JP2014506479A - 振動装置を含むバイオリアクタ - Google Patents

Abstract

本発明は、プラスチックバッグの形態の１以上のリアクタ槽と、前記１以上のバッグを保持するためのトレー（４）と、トレー（４）を振動軸（２）の周りで制限された振動運動させるための振動装置とを含むバイオリアクタに関する。本発明によれば、バイオリアクタは、トレー（４）が振動軸（２）に平行、且つ振動軸（２）から距離をおいた第２の軸（７）の周りで回転することができるようにする装置（６、７、８、９）を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラスチックバッグの形態の１以上のリアクタ槽、前記１以上のバッグを保持するためのトレー、トレーを振動軸の周りで制限された振動運動させるための振動装置を含むバイオリアクタに関する。

上記のタイプのバイオリアクタは、例えば、ＷＡＶＥ Ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ（登録商標）の商標で、様々なサイズのリアクタバッグ用の幾つかの変形形態で、ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ、ウプサラ、スエーデン国によって製造される。このタイプの他のバイオリアクタも知られている。このタイプのリアクタでは、細胞培地を含むバッグがトレー上に配置され、トレーが振動装置に取り付けられる。この装置の振動運動によって、細胞培地中に波が引き起こされる。こうした波によって、混合、及び酸素移動が行なわれ、その結果、細胞成長に完璧な環境が得られる。

バッグは、２つの端部でトレーにクランプされ、トレーはこのためのクランプ装置を含む。中程度のサイズのバイオリアクタが研究室のベンチ上などに置かれることが多い。ベンチに両側からアクセスできない場合、使用済みバッグを取り除き、又は新しいバッグをトレーに配置する人は、バイオリアクタ上に身を乗り出して、トレーの片側のクランプに手を伸ばさなければならない。このようにかがむことは、人間工学的観点から適切ではなく、比較的身長の低い人には、問題のクランプに手を伸ばすことがさらに難しいことがある。

トレーに配置すべき１以上のバッグのサイズによって、様々なサイズのトレーが同じバイオリアクタで使用される。ベンチに配置されたバイオリアクタでは、トレーを振動装置に固定する手段が、トレー自体によって片側で視界から隠されており、トレーの交換を厄介で時間がかかるものにしている。さらに、トレーを振動装置から持ち上げ、新しいトレーを振動装置上に配置することを人間工学的観点から適切に行うことができない。

国際公開特許第００／６６７０６号パンフレットには、上記のタイプのバイオリアクタが開示されており、トレーを中心軸の周りで垂直位置まで回転して、リアクタ槽内の層状の混合を行うことができる。

本発明の目的は、上記のタイプのバイオリアクタを改良して、プラスチックバッグの利用、及び交換、並びにトレーの取り外し、及び利用を人間工学的観点からより良好な方法で行うことができるようにすることである。

日本特許第６２２８９１７５号

この目的は、プラスチックバッグの形態の１以上のリアクタ槽と、前記１以上のバッグを保持するためのトレーと、トレーを振動軸の周りで制限された振動運動させるための振動装置とを含むバイオリアクタであって、トレーが第１の軸に平行、且つ第１の軸から距離をおいた第２の軸の周りで直立位置まで回転することができるようにする装置によって特徴付けられるバイオリアクタによって達成される。従って、バイオリアクタをベンチ上に配置して、トレーをベンチの前側に対して、即ち、リアクタ槽、又はトレーを交換しようとする人に向かって旋回することができ、それによって、こうした交換を人間工学的観点から許容される方法で行うことができる。又、トレーの交換を人間工学的に行うことができる。トレーの直立位置による他の利点は、リアクタ槽内の流体を空にすることが重力によって助けられることである。

好ましい一実施形態では、トレーを第２の軸の周りで回転させることができる装置は、１以上のガススプリングダンパを備える。

バイオリアクタは、第２の実施形態では、トレーを設定位置に解放可能に係止する手段を備える。

好ましい実施形態では、トレーは中間プレートに取り外し可能に取り付けられ、中間プレートは振動装置に振動軸から距離をおいて位置付けられたヒンジ式連結部によって取り付けられ、中間プレートに１以上のガススプリングダンパの一端が旋回式に取り付けられる。振動装置は、好ましくは、振動プラットホームを備え、振動プラットホームに、中間プレートがヒンジ式連結部によって取り付けられ、１以上のガススプリングダンパが旋回式に取り付けられる。

ヨークを設けることができ、ヨークは、一端で中間プレートに旋回式に取り付けられ、ヨークの反対側の端部は、中間プレートを下方への回転に対して係止するための振動プラットホーム上に設けられた係止手段内に挿入可能である。

好ましい実施形態では、トレーは、トレーの平面に対して垂直である軸の周りで旋回可能でもよい。

次に、本発明を添付の図を参照して記載する。

本発明の第１の好ましい実施形態による、リアクタ槽を持たないバイオリアクタを示す概略側面図である。 中間プレートから分離されたトレーを有する図１のバイオリアクタの背後から見た概略斜視図である。 第２の好ましい実施形態によるバイオリアクタを示す概略側面図である。 第３の好ましい実施形態によるバイオリアクタの前側から見た概略斜視図である。

図１〜４の図の様々な実施形態は、全て、ＷＡＶＥ Ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ（登録商標）の商標でＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ、ウプサラ、スエーデン国によって製造されるバイオリアクタに基づくものである。こうしたバイオリアクタは、振動プラットホーム１、及びプラットホーム１を振動軸２の周りで前後に旋回させる機構を備える。この機構、及び振動機構を制御する手段は、ハウジング３内に位置付けられる。プラットホーム１の振動運動中、プラットホームはプラットホームの上方に向かう動きの最後に水平に対して角度αを形成する。従って、プラットホームの後端は角度−αから＋αに前後に移動する。こうしたバイオリアクタの構造は、当業者には周知であり、本発明を理解することができるようにするためにさらに記載する必要はない。

前記バイオリアクタの周知のバージョンでは、トレー４がプラットホーム１に解放可能に取り付けられる。プラスチックバッグの形態のリアクタ槽（図示せず）がトレー４にクランプ装置５の助けによってクランプされる（図２、及び４を参照）。角度αは単に約１２°であり、これは使用済みバッグを取り除き、又は新しいバッグをトレー４上に配置する人は、トレー４が振動プラットホーム１と位置合わせされている場合、リアクタがベンチ上に配置されている場合に、バイオリアクタ上に身を乗り出してトレーの後側のクランプ（図の右側）に手を伸ばさなければならないことを意味する。このようにかがむことは、人間工学的観点から適切ではなく、比較的身長の低い人は問題のクランプ装置に手を伸ばすのがさらに難しいことがある。

トレー上に配置すべき１以上のバッグのサイズによって、様々なサイズのトレー４が同じバイオリアクタで使用される。ベンチ上に配置されたバイオリアクタでは、トレー４を振動プラットホーム１に固定する手段が、トレー自体によって片側で視界から隠されており、トレーの交換を厄介で時間がかかるものにしている。さらに、トレーを振動プラットホームから持ち上げ、新しいトレーを振動プラットホーム上に配置することを、人間工学的観点から適切に行うことができない。

トレー４にクランプされたプラスチックバッグの形態のリアクタ槽を人間工学的に取り扱うことができるようにするため、本発明によるバイオリアクタは、トレーを直立位置に配置する手段を含む。図で示した実施形態では、トレー４を直立位置に配置する手段は、１対のガススプリングダンパ６であり、完全に延長された状態が図に示されており、トレー４を第２の軸７の周りで旋回させる。図１では、角度β、即ちトレーが振動プラットホーム１から回転して上昇する角度は約６０°である。従って、図１、及び２のトレー４は、水平線に対して角度α＋β＝約７２°を形成する。トレー４のこうした位置では、トレーの前側と後側の両方のクランプ装置５に、使用済みプラスチックバッグを取り除き、且つ／又は使用済みプラスチックバッグを新しいプラスチックバッグと交換する人が容易にアクセスすることができる。さらに、直立位置にあるトレー上のプラスチックバッグを空にするのは、トレーが振動プラットホーム１と位置合わせされている場合の位置で空にするよりも容易である。なぜなら、トレーの直立位置では重力がより大きい影響を与えるからである。又、トレーが直立位置に配置される場合、トレーを交換する人にとって作業位置が人間工学的観点から許容し得るものである。直立位置では、角度α＋βは好ましくは６０〜９０°である。

図で示した実施形態では、トレー４は、振動プラットホーム１に中間プレート８によって間接的に取り付けられ、中間プレート８は、対のガススプリングダンパ６、及び振動プラットホーム１の前端にヒンジ式に取り付けられた前端を支持する。図２、及び４で見ることができるように、振動プラットホーム１は、中間プレートの折畳み位置でガススプリングダンパ６を収容するための貫通した細長い開口９を有する。中間プレートの折畳み位置では、ガススプリングダンパの振動プラットホームへのヒンジ式連結部は、ガススプリングダンパと中間プレートの間のヒンジ式連結部よりも振動プラットホームの平面近くに位置付けられる。それによって、いわゆるオーバセンタ取り付けのガススプリングダンパは、中間プレートの折畳み位置で、中間プレート、及び振動プラットホームから離れる方向に向かう力で作用する。従って、中間プレートの折畳み位置では、ガススプリングダンパは、中間プレートと振動プラットホームを共に保持する働きをする。先ず、中間プレートを上方に向けて小さい距離だけ移動させると、ガススプリングダンパが中間プレートを図で示した最終位置に移動させる働きをする。ガススプリングダンパの力は、リアクタ槽全体がクランプされたトレー４が、自動的に、又は手による非常に小さい力で、図１で示した最終位置に移動するものである。

トレー４を異なるトレーと交換することができるようにするため、中間プレート８にＷＡＶＥ Ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ（登録商標）の振動プラットホームに設けられたクイックカップリングと同様のクイックカップリングが設けられる。当然、クイックカップリングを確立する他のタイプの協働要素をトレー、及び中間プレートに設けることもできる。

図３に第２の好ましい実施形態が概略的に開示されている。この実施形態は、中間プレートを設定位置に係止する手段１０〜１２が存在する点だけが、図１、及び２による実施形態と異なる。他の全ての面で、図３によるバイオリアクタは、図１、及び２を参照して記載したバイオリアクタと同様であり、第１、及び第２の実施形態によるバイオリアクタと同一の要素には同じ参照番号が与えられている。中間プレートを設定位置に係止する手段は、振動プレート１上で後方に延びる２つの直立フランジ１１からなる。各直立フランジは、フランジに沿って延びる一列の上方に開放された開口１２を有する。Ｕ形ヨーク１０は、中間プレートにヒンジ式に取り付けられ、フランジ１１内の開口１２内に嵌合する寸法の脚を有する。開口１２は、ヨークを開口内でガススプリングダンパ６の作用に対して保持するように構成される。

図３による実施形態では、ガススプリングダンパを使用せずに、単にトレーを直立位置に保持する係止手段１０〜１２に依存することができる。

図４に、第３の好ましい実施形態が概略的に開示されている。この実施形態は、トレー４が中間プレートに中間プレートの平面に対して垂直に第３の軸１３の周りで旋回可能に取り付けられる点だけが、図１、及び２を参照して記載した実施形態と異なる。第１、及び第３の実施形態による同一の要素には、同じ参照番号が与えられている。第３の軸１３を形成する旋回可能な連結部は、中間プレートからトレー４の孔内に延びる旋回アームでもよい。クイックカップリングを解放し、トレー４を中間プレートの平面の外に移動させた後、トレー４は、例えば、図４の矢印で示した方向に、図４の破線で示した位置に軸１３の周りで旋回することができる。こうした位置で、トレー４に取り付けられたプラスチックバッグ内の液体が隅に集められる。従って、トレー４が第３の軸１３の周りで回転する可能性により、図１〜３による実施形態よりもリアクタ槽をより全体的に空にすることができる。

本発明の範囲から逸脱することなく、図で示した実施形態を幾つかの態様で修正することができる。例えば、２つのガススプリングダンパを有する必要はなく、１つの中心に配置されたガススプリングダンパでも十分である。図３で示したもの以外の他の係止装置を使用することができる。例えば、使用者がガススプリングダンパを任意の設定位置に係止することができるようにする係止可能なガススプリングダンパを使用することができる。ガススプリングダンパを容易に解放可能な連結部によってトレーに直接連結することができ、トレーを容易に解放可能な連結部によって振動プラットホームの前側に取り付けることができる。ガススプリングダンパのオーバセンタ取り付けの代わりに、バイオリアクタの前側から作動することができる機構によって、解放可能なスナップ連結部により、中間プレートを振動プラットホームに解放可能に係止することができる。振動プラットホームを省いて、ガススプリングダンパの後端を振動機構の他の部分に取り付けることができる。従って、本特許の範囲は、記載の実施形態に限定されることはなく、添付の特許請求の範囲の内容によってのみ限定される。

１ 振動プラットホーム
２ 振動軸
３ ハウジング
４ トレー
５ クランプ装置
６ ガススプリングダンパ
７ 第２の軸
８ 中間プレート
９ 開口
１０ ヨーク
１１ フランジ
１２ 開口
１３ 第３の軸

Claims (7)

1. プラスチックバッグの形態の１以上のリアクタ槽と、前記１以上のバッグを保持するためのトレー（４）と、前記トレー（４）を振動軸（２）の周りで制限された振動運動させるための振動装置とを含むバイオリアクタであって、前記トレー（４）が前記振動軸（２）に平行且つ前記振動軸（２）から距離をおいた第２の軸（７）の周りで回転することができるようにする装置（６、７、８、９）によって特徴付けられるバイオリアクタ。
2. 前記トレー（４）が第２の軸の周りで回転することができるようにするための前記装置（６、７、８、９）が１以上のガススプリングダンパ（６）を備える請求項１記載のバイオリアクタ。
3. 前記バイオリアクタが前記トレーを設定位置に解放可能に係止する手段（１０〜１２）を備える請求項２記載のバイオリアクタ。
4. 前記トレー（４）が前記振動装置に前記振動軸（２）から距離をおいて位置付けられたヒンジ式連結部（７）によって取り付けられた中間プレート（８）に取り外し可能に取り付けられ、前記中間プレート（８）に前記１以上のガススプリングダンパ（６）の一端が旋回式に取り付けられる請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のバイオリアクタ。
5. 前記振動装置が前記中間プレート（８）がヒンジ式連結部（７）によって取り付けられ、前記１以上のガススプリングダンパ（６）が旋回式に取り付けられる振動プラットホーム（１）を備える請求項４記載のバイオリアクタ。
6. ヨーク（１０）が一端で前記中間プレート（８）に旋回式に取り付けられ、前記ヨークの反対側の端部が前記中間プレートを１以上の設定位置に係止するための前記振動プラットホーム（１）上に設けられた係止手段（１１、１２）内に挿入可能である請求項３又は請求項５記載のバイオリアクタ。
7. 前記トレー（４）が前記トレー（４）の前記平面に対して垂直である軸（１３）の周りで旋回可能である請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のバイオリアクタ。