[发明专利]具有增强的细胞收获能力的生物反应器系统和相关方法

说明书

用于收获细胞的系统和方法，该系统包括生物反应器，该生物反应器具有用于细胞截留/粘附和生长的结构，比如固定床结构。细胞收获机构适于比如通过振动或摇动固定床来搅动生物反应器，并适于比如通过反复冲洗和填充生物反应器而使液位相对于结构移动。细胞分离溶液，比如用于分离细胞而不产生团块或聚集体的酶混合物，被提供至生物反应器。生物反应器可包括位于另一个生物反应器上游的预培养容器。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年6月3日提交的美国临时专利申请序列号63/196337，于2021年12月31日提交的美国临时专利申请序列号63/295673、于2022年2月16日提交的美国临时专利申请序列号63/310753、于2022年3月24日提交的美国临时专利申请序列号63/323308和于2022年4月14日提交的美国临时专利申请序列号63/330981的权益，这些美国临时专利申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本文件总体上涉及具有增强的细胞收获能力的生物反应器系统和相关方法。

背景技术

用于生物制造的某些高细胞密度生物反应器包括用于促进细胞截留/粘附和生长的结构，比如固定床(无论是结构化的还是填充式的)。固定床材料的布置影响局部流体、热量和质量传输。在许多情况下，在给定的空间中最大化细胞培养是非常密集的。

对于某些生物制造应用，在固定床中生长的细胞本身在生长阶段后被从生物反应器中收获。这可能是当将细胞收获物用作种子培养以扩增细胞以接种另一个(例如，生产)生物反应器时，或当细胞本身是所关注的产物(例如，产生细胞库或用于细胞治疗应用)时的情况。为了从固定床收获活细胞，可以使用诸如胰蛋白酶等化学试剂。然而，这单独地通常导致有限量的细胞分离，通常是由于典型生物反应器中固定床材料的密集填充性质，这使得化学试剂贯穿床循环并增加经收获的细胞的产量更加困难。

细胞也通过被称为整联蛋白的小的电缆状蛋白质附着在固定床上。此外，细胞产生其他蛋白质，像胶原和糖胺聚糖，其形成类似于网的细胞外基质。即使当使用诸如胰蛋白酶等分离溶液来实现细胞从结构中分离时，这些蛋白质可能会导致经收获的细胞聚集在一起。这对于回收目的来说可能是不期望的，并且可能导致低于期望的细胞产量。

因此，证实需要一种提高从生物反应器中收获的细胞的产量的方法。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种收获细胞的方法。该方法包括提供包括固定床结构的生物反应器，该固定床结构能够进行细胞截留或粘附以及细胞生长，经由培养基将细胞添加至该生物反应器，并允许细胞变成截留和/或粘附至该固定床结构并在生物反应器内生长。该方法进一步包括搅动生物反应器并使液位相对于固定床结构移动，以及将包括酶混合物的细胞分离溶液引入至生物反应器中，其中细胞中的一部分从固定床结构分离，而在细胞中的该部分中没有团块或聚集体。

在一个实施例中，搅动步骤和移动步骤同时完成。移动步骤可以包括至少部分地排空生物反应器的流体，比如通过将液位从固定床结构的顶部附近移动至固定床的底部附近。移动步骤可以包括将流体添加至生物反应器，比如举例而言通过将额外的细胞分离溶液添加至生物反应器。移动步骤可以包括使用于细胞截留/粘附和生长的结构相对于生物反应器移动，以移动液位的位置。

在移动步骤之前，液位可以位于固定床结构的上方，移动步骤可以涉及多次(但也可以仅一次)升高和降低液位(比如从固定床结构的顶部到固定床结构的底部)。搅动步骤可以包括振动生物反应器。引入步骤可以包括切割整联蛋白的酶和切割细胞外基质的不同酶以作为酶混合物。