PT1465977E - Dispositivo para a cultura ou o cultivo de células num recipiente tipo caixa - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO PARA A CULTURA OU O CULTIVO DE CÉLULAS NUM RECIPIENTE TIPO CAIXA" O invento refere-se a um dispositivo para a cultura ou o cultivo de células num recipiente tipo caixa, o qual apresenta um fundo e pelo menos uma tampa.

Nos trabalhos em laboratórios é do conhecimento criar ou cultivar as culturas de células em recipientes planos respectivamente numa cápsula, em que as células são simplesmente colocadas no recipiente e adicionado o elemento nutriente. A seguir é colocada uma tampa sobre o recipiente.

Neste caso a desvantagem consiste no facto de que com este método só podem ser utilizadas quantidades reduzidas. Nomeadamente para culturas em série ou cultivo em série de células este sistema conhecido não é adequado. Além disso não podem ser atingidas condições "in vivo" e não é garantida a esterilidade.

Uma alternativa consistia no facto de se trabalhar com um sistema fechado, que apresentava um recipiente com uma tampa ou um fecho, o que tornava possível a esterilidade. Desfavorável neste sistema era no entanto que a recolha da cultura de células se apresentava muito complicada e dispendiosa. O presente invento tem portanto por objectivo o melhoramento de um dispositivo do tipo inicialmente mencionado, o qual pode ser utilizado de múltiplas maneiras 2 para a cultura e o cultivo de células, principalmente na produção em grande escala, em que tanto quanto possível devem ser alcançadas condições "in-vivo" e a esterilidade. Além disso deve também ser possível retirar do recipiente as culturas de células após o seu cultivo, sem as danificar e sem grande dispêndio.

De acordo com o invento este objectivo é resolvido pelas características mencionadas na parte específica da reivindicação 1.

Conforme o dispositivo de acordo com o invento, as células no recipiente agora "já não são entregues a si próprias", mas sim realiza-se um processo activo. Por um lado pode ser adicionado de forma contínua ou descontinua um elemento nutriente e por outro lado é possível pressurizar as culturas de células. Neste caso a pressurização até pode ser efectuada com pressão alternada, de modo a reproduzir tanto quanto possível as condições naturais.

Neste caso as células podem ser criadas ou cultivadas como culturas separadas de células. Do mesmo modo estas podem ser formadas sobre estruturas, para produzir implantes.

No recipiente de acordo com o invento as células podem deste modo, por meio de uma respectiva pressurização, ser submetidas à forças de cisalhamento ou de pressão. Com o dispositivo de acordo com o invento podem ser criadas ou cultivadas as mais diferentes culturas de células de modo muito universal. 0 recipiente propriamente dito está para o efeito provido de duas tampas. Também está previsto um orifício de conexão 3 para a admissão do elemento nutriente e um orifício de conexão para o seu refluxo.

Devido ao aperfeiçoamento de acordo com o invento com duas tampas ou com uma tampa e um fundo bem como o recipiente situado entre ambos, o qual simplesmente pode ser um cilindro aberto no lado inferior e no lado superior, as culturas de células podem, após o seu tratamento respectivamente o seu cultivo, ser retiradas de forma simples do recipiente sem grande dispêndio e sem serem danificadas.

Visto que de acordo com o invento a cultura ou o cultivo das células se realizar sobre a tampa inferior ou sobre o fundo ou também sob a tampa superior, sobre uma estrutura ligada com a tampa superior, as culturas de células podem facilmente ser retiradas do recipiente. Em todo o caso é proporcionada pela tampa ou pelo fundo amovível uma elevada acessibilidade.

Para uma pressurização o recipiente pode, por exemplo a parede periférica cilíndrica do recipiente, também ser elástico.

Os orifícios de conexão podem neste caso estar dispostos em ambas as tampas. Também é possível aplicar os orifícios de conexão na parte central cilíndrica. A quantidade e a disposição dos orifícios de conexão dependem respectivamente do tipo de utilização e das células a serem criadas ou cultivadas. 4

Para uma união estanque entre as tampas e o recipiente estão de acordo com o invento previstas uniões roscadas com roscas interiores e exteriores.

Boas condições de estanquidade e de pressão resultam quando a tampa estiver guarnecida com anéis de prolongamento, os quais então no lado exterior envolvem de forma vedante a parte central cilíndrica do recipiente.

Caso se pretenda submeter o dispositivo de acordo com o invento a um movimento de balanço ou rotativo, podem nos lados laterais ser aplicados anéis tensores, os quais agarram à volta da ou das tampas e do recipiente e nos quais então podem ser aplicados dispositivos de rotação ou de balanço.

Para colocar sob pressão o interior do recipiente que forma o espaço para a cultura de células, são possíveis os mais diversos dispositivos de pressurização. Para este efeito são por exemplo adequadas as unidades de cilindro e êmbolo, as quais também podem operar por respectivos impulsos para uma carga de pressão alternada.

Se for necessário o recipiente também pode ser formado como sistema de duas câmaras, para o cultivo ou a cultura de duas células diferentes ou também duas células iguais em separado.

Neste caso é favorável quando a tampa do recipiente for equipada com um dispositivo de suspensão, no qual se encontra disposta uma plataforma para a admissão de células. Deste modo efectua-se a cultura de um tipo de 5 células sobre a plataforma, enquanto que uma outra cultura de células pode efectuar-se no fundo do recipiente. 0 recipiente respectivamente a parede periférica cilíndrica do recipiente pode quando necessário também ser porosa respectivamente permeável ao gás, de modo que deste modo também ainda podem ser admitidos elementos nutrientes e/ou por este lado um agente gasoso, tal como por exemplo ar ou oxigénio.

Aperfeiçoamentos favoráveis e desenvolvimentos resultam das restantes reivindicações subsequentes.

Mostram:

Figura 1 um corte através de um dispositivo com uma parte central cilíndrica e uma tampa superior e uma inferior;

Figura 2 um aperfeiçoamento representado semelhante ao do da figura 2, em que a conexão de admissão e uma conexão de refluxo estão dispostas na tampa superior;

Figura 3 uma outra forma de concretização da forma do dispositivo;

Figura 4 um dispositivo com uma tampa superior e uma tampa inferior ambas com rosca exterior e uma peça central cilíndrica com rosca interior; 6

Figura 5 uma forma de concretização com anéis de prolongamento numa tampa superior e numa tampa inferior;

Figura 6 um aperfeiçoamento semelhante ao do da figura 5 com ligações roscadas;

Figura 7 uma forma de concretização com dois anéis tensores laterais;

Figura 8 um dispositivo de acordo com o invento semelhante ao do da figura 7 com uma unidade de pressurização;

Figura 9 uma forma de concretização com um dispositivo de suspensão na tampa superior, com uma peça central cilíndrica e uma tampa inferior;

Figura 10 um aperfeiçoamento semelhante ao do da figura 9 de forma mais simples, só com um tampa superior. A figura 1 mostra um aperfeiçoamento, no qual o recipiente forma uma peça central cilíndrica (1) podendo ser fechada com a tampa superior 3. No lado inferior está prevista mais outra tampa 12, a qual forma o fundo do recipiente e a qual apresenta também uma rosca interior 4 a qual actua em conjunto com a rosca exterior 2 da peça central, estando neste caso a peça central guarnecida com duas roscas exteriores 2, desde que não esteja prevista uma rosca contínua. Como ainda se pode ver na figura 1, estão em ambas as tampas 3 e 12 previstos orifícios de conexão da admissão e de refluxo 8 e 9. 7 A figura 2 mostra um aperfeiçoamento semelhante ao do da figura 1, em que um orifício de admissão 8 e um orifício de refluxo 9 estão somente dispostos na tampa superior 3. De igual modo como no exemplo de concretização conforme a figura 2 estão previstos anéis de vedação 5 em ambos os lados frontais da peça central cilíndrica (1) do recipiente. A figura 3 mostra uma forma de concretização, em que a peça central cilíndrica como recipiente 1 está provida com uma rosca interior 2', a qual actua em conjunto respectivamente com uma rosca exterior 4' da tampa superior 3 e da tampa inferior 12. Também aqui estão previstos anéis de vedação 5 em ambos os lados frontais do recipiente. Neste caso encontra-se um orifício de conexão de admissão 8 na tampa superior 3 e um orifício de conexão de refluxo 9 na tampa inferior 12. A figura 4 mostra um aperfeiçoamento semelhante ao do da figura 3. A diferença principal consiste somente no facto de que o orifício de conexão de admissão 8 e o orifício de conexão de refluxo 9 estarem situados opostos na peça central cilíndrica (1) do recipiente. A figura 5 mostra uma forma de concretização com uma peça central cilíndrica (1) como recipiente, uma tampa superior 3 e uma tampa inferior 12. Neste caso ambas as tampas 3 e 12 apresentam respectivamente uma rosca exterior 4', a qual actua em conjunto com roscas interiores 2' do recipiente. Adicionalmente as duas tampas 3 e 12 estão guarnecidas com extensões radiais 13, a partir de cujas extremidades exteriores se estendem, em paralelo para com o eixo longitudinal do recipiente, anéis de prolongamento 14 8 orientados para o recipiente respectivamente no sentido axial. Os anéis de prolongamento 14 envolvem a parede exterior do recipiente e perfazem com os anéis de vedação 5' adicionais uma oclusão à prova de pressão para o compartimento 6 de cultura de células. A tampa superior 3 está equipada com um orifício de conexão 8, 9 comum para a admissão e o refluxo do elemento nutriente. A figura 6 mostra uma forma de concretização semelhante à da figura 5. A diferença principal consiste no facto de a união roscada entre o recipiente e as tampas 3 e 12 ser formada por roscas interiores 4' nos anéis de prolongamento 14, as quais actuam em conjunto com as roscas exteriores 2' no recipiente. A figura 7 mostra uma forma de concretização com um recipiente e uma tampa superior 3, semelhante à forma de concretização conforme a figura 6, em que em vez de um orifício de conexão 8, 9 comum para a admissão e o refluxo do elemento nutriente, estarem na parede periférica do recipiente dispostos um orifício de conexão de admissão 8 e um orifício de conexão de refluxo 9. A figura 7 mostra adicionalmente dois anéis tensores 15 laterais, os quais são no sentido da seta colocados à volta do recipiente tipo caixa e a tampa 3, para no sentido da seta 16 rodar ou rolar à volta do eixo transversal a unidade constituída por recipiente 1 e tampa 3 por meio de um dispositivo de rotação ou rolante não representado. A figura 8 mostra uma forma de concretização de acordo com o invento. Neste caso é no interior do recipiente formado um compartimento 6 próprio para a cultura de células. Em vez de um compartimento 6 para a cultura de células também 9 pode ser prevista uma estrutura, sobre a qual as células 7 são cultivadas. 0 compartimento 6 separado para a cultura de células ou a estrutura é neste caso actuado com pressão através de uma unidade de pressurização 17 na forma de uma unidade de cilindro / êmbolo.

Num compartimento de êmbolo 18 da unidade cilindro / êmbolo 17 desemboca o orifício de conexão de admissão 8, o qual pode ser fechado na zona de entrada por uma válvula de retenção 19. Por meio de um êmbolo 20 da unidade cilindro / êmbolo 17 o elemento nutriente introduzido através do orifício de conexão de admissão 8 é pressurizado, propagando-se esta pressão até ao interior do recipiente 1. Através de um orifício de conexão de refluxo 9 no lado oposto da admissão, efectua-se a remoção do elemento nutriente. Quando se pretende colocar o compartimento interior do recipiente sob sobrepressão, a qual eventualmente pode ser alternada, deve neste caso ser controlada a admissão do elemento nutriente ou o orifício de conexão de refluxo 9 deve respectivamente ser fechado.

Em vez da admissão do elemento nutriente através do orifício de conexão de admissão 8 também pode para este efeito ser previsto um orifício separado numa das duas tampas 3 ou 12 ou na parede periférica do recipiente 1. Neste caso também por meio de gás, por exemplo ar, o compartimento interior do recipiente 1, portanto o compartimento de cultura de células 6 pode ser colocado devidamente sob pressão. A figura 9 mostra uma forma de concretização com uma tampa superior 3 e uma tampa inferior 12 e uma peça central cilíndrica de um recipiente. Neste caso a tampa superior 3 10 está provida de um dispositivo de suspensão na forma de várias barras 21 distribuídas sobre a periferia, estendendo-se em paralelo ao eixo longitudinal do recipiente 1 para o interior do recipiente 1. Na extremidade inferior das barras 21 encontra-se fixada uma plataforma 22, sobre a qual são dispostas a células 7 a serem cultivadas. O orifício de conexão de admissão 8 e o orifício de conexão de refluxo 9 podem respectivamente estar dispostos na parede periférica do recipiente. Evidentemente também é possível uma disposição em uma das duas tampas 3 ou 12, tal como está assinalado a tracejado. Também neste caso são possíveis orifícios de conexão separados para a admissão e o refluxo. A vantagem desta forma de concretização com o dispositivo de suspensão por barras 21 consiste no facto de que deste modo as células 7 podem com maior facilidade ser introduzidas no ou retiradas do recipiente 1. A ligação das barras 21 com a plataforma 22 também pode, quando necessário, ser de forma destacável. A possibilidade da remoção pode, por exemplo, ser realizada por meio de uma união por meio de encaixe de mola, pelo que também é facilitado o manuseamento do dispositivo. A figura 10 mostra uma forma de concretização semelhante à da representada na figura 9. Como se pode ver, esta apresenta somente uma tampa superior 3 e um recipiente com um fundo 23, tal como também existe nas restantes formas de concretização com só uma tampa 3. Neste caso a plataforma 22 também está por meio de barras 21 ligada com a tampa superior 3. 11

Uma outra vantagem destas formas de concretização conforme as figuras 9 e 10, consiste no facto de que no fundo do recipiente 23 respectivamente no lado interior da tampa 12 é proporcionada mais outra possibilidade para a cultura ou o cultivo de células 7. Deste modo é realizado um sistema de duas câmaras para o cultivo de duas culturas de células.

Em vez dos orifícios de conexão de admissão 8 e dos orifícios de conexão de refluxo 9 para o elemento nutriente, é evidente que o elemento nutriente também pode ser introduzido de forma duradoura no recipiente e os orifícios de conexão de admissão 8 e os orifícios de conexão de refluxo 9 podem servir para o abastecimento de oxigénio.

Em alternativa também é possível prever orifícios de ligação respectivamente separados para o oxigénio e o elemento nutriente. A plataforma 22 pode ser configurada como uma unidade fixa. Em alternativa também é possível prever para o efeito uma membrana, por exemplo uma membrana porosa, a qual permite a passagem do oxigénio.

Lisboa, 26 de Novembro de 2007

Claims (6)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para a cultura ou o cultivo de células constituído por um recipiente tipo caixa, formado por uma tampa superior (3) e uma tampa inferior (12) que serve de fundo, bem como uma peça central cilíndrica (1), sendo em ambos os lados frontais ligada à prova de pressão com as mencionadas tampas, sendo o recipiente equipado com um orifício de conexão (8) para a admissão e um orifício de conexão (9) para a remoção de um elemento nutriente, caracterizado por a mencionada tampa (3, 12) e a peça central cilíndrica (1) estarem interligadas por meio de ligações roscadas (2, 4), estando as duas tampas (3, 12) guarnecidas respectivamente com um anel de prolongamento (14), os quais pelo menos parcialmente envolvem de forma vedante o lado exterior da peça central cilíndrica (1) , e além disso no orifício de admissão (8) prevista para uma pressurização alternada das células (7) estar ligada uma unidade de pressurização formada por uma unidade de cilindro / êmbolo (17), sendo o recipiente equipado em ambos os lados com um anel tensor (15) para a iniciação de um movimento rolante ou rotativo para o recipiente.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as tampas (3, 12) possuírem uma rosca interior e a peça central cilíndrica (1) uma rosca exterior.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a ligação roscada estar guarnecida com pelo menos um anel de vedação (5). 2

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracteri z ado por a tampa (3) estar equipada com um dispositivo de suspensão (21), no qual se encontra disposta uma plataforma (22) para a admissão das células (7).

5. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 -4, caracterizado por as células (7) estarem dispostas num gel (32).

6. Utilização do dispositivo de acordo com as reivindicações 1-5 para a cultura e o cultivo de células sob condições in-vivo e esterilidade num funcionamento em massa num processo activo com uma admissão continua ou descontinua do elemento nutriente e uma pressurização das culturas de células em formação. Lisboa, 26 de Novembro de 2007