(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞および組織の少なくとも一方を培地内で無菌培養して採収する再使用可能な使い捨て装置であって、前記装置は上端および下端を有する滅菌可能な透明および（または）半透明の使い捨て容器を備え、該容器は、
（ｉ）該容器の前記上端若しくは上端付近に設けられて該容器から過剰なガスを除去する少なくとも１つのガス出口手段と、
（ｉｉ）添加物を前記容器に導入するための少なくとも１つの添加物入口手段と、
（ｉｉｉ）前記添加物入口手段とは別に前記容器の前記下端の付近に設けられた少なくとも１つの再使用可能な採収手段とを備え、
前記採収手段が流量制御手段を備えていて、細胞および組織の少なくとも一方の一部を採収して連続的に培養をすることを可能にし、以前の採収サイクルで残った細胞および組織の少なくとも一方を含む培地を、次の培養および採収サイクルでの接種材料として働かせることができるようになっていることを特徴とする装置。
【請求項２】
さらに、第１入口開口を通して、気泡の形で滅菌空気を前記培地に導入する空気入口手段を備え、前記空気入口手段が空気供給源に接続可能な、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記採収手段が、該採収手段を介して前記容器に汚染物質が導入されることを防止する汚染防止手段を備える、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記容器が非硬質である、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記容器が非硬質プラスチック材料から作成される、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記材料が、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンとナイロンの共重合体、ＰＶＣおよびＥＶＡを含むグループから選択される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記容器が２層以上の前記材料の積層品から作成される、請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
前記容器が、所定の継目に沿って前記材料の２枚の適切な薄板を融着させることによって形成される、請求項５から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記空気入口手段が、前記入口開口から、前記容器内で前記下端かその付近の位置まで延びる入口パイプを備える、請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも前記気泡の一部が、約１ｍｍから約１０ｍｍの平均直径である、請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも前記気泡の一部が、約４ｍｍの平均直径である、請求項１から１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記容器が、前記ガス出口手段を介して汚染物質が前記容器に導入されるのを防止するために、前記ガス出口手段に装着された適切なフィルタを備える、請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記容器が、さらに、前記添加物入口手段を介して汚染物質が前記容器に導入されるのをほぼ防止するために、前記添加物入口手段に装着されたフィルタを備える、請求項１から１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記汚染防止手段がＵ字形の流体トラップを備え、その一方のアームが適切な無菌性接続手段によって前記採収手段の外部出口に無菌装着される、請求項１から１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記採収手段が前記容器の前記下端の底部に配置される、請求項１から１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
以前の採収サイクルで残った前記培地が、該培地および前記接種材料の元の量の約２．５％から約４５％、好ましくは約１０％から約２０％を有する、請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記下端がほぼ凸状である、請求項１から１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記下端がほぼ円錐台形である、請求項１から１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記容器が約５リットルから約５０リットルの充填可能な内容積を有する、請求項１から１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
前記装置が、さらに、該装置を支持構造体に取り付ける取付手段を備える、請求項１から１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記取付手段が、前記容器の前記上端に取付けされる材料のループを備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
請求項１から２１のいずれか１項に記載された使い捨て装置を少なくとも２つ備えた、前記装置のバッテリ。
【請求項２３】
前記装置が各前記装置の取付手段を介して支持構造体によって支持される、請求項２２に記載のバッテリ。
【請求項２４】
各前記装置の前記ガス出口手段が、汚染物質が前記装置に流入するのを防止する手段を備えた共通ガス出口パイプに接続される、請求項２２または２３に記載のバッテリ。
【請求項２５】
汚染物質が前記装置に流入するのを防止する前記手段がフィルタを備える、請求項２４に記載のバッテリ。
【請求項２６】
各前記装置の前記添加物入口手段が、無菌性接続手段を備える自由端を有する共通添加物入口パイプに接続される、請求項２２から２５に記載のバッテリ。
【請求項２７】
前記自由端が培地および添加物の少なくとも一方の供給源に接続可能である、請求項２６に記載のバッテリ。
【請求項２８】
各前記装置の前記採収手段が、無菌性接続手段を備える自由端を有する共通採収パイプに接続される、請求項２２から２７のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項２９】
さらに、前記共通採収パイプを介して汚染物質が前記容器に導入されるのを防止する汚染防止手段を備える、請求項２８に記載のバッテリ。
【請求項３０】
前記汚染防止手段がＵ字形の流体トラップを備え、その一方のアームが自由端に開口を有し、その他方端が、無菌性接続手段を介して前記共通採収パイプの前記自由端に無菌装着できる、請求項２９に記載のバッテリ。
【請求項３１】
前記Ｕ字管の前記自由端が適切な受けタンクに接続可能である、請求項３０に記載のバッテリ。
【請求項３２】
各前記装置の前記空気入口手段が、無菌性接続手段を備えた自由端を有する共通空気入口パイプに適切に接続される、請求項２２から３１のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項３３】
前記自由端が空気供給源に接続可能である、請求項３２に記載のバッテリ。
【請求項３４】
再使用可能な使い捨て装置で細胞および組織の少なくとも一方を無菌培養して採収する方法であって、
ａ）上端および下端を有する滅菌可能な透明および（または）半透明の使い捨て容器を備えた前記装置を提供するステップを含み、
前記容器は、
（ｉ）該容器の前記上端若しくは上端付近に設けられて該容器から過剰な空気および廃ガスの少なくとも一方を除去する少なくとも１つのガス出口手段と、
（ｉｉ）接種材料、培地および添加物の少なくとも１つを前記容器に導入する少なくとも１つの添加物入口手段と、
（ｉｉｉ）前記添加物入口手段とは別に前記容器の前記下端付近に設けられた少なくとも１つの再使用可能な採収手段とを備え、
前記採収手段が流量制御手段を有していて、細胞および組織の少なくとも一方の一部を採取して連続的な培養をすることを可能にし、以前の採収サイクルで残った細胞および組織の少なくとも一方を含む培地を、次の培養および採収サイクルでの接種材料として働かせることができるようになっており、
また、前記方法が、
ｂ）前記採収手段を介して無菌性接種材料を提供するステップと、
ｃ）前記添加物入口手段を介して、滅菌培地および滅菌添加物の少なくとも一方を提供するステップと、
ｄ）任意選択で、外部の光手段により前記容器を照明するステップと、
ｅ）前記細胞および組織の少なくとも一方が前記培地で所望の収量まで成長できるようにするステップと、
ｆ）過剰な空気および廃ガスの少なくとも一方が、前記ガス出口手段を介して前記容器から継続的に出られるようにするステップと、
ｇ）汚染物質および前記容器内で生成された細胞／組織の品質の少なくとも一方をチェックするステップとを含み、汚染物質が見つかるか、生成された細胞／組織が低品質である場合は、装置およびその内容物を処分し、汚染物質が発見されない場合は、次のステップｈ）、すなわち、
ｈ）細胞および組織の少なくとも一方を含む培地の所望の部分を採収する一方、該培地の残りの部分を前記容器内に残し、培地の前記残りの部分を次の培養および採収サイクルの接種材料として働かせるステップを実行し、さらに、
ｉ）前記添加物入口手段を介して次の培養および採収サイクルのために滅菌培地および滅菌添加物の少なくとも一方を提供するステップと、
ｊ）前記ステップｄ）、ｅ）、ｆ）、ｇ）、ｈ）およびｉ）を複数回繰り返すが、前記ステップｇ）で前記汚染物質が見つかるか、生成された細胞／組織が低品質であったら、装置およびその内容物を処分するステップを含む方法。
【請求項３５】
前記装置が、さらに、滅菌空気供給源に接続可能な第１入口開口を通して、気泡の形態の滅菌空気を前記培地に導入する空気入口手段を備え、前記方法が、さらに、第１およびその後の各サイクル中に滅菌空気を前記空気入口手段に提供するステップを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記滅菌空気が少なくとも１培養サイクルを通して継続的に供給される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記滅菌空気が、少なくとも１培養サイクル中に、パルス状に供給される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
使い捨て装置のバッテリ内で細胞および組織の少なくとも一方を無菌培養して採収する方法であって、
ａ）請求項３０に記載された装置のバッテリを設けるステップを含み、少なくとも１つの前記装置のために、
ｂ）前記共通採収パイプを介して前記装置に無菌性接種材料を提供するステップと、
ｃ）前記添加物入口手段に接続された共通添加物入口パイプを介して前記装置に滅菌培地および滅菌添加物の少なくとも一方を提供するステップと、
ｄ）任意選択で、外部の光手段によって前記装置を照明するステップと、
ｅ）前記装置内の前記細胞および組織の少なくとも一方が、前記培地内で所望の収量まで成長できるようにするステップと、
ｆ）過剰な空気および廃ガスの少なくとも一方が前記ガス出口手段に接続された共通ガス出口パイプを介して継続的に前記装置を出られるようにするステップと、
ｇ）汚染物質および前記容器内で生成された細胞／組織の品質の少なくとも一方をチェックするステップとを含み、前記装置に汚染物質が発見されるか、生成された細胞／組織が低品質である場合は、前記装置の前記採収手段を遮断して、前記バッテリの他の前記装置の汚染を防止し、前記バッテリの前記装置の全てで汚染が発見されるか、そこで生成された細胞／組織が低品質であった場合は、全ての装置およびその内容物を処分し、汚染物質が発見されず、生成された細胞／組織の品質が許容できるものである場合は、装置を採収可能と見なして、次のステップｈ）、すなわち、
ｈ）ステップｇ）の採収可能な装置のそれぞれについて、細胞および組織の少なくとも一方を含む前記培地の所望の部分を、前記共通採収パイプおよび汚染防止手段を介して受けタンクへ採収する一方、該培地の残りの部分を前記容器内に残し、培地の前記残りの部分を次の培養および採収サイクルの接種材料として働かさせるようにするステップを実行し、さらに、
ｉ）前記添加物入口手段を介して次の培養および採収サイクルのために滅菌培地および滅菌添加物の少なくとも一方を提供するステップと、
ｊ）ステップｄ）、ｅ）、ｆ）、ｇ）、ｈ）およびｉ）を複数回繰り返すが、前記ステップｇ）で前記バッテリの前記装置の全てについて、前記汚染物質が発見されるか、生成された細胞／組織が低品質であったら、前記汚染防止手段を前記共通採収パイプから切り離し、前記装置およびその内容物を処分するステップを含む方法。
【請求項３９】
使い捨て装置のバッテリ内で細胞および組織の少なくとも一方を無菌培養して採収する方法であって、
ａ）請求項３３に記載された装置のバッテリを設けるステップを含み、少なくとも１つの前記装置のために、
ｂ）前記採収手段に接続された共通採収パイプを介して前記装置に無菌性接種材料を提供するステップと、
ｃ）前記添加物入口手段に接続された共通添加物入口パイプを介して前記装置に滅菌培地および滅菌添加物の少なくとも一方を提供するステップと、
ｄ）前記共通空気入口パイプを介して前記装置に滅菌空気を提供するステップと、
ｅ）任意選択で、外部の光手段によって前記装置を照明するステップと、
ｆ）前記装置内の前記細胞および組織の少なくとも一方を、前記培地内で所望の収量まで成長させるようにするステップと、
ｇ）過剰な空気および廃ガスの少なくとも一方が前記ガス出口手段に接続された共通ガス出口パイプを介して継続的に前記装置を出られるようにするステップと、
ｈ）汚染物質および前記容器内で生成された細胞／組織の品質の少なくとも一方をチェックするステップとを含み、前記装置内で汚染物質が発見されるか、生成された細胞／組織が低品質である場合は、前記装置の前記採収手段を遮断して、前記バッテリの他の前記装置の汚染を防止し、前記バッテリの前記装置の全てで汚染が発見されるか、そこで生成された細胞／組織が低品質であった場合は、全ての装置およびその内容物を処分し、汚染物質が発見されず、生成された細胞／組織の品質が許容可能である場合は、装置を採収可能と見なして、次のステップｉ）、すなわち、
ｉ）ステップｈ）の採収可能な装置のそれぞれについて、細胞および組織の少なくとも一方を含む前記培地の少なくとも所望の部分を、前記共通採収パイプおよび汚染防止手段を介して受けタンクへ採収する一方、該培地の残りの部分を前記容器内に残し、培地の前記残りの部分を次の培養および採収サイクルの接種材料として働かさせるようにするステップを実行し、さらに、
ｊ）前記添加物入口手段を介して次の培養および採収サイクルのために滅菌培地および滅菌添加物の少なくとも一方を提供するステップと、
ｋ）ステップｄ）、ｅ）、ｆ）、ｇ）、ｈ）、ｉ）およびｊ）を複数回繰り返すが、ステップｈ）で前記バッテリの前記装置の全てについて、前記汚染物質が発見されるか、生成された細胞／組織が低品質であったら、前記汚染防止手段を前記共通採収パイプから切り離し、前記装置およびその内容物を処分するステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はバイオリアクターや発酵槽など、細胞および（または）組織を無菌培養し、採収する装置に関する。特に、本発明は、使い捨てできるが、それでもこれを処分する前に、複数の連続的な培養／採収サイクルで継続的に使用できるような装置に関する。本発明は、細胞および組織の大規模生産に使用できるこのような装置のバッテリにも関する。
背景
細胞および組織培養技術は、長年使用され、当技術分野ではよく知られている。このような培養技術を経済的に使用する見通しは、培養した細胞または組織の採収物から薬剤学的に活性な化合物、化粧品に使用する種々の物質、ホルモン、酵素、タンパク質、抗原、食品添加物および天然殺虫剤などの二次代謝産物を抽出することである。この見通しは、潜在的に有利であるが、それでも多額の資本金がかかるので成長の遅い植物および動物培養を用いる産業規模のバイオリアクターでは、効果的に具体化できなかった。
産業的規模で細胞および（または）組織培養物を生産する先行技術は、このような材料の生産に使用するもので、ガラス製のバイオリアクターとステンレス鋼製バイオリアクターをベースとし、これは高価な資本品目である。さらに、これらのタイプの産業用バイオリアクターは、高価で複雑な無菌シールを通して動力を供給されるインペラなどの複雑で高価な混合テクノロジーを備え、高価な発酵槽には気泡ポンプ複数部品の構造を備えるものがある。これらのバイオリアクターをうまく操作するには、往々にして、絶えず改良する必要がある曝気テクノロジーを導入しなければならない。また、このようなバイオリアクターは、その時に必要とされる最高体積容量に従ってサイズが決定される。したがって、試験工場の発酵槽から大規模発酵槽に拡大する場合、または既存のバイオリアクター容量より生産量を増加する必要性が生じた場合には、問題を生じる。大容量バイオリアクターの代替方法、つまりこれより小さいが総容量が要件に合う幾つかのガラスまたはステンレス鋼製バイオリアクターを設けることは、全体的な容量の増減に関する融通性を高めるが、一つの比較的大きいバイオリアクターを設けるより費用がはるかにかかる。さらに、大抵のガラスおよびステンレス鋼製バイオリアクターに伴う運転費も高い。これは、培養サイクルごとにバイオリアクターを殺菌する必要があるので、歩留まりが低いからである。その結果、このようなバイオリアクターで成長した細胞または組織から抽出した生成品は高価で、現時点では、代替技術で生産される同等の製品と、商業的に競争することができない。実際、ステンレス鋼製バイオリアクターを使用して商業的に前述の細胞／組織培養技術を用いていることが知られているのは、日本の一社だけである。その企業はShikonin、つまりほぼ日本でしか使用されていない化合物を生産している。
産業規模、そしてさらに大規模なバイオリアクター装置は、伝統的に永久的または半永久的な構成要素であり、大規模細胞／組織培養生産に関して上記の問題を解決する使い捨てのバイオリアクター装置については、その概念の開示も示唆も知られていない。これに対して、使い捨ての発酵槽およびバイオリアクター装置はよく知られ、家庭醸造やラボラトリーでの研究など、専ら非常に小規模の生産量を指向している。これらのバイオリアクター装置は、一般に、通常は細胞／組織の収量を採収するために切り開く使い捨ての袋を備え、したがって袋のそれ以上の有用性を破壊してしまう。このように知られている使い捨てバイオリアクターの一つが、ラボラトリーでの研究など、小規模に使用するためにイスラエルのOsmotecによって生産されている（Agritech Israel、No.11、1997年秋号19ページ）。このバイオリアクターは、培地、空気、接種材料およびその他の任意選択の添加物を導入できる入口を有する円錐形の袋を備え、その容量は１．５リットルしかない。曝気は、非常に小さい気泡を導入することによって実施され、これは多くの場合、特に植物細胞の培養では細胞に損傷を与える結果となる。特に、これらの袋は１回の培養／採収サイクルしかできないよう設計され、袋の内容物は袋の底部を切開することによって取り出される。したがって、これらの袋は、上述したように、培養株から産業的な量の材料を抽出するという質問の経済的解決策を指向していない。
このバイオリアクター装置の使い捨て性は、一般に、使用者にとって経済的不利益にはならない。というのは、これらの品目の低い資本費用でさえ、使いやすさ、保管および他の実際的な考慮事項に相殺されるからである。実際、これらの装置が指向する低い生産レベルでは、このような装置を２サイクル以上の培養／採収に継続的に使用できるよう、装置またはその操作の複雑性を増すという欲求がないことが、装置の経済性である。
さらに、使い捨てバイオリアクター装置の外側を滅菌状態にすることは、多くの場合は必要なく、可能でもない。したがって採収可能な収量を抽出するために開くと、これは費用効率が悪く、実際的でなく、大抵は開口を滅菌状態に維持することもできず、内部に何が残っていても、袋とその内容物が汚染されてしまう。したがって、これらの使い捨ての装置は、培養を１サイクルした後はもう役にたたない。
したがって、使い捨てバイオリアクター装置は、非産業的規模の使用者に通常必要とされる量および生産量としては比較的安価で、専門家以外の人でも比較的容易に使用できる。実際、使い捨てバイオリアクター装置の主要な魅力は、使い捨て装置の低い生産量に関連した使用の単純さと低い経済的費用のこの側面である。したがって先行技術の使い捨てバイオリアクター装置は、構造的に、操作上で、あるいは規模の経済性でも、産業規模のバイオリアクターとの共通性は非常に少なく、実際、産業規模のバイオリアクターに伴う問題の解決策を何らかの方法で開示または示唆するのではなく、そのような解決策を提供することから離れて教示している。
したがって、本発明は上記の問題に革命的な解決策を提示し、細胞／組織培養株を大規模に生産する使い捨てのバイオリアクター装置を提供する。本発明の装置は使い捨てである一方、所望の場合に細胞および（または）組織を含む培地の少なくとも一部のみを採収することができる再使用可能な採収出口を備え、これによってその後の１つ以上の連続的な培養／採収サイクルに装置を継続的に使用できることを特徴とする。産業の環境では、例えば装置とサービスとの必要な接続および切断を全て実行することができる滅菌フードを設けることにより、採収中および採収後の採収用出口の無菌性が、比較的低コストにおいて非常に高い程度で保証される。最終的に装置が汚染されてしまったら、それを処理することができる。このような装置は、５０リットル以上の体積の培養株を生産するにしても、安価に製造することができる。さらに、幾つかの可能培養／採収サイクルを実行できることは、経済的に有利であり、装置当たりの有効費用をさらに低下させる。このような装置のバッテリは、経済的に配置することができ、バッテリ中の装置の数は、生産量を需要にぴったり合わせるよう制御することができる。したがって、試験工場のバイオリアクターから大量生産への移行も、バッテリにさらに装置を追加することにより、比較的単純かつ経済的な方法で達成することができる。さらに、個々の装置の生産量が比較的低いことは、頑丈な混合機がないことと相まって、典型的なステンレス鋼バイオリアクターと比較して歩留まりが高くなる。
本発明の目的は、細胞および（または）組織を無菌状態で培養して採収し、前記の欠点がない装置および関連の方法を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、経済的に生産でき、単純に使用できるような装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、使い捨てであるが、それでも所望の細胞および（または）組織を複数の連続的なサイクルで培養して採収するのに継続的に使用できるような装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、最初の培養サイクルでしか接種材料を設ける必要がなく、その後のサイクルの接種材料は、先行するサイクルでこれを採収した後に装置に残っている培養ブロスの一部によって提供されるような装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、細胞および（または）組織を産業規模で生産するために、このような装置のバッテリを提供することである。
発明の概要
少なくとも１サイクルで細胞および（または）組織を無菌培養して採収する使い捨ての装置、および関連の方法で、前記装置は上端と下端を有する滅菌可能な透明および（または）半透明な使い捨て容器を備え、容器は適切な滅菌生物学的細胞および（または）組織培地および（または）無菌接種材料および（または）滅菌空気および（または）必要なその他の滅菌添加物で少なくとも部分的に充填され、前記容器は、過剰な空気および（または）廃ガスを前記容器から除去するガス出口手段と、前記接種材料および（または）前記培地および（または）前記添加物を前記容器に導入する添加物入口手段とを備え、さらに、所望の場合に細胞および（または）組織を含む前記培地の少なくとも所望の部分を採収できる、流量制御手段を有する再使用可能な採収手段を備え、それによって前記装置が少なくともさらに１つの連続的な培養／採収サイクルに継続的に使用することができ、以前に採収されたサイクルで残った細胞および（または）組織を含む前記培地の残りが、次の培養および採収サイクルの接種材料として働くことができ、ここで前記培地および（または）必要な添加物を提供する。前記装置は、さらに、入口開口を通して無菌空気を気泡の形で前記培地に導入する空気入口手段を備えることができる。培地および空気および他の必要な添加物は全て、各サイクル中に適切な量だけ提供され、前記接種材料から前記細胞および（または）組織を培養できるようにする。前記装置は、汚染したら処分することができる。本発明の第２の態様では、これらの装置のバッテリは、適切に相互接続され、必要に応じて細胞／組織の生産規模を調節することができる。
図面の説明
図１ａおよび図１ｂは、本発明の好ましい実施例の主要構成要素を、それぞれ前面図および側断面図で示す。
図２ａおよび図２ｂは、本発明の第２の実施例の主要構成要素を、それぞれ前面図および側断面図で示す。
図３は、本発明の第３の実施例の主要構成要素を側断面図で示す。
図４は、本発明の好ましい実施例の縫合線を前面図で示す。
図５は、本発明のバッテリの好ましい実施例の主要構成要素を示す。
説明
本発明は、少なくとも１つのサイクルで細胞および（または）組織を無菌培養して採収する使い捨て装置に関し、前記装置は、上端と下端を有する滅菌可能な透明および（または）半透明な使い捨て容器を備え、容器は適切な滅菌生物学的細胞および（または）組織培地および（または）無菌接種材料および（または）滅菌空気および（または）必要なその他の滅菌添加物で少なくとも部分的に充填され、前記容器は、
（ｉ）過剰な空気および（または）廃ガスを前記容器から除去するガス出口手段と、
（ii）前記接種材料および（または）前記培地および（または）前記添加物を前記容器に導入する添加物入口手段とを備え、
さらに、
（iii）所望の場合に細胞および（または）組織を含む前記培地の少なくとも所望の部分を採収できる、流量制御手段を有する再使用可能な採収手段を備え、それによって前記装置が少なくともさらに１つの連続的な培養／採収サイクルに継続的に使用することができ、
以前に採収されたサイクルで残った細胞および（または）組織を含む前記培地の残りが、次の培養および採収サイクルの接種材料として働くことができ、ここで前記培地および（または）前記必要な添加物を提供する。
本発明は、さらに、第１入口開口を通して滅菌空気を気泡の形で前記培地に導入する空気入口手段を備え、前記空気入口手段を適切な空気供給源に接続できるような装置に関する。
したがって、それぞれ装置の好ましい実施例、第２の実施例および第３の実施例に対応する図１、図２および図３を参照すると、概ね１０で指定された装置は、上端２６および下端２８を有する透明および（または）半透明な容器２０を備える。前記容器２０は側壁２２を備え、これは好ましくはほぼ円筒形であるが、例えば長方形または多面体のような他の形状も適切なことがある。前記下端２８は、沈殿物を最小限に抑えるのに適した形状にすることが好ましい。例えば、好ましい実施例では、前記下端２８はほぼ円錐台形であるか、または少なくとも上方向に傾斜する壁を備える。第２の実施例では、下端２８は、１つの上方向に傾斜する壁２９を備える。第３の実施例では、下端２８はほぼ円筒形、またはその代わりに凸状である。下端２８の前述した形状は、下端２８付近に出口７６がある（以下で説明）ことと相まって、前記出口７６を介して供給された空気が下端２８で容器の内容物に混合運動を誘発し、これが下端での沈殿を効果的に抑制する。それにもかかわらず、下端は、本発明の他の実施例ではほぼ平坦でもよい。容器２０は、充填可能な内容積３０を備え、これは通常は５リットルと５０リットルとの間であるが、前記装置１０は代わりに、５０リットル超または５リットル未満の内容積を有してもよい。前記内容積３０は、適切な滅菌生物学的細胞および（または）組織培地６５および（または）無菌接種材料６０および（または）滅菌空気および（または）例えば以下で述べるような抗生物質や殺真菌剤などの必要な他の滅菌添加物で充填することができる。前述した実施例では、容器２０はほぼ非硬質であり、例えばポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンとナイロンの共重合体、ＰＶＣおよびＥＶＡで構成されたグループから選択した非硬質プラスチック材料から作成することが好ましい。任意選択で、容器２０は、２層以上の前記材料の積層品から作成してもよい。
図３の第３の実施例で示すように、前記容器２０は、任意選択で２つの同心円の外壁２４を備えて、機械的強度を向上させ、容器の壁を介して内容物が汚染される危険を最小限に抑えることができる。
好ましい実施例、第２の実施例および第３の実施例では、前記装置１０は、好気性使用のためのものである。したがって、容器２０は、さらに、気泡７０の形の滅菌空気を空気入口開口７２を通して前記培地６５内へと導入する空気入口手段を備える。前述した実施例では、前記空気入口手段は、適切な空気供給源（図示せず）に接続できて、前記入口開口７２から前記容器２０の内部で前記下端２８の底部から距離ｄ１にある位置まで延在するパイプ７４を備え、ここでｄ１は通常は約１ｃｍであるが、これは１ｃｍ以上または以下でもよい。前記パイプ７４は、シリコンまたは他の適切なプラスチック材料で作成することができ、好ましくは可撓性がある。したがって、パイプ７４は、必要な平均直径の気泡７０を生産するのに適した直径の空気出口７６を備える。これらの気泡は、培地６５を曝気するばかりでなく、前述したように、容器の内容物を混合し、それによって下端２８での沈殿を最小限に抑える働きもする。空気入口手段によって送出される気泡のサイズは、装置の用途に応じて変化し、１ｍｍよりはるかに小さい直径から１０ｍｍを超える直径までの範囲である。場合によっては、特に植物細胞に関して、小さい気泡は実際に細胞壁を破損することがあり、気泡の平均直径を４ｍｍ以上にすると、この潜在的問題はほぼ克服される。はるかに小さい気泡が有利な場合もあり、気泡のサイズを小さくするため、空気出口７６に多孔分散管を使用してもよい。さらに、１０ｍｍ以上の直径の気泡が最適な場合もある。任意選択で、前記出口７６は、係留（図示せず）または当技術分野で知られている他の手段で、前記下端２８の位置に制限してもよい。
他の実施例では、前記装置１０は嫌気性使用のためのものであり、したがって前記空気入口手段を含まない。
前記容器２０は、さらに、過剰な空気および（または）廃ガスを前記容器２０から除去するガス出口手段を備える。このガスは、前記容器２０の前記上端２６に集まる。前記ガス出口手段は、前記上端２６またはその付近、つまり前記下端２８の底部から距離ｄ４に入口９６を有するパイプ９０を備えることができ、ここでｄ４は、好ましい実施例では通常９０ｃｍである。前記パイプ９０は、シリコンまたは他の適切なプラスチック材料で作成することができ、好ましくは可撓性がある。前記パイプ９０は、既知の手段によって適切な排出手段（図示せず）に接続することができる。前記排出手段は、さらに、前記ガス出口手段を介して前記容器に汚染物質が導入されることを実質的に防止するため、例えば適切な一方弁またはフィルタなどの手段を備える。少なくとも上端２６の一部は、前記入口９６を介して除去する前に、廃ガスの収集に役立つよう構成することが適切である。したがって、好ましい実施例および第２の実施例では、上端２６の上部分２０は、徐々に狭くなり、入口９６の位置付近で最小の断面積になる。あるいは、少なくとも上端２６の上部分は、対応して実質的に円錐台形または凸状でもよい。
前記容器２０は、さらに、前記接種材料および（または）前記培地および（または）前記添加物を前記容器内へ導入する追加入口手段を含む。前記実施例において、前記追加入口手段は、好ましくは前記上端２６またはその近くで、前記下端２８の底部から距離d３のところに出口８６を有する適切なパイプ８０を含み、好適実施例ではd３は典型的にはおおよそ６８ｃｍである。前記パイプ８０は、シリコンまたは他の適当なプラスチック材料で作ることができ、好ましくは可撓性がある。前記パイプ８０は、前記接種材料および（または）前記培地および（または）前記添加物の適当な滅菌供給源に周知の手段で接続可能である。前記追加入口手段は、さらに、前記追加入口手段を介して汚染物質が前記容器内へ入るのを実質的に阻止する手段を含み、これらの実施例では、適当な一方弁またはフィルタ８４を含む。典型的には、容器２０の内容物のレベルは、前記出口８６のレベルより下方にある。
前記容器２０は、さらに、所望の時に細胞および（または）組織を含む前記培地の少なくとも所望の第１部分を採収する再使用可能な採収手段を備え、それによって前記装置を、その後の少なくとも１培養サイクル、継続的に使用できるようにする。細胞および／組織を含む前記培地の残りの第２部分は、次の培養および採収サイクルの接種材料として働き、前記培地および（または）前記必要な添加物が提供される。前記採収手段は、最初の量の接種材料を容器に導入し、さらに採収した材料を通過させ、容器の外に流し出すのにも使用することができる。前述の実施例では、前記採収手段は、前記内容量３０と連絡する入口５２および前記容器２０の外側の出口５６を有するパイプ５０を備える。前記パイプ５０は、シリコンまたは他の適切なプラスチック材料から作成することができ、好ましくは可撓性がある。前記パイプ５０は、直径が比較的大きく、通常は約２ｃｍである。というのは、これを通って流れる採収細胞および（または）組織が、これより細いパイプでは詰まってしまうような細胞小片の塊を含むことがあるからである。前記入口５２より上の容器内容物のみが採収されるよう、前記入口５２は、前記容器２０の下端２８付近に位置することが好ましい。したがって、各採収サイクルの最後に、細胞および（または）組織を含む媒質の前記第２部分は、自動的に前記容器２０の前記下端２８に、前記下端２８の底部から距離ｄ２にある前記入口５２のレベル５１より下のレベルまで残る。通常、好ましい実施例ではｄ２は約２５ｃｍである。あるいは、前記入口５２は前記容器２０の最低点に配置してもよく、この場合、オペレータは所望の部分の培地および細胞および（または）組織を採収した後に、容器２０に細胞および（または）組織を含む培地の適切な部分が残っていることを手動で確認する。前記採収手段は、さらに、前記採収手段を介して前記容器２０へ材料が流入またはここから流出するのを遮断したり、流出入を可能にしたりする適切な弁５４および（または）無菌コネクタ５５などの流量制御手段を備える。通常、前記無菌コネクタ５５はステンレス鋼で作成され、その多くの例が当技術分野で知られている。前記採収手段は、さらに、採収後に前記採収手段を介して前記容器に汚染物質が導入されるのをほぼ防止するため、汚染防止手段を備えることが好ましい。好ましい実施例、第２の実施例および第２の実施例では、前記汚染防止手段は流体トラップ３００を備える。前記流体トラップ３００は好ましくはほぼＵ字形の中空管の形態で、その一方のアームは前記採収手段の出口５６に装着され、他方のアームは外部開口５８を有する。採収された細胞／組織は、前記採収手段、流体トラップ３００および前記開口５８を介して装置１０から流出し、その後、前述したような適切な受けタンクで収集することができる。採収が終了した後、開口５６を介して空気が採収手段１０に導入され、それに伴って採収された材料の一部が逆流する可能性があり、これによって汚染物質が装置に導入される可能性がある。前記Ｕ字管３００は、この採収材料、つまり開口５６より下流の細胞／組織をトラップし、それによって空気、および場合によっては汚染物質が採収手段に入るのを防止することにより、この潜在的問題をほぼ克服する。採収手段を前記弁５４で遮断したら、Ｕ字管３００を外し、通常は次の使用のために滅菌するか、廃棄する。前記Ｕ字管３００は、ステンレス鋼または他の適切な硬質プラスチック材料で作成してよい。
前述した実施例では、細胞および（または）組織を含む前記培地の前記残りの第２部分は、通常は前記培地および前記接種材料の最初の量の１０％から２０％を含むが、前記第２部分は必要なら、前記最初の量の２０％を超えるか、４５％以上、または１０％未満、さらに２．５％以下でもよい。
前記装置１０は、任意選択でさらに、これを張り出した支持構造に取り付ける取付手段を備える。前述した実施例では、前記支持構造はバー１００（図１、図２）またはリング（図示せず）を備えてもよい。第３の実施例では、前記取付手段は、前記容器２０の前記上端２６に一体取付けすることが好ましいフック２５を備えることができる。あるいは、それぞれ図１および図２の好ましい実施例および第２の実施例で示すように、前記取付手段は、適切な材料の好ましくは可撓性があり、かつほぼ円筒形のループ２７を備えることができ、これは通常は容器２０に使用するのと同じ材料で、装置の上端２６と一体か、適切な方法で（例えば融接などで）これに取り付ける。
前記容器２０は、所定の継目に沿って、以下で説明するように適切な材料の２枚の適切な薄板を融着させることによって形成できる。図４を参照すると、材料の２枚の薄板２００をほぼ長方形に切断し、互いに並置することができる。次に、薄板を当技術分野で周知の方法で互いに融着し、２つの長辺の縁２０５および２０６に沿って、および短辺２１０の縁に沿って、そして再びそれに対して平行で内側にずれて継目を形成し、容器２０の上端に継目２２０を形成することができる。長辺に沿って、その平行な短辺の継目２１０および２２０の間に位置する融着継面２０７は、切り離すか、他の方法で除去して、材料のループ２７を効果的に残す。容器２０の下端２８は、薄板の残りの短辺を、長辺の継目２０５および２０６から互いに収束する２本の傾斜した継目線２３０および２４０に沿って融着することによって形成する。任意選択で、２本の傾斜継目線２３０および２４０は、長辺の継目２０５および２０６にほぼ直交する別の融接継目線２６０によって、頂点より上で結合してもよい。２枚の薄板を融接する前に、硬質プラスチックのボス２７０，２９０，２８０および２５０を、それぞれ前記空気入口手段、ガス出口手段、添加物入口手段および採収手段に対応する位置に融接してもよい。これらのボスは、対応する入力および出力手段のそれぞれに、適切な機械的取付点を提供する。
すべての実施例で、装置１０は、生物学的に適合性があり、最初に使用する前に容器を滅菌できる材料から作成される。
本発明は、複数サイクルで細胞および（または）組織を無菌培養および採収する使い捨て装置のバッテリにも関し、これら複数の装置はそれぞれ上記で規定し、説明した前記装置１０と構造上および操作上類似している。
図５を参照すると、バッテリ５００は、前記取付手段によって単数または複数のフレーム（図示せず）上に保持された複数の前記装置１０を備える。通常、バッテリは幾つかのグループに分割することができ、各グループが幾つかの装置１０を備える。
好ましい実施例では、各グループの装置１０の前記空気入口手段が相互接続される。したがって、グループの各装置１０の前記空気入口パイプ７４は、自由端１７０を有する共通パイプ１７４に接続され、それには無菌性コネクタ１７５を設ける。滅菌空気は、１つ以上のフィルタなどの適切な滅菌手段１１０を有する適切な空気圧縮機１００によって提供される。圧縮機１００は、共通パイプ１７４の自由端に配置された前記無菌性コネクタ１７５と通常は接続可能な自由端に無菌性コネクタ１７６を有する送出パイプ１０１を備える。この接続は、可動滅菌フード３８０の成長／採収サイクルを実行するたびに、その最初に行い、接続中に滅菌状態が維持されることを確保する。滅菌フード３８０は、ほぼ滅菌状態で空気、培地、接種材料および採収された細胞などの様々なサービスを装置１０のグループと接続する単純で比較的低コストのシステムを提供する。同様に、各成長／採収サイクルの最後に、コネクタ１７５と１７６を滅菌フード３８０中で切断し、使用済みの装置を廃棄して、圧縮機の端部にあるコネクタ１７５が新しい装置グループのコネクタ１７６と接続できるようにする。通常は各培養サイクル中に、滅菌された空気が継続的に、あるいは所定のパルスで提供される。
好ましい実施例では、前記装置１０のそれぞれからの過剰な空気および（または）廃ガスは、対応する各ガス出口手段９０に適切に接続された共通のパイプ２９０を介して、大気中に取り出される。前記共通パイプ２９０には、汚染物質が前記装置１０に流入するのを防止するため、２つ以上のフィルタなどの適切な手段２１０を設ける。あるいは、各装置１０のガス出口手段９０は、好ましくは汚染物質が装置１０に流入するのをほぼ防止する適切なフィルタを介して、個々に大気へと換気することができる。
培地および添加物は、１つ以上の保持タンク３４０に含まれる。例えば、微小要素、マクロ要素およびビタミン類を異なるタンクに保持し、抗生物質や殺真菌薬などの添加物もさらに他の別個のタンクに保持することができる。各タンクに対応するポンプ手段３４５により、培地および（または）添加物の各成分を所望の相対的割合で、所定の制御可能な流量で静止混合機３５０に送出され、それを通して蒸留水または適切に濾過した浄水が適切な供給源３６０から、好ましくは適切なポンプ手段３６５（図５）の助けにより流れる。ポンプ手段３４５および３６５の流量を調節することにより、例えば前記装置１０に送出できる培地および添加物の濃度を制御することができる。次に、水と混合した培地および（または）添加物を、フィルタ３１０および自由端３９０として無菌性コネクタ３７５を有する送出パイプ３７０を介して滅菌状態で前記静止混合機３５０から送出する。
好ましい実施例では、前記装置のグループにある対応する各装置１０の添加物パイプ８０の入口は、自由端として共通の無菌性コネクタ３７６を備える共通パイプ１８０を介して相互接続される。次に、前記共通無菌性コネクタ３７６を、前記滅菌フード３８０内で、培地および添加物パイプ３７０の自由端３９０にある無菌性コネクタ３７５に接続し、これによってバッテリまたはグループの各装置１０に培地および添加物を供給できるようにする。装置１０の寿命の最後で、これを廃棄する前に、無菌性コネクタ３７５および３７６を滅菌フード内で切り離す。これで、無菌性コネクタ３７５は、バッテリの新しい装置１０の次の滅菌グループの新しい無菌性コネクタ３７６と接続する準備ができ、次の培養／採収サイクルの準備が整う。
滅菌フード３８０は、培地／添加物タンク３５０をバッテリ内の数グループの装置１０のいずれか１つに、そのグループの装置の有効寿命中に接続するのに使用することもできる。したがって、１グループの装置を培地／添加物で使用する場合、このグループの無菌性コネクタ３７６を滅菌フード３８０内で一時的に無菌密封し、それから次の装置グループに移動させ、そこで共通の無菌性コネクタ３７６をパイプ３７０の無菌性コネクタ３７５に接続し、この装置グループを培地／添加物で使用できるようにすることができる。
別の実施例では、前記可動滅菌フード３８０を使用して、前記静止混合タンク３５０に接続された好ましくは可撓性のある送出パイプの自由端３９０を、各装置１０の添加物入口手段に接続することができる。前記滅菌フード３８０は、次に前記自由端３９０が対応のパイプ８０の入口端に接続される度に１つの前記装置１０から次の装置へ移動させ、培地を各装置に次々に提供可能にする。滅菌フード３８０は、無菌接続手段と共に、それぞれ対応の装置１０の前記自由端３９０および前記入口ではステンレス鋼で作られるのが好ましく、各装置１０を滅菌状態で自由端３９０、かくして倍地供給源に容易に接続および引き続いてそれから切り離すのを可能にする。２本のパイプを一緒に接続する適当な接続手段の他の多くの例は、当該分野で周知である。適当なフィルタを自由端３９０およびパイプ８０にそれぞれ設けて容器内容物の潜在的な汚染を阻止または少なくとも最小限にする。滅菌フード３８０は、かくして装置１０から装置１０へ自動的にまたは手動で移動させることができ、各装置１０で次々に、オペレータは、滅菌フード３８０を用いて装置１０を倍地供給源に接続し、該装置に適当量の倍地および（または）添加剤を充填し、次に滅菌フード３８０を該装置から切り離し、続いて次の装置まで移動させることができる。言うまでもなく、端部３９０は、単に１つの滅菌済み接続手段３７５ではなく、複数の接続手段３７５を含むようにすることができ、したがって１つではなく、対応する接続手段３７６を有する同様の複数の装置１０を、トロリー３８０を介して同時に培地供給源に接続することができる。
その都度、前記端部３９０を各装置または装置のセットまたはグループに接続する前に、対応する接続手段３７５および３７６は、通常、オートクレーブで滅菌される。
バッテリのさらに別の実施例では、１本のパイプまたは複数パイプのセット（図示せず）が前記静止混合機３５０をそれぞれ前記装置１０へ、または対応する装置１０のセットへ一度に接続し、コンベヤ・システムが装置１０または複数装置１０のセットをそれぞれ前記１本のパイプまたは複数パイプのセットに輸送するか、その逆を行う。前記装置１０または複数装置１０のセットを充填した後、コンベヤはさらなる装置１０または複数装置１０のセットを、それぞれ前記１本のパイプまたは複数パイプのセットによって静止混合機３５０に接続することができる。
好ましい実施例では、グループの各装置１０の採収手段が相互接続される。したがって、各前記装置１０の採収パイプ５０は、自由端１５０を有する共通採収パイプ１５４に接続され、それには無菌性コネクタ１５５を設ける。前記採収パイプ５０はそれぞれ、前述したように弁５４を備え、対応する各装置１０からの採収済み細胞の流出を遮断または許容することが好ましい。したがって、例えば特定のグループのうち幾つかの装置が汚染され、その他の装置が汚染されていないと判断されたら、汚染された装置の弁５４が閉じたままである限り、前者の装置からの汚染を恐れることなく、後者の装置にある細胞を採収することができる。前記共通パイプは、さらに、前記無菌性コネクタ１５５の上流に共通の遮断弁２５９を備えることが好ましい。採収後に、前記採収手段を介して汚染物質が前記容器に導入されるのをほぼ防止するために、前記汚染防止手段を設けることが好ましい。好ましい実施例では、前記汚染防止手段は、一方のアームに無菌性コネクタ１５６を有し、他方のアームが受けタンク５９０と流体連絡する開口１５８を有するほぼＵ字形の流体トラップ４００を備える。これで、無菌性コネクタ１５５および１５６は、滅菌状態で前記可動滅菌フード３８０内で相互接続される。次に、採収は、汚染されていないグループ内の全装置の弁５４、および共通弁２５９を開くことによって実施される。グループからの細胞は、好ましくは重力によって受けタンク５９０に流入するが、場合によっては適切なポンプを使用してもよい。採収の終了後、無菌性コネクタ１５５および１５６を前記滅菌フード３８０内で切り離し、これで次の装置１０グループに移動することができる。このグループの対応する無菌性コネクタ１５５は、Ｕ字管４００の無菌性コネクタ１５６と相互接続し、これによってこのグループの装置にある細胞を採収することができる。
別の実施例では、１本のパイプまたは複数パイプのセット（図示せず）が、前記共通受けタンクを、それぞれ前記装置１０または対応する複数装置１０のセットに一度に接続し、コンベヤ・システムが装置１０または複数装置１０のセットをそれぞれ前記１本のパイプまたは複数パイプのセットに輸送するか、その逆を行う。前記装置１０または複数装置１０のセットを採収した後、コンベヤはさらなる装置１０または複数装置１０のセットを、それぞれ前記１本のパイプまたは複数パイプのセットによって前記共通受けタンクに接続することができる。
別の実施例では、各装置１０を個々に採収することができ、各装置の前記採収手段は、採収後に前記採収手段を介して前記容器に汚染物質が導入されるのをほぼ防止するため、前記汚染防止手段を備える。この実施例では、前記汚染防止手段は、前述したように、一方のアームに無菌性コネクタ１５６を有し、他方のアームは受けタンク５９０と流体接続する開口１５８を有する前記Ｕ字形流体トラップ４００を備える。前記採収手段は、滅菌状態において前記可動滅菌フード３８０内で流体トラップ４００の無菌性コネクタ１５６と接続できる無菌性コネクタ５５を備える。これで、装置の弁５４を開くことによって採収を実行し、これで細胞は好ましくは重力によって受けタンクに流入するが、場合によっては適切なポンプを使用してもよい。採収が終了すると、この無菌性コネクタ５５および１５６を前記滅菌フード３８０内で切り離すことができ、これで次の装置１０に移動することができる。次に、この装置の採収手段の対応する無菌性コネクタ５５は、Ｕ字管４００の無菌性コネクタ１５６と相互接続でき、これによってこの次の装置の細胞が採収される。
好ましい実施例では、前記採収手段は、新しい成長／採収サイクルの開始時に最初に接種材料を提供するのにも使用することができる。このように、自由端に、前記滅菌フード３８０内で共通採収パイプ１５４の前記無菌性コネクタ１５５と接続される無菌性コネクタを備える送出パイプを有する適切なタンク内で、接種材料を滅菌した培地と混合することができる。これで、接種材料は重力によって、あるいは適切なポンプの助けを受けて、前記共通採収パイプ１５４を介してグループの各装置１０に流入することができ、その後、無菌性コネクタは滅菌フード内で切り離される。
あるいは、前記接種材料は、採収手段および共通採収パイプ１５５に関して前述したのと同様の方法で前記添加物入口手段、特に前記添加物手段の共通パイプ１８０を介して、装置に導入することができる。
本発明は、複数回使用の使い捨て装置で細胞および（または）組織を培養して採収する方法にも関し、この方法は、
ａ）前記で規定した前記装置１０を設けるステップと、
ｂ）各サイクル中に、継続的またはパルス状に、前記空気入口手段を介して滅菌空気を前記容器に提供するステップと、
ｃ）前記添加物入口手段を介して、前記滅菌培地および（または）前記滅菌添加物を提供するステップと、
ｄ）前記採収手段を介して無菌性接種材料を提供するステップと、
ｅ）任意選択で、外部の光手段により前記容器を照明するステップと、
ｆ）前記細胞および（または）組織が前記培地で所望の収量まで成長できるようにするステップと、
ｇ）過剰な空気および（または）廃ガスが、前記ガス出口手段を介して前記容器から継続的に出られるようにするステップと、
ｈ）汚染物質および（または）前記容器内で生成された細胞／組織の品質をチェックするステップとを含み、汚染物質が存在することが判明するか、生成された細胞／組織が低品質である場合は、装置およびその内容物を処理し、汚染物質が発見されない場合は、ステップｉ）を実行し、
ｉ）細胞および（または）組織を含む前記培地の少なくとも前記所望の第１部分を採収しながら、細胞および（または）組織を含む培地の残りの前記第２部分を前記容器内に残すステップを含み、培地の前記第２部分は次の培養／採収サイクルの接種材料として働くことができ、さらに、
ｊ）前記添加物入口手段を介して次の培養／採収サイクルのために前記滅菌培地および（または）前記滅菌添加物を提供するステップと、
ｋ）ステップｂ）、ｅ）、ｆ）、ｇ）、ｈ）、ｉ）およびｊ）を複数回繰り返すが、ｈ）で前記汚染物質が存在することが判明するか、生成された細胞／組織が低品質であったら、装置およびその内容物を処分するステップを含む。
本発明は、使い捨て装置のバッテリ内で細胞および（または）組織を嫌気的に無菌培養して採収する方法にも関し、この方法は、
ａ）前記装置１０の少なくとも１グループのバッテリ５００を設けるステップを含み、前記装置は空気入口手段を備えず、少なくとも１つの前記装置１０のために、
ｂ）前記共通採収パイプを介して前記装置に無菌性接種材料を提供するステップと、
ｃ）前記共通添加物入口パイプを介して前記装置に前記滅菌培地および（または）前記滅菌添加物を提供するステップと、
ｄ）任意選択で、外部の光手段によって前記装置を照明するステップと、
ｅ）前記装置内の前記細胞および（または）組織が、前記培地内で所望の収量まで成長できるステップと、
ｆ）過剰な空気および（または）廃ガスが前記共通ガス出口パイプを介して継続的に前記装置を出られるステップと、
ｇ）汚染物質および（または）前記容器内で生成された細胞／組織の品質をチェックするステップとを含み、前記装置内に汚染物質が存在することが判明するか、生成された細胞／組織が低品質である場合は、前記装置の前記採収手段を遮断して、前記バッテリの他の前記装置の汚染を防止し、前記バッテリの前記装置の全てで汚染が発見されるか、そこで生成された細胞／組織が低品質であった場合は、全ての装置およびその内容物を処分し、汚染物質が発見されず、生成された細胞／組織の品質が許容可能である場合は、装置が採収可能と見なされて、ステップｈ）を実行し、
ｈ）ステップｇ）の前記採収可能な装置のそれぞれについて、細胞および（または）組織を含む前記培地の少なくとも前記所望の第１部分を、前記共通採収パイプおよび前記汚染防止手段を介して適切な受けタンクヘと採収しながら、細胞および（または）組織を含む培地の残りの前記第２部分を前記容器内に残すステップを含み、培地の前記第２部分は次の培養／採収サイクルの接種材料として働くことができ、さらに、
ｉ）前記添加物入口手段を介して次の培養／採収サイクルのために前記滅菌培地および（または）前記滅菌添加物を提供するステップと、
ｊ）ステップｄ）、ｅ）、ｆ）、ｇ）、ｈ）およびｉ）を複数回繰り返すが、ｇ）で前記バッテリの前記装置の全てについて、前記汚染物質が存在することが判明するか、生成された細胞／組織が低品質であったら、前記汚染防止手段を前記共通採収手段から切り離し、前記装置およびその内容物を処分するステップを含む。
本発明は、使い捨て装置のバッテリ内で細胞および（または）組織を好気的に無菌培養して採収する方法にも関し、この方法は、
ａ）前記装置１０の少なくとも１グループのバッテリ５００を設けるステップを含み、前記装置は前述したような空気入口手段を備え、少なくとも１つの前記装置１０のために、
ｂ）前記共通採収パイプを介して前記装置に無菌性接種材料を提供するステップと、
ｃ）前記共通添加物入口パイプを介して前記装置に前記滅菌培地および（または）前記滅菌添加物を提供するステップと、
ｄ）前記共通空気入口パイプを介して前記装置に滅菌空気を提供するステップと、
ｅ）任意選択で、外部の光手段によって前記装置を照明するステップと、
ｆ）前記装置内の前記細胞および（または）組織が、前記培地内で所望の収量まで成長できるステップと、
ｇ）過剰な空気および（または）廃ガスが前記共通ガス出口パイプを介して継続的に前記装置を出られるステップと、
ｈ）汚染物質および（または）前記容器内で生成された細胞／組織の品質をチェックするステップとを含み、前記装置内に汚染物質が存在することが判明するか、生成された細胞／組織が低品質である場合は、前記装置の前記採収手段を遮断して、前記バッテリの他の前記装置の汚染を防止し、前記バッテリの前記装置の全てで汚染が発見されるか、そこで生成された細胞／組織が低品質であった場合は、全ての装置およびその内容物を処分し、汚染物質が発見されず、生成された細胞／組織の品質が許容可能である場合は、装置が採収可能と見なされて、ステップｉ）を実行し、
ｉ）ステップｈ）の前記採収可能な装置のそれぞれについて、細胞および（または）組織を含む前記培地の少なくとも前記所望の第１部分を、前記共通採収パイプおよび前記汚染防止手段を介して適切な受けタンクへと採収しながら、細胞および（または）組織を含む培地の残りの前記第２部分を前記容器内に残すステップを含み、培地の前記第２部分は次の培養／採収サイクルの接種材料として働き、さらに、
ｊ）前記添加物入口手段を介して次の培養／採収サイクルのために前記滅菌培地および（または）前記滅菌添加物を提供するステップと、
ｋ）ステップｄ）、ｅ）、ｆ）、ｇ）、ｈ）、ｉ）およびｊ）を複数回繰り返すが、ｈ）で前記バッテリの前記装置の全てについて、前記汚染物質が見い出されるか、生成された細胞／組織が低品質であったら、前記汚染防止手段を前記共通採収手段から切り離し、前記装置およびその内容物を処分するステップを含む。
通常、浄水システムが、濃縮培地を含むタンクに脱イオン水および発熱物質なしの水を供給し、次に希釈された培地が前記添加物入口手段を介して前記装置１０に送出される。フィルタは通常０．２μｍで、供給パイプに設置され、前記添加物入口手段のすぐ上流にも設置されて、各装置１０の容器内容物が汚染される危険を最小限に抑える。別法として、あるいは追加として、１方向弁を使用してこの危険を最小限に抑えることもできる。
各装置１０の第１培養サイクルでは、接種材料、通常は前記装置１０で採収するのに必要なタイプの細胞のサンプルが、蒸気滅菌容器内で培地または水と予め混合され、採収手段を介して装置１０に導入される。次に前記添加物入力手段を介して、培地が装置１０に導入される。その後のサイクルでは、前述したように培地および（または）添加物のみが導入される。
通常、空気圧縮機は、幾つかのフィルタ、つまり粒子を除去する粗いフィルタ、湿気を除去する乾燥剤および湿気フィルタ、および汚染物質を除去する通常は０．２μｍの細かいフィルタを介して各前記装置１０にほぼ滅菌した空気を提供する。前記空気入口手段のすぐ上流に別のフィルタを設けて、さらに容器内容物の汚染１５の危険性を最小限に抑えることが好ましい。
前記装置１０のそれぞれについて、容器２０への全ての接続、つまり前記空気入口手段、前記添加物入口手段、および好ましくはガス出口手段および採収手段への接続は、使用する前にオートクレーブで滅菌され、例えば前記空気供給源および前記排気手段など、周辺機器への接続中、前述したような滅菌フード内で無菌性が維持される。
各装置１０の温度管理は、適切な空調手段で提供することが好ましい。装置の任意選択の照明は、細胞の成長に必要な場合に、前記装置１０の周囲に適切に配置された適切な蛍光灯手段で提供することができる。
各装置１０の各培養サイクル中、対応する各容器２０の内容物は、通常は、温度および照明を管理した状態で、約７日間から約１４日間、あるいはそれ以上曝気され、混合される。
各装置１０の培養サイクル終了時に、対応する前記採収手段は、通常は前述したように、接続前および接続中に滅菌される適切なコネクターによって、予め滅菌された環境に接続される。次に採収を実行し、次のサイクルの接種材料として働かせるために、細胞および（または）組織の約２．５％から約４５％、通常は約１０％から約２０％を後に残す。
次に、採収した細胞／組織を、必要に応じて乾燥するか、抽出する。
本発明を、以下の例に関してさらに詳細に説明するが、これは本発明の範囲を限定するものではない。
例      ツルニチニチソウ細胞の培養
それぞれがポリエチレン・ナイロン共重合体から作成した容器（肉厚０．１ｍｍ、直径２０ｃｍ、高さ１．２ｍ）を伴い、３０ｍｍの口が底から５ｃｍ（空気入口手段用）、２５ｃｍ（採収手段用）、６８ｃｍ（添加物入口手段用）おおび９０ｃｍ（ガス出口手段用）にあり、充填可能な有効容量が約１０リットルのバイオリアクター１０個（それぞれが本発明による装置）のグループを使用した。バイオリアクターをその取付具とともにガンマ照射（２．５ミリラド）で滅菌した。
Schenk & Hidebrandtの鉱物／ビタミン培地を９リットル、クロロフェノキシプロピオン酸と２，４−ジクロロフェノキシ酢酸をそれぞれ２ｍｇ／リットル、カイネチンを０．２ｍｇ／リットル、３％のスクロース、ラインＶ２４Catharanthus roseus（ツルニチニチソウ）細胞のパック容積９００ｍｌの初期接種材料を、各バイオリアクターに導入した。培地の表面より上にある空気の体積は３リットルであった。曝気は、容器の底から１ｃｍに配置した４ｍｍのオリフィス（空気入口手段）を通して提供した流量１．５リットル／分の滅菌空気を使用して実施した。
温度を管理した部屋（２５℃）にバイオリアクターを取り付けて、パック体積が約７．５リットルに増加するまで、１０日間培養を続けた（総体積の７５％；対数増殖期には２日で倍増する速度）。この時点で、採収手段を通して培地および細胞を９リットル取り出して細胞を採収し、添加物入口手段を介して新鮮な滅菌培地を同じ添加物とともに加えた。細胞は、１０日間隔で上記のように再び採収し、さらに６サイクル実施してから操作を終了した。
このようにして、１０日間の期間７回にわたって、それぞれ１０リットル容量のバイオリアクターから合計重量６．５ｋｇの新鮮な細胞（乾燥重量０．５ｋｇ）を収集した。これらの細胞は総アルカロイド含有率が０．６％で、スタート・ラインと同じであった。
以上の記述ではわずかな実施例しか詳細に述べていないが、本発明はそれに限定されるものではなく、請求の範囲でのみ規定される。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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