[发明专利]一种封闭式生物反应器及其细胞培养方法

说明书

本发明公开了一种封闭式生物反应器，包括溶液容器、收集容器、生物反应罐、进液管道和出液管道，所述进液管道和出液管道上各具有一个四通。本发明还公开了封闭式生物反应器的细胞培养方法，包括预培养；生物反应器细胞接种；生物反应器细胞灌流培养；生物反应器病毒接种；生物反应器洗换；生物反应器病毒灌流培养。本发明可实现生物反应器灌流培养，实现快速的换液，并方便清洁高压，可多次重复使用，节约了生产成本，也可以降低污染风险和提高工作效率，本发明提出的封闭式生物反应器及其细胞培养方法，取代了现有方法单一管道进行生物反应器的生产操作，不仅有效保证了疫苗生产中的无菌要求，而且操作简便，适合固定床生物反应器大规模培养。

技术领域

本发明涉及生物制药的技术领域，尤其涉及一种封闭式生物反应器及其细胞培养方法。

背景技术

在生物制品的生产中，进行大规模细胞培养通常需要用到生物反应器。传统的生物反应器培养大多数是补料分批培养，但是近年来，对连续工艺的兴趣在不断增加。与批量或补料分批培养相比，灌流培养可以给予细胞生长更好的营养和环境，从而使细胞能达到更好的状态，最后能达到更高的细胞密度以及相应更高的单位蛋白产率。这样带来的好是，灌流培养可以获得多一个数量级的目的产物。

疫苗生产工艺中无菌的控制非常重要，将直接影响产品的质量，在疫苗生产的每一步都需要严格做好无菌操作。现有的生物反应器灌流培养需要用到大量的培养液以及产生大量的培养废液和收获液，这些对无菌操作带来了较大的挑战。生物反应器灌流培养一般是单一功能的进出管道，在实际生产过程中需要多次拆装和组合，工作量大而且容易混淆，增加了污染的风险。总之这类管道不仅在操作过程中步骤繁琐、耗时耗力，操作过程中受到污染的风险较高。因此设计需要一套生物反应器灌流培养管道系统来简化相关操作和降低污染风险。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种封闭式生物反应器及其细胞培养方法，不仅有效保证了疫苗生产中的无菌要求，而且操作简便，适合固定床生物反应器大规模培养。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：一种封闭式生物反应器，包括溶液容器、收集容器、生物反应罐、进液管道和出液管道，所述进液管道和出液管道上各具有一个四通；

所述进液管道的四通的第一端口与所述生物反应罐的第一进液阀连接，进液管道的四通的第二端口与所述生物反应罐的第二进液阀连接，进液管道的四通的第三端口和所述溶液容器的出液端连接，进液管道的四通的第四端口作为备用端口；

所述出液管道的四通的第一端口与所述生物反应罐的出液阀连接，出液管道的四通的第二端口与所述生物反应器罐的排液阀连接，出液管道的四通的第三端口和所述收集容器的进液端连接，出液管道的四通的第四端口作为备用端口。

优选地，所述进液管道的四通的第一端口与所述生物反应罐的第一进液阀之间采用硅胶管和罐流泵管相连；所述进液管道的四通的第二端口与所述生物反应罐的第二进液阀之间采用硅胶管和进液泵管相连；所述进液管道的四通的第三端口和所述溶液容器的出液端之间采用硅胶管相连；所述进液管道的四通的第四端口通过硅胶管连接细胞悬液、毒种或者另一个溶液容器的出液端。

优选地，所述出液管道的四通的第一端口与所述生物反应罐的出液阀之间采用硅胶管和罐流泵管相连；所述出液管道的四通的第二端口与所述生物反应器罐的排液阀之间采用硅胶管和出液泵管相连；所述出液管道的四通的第三端口和所述收集容器的进液端之间采用硅胶管相连；所述出液管道的四通的第四端口通过硅胶管连接另一个收集容器的进液端。

进一步地，所述溶液容器和收集容器为具有支撑容器的一次性无菌袋；所述溶液容器的出液端位于一次性无菌袋的底部，收集容器的进液端位于一次性无菌袋的顶部。

进一步地，所述进液管道的四通的第一端口与所述生物反应罐的第一进液阀之间的罐流泵管处设有进液精密蠕动泵；所述进液管道的四通的第二端口与所述生物反应罐的第二进液阀之间的进液泵管处设有进液工业蠕动泵。