JPH0286762A - 空気散布システム - Google Patents

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〕 木を明はバイオリアクター、特に、細菌培養においてプ
ラスミドとバクテリオファージを生産するのに用いるエ
アーリフト培養器に関する。

〔従来の技術〕

従来より、研究活動のため、細菌のような生体を培養し
、生産する装置が研究室や産業界で用いられている。こ
れらの装置は分子生物学、特に、ＤＮＡのクローニング
のための細菌の生産に用いられるものである。ＤＮＡは
分子生物学の基礎的な目漂物である。従来からの研究は
、生体からの抽出によりＰＰられるＤＮＡの量に制限が
あったため妨げられていた。さらに、特定の遺伝子のク
ロニングによっても少量のＤＮＡＬか産出しない。

宿主細菌における、プラスミドとバクテリオファージの
再生能力はクローン化されたＤＮＡを増加する技術を提
供する。一般に、このプロセスはＤＮＡの特定のフラグ
メントをプラスミドやバクテリオファージの遺伝子中に
導入した後、これらを宿主細菌に導入するものである。

−旦、宿主に導入されると、このベクターは細菌ごとに
特定の無数のＤＮＡの復製、生産を行うものである。

そして、ある時期に、このベクターは収集され、ＤＮＡ
の精製が行われる。ベクターの単離と精製により導入さ
れたＤＮＡはさらに精製される。特定の遺伝子ＤＮＡの
増量はこの技術により確１認される。

この技術の目的のため、プラスミドとバクテリオファー
ジのＤＮＡの生産のために広く用いられている技術は、
「ア・ラボラトリ−・ガイド・ツー・モレキュラー・ク
ローニング（Ａ　ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＧＵＩ（１０Ｌ
ＯＭｏ１ｕｃｕｌａｒ　ＣＩｏｎｌＢ）　Ｊ　　（ティ
、マニアチスその他著）に開示されている。プラスミド
とバクテリオファージのＤＮＡの単離の方法は実質的に
同しである。両Ｊｊとも、感染した宿主は培ｊｔ液と伴
にフラスコに導入される。そして、培養液は３７℃で振
！ａされる。９時間から１８時間の培養後、サンプルは
細菌の増殖の確認のため取り出される。

この技術においては、この「１的を達成するため、２つ
のｌｊ法がある。研究における応用においては、培養は
イ辰田培ｊ％　器内のフラスコで行われる。この場合、
ユニット毎に、最終的な容積は５０ｍｇから６ｇの範囲
である。大規模な培養システムは、一般に産業界で用い
られる。この場合、振盪培養器は、加熱室内において、
およそ２５ＯＲＰＭでフラスコを振盪することにより、
細菌培養を行うために適度な温度と空気を与えるもので
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このシステムにはいつくかの欠点がある
。第１に、このシステムに用いる振盪培養器は４５００
ドルから６０００ドルと高価である。第２に、この振侃
培ｉ器はおよそ０．７４平方メートル（８平方フイート
）の広さを占領し、また６本の２．８ｇフラスコ、また
は２０本の２５０ｍＮフラスコのいずれかを収容するた
めの容積を有する。１ｌの培養に必要とされる２、８ｇ
のフラスコは大量の無菌フード空間を必要とし、洗浄、
滅菌、保存が困難である。したがって、５木のフラスコ
は０．３７平方メートル（４平方フイート）の面積を占
める。

これらの欠点に加えて、ガラスの破損は安全上問題があ
り、サンプルの損失にもつながる。また、細胞密度のモ
ニターリングにはフラスコを振侶器から移動させること
が必要であり、サンプリングは無菌フード内で行うこと
が必要である。また、培養終了後、培養液を遠心ボトル
に移す際に、サンプルの損失あるいはサンプルの混同が
起こる場合もある。これらの大きさや価格やセカンドク
ラスの装置を使用する欠点は、ニューシャーシー州パイ
ンランドのコンテス・ライフ・サイエンス・プロダクツ
社が販売するガラス製エアーリフトバイオリアクターに
よって解決される。この装置は大きさと価格の点で改良
を加えたものである。しかしながら、操作上の問題点は
依然存在しており、本体それ自体は遠心分離の目的のた
め移動可能なものとはなっていない。

上述した従来技術の欠点を解決するため、本発明はを通
常の遠心容器に適するようにすることにより細菌を混合
、通気する装置を提供することを［１的とする。

また、本発明の他の目的は、安価で使用が容易であり、
かつ効果的な空気散布装置を提供することであり、この
装置は温度のコントロールのために高価な振盪培養器を
用いることなく、通常の研究室の湯浴を用いるものであ
る。

さらに、本発明の他の目的は確実かつ安全にプラスミド
とバクテリオファージの生産を行うことである。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明は、物質を混合し、通気するための装置
を物質を収容する容器と、前記容器に装着される中空の
変換部と、前記変換部に装むされたカラムと、通気と混
合のため前記容器に気体を送る供給手段とから構成した
。

〔作用〕

上述した本発明の目的は、細菌を混合、゛通気するため
の容器として通常の１ｊ１１の遠心ボトルを用いること
により達成される。装置は遠心ボトルの上端部に接続さ
れ、通気のためのフィルターが設けられている吸気部と
排気部とサンプリング部を有する部材を備えている。

また、泡を取り除く技術を提（ｊ（することによって、
このシステムの使用に必要とされる労力は軽減され、継
続して繰り返す検査が不要であり、使Ｊｌｌが妨げられ
ることがなくなる。

本発明は以下の実施例の説明と図面によりさらに詳細に
説明される。

〔実施例〕

以下、図面を５照して、本発明の実施例について説明す
る。

本発明に係る培養システムは培養液と細菌を収容する容
器としての標準１ｌ遠心ボトル１０を用いている。この
遠心ボトル１０は一般的にはプラスチックで形成されて
いるが、ナルゲン・ラブウェアー・ボトル（Ｎａｌｇｅ
ｎｅ　１ａｂｖａｒｅ　ｂｏｔｔｌｅ）あるいはカルボ
イ（Ｃａｒｂｏｙ）でもよい。遠心ボトル１０はネジ部
１２が形成されている首部を有し、この首部はネジ山が
形成されているフランジ部１４と嵌合するものである。

ネジ山が形成されているフランジ部１４は、混合と通気
が終了したときフランジ部１４がはずされ、混合物を密
封するため通常の蓋が被され、遠心分離機に移動できる
ように、ネジ部１２に噛合されるようになっている。

スリーブ取付は部品１４は中空のシリンダー１６である
。シリンダー１６は取付は部品１４の外壁の直径とほぼ
等しい直径の内壁を有する。スリーブ１６の上端部には
キャップ２０が被されており、このキャップはネジ式ま
たはスナップ式で嵌込めるような形状である。４つの連
結部材２２゜２４．２６．２９は遠心ボトル１０により
形成される容器内部とその外部部品とを連結するもので
ある。連結部材２２は内部に伸びる導管２８に連結され
ている。この導管はプラスチックで形成されており、連
結部材２２と共に、容器１０内の反応室に物質を注入し
、あるいは排出するサンプル部を形成する。

プラスチック製の導管３４は外部ニップルを介して連結
部材２４に連結されており、その他端において空気導入
フィルター３０と連結している。

空気導入フィルター３０はノズル部材３２をａしており
、このノズル部材３２は、　９的には、空気ポンプのよ
うな空気源と接続される。連結部材２４と連結される内
部のニップルはプラスチック製の導管３４と連結されて
おり、この導管３４の縁端部はエアーストーン３６とな
っている。このエアーストーン３６は遠心ボトル１０の
底部に配置されている。以上のようなｉｎ成の他、ノズ
ル４６は、もし必要であるなら、空気吸引部２４から空
気を引き込むように、真空源と接続することができる。

いずれの方法によっても酸素は混合と通気の１１的のた
め１！（給される。

排気部４４に接続されるプラスチック製の導管４２は連
結部材２６に接続されており、この排気部４４には炭素
その他のフィルター物質が充填されている。ノズル部４
６はもし必要ならば容器からガスを排出するための排気
システムと着脱可能なように（ｌ■成してもよい。連結
部材２９とプラスチック製の導管５０は使用音の特別の
］°１的に洪するようＴ−備的に設けられている。

遠心分離機を用いる１・ψ作においては、通常の１ｌ遠
心ボトル１０にはサンプルと培養液が充填される。そし
て、スリーブ１６が装着され、ノズル部材３２か空気圧
源と接続されるか、ノズル部（第４６が真空源に接続さ
れる。遠心ボトル１０は培養機か通常の実験室で用いら
れる湯浴により３７℃で培養される。サンプルはプラス
チックの導管２８を用いて、ルーμ（Ｉｕｅｒ）保持連
結部材２２を通して取り出されることもできるし、連結
部材２２から反応物を培養液に加えることもできる。培
養の間、使用音は培養の容積を１００　ｍｇからＩＯＮ
まで拡大することができる。通常の３０ｃｍＸ４５ｃｍ
　（１フィート×１．５フィト）の湯浴を用いた場合、
本発明のコンパクトなサイズからして１２の１ｌの培養
液まで拡大することができる。

さらに、５０の個々の１ｌの培養液が振盪培養器を使用
するのに従来から必要とされるスペース（０，７４平方
メートル）と同じスペースで取扱うことができる。

サンプルの培養が終了後、スリーブ１６と取付部品１４
は外され、遠心ボトル１０は密封される。

そして、遠心ボトル１０は次の過程である遠心分離機に
直接送られる。

尚、この装置の変更は本発明の技術的範囲内でおこなう
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように（１“＋１成したのて、破１員し
に＜＜、かつコンパクトな装置を用いることによりに安
全かつ安価にプラスミドとバクテリオファージの生産の
ための細菌の培養をおこなうことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の斜硯図である。 １（］・・・遠心ボトル、１２・・ネジ部、１４・・・
取付部品、１６・・スリーブ、２２．２４，２６．２９
・・・連結部材、３０・・・空気導入フィルター　３２
゜４６・・・ノズル部＋４．２８．３４．５０・・導管
、４４・・Ｊ、ＩＩ気部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物質を収容する容器と、前記容器に装着される中空
   の変換部と、前記変換部に装着されたカラムと、通気と
   混合のため前記容器に気体を送る供給手段とを有する、
   物質を混合し通気するための装置。 ２、前記カラムに連結される排気手段を有する請求項１
   記載の装置。 ３、前記カラムに装着されたサンプリング部を有し、前
   記サンプリング部は前記物質の試料を採取し、あるいは
   前記容器内に反応物を導入する前記容器への出入孔が設
   けられている請求項１記載の装置。 ４、前記容器は１ｌの遠心ボトルであり、前記変換部は
   ボトルを密封するために着脱可能に設けられている請求
   項１記載の装置。 ５、前記ボトルはネジ山が形成されている開口部を有し
   ており、前記変換部は前記ネジ山が設けられている開口
   部に噛合され、前記変換部は前記開口部から上方に伸び
   ているカラーを有し、前記カラムは前記カラーの一部で
   ある請求項４記載の装置。 ６、前記カラムは上端部を有し、前記供給手段は前記上
   端部に設けられている請求項５記載の装置。 ７、前記供給手段は前記上端部に設けられているルーレ
   に連結されているフィルターと、前記ルーレに連結され
   て容器内に伸びている導管と、前記サンプルに気体の流
   れを噴出するための前記導管に設けられているノズルを
   有する請求項６記載の装置。 ８、前記上端部に設けられている排気手段を有する請求
   項６記載の装置。 ９、前記上端部に設けられているサンプリング部を有す
   る請求項６記載の装置。 １０、物質を収容する遠心容器と、前記容器の開口部に
   設けられる変換部と、前記変換部に装着可能な中空のカ
   ラムと、前記物質に通気するため前記容器内に気体を送
   るための前記カラムに装着された供給手段とを有する、
   通気により物質を反応させるための装置。 １１、前記カラムに連結される排気手段を有する請求項
   １０記載の装置。 １２、前記カラムに装着されたサンプリング部を有し、
   前記サンプリング部は前記物質の試料を採取し、あるい
   は前記容器内に反応物を導入する前記容器への出入孔が
   設けられている請求項１０記載の装置。 １３、前記容器は１ｌの遠心ボトルであり、前記変換部
   はボトルを密封するために着脱可能に設けられている請
   求項１０記載の装置。 １４、前記ボトルはネジ山が形成されている開口部を有
   しており、前記変換部は前記ネジ山が設けられている開
   口部に噛合されている請求項１３記載の装置。 １５、前記カラムは上端部を有し、前記供給手段は前記
   上端部に設けられている請求項１４記載の装置。 １６、前記供給手段は前記上端部に設けられているルー
   レに連結されているフィルターと、前記ルーレに連結さ
   れて容器内に伸びている導管と、前記サンプルに気体の
   流れを噴出するための前記導管に設けられているノズル
   を有する請求項１５記載の装置。 １７、前記上端部に設けられている排出手段を有する請
   求項１５記載の装置。 １８、前記上端部に設けられているサンプリング部を有
   する、請求項１５記載の装置。