CA2219643A1 - Bioreacteur - Google Patents

Bioreacteur

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Abstract

L'invention concerne un bioréacteur pour le traitement d'un fluide par des cellules. Ledit bioréacteur comporte un élément définissant une chambre dans laquelle sont situées des cellules pour le traitement du fluide, une membrane perméable aux liquides séparant ladite chambre d'un premier canal dans lequel s'écoule le fluide à traiter et une membrane perméable aux gaz séparant ladite chambre d'un second canal dans lequel s'écoule un gaz contenant de l'oxygène. La chambre contient deux couches de cellules séparées entre elles par une couche perméable.

Claims (25)

1. Bioréacteur pour un traitement par cellules d'un milieu, ledit bioréacteur comportant :
(a) un premier canal (11) pour l'écoulement dudit milieu à traiter ;
(b) un second canal (24) pour l'écoulement d'un gaz contenant de l'oxygène ;
(c) un élément définissant une chambre (20) contenant au moins deux couches de cellules pour traiter le milieu, lesdites couches étant séparées l'une de l'autre par une couche de collagène ;
(d) une membrane perméable au gaz (24) séparant ladite chambre du second canal dans lequel s'écoule le gaz contenant de l'oxygène, et (e) un film séparant ladite chambre (20) dudit premier canal (11), ledit film étant constitué de deux membranes perméables aux liquides contiguës, une première membrane (13B) présentant des pores ou des ouvertures de diamètre supérieur à 3 µm ou d'environ 3 µm, tandis que la deuxième membrane (13A) présente des pores ou des ouvertures de diamètre inférieur à 3 µm.
2. Bioréacteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit film est constitué de deux membranes perméables aux liquides contiguës, une première membrane (13B) présentant des pores ou des ouvertures de diamètre supérieur à 3 µm ou d'environ 3 µm, tandis que la deuxième membrane présente des pores ou des ouvertures de diamètre inférieur à 0,5 µm.
3. Bioréacteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit film est constitué de deux ~

membranes perméables aux liquides contiguës, une première membrane présentant des pores ou des ouvertures de diamètre supérieur à 3 µm, tandis que la deuxième membrane présente des pores ou des ouvertures de diamètre inférieur à 0,3 µm.
4. Bioréacteur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la membrane présentant des pores ou des ouvertures de diamètre supérieur à 3 µm ou d'environ 3 µm est tournée vers la chambre, tandis que la deuxième membrane présentant des pores ou des ouvertures de diamètre inférieur à 3 µm est tournée vers le premier canal.
5. Bioréacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les membranes perméables aux liquides sont des membranes présentant des caractéristiques hydrophobes ou une combinaison de caractéristiques hydrophobes et hydrophiles.
6. Bioréacteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la chambre est dotée d'une sortie de manière à extraire le milieu passant à travers les membranes perméables aux liquides en provenance du canal dans lequel s'écoule le milieu à traiter.
7. Bioréacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une couche de cellules contient au moins une cellule ou des cellules non présentes dans l'autre couche de cellules, ou en ce qu'une couche de cellules contient une quantité plus élevée d'une ou de plusieurs cellules spécifiques que l'autre couche.
8. Bioréacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre comporte une entrée et une sortie de manière à
permettre un écoulement du milieu cellulaire.
9. Bioréacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs unités empilées constituées chacune d'un cadre doté de deux couches, de manière à définir entre elles un canal au passage pour l'écoulement d'un milieu liquide ou d'un gaz, une desdites couches comportant des membranes perméables aux liquides ou une membrane perméable aux gaz.
10. Bioréacteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le cadre présente des bords définissant entre eux une cavité ou un passage, une face de ladite cavité ou passage étant constituée d'une des couches, ladite cavité ou passage contenant les cellules pour le traitement.
11. Bioréacteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'unité comporte un cadre ouvert définissant une cavité ou passage destinée à contenir les cellules pour le traitement, plusieurs membranes perméables aux liquides couvrant ledit cadre ou formant le fond du cadre, une membrane perméable aux gaz formant le fond du cadre ou recouvrant ledit cadre, une feuille ou couche présentant au moins un canal pour l'écoulement d'un liquide contigu à une feuille ou couche perméable aux liquides, avec au moins un canal pour l'écoulement d'un gaz, contigu à la membrane perméable aux gaz.
12. Bioréacteur selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une feuille ou couche est dotée sur une de ses faces d'un canal ou de canaux pour l'écoulement de liquides, contigus à une membrane perméable aux liquides, et sur sa face opposée est dotée d'un canal ou de canaux pour l'écoulement d'un gaz, contigus à une membrane perméable aux gaz.
13. Bioréacteur selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que ladite feuille ou couche est gravée de manière à définir des canaux gravés sur une de ses faces.
14. Bioréacteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le cadre est doté d'une couche de fond qui n'est pas perméable et une couche supérieure qui est perméable aux liquides, lesdites couches couvrant des faces du cadre de manière à définir entre lesdites couches un canal pour l'écoulement d'un liquide, et en ce que la cadre est doté d'au moins une entrée et d'au moins une sortie formant à travers le cadre des passages vers le canal d'écoulement d'un liquide.
15. Bioréacteur selon la revendication 10, caractérise en ce que le cadre comporte des bords à
canaux gravés, lesdits bords étant reliés l'un à l'autre au moyen d'un bord non gravé présentant une épaisseur moindre que les bords gravés; une couche constituée de préférence d'une membrane perméable s'étendant entre les bords gravés et recouvrant au moins partiellement les bords non gravés, de manière à définir une cavité ou espace ouvert sur la face de ladite couche tournée vers la face recouvrant les bords non gravés.
16. Bioréacteur selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il est doté de moyens s'étendant à
travers ou dans la cavité ou l'espace ouvert, et qui sont perméables aux gaz de manière à assurer une oxygénation de la cavité ou espace ouvert.
17. Bioréacteur selon l'une des revendications 1 a 16, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs unités qui sont empilées, chaque unité comportant un cadre définissant une cavité ou un milieu contenant les cellules pour le traitement, une membrane perméable aux liquides, un écarteur doté sur ses deux faces de canaux gravés et une membrane perméable aux gaz.
18. Bioréacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, dans lequel les cellules de chacune des couches de cellules séparées l'une de l'autre sont incorporée dans une matrice contenant du collagène ou sont ~~~ entre deux couches collagène.
19. Système comportant un bioréacteur selon l'une quelconque des revendications 1 a 18, ledit bioréacteur présentant une entrée pour introduire le milieu a traiter dans le canal a liquide, une sortie pour le milieu s'écoulant hors dudit canal a liquide, une entrée d'écoulement de gaz dans le bioréacteur, une sortie pour le gaz quittant le réacteur et une sortie pour collecter le liquide s'écoulant hors de la chambre, le système étant en outre doté de moyens de filtration du liquide s'écoulant hors de la chambre.
20. Système selon la revendication 19, caractérisé
en ce qu'il comporte des moyens d'ultrafiltration du liquide s'écoulant hors de la chambre ou est associé à
de tels moyens.
21. Système selon la revendication 18 ou 20, dans lequel le bioréacteur est associé à un dispositif d'immuno-isolation.
22. Système selon la revendication 21, dans lequel le dispositif d'immuno-isolation comporte des membranes perméables pour séparer l'écoulement du sang dans le dispositif et l'écoulement du milieu à traiter dans le bioréacteur et s'écoulant hors du bioréacteur.
23. Procédé de culture de cellules, caractérisé par la fait qu'on utilise un bioréacteur selon l'une quelconque des revendicatons 1 à 18.
24. Support hépatique comportant un bioréacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, de préférence un système selon l'une quelconque des revendications 12 à 23.
25. Procédé de différentiation de cellules, caractérisé
par le fait qu'on utilise un biocréacteur selon l'une quelconque des revendication 1 à 18.
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