CN207738761U - 一种用于细胞规模培养的泡沫引流组件和一次性生物反应袋 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于细胞规模培养的泡沫引流组件，主要由抽气装置、无菌密闭容器和排气滤器组成；所述抽气装置的输入端设有一段供与一次性生物反应袋连接的连接管，其输出端通过连接管与所述无菌密闭容器连接；所述排气滤器的输入端通过连接管与所述无菌密闭容器连接；所述无菌密闭容器内盛装少量消泡剂。还公开了一种一次性生物反应袋。本实用新型所述的泡沫引流组件，能将细胞规模培养过程产生的多余泡沫无菌引出一次性生物反应袋，在不添加消泡剂或消泡剂用量可控的情况下，实现对泡沫的有效控制。而本实用新型所述的一次性生物反应袋，适用于高泡沫量的哺乳动物细胞大规模生产培养。

Description

一种用于细胞规模培养的泡沫引流组件和一次性生物反应袋

技术领域

本实用新型属于细胞生产培养技术领域，具体涉及一种用于细胞规模培养的泡沫引流组件和一次性生物反应袋。

背景技术

工业上进行细胞大规模培养使用的设备主要为不锈钢细胞罐和一次性生物反应器。不锈钢细胞罐可以根据细胞生长与生产特性更换/增加/减少不同附属件，以实现细胞的高质高产。但不锈钢细胞罐由于使用与维护成本高、管道公用工程施工较复杂、增加清洁及验证工序环节等不利影响，近年来被一次性生物反应器替代的趋势越来越明显。一次性生物反应器主要由固定支撑结构、控制器与一次性生物反应袋组成。一次性生物反应袋为一次性无菌定型产品，不可对内部空间结构进行再改造，对生产过程中出现的某些不利现象(例如泡沫量大)，能用于改善的手段非常有限。例如，在使用一次性生物反应器进行细胞大规模培养过程中，随着细胞的生长和产物表达，培养液黏度逐渐增加，由于通气和搅拌的原因，不可避免会产生气泡。泡沫过多时，可通过对通气孔径、通气量和搅拌转速等进行工艺优化，减少泡沫的产生量。但工艺优化同时又需要重点关注产量质量属性，当优化后的工艺条件不能兼顾产量质量属性与泡沫控制效果时，往往通过添加消泡剂来实现对泡沫的控制。然而，若产品作为注射剂用途时，考虑到药品安全性的问题，需要尽量减少或不使用消泡剂等添加剂，这使得当前在一次性生物反应器中进行细胞培养几乎没有一种行之有效的泡沫控制手段。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种用于细胞规模培养的泡沫引流组件，能有效解决现有技术的不足之处。

本实用新型的第二个目的在于提供一种采用了上述泡沫引流组件的一次性生物反应袋。

为达到第一个目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于细胞规模培养的泡沫引流组件，主要由抽气装置、无菌密闭容器和排气滤器组成；所述抽气装置的输入端设有一段供与一次性生物反应袋连接的连接管，其输出端通过连接管与所述无菌密闭容器连接；所述排气滤器的输入端通过连接管与所述无菌密闭容器连接；所述无菌密闭容器内盛装少量消泡剂。

作为优选，所述抽气装置为蠕动泵；所述连接管为硅胶管或C-flex管。

作为优选，所述抽气装置与一次性生物反应袋连接的连接管的一端设有无菌对接快接头。

进一步，本实用新型还包括一条不锈钢中空管，所述不锈钢中空管以可滑动方式设置在所述抽气装置与一次性生物反应袋之间的连接管中，且该不锈钢中空管的一端可自该无菌对接快接头伸出于连接管外，其另一端则留置于连接管中。更进一步，所述不锈钢中空管的另一端设有套管，所述不锈钢中空管的另一端通过该套管留置于连接管中。

为达到第二个目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于细胞规模培养的一次性生物反应袋，包括生物反应袋本体，所述生物反应袋本体的顶部具有两个通气接口；还包括：一个消泡剂添加组件，所述消泡剂添加组件与其中一个通气接口连接；和一个如上所述的泡沫引流组件，所述泡沫引流组件与另一个通气接口连接。

作为优选，所述生物反应袋本体采用Xcellerex-XDR型的一次性生物反应袋结构。

作为优选，所述消泡剂添加组件主要由一个三通、一个排气滤器、一个内置消泡剂的容器和蠕动泵组成；所述三通的第一接口与所述一次性生物反应袋的一个通气接口连接；所述排气滤器与所述三通的第二接口连接；所述蠕动泵的输出端与所述三通的第三接口连接；所述内置消泡剂的容器与所述蠕动泵的输入端连接。

本实用新型所述的泡沫引流组件，能将细胞规模培养过程产生的多余泡沫无菌引出一次性生物反应袋，在不添加消泡剂或消泡剂用量可控的情况下，实现对泡沫的有效控制。而本实用新型所述的一次性生物反应袋，适用于高泡沫量的哺乳动物细胞大规模生产培养。

附图说明

图1是本实用新型所述泡沫引流组件的结构示意图。

图2是本实用新型所述一次性生物反应袋的结构示意图。

图中：

1—一次性生物反应袋本体；11—通气接口；2—消泡剂添加组件；21—三通；22—排气滤器；23—内置消泡剂的容器；24—蠕动泵；3—泡沫引流组件；31—抽气装置；32—无菌密闭容器；33—排气滤器；34—连接管；35—不锈钢中空管；36—套管。

现结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型所述的泡沫引流组件，主要由抽气装置31、无菌密闭容器32、排气滤器33、连接管34和不锈钢中空管35组成。

所述的抽气装置31为带流量控制的蠕动泵。

所述的无菌密闭容器32为带有密封桶盖的PP桶，桶内盛装少量消泡剂。密封桶盖上设有进气口和排气口，进气口通过连接管与抽气装置31的输出端连接；排气口通过连接管与排气滤器33连接。

所述的连接管34为采用硅胶管或C-flex管，其一端设有供与一次性生物反应袋连接的无菌对接快接头，其另一端与所述抽气装置31的输入端连接。

所述的不锈钢中空管35以可滑动方式设置在连接管34中，且其一端可自连接管的无菌对接快接头伸出；而其另一端套设有一小段套管36，使得不锈钢中空管的另一端通过该套管留置于连接管中。

本实用新型的安装方式如下：

灭菌前，用扎带捆紧连接管与不锈钢中空管，使不锈钢中空管不能在连接管内滑动。灭菌后，将连接管的无菌对接快接头直接与一次性生物反应袋顶部的无菌对接快接头无菌对接，然后剪开捆紧连接管与不锈钢中空管的扎带，将不锈钢中空管向一次性生物反应袋方向推，使不锈钢中空管的部分管体延伸到一次性生物反应袋内，再用扎带捆紧连接管与不锈钢中空管。最后将连接管与抽气装置连接，泡沫引流组件即安装完成。

本实用新型工作时，设定抽气装置的流速不超过一次性生物反应器的进气流速，细胞培养过程中产生的泡沫通过抽气装置被吸入到无菌密闭容器中，由于无菌密闭容器内有消泡剂，泡沫在无菌密闭容器内被消除，因此不需要向一次性生物反应器中加入消泡剂即可实现对泡沫的控制。

实施例2

如图2所示，本实用新型所述的一次性生物反应袋，主要由生物反应袋本体1、消泡剂添加组件2和泡沫引流组件3组成。

所述的生物反应袋本体1采用Xcellerex-XDR型的一次性生物反应袋结构，其上具有两个通气接口11。

所述的泡沫引流组件3采用如图1所示的泡沫引流组件结构，采用实施例1所述的安装方式与生物反应袋本体的其中一个通气接口连接。

所述的消泡剂添加组件2主要由一个三通21、一个排气滤器22、一个内置消泡剂的容器23和蠕动泵24组成。三通21的第一接口与生物反应袋本体1的另一个通气接口连接；排气滤器22与三通21的第二接口连接；蠕动泵24的输出端与三通21的第三接口连接；内置消泡剂的容器23与蠕动泵24的输入端连接。

本实施例所述的一次性生物反应袋适用于大规模生产培养高泡沫量的哺乳动物细胞的罐生产阶段中。其具体工作方式如下：

在罐生产工艺的泡沫产生高峰期期间，启动消泡剂添加组件，使消泡剂添加量刚好能使其排气滤器口持续湿润，泡沫在到达该排气滤器口时立即破裂。

同时，启动泡沫引流组件，将其排气流量与一次性生物反应袋的进气流量偶联，使其排气流量小于进气流量(维持在排气流量的80％-100％)。当细胞在达到密度峰值左右时，泡沫的产生不是持续均匀的，呈现出一股一股的涌动膨胀。在短暂的瞬间，涌动膨胀可能会使泡沫接触到排气滤器口，随着气流快速向上突破，在排气管道内破裂，形成的气溶胶会堵塞排气滤器，此时泡沫引流组件对一次性生物反应袋进行抽气，一次性生物反应袋内大部分气体从该路排气管路排除的同时，涌动膨胀的泡沫也随该路排气管路排到无菌密闭容器中，在接触到无菌密闭容器中的消泡剂后立即破裂。

Claims (8)

1.一种用于细胞规模培养的泡沫引流组件，其特征在于，主要由抽气装置、无菌密闭容器和排气滤器组成；所述抽气装置的输入端设有一段供与一次性生物反应袋连接的连接管，其输出端通过连接管与所述无菌密闭容器连接；所述排气滤器的输入端通过连接管与所述无菌密闭容器连接；所述无菌密闭容器内盛装少量消泡剂。

2.根据权利要求1所述的一种用于细胞规模培养的泡沫引流组件，其特征在于，所述抽气装置为蠕动泵；所述连接管为硅胶管或C-flex管。

3.根据权利要求2所述的一种用于细胞规模培养的泡沫引流组件，其特征在于，所述抽气装置与一次性生物反应袋连接的连接管的一端设有无菌对接快接头。

4.根据权利要求3所述的一种用于细胞规模培养的泡沫引流组件，其特征在于，还包括一条不锈钢中空管，所述不锈钢中空管以可滑动方式设置在所述抽气装置与一次性生物反应袋之间的连接管中，且该不锈钢中空管的一端可自该无菌对接快接头伸出于连接管外，其另一端则留置于连接管中。

5.根据权利要求4所述的一种用于细胞规模培养的泡沫引流组件，其特征在于，所述不锈钢中空管的另一端设有套管，所述不锈钢中空管的另一端通过该套管留置于连接管中。

6.一种用于细胞规模培养的一次性生物反应袋，包括生物反应袋本体，所述生物反应袋本体的顶部具有两个通气接口，其特征在于，还包括：

一个消泡剂添加组件，所述消泡剂添加组件与其中一个通气接口连接；和

一个如权利要求1至5任一所述的泡沫引流组件，所述泡沫引流组件与另一个通气接口连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于细胞规模培养的一次性生物反应袋，其特征在于，所述生物反应袋本体采用Xcellerex-XDR型的一次性生物反应袋结构。

8.根据权利要求6或7所述的一种用于细胞规模培养的一次性生物反应袋，其特征在于，所述消泡剂添加组件主要由一个三通、一个排气滤器、一个内置消泡剂的容器和蠕动泵组成；所述三通的第一接口与所述一次性生物反应袋的一个通气接口连接；所述排气滤器与所述三通的第二接口连接；所述蠕动泵的输出端与所述三通的第三接口连接；所述内置消泡剂的容器与所述蠕动泵的输入端连接。