JPH06510205A - バイオマス粒子の生育方法および装置 - 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】 バイオマス粒子の生育方法および装置 光用の背量 この発明は、バイオマス粒子、特に微小担体結合細胞を生育させる方法および装 置に関する。更に詳しくは、この発明は、潅流培養バイオリアクタとして知られ ている攪拌懸濁培養容器と組合せて使用する改良した粒子沈降隔室に関するもの である。

近年、高い細胞密度の達成を目指して、懸濁状態で細胞を培養する種々の方法の 開発が急速に進展しつつある。固定した量の栄養培地を利用したバッチ培養シス テムは、例えば米国特許第４，１６６．７６８号に記載されているような連続ま たは半連続ベースのものに代賛された。この種の連続システムでは、使用済の培 養培地は、攪拌した培養培地に浸漬させたフィルタを介して抜取られるが、この フィルタは目詰りしがちであることは避けられず、このため連続システムでは操 作できる時間に制限があった。

米国特許第４．３３５，２１５号には微小担体結合細胞の生育を改良すると言わ れている改変された連続培養システムが開示されている。この改変されたシステ ムでは、従来システムの浸漬したフィルタを、主培養容器に対して外部である沈 降隔室に置き換えている。操作に際し、培養培地は、主攪拌培養容器から狭いチ ューブを介して沈降隔室の底部へ導かれ、その後、隔室の頂部を介して外へと抜 取られる。この沈降隔室内では攪拌が行われていないため、微小担体ビーズは重 力によって沈降隔室の底部へとゆっくり沈降し、狭いチューブを介して主攪拌培 養容器へと戻される。微小担体ビーズが、沈降隔室の傾斜表面沿いにおいて、ま た狭いチューブ内において、互いに接触すると、ビーズの凝集およびビーズ対ビ ーズ細胞生育が促進されると言われている。

ｒｉｉ＋配したシステムには付随する幾つかの問題がある。沈降隔室の底部開口 、および沈降隔室と主容器とを連結する狭いチューブは比較的小さい直径を有す るものである。連結デユープの直径は、−ｅに主容器において利用可能な管口の 大きさとなる。このような狭い領域では、培地の上昇流体速度はビーズの沈降速 度より有意に高い場合が多く、ビーズの目詰りが起こる。実際、この問題はこの 特許権者によって予想されており、ポンプを逆転させて比較的狭い部分における ビーズの自由移動を確保することが示唆されている。

この設計に付随する他の問題は、システムの殺菌に関するものである。沈降隔室 は主リアクタに対して外部であるため、隔室および全ての連結部を殺菌し、また 操作中に殺菌性を維持するのは困難である。

２服の皿旨 本発明は、連続的または半連続的に新鮮な培養培地を添加して使用済の培養培地 を抜取る攪拌懸濁培養容器において、バイオマス粒子、特に微小担体結合細胞を 生育させる改良した方法および装置を提供するものである。その改良点は使用済 の培養培地を抜取ることを含み、連続的または半連続的に抜取るものとする。

他の改良点は、容器内に配置し、その中の攪拌培養培地に少なくとも部分的に浸 漬した粒子沈降隔室を介して使用済の培養培地を抜取ることを含む。粒子沈降隔 室は中空の容器で、重力によって沈降する微小担体結合細胞のようなバイオマス 粒子を攪拌培養培地中に戻す底部開口と、粒子を含まない使用済培養培地を容器 から抜取る頂部開口とを備えている。沈降隔室は、底部開口を介して沈降隔室に 入る培養培地の流体速度がバイオマス粒子の沈降速度より有意に小さくなるよう に構成する。すなわち、沈降隔室の下部内における培養培地の上昇速度は、下方 向へのバイオマス粒子の沈降速度より小さくなければならない。

図面Ω説明 図１は、本発明の改良した粒子沈降隔室を備えた攪拌懸濁培養容器の断面図を示 す。

図２ａは、図１に示した粒子沈降隔室の拡大断面図を示す。

図２ｂは、必要に応じて装着する攪拌低減用の格子を備えた図２８の粒子沈降隔 室の底面図を示す。

図３ａおよび図３ｂは、本発明の範囲内の他の実施例の粒子沈降隔室を示す。

図４ａは、本発明の改良した第４の実施例の粒子沈降隔室を備えた攪拌懸濁培養 容器の断面図を示す。

図４ｂは、図４ａに示した培養容器の４ｂ−４ｂ線による頂部断面図である。

図５８、図５ｂおよび図５０は、試験１で使用したバイオリアクタを示す。

元服の詳糖な説服 本発明の改良した方法および装置は、全ゆる潅流バイオリアクタまたは連続細胞 培養システムに組合せて利用することができる。この種のシステムは、全工程に 渡って最適な生育条件を維持することにより効率的な細胞の生育を達成できるよ うに設計されている。このようなシステムは、バイオマス粒子、特に微小担体結 合細胞の攪拌懸濁物として細胞を培養するのに特に適合する。

「バイオマス粒子」という用語は、植物、動物、細菌、昆虫、カビ、酵母または ハイブリドーマ細胞を含み、攪拌懸濁培養培地中で生育させることができ、攪拌 しない培地中において重力により妥当な沈降速度で沈降するのに十分な質量を有 する全ゆる細胞を包含することを意図し、特に、バイオマス粒子は微小担体結合 細胞を包むものである。「微小担体結合細胞」という用語は、典型的にはガラス 、ポリスチレン、ゼラチン、アガロースまたはセルロースビーズのような微小担 体粒子に結合したＣ１２７、ｃｏｓまたはＣＨＯ細胞のような哺乳動物細胞であ る足場依存性細胞、および、例えばコラーゲンまたはゼラチンスポンジマトリッ クスからなる粒子のような多孔質微小担体粒子のマトリックス内に結合したバイ プリドーマ細胞のような足場非依存性細胞を包含することを意図する。また「バ イオマス粒子」という用語は、微小担体系に類似して挙動する他の全ての細胞系 を包含することも意図し、例えばビーズ中にカプセル封入された細胞、および微 小担体系に類似して重力によって沈降し得るのに十分な質量の粒子として補集さ れる細胞を含む。

典型的な細胞培養潅流システムは図１を参照して説明することができる。この挿 のシステムでは、典型的には微小担体結合細胞であるバイオマス粒子１５（説明 の目的のために拡大しである）を培養培地１６中に懸濁し、これを攪拌Ｉ！１１ ７によって穏やかに振盪し、バイオリアクタすなわち培養容器ｌＯ内で固定水位 に維持する。細胞生育工程を通じて、必要に応じて酸素、二酸化炭素、ｐＨ調節 物質等を供給することにより最適な生育条件を維持する。更に、入口ライン１． １を介して新鮮な培養培地を連続的または半連続的に容器に添加しつつ、同時に 等量の使用済培養培地を出し］ライン１２を介して容器から抜取る。所望に応じ て、使用済の培養培地の幾分かを容器に戻してリザイクルすることもできる。ラ イン１１および１２を介する培養培地の添加および抜取りは、一般にペリスタポ ンプによって調節するが、圧力差、流速または液体水位を制御する全ゆる手段を 用いることができる。

本発明の改良点は粒子沈降隔室１３を使用することにあり、これは培養培地１６ に部分的に浸漬するように培養容器１０内に配置される。この沈降隔室をより明 瞭に図２８に示すが、−１１９に好ましくは円筒形状の中空の容器１４で、重力 によって沈降したバイオマス粒子１５を攪拌培養培地１６へと戻す底部開口１８ と、使用済の培ｍ培地２１を培養容器から出口ライン１２を介して抜取る頂部開 口１９とを備えている。

沈降隔室は、底部開口を介して一ヒ方向に進入する培養培地の流体速度が、バイ オマス粒子の沈降速度より小さく、好ましくは有意に小さくなるように構成する 。図１および図２に示す実施例では、沈降隔室１３の最上部２０は円錐または倒 ３４７、漏斗形を呈し、この場合、円錐または倒立漏斗の狭小部分２２が頂部開 口１９を形成する。この実施例では、沈降隔室１３は培養容器ｌＯ内の雰囲気に 対して閉止され、頂部開口１９は出口ライン１２を介して培養容器の外部地点と 専ら連通ずる。沈降隔室の底部開口には図２ｂに示した格子２６を嵌合させ、容 器内の攪拌された培養培地によって引起こされ得る隔室内での攪拌の低減または 防止を図る。

沈降隔室が種々の他の均等な適切な構成をとり得ることは容易に明らかであり、 よって本発明は前記した特定の実施例に限定されるものではない。例えば、図３ ａおよび３ｂに他の２つの実施例を示す。図３ｂに示す沈降隔室２４は、実質的 に円筒形の形状を有し、培養容器内の雰囲気に対して開放していない点で先に記 載したものに類似する。しかしながら、この実施例では側面に沿って複数の孔２ ３を配設してあり、これらの孔は使用に際して培養培地１６の上面より下側に位 置する。これらの孔は、培養培地およびバイオマス粒子が沈降隔室に入るような 寸法および配置とし、その際、沈降隔室の中での攪拌を回避すると共に出口ライ ン１２へのバイオマス粒子の進入を最小のものとする。

図３ａに示す他の沈降隔室２５は寧ろ異なる構成を有する。この実施例は、培養 容器内の雰囲気に対して開放された比較的広い頂部開口１９を備える漏斗形状で ある。培養培地１６の上面より下の隔室の側面には複数の孔２３を配置し、培養 培地およびバイオマス粒子の隔室への進入を図るが、沈降隔室の中での攪拌を最 小にするような寸法とする。

この実施例では、出口ライン１２は隔室の頂部開口を介して沈降隔室の中の培養 培地へと延在する浸漬チューブである。

本発明の第４の実施例を図４８および４ｂに示す。図４ａに示すように、培養容 器１０、入口ライン１１、出口ライン１２、バイオマス粒子１５、培養培地１６ および攪拌機１７は図１に示す対応する要素と同様である。しかしながら、この 実施例では、沈降隔室２６は中空の容器で、培養容器１０の壁により形成された 容器壁２７と、培養容器の壁から内方に伸び２つの別々で概して垂直な線に沿っ て培養容器壁に当接する壁部分２８とから形成される。図４８に示すように、壁 部分２８は培養培地１６の水位より上方に延在し、頂部開口１９は培養容器内の 雰囲気に対して開放している。培養培地は、開口１９を介して沈降隔室内の培養 培地へと通る浸漬チューブである出口ライン１２を介して抜取られる。沈降隔室 に入った全ゆるバイオマス粒子１５は、重力により底部開口１８を介して攪拌培 養培地へと沈降する。

明らかたるように、沈降隔室２６にも、図３に示した実施例と同様に、必要に応 じて壁部分２８に沿って複数の孔（図示せず）を配置することができ、培養培地 およびバイオマス粒子の隔室への進入を図ることができる。勿論、当然のことな がら、全ゆるこの種の孔は出口ライン１２から七分に離して配置すべきであり、 培養容器からのバイオマス粒子の抜取りを回避し、また沈降隔室内での攪拌を最 小にするような寸法とすべきである。また、沈降隔室２６は、その上にキャップ （図示なし）をｌ！Ｉｉ置することにより、必要に応じて培養容器内の雰囲気に 対して閉止することができることも明らかであろう。更なる選択として、壁部分 ２８は培養容器壁と同心の連続環状壁（図示なし）とすることができ、これによ り培養容器の壁とｆｌ状壁との間の空間が沈降隔室として働く一方、環状壁の内 側の空間が攪拌培養培地を含むものとなる。

本発明の装置は、ステンレススチール、ガラス、セラミック、高分子等を含むバ イオリアクタに適切な全ゆる殺菌し得る材料により構成することができる。沈降 隔室は培養容器内の全ゆる適切な場所に配置することができるため、これは培養 容器と同時に殺菌することができる。本発明による沈降隔室の使用により、バイ オマス粒子細胞が使用済の培養培地と共に抜取られるのを防止するフィルタを用 いる必要性が回避され、よってプロセスの時期尚早のシャットダウンを必然的に 伴い得るフィルタ目詰りの可能性が回避される。

試　Ｉ：潅流モー１：で　ハＱ　・　細　を生−させる　去および１　並びに型 のスピンフィルりｉ゛　および　′去との゛１本発明の装置および方法を試験し 、既存の従来型のスピンフィルタと対比できることが認められた。

要約すると、本発明によるバイオリアクタは、微小を月俸について実質的に１０ ０％の細胞保持および９５％の全体の細胞保持率を達成した。この新しい装置は 、スピンフィルタ型のバイオリアクタではしばしば発生する長期操作の際の目詰 りの問題がない。これが起こると、スピンフィルタの全体の保持率は５０％未満 に落ちることとなる。バイオリアクタの有効運転容積は、本発明の装置を使用す る場合に更に高くなる。保持率が高い程細胞の濃度および数力塙くなり、これに よりバイオリアクタからの結果生成物が、従来のバイオリアクタと比較してより 大きい収率および純度でより効率的に提供される。

材料旦去〃方法 ヂャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）の細胞系統を使用して、バイオリアクタ 中で生育させた。ＣＨＯ細胞のバイアルを解凍し、その後、２５０ＱＩＩのスピ ンフラスコ、３Ｑのスピンフラスコ、および１５ρのスピンフラスコにより懸濁 状態で継代培養した。培地は、イスコプス改変ドルベコス培地（Ｉｓｃｏｖｅ’ ｓ　ＭｏｄｉｆｉｅｄＤｕｌｂｅｃｃｏ’ｓｍｅｄｉｕ＋Ｉｌ＝　Ｉ　Ｍ　ＤＭ ）およびハムスＦ１２改変培地（Ｈａ＋ｍ’ｓ　Ｆ　１２Ｍａｄｊｆｉｅｄ　ｍ ｅｄｉｕｍｌの１対１の混合物とした。生育培地に対して３％のウシ胎児血清（ ＦＢＳ）を添加したが、製造培地は１％のＦＢＳを含むものとした。

・型のスピンフ　ルタバイオリアクタの−す細胞密度力月０’／ｍｌに達した後 、図５に示した８０βの攪拌バイオリアクタ（オランダ　アプリコン製）に、１ ５℃のスピンフラスコからの細胞懸濁物を接種した。図５のバイオリアクタは、 従来型のスピンフィルタ（孔径ニア５ミクロン）と、水中翼インペラと、焼結ス チールスパージャ（孔径：１５ミクロン）とを備えている。スピンフィルタおよ び水中翼インペラは、頂部駆動攪拌シャフトに取付けられている。潅流操作のた め、新鮮な培地をバイオリアクタに供給し、５０氾の運転容積の水位で終端する 回収チューブを介して、スピンフィルタの内側から使用済培地を除去した。回収 ラインでは高いポンプ速度を使用して、水位が５０９を越えないよう確保した。

その後、培地供給速度によって潅流を調節した。穿孔したステンレススチールシ ート（スト−り　ベコ　イントル製、タイプ１００Ｂ、孔径：１５０ミクロン） をスピンフィルタの頂部に巻き、フィルタが月詰りし培地がフィルタの縁をオー バーフローする場合に、微小担体がスピンフィルタに入るのを排除するようにし た。

発明によるバイオリアクタの編成 従来型のスピンフィルタと本発明によるバイオリアクタ内の粒子沈降隔室とを比 較するため、本発明のバイオリアクタを同様に組立てた。図１に示すように、粒 子沈降隔室は、ステンレススチールシリンダ（内径：Ｉｃｍ）と、多数の孔（孔 径：０．５ｍｍ）を備えたプラスチック底部板と、液体の乱流を最小にするよう にシリンダの内側に配した４つのプラスチックシートとから構成しである。この 仕様の装置のため、フィルタハウジング（バウル製、Ｐ／Ｎ：ＶＳＧＴＬＩＧ７ ２３Ｌ）をシリンダとして使用した。これをバイオリアクタの頂部板上で第２回 収チューブに対して３点で締めつけた。底部板の孔により、培地がシリンダに入 り、微小担体が沈降してバイオリアクタの大部の培地に戻ることが可能となる。

回収の流速は、培地供給の流速と同一に設定した。供給および回収ポンプは７５ ０ｅ／日に設定したが、１分サイクルで小さいパーセントの時間の間だけ制御装 置によって稼働するものとした。（５０Ｉ２の潅流速度の場合、ポンプ稼働パー セントは５０＋７５０＝６．７％、すなわち分当たり約４秒となる。）８０ｐ（ 合計容積）のバイオリアクタにおける５０Ｉ２の運転容積の培地のために２合計 ２５０ｇのサイトデックスー３　（Ｃｙｔｏｄｅｘ−３）を使用して５ｇ／氾の 最終微小担体濃度を達成した。接種の後、バイオリアクタの攪拌を１０ｒｐｍで １０分間行い、その後２０分間は停止して微小担体に対する細胞の付着を促進さ せた。攪拌を２５ｒｐｍで維持する前に、この攪拌パターンを数回繰返した。５ 日日に、バイオリアクタを１日当たり０．５運転容積、すなわち１日当たり２５ ２萌後の培地で生育培地を潅流させた。回収はスピンフィルタにより行った。

潅流速度および攪拌は運転中に数回調整し、製造、保持率等に対する効果を検討 した。９日日に潅流速度を領７５容積７日に増加させた。１０日目に攪拌速度を ５０ｒｐｍに増加させた。１１日目に潅流速度を１日当たりｌ運転容積に増加さ せた。１２日目に、２５２／日の生育培地（３％のＦＢＳ）および５０２／日の 製造培地（１％のＦＢＳ）を用いて、潅流を１日当たり１．５運転容積に増加さ せた。また、１２日目に１日当たり１．５容積の製造培地を用いて潅流を行った 。１７日目に攪拌速度を５Ｏｒｐｍから７５ｒｐｍに増加させ、酸素移送能力を 向上させ、発泡を減少させた。１９日目に潅流操作の回収をスピンフィルタから 本装置による内部沈降チューブに切換え、保持率を比較した。２８日目に潅流速 度を１日当たり２運転容積に増加させ、潅流を切換えてスピンフィルタに戻した 。３０日目に運転を終了した。

結果友去Ｕ考察 微小担体および付着細胞の保持率は、３０日の運転を通じて１００％の一定値の ままだった。表１に、培養時間、潅流速度、バイオリアクタ中および回収物中で の細胞濃度並びに保持率をまとめる。全体の保持率は、バイオリアクタ中の付着 および非付着細胞濃度の和で回収物中の細胞濃度を割ることによって計算した。

２３日目の最悪の場合を例として使用すると、その日における沈降チューブの全 体の保持率は、本発明の潅流について６．３Ｘ１０’　−；（９，８ＸｌＯ’　 ＋１．２７Ｘ１０’１＝９５．４％であった。

１９日目にスピンフィルタから沈降チューブに潅流を切換える前に、バイオリア クタの運転容積は１０％高く増加していたが、これはスピンフィルタの目詰りが 既に起こったことを示すものであった。バイオリアクタ中の培地水位はスピンフ ィルタの縁より高いため、培地はフィルタをオーバーフローした。スピンフィル タの１頁部の穿孔遮蔽体は、微小担体の回収帯域への進入を防止し得るが、懸濁 細胞についてはできない。本発明の沈降チューブバイオリアクタの使用へと１９ 日目に回収モードに対して切換えを行わなかったならば、目詰りは更に悪（なり 、懸濁細胞の保持率は更に減少していたであろう。

沈降デユープを使用した後は、微小担体および付着細胞の保持率は１００％のま まだった。本発明の沈降チューブバイオリアクタを使用することにより、合計の 保持率は９５％を越えた優れたものとなった。

沈降チューブ装置はスピンフィルタと対比し得る保持率を有したが、後者は長期 の運転に際してフィルタ目詰りを起こしがちであることを銘記すべきである。

本発明の他の利益は、沈降デユープはスピンフィルタより遥かに小さい容積を占 めるという点である。この結果、沈降デユープを使用すると、バイオリアクタの 実際の運転容積が高くなる。また最近の研究によれば、スピンフィルタを介する 酸素および栄養物の拡散は非常に遅（、これによりスピンフィルタ内部で著量の 細胞が死亡に至ることも示されている。これに対して、本発明の沈降チューブバ イオリアクタはこの種の問題を被らず、十分な酸素および栄養の供給を含むもの である。スピンフィルタの設計より遥かに大きな板に対する孔を備える沈降チュ ーブの設計は、この点で明らかに利点を有する。

ポンプ速度は、沈降チューブのより高い合計保持率を減少させることができるこ とを銘記すべきである。例えば、ポンプ流速は１５０ε／日に設定することがで きる。５０氾／日の清流は、１分ザイクルでポンプの３３％稼働により達成する ことができる。ポンプ速度を低くすると、より高い保持率に至ることとなる。

更なる分割体を沈降チューブに挿入すると、液体乱流を更に最小化し、懸濁細胞 の保持率を最大化することができる。

以上のように、本発明による装置および方法は、細胞保持率において対比し得る か更に優れた結果を有することが示され、また遥かに優れたバイオリアクタ運転 容積および長期操作の際の実質的にゼロの目詰りおよび更に高い潅流速度を有す るものである。

本発明のバイオリアクタは、例えば１０．２０．３０．４０．５０．６０．７０ ．８０．９０または１００日を越える、または］、２．３．４．５．６．７．８ ．９．１０．１１または１２力引を越える長期間の生育の間、従来のバイオリア クタを越えて優れた細胞保持率並びに生育および製造速度を有することが期待さ れる。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、３ａ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、５ｂ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．撹拌懸濁培養容器中でバイオマス粒子を生育させる方法であって、（Ａ）新 鮮な培養培地を添加すると同時に、（Ｂ）連続的または半連続的に前記撹拌懸濁 培養容器から使用済培養培地を除去することからなり、（Ｉ）前記使用済培養培 地は前記撹拌懸濁培養容器内の撹拌培養培地に少なくとも部分的に浸漬させた粒 子沈降隔室を介して除去され、（ＩＩ）前記粒子沈降隔室は重力により沈降する 前記バイオマス粒子を前記攪拌培養培地に戻す底部開口と、使用済培養培地を前 記撹拌懸濁培養容器から抜取る頂部開口とを備えた中空容器から構成し、（ＩＩ Ｉ）前記粒子沈降隔室は前記底部開口を介して前記中空容器に進入する培養培地 の流体速度が前記バイオマス粒子の沈降速度より有意に小さくなるように形成し 、 （ＩＶ）前記中空容器は前記中空容器内における撹拌を低減または防止する手段 を備え、 （Ｖ）前記手段は前記底部開口またはその近傍に配置した格子から構成し、（Ｖ Ｉ）前記格子は前記バイオマス粒子の通過を容易に許容するように形成した方法 。
2. ２．前記中空容器は （ａ）前記撹拌懸濁培養容器内の雰囲気に対して閉止され、（ｂ）前記頂部開口 より断面積が有意に大きい前記底部開口を有し、（ｃ）前記頂部開口は前記撹拌 懸濁培養容器の外部と専ら連通する請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．前記中空容器は実質的に円筒形状を有する請求の範囲第２項記載の方法。
4. ４．前記中空容器または前記中空容器の最上部は円錐または倒立漏斗形状を呈し 前記円錐または倒立漏斗の狭小部分が前記頂部開口を構成する請求の範囲第２項 記載の方法。
5. ５．前記中空容器は前記撹拌懸濁培養容器内の雰囲気に対して開放する前記頂部 開口を有し、該頂部開口を介して部分的に前記中空容器に挿入されて該中空容器 内の培養培地に接触する浸漬チューブを介して前記撹拌懸濁培養容器から使用済 培養培地を抜取る請求の範囲第１項記載の方法。
6. ６．前記中空容器は前記撹拌懸濁培養容器の壁の一部により形成した一方の壁と 前記撹拌懸濁培養容器の壁部分から内方に延在し２つの別々で概して垂直な線に 沿って前記撹拌懸濁培養容器の壁部分に当接する壁部分により形成した他方の壁 とを有する請求の範囲第５項記載の方法。
7. ７．前記中空容器はその側面に沿って配置した複数の孔を有し、該孔は前記培養 培地および前記バイオマス粒子が前記中空容器内に進入するのを可能とする一方 、前記中空容器内における有意な撹拌を回避し、前記中空容器の頂部開口を介し ての前記バイオマス粒子の抜取りを最小とするような寸法および配置とする請求 の範囲第２項、第５項または第６項記載の方法。
8. ８．前記バイオマス粒子は微小担体結合細胞からなる請求の範囲第１項、第２項 第５項または第６項記載の方法。
9. ９．撹拌懸濁培養容器を備えたバイオマス粒子を生育させる装置であって、使用 に際して撹拌培養培地中に少なくとも部分的に浸漬され得るように前記撹拌懸濁 培養容器内に配置される粒子沈降隔室を有し、（Ｉ）前記粒子沈降隔室は底部開 口および頂部開口を備える中空容器から構成され、 （ＩＩ）前記粒子沈降隔室は使用に際して使用済培養培地は前記撹拌懸濁培養容 器から前記頂部開口を介して抜取られ、前記バイオマス粒子は重力によって前記 底部開口を介して前記撹拌培養培地へと沈降するように構成し、 （ＩＩＩ）前記底部開口を介して前記中空容器に進入する培養培地の流体速度は 前記バイオマス粒子の沈降速度より有意に小さくなるように構成し、（ＴＶ）前 記中空容器は前記中空容器内における撹拌を低減または防止する手段を備え、 （Ｖ）前記撹拌を低減または防止する手段は前記底部開口またはその近傍に配置 した格子からなり、 （ＶＩ）前記格子は使用に際して前記バイオマス粒子の通過を容易に許容するよ うに構成した装置。
10. １０．前記頂部開口は前記撹拌懸濁培養容器の全く外部と連通させ、前記底部開 口は前記頂部開口より有意に大きく形成し、使用に際して前記中空容器が前記攪 拌懸濁培養容器内の雰囲気に対して閉止される請求の範囲第９項記載の装置。
11. １１．前記中空容器は実質的に円筒形状を呈する請求の範囲第１０項記載の装置 。
12. １２．前記中空容器または前記中空容器の最上部は円錐または倒立漏斗形状を呈 し前記円錐または倒立漏斗の狭小部分が前記頂部開口を構成する請求の範囲第１ ０項記載の装置。
13. １３．前記撹拌懸濁培養容器の外部地点から前記頂部開口を介して部分的に前記 中空容器へと延在する浸漬チューブを更に備え、使用に際して前記浸漬チューブ は前記中空容器内の培養培地と接触するようにし、前記頂部開口は前記浸漬チュ ーブより断面積が大きい請求の範囲第９項記載の装置。
14. １４．前記中空容器は前記撹拌懸濁培養容器の壁の一部により形成した一方の壁 と前記撹拌懸濁培養容器の壁部分から内方に延在し２つの別々で概して垂直な綿 に沿って前記撹拌懸濁培養容器の壁部分に当接する壁部分により形成した他方の 壁とを有する請求の範囲第１３項記載の装置。
15. １５．前記中空容器はその側面に沿って配置した複数の孔を有し、前記孔は使用 に際して前記培養培地および前記バイオマス粒子が前記中空容器内に入り得る一 方、前記中空容器内における有意な撹拌を回避し、前記中空容器の前記頂部開口 を介しての前記バイオマス粒子の抜取りを最小とするような寸法および配置とす る請求の範囲第９項、第１３項または第１４項記載の装置。