JP2000512122A - 二重ファイバーバイオリアクター - Google Patents

二重ファイバーバイオリアクター

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JP2000512122A JP09502178A JP50217897A JP2000512122A JP 2000512122 A JP2000512122 A JP 2000512122A JP 09502178 A JP09502178 A JP 09502178A JP 50217897 A JP50217897 A JP 50217897A JP 2000512122 A JP2000512122 A JP 2000512122A
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トソン,クリスティン・マリー
ガノン,ケリー・アン
ジョーレギュイ,ヒューゴ・オズバルド
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Rhode Island Hospital
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Rhode Island Hospital
WR Grace and Co Conn
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Abstract

(57)【要約】 2つの端部を有するシェルと、前記端部間の細長いチャンバーとを含む細胞培養ユニットが開示される。各端部には、液体と気体との灌流口が配置される。液体灌流口には液体灌流ファイバーが接続し、気体灌流口には気体灌流ファイバーが接続する。それによって、これらのファイバーは毛管外と毛管内の空間を画定する。さらに、本細胞培養ユニットは気体灌流ファイバーの毛管内空間と連通する手段と、液体灌流ファイバーの毛管内空間と連通する手段と、前記毛管外空間と連通する手段とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 二重ファイバーバイオリアクター 本発明は一般に細胞培養系に関し、特に2種類の異なるタイプの培地(気体と 液体)を循環させる中空ファイバー培養系および/またはex vivo生体外 処理手段に関する。 最も広く用いられる細胞培養系にはバッチ式培養と中空ファイバー培養とがあ る。バッチ式培養はプラスチック又はガラスローラーの内面上で細胞を増殖させ ること、又は例えばペトリ皿のような固定容器上の平らな表面に細胞を付着させ ることを含む。 これとは対照的に、中空ファイバー培養系は半透性管状膜又は毛管上での細胞 のin vitro増殖を可能にする。細胞は毛管壁の外側表面に付着する。栄 養培地は毛管を通って循環して、灌流培地から毛管壁を通って細胞へと拡散する 。次に、細胞産生物が細胞から毛管壁を通って灌流液(perfusate)中に拡散し 、そこから必要な場合にはそれを回収することができる。中空ファイバー細胞培 養系に関して先行技術が完成しているが、in vivo系と同じであるin vitro培養系はまだ不充分である。一般的にいえば、中空ファイバー培養系 は3つの主要なカテゴリーの問題に遭遇している。第一に、細胞に栄養培地を供 給しなければならない。第二に、細胞の代謝中に最適でかつ定常な環境が維持さ れなければならない。第三に、細胞が付着するための適当な支持体が利用可能で なければならない。 中空ファイバーを介して人工器官を形成するための組織類似誘導体の製造にお いて克服されるべき、栄養カテゴリー中の最も重要な問題の1つは酸素供給であ る。適切な酸素供給なしには、細胞は代謝することができず、即ち、細胞自体を 調節して成長することができない。先行技術の培養系は予備的な灌流によって酸 素を供給している。ファイバーの外部からの流体の酸素供給(oxygenating)は、 細胞が酸素の連続的で定常な速度を好むという点で不適切である。さらに、酸素 を細胞に直接に、距離を置かずに、供給することが最も好ましい。このことはま た、分子類を運搬するヘモグロビンを含有する血液が細胞を浸すin vivo 状態の模倣であるに過ぎない。要約すると、先行技術の中空ファイバー系は、初 期の不連続な酸素灌流を供給することによって、又は細胞から離れた距離で酸素 灌流をおこなうことによって細胞の“浸漬(bathing)”が不充分になる。 先行技術は培地を酸素によって直接灌流させることも試みている。しかし、空 気と平衡化した水性栄養培地はリットル当たり4.5mlの酸素を運搬すること ができるに過ぎない(37℃、760mmHg)。水溶液が酸素を運搬できない ことは、培養プロセスの律速工程である酸素灌流を生じることになる。酸素不足 を解消するためには、速度を高めなければならない。高い循環速度は内部圧力を 高め、乱流を生じる。細胞は極めて脆いので、激しい通気(aeration)は細胞増殖 を妨害し、タンパク質の変性を招来する可能性がある。 結論として、予備酸素供給及び/又は毛管外部の酸素供給及び空気による培地 の平衡化のいずれも最適ではない。人工器官が目的である場合には、全ての細胞 が異化状態であり、一層多量の酸素を必要とするので、問題はさらに複雑になる 。不連続な及び/又は不充分な及び/又は乱流の酸素供給は、不規則な細胞代謝 と成長から早期死亡に至るまでの範囲の細胞問題を生じる。従って、最適な酸素 供給を提供することが本発明の第1の目的である。 上述のことを考えれば、酸素供給を培地サポートから分離することが最も好ま しい。このようにしている先行技術デバイスは中空ファイバー拡散機構と浴(bat h)との両方を用いている。酸素を中空ファイバーを通して拡散させ、細胞を培地 中に浸漬するか、又は細胞を酸素によって灌流させ、培地を中空ファイバーに通 して拡散させるかのいずれかである。この系は非常に有利であるが、中空ファイ バーを酸素供給のみに用いる場合には、産生物を取り出すことが困難である。こ れに反して、中空ファイバーが培地を灌流するのみで、酸素を灌流しない場合に は、酸素の連続的かつ定常的な供給を提供することが問題になる。したがって、 気体と液体の両方を灌流するデバイスを提供することが、本発明の他の目的であ る。 米国特許第4,184,922号は2つの灌流回路を用いている。しかし、両 方の回路は液体培地によって灌流されている。この特許は気体を灌流していない 。 それ故、この特許は酸素供給を扱っていず、酸素供給を先行技術に比べて改良し ている訳でもない。さらに、二重液体灌流を考えれば、この特許は限外濾過ファ イバーを用いているに過ぎない。米国特許第4,184,922号に述べられた 長さ5cmおよび直径0.26cmのユニットに対して本発明のユニットのサイ ズが長さ7〜40cmおよび直径1.4〜5.0cmであるという点においても 本発明はさらになお差異を認められることができる。最後に、上記特許に述べら れた系は50本のファイバーに限定されているが、本発明は7500本までのフ ァイバーを用いることができ、そのため、極めて有利なマージンで目的産生物を 増加させることができる。本発明のさらなる利点は以下の明細書から明らかにな るであろう。 要約すると、上記先行技術の欠点を克服する中空ファイバー細胞培養系及び/ 又はex vivo生体外血液、血漿及び/又は血清処理ユニットを製造するこ とが非常に望ましい。 発明の概要 本発明の課題は、一部のファイバーが気体を運搬し、他のファイバーが液体を 運搬する中空ファイバー系を提供することによって、エレガントで新規な方法で 解決することができ、さらに詳しくは、2つの端部を有するシェルと前記端部の 各々に配置された液体と気体との灌流口とを含み、前記両端部がそれらの間の細 長いチャンバーを画定している細胞培養ユニットを提供することによって、解決 することができる。前記細胞培養ユニットはさらに前記液体灌流口に接続した液 体灌流ファイバーと前記気体灌流口に接続した気体灌流ファイバーとを含み;前 記ファイバーは毛管外と毛管内の空間を画定する。さらにまた、前記ユニットは 前記気体灌流ファイバーの毛管内空間と連通する手段と、前記液体灌流ファイバ ーの毛管内空間と連通する手段と、前記毛管外空間と連通する手段とを含む。 図面の簡単な説明 添付図面に関連した、好ましい実施態様の下記説明から、本発明の利点と特徴 とがさらに十分に理解されるであろう。 図1は、本発明の細胞培養ユニットの第1実施態様の透視図であり; 図2は、本発明の細胞培養ユニットの第2実施態様の透視図であり; 図3は、第3実施態様の透視図であり; 図4は、図3のライン2−2に沿った横断面図であり; 図5は、第4実施態様の透視図であり; 図6は、図5のライン3−3に沿った横断面図であり; 図7は、ex vivo生体外血液回路の概略図である。 好ましい実施態様の説明 図1と図2に示す本発明の第1実施態様では、第1端部12と第2端部13と を含むシェル部材11を有する細胞培養ユニット10が提供される。各端部は2 個の口、液体灌流用の口14と気体灌流用の口15とに分かれる。図1は特にY 形状の端部12と13とを説明する。 毛管気体ファイバー16と液体灌流ファイバー17とはシェル11の長さに及 ぶ。孔19を介して毛管外空間への接近を可能にするために、通常の構造の1対 の接種口18が備えられる。 図2に示す本発明の第2実施態様は、第1端部12と第2端部13とを有する シェル部材11を包含する第1細胞培養ユニット10を含む。前記端部は流入口 14と排出口15とを含む。さらに、前記シェル部材11は、それぞれ、第1端 部22と第2端部23とを有するシェル部材21を含む第2細胞培養ユニット2 0によって二叉に分かれる。前記端部は各々流入口24と排出口25とを含む。 注目に値することには、液体又は気体は、両方が灌流されるものであるかぎり、 ユニット10又はユニット20のいずれを通っても、灌流することができる。同 様に、灌流の方向も無関係である。したがって、排出口と流入口とは任意に(se rendipidously)選択することができる。したがって、毛管気体ファイバー16 はシェル11の長さに及ぶことができ、液体灌流ファイバー17はシェル21の 長さに及ぶことができ、又はこの逆も可能である。それぞれ、孔19と29を介 して毛管外空間への接近を可能にするために、シェル11と21の各々には1対 の接種口18と28が存在する。 シェル部材11と21は、ガラス、ポリマー材料、例えばポリエチレン、ポリ スルホン、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリル、プレキシガラス、ポリカ ーボネート等のような、通常に入手可能な任意の物質から製造することができる 。しかし、目視可能性を与えるためには、例えばポリカーボネート、ポリスチレ ン、スチレン、アクリロニトリル、プレキシガラス等のような、透明で耐久性の 物質が好ましく;ポリカーボネートが最も好ましい。 シェル11と21の寸法は長さにおいて約7cm〜約40cm、好ましくは約 20cm〜約30cmの範囲であり、最も好ましくは25cmであり;直径にお いて約1.4cm〜約5cm、好ましくは約2cm〜約4.5cmの範囲であり 、最も好ましくは4cmである。 端部12と13は完全な細胞ユニット10と20の一部であることができ(図 1と2)、このようなものとして、同じ物質から製造することができる。或いは 、これらはYコネクター端部ピースを分離することができる。前記Y端部ピース 12と13とは直接結合するか、又は連結スリーブ24(図示せず)によって接 続されることができる。分離する場合に、これらは例えば長さにおいて約4cm 〜約12cm、好ましくは約5cm〜約8cmの範囲であり、最も好ましくは6 cmであり;直径において約1.5cm〜約6cm、好ましくは約2cm〜約5 cmの範囲であり、最も好ましくは3cmである寸法を有する標準Pyrexガ ラスYコネクターのような物質でありうる。 図3は、液体ファイバー17が気体ファイバー16を完全に囲んでいる、本発 明の第3実施態様を示す。液体灌流口14は気体口15に垂直に配置される。気 体は気体ファイバー16に通じる口15を通して供給される。液体は端部12と 13から側方に伸びる口14を通して、液体ファイバー17に供給される。 図4は、図3のライン2−2に沿った横断面図であり、口14と15及び内部 ファイバー配置をさらに説明する。 図5は、各端部に相互に平行な形態で2個の口を有する培養ユニット10を示 す。次に、各口は、それぞれ、別々のチャンバー31と32を画定する。端部1 2と13はシェル11内のリング30中に嵌合し、リング30は端部12と13 を2個の別々のシャンバー31と32に分割する。注目すべきことには、口は分 離されるが、気体灌流ファイバーと液体灌流ファイバーとはユニット10内では 分離されない。 図6は、ライン3−3に沿った横断面図であり、別々の酸素口と灌流口とをさ らに説明する。 図7は、新規な培養ユニット10を組み入れた生体外回路の概略図である。図 示するように、血液はポンプを介して患者からユニット10へ流れ、再び患者に 戻って循環する。 中空気体ファイバー16は任意の通常用いられる材料から製造することができ る。例示のためで限定するものではないが、これらは以下の物質:ポリエチレン 、ポリプロピレン等から製造されることができる。ファイバー16は長さにおい て約7cm〜約40cm、好ましくは約20cm〜約30cmの範囲であり、最 も好ましくは25cmである。ファイバー16の直径は約150μm〜約1.5 mm、好ましくは約200μm〜約650μmの範囲であり、最も好ましくは2 50μmである。 同様に、中空液体ファイバー17は任意の通常用いられる材料から製造するこ とができる。例示のためで限定するものではないが、次の物質:ポリプロピレン 、ポリスルホン、セルロース等を挙げることができる。ファイバー17は長さに おいて約7cm〜約40cm、好ましくは約20cm〜約30cmの範囲であり 、最も好ましくは25cmである。ファイバー17の直径は約150μm〜約1 .5mm、好ましくは約200μm〜約650μmの範囲であり、最も好ましく は250μmである。 培養細胞系は次のように組み立てられる。液体ファイバーと気体ファイバーと をシェル中に設置し、それらのそれぞれの流入口と排出口とに結合させる。ファ イバーの分離が必要である場合には、図4に示すようなリングを用いるか、又は 図2に示すようなY形状を用いることができる。ファイバーが固定されたならば 、ファイバーをポッティングすることができる(potted)。任意のポッティング (potting)方法を用いることができる。例示のためで限定するものではないが 、遠心ポッティング方法、静的なポッティングなどを挙げることができる。同様 に、ファイバーをポッティングするために、任意の数の物質を用いることができ る。 例示のためで限定するものではないが、ポリウレタン、エポキシ、シリコーン等 を挙げることができる。過剰なポッティング物質を除去して、末端キャップを固 定する。末端キャップの固定は任意の接着剤によって又は溶接によって達成する ことができる。 新規な培養ユニットは通常の方法で用いることができ、細胞懸濁培地と培養す べき細胞とは接種部28、18を介してシェル11に接種される。酸素を必要と する細胞種の全てが考えられる一方、例示のためで限定するものではないが、種 々の器官細胞を挙げることができ、これには、肝細胞と膵臓細胞並びに全てのラ イン細胞と幹細胞が包含されるが、これらに限定されるわけではない。しかし、 新規な特徴は、気体はファイバー16に結合する端部ピースに供給される一方、 液体はファイバー17に結合する端部ピースを通して灌流されるということであ る。液体灌流は、任意の生物学的流体を含むことができ、これには培養培地、血 液(血漿又は血清のいずれか)、尿、痰等が含まれるが、これらに限定されるわ けではない。液体及び気体の灌流回路の特定の種類は、デバイスの特定の用途に 依存するが、そのいずれも当該技術分野で容易に知られるものである。本発明に よって考えられる回路の1つは酸素供給手段と培地灌流手段とを含むであろう。 本発明は如何なる培養培地にも限定されないが、Chee’s Media(G IBCO社の商標,第93−0165号によって知られる)、Dulbecco のModified Eagle Media(GIBCO BRL Life Technologies(1993〜1994)製品カタログに記載)、M inimum Essential Media(GIBCO BRL Lif e Technologies(1993〜1994)製品カタログに記載)等 を挙げることができる。培地には、任意の既知添加剤を補給することができ、こ れらにはインシュリン、デキサメタゾン、ゲンタマイシン、セリニウム、トラン スフェリン等が包含されるが、これらに限定されるわけではない。 二重中空ファイバー灌流の多くの利点は下記グラフから明らかである。先行技 術のユニットと本発明の培養ユニットとに280×106個のウサギ肝細胞を接 種し、これらのユニットをジアゼパムを用いて代謝活性に関してモニターした。 両培養ユニットを、毎日の培養培地の交換によって、3日間培養に維持した。ジ アゼパム代謝産物の濃度を毎日測定した。以下のグラフはその結果を示す。 異なる酸素供給によるバイオリアクターにおけるウサギ肝細胞のジアゼパ ム代謝活性 培養日数 代謝活性=代謝産物(μg)/培養培地(ml) 本発明の二重灌流ユニット、即ち、二重バイオリアクターは先行技術の培養ユ ニットよりも1日目には5倍、そして2日目と3日目には4倍優れた性能を示し た。 ex vivo生体外血漿又は血清又は全血の処理における本発明の使用は、 周知の任意の透析手法を含むことができる。図7は、本発明の新規なユニットを 用いる、典型的な生体外処理セットアップを示す。このユニットは次のようにし て有利に用いられる。動脈血又は静脈血又は血漿を約50mL〜約1000mL の範囲の所定速度で患者からデバイスに通るようにポンプで押し出す。流体はバ イオリアクターを灌流し、患者に戻り、それによって、デバイス内の細胞に酸素 を有利に供給する。 要約すると、本発明は細胞が気体と液体とによって同時に灌流される、新規な 二重灌流培養ユニットを含む。さらに詳しくは、本発明は、2つの端部を有する シェルと前記端部の各々に配置された液体と気体との灌流口とを含み、前記両端 部がそれらの間の細長いチャンバーを画定している細胞培養ユニットを含む。前 記細胞培養ユニットはさらに前記液体灌流口に接続した液体灌流ファイバーと前 記気体灌流口に接続した気体灌流ファイバーとを含み;前記ファイバーは毛管外 と毛管内の空間を画定する。さらにまた、前記ユニットは前記気体灌流ファイバ ーの毛管内空間と連通する手段と、前記液体灌流ファイバーの毛管内空間と連通 する手段と、前記毛管外空間と連通する手段とを含む。この新規なユニットの利 点は細胞の代謝活性の増強から容易に明らかである。 本明細書に述べた本発明の範囲から逸脱せずにある一定の変更がなされうるの で、図面を含めて上記明細書に述べた全ての事柄が例示として解釈されるべきで あり、限定の意味ではないことが意図される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN, MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT ,UA,UG,UZ,VN (72)発明者 トソン,クリスティン・マリー アメリカ合衆国マサチューセッツ州02081, ワルポール,ジャージー・ウェイ 7 (72)発明者 ガノン,ケリー・アン アメリカ合衆国マサチューセッツ州01923, ダンバーズ,グレンデール・ドライブ 33 (72)発明者 ジョーレギュイ,ヒューゴ・オズバルド アメリカ合衆国ロード・アイランド州 02906,プロビデンス,ビベリン・ロード 25

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.下記要素: a.2つの端部を有し、それらの間に細長いチャンバーを画定するシェル; b.前記端部の各々に配置された液体灌流口と気体灌流口; c.前記液体灌流口に接続した液体灌流ファイバーと前記気体灌流口に接続し た気体灌流ファイバーとであって、毛管外空間と毛管内空間とを画定する上記フ ァイバー; d.前記気体灌流ファイバーの毛管内空間と連通する手段; e.前記液体灌流ファイバーの毛管内空間と連通する手段;及び f.前記毛管外空間と連通する手段 を含む細胞培養ユニット。 2.各端部が気体及び液体の灌流口を含む、請求の範囲第1項記載の細胞培 養ユニット。 3.端部がY形状に二叉に分かれ、それによって液体灌流ファイバーと気体 灌流ファイバーとを分離させる、請求の範囲第2項記載の細胞培養ユニット。 4.液体ファイバーが気体ファイバーを囲むように、液体口と気体口とが相 互に垂直である、請求の範囲第2項記載の細胞培養ユニット。 5.各端部口が2つのチャンバーを含み、1つが液体灌流用であり、他方が 気体灌流用である、請求の範囲第2項記載の細胞培養ユニット。 6.チャンバーがリングによって分離される、請求の範囲第5項記載の細胞 培養ユニット。 7.前記毛管外空間と連通する手段が前記シェル上に配置された1つ以上の 接種口を含む、請求の範囲第1項記載の細胞培養ユニット。 8.気体が酸素である、請求の範囲第1項記載の細胞培養ユニット。 9.液体が血液である、請求の範囲第8項記載の細胞培養ユニット。 10.シェルがガラス又はポリマー材料から製造される、請求の範囲第1項 記載の細胞培養ユニット。 11.シェルがポリカーボネートから製造される、請求の範囲第10項記載 の細胞培養ユニット。 12.気体灌流ファイバーがポリエチレン、ポリプロピレン、シリコーンか ら製造される、請求の範囲第1項記載の細胞培養ユニット。 13.液体灌流ファイバーがポリスルホン、セルロース、ポリプロピレンか ら製造される、請求の範囲第1項記載の細胞培養ユニット。 14.次の要素: a.各シェルが2つの端部を有し、それらの間に細長いチャンバーを画定する 2つの分岐シェル; b.1つのシェルの各端部に配置された液体灌流口と前記第2シェルの各端部 に配置された気体灌流口; c.前記液体灌流口に接続した液体灌流ファイバーと前記気体灌流口に接続し た気体灌流ファイバーとであって、毛管外空間と毛管内空間とを画定する上記フ ァイバー; d.前記気体灌流ファイバーの毛管内空間と連通する手段; e.前記液体灌流ファイバーの毛管内空間と連通する手段;及び前記毛管外空 間と連通する手段 を含む細胞培養ユニット。 15.次の工程: a.請求の範囲第1項に定義した細胞培養ユニットに細胞を接種する工程; b.患者から血液を取り出す工程; c.前記気体灌流口から酸素を供給しながら、前記取り出された血液をポンプ によって前記培養ユニットの液体灌流口に通して供給する工程; d.前記濾過済み血液を患者に戻す工程;及び e.細胞又は細胞成分を取り出す工程 を含む生体外回路を含む細胞培養方法。 16.次の工程: a.請求の範囲第1項に定義した細胞培養ユニットに細胞を接種する工程; b.患者から血液を取り出す工程; c.血液からの血漿とその細胞成分とを分離する工程; d.前記気体灌流口から酸素を供給しながら、前記分離された血漿をポンプに よって前記培養ユニットの液体灌流口に通して供給する工程; e.血漿と血液の細胞成分とを再結合させる工程; f.前記濾過済み血液を患者に戻す工程;及び g.細胞又は細胞成分を取り出す工程 を含む生体外回路を含む細胞培養方法。 17.接種される細胞が肝細胞である、請求の範囲第14項記載の方法。 18.次の工程: a.2つの端部を有し、それらの間に、1つ以上の接種口を有する細長いチャ ンバーを画定するシェル中に液体灌流ファイバーと気体灌流パートとを挿入する 工程; b.前記ファイバーの1端部を流入口に接続させ、他方の端部をシェル端部に 配置された排出口に接続させる工程; c.前記ファイバーをポッティングする工程; d.前記チャンバーに細胞を接種する工程; e.前記液体灌流ファイバーを通して液体を灌流させ、前記気体灌流ファイバ ーを通して気体を灌流させる工程; f.細胞又は細胞成分を取り出す工程 を含む細胞又は細胞成分を培養する方法。 19.ファイバーを遠心ポッティング方法によってポッティングする、請求 の範囲第18項記載の方法。 20.接種される細胞が肝細胞である、請求の範囲第18項記載の方法。
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Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5712154A (en) * 1995-06-07 1998-01-27 W.R. Grace & Co.-Conn. Dual fiber bioreactor
WO1998033581A1 (de) * 1997-02-04 1998-08-06 Akzo Nobel N.V. Membranmodul enthaltend mindestens zwei gruppen von hohlfasermembranen und verfahren zu seiner herstellung
AU770896C (en) * 1998-09-29 2006-09-07 Gamida Cell Ltd. Methods of controlling proliferation and differentiation of stem and progenitor cells
WO2000053796A1 (de) * 1999-03-09 2000-09-14 Acordis Industrial Fibers Gmbh Membranmodul zum testen von wirkstoffen an zellen
US6242248B1 (en) 2000-02-08 2001-06-05 Cedars-Sinai Medical Center Bioreactor and related method
US7022830B2 (en) * 2000-08-17 2006-04-04 Tripep Ab Hepatitis C virus codon optimized non-structural NS3/4A fusion gene
JP4077722B2 (ja) * 2000-10-12 2008-04-23 リナル・ソリューションズ・インコーポレーテッド 体外流体処理時における体液の流れを制御する装置及び方法
US7033498B2 (en) * 2000-11-28 2006-04-25 Renal Solutions, Inc. Cartridges useful in cleaning dialysis solutions
US6627164B1 (en) * 2000-11-28 2003-09-30 Renal Solutions, Inc. Sodium zirconium carbonate and zirconium basic carbonate and methods of making the same
EP1234553A1 (de) * 2001-02-14 2002-08-28 Boris-Wolfgang Hochleitner Bioartifizielles Gerät
US6582955B2 (en) 2001-05-11 2003-06-24 Spectrum Laboratories, Inc. Bioreactor with application as blood therapy device
US6878283B2 (en) * 2001-11-28 2005-04-12 Renal Solutions, Inc. Filter cartridge assemblies and methods for filtering fluids
US7140495B2 (en) 2001-12-14 2006-11-28 3M Innovative Properties Company Layered sheet construction for wastewater treatment
IL152904A0 (en) * 2002-01-24 2003-06-24 Gamida Cell Ltd Utilization of retinoid and vitamin d receptor antagonists for expansion of renewable stem cell populations
WO2003062404A1 (en) * 2002-01-25 2003-07-31 Gamida-Cell Ltd. Methods of expanding stem and progenitor cells and expanded cell populations obtained thereby
US20050220774A1 (en) * 2002-03-18 2005-10-06 Tony Peled Methods of inducing differentiation in ex vivo expanded stem cells
US20050054097A1 (en) * 2002-11-17 2005-03-10 Tony Peled EX-VIVO expansion of hematopoietic system cell populations in mononuclear cell cultures
EP1601759A4 (en) * 2003-03-07 2007-02-14 Gamida Cell Ltd EXPANSION OF RENEWABLE STEM CELL POPULATIONS USING PI-3 KINASE MODULATORS
EP1479760A1 (de) * 2003-05-19 2004-11-24 ProBioGen AG Künstliches Immunorgan
IL161903A0 (en) * 2003-07-17 2005-11-20 Gamida Cell Ltd Ex vivo progenitor and stem cell expansion for usein the treatment of disease of endodermally- deri ved organs
US7998101B2 (en) * 2003-07-28 2011-08-16 Renal Solutions, Inc. Devices and methods for body fluid flow control in extracorporeal fluid treatment
US7531351B2 (en) * 2004-06-14 2009-05-12 Probiogen Ag Liquid-gas-phase exposure reactor for cell culturing
WO2006030442A2 (en) * 2004-09-16 2006-03-23 Gamida-Cell Ltd. Methods of ex vivo progenitor and stem cell expansion by co-culture with mesenchymal cells
US8846393B2 (en) 2005-11-29 2014-09-30 Gamida-Cell Ltd. Methods of improving stem cell homing and engraftment
US8932858B2 (en) * 2008-03-07 2015-01-13 Corning Incorporated Modified polysaccharide for cell culture and release
JP2012503540A (ja) 2008-09-24 2012-02-09 シェビッツ、ジェリー 交互流濾過用スクリーンフィルタモジュール
PT104278B (pt) 2008-12-04 2019-03-20 A4Tec Association For The Advancement Of Tissue Engineering And Cell Based Tech & Therapies Bioreator de fluxo contínuo bi-direcional, para cultura, em suporte tridimensional, de substitutos de tecidos de mamíferos
US8778669B2 (en) 2009-07-22 2014-07-15 Corning Incorporated Multilayer tissue culture vessel
DE102009037015A1 (de) * 2009-08-07 2011-02-17 Michael Hajek Vorrichtung und Verfahren zur Eliminierung von bioschädlichen Stoffen aus Körperflüssigkeiten
US9446354B2 (en) 2010-08-25 2016-09-20 Repligen Corporation Device, system and process for modification or concentration of cell-depleted fluid
WO2012026978A2 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 Jerry Shevitz Fluid filtration systems
WO2012048275A2 (en) 2010-10-08 2012-04-12 Caridianbct, Inc. Configurable methods and systems of growing and harvesting cells in a hollow fiber bioreactor system
SG10201604543PA (en) 2011-06-06 2016-07-28 ReGenesys BVBA Expansion of stem cells in hollow fiber bioreactors
SG11201404608WA (en) 2012-02-13 2014-09-26 Gamida Cell Ltd Mesenchymal stem cells conditioned medium and methods of generating and using the same
US9175266B2 (en) 2012-07-23 2015-11-03 Gamida Cell Ltd. Enhancement of natural killer (NK) cell proliferation and activity
US9567569B2 (en) 2012-07-23 2017-02-14 Gamida Cell Ltd. Methods of culturing and expanding mesenchymal stem cells
US9005550B2 (en) 2012-10-29 2015-04-14 Corning Incorporated Multi-layered cell culture vessel with manifold grips
JP6633522B2 (ja) 2013-11-16 2020-01-22 テルモ ビーシーティー、インコーポレーテッド バイオリアクターにおける細胞増殖
US11156219B2 (en) 2015-11-10 2021-10-26 Repligen Corporation Disposable alternating tangential flow filtration units

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01222768A (ja) * 1988-03-01 1989-09-06 Ube Ind Ltd バイオリアクター
JPH0292270A (ja) * 1988-09-30 1990-04-03 Terumo Corp 細胞培養装置
JPH03164165A (ja) * 1989-09-22 1991-07-16 Univ Strathclyde 細胞培養装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4184922A (en) * 1977-11-11 1980-01-22 The Government Of The United States Dual circuit, woven artificial capillary bundle for cell culture
US5015585A (en) * 1988-02-23 1991-05-14 Robinson James R Method and apparatus for culturing and diffusively oxygenating cells on isotropic membranes
FR2640638B1 (fr) * 1988-12-20 1991-02-15 Commissariat Energie Atomique Bioreacteur et dispositif pour la culture de cellules animales
JP3339685B2 (ja) * 1992-02-07 2002-10-28 モンサント カンパニー 生物学的人工肝臓
US5279540A (en) * 1992-09-24 1994-01-18 Davidson Michael H Method for reducing the risk of atherosclerosis
US5554293A (en) * 1993-06-28 1996-09-10 C. R. Bard, Inc. Disposable blood washing and apheresis device and method of using thereof
US5712154A (en) * 1995-06-07 1998-01-27 W.R. Grace & Co.-Conn. Dual fiber bioreactor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01222768A (ja) * 1988-03-01 1989-09-06 Ube Ind Ltd バイオリアクター
JPH0292270A (ja) * 1988-09-30 1990-04-03 Terumo Corp 細胞培養装置
JPH03164165A (ja) * 1989-09-22 1991-07-16 Univ Strathclyde 細胞培養装置

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