[其他]加压式培养装置

说明书

本发明为加压式培养装置。详言之为在体外高密度培养细胞或需氧微生物的加压式培养装置。

在体外高密度培养细胞或需氧微生物时，必须向培养槽内的培养液中供给充足的氧和排除培养液中产生的废物，且需充分地进行培养液交换以补充营养成分。对前者来说，已知有：添加血红蛋白或添加作为氧载体的溶解氧相当于水20倍的氟化碳等（杉野幸夫编、“细胞培养技术”讲谈社，1985.P133）、在常压下进行培养的装置，以及在上述培养槽内的培养液上面或该液中设置可以通气的氧气导入管，在常压下使氧气和该培养液接触或在该液中使之起泡的装置等。对于后者，必须从培养液中分离出细胞，为此采用将含细胞的培养液直接过滤或利用细胞的比重比培养液大的细胞沉淀管方式（杉野幸夫编、“细胞培养技术”讲谈社，1985，P.148）。

但是，培养液中添加多余的物质会导致从培养液中回收、分离精制生产物质时的操作变的复杂，而且在培养液上面通入氧气，由于培养液搅拌速度的不同，其效率受到影响;向培养液中通气虽然能提高效率，但存在使培养液发泡引起细胞破坏等各种问题。

另一方面，从上述培养液中分离细胞，直接过滤培养液时，很快会发生堵塞，因而不能长期使用;采用细胞沉淀管方式时如果周围温度不恒定，会在沉淀管内产生对流，则不能从培养液中分离出细胞，进而，由于能分离的培养液的量受到细胞沉淀速度的限制，以致在进行高密度培养时存在培养液不能充分交换等问题。

鉴于上述情况，本发明提供了能供给高密度培养所需要的足够量的氧并能充分进行培养液交换的加压式培养装置。

本发明具备：可将细胞或需氧微生物的培养液密闭贮存在内部的培养槽;连接该培养槽内上部空隙的从供氧部通过流量调节部能将氧送到上述培养槽内和供氧用管路;同样接在上述培养槽上且通过排气调节部能将上述培养槽内的气体排出的排气用管路;搅拌培养液中培养液的搅拌手段;检测培养液中溶存氧浓度的溶存氧浓度检测手段，以及根据该溶存氧浓度检测手段的检测输出控制上述调节部、以便能保持培养槽内处于氧加压状态的控制部分。

提供的加压式培养装置还设有往培养槽补给培养基的培养基供给手段和培养液的循环通路，并在该循环通路的途中插设不透过细胞等的、但能透过培养液中溶解成分的过滤管路的培养液过滤手段。

本发明装置的构成是根据培养液中溶存氧的浓度自动将培养槽内保持在氧加压状态，从而强制性地使氧溶解在培养液中，并且能充分地供给氧量。其特征是在培养液的循环过程中将培养液中的溶解成分排到该循环流线外，还设置了向培养槽内供给新培养基且能有效地将培养液进行交换的培养液交换手段。

本发明装置是以细胞和需氧微生物（以下称细胞等）作为对象的高密度培养装置。

用于本发明装置的培养槽最好是由培养液贮存槽以及以能装卸的形式安装在该槽上且可以密封该槽的盖体构成。因此，如下所述，安装在培养槽上的规定部件及管路，最好安装在上述的盖体上。此时规定部件及管路的安装应能保持上述密闭状态。

用于本发明装置的供氧管路的安装应能在上述培养槽内的空隙中留有开口。上述供氧管路通过流量调节部分接到供氧部分。在该供氧部分用高压氧气瓶或根据需要用压缩机，以便能按该供给部的供给氧压将上述培养槽内保持在加压状态。上述流量调节部采用能密闭该管路或能调节该管路内氧气流量的结构，例如电磁阀、针阀等。也可在该供氧管路上设置除菌过滤器。

用于本发明的排气管路，其安装应能在上述培养槽内的空隙中留有开口。在上述排气管路上设有排气调节部分。该排气调节部采用能闭锁管路或能调节排气量的结构，例如电磁阀，针阀等。上述排气管路也可以单独延伸到下水道。

用于本发明装置的搅拌手段，只要能使培养液的溶存氧浓度均匀，任何手段均可，但是从不破坏培养液中的细胞等且能将培养槽内的加压状态保持恒定的观点来看，最好是使用磁性搅拌器、搅拌用搅拌桨等的机械装置。

用于本发明装置的溶存氧检测手段，最好是溶存氧电极（DO传感器）。该浓度检测手段接在后述的控制部分上。