專(zhuān)利名稱(chēng)：：包括至少一個(gè)盤(pán)式搖床的生物反應(yīng)器組合的制作方法包括至少一個(gè)盤(pán)式搖床的生物反應(yīng)器組合
背景技術(shù)：
細(xì)胞培養(yǎng)在二十世紀(jì)已達(dá)到產(chǎn)業(yè)規(guī)模。幾十萬(wàn)升的不銹鋼發(fā)酵罐也屬平常，它們常被用于培養(yǎng)微生物以生產(chǎn)酶或次級(jí)代謝物。相關(guān)方法包括分批培養(yǎng)、補(bǔ)料-分批培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng)或半連續(xù)培養(yǎng)。逐漸地，人們開(kāi)始對(duì)更難培養(yǎng)的培養(yǎng)物，例如哺乳動(dòng)物細(xì)胞、昆蟲(chóng)細(xì)胞或植物細(xì)胞進(jìn)行適應(yīng)發(fā)酵罐中生長(zhǎng)的改造，并用高度特化的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。除了細(xì)節(jié)上的差異，這些發(fā)酵罐具有多項(xiàng)共同特征。垂直安裝于發(fā)酵罐內(nèi)的攪拌槳通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)保持細(xì)胞處于懸浮狀態(tài)，從發(fā)酵罐底部通入空氣、02或<:02來(lái)促進(jìn)氣體交換。培養(yǎng)基的組成和pH等參數(shù)可通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)和補(bǔ)注各化學(xué)組分來(lái)調(diào)節(jié)。這樣的設(shè)計(jì)存有不少缺點(diǎn)攪拌槳產(chǎn)生的剪切力和小氣泡的空蝕效應(yīng)(cavitation)會(huì)對(duì)某些敏感細(xì)胞類(lèi)型或生物體造成損害。而且，為了避免交叉污染，在停產(chǎn)間期必須對(duì)這些培養(yǎng)罐進(jìn)行徹底清洗，這很費(fèi)時(shí)，而且，不同的培養(yǎng)物需用不同的清洗方案。而且，攪拌式發(fā)酵罐必須由熟練工來(lái)操作。各種規(guī)格的攪拌式發(fā)酵罐其成本都很高昂，因此，都被長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)使用，這加大了因機(jī)械故障引起感染的危險(xiǎn)性。最重要的是，在研究或小試規(guī)模對(duì)攪拌式發(fā)酵罐進(jìn)行的培養(yǎng)條件優(yōu)化不能線性地放大到產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的生產(chǎn)。隨著規(guī)模擴(kuò)大，流體動(dòng)力、通氣、泡沫和細(xì)胞生長(zhǎng)特性會(huì)發(fā)生一定數(shù)量級(jí)的改變。與此相關(guān)的各種現(xiàn)有手冊(cè)、科技文獻(xiàn)和專(zhuān)利都表明細(xì)胞培養(yǎng)由試驗(yàn)向生產(chǎn)的放大需要相當(dāng)?shù)膶?zhuān)業(yè)知識(shí)和具體的方案調(diào)試(例女口，Kvan'tRiet，JTramper1991BasicBioreactorDesign,MarcelDekkerPubl.)。對(duì)某些脆弱的細(xì)胞類(lèi)型或生物來(lái)說(shuō)，既使采用更柔和的攪拌技術(shù)，例如氣升式發(fā)酵罐，仍不能采用大規(guī)模攪拌式發(fā)酵罐來(lái)培養(yǎng)。鑒于這些缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出了一次性發(fā)酵罐。一次性發(fā)酵罐的例子之一是波浪式攪拌(waveagitation)式系統(tǒng)，它至少部分解決了上述缺陷。例如，采用例如Singh(US6,544,788)和R611(WO00/66706)設(shè)計(jì)的設(shè)備，既使脆弱如CHO細(xì)胞(Pierce,2004，BioprocessingJ.，3:51-56)、雜交瘤細(xì)胞(Ling等，2003，BiotechnProg.,19:158-162)和昆蟲(chóng)細(xì)胞(Weber等，2002，Cytotechn,38:77-85)的細(xì)胞也可用固定于搖床上的密封塑料袋來(lái)培養(yǎng)(Singh，1999，Cytotechn,30:149-158)。也在波浪攪拌式一次性袋中成功培養(yǎng)了錨定依賴(lài)性細(xì)胞和病毒(Singh,1999Cytotechn30:149-158)。這些一次性組件比較便宜，因單次使用而降低了感染風(fēng)險(xiǎn)，而且不需要內(nèi)置的攪拌裝置，因?yàn)閾u床引起了液相內(nèi)的波浪式運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)了氣體交換。這一原理無(wú)法擴(kuò)大到例如生產(chǎn)用發(fā)酵罐的數(shù)十萬(wàn)升規(guī)模，目前只可見(jiàn)于l-500L(總袋容積)的培養(yǎng)(WaveBiotechnologyAG，Switzerland,WaveBiotechInc.,USA)。但是，不同袋子內(nèi)的流體動(dòng)力狀況是不同的，因?yàn)樯疃群透叨炔煌?。所以，如果采用這些袋子，放大過(guò)程中的每一步都需要優(yōu)化。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明首次提供了一種允許在相同條件下由兩升培養(yǎng)體積線性放大到數(shù)千升的生物培養(yǎng)器，它采用一次性口袋和波浪式攪拌。本發(fā)明生物反應(yīng)器的模塊化、靈活設(shè)計(jì)允許不同口袋在同一裝置內(nèi)的平行培養(yǎng)，由此可同時(shí)進(jìn)行不同培養(yǎng)物和不同培養(yǎng)條件的培養(yǎng)?；蛘撸部蓪⑼豢诖指舫刹煌膮^(qū)室，從而同時(shí)進(jìn)行不同培養(yǎng)條件的培養(yǎng)。本發(fā)明生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)滿足了對(duì)一次性發(fā)酵罐的需求，由其是對(duì)可放大、波浪式攪拌培養(yǎng)系統(tǒng)的需求。本發(fā)明生物反應(yīng)器的基本樣式具有至少一個(gè)平臺(tái)或盤(pán)。如果有多個(gè)平臺(tái)或盤(pán)，這些平臺(tái)和盤(pán)可依次層疊。這些盤(pán)可以可調(diào)的角度和可調(diào)的循環(huán)速度(cyclingspeed)搖晃。垂直設(shè)計(jì)大大縮減了占地空間(footprintspace)。本發(fā)明生物反應(yīng)器通過(guò)首次提供線性放大設(shè)計(jì)消除了生物樣品放大的常見(jiàn)問(wèn)題。所有培養(yǎng)袋的深度和高度由其是高深比保持不變，由此確保所有規(guī)格培養(yǎng)袋內(nèi)波浪式攪拌的流體動(dòng)力狀況都相同。所以，小袋內(nèi)的優(yōu)化狀態(tài)可立即復(fù)制到哪怕最大的培養(yǎng)袋中。而且，本發(fā)明生物反應(yīng)器提供了這樣的獨(dú)特可能，即平行進(jìn)行許多小量培養(yǎng)以鑒定適合某新細(xì)胞系或適合某種新生物化合物生產(chǎn)的最佳培養(yǎng)基條件。相同的條件可運(yùn)用于實(shí)際規(guī)模的生產(chǎn)環(huán)境。本發(fā)明生物反應(yīng)器適用于孵化或培養(yǎng)各種細(xì)胞，例如哺乳動(dòng)物細(xì)胞、昆蟲(chóng)細(xì)胞、植物細(xì)胞、病毒、微載體培養(yǎng)物、酵母、細(xì)菌、種子培養(yǎng)物等。而且，它還可以培養(yǎng)更復(fù)雜的體系，例如多細(xì)胞體系或器官。采用一次性培養(yǎng)袋的模塊化設(shè)計(jì)還可實(shí)現(xiàn)不同條件下的細(xì)胞孵化和培養(yǎng)，所述不同條件包括但不限于有氧條件和缺氧條件。而且，如果采用黑色培養(yǎng)袋就可以進(jìn)行暗光條件下的培養(yǎng)，采用透明培養(yǎng)袋則可選擇日光或特定波長(zhǎng)的光照。本發(fā)明生物反應(yīng)器還可用于要求均勻攪拌以免沉淀的其它過(guò)程，例如分離過(guò)程。通常，可在不可采用攪動(dòng)或鼓泡等其它混合手段時(shí)采用波浪式攪拌。此類(lèi)過(guò)程的例子是本領(lǐng)域所熟知的，包括溶解、均質(zhì)化、包括酶法孵育在內(nèi)的孵育、分離(例如親和性分離)、乳化和發(fā)酵。而且，對(duì)這些過(guò)程而言，采用一次性培養(yǎng)袋的模塊化設(shè)計(jì)可使得這些過(guò)程在不同條件下運(yùn)行，例如高氧壓力或低氧壓力、缺氧條件和惰性氣體等。最重要的是，采用一次性培養(yǎng)袋的模塊化設(shè)計(jì)使得在所述過(guò)程進(jìn)行中條件可變，由此可形成精密運(yùn)行的過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明生物反應(yīng)器與單個(gè)單元式搖床生物反應(yīng)器相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明生物反應(yīng)器只需要一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)和調(diào)速單元，所有搖床的速度和和/或搖動(dòng)角度都相同，整個(gè)組合實(shí)際占地小，尤其是多個(gè)平臺(tái)垂直或接近垂直地依次疊放時(shí)。占地少便于將整個(gè)組合安置在一個(gè)房間內(nèi)，這個(gè)房間則可以是氣密防菌的或溫控的如本發(fā)明某優(yōu)選實(shí)施例所示，本發(fā)明組合的平行設(shè)計(jì)可提供例如16個(gè)單元，每單元總?cè)莘e為70L，這樣的平行設(shè)計(jì)具有大容積單一單元生物培養(yǎng)器所不可及的優(yōu)點(diǎn)。首先，完成對(duì)單個(gè)單元的培養(yǎng)條件優(yōu)化后無(wú)需為了放大再進(jìn)行任何改變，而這曾是業(yè)內(nèi)熟知的生物反應(yīng)器本身擴(kuò)大時(shí)面臨的難題。在本發(fā)明生物反應(yīng)器內(nèi)，可通過(guò)增加疊放的平臺(tái)數(shù)量或通過(guò)加寬組合來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)模放大。除了可線性放大之外，平行單元設(shè)計(jì)還降低了培養(yǎng)失敗的風(fēng)險(xiǎn)，由此提高了整體生產(chǎn)可靠度。這一點(diǎn)在某些時(shí)候尤其重要，例如當(dāng)采用很難培養(yǎng)的生物時(shí)，仍有不明生物學(xué)因素可能阻礙生產(chǎn)時(shí)，或者由于培養(yǎng)基要求復(fù)雜、存在細(xì)胞內(nèi)感染原或機(jī)械故障而經(jīng)常發(fā)生感染的時(shí)候。平行設(shè)計(jì)的另一優(yōu)點(diǎn)在于能夠直接在生產(chǎn)規(guī)模優(yōu)化或試驗(yàn)培養(yǎng)條件。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式之一在一次運(yùn)行中試驗(yàn)16種，或者略加改變的32種或48種甚至64種不同的培養(yǎng)條件，不改變波浪式運(yùn)動(dòng)的形式，因而也不改變搖動(dòng)生物反應(yīng)器的流體動(dòng)力學(xué)和氣體交換特征，采用本發(fā)明，影響培養(yǎng)條件的參數(shù)在放大前只需優(yōu)化一次。而且，本發(fā)明可平行進(jìn)行不同細(xì)胞系的培養(yǎng)，例如，各自生產(chǎn)不同的重組蛋白。本發(fā)明生物反應(yīng)器組合被設(shè)計(jì)成可支持一次性培養(yǎng)袋，將本發(fā)明組合與一次性培養(yǎng)袋組合具有更多優(yōu)點(diǎn)。與玻璃或不銹鋼發(fā)酵罐相比，生產(chǎn)間期的下線時(shí)間(down-time),即清潔除菌所需的時(shí)間顯著減少。與傳統(tǒng)發(fā)酵罐管理者相比，對(duì)于操作者的專(zhuān)業(yè)水平要求降低。而且，采用一次性培養(yǎng)袋消除了交叉感染，降低了生產(chǎn)運(yùn)行期間或間期內(nèi)質(zhì)控檢驗(yàn)要求。附圖簡(jiǎn)述圖l-4顯示了本發(fā)明的部分裝置。圖1:優(yōu)選實(shí)施方式的前側(cè)圖2:優(yōu)選實(shí)施方式的側(cè)面圖3:微型生物反應(yīng)器圖4:平臺(tái)形狀圖5:顯示iMab表達(dá)的聚丙烯酰胺凝膠圖6:線性擴(kuò)大的4個(gè)培養(yǎng)袋中的相對(duì)光密度圖7:細(xì)胞干重，t-960分鐘時(shí)由一式兩份的最終樣品測(cè)得圖8:最終培養(yǎng)樣品(t-960分鐘)的SDS-PAGE分析。凝膠以考馬斯亮藍(lán)染色發(fā)明描述在本說(shuō)明書(shū)和其后的權(quán)利要求書(shū)中，文中虛指的"一個(gè)"或"一種"以及"這個(gè)"包括復(fù)數(shù)含義，除非另有特別聲明。除非特別定義，文中所有科技術(shù)語(yǔ)的含義與本領(lǐng)域技術(shù)人員的普遍認(rèn)知相同。本發(fā)明生物培養(yǎng)器組合包括一個(gè)反應(yīng)器支架和安裝于該反應(yīng)器支架上的至少一個(gè)搖床平臺(tái)(6)，所述平臺(tái)能夠安放(hold)至少一個(gè)一次性培養(yǎng)袋，所述培養(yǎng)袋可容納至少2L或5L的總體積。如果采用多個(gè)搖床，它們沿垂直軸(v)依次疊放(見(jiàn)圖1、2和3)，或沿近垂直軸疊放(無(wú)圖)?；蛘?，所述一個(gè)以上平臺(tái)可彼此對(duì)置于同一水平面上。所述生物培養(yǎng)器組合可取多種構(gòu)型。反應(yīng)器支架包括垂直立柱(7),支撐軸(8)，一根或多根橫梁(IO)，開(kāi)口槽(9)和/或一個(gè)地臺(tái)。本文中，且就優(yōu)選實(shí)施方式之一而言，根據(jù)圖中的相對(duì)位置，顯示的一個(gè)生物反應(yīng)器組合具有前側(cè)(圖1和3，前視圖)，背面和兩個(gè)側(cè)面。圖2顯示了一張優(yōu)選實(shí)施方式之一的側(cè)視圖。優(yōu)選實(shí)施方式之一中，搖床(6)安裝在兩根垂直立柱(7)之間?？赏ㄟ^(guò)在垂直立柱(7)之間加裝一根或多根水平梁(10)來(lái)加固所述組合。可在組合的一側(cè)或雙側(cè)面將支撐軸(8)與垂直立柱(7)接裝?？蓪⒋怪绷⒅?7)和/或支撐軸(8)固定在地板上，它們的強(qiáng)度應(yīng)足以承載該組合的重量且最好不會(huì)引起震顫。也可將或再將生物反應(yīng)器的垂直立柱(7)和/或支撐軸(8)固定到一牢固的地臺(tái)上。另一實(shí)施方式中，垂直立柱是通過(guò)天花板固定的。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，在垂直立柱(7)、支撐軸(8)和/或地臺(tái)下安裝輪子就可將本發(fā)明組合制成可移動(dòng)的。此外，所述組合還可以具有一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口的槽，用于安放試管等。所述生物反應(yīng)器的空間尺寸沒(méi)有限定，根據(jù)使用者的需要而定。例如，反應(yīng)器支架的尺寸取決于搖床的尺寸。反應(yīng)器支架可用各種合適的材料制成以承載包括培養(yǎng)袋和袋內(nèi)物在內(nèi)的生物反應(yīng)器組合總重和搖振產(chǎn)生的力，此類(lèi)材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。例如，所述生物反應(yīng)器可用芳族聚酰胺纖維或碳纖維之類(lèi)輕材料制成，但優(yōu)選鋼、鋁或不銹鋼等材料。生物反應(yīng)器組合的每個(gè)搖床被調(diào)節(jié)成繞水平軸、同一自由度(翹動(dòng))搖動(dòng)，例如圖2所示。轉(zhuǎn)動(dòng)軸是一軸承配合軸(4)，搖床(6)就由該軸安裝在反應(yīng)器支架上，例如與垂直立柱(7)接裝。較好的是，搖床的翹動(dòng)在培養(yǎng)袋內(nèi)引起并維持波浪式運(yùn)動(dòng)。因此，本發(fā)明涉及本文所述的一生物反應(yīng)器組合，它還包括令各搖床運(yùn)動(dòng)的裝置。每個(gè)所述搖床都能夠沿一水平軸、進(jìn)行同一自由度的搖動(dòng)，搖床的搖動(dòng)引起培養(yǎng)袋內(nèi)液體流動(dòng)并形成波浪式運(yùn)動(dòng)。令搖床運(yùn)動(dòng)的裝置可包括一電動(dòng)馬達(dá)(1)，齒輪箱(Z)和將馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為搖床的翹動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)(2、3、4、5、11)。較好的是，馬達(dá)(l)安裝在反應(yīng)器支架上，例如安裝在支架頂部，例如裝在垂直立柱(7)或水平梁(10)上。另一實(shí)施方式中，馬達(dá)(l)不裝在反應(yīng)器支架上而只是通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)與反應(yīng)器支架相連。例如，出于無(wú)菌、安全或維修等考慮，可將馬達(dá)放在地上和/或放在另一房間內(nèi)，即不與反應(yīng)器支架同處一室，例如在反應(yīng)器支架和搖床所在房間的外面。所以，本發(fā)明生物反應(yīng)器組合的特點(diǎn)還在于所述令搖床搖動(dòng)的裝置包括一電動(dòng)馬達(dá)(l)，例如調(diào)頻電動(dòng)馬達(dá)或單相無(wú)級(jí)變速(singlestepless)電動(dòng)馬達(dá)，例如調(diào)頻1.5kW電動(dòng)馬達(dá)。調(diào)頻電動(dòng)馬達(dá)，又稱(chēng)AC變頻驅(qū)動(dòng)器(VFD)或DC變速驅(qū)動(dòng)器(VSD)，可購(gòu)自ABB(瑞士)、Siemens(德國(guó))、Lenze(德國(guó))和Fincor(美國(guó))等制造商。馬達(dá)(1)通過(guò)齒輪箱(Z)與第一連桿(2)相連。第一連桿(2)可具有一系列與齒輪箱(Z)中齒輪接觸的接觸點(diǎn)，從而將馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為同平面內(nèi)的來(lái)回運(yùn)動(dòng)，例如傳送給振蕩的水平軸。較好的是，搖床的運(yùn)動(dòng)角度為360度到+10至+30度與-10至-30度之間，更好的是，+15度至-15度之間。因此，本發(fā)明涉及本文所述的一種生物反應(yīng)器組合，其特征還在于令每一搖床搖動(dòng)的裝置能夠讓每一搖床在一預(yù)定角度內(nèi)進(jìn)行同一自由度的搖動(dòng)，所述預(yù)定角度為相對(duì)于搖床所在水平面-15度至+15度之間。本文所述的一個(gè)完整運(yùn)動(dòng)周期指驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)滿一周，這一周的轉(zhuǎn)動(dòng)可能由連接電動(dòng)馬達(dá)的齒輪箱傳輸出去，這一周的轉(zhuǎn)動(dòng)使得搖床從任意起始位置上一下一回上或者下一上一回下至回到起始位置。馬達(dá)的圓周運(yùn)動(dòng)由三根不同的連桿或轉(zhuǎn)臂(2、3、5)通過(guò)重型軸承(heavydutybearings)轉(zhuǎn)換為搖床的搖動(dòng)。一型連桿(2)可在多個(gè)位置與齒輪箱(Z)接裝，從而能夠影響搖動(dòng)角度，例如限制在+15度至-15度之間。與連接轉(zhuǎn)臂(3)相連的連接軸承(11)可位于帶動(dòng)搖床(6)的軸承(4)的正上方。馬達(dá)(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)可由連接軸(14)傳遞給反應(yīng)器支架的兩側(cè)，由此避免扭轉(zhuǎn)。顯然，在轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給兩側(cè)的情形中，兩側(cè)具有相似例如相同的傳遞系統(tǒng)。因此，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，搖床以活動(dòng)方式與反應(yīng)器支架裝配。換言之，搖床能夠以同一自由度作相對(duì)于反應(yīng)器支架的運(yùn)動(dòng)。搖床搖動(dòng)的速度和幅度經(jīng)控制和調(diào)節(jié)，為引發(fā)培養(yǎng)基波浪式運(yùn)動(dòng)或生物反應(yīng)提供最適條件。搖床來(lái)回?fù)u動(dòng)的角度可方便地通過(guò)例如以下手段加以調(diào)節(jié)，例如改變一型連桿(2)與齒輪箱(Z)內(nèi)齒輪的連接點(diǎn)，改變齒輪箱內(nèi)齒輪的直徑和連接點(diǎn)，或改變連桿(2)的長(zhǎng)度。另一實(shí)施方式中，所述生物反應(yīng)器組合的特征在于搖動(dòng)搖床的裝置能夠在運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)保持搖床重量分布大致平衡。因?yàn)閾u床是由馬達(dá)的圓周運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的，所有搖床動(dòng)量之和必為360度或其倍數(shù)。這意味著可將兩個(gè)搖床安裝成具有約180度的運(yùn)動(dòng)相差，三個(gè)搖床則可安裝成具有約120度的相差，即各搖床分別處于運(yùn)動(dòng)周期的O度、120度和240度。例如，不難理解，如果采用五個(gè)搖床，三個(gè)搖床的動(dòng)量和約為360度，另兩個(gè)的動(dòng)量和也為360度?；蛘?，五個(gè)搖床彼此間的相差都是72度，即各搖床分別處于運(yùn)動(dòng)周期的0度、72度、144度、216度和288度。這是為了保持系統(tǒng)平衡。例如，如果第一搖床翹動(dòng)+15度，第二搖床則翹動(dòng)-15度，當(dāng)?shù)谝粨u床向下運(yùn)動(dòng)到-15度時(shí)，第二搖床正好向上運(yùn)動(dòng)到+15度，與第一搖床幅度相同、相位相反。顯然，較好的是搖床具有相同或大致相同的重量分布和重心?；蛘?，也可通過(guò)各搖床運(yùn)動(dòng)周期的隨機(jī)分布來(lái)保持搖床在運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)的大致平衡。如果反應(yīng)器支架上裝有5個(gè)以上搖床，搖床的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)亦即搖床的動(dòng)量彼此不同，這可能保持生物反應(yīng)器的平衡。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以看出，可以對(duì)反應(yīng)器支架進(jìn)行加固以防失衡。另一實(shí)施方式中，所述搖動(dòng)搖床的裝置能夠中止任一搖床的搖動(dòng)而保持其它搖床繼續(xù)搖動(dòng)?？蓪u床(6)安裝在軸承配合軸(4)上，軸(4)則可安裝在垂直立柱(7)上。所述至少一個(gè)搖床依次層疊。軸承配合軸(4)沿垂直軸(V)對(duì)齊。搖床(6)上可固定安放一次性培養(yǎng)袋。本發(fā)明生物反應(yīng)器組合包括2至20個(gè)搖床，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16或20個(gè)搖床，彼此沿垂直軸疊放?；蛘?，所述至少一個(gè)搖床可以成對(duì)地彼此對(duì)置地位于兩根或兩根以上垂直或接近垂直的垂直立柱上。對(duì)所述至少一個(gè)搖床的尺寸沒(méi)有嚴(yán)格限制。較好的是，搖床的尺寸能夠經(jīng)受培養(yǎng)袋內(nèi)的波浪式運(yùn)動(dòng)。因此，本發(fā)明涉及一種如本文所述的生物反應(yīng)器組合，其特征在于，搖床(6)或搖盤(pán)的深度(x)為0-5m，以約0.5-1.2m為佳，約0.85m更好，例如83cm。搖床(6)或搖盤(pán)的寬度(y)約為0.4-8m，以約3m為佳。就此而言，深度(x)指搖床前面至背面的距離，而寬度(y)指搖床一個(gè)側(cè)面到相對(duì)的另一個(gè)側(cè)面的距離。搖床具有下表面和基本平整的上表面。培養(yǎng)袋放在搖床的上表面。搖床可包含多個(gè)亦即至少兩個(gè)空間意義上的區(qū)域或區(qū)室。各區(qū)室可獨(dú)立定址以便選擇性地固定至少一個(gè)培養(yǎng)袋。相鄰區(qū)室之間應(yīng)避免接觸。所述區(qū)室可以呈矩形，也可是其它任何合適的獨(dú)立形式。因此，本發(fā)明涉及本文所述的組合，其中的搖床分多個(gè)區(qū)室。本發(fā)明具體涉及這樣一種生物反應(yīng)器組合，它包括反應(yīng)器支架和安裝在所述反應(yīng)器支架上的至少一個(gè)搖床，所述至少一個(gè)搖床能夠安放至少一個(gè)一次性培養(yǎng)袋，所述培養(yǎng)袋能夠接受總量至少2L的物質(zhì)，所述組合的特征在于，所述至少一個(gè)搖床類(lèi)似盤(pán)形，這樣，搖床的運(yùn)動(dòng)引起培養(yǎng)袋內(nèi)液體運(yùn)動(dòng)并形成波浪式運(yùn)動(dòng)搖床的上表面可具有垂直于該上表面的向上凸起，搖床的外周邊上也可具有這樣的凸起。這些凸起形成盤(pán)樣結(jié)構(gòu)，例如寬約74cm、深約83cm、高約20cm(的盤(pán))。所以，本發(fā)明涉及一種本文所述的組合，其中的搖床形似盤(pán)狀。這樣的盤(pán)樣形狀或結(jié)構(gòu)利于搖動(dòng)過(guò)程中培養(yǎng)袋的定位。顯而易見(jiàn)的是，所述盤(pán)樣結(jié)構(gòu)可分成多個(gè)區(qū)室。因此，本發(fā)明涉及一種生物反應(yīng)器組合，其特征還在于，所述盤(pán)形或類(lèi)盤(pán)形結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)內(nèi)置件(insert)。所述內(nèi)置件將所述盤(pán)分成多個(gè)區(qū)室，并協(xié)助搖動(dòng)期間一次性培養(yǎng)袋的定位。'每個(gè)搖床可至少容納一個(gè)培養(yǎng)袋。顯然，如果縮小培養(yǎng)袋的尺寸，則各搖床可容納一個(gè)以上培養(yǎng)袋。例如，本發(fā)明生物反應(yīng)器組合每個(gè)搖床可容納約1-24個(gè)培養(yǎng)袋，優(yōu)選每個(gè)搖床容納1、2、3、4、6、8、9、12、15、16、18、20或24個(gè)培養(yǎng)袋。較好的是，所述培養(yǎng)袋是一次性的?？赏ㄟ^(guò)進(jìn)氣和限制出氣向袋內(nèi)加壓。袋內(nèi)可以是相對(duì)于環(huán)境壓力超壓的。最大超壓取決于各培養(yǎng)袋的強(qiáng)度，原則上沒(méi)有限制。加壓后培養(yǎng)袋的形式?jīng)Q定了袋內(nèi)液體可在搖床改變翹動(dòng)方向時(shí)形成適當(dāng)?shù)姆瓭L式波浪。大多數(shù)情況下，加壓后的培養(yǎng)袋為扁球形。培養(yǎng)袋的合適形式可由搖床來(lái)決定，即可以是盤(pán)樣形狀的(見(jiàn)圖4)。雖然圖4所示搖床具有直邊，本發(fā)明搖床也可以是曲邊的。如果培養(yǎng)袋對(duì)于搖床來(lái)說(shuō)略微嫌大且培養(yǎng)袋將取搖床那樣的方形，則可在搖床內(nèi)沿其前邊和后邊放置嵌條(13)以使培養(yǎng)袋呈合適的曲線形狀，這將改變翻滾波浪的流體動(dòng)力學(xué)特征?；蛘?，支持波浪式運(yùn)動(dòng)的培養(yǎng)袋的合適形式可以因培養(yǎng)袋本身的特質(zhì)而形成。前后呈圓形的加壓后培養(yǎng)袋可在搖床改變搖動(dòng)方向時(shí)引起合適的翻滾式波浪。支持培養(yǎng)袋合適形式的另一方法是加強(qiáng)培養(yǎng)袋袋體周?chē)拇罱舆吺怪慌蛎浕虮M可能不膨脹，或者利用外部裝置，例如在培養(yǎng)袋的上方安裝一個(gè)外部支持機(jī)構(gòu)，例如夾子或硬性的蓋子(12)。所述蓋子有助于防止培養(yǎng)袋移位。而且，蓋子會(huì)對(duì)培養(yǎng)袋施加一個(gè)向下的力，使得培養(yǎng)袋成為能夠使得液體隨搖動(dòng)而波浪式運(yùn)動(dòng)的形狀。因此，本發(fā)明涉及一種組合，其特征還在于所述盤(pán)還具有至少一個(gè)蓋子。硬蓋(12)上可幵縫，例如寬約5cm的縫隙，由此可將管接頭密封地接入一次性培養(yǎng)袋。用于培養(yǎng)基輸入、接種、進(jìn)氣、出氣、取樣和傳感器(如有必要)的一次性管件可用標(biāo)準(zhǔn)接頭例如常用的luer鎖與位于開(kāi)口槽(9)并與所需泵管件、監(jiān)測(cè)設(shè)備或下游加工裝置相連的管件相連。另一實(shí)施方式中，搖床有一孔，例如位于搖床前側(cè)并從搖床上表面通至下表面的孔，管件通過(guò)該孔與其它機(jī)構(gòu)連接，這樣便于在搖床前側(cè)下傾而培養(yǎng)袋也跟著下傾時(shí)收獲培養(yǎng)物。每個(gè)培養(yǎng)袋的總?cè)莘e約為2-500L，以約5-300L為佳，20-200L更好，50-100L還要好，約70L最好。或者，也可以是兩個(gè)35L的培養(yǎng)袋，或3個(gè)20L的培養(yǎng)袋。本發(fā)明中，培養(yǎng)袋的總?cè)莘e為液體培養(yǎng)基的體積加上頂部充氣體積。適用于本發(fā)明所述生物反應(yīng)器組合的無(wú)菌一次性培養(yǎng)袋來(lái)源廣泛。這包括無(wú)菌空袋或預(yù)裝了無(wú)菌干粉培養(yǎng)基的培養(yǎng)袋或預(yù)裝了無(wú)菌液體培養(yǎng)基的培養(yǎng)袋。這些培養(yǎng)袋可根據(jù)管接頭的設(shè)置和尺寸方便地向提供者定制(例如美國(guó)的CambrexInc.,美國(guó)的Stedium，美國(guó)的Millipore，瑞士的WaveBiotechnology)。一次性培養(yǎng)袋材料的選擇取決于培養(yǎng)要求，可選自最簡(jiǎn)單的PE塑料薄膜或PE/PP復(fù)合薄膜至不同原料(PE/PP/EVA/尼龍等)的層合塑性材料等多種材料，所選材料最內(nèi)側(cè)的薄膜不得與袋內(nèi)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)相互作用，例如不得有塑料軟化劑滲入培養(yǎng)基，不得有激素類(lèi)物質(zhì)被薄膜吸收，它們必需是無(wú)熱原的。所述薄膜可常規(guī)熱合密封，長(zhǎng)度和寬度應(yīng)與搖床上的單元尺寸相配。培養(yǎng)袋可在注冊(cè)10.000級(jí)(class10.000)清潔房?jī)?nèi)制造，并在使用前進(jìn)行滲漏檢測(cè)，例如用經(jīng)認(rèn)證的ASTM-F2095-01試驗(yàn)檢查(FDA聯(lián)邦注冊(cè)記錄)。本發(fā)明的培養(yǎng)袋特別適合于微生物、細(xì)胞或小生物的維持、生長(zhǎng)或培養(yǎng)。所以，本發(fā)明涉及一種在一次性培養(yǎng)袋內(nèi)培養(yǎng)微生物、細(xì)胞或生物體的方法。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種在一次性培養(yǎng)袋內(nèi)進(jìn)行微生物、細(xì)胞或生物體平行培養(yǎng)的方法，所述方法包括(a)將生長(zhǎng)培養(yǎng)基和培養(yǎng)物樣品導(dǎo)入培養(yǎng)袋，以至少兩個(gè)培養(yǎng)袋為佳，(b)將所述培養(yǎng)袋安放在本發(fā)明所述生物反應(yīng)器組合的搖床或搖盤(pán)上，可將多個(gè)培養(yǎng)袋分散安放在搖床上，(c)以同一自由度搖動(dòng)搖床或搖盤(pán)，由此引起培養(yǎng)袋內(nèi)液體培養(yǎng)基的波浪式運(yùn)動(dòng)；其中，步驟(a)和(b)的次序可互換。因此，本發(fā)明涉及一種以上所述的方法，其中，搖床以預(yù)定速度搖動(dòng)，所述速度約1-60次/分鐘(rocksperminute)，以10-45次/分鐘為佳，20-30次/分鐘更好。較好的是，搖床的搖動(dòng)在培養(yǎng)袋內(nèi)引起并維持液體培養(yǎng)基波浪式地運(yùn)動(dòng)。被培養(yǎng)的細(xì)胞可以是且不限于來(lái)自動(dòng)物、哺乳動(dòng)物、禽類(lèi)、爬行類(lèi)、魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)、人類(lèi)、節(jié)肢動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、昆蟲(chóng)、海綿動(dòng)物(sponges)、線蟲(chóng)類(lèi)、植物、真菌、酵母或微生物。不難看出，本發(fā)明方法涉及用于生產(chǎn)病毒(包括噬菌體)的細(xì)胞。本發(fā)明生物反應(yīng)器適用于孵育或培養(yǎng)各種細(xì)胞，例如但不限于哺乳動(dòng)物細(xì)胞、昆蟲(chóng)細(xì)胞、植物細(xì)胞、病毒、微載體培養(yǎng)物、酵母、細(xì)菌、種子培養(yǎng)物等。而且，它還可用于培養(yǎng)更復(fù)雜的體系，例如多細(xì)胞體系或器官。采用一次性培養(yǎng)袋的模塊化設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)不同條件下的細(xì)胞孵育和培養(yǎng)，所述條件包括但不限于有氧條件和缺氧條件。所述生物反應(yīng)器還可用于要求將多組分混合均勻的其它過(guò)程。通常，可在不可采用例如攪動(dòng)或鼓泡等其它混合手段時(shí)采用搖動(dòng)。此類(lèi)過(guò)程是本領(lǐng)域熟知的，包括溶解、均質(zhì)化、例如酶法孵育的孵育、例如親和性分離的分離、乳化和發(fā)酵。所以，本發(fā)明涉及在一次性袋內(nèi)平行進(jìn)行組分孵育或均質(zhì)化的方法，包括(a)將液體介質(zhì)和至少一種其它組分導(dǎo)入一次性袋內(nèi)，(b)將所述袋子安放在本發(fā)明所述生物反應(yīng)器組合的搖床或搖盤(pán)上，(c)以同一自由度搖動(dòng)搖床或搖盤(pán)，由此引起袋內(nèi)液體介質(zhì)的波浪式運(yùn)動(dòng)；其中，步驟(a)和(b)的次序可互換。采用一次性袋的模塊化設(shè)計(jì)使得這些過(guò)程可在不同條件下運(yùn)行，例如施以高氧壓或低氧壓，缺氧條件，惰性氣體等。最重要的是，采用一次性袋的模塊化設(shè)計(jì)允許條件在這些過(guò)程運(yùn)行期間是可變的，由此使得精密過(guò)程的發(fā)生成為可能。整個(gè)生物反應(yīng)器組合可搭建在一溫控艙內(nèi)以便對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行加熱或冷卻，或者，可為搖床配置各種平面、恒溫加熱元件或加熱墊，并將培養(yǎng)袋放置在所述加熱元件或加熱墊上面。可將溫控艙制成氣密型的，但是，為安全計(jì)，必需能夠允許在發(fā)生病原菌生長(zhǎng)時(shí)進(jìn)行熏蒸消毒。最后一實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及前文所述生物反應(yīng)器組合用于培養(yǎng)的用途，較佳的是用于微生物、細(xì)胞或生物體平行培養(yǎng)的用途。本領(lǐng)域技術(shù)人員不難看出，根據(jù)不同的需求，所述生物反應(yīng)器組合可構(gòu)建和重建成多種樣式。本發(fā)明反應(yīng)器組合與已知生物反應(yīng)器的主要區(qū)別特征在于，本發(fā)明反應(yīng)器組合允許由約2L小量向500L大量的線性放大，無(wú)需再就每一新的培養(yǎng)體積進(jìn)行優(yōu)化。以下是對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，是為闡述而非限定本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施方式描述圖l(前視圖)和圖2(側(cè)視圖)勾勒出本發(fā)明生物反應(yīng)器組合總體構(gòu)思的一種優(yōu)選實(shí)施方式?？偣簿哂?X4個(gè)用于容納一次性培養(yǎng)袋的單元的4個(gè)搖床(6)安裝在兩根垂直立柱(7)之間，所述搖床依次疊放從而使得它們始終處于平衡位置，相鄰搖床之間的最大角度為30度。調(diào)頻1.5kW電動(dòng)馬達(dá)(1)和與之相連的齒輪箱(Z)放置在反應(yīng)器支架的上方。所述馬達(dá)通過(guò)齒輪箱(Z)與第一連桿(2)相連，所述第一連桿(2)具有一系列接觸點(diǎn)從而可使馬達(dá)的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為如下所述的共平面運(yùn)動(dòng)所有搖床的搖動(dòng)角介于10-30度之間。運(yùn)動(dòng)由三根不同的包含重型軸承的連桿或搖臂(2、3、5)傳遞。連桿(2)可在數(shù)個(gè)位置與齒輪箱相連，從而能影響到運(yùn)動(dòng)角度，所述角度限于相對(duì)于一水平軸的+15度至-15度之間，所述水平軸沿?fù)u床的安裝軸(4)穿過(guò)。搖臂(3)內(nèi)搖床安裝軸(11)的中心軸承位于軸(4)軸承的正上方，軸(4)即搖床(6)所在軸。所述組合利用垂直立柱(7)之間的橫梁(10)和與垂直立柱接裝的支撐軸(8)來(lái)加固。搖動(dòng)通過(guò)連接軸(14)傳至與馬達(dá)所在位置相對(duì)的另一側(cè)，相似的一組連桿和搖臂將運(yùn)動(dòng)從那里傳給所有搖床。立柱(7)和支撐軸(8)固定在地面上。搖床(6)安裝在軸承配合軸(4)上，用于安放一次性培養(yǎng)袋，搖床深83cm高20cm。較好的是，搖床具有盤(pán)樣形狀，如圖4所示，這樣，搖床的搖動(dòng)可引起袋內(nèi)液體發(fā)生波浪式運(yùn)動(dòng)。搖床寬度取決于單個(gè)搖床上要放置的一次性培養(yǎng)袋的個(gè)數(shù)和搖床的長(zhǎng)度。實(shí)施例之一中，單元寬度為74cm，包括4個(gè)單元的搖床總寬度為300cm(見(jiàn)圖2)，可容納80cm寬90cm深的培養(yǎng)袋。將一次性培養(yǎng)袋放入安置單元后，在它們上面加一個(gè)硬蓋(12)，蓋上開(kāi)有約5cm寬的縫以便管接頭密封地接入一次性袋內(nèi)。用于培養(yǎng)基輸入、接種、進(jìn)氣、出氣、取樣和監(jiān)測(cè)傳感器(如有必要)的一次性管件用標(biāo)準(zhǔn)接頭與位于開(kāi)口槽(9)內(nèi)的其它管件相連，所述其它管件則與所需泵、監(jiān)測(cè)設(shè)備或下游加工裝置相連。搖床底面上還有一個(gè)孔，管件通過(guò)該孔進(jìn)行連接，方便在培養(yǎng)袋所在側(cè)下傾時(shí)收獲培養(yǎng)物。通過(guò)進(jìn)氣和限制出氣對(duì)一次性培養(yǎng)袋加壓，當(dāng)蓋子(12)固定到位后，加壓后培養(yǎng)袋的形似壓扁的氣球。圖1和2中的圖例1)無(wú)級(jí)變速電動(dòng)馬達(dá)2)—型連桿3)連接搖臂4)穿過(guò)軸承的搖床安裝軸5)二型連桿6)搖床7)垂直立柱8)支撐軸9)開(kāi)口的纜線及管件槽10)水平支撐梁11)連接軸的軸承12)蓋子13)嵌條(可選)M)連接軸Z)齒輪箱實(shí)施例實(shí)施例1:生物反應(yīng)器的用途本實(shí)施例中，用本發(fā)明生物反應(yīng)器培養(yǎng)了數(shù)種微生物。這些微生物是放射型根瘤菌(//H'zo/H'wm廠ac/o6a"er)(Young,J.M.,Kuykendall，L.D.,Martinez-Romero,E.,Kerr,A&Sawada，H.(2001),/W/S"/￡Vo/51:89-103;ATCC19358)禾口節(jié)桿菌C4w/z廠o6a"er/u'WzWwo/ova/wXSkerman,V.B.D.,McGowan,V.,禾卩Sneath,P.H.A.(1980),/W.5>W￡vo/MZcroZ)/0/,30,225-420;ATCC11442)。用本發(fā)明生物反應(yīng)器培養(yǎng)放射型根瘤菌，將其培養(yǎng)在5L培養(yǎng)袋內(nèi)，袋內(nèi)裝有0.8L添加了50pl/L消泡劑204(Sigma)的0.5*LB培養(yǎng)液(含2.5g/L酵母提取物，5g/L蛋白胨，2.5g/L的NaCl)，29°C，20rpm。用空氣泵，在連續(xù)通氣的情況下培養(yǎng)。培養(yǎng)物接種密度為OD1.3(600nm)，種子是29。C、225rpm搖瓶過(guò)夜(約24小時(shí))培養(yǎng)物。培養(yǎng)期間，通過(guò)在不同時(shí)刻檢測(cè)光密度(OD)來(lái)監(jiān)測(cè)培養(yǎng)物密度，以此作為微生物生長(zhǎng)情況的表征。類(lèi)似地，在本發(fā)明生物反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)節(jié)桿菌JW/^^fl"er/n'W油V2o/ova似，將其培養(yǎng)在5L培養(yǎng)袋內(nèi)，袋內(nèi)裝有0.8L添加了5C^1/L消泡劑204(Sigma)的0.5*LB培養(yǎng)液，29°C，20rpm。用空氣泵，在連續(xù)通氣的情況下培養(yǎng)。培養(yǎng)物接種密度為OD1.0(600nm)，種子是29°C、225rpm搖瓶過(guò)夜(約24小時(shí))培養(yǎng)物。培養(yǎng)期間，通過(guò)在不同時(shí)刻檢測(cè)光密度(OD)來(lái)監(jiān)測(cè)培養(yǎng)物密度，以此作為微生物生長(zhǎng)情況的表征。放射型根瘤菌和節(jié)桿菌培養(yǎng)物的結(jié)果均示于表1。從該表中可明顯看出，本發(fā)明生物反應(yīng)器非常適于培養(yǎng)這兩種類(lèi)型的細(xì)菌。表1:放射型根瘤菌和節(jié)桿菌JW/zra^"erA/W^/"o/ovmw培養(yǎng)物的光密度<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>實(shí)施例2:iMAb蛋白在大腸桿菌內(nèi)的表達(dá)為了檢驗(yàn)本發(fā)明生物反應(yīng)器用于在大腸桿菌內(nèi)生產(chǎn)蛋白質(zhì)的用途，用表達(dá)載體CM126-iMAb轉(zhuǎn)化大腸桿菌五.co//SI2/BL21(AI)(NOVAGEN)(關(guān)于載體的記載參見(jiàn)WO03050283，衍生自pET-12a(NOVAGEN))。用電穿孔法以所述載體轉(zhuǎn)化細(xì)胞，37°C、225rpm搖瓶培養(yǎng)過(guò)夜。然后，按OD0.1(600nm)將細(xì)胞接種到35L培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基含添加了50)al/L消泡齊U204(Sigma)和卡賓西林(carbinicilline)(10(Vg/ml)的3*TY培養(yǎng)基(24g/L胰蛋白胨，15g/L酵母提取物，5g/L的NaCl)，所述培養(yǎng)在生物反應(yīng)器上，在70L(總?cè)莘e)的培養(yǎng)袋內(nèi)進(jìn)行，3(TC，40rpm。當(dāng)OD(600nm)達(dá)到0.9時(shí)，加入異丙基硫代-,半乳糖苷(IPTG)至lmM終濃度，同時(shí)加入0.2%阿拉伯糖，由此啟動(dòng)蛋白質(zhì)表達(dá)。用空氣泵向培養(yǎng)物內(nèi)連續(xù)通氣。添加IPTG后約4小時(shí)，收獲細(xì)胞，并用中空纖維技術(shù)(截留值400KD)濃縮，將濃縮物保存于-2CTC待用。用十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE，圖5)分析蛋白質(zhì)表達(dá)。稱(chēng)量細(xì)胞濕重和干重，計(jì)算蛋白質(zhì)表達(dá)總量。由于所用細(xì)菌誘導(dǎo)系統(tǒng)的原因，培養(yǎng)物的OD值并不很高。據(jù)判斷，表達(dá)iMab蛋白的大腸桿菌細(xì)胞在本發(fā)明生物反應(yīng)器內(nèi)的培養(yǎng)效率非常高，表達(dá)水平優(yōu)異，達(dá)總蛋白的40%(圖5)。尤其是，可在生物反應(yīng)器上進(jìn)行35L培養(yǎng)物的培養(yǎng)，無(wú)需再進(jìn)行優(yōu)化，如此的便利加上優(yōu)異的蛋白質(zhì)表達(dá)效率是極其有益的。培養(yǎng)細(xì)節(jié)如下總培養(yǎng)體積35LOD600歐7.6細(xì)胞濕重5.87g/L細(xì)胞干重1.38g/L總蛋白0.69g/LiMab表達(dá)總蛋白的40%iMab產(chǎn)量0.28g/L35L培養(yǎng)中的總iMab:9.8g實(shí)施例3:線性放大為了檢驗(yàn)用所述生物反應(yīng)器進(jìn)行大腸桿菌內(nèi)蛋白質(zhì)生產(chǎn)的線性放大特征，用表達(dá)載體CM126-iMAb(參見(jiàn)WO03050283,衍生自pET-12a(NOVAGEN))轉(zhuǎn)化大腸桿菌M"(DE3)(Novagen)。用電穿孔法以載體轉(zhuǎn)化細(xì)胞，細(xì)胞搖瓶培養(yǎng)于添加了4.5。/。(w/v)葡萄糖和100嗎/ml卡賓西林的100ml3xSY培養(yǎng)基中(24g/L大豆蛋白胨，15g/L酵母提取物，5g/L的NaC)。培養(yǎng)條件為37。C,225rpm。為了擴(kuò)大種子體積以備線性放大，將搖瓶培養(yǎng)物接種到13L的培養(yǎng)袋中，袋內(nèi)含5L培養(yǎng)基(與搖瓶中的一樣)。當(dāng)OD(600nm)達(dá)到1.5時(shí)，用中空纖維技術(shù)濃縮培養(yǎng)物，膜的截留值為400kDa，表面積為3100cm2，14.5psi壓力下的橫向流速為l亂/h，跨膜壓力為10psi。線性放大實(shí)驗(yàn)測(cè)試用培養(yǎng)袋的容積為3、8、12和40L。每個(gè)培養(yǎng)袋的充滿率都是50%。培養(yǎng)袋長(zhǎng)度都相同。通過(guò)改變培養(yǎng)袋的寬度令各袋內(nèi)液體高度相同。相同的長(zhǎng)度和液體高度有助于確保所有袋內(nèi)波浪式運(yùn)動(dòng)相同。向培養(yǎng)袋內(nèi)加入0.2pm經(jīng)過(guò)濾除菌的3xSY培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中添加了50pl/L消泡劑204(Sigma)和lOOpl/ml卡賓西林。接種前，將培養(yǎng)袋預(yù)熱至37°C。將濃縮細(xì)胞接種到袋內(nèi)，起始OD為O.l。細(xì)胞培養(yǎng)條件如下37°C，搖動(dòng)角12°，搖動(dòng)速度40次/分鐘。用空氣(20%02，80。/。N2)氣缸(aircylinder)向培養(yǎng)物內(nèi)連續(xù)通氣，速度為每IOL培養(yǎng)基每分鐘1L。在以下時(shí)刻從袋中取樣接種后O、105、235、325和960分鐘。測(cè)定采得樣品的OD(600nm)和pH(見(jiàn)圖6和表2)。接種后980分鐘收獲細(xì)胞。對(duì)最后樣品，用十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)進(jìn)行蛋白質(zhì)表達(dá)分析(圖8)。稱(chēng)量細(xì)胞干重兩次，計(jì)算總蛋白表達(dá)(圖7)。表2:不同時(shí)刻取自培養(yǎng)袋1至4的樣品的pH<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>在所有時(shí)刻，四袋內(nèi)的OD值都相近(圖6)。直至t-325分鐘時(shí)，OD值都幾乎重合，但是在最后一個(gè)時(shí)刻有些差異，這些差異與體積無(wú)關(guān)(最大差異為20%)。據(jù)表2顯示，全程的培養(yǎng)物pH都很接近。在最后的時(shí)間點(diǎn)pH差異不超過(guò)0.2由四袋最終樣品測(cè)得干重(圖7)所得的平均干重約為775mg/L培養(yǎng)體積。各份最終樣品的干重幾乎相同，差異在10%以內(nèi)。圖8所示iMab表達(dá)分析與前述OD、pH和干重檢測(cè)結(jié)果的一致。據(jù)凝膠顯示，四袋內(nèi)iMAb蛋白質(zhì)表達(dá)幾乎相同，估計(jì)約為大腸桿菌總蛋白的25%,這表明采用本發(fā)明生物反應(yīng)器進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)具有線性特征。權(quán)利要求1.一種生物反應(yīng)器組合，包括反應(yīng)器支架和安裝在該支架上的至少一個(gè)搖床，所述至少一個(gè)搖床上能夠安置至少一個(gè)一次性袋，所述袋可容納總量至少2L的物質(zhì)，所述至少一個(gè)搖床形似盤(pán)狀從而能由所述搖床的搖動(dòng)引起所述袋內(nèi)液體發(fā)生波浪式運(yùn)動(dòng)。2.—種生物反應(yīng)器組合，包括反應(yīng)器支架和安裝在該支架上的至少一個(gè)搖床，所述至少一個(gè)搖床上能夠安置至少一個(gè)一次性袋，所述袋可容納總量至少2L的物質(zhì)，所述至少一個(gè)搖床的運(yùn)動(dòng)能夠在運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)維持所述搖床的重量分布大致平衡。3.如權(quán)利要求1或2所述的生物反應(yīng)器組合，所述搖床沿垂直或接近垂直的軸依次層疊。4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的生物反應(yīng)器組合，還具有令各搖床繞水平軸以同一自由度搖動(dòng)的裝置。5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的生物反應(yīng)器組合，所述令搖床搖動(dòng)的裝置使搖床按預(yù)定角度以同一自由度搖動(dòng)，所述預(yù)定角度為相對(duì)于搖床水平位置的-15°至+15°。6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的生物反應(yīng)器組合，所述搖床分為至少兩個(gè)區(qū)室。7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的生物反應(yīng)器組合，所述至少一個(gè)袋由外部支持結(jié)構(gòu)固定在位。8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的生物反應(yīng)器組合，所述搖床包括盤(pán)，所述盤(pán)包含至少一個(gè)內(nèi)置件為佳。9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的生物反應(yīng)器組合，所述盤(pán)還有至少一小主；1皿丁o10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的生物反應(yīng)器組合，所述至少一個(gè)搖床的深度(x)約為0.5-1.2m，以約0.85m為佳。11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的生物反應(yīng)器組合，所述至少一個(gè)搖床的寬度(y)約為0.4-8m，以約3m為佳。12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的生物反應(yīng)器組合，所述反應(yīng)器支架的材料選自鋼、鋁或不銹鋼。13.如權(quán)利要求3至12中任一項(xiàng)所述的生物反應(yīng)器組合，所述令搖床搖動(dòng)的裝置包括調(diào)頻電動(dòng)馬達(dá)或單相無(wú)級(jí)變速電動(dòng)馬達(dá)。14.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的生物反應(yīng)器組合，每搖床放有約1-24個(gè)用于培養(yǎng)微生物、細(xì)胞或生物體的一次性培養(yǎng)袋，各培養(yǎng)袋的總?cè)莘e約為2-500L。15.—種生物反應(yīng)器組合，允許細(xì)胞培養(yǎng)或病毒培養(yǎng)的線性放大。16.—種在一次性培養(yǎng)袋內(nèi)平行培養(yǎng)微生物、細(xì)胞或生物體的方法，包括以下步驟(a)將生長(zhǎng)培養(yǎng)基和培養(yǎng)物樣品導(dǎo)入至少兩個(gè)培養(yǎng)袋，(b)將所述培養(yǎng)袋安放在權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述生物反應(yīng)器組合的搖床或搖盤(pán)上，(c)以同一自由度搖動(dòng)搖床或搖盤(pán)，引起袋內(nèi)液體的波浪式運(yùn)動(dòng)；步驟(a)和步驟(b)的次序可互換。17.如權(quán)利要求16所述的方法，所述細(xì)胞選自動(dòng)物細(xì)胞、哺乳動(dòng)物細(xì)胞、禽類(lèi)細(xì)胞、爬行類(lèi)細(xì)胞、魚(yú)類(lèi)細(xì)胞、兩棲類(lèi)細(xì)胞、人細(xì)胞、節(jié)肢動(dòng)物細(xì)胞、海綿動(dòng)物細(xì)胞、環(huán)節(jié)動(dòng)物細(xì)胞、昆蟲(chóng)細(xì)胞、線蟲(chóng)細(xì)胞、植物細(xì)胞、真菌細(xì)胞、酵母或微生物細(xì)胞。18.如權(quán)利要求17所述的方法，所述細(xì)胞用于生產(chǎn)病毒，包括噬菌體。19.一種在一次性袋內(nèi)平行進(jìn)行物質(zhì)孵育或均質(zhì)化的方法，包括以下步驟(a)將液體介質(zhì)和至少一種其它組分導(dǎo)入一次性袋內(nèi)，(b)將所述袋子安放在權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述生物反應(yīng)器組合的搖床或搖盤(pán)上，(c)以同一自由度搖動(dòng)搖床或搖盤(pán)，引起袋內(nèi)液體介質(zhì)的波浪式運(yùn)動(dòng)；其中，步驟(a)和(b)的次序可互換。20.如權(quán)利要求16-19中任一項(xiàng)所述的方法，每個(gè)搖床按照預(yù)定速度搖動(dòng)，所述預(yù)定速度約為l-60次/分鐘，以約10-30次/分鐘為佳。21.權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述生物反應(yīng)器組合用于混合、溶解、均質(zhì)化、孵育、乳化和/或發(fā)酵的用途，所述孵育包括酶法孵育。22.權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述生物反應(yīng)器組合用于培養(yǎng)微生物、細(xì)胞或生物體的用途。全文摘要本發(fā)明涉及一種包括一反應(yīng)器支架的生物反應(yīng)器組合，該組合允許相同培養(yǎng)條件下培養(yǎng)體積由兩升線性放大到數(shù)千升。本發(fā)明生物反應(yīng)器包括至少一個(gè)搖床，該搖床可容納至少一個(gè)一次性袋，所述一次性袋可容納總量至少兩升的物質(zhì)。所述至少一個(gè)搖床為盤(pán)形，可引起袋內(nèi)液體的波浪式運(yùn)動(dòng)。所述至少一個(gè)搖床安裝在所述反應(yīng)器支架上，彼此垂直疊放。搖動(dòng)中，搖床重量分布大致平衡。本發(fā)明還涉及所述生物反應(yīng)器組合的使用方法。文檔編號(hào)C12M1/00GK101151361SQ200580031898公開(kāi)日2008年3月26日申請(qǐng)日期2005年7月1日優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日發(fā)明者E·豪特扎格,S·赫曼申請(qǐng)人:米里坡有限公司