[go: up one dir, main page]

JPS6336774A - Cell culture apparatus - Google Patents

Cell culture apparatus

Info

Publication number
JPS6336774A
JPS6336774A JP18019386A JP18019386A JPS6336774A JP S6336774 A JPS6336774 A JP S6336774A JP 18019386 A JP18019386 A JP 18019386A JP 18019386 A JP18019386 A JP 18019386A JP S6336774 A JPS6336774 A JP S6336774A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
culture
zone
cells
cell
tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP18019386A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0428352B2 (en
Inventor
Kenji Ishimaru
石丸 賢治
Michiyuki Tokashiki
渡嘉敷 通之
Takami Arai
新井 貴巳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP18019386A priority Critical patent/JPS6336774A/en
Publication of JPS6336774A publication Critical patent/JPS6336774A/en
Publication of JPH0428352B2 publication Critical patent/JPH0428352B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the separation of living cells and culture liquid from a suspension culture liquid using an apparatus having simple structure, by separating a suspension culture zone of cell from a settling zone of cell in a manner to connect the zones with each other at the lower part of a culture tank. CONSTITUTION:A cell culture tank 5 is provided with a suspension culture zone 11 of cell, a settling zone 7 of cell and the ports 2-1-2-4 for discharging culture liquid from the top of the zone 7. The zone 11 and the zone 7 are separated with each other with a partition plate 6 in a manner that the zones are connected with each other through the lower part of the zone 7 in the tank 5. The zone 7 is formed between a side wall of the tank 5 and the partition plate 6. A baffle plate 8 is placed between the inner wall of the tank 5 and the partition plate 6 along the inner wall in a manner that the baffle plate 8 does not form a flow of the culture liquid in the partitioned zone above the zone 7. The zone 11 is furnished with a culture liquid feeding port 1. Living cells and culture liquid can be separated from suspension culture liquid by the use of the apparatus having the above simple structure.

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 本発明は細胞を培養増殖させるための装置に関するもの
である。更に詳しくは細胞をサスペンジョン状態で培養
するための装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Industrial Application Field The present invention relates to an apparatus for culturing and propagating cells. More specifically, the present invention relates to an apparatus for culturing cells in suspension.

細胞培養技術は、例えばウィルス、ワクチン。Examples of cell culture technology include viruses and vaccines.

インターフェロンの如き抗ウィルス削成いはホルモンの
如き生物薬品の製造にとって重要である。
Antiviral agents such as interferons are important for the production of biological drugs such as hormones.

更に近年特定タンパク質などを標的とするモノクローナ
ル抗体の生産は抗体産生細胞とミエローマによるハイブ
リドーマの培養によるものであり、その技術の解決は工
業的に重要なテーマである。
Furthermore, in recent years, the production of monoclonal antibodies targeting specific proteins has been achieved by culturing hybridomas made of antibody-producing cells and myeloma, and solving this technology is an industrially important theme.

(b)従来技術 従来、細胞培養は一般にシャーレ試験管、培養びんなど
を用いて実験室的規模で行なわれている。
(b) Prior Art Conventionally, cell culture has generally been carried out on a laboratory scale using Petri dish test tubes, culture bottles, and the like.

一方近年細胞の培養法及びそのための装置として、いく
つかの提案がなされている。これらの提案は、大きく分
けて付着培M(anchorage d(?pen−d
ent Cu1ture)と)1遊18養、つまりサス
ペンジョン培養(suspension cultur
e)との2つの方式に分類されるが、これらの方式は培
養される細胞の特性によっていずれかに決められる。
On the other hand, in recent years, several proposals have been made regarding cell culture methods and devices for the same. These proposals can be broadly divided into attached media M (anchorage d(?pen-d
ent culture) and 1 culture, that is, suspension culture.
It is classified into two methods: (e) and one of these methods is determined depending on the characteristics of the cells to be cultured.

このうらサスペンジョン培養に関して下記の提案がなさ
れている。例えばマグネテイツクスターラーもしくは機
械的に駆動されるシャフト上の羽根車によって、スピ犬
−フラスコの中に調整された攪拌機能を設けた培養方法
が提案されている(米国特許第2,958.517 @
および同第3.649.465号明細再参照)。
The following proposals have been made regarding this back suspension culture. Cultivation methods have been proposed in which a controlled stirring function is provided in the spinner flask, for example by a magnetic stirrer or an impeller on a mechanically driven shaft (U.S. Pat. No. 2,958,517). @
and 3.649.465).

特開昭57−65180号公報には、回転可能なシャフ
ト上に支持される少なくとも1枚の比較的大表面積の屈
撓性シートを攪拌機とし、該1責拌機を回転させて該シ
ートを波立たせ、それによってヒトの2倍体細胞のよう
な成る種の虚弱細胞に対し所望の穏やかな攪拌を作り出
すサスペンジョン培養装置が提案されている。
JP-A-57-65180 discloses that at least one flexible sheet with a relatively large surface area supported on a rotatable shaft is used as an agitator, and the sheet is waved by rotating the at least one agitator. Suspension culture devices have been proposed that allow cells to stand up and thereby create the gentle agitation desired for the fragile cells of certain species, such as human diploid cells.

しかし、上記装置による培養方法においては、細胞が一
定量の栄養分の中で培養されるため細胞の生長増殖は比
較的低い密度で停止する。
However, in the culturing method using the above-mentioned apparatus, the cells are cultured in a fixed amount of nutrients, so the growth and proliferation of the cells stops at a relatively low density.

細胞のりスペンジョン培養において、細胞の生長増殖が
比較的低い密度で停止するのを防き゛、細胞を大量に且
つ高密度で培養するために、一般に新しい培養液を培養
槽中へ供給しつつ生育阻害物質を含んだ古い培養液を培
養槽外へ排出しながら培養する方式すなわら通常パーヒ
ユージョン方式と言われる方式が提案されている(An
nual Repor−ts of Fermenta
tion Processes、 vol、6参照)。
In cell glue suspension culture, in order to prevent the growth and proliferation of cells from stopping at a relatively low density and to culture cells in large quantities and at high density, growth inhibitors are generally added while supplying new culture medium to the culture tank. A method has been proposed in which culture is carried out while draining the old culture solution containing
Natural Report-ts of Fermenta
tion Processes, vol. 6).

この方式を用いて培養するに当って重要なことの且つは
、1ノスペンシヨン液中の生細胞と前記古い培養液とを
効率よく分離し、古い培養液を18養槽外へ取り出し、
培養槽内の細胞の生育環境を最適条件下に維持すること
である。サスペンジョン液から生細胞と古い培養液とを
分離するために種々のフィルターやまた種々の形式が提
案されているが、フィルターの口塞りや、装置の構造の
煩雑性などの点で工業的培養装置としてはいずれも満足
すべきものとは言い難い。
What is important when culturing using this method is to efficiently separate the living cells in the 1-nospension solution from the old culture solution, take out the old culture solution out of the 18-culture tank,
The goal is to maintain the cell growth environment in the culture tank under optimal conditions. Various filters and various types of filters have been proposed to separate living cells and old culture fluid from the suspension solution, but industrial culture equipment is difficult to use due to problems such as filter mouth clogging and the complexity of the equipment structure. It is hard to say that either of these results is satisfactory.

特開昭59−82083号公報および特開昭60−94
82 @公報には、培養装置内に細胞沈澱管を兼ねた培
養上清排出管と新鮮培地添加用の導管を設け、該導管か
ら培地を添加し同時に上記排出管から培養上清を排出し
つつ培養を行うようにした浮遊細胞の高濃度培養装置が
提案されている。
JP-A-59-82083 and JP-A-60-94
82 @ Publication states that a culture supernatant discharge tube that also serves as a cell sedimentation tube and a conduit for adding fresh medium are provided in the culture device, and the culture medium is added from the conduit and at the same time the culture supernatant is discharged from the discharge tube. A high-density culture device for floating cells has been proposed.

一般に、浮遊性の動物細胞は数ミクロンないし数10ミ
クロンと小さくしかもその比重は培地の比重と大ぎな差
がないため、浮遊細胞と培地とを重力によって分離する
上記の如き装置では、細胞沈降を有利に達成するために
沈降面積を大きくする必要がめるが上記2件の特開昭に
開示された装置では沈降面積をあまり大きくとることは
できない。
In general, floating animal cells are small, ranging from a few microns to several tens of microns, and their specific gravity is not much different from the specific gravity of the culture medium. In order to advantageously achieve this, it is necessary to increase the settling area, but with the apparatuses disclosed in the above-mentioned two JP-A-Sho, the settling area cannot be made very large.

(C)発明の目的 そこで本発明の目的は、簡単な構造でサスペンジョン培
養液から生細胞と培養液とを分離することが可能な装置
を提供することにある。
(C) Object of the Invention Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus that has a simple structure and is capable of separating living cells and a culture medium from a suspension culture medium.

本発明の他の目的は、フィルターなどを使用しなくとも
生細胞と古い培養液とを分離することが可能な装置およ
び方法、従ってフィルターの口塞りなどによる問題の発
生を解消した装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an apparatus and method that can separate living cells and old culture fluid without using a filter, and thus eliminate problems caused by clogging of the filter. It's about doing.

本発明のざらに他の目的は、細胞沈降を有利に達成する
ための沈降面積を非常に大きくとることのできる工業的
に有利な4ノスペンシヨン培養のための装置を提供する
ことにある。
A further object of the present invention is to provide an industrially advantageous device for four-nospension culture, which allows a very large sedimentation area to advantageously achieve cell sedimentation.

本発明の更に他の目的は、4ノスペンシヨン培養におい
てしばしば問題となる死細胞およびその破壊片を培養槽
外へ容易に除去可能な装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an apparatus that can easily remove dead cells and their broken pieces, which are often a problem in 4-nospension culture, out of the culture tank.

本発明の更に他の目的は、細胞の大量且つ同密度の培養
に適したパーヒユージョン方式による工業的装置を提供
することにある。
Still another object of the present invention is to provide an industrial device using a perfusion method suitable for culturing cells in large quantities and at the same density.

更に他の目的および利点は、以下の説明から明らかとな
るであろう。
Further objects and advantages will become apparent from the description below.

(d)発明の構成および効果 すなわら、本発明者の研究によれば、前記した本発明の
目的および効果は、 細胞培養ユニットが、細胞のりスペンジョン培養ゾーン
、および細胞のセトリングゾーン、該しトリングゾーン
上部からの培養液排出[1とを有し、且つ該サスペンジ
ョン培養ゾーンと該セトリングゾーンとは該細胞培養槽
内で該セトリングゾーン下方部位を通じて連絡するよう
に仕切りによって仕切られており、そして該セトリング
ゾーンは、該細胞培養槽の槽側壁と該仕切りの間に形成
され、セトリングゾーン内槽内壁に沿って槽内壁と仕切
板との間に邪魔板が設置され、しかもぞの邪魔板は、そ
れによって区切られた領域の培養液がセトリングゾーン
の上部で流れを形成しないように設置されていることに
よって特徴づけられる細胞培養ユニットの少なくとも且
つを含む細胞培養装置であって、該培養装置の任意のV
スペンジョン培養ゾーンには培養液供給口が設けられて
いる潅流培養のための細胞培養槽内によって達成される
(d) Structure and Effects of the Invention According to the research of the present inventor, the above-mentioned objects and effects of the present invention are such that the cell culture unit has a cell glue suspension culture zone and a cell settling zone. the suspension culture zone and the settling zone are separated by a partition so as to communicate through a lower part of the settling zone in the cell culture tank, The settling zone is formed between the tank side wall of the cell culture tank and the partition, and a baffle plate is installed between the tank inner wall and the partition plate along the tank inner wall of the settling zone, and the baffle plate is a cell culture device comprising at least a cell culture unit characterized by being installed so that the culture solution in the area delimited by the cell culture unit does not form a flow above the settling zone, the culture device any V of
This is achieved by using a cell culture tank for perfusion culture in which the suspension culture zone is provided with a culture solution supply port.

かかる本発明の培養装置では、培養ユニットに設置され
たセトリングゾーンにおいて、生細胞は重力方向の下部
へ沈降し、古い培養液や細胞破壊片などはセトリングゾ
ーンの上部に分離されることになるのでセトリングゾー
ンの上部に設けられた培養液の排出L1から生細胞を実
質的に含まない培養液を排出Jることができる。また本
発明の装置は培養ユニットを1個でもよいが2個以上任
意に重ねて描成すると、培養の実質容積に対し、比較的
大きいセトリングゾーンの容積を投首することが容易で
あり、また必要によりtJl’を養ユニットを増減して
培養規模を変化させることができる。
In the culture apparatus of the present invention, living cells settle to the bottom in the direction of gravity in the settling zone installed in the culture unit, and old culture solution and cell debris are separated to the top of the settling zone. A culture solution substantially free of living cells can be discharged from a culture solution discharge L1 provided above the settling zone. In addition, the apparatus of the present invention may have only one culture unit, but if two or more are arbitrarily stacked, it is easy to set a relatively large settling zone volume relative to the actual culture volume. If necessary, the culture scale can be changed by increasing or decreasing the number of tJl' feeding units.

ざらに本発明は、1塞りの原因となるフィルターを使用
することなく、簡単な方式によって生細胞と培養液を効
率よく分離することを可能とするので、細胞の大開且つ
同密度培養に右利に適用することができる。
Roughly speaking, the present invention makes it possible to efficiently separate living cells and culture medium using a simple method without using filters that can cause clogging, making it ideal for culturing cells in a wide open space and at the same density. It can be applied to

本発明の培養装置における培養ユニットは、細胞をリス
ベンドさせて実質的な細胞■8養を実施する区域と規定
できる細胞のりスペンジョン培養ゾーンおよび細胞を車
力によって培養液から分離する区域と規定できる細胞の
セトリングゾーンを有している。細胞のりスペンジョン
培養ゾーンと細胞のセトリングゾーンとは、細胞培養槽
内において該セトリングゾーンの下方部位を通じて連絡
するように仕切りによって仕切られている。このような
構造を有するため、細胞のセトリングゾーンにおいて、
沈降しそして培養液から分離された細胞は該セトリング
ゾーンの下方部位を通じて細胞のりスペンジョン培養ゾ
ーンに再び導入され、その区域で再び培養される。
The culture unit in the culture apparatus of the present invention includes a cell glue suspension culture zone which can be defined as an area where cells are subjected to lisbend to carry out substantial cell cultivation, and a cell suspension culture zone which can be defined as an area where cells are separated from the culture medium by vehicle force. It has a settling zone of The cell glue suspension culture zone and the cell settling zone are separated by a partition so as to communicate through a lower portion of the settling zone in the cell culture tank. Because of this structure, in the settling zone of the cell,
Cells that have settled and been separated from the culture medium are reintroduced into the cell suspension culture zone through the lower part of the settling zone and cultured again in that area.

本発明の装置において、培養槽内の該セトリングゾーン
は、該培養装置の外側壁と上記仕切りの間に形成されて
いる。このような構造によって、培養装置内でセトリン
グゾーンの有効なセトリング容積を比較的大きくとるこ
とのできる利点がある。
In the device of the invention, the settling zone within the culture tank is formed between the outer wall of the culture device and the partition. Such a structure has the advantage that the effective settling volume of the settling zone within the culture apparatus can be relatively large.

本発明の装置は、培養ユニットのセトリングゾーンにお
いて細胞と分離された古い培養液を排出するための培養
液排出口および培養装置へ新しい培養液を供給するため
の培養液供給口を上記培養装置の任意の個所に1個所以
上有している。かかる供給口は装置内の上部に設けるこ
とが望ましい。
The apparatus of the present invention includes a culture solution outlet for discharging old culture solution separated from cells in a settling zone of the culture unit and a culture solution supply port for supplying new culture solution to the culture device. Have one or more locations in any location. It is desirable that such a supply port be provided at the top of the device.

本発明の培養ユニットにおいて、該セトリングゾーンは
、好ましくは、該サスペンジョン培養ゾーンの周囲に該
サスペンジョン培養ゾーンを取囲むように装置側壁と該
仕切りとの間に形成されている。この好ましい態様にお
いて、例えば該サスペンジョン培養ゾーンと該セトリン
グゾーンは円筒状仕切りによって仕切られている。この
場合、ざらに好ましくは、該円筒状仕切りと対向する側
壁の実質的部分が円筒状であり、そして上記円筒状仕切
りと上記円筒状槽側壁とが実質的に同心に位置している
In the culture unit of the present invention, the settling zone is preferably formed between the device side wall and the partition so as to surround the suspension culture zone. In this preferred embodiment, for example, the suspension culture zone and the settling zone are separated by a cylindrical partition. In this case, it is particularly preferred that a substantial portion of the side wall facing the cylindrical partition is cylindrical, and that the cylindrical partition and the cylindrical tank side wall are substantially concentrically located.

さらに、本発明における培養ユニット内のセトリングゾ
ーンは内槽内壁に沿って槽側壁と仕切板との間に邪魔板
が設置され、しかもその邪魔板は、それによって区切ら
れた領域の培養液がセトリングゾーン上部で流れを形成
しないように設置されている。ずなわら、具体的には例
えば図−1から理解できるように、邪魔板8(3個設け
られている)は、セトリングゾーン7(槽側壁5と仕切
板6との間に設置され−(いる)に設置され、ぞの上部
では邪魔板によって区切られた領域(図−1の場合は7
の領域)の培養液がないに流れを形成しないように間隙
を有しないで区切られている。
Furthermore, in the settling zone in the culture unit of the present invention, a baffle plate is installed along the inner wall of the inner tank between the tank side wall and the partition plate, and the baffle plate allows the culture solution in the area separated by the baffle plate to settle. It is installed so that no flow forms in the upper part of the zone. Specifically, for example, as can be seen from FIG. The area is separated by a baffle plate (7 in the case of Figure 1).
(areas) are separated with no gaps so that the culture solution does not form any flow.

このようにセトリングゾーンにおける邪魔板は、その目
的を構成するために、その上部に少なくとも設置されて
いればよく、その長さは仕切板との関係から(上部から
見て)それと同じか或いは短いことが好ましい。また邪
魔板は平板であることが望ましいが、前記培養液の流れ
を形成しないという目的を達成する限り、連通孔を有し
ていても差し支えない。
In this way, the baffle plate in the settling zone only needs to be installed at least above the settling zone in order to fulfill its purpose, and its length should be the same or shorter (as viewed from the top) in relation to the partition plate. It is preferable. Although it is desirable that the baffle plate be a flat plate, it may have communicating holes as long as the purpose of not forming a flow of the culture solution is achieved.

ざらに邪魔板は且つである必要はない。それ以上あって
もよいが一般には1〜3個が有利である。
The baffle plate does not need to be rough. Although there may be more, 1 to 3 is generally advantageous.

セトリングゾーン内における邪魔板が設置されていない
か或いは設置されていたとしても、その上部に間隙があ
る場合にはセトリングゾーン上部で培養液の流れが形成
されることがしばしば起り、そのために本来の目的であ
るセトリングゾーン内部での細胞と培養液との重力によ
る分離が効果的に行われず、細胞を含まない培養液の排
出がスムースに実施し難くなる。
If baffles in the settling zone are not installed, or even if they are installed but there is a gap above them, a flow of culture medium will often occur at the top of the settling zone, which will cause the original flow to occur. The intended separation of cells and culture medium within the settling zone by gravity is not effectively achieved, making it difficult to smoothly discharge the culture medium that does not contain cells.

これに対し本発明によれば、セトリングゾーン内部の殊
に上部において邪魔板により培養液の流れが形成されな
いために、細胞の重力沈降が効果的に行われ、細胞を含
まない培養液の排出が有利に行うことが可能となる。
On the other hand, according to the present invention, since the flow of the culture medium is not formed by the baffle in the inside of the settling zone, especially in the upper part, the cells are effectively settled by gravity, and the culture medium without cells is discharged. This can be done advantageously.

本発明の細胞培養装置はりスペンジョン型の細胞培養に
適用されるが、″サスペンジョン型とは、水性媒体中で
細胞それ自体が浮遊しながら、或いは細胞を微少担体(
マイクロキレリアー)に担持しで浮遊しながら、またマ
イクロカプセル中で細胞が生育されるような種々の浮遊
培養をいう。殊に本発明は、細胞自体を浮遊さUながら
培養する方式に有利に用いられる。
The cell culture device of the present invention is applied to suspension-type cell culture, and "suspension type" means that the cells themselves are suspended in an aqueous medium, or the cells are cultured in a microcarrier (
It refers to various types of suspension culture in which cells are grown in microcapsules while floating on microchirelia. In particular, the present invention is advantageously used in a system in which the cells themselves are cultured in suspension.

本発明の細胞培養装置において培養される細胞は、植物
細胞、動物細胞、微生物細胞などであってもよく、また
人為的或いは遺伝子操作により変性された細胞例えばハ
イブリドーマであってもよい。殊に本発明の培養装置は
、動物細胞の培養に適している。
The cells cultured in the cell culture device of the present invention may be plant cells, animal cells, microbial cells, etc., or cells that have been modified artificially or by genetic manipulation, such as hybridomas. In particular, the culture apparatus of the present invention is suitable for culturing animal cells.

本発明におけるサスペンジョン型の細胞培養装置中にお
いては、培養しようとする細胞が培養液中に浮遊した状
態で培養される。培養液は実質的に水よりなる水性媒体
に、種々の照Ia塩、ビタミン類、捕酵素、ブドウ糖、
アミノ酸、抗生物質などの通常細胞培養に使用される添
加成分が加えられている。また培養液には血清を加える
こともできるし、血清を用いない所謂無血清培地を培養
液として使用することもできる。
In the suspension-type cell culture device of the present invention, cells to be cultured are cultured in a suspended state in a culture solution. The culture solution is an aqueous medium consisting essentially of water, containing various Alua salts, vitamins, enzyme traps, glucose,
Additives commonly used in cell culture, such as amino acids and antibiotics, are added. Further, serum can be added to the culture solution, or a so-called serum-free medium that does not use serum can also be used as the culture solution.

本発明の培養装置を用いて細胞を潅流培養する場合には
、セトリングゾーンから細胞を実質的に含まない培養液
を扱出しそして培養装置へ新しい培養液を導入すること
によって有利に実施される。
Perfusion culture of cells using the culture device of the present invention is advantageously carried out by removing a culture medium substantially free of cells from the settling zone and introducing fresh culture medium into the culture device.

その際、各培養ユニットにおけるセトリングゾーンによ
って規定される細胞の有効レトリング面積[S (cm
2) ]と、サスペンジョン培養ゾーン内の培養液の堆
積[v(CIl13)]トノ比■/Sカ好ましくは01
1〜500cm 、特に好ましくは1〜100cmの範
囲にある。
In this case, the effective retrieval area of cells defined by the settling zone in each culture unit [S (cm
2) ] and the accumulation of culture solution in the suspension culture zone [v(CIl13)] tono ratio ■/S force preferably 01
It is in the range of 1 to 500 cm, particularly preferably 1 to 100 cm.

以下本発明の装置について図面により更に詳細に説明す
る。
The apparatus of the present invention will be explained in more detail below with reference to the drawings.

先ず添付した図1〜図4により本発明を説明すると、図
1〜図4は何れもそれぞれ本発明の装置の概略図の一例
を示した:bのである。
First, the present invention will be explained with reference to the attached FIGS. 1 to 4. Each of FIGS. 1 to 4 shows an example of a schematic diagram of the apparatus of the present invention.

図1.において、培養ユニット本体5にはでの内壁の内
側に隔壁6によって仕切られたセトリングゾーン7が設
けられている。培養ユニット5には新しい培養液の供給
導管1を通じて培養液の供給口が備えられ、導管3を通
じて酸素または酸素含有ガスが供給されるようになって
おり、また排ガスの排出導管4が設けられている。ざら
にセトリングゾーン7は円筒状邪魔板8で仕切られ流れ
を生じない構造となっており、さらに各領域の上部には
古い培養液の排出口が設けられ、導管2−1〜2−4を
通じて培養ユニット外へ培養液を排出するようになって
いる。
Figure 1. In the culture unit main body 5, a settling zone 7 partitioned off by a partition wall 6 is provided inside the inner wall of the culture unit body 5. The culture unit 5 is provided with a culture solution supply port through a new culture solution supply conduit 1, oxygen or oxygen-containing gas is supplied through a conduit 3, and an exhaust gas discharge conduit 4 is provided. There is. Roughly, the settling zone 7 is partitioned by a cylindrical baffle plate 8 so that no flow occurs, and a discharge port for the old culture solution is provided at the top of each area, and the old culture solution is discharged through the conduits 2-1 to 2-4. The culture solution is drained outside the culture unit.

培養ユニット5中に攪拌装置9が設置され、それを回転
させることによって細胞がサスペンジョン状態に維持さ
れている。
A stirring device 9 is installed in the culture unit 5, and the cells are maintained in suspension by rotating the stirring device 9.

本発明の装置でいう培養ユニットとは図−2においては
、培養装置の縦長方向に直角断面を切った時に、培養液
の排出口2−1−1から2−2までの占める区域を且つ
の培養ユニットということができる。図−2においては
4つの培養ユニットを包含している。
In Figure 2, the culture unit in the device of the present invention is the area occupied by the culture solution outlet 2-1-1 to 2-2 when the cross section is cut at right angles to the longitudinal direction of the culture device. It can be called a culture unit. In Figure 2, four culture units are included.

一方図−3において、1〜9は図−2と同じは能を持っ
た手段および装置を意味する。図−2と異なるのは、培
養槽1の中に案内筒10が設けられ、その案内筒10の
F部に酸素または酸素含有ガスを導管3を介して供給す
るようになっている点である。この案内筒10の下部に
酸素または酸素含有ガスを供給することによってサスペ
ンション液は案内筒10の内部を下部から上部へ上昇し
、案内筒10の外側では逆に上部から下部へとサスペン
ション液の移動が起り、全体としてサスペンジョン液の
攪拌が行なわれる。
On the other hand, in FIG. 3, 1 to 9 mean means and devices having the same functions as those in FIG. 2. The difference from FIG. 2 is that a guide tube 10 is provided in the culture tank 1, and oxygen or oxygen-containing gas is supplied to the F section of the guide tube 10 via a conduit 3. . By supplying oxygen or oxygen-containing gas to the lower part of the guide tube 10, the suspension liquid rises inside the guide tube 10 from the bottom to the top, and conversely outside the guide tube 10, the suspension liquid moves from the top to the bottom. occurs, and the suspension liquid is stirred as a whole.

図−4には、培養槽にフルオロカーボンに溶解させて酸
素を導入する装置の縦断面の概略図が示されている。図
−4の装置は、図−2の装置等に較べるとフルオロカー
ボン導入口3から酸素を溶解されたフルオロカーボンが
導入され、下方へ落下する間に培養液と接触して培養液
に酸素を供給し、その後培養槽のF方に貯まり、フルオ
ロカーボン排出口4から排出される。なお図−4におい
て、3および4を除いて1〜9は図−2と同じ手段およ
び装置を意味している。
FIG. 4 shows a schematic longitudinal cross-sectional view of an apparatus for introducing oxygen dissolved in fluorocarbon into a culture tank. In the device shown in Figure 4, compared to the device shown in Figure 2, etc., fluorocarbon with oxygen dissolved in it is introduced from the fluorocarbon inlet 3, and as it falls downward, it comes into contact with the culture medium and supplies oxygen to the culture medium. After that, it accumulates in the F side of the culture tank and is discharged from the fluorocarbon discharge port 4. In addition, in FIG. 4, except for 3 and 4, 1 to 9 mean the same means and devices as in FIG. 2.

上記図−1〜図−4において、いずれも培養装置の内壁
の内側に隔壁6によって仕切られたセトリングゾーン7
 /JE F、Q GJられていて、そのセトリングゾ
ーンには4ノスペンジヨン液の攪拌効果は実質的に及ば
ないようになっている。セトリングゾーン7の内部では
、細胞が重力方向へ沈降し、細胞を実質的に含まない生
育阻害物質を含む古い培養液が上部に存在するように設
置1されている。
In each of the above figures 1 to 4, a settling zone 7 is partitioned by a partition wall 6 inside the inner wall of the culture device.
/JEF,Q GJ, so that the stirring effect of the 4-nospendion liquid does not substantially reach the settling zone. Inside the settling zone 7, the setting 1 is such that the cells settle in the direction of gravity, and the old culture solution containing the growth-inhibiting substance, which is substantially free of cells, is present at the top.

セトリングゾーンは、その中における培養液の線速度が
、細胞の沈降速度よりも遅く且つ培養槽内の゛サスペン
ジョン液の攪拌が及ばない領域が確保されていればよく
、その形状および構造に限定を受けない。
The settling zone only needs to be an area where the linear velocity of the culture solution is slower than the sedimentation velocity of the cells and where the suspension solution in the culture tank cannot be agitated, and there are no restrictions on its shape and structure. I don't accept it.

図−1〜図−4の装置は、セトリングゾーン7とサスペ
ンジョン培養ゾーンとが円筒状隔壁6によって仕切られ
ており、該円筒状隔壁6と対向する槽側壁の実施的部分
が円筒状であり、そして上記円筒状隔壁と上記円筒状槽
側壁とが実質的に同心に位置しているものである。
In the apparatus shown in FIGS. 1 to 4, the settling zone 7 and the suspension culture zone are separated by a cylindrical partition 6, and a practical portion of the tank side wall facing the cylindrical partition 6 is cylindrical, The cylindrical partition wall and the cylindrical tank side wall are located substantially concentrically.

ざらにセトリングゾーン中には細胞のサスペンジョン培
養ゾーン中に流れが形成しないように、重力方向に伸び
てセトリングゾーンを区切る円筒状邪魔板8力見2けで
ある。
Roughly in the settling zone are 8 cylindrical baffles extending in the direction of gravity and delimiting the settling zone to prevent flow from forming in the cell suspension culture zone.

この装置における各培養ユニットにおいて、■/S (
ここで、■はりスペンジョン培養ゾーン内の培養液の体
積であり、Sは細胞の有効なセトリング面積である)を
算出する基礎となるSは下記式で表わされる。
In each culture unit in this device, ■/S (
Here, S, which is the basis for calculating (2) is the volume of the culture medium in the suspension culture zone and S is the effective settling area of cells, is expressed by the following formula.

π S= −(D2−d2 ) ここで、Dは円筒状槽側壁部の直径であり、dは円筒状
隔壁6の直径である。また、■は培養槽の容積から、培
養液の存在しない空間部の体積とセトリングゾーンの容
積とを差し引いた体積と理解されるべきでおる。
π S= −(D2−d2 ) Here, D is the diameter of the cylindrical tank side wall portion, and d is the diameter of the cylindrical partition wall 6. In addition, (2) should be understood as the volume obtained by subtracting the volume of the space where no culture solution exists and the volume of the settling zone from the volume of the culture tank.

さらに培養装置には、酸素、二酸化炭素や栄養素の′a
度、pl+の伯を測定し、それらを成る範囲に維持覆る
装置が一般に設置されているが、本発明の細胞J&rJ
菰置に装これらの装置が備えられてもよいことばgうよ
でもない。しかし添付図面にはこれらの付属装置は省略
されている。
In addition, the culture equipment contains oxygen, carbon dioxide, and nutrients.
Generally, a device is installed to measure the ratio of pl+ and maintain it within a range, but the cell J&rJ of the present invention
There are no words for how these devices can be installed in the equipment. However, these accessories are omitted from the accompanying drawings.

本発明の装置を用いて培養を実施するに当って、新しい
培養液は、この中にブドウ糖、蛋白質の如き栄養源、種
々のアミノ酸、無機塩、抗生物質などの細胞培養に必要
な成分を水溶液として含むものが使用されるが、更に血
清を含んでいてもよく、また含んでいなくてもよい。
When culturing is carried out using the apparatus of the present invention, a new culture medium contains nutrients such as glucose and protein, various amino acids, inorganic salts, antibiotics, and other necessary ingredients for cell culture in an aqueous solution. However, it may or may not further contain serum.

かかる新しい培養液は、1ノスペンシヨン培養装置への
培養液供給口1から、例えば図−1〜図=4に示すよう
に培養装置の、L部に設けられた培養液供給口1から供
給される。またサスペンション液中へ直接導管を通じて
供給してもよい。
This new culture solution is supplied from the culture solution supply port 1 to the 1-nospension culture device, for example, from the culture solution supply port 1 provided at the L section of the culture device as shown in Figures 1 to 4. . Alternatively, it may be supplied directly into the suspension liquid through a conduit.

また本発明の装置を用いて培養を実施するに当って、新
しい培養液の供給と、古い培養液の排出とは、培養装置
中の液面の水準がほぼ一定となるように維持することが
望ましいが、必ずしもその必要はない。新しい培養液の
供給と古い培養液の排出とは、それぞれ独立して、連続
的に行うこともできまた間歇的に行うこともできる。
Furthermore, when carrying out culture using the apparatus of the present invention, it is necessary to supply new culture medium and drain old culture medium so that the level of the liquid in the culture apparatus remains approximately constant. Although desirable, it is not necessary. The supply of new culture solution and the discharge of old culture solution can be performed independently, continuously, or intermittently.

また]ノスベンジョン液中の酸素濃度を一定に維持する
ために、酸素を供給する方法としては、図=11図−2
および図−3の如く、サスペンジョン液中の酸素または
酸素含有ガスを直接供給してもよく、また他の供給手段
によってもよい。他の供給手段としては、図−4の如く
例えば酸素↓【/リアーを用いる方法である。酸素キャ
リアーとしては、水と実質的に混合しないで酸素を溶解
し17る液状の化合物が使用され、その例としては、人
″工血液の素材として使用されるような種々のフルオロ
カーボンが挙げられる。かようなフル71[コカーボン
を酸素供給手段として使用する場合には、酸素を溶解さ
けたフルオロカーボンをサスペンジョン液中の上部から
液滴状または薄膜状で添加すればよい。
] In order to maintain a constant oxygen concentration in the nosovention liquid, the method of supplying oxygen is as shown in Figure 11.
As shown in FIG. 3, the oxygen or oxygen-containing gas in the suspension liquid may be supplied directly, or may be supplied by other means. Another supply means is, for example, a method using oxygen ↓/rea as shown in Figure 4. As the oxygen carrier, a liquid compound is used that dissolves oxygen without substantially mixing with water, and examples thereof include various fluorocarbons used as raw materials for artificial blood. When such Fluorocarbon is used as an oxygen supplying means, the fluorocarbon in which oxygen is not dissolved may be added from the top of the suspension liquid in the form of droplets or a thin film.

攪拌方法としては、図−12図−2の示した滑拌翼の回
転による如き機械的攪拌方法、また図−3に示した案内
筒を用いたドラフト効果による方法、この地図−4に示
した酸素を溶解した酸素キ【・リアーを用いることによ
り酸素供給と攪拌を同時に行なう方法などが挙げられる
。もらろんこれら攪拌手段を2つ以上併用することもで
きる。
Stirring methods include mechanical stirring as shown in Figure 12 and Figure 2 by rotating a sliding blade, draft effect using a guide cylinder as shown in Figure 3, and the method shown in Map 4. Examples include a method of simultaneously supplying oxygen and stirring by using an oxygen carrier containing dissolved oxygen. Of course, two or more of these stirring means can also be used in combination.

また培養を実施するに当っては、培養槽の有効培養容積
(V)に対して新しい培養液を供給する割合(新しい培
養液の供給量/V)は1日当り0.2〜10、好ましく
は0.5〜5の範囲とするのが適当である。
In addition, when culturing, the ratio of supplying new culture solution to the effective culture volume (V) of the culture tank (supply amount of new culture solution/V) is 0.2 to 10 per day, preferably A range of 0.5 to 5 is appropriate.

かくして本発明の装置は、細胞のりスペンジョン培養に
おいて、生細胞を含まない古い培養液を簡単に分離する
ことができ、また細胞破壊片も古い培養液と共に1ノス
ペンシヨン液から除去できる。
Thus, the apparatus of the present invention can easily separate old culture fluid that does not contain living cells in cell glue suspension culture, and can also remove cell debris from the suspension fluid together with the old culture fluid.

また本発明の装置は構造が簡単であり、その操作が煩雑
でなく工業的装置として適している。殊に細胞の大量培
養、高密度培養に有利でおる。
Furthermore, the device of the present invention has a simple structure and is not complicated to operate, making it suitable as an industrial device. It is particularly advantageous for mass culture and high density culture of cells.

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

図−1〜図−4は、いずれも本発明の培養装置の概略図
の一例を示したものである。 ]\ ソ 図−1 図−2 I¥I−3
1 to 4 each show an example of a schematic diagram of the culture apparatus of the present invention. ]\ Figure-1 Figure-2 I¥I-3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 細胞培養ユニットが、細胞のサスペンジョン培養ゾーン
、および細胞のセトリングゾーン、該セトリングゾーン
上部からの培養液排出口とを有し、且つ該サスペンジョ
ン培養ゾーンと該セトリングゾーンとは該細胞培養槽内
で該セトリングゾーン下方部位を通じて連絡するように
仕切りによって仕切られており、そして該セトリングゾ
ーンは、該細胞培養槽の槽側壁と該仕切りの間に形成さ
れ、セトリングゾーン内槽内壁に沿って槽内壁と仕切板
との間に邪魔板が設置され、しかもその邪魔板は、それ
によって区切られた領域の培養液がセトリングゾーンの
上部で流れを形成しないように設置されていることによ
って特徴づけられる細胞培養ユニットの少なくとも1つ
を含む細胞培養装置であって、該培養装置の任意のサス
ペンジョン培養ゾーンには培養液供給口が設けられてい
る潅流培養のための細胞培養装置。
The cell culture unit has a suspension culture zone for cells, a settling zone for cells, and a culture solution outlet from an upper part of the settling zone, and the suspension culture zone and the settling zone are arranged in the cell culture tank. The settling zone is separated by a partition so as to communicate through a lower part, and the settling zone is formed between a tank side wall of the cell culture tank and the partition, and the settling zone is separated from the tank inner wall along the inner tank wall of the cell culture tank. A cell culture unit characterized in that a baffle plate is installed between the plate and the baffle plate, and the baffle plate is installed so that the culture solution in the area separated by the baffle plate does not form a flow above the settling zone. 1. A cell culture device for perfusion culture, comprising at least one of the above, wherein any suspension culture zone of the culture device is provided with a culture solution supply port.
JP18019386A 1986-08-01 1986-08-01 Cell culture apparatus Granted JPS6336774A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18019386A JPS6336774A (en) 1986-08-01 1986-08-01 Cell culture apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18019386A JPS6336774A (en) 1986-08-01 1986-08-01 Cell culture apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6336774A true JPS6336774A (en) 1988-02-17
JPH0428352B2 JPH0428352B2 (en) 1992-05-14

Family

ID=16079022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18019386A Granted JPS6336774A (en) 1986-08-01 1986-08-01 Cell culture apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6336774A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0398572A (en) * 1989-09-13 1991-04-24 Teijin Ltd Cell culture device and cell culture
US6376445B1 (en) 1997-08-14 2002-04-23 Procter & Gamble Company Detergent compositions comprising a mannanase and a protease
US9169459B2 (en) 2010-09-20 2015-10-27 Conopco, Inc. Fabric treatment compositions comprising target benefit agents

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8403865B2 (en) 2004-02-05 2013-03-26 Earlysense Ltd. Prediction and monitoring of clinical episodes
US8882684B2 (en) 2008-05-12 2014-11-11 Earlysense Ltd. Monitoring, predicting and treating clinical episodes

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0398572A (en) * 1989-09-13 1991-04-24 Teijin Ltd Cell culture device and cell culture
US6376445B1 (en) 1997-08-14 2002-04-23 Procter & Gamble Company Detergent compositions comprising a mannanase and a protease
US9169459B2 (en) 2010-09-20 2015-10-27 Conopco, Inc. Fabric treatment compositions comprising target benefit agents

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0428352B2 (en) 1992-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3781281B1 (en) Particle settling devices
US6080581A (en) Culture vessel for growing or culturing cells, cellular aggregates, tissues and organoids and methods for using same
CN109843417B (en) Bioreactor and method of use
US5989913A (en) Culture vessel for growing or culturing cells, cellular aggregates, tissues and organoids and methods for using the same
Feder et al. The large-scale cultivation of mammalian cells
US5512480A (en) Flow-through bioreactor with grooves for cell retention
KR20080031035A (en) Rotatable Perfused Time-varying Electromagnetic Force Bioreactor and Method Using It
JPH09500818A (en) Particle sedimentation tank used for cell culture
JPS63500008A (en) Fermentation equipment
JPS6336774A (en) Cell culture apparatus
JPH0416153B2 (en)
EP1500944A1 (en) A bioreactor, in particular for NMR spectroscopy
EP0480245B1 (en) Method of culturing animal cells
JPH0338830B2 (en)
EP0420153B1 (en) Centrifugal separator, method of separating animal cells from animal cell-containing suspension using said centrifugal separator, and method of culturing animal cells in suspension using said centrifugal separator
JPH0398572A (en) Cell culture device and cell culture
JPH0229310B2 (en)
RU2223312C2 (en) Biological object cultivating apparatus
CA2385557C (en) Culture vessel for growing or culturing cells, cellular aggregates, tissues and organoids and methods for using same
US5250432A (en) Method of culturing animal cells
JPS62289170A (en) Method of cell culture and device therefor
JPS62224279A (en) Fermentation apparatus and method
JPS63123379A (en) Cultivation method for animal cell
JPH0373274B2 (en)
JPS60168379A (en) Apparatus for cell culture