JP6104262B2 - 非侵入的なバイオリアクターのモニタリング - Google Patents
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Description
細胞および生物体を成長させるために使用されるバイオリアクターでは、成長を最適化するために、栄養培地を頻繁にモニターしてその特性を調整することが必要である。最も一般的には、これはバイオリアクター内のポートを通じて栄養培地の試料採取をすることによって行われ、これにはバイオリアクターがコンタミネーションするリスクがある。フローセルを通じて栄養培地を運ぶ方法も用いられ、これにはなおコンタミネーションのリスクがある。つい最近、バイオリアクターの内側に取り付けた使い捨てセンサーを使用し、バッグの外側からそれらの応答を読み取ることによってモニターすることが行われた。この方法により、実用的な選択がもたらされるが、応答の変動性が大きく、また、この方法を用いる費用が高いので、依然としてあまり望ましくない。
特定の実施形態において、本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
バイオリアクター内の栄養培地をモニターするための方法であって、
a.バイオリアクター内に、前記バイオリアクターの外部と流体連通している1つの開放端および1つの密閉端を有する、放出プローブまたは検出プローブを収容するのに適した少なくとも一対のレセプタクルを配置する工程、
b.放出プローブを第1のレセプタクル内に配置する工程、
c.検出プローブを第2のレセプタクル内に配置する工程、
d.前記放出プローブおよび検出プローブの方向を、透過放射物を読み取るために互いに向き合うように、または回析放射物を読み取る角度に調整する工程、および
e.前記放出プローブおよび検出プローブを作動させて、適用された放射物の透過または回析を記録する工程
を含む方法。
(項目2)
前記レセプタクルの密閉端が互いに連結している、項目1に記載のモニターするための方法。
(項目3)
複数の第1のレセプタクルおよび第2のレセプタクルが前記バイオリアクターの内側に配置されている、項目1に記載のモニターするための方法。
(項目4)
前記レセプタクルが金属製、プラスチック製、ガラス製または融解石英製である、項目1に記載のモニターするための方法。
(項目5)
前記レセプタクルが円管、楕円管、長方形管または正方形管である、項目1に記載のモニターする方法。
(項目6)
前記レセプタクルがポリメタクリル酸メチル材料製、ポリスチレン材料製またはポリテトラフルオロエチレン材料製である、項目1に記載のモニターする方法。
(項目7)
前記レセプタクルを構成する材料が、使用する放射物種に対して透過的であるものである、項目1に記載のモニターする方法。
(項目8)
音響放射物が、音波、超音波または超低周波音波を含む、項目1に記載のモニターする方法。
(項目9)
電磁放射物が、電波、マイクロ波、赤外線、可視光、紫外線、X線およびガンマ線を含む、項目1に記載のモニターする方法。
(項目10)
前記栄養培地を、pH、溶存酸素、溶存二酸化炭素、光学濃度または前記栄養培地中の化学的実体の種類もしくは濃度についてモニターする、項目1に記載のモニターするための方法。
(項目11)
前記検出プローブが、前記栄養培地中の細胞の数を計数することができる光学エレメントまたはカメラである、項目1に記載のモニターするための方法。
(項目12)
前記放出プローブが、前記バイオリアクターの内側に配置され、前記栄養培地に曝露された使い捨て蛍光エレメントである、項目1に記載のモニターするための方法。
(項目13)
複数の放出プローブおよび検出プローブを前記レセプタクル内に取り付け、前記栄養培地のいくつかの性質を同時に記録する、項目1に記載のモニターするための方法。
バイオリアクターにおけるプロセスの最適な操作には、pH、溶存酸素、溶存二酸化炭素、光学濃度、細胞数、グルコース濃度およびプロセスに特異的な種々の他のパラメータなどのパラメータをモニターすることが必要である。これらのパラメータをモニターするのは、バイオリアクターにおける細胞および生物体の成長プロファイルを最適化するために栄養培地の条件または化学組成を調整することを可能にするためである。
Claims (14)
- バイオリアクター内の栄養培地をモニターするための方法であって、
a.バイオリアクター内に、前記バイオリアクターの外部と流体連通している1つの開放端および1つの密閉端を有する、放出プローブまたは検出プローブを収容するのに適した少なくとも一対のレセプタクルを配置する工程、
b.放出プローブを第1のレセプタクル内に配置する工程、
c.検出プローブを第2のレセプタクル内に配置する工程、
d.前記放出プローブおよび検出プローブの方向を、透過放射物を読み取るために互いに向き合うように、または回析放射物を読み取る角度に調整する工程、および
e.前記放出プローブおよび検出プローブを作動させて、適用された放射物の透過または回析を記録する工程
を含み、前記第1のレセプタクル内の前記放出プローブと前記第2のレセプタクル内の前記検出プローブとの間の距離が、前記放出プローブおよび前記検出プローブを上下に調整することによって変化され得、前記プローブ間の距離が、モニターされる前記栄養培地の深さを表す、方法。 - 前記レセプタクルの密閉端が互いに連結している、請求項1に記載のモニターするための方法。
- 前記第1のレセプタクルおよび前記第2のレセプタクルがV字形に位置づけられている、請求項2に記載のモニターするための方法。
- 複数の第1のレセプタクルおよび第2のレセプタクルが前記バイオリアクターの内側に配置されている、請求項1に記載のモニターするための方法。
- 前記レセプタクルが金属製、プラスチック製、ガラス製または融解石英製である、請求項1に記載のモニターするための方法。
- 前記レセプタクルが円管、楕円管、長方形管または正方形管である、請求項1に記載のモニターする方法。
- 前記レセプタクルがポリメタクリル酸メチル材料製、ポリスチレン材料製またはポリテトラフルオロエチレン材料製である、請求項1に記載のモニターする方法。
- 前記レセプタクルを構成する材料が、使用する放射物種に対して透過的であるものである、請求項1に記載のモニターする方法。
- 音響放射物が、音波、超音波または超低周波音波を含む、請求項1に記載のモニターする方法。
- 電磁放射物が、電波、マイクロ波、赤外線、可視光、紫外線、X線およびガンマ線を含む、請求項1に記載のモニターする方法。
- 前記栄養培地を、pH、溶存酸素、溶存二酸化炭素、光学濃度または前記栄養培地中の化学的実体の種類もしくは濃度についてモニターする、請求項1に記載のモニターするための方法。
- 前記検出プローブが、前記栄養培地中の細胞の数を計数することができる光学エレメントまたはカメラである、請求項1に記載のモニターするための方法。
- 前記放出プローブが、前記バイオリアクターの内側に配置され、前記栄養培地に曝露された使い捨て蛍光エレメントである、請求項1に記載のモニターするための方法。
- 複数の放出プローブおよび検出プローブを前記レセプタクル内に取り付け、前記栄養培地のいくつかの性質を同時に記録する、請求項1に記載のモニターするための方法。
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