JPS6260074B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6260074B2
JPS6260074B2 JP60186523A JP18652385A JPS6260074B2 JP S6260074 B2 JPS6260074 B2 JP S6260074B2 JP 60186523 A JP60186523 A JP 60186523A JP 18652385 A JP18652385 A JP 18652385A JP S6260074 B2 JPS6260074 B2 JP S6260074B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
space
outlet
medium
microcarriers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP60186523A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61108371A (en
Inventor
Jii Ratsupu Randooru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Abbott Biotech Inc
Original Assignee
Damon Biotech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Damon Biotech Inc filed Critical Damon Biotech Inc
Publication of JPS61108371A publication Critical patent/JPS61108371A/en
Publication of JPS6260074B2 publication Critical patent/JPS6260074B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M29/00Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/04Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M25/00Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/16Particles; Beads; Granular material; Encapsulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M27/00Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02Stirrer or mobile mixing elements

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は動物細胞を増殖させるに有用な大容積
の培養容器に関するものである。特に、滅菌可能
な大容積の装置で、その中で動物細胞を微小封入
するか、または水−不溶担体粒子上または内に固
定し、一度にまたは連続的に培地を与え、通風
し、穏やかに撹拌し、採取できるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a large volume culture vessel useful for growing animal cells. In particular, a sterilizable, large-volume device in which animal cells are microencapsulated or immobilized on or within water-insoluble carrier particles, fed with medium all at once or continuously, aerated, and gently It can be stirred and collected.

もし新しい組み換えDNAやハイブリドーマ技
術により、有用なタンパクの商業量を大量に生産
する可能性があるならばこわれやすい動物細胞を
少なくとも半自動操作で大容積中で培養する方法
と装置を開発する必要がある。リンホカインやホ
ルモン、単クローン抗体などの有用なタンパク類
やグリコシル化タンパクなどを産生する真核動物
細胞は大変こわれやすく、また酸素と栄養の厳し
い要求性を持つている。近年、そのような細胞を
微小担体ビーズ上または内あるいは半透過性のカ
プセル内に固定する上での大きな進歩がなされて
きた。そのような系は細胞を剪断力から保護し、
細胞増殖に適した微小環境を与える。例えば米国
特許第4352883号、米国特許第4409331号および米
国特許第4399219号参照。
If new recombinant DNA and hybridoma technologies are to produce large commercial quantities of useful proteins, it is necessary to develop methods and apparatus for culturing fragile animal cells in large volumes in at least semi-automated operation. . Eukaryotic cells, which produce useful proteins such as lymphokines, hormones, monoclonal antibodies, and glycosylated proteins, are highly fragile and have strict requirements for oxygen and nutrients. In recent years, great advances have been made in immobilizing such cells on or within microcarrier beads or within semipermeable capsules. Such systems protect cells from shear forces and
Provide a suitable microenvironment for cell growth. See, eg, US Pat. No. 4,352,883, US Pat. No. 4,409,331 and US Pat. No. 4,399,219.

従来の技術 真核動物細胞を高密度まで増殖させようとする
と、摂取するための栄養が得られ、老廃物が除去
される滅菌環境が必要である。培地のPHと酸素と
二酸化炭素の分圧は適切なレベルの付近に制御さ
れなければならない。固定化した細胞の調製は通
常大量培養とは別々に遂行し、培養容器への細胞
の移送には迷いこんだウイルスや微生物が混在す
る危険が増大する。増殖した細胞を大量移送する
には培地と細胞の微小担体を撹拌する必要があ
る。従来の細菌発酵に用いられるへら型撹拌装置
を用いた場合、細胞損傷や微小担体の破損が生じ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION Growing eukaryotic cells to high densities requires a sterile environment to provide nutrients for intake and remove waste products. The pH of the medium and the partial pressures of oxygen and carbon dioxide must be controlled around appropriate levels. Preparation of fixed cells is usually performed separately from mass culture, and the risk of contamination with stray viruses and microorganisms increases when cells are transferred to culture vessels. In order to transfer a large amount of proliferated cells, it is necessary to stir the medium and cell microcarriers. When a spatula-type stirring device used in conventional bacterial fermentation is used, cell damage and microcarrier breakage occur.

微小カプセル内で動物細胞を増殖させることは
前記の米国特許第4409331号と、併願し、1984年
2月13日に提出し、気体散布による細胞培養と題
する特許出願第579493号とに記載されているよう
に、多くの有利性を持つ。そのような封入した動
物細胞を大量に培養するには、使用培地または興
味あるタンパクを含有する培地をカプセルから分
離して合併し、封入した細胞を洗浄し、採取また
は以後の処置のためのカプセルの合併を容易にす
るように設計された滅菌可能な細胞培養容器を用
いるのが望ましい。
The growth of animal cells in microcapsules is described in the aforementioned U.S. Pat. No. 4,409,331 and co-filed patent application no. As you can see, it has many advantages. To culture such encapsulated animal cells in large quantities, the working medium or the medium containing the protein of interest is separated from the capsule, combined, the encapsulated cells are washed, and the capsule is removed for harvest or further treatment. It is desirable to use sterilizable cell culture vessels designed to facilitate the combination of cells.

動物細胞を培養する装置は知られている。実施
例としては米国特許第4355906号,第4203801号,
第4377639号,第4204042号、第4343904号,第
4087327号および英国特許第2059436A号に記載さ
れた装置が含有される。ハーカー5は動物細胞が
こわれやすいことを認識して米国特許第2958517
号に撹拌の速度を制御できるように加減抵抗器を
備え付けたモーターにより駆動する磁気撹拌棒装
置を記載した。ガビンは米国特許第3013950号に
液体流出口が動物細胞を連続的に合併し、培地を
与えられるようにした培養容器を発表した。トル
バート5は培地を連続的に流出させる一方、細胞
や担体粒子をフイルター装置によつて培養容器に
保持させる哺乳動物細胞のための培養装置を米国
特許第4184916号に発表した。
Devices for culturing animal cells are known. Examples include U.S. Patent Nos. 4,355,906, 4,203,801,
No. 4377639, No. 4204042, No. 4343904, No.
4087327 and British Patent No. 2059436A. Harker 5 recognized that animal cells are fragile and issued US Patent No. 2958517.
described a magnetic stirring bar device driven by a motor equipped with a rheostat to control the speed of stirring. Gavin, in US Pat. No. 3,013,950, disclosed a culture vessel in which a liquid outlet allowed animal cells to be continuously integrated and fed with culture medium. Tolbert 5 published in US Pat. No. 4,184,916 a culture device for mammalian cells in which the culture medium is continuously drained while the cells and carrier particles are retained in the culture vessel by a filter device.

発明の解決しようとする問題点 本発明の目的は、遊離の動物細胞または、固体
またはゲルの多孔微小担体の表面に付着または内
部に入れられた、または透過性カプセル内に含有
された細胞(ここでは以後“微小担体−固定化細
胞”)、を培養するための、連続的または一度に培
地を与えられ、微小担体や細胞に実質的に障害を
与えずに撹拌でき、カプセル微小電極を同様に製
造でき、培養の容積を自動的に制御できる滅菌可
能な容器を供給することである。今一つの目的は
固定化した細胞を大容積にて効率よく増殖させ
る。例えば20リツトル以上で高密度にさせる、装
置を与えることである。もう一つの目的は培地ま
たは固定化細胞または従来の懸濁培養細胞を採取
できるように設計された細胞培養容器を与えるこ
とである。本発明のこれらおよび他の目的は次の
記述と図より明白になろう。
Problems to be Solved by the Invention It is an object of the present invention to solve the problem of free animal cells or cells attached to or enclosed in solid or gel porous microcarriers or contained within permeable capsules. Similarly, capsule microelectrodes can be used to culture microcarriers (hereinafter referred to as "microcarriers-immobilized cells"), which can be fed with a medium continuously or all at once, and can be agitated without substantially disturbing the microcarriers or cells. The objective is to provide a sterilizable container that can be manufactured and automatically control the culture volume. Another objective is to efficiently proliferate fixed cells in a large volume. For example, it is possible to provide equipment that allows high densities of 20 liters or more. Another objective is to provide a cell culture vessel designed to harvest culture media or fixed cells or conventional suspension culture cells. These and other objects of the invention will become apparent from the following description and figures.

問題を解決するための手段 本発明は細胞、特に微小担体−固定化細胞を培
地内で培養するための装置に関するものである。
装置は培地と細胞または微小担体−固定化細胞を
保持するための底壁と側壁を持つ容器と、容器内
に培地を導入するための入口と培地と細胞と無傷
な微小担体をともに除去するための容器の底壁に
隣接する出口より構成される。第2の出口は過剰
の培地を容器から排出させるために、底壁より上
に位置する。微小担体または細胞を通過させず培
地は通過させる大きさの穴を持つつい立てまたは
窓のような中央部は第2出口と細胞含有液とに間
に配置する。そのような配置でもつて、液体の全
体積を保持し、微小担体と細胞を容器内に保持す
る一方、容器内に連続的に希望する速度で培地を
与えることが可能である。操作上、第2の出口
は、培養中の容器内の液量を変化できるようにし
た調整可能で、置換可能である。
Means for Solving the Problem The present invention relates to a device for culturing cells, in particular microcarrier-immobilized cells, in a medium.
The device consists of a container with a bottom wall and side walls for holding medium and cells or microcarriers - immobilized cells, an inlet for introducing the medium into the container, and for removing both the medium, cells and intact microcarriers. an outlet adjacent to the bottom wall of the container. A second outlet is located above the bottom wall for draining excess medium from the container. A central portion, such as a ridge or window, having holes sized to allow the medium to pass through but not the microcarriers or cells is placed between the second outlet and the cell-containing liquid. With such an arrangement, it is possible to retain the entire volume of liquid and keep the microcarriers and cells within the container, while continuously feeding the medium into the container at the desired rate. Operationally, the second outlet is adjustable and replaceable, allowing the volume of liquid in the container to be varied during incubation.

好適な実施態様においては装置はさらに容器の
底壁の付近に第3の出口と、微小担体または細胞
の通過をさせないための適切な大きさの多孔性手
段より構成される。第2と第3の出口は底壁より
上部に延びた円柱状の穴の内に配置されるのが望
ましい。第3の出口は細胞、微小カプセルあるい
は他の微小担体を保持する一方、全液体を排出で
きる。例えば細胞を工程中、洗浄しなければいけ
ないときなど有効である。
In a preferred embodiment, the device further comprises a third outlet near the bottom wall of the container and a suitably sized porous means to prevent the passage of microcarriers or cells. Preferably, the second and third outlets are located within a cylindrical hole extending above the bottom wall. A third outlet can drain all liquid while retaining cells, microcapsules or other microcarriers. This is useful, for example, when cells must be washed during a process.

好適な実施態様においては装置は動物細胞と培
地を撹拌するための水かきと、水かきを回転させ
るための電気モーターのような原動力と水かきの
回速速度を調節するための原動力の制御器を含有
する。これらの構成物を組合せて微小担体と動物
細胞への傷害を最小にする撹拌速度での遅い加速
が可能になる。制御器は水かきを少くとも1分以
上かけて徐々に加速するのが望ましい。
In a preferred embodiment, the device includes a web for agitating the animal cells and medium, a motive force such as an electric motor for rotating the web, and a controller for the motive force for adjusting the speed of rotation of the web. . The combination of these constructs allows for slow acceleration at stirring speeds that minimize damage to the microcarriers and animal cells. Preferably, the controller gradually accelerates the webbing over at least one minute.

さらに本発明では、本容器は微小担体−固定化
動物細胞を導入するための入口と、分散した動物
細胞を含有する複数の保形マトリツクスを形成す
るための一体となつた装置を含む。これらは微小
担体自体として働きうるし、また透過性カプセル
を形成するためにさらに処理できる。後者の場合
は、容器は、米国特許第4352883号に発表したカ
プセル化工程での膜形成に用いられたタイプのポ
リカチオンのような保形マトリツクスを被覆する
成分を含有する液体を導入する入口を持つ。保形
マトリツクス作製のための装置はよく知られてい
る“噴射頭”といわれる小滴形成装置を修正した
ものより構成される。それは複数の動物細胞を含
有するアルギン酸ナトリウムのようなゲル状物質
の溶液を保持するための空間と、中空の針でこの
空間より下に延びそれぞれ空間の下に位置する窓
となる複数の導管、ゲル状物質を導管中に通すた
めのポンプや他の手段を特徴とする。装置はまた
ゲル状物質の流れを阻止するための導管の開口部
付近の空気通路を持つ構造を含有しこれにより流
れを複数の小滴に分ける。その後、形成された小
滴は小滴を保形マトリツクスに変換するための塩
化カルシウムのようなゲル状溶液を保持した貯蔵
器中に滴下する。塩化カルシウム溶液に入つたマ
トリツクスは導管を通して容器内に直接移送され
続いてU.S.4352883と“改良したカプセル膜作
製”と題して1984年2月13日に提出したアメリカ
特許出願第579494号に発表したタイプのいろいろ
な試薬で処理できる。このように保形カルシウム
架橋マトリツクスは食塩水で数回洗浄でき続い
て、ゲル状マトリツクスのまわりに透過性の膜を
形成するためにポリリジンやポリオルニチンのよ
うなポリカチオン溶液にさらす。膜が形成された
後、微小カプセルの塊ができないように、あるい
は他の目的で、アルギン酸ナトリウムの希釈溶液
を添加してもよい、またこのように作製されたカ
プセルの内部マトリツクスはクエン酸ナトリウム
やキレート剤の溶液を注入することにより液状に
できる。
Further according to the invention, the container comprises an inlet for introducing the microcarrier-immobilized animal cells and an integrated device for forming a plurality of shape-retentive matrices containing dispersed animal cells. These can act as microcarriers themselves or can be further processed to form permeable capsules. In the latter case, the container has an inlet for introducing a liquid containing a component that coats the shape-retaining matrix, such as a polycation of the type used to form the membrane in the encapsulation process described in U.S. Pat. No. 4,352,883. have The apparatus for producing shape-retaining matrices consists of a modification of the well-known "jet head" droplet forming device. It has a space for holding a solution of a gel-like substance such as sodium alginate containing a plurality of animal cells, and a plurality of conduits extending below this space with hollow needles and serving as windows, each located below the space. Features a pump or other means for passing the gel-like material into the conduit. The device also includes structure with an air passageway near the opening of the conduit to block the flow of the gel-like material, thereby dividing the flow into multiple droplets. The formed droplets are then deposited into a reservoir containing a gel-like solution, such as calcium chloride, to convert the droplets into a shape-retaining matrix. The matrix in the calcium chloride solution was transferred directly into a container through a conduit and then subjected to a process of the type disclosed in US Pat. Can be treated with various reagents. The shape-retaining calcium cross-linked matrix can thus be washed several times with saline and subsequently exposed to a polycation solution such as polylysine or polyornithine to form a permeable membrane around the gel-like matrix. After the membrane is formed, a dilute solution of sodium alginate may be added to prevent agglomeration of the microcapsules or for other purposes, and the internal matrix of the capsules thus prepared may be made of sodium citrate or It can be made into a liquid by injecting a solution of the chelating agent.

作 用 このように、本発明の装置は微小カプセルまた
は微小担体−固定化動物細胞の作製を可能にし、
複数の計量ポンプの必要なしに一度にまたは連続
して培地を与えて浮遊培養細胞または固定化培養
細胞を高密度まで増殖させることができ、そして
細胞により産生される興味ある物質を含有する培
地の回収や、細胞の洗浄、細胞採取のための微小
担体の回収または微小担体に保持された興味ある
タンパクの回収に適している。
Operation Thus, the device of the present invention allows the production of microcapsules or microcarriers-immobilized animal cells,
Suspension or immobilized culture cells can be grown to high density by feeding medium all at once or sequentially without the need for multiple metering pumps, and the medium containing substances of interest produced by the cells can be grown to high densities. It is suitable for recovery, washing of cells, recovery of microcarriers for cell collection, or recovery of proteins of interest retained on microcarriers.

本発明の他の特徴と有利性は続く記述、図面、
および特許請求の範囲より当技術分野において明
らかとなろう。
Other features and advantages of the invention appear in the following description, drawings,
and will become apparent in the art from the claims.

図1は本発明の微小担体−固定化細胞培養容器
の透視および部分的断面の分解部品配列図であ
る。図2は図1の容器の、典型的な入口の構造を
描写したカバーの詳細な透視図である。図3は図
1の容器の、微小担体または細胞を回収し、採収
または置換のための培地の排出および、容器内に
一定量の培地を自動的に保持するための容器の出
口部分を描写した詳細図であり、図4は固定化細
胞を含有する、保形ゲル小球または他の成形物を
作製するための装置全体の詳細図である。
FIG. 1 is a perspective and partially cross-sectional exploded parts arrangement view of the microcarrier-immobilized cell culture vessel of the present invention. FIG. 2 is a detailed perspective view of the cover of the container of FIG. 1 depicting a typical inlet structure. Figure 3 depicts the outlet portion of the vessel of Figure 1 for collecting microcarriers or cells, ejecting the medium for collection or replacement, and automatically retaining a certain amount of medium within the vessel. FIG. 4 is a detailed view of the entire apparatus for making shape-retaining gel globules or other molded articles containing immobilized cells.

それぞれの図に引かれた参照数字は対応する部
分を示す。
Reference numbers drawn in each figure indicate corresponding parts.

図に言及すると、図1は培養容器8、そのカバ
ー部品12、水かき推進および制御部品14、お
よび任意の完全小滴形成部品9、を示す。
Referring to the figures, FIG. 1 shows the culture vessel 8, its cover part 12, the webbed propulsion and control part 14, and the optional complete droplet forming part 9.

容器8は側壁10と開口頂16、取の手18と
20、底壁32より延びた支持22より成る円柱
状ステンレス鋼構造で構成される。開口頭部16
は滅菌可能で弾力のある封24とカバー部品12
と連結するための輪ぶち26によりふちどられ
る。ハンドル18と20は水力起重のようなもの
の起重棒を受けるための中空の円柱より構成され
る。図1に示ししたように、使用中の容器8は2
8に記した培養培地中に入つている多数の細胞、
微小カプセルまたは微小担体かまたは他の液体3
0により充満されている。容器8の底壁32は先
細りの雄管接続部分40を持つバルブ38で制御
される導管36と一式となつた第一出口34を中
心に持つ。
Container 8 is comprised of a cylindrical stainless steel structure comprising side walls 10, an open top 16, handles 18 and 20, and a support 22 extending from a bottom wall 32. Open head 16
includes a sterilizable resilient seal 24 and a cover part 12.
It is bordered by a ring flange 26 for connecting with. Handles 18 and 20 are constructed from hollow cylinders for receiving hoist rods such as hydraulic hoists. As shown in FIG. 1, the container 8 in use has two
A large number of cells contained in the culture medium described in 8.
Microcapsules or microcarriers or other liquids3
Filled with 0. The bottom wall 32 of the container 8 has a central first outlet 34 which is associated with a conduit 36 controlled by a valve 38 having a tapered male tube connection portion 40 .

上に延びた、ふた44を持つ円柱状で多孔性ス
テンレス鋼のシリンダー42は底壁32に固定さ
れている。管は容器を用いる目的に応じて微小担
体または細胞の通過を阻止するに十分な小さな開
口部を持つ。管内に導管46があり、シリンダー
42と平行に上に延び容器が含む最大培養量を既
定する上部開口末端に第二出口48を持つ。導管
46は取りはずし可能で結合している、すなわ
ち、連結49により、第一、第二多孔性手段であ
るシリンダー42内で容器8の底32を通つて出
口50に結合する。連結は第二出口の位置を調整
する手段を供給する。いろいろな高さの導管を希
望するいろいろな最大液量に応じて換えることが
できる。出口50は導管52、付属したバルブ5
4、先細り管接続部分56へと導かれる。シリン
ダー42内に出口50の付近に第三出口58があ
り、容器8の底壁32を通り、導管60と、バル
ブ62および雄先細り管接続部分64を持つ。容
器8の側壁10の左側に、以後詳細に記述する微
小担体−作製装置の出口のパイプ70に接続する
ための連結68を持つ入口66が配列する。カバ
ー12は各コーナーに封のかぎ部品102を持つ
6角形の封板100より構成される。容器の封を
するため円柱状容器8の上にカバーをのせ、かぎ
部品102の封のかぎ104を封板100の底面
に対して封24で押しつけてふち26の下側にか
み合わせ、とつて106を封24に対して板10
0に押しつける。板100は透明なプラスチツ
ク、例えばポリカーボン、で組み立てることによ
り容器8の内部が目視可能となる。
A cylindrical, porous stainless steel cylinder 42 with an upwardly extending lid 44 is secured to the bottom wall 32. The tube has an opening small enough to prevent the passage of microcarriers or cells depending on the purpose for which the container is used. Within the tube is a conduit 46 which extends upwardly parallel to the cylinder 42 and has a second outlet 48 at its top open end which defines the maximum culture volume that the vessel will contain. The conduit 46 is removably connected, ie, connected by a connection 49 to the outlet 50 through the bottom 32 of the container 8 within the cylinder 42 of the first and second porous means. The connection provides a means for adjusting the position of the second outlet. Conduits of different heights can be substituted for different maximum fluid volumes desired. The outlet 50 is connected to a conduit 52 and an attached valve 5.
4, leading to the tapered tube connection section 56; A third outlet 58 is located within the cylinder 42 adjacent the outlet 50 and passes through the bottom wall 32 of the container 8 and has a conduit 60, a valve 62 and a male tapered tube connection portion 64. Arranged on the left side of the side wall 10 of the container 8 is an inlet 66 with a connection 68 for connection to an outlet pipe 70 of the microcarrier-fabrication device, which will be described in detail below. The cover 12 is comprised of a hexagonal sealing plate 100 with a sealing latch 102 at each corner. To seal the container, place the cover on the cylindrical container 8, press the sealing key 104 of the lock part 102 against the bottom surface of the sealing plate 100 with the seal 24, engage the lower side of the rim 26, and remove the cover 106. Seal 24 against plate 10
Push it to 0. The plate 100 is made of transparent plastic, such as polycarbonate, so that the interior of the container 8 can be viewed.

板100の中央に磁石により構成される磁気駆
動部品108と水かき111に備え付けた従来通
りの回転可能なベアリング付きシヤフト109が
配置される。水かきは90度角度のついた板より成
る1組の180度に互いに離れた水かき片113,
115より構成される。板100はボルトにより
カバー12へ水かき駆動と制御部品14を付着さ
せるための複数のシヤフト118を含む(図示せ
ず)。6つの入口110,112,114,11
6,118と120が板100の駆動部品108
のまわりを放射状に位置する。それぞれの入口は
板100を貫通し、微小担体を作製するため、い
ろいろな洗浄溶液を注入し、培地を与え、酸素分
圧、PHなどをモニターしたりあるいは他の目的の
ために有効なようにいろいろな管と制御装置が備
えつけられている。
In the center of the plate 100, a magnetic drive component 108 constituted by a magnet and a conventional rotatable shaft 109 with a bearing attached to a web 111 are arranged. The web consists of a set of 90 degree angled plates 113 spaced apart from each other at 180 degrees.
Consisting of 115. Plate 100 includes a plurality of shafts 118 for attaching web drive and control components 14 to cover 12 by bolts (not shown). 6 entrances 110, 112, 114, 11
6, 118 and 120 are driving parts 108 of the plate 100
located radially around the Each inlet passes through the plate 100 and can be used to create microcarriers, inject various washing solutions, provide culture medium, monitor oxygen partial pressure, PH, etc., or be useful for other purposes. It is equipped with various tubes and control devices.

入口110にはフイルター入れ124と雄管接
続部分126が付した培地注入線122が備えつ
けられている。入口112とその付着管128と
フイルター入れ130は出口として働く。入口1
14はそれを通る長い管132を持ち、従来の酸
素プローブ、PH測定プローブ、あるいは培地や他
の容器8に入る液体の状態をモニターするための
装置を受けるための連結134を備えつけてい
る。入口116は管135と雌連結136を備え
つけている。この構造は細胞または、前もつて作
製された微小担体、または組み立てられたカプセ
ルや微小担体に用いられるいろいろな液体の注入
のために働く。入口118と120は管138と
140およびそれらに付いたフイルター部品14
2,144と雄管接続部分146,148を備え
つけている。入口118,管138,フイルター
部品142と接続部分146は容器8の液体30
のレベル以上の上部空間において規定の組成の気
体を供給するために用いることができる。入口1
20,管140,フイルター部品144と接続部
分148は空気,酸素または酸素/二酸化炭素混
合物の源と結合できる。入口120を通つたガス
は導管150を通つて上で参照したアメリカ特許
出願第579493号に発表したように培地を酸素化す
るために小孔噴出頭152へ運ばれる。
The inlet 110 is equipped with a medium inlet line 122 with a filter receptacle 124 and a male tube connection 126. The inlet 112 and its attachment tube 128 and filter receptacle 130 serve as outlets. Entrance 1
14 has a long tube 132 passing through it and is equipped with a connection 134 for receiving a conventional oxygen probe, PH measuring probe, or other device for monitoring the condition of the medium or other liquid entering the container 8 . The inlet 116 is equipped with a tube 135 and a female connection 136. This structure serves for the injection of cells or various liquids used in prefabricated microcarriers or assembled capsules or microcarriers. Inlets 118 and 120 are connected to tubes 138 and 140 and their associated filter components 14.
2,144 and male tube connecting portions 146,148. The inlet 118, the tube 138, the filter part 142 and the connecting part 146 are connected to the liquid 30 of the container 8.
It can be used to supply a gas of a defined composition in the headspace above the level of . Entrance 1
20, tube 140, filter part 144 and connection part 148 can be connected to a source of air, oxygen or an oxygen/carbon dioxide mixture. Gas passing through inlet 120 is conveyed through conduit 150 to stoma jet head 152 for oxygenation of the medium as disclosed in US Patent Application No. 579,493 referenced above.

水かき駆動と制御部品14は支持シヤフト30
8のついた基底板306より構成される。電気モ
ーター300は駆動シヤフト(図示せず)のつい
た基底板306にすえ付けられ駆動箱310内の
従来の環状磁気駆動部品(図示せず)に板306
を貫通して、連結している。部品14をカバー部
品12上に置くときは環状駆動部品はカバー部品
12上、磁気駆動部品108のまわりに同軸で位
置する。モーター300の回転運動は磁気連結を
通してシヤフト109と水かき111に転送され
る。モーター300の電力はモーター300と水
かき111の回転速度を制御する当分野でよく知
られている回路を含む制御器302を通して供給
される。制御器302は水かき111の回転運動
の変化速度をいくつかの固定された速度の一つに
セツトできるノブ304より制御できる回路を含
有する。言いかえればノブ304は水かき111
の回転速度を適切な回転速度、例えば20rpmに与
えられた時間、例えば5分で除々に増大させる回
路を働かせる。ノブ305は水かき111の最大
回転速度をセツトする。図4に言及すると、培養
容器8と組合わせて用いるゲル状マトリツクス作
製装置9の詳細を示す。装置9はゲル状溶液で水
槽200を満たすための水槽入口202を備え付
けた水槽200を入れる容器72より構成され
る。入口202は出口としても働く。出口線20
6に配置したバルブ204は装置9で作製されパ
イプ70を通つて容器8への流れ調節する。水槽
200の溶液は以後言及するようにして作製され
そして真核動物細胞を含有するアルギン酸ナトリ
ウム水滴をゲル化するに用いる塩化カルシウムの
希釈溶液である。
The web drive and control component 14 is a support shaft 30
It is composed of a base plate 306 with a number 8 on it. The electric motor 300 is mounted on a base plate 306 with a drive shaft (not shown) and connected to a conventional annular magnetic drive component (not shown) in a drive box 310.
It penetrates and connects. When the part 14 is placed on the cover part 12, the annular drive part is positioned coaxially on the cover part 12, around the magnetic drive part 108. The rotational motion of motor 300 is transferred to shaft 109 and web 111 through magnetic coupling. Power for motor 300 is provided through controller 302, which includes circuitry well known in the art to control the rotational speed of motor 300 and paddle 111. Controller 302 contains circuitry that can be controlled by a knob 304 that can set the rate of change of the rotational movement of web 111 to one of several fixed speeds. In other words, the knob 304 is the web 111
Activate a circuit that gradually increases the rotational speed of the motor to a suitable rotational speed, e.g. 20 rpm, over a given period of time, e.g. 5 minutes. Knob 305 sets the maximum rotational speed of web 111. Referring to FIG. 4, details of the gel-like matrix production device 9 used in combination with the culture vessel 8 are shown. The device 9 consists of a container 72 containing an aquarium 200 equipped with an aquarium inlet 202 for filling the aquarium 200 with a gel-like solution. Inlet 202 also serves as an outlet. Exit line 20
A valve 204 located at 6 is made in device 9 and regulates flow through pipe 70 to container 8 . The solution in bath 200 is a dilute solution of calcium chloride prepared as hereinafter referred to and used to gel sodium alginate droplets containing eukaryotic cells.

小滴作製装置208は水槽200の上にある。
空間210で区切られた構造と分離した隔室21
2より構成される。複数の中空の針214は空間
210から空間212を通つて延び、水槽200
の上に位置する円錐状開口部218内に出る場所
の小滴作製装置208の底壁216を貫通する。
それぞれの中空の針と底壁216の間にある環状
の空間は隔室212と円錐状開口部218間の空
気通路を与える。空間210には導管220を通
して、ゲル状溶液、例えばアルギン酸ナトリウ
ム、に入つた動物培養細胞を移送するため、任意
にはポンプ(図示せず)が使われて、給送され
る。空間212には空気取り入れ口管222と付
属のフイルター容器224とによつて給送され
る。小滴作製装置208はポリカーボンやポリサ
ルホンのような透明なプラスチツクにより組立て
られる。中空針214の内径と、管222を通し
て注入される空気圧、空間210内に含有するゲ
ル化溶液の粘度はともに装置9での小滴の大きさ
を決定する。
Droplet making device 208 is above the water tank 200.
Structure divided by space 210 and separate compartment 21
Consists of 2. A plurality of hollow needles 214 extend from space 210 through space 212 and connect to aquarium 200 .
It penetrates the bottom wall 216 of the droplet production device 208 where it exits into a conical opening 218 located above.
The annular space between each hollow needle and the bottom wall 216 provides an air passage between the compartment 212 and the conical opening 218. Space 210 is fed through conduit 220, optionally using a pump (not shown), to transport cultured animal cells in a gel-like solution, such as sodium alginate. Space 212 is supplied by an air intake pipe 222 and an associated filter container 224 . Droplet generator 208 is constructed from a transparent plastic such as polycarbon or polysulfone. The inner diameter of the hollow needle 214, the air pressure injected through the tube 222, and the viscosity of the gelling solution contained within the space 210 together determine the droplet size in the device 9.

上記の装置は連続または断続的に新鮮な培地を
与える一方、動物細胞を含有する微小担体を作製
し、固定化または非固定化細胞を高密度にまで培
養するのに用いられる。真核動物細胞を含有する
保形ゲル化マトリツクスを作製するための装置9
は任意の成分である。希望するならこれは装置か
らはずしてもよい。微小担体または浮遊培養は
別々に調製でき例えば入口116より培養容器に
注入できる。
The above-described device is used to create microcarriers containing animal cells and to culture immobilized or non-immobilized cells to high density while continuously or intermittently providing fresh medium. Apparatus 9 for producing a shape-retaining gel matrix containing eukaryotic cells
is an arbitrary component. This can be removed from the device if desired. Microcarriers or suspension cultures can be prepared separately and, for example, injected into the culture vessel through the inlet 116.

本発明の操作の典型的な順席をこれから記す。
この装置をオートクレーブなどで滅菌する前に、
上述のようにカバー部品12を頭部16に封す
る。滅菌後、水かき駆動と制御部品14を板10
0のカバー部品12の上にボルトでしめつけ、等
張食塩水を例えば入口116を通して容器内にポ
ンプで注入する。バルブ38と62を閉じ食塩水
を例えば入口の連結66のちようど下のレベルま
で満たせる。
A typical sequence of operation of the present invention will now be described.
Before sterilizing this device in an autoclave, etc.
Cover part 12 is sealed to head 16 as described above. After sterilization, the webbed drive and control parts 14 are attached to the plate 10.
0 and the isotonic saline solution is pumped into the container through the inlet 116, for example. Valves 38 and 62 are closed and the saline solution can be filled, for example after inlet connection 66, to the lower level.

例えば単クローン抗体を生成する培養ハイブリ
ドーマなどの動物細胞培養における、例えば1.2
%アルギン酸ナトリウムのような溶液を、それが
空間210を満たし中空の針214を通る導管2
20を通して注入する。一つの適切なゲル状溶液
を与える速度は1時間あたり6リツトルである。
空気または無毒気体は例えば1時間あたり70立方
フイートの速度で管222を通して注入されそこ
で空間212が満たされ、壁216の環状開口部
を通つて中空の針214を通過する。円錐状開口
部218は空気の流れによつて230に記したア
ルギン酸ナトリウムの小滴を、例えば直径500−
1000ミクロンのレベルに切断する作用がある。前
もつて入口導管202を通して塩化カルシウム
1.2%溶液で満たしてある水槽200が水滴を受
ける。溶液に接触すると小滴のアルギン酸ナトリ
ウムは水槽200のカルシウムイオンと反応して
微小担体として働く多数の保形マトリツクスを形
成する。保形アルギン酸カルシウムゲル小球また
は、他の形は連続してまたは断続的に、上で参照
した併願の米国特許出願第579494号に発表したよ
うに出口206,バルブ204,導管70と連結
する入口6を通り容器8の食塩水に入り、そこで
膨張する。ゲル小球はバルブ62を開き、以前の
食塩水を排出し、新しい食塩水を例えば入口11
6より注入することにより新しい食塩水で数回洗
浄できる。この時点で容器8は動物細胞を含有す
るアルギン酸カルシウムゲル小球が微小担体とし
て働くように細胞増殖のための培地で満たされ
る。しかし、ゲル小球のまわりに半透過性膜を形
成しゲルを液化することにより大量移送と細胞増
殖を促進することが直前に参照したアメリカ特許
出願第579494号とアメリカ特許第4352883号とに
発表したように、望ましい。
e.g. 1.2 in animal cell culture, e.g. cultured hybridomas producing monoclonal antibodies.
% sodium alginate, which fills the space 210 and passes through the hollow needle 214 through the conduit 2.
Inject through 20. One suitable gel solution rate is 6 liters per hour.
Air or non-toxic gas is injected through tube 222 at a rate of, for example, 70 cubic feet per hour, filling space 212 and passing through hollow needle 214 through an annular opening in wall 216. The conical opening 218 allows a flow of air to form droplets of sodium alginate as noted at 230, e.g.
It has the ability to cut at the 1000 micron level. Calcium chloride is then introduced through the inlet conduit 202.
A water tank 200 filled with 1.2% solution receives the water droplets. Upon contact with the solution, the droplets of sodium alginate react with the calcium ions in the water bath 200 to form a large number of shape-retaining matrices that act as microcarriers. Shape-retentive calcium alginate gel globules or other shapes may be connected continuously or intermittently to outlet 206, valve 204, and inlet 70 as disclosed in co-pending U.S. Patent Application No. 579,494, referenced above. 6 and enters the saline solution in container 8, where it expands. The gel globule opens the valve 62, drains the previous saline solution and introduces new saline solution into the inlet 11, for example.
It can be washed several times with fresh saline by injecting from 6. At this point, the container 8 is filled with a medium for cell growth such that the calcium alginate gel globules containing animal cells act as microcarriers. However, formation of a semi-permeable membrane around the gel globules and liquefaction of the gel promotes bulk transport and cell proliferation as disclosed in the just-referenced U.S. Patent Application No. 579,494 and U.S. Patent No. 4,352,883. As you did, desirable.

膜形成のためにゲル小球の入つた食塩水を第三
出口58のバルブ62を通して第三出口58,第
一出口34のそれぞれの排出する。孔あきスクリ
ーンであるシリンダー42のためにこの工程でゲ
ル状小球は失なわれない。その後、ポリリジンや
ポリオルニチンのようなポリカチオン溶液を例え
ば穴116を通して容器8に注入する。ポリカチ
オンはアルギン酸カルシウムゲル化、保形マトリ
ツクスの表面の負電荷と反応して、それぞれ半透
過性膜を形成する。同じポリカチオンのいろいろ
な濃度であるいは異なるポリカチオンで1度また
はそれ以上の処理の後、液相を再び出口58、導
管60およびバルブ62を通して排出する。アル
ギン酸の希釈溶液を容器に注入し微小カプセル上
の正荷電を中和するのが望ましい。動物細胞を含
有する微小カプセルをカプセル内からカルシウム
イオンを除きそれによつてゲルを液化するために
クエン酸またはキレート剤の溶液で洗浄するのが
望ましい。
For film formation, the saline containing the gel globules is discharged from the third outlet 58 and the first outlet 34 through the valve 62 of the third outlet 58, respectively. No gel globules are lost in this process due to the cylinder 42 being a perforated screen. Thereafter, a polycation solution such as polylysine or polyornithine is injected into the container 8 through the hole 116, for example. The polycations react with the negative charges on the surface of the calcium alginate gelation and shape retention matrix to form a semi-permeable membrane, respectively. After one or more treatments with different concentrations of the same polycation or with different polycations, the liquid phase is again discharged through outlet 58, conduit 60 and valve 62. Preferably, a dilute solution of alginic acid is injected into the container to neutralize the positive charges on the microcapsules. It is desirable to wash the microcapsules containing the animal cells with a solution of citric acid or a chelating agent to remove calcium ions from within the capsule, thereby liquefying the gel.

荷電一中和液を除去しカプセルを食塩水で数回
洗浄した後、培地を入口110を通してバルブ6
2,38を閉じ、バルブ54を開けて注入する。
培地が導管46の開口末端48まで満たされた
時、培地は孔あきスクリーンであるシリンダー4
2を通過し導管46の下に流れバルブ54、管接
続部分56、それに結合した管(図示せず)を通
過する。容器はこのように、例えば20リツトルの
培地と5リツトルの微小カプセルであわせて25リ
ツトルで満たされる。
After removing the charged neutralizing solution and washing the capsule several times with saline, the medium is passed through inlet 110 to valve 6.
2 and 38, and open the valve 54 to inject.
When the medium is filled to the open end 48 of the conduit 46, the medium passes through the cylinder 4, which is a perforated screen.
2 and under the conduit 46 through the valve 54, the tube connection 56, and the tube (not shown) connected thereto. The container is thus filled with, for example, 20 liters of medium and 5 liters of microcapsules, totaling 25 liters.

他にも、前もつて作製した細胞を含有した微小
担体や従来の浮遊培養も封板100内の適切な入
口を通して容器8内に直接注入できる。
Alternatively, prefabricated cell-containing microcarriers or conventional suspension cultures can also be directly injected into the container 8 through a suitable inlet in the sealing plate 100.

この時点で制御器302が働き、加速制御ノブ
304と回転速度制御ノブ305がモーター30
0を働かせる。制御器302の制御の下、磁気駆
動部品がモーター300の駆動で駆動部品108
とシヤフト109のゆつくりした回転を開始さ
せ、水かき111がゆつくり回転速度を上げてゆ
く。これは容器に含有される微小カプセルおよ
び/または動物細胞の障害を最小にする。培養の
過程で、培地は定期的に出口58を通してバルブ
62を開け排出され、入口110を経て新しい培
地に置換される。容器内の圧力は出口112によ
つて大気圧の近くに保持される。酸素プローブま
たはPHプローブは入口114と管132を通して
挿入され培地の気体の分圧または他の状態をモニ
ターする。容器の頭部空間の気体の組成は入口1
18を通して空気、二酸化炭素および酸素などの
気流の注入により制御される。カプセル化した培
養細胞を増殖させるとき、もし希望するならば併
願した米国特許出願第579493号に発表してあるよ
うに培養液は入口112と付属の噴出頭152を
通して酸素化できる。
At this point, the controller 302 is activated, and the acceleration control knob 304 and rotational speed control knob 305 are activated to control the motor 30.
Make 0 work. Under the control of the controller 302, the magnetic drive component is driven by the motor 300 to drive the drive component 108.
Then, the shaft 109 starts to slowly rotate, and the web 111 slowly increases the rotation speed. This minimizes disturbance to the microcapsules and/or animal cells contained in the container. During the cultivation process, the medium is periodically discharged through the outlet 58 by opening the valve 62 and replaced with fresh medium through the inlet 110. The pressure within the container is maintained near atmospheric pressure by outlet 112. Oxygen or PH probes are inserted through inlet 114 and tube 132 to monitor gas partial pressure or other conditions in the medium. The composition of the gas in the head space of the container is
controlled by the injection of airflow through 18, such as air, carbon dioxide and oxygen. When growing encapsulated cultured cells, the culture medium can be oxygenated, if desired, through the inlet 112 and associated spout head 152, as disclosed in co-filed US patent application Ser. No. 579,493.

培養液の連続的な補充は入口110を通して培
養液を供給することにより簡単に遂行できる。容
器8の液量が増大すると、過剰の培地は導管46
から出口50を通りバルブ54を通つて排出され
る。培地中の微小担体や遊離細胞は孔あきスクリ
ーン(シリンダー)42の開口部より通過せず従
つて容器内に保持される。微小カプセルの穴がカ
プセル内の細胞によつて生成される興味深いタン
パクがカプセル膜を通過できるならば、タンパク
は培地より精製できる。この場合、これらのタン
パクの生成時期に、細胞には一度に培地が与えら
れるが、連続的に与えられ、容器から第三出口5
8とバルブ62かまたは導管46を経て出口50
を通りバルブ54を通つて排出される使用済み培
地からこのタンパクが合併される。膜の孔がもし
全部または大部分のタンパクが微小カプセル内
に、培養の最後の時期に、保持されるように制御
されるならば第一出口34のバルブ38を開け、
容器の全量を雄管接続部分40に接続している管
(図示せず)を通して合併されるのが好ましい。
タンパクは微小カプセルを破壊しそれに含まれて
いた細胞と他の成分に分離して採取する。
Continuous replenishment of culture medium can be easily accomplished by supplying culture medium through inlet 110. As the volume of liquid in container 8 increases, excess medium is drained into conduit 46.
from there through outlet 50 and through valve 54. Microcarriers and free cells in the medium do not pass through the openings of the perforated screen (cylinder) 42 and are therefore retained within the container. If the pores in the microcapsule allow the interesting protein produced by the cells within the capsule to pass through the capsule membrane, the protein can be purified from the culture medium. In this case, during the period of production of these proteins, the cells are given medium at once, but continuously, and from the container to the third outlet 5.
8 and outlet 50 via valve 62 or conduit 46.
This protein is merged from the spent medium which is discharged through valve 54. If the pores of the membrane are to be controlled such that all or most of the protein is retained within the microcapsules at the end of the culture, open the valve 38 of the first outlet 34;
Preferably, the entire volume of the container is merged through a tube (not shown) connecting to the male tube connection portion 40.
The protein is collected by destroying the microcapsule and separating it into the cells and other components contained within it.

本発明はその発想と範囲に含まれる他の特定の
形式をもつ形態をも含有しうる。
The invention may also include forms having other specific forms within its spirit and scope.

従つて、他の実施態様も本特許請求の範囲に含
まれる。
Accordingly, other implementations are within the scope of the following claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図1は本発明の微小担体−固定化細胞培養容器
の透視および部分的断面の分解部品配列図であ
る。図2は図1の容器の、典型的な入口の構造を
描写したカバーの詳細な透視図である。図3は図
1の容器の、微小担体または細胞を回収し、採収
または置換のための培地の排出および、容器内に
一定量の培地を自動的に保持するための容器の出
口部分を描写した詳細図であり、図4は固定化細
胞を含有する、保形ゲル小球または他の成形物作
製するための装置全体の詳細図である。 符号の説明、8……培養容器、9……小滴形成
部品(ゲル状マトリツクス作製装置)、10……
側壁、12……カバー部品、14……水かき推進
および制御部品、16……開口頭部、18……取
つ手、20……取つ手、22……支持、24……
封、26……輪ぶち、30……培養培地中に入つ
ている多数の細胞,微小カプセル又は微小担体、
又は他の液体、32……容器8の底壁、34……
第一出口、36……導管、38……バルブ、40
……雄管接続部分、42……シリンダー(第一お
よび第二の各孔性手段)、44……ふた、46…
…導管、48……上部開口末端(第二出口)、4
9……連結、50……出口、54……バルブ、5
6……管接続部分、58……第三出口、60……
導管、62……バルブ、64……雄先細り管接続
部分、66……入口、68……連結、70……パ
イプ(導管)、72……容器、100……封板、
102……かぎ部品、104……かぎ、108…
…磁気駆動部品、109……シヤフト、110…
…入口、111……水かき、112……入口、1
13……水かき片、114……入口、115……
水かき片、116……入口、118……入口、1
20……入口、112……培地注入線、124…
…フイルター入れ、126……雄管接続部分、1
28……付着管、130……フイルター入れ、1
32……管、134……連結、135……管、1
36……雌連結、138……管、140……管、
142……フイルター部品、144……フイルタ
ー部品、146……雄管接続部分、148……雄
管接続部分、150……導管、152……小孔噴
出頭、200……水槽、202……入口、204
……バルブ、206……出口、208……小滴作
製装置、210……空間、212……隔室、21
4……中空の針、216……底壁、218……円
錐状開口部、220……導管、222……空気取
り入れ口管、224……フイルター容器、230
……アルギン酸ナトリウムの小滴、300……電
気モーター、302……制御器、304……ノ
ブ、305……ノブ、306……基底板、308
……支持シヤフト、310……駆動箱。
FIG. 1 is a perspective and partially cross-sectional exploded parts arrangement view of the microcarrier-immobilized cell culture vessel of the present invention. FIG. 2 is a detailed perspective view of the cover of the container of FIG. 1 depicting a typical inlet structure. Figure 3 depicts the outlet portion of the vessel of Figure 1 for collecting microcarriers or cells, ejecting the medium for collection or replacement, and automatically retaining a certain amount of medium within the vessel. FIG. 4 is a detailed view of the entire apparatus for making shape-retaining gel globules or other moldings containing immobilized cells. Explanation of symbols, 8... Culture container, 9... Small droplet forming part (gel matrix production device), 10...
side wall, 12...cover part, 14...webbed propulsion and control part, 16...opening head, 18...handle, 20...handle, 22...support, 24...
Seal, 26...Ring, 30...Multiple cells, microcapsules or microcarriers contained in the culture medium,
or other liquid, 32...bottom wall of container 8, 34...
First outlet, 36... Conduit, 38... Valve, 40
...male tube connection part, 42 ... cylinder (first and second porous means), 44 ... lid, 46 ...
...Conduit, 48...Top opening end (second outlet), 4
9... Connection, 50... Outlet, 54... Valve, 5
6...Pipe connection part, 58...Third outlet, 60...
Conduit, 62... Valve, 64... Male tapered pipe connection part, 66... Inlet, 68... Connection, 70... Pipe (conduit), 72... Container, 100... Sealing plate,
102...Key parts, 104...Key, 108...
...Magnetic drive part, 109...Shaft, 110...
...Entrance, 111...Webbed, 112...Entrance, 1
13... Webbed piece, 114... Entrance, 115...
Webbed piece, 116...Inlet, 118...Inlet, 1
20... Inlet, 112... Culture medium injection line, 124...
...Filter insert, 126...Male pipe connection part, 1
28...Adhesion tube, 130...Filter insert, 1
32...Pipe, 134...Connection, 135...Pipe, 1
36...Female connection, 138...Pipe, 140...Pipe,
142... Filter parts, 144... Filter parts, 146... Male tube connection part, 148... Male pipe connection part, 150... Conduit, 152... Small hole spout head, 200... Water tank, 202... Inlet , 204
... Valve, 206 ... Outlet, 208 ... Droplet production device, 210 ... Space, 212 ... Compartment, 21
4... Hollow needle, 216... Bottom wall, 218... Conical opening, 220... Conduit, 222... Air intake tube, 224... Filter container, 230
... droplet of sodium alginate, 300 ... electric motor, 302 ... controller, 304 ... knob, 305 ... knob, 306 ... base plate, 308
...Support shaft, 310...Drive box.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 培地中に入れられた微小担体に固定化された
動物細胞を培養するための装置であつて: 前記培地と前記微小担体に固定化された動物細
胞を保持するための空間を限定する底壁と側壁を
持つ容器; 前記容器に培養液を導入するための手段; 前記容器の底壁に隣接した、培地と微小担体に
固定化された細胞の除去を行なうに十分な大きさ
の第一出口を有する手段; 該空間から過剰の培地を排出することによつて
前記容器中の培養液量を制御するための底壁の上
に位置する第二出口を限定する手段; 前記空間から液を排出するための第三出口を限
定する前記容器の底壁に隣接する手段; 前記微小担体に固定化された細胞の通過を阻止
するが前記培地の通過を許すに十分な大きさの開
口部を有する第一多孔性手段であつて、第二出口
と前記空間の間に位置する手段;および 前記微小担体に固定化された細胞の通過を阻止
するが前記培地の通過を許すに十分な大きさの開
口部を有する第二多孔性手段であつて、第三出口
と前記空間の間に位置する手段からなる装置。 2 前記動物細胞と前記培地を撹拌するための前
記空間内にある水かき、前記水かきを回転させる
駆動手段、及び前記細胞または前記微小担体の損
傷を最小限にするために前記水かきの回転加速度
を調節するための制御手段を有する特許請求の範
囲第1項の装置。 3 さらに、微小担体−固定化動物細胞を前記空
間に注入するための第一入口より構成される特許
請求の範囲第1項の装置。 4 さらに、動物細胞を含有する複数の保形マト
リツクスを作製するための一体となつた手段と前
記空間内へ前記保形マトリツクスを移送するため
の前記第一入口と連絡している導管手段より構成
される特許請求の範囲第3項の装置。 5 さらに、前記容器中の前記マトリツクスのま
わりに膜を作製するために前記保形マトリツクス
を被覆する成分を含有する液体を前記容器に導入
する第二入口より構成される特許請求の範囲第4
項の装置。 6 第二出口を有する前記手段が前記容器内の第
二出口のレベルを調節するための手段を有する特
許請求の範囲第1項の装置。 7 微小担体を形成し、微小担体に固定化された
動物細胞を培養する装置であつて: 液体を保持するための空間を限定する底壁と側
壁のある容器; 前記容器に液体を導入する手段; 培地,前記動物細胞および前記微小担体を除去
させるに十分な大きさの第一出口を有する前記容
器の底壁に隣接する手段; 前記空間から過剰の培地を排出することによつ
て培養液量を制御するための前記底壁上部に位置
する第二出口を限定する手段; 前記空間から液を排出するための第三出口を限
定する前記容器の底壁に隣接する手段; 前記微小担体の通過を阻止するが前記培地の通
過を許すに十分な大きさの開口部を有する第一多
孔性手段であつて、第二出口と前記空間の間に位
置する手段; 前記細胞あるいは微小担体の通過を阻止するが
前記培地の通過を許すに十分な大きさの開口部を
有する第二多孔性手段であつて、第三出口と前記
空間の間に位置する手段; 分散させた動物細胞を含有する複数の保形マト
リツクスを作製するための一体となつた手段;お
よび 前記マトリツクス作製手段から前記容器の中へ
前記保形マトリツクスを移送するための導管手段
よりなる装置。 8 さらに、前記容器内の前記マトリツクスのま
わりに膜を形成するために前記保形マトリツクス
を被覆するための成分を含有する液体を前記容器
へ導入するための第二入口より構成される特許請
求の範囲第7項の装置。 9 さらに、その中に含有される液体を撹拌する
ための容器内の水かきと前記水かきを回転させる
ための駆動手段と前記容器内にある液体に含有さ
れる微小担体と細胞への損傷を最小にするために
前記水かきの回転加速度を調節するための制御手
段を有する特許請求の範囲第7項の装置。 10 動物細胞を分散させた保形マトリツクスを
形成するための一体となつた手段が、複数の動物
細胞を含有するゲル状物質の溶液を保持するため
の空間、前記空間と連絡する複数の導管であつて
その各々が該空間の下に配置された開口部を有す
る導管、前記導管を通してゲル状物質を押出すた
めの手段、該ゲル状物質の流れを複数の小滴に分
離するため前記ゲル状物質の流れに干渉させるた
めの前記開口部に隣接する空気の通路を持つ手
段、および前記小滴を保形マトリツクスに変換さ
せるためのゲル状溶液を保持する貯蔵器からなる
特許請求の範囲第7項の装置。 11 さらに、前記容器内の前記マトリツクスの
まわりに膜を形成するために前記保形マトリツク
スを被覆するための成分を含有する液体を前記容
器に導入するための第二入口より構成される特許
請求の範囲第10項の装置。
[Scope of Claims] 1. A device for culturing animal cells immobilized on microcarriers placed in a medium, comprising: a container having a bottom wall and side walls defining a space; means for introducing a culture medium into said container; a container adjacent to the bottom wall of said container sufficient to effect the removal of the culture medium and cells immobilized on the microcarriers; means having a first outlet sized; means defining a second outlet located on the bottom wall for controlling the volume of culture medium in said container by draining excess medium from said space; means adjacent to the bottom wall of the container defining a third outlet for evacuation of fluid from the space; means large enough to prevent the passage of cells immobilized on the microcarriers but to allow passage of the medium; a first porous means having an aperture located between the second outlet and the space; and means for blocking the passage of cells immobilized on the microcarrier but for preventing the passage of the medium. a second porous means having an opening of sufficient size to permit the second porous means to be located between the third outlet and said space. 2. A web located in the space for stirring the animal cells and the medium, a driving means for rotating the web, and adjusting the rotational acceleration of the web to minimize damage to the cells or the microcarriers. 2. The apparatus of claim 1, further comprising control means for controlling the apparatus. 3. The device of claim 1, further comprising a first inlet for injecting microcarrier-immobilized animal cells into the space. 4 further comprising integrated means for producing a plurality of shape-retaining matrices containing animal cells and conduit means communicating with the first inlet for transporting the shape-retaining matrices into the space; The apparatus according to claim 3. 5. Claim 4 further comprising a second inlet for introducing into said container a liquid containing a component that coats said shape-retaining matrix to create a membrane around said matrix in said container.
Section equipment. 6. The device of claim 1, wherein said means having a second outlet includes means for adjusting the level of the second outlet within said container. 7. An apparatus for forming microcarriers and culturing animal cells immobilized on the microcarriers, comprising: a container having a bottom wall and side walls defining a space for holding a liquid; means for introducing the liquid into the container; means adjacent the bottom wall of the container having a first outlet of sufficient size to allow removal of the medium, the animal cells and the microcarriers; reducing the volume of culture medium by draining excess medium from the space; means for defining a second outlet located on the top of said bottom wall for controlling the flow of liquid; means adjacent to the bottom wall of said container for defining a third outlet for discharging liquid from said space; passage of said microcarriers; a first porous means located between the second outlet and the space, the means having an opening of sufficient size to prevent the passage of the medium, but permit the passage of the cells or microcarriers; a second porous means located between the third outlet and the space, the second porous means having an opening of sufficient size to prevent the passage of the medium, the second porous means being located between the third outlet and the space; containing dispersed animal cells; an integral means for producing a plurality of shape-retaining matrices; and conduit means for transporting the shape-retaining matrices from the matrix-producing means into the container. 8. Further comprising a second inlet for introducing into the container a liquid containing a component for coating the shape-retaining matrix to form a film around the matrix in the container. Equipment of scope 7. 9. Furthermore, a web within the container for stirring the liquid contained therein, a driving means for rotating the web, and a method that minimizes damage to microcarriers and cells contained in the liquid within the container. 8. Apparatus according to claim 7, further comprising control means for adjusting the rotational acceleration of said web. 10 An integrated means for forming a shape-retaining matrix in which animal cells are dispersed includes a space for holding a solution of a gel-like substance containing a plurality of animal cells, and a plurality of conduits communicating with the space. a conduit, each having an opening disposed below the space; means for forcing a gel-like material through the conduit; Claim 7 comprising means having an air passage adjacent said opening for interfering with the flow of material, and a reservoir holding a gel-like solution for converting said droplet into a shape-retaining matrix. Section equipment. 11. The invention further comprises a second inlet for introducing into the container a liquid containing a component for coating the shape-retaining matrix to form a film around the matrix in the container. Equipment of scope 10.
JP18652385A 1984-08-24 1985-08-24 Container for culturing cell on minute carrier or in capsule Granted JPS61108371A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US64419184A 1984-08-24 1984-08-24
US644191 1984-08-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61108371A JPS61108371A (en) 1986-05-27
JPS6260074B2 true JPS6260074B2 (en) 1987-12-14

Family

ID=24583842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18652385A Granted JPS61108371A (en) 1984-08-24 1985-08-24 Container for culturing cell on minute carrier or in capsule

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS61108371A (en)
DE (1) DE3529203A1 (en)
GB (1) GB2163453A (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0628595B2 (en) * 1985-03-29 1994-04-20 株式会社日立製作所 Incubator
GB8515629D0 (en) * 1985-06-20 1985-07-24 Celltech Ltd Fermenter
JPS6423888A (en) * 1987-07-16 1989-01-26 Etsuko Kakizaki Culture vessel with micro-cellular wall
DE102008039812A1 (en) * 2008-08-25 2010-03-04 Yvonne Ibold Cell culture vessel with container, useful to extract cells, comprises inlet opening to absorb cell suspension in container, opening for applying pressure difference to suck liquid, and microcarrier comprising material to adhere cell
WO2014110512A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 Pbs Biotech, Inc. Method and apparatus for the use of micro-carriers in a disposable bioreactor system
FR3068361B1 (en) * 2017-06-30 2021-10-15 Univ Paris Diderot Paris 7 FLUIDIC SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF EXTRACELLULAR VESICLES AND ASSOCIATED PROCESS

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50125083A (en) * 1974-03-27 1975-10-01
JPS559751A (en) * 1978-07-06 1980-01-23 Nakajima Seisakusho:Kk Agitation and fermentation equipment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4184916A (en) * 1977-11-14 1980-01-22 Monsanto Company Continuous cell culture system
AU6156780A (en) * 1979-08-24 1981-04-09 G.D. Searle & Co. Stack plate culture
US4355906A (en) * 1981-04-03 1982-10-26 Bellco Glass Inc. Stirring apparatus for cell culture

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50125083A (en) * 1974-03-27 1975-10-01
JPS559751A (en) * 1978-07-06 1980-01-23 Nakajima Seisakusho:Kk Agitation and fermentation equipment

Also Published As

Publication number Publication date
GB2163453A (en) 1986-02-26
DE3529203A1 (en) 1986-02-27
JPS61108371A (en) 1986-05-27
GB8520929D0 (en) 1985-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Feder et al. The large-scale cultivation of mammalian cells
US5026650A (en) Horizontally rotated cell culture system with a coaxial tubular oxygenator
US6080581A (en) Culture vessel for growing or culturing cells, cellular aggregates, tissues and organoids and methods for using same
US4988623A (en) Rotating bio-reactor cell culture apparatus
US5989913A (en) Culture vessel for growing or culturing cells, cellular aggregates, tissues and organoids and methods for using the same
US3647632A (en) Apparatus for cell culture
US3821087A (en) Cell culture on semi-permeable tubular membranes
US3883393A (en) Cell culture on semi-permeable tubular membranes
US5040960A (en) Apparatus for preparing encapsulated bodies
JP3030516B2 (en) Spin filter for removing cell-free culture medium from suspension cell culture systems
US6642019B1 (en) Vessel, preferably spherical or oblate spherical for growing or culturing cells, cellular aggregates, tissues and organoids and methods for using same
WO2000000586A1 (en) Bioreactor and cell culturing processes using the bioreactor
JPS6023834B2 (en) fermentation vessel
JP2777385B2 (en) Biological cell culture method, culture system and culture device
JPS60210982A (en) Method and apparatus for culturing cell of human, animal andplant, and hybrid cell and microorganism
JPH0276569A (en) Cell culture apparatus
JP3171634B2 (en) A reaction device that performs a biological reaction using a biocatalyst
JPH06510205A (en) Biomass particle growth method and device
CN111363680A (en) Pulse stirring type bioreactor for secretion, separation and collection of exosome
US4673650A (en) Protein harvesting system
JPS6260074B2 (en)
CN210140594U (en) Bioreactor for secretion, separation and collection of exosome
JPH0327195B2 (en)
JP2690144B2 (en) Membrane cell culture device
JPH0677517B2 (en) Floating cell culture device