背景技術:
1、切向流過濾(也稱為交叉流過濾或tff)系統(tǒng)廣泛用于分離懸浮在液相中的顆粒,并且具有重要的生物處理應用。切向流系統(tǒng)的特征在于流體補料流過過濾器的表面,從而導致補料分離成兩種組分:已經穿過過濾器的滲透物組分和沒有通過過濾器的滲余物組分。與死端系統(tǒng)相比,tff系統(tǒng)更不易結垢。通過使流體補料穿過過濾元件的方向交替、通過將滲透物回洗通過過濾器和/或通過周期性洗滌,可進一步減少tff系統(tǒng)的結垢。
2、盡管tff系統(tǒng)具有優(yōu)點,但它們仍存在導致昂貴的產物損失的缺點。因此,需要產生減少感興趣產物損失的tff系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)思路
1、本公開提供了一種用于在切向流過濾(tff)期間增強感興趣產物的回收的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:(1)補料儲器;(2)tff單元,該tff單元包括與待過濾的流體流體接觸的泵以及用于將液體補料分離成滲透物和滲余物的至少一個過濾元件;和(3)第二泵,該第二泵與來自第一過濾元件的滲透物流體接觸。
2、在一個方面,該系統(tǒng)還包括第二過濾元件,該第二過濾元件與來自第一過濾元件的滲余物和滲透物直接接觸。在另一個方面,過濾元件串聯(lián)堆疊。在另一個方面,過濾元件中的一個或多個過濾元件包括中空纖維或盒。在另一個方面,中空纖維的孔徑介于0.2μm-0.65μm之間。
3、在另一個方面,泵中的一個或多個泵是蠕動泵、隔膜泵或磁懸浮泵。
4、在另一個方面,該系統(tǒng)被構造為以再循環(huán)模式操作。
5、在另一個方面,補料儲器是灌流生物反應器。在另一個方面,灌流生物反應器的大小超過1000升。在另一個方面,生物反應器的大小為5000升或6000升。在另一個方面,該系統(tǒng)被構造用于感興趣產物的大規(guī)模處理。
6、本公開還提供了一種在tff期間使感興趣產物在滲透物流中的保留最小化的方法,該方法包括使含有感興趣產物的液體補料穿過本文所述的系統(tǒng)。在另一個方面,液體補料包含細胞和感興趣的目標產物。在另一個方面,感興趣產物是抗體或其抗原結合片段。在另一個方面,感興趣產物在滲透物中被回收。在另一個方面,液體補料以使細胞剪切最小化的速率穿過系統(tǒng)。在另一個方面,液體補料以1.8ml/腔/分鐘-8ml/腔/分鐘的速率穿過系統(tǒng)。在另一個方面,滲余物入口與滲透物之間的壓力差與過濾后的系統(tǒng)壓力一致。
7、本公開還提供了一種在tff期間使感興趣產物在滲透物流中的保留最小化的方法,該方法包括使液體補料以比常規(guī)tff流速慢至少三分之一的流速穿過本文所述的系統(tǒng)。在另一個方面,流速提供約1800s-1的剪切速率。
8、在另一個方面,該方法還包括對該系統(tǒng)進行空氣注射(sparging)。在另一個方面,空氣包含約10%-80%溶解氧。在另一個方面,液體補料在與過濾元件接觸之前用空氣注射。在另一個方面,注射以在整個tff系統(tǒng)中維持大于10%溶解氧所必需的速率進行。在一些方面,注射包括引入氣泡直徑為約1μm至約10μm的氧氣。在一些方面,注射包括引入氣泡直徑為約1μm或約10μm的氧氣。在另一個方面,液體補料包含細胞和感興趣的目標產物。在另一個方面,注射使細胞的乳酸產量最小化。在另一個方面,感興趣產物是抗體或其抗原結合片段。在另一個方面,該方法還包括回收滲透物中的感興趣產物。在一些方面,與沒有注射的細胞相比,注射增加了細胞的單位生產率。在一些方面,與沒有注射的細胞相比,注射將細胞的單位生產率增加至大于約0.0034gml-1天-1。在一些方面,注射將細胞的單位生產率從至少0.0034gml-1天-1增加至約0.0044gml-1天-1。在另一個方面,滲余物入口與滲透物之間的壓力差與過濾后的系統(tǒng)壓力一致。
1.一種用于在切向流過濾(tff)期間增強感興趣產物的回收的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:(1)補料儲器;(2)tff單元,所述tff單元包括與待過濾的流體流體接觸的泵以及用于將液體補料分離成滲透物和滲余物的至少一個過濾元件;和(3)第二泵,所述第二泵與來自第一過濾元件的滲透物流體接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)還包括第二過濾元件,所述第二過濾元件與來自所述第一過濾元件的滲余物和滲透物直接接觸。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng),其中所述過濾元件中的一個或多個過濾元件包括中空纖維或盒。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng),其中所述過濾元件串聯(lián)堆疊。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的系統(tǒng),其中所述中空纖維的孔徑為0.2μm-0.65μm。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的系統(tǒng),其中所述泵中的一個或多個泵是蠕動泵、隔膜泵或磁懸浮泵。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的系統(tǒng),其中所述系統(tǒng)被構造為以再循環(huán)模式操作。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的系統(tǒng),其中所述補料儲器是灌流生物反應器。
9.根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的系統(tǒng),其中所述灌流生物反應器的大小超過1000升。
10.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng),其中所述生物反應器具有5000升或6000升的體積。
11.根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的系統(tǒng),其中所述系統(tǒng)被構造用于感興趣產物的大規(guī)模處理。
12.一種在tff期間使感興趣產物在滲透物流中的保留最小化的方法,所述方法包括使含有所述感興趣產物的液體補料穿過根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的系統(tǒng)。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法,其中所述液體補料包含細胞和感興趣的目標產物。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的方法,其中所述感興趣產物是抗體或其抗原結合片段。
15.根據(jù)權利要求12至14中任一項所述的方法,所述方法還包括回收所述滲透物中的所述感興趣產物。
16.根據(jù)權利要求12至15中任一項所述的方法,其中所述液體補料以使細胞剪切最小化的速率穿過所述系統(tǒng)。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法,其中所述流速為1.8ml/腔/分鐘-8ml/腔/分鐘。
18.根據(jù)權利要求12至17中任一項所述的方法,其中滲余物入口與滲透物之間的壓力差與過濾后的系統(tǒng)壓力一致。
19.一種在tff期間使感興趣產物在滲透物流中的保留最小化的方法,所述方法包括使液體補料以比常規(guī)tff流速慢至少三分之一的流速穿過根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的系統(tǒng)。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法,其中所述流速對應于約1800s-1的剪切速率。
21.根據(jù)權利要求19或20所述的方法,所述方法還包括對所述系統(tǒng)進行空氣注射。
22.根據(jù)權利要求21所述的方法,其中所述空氣包含約10%-80%溶解氧。
23.根據(jù)權利要求19至22中任一項所述的方法,其中所述液體補料在與所述過濾元件接觸之前用空氣注射。
24.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的方法,其中注射以在整個tff系統(tǒng)中維持超過10%溶解氧所必需的速率進行。
25.根據(jù)權利要求21至24中任一項所述的方法,其中所述注射包括引入氣泡直徑為約1μm至約10μm的氧氣。
26.根據(jù)權利要求21至25中任一項所述的方法,其中所述注射包括引入氣泡直徑為約1μm或約10μm的氧氣。
27.根據(jù)權利要求19至26中任一項所述的方法,其中所述液體補料包含細胞和感興趣的目標產物。
28.根據(jù)權利要求21至25中任一項所述的方法,其中所述注射使所述細胞的乳酸產量最小化。
29.根據(jù)權利要求19至26中任一項所述的方法,其中所述感興趣產物是抗體或其抗原結合片段。
30.根據(jù)權利要求21至29中任一項所述的方法,其中與沒有注射的細胞相比,所述注射增加了所述細胞的單位生產率。
31.根據(jù)權利要求21至30中任一項所述的方法,其中與沒有注射的細胞相比,所述注射將所述細胞的單位生產率增加至大于約0.0034gml-1天-1。
32.根據(jù)權利要求21至31中任一項所述的方法,其中所述注射將所述細胞的單位生產率從至少0.0034gml-1天-1增加至約0.0044gml-1天-1。
33.根據(jù)權利要求19至32中任一項所述的方法,所述方法還包括回收所述滲透物中的所述感興趣產物。
34.根據(jù)權利要求19至33中任一項所述的方法,其中所述過濾元件之前的系統(tǒng)壓力與過濾后的系統(tǒng)壓力一致。