CN107532132A

CN107532132A - 用于生产细胞和/或细胞产品的系统、装置和方法

Info

Publication number: CN107532132A
Application number: CN201680020841.6A
Authority: CN
Inventors: J·卡斯蒂略
Original assignee: Youniwosaiersi Co
Current assignee: Univosels Technologies
Priority date: 2015-02-09
Filing date: 2016-02-08
Publication date: 2018-01-02
Also published as: AU2016218037A1; US20220017850A1; MX2017010217A; JP6936937B2; AU2016218037B2; BR112017016986A2; EP3256565A1; US20180030398A1; JP2018504931A; WO2016128361A1

Abstract

本发明提供了一种用于生产细胞和/或细胞产品的系统和方法。该系统包括至少一个细胞培养单元，其包括用于培养细胞的至少一个生物反应器；用于控制细胞生长参数的至少一个技术控制单元，所述技术控制单元至少与细胞培养单元流体连接；以及用于处理环境空气的至少一个空气处理单元，所述空气处理单元流体连接到所述细胞培养单元。该系统的特点是该系统是自主的，且生物反应器总体积为至多1000L。

Description

用于生产细胞和/或细胞产品的系统、装置和方法

技术领域

本发明涉及用于生产细胞和/或细胞产品如病毒、蛋白质或肽的方法和系统。

背景技术

随着细胞和细胞产品(例如病毒、蛋白质和肽)在临床诊断和治疗中的使用增加，对更有效、快速、无菌的生产和纯化方法的需求日益增加。

用于制造细胞或基于细胞的产品的常规方法和工具通常涉及大量的手工操作，即使由熟练的技术人员来进行这些操作也会产生差异。少量的细胞分泌产物以不同的方式生产。T型瓶、滚瓶、搅拌瓶或细胞袋是使用培养器或温室提供细胞生长和生产环境的手动方法。这些方法是相当劳动密集的，容易出错且难以大规模生产。

可以使用经典的搅拌槽生物反应器或“特殊”生物反应器(纤维、微纤维、中空纤维、陶瓷基体、流化床、固定床等)来实现细胞和/或细胞分泌产物的生产。目前可用的系统在本质上是通用的，需要经过培训的操作员花费相当长的时间来设置、进样、冲洗、接种、操作、收获和出样。

现有的系统和技术使用大规模装置，其中细胞在例如10000升(L)的批处理生物反应器中生长。所述大规模装置系统不适合设置在常规实验室中。此外，现有的大规模装置系统还需要特定的处理方式和特定的安装方式，例如用于向生物反应器提供气体和/或培养基的特定管线。实际上，在培养期后，该批细胞和/或细胞产物在约8小时内收获。然后，将10000L悬浮液澄清，通过渗滤交换培养基(将细胞培养基替换为缓冲介质)，并通过色谱法分离或提纯化合物。接着可进行进一步的过滤步骤。

现有技术的缺点包括使用大的过滤器、大量的缓冲介质和相当大量的纯化水。这些量在纯化水生产和储水方面代表相当大的成本。另一个主要的缺点是澄清步骤中的产量损失，该步骤是大规模装置系统获得渗滤液的必要步骤，该渗滤步骤对于在8小时的限制内交换细胞培养基是足够有效的。

现有系统的另一个缺点是生产所需细胞和/或细胞产物时在必需的装置和空间以及必需的材料方面所需的大量投资。此外，必需的能源投入在所需预算上也占有相当大的比重。所需的巨大投资不仅在美国和欧洲、也在发展中国家都限制了该领域的发展。

本发明的目的是提供克服至少部分上述缺陷和缺点的生产细胞和/或细胞产品的方法和系统。本发明的一个目的是提供用于生产细胞和/或细胞产品的自动化和集成的方法和系统。本发明的另一个目的是提供用于生产细胞和/或细胞产品的小规模设置和自主系统。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种用于生产细胞和/或细胞产品的系统。该系统包括至少一个细胞培养单元，其包括用于培养细胞的至少一个生物反应器；用于控制细胞生长参数的至少一个技术控制单元，所述技术控制单元至少流体连接到细胞培养单元；以及用于处理环境空气的至少一个空气处理单元，所述空气处理单元被流体连接到细胞培养单元。该系统是自主的，且生物反应器总体积为至多1000L。

在一个优选的实施方式中，所述系统任选地包括被流体连接到细胞培养单元的至少一个下游单元，所述下游单元包括选自包括至少一个过滤装置、至少一个收获装置、至少一个透析装置、至少一个生物分子纯化装置和至少一种蛋白质浓缩单元或其任何组合的组的可插拔装置。

在第二方面，本发明提供了用于生产细胞和/或细胞产品的集成自动化方法。该方法包括以下步骤：在流体连接到培养基储存器的至少一个生物反应器中培养细胞，所述生物反应器容纳在细胞培养单元中；向生物反应器提供至少两种气体的混合物；以及向细胞培养单元提供无菌环境空气；其中所述生物反应器总体积为至多1000L。

本发明的系统和/或方法不需要使用大量的大型仪器，例如大型生物反应器。这是由于系统的小规模设置和小型生物反应器的使用。另一个优点是系统的自主性。后者只能连接到外部细胞培养基储存器。不需要其他特定的管道和连接设施，例如气体管线。这简化了系统的安装，由此可以在常规实验室中安装和使用该系统，其中仅需要用于系统的插头。安装成本也大幅降低。

此外，本方法和系统不需要手动处理，从而大幅降低了污染风险。此外，得益于空气处理单元，本发明的自主系统还能在高生物安全性环境下进行整个过程。

与现有系统和方法相比，本发明的系统和方法能够通过使用明显更小的设备来快速生产细胞和/或细胞产物。另一个优点是提供与现有方法和系统相比的高产量细胞和/或细胞产物的生产，从而降低最终产品的成本。本发明提供了更廉价的全自动化集成系统，其成本比通常的大型设置系统低至少5至6倍。最终使得投资和生产成本降低，这是相当大的优势。

附图说明

图1示出了本发明的系统的一个实施方式。

图2示出了本发明的系统的一个实施方式，其中细胞培养单元连接到包括过滤装置和纯化装置的下游单元。

具体实施方式

本发明关注于生产细胞和/或细胞产品或者生物分子(如病毒、蛋白质或肽)的方法、装置和系统。本发明旨在提供一种可在实验室中实施的小规模系统。所述系统和方法在材料输入和产品输出方面具有最佳效率。本发明的目的在于提供一种用于生产细胞和/或生物分子的全集成自动化的方法和系统。“蛋白质或肽”和“细胞和/或生物分子”是指抗体以及抗原。

除非另有定义，否则用于公开本发明的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义。通过进一步的指导，提供术语定义以更好地理解本发明的教导。

如本文所用，以下术语具有以下含义：

除非上下文另有明确规定，本文所用的“一”、“一个”和“该”指单数和复数二者。作为示例，“一隔室”是指一个或多于一个隔室。

当涉及到诸如参数、量、持续时间等可测量值时，本文使用的“约”意在包括与规定值之间具有+/-20％或更小的差异、优选+/-10％或更小的差异、更优选为+/-5％或更小的差异、进一步更优选为+/-1％或更小的差异、再更优选为+/-0.1％或更小的差异，这些差异适用于本公开的发明。然而，应当理解，修饰词“约”所指的值本身也被具体公开。

本文使用的各种形式的“包括(comprise、comprising、comprises、comprisedof)”等同于各种形式的“包含(include、including、includes、contain、containing、contains)”，并且是封闭式或开放式术语，其明确规定了以下(例如组件)的存在，但不排除或排斥在本领域已知或在其中公开的附加的未引用的组件、特征、元件、构件、步骤。

通过端点记载的数值范围包括该范围内包含的所有数字和分数，以及所记载的端点。

除非另有定义，这里和整个说明书中的表述“重量％”(重量百分比)是指相应组分相对于制剂总重量的相对重量。

现在将参考附图描述本发明的系统和方法。

在第一方面，本发明提供了一种用于生产细胞和/或细胞产品的系统，包括：

-具有用于培养细胞的至少一个生物反应器2的至少一个细胞培养单元1，所述生物反应器能够以固定的方式附接到系统，或者能够可移除地附接到系统，

-用于控制细胞生长参数的至少一个技术控制单元3，所述技术控制单元至少流体连接到细胞培养单元1，以及

-用于处理环境空气的至少一个空气处理单元8，所述空气处理单元流体连接到细胞培养单元1(图1)。细胞培养单元1和技术控制单元3具有至少一个公共壁21。此外，细胞培养单元1和空气处理单元8具有至少一个公共壁(图1中的20)。

该系统的特征在于系统是自主的，并且生物反应器总体积为至多1000L。通过参考生物反应器总体积，可以确定引入生物反应器中的总液体体积，从而完全填充生物反应器。通过参考自主性，系统不需要用于气体供应的外部连接件和/或用于系统灭菌的外部连接件和/或用于从容纳在生物反应器中的培养基中取出样品的外部连接件。

该系统是自主的，因为它不需要连接到外部氧气源和/或空气源和/或二氧化碳源。系统需要电源来正常工作。这是有利的，因为系统不需要为与氧气和/或空气和/或CO₂连接的重型装置和/或管道提供保障。因此，该系统易于运输，并且可以在至少具有电源的任何室中实现。

在一个优选的实施方式中，生物反应器总体积为至多980L、至多960L、至多940L、至多920L、至多900L、至多880L、至多860L、至多840L、至多820L、至多800L、至多780L、至多760L、至多740L、至多720L、至多700L、至多680L、至多660L、至多640L、至多620L、至多600L、至多580L、至多560L、至多540L、至多520L、至多500L、至多490L、至多480L、至多450L、至多420L、至多400L、至多380L、至多350L、至多340L、至多330L、至多320L、至多310L、至多300L、至多290L、至多280L、至多270L、至多260L、至多250L、至多240L、至多230L、至多220L、至多210L、至多200L、至多190L、至多180L、至多170L、至多160L、至多150L、至多140L、至多130L、至多120L或至多100L，或包含在上述各值之间的任何值。

在一个优选的实施方式中，生物反应器总体积为至少0.5L，优选为至少1.5L，优选为至少3L，更优选为至少5L，进一步更优选为至少10L，最优选为至少20L，进一步最优选为至少30L。优选地，生物反应器总体积为至少40L、至少50L、至少60L、至少70L、至少80L、至少90L或包含在上述各值之间的任何值。与用于细胞培养的常规生物反应器相比，生物反应器总体积和生物反应器本身是较小的。这在系统的所需空间和便于使用方面是有利的。

细胞培养单元在封闭的、自给自足的环境中进行细胞和细胞衍生产物的生产。所述单元可以包括用于细胞和/或其产物扩增的至少一个生物反应器，而最小化了与技术人员的交互需求。所述生物反应器能够以固定的方式附接到系统，或者能够可移除地附接到所述系统。

在一个优选的实施方式中，技术控制单元3包括用于移动生物反应器2的至少一个运动装置5，所述运动装置5机械地和/或磁性地连接到生物反应器2，并且提供选自从右至左的移动、从上到下的移动、沿着水平轴线的旋转、沿着垂直轴线的旋转、沿着生物反应器的倾斜/歪斜的水平轴线的摇摆运动或其任何组合的移动。所述移动或运动能够以连续或不连续模式进行。优选地，对于旋转移动，生物反应器被安装到细胞培养单元1和技术控制单元3的公用的壁21上(图1)。

细胞在其生长阶段需要氧气以获得最佳生长。与常规系统和方法相比，生物反应器可以运动，从而将氧传递增加至少10倍，并确保所述生物反应器中的气体平衡。因此实现了在气体平衡下的生物反应器的操作。这反而增加了细胞的生长，对生物分子的生产起到了积极的影响。这使得能够在没有传感器的生物反应器中移动培养物，从而提供与现有生物反应器和方法相比简单和不太复杂的生物反应器的安装，以及直接和简单的方法。此外，使用没有传感器的生物反应器可大大降低污染风险。此外，传感器故障不再是问题，也不再需要由于所述传感器故障而在现有系统中需要的修理，这大大降低了操作和人力成本。

运动生物反应器进一步改善了细胞收获。实际上，从包括载体的生物反应器(如纤维或微纤维生物反应器)中收获细胞已经很难完成。通常，细胞是粘性的并且附着于载体或其它细胞并形成簇。运动生物反应器迫使细胞游离，从而在不使用化学或酶促释放添加剂的情况下以高细胞活力提供增加的细胞收获效率。生物反应器可以具有刚性或非刚性的外体。刚性的外体使得生物反应器壳体弯曲而引发微纤维的移动。这种移动增强了已经附着在生物反应器基质内的细胞的释放。

在一个优选的实施方式中，技术控制单元3包括连接到生物反应器2和培养基储存器16以向生物反应器2提供培养基的至少一个供应装置7、9(图1)。所述培养基储存器16位于系统外部并且可以设置有便于运送所述储存器的轮子17。培养基储存器16可以连接到无菌过滤器18以进行排气。所述培养基储存器可以设置有至少一个加热和/或冷却装置，以便将培养基以期望的温度供应到生物反应器2。

优选地，技术控制单元3包括用于向生物反应器2提供用于细胞生长的任何其它所需元件的一个以上供应装置。所述元件容纳在至少一个外部储存器中，并且从包括添加剂、细胞、pH调节溶液或其任何组合的列表中选择。技术控制单元可以包括2、3、4、5或更多个供应装置。

供应装置7、9可以是蠕动泵，由此电机和泵本身(本文也称为泵头)位于技术控制单元3中。电机和泵头也可以位于细胞培养单元1中。优选地，泵电机7位于技术控制单元3中，泵头9位于细胞培养单元1中(图1)。这可以在细胞培养单元中获得空间并且避免在所述单元中设置泵的移动部分，由此使颗粒的存在最小化。

如果泵位于细胞培养单元1中，则在所述泵和生物反应器2之间设置管路或管13，从而将它们彼此流体连接。应当理解，供应装置7、9通过至少一个管22或本领域技术人员已知的任何等效装置而被流体连接到培养基储存器。这可以向生物反应器2供应培养基(图1)。在这种情况下，设置在所述泵和生物反应器2之间的管路或管13与将供给装置7、9流体连接到培养基储存器的管22相同(图1)。供应装置7、9还通过至少一个入口管15或本领域技术人员已知的任何等效装置而被流体连接到生物反应器2。

优选地，在将培养基转移至生物反应器之前，以25℃至37℃之间的温度预先加热和/或混合培养基。这确保了当与新培养基接触时，细胞不会感觉到对其生长产生负面影响的冷休克，也确保了培养基中的所有营养物质被混合并以所需量存在。用至少一个加热和/或冷却装置和至少一个混合装置(未示出)在培养基储存器16中进行所述预加热和/或混合。混合装置可以容纳在储存器16的内部或外部。加热和/或冷却装置可以位于储存器16和生物反应器2之间。培养基可以是包含盐、氨基酸、维生素和一种或多种蛋白质生长因子的明确混合物的液体。培养基用于将营养物质递送至细胞，相反地，用于去除或防止代谢废物的毒性堆积。

在一个优选的实施方式中，技术控制单元3包括用于测量多个细胞培养参数的至少一个测量装置6。所述参数选自但不限于氧水平、pH值、温度和细胞生物量。优选地，测量装置包括至少一个发射器和/或至少一个传感器或本领域技术人员已知的任何其它装置。所述传感器可以是光学传感器，基于光的传感器，基于射频、WiFi的传感器或本领域技术人员已知的任何其它传感器。优选地，使用不需要物理连接到生物反应器或系统的任何其它元件的传感器。

优选地，生物反应器本身没有传感器。所述传感器可以设置在生物反应器的外部。与现有的生物反应器和方法相比，提供了简单且不太复杂的生物反应器装置，以及直接和简单的方法。此外，使用没有传感器的生物反应器可大大降低污染风险。在另一个优选的实施方式中，生物反应器可以设置有用于测量至少一个上述参数的至少一个传感器。

在一个优选的实施方式中，技术控制单元3包括被流体连接到生物反应器2的至少一个气体生成装置4，所述气体生成装置4包括至少一个气体混合装置(未示出)，其用于混合至少两种不同的气体(图1)。气体生成装置4还包括用于生成O₂的至少一个氧气(O₂)生成装置(未示出)。所述O₂优选通过(例如使用氧浓缩器)富集空气产生。所述O₂生成可以使用包含在气体生成装置4中的沸石进行。气体生成装置4还包括用于生成CO₂的至少一个CO₂生成装置(未示出)。所述CO₂生成装置可以是一次性铝罐或本领域技术人员已知的任何其它装置。优选地，所述CO₂生成在低压下进行。优选地，气体生成装置4设置有用于直接从系统的外部环境泵送空气的空气泵送装置。所述空气泵送装置可以包括至少一个管，其一端连接到外部环境或大气气氛，如实验室气氛。例如，如果将系统放置在实验室中，则气体生成装置4能够从所述实验室抽取空气。细胞培养单元1还配备有用于直接从细胞培养单元本身抽取空气的装置。

优选地，气体生成装置4包括至少一个氧气(O₂)生成装置、至少一个空气生成装置、至少一个CO₂管理装置和至少一个气体混合装置。气体混合装置根据预定比例混合不同的气体。气体生成装置优选地连接到至少一个无菌过滤器以在进给到生物反应器之前过滤气体。

在一个优选的实施方式中，气体混合装置混合由气体生成装置4产生的气体(至少为O₂和CO₂)，从而获得预混气体。所获得的预混气体使用单个气体供应管线12而被供应到生物反应器2。这进一步简化了系统的设置。

诸如氧气的气体或包含氧的气体混合物通过生物反应器入口同样地提供。氧气是哺乳动物细胞正常生长的基本要求。优选地，所述气体或气体混合物在压力下供给。在一个实施方式中，细胞将被暴露于300μM或更小(160mmHg分压)的溶解氧浓度中，优选小于200μM，最优选在20至150μM之间。

在一个优选的实施方式中，在被供应到生物反应器之前将气体或气体混合物和培养基进行混合。因此，气体或气体混合物和培养基的混合物通过一条供应管线(图1中的15)供应。这给出了具有最佳氧浓度的细胞培养基直接提供给细胞的优点。在另一优选的实施方式中，所述气体或气体混合物选自空气或氧气。优选使用空气。空气被视为气体混合物，其中包括约78％的氮气、21％的氧气和氩气和二氧化碳。供应空气而不是纯氧或富氧气氛具有这样的优点，即采用该方法的系统可以省略具有高浓度氧气的供应单元，否则可能意味着火灾或爆炸危险。当所述系统具有自己的O₂生成装置时，使用本发明的系统也使这些风险最小化甚至不存在。

相对于其消耗率，氧在水性介质(如细胞培养基)中的低溶解度导致其供应率成为细胞生长的限制因素。通常，发酵罐或生物反应器中的氧气传递率(OTR)描述如下：

OTR＝KLa(C_gas-C_liq)，

其中，OTR为氧气传递率(μmol O₂l^-1h^-1)；

KLa为氧气传递系数(h^-1)；

C_gas为气相O₂(平衡)浓度(μM)；

C_liq为液相O₂浓度(μM)。

优选地，当前方法中的氧气传递系数(KLa)为至少20h^-1，优选为至少30h^-1，更优选为至少35h^-1。所述氧气传递系数为至多100h^-1，优选为至多50h^-1，更优选为至多40h^-1。

高的氧气传递系数和因此也高的OTR将为细胞生长/健康以及所需最终产物的产量带来积极影响。发明人发现，即使使用相当少量的细胞起始培养物，如上定义的氧气传递系数在产品产率方面也特别有益。

在一个优选的实施方式中，气体供应管线不同于培养基供应管线。气体供应管线也可以与图1所示的培养基供应管线相同。在所述图中，培养基供应管线13和气体供应管线12将培养基和气体供应到相同的入口管15，其中培养基和气体将混合在一起。这可以最小化污染风险，并提供便于生物反应器与细胞培养单元连接和断开的系统，从而简化了其与生物反应器的分离，例如当生物反应器需要更换时。

在一个优选的实施方式中，技术控制单元3和/或细胞培养单元1包括至少一个无菌过滤器23。所述过滤器优选地在如图1所示的气体供应管线12处被流体连接到气体生成装置4和生物反应器。由此，流过气体供给管线12的气体混合物通过所述无菌过滤器。

在一个优选的实施方式中，空气处理单元8包括用于向细胞培养单元提供无菌空气的至少一个灭菌装置。所述无菌空气优选以层流的方式(图1中的箭头a)提供给细胞培养单元1。所述灭菌装置可以是加热、通风和空调系统(HVAC系统)。所述灭菌系统可以实现通常在层流罩中进行的多个操作的无菌连接。所述操作包括但不限于细胞接种，病毒感染，培养基和/或添加剂的供给和培养基采样。所述培养基可以从生物反应器中补充生长的细胞和/或生物分子。空气处理单元的灭菌装置可以包括至少一个高效微粒停止(HEPA)过滤器。

使用传统的培养箱，生物反应器应该被操作和/或从一个地方移动到另一个地方以进行无菌操作或步骤。使用本发明的系统和/或方法，提供无菌环境，从而使得无菌操作或步骤在细胞培养过程中的现场进行，而不需要操作或移位生物反应器本身。从而大大减少了操作和/或污染风险。此外，促进了培养过程。

补充的培养基(也称为补充的基质)是指可能包含培养基和/或培养细胞和/或其产物的生物反应器的上清液。生物反应器的上清液可能不包括细胞和/或其产物。细胞产品是指由衍生自细胞裂解(如细胞膜)的细胞和/或任何其他细胞生物分子产生的生物分子(如蛋白质、肽)。

在一个优选的实施方式中，该系统还包括至少一个可编程控制器，其可机电地连接到该系统以控制和/或监视其功能。可编程控制器具有向系统的不同单元发送指令的算法，从而确保其对于细胞和/或细胞生产的功能。操作员通过诸如触摸屏界面的用户界面启动培养过程。所述界面可以设置在系统本身上或者距离所述系统一定距离。

在一个优选的实施方式中，细胞培养单元1内的预定温度保持恒定。所述预定温度为约37℃。优选地，细胞培养单元内的预定压力也保持恒定。细胞培养单元1以类似于层流罩的方式起作用，从而使得空气取样用于颗粒计数和生物负荷评价。细胞培养单元能够从系统的外部环境中吸取空气，如图1中的箭头b所示。所述恒定压力能够操纵生物安全为2级水平的微生物，如病毒。

在本发明的方法和/或系统中使用的生物反应器可以是任何类型的生物反应器。所用的生物反应器优选提供至少0.5平方米(m²)每升生物反应器的培养表面。所述生物反应器优选是灌注生物反应器。生物反应器包括至少一个选自包括纤维、微纤维、中空微纤维、中空过滤器、切向流过滤器、沉降器、微载体、含有搅拌容器的微载体或其任何组合的列表的至少一个细胞捕获系统或载体。所述载体提供用于细胞生长的优良底物。

优选地，生物反应器设置有用于引入气体和/或培养基的至少一个入口和用于收集容纳在生物反应器中的培养产物和/或基质的至少一个出口。设置至少一个进入管以将生物反应器通过其入口而被流体连接到培养基罐和/或气体源。设置至少一个出管以将生物反应器通过其出口而被流体连接到下游单元和/或任何其它装置。

优选地，存在于生物反应器中的载体提供至少10平方米(m²)、优选至少1000m²，更优选至少1200m²，更优选至少1500m²，最优选至少1800m²的细胞生长表面。更优选地，存在于生物反应器中的载体提供生物反应器的每L至少3m²、优选至少4m²、更优选至少5m²、进一步更优选至少6m²、最优选至少7m²的细胞生长表面。载体还可以提供生物反应器的每L至少8m²、优选至少9m²、更优选至少10m²、进一步更优选至少11m²、最优选至少12m²或包含在上述各值之间的任何值的细胞生长表面。生物反应器的细胞生长表面在本文中也被称为生物反应器表达体积。

载体提供至多3000m²、优选至多2800m²、更优选至多2500m²、进一步更优选至多2200m²、最优选至多2000m²的细胞生长表面。优选地，存在于生物反应器中的载体提供生物反应器每L至多30m²、优选至多26m²、更优选至多24m²、进一步更优选至多20m²、最优选至多19m²的细胞生长表面。载体还可以提供生物反应器每L至多18m²、优选至多17m²、更优选至多16m²、进一步更优选至多15m²、最优选至多14m²或包含在上述各值之间的任何值的细胞生长表面。

载体的组合和生物反应器的运动显著增加了生物反应器中的氧气传递系数。运动至少部分填充有培养基的生物反应器使得载体的一部分从与培养基接触的液相行进到不与所述基质接触的气相。与现有的生物反应器相比，这将氧气传递率提高了至少10倍。

在一个优选的实施方式中，根据细胞类型，生物反应器使得细胞以载体的每平方厘米50000至350000个细胞、优选为载体的每平方厘米100000至250000个细胞，更优选为载体的每平方厘米150000至200000个细胞的密度生长。

在一个优选的实施方式中，用于本发明的方法和/或系统的生物反应器是小型生物反应器。所述生物反应器可以是具有至少10cm、优选至少20cm、更优选至少40cm以及至多50cm、优选至多60cm、更优选至多70cm的直径的圆形生物反应器。所述生物反应器也可以是具有至少10cm、优选至少20cm、更优选至少40cm、进一步更优选至少50cm、最优选至少60cm以及至多110cm、优选至多100cm、更优选至多80cm、最优选至多70cm的高度的矩形或正方形生物反应器。所述矩形或正方形生物反应器的宽度为至少40cm、优选至少50cm、更优选至少60cm以及至多100cm、优选至多90cm、更优选至多80cm、最优选至多70cm。

在一个优选的实施方式中，该系统实施在适合于诸如实验室的便携洁净室的单个便携室中。优选地，该系统实施在小型橱柜中，其可以是便携室或便携洁净室。优选地，小型橱柜的尺寸为0.8×1.6×1.8m³。根据本发明的任何实施方式的该系统能够在封闭的、自给自足的环境中生产细胞和细胞衍生物。所述系统的功能使技术人员交互的需求最小化。集成组件、功能和操作大大降低了生产细胞和/或细胞衍生产品所需的人力和成本。集成系统减少了准备和加载时间，并减少了可能导致故障的操作员引起的错误的数量。

在一个优选的实施方式中，该系统具有用于从生物反应器中取出培养基的至少一个排出管线11。所述培养基可以补充有生长细胞和/或细胞产品。排出管线包括至少一个采样歧管10，用于在细胞生长期间的任何时间收集培养基样品。进一步分析所述样品，从而监测细胞生长的演化。

系统的生物反应器可流体连接到至少一个下游单元，其包括适于进一步处理上清液、培养的细胞和/或细胞产品的不同组件或装置。在一个优选的实施方式中，下游单元包括选自包括至少一个过滤装置、至少一个收获装置、至少一个透析装置、至少一个生物分子纯化装置和至少一个蛋白质浓缩单元或其任何组合的组的可插拔装置。

在一个优选的实施方式中，下游单元包括至少一个收获装置，该装置设置有至少一个入口和至少一个出口。下游单元的所述装置可连接到系统的细胞培养单元。收获装置包括用于将收集的上清液引入到下游单元的另一组件的至少一个管道。收获装置还包括用于从生物反应器中排出上清液的至少一个泵。

在一个优选的实施方式中，下游单元包括至少一个过滤装置，其设置有至少一个入口和至少一个出口。所述装置可流体连接到生物反应器或流体连接到下游单元的收获装置。优选地，过滤装置包括一个过滤器，该过滤器将根据例如其质量(以Dalton为单位)选择性地保留分子。过滤装置可以包括病毒中空过滤器，用于从上清液中过滤和去除病毒颗粒。在这种情况下，病毒过滤的工作原理是尺寸排阻。当将可能具有病毒污染的蛋白质溶液引入这些中空过滤器中时，较小的蛋白质穿过过滤器壁并进入过滤器的外部，而较大的病毒颗粒被保留。

在一个优选实施方式中，下游单元包括设置有至少一个入口和至少一个出口的至少一个纯化装置。所述装置可以流体连接到生物反应器或流体连接到下游单元的收获装置或过滤装置。优选地，纯化装置包括至少一个选择装置。所述选择装置可以是层析柱(例如亲和层析、离子交换层析(例如阴离子或阳离子)、疏水作用层析、尺寸排阻层析(SEC)、免疫亲和层析柱)，其是用亲和树脂(例如抗IgM树脂、蛋白A、蛋白G或抗IgG树脂)填充的柱。阴离子交换利用收获的上清液中包含的不同产品之间的电荷差异。中性带电产物通过阴离子交换层析柱筒而不被保留，而带电杂质被保留。柱的尺寸可以根据待纯化的蛋白质的类型和/或所述蛋白质待纯化的溶液的体积而改变。

下游单元可以根据用户的需要而定制，并且能够具有上述任何一种装置的组合。因此，使用者具有多种最终产品的可能性：细胞、过滤的细胞、过滤的细胞产品、纯化的细胞产品或生物分子。用户可以根据所需的最终产品选择和连接下游单元的不同隔室。

在一个优选的实施方式中，设置了从生物反应器除去代谢废物的废物收集容器。所述容器连接到生物反应器并且可以位于培养单元内部和/或系统的技术控制单元内部。所述容器也可以设置在系统外部，并连接到生物反应器。在这种情况下，用于确保废物除去的所需连接是本领域技术人员已知的。

在第二方面，本发明提供用于产生细胞和/或细胞产品的集成自动化方法，包括以下步骤：

-在与培养基储存器流体连接的至少一个生物反应器中培养细胞，所述生物反应器容纳在细胞培养单元中；

-向生物反应器提供至少两种气体的混合物；和

-向细胞培养单元提供无菌环境空气；

其中所述生物反应器总体积为至多1000L。

在一个优选的实施方式中，生物反应器总体积为至多980L、至多960L、至多940L、至多920L、至多900L、至多880L、至多860L、至多840L、至多820L、至多800L、至多780L、至多760L、至多740L、至多720L、至多700L、至多680L、至多660L、至多640L、至多620L、至多600L、至多580L、至多560L、至多540L、至多520L、至多500L、至多490L、至多480L、至多450L、至多420L、至多400L、至多380L、至多350L、至多340L、至多330L、至多320L、至多310L、至多300L、至多290L、至多280L、至多270L、至多260L、至多250L、至多240L、至多230L、至多220L、至多210L、至多200L、至多190L、至多180L、至多170L、至多160L、至多150L、至多140L、至多130L、至多120L或至多100L、或包含在上述各值之间的任何值。

在一个优选的实施方式中，生物反应器总体积为至少0.5L、优选为至少1.5L、优选为至少3L、更优选为至少5L、进一步更优选为至少10L、最优选为至少20L、进一步最优选为至少30L。优选地，生物反应器总体积为至少40L、至少50L、至少60L、至少70L、至少80L、至少90L或包含在上述各值之间的任何值。与用于细胞培养的常规生物反应器相比，生物反应器总体积和生物反应器本身较小。这在系统的所需空间和便于使用方面是有利的。

在一个优选的实施方式中，本发明的方法适合于通过如上所述和根据本发明的任何实施方式的系统来执行。优选地，提供给用于培养细胞的生物反应器的培养基体积足以填充生物反应器表达体积的至少约一半。通过参考生物反应器表达体积，确定用于表达可用表面的生物反应器体积。例如，如果生物反应器总体积为300L，其表达体积为10L，则将约5L的培养基提供给生物反应器，而约295L的剩余体积在生物反应器和培养基储存器之间循环。

在一个优选的实施方式中，生物反应器在细胞培养过程中运动或移动。所述运动或移动选自从右到左的移动、从上到下的移动、沿着水平轴线的旋转、沿垂直轴线的旋转、沿着生物反应器的倾斜/歪斜的水平轴线的摇摆运动或其任何组合的移动。所述移动或运动能够以连续或不连续模式进行。

优选地，其中生长细胞的生物反应器具有选自包括纤维、微纤维、中空微纤维、中空过滤器、切向流过滤器、沉降器、微载体、含有搅拌容器的微载体或其任何组合的列表的载体。所述载体提供用于细胞生长的优良底物。移动或运动生物反应器使得细胞从载体中释放-例如从生物反应器收获细胞。

在一个优选的实施方式中，细胞培养单元中的预定温度和/或预定压力保持恒定。所述预定压力为约-2至-5毫巴，优选为-3至-4毫巴。优选地，细胞培养单元的预定温度在20℃和40℃之间，更优选在25℃和37℃之间。下游单元的操作温度可以在0℃至25℃之间，更优选在1℃至20℃之间，进一步更优选在2℃至10℃之间，最优选在约4℃。两个单元的温度由冷却和/或升温单元维持，且温度的维持可由传感器检查。

优选地，本发明的方法还包括以下步骤：以每毫升5000万个细胞的密度生长细胞并将细胞培养单元和/或生物反应器流体连接到下游单元。优选地，设置用于测量生物反应器内的细胞密度的至少一个传感器。优选地，生物反应器应许进行高密度细胞生长。所述密度为至少8000万个细胞/ml、更优选至少10000万个细胞/ml、最优选至少20000万个细胞/ml。所述密度可以达到60000、50000、40000或30000万个细胞/ml。

在一个优选的实施方式中，将生物反应器的补充基质从生物反应器转移到或收获到下游单元中。所述生物反应器和下游单元彼此流体连接。可以设置用于将上清液转移到下游单元中的泵。

下游单元可以包括过滤装置和/或收获装置和/或透析装置和/或生物分子纯化装置，例如蛋白质或肽纯化装置。在其最简单的形式中，所述下游单元仅包括用于收获期望的最终产物的装置，而无需任何前置过滤/纯化/透析步骤。下游单元的部件容易地与所述单元连接或断开，因此可以容易地被更换、清洁或消毒。下游单元可以根据用户的需要和期望进行定制，并且可以设置有前述任何一个单元的组合。因此，使用者具有多种最终产品的可能性，细胞、过滤的细胞、过滤的细胞产品、纯化的细胞产品或生物分子。用户可以根据所需的最终产品选择和连接下游单元的不同隔室。

在一个优选的实施方式中，下游单元以连续模式从所述生物反应器接收补充基质或补充有生物分子的基质。优选地，下游单元以连续模式从所述生物反应器接收至多1000ml/min的补充有生物分子的基质。优选地，当在生物反应器内达到预定的细胞密度时开始补充基质的转移。所述预定的细胞密度为至少3000万/ml、优选为4000万/ml、更优选为5000万/ml、最优选为6000万/ml。在一个优选的实施方式中，平行于将补充基质从生物反应器转移到下游单元，将培养基从内部培养基罐加入到所述生物反应器中，以保持培养基在生物反应器中的初始体积。例如，如果在该过程开始时，生物反应器含有80L的培养基，一旦开始将补充基质从生物反应器转移到下游单元，则将新的培养基以足够的体积加入到生物反应器中以保持所述生物反应器中的体积为80L。如果将补充基质从生物反应器转移到下游单元是以连续模式进行的，则将新培养基从内培养罐加入到生物反应器中也将以连续模式进行。因此，本发明的方法和系统允许以与生物反应器中的细胞生长平行地处理下游单元中的补充培养基。与其中细胞在含有大细胞培养体积的大型生物反应器中生长、然后在一定时间段之后或达到一定浓度时停止所述细胞培养、然后开始大量细胞培养物的下游过程的方法相比，这具有几个优点。在这些优点之中，我们可以提到的是相当大的产量增加和由此带来的显著的成本降低。

在一个优选的实施方式中，补充有由下游单元接收的生物分子的基质经历选自包括过滤、收获、透析、生物分子纯化和蛋白质浓缩或其任何组合的组的至少一个过程。

补充的基质优选以预定的小体积速率和连续方式收获。所述体积率为至少100ml/min、优选为至少150ml/min、更优选为至少200ml/min、最优选为至少250ml/min。所述体积率为至多1000ml/min、优选为至多800ml/min、更优选为至多600ml/min、最优选为至多400ml/min。上清液收获也能够以不连续的方式进行。收获的上清液然后可以进行后续的处理(选自简单的收获、过滤、分子纯化、储存或其任何组合)。对少量补充基质的处理显著降低了产量损失并提高了处理质量和效率，例如，更好的过滤和/或纯化质量。此外，不需要扩大在下游单元中进行的操作规模，从而避免花费时间和金钱来扩大所述操作的规模。连续收获模式可以由操作员根据产品浓度启动。收获持续到预先编程的时间间隔已经过去，或者直到操作员使用本发明的系统中提供的用户界面手动终止收获为止。

在一个优选的实施方式中，将未破坏的培养细胞从生物反应器中大量收获到设置在下游单元中的袋中。细胞可以是杂交瘤细胞、转染或转导的细胞或稳定转染的培养细胞。为了使细胞从其底物(纤维)中释放，生物反应器可能在收获之前进行不连续或连续搅动。所述搅动为10-150Hz、振幅为1-5mm，优选为20-100Hz、振幅为1-5mm。在生物反应器设置有载体的情况下，搅动将细胞从所述载体分离并将其带入上清液。使用包括至少一个泵的收获装置进行上清液的收获。袋和/或下游单元可以适于将收获的上清液保持在与培养基的温度相同或不同的温度下。收获的细胞可以在约4℃的温度下保持在下游单元的袋中。在将所述细胞导入袋之前，可以使用下游单元的过滤装置来过滤大量收获的培养细胞。

在一个优选的实施方式中，培养的细胞被感染并随后在下游单元中设计的位置中分裂/裂解。然后使用收获装置从生物反应器收获包含细胞碎片和所需产物的上清液。收获率如上所述。可以将上清液收获并储存于下游单元中提供的袋中以供进一步使用，如上所述。收集的上清液可以在储存在下游单元的袋中之前使用过滤装置进行过滤。或者，可以将所收集的上清液进行过滤和/或纯化步骤，以从所述上清液中分离特定分子，例如抗体。

可以使用下游单元的纯化装置进行纯化。所述装置可以是用于从上清液获得纯化的生物产物(如蛋白质、尿素抗体)的自动化装置。在一个优选的实施方式中，纯化装置包括以下的至少一种或任何组合：选择装置，例如纯化层析柱(亲和纯化、离子交换等)，一系列纯化柱或膜吸收器，至少一个液体储存器，用于使液体从储存器流动并进入选择装置的装置，用于将流出物从选择装置转向的装置。纯化装置能够通过单个运动或“卡扣式”或“快速加载”技术安装到本发明的小型橱柜尺寸的系统中，并且包括用于与本发明的系统的其他部件连通的机械和电气接口。应当理解，用于进行纯化过程或步骤的所需缓冲液和溶液可以容纳在至少一个袋中。所述袋可位于下游单元的内部或外部，并且自然地具有必要的连接以确保其与纯化单元的连接。

图2显示了系统的一个实施方式，其适于收获、过滤和纯化至少一种细胞产品，例如蛋白质或肽。细胞培养单元1通过出管35流体连接到下游单元30。培养单元1如上所述。出管35将上清液引导至过滤装置37。可以提供泵或收获装置来收集生物反应器的上清液。可以对泵进行编程，以便从培养开始之前的预定时间开始上清液收集。可以对泵进行编程，以便以自动连续模式收集预定量的上清液。然后，收集的过滤的上清液经由至少一个管路31引导至下游单元30的纯化装置32。所获得的纯化的细胞产品可以储存在连接到纯化装置的罐中，或者通过至少一个管路39引导到下游装置的另一个组件以用于进一步的应用，或简单地由使用者收集。

在一个优选的实施方式中，纯化装置(例如亲和柱)和/或过滤装置连接到多个液体储存器。各个储存器容纳有液体，例如洗涤缓冲液、洗脱缓冲液或中和溶液，用于输送到纯化装置和/或过滤装置。纯化装置还包括用于将液体从储存器流入例如层析柱的预消毒或预灭菌装置。例如，可以使用将储存器连接到柱的预灭菌阀和管路。

使用层析柱纯化是本领域技术人员已知的，并且可以使用用于洗脱所需生物分子的足够的缓冲液来进行。洗脱所需的生物分子后，洗脱的纯化蛋白质可以自动沉积到设在下游单元中的预灭菌的一次性收集容器中并从纯化装置中除去。或者，洗脱的纯化蛋白质可进行进一步的自动化处理。纯化的蛋白质，例如抗体，基本上不含宿主细胞污染物，例如宿主细胞蛋白质、核酸和内毒素。

在一个优选的实施方式中，洗脱的蛋白质被转移到不同的溶液中。使用预先灭菌的渗滤模块自动进行转移。渗滤是分离过程，其通过膜洗去较小的分子，并将感兴趣的分子保留在滞留物中。渗滤可用于除去盐或交换缓冲液。在不连续的渗滤中，浓缩溶液，并用新的缓冲液来替换损失的体积。将样品浓缩至一半体积，并加入新的缓冲液四次可以除去96％以上的盐。在连续的渗滤中，通过新的缓冲液的流入来维持样品体积，同时除去盐和旧的缓冲液。在连续的渗滤过程中加入高达7倍量的新缓冲液可以除去至少99％的盐。具体来说，渗滤模块用于进一步纯化蛋白质(例如抗体)，并使用切向流过滤原理，其中超过50000道尔顿(Dalton)的分子(例如抗体，如IgG和IgM)不能通过膜，而小分子(如缓冲液)可以通过。因此，渗滤模块可用于将一个缓冲液交换成另一个缓冲液，并且是更有效的透析替代物。渗滤可用于中和pH和作为浓缩步骤(浓缩细胞产品)。

在一个优选的实施方式中，收获装置和/或过滤装置和/或纯化装置包括用于监测循环培养基：未过滤的收获上清液，过滤的上清液，纯化和洗脱的产物等的至少一个监测装置。监测装置可以是用于测量所述循环介质的特定波长处的导电性和/或pH和/或吸光度的探针或传感器。可以包括一个或多个压力传感器用于监测用于过压的循环介质压力，或用于控制泵的速度，例如将收获装置的泵速保持在例如所需的压力。

在一个优选的实施方式中，该系统适用于所需产品。这意味着如果要提供批量的细胞，则系统将包括其中具有至少一个收集袋的下游单元。如果要提供过滤的细胞，系统将包括细胞培养单元以及其中具有过滤装置和至少一个收集袋的下游单元。如果要提供特定的蛋白质，则该系统将包括细胞培养单元以及其中至少具有过滤装置和纯化装置的下游单元。

在一个优选的实施方式中，本发明的方法和系统没有闭环回路或再循环回路。这意味着补充的培养基不会在该过程的任何阶段(例如在其通过下游单元之后)返回生物反应器。这是有利的，因为它大大降低了污染风险。此外，这简化了系统的设置和安装，从而降低了成本。

在一个优选的实施方式中，该方法由可编程控制器完全控制。这大大限制了人为干预，从而大大减少了错误和污染风险。操作者可以通过用户界面(例如便携室和/或细胞培养单元上的触摸屏界面)来启动细胞培养单元和/或下游单元(例如培养过程和/或收获过程和/或纯化过程)的一些动作。

在一个优选的实施方式中，将细胞(哺乳动物或昆虫细胞)和合适的培养基引入生物反应器中。合适的培养基是指细胞生长所需的基质的组分。所述的组分是本领域技术人员已知的，并且通常包含盐、维生素、氨基酸、糖或其任何组合。培养基优选从外部培养基储存器(即不容纳在本发明的系统中)提供给生物反应器。优选地，在提供给生物反应器之前将培养基预热。培养基的预热温度为20-40℃，优选为25-38℃，更优选为30-37℃。在一个最优选的实施方式中，所述培养基在约37℃下预热。

在一个优选的实施方式中，细胞在生物反应器中培养一段时间，这段时间可以根据培养的细胞而从几小时到几天变化。培养时间为至少4小时、至少10小时、至少24小时、至少5天、至少7天或包含在其间的任何时间。培养时间为至多70天、至多60天、至多50天、至多40天、至多30天、至多20天、至多10天或包含在其间的任何时间。

根据最终产品，可以使用病毒转导或引入病毒载体。已经长时间使用病毒复制能力的载体或复制子作为替代表达系统来增加哺乳动物细胞中治疗性蛋白质的产量。靶基因可以在病毒启动子的转录控制下表达，由此mRNA在转染后和复制后即可在细胞质中积累至极高的水平，产生大量的靶蛋白。病毒感染可以导致转导过程而不会产生培养的细胞或者可以导致培养细胞的裂解，从而使细胞内容物进入生物反应器的培养基。或者，可以培养杂交瘤细胞或稳定转染的细胞以产生所需的蛋白质或肽，例如抗体或抗体片段。

本发明的方法和/或系统可用于培养任何细胞系和/或用于生产任何所需的蛋白质和肽。在本系统中使用的优选细胞的实例包括但不限于Vero细胞、CHO细胞、Hek293T细胞、COS细胞、293T细胞、HeLa细胞、Hep-2细胞、MCF-7细胞、U373细胞或任何其它细胞系。病毒复制系统的实例包括但不限于多瘤病毒、慢病毒系统、逆转录病毒系统、腺病毒系统、腺相关病毒。

在本发明的一个优选的实施方式中，生物反应器的补充基质从生物反应器转移到或收获到下游单元中。所述下游单元位于本发明的系统外部，并且可以具有与系统的任何单元(优选与细胞培养单元)公用的壁。应当理解，生物反应器和下游单元彼此流体连接。可以提供用于将补充的基质转移到下游单元中的泵。补充的培养基，也称为补充的基质，是指可能包含培养细胞和/或其产物的生物反应器的培养基。细胞产品是指由衍生自细胞膜裂解的细胞和/或任何其它细胞生物分子产生的生物分子，例如蛋白质、肽。

在一个优选的实施方式中，连接到生物反应器2和培养基储存器16的至少一个供应装置7、9确保生物反应器2具有培养基(图1)。培养基转移可以连续地和/或以恒定速率和/或以可变速率进行。所述培养基转移也可以不连续地和/或以恒定速率和/或以可变速率进行。

在一个优选的实施方式中，该方法还包括测量细胞培养物和/或培养基的物理和/或化学参数的步骤。所述参数选自包括温度、pH值、盐度、酸度或其任何组合的组。在可能包括细胞和/或细胞产品的细胞生长期间，可以对从注入生物反应器之前的培养基和/或从生物反应器中取出的培养基中取出的样品进行测量。可以使用系统的歧管来进行所述采样。

在一个优选的实施方式中，本发明的方法和/或系统用于病毒疫苗生产。为此，优选使用贴壁细胞，并在包装有任何捕获系统(优选微纤维)的生物反应器中生长。包装优选地在生物反应器的每L上产生约至少0.5m²的生长表面或任何上述生长表面值。根据细胞类型，细胞生长为至少100000至250000个细胞/cm²。当用于细胞生长时，所用培养基的优选量为约0.3ml培养基/cm²，当用于病毒生产时，所用培养基的优选量为0.3ml培养基/cm²。生物反应器体积和表面的实例总结在下表1中。应当理解，表1中的值的任何可能的组合也包括在本申请中。

表1：用于病毒疫苗生产的生物反应器培养基体积和生长表面的实例

在一个优选的实施方式中，本发明的方法和/或系统用于生产抗体。为此，优选使用悬浮和/或贴壁细胞，并使其在包装有微纤维或包括任何其它捕获系统的生物反应器中生长。包装优选地生物反应器的每L上产生约至少0.5m²的生长表面或任何上述生长表面值。根据细胞类型，细胞生长为至少100×10⁶/ml生物反应器。优选地，生物反应器每天补充一定量的培养基。所述体积优选为引入生物反应器中的初始培养基体积的1.5倍。该过程可以进行多达30天。生物反应器体积和表面的实例总结在下表2中。应当理解，表2中的值的任何可能组合也包括在本申请中。

表2：用于生产抗体的生物反应器培养基体积的实例

本发明的方法和/或系统用于生产单克隆抗体、重组蛋白或任何其它细胞分泌的生物分子。使用本发明的方法和/或系统，特别是使用上述培养基体积和生长表面生产病毒疫苗和抗体能够(i)以小规模和中等规模进行生产过程，进行疫苗、基因载体或溶瘤病毒的临床和/或商业生产。例如，对于抗体，使用根据本发明的任何实施方式的系统和/或方法可以实现10至50L的小规模生产和约250L的中等规模生产。

根据本发明的方法和/或系统特别可用于生产生物仿真抗体。术语“生物仿真”抗体应被理解为“始发”抗体的“通用”版本，其具有与那些“始发”抗体相同的氨基酸序列，但是由不同的克隆和/或通过不同的制造过程生产。

在一个优选的实施方式中，本发明的方法和/或系统能够在850cm²的滚瓶内产生约940个疫苗，这对于大多数疫苗而言属于商业生产规模。在一个优选的实施方式中，本发明的方法和/或系统能够生产高达360g、优选高达400g的抗体量，这对于大多数抗体而言也属于商业生产规模。

该方法和/或系统可用于生产：

-抗炎生物分子或任何抗体，如英夫利昔单抗、阿达木单抗、巴利昔单抗、达替珠单抗、奥马珠单抗、帕利珠单抗和阿昔单抗；

-抗癌剂生物分子，例如吉妥珠单抗、阿仑单抗、利妥昔单抗、替佐珠单抗、尼妥珠单抗、西妥昔单抗、贝伐单抗；

-人类疫苗，例如但不限于脊髓灰质炎疫苗(IPV)、轮状病毒疫苗、流感疫苗、黄热病疫苗、水痘疫苗、麻疹、腮腺炎、风疹、肝炎和狂犬疫苗；

-兽用疫苗，例如但不限于马立克疫苗和新堡疫苗。方法和系统也可用于生产基于RSV抗体的疫苗；

-及其制剂。

本领域技术人员将理解，可以在系统内设置必要的管路和/或泵，以实现系统的不同单元和/或装置之间的所需连接。此外，该系统可以设置有用于在所述不同隔室之间引导流体的多个开关阀。此外，可以设置有用于运行根据本发明的实施方式的系统和/或方法的软件程序。

虽然已经参考本发明的优选实施方式描述了本发明，但是在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，本领域普通技术人员可进行许多修改和替换。

Claims

1.一种用于生产细胞和/或细胞产品的系统，包括：

至少一个细胞培养单元，其包括用于培养所述细胞的至少一个生物反应器，其中所述生物反应器总体积为至多1000L，

用于控制细胞生长参数的至少一个技术控制单元，所述技术控制单元至少流体连接到所述细胞培养单元，以及

用于处理环境空气的至少一个空气处理单元，所述空气处理单元流体连接到所述细胞培养单元，

其特征在于，所述空气处理单元包括至少一个消毒装置，用于以层流方式向所述细胞培养单元提供无菌空气。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述生物反应器总体积为至多900L，优选为至多800L，更优选为至多700L，进一步更优选为至多450L，最优选为至多300L，进一步最优选为至多250L，进一步最最优选为至多200L。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述生物反应器总体积为至少1.5L，优选为至少3L，更优选为至少10L，进一步更优选为至少30L，最优选为至少50L，进一步最优选为至少60L。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述技术控制单元包括用于移动所述生物反应器的至少一个运动装置，所述运动装置机械地和/或磁性地连接到所述生物反应器，并且提供选自从右到左的移动、从上到下的移动、沿着水平轴线的旋转、沿着垂直轴线的旋转、沿着所述生物反应器的倾斜/歪斜的水平轴线的摇摆运动或其任何组合的移动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述技术控制单元包括至少一个供应装置，其连接到所述生物反应器并且连接到用于向所述生物反应器提供培养基的培养基储存器，所述培养基储存器位于所述系统外部。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述技术控制单元包括用于测量多个细胞培养参数的至少一个测量装置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述技术控制单元包括流体连接到所述生物反应器的至少一个气体生成装置，所述气体生成装置包括用于混合至少两种不同气体的至少一个气体混合装置。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述细胞培养单元内的预定温度保持恒定。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述细胞培养单元内的预定压力保持恒定。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述生物反应器包括至少一个细胞捕集系统，所述至少一个细胞捕集系统选自包括微纤维器、中空过滤器、切向流过滤器、沉降器或其任何组合的列表。

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述细胞捕集系统提供生物反应器的每升至少1000m²、优选至少100m²、更优选至少10m²的细胞生长表面。

12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，任选地包括流体连接到所述细胞培养单元的至少一个下游单元，所述下游单元包括可插拔装置，所述可插拔装置选自包括至少一个过滤装置、至少一个收获装置、至少一个透析装置、至少一种生物分子纯化装置和至少一种蛋白质浓缩单元或其任何组合的组。

13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括至少一个可编程控制器，其可机电地连接到所述系统以控制和/或监视其功能。

14.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述系统实施在适于便携洁净室的单个便携室中。

15.一种用于生产细胞和/或细胞产品的集成自动化方法，包括以下步骤：

a.在流体连接到培养基储存器的至少一个生物反应器中培养细胞，所述生物反应器容纳在细胞培养单元中；

b.向所述生物反应器提供至少两种气体的混合物；以及

c.向所述细胞培养单元提供无菌环境空气，所述无菌空气通过被流体连接到所述细胞培养单元的灭菌单元以层流方式提供；

其中所述生物反应器总体积为至多1000L。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述生物反应器总体积为至多900L，优选为至多800L，更优选为至多700L，进一步更优选为至多450L，最优选为至多300L，进一步最优选为至多250L，进一步最最优选为至多200L。

17.根据权利要求15-16中任一项所述的方法，其中所述生物反应器总体积为至少1.5L，优选为至少3L，更优选为至少10L，进一步更优选为至少30L，最优选为至少50L，进一步最优选为至少60L。

18.根据权利要求15-17中任一项所述的方法，其中所述生物反应器在细胞培养期间移动，所述移动选自从右到左的移动、从上到下的移动、沿着水平轴线的旋转、沿着垂直轴线的旋转、沿着生物反应器的倾斜/歪斜的水平轴线的摇摆运动或其任何组合的移动。

19.根据权利要求15-18中任一项所述的方法，其中所述细胞培养单元内的预定温度保持恒定。

20.根据权利要求15-19中任一项所述的方法，其中所述细胞培养单元内的预定压力保持恒定。

21.根据权利要求15-20中任一项所述的方法，还包括以下步骤：将所述生物反应器与下游单元流体连接和/或将细胞生长至密度为每毫升至少5000万个细胞。

22.根据权利要求15-21中任一项所述的方法，其中所述下游单元以连续模式从所述生物反应器接收补充培养基，所述补充培养基包括培养基和/或培养的细胞和/或所述培养的包括以下物质的产物：衍生自如细胞膜的细胞裂解的蛋白质、肽和/或任何其它细胞生物分子。

23.根据权利要求15-22中任一项所述的方法，其中所述下游单元从所述生物反应器接收至多1000ml/min的补充培养基。

24.根据权利要求15-23中任一项所述的方法，其中由所述下游单元接收的补充培养基经历选自包括过滤、收获、透析、生物分子纯化和蛋白质浓缩或其任何组合的组的至少一种工艺。

25.根据权利要求15-24中任一项所述的方法，其中所述方法由可编程控制器完全控制。