[发明专利]具有一个或多个原位在线传感器的一次性细胞培养容器

说明书

本文报告了一种小体积生物反应器，所述小体积生物反应器包括培养容器和反应器顶板，其中所述培养容器具有20ml至350ml的工作体积，并包括两个或更多个原位传感器，其中所述反应器顶板包括原位传感器端口，其中至少一个原位葡萄糖传感器和一个原位pH传感器连接到所述原位传感器端口。

本发明属于哺乳动物细胞培养领域。更详细地，本发明尤其涉及一次性小体积细胞培养容器，也称为一次性小体积生物反应器(SUSVB)，包括一个或多个，特别是两个或更多个原位传感器，并且涉及其在哺乳动物细胞的小体积培养中的用途。

背景技术

通过自动化高通量技术可加速生物制剂和疫苗的生物工艺的开发，该自动化高通量技术可减轻来自控制复杂生物制剂的产物质量属性所需的多因素统计实验的巨大资源负担(Bareither,R.等人，Biotechnol.Bioeng.110(2013)3126-3138)。

最近，Bareither,R.等人通过根据用于使用CHO细胞培养、毕赤酵母以及大肠杆菌生产治疗性蛋白质和单克隆抗体的工业生物制剂工艺的工艺性能，建立一个类似于实验室和中试规模的那些反应器的小型搅拌槽一次性250mL反应器，为高通量上游工艺开发提供自动化一次性小型反应器的概念评估的证明(Biotechnol.Bioeng.110(2013)3126-3138)。该概念评估的证明包括类似的生长、细胞活力、产物滴度和产物质量。该技术跨多次运行表现出稳健性，并满足对于使用指数进料和复杂的事件触发工序运行高细胞密度工序(大于400g/L的湿细胞重量)的能力的要求。

一次性细胞培养容器在本领域是众所周知的，例如由Sartorius Stedim Biotech销售的15和250系统。

US 2019/048305报告了一种灌注式生物反应器和一种使用该生物反应器进行连续细胞培养的方法，其中该反应器包括安装有单个传感器(254)的单个传感器端口(240)。

US 2019/153381报告了一种灌注式生物反应器和相关使用方法，其中该反应器包括作为一个传感元件的顶部空间中的RAMAN传感器，即培养基非接触式传感器。

US 8,026,096报告了使用两升或更多工作体积的生物反应器在昆虫细胞中产生的体内活性促红细胞生成素。

发明内容

市售的一次性小体积生物反应器(SUSVB)最多提供温度、溶解氧和pH的控制，并且仅具有进料添加和采样的能力。然而，没有第二原位(即与培养基直接接触)代谢物传感器的选项。因此，如果例如除了pH控制之外，还需要对葡萄糖进行额外的监测，则不可避免地必须通过采样进行离线分析。这尤其增加了处理工作以及污染培养的风险。

本发明人现已发现，通过使用根据本发明的小体积生物反应器，能缩短用于分析和开发生物工艺的时间线。另外能降低成本。这一切都是在不损害与后来的大规模工艺的可转移性的情况下实现的。

本发明的一个方面是一种小体积生物反应器，该小体积生物反应器包括一个或多个原位传感器，其中至少一个原位传感器用于葡萄糖的确定。

本发明的一个方面是一种小体积生物反应器，包括：

-培养容器(105)；

-搅拌器，该搅拌器包括搅拌器轴(108)和一个或多个叶轮(112；109)；

-作为第一原位传感器的电极或电极型传感器；

-气体喷射器(127)；

-反应器顶板(104)，该反应器顶板包括：

-电机接头(103)，该电机接头用于将电机的驱动轴连接到搅拌器轴(108)(122)；

-至少一个气体入口(116)和气体出口(117)；

-供应端口区域(133)；