JP2011512148A - 開放連続モードで細胞を培養する方法及び装置 - Google Patents
開放連続モードで細胞を培養する方法及び装置 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】なし
Description
a)閉鎖エンクロージャの中で開いた状態に維持された第1の培養容器に含まれる液体培地に、1種類又は複数種類の生きた細胞を植える工程と、
b)培地の中で、細胞を、所定の細胞密度に対応するか、その培地の中で測定される1つの物理化学的パラメータに対応する所定の増殖段階にする工程と、
c)新鮮な培地又は少なくとも1種類の希釈剤を培養容器に添加することにより、工程b)において到達した培地の中の細胞密度、又は物理化学的パラメータの値をほぼ一定に維持する工程と、
d)工程c)で得られて懸濁状態の細胞が含まれている培地の一部を、培地の体積が維持されるようにしてピペットで採取する工程と、
e)工程d)で得られた一部の培地を第2の培養容器に移す工程と、
f)第1の培養容器を、その中に含まれて残った培地とともに取り出す、それどころか除去する工程と、
g)第2の培養容器の中で複数世代にわたって培養した後、懸濁状態で増殖する細胞及び/又は静的細胞変異体を選択する工程を含むことを特徴とする。
a)閉鎖エンクロージャの中で開いた状態に維持された第1の培養容器に含まれる液体培地に、1種類又は複数種類の生きた細胞を植える工程と、
b)培地の中で、細胞を、所定の細胞密度に対応するか、その培地の中で測定される1つの物理化学的パラメータに対応する所定の増殖段階にする工程と、
c)新鮮な培地又は少なくとも1種類の希釈剤を培養容器に添加することにより、工程b)において到達した培地の中の細胞密度、又は物理化学的パラメータの値をほぼ一定に維持する工程と、
d)懸濁状態の細胞が含まれる培地の一部を、培地の体積が維持されるようにしてピペットで採取する工程と、
e)工程d)で得られて細胞が懸濁状態になっている一部の培地を、第1の培養容器に代わる第2の培養容器に移す工程と、
f)第1の培養容器を、その中に含まれて残った培地とともに取り出す工程と、
g)第2の培養容器の中で複数世代にわたって培養した後、懸濁状態で増殖する細胞を選択する工程を含むことを特徴とする。
a)閉鎖エンクロージャの中で開いた状態に維持されていて、中に少なくとも1つの固体表面(プレートが好ましい)が配置された第1の培養容器に含まれる液体培地に、1種類又は複数種類の生きた細胞を植え、
b)細胞が植えられた培地の中で、細胞を、所定の細胞密度に対応するか、その培地の中で測定される1つの物理化学的パラメータに対応する所定の増殖段階にし、
c)新鮮な培地又は少なくとも1種類の希釈剤を培養容器に添加することにより、工程b)において到達した培地の中の細胞密度、又は物理化学的パラメータの値をほぼ一定に維持し、
d)工程c)で得られて懸濁状態の細胞が含まれている培地の一部を、培地の体積が維持されるようにしてピペットで採取し、
e)工程d)で得られた一部の培地が堆積した固体表面を、第1の培養容器に代わる第2の培養容器に移し、
f)第1の培養容器を、その中に含まれて残った培養物とともに取り出し、
g)複数世代にわたって培養した後、固体表面に固定された静的細胞変異体を選択することができる。
− 液体培地を収容できるように頂部が開いた少なくとも1つの培養容器と;
− 上方に向かって開いていて、中に培養容器が位置する少なくとも1つの収容槽と;
− 培養容器と収容槽の間にあって、ガス流が、その培養容器とその収容槽の壁の間でその容器の開口部のまわりを上から下へと循環できるようにする空間と;
− 収容槽の下部に位置するガス流取り出し手段を備えることを特徴とする培養支持体にも関する。
− エンクロージャと;
− そのエンクロージャの中を巡る殺菌ガス流を発生させる手段と;
− エンクロージャの中に位置していて開放モードで細胞の培養を実行できる上述の本発明による1つ又は複数の培養支持体を備えることを特徴とする細胞培養装置に関する。
− 殺菌培養容器の予備(又はストック)SR、
− 移動用ピペットの予備(又はストック)SPT、
− 新鮮な培地を添加するための希釈用ピペットの予備(又はストック)SPD、
− 希釈用培地のストックSMCD又は殺菌培地のストック、
− エンクロージャの外にサンプルを取り出すためのサンプリング用エア・ロックSE、
− ピペットと汚染された材料を取り出すためのエア・ロックSEPM、
− 材料、又は反応物質、又は測定用の他の物質を導入できる、分析ステーションのエア・ロックSA、
− エンクロージャの中を長さ方向に移動する多機能関節式アーム(アームが三次元で移動する範囲を領域D19によって示す)。
− 殺菌された培養タンク(又は培養容器)、
− 殺菌された移送用ピペット、
− 殺菌された希釈用ピペット、
− バブラー・アーム51、52、53、54に接続される殺菌された泡吹き込み用の管又は通気用パイプ。
a)自動化された多機能関節式アームは、希釈用ピペットを培養物の中に位置させ、所定の体積の培養物を採取した後、空気の泡を吸引するか、
b)自動化された多機能関節式アームは、培養タンクの中で希釈用ピペットを(望む体積の培養物に対応する)所定の高さに位置させ、培養物の過剰な全体積を吸引した後、空気の泡を吸引する。
Claims (47)
- 静的細胞変異体又は懸濁状態で増殖する細胞変異体の選択を可能にする連続細胞培養法であって、
a)閉鎖エンクロージャの中で開いた状態に維持された第1の培養容器に含まれる液体培地に、1種類又は複数種類の生きた細胞を植える工程と、
b)前記培地の中で、前記細胞を、所定の細胞密度に対応するか、その培地の中で測定される1つの物理化学的パラメータに対応する所定の増殖段階にする工程と、
c)新鮮な培地又は希釈剤を前記培養容器に添加することにより、工程b)において到達した前記培地の中の細胞密度、又は前記物理化学的パラメータの値をほぼ一定に維持する工程と、
d)工程c)で得られて懸濁状態の細胞が含まれている培地の一部を、培地の体積が維持されるようにしてピペットで採取する工程と、
e)工程d)で得られた一部の培地を第2の培養容器に移す工程と、
f)前記第1の培養容器を、その中に含まれて残った培地とともに取り出す工程と、
g)前記第2の培養容器の中で複数世代にわたって培養した後、懸濁状態で増殖する細胞及び/又は静的細胞変異体を選択する工程を含む方法。 - 懸濁状態で増殖する細胞変異体の選択を可能にする連続細胞培養法であって、
a)閉鎖エンクロージャの中で開いた状態に維持された第1の培養容器に含まれる液体培地に、1種類又は複数種類の生きた細胞を植える工程と、
b)前記培地の中で、前記細胞を、所定の細胞密度に対応するか、その培地の中で測定される1つの物理化学的パラメータに対応する所定の増殖段階にする工程と、
c)新鮮な培地又は少なくとも1種類の希釈剤を前記培養容器に添加することにより、工程b)において到達した前記培地の中の細胞密度、又は前記物理化学的パラメータの値をほぼ一定に維持する工程と、
d)懸濁状態の細胞が含まれる培地の一部を、培地の体積が維持されるようにしてピペットで採取する工程と、
e)工程d)で得られて細胞が懸濁状態になっている一部の培地を、前記第1の培養容器に代わる第2の培養容器に移す工程と、
f)前記第1の培養容器を、その中に含まれて残った培地とともに取り出す工程と、
g)前記第2の培養容器の中で複数世代にわたって培養した後、懸濁状態で増殖する細胞を選択する工程を含む方法。 - 静的細胞変異体の選択を可能にする連続細胞培養法であって、
a)閉鎖エンクロージャの中で開いた状態に維持されていて、中に少なくとも1つの固体表面(プレートが好ましい)が配置された第1の培養容器に含まれる液体培地に、1種類又は複数種類の生きた細胞を植える工程と、
b)細胞が植えられた前記培地の中で、前記細胞を、所定の細胞密度に対応するか、その培地の中で測定される1つの物理化学的パラメータに対応する所定の増殖段階にする工程と、
c)新鮮な培地又は少なくとも1種類の希釈剤を前記培養容器に添加することにより、工程b)において到達した前記培地の中の細胞密度、又は前記物理化学的パラメータの値をほぼ一定に維持する工程と、
d)工程c)で得られて懸濁状態の細胞が含まれている培地の一部を、培地の体積が維持されるようにしてピペットで採取する工程と、
e)工程d)で得られた一部の培地が堆積した前記固体表面を、前記第1の培養容器に代わる第2の培養容器に移す工程と、
f)前記第1の培養容器を、その中に含まれて残った培養物とともに取り出す工程と、
g)複数世代にわたって培養した後、前記固体表面に固定された静的細胞変異体を選択する工程を含む方法。 - 前記固体表面が、細胞の接着を避ける処理をされた材料からなる、請求項3に記載の方法。
- 前記培養容器の頂部が開いた状態で維持されるとともに、殺菌空気等のガス流が連続的にその開口部の周辺に適用される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 殺菌ガス流が前記培養容器の上から下に向けて適用される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 上から下に向かう前記殺菌ガス流を維持して前記培養容器の周辺部に圧力低下を生じさせる、請求項6に記載の方法。
- 前記殺菌ガス流が、前記培養容器の底部から前記エンクロージャの外に排出される、請求項7に記載の方法。
- 少なくとも工程a)〜f)を閉鎖エンクロージャの中で実行する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 工程a)〜f)を1回又は複数回繰り返した後に工程g)に進む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 工程c)において前記培地の中の細胞密度をほぼ一定に維持することを、前記培養容器の中の培地の体積を一定に維持しつつ、前記培地を新鮮な培地で希釈することによって行なう、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2の培養容器中の懸濁状態の細胞を含む培地の移送を、殺菌ピペットを利用した採取によって行なう、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 使用した前記第1の培養容器を、エア・ロックを利用して前記閉鎖エンクロージャの外に排出する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 使用中の培養容器を、細胞培養物の温度を調節できる恒温の空洞の中に配置する、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 同一のエンクロージャの中に配置した複数の培養支持体の中で複数の培養を同時に実施する、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記培地のサンプリングを定期的に実施する、請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記培養支持体又は前記培養容器が使い捨てである、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記培養容器に導入した泡吹き込み装置によってガスを培養中の細胞に注入する、請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記エンクロージャの内部を移動できる自動化された1つ又は複数のアームを利用して複数の工程を実行する、請求項1〜18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記エンクロージャを外部環境に対して開くことなく、前記細胞を、102を超える世代、好ましくは104を超える世代、より好ましくは106を超える世代、さらに好ましくは1010を超える世代にわたって連続的に培養する、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
- 自律栄養性の微生物の培養に適用することと、前記のさまざまな工程を実行中に前記培養物に光を当てる、請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法。
- 開放連続モードで細胞の培養を実行できる培養支持体(18)であって、
− 液体培地を収容できるように頂部(6)が開いた少なくとも1つの培養容器(1)と;
− 上方に向かって開いていて、中に前記培養容器(1)が位置する少なくとも1つの収容槽(2)と;
− 前記培養容器(1)と前記収容槽(2)の間にあって、ガス流が、その培養容器(1)とその収容槽(2)の壁の間でその容器の開口部のまわりを上から下へと循環できるようにする空間(7)と;
− 前記収容槽(2)の下部に位置するガス流取り出し手段(8)とを備える培養支持体。 - 前記ガス流取り出し手段が、前記ガス流を通過させる1つ又は複数のオリフィス(8)からなる、請求項22に記載の培養支持体。
- 取外し可能なブロック(12)の形態であり、その中では複数の前記収容槽がグループにされていて、その収容槽の中には前記培養容器(1)のうちの少なくとも1つが収容されている、請求項22又は23に記載の培養支持体。
- 前記収容槽(2)の下部が、前記培養容器(1)と前記収容槽(2)の壁の間を循環する前記ガス流の補助取り出し手段(14)として例えば真空ポンプに接続されたチューブ、又は1つ又は複数のガス分配手段を備える底部に嵌め込まれている、請求項22〜24のいずれか1項に記載の培養支持体。
- − 前記収容槽(2)の内部空間の温度を調節する少なくとも1つの手段(3)をさらに備える、請求項22〜25のいずれか1項に記載の培養支持体。
- 前記収容槽(2)の内部空間(7)の温度を調節する前記手段が、その収容槽(2)の少なくとも1つの壁の中に収容された1つの加熱用抵抗器からなる、請求項26に記載の培養支持体。
- − 前記培養容器の中に含まれる培地に空気を注入する少なくとも1つの手段として例えば1つ又は複数の通気用パイプ(4)をさらに備える、請求項22〜27のいずれか1項に記載の培養支持体。
- − 前記培養容器(1)に含まれる培地の中に存在する細胞の密度を光学的に測定する少なくとも1つの手段(9)をさらに備える、請求項22〜28のいずれか1項に記載の培養支持体。
- − 独立栄養モードの微生物を培養するため、前記培養容器(1)と前記収容槽(2)の壁の間の空間に位置するか、その収容槽の壁のうちの1つの中に収容されている少なくとも1つの光発生手段(15)をさらに備える、請求項22〜29のいずれか1項に記載の培養支持体。
- 開放モードで細胞を連続的に増殖させることのできる細胞培養装置であって、
− エンクロージャ(17)と;
− そのエンクロージャの中を巡る殺菌ガス流(23)を発生させる手段と;
− 前記エンクロージャ(17)の中に位置していて開放モードで細胞の培養を実行できる請求項22〜30のいずれか1項に記載の1つ又は複数の培養支持体(18)を備える細胞培養装置。 - − 前記エンクロージャの中に位置する少なくとも1つの培地更新手段をさらに備える、請求項31に記載の細胞培養装置。
- − 前記培養支持体(18)の中に収容された培養容器を置き換えることのできる少なくとも1つの培養容器(1)をさらに備える、請求項31又は32に記載の細胞培養装置。
- 前記殺菌ガス発生手段(23)が前記エンクロージャ(17)の中に位置し、前記殺菌ガス流が前記培養支持体(18)の上から下に向かう、請求項31〜33のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
- − 前記培養容器の底部に少なくとも1つの殺菌ガス流取り出し手段(8)をさらに備える、請求項31〜34のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
- 前記殺菌ガス流取り出し手段(8)が、前記培養支持体(18)の前記培養容器(1)と前記収容槽(2)の間に位置する空間(7)に圧力低下を生み出す、請求項35に記載の細胞培養装置。
- 前記殺菌ガス流取り出し手段(8)に、前記培養容器の開口部(6)の周囲を取り囲む空気を吸引できる少なくとも1つの空気吸引手段が付随している、請求項35又は36に記載の細胞培養装置。
- 前記培地更新手段が、前記培養容器の内容物の一部を排出領域へと移す手段(20)を備える、請求項32〜37のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
- 前記培地更新手段が、新鮮な培地を、前記エンクロージャ(17)の中に位置するリザーバから前記培養容器へと移す手段(20)を備える、請求項32〜38のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
- 前記移す手段が、ピペット(20)と、そのピペットの中にある新鮮な培地又は使用した培地を吸引する手段を備える、請求項38又は39に記載の細胞培養装置。
- − 前記移す手段(20)及び/又は少なくとも1つの培養容器を前記エンクロージャの外部に出す少なくとも1つの手段をさらに備える、請求項31〜40のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
- 前記出す手段がエア・ロックを備える、請求項41に記載の細胞培養装置。
- 前記培養物の中に空気を注入する少なくとも1つの手段(4、21)を備える、請求項31〜42のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
- 前記エンクロージャの内部を移動させることのできる少なくとも1つの自動化アーム(19)を備える、請求項31〜43のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
- 前記エンクロージャ(17)が閉鎖されている、請求項31〜44のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
- 前記エンクロージャの中に位置していて、開放モードで複数の細胞培養を並列して実行する複数の培養支持体を備える、請求項31〜45のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
- 請求項1〜21のいずれか1項に記載の方法を実施するための、請求項31〜46のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
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