JP2018534940A5

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Info

Publication number: JP2018534940A5
Application number: JP2018527001A
Authority: JP
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2019-04-18

Claims

生物活性をサポートする使い捨てバイオプロセスシステムであって、前記使い捨てバイオプロセスシステムは：
ａ）内部プロセス液体培養液容積を外部施設領域から分離する壁に取り囲まれた内部プロセス液体培養液を備える、液密コンテナ
を備え、前記プロセス液体培養液は：
ｂ）第１の液体弁；
ｃ）プロセス液体培養液を内部液体プロセス容積から離れる一方向に圧送するための、搬送用液体圧送デバイス；
ｄ）第２の液体弁；及び
ｅ）前記内部液体プロセス培養液を前記外部施設領域から分離する、フィルタデバイス
に連通し、
前記システムは、前記液密コンテナ（１２ａ）の内部プロセス液体容積（１２ｄ）から前記液体圧送デバイス（１５）への液体連通手段と、前記圧送デバイス（１５）から、前記フィルタデバイス（１６）の第１の未濾過液体連通インレットポート（１６ａ）ポートへと延在する、更なる未濾過液体連通手段と、前記フィルタデバイスの第２の液体連通出口ポート（１６ｂ）を介して前記コンテナの内部プロセス液体培養物へと、未濾過濃縮液の液体を再循環させるための更なる手段とを備え、前記フィルタデバイスは、濾過済みプロセス液体を採取される産物として前記外部施設領域へと搬送するための第３の透過液アウトレットポート（１６ｅ、１６ｆ）を備え、
前記第１の液体弁は、前記内部プロセス液体培養液と前記圧送デバイスとの間の連通を制御し、前記第２の液体弁は、前記圧送デバイスと前記フィルタデバイスとの間の連通を制御し、フィルタデバイスアウトレットポートは、前記フィルタと前記外部施設領域との間を連通させる、使い捨てバイオプロセスシステム。
前記液密コンテナは、内部プロセス培養液を外部領域から隔てる壁と、単回使用バイオリアクタ等の前記コンテナのハウジングのヘッドプレート壁とを備え、前記ハウジングは、側壁と、前記ヘッドプレート壁の反対側の底部壁とを備え、前記コンテナの壁にはポートが配設される、請求項１に記載の使い捨てバイオプロセスシステム。
前記コンテナ内の前記プロセス液体培養液は、前記圧送デバイス及びフィルタデバイスに連通し、
前記圧送デバイス及び／又は前記フィルタデバイスのうちの一方又は両方は、前記使い捨てバイオプロセスシステムのコンテナ内に配設される、請求項１又は２に記載の使い捨てバイオプロセスシステム。
前記コンテナ内の前記液体培養液は、外部に配設された圧送デバイスに連通し、
前記連通ポートは前記コンテナの壁を通って延在し、
前記圧送デバイスはフィルタデバイスに連通し、
前記フィルタデバイスは、前記コンテナの壁を通して前記コンテナ内の前記内部液体培養液に、及び前記外部施設領域に連通する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の使い捨てバイオプロセスシステム。
前記コンテナ内の前記液体培養液は、内部に配設された圧送デバイスに連通し、
前記ポンプの連通ポートはフィルタデバイスに連通し、
前記フィルタデバイスは、前記コンテナ内の前記内部液体培養液に、及び前記コンテナの壁を通して前記外部施設領域に連通する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の使い捨てバイオプロセスシステム。
前記コンテナは、側壁に配設されたポートを備え、
１つ又は複数の前記ポートは、前記コンテナの内側と外側との流体連通を可能とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の使い捨てバイオプロセスシステム。
前記液体培養液連通手段は、前記コンテナの内部液体プロセス培養液及び液体の圧送デバイスとクロスフローフィルタデバイスとの間で液体培養液を搬送できる弁を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の使い捨てバイオプロセスシステム。
圧送デバイス及びフィルタデバイスはコンテナと合わせて配設され、
前記圧送デバイスはプロセス液体培養液を一方向に搬送するプロセス液体圧送デバイスであり、
フィルタデバイスは、膜によって前記プロセス液体培養液を受承及び処理して、濃縮液及び透過液への分離処理を行うことができる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の使い捨てバイオプロセスシステム。
プロセス液体搬送デバイスである圧送デバイスは、プロセス液体インレット弁及び１つ又は複数のプロセス液体アウトレット弁を備え、
前記１つ又は複数の圧送デバイスは、液体体積変化のための制御された駆動気体供給に接続される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の使い捨てバイオプロセスシステム。
フィルタデバイスは、第１の培養液インレットポート及び第２の濃縮液アウトレットポート及び第３の透過液アウトレットポートを備える透過性膜を備え、
前記クロスフローフィルタは、前記コンテナの内部液体容積の前記液体培養液とプロセス液体連通しており、
前記フィルタデバイスは、前記フィルタデバイスの膜バリアを通って（横断して）搬送される前記培養液中に含有される微生物を分離し、
前記フィルタデバイスは、濃縮液側において、通過して来た加圧されたプロセス液体を受承し、
前記フィルタデバイスは、前記膜バリアの透過液側において、プロセス液体培養液を微生物非含有採取物液体に変換する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の使い捨てバイオプロセスシステム。
生物学的プロセスにおける微生物の培養又は発酵によって生体物質を産生する方法であって、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の使い捨てバイオプロセスシステムを連続プロセスモード及び／又は灌流モードで動作させるステップ；並びに
コンテナ内部プロセス培養液からポンプを通して、及びフィルタデバイスを通して、プロセス液体を流すステップ
を含む、方法において、
前記液体流は一方向であり、
前記使い捨てバイオプロセスシステムは同時に、採取物として微生物非含有生物学的産物を生成する
ことを特徴とする、方法。
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の使い捨てバイオプロセスシステムを、プロセス制御システムによって制御された灌流モードの原理に従って動作させる方法であって、
前記プロセス制御システムは、プロセス変数を継続的に制御及び調整し、プロセスレシピに記載されているようなプロセス情報を統合する、方法において：
・前記プロセス制御システムは、前記使い捨てバイオプロセスシステムに一体化されたセンサに接続され、前記プロセス制御システムは、前記センサから、前記プロセス変数のデータを継続的に収集し；
・前記使い捨てバイオプロセスシステムの動作パラメータは、プロセスパラメータ制御のための様々なアクチュエータ及び／又はポンプと通信する前記プロセス制御システムによって、継続的に変更され、
培養の開始のために、少なくともセンサ及び撹拌デバイスを被覆する所望量の培地液体を、所望のレシピに従って播種する、方法。
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の使い捨てバイオプロセスシステムを、プロセス制御システムによって制御された灌流モードの原理に従って動作させる方法であって、
前記プロセス制御システムは、プロセス変数を継続的に制御及び調整し、プロセスレシピに記載されているようなプロセス情報を統合する、方法において：
・前記プロセス制御システムは、前記使い捨てバイオプロセスシステムに一体化されたセンサに接続され、前記プロセス制御システムは、前記センサから、前記プロセス変数のデータを収集し；
・前記使い捨てバイオプロセスシステムの動作パラメータは、プロセスパラメータ制御のための様々なアクチュエータ及び／又はポンプと通信する前記プロセス制御システムによって、継続的に変更され、
培養の開始のために、少なくともセンサ及び撹拌デバイスを被覆する所望量の培地液体を、所望のレシピに従って接種する、方法。
採取（膜搬送モード）動作であって：
・前記使い捨てバイオプロセスシステムのプロセス液体は、一方向の液体流の経路を保証する１つの第１の弁に対応し；
・前記第１の弁は、１つの関連する液体搬送デバイスに対応し；
・１つ又は複数の前記液体搬送、圧送デバイスは、前記第１の弁を通して前記コンテナから搬送された前記プロセス液体の容量が選択可能かつ可変であり、また前記プロセス液体に印加される圧力が選択可能かつ可変であり；
・前記液体搬送デバイスは、プロセス液体を、１つの第２の弁を通して一方向に、前記フィルタデバイスのインレットポートへと搬送し、更に；
・制御された容積及び速度で、１つ又は複数の前記フィルタデバイスの濃縮液側へと、そして更に前記フィルタデバイスの濃縮液アウトレットポートを通して；
・前記フィルタデバイスの膜の濃縮液側に沿って、前記アウトレットポートへと、前記培養液を通過させ、任意の第３の弁を通過させ、処理された前記培養液液体を前記コンテナに戻し；
・前記任意第３の弁は、少なくとも部分的に閉鎖されている時に、前記液体搬送デバイスが、前記フィルタデバイスの１つ又は複数の前記膜の濃縮液側に比較的高い圧力を印加することを可能とし、これにより、微生物及び他の粒子を分離して、前記膜を通過するのを回避して、前記液体が前記膜を通過した場合に前記液体を採取される産物と見做すことによって、前記膜の孔を通して採取物を搬送し；
・前記採取される産物は、前記フィルタデバイスの透過液側から放出され、生成された生体物質は、更に下流の処理へと進み；
・続いて、前記プロセス制御システム内の培養液液体から、ある体積を、廃棄物として順次除去することにより、バイオマス全体を削減し、バイオマス全体を一定に維持し；
・これに従って、新鮮な液体培地を前記プロセス制御システムに追加して、コンテナの有効容積を一定に維持する、採取（膜搬送モード）動作。
順次膜堆積物除去（膜洗浄）動作であって：
・前記使い捨てバイオプロセスシステムのプロセス液体は、一方向の液体流の経路を保証する１つの第１の弁に対応し；
・前記第１の弁は、１つの関連する液体搬送デバイスに対応し；
・１つ又は複数の前記液体搬送、圧送デバイスは、前記第１の弁を通して前記コンテナから搬送された前記プロセス液体の容量が大きく、また前記プロセス液体に印加される圧力が高く；
・前記液体搬送デバイスは、プロセス液体を、１つの第２の弁を通して一方向に、かつ高速で、前記フィルタデバイスのインレットポートへと搬送し、更に；
・制御された大きい容積及び高い速度（１〜１０ｍ／秒等）で、１つ又は複数の前記フィルタデバイスの濃縮液側へと、そして更に前記フィルタデバイスの濃縮液アウトレットポートを通して；
・堆積物除去のための前記フィルタデバイスの膜の濃縮液側に沿って、前記アウトレットポートへと、前記培養液を通過させ、処理された前記培養液液体を、膜堆積物を含む前記コンテナに戻す、順次膜堆積物除去（膜洗浄）動作。