[发明专利]支持生物活性的一次性生物处理系统

说明书

本发明涉及由一次性使用生物反应器、一次性使用泵和一次性使用的微生物保留过滤器组成的一次性生物处理系统，最适合于在微生物浓度高的液体培养基中以连续处理的灌注模式培养悬浮微生物以表达生物材料，液体一次性使用泵的入口端口利用阀门通过一个液体输送端口连接到一次性使用生物反应器的液体培养基储液器，用于液体泵送的一次性使用泵的出口端口通过阀门连接到微生物保留过滤器。以及一种用于以连续处理的灌注模式操作所述无菌一次性生物处理系统的方法。

技术领域

本发明涉及由一次性使用的生物反应器、一次性使用的泵送装置和一次性使用的微生物保留过滤器组成的一次性生物处理系统。最适合于在高微生物浓度的液体培养基中培养悬浮微生物以表达生物材料，以及一种用于在连续处理中操作所述一次性生物处理系统的方法。

背景技术

在制药生物反应器和发酵器中，目标是培养或发酵微生物，用于生产医疗上应用的生物材料或生物量。这些医疗应用如再生医学和治疗应用或药物，或用作治疗或作为药物的活细胞或分子微生物的更传统表达。

作为生物反应器或发酵器的可重复使用的非一次性搅拌罐式反应器(STR)尺寸从不到一升到超过200升，由不锈钢和优质玻璃制成。实验室规模的STR版本的典型容积为1-20升，包括一个悬挂在可拆卸不锈钢顶板下的玻璃外壳/容器，整个STR悬挂在三脚金属结构中。顶板包含用于传感器、取样、气体交换、培养基交换和用于外部安装的伺服电机连接以确保培养基在STR内搅动的中心定向轴的端口。温度通过STR的电加热毯或冷却管进行调节。

最近90年代中期，一次性搅拌罐式反应器被认为是一种新颖的，甚至可能是超越的趋势。随着一次性使用的生物反应器(SUB)的成熟，一次性使用的设备的市场接受度迅速扩大。在许多情况下，转向一次性生产设备是由交叉污染问题、蒸汽灭菌和清洁要求的成本降低、工厂灵活性的提高、成本的降低以及最终产品的更快上市时间所驱动的。

现有技术

·来自Millipore Corp的US2009/0311776和EP2141224描述了由两部分组成的预消毒的一次性生物反应器，这两部分是硬性塑料顶盖和在壳体中具有一个或多个流体端口的硬性塑料主体，所述顶盖集成传感器端口并且所有端口都有一个盖子；

·来自Corning公司的US2008/0131957的一次性对称圆柱形塑料旋转瓶容器，具有在柔性轴上的叶轮、集成产生湍流的挡板的三个容器壁和没有传感器端口的盖子；

·New Brunswick Scientific的型号为BioFlo310的发酵器壳体模型由金属夹套底部组件、玻璃圆筒和金属顶板组成。除了两个水加热/冷却端口以外的所有端口均安装在顶板上。此外，驱动电机被布置在顶板中；

·来自Refined Technology Co.的US6,544,424公开了一种液体过滤系统，其包括培养储存容器、中空纤维过滤器模块和隔膜泵，其组合为用于高细胞密度培养的细胞保留系统，在此系统中，泵送装置以交替的方式进行无阀门操作，以供培养基再循环；

·来自Artelis S.A.的WO 2010055143描述了一种一次性培养壳体，其具有至少一个整合了传感器、培养区域和转移区域的外壁，其作为具有高细胞密度的细胞保留系统和用于培养基再循环的离心泵；

·来自Sartorius Stedim Biotech GmbH的US7,425,441描述了一种生物反应器，在邻近培养容器处布置有一个或多个具有注射器的通气管；