CN113573791B - 生物反应器系统、水力旋流器和用于培养细胞的方法 - Google Patents

生物反应器系统、水力旋流器和用于培养细胞的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于培养细胞的生物反应器系统，其包括：‑至少一个生物反应器；和‑至少一个水力旋流器，其包括：‑细胞培养物入口，其经由泵连接到生物反应器的细胞培养物出口，借此，当在生物反应器中提供细胞培养物时，来自生物反应器的细胞培养物可转移到水力旋流器；‑水力旋流器分离部分，细胞培养物可从细胞培养物入口引入到水力旋流器分离部分中；‑顶部出口，在水力旋流器分离部分中分离之后，具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过顶部出口转移；以及‑底部出口，在水力旋流器分离部分中分离之后，具有提高的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过底部出口转移。

Description

生物反应器系统、水力旋流器和用于培养细胞的方法
技术领域
本发明涉及一种生物反应器系统、一种水力旋流器和一种用于培养细胞的方法。
背景技术
在用于培养细胞的方法和系统中，需要从培养基分离细胞。常规方法是离心、微孔过滤和沉降。在US6878545中，描述了使用水力旋流器以用于分离细胞，该文献由此通过引用而以其整体并入。在水力旋流器的顶部流出出口处收集细胞浓度降低的悬浮液，并且在水力旋流器的底部流出出口处收集细胞浓度提高的悬浮液。问题是仍有细胞留在在顶部流出出口处收集的悬浮液中。
发明内容
本发明的目标是提供用于在生物反应器系统中用一个或多个水力旋流器分离细胞的改进的方法和系统。
特别的目标是改进(多个)水力旋流器中的细胞分离效率。
这通过根据本发明的生物反应器系统、水力旋流器和方法来实现。
根据本发明的一个方面，提供一种用于培养细胞的生物反应器系统，其包括：
-至少一个生物反应器；和
-至少一个水力旋流器，其包括：
-细胞培养物入口，其经由泵连接到生物反应器的细胞培养物出口，借此，当在生物反应器中提供细胞培养物时，来自生物反应器的细胞培养物可转移到水力旋流器；
-水力旋流器分离部分，细胞培养物可从细胞培养物入口引入到水力旋流器分离部分中，
-顶部出口，在水力旋流器分离部分中分离之后，具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过顶部出口转移；以及
-底部出口，在水力旋流器分离部分中分离之后，具有提高的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过底部出口转移，其中，水力旋流器的所述底部出口设置在如下的位置：使得当生物反应器系统用于培养细胞时，底部出口与生物反应器的顶部空间连接，并且其中所述底部出口设置成使得底部出口具有围绕其的自由空间，使得从底部出口转移出的细胞培养物被允许围绕底部出口自由排放。
根据本发明的另一方面，提供一种水力旋流器，其构造成连接到生物反应器，所述水力旋流器包括：
-细胞培养物入口，其构造成经由泵连接到生物反应器中的细胞培养物，借此来自生物反应器的细胞培养物可转移到水力旋流器；
-水力旋流器分离部分，细胞培养物可从细胞培养物入口引入到水力旋流器分离部分中，
-顶部出口，在水力旋流器分离部分中分离之后，具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过顶部出口转移；
-底部出口，在水力旋流器分离部分中分离之后，具有提高的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过底部出口转移；以及
-连接装置，其设置成环绕水力旋流器的底部出口，从而留有围绕底部出口的自由空间，使得从底部出口转移出的细胞培养物被允许围绕底部出口自由排放，其中所述连接装置构造成连接到生物反应器的入口。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在生物反应器系统中培养细胞的方法，生物反应器系统包括至少一个生物反应器和至少一个水力旋流器，其中所述方法包括以下步骤：-将生物反应器中提供的细胞培养物的部分转移到水力旋流器的细胞培养物入口；
-在水力旋流器的水力旋流器分离部分中分离细胞培养物，将细胞培养物从细胞培养物入口引入到该水力旋流器分离部分中，借此将细胞培养物分离成具有降低的细胞浓度的细胞培养物的一部分和具有提高的细胞浓度的细胞培养物的一部分；
-将具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分通过水力旋流器的顶部出口从水力旋流器转移出；以及
-将具有提高的细胞浓度的细胞培养物的部分通过水力旋流器的底部出口从水力旋流器自由排放出，其中水力旋流器的所述底部出口设置成与生物反应器中的顶部空间连接，并且其中所述底部出口设置成使得底部出口具有围绕其的自由空间，使得从底部出口转移出的细胞培养物被允许围绕底部出口自由排放。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在如上面限定的生物反应器系统中的细胞的培养的方法。
由此，通过将水力旋流器的底部出口设置成使得从底部出口转移出的细胞培养物被允许围绕底部出口自由排放，与底部出口用普通管(其将为一般的)连接到生物反应器的情况相比较，从顶部出口转移出的细胞培养物中的细胞含量将降低。原因是：如果可能，则从底部出口流出的流将倾向于在所有方向上排放出，即也朝向侧部排放出。当将普通管设置到底部出口时，排放被限制，并且提供在水力旋流器中向上的回流。由此，如果将传统的管连接件设置到底部出口，则在水力旋流器中将产生背压。通过本发明，其中从底部出口流出的流被允许自由排放，避免这样的回流，并且可减少生物反应器系统中细胞的浪费。
在本发明的一个实施例中，所述底部出口设置成使得底部出口具有径向围绕其的至少1cm的自由空间。
在本发明的一个实施例中，水力旋流器与生物反应器集成，使得当生物反应器系统用于培养细胞时，水力旋流器的底部出口直接设置在生物反应器的顶部空间中。
在本发明的一个实施例中，水力旋流器包括连接装置，连接装置设置成环绕水力旋流器的底部出口，从而留有围绕底部出口的自由空间，其中所述连接装置可选地经由无菌连接器连接到生物反应器的入口。
在本发明的一个实施例中，所述连接装置是围绕底部出口对称地连接到水力旋流器的管状部分，其中所述管状部分具有至少2cm的内径。
在本发明的一个实施例中，生物反应器是柔性袋并且水力旋流器由塑料生产，并且其中至少生物反应器、水力旋流器以及泵的单次使用部分作为生物反应器系统的单次使用构件、可选地作为预灭菌的单次使用包而设置。
在本发明的一个实施例中，水力旋流器设置在生物反应器内部，并且水力旋流器的顶部出口连接到生物反应器的壁中的端口。
在本发明的一个实施例中，水力旋流器的底部出口设置成指向或延伸到生物反应器中，借此水力旋流器在生物反应器的侧壁中集成。
在本发明的一个实施例中，生物反应器系统包括至少两个连接的水力旋流器，其中一个或多个第一水力旋流器的(多个)顶部出口连接到第二水力旋流器的细胞培养物入口，并且其中所有水力旋流器定位成使得当生物反应器系统用于培养细胞时，水力旋流器的底部出口设置成与生物反应器中的顶部空间连接。
在本发明的一个实施例中，生物反应器系统进一步包括中空纤维过滤器，中空纤维过滤器包括：入口，其连接到水力旋流器的顶部出口；和滞留物出口，其连接到生物反应器；和渗透物出口，其构造成用于当生物反应器系统用于培养细胞时，将具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分从生物反应器系统转移出。
附图说明
图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的生物反应器系统。
图2示意性地示出根据本发明的一个实施例的生物反应器系统。
图3示意性地示出生物反应器和根据本发明的一个实施例的水力旋流器，水力旋流器构造成连接到该生物反应器。
图4示意性地示出根据本发明的另一实施例的生物反应器系统。
图5示意性地示出根据本发明的另一实施例的生物反应器系统。
图6是示出针对根据本发明的具有宽底部出口连接件的水力旋流器的分离效率和针对具有窄底部出口连接件的水力旋流器的分离效率的图。
图7是示出根据本发明的一个实施例的方法步骤的流程图。
具体实施方式
图1至图5示意性地示出根据本发明的不同实施例的生物反应器系统1a；1b；1c；1d；1e。对应的构件被给予相同或对应的参考标号。首先将参考所有不同的实施例来描述基本的发明构思，并且然后将更详细地描述每个实施例。根据本发明的用于培养细胞的生物反应器系统1a；1b；1c；1d；1e包括至少一个生物反应器3和至少一个水力旋流器5a；5b；5c；5d、5d’；5e。水力旋流器包括细胞培养物入口7，细胞培养物入口7经由泵11连接到生物反应器3的细胞培养物出口9，借此，当在生物反应器中提供细胞培养物时，来自生物反应器3的细胞培养物可转移到水力旋流器5a；5b；5c；5d、5d’；5e。水力旋流器5a；5b；5c；5d、5d’；5e此外包括：水力旋流器分离部分13，细胞培养物可从细胞培养物入口7引入到水力旋流器分离部分13中；顶部出口15，在水力旋流器分离部分13中分离之后，具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过顶部出口15转移；以及底部出口17，在水力旋流器分离部分13中分离之后，具有提高的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过底部出口17转移。水力旋流器的原理是公知的且在此将不详细描述，然而水力旋流器分离部分13包括锥形部分，细胞培养物入口7将细胞培养物切向引导到该锥形部分中、到锥形部分的上部较宽的部分中，并且底部出口17设置在锥形部分的窄端处。
根据本发明，水力旋流器5a；5b；5c；5d、5d’；5e的所述底部出口17设置在如下的位置：使得当生物反应器系统用于培养细胞时，底部出口17与生物反应器3的顶部空间21连接，并且所述底部出口17设置成使得底部出口17具有围绕其的自由空间，使得从底部出口转移出的细胞培养物被允许自由排放，诸如围绕底部出口17喷射出。这与现有技术的水力旋流器形成对比，现有技术的水力旋流器被例如用于从底部出口转移流出物的普通管连接。用于将流从底部出口转移出的管到底部出口的连接将影响针对水力旋流器的分离效率。这在图6中示出并比较，并将在下面进一步描述。原因是直接连接到底部出口的管将防止来自底部出口的流出物流出到侧部并产生背压。由此，提供进入到水力旋流器中的回流，并且降低针对水力旋流器的分离效率。
在本发明的一些实施例中，所述底部出口17设置成使得底部出口具有围绕其在所有方向上至少1cm的自由空间，即参考附图中的方向，径向围绕底部出口至少1cm并且在出口的轴向下方至少1cm。围绕底部出口17的自由空间可通过将连接装置31设置到水力旋流器5a；5c；5d、5d’；5e来实现，该连接装置31设置成环绕水力旋流器的底部出口17，从而留有围绕底部出口17的自由空间。连接装置31可为围绕底部出口17对称地连接到水力旋流器5a；5c；5d、5d’；5e的管状部分，其中所述管状部分在本发明的一个实施例中可具有至少2cm的内径。管状部分可为柔性或刚性的管，该管允许可选地经由无菌连接器35a、35b连接到生物反应器3的入口33，这可在图3中看到。连接装置31可例如包括波形管或伸缩式连接件，以用于允许连接到生物反应器3，其中，底部出口17可设置成指向或延伸到生物反应器3的顶部空间21中。连接装置31可具有与水力旋流器分离部分13的最大直径相同的内径。然而，连接装置31的内径也可更小，连接装置31可例如具有至少为水力旋流器分离部分13的最大直径的尺寸的1/3的内径，由此留有围绕底部出口17的自由空间。
围绕底部出口17设置自由空间的另一备选方案是如图2中示出的那样在生物反应器系统1b中在生物反应器3的内部设置水力旋流器5b。在本发明的该实施例中，水力旋流器5b的顶部出口15连接到生物反应器3的壁42中的端口41。然后，底部出口17应设置在生物反应器3中的如下的位置：使得当在生物反应器3中提供细胞培养物时，底部出口17设置在生物反应器3的顶部空间21中而不是在细胞培养物22中。由此，围绕底部出口17设置自由空间，并且细胞培养物可围绕底部出口17自由排放，诸如从底部出口喷射出。自由空间由此意味着没有将干扰从底部出口17流出的流的部分设置成到底部出口17比例如1cm更近。在该实施例中不需要设置到底部出口17的连接，因为底部出口直接设置在生物反应器的顶部空间中。如图2中示出的水力旋流器5b也可在没有单独的连接装置31的情况下集成到如图1中示出的生物反应器1a的侧壁42中，即水力旋流器本身的外表面可集成到生物反应器3的侧壁42中，使得水力旋流器的底部出口17指向或延伸到生物反应器3的顶部空间21中。
在本发明的一些实施例中，例如如图1、图2、图4和图5中示出的，水力旋流器5a、5b、5d、5d’、5e与生物反应器3集成，使得当生物反应器系统用于培养细胞时，水力旋流器的底部出口17直接设置在生物反应器3的顶部空间21中。
在本发明的一些实施例中，例如如图1、图4和图5中示出的，水力旋流器5a；5d、5d’；5e的底部出口17设置成指向或延伸到生物反应器3中，借此水力旋流器在生物反应器3的侧壁42中集成。
生物反应器3可为柔性袋，并且水力旋流器可由塑料生产。由此生物反应器3、至少一个水力旋流器5a；5b；5d、5d’；5e以及泵11和流体连接件的单次使用部分可作为生物反应器系统的单次使用构件、可选地作为预灭菌的单次使用包而设置。单次使用包可通过例如γ辐射灭菌。
在图3中示出生物反应器系统1c，其中生物反应器3设置有入口33，该入口33合适地设置有无菌连接件35b。在本发明的该实施例中，水力旋流器5c作为可连接到生物反应器3的入口33的单独的部分而设置。水力旋流器5c包括细胞培养物入口7，细胞培养物入口7构造成经由泵11连接到生物反应器3中的细胞培养物22，借此来自生物反应器的细胞培养物可转移到水力旋流器5c。水力旋流器进一步包括：水力旋流器分离部分13，细胞培养物可从细胞培养物入口7引入到水力旋流器分离部分13中；顶部出口15，在水力旋流器分离部分13中分离之后，具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过顶部出口15转移；以及底部出口17，在水力旋流器分离部分13中分离之后，具有提高的细胞浓度的细胞培养物的部分可通过底部出口17转移。根据本发明，水力旋流器5c此外包括连接装置31，连接装置31设置成环绕水力旋流器5c的底部出口17，从而留有围绕底部出口17的自由空间，使得从底部出口17转移出的细胞培养物被允许自由排放，诸如围绕底部出口17喷射出，其中所述连接装置31构造成连接到生物反应器的入口33。在本发明的一个实施例中，连接装置31本身可为无菌连接器。然而，在图3中示出的实施例中，无菌连接器35a设置到连接装置31。由此，可设置到生物反应器3的入口33的无菌连接。
如上面所描述的，连接装置31可为围绕底部出口17对称地连接到水力旋流器的管状部分，其中所述管状部分留有围绕底部出口的自由空间，以用于允许围绕底部出口自由排放。管状部分可例如具有如上面所论述的至少2cm的内径。所述连接装置31可包括波形管或伸缩式连接件。
所述水力旋流器可由塑料生产，并且可为预灭菌的单次使用构件。
在图4中示意性地示出根据本发明的一个实施例的生物反应器系统1d。该生物反应器系统1d包括两个连接的水力旋流器5d、5d’。第一水力旋流器5d的顶部出口15连接到第二水力旋流器5d’的细胞培养物入口7。水力旋流器5d、5d’两者定位成使得当生物反应器系统用于培养细胞时，水力旋流器5d、5d’的底部出口17设置成与生物反应器3中的顶部空间21连接。由此，通过第一水力旋流器5d的顶部出口15移除的任何可能的细胞可在第二水力旋流器5d’中被分离到第二水力旋流器5d’的底部出口17，并且总体分离效率将提高，即细胞的浪费将降低。在本发明的另一实施例中，可在生物反应器系统中连接多于两个的水力旋流器。例如，两个或更多个水力旋流器(诸如5个水力旋流器)可在第一阶段中并联连接到生物反应器的细胞培养物，借此从这些并联连接的水力旋流器的顶部出口15流出的流可转移到另一水力旋流器，以用于细胞的进一步分离和返回到生物反应器。
在图5中示意性地示出根据本发明的另一实施例的生物反应器系统1e。该生物反应器系统1e包括一个水力旋流器5e和另一类型的分离装置(诸如中空纤维过滤器51)。代替中空纤维过滤器，分离装置可为声学沉降器、平板过滤器或NF过滤器。中空纤维过滤器51包括：入口53，其连接到水力旋流器5e的顶部出口15；和滞留物出口55，其连接到生物反应器3；和渗透物出口57，其构造成用于当生物反应器系统用于培养细胞时，将具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分从生物反应器系统1e转移出。由此，从水力旋流器5e的顶部出口15流出的流中的任何可能残留的细胞可通过中空纤维过滤器51过滤回到生物反应器3中，并且分离效率将提高。
图6示出来自测量根据本发明的具有宽底部出口连接件的水力旋流器的分离效率和具有窄底部出口连接件(即一般的管连接件)的水力旋流器的分离效率的实验的结果。在该实验中，宽底部出口连接件具有1″的直径，并且窄底部出口连接件具有3/8″的直径。此外，使用的细胞培养物是处于1E6/mL的SuperdexTM 200珠(34μm)。在图6中测量针对不同的压力的分离效率，并且清楚地示出针对所有压力，针对大底部出口连接件的分离效率比针对小底部出口连接件的分离效率更高。
由此，该实验清楚地示出到水力旋流器5的底部出口17的宽(大)连接件将提高水力旋流器的分离效率。
图7是示出根据本发明的一个实施例的方法步骤的流程图。下面按顺序描述步骤：S1：将生物反应器3中提供的细胞培养物的部分转移到水力旋流器5a；5b；5c；5d、5d’；5e的细胞培养物入口7。
S2：在水力旋流器的水力旋流器分离部分13中分离细胞培养物，将细胞培养物从细胞培养物入口7引入到该水力旋流器分离部分中，借此将细胞培养物分离成具有降低的细胞浓度的细胞培养物的一部分和具有提高的细胞浓度的细胞培养物的一部分。
S3：将具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分通过水力旋流器的顶部出口15从水力旋流器转移出；以及
S4：将具有提高的细胞浓度的细胞培养物的部分通过水力旋流器的底部出口17从水力旋流器自由排放出，其中水力旋流器5a；5b；5c；5d、5d’；5e的所述底部出口17设置成与生物反应器3中的顶部空间21连接，并且其中所述底部出口17设置成使得底部出口具有围绕其的自由空间，使得从底部出口转移出的细胞培养物被允许围绕底部出口自由排放，诸如围绕底部出口喷射出。
如上面关于图4和图5所描述的，通过顶部出口15从水力旋流器转移出的具有降低的细胞浓度的细胞培养物的部分可被转移，以用于在另一水力旋流器5d’或另一类型的分离装置(诸如中空纤维过滤器51)中进一步分离。在该进一步分离之后，任何残留的细胞可返回到生物反应器3。
根据本发明的方法和系统既可用于灌注模式，又可用于最终的收获步骤，其中，通过至少一个水力旋流器移除收获物并在生物反应器中浓缩细胞(如在灌注模式期间不添加新的细胞培养基)，并且然后在渗滤步骤中洗涤浓缩细胞悬浮液。

Claims (18)

1.一种用于培养细胞的生物反应器系统，其包括：
-至少一个生物反应器(3)；和
-至少一个水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)，其包括：
-细胞培养物入口(7)，其经由泵(11)连接到所述生物反应器(3)的细胞培养物出口(9)，借此，当在所述生物反应器中提供细胞培养物时，来自所述生物反应器的细胞培养物可转移到所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)；
-水力旋流器分离部分(13)，细胞培养物可从所述细胞培养物入口(7)引入到所述水力旋流器分离部分中，
-顶部出口(15)，在所述水力旋流器分离部分(13)中分离之后，具有降低的细胞浓度的所述细胞培养物的部分可通过所述顶部出口转移；以及
-底部出口(17)，在所述水力旋流器分离部分(13)中分离之后，具有提高的细胞浓度的所述细胞培养物的部分可通过所述底部出口转移，
其中，所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)的所述底部出口(17)设置在如下的位置：使得当所述生物反应器系统用于培养细胞时，所述底部出口(17)与所述生物反应器(3)的顶部空间(21)连接，并且其中所述底部出口(17)设置成使得所述底部出口(17)具有围绕其的自由空间，使得从所述底部出口(17)转移出的细胞培养物被允许围绕所述底部出口自由排放。
2.根据权利要求1所述的生物反应器系统，其中，所述底部出口(17)设置成使得所述底部出口具有径向围绕其的至少1cm的自由空间。
3.根据权利要求1或2所述的生物反应器系统，其中，所述水力旋流器(5a；5b；5d、5d’；5e)与所述生物反应器(3)集成，使得当所述生物反应器系统用于培养细胞时，所述水力旋流器的所述底部出口(17)直接设置在所述生物反应器(3)的所述顶部空间(21)中。
4.根据权利要求1或2所述的生物反应器系统，其中，所述水力旋流器(5a；5c；5d、5d’；5e)包括连接装置(31)，所述连接装置设置成环绕所述水力旋流器(5a；5c；5d、5d’；5e)的所述底部出口(17)，从而留有围绕所述底部出口的自由空间，其中所述连接装置(31)连接到所述生物反应器(3)的入口(33)。
5.根据权利要求4所述的生物反应器系统，其中，所述连接装置(31)经由无菌连接器(35a、35b)连接到所述生物反应器(3)的所述入口(33)。
6.根据权利要求4所述的生物反应器系统，其中，所述连接装置(31)是围绕所述底部出口(17)对称地连接到所述水力旋流器(5a；5c；5d、5d’；5e)的管状部分，其中所述管状部分具有至少2cm的内径。
7.根据权利要求1或2所述的生物反应器系统，其中，所述生物反应器(3)是柔性袋并且所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)由塑料生产，并且其中至少所述生物反应器、所述水力旋流器以及所述泵(11)的单次使用部分作为所述生物反应器系统的单次使用构件而设置。
8.根据权利要求7所述的生物反应器系统，其中，至少所述生物反应器、所述水力旋流器以及所述泵(11)的所述单次使用部分作为预灭菌的单次使用包而设置。
9.根据权利要求1或2所述的生物反应器系统，其中，所述水力旋流器(5b)设置在所述生物反应器(3)内部，并且所述水力旋流器的所述顶部出口(15)连接到所述生物反应器(3)的壁(42)中的端口(41)。
10.根据权利要求1或2所述的生物反应器系统，其中，所述水力旋流器(5a；5d、5d’；5e)的所述底部出口(17)设置成指向到所述生物反应器(3)中，借此所述水力旋流器在所述生物反应器(3)的侧壁(42)中集成。
11.根据权利要求1或2所述的生物反应器系统，其中，所述生物反应器系统(1d)包括至少两个连接的水力旋流器(5d、5d’)，其中一个或多个第一水力旋流器(5d)的所述顶部出口(15)连接到第二水力旋流器(5d’)的细胞培养物入口(7)，并且其中所有所述水力旋流器(5d、5d’)定位成使得当所述生物反应器系统用于培养细胞时，所有所述水力旋流器(5d、5d’)的底部出口(17)设置成与所述生物反应器(3)中的所述顶部空间(21)连接。
12.根据权利要求1或2所述的生物反应器系统，其中，所述生物反应器系统(1e)进一步包括中空纤维过滤器(51)，所述中空纤维过滤器(51)包括：入口(53)，其连接到所述水力旋流器(5e)的所述顶部出口(15)；和滞留物出口(55)，其连接到所述生物反应器(3)；和渗透物出口(57)，其构造成用于当所述生物反应器系统用于培养细胞时，将具有降低的细胞浓度的所述细胞培养物的部分从所述生物反应器系统(1e)转移出。
13.一种水力旋流器，其构造成连接到生物反应器(3)，所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)包括：
-细胞培养物入口(7)，其构造成经由泵(11)连接到所述生物反应器(3)中的细胞培养物(22)，借此来自所述生物反应器的细胞培养物可转移到所述水力旋流器；
-水力旋流器分离部分(13)，细胞培养物可从所述细胞培养物入口(7)引入到所述水力旋流器分离部分中，
-顶部出口(15)，在所述水力旋流器分离部分(13)中分离之后，具有降低的细胞浓度的所述细胞培养物的部分可通过所述顶部出口转移；
-底部出口(17)，在所述水力旋流器分离部分(13)中分离之后，具有提高的细胞浓度的所述细胞培养物的部分可通过所述底部出口转移；以及
-连接装置(31)，其设置成环绕所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)的所述底部出口(17)，从而留有围绕所述底部出口的自由空间，使得从所述底部出口(17)转移出的细胞培养物被允许围绕所述底部出口自由排放，其中所述连接装置(31)构造成连接到所述生物反应器(3)的入口(33)。
14.根据权利要求13所述的水力旋流器，其中，所述连接装置(31)是围绕所述底部出口(17)对称地连接到所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)的管状部分，其中所述管状部分具有至少2cm的直径。
15.根据权利要求13或14所述的水力旋流器，其中，所述连接装置(31)包括无菌连接器(35a)，并且其中所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)由塑料生产，并且为预灭菌的单次使用构件。
16.根据权利要求13或14所述的水力旋流器，其中，所述连接装置(31)包括波形管或伸缩式连接件。
17.一种用于在生物反应器系统(1a；1b；1c；1d；1e)中培养细胞的方法，所述生物反应器系统包括至少一个生物反应器(3)和至少一个水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)，其中所述方法包括以下步骤：
-将所述生物反应器(3)中提供的细胞培养物的部分转移(S1)到所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)的细胞培养物入口(7)；
-在所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)的水力旋流器分离部分(13)中分离(S2)所述细胞培养物，将所述细胞培养物从所述细胞培养物入口(7)引入到所述水力旋流器分离部分(13)中，借此将所述细胞培养物分离成具有降低的细胞浓度的所述细胞培养物的一部分和具有提高的细胞浓度的所述细胞培养物的一部分；
-将具有降低的细胞浓度的所述细胞培养物的所述部分通过所述水力旋流器的顶部出口(15)从所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)转移(S3)出；以及
-将具有提高的细胞浓度的所述细胞培养物的所述部分通过所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)的底部出口(17)从所述水力旋流器自由排放出，其中所述水力旋流器的所述底部出口(17)设置成与所述生物反应器(3)中的顶部空间(21)连接，并且其中所述底部出口(17)设置成使得所述底部出口具有围绕其的自由空间，使得从所述底部出口(17)转移出的所述细胞培养物被允许围绕所述底部出口自由排放。
18.一种用于在根据权利要求1至12中的任一项所述的生物反应器系统(1a；1b；1c；1d；1e)中的细胞的培养的方法，其中所述方法包括以下步骤：
-将所述生物反应器(3)中提供的细胞培养物的部分转移(S1)到所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)的所述细胞培养物入口(7)；
-在所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)的所述水力旋流器分离部分(13)中分离(S2)所述细胞培养物，将所述细胞培养物从所述细胞培养物入口(7)引入到所述水力旋流器分离部分(13)中，借此将所述细胞培养物分离成具有降低的细胞浓度的所述细胞培养物的一部分和具有提高的细胞浓度的所述细胞培养物的一部分；
-将具有降低的细胞浓度的所述细胞培养物的所述部分通过所述水力旋流器的所述顶部出口(15)从所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)转移(S3)出；以及
-将具有提高的细胞浓度的所述细胞培养物的所述部分通过所述水力旋流器(5a；5b；5c；5d、5d’；5e)的所述底部出口(17)从所述水力旋流器自由排放出。
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