JP2018512869A - ウイルスの不活性化 - Google Patents

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Abstract

本発明は、細胞を培養するためのバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）であって、ａ）内容積（６）を画定する１または複数の壁（３、４、５）、壁内の少なくとも１つのポート（１０）を有し、硬質支持構造体（８；１０８）内に配置されている前記使い捨てバイオリアクター容器（２）、ならびにｂ）前記内容積中に封入されるか、またはその中に搬送される一定量の培養培地を５５〜９５℃の範囲の目標温度に加熱することができるヒーター（９；１０９；２０９；３０９）、を備えるバイオリアクター装置を開示する。【選択図】図１

Description

本発明は、バイオ医薬品の製造に関し、より詳細には、細胞の培養前後におけるウイルスの不活性化に関する。本発明はまた、バイオリアクター装置およびウイルス不活性化のための誘導ヒーターに関する。
バイオプロセス産業は、治療用タンパク質などの細胞培養発現のためにバイオリアクター内にステンレススチール製のタンクを伝統的に使用してきた。これらのタンクは、洗浄および／または滅菌後に再使用されるように設計されている。しかし、洗浄および滅菌は費用のかかる労働集約的な操作である。さらに、必要な配管およびユーティリティを備えたこれらの伝統的なシステムの設置コストは、多くの場合非常に高額である。さらに、これらのシステムは、通常、特定のプロセス用に設計されており、新たな用途のために容易に再構成することができない。これらの制限は、過去１５年間を通して、通常のステンレススチールタンクに換えてプラスチック製のシングルユースの使い捨てバッグを使用する新しいアプローチの採用につながった。大規模な操作では、外側のステンレススチール製の支持容器によって支持された可撓性バッグを使用することが好ましい解決策である。これにより、数立方メートルまでの規模でのシングルユース操作が可能になる。
国際公開第２０１４／０４４６１２号
細菌細胞をステンレススチール製のバイオリアクターで培養する場合、バイオリアクターに蒸気を注入して、培養培地を滅菌することが一般的な方法である。これは微生物およびバクテリオファージのなどのウイルスの両方を不活性化する。プラスチックバッグは高温に感受性なので、それに換えて、通常培養培地は通常滅菌濾過され、その後使い捨てバイオリアクターに添加される。滅菌濾過は微生物を除去するが、バクテリオファージのようなウイルスは除去しない。
したがって、使い捨てバイオリアクターにおける培養前にバクテリオファージなどのウイルスの不活性化を可能にする方法論および機器が必要とされている。
本発明の一態様は、ウイルスフリー条件下で細胞を培養するためのバイオリアクター装置を提供することである。これは、請求項１に記載の装置によって達成される。
技術的利点は、この装置がシングルユース技術を用いてバクテリオファージ汚染の問題を解決することができることである。商業的には、シングルユースのバイオリアクタープラットフォームは微生物の領域に広がっており、シングルユース技術を用いた最新の様式にファージ汚染の可能性に対処する方法が本質的に欠けている。バッグまたは管の材料を培地と共に混合しながら高温に加熱して、その後さらなる処理のために単一のシステムにおいて冷却する能力は、単純化されたアプローチである。または、バイオリアクターに導入する前に培地を加熱する誘導加熱（または記載された他の加熱方法）を用いる方法は、さらにより高い温度を有することによって必要とされる保持時間を短縮させる可能性があり得る。流体の熱交換を必要とするバイオプロセス内の他の適用は、この技術の統合により、シングルユースのプラットフォームに適合する可能性があり得る。
バクテリオファージ汚染の可能性を低減させるために、細胞培養培地および特に微生物発酵を意図した培地を処理する必要がある。培地を６０℃の温度で１０−１２時間保持すると、微生物発酵の増殖を阻害し、他の複雑な要因を引き起こす、バクテリオファージなどの汚染生物の存在が減少する。例えば、９０℃のような温度上昇では、性能の点で同じ結果を達成するのに必要な時間が限定される可能性がある。バクテリオファージは有機物に偏在しているので、微生物細胞培養中に熱処理ステップを実施して、バイオリアクター容器内の培地の滅菌後またはその間に活性汚染物の量を減らすことが有益である。バイオ医薬品処理のためのシングルユース技術の性質は、使用される材料の多くがストレス下で高温に耐えることができないため、これらのプロセスをプラットフォームに適合させるための固有の課題と困難が存在する。飽和蒸気を介してバイオリアクター内の培地を滅菌する伝統的な方法は、シングルユース技術を使用することができず、したがって予め滅菌した後に熱処理ができるシステムが必要である。
本発明の第２の態様は、培養培地のウイルス不活性化のための方法を提供することである。これは、特許請求の範囲に記載の方法によって達成される。
本発明の第３の態様は、ウイルスが不活性化された培養培地における細胞培養のための方法を提供することである。これは、特許請求の範囲に記載の方法によって達成される。
本発明の第４の態様は、下流の設定におけるウイルス不活性化のための方法を提供することである。これは、特許請求の範囲に記載の方法によって達成される。
本発明の第５の態様は、ウイルスの不活性化に適した誘導ヒーターを提供することである。これは、特許請求の範囲に記載のヒーターによって達成される。
本発明のさらに適切な実施形態は従属請求項に記載される。
図１は、本発明によるバイオリアクター装置の側面図を示す。 図２は、本発明によるバイオリアクター装置の側面図を示す。 図３は、本発明によるバイオリアクター装置の側面図を示す。 図４は、本発明によるバイオリアクター装置の側面図を示す。 図５は、本発明によるバイオリアクター装置の側面図を示す。 図６は、本発明によるヒーターの側面図を示す。 図７ａ）は、本発明によるヒーターの断面図を示す。 図７ｂ）は、本発明によるヒーターの側面図を示す。 図８は、本発明の方法による１２時間の熱処理実験の温度およびｒｐｍデータを示す。 図９は、本発明によるバイオリアクター装置の側面図を示す。 本発明によるヒーターの図である。
定義
特許請求する発明の主題をより明確かつ簡潔に記載および指摘するために、下記の説明および本明細書に添付の特許請求の範囲に使用される特定の用語に対して、下記の定義が提供される。
単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「前記（ｔｈｅ）」は、文脈が特に他のことを明確に示さない限り、複数の指示対象を含む。本明細書および特許請求の範囲を通してここで使用される、概略を表す言葉（Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｎｇ ｌａｎｇｕａｇｅ）は、関連する基本的機能に変化をもたらすことなく、差し支えない程度に変動できる任意の量的表現を修飾するために適用することができる。したがって、「約」などの用語により修飾された値は、指定された正確な値に限定されるものではない。したがって、特に反対のことが示されない限り、下記の明細書および添付の特許請求の範囲に記載の数値パラメーターは、本発明の実施形態により得ることが探求されている所望の特性に依存して変動し得る近似値である。少なくとも各数値パラメーターは、少なくとも報告された有効数字を考慮して、普通の四捨五入技術の適用により解釈されるべきである。
本明細書では、「頂部」、「底部」、「より上」、「より下」、「上へ」、「下へ」、および「高さ」などの任意の方向を示す用語は、図面に示されるデバイスに対しての言及である。接合についての言及（例えば、接合された、取り付けられた、連結された、接続されたなど）は広義に解釈されるべきであり、要素の接続の間および要素間の相対的運動に中間部材を含むことができる。このように、接合についての言及は、必ずしも２つの要素が直接的に接続され、互いに固定された関係にあることを意味するものではない。さらに、さまざまな実施形態を参照して考察したさまざまな要素を交換して、本発明の範囲内に入る全く新しい実施形態を作製することができる。
本発明は、シングルユースのバイオリアクターバッグを収容し、その中に含まれる成分を高温に加熱し、所望の性能結果を達成するために撹拌しながらその温度を長時間制御することができるシステムを記載する。このシステムは、ジャケット付きの容器を備えることができ、バイオリアクター容器内の温度を制御する目的で、別個の温度制御ユニット（ＴＣＵ）を用いてジャケットに出入りする熱伝達流体の流れを可能にする。制御機構は、シングルユースのバイオリアクターバッグに非侵襲的に挿入され、ＴＣＵと通信してＰＩＤ（proportional-integral-derivative）制御が可能なソフトウェアプラットフォームに接続された温度センサーで構成されたフィードバックループによって実行することができる。
細胞培養培地は、バイオリアクターバッグ内に滅菌濾過した後、インペラにより撹拌することができる。所望の温度設定点を制御ユニットに入力でき、ＴＣＵは、培地温度が到達するまで流体を加熱し、ジャケットを通して循環させることができる。システムは、その後、必要な時間の間撹拌しながら流体の温度を制御することができる。熱処理が行われると、システムは、バイオリアクターバッグ内の培地を所望のプロセス温度に冷却し、制御することができる。これはジャケット付きミキサーにおいて行うことも可能である。
あるいは、シングルユースのバイオリアクター内に導入したときに、滅菌濾過の間または直後に連続的方法で培地を熱処理するシステムが記載される。これは、流体を、管または導管バッグ構造により、バイオリアクターバッグと通信して別個のバッグまたは管構造に通すことによって達成される。別個のバッグまたは管構造は、熱伝達が可能であり、内部の培地を所望の温度に加熱する１または複数の伝熱プレートまたはチューブの間に含まれ、培地がシングルユースのバイオリアクターバッグに入るときに熱処理を達成することができる。次いで、前記容器内に収容されたバイオリアクターバッグは、さらなる処理のための効果的な熱処理を達成するために、所定の時間（必要な追加時間があれば）所望の温度に培地を維持することができる。熱伝達は、ペルチェヒーター、誘導加熱コイルによって、または所望のプロセス出力温度を達成および制御することができる流体交換ＴＣＵを介して行うことができる。次いで、このシステムは、バイオリアクターの内容物を所望のプロセス温度まで冷却することができる。
別個のバッグまたは管を熱交換器として使用し、一方の端部を培地リザーバーに、および他方の端部をバイオリアクターバッグに接続することができる。培地は、リザーバーから熱交換器バッグを通過し、内部流体は、熱交換器バッグを出るまでに必要な期間、所望の温度に達するように加熱される。次いで、培地をバイオリアクターバッグに流入させ、熱処理温度に維持するか、または温度を所望のプロセス温度まで下げることができる。加熱の方法は、２つのプレートの間でプレスされるか、またはプレートもしくは導管がペルチェ式ユニットにより、で熱電的に、またはＴＣＵに接続された熱伝達流体の循環により加熱される管状導管に入れられたバッグであり得る。
この第２の容器は、バイオリアクター容器と通信して混合能力を有する、バイオリアクター容器と同じ熱伝達機能および能力を有するシングルユースのミキサーバッグを含むジャケット付き混合機であってもよい。
図１〜図７に示す一態様において、本発明は、細胞の培養のためのバイオリアクター装置１；１０１；２０１；３０１を開示する。この装置は、以下にさらに詳細に説明する、ａ）使い捨てバイオリアクター容器２、および、ｂ）ヒーター９、１０９；２０９；３０９を備える。
ａ）使い捨てバイオリアクター容器２は、一緒に内容積６を画定する１または複数の壁３、４、５を有する。それはバッグであってもよく、その場合、壁は、ポリエチレンまたは例えば溶接によって接合されたポリエチレンを含むラミネートなどの可撓性プラスチックシート材料から適切に作製することができる。容器は、概ね円筒形であってもよく、この場合、容器は直立した側壁３、底壁４および頂壁５を有することができる。しかし、それはまた、４つの直立した側壁、底壁および頂壁を有する、概ね直方体などの他の形状を有してもよい。壁の１または複数において、容器は、内容積への材料の導入および除去を可能にする、少なくとも１つのポート１０、適切には少なくとも２つのポートを有する。容器は、例えば頂壁に位置する培養培地ポート、例えば底壁の中もしくは底壁に隣接する廃水ポート、例えば頂壁に位置するガス入口ポートおよびガス出口ポート、ならびにさらなるサンプリングおよびセンサー用のポートを有することができる。内容積６は、少なくとも４Ｌ、例えば、少なくとも１０Ｌ、少なくとも２５Ｌ、少なくとも５０Ｌ、少なくとも１００Ｌ、少なくとも４００Ｌ、４〜２５００Ｌ、１０〜２５００Ｌ、２５−２５００Ｌ，２５−５００Ｌ，５０−２５００Ｌ，１００−２５００Ｌまたは４００−２５００Ｌであってよい。さらに、容器は、内容積内に少なくとも１つの撹拌器、例えば少なくとも１つの磁気駆動インペラを備えていてもよい。内容積６は、例えば、例えば底壁に回転可能に取り付け可能で、例えばＷＯ２００５１１８７７１Ａ１に記載の外部磁気モーター駆動ユニットよって駆動されるように構成されたシャフトに取り付けられた１または複数の磁気インペラを備えることができ、当該特許出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。容器は、内部支持容積１４、１１４を画定する１または複数の壁１１；１１１、１２；１１２、１３；１１３を有し得る硬質支持構造体８；１０８内に配置され、容器は、内部支持容積の形状に一致するかまたは本質的に一致する形状を適切に有することができる。容器は、内部支持容積の大部分または実質的に全てを満たすことができる。液体で満たされると、容器は内部支持容積の内側にしっかりと嵌合し、容器の壁と支持構造体の壁との間の密接な接触が可能となる。
ｂ）ヒーター９；１０９；２０９；３０９は、使い捨てバイオリアクター容器の内容積中に封入されるか、またはその中に搬送される一定量の培養培地を５５〜９５℃の範囲の目標温度に加熱することができる。培養培地の量は、その培養培地の全てまたは実質的に全てをその後の細胞の培養に使用することができ、使い捨てバイオリアクター容器の内容積の少なくとも２０％、少なくとも５０％または少なくとも６０％に相当してよい。絶対的には、その量は、例えば、少なくとも１Ｌ、少なくとも１０Ｌ、少なくとも２５Ｌ、少なくとも５０Ｌ、少なくとも１００Ｌ、少なくとも４００Ｌ、４〜２５００Ｌ、１０〜２５００Ｌ、２５〜２５００Ｌ、２５〜５００Ｌ、５０〜２５００Ｌ、１００〜２５００Ｌまたは４００〜２５００Ｌであり得る。ヒーターはサーモスタット式であってよく、この量の培養培地を目標温度±５℃の範囲内に維持することができる。目標温度±２℃、±１℃または±０．５℃に温度を維持することもできる。
図１、２および５に示すいくつかの実施形態において、支持構造体８；１０８は、ヒーター９；１０９の少なくとも一部を含む。これらの実施形態は、培養培地が使い捨てバイオリアクター容器の内容積に封入された場合の培養培地の加熱に特に適している。ヒーター９は、例えば、前記使い捨てバイオリアクター容器２と緊密に接触可能な加熱マントル１５を備える。加熱マントルは、例えば、１または複数の支持構造体の壁の内側に取り付けて、硬質支持構造体８と一体化することができる。加熱マントルの例としては、当技術分野で周知の電気加熱マントルが挙げられる。
ヒーターはまた、使い捨てバイオリアクター容器２と接触するジャケット１１５と、温度制御液の供給部１１６とを備えることができる。この供給部（または温度制御ユニット−ＴＣＵと呼ばれる）は、液体がジャケットを通って循環するように、ジャケット１１５内の温度制御液入口１１７、および適切には温度制御出口１１８とも流体連通することができる。典型的には、ジャケットは支持容器と一体化することができ、液体が壁の間を循環できる二重壁を容器に備えることができる。温度制御液は、例えば、水、水性液体（例えば、物質の水溶液）または油であり得る。
図３および図６〜図７に示す特定の実施形態において、ヒーター２０９；２０９ａ；２０９ｂ；２０９ｃは、使い捨てバイオリアクター容器の壁のポート１０と流体的に、例えば無菌的に接続された使い捨てヒーター導管２１５、および使い捨てヒーター導管を加熱するように配置された少なくとも１つの発熱体２１６、２１７；２２１を備える。使い捨てヒーター導管は、培養培地のリザーバー（図示せず）に流体的に（無菌的に）接続することもでき、その結果、培養培地はリザーバーから加熱される使い捨てヒーター導管を通って搬出され、その後さらに使い捨てバイオリアクター容器の内容積に搬入される。バイオリアクター装置２０１は、使い捨てヒーター導管２１５を通して使い捨てバイオリアクター容器に培養培地を運ぶように構成された、蠕動ポンプまたは使い捨てポンプヘッドを備えたポンプなどのポンプ１９を備えることができる。代替的に、または追加的に、使い捨てバイオリアクター容器は、例えば、バイオリアクター容器を使い捨てヒーター導管およびリザーバーよりも低い位置に配置することにより、リザーバーから使い捨てヒーター導管を介した使い捨てバイオリアクター容器への培養培地の重力流を可能にするように配置することができる。使い捨てヒーター導管２１５は、例えば、１または複数の発熱体２１６、２１７と接触しているか、または隣接している可撓性バッグまたは可撓性の管状構造体であってもよい。発熱体は、例えば、電気発熱体、ペルチェ素子または温度制御液が循環するジャケットであってもよく、この場合、発熱体は、使い捨てヒーター導管と接触して適切に配置される。あるいは、発熱体は、例えば、導管がＩＲまたはＭＷ放射に曝露される位置に、使い捨てヒーター導管に隣接して配置することができるＩＲ照射器またはマイクロ波ヒーターであってもよい。また、さらに後述するように、発熱体は、使い捨てヒーター導管２１５の１または複数のセグメント２２４を少なくとも部分的に囲む１または複数の誘導コイル２２１であってもよい。この場合、１または複数の金属構造２２２が導管セグメントの内部に適切に配置され、コイルと組み合わせて誘導ヒーターを提供する。金属構造は、導管を通過する培養培地と直接接触させて配置することができ、例えば、１または複数の長さの金属パイプ、金属メッシュ（例えば、管状メッシュ）、金属編組または金属コイルであってもよい。他の可能な形状は、金属ロッドの束、中空金属チューブの束、螺旋コイル、ローブ形状の断面を有する物体などであり得る。このアセンブリの長さは、液体がシステムを通って流れるときに液体が導管セグメント内に留まる間、液体の十分な加熱を生じるように選択される。この材料は、適切には、ステンレススチールまたは培養培地を腐食生成物で汚染しない他の金属であり得る。誘導ヒーター２０９ａの詳細については、以下を参照されたい。
使い捨てヒーター導管２１５は、１または複数の概ね平坦な発熱体２１６、２１７、２１８と、場合により１または複数の不活性対向プレート２１９（加熱機能のない支持プレート）との間の、概ね平坦な形状の１または複数のセグメント２３４に封入された可撓性バッグ、または可撓性管状構造体であり得る。導管の複数のセグメントが封入されている場合、セグメントは、例えば、直線上に配置されてても、または図７ｂ）のように、導管が折り畳まれて、封入されたセグメントの積み重ねを形成してもよい。代替的に、使い捨てヒーター導管の１または複数のセグメントは、１または複数の概ねダクト型の発熱体２３０内に封入される。使い捨てヒーター導管２１５は、例えば、管状であり、ヒンジ２３１を有し、クラムシェルとして開くことができ、導管の容易な交換を可能にする管状発熱体２３０内に封入されてもよい。管状導管と管状発熱体の断面は、例えば、円形、楕円形、もしくは長方形、または任意の他の適切な形状であってもよい。
図４に示すいくつかの実施形態において、ヒーター３０９は、使い捨てバイオリアクター容器の壁のポート１０に流体的に、例えば無菌的に接続された外部使い捨て加熱容器３１５を備える。これは、加熱容器内の培養培地の独立した加熱、およびその後の培地の使い捨てバイオリアクター容器の内容積への搬送を可能にする。外部使い捨て加熱容器３１５は、例えば、硬質加熱容器支持構造体３１７内に配置された可撓性加熱バッグ３１６、および該可撓性加熱バッグと接触する一体型加熱マントルまたはジャケット３１８を備えることができる。加熱容器は、場合により、内部撹拌器（例えば、可撓性加熱バッグ内に回転可能に取り付けられた磁気駆動インペラ）または外部循環ループなどの撹拌手段を備えることができる。バイオリアクター装置３０１は、培養培地を外部使い捨て加熱容器３１５から使い捨てバイオリアクター容器内に搬送するように構成された、蠕動ポンプまたは使い捨てポンプヘッドを備えたポンプなどのポンプ１９をさらに備えてもよい。代替的に、または追加的に、使い捨てバイオリアクター容器は、例えば、バイオリアクター容器を外部使い捨て加熱容器よりも低い位置に配置することにより、外部使い捨て加熱容器から使い捨てバイオリアクター容器への培養培地の重力流を可能にするように配置することができる。
特定の実施形態において、使い捨てバイオリアクター容器２は、ガンマ線照射滅菌などによって予め滅菌される。使い捨てバイオリアクター容器は、さらなるユニットまたは管への無菌接続を可能にする当技術分野で周知の無菌コネクタおよび／またはポートに取り付けられた閉鎖長の管を用いて、無菌コネクタを介した接続によって、または周知の方法による管の無菌溶接によって供給することができる。また、任意の使い捨てヒーター導管および／または任意の外部使い捨て加熱容器は、使い捨てバイオリアクター容器および培養培地リザーバーとの無菌接続を可能にする、予め滅菌された、無菌コネクタおよび／または閉鎖長の管を用いて供給することができる。
いくつかの実施形態において、使い捨てバイオリアクター容器２、および場合により任意の使い捨てヒーター導管２１５および／または任意の外部使い捨て加熱容器３１５は、１または複数の温度センサー１２０を備える。これにより、温度および／または温度プロファイルの検証およびフィードバックループ制御が可能になる。温度センサー１２０は、制御ユニット１２１、に電気的または電磁的に接続することができ、これはさらにヒーター９，１０９；２０９；３０９、例えば、温度制御液の供給部（ＴＣＵ）１１６に電気的または電磁的に接続することができ、温度のフィードバックループ制御を可能にする。
第２の態様において、本発明は、培養培地中のウイルスを不活性化する方法を開示する。この方法は、ａ）培養培地を提供するステップ、ｂ）この培養培地を５５〜９５℃の温度に加熱し、この温度を維持するステップ、ｃ）培養培地を冷却するステップ、を含み、これ以降にさらに詳細に記載する。ウイルスはバクテリオファージであってもよいが、病原性または非病原性の、動物またはヒトのウイルスであってもよい。この方法は、無菌条件下で適切に実施することができる。この方法は、上記の実施形態のいずれかに記載のバイオリアクター装置１；１０１；２０１；３０１において適切に実施することができ、ステップｂ）は、その後、ヒーター９，１０９；２０９；３０９を用いて培養培地を加熱するステップを含むことができる。
ａ）培養培地は、例えば、微生物または動物細胞の培養に適した培養培地であってよい。このような培地は、ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ＡｃｔｉＣＨＯ（商標）、ＨｙＣｌｏｎｅ（商標）など）やＬｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ＬＢ Ｂｒｏｔｈ（商標）、Ｇｉｂｃｏ（商標）など）などの企業から多数入手可能である。培養培地は、適切には滅菌濾過、すなわち滅菌グレードのフィルターを通して濾過することができる。ビタミンや抗生物質のようないくつかの培地成分は温度感受性であり、これが問題であれば、この方法はこれらの成分を含まない培養培地に適用して、これらの成分は冷却後に培地に添加することができる。その場合、成分中に存在する全てのウイルスを除去するために、これらの成分をウイルス保持フィルターを通して濾過し、その後培養培地に添加することが有利であり得る。例えば、モノクローナル抗体処理に使用されるウイルス保持フィルターがこの目的のために使用できるが、ビタミンおよび抗生物質のような小分子が通過し、ウイルス粒子は通過しない限外濾過膜を使用することも可能である。
ｂ）培養培地を５５〜９５℃の温度に加熱し、この温度に維持する。温度は、１０秒〜２４時間の間、例えば３０秒〜２４時間、３０秒〜１２時間、３０秒〜６時間、３０秒〜１時間、３０秒〜１０分または１０秒〜５分などの間維持することができる。温度に依存して、これらの時間は、バクテリオファージのようなウイルスの不活性化に十分である。６０℃では１０−１２時間が必要であり、９０℃では必要な時間は劇的に短い。温度は、目標温度±５℃の範囲内、例えば目標温度±２℃、±１℃または±０．５℃に維持することができ、目標温度は５５〜９５℃の範囲内である。温度を正確に制御することで、潜在的な感受性成分の過熱および損傷のリスクを防ぎ、不活性化に必要な温度への到達を確保する。この理由から、培養培地のうちに目標温度よりも１０、２０、３０℃を超えて高い温度に曝される部分がなければ有利であり得る。潜在的に感受性のプラスチックおよび他の構成材料への損傷を避けるために、使い捨てバイオリアクター容器、使い捨てヒーター導管および／または外部使い捨て加熱容器のいずれにも、目標温度より１０、２０、３０、４０または５０℃を超えて高い温度に曝される部分がなければ有利であり得る。
ｃ）加熱ステップｂ）の後、培養培地を冷却する。細胞培養に適した温度、例えば、多くの動物細胞では約３７℃、多くのバクテリアでは３０〜４０℃に冷却することが有利であると思われる。冷却は、受動的に周囲環境との熱交換によって行っても、または積極的に冷却システムの適用によって行ってもよい。
いくつかの実施形態において、ステップｂ）が使い捨てバイオリアクター容器内で直接的に実施されるか、またはステップｂ）もしくはｃ）の後に、培養培地が使い捨てバイオリアクター容器に搬送される。これにより、熱処理された培養培地における細胞の培養が可能なる。したがって、ある実施形態において、本方法は、ステップｃ）の後に、培養培地において細胞を培養するステップｄ）を含む。これらの細胞は、細菌などの微生物であってよく、例えば、エシェリヒア属（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属、ラクトバチルス属（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）およびシュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）からなる群から選択される属を含む。または、細胞は、哺乳動物細胞または昆虫細胞などの動物細胞であってよく、例えば、ＣＨＯ細胞、ＮＳ０ネズミ骨髄腫細胞、ＭＤＣＫ細胞、Ｖｅｒｏ細胞、ＰＥＲ．Ｃ６細胞、Ｓｆ９細胞およびＳｆ２１細胞からなる群から選択される細胞を含む。
第３の態様において、本発明は、上記のステップａ）およびｂ）に記載のウイルス不活性化方法に供された培養培地において細胞を培養する方法を開示する。培養は、その後上記のステップｃ）に従って行う。
第４の態様において、本発明は、液体試料をウイルス不活性化するための方法を開示する。この方法は、ａ）標的生体分子を含む液体試料を提供するステップを含む。液体は、適切には、バイオプロセスの上流または下流操作の任意のステップで得られた液体であり得る。液体は、例えば、細胞ブロス、清澄化した細胞ブロス、ろ液または以前のクロマトグラフィーステップからの溶出液もしくはフロースルー画分であってもよい。標的生体分子は、例えばタンパク質（例えば、抗体または組換えタンパク質）、多糖類または核酸（例えば、プラスミド）であってもよい。標的生体分子は、例えば、バイオ医薬品であってもよい。液体はウイルスを含有する疑いがあっても、またはウイルスを含有することが示されていてもよい。本方法は、液体がウイルスを含有するに違いない場合に、予防的方法として適用することもできる。
液体の組成を調整した後で、ステップｃ）を適用することも可能である。ｐＨを例えば低下させ、ウイルス不活性化剤、例えば、洗浄剤および／または有機溶媒を添加してもよい。
ｂ）ヒーター９，１０９；２０９；３０９を提供するステップ。ヒーターは、上記のヒーターのいずれであってもよい。
ｃ）試料を５５〜９５℃の温度に加熱し、この温度を維持するステップ。温度は、１０秒〜２４時間の間、例えば３０秒〜２４時間、３０秒〜１２時間、３０秒〜６時間、３０秒〜１時間、３０秒〜１０分または１０秒〜５分などの間維持することができる。温度は目標温度±５℃の範囲内、例えば目標温度±２℃、±１℃または±０．５℃などに維持することができ、目標温度は５５〜９５℃の範囲内である。
ｄ）試料を冷却するステップ。周囲温度、例えば、１５〜３５℃または１５〜２５℃に冷却することが有利であり得る。冷却は、受動的に周囲環境との熱交換によって行っても、または積極的に冷却システムの適用によって行ってもよい。
図６および図１０に示す第５の態様において、本発明は、液体中のウイルスの不活性化および／またはバイオリアクター装置における一般的な使用のためのヒーター２０９ａ、２０９ｂであって、下記を備えるヒーターを開示している：
ａ）使い捨てヒーター導管２１５の１または複数のセグメント２２４。使い捨てヒーター導管は、例えば、可撓性バッグ２１５ａを含む任意の断面形状を有する可撓性管状構造体であってもよい。断面形状の非限定的な例には、円形、楕円形、長方形、菱形などが含まれる。導管は、例えば、プラスチックまたはシリコーンゴムなどのエラストマーから作製されていてよい。
ｂ）前記１または複数のセグメントの内部の１または複数の金属構造体２２２。金属構造体は、例えば、１または複数の長さの金属パイプ、金属メッシュ、金属編組または金属コイルを含んでよく、強磁性金属、例えば、強磁性ステンレススチールを含んでよい。金属構造体は、ヒーター導管内に存在する流体との大きな熱伝達接触面を提供し、導管を通る流体流れに対する妨害を低くするような形状にすることができる。金属構造体は、例えば、パイプ、管状編組または管状メッシュなどの管状であってもよい。管状メッシュおよび編組は、特に大きな接触面を提供する。金属構造体は、ヒーター導管の軸方向に長さｌ金属を有することができる。
ｃ）誘導によって１または複数の金属構造体を加熱するように構成された１または複数の誘導コイル２２１。誘導コイルは、高周波交流（例えば、５〜４００ｋＨｚ ＡＣ）の電源２２３に接続することができる。コイルの形状および寸法、周波数および電圧は、誘導加熱の分野において周知の原理に従って適切に調整することができる。こうして、後述の適切な程度の加熱を達成することができる。１または複数の誘導コイル２２１は、１または複数のセグメントを少なくとも部分的に取り囲むことができる。これらは、図６に示すように、セグメントを完全に取り囲むことができるが、コイルは、例えばＵ字型であり、セグメントが側部からコイル内に挿入されるように、セグメントを部分的にのみ取り囲んでもよい。コイルは、ヒーター導管の軸方向に長さｌcoilを有することができ、ｌcoilはｌmetal以下であってよい。ｌmetalがｌcoilより大きい、例えば、ｌmetalが、ｌcoilの少なくとも１．１倍、例えば少なくとも１．５倍、１．１〜５倍または１．５〜５倍大きいと有利であり得る。これらの場合、コイルはコイルのすぐ内側の金属構造体を加熱し、熱はコイルの外側の金属構造体の部分に速やかに伝えられ、金属構造体の長い領域のために効率的に流体に伝達することができる。誘導ヒーターの他の形状を有することも可能である。コイルは、例えば、図１０に示すような、ＨＦ ＡＣ電源用のリード線２３３を備えた少なくとも１つのフラットコイルセグメント２２１ａを備えることができる。このようなフラットコイルセグメントは、導管セグメント内の金属の本質的に平坦なシートまたは金属メッシュ２２２ａに隣接して配置することができる。この金属のシートまたは金属メッシュは、少なくとも１つのフラットコイルセグメントの平面２３１に本質的に平行な平面２３０に適切に配置することができる。この場合、導管セグメントは、多かれ少なかれ平坦な構成のピローバッグなどの可撓性バッグ２１５ａであることが好都合であり、支持プレート２３２上に載置されるか、または２つのプレートの間に固定される。上述のように、ヒーターは制御ユニットに接続された温度センサーを装備することができ、この制御ユニットは電流源を制御し、温度のフィードバックループ制御を可能にする。
液体を加熱する方法は、中空の金属円筒や金属メッシュで作られた中空円筒などの金属物体をプラスチック／シリコーン管の内部に入れ、誘導加熱の原理を用いて金属物体を加熱することであってよい。加熱力を提供する誘導加熱コイルは、管の外側、ひいては管によって形成された無菌障壁の外側に留まる。金属物体は、プラスチック／シリコーン管によって形成された無菌障壁の内部の液体と直接接触している。誘導加熱コイルによって生成される電磁場は、プラスチック／シリコーンチューブを通過し、チューブ内の金属物体に加熱効果をもたらす。次に、金属中で発生した熱は、伝導によって液体または流体に直接流れる。液体と接触する管内の金属は、中空円筒以外の多数の幾何学的形状をとることができる。この形状は、加熱コイルから管内の金属物体への電磁エネルギーの伝達を最大にするように適切に選択される。他の可能な形状は、金属ロッドの束、中空金属チューブの束、螺旋コイル、ローブ型の断面を有する物体などであり得る。このアセンブリの長さは、液体がシステムを通って流れるときに液体が管内にある間、液体の十分な加熱を生じるように選択される。
本発明はまた、細胞の培養のためのバイオリアクター装置１；１０１；２０１；３０１であって、下記を備える装置を開示する：ａ）内容積６を画定する１または複数の壁３，４，５および壁内の少なくとも１つのポート１０を有し、硬質支持構造体８、１０８内に配置された使い捨てバイオリアクター容器２；ならびにｂ）使い捨てヒーター導管２１５がポート１０を介して使い捨てバイオリアクター容器２と流体連通されている上記の誘導ヒーター。使い捨てヒーター導管のセグメントは、加熱が、上記のようにウイルス不活性化のために利用できるように、培地添加ライン２２０の一部を形成することができる。代替的に、または追加的に、使い捨てヒーター導管のセグメントは、バイオリアクター容器２からの排気ガスライン２５０の一部を形成することができる。この場合、効率的な誘導加熱を使用して、排気ガスラインにおける結露を防止する、すなわち排気ガスの温度を露点以上に保つことができる。これは、例えば凝縮物リサイクルライン２５２を有する凝縮器２５１に通じ、ライン内の早期の凝縮を防止するガスフィルター２５３にさらに通じる排気ラインにおいて行うことができるが、ガスフィルター内の結露を防止するために誘導ヒーターをフィルターヒーターとして使用することも可能である。後者の場合、ガスフィルターは、使い捨てヒーター導管の少なくとも一部を形成することができる。
図５に示すような磁気インペラを備えた５００Ｌの使い捨てバッグを、ＴＣＵによって供給される温度制御液を有するジャケット付き支持容器に入れた。バッグを滅菌濾過した培養培地（ＬＢ ＳｕｐｅｒＢｒｏｔｈ＋グリセロール）で満たし、図８のデータに示すように、１００ｒｐｍ撹拌下で６０℃に１２時間加熱した。次いで、バッグに細菌を接種し、バクテリオファージ感染の兆候がなく３０時間培養することに成功した。
本明細書は、最良の様式を含む本発明を開示するため、およびどのような当業者も、任意のデバイスまたはシステムの作製および使用ならびに任意の組み込まれた方法の実行を含む本発明の実践を可能にするために、実施例を使用している。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言から実質的には相違しない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。本文において言及した特許または特許出願はいずれも、それらの全体が、それらがあたかも個別に援用されているかのように、ここでの言及によって本明細書に援用される。
［実施態様１］
細胞を培養するためのバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）であって、
ａ）内容積（６）を画定する１または複数の壁（３、４、５）、前記１または複数の壁内の少なくとも１つのポート（１０）を有し、硬質支持構造体（８；１０８）内に配置されている使い捨てバイオリアクター容器（２）、ならびに
ｂ）前記内容積中に封入されるか、またはその中に搬送される一定量の培養培地を５５〜９５℃の範囲の目標温度に加熱することができる、ヒーター（９；１０９；２０９；３０９）、
を備えるバイオリアクター装置。
［実施態様２］
前記内容積（６）が、少なくとも４Ｌ、例えば、少なくとも１０Ｌ、少なくとも２５Ｌ、少なくとも５０Ｌ、少なくとも１００Ｌ、少なくとも４００Ｌ、４〜２５００Ｌ、１０〜２５００Ｌ、２５−２５００Ｌ、２５−５００Ｌ、５０−２５００Ｌ、１００−２５００Ｌまたは４００−２５００Ｌである、実施態様１に記載のバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）。
［実施態様３］
前記使い捨てバイオリアクター容器（２）が可撓性バッグである、実施態様１または２に記載のバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）。
［実施態様４］
前記使い捨てバイオリアクター容器が、前記内容積内に少なくとも１つの撹拌器、例えば少なくとも１つの磁気駆動インペラを備える、実施態様１乃至３のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）。
［実施態様５］
前記ヒーター（９；１０９；２０９；３０９）が、前記内容積の少なくとも２０％、少なくとも５０％、または少なくとも６０％に相当する量の培養培地を５５〜９５℃の範囲内の目標温度に加熱することができる、実施態様１乃至４のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）。
［実施態様６］
前記硬質支持構造体（８；１０８）が、内部支持容積（１４；１１４）を画定する１または複数の壁（１１；１１１、１２；１１２、１３；１１３）を有し、前記使い捨てバイオリアクター容器が、前記内部支持容積の形状に一致するか、または本質的に一致する形状を有する、実施態様１乃至５のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）。
［実施態様７］
前記ヒーター（９；１０９；２０９；３０９）がサーモスタット式である、実施態様１乃至６のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）。
［実施態様８］
前記ヒーターが、前記量の培養培地を、前記目標温度±５℃の範囲内、例えば、前記目標温度±２℃、±１℃または±０．５℃に維持することができる、実施態様１乃至７のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）。
［実施態様９］
前記ヒーター（９）が、前記使い捨てバイオリアクター容器（２）と接触し、場合により前記硬質支持構造体（８）と一体化された加熱マントル（１５）を備える、実施態様１乃至８のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（１）。
［実施態様１０］
前記ヒーター（１０９）が、前記使い捨てバイオリアクター容器（２）と接触するジャケット（１１５）と、ジャケット（１１５）内の温度制御液入口（１１７）、および場合により温度制御出口（１１８）と流体連通する温度制御液の供給部（１１６）とを備える、実施態様１乃至９のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（１０１）。
［実施態様１１］
前記ジャケット（１１５）が、前記硬質支持構造体（１０８）と一体化された、実施態様１０に記載のバイオリアクター装置（１０１）。
［実施態様１２］
前記温度制御液が、水、水性液体または油である、実施態様１０または１１に記載のバイオリアクター装置（１０１）。
［実施態様１３］
前記ヒーター（２０９）が、前記使い捨てバイオリアクター容器の前記１または複数の壁のポート（１０）と流体的に、例えば無菌的に接続された使い捨てヒーター導管（２１５）、および前記使い捨てヒーター導管を加熱するように配置された少なくとも１つの発熱体（２１６、２１７）を備える、実施態様１乃至１２のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（２０１）。
［実施態様１４］
前記使い捨てヒーター導管（２１５）が、１または複数の発熱体（２１６，２１７）と接触しているか、または隣接している可撓性バッグまたは可撓性管状構造体である、実施態様１３に記載のバイオリアクター装置（２０１）。
［実施態様１５］
前記使い捨てヒーター導管（２１５）が、１または複数の概ね平坦な発熱体（２１６、２１７）と、場合により１または複数の対向プレートとの間の、概ね平坦な形状の１または複数のセグメントに封入された可撓性バッグ、または可撓性管状構造体である、実施態様１３または１４に記載のバイオリアクター装置（２０１）。
［実施態様１６］
前記使い捨てヒーター導管の１または複数のセグメントが、１または複数の概ねダクト型の発熱体内に封入されている、実施態様１３乃至１５のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置。
［実施態様１７］
前記使い捨てヒーター導管の１または複数のセグメントが、前記セグメントの内部に１または複数の金属構造体を備え、前記セグメントが１または複数の誘導コイルによって少なくとも部分的に取り囲まれた、実施態様１３乃至１６のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置。
［実施態様１８］
前記金属構造体が、１または複数の長さの金属パイプ、金属メッシュ、金属編組、または金属コイルを備える、実施態様１７に記載のバイオリアクター装置。
［実施態様１９］
前記ヒーター（３０９）が、前記使い捨てバイオリアクター容器の前記１または複数の壁のポート（１０）に流体的、例えば無菌的に接続された外部使い捨て加熱容器（３１５）を備える、実施態様１乃至１８のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（３０１）。
［実施態様２０］
前記外部使い捨て加熱容器（３１５）が、硬質加熱容器支持構造体（３１７）内に配置された可撓性加熱バッグ（３１６）、および前記可撓性加熱バッグと接触する一体型加熱マントルまたはジャケット（３１８）を備える、実施態様１９に記載のバイオリアクター装置（３０１）。
［実施態様２１］
前記使い捨てヒーター導管（２１５）通して、および／または前記外部使い捨て加熱容器（３１５）から、培養培地を前記使い捨てバイオリアクター容器に搬送するように構成された、蠕動ポンプなどのポンプ（１９）をさらに備える、実施態様１３乃至２０のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（２０１；３０１）。
［実施態様２２］
前記使い捨てバイオリアクター容器が、前記使い捨てヒーター導管（２１５）および／または前記外部使い捨て加熱容器（３１５）よりも低い位置に配置され、前記使い捨てバイオリアクター容器への培養培地の重力流を可能にする、実施態様１３乃至２１のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（２０１；３０１）。
［実施態様２３］
前記使い捨てバイオリアクター容器（２）が、ガンマ線照射滅菌などによって予め滅菌されている、実施態様１乃至２２のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）。
［実施態様２４］
前記使い捨てバイオリアクター（２）容器および前記使い捨てヒーター導管（２１５）が、ガンマ線照射滅菌などによって予め滅菌され、予め滅菌された管（２２０）および無菌コネクタまたは無菌管溶接によって互いに接続されている、実施態様１３乃至２３のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（２０１）。
［実施態様２５］
前記使い捨てバイオリアクター容器（２）および前記外部使い捨て加熱容器（３１５）が、ガンマ線照射滅菌などによって予め滅菌され、予め滅菌された管（３２０）および予め滅菌された無菌コネクタまたは無菌管溶接を介して互いに接続される、実施態様１９または２０のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（３０１）。
［実施態様２６］
前記使い捨てバイオリアクター容器（２）および場合により任意の使い捨てヒーター導管（２１５）および／または任意の外部使い捨て加熱容器（３１５）が、複数の温度センサー（１２０）を備える、実施態様１乃至２５のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）。
［実施態様２７］
培養培地中のウイルスを不活性化する方法であって、
ａ）培養培地を提供するステップ、
ｂ）前記培養培地を５５〜９５℃の温度に加熱し、前記温度を維持するステップ、ならびに
ｃ）前記培養培地を冷却するステップ、
を含む方法。
［実施態様２８］
ステップｂ）において、前記温度が、１０秒〜２４時間の間、例えば３０秒〜２４時間、３０秒〜１２時間、３０秒〜６時間、３０秒〜１時間、３０秒〜１０分または１０秒〜５分の間維持される実施態様２７に記載の方法。
［実施態様２９］
前記ウイルスがバクテリオファージを含む、実施態様２７または２８に記載の方法。
［実施態様３０］
ステップａ）が、実施態様１乃至２６のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置を提供するステップをさらに含み、ステップｂ）が、前記ヒーターにより前記培養培地を加熱するステップを含む、実施態様２７乃至２９のいずれか１項に記載の方法。
［実施態様３１］
ステップａ）において、前記培養培地が滅菌濾過されている、実施態様２７乃至３０のいずれか１項に記載の方法。
［実施態様３２］
無菌条件下で実施される、実施態様２７乃至３１のいずれか１項に記載の方法。
［実施態様３３］
ステップｂ）が前記使い捨てバイオリアクター容器内で実施されるか、またはステップｂ）またはｃ）の後で前記培養培地が前記使い捨てバイオリアクター容器に搬送される、実施態様２８乃至３２のいずれか１項に記載の方法。
［実施態様３４］
ステップｃ）の後に、ｄ）前記培養培地において細胞を培養するステップをさらに含む、実施態様３３に記載の方法。
［実施態様３５］
ステップｄ）において、前記細胞が、治療用タンパク質、ワクチン抗原または遺伝子療法ベクターなどのバイオ医薬品を発現する、実施態様３４に記載の方法。
［実施態様３６］
前記細胞が、細菌などの微生物である、実施態様３４または３５に記載の方法。
［実施態様３７］
前記細菌が、エシェリヒア属（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属、ラクトバチルス属（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）およびシュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）からなる群から選択される属を含む。実施態様３６に記載の方法。
［実施態様３８］
前記細胞が、哺乳動物細胞または昆虫細胞などの動物細胞である、実施態様３４または３５に記載の方法。
［実施態様３９］
前記細胞が、ＣＨＯ細胞、ＮＳ０ネズミ骨髄腫細胞、ＭＤＣＫ細胞、Ｖｅｒｏ細胞、ＰＥＲ．Ｃ６細胞、Ｓｆ９細胞およびＳｆ２１細胞からなる群から選択される細胞を含む、実施態様３８に記載の方法。
［実施態様４０］
ステップｂ）において、前記温度が、目標温度±５℃の範囲内、例えば前記目標温度±２℃、±１℃または±０．５℃などに維持され、前記目標温度が５５〜９５℃の範囲内である、実施態様２７乃至３９のいずれか１項に記載の方法。
［実施態様４１］
前記培養培地に前記目標温度よりも１０、２０、３０℃を超えて高い温度に曝される部分がない、実施態様４０に記載の方法。
［実施態様４２］
前記使い捨てバイオリアクター容器、前記使い捨てヒーター導管および／または前記外部使い捨て加熱容器に、前記目標温度より１０、２０、３０、４０または５０℃を超えて高い温度に曝される部分がない、実施態様４０または４１に記載の方法。
［実施態様４３］
ステップｃ）の後に、ｃ’）ビタミンなどの１または複数の温度感受性成分を前記培養培地に添加するステップ、をさらに含む、実施態様２７乃至４２のいずれか１項に記載の方法。
［実施態様４４］
前記１または複数の温度感受性成分がウイルス保持フィルターを介して濾過され、その後前記培養培地に添加される、実施態様４３に記載の方法。
［実施態様４５］
実施態様３４乃至４４のいずれか１項に記載の方法を含む、細胞を培養する方法。
［実施態様４６］
ウイルスを不活性化する方法であって、
ａ）標的生体分子を含む液体試料を提供するステップ、
ｂ）ヒーター（９；１０９；２０９；３０９）を提供するステップ、
ｃ）前記試料を５５〜９５℃の温度に加熱し、前記温度を維持するステップ、ならびに
ｄ）前記試料を冷却するステップ、
を含む方法。
［実施態様４７］
ステップｃ）において、前記温度が１０秒〜２４時間、例えば３０秒〜２４時間、３０秒〜１２時間、３０秒〜６時間、３０秒〜１時間、３０秒間〜１０分または１０秒〜５分の間維持される、実施態様４６に記載の方法。
［実施態様４８］
ステップｃ）において、前記温度が、目標温度±５℃の範囲内、例えば前記目標温度±２℃、±１℃または±０．５℃などに維持され、前記目標温度が５５〜９５℃の範囲内である、実施態様４６または４７に記載の方法。
［実施態様４９］
前記液体試料が細胞ブロスまたは清澄化細胞ブロスである、実施態様４６乃至４８のいずれか１項に記載の方法。
［実施態様５０］
前記液体試料が、以前のクロマトグラフィーステップからの溶出液もしくはフロースルー画分である、実施態様４６乃至４８のいずれか１項に記載の方法。
［実施態様５１］
バイオリアクター装置用のヒーター（２０９ａ）であって、
ａ）使い捨てヒーター導管（２１５）の１または複数のセグメント（２２４）、
ｂ）前記１または複数のセグメントの内部の１または複数の金属構造体（２２２）、ならびに
ｃ）誘導によって前記１または複数の金属構造体を加熱するように構成された１または複数の誘導コイル（２２１）
を備えるヒーター。
［実施態様５２］
前記１または複数の誘導コイルが、前記１または複数のセグメントを少なくとも部分的に取り囲む、実施態様５１に記載のヒーター。
［実施態様５３］
前記金属構造体が、１または複数の長さの金属パイプ、金属ロッド、金属メッシュ、金属編組、または金属コイルを備える、実施態様５１または５２に記載のヒーター。
［実施態様５４］
前記１または複数の誘導コイルが、少なくとも１つのフラットコイルセグメントを備える、実施態様５１乃至５３のいずれか１項に記載のヒーター。
［実施態様５５］
前記金属構造体が、前記少なくとも１つのフラットコイルセグメントの平面に本質的に平行な平面内に、少なくとも１つの本質的に平坦な金属のシートまたは金属メッシュを備える、実施態様５４に記載のヒーター。
［実施態様５６］
使い捨てヒーター導管の前記１または複数のセグメントが可撓性バッグを備える、実施態様５４または５５に記載のヒーター。
［実施態様５７］
前記金属構造体が強磁性金属を備える、実施態様５１乃至５６のいずれか１項に記載のヒーター。
［実施態様５８］
液体中のウイルスを不活性化するための、実施態様５１乃至５７のいずれか１項に記載のヒーター。
［実施態様５９］
使い捨てヒーター導管の前記セグメントが、ある長さの可撓性管を備える、実施態様５１乃至５８のいずれか１項に記載のヒーター。
［実施態様６０］
使い捨てヒーター導管（２１５）のセグメントを少なくとも部分的に取り囲む誘導コイル（２２１）、および前記セグメント内部の金属構造体を備え、前記金属構造体が、前記誘導コイルの軸方向の長さｌcoilよりも長い軸方向の長さｌmetalを有する、実施態様５１乃至５５のいずれか１項に記載のヒーター。
［実施態様６１］
ｌmetalがｌcoilより少なくとも１．１倍長い、実施態様６０に記載のヒーター。
［実施態様６２］
前記誘導コイルに電気的に接続された高周波交流電源（２２３）をさらに備える、実施態様５１乃至６１のいずれか１項に記載のヒーター。
［実施態様６３］
細胞を培養するためのバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）であって、
ａ）内容積６を画定する１または複数の壁（３，４，５）および前記１または複数の壁内の少なくとも１つのポート（１０）を有し、硬質支持構造体（８、１０８）内に配置された使い捨てバイオリアクター容器（２）；ならびに
ｂ）前記使い捨てヒーター導管がポート（１０）を介して前記使い捨てバイオリアクター容器（２）と流体連通されている、実施態様５１乃至６２のいずれか１項に記載のヒーター、
を備えるバイオリアクター装置。
［実施態様６４］
使い捨てヒーター導管の前記セグメントが、培地添加ライン（２２０）の一部を形成する、実施態様６３に記載のバイオリアクター装置。
［実施態様６５］
使い捨てヒーター導管の前記セグメントが、排気ガスライン（２５０）の一部を形成する、実施態様６３に記載のバイオリアクター装置。
１ バイオリアクター装置
２ 使い捨てバイオリアクター容器
３ （内容積を画定する）壁
４ （内容積を画定する）壁
５ （内容積を画定する）壁
６ 内容積
８ 硬質支持構造体
９ ヒーター
１０ ポート
１１ （内部支持容積を画定する）壁
１２ （内部支持容積を画定する）壁
１３ （内部支持容積を画定する）壁
１４ 内部支持容積
１５ 加熱マントル
１９ ポンプ
１０１ バイオリアクター装置
１０８ 硬質支持構造体
１０９ ヒーター
１１１ （内部支持容積を画定する）壁
１１２ （内部支持容積を画定する）壁
１１３ （内部支持容積を画定する）壁
１１４ 内部支持容積
１１５ ジャケット
１１６ 温度制御液の供給部
１１７ 温度制御液入口
１１８ 温度制御液出口
１２０ 温度センサー
１２１ 制御ユニット
２０１ バイオリアクター装置
２０９ ヒーター
２０９ａ ヒーター
２０９ｂ ヒーター
２０９ｃ ヒーター
２１５ 使い捨てヒーター導管
２１５ａ 可撓性バッグである使い捨てヒーター導管
２１６ 発熱体
２１７ 発熱体
２１８ 発熱体
２１９ 不活性対向プレート
２２０ 培地添加ライン
２２１ 発熱体（誘導コイル）
２２１ａ フラットコイルセグメント
２２２ 金属構造体
２２２ａ 金属の平坦なシートまたは金属メッシュ
２２３ 電源
２２４ ヒーター導管のセグメント
２３０ 管状発熱体
２３１ ヒンジ フラットコイルセグメントの平面
２３２ 支持プレート
２３３ リード線
２３４ 平坦なヒーター導管セグメント
２５０ 排気ガスライン
２５１ 凝集器
２５２ 凝集物リサイクルライン
２５３ ガスフィルター
３０１ バイオリアクター装置
３０９ ヒーター
３１５ 加熱容器
３１６ 可撓性加熱バッグ
３１７ 加熱容器支持構造体
３１８ ジャケット
３２０ 管

Claims (21)

  1. 細胞を培養するためのバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）であって、
    ａ）少なくとも４Ｌの内容積（６）を画定する１または複数の壁（３、４、５）、前記１または複数の壁内の少なくとも１つのポート（１０）を有し、硬質支持構造体（８；１０８）内に配置されている使い捨てバイオリアクター容器（２）、ならびに
    ｂ）前記内容積中に封入されるか、またはその中に搬送される一定量の培養培地を５５〜９５℃の範囲の目標温度に加熱することができる、ヒーター（９；１０９；２０９；３０９）、
    を備えるバイオリアクター装置。
  2. ｉ）前記使い捨てバイオリアクター容器（２）が可撓性バッグであり、
    ｉｉ）前記使い捨てバイオリアクター容器が、前記内容積内に少なくとも１つの撹拌器、例えば少なくとも１つの磁気駆動インペラを備え、
    ｉｉｉ）前記硬質支持構造体（８；１０８）が、内部支持容積（１４；１１４）を画定する１または複数の壁（１１；１１１、１２；１１２、１３；１１３）を有し、前記使い捨てバイオリアクター容器が、前記内部支持容積の形状と一致した、または本質的に一致している形状を有し、
    ｉｖ）前記使い捨てバイオリアクター容器（２）が、ガンマ線照射滅菌などによって予め滅菌されており、および／または
    ｖ）前記使い捨てバイオリアクター容器（２）および場合により任意の使い捨てヒーター導管（２１５）および／または任意の外部使い捨て加熱容器（３１５）が、複数の温度センサー（１２０）を備える、
    請求項１に記載のバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）。
  3. 前記ヒーター（９；１０９；２０９；３０９）が、
    ｉ）前記内容積の少なくとも２０％、少なくとも５０％または少なくとも６０％に相当する量の培養培地を５５−９５℃の範囲内の目標温度に加熱することができ、
    ｉｉ）サーモスタット式であり、
    ｉｉｉ）前記量の培養培地を、前記目標温度±５℃の範囲内、例えば前記目標温度±２℃、±１℃または±０．５℃などに維持することができ、
    ｉｖ）前記使い捨てバイオリアクター容器（２）と接触し、場合により前記硬質支持構造体（８）と一体化される加熱マントル（１５）を備え、および／または
    ｖ）前記使い捨てバイオリアクター容器（２）と接触しているジャケット（１１５）と、前記ジャケット（１１５）内の温度制御液入口（１１７）および場合により温度制御出口（１１８）と流体連通された温度制御液の供給部（１１６）を備える、
    請求項１または２に記載のバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）。
  4. 前記ヒーター（２０９）が、前記使い捨てバイオリアクター容器の前記１または複数の壁のポート（１０）と流体的に、例えば無菌的に接続された使い捨てヒーター導管（２１５）、および前記使い捨てヒーター導管を加熱するように配置された少なくとも１つの発熱体（２１６、２１７）を備える、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（２０１）。
  5. ｉ）前記使い捨てヒーター導管（２１５）が、１または複数の発熱体（２１６，２１７）と接触しているか、または隣接している可撓性バッグまたは可撓性管状構造体である、
    ｉｉ）前記使い捨てヒーター導管（２１５）が、１または複数の概ね平坦な発熱体（２１６、２１７）と、場合により１または複数の対向プレートとの間の、概ね平坦な形状の１または複数のセグメントに封入された可撓性バッグ、または可撓性管状構造体である、
    ｉｉｉ）前記使い捨てヒーター導管の１または複数のセグメントが、１または複数の概ねダクト型の発熱体内に封入されている、および／または
    ｉｖ）前記使い捨てヒーター導管の１または複数のセグメントが、前記セグメントの内部に１または複数の金属構造体を備え、前記セグメントが１または複数の誘導コイルによって少なくとも部分的に取り囲まれ、前記金属構造体が、場合により１または複数の長さの金属パイプ、金属メッシュ、金属編組、または金属コイルを備える、
    請求項５に記載のバイオリアクター装置（２０１）。
  6. 前記ヒーター（３０９）が、前記使い捨てバイオリアクター容器の前記１または複数の壁のポート（１０）に流体的、例えば無菌的に接続された外部使い捨て加熱容器（３１５）を備え、前記外部使い捨て加熱容器（３１５）が、場合により硬質加熱容器支持構造体（３１７）内に配置された可撓性加熱バッグ（３１６）、および前記可撓性加熱バッグと接触する一体型加熱マントルまたはジャケット（３１８）を備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（３０１）。
  7. ｉ）前記使い捨てヒーター導管（２１５）通して、および／または前記外部使い捨て加熱容器（３１５）から、培養培地を前記使い捨てバイオリアクター容器に搬送するように構成された、蠕動ポンプなどのポンプ（１９）をさらに備え、
    ｉｉ）前記使い捨てバイオリアクター容器が、前記使い捨てヒーター導管（２１５）および／または前記外部使い捨て加熱容器（３１５）よりも低い位置に配置され、前記使い捨てバイオリアクター容器への培養培地の重力流を可能にし、
    ｉｉｉ）前記使い捨てバイオリアクター（２）容器および前記使い捨てヒーター導管（２１５）が、ガンマ線照射滅菌などによって予め滅菌され、予め滅菌された管（２２０）および無菌コネクタまたは無菌管溶接によって互いに接続されている、
    請求項４乃至６のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置（２０１、３０１）。
  8. 培養培地中のウイルスを不活性化する方法であって、
    ａ）培養培地を提供するステップ、
    ｂ）前記培養培地を５５〜９５℃の温度に加熱し、前記温度を維持するステップ、ならびに
    ｃ）前記培養培地を冷却するステップ、
    を含む方法。
  9. ｉ）ステップｂ）において、前記温度が、１０秒〜２４時間の間、例えば３０秒〜２４時間、３０秒〜１２時間、３０秒〜６時間、３０秒〜１時間、３０秒〜１０分または１０秒〜５分の間維持される
    ｉｉ）前記ウイルスがバクテリオファージを含む、
    ｉｉｉ）ステップａ）が、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のバイオリアクター装置を提供するステップをさらに含み、ステップｂ）が、前記ヒーターにより前記培養培地を加熱するステップを含む、
    ｉｖ）ステップａ）において、前記培養培地が滅菌濾過されている、および／または
    ｖ）前記方法が、無菌条件下で実施される、
    請求項８に記載の方法。
  10. ステップｂ）が前記使い捨てバイオリアクター容器内で実施されるか、またはステップｂ）またはｃ）の後で前記培養培地が前記使い捨てバイオリアクター容器に搬送される、請求項８または９に記載の方法。
  11. ステップｂ）において、前記温度が、目標温度±５℃の範囲内、例えば前記目標温度±２℃、±１℃または±０．５℃などに維持され、前記目標温度が５５〜９５℃の範囲内である、請求項９または１０に記載の方法。
  12. ｉ）前記培養培地に前記目標温度よりも１０、２０、３０℃を超えて高い温度に曝される部分がない、および／または
    ｉｉ）前記使い捨てバイオリアクター容器、前記使い捨てヒーター導管および／または前記外部使い捨て加熱容器に、前記目標温度より１０、２０、３０、４０または５０℃を超えて高い温度に曝される部分がない、
    請求項１１に記載の方法。
  13. ステップｃ）の後に、ｃ’）ビタミンなどの１または複数の温度感受性成分を前記培養培地に添加するステップ、をさらに含み、前記１または複数の温度感受性成分が場合によりウイルス保持フィルターを介して濾過され、その後前記培養培地に添加される、請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
  14. 請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の方法を含む、細胞を培養する方法。
  15. ウイルスを不活性化する方法であって、
    ａ）標的生体分子を含む液体試料を提供するステップ、
    ｂ）ヒーター（９；１０９；２０９；３０９）を提供するステップ、
    ｃ）前記試料を５５〜９５℃の温度に加熱し、前記温度を維持するステップ、ならびに
    ｄ）前記試料を冷却するステップ、
    を含む方法。
  16. ｉ）ステップｃ）において、前記温度が１０秒〜２４時間、例えば３０秒〜２４時間、３０秒〜１２時間、３０秒〜６時間、３０秒〜１時間、３０秒間〜１０分または１０秒〜５分の間維持される、
    ｉｉ）ステップｃ）において、前記温度が、目標温度±５℃の範囲内、例えば前記目標温度±２℃、±１℃または±０．５℃などに維持され、前記目標温度が５５〜９５℃の範囲内である、
    ｉｉｉ）前記液体試料が細胞ブロスまたは清澄化細胞ブロスである、および／または
    ｉｖ）前記液体試料が、以前のクロマトグラフィーステップからの溶出液もしくはフロースルー画分である、
    請求項１５に記載の方法。
  17. バイオリアクター装置用のヒーター（２０９ａ）であって、
    ａ）使い捨てヒーター導管（２１５）の１または複数のセグメント（２２４）、
    ｂ）前記１または複数のセグメントの内部の１または複数の金属構造体（２２２）、ならびに
    ｃ）誘導によって前記１または複数の金属構造体を加熱するように構成された１または複数の誘導コイル（２２１）
    を備えるヒーター。
  18. ｉ）前記１または複数の誘導コイルが、前記１または複数のセグメントを少なくとも部分的に取り囲み、
    ｉｉ）前記金属構造体が、１または複数の長さの金属パイプ、金属ロッド、金属メッシュ、金属編組または金属コイルを備え、
    ｉｉｉ）前記金属構造体が強磁性金属を備え、
    ｉｖ）前記ヒーターが、液体中のウイルスを不活性化するためのものであり、
    ｖ）使い捨てヒーター導管の前記セグメントが、ある長さの可撓性管を備え、
    ｖｉ）前記ヒーターが、使い捨てヒーター導管（２１５）のセグメントおよび前記セグメント内部の金属構造体を少なくとも部分的に取り囲む誘導コイル（２２１）を備え、前記金属構造体が、前記誘導コイルの軸方向長さｌcoilより長い軸方向長さｌmetalを有し、例えば、ｌmetalがｌcoilより少なくとも１．１倍長く、および／または
    ｖｉｉ）前記ヒーターが、前記誘導コイルに電気的に接続された高周波交流電源（２２３）をさらに備える、
    請求項１７に記載のヒーター。
  19. 前記１または複数の誘導コイルが、少なくとも１つのフラットコイルセグメントを備える、請求項１７乃至１８のいずれか１項に記載のヒーター。
  20. ｉ）前記金属構造体が、前記少なくとも１つのフラットコイルセグメントの平面に本質的に平行な平面内に、少なくとも１つの本質的に平坦な金属のシートまたは金属メッシュを備え、および／または
    ｉｉ）使い捨てヒーター導管の前記１または複数のセグメントが可撓性バッグを備える、
    請求項１９に記載のヒーター。
  21. 細胞を培養するためのバイオリアクター装置（１；１０１；２０１；３０１）であって、
    ａ）内容積６を画定する１または複数の壁（３，４，５）および前記１または複数の壁内の少なくとも１つのポート（１０）を有し、硬質支持構造体（８、１０８）内に配置された使い捨てバイオリアクター容器（２）；ならびに
    ｂ）前記使い捨てヒーター導管がポート（１０）を介して前記使い捨てバイオリアクター容器（２）と流体連通されている、請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載のヒーター、
    を備えるバイオリアクター装置。
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