JPH03504926A - 動物細胞懸濁培養用の静的酸素処理装置 - 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】 動物細胞懸濁培養用の静的酸素処理装置発明の賃景 本発明は動物細胞の試験管内培養に関し、更に詳しくは懸濁培養容器中の培養媒 質により懸濁培養される動物細胞に酸素を提供する装置に関する。

動物細胞の試験管内培養、轡にこのような細胞によって普通に分泌されるか、ま たはその遺伝子機構の操作性によりこのような細胞によって分泌される蛋白を回 収するための試験管培養は、治療１診断および研究の目的のための多量の蛋白の 必要性の増大の結果として、および規則的免疫応答および他の類似の機能を実施 する際の試験管内で動物（たとえばヒト）によって実際に使用されるものと同じ 又は非常に類似する蛋白の試験源を動物細胞が（それ自体、またはフイプリド・ パートナ−として、または外因性遺伝の宿主として）提供するという認識の結果 として着るしく重要性を増したと推定された。

試験管内動物細胞培養の認識された利点および必要性にもかかわらず、動物体外 の細胞の培養は困難な課題であり、このような方法が不合理に高価ではない蛋白 製品を有効かつ経済的に実施しなければならないという現在の要求によって一層 困難になる。試厭管内勤物細胞培養の究極の目的は栄養要件、酸素要件、温度、 廃物除去などの点で、生体内で細胞がさらされる環境に密接に類似した３１１境 を細胞に与え、それによって細胞を生体内にあるように成長させ、挙動させ、そ して生成物を作らせ、且つ動物自体内にこれらの細胞があるときのｇｔ細環境よ りも大規模にこの環境を類似させることにある。少な（とも理論的には毛管、肺 、腎臓などのシミュレーションを包含する系を試練管内に作って必要な環境を与 えることは可能であるけれども、多くの場合コスト的に有利には行なうことはで きない。

滑留に依存する細胞および基質への付着の必要のない細胞の双方の培養について の非常に多数の試験管内勤物細胞場養装置が当業技術において知られている。よ り一般的な培養装置の選択のなかでも、蛋白の大量生産に特に好適であるように 十分に大規模で動物細胞を培養するための装置は細胞が適当な培養媒質中で懸濁 状態で培養される醗酵器である。涌留に依存する細胞もそれらを微細担体粒子の 好適な表面に固定させることによってこのようＫして培養し５る。醗酵器はバッ チ式、半バッチ式または連続式ＫＶＲ作することができ、容器からの媒質の周期 的または連続的除去が行なわれ、新鮮な媒質との置換が行なわれる。

動物細胞の最も重要な「栄養物」は酸素であり、懸濁培養装置中の培養中の細胞 への必要量のば素を供給するための装置の提供は非常に困難な問題を与え、これ が究極の蛋白生成物を経済的に製造するのに必要な（すなわち非常に多数の細胞 の成長を支持するための）大規模の懸濁培養を行なう能力をひどく制限する。

懸濁培養細胞へ酸素を供給するための１つの手段は表面エアレーション、すなわ ち密閉培養系における培養培質より上のヘッド空間に酸素または酸素含有ガスを 供給する手段である。然しなから一般的にいって、酸素がこのような系において 気相から液相へ拡散的に移動しうる速度は比較的低く、従って比較的少な（：数 の細胞のみの成長と保持がこのようにして保たれるにすぎず、小さい懸濁培養容 器中でのみ行なわれるにすぎない。液相が攪拌されている（攪拌反応器中のよう に）ならばガス移動速度は増大するが、このようにして達成しうるガス移動の増 大はそれはど大きくはなくて比較的小さい系以外には利用しえない。

懸濁培養中の細胞に酸素を供給するための別の手段は培養物へのガスの直接パッ プリング（直接スパーリング）である。細胞へ酸素を供給することとは別に、直 接ス、ｆ−ジングは容器中の懸濁物の循環たとえば流動性粒子またはドラフト管 装置などくも依存しなければならなＸ、１゜直接スバージングは非常に有効な！ ！素供給手段であるけれども、それはまた一般に動物細胞に非常に損傷を与える 。また、スパーリングは泡の生成をもたらし、泡はそれ自身で細胞を損傷する。

表面活性剤の使用は泡の生成を無くすけれども、究極的に収集される培養媒質中 の表面活性剤の存在は所望の分泌蛋白生成物の精製に非常に困難で費用のかかる 問題をもたらす。

間接スパーリングによって、すなわち媒質中に配置したガス浸透性の（然し一般 には液不浸透性の）管あるいは膜（たとえばシリコンゴム管あるいはシート）の −面にガスを通しそこを通って酸素を媒質中に浸透させることによって、懸濁培 養媒質中の細胞にｗＲ累を提供することも提案された。このようにして気泡がな く泡もないエアレーションをを達成することが一般に可能であるが、ゆるやかな ガス移動係数（攪拌反応器中約αｌａｗ／分未満）と攪拌反応器によって与えら れる膜面／液容積の低い比率との組合せにより、このような方法は一般に攪拌反 応器中の多数の細胞の成長を支持するに十分なガスを有効に与えることはできな い。

懸濁培養細胞に酸素を供給する別の手段は、醗酵容器より上の頂部カバープレー トから媒質中に懸垂するワイヤ・メツシュシリンダー内面に酸素をスパークする ことである。ガスおよび液に対して浸透性のメツシュ表面は、メツシュの気相面 にスパークされるガスがメツシュの液相面の液相に入って溶解するので、気泡を 減少させ、このようにして細胞の損傷を最小にする。然しなからこりような配置 に伴なう困峻性は、スクリーンもしくはメツシュを通って液相に、有効に移動す る酸素の能力が液側のメツシュと接触する液体（培養媒質）の相対速度に依存す ることである。すなわち、多数の細胞を培養するに必要な程度に＊＊を酸素化す るに十分なガス移動を達成するためＫは、ワイヤメツシュシリンダーは回転また は振動させ（それによってメツシュ面と液相との間の相対速度を増大させ）なけ ればならない。これはまた醗酵６中の所望のＫＭ環境の汚染に有力な面積として 働くことの周知す回転メカニカルシールおよび／または他の同僚の部材の設置を 必要とする。

発明の要旨 本発明の主たる目的は、−酵器または他の同様な容器中の動物細胞の試験管内懸 濁ｔ＠養物に酸素を供給するための装置を提供することＫある。

本発明の別の目的は、多数の動物１１１Ｂ胞の成長を保ち５る速度および量のｌ ＩＩ！累を有効にはこぶ様に前述のような動物細胞の懸濁培養物に酸素を供給す るための装置を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、気泡および泡の生成と細胞への損傷す実質的に最小に する前述のような動物細胞の懸濁培養物に酸素を供給するための装置を提供する ことにある。

本発明の更にもう１つの目的は、装置の移動やメカニカルシールの使用などを必 要としない前述のような動物細胞の懸濁培養物に酸素を供給するための装置を提 供することにある。

これらの及びその他の目的は、懸濁培養器に配置するに適した且つ容器中の培養 媒質に浸漬させた部分と容器中の培養媒質レベルより上にある部分とをもたせる のに適した静的酸素処理器の提供によって本発明において達成される。

本発明によるｒＲ累処理装置はａｒ同心の外部および内部の円筒（すなわち円筒 状シェル）から成る底部から構成され、これらの面は多孔質のガス浸透性および 液浸透性の脣定孔径の材料から作られており、内部円筒の外面と外部円筒の内面 との間には環状の円筒状９間が存在する。この装置は内部および外部の円筒状シ ェルから成る上部部分に続くが、その周囲表面の連断性は中断されていて垂直延 長部の始まる基部区域において１個以上のオーバーフローもしくは堰（セキ）区 域を形成している。

それらが同心の円筒状シェルの延長部を含むために、これらの延長部（これらは 同心の円筒の笑質的にアーチ状部分である）も両者の円筒状面の間に環状空間の 連続部を含む。好ましい態様においてこのようなセキ区域が少なくとも２個備え てあり、その結果として内部および外部の円筒状シェルの垂直延長部は非連続性 であり、非連続垂直延長部（複数）間の基部区域においてセキ区域を形成してい る。

本発明の装置は同心円筒の基部において環状ガス・スパーシリンダーこれは同心 円筒間の環状空間Ｋｇ素金含有ガス指向させる）に連通しており、あるいは好ま しくはこれと一体となっている。

好ましくは、この鉄筒は垂直側壁の連続部用の孔あき頂部蓋を含み、また外部円 筒状側壁のえらばれた外部に固体させた１個以上の垂直配置バッフルを含んでい る。

操作において、この＠素処理装置は懸濁培養器中にほぼ同心に配置される（たと えば好適な支持体によって容器の上のカバープレートから該装置を懸濁させるこ とＫよって配置される）。それによってｔｃｔの開放内部区域（すなわち内部の 同心円筒の径方向内側の区域および酸素処理器に付随する環状ガス散布（スパー ク）ＩＩの内部区域）は＠重器の底部付近で操作される羽根車のすぐ上にはｙ直 接に存在する。培養器内の培養媒質／細胞懸濁物のバルクの軸方向の流れを達成 するように操作される。

装置によって生ずる液置換を考慮に入れて、装置は装置のオーバーフロー区域が 容器操作液（培養媒質）レベルのすぐ下にあるようＫ（及び従って側壁円筒の垂 直延長部が液レベルのほに上にあるように）配置される。酸素または酸素含有ガ スはガス散布（スパーク）リングの基部の適当な寸法の孔を通して散布され、次 いて同心側壁メツシュシリンダー関の環状空間中を上方に進む。培養媒質は装置 の内部開放区域に流入し、多孔質面を下降し、まわりそして通過し、そして多孔 質面を通過するガスによって散索化される。

本発明によれば、装置底部の多孔質同心シェル間の環状区域に散布され装置内の 媒′ＸＫ溶解する酸素は、これらの面に接触または隣接する培養媒質に、多孔質 面を横切って実質的に気泡のない酸素をはこぶ。媒質への酸素移動速度は環状空 間への高速のガス流によって高い細胞密度の成長を支えるに十分な高い値に達す る。気泡のない移動が多孔質表面を横切って生じ、比較的大きい区域の上にガス 移動が起り、そして容器の羽根車の種類と速度を適切にえらぶことによって、お よび容器壁および／または酸素処理装置面にｆｉ隨するバッフルによって、静的 多孔質面と課員との闇に高い相対速度が達成される。

その結果として、酸素発生器の運動（撮動７ロ転）を行なう必要はなく、従って 面倒なメカニカルシールが避けられる。

本発明の重要な特徴は、本発明以外では環状空間の上部端から必然的に出る過剰 ガスによってもたらされる泡の生成がこのガスを本発明により液に向ってではな く容器のヘッド空間に逃がすようにｖＩ４ｕすることによって避けられるという 点にある。すなわち、装置中のオーバーフロー堰（セキ）によって、液レベルは 比較的一定の水準に保たれ、そして液レベルより上にある同心メツシュ円筒の垂 直延長部は酸素化装置の下部にある培養媒質に多孔質面を横切って移動しないす べてのスバージ・ガスの出口区域として役立つ。ガスがヘッド空間に逃ける多孔 表面は環状空間中の培養媒質中に生成した破壊するのく役立つ。なお、前述のよ うに追加装置を使用してこの区域の泡を破壊または抑制することもできる。

本発明の更に具体的な説明を添付の図面を参照して以下に述べる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明による静的酸素処理装置の透視図である。

第２図は本発明の好ましい態様において酸素処理装置の構成用の支持ソッと共に 、本発明による酸素処理装置に好ましく使用されるガス散布基部の透視図である 。

第３図は本発明による酸素処理装置を使用する懸濁培養器の内部の断面図である 。

発明の詳細な記述 第１図を参照して、本発明の酸素処理装置（ｉｏ）は管（１４）に接続する環状 ガス散布リング基部を含む。管（１４）を通ってガスは培養器外ｆｉｌｌ（すな わち容器より上のカバープレートを通る管（１４）の延長部）から散布リングに 送られる。散布リング（１２）は一般にドーナツ状の管またはパイプ（たとえば ステンレス製）であり、管（１４）からのガスの入口および多数の散孔孔（２２ ）をもち、これらの孔からガスが散布される。

散布リング（１２）の外側周縁の一般区域から始まって、たとえばガス浸透性お よび液浸透性の金網材料の垂直に竺つ外側円筒（１６）があり、そして散布リン グ（１２）の内側周縁区域から始まって、たとえばこれも全網製の垂直に立つ内 部円筒（１８）がある。これら同心の円筒（１６，１８）の間隔の結果として環 状空間（１５）が環状ガス散布リング（１２）とＨｒ同じ寸法で存在する。

同心円筒（１６，１８）の垂直の長さにそった予め定めた点（この点は酸素処理 装置を使用する懸濁培養器中の操作培養媒質の水準を基準にして決定される）に おいて、同心円筒（１６，１８）の連続性が中断されて点（１７）　Ｋみられる ような１個以上のオーバーフローまたは８（セキ）区域が提供される。このユニ ットは次いで同心円筒およびそれらの環状空間（１１，１３）の垂直延長部に続 き予め定めた高さになる。このような延長部は非連続性であり、そこでは２個以 上の堰区域が付与される。本発明の好ましい形体において、装置は更に環状の蓋 カバー（１９）を含み、これは垂直な非連続延長部（１１，１３）の間の環状区 域に連通する多数の孔（２０）を備えることができる。

連続の環状蓋として示しであるけれども、蓋カバー（１９）は別法として非連続 性の延長部（１１，１３）のみのための別々の分離したカバーから成ることもで きる。

Ｍ１図に示す酸素処理装置の構成のために、多数の別法を使用することができる 。円筒が十分な寸法および構造上の安定性をもつならば、円筒は所望の高さ及び 所望の直径に予め作ってから環状散布リング（１２）の外周および内周にその基 部において取付けることができる。然しなからより代表的な場合として、円筒を 作る材料はやや柔軟である（たとえば細い金網）ことが多く、そこから円筒を予 め作成するには問題がありうる。このような場合には、円筒を支えこれに構造安 定性を与えるために使用しうる骨格構造の基部として環状散布リング（１２）を 利用するのが好ましい（第２図参照）。すなわち、環状散布リング（１２）を予 め作り、多数の直立リブ（２４）をその周囲のまわりの予め定めた区域に配置す ることができる。このようなリプは任意の好適な固体または中空のパイプ、禅、 チューブなどであることができ、モして参集このようなリプの１つはガス入口管 （１４）から成ることができる。円筒の材料（たとえば金Ｍ４）は次いでリプの 内部区域にそって作って内部の同心円筒（１８）としセしてリプの外側区域にそ っても外部の同心円筒を同様に作ることができる。これらの円筒間の環状空間は リプ（２４）の厚さによって一般に確立される。一般的にいって、同心円筒（１ ６，１８）は酸素処理装置の十分な高さにまで作成され、次いで頂部から戻って 切断されて１個以上の堰区域（１７）および同心円筒の垂直延長部（たとえば１ １．１３）が形成される。それ自体で、リプ（２４）は同じ長さのすべてを構成 することができし堰区域１７がこれらのリブ間く形成される場合）、あるいは若 干がユニットの全長にのび他方が適当に短かいようにすることもできる（たとえ ば堰区域が存在する場合）。リプ（２４）の若干またはすべては懸濁培養器の頂 部カバープレートから酸素処理ユニットを懸垂させるための支持棒として役立つ ような長さにのばすこともできる。

第３図は懸濁培養器（１００）内の酸素処理装置（１０）の配置を示す。この図 において、酸素処理装置　（１０）は該装置の作成に使用したリプ（２４）の２ 本以上から成る延長部によって培養器より上のカバープレー）　（１０４）から 懸垂される。酸素処理装置ユニットの導入によって生ずる液置換を考慮に入れて 、ユニットは堰（１７）の頂度上に容器中の操作液水準（１０２）があるように 懸垂される。

環状ガス散布リング（１２）Ｋはガス管（１４）からガスが供給される。このガ ス管はカバープレート（１０４）を通ってのび、そこで酸素または酸素含有ガス 源（図示していない）に接続される。図示する酸素処理ユニットはまたバッフル （４０）を備える。これらのバッフルは酸素処理ユニットに固定されていて羽根 車（１０６）　Ｋよって与えられるようなｒＲ累処理装置のガス流表面を通る軸 方向の液流を促進させるのを助ける。バックルはまた懸濁培養器（１００）内壁 に付随して及び／または該容器より上のカバープレートから懸垂するように配置 されうる。懸濁培養器（１００）には培養媒質の入口（１０８）　、培養媒質の 出口（１１０）　、およびガス出口（１１２）も備えである。

操作に際して、培養媒質とそこに懸濁させた細胞（単独での又は微細担体に固定 させた状態での細胞）は羽根車（１０６）およびバッフル（４０）の影響のもと て容器（１００）中を循環せしめられる。羽根車（１０６）は、液体の培養媒質 が酸素処理装置の内部同心円筒の中空内部を通って上方におよび／または外側同 心円筒の外面を通って（ならびに網材料が液体浸透性であるので、もちろんこれ ら同心円筒間の環状区域も通って）上方に流れるように、操作される。その際、 培養媒質はオーバー７０−の堰区域（１７）に到達し、次いで酸素処理ユニット の外部および／または内部の区域を下降して通る。ガス管（１４）から環状散布 リング（１２）に入るガスは同心円筒間の環状空間（１５）を通って上方に進行 し、一般に気泡のないガスを網面を通して、このような面と接して又はその近く を流れる媒質にはこぶ。ガスは液水準を越えて環状空間（１５）中を（すなわち 堰より上の垂直延長部中の円筒区分間の内面中を）上昇しつづけるので、ガスは 両区域を通って液より上のヘッド壁間に出て、そこでガスは出口（１１２）を通 って連続的に又は周期的に放出させることができる。気泡および泡はガスの散布 される環状空間中の培養媒質中に存在するけれども、多孔質の網面はそこにある ガスをこれらの面を横切って環状空間外の媒質に実質的に泡のない状態で移動さ せるばかりでなく、垂直延長部の多孔質網面を通って容器のヘッド空間区域にガ スが放出される際に形成される泡を破壊するのにも役立つ。

図示の態様において、同心円筒延長部間の空間およびその下の同心円筒間の空間 に遅過する孔（２０）をもつ蓋カバー（１９）を使用してこれらの環状区域中に 生成した泡を破壊することもできる。従って、入口（１０ｇ）から培養器（１０ ０）に供給される新鮮な培養媒質は、環状空間中に存在する媒質中にある泡を破 壊しうる温和な噴霧の性質で孔（２０）を通って供給されるように配置すること ができる。

同心円筒（１６，１８）およびそれらの垂直延長部（たとえば非連萩延長部１１ ．１３）の材料は、上記には金網として記述したけれども、任意のガス浸透性、 液浸透性の多孔質材料、好ましくはステンレス鋼フィルター布でありうる。材料 の多孔性は若干の競合因子の妥協で寸法がきめられる。一般的にいって、これら の区域で起る高エネルギー酸化の理由による細胞損傷を最少にする努力において 、細胞が酸素処理器の内部に入るのを防ぐのが好ましい。然しながう、細胞の通 過を妨げるように孔を小さくすることは液相へのば素の物質移動を非常に減少さ せ、そしてまた細胞および細胞集団による孔の閉基と汚染の可能性を不利に増大 させる。従って円筒の多孔質材料中の孔は約１０〜１５０ミクロン好ましくは約 ３０〜１００ミクロンの範囲にあるようにえらばれる。所望ならば、内部および 外部の同心円筒に使用する材料は異種の材料または異なった孔径の材料であるこ とができ、そして（構造をより困難にするけれども）、垂直の脱ガス延長部（す なわち堰区域より上の延長部）に使用する材料および／または孔径は媒質と接触 するガス用円筒の製作に使用するものと異なっていてもよい。

理解されるように、本発明の酸素処理装置は、ガス浸透性および液浸透性材料の 同心円筒から構成される頂部の実質的要素ならびＫこのような同心円筒の垂直延 長部から構成されその周囲表面が中断されていて１個以上の堰が形成されている 頂部の実質的要素から成る。構造の容易さのために、散布リングは酸素処理装置 の一部および包みとして作られ、好ましくは酸素処理装置の内側の洗浄を容易に するためそこから容易に取りはずせるようになっているが、散布リングを酸素処 理装置から分離させるが同心円筒間の環状区域をガスが直接に通るように培養器 中に設計および配置することも可能である。

また、酸素発生装置は懸濁培養器の頂部から懸垂して使用するものとして図示し であるけれども、この装置はまた酸素処理装置が容器底部によって支持され然も 羽根車より上の位置を占める胛部（もしくはスタンド・オフ）の使用によって行 なわれるように、８器（培養器）内に休止させるのに適しうろことも明らかであ るべきである。

本発明による酸素処理装置の製作に使用するすべての材料は、細胞培養に適合し うるように且つ滅菌を受けうるようにえらばれるのはもちろんである。肴に好ま しいのはステンレス−のような材料である。

本発明の重要な利点は、表面を通過する液体の相対速度を増大させそれによって ガス移動を増大させる手段としての酸素処理装置の回転または振動を必要するこ となしに１大肯の必要酸素を循環液体培養媒質にはこびうる酸素処理装置の能力 にある。それ自体で、メカニカルシールなどは不要であり、滅菌培養環境を激化 させる危険を非常に減少させる。また、製作の容易さと操作原理の容易性のため に、この酸素処理装置は始めの製作が最適化されたものよりも大きい又は小さい 培養器中での使用に容易に且つ予見可能なように規模を変更することができる。

酸素処理装置の全体の大きさ及びそれらの各部分または各区域の特定の寸法はそ れ自体重要ではなくて、底部（そこで媒質への酸素の移動が起る）に十分な表面 積を、そして頂部（すなわちガスが容器のヘッド空間に移動する垂直延長部）Ｋ 十分な表面積を、そして液体操作水準での所望の媒質のオーバーフ四−および該 水準の保持）に十分な堰区域を与えるように簡単にえらぶことができる。一般的 にいって、堰区域は円筒周辺の少なくとも約２５　＄Ｓ更に好ましくは少なくと も約５０％を占める。

すなわち、これらの図には２つの堰区域が備えてあり、それぞれは約９０＠の円 筒アーチ区分を表わしていて、それによって円筒全周辺の約ＳＯ＠を占める堰区 域を与えている。堰区域はこれらがない場合のヘッド区間で脱ガスが起る酸素処 理装置の頂部円筒区域からの控除区分を表わしているので、堰区域の寸法は垂直 延長部の高さの増大によって当然増大しうる有効脱ガス区域にも影響をもつ。一 般的にいって、Ｉ！ｌ！素処理装置の全体の高さの約５０〜８０％の場所が培養 媒質のｆＲ素処理に関与しくすなわち堰水準より下にある培養媒質の酸素処理に 関与し）、残余の高さが堰水準より上の脱ガス区域に関与する。

約３６ｔｆ）操作容積をもつ攪拌懸濁培養反応器に使用するための１つの代表的 な用途について、酸素処理装置は直径がそれぞれ１７．５５１１および２０．０ ｍであり、全体の高さが約６７個である同心円筒から成り、底部から５０譚の点 で始まりそれぞれが９０″の円筒アーチ部分を占める２つの非隣接堰区域をもつ 。このような配置において、代表的な弔養器中の羽根車の回転速度は１００ｒ１ ００ｒｐ＊φピツチのブレード羽根車）、培養媒質（基礎媒質中５％血清）の５ 〇−空気飽和が達成され、約α００６５〜α０１３６戸ＭＯ雪／−７分の酸素移 動速度が（＃Ｉ素源として空気を使用して）、α５０〜ＬｏｔＯｘ／分のガス流 量についてえられ、更に約α１ｐＭＯｍ／ｄ／分までの酸素移動速度がＬ６容量 ガス／反応器容積／時の流量のえられる（これらの東件下でα７ω／分までの物 質移動計算を基準にする：これは文献に報告されているシリコーン管の酸素処理 装置の物質移動係数よりも５倍も大きい。）後者の酸素移動速度において、Ｓ漬 物中の代表的なフィブリドーマ縄胞の酸素消費速度は約１３３Ｘ１０　　戸ＭＯ 冨／１０　細胞７分であり、前記装置で酸素処理された培養媒質は７：７Ｘ１０ ’細胞／ｄの成長を支え５る。

本発明の装置は、酸素処理装置として記述したけれども、散布装置に供給するガ ス流を適当に変えるだけで他のガスまたは追加のガスを培養媒質にはこぶためＫ も使用しうるということがもちろん理解されるべきである。

特に、二酸化炭素を酸素含有ガス中に含ませることができ及び／又は単独で当業 技術において周知のように培養媒質のｐａ調節手段として散布装置に供給するこ とができる。また、この装置は培養媒質以外の液に酸素または他のガスを与える ために使用しうろことはいうまでもないことである。

本発明を特定の態様および代表的な構造、寸法、容量などについて記述したけれ ども、これらは本発明を具体的に説明するためのものであり、請求の範囲に記載 の本発明の範囲を限定するものと解すべきではない。

ＦＩＧ、　１ 国際調査報告

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．ほゞ同心の内部および外部の中空円筒から成る底部区分と該同心円筒の垂直 延長部から成る頂部区分とを含む、液体培養媒質中で動物細胞の懸濁培養物を酸 素処理するための装置であつて；該同心中空円筒の壁が多孔質のガス浸透性の材 料から成つていて、該同心円筒の表面間に酸素含有ガスを受入れて該ガスの少な くとも一部を実質的に気泡のない状態で該多孔質材料を横切つて該円筒面と接触 する又はこれに隣接する液相に移動させるに適する中空環状空間を与えるように なつており；そして頂部区分における該垂直延長部がそれらの周囲面にそつた少 なくとも１つの区域において中断されていて少なくとも１つの液体オーバーフロ ー区域を該中断面の基部区域で形成しており且つ該同心円筒の垂直延長部の面間 に該中空環状空間の区分の連続部が存在していて、これらの中空環状空間の区分 の連続部が該多孔質材料を横切る酸素含有ガスを受入れ、そして該オーバーフロ ー区域より上で該ガスを放出するに適するようになしたことを特徴とする酸素処 理装置。
2. ２．該中間環状空間および該中空環状空間の区分の連続部にガスを上方に散分す るための環状散布部材を、該底部区分の同心円筒の基部において該中空環状空間 内に更に配置した請求項１記載の装置。
3. ３．該環状散布部材にガスをはこぶための部材を該環状散布部材にガス連通する 状態で更に含む請求項２記載の装置。
4. ４．該環状散布部材から出ていて該同心円筒およびその垂直延長部の表面を支持 する垂直支持部材を更に含む請求項３記載の装置。
5. ５．該同心円筒の垂直延長部の上部末端部分において該中空環状空間の該区分を 覆うための平らな封鎖部材を更に含む請求項１記載の装置。
6. ６．該封鎖部材がその下の中空環状空間の該区分と連通する多数の貫通孔を含む 請求項５記載の装置。
7. ７．酸素処理装置に適合してこれを該装置から垂直に上の面から懸垂する部材を 更に含む請求項１記載の装置。
8. ８．多孔質のガス浸透性および液浸透性の材料が金網である請求項１記載の装置 。
9. ９．多孔質のガス浸透性および液浸透性の材料が約１０〜１５０ミクロンの範囲 の孔をもつステンレス鋼のフイルター布である請求項１記載の装置。
10. １０．外側の中空円筒の外面から出る垂直配置のパッフルを更に含む請求項１記 載の装置。
11. １１．環状ガス散布リング基部から成る底部区分；該環状基部の外周から予め定 めた高さまで直立する外側円筒壁；該環状基部の内周から上記外側円筒壁とほゞ 同じ高さまで直立する該外側円筒壁と実質的に同心の内側円筒壁であつて実質的 に同心の円筒壁の外側壁と内側壁との間に環状円筒状空間が存在するようになつ ている内側円筒壁；上記の外側および内側の円筒壁の非隣接垂直延長部から成り 、これらの延長部内に上記中空環状空間の区分の連続部が存在する頂部区分；お よび該環状ガス散布基部に酸素含有ガスを供給する部材；を備えて成ることを特 徴とする液体培養媒質中の動物細胞の懸濁培養物を酸素処理するための装置。
12. １２．ほゞ同心の垂直配置の内側および外側の中空円筒から成る底部区分であつ て、これら円筒の壁が多孔質のガス浸透性および液浸透性の材料から構成されて いてこれら同心円筒面間に酸素含有ガスを受入れこのガスの少なくとも一部を実 質的に気泡のない状態で該多孔質材料を横切つてこれら円筒面に接触する又はこ れらに隣接する液相にはこぶに適する中空環状空間を与えるようになつている底 部区分；およびこれらほゞ同心の円筒の非隣接垂直延長部から成る頂部区分であ つて、これら非隣接垂直延長部の間の基部区域に液体オーバーフロー区域が形成 されるようになつており、そしてこれら同心円筒の垂直にのびる面の間に上記中 空環状空間の区分の連続部が存在するようになつていて、該中空環状空間の区分 の連続部が上記多孔質材料を横切る酸素含有ガスを受入れ且つ該ガスを上記オー バーフロー区域より上で放出するようになつている頂部区分：を備えて成ること を特徴とする液体を酸素処理するための装置。