[发明专利]用于培养细胞和/或微生物的装置

说明书

技术领域

本发明对象为优选实施为一次性元件的反应器，用于容纳反应器的容器，包括反应器的和用于产生反应器旋转振动运动的驱动单元的装置，以及用于培养细胞和/或微生物的装置的用途。

背景技术

在高度控制的(regulieren)的制药生产过程中，较多时间上、技术上以及人员上的开支落在提供清洁且消毒的生物反应器身上。为了在多用途设备中或在两次产品批次(Produktcharge)之间的产品变更时可靠避免交叉污染，除了清洁装置还需要非常复杂的清洁确认(Reinigungsvalidierung)，该清洁确认在过程适应(Prozessadaption)中如有可能须重复。

这不仅适用于上游加工(Upstream-Processing )USP，即，在发酵罐中制造生物产品，也适用于下游加工(Downstream-Processing)DSP，即，发酵产品的净化。

在此，在USP 和 DSP中，经常应用锅炉(Kessel)作为搅拌-和反应系统。在发酵时，无菌环境对于成功培养恰好是必要的。为了对分批发酵或分批补料发酵(Batch- oder Fed-Batch-Fermenter)进行消毒，一般应用SIP技术(SIP=可现场消毒)。为了在持续的过程控制(Prozessführung)中保证足够长时间的无菌性，也利用高压灭菌技术，然而，该高压灭菌技术需要费力地将反应器运输至高压灭菌器，且仅可在相对小的反应器规模中使用。在发酵期间的污染危险在采样时和在运动的搅拌器轴处特别重要。后者通常装备有复杂的密封系统(例如：滑环密封件)。在没有发酵套(Fermentationshülle)的这样穿过情况下够用的技术由于其较高的工艺稳定性而优选。

尤其在使用期限短和经常更换产品时，反应器的由准备步骤引起的使用停止(Nutzungsausfall)可位于反应器可用性的数量级(Gr??enordnung)中。在生物技术生产的USP中，例如介质制造和发酵的加工步骤受影响，并且在DSP中溶解、冰冻、融化、pH调节、沉淀、结晶、重新缓冲(Umpuffern)以及病毒灭活受影响。

为了在保持最大清洁性和无菌性的情况下满足生产设备对快速且灵活的重新装料的需要，在市场上用于一次性反应器的理念受到不断增长的关注。

在文件WO2007/121958A1中描述了这种用于培养细胞和微生物的一次性反应器。其在优选的实施形式中由稳定的，优选多层的聚合体材料制成。可变形的一次性反应器由储存器容纳，该储存器支撑一次性反应器。在此，一次性反应器优选从上方引入到储存器中。储存器与驱动单元相连接。通过驱动单元，将储存器包括一次性反应器置于绕储存器位置固定的，优选垂直的轴线旋转振动运动中。通过一次性反应器有拐角的实施形式和/或在一次性反应器中的装配件，在振荡旋转运动中可实现到反应器内容中的高功率输入，使得可应用一次性反应器作为表面充气(oberfl?chenbegast)的发酵器以用于培养细胞和微生物。

在文件WO2007/121958A1中描述的一次性反应器具有带有中央出口的向外成拱形的金字塔形底部或平坦底部。通过带有中央出口的向外成拱形的金字塔形底部应实现：在出口中的阀开启后，通过软管完全取出反应器内容物为可能的。

对于在文件WO2007/121958A1中描述的系统不利的是：在一次性反应器尺寸增大时出现问题，其在反应器容积为10L至100L时起次要作用。

例如，平坦底部有这样的缺点，一次性反应器可不容易完全清空：在出口在底部棱边之上时，反应器内容物的一部分残留在反应器中。在大容积的反应器中，这可为相当可观的产品量。带有中央出口的向外成拱形的底部在此提供这样的优点，反应器几乎可完全清空。

然而，随着一次性反应器尺寸增大，越难将该一次性从上方反应器引入到储存器中。此外，越难将软管从外安置到一次性反应器的金字塔形向外成拱形的底部的中央开口处。此外，向下引导的软管有这样的安全风险：在软管未密封的连接或位置中，整个反应器内容物畅通无阻地流出。

此外，随着反应器尺寸的增大，在转轴附近的旋转振荡运动的混合作用降低。存在这样的危险，即，在培养细胞和/或微生物时，位于转轴附近的培养物得不到足够的养分供给。

当气体只通过表面充气引入到反应器中时，尤其在反应器较大时通过随着增长的反应器尺寸减少的面容比存在对细胞和/或微生物供气不充足的危险。

发明内容