[发明专利]细胞生长基质

说明书

本发明提供了一种结构化细胞生长基质或组件，其包括一个或多个间隔层和一个或多个细胞固定层。本发明还提供了一种包括所述基质或组件的生物反应器。

本申请为国际申请号为PCT/EP2017/078775，国际申请日为2017年11月09日，发明名称为“细胞生长基质”的PCT申请于2019年07月09日进入中国国家阶段后申请号为201780082749.7的中国国家阶段专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及细胞生长基质，特别是结构化的高密度细胞生长基质。本发明还涉及所述基质在培养细胞中的用途和包含所述基质的生物反应器。

背景技术

培养细胞(如真核细胞、动物细胞、哺乳动物细胞和/或组织)的技术是困难且复杂的，因为这些细胞很脆弱并且生长过程中需要营养和氧气，而这一点复杂且难以保持。鉴于对大量培养细胞的需求日益增加，生物反应器和培养装置已成为细胞研究和细胞生产中的重要工具，用于生产活性蛋白质和/或抗体和/或任何细胞副产物。

现有技术的生物反应器包括非结构化的细胞生长基质，并且设有用于细胞培养基循环的内部或外部循环机构。细胞生长基质通常包含载体，其可以具有规则或不规则结构的珠子形状，或者可以包含聚合物的织造或非织造微纤维或能与细胞生长相容的任何其他材料。所述载体可具有各种形状和尺寸。

已知的生物反应器及其非结构化的细胞生长基质具有若干不足之处。在它们的填充过程中生长基质的体积均匀性缺乏再现性，并且由于培养基流动的影响，它们随时间的移动和再分布会导致出现不可再现的细胞培养环境和在生物反应器的不同部分出现非常不同的微环境。所述载体可能聚集在生物反应器内的给定区域中，从而显著降低细胞培养期间的均质性。因此，部分培养细胞将非常有限地或无法接触到培养基和/或获得氧供给，这会导致不同的细胞代谢、产品质量的差异，甚至所述细胞的死亡以及较低的细胞生产率。另外，考虑到可能彼此粘附的载体的各种尺寸和形状，非均质基质难以进行生产和填充。现有技术的细胞生长基质的另一个缺点是不能精确确定它们的细胞培养表面。最后，由于将载体填充到生物反应器中费时费力，因此这种方式比较昂贵。

US 3 948 732描述了一种组件，其包括螺旋卷绕的管状腔室单元，利用该单元培养基和细胞可以在所述腔室内行进并围绕所述螺旋的中心行进并且粘附到所述腔室的内壁上。该组件包括间隔件，该间隔件设有间隔开的凸出支撑构件，该支撑构件与管状腔室单元交错设置。这些突出构件旨在促进气体沿轴向方向流过螺旋组件的横截面。所述间隔件在任何时候都不与管内的任何细胞或细胞培养基接触，更不能以任何方式为细胞提供路径。

本发明的目的是提供细胞生长基质和包含所述基质的生物反应器，其克服了至少部分上述缺点。优选地，细胞生长基质应在小体积内提供大的细胞生长表面，同时仍能实现培养基和细胞循环。应避免系统内的压降，因为这会对某些细胞活力产生反作用。应提高再现性和均质性，同时保持手动操作和成本绝对值最低。细胞和细胞培养基行进的曲折路径需要与间隔层结合，该间隔层促使所述路径沿着并平行于所述间隔层和细胞固定层。

发明内容

在第一方面，本发明提供细胞生长基质组件或结构化细胞生长基质。

在第二方面，本发明提供了根据本发明任何实施方案的细胞生长基质组件或基质在培养细胞中的用途。

在第三方面，本发明提供了一种生物反应器，其包括根据本发明任何实施方案的细胞生长基质组件或基质。

与现有技术中已知的那些相比，本发明的细胞生长基质组件或基质具有几个优点。通过使用结构化组件，可以忽略或最小化细胞生长过程中的变化性。由于已知的细胞培养表面和固定层的数量，可以容易且准确地确定细胞培养表面。可以很容易地调整待放置在生物反应器内的细胞培养表面，而不需要改变基质和/或生物反应器设计。

所述基质在生物反应器内提供了改进的和组织化的细胞和细胞培养基流动性。