JP2019513555A - 厚壁の中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ - Google Patents

Abstract

哺乳類の１つまたは複数の細胞培養物（７４）の灌流および採取のための厚壁中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ（ＴＷＨＦＴＦＦ）（１０）。ＴＷＨＦＴＦＦ（１０）は、入口（３２ａ）から出口（３２ｂ）まで達する少なくとも１つの厚壁中空繊維（６０）を含む。厚壁中空繊維（６０）は、同厚壁中空繊維（６０）の内面と外面との間に蛇行経路（７１）を有する厚い壁（７０）を含む。蛇行経路（７１）は、沈降区域（７３）と、より大きな粒子（７２ｂ）を捕捉する狭窄区域（７３）を含む。壁（７０）は、ＨＤＰＥ、またはＰＥＳ、ＰＶＤＦを含むプラスチック材料で製造されていてもよく、ＰＶＤＦでコーティングされていてもよい。

Description

本発明はフィルタに関し、特に厚壁のタンジェンシャルフローフィルタに関する。

公知の一般的な薄壁のタンジェンシャルフローフィルタ膜の皮または表面は、フィルタを通る流れのいくつかの要素を捕捉することができない。透過物流の特定の要素を捕捉することが可能なタンジェンシャルフローフィルタが必要とされている。

本発明は、哺乳類の１つまたは複数の細胞培養物の灌流および採取のための厚壁中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ（Ｔｈｉｃｋ Ｗａｌｌ Ｈｏｌｌｏｗ Ｆｉｂｅｒ Ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ Ｆｌｏｗ Ｆｉｌｔｅｒ）（ＴＷＨＦＴＦＦ）を提供することによって上記および他の必要性に取り組む。ＴＷＨＦＴＦＦは、入口から出口に達する少なくとも１つの厚壁中空繊維を含む。厚壁中空繊維は、厚壁中空繊維の内面と外面との間に蛇行経路を有する厚い壁を含む。蛇行経路は、小さな粒子を捕捉する沈降区域（ｓｅｔｔｌｉｎｇ ｚｏｎｅｓ）と、より大きな粒子を捕捉する狭窄区域（ｎａｒｒｏｗｅｄ ｚｏｎｅｓ）と、を含む。壁は、ＨＤＰＥ、またはＰＥＳ、ＰＶＤＦを含むプラスチック材料で製造されてもよく、ＰＶＤＦでコーティングされてもよい。

本発明の一態様によれば、厚壁中空繊維を含むタンジェンシャルフローフィルタが提供される。厚壁中空繊維は、フィルタを通った透過残物流およびフィルタからの透過物（ｐｅｒｍｅａｔｅ）から取り除かれた粒子を選択的に捕捉する蛇行経路を含む。

本発明に従う中空繊維タンジェンシャルフローフィルタの断面図を示す。 本発明に従う厚壁中空繊維タンジェンシャルフローフィルタの壁の断面図を示す。

本発明の上記および他の態様、特徴および利点は、以下の図面と併せて提示される以下のより詳細な説明からより明らかになるであろう。
対応する参照符号は、図面の複数の図を通して対応する構成要素を示す。

以下の説明は、本発明を実施するために現在検討されている最良の形態に関するものである。この説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、本発明の１つ以上の好ましい実施形態を説明する目的のためだけになされる。本発明の範囲は、特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。

用語「一般的に」が本発明の要素と関連する場合、それは、正確な測定ではなく人間の知覚に対する特徴の外観を記述することを意図している。
中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ３０の断面図を図１に示す。中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ３０は、入口チャンバ３０ａと出口チャンバ３０ｂとの間に存在する平行な厚壁の中空繊維６０を含む。入口ポート３２ａは入口チャンバ３０ａへ流れ１２を提供し、出口ポート３２ｄは出口チャンバ３０ｂからの透過残物流（ｒｅｔｅｎｔａｔｅ ｆｌｏｗ）１６を受承する。厚壁中空繊維６０は、入口チャンバ３０ａを介して流れ１２を受承する。流れ１２は、厚壁中空繊維６０の中空繊維内部６０ａを通って進み、厚い壁７０を通ってフィルタハウジング３１の透過物部分６１に透過物流（例えば、タンパク質または廃棄物）２４を放出する。透過物流２４は、透過物ポート３２ｂおよび３２ｃに進み、放出されるか、またはポンプによってフィルタハウジング３１から吸引され得る。ろ過された透過残物流１６は、厚壁中空繊維６０から出口チャンバ３０ｂに放出され、透過残物ポート３２ｄを通ってフィルタ３０から放出される。

厚壁中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ３０の厚壁中空繊維６０の厚い壁７０の断面図が図２に示されている。細胞またはマイクロキャリア材料７４は、厚壁中空繊維６０を通過し、透過残物流１６中に放出される。

壁７０は、厚壁中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ３０を通る流れ１２の特定の要素を捕捉し、その他の粒子を透過物流２４へ通過させる蛇行経路７１を含む。沈降区域７３および狭窄チャネル７５は、より小さい粒子（例えば、タンパク質またはウイルス）７２ａが通過できるようにしながら、蛇行経路７１に入るより大きな細胞破片（ｃｅｌｌ ｄｅｂｒｉｓ）粒子７２ｂを捕捉する。したがって、蛇行経路７１の沈降区域７３および狭窄チャネル７５は、通常の薄壁のタンジェンシャルフローフィルタ膜の皮または表面によって得られるろ過とは異なり、深部でろ過される（ｄｅｐｔｈ ｓｔｒａｉｎｅｄ）粒子７２ｂを透過物流２４から分離させる。

一実施形態では、厚壁中空繊維６０は、−ＣＨ２−ＣＨ２の繰り返し単位の分子構造を有し、ＰＶＤＦでコーティングされていてもよい焼結ポリエチレン（ＰＥ）から製造されることが好ましい。タンジェンシャルフローろ過法（ＴＦＦ）または交互タンジェンシャルフロー法（ＡＴＦ）のいずれかにてマイクロキャリアを用いた哺乳類の１つまたは複数の細胞培養物の灌流および採取において使用するために、中空繊維は、好ましくは、１．０ｍｍ〜７．０ｍｍ、より好ましくは約３．１５ｍｍの内径（内腔）と、好ましくは０．１５ｃｍ〜０．４０ｃｍ、より好ましくは０．２６５ｃｍ〜０．３３ｃｍの壁厚と、好ましくは０．５μｍ〜３０μｍの孔径の蛇行経路７１と、を有し、壁７０を通過する物質の深層ろ過（ｄｅｐｔｈ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）を提供する。組み立てられた中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ３０は、ガンマ安定性であり、かつオートクレーブ可能である。

本発明の範囲。
本明細書に開示された発明は、特定の実施形態およびその応用によって説明されてきたが、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって多くの変更および変形が可能である。

本発明は、生物学的物質をろ過する分野における産業上の利用可能性を満たしている。

Claims (9)

1. 厚壁中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ（ＴＷＨＦＴＦＦ）であって、
   ハウジングと、
   ハウジング内部と、
   ハウジング内部への入口と、
   前記入口と流体連通する入口チャンバと、
   ハウジング内部からの透過残物出口と、
   前記透過残物出口と流体連通する出口チャンバと、
   前記ハウジング内部からの少なくとも１つの透過物出口と、
   ハウジング内部に存在するとともに前記入口チャンバと前記出口チャンバとの間に延びる少なくとも１つの厚壁中空繊維と、
   前記入口チャンバおよび前記出口チャンバは前記厚壁中空繊維の内部と流体連通していることと、
   前記厚壁中空繊維の壁であって、内面と、外面と、０．２６５ｃｍ〜０．３３ｃｍの厚さと、前記内面と外面との間に蛇行経路と、を含む壁と、
   前記蛇行経路は、小さな粒子を捕捉するための沈降区域と、深部でろ過される粒子を捕捉するための狭窄チャネルと、を含むことと、
   を含む、厚壁中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ（ＴＷＨＦＴＦＦ）。
2. 前記蛇行経路は、０．５μｍ〜３０μｍの孔径を有する、請求項１に記載のＴＷＨＦＴＦＦ。
3. 前記厚壁中空繊維は、１ｍｍ〜７ｍｍの内径を有する、請求項１に記載のＴＷＨＦＴＦＦ。
4. 前記厚壁中空繊維は、約３．１５ｍｍの内径を有する、請求項３に記載のＴＷＨＦＴＦＦ。
5. 前記厚壁中空繊維は、０．１５ｃｍ〜０．４０ｃｍの壁厚を有する、請求項１に記載のＴＷＨＦＴＦＦ。
6. 前記厚壁中空繊維は、０．２６５ｃｍ〜０．３３ｃｍの壁厚を有する、請求項５に記載のＴＷＨＦＴＦＦ。
7. 前記厚壁中空繊維は、焼結材料から形成される、請求項１に記載のＴＷＨＦＴＦＦ。
8. 前記焼結材料は、−ＣＨ２−ＣＨ２の繰り返し単位の分子構造を有する、請求項７に記載のＴＷＨＦＴＦＦ。
9. 前記焼結材料は、ＰＶＤＦでコーティングされている、請求項７に記載のＴＷＨＦＴＦＦ。

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