[发明专利]用于细胞培养的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于将无菌材料从存储容器转移到生物反应器的方法和系统。更确切地说，本发明涉及用于将用于细胞培养的干燥材料(诸如微载体)无菌地转移至生物反应器的方法和系统，其包括通过使容纳干燥材料的第一容器连接至用于细胞培养的生物反应器的转移管将干燥材料从第一容器转移至生物反应器，其中用供应至容器的加压空气或气体完成转移。

背景技术

细胞培养技术对于研究动物细胞结构、功能和变异以及对于生产许多重要的生物学材料(诸如病毒疫苗、酶、激素、抗体、干扰素、核酸和用于基因治疗的病毒载体)已经变得至关重要。此外，细胞培养和细胞扩增在细胞治疗中是非常重要的步骤。对于许多细胞培养方法，期望的是将细胞培养从小的细胞群体扩增至大的细胞群体。

对于细胞培养，常规上在细胞粘附表面上生长细胞，因为大多数哺乳动物细胞和某些其它细胞就能够生长而言是锚定依赖性的。由于可用的表面区域小，在组织培养处理过的瓶子或其它小瓶中的常规的细胞培养给出锚定依赖性细胞的有限产量。

微载体培养引入新的可行性并第一次使锚定依赖性细胞的实际高产量成为可能。在微载体培养中，细胞以单层在小球体表面上生长，小球体通常通过温和的搅动悬浮在培养基中。通过在简单的悬浮培养系统中使用微载体，实现每毫升数百万个细胞的产量是可行的且系统是可轻易缩放规模的。

在微载体方法中，通常用自旋瓶中的珠或在柱(灌注培养)中装填的珠进行细胞培养。新近，已在一次性生物反应器(诸如柔性袋)中进行利用微载体的细胞培养。微载体例如是葡聚糖、纤维素或聚乙烯基产品。

为了进行细胞培养，需要具有灭过菌的细胞培养材料，诸如干培养基和微载体。传统的对微载体灭菌的方式是在生物反应器外部通过蒸汽灭菌或在生物反应器内部通过高压灭菌进行。随着单次使用的生物反应器的引入，在生物反应器中通过蒸汽进行灭菌不再可行。因此，必须提供在不损害无菌性的情况下可无菌地被引入生物反应器中的预先灭菌的微载体。

US2014/0196791描述了一种包括微载体容器和生物反应器器皿的单次使用的生物反应器，其中，微载体通过重力或用流体冲洗而被转移到器皿中。以重力的转移将是不完全的，即，一些微载体将粘着到容器壁上从而没有被转移至生物反应器器皿中。为了改善这一点，建议用例如细胞培养基冲洗容器。

尽管本领域中已知许多生物反应器，但是仍需要改进的用于将干燥材料(诸如微载体)无菌地转移至生物反应器的方法和系统。

发明内容

本发明提供一种用于将干燥材料(优选微载体)无菌地转移至生物反应器的方法和系统。系统适用于任何类型或大小的生物反应器且特别适用于大型的、单次使用的生物反应器。

因此，在第一方面，本发明涉及用于将用于细胞培养的干燥材料无菌地转移至生物反应器的方法，其包括通过使容纳干燥材料的第一容器连接至用于细胞培养的生物反应器的转移管将干燥材料从第一容器转移至生物反应器，其中，用通过包括插入到容器中的浸入管的通气管供应至容器的加压空气或气体完成转移。浸入管防止在引入空气或气体流期间干燥材料到处旋转。

在一个实施例中，方法包括通过将一部分的干燥材料从在第二容器中提供的干燥材料供应通过在容器之间的转移管转移至第一容器而从多个容器定量供给干燥材料。用通过包括插入到第二容器中的浸入管的通气管供应至第二容器的加压空气或气体进行转移。此后，现处于第一容器中的所述部分的干燥材料被用加压空气或气体转移至生物反应器。

干燥材料的许多部分但优选其至少两个部分可被单独地从第二容器转移至第一容器，并然后各部分被单独地转移至生物反应器。这样，当需要更多的干燥材料用于细胞培养时，不必将新的容器连接至生物反应器。这将进一步最大程度地减少细胞培养的污染的风险。

在另一实施例中，被转移至第一容器的所述部分的干燥材料在被转移至生物反应器之前在第一容器中被称重。这将保证准确量的干燥材料被转移至生物反应器。取决于生物反应器和容器的大小，各个部分可包括例如1g至10Kg的干燥材料，从而给出非常灵活的剂量范围。

优选地，将容器倒置，然后用加压空气或气体转移干燥材料，其中干燥材料在容器的底部处且浸入管到达干燥材料的高度之上。

干燥材料可例如为微载体、干培养基(诸如干燥过的或粉末化的细胞培养基)或任何其它粉末或盐。