[发明专利]小容积反应器中二氧化碳水平和pH的控制

说明书

本申请是申请日为2013年10月25日的申请号为201380061624.8(PCT申请号：PCT/US2013/066832)、发明名称为“小容积反应器中二氧化碳水平和pH的控制”的分案申请。

相关申请

本申请要求于2012年10月26日提交的标题为“Control of Carbon Dioxide Levels and pH in Small Volume Reactors”的美国临时专利申请序列No.61/719,027、于2013年8月23日提交的标题为“Control of Carbon Dioxide Levels and pH in Small Volume Reactors”的美国临时专利申请序列No.61/869,111以及于2013年10月23日提交的标题为“Control of Carbon Dioxide Levels and pH in Small Volume Reactors”的欧洲申请No.13306462.6的优先权，其每一篇均通过引用整体并入本文用于所有目的。

技术领域

本发明总体上描述了用于控制小容积反应器中二氧化碳水平和pH的系统和方法。

背景技术

目前，人们对开发用于使细胞生长例如用于生物制药的小容积生物反应器抱有很大兴趣。控制此类反应器中的二氧化碳水平和pH可能具有挑战性。对小规模生物反应器而言，即使少量的酸、碱和/或二氧化碳也可以导致二氧化碳水平和/或pH发生大的相对变化，从而可对生物反应器运行产生不利影响。因此，需要用于控制此类反应器中的二氧化碳水平和pH的改进的系统和方法。

发明内容

本发明总体上描述了小容积反应器中二氧化碳水平和pH的控制及相关系统和方法。在某些实施方案中，描述了生物反应器(例如被配置成培养一种或更多种类型生物细胞的反应器)内的液体生长培养基中二氧化碳水平和pH的控制。在一些情况下，本发明的主题涉及：相关产品、特定问题的替代方案和/或一种或更多种系统和/或制品的多种不同用途。

在一方面中，提供了生物反应器系统。在某些实施方案中，所述生物反应器系统包含：反应器腔室，其容积等于或小于约50毫升并且包含含有缓冲剂和至少一种生物细胞的液体生长培养基和在所述液体生长培养基上方的含有二氧化碳的气体顶部空间(gaseous headspace)；连接二氧化碳气体源与所述气体顶部空间的第一入口；以及连接碱性液体源与所述液体生长培养基的第二入口。

在一些实施方案中，所述生物反应器包含反应器腔室，其容积等于或小于约50毫升并且包含含有缓冲剂和至少一种生物细胞的液体生长培养基和在所述液体生长培养基上方的含有二氧化碳的气体顶部空间；连接二氧化碳气体源与所述气体顶部空间的第一入口；以及所述反应器腔室中的传感器，其被配置成测定所述液体生长培养基中的二氧化碳浓度和/或pH。

根据某些实施方案，描述了运行生物反应器的方法。在一些实施方案中，所述方法包括：提供反应器腔室，其容积等于或小于约50毫升并且包含含有至少一种生物细胞的液体培养基和在所述液体生长培养基上方的含有二氧化碳的气体顶部空间；以及运行所述反应器，使得所述顶部空间与所述液体培养基的主体之间的二氧化碳k_La为至少约0.1小时^-1并小于约15小时^-1。

在某些实施方案中，所述方法包括提供容积等于或小于约50毫升的反应器腔室。在一些实施方案中，所述反应器腔室包含含有至少一种生物细胞的液体培养基和在所述液体培养基上方的含有二氧化碳的气体顶部空间。在一些实施方案中，所述方法包括向气体顶部空间输送含有二氧化碳的气体并向液体生长培养基输送碱性液体。

当结合附图考虑时，根据以下对本发明的多个非限制性实施方案的详细描述，本发明的其他优点和新颖特征将变得明显。在本说明书和通过引用并入的文件存在矛盾和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。

附图说明

将参照附图以示例的方式描述本发明的非限制性实施方案，所述附图是示意性的且并不意在按比例绘制。在附图中，所示的每个相同或基本相同的部件通常用单一附图标记表示。出于清楚的目的，没有将每幅附图中的每个部件都进行标记，并且在不需要示出就能够使本领域的普通技术人员理解本发明的情况下，也没有示出本发明每个实施方案的每个部件。在附图中：

图1是根据一组实施方案的反应器系统的截面示意图；