KR102604994B1 - 바이오반응기 시스템에서 사용하기 위한 관류 장치 - Google Patents

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Abstract

바이오반응기 내의 마이크로캐리어들 상에서 세포 배양의 성장 동안 바이오반응기로부터 유체 매질을 회수하기 위한 관류 장치가 개시된다. 마이크로캐리어 상에 수용된 바이오반응기에서 세포를 배양하는 방법이 또한 개시되어 있다. 관류 장치는 필터 부재에 부착된 중공 관형 부재를 포함한다. 필터 부재는 바이오반응기로부터 비교적 높은 유량으로 유체 매질을 회수할 수 있는 공극 크기 및 체적을 갖는다.

Description

바이오반응기 시스템에서 사용하기 위한 관류 장치
관련 출원
본 출원은 출원일이 2017 년 9 월 29 일인 미국 가출원 특허 제 62/565,187 호에 기초하고 우선권을 주장하며, 이는 본원에서 참고로 전체적으로 합체되어 있다.
생물학적 반응 또는 공정이 실험실 또는 산업 규모로 수행될 수 있는 장치 인 바이오반응기는 생물약제 산업 내에서 널리 사용된다. 바이오반응기는 바이오반응기에 공급된 생물학적 물질이 반응 시간이 끝날 때까지 바이오반응기에 남아있는 일괄 적용에 사용될 수 있다. 대안적으로, 바이오반응기는 관류 적용(perfusion application)에 사용될 수 있으며, 여기서 바이오반응기에 수용된 유체 매질은 유체 매질 내에 수용된 영양소를 보충하기 위해 그리고 공정동안 발생하는 해로운 부산물을 가능하게 제거하기 위해 주기적으로 또는 연속적으로 제거되고 바이오반응기에 재공급된다.
일부 바이오반응기 시스템에서, 마이크로캐리어는 바이오반응기에 첨가되어 세포 성장을 촉진시킨다. 예컨대, 세포는 추가 성장 및 전파를 위해 마이크로캐리어의 표면에 부착될 수 있다. 이러한 방식으로, 마이크로캐리어는 반응기 내에서 세포 배양 성장을 위한 더 큰 표면적을 제공할 수 있다. 실제로, 특정 동물 세포와 같은 일부 고정-의존성 세포는 성장하고 분열하기 위해 표면에 부착될 필요가 있다.
마이크로캐리어는 중합체를 포함하여 다양한 상이한 재료로 제조될 수 있다. 마이크로캐리어는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있고, 일부 적용에서 둥근 비드를 포함한다. 마이크로캐리어는 일반적으로 약 200 미크론 내지 약 350 미크론의 입자 크기를 가질 수 있다. 일부 시스템에서, 마이크로캐리어는 바이오반응기 시스템 내에서 성장 조건을 최적화하고 최대화하는 일반적인 교반에 의해 야기된 배지(culture medium) 내에 현탁된다.
마이크로캐리어를 수용하는 바이오반응기 시스템에서 과거에 경험된 하나의 문제점은 또한 마이크로캐리어를 제거하거나 마이크로캐리어 또는 마이크로캐리어 상에서 성장하는 세포를 손상시키지 않고 바이오반응기로부터 유체를 신속하게 제거하는 능력이다. 마이크로캐리어를 수용하는 바이오반응기 시스템으로부터 유량을 증가시키려고 시도하면, 부적절한 크기의 딥 관, 마이크로캐리어에 의한 막힘 및/또는 유동을 구동하는 펌프로부터 상류에 생성된 흡입 수두로 인해 관이 파손되어 유동이 방해되거나 차단될 수 있다.
이러한 점을 고려하여, 마이크로캐리어를 수용하는 바이오반응기로부터 유체 배지를 신속하게 제거하기 위한 장치 및 방법이 필요하다.
일반적으로, 본 발명은 바이오반응기 또는 반응기 내에서 성장중인 세포를 손상시키지 않으면서 비교적 높은 유량으로 바이오반응기로부터 유체 배지를 제거할 수 있는 관류 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 마이크로캐리어를 수용하는 비교적 높은 유량으로 바이오반응기로부터 유체 배지를 제거하도록 특별히 설계된 관류 장치에 관한 것이다. 아래에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 관류 장치는 마이크로캐리어 또는 마이크로캐리어에 부착된 세포를 제거하거나 손상시키지 않으면서 유체를 제거하기에 특히 적합하다. 본 발명은 또한 관류 장치가 세포의 보충 및 추가 성장을 위해 유체 배지를 제거하기 위해 사용되는 바이오반응기 시스템에서 세포 성장을 촉진하는 방법에 관한 것이다.
일 실시예에서, 예컨대, 본 발명은 바이오반응기로부터 유체를 관류시키기 위한 중공 관형 부재를 포함하는 관류 장치에 관한 것이다. 중공 관형 부재는 바이오반응기에 삽입하기에 충분한 길이를 가질 수 있다. 예컨대, 중공 관형 부재는 바이오반응기의 바닥을 향해 연장하기에 충분한 길이를 가질 수 있다. 중공 관형 부재는 바이오반응기의 상단부 또는 측부에 있는 포트를 통해 연장될 수 있다. 중공 관형 부재는 제 1 개구를 한정하는 제 1 단부 및 제 2 개구를 한정하는 제 2 반대편 단부를 갖는다. 제 2 개구는 바이오반응기에서 유체 매질로 삽입되고 유체 매질을 회수하기 위한 것이다. 중공 관형 부재의 제 2 개구는 바이오반응기로부터 원하는 체적 유량을 회수할 수 있도록 설계된 단면적을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 관류 장치는 중공 관형 부재의 제 2 단부에 위치되고 부착된 필터 부재를 추가로 포함한다. 필터 부재는 제 2 개구를 완전히 둘러싸고 봉입한다. 필터 부재는 중공 관형 부재의 제 2 단부를 지나 연장되고 봉입된 체적을 한정하는 길이를 갖는다. 봉입된 체적은 바이오반응기가 마이크로캐리어를 수용하는 경우에도 원하는 유체 유량에 충분한 크기이다. 예컨대, 일 실시예에서, 제 2 개구의 단면적과 필터 부재의 표면적 사이의 비는 약 1:5 내지 약 1:200, 예컨대 약 1:15 내지 약 1:100이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 필터 부재의 표면적은 유체가 중공 관형 부재로 들어갈 수 있게 하는 필터 부재의 다공성 부분의 총 표면적이다.
일 실시예에서, 필터 부재는 다공성 메시를 포함한다. 다공성 메시는 예컨대 스테인레스 강 스크린 또는 중합체 메시와 같은 스크린을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 메시는 약 60 미크론 초과, 예컨대 약 70 미크론 초과, 예컨대 약 80 미크론 초과의 평균 공극 크기(pore size)를 갖는다. 예컨대, 메시의 평균 공극 크기는 약 60 미크론 내지 약 150 미크론일 수 있다. 일 실시예에서, 메시상의 공극은 모두 일반적으로 균일한 크기를 갖는다. 일 실시예에서, 메시의 공극 크기는 약 60 미크론 내지 약 150 미크론이다.
중공 관형 부재 및 제 2 개구는 일반적으로 약 2mm 초과, 예컨대 약 4mm 초과, 예컨대 약 8mm 초과, 예컨대 약 10mm 초과, 예컨대 약 12mm 초과, 예컨대, 약 14mm 초과, 예컨대 약 16mm 초과, 예컨대 약 18mm 초과, 예컨대 약 20mm 초과의 직경을 가질 수 있다. 중공 관형 부재의 직경은 일반적으로 약 50 mm 미만, 예컨대 약 30 mm 미만, 예컨대 약 20 mm 미만, 예컨대 약 14 mm 미만이다. 중공 관형 부재는 스테인레스 강 또는 중합체와 같은 다양한 재료로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 중공 관형 부재는 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 직선형이다. 대안적인 실시예에서, 중공 관형 구조는 제 2 단부가 바이오반응기에서 회전할 수 있는 임펠러를 방해하지 않는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 중공 관형 부재는 제 1 직선형 섹션, 제 2 직선형 섹션, 및 제 1 직선형 섹션과 제 2 직선형 섹션 사이에 위치된 각형 섹션을 포함할 수 있다. 각형 섹션은 약 25° 내지 약 45°의 각도로 제 1 직선형 섹션으로부터 연장될 수 있다. 유사하게, 각형 섹션은 약 25° 내지 약 45°의 각도로 제 2 직선형 섹션으로부터 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 직선형 섹션 및 제 2 직선형 섹션은 바이오반응기를 통해 연장되는 수직 축에 평행하다.
일 실시예에서, 중공 관형 부재는 또한 제 2 단부에 위치된 각형 부재를 포함할 수 있다. 중공 관형 부재는 각형 부재로 전이하는 직선형 부재를 포함할 수 있다. 각형 부재는 직선형 섹션에 대해 약 50° 내지 약 90°의 각도일 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 각형 부재는 중공 관형 부재의 단부에서 직각을 형성한다. 이와 관련하여, 관류 장치가 바이오반응기 내로 연장될 때, 각형 부재는 바이오반응기의 바닥을 향해 위치될 수 있고 일반적으로 바이오반응기의 바닥 표면과 평행할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 각형 부재는 필터 부재를 바이오반응기 내에 수용된 임펠러 아래에 배치하도록 설계될 수 있다.
일 실시예에서, 중공 관형 부재 및 필터 부재는 바이오반응기의 포트에 대한 살균 폐쇄 연결을 위해 완전히 봉입될 수 있다. 플라스틱의 가요성 벨로우즈는 중공 관형 부재 및 필터 부재를 봉입할 수 있다. 벨로우즈의 일 단부에는 살균 연결 포트가 부착될 수 있다. 바이오반응기 포트는 정합 살균 커넥터를 가질 수 있다. 바이오반응기와 벨로우즈의 정합 살균 커넥터가 연결되면, 벨로우즈가 접혀질 수 있고 필터 부재 및 중공 관형 부재가 바이오반응기 포트에 삽입될 수 있다.
일 실시예에서, 관류 장치는 바이오반응기의 측벽 또는 바닥 벽 상의 필터 부재를 포함할 수 있다. 필터 부재는 바이오반응기의 측벽 또는 바닥 벽 상의 메시 패치(mesh patch)일 수 있다. 가요성 원뿔은 바이오반응기로부터 유체를 출력하기 위해 메시 패치를 중공 관형 부재에 연결할 수 있다.
본 발명은 또한 바이오반응기 내에서 세포 배양을 성장시키는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 마이크로캐리어를 수용하는 바이오반응기 내에 세포를 접종하는 단계를 포함한다. 생물학적 세포는 연속적인 세포 성장을 위해 마이크로캐리어에 부착될 수 있다. 바이오반응기는 성장하는 세포 배양에 영양분 및 먹이를 제공하기 위한 유체 매질을 수용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 방법은 전술한 바와 같은 관류 장치를 사용하여 바이오반응기로부터 유체 매질을 연속적으로 또는 주기적으로 제거하는 단계를 추가로 포함한다. 일 실시예에서, 예컨대, 관류 장치는 하루에 약 20 L 초과, 예컨대 하루에 약 25 L 초과, 예컨대 하루에 약 30 L 초과, 예컨대, 하루에 약 35L 초과, 예컨대 하루에 약 40L 초과, 예컨대 하루에 약 45L 초과, 예컨대 하루에 약 50L 초과의 유량에서 유체 매질을 제거하도록 설계될 수 있다.
유체 매질이 바이오반응기로부터 제거됨에 따라, 새로운 유체 매질이 마이크로캐리어에 부착된 생물학적 세포의 성장을 더욱 촉진시키기 위해 바이오반응기에 첨가된다. 원하는 양의 세포 성장 후, 이형제가 바이오반응기에 첨가되어 세포가 마이크로캐리어로부터 분리되게 할 수 있다. 세포는 수확되어 필요에 따라 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 양태는 아래에서 더 상세하게 논의된다.
본 발명의 완전하고 가능한 개시는 첨부 도면을 참조하여, 본 명세서의 나머지 부분에서 보다 구체적으로 설명된다 :
도 1은 본 발명에 따른 바이오반응기 시스템의 일 실시예의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 관류 장치의 일 실시예의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 관류 장치의 다른 실시예의 측면도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 관류 장치에 부착된 필터 부재의 일 실시예의 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 필터 부재의 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따라 제조된 관류 장치의 다른 실시예의 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 바이오반응기 시스템의 다른 실시예의 사시도이다.
도 7a 내지 도 7c는 바이오반응기와 관류 장치 사이에 살균 폐쇄 연결을 갖는 바이오반응기 시스템의 일 실시예의 사시도이다.
도 8a는 본 발명에 따른 바이오반응기 시스템의 다른 실시예의 사시도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 바이오반응기 시스템과 함께 사용될 수 있는 관류 장치의 측면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 바이오반응기 시스템의 다른 실시예의 측면도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따라 제조된 관류 장치의 정확도의 시험으로부터 생성된 데이터를 도시한다.
본 명세서 및 도면에서 참조 문자의 반복 사용은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내는 것으로 의도된다.
본 논의는 단지 예시적인 실시예들의 설명이며, 본 발명의 더 넓은 양태들을 제한하는 것으로 의도되지 않는다는 것이 당업자에 의해 이해되어야 한다.
일반적으로, 본 발명은 바이오반응기에서 세포 및/또는 세포 생성물을 배양 및 증식시키기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 포유동물 세포와 같은 생물학적 세포는 바이오반응기 내에서 적합한 마이크로캐리어와 결합된다. 세포는 세포 성장을 촉진시키기 위해 마이크로캐리어에 부착된다. 바이오반응기는 유체 성장 매질과 같은 유체 매질을 포함한다. 생물학적 세포는 원하는 양의 세포가 바이오반응기로부터 수확될 수 있을 때까지 세포 생식 및 성장을 촉진하기 위해 적합한 조건 하에서 및 적절한 배지에서 배양된다.
본 발명에 따르면, 하나 이상의 마이크로캐리어를 수용하는 것에 추가하여, 바이오반응기는 세포 배양 공정 동안 관류 모드에서 작동되도록 설계된다. 특히, 바이오반응기 내에 수용된 유체 매질은 연속적으로 또는 적어도 주기적으로 제거 및 보충된다. 과거에는, 반응기 내에서 최적의 성장 조건을 유지하기에 충분한 유량으로 마이크로캐리어를 수용한 바이오반응기로부터 액체 매질을 제거하는데 문제가 있었다. 이와 관련하여, 본 발명은 마이크로캐리어를 제거하지 않고, 마이크로캐리어를 손상시키지 않고, 및/또는 바이오반응기 내에서 세포 배양을 손상시키지 않고 바이오반응기로부터 유체 매질을 신속하게 제거할 수 있는 관류 장치에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 바이오반응기 시스템의 일 실시예가 도시되어 있다. 바이오반응기 시스템은 바이오반응기(10)를 포함한다. 바이오반응기(10)는 유체 성장 매질 내에 현탁된 마이크로캐리어에 부착된 세포 배양을 수용하기 위한 바이오반응기 체적(12)을 포함하는 중공 용기 또는 컨테이너를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 바이오반응기 시스템은 임펠러(16)와 같은 교반기에 결합된 회전 가능한 샤프트(14)를 추가로 포함할 수 있다.
바이오반응기(10)는 다양한 상이한 재료로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 예컨대, 바이오반응기(10)는 스테인레스 강과 같은 금속으로 제조될 수 있다. 금속 바이오반응기는 일반적으로 재사용되도록 설계되었다.
대안적으로, 바이오반응기(10)는 가요성 중합체 필름으로 제조된 일회용 바이오반응기를 포함할 수 있다. 필름 또는 형상 순응 물질은 액체 불투과성일 수 있고 내부 친수성 표면을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 바이오반응기(10)는 원하는 형상을 취하기 위한 금속 컨테이너와 같은 강성 구조에 삽입되도록 설계된 가요성 중합체 필름으로 제조될 수 있다. 가요성 중합체 필름을 제조하는데 사용될 수 있는 중합체는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀 중합체를 포함한다. 대안적으로, 가요성 중합체 필름은 폴리아미드로 제조될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 가요성 중합체 필름은 상이한 중합체 물질의 다층으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 가요성 중합체 필름은 감마 조사될 수 있다.
바이오반응기(10)는 임의의 적합한 체적을 가질 수 있다. 예컨대, 바이오반응기(10)의 체적은 100 ml 내지 약 10,000 L 이상일 수 있다. 예컨대, 바이오반응기(10)의 체적(12)는 약 0.5 L 초과, 예컨대 약 1 L 초과, 예컨대 약 2 L 초과, 예컨대 약 3 L 초과, 예컨대 약 4 L 초과, 예컨대 약 5 L 초과, 예컨대 약 6 L 초과, 예컨대 약 7 L 초과, 예컨대 약 8 L 초과, 예컨대 약 10 L 초과, 예컨대 약 12 L 초과, 예컨대 약 15L 초과, 예컨대 약 20L 초과, 예컨대 약 25L 초과, 예컨대 약 30L 초과, 예컨대 약 35L 초과, 예컨대 약 40L 초과, 예컨대 약 45L 초과일 수 있다. 바이오반응기(10)의 체적은 일반적으로 약 20,000 L 미만, 예컨대 약 15,000 L 미만, 예컨대 약 10,000 L 미만, 예컨대 약 5,000 L 미만, 예컨대 약 1,000 L 미만, 예컨대 약 800 L 미만, 예컨대 약 600 L 미만, 예컨대 약 400 L 미만, 예컨대 약 200 L 미만, 예컨대 약 100 L 미만, 약 50 L 미만, 예컨대 약 40 L 미만, 예컨대 약 30 L 미만, 예컨대 약 20 L 미만, 예컨대 약 10 L 미만이다. 일 실시예에서, 예컨대 바이오반응기의 체적은 약 1 L 내지 약 5 L일 수 있다. 대안적인 실시예에서, 바이오반응기의 체적은 약 25 L 내지 약 75 L일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 바이오반응기의 체적은 약 1,000 L 내지 약 5,000 L일 수 있다.
임펠러(16)에 추가하여, 바이오반응기(10)는 생물학적 세포의 배양 및 증식을 허용하는 배플, 살포기, 가스 공급기, 포트 등과 같은 다양한 추가 장비를 포함할 수 있다. 또한, 바이오반응기 시스템은 압력, 거품, pH, 용존 산소, 용존 이산화탄소 등을 측정 및 모니터링하기 위한 다양한 프로브를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 바이오반응기(10)는 복수의 포트를 한정하는 상단부를 포함한다. 포트는 유체 및 다른 물질을 추가 및 제거하기 위해 바이오반응기(12) 내로 그리고 밖으로의 공급 라인 및 피드 라인을 허용할 수 있다. 또한, 바이오반응기 시스템은 바이오반응기(10) 내에서 배양물의 질량을 측정하기 위해 로드 셀과 관련하여 배치될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 복수의 포트는 바이오반응기(10)상의 상이한 위치에 위치될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 포트는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 바이오반응기의 측벽에 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 포트는 도 9에 도시된 바와 같이 바이오반응기의 바닥에 위치될 수 있다. 예컨대, 가요성 중합체 필름으로 제조된 바이오반응기는 용기의 바닥에 위치된 포트를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 바이오반응기(10)는 적어도 하나의 임펠러(16)에 부착된 회전 가능한 샤프트(14)를 포함할 수 있다. 회전 가능한 샤프트(14)는 샤프트(14) 및 임펠러(16)를 회전시키기 위해 모터에 결합될 수 있다. 임펠러(16)는 금속 또는 생체친화성 중합체와 같은 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 바이오반응기 시스템에 사용하기에 적합한 임펠러의 예는 하이드로포일 임펠러(hydrofoil impeller), 높은-견고성의 피치 블레이드 임펠러, 높은-견고성의 히드로포일 임펠러, 러쉬톤 임펠러(Rushton impeller), 피치 블레이드 임펠러, 온화한 해양 블레이드 임펠러(gentle marine-blade impeller) 등을 포함한다. 또한, 회전 샤프트(14)는 도 1에 도시된 바와 같이 단일 임펠러(16)에 결합될 수 있거나 2 개 이상의 임펠러에 결합될 수 있다. 2 개 이상의 임펠러를 수용할 때, 임펠러는 회전 샤프트(14)를 따라 이격될 수 있다. 일 실시예에서, 임펠러(16)는 마이크로캐리어에 부착된 생물학적 세포를 손상시키지 않고 유체 매질 내 현탁액에 수용된 마이크로캐리어를 유지하는데 충분한 양으로 회전시킨다.
일 실시예에서, 바이오반응기 시스템은 또한 하나 이상의 프로그램 가능한 장치 또는 마이크로프로세서를 포함할 수 있는 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 세포 성장을 촉진하기 위해 바이오반응기(10) 내에서 최적의 조건을 유지하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 제어기는 통신 및 제어 열 순환기, 로드 셀, 제어 펌프일 수 있으며 다양한 센서 및 프로브로부터 정보를 수신할 수 있다. 예컨대, 제어기는 pH, 용존 산소 장력, 용존 이산화탄소, 온도, 교반 조건, 알칼리 조건, 유체 성장 배지 조건, 압력, 기포 수준 등을 제어 및/또는 모니터링할 수 있다. 예컨대, pH 판독에 기초하여, 제어기는 필요한 양의 산 또는 알칼리를 첨가함으로써 pH 수준을 조절하도록 구성될 수 있다. 제어기는 또한 pH를 감소시키기 위해 이산화탄소 가스 공급원을 사용할 수 있다. 유사하게, 제어기는 온도 정보를 수신하고 온도를 증가 또는 감소시키기 위해 바이오반응기를 둘러싸는 워터 재킷에 공급되는 유체를 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 바이오반응기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 관류 장치(20)와 통신할 수도 있다. 관류 장치(20)는 바이오반응기(10)의 상단부 내의 포트를 통해 연장될 수 있다. 도시된 바와 같이, 관류 장치(20)는 바이오반응기(10) 내로 연장될 수 있고 임펠러(16)를 방해하지 않고 바이오반응기의 바닥에 인접하게 배치될 수 있다. 관류 장치(20)는 바이오반응기 내에 수용된 마이크로캐리어를 회수하지 않고 바이오반응기(10)로부터 액체 매질을 연속적으로 또는 주기적으로 회수하기 위한 것이다. 본 발명의 관류 장치(20)는 예컨대 마이크로캐리어를 제거하거나 마이크로캐리어에 부착된 세포를 손상시키지 않고 비교적 높은 유량으로 유체를 회수할 수 있다. 예컨대, 마이크로캐리어는 생물학적으로 친화성이고 생물학적 세포를 전파하기 위한 부착 부위를 제공하는 비드 또는 작은 입자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 예컨대, 마이크로캐리어는 다당류와 같은 중합체로 제조될 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 예컨대, 마이크로캐리어는 덱스트란(dextran)으로 제조될 수 있다. 마이크로캐리어는 약 150 미크론 내지 약 400 미크론의 입자 크기 또는 직경을 가질 수 있다.
도 2, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 관류 장치(20)의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 관류 장치(20)는 중공 관형 부재(22)를 포함한다. 중공 관형 부재(22)는 제 1 개구를 한정하는 제 1 단부(24) 및 제 2 개구를 한정하는 제 2 반대편 단부(26)를 포함할 수 있다. 중공 관형 부재(22)는 세포 배양에 생체 친화성인 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 예컨대, 중공 관형 부재(22)는 스테인레스 강과 같은 금속으로 제조될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 중공 관형 부재는 중합체로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 예컨대, 관류 장치(20)는 단일 사용 후에 폐기되도록 설계될 수 있다. 이 실시예에서, 중공 관형 부재(22)는 중합체 재료로 제조될 수 있다. 또한, 상기 중공 관형 부재는 열가소성 중합체로 제조될 수 있다. 예컨대, 중공 관형 부재는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀으로 제조될 수 있다. 대안적으로, 중공 관형 부재(22)는 폴리아미드로 제조될 수 있다. 그렇지 않으면, 중공 관형 부재(22)는 감마 조사될 수 있는 플라스틱 재료로 제조될 수 있다.
중공 관형 부재(22)는 가요성 또는 강성일 수 있다. 중공 관형 부재(22), 제 1 개구 및 제 2 개구는 일반적으로 특정 용도 및 바이오반응기(10)로부터 회수되는데 필요한 유체의 양에 적합한 크기의 직경을 가질 수 있다. 예컨대, 중공 관형 부재(22)의 직경은 일반적으로 약 2 mm 초과, 예컨대 약 4 mm 초과, 예컨대 약 6 mm 초과, 예컨대 약 8 mm 초과, 예컨대 약 10 mm 초과일 수 있다. 중공 관형 부재(22)의 직경은 일반적으로 약 40 mm 미만, 예컨대 약 30 mm 미만, 예컨대 약 20 mm 미만, 예컨대 약 15 mm 미만, 예컨대 약 11 mm 미만, 약 10 mm 미만, 예컨대 약 8 mm 미만이다.
중공 관형 부재(22)의 제 1 단부(24)는 중공 관형 부재(22)를 플라스틱 관에 연결하기 위한 관 연결부를 포함할 수 있다. 관 연결부는 다양한 용접 가능한 관 유형 중 하나일 수 있다. 제 1 단부(24)의 관 연결부의 외경은 일반적으로 특정 적용 및 바이오반응기로부터 회수되는 유체의 양에 대해 크기가 정해진 외경을 가질 수 있다. 예컨대, 관 연결부의 외경은 일반적으로 약 3 mm 이상, 예컨대 약 6 mm 이상, 예컨대 약 13 mm 이상, 예컨대 약 19 mm 이상, 예컨대 약 26 mm일 수 있다. 관 연결부의 외경은 일반적으로 약 26mm 이하이다.
중공 관형 부재(22)는 단일 조각의 재료로 제조되거나 함께 연결된 여러 조각으로 제조될 수 있다. 중공 관형 부재(22)는 제 1 단부(24)로부터 제 2 단부(26)까지 직선형일 수 있다. 대안적으로, 중공 관형 부재(22)는 도 2에 도시된 바와 같은 각형 부재(28)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 각형 부재(28)는 바이오반응기로부터 유체의 유동을 원하는 방향으로 지향시키기 위해 바이오반응기(10)로부터 연장된다. 도면에 도시된 바와 같은 각형 부재(28)는 일반적으로 중공 관형 부재(22)의 직선형 섹션(30)과 직각을 이룬다. 그러나, 각형 부재(28)는 중공 관형 부재(22)의 직선 또는 수직 섹션(30)에 대해 임의의 적절한 각도일 수 있다.
바이오반응기(10)로부터 유체를 제거하기 위해 사용될 때, 관류 장치는 중공 관형 부재(22)의 제 2 단부(26)가 바이오반응기(10)의 바닥 표면에 인접하여 존재하도록 충분한 길이를 가져야 한다. 여기서, 관류 장치(20)의 직선형 섹션(30)은 일반적으로 바이오반응기(10)의 길이(또는 깊이)보다 큰 길이를 갖는다. 예컨대, 직선형 섹션(30)의 길이는 바이오반응기(10) 길이의 약 110 % 초과, 예컨대 약 120 % 초과, 예컨대 약 150 % 초과일 수 있다. 일반적으로, 직선형 섹션(30)은 바이오반응기 길이(10)의 약 500 % 미만, 예컨대 300 % 미만, 예컨대 약 200 % 미만이다.
본 발명에 따르면, 관류 장치(20)는 중공 관형 부재(22)의 제 2 단부(26)에 위치된 필터 부재(32)를 추가로 포함한다. 필터 부재(32)는 도 4a 및 도 4b에 더 상세히 도시되어 있다. 필터 부재(32)는 마이크로캐리어의 유동을 허용하거나 달리 마이크로캐리어를 손상시키지 않으면서 관류 장치(20)를 통한 비교적 높은 유량의 유체 매질을 허용하기에 충분히 다공성이다. 예컨대, 일 실시예에서, 필터 부재(32)는 스테인레스 강 스크린과 같은 다공성 메시로 제조될 수 있다. 대안적으로, 필터 부재(32)는 중합체 재료로 제조될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 필터 부재(32)는 폴리아미드 스크린 메시로 제조될 수 있다. 예컨대, 중합체 메시는 금속으로 만들어진 필터 요소보다 더 가요성이고 손상에 덜 민감할 수 있다. 중합체 중공 관형 부재(22) 및 필터 부재(32)를 갖는 관류 장치(20)는 필터 부재(32)를 둘러싸는 중합체 쉘(도시되지 않음)을 추가로 포함할 수 있다.
메시는 원하는 공극 크기를 가질 수 있다. 공극 크기는 메시에 걸쳐 균일하거나 불균일할 수 있다. 일 실시예에서, 메시는 약 60 미크론 초과, 예컨대 약 70 미크론 초과, 예컨대 약 80 미크론 초과, 예컨대 약 90 미크론 초과의 공극 크기를 갖는다. 공극 크기는 일반적으로 약 150 미크론 미만, 예컨대 약 130 미크론 미만, 예컨대 약 120 미크론 미만, 예컨대 약 110 미크론 미만이다. 상기 공극 크기는 중단없는 방식으로 유체 유동을 최적화하는 것으로 밝혀졌다. 예컨대 더 작은 공극 크기는 충분한 유량을 허용하지 않으며 막힘에 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 더 작은 공극 크기가 바람직할 수 있다. 예컨대, 다른 실시예에서, 공극 크기는 약 50 미크론 미만일 수 있다. 예컨대, 중합체로 제조된 필터 요소는 더 작은 공극 크기를 가질 수 있다. 중합체로 제조될 때, 예컨대, 공극 크기는 약 18 미크론 내지 약 50 미크론, 예컨대 약 20 미크론 내지 약 30 미크론일 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 필터 부재(32)가 보다 상세하게 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 필터 부재(32)는 중공 관형 부재(22)의 제 2 단부(26)에 부착된다. 예컨대, 도시된 실시예에서, 필터 부재(32)는 중공 관형 부재(22)의 제 2 단부(26)에 위치한 개구를 완전히 둘러싸고 봉입한다. 필터 부재(32)는 임의의 적절한 방법 또는 기술을 사용하여 중공 관형 부재(22)에 부착될 수 있다. 예컨대, 필터 부재(32)는 중공 관형 부재(22)에 용접될 수 있거나, 중공 관형 부재(22)에 부착될 수 있거나 또는 중공 관형 부재에 기계적으로 부착될 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 예컨대, 필터 부재(32)는 중공 관형 부재(22)에 수지 용접될 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 필터 부재(32)는 중공 관형 부재(22)의 제 2 단부(26)를 넘어 연장되는 길이(L)를 갖는다. 이러한 방식으로, 필터 부재(32)는 봉입된 체적(34)을 한정한다. 봉입된 체적(34)의 크기는 시스템의 유동 요건에 의존할 수 있고 제 2 단부(26)의 개구의 단면적에 비례할 수 있다. 예컨대, 봉입된 체적(34)은 필터 부재를 통해 그리고 특정 적용을 위해 바람직할 수 있는 중공 관형 부재(22) 내로의 충분한 유체 유동을 허용하도록 충분한 크기일 수 있다. 봉입된 체적(34)은 예컨대 필터 부재(32)의 표면적을 증가시키고 따라서 유체가 필터 부재로 들어가기 위한 더 많은 영역을 제공하고 중공 관형 부재(22)를 통한 더 큰 유량을 허용한다.
예컨대, 일 실시예에서, 제 2 단부(26)의 개구의 단면적 대 필터 부재(32)의 표면적 사이의 비는 약 1:5 초과, 예컨대 약 10:1 초과, 예컨대 약 1:15 초과, 예컨대 약 1:20 초과, 예컨대 약 1:25 초과, 약 1:30 이상, 약 1:35 초과, 약 1:40 초과일 수 있다. 제 2 단부(26)의 개구의 단면적과 필터 부재(32)의 표면적(34) 사이의 비는 일반적으로 약 1:1000 미만, 예컨대 약 1:500 미만, 예컨대 약 1:200 미만, 예컨대 약 1:150 미만, 예컨대 약 1:100 미만, 예컨대 약 1:80 미만일 수 있다. 예컨대, 제 2 단부(26)의 제 2 개구가 약 2 mm 내지 약 20 mm의 직경을 가질 때, 필터 부재(32)는 일반적으로 약 20 mm 초과, 예컨대 약 30 mm 초과, 예컨대 약 40 mm 초과, 예컨대 약 50 mm 초과이고 일반적으로 약 500 mm 미만, 예컨대 약 300 mm 미만, 예컨대 약 100 mm 미만인 길이(L)를 가질 수 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예에서, 필터 부재(32)는 경사진 단부(38)에서 종결되는 세장형 형상을 갖는다. 그러나, 필터 부재(32)는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있음을 이해해야 한다. 필터 부재(32)의 형상은 예컨대 바이오반응기(10) 내에 편리하게 배치될 수 있으면서 표면적을 최대화하는 형상에 의존할 수 있다.
본 발명에 따르면, 중공 관형 부재(22)의 단면적, 필터 부재(32)의 봉입된 체적(34) 및 필터 부재(32)의 공극 크기는 모두 유량을 최적화하도록 선택된다. 특히, 본 발명의 관류 장치(20)는 바이오반응기(10) 외부로의 비교적 높은 유량을 허용하도록 설계된다. 일 실시예에서, 관류 장치(20)를 통한 유량은 바이오반응기(10)의 체적에 의존할 수 있다. 예컨대, 관류 장치(20)는 하루(24 시간)에 바이오반응기 체적의 약 50 % 초과, 예컨대 바이오반응기 체적의 약 60 % 초과, 예컨대 체적의 약 70 % 초과, 바이오반응기 체적의 약 80 % 초과, 예컨대 바이오반응기 체적의 약 90 % 초과, 예컨대 바이오반응기 체적의 약 100 % 초과, 예컨대 약 110 % 초과, 예컨대 바이오반응기 체적의 약 120 % 초과, 예컨대 바이오반응기 체적의 약 130 % 초과, 예컨대 바이오반응기 체적의 140 % 초과, 예컨대 바이오반응기 체적의 약 150 %초과를 회수하도록 설계될 수 있다. 일반적으로, 관류 장치(20)를 통한 유량은 일반적으로 하루에 바이오반응기 체적의 약 500 % 미만, 예컨대 하루에 바이오반응기 체적의 약 200 % 미만이다.
하나의 특정 예에서, 관류 장치(20)는 하루에 약 20L 초과의 유체, 예컨대 하루에 약 30L 초과의 유체, 예컨대 하루에 약 40L 초과의 유체, 일반적으로 바이오반응기(10)로부터 하루에 유체 당 약 100 L 미만을 회수하도록 설계된다.
도 2에 도시된 관류 장치(20)의 실시예는 바이오반응기(10)에 삽입되도록 의도된 직선 또는 수직 섹션(30)을 포함한다. 바이오반응기(10)에 일단 삽입되면, 직선 또는 수직 섹션(30)은 바이오반응기(10)의 수직 축과 및/또는 회전 가능한 샤프트(14)와 실질적으로 평행하게 유지된다. 따라서, 직선 또는 수직 섹션(30)은 적어도 바이오반응기(10)의 길이 또는 깊이만큼 긴 길이를 갖는다. 그러나, 일 실시예에서, 직선 또는 수직 섹션(30)은 바이오반응기(10) 내에 수용된 임펠러(16)를 방해할 수 있다. 따라서, 다른 실시예에서, 관류 장치(20)의 형상은 바이오반응기 내에 더 잘 맞도록 변경될 수 있다.
예컨대, 도 3을 참조하면, 관류 장치(120)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 관류 장치(120)는 제 1 단부(124) 및 제 2 반대편 단부(126)를 포함하는 중공 관형 부재(122)를 포함한다. 제 2 단부(126)에는 본 발명에 따라 제조된 필터 부재(132)가 부착된다. 중공 관형 부재(122)는 제 1 단부(124)에 위치된 각형 부재(128)를 추가로 포함한다.
도 3에 도시된 실시예에서, 관류 장치(120)는 제 1 직선형 섹션(140), 제 2 직선형 섹션(142) 및 각형 섹션(144)을 포함한다. 각형 섹션(144)은 제 1 직선형 섹션(140)과 제 2 직선형 섹션(142) 사이에 위치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 각형 섹션(144)은 관류 장치(120)가 바이오반응기(10) 내에 수용된 임펠러(16)와 간섭하는 것을 방지하기 위해 중공 관형 부재(22)에 포함될 수 있다. 특히, 각형 섹션(144)은 중공 관형 부재(122)의 제 2 단부(126)를 바이오반응기(10)의 벽에 인접하게 배치한다. 일 실시예에서, 각형 섹션(144)은 제 1 직선형 섹션(140)과 약 10° 내지 약 80°의 각도, 예컨대, 약 25° 내지 약 45°의 각도를 형성할 수 있다. 예컨대, 각형 섹션(144)과 제 1 직선형 섹션(140) 사이의 각도는 일반적으로 약 20° 초과, 예컨대 약 30° 초과, 예컨대 약 40° 초과이고 일반적으로 약 60° 미만, 예컨대 약 50° 미만일 수 있다. 유사하게, 각형 섹션(144)과 제 2 직선형 섹션(142) 사이의 각도는 약 10° 내지 약 80°, 예컨대 약 25° 내지 약 45°일 수 있다.
직선형 섹션(140 및 142)의 길이 및 각형 섹션(144)의 길이는 또한 바이오반응기(10)의 기하학적 구조 및 다양한 다른 요인에 따라 변할 수 있다. 일 실시예에서, 예컨대, 각형 섹션(144)은 함께 취해진 제 1 직선형 섹션(140), 제 2 직선형 섹션(142) 및 각형 섹션(144)의 총 길이의 약 5 % 초과, 예컨대 약 10 % 초과, 예컨대 약 15 % 초과, 예컨대 약 20 % 초과이고 일반적으로 약 50% 미만, 예컨대 약 40 % 미만, 예컨대 약 30 % 미만, 예컨대 약 20 % 미만일 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 관류 장치(220)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 관류 장치(220)는 제 1 단부(224) 및 제 2 반대편 단부(226)를 포함하는 중공 관형 부재(222)를 포함한다. 필터 부재(232)는 중공 관형 부재(222)의 제 2 단부(226)에 부착된다. 중공 관형 부재(222)는 제 1 직선형 섹션(240), 제 2 직선형 섹션(242) 및 제 1 직선형 섹션(240)과 제 2 직선형 섹션(242)사이에 위치된 각형 섹션(244)을 포함한다. 관류 장치(220)는 중공 관형 부재(222)의 제 1 단부(224)에 위치된 제 1 각형 부재(228)를 추가로 포함한다.
도 5에 예시된 실시예에서, 관류 장치(220)는 중공 관형 부재(222)의 제 2 단부(226)에 위치된 제 2 각형 부재(250)를 추가로 포함한다. 제 2 각형 부재(250)는 바이오반응기(10)의 바닥에 인접하게 필터 부재(232)를 배치하기 위한 것이다. 예컨대, 제 2 각형 부재(250)는 제 1 직선형 섹션(240)과 일반적으로 약 40°초과, 예컨대 약 50°초과, 예컨대 약 60°초과, 예컨대 약 70° 초과, 예컨대 약 80° 초과 및 일반적으로 약 120° 미만, 예컨대 약 100° 미만의 각도를 형성할 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 제 2 각형 부재(250)는 중공 관형 부재(222)의 제 1 직선형 섹션(240)과 직각을 형성한다. 이러한 방식으로, 관류 장치(220)는 임펠러와의 간섭을 피하기 위해 바이오반응기 내에 배치될 수 있다. 한편, 제 2 각형 부재(250)는 필터 부재(232)가 바이오반응기의 바닥을 따라 바이오반응기의 중심을 향하여 또는 바이오반응기의 벽을 향해 특정 적용에 따라 연장되도록 한다. 따라서, 제 2 각형 부재(250)는 필터 부재(232)를 원하는 위치에 배치하기에 적합한 길이를 가질 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 제 2 각형 부재(250)의 길이는 일반적으로 약 20 mm 초과, 예컨대 약 30 mm 초과, 예컨대 약 40 mm 초과, 예컨대 약 50 mm 초과, 예컨대 약 60 mm 초과, 예컨대 약 70 mm 초과, 예컨대 약 80 mm 초과, 예컨대 약 90 mm 초과, 예컨대 약 100 mm 초과 및 일반적으로 약 500 mm 미만, 예컨대 약 300 mm 미만, 예컨대 약 200 mm 미만, 예컨대 약 180 mm 미만, 예컨대 약 160 mm 미만, 예컨대 약 140 mm 미만일 수 있다. 그러나, 제 2 각형 부재(250)의 길이는 바이오반응기(10)의 크기 및 체적에 의존할 수 있다. 따라서, 길이는 상기 제공된 치수보다 크거나 작을 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 바이오반응기 시스템의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 바이오반응기 시스템은 바이오반응기의 측벽 상에 위치된 포트(318)를 갖는 바이오반응기(310)를 포함한다. 바이오반응기 시스템은 중공 관형 부재(322) 및 필터 부재(332)를 갖는 관류 장치(320)를 추가로 포함한다. 관류 장치(320)는 포트(318) 내로 삽입될 수 있다. 필터 부재(332)는 도 4a 및 도 4에 더 상세히 도시된 것과 유사하다. 관류 장치(320)는 바이오반응기에서 차지하는 공간의 양을 최소화할 수 있으며, 이는 일부 실시예에서 필터 부재(332)가 더 큰 표면적을 갖는 더 긴 메시를 포함할 수 있게 한다. 바닥 측벽에서 관류 장치(320)가 바이오반응기(310) 로의 접근을 허용하면, 예컨대 도 1에 도시된 바와 같이, 바이오반응기의 상단부에 있는 포트를 통해서 삽입되는 관류 장치의 실시예들과 비교할 때, 도 6에 도시된 바와 같이 바이오반응기(310)로 침투하는 전체 재료의 양을 감소시킨다.
이제 도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 바이오반응기 시스템의 추가 실시예가 도시되어 있다. 바이오반응기 시스템은 바이오반응기의 하부 측벽에 위치된 포트(418)를 갖는 바이오반응기(410)를 포함한다. 도 7a 내지 도 7c의 실시예는 중공 관형 부재(422) 및 필터 부재(432)를 갖는 관류 장치(420)를 추가로 포함한다.
도 7a 내지 도 7c에 도시된 실시예에서, 관류 장치(420)는 완전히 폐쇄되고 살균된 입구를 위한 접힘식 벨로우즈 구조(440)를 추가로 포함한다. 벨로우즈(420)는 플라스틱일 수 있다. 중공 관형 구조(422) 및 필터 부재(432)는 벨로우즈(440)에 완전히 둘러싸여 있다. 벨로우즈(440)는 중공 관형 구조물(422) 및 필터 부재(432)를 수용하기 위해 살균될 수 있는 봉입된 환경을 형성한다. 관류 장치(420)는 살균 연결 포트(442)로 이어지는 벨로우즈(440) 내의 강성 터널(446)을 추가로 포함한다. 살균 연결 포트(442)는 바이오반응기(410)와 호환되는 상업적으로 이용 가능한 임의의 살균 연결 포트일 수 있다. 예컨대, 살균 연결 포트는 Pall Biotech에 의해 제조된 Kleenpak ™ 살균 커넥터, Sartorius에 의해 제조된 Opta® 살균 커넥터, GE Healthcare Life Sciences에 의해 제조된 ReadyMate 일회용 커넥터 또는 기타 시판되는 살균 커넥터일 수 있다. 바이오반응기(410)는 바이오반응기 벽의 포트(418)에 있는 정합 살균 커넥터(444)를 포함한다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 관류 장치(420)의 살균 연결부(442 및 444)와 바이오반응기(410)는 먼저 서로 연결된다. 살균 연결부(442 및 444) 사이에 밀봉이 형성된다. 그런 다음, 도 7c에 도시된 바와 같이, 살균 연결부(442 및 444) 사이에 개구가 형성된다. 벨로우즈(440)가 접혀질 수 있고 중공 관형 부재(422)가 바이오반응기(410) 내로 가압 관통되어, 필터 부재(432)를 바이오반응기(410) 내로 연장시킨다. 벨로우즈(440)는 중공 관형 부재(422) 및 필터 부재(432)가 바이오반응기 내로 가압될 때 접혀진다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 바이오반응기 시스템의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 바이오반응기 시스템은 원뿔형 관류 장치(520)를 갖는 바이오반응기(510)를 포함한다. 관류 장치(520)의 필터 부재(532)는 바이오반응기(510)의 벽(511) 상에 메시 패치로서 형성된다. 메시 패치는 도 8b에 도시된 바와 같이 바이오반응기(510)의 측벽(511) 상에 위치될 수 있다. 관류 장치(520)는 필터 부재(532)로부터 출구 중공 관형 부재(522)로 이어지는 원뿔(536)에 의해 형성된 봉입된 체적(534)을 갖는다. 일부 실시예에서, 원뿔(536)은 가요성일 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 바이오반응기 시스템의 추가 실시예가 도시되어 있다. 바이오반응기 시스템은 바이오반응기(610)를 위한 여과된 배출구로서 작용할 수 있는 원뿔형 관류 장치(620)를 갖는 바이오반응기(610)를 포함한다. 관류 장치(620)의 필터 부재(632)는 바이오반응기(610)의 바닥벽 상의 메시 패치로서 형성된다. 관류 장치(620)는 필터 부재(632)로부터 출구 중공 관형 부재(622)로 이어지는 원뿔(636)에 의해 형성된 봉입된 체적(634)을 갖는다. 일부 실시예에서, 원뿔(636)은 가요성일 수 있다. 도 9에 도시된 실시예의 설계는 최대량의 액체가 바이오반응기 밖으로 배출될 수 있게 하여 바이오반응기 내에 마이크로캐리어만을 남긴다. 도 1에 도시된 임펠러(16)와 같은 교반기는 마이크로캐리어가 메시 패치에 침착되어 필터 부재(642)를 막는 것을 방지하기 위해 바이오반응기(610)에 포함될 수 있다.
예
하기 시험은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 바이오반응기 시스템에서 관류 장치를 사용하여 수행된 관류의 정확성을 입증하기 위해 수행되었다. 각각의 시험에서, 바이오반응기 시스템은 유체 매질, 마이크로캐리어 및 중간엽 줄기 세포를 수용하는 바이오반응기에 삽입된 관류 장치를 포함하도록 설정되었다. 살균 후드 내에서, 관류 장치는 포트를 통해 바이오반응기 내로 삽입되었다. 관류 장치용 제어기는 일정 기간 동안 목표 관류 속도로 관류 장치에 연결된 펌프를 제어하도록 설정되고 관류가 개시되었다. 시험 기간의 말기에, 바이오반응기로부터 관류된 유체 매질을 수용하는 폐기물 백은 목표 관류 속도가 달성되었는지를 결정하기 위해 측정되었다. 관류 장치의 성능은 목표 속도에 대한 관류 속도 백분율로 측정되었다. y 축에서, 목표 속도에 대한 100 % 관류 속도는 관류가 정확히 목표에 있음을 나타낸다. 목표 속도보다 적은 유체 매질의 관류는 예컨대 필터 부재가 마이크로캐리어에 의해 막혔음을 나타낼 수 있다. 데이터에 의해 알 수 있는 바와 같이, 관류 장치는 소규모(3L 바이오반응기 체적) 및 대규모(50L 바이오반응기 체적) 모두에서 10 % 이내의 정확도를 일관되게 전달하였다.
도 10a는 도 2에 도시된 바와 같은 관류 장치 및 3L의 바이오반응기 체적을 갖는 바이오반응기로 수행된 시험 결과를 도시한다. 이 시험은 7회 수행되었다. 각 시험 실행의 개별 결과는 도 10a에 도시된다. 도 10a에서 알 수 있는 바와 같이, 관류 장치는 각각의 시험 실행에서 설정 점의 약 10 % 내에 전달되었다.
도 10b는 도 3에 예시된 바와 같은 관류 장치 및 50 L의 바이오반응기 체적을 갖는 바이오반응기로 수행된 시험 결과를 도시한다. 이 시험은 3회 수행되었다. 각 시험 실행의 개별 결과는 도 10b에 도시된다. 도 10b에서 알 수 있는 바와 같이, 관류 장치는 각 시험 실행에서 설정 점(50 L)의 10 % 내에 전달되었다.
본원에 기술된 장치, 설비 및 방법은 원핵 및/또는 진핵 세포계를 포함하여 임의의 원하는 세포계를 사용하고 배양하는데 적합하다. 또한, 실시예에서, 장치, 설비 및 방법은 현탁액 세포 또는 고정 의존성(부착성) 세포를 배양하기에 적합하고 폴리펩타이드 생성물, 핵산 생성물(예: DNA 또는 RNA), 또는 세포 및/또는 바이러스 치료법에서 사용되는 것과 같은 세포 및/또는 바이러스와 같은 약제 및 생물 의약품의 생산을 위해 구성된 생산 동작에 적합하다.
실시예에서, 세포는 재조합 치료 또는 진단 제품과 같은 생성물을 발현 또는 생성한다. 하기에 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 세포에 의해 생성된 생성물의 예로는 항체 분자(예: 단일 클론 항체, 이중 특이적 항체), 항체 모방체(항원에 특이적으로 결합하지만 예컨대, DARPins, affibodies, adnectins, or IgNARs와 같은 항체와 구조적으로 관련이 없는 폴리펩타이드), 융합 단백질(예: Fc 융합 단백질, 키메라 사이토카인), 다른 재조합 단백질(예: 글리코 실화된 단백질, 효소, 호르몬), 바이러스 치료제[예: 항암 온콜리틱(anti-cancer oncolytic), 유전자 치료 및 바이러스 면역 치료용 바이러스 벡터], 세포 치료제(예: 다능성 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포 및 성체 줄기 세포), 백신 또는 지질 캡슐화 입자(예: 엑소좀, 바이러스 유사 입자), RNA(예: siRNA) 또는 DNA(예: 플라스미드 DNA), 항생제 또는 아미노산을 포함하지만, 이들에 국한되지 않는다. 실시예에서, 장치, 설비 및 방법은 바이오시밀러를 생산하는데 사용될 수 있다.
언급된 바와 같이, 실시예에서, 장치, 설비 및 방법은 진핵 세포, 예컨대, 포유류 세포 또는 하등 진핵 세포, 예컨대, 효모 세포 또는 사상 균류 세포 또는 원핵 세포, 예컨대, 그람 양성 또는 그람 음성 세포의 생산 및/또는 진핵 세포 또는 원핵 세포의 생성물, 예컨대, 단백질, 펩타이드, 항생제, 아미노산, 진핵 세포에 의해 대규모로 합성된 핵산(예: DNA 또는 RNA)의 생산을 허용한다. 여기에서 달리 언급하지 않는 한, 장치, 설비 및 방법에는 벤치 스케일, 파일럿 스케일 및 전체 생산 규모 용량을 포함하되 이에 제한되지 않는 원하는 체적 또는 생산 용량이 포함될 수 있다.
또한, 본원에서 달리 언급하지 않는 한, 상기 장치, 설비 및 방법은 교반 탱크, 에어리프트, 섬유, 마이크로섬유, 중공 섬유, 세라믹 매트릭스, 유동층, 고정층(들) 및/또는 분출 베드 바이오반응기를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적합한 반응기를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 "반응기"는 발효기 또는 발효 유닛, 또는 임의의 다른 반응 용기를 포함할 수 있으며, 용어 "반응기"는 "발효기"와 교환 가능하게 사용된다. 예컨대, 일부 양태에서, 예시적인 바이오반응기 유닛은 다음 중 하나 이상 또는 전부를 수행할 수 있다: 영양소 및/또는 탄소원의 공급, 적절한 가스(예: 산소)의 주입, 발효의 유입 및 유출 유동 또는 세포 배지, 가스 및 액체상 분리, 온도 유지, 산소 및 CO2 수준의 유지, pH 수준의 유지, 요동(예: 교반) 및/또는 세척/살균 등이 포함된다. 발효 유닛과 같은 예시적인 반응 유닛은 유닛 내에 복수의 반응기를 포함할 수 있는데, 예컨대, 유닛은 각 유닛 내에 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90 또는 100 또는 그 이상의 바이오반응기를 가질 수 있고 및/또는 설비는 설비 내에 하나 또는 복수의 반응기를 갖는 복수의 유닛을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 바이오반응기는 배치(batch), 반공급 배치, 공급 배치, 관류 및/또는 연속 발효 공정에 적합할 수 있다. 임의의 적합한 반응기 직경이 사용될 수 있다. 실시예에서, 바이오반응기는 약 100 mL 내지 약 50,000 L의 체적을 가질 수 있다. 비 제한적인 예는 100 mL, 250 mL, 500 mL, 750 mL, 1 L, 2 L, 3 L, 4 L, 5 L, 6 L, 7 L, 8 L, 9 L, 10 L, 15 L, 20 L, 25 L, 30 L, 40 L, 50 L, 60 L, 70 L, 80 L, 90 L, 100 L, 150 L, 200 L, 250 L, 300 L, 350 L, 400 L, 450 L, 500 L, 550 L, 600 L, 650 L, 700 L, 750 L, 800 L, 850 L, 900 L, 950 L, 1000 L, 1500 L, 2000 L, 2500 L, 3000 L, 3500 L, 4000 L, 4500 L, 5000 L, 6000 L, 7000 L, 8000 L, 9000 L, 10,000 L, 15,000 L, 20,000 L 및/또는 50,000 L의 체적을 가질 수 있다. 또한, 적합한 반응기는 다용도, 일회용, 폐기용 또는 비-폐기용일 수 있으며, 스테인레스 강(예: 316L 또는 임의의 다른 적합한 스테인레스 강) 및 인코넬, 플라스틱 및/또는 유리와 같은 금속 합금을 포함하는 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다.
실시예들에서 그리고 본원에서 다르게 언급되지 않는 한, 본원에 기술된 장치들, 설비들 및 방법들은 이러한 생성물의 분리, 정제, 및 격리를 위한 조작 및/또는 장비와 같은, 달리 언급되지 않은 임의의 적절한 단위 조작 및/또는 장비를 포함할 수 있다. 기존의 고착 설비, 모듈식, 이동식 및 임시 설비 또는 기타 적절한 건축, 설비 및/또는 레이아웃과 같은 적합한 시설 및 환경을 사용할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예에서는 모듈식 클린 룸이 사용될 수 있다. 추가적으로, 달리 언급하지 않는 한, 본원에서 설명된 장치, 시스템 및 방법은 단일 위치 또는 설비에서 수용 및/또는 수행되거나 또는 대안적으로 개별 또는 복수의 위치 및/또는 설비에서 수용 및/또는 수행될 수 있다.
비제한적인 그리고 제한없는 예를 통해서, 미국 특허 공보 제 2013/0280797 ; 2012/0077429; 2011/0280797; 2009/0305626; 및 미국 특허 제 8,298,054; 7,629,167; 및 5,656,491은 본원에서 그 전체가 참조 문헌으로 포함되며, 적합할 수 있는 예시적인 설비, 장비 및/또는 시스템을 기술한다.
실시예에서, 세포는 진핵 세포, 예컨대, 포유류 세포이다. 포유류 세포는 예컨대, 인간 또는 설치류 또는 소세포계 또는 세포주일 수 있다. 그러한 세포, 세포계(cell line) 또는 세포주(cell strain)의 예는 예컨대, 마우스 골수종(NSO)-세포계, 중국 햄스터 난소(CHO) 세포계, HT1080, H9, HepG2, MCF7, MDBK Jurkat, NIH3T3, PC12, BHK(아기 햄스터 신장 세포), VERO, SP2/0, YB2/0, Y0, C127, L 세포, COS, 예컨대, COS1 및 COS7, QC1-3, HEK-293, VERO, PER.C6, HeLA, EBI, EB2, EB3, 종양 세포 또는 하이브리도마 세포계이다. 바람직하게는, 포유류 세포는 CHO 세포계이다. 일 실시예에서, 세포는 CHO 세포이다. 일 실시예에서, 세포는 CHO-K1 세포, CHO-K1 SV 세포, DG44 CHO 세포, DUXB1 1 CHO 세포, CHOS, CHO GS 녹아웃 세포, CHO FUT8 GS 녹아웃 세포, CHOZN 또는 CHO 유래 세포이다. CHO GS 녹아웃 세포(예: GSKO 세포)는 예컨대, CHO-K1 SV GS 녹아웃 세포이다. CHO FUT8 녹아웃 세포는 예컨대, Potelligent® CHOK1 SV(Lonza Biologies, Inc.)이다. 진핵 세포는 또한 조류 세포, 세포계 또는 세포주, 예컨대, EBx® 세포, EB14, EB24, EB26, EB66, 또는 EBvl3이다.
일 실시예에서, 진핵 세포는 줄기 세포이다. 줄기 세포는 예컨대, 배아 줄기 세포(ESC), 성체 줄기 세포, 유도된 다능성 줄기 세포(iPSCs), 조직 특이적 줄기 세포(예: 조혈 줄기 세포) 및 간엽 줄기 세포(MSCs)를 포함하는 다능성 줄기 세포일 수 있다.
일 실시예에서, 세포는 본원에 기재된 임의의 세포의 분화된 형태이다. 일 실시예에서, 세포는 배양중인 임의의 일차 세포로부터 유래된 세포이다.
실시예에서, 세포는 인간 간세포, 동물 간세포 또는 비-실질 세포와 같은 간세포이다. 예컨대, 세포는 평판 대사(plateable metabolism) 자격을 갖춘 인간 간세포, 평판 유도 자격을 갖춘 인간 간세포, 평판 Qualyst Transporter Certified ™ 인간 간세포, 정지(suspension) 자격을 갖춘 인간 간세포(10 도너 및 20 도너 풀링된 간세포 포함), 인간 간장 쿠퍼 간세포, 인간 간 성상 세포, 개 간세포(단일 및 풀링된 비글 간세포 포함), 마우스 간세포(CD-1 및 C57Bl/6 간세포 포함), 쥐 간세포(Sprague-Dawley, Wistar Han 및 Wistar 간세포 포함), 원숭이 간세포(Cynomolgus 또는 Rhesus 원숭이 간세포 포함), 고양이 간세포(Domestic Shorthair hepatocytes 포함) 및 토끼 간세포(뉴질랜드 백색 간세포 포함)일 수 있다. 예시적 간세포는 미국, 27709 노스 캐롤라이나, 데이비스 드라이브 리서치 트라이앵글 파크 6 소재의 Triangle Research Labs, LLC로부터 상업적으로 입수 가능하다.
일 실시예에서, 진핵 세포는 예컨대, 효모 세포(예: Pichia genus(예: Pichia pastoris, Pichia methanolica, Pichia kluyveri, 및 Pichia angusta), Komagataella genus(예: Komagataella pastoris, Komagataella pseudopastoris or Komagataella phaffii), Saccharomyces genus(예: Saccharomyces cerevisae, cerevisiae, Saccharomyces kluyveri, Saccharomyces uvarum), Kluyveromyces genus(예: Kluyveromyces lactis, Kluyveromyces marxianus), the Candida genus(예: Candida utilis, Candida cacaoi, Candida boidinii,), the Geotrichum genus(예: Geotrichum fermentans), Hansenula polymorpha, Yarrowia lipolytica, or Schizosaccharomyces pombe)와 같은 하부 진핵 세포이다. 종 Pichia pastoris가 선호된다. Pichia pastoris 균주의 예는 X33, GS115, KM71, KM71H 및 CBS7435이다.
일 실시예에서, 진핵 세포는 진균 세포[예: 아스페르길루스(예: A.niger, A.fumigatus, A.orzyae, A.nidula와 같은 Aspergillus), Acremonium(예: A.thermophilum), Chaetomium(예: C. thermaris), Cryyosporium(C. thermophile), Cordyceps(예: C. militaris), Corynascus, Ctenomyces, Fusarium(예: F.oxysporum), Glomerella(예: G. graminicola), Hypocrea(N. crassa)), Penicillium, Sporotrichum(예: S. thermophile), Thielavia(예: T. terrestris, T. heterothallica), Trichoderma(예: T. reesei) 또는 Verticillium(예: V. dahlia)]이다.
일 실시예에서, 진핵 세포는 곤충 세포(예: Sf9, MimicTM Sf9, Sf21, High FiveTM(BT1-TN-5B1-4) 또는 BT1-Ea88 세포), 조류 세포(예: of the genus Amphora, Bacillariophyceae, Dunaliella, Chlorella, Chlamydomonas, Cyanophyta(cyanobacteria), Nannochloropsis, Spirulina,or Ochromonas)의 세포, 또는 식물 세포[예: 외엽 식물(예: 옥수수, 쌀, 밀 또는 세타리아)로부터의 세포, 또는 쌍떡잎 식물(예: 카사바, 감자, 콩, 토마토, 담배, 알팔파, Physcomitrella patens 또는 Arabidopsis)로부터 유래된 세포]이다.
일 실시예에서, 세포는 세균 또는 원핵 세포이다.
실시예에서, 원핵 세포는 Bacillus, Streptomyces Streptococcus, Staphylococcus 또는 Lactobacillus와 같은 그람 양성 세포(Gram-positive cell)이다. 사용될 수 있는 바실러스는 예컨대, B.subtiiis, B.amyloliquefaciens, B.licheniformis, B.natto 또는 B.megaterium이다. 실시예에서, 세포는 B.subtiiis 3NA 및 B.subtiiis 168과 같은 B.subtiiis이다. 바실러스는 예컨대, 오하이오 OH 43210-1214 콜럼버스 484 웨스트 12차 애비뉴 바이오라지컬 사이언스 556 소재의 Bacillus Genetic Stock Center로부터 얻을 수 있다.
일 실시예에서, 원핵 세포는 살모넬라 종 또는 대장균과 같은 그람 음성 세포(Gram-negative cell, 예컨대, TG1, TG2, W3110, DH1, DHB4, DH5a, HMS 174, HMS174(DE3), NM533, C600, HB101, JM109, MC4100, XL1-Blue 및 Origami뿐만 아니라, 예컨대, BL-21 또는 BL21(DE3) 및 같은 대장균 B-균주로부터 유래된 것이며, 이들은 모두 상업적으로 입수 가능하다.
적합한 숙주 세포는 예컨대, DSMZ(독일 브라운쉬바이히 소재의 Deutsche Sammlung von Mikroorganismen 및 Zellkulturen GmbH) 또는 American Type Culture Collection(ATCC)와 같은 배양물 수집물로부터 상업적으로 입수할 수 있다.
실시예에서, 배양된 세포는 치료 용도로 단백질, 예컨대, 항체, 예컨대, 모노클로날 항체 및/또는 재조합 단백질을 생산하는데 사용된다. 실시예에서, 배양된 세포는 펩타이드, 아미노산, 지방산 또는 기타 유용한 생화학 중간체 또는 대사산물을 생산한다. 예컨대, 실시예에서, 약 4000 달톤 내지 약 140,000 달톤 초과의 분자량을 갖는 분자를 생산할 수 있다. 실시예에서, 이들 분자는 일정 범위의 복잡성을 가질 수 있으며, 글리코실화를 포함하는 번역후 변형(posttranslational modification)을 포함할 수 있다.
실시예에서, 단백질은 예컨대, 다음과 같다: 보톡스(BOTOX), 마이블록(Myobloc), 뉴로블록(Neurobloc), 디스포트(Dysport)(또는 보툴리눔 신경 독소의 다른 혈청형), 알글루코시다아제 알파, 댑토미신(daptomycin), YH-16, 융모생식선자극호르몬(choriogonadotropin) 알파, 필그라스팀(filgrastim), 세트로렐릭스(cetrorelix), 인터룩킨(interleukin)-2, 알데스룩킨(aldesleukin), 테셀루린(teceleulin), 데닐룩킨 디피톡스(denileukin diftitox), 인터페론 알파-n3(주사), 인터페론 알파-nl, DL-8234, 인터페론, 선토리(Suntory)(감마-1 a), 인터페론 감마, 티모신 알파 1, 타소네민(tasonermin), DigiFab, ViperaTAb, EchiTAb, CroFab, 니시리티드(nesiritide), 아바타셉트(abatacept), 알레파셉트(alefacept), 레비프(Rebif), 엡토테르미날파(eptoterminalfa), 테리파라티드(teriparatide)(골다공증), 칼시토닌 주사가능(뼈질환), 칼시토닌(비강, 골다공증), 에타네르셉트(etanercept), 헤모글로빈 글루타머(glutamer) 250(bovine), 드로트레코긴(drotrecogin) 알파, 콜라겐분해효소, 카르페리티드(carperitide), 재조합 인간 표피 성장 인자(국소 젤, 상처 치유), DWP401, 다브에포틴 알파, 에포틴 오메가, 에포틴 베타, 에포틴 알파, 데시루딘(desirudin), 레피루딘(lepirudin), 비발리루딘(bivalirudin), 노나코그(nonacog) 알파, 모노나인(Mononine), 엡타콕(eptacog) 알파(활성화), 재조합 인자 VIII+VWF, 리콤비네이트(Recombinate), 재조합 인자 VIII, 인자 VIII(재조합), 알프메이트(Alphnmate), 옥토콕(octocog) 알파, 인자 VIII, 팔리퍼민(palifermin), 인디키나제(indikinase), 테넥테플라제(tenecteplase), 알테플라제(alteplase), 파미테라제(pamiteplase), 레테플라제(reteplase), 나테플라제(nateplase), 몬테플라제(monteplase), 플리트롭핀(follitropin) 알파, rFSH, hpFSH, 미카푸긴(micafungin), 페그필그라스팀(pegfilgrastim), 레노그라스팀(lenograstim), 나토그라스팀(nartograstim), 세르모렐린(sermorelin), 글루카곤(glucagon), 엑세타티드(exenatide), 프람린티드(pramlintide), 이니글루세라제(iniglucerase), 갈서파세(galsulfase), 레코트롭핀(Leucotropin), 몰그라모스트린(molgramostirn), 트립토레린 아세테이트((triptorelin acetate), histrelin(피하이식, 하이드론), 데스롤레린(deslorelin), 히스트렐린(histrelin), 나파렐린(nafarelin), 류프롤라이드 유지 릴리스 디폿(leuprolide sustained release depot)(ATRIGEL), 류프롤라이드 임플란트(DUROS), 고세렐린(goserelin), 유트롭핀(Eutropin), KP-102 프로그람(program), 소마트롭핀(somatropin), mecasermin(성장 실패), 엔파비티드(enlfavirtide), Org-33408, 인슐린 그라긴(glargine), 인슐린 글루리신(glulisine), 인슐린(흡입), 인슐린 리스프로(lispro), 인슐린 디테니르(deternir), 인슐린(buccal, RapidMist), mecasermin rinfabate, 아나키나라(anakinra), 셀모룩킨(celmoleukin), 99 mTc-apcitide 주사, 미롭피드(myelopid), 베타세론, 글라티래머 아세테이트, 게폰(Gepon), 사르그라모스팀(sargramostim), oprelvekin, 인간 백혈구 유래된 알파 인터페론, 빌리브(Bilive), 인슐린(재조합), 재조합 인간 인슐린, 인슐린 아스파트(aspart), 메카세닌(mecasenin), Roferon-A, 인터페론-알파 2, Alfaferone, 인터페론 alfacon-1, 인터페론 알파, 아보넥스의 재조합 인간 황체 호르몬, 쇠약성 알파, 트래퍼민(trafermin), 지코노티드(ziconotide), 탈리렐린(taltirelin), diboterminalfa, 아토시반(atosiban), becaplermin, eptifibatide, Zemaira, CTC-1 1 1, Shanvac-B, HPV 백신(quadrivalent), 옥트레오티드(octreotide), lanreotide, ancestirn, 아갈시다제 베타, 아갈시다제 알파, laronidase, prezatide copper 아세테이트(국소 겔), rasburicase, ranibizumab, Actimmune, PEG-lntron, Tricomin, 재조합 집 먼지 진드기 알러지 탈감작 주사, 재조합 인간 부갑상선 호르몬(PTH) 1 -84(sc, 골다공증), 에포틴 델타, 유전자이식 안티트롬빈 III, Granditropin, Vitrase, 재조합 인슐린, 인터페론-알파[(구강 로렌지(oral lozenge)], GEM-21 S, vapreotide, idursulfase, omnapatrilat, 재조합 세륨 알부민, certolizumab pegol, 글루카피다제(glucarpidase), 인간 재조합 C1 esterase 억제제(angioedema), 래노테플라제(lanoteplase), 재조합 인간 성장 호르몬, enfuvirtide(무바늘 주사, 바이오젝터 2000), VGV-1, 인터페론(알파), lucinactant, aviptadil(흡입, 폐질환), icatibant, ecallantide, 오미가난(omiganan), Aurograb, 펙시가나아세테이트(pexigananacetate), ADI-PEG-20, LDI-200, degarelix, cintredelinbesudotox, Favld, MDX-1379, ISAtx-247, liraglutide, teriparatide(골다공증), 티파코긴(tifacogin), AA4500, T4N5 립포솜 로션(liposome lotion), catumaxomab, DWP413, ART-123, Chrysalin, desmoteplase, amediplase, 코리폴리트로핀(corifollitropin) 알파, TH-9507, 테두글루티드(teduglutide), Diamyd, DWP-412, 성장 호르몬(서방성 주사), 재조합 G-CSF, 인슐린(흡입, 공기), 인슐린(흡입, 테크노스피어), 인슐린(흡입, AERx), RGN-303, DiaPep277, 인터페론 베타(hepatitis C viral infection(HCV)), 인터페론 알파-n3(구강), belatacept, 경피 인슐린 patches, AMG-531, MBP-8298, Xerecept, 오페바칸(opebacan), AIDSVAX, GV-1001, LymphoScan, ranpirnase, Lipoxysan, lusupultide, MP52(beta-tricalciumphosphate carrier, 뼈 재생), 흑색종 백신, sipuleucel-T, CTP-37, Insegia, vitespen, 인간 트롬빈(동결된, 수술 출혈), 트롬빈, TransMID, 알피메프라즈(alfimeprase), 퓨리케이스(Puricase), terlipressin(정맥, 간장 증후군), EUR-1008M, 재조합 FGF-I(주사가능, 정맥 질환), BDM-E, rotigaptide, ETC-216, P-1 13, MBI-594AN, duramycin(흡입, 낭포성 섬유증), SCV-07, OPI-45, Endostatin, Angiostatin, ABT-510, Bowman Birk 억제제 Concentrate, XMP-629, 99 mTc-Hynic-Annexin V, 카할라이드(kahalalide) F, CTCE-9908, teverelix(연장성 질환), ozarelix, rornidepsin, BAY-504798, interleukin4, PRX-321, 펩스칸(Pepscan), iboctadekin, rhlactoferrin, TRU-015, IL-21, ATN-161, cilengitide, 알부페론(Albuferon), Biphasix, IRX-2, 오메가 인터페론, PCK-3145, CAP-232, pasireotide, huN901 -DMI, 난소 암 면역치료 백신, SB-249553, Oncovax-CL, OncoVax-P, BLP-25, CerVax-16, 다-항원결정기 펩타이드 흑색종 백신(MART-1, gp100, 티로시나아제), nemifitide, rAAT(흡입), rAAT(dermatological), CGRP(흡입, 천식), pegsunercept, 티모신베타 4, plitidepsin, GTP-200, ramoplanin, GRASPA, OBI-1, AC-100, 연어 칼시토닌(구강, 엘리겐), 칼시토닌(구강, 골다공증), examorelin, capromorelin, Cardeva, velafermin, 131 l-TM-601, KK-220, T-10, ularitide, depelestat, hematide, Chrysalin(국소), rNAPc2, 재조합 인자 V1 1 1(PEGylated 리포솜), bFGF, PEGylated 재조합 staphylokinase variant, V-10153, SonoLysis Prolyse, NeuroVax, CZEN-002, islet cell neogenesis therapy, rGLP-1, BIM-51077, LY-548806, exenatide(controlled release, Medisorb), AVE-0010, GA-GCB, avorelin, ACM-9604, linaclotid eacetate, CETi-1, Hemospan, VAL(주사가능), 신속 작용 인슐린(주사가능, Viadel), 비강내 인슐린, 인슐린(흡입), 인슐린(구강, 엘리겐), 재조합 메틸오닐(methionyl) 인간 렙틴, 피트라킨라(pitrakinra) 피하 주사, eczema), pitrakinra(흡입 건조 분말, 천식), Multikine, RG-1068, MM-093, NBI-6024, AT-001, PI-0824, Org-39141, Cpn10(자가면역 질환/염증), talactoferrin(국소), rEV-131(안과), rEV-131(호흡 질환), 구강 재조합 인간 인슐린(당뇨병), RPI-78M, oprelvekin(구강), CYT-99007 CTLA4-lg, DTY-001, valategrast, 인터페론 알파-n3(국소), IRX-3, RDP-58, Tauferon, bile salt stimulated lipase, Merispase, 알라린 포스파타아제, EP-2104R, Melanotan-ll, bremelanotide, ATL-104, 재조합 인간 마이크로플라스민(microplasmin), AX-200, SEMAX, ACV-1, Xen-2174, CJC-1008, dynorphin A, SI-6603, LAB GHRH, AER-002, BGC-728, 말라리아 백신(virosomes, PeviPRO), ALTU-135, 파르보바이러스 B19 백신, 인플루엔자 백신(재조합 neuraminidase), 말라리아/HBV 백신, 탄저균 백신, Vacc-5q, Vacc-4x, HIV 백신(구강), HPV 백신, Tat Toxoid, YSPSL, CHS-13340, PTH(1 -34) 리포솜 크림(Novasome), Ostabolin-C, PTH analog(국소, 건선), MBRI-93.02, MTB72F 백신(결핵), MVA-Ag85A 백신(결핵), FARA04, BA-210, 재조합 plague FIV 백신, AG-702, OxSODrol, rBetVI, Der-p1/Der-p2/Der-p7 알레르기-표적 백신(진드기 알러지), PR1 펩타이드 항원(백혈병), mutant ras 백신, HPV-16 E7 립포펩타이드 백신, 미로정맥 백신(선암종), CML 백신, WT1 -펩타이드 백신(암), IDD-5, CDX-1 10, Pentrys, Norelin, CytoFab, P-9808, VT-1 1 1, icrocaptide, telbermin(피부, 당뇨성 발 궤양), rupintrivir, reticulose, rGRF, HA, 알파-galactosidase A, ACE-01 1, ALTU-140, CGX-1 160, 안지오텐신 치료 백신, D-4F, ETC-642, APP-018, rhMBL, SCV-07(구강, 결핵), DRF-7295, ABT-828, ErbB2-특정 면역독소(항암), DT3SSIL-3, TST-10088, PRO-1762, 콤보톡스(Combotox), cholecystokinin-B/가스트린-수용체 결합 펩타이드, 1111-hEGF, AE-37, trasnizumab-DM1, 항작용제 G, IL-12(재조합), PM-02734, IMP-321, rhlGF-BP3, BLX-883, CUV-1647(국소), L-19 기반 방사선 면역치료(암), Re-188-P-2045, AMG-386, DC/1540/KLH 백신(암), VX-001, AVE-9633, AC-9301, NY-ESO-1 백신(펩타이드), NA17.A2 펩타이드, 흑색종 백신(펄스형 항원 치료), 전립선 암 백신, CBP-501, 재조합 인간 lactoferrin(안구 건조), FX-06, AP-214, WAP-8294A(주사가능), ACP-HIP, SUN-1 1031, 펩타이드 YY [3-36](비만, 비강), FGLL, atacicept, BR3-Fc, BN-003, BA-058, 인간 부갑상선 호르몬 1 -34(비강, 골다공증), F-18-CCR1, AT-1 100(복강 질환/당뇨병), JPD-003, PTH(7-34) 리포솜 크림(Novasome), duramycin(안과, 건조증), CAB-2, CTCE-0214, GlycoPEGylated erythropoietin, EPO-Fc, CNTO-528, AMG-1 14, JR-013, 인자 XIII, aminocandin, PN-951, 716155, SUN-E7001, TH-0318, BAY-73-7977, teverelix(즉시 방출), EP-51216, hGH(제어 방출, Biosphere), OGP-I, 시푸비르티드(sifuvirtide), TV4710, ALG-889, Org-41259, rhCCI O, F-991, thymopentin(폐 질환), r(m)CRP, 간장선택 인슐린, 서브알린, L19-IL-2 융합 단백질, elafin, NMK-150, ALTU-139, EN-122004, rhTPO, 혈소판자극인자 수용체 작용제(혈소판 감소장애), AL-108, AL-208, 신경 성장 인자 길항제(통증), SLV-317, CGX-1007, INNO-105, 구강 teriparatide(엘리겐), GEM-OS1, AC-162352, PRX-302, LFn-p24 융합 백신(Therapore), EP-1043, S 폐렴 소아 백신, 말라리아 백신, 수막구균 그룹 B 백신, 신생아 그룹 B 연쇄상 구균 백신, 탄저균 백신, HCV 백신(gpE1 +gpE2+MF-59), 중이염 치료, HCV 백신(핵심 항원+ISCOMATRIX), hPTH(1 -34)(경피, ViaDerm), 768974, SYN-101, PGN-0052, aviscumnine, BIM-23190, 결핵 백신, 다-항원결정기 티로시나아제 펩타이드, 암 백신, enkastim, APC-8024, GI-5005, ACC-001, TTS-CD3, 혈관-표적 TNF(고형 종양), desmopressin(buccal controlled-release), onercept, 및 TP-9201.
일부 실시예에서, 폴리펩타이드는 adalimumab(HUMIRA), infliximab(REMICADE™), rituximab(RITUXAN™/MAB THERA™) etanercept(ENBREL™), bevacizumab(AVASTIN™), trastuzumab(HERCEPTIN™), pegrilgrastim(NEULASTA™), 또는 바이오시밀러 및 바이오베터를 포함하는 임의의 다른 적합한 폴리펩타이드이다.
다른 적합한 폴리펩타이드는 US2016/0097074의 하기의 및 표 1에 기재되어 있다 :
Figure 112020042195030-pct00001
Figure 112020042195030-pct00002
Figure 112020042195030-pct00004
Figure 112020042195030-pct00005
실시예에서, 폴리펩티드는 표 2에 나타낸 바와 같이 호르몬, 혈액 응집 인자/응고 인자, 사이토카인/성장 인자, 항체 분자, 융합 단백질, 단백질 백신 또는 펩타이드이다.
Figure 112020042195030-pct00006
Figure 112020042195030-pct00007
실시예에서, 단백질은 다중특이성 단백질, 예컨대, 표 3에 나타낸 바와 같은 이중특이성 항체이다.
Figure 112020042195030-pct00009
Figure 112020042195030-pct00010
Figure 112020042195030-pct00011
Figure 112020042195030-pct00012
Figure 112020042195030-pct00013
본 발명에 대한 이들 및 다른 변형 및 변경은 첨부된 청구범위에서 보다 구체적으로 설명되는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있다. 또한, 다양한 실시예의 양태들이 전체적으로 또는 부분적으로 상호 교환될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 당업자는 상술한 설명이 단지 예컨대, 첨부된 청구범위에서 더 기술된 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아님을 이해할 것이다.

Claims (28)

  1. 관류 장치로서,
    바이오반응기로부터 유체를 관류시키기 위한 중공 관형 부재로서, 상기 중공 관형 부재는 제 1 개구를 한정하는 제 1 단부 및 제 2 개구를 한정하는 제 2 반대편 단부를 가지며, 상기 제 2 개구는 단면적을 가지며 상기 중공 관형 부재는 포트를 통해 바이오반응기안으로 삽입하기에 충분한 길이를 갖는, 상기 중공 관형 부재; 및
    상기 중공 관형 부재의 제 2 단부에 위치되고 부착된 필터 부재로서, 상기 필터 부재는 상기 제 2 개구를 완전히 둘러싸고 봉입하며, 상기 필터 부재는 봉입된 체적 및 표면적을 한정하고, 상기 제 2 개구의 단면적과 상기 필터 부재의 표면적 사이의 비가 1:5 내지 1:200인, 상기 필터 부재를 포함하는, 관류 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 부재는 다공성 메시를 포함하고, 상기 메시는 평균 공극 크기가 60 미크론 초과인, 관류 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 부재는 다공성 메시를 포함하고, 상기 메시는 평균 공극 크기가 80 미크론 초과인, 관류 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 부재는 다공성 메시를 포함하고, 상기 메시는 평균 공극 크기가 60 미크론 내지 150 미크론인, 관류 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 개구의 단면적과 상기 필터 부재의 표면적 사이의 비가 1:15 내지 1:100인, 관류 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 관형 부재는 스테인레스 강으로 제조된, 관류 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관류 장치는 일회용 관류 장치를 포함하는, 관류 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 관형 부재는 열가소성 중합체로 제조되고 상기 필터 부재는 폴리아미드 메시를 포함하는, 관류 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 관형 부재는 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부까지 직선형인, 관류 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 관형 부재는 제 1 직선형 섹션, 제 2 직선형 섹션, 및 상기 제 1 직선형 섹션과 상기 제 2 직선형 섹션 사이에 위치된 각형 섹션을 포함하고, 상기 각형 섹션은 회전 임펠러와 접촉하지 않고 상기 바이오반응기 내의 위치에 상기 제 2 개구 및 상기 필터 부재를 위치시키기 위한 것인, 관류 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 각형 섹션은 상기 제 1 직선형 섹션에 대해 25°내지 45°의 각도로 있으며 상기 제 2 직선형 섹션에 대해 25°내지 45°의 각도로 있는, 관류 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 관형 부재는 2mm 내지 20mm의 직경을 갖는, 관류 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 관형 부재는 상기 제 2 단부에 인접하여 위치된 각형 부재를 포함하고, 상기 중공 관형 부재는 상기 각형 부재 내로 전이되는 직선형 섹션을 포함하고, 상기 각형 부재는 상기 직선형 섹션에 대해 50°내지 90°의 각도로 있는, 관류 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 관형 부재 및 상기 필터 부재는 접힘식 벨로우즈 내에 이동 가능하게 봉입되고, 상기 접힘식 벨로우즈는 상기 바이오반응기의 정합 살균 연결 포트에 대한 연결을 위해 일 단부 상에 살균 연결 포트를 포함하는, 관류 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 부재는 상기 바이오반응기의 측벽 또는 바닥 벽 상의 메시 패치(mesh patch)를 포함하고, 상기 필터 부재는 상기 메시 패치를 상기 중공 관형 부재에 연결하는 원뿔(cone)을 추가로 포함하는, 관류 장치.
  16. 관류 장치로서,
    바이오반응기로부터 유체를 관류시키기 위한 중공 관형 부재로서, 상기 중공 관형 부재는 제 1 개구를 한정하는 제 1 단부 및 제 2 개구를 한정하는 제 2 단부 를 가지며, 상기 제 2 개구는 단면적을 갖는, 상기 중공 관형 부재; 및
    상기 중공 관형 부재의 제 2 단부에 위치되고 부착된 필터 부재로서, 상기 필터 부재는 상기 제 2 개구를 완전히 둘러싸고 봉입하며 상기 필터 부재는 다공성 메시를 포함하고, 상기 다공성 메시는 평균 다공성 크기가 60 미크론이상 내지 150 미크론 이하인 상기 필터 부재를 포함하는, 관류 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 필터 부재는 봉입된 체적 및 표면적을 한정하고, 상기 제 2 개구의 단면적과 상기 필터 부재의 표면적 사이의 비는 1:15 내지 1:100과 같은 1:5 내지 1:200인, 관류 장치.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 필터 부재의 메시는 균일한 공극 크기를 갖는, 관류 장치.
  19. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 메시는 스테인레스 강 스크린을 포함하는, 관류 장치.
  20. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 중공 관형 부재는 제 1 직선형 섹션, 제 2 직선형 섹션, 및 상기 제 1 직선형 섹션과 상기 제 2 직선형 섹션 사이에 위치된 각형 섹션을 포함하고, 상기 각형 섹션은 회전 임펠러와 접촉하지 않고 상기 바이오반응기 내의 위치에 상기 제 2 개구 및 상기 필터 부재를 위치시키기 위한 것인, 관류 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 각형 섹션은 상기 제 1 직선형 섹션에 대해 25°내지 45°의 각도로 있으며 상기 제 2 직선형 섹션에 대해 25°내지 45°의 각도로 있는, 관류 장치.
  22. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 중공 관형 부재는 상기 제 2 단부에 인접하여 위치된 각형 부재를 포함하고, 상기 중공 관형 부재는 상기 각형 부재 내로 전이되는 직선형 섹션을 포함하고, 상기 각형 부재는 상기 직선형 섹션에 대해 50°내지 90°의 각도로 있는, 관류 장치.
  23. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 중공 관형 부재 및 상기 필터 부재는 접힘식 벨로우즈 내에 이동 가능하게 봉입되고, 상기 접힘식 벨로우즈는 상기 바이오반응기의 정합 살균 연결 포트에 연결하기 위한 일 단부 상의 살균 연결 포트를 포함하는, 관류 장치.
  24. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 필터 부재는 상기 바이오반응기의 측벽 또는 바닥 벽 상의 메시 패치를 포함하고, 상기 필터 부재는 상기 메시 패치를 상기 중공 관형 부재에 연결하는 원뿔을 추가로 포함하는, 관류 장치.
  25. 바이오반응기 체적을 갖는 바이오반응기를 포함하는 바이오반응기 시스템으로서,
    상기 바이오반응기는 그 위에 세포 성장을 촉진하기 위한 마이크로캐리어들을 수용하고, 상기 바이오반응기는 상단부를 가지며 포트를 형성하고,
    상기 바이오반응기 시스템은 제 16 항 또는 제 17 항에 규정된 관류 장치를 추가로 포함하고, 상기 관류 장치는 상기 포트 내에 수용되는, 바이오반응기 시스템.
  26. 바이오반응기 체적을 갖는 바이오반응기를 포함하는 바이오반응기 시스템으로서,
    상기 바이오반응기는 그 위에 세포 성장을 촉진하기 위한 마이크로캐리어들을 수용하고, 상기 바이오반응기 시스템은 제 24 항에 규정된 관류 장치를 추가로 포함하고, 상기 바이오반응기는 상기 관류 장치와 연통하는, 바이오반응기 시스템.
  27. 세포 성장 배양 방법으로서,
    생물학적 세포들을 바이오반응기에 접종하는 단계로서, 상기 바이오반응기는 세포 성장을 위한 유체 매질을 수용하고, 상기 생물학적 세포들은 상기 바이오반응기에 수용된 마이크로캐리어들에 부착되는, 상기 접종 단계;
    관류 장치를 상기 바이오반응기 내로 삽입함으로써 상기 바이오반응기에 수용된 상기 유체 매질을 관류시키는 단계로서, 상기 관류 장치는 제 1 개구를 한정하는 제 1 단부 및 제 2 개구를 한정하는 제 2 반대편 단부를 갖는 중공 관형 부재를 포함하고, 상기 관류 장치는 상기 중공 관형 부재의 제 2 단부에 위치되고 부착된 필터 부재를 추가로 포함하고, 상기 필터 부재는 상기 제 2 개구를 완전히 둘러싸고 봉입하고 상기 유체 매질은 상기 관류 장치를 통해 상기 바이오반응기로부터 회수되고, 상기 필터 부재는 상기 마이크로캐리어들이 상기 바이오반응기로부터 회수되는 것을 방지하는, 상기 관류시키는 단계;
    세포 성장을 촉진시키기 위해 상기 바이오반응기 내에서 상기 유체 매질을 보충하는 단계를 포함하는, 세포 성장 배양 방법.
  28. 세포 성장 배양 방법으로서,
    생물학적 세포들을 바이오반응기에 접종하는 단계로서, 상기 바이오반응기는 세포 성장을 위한 유체 매질을 수용하고, 상기 생물학적 세포들은 상기 바이오반응기 내에 수용된 마이크로캐리어들에 부착되는, 상기 접종 단계;
    상기 바이오반응기를 관류 장치와 연통하게 배치함으로써 상기 바이오반응기에 수용된 유체 매질을 관류시키는 단계로서, 상기 관류 장치는 제 1 개구를 한정하는 제 1 단부 및 제 2 개구를 한정하는 제 2 반대편 단부를 갖는 중공 관형 부재를 포함하고, 상기 관류 장치는 상기 바이오반응기의 벽에 메시 패치로서 형성된 필터 부재를 추가로 포함하고, 상기 관류 장치는 상기 메시 패치로부터 상기 중공 관형 부재의 제 2 개구로 연결되는 가요성 원뿔(cone)을 추가로 포함하고, 상기 유체 매질은 상기 관류 장치를 통해서 상기 바이오반응기로부터 회수되고, 상기 필터 부재는 상기 마이크로캐리어들이 상기 바이오반응기로부터 회수되는 것을 방지하는, 상기 관류시키는 단계; 및
    세포 성장을 촉진시키기 위해 상기 바이오반응기 내에서 상기 유체 매질을 보충하는 단계를 포함하는, 세포 성장 배양 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7308067B2 (ja) * 2019-04-17 2023-07-13 株式会社日立製作所 細胞培養精製装置及び細胞培養精製方法
US20210016287A1 (en) * 2019-07-16 2021-01-21 Ge Healthcare Bio-Sciences Corp. Reinforced bioreactor component structure system for cell cultivation
US20220389363A1 (en) 2020-01-10 2022-12-08 Lonza Walkersville, Inc. Filter Apparatus and Method for Purifying Biological Processes and Cell Populations
CN114761109A (zh) * 2020-01-21 2022-07-15 Emd密理博公司 用于生物容器的原位过滤

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130071872A1 (en) * 2011-09-15 2013-03-21 Lewis Ho Device and method for single-used matrix sampling
US20130081995A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-04 Hyclone Laboratories, Inc. Filter systems for separating microcarriers from cell culture solutions

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4596779A (en) * 1983-03-23 1986-06-24 Bellco Glass, Inc. Culture vessel with agitator
FR2558847B1 (fr) * 1984-01-31 1986-06-20 Millipore Sa Dispositif et procede de controle microbiologique de liquides
JPH078230B2 (ja) * 1990-03-20 1995-02-01 麒麟麦酒株式会社 細胞培養装置
IT1258959B (it) 1992-06-09 1996-03-11 Impianto a moduli mobili per lo sviluppo e la produzione di prodotti biotecnologici su scala pilota
DE4432599C2 (de) * 1994-09-13 1996-10-31 Thomae Gmbh Dr K Probenahmeverfahren für die Bioprozeßanalytik
US6544788B2 (en) * 2001-02-15 2003-04-08 Vijay Singh Disposable perfusion bioreactor for cell culture
US8298054B2 (en) 2004-02-03 2012-10-30 Xcellerex, Inc. System and method for manufacturing
MXPA06014099A (es) 2004-06-04 2007-05-09 Xcellerex Inc Sistemas biorreactores desechables y metodos.
EP2004798A4 (en) 2005-12-05 2010-11-24 Ernest G Hope PREVALIDED, MODULAR GOODS MANUFACTURING PRACTICE CORRESPONDING ESTABLISHMENT
EP2137655B1 (en) 2007-04-16 2012-07-11 Momenta Pharmaceuticals, Inc. Defined glycoprotein products and related methods
WO2010017519A1 (en) * 2008-08-08 2010-02-11 Broadley-James Corporation Device for exposing a sensor to a cell culture population in a bioreactor vessel
US9550971B2 (en) * 2009-04-14 2017-01-24 Therapeutic Proteins International, LLC Universal bioreactors and methods of use
US20110117538A1 (en) * 2009-11-13 2011-05-19 Niazi Sarfaraz K Bioreactors for fermentation and related methods
WO2011139708A2 (en) 2010-04-26 2011-11-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Improved hydrogen release from complex metal hydrides by solvation in ionic liquids
US10371394B2 (en) 2010-09-20 2019-08-06 Biologics Modular Llc Mobile, modular cleanroom facility
CN201933090U (zh) * 2010-11-22 2011-08-17 朱学仁 细胞微载体灌注培养截留装置
JP5926747B2 (ja) * 2011-02-24 2016-05-25 ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ フィルターアセンブリを通る供給流及び回収流を有するバイオリアクター
WO2012122413A1 (en) 2011-03-08 2012-09-13 University Of Maryland Baltimore County Microscale bioprocessing system and method for protein manufacturing
US9469671B2 (en) * 2011-09-03 2016-10-18 Therapeutic Proteins International, LLC Closed bioreactor
CN103305417A (zh) * 2012-03-07 2013-09-18 无锡药明康德生物技术有限公司 进行蛋白生产的高产量反应器及其生产方法和应用
JP2018534940A (ja) * 2015-08-08 2018-11-29 ストッべ・ファルマ・テック・ゲーエムベーハー 生物活性をサポートする使い捨てバイオプロセスシステム
EP3420068A1 (en) * 2016-02-23 2019-01-02 Corning Incorporated Perfusion bioreactor and method for using same to perform a continuous cell culture
US20200332242A1 (en) * 2017-11-22 2020-10-22 Corning Incorporated Perfusion bioreactor system and perfusion cell culture method
US20220389363A1 (en) * 2020-01-10 2022-12-08 Lonza Walkersville, Inc. Filter Apparatus and Method for Purifying Biological Processes and Cell Populations

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130071872A1 (en) * 2011-09-15 2013-03-21 Lewis Ho Device and method for single-used matrix sampling
US20130081995A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-04 Hyclone Laboratories, Inc. Filter systems for separating microcarriers from cell culture solutions

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JP7335873B2 (ja) 2023-08-30
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