JPH078264A - バイオリアクター - Google Patents
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- JPH078264A JPH078264A JP14894693A JP14894693A JPH078264A JP H078264 A JPH078264 A JP H078264A JP 14894693 A JP14894693 A JP 14894693A JP 14894693 A JP14894693 A JP 14894693A JP H078264 A JPH078264 A JP H078264A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
- C12M27/06—Stirrer or mobile mixing elements with horizontal or inclined stirrer shaft or axis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 気泡の培養液中での滞留時間を大幅に長くす
ることができ、従来に較べてガスの供給効率を大幅に向
上させることのできるバイオリアクターを提供する。 【構成】 培養槽１は、平板型の容器状に形成されてお
り、培養槽１の内部には、培養槽１内を厚さ方向中央で
仕切るように底部近傍から培養液３の上側液面近傍まで
延在する仕切板４が設けられており、仕切板４の下方に
は攪拌翼５が、攪拌翼５の斜め上方にはスパージャー６
が設けられている。攪拌翼５は、モータ７によって矢印
の方向に回転される。スパージャー６は、管体６ａに複
数の細孔６ｂを穿設して構成されており、その一端に
は、ガス配管８が接続されている。
ることができ、従来に較べてガスの供給効率を大幅に向
上させることのできるバイオリアクターを提供する。 【構成】 培養槽１は、平板型の容器状に形成されてお
り、培養槽１の内部には、培養槽１内を厚さ方向中央で
仕切るように底部近傍から培養液３の上側液面近傍まで
延在する仕切板４が設けられており、仕切板４の下方に
は攪拌翼５が、攪拌翼５の斜め上方にはスパージャー６
が設けられている。攪拌翼５は、モータ７によって矢印
の方向に回転される。スパージャー６は、管体６ａに複
数の細孔６ｂを穿設して構成されており、その一端に
は、ガス配管８が接続されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種生体の培養に利用
されるバイオリアクターに係り、特に、培養液中にガス
を供給しつつ培養を行うバイオリアクターに関する。
されるバイオリアクターに係り、特に、培養液中にガス
を供給しつつ培養を行うバイオリアクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、液系バイオリアクターにおいて
は、細胞の増殖および細胞を用いた有用物質生産を行う
のに必要な栄養源を培養液中に溶かし込むことにより供
給することの他に、酸素や二酸化炭素のような栄養源
は、ガスとして液中にバブリングすることにより供給す
る方法が採られている。
は、細胞の増殖および細胞を用いた有用物質生産を行う
のに必要な栄養源を培養液中に溶かし込むことにより供
給することの他に、酸素や二酸化炭素のような栄養源
は、ガスとして液中にバブリングすることにより供給す
る方法が採られている。
【０００３】このようなバイオリアクターとしては、例
えば、円筒型の培養槽の底に、気泡を発生させるための
スパージャーを配設し、このスパージャーの上に攪拌翼
を配設したバイオリアクターが最も多く利用されてい
る。スパージャーの上に設けられた攪拌翼の役割は、培
養液を攪拌し、細胞がバイオリアクターの底に沈殿する
ことを防ぐことと、攪拌することにより渦流を発生させ
気泡の培養液中での移動距離を長くし気泡と培養液との
接触時間をなるべく長くすることによりガスの培養液へ
の溶解を促進させること、および、スパージャーから出
てくる気泡を粉砕し、細かい気泡にして気泡の培養液と
の接触面積を大きくすることによりガスの培養液への溶
解を促進させることが挙げられる。
えば、円筒型の培養槽の底に、気泡を発生させるための
スパージャーを配設し、このスパージャーの上に攪拌翼
を配設したバイオリアクターが最も多く利用されてい
る。スパージャーの上に設けられた攪拌翼の役割は、培
養液を攪拌し、細胞がバイオリアクターの底に沈殿する
ことを防ぐことと、攪拌することにより渦流を発生させ
気泡の培養液中での移動距離を長くし気泡と培養液との
接触時間をなるべく長くすることによりガスの培養液へ
の溶解を促進させること、および、スパージャーから出
てくる気泡を粉砕し、細かい気泡にして気泡の培養液と
の接触面積を大きくすることによりガスの培養液への溶
解を促進させることが挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のバイオリアクターでは、以下に示すような理由
により、ガスの供給効率が悪いという問題があった。
た従来のバイオリアクターでは、以下に示すような理由
により、ガスの供給効率が悪いという問題があった。
【０００５】すなわち、まず、攪拌することにより渦流
を発生させ気泡の培養液中での移動距離を長くし気泡と
培養液との接触時間をなるべく長くすることによりガス
の培養液への溶解を促進させることには限界がある。例
えば、深さ１ｍの培養槽の場合、気泡の培養液中の滞在
時間は、僅か数秒から十秒程度であるが、このような短
時間では、ガスはほとんど培養液に溶解せずバイオリア
クターの外に出てしまう。
を発生させ気泡の培養液中での移動距離を長くし気泡と
培養液との接触時間をなるべく長くすることによりガス
の培養液への溶解を促進させることには限界がある。例
えば、深さ１ｍの培養槽の場合、気泡の培養液中の滞在
時間は、僅か数秒から十秒程度であるが、このような短
時間では、ガスはほとんど培養液に溶解せずバイオリア
クターの外に出てしまう。
【０００６】また、スパージャーから出てくる気泡を粉
砕し、細かい気泡にして気泡の培養液との接触面積を大
きくすることによりガスの培養液への溶解を促進させる
ことにも限界がある。すなわち、気泡をなるべく細かく
するためには、攪拌速度を速くしていけばよいのである
が、攪拌速度が速くなると、細胞を攪拌翼が傷付けてし
まう。このため、細胞を傷付けない程度の攪拌速度が限
界となるので、攪拌速度はあまり速くすることができな
い。
砕し、細かい気泡にして気泡の培養液との接触面積を大
きくすることによりガスの培養液への溶解を促進させる
ことにも限界がある。すなわち、気泡をなるべく細かく
するためには、攪拌速度を速くしていけばよいのである
が、攪拌速度が速くなると、細胞を攪拌翼が傷付けてし
まう。このため、細胞を傷付けない程度の攪拌速度が限
界となるので、攪拌速度はあまり速くすることができな
い。
【０００７】以上のような問題点より、現実に、培養液
中の細胞濃度が高くなると、酸素ガスの供給速度が細胞
の呼吸速度に追い付かなくなり、細胞の増殖が停止もし
くは細胞が死滅するという事態が起こっている。また、
酸素ガスの供給速度を大きくするために、酸素ガスの流
量を増やすことが考えられるが、このように酸素ガスの
流量を増やすと、培養液上部に泡がたち、この泡ととも
に細胞がバイオリアクターの外に出ていってしまうとい
う問題が生じる。
中の細胞濃度が高くなると、酸素ガスの供給速度が細胞
の呼吸速度に追い付かなくなり、細胞の増殖が停止もし
くは細胞が死滅するという事態が起こっている。また、
酸素ガスの供給速度を大きくするために、酸素ガスの流
量を増やすことが考えられるが、このように酸素ガスの
流量を増やすと、培養液上部に泡がたち、この泡ととも
に細胞がバイオリアクターの外に出ていってしまうとい
う問題が生じる。
【０００８】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、気泡の培養液中での滞留時間を大幅に長
くすることができ、従来に較べてガスの供給効率を大幅
に向上させることのできるバイオリアクターを提供しよ
うとするものである。
されたもので、気泡の培養液中での滞留時間を大幅に長
くすることができ、従来に較べてガスの供給効率を大幅
に向上させることのできるバイオリアクターを提供しよ
うとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１記載
のバイオリアクターは、所定の培養液を収容する培養槽
と、前記培養液中に所定のガスを供給し、このガスの気
泡を発生させるガス供給手段と、前記培養槽内に、前記
気泡が浮力によって移動する移動方向と相対する方向に
前記培養液の液流を形成し、前記気泡の移動を抑制する
液流発生手段とを具備したことを特徴とする。
のバイオリアクターは、所定の培養液を収容する培養槽
と、前記培養液中に所定のガスを供給し、このガスの気
泡を発生させるガス供給手段と、前記培養槽内に、前記
気泡が浮力によって移動する移動方向と相対する方向に
前記培養液の液流を形成し、前記気泡の移動を抑制する
液流発生手段とを具備したことを特徴とする。
【００１０】請求項２記載のバイオリアクターは、所定
の培養液を収容する培養槽と、前記培養槽の底部近傍か
ら前記培養液の上部液面近傍まで延在し、該培養槽内を
仕切る如く配設された仕切体と、前記仕切体によって仕
切られた前記培養槽の一方側に前記培養液の上昇流を、
他方側に前記培養液の下降流を形成する液流発生手段
と、前記培養槽内の前記下降流が形成された側の前記培
養液中に所定のガスを供給し、このガスの気泡を発生さ
せるガス供給手段とを具備したことを特徴とする。
の培養液を収容する培養槽と、前記培養槽の底部近傍か
ら前記培養液の上部液面近傍まで延在し、該培養槽内を
仕切る如く配設された仕切体と、前記仕切体によって仕
切られた前記培養槽の一方側に前記培養液の上昇流を、
他方側に前記培養液の下降流を形成する液流発生手段
と、前記培養槽内の前記下降流が形成された側の前記培
養液中に所定のガスを供給し、このガスの気泡を発生さ
せるガス供給手段とを具備したことを特徴とする。
【００１１】請求項３記載のバイオリアクターは、全体
形状が平板形状とされ、内部に所定の培養液を収容する
培養槽と、前記培養槽の底部近傍から前記培養液の上部
液面近傍まで延在し、該培養槽内を仕切る如く配設され
た仕切体と、前記仕切体の下部に配設された攪拌翼によ
り、前記仕切体によって仕切られた前記培養槽の一方側
に前記培養液の上昇流を、他方側に前記培養液の下降流
を形成する液流発生手段と、前記培養槽内の前記下降流
が形成された側の前記培養液中に所定のガスを供給し、
このガスの気泡を発生させるガス供給手段とを具備した
ことを特徴とする。
形状が平板形状とされ、内部に所定の培養液を収容する
培養槽と、前記培養槽の底部近傍から前記培養液の上部
液面近傍まで延在し、該培養槽内を仕切る如く配設され
た仕切体と、前記仕切体の下部に配設された攪拌翼によ
り、前記仕切体によって仕切られた前記培養槽の一方側
に前記培養液の上昇流を、他方側に前記培養液の下降流
を形成する液流発生手段と、前記培養槽内の前記下降流
が形成された側の前記培養液中に所定のガスを供給し、
このガスの気泡を発生させるガス供給手段とを具備した
ことを特徴とする。
【００１２】
【作用】上記構成の本発明のバイオリアクターでは、液
流発生手段により、培養槽内に、気泡が浮力によって移
動する移動方向と相対する方向に培養液の液流を形成
し、気泡の浮力による移動を抑制する。
流発生手段により、培養槽内に、気泡が浮力によって移
動する移動方向と相対する方向に培養液の液流を形成
し、気泡の浮力による移動を抑制する。
【００１３】これによって、気泡の培養液中での滞留時
間を大幅に長くすることができ、従来に較べてガスの供
給効率を大幅に向上させることができる。
間を大幅に長くすることができ、従来に較べてガスの供
給効率を大幅に向上させることができる。
【００１４】また、気泡の培養液中での滞留時間を大幅
に長くすることにより、次第に気泡中のガスが培養液中
に溶け込み、気泡が小さくなっていくので、実質的に小
さな気泡を生成した場合と同様に、ガスと液体との接触
面積を増大させることができ、これによってガスの供給
効率を向上させることができる。
に長くすることにより、次第に気泡中のガスが培養液中
に溶け込み、気泡が小さくなっていくので、実質的に小
さな気泡を生成した場合と同様に、ガスと液体との接触
面積を増大させることができ、これによってガスの供給
効率を向上させることができる。
【００１５】さらに、気泡が浮力による移動方向に対向
する培養液の液流中に置かれることになるので、気泡の
周囲を培養液が流れることによってガスの培養液への溶
解が促進される。
する培養液の液流中に置かれることになるので、気泡の
周囲を培養液が流れることによってガスの培養液への溶
解が促進される。
【００１６】したがって、発泡を防止することができる
程度のガス流量で、かつ、細胞に損傷を与えたりするこ
となく、十分な量の酸素、二酸化炭素等を培養液中に供
給することができ、良好な培養を行うことができる。
程度のガス流量で、かつ、細胞に損傷を与えたりするこ
となく、十分な量の酸素、二酸化炭素等を培養液中に供
給することができ、良好な培養を行うことができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【００１８】図１および図２は、本発明の一実施例のバ
イオリアクターとして、クロレラ等の培養に好適なバイ
オリアクターの構成を示すもので、これらの図において
１は培養槽を示している。
イオリアクターとして、クロレラ等の培養に好適なバイ
オリアクターの構成を示すもので、これらの図において
１は培養槽を示している。
【００１９】培養槽１は、透明な板材（本実施例ではア
クリル製の板材）によって、平板型の容器状に形成され
ており、その外側には、恒温水を循環させて培養槽１内
を所定の培養温度に保つための恒温水槽２が設けられて
いる。
クリル製の板材）によって、平板型の容器状に形成され
ており、その外側には、恒温水を循環させて培養槽１内
を所定の培養温度に保つための恒温水槽２が設けられて
いる。
【００２０】なお、本実施例の場合、培養槽１の寸法
は、高さ（ｈ）約５００ｍｍ、幅（ｗ）約４００ｍｍ、
厚さ（ｔ）約５０ｍｍとされており、恒温水槽２の厚さ
（Ｔ）は約２０ｍｍとされている。
は、高さ（ｈ）約５００ｍｍ、幅（ｗ）約４００ｍｍ、
厚さ（ｔ）約５０ｍｍとされており、恒温水槽２の厚さ
（Ｔ）は約２０ｍｍとされている。
【００２１】また、培養槽１の内部には、培養槽１内を
厚さ方向中央で仕切るように底部近傍から培養液３の上
側液面近傍まで延在する仕切板４が設けられており、こ
の仕切板４の下方には攪拌翼５が、攪拌翼５の斜め上方
にはスパージャー６が設けられている。
厚さ方向中央で仕切るように底部近傍から培養液３の上
側液面近傍まで延在する仕切板４が設けられており、こ
の仕切板４の下方には攪拌翼５が、攪拌翼５の斜め上方
にはスパージャー６が設けられている。
【００２２】上記攪拌翼５は、培養槽１の外部に設けら
れたモータ７によって図示矢印の方向に回転されるよう
構成されている。また、上記スパージャー６は、管体６
ａに複数の細孔６ｂを穿設して構成されており、その一
端には、図示しないガス供給源に接続されたガス配管８
が接続されている。なお、スパージャー６の細孔６ｂ
は、細胞が詰まらないよう横向き（あるいは下向き）に
穿設されている。また、細孔６ｂは、生成される気泡を
できるだけ小さくするため、微小径とされ、本実施例で
は、直径０．８ｍｍ以下の寸法に設定されている。
れたモータ７によって図示矢印の方向に回転されるよう
構成されている。また、上記スパージャー６は、管体６
ａに複数の細孔６ｂを穿設して構成されており、その一
端には、図示しないガス供給源に接続されたガス配管８
が接続されている。なお、スパージャー６の細孔６ｂ
は、細胞が詰まらないよう横向き（あるいは下向き）に
穿設されている。また、細孔６ｂは、生成される気泡を
できるだけ小さくするため、微小径とされ、本実施例で
は、直径０．８ｍｍ以下の寸法に設定されている。
【００２３】上記構成のこの実施例のバイオリアクター
でクロレラ等の培養を行う場合、次のようにして培養を
行う。
でクロレラ等の培養を行う場合、次のようにして培養を
行う。
【００２４】すなわち、予め所定の栄養源を溶解した培
養液３を培養槽１内に所定量入れ、恒温水槽２によって
培養槽１内部を所定温度に設定する。そして、酸素、二
酸化炭素等のガスをガス配管８およびスパージャー６に
よって培養液３に供給しつつ、モータ７によって攪拌翼
５を図示矢印方向に所定速度で回転し、外部両側から培
養槽１内に光を照射して培養を行う。
養液３を培養槽１内に所定量入れ、恒温水槽２によって
培養槽１内部を所定温度に設定する。そして、酸素、二
酸化炭素等のガスをガス配管８およびスパージャー６に
よって培養液３に供給しつつ、モータ７によって攪拌翼
５を図示矢印方向に所定速度で回転し、外部両側から培
養槽１内に光を照射して培養を行う。
【００２５】この時、攪拌翼５を回転させることによ
り、培養槽１内には、図２中仕切板４の右側では上昇し
左側では下降する培養液３の液流が生じる。このため、
スパージャー６の細孔６ｂから供給されたガスによって
培養液３中に発生した気泡Ａは、浮力によって上昇しよ
うとするものの、下降する培養液３の液流によって上昇
が妨げられ、培養液３中に長時間滞留することになる。
り、培養槽１内には、図２中仕切板４の右側では上昇し
左側では下降する培養液３の液流が生じる。このため、
スパージャー６の細孔６ｂから供給されたガスによって
培養液３中に発生した気泡Ａは、浮力によって上昇しよ
うとするものの、下降する培養液３の液流によって上昇
が妨げられ、培養液３中に長時間滞留することになる。
【００２６】これによって、ガスと培養液３との接触時
間が長くなり、ガスが培養液３に溶解し、ガスの供給効
率を大幅に向上させることができる。また、気泡の培養
液３中での滞留時間を大幅に長くすることにより、次第
に気泡中のガスが培養液３中に溶け込み、気泡が小さく
なっていくので、実質的に小さな気泡を生成した場合と
同様に、ガスと液体との接触面積を増大させることがで
き、これによってガスの供給効率を向上させることがで
きる。さらに、気泡が浮力による移動方向に対向する培
養液３の液流中に置かれることになるので、気泡の周囲
を培養液３が流れることによってガスの培養液３への溶
解が促進される。
間が長くなり、ガスが培養液３に溶解し、ガスの供給効
率を大幅に向上させることができる。また、気泡の培養
液３中での滞留時間を大幅に長くすることにより、次第
に気泡中のガスが培養液３中に溶け込み、気泡が小さく
なっていくので、実質的に小さな気泡を生成した場合と
同様に、ガスと液体との接触面積を増大させることがで
き、これによってガスの供給効率を向上させることがで
きる。さらに、気泡が浮力による移動方向に対向する培
養液３の液流中に置かれることになるので、気泡の周囲
を培養液３が流れることによってガスの培養液３への溶
解が促進される。
【００２７】したがって、発泡を防止することができる
程度のガス流量で、かつ、細胞に損傷を与えたりするこ
となく、十分な量の酸素、二酸化炭素等を培養液中に供
給することができ、良好な培養を行うことができる。
程度のガス流量で、かつ、細胞に損傷を与えたりするこ
となく、十分な量の酸素、二酸化炭素等を培養液中に供
給することができ、良好な培養を行うことができる。
【００２８】本実施例の場合、攪拌翼５を１８０（回転
／分）で回転させ、培養液３の液流の流速を線速１０ｃ
ｍ／秒程度に設定すると、スパージャー６の細孔６ｂか
ら発生する標準的な大きさの気泡が数分間程度培養液３
中に滞留することが確認された。なお、攪拌翼５を停止
させ、培養液３の液流を停止した場合には、このような
気泡の培養液３中の滞留時間は、約１秒であった。
／分）で回転させ、培養液３の液流の流速を線速１０ｃ
ｍ／秒程度に設定すると、スパージャー６の細孔６ｂか
ら発生する標準的な大きさの気泡が数分間程度培養液３
中に滞留することが確認された。なお、攪拌翼５を停止
させ、培養液３の液流を停止した場合には、このような
気泡の培養液３中の滞留時間は、約１秒であった。
【００２９】また、ある程度の大きさ以下となった気泡
は、培養液３の液流に流され、仕切板４の反対側から上
昇し排出される。また、幾つかの気泡が合体して大きく
なった気泡は、培養液３の下降流の中をゆっくりと上昇
し排出される。
は、培養液３の液流に流され、仕切板４の反対側から上
昇し排出される。また、幾つかの気泡が合体して大きく
なった気泡は、培養液３の下降流の中をゆっくりと上昇
し排出される。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のバイオリ
アクターによれば、気泡の培養液中での滞留時間を大幅
に長くすることができ、従来に較べてガスの供給効率を
大幅に向上させることができる。これによって、発泡を
防止することができる程度のガス流量で、かつ、細胞に
損傷を与えたりすることなく、十分な量の酸素、二酸化
炭素等を培養液中に供給することができ、良好な培養を
行うことができる。
アクターによれば、気泡の培養液中での滞留時間を大幅
に長くすることができ、従来に較べてガスの供給効率を
大幅に向上させることができる。これによって、発泡を
防止することができる程度のガス流量で、かつ、細胞に
損傷を与えたりすることなく、十分な量の酸素、二酸化
炭素等を培養液中に供給することができ、良好な培養を
行うことができる。
【図１】本発明の一実施例のバイオリアクターの構成を
示す図。
示す図。
【図２】図１のバイオリアクターの側面構成を示す図。
１ 培養槽 ２ 恒温水槽 ３ 培養液 ４ 仕切板 ５ 攪拌翼 ６ スパージャー ６ａ 管体 ６ｂ 細孔 ７ モータ ８ ガス配管
Claims (3)
- 【請求項１】 所定の培養液を収容する培養槽と、 前記培養液中に所定のガスを供給し、このガスの気泡を
発生させるガス供給手段と、 前記培養槽内に、前記気泡が浮力によって移動する移動
方向と相対する方向に前記培養液の液流を形成し、前記
気泡の移動を抑制する液流発生手段とを具備したことを
特徴とするバイオリアクター。 - 【請求項２】 所定の培養液を収容する培養槽と、 前記培養槽の底部近傍から前記培養液の上部液面近傍ま
で延在し、該培養槽内を仕切る如く配設された仕切体
と、 前記仕切体によって仕切られた前記培養槽の一方側に前
記培養液の上昇流を、他方側に前記培養液の下降流を形
成する液流発生手段と、 前記培養槽内の前記下降流が形成された側の前記培養液
中に所定のガスを供給し、このガスの気泡を発生させる
ガス供給手段とを具備したことを特徴とするバイオリア
クター。 - 【請求項３】 全体形状が平板形状とされ、内部に所定
の培養液を収容する培養槽と、 前記培養槽の底部近傍から前記培養液の上部液面近傍ま
で延在し、該培養槽内を仕切る如く配設された仕切体
と、 前記仕切体の下部に配設された攪拌翼により、前記仕切
体によって仕切られた前記培養槽の一方側に前記培養液
の上昇流を、他方側に前記培養液の下降流を形成する液
流発生手段と、 前記培養槽内の前記下降流が形成された側の前記培養液
中に所定のガスを供給し、このガスの気泡を発生させる
ガス供給手段とを具備したことを特徴とするバイオリア
クター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14894693A JPH078264A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | バイオリアクター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14894693A JPH078264A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | バイオリアクター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH078264A true JPH078264A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15464197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14894693A Withdrawn JPH078264A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | バイオリアクター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078264A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029531A1 (en) * | 1996-12-30 | 1998-07-09 | Toshirou Sekine | Microalgae culture apparatus |
| JP2013005754A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Ihi Corp | 曝気方法及び曝気装置 |
| KR101222696B1 (ko) * | 2012-06-19 | 2013-01-17 | 조선대학교산학협력단 | 와류를 형성하는 호형 격벽 구조를 가지는 미세조류 배양용 광생물 반응기 |
| JP2014518089A (ja) * | 2011-06-30 | 2014-07-28 | イネオス バイオ ソシエテ アノニム | Ｃｏ物質移動係数の高いシンガス発酵のための方法及び装置 |
| US9643133B2 (en) | 2011-09-30 | 2017-05-09 | Life Technologies Corporation | Container with film sparger |
| JP2018515143A (ja) * | 2015-05-19 | 2018-06-14 | 何 忠志 | 藻類養殖用フォトバイオリアクター及び藻類養殖システム |
| WO2018146943A1 (ja) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | キリン株式会社 | スパージャー及び培養装置 |
| US10123940B2 (en) | 2014-06-26 | 2018-11-13 | Advanced Scientific, Inc. | Bag assembly and system for use with a fluid |
| US10301585B2 (en) | 2011-09-29 | 2019-05-28 | Life Technologies Corporation | Filter systems for separating microcarriers from cell culture solutions |
| US10328404B2 (en) | 2005-04-22 | 2019-06-25 | Life Technologies Corporation | Gas spargers and related container systems |
| US10589197B2 (en) | 2016-12-01 | 2020-03-17 | Life Technologies Corporation | Microcarrier filter bag assemblies and methods of use |
| US10954487B2 (en) | 2016-01-21 | 2021-03-23 | Osaka University | Cell culturing method |
| JP2023137320A (ja) * | 2022-03-18 | 2023-09-29 | 本田技研工業株式会社 | 培養装置及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP14894693A patent/JPH078264A/ja not_active Withdrawn
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6037170A (en) * | 1996-12-30 | 2000-03-14 | Sekine; Toshirou | Apparatus for culturing microalgae |
| WO1998029531A1 (en) * | 1996-12-30 | 1998-07-09 | Toshirou Sekine | Microalgae culture apparatus |
| US10328404B2 (en) | 2005-04-22 | 2019-06-25 | Life Technologies Corporation | Gas spargers and related container systems |
| JP2013005754A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Ihi Corp | 曝気方法及び曝気装置 |
| JP2014518089A (ja) * | 2011-06-30 | 2014-07-28 | イネオス バイオ ソシエテ アノニム | Ｃｏ物質移動係数の高いシンガス発酵のための方法及び装置 |
| US10301585B2 (en) | 2011-09-29 | 2019-05-28 | Life Technologies Corporation | Filter systems for separating microcarriers from cell culture solutions |
| US10934514B2 (en) | 2011-09-29 | 2021-03-02 | Life Technologies Corporation | Filter systems for separating microcarriers from cell culture solutions |
| US11840684B2 (en) | 2011-09-29 | 2023-12-12 | Life Technologies Corporation | Filter systems for separating microcarriers from cell culture solutions |
| US12234439B2 (en) | 2011-09-29 | 2025-02-25 | Life Technologies Corporation | Filter systems for separating microcarriers from cell culture solutions |
| US12128367B2 (en) | 2011-09-30 | 2024-10-29 | Life Technologies Corporation | Container with film sparger |
| US10843141B2 (en) | 2011-09-30 | 2020-11-24 | Life Technologies Corporation | Container with film sparger |
| US10350554B2 (en) | 2011-09-30 | 2019-07-16 | Life Technologies Corporation | Container with film Sparger |
| US9643133B2 (en) | 2011-09-30 | 2017-05-09 | Life Technologies Corporation | Container with film sparger |
| KR101222696B1 (ko) * | 2012-06-19 | 2013-01-17 | 조선대학교산학협력단 | 와류를 형성하는 호형 격벽 구조를 가지는 미세조류 배양용 광생물 반응기 |
| US10123940B2 (en) | 2014-06-26 | 2018-11-13 | Advanced Scientific, Inc. | Bag assembly and system for use with a fluid |
| US10463571B2 (en) | 2014-06-26 | 2019-11-05 | Advanced Scientifics, Inc. | Bag assembly and bag system for use with a fluid |
| JP2018515143A (ja) * | 2015-05-19 | 2018-06-14 | 何 忠志 | 藻類養殖用フォトバイオリアクター及び藻類養殖システム |
| KR20180086389A (ko) * | 2015-05-19 | 2018-07-31 | 허종지 | 조류 양식용 광생물반응기 및 조류 양식 시스템 |
| US10954487B2 (en) | 2016-01-21 | 2021-03-23 | Osaka University | Cell culturing method |
| US10589197B2 (en) | 2016-12-01 | 2020-03-17 | Life Technologies Corporation | Microcarrier filter bag assemblies and methods of use |
| US11344827B2 (en) | 2016-12-01 | 2022-05-31 | Life Technologies Corporation | Microcarrier filter bag assemblies and methods of use |
| US11890557B2 (en) | 2016-12-01 | 2024-02-06 | Life Technologies Corporation | Microcarrier filter bag assemblies and methods of use |
| JPWO2018146943A1 (ja) * | 2017-02-10 | 2020-01-23 | キリンホールディングス株式会社 | スパージャー及び培養装置 |
| WO2018146943A1 (ja) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | キリン株式会社 | スパージャー及び培養装置 |
| JP2023137320A (ja) * | 2022-03-18 | 2023-09-29 | 本田技研工業株式会社 | 培養装置及びその製造方法 |
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