(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロキャリアを含む培養液を収容する培養槽と、新培地を収容する新培地槽と、前記培養槽に収容された培養液を引抜き前記新培地槽に供給する培養液引抜き管と、前記新培地槽に収容された新培地を前記培養槽に供給する新培地供給管と、前記培養槽に設けられた新培地供給流路と、前記培養槽に設けられた攪拌装置と、を有する生体細胞の培養装置において、
前記培養槽に収容された培養液は、マイクロキャリアの濃度が比較的小さい上澄み領域と、マイクロキャリア濃度が比較的大きい濃厚領域に分離され、
前記攪拌装置は、回転軸と、該回転軸に取り付けられた第１、第２、及び、第３の撹拌翼とを有し、前記第１の撹拌翼は、前記培養液の液面に最も近い位置に配置され、前記第３の撹拌翼は、前記培養槽の底に最も近い位置に配置され、前記第２の攪拌翼は前記第１の攪拌翼と前記第３の攪拌翼の間に配置され、
前記第１の攪拌翼は、円板部材と該円板部材の下側に装着された羽根を有し、該円板部材の上側に、前記上澄み領域が形成され、
前記培養液引抜き管は、前記培養槽の培養液のうち前記上澄み領域の培養液を引抜いて前記新培地槽に供給し、前記新培地供給管は、前記新培地槽の底部の新培地であって且つ前記培養液引抜き管を介して引抜かれた培養液と等量の新培地を、前記培養槽の気相と前記培養液の濃厚領域を接続するように設けられた前記新培地供給流路の上側の気相に供給するように構成されている生体細胞の培養装置。
【請求項２】
請求項１記載の培養装置において、
前記第１の撹拌翼はディスクタービン翼として構成され、前記第２の撹拌翼は、傾斜パドル翼として構成され、前記第３の撹拌翼は碇型翼として構成されていることを特徴とする培養装置。
【請求項３】
請求項１記載の培養装置において、
前記第１、第２、及び、第３の攪拌翼の外径を、それぞれＤ１、Ｄ２、Ｄ３とすると、Ｄ３＞Ｄ１＞Ｄ２であることを特徴とする培養装置。
【請求項４】
請求項１記載の培養装置において、
前記第３の攪拌翼は前記培養液の底面の形状に対応した形状を有することを特徴とする培養装置。
【請求項５】
請求項１記載の培養装置において、
前記羽根は、半径方向に沿って配置された板状部材、又は、インボリュート型の羽根部材によって構成されていることを特徴とする培養装置。
【請求項６】
生体細胞の培養方法において、
培養槽に収容されたマイクロキャリアを含む培養液を攪拌装置によって攪拌することと、
前記培養槽に収容された培養液を、マイクロキャリアの濃度が比較的小さい上澄み領域と、マイクロキャリア濃度が比較的大きい濃厚領域に分離することと、
前記培養槽の培養液のうち前記上澄み領域の培養液を引抜くことと、
前記培養槽に、前記引抜いた前記培養液と等量の新培地を供給することと、
を有し、
前記攪拌装置は、回転軸と、該回転軸に取り付けられた第１、第２、及び、第３の撹拌翼とを有し、前記第１の撹拌翼は、前記培養液の液面に最も近い位置に配置され、前記第３の撹拌翼は、前記培養槽の底に最も近い位置に配置され、前記第２の攪拌翼は前記第１の攪拌翼と前記第３の攪拌翼の間に配置され、
前記第１の攪拌翼は、円板部材と該円板部材の下側に装着された羽根を有し、
前記上澄み領域は、前記第１の攪拌翼の円板部材の上側に形成されていることを特徴とする生体細胞の培養方法。
【請求項７】
請求項６記載の培養方法において、
前記第１の撹拌翼はディスクタービン翼として構成され、前記第２の撹拌翼は、傾斜パドル翼として構成され、前記第３の撹拌翼は碇型翼として構成されていることを特徴とする培養方法。
【請求項８】
請求項６記載の培養方法において、
前記第１、第２、及び、第３の攪拌翼の外径を、それぞれＤ１、Ｄ２、Ｄ３とすると、Ｄ３＞Ｄ１＞Ｄ２であることを特徴とする培養方法。
【請求項９】
請求項６記載の培養方法において、
前記第３の攪拌翼は前記培養液の底面の形状に対応した形状を有することを特徴とする培養方法。
【請求項１０】
請求項６記載の培養方法において、
前記羽根は、半径方向に沿って配置された板状部材、又は、インボリュート型の羽根部材によって構成されていることを特徴とする培養方法。
【請求項１１】
マイクロキャリアを含む培養液を収容する培養槽と、新培地を収容する新培地槽と、前記培養槽に収容された培養液を前記新培地槽に移送する培養液引抜き管と、前記新培地槽に収容された新培地を前記培養槽に供給する新培地供給管と、前記培養槽に設けられた新培地供給流路と、前記培養槽に設けられた攪拌装置と、を有する生体細胞の培養装置において、
前記培養槽に収容された培養液は、前記攪拌装置の上側に形成されるマイクロキャリアの濃度が比較的小さい上澄み領域と、前記攪拌装置の下側に形成されるマイクロキャリア濃度が比較的大きい濃厚領域に分離され、
前記培養液引抜き管は、前記培養槽の培養液のうち前記上澄み領域の培養液を引抜いて前記新培地槽に供給し、前記新培地供給管は、前記新培地槽の底部の新培地であって且つ前記培養液引抜き管を介して引抜かれた培養液と等量の新培地を、前記培養槽の気相と前記培養液の濃厚領域を接続するように設けられた前記新培地供給流路の上側の気相に供給するように構成されている生体細胞の培養装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の培養装置において、
前記攪拌装置は、回転軸と、該回転軸に取り付けられた第１、第２、及び、第３の撹拌翼とを有し、前記第１の攪拌翼は、円板部材と該円板部材の下側に装着された羽根を有し、該円板部材の上側に、前記上澄み領域が形成されることを特徴とする生体細胞の培養装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の培養装置において、
前記第１の撹拌翼はディスクタービン翼として構成され、前記第２の撹拌翼は、傾斜パドル翼として構成され、前記第３の撹拌翼は碇型翼として構成されていることを特徴とする培養装置。
【請求項１４】
請求項１２記載の培養装置において、
前記第１、第２、及び、第３の攪拌翼の外径を、それぞれＤ１、Ｄ２、Ｄ３とすると、Ｄ３＞Ｄ１＞Ｄ２であることを特徴とする培養装置。
【請求項１５】
請求項１２記載の培養装置において、
前記第３の攪拌翼は前記培養液の底面の形状に対応した形状を有することを特徴とする培養装置。
【請求項１６】
請求項１２記載の培養装置において、
前記羽根は、半径方向に沿って配置された板状部材、又は、インボリュート型の羽根部材によって構成されていることを特徴とする培養装置。
【請求項１７】
請求項１１記載の培養装置において、
更に、酸素供給システムが設けられ、
該酸素供給システムは、前記培養槽に設けられた酸素濃度センサと、前記培養槽の培養液に設けられた酸素供給膜と、該酸素供給膜に酸素を含むガスを供給する通気ガス調節装置と、を有し、前記通気ガス調節装置は、前記酸素濃度センサによって検出された酸素濃度信号に基づいて前記酸素供給膜への酸素含有ガスの吹き込み量を調節することを特徴とする培養装置。
【請求項１８】
請求項１１記載の培養装置において、
前記培養液引抜き管は、前記培養槽から引抜いた培養液を前記新培地槽の気相に供給することを特徴とする培養装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロキャリアを使用する懸濁培養法によって生体の細胞を培養する技術に関し、特に、生体の細胞の連続培養技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体の細胞には、増殖用足場を必要とする足場依存性細胞（付着依存性ともいう）と増殖用足場を必要としない非足場依存性細胞（浮遊性ともいう）がある。非足場依存性の動物細胞は、懸濁培養法（サスペンジョン培養法とも称される）によって培養することができる。しかしながら、足場依存性の動物細胞であっても、増殖用足場としてマイクロキャリアを使用することによって、懸濁培養法で培養することができる。
【０００３】
生体の細胞の培養では、目的生産物の生産性向上のために生体細胞を高密度で培養することが望まれている。これを実現するために、連続培養法が用いられる。連続培養法は、培養系に培地を供給し同時に同量の培養液を抜き取る方法である。連続培養法は、培養環境を常に一定に維持することが容易であり、安定的な生産が可能であるという特徴がある。
【０００４】
動物細胞の連続培養では、培養槽中に細胞を分離して残し、培養液の液成分のみを抜き出し、新たな培地を供給する操作が必要である。即ち、固形成分と液成分を分離する操作が必要である。固液分離は、培養対象の細胞が足場依存性であっても非足場依存性であっても、必要である。動物細胞の連続培養における固液分離方法として、これまでに種々な手段が開発されている。非特許文献１に記載されているように、重力沈降法は構造が簡単である利点を有する。
【０００５】
特許文献１には、マイクロキャリア及びマイクロキャリアに付着した細胞と培養液の上澄み成分を分離するために沈降分離管を培養槽に配置し、この沈降分離管を介して培養液を排出することが記載されている。特許文献２には、培養槽とは別個に分離槽を設け、分離槽に収納された培養液の上澄みから培養液を取り出すことによって、培養液をマイクロキャリアから分離することが記載されている。特許文献３には、培養液排水管の下端の開口部を培養液の液面近くに浸かるように配置し、細胞等の沈降速度より小さい上昇速度で培養液を排出するように構成することが記載されている。
【０００６】
非特許文献２には、全ての粒子が槽底から離れて槽内を流動させるために必要な粒子浮遊限界撹拌速度について記載されている。更に、非特許文献２には、粒子浮遊限界撹拌速度においては、全ての粒子を浮遊させることができるが、槽高さ方向に粒子濃度分布が形成されること、また、このとき槽底付近の粒子濃度はきわめて高くなることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平6-209761号公報
【特許文献２】特開平7-8265号公報
【特許文献３】特開平1-95769号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】組織培養  第15巻第8号283頁〜287頁（1989年発行）
【非特許文献２】改定六版  化学工学便覧  440頁〜287頁（平成11年発行）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜３に記載された培養装置では、培養液の上澄みを取り出すことによって、固液分離を行っている。このような上澄みを利用した固液分離方法によって固液分離を効率的に行うには、培養液の攪拌速度を比較的小さくしなければならない。培養液の攪拌速度を小さくすると、培養槽の底部にマイクロキャリアが堆積し、マイクロキャリア濃度が高くなる。これは細胞培養に好ましくない。
【００１０】
一方、培養槽の底部におけるマイクロキャリアの堆積を回避するために、培養液の攪拌速度を比較的大きくすると、培養液のマイクロキャリア濃度が均一化する。そのため、上澄みから培養液を取り出すと、そこにマイクロキャリアが多量に含まれることなり、マイクロキャリアの分離を効率的に行うことができなくなる。
【００１１】
本発明の目的は、マイクロキャリアを使用する懸濁培養法において、簡単な構成によって固液分離を効率的に行うことができ、且つ、マイクロキャリア等の固形成分の高濃度化を回避することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、生体細胞の培養装置は、マイクロキャリアを含む培養液を収容する培養槽と、新培地を収容する新培地槽と、培養槽に収容された培養液を引抜き新培地槽に供給する培養液引抜き管と、新培地槽に収容された新培地を培養槽に供給する新培地供給管と、培養槽に設けられた新培地供給流路と、培養槽に設けられた攪拌装置とを有する。
【００１３】
培養槽に収容された培養液は、攪拌装置の上側に生成されるマイクロキャリアの濃度が比較的小さい上澄み領域と、攪拌装置の下側に生成されるマイクロキャリア濃度が比較的大きい濃厚領域に分離される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、マイクロキャリアを使用する懸濁培養法において、簡単な構成によって固液分離を効率的に行うことができ、且つ、マイクロキャリア等の固形成分の高濃度化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の培養装置の構造の例を示す図である。
【図２】本発明の培養装置に使用する撹拌翼の１例を示す図である。
【図３】本発明の培養装置に使用する撹拌翼の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１を参照して、本発明による生体細胞の培養装置の構造及び動作を説明する。本例の生体細胞の培養装置は、培養槽１０と新培地槽２０を有し、両者は、培養液引抜き管２１と新培地供給管２３によって接続されている。培養液引抜き管２１には培養液引抜きポンプ２２が設けられ、新培地供給管２３には新培地供給ポンプ２４が設けられている。
【００１７】
培養槽１０は、直径560ｍｍ、培養液張り込み高さ550ｍｍ、培養容積100Ｌのステンレス製の密閉容器である。培養槽１０には、培養液１００が装填されている。培養液１００の液面の上側には気相１０１が形成されている。培養液１００中には、マイクロキャリア１０２が浮遊している。マイクロキャリア１０２は、粒子径が130〜240μmのデキストランポリマー粒子であってよい。図１では、マイクロキャリア１０２は、誇張して描かれている。マイクロキャリア１０２には足場依存性を有する生体の細胞が増殖するための培養面が設けられている。足場依存性を有する細胞はマイクロキャリア１０２に接触することにより培養面に付着し、増殖を開始する。マイクロキャリア１０２は、培養液よりもわずかに比重が大きく、細胞が増殖するとさらに比重が大きくなる。従って、静置状態では、マイクロキャリア１０２は培養槽１０の底部に沈降する。
【００１８】
培養槽１０には、攪拌装置が設けられている。攪拌装置は、回転軸１２と、回転軸１２に取り付けられた３つの撹拌翼１３a、１３b、１３cと、回転軸１２を回転させる撹拌機駆動モータ１１を有する。攪拌装置によって、培養液１００を旋回させることにより、マイクロキャリア１０２を培養液中に浮遊させることができる。
【００１９】
培養液１００には液成分と固形成分が含まれる。固形成分は、主として、マイクロキャリア１０２であるが、細胞同士が結合して形成された固形状物質も含む。
【００２０】
本例によると、培養槽１０内の培養液１００は、固形成分の濃度が比較的小さい上澄み領域１００ａと、固形成分の濃度が比較的大きい濃厚領域１００ｂに分けられる。最も上側の第１の撹拌翼１３aより上側の領域には、上澄み領域１００ａが形成され、第１の撹拌翼１３aより下側の領域には、濃厚領域１００ｂが形成される。
【００２１】
培養槽１０には、新培地供給流路１６が設けられている。新培地供給流路１６の上端部は、培養槽１０内の気相１０１に開口している。一方、新培地供給流路１６の下端部は、培養液１００の濃厚領域１００ｂに開口している。従って、新培地供給流路１６は、培養液１００の上澄み領域１００ａより隔離されている。本例では、新培地供給流路１６は、培養槽１０に設けた隔壁部材１５によって形成されている。即ち、新培地供給流路１６は、隔壁部材１５と培養槽１０の側壁とによって囲まれた空間として形成されている。尚、新培地供給流路１６は、円形管、多角管等により構成してもよい。
【００２２】
新培地槽２０は円筒部と逆円錐状の底部を有する密閉容器である。新培地槽２０には新培地２００が収容されている。新培地２００の液面の上側には気相２０１が形成されている。図示の例では、培養槽１０内の培養液１００の液面より新培地槽２０内の新培地２００の液面のほうが地表からの高さが高い。培養液引抜き管２１設けられた培養液引抜きポンプ２２と、新培地供給管２３に設けられた新培地供給ポンプ２４は、培養槽１０内の培養液１００の液面より高い位置に配置されている。
【００２３】
培養液引抜き管２１は、培養槽１０の液相と新培地槽２０の気相２０１を接続する。即ち、培養液引抜き管２１の吸込み側の端部は、培養槽１０内の培養液１００の上澄み領域１００ａに浸かっている。従って、培養液引抜き管２１は、培養槽１０内の培養液１００の上澄み領域１００ａの培養液を吸引する。培養液引抜き管２１の吐出側の端部は、新培地槽２０の液面より上方の位置に配置されている。
【００２４】
新培地供給管２３は、培養槽１０の気相１０１と新培地槽２０の液相を接続する。即ち、新培地供給管２３の吸込み側端部は、新培地槽２０の底部の下端に接続されており、吐出側端部は、培養槽１０内の新培地供給流路１６内の培養液の液面より上方の位置に配置されている。
【００２５】
培養槽１０内の培養液１００を新培地槽２０内の新培地２００と交換する場合には、培養液引抜きポンプ２２と新培地供給ポンプ２４を同時に運転する。培養液引抜き管２１を介して培養槽１０から新培地槽２０に引抜く培養液と等量の新培地を、新培地供給管２３を介して、新培地槽２０から培養槽１０に供給する。
【００２６】
培養槽１０から新培地槽２０へ引抜かれるのは、培養槽１０内の培養液のうち上澄み領域１００ａの培養液である。従って、この引抜き培養液のマイクロキャリアの濃度は比較的低いが、マイクロキャリアが全く含まれていないわけではない。従って、培養液引抜き管２１を介して培養液を新培地槽２０に供給すると、新培地槽２０の底部には、マイクロキャリア２０２が蓄積する。新培地槽２０の底部に蓄積したマイクロキャリア２０２は、新培地供給管２３を介して、新培地２００と共に培養槽１０に供給される。新培地槽２０から供給された新培地２００は、培養槽１０の新培地供給流路１６に供給される。従って、新培地２００は、培養槽１０内の上澄み領域１００ａの培養液と混合することが防止される。
【００２７】
培養槽１０内には、酸素供給膜１７が設けられている。酸素供給膜１７は非発泡式酸素供給装置である。従って、培養液に、発泡なしに、酸素を供給することができる。酸素供給膜１７の一端は、酸素供給配管３６を介して通気ガス調節装置３５に接続されている。酸素供給膜１７の他端は、培養槽１０内の気相１０１に開放されている。通気ガス調節装置３５は、通気ガス制御装置３４に接続されている。
【００２８】
培養槽１０には、酸素濃度センサ３１が設けられている。酸素濃度センサ３１は、槽底から約50ｍｍの位置に設置されている。酸素濃度センサ３１は、溶存酸素濃度計測装置３２に接続されている。溶存酸素濃度計測装置３２は、攪拌機制御装置３３及び通気ガス制御装置３４に接続されている。
【００２９】
酸素濃度センサ３１によって計測された計測値は、溶存酸素濃度計測装置３２に送られ、そこで、溶存酸素濃度が演算される。溶存酸素濃度計測装置３２は、溶存酸素濃度に基づいて、判定信号を生成し、それを、攪拌機制御装置３３と通気ガス制御装置３４の少なくとも一方に送る。
【００３０】
通気ガス制御装置３４は、溶存酸素濃度計測装置３２からの判定信号を受信すると、制御信号を生成し、それを通気ガス調節装置３５に送る。通気ガス調節装置３５は、酸素供給膜１７への酸素含有ガスの酸素濃度を調節する。それによって、培養液１００の酸素分圧又は溶存酸素濃度が所望の値に調節される。
【００３１】
攪拌機制御装置３３は、溶存酸素濃度計測装置３２からの判定信号を受信すると、モータ回転速度の制御信号を生成し、それを撹拌機駆動モータ１１に送る。撹拌機駆動モータ１１は、攪拌機制御装置３３からの制御信号を入力し、回転軸１２の回転速度を所望の値に変更する。それによって、培養液１００の旋回速度が所望の値に調節される。培養液１００の旋回に起因して、酸素供給膜１７と培養液１００の接触が強化され、培養液１００の酸素分圧又は溶存酸素濃度が高くなる。こうして、培養液１００の酸素分圧又は溶存酸素濃度が所望の値に調節される。本発明によると、培養液１００の酸素分圧又は溶存酸素濃度を所望の値に調節するために、通気ガス調節装置３５と撹拌機駆動モータ１１の少なくとも一方が制御される。
【００３２】
培養槽１０には酸素濃度センサ３１以外に、図示しない各種のセンサが設けられている。このようなセンサには、例えば、ｐＨ計、温度計、濁度計、粒子密度計等が含まれる。これらのセンサには、対応する計測装置が接続されている。更に、これらの計測装置は、攪拌機制御装置３３及び通気ガス制御装置３４に接続されている。
【００３３】
本例の生体細胞の培養装置は、更に、図示していないが、空気、酸素、窒素および炭酸ガス等のガス供給設備、温水冷水供給設備、蒸気供給設備、給排水設備等の培養装置には不可欠な設備が設けられている。例えば、ｐＨ計によって測定された培養液のｐＨ値に基づいて、培養液１００内の炭酸ガス分圧を調節するように構成してもよい。
【００３４】
本発明による生体細胞の培養装置によると、培養液１００を上澄み領域１００ａと濃厚領域１００ｂに分離する。培養液１００を上澄み領域１００ａと濃厚領域１００ｂに効率的に分離するためには、培養液の攪拌速度を小さくすればよい。しかしながら、攪拌速度を小さくすると、培養槽１０の底部にマイクロキャリアの高濃度領域が生成され、培養にとって好ましくない。
【００３５】
そこで、本願発明者は、攪拌速度を小さくすることなく、培養液１００を上澄み領域１００ａと濃厚領域１００ｂに分離する方法を考察した。本発明によると、回転軸１２に３つの撹拌翼１３a、１３b、１３cを取り付け、これらの３つの撹拌翼１３a、１３b、１３の形状及び配置を改善することとした。３つの撹拌翼１３a、１３b、１３cの形状及び配置を適当に選択することによって、攪拌速度が小さくすることなく、培養槽１０中の培養液１００を、上澄み領域１００ａと濃厚領域１００ｂに分離することができる。
【００３６】
本例によると、最も上側の第１の撹拌翼１３ａは、回転直径２５０mmのディスクタービン翼である。その下の第２の撹拌翼１３bは、回転直径２３０mmの傾斜パドル翼であり、培養液を下方に送り出す。最も下側の第３の撹拌翼１３ｃは、回転直径３００mmの碇型翼であり、翼下辺は培養槽の底面の形状に相似した形状を有する。第３の撹拌翼１３ｃは底面より２０mmの距離に設置されており、低速回転の撹拌でも、マイクロキャリアが槽底に沈積することを防止する。培養槽１０の直径は560ｍｍであるから、これらの攪拌翼の外側には、培養液が旋回するための十分な空間が存在する。第１、第２、及び、第３の攪拌翼の外径を、それぞれＤ１、Ｄ２、Ｄ３とすると、Ｄ３＞Ｄ１＞Ｄ２である。
【００３７】
第３の撹拌翼１３ｃの回転直径を最も大きくすることによって、培養槽１０の底部にマイクロキャリアの高濃度領域が生成されることが防止される。第１の撹拌翼１３ａの回転直径を第２の撹拌翼１３bの回転直径より大きくすることによって、培養液１００を上澄み領域１００ａと濃厚領域１００ｂに効率的に分離することができる。第２の撹拌翼１３bの回転直径を最も小さくすることによって、第１の撹拌翼１３ａと第３の撹拌翼１３ｃの間にて、培養液の旋回空間を確保することができる。
【００３８】
図２は、第１の撹拌翼１３ａの構造の例を示す。図２は、第１の攪拌翼１３ａを下面側から見た形状を示す。本例の撹拌翼１３ａは、円板部材１３１と、その下面に取り付けられた平板状の羽根１３２を有する。羽根１３２は、半径方向に沿って配置されている。円板部材の下側では、培養液は円周方向に吐き出されるが、円板部材の上側では、羽根がないため、撹拌作用が小さい。そのため、撹拌翼１３ａの上側には、マイクロキャリアの低濃度領域、即ち、上澄み領域１００ａが形成される。撹拌翼１３ａの位置を、回転軸１２に沿って上下方向に調節することにより、培養液１００における上澄み領域１００ａの高さ（深さ）を調節することができる。上澄み領域１００ａの大きくするには、撹拌翼１３ａをより下側に配置すればよく、上澄み領域１００ａの小さくするには、撹拌翼１３ａをより上側に配置すればよい。
【００３９】
図３は、第１の撹拌翼１３ａの構造の他の例を示す。本例の撹拌翼１３ａは、円板部材１３１と、その下面に取り付けられたインボリュート型の羽根１３３を有する。本例の撹拌翼１３ａでは、羽根が旋回方向に沿って延びているため、中心から外周方向に旋回する流れを生成することができる。また、本例の攪拌翼によると、回転時のせん断応力を図２の攪拌翼に比べて小さくすることができる。そのため、せん断応力に感受性の高い細胞の培養に好適である。更に、本例の撹拌翼の回転方向を逆転させると、外周部分から中心方向に培養液を吸い込む流れを発生させることができる。そのため、３つの撹拌翼１３a、１３b及び１３cによる培養液の吐出方向が一致することになり、より効率的な撹拌が可能となる。
【００４０】
本発明による培養装置では長期間の連続培養を継続することが可能となる。また、マイクロキャリアの系外への流出を防止できる。従って、目的生産物の生産性の向上と、生産物の安全性の向上を図ることができる。本発明による培養装置は、固液分離手段として特別な複雑な構造を必要としないため、スケールアップも容易である。
【００４１】
本発明による培養装置及び培養方法は、医薬品等の主原料となる物質を生産する細胞の培養に適用することができる。本発明において、生産対象の物質としては、例えば抗体や酵素等のタンパク質、低分子化合物、高分子化合物等の生理活性物質およびウイルスを挙げることができる。また、培養対象の細胞としては、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞、細菌、酵母、真菌及び藻類等を挙げることができる。特に、抗体や酵素等のタンパク質を生産する動物細胞を培養対象とすることが好ましい。
【００４２】
以上本発明の例を説明したが本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは、当業者によって容易に理解されよう。
【符号の説明】
【００４３】
１０…培養槽、１１…撹拌機駆動モータ、１２…回転軸、１３a、１３ｂ、１３c…撹拌翼、１５…隔壁部材、１６…新培地供給流路、１７a、１７b…酸素供給膜、１９…センサ、
２０…新培地槽、２１…培養液引抜き管、２２…培養液引抜きポンプ、２３…新培地供給管、２４…新培地供給ポンプ、３１…酸素濃度センサ、３２…溶存酸素濃度計測装置、３３…攪拌機制御装置、３４…通気ガス制御装置、１００…培養液、１０２…マイクロキャリア、２００…新培地、２０２…マイクロキャリア、
【図１】
0005415330.tif 000002
【図２】
0005415330.tif 000003
【図３】
0005415330.tif 000004