JP3171634B2 - 生体触媒により生体的反応を実施する反応装置 - Google Patents
生体触媒により生体的反応を実施する反応装置Info
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、攪拌装置と監察兼制御
部分もしくは装置が配置されている基部と緊密に上に置
くことができる蓋とを有する、生体触媒(Biokatalysato
ren)なしに生体的反応を実施する反応装置に関するもの
である。
部分もしくは装置が配置されている基部と緊密に上に置
くことができる蓋とを有する、生体触媒(Biokatalysato
ren)なしに生体的反応を実施する反応装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】この公知の形態は装入態様稼働用又は連
続稼働用の普通の反応装置に関するものであり、その際
このシステムにおいては生体触媒は培養基（Substgrt)
に固定(austragen) され、その後追加的に培養基から分
離されなければならない。
続稼働用の普通の反応装置に関するものであり、その際
このシステムにおいては生体触媒は培養基（Substgrt)
に固定(austragen) され、その後追加的に培養基から分
離されなければならない。
【０００３】生体触媒がキャリアマトリックス、例えば
所謂「マイクロキャリア」に固定され、もしくは生体触
媒自身を固めることにより１つの狭いマトリックスを形
成することは反応装置においてはすべて公知である。こ
の反応装置においてはマイクロキャリアもしくは生体触
媒マトリックスがシリンダ中に配置され、該シリンダは
下から培養基により貫流され、しかもマイクロキャリア
もしくは生体触媒マトリックスが移動床の形で流動化さ
れるような仕方で貫流される。このマトリックスもしく
はマイクロキャリアは、培養基により貫流されるが、し
かしその比重及びそれに合わせた流速の故にシリンダに
残留し、それに対し、変換された培養基は上端で取り去
られ循環される。循環導管はガス交換器に導かれ、該ガ
ス交換器内で培養基は酸素を富化され、形成された二酸
化炭素は取り去られる。更に循環導管では次いで尚加熱
部分、ＰＨ測定部分、酸素ゾンデ、温度ゾンデ、及び循
環ポンプが配置されている。このような形態は、したが
って培養基に溶解するだけの酸素が培養基に導入される
だけであり、従って移動床の中では酸素集中の減少が非
常に強く生じるので、培養基の酸素成分が移動床の上部
領域では非常に少なく、別の反応が阻止される、という
欠点を有する。
所謂「マイクロキャリア」に固定され、もしくは生体触
媒自身を固めることにより１つの狭いマトリックスを形
成することは反応装置においてはすべて公知である。こ
の反応装置においてはマイクロキャリアもしくは生体触
媒マトリックスがシリンダ中に配置され、該シリンダは
下から培養基により貫流され、しかもマイクロキャリア
もしくは生体触媒マトリックスが移動床の形で流動化さ
れるような仕方で貫流される。このマトリックスもしく
はマイクロキャリアは、培養基により貫流されるが、し
かしその比重及びそれに合わせた流速の故にシリンダに
残留し、それに対し、変換された培養基は上端で取り去
られ循環される。循環導管はガス交換器に導かれ、該ガ
ス交換器内で培養基は酸素を富化され、形成された二酸
化炭素は取り去られる。更に循環導管では次いで尚加熱
部分、ＰＨ測定部分、酸素ゾンデ、温度ゾンデ、及び循
環ポンプが配置されている。このような形態は、したが
って培養基に溶解するだけの酸素が培養基に導入される
だけであり、従って移動床の中では酸素集中の減少が非
常に強く生じるので、培養基の酸素成分が移動床の上部
領域では非常に少なく、別の反応が阻止される、という
欠点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、生体触媒に
反応に必要なガスを全長にわたって十分に供給できる頭
初の種類の反応装置を提供することを課題としている。
反応に必要なガスを全長にわたって十分に供給できる頭
初の種類の反応装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題
を、基部と蓋との間に中間部が設けられ、該中間部は移
動床反応装置及び／又は固定床反応装置として使用する
場合に下部領域に気泡貫通性キャリア、特にキャリア板
を、生体触媒を負うマトリックスもしくは生体触媒マト
リックスのために有し、その際中間部の上部領域から始
まり基部に至る循環導管が設けられ、攪拌装置が循環ポ
ンプとして形成されていることを特徴とする反応装置に
より解決した。
を、基部と蓋との間に中間部が設けられ、該中間部は移
動床反応装置及び／又は固定床反応装置として使用する
場合に下部領域に気泡貫通性キャリア、特にキャリア板
を、生体触媒を負うマトリックスもしくは生体触媒マト
リックスのために有し、その際中間部の上部領域から始
まり基部に至る循環導管が設けられ、攪拌装置が循環ポ
ンプとして形成されていることを特徴とする反応装置に
より解決した。
【０００６】
【作用及び効果】それにより、取り入れられた気泡はキ
ャリア板を貫流することができ、したがって気泡（ガス
泡）状の状態で移動床部分もしくは固定床部分に導入す
ることができ、その際気泡はキャリアマトリックスもし
くは生体触媒マトリックスを貫通することにより、くり
返し新しい境界面が泡内部と培養基との間に作り出さ
れ、それにより小気泡状に導入されたガスを完全に使用
することが得られる。更に境界面を交換することによ
り、ガス交換が、酸素が泡から逃げるようにされること
ができ、そのために材料交換結果として二酸化炭素がシ
ステムから取り出される。更に従来の反応装置は移動床
反応装置もしくは固定床反応装置は本発明に係る形態に
変換され、それにより従来の反応装置の為に自由になる
監視兼制御部分もしくは装置が又移動床反応装置に装着
可能である。
ャリア板を貫流することができ、したがって気泡（ガス
泡）状の状態で移動床部分もしくは固定床部分に導入す
ることができ、その際気泡はキャリアマトリックスもし
くは生体触媒マトリックスを貫通することにより、くり
返し新しい境界面が泡内部と培養基との間に作り出さ
れ、それにより小気泡状に導入されたガスを完全に使用
することが得られる。更に境界面を交換することによ
り、ガス交換が、酸素が泡から逃げるようにされること
ができ、そのために材料交換結果として二酸化炭素がシ
ステムから取り出される。更に従来の反応装置は移動床
反応装置もしくは固定床反応装置は本発明に係る形態に
変換され、それにより従来の反応装置の為に自由になる
監視兼制御部分もしくは装置が又移動床反応装置に装着
可能である。
【０００７】有利には中間部分がモジュールに（modula
r)交換可能にすることができるので、基部の高い装置が
多数の反応装置に使用可能である。更にキャリア板によ
り形成されるキャリアは疎水性物質面と３〜１２％、特
に５〜７．５％通過性を有する。したがって下側に爆発
的にキャリア板を貫通し、生体触媒を負ったマトリック
スもしくは生体触媒マトリックスを上方に引き裂いてい
くような大きな泡を形成することなしに、空気泡はキャ
リア板を阻止されることなく貫通することができるとい
うことが達成される。特に良好なガス導入のために、気
泡貫通性キャリアが静的混合物として形成されることが
でき、それにより反応液をガスと再度強烈に十分な混合
が達成される。
r)交換可能にすることができるので、基部の高い装置が
多数の反応装置に使用可能である。更にキャリア板によ
り形成されるキャリアは疎水性物質面と３〜１２％、特
に５〜７．５％通過性を有する。したがって下側に爆発
的にキャリア板を貫通し、生体触媒を負ったマトリック
スもしくは生体触媒マトリックスを上方に引き裂いてい
くような大きな泡を形成することなしに、空気泡はキャ
リア板を阻止されることなく貫通することができるとい
うことが達成される。特に良好なガス導入のために、気
泡貫通性キャリアが静的混合物として形成されることが
でき、それにより反応液をガスと再度強烈に十分な混合
が達成される。
【０００８】特に簡単な形態として循環導管は、場合に
よっては格子により閉じられる中央管として形成される
ことができ、該中央管はキャリア板を貫通し攪拌装置に
至る。
よっては格子により閉じられる中央管として形成される
ことができ、該中央管はキャリア板を貫通し攪拌装置に
至る。
【０００９】それにより外側にある管によりエネルギー
損失が予防され、その際必要なスペースが僅かであるこ
とを除いて、本発明に係る装置は特に簡単に殺菌及び浄
化され得る。攪拌装置のポンプ作用を高めるために循環
導管を形成する中央管は下端領域に継ぎ輪を具備し、該
継ぎ輪は外側に攪拌装置のポンプを形成する羽根車に拡
がり、その場合攪拌装置は軸流コンベアを形成する。そ
れにより特に良好な循環が得られ、その際液体の中央抜
き取りにより均一な循環が達成される。その場合循環導
管と継ぎ輪との間に円錐状に継ぎ輪の方に拡がる移行領
域が設けられることができ、そのことは流動技術的に特
に良好な形態を生ずる。両方向に等しく作用するポンプ
効率を得るために、攪拌装置の羽根はほぼ継ぎ輪の長さ
の中間に配置されることができる。継ぎ輪と反応装置内
壁との間の中間室に反応液の回転を阻止するための邪魔
板を装着することができ、それにより大体垂直方向に下
からキャリア板へ液体が生じ、従って液体が均一に下か
ら上に貫流し、従って均一な流れ関係が移動床もしくは
固定床内に達成される。循環の間又浄化プロセス及び類
似のプロセスを実施することができるように、循環導管
の壁は少なくとも一部の領域がフィルタ膜、例えばウル
トラフィルタ膜として又は透過膜として形成されること
ができる。
損失が予防され、その際必要なスペースが僅かであるこ
とを除いて、本発明に係る装置は特に簡単に殺菌及び浄
化され得る。攪拌装置のポンプ作用を高めるために循環
導管を形成する中央管は下端領域に継ぎ輪を具備し、該
継ぎ輪は外側に攪拌装置のポンプを形成する羽根車に拡
がり、その場合攪拌装置は軸流コンベアを形成する。そ
れにより特に良好な循環が得られ、その際液体の中央抜
き取りにより均一な循環が達成される。その場合循環導
管と継ぎ輪との間に円錐状に継ぎ輪の方に拡がる移行領
域が設けられることができ、そのことは流動技術的に特
に良好な形態を生ずる。両方向に等しく作用するポンプ
効率を得るために、攪拌装置の羽根はほぼ継ぎ輪の長さ
の中間に配置されることができる。継ぎ輪と反応装置内
壁との間の中間室に反応液の回転を阻止するための邪魔
板を装着することができ、それにより大体垂直方向に下
からキャリア板へ液体が生じ、従って液体が均一に下か
ら上に貫流し、従って均一な流れ関係が移動床もしくは
固定床内に達成される。循環の間又浄化プロセス及び類
似のプロセスを実施することができるように、循環導管
の壁は少なくとも一部の領域がフィルタ膜、例えばウル
トラフィルタ膜として又は透過膜として形成されること
ができる。
【００１０】特に有効なガス導入のために循環導管には
攪拌装置の上側に、特に拡くされる移行領域に、ガス導
入部分が設けられることができる。したがって導入され
たガスは攪拌装置により即座に液中に微細に分配され、
次いで微細に分配された泡としてキャリア板を通して固
定床もしくは移動床に導入される。
攪拌装置の上側に、特に拡くされる移行領域に、ガス導
入部分が設けられることができる。したがって導入され
たガスは攪拌装置により即座に液中に微細に分配され、
次いで微細に分配された泡としてキャリア板を通して固
定床もしくは移動床に導入される。
【００１１】有利には攪拌装置の羽根車は剪断力が少な
くなるように形成されることができ、したがって又セル
(Zell)が懸濁中に残り、例えば機械的損傷を攪拌装置に
よりセルに生じる溶解結果（Lyseprodukt)を生じる可能
性なしに、再びマトリックス中に戻し案内可能である。
くなるように形成されることができ、したがって又セル
(Zell)が懸濁中に残り、例えば機械的損傷を攪拌装置に
よりセルに生じる溶解結果（Lyseprodukt)を生じる可能
性なしに、再びマトリックス中に戻し案内可能である。
【００１２】最後に攪拌装置は回転方向逆転可能に駆動
可能にする事ができ、それにより移動床又は固定床の固
体パックが達成され、もしくはこの態様で戻し洗いによ
り移動床もしくは固定床の良好な植え付け（Beimpfung)
が行われることができる。
可能にする事ができ、それにより移動床又は固定床の固
体パックが達成され、もしくはこの態様で戻し洗いによ
り移動床もしくは固定床の良好な植え付け（Beimpfung)
が行われることができる。
【００１３】
【実施例】反応装置は基部１と蓋２とその間に配置され
た中間部分３とからなる。中間部分３はモジュラーに
（１ユニットとして）交換可能であり、この場合中間部
分は移動床反応装置もしくは固定床反応装置用に形成さ
れている。それに対して中間部分３は下部領域に多孔性
キャリア板４を有し、該キャリア板は疎水性材料により
形成され３〜１２、この場合５〜７．５％ の透過性を
有するキャリア板はその形態より静的混合器として有効
であり、疎水性表面及び与えられた透過性により気泡透
過性である。中間部分３には中央循環導管５が設けら
れ、該中央循環導管は上端に導入ホッパ６を具備する。
この例では導入ホッパ６は３つの色々な高さを示してお
り、この導入ホッパは反応装置の充填高さ毎に取りつけ
られる。導入ホッパは上側を格子７により蓋され、一方
では吸入の際の渦の形成を阻止し、他方では又固定床も
しくは移動床の充填材料が循環導管に吸引を阻止する。
充填材料は８で示されている。
た中間部分３とからなる。中間部分３はモジュラーに
（１ユニットとして）交換可能であり、この場合中間部
分は移動床反応装置もしくは固定床反応装置用に形成さ
れている。それに対して中間部分３は下部領域に多孔性
キャリア板４を有し、該キャリア板は疎水性材料により
形成され３〜１２、この場合５〜７．５％ の透過性を
有するキャリア板はその形態より静的混合器として有効
であり、疎水性表面及び与えられた透過性により気泡透
過性である。中間部分３には中央循環導管５が設けら
れ、該中央循環導管は上端に導入ホッパ６を具備する。
この例では導入ホッパ６は３つの色々な高さを示してお
り、この導入ホッパは反応装置の充填高さ毎に取りつけ
られる。導入ホッパは上側を格子７により蓋され、一方
では吸入の際の渦の形成を阻止し、他方では又固定床も
しくは移動床の充填材料が循環導管に吸引を阻止する。
充填材料は８で示されている。
【００１４】充填材料８は生体触媒用の特別の比重を有
し適当する多孔性構造を有するキャリアマトリックス
と、いわゆる「マイクロキャリア」とすることができ、
従って生体触媒、例えばマイクロ有機体（Mikroorganis
men)、セル培養のセル（Zellenvon Zellkulturen)、酵
素チエーン(Enzymketten) 等がマイクロキャリアに付着
することができ、もしくはマイクロキャリアは有機体が
まじって生える。勿論又反応装置は、使用される生体触
媒がいわゆる懸濁セル、すなわち機械的交換作用によっ
てのみマイクロキャリアの表面に付着するセルであるよ
うに形成されることができる。
し適当する多孔性構造を有するキャリアマトリックス
と、いわゆる「マイクロキャリア」とすることができ、
従って生体触媒、例えばマイクロ有機体（Mikroorganis
men)、セル培養のセル（Zellenvon Zellkulturen)、酵
素チエーン(Enzymketten) 等がマイクロキャリアに付着
することができ、もしくはマイクロキャリアは有機体が
まじって生える。勿論又反応装置は、使用される生体触
媒がいわゆる懸濁セル、すなわち機械的交換作用によっ
てのみマイクロキャリアの表面に付着するセルであるよ
うに形成されることができる。
【００１５】この実施例では中央循環導管は延長部５′
により基部１に続いており、延長部の下端が円錐状に拡
がる移行部分９と連結されている。この移行部分は循環
導管を円筒状継ぎ輪１０と連結し、該継ぎ輪の中には攪
拌装置１２の攪拌羽根１１が配置されている。攪拌羽根
１１は継ぎ輪と共に軸流ポンプを形成し、回転方向を反
転可能な電気モータ１３により両方の送り方向に駆動可
能てある。円錐状移行部９の内部に、円筒状継ぎ輪１０
内で液体が一緒に回転するのを阻止する邪魔板１４が配
置されている。円筒状継ぎ輪１０と基部１の壁との間の
中間室に同様に邪魔板１５が設けられ、該邪魔板により
円筒状継ぎ輪から下方に出る液体は、垂直に上方に流
れ、従って均一に多孔性キャリア板４を貫通するよう
に、転向される。
により基部１に続いており、延長部の下端が円錐状に拡
がる移行部分９と連結されている。この移行部分は循環
導管を円筒状継ぎ輪１０と連結し、該継ぎ輪の中には攪
拌装置１２の攪拌羽根１１が配置されている。攪拌羽根
１１は継ぎ輪と共に軸流ポンプを形成し、回転方向を反
転可能な電気モータ１３により両方の送り方向に駆動可
能てある。円錐状移行部９の内部に、円筒状継ぎ輪１０
内で液体が一緒に回転するのを阻止する邪魔板１４が配
置されている。円筒状継ぎ輪１０と基部１の壁との間の
中間室に同様に邪魔板１５が設けられ、該邪魔板により
円筒状継ぎ輪から下方に出る液体は、垂直に上方に流
れ、従って均一に多孔性キャリア板４を貫通するよう
に、転向される。
【００１６】移行部９にはガス導入導管１６が開口し、
該ガス導入導管によりガスは攪拌羽根に導く液流内に微
細に分配されて導入される。攪拌羽根により次いでガス
はもっと多くに分けられ、次いで最も微細に分配されて
流体と共に円筒状継ぎ輪１０の下端で反応装置の中に入
り、液体と共に上方に多孔性キャリア板にまで流れ、そ
こでキャリア板４の疎水性形態により小さい気泡がキャ
リア板に付着することなく、貫通することができ、それ
で移動床もしくは固定床を動き回る。この動き回り（Du
rchstreifen)の際気泡の充填体８での摩擦により夫々新
しいガス交換表面を作り出し、それによりガス/ 液体物
質移行(Gas/Fluessig-Massen-Transfer)が高められる。
したがって例えば反応装置の上端までいつも十分な量の
酵素が自由になる。１７で資料取出装置、酸素電極のよ
うな測定電極、ＰＨ電極等のための接続部が示される。
該ガス導入導管によりガスは攪拌羽根に導く液流内に微
細に分配されて導入される。攪拌羽根により次いでガス
はもっと多くに分けられ、次いで最も微細に分配されて
流体と共に円筒状継ぎ輪１０の下端で反応装置の中に入
り、液体と共に上方に多孔性キャリア板にまで流れ、そ
こでキャリア板４の疎水性形態により小さい気泡がキャ
リア板に付着することなく、貫通することができ、それ
で移動床もしくは固定床を動き回る。この動き回り（Du
rchstreifen)の際気泡の充填体８での摩擦により夫々新
しいガス交換表面を作り出し、それによりガス/ 液体物
質移行(Gas/Fluessig-Massen-Transfer)が高められる。
したがって例えば反応装置の上端までいつも十分な量の
酵素が自由になる。１７で資料取出装置、酸素電極のよ
うな測定電極、ＰＨ電極等のための接続部が示される。
【００１７】資料は又資料除去装置１８又はしかしガス
導入のために使用可能である予備接続部１９において取
り出されることもできる。
導入のために使用可能である予備接続部１９において取
り出されることもできる。
【００１８】２０で覗きガラスが示され、該覗きガラス
により移動床の内側での流れの関係の正確な経過が監察
されることができる。
により移動床の内側での流れの関係の正確な経過が監察
されることができる。
【００１９】又部分的に液体流により洗浄され、次いで
再び循環により床に導入される本発明に係る反応装置の
斯かるセル（細胞Zell) ）を培養することができるよう
に、攪拌装置１２の攪拌羽根１１は剪断力が少ないよう
に形成され、すなわち一方ではセルを損傷する可能性の
ある鋭い当たり縁を設けず、他方ではポンプ羽根の幾何
形状を給送力率が最大にされ、同時に渦と機械的剪断効
果が最小にされる。
再び循環により床に導入される本発明に係る反応装置の
斯かるセル（細胞Zell) ）を培養することができるよう
に、攪拌装置１２の攪拌羽根１１は剪断力が少ないよう
に形成され、すなわち一方ではセルを損傷する可能性の
ある鋭い当たり縁を設けず、他方ではポンプ羽根の幾何
形状を給送力率が最大にされ、同時に渦と機械的剪断効
果が最小にされる。
【００２０】以下に本発明に係る反応装置の作用を方法
例により説明する。 方法例１ （付着セル型）; 移動床内の培養 方法例１は付着した動物セルライン（tierischen Zelli
nie)の、IgG 分離し再結合されたＣＨＯセル( 原典ＩＡ
Ｍ）の培養を、成長と新陳代謝的活動の維持とを特に固
着的に(Verankert) キャリアマトリックスに使用するセ
ルラインの典型的場合として示す。
例により説明する。 方法例１ （付着セル型）; 移動床内の培養 方法例１は付着した動物セルライン（tierischen Zelli
nie)の、IgG 分離し再結合されたＣＨＯセル( 原典ＩＡ
Ｍ）の培養を、成長と新陳代謝的活動の維持とを特に固
着的に(Verankert) キャリアマトリックスに使用するセ
ルラインの典型的場合として示す。
【００２１】再結合されたＣＨＯセルはこの方法例１で
は標準条件（３７°ｃ、ｐＨ７．１）の下で５％胎生小
牛の血清(foetalem Kaelberserum) を有するＤＭＥＭ／
ＨＡＭ′ＳＦ１２媒質により１０リットル実験室移動床
反応装置の中で多孔生マイクロキャリアの上に培養され
た。
は標準条件（３７°ｃ、ｐＨ７．１）の下で５％胎生小
牛の血清(foetalem Kaelberserum) を有するＤＭＥＭ／
ＨＡＭ′ＳＦ１２媒質により１０リットル実験室移動床
反応装置の中で多孔生マイクロキャリアの上に培養され
た。
【００２２】図２から９７０時間にわたって達成された
セル密度が示される。最大に得られたセル密度は１ミリ
リットルの多孔生キャリアマトリックス当り１４０×１
０6 セルになる。実験時間４６６時間において示す矢印
では蛋白質のない培養媒質を使用し、それによりほとん
ど僅かに成長と新陳代謝（Metabolismus) が妨げられ
た。
セル密度が示される。最大に得られたセル密度は１ミリ
リットルの多孔生キャリアマトリックス当り１４０×１
０6 セルになる。実験時間４６６時間において示す矢印
では蛋白質のない培養媒質を使用し、それによりほとん
ど僅かに成長と新陳代謝（Metabolismus) が妨げられ
た。
【００２３】この例は例えば再結合と非再結合のＣＨ
Ｏ、ＢＨＫ、ＶＥＲＯ等のような多くの標準セルのため
に代表的である。 方法例２（懸濁セル型式）；移動床内の培養 方法例２は懸濁セル、マウス／人交配種（原典ＩＡＭ）
の培養を示す。不死パートナー（Immortalisierungspar
tner) もこの不死パートナーにより融解されたセルもリ
ンパシステムのセルであり、該セルは普通には周辺的に
(peripher)血液に懸濁したセルとして存在し方法例２で
は「懸濁セル」用の代表として作用する。
Ｏ、ＢＨＫ、ＶＥＲＯ等のような多くの標準セルのため
に代表的である。 方法例２（懸濁セル型式）；移動床内の培養 方法例２は懸濁セル、マウス／人交配種（原典ＩＡＭ）
の培養を示す。不死パートナー（Immortalisierungspar
tner) もこの不死パートナーにより融解されたセルもリ
ンパシステムのセルであり、該セルは普通には周辺的に
(peripher)血液に懸濁したセルとして存在し方法例２で
は「懸濁セル」用の代表として作用する。
【００２４】懸濁セルはこの方法例２では１０リットル
実施室移動床反応装置内で多孔性マイクロキャリアの上
に標準条件（３７°ｃ、ｐＨ６．９５）の下で２％胎生
小牛の血清と置換してＲＰＭＩ１６４０媒質により培養
された。
実施室移動床反応装置内で多孔性マイクロキャリアの上
に標準条件（３７°ｃ、ｐＨ６．９５）の下で２％胎生
小牛の血清と置換してＲＰＭＩ１６４０媒質により培養
された。
【００２５】図３から２０００時間にわたって得られた
セル密度が示される。得られた最大セル密度は１ミリリ
ットルの多孔性キャリアマトリックス当たり４．５×１
０6 セルになる。これは普通の反応装置型式（静化学的
培養(chemostatische Kultur) ）で得られるセル密度に
比べてファクターで１０〜１５だけ高い。
セル密度が示される。得られた最大セル密度は１ミリリ
ットルの多孔性キャリアマトリックス当たり４．５×１
０6 セルになる。これは普通の反応装置型式（静化学的
培養(chemostatische Kultur) ）で得られるセル密度に
比べてファクターで１０〜１５だけ高い。
【００２６】方法例２は、自身が非常にゆっくり、そし
て低密度で成長する交配種セル（Hybridomzellen) （人
交配種、外交配種（Xenohybride)) ですら前記移動床反
応装置システムにより高いセル密度に、即ち１ミリリッ
トル当たり１０6 交配種を基本的に越える密度で培養さ
れることができるという結論を生じた。 方法例３（懸濁セル型式）；固定床（パックされた床）
内の培養 方法例３は懸濁セル（マウス×マウス交配種セルライ
ン）１０リットル実験室移動床反応装置内の多孔性マイ
クロキャリアに標準条件（３７°ｃ、ｐＨ７）の下でＲ
ＰＭＩ１６４０媒質により培養された。図４から２００
０時間の実験時間にわたって得られたセル密度を示す。
得られた最大セル密度は１ミリリットル多孔性キャリア
マトリックス当たり８×１０6 セルになる。実験時間４
００と１６００の図に示した矢印は血清なしの灌注媒質
（Porfusionsmedien) の使用を示す。図から自身が血清
なしの媒質の導入の際ですら培養は広い範囲にわたって
普通の成長と変わらない新陳代謝的活性を有する。
て低密度で成長する交配種セル（Hybridomzellen) （人
交配種、外交配種（Xenohybride)) ですら前記移動床反
応装置システムにより高いセル密度に、即ち１ミリリッ
トル当たり１０6 交配種を基本的に越える密度で培養さ
れることができるという結論を生じた。 方法例３（懸濁セル型式）；固定床（パックされた床）
内の培養 方法例３は懸濁セル（マウス×マウス交配種セルライ
ン）１０リットル実験室移動床反応装置内の多孔性マイ
クロキャリアに標準条件（３７°ｃ、ｐＨ７）の下でＲ
ＰＭＩ１６４０媒質により培養された。図４から２００
０時間の実験時間にわたって得られたセル密度を示す。
得られた最大セル密度は１ミリリットル多孔性キャリア
マトリックス当たり８×１０6 セルになる。実験時間４
００と１６００の図に示した矢印は血清なしの灌注媒質
（Porfusionsmedien) の使用を示す。図から自身が血清
なしの媒質の導入の際ですら培養は広い範囲にわたって
普通の成長と変わらない新陳代謝的活性を有する。
【００２７】この例は前記移動床もしくは固定床反応装
置システムの導入の下ではマリーネ起源（murinen Ursp
rungs)( マウス×マウス交配種セル) の交配種セルの培
養に関しては高いセル密度、すなわち１ミリリットル当
たり基本的に５×１０6 セル以上のセル密度を得ること
が可能になるという結論が得られた。
置システムの導入の下ではマリーネ起源（murinen Ursp
rungs)( マウス×マウス交配種セル) の交配種セルの培
養に関しては高いセル密度、すなわち１ミリリットル当
たり基本的に５×１０6 セル以上のセル密度を得ること
が可能になるという結論が得られた。
【図１】本発明に係る反応装置の実施例の垂直断面図で
ある。
ある。
【図２】実際経過にわたって得られるセル密度に対応す
る曲線である。
る曲線である。
【図３】実際経過にわたって得られるセル密度に対応す
る曲線である。
る曲線である。
【図４】実際経過にわたって得られるセル密度に対応す
る曲線である。
る曲線である。
１ 基部 ２ 蓋 ３ 中間部 ４ キャリア板 ８ 生体触媒マトリックス １２ 攪拌装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレッド ライター オーストリア アー−1160 ウイーン ハスナーシュトラーセ 56／32 (72)発明者 ゲラルド ブリュームル オーストリア アー−1160 ウイーン ヒップガッセ 25／12 (72)発明者 ニコラウス ザッハ オーストリア アー−1080 ウイーン ハーメルリングプラッツ ４／23 (72)発明者 テオドール ガイダ オーストリア アー−1020 ウイーン フェルディナンドシュトラーセ ２／１ ／５／28 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12M 1/00 - 3/02
Claims (13)
- 【請求項１】 生体触媒により生体反応を実施するため
の反応装置において、該反応装置が： 内部空間を有しかつ軸心を画定する基部と； 蓋と； 反応領域を画定するに適する中間部と，前記蓋が前記中
間部に着脱自在に固定されるよう構成され、前記中間部
が前記基部と前記蓋との間に着脱自在に固定されるよう
構成されかつ前記基部への接続位置にてガス気泡透過性
支持部材を含み、前記中間部が移動床反応装置及び固定
床反応装置としての反応装置の選択的使用を可能にする
よう他の中間部により取替え自在であるようモジュール
キットの一部を構成し； 生体触媒を固定させるための前記支持部材上の前記中間
部内の反応領域内に保持されるマトリックスと； 前記内部空間と前記反応領域との間で培養基を循環させ
るための循環装置と、該循環装置が軸心方向へと前記中
間部を通るパイプよりなる循環導管及び前記基部の前記
内部空間内に設けられかつ前記中間部内で前記導管に着
脱自在に固定された延長部からなり； 前記循環導管を介して培養基を循環させるよう前記基部
内に配された攪拌装置と； 及び 反応装置の各操作モー
ドについての反応を看視しかつ制御する装置とを有する
ことを特徴とする反応装置。 - 【請求項２】 前記反応部材が、疎水性の面及び３−１
２％の透過性を有するキャリア板からなる請求項１に記
載の反応装置。 - 【請求項３】 前記キャリア板が５−７．５％の透過性
を有する請求項２に記載の反応装置。 - 【請求項４】 ガス気泡性支持部材が培養基の流れ中増
加した酸素の転移を可能にする静的混合器である請求項
１に記載の反応装置。 - 【請求項５】 前記中間部内の前記パイプが開口端を有
しかつさらに前記開口端を覆う格子よりなる請求項１に
記載の反応装置。 - 【請求項６】 前記攪拌装置が、軸心方向に培養基を向
けるための軸流ポンプでありかつ羽根を含み、前記延長
部が前記羽根を囲む継ぎ輪を備えた下端部を有する請求
項１に記載の反応装置。 - 【請求項７】 前記継ぎ輪と前記延長部を結合するため
の前記継ぎ輪方向に円錐状に拡がる移行部分を含む請求
項６に記載の反応装置。 - 【請求項８】 前記継ぎ輪が中央軸心を画定し、前記羽
根が前記軸心にほぼ沿って延在する請求項６に記載の反
応装置。 - 【請求項９】 前記羽根の回転中反応液の回転を防止す
るための前記継ぎ輪内に配された邪魔板を有する請求項
６に記載の反応装置。 - 【請求項１０】 前記基部の前記内部空間が内壁面部を
有し、さらに前記継ぎ輪と前記内壁面部との間の空間に
反応液を前記支持部材を介して上向き等分に流すよう向
ける邪魔板を設けてなる請求項６に記載の反応装置。 - 【請求項１１】 前記基部内に設けられかつ前記攪拌装
置の上方の前記循環導管と接続するガス供給装置を備え
る請求項６に記載の反応装置。 - 【請求項１２】 前記基部内に設けられかつ前記攪拌装
置の上方の前記循環導管と接続する供給装置を備え、前
記ガス供給装置が前記移行部分に結合される請求項７に
記載の反応装置。 - 【請求項１３】 前記羽根が剪断力を減少させる羽根で
ある請求項６に記載の反応装置。
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| US20050042149A1 (en) * | 1994-04-01 | 2005-02-24 | Integrated Chemical Synthesizers, Inc. | Nanoscale chemical synthesis |
| US5580523A (en) * | 1994-04-01 | 1996-12-03 | Bard; Allen J. | Integrated chemical synthesizers |
| IL155588A0 (en) * | 2003-04-27 | 2003-11-23 | Metabogal Ltd | Methods for expression of enzymatically active recombinant lysosomal enzymes in transgenic plant root cells and vectors used thereby |
| IL119310A (en) | 1996-09-26 | 1999-07-14 | Metabogal Ltd | Cell/tissue culturing device and method |
| US20050032211A1 (en) * | 1996-09-26 | 2005-02-10 | Metabogal Ltd. | Cell/tissue culturing device, system and method |
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| CA2353307A1 (fr) | 2001-07-13 | 2003-01-13 | Carmen Parent | Appareil et procede pour le traitement des effluents gazeux |
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| EP2813281B1 (en) | 2004-01-07 | 2016-08-17 | Pall Technology UK limited | Bioprocessing vessel |
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| ES2660667T3 (es) | 2007-05-07 | 2018-03-23 | Protalix Ltd. | Biorreactor desechable a gran escala |
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| WO2017079599A1 (en) | 2015-11-04 | 2017-05-11 | The Procter & Gamble Company | Absorbent structure |
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| US3523763A (en) * | 1967-09-28 | 1970-08-11 | Cities Service Res & Dev Co | Catalytic reactor |
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| NL8601495A (nl) * | 1986-06-09 | 1988-01-04 | Suiker Unie | Werkwijze en reactorvat voor de fermentatiebereiding van polysacchariden, in het bijzonder xanthaan. |
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