JP2935065B2 - 培地を酸素化する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、動物細胞の生体外培養に関し、時に動物細
胞の生体外培養に用いられる培地を酸素化する装置に関
する。

特に動物細胞により正常に分泌されるか又はそれらの
遺伝子機器の操作によりこのような細胞により分泌され
る蛋白を回収するための、動物細胞の生体外培養は、治
療上、診断上及び研究上の目的のための多量の蛋白の必
要性が増大する結果として次第に大きく脚光を浴びてき
ており、さらに動物細胞（それ自体、又はハイブリッド
パートナーとして又は外因性の遺伝子の宿主として）が
調節、免疫レスポンス及び他の同様な機能を行うのに生
体内で動物（例えばヒト）により実際に用いられるのと
同じ又は非常に類似した蛋白の最良の源をもたらすとい
う認識を当然のこととしている。

生体外の動物細胞の培養の認識された利点及び必要性
にかかわらず、動物体外の細胞の培養は、不当に高価で
ない目的の蛋白生成物を得るために効率的且つ経済的に
この方法が行われるという現在の要求により、さらに困
難になった。困難な仕事である。生体外の動物細胞培養
工程の究極の目的は、例えば栄養上の要求、酸素の要
求、温度、pH、廃物の廃棄などの条件で細胞が生体内で
さらされるのに非常に似た環境を細胞に提供し、それに
より動物それ自体においてこれらの細胞について通常存
在するであろう微小の環境より大きなスケールでこの環
境を真似しようと試みる負担をかけつつ、それらが生体
内で生長し、行動しそして生成物を生成するように細胞
をそのようにさせることにある。少なくとも理論では、
血管、肺、腎などのシミュレーションを含む精巧な生体
外の系を考案して必要な環境を提供することができる
が、しばしば非常にコスト的に有効なやり方では決して
ない。

非常に多くの生体外の動物細胞培養装置及び系が、固
定依存性細胞及び基体に付着する必要がなく生長する細
胞の両者の培養について当業者に知られている。これら
の装置及び系は、小スケールのフラスコ又はローラー瓶
からやや大スケールの中空系反応器、撹拌タンク反応
器、充填床反応器などの全体に及ぶ。それぞれにおい
て、細胞は、細胞に生長及び維持のための必須の栄養素
を提供しそしてその中に細胞が問題の蛋白生成物を含む
生成物を分泌する液体の培地中に浸漬される。

動物細胞にとり最も重要な「栄養素」の中に酸素があ
り、培養する細胞に必要な程度の酸素を補給する手段の
提供は、細胞の最も困難な態様の中のものであるが、さ
もなければ利用しうる可能性のある細胞培養装置又は系
並びに実行可能な操作のそれらのスケールの中からの選
択を制限又は指図するように事実働く。

培地中の細胞に酸素を供給する一つの手段は、表面通
気、即ち密閉した培養系中で培地のレベルの上の上部空
き高に酸素又は酸素含有ガスを提供することによる。一
般に、しかしながら、酸素がこのような系で気相から液
相へ拡散して移動する速度が比較的遅く、従って、僅か
に比較的少数の細胞の生長及び維持が、このやり方で支
持され、それを小さなフラスコ又は容器のみに利用する
ように制限する。ガス移動の速度は、もし液相が撹拌
（例えば撹拌反応器におけるように）されるならば、増
大するが、増大は相対的に小さい系以外のすべてのもの
に有用であるようには大きくない。

培地中の細胞へ酸素をもたらす他の手段は、培地を通
して直接気体を吹き込むこと（スパージング）である。
これは酸素化の非常に有効な手段であるが、それは一般
に動物細胞を非常に傷つける。又、スパーシングは、そ
れ自体細胞を傷つける泡の形成を生ずる。界面活性剤の
使用は泡の形成を排除又は抑制できるが、実際に採取し
た培地中の界面活性剤の存在は、所望の分泌蛋白生成物
の精製に当って非常に困難且つ高価な問題を生じさせ
る。

間接的スパージング即ち培地中に配置された気体透過
性（しかし一般に液体不透過性）の管又は膜（例えばシ
リコーンゴム管又はシート）の中又は一面に酸素を通し
そしてそれを通して酸素が培地に浸透することにより、
培地に浸漬した（例えば、撹拌タンク反応器におけるよ
うに）細胞に酸素をもたらすことも又提案されている。
気体処理の能率は直接スパージングよりも高くないが、
泡のない且つ気泡のない通気を達成することが、このや
り方で一般に可能である。

細胞に酸素をもたらす他の手段は、系から培地を連続
的に又は断続的に取り出し、別に培地を気体処理してそ
れに酸素をもたらし、次にそれがその酸素を細胞に与え
る細胞培養系に培地を戻すことである。培地中の酸素の
比較的低い溶解度によりやや個有的に制限されるが、こ
のやり方の操作は全く有効であることが立証され、そし
て培地が酸素化のために取り出されそして反応器に再循
環される一方その中に細胞を保持するようにデザインさ
れた細胞培養装置（例えば充填床反応器、中空系反応
器、流動床反応器など）とともにしばしば用いられる。
このタイプの閉じたループ系は、撹拌反応器のケースよ
り顕著に低い遊離細胞懸濁密度（即ち、培地が反応器よ
り取り出されるとき反応器に保持されない細胞の密度）
で操作可能であるが、取り出された培地は、それにもか
かわらず一般に培地の酸素化中にこれらの細胞に損害を
与える懸念を生じさせるのに十分な程多い多数の細胞を
含む。

これらのこととともに、培養装置から取り出した培地
（かなりの数の細胞とともに）酸素をもたらすために、
血液酸素付加装置又は他の人工肺タイプ装置を用いるこ
とも知られており、その場合酸素は気体透過性且つ液体
不透過性の膜の表面（例えば管、中空系又はシートの形
の）を通って培地に供給されるが、このような目的のた
め現在迄知られている装置は、時に大きなスケールのコ
スト的に有効な培養が問題のときに、全く無効である及
び／又はトラブルが多いことが分っている。例えば、細
胞の大量の培養を支持するのに十分な培地の酸素化をも
たらすためには、膜を通り培地に入る気体の物質移動の
速度ができる限り大きく、そして物質移動が生ずる利用
可能な表面積も又大きいことが望ましい。同時に、酸素
化装置が連続する長期の操作のきびしさに抵抗できる必
要があり、材料がオートクレーブ処理又は同様な滅菌サ
イクルの繰返しができ、そして装置が培地に含まれてい
る細胞及び細胞廃物により容易に詰まらせられることを
要求する。これらの要求及び関心は、しばしば自己矛盾
であり、構造を妥協させるようになり、例えばその構造
は質量移動を最適にするために大きな表面積及び薄い膜
を提供するが１回より多い滅菌サイクル後崩壊（気泡及
び泡の形成を導く）するか；又は強さが強大な膜表面を
提供するが貧弱な物質移動特性を有しそして非常に大き
くする必要があるか；又は容易に培地の通過量を損う及
び／又は制限する及び／又は培地をしてそれらを通る選
択的な流路を探させ、従ってガス移動の有効な面積を減
少させる、適度な大きさであるが強く充填又は巻いた膜
表面を提供する。その結果、構造及び配置のいずれも工
業的なスケールの生体外の細胞培養を要求する長期のコ
スト的に有効な能率的な酸素化を行わせることがない。

発明の要約 特に培地が細胞培養反応器を通り、酸素化され、細胞
培養反応器から分離されそして次にそれへ再循環される
閉じたループ系に関して用いられ、そして最も特に培地
が酸素化のために取り出されるときその中に主として細
胞を保持するようにデザインされた、充填床、流動床、
中空系又は同様なタイプの細胞培養反応器に関して用い
られる。多数の培養細胞の生長及び維持を指示するため
に必要な程度の酸素をこの培地と接触している細胞に供
給するように、細胞含有培地を含む培地を酸素化するた
めの装置を提供するのが本発明の主な目的である。

本発明の他の目的は、最低の詰まり、とともに有効な
酸素化を達成するが同時に繰返される滅菌のきびしさに
抵抗できる、前記のタイプの装置を提供することにあ
る。

又本発明の他の目的は、大きなスケールの操作にスケ
ール・アップできそして再生、再滅菌及び生じうる再使
用のために全体の培養系から容易に取り出される酸素化
装置を提供することにある。

これら及び他の目的は、多数の細長い薄い一般に円筒
状の中空管よりなり、それらは実質的に平行に配置さ
れ、その管の壁は気体透過性且つ液体不透過性の材料よ
りなり、このような管の一つの入口は実質的に共通の平
面に配置されさらに管の穴へのガスを受容するように適
合され、このような管の他の端は実質的に共通の平面に
配置されそして該管の穴を通過するガスの取り出しのた
めに適合され、さらに実質的にすべての中空管は約1mm
より小さい外径及び約0.1〜約0.25mmの壁の厚さを有す
る酸素化装置の設置により達成される。

従って、本発明は、使用に際して、栄養培地を連続的
に又は周期的に培養室から取り出し、該栄養培地に新た
な栄養媒地を適宜に補給し、該栄養培地を酸素付加装置
に送って酸素を付加し、そして該栄養培地を該培養室に
戻す、動物細胞を培養室で酸素付加栄養培地と接触させ
て培養する動物細胞の生体外培養用細胞培養ユニットで
あり、 該酸素付加装置は該培養室とは別個のものであり、そ
して酸素透過性で液体不透過性の材料から構成される実
質的に平行な多数の細長い管が密に充填された集合体を
含み、管の間の開放領域を増加させるために該管が放射
状に拡げられるように、管22の集合体の長さに沿って適
当な位置に配置される内部スペーサー要素50をさらに含
み、使用に際して酸素含有気体が該酸素透過性材料を通
って拡散して該管の外表面と接触して通過する取り出さ
れた栄養培地と接触するように該管の孔を通して酸素含
有気体を通過させ、そして該管は0.6mm〜1mmの外径をも
ちそしてその壁の厚さが0.1mm〜0.25mmである、ことを
特徴とする動物細胞の生体外培養用細胞培養ユニットを
提供する。

本発明の好ましい態様において、細長い実質的に平行
な中空管のアセンブリーは、管中に増大した空間を設け
るためにその長さに沿う少なくとも一つの位置で離れて
放射状に拡がっている。

本発明によれば、気体透過性且つ液体不透過性の細長
い中空管のアセンブリーは、それらの小さい個々の大き
さ（即ち外径が約1mmより小さい）及び比較的薄い壁
（即ち約0.25mmより小さい）により、単位管アセンブリ
ー容量当り（及び／又は管と接触して通る単位液体当
り）大きな表面積を提供し、従って大きな面倒な単位の
大きさの必要なしに、有効な酸素化をもたらしうる。同
時に、壁の厚さは十分に大きくて（即ち、少なくとも約
0.1mm）、各管に十分な強度を付与して、生産スケール
の方法で満足して操作でき、十分に小さな孔を設けて管
を通る高い気体圧（例えば約25psia以下）を使用でき、
そして多くの再生／再滅菌サイクルに抵抗できる。ユニ
ットの配置は、再生／再滅菌のために全体の培養系から
容易に取り出すか又は単離できる。ユニットは、又多く
の長さの管から容易に組立てできる。

前述の特徴の結果、物質移動の早い速度は、ガスが通
る薄いガス透過性の壁、小さい孔の管の高い気圧能力及
び詰まり又はチャンネリングのない構造の早い液体速度
の能力の理由により達成され、このような物質移動は培
地が有効に接触する大きな膜の表面積にわたって生ず
る。管の壁が十分に丈夫でありそして装置が膜材料の接
着剤により接合した多層ラミネートを含まないので、装
置は、繰返されるオートクレーブ処理又は他の同様な滅
菌サイクルを含む生産培養系で長期にわたって用いられ
る。これらの利点は、好ましい構造においてなお増加す
る。それは、拡がった管は、詰まりの傾向を低下させ、
そして気体透過性膜表面を通る培地の横方向の乱流をさ
らに生じさせ、従って物質移動を改善させそして膜の表
面から細胞を洗い流すからである。すべての態様におけ
る簡単な幾何学上の配置のため、ユニットの長さ、面積
などに対する液速、ガス移動速度などのパラメーターが
比較的に正確に計算でき、従ってスケール・アップを比
較的予想できる。

本発明の酸素付加装置の代表的な使用は、酸素化され
た培地中に溶解した酸素から細胞が次にすべて又は一部
のそれらの酸素要求量を受け取る培養系に次に導入（又
は再導入）される培地を別々に酸素化することにある。
このような培地が完全に細胞なしではない（そして事実
比較的多数の細胞を含む）という事実は、問題とはなら
ない。それは、培地の酸素化が細胞の損傷を最低にする
やり方（即ちガス透過性管壁の表面を通る）で行われ、
さらにユニットの配置が主に詰まりを防ぐからである。
しかし、一方、酸素化装置は、培地及び細胞の培養物に
直接酸素をもたらす（例えば撹拌タンク反応器中の培地
に装置を浸漬する）手段として用いることができるが、
このような状況におけるその有効性は、広範囲なデザイ
ンの変更なしに、液体容量に対するかなり大きなガス移
動表面を達成する無能力により限定される。もちろん、
液体培地（例えば血液）に対する酸素の供給が望ましい
すべての状況に、酸素化装置を用いることができる。

本発明の装置は、液体に任意の気体を供給するのに一
般に有効であり、そして細胞培養の特定の態様におい
て、培地に酸素を供給するばかりでなく、当業者にとり
従来から行われているように培地のpHを変更及び／又は
調節するために短期間酸素とともに又はそれ単独の何れ
かで、起の気体状成分例えば二酸化炭素をそこに供給す
るのに用いることができる。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の酸素化装置が用いられうる生体外
の動物細胞培養系の概略図である。

第２図は、本発明の酸素化装置の一つの態様の透視図
である。

第３図は、線３−３による第２図の装置の断面図であ
る。

第４図は、線４−４線による第２図の装置の断面図で
ある。

第５図は、本発明の好ましい態様による酸素化装置の
透視図である。

第６図は、それを通って培地が流れるハウジング内に
含まれる本発明の酸素化装置の断面図である。

発明の詳細な説明 一般に第１図に示されるように、本発明の酸素化装置
が用いられる代表的な生体外の動物細胞の培養ユニット
は、閉じたループ系であり、そこでバイオリアクター12
に含まれた細胞は、バイオリアクター12に連続的又は断
続的に供給されしかも取り出される酸素化培地に浸漬す
る。廃培養液の溶出流の一部（Ｐ）は、そこから蛋白生
成物を採取するための次の工程に取り出され、一方残り
の部分（Ｒ）は再循環し、供給源14からの新しい培地
（Ｆ）と混合し、そして混合した培地（Ｃ）は次にバイ
オリアクター12に再流入する前に酸素付加ステーション
10で酸素化され、酸素付加ステーション10にはそれを通
過する培地にガスを供給するために、気体入口（GI）及
び気体出口（GO）を設ける。代表的には系は、培地の流
れ、酸素含量、pH及び他の同様なパラメーターをモニタ
ーし調節するための種々のモニター、センサー及びコン
トロールをそれに結合している。

第１図に概略的に示されたように、本発明による酸素
化装置は、酸素化ステーション10内に配置され、それは
培地の受入れ及び取り出しのための入口及び出口を有す
る液密のハウジング；流入する培地に対して気体を供給
する酸素化装置；そして酸素化装置に気体を供給しそし
てそこから気体を取り出すための入口及び出口よりな
る。

酸素化装置それ自体（20と呼ばれる）の一つの形は、
第２図で透視図により示される。装置は、多数の個々の
細長い薄い一般に円筒状の中空管22を含み、それは気体
透過性であるが、本質的に液体を透過させない。中空管
は、一般に平行にそして相対的に密に充填された構成で
配置され、好ましくは伸長した円筒の形である。中空管
のそれぞれの端は、共通の平面で結合して、それぞれ気
体流入管23及び気体流出管25と連絡している気体流入面
及び気体流出面24及び26を形成する。気体流入管23を通
って流れる酸素又は酸素含有気体は、流入中空管の面24
を通って分布し、そして気体をして中空気体透過性管22
の孔を通って流れさせる。中空気体透過性管22の孔を通
って流れる気体が完全には管の壁を通って透過しない程
度に、それは流出面26及び流出気体25で管の孔を通って
出て行く。

本発明の利点を達成するのに必須なことは、気体透過
性でしかも液体不透過性の中空管22の利用であり、それ
は全体の厚さ（又は直径）及び壁の厚さの限定された特
徴を有し、これらはもちろん次に管の孔即ちその内径の
大きさの特徴を規定している。特に、シリコーンゴム管
は構造の好ましい材料であり、そして管の外径は約1mm
より小さく（そして一般に約0.6mmより大きく）、一方
管の壁の厚さは約0.1mm〜約0.25mm好ましくは約0.2〜約
0.25mmである。この小さな大きさの中空管により、適度
の全体の容量における多数のこのような管をもたらし従
って大きな気体／液体接触表面積をもたらすことがで
き、一方なおユニットを通る比較的早い液速を可能にそ
して最低の詰まりを可能にし；顕著な材料の劣化なしに
生産スケールの操作及び再生／再滅菌の多くのサイクル
に抵抗するのに十分に強力に、それを通る気体の物質移
動速度を十分に増加させる程薄い壁を提供することがで
き；さらに高圧の気体の通過量を行わせる程十分に小さ
い孔（例えば約0.5mmより小さい）を提供し、それによ
りさらに気体移動の速度を増大させることができる。

例示のため、約700本の個々の長さの約0.96mmの外
径、約0.50mmの内径及び約0.23mmの壁の厚さを有するシ
リコーンゴム管を利用して、酸素付加装置が、全体の長
さ約30インチ及び直径約1.375インチを有する一般に細
長い円筒状の形に構成され、約13935cm²の気体交換表面
積を示し、そして約25psia以下の気体圧で操作でき、３
回のオートクレーブ滅菌後でもあまり劣化しない。

第２図の酸素付加装置を作成するために、多くのシリ
コーンゴム管を互に集め、それぞれの末端（例えば各側
面から約１〜２インチ）を次に周囲のやり方で適当な接
着剤によりポットに入れて、開いた孔で終るユニットの
各末端で端面を作り、その孔を通って気体が管に流入し
そして管から引き出される（管に入るすべての気体が放
射状にしかも気体透過性管壁を通って浸透するとは限ら
ない程度に）。明らかに、ユニットの何れかの末端は、
気体入口又は気体出口として選択される。

第２図の酸素付加装置は、さらに第３及び４図の断面
図に示される。従って、第３図の縦の部分に示されるよ
うに、中空の気体透過性管22は、一般に平行に配置さ
れ、そしてそれらのそれぞれの末端でポットに入れて端
面24及び26を形成する。第４図の断面で見られるよう
に、中空の気体透過性管22は、一般に密に充填されて、
ユニットの全体の容量内に可能な限りの多くの表面積を
もたらす。

使用では、酸素付加装置20は、一般に密度ハウジング
60（第６図参照）中に配置され、それを通って酸素化さ
れるべき培地が適当な液体入口及び出口62及び64を通っ
て入りそして引き出され、気体は気体入口及び出口66及
び68を経て酸素付加装置20へ供給される。一般に、ハウ
ジングは、酸素付加装置と接触して自由に培地を流すの
に十分なほど酸素付加装置の大きさより大きく、一方そ
れから酸素を受容するために酸素付与装置に十分に近似
することなく、培地が恐らくハウジングを通過するのよ
り大きくはない大きさでなければならない。

明らかなように、酸素付加装置の細長い薄い中空管
は、特にシリコーンゴムから作られるとき、一般に完全
に可撓性である。酸素付加装置は、使用に当って、中空
管が一般にそれらを十分に延在するように配置され、そ
の目的は重力のみ（頂部の支持体から垂直に酸素付与装
置を配置）又は他の適当な位置固定手段による何れかに
より容易に達成される。

中空の気体透過性管の固有の可撓性は、一般にたとえ
それらが密に充填した配置にあっても培地を隣接した管
の回り及び間に流れさせるのに十分であり、そして管の
回り及びその間又は酸素付加装置それ自体に非常に近く
流れる培地に気体を十分に運ぶように管の集合体に十分
な気体処理表面積を与えるのに十分である。これは、た
とえ細胞又は細胞廃物を含む培地を酸素化しようとする
ときでもあてはまる。それは、薄い管及びそれらの可撓
性が管表面の細胞の接着及び詰まりを妨げ勝ちであるか
らである。

本発明の好ましい態様において、第５図の透視図に示
されるように、スペーサー手段が管間の横方向の分離を
行うのに含まれ、それは実質的に平行に保ち、それによ
りそれらの気体透過性の壁を通る酸素を有効に伝えるそ
れらの能力を増大させ、そして培地中の細胞又は細胞廃
物の理由によるすべての詰まりの傾向を低下させる。従
って、例えば、内部スペーサー要素50（又はマルチプル
スペーサー）は、中空管集合体の長さに沿って１個以上
の適切な点で配置されて、すべての管22は、スペーサー
要素の外周の上を通ることにより拡げ離されて、隣接管
の間の領域をさらにさらけだす。このやり方で作成する
ことにより、比較的早い液速がチャンネリングなしに可
能であり、そして液体の流れは、第2,3,4及び６図の厳
重に縦方向の配向により達成されるのより管に対してよ
り横切る成分を有し勝ちであり、そのすべては、気体移
動を増大しそして管表面のより有効な洗い流しにより詰
まりを最小にする。又構造の理由により、管の束（即ち
それらが互にポットに入れられそして管の可撓性が殆ど
存在せずさらに割れ目又はくぼみが存在する）のそれぞ
れの末端で集められる細胞及び細胞廃物の傾向は、全長
の中間のスペーサーに応じたこれらの領域における管を
やや拡げて離したことにより最低となる。

本発明の主要な特徴は、繰返された滅菌サイクルを含
む長期の操業のできる構造において、そして十分に複雑
でない構成並びに比較的予測可能なスケールアップを可
能にする操作の特徴（サイズそのもの又は気体及び／又
は液体の流れの調節により）を有する構造において、顕
著な有害なチャンネリング又は詰まりなしに、適度のサ
イズの装置において液体への酸素（又は他の気体）の顕
著な移動を達成する能力である。これらの特徴は、大き
な細胞密度の支持が要求される動物細胞の大きなスケー
ルの培養に装置を理想的に適したものとする。例示とし
て、約7cm^-1の比表面積（即ち13935cm²の利用可能な移
動表面及び2000cm³の容量）、30.9cm/秒の空気流、13.3
cm/秒の液体流並びに約50％飽和の液体の所望の酸素化
を有する前述の装置では、0.1cm/分の面積比物質移動指
数及び0.20mモルの酸素／分/lの物質移動速度が生じ、
この速度では、６×10⁷細胞/mlの細胞密度の細胞の溶媒
がこの単一の酸素付加装置により支持される。

前述において、中空の気体透過性の管のそれぞれは外
径及び壁の厚さに関して特別な特徴を有するものとし
て、記載され、そして酸素付加装置を形成しているすべ
てのこのような音が、単位容量当り大きな気体処理面積
を有するがしかしそれにもかかわらず構造上生産スケー
ルの操業及び繰返される滅菌に十分抵抗するに足る強さ
を有する酸素付加装置を生成するようなこれらの特徴を
有することが本当に好ましい。しかし、実質的にすべて
のその管がこれらの重要な特徴を有し、一方異なる特徴
を有する多くの他の管が又集合体に含まれることも、本
発明の範囲内である。

前述したように、本発明の酸素付加装置の好ましい使
用は、培養ユニットそれ自体と異なり培地（細胞及び／
又は細胞廃物を含む培地を含む）の酸素化のためのもの
である。酸素付加装置は、又しかし反応器の壁に配置さ
れた気体入口及び気体出口により又は頂部の板を通して
細胞及び培地に連続的又は断続的に酸素を供給するため
に、細胞及び培地を含む培養ユニット（例えば撹拌タン
ク反応器におけるように）内で用いることができるが、
前述したようにこのやり方の使用は恐らく気体移動表面
対液体容量の必要な高い比を達成するためにデザインの
変更を必要としよう。又、もちろん、酸素付加装置は、
培地以外の液体に酸素化（又は事実任意の気体を供給す
るため）に有用である。

本発明の酸素付加装置は、使用に当って、例えば第１
及び６図に記述したように、任意の所望のサイズにスケ
ールアップでき、それは単一のハウジング又は別のハウ
ジング内で並列又は直列に多重に用いられる及び／又は
収容されて、特別な量の培地に必要な酸素化もたらし、
さらに特別な量の細胞の生長を支持する。

その構造及び構成のため、酸素付加装置は、クリーニ
ング、再生、再滅菌及び再使用のため培地の流れのライ
ンから容易に単離及び／又は除去される。気体流入、気
体流出、流れのライン、ハウジングなどに用いられるす
べての材料は、もちろん細胞の培養と両立しそして滅菌
できるように選ばれる。

前述は、本発明及びその利点の理解を助けるために、
特別な態様、例示及び図面についてなされた。それ故、
それらは請求の範囲に示されたのを除いて本発明の範囲
を制限するものを目的とするものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブリエム，ルドルフ エフ アメリカ合衆国カリフォルニア州 94546 カストロ バレー ビネヤード ロード 17971 (72)発明者 ロング，ジェームス エフ アメリカ合衆国カリフォルニア州 94109 サンフランシスコ ポークスト リート ＃８ 2560 (56)参考文献 特開 昭52−122687（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−230079（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−237777（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−57174（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−69179（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−240774（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−222768（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−57173（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】使用に際して、栄養培地を連続的に又は周
   期的に培養室12から取り出し、該栄養培地に新たな栄養
   媒地を適宜に補給し、該栄養培地を酸素付加装置20に送
   って酸素を付加し、そして該栄養培地を該培養室に戻
   す、動物細胞を培養室で酸素付加栄養培地と接触させて
   培養する動物細胞の生体外培養用細胞培養ユニットであ
   り、 該酸素付加装置は該培養室とは別個のものであり、そし
   て酸素透過性で液体不透過性の材料から構成される実質
   的に平行な多数の細長い管22が密に充填された集合体を
   含み、管の間の開放領域を増加させるために該管が放射
   状に拡げられるように、管22の集合体の長さに沿って適
   当な位置に配置される内部スペーサー要素50をさらに含
   み、使用に際して酸素含有気体が該酸素透過性材料を通
   って拡散して該管の外表面と接触して通過する取り出さ
   れた栄養培地と接触するように該管の孔を通して酸素含
   有気体を通過させ、そして該管は0.6mm〜1mmの外径をも
   ちそしてその壁の厚さが0.1mm〜0.25mmである、ことを
   特徴とする動物細胞の生体外培養用細胞培養ユニット。
2. 【請求項２】管22が0.20mm〜0.25mmの壁の厚をもつ請求
   項１記載の細胞培養ユニット。
3. 【請求項３】液体密封ハウジング60: 該ハウジング内に配置され、多数の細長い管22からなる
   垂直方向の酸素付加装置20: 該管の１つの開口末端は実質的に共通の平面に配置さ
   れ、該管を通って流れる酸素含有気体を受け取るように
   適合された気体流入面24を形成し、そして該管の他の１
   つの開口末端は実質的に共通の平面に配置され、該管を
   通って平面方向に該気体が取り出される気体流出面26を
   形成する、 酸素付加すべき栄養培地を該液体密封ハウジング60に導
   入する手段62: 該液体密封ハウジングから該酸素付加された栄養培地を
   除去する手段64: 該液体密封ハウジング及び該管中に酸素含有気体を導入
   するために、該酸素付加装置の該気体流入面に連絡する
   手段23:及び 該管及び該液体密封ハウジングから気体を除去するため
   に、該酸素付加装置の気体流出面に連絡する手段25: をさらに含む請求項１又は２記載の細胞培養ユニット。
4. 【請求項４】酸素透過性で且つ液体不透過性の材料がシ
   リコーンゴムである請求項１〜３のいずれか１つの項記
   載の細胞培養ユニット。