JPH0889232A - 細胞培養装置 - Google Patents
細胞培養装置Info
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- JPH0889232A JPH0889232A JP25465994A JP25465994A JPH0889232A JP H0889232 A JPH0889232 A JP H0889232A JP 25465994 A JP25465994 A JP 25465994A JP 25465994 A JP25465994 A JP 25465994A JP H0889232 A JPH0889232 A JP H0889232A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/16—Vibrating; Shaking; Tilting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 培養中の細胞に損傷を与えることなく、細胞
への充分、かつ均質な酸素供給を可能にする細胞の培養
装置を提供する。 【構成】 培養槽、培養槽の内部に微細気泡を供給する
気泡供給装置、そして培養槽の内部に面して備えられた
微小振動付与手段（圧電素子、バイブレータ、ダイヤフ
ラムなど）からなる細胞培養装置。
への充分、かつ均質な酸素供給を可能にする細胞の培養
装置を提供する。 【構成】 培養槽、培養槽の内部に微細気泡を供給する
気泡供給装置、そして培養槽の内部に面して備えられた
微小振動付与手段（圧電素子、バイブレータ、ダイヤフ
ラムなど）からなる細胞培養装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、植物の細胞を培養液を
用いて増殖させるに適した培養装置に関するものであ
る。
用いて増殖させるに適した培養装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】植物細胞の脱分化により生成したカルス
を液体培地で撹拌しながら空気の流通下に培養すること
によって工業的に植物細胞を増殖させる技術は既に知ら
れている。このような好気的条件下での植物組織の培養
技術は基本的には確立されているが、細胞の増殖では、
培養中に細胞が凝集して塊状になりやすく、それを防ぐ
ために強く撹拌すると、細胞が撹拌の機械的刺激により
容易に損傷を受けるとの問題がある。このため、そのよ
うな培養中の細胞組織の損傷を避けるために、また培養
中の細胞を充分な量の空気（酸素）と接触させるため
に、さまざまな培養条件の検討が行なわれている。
を液体培地で撹拌しながら空気の流通下に培養すること
によって工業的に植物細胞を増殖させる技術は既に知ら
れている。このような好気的条件下での植物組織の培養
技術は基本的には確立されているが、細胞の増殖では、
培養中に細胞が凝集して塊状になりやすく、それを防ぐ
ために強く撹拌すると、細胞が撹拌の機械的刺激により
容易に損傷を受けるとの問題がある。このため、そのよ
うな培養中の細胞組織の損傷を避けるために、また培養
中の細胞を充分な量の空気（酸素）と接触させるため
に、さまざまな培養条件の検討が行なわれている。
【０００３】たとえば、特開平２−１４２４６４号公報
や特開平４−２５８２８５号公報に記載の培養装置で
は、培養槽の内部に円筒を設け、その円筒内部に向けて
空気の気泡を供給し、その円筒の内側と外側とを培養液
が循環するようにして、細胞への空気の好適な供給と細
胞の損傷の防止を図っている。
や特開平４−２５８２８５号公報に記載の培養装置で
は、培養槽の内部に円筒を設け、その円筒内部に向けて
空気の気泡を供給し、その円筒の内側と外側とを培養液
が循環するようにして、細胞への空気の好適な供給と細
胞の損傷の防止を図っている。
【０００４】また、特開平４−２４８９８１号公報は、
培養槽内に撹拌羽根を設け、その撹拌羽根に培養液と細
胞とを収容した培養容器を設置して、その培養容器を回
転させることによって、増殖細胞に振盪作用を与えて、
細胞への酸素の供給と凝集を防ぐようにした発明を開示
している。
培養槽内に撹拌羽根を設け、その撹拌羽根に培養液と細
胞とを収容した培養容器を設置して、その培養容器を回
転させることによって、増殖細胞に振盪作用を与えて、
細胞への酸素の供給と凝集を防ぐようにした発明を開示
している。
【０００５】一方、培養液への気泡の供給装置に関する
検討も行なわれており、特開平５−２９２９４２号公報
には、焼結金属エレメントを気泡供給装置として用い、
この気泡供給装置と撹拌羽根との培養液への酸素の供給
率を高めるようにした発明が開示されている。
検討も行なわれており、特開平５−２９２９４２号公報
には、焼結金属エレメントを気泡供給装置として用い、
この気泡供給装置と撹拌羽根との培養液への酸素の供給
率を高めるようにした発明が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、培養中の細
胞に損傷を与えることなく、細胞への充分な酸素供給を
可能にする細胞の培養装置を提供するものである。
胞に損傷を与えることなく、細胞への充分な酸素供給を
可能にする細胞の培養装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、培養槽、
培養槽の内部に微細気泡を供給する気泡供給装置、そし
て培養槽の内部に備えられた微小振動付与手段からなる
本発明の細胞培養装置により解決される。本発明で用い
る微小振動付与手段の例としては、圧電素子、ダイヤフ
ラム、バイブレータなどが挙げられるが、圧電素子が特
に好ましい。
培養槽の内部に微細気泡を供給する気泡供給装置、そし
て培養槽の内部に備えられた微小振動付与手段からなる
本発明の細胞培養装置により解決される。本発明で用い
る微小振動付与手段の例としては、圧電素子、ダイヤフ
ラム、バイブレータなどが挙げられるが、圧電素子が特
に好ましい。
【０００８】次に本発明を添付図面を参照しながら詳し
く説明する。
く説明する。
【０００９】図１は、本発明の細胞培養装置の構成の例
を示している。すなわち、細胞培養装置は、基本的に培
養液１を収容する培養槽２と培養液に酸素含有気体（通
常は空気）を微細な気泡として供給する気泡供給装置か
ら構成される。
を示している。すなわち、細胞培養装置は、基本的に培
養液１を収容する培養槽２と培養液に酸素含有気体（通
常は空気）を微細な気泡として供給する気泡供給装置か
ら構成される。
【００１０】気泡供給装置は、エアポンプ３と除菌フィ
ルタ４とを備えたパイプ５、パイプ５から供給される空
気に加湿する無菌水６を収容する加湿器７、そして加湿
された空気を気泡として培養液１に供給する多孔質板８
からなる。多孔質板は、セラミック製、ガラス製、焼結
金属製、フッ素樹脂製などのものが知られ、また金属フ
ィルタも知られている。本発明で用いる多孔質板として
は、強度が高く、圧力損失が少ない金属フィルタを用い
ることが好ましい。
ルタ４とを備えたパイプ５、パイプ５から供給される空
気に加湿する無菌水６を収容する加湿器７、そして加湿
された空気を気泡として培養液１に供給する多孔質板８
からなる。多孔質板は、セラミック製、ガラス製、焼結
金属製、フッ素樹脂製などのものが知られ、また金属フ
ィルタも知られている。本発明で用いる多孔質板として
は、強度が高く、圧力損失が少ない金属フィルタを用い
ることが好ましい。
【００１１】多孔質板８は、通常は培養槽１の底部もし
くは下部に設置される。培養液１に供給された空気は、
培養槽の頂部もしくは上部に設けらているパイプ９から
凝縮器１０を通って外部へ排出させる。なお、図１の培
養装置では、培養液１を撹拌するために撹拌羽根の機械
的回転を利用した撹拌装置１１が備えられている。しか
し、本発明の細胞培養装置において、このような機械的
な撹拌装置１１の設置は必ずしも必要ではない。但し、
細胞の凝集を防ぐためには撹拌装置の設置は好ましい。
あるいは、前述の公開公報に開示されているような培養
液の循環手段を併用してもよい。
くは下部に設置される。培養液１に供給された空気は、
培養槽の頂部もしくは上部に設けらているパイプ９から
凝縮器１０を通って外部へ排出させる。なお、図１の培
養装置では、培養液１を撹拌するために撹拌羽根の機械
的回転を利用した撹拌装置１１が備えられている。しか
し、本発明の細胞培養装置において、このような機械的
な撹拌装置１１の設置は必ずしも必要ではない。但し、
細胞の凝集を防ぐためには撹拌装置の設置は好ましい。
あるいは、前述の公開公報に開示されているような培養
液の循環手段を併用してもよい。
【００１２】図１の細胞培養装置は、さらに本発明の特
徴的構成要件である微小振動付与手段の代表例である圧
電素子１２が備えられており、その圧電素子１２は外部
電源１３に接続している。この圧電素子１２は、電気的
エネルギによる駆動によって微小な振動を示し、この振
動が培養液１に伝播するため、培養液に供給される気泡
の合一を効果的に抑制する。従って、細胞への酸素の供
給が均質に行なわれやすくなり、またそれに伴ない細胞
の凝集も抑制される。
徴的構成要件である微小振動付与手段の代表例である圧
電素子１２が備えられており、その圧電素子１２は外部
電源１３に接続している。この圧電素子１２は、電気的
エネルギによる駆動によって微小な振動を示し、この振
動が培養液１に伝播するため、培養液に供給される気泡
の合一を効果的に抑制する。従って、細胞への酸素の供
給が均質に行なわれやすくなり、またそれに伴ない細胞
の凝集も抑制される。
【００１３】本発明の細胞培養装置で用いる微小振動付
与手段の代表例である圧電素子はアクチュエータ用素子
として知られており、電気的エネルギの付与によって、
それ自体が微小の振動を示す素子である。圧電素子とし
ては、ユニモルフ型、バイモルフ型、テコ型、そして尺
取り虫型などの各種のタイプの構成が知られており、い
ずれのタイプのものも用いることができる。また、微小
振動付与手段は、圧電素子に限られるものでなく、培養
槽内に導入される培養液に対して高い振動数で微小の振
動を与えることのできるものであれば特に限定はない。
圧電素子以外の例としては、前述のダイヤフラム、バイ
ブレータなどを挙げることができる。
与手段の代表例である圧電素子はアクチュエータ用素子
として知られており、電気的エネルギの付与によって、
それ自体が微小の振動を示す素子である。圧電素子とし
ては、ユニモルフ型、バイモルフ型、テコ型、そして尺
取り虫型などの各種のタイプの構成が知られており、い
ずれのタイプのものも用いることができる。また、微小
振動付与手段は、圧電素子に限られるものでなく、培養
槽内に導入される培養液に対して高い振動数で微小の振
動を与えることのできるものであれば特に限定はない。
圧電素子以外の例としては、前述のダイヤフラム、バイ
ブレータなどを挙げることができる。
【００１４】図１の細胞培養装置においては圧電素子１
２は培養槽２の壁面に設置され、培養液１と接触するよ
うにされているが、圧電素子の設置位置は、培養液と接
することを条件に様々な場所であってよい。たとえば、
培養槽２の底面に設けてもよく、あるいは撹拌装置１１
に付設してもよい。また、撹拌槽内に培養液の循環や移
動を容易にするための補助手段を設ける場合には、その
ような補助手段に付設してもよい。本発明の細胞培養装
置に設置する圧電素子などの微小振動付与手段の数につ
いては特に限定はない。そして、その振動は、用いる手
段のタイプ、サイズ、振動の駆動のために付与する電気
エネルギ等によって所望により変えることができるた
め、目的とする細胞培養装置のタイプ、サイズ、培養条
件等を考慮して最適な圧電素子と、その駆動条件を選択
することができる。
２は培養槽２の壁面に設置され、培養液１と接触するよ
うにされているが、圧電素子の設置位置は、培養液と接
することを条件に様々な場所であってよい。たとえば、
培養槽２の底面に設けてもよく、あるいは撹拌装置１１
に付設してもよい。また、撹拌槽内に培養液の循環や移
動を容易にするための補助手段を設ける場合には、その
ような補助手段に付設してもよい。本発明の細胞培養装
置に設置する圧電素子などの微小振動付与手段の数につ
いては特に限定はない。そして、その振動は、用いる手
段のタイプ、サイズ、振動の駆動のために付与する電気
エネルギ等によって所望により変えることができるた
め、目的とする細胞培養装置のタイプ、サイズ、培養条
件等を考慮して最適な圧電素子と、その駆動条件を選択
することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の細胞培養装置では、培養槽に付
設した圧電素子などの微小振動付与手段による微小な振
動を利用することによって、培養液で培養中の細胞に何
ら損傷を与えることなく、培養装置内の培養液に供給さ
れる空気などの酸素含有気体の気泡の合一を効果的に抑
制することができる。このため、培養液中の細胞への酸
素の供給が高度に均質になり、細胞の培養状態のコント
ロールが容易となる。また、気泡の合一が抑制されるた
め、細胞の凝集も抑制される。
設した圧電素子などの微小振動付与手段による微小な振
動を利用することによって、培養液で培養中の細胞に何
ら損傷を与えることなく、培養装置内の培養液に供給さ
れる空気などの酸素含有気体の気泡の合一を効果的に抑
制することができる。このため、培養液中の細胞への酸
素の供給が高度に均質になり、細胞の培養状態のコント
ロールが容易となる。また、気泡の合一が抑制されるた
め、細胞の凝集も抑制される。
【図１】本発明の細胞の培養装置の構成の例を示す図で
ある。
ある。
１ 培養液 ２ 培養槽 ３ エアポンプ ４ 除菌フィルタ ５ パイプ ６ 無菌水 ７ 加湿器 ８ 多孔質板 ９ パイプ １０ 凝縮器 １１ 撹拌装置 １２ 圧電素子 １３ 外部電源
Claims (3)
- 【請求項１】 培養槽、培養槽の内部に微細気泡を供給
する気泡供給装置、そして培養槽の内部に備えられた微
小振動付与手段からなる細胞培養装置。 - 【請求項２】 微小振動付与手段が圧電素子である請求
項１に記載の細胞培養装置。 - 【請求項３】 更に機械的撹拌装置を備えてなる請求項
１および２のいずれかの項に記載の細胞培養装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25465994A JPH0889232A (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | 細胞培養装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25465994A JPH0889232A (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | 細胞培養装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0889232A true JPH0889232A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=17268086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25465994A Withdrawn JPH0889232A (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | 細胞培養装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0889232A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014150784A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Gunma Univ | 微生物培養装置ならびにそれを利用した微生物分散培養方法および細胞外多糖類抑制方法 |
| US10472602B2 (en) | 2012-10-26 | 2019-11-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Humidity control in chemical reactors |
| US10479973B2 (en) | 2013-08-23 | 2019-11-19 | Massachuesetts Institute Of Technology | Small volume bioreactors with substantially constant working volumes and associated systems and methods |
-
1994
- 1994-09-22 JP JP25465994A patent/JPH0889232A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10472602B2 (en) | 2012-10-26 | 2019-11-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Humidity control in chemical reactors |
| US11459538B2 (en) | 2012-10-26 | 2022-10-04 | Sanofi | Humidity control in chemical reactors |
| US11725176B2 (en) | 2012-10-26 | 2023-08-15 | Sanofi | Humidity control in chemical reactors |
| JP2014150784A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Gunma Univ | 微生物培養装置ならびにそれを利用した微生物分散培養方法および細胞外多糖類抑制方法 |
| US10479973B2 (en) | 2013-08-23 | 2019-11-19 | Massachuesetts Institute Of Technology | Small volume bioreactors with substantially constant working volumes and associated systems and methods |
| US11827871B2 (en) | 2013-08-23 | 2023-11-28 | Massachusetts Institute Of Technology | Small volume bioreactors with substantially constant working volumes and associated systems and methods |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |