[发明专利]提高产品回收率的带冷冻-解冻功能的生物反应器及相关方法

说明书

提供一种进行生物处理(如细胞培养)的装置。所述装置包括生物反应器，所述生物反应器具有含细胞的室及调节细胞温度的室。在一些实施例中，冷冻器与生物反应器连接，以冷冻所述室内的细胞，并且还提供加热器对细胞进行主动解冻。还公开了相关方法。

本申请要求序列号为NO.62/661,413的美国临时专利申请的权益，该专利的内容通过引用纳入本申请中。美国专利申请公开NO.2018/0282678、国际专利申请PCT/EP2018/076354、美国临时专利申请62/711,070和美国临时专利申请62/725,545的公开内容通过引用纳入本申请中。

技术领域

本发明大体上涉及细胞培养领域，更具体地说，涉及一种具备冷冻-解冻功能以提高细胞产品回收率的生物反应器及相关方法。

背景技术

生物反应器经常用于培养细胞。在许多情况下，出现的问题是无法基本上回收细胞产生的全部预期最终产品。这是因为至少在不打开生物反应器或不使生物反应器丧失其完整性(会使产品失去价值)的情况下，大部分产品(例如50％)通常被截留在细胞内，无法被释放出来或回收。

因此，需要一种克服前述一个或多个问题以及其它可能的尚未发现的问题的改进型细胞处理生物反应器及方法。所述生物反应器及方法将提高生物处理操作完成后通常被截留在细胞内的目标产品的回收率。

发明内容

根据本发明的一个方面，生物反应器包括具有细胞的第一室及控制第一室中细胞温度的第二室。在一些实施例中，第二室包括与生物反应器连接的冷冻器。

在一些实施例中，第二室包括环绕第一室的夹套。夹套可以包括接收冷却流体的进口和出口，所述冷却流体的温度足够低，使生物反应器内的任何细胞或全部细胞冷冻。在一些实施例中，夹套包括将冷却流体在夹套内循环的管道。夹套可以进一步包括导热流体。夹套可以包括内含冷却流体、与第一室的壁接触的内胆，内胆任选具有进口和出口。夹套可以包括可拆卸的套筒。在一些实施例中，所述冷冻器包括冷却流体的冷却器及循环所述流体的泵。

所述生物反应器可以进一步包括加热生物反应器的加热器。在一些实施例中，加热器适用于至少部分接收生物反应器。在一些实施例中，加热器包括具有加热元件的导热块。在一些实施例中，加热器集成到生物反应器内，比如至少部分位于生物反应器的器壁内。加热器可以包括位于壁内且与电源连接的电线，和/或加热器可以包括位于壁内且与热流体源连接的通道。

在一些实施例中，生物反应器包括模块化生物反应器。在一些实施例中，生物反应器包括结构化固定床。在一些实施例中，所述结构化固定床包括螺旋床。

本发明的另一个方面涉及一种采用生物反应器的生物处理方法，生物反应器包括一个室，该室包括内含细胞的液体。所述方法包括冷冻生物反应器中的细胞。

在一些实施例中，冷冻步骤包括放置冷却流体使其与所述室之间进行热交换。冷却流体可以包括气体。所述放置步骤可以包括将冷却流体输送到生物反应器的夹套。所述放置步骤可以包括将冷却流体输送到所述室外面的管道。所述方法可以包括将所述管道至少部分浸在导热液体内的步骤。

在一些实施例中，所述放置步骤包括将冷却流体输送到所述室外面的一袋内。所述放置步骤可以包括将冷却流体输送到管道，所述管道与与所述室相邻的生物反应器的器壁接触。所述放置步骤可以包括将冷却流体输送到一袋内，所述袋与与所述室相邻的生物反应器的器壁接触。在一些实施例中，所述冷冻步骤包括将冷气体输送到所述室。

在一些实施例中，所述方法进一步包括在冷冻步骤之后加热细胞的步骤。加热步骤可以包括将生物反应器至少部分放在加热器内。在一些实施例中，加热步骤包括加热所述室的室壁。加热室壁的步骤可以包括向室壁上或里面的电线供电，和/或向室壁内的通道供应热流体。所述方法可以进一步任选包括监测加热步骤期间所述室的温度，和/或监测冷冻步骤期间所述室的温度。