurality of heat-welded lids.
( 3 ) The culture bag according to (1) or (2) , wherein the agitation apparatus is stored in an airtight manner by projecting the rotating shaft from the spout, which is thermally welded to the lid of the container, so as to be rotatable outside the container.
( 4 ) The container has a tubular communication member that communicates the inside and outside of the container with one end projecting to the outside of the container sealed in the cap to hermetically seal the spout. The culture bag according to any one of (1) to (3), which is airtightly arranged.
( 5 ) The culture bag according to any one of (1) to ( 4 ), wherein the container includes a temperature sensor on the outside of the trunk wall.
( 6 ) The culture bag according to any one of (1) to ( 5 ), wherein the inside of the culture bag is maintained in a sterile state.
( 7 ) An incubator in which the culture bag of any one of (1) to ( 6 ) is housed in a rigid outer shell. ( 8 ) The incubator according to ( 7 ), wherein the outer shell is a cylinder.
( 9 ) The incubator according to ( 7 ) or ( 8 ), wherein the incubator includes a drive device that rotates the rotating shaft.
( 10 ) The incubator according to any one of ( 7 ) to ( 9 ), wherein the incubator includes a heating device.
( 11 ) The incubator according to any one of ( 7 ) to ( 10 ), wherein the incubator includes a cooling device.
( 12 ) The incubator according to any one of ( 7 ) to ( 11 ), wherein the incubator includes a pH adjusting device. ( 13 ) The incubator according to any one of ( 7 ) to ( 12 ), wherein the incubator includes an air supply device.
( 14 ) The incubator according to any one of ( 7 ) to ( 13 ), wherein the incubator includes a sensor for measuring one or more of pH, temperature, dissolved oxygen, and turbidity in the culture bag.
(15) incubator of the provided pH of the incubator is in the culture bag on the basis of information of the sensor, temperature, a control device for controlling one or two or more of the dissolved oxygen and turbidity (14).
本発明の培養袋は、袋本体を折り畳み可能な有底有蓋の円筒容器としたので、保管時や輸送時には減容可能で、用時には内部を撹拌可能となり、微生物などの大量培養や大量の微生物に対する種々の操作を安価かつ簡便に行うことができる。また、折り畳み可能な有底有蓋の円筒容器に撹拌装置を気密に収納させてなるため、例えば、本発明の培養袋を清浄な環境下で製造したり、予めまとめてγ線などで滅菌したりして無菌状態に保持しておくことで、都度、手間のかかる滅菌操作を行うことなく簡便に培養を行うことができる。また、使用後の培養袋が使い捨て可能となり、使用後の培養器の洗浄が不要である。そして、容器が円筒状であるので、撹拌操作時に撹拌翼が容器胴壁に接触することがない。また、培養袋の底部に皺ができず培養体等が皺に詰まって培養効率が低下することを避けることができる。
また、前記容器が連通部材を備えると、チューブを接続して、あるいはそのままの状態で、ここから給排気が行えると共に培養液や培養体が収納された容器を無菌的に接続することで、培養器内に培養液や培養体を収納、取り出しの際、雑菌が混入することがない。
また、前記容器が胴壁の外側に温度センサーを備えると、撹拌装置に接触することなく温度管理が可能となる。
また、前記容器が上縁に吊し部を備えると、支持部材に確実で容易に固定することができる。そして、前記吊し部が前記容器の胴壁の延長部であると、容器の製造時に吊し部を容易に設置できる。また、外殻が円筒である場合に、吊し部を折り返すことによって、容易に容器を外殻に固定することができる。
本発明の培養器は、本発明の培養袋を、剛性を有する外殻に収納させてなるため安定して自立させることができる。そして、前記外殻が円筒であると汎用性が高く、入手の容易なスチールドラム缶、合成樹脂製ドラム缶、紙製のコンポジット缶などを使用することができると共に、培養器をコンパクトにすることができる。
前記培養器が前記回転軸を回転させる駆動装置を備えると、より安定した撹拌培養が可能となる。
また、前記培養器が加温装置を備えると、加温して培養の促進が可能となる。
また、前記培養器が冷却装置を備えると、培養袋内の物質生産や生物反応を特定のタイミングで終了させることができる。
また、前記培養器がpH調整装置を備えると、pHを一定に保って安定した培養が可能となり、また、培養液のpHを変化させて、目的物質を沈殿させたりすることが可能となる。
また、前記培養器が給気装置を備えると、効率のよい通気培養が可能となる。
また、前記培養器が培養袋内のpH、温度、溶存酸素および濁度の一種または二種以上を測定するセンサーを備えると、pH、温度、溶存酸素および濁度をモニターしながら安定した培養が可能となる。
また、前記培養器が前記センサーの情報に基づき培養袋内のpH、温度、溶存酸素およ
び濁度の一種または二種以上を制御する制御装置を備えると、pH、温度、溶存酸素および濁度の制御が容易になる。
The culture bag of the present invention is a closed-bottomed cylindrical container that can fold the bag body, so that the volume can be reduced during storage and transportation, and the inside can be stirred during use. Various operations can be performed inexpensively and easily. In addition, since the stirrer is housed in a foldable bottomed and covered cylindrical container in an airtight manner, for example, the culture bag of the present invention can be produced in a clean environment or sterilized in advance with γ-ray or the like. Thus, by maintaining the sterilized state, it is possible to easily carry out the culture without performing a time-consuming sterilization operation. Moreover, the culture bag after use becomes disposable, and washing | cleaning of the incubator after use is unnecessary. And since a container is cylindrical shape, a stirring blade does not contact a container trunk | drum wall at the time of stirring operation. In addition, it is possible to avoid that the bottom of the culture bag cannot be sprinkled and the culture body is clogged with the sputum and the culture efficiency is lowered.
In addition, when the container is provided with a communication member, the culture can be performed by aseptically connecting a container in which a culture solution or a culture body is stored while a tube is connected or can be supplied and exhausted as it is. When the culture solution or culture is stored and taken out in the vessel, no germs are mixed.
Further, when the container is provided with a temperature sensor on the outside of the body wall, temperature management can be performed without contacting the stirring device.
Moreover, when the said container is provided with a suspension part on the upper edge, it can be reliably and easily fixed to the support member. And when the said suspension part is the extension part of the trunk | drum wall of the said container, a suspension part can be easily installed at the time of manufacture of a container. Further, when the outer shell is a cylinder, the container can be easily fixed to the outer shell by folding the hanging portion.
Since the culture bag of the present invention is housed in the outer shell having rigidity, the incubator of the present invention can be made to stand by itself stably. And if the outer shell is a cylinder, it is highly versatile and can be easily used steel drums, synthetic resin drums, paper composites, etc., and the incubator can be made compact. .
If the incubator includes a drive device that rotates the rotating shaft, more stable agitation culture is possible.
Further, when the incubator is equipped with a heating device, the culture can be promoted by heating.
In addition, when the incubator is provided with a cooling device, substance production and biological reaction in the culture bag can be terminated at a specific timing.
Further, when the incubator is equipped with a pH adjusting device, stable culture can be performed while keeping the pH constant, and the target substance can be precipitated by changing the pH of the culture solution.
In addition, when the incubator includes an air supply device, efficient aeration culture is possible.
In addition, when the incubator includes a sensor for measuring one or more of pH, temperature, dissolved oxygen and turbidity in the culture bag, stable culture can be performed while monitoring pH, temperature, dissolved oxygen and turbidity. It becomes possible.
Further, when the incubator includes a control device for controlling one or more of pH, temperature, dissolved oxygen and turbidity in the culture bag based on the information of the sensor, the pH, temperature, dissolved oxygen and turbidity are controlled. Control becomes easy.
本発明の培養袋は、折り畳み可能な基材からなる。折り畳むことができる基材としては、可撓性、不透水性で強度が高いことから合成樹脂フィルムやシート(本明細書では「フィルム」と「シート」を「フィルム」と総称する。)が好ましい。そして、培養袋を製造する観点からは、熱溶着性を有するものが好ましく、培養の作業性からは、容器内部が透視可能なものが好ましい。その様なフィルムを構成する合成樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン、軟質塩化ビニルなどが挙げられる。特に高い強度が要求される場合は、二軸延伸ナイロンフィルムや二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを補強層として積層しも良い。容器に酸素の遮断が求められる場合は、アルミなどの金属箔、無機物蒸着フィルムやエチレン−ビニルアルコール共重合体層などのガスバリア性基材を用いても良い。これらのフィルムや基材が複数層積層されたり、重畳されていても良い。
基材の厚みは特に限定されず、基材の材質や容器の容量に応じて適宜選択することができる。本発明の培養袋は折り畳み可能であると共に、培養器に組み立てる際の作業性や培養時の保形性の観点から、ある程度の腰があることが好ましいので、通常は、50μm〜1000μm程度である。
The culture bag of the present invention comprises a foldable base material. The base material that can be folded is preferably a synthetic resin film or sheet (in this specification, “film” and “sheet” are collectively referred to as “film”) because it is flexible, impermeable, and has high strength. . And from a viewpoint of manufacturing a culture bag, what has heat-welding property is preferable, and what can see through the inside of a container from the workability | operativity of culture | cultivation is preferable. Examples of the synthetic resin constituting such a film include polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), and soft vinyl chloride. When particularly high strength is required, a biaxially stretched nylon film or a biaxially stretched polyethylene terephthalate film may be laminated as a reinforcing layer. When the container is required to block oxygen, a gas barrier substrate such as a metal foil such as aluminum, an inorganic vapor deposition film, or an ethylene-vinyl alcohol copolymer layer may be used. A plurality of these films and base materials may be laminated or superposed.
The thickness of the substrate is not particularly limited and can be appropriately selected according to the material of the substrate and the capacity of the container. The culture bag of the present invention is foldable, and preferably has a certain degree of waist from the viewpoint of workability when assembling into an incubator and shape retention during culture, and is usually about 50 μm to 1000 μm. .
上記のような基材を有底有蓋の円筒容器に成形することにより培養袋を作製することができる。培養袋を有底有蓋の円筒にすることにより外殻に収容したときにも、培養袋の底部に皺ができず培養体等が皺に詰まって培養効率が低下することを避けることができる。また、撹拌時に撹拌翼などが胴壁に接触することを避けることができる。容器の容量は特に制限されないが、例えば、5〜1000Lの容量とすることができる。200L程度の大量培養器として用いる場合は、市販の円筒型ドラム缶内袋、例えば、天面(蓋)にキャップで封止可能な注出口(充填口)を有する藤森工業株式会社製「フジライナー200」の仕様を一部変更して用いることができる。 A culture bag can be produced by molding the base material as described above into a cylindrical container with a bottom and a lid. Even when the culture bag is made into a cylinder with a bottomed lid, it can be avoided that the bottom of the culture bag is not crushed and the culture body is clogged with the culm and the culture efficiency is lowered. Further, it is possible to avoid a stirring blade or the like from coming into contact with the body wall during stirring. Although the capacity | capacitance in particular of a container is not restrict | limited, For example, it can be set as the capacity | capacitance of 5-1000L. When used as a large-scale incubator of about 200 L, “Fuji Liner 200” manufactured by Fujimori Kogyo Co., Ltd. has a spout (filling port) that can be sealed with a cap on a commercially available cylindrical drum can inner bag, for example, the top surface (lid). The specification of “can be partially changed and used.
円筒容器の内部には、撹拌翼を有する回転軸を備える攪拌装置を気密に収納する。収納に際して、外部に設置するモーターなどで回転軸を直接駆動する場合は、回転軸を容器の蓋から容器の外に、気密性のある軸受けなどを用いて回転可能に突出させて撹拌装置を気密に収納する。また、磁石を用いて間接的に駆動する場合は、回転軸を容器の蓋から容器の外に突出させることなく気密に収納する。
撹拌装置としては、例えば、金属製や合成樹脂製の回転軸の先端および/または中間に撹拌翼を固定した撹拌装置が挙げられる。撹拌翼は2枚を、回転軸を挟んで固定すると培養袋を折り畳み易く好ましい。撹拌翼は複数段に分けて設けても良い。この場合、各段の翼の取付位置の角度をずらしても良い。3枚以上固定する場合は、撹拌翼を折り畳み可能とすることが好ましい。撹拌翼の幅が広い場合は、水平方向の捻れ角度を調整可能とすると好ましい。折り畳まれた撹拌翼を広げたり、捻れ角度などを調整したりする際は、基材が可撓性を有するので、容器の外から基材を介して操作することができる。
Inside the cylindrical container, a stirrer including a rotating shaft having a stirring blade is housed in an airtight manner. When the rotating shaft is directly driven by an external motor or the like during storage, the rotating shaft protrudes from the container lid to the outside of the container so as to be rotatable using an airtight bearing, etc. Store in. Moreover, when driving indirectly using a magnet, the rotating shaft is stored in an airtight manner without protruding from the container lid to the outside of the container.
Examples of the stirrer include a stirrer in which a stirrer blade is fixed to the tip and / or middle of a rotating shaft made of metal or synthetic resin. It is preferable that two stirring blades are fixed with the rotating shaft between them so that the culture bag can be easily folded. The stirring blades may be provided in a plurality of stages. In this case, you may shift the angle of the attachment position of the blade | wing of each step | level. When fixing three or more sheets, it is preferable that the stirring blade be foldable. When the width of the stirring blade is wide, it is preferable that the horizontal twist angle can be adjusted. When the folded stirring blade is expanded or the twist angle is adjusted, the base material has flexibility, so that it can be operated from the outside of the container through the base material.
円筒容器には、前記容器の外側に突出する一端が封止された前記容器の内外を連通する管状の連通部材を気密に設けると、合成樹脂製等のチューブを任意の長さで容易に接続することができるので好ましい。連通部材の設置は、具体的には、例えば、円筒容器の蓋に孔を設け、その孔に直接、連通部材を挿入して円筒容器の内外を連通させ、挿入箇所を接着剤や熱溶着などで液密に封止する。あるいは、予め、フランジを有する管を容器の胴壁上部や蓋に設けられた孔の内外に配し、フランジと容器の基材とを接着剤や熱溶着などで気密に固着した後、容器の胴壁と蓋とを接着剤や熱溶着などで気密に固着する。さらには、上記フジライナーの様に円筒容器の天面に孔を設け内側からフランジを有する合成樹脂
製の注出口部材を挿入し外側に突出する注出口を熱溶着して合成樹脂製のキャップで液密に封止可能に構成し、キャップにその内外を連通する連通部材を設けることが好ましい。
キャップに連通部材を設けて給気管を内外に連通させるためには、例えば、予め、キャップに孔を開け、連通部材としてフランジを有する一本または複数本の管やノズルをキャップの内外に配し、フランジとキャップとを接着剤や熱溶着などで液密に封止するとよい。あるいは、キャップに孔を開け、その孔に連通部材となる管を貫通させ、貫通箇所を液密に封止してもよい。さらには、キャップを成型する際に連通部材をキャップの内外に形成してもよい。管やノズルは容器の内側に延設されていても良い。容器の外側となる管やノズルの一端を予め封止しておくか、固着時に熱溶着などで封止すれば気密性は確保される。連通部材は、複数本設けると、給液管、排液管、給気管や排気管などとすることができるので好ましい。連通部材にチューブを接続して給気管や排気管とする場合は、連通部材やチューブの端部に雑菌の混入を防ぐためのフィルターを嵌合、あるいは、接着剤や熱溶着などで固着して封止しておくと、容器内の無菌状態を保持したまま気体の流出入ができ、折り畳む際にも容器内の残存空気を追い出すことができるので好ましい。
The cylindrical container is easily connected to a tube made of synthetic resin with an arbitrary length by providing an airtight tubular communication member that communicates the inside and outside of the container with one end projecting outside the container sealed. This is preferable. Specifically, the communication member is installed, for example, by providing a hole in the lid of the cylindrical container, and directly inserting the communication member into the hole to allow communication between the inside and the outside of the cylindrical container. Seal liquid-tightly. Alternatively, a pipe having a flange is previously arranged inside and outside the hole provided in the upper wall of the container and the lid, and the flange and the base material of the container are hermetically fixed with an adhesive or heat welding, and then the container The body wall and the lid are hermetically fixed with an adhesive or heat welding. Furthermore, like the above Fuji liner, a synthetic resin spout member having a hole in the top surface of the cylindrical container and having a flange from the inside is inserted, and the spout port protruding outward is thermally welded with a synthetic resin cap. It is preferable that the cap is provided so as to be capable of being sealed in a liquid-tight manner, and a communication member that communicates the inside and outside of the cap is provided.
In order to make the cap communicate with the inside and outside by providing a communication member, for example, a hole is made in the cap in advance, and one or more tubes or nozzles having a flange as the communication member are arranged inside and outside the cap. The flange and the cap may be liquid-tightly sealed with an adhesive or heat welding. Alternatively, a hole may be formed in the cap, a pipe serving as a communication member may be passed through the hole, and the penetration portion may be sealed in a liquid-tight manner. Further, the communication member may be formed inside and outside the cap when the cap is molded. The tube and the nozzle may be extended inside the container. Airtightness can be ensured by preliminarily sealing one end of a tube and nozzle that are outside the container, or by sealing by heat welding at the time of fixation. It is preferable to provide a plurality of communication members because a liquid supply pipe, a liquid discharge pipe, an air supply pipe, an exhaust pipe, and the like can be provided. When connecting a tube to a communication member to make an air supply pipe or an exhaust pipe, fit a filter to prevent contamination of bacteria on the end of the communication member or tube, or fix it with an adhesive or heat welding. Sealing is preferable because gas can flow in and out while maintaining the aseptic condition in the container, and the remaining air in the container can be expelled when folded.
容器の胴壁の外側には、円筒容器内の培養液や培養体の温度をモニターして制御するために、温度センサーを設置してもよい。温度センサーは、連通部材を介して容器の内部に設置してもよいが、円筒容器の外側に設置することで雑菌の混入を防止できるので好ましい。また、撹拌時、撹拌翼に接触することもない。温度センサーとしては、熱電対やサーミスタなど接触式、放射温度計などの非接触式のものを用いることができる。放射温度計の場合、温度センサーは、外殻に設けても良い。
また、例えば、CHO細胞、ハイブリドーマ等の哺乳類細胞培養等においては、必要に応じ、温度に代えて、あるいは温度と併用して、pH、濁度や酸素濃度等をセンサーによってモニタリングしてもよい。この場合、連通部材にチューブ等を無菌的に接続し、サンプリングを行うか、培養液の一部をクリーンブースなど培養器の外部に循環させて培養液を直接センシングすることが望ましい。そして、センシングの結果をコンピュータなどで処理して、培養袋内のpH、温度、溶存酸素および濁度の一種または二種以上を制御することが望ましい。
A temperature sensor may be installed outside the body wall of the container in order to monitor and control the temperature of the culture solution or culture in the cylindrical container. The temperature sensor may be installed inside the container via the communication member, but it is preferable to install the temperature sensor outside the cylindrical container because contamination can be prevented. Moreover, it does not contact a stirring blade at the time of stirring. As the temperature sensor, a contact type such as a thermocouple or a thermistor or a non-contact type such as a radiation thermometer can be used. In the case of a radiation thermometer, the temperature sensor may be provided on the outer shell.
In addition, for example, in the culture of mammalian cells such as CHO cells and hybridomas, the pH, turbidity, oxygen concentration, etc. may be monitored by a sensor instead of temperature or in combination with temperature as necessary. In this case, it is desirable to aseptically connect a tube or the like to the communicating member and perform sampling, or to directly sense the culture solution by circulating a part of the culture solution outside the incubator such as a clean booth. And it is desirable to process the result of sensing with a computer etc., and to control 1 type, or 2 or more types of pH, temperature, dissolved oxygen, and turbidity in a culture bag.
容器が上縁に吊し部を備えると、この吊し部で容器を支持部材である外殻に容易に支持させることができる。吊し部は、紐やフックを容器外壁に接着剤などで固着しても良いが、吊し部が前記容器の胴壁の延長部であると、容器の製造時に吊し部を容易に設置できる。また、ここに鳩目などを設けても良い。胴壁の延長部からなる吊し部が全周に亘って設けられていると、外殻が円筒である場合に、吊し部を折り返すことによって、容易に容器を外殻に固定することができる。 When the container is provided with a hanging part on the upper edge, the container can be easily supported by the outer shell as a supporting member by this hanging part. The hanging part may be attached to the outer wall of the container with an adhesive or the like, but if the hanging part is an extension of the body wall of the container, the hanging part can be easily installed when the container is manufactured. it can. Moreover, you may provide an eyelet etc. here. When the suspension part consisting of the extension part of the body wall is provided over the entire circumference, the container can be easily fixed to the outer shell by folding the suspension part when the outer shell is a cylinder. it can.
培養袋の内部は、培養体の性質によっては、必ずしも無菌状態とする必要はないが、通常は、無菌状態に保持されることが好ましい。無菌状態は、例えば、本発明の培養袋を清浄な環境下で製造したり、予め滅菌したりして内部を無菌状態することができる。培養袋を滅菌する方法は特に制限されないが、例えば、γ線滅菌などの放射線滅菌、エチレンオキサイドガス(EOG)滅菌、オートクレーブ(AC)滅菌などが挙げられる。EOG滅菌を行う場合は、容器の少なくとも一部をフィルターとすることが好ましい。この場合、フィルターは、PEやPPなどのポリオレフィン系不織布であると、熱融着が可能となり好ましい。 The inside of the culture bag does not necessarily need to be sterilized depending on the nature of the culture, but is usually preferably maintained in a sterilized state. The aseptic condition can be aseptically prepared by, for example, producing the culture bag of the present invention in a clean environment or sterilizing in advance. The method for sterilizing the culture bag is not particularly limited, and examples thereof include radiation sterilization such as γ-ray sterilization, ethylene oxide gas (EOG) sterilization, and autoclave (AC) sterilization. When performing EOG sterilization, it is preferable to use at least a part of the container as a filter. In this case, it is preferable that the filter is a polyolefin-based non-woven fabric such as PE or PP because heat fusion is possible.
円筒容器は、培養液や培養体が多量に収納されて、ヘッドスペースが小さい場合は、ある程度の自立性を示すが、培養液や培養体が少量である場合や撹拌時の振動を考慮すると外殻を用いて容器の保形性を確保することが好ましい。外殻の形状は、特に制限されず、柱や管を組んだ枠体、箱や円筒缶などを用いることができる。これらは、無底であっても良いが、培養袋を下から支えられるので、有底であることが好ましい。円筒の外殻に収容
することによって本発明の培養袋を安定して自立させることができ、円筒であると培養器をコンパクトにすることができるので好ましい。円筒の外殻の内径は、培養袋と同程度乃至やや小さめとすると、培養液等を充填した場合に、培養袋が外殻に密着するので、外壁のフィルムに負荷がからず、撹拌に際しても安定して撹拌が行えるので好ましい。
外殻の材質は、特に制限されず、培養する培養体や培養液が充填された培養液や培養袋を保持できる程度の剛性があれば良く、金属、プラスチックや板紙などが挙げられる。耐久性、特に培養器を加温する場合は、金属とすることが好ましい。繰り返し使用する場合の錆の発生を考慮するとステンレスがより好ましい。外殻の材質が不透明である場合、培養器内の状態を目視するために外殻に覗き窓を設けてもよい。また、培養器内部に培養袋内の状態を目視しやすくするため照明を設けてもよい。
Cylindrical containers show a certain degree of independence when a large amount of culture medium or culture medium is stored and the head space is small. It is preferable to ensure the shape retention of the container using a shell. The shape of the outer shell is not particularly limited, and a frame, a box, a cylindrical can, or the like in which a column or a tube is assembled can be used. These may be bottomless, but are preferably bottomed because the culture bag can be supported from below. By housing in the outer shell of the cylinder, the culture bag of the present invention can be stably supported, and a cylinder is preferable because the incubator can be made compact. If the inner diameter of the outer shell of the cylinder is about the same as or slightly smaller than that of the culture bag, the culture bag will be in close contact with the outer shell when filled with the culture solution, etc. It is preferable because it can be stably stirred.
The material of the outer shell is not particularly limited as long as it has sufficient rigidity to hold a culture body to be cultured or a culture solution or culture bag filled with the culture solution, and examples thereof include metals, plastics, and paperboard. Durability, particularly when the incubator is heated, is preferably a metal. In consideration of the occurrence of rust when repeatedly used, stainless steel is more preferable. When the material of the outer shell is opaque, a viewing window may be provided in the outer shell in order to visually check the state in the incubator. Moreover, you may provide illumination in order to make it easy to visually observe the state in a culture bag inside an incubator.
培養器には、培養袋に設置された給気管と接続でき、かつ、培養袋内に気体を送ることのできる送気装置を設置することが好ましい。
培養器には、培養袋内を加温して培養を促進するために加温装置を設置することが好ましい。加温装置は、外殻と培養袋のいずれに設けても良いが、培養器に組み立てるときの作業性から外殻に設けることが好ましい。加温装置は、外殻の内外いずれに設けても良いが、加温効率からは、内側に設けることが好ましい。加温装置を設ける場合は、部分的に設けても攪拌により内部の温度が均一化されるので問題ないが、培養器全体を覆うように設けることが好ましい。加温装置としては、ニクロム線、シーズ線、カーボンやアルミ箔の回路を合成樹脂層に挟み込んだ面状発熱体などの発熱体を用いることができる。外殻が金属缶である場合は、電磁誘導加熱装置、円筒容器がカルボキシル基などの極性基を有する樹脂層を備える場合は、高周波誘導加熱装置を用いることもできる。
培養器には、培養袋内の温度調節あるいは物質生産や生物反応を終了させたりするための、培養袋内を冷却できる冷却装置を設置してもよい。例えば、外殻を収容できるような容器であって、該容器と外殻との間に冷却水を流入させることのできる容器を設置し、培養袋内を冷却できるようにしてもよい。
培養器には、培養袋内の培養液のpHを一定に維持したり、変化させたりするためのpH調整装置が設置されていることが好ましい。pH調整装置としては、目的のpHに調整するために酸またはアルカリを供給できる装置であることが好ましい。
なお、培養器には、上記の加温装置、冷却装置、pH調整装置などを制御するためのコンピュータなどの制御装置が設置されていることが好ましい。
The incubator is preferably provided with an air supply device that can be connected to an air supply pipe installed in the culture bag and can send gas into the culture bag.
It is preferable to install a heating device in the incubator in order to heat the inside of the culture bag and promote the culture. The heating device may be provided in either the outer shell or the culture bag, but is preferably provided in the outer shell in view of workability when assembling the incubator. The heating device may be provided either inside or outside the outer shell, but it is preferably provided inside from the viewpoint of heating efficiency. In the case of providing a warming device, even if it is partially provided, there is no problem because the internal temperature is made uniform by stirring, but it is preferable to provide it so as to cover the entire incubator. As the heating device, a heating element such as a sheet heating element in which a circuit of nichrome wire, sheathed wire, carbon or aluminum foil is sandwiched between synthetic resin layers can be used. When the outer shell is a metal can, an electromagnetic induction heating device can be used, and when the cylindrical container includes a resin layer having a polar group such as a carboxyl group, a high frequency induction heating device can also be used.
The incubator may be provided with a cooling device that can cool the inside of the culture bag in order to adjust the temperature in the culture bag or to terminate the production of substances and biological reactions. For example, a container that can accommodate an outer shell, and a container into which cooling water can flow between the container and the outer shell, may be installed so that the inside of the culture bag can be cooled.
The incubator is preferably provided with a pH adjusting device for maintaining or changing the pH of the culture solution in the culture bag. The pH adjusting device is preferably a device capable of supplying an acid or an alkali in order to adjust to a target pH.
The incubator is preferably provided with a control device such as a computer for controlling the heating device, the cooling device, the pH adjusting device and the like.
本発明の培養器は、微生物などの培養にとどまらず、微生物を利用した物質生産のために使用することができる。
また、本発明の培養器によって微生物等を培養後、微生物等を培養袋の中で担体に固定化しさらにバイオリアクターとしても使用することも可能である。例えば、培養袋にて微生物培養後に微生物固定化用担体を適量培養袋に加え、攪拌装置にて攪拌しながら微生物を固定化し、さらに本発明の培養器内で攪拌しつつ、連通部材を介して空気を導入することにより好気的条件としたり、窒素やアルゴン等の不活性ガスを導入することにより嫌気的条件としたりして目的の反応を行うことが可能である。この場合、使用される担体は特に限定されないが、クラレ株式会社のクラゲールや日清紡績株式会社のAPG等が使用可能である。
The incubator of the present invention can be used not only for culturing microorganisms but also for producing substances using microorganisms.
In addition, after culturing microorganisms and the like with the incubator of the present invention, the microorganisms and the like can be immobilized on a carrier in a culture bag and further used as a bioreactor. For example, after culturing microorganisms in a culture bag, an appropriate amount of a carrier for immobilizing microorganisms is added to the culture bag, the microorganisms are fixed while stirring with a stirrer, and further stirred in the incubator of the present invention via a communicating member. It is possible to perform the desired reaction by introducing aerobic conditions by introducing air or by introducing an inert gas such as nitrogen or argon. In this case, the carrier used is not particularly limited, but Kuraray manufactured by Kuraray Co., Ltd., APG manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., or the like can be used.
以下、図面を参照して本発明の第一の実施態様を具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施例に係る培養袋10が折り畳まれた状態の平面図である。図2は、本発明の一実施例に係る培養袋10の斜視図である。図3は、外殻40の斜視図である。図4は、本発明の一実施例に係る培養器100の斜視図で、説明のため外殻40の一部を省略したものである。
図1および図2に示す本発明の培養袋10は、藤森工業株式会社製200Lドラム缶内
袋フジライナー200の仕様を一部変更して有底有蓋の円筒容器11として用いたものである。この容器の天面14(蓋)の中心付近から接着剤で固着された軸受けを介してPP製の回転軸22を突出させ、円筒容器11内にPP製の撹拌翼21を有する撹拌装置20を気密に収納したものである。撹拌装置20を円筒容器11内に気密に収納するには、円筒容器11の底面13や天面14を熱融着するときに封入してもよいし、円筒容器11の天面の中心部に後述する方法で注出口15と同様な注出口を設け、ここから収納してもよい。
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of a state in which a
The
この円筒容器11の胴壁12は、直径580mm、厚さ100μmのPE製インフレーションチューブ2枚を870mmと1000mmに裁断し、長い方のチューブ内に短い方のチューブを挿入したものである。胴壁12を二重構造としたのは、万が一、いずれかの胴壁12にピンホールが発生しても培養液や培養袋10が漏洩することを防止するためである。もちろん、厚い単層のチューブを用いても差し支えない。
この容器は、この胴壁12となる二枚のチューブの下端を揃え、直径600mm、厚さ100μmのPEフィルムを底面13とし、底面13から870mm上方に同型、同材質のPEフィルムを天面14としてリング状のインパルスシーラーを用いて10mm幅で熱融着したものである。天面14となるフィルムには、予め直径80mmの孔が中心部およびフィルムの円周と孔の円周との最短の間隔が100mmとなる位置に設けられ、それぞれ20mm幅のフランジを有する内径70mmのPE製の注出口15が熱融着されている。
The
In this container, the lower ends of the two tubes that form the
これらの注出口15の筒部には外ネジが設けられ、内ネジを有するキャップ30が螺合されている。中心部の注出口15を封止するキャップ30の天面の中心には、孔が穿設され、注出口15から収容された撹拌装置20の回転軸22が気密性のある軸受けを介して回転可能に挿入されている。外側(右側)のキャップ30の天面には、4個の孔が穿設され、外側の一端が封止された4本のPE製の管からなる図示しない連通部材が挿入されて接着剤で気密に固着されている。この連通部材は、それぞれPEやPP等の合成樹脂製チューブが接続されて、円筒容器11に対して、培養液等を注入する給液管32、サンプル採取、培養液等の循環、あるいは過剰や不要となった液体を排出する排液管33、空気や窒素などの気体を導入する給気管34、気体を排出する排気管35として用いられる。排液管33は、開口端部が円筒容器11の底面近傍に位置するように延設されていても良い。給気管34は、開口端部が円筒容器11の底面近傍に位置するように延設されることが好ましい。この場合、延設部先端に重りを付加すると給気管34の延設部が培養液中に深く沈むことに加えて給気管34が安定して垂れ下がるので、撹拌翼21が接触することがなくより好ましい。給気管34の延設部に沿って複数の孔が開口されていても良い。この場合、延設部先端は、封止されることが好ましい。給液管32および排液管33の円筒容器の外側先端は、それぞれ熱融着で封止されている。封止は、ピンチコック、栓、などの適宜な手段で行っても良い。給気管34および排気管35の先端は、それぞれフィルター36としてHEPAフィルターが組み込まれた部材を接着剤で取り付けて封止されている。フィルター36は、不織布などを開口端部に直接熱融着しても良い。
An outer screw is provided on the cylindrical portion of the
円筒容器11の胴壁の外側には、熱電対を用いた温度センサー16が粘着テープで貼付されている。貼付には、接着剤を用いても良い。このセンサーから温度情報が図示しない制御装置に送られて培養袋10内部の加温温度が制御される。
円筒容器11の上縁には、胴壁12を形成する長い方のチューブが一枚、開口状態で残されている。この開口は、培養袋10が外殻40に収容された場合に、外殻40の縁で折り返されて、培養袋10を外殻40に吊す吊し部17として機能する。
攪拌装置20が収納された円筒容器11を、回転軸22が挿入されたキャップ30および連通部材を有するキャップ30で気密に封止した。気密性をより確実なものとするためにはキャップ30の胴部下端を粘着テープやシュリンクチューブで覆っておくことが好ま
しい。円筒容器11をγ線で滅菌し、撹拌装置20を含めて内部全体を無菌状態として本発明の培養袋10が得られる。なお、経済的観点から、γ線滅菌は、円筒容器11をさらに可能な限りコンパクトに折り畳み、5〜20袋程度を外装段ボール等に集合包装して行うことが好ましい。
A
On the upper edge of the cylindrical container 11, one long tube forming the
The cylindrical container 11 in which the stirring
図3に示す外殻40は、200Lのステンレスのオープンドラム缶を外殻本体41としたものである。このドラム缶(外殻本体)41の内径は約570mmである。ドラム缶41の外面にニクロム線を編み込んだシリコンラバーのターポリンからなるバンド状のヒーター43を配設した。ヒーター43は、複数配設しても良い。天板42には、培養袋10から突出した二つの部材、すなわち、回転軸22が挿入されたキャップ30および連通部材を有するキャップ30が貫通可能な二つの孔を設け、注出口15を突出させた。さらに、天板42には、内部観察用の直径60mmの窓47を設け透明なアクリル板をボルトで固定して封をした。
The
ドラム缶41に本発明の培養袋10の吊し部17をドラム缶41の開口縁で折り返してドラム缶41の外側上部を覆うように収容した。天板42を天蓋としてドラム缶41の開口に外レバー式のバンドで培養袋10の吊し部17と一緒に締め付けた。
天板42の中央付近にフランジを有する筒体が立設された金属製のモーター固定台44をボルトで固定した。両端にフランジを有する金属パイプ46およびモーター45の回転軸と同軸となるようにモーター45にボルトで固定されたフランジを有する金属製の筒部材(不図示)に培養袋10の回転軸22を挿入してからモーター45に接続して、モーター固定台44と金属パイプ46とモーター45の筒部材との各フランジをそれぞれへルールで固定して図4に示す本発明の培養器100とした。
なお、培養中に培養袋内部が陽圧とならない場合は、キャップ30の下端と天板42との間に、例えばU字型の切り欠きを有する板を挟み込んで注出口15を天板42の孔に固定しておくことが好ましい。
The hanging
A metal
When the inside of the culture bag does not become a positive pressure during the culture, for example, a plate having a U-shaped notch is sandwiched between the lower end of the
図4を用いて、本発明の培養器100の使用方法を説明する。
外殻本体41に本発明の培養袋10が収容され、天板42で蓋されてなる培養器100の給液管32に図示しない滅菌された培養液が収容された培養液容器を無菌的に接続した。接続に際しては、テルモ株式会社製無菌接合装置SCD−IIBを用いた。なお、無菌接合装置を用いなくても無菌チャンバー内で接続作業を行うことで無菌的に接続することができる。
A method of using the
A culture solution container in which a sterilized culture solution (not shown) is accommodated in the
培養液容器を無菌的に接続した培養袋10に給液管32を介して培養液を充填する。次に、培養液を充填した培養袋10に同様に給液管32より培養体を注入する。
給気管34と給気用のチューブを、フィルター36を介して接続しておき、ポンプ等を用いて、空気等の気体を必要により、培養袋10内に圧送し、回転軸22を介してモーター45で撹拌翼21を回転させて撹拌しながら培養作業を行う。
The culture solution is filled in the
An
培養袋10内は、必要に応じて外殻40の外面に設けられたヒーター43で加温される。温度は天板42のキャップ30が貫通する孔の隙間を経由して培養袋10に貼付した温度センサー16でモニターする。温度センサー16で検知した温度情報に基づき、図示しない制御装置により、ヒーター43で培養袋10内を所定温度に維持する。培養体が所定濃度に達したら培養を終了し、培養袋10を開封し、培養体を回収する。培養体の濃度のチェックは、排液管33から培養袋10内に吸引用のチューブを無菌的に接続してポンプ等で吸引し、サンプルを採取して行う。
次に培養を行うときは、新たな培養袋10を用意し、外殻40にセットして同様に培養を行う。
なお、培養器100の組立は、培養袋10に培養液や培養体の充填が終了した後、最後
に外殻本体41を天板42で蓋して培養器100としても良い。
The inside of the
Next, when culturing, a
The
次に、図面を参照して本発明の第二の実施態様を具体的に説明する。
図5は、本発明の他の実施例に係る培養袋10が折り畳まれた状態の平面図である。図6は、本発明の他の実施例に係る培養器100の概略斜視図である。
図5に示す本発明の培養袋10は、第一の実施態様と同様に藤森工業株式会社製200Lドラム缶内袋フジライナー200を有底有蓋の円筒容器11としてその仕様を一部変更して用いたものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a plan view of a state in which the
As in the first embodiment, the
本態様の場合、容器天面14からPP製の回転軸22を突出させることなく、円筒容器11内にPP製の撹拌翼21を有する撹拌装置20を気密に収納したものである。この培養袋10に収納された回転軸22の上端には、鉄などの磁性体が固着されたフランジが接合されている。本実施形態では、鉄板をフランジ内に埋め込んだ。
In the case of this embodiment, the stirring
そして、この培養袋10は、第一の実施態様と同様のPE製の注出口15が、中心とその左右に合計3カ所、第一の実施態様と同様にして熱融着され、それぞれキャップ30が螺着されている。左右の注出口のキャップ30には、それぞれ3本の第一の実施態様と同様の連通部材が第一の実施態様と同様にして固着されている。中心のキャップ30は、孔を設けることなくオリジナルのままとした。
攪拌装置20が収納された円筒容器11のそれぞれの注出口15をそれぞれのキャップ30で気密に封止して、第一の実施態様と同様に撹拌装置20を含めて内部全体を無菌状態として本発明の培養袋10とした。
The
Each
得られた培養袋10を第一の実施態様と同様な200Lのステンレスのオープンドラム缶(外殻41)に収容した。なお、本態様においては、本発明の培養袋10の吊し部17をドラム缶41の縁で折り返してドラム缶41の外側上部を覆うように収容しただけで、天板で蓋することなく開放状態とした。なお、培養袋の吊し部17は、PPバンドなどでドラム缶41の胴部に締め付けられるようにしても良い。
The obtained
さらに、ドラム缶41を、上下に二分した250L用ステンレス製オープンドラム缶の下半分(半裁ドラム缶60)に収容した。半裁ドラム缶60には給水源61から水が供給され、温度調節や培養を終了させる時など、必要に応じ、培養袋10内を冷却できるようになっている。水の供給は電子弁62によって調節され、冷却に使用された水は排水装置59に送られるようになっている。なお、バンド状のヒーター43は、濡れない様にドラム缶41の内側に設置してある。
Furthermore, the drum can 41 was accommodated in the lower half of the 250 L stainless steel open drum can (half-cut drum can 60) that was divided in two. Water is supplied from the
この半裁ドラム缶60の上端近傍の外壁にステンレスの枠体63を溶接し、枠体63の横枠の中間に回転軸の先端に磁石を有するモーター45を回転軸が下を向くように固定した。回転軸の先端を培養袋10の天面中心に位置するキャップ30の天面外側に密着させ、磁力で培養袋10内の攪拌装置20の磁性体を引き寄せてフランジをキャップ30の天面の内側に密着させた。この様にして、培養袋10の容器天面14をキャップ30とモーター45を介して枠体63に固定すると共に、モーター45および攪拌装置20のそれぞれの回転軸がキャップ30の天面で摺動回転しながらモーター45の回転力を攪拌装置20の回転軸22に伝達可能とした。
A
培養袋10に培地である培養液および培養対象である培養体を無菌的に充填し、左のキャップ30の連通部材のひとつにチューブを接続して培養袋10の内外に延びる給液管32とした。この給液管32に、pHを調整するための塩酸等の酸と水酸化ナトリウム等のアルカリをそれぞれ収容した容器56、57およびこれらの容器から酸またはアルカリを選択して送液するポンプ55からなるpH調節装置を接続してある。
さらに、左のキャップ30の連通部材のもうひとつにチューブを無菌的に接続して培養袋10の内外に延びる給気管34とし、これに、気体を供給するコンプレッサー58が接続されている。なお、給気管34は、効率よく泡を発生させるために孔が多数穿設された先端近傍がループ状になっている。
The
Furthermore, a tube is aseptically connected to another communicating member of the
そして、右のキャップ30の連通部材のひとつにチューブを無菌的に接続して培養袋10の内外に延びる排液管33とし、これに、培養袋10内の培養液のpH、温度、溶存酸素および濁度を測定するセンサー(pH・温度センサー51、溶存酸素濃度センサー52、濁度センサー53)に培養液を環流して培養液を測定する培養液測定装置を接続してある。なお、図示しない他の連通部材は、予備として、外側端部を封止したまま残してある。
この様にして、図6に示す本発明の培養器100とした。
A tube is aseptically connected to one of the communicating members of the
In this way, the
培養器100の使用方法は、第一の実施態様と同様であるが、培養中は、常時、ポンプ55、pH・温度センサー51、溶存酸素濃度センサー52、濁度センサー53、電子弁62はコンピュータなどの制御装置54で測定・制御される。図6の破線の矢印は、制御装置54が測定・制御する装置であることを指し示す。
The method of using the
以下に第二の実施態様の培養器100を用いた培養実施例を挙げさらに説明を行う。
この実施態様の培養器100は、左右の注出口15、15に羅着されるキャップ30、30に径が50mmの孔をあけ、内外に連通する3本の連通部材が予め形成されたプラスチック製の円盤状中蓋をそれぞれのキャップ30に挿入し強く螺合して、キャップ30の縁と注出口15の先端で挟みこみ、連通部材以外からは外気が培養袋に入らないようにしたこと、
各連通部材にシリコンチューブを接続し、中蓋の外側に突出するチューブをクランプで挟むことにより必要に応じて内外の出入りを可能にし、チューブの先端は、フィルターに代えて図示しないプラスチック製のコネクターを装着してポリ袋で覆い、使用する直前にそれを外すようにしたこと、
培養袋10の底部に図示しない留め具を接着し給気管34を固定したこと、以外は、第二の実施態様で説明した培養袋10と同様にして図5に示す内部が滅菌された培養袋10を作製した。
Hereinafter, a culture example using the
The
A silicone tube is connected to each communicating member, and a tube protruding outside the inner lid is clamped to allow access to the inside and outside as required. The tip of the tube is a plastic connector (not shown) instead of a filter. Was covered with a plastic bag and removed just before use,
The culture bag shown in FIG. 5 is sterilized in the same manner as the
第二の実施態様と同様、それぞれのチューブを無菌下で接続して図6に示す本発明の培養器100とした。
As in the second embodiment, each tube was connected under aseptic conditions to obtain the
本実施態様の培養器100を用いた培養例の指標微生物として大腸菌HB101株を用いた。グリセロールストックとして保存しておいた大腸菌HB101株10mlを5LのLB培地(tryptone 1%,yeast extract 0.5%, NaCl 1%)に播種し、一晩振盪培養を行い、培養体を得た(前培養)。
第一の実施態様と同様に、半裁ドラム缶60に収容された外殻本体41に収容された培養袋10に滅菌済みのLB培地150Lを給液管32より無菌的に供給し、さらに前培養した培養体を全量播種した。培養液の温度を37℃になるように設定し、攪拌翼21を300rpmで回転させると同時に図示しないフィルターで濾過された空気200L/minをコンプレッサー58にて給気管34より給気し、排気管35から外気が侵入しないように培養袋10内を陽圧に保持して培養を行った。
培養に際しては、pH・温度センサー51でpHと温度のモニタリングを行い制御装置54で制御し、必要に応じて、半裁ドラム缶60に給水源61から冷却水を供給し、あるいは、外殻本体41の内側に巻きつけたヒーター43で培養体の温度をコントロールした。さらに、必要に応じて、ポンプ55を作動させ、酸収容容器56、アルカリ収容容器57から酸またはアルカリを供給した。
培養開始後は、排液管33を用いて培養液を還流させてサンプリングを行い、濁度センサー53で濁度(OD600)を1時間間隔で測定値を取得することにより増殖の確認を行った。なお、OD600は、その値が高いほど微生物が増殖していることを意味する。
The Escherichia coli HB101 strain was used as an indicator microorganism in a culture example using the
Similarly to the first embodiment, sterilized LB medium 150L is aseptically supplied from the
When culturing, pH and temperature are monitored by the pH /
After the start of the culture, the culture solution was refluxed using the
一方、比較実験として500mlフラスコおよび500mlバッフルフラスコにそれぞれLB100mlを分注し、上記の前培養した培養体をそれぞれ200μl播種し、37℃、200rpmにて十分な空気を供給しつつ振盪培養を行った。
図7に結果を示す。
図7に示す通り、既存のフラスコ、さらには酸素取り込み量が大きいバッフルフラスコと比較すると、本発明の培養袋は、微生物が高増殖であることが判る。この結果から、培地組成の変更や酸素を直接バブリングすることでさらに高い収量が得られると期待される。
On the other hand, as a comparative experiment, 100 ml of LB was dispensed into a 500 ml flask and a 500 ml baffle flask, 200 μl of each of the above precultured cultures was seeded, and shaking culture was performed while supplying sufficient air at 37 ° C. and 200 rpm. .
The results are shown in FIG.
As shown in FIG. 7, it can be seen that the culture bag of the present invention has a high proliferation of microorganisms as compared with the existing flask and further the baffle flask having a large oxygen uptake amount. From this result, it is expected that a higher yield can be obtained by changing the medium composition or directly bubbling oxygen.
以上、本発明を、いくつかの実施態様に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されることなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、天板に代えて、柱や管をドラム缶の縁に差し渡してモーターを固定しても良い。
また、ステンレスドラム缶に代えて、プラスチックドラムやファイバードラムを用いても良いし、無底無蓋の単なる筒体でもよい。それらは、透明なものを用いても良い。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on some embodiment, this invention is not limited to this, A various change is possible within the scope of the present invention.
For example, instead of the top plate, a motor may be fixed by passing a column or tube to the edge of the drum.
Further, instead of the stainless steel drum, a plastic drum or a fiber drum may be used, or a simple cylinder with no bottom and no lid may be used. They may be transparent.
細胞や微生物などの大量培養や大量の微生物に対する種々の操作を安価かつ簡便に行うことのできる培養袋や培養器に利用可能である。 The present invention is applicable to culture bags and incubators that can perform a large-scale culture of cells and microorganisms and various operations on a large amount of microorganisms inexpensively and easily.
10.培養袋 11.円筒容器 12.容器胴壁 13.容器底面 14.容器天面(蓋) 15.注出口 16.温度センサー 17.吊し部 20.撹拌装置 21.撹拌翼 22.回転軸 30.キャップ 32.給液管 33.排液管 34.給気管 35.排気管 36.フィルター 40.外殻 41.外殻本体(ドラム缶) 42.外殻天板 43.ヒーター 44.モーター固定台
45.モーター 46.金属パイプ 47.観察窓 51.pH・温度センサー 52.溶存酸素濃度センサー 53.濁度センサー 54.制御装置 55.ポンプ 56.酸収容容器 57.アルカリ収容容器 58.コンプレッサー 59.排水装置 60.半裁ドラム缶 61.給水源 62.電子弁 63.枠体 100.培養器
10. Culture bag 11.
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