WO1994029433A1 - Bioreacteur, destine notamment a la culture de cellules - Google Patents

Bioreacteur, destine notamment a la culture de cellules Download PDF

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WO1994029433A1
WO1994029433A1 PCT/FR1994/000668 FR9400668W WO9429433A1 WO 1994029433 A1 WO1994029433 A1 WO 1994029433A1 FR 9400668 W FR9400668 W FR 9400668W WO 9429433 A1 WO9429433 A1 WO 9429433A1
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WO
WIPO (PCT)
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chamber
tubes
cells
harvesting
bioreactor
Prior art date
Application number
PCT/FR1994/000668
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English (en)
Inventor
Valery Geaugey
Alain Esteve
Bruno De Perchin
Original Assignee
Bertin & Cie
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters

Definitions

  • BIOREACTETJR INTENDED IN PARTICULAR FOR CELL CULTURE
  • the invention relates to a bioreactor, intended in particular for the culture of cells of any type.
  • a bioreactor as described for example in French patent application 92 07345 of the application, generally comprises at least one cell culture chamber in liquid medium, delimited in particular by permeable membranes with controlled porosity and / or by other appropriate means ensuring the confinement of the cells while allowing on the one hand the admission and the uniform distribution of a fresh nutritional liquid and on the other hand the evacuation of the used nutritional liquid and the products secreted by the cells .
  • Means for seeding or inoculating cells in the culture chamber are also provided, as well as means for harvesting products or taking samples.
  • the seeding or inoculation means generally open directly into the culture chamber, if necessary by crossing a cell confinement membrane, and can therefore also be used for taking cell samples in the cul ⁇ ture chamber.
  • the object of the invention is in particular to remedy this shortcoming.
  • bioreactor of the aforementioned type comprising means for harvesting in a sterile, automated, rapid and simple manner, cells in culture, without opening the bioreactor.
  • a bioreactor comprising at least one cell culture chamber in a liquid medium, delimited by a peripheral wall and by two membranes or other permeable means of confining- cells, means for supplying nutritional liquid and means for circulating gas in said chamber, as well as closable means of inoculation or inoculation opening into said culture chamber, characterized in that it also comprises means for harvesting the cells contained in said culture chamber, which are constituted by the combination of means for supplying nutritional liquid and outlet means, the latter being arranged in the culture chamber so that a supply of liquid in this chamber by the supply means pushes and drives the cells towards the exit means when the latter are open.
  • the invention thus makes it possible to harvest almost all of the cells contained in the culture chamber, simply and quickly by means of a minimum quantity of liquid introduced into said chamber and displacing the cells towards the outlet of the means of harvest. Furthermore, these harvesting means can be used just as well for taking samples in the culture chamber.
  • the aforementioned means of seeding can constitute the means of output from the harvesting means.
  • the harvesting means comprise an orifice formed in a wall of said culture chamber and opening directly inside this chamber, the means for supplying nutritional liquid opening equally - ment in this room opposite this orifice.
  • the aforementioned orifice of the harvesting means is formed in the peripheral wall of the culture chamber, and this peripheral wall is of cylindrical shape.
  • the supply means comprise tubes microperforated or microporous or sections of tubes extending inside the culture chamber between the cell confinement membranes.
  • these tubes or sections of tubes can be arranged in a network of permeable gas circulation tubes provided in said chamber, the tubes or sections of supply tubes then preferably being implanted in the network in place of cer ⁇ two gas circulation tubes.
  • Figure 1 is a schematic view in axial section of a bioreactor of a known type
  • Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a bioreactor according to the invention, of the same type as that shown in Figure 1
  • Figure 3 is a schematic view in axial section of another embodiment of a bioreactor according to the invention.
  • the bioreactor shown diagrammatically in FIG. 1 and generally designated by the reference 10, is for example of the type described in French patent application 92 07345 of the applicant and essentially comprises a cell culture chamber 12 delimited by a peripheral wall 14 and by two mi ⁇ cropping membranes 16 for confining cells, as well as a chamber 18 for supplying fresh nutritional liquid, comprising appropriate means (not shown) for supplying and distributing nutritional liquid, and an outlet chamber 20 used nutritional fluid and metabolites.
  • the pores of the membranes 16 have a size of the order of ⁇ .
  • the culture chamber 12 comprises in generally a network of capillary tubes 22 for circulation of gas in the culture space, these gas-permeable tubes allowing for example an oxygen supply to the cells in culture and an evacuation of the carbon monoxide released by the cells in the case of aerobic cells.
  • Means for inoculating the culture chamber or inoculating cells in this chamber are also provided, for example in the form of a closable orifice formed in the peripheral wall 14 and associated with injection means. 24. The same means can of course be used for taking samples in the culture chamber 12.
  • the use of the bioreactor is as follows: a small quantity of cells is injected by the means 24 into the chamber 12 filled with nutritional liquid, then a low flow of nutritional liquid is admitted into the feeding chamber 18, tra ⁇ pours the lower membrane 16, circulates in the culture chamber 12, then exits through the upper membrane 16 and leaves the outlet chamber 20 through a conduit 26 schematized in the form of an arrow. The products secreted by the cells also pass through the upper membrane 16 and can be removed via this conduit 26 in the outlet chamber 20.
  • the oxygenation required by the cells in the cul ⁇ ture in the chamber and the evacuation of the gases discharged by the cells are provided by the network of permeable tubes 22.
  • Such a bioreactor is well suited to the production and the harvesting of metabolites, but does not allow the cells contained in the culture chamber 12 to be simply and quickly collected, unless the bioreactor is opened, the filter removed. outlet chamber 20 and the upper membrane 16 and empty the cul ⁇ ture chamber 12.
  • the invention provides various means for simplifying and automating the harvesting of the cells contained in the culture chamber 12, while avoiding the risks of contamination of these cells.
  • FIG. 2 presents a first embodiment of the invention, for a bioreactor of the same type as that shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of this bioreactor, the peripheral wall 14 of the culture chamber 12, the network of capillary tubes 22 for aeration of the cells, and the means 24 for seeding. or inoculation and taking of samples in the culture chamber 12.
  • means 30 are also provided for the supply of fresh nutritional liquid directly into the culture chamber 12, these means 30 comprising supply means 32 connected by a conduit or the like 34 to at least one orifice 36 formed in the peripheral wall 14 of the chamber, opposite or opposite to the aforementioned means 24, this orifice 36 possibly being associated with diffusing means 38 so as to distribute and distribute the flow rate almost uniformly of nutritional liquid inside the chamber 12.
  • the harvesting of the cells contained in the culture chamber 12 takes place in the following way: the conduit 24 is connected to appropriate receiving means 40 and is opened, while a suitable liquid (for example fresh nutritional liquid) is brought with a predetermined flow rate into the culture chamber 12 through the orifice 36 and possibly the diffuser 38.
  • a suitable liquid for example fresh nutritional liquid
  • the nutri ⁇ tional liquid moves inside the chamber 12 in a laminar fashion with a substantially flat front, and gently pushes the cells and the nutritional liquid contained towards the harvesting means 24, 40. in chamber 12.
  • it is therefore sufficient to gently inject into chamber 12 an amount of liquid equal to the free volume of this chamber to completely empty it of the cells and of the nutritional liquid which it contained.
  • the results obtained confirm the theory, as soon as the circulation of the nutritional liquid in the chamber 12 remains laminar with a front of advance of regular shape, and that the cells have no interaction between them and with materials from chamber 12.
  • the peripheral wall 14 of the chamber 12 is of cylindrical shape with circular section, and that the means for supplying nutritional liquid and for harvesting are oriented perpendicular to the capillary tubes 22 of the network. oxygenation.
  • the cylindrical wall 14 could have a different shape in transverse section, for example oval or elliptical, and the means 30 for supplying nutritional liquid and 24, 40 for harvesting the cells could be oriented parallel to the tubes. oxygenation 22.
  • the membranes 16 for confining the cells can be kept as in the embodiment of FIG. 1, the chambers 18 and 20 formed on either side of these membranes can then be used for recovery of the used nutritional liquid and of the metabolites produced by the cells, or else the lower membrane can be removed and the upper membrane 16 or an equivalent cell confinement means kept to recover the used nutritional liquid and the products secreted by the cells.
  • the diameter of the orifice opening out of the harvesting means 24 may be of the order of 1 to 2 mm, and that the speed of displacement of the bare liquid ⁇ tritionnel in the culture chamber 12 for harvesting cells can be of the order of a millimeter per second.
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of the invention, in which the bioreactor used is substantially of the same type as that of FIG. 2 and comprises a culture chamber 12 delimited by a cylindrical wall 14 and by two membranes 16 microrealers or equivalent means for confining the cells, a network of permeable capillary tubes 22 extending transversely in the culture chamber 12 for the oxygenation of the cells and the recovery of carbon monoxide, and means 24, 40 cell harvesting.
  • the means 42 opening into the chambers 18 and 20 formed on either side of the culture chamber 12 can be simultaneously connected to means for supplying nutritional liquid, and some of the aforementioned tubes 22 are replaced by 44 or perforated tubes which are used for seeding the culture chamber 12 and for supplying nutritional liquid for harvesting the cells and which therefore have pores or perforations of appropriate size, of the order of 0.1 to 1 mm for example.
  • These tubes 44 can be the same diameter as the oxygenation tubes 22, to simplify the construc ⁇ tion, or have a larger diameter as shown, if necessary or desired. It is also possible to mount sections of tube open at their ends, in place of the tubes 44.
  • the use of the bioreactor is as follows: for cell culture, the culture chamber 12 can be seeded by means of one or more aforementioned tubes or sections of tubes 44, the supply of nutritional liquid being carried out by means 42 opening into the lower chamber 18 and through the lower membrane 16 > the exit of the spent nutritional liquid and the recovery of metabolites taking place in the upper chamber 20 after crossing the upper membrane 16, the tubes or tube sections 44 being of course closed after the sowing.
  • the means 42 of the chambers 18 and 20 can both be connected to means for supplying the appropriate liquid (for example fresh nu ⁇ tritional liquid) as are the tubes or tube sections 44.
  • the flow of liquid entering the chamber 12 through the tubes or tube sections 44 and through the membranes 16 repels and drives the cells contained in this chamber towards the harvesting means 24, 40.
  • the harvesting means 24 can be made to arrive substantially in the axis of the chamber 12 through the upper membrane 16.
  • these means 24 can be used for purging gas at the time of start-up. bioreactor, seeding or inoculating cells, and harvesting cells.

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Abstract

Bioréacteur, comprenant une chambre de culture (12) délimitée par une paroi périphérique (14), un réseau de tubes perméables (12) d'aération, des moyens (30) d'apport de liquide nutritionnel et des moyens (24) d'ensemencement et de prélèvement d'échantillons qui débouchent directement dans la chambre (12) et qui sont agencés de telle sorte que les moyens d'ensemencement (24) constituent une sortie des moyens de récolte des cellules lorsque ces dernières sont poussées par un écoulement laminaire de liquide fourni par les moyens d'apport (30). L'invention simplifie la récolte des cellules dans les bioréacteurs.

Description

BIOREACTETJR. DESTINE NOTAMMENT A LA CULTURE DE CELLULES
L'invention concerne un bioréacteur, destiné notamment à la culture de cellules d'un type quelconque.
Un bioréacteur, tel que décrit par exemple dans la demande de brevet français 92 07345 de la deman¬ deresse, comprend en général au moins une chambre de cul¬ ture cellulaire en milieu liquide, délimitée notamment par des membranes perméables à porosité contrôlée et/ou par d'autres moyens appropriés assurant le confinement des cellules tout en permettant d'une part l'admission et la répartition uniforme d'un liquide nutritionnel frais et d'autre part l'évacuation du liquide nutritionnel usé et des produits sécrétés par les cellules. Des moyens d'ensemencement ou d'inoculation de cellules dans la chambre de culture sont également prévus, ainsi que des moyens de récolte de produits ou de prise d'échantillons. Les moyens d'ensemencement ou d'inoculation débouchent en général directement dans la chambre de culture, si néces¬ saire en traversant une membrane de confinement des cel- Iules, et peuvent donc être également utilisés pour la prise d'échantillons de cellules dans la chambre de cul¬ ture.
Cependant, aucun moyen n'est en général prévu pour récolter facilement et rapidement les cellules en culture, sauf à ouvrir le bioréacteur pour accéder direc¬ tement à la chambre de culture et la vider.
L'invention a notamment pour but de remédier à cette lacune.
Elle a pour objet un bioréacteur du type pré- cité comportant des moyens permettant de récolter de fa¬ çon stérile, automatisable, rapide et simple, des cel¬ lules en culture, sans ouverture du bioréacteur.
Elle propose à cet effet un bioréacteur com¬ prenant au moins une chambre de culture cellulaire en mi- lieu liquide, délimitée par une paroi périphérique et par deux membranes ou d'autres moyens perméables de confine- ment des cellules, des moyens d'alimentation en liquide nutritionnel et des moyens de circulation de gaz dans ladite chambre, ainsi que des moyens obturables d'ensemencement ou d'inoculation débouchant dans ladite chambre de culture, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens de récolte des cellules contenues dans ladite chambre de culture, qui sont constitués par la combinaison de moyens d'apport de liquide nutritionnel et de moyens de sortie, ces derniers étant agencés dans la chambre de culture de telle sorte qu'une amenée de li¬ quide dans cette chambre par les moyens d'apport pousse et entraîne les cellules vers les moyens de sortie lorsque ces derniers sont ouverts.
L'invention permet ainsi de récolter la quasi- totalité des cellules contenues dans la chambre de cul¬ ture, de façon simple et rapide au moyen d'une quantité minimale de liquide introduite dans ladite chambre et déplaçant les cellules vers la sortie des moyens de ré¬ colte. Par ailleurs, ces moyens de récolte sont utili- sables tout aussi bien pour le prélèvement d'échantillons dans la chambre de culture.
Avantageusement, les moyens précités d'ensemencement peuvent constituer les moyens de sortie des moyens de récolte. Dans une première forme de réalisation de l'invention, les moyens de récolte comprennent un orifice formé dans une paroi de ladite chambre de culture et dé¬ bouchant directement à l'intérieur de cette chambre, les moyens d'apport de liquide nutritionnel débouchant égale- ment dans cette chambre à l'opposé de cet orifice.
De préférence, l'orifice précité des moyens de récolte est formé dans la paroi périphérique de la chambre de culture, et cette paroi périphérique est de forme cylindrique. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les moyens d'apport comprennent des tubes icroperforés ou microporeux ou des tronçons de tubes s'étendant à 1 'intérieur de la chambre de culture entre les membranes de confinement des cellules.
Avantageusement, ces tubes ou tronçons de tubes peuvent être agencés dans un réseau de tubes per¬ méables de circulation de gaz prévus dans ladite chambre, les tubes ou tronçons de tubes d'apport étant alors de préférence implantés dans le réseau à la place de cer¬ tains des tubes de circulation de gaz. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa¬ raîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux des¬ sins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un bioréacteur d'un type connu; la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale d'un bioréacteur selon l'invention, du même type que celui représenté en figure 1; la figure 3 est une vue schématique en coupe axiale d'une autre forme de réalisation d'un bioréacteur selon 1'invention.
Le bioréacteur représenté schématiquement en figure 1 et désigné généralement par la référence 10, est par exemple du type décrit dans la demande de brevet français 92 07345 de la demanderesse et comprend essen¬ tiellement une chambre de culture cellulaire 12 délimitée par une paroi périphérique 14 et par deux membranes mi¬ croporeuses 16 de confinement de cellules, ainsi qu'une chambre 18 d'alimentation en liquide nutritionnel frais, comprenant des moyens appropriés (non représentés) d'amenée et de répartition de liquide nutritionnel, et une chambre 20 de sortie de liquide nutritionnel usé et de métabolites. Typiquement, les pores des membranes 16 ont une taille de l'ordre du μ .
En outre, la chambre de culture 12 comporte en général un réseau de tubes capillaires 22 de circulation de gaz dans l'espace de culture, ces tubes perméables aux gaz permettant par exemple un apport d'oxygène aux cel¬ lules en culture et une évacuation de l'oxyde de carbone dégagé par les cellules dans le cas de cellules aérobies. Des moyens d'ensemencement de la chambre de culture ou d'inoculation de cellules dans cette chambre sont également prévus, par exemple sous forme d'un ori¬ fice obturable formé dans la paroi périphérique 14 et as- socié à des moyens d'injection 24. Les mêmes moyens peu¬ vent bien entendu être utilisés pour le prélèvement d'échantillons dans la chambre de culture 12.
Un tel bioréacteur et ses caractéristiques gé¬ nérales sont bien connus de l'homme du métier et n'ont pas à être décrits ici plus en détail.
L'utilisation du bioréacteur est la suivante : une petite quantité de cellules est injectée par les moyens 24 dans la chambre 12 remplie de liquide nutritionnel, puis un débit faible de liquide nutri- tionnel est admis dans la chambre d'alimentation 18, tra¬ verse la membrane inférieure 16, circule dans la chambre de culture 12, puis sort par la membrane supérieure 16 et quitte la chambre de sortie 20 par un conduit 26 schéma¬ tisé sous forme d'une flèche. Les produits sécrétés par les cellules traver¬ sent également la membrane supérieure 16 et peuvent être prélevés par ce conduit 26 dans la chambre de sortie 20.
L'oxygénation requise par les cellules en cul¬ ture dans la chambre et l'évacuation des gaz rejetés par les cellules sont assurées par le réseau de tubes per¬ méables 22.
Un tel bioréacteur est bien adapté à la pro¬ duction et à la récolte de métabolites, mais ne permet pas de recueillir simplement et rapidement les cellules contenues dans la chambre de culture 12, à moins d'ouvrir le bioréacteur, d'en retirer la chambre de sortie 20 et la membrane supérieure 16 et de vider la chambre de cul¬ ture 12.
L'invention propose divers moyens permettant de simplifier et d'automatiser la récolte des cellules contenues dans la chambre de culture 12, tout en évitant les risques de contamination de ces cellules.
On se réfère maintenant à la figure 2 qui re¬ présente un premier mode de réalisation de l'invention, pour un bioréacteur du même type que celui représenté en figure 1.
On retrouve donc en figure 2, qui est une vue en coupe transversale de ce bioréacteur, la paroi péri¬ phérique 14 de la chambre de culture 12, le réseau de tubes capillaires 22 d'aération des cellules, et les moyens 24 d'ensemencement ou d'inoculation et de prise d'échantillons dans la chambre de culture 12.
Selon l'invention, des moyens 30 sont égale¬ ment prévus pour l'apport de liquide nutritionnel frais directement dans la chambre de culture 12, ces moyens 30 comprenant des moyens d'alimentation 32 reliés par un conduit ou analogue 34 à au moins un orifice 36 formé dans la paroi périphérique 14 de la chambre, en face ou à l'opposé des moyens 24 précités, cet orifice 36 étant éventuellement associé à des moyens diffuseurs 38 per et- tant de distribuer et de répartir à peu près uniformément le débit de liquide nutritionnel à 1'intérieur de la chambre 12.
Dans ce mode de réalisation, la récolte des cellules contenues dans la chambre de culture 12 a lieu de la façon suivante : le conduit 24 est raccordé à des moyens récep¬ teurs appropriés 40 et est ouvert, tandis qu'un liquide approprié (par exemple du liquide nutritionnel frais) est amené avec un débit prédéterminé dans la chambre de cul- ture 12 par l'orifice 36 et éventuellement le diffuseur 38. Ce débit étant très faible, le liquide nutri¬ tionnel se déplace à l'intérieur de la chambre 12 de fa¬ çon laminaire avec un front sensiblement plan, et pousse doucement vers les moyens de récolte 24, 40 les cellules et le liquide nutritionnel contenus dans la chambre 12. En théorie, il suffit donc d'injecter doucement dans la chambre 12 une quantité de liquide égale au volume libre de cette chambre pour la vider complètement des cellules et du liquide nutritionnel qu'elle contenait. En pratique, les résultats obtenus confirment la théorie, dès lors que la circulation du liquide nutri¬ tionnel dans la chambre 12 reste laminaire avec un front d'avance de forme régulière, et que les cellules n'ont pas d'interaction entre elles et avec les matériaux de la chambre 12.
On notera que, dans cette forme de réalisa¬ tion, la paroi périphérique 14 de la chambre 12 est de forme cylindrique à section circulaire, et que les moyens d'apport de liquide nutritionnel et de récolte sont orientés perpendiculairement aux tubes capillaires 22 du réseau d'oxygénation. En variante, la paroi cylindrique 14 pourrait avoir une forme différente en section trans¬ versale, par exemple ovale ou elliptique, et les moyens 30 d'apport de liquide nutritionnel et 24, 40 de récolte des cellules pourraient être orientés parallèlement aux tubes d'oxygénation 22.
Par ailleurs, dans cette forme de réalisation, on peut conserver les membranes 16 de confinement des cellules comme dans le mode de réalisation de la figure 1, les chambres 18 et 20 formées de part et d'autre de ces membranes pouvant alors servir à la récupération du liquide nutritionnel usé et des métabolites produits par les cellules, ou bien on peut supprimer la membrane infé¬ rieure et conserver la membrane supérieure 16 ou un moyen équivalent de confinement de cellules pour récupérer le liquide nutritionnel usé et les produits sécrétés par les cellules.
Pour fixer les idées, on indiquera à titre d'exemple uniquement, que le diamètre de l'orifice débou¬ chant des moyens de récolte 24 peut être de l'ordre de 1 à 2 mm, et que la vitesse de déplacement du liquide nu¬ tritionnel dans la chambre de culture 12 pour la récolte des cellules peut être de l'ordre du millimètre par se¬ conde.
On a représenté en figure 3 une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle le bioréacteur utilisé est sensiblement du même type que celui de la fi¬ gure 2 et comporte une chambre de culture 12 délimitée par une paroi cylindrique 14 et par deux membranes 16 mi¬ croporeuses ou moyens équivalents de confinement des cel- Iules, un réseau de tubes capillaires perméables 22 s'étendant transversalement dans la chambre de culture 12 pour 1'oxygénation des cellules et la récupération de l'oxyde de carbone, et des moyens 24, 40 de récolte des cellules. Dans cette variante de réalisation de l'invention, on prévoit que les moyens 42 débouchant dans les chambres 18 et 20 formées de part et d'autre de la chambre de culture 12 peuvent être simultanément reliés à des moyens d'alimentation en liquide nutritionnel, et on remplace certains tubes 22 précités par des tubes 44 po¬ reux ou perforés qui vont servir à 1'ensemencement de la chambre de culture 12 et à l'apport de liquide nutrition¬ nel pour la récolte des cellules et qui ont donc des pores ou des perforations de dimension appropriée, de l'ordre de 0, 1 à 1 mm par exemple..
Ces tubes 44 peuvent être du même diamètre que les tubes d'oxygénation 22, pour simplifier la construc¬ tion, ou avoir un diamètre supérieur comme représenté, si nécessaire ou souhaité. On peut également monter des tronçons de tube ouverts à leurs extrémités, à la place des tubes 44. Dans ce cas, l'utilisation du bioréacteur est la suivante : pour la culture des cellules, l'ensemencement de la chambre de culture 12 peut être réalisé au moyen d'un ou plusieurs tubes ou tronçons de tubes 44 précités, l'alimentation en liquide nutritionnel se faisant par 1'intermédiaire des moyens 42 débouchant dans la chambre inférieure 18 et au travers de la membrane inférieure 16> la sortie du liquide nutritionnel usé et la récupération des metabolites se faisant dans la chambre supérieure 20 après traversée de la membrane supérieure 16, les tubes ou tronçons de tubes 44 étant bien entendu obturés après 1'ensemencement.
Pour la récolte des cellules contenues dans la chambre de culture 12, les moyens 42 des chambres 18 et 20 peuvent être reliés tous les deux à des moyens d'apport de liquide approprié (par exemple du liquide nu¬ tritionnel frais) comme le sont les tubes ou tronçons de tubes 44. Le flux de liquide pénétrant dans la chambre 12 par les tubes ou tronçons de tubes 44 et à travers les membranes 16 repousse et entraîne les cellules contenues dans cette chambre vers les moyens 24, 40 de récolte.
Comme dans le mode de réalisation précédent, il suffit d'injecter dans la chambre 12 une quantité de liquide sensiblement égale à son volume libre interne, pour récolter la totalité ou la quasi-totalité des cel¬ lules contenues dans cette chambre.
En variante, on peut faire arriver les moyens de récolte 24 sensiblement dans l'axe de la chambre 12 au travers de la membrane supérieure 16. Dans ce cas, ces moyens 24 peuvent servir à la purge de gaz au moment de la mise en route du bioréacteur, à l'ensemencement ou à l'inoculation de cellules, et à la récolte des cellules.

Claims

REVENDICATIONS
1. Bioréacteur, comprenant au moins une chambre (12) de culture cellulaire en milieu liquide dé¬ limitée par une paroi périphérique (14) et par des mem- branes (16) ou autres moyens perméables de confinement des cellules, des moyens (18) d'alimentation en liquide nutritionnel et des moyens (22) de circulation de gaz dans ladite chambre, ainsi que des moyens obturables (24) d'ensemencement débouchant dans ladite chambre, caracté- risé en ce qu'il comprend également des moyens de récolte des cellules contenues dans la chambre de culture (12) qui sont constitués par la combinaison de moyens (30) d'apport de liquide nutritionnel et de moyens de sortie (24) , ces derniers étant agencés dans la chambre de cul- ture (12) de telle sorte qu'une amenée de liquide dans cette chambre par les moyens d'apport (30) pousse et en¬ traîne les cellules vers les moyens de sortie (24) lorsque ces derniers sont ouverts.
2. Bioréacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de récolte comprennent un orifice formé dans une paroi de ladite chambre (12) et débouchant directement dans cette chambre, les moyens d'apport (30) débouchant également dans cette chambre à l'opposé de cet orifice.
3. Bioréacteur selon la revendication 2, ca¬ ractérisé en ce que l'orifice des moyens de récolte est formé dans la paroi périphérique (14) de ladite chambre (12) .
4. Bioréacteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'ensemencement
(24) constituent les moyens de sortie des moyens de ré¬ colte.
5. Bioréacteur selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'apport (30) com- prennent au moins un orifice (36) et éventuellement des moyens de diffusion (38) débouchant directement dans la chambre (12) de culture.
6. Bioréacteur selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la paroi périphérique (14) de la chambre de culture est de forme cylindrique.
7. Bioréacteur selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'apport compren¬ nent des tubes (44) microperfores ou microporeux ou des tronçons de tubes s'étendant à 1'intérieur de la chambre (12) entre les membranes (16) de confinement des cel- Iules.
8. Bioréacteur selon la revendication 7, ca¬ ractérisé en ce que les tubes ou tronçons de tubes (44) précités sont agencés dans un réseau de tubes perméables (22) de circulation de gaz dans ladite chambre.
9. Bioréacteur selon la revendication 8, ca¬ ractérisé en ce que les tubes ou tronçons de tubes (44) d'apport sont implantés dans le réseau à la place de cer¬ tains tubes (22) de circulation de gaz.
PCT/FR1994/000668 1993-06-09 1994-06-07 Bioreacteur, destine notamment a la culture de cellules WO1994029433A1 (fr)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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