JPS60224486A - 細胞培養槽 - Google Patents
細胞培養槽Info
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- JPS60224486A JPS60224486A JP59080293A JP8029384A JPS60224486A JP S60224486 A JPS60224486 A JP S60224486A JP 59080293 A JP59080293 A JP 59080293A JP 8029384 A JP8029384 A JP 8029384A JP S60224486 A JPS60224486 A JP S60224486A
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- JP
- Japan
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- cell
- culture
- culture tank
- cell culture
- filter
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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
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/04—Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
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- Biomedical Technology (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ω 産業上の利用分野
本発明は細胞を培養増殖させるための培養槽に関するも
のである。さらに詳しくは、大規模にかつ高密度に細胞
培養を行なう目的で作られたサスペンション型細胞培養
槽に関するものである。
のである。さらに詳しくは、大規模にかつ高密度に細胞
培養を行なう目的で作られたサスペンション型細胞培養
槽に関するものである。
（ｂ＋ 従来技術
細胞大量培養は例えばウィルス、ワクチン、インターフ
ェロンなどの抗ウィルス剤、あるいはホルモンなどの生
物薬品の工業的製造に重要な技術である。殊に近年特定
タンパク質などを標的とするモノクローナル抗体の生産
は抗体産生細胞とミエローマ細胞の配合によるハイブリ
ドーマ細胞の大量培養によるものであり、その技術の解
決は工業的に不可欠な問題である。
ェロンなどの抗ウィルス剤、あるいはホルモンなどの生
物薬品の工業的製造に重要な技術である。殊に近年特定
タンパク質などを標的とするモノクローナル抗体の生産
は抗体産生細胞とミエローマ細胞の配合によるハイブリ
ドーマ細胞の大量培養によるものであり、その技術の解
決は工業的に不可欠な問題である。
また、大規模であり、かつ高密度に細胞を培養すること
は上記有用物質を低コストで生産するために必須の技術
であり、その技術の急速な解決が望まれている。
は上記有用物質を低コストで生産するために必須の技術
であり、その技術の急速な解決が望まれている。
従来、サスペンション型の細胞培養は一般に培養びんや
スピンナーフラスコを用いて実験室的規模で行なわれて
いる。
スピンナーフラスコを用いて実験室的規模で行なわれて
いる。
しかしながら、上記の方法では一定量の栄養分の中で培
養されるため細胞の生長増殖は比較的低い濃度で停止す
る。
養されるため細胞の生長増殖は比較的低い濃度で停止す
る。
近年、サスペンション型の高密度細胞培養方法およびそ
のための装置としていくつかの提案がなされている。た
とえば、マグネチックスターラーもしくはモーターで駆
動される回転軸に平行な面にフィルターを有する筒形回
転体を回転させてフィルターのつまりを遠心力で防ぎな
がら培養液を入れかえる高密度培養装置が提案されてい
る（米国特許第３．６４７，６３２号明細書参照）。
のための装置としていくつかの提案がなされている。た
とえば、マグネチックスターラーもしくはモーターで駆
動される回転軸に平行な面にフィルターを有する筒形回
転体を回転させてフィルターのつまりを遠心力で防ぎな
がら培養液を入れかえる高密度培養装置が提案されてい
る（米国特許第３．６４７，６３２号明細書参照）。
しかしながら上記の方法では、単位細胞当たりまたは培
養液あたりの濾過面積を成る一定以上大きくすることに
制約があるため、スケールアップが非常に困難である。
養液あたりの濾過面積を成る一定以上大きくすることに
制約があるため、スケールアップが非常に困難である。
（Ｃ） 発明の構成
そこで本発明者らは前記のような従来法における欠点を
克服し、サスペンション型の細胞培養法によって大規模
かつ高密度の培養が可能な培養槽について研究を進めた
結果、本発明に到達した。
克服し、サスペンション型の細胞培養法によって大規模
かつ高密度の培養が可能な培養槽について研究を進めた
結果、本発明に到達した。
すなわち本発明はサスペンション型細胞培養槽であって
、該培養槽中には、培養液は透過するが細胞は透過しな
いフィルターの領域を少なくとも部分的に有する盤状体
の少なくとも１個が培養液を装置外へ取り出す導管に該
導管と同軸で回転するように取り付けられた回転型フィ
ルターを培養槽中に装着したサスペンシコン型細胞培養
槽である。
、該培養槽中には、培養液は透過するが細胞は透過しな
いフィルターの領域を少なくとも部分的に有する盤状体
の少なくとも１個が培養液を装置外へ取り出す導管に該
導管と同軸で回転するように取り付けられた回転型フィ
ルターを培養槽中に装着したサスペンシコン型細胞培養
槽である。
本発明の細胞培養槽はサスペンション型の細胞培養に適
用されるが、サスペンション型とは、水性媒体中で細胞
それ自体が浮遊しながら或いは細胞を微小担体（マイク
ロキャリアー）に担持して浮遊しながら、またマイクロ
カプセル中で細胞が生育されるような種々の浮遊培養を
いう。殊に本発明は細胞自体を浮遊させながら培養する
方法に有利に用いられる。
用されるが、サスペンション型とは、水性媒体中で細胞
それ自体が浮遊しながら或いは細胞を微小担体（マイク
ロキャリアー）に担持して浮遊しながら、またマイクロ
カプセル中で細胞が生育されるような種々の浮遊培養を
いう。殊に本発明は細胞自体を浮遊させながら培養する
方法に有利に用いられる。
本発明の細胞培養槽を用いて培養される細胞は、植物細
胞、動物細胞、微生物細胞などであってもよく、また人
為的或いは遺伝子操作により変性された細胞であっても
よい。殊に本発明の培養槽は動物細胞の培養に適してい
る。
胞、動物細胞、微生物細胞などであってもよく、また人
為的或いは遺伝子操作により変性された細胞であっても
よい。殊に本発明の培養槽は動物細胞の培養に適してい
る。
本発明におけるサスペンション型の細胞培養槽中におい
ては、培養しようとする細胞が培養液中に浮遊した状態
で培養される。培養液は実質的に水よりなる水性媒体に
、種々の無機塩、ビタミン類、補酵素、ブドウ糖、アミ
ノ酸、抗生物質などの通常細胞培養に使用される添加成
分が加えられている。また培養液には血清を加えること
もできるし、血清を用いない所謂無血清培地を培養液と
して使用することも出来る。
ては、培養しようとする細胞が培養液中に浮遊した状態
で培養される。培養液は実質的に水よりなる水性媒体に
、種々の無機塩、ビタミン類、補酵素、ブドウ糖、アミ
ノ酸、抗生物質などの通常細胞培養に使用される添加成
分が加えられている。また培養液には血清を加えること
もできるし、血清を用いない所謂無血清培地を培養液と
して使用することも出来る。
本発明における盤状体のフィルター領域には培養液は透
過するが、細胞あるいはそれが付着した微小担体又はそ
れが中に入ったマイクロカプセルは透過しない大きさの
細孔が多数設けられている。
過するが、細胞あるいはそれが付着した微小担体又はそ
れが中に入ったマイクロカプセルは透過しない大きさの
細孔が多数設けられている。
細胞自体を浮遊させて培養させる場合、細孔の大きさは
細胞の大きさによって左右されるが一般に平均孔径が１
０μ以下、好ましくは８μ以下が適当である。一方微小
担体（マイクロキャリアー）の表面に細胞を付着させて
培養させる場合又はマイクロカプセルを使用して培養さ
せる場合にはそれらが透過しない大きさの細孔である必
要がある。
細胞の大きさによって左右されるが一般に平均孔径が１
０μ以下、好ましくは８μ以下が適当である。一方微小
担体（マイクロキャリアー）の表面に細胞を付着させて
培養させる場合又はマイクロカプセルを使用して培養さ
せる場合にはそれらが透過しない大きさの細孔である必
要がある。
また、該フィルターは、水を成る程度透過する能力を有
することが望ましい。すなわち該フィルターは水の透過
係数（ｌｄ／ｄ−ｈ「・ｓｌＨｇ）が１０以上、好まし
くは１００以上であるのが有利である。
することが望ましい。すなわち該フィルターは水の透過
係数（ｌｄ／ｄ−ｈ「・ｓｌＨｇ）が１０以上、好まし
くは１００以上であるのが有利である。
一方上限は特にないが、２０，０００以下、好ましくは
ｉｏ、ｏｏｏ以下が望ましい。
ｉｏ、ｏｏｏ以下が望ましい。
さらに該フィルター領域には栄養分や細胞の老廃物２代
謝生産物などの如き分子量の小さい化合物は透過するが
分子量の大きい化合物（例えば分子量ｉ、ｏｏｏ以上、
好ましくは５，０００以上）は透過しない膜、例えば限
外濾過膜を使用することも可能である。
謝生産物などの如き分子量の小さい化合物は透過するが
分子量の大きい化合物（例えば分子量ｉ、ｏｏｏ以上、
好ましくは５，０００以上）は透過しない膜、例えば限
外濾過膜を使用することも可能である。
本発明でいう盤状体とは、回転軸に垂直な向の径を８１
回転軸方向の長さをｂとしたとき、ａ／ｂの比が２以上
１００以下のものが適当であり、とくに２以上３０以下
のものがよい。
回転軸方向の長さをｂとしたとき、ａ／ｂの比が２以上
１００以下のものが適当であり、とくに２以上３０以下
のものがよい。
また、培養槽における回転軸に垂直な培養槽の断面積あ
たり盤状体の面積比は１０％以上９５％以下が好ましく
、特に２０％以上８０％以下のものがよい。
たり盤状体の面積比は１０％以上９５％以下が好ましく
、特に２０％以上８０％以下のものがよい。
盤状体の断面の形状は薄い矩形、菱形、三角形。
楕円、半楕円などが適当である。
かかる盤状体には前記フィルター領域が少くとも部分的
に設けられており、そのフィルター領域は盤状体のほぼ
全面に設けられてもよく、一部であってもよい。一部で
ある場合には、上面或いは下面、又はそれら面の一部で
あってもよい。
に設けられており、そのフィルター領域は盤状体のほぼ
全面に設けられてもよく、一部であってもよい。一部で
ある場合には、上面或いは下面、又はそれら面の一部で
あってもよい。
以下、添付図面により本発明の細胞培養槽を更に詳細に
説明する。
説明する。
添付第１図は、本発明の細胞培養槽を用いて培養を行な
うための該略図の一例を示すものであり、第２−Ａ図は
本発明の細胞培養槽に使用される盤状体の一例の外観図
で、第２−Ｂ図はその盤状体の断面構造を示すもので、
また第３−Ａ図は他の例の盤状体の外観図であり、第３
−Ｂ図はその断面構造を示すものである。また第４図は
第１図とは別個の細胞培養槽の該略図を示したものであ
る。
うための該略図の一例を示すものであり、第２−Ａ図は
本発明の細胞培養槽に使用される盤状体の一例の外観図
で、第２−Ｂ図はその盤状体の断面構造を示すもので、
また第３−Ａ図は他の例の盤状体の外観図であり、第３
−Ｂ図はその断面構造を示すものである。また第４図は
第１図とは別個の細胞培養槽の該略図を示したものであ
る。
第１図は盤状体５を回転作動させて培養する場合を示し
たものであり、第１図において、１はサスペンション型
培養槽における培養槽本体であり、栄養物などを含む水
性媒体はその供給槽２からポンプ３により供給導管４を
通り、培養槽中へ送られる。培養槽１にはフィルタ一部
分を有する盤状体５がそのフィルター領域パサスペンジ
ョン液につかるように備えられており、この盤状体は駆
動部６により回転し、細胞を培養液中に効果的に浮遊さ
せる。攪拌は特に必要はないが、盤状体の上部又は下部
又は中間にとりつけられた攪拌翼によって攪拌をさらに
効果的に行なうことも可能である。また別途に設けられ
たマグネチックスターラーでもよい。さらに培養液中の
細胞を効果的に浮遊させることのできる他の攪拌効果を
有する手段であってもよい。
たものであり、第１図において、１はサスペンション型
培養槽における培養槽本体であり、栄養物などを含む水
性媒体はその供給槽２からポンプ３により供給導管４を
通り、培養槽中へ送られる。培養槽１にはフィルタ一部
分を有する盤状体５がそのフィルター領域パサスペンジ
ョン液につかるように備えられており、この盤状体は駆
動部６により回転し、細胞を培養液中に効果的に浮遊さ
せる。攪拌は特に必要はないが、盤状体の上部又は下部
又は中間にとりつけられた攪拌翼によって攪拌をさらに
効果的に行なうことも可能である。また別途に設けられ
たマグネチックスターラーでもよい。さらに培養液中の
細胞を効果的に浮遊させることのできる他の攪拌効果を
有する手段であってもよい。
一方、古い培養液はポンプ３′によって盤状体５の下面
に設けられたフィルター領域を透過し、回転軸の中を経
て導管４′を通って培養槽外へ取り出される。
に設けられたフィルター領域を透過し、回転軸の中を経
て導管４′を通って培養槽外へ取り出される。
第２−Ａ図の盤状体およびその断面を示した第２−Ｂ図
において、７はフィルター領域であり、回転軸と同軸の
導管６にとりつけられている。第２−Ｂ図においてフィ
ルターは平面の同型で下面についているが、これは他の
形状であってもよい。
において、７はフィルター領域であり、回転軸と同軸の
導管６にとりつけられている。第２−Ｂ図においてフィ
ルターは平面の同型で下面についているが、これは他の
形状であってもよい。
例えば第３−Ａ図およびその断面を示す第３−Ｂ図に示
されているようにドーナツ型で上下両面にフィルター領
域（斜線部分）があってもよい。
されているようにドーナツ型で上下両面にフィルター領
域（斜線部分）があってもよい。
このように回転軸の方向とフィルター領域の面を垂直に
することにより、フィルターのめづまりを遠心力によっ
て防ぐことができると同時に、培養槽の形状、培養液の
量、細胞密度などに応じてフィルターの面積を容易に増
減することが可能である。さらに培養槽には、酸素、二
酸化炭素や栄養素の濃度、川の値を測定し、それらを成
る範囲に維持する装置が一般に設置されているが、本発
明の細胞培養槽にもこれらの装置が備えられていてもよ
いことはいうまでもない。しかし第１図及び第４図には
これらの付属装置は省略されている。
することにより、フィルターのめづまりを遠心力によっ
て防ぐことができると同時に、培養槽の形状、培養液の
量、細胞密度などに応じてフィルターの面積を容易に増
減することが可能である。さらに培養槽には、酸素、二
酸化炭素や栄養素の濃度、川の値を測定し、それらを成
る範囲に維持する装置が一般に設置されているが、本発
明の細胞培養槽にもこれらの装置が備えられていてもよ
いことはいうまでもない。しかし第１図及び第４図には
これらの付属装置は省略されている。
本発明の培養槽に供給される新しい培養液は、この中に
ブドウ糖、タンパク質の如き栄養源１種々のアミノ酸、
無機塩、抗生物質などの細胞培養に必要な成分を水溶液
として含むものが使用されるが、ざらに面清を含んでい
てもよく、また含んでいなくてもよい。これらの成分は
必要なすべてを培養源として供給してもよいが、一部の
成分は、他の供給手段によって培養液中へ導入すること
も可能である。
ブドウ糖、タンパク質の如き栄養源１種々のアミノ酸、
無機塩、抗生物質などの細胞培養に必要な成分を水溶液
として含むものが使用されるが、ざらに面清を含んでい
てもよく、また含んでいなくてもよい。これらの成分は
必要なすべてを培養源として供給してもよいが、一部の
成分は、他の供給手段によって培養液中へ導入すること
も可能である。
第４図は本発明における盤状体の４個を９のように多段
に直列につないだ列を示したものであり、盤状体の数お
よびフィルタ一部分の面積を増減することにより培養槽
に応じた攪拌と濾過面積を容−易に得ることが可能であ
る。第４図において、１゜２．３．４．３’及び４′は
第１図と同様のものを意味する。
に直列につないだ列を示したものであり、盤状体の数お
よびフィルタ一部分の面積を増減することにより培養槽
に応じた攪拌と濾過面積を容−易に得ることが可能であ
る。第４図において、１゜２．３．４．３’及び４′は
第１図と同様のものを意味する。
以上説明した本発明の細胞培養槽によれば、サスペンシ
ョン型の細胞培養において連続的に培養液を供給できか
つ連続的に老廃物１代謝生産物。
ョン型の細胞培養において連続的に培養液を供給できか
つ連続的に老廃物１代謝生産物。
生育阻害物質などを除去でき、またフィルターのめづま
りもおこらないため、高密度でしがも大量の細胞を長期
間にわたって培養することが可能となる。
りもおこらないため、高密度でしがも大量の細胞を長期
間にわたって培養することが可能となる。
第１図は本発明の細胞培養槽の全体を示す該略図の一例
を示すものである。第２−Ａ図は本発明の細胞培養槽に
使用される盤状体の一例の外観図であり、第２−１Ｂ図
はその断面を示すものである。 第３−Ａ図は本発明に使用される盤状体の他の−例の外
観図であり、第３−８図はその断面を示すものである。 第４図は、該盤状体を多段に直列につないだ培養槽の一
例の概略図を示したものである。 特許出願人 帝 人 株 式 会 礼 式 理 人 弁理士 前 １） 純 博第１図 第’ｌ−Ａ ＩＱ 第２−Ｂ図
を示すものである。第２−Ａ図は本発明の細胞培養槽に
使用される盤状体の一例の外観図であり、第２−１Ｂ図
はその断面を示すものである。 第３−Ａ図は本発明に使用される盤状体の他の−例の外
観図であり、第３−８図はその断面を示すものである。 第４図は、該盤状体を多段に直列につないだ培養槽の一
例の概略図を示したものである。 特許出願人 帝 人 株 式 会 礼 式 理 人 弁理士 前 １） 純 博第１図 第’ｌ−Ａ ＩＱ 第２−Ｂ図
Claims (1)
- サンペンション型細胞培養槽であって、培養液は透過す
るが細胞は透過しないフィルター領域を少なくとも部分
的に有する盤状体の少なくとも１個が培養液を装置外へ
取り出す導管に該導管と同軸で回転し得るように取り付
けられた回転型フィルターを培養槽中に装着したサスペ
ンション型細胞培養槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59080293A JPS60224486A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 細胞培養槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59080293A JPS60224486A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 細胞培養槽 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60224486A true JPS60224486A (ja) | 1985-11-08 |
| JPH0229310B2 JPH0229310B2 (ja) | 1990-06-28 |
Family
ID=13714220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59080293A Granted JPS60224486A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 細胞培養槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60224486A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62175169A (ja) * | 1986-01-30 | 1987-07-31 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 植物の組織培養方法および培養装置 |
| JPS6434283A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-03 | Mitsui Petrochemical Ind | Method for cultivation and apparatus therefor |
| KR20160111511A (ko) | 2014-02-17 | 2016-09-26 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 세포 배양 장치 |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP59080293A patent/JPS60224486A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62175169A (ja) * | 1986-01-30 | 1987-07-31 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 植物の組織培養方法および培養装置 |
| JPS6434283A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-03 | Mitsui Petrochemical Ind | Method for cultivation and apparatus therefor |
| KR20160111511A (ko) | 2014-02-17 | 2016-09-26 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 세포 배양 장치 |
| JPWO2015122528A1 (ja) * | 2014-02-17 | 2017-03-30 | 旭化成株式会社 | 細胞培養装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0229310B2 (ja) | 1990-06-28 |
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