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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Separationssystem für
Zellen, um Zellen aus einer Kulturbrühe mit lebenden Zellen
zu separieren, ein Zellkultursystem mit einem Zellseparator und
ein Verfahren zur Zellseparation, um Zellen aus einer Zellkulturbrühe
abzutrennen.
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Stand der Technik
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Bei
der Kultur von lebenden Zellen ist es erforderlich, lebende Zellen
in hoher Dichte zu vermehren, um die Produktivität für
das Zielprodukt zu erhöhen. Ein kontinuierliches Kulturverfahren
ist eines der Kulturverfahren, mit denen diese Aufgabe gelöst wird.
Bei der kontinuierlichen Kultur einer tierischen Zelle ist es unerläßlich,
Zellen aus der Kulturbrühe abzutrennen und aus dem Kulturbehälter
nur eine flüssige Komponente zu extrahieren sowie ein neues Medium
einzuführen. Dafür wurden bisher verschiedene
Einrichtungen zur Abtrennung von Zellen entwickelt.
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In
"Tissue
Culture", Seiten 283 bis 287, Nr. 8, Bd. 15 (ausgegeben 1989) und
in der
JP-Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 6-209761 A (1994) wird eine Vorrichtung für
eine kontinuierliche Kultur beschrieben, bei der ein Absetzen durch
Schwerkraft erfolgt. Die
JP-Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 5-192607 A (1993) und die
JP-Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 6-90737 A (1994) beschreiben ein Verfahren
zum Absetzen von Zellen durch Zentrifugenseparation. Die
JP-Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 5-95778 A (1993) beschreibt eine Kulturvorrichtung,
bei der in einem Kulturbehälter ein Kulturbereich vorgesehen ist,
der von einem Fil termaterial umgeben ist, das keine Zellen durchläßt.
Das Filtrat, das den Filter passiert hat, wird außerhalb
des Kulturbereichs abgezogen. Die
JP-Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 1-281072
A (1989) beschreibt die Verwendung einer porösen,
hohlen Fasermembran als Filtermembran, wobei die Membran durch den
Rückstrom eines Mediums ausgewaschen wird. Die
JP-Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 6-98758 A (1994) beschreibt die Installation
von zwei Paaren von Filtermembranen, von denen das eine als Ventilationseinrichtung
und das andere als Filtereinrichtung verwendet wird und das Filtern
und Auswaschen durch den Rückstrom unter alternativem Auswechseln
wiederholt werden. Die
JP-Patentveröffentlichung
(Kohyo) Nr. 03-505041 A (1991) beschreibt eine Kulturvorrichtung
mit einer rotierenden Filtermembran in einem Kulturbehälter.
Die
JP-Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 06-237754 A (1994) beschreibt eine Kulturvorrichtung
mit einer rotierenden Filtermembran, die außerhalb des
Kulturbehälters angeordnet ist.
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Diese
bekannten Verfahren haben jedoch alle erhebliche Nachteile. Bei
einem Absetzen durch die Schwerkraft ist die Absetzgeschwindigkeit
der Zellen klein, und der Absetzbereich sollte groß sein, so
daß die Anwendung davon in einer Kulturvorrichtung mit
großem Ausmaß äußerst schwierig
ist. Bei der Zentrifugenseparation ist der Aufbau der entsprechenden
Vorrichtung kompliziert, und eine Vergrößerung
des Ausmaßes davon ist schwierig. Bei der Filterseparation
ist zwar der Aufbau der Vorrichtung dafür einfach und eine
Vergrößerung ohne weiteres möglich, dafür
ist ein gelegentliches Verstopfen der Filtermembran unvermeidlich,
so daß ein länger andauernder Separationsvorgang
zu Schwierigkeiten führt.
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Wenn
die bekannten Verfahren im industriellen Maßstab umgesetzt
werden sollen, ergibt sich außerdem das Problem, daß es
keine dafür verwendbaren Pumpen und Flußregulierventile
gibt. Um bei einer industriellen Anlage einer Kultur eingesetzt
werden zu können, muß das jeweilige System sehr
gut abgedichtet werden können, damit keine Mikroorganismen
eindringen können, es muß Waschvorgängen
mit einer Waschflüssigkeit widerstehen können, deren
Hauptkomponente eine starke Lauge oder eine starke Säure
ist, und es muß von einem Aufbau und aus einem Material
sein, der bzw. das bei einer vollständigen Sterilisation
innen mit Dampf von 130°C und 0,2 MPa durchströmt
werden kann. Eine Schlauchrollenpumpe erfüllt zwar diese
Bedingungen, und Schlauchrollenpumpen werden auch in vielen Fällen
bei Tischanlagen verwendet. Es besteht jedoch immer die Gefahr,
daß der Schlauch undicht wird, und es ist schwierig, Schlauchrollenpumpen
bei Anlagen für pharmazeutische Produkte und dergleichen
zu verwenden, bei denen eine sehr hohe Zuverlässigkeit
gefordert ist. Die meisten Ventile, die in Kulturanlagen verwendet
werden, können nur in den beiden Stufen vollständig
offen und vollständig geschlossen betrieben werden, etwa
Membranventile. Es gibt im wesentlichen kein Ventil, das bei kleinen Durchflußraten
als Flußregulierventil dienen kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Separationssystem für
Zellen zu schaffen, bei dem Zellen mit einem extrem einfachen Aufbau aus
einer Kulturbrühe abgetrennt werden können, so daß die
Produktionsausbeute für das Zielprodukt erhöht
ist. Auch sollen ein Kultursystem mit dem Separationssystem für
Zellen und ein Verfahren zur Zellseparation geschaffen werden.
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Die
vorliegende Erfindung umfaßt zur Lösung dieser
Aufgabe folgendes:
Das erfindungsgemäße Separationssystem
für Zellen umfaßt eine Separationseinrichtung
zum Abtrennen von Zellen aus einer Kulturbrühe, die die
Zellen enthält, einen Pufferbehälter, der durch
eine erste Leitung mit der Separationseinrichtung verbunden ist,
wenigstens einen oder mehrere Flüssigkeitsbehälter,
der oder die durch eine zweite Leitung mit dem Pufferbehälter
verbunden ist/sind, ein erstes Ventil in der ersten Leitung zum
Steuern der Verbindung zwischen der Separationseinrichtung und dem
Pufferbehälter, und ein zweites Ventil in der zweiten Leitung zum
Steuern der Verbindung zwischen dem Pufferbehälter und
dem Flüssigkeitsbehälter. In dem erfindungsgemäßen
Separationssystem für Zellen wird die erste Leitung durch
das erste Ventil freigegeben, um die Separationseinrichtung und
den Pufferbehälter miteinander zu verbinden, und die Kulturbrühe wird
durch den inneren Druckunterschied zwischen dem Pufferbehälter
und der Separationseinrichtung in die Separationseinrichtung gesaugt.
Die erste Leitung wird dann vom ersten Ventil geschlossen und die
zweite Leitung vom zweiten Ventil freigegeben, damit der Pufferbehälter
und der Flüssigkeitsbehälter miteinander verbunden
werden. Die Kulturbrühe kann so nach dem Abtrennen der
Zellen vom inneren Druckunterschied zwischen dem Pufferbehälter
und dem Flüssigkeitsbehälter in den Flüssigkeitsbehälter befördert
werden.
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Das
erfindungsgemäße Separationssystem für
Zellen umfaßt vorzugsweise des weiteren einen Rückstrom-Auswasch-Flüssigkeitsbehälter,
der über eine dritte Leitung mit dem Pufferbehälter
verbunden ist, und ein drittes Ventil in der dritten Leitung, das
die Verbindung zwischen dem Pufferbehälter und dem Rückstrom-Auswasch-Flüssigkeitsbehälter
steuert. In diesem Fall wird bei dem erfindungsgemäßen
Separationssystem für Zellen die dritte Leitung vom dritten
Ventil freigegeben, damit der Pufferbehälter und der Rückstrom-Auswasch-Flüssigkeitsbehälter
miteinander verbunden werden, und es wird durch den inneren Druckunterschied
zwischen dem Pufferbehälter und dem Rückstrom-Auswasch-Flüssigkeitsbehälter
eine Lösung zum Auswaschen mittels Rückströmung
dem Pufferbehälter zugeführt. Die dritte Leitung
wird dann wieder vom dritten Ventil geschlossen und die erste Leitung
vom ersten Ventil freigegeben, damit der Pufferbehälter
und die Separationseinrichtung miteinander verbunden werden, und die
Lösung zum Auswaschen mittels Rückströmung wird
durch den inneren Druckunterschied zwischen dem Pufferbehälter
und der Separationseinrichtung aus dem Pufferbehälter zu
der Separationseinrichtung geführt.
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Als
Separationseinrichtung kann bei dem erfindungsgemäßen
Separationssystem für Zellen eine Einrichtung mit einem
rotierenden Filter mit einem Filter zum Blockieren des Durchgangs
von Zellen an der äußeren Umfangsfläche
eines zylindrischen Rotors in einem Behälter mit einem
Zuflußanschluß für eine Kulturbrühe
und einem Abgabeanschluß für die Kulturbrühe
verwendet werden.
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Die
Separationseinrichtung ist bei dem erfindungsgemäßen
Separationssystem für Zellen vorzugsweise in einem Kulturbehälter
angeordnet, in den ein Medium zum Vermehren von Zellen eingegeben
wird.
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Das
erfindungsgemäße Zellkultursystem mit einem Zellseparator
umfaßt das genannte erfindungsgemäße
Separationssystem für Zellen und einen Kulturbehälter,
in eine Kulturbrühe mit lebenden Zellen gefüllt
wird. Bei dem erfindungsgemäßen Zellkultursystem
mit einem Zellseparator kann die Separationseinrichtung in dem genannten
Separationssystem für Zellen ein Filtrat abtrennen, das
keine Zellen aus der Kulturbrühe für die Zellen
im Kulturbehälter enthält.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Zellseparation
mit dem Separationssystem für Zellen umfaßt eine
Separationseinrichtung zum Abtrennen von Zellen aus einer Kulturbrühe,
die die Zellen enthält; einen Pufferbehälter,
der durch eine erste Leitung mit der Separationseinrichtung verbunden
ist; wenigstens einen oder mehrere Flüssigkeitsbehälter, der
oder die durch eine zweite Leitung mit dem Pufferbehälter
verbunden ist/sind; ein erstes Ventil in der ersten Leitung zum
Steuern der Verbindung zwischen der Separationseinrichtung und dem
Pufferbehälter; und ein zweites Ventil in der zweiten Leitung zum
Steuern der Verbindung zwischen dem Pufferbehälter und
dem Flüssigkeitsbehälter. Bei der Freigabe der
ersten Leitung durch das erste Ventil, um die Separationseinrichtung
und den Pufferbehälter miteinander zu verbinden, wird die Kulturbrühe
durch den inneren Druckunterschied zwischen dem Pufferbehälter
und der Separationseinrichtung in die Separationseinrichtung gesaugt.
Beim Schließen der ersten Leitung durch das erste Ventil
und Freigeben der zweiten Leitung vom zweiten Ventil werden der
Pufferbehälter und der Flüssigkeitsbehälter
miteinander verbunden, und die Kulturbrühe wird nach dem
Abtrennen der Zellen vom inneren Druckunterschied zwischen dem Pufferbehälter
und dem Flüssigkeitsbehälter in den Flüssigkeitsbehälter
befördert.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Zellseparation
umfaßt das Separationssystem für Zellen vorzugsweise
des weiteren einen Rückstrom-Auswasch-Flüssigkeitsbehälter,
der über eine dritte Leitung mit dem Pufferbehälter
verbunden ist, und ein drittes Ventil in der dritten Leitung, das
die Verbindung zwischen dem Pufferbehälter und dem Rückstrom-Auswasch-Flüssigkeitsbehälter
steuert. Die dritte Leitung wird vom dritten Ventil freigegeben, damit
der Pufferbehälter und der Rückstrom-Auswasch-Flüssigkeitsbehälter
miteinander verbunden werden, und es wird durch den inneren Druckunterschied
zwischen dem Pufferbehälter und dem Rückstrom-Auswasch-Flüssigkeitsbehälter
eine Lösung zum Auswaschen mittels Rückströmung
dem Pufferbehälter zugeführt. Die dritte Leitung
wird dann wieder vom dritten Ventil geschlossen und die erste Leitung
vom ersten Ventil freigegeben, damit der Pufferbehälter
und die Separationseinrichtung miteinander verbunden werden, und
die Lösung zum Auswaschen mittels Rückströmung
wird durch den inneren Druckunterschied zwischen dem Pufferbehälter
und der Separationseinrichtung aus dem Pufferbehälter zu
der Separationseinrichtung geführt.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Zellseparation
wird vorzugsweise im Separationssystem für Zellen eine
Separationseinrichtung mit einem rotierenden Filter mit einem Filter
zum Blockieren des Durchgangs von Zellen an der äußeren
Umfangsfläche eines zylindrischen Rotors in einem Behäl ter
mit einem Zuflußanschluß und einem Abgabeanschluß verwendet.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Zellseparation
befindet sich vorzugsweise die Separationseinrichtung im Separationssystem
für Zellen in einem Kulturbehälter.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Separationssystem für
Zellen, dem erfindungsgemäßen Zellkultursystem
mit einem Zellseparator und bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren zur Zellseparation können Zellen mit einem extrem
einfachen Aufbau aus der Kulturbrühe abgetrennt werden.
Im Ergebnis wird eine wirkungsvolle Kultur erreicht und die Fertigungsausbeute
für das Zielprodukt erhöht.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine schematische Blockdarstellung eines Beispiels für
ein Separationssystem für Zellen, bei dem die vorliegende
Erfindung angewendet wird.
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2 zeigt
eine schematische Blockdarstellung eines Beispiels für
ein Zellkultursystem mit einem Zellseparator mit dem Separationssystem
für Zellen, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet
wird.
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- 1
- Filtrationsfilterbehälter
- 2
- Kulturbrühe
- 3
- Filtrationsfilter
- 4
- Filter
- 5
- Pufferbehälter
- 6a,
6b
- Filtratleitung
- 7
- Filtratbehälter
- 8
- Mediumbehälter
- 9
- Mediumleitung
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GENAUE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Das
erfindungsgemäße Separationssystem für
lebende Zellen, das erfindungsgemäße Verfahren zur
Zellseparation und das erfindungsgemäße Zellkultursystem
mit einem Zellseparator werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert. Das erfindungsgemäße
Separationssystem für lebende Zellen, das erfindungsgemäße
Verfahren zur Zellseparation und das erfindungsgemäße
Zellkultursystem mit einem Zellseparator können auf Zellkulturen
angewendet werden, die Substanzen erzeugen, die ein Hauptmaterial
für Arzneimittel und dergleichen sind. Bei der vorliegenden
Erfindung gibt es hinsichtlich der erzeugten Substanzen keinerlei
Einschränkungen, sie umfassen Proteine wie Antikörper, Enzyme
und dergleichen und physiologisch aktive Substanzen wie niedermolekulare
Substanzen, makromolekulare Substanzen und dergleichen. Auch hinsichtlich
der in Kultur gehaltenen Zellen gibt es keinerlei Einschränkungen,
sie umfassen tierische Zellen, pflanzliche Zellen, Insektenzellen,
Bakterien, Hefen, Pilze, Algen und dergleichen. Das erfindungsgemäße
Separationssystem für lebende Zellen, das erfindungsgemäße
Verfahren zur Zellseparation und das erfindungsgemäße
Zellkultursystem mit einem Zellseparator sind insbesondere vorgesehen
für Kulturen von tierischen Zellen zum Erzeugen von Proteinen
wie Antikörpern, Enzymen und dergleichen.
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In
der 1 ist schematisch ein Beispiel für ein
Separationssystem für Zellen gezeigt, auf das die vorliegende
Erfindung angewendet wird. Das Separationssystem für Zellen,
auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, umfaßt
einen Filtrationsfilter 3 mit einem Filter 4,
der an der Endfläche, die mit einer Kulturbrühe
in Kontakt steht, keine Zellen durchläßt, einen
Filtrationsfilterbehälter 1 zur Aufnahme des Filtrationsfilters 3,
einen Pufferbehälter 5, der mit dem Filtrationsfilter 3 verbunden
ist, einen Filtratbehälter 7, der mit dem Pufferbehälter 5 verbunden ist,
und einen Mediumbehälter 8, der mit dem Pufferbehälter 5 verbunden
ist. Der Filtrationsfilter 3 und der Pufferbehälter 1 stehen über
eine Filtratleitung 6a (erste Leitung) miteinander in Verbindung,
der Pufferbehälter 5 und der Filtratbehälter 7 stehen über
eine Filtratleitung 6b (zweite Leitung) miteinander in
Verbindung, und der Pufferbehälter 5 und der Mediumbehälter 8 stehen über
eine Mediumleitung 9 (dritte Leitung) miteinander in Verbindung.
In den Leitungen ist jeweils ein Ventil 11 (erstes Ventil),
ein Ventil 12 (zweites Ventil) bzw. ein Ventil 13 (drittes
Ventil) vorgesehen. Für die Ventile 11, 12 und 13 werden
vorzugsweise Ventile verwendet, die in den beiden Betriebsarten
vollständig offen und vollständig geschlossen
betrieben werden.
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Die
Filtratleitung 6b, die den Filtrationsfilter 3 mit
dem Pufferbehälter 5 verbindet, enthält
ein Barometer 20, das den Druck in der Leitung erfaßt.
Der Filtrationsfilterbehälter 1 ist mit einem
Barometer 21 zum Erfassen des Innendrucks versehen. Der
Pufferbehälter 5 ist mit einem Barometer 22 zum
Erfassen des Innendrucks versehen. Der Filtratbehälter 7 ist mit
einem Barometer 23 zum Erfassen des Innendrucks versehen.
Der Mediumbehälter 8 ist mit einem Barometer 24 zum
Erfassen des Innendrucks versehen.
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Am
Pufferbehälter 5 sind ein Ventil 14 zum Einlassen
von Außenluft und ein Ventil 17 zum Einstellen
des Innendrucks (in manchen Fällen auch als Druckregulierventil 17 bezeichnet)
vorgesehen. Im Pufferbehälter 5 ist ein Flüssigkeitspegel-Meßgerät 25 zum
Messen des Flüssigkeitspegels etwa eines eingefüllten
Mediums angeordnet. Am Filtratbehälter 7 sind
ein Ventil 15 zum Einlassen von Außenluft und ein
Ventil 18 zum Einstellen des Innendrucks (in manchen Fällen
auch als Druckregulierventil 18 bezeichnet) vorgesehen.
Am Mediumbehälter 8 sind ein Ventil 16 zum
Einlassen von Außenluft und ein Ventil 19 zum
Einstellen des Innendrucks (in manchen Fällen auch als
Druckregulierventil 19 bezeichnet) vorgesehen. Die von
den Ventilen 14 bis 19 durchgelassene Luft ist
vorzugsweise aseptische Luft, aus der vorab Mikroorganismen wie
Bakterien entfernt wurden.
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Das
beschriebene Separationssystem hat einen Aufbau, bei dem die Kulturbrühe 2 über
eine nicht gezeigte Verbindungs einrichtung in den Filtrationsfilterbehälter 1 eingegeben
wird. Der vom Barometer 21 gemessene Innendruck im Filtrationsfilterbehälter 1 ist
daher der gleiche wie in einem Kulturbehälter. Entsprechend
der nicht gezeigten Verbindungseinrichtung kann die Kulturbrühe 2 im
Filtrationsfilterbehälter 1 und im Kulturbehälter
zirkulieren. Auch wenn durch Filtration Filtrat entnommen wird, läßt
sich so eine Beeinflussung der Kultur durch eine Verschlechterung
der Umgebung aufgrund einer teilweisen Erhöhung der Zelldichte
und einer Akkumulation über lange Zeiten verhindern. Das
erfindungsgemäße Separationssystem für
Zellen ist jedoch nicht auf eine Ausgestaltung mit einer Verbindungseinrichtung
beschränkt, sondern kann auch so aufgebaut sein, daß der
Filtrationsfilterbehälter 1 oder der Filtrationsfilter 3 in
ein Medium eingetaucht ist, das sich im Kulturbehälter
befindet. Wenn der Filtrationsfilterbehälter 1 oder
der Filtrationsfilter 3 in das Medium eingetaucht ist,
kann die erwähnte Verschlechterung der Umgebung aufgrund
einer teilweisen Erhöhung in der Zelldichte oder eine Akkumulation über
lange Zeiten durch Umrühren des Mediums im Kulturbehälter verhindert
werden. Wenn der Filtrationsfilter 3 in das Medium eingetaucht
ist, das sich im Kulturbehälter befindet, ist der Filtrationsfilterbehälter 1 synonym mit
dem Kulturbehälter.
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Mit
diesem Separationssystem für Zellen können im
Medium enthaltene Zellen abgetrennt werden, und das Medium kann
nach der Abtrennung der Zellen entnommen werden. Im folgenden werden der
Filtriervorgang, der Filtratabgabevorgang, der Mediumübertragungsvorgang
und der Waschvorgang mittels Rückströmung bei
dem Separationssystem für Zellen in dieser Reihenfolge
beschrieben.
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(1) Filtriervorgang
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Der
Filtriervorgang ist ein Vorgang, bei dem Zellen während
der Vermehrung (oder nach Beendigung der Vermehrung) von einem Medium
abgetrennt werden und das Medium, das keine Zellen mehr enthält,
entnommen und in den Pufferbehälter 5 ge leitet
wird. Zuerst zirkuliert im Filtrationsfilterbehälter 1 eine
Kulturbrühe. Der Druck im Filtrationsfilterbehälter 1 wird
vom Barometer 21 gemessen, und der Druck im Pufferbehälter 5 wird
vom Barometer 22 gemessen. Der Druck im Filtrationsfilterbehälter
ist der gleiche wie im Kulturbehälter. Gewöhnlich
stehen die Behälter unter einem Druck von 0,01 bis 0,05 MPa.
Der Druck im Pufferbehälter 5 wird zu Beginn des
Filtriervorgangs auf den gleichen Wert wie im Filtrationsfilterbehälter
eingestellt. In der Regel wird der Innendruck beider Behälter
dadurch auf den gleichen Wert gebracht, daß vom Pufferbehälter 5 während des
Waschens mittels Rückströmung Luft in den Filtrationsfilter 3 gedrückt
wird, wie es später noch beschrieben wird. Wenn sich der
Innendruck in den beiden Behältern unterscheidet, wird
er durch eine Einführung von Luft mittels Öffnen
des Ventils 14 und Einstellen des Druckregulierventils 17 auf
den gleichen Wert gebracht.
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Auch
wenn der Druck im Filtratbehälter 7 gewöhnlich
mittels Einführen von Luft durch Öffnen des Ventils 15 und
Einstellen des Druckregulierventils 18 auf einen Wert von
0,01 bis 0,05 MPa gebracht wird, wird er doch so eingestellt, daß der
Innendruck im Filtratbehälter 7 kleiner ist als
der Druck im Kulturbehälter. Beim Ausführen des
Filtriervorgangs sind zuerst das Ventil 11, das Ventil 12,
das Ventil 13, das Ventil 14 und das Ventil 17 am
Pufferbehälter 5 geschlossen. Dann wird das Ventil 12 in
der Filtratleitung 6b für kurze Zeit geöffnet
und sofort wieder geschlossen, und die Flüssigkeit, Luft
oder Mischung davon im Pufferbehälter 5 wird in
den Filtratbehälter 7 abgegeben. Dadurch wird
der Innendruck im Pufferbehälter 5 etwas kleiner
als der Innendruck im Filtrationsfilterbehälter 1 und
im Kulturbehälter. Danach wird das Ventil 11 in
der Filtratleitung 6a für kurze Zeit geöffnet
und sofort wieder geschlossen, und die Flüssigkeit, Luft
oder Mischung davon in der Filtratleitung 6a wird in den
Pufferbehälter 5 abgegeben. Dadurch wird der Druck
in der Filtratleitung 6a etwas abgesenkt, so daß der
Druck in der Fil trationskammer 3, die mit der Filtratleitung 6a in
Verbindung steht, etwas kleiner wird als der Druck im Filtrationsfilterbehälter 1 und
die Kulturbrühe durch die feinen Poren im Filter 4 in
den Filtrationsfilter 3 fließt. Da dabei die lebenden
Zellen die feinen Poren im Filter 4 nicht passieren können,
daß sie größer sind als diese, werden
die Zellen aus der Flüssigkeit entfernt, die in den Filtrationsfilter 3 fließt,
das heißt sie werden aus dem Filtrat entfernt. Durch Wiederholen
des Öffnens/Schließens der Ventile 11 und 12 kann
daher ein Filtrat erhalten werden, das durch Entfernen der Zellen
aus der Kulturbrühe erhalten wird.
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Hinsichtlich
der Form des Pufferbehälters 5 gibt es keine besonderen
Einschränkungen, sie kann kugelförmig oder zylindrisch
sein. Auch kann der Durchmesser der Leitung zwischen dem Ventil 11 und
dem Ventil 12 so erweitert sein, daß sich der
Pufferbehälter 5 ergibt. Hinsichtlich des Anbringungsverfahrens
und der Anbringungsposition der Filtratleitung 6a und der
Filtratleitung 6b am Pufferbehälter 5 gibt
es keine Einschränkungen, vorzugsweise sind sie am Bodenabschnitt
des Behälters derart angebracht, daß keine Restflüssigkeit
im Behälter bleibt, wenn die Flüssigkeit aus dem
Pufferbehälter 5 abgegeben wird. Die Filtratleitung 6a und
die Filtratleitung 6b sind vorzugsweise mit dem Pufferbehälter 5 verbunden,
es kann jedoch auch ein Aufbau vorgesehen werden, bei dem beide
Leitungen verbunden sind und der Mittelabschnitt zwischen dem Ventil 11 und dem
Ventil 12 mit dem Pufferbehälter 5 über
eine einzige Leitung in Verbindung steht. Der Abstand zwischen dem
Pufferbehälter 5 und dem Ventil 11 sowie dem
Ventil 12 ist vorzugsweise so klein wie möglich. Insbesondere
wird der Abstand zwischen dem Ventil 12 und dem Pufferbehälter 5 vorzugsweise
so klein wie möglich gemacht. Das Fassungsvermögen
des Pufferbehälters 5 wird von der Größe
des jeweiligen Zellkultursystems bestimmt.
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Das Öffnen/Schließen
des Ventils 11 und des Ventils 12 erfolgen vorzugsweise
abwechselnd, und es sollte darauf ge achtet werden, daß im
Filtriervorgang nicht beide Ventile zur gleichen Zeit offen sind. Wenn
beide Ventile gleichzeitig offen sind, kann keine Druckschwankungspufferwirkung
am Pufferbehälter 5 erhalten werden, sondern der
Druckunterschied zwischen dem Filtrationsfilterbehälter 1 und
dem Filtratbehälter 7 wirkt sich direkt auf den
Filter 4 aus und bewirkt ein Übertreten der lebenden
Zellen in das Filtrat und ein Verstopfen der feinen Poren.
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Die
Einstellung der Filtrationsgeschwindigkeit erfolgt durch Einstellen
der Öffnungs/Schließfrequenz am Ventil 11 und
Ventil 12, wobei die Zeit für das Offenstehen
an jedem Ventil im Betrieb im wesentlichen konstant ist. Eine Erhöhung
der Zeit für das Offenstehen der Ventile erhöht
die Druckschwankungen und fördert unerwünschterweise
das Verstopfen des Filters.
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(2) Filtratabgabevorgang
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Beim
Filtratabgabevorgang wird das Filtrat nach dem Entfernen der Zellen
aus dem Pufferbehälter 5 in den Filtratbehälter 7 befördert.
Bei diesem Vorgang wird zuerst das Ventil 14 geöffnet
und damit Luft in den Pufferbehälter 5 eingelassen,
so daß der Druck im Pufferbehälter 5 auf
einen Wert steigt, der größer ist als der Innendruck
im Filtratbehälter 7. Wenn der Innendruck im Pufferbehälter 5 einen
vorgegebenen Wert erreicht, kann die im Pufferbehälter 5 enthaltene
Kulturbrühe durch Öffnen des Ventils 12 über
die Filtratleitung 6b in den Filtratbehälter 7 befördert
werden. Die Zeiten für das Offenstehen des Ventils 14 und
des Ventils 12 werden bei diesem Vorgang vom Fassungsvermögen
des Pufferbehälters 5 und den Spezifikationen
für die Filtratleitung 6b bestimmt. Vorzugsweise
werden sie vorab in einem Flüssigkeitsdurchlauftest festgelegt.
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(3) Mediumübertragungsvorgang
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Beim
Mediumübertragungsvorgang wird das im Mediumbehälter 8 befindliche
Medium in den Pufferbehälter 5 befördert.
Bei diesem Vorgang wird zuerst der Innendruck im Pufferbehäl ter 5 mittels
des Druckregulierventils 17 auf einen Wert eingestellt, der
kleiner ist als der Innendruck im Mediumbehälter 8.
Der Mediumbehälter 8 steht gewöhnlich
unter einem Innendruck von 0,01 bis 0,05 MPa. Beim Öffnen des
Ventils 13 fließt das Medium aus dem Mediumbehälter 8 in
den Pufferbehälter 5. Der Stand des Flüssigkeitspegels
des Mediums im Pufferbehälter 5 wird durch das
Flüssigkeitspegel-Meßgerät 25 gemessen, und
wenn der Flüssigkeitspegel einen vorgegebenen Wert erreicht,
wird das Ventil 13 geschlossenen und die Zufuhr des Mediums
beendet. Beim Festlegen des Drucks sollten die Höhen der
Flüssigkeitspegel im Mediumbehälter 8 und
im Pufferbehälter 5 berücksichtigt werden.
Wenn der Stand des Flüssigkeitspegels im Mediumbehälter 8 höher
ist als der Stand des Flüssigkeitspegels im Pufferbehälter 5,
wird der Druckunterschied vorzugsweise auf einen kleinen Wert eingestellt,
damit die Übertragungsgeschwindigkeit des Mediums nicht
zu groß wird. Wenn der Stand des Flüssigkeitspegels
im Mediumbehälter 8 unter dem Stand des Flüssigkeitspegels
im Pufferbehälter 5 liegt, wird der Druckunterschied
vorzugsweise auf einen großen Wert eingestellt, damit das
Medium übertragen wird. Wenn die Übertragungsgeschwindigkeit
des Mediums eingestellt werden soll, kann diese Einstellung durch
intermittierendes Öffnen/Schließen des Ventils 13 erfolgen,
um so die Länge der Öffnungszeit zu verändern.
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(4) Waschvorgang mittels Rückströmung
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Beim
Waschvorgang mittels Rückströmung wird der Filter 4 dadurch
ausgewaschen, daß die Kulturbrühe, eine Flüssigkeit
für das Auswaschen mittels Rückströmung,
Luft oder eine Mischung davon in einer Richtung durch den Filter 4 strömt,
die der Fließrichtung des Mediums im obigen Filtriervorgang
entgegengesetzt ist. Insbesondere wird der Waschvorgang mittels
Rückströmung dadurch ausgeführt, daß das
beim obigen Mediumübertragungsvorgang in den Pufferbehälter 5 eingeführte
Medium dem Filtrationsfilter 3 zugeführt wird.
Bei diesem Vorgang wird zuerst das Ventil 14 geöffnet
und Luft in den Pufferbe kälter 5 eingeführt,
wobei der Innendruck im Pufferbehälter 5 auf einen
höheren Wert eingestellt wird als der Innendruck im Filtrationsfilterbehälter 1.
Dann wird durch Öffnen des Ventils 11 das Medium
aus dem Pufferbehälter 5 durch die Filtratleitung 6a zum Filtrationsfilter 3 geführt,
wobei das Medium die feinen Poren des Filters 4 in einer
Richtung passiert, die der im Filtriervorgang entgegengesetzt ist.
Das Medium fließt nach dem Durchlaufen des Filters 4 in
den Filtrationsfilterbehälter 1 und wird dem Mediumbehälter
zugeführt. Das heißt, daß, wenn das Medium
dem Mediumbehälter zugeführt wird, es eine Rolle
als Waschflüssigkeit unter Verwendung der Rückströmung
am Filter 4 spielt.
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Beim
Waschvorgang mittels Rückströmung wird durch Offenhalten
des Ventils 11 das ganze Medium im Pufferbehälter 5 durch
den Druck der Luft herausgedrückt, und das ganze Medium
im Innenraum des Pufferbehälters 5, in der Filtratleitung 6a und
im Filtrationsfilter 3 wird in den Filtrationsfilterbehälter 1 abgegeben.
Es wird somit kein teures Medium verschwendet, sondern das ganze
Medium steht für die Kultur zur Verfügung. Nachdem
das ganze Medium abgegeben wurde, erfolgt durch das Durchlaufen
der Luft, die für die Unterdrucksetzung verwendet wurde, durch
die feinen Poren des Filters 4 ein Auswaschen des Filters
durch einen Rückstrom aus Luft. Die in den Filtrationsfilterbehälter 1 geblasene
Luft wird dem Kulturbehälter durch die Verbindungsleitung zum
Kulturbehälter zugeführt. Die Zufuhr einer großen
Menge Luft in den Kulturbehälter rührt den Flüssigkeitspegel
stark durch, wobei auch die Schaumschicht auf der Kulturbrühe
umgerührt wird, so daß der Schaum aufgebrochen
wird.
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Nachdem
der Waschvorgang mittels Rückströmung für
eine vorgegebene Zeit ausgeführt wurde, wird das Ventil 14 geschlossen
und der Waschvorgang mittels Rückströmung beendet.
Dabei können sich, wenn zwischen dem Schließen
des Ventils 14 und dem Schließen des Ventils 11 eine
gewisse Zeit verstreicht, die Innendrücke des Filtrationsfilterbehälters 1 und
des Pufferbehälters 5 einander angleichen. Der
Zeitunterschied zwischen dem Schließen des Ventils 14 und
dem Schließen des Ventils 11 hängt zu
einem großen Teil von den Eigenschaften des Filters 4 wie
der Porengröße, der Fläche, dem Material
und so weiter ab. Er wird vorab durch einen Test bestimmt.
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Durch
Wiederholen der oben beschriebenen Vorgänge (1)
bis (4) kann der Separationsvorgang für die lebenden Zellen
fortgesetzt werden. Insbesondere können mit dem erfindungsgemäßen
Separationssystem für Zellen der (1) Filtriervorgang, der
(2) Filtratabgabevorgang, der (3) Mediumübertragungsvorgang
und der (4) Waschvorgang mittels Rückströmung
wie beschrieben ohne komplizierte Teile wie eine Pumpvorrichtung
mit einem äußerst einfachen Systemaufbau ausgeführt
werden.
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Bei
diesem Separationssystem für Zellen gibt es für
den Filter 4 keine besonderen Einschränkungen,
er muß nur den Durchgang von Zellen verhindern, etwa wie
eines der allgemein verwendeten Filtergewebe, Membranfilter und
dergleichen. Vorzugsweise werden Filter mit einer gewissen mechanischen
Festigkeit, Wärmefestigkeit und Korrosionsfestigkeit verwendet,
die die Injektion von Waschflüssigkeit bei der Sterilisation
und das Auswaschen durch Einblasen von Dampf in den Filtrationsfilter 3 aushalten.
Da durch das Auflösen von toten Zellen eine große
Menge von kleinen Zelltrümmern in der Kulturbrühe
vorhanden ist, wird insbesondere vorzugsweise ein Filter verwendet,
dessen Filtereigenschaften den Durchgang von unbeschädigten
lebenden Zellen verhindern, wobei feine Zelltrümmer jedoch
durchgelassen werden.
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Hinsichtlich
des Flüssigkeitspegel-Meßgeräts 25 gibt
es keine besonderen Einschränkungen, vorzugsweise wird
ein Meßgerät verwendet, das eine gewisse mechanische
Festigkeit, Wärmefestigkeit und Korrosionsfestigkeit aufweist
und das die Injektion von Waschflüssigkeit bei der Sterilisation
und das Auswaschen durch Einblasen von Dampf in den Filtrationsfilter 3 aushält.
Da aufgrund des Zerbrechens von toten Zellen in der Kulturbrühe
eine große Menge von feinen Zelltrümmern vorhanden
ist und zu befürchten ist, daß sich auf der Flüssigkeitsoberfläche Schaum
ansammelt, wird vorzugsweise ein Meßgerät ausgewählt,
bei dem nicht zu befürchten ist, daß durch Schmutz
am Sensor Fehlfunktionen auftreten. Unter einem solchen Gesichtspunkt
wird als Pegelmeßgerät 25 vorzugsweise
ein Pegelsensor vom elektrostatischen Kapazitätstyp verwendet.
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Das
erfindungsgemäße Separationssystem für
Zellen kann bei einem Zellkultursystem mit einem Zellseparator mit
einem Kulturbehälter angewendet werden, in dem sich eine
Kulturbrühe mit lebenden Zellen befindet. In der 2 ist
der Aufbau eines solchen Zellkultursystems mit dem erfindungsgemäßen Zellseparator
schematisch dargestellt. Bei dem Zellkultursystem mit einem Zellseparator
der 2 weisen die gleichen Elemente und die gleichen
Anordnungen wie in dem Separationssystem für Zellen der 1 die
gleichen Bezugszeichen wie dort auf, und eine genaue Beschreibung
davon entfällt.
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Das
Zellkultursystem mit einem Zellseparator der 2 umfaßt
einen Kulturbehälter 31, den Pufferbehälter 5,
den Mediumbehälter 8 und den Filtratbehälter 7.
Der Filtrationsfilter 3 befindet sich im Kulturbehälter 31.
Der Filtrationsfilter 3 und der Pufferbehälter 5 stehen
miteinander über die Filtratleitung 6a in Verbindung,
der Pufferbehälter 5 und der Filtratbehälter 7 stehen über
die Filtratleitung 6b miteinander in Verbindung, und der
Pufferbehälter 5 und der Mediumbehälter 8 stehen über
die Mediumleitung 9 miteinander in Verbindung. An den einzelnen Leitungen
sind das Ventil 11, das Ventil 12 und das Ventil 13 angeordnet.
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Obwohl
in der 2 nicht gezeigt, sind Gasversorgungsanlagen für
Luft, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxidgas und dergleichen sowie
Wasserversorgungsanlagen für heißes und kaltes
Wasser, Dampfversorgungsanlagen und Wasserversorgungs/Entsorgungsanlagen
vorgesehen.
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Der
Kulturbehälter 31 ist im Schnitt gezeigt. Die
Kulturbrühe 32 wird von einem Rührer 36 umgerührt,
der von einem Antriebsmotor 35 angetrieben wird, um gleichmäßig
durchmischt zu werden. Der für die Kultur erforderliche
Sauerstoff wird durch die beiden Verfahren der Gasblasenbelüftung
durch Zuführen von Sauerstoff enthaltendem Gas in die Flüssigkeit
an einer Belüftungseinrichtung 33 im Bodenabschnitt
des Behälters und eine Oberflächenbelüftung zum
Belüften des Gasphasenabschnitts im oberen Teil des Behälters
zugeführt.
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Der
Kulturbehälter 31 ist mit einer Meßvorrichtung 41 zum
Messen der Eigenschaften der Kulturbrühe 32 versehen,
an der Meßwerte 42 für die Konzentration
an gelöstem Sauerstoff, die Konzentration an gelöstem
Kohlendioxidgas, den pH-Wert, die Temperatur, die Ammoniakkonzentration,
die Laktatkonzentration und die Glutaminkonzentration erhalten werden.
An der Meßvorrichtung 41 wird in einem tatsächlichen
System für jede zu erfassende Größe eine
eigene Erfassungseinrichtung verwendet. In der 2 ist
jedoch zur Vereinfachung nur eine davon dargestellt.
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Der
Kulturbehälter 31 ist zur Steuerung der Gaszufuhr
durch die jeweiligen Ventilationssysteme in die Flüssigkeit
und an der Oberseite mit jeweils eigenen Betätigungseinrichtungen 40 und 39 versehen.
Die einzelnen Betätigungseinrichtungen 39 und 40 weisen
eine Steuerfunktion für die Durchflußrate und
eine Meßfunktion für die zugeführte Menge
für jedes der Gase Luft, Sauerstoff und Kohlendioxid auf. Für
die Belüftung an der Oberseite werden die Zusammensetzung
und die Ventilationsmenge von der Betätigungseinrichtung 39 zum
Steuern der Gaszufuhr gesteuert. Bei der vorliegenden Ausführungsform
wird Luft in einer vorgegebenen Menge zugeführt und Kohlendioxidgas
entsprechend dem pH-Wert der Kulturbrühe zugemischt. Bei
der Steuerung der Konzentration des Kohlendioxidgases mit dem pH-Wert
als Führungsgröße erfolgt die übliche Proportionalsteuerung
mit der Durchflußrate an Kohlendioxid als Steuerfaktor.
Bei der Belüftung der Kulturbrühe mit der Belüftungseinrichtung 33 werden
die Zusammensetzung und das Ausmaß der Belüftung von
der Betätigungseinrichtung 40 zum Steuern der Gaszufuhr
gesteuert. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die
Konzentration des in der Kulturbrühe gelösten
Sauerstoffs als Führungsgröße verwendet
und das Ausmaß der Sauerstoffbelüftung als Steuerfaktor.
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Der
Kulturbehälter 31 wird durch das Druckregulierventil 38 auf
der Basis des Meßergebnisses am Barometer 37 auf
einem vorgegebenen Druck gehalten. Gewöhnlich steht er
unter einem Druck von 0,01 bis 0,05 MPa, um das Eindringen von Bakterien und
dergleichen von außen zu verhindern.
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Am
Kulturbehälter 31 ist eine Filtrationsfiltereinrichtung
zum Abtrennen der Zellen aus der Kulturbrühe angeordnet.
Hinsichtlich der Filtrationsfiltereinrichtung dieser Ausführungsform
bestehen keine besonderen Einschränkungen, es kann ein
rotierender Filtrationsfilter 10 mit einem Zellen nicht
durchlassenden Filter 4 an der äußeren
Umfangsfläche eines zylindrischen Rotors verwendet werden,
der koaxial zu einer Drehwelle 28 angeordnet ist, die von
einem Antriebsmotor 27 in Drehung versetzt wird. Der rotierende
Filtrationsfilter 10 hat einen Aufbau, bei dem der zylindrische
Filter 4 an der Drehwelle 28 angebracht ist, wobei
das obere Ende und das untere Ende des Filters jeweils durch ein
Verschlußelement verschlossen werden. Die Filterung erfolgt
dadurch, daß der Druck innen kleiner ist als außen,
wobei das erhaltene Filtrat die feinen Poren des Filters 4 durchlaufen hat.
Als Filter 4 kann ein Metallfilter mit schlitzartigen Öffnungen
verwendet werden, die durch zylindrisches Aufwickeln eines dünnen
Edelstahldrahts in einem bestimmten Abstand ausgebildet werden.
Bei einem solchen Metallfilter gibt es keine feinen Poren außen
den genannten Schlitzen. Im Ergebnis läßt der Filter
keine Zellen durch, jedoch feine Partikel wie Zelltrümmer,
die kleiner sind als eine Zelle. Die Breite des Schlitzes wird von
der Größe der Zellen bestimmt, sie beträgt
gewöhnlich 5 bis 30 μm. Bei der Verwendung eines
solchen Filters wird der Filtrier-Druckunterschied geeignet eingestellt.
Bei einem zu großen Filtrier-Druckunterschied können
nämlich Zellen verformt werden und den Schlitz passieren oder
ihn verstopfen, auch wenn die Schlitzbreite kleiner ist als der
Durchmesser der Zelle.
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Beim
Filtriervorgang wird, wenn sich der rotierende Filtrationsfilter 10 im
Kulturbehälter 31 dreht, ein Fluß der
Kulturbrühe parallel zur Oberfläche des Filters 4 hervorgerufen,
so daß der sogenannte Querstrom-Filtrierzustand erzeugt
wird. Durch einen turbulenten Flußzustand an der Oberfläche
des Filters 4 läßt sich eine dichtere
Lage von Zellen und feinen Partikeln verteilen, die durch die Extraktion
des Filtrats entsteht. Im Ergebnis wird ein Verstopfen des Filters
verhindert, und es kann schneller eine größere Menge
an Filtrat erhalten werden. Die Drehzahl des rotierenden Filtrationsfilters 10 wird
davon bestimmt, wie gut die lebende Zelle gegen eine äußere
physische Kraft vermehrt werden kann und wie das Separationssystem
für Zellen geformt ist. Die Drehzahl beträgt gewöhnlich
100 bis 1000 Umdrehungen pro Minute.
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Zum
Drehen des rotierenden Filtrationsfilters 10 ist vorzugsweise
eine Funktion vorgesehen, die ein Austreten der Kulturbrühe
und ein Eindringen von Bakterien von außen verhindert.
Am Kulturbehälter 31 ist daher eine Wellendichtung 26 mit
einer mechanischen Abdichtung vorgesehen. Die mechanische Abdichtung
verhindert das Austreten von Gas oder Flüssigkeit, wozu
eine an der Drehwelle 28 befestigte Gleitdichtung und eine
an der Wellendichtung 26 befestigte Gleitdichtung in engem
Kontakt zueinander aufeinander gleiten. Bei diesem Zellkultursystem
mit einem Zellseparator werden zwei mechanische Abdichtungen verwendet,
eine mechanische Abdichtung zum Verhindern des Eindringens der Kulturbrühe
in den rotierenden Filtrationsfilter 10 und eine mechanische
Abdichtung, die ein Eindringen von außen verhindert. Die
Filtratleitung 6a ist zwischen den beiden mechanischen
Abdichtungen angeschlossen. Die Drehwelle 28 ist hohl,
wobei das eine Ende davon an der der Filtratleitung 6a gegenüberliegenden Stelle
offen ist und das andere Ende sich im rotierenden Filtrati onsfilter 10 öffnet,
so daß der Aufbau einen Durchgang bildet, der das Innere
des rotierenden Filtrationsfilters 10 mit der Filtratleitung 6a verbindet. Bei
diesem Zellkultursystem mit einem Zellseparator gibt es hinsichtlich
der mechanischen Abdichtungen keine besonderen Einschränkungen,
es kann jede Dichtung verwendet werden, die eine luftdichte Abdichtung
bewirkt, etwa eine mechanische Abdichtung mit einer Zufuhr von Abdichtwasser,
wie sie in den gewöhnlichen Zellkultursystemen mit einem
Zellseparator verwendet werden, eine trockene mechanische Abdichtung
und dergleichen. Hinsichtlich der Verwendung, Anordnung und dergleichen
der mechanischen Abdichtung gibt es keine besonderen Einschränkungen.
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Der
Filtratbehälter 7 ist ein Behälter zum
Aufnehmen des Filtrats, in dem sich eine Substanz mit einem Produktionszweck
befindet, die im rotierenden Filtrationsfilter 10 abgetrennt
wurde. Der Filtratbehälter 7 kann mit einem Rührer 52 und
einem Motor 51 zum Antreiben des Rührers ausgestattet
sein. Der Filtratbehälter 7 ist vorzugsweise mit
einer Kühlvorrichtung versehen, die die Zielsubstanz auf
5 oder 10°C abkühlen kann, um eine Veränderung
der Zielsubstanz während der Aufbewahrung zu verhindern. Der
Mediumbehälter 8 ist ein Behälter zum
Aufnehmen des Mediums, das dem Kulturbehälter 31 zugeführt
wird. Der Mediumbehälter 8 kann mit einem Rührer 54 und
einem Motor 53 zum Antreiben des Rührers ausgestattet
sein. Auch der Mediumbehälter 8 ist vorzugsweise
mit einer Kühlvorrichtung versehen, die das Medium auf
5 oder 10°C abkühlen kann, um eine Veränderung
des Mediums während der Aufbewahrung zu verhindern.
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Bei
dem beschriebenen Zellkultursystem mit einem Zellseparator kann
durch Wiederholen der vier Vorgänge (1) Filtriervorgang,
(2) Filtratabgabevorgang, (3) Mediumübertragungsvorgang
und (4) Waschvorgang mittels Rückströmung in dem
beschriebenen Separationsverfahren für lebende Zellen eine
kontinuierliche Vermehrung aufrechterhalten werden. Bei diesem Zellkultursystem
mit einem Zellseparator ist die Drehzahl des rotierenden Filtrationsfilters 10 beim
Auswaschen mittels Rückströmung vorzugsweise größer
als beim Filtriervorgang. Durch Ausführen des Auswaschens
mittels Rückströmung mit einer größeren
Drehzahl des rotierenden Filtrationsfilters 10 wird die
Waschflüssigkeit für die Rückströmung
gleichmäßig auf der ganzen Oberfläche der
Innenseite des Filters 4 verteilt. Es ergibt sich auch
durch die bei der Drehung erzeugte Zentrifugalkraft eine zusätzliche
Waschwirkung und somit ein größerer Wascheffekt
durch die Rückströmung. Bei dem erfindungsgemäßen
Zellkultursystem mit einem Zellseparator kann somit die Kultur für
eine lange Zeit fortgesetzt werden, ohne daß der Filter 4 verstopft. Durch
schnelles Einblasen von Luft in den Kulturbehälter 31 beim
Auswaschen mittels Ruckströmung kann die Schaumschicht
zerstört werden, die sich auf der Flüssigkeitsoberfläche
gebildet hat. Im Ergebnis ist bei dem erfindungsgemäßen
Zellkultursystem mit einem Zellseparator die Produktivität
für die Zielprodukte sehr hoch.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 6-209761
A [0003]
- - JP 5-192607 A [0003]
- - JP 6-90737 A [0003]
- - JP 5-95778 A [0003]
- - JP 1-281072 A [0003]
- - JP 6-98758 A [0003]
- - JP 03-505041 A [0003]
- - JP 06-237754 A [0003]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - "Tissue Culture",
Seiten 283 bis 287, Nr. 8, Bd. 15 (ausgegeben 1989) [0003]