JPH02131154A - 生物細胞用遠心分離装置及び細胞の分離方法 - Google Patents

生物細胞用遠心分離装置及び細胞の分離方法

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JPH02131154A
JPH02131154A JP63282544A JP28254488A JPH02131154A JP H02131154 A JPH02131154 A JP H02131154A JP 63282544 A JP63282544 A JP 63282544A JP 28254488 A JP28254488 A JP 28254488A JP H02131154 A JPH02131154 A JP H02131154A
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tubular body
centrifugal separator
rotor chamber
chamber
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昌彦 石田
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良一 芳賀
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、生物細胞含有液中から細胞を分離回収する装
置及び方法に係り、特に生物細胞を損傷せず、かつ微生
物の侵入のない好適な遠心分離装置及び分離方法に関す
る。
〔従来の技術〕
動物細胞は、微生物細胞とことなり、増殖速度が小さい
ため、ケモスタット型の連結培養は実質上困難である。
従って、工業的に動物細胞を培養し、生産物を生成させ
るためには、培養槽内に細胞を捕捉した状態で栄養成分
を含む液体培地と老廃成分を含む廃液とを交換する、い
わゆる潅流培養が必要である。潅流培養により細胞の増
殖を維持するには、脆弱な細胞を機械的に損傷せずに生
理的条件下でかつ微生物フリーで1ケ月以上の長期間、
細胞の分離操作を反復して行うことが要求される。
従来、日立評論第67巻No、4  (1987年)の
p13〜17行に記載されているように、一般には実験
室レベルの手作業での分離操作がとられている。
すなわち、作業者が無菌室内で、微生物汚染のない様に
細心の注意を払いつつ、遠心管に培養液を充填して、開
放型の遠心分離機で分離し、上清を捨て、沈澱した細胞
をフレッシュ培地に再懸濁して培養槽に戻していた。本
操作は極めて微生物汚染のリスクが高く、かつ小量づつ
に分けて操作する必要がある。かつ、1バツチに1〜2
時間を要するため、その間細胞は溶存酸素の欠乏、温度
低下等、非生理的条件下におかれることを余ぎなくされ
る。
一方、最近、病院内で血液と血清とを分離するなどの目
的のため、例えば特開昭62166151号公報に記載
されているように、密閉系での遠心分離装置も開発され
ている。しかし、細胞含有液が高速で固体面と接触し、
かつ回転軸が外部で貫通するメカニカルシールのため、
脆弱な細胞を損傷し、シール部からの微生物侵入のリス
クが高い。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を改善し、培養液
が固体面と高速で接触せず、かつロータを耐圧密封構造
をとれる形とし、分離濃縮した細胞を媒液に再懸濁する
ことのできる遠心分離装置を創案し、この装置を用いて
細胞を分離する方法を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の生物細胞用遠心分離装置の第1の特徴は、スチ
ーム耐圧性の壁からなる密閉ロータ室に回動自在のロー
タを内蔵することである。
上記“密閉″とは、摺動部分のあるメカニカルシールで
はなく、例えばパツキンを介しての室と室上部とのフラ
ンジ部分による圧接等、細胞培養を長期間実施するにあ
たり、原理的に気密性に対し信顛性の高い密閉方法を意
味している。
これにより、少なくとも1ケ月以上の長期にわたる連絡
培養においても、外界からロータ室内への微生物の侵入
を効果的に防止できる。もちろん本発明の遠心分離装置
はそのために行う、スチーム加圧滅菌にも十分耐えるこ
とができる機械強度を有する材質からなるものである。
本発明の第2の特徴は、ロータ室内に、次の機能を有す
るロータと管状体を内蔵することである。すなわち、密
閉ロータ室内に回転自在のロータと、ロータ内に設置し
たセプタからなり、前記セプタは少なくとも細胞含有液
から細胞を遠心分離する時に、ロータ内液中に少なくと
もその一部が浸漬した状態でロータと同じ回転方向及び
同じ角速度で回転し、かつ遠心分離によりロータ内壁に
付着した状態で回収した細胞を媒液に再懸濁する際に、
ロータ内液中に少なくともその一部が浸漬した状態でセ
プタとロータとをいずれかを固定し、他を回転させるか
或いは両者を同一方向又は異なった方向で互いに異った
角速度で回転するようにすることである。
これにより、管状体をロータ内から出し入れせずに細胞
含有液中の細胞を遠心分離して回収し、さらに回収した
細胞を液体培地等の媒液に容易に再懸濁できる。この場
合、遠心分離時には、ロータと管状体は同期して回転す
るため、従来の遠心分離機の様に固体面と培養液とが高
速で接触することがなく、細胞に機械的損傷を与えずに
分離できる利点がある。
さらに、従来の密閉型ロータと異なり、ロータ内への液
の供給、遠心分離、懸濁等の操作時にロータ室内の酸素
含有ガスと液面とを接触させ、ロータ内の細胞を酸欠条
件下になることを防ぐ効果も合せ有している。
本発明の第3の特徴は、ロータの回転をロータ室壁外に
設置した磁力伝達機構により、ロータ室壁を隔てて行う
ことである。これにより、ロータ室を密閉したま−でロ
ータを水平方向に自在に回転させることができる。
以上の特徴を出すため、具体的には以下の方法がとられ
る。以下、その例をあげ、詳しく説明する。
先ず、本発明の第1の特徴であるロータ室について説明
する。
ロータ室内には培養液との接触を伴うロータをはじめと
する構造物を内蔵するため、分離を行う期間中は微生物
を含まない状態にしておかねばならない。そのため、ス
チーム殺菌を行うことになり、ロータ室は少なくとも1
20°C以上で10分以上のスチーム耐圧性が要求され
る。ロータ室は細胞に悪影響を及ぼす成分、例えば鉄イ
オン等が培養液と接触しない構造もしくは材質であるこ
とが要求される。通常はステンレススチールが用いられ
る。
ロータ室は、取扱い上、複数部分に分割できると便利で
ある。例えば、上部のふたと下の容器部分、上部のふた
、下部の底板と中間の胴部、或いは胴部をさらに水平方
向に複数部分以上に分けることにより達成できる。
次に、本発明の第2の特徴について具体的に説明する。
ロータ室内には少なくともロータと、管状体とロータ室
の壁を貫通し管状体と連絡する配管とが内蔵されている
ロータは、上方に開口部を有する椀形であり、ロータ室
底部から支持された状態で、水平方向に自在に回転する
ことができる。ロータは一体化されていても或いは取扱
いが容易な様に複数に分割する構造を取ってもよい。ロ
ータの形状は、目的とする細胞懸濁液の種類、濃度の他
、設定運転条件により選択することができるが、形状は
回転に際しても液体を胴部分に保持できる様、開口部に
比して径を大きくすることが必要である。
ロータの内側の中心底部には、管状体の支持のために用
いられ、後述する様に、その選択する管状体の構造及び
運転方法により、各種の構造のものが用いられる。
管状体は、ロータ内底部と接する管状体下部、その上の
セプタ、その上のロータ室壁を貫通する配管の下方末端
部と摺動する摺動部分とより構成される。
前述した様に、遠心分離の際には、セプタがロータ内液
中に全体もしくは一部が浸漬した状態で、ロータと同じ
回転方向に同じ角速度で回転するようにする。ロータの
回転は後述する様にロータ室底壁を通して磁力により行
われる。
遠心分離時の管状体の回転は、ロータと管状体との間の
クラッチ機構によるかあるいはロータの回転機構と異な
る管状体独自の回転機構によっても達成できる。
ロータと管状体との間のクラッチ機構は、ロータ内底部
と管状体の下部との間で形成する場合もあるし、セプタ
上部の管部分とロータ室壁との間に形成する場合もある
一方、遠心分離により回収した細胞を媒液に懸濁する際
には、セプタを固定したま−でロータを回転させるか、
ロータを固定したままセプタを回転させるか、セプタと
ロータとを同一方向で異なる回転速度で回転させるか或
いは両者を異なる方向で回転させるかの方法を取る。そ
の際には、遠心分離の際に作動したクラッチを切り、管
状体がロータと独立した作動をするようにする。クラッ
チを切るにはその例として、管状体を垂直上方にわずか
移動することによりクラッチ咬合部をはずす方法がとら
れる。或いは、管状体のロータの駆動機構とことなる駆
動機構により独立して固定するようにしてもよい。
ところで、管状体とロータ室壁貫通配管とは液の移送の
ため、常時連結されていなければならない。そのため、
上記配管の一部をフレキシブル構造とすると同時に、管
状体上部と貫通する配管下部との間に回転摺動面を形成
し、管状体が上下或いは回転しても貫通配管との液の流
路が確保されるようにする。
フレキシブル部分には、例えばシリコンゴム管の様な耐
熱、耐水性の管材料を用いると取扱いが便利である。
セプタは、板状の羽根でも、羽根の末端に細胞の懸濁を
促進するため、弾性体やハケ状のかき取り機能を有する
部分を付加してもよい。羽根の形状、枚数は適宜、ロー
タの構造、運転条件により適宜選択される。時には、ロ
ータ内への液流入、細胞懸濁の際に、泡沫が液面に発生
残留することもある。その際には、消泡のため、セプタ
上部或いはロータ開口部に消泡剤を塗布した網もしくは
消泡材で構成する網状構造物を付加してもよい。
管状体とロータとの間のクラッチ機構も、運転方式によ
り各種の構造を選択できる。
例えば、ロータ下部に管状体の軸受を兼ね管状体下部と
の間で咬み合う凹凸面を備えたクラッチを用いることが
できる。また、管状体下部とロータ下部のどちらかにカ
ムと、残りの他方そのカムと一方向の回転の際だけ咬合
する出入り自在なピンを配置してもよい。その他、両者
間に磁力を作用させる方法も用いられる。例えば一方が
永久磁石もしくは電磁石で、他方が永久磁石、電磁石或
いは磁性金属の組合せが用いられる。電磁石を用いると
きは、ロータ室外部からの電気配管により、クラッチの
開閉を行うが、永久磁石の際には、管状体の他の部分に
クラッチの開閉のため該管状体を上下動させるための駆
動部分を別に設ける必要がある。
尚、ロータ内底部のクラッチ部分には、管状体とロータ
内との間での気液の流通を円滑にするため、クラッチ部
分側面に連通孔を複数ケ設けることができる。
ロータ室貫通配管と管状体との間の形成する摺動部は、
運転条件等により以下の方式が適宜選択される。
例えば、両端の切断面をそのま\摺動面にする方法、両
端をボールジヨイント型として摺動面を増加する方法、
切断面の側面を摺動面とする方法等である。これらの摺
動面は、管状体の上下動に対しても配管としての気密性
を保つため、垂直方向に伸縮できる構造とする。例えば
、貫通配管又は管状体の一部に弾性管材を用いる方法、
両者の摺動部を2重管構造とする方法等がとられる。尚
、摺動部が離反せずに常に接触する様に、バネ等の張力
や磁力で補助してもよい。
また、二重前方式による摺動の場合には、両間隙に弾性
材のリングを挿入してもよい。
管状体の垂直方向の支持はロータ室からの支持体によっ
てなされる。管状体は回転を伴うため、支持部分には、
ボールベアリングや、面摺動機構が用いられる。
前述した様に、ロータはロータ室底壁を介しての磁力伝
達方式により回転させる。底壁を介してロータ底部と、
その対向部に平行して、両者が磁石もしくはどちらか一
方が磁性金属を配置し、後者を回転させることにより、
これと連動してロータを回転させる。両者を垂直方向に
自在回転させ、かつ、両面間の間隙を緋持し、回転軸線
上に固定させるため、外部からの支持が必要である。例
えばロータはロータ室壁から伸長するベアリング付きア
ームで支持し、対向する磁石はモータと連結した形で、
モータ室壁から伸長するベアリング付きアームで支持し
てもよい。
ロータ室底壁は全体が平面でもよいが、ロータ室内での
凝縮水が回転部から排出しやすい様、磁石に対向する部
分を上に凹形にすると便利である。
ロータの回転速度は設定遠心力と作用時間等、運転条件
により適宜選択されるが、細胞をロータ内壁に沈降付着
させるには10000以上、好ましくは20000以上
がよい。
細胞懸濁の際、管状体の回転速度もしくはロータとの相
対的な回転速度は遠心分離装置下の回転速度以下が用い
られる。
ロータ室から室外に伸長する配管はすべてバルブでシー
ルできる配管とする。配管は少なくとも細胞培養液、培
養、細胞懸濁液等をロータ内と系外とを連絡するための
配管と、ロータ室内のドレインを排出する配管、スチー
ム殺菌後に、系外とロータ室内との圧バランスを取るた
めの配管を必要とする。前者の配管は微生物フリー系と
連絡しているため、バルブを介して連絡できる。ドレイ
ン排出用配管は微生物の侵入を防ぐためバルブで2重シ
ールした方が好ましい。後者の配管にはバルブの他、外
気中の微生物を濾過することのできるフィルターが必要
である。さらに、ロータ室にはロータ内の細胞が酸欠状
態にならない様に、フィルターとバルブを介する別の配
管を付加してもよい。
次に、本発明なる遠心分離装置を含むシステムとその運
転プロセスについて説明する。
分離システムは第62図、第63図に示す様に、細胞含
有液貯槽35と細胞を懸濁するための培地貯槽45、遠
心上清貯槽48、スチーム発生器50とがそれぞれ配設
させ、それらからの配管がロータ室壁を貫通した管状体
に装着されてなるものである。各配管途中に少なくとも
1ヶ以上のバルブもしくはポンプあるいはその両者を設
け、これらをプロセスシーケンサ−55で開閉する。
細胞の分離に先だって、ロータ室内を次のプロセスによ
りスチーム滅菌する。
(1)管状体を通じスチームをロータ室中に導入(2)
ロータ室内の空気をロータ室外に排出(3)ドレイン排
出弁を閉じ、120“C以上、10分以上保持 (4)冷却 (5)ドレインをロータ室外に排出 (6)ロータ室に無菌空気を導入し、ロータ室内圧と外
面とを平衡化 (7)ロータ室内の温度を設定温度にコントロール 上述のスチーム滅菌操作はマニュアル操作で十分可能で
ある。
次いで、次のプロセスで細胞の分離を行う。
(1)細胞含有液(培養液)を管状体を経てロータ内へ
定量供給 (2)ロータ回転による遠心分離 (3)ロータ停止 (4)上清液を管状体を経てロータ室外に排出(5)媒
液(液体培地)を管状体を経てロータ内に導入 (6)ロータと管状体とを相対的に異なる速度で回転し
、細胞を培地に懸濁 (7)細胞懸濁液を管状体を経て細胞含有液貯槽(培養
槽)に返送 (8)待機 以上のプロセスは反復することもできる。また、(4)
の上清液のロータ室外排出のあと、(1)の細胞含有液
のロータ内供給に戻り、これを複数回反復後、(5)以
降に進んでもよい。
なお、(4)の上清液排出工程に際し配管内に滞留して
いる培養含有液の上清液と共にそのまま系外に排出され
ないように(1)の細胞含有液をローターに供給する配
管の途中に無菌空気を圧入して配管内に滞留している培
養含有液をローター内に移行させてもよい。
さらに、遠心分離装置は1基の培養槽に対し複数基もし
くは複数基の培養槽で1基を共用してもよい。
次に本発明なる実施例及び従来方法による比較例を示し
さらに詳しく説明する。
実施例1 本発明なる遠心分離装置の代表的な実施例を第1図に示
す。
ステンレス製の耐圧3.0kg/cdの円筒形耐圧容器
をロータ室1として用い、室内に主な構造物としてロー
タ21、管状体18、支持9を内蔵している。ロータ室
1の側面には恒温水を通すことが可能な外部ジャケット
4、ロータ内観察用ののぞき窓ガラス7、のぞき窓8を
設けである。
ロータ室上部は着脱を可能にするため、締付けバンド3
により上蓋2を形成し、管状体18との気液連絡のため
の気液移送配管11と、スチーム処理後の系外との圧力
バランス用の気体移送用配管32とが該上蓋2を貫通し
ている。
本実施例のロータ21は断面が台形を形成し、遠心分離
時に底辺鋭角部に細胞が集積するようにしである。(遠
心分離時最大液量500m )。
ロータもロータ室と同様ステンレス等の耐腐蝕、耐スチ
ーム性材料で製作される。ロータの底部は支持9により
支持されるベアリング23で固定されたロータ回転軸2
7とベアリングの下方に取り付けた永久磁石10とで連
結されており、ロータ室外からの回転する磁界に連動す
ることにより水平方向に自在に回転できる構造となって
いる。ロータ室内の永久磁石はロータ室外底部の永久磁
石10とロータ室底壁をはさんで相対した配置をとって
いる。両磁石の間にあるロータ室底壁は、磁力を大きく
し、かつドレインを排除しやすい様、上部に凸の構造と
しである。モータ室31の永久磁石10は支持30及び
ベアリング26で支持され、モータ29とプーリ25及
びベルト24で連結されている。
ロータ21と管状体18とはロータ底部のロータ内底部
クラッチ22により管状体18と連結自在となっている
。クラッチ22は咬合用歯22a及び19aにより遠心
分離時には管状体が下降して連結し、細胞懸濁時には管
状体が歯の高さ分だけ上昇してロータと遊離状態になる
。また、ロータ底部のクラッチ部22の側面には、管状
体18とロータ内との流体の移動を容易にするため、側
面に複数の連絡孔22bを設けである。
管状体18には羽根状の4枚のセプタ20を有し、セプ
タ20の上部は支持9に固定された管状体回転支持用ベ
アリング34により、回転軸上に固定されている。管状
体上部潤滑部17と管状体対向潤滑部15とは、潤滑面
密着用バネ16、管状体引き揚げ緩衝用バネ14により
、気密性の高いボールジヨイント部分を形成する。細胞
懸濁時の管状体18上昇のため、管状体18と連結した
ソレノイド13を用いている。
管状体18上昇時の緩衝用として気体移送配管11と管
状体対向潤滑部15との間をシリコンゴムチューブ12
で接続している。
実施例2 第2図に示すように、実施例1に示した遠心分離機47
と、培養槽35、培地貯槽45、遠心上清貯槽48、蒸
気発生器56とを配管で接続した細胞培養システムを用
意した。前3者と遠心分離機47との配管の中間にはそ
れぞれパルプ43と移送用ポンプを配置し、各バルブと
各ポンプとはそのオンオフをシーケンス制御するシーケ
ンサ55と電気配線で結合した。
培養槽35は張込液量5!のステンレス製で、酸素含有
気体を液中に通じて溶存酸素の供給を行う。培養槽内に
は液中にドラフトチューブ38、スパージャ−39を、
液面上に消泡層36を設けである。
培地貯槽45及び、遠心上清貯槽48はそれぞれ、系外
雰囲気からの微生物侵入を除くためエアフィルター41
を付している。
培養に先たち、上記システムの各種及び各配管系統に順
次スチームを供給し、125°Cで30分以上加熱して
殺菌した。培地貯槽45には、無菌的に次の組成の培地
を充填した。
イーグルMEM培地(日水製薬製イーグルMEMニッス
イの)9.4g#!、グルタミン0.92g#!、 7
゜5%炭酸水素ナトリウム水溶液29d/1、グルコー
ス20g/ l、及び牛血清100d/jI!。
種細胞としてはラット肝癌細胞JTC−I Uapan
Tissue Cu1ture  No、 1 )を用
いた。培養に用いる種細胞液は以下の様にして調製した
20d偏平フラスコ15ケに上記培地を各5 titづ
つ分注し、上記JTC−1株をI X 105cel 
Is / mlの濃度に接種して静置培養した。培養温
度は37°C1気相ガスは空気とした。3日間培養した
フラスコの表面に付着した細胞をはく離し、細胞濃度4
.0X105個/dの培養液75戚を得た。本培養液を
無菌処理した遠沈管に無菌的に分注して、懸架式のオー
プン型遠心分離で細胞を回収した。
同細胞を培地75−を分注した1βローラボトル2本に
接種し、37°Cで3日間培養した。同操作を数回繰り
返し、培養液量を増やし、1.OX 10’cells
/ldの種培養液2I!、を得た。本培養液を菌的に導
入後、上記種細胞液0.51を接種して、細胞濃度を4
 X 105cells / mlとした。消泡層とし
ては表面にポリシランを塗布した正方形網目のステンレ
ス網(目の一辺31)を置き、槽底部に配置した直径6
01のリングスパージャ(孔径1mm、10ケ)から酸
素含有ガスを通気し、37°Cで培養した、酸素含有ガ
スの通気量は培養液の溶存酸素濃度(Do)が2.5p
pmとなる様に、空気量及び酸素量を自動的に調節した
。またpHは7.0〜7.6の範囲になるようにpH自
動調節装置により炭酸ガスを酸素含有ガスに加えて通気
した。
次に、遠心分離機47のロータ内にポンプ56、移送配
管52により培養液500mff1を1分間で移送した
。次いで、ロータ21と管状体18とを結合状態で20
0Orpmで2分間回転させ、培養液中の細胞をロータ
側壁に分離集積した。2分間回転後、ロータが停止する
までに約0.5分を要した。0.5分後に、ポンプ57
及び移送配管53により、ロータ内の上清を1分以内に
上清液貯槽48に移送した。次に、ロータ内にポンプ5
7及び移送配管54により、培地500 dを培地貯槽
45から1分以内に移送した。次いで、管状体をソレノ
イドで引きあげ、ロータとの接続を切った状態でロータ
を逆方向に5Qrpmで0.5分間回転して、細胞を培
地中に分散させた。ロータ停止後、ポンプ58及び細胞
懸濁液返送配管60によりロータ内の細胞懸濁液を培養
槽35内に返送した。上記の1サイクルに8〜10分を
要した。同操作を1日に10〜20サイクル行い、培養
を続行した。
上記培養による細胞の増殖状態を第1表に示した。
第1表に示す様に、細胞分離時の細胞の破壊がなり、9
0%以上の高い生存率で短期間に1.3XIQ’cel
ls/ aftの高密度状態に達した。この間、培養液
中に細菌は全く検出されず、無菌状態を十分保持できる
ことを実証した。
比較例1 実施例2で用いた遠心分離機を第3図に示す遠心分離装
置に置換し、同要領で培養実験を行った。本比較例に用
いた遠心分離機は、第3図に概略の構造を示す様に、実
施例1のロータと以下の点を異にする。
l)実施例1のロータの上部を密閉形とした。
2) ロータの回転伝達機構をロータ底部とモータ回転
軸とを直接連結した。
3)液の出入管は固定し、ロータはメカニカルシールを
介して液出入管との間の気密性を保つ。
4)遠心分離された細胞を培地に懸濁するためのセプタ
は小形化し、液移送配の下方に装着した。
運転操作は、実施例1で、管状体18とロータ21との
連結・解離がない以外は、同じ条件下で行った。運転成
績を第2表に示す。遠心分離時に固定されたセプタ及び
液出入管と細胞が高速で接触するため、細胞破壊により
生存率が低下し、培養できない。かつ、5日目にメカニ
カルシール部61aからと考えられる細菌汚染がおこっ
た。
第2表 次に、実施例3〜9において、本発明の遠心分離と細胞
懸濁時における、ロータ室内の基本構成とその運転方法
を説明する。
実施例3 第4図に図示する。
ロータ室1はスチーム耐圧性の壁により糸外としゃ断さ
れている。材質としては、ロータ室1、ロータ室内機構
及び配管の内部が少なくとも120°C以上の温度でか
つ少なくとも10分間以上保持できる耐熱、耐圧、耐水
性で、さらに実質的に重金属等の毒性成分を溶出しない
材料、例えばステンレスやチタニウム等で構成されてい
る。ロータ21は磁力伝達式で水平方向に自在に回転し
、上方に開口部を持った椀形を呈する。
ロータ21はロータ室1の底壁を介したマグネット駆動
により回転できるようにしである。ロータ21内の回転
軸上に管状体18を有する。管状体18は下端がP−夕
内底部と着脱可能なりラッチ部分62を形成する。管状
体18にはクラッチ部分の上でかつロータ室内にセプタ
20を有し1、かつ上端はロータ室上部を貫通する配管
下端と摺動面を形成する、貫通配管の中間部分はフレキ
シブル管材12を用いる。
遠心分離に先だち、フレキシブル配管12、潤滑部分6
1、管状体18を経て、培養槽から細胞を含有する培養
液がロータ内に導入される。次いで、管状体18は下端
のクラッチ部分62でロータと接合した状態で、かつ潤
滑部分61でロータ室を貫通しかつ固定配管の下端部で
摺動する状殻で、ロータと同方向、同速度で回転し、培
養液中の細胞がロータ21の胴部内面に遠心分離される
。ロータ21が回転停止後、上清液を管状体18を経て
、ロータ室外に排出する。次に、液体培地を管状体18
を経てロータ室内に導入した後、管状体18を少なくと
もセプタ20の全体が液面上に出ない範囲で上方に引き
あげてロータとの接続を断つ。管状体18はロータとの
接続を断った状態で、かつ潤滑部分を形成したま−、フ
レキシブル配管12の変形により上方に移動できる。
次に管状体18を固定し、ロータ21を逆方向に回転さ
せることにより、ロータ内壁の細胞を液体培地中に懸濁
する。
実施例4 第5図に図示するように、実施例1の細胞懸濁時に、管
状体18を固定し、ロータ21を逆回転しているのに対
し、本実施例ではロータを遠心分離時と同方向に回転す
るものである。
実施例5 第6図に図示するように、実施例1とクラッチ部分62
の機構を異にする。すなわち、実施例3では、管状体下
部のクラッチ面が下方向に、ロータ底面のクラッチ面が
上方に相対しているのに対し、本実施例では、図示する
ようにロータ底面のクラッチ面の中心部を管状体下部が
貫通した状態で、実施例1での両クラッチ面の裏側どお
しがクラッチ面を形成している。
また、細胞懸濁時は、管状体18を固定し、ロータを逆
回転する。なお、細胞懸濁時の運転を管状体18を固定
し、ロータを遠心分離時と同方向に回転することもでき
る。
実施例6 第7図に示すように、実施例1〜4(第6図)と異なり
、クラッチ部分62が、電磁クラッチもしくは、逆回転
どめピン付クラッチよりなり、管状体18が上下するこ
となく、遠心分離及び細胞懸濁が可能である。遠心分離
時にはロータ21と管状体18とは上記機構のクラッチ
部分62で連結しかつ管状体18の中間部に設けたクラ
ッチ部分63が開放状態となり、ロータと管状が同期回
転する。
細胞懸濁時には、クラッチ部分62が切れるが、クラッ
チ部分63が作動して管状体18が固定されるため、ロ
ータのみが回転して細胞が液体培地に懸濁される。
実施例7 第8図に示す様に、管状体18の回転機構をロータの回
転機構と別に設け、遠心分離時には同期回転するように
し、細胞懸濁の際には管状体をロータと逆方向に回転す
るものである。
なお、この場合、管状体18の回転機構8.9の抵抗を
利用して管状体3を停止状態とし、ロータのみを逆回転
させることもできる。
実施例8 第9図に示す様に、ロータ21と管状体18とは異なる
回転駆動部を有し、細胞懸濁時にロータ21と管状体1
8の回転を互いに逆方向とするものである。
なお、この場合、ロータ21と管状体18とを、回転方
向は同じだが、相対的に異なる回転速度とするものであ
る。
実施例9 第10図に示す様に、実施例6(第7図)でのロータ2
1と管状体18とのクラッチ部分を取り、管状体中間部
にクラッチ部分62を設け、遠心分離時には管状体18
を専用の駆動源を用いてロータと同方向、同回転速度で
回転する。細胞懸濁時にはクラッチ62により管状体1
8を固定し、ロータ21のみを回転させる。
次に、ロータ室1の基本構造に関する実施例を示す。
実施例10 第11図に示す様に、ロータ室1をロータ室上面壁70
とロータ室下部を構成するロータ室側面壁とに分割する
。ロータ室上面壁70とロータ室下部とは、パツキン7
1をシール材とする両フランジ70と72により気密化
する。図にはフランジ間の締め付けをフランジ締付は帯
73を締付はネジ74で締付けるように示している。
実施例11 第12図に示す様に、ロータ室1をロータ室上面壁70
とロータ室側壁68、ロータ室底面壁69とに分割する
。上下両面壁70.69の接合は、実施例10の上面壁
70と同じ機構により行う。
ロータ室1の上面壁70及び下面壁69とをロータ室側
壁68のフランジ72に接合するに際しては、パツキン
71をはさんでボルトとナツトによりフランジ72を接
合することにより行うことができる。
実施例12 第13図に示す様に、実施例11において、さらに側面
壁2の中間部で分割した例である。
次にロータの実施例について以下に示す。
実施例13 第14図は、断面が矩形のロータを示す。
実施例14 第15図は、上半部78、下半部79の2分割可能なロ
ータを示す。
実施例15 第16図は、上下2分割可能にする際、両部分の接触面
の気密性を保持するため、間隙にパツキン71を挿入し
たロータを示す。
実施例16 第17図は、上下2分割可能のロータにおいて、両部分
の接触面をネジ80もしくはバンドで締め付けて固定し
たロータを示す。
実施例17 第18図は、断面が壺形のロータを示す。
実施例18 第19図は断面が菱形のロータを示す。
実施例19 第20図は断面が壺形の他の例のロータを示す。
実施例20 第21図は断面が実質的に2等辺三角形であるロータを
示す。
実施例21 第22図は、ロータ内側面から回転軸方向に複数の棚段
状を形成するロータを示す。なお、これらの棚段はロー
タ内側面に着脱自在にすることもできる。
実施例22 第23図は、実施例19のロータよりも多数の棚段又は
凹凸を有するロータを示す。
実施例22.23に示す形状のロータは、遠心分離時に
側壁からはく離しやすい細胞の場合でも回転停止時には
く離せずに側面に付着した状態で保持するのに効果的で
ある。
実施例23 第24図は、断面が実質的に円弧状であるロータを示す
次に、セプタの構造に関する実施例を以下に記す。
実施例24 第25図は、管状体から遠心方向に伸びた2枚の羽根を
有するセプタを示す。
実施例25 第26図は、管状体から遠心方向に伸びた4枚の羽根を
有するセプタを示す。なお、この羽根は3枚以上任意の
枚数とすることができる。
実施例26 第27図は、セプタが上下複数段に分割した形状のセプ
タを示す。
実施例27 第28図は、上下複数段に分割された形状のセプタがそ
の形状をそれぞれ異にしたものを示す。
実施例28 第29図は、セプタの上下のふちが曲線を描く形状のセ
プタを示す。
実施例29 第30図は、セプタ面がわん曲した構造を有するセプタ
を示す。
実施例30 第31図は、セプタの先端に弾性体でなるスクレーパを
有するセプタを示す。
実施例32 第32図は、セプタの先端に刷毛状のスクレーパ81を
有するセプタを示す。
実施例32 第33図は、セプタの上部に、ロータ内で発生する泡沫
を消泡するための消泡層(消泡ネット82)を有するセ
プタを示す。
次に、管状体下端とロータ内底部とのクラッチ機構につ
いての実施例を以下に記す。
実施例33 第34図は、ロータ内底部83の中心部分と管状体下部
との両面が凹凸を形成し、管状体18が上下することに
より、連結が着脱する機構のクラッチを示す。本実施例
では、凹凸部断面が曲線を有する形状を示す。ロータ下
部には、管状体の内部を上下する気液を導通するため、
気液連絡孔85を付しである。
実施例34 第35図は、クラッチ部の凹凸部断面に鋭角部を有する
クラッチであって、歯が少数個であるものを示す。
実施例35 第36図は、クラッチ部の歯が多数個であるものを示す
実施例36 第37図は、管状体下部のクラッチ部分に永久磁石もし
くは電磁石あるいは磁性金属を用い、ロータ内底部のク
ラッチ部分に永久磁石86を用いて、かつ、管状体が上
下する機構のクラッチを示す。
実施例37 第38図は、管状体が上下せず、管状体下部が水平方向
のカムを形成し、これと対向するロータ内底部のクラッ
チ部分の内壁に水平方向に設置した逆止じめピン88に
より、管状体とロータとが一方向には一体化して回転で
きるが、逆方向には管状体とロータとが非連動化するよ
うな機構としたクラッチを示す。
実施例38 第39図は、管状体下部とロータ内底面とのクラッチが
、両面の水平方向に設置したカム機構によることを特徴
とするものであって、両面のいずれかに所望の深さの勾
配を有する溝90を有し、対向する面に上下動可能なピ
ン88を有するものである。
実施例39 第40図は、実施例36〜38と同様、磁力によるクラ
ッチ機構ではあるが、管状体18は上下しないタイプの
クラッチを有するものである。すなわち、管状体下部に
磁石、ロータ内庭部クラッチ部が磁石もしくは磁性金属
、あるいは前者に磁性金属、後者に磁石を配置したもの
である。
次に、管状体上部の摺動潤滑部の機構についての実施例
を以下に示す。
実施例40 第41図は、管状体上端17の潤滑面と、該潤滑面の上
部に位置する対向潤滑面15とが、水平でかつ平行して
おり、対向潤滑面とロータ室上壁との間の配管の少なく
とも一部がフレキシブル管12で構成する摺動潤滑部の
機構を示す。
実施例41 第42図は、管状体上端の潤滑面15と該潤滑面との上
部に位置する対向潤滑面17とは、平行してはいるが、
一方が凸、他方が凹面を形成することを特徴とする摺動
潤滑部の機構を示す。なお、本図では管状体を回転軸か
らはずれない様に、かつ、両温滑面が密着する様にする
ため、潤滑面下流にベアリング92と潤滑面近傍にバネ
94を装置している。なお、このバネは複数個を用いて
もよい。
実施例42 第43図は、実施例40において、両温滑面がボールジ
ヨイント構造である摺動潤滑部を示す。
なお、この場合潤滑面近傍にバネを用いることができる
実施例43 第44図は、実施例40において、対向潤滑面が管状体
上端側面をも被覆するようにしたものを示す。なお、こ
の場合潤滑面近傍にバネを用いることができる。
実施例44 第45図は、実施例41において、管状体潤滑面が管状
体対向潤滑面の側面をも被覆するようにしたものを示す
実施例45 第46図は、管状体上端17が内管、対向潤滑部15が
外管となり、両管側面間を0リング97を介して潤滑す
るようにした摺動潤滑部を示す。
実施例46 第47図は、管状体上端17が内管、対向潤滑部15が
外管となり、両管側面間を0リング97を介して潤滑す
るようにした摺動潤滑部をフレキシブル配管12の上部
に配置したものを示す。
実施例47 第48図は、管状体上端17が外管、対向潤滑部15が
内管となり、両管側面間を0リング97を介して潤滑す
るようにした摺動潤滑部を示す。
実施例48 第49図は、実施例45においてはフレキシブル管12
が対向潤滑部側に配置しているのに対し、フレキシブル
管12を管状体の潤滑面とセプタとの中間部分に配置さ
せたものを示す。
実施例49 第50図は、管状体上端と対向潤滑部との潤滑を両者の
管側面と接する第3の管側面98を介して行うようにし
た摺動潤滑部を示す。
次にロータの支持機構についの実施例を以下に示す。
実施例50 第51図は、ロータ21はロータ室内側面から支持され
たベアリング92により、またモータ室の磁石の回転軸
はモータ室側面から支持されたベアリング92により支
持するようにした支持機構を示す。
実施例51 第52図及び第53図は、ベアリングはそれぞれ2連と
した支持機構を示す。
実施例52 第54図は、ベアリング92はそれぞれ、ロータ室底面
、モータ室底面から支持されるようにした支持機構を示
す。
実施例53 第55図は、ベアリング92はそれぞれ、ロータ室底部
とモータ室上部から支持されるようにした支持機構を示
す。
実施例54 第56図は、ロータ室内のロータの支持がロータ以外に
管状体その他のロータ室内構造物の支持を兼ねるように
した支持機構を示す。
次にロータ室の底面形状について実施例を示す。
実施例55 第57図は、ロータ21と連結するマグネット部10と
平行するロータ室底壁部分が上方に凸であるようにした
底面形状を示す。上記により、ロータ室内のドレインを
マグネット周辺部に滞留し、ロータ回転中にドレイン飛
沫が生ずることを防止できる。
次に、ロータ室に接続する配管系についての実施例を示
す。
実施例56 遠心分離装置の配管系は第58図に示す様に、ロータ室
から管状体18に接続する気液移送配管11及び、ドレ
イン排出配管103、の他、スチーム殺菌後に外気圧と
バランスするための気体移送配管32をそなえている。
32中にはガス用除菌フィルター41を挿入し、ロータ
室内への微生物の侵入を防いでいる。
実施例57 第59図に示す様に、実施例56のドレイン排出管10
3に二つのバルブ43.43がシリーズに配置している
。バルブを2重化することにより、ドレイン排出時の微
生物の逆流を効果的に防止できる。
実施例58 第60図に示す様に、実施例57に、さらに酸素含有ガ
ス106をロータ室内に通気できる様、酸素含有ガス導
入配管107を付加する。細胞がロータ室内に滞留する
間に、無菌空気や酸素富化ガスを通じ細胞を酸欠化する
ことを効果的に防止できる。
実施例59 第61図に示す様に、実施例58に、さらに酸素含有ガ
ス通気による排ガスをロータ室外に排出するための気体
移送用配管をスチーム殺菌後の圧バランス化のための気
体移送用配管と別に専用として設ける。
次に遠心分離装置を含むシステムの実施例を示す。
実施例60 第62図は、遠心分離機47の管状体18を通り、ロー
タ21内に又はロータ外に液を移送する配管が、少なく
とも培養槽35、培地貯槽45、遠心上清貯槽48及び
スチーム発生器50と配管で接続し、かつ、配管中に挿
入したバルブ及びポンプをプロセスシーケンサ55によ
り開閉、オン−オフして第64、第65図のプロセスを
実行する装置システムを示す。
実施例61 第63図は、実施例60での配管に、さらに、無菌処理
酸素含有ガス導入配管をロータ室に接続し、途中に挿入
したバルブを本システム共通のプロセスシーケンサ55
により開閉しながら、第64、第65図のプロセスを実
行する装置システムを示す。
次に、本発明の遠心分離装置を含むシステムによるプロ
セス概略を以下の実施例で示す。
実施例62 プロセスフローを第64図に示す。ロータ室及び配管系
統のスチーム滅菌後火の操作を行う。
(1)ロータ室外から、ロータ内へ細胞含有液の定量供
給 (2)ロータと管状体の一体化回転による遠心分離 (3)ロータ停止 (4)管状体を通じ、遠心上清のロータ室外への排出 (5)ロータ内への細胞懸濁用媒液の定量供給(6)ロ
ータ、管状体のどちらか一方もしくは異なる速度で両者
を回転し、細胞を媒液に懸濁。
(η細胞懸濁液を管状体を通じ、ロータ室外に排出 (8)待機 (9) (1)に戻る 実施例63 プロセスフローを第65図に示す。スチーム殺菌後、次
の操作を行う。
(1)管状構造物からロータ内への細胞含有液の定量供
給。
(2)ロータ回転による遠心分離 (3)ロータ停止 (4)管状体構造物からの遠心上清のロータ室外への排
出 (5) (1)に戻り、2回以上繰り返す(6)管状体
とロータとを異なる速度で回転することによる細胞の再
懸濁 (7)管状構造物からの細胞懸濁液のロータ室外への排
出 (8)待機 (9) (1)に戻る
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の遠心分離装置の断面図、第2図は本発
明の遠心分離のシステム、第3図は従来の遠心分離装置
の断面図、第3乃至第1O図は本発明の遠心分離と細胞
懸濁時におけるロータ室内の基本構成と運転方法を示す
図、第11乃至第13図は各種ロータ室の断面図、第1
4乃至第23図は各種ロータの平面図及び断面図、第2
4乃至第33図は各種セプタの平面図及び断面図、第3
4乃至第40図はクラッチ機構を示す図、第41乃至第
50図は摺動潤滑部の平面図及び断面図、第51乃至第
56図はロータの支持機構を示す図、第57図はロータ
室の底面形状を示す図、第58乃至第61図は配管系を
示す図、第62乃至63図は遠心分離装置のシステムを
示す図、第64図、第65図は本発明の遠心分離装置の
操作フローを示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、スチーム耐圧性の壁からなる密閉ロータ室内に回転
    自在のロータとロータ内に設置したセプタからなり、前
    記セプタを、少なくとも細胞含有液から細胞を遠心分離
    する時に、ロータ内液中に少なくともその一部が浸漬し
    た状態でロータと同じ回転方向及び同じ角速度で回転せ
    しめ、かつ遠心分離によりロータ内壁に付着した状態で
    回収した細胞を媒液に再懸濁する際に、ロータ内液中に
    少なくともその一部が浸漬した状態でセプタとロータと
    を互いに異った角速度で回転せしめる手段を設けたこと
    を特徴とする生物細胞用遠心分離装置。 2、スチーム耐圧性の壁からなる密閉ロータ室内に回転
    自在のロータとロータ内に設置したセプタからなり、前
    記セプタを、少なくとも細胞含有液から細胞を遠心分離
    する時に、ロータ内液中に少なくともその一部が浸漬し
    た状態でロータと同じ回転方向及び同じ角速度で回転せ
    しめ、かつ遠心分離によりロータ内壁に付着した状態で
    回収した細胞を媒液に再懸濁する際に、ロータ内液中に
    少なくともその一部が浸漬した状態でセプタを固定し、
    ロータのみを回転させるか又はロータを固定し、セプタ
    のみを回転させるようにしたことを特徴とする生物細胞
    用遠心分離装置。 3、細胞懸濁時においてセプタとロータの回転方向をお
    互いに異なるようにしたことを特徴とする請求項1記載
    の生物細胞用遠心分離装置。 4、ロータの回転をロータ室壁外に設置した磁力伝達機
    構により行うようにしたことを特徴とする請求項1乃至
    4のいずれかの項記載の生物細胞用遠心分離装置。 5、少なくともロータ室内に細胞含有液導入経路、遠心
    上清液排出経路、細胞懸濁用セプタ、細胞懸濁用媒液導
    入経路、細胞再懸濁液排出経路の各機能を併せ有し、ロ
    ータと回転軸線を同じくし、かつロータ室内に固定され
    ロータ室外に通ずる配管に、回転摺動部を介して連通す
    る管状体を設けたことを特徴とする請求項1乃至4のい
    ずれかの項記載の生物細胞用遠心分離装置。 6、ロータ室内に固定されたロータ室外に通ずる配管と
    管状体との間の気液連絡経路を、管状態潤滑部と管状態
    対向潤滑部との間の回転摺動部の気密性を保持した状態
    で伸縮可能となるようにしたことを特徴とする請求項5
    記載の生物細胞用遠心分離装置。 7、管状体がロータ回転軸線上にあって、かつ固定配管
    の下部から、回転摺動部、セプタ、ロータと上記管状体
    とのクラッチ機構、の順に配置した構造であることを特
    徴とする請求項1乃至6いずれかの項記載の生物細胞用
    遠心分離装置。 8、回転摺動部の気密性は摺動する両面を近接させる方
    向に作用する外部力により維持もしくは支援されるよう
    にしたことを特徴とする請求項6又は7記載の生物細胞
    用遠心分離装置。 9、回転摺動部の上部及び/又は下部をロータ室内の支
    持体によりロータ回転軸線上に支持するようにしたこと
    を特徴とする請求項6又は7記載の生物細胞用遠心分離
    装置。 10、回転摺動部を2重管で構成するようにしたことを
    特徴とする請求項6又は7記載の生物細胞培養用遠心分
    離装置。 11、回転摺動部の外側円筒の内面と内側円筒の外面と
    の間に摺動用環状物を介在させて摺動するようにしたこ
    とを特徴とする請求項6又は7記載の生物細胞培養用遠
    心分離装置。 12、ロータが上方に開口し、開口部の内径がロータの
    最大内径よりも小さくなるようにしたことを特徴とする
    請求項1乃至5又は7のいずれかの項記載の生物細胞用
    遠心分離装置。 13、ロータ開口面に消泡用ネットを配置せしめたこと
    を特徴とする請求項1乃至5又は7のいずれかの項記載
    の生物細胞用遠心分離装置。 14、セプタが管状体の管部分からロータ内壁面方向に
    伸長した構造を有することを特徴とする請求項1乃至3
    又は7のいずれかの項記載の生物細胞用遠心分離装置。 15、セプタのロータ内面側の末端に弾性材で構成した
    スクレーパを装着せしめたことを特徴とする請求項1乃
    至3、7又は14のいずれかの項記載の生物細胞用遠心
    分離装置。 16、管状体のセプタ上部にロータ内径よりも小さい円
    形の消泡用ネットを装着した管状体を有することを特徴
    とする請求項5乃至7のいずれかの項記載の生物細胞用
    遠心分離装置。 17、ロータの中心底部と管状体下部とを脱着自在のク
    ラッチで連結せしめることを特徴とする請求項7記載の
    生物細胞用遠心分離装置。 18、ロータの中心底部のクラッチ部分に、連絡孔を設
    けることを特徴とする請求項7又は17記載の生物細胞
    用遠心分離装置。 19、クラッチ部分のクラッチ機構が、ロータと管状体
    とが接触する両面間の磨擦、凹凸の咬合、磁力による吸
    脱着のいずれかによるようにしたことを特徴とする請求
    項7又は18記載の生物細胞用遠心分離装置。 20、クラッチ部分のクラッチ機構が該クラッチ部分の
    管状体下部がカムで、カムと摺動するロータ内の底中心
    部にカムに対応する逆止ピンにより一方向にはロータと
    管状体が一体となり回転し、ロータの逆方向の回転には
    管状体が静止固定するようにしたことを特徴とする請求
    項7又は18記載の生物細胞用遠心分離装置。 21、ロータ室が少なくとも上下に複数分割できる構造
    を有することを特徴とする請求項1、2、4、乃至6又
    は9のいずれかの項記載の生物細胞用遠心分離装置。 22、ロータが少なくとも上下に複数分割できる構造を
    有することを特徴とする請求項1、5、7、12乃至1
    8のいずれかの項記載の生物細胞用遠心分離装置。 23、ロータ室壁のうちの、少なくとも底部の壁を非磁
    性もしくは低磁性の材料で構成せしめることを特徴とす
    る請求項1、2、4乃至6、9、14、又は21のいず
    れかの項記載の生物細胞用遠心分離装置。 24、ロータ室外からロータ室に2本以上のスチーム耐
    圧性の配管を接続させることを特徴とする請求項1、2
    、5、6、9、21、乃至23のいずれかの項記載の生
    物細胞用遠心分離装置。 25、ロータ室に接続するスチーム用及び気体用の配管
    の途中に無菌フィルタを配置させることを特徴とする請
    求項24記載の生物細胞用遠心分離装置。 26、ロータ室内の温度を40℃以下の設定温度に調節
    するような手段を備えたことを特徴とする請求項1又は
    2記載の生物細胞用遠心分離装置。 27、少なくともロータ室側面にロータ室内温度調節用
    の恒温水循環ジャケットを装着することを特徴とする請
    求項1記載の生物細胞用遠心分離装置。 28、請求項1乃至27のいずれかの記載の遠心分離装
    置と培養槽もしくは細胞含有液貯槽、遠心上清液貯槽、
    液体培地貯槽とを配管で接続し、各要素をプロセスシー
    ケンサによる配管上の弁の開閉によって調整するように
    したことを特徴とする細胞培養システム。 29、請求項1乃至27のいずれかの項記載の生物細胞
    用遠心分離装置を用い少なくとも次の遠心分離操作を行
    うことを特徴とする細胞の分離方法。 (1)管状体からロータ内への細胞含有液の定量供給 (2)ロータ回転による遠心分離 (3)ロータ停止 (4)管状構造物からの遠心上清のロータ室外への排出 (5)ロータ内への細胞懸濁用媒液の定量供給 (6)管状体とロータとを異なる速度で回転することに
    よる細胞の再懸濁 (7)管状構造物からの細胞懸濁液のロータ室外への排
    出 (8)待機 30、請求項1乃至27のいずれかの項記載の生物細胞
    用遠心分離装置を用い次の遠心分離操作を行うことを特
    徴とする細胞の分離方法。 (1)ロータ室外から、ロータ内へ細胞含有液の定量供
    給 (2)ロータと管状体の一体化回転による遠心分離 (3)ロータ停止 (4)管状体を通じ、遠心上清のロータ室外への排出 (5)ロータ内への細胞懸濁用媒液の定量供給 (6)ロータ、管状体のどちらか一方もしくは異なる速
    度で両者を回転し、細胞を媒液に懸濁 (7)細胞懸濁液を管状体を通じ、ロータ室外に排出 (8)待機 31、請求項29又は30において、第7工程から第1
    工程に戻し、第1工程から第7工程を少なくとも一回く
    り返すことからなる細胞の分離方法。 32、請求項1乃至27のいずれかの項記載の生物細胞
    用遠心分離装置のスチーム殺菌を次の工程で行うことを
    特徴とする請求項29乃至31いずれかの項記載の細胞
    の分離方法。 (1)ロータ室中へのスチーム導入とロータ室内空気の
    排出 (2)120℃以上10分以上保持 (3)ロータ室から出る配管の弁を閉 (4)冷却 (5)ロータ室への無菌空気導入によるロータ室内気圧
    を外圧と平衡化 (6)ロータ室内のドレイン排出
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