JPH0738954B2 - Centrifuge, method for separating animal cells and method for suspension culture of animal cells - Google Patents

Centrifuge, method for separating animal cells and method for suspension culture of animal cells

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JPH0738954B2
JPH0738954B2 JP3250339A JP25033991A JPH0738954B2 JP H0738954 B2 JPH0738954 B2 JP H0738954B2 JP 3250339 A JP3250339 A JP 3250339A JP 25033991 A JP25033991 A JP 25033991A JP H0738954 B2 JPH0738954 B2 JP H0738954B2
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animal cells
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賢治 石丸
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博幸 高松
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、遠心分離機、その遠心
分離機を用いた動物細胞を含むサスペンジョン液からの
動物細胞の分離方法および動物細胞のサスペンジョン培
養方法に関するものである。さらに詳しくは、動物細胞
を含有するサスペンジョン液から動物細胞を効率的に分
離するのに適した遠心分離機およびその利用に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifuge, a method for separating animal cells from a suspension containing animal cells using the centrifuge, and a method for suspension culture of animal cells. More specifically, the present invention relates to a centrifuge suitable for efficiently separating animal cells from a suspension containing animal cells and the use thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】動物細胞のサスペンジョン培養におい
て、細胞の成長増殖が比較的低い密度で停止するのを防
ぎ、細胞を大量にか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
法、すなわち通称パーヒュージョン方式といわれる方式
が提案されている(Annual Reports on Fermentation P
rocesses Vol.6) 。
2. Description of the Related Art In suspension culture of animal cells, in order to prevent the growth and proliferation of cells from stopping at a relatively low density and to culture cells in a large amount and at a high density, a new culture medium is generally introduced into a culture tank. A method of culturing while supplying an old culture solution containing a growth-inhibiting substance to the outside of the culture tank while supplying it, that is, a method commonly called a perfusion method has been proposed (Annual Reports on Fermentation P
rocesses Vol.6).

【0003】この方式を用いて培養するに当って重要な
ことは、サスペンジョ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。サスペンジョン培養液から細胞と古い培養液と
を分離するために種々のフィルターやまた種々の形式が
提案されているが、フィルター目詰まりや、装置の構造
の煩雑性などの点で大量培養のための工業的装置として
はいずれも満足すべきものとは言い難い。
What is important in culturing using this method is to efficiently separate the living cells in the suspension from the old culture solution, and remove the old culture solution from the culture tank.
To maintain the growth environment of the cells in the culture tank under optimum conditions. Various filters and various formats have been proposed to separate cells from old culture solutions from suspension culture solutions, but for large-scale culture in terms of filter clogging and the complexity of the device structure, etc. It is hard to say that all industrial equipment is satisfactory.

【0004】特開昭63−252558号公報には、細
胞の大量にかつ高密度の培養に適したパーフュージョン
方式による動物細胞分離装置および細胞培養方法が本発
明者によって提案されている。該提案は遠心力を利用し
てサスペンジョン培養液から生細胞と古い培養液とを連
続的又は間欠的に分離するための遠心分離装置および分
離系にて構成されているが、細胞取出しに用いる密度の
大なる該液体内を細胞が通過する時に生ずる遠心分離装
置内での圧力差による細胞へのダメージが懸念され、あ
らゆる種類の細胞に対して適しているとは言い難い。
Japanese Patent Laid-Open No. 252558/1988 proposes an animal cell separating apparatus and cell culturing method by a perfusion method suitable for culturing a large number of cells at a high density. The proposal is composed of a centrifuge and a separation system for continuously or intermittently separating living cells and old culture medium from a suspension culture medium by utilizing centrifugal force. It is difficult to say that it is suitable for all kinds of cells because there is a concern that the cells will be damaged by the pressure difference in the centrifugal separator that occurs when the cells pass through the liquid.

【0005】さらに、上記提案装置は、遠心分離装置本
体の一部しか利用できないため、容積効率が低く、その
ため大量の動物細胞を一定時間内に分離するには適さな
いという欠点がある。一方、動物細胞を含むサスペンジ
ョン液からの動物細胞の分離は、前記したサスペンジョ
ン培養のためのみならず、例えば哺乳動物の血液からの
細胞の分離などにも広く利用され、重要な技術である。
Further, the above-mentioned proposed device has a drawback that it is not suitable for separating a large amount of animal cells within a certain period of time because it can use only a part of the main body of the centrifugal separator and therefore has a low volumetric efficiency. On the other hand, the separation of animal cells from a suspension containing animal cells is an important technique not only for the suspension culture described above, but also widely used, for example, for the separation of cells from mammalian blood.

【0006】[0006]

【発明の目的】そこで本発明の第1の目的は、動物細胞
を含むサスペンジョン液から動物細胞を実質的の損傷を
受けることなく生きたまま分離するのに適用しうる遠心
分離機を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a first object of the present invention is to provide a centrifuge which can be applied to the separation of animal cells from a suspension containing animal cells alive without being substantially damaged. It is in.

【0007】本発明の第2の目的は、前記した動物細胞
の分離に適用することができ、しかも容積効率が高い遠
心分離機を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a centrifuge which can be applied to the above-mentioned separation of animal cells and has a high volume efficiency.

【0008】本発明の他の目的は、前記サスペンジョン
液から動物細胞を分離するための遠心分離機の運転並び
に操作方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for operating and operating a centrifuge for separating animal cells from the suspension.

【0009】本発明のさらに他の目的は、前記遠心分離
機を用いて動物細胞をサスペンジョン培養するための工
業的に有利な方法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an industrially advantageous method for suspension culture of animal cells using the above centrifuge.

【0010】本発明のさらに他の目的は、前記遠心分離
機を用いて動物細胞を高密度でサスペンジョン培養し、
該動物細胞が産生する有用な活性タンパクを得るために
適したサスペンジョン培養方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、以下の説明から一層明らか
となるであろう。
Still another object of the present invention is to carry out suspension culture of animal cells at high density using the above centrifuge,
It is intended to provide a suspension culture method suitable for obtaining a useful active protein produced by the animal cell.
Still other objects of the present invention will become more apparent from the following description.

【0011】[0011]

【発明の構成】本発明者らの研究によれば、前記本発明
の目的および利点は、遠心分離機における遠心分離空隙
が、(i)ローターの中心軸に向う方向に、ローターの
中心軸に直角方向に対して30〜80°の角度をもって
傾斜する外側周縁壁を有する周縁スロットからなり、
(ii)該周縁スロットは、ローターの中心軸の周囲360
°以上に相当する外側壁の長さ存在し、(iii )該周縁
スロットは、液状流体が連続した流れを形成するような
空間を有しており、(iv)そして該周縁スロットは、ロ
ーターの中心軸から最も遠い位置乃至その近傍に液状流
体の供給口または排出口を備え、かつ(v)該周縁スロ
ットは、ローターの中心軸から最も近い位置乃至その近
傍に液状流体の排出口または供給口を備えていることを
特徴とする遠心分離機によって達成されることが見出さ
れた。
According to the research conducted by the present inventors, the object and advantages of the present invention are that the centrifugal separation space in the centrifuge is (i) in the direction toward the central axis of the rotor, and in the central axis of the rotor. Consisting of a peripheral slot having an outer peripheral wall inclined at an angle of 30-80 ° with respect to the right angle direction,
(Ii) The peripheral slot is 360 degrees around the center axis of the rotor.
A length of the outer wall equal to or more than (°), (iii) the peripheral slot has a space for forming a continuous flow of the liquid fluid, (iv) and the peripheral slot is a rotor A liquid fluid supply port or discharge port is provided at a position farthest from the central axis or in the vicinity thereof, and (v) the peripheral slot is a liquid fluid discharge port or a supply port at a position closest to or near the central axis of the rotor. It has been found to be achieved by a centrifuge characterized in that

【0012】以下、本発明の遠心分離機について、図面
を用いてさらに詳細に説明する。図2には、本発明の遠
心分離機の一例の概略一部透視斜視図が示されている。
この図2において内側周縁壁21と外側周縁壁22の両者
により周縁スロット23が形成されている。24はサス
ペンジョン培養液の如き液状流体の供給口であり、25
は分離された液状流体の排出口である。26および27
はローター本体へのこれら液状流体の供給および排出の
ためのノズルである。
Hereinafter, the centrifuge of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows a schematic partial perspective view of an example of the centrifuge of the present invention.
In FIG. 2, both the inner peripheral wall 21 and the outer peripheral wall 22 form a peripheral slot 23. 24 is a supply port for a liquid fluid such as a suspension culture solution, and 25
Is an outlet for the separated liquid fluid. 26 and 27
Is a nozzle for supplying and discharging these liquid fluids to the rotor body.

【0013】図2において該スロット面と遠心方向の角
度αは30〜80°の範囲に保たれている。周縁スロッ
トの深さdは、例えば処理量が約200ml/分程度まで
は通常2〜10mmの範囲が適当である。
In FIG. 2, the angle α between the slot surface and the centrifugal direction is kept in the range of 30 to 80 °. The depth d of the peripheral slot is usually in the range of 2 to 10 mm, for example, up to a throughput of about 200 ml / min.

【0014】この深さdは、さらに処理量が大きくなる
と当然この値よりも大きくなることがある。この図2に
おける周縁スロットは、ローターの中心軸の方向にある
角度で傾斜した螺旋状の流れを形成するように存在して
いる点に特徴を有している。
The depth d may naturally become larger than this value as the processing amount further increases. The peripheral slots in this FIG. 2 are characterized in that they are present so as to form a spiral flow inclined at an angle in the direction of the central axis of the rotor.

【0015】図10は周縁スロットが一部かさなりなが
ら螺旋状の流れを形成している一例である。かかる構造
をとると遠心分離機の中心軸方向への長さを大きくとる
ことなく容易に分離面積を増加させることができる。
FIG. 10 shows an example in which the peripheral slots are partially overlapped with each other to form a spiral flow. With such a structure, the separation area can be easily increased without increasing the length of the centrifuge in the central axis direction.

【0016】図3は、本発明の遠心分離機の他の概略一
部透視斜視図が示されている。この図3において周縁ス
ロットは、ローター中心軸の方向に、実質的に角度を変
えずに、渦巻状に連続した流れを形成するように存在し
ている点に特徴を有している。
FIG. 3 shows another schematic partially transparent perspective view of the centrifuge of the present invention. In FIG. 3, the peripheral slots are characterized in that they exist so as to form a spiral continuous flow in the direction of the center axis of the rotor without substantially changing the angle.

【0017】すなわち図3において、傾斜(α)を有し
等間隔で渦巻状に捲かれた板38および平板30,39
にて閉じられることにより周縁スロットが形成されてい
る。32はサスペンジョン培養液の如き液状流体の供給
口であり、回転軸34に連結されている。33は分離さ
れた液状流体の排出口であり回転軸35に連結されてい
る。36および37はローター本体へのこれら液状流体
の供給および排出のためのノズルである。
That is, in FIG. 3, a plate 38 and flat plates 30 and 39 having a slope (α) and spirally wound at equal intervals.
A peripheral slot is formed by closing the peripheral slot. Reference numeral 32 is a supply port for a liquid fluid such as a suspension culture solution, which is connected to the rotary shaft 34. 33 is an outlet for the separated liquid fluid, which is connected to the rotary shaft 35. 36 and 37 are nozzles for supplying and discharging these liquid fluids to and from the rotor body.

【0018】図3においてスロット面と遠心方向の角度
αは30〜80°の範囲であり、渦巻状周縁スロットの
巾dは、例えば処理量が約200ml/分程度までは通常
2〜10mmの範囲が適当である。この巾dは、さらに処
理量が大きくなると当然にこの値よりも大きくなること
がある。また、図3における周縁スロットの構造は、図
6に示された構造であってもよい。
In FIG. 3, the angle α between the slot surface and the centrifugal direction is in the range of 30 to 80 °, and the width d of the spiral peripheral slot is usually in the range of 2 to 10 mm until the throughput is about 200 ml / min. Is appropriate. The width d may naturally become larger than this value as the processing amount further increases. Further, the structure of the peripheral slot in FIG. 3 may be the structure shown in FIG.

【0019】図4には、本発明の遠心分離機の他の概略
一部透視斜視図が示されている。この図4において、周
縁スロットは、ローター中心軸の方向に実質的に角度を
変えずに、反転渦巻状の連続した流れを形成するように
存在している点に特徴を有している。すなわち、図4に
おいて、遠心方向(中心軸の長角方向)の切断平面図が
図5に示されている。
FIG. 4 shows another schematic partially transparent perspective view of the centrifuge of the present invention. In this FIG. 4, the peripheral slots are characterized in that they are present so as to form a continuous stream of inverted spirals, without substantially changing the angle in the direction of the rotor central axis. That is, in FIG. 4, a cut-away plan view in the centrifugal direction (longitudinal direction of the central axis) is shown in FIG.

【0020】図4において、紗し(α)を有し、等間隔
で多重に捲かれた板48,仕切り板50および平板4
0,49にて閉じられることにより周縁スロットが形成
されている。42は、サスペンジョン培養液の如き液状
流体の供給口であり、回転軸44に連結されている。こ
の供給口42は図5ではAで示されている。
In FIG. 4, a plate 48, a partition plate 50 and a flat plate 4 having a mesh (α) and wound in multiple layers at equal intervals.
A peripheral slot is formed by closing at 0,49. Reference numeral 42 is a supply port for a liquid fluid such as a suspension culture solution, and is connected to a rotary shaft 44. This supply port 42 is indicated by A in FIG.

【0021】また43は分離された液状流体の排出口で
あり、回転軸45に連結されている。この排出口43は
図5ではBで示されている。この図4および図5から明
らかなように、この遠心分離機では周縁スロットは42
(またはB)から供給された液状流体が中心軸の方向に
角度を変えないで回転方向に沿って360°(ほぼ一
周)連続した流れを形成し、供給口の近傍に設けられた
仕切り板から内側に向って流れが反転し、回転方向とは
逆の方向に再び360°(ほぼ一周)連続した流れを形
成して排出口43(またはB)から液体流体が排出され
るように形成されている。
Reference numeral 43 denotes an outlet for the separated liquid fluid, which is connected to the rotary shaft 45. The discharge port 43 is indicated by B in FIG. As is apparent from FIGS. 4 and 5, in this centrifuge, the peripheral slots are 42
The liquid fluid supplied from (or B) forms a continuous flow of 360 ° (almost one round) along the rotation direction without changing the angle in the direction of the central axis, and the partition plate provided in the vicinity of the supply port The flow is reversed inward, and a continuous flow of 360 ° (almost one round) is formed again in the direction opposite to the rotation direction so that the liquid fluid is discharged from the discharge port 43 (or B). There is.

【0022】この図4および図5は、説明を簡単にする
ために周縁スロットが二重に形成されている構造、つま
り液体流体の流れの反転が1回である構造のものである
が、本発明はこの構造のものに限定を受けるわけではな
く、流体の反転が2〜10回である構造であってもよ
い。46および47はそれぞれローター本体への液状流
体の供給および排出のためのノズルである。
FIGS. 4 and 5 show a structure in which the peripheral slots are doubled for simplification of description, that is, a structure in which the flow of the liquid fluid is reversed once. The invention is not limited to this structure, and may be a structure in which the fluid is inverted twice to 10 times. 46 and 47 are nozzles for supplying and discharging the liquid fluid to and from the rotor body, respectively.

【0023】図4においてスロット面と遠心方向の角度
αは30〜80°の範囲であり、周縁スロット巾dは、
例えば処理量が約200ml/分程度までは通常2〜10
mmの範囲が適当である。この巾dは、さらに処理量が大
きくなると当然この値よりも大きくなることがある。
In FIG. 4, the angle α between the slot surface and the centrifugal direction is in the range of 30 to 80 °, and the peripheral slot width d is
For example, it is usually 2 to 10 when the throughput is about 200 ml / min.
A range of mm is suitable. This width d may naturally become larger than this value as the processing amount further increases.

【0024】図8及び図9は周縁スロットがローターの
中心軸に直交する方向に対して、ある角度で傾斜し、か
つ該中心軸にほぼ垂直な面に平行な流れを形成し、該平
行な流れの終端部において次の平行な流れへ連絡してな
る本発明の遠心分離機の一例を示したものである。
In FIGS. 8 and 9, the peripheral slots are inclined at an angle with respect to the direction orthogonal to the central axis of the rotor and form a flow parallel to a plane substantially perpendicular to the central axis, Figure 3 shows an example of a centrifuge according to the invention, which is connected to the next parallel stream at the end of the stream.

【0025】図8において液の流れ(矢印で示す)は、
中心軸にほぼ垂直な面において、中心軸を中心とした円
の接線方向へ流れる。流れの終端部においては、スリッ
ト、管などにより次の平行な流れにつながっている。こ
れらの平行な流れはくりかえし、必要な数だけ増加させ
ることができる。図9は次の平行な流れへ移行する際に
流れが反転する例である。
In FIG. 8, the flow of liquid (indicated by an arrow) is
In a plane almost perpendicular to the central axis, the fluid flows in the tangential direction of a circle centered on the central axis. At the end of the flow, it is connected to the next parallel flow by slits, tubes, etc. These parallel streams can be repeated and increased as many times as needed. FIG. 9 is an example in which the flow is reversed when transitioning to the next parallel flow.

【0026】図11は上記遠心分離機の断面の概略図を
示したものである。かかる断面図からわかるように同一
形状の複数の周縁スロットがかさなった構造となってい
る。図12は各周縁スロット内に分離板を入れた場合の
断面図である。
FIG. 11 shows a schematic view of a cross section of the above centrifuge. As can be seen from this cross-sectional view, a plurality of peripheral slots of the same shape are overlaid. FIG. 12 is a cross-sectional view of a case where a separating plate is placed in each peripheral slot.

【0027】かかる形状の遠心分離機においては、中心
軸方向へ同一形状の周縁スロットを複数個つみかさねた
構造にすることが可能で、処理する液量、細胞の種類等
によって周縁スロットの数を調節することが容易にでき
るという利点を有している。また回転半径を大きくする
ことなく、中心軸方向へ周縁スロットをつみかさねるこ
とにより処理能力を増加することができるという利点を
有している。
In the centrifuge having such a shape, it is possible to have a structure in which a plurality of peripheral slots having the same shape are pinched in the central axis direction, and the number of peripheral slots is adjusted depending on the amount of liquid to be treated, the type of cells and the like. It has the advantage that it can be done easily. Further, there is an advantage that the throughput can be increased by pinching the peripheral slot in the central axis direction without increasing the radius of gyration.

【0028】以上、図2,図3,図4,図5,図6,図
8,図9および図10で説明したように、本発明の遠心
分離機は、遠心分離空隙が、ローターの中心軸に向かう
方向に、ローターの中心軸に直角方向に対し30〜80
°の角度をもって、傾斜する外側周縁壁を有する周縁ス
ロットからなり、該周縁スロットの該外側周縁壁は、ロ
ーターの中心軸の周囲360°以上に相当する外側壁の
長さ存在し、しかも液体流体が連続した流れを形成する
ような空間を有しており、そして該周縁スロットはロー
ターの中心軸から最も遠い位置ないしその近傍に供給口
を備えた、またローターの中心軸から最も近い位置ない
しその近傍に排出口を備えていることを特徴としてい
る。
As described above with reference to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 8, FIG. 9 and FIG. 30-80 relative to the direction perpendicular to the central axis of the rotor in the direction toward the axis
The outer peripheral wall of the peripheral slot has a slanting outer peripheral wall at an angle of 0 °, the outer peripheral wall of the peripheral slot having a length of the outer wall corresponding to 360 ° or more around the center axis of the rotor, and the liquid fluid. Has a space for forming a continuous flow, and the peripheral slot is provided with a feed port at a position farthest from or near the central axis of the rotor, and at a position closest to or near the central axis of the rotor. It is characterized by having a discharge port in the vicinity.

【0029】上記遠心分離機において、動物細胞を含む
サスペンジョン培養液から動物細胞を分離する場合につ
いて説明すると、このサスペンジョン培養液を受入れる
ための遠心分離空隙はローターに設けられた周縁スロッ
トからなる。周縁スロットは、ローターの中心軸に向か
う方向に、ローターの中心軸に直角方向に対し30〜8
0°の角度、好ましくは45〜75°の角度をもって、
傾斜する外側周縁壁を有している。ローターの中心軸方
向に傾斜するかかる外側周縁壁を持つことによって、母
液から分離された生きた動物細胞が外側周縁壁上をロー
ターの中心軸から離れる方向に円滑に移動することが可
能となり、液体の流れによって再び拡散することを防止
することができる。
The case of separating animal cells from a suspension culture solution containing animal cells in the above-mentioned centrifuge will be described. The centrifugal separation space for receiving this suspension culture solution consists of a peripheral slot provided in the rotor. The peripheral slots are 30 to 8 in the direction perpendicular to the center axis of the rotor in the direction toward the center axis of the rotor.
With an angle of 0 °, preferably 45-75 °,
It has an inclined outer peripheral wall. By having such an outer peripheral wall sloping toward the central axis of the rotor, it becomes possible for living animal cells separated from the mother liquor to move smoothly on the outer peripheral wall in the direction away from the central axis of the rotor. It can be prevented from spreading again by the flow of.

【0030】さらに、傾斜する外側周縁壁を有している
ことによって、蓄積された動物細胞を後述する液状キャ
リアーを用いて押出して分離する場合においても、周縁
スロット内、特に周縁スロットの内側周縁壁に取り残さ
れ易い動物細胞を取り残しなく周縁スロット内から取り
出すことが可能となる。外側周縁壁の角度は全体が一様
であってもよくまた上記範囲の角度値内で2ツ以上の角
度の組み合わせからなっていてもよい。
Further, by having the inclined outer peripheral wall, even when the accumulated animal cells are extruded and separated using the liquid carrier described later, the inner peripheral wall of the peripheral slot, particularly the inner peripheral wall of the peripheral slot, is separated. It is possible to take out animal cells that are easily left behind in the peripheral slot without leaving them. The angle of the outer peripheral wall may be uniform throughout, or may be a combination of two or more angles within the above range of angle values.

【0031】一方、周縁スロットの内側周縁壁は、外側
周縁壁のように、ローターの中心に向かう方向に必ずし
も傾斜している必要はない。例えば、内側周縁壁は、ロ
ーターの中心軸に平行であることができあるいは傾斜し
ていることができる。内側周縁壁は、好ましくはロータ
ーの中心軸に向かう方向に、ローターの中心軸に直交す
る方向に対し、外側周縁壁と同様に、30〜80°、よ
り好ましくは35〜75°で、傾斜している。また、内
側周縁壁は、ローターの中心軸を横切る仮想面におい
て、ローターの中心軸に対し螺旋を画くことができる。
On the other hand, the inner peripheral wall of the peripheral slot does not necessarily have to be inclined toward the center of the rotor like the outer peripheral wall. For example, the inner peripheral wall can be parallel to the central axis of the rotor or can be sloped. The inner peripheral wall is preferably inclined toward the central axis of the rotor at an angle of 30 to 80 °, more preferably 35 to 75 ° with respect to the direction orthogonal to the central axis of the rotor, like the outer peripheral wall. ing. Further, the inner peripheral wall can draw a spiral with respect to the center axis of the rotor in an imaginary plane that intersects the center axis of the rotor.

【0032】また、周縁スロットは、ローターの中心軸
の周囲に360°を越えた外側壁の長さ存在する。好ま
しい外側壁の長さは、ローターの径の大きさによって異
なるが、一般的にはローターの中心軸の周囲に720°
以上、3600°以下、特に好ましくは1080°以
上、2520°以下の長さである。すなわち、周縁スロ
ットは、ローターの中心軸の周囲に、同じ仮想平面内で
すなわちローターの中心軸方向に角度を変えずに、うず
巻き状に存在することができ(例えば図3)、また、ロ
ーターの中心軸の周囲に、ローターの中心軸方向にある
角度で傾斜して螺旋状に存在することができる(例えば
図2)。周縁スロットの長さは、上記のとおり、ロータ
ーの中心軸の周囲に360°を越えた長さの周縁スロッ
トを設けることにより長くすることができ、それによっ
て動物細胞の生きたままの分離を緩慢にかつ円滑にしか
も効率よく行うことを可能とする。周縁スロット内に
は、動物細胞の分離板すなわち動物細胞の沈降距離を短
くして分離を容易にかつ確実に行うことを助ける分離板
を設けることができる。かかる分離板はそれ自体当該技
術分野において知られている。
The peripheral slots also exist for an outer wall length of more than 360 ° around the central axis of the rotor. The preferred outer wall length depends on the size of the rotor diameter, but is generally 720 ° around the center axis of the rotor.
The length is 3600 ° or less, particularly preferably 1080 ° or more and 2520 ° or less. That is, the peripheral slots may exist around the center axis of the rotor in the same imaginary plane, ie without changing the angle in the direction of the center axis of the rotor, in a spiral shape (for example, FIG. 3), and It may exist spirally around the central axis at an angle in the central axis direction of the rotor (for example, FIG. 2). The length of the peripheral slot can be increased by providing a peripheral slot having a length of more than 360 ° around the central axis of the rotor, as described above, thereby slowing the in-vivo separation of animal cells. It enables smooth, efficient and efficient operation. In the peripheral slot, a separation plate for animal cells, that is, a separation plate for shortening the sedimentation distance of animal cells to facilitate easy and reliable separation can be provided. Such separators are known per se in the art.

【0033】遠心分離機は、上記遠心分離空隙、すなわ
ち周縁スロットに、遠心分離機の運転中すなわちロータ
ーの回転中に、サスペンジョン培養液を供給するための
供給口を動物細胞と分離された母液を抜出すための排出
口とを備えている。該供給口は周縁スロットのローター
の中心軸から最も遠い位置ないしその近傍に設けられ、
そして該排出口は周縁スロットのローターの中心軸から
最も近い位置ないしその近傍に設けられる。
In the centrifuge, the mother liquor separated from the animal cells is supplied to the above-mentioned centrifuge void, that is, the peripheral slot, while the centrifuge is operating, that is, while the rotor is rotating. It has a discharge port for withdrawing. The supply port is provided at a position farthest from the central axis of the rotor of the peripheral slot or in the vicinity thereof,
The discharge port is provided at a position closest to the central axis of the rotor of the peripheral slot or in the vicinity thereof.

【0034】ここで、周縁スロットのローターの中心軸
から最も近い位置乃至その近傍に設けられる液状流体の
排出口または供給口は、ローターの中心軸からローター
の半径の1/3以上にあることが好ましい。
Here, the discharge port or the supply port of the liquid fluid, which is provided at a position closest to the central axis of the rotor of the peripheral slot or in the vicinity thereof, is located at 1/3 or more of the radius of the rotor from the central axis of the rotor. preferable.

【0035】かくして本発明による遠心分離機は、その
空隙内に、前記した周縁スロットが形成されており、そ
の周縁スロットは回転軸に角度をもって傾斜した外側周
縁壁を有しており、しかも長い連続した流れが形成され
るような構造を有している。そのためこの遠心分離機
は、動物細胞を含むサスペンジョン液を処理し、動物細
胞を分離するのに極めて好適である。すなわち、同じ規
模の遠心分離機に対して相対的に周縁スロットの実質面
積を極めて広く取ることができ、しかもその周縁スロッ
ト中を層流を形成してサスペンジョン液をスムーズに流
すことが可能であるので、動物細胞の損傷を極めて低減
することができる。
Thus, in the centrifuge according to the present invention, the above-mentioned peripheral slot is formed in the void, and the peripheral slot has an outer peripheral wall inclined at an angle with respect to the rotation axis, and has a long continuous shape. It has such a structure that a continuous flow is formed. Therefore, this centrifuge is very suitable for treating a suspension containing animal cells to separate animal cells. That is, the substantial area of the peripheral slot can be made relatively large with respect to a centrifuge of the same scale, and furthermore, the suspension liquid can be smoothly flowed by forming a laminar flow in the peripheral slot. Therefore, damage to animal cells can be extremely reduced.

【0036】つまり、本発明の遠心分離機は、回転半径
の比較的小さいローターであっても、分離のための周縁
スロットが、その実質面積を広くかつスムースな流れを
形成するような構造を有しているということができる。
言い換えると本発明の遠心分離機は、加重や物理的操作
に対して損傷を受け易い動物細胞を含むサスペンジョン
液を、単位時間,単位容積(遠心分離機の実質容積)当
り大量に処理し、生きた動物細胞を分離するのに極めて
優れた構造を有している。
In other words, the centrifuge of the present invention has a structure in which the peripheral slot for separation has a large substantial area and forms a smooth flow even if the rotor has a relatively small turning radius. It can be said that they are doing.
In other words, the centrifuge of the present invention processes a large amount of suspension liquid containing animal cells, which are easily damaged by weighting or physical manipulation, per unit time and unit volume (substantial volume of the centrifuge), and is kept alive. It has an excellent structure for separating animal cells.

【0037】また本発明者らの研究によれば、前記本発
明による遠心分離機を使用した下記の[I]生きている
動物細胞を含むサスペンジョン液からの動物細胞および
水性液体の分離方法および[II]動物細胞のサスペンジ
ョン培養方法が提供される。
According to the studies by the present inventors, the following [I] method for separating animal cells and aqueous liquid from a suspension containing live animal cells and [ II] A method for suspension culture of animal cells is provided.

【0038】[I]生きている動物細胞を含むサスペン
ジョン液からの動物細胞および水性液体の分離方法; (A)生きている動物細胞を含む水性サスペンジョン液
を(B)回転している前記本発明の遠心分離機における
(iv)の液状流体供給口からある時間供給し、一方生き
ている動物細胞から分離された水性液体を(v)の液状
流体排出口から取り出してかつ動物細胞を前記遠心分離
機空隙内に蓄積し、(C)次いで水と混合せず、動物細
胞および水性液体のいずれよりも密度が大きくかつ動物
細胞の生育を阻害しない液状キャリアー、回転している
前記遠心分離機における(iv)の液状流体供給口から供
給して、(v)の液状流体排出口から生きている動物細
胞を残留水性液体と共に該液状キャリアーで押出して抜
き出し、かくして生きている動物細胞を得、(D)さら
に水性液体を、回転している前記遠心分離機における
(v)の液状流体供給口から供給して、(iv)の液状流
体排出口から該液状キャリアーを抜き出して該液状キャ
リアーを分離する、ことよりなる、生きている動物細胞
を含む水性サスペンジョン液からの動物細胞および水性
液体の分離方法。
[I] Suspension containing live animal cells
Method for separating animal cells and aqueous liquid from John liquid; (A) Liquid fluid supply port of (iv) in the centrifuge of the present invention, wherein (B) an aqueous suspension liquid containing live animal cells is rotated. From the liquid fluid outlet of (v) and accumulate the animal cells in the centrifuge cavity, (C) then with water. A liquid carrier that is not mixed and has a higher density than both animal cells and an aqueous liquid and does not inhibit the growth of animal cells, and is supplied from the liquid fluid supply port (iv) in the rotating centrifuge, ( From the liquid fluid outlet of v), live animal cells are extruded with the residual aqueous liquid through the liquid carrier and extracted, thus obtaining live animal cells, and (D) further rotating the aqueous liquid. The living animal comprising: supplying from the liquid fluid supply port of (v) in the centrifuge, extracting the liquid carrier from the liquid fluid discharge port of (iv), and separating the liquid carrier. A method for separating animal cells and an aqueous liquid from an aqueous suspension containing cells.

【0039】[II]動物細胞のサスペンジョン培養方
法; (a)生きている動物細胞を培養槽内でサスペンジョン
培養し、(b)該培養槽より、生きている動物細胞を含
むサスペンジョン培養液の1部分を抜き出し、(c)抜
き出した該サスペンジョン培養液を、回転している前記
本発明の遠心分離機における(iv)の液状流体供給口か
らある時間供給し、一方生きている動物細胞から分離さ
れた培養液を(v)の液状媒体排出口から取り出して、
かつ動物細胞を前記遠心分離機空隙内に蓄積し、(d)
次いで、水と混和せず、動物細胞および培養液のいずれ
よりも密度が大きく、かつ動物細胞の生育を阻害しない
液状キャリアーを、回転している前記遠心分離機におけ
る(iv)の液状流体供給口から供給して、(v)の液状
流体排出口から生きている動物細胞を培養液と共に該液
状キャリアーで押出して抜き出し、(e)かくして抜き
出された動物細胞の少なくとも一部を前記(a)の培養
槽内へ戻し、および(f)さらに、水性液体を、回転し
ている前記遠心分離機における(v)の液状流体供給口
から供給して、(iv)の液状流体排出口から該液状キャ
リアーを抜き出して、該液状キャリアーを遠心分離機か
ら分離回収する、ことよりなる動物細胞のサスペンジョ
ン培養方法。
[0039][II] Suspension culture method for animal cells
Law; (A) Suspension of live animal cells in a culture tank
Culturing, and (b) containing live animal cells from the culture tank.
Extract one part of the suspension culture solution and remove (c).
The suspension culture solution, which was spun out, was rotated.
Is (iv) the liquid fluid supply port in the centrifuge of the present invention?
From a living animal cell for a certain time
The culture solution thus prepared is taken out from the liquid medium outlet of (v),
And accumulating animal cells in the centrifuge cavity, (d)
It is then immiscible with water, neither animal cells nor culture
Is denser than and does not interfere with the growth of animal cells
Place the liquid carrier in the rotating centrifuge.
Liquid from the liquid fluid supply port (iv)
Living animal cells from the fluid outlet together with the culture fluid
Extruded with a rectangular carrier, extracted (e)
Culturing at least a part of the released animal cells according to the above (a)
Back into the bath, and (f) further spin the aqueous liquid
(V) Liquid fluid supply port in the centrifuge
From the liquid fluid outlet of (iv).
Remove the rear and place the liquid carrier in a centrifuge.
Suspension of animal cells
Culture method.

【0040】前記した[I]の分離方法において、分離
の対象である生きている動物細胞を含む水性サスペンジ
ョン液としては、動物細胞をサスペンジョン状態で含有
している液であればよくその由来は特に制限されない。
例えば動物細胞のサスペンジョン培養における培養槽か
ら取り出されたサスペンジョン液であってもよく、また
哺乳動物の体液、殊に血液であってもよい。(f)にお
ける水性液体としては、新しい培養液あるいは前記
(c)から取り出された培養液などを使用することがで
きる。
In the above-mentioned separation method [I], the aqueous suspension containing living animal cells to be separated may be any liquid containing animal cells in a suspended state, and its origin is particularly Not limited.
For example, it may be a suspension liquid taken out from a culture tank in suspension culture of animal cells, or may be mammalian body fluid, especially blood. As the aqueous liquid in (f), a fresh culture solution or a culture solution taken out from the above (c) can be used.

【0041】以下本発明の[II]の培養方法について、
その操作方法を説明するが、この方法における工程
(c),(d)および(f)は[I]の方法の工程
(B),(C)および(D)に対応している。
The method for culturing [II] of the present invention will be described below.
The operation method will be described. Steps (c), (d) and (f) in this method correspond to steps (B), (C) and (D) in the method [I].

【0042】前記[II]の本発明の動物細胞の培養方法
はサスペンジョン型の動物細胞の培養(サスペンジョン
培養)に適用される。サスペンジョン培養とは、水性媒
体中で細胞それ自体を浮遊させながら培養する方法をい
う。
The method for culturing animal cells of the present invention of the above [II] is applied to culture of suspension type animal cells (suspension culture). Suspension culture refers to a method of culturing cells in an aqueous medium while suspending the cells themselves.

【0043】本発明の培養方法において、培養の対象と
なる動物細胞は、サスペンジョン状態にて生育ないし増
殖可能なものであり、天然の動物細胞のみならず、人為
的あるいは遺伝子操作により変性された細胞例えばハイ
ブリドーマであることができ、またIL−2の如きリン
ホカインを産生するリンパ球由来の細胞、インターフェ
ロン(IFN)の如き有用な生理活性物質を産生する2
倍体細胞、あるいは種々のモノクローナル抗体を産生す
る細胞であることができる。本発明は、モノクローナル
抗体を高い濃度で得る目的のためモノクローナル抗体を
産生する細胞の培養に対して特に適している。
In the culturing method of the present invention, the animal cells to be cultivated are those that can grow or proliferate in a suspended state, and are not only natural animal cells but also cells that have been artificially or genetically modified. For example, it can be a hybridoma, and can also produce useful bioactive substances such as interferon (IFN), cells derived from lymphocytes that produce lymphokines such as IL-2.
It can be a polyploid cell, or a cell that produces various monoclonal antibodies. The present invention is particularly suitable for culturing cells producing monoclonal antibodies for the purpose of obtaining high concentrations of monoclonal antibodies.

【0044】本発明の[II]の(a)工程は、上記の如
く動物細胞を培養槽内でサスペンジョン培養に付す工程
である、サスペンジョン培養に用いられる培養液は実質
的に水よりなる水性媒体である。該水性媒体は、動物細
胞の培養に通常使用される各種添加物、例えば種々の無
機塩,ビタミン類,補酵素,ブドウ糖,アミノ酸,抗生
物質,生長促進因子などを含有している。
The step (a) of [II] of the present invention is a step of subjecting animal cells to suspension culture in a culture tank as described above. The culture medium used for suspension culture is an aqueous medium consisting essentially of water. Is. The aqueous medium contains various additives usually used for culturing animal cells, for example, various inorganic salts, vitamins, coenzymes, glucose, amino acids, antibiotics, growth promoting factors and the like.

【0045】また培養液には血清を加えることもできる
が、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。無血清培地を使用するのが経済的に
有利であり、望ましい。
Serum can be added to the culture medium, but so-called serum-free medium without serum can also be used as the culture medium. It is economically advantageous and desirable to use a serum-free medium.

【0046】培養槽としては、動物細胞の仕込口、新し
い培養培地の仕込口,空気導入管,攪拌機およびサスペ
ンジョン培養液の抜出し導管を少くとも備えたものが使
用される。このうような培養槽は通常の培養タンクであ
ることができる。
As the culture tank, one having at least an animal cell inlet, a new culture medium inlet, an air introduction tube, a stirrer and a suspension culture solution withdrawal conduit is used. Such a culture tank can be a conventional culture tank.

【0047】上記(b)工程は、培養槽より動物細胞を
含むサスペンジョン培養液の一部分を、例えば培養槽か
らの培養液抜出し導管を通じて、抜出す工程である。サ
スペンジョン培養液の抜出しは、連続的にあるいは断続
的に(間欠的に)行うことができる。抜出された動物細
胞を含むサスペンジョン培養液の量に見合う量で、新し
い培養液を培養槽に連続的に導入するのが望ましい。か
くして、培養槽内のサスペンジョン培養液中の主として
動物細胞の代謝産物からなる動物細胞の生育を阻害する
(良くない影響を与える)物質の濃度を、常にかつかな
り低水準に維持できることとなり、その結果、該サスペ
ンジョン培養液中の動物細胞の生育密度を増大させて培
養を実施することを可能とする。
The step (b) is a step of withdrawing a part of the suspension culture solution containing animal cells from the culture tank, for example, through a culture solution withdrawal conduit from the culture tank. The suspension culture solution can be extracted continuously or intermittently (intermittently). It is desirable to continuously introduce a new culture solution into the culture tank in an amount commensurate with the amount of the suspension culture solution containing the extracted animal cells. Thus, the concentration of substances that inhibit the growth of animal cells (which adversely affect the growth of animal cells) in the suspension culture solution in the culture tank, which are mainly composed of metabolites of animal cells, can be maintained constantly and at a fairly low level. It is possible to increase the growth density of animal cells in the suspension culture medium and carry out the culture.

【0048】このようにして、動物細胞の生育密度が増
大した分だけ、該動物細胞の生育に伴う有用な代謝産物
の産生量を増大させることが可能となる。
In this way, the production amount of useful metabolites accompanying the growth of the animal cells can be increased by the increase in the growth density of the animal cells.

【0049】もちろん、上記の如く動物細胞の生育を阻
害する物質の濃度を低水準に、十分な管理の下に維持す
ることによって、動物細胞の増大した生育密度を長期間
に亘って保持したまま培養を実施しつづけることがで
き、有用な代謝産物の増大した産生量を確保できること
となる。
Of course, by maintaining the concentration of the substance that inhibits the growth of animal cells at a low level and under sufficient control as described above, the increased growth density of animal cells can be maintained for a long period of time. Cultivation can be continued and an increased production of useful metabolites can be secured.

【0050】上記培養方法は、工程(c)によって遠心
分離機の遠心分離空隙内に生きている動物細胞を蓄積
し、次いで工程(d)において、この蓄積された生きて
いる動物細胞を水と混和せず、動物細胞および培養液の
いずれよりも密度が大きくかつ動物細胞の生育を阻害し
ない液状媒体で母液とともに押出して抜出すことを特徴
とするものである。
In the above culturing method, live animal cells are accumulated in the centrifugation space of the centrifuge in step (c), and then, in step (d), the accumulated live animal cells are treated with water. It is characterized in that it is extruded and extracted together with the mother liquor in a liquid medium that is immiscible and has a density higher than that of both animal cells and culture medium and does not inhibit the growth of animal cells.

【0051】工程(c)において生きている動物細胞を
蓄積するためには、遠心分離機の遠心分離空隙へ工程
(b)で抜出したサスペンジョン培養液をある時間連続
的に供給し、かつ生きている動物細胞と分離された母液
をある時間連続的に取出す必要がある。すなわち、工程
(b)で抜出したサスペンジョン培養液は、動物細胞の
濃度が低いため所望の量の動物細胞が蓄積されるまで、
遠心分離空隙へ供給される。その際の遠心分離機の運転
条件としては、 (1)θ≦300 (2)Z×θ≦3×104 (3)Q/S・Z≦0.3および (4)5≦Z≦2000 [上記式中、θは遠心分離機内における動物細胞の平均
滞留時間(分)であり、Zは遠心効果であり、Qは遠心
分離機へのサスペンジョン培養液の単位時間当りの供給
量(ml/min )であり、そしてSは遠心力作用時の沈降
面積(cm2 )である。]を採用するのが望ましい。
In order to accumulate live animal cells in the step (c), the suspension culture solution extracted in the step (b) is continuously supplied to the centrifugation space of the centrifuge for a certain period of time and kept alive. It is necessary to continuously remove the mother liquor separated from living animal cells for a certain period of time. That is, since the suspension culture solution extracted in step (b) has a low concentration of animal cells, until the desired amount of animal cells is accumulated,
Supplied to the centrifuge void. The operating conditions of the centrifugal separator at that time are: (1) θ ≦ 300 (2) Z × θ ≦ 3 × 10 4 (3) Q / S · Z ≦ 0.3 and (4) 5 ≦ Z ≦ 2000 [In the above formula, θ is the average residence time (minutes) of animal cells in the centrifuge, Z is the centrifugal effect, and Q is the amount of suspension culture solution supplied to the centrifuge per unit time (ml / min) and S is the sedimentation area (cm 2 ) under the action of centrifugal force. ] Is preferable.

【0052】遠心分離機内における動物細胞の平均滞留
時間(θ,分)は、上記式(1)に示されているとお
り、300分以下に止めるべきである。300分を越え
ると遠心分離機内において酸素欠乏などによる原因のた
めに動物細胞の生存率が顕著に低下する。平均滞留時間
(θ)は、好ましくは150分以下、殊に60分以下で
ある。最も好ましくは30分以下、5分以上である。
The average residence time (θ, minutes) of animal cells in the centrifuge should be kept below 300 minutes, as shown in the above formula (1). When it exceeds 300 minutes, the survival rate of animal cells is remarkably reduced due to the cause of oxygen deficiency in the centrifuge. The average residence time (θ) is preferably 150 minutes or less, especially 60 minutes or less. Most preferably, it is 30 minutes or less and 5 minutes or more.

【0053】遠心分離機内における動物細胞の平均滞留
時間(θ)は、例えば連続法すなわち遠心分離機にサス
ペンジョン培養液を連続的に仕込みかつ分離された動物
細胞を連続的に取出す方式では、仕込まれたサスペンジ
ョン培養液中の動物細胞が遠心条件下で存在しうる空間
の体積(V・cm3 )を、分離された動物細胞を含む成分
の該遠心分離機からの取出し速度(Qc・cm3 /min)で
割った値として求められる。
The average residence time (θ) of the animal cells in the centrifuge is, for example, a continuous method, that is, a method in which the suspension culture solution is continuously charged in the centrifuge and the separated animal cells are continuously taken out. The volume of the space (V · cm 3 ) in which the animal cells in the suspension culture medium can exist under the centrifugal conditions, the removal rate of the components containing the separated animal cells from the centrifuge (Qc · cm 3 / It is calculated as the value divided by (min).

【0054】Zは遠心分離操作を行った時の遠心効果で
あり、回転軸からの距離をγ(cm)、回転角速度をω
(radian/sec) そして重力の加速度をg(cm/ sec2
で表わすと、γω2 /gで表わされる。遠心効果は、い
わば動物細胞に負荷される遠心力の大きさを示してお
り、従って分離に供すべきサスペンジョン培養液を遠心
分離機に供給するための培養液供給口の位置(回転軸か
らの距離γ)によって決まる。
Z is a centrifugal effect when the centrifugal separation operation is performed, and the distance from the rotation axis is γ (cm) and the rotation angular velocity is ω.
(Radian / sec) and the acceleration of gravity is g (cm / sec 2 )
When expressed by, it is expressed by γω 2 / g. The centrifugal effect indicates, so to speak, the magnitude of the centrifugal force applied to animal cells. Therefore, the position of the culture solution supply port for supplying the suspension culture solution to be separated to the centrifuge (distance from the rotation axis γ).

【0055】Zは5〜2000の範囲である。5より小
さいと細胞の分離操作を効率よく実施することが困難で
あり、一方2000を越えると細胞にかかる遠心力が大き過
ぎて細胞の破壊が著しくなるので望ましくない。遠心効
果(Z)は、好ましくは10〜1000の範囲、殊に好
ましくは20〜300の範囲にあるのが有利である。ま
た、Zとθとを掛け合わせた値(Z・θ)を、3×10
4 以下に保つ必要がある。この値を越えた条件で遠心操
作を行うと、細胞自体の圧密によって生存率の低下が次
第に大きくなり不利である。Z・θの値は2×104
下が特に好ましい。
Z is in the range of 5-2000. When it is less than 5, it is difficult to efficiently carry out the cell separation operation, while when it exceeds 2000, the centrifugal force applied to the cells is too large and the cells are significantly destroyed, which is not desirable. The centrifugal effect (Z) is preferably in the range from 10 to 1000, particularly preferably in the range from 20 to 300. Further, the value (Z · θ) obtained by multiplying Z and θ is 3 × 10
Must be kept below 4 If centrifugation is performed under conditions exceeding this value, the viability will gradually decrease due to the compaction of the cells themselves, which is disadvantageous. The value of Z · θ is particularly preferably 2 × 10 4 or less.

【0056】さらに、S(cm2 )は遠心力作用時の沈降
面積(cm2 )である。S(cm2 )は、分離すべきサスペ
ンジョン培養液の遠心分離機への供給口の位置(回転軸
からの距離γ(cm))における分離に関与する有効面積
として定義される。該有効面積は、回転軸からγの距離
にある供給口の位置における仮想円が沈降面と交差しな
い場合には、該供給口の位置(γ)とその位置における
サスペンジョン培養液の液面の高さ(h)とによって、
πγ2 hの値として求められる。
Further, S (cm 2 ) is the sedimentation area (cm 2 ) when the centrifugal force is applied. S (cm 2 ) is defined as the effective area involved in the separation at the position of the inlet of the suspension culture to be separated to the centrifuge (distance γ (cm) from the axis of rotation). The effective area is the position (γ) of the supply port and the height of the suspension culture liquid level at that position when the virtual circle at the position of the supply port at a distance of γ from the rotation axis does not intersect the sedimentation surface. By (h),
It is obtained as the value of πγ 2 h.

【0057】また、上記仮想円が沈降面と交差する場合
には、有効面積は仮想円が沈降面と交差する迄の部分の
面積に減少し、πγ2 hに、交差する迄の角度割合を掛
けた値として求められる。この場合、上記液面の高さ
(h)は、遠心分離機の分離層の最も深い位置からの垂
直距離をいうものと理解すべきである。
When the virtual circle intersects the subsidence surface, the effective area is reduced to the area of the portion until the virtual circle intersects the subsidence surface, and πγ 2 h is defined as the angle ratio until the intersection. It is calculated as the multiplied value. In this case, the liquid level height (h) should be understood to mean the vertical distance from the deepest position of the separation layer of the centrifuge.

【0058】有効面積Sと遠心効果Zとの掛け合わせた
値S・Zは、遠心分離機の分離能力を示すパラメーター
である。本発明方法では、遠心分離機へのサスペンジョ
ン培養液の単位時間当りの供給量Q(ml/min)をこのパ
ラメーターで割った値、すなわちQ/S・Zの値を0.
3以下とする必要がある。Q/S・Zの値は好ましくは
0.2以下、特に好ましくは0.1以下である。
A value S · Z obtained by multiplying the effective area S and the centrifugal effect Z is a parameter indicating the separation capacity of the centrifuge. In the method of the present invention, a value obtained by dividing the amount Q (ml / min) of the suspension culture solution supplied to the centrifuge per unit time by this parameter, that is, the value of Q / S · Z is 0.
It must be 3 or less. The value of Q / S · Z is preferably 0.2 or less, particularly preferably 0.1 or less.

【0059】かくして、上記(1)〜(4)の運転条件
の確保によって、本発明の上記工程(c)によれば、サ
スペンジョン培養液から極めて高い生存率で動物細胞を
生きたまま効率的に分離することが可能となる。
Thus, by ensuring the above operating conditions (1) to (4), according to the above step (c) of the present invention, the animal culture cells can be efficiently kept alive from the suspension culture solution at an extremely high survival rate. It becomes possible to separate.

【0060】上記の如き遠心分離機により分離され、遠
心分離空隙内に蓄積された生きたままの動物細胞は、本
発明の上記方法によれば、次いで工程(d)において、
運転中の遠心分離装置に、上記供給口から、サスペンジ
ョン培養液に代えて、水と混和せず、動物細胞および培
養液のいずれよりも密度が大きくかつ動物細胞の生育を
阻害しない液状キャリアーを供給して、上記排出口から
母液と共に該液体キャリアーで押し出される。
The live animal cells separated by the centrifuge as described above and accumulated in the centrifuge void are then subjected to the above-mentioned method of the present invention in the following step (d):
A liquid carrier that is immiscible with water, has a higher density than both animal cells and culture medium, and does not hinder the growth of animal cells is supplied from the above-mentioned supply port to the centrifugal separator in operation, instead of suspension culture medium. Then, the liquid carrier is extruded from the discharge port together with the mother liquor.

【0061】上記液体キャリアーとしては、例えばパー
フルオロカーボンが好適に使用される。
As the liquid carrier, for example, perfluorocarbon is preferably used.

【0062】かかるフルオロカーボンとしては、常温で
液体であるものが有利であり、市販されているものが広
く利用できる。例えば各種熱媒体,電気絶縁材料として
使用されているフルオロカーボン、人工血液として使用
されている種々のフルオロカーボンが使用できる。その
具体例としては、例えば炭素数8以上のパーフルオロア
ルカン類,パーフルオロシクロアルカン類(例えば、パ
ーフルオロデカリン,パーフルオロメチルデカリン,炭
素数3〜5のアルキル置換基を有するパーフルオロアル
キルシクロヘキサン),炭素数5〜7のアルキル置換基
を有するパーフルオロアルキルテトラヒドロフラン類,
炭素数4〜6のアルキル置換基を有するパーフルオロア
ルキルテトラヒドロピラン類,パーフルオロアダマンタ
ン類(例えばパーフルオロアダマンタン,パーフルオロ
メチルアダマンタン,パーフルオロジメチルアダマンタ
ン,パーフルオロメチルエチルアダマンタン,パーフル
オロジエチルアダマンタンなど)があげられる。前記フ
ルオロカーボンは、種々の基、例えば第3級アミノ基を
含有したものであってもよい。これらは一種でも二種以
上の混合物でも使用される。
As such a fluorocarbon, one that is liquid at room temperature is advantageous, and commercially available ones can be widely used. For example, various heat carriers, fluorocarbons used as electrical insulating materials, and various fluorocarbons used as artificial blood can be used. Specific examples thereof include, for example, perfluoroalkanes having 8 or more carbon atoms, perfluorocycloalkanes (eg, perfluorodecalin, perfluoromethyldecalin, perfluoroalkylcyclohexane having an alkyl substituent having 3 to 5 carbon atoms). , Perfluoroalkyltetrahydrofurans having an alkyl substituent having 5 to 7 carbon atoms,
Perfluoroalkyltetrahydropyrans having 4 to 6 carbon atoms and perfluoroadamantanes (for example, perfluoroadamantane, perfluoromethyladamantane, perfluorodimethyladamantane, perfluoromethylethyladamantane, perfluorodiethyladamantane, etc.) Can be given. The fluorocarbon may contain various groups such as a tertiary amino group. These may be used alone or as a mixture of two or more.

【0063】上記工程(c)と工程(d)の組合せによ
って、動物細胞が生きたまま分離しうるのみならず、た
えず遠心分離空隙内が該液体キャリアーで洗浄を受ける
ことにもなり、従って遠心分離空隙内を常に生きた動物
細胞に適した環境に維持し、工業的に有利な連続操作に
適した状況を作り出すことを可能とする。
By the combination of the above steps (c) and (d), not only the animal cells can be separated alive, but also the inside of the centrifugation space is constantly washed with the liquid carrier, and thus the centrifugation is performed. It is possible to maintain an environment suitable for living animal cells in the separation space at all times and create a situation suitable for industrially advantageous continuous operation.

【0064】工程(d)で取出された増殖能力を有する
生きたままの動物細胞の少くとも一部は、本発明の培養
方法によれば、次いで工程(e)において、工程(a)
のための培養槽に戻される。
According to the culture method of the present invention, at least a portion of the proliferative, viable animal cells removed in step (d) is then added in step (e) to step (a).
Returned to the fermentor.

【0065】さらに、本発明では(f)工程において新
しい培養液あるいは前記(c)から取り出された培養液
を、回転している前記遠心分離機における(v)の液状
流体供給口から供給して、(iv)の液状流体排出口から
該液状キャリアーを抜き出して該液状キャリアーを遠心
分離機から分離回収する。
Further, in the present invention, the fresh culture solution or the culture solution taken out from the above (c) in the step (f) is supplied from the liquid fluid supply port (v) in the rotating centrifugal separator. , (Iv) is taken out from the liquid fluid outlet, and the liquid carrier is separated and recovered from the centrifuge.

【0066】本発明の上記培養方法は、工程(b)〜
(f)を繰返し実施することにより、前記した利点を発
揮する工業的に有利な方法を提供する。
The above culturing method of the present invention comprises steps (b) to
By repeating (f), an industrially advantageous method that exhibits the above-mentioned advantages is provided.

【0067】前記本発明の培養方法を実施するための好
適な一連の装置について図1により具体的に説明する。
A preferred series of devices for carrying out the culture method of the present invention will be specifically described with reference to FIG.

【0068】図1には、本発明の上記培養方法を実施す
るに好適な他の装置の概念図が示されている。図1にお
いて培養槽T1よりポンプP1にて抜出した動物細胞を
含むサスペンジョン培養液を、遠心分離機Sの遠心力の
高い側に設けられた供給口(iv)から連続的に供給し、
遠心力により該サスペンジョン液から動物細胞を分離
し、動物細胞が分離された培養母液を遠心力の低い側に
設けられた排出口(v)から連続的かつ無菌的にタンク
T2に取出す。その場合、サスペンジョン液が周縁スロ
ット中を層流で流れるようにすることが望ましい。
FIG. 1 shows a conceptual diagram of another apparatus suitable for carrying out the above-mentioned culture method of the present invention. In FIG. 1, the suspension culture solution containing the animal cells extracted from the culture tank T1 by the pump P1 is continuously supplied from the supply port (iv) provided on the high centrifugal side of the centrifuge S,
The animal cells are separated from the suspension by centrifugal force, and the culture mother liquor from which the animal cells are separated is continuously and aseptically taken out to the tank T2 from the outlet (v) provided on the low centrifugal force side. In that case, it is desirable to allow the suspension liquid to flow in a laminar flow through the peripheral slots.

【0069】その後培養槽T1内底部より細胞および培
養液の何れとも親和性を有さずかつ、密度の大なる液体
キャリアーをポンプP2にて抜出し遠心分離機Sの遠心
力の高い側に設けられた供給口(iv)から一定量供給す
ることにより周縁スロット内の分離された細胞を含む培
養液を遠心分離機の遠心力の低い側に設けられた排出口
(v)から無菌的に取出し培養槽T1に戻す。
Thereafter, a liquid carrier having no affinity for cells and culture liquid from the bottom of the culture tank T1 and having a high density is extracted by the pump P2 and provided on the side of the centrifugal separator S having a high centrifugal force. The culture solution containing the separated cells in the peripheral slot is aseptically taken out from the outlet (v) provided on the low centrifugal force side of the centrifuge by supplying a fixed amount from the inlet (iv) Return to tank T1.

【0070】その後タンクT3より細胞を含まない培地
をポンプP3にて抜出し遠心分離機Sの排出口(v)か
ら供給することにより遠心分離機内の密度の大なる液体
キャリアーを再び培養槽T1に戻すと共に、周縁スロッ
ト内を培地で置換する。タンクT4は細胞を含まない新
しい培地であり培養槽T1の液面レベルが一定になるよ
うにポンプP4で連続的または断続的にT1に供給され
る。
Thereafter, the cell-free medium is extracted from the tank T3 by the pump P3 and supplied from the discharge port (v) of the centrifuge S to return the liquid carrier having a high density in the centrifuge to the culture tank T1 again. At the same time, the inside of the peripheral slot is replaced with the medium. The tank T4 is a new medium containing no cells, and is continuously or intermittently supplied to T1 by the pump P4 so that the liquid level in the culture tank T1 becomes constant.

【0071】上記操作を遠心分離機を停止することなく
連続的または断続的に行うことにより動物細胞を効率よ
く極めて生存率の高い状態で分離できる。バルブV1〜
V6は上記操作に適した開閉操作が必要であることは説
明を要しないであろう。
By performing the above operation continuously or intermittently without stopping the centrifuge, animal cells can be efficiently separated in a state of extremely high survival rate. Valve V1
It will not be necessary to explain that the V6 requires an opening / closing operation suitable for the above operation.

【0072】前記説明から明らかなように本発明の培養
方法は、前記構造の遠心分離機を使用し、かつ水と混和
せず、動物細胞および水性液体のいずれよりも密度が大
きくかつ動物細胞の生育を阻害しない液状キャリアーを
使用することにより、それらの機能を互いに最も効果的
に発揮させる方法であるということができる。
As is clear from the above description, the culturing method of the present invention uses the centrifuge having the above-mentioned structure, is immiscible with water, and has a higher density than both animal cells and aqueous liquids. It can be said that the use of a liquid carrier that does not inhibit growth is a method in which those functions are most effectively exerted by each other.

【0073】すなわち、前記図1に示した本発明の培養
方法では、培養槽内の底部にある液状キャリアーはポン
プP2を通じて遠心分離機Sに導かれ、遠心分離機S中
に蓄積された生きた動物細胞を押出し、該細胞と共に培
養槽へ戻す。この操作を遠心分離機を運転しながら行う
ことにより液状キャリアーが遠心分離機内に滞留し、今
まで滞留していた細胞が比重差によって自然に排出され
ることとなる。
That is, in the culture method of the present invention shown in FIG. 1, the liquid carrier at the bottom of the culture tank is introduced into the centrifuge S through the pump P2 and stored in the centrifuge S. Animal cells are extruded and returned with the cells to the fermentor. By carrying out this operation while operating the centrifuge, the liquid carrier is retained in the centrifuge, and the cells retained until now are naturally discharged due to the difference in specific gravity.

【0074】この時液状キャリアーの一部又は全部は培
養槽T1中に導入されることもあるので、上記のとおり
培養槽底部に液状キャリアーの相が形成される。培養槽
の底部に、形成される液体キャリヤーの相の上記の如き
循環使用は工業的規模における培養にとって極めて有利
であることが理解されよう。
At this time, some or all of the liquid carrier may be introduced into the culture tank T1, so that the phase of the liquid carrier is formed at the bottom of the culture tank as described above. It will be appreciated that the above cyclic use of the liquid carrier phase formed at the bottom of the fermentor is of great advantage for cultivation on an industrial scale.

【0075】かかる操作により細胞は比重が大である上
記液状キャリアーをくぐることがないので細胞に不要な
圧力がかかるのを避けることができ、細胞の損傷を防止
することができる。
By such an operation, the cells do not pass through the liquid carrier having a large specific gravity, so that unnecessary pressure can be prevented from being applied to the cells and damage to the cells can be prevented.

【0076】本発明によれば、液状キャリアーをくぐる
時間をなくすか、極めて小さくすることができる。実質
的に細胞にかかる圧力が0.2kgf/cm2 以下なら損傷
が少ないのでほぼそれに相当する液状キャリアーをくぐ
ることは許容される。
According to the present invention, the time for passing through the liquid carrier can be eliminated or extremely reduced. When the pressure applied to the cells is substantially 0.2 kgf / cm 2 or less, the damage is small, and it is acceptable to pass through the liquid carrier corresponding to almost the same.

【0077】さらにこの装置をこのように運転しつづけ
ることによって、動物細胞の培養に伴って培養槽内に次
第に蓄積される動物細胞の生育を阻害する物質の濃度を
低水準に維持することができる。
By continuing the operation of this apparatus in this manner, the concentration of the substance that inhibits the growth of the animal cells, which is gradually accumulated in the culture tank as the animal cells are cultured, can be maintained at a low level. .

【0078】[0078]

【発明の効果】本発明の遠心分離機は、動物細胞を含む
サスペンジョン液を処理し、動物細胞を分離するのに極
めて好適である。すなわち、同じ規模の遠心分離機に対
して相対的に周縁スロットの実質面積を極めて広く取る
ことができ、しかもその周縁スロット中を層流を形成し
てサスペンジョン液をスムーズに流すことが可能である
ので、動物細胞の損傷を極めて低減することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The centrifuge of the present invention is extremely suitable for treating a suspension containing animal cells to separate animal cells. That is, the substantial area of the peripheral slot can be made relatively large with respect to a centrifuge of the same scale, and furthermore, the suspension liquid can be smoothly flowed by forming a laminar flow in the peripheral slot. Therefore, damage to animal cells can be extremely reduced.

【0079】つまり、本発明の遠心分離機は、回転半径
の比較的小さいローターであっても、分離のための周縁
スロットが、その実質面積を広くかつスムースな流れを
形成するような構造を有しているということができる。
言い換えると本発明の遠心分離機は、加重や物理的操作
に対して損傷を受け易い動物細胞を含むサスペンジョン
液を、単位時間,単位容積(遠心分離機の実質容積)当
り大量に処理し、生きた動物細胞を分離するのに極めて
優れた構造を有している。
That is, the centrifuge of the present invention has a structure in which the peripheral slot for separation has a large substantial area and forms a smooth flow even if the rotor has a relatively small radius of gyration. It can be said that they are doing.
In other words, the centrifuge of the present invention processes a large amount of suspension liquid containing animal cells, which are easily damaged by weighting or physical manipulation, per unit time and unit volume (substantial volume of the centrifuge), and is kept alive. It has an excellent structure for separating animal cells.

【0080】また本発明による遠心分離機を使用した
[I]生きている動物細胞を含むサスペンジョン液から
の動物細胞および水性液体の分離方法および長期・高密
度培養が可能な[II]動物細胞のサスペンジョン培養方
法が提供される。
[I] A method for separating animal cells and aqueous liquid from a suspension containing living animal cells using the centrifuge according to the present invention, and [II] Suspension culture methods are provided.

【0081】[0081]

【実施例1】 (1)培養装置 添付図1に示す細胞分離系を有する培養システムを使用
した。但し、培養槽(T1)はステンレス製の全容積7
0リットルの攪拌型培養槽であり正味の培養液払込量
は、40リットルである。
Example 1 (1) Culture Device A culture system having a cell separation system shown in the attached FIG. 1 was used. However, the total volume of the culture tank (T1) is 7 made of stainless steel.
It is a 0-liter stirred culture tank, and the net amount of the culture solution charged is 40 liters.

【0082】培養槽底部にはフルオロカーボン(米国ス
リーエム社製FLUORINERT(商標登録)FC−40(商標
登録))を6リットル入れた。
At the bottom of the culture tank, 6 liters of fluorocarbon (FLUORINERT (registered trademark) FC-40 (registered trademark) manufactured by 3M, USA) was placed.

【0083】遠心分離装置は図Aのセトリンブ面積S=
590cm2 ,有効容積230ml,回転半径13cmのロー
ターを有する遠心分離装置を使用した。図Aにおいてd
=0.4cm,α=75°である。ポンプP1,P2,P
3はペリスタルティックポンプである。
The centrifuge has a settling area S =
A centrifuge with a rotor of 590 cm 2 , an effective volume of 230 ml and a turning radius of 13 cm was used. In Figure A d
= 0.4 cm, α = 75 °. Pump P1, P2, P
3 is a peristaltic pump.

【0084】(2)培 地 基礎培地として、RPMI1640培地,ハム−12培地
およびダルベッコ変法イーグル培地を2:1:1で混合
したもの(以下RDFと称する)を用いた。上記基礎培
地にインスリン9μg/ml,トランスフェリン10μg/
ml,エタノールアミン10μg/ml,亜セレン酸2×10
-6mole/リットル添加したものを培地として使用し
た。
(2) Medium As a basal medium, a mixture of RPMI1640 medium, Ham-12 medium and Dulbecco's modified Eagle medium at 2: 1: 1 (hereinafter referred to as RDF) was used. Insulin 9 μg / ml, transferrin 10 μg / in the above basal medium
ml, ethanolamine 10 μg / ml, selenious acid 2 × 10
The medium to which -6 mole / liter was added was used as the medium.

【0085】(3)培養方法および結果 培養システムをあらかじめオートクレーブ滅菌した。し
かるのち濾過滅菌した培地40リットルを培養槽T1に
仕込んだ。次いでマウスミエローマP3U1株とヒトB
セルとを融合して得られたマウス×ヒトハイブリドーマ
×87株を8.1×105 cells /mlとなるように播種
した。×87株の静置培養における最高到達生細胞密度
は1.1×106 cells /mlである。この細胞はIgG
を産生するものである。培養槽では酸素ガスが培養液中
の溶存酸素濃度が3ppm となるように吹込ノズルBを通
じて自動的にコントロールされて送入されている。培養
槽中の培養液は37℃に保持されている。培養槽中には
マリン型攪拌翼が取付けられており、攪拌速度は30rp
m である。
(3) Culture Method and Results The culture system was autoclaved in advance. After that, 40 liters of medium sterilized by filtration was charged into the culture tank T1. Next, mouse myeloma P3U1 strain and human B
The mouse x human hybridoma x 87 strain obtained by fusing with the cells was inoculated at 8.1 x 10 5 cells / ml. The highest attainable viable cell density in static culture of the x87 strain is 1.1 x 10 6 cells / ml. This cell is IgG
Is to produce. In the culture tank, oxygen gas is automatically controlled and introduced through the blowing nozzle B so that the dissolved oxygen concentration in the culture solution becomes 3 ppm. The culture solution in the culture tank is kept at 37 ° C. A marine type stirring blade is installed in the culture tank, and the stirring speed is 30 rp.
m.

【0086】すなわち濾過滅菌した培養液を張込んであ
る遠心機を駆動し、遠心効果が80gとなるように回転
数を合せた。
That is, the centrifuge in which the culture solution sterilized by filtration was placed was driven, and the rotation speed was adjusted so that the centrifugal effect was 80 g.

【0087】次いで1500mlの培養混合物を150ml
/mmの速度で10分間遠心分離装置Sに送液した。遠心
分離装置で細胞と分離された培養母液は、古い培養液の
貯槽T2へ流出して貯留した。この中の生育しうる細胞
密度は約3×104 cells /ml以下であった。総細胞密
度は2.5×105 cells /mlであった。
Then 150 ml of 1500 ml culture mixture
The solution was sent to the centrifuge S at a speed of / mm for 10 minutes. The culture mother liquor separated from the cells by the centrifugal separator flowed out and was stored in the old culture medium storage tank T2. The viable cell density in this was about 3 × 10 4 cells / ml or less. The total cell density was 2.5 × 10 5 cells / ml.

【0088】以上の操作が終了した後、ポンプP2を駆
動し、培養槽T1の底部にあるフルオロカーボンの30
0mlを150ml/min の速度で4分間遠心分離装置Sに
送液した。この操作により、遠心ロータ内に滞留してい
た細胞はフルオロカーボンと共に全量遠心分離装置から
排出され、培養槽T1に戻った。
After the above operation is completed, the pump P2 is driven to drive the fluorocarbon 30 at the bottom of the culture tank T1.
0 ml was sent to the centrifuge S at a speed of 150 ml / min for 4 minutes. By this operation, all the cells staying in the centrifugal rotor were discharged from the centrifugal separator together with the fluorocarbon, and returned to the culture tank T1.

【0089】次いで、ポンプP2は停止の状態にしてポ
ンプP3を駆動し、T3中の新培地を遠心分離装置Sへ
おくり、遠心分離装置内のフルオロカーボンを培養槽T
1へ戻した。
Then, the pump P2 is stopped and the pump P3 is driven, the new medium in T3 is sent to the centrifuge S, and the fluorocarbon in the centrifuge is added to the culture tank T.
Returned to 1.

【0090】この操作を表1に示す時間毎に1回自動的
に行って培養を継続した。培養槽の液位が平均して一定
となるようにT4中の新培地を連続的に培養槽に供給し
た。実験条件の一部および実験結果を表1に示した。
This operation was automatically performed once every time shown in Table 1 to continue the culture. The new medium in T4 was continuously supplied to the culture tank so that the liquid level in the culture tank was constant on average. Table 1 shows a part of the experimental conditions and the experimental results.

【0091】以上の実験において θ=6min Z=80 であった。したがって Z×θ=480min Q/S・Z=0.0032cm/min である。In the above experiment, θ = 6 min Z = 80. Therefore, Z × θ = 480 min Q / S · Z = 0.0032 cm / min.

【0092】[0092]

【表1】 [Table 1]

【0093】[0093]

【実施例2】 (1)培養装置 遠心分離機ローター以外はすべて実施例1と同じものを
用いた。遠心分離機ローターとしては図3に示すような
螺旋状の多層の分離ゾーンを有するものを用いた。その
仕様は次の通りである。
Example 2 (1) Culture device The same device as in Example 1 was used except for the centrifuge rotor. A centrifuge rotor having a spiral multilayer separation zone as shown in FIG. 3 was used. The specifications are as follows.

【0094】r = 13cm α = 60° d = 0.4cm t = 0.4cm h = 2.9cm n= 3 V = 300ml S = 590cm2 *沈降ゾーンの個数R = 13 cm α = 60 ° d = 0.4 cm t = 0.4 cm h = 2.9 cm n * = 3 V = 300 ml S = 590 cm 2 * Number of sedimentation zones

【0095】(2)培地 実施例1と同じものを用いた。 (3)培養方法および効果 培養システムをあらかじめオートクレーブ滅菌した。し
かるのち濾過滅菌した培地40リットルを培養槽T1に
仕込んだ。次いでマウス×ヒトハイブリドーマ×87株
を2.1×105 cells /mlとなるように播種した。こ
の細胞はIgGを産生するものである。培養槽では酸素
ガスが培養液中の溶存酸素濃度が3ppmとなるように吹
込ノズルを通じて自動的にコントロールされて送入され
ている。培養槽中の培養液は37℃に保持されている。
攪拌速度は30rpm である。播種後3日間は回分培養を
行った。
(2) Medium The same medium as in Example 1 was used. (3) Culture method and effect The culture system was autoclave sterilized in advance. After that, 40 liters of medium sterilized by filtration was charged into the culture tank T1. Then, mouse × human hybridoma × 87 strains were seeded at 2.1 × 10 5 cells / ml. This cell produces IgG. In the culture tank, oxygen gas is automatically controlled and introduced through a blowing nozzle so that the dissolved oxygen concentration in the culture solution becomes 3 ppm. The culture solution in the culture tank is kept at 37 ° C.
The stirring speed is 30 rpm. Batch culture was performed for 3 days after seeding.

【0096】表2に示すように培養開始後1日目に細胞
密度は6.3×105 個/mlに達した。濾過滅菌した培
養液を張り込んである遠心機を駆動し、遠心効果が10
0gとなるように回転数を合せた。
As shown in Table 2, the cell density reached 6.3 × 10 5 cells / ml on the first day after the start of culture. Drive the centrifuge in which the culture solution that has been sterilized by filtration is driven, and the centrifugal effect is 10
The rotation speed was adjusted so that it would be 0 g.

【0097】次いで2000mlの培養混合物を200ml
/mmの速度で10分間遠心分離装置Sに送液した。遠心
分離装置で細胞と分離された培養母液は、古い培養液の
貯槽T2へ流出して貯留した。この中の生細胞密度は約
2×104 cells /mlであった。
Then 200 ml of 2000 ml culture mixture
The solution was sent to the centrifuge S at a speed of / mm for 10 minutes. The culture mother liquor separated from the cells by the centrifugal separator flowed out and was stored in the old culture medium storage tank T2. The viable cell density in this was about 2 × 10 4 cells / ml.

【0098】以上の操作が終了した後、ポンプP2を駆
動し、培養槽T1の底部にあるフルオロカーボンの40
0mlを200ml/min の速度で4分間遠心分離装置Sに
送液した。この操作により、遠心ロータ内に滞留してい
た細胞はフルオロカーボンと共に全量遠心分離装置から
排出され、培養槽T1に戻った。
After the above operation is completed, the pump P2 is driven to drive the fluorocarbon 40 at the bottom of the culture tank T1.
0 ml was sent to the centrifuge S at a speed of 200 ml / min for 4 minutes. By this operation, all the cells staying in the centrifugal rotor were discharged from the centrifugal separator together with the fluorocarbon, and returned to the culture tank T1.

【0099】次いで、ポンプP2は停止の状態にしてポ
ンプP3を駆動し、T3中の新培地を遠心分離装置Sへ
おくり、遠心分離装置内のフルオロカーボンを培養槽T
1へ戻した。
Then, the pump P2 is stopped and the pump P3 is driven, the new medium in T3 is sent to the centrifuge S, and the fluorocarbon in the centrifuge is added to the culture tank T.
Returned to 1.

【0100】この操作を表2に示す時間毎に1回自動的
に行って培養を継続した。培養槽の液位が平均して一定
となるようにT4中の新培地を連続的に培養槽に供給し
た。実験条件の一部および実験結果を表2に示した。
This operation was automatically performed once every time shown in Table 2 to continue the culture. The new medium in T4 was continuously supplied to the culture tank so that the liquid level in the culture tank was constant on average. Table 2 shows a part of the experimental conditions and the experimental results.

【0101】以上の実験において θ=6min Z=100 であった。したがって Z×θ=600min Q/S・Z=0.0034cm/min である。In the above experiment, θ = 6 min Z = 100. Therefore, Z × θ = 600 min Q / S · Z = 0.0034 cm / min.

【0102】[0102]

【表2】 [Table 2]

【0103】[0103]

【実施例3】 (1)培養装置 添付図4に示す細胞分離系を有する培養システムを使用
した。但し、培養槽(T1)はガラス製の全容積95リ
ットルの攪拌型培養槽であり正味の培養液払込量は、6
0リットルである。
Example 3 (1) Culture Device A culture system having a cell separation system shown in the attached FIG. 4 was used. However, the culture tank (T1) is a glass-made agitation-type culture tank having a total volume of 95 liters, and the net amount of the culture solution charged is 6
It is 0 liter.

【0104】培養槽底部にはフルオロカーボンを10リ
ットル入れた。
10 liters of fluorocarbon was added to the bottom of the culture tank.

【0105】遠心分離機ローターとしては図4に示すよ
うな同心円上に多層に配置された分離ゾーンを有するも
のを用いた。その仕様は次の通り。
As the centrifuge rotor, one having a separation zone arranged in multiple layers on concentric circles as shown in FIG. 4 was used. The specifications are as follows.

【0106】r = 17cm α = 45° d = 0.4cm t = 0.4cm h = 3cm 巻数n = 2 沈降ゾーン容積V=230ml 沈降面積 S=890cm2 R = 17 cm α = 45 ° d = 0.4 cm t = 0.4 cm h = 3 cm Number of turns n = 2 Sedimentation zone volume V = 230 ml Sedimentation area S = 890 cm 2

【0107】(2)培地 基礎培地として、RPMI1640培地,ハム−12培
地およびダルベッコ変法イーグル培地を2:1:1で混
合したもの(以下RDFと称する)を用いた。上記基礎
培地にインスリン9μg/ml,トランスフェリン10μ
g/ml,エタノールアミン10μg/ml,亜セレン酸2
×10-6mole/リットルを添加したものを培地とし
て使用した。
(2) Medium As a basal medium, a mixture of RPMI1640 medium, Ham-12 medium and Dulbecco's modified Eagle medium at 2: 1: 1 (hereinafter referred to as RDF) was used. Insulin 9 μg / ml, transferrin 10 μ in the above basal medium
g / ml, ethanolamine 10 μg / ml, selenious acid 2
The medium to which x10 -6 mole / liter was added was used as a medium.

【0108】(3)培養方法および結果 培養システムをあらかじめオートクレーブ滅菌した。し
かるのち濾過滅菌した培地60リットルを培養槽T1に
仕込んだ。次いでマウスミエローマP3U1株とヒトB
セルとを融合して得られたマウス×ヒトハイブリドーマ
P−8株を1.06×106 cells /mlとなるように播
種した。P−8株の静置培養における最高到達生細胞密
度は1.3×106 cells /mlである。この細胞はIg
Gを産生するものである。培養槽では酸素ガスが培養液
中の溶存酸素濃度が3ppm となるように吹込ノズルを通
じて自動的にコントロールされて送入されている。培養
槽中の培養液は37℃に保持されている。培養槽中にはマ
リン型攪拌翼が取付けられており、攪拌速度は30rpm
である。
(3) Culture Method and Results The culture system was autoclave sterilized in advance. After that, 60 liters of medium sterilized by filtration was placed in the culture tank T1. Next, mouse myeloma P3U1 strain and human B
The mouse x human hybridoma P-8 strain obtained by fusing with cells was inoculated at 1.06 x 10 6 cells / ml. The highest attainable viable cell density in the stationary culture of the P-8 strain is 1.3 × 10 6 cells / ml. This cell is Ig
It produces G. In the culture tank, oxygen gas is automatically controlled and introduced through a blowing nozzle so that the dissolved oxygen concentration in the culture solution becomes 3 ppm. The culture solution in the culture tank is kept at 37 ° C. A marine type stirring blade is installed in the culture tank, and the stirring speed is 30 rpm.
Is.

【0109】細胞を播種後すぐに遠心機を用いた潅流培
養を開始した。すなわち濾過滅菌した培養液を張り込ん
である遠心機を駆動し、遠心効果が120gとなるよう
に回転数を合せた。
Immediately after seeding the cells, perfusion culture using a centrifuge was started. That is, the centrifuge in which the culture solution sterilized by filtration was placed was driven, and the rotation speed was adjusted so that the centrifugal effect was 120 g.

【0110】次いで2500mlの培養混合物を250ml
/min の速度で10分間遠心分離装置Sに送液した。遠
心分離装置で細胞と分離された培養母液は、古い培養液
の貯槽T2へ流出して貯留した。この中の生細胞密度は
約4×104 cell/ml以下であった。
Then 250 ml of 2500 ml culture mixture
The solution was sent to the centrifuge S for 10 minutes at a speed of / min. The culture mother liquor separated from the cells by the centrifugal separator flowed out and was stored in the old culture medium storage tank T2. The viable cell density in this was about 4 × 10 4 cells / ml or less.

【0111】以上の操作が終了した後、ポンプP2を駆
動し、培養槽T1の底部にあるフルオロカーボンの30
0mlを150ml/min の速度で4分間遠心分離装置Sに
送液した。この操作により、遠心ロータ内に滞留してい
た細胞はフルオロカーボンと共に全量遠心分離装置から
排出され、培養槽T1に戻った。
After the above operation is completed, the pump P2 is driven to drive the fluorocarbon 30 at the bottom of the culture tank T1.
0 ml was sent to the centrifuge S at a speed of 150 ml / min for 4 minutes. By this operation, all the cells staying in the centrifugal rotor were discharged from the centrifugal separator together with the fluorocarbon, and returned to the culture tank T1.

【0112】次いで、ポンプP2は停止の状態にしてポ
ンプP3を駆動し、T3中の新培地を遠心分離装置Sへ
おくり、遠心分離装置内のフルオロカーボンを培養槽T
1へ戻した。
Then, the pump P2 is stopped and the pump P3 is driven, the new medium in T3 is sent to the centrifuge S, and the fluorocarbon in the centrifuge is added to the culture tank T.
Returned to 1.

【0113】この操作を表3に示す時間毎に1回自動的
に行って培養を継続した。培養槽の液位が平均して一定
となるようにT4中の新培地を連続的に培養槽に供給し
た。実験条件の一部および実験結果を表3に示した。
This operation was automatically performed once every time shown in Table 3 to continue the culture. The new medium in T4 was continuously supplied to the culture tank so that the liquid level in the culture tank was constant on average. Table 3 shows a part of the experimental conditions and the experimental results.

【0114】以上の実験において θ=6min Z=120 であった。したがって Z×θ=720min Q/S・Z=0.0023cm/min である。In the above experiment, θ = 6 min Z = 120. Therefore, Z × θ = 720 min Q / S · Z = 0.0023 cm / min.

【0115】[0115]

【表3】 [Table 3]

【0116】[0116]

【比較例】[Comparative example]

(1)培養装置 遠心分離機ローター以外は全て実施例1と同じものを用
いた。遠心分離機ローターとしては、図5に示す構造の
ものを用いた。分離ゾーンの容積は220mlであり、実
施例1で用いたローターのそれとほぼ同等である。 (2)培地 実施例1と同じものを用いた。
(1) Cultivation device The same device as in Example 1 was used except for the centrifuge rotor. As the centrifuge rotor, the rotor having the structure shown in FIG. 5 was used. The volume of the separation zone is 220 ml, which is almost the same as that of the rotor used in Example 1. (2) Medium The same medium as in Example 1 was used.

【0117】(3)培養方法および効果 実施例1と同じ要領でマウス−ヒトハイブリドーマの培
養を行った。すなわち、細胞を1.2×105 cells /
mlの密度で播種し培養を開始した。最初の4日間は回分
で培養を行った。4日経過後の細胞密度は6.8×10
5 cells /mlであった。この時点で遠心分離機を駆動
し、遠心効果を80Gにセットし実施例1と同じ条件で細
胞と培養液の分離を行い、培養液置換率1.0vol /vo
l /day で培養を行った。その結果を表4に条件ととも
に記する。潅流開始後培養槽中の細胞密度は減少しはじ
めた。
(3) Culture Method and Effects Mouse-human hybridomas were cultured in the same manner as in Example 1. That is, 1.2 × 10 5 cells /
The culture was started by seeding at a density of ml. The culture was performed in batches for the first 4 days. Cell density after 4 days is 6.8 × 10
It was 5 cells / ml. At this point, the centrifuge was driven, the centrifugal effect was set to 80 G, the cells and the culture solution were separated under the same conditions as in Example 1, and the culture solution replacement rate was 1.0 vol / vo.
Culture was performed at l / day. The results are shown in Table 4 together with the conditions. After the start of perfusion, the cell density in the culture tank began to decrease.

【0118】遠心分離機から得られた培養上清中の細胞
密度を測定したところ、培養槽中のそれとほぼ同等であ
り、遠心分離機でほとんど細胞は分離されていないこと
が明らかになった。培養開始後8日目に培養を中止し
た。
When the cell density in the culture supernatant obtained from the centrifuge was measured, it was almost the same as that in the culture tank, and it was revealed that almost no cells were separated by the centrifuge. The culture was stopped 8 days after the start of the culture.

【0119】[0119]

【表4】 [Table 4]

【0120】[0120]

【実施例4】 (1)培養装置 添付図1に示す装置を使用した。但し、培養槽(T1)
はステンレス製の全容積120リットルの攪拌型培養槽
であり正味の培養液払込量は、80リットルである。培
養槽底部にはフルオロカーボン(米国スリーエム社製FL
UORINERT(商標登録)FC−40(商標登録))を10
リットル入れた。
Example 4 (1) Culture Device The device shown in the attached FIG. 1 was used. However, culture tank (T1)
Is a stirring type culture tank made of stainless steel and having a total volume of 120 liters, and the net amount of the culture solution charged is 80 liters. Fluorocarbon (FL made by 3M USA
UORINERT (trademark registration) FC-40 (trademark registration)) 10
I put a liter.

【0121】遠心分離装置は図13の7層構造、セトリ
ング面積S=5300cm2 ,有効容積2300ml,回転
半径12.5cmのローターを有する遠心分離装置を使用
した。図13においてd=0.5cm,α=60°であ
る。図1においてポンプP1,P2,P3はペリスタル
ティックポンプである。
As the centrifuge, the centrifuge having a seven-layer structure shown in FIG. 13, a settling area S = 5300 cm 2 , an effective volume of 2300 ml and a rotor having a turning radius of 12.5 cm was used. In FIG. 13, d = 0.5 cm and α = 60 °. In FIG. 1, pumps P1, P2 and P3 are peristaltic pumps.

【0122】(2)培 地 基礎培地として、RPMI1640培地,ハム−12培
地およびダルベッコ変法イーグル培地を2:1:1で混
合したもの(以下RDFと称する)を用いた。上記基礎
培地にインスリン9μg/ml,トランスフェリン10μ
g/ml,エタノールアミン10μg/ml,亜セレン酸2
×10-6mole/リットル添加したものを培地として
使用した。
(2) Medium As a basal medium, a mixture of RPMI1640 medium, Ham-12 medium and Dulbecco's modified Eagle medium at 2: 1: 1 (hereinafter referred to as RDF) was used. Insulin 9 μg / ml, transferrin 10 μ in the above basal medium
g / ml, ethanolamine 10 μg / ml, selenious acid 2
The medium supplemented with × 10 -6 mole / liter was used as the medium.

【0123】(3)遠心分離装置能力テスト及び結果 培養システムをあらかじめオートクレーブ滅菌した。し
かるのち濾過滅菌した培地80リットルを培養槽T1に
仕込んだ。次いでマウスミエローマP3U1株とヒトB
セルとを融合して得られたマウス×ヒトハイブリドーマ
×87株を1.0×107 cells /mlの細胞密度で培地
中に懸濁している原料混合物を調製した。培養槽では酸
素ガスが培養液中の溶存酸素濃度が3ppm となるように
吹込ノズルBを通じて自動的にコントロールされて送入
されている。培養槽中の培養液は37℃に保持されてい
る。培養槽中にはマリン型攪拌翼が取付けられており、
攪拌速度は30rpm である。
(3) Centrifuge Performance Test and Results The culture system was autoclaved in advance. After that, 80 liters of the medium sterilized by filtration was charged into the culture tank T1. Next, mouse myeloma P3U1 strain and human B
A raw material mixture was prepared by suspending mouse x human hybridoma x 87 strains obtained by fusing cells with cells at a cell density of 1.0 x 10 7 cells / ml in a medium. In the culture tank, oxygen gas is automatically controlled and introduced through the blowing nozzle B so that the dissolved oxygen concentration in the culture solution becomes 3 ppm. The culture solution in the culture tank is kept at 37 ° C. A marine type stirring blade is installed in the culture tank,
The stirring speed is 30 rpm.

【0124】ついで次のように分離テストを行った。分
離能力テストの際は、濾過滅菌した培養液が張込んであ
る遠心機を駆動し、遠心効果が50G,75G,100
Gのいずれかになるように、その都度回転数を変えた。
そして培養槽中の細胞を含む培養液をポンプP1で10
分間遠心分離装置Sに送液した。遠心分離装置で細胞と
分離された培養上清は古い培養液の貯槽T2へ留出して
貯留した。また、この上清中にもれ出してくる生細胞密
度を遠心分離装置Sへ送液10分めに測定し、分離能力
の評価に用いた。
Then, a separation test was conducted as follows. At the time of the separation ability test, the centrifuge in which the culture solution sterilized by filtration is impregnated is driven, and the centrifugal effect is 50G, 75G, 100.
The number of revolutions was changed each time so that it became either G.
Then, the culture solution containing the cells in the culture tank is pumped by the pump P1
The solution was sent to the centrifugal separator S for minutes. The culture supernatant separated from the cells by the centrifuge was distilled and stored in the old culture medium storage tank T2. Further, the density of viable cells leaking into the supernatant was measured for 10 minutes after the solution was sent to the centrifuge S, and was used for evaluation of the separation ability.

【0125】以上の操作が終了した後、ポンプP2を駆
動し、培養槽T1の底部にあるフルオロカーボンの30
00mlを750ml/min の速度で4分間遠心分離装置S
に送液した。この操作により、遠心ロータ内に滞留して
いた細胞はフルオロカーボンと共に全量遠心分離装置か
ら排出され、培養槽T1に戻った。
After the above operation is completed, the pump P2 is driven to drive the fluorocarbon 30 at the bottom of the culture tank T1.
Centrifuge S for 00 ml at a speed of 750 ml / min for 4 minutes
It was sent to. By this operation, all the cells staying in the centrifugal rotor were discharged from the centrifugal separator together with the fluorocarbon, and returned to the culture tank T1.

【0126】次いで、ポンプP2は停止の状態にしてポ
ンプP3を駆動し、T3中の新培地を750ml/min の
速度で4分間遠心分離装置Sへおくり、遠心分離装置内
のフルオロカーボンを培養槽T1へ戻した。
Then, the pump P2 is stopped and the pump P3 is driven, and the new medium in T3 is sent to the centrifuge S for 4 minutes at a speed of 750 ml / min, and the fluorocarbon in the centrifuge is added to the culture tank T1. I returned to.

【0127】以上の操作で1回のテストがおわる。次回
以降同様にして、遠心分離装置Sに細胞を含む培養液を
送液する流速と遠心効果を変化させて培養上清中のもれ
出し生細胞密度を測定した。
The above operation completes one test. Similarly, from the next time onward, the flow rate of the culture medium containing cells to the centrifuge S and the centrifugal effect were changed to measure the leaking viable cell density in the culture supernatant.

【0128】以上の分離能力テストの結果を図14に示
す。この結果で培養槽中の生細胞密度の1%以下のもれ
出し生細胞密度となった場合に分離が十分に行なわれて
いると判断した。
The results of the above separation ability test are shown in FIG. From this result, it was judged that the separation was sufficiently performed when the viable cell density was 1% or less of the viable cell density in the culture tank.

【0129】つまりこの場合では、もれ出し細胞密度が
1×105 cells /ml以下に当たる。この結果をもとに
して表5に示すような最大遠心分離能力(但し、72回
分離操作/day )が可能とわかった。
That is, in this case, the leaked cell density is 1 × 10 5 cells / ml or less. Based on this result, it was found that the maximum centrifugal separation capacity as shown in Table 5 (however, 72 separation operations / day) was possible.

【0130】[0130]

【表5】 [Table 5]

【0131】[0131]

【実施例5】 (1)培養装置 実施例4と同じ装置を使用した。培養槽(T1)はステ
ンレス製の全容積120リットルの攪拌型培養槽であり
正味の培養液払込量は、80リットルである。培養槽底
部にはフルオロカーボン(米国スリーエム社製FLUORINE
RT(商標登録)FC−40(商標登録))を10リット
ル入れた。 (2)培地 実施例4と同じものを用いた。
Example 5 (1) Culture Device The same device as in Example 4 was used. The culture tank (T1) is a stainless steel agitation type culture tank having a total volume of 120 liters, and the net amount of the culture solution charged is 80 liters. Fluorocarbon (FLUORINE manufactured by 3M Inc.
10 liters of RT (registered trademark) FC-40 (registered trademark)) were added. (2) Medium The same medium as in Example 4 was used.

【0132】(3)培養方法および結果 培養システムをあらかじめオートクレーブ滅菌した。し
かるのち濾過滅菌した培地80リットルを培養槽T1に
仕込んだ。次いでマウス×ヒトハイブリドーマ×87株
を7.2×105 cells /mlとなるように播種した。×
87株の静置培養における最高到達生細胞密度は1.1
×106 cells /mlである。この細胞はIgGを産生す
るものである。培養槽では酸素ガスが培養液中の溶存酸
素濃度が3ppm となるように吹込ノズルBを通じて自動
的にコントロールされて送入されている。培養槽中の培
養液は37℃に保持されている。培養槽中にはマリン型
攪拌翼が取付けられており、攪拌速度は30rpm であ
る。すなわち濾過滅菌した培養液を張込んである遠心機
を駆動し、遠心効果が80Gとなるように回転数を合せ
た。
(3) Culture Method and Results The culture system was autoclaved in advance. After that, 80 liters of the medium sterilized by filtration was charged into the culture tank T1. Then, mouse × human hybridoma × 87 strains were seeded at 7.2 × 10 5 cells / ml. ×
The highest attainable viable cell density in static culture of 87 strains was 1.1.
× 10 6 cells / ml. This cell produces IgG. In the culture tank, oxygen gas is automatically controlled and introduced through the blowing nozzle B so that the dissolved oxygen concentration in the culture solution becomes 3 ppm. The culture solution in the culture tank is kept at 37 ° C. A marine-type stirring blade is installed in the culture tank, and the stirring speed is 30 rpm. That is, the centrifuge in which the culture solution sterilized by filtration was placed was driven, and the rotation speed was adjusted so that the centrifugal effect was 80G.

【0133】次いで15リットルの培養混合物を1.5
リットル/min の速度で10分間遠心分離装置Sに送液
した。遠心分離装置で細胞と分離された培養母液は、古
い培養液の貯槽T2へ流出して貯留した。
Then 15 liters of the culture mixture was added to 1.5
The solution was sent to the centrifugal separator S for 10 minutes at a speed of liter / min. The culture mother liquor separated from the cells by the centrifugal separator flowed out and was stored in the old culture medium storage tank T2.

【0134】以上の操作が終了した後、ポンプP2を駆
動し、培養槽T1の底部にあるフルオロカーボンの6リ
ットルを1.5リットル/min の速度で4分間遠心分離
装置Sに送液した。この操作により、遠心ロータ内に滞
留していた細胞はフルオロカーボンと共に全量遠心分離
装置から排出され、培養槽T1に戻った。
After the above operation was completed, the pump P2 was driven to feed 6 liters of fluorocarbon at the bottom of the culture tank T1 to the centrifugal separator S at a rate of 1.5 liters / min for 4 minutes. By this operation, all the cells staying in the centrifugal rotor were discharged from the centrifugal separator together with the fluorocarbon, and returned to the culture tank T1.

【0135】次いで、ポンプP2は停止の状態にしてポ
ンプP3を駆動し、T3中の新培地を遠心分離装置Sへ
おくり、遠心分離装置内のフルオロカーボンを培養槽T
1へ戻した。
Then, the pump P2 is stopped and the pump P3 is driven, the new medium in T3 is sent to the centrifuge S, and the fluorocarbon in the centrifuge is added to the culture tank T.
Returned to 1.

【0136】この操作を表6に示す時間毎に1回自動的
に行って培養を継続した。培養槽の液位が平均して一定
となるようにT4中の新培地を連続的に培養槽に供給し
た。実験条件の一部および実験結果を表6に示した。
This operation was automatically performed once every time shown in Table 6 to continue the culture. The new medium in T4 was continuously supplied to the culture tank so that the liquid level in the culture tank was constant on average. Table 6 shows a part of the experimental conditions and the experimental results.

【0137】以上の実験において θ=7min Z=80 であった。したがって Z×θ=560min Q/(S・Z)=0.0035cm/min である。In the above experiment, θ = 7 min Z = 80. Therefore, Z × θ = 560 min Q / (S · Z) = 0.0035 cm / min.

【0138】[0138]

【表6】 [Table 6]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による動物細胞のサスペンジョン培養方
法を実施するのに好適な一連の装置の概略図を示すもの
である。
FIG. 1 is a schematic view of a series of devices suitable for carrying out the method for suspension culture of animal cells according to the present invention.

【図2】本発明の遠心分離機のローラー部における概略
透視斜視図を示すものである。
FIG. 2 is a schematic perspective view of a roller portion of the centrifuge of the present invention.

【図3】本発明の遠心分離機のローター部における概略
透視斜視図を示すものである。
FIG. 3 is a schematic perspective view of a rotor portion of the centrifuge of the present invention.

【図4】本発明の遠心分離機のローター部における概略
透視斜視図を示すものである。
FIG. 4 is a schematic perspective view of a rotor portion of the centrifuge of the present invention.

【図5】図4の遠心分離機のローター部の平面図を示す
ものである。
5 is a plan view of a rotor unit of the centrifuge of FIG.

【図6】本発明の他の遠心分離機のローター部の平面図
を示すものである。
FIG. 6 is a plan view of a rotor portion of another centrifuge of the present invention.

【図7】本発明に属さない遠心分離機のローターの構造
を示す透視斜視図を示すものである。
FIG. 7 is a perspective view showing a structure of a rotor of a centrifuge which does not belong to the present invention.

【図8】本発明の遠心分離機における液の流れの一例を
示したものである。
FIG. 8 shows an example of a liquid flow in the centrifuge of the present invention.

【図9】本発明の遠心分離機における液の流れの一例を
示したものである。
FIG. 9 shows an example of a liquid flow in the centrifuge of the present invention.

【図10】本発明の遠心分離機における液の流れの一例
を示したものである。
FIG. 10 shows an example of a liquid flow in the centrifuge of the present invention.

【図11】本発明の遠心分離機の断面形状の一例を示し
たものである。
FIG. 11 shows an example of a cross-sectional shape of the centrifuge of the present invention.

【図12】本発明の遠心分離機の周縁スロットに分離板
を入れた場合の断面図を示す。
FIG. 12 shows a sectional view of a centrifugal separator according to the present invention in which a separation plate is placed in a peripheral slot.

【図13】実施例4において使用した遠心分離機の断面
を示す。
FIG. 13 shows a cross section of the centrifuge used in Example 4.

【図14】実施例4における遠心分離機の分離能力テス
トの結果を示す。
FIG. 14 shows the result of a separation ability test of the centrifuge in Example 4.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 5/06 5/10 (72)発明者 高松 博幸 東京都日野市旭が丘4丁目3番2号 帝人 株式会社 東京研究センター内 (56)参考文献 実開 昭56−151663(JP,U)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location C12N 5/06 5/10 (72) Inventor Hiroyuki Takamatsu 4-3-2 Asahigaoka, Hino City, Tokyo Teijin Limited Tokyo Research Center (56) Bibliographic Reference Shokai 56-151663 (JP, U)

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 遠心分離機における遠心分離空隙が
(i)ローターの中心軸に向う方向に、ローターの中心
軸に直角方向に対して30〜80°の角度をもって傾斜
する外側周縁壁を有する周縁スロットからなり、(ii)
該周縁スロットは、ローターの中心軸の周囲360°以
上に相当する外側壁の長さ存在し、(iii )該周縁スロ
ットは、液状流体が連続した流れを形成するような空間
を有しており、(iv)そして該周縁スロットは、ロータ
ーの中心軸から最も遠い位置乃至その近傍に液状流体の
供給口または排出口を備え、かつ(v)該周縁スロット
は、ローターの中心軸から最も近い位置乃至その近傍に
液状流体の排出口または供給口を備えている、ことを特
徴とする遠心分離機。
1. A peripheral edge of a centrifugal separation space in a centrifuge having an outer peripheral wall (i) inclined in a direction toward the central axis of the rotor at an angle of 30 to 80 ° with respect to a direction perpendicular to the central axis of the rotor. Consisting of slots, (ii)
The peripheral slot has a length of the outer wall corresponding to 360 ° or more around the central axis of the rotor, and (iii) the peripheral slot has a space for forming a continuous flow of the liquid fluid. , (Iv) and the peripheral slot is provided with a liquid fluid supply port or a discharge port at or near the position farthest from the central axis of the rotor, and (v) the peripheral slot is located closest to the central axis of the rotor. A centrifuge characterized in that it is provided with a liquid fluid discharge port or a supply port in the vicinity thereof.
【請求項2】 該周縁スロットが、ローターの中心軸に
直交する方向に対して、ある角度で傾斜した、螺旋状の
流れを形成するように存在する請求項1記載の遠心分離
機。
2. The centrifuge of claim 1, wherein the peripheral slots are present to form a spiral flow inclined at an angle to a direction orthogonal to the central axis of the rotor.
【請求項3】 該周縁スロットがローターの中心軸に直
交する方向に対して、実質的に角度を代えずに、渦巻状
の連続した流れを形成するように存在する請求項1記載
の遠心分離機。
3. The centrifuge of claim 1, wherein the peripheral slots are present so as to form a continuous spiral flow, substantially unchanged in angle with respect to the direction orthogonal to the central axis of the rotor. Machine.
【請求項4】 該周縁スロットが、ローターの中心軸に
直交する方向に対して、実質的に角度を代えず、反転渦
巻状の連続した流れを形成するように存在する請求項1
記載の遠心分離機。
4. The peripheral slots are present so as to form a continuous stream of inverted spirals, substantially unchanged in angle with respect to the direction orthogonal to the central axis of the rotor.
The described centrifuge.
【請求項5】 該周縁スロットがローターの中心軸に直
交する方向に対して、ある角度で傾斜し、かつ該中心軸
にほぼ平行な流れを形成し、該平行な流れの終端部にお
いて次の平行な流れへ連絡してなる請求項1記載の遠心
分離機。
5. The peripheral slot is inclined at an angle with respect to the direction orthogonal to the central axis of the rotor and forms a flow substantially parallel to the central axis, and at the end of the parallel flow, The centrifuge according to claim 1, wherein the centrifuges are connected in parallel flow.
【請求項6】 (A)生きている動物細胞を含む水性サ
スペンジョン液を(B)回転している請求項1記載の遠
心分離機における(iv)の液状流体供給口からある時間
供給し、一方、生きている動物細胞から分離された水性
液体を(v)の液状流体排出口から取り出してかつ動物
細胞を前記遠心分離機空隙内に蓄積し、(C)次いで、
水と混合せず、動物細胞及び水性液体のいずれよりも密
度が大きくかつ動物細胞の生育を阻害しない液状キャリ
アーを、回転している前記遠心分離機における(iv)の
液状流体供給口から供給して、(v)の液状流体排出口
から生きている動物細胞を残留水性液体と共に該液状キ
ャリアーで押出して抜き出し、かくして生きている動物
細胞を得、(D)さらに水性液体を、回転している前記
遠心分離機における(v)の液状流体供給口から供給し
て、(iv)の液状流体排出口から該液状キャリアーを抜
き出して、該液状キャリアーを分離する、ことよりな
る、生きている動物細胞を含む水性サスペンジョン液か
らの動物細胞および水性液体の分離方法。
6. The (A) aqueous suspension containing live animal cells is (B) supplied for a certain time from the liquid fluid supply port of (iv) in the centrifuge of claim 1, which is rotating, while Removing the aqueous liquid separated from the live animal cells from the liquid fluid outlet of (v) and accumulating the animal cells in the centrifuge cavity, (C) then
A liquid carrier which is not mixed with water and has a density higher than that of both animal cells and an aqueous liquid and does not inhibit the growth of animal cells is supplied from the liquid fluid supply port (iv) of the rotating centrifuge. Then, the living animal cells are extruded from the liquid fluid outlet of (v) together with the residual aqueous liquid by the liquid carrier to obtain living animal cells, and (D) the aqueous liquid is further rotated. A living animal cell, comprising: supplying from the liquid fluid supply port of (v) in the centrifuge, extracting the liquid carrier from the liquid fluid discharge port of (iv), and separating the liquid carrier. A method for separating animal cells and an aqueous liquid from an aqueous suspension containing the same.
【請求項7】 該生きている動物細胞を含む水性サスペ
ンジョン液が、人為的に培養されたサスペンジョン液で
ある請求項6記載の分離方法。
7. The separation method according to claim 6, wherein the aqueous suspension containing living animal cells is a suspension that has been artificially cultured.
【請求項8】 該生きている動物細胞を含む水性サスペ
ンジョン液が、哺乳動物からの血液である請求項6記載
の分離方法。
8. The method according to claim 6, wherein the aqueous suspension containing living animal cells is blood from a mammal.
【請求項9】 該液状キャリアーが、フルオロカーボン
である請求項6〜8記載のいずれかによる分離方法。
9. The separation method according to claim 6, wherein the liquid carrier is a fluorocarbon.
【請求項10】 該遠心分離機は、下記運転条件: (1)θ≦300 (2)Z×θ≦3×104 (3)Q/S・Z≦0.3および (4)5≦Z≦2000 [上記式中、θは遠心分離機内における動物細胞の平均
滞留時間(分)であり、Zは遠心効果であり、Qは遠心
分離機へのサスペンジョン培養液の単位時間当りの供給
量(ml/min )であり、そしてSは遠心力作用時の沈降
面積(cm2 )である。]で運転される請求項6〜9記載
のいずれかによる分離方法。
10. The centrifugal separator has the following operating conditions: (1) θ ≦ 300 (2) Z × θ ≦ 3 × 10 4 (3) Q / S · Z ≦ 0.3 and (4) 5 ≦ Z ≦ 2000 [wherein, θ is the average residence time (minutes) of animal cells in the centrifuge, Z is the centrifugal effect, and Q is the amount of suspension culture solution supplied to the centrifuge per unit time. (Ml / min) and S is the sedimentation area (cm 2 ) under the action of centrifugal force. ] The separation method according to any one of claims 6 to 9 operated at.
【請求項11】 (a)生きている動物細胞を培養槽内
でサスペンジョン培養し、(b)該培養槽より、生きて
いる動物細胞を含むサスペンジョン培養液の少なくとも
一部分を抜き出し、(c)抜き出した該サスペンジョン
培養液を、回転している請求項1記載の遠心分離機にお
ける(iv)の液状流体供給口からある時間供給し、一方
生きている動物細胞から分離された培養液を(v)の液
状媒体排出口から取り出して、かつ動物細胞を前記遠心
分離機空隙内に蓄積し、(d)次いで、水と混和せず、
動物細胞および培養液のいずれよりも密度が大きくかつ
動物細胞の生育を阻害しない液状キャリアーを、回転し
ている前記遠心分離機における(iv)の液状流体供給口
から供給して、(v)の液状流体排出口から生きている
動物細胞を培養液と共に該液状キャリアーで押出して抜
き出し、(e)かくして抜き出された動物細胞の少なく
とも一部を前記(a)の培養槽内へ戻し、および(f)
さらに、水性液体を、回転している前記遠心分離機にお
ける(v)の液状流体供給口から供給して、(iv)の液
状流体排出口から該液状キャリアーを抜き出して該液状
キャリアーを遠心分離機から分離回収する、ことよりな
る動物細胞のサスペンジョン培養方法。
11. (a) Suspension culture of live animal cells in a culture tank, (b) withdrawing at least a portion of a suspension culture solution containing live animal cells from the culture tank, and (c) withdrawing. The suspension culture solution is supplied from the liquid fluid supply port of (iv) in the centrifuge according to claim 1 for a certain period of time, while the culture solution separated from a living animal cell is (v). From the liquid medium outlet of (1), and accumulate the animal cells in the centrifuge cavity, (d) then not miscible with water,
A liquid carrier having a density higher than that of the animal cells and the culture medium and not inhibiting the growth of the animal cells is supplied from the liquid fluid supply port of (iv) in the rotating centrifuge, Living animal cells are extruded from the liquid fluid outlet together with the culture solution by the liquid carrier, (e) at least a part of the animal cells thus extracted is returned to the culture tank of (a), and ( f)
Further, the aqueous liquid is supplied from the liquid fluid supply port (v) of the rotating centrifugal separator, and the liquid carrier is extracted from the liquid fluid discharge port (iv) to centrifuge the liquid carrier. A method for suspending and culturing animal cells, which comprises separating and recovering from.
【請求項12】 前記(b)〜(f)を繰返すことを特
徴とする請求項11記載のサスペンジョン培養方法。
12. The suspension culture method according to claim 11, wherein steps (b) to (f) are repeated.
【請求項13】 該動物細胞が、ハイブリドーマである
請求項11または12記載のサスペンジョン培養方法。
13. The suspension culture method according to claim 11 or 12, wherein the animal cell is a hybridoma.
【請求項14】 該液状キャリアーがフルオロカーボン
である請求項11〜13記載のいずれかによるサスペン
ジョン培養方法。
14. The suspension culture method according to claim 11, wherein the liquid carrier is fluorocarbon.
【請求項15】 該遠心分離機は、下記運転条件: (1)θ≦300 (2)Z×θ≦3×104 (3)Q/S・Z≦0.3および (4)5≦Z≦2000 [上記式中、θは遠心分離機内における動物細胞の平均
滞留時間(分)であり、Zは遠心効果であり、Qは遠心
分離機へのサスペンジョン培養液の単位時間当りの供給
量(ml/min )であり、そしてSは遠心力作用時の沈降
面積(cm2 )である。]で運転される請求項11〜14
記載のいずれかによるサスペンジョン培養方法。
15. The centrifugal separator has the following operating conditions: (1) θ ≦ 300 (2) Z × θ ≦ 3 × 10 4 (3) Q / S · Z ≦ 0.3 and (4) 5 ≦ Z ≦ 2000 [wherein, θ is the average residence time (minutes) of animal cells in the centrifuge, Z is the centrifugal effect, and Q is the amount of suspension culture solution supplied to the centrifuge per unit time. (Ml / min) and S is the sedimentation area (cm 2 ) under the action of centrifugal force. ] It is driven by].
Suspension culture method according to any of the claims.
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