JPH0428352B2 - - Google Patents
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- JPH0428352B2 JPH0428352B2 JP18019386A JP18019386A JPH0428352B2 JP H0428352 B2 JPH0428352 B2 JP H0428352B2 JP 18019386 A JP18019386 A JP 18019386A JP 18019386 A JP18019386 A JP 18019386A JP H0428352 B2 JPH0428352 B2 JP H0428352B2
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 産業上の利用分野
本発明は細胞を培養増殖させるための装置に関
するものである。更に詳しくは細胞をサスペンジ
ヨン状態で培養するための装置に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Industrial Application Field The present invention relates to an apparatus for culturing and proliferating cells. More specifically, the present invention relates to an apparatus for culturing cells in suspension.
細胞培養技術は、例えばウイルス、ワクチン、
インターフエロンの如き抗ウイルス剤或いはホル
モンの如き生物薬品の製造にとつて重要である。
更に近年特定タンパク質などを標的とするモノク
ローナル抗体の生産は抗体産生細胞とミエローマ
によるハイブリドーマの培着によるものであり、
その技術の解決は工業的に重要なテーマである。 Cell culture technology, for example, viruses, vaccines,
It is important for the production of antiviral agents such as interferon or biological drugs such as hormones.
Furthermore, in recent years, the production of monoclonal antibodies targeting specific proteins has been achieved by culturing hybridomas using antibody-producing cells and myeloma.
The solution of this technology is an industrially important theme.
(b) 従来技術
従来、細胞培養は一般にシヤーレ試験管、培養
びんなどを用いて実験室的規模で行なわれてい
る。(b) Prior Art Conventionally, cell culture has generally been carried out on a laboratory scale using Schare test tubes, culture bottles, and the like.
一方近年細胞の培養法及びそのための装置とし
て、いくつかの提案がなされている。これらの提
案は、大きく分けて付着培養（anchorage
dependent culture）と浮遊培養、つまりサスペ
ンジヨン培養（suspension culture）との２つの
方式に分類されるが、これらの方式は培養される
細胞の特性によつていずれかに決められる。 On the other hand, in recent years, several proposals have been made regarding cell culture methods and devices for the same. These proposals can be broadly divided into attached culture (anchorage culture).
Cell culture is classified into two types: dependent culture and suspension culture, and one of these methods is determined depending on the characteristics of the cells to be cultured.
このうちサスペンジヨン培養に関して下記の提
案がなされている。例えばマグネテイツクスター
ラーもしくは機械的に駆動されるシヤフト上の羽
根車によつて、スピナーフラスコの中に調整され
た攪拌機能を設けた培養方法が提案されている
（米国特許第2958517号および同第3649465号明細
書参照）。 Among these, the following proposals have been made regarding suspension culture. Cultivation methods have been proposed in which a spinner flask is provided with a controlled agitation function, for example by a magnetic stirrer or an impeller on a mechanically driven shaft (U.S. Pat. No. 2,958,517; 3649465).
特開昭57−65180号公報には、回転可能なシヤ
フト上に支持される少なくとも１枚の比較的大表
面積の屈撓性シートを攪拌機とし、該攪拌機を回
転させて該シートを波立たせ、それによつてヒト
の２倍体細胞のような或る種の虚弱細胞に対し所
望の穏やかな攪拌を作り出すサスペンジヨン培養
装置が提案されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-65180 discloses that at least one flexible sheet with a relatively large surface area supported on a rotatable shaft is used as an agitator, the agitator is rotated to ripple the sheet, and Thus, suspension culture devices have been proposed to create the desired gentle agitation for certain fragile cells, such as human diploid cells.
しかし、上記装置による培養方法においては、
細胞が一定量の栄養分の中で培養されるため細胞
の生長増殖は比較的低い密度で停止する。 However, in the culture method using the above device,
Since the cells are cultured in a constant amount of nutrients, cell growth and proliferation cease at a relatively low density.
細胞のサスペンジヨン培養において、細胞の生
長増殖が比較的低い密度で停止するのを防ぎ、細
胞を大量に且つ高密度で培養するために、一般に
新しい培養液を培養槽中へ供給しつつ生育阻害物
質を含んだ古い培養液を培養槽外へ排出しながら
培養する方式すなわち通常パーヒユージヨン方式
と言われる方式が提案されている（Annual
Reports Of Fermentation Processes，Vo1.6参
照）。 In cell suspension culture, in order to prevent cell growth and proliferation from stopping at a relatively low density and to culture cells in large quantities and at high density, growth is generally inhibited while supplying new culture medium to the culture tank. A method has been proposed in which the old culture solution containing substances is cultured while being drained out of the culture tank, which is usually called the perfusion method.
(See Reports Of Fermentation Processes, Vo1.6).
この方式を用いて培養するに当つて重要なことの
１つは、サスペンジヨン液中の生細胞と前記古い
培養液とを効率よく分離し、古い培養液を培養槽
外へ取り出し、培養槽内の細胞の生育環境を最適
条件下に維持することである。サスペンジヨン液
から生細胞と古い培養液とを分離するために種々
のフイルターやまた種々の形式が提案されている
が、フイルターの目塞りや、装置の構造の煩雑性
などの点で工業的培養装置としてはいずれも満足
すべきものとは言い難い。One of the important things when culturing using this method is to efficiently separate the living cells in the suspension solution from the old culture solution, take out the old culture solution out of the culture tank, and put it inside the culture tank. The goal is to maintain the cell growth environment under optimal conditions. Various filters and various formats have been proposed to separate living cells and old culture fluid from the suspension solution, but industrial culture is difficult due to problems such as clogging of the filter and complicated structure of the device. As a device, it is difficult to say that either of them is satisfactory.
特開昭59−82083号公報および特開昭60−9482
号公報には、培養装置内に細胞沈殿管を兼ねた培
養上清排出管と新鮮培地添加用の導管を設け、該
導管から培地を添加し同時に上記排出管から培養
上清を排出しつつ培養を行うようにした浮遊細胞
の高濃度培養装置が提案されている。 JP-A-59-82083 and JP-A-60-9482
In the publication, a culture supernatant discharge tube that also serves as a cell sedimentation tube and a conduit for adding fresh medium are provided in the culture device, and the culture medium is added from the conduit and the culture supernatant is discharged from the discharge tube at the same time. A high-density culture device for floating cells has been proposed.
一般に、浮遊性の動物細胞は数ミクロンないし
数10ミクロンと小さくしかもその比重は培地の比
重と大きな差がないため、浮遊細胞と培地とを重
力によつて分離する上記の如き装置では、細胞沈
降を有利に達成するために沈降面積を大きくする
必要があるが上記２件の特開昭に開示された装置
では沈降面積をあまり大きくとることはできな
い。 In general, floating animal cells are small, ranging from several microns to several tens of microns, and their specific gravity is not significantly different from the specific gravity of the culture medium. In order to advantageously achieve this, it is necessary to increase the sedimentation area, but with the devices disclosed in the above-mentioned two JP-A-Sho, it is not possible to increase the sedimentation area very much.
(c) 発明の目的
そこで本発明の目的は、簡単な構造でサスペン
ジヨン培養液から生細胞と培養液とを分離するこ
とが可能な装置を提供することにある。(c) Object of the Invention Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus that has a simple structure and is capable of separating living cells and a culture medium from a suspension culture medium.
本発明の他の目的は、フイルターなどを使用し
なくとも生細胞と古い培養液とを分離することが
可能な装置および方法、従つてフイルターの目塞
りなどによる問題の発生を解消した装置を提供す
ることにある。 Another object of the present invention is to provide an apparatus and method that can separate living cells and old culture fluid without using a filter, and thus eliminate problems caused by clogging of the filter. It is about providing.
本発明のさらに他の目的は、細胞沈降を有利に
達成するための沈降面積を非常に大きくとること
のできる工業的に有利なサスペンジヨン培養のた
めの装置を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an industrially advantageous apparatus for suspension culture that can provide a very large sedimentation area for advantageously achieving cell sedimentation.
本発明の更に他の目的は、サスペンジヨン培養
においてしばしば問題となる死細胞およびその破
壊片を培養槽外へ容易に除去可能な装置を提供す
ることにある。 Still another object of the present invention is to provide an apparatus that can easily remove dead cells and their debris, which are often a problem in suspension culture, out of the culture tank.
本発明の更に他の目的は、細胞の大量且つ同密
度の培養に適したパーヒユージヨン方式による工
業的装置を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an industrial device using a perfusion method suitable for culturing cells in large quantities and at the same density.
更に他の目的および利点は、以下の説明から明
らかとなるであろう。 Further objects and advantages will become apparent from the description below.
(d) 発明の構成および効果
すなわち、本発明者の研究によれば、前記した
本発明の目的および効果は、
細胞培養ユニツトが、細胞のサスペンジヨン培
養ゾーン、および細胞のセトリングゾーン、該セ
トリングゾーン上部からの培養液排出口とを有
し、且つ該サスペンジヨン培養ゾーンと該セトリ
ングゾーンとは該細胞培養槽内で該セトリングゾ
ーン下方部位を通じて連絡するように仕切りによ
つて仕切られており、そして該セトリングゾーン
は、該細胞培養槽の槽側壁と該仕切りの間に形成
され、セトリングゾーン内槽内壁に沿つて槽内壁
と仕切板との間に邪魔板が設置され、しかもその
邪魔板は、それによつて区切られた領域の培養液
がセトリングゾーンの上部で流れを形成しないよ
うに設置されていることによつて特徴づけられる
細胞培養ユニツトの少なくとも１つを含む細胞培
養装置であつて、該培養装置の任意のサスペンジ
ヨン培養ゾーンには培養液供給口が設けられてい
る灌流培養のための細胞培養装置によつて達成さ
れる。(d) Structure and Effects of the Invention According to the research of the present inventors, the above-mentioned objects and effects of the present invention are as follows: The cell culture unit has a cell suspension culture zone, a cell settling zone, and the settling zone. a culture solution outlet from the upper part, and the suspension culture zone and the settling zone are separated by a partition so as to communicate through a lower part of the settling zone in the cell culture tank, and The settling zone is formed between the tank side wall of the cell culture tank and the partition, and a baffle plate is installed between the tank inner wall and the partition plate along the tank inner wall in the settling zone, and the baffle plate is A cell culture device comprising at least one cell culture unit characterized in that the culture medium in the area delimited thereby does not form a flow above the settling zone, the cell culture device comprising: This is achieved by a cell culture device for perfusion culture in which any suspension culture zone of the culture device is provided with a culture solution supply port.
かかる本発明の培養装置では、培養ユニツトに
設置されたセトリングゾーンにおいて、生細胞は
重力方向の下部へ沈降し、古い培養液や細胞破壊
片などはセトリングゾーンの上部に分離されるこ
とになるのでセトリングゾーンの上部に設けられ
た培養液の排出口から生細胞を実質的に含まない
培養液を排出することができる。また本発明の装
置は培養ユニツトを１個でもよいが２個以上任意
に重ねて構成すると、培養の実質容積に対し、比
較的大きいセトリングゾーンの容積を設置するこ
とが容易であり、また必要により培養ユニツトを
増減して培養規模を変化させることができる。 In the culture apparatus of the present invention, living cells settle to the bottom in the direction of gravity in the settling zone installed in the culture unit, and old culture solution and cell debris are separated to the top of the settling zone. The culture solution substantially free of living cells can be discharged from the culture solution outlet provided at the upper part of the settling zone. In addition, the apparatus of the present invention may have only one culture unit, but if two or more are arbitrarily stacked one on top of the other, it is easy to install a relatively large settling zone volume relative to the actual culture volume, and if necessary, The culture scale can be changed by increasing or decreasing the number of culture units.
さらに本発明は、目塞りの原因となるフイルタ
ーを使用することなく、簡単な方式によつて生細
胞と培養液を効率よく分離することを可能とする
ので、細胞の大量且つ同密度培養に有利に適用す
ることができる。 Furthermore, the present invention makes it possible to efficiently separate living cells and culture medium using a simple method without using filters that cause clogging, so it is possible to culture a large amount of cells at the same density. It can be applied advantageously.
本発明の培養装置における培養ユニツトは、細
胞をサスペンドさせて実質的な細胞培養を実施す
る区域と規定できる細胞のサスペンジヨン培養ゾ
ーンおよび細胞を重力によつて培養液から分離す
る区域と規定できる細胞のセトリングゾーンを有
している。細胞のサスペンジヨン培養ゾーンと細
胞のセトリングゾーンとは、細胞培養槽内におい
て該セトリングゾーンの下方部位を通じて連絡す
るように仕切りによつて仕切られている。このよ
うな構造を有するため、細胞のセトリングゾーン
において、沈降しそして培養液から分離された細
胞は該セトリングゾーンの下方部位を通じて細胞
のサスペンジヨン培養ゾーンに再び導入され、そ
の区域で再び培養される。 The culture unit in the culture apparatus of the present invention includes a cell suspension culture zone that can be defined as an area where cells are suspended to carry out substantial cell culture, and a cell suspension culture zone that can be defined as an area where cells are separated from the culture medium by gravity. It has a settling zone of The cell suspension culture zone and the cell settling zone are separated by a partition so as to communicate through a lower portion of the settling zone in the cell culture tank. Due to this structure, in the cell settling zone, cells that have settled and separated from the culture medium are reintroduced into the cell suspension culture zone through the lower part of the settling zone and cultured again in that area. .
本発明の装置において、培養槽内の該セトリン
グゾーンは、該培養装置の外側壁と上記仕切りの
間に形成されている。このような構造によつて、
培養装置内でセトリングゾーンの有効なセトリン
グ容積を比較的大きくとることのできる利点があ
る。 In the device of the invention, the settling zone within the culture tank is formed between the outer wall of the culture device and the partition. With this structure,
There is an advantage that the effective settling volume of the settling zone within the culture apparatus can be relatively large.
本発明の装置は、培養ユニツトのセトリングゾ
ーンにおいて細胞と分離された古い培養液を排出
するための培養液排出口および培養装置へ新しい
培養液を供給するための培養液供給口を上記培養
装置の任意の個所に１個所以上有している。かか
る供給口は装置内の上部に設けることが望まし
い。 The apparatus of the present invention has a culture solution outlet for discharging old culture solution separated from cells in the settling zone of the culture unit and a culture solution supply port for supplying new culture solution to the culture device. Have one or more locations in any location. It is desirable that such a supply port be provided at the top of the device.
本発明の培養ユニツトにおいて、該セトリング
ゾーンは、好ましくは、該サスペンジヨン培養ゾ
ーンの周囲に該サスペンジヨン培養ゾーンを取囲
むように装置側壁と該仕切りとの間に形成されて
いる。この好ましい態様において、例えば該サス
ペンジヨン培養ゾーンと該セトリングゾーンは円
筒状仕切りによつて仕切られている。この場合、
さらに好ましくは、該円筒状仕切りと対向する側
壁の実質的部分が円筒状であり、そして上記円筒
状仕切りと上記円筒状槽側壁とが実質的に同心に
位置している。 In the culture unit of the present invention, the settling zone is preferably formed between the device side wall and the partition so as to surround the suspension culture zone. In this preferred embodiment, for example, the suspension culture zone and the settling zone are separated by a cylindrical partition. in this case,
More preferably, a substantial portion of the side wall facing the cylindrical partition is cylindrical, and the cylindrical partition and the cylindrical tank side wall are located substantially concentrically.
さらに、本発明における培養ユニツト内のセト
リングゾーンは内槽内壁に沿つて槽側壁と仕切板
との間に邪魔板が設置され、しかもその邪魔板
は、それによつて区切られた領域の培養液がセト
リングゾーン上部で流れを形成しないように設置
されている。すなわち、具体的には例えば図−１
から理解できるように、邪魔板８（３個設けられ
ている）は、セトリングゾーン７（槽側壁５と仕
切板６との間に設置されている）に設置され、そ
の上部では邪魔板によつて区切られた領域（図−
１の場合は７の領域）の培養液が互いに流れを形
成しないように間〓を有しないで区切られてい
る。 Furthermore, in the settling zone in the culture unit of the present invention, a baffle plate is installed along the inner wall of the inner tank between the tank side wall and the partition plate, and the baffle plate is such that the culture solution in the area separated by the baffle plate is It is installed so that no flow forms above the settling zone. Specifically, for example, Figure 1
As can be understood from the figure, the baffle plates 8 (three of them are provided) are installed in the settling zone 7 (installed between the tank side wall 5 and the partition plate 6), and the baffle plate 8 is installed above the settling zone 7 (installed between the tank side wall 5 and the partition plate 6). area (Fig.
In the case of area 1, the culture solutions in area 7) are separated without any gaps so that they do not flow into each other.
このようにセトリングゾーンにおける邪魔板
は、その目的を構成するために、その上部に少な
くとも設置されていればよく、その長さは仕切板
との関係から（上部から見て）それと同じか或い
は短いことが好ましい。また邪魔板は平板である
ことが望ましいが、前記培養液の流れを形成しな
いという目的を達成する限り、連通孔を有してい
ても差し支えない。 In this way, the baffle plate in the settling zone only needs to be installed at least above the settling zone in order to fulfill its purpose, and its length should be the same or shorter (as viewed from the top) in relation to the partition plate. It is preferable. Although it is desirable that the baffle plate be a flat plate, it may have communicating holes as long as the purpose of not forming a flow of the culture solution is achieved.
さらに邪魔板は１つである必要はない。それ以
上あつてもよいが一般には１〜３個が有利であ
る。 Furthermore, the number of baffle plates need not be one. Although there may be more, 1 to 3 is generally advantageous.
セトリングゾーン内における邪魔板が設置され
ていないか或いは設置されていたとしても、その
上部に間〓がある場合にはセトリングゾーン上部
で培養液の流れが形成されることがしばしば起
り、そのために本来の目的であるセトリングゾー
ン内部での細胞と培養液との重力による分離が効
果的に行われず、細胞を含まない培養液の排出が
スムースに実施し難くなる。 If there is no baffle in the settling zone, or if there is a gap above it, a flow of culture medium will often form above the settling zone, which may cause the The separation of cells and culture medium inside the settling zone by gravity, which is the purpose of the above, is not effectively carried out, making it difficult to smoothly discharge the culture medium without cells.
これに対し本発明によれば、セトリングゾーン
内部の殊に上部において邪魔板により培養液の流
れが形成されないために、細胞の重力沈降が効果
的に行われ、細胞を含まない培養液の排出が有利
に行うことが可能となる。 On the other hand, according to the present invention, since the flow of the culture medium is not formed by the baffle in the inside of the settling zone, especially in the upper part, the cells are effectively settled by gravity, and the culture medium without cells is discharged. This can be done advantageously.
本発明の細胞培養装置はサスペンジヨン型の細
胞培養に適用されるが、サスペンジヨン型とは、
水性媒体中で細胞それ自体が浮遊しながら、或い
は細胞を微少担体（マイクロキヤリアー）に担持
して浮遊しながら、またマイクロカプセル中で細
胞が生育されるような種々の浮遊培養をいう。殊
に本発明は、細胞自体を浮遊させながら培養する
方式に有利に用いられる。 The cell culture device of the present invention is applied to suspension type cell culture.
It refers to various types of suspension culture in which cells are grown in an aqueous medium while floating themselves, while floating on microcarriers, or in microcapsules. In particular, the present invention is advantageously used in a system in which the cells themselves are cultured while being suspended.
本発明の細胞培養装置において培養される細胞
は、植物細胞、動物細胞、微生物細胞などであつ
てもよく、また人為的或いは遺伝子操作により変
性された細胞例えばハイブリドーマであつてもよ
い。殊に本発明の培養装置は、動物細胞の培養に
適している。 The cells cultured in the cell culture device of the present invention may be plant cells, animal cells, microbial cells, etc., or cells that have been modified artificially or by genetic manipulation, such as hybridomas. In particular, the culture apparatus of the present invention is suitable for culturing animal cells.
本発明におけるサスペンジヨン型の細胞培養装
置中においては、培養しようとする細胞が培養液
中に浮遊した状態で培養される。培養液は実質的
に水よりなる水性媒体に、種々の無機塩、ビタミ
ン類、捕酵素、ブドウ糖、アミノ酸、抗生物質な
どの通常細胞培養に使用される添加成分が加えら
れている。また培養液には血清を加えることもで
きるし、血清を用いない所謂無血清培地を培養液
として使用することもできる。 In the suspension type cell culture device of the present invention, cells to be cultured are cultured in a suspended state in a culture solution. The culture solution is an aqueous medium consisting essentially of water, to which are added additives commonly used in cell culture, such as various inorganic salts, vitamins, enzyme traps, glucose, amino acids, and antibiotics. Further, serum can be added to the culture solution, or a so-called serum-free medium that does not use serum can also be used as the culture solution.
本発明の培養装置を用いて細胞を灌流培養する
場合には、セトリングゾーンから細胞を実質的に
含まない培養液を抜出しそして培養装置へ新しい
培養液を導入することによつて有利に実施され
る。 When perfusion culturing cells using the culture device of the present invention, it is advantageously carried out by withdrawing a culture medium substantially free of cells from the settling zone and introducing a new culture medium into the culture device. .
その際、各培養ユニツトにおけるセトリングゾ
ーンによつて規定される細胞の有効セトリング面
積［Ｓ（cm2）］と、サスペンジヨン培養ゾーン内の
培養液の堆積［Ｖ（cm3）］との比Ｖ／Ｓが好ましく
は0.1〜500cm、特に好ましくは１〜100cmの範囲
にある。 At that time, the ratio V of the effective settling area of cells defined by the settling zone in each culture unit [S (cm 2 )] and the accumulation of culture medium in the suspension culture zone [V (cm 3 )] /S is preferably in the range of 0.1 to 500 cm, particularly preferably 1 to 100 cm.
以下本発明の装置について図面により更に詳細
に説明する。 The apparatus of the present invention will be explained in more detail below with reference to the drawings.
先ず添付した図１〜図４により本発明を説明す
ると、図１〜図４は何れもそれぞれ本発明の装置
の概略図の一例を示したものである。 First, the present invention will be explained with reference to the attached FIGS. 1 to 4. Each of FIGS. 1 to 4 shows an example of a schematic diagram of the apparatus of the present invention.
図１において、培養ユニツト本体５にはその内
壁の内側に隔壁６によつて仕切られたセトリング
ゾーン７が設けられている。培養ユニツト５には
新しい培養液の供給導管１を通じて培養液の供給
口が備えられ、導管３を通じて酸素または酸素含
有ガスが供給されるようになつており、また排ガ
スの排出導管４が設けられている。さらにセトリ
ングゾーン７は円筒状邪魔板８で仕切られ流れを
生じない構造となつており、さらに各領域の上部
には古い培養液の排出口が設けられ、導管２−１
〜２−４を通じて培養ユニツト外へ培養液を排出
するようになつている。 In FIG. 1, the culture unit main body 5 is provided with a settling zone 7 partitioned off by a partition wall 6 inside its inner wall. The culture unit 5 is provided with a culture solution supply port through a new culture solution supply conduit 1, oxygen or oxygen-containing gas is supplied through a conduit 3, and an exhaust gas discharge conduit 4 is provided. There is. Further, the settling zone 7 is partitioned by a cylindrical baffle plate 8 to prevent flow, and a discharge port for old culture solution is provided at the top of each area, and a conduit 2-1 is provided.
The culture solution is discharged to the outside of the culture unit through ports 2-4.
培養ユニツト５中に攪拌装置９が設置され、そ
れを回転させることによつて細胞がサスペンジヨ
ン状態に維持されている。 A stirring device 9 is installed in the culture unit 5, and the cells are maintained in suspension by rotating the stirring device 9.
本発明の装置でいう培養ユニツトとは図−２に
おいては、培養装置の縦長方向に直角断面を切つ
た時に、培養液の排出口２−１−１から２−２ま
での占める区域を１つの培養ユニツトということ
ができる。図−２においては４つの培養ユニツト
を包含している。 What is the culture unit referred to in the apparatus of the present invention? In Figure 2, when a cross section is cut at right angles to the longitudinal direction of the culture apparatus, the area occupied by the culture solution outlet 2-1-1 to 2-2 is one area. It can be called a culture unit. Figure 2 includes four culture units.
一方図−３において、１〜９は図−２と同じ機
能を持つた手段および装置を意味する。図−２と
異なるのは、培養槽１の中に案内筒１０が設けら
れ、その案内筒１０の下部に酸素または酸素含有
ガスを導管３を介して供給するようになつている
点である。この案内筒１０の下部に酸素または酸
素含有ガスを供給することによつてサスペンジヨ
ン液は案内筒１０の内部を下部から上部へ上昇
し、案内筒１０の外側では逆に上部から下部へと
サスペンジヨン液の移動が起こり、全体としてサ
スペンジヨン液の攪拌が行なわれる。 On the other hand, in FIG. 3, numerals 1 to 9 mean means and devices having the same functions as those in FIG. 2. The difference from FIG. 2 is that a guide tube 10 is provided in the culture tank 1, and oxygen or oxygen-containing gas is supplied to the lower part of the guide tube 10 through a conduit 3. By supplying oxygen or an oxygen-containing gas to the lower part of the guide tube 10, the suspension liquid rises inside the guide tube 10 from the bottom to the top, and conversely, the suspension liquid rises from the top to the bottom outside the guide tube 10. Movement of the suspension liquid occurs, and the suspension liquid as a whole is stirred.
図−４には、培養槽にフルオロカーボンに溶解
させて酸素を導入する装置の縦断面の概略図が示
されている。図−４の装置は、図−２の装置等に
較べるとフルオロカーボン導入口３から酸素を溶
解されたフルオロカーボンが導入され、下方へ落
下する間に培養液と接触して培養液に酸素を供給
し、その後培養槽の下方に貯まり、フルオロカー
ボン排出口４から排出される。なお図−４におい
て、３および４を除いて１〜９は図−２と同じ手
段および装置を意味している。 FIG. 4 shows a schematic longitudinal cross-sectional view of an apparatus for introducing oxygen dissolved in fluorocarbon into a culture tank. In the device shown in Figure 4, compared to the device shown in Figure 2, etc., fluorocarbon with oxygen dissolved in it is introduced from the fluorocarbon inlet 3, and as it falls downward, it comes into contact with the culture medium and supplies oxygen to the culture medium. , after which it accumulates in the lower part of the culture tank and is discharged from the fluorocarbon outlet 4. In addition, in FIG. 4, except for 3 and 4, 1 to 9 mean the same means and devices as in FIG. 2.
上記図−１〜図−４において、いずれも培養装
置の内壁の内側に隔壁６によつて仕切られたセト
リングゾーン７が設けられていて、そのセトリン
グゾーンにはサスペンジヨン液の攪拌効果は実質
的に及ばないようになつている。セトリングゾー
ン７の内部では、細胞が重力方向へ沈降し、細胞
を実質的に含まない生育阻害物質を含む古い培養
液が上部に存在するように設計されている。 In each of the above figures 1 to 4, a settling zone 7 partitioned by a partition wall 6 is provided inside the inner wall of the culture apparatus, and the stirring effect of the suspension liquid is substantially in the settling zone. It's starting to fall short of that. Inside the settling zone 7, the cells are designed to settle in the direction of gravity, and the old culture solution containing growth-inhibiting substances, which is substantially free of cells, is present at the top.
セトリングゾーンは、その中における培養液の
線速度が、細胞の沈降速度よりも遅く且つ培養槽
内のサスペンジヨン液の攪拌が及ばない領域が確
保されていればよく、その形状および構造に限定
を受けない。 The settling zone only needs to be an area where the linear velocity of the culture solution is slower than the sedimentation velocity of the cells and where the suspension solution in the culture tank cannot be agitated, and there are no restrictions on its shape and structure. I don't accept it.
図−１〜図−４の装置は、セトリングゾーン７
とサスペンジヨン培養ゾーンとが円筒状隔壁６に
よつて仕切られており、該円筒状隔壁６と対向す
る槽側壁の実施的部分が円筒状であり、そして上
記円筒状隔壁と上記円筒状槽側壁とが実質的に同
心に位置しているものである。 The device shown in Figures 1 to 4 has a settling zone 7.
and a suspension culture zone are separated by a cylindrical partition wall 6, a substantial portion of the tank side wall facing the cylindrical partition wall 6 is cylindrical, and the cylindrical partition wall and the cylindrical tank side wall are separated from each other by a cylindrical partition wall 6. and are located substantially concentrically.
さらにセトリングゾーン中には細胞のサスペン
ジヨン培養ゾーン中に流れが形成しないように、
重力方向に伸びてセトリングゾーンを区切る円筒
状邪魔板８が設けてある。 Furthermore, the settling zone is such that no flow is formed in the cell suspension culture zone.
A cylindrical baffle plate 8 is provided which extends in the direction of gravity and delimits the settling zone.
この装置における各培養ユニツトにおいて、
Ｖ／Ｓ（ここで、Ｖはサスペンジヨン培養ゾーン
内の培養液の体積であり、Ｓは細胞の有効なセト
リング面積である）を算出する基礎となるＳは下
記式で表わされる。 In each culture unit in this device,
S, which is the basis for calculating V/S (where V is the volume of culture medium in the suspension culture zone and S is the effective settling area of cells), is expressed by the following formula.
Ｓ＝π／４（D2−d2）
ここで、Ｄは円筒状槽側壁部の直径であり、ｄ
は円筒状隔壁６の直径である。また、Ｖは培養槽
の容積から、培養液の存在しない空間部の体積と
セトリングゾーンの容積とを差し引いた体積と理
解されるべきである。 S=π/4(D 2 - d 2 ) Here, D is the diameter of the cylindrical tank side wall, and d
is the diameter of the cylindrical partition wall 6. Further, V should be understood as the volume obtained by subtracting the volume of the space where no culture solution exists and the volume of the settling zone from the volume of the culture tank.
さらに培養装置には、酸素、二酸化炭素や栄養
素の濃度、pHの値を測定し、それらを或る範囲
に維持する装置が一般に設置されているが、本発
明の細胞培養装置にもこれらの装置が備えられて
もよいことは言うまでもない。しかし添付図面に
はこれらの付属装置は省略されている。 Furthermore, culture apparatuses are generally equipped with devices that measure oxygen, carbon dioxide, nutrient concentrations, and pH values and maintain them within a certain range, and the cell culture apparatus of the present invention also incorporates these devices. Needless to say, it may be provided. However, these accessories are omitted from the accompanying drawings.
本発明の装置を用いて培養を実施するに当つ
て、新しい培養液は、この中にブドウ糖、蛋白質
の如き栄養源、種々のアミノ酸、無機塩、抗生物
質などの細胞培養に必要な成分を水溶液として含
むものが使用されるが、更に血清を含んでいても
よく、また含んでいなくてもよい。 When culturing is carried out using the apparatus of the present invention, a new culture medium contains nutrients such as glucose and protein, various amino acids, inorganic salts, antibiotics, and other necessary ingredients for cell culture in an aqueous solution. However, it may or may not further contain serum.
かかる新しい培養液は、サスペンジヨン培養装
置への培養液供給口１から、例えば図−１〜図−
４に示すように培養装置の上部に設けられた培養
液供給口１から供給される。またサスペンジヨン
液中へ直接導管を通じて供給してもよい。 This new culture solution is supplied from the culture solution supply port 1 to the suspension culture device, for example, in Figs.
As shown in 4, the culture solution is supplied from the culture solution supply port 1 provided at the top of the culture device. Alternatively, it may be fed directly into the suspension liquid through a conduit.
また本発明の装置を用いて培養を実施するに当
つて、新しい培養液の供給と、古い培養液の排出
とは、培養装置中の液面の水準がほぼ一定となる
ように維持することが望ましいが、必ずしもその
必要はない。新しい培養液の供給と古い培養液の
排出とは、それぞれ独立して、連続的に行うこと
もできまた間歇的に行うこともできる。 Furthermore, when performing culture using the apparatus of the present invention, it is necessary to supply new culture medium and drain old culture medium so that the liquid level in the culture apparatus is maintained at a substantially constant level. Although desirable, it is not necessary. The supply of new culture solution and the discharge of old culture solution can be performed independently, continuously, or intermittently.
またサスペンジヨン液中の酸素濃度を一定に維
持するために、酸素を供給する方法としては、図
−１、図−２および図−３の如く、サスペンジヨ
ン液中の酸素または酸素含有ガスを直接供給して
もよく、また他の供給手段によつてもよい。他の
供給手段としては、図−４の如く例えば酸素キヤ
リアーを用いる方法である。酸素キヤリアーとし
ては、水と実質的に混合しないで酸素を溶解し得
る液状の化合物が使用され、その例としては、人
工血液の素材として使用されるような種々のフル
オロカーボンが挙げられる。かようなフルオロカ
ーボンを酸素供給手段として使用する場合には、
酸素を溶解させたフルオロカーボンをサスペンジ
ヨン液中の上部から液滴状または薄膜状で添付す
ればよい。 In addition, in order to maintain a constant oxygen concentration in the suspension liquid, there are ways to supply oxygen directly to the suspension liquid, such as oxygen or oxygen-containing gas, as shown in Figures 1, 2, and 3. It may be supplied or may be supplied by other means. Other supply means include, for example, a method using an oxygen carrier as shown in Figure 4. As the oxygen carrier, a liquid compound capable of dissolving oxygen without substantially mixing with water is used, examples of which include various fluorocarbons used as materials for artificial blood. When such fluorocarbons are used as oxygen supply means,
Fluorocarbon in which oxygen is dissolved may be added in the form of droplets or a thin film from the top of the suspension liquid.
攪拌方法としては、図−１、図−２の示した攪
拌翼の回転による如き機械的攪拌方法、また図−
３に示した案内筒を用いたドラフト効果による方
法、この他図−４に示した酸素を溶解した酸素キ
ヤリアーを用いることにより酸素供給と攪拌を同
時に行なう方法などが挙げられる。もちろんこれ
ら攪拌手段を２つ以上併用することもできる。 Stirring methods include mechanical stirring methods such as those shown in Figures 1 and 2 by rotating stirring blades, and mechanical stirring methods such as those shown in Figures 1 and 2.
In addition to the method using a draft effect using a guide tube shown in FIG. 3, there is also a method shown in FIG. 4 in which oxygen supply and stirring are performed simultaneously by using an oxygen carrier containing dissolved oxygen. Of course, two or more of these stirring means can also be used together.
また培養を実施するに当つては、培養槽の有効
培養容積（Ｖ）に対して新しい培養液を供給する
割合（新しい培養液の供給量／Ｖ）は１日当り
0.2〜10、好ましくは0.5〜５の範囲とするのが適
当である。 In addition, when carrying out culture, the ratio of supplying new culture solution to the effective culture volume (V) of the culture tank (supply amount of new culture solution/V) is determined per day.
A suitable range is 0.2 to 10, preferably 0.5 to 5.
かくして本発明の装置は、細胞のサスペンジヨ
ン培養において、生細胞を含まない古い培養液を
簡単に分離することができ、また細胞破壊片も古
い培養液と共にサスペンジヨン液から除去でき
る。また本発明の装置は構造が簡単であり、その
操作が煩雑でなく工業的装置として適している。
殊に細胞の大量培養、高密度培養に有利である。 Thus, the apparatus of the present invention can easily separate old culture fluid that does not contain living cells in suspension culture of cells, and can also remove cell debris from the suspension fluid together with the old culture fluid. Furthermore, the device of the present invention has a simple structure and is not complicated to operate, making it suitable as an industrial device.
It is particularly advantageous for mass culture and high density culture of cells.
図−１〜図−４は、いずれも本発明の培養装置
の概略図の一例を示したものである。
1 to 4 each show an example of a schematic diagram of the culture apparatus of the present invention.
Claims (1)
培養ゾーン、および細胞のセトリングゾーン、該
セトリングゾーン上部からの培養液排出口とを有
し、且つ該サスペンジヨン培養ゾーンと該セトリ
ングゾーンとは該細胞培養槽内で該セトリングゾ
ーン下方部位を通じて連絡するように仕切りによ
つて仕切られており、そして該セトリングゾーン
は、該細胞培養槽の槽側壁と該仕切りの間に形成
され、セトリングゾーン内槽内壁に沿つて槽内壁
と仕切板との間に邪魔板が設置され、しかもその
邪魔板は、それによつて区切られた領域の培養液
がセトリングゾーンの上部で流れを形成しないよ
うに設置されていることによつて特徴づけられる
細胞培養ユニツトの少なくとも１つを含む細胞培
養装置であつて、該培養装置の任意のサスペンジ
ヨン培養ゾーンには培養液供給口が設けられてい
る灌流培養のための細胞培養装置。1 A cell culture unit has a suspension culture zone for cells, a settling zone for cells, and a culture solution outlet from an upper part of the settling zone, and the suspension culture zone and the settling zone are connected to the cell culture tank. The settling zone is separated by a partition so as to communicate through the lower part of the settling zone, and the settling zone is formed between a side wall of the cell culture tank and the partition, and the settling zone is defined by a partition along the inner wall of the cell culture tank. A baffle plate is installed between the inner wall of the tank and the partition plate, and the baffle plate is installed so that the culture solution in the area separated by the baffle plate does not form a flow above the settling zone. A cell culture device for perfusion culture, comprising at least one cell culture unit characterized as follows, wherein any suspension culture zone of the culture device is provided with a culture solution supply port. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18019386A JPS6336774A (en) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | Cell culture apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18019386A JPS6336774A (en) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | Cell culture apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6336774A JPS6336774A (en) | 1988-02-17 |
| JPH0428352B2 true JPH0428352B2 (en) | 1992-05-14 |
Family
ID=16079022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18019386A Granted JPS6336774A (en) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | Cell culture apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6336774A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9131902B2 (en) | 2004-02-05 | 2015-09-15 | Earlysense Ltd. | Prediction and monitoring of clinical episodes |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0398572A (en) * | 1989-09-13 | 1991-04-24 | Teijin Ltd | Cell culture device and cell culture |
| US6376445B1 (en) | 1997-08-14 | 2002-04-23 | Procter & Gamble Company | Detergent compositions comprising a mannanase and a protease |
| GB201015672D0 (en) | 2010-09-20 | 2010-10-27 | Unilever Plc | Improvements relating to fabric treatment compositions comprising targeted benefit agents |
-
1986
- 1986-08-01 JP JP18019386A patent/JPS6336774A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9131902B2 (en) | 2004-02-05 | 2015-09-15 | Earlysense Ltd. | Prediction and monitoring of clinical episodes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6336774A (en) | 1988-02-17 |
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