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技術 シングルユース培養装置及び培養方法

出願人 株式会社日立製作所
発明者 難波勝
出願日 2016年8月2日 (4年4ヶ月経過) 出願番号 2016-151706
公開日 2018年2月8日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2018-019615
状態 特許登録済
技術分野 微生物、その培養処理 微生物・酵素関連装置
主要キーワード 毛管体 撹拌駆動装置 毛管効果 軸封機構 偏心円運動 側部寄り ガス用フィルタ 磁性カップ
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図面 (7)

課題

培養液の液面上に生じた気泡培養容器排気口に溢流し難いシングルユース培養装置及び培養方法を提供する。

解決手段

シングルユース培養装置100は、培養液7を封入可能な培養容器1と、培養容器1内の下部に配置され、培養容器1に封入された培養液7に酸素液中通気する液中通気手段13と、培養容器1の上部に位置し、培養容器1内の気体を排気する排気口110と、排気口110の下方に配置され、排気口110と培養液7の液面とを隔てる遮蔽シート4と、を備える。培養方法は、シングルユース培養装置100において、培養容器1に培養液7及び細胞を封入し、培養液7に液中通気しながら細胞を培養し、細胞の培養中に遮蔽シート4上に新鮮培地又は消泡剤を供給して行う。

概要

背景

近年、生物由来物質を有効成分とするバイオ医薬品流通が拡大している。バイオ医薬品は、一般に、チャイニーズハムスター卵巣細胞CHO細胞)等に例示される細胞を培養し、物質を産生させることにより生産されている。また、各種の工業分野において、動物細胞植物細胞細菌類菌類等を培養することにより多様な有用物質が生産されている。

従来、細胞の液体培養は、タンクジャーファーメンタのような剛性が高い培養容器で行うのが一般的であった。培養容器には、培養液攪拌するための攪拌装置や、酸素通気するための通気装置が装着され、培養を行う毎に滅菌処理洗浄処理が施されていた。攪拌装置としては、培養容器に軸封して挿着したシャフト攪拌翼回動させる機械式や、培養容器内投入した攪拌子磁力で回転させる磁力式が主に用いられていた。

一方、近年では、培養容器がシングルユース製品代替されてきている。シングルユースの培養容器としては、折り畳み可能な可撓性を有する樹脂フィルム製培養バッグや、樹脂成形されたボトルベッセル等が普及している。シングルユースの培養容器は、使用後の滅菌処理や洗浄処理を省略し、また、培養液や製品への異物混入を防止する観点から、単回ないし単一工程のみ使用されて廃棄されている。

培養バッグ等においては、機械式や磁力式の攪拌装置の他、容器自体揺動ないし旋回させる振盪式の攪拌装置も広く用いられている。動物細胞や好気性微生物を培養するための培養容器には、酸素を通気するための通気管が接続され、多くの場合、液中通気によって酸素が供給されている。また、培養容器の上部には、容器内の気体を排出できるように排気口が設けられている。

一般に、液中通気しながら細胞を培養すると、培養液の液面上に泡沫の層が形成される。泡沫の層が成長して培養容器の上部に達すると、気泡が排気口等から溢流してしまうため、気体を排出するための排気路閉塞したり、培養液が気泡に随伴して液量が低下したりする問題が生じている。従来、このような問題に対処するために、液面上の気泡を破泡する技術が提案されている。

例えば、特許文献1には、生物学的リアクターシステム反応容器において、ヘッドスペースに含まれる泡を、モータにより回転されるインペラで壊す技術が開示されている。反応容器としては、折り畳み式の可撓性バッグを使用できることも記載されている。

また、特許文献2には、培養槽の培養液面より上に、泡沫破泡層を設ける技術が開示されている。泡沫破泡層は、表面をポリシロキサン疎水化したステンレス製金網からなり、液面上に形成された泡沫は、破泡層に接触した時点で破裂消滅して液滴となり、培養液中に戻るとされている。

また、特許文献3には、培養槽の液面上方に親水性毛管体を配置し、毛管効果によって気泡を破泡する技術が開示されている。親水性毛管体は、木綿により網目状に形成され、培養槽に固定連結した支持部材に支持されている。

概要

培養液の液面上に生じた気泡が培養容器の排気口に溢流し難いシングルユース培養装置及び培養方法を提供する。シングルユース培養装置100は、培養液7を封入可能な培養容器1と、培養容器1内の下部に配置され、培養容器1に封入された培養液7に酸素を液中通気する液中通気手段13と、培養容器1の上部に位置し、培養容器1内の気体を排気する排気口110と、排気口110の下方に配置され、排気口110と培養液7の液面とを隔てる遮蔽シート4と、を備える。培養方法は、シングルユース培養装置100において、培養容器1に培養液7及び細胞を封入し、培養液7に液中通気しながら細胞を培養し、細胞の培養中に遮蔽シート4上に新鮮培地又は消泡剤を供給して行う。

目的

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、培養液の液面上に生じた気泡が培養容器の排気口に溢流し難いシングルユース培養装置及び培養方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

培養液封入可能な培養容器と、前記培養容器内の下部に配置され、前記培養容器に封入された前記培養液に酸素液中通気する液中通気手段と、前記培養容器の上部に位置し、前記培養容器内の気体排気する排気口と、前記排気口の下方に配置され、前記排気口と前記培養液の液面とを隔てる遮蔽シートと、を備えるシングルユース培養装置

請求項2

前記培養容器が、折り畳み可能な可撓性を有する培養バッグであり、前記培養バッグを収容して支持するハウジング部をさらに備える請求項1に記載のシングルユース培養装置。

請求項3

前記培養容器に接続され、前記培養容器内に液体を供給する給液管を備え、前記給液管の先端が、前記遮蔽シートの上方に位置する請求項1に記載のシングルユース培養装置。

請求項4

前記給液管が、前記新鮮培地を前記遮蔽シート上に噴出させるノズル部を有する請求項3に記載のシングルユース培養装置。

請求項5

前記遮蔽シートが、撥水性の表面を有する請求項1に記載のシングルユース培養装置。

請求項6

前記遮蔽シートが、前記気体を通す複数の通路を形成している請求項1に記載のシングルユース培養装置。

請求項7

前記遮蔽シートが、前記培養容器の天井面に架されている請求項1に記載のシングルユース培養装置。

請求項8

培養液を封入可能な培養容器と、前記培養容器内の下部に配置され、前記培養容器に封入された前記培養液に酸素を液中通気する液中通気手段と、前記培養容器の上部に位置し、前記培養容器内の気体を排気する排気口と、前記排気口の下方に配置され、前記排気口と前記培養液の液面とを隔てる遮蔽シートと、前記培養容器に接続され、前記培養容器内に液体を供給する給液管と、を備え、前記給液管の先端が、前記遮蔽シートの上方に位置するシングルユース培養装置において、前記培養容器に前記培養液及び細胞を封入し、前記培養液に液中通気しながら前記細胞を培養し、前記細胞の培養中に前記遮蔽シート上に新鮮培地又は消泡剤を供給する培養方法

技術分野

0001

本発明は、培養容器を単回使用して細胞を培養するシングルユース培養装置及び培養方法に関する。

背景技術

0002

近年、生物由来物質を有効成分とするバイオ医薬品流通が拡大している。バイオ医薬品は、一般に、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞)等に例示される細胞を培養し、物質を産生させることにより生産されている。また、各種の工業分野において、動物細胞植物細胞細菌類菌類等を培養することにより多様な有用物質が生産されている。

0003

従来、細胞の液体培養は、タンクジャーファーメンタのような剛性が高い培養容器で行うのが一般的であった。培養容器には、培養液攪拌するための攪拌装置や、酸素通気するための通気装置が装着され、培養を行う毎に滅菌処理洗浄処理が施されていた。攪拌装置としては、培養容器に軸封して挿着したシャフト攪拌翼回動させる機械式や、培養容器内投入した攪拌子磁力で回転させる磁力式が主に用いられていた。

0004

一方、近年では、培養容器がシングルユース製品代替されてきている。シングルユースの培養容器としては、折り畳み可能な可撓性を有する樹脂フィルム製培養バッグや、樹脂成形されたボトルベッセル等が普及している。シングルユースの培養容器は、使用後の滅菌処理や洗浄処理を省略し、また、培養液や製品への異物混入を防止する観点から、単回ないし単一工程のみ使用されて廃棄されている。

0005

培養バッグ等においては、機械式や磁力式の攪拌装置の他、容器自体揺動ないし旋回させる振盪式の攪拌装置も広く用いられている。動物細胞や好気性微生物を培養するための培養容器には、酸素を通気するための通気管が接続され、多くの場合、液中通気によって酸素が供給されている。また、培養容器の上部には、容器内の気体を排出できるように排気口が設けられている。

0006

一般に、液中通気しながら細胞を培養すると、培養液の液面上に泡沫の層が形成される。泡沫の層が成長して培養容器の上部に達すると、気泡が排気口等から溢流してしまうため、気体を排出するための排気路閉塞したり、培養液が気泡に随伴して液量が低下したりする問題が生じている。従来、このような問題に対処するために、液面上の気泡を破泡する技術が提案されている。

0007

例えば、特許文献1には、生物学的リアクターシステム反応容器において、ヘッドスペースに含まれる泡を、モータにより回転されるインペラで壊す技術が開示されている。反応容器としては、折り畳み式の可撓性バッグを使用できることも記載されている。

0008

また、特許文献2には、培養槽の培養液面より上に、泡沫破泡層を設ける技術が開示されている。泡沫破泡層は、表面をポリシロキサン疎水化したステンレス製金網からなり、液面上に形成された泡沫は、破泡層に接触した時点で破裂消滅して液滴となり、培養液中に戻るとされている。

0009

また、特許文献3には、培養槽の液面上方に親水性毛管体を配置し、毛管効果によって気泡を破泡する技術が開示されている。親水性毛管体は、木綿により網目状に形成され、培養槽に固定連結した支持部材に支持されている。

先行技術

0010

特表2016−500433号公報
特開平5−252933号公報
特開平3−240483号公報

発明が解決しようとする課題

0011

シングルユースの培養容器には、脱着容易な小径メンブレンフィルタガス用フィルタ)を繋げた排気管が接続されることが多い。液中通気によって培養液の液面上に泡沫の層が成長し、気泡が液面側から排気口に溢流すると、排気路上のメンブレンフィルタに到達する。メンブレンフィルタは気泡で濡らされると閉塞してしまうため、泡沫の層の成長により培養容器が換気不全に陥り、適切な培養雰囲気で継続的に培養することが困難になるという課題がある。

0012

これに対して、液中通気する通気量を減らしたり、培養容器内の気相部に通気したり、培養液の液位を低くしたりすれば、このような問題に対処できる可能性がある。しかしながら、液中通気する通気量を減らしたり、気相部に通気したりする手法では、細胞に供給される酸素量が少なくなるため、細胞を高密度に増殖させることが困難である。また、培養液の液位を低くする手法では、培養液の液量が確保され難いため、得られる細胞数が少なくなってしまう。

0013

また、特許文献1に開示されるようにインペラで泡を壊す手法では、培養容器の構造が複雑化し、製造コストが増大する虞が高い。泡を壊すための攪拌機構は、その目的上、培養液を攪拌する攪拌機構よりも高回転速度に設定する必要があるため、別体として設けることが望まれる。ところが、別体として設ける場合には、培養容器内にヘッドスペースを確保する、個別にメカニカルシールを設ける、シャフト同士の干渉を防止するといった種々の対応を要するため、培養容器の設計や製造について制約を受ける。

0014

また、特許文献2や特許文献3に開示されるように泡沫破泡層や親水性毛管体を設ける手法では、培養容器の原価が高くなるため、シングルユース製品に適していない。特に、培養バッグに適用するには、泡沫破泡層や親水性毛管体を支持可能な強度を確保する必要がある。その他、発泡した培養液を培養容器外に取り出し、破泡した後に培養容器に戻して培養を続けるといった手法もある。しかしながら、このような手法では、装置の構成が複雑化し、培養操作も煩雑になってしまう。

0015

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、培養液の液面上に生じた気泡が培養容器の排気口に溢流し難いシングルユース培養装置及び培養方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0016

前記課題を解決するために本発明に係るシングルユース培養装置は、培養液を封入可能な培養容器と、前記培養容器内の下部に配置され、前記培養容器に封入された前記培養液に酸素を液中通気する液中通気手段と、前記培養容器の上部に位置し、前記培養容器内の気体を排気する排気口と、前記排気口の下方に配置され、前記排気口と前記培養液の液面とを隔てる遮蔽シートと、を備える。

0017

また、本発明に係る培養方法は、培養液を封入可能な培養容器と、前記培養容器内の下部に配置され、前記培養容器に封入された前記培養液に酸素を液中通気する液中通気手段と、前記培養容器の上部に位置し、前記培養容器内の気体を排気する排気口と、前記排気口の下方に配置され、前記排気口と前記培養液の液面とを隔てる遮蔽シートと、前記培養容器に接続され、前記培養容器内に液体を供給する給液管と、を備え、前記給液管の先端が、前記遮蔽シートの上方に位置するシングルユース培養装置において、前記培養容器に前記培養液及び細胞を封入し、前記培養液に液中通気しながら前記細胞を培養し、前記細胞の培養中に前記遮蔽シート上に新鮮培地又は消泡剤を供給する。

発明の効果

0018

本発明によれば、培養液の液面上に生じた気泡が培養容器の排気口に溢流し難いシングルユース培養装置及び培養方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0019

本発明の一実施形態に係るシングルユース培養装置の全体構成を示す断面図である。
培養容器の天井部の内面に架された遮蔽シートを示す斜視図である。
培養容器の側部の内面に架された遮蔽シートを示す斜視図である。
培養容器の天井部の内面の全体を隔離する遮蔽シートを示す断面図である。
培養容器の天井部の内面の一部を隔離する遮蔽シートを示す斜視図である。
本発明の他の実施形態に係るシングルユース培養装置の全体構成を示す断面図である。

実施例

0020

以下、本発明の一実施形態に係るシングルユース培養装置、及び、それを用いた培養方法について、図を参照しながら説明する。なお、以下の各図において共通する構成については同一の符号を付して重複した説明を省略する。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

0021

図1は、本発明の一実施形態に係るシングルユース培養装置の全体構成を示す断面図である。
図1に示すように、本実施形態に係るシングルユース培養装置100は、培養バッグ(培養容器)1と、ハウジング(ハウジング部)2と、支持架台3と、遮蔽シート4と、攪拌駆動用モータ5と、液中通気用ガス供給管(液中通気手段)8と、気相通気用ガス供給管9と、培地供給管(給液管)10と、培養液排出管11と、ガス排出管12と、スパージャ13と、ガス用フィルタ14と、センサ15と、位置固定支持具16と、液中通気用ガス供給装置17と、気相通気用ガス供給装置18と、制御装置19と、天板21と、磁性カップリング部材22,23と、シャフト24と、攪拌翼25a,25bとを備えている。

0022

シングルユース培養装置100は、細胞の培養や、細胞による有用物質の生産に用いられる装置である。シングルユース培養装置100は、シングルユース製品の培養容器を使用して行うシングルユース式の培養操作に使用することができる。すなわち、使用される培養バッグ1は、予め滅菌処理されて単回ないし単一工程のみ使用され、使用後には再使用されること無く廃棄される。

0023

シングルユース培養装置100は、任意の細胞種の培養に用いることが可能である。例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞、ベイビーハムスター腎臓細胞、マウス骨髄腫細胞等の動物細胞、大腸菌光合成細菌等の細菌、酵母カビ等の菌類、植物細胞、昆虫細胞微細藻類等の適宜の細胞種の培養に用いてよく、培養対象は特に限定されない。

0024

細胞に産生させる有用物質としては、例えば、バイオ医薬品等の有効成分として用いられる各種の生理活性物質、特に、抗体医薬品として用いられる抗体や、その他の工業的有用性を有する機能物質等が挙げられる。生理活性物質としては、例えば、血栓溶解剤としての用途がある組織型プラスミノーゲン活性化因子エリスロポエチンインターフェロン等が挙げられる。また、その他の機能物質としては、例えば、β−カロテンアスタキサンチン等のカロチノイドや、フィコシアニン等のフィコビリンタンパク質や、クロロフィルバクテリオクロロフィル等が挙げられる。

0025

培養バッグ1は、折り畳み可能な可撓性を有しており、培養液7を封入可能な容器となっている。培養バッグ1は、例えば、エチレンビニルアセテートエチレンビニルアルコール等の多層フィルムで形成される。培養バッグ1は、使用前は、通常、内容物が封入されていない折り畳まれた状態であり、予め滅菌されて使用に供される。一方、使用時には、内部に培養液7や気体が封入されて立体的に膨らんだ状態とされる。培養バッグ1は、ハウジング2に収容可能であれば適宜の形状の容器としてよい。例えば、培養バッグ1は、立体的に膨らんだ状態において、円柱形状、四角柱形状、その他の多角柱形状等を呈してよい。

0026

培養バッグ1は、培養時には、図1に示すように、支持架台3に固定されたハウジング2に収容されて底面及び側面が支持される。ハウジング2の形状は、上部が開口している槽状であってもよいし、上部が塞がれ、側部が開口している箱状であってもよい。ハウジング2の材質は、荷重に耐える強度が確保される限り、金属、合成樹脂等の適宜の材質としてよい。

0027

培養バッグ1には、液中通気用ガス供給管8、気相通気用ガス供給管9、培地供給管10、培養液排出管11、及び、ガス排出管12が接続される。これらの配管類には、途中部開閉自在なコックが備えられている。培養バッグ1は、コックが閉じられて密閉されている状態では、滅菌後の無菌状態が保たれるようになっている。

0028

図1に示すように、液中通気用ガス供給管8は、先端が、培養バッグ1内の下部に配されており、基端が、液中通気用ガス供給装置17に接続されている。また、気相通気用ガス供給管9は、先端が、培養バッグ1内の上部に配されており、基端が、気相通気用ガス供給装置18に接続されている。液中通気用ガス供給装置17、及び、気相通気用ガス供給装置18は、培養中の培養環境を調整するために、酸素や二酸化炭素等を含むガス所定分圧で供給する。

0029

液中通気用ガス供給管8の先端には、微細気泡を散気するスパージャ13が取着されている。液中通気用ガス供給管8は、培養バッグ1に封入された培養液7に酸素を液中通気し、培養されている細胞に呼吸に必要な酸素を供給する。また、気相通気用ガス供給管9は、培養バッグ1の気相部に二酸化炭素等の気体を通気し、細胞の培養に適した培養雰囲気を維持する。

0030

培地供給管10は、先端が、培養バッグ1内の上部に配されている。培地供給管10は、基端が、不図示の培地源等と接続され、培養バッグ1に培養液等の液体を供給し得るように設けられる。例えば、培養開始前には、培養対象の細胞が懸濁された培養液を供給し、培養開始後には、流加培養灌流培養のための新鮮培地を供給する。また、培地供給管10を通じて、培養対象の細胞を懸濁させた細胞懸濁液や消泡剤を供給するようにしてもよい。或いは、細胞懸濁液や消泡剤は、培地供給管10と同様の配置で設けた他の給液管から供給するようにしてもよい。

0031

培養液排出管11は、培養バッグ1内の培養液7を抜き取り、培養された細胞や有用物質を回収するために用いられる。ガス排出管12は、一端が、培養バッグ1内の気相部に開口しており、他端が、培養バッグ1の外部に開口している。ガス排出管12は、培養バッグ1の気相部の気体を排出するための排気路を形成している。培養容器外からの通気や細胞の呼吸によって気相部に溜まった気体は、ガス排出管12を通じて排気される。

0032

液中通気用ガス供給管8、気相通気用ガス供給管9、及び、ガス排出管12は、途中部に、微生物等の異物の侵入を阻止するガス用フィルタ14を備えている。ガス用フィルタ14は、例えば、各管の途中部に連結可能な筺体と、筺体内に収容された精密濾過用の濾材とを備えて構成される。一般に、濾材は、ポリテトラフルオロエチレンポリオレフィンポリアミドセルロース等で形成され、孔径は、凡そ0.1μmから1.0μm程度である。

0033

センサ15は、培養液7のpH、温度、溶存酸素濃度二酸化炭素濃度等を計測する計測器である。センサ15は、通常、各物理量を計測するために複数器が備えられ、培養バッグ1に対して内外を貫通して液密に挿着される。なお、センサ15としては、培養液7に対して非接触の状態で使用される光学センサ等が備えられてもよい。

0034

攪拌翼25a,25bは、培養バッグ1内に備えられており、培養中に駆動されて培養液7を攪拌する。図1において、培養バッグ1の頂部には、天板21が接合されている。そして、天板21を挟んで、培養バッグ1の内側及び外側のそれぞれに、一対の磁性カップリング部材22,23が配されている。

0035

内側の磁性カップリング部材22は、先端側に攪拌翼25a,25bを有するシャフト24と連結されている。一方、外側の磁性カップリング部材23は、支持架台3側に固定支持された攪拌駆動用モータ5と連結されている。これら磁性カップリング部材22,23は、磁力による相互作用により、互いに非接触の状態でトルクを伝達することができる。そのため、攪拌駆動用モータ5が駆動されると、シャフト24が回転し、攪拌翼25a,25bが旋回して培養液7が攪拌される。

0036

制御装置19は、培養バッグ1における培養環境を制御する装置である。制御装置19は、例えば、攪拌駆動用モータ5の回転速度を調節して、攪拌翼25a,25bによる攪拌速度を所定の速度に調整する。また、センサ15が取得した計測結果を参照して、液中通気用ガス供給装置17や、気相通気用ガス供給装置18によるガス供給量を調節し、培養環境の酸素や二酸化炭素を所定の濃度範囲に維持する。制御装置19は、培養液7のpHや液温に基いて、不図示のpH調整用液注装置や、培養液用温調装置を制御するように設けてもよい。

0037

図1に示すように、シングルユース培養装置100は、培養液7が封入されて気相部が残される培養バッグ1内の上側に、遮蔽シート4を備えている。遮蔽シート4は、培養バッグ1に封入されている培養液7の液面よりも上方に位置しており、培養バッグ1内の気相部に配置されている。遮蔽シート4は、例えば、図2に示すように、培養容器(培養バッグ1)の天井部の内面に架して配置させることができる。

0038

図2は、培養容器の天井部の内面に架された遮蔽シートを示す斜視図である。
図2においては、培養液7が封入された培養バッグ1の上部を斜め上方から視た斜視図が示されている。培養バッグ1は、略円柱形状の容器であり、培養バッグ1の天井部の内面(天井面)に接合された状態の遮蔽シート4が、培養バッグ1を透視して示されている。

0039

図2に示すように、培地供給管10やガス排出管12は、ポートコネクタCを貫通して挿着されている。ポートコネクタCは、培養バッグ1の天井部に、培養バッグ1の内外を貫通して接合されている。培地供給管10及びガス排出管12は、培養バッグ1の内部に開口しており、ガス排出管12の先端は、培養バッグ1の気相部の気体を容器外に排出するための排気口110を形成している。排気口110は、培養バッグ1の上部に位置しており、培養液7の液面よりも高い位置にある。

0040

図2に示すように、遮蔽シート4は、薄板状又は膜状のシート体からなる本体部41と、本体部41を培養バッグ1の内側に支持する支持部42,42とを有している。支持部42,42は、本体部41の一辺及び対辺のそれぞれに連なって設けられており、培養バッグ1の天井部に接合されている。本体部41は、支持部42,42が設けられた両辺付近のそれぞれを基点として湾曲しており、中央部分が培養バッグ1の内側に張り出した状態で支持されている。

0041

遮蔽シート4の本体部41は、両辺が支持された状態で張り出すことにより、排気口110の下方に配置され、排気口110と培養液7の液面とを隔てている。遮蔽シート4で排気口110と液面とが隔てられることにより、培養液7の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、気泡が排気口110に達するのが防止されるようになっている。

0042

遮蔽シート4の本体部41は、気体を通す通路120a,120bを隙間状に形成している。通路120a,120bは、培養バッグ1の天井面と、培養バッグ1に接合されていない本体部41の残りの二辺との間に残されており、排気口110側と培養液7の液面側とを通じている。通路120a,120bを残して遮蔽シート4が配置されることで、培養液7の液面側から排気口110に向かう排気経路が確保され、気相部の換気不全が防止されるようになっている。

0043

遮蔽シート4の本体部41は、気体を通す複数の通路120a,120bを形成しており、複数の通路120a,120bは、培養バッグ1の平面視において、排気口110に対して略対称な位置に配置され、排気口110の側面視において左右対称な略V字型に形成されている。そのため、培養液7の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、一方が気泡で覆われるようなことがあっても、他方に気体が通り易い排気経路が確保されるようになっている。

0044

遮蔽シート4は、合成樹脂製とされている。合成樹脂製であるため、軽量であり、シングルユースに適して低廉な培養バッグ1が形成されている。なお、合成樹脂としては、例えば、培養バッグ1の本体と同様のエチレンビニルアセテート、エチレンビニルアルコール等の多層フィルムや、ポリエチレンポリプロピレンポリスチレンポリカーボネートポリエステル、ポリアミド、シリコーン等の適宜の樹脂が用いられる。

0045

遮蔽シート4は、撥水性の表面を有するように設けられてもよい。遮蔽シート4が撥水性であれば、遮蔽シート4に接触した気泡を直ちに破泡させることができるので、気泡が排気口110に達するのが確実に阻止される。遮蔽シート4は、撥水性の表面を、排気口110側に有していてもよいし、培養液7の液面側に有していてもよいし、これら両面に有していてもよい。気泡が排気口110に達するのを確実に阻止する観点からは、少なくとも排気口110側に撥水性の表面を有していることが好ましい。

0046

遮蔽シート4は、表面処理によって撥水性を付与されていてもよいし、撥水性材料の塗布によって撥水性を付与されていてもよい。撥水性を付与する表面処理としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素化合物を表面に成膜する処理、表面をプラズマ放電コロナ放電等でフッ素化する処理、表面に凹凸を形成して粗面化する処理等が挙げられる。また、撥水性材料としては、例えば、パーフルオロアルキルシラン、ポリシロキサン等を成分とするシリコン系、パーフルオロアルキルポリエーテル等を成分とするポリエーテル系等が挙げられる。

0047

図2に示すように、培地供給管(給液管)10の先端は、培養バッグ1の内部において、遮蔽シート4(本体部41)の上方に位置している。培地供給管10は、培養中の培養バッグ1に新鮮培地を供給し得るように設けられている。そのため、泡沫の層が培養液7の液面上に立ち上がり、気泡が遮蔽シート4上に達しているとき、遮蔽シート4の上方に位置する培地供給管10から遮蔽シート4上に新鮮培地が供給されることにより、遮蔽シート4に付着している気泡が液流で流し落とされるようになっている。また、排気口110を挟んで略対称的な位置に通路120a,120bが形成されているため、一方に新鮮培地が流れていても、他方に気体が通り易い排気経路が確保されるようになっている。

0048

図2に示すように、培地供給管10は、新鮮培地を遮蔽シート4上に噴出させる噴射ノズルノズル部)nを先端に有している。噴射ノズルnは、培地供給管10の内径よりも狭い口径を有しており、通常の流量で高い圧力の液体を噴出する。このような噴射ノズルnから新鮮培地が噴出することにより、遮蔽シート4に付着している気泡が液圧で破泡したり、液流で流し落とされたりするようになっている。

0049

噴射ノズルnは、液体を扁平な形状に噴出する噴板を備え、噴板による扁平な噴射パターンを排気口110(排気口110と噴射ノズルnとを通る鉛直面)に対して垂直に噴射する向きに配置されていることが好ましい。このような向きで扁平な噴射パターンの新鮮培地を噴出させれば、遮蔽シート4に付着している気泡を、少ない液量で確実に流し落とすことができる。

0050

遮蔽シート4の本体部41(本体部41の谷筋)は、培養バッグ1の天井面に架された状態において、培養液7の液面(水平面)に対して傾斜している。遮蔽シート4が傾斜していることにより、遮蔽シート4上に供給された新鮮培地が、遮蔽シート4上を容易に流下することができるようになっている。そのため、遮蔽シート4の上側の表面に付着している気泡は、強い液流で確実に流し落とされる。遮蔽シート4(本体部41の谷筋)の液面に対する傾斜角度θは、0度(水平)を超え45度以下にすることが好ましく、排気口110が液面に露出するのを避ける観点からは、30度以下にすることがより好ましく、15度以下にすることがさらに好ましい。

0051

次に、シングルユース培養装置100を用いた培養方法の一例について説明する。

0052

シングルユース培養装置100により培養を行うにあたっては、はじめに、培養バッグ1をハウジング2に収容し、位置固定化支持具16によって位置決めして据え付ける。培養バッグ1は、攪拌翼25a,25bを有するシャフト24が連結している磁性カップリング部材22を内部に収容し、ガンマ線紫外線エチレンオキシドガス等によって予め滅菌しておく。

0053

ハウジング2に収容した培養バッグ1は、液中通気用ガス供給装置17や、気相通気用ガス供給装置18と無菌的に接続し、液中通気用ガス供給管8や、気相通気用ガス供給管9を通じて給気可能な状態とする。また、培養バッグ1には、培地供給管10、センサ15等を無菌的に接続し、細胞懸濁液や培養液7を注液すると共に、必要に応じてガスも注入する。なお、培養液7としては、培養対象の増殖や生育に適したものであれば、適宜の種類の液体培地を使用することが可能である。

0054

培養バッグ1に培養液7や、所要の細胞を封入した後、液中通気用ガス供給管8による液中通気と、気相通気用ガス供給管9による通気とを開始し、細胞の増殖や生育に適した所定の培養環境を維持しながら細胞を培養する。また、攪拌駆動用モータ5を稼働させることにより、培養バッグ1に封入した培養液7を攪拌する。

0055

一般に、培養バッグ1において培養が進行し、細胞の増殖や有用物質の産生が進むと、培養液7中には、生細胞分泌した物質や、死細胞から放出された物質が蓄積される。そのため、培養液の起泡性が高くなると共に、自然には気泡が消失し難くなる。取り分け、動物細胞等の培養においては、血清培地や、起泡性が高いアルブミン、各種成長因子等を添加した無血清培地が使用されることが多いため、培養液7の発泡性は高くなる傾向がある。

0056

また、培養バッグ1において培養が進行し、細胞数の増加によって酸素の消費速度が増大してくると、溶存酸素濃度を維持するために液中通気量を増加せざるを得なくなり、培養液7の発泡が強くなることが多い。このような状態の培養液7に対して、液中通気を継続したり、液中通気量を増量したりすると、気泡が重なって泡沫の層が成長し、液面上に高く立ち上がるようになる。その結果、気泡が排気口110に達して排気口110に溢流し、ガス用フィルタ14が気泡に濡らされて排気路が閉塞する事態が生じる。

0057

これに対して、シングルユース培養装置100においては、遮蔽シート4が培養液7の液面と排気口110とを隔てているので、液面に生じた泡沫の層が遮蔽シート4よりも上方に成長するのが妨げられる。そのため、気泡が排気口110に達し難くなり、排気路が閉塞するのが防止される。

0058

シングルユース培養装置100においては、細胞の培養中に遮蔽シート4上に新鮮培地又は消泡剤を供給することも可能である。新鮮培地や消泡剤は、培地供給管(給液管)10から供給してもよいし、不図示の他の給液管から供給してもよい。また、新鮮培地及び消泡剤のいずれか一方のみを供給してもよいし、消泡剤を添加した新鮮培地を供給してもよい。

0059

消泡剤としては、例えば、シリコーン系消泡剤ポリエーテル系消泡剤界面活性剤等が挙げられる。遮蔽シート4上に消泡剤を供給すれば、培養液7の液面に直接的に供給する場合と比較して、少量の消泡剤で気泡が排気口110に達するのを阻止することができる。そのため、細胞の増殖や有用物質の産生が消泡剤によって阻害されるのを抑制することができるし、薬注のコストを安く抑えることができる。

0060

細胞の増殖や有用物質の産生に必要とされる所定の培養時間が経過すると、撹拌駆動装置5、液中通気用ガス供給装置17、気相通気用ガス供給装置18、制御装置19等の稼働が停止される。そして、培養液7は、培養液排出管11から抜き取られ、培養された細胞や有用物質は、細胞分離処理精製処理を経て回収される。また、培養液7が抜き取られた培養バッグ1は、ハウジング2から取り外されて廃棄される一方、次の培養に際しては、滅菌済みの新たな培養バッグ1が使用される。

0061

以上のシングルユース培養装置によると、排気口と培養液の液面とを隔てる遮蔽シートが備えられているため、培養液の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、気泡が排気口に達するのが妨げられ、培養液の液面上に生じた気泡が液面側から排気口に溢流し難くなる。そのため、排気路が気泡で閉塞するのが防止され、培養容器が換気不全に陥るのが抑制される。つまり、培養容器内の培養雰囲気が通気により置換されて適正に維持されるようになるので、適切な培養雰囲気で継続的に培養を続けることが可能になる。例えば、細胞を高密度に増殖させることができるし、培養期間の長期化や有用物質の産生量の低下を抑制できるので、培養装置の運転コストの削減や、目的とする有用物質の収率の向上を図ることが可能である。また、単純な構造、且つ、低コストで排気路の閉塞が防止されたシングルユース培養装置を提供することができる。

0062

また、以上のシングルユース培養装置を用いた培養方法によると、細胞を液中通気培養している間に、遮蔽シート上に新鮮培地又は消泡剤が供給されるので、遮蔽シート上に達した気泡を積極的に流し落としたり、破泡させたりすることができる。そのため、培養液の液面上に生じた気泡が液面側から排気口に溢流し難くなり、排気路が閉塞するのが能動的に防止される。例えば、流加培養等を行うとき、遮蔽シートに付着している気泡を定期的に排除することができるため、適切な培養雰囲気で継続的に培養を続けることが可能になる。

0063

また、図1に示したように、磁性カップリング部材22,23を介してシャフト24を回転させる攪拌方式によると、メカニカルシールのような軸封機構が不要になるので、培養バッグ1の製造コストが低減されたり、培養バッグ1内の無菌性が維持され易くなる等の利点がある。

0064

また、図2に示したように、遮蔽シート4を培養バッグ1の天井面に架す構造によると、培養液7の液面と排気口110とを簡素な構造で隔てることができる。特に、気体を通す通路120a,120bが培養バッグ1の天井面の近くに確保されるので、通路120a,120bが気泡で覆われるようなことが少なくなり、培養バッグ1の気相部の換気不全が適切に防止されるようになる。また、気体を通す通路120a,120bが比較的大きい開口面積をもって確保されるので、培地供給管10によって供給された新鮮培地を確実に液面に流すことができる。

0065

次に、シングルユース培養装置に備えられる遮蔽シートの他の形態について説明する。

0066

遮蔽シート4は、図2においては、培養容器(培養バッグ1)の天井面に架されている。しかしながら、遮蔽シート4は、図3に示すように、培養容器(培養バッグ1)の側部の内面に架してもよい。すなわち、遮蔽シート4は、排気口110の下方、且つ、培養液7の液面よりも上方であれば、排気口110と培養液の液面とが隔てられる限り、排気口110の位置に応じて、適宜の位置に配置することが可能である。

0067

図3は、培養容器の側部の内面に架された遮蔽シートを示す斜視図である。
図3においては、培養液7が封入された培養バッグ1の側部の上側を斜め上方から視た斜視図が示されている。培養バッグ1は、略円柱形状の容器であり、培養バッグ1の側部の内面に接合された状態の遮蔽シート4が、培養バッグ1を透視して示されている。排気口110は、培養バッグ1の上部の側部寄りに位置している。

0068

図3に示す遮蔽シート4は、薄板状又は膜状のシート体からなる本体部41と、本体部41を培養バッグ1の内側に支持する支持部42,42とを有している。本体部41は、支持部42,42が設けられた両辺付近のそれぞれを起点として湾曲しており、上部側は培養バッグ1の内側に大きく張り出す一方、下部側は培養バッグ1の内側に小さく張り出している。そのため、図3に示す遮蔽シート4は、培養バッグ1の内側に臨む面が培養液7の液面側を向く方向に傾いており、培養バッグ1の側部の内面に接合して袋状を呈している。

0069

遮蔽シート4の本体部41は、排気口110が袋状の空間に収納されるように、排気口110の下方に配置され、排気口110と培養液7の液面とを隔てている。遮蔽シート4で排気口110と液面とが隔てられることにより、培養液7の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、気泡が排気口110に達するのが防止されるようになっている。

0070

遮蔽シート4の本体部41は、気体を通す通路120c,120dを隙間状に形成している。大きく張り出している本体部41の上部側には、培養バッグ1の内面との間に、開口面積が大きい通路120cが残されており、排気口110側と培養液7の液面側とを通じている。一方、小さく張り出している本体部41の下部側には、培養バッグ1の内面との間に、開口面積がより小さい通路120dが残されており、排気口110側と培養液7の液面側とを通じている。通路120c,120dを残して遮蔽シート4が配置されることで、培養液7の液面側から排気口110に向かう排気経路が確保され、気相部の換気不全が防止されるようになっている。

0071

遮蔽シート4の本体部41は、気体を通す複数の通路120c,120dを形成しており、複数の通路120c,120dは、培養バッグ1の側面視において、排気口110に対して略対称な位置に配置され、排気口110の平面視において左右対称な略V字型に形成されている。そのため、一方が気泡で覆われたり、新鮮培地の流れで塞がれたりするようなことがあっても、他方に気体が通り易い排気経路が確保されるようになっている。

0072

遮蔽シート4の本体部41(本体部41の谷筋)は、培養バッグ1の側部の内面に架された状態において、培養液7の液面(水平面)に対して傾斜している。遮蔽シート4が傾斜していることにより、遮蔽シート4上に供給された新鮮培地が、遮蔽シート4上を容易に流下することができるようになっている。そのため、遮蔽シート4の内側の表面に付着している気泡は、強い液流で確実に流し落とされる。遮蔽シート4(本体部41の谷筋)の液面に対する傾斜角度θは、45度以上90度未満にすることが好ましく、排気口110が液面に露出するのを避ける観点からは、60度以上にすることがより好ましく、75度以上にすることがさらに好ましい。

0073

図3に示したように、遮蔽シート4を培養バッグ1の側部の内面に架す構造によると、培養バッグ1の天井面が広く開放されるため、攪拌機構や各種のポート等が配置し易くなる利点がある。遮蔽シート4の下部側に、開口面積が小さい通路120dを形成すれば、培養液7の液面上に生じた気泡が排気口110側に侵入し難くなる一方、培地供給管10によって供給された新鮮培地を液面に速やかに流すことができる。

0074

遮蔽シート4は、図2及び図3においては、培養容器(培養バッグ1)の内面との間に隙間状の通路を残して排気口110と培養液7の液面とを隔てている。しかしながら、遮蔽シート4は、図4に示すように、培養容器(培養バッグ1)の天井部の内面の全体を液面側から隔離し、排気口110が培養液7とは別室に収納されるように設けてもよい。すなわち、遮蔽シート4は、排気口110と培養液7の液面とが隔てられる限り、適宜の形状で設けることが可能である。

0075

図4は、培養容器の天井部の内面の全体を隔離する遮蔽シートを示す断面図である。
図4においては、培養液7が封入された培養バッグ1の上部の部分縦断面が示されている。培養バッグ1は、略円柱形状の容器である。

0076

図4に示す遮蔽シート4は、薄板状又は膜状のシート体からなる本体部44と、本体部44を培養バッグ1の内側に支持する支持部45,46とを有している。本体部44は、培養バッグ1の内径と略同等の最大径を有する逆漏斗形状を呈している。一方の支持部45は、本体部44の下部側の周縁に連なって設けられており、培養バッグ1の側部の内面に接合されている。また、他方の支持部46は、本体部44の縮径している上部側に連なって設けられており、培養バッグ1の天井部に接合されている。遮蔽シート4は、中央側が支持部46を介して培養バッグ1の天井部から吊り下げられ、天井面と側部の内面との間に架された状態である。

0077

遮蔽シート4の本体部44は、培養液7の液面よりも上方、且つ、排気口110の下方に配置され、排気口110と培養液7の液面とを隔てている。遮蔽シート4で排気口110と液面とが隔てられることにより、培養液7の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、気泡が排気口110に達するのが防止されるようになっている。なお、本体部44や支持部45,46自体の構成は、前記の本体部41や支持部42についてと同様である。

0078

遮蔽シート4の本体部44は、気体を通す通路120e,120fを形成している。本体部44の中央には、排気口110側と培養液7の液面側とを連通する貫通孔が設けられ、開口面積が大きい通路120eを形成している。また、本体部44の周縁付近には、排気口110側と培養液7の液面側とを連通する貫通孔が設けられ、開口面積がより小さい通路120fを形成している。通路120e,120fが形成されることで、培養液7の液面側から排気口110に向かう排気経路が確保され、気相部の換気不全が防止されるようになっている。

0079

遮蔽シート4の本体部44は、気体を通す複数の通路120e,120fを形成しており、複数の通路120e,120fは、排気口110に対して略対称な位置に配置されている。そのため、一方が気泡で覆われたり、新鮮培地の流れで塞がれたりするようなことがあっても、他方に気体が通り易い排気経路が確保されるようになっている。

0080

遮蔽シート4の本体部44は、培養バッグ1の天井面と側部の内面との間に架された状態において、培養液7の液面(水平面)に対して傾斜している。遮蔽シート4が傾斜していることにより、遮蔽シート4上に供給された新鮮培地が、遮蔽シート4上を容易に流下することができるようになっている。そのため、遮蔽シート4の上側の表面に付着している気泡は、強い液流で確実に流し落とされる。遮蔽シート4(本体部44の培地供給管10の直下の接線)の水平面に対する傾斜角度θは、0度を超え45度以下にすることが好ましく、培養バッグ1の気相部に収まるように遮蔽シート4の高さを低くする観点からは、30度以下にすることがより好ましく、15度以下にすることがさらに好ましい。

0081

図4に示したように、培養バッグ1の天井部の内面の全体を培養液7の液面側から隔離する構造によると、培養バッグ1や遮蔽シート4が可撓性であっても排気口110の付近に広い空間が保たれるので、培養バッグ1の気相部の気体が、培養液7の発泡の状態に関わらず排気口110から排出され易くなる利点がある。遮蔽シート4の中央に、開口面積が大きい通路120eを形成すれば、培養バッグ1の上部側に攪拌機構が設置される場合に、シャフト24を挿通させることができる。また、遮蔽シート4の周縁に、開口面積が小さい通路120fを一箇所、又は、全周にわたって適宜の間隔で数箇所形成するか、或いは、全周にわたって通路120fと支持部45とを交互に配置すれば、培養液7の液面上に生じた気泡が排気口110側に侵入し難くなる一方、培地供給管10によって供給された新鮮培地を液面に速やかに流すことができる。

0082

遮蔽シート4は、図4においては、培養容器(培養バッグ1)の天井部の内面の全体を培養液7の液面側から隔離している。しかしながら、遮蔽シート4は、図5に示すように、排気口110が位置する培養容器(培養バッグ1)の天井部の内面の一部のみを液面側から隔離し、排気口110が培養液7とは別室に収納されるように設けてもよい。すなわち、遮蔽シート4は、排気口110と培養液7の液面とが隔てられる限り、適宜の形状や大きさで設けることが可能である。

0083

図5は、培養容器の天井部の内面の一部を隔離する遮蔽シートを示す斜視図である。
図5においては、培養液7が封入された培養バッグ1の上部を斜め上方から視た斜視図が示されている。培養バッグ1は、略円柱形状の容器であり、培養バッグ1の天井面に接合された状態の遮蔽シート4が、培養バッグ1を透視して示されている。

0084

図5に示す遮蔽シート4は、薄板状又は膜状のシート体からなる底部(本体部)47と、底部47を培養バッグ1の内側に支持する壁部(支持部)48とを有している。底部47は、矩形状に設けられており、培養バッグ1の内部で略平面を呈している。壁部48は、底部47の各辺に連なって設けられており、底部47の各辺から立ち上がって培養バッグ1の天井部に接合されている。底部47と壁部48と培養バッグ1の天井面とによって、培養バッグ1の気相部に箱状の空間が形成されている。遮蔽シート4は、底部47が壁部48を介して培養バッグ1の天井部から吊り下げられ、天井面に架された状態である。

0085

遮蔽シート4の底部47は、排気口110が箱状の空間に収納されるように、排気口110の下方に配置され、排気口110と培養液7の液面とを隔てている。遮蔽シート4で排気口110と液面とが隔てられることにより、培養液7の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、気泡が排気口110に達するのが防止されるようになっている。なお、底部47や壁部48自体の構成は、前記の本体部41や支持部42についてと同様である。

0086

遮蔽シート4の壁部48は、気体を通す通路120g,120hを形成している。壁部48の一面の下端には、排気口110側と培養液7の液面側とを連通する貫通孔が設けられ、通路120gを形成している。また、その対面の上部側には、排気口110側と培養液7の液面側とを連通する貫通孔が設けられ、通路120hを形成している。通路120g,120hが形成されることで、培養液7の液面側から排気口110に向かう排気経路が確保され、気相部の換気不全が防止されるようになっている。

0087

遮蔽シート4の壁部48は、気体を通す複数の通路120g,120hを形成しており、複数の通路120g,120hは、排気口110に対して略対称な位置に配置されている。そのため、一方が気泡で覆われたり、新鮮培地の流れで塞がれたりするようなことがあっても、他方に気体が通り易い排気経路が確保されるようになっている。

0088

遮蔽シート4の底部47は、培養バッグ1の天井面に架された状態において、培養液7の液面(水平面)に対して傾斜している。遮蔽シート4が傾斜していることにより、遮蔽シート4上に供給された新鮮培地が、遮蔽シート4上を容易に流下することができるようになっている。そのため、遮蔽シート4の上側の表面に付着している気泡は、強い液流で確実に流し落とされる。遮蔽シート4(底部47)の水平面に対する傾斜角度θは、0度を超え45度以下にすることが好ましく、排気口110が液面に露出するのを避ける観点からは、30度以下にすることがより好ましく、15度以下にすることがさらに好ましい。

0089

図5に示したように、培養バッグ1の天井部の内面の一部のみを培養液7の液面側から隔離する構造によると、排気口110が収納された箱状の遮蔽シート4の外側に広い空間が確保されるので、培養バッグ1の上部側に、攪拌機構やその他のポート等を自由に設置できる利点がある。箱状の遮蔽シート4の壁部48に、気体を通す通路120gを形成すれば、培地供給管10によって供給された新鮮培地を液面に速やかに流すことができる。

0090

次に、本発明の他の実施形態に係るシングルユース培養装置について説明する。

0091

図6は、本発明の他の実施形態に係るシングルユース培養装置の全体構成を示す断面図である。
図6に示すように、本実施形態に係るシングルユース培養装置200は、前記のシングルユース培養装置100と同様に、培養バッグ(培養容器)1と、ハウジング(ハウジング部)2と、支持架台3と、遮蔽シート4と、攪拌駆動用モータ5と、液中通気用ガス供給管(液中通気手段)8と、気相通気用ガス供給管9と、培地供給管10と、培養液排出管11と、ガス排出管12と、スパージャ13と、ガス用フィルタ14と、センサ15と、位置固定化支持具16(16a,16b)と、液中通気用ガス供給装置17と、気相通気用ガス供給装置18と、制御装置19とを備えている。

0092

本実施形態に係るシングルユース培養装置200が、前記のシングルユース培養装置100と異なる点は、磁性カップリング部材22,23を介してシャフト24を回転させる攪拌方式に代えて、培養バッグ1自体を旋回させて振盪する振盪式の攪拌方式が採用されている点である。

0093

図6に示すように、シングルユース培養装置200においては、ハウジング2の底部に攪拌駆動用モータ5が連結されている。攪拌駆動用モータ5は、回転軸偏心してハウジング2と連結されており、ハウジング2を偏心回転させることができる。攪拌駆動用モータ5が駆動されると、ハウジング2が偏心円運動することによって、培養バッグ1内の培養液7に旋回流が生じるようになっている。

0094

シングルユース培養装置200においては、前記のシングルユース培養装置100と同様に、遮蔽シート4が培養液7の液面と排気口110とを隔てているので、液面に生じた泡沫の層が遮蔽シート4よりも上方に成長するのが妨げられる。そのため、気泡が排気口110に達し難くなり、排気路が閉塞するのが防止される。また、遮蔽シート4上に気泡が付着したとしても、培地供給管10から新鮮培地を供給することで排除できるため、気泡が排気口110に達するのを能動的に阻止することができる。

0095

シングルユース培養装置200において、遮蔽シート4は、培養バッグ1の天井面に架してもよいし、培養バッグ1の内部の側面に架してもよい。また、培養バッグ1の天井面の全体を液面側から隔離してもよいし、培養バッグ1の天井面の一部のみを液面側から隔離してもよい。また、その他、遮蔽シート4や培地供給管10等については、前記のシングルユース培養装置100と同様にして、配置及び構成することができる。培養バッグ1には、シャフト24が挿通されないため、図4に示すように、培養バッグ1の天井面の全体を液面側から隔離する場合には、遮蔽シート4の中央に開口面積が大きい通路120eを形成する必要が無い。

0096

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、本発明は、必ずしも前記の実施形態が備える全ての構成を備えるものに限定されるものではない。或る実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えたり、或る実施形態の構成の一部を他の実施形態に追加したり、或る実施形態の構成の一部を省略したりすることも可能である。

0097

例えば、前記のシングルユース培養装置100,200において、遮蔽シート4は、培養バッグ1に対して、溶着して接合されていてもよいし、接着剤により接着して接合されていてもよい。或いは、培養バッグ1の内外を貫通して備えられる天板21や、ポートコネクタC等と溶着又は接着されていてもよい。また、遮蔽シート4は、可撓性を呈するように設けられてもよいし、剛性を呈するように設けられてもよい。例えば、培養バッグ1と同等の折り畳み可能な可撓性を持たせてもよいし、可撓性を有しつつも自重で撓まない程度の剛性を持たせてもよいし、外力により容易に変形しない程度の剛性を持たせてもよい。

0098

また、前記のシングルユース培養装置100,200において、遮蔽シート4は、毛管現象を呈さない程度の孔径の孔部が形成されていてもよい。孔部の形状、個数及び配列は、気泡が侵入しない限り適宜のものとすることができる。また、遮蔽シート4の支持部42,45,46、及び、壁部48は、紐状、柱状、蛇腹状、折板状等の適宜の形状であってよい。また、気体を通す通路は、少なくとも一箇所あれば、形状、個数及び配置は、適宜のものとすることができる。

0099

また、前記のシングルユース培養装置100,200において、遮蔽シート4の本体部41,44、支持部42,45,46、底部47、及び、壁部48は、互いに一体に設けられてもよいし、同じ材料で別体に設けられて接着又は溶着されてもよいし、異なる材料で設けられて接着又は溶着されてもよい。本体部41,44や、底部47に可撓性、支持部42,45,46、及び、壁部48に剛性を持たせてもよいし、これと反対に、剛性や可撓性を持たせてもよい。

0100

また、前記のシングルユース培養装置100,200において、排気口110の配置及び構造は特に制限されない。例えば、排気口110は、チューブ状の配管管端では無く、培養容器の天井部や側部に内外を貫通して接合されたポート等に直接に形成されていてもよい。

0101

また、前記のシングルユース培養装置100,200において、折り畳み可能な可撓性を有する培養バッグ1に代えて、ボトル、ベッセル、フラスコ等の剛性が高いシングルユースの培養容器を備えてもよい。このとき、遮蔽シート4は、前記と同様にして、配置及び構成してよく、可撓性を呈するように設けられてもよいし、剛性を呈するように設けられてもよい。

0102

100シングルユース培養装置
1培養バッグ(培養容器)
2ハウジング(ハウジング部)
3支持架台
4遮蔽シート
5攪拌駆動用モータ
8液中通気用ガス供給管(液中通気手段)
9気相通気用ガス供給管
10培地供給管(給液管)
11培養液排出管
12ガス排出管
13スパージャ
14ガス用フィルタ
15センサ
16位置固定化支持具
17 液中通気用ガス供給装置
18 気相通気用ガス供給装置
19制御装置
21天板
22磁性カップリング部材
23 磁性カップリング部材
25攪拌翼
110排気口
Cポートコネクタ
nノズル(ノズル部)

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