Biorreactor desechable y sistema de agitación de un solo uso.

Biorreactor desechable que comprende una bolsa (40) flexible realizada en un material polimérico,

caracterizadoporque comprende, además, un sistema de agitación (1) de un solo uso situado íntegramente en el interior de dichabolsa (40); comprendiendo dicho sistema de agitación (1) un medio de arrastre (10) y al menos un medio deagitación (20) que hace girar dicho medio de arrastre (10) a través de un acoplamiento magnético.

Biorreactor desechable y sistema de agitación de un solo uso La presente invención se refiere a un biorreactor desechable, así como a un sistema de agitación de un solo uso.

Estado de la técnica

Un biorreactor comprende los reactores empleados en las fermentaciones, las reacciones enzimáticas, los cultivos celulares, o también utilizados en el campo de la ingeniería de tejidos, en la fabricación de productos biológicos o químicos, de medicamentos biológicos y de microorganismos. La fabricación de estos productos requiere unas etapas de limpieza, de esterilización y de validación del material, como los biorreactores o los sistemas de agitación, extremadamente rigurosas y estrictas, etapas que aumentan sustancialmente el coste de fabricación de fabricación de estos productos. Los biorreactores, así como los sistemas de agitación, estériles y desechables se han desarrollado como consecuencia para resolver este problema, en particular con el objetivo de minimizar el tiempo de limpieza y de validación y/o de evitar los riesgos de contaminación. Un biorreactor de este tipo se describe en el documento DE 10 2006 022 651 B3.

Sin embargo, los sistemas de agitación de un solo uso actualmente disponibles en el mercado presentan el inconveniente de ser adecuados únicamente para un tipo de biorreactor desechable determinado. El usuario de un biorreactor desechable determinado está, por lo tanto, obligado a adquirir un sistema de agitación de un solo uso del fabricante que comercializa dicho biorreactor desechable determinado normalmente a un precio relativamente alto.

Así pues, existe la necesidad real de proponer un biorreactor desechable que representaría una solución alternativa a los biorreactores existentes, así como un sistema de agitación de uso único que no presenta el mencionado inconveniente.

Objetivos de la invención La invención tiene como principal objetivo proponer un biorreactor desechable de diseño simple, así como un sistema de agitación de un solo uso que resuelve el problema mencionado con anterioridad, es decir que se adapta a cualquier biorreactor desechable.

El biorreactor desechable así como el sistema de agitación de un solo uso de acuerdo con la presente invención deben presentar la ventaja de poder utilizarse a escala industrial y comercial, de manera segura y fiable, y su estructura simple debe permitir fabricar un biorreactor desechable así como un sistema de agitación de un solo uso poco caro.

Resumen de la invención De acuerdo con su primer objeto, la invención se refiere a un biorreactor desechable que comprende una bolsa flexible realizada en un material polimérico. El biorreactor comprende, además, un sistema de agitación de un solo uso situado íntegramente en el interior de dicha bolsa; comprendiendo dicho sistema de agitación un medio de arrastre y al menos un medio de agitación que hace girar dicho medio de arrastre a través de un acoplamiento magnético.

En otras palabras, dicho medio de arrastre y dicho al menos un medio de agitación del sistema de agitación están totalmente dispuestos en el interior de la bolsa flexible realizada en un material polimérico. El material polimérico se selecciona de manera ventajosa del grupo compuesto por el polietileno, el polipropileno, las poliamidas, el poliéter éter cetona (PEEK) , el copolímero de etileno y de alcohol vinílico (EVOH) y cualquier plástico que comprende un revestimiento de superficie de doble capa, comprendiendo dicha doble capa una capa primaria interna de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) , o de alcohol polivinílico (PVA) , y una capa bioactiva externa de carboximetilcelulosa situada sobre dicha capa interna. El revestimiento de doble capa constituye una barrera entre el plástico que constituye la bolsa y el medio que hay que mezclar en la bolsa (de manera ventajosa un medio de cultivo celular) e impide la fijación de las proteínas (de manera ventajosa de las células) en el plástico. La naturaleza de este revestimiento de doble capa, así como su uso, se describen de manera más particular en la patente FR 2 862 979 B1.

De manera general, se entiende por el término « desechable » que el biorreactor es estéril antes de su uso y que este se desecha tras su uso. La expresión « de un solo uso » se debe entender que indica que el sistema de agitación es estéril antes de su uso y que este se puede emplear varias veces antes de tirarlo, siempre y cuando las reacciones en las cuales interviene para mezclar el medio se desarrollen en idénticas condiciones (mismos reactivos, misma cantidad de reactivos, mismo disolvente...) .

De acuerdo con un modo ventajoso de realización de la invención, el sistema de agitación comprende, además, un medio de accionamiento del medio de arrastre compuesto por una entrada de fluido o de electricidad (cargas

eléctricas) .

De acuerdo con una variante especialmente ventajosa de la invención, el fluido es un gas seleccionado del grupo compuesto por el aire, el nitrógeno, el dióxido de carbono, el argón, el dioxígeno, y una mezcla cualquiera de estos. Se prefiere el empleo del dióxido de carbono, del dioxígeno, del nitrógeno o del aire en calidad de fluido. En efecto, cada uno de estos gases también se puede utilizar para airear el medio que hay que mezclar dentro del biorreactor por medio de un aireador y, por consiguiente, utilizarse como elemento de nutrición para los microorganismos en crecimiento.

De acuerdo con un modo especialmente ventajoso de realización de la invención, el biorreactor desechable comprende, además, al menos una tubería que atraviesa la pared de la bolsa. De manera ventajosa, dicha al menos una tubería está unida o se conecta con el sistema de agitación al nivel del medio de arrastre. De manera especialmente preferente, dicha al menos una tubería constituye dicho medio de accionamiento del medio de arrastre.

De acuerdo con un modo ventajoso de realización de la invención, dicho al menos un medio de agitación comprende un eje de rotación, presentando dicho eje de rotación al menos una superficie metálica a la que puede atraer una superficie imantada, de preferencia un imán, y/o presentando dicho eje de rotación al menos una superficie imantada, de preferencia al menos un imán. De manera ventajosa, el eje de rotación comprende o bien una superficie metálica o una superficie imantada sustancialmente por toda su superficie, o bien una alternancia de superficies metálicas y de superficies imantadas.

De acuerdo con otro modo ventajoso de realización de la invención, dicho al menos un medio de agitación comprende al menos una hélice que presenta un cubo y al menos una pala, y de preferencia dos hélices. De manera ventajosa, dicha al menos una hélice comprende varias palas de diferentes formas posibles. En el caso en el que dicho al menos un medio de agitación presenta varias hélices, cada una de las hélices puede comprender un número diferente de palas, eventualmente de formas diferentes.

De acuerdo con otro modo ventajoso de realización de la invención, dicho medio de arrastre es una turbina que comprende unas aletas que son parte integrante de un eje hueco, estando situado dicho eje de rotación de dicho al menos un medio de agitación dentro de dicho hueco del eje y presentando la pared interna de dicho eje hueco:

-al menos una superficie metálica atraída por dicha superficie imantada del eje de rotación de dicho al menos un medio de agitación; y/o -al menos una superficie imantada, de preferencia al menos un imán, que atrae a dicha al menos una superficie metálica o imantada del eje de rotación de dicho al menos un medio de agitación.

De este modo, la pared interna del eje hueco está provista de manera ventajosa o bien de una o de varias superficie (s) imantadas (s) que cooperan con una o varias superficie (s) metálica (s) o imantada (s) del eje de rotación,

o bien de una o de varias superficie (s) metálica (s) que cooperan con uno o varias superficie (s) imantada (s) del eje de rotación. De manera especialmente ventajosa, cuando el eje de rotación comprende una superficie metálica sustancialmente por toda su superficie, la pared interna del eje hueco presenta al menos una superficie imantada que coopera con esta superficie metálica del eje de rotación; o bien cuando el eje de rotación comprende una superficie imantada de polo A sustancialmente por toda su superficie, la pared interna del eje hueco presenta al menos una superficie metálica o al menos una superficie imantada de polo opuesto al polo A para cooperar con la superficie imantada del eje de rotación de tal modo que transmita el movimiento de rotación cuando el medio de arrastre comienza a girar.

De preferencia, dicha al menos... [Seguir leyendo]

1. Biorreactor desechable que comprende una bolsa (40) flexible realizada en un material polimérico, caracterizado porque comprende, además, un sistema de agitación (1) de un solo uso situado íntegramente en el interior de dicha bolsa (40) ; comprendiendo dicho sistema de agitación (1) un medio de arrastre (10) y al menos un medio de agitación (20) que hace girar dicho medio de arrastre (10) a través de un acoplamiento magnético.

2. Biorreactor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de agitación (1) comprende,

además, un medio de accionamiento (30) del medio de arrastre (10) compuesto por una entrada de fluido o de 10 electricidad (cargas eléctricas) .

3. Biorreactor de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el fluido es un gas seleccionado del grupo compuesto por el aire, el nitrógeno, el dióxido de carbono, el argón, el dioxígeno, y una mezcla cualquiera de estos.

4. Biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho al menos un medio de agitación (20) comprende un eje de rotación (21) , presentando dicho eje de rotación (21) al menos una superficie metálica a la que puede atraer una superficie imantada, de preferencia un imán, y/o presentando dicho eje de rotación al menos una superficie imantada (22) , de preferencia al menos un imán (22) .

5. Biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicho al menos un medio de agitación (20) comprende al menos una hélice (20a, 20b) que presenta un cubo (24) y al menos una pala (23) , y de preferencia dos hélices (20a, 20b) .

6. Biorreactor de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque dicho medio de arrastre (10) es una turbina (10) que comprende unas aletas (11) que son parte integrante de un eje (12) hueco, estando situado dicho eje de rotación (21) de dicho al menos un medio de agitación (20) dentro de dicho hueco (13) del eje y presentando la pared interna de dicho eje (12) hueco:

-al menos una superficie metálica atraída por dicha superficie imantada del eje de rotación de dicho al

menos un medio de agitación; y/o -al menos una superficie imantada (14) , de preferencia al menos un imán (14) , que atrae a dicha al menos una superficie metálica o imantada (22) del eje de rotación (21) de dicho al menos un medio de agitación (20) .

7. Biorreactor de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la turbina (10) comprende además un cuerpo fijo (15) con una forma sustancialmente de cilindro cerrado (15) , formando dicho cuerpo fijo (15) una cámara dentro de la cual se pueden desplazar las aletas (11) .

8. Biorreactor de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque al menos una de dichas aletas (11) está

provista de al menos un imán (16) que coopera con al menos un contra-imán (25) ubicado en la superficie inferior (24i) de dicho al menos un medio de agitación (20) para impedir el rozamiento entre el medio de arrastre (10) y dicho al menos un medio de agitación (20) , correspondiendo dicha superficie inferior (24i) a la superficie de dicho al menos un medio de agitación (20) opuesta a la superficie (24s) de la que sobresale dicha al menos una pala (23) de dicho al menos un medio de agitación (20) .

9. Biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque dicha entrada de fluido también se utiliza como aireador (31) del medio que hay que mezclar dentro de la bolsa (40) .

10. Biorreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la altura de dicho 50 sistema de agitación (1) de un solo uso dentro de la bolsa (40) es variable y se puede modificar durante la agitación.

61r