JPS62500356A

JPS62500356A - 栄養素の潅流および生成物の濃度を改良した中空繊維培養装置および運転方法

Info

Publication number: JPS62500356A
Application number: JP60504667A
Authority: JP
Inventors: ウオーカー　ロバート　デイー; グルーアンバーグ　マイケル　エル; クラツカウア　レイ　エフ
Original assignee: エンドトロニツクス　インコ−ポレ−テツド
Priority date: 1984-10-09
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1987-02-19
Also published as: EP0198033A1; WO1986002379A1; EP0198033A4

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】栄養素の烈流および生成物の濃度を改良した中空繊維培養装置および運転方法１９８４年ＩＯ月９日に提出され、「改良した中空繊維細胞培養装置および運転方法」という発明の名称の、本出願と同一の譲受人に譲渡された同時係属米国特許出願第６５８．５４９号が参照される。

発明の背景１０発明の分野本発明は細胞培養装置に関し、詳しくは本発明は高い細胞密度でインビトロ（ｉｎ　ｖｉＬｒｏ）の細胞の成長および維持のために酸素、栄養素および他の化学刺激剤を有効に移動し、廃生成物を除去し、単位反応装置容梢当り産生物生成の高い収率を与える複数の中空繊維膜を有する細胞培養装置に関する。

２、従来技術の説明複数の中空繊維膜を有するシェルを有するインビトロで細胞を培養する細胞培養装置はかなり長期間知られてきた。酸素、栄養素および他の化学刺激剤を含有する培地が中空繊維膜の孔を通して輸送され、圧力が低下し装置の入口で外向放射状対流および装置の出口で内向流を生ずる。細胞は繊維とシェル壁との間の流体空間中で成長する。

中空繊維培養装置はインビトロで多くの型の細胞を高密度に維持するために理想的であることが証明された。中空繊維培養装置の物質移動特性が栄養素を供給し、培地から廃生成物を除去する有効手段を与える。セミポーラス中空繊維膜は種々の細孔大きさで選ぶことができる。適当な細孔大きさを選択して細胞産生物を繊維の外側に維持することができ、一方廃生成物および汚染タンバク質は膜細孔を通って中空繊維の孔中へ進み、その後それらを培地から除去することができる。

分泌された細胞生成物は中空繊維培養装置中で濃縮される。高い細胞密度毎単位容積と４縮され精製された生成物の生成との結合が中空繊維培養装置に商業規模で細胞誘導生成物を経済的に製造する大きな可能性を与える。

中空繊維培養装置は細胞誘導生成物の経済的製造において他の培養法より多くの利点を有する。これは栄養素の有効な物質移動および廃生成物の除去を最小空間で高い細胞密度を達成させるためである。さらに、繊維の分子量カットオフ（ｃｕｔ　ｏｆ）を選んで繊維の外側に細胞産生物を維持し、同時に低分子量汚染物を繊維の孔に対する拡散により除去することができる。この方法において細胞産生物は半純粋状態で繊維外側の流体中に濃縮される。

従来技術の中空繊維培養装置の主要な不利益は、中空繊維分子量カットオフが一般に限外濾過条件下に特定され、その結果一層大きい分子量の生成物が繊維の孔を通過することである。この問題は生成物の濃度が増し、拡散速度が増大すると一層悪くなり、生成物の有意な損失を生ずることができる。

従来技術の中空繊維培養装置の若干の例は次の特許に記載されマツムラ　第３．７３４，８５１号ナゼック（Ｋｎａｚｅｋ）ほか　第３，８２１．０８７号ナゼソク（Ｋｎａｚｅｋ）ほか　第３，８８３．３９３号オズボーン（Ｏｓｂｏｒｎｅ）ほか　第３．９１１，１４０号デレンテ（Ｄｅｌｅｎｔｅ）　第３．９９７，３９６号フェデル（Ｆｅｄｅｒ）ほか　第４　、０８７　、３２７号ナゼック（Ｋｎａｚｅｋ）ばか　第４．１８４，９２２号ナゼック（Ｋｎａｚｅｋ）ほか　第４，２００，６８９号フエデル（Ｆｅｄｅｒ）ほか　第４，２０１．８４５号ナゼソク（Ｋｎａｚｅｋ）ほか　第４，２０６，０１５号ナゼック（Ｋｎａｚｅｋ）ほか　第４，２２０，７２５号チック（Ｃｈ　１ｃｋ）ほか　第４．２４２．４６０号ヨシダほか　第４，３９１，９１２号イセイ（Ｉｔｓｅｉ）　第４，３９６，５１０号マイクル（Ｍｉｃｈａｅｌｓ）ほか　第４，４４０．８５３号マイクル（Ｍｉｃｈａｅｌｓ）ほか　第４，４４２．２０６号発明の概要本発明には細胞を成長し維持し、生成物を捕集する細胞培養装置が含まれる。該装置には互いに連結された第１および第２中空繊維カートリツジが含まれ、細胞は第１中空繊維カートリツジ中で成長し、維持され、生成物は第２中空繊維カートリツジに運ばれそこで濃縮される。第１中空繊維カートリツジの毛細管の孔から第２中空繊維カートリツジの毛細管への培地の流れは第１中空繊維カートリツジの毛細管中の培地の流れ中に背圧を生ずる制限部により制限される。制限は毛細管中の培地を限外濾過条件にかが増大し、毛細管中への拡散による生成物の損失が最小化する。

生成物および代謝廃物は第１中空繊維カートリツジから第２中空繊維カートリツジへ移動する。第２中空繊維カートリツジは、生成物を選択的に保持するが廃物含有培地を通過させるような分子量カットオフを存する。第１および第２中空繊維カートリッジ間の流れの制限のために、第２中空繊維カートリツジは第１中空繊維カートリツジより低い圧力で運転され、それにより廃物汚染培地の拡散が援助される。第２中空繊維カートリツジ中の生成物は時間中濃縮され、さらに処理するために取出すことができる。

本発明の装置は従来技術の中空繊維培養装置よりも若干の利点を有する。第１に、第１中空繊維カートリツジが限外条件下に良好な物質移動を可能にする大きい分子量カットオフを用いて運転される。第２に、生成物が細胞の極めて近傍から連続的に除去されるので、生成物により起されるフィードバック阻害問題が排除される。第３に、生成物が連続的に第２カートリツジ中で濃縮、精製される。

図面の簡単な説明第１図は本発明の装置の線図である。

第２図は中空繊維カートリッジの毛細管外装！ｉ１２およびその間に流体的に連結した膨張室を含む他の態様の線図である。

第３図は、さらに膨張室と第２中空繊維カー）　ＩＪッジの毛細管外空間との間にポンプを含む第２図の装置の他の態様の線図である。

第４図は膨張室中のセンサーおよび膨張室中に培地を補給する供給源を含む他の態様である。

第５図は膨張室が第２中空繊維カートリツジの毛細管に流体的に連結されるなお他の態様の線図である。

好ましい態様の詳細な説明本発明の装置は第１図に一般にｌＯで示される。装置には第１中空繊維カートリツジ１２および第２中空繊維カートリツジ１４が含まれる。

第１カートリツジ１２にはシェル１６および、典型的には東で配置面される複数の毛細管１８が含まれる。毛細管１８はインプット端２０からアウトプット端２２ヘシェルを通って延びる。シェル１６と毛細管１８との間の空間は細胞培養時間２４として規定される。細胞例えば捕乳動物細胞は細胞培養空間２４中に維持され、成長し、生成物を産生ずる。毛細管は酸素、ＣＯ２、栄養素および他の化学成分が壁を通って細胞培養空間２４中へ拡散できる選択的透過性壁膜を有する。毛細管の分子量カットオフは好ましくは約１５０．０００ドルトン以下で１５．０００ドルトン以上であるけれども、５．０００ドルトンが、後記のように限外条件を生ずるのに十分であると認められた。酸素、ＣＯ，、栄養素および他の化学成分は毛細管の孔を通して輸送される培地中で運ばれる。

第２カートリツジ１４は第１カートリツジ１２と類似の構造を有する。カートリッジ１４にはシェル２６および、束で配置されシェルのインプット端３０からアウトプット端３２へ延びる複数の毛細管２８が含まれる。毛細管２８はまた、好ましくは１５．０００ドルトン以下の選択的透過性壁膜を有する。生成物捕集空間３４は毛細管２８とシェル２６との間の空間により規定される。

適当な中空繊維カートリッジはアミコン・コーポレーション（Ａｍｉｃｏｎ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄａｎｖｅｒｓ、ＭａｓｓａｃｈｕｓｅｔＬｓ　）により製造されている。

カートリッジ１２および１４の毛細管は、カートリッジ１２のアウトプット端２２がカートリッジ１４のインプット端３０に流体的に連結されるように直列に流体的に連結される。カートリッジ１２および１４は流体連結Ｒ３６により流体的に連結される。

流体連結部３６は配管で構成され、第１カートリツジ１２の毛細管から第２カートリツジ１４の毛細管への流れを制限する制：眼部３８、例えばピンチクランプにより作られる°、を含む。制限部３８は第１カートリツジ１２と第２カートリツジ１４との間に圧力低下を生ずる。制限部３日は限外１！を過条件下に毛細管１８内に培地を与えるのを援助する。さらに、制限部３８は次に記載するように生成物からの廃物含有培地の除去を援助する。

供給設備４０は、酸素、栄養素またはその他の化学刺激剤を含む第１培地供給を供給導管４２を通して毛細管１８の孔へ供給する。供給設備４０は第１培地供給を選定した速度および圧力で供給する。適当な供給設備は当該技術に良く知られている。制御■された速度および濃度で培地を毛細管１８へ送ることができる適当な供給設備は本発明内に包含できる。適当な供給設備はエンドトロエックス社（Ｅｎｄｏｔｒｏｎｉｃｓ、ｌｎｃ、ｏｆ　Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）により商標［アキュシスト（八Ｃ１１ＳＹＳＴ　）　Ｊおよび「八ＰＳＩＯＪのもとで販売されている。適当な供給設備はまた、すべて本出願と同一譲受人に譲渡された１９８２年２月１９日に提出された出願第３５０，１３５号、１９８２年６月１４日に提出された出願第３８８，１３６号および１９８３年４月８日に提出された出願第４８３，２８４号に記載され、それらは参照により加入される。

培地は毛細管１８を通り、制限部３８を存する流体連結部３６を通り、毛細管２８に入り、再循環管路４４を通る流れに占り供給設備４０へ戻される。

シェル１６には配管部５０および５２を毛細管外空間２４と流体的に連結された第１および第２０４６および４８が含まれる。

同様にカートリッジ１４のシェル２６には第１および第２０５４および５６が含まれる。配管５８は配管部５０および５２を口５４と流体的に連結されるので毛細管外空間２４は毛細管外空間２６に流体的に連結される。口５６は出口導管６０と毛細管外空間２６とを流体的に連結する。導管６０には、好ましくは開および閉位置間に位置できる弁６２が含まれる。

運転において、供給設備４０から培地を、培地がカートリッジＩ２内の毛細管の長さに沿って実質的に一様に拡散を生ずる限外線通条件にかけられるような圧力で毛細管１８に供給する。廃物質が毛細管外空間２４中の細胞により分泌され、生成物が産生されると、生ｊ＆物および廃物質並びに他の成分は毛細管空間内を矢印〔；４および６６の一般的方向に強制的に流され、毛細管外空間２４内に循環が生ずる。生成物および廃物質は毛細管外空間２４から管５０および５２中へ、次いで管５８中へ、そしてカー１−　Ｕフジ１４の毛細管外空間３４中へ流れる。

毛細管２８は一般に毛細管２４の分子量カットオフより小さい分子量カットオフを有し生成物を毛細管外空間３４中に保持する。

分子量カットオフは廃生成物および培地を毛細管２８中へ拡散させるが生成物が保持されるようなものである。例えば生成される生成物が単クローン性抗体であれば毛細管１８の分子量カットオフは約５０，０００ドルトンであって毛細管２８の分子量カットオフは毛細管２８中への単クローン性抗体の拡散を最小にするために約６０００〜１０，０００ドルトンである。

廃生成物および培地の毛細管外空間３４から毛細管２８中への拡散は、毛細管２８中の圧力が毛細管外空間３４中の圧力より小さいので流れ制限部３８により増進される。生成物が毛細管外空間３４中に蓄積するので毛細管外空間中の培地に関して生成物の濃度が増大する。生成物の濃度または量の増加は抽出に対する一層純粋な生成物を生ずる。生成物の選定濃度が達成されると弁６２を開いて生成物を毛細管外空間３４から送出させる。

第２図において一般に７０で示される他の態様が線図的に示される。態様７０は第１図に示した装置ＩＯに多くの点で類似し、同様の参照記号が同様の要素に用いられている。

膨張室７２は、好ましくは配管７４および７６によりそれぞれ第１カートリツジ１２の口４６および４８に流体的に連結される。

膨張室７２にはガス加圧設置ｄｉｉ　８０により加圧される補充供給培地７８が含まれる。ガス加圧設備は実質的に一定の圧力水準を室７２内に与える。室７２内の培地は導管８２により第２カートリツジ１４の口５４に流体的に連結される。

第１および第２弁８４および８６は配管７４および７６にそれぞれに関して操作可能に配置され、毛細管外空間２４と膨張室７２との間の流れを選択的に制限する。ｌ運転例において、配管７４および７６は可撓性配管であり、弁８４および８６は管を挟み通る流れを止めるピンチ型弁であった。弁８４および８６は交互に操作され、すなわち１つの弁を開放に保って他の弁を閉鎖して保ぢ、細胞培養空間を予め定めた方向に流通させる。

例えば、弁８４を閉じて弁８６を開き、毛細管１８内の圧力が室７２内の圧力水べξより低い水べ」にあると、培地は室７２から導管７６を通って矢印８５により示されるように毛細管外空間中へ流れる。次いでヅＰ８６を閉じてゾＰ８４を開き、毛細管１８内の圧力が室７２中の圧力より高い水檗におげられると培地は矢印８７により示されるように毛細管外空間から配管７４を通って室７２中へ流れる。ザイクルを繰返すと毛細管外空間内にｗ４環効果が生ずる。

細胞培養空間と膨張室との間の培地の循環は細胞により産生された生成物、代謝廃物質および培地を毛細管外空間２４から膨張室７２中へ抜取る。膨張室７２から、膨張室と第２カートリツジ１４の毛細管２８との間の圧力差のために生成物を含有する培地は膨張室から配管８２を通って毛細管外空間３４中へ流れる。生成物は第１図中の態様ＩＯに関して前に記載したと同様に濃縮され、捕集される。

なお他の態様９０が第３図に線図的に示される。Ｂ様９０は第２図に関して記載された態様と全く類領し、同様の要素は同様の参照記号で示される。態様９０にはさらに配管８２に関して操作可能に配置され、培地を室７２から毛細管外空間３４中へ輸送する移動力を与えるポンプ９２が含まれる。ポンプ９２は、好ましくは正圧ポンプ作用を与え、培地が接触しない螺動ポンプである。

ポンプ９２は室７２と毛細管１８との間の圧力を均衡させて生成物および廃物を含有する培地を第１カートリツジ１２から第２カートリッジ１４へ流れさせる必要を最小化する。

本発明のなお他の態様１００ば第４図に線図的に示される。態様１００には第１中空繊維カートリツジ１０２、第２中空繊維カートリツジ１０４、膨張室１０６、第１培地供給設備１０８および第２培地供給設備１１０が含まれる。

第１カートリツジ１０２はカートリッジ１２にＲ４Ｄし、外部シェル１１２および、シェルのインプット端１１６とアウトプット端１１８との間に延びる複数の毛細管１１４を存する０毛細管１１４は酸素、ＣＯ２、栄養素および他の化学成分が膜壁を通って拡散できる選択的透過性膜壁を有する。毛細管外空間１２０はシェル１１２と毛細管１１４との間に規定される。毛細管１１４は、好ましくは培地を限外濾過条件下に流れさせる細孔大きさ、例えばｓｏ、ｏｏｏドルトンを有する。

第２カートリツジ１０４はカートリッジ１４に類似し、また外部シェル１２２および束で配置されたシェル１２２のインプット端１２６からアウトプット端１２８へ延びる複数の毛細管１．２４が含まれる。毛細管１２４は、好ましくは６，０００〜１０，０００ドルトンの分子量カットオフを有する選択的透過性膜壁を有する。

毛細管外空間１３０はシェル１２２と毛細管１２４との間に規定される。

毛細管１１４と毛細管１２４とは制限部１３４を有する流体連結部１３２、好ましくは配管の部分、により流体的に連結される。

制限部１３４は第１〜３図に関して論議した制限部３８と同様であり、毛細管１１４に背圧を与えて毛細管１１４中に限外濾過条件を生成させる。制限部１３４はまた毛細管１１４と毛細管１２４との間に圧力低下を生ずる。

供給設備１０８は第」〜３図に関して前に記載した供給設備４０に類似し、好ましくは酸素、ＣＯ２、栄養素および他の化学成分を含む第１供給培地を毛細管１１４および１２４へ供給する。

再循環管路１３６は補給のために培地を供給設備１０８へ循環する。膨張室１０６は配管１３８および１４０により口１４２および１４４を通してそれぞれ毛細管外空間１２０に流体的に連結される。第１および第２弁１４６および１４８は配管１４２および１４４内の流れをそれぞれ制御するために操作可能に配置され、流れを配管１３８および１４０のいずれかに選択的に制限することができる。

好ましくは配管１３８および１４０は医学用可撓性配管であり、弁１４６および１４８は配管を挟んで通る流れを止めるピンチ型弁である。

膨張室１０６には供給培地１５０が含まれる。培地１５０は、好ましくは毛細管外空間１２０中の細胞により使用される酸素、ＣＯ２、栄養素および他の化学成分を含有する。室１．５０は比較的一定水準の圧力を室１０６に与える圧力段（ｉｉｌｉ１５２により加圧される。加圧設備１５２は、好ましくは第２および３図に関して記載したガス加圧設備８０と同様のガス設備である。

膨張室１０６はカートリッジ１０４にカートリッジ１０４０口１５６への生成物輸送管路１５４により流体的に連結される。口１５Ｇは管路１５４と毛細管外空間１３０とを流体的に連結する。

ポンプ１５８は培地を膨張室１０６から毛細管外空間１３０へ輸送する移動力を与える。

第２０１６０はシェル１２２中の後部位置に毛細管外空間１３０に対する出口として設けられる。出口導管１６２および弁１６４は毛細管外空間１３０からの排出出口を与える。

温度、ｐＨおよび酸素は膨張室１０６内で温度プローブ１６６、ｐ１１電極１６８および酸素感知電極１７０によりモニターされる。

プローブおよび電極、１６６．１６８および１７０、は第２供給設備１１０へ信号を与える。第２供給設＠１１０は酸素濃度およびｐＨを調整し、予め選んだ水準が輸送管路１７２およびポンプ１７４を通してさらに培地を添加することにより保持される。理解されるように、膨張室１０６内のｐＨおよび酸素濃度は、培地が膨張室１０６と毛細管外空間１２０との間に循環されるので、毛細管外空間１２０内の培地のｐＨおよび酸素濃度を反映する。

一般に２００で示される他の態様は第５図に示される。態様２００には第１中空繊維カートリツジ２ｏ２、膨張室２０４、第２中空繊維カートリツジ２０６および培地供給設備２０Ｂが含ま第１中空繊維カートリツジ２０２はカートリッジ１２に類領し、外部シェル２１０を、好ましくはシェル２１０の前端２１４がら後端２１６へ延びる束で配置された複数の毛細管２１２とともに有する０毛細管外交間２１８はシェル２１０と毛細管２１２との間の空間として規定される。

配管２２０および２２２は膨張室２０４を、シェルの前端２１４および後端２１６にそれぞれ接近して配置された口２２４および２２６を通して毛細管外空間に流体的に連結する。弁２２８および２３０はそれぞれ配管２２０および配管２２２に関して操作可能に配置され、膨張室と毛細管外空間２１８との間の流れを選択的に制限して毛細管外空間２１８中に循環を生ぜしめる。

第２カートリツジ２０６はカートリッジ１４に類似し、外部シェル２３２および、好ましくは束で配置され、シェルの前端２３６から後端２３８へ延びる複数の毛細管２３４が含まれる。毛細管外空間２４０はシェル２３２と毛細管２３４との間の空間として規定される。

膨張室２０４はカートリッジ２０６の毛細管２３４に輸送導管２４２により流体的に連結される。ポンプ２４４、好ましくは螺動ポンプ、が導管２４２に関して操作可能に配置され、液体を室２０４から毛細管２３４へ輸送する移動力を与える。

培地供給設備２０８は供給管路２４６を通してカートリッジ２０２の毛細管２１２へ第１培地供給を与える。カートリッジ２０２の出口端２１６において再循環管路２４８が培地を輸送し補給のために供給設備２０８へ戻す。

カートリッジ２０６の毛細管外空間２０４は、導管２５４により再循環導管２４８に流体的に連結された導管２５０および２５２により再循環導管２４８に流体的に連結される。導管２５０は口２５６を通して毛細管外空間２４０に流体的に連結され、導管２５２は口２５８を通して毛細管外空間２４０に流体的に連結される。可撓性配管２５１は再循環管路２４日中に毛細管２１２の下流で導管２５４の連結部の上流に流体的に配置される。配管２５１には毛細管２１２に背圧を与える流れ制限部２５３が含まれる。

排出導管２６０は出口端２３８でカートリッジ２０６の毛細管２３４に流体的に連結される。排出導管は好ましくは可撓性配管片であり、好ましくは配管を挟むピンチ型クランプにより生ずる制限部２６２が含まれる。制限部２６２は毛細管２３４内に背圧を生ずる。

運転において、培地は供給設備２０Ｂから、第１図中のカートリッジ１２に関して記載したと同様に限外濾過条件を生ずる十分な圧力で毛細管２１２に供給される。毛細管外空間２１８中の循環は前記と同様に行なわれる。廃物および生成物を含有する培地は膨張室２０４から管路２４２を通して毛細管２３４中へ送られる。流れ制限部２６２は毛細管２３４内に背圧を生じ、廃物質を培地とともる限外濾過条件下に循環管路２４８へ輸送する毛細管外空間２４０中へ拡散させる。

濃縮され精製された形態における生成物は、矢印２６４により一般に示したように流れ制限部２６２を通って毛細管２４４を退出する。その結果、細胞により産生された濃縮生成物の連続流がカー）　ＩＪッジ２０２の毛細管外空間２１８中に配置される。

本発明は好ましいＢ様に関して記載されたけれども、発明の精神および範囲から逸脱しないで形態および細部に変更をなすことができることは当業者に理解されよう。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．第１培地供給設備から第１供給培地が供給されるインビトロ細胞成長から生成物を産生させて捕集するために用いる細胞培養装置であって、シェルおよびシェルのインプット端とアウトプット端との間に延びる複数の毛細管を有し、前記毛細管の少くとも若干が選択的透過性壁を有し、毛細管とシェルがそれらの間に細胞培養空間を規定し、シェルが細胞培養空間と流体連通に第１および第２の間隔を置いた口を有し、前記毛細管が第１培地を輸送する複数の第１の孔を規定する第１セル装置、シェルおよびシェルのインプット端からアウトプット端へ延びる複数の毛細管を有し、前記毛細管の少くとも若干が選択的透過性壁を有し、毛細管とシェルがそれらの間に生成物捕集空間を規定し、シェルが細胞培養空間と流体連通に第１および第２の間隔を置いた口を有し、前記毛細管が第１培地を輸送する複数の第２の孔を規定する第２セル装置。第１セル装置の毛細管のアウトプット端を第２装置の毛細管のインプット端に連結し、培地の流れを制限し、第１および第２装置の毛細管に圧力低下を生じて第１セル装置の毛細管中に背圧を生ずる流れ制限装置を含む第１流体連結装置、第１セル装置の第１および第２口を第２セル装置の第１口に液体的に連結する第２流体連結装置を含み、培地の成分が限外濾過条件下に第１セル装置の毛細管を通って拡散し、生成物および廃棄物を含有する培地が細胞培養空間から生成物捕集空間へ運ばれる装置。
２．第１セル装置の毛細管が第２セル装置の毛細管より大きい分子量カットオフを有する、請求の範囲第１項記載の装置。
３．第１セル装置の毛細管の分子量カットオフが約１５，０００〜１５０，０００ドルトンである、請求の範囲第２項記載の装置。
４．第２セル装置の毛細管の分子量カットオフが約１５，０００ドルトン以下である、請求の範囲第３項記載の装置。
５．さらに、第１セル装置の第１および第２口に流体的に連結され、第２セル装置の第１口へ第２流体連結装置により流体的に連結された第２培地供給を有する膨張室を含む、請求の範囲第１項記載の装置。
６．第２流体連結装置が、膨張室を第１および第２口にそれぞれ流体的に連結する第１および第２導管並びに第２セル装置の第１口へ該室を流体的に連結する第３導管を含む、請求の範囲第１項記載の装置。
７．さらに、比較的一定の圧力を膨張室内に維持する装置を含む、請求の範囲第６項記載の装置。
８．さらに、第１および第２導管管路を通る第２培地供給の流れを交互に選択的に制限し細胞培養空間中に循環を生ぜしめる弁装置を含む、請求の範囲第７項記載の装置。
９．さらに、第３導管に関して操作可能に配置され、その中に流れを生ぜしめる力を与えるポンプを含む、請求の範囲第８項記載の装置。
１０．さらに、膨張室へ培地を選択的に供給する第２培地供給設備を含む、請求の範囲第５項記載の装置。
１１．さらに、膨張室内のｐＨを感知し、第２培地供給設備に連絡して培地を膨張室に添加させる装置を含む、請求の範囲第１０項記載の装置。
１２．細胞を培養し、細胞によって生成される生成物を捕集する方法であって、分泌可能生成物を生成する細胞を第１中空繊維カートリッジ中に成長、維持し、第１培地供給を第１中空繊維カートリッジの毛細管に限外濾過条件下に供給し、そして廃物および生成物を含有する培地を第１中空繊維カートリッジから第１導管装置を通して、生成物を第２中空繊維カートリッジの毛細管外空間中で濃縮するために第２中空繊維カートリッジの毛細管外空間へ運ぶ、ことを含む方法。
１３．細胞が哺乳動物細胞である、請求の範囲第１２項記載の方法。
１４．細胞がハイブリドーマ細胞である、請求の範囲第１２項記載の方法。
１５．生ずる生成物が抗体である、請求の範囲第１２項記載の方法。
１６．さらに、第２培地供給が膨張室から第１中空繊維カートリッジの毛細管外空間内へ循環され、廃物および生成物を含有する培地が膨張室へ輸送され、次いで第２中空繊維カートリッジの毛細管外空間へ輸送される、請求の範囲第１２項記載の方法。
１７．第２培地が、第１中空繊維カートリッジの毛細管外空間中の細胞により使用される酸素および栄養素を含有する、請求の範囲第１２項記載の方法。
１８．室が、第１中空繊維カートリッジの毛細管外空間に第１および第２弁をそれぞれ含む第１および第２導管管路により流体的に連結され、第１および第２導管管路の弁の交互開閉が毛細管中の圧力の交互する増減と共同して第１中空繊維カートリッジの毛細管外空間と室との間に循環を生ぜしめる、請求の範囲第１２項記載の方法。
１９．第１培地供給設備から第１供給培地が供給されるインビトロ細胞成長から生成物を生成させて捕集するために用いる細胞培養装置であって、シェルおよびシェルのインプット端とアウトプット端との間に延びる複数の毛細管を有し、前記毛細管の少くとも若干が選択的透過性壁を有し、毛細管とシェルがそれらの間に毛細管外空間を規定し、シェルが細胞培養空間と流体連通に第１および第２の間隔を置いた口を有し、前記毛細管が第１培地を輸送する複数の第１の孔を規定する第１セル装置、シェルおよびシェルのインプット端からアウトプット端へ延びる複数の毛細管を有し、前記毛細管の少くとも若干が選択的透過性壁を有し、毛細管とシェルがそれらの間に毛細管外空間を規定し、シェルが細胞培養空間と流体連通に第１および第２の間隔を置いた口を有し、前記毛細管が第１培地を輸送する第２の孔を規定する第２セル装置、第１セル装置の第１および第２口を第２セル装置の毛細管に流動的に連結し、生成物および廃物を含有する培地を第１セル装置の毛細管外空間から第２セル装置の毛細管の孔へ流す第１流体連結装置、第２装置の毛細管のアウトプット端に流体的に連結され第２装置の毛細管の孔内に背圧を生ずる第１流れ制限装置、第１装置の毛細管に流体的に連結され第１装置の毛細管内に背圧を生ずる第２流れ制限装置、および第２セル装置の毛細管外空間を第１セル装置の毛細管のアウトプットと第２流れ制限装置の後で流体的に連結し、それを通して流れる培地を第１供給設備に再循環する第２流体連結装置、を含む装置。
２０．さらに、第２培地供給を有する膨張室を含み、第１流体連結装置が毛細管外空間と膨張室とを流体的に連結する第１および第２導管管路を含み、また第２セル装置の毛細管のインプット端に膨張室を流体的に接続する第３導管を含む、請求の範囲第１９項記載の方法。
２１．さらに、第３導管中に流れを生ぜしめる力を与えるポンプを含む、請求の範囲第２０項記載の装置。
２２．さらに、第１および第２導管中に操作可能に配置され、第１および第２導管中の流れを交互に制限して毛細管外空間中に膨張室からその中へ流れる培地により循環を生ぜしめる弁装置を含む、請求の範囲第２０項記載の方法。