对于生物反应提供和使用电磁场的设备、试剂盒及方法与流程

对于生物反应提供和使用电磁场的设备、试剂盒及方法
1.本技术涉及的发明是向生物反应混合物形式的材料施加一个或多个电磁场，如一系列脉冲电磁场(pemf)(其也能称为电磁学数字序列(digital sequences of electromagnetism))，以实现相对于其的改善，如其产量提高和/或材料条件变化加速和/或质量提高。
2.可能受影响的条件变化、提高和/或加速在生物反应混合物的生物反应中尤其相关，其示例是生物系统如发酵和细胞培养生物系统的代谢生产力。
3.为了施加一个或多个电磁场以在数升生物反应混合物的相对大的规模上有效，优选能够确保一个或多个电磁场以可靠和可重复的工具施用，从而确保基本一致实现有益效果且所有生物反应混合物暴露于发射程度类似的电磁场。还需要以可重复和可靠的工具实现效果和增强且工艺优选可由非技术人员控制，从而使设备和方法用于相对大规模生产环境的可能性最大，而不是像许多生物反应技术时通常仅基于实验室的工艺。
4.已知在容器内提供反应混合物且有已知系统用于向生物反应混合物施加电磁场时，这些已知系统最常包括位于容器内顶部和/或底部的一个或多个线圈，发现此形式的设备能力存在问题，所述能力是能够提供容器内的统一生物反应混合物处理以及在商业可接受的时间规模内实现生物反应混合物条件的所需变化。申请人在其共同未决申请wo2019/234442中公开了设备的另一形式，该申请内容通过引用纳入本文。
5.因此，本发明目的是提供上述问题的解决方案并提供设备和方法，其是可靠的且允许相对统一处理生物反应混合物以使得生物反应混合物的质量、产量和/或变化速度相较于常规设备和方法改善。另一目的是允许其以可靠和统一的工具以及适合商业实施批量生产的规模实现。
6.另一目的是提供非侵入生物反应混合物的设备和方法。
7.本发明另一目的是提供允许向生物反应混合物有效施加一个或多个电磁场的设备和方法，采用的工具相对简单且可靠地可重复，优选能与在其中盛放材料的生物反应器容器形式的容器联用。
8.在本发明的第一方面，提供改善生物反应产量和/或加速和/或质量的设备，所述设备包含：由多个壁和基底形成的容器，所述多个壁包含至少一个侧壁，所述多个壁和所述基底形成盛放生物反应混合物的内部空间，引起所述生物反应混合物移动的工具，以及一个或多个模块，所述模块包含壳体和位于所述壳体内的发射器，所述发射器能够发射一个或多个电磁场，其中一个或多个模块靠近(proximal to)至少一部分所述壁，其由所述一个或多个电磁场基本可穿透的材料构成，和/或其中一个或多个模块位于所述内部空间。
9.在一个实施方案中，所述一个或多个模块置于所述内部空间中的所述生物反应混合物中。在一个实施方案中，所述壳体包含由塑料或玻璃材料构成的不透液覆盖物。
10.在一个实施方案中，所述多个壁包括容器的盖。
11.在一个实施方案中，所述盖包括由所述一个或多个电磁场基本可穿透的材料构成的部分且所述一个或多个模块位于其附近(proximal to)。
12.在一个实施方案中，由所述一个或多个电磁场基本可穿透的材料构成所述至少一
个部分由非金属材料构成，如塑料或玻璃。
13.在一个实施方案中，引起移动的所述工具是电和/或机械移动工具。在一个实施方案中，移动工具采用以下中的任一者或其任意组合的形式：容器内部空间中的搅拌器；容器内部空间之外的搅拌器；将振动传递给容器和/或生物反应混合物的工具；波产生器；到内部空间的材料输入流和/或来自所述内部空间的材料输出流。
14.在一个实施方案中，所述搅拌器包括所述一个或多个模块，所述一个或多个模块附于所述搅拌器，或所述一个或多个模块与所述搅拌器整合(integral with)。
15.在一个实施方案中，所述内部空间中的搅拌器是搅拌棒、螺桨、叶轮和/或气体鼓泡器。
16.在一个实施方案中，所述引起移动的工具包括生物反应混合物的一个或多个组分。
17.在一个实施方案中，所述引起移动的工具使得所述生物反应混合物移动，从而使基本全部所述生物反应混合物定期暴露于发射自所述一个或多个模块的所述一个或多个电磁场，和/或使细胞保留于所述生物反应混合物，基本悬于所述生物反应混合物中。这确保即使发射的电磁场不扩展到全部生物反应混合物，生物反应混合物会移动通过电磁场发射区并因而使所有生物反应混合物随着时间暴露于电磁场。
18.在一个实施方案中，所述设备包括框架，容器由柔性、有弹性的、塑料材料制成的袋形成且由框架支撑。通常，在此实施方案中，所述一个或多个模块附于框架和/或板材。
19.在一个实施方案中，所述由发射器发射的电磁场是系列脉冲电磁场(pemfs)。
20.在一个实施方案中，所述设备还包括控制所述一个或多个电磁场的形式的控制工具，所述电磁场发射自一个或多个模块。
21.在一个实施方案中，所述一个或多个电磁场以一定频率发射，从而引起生物反应混合物所含有的水的分子偶极旋转。
22.在一个实施方案中，所述控制工具控制一个或多个电磁场以2.4ghz-2.5ghz范围的一个或多个频率发射。
23.在一个实施方案中，在所述一个或多个电磁场发射时间段中，所述电磁场以多个不同频率在随机顺序中发射。
24.在一个实施方案中，当有2个或更多模块时，从其发射的所述一个或多个电磁场以同步方式发射。
25.通常，控制工具整合到(integral to)模块、容器或框架。
26.在一个实施方案中，所述设备包括支架且所述一个或多个模块位于所述支架上，所述支架可与容器定位。
27.在一个实施方案中，所述一个或多个模块包括可充电电源。
28.在一个实施方案中，所述发射器提供电磁场的无线短途通信。
29.在一个实施方案中，当一个或多个模块置于内部空间和其中盛放的生物混合物内时，所述一个或多个模块还包括至少一个浮力部分，当生物混合物包括液体时，使一个或多个模块保持在生物混合物中的一定深度。
30.在一个实施方案中，所述设备包括一个或多个定位器，用于在一个或多个壁或者容器内或附近定位一个或多个模块。通常，一个或多个定位器包括钩、钩环扣、贴片、螺纹定
位器、磁铁或其任意组合。
31.在一个实施方案中，当有2个或更多模块时，至少一个模块具有选定形式的浮力部分，当生物反应混合物是液体时，使其保持在与生物反应混合物内另一个或多个模块不同的生物反应混合物的深度。
32.在一个实施方案中，给模块组内2个或更多模块中的每一个提供选定形式的浮力部分，当生物反应混合物包括液体时，使所述模块保持在生物反应混合物中各不相同深度。
33.在一个实施方案中，所述容器包括一个或多个空心细长构件，其从至少一个壁、基底和/或盖延伸，从而一个或多个细长构件不与内部空间流体连通，其中至少一个或多个空心细长构件包括由电磁场可穿透的材料构成的至少一个部分。
34.在一个实施方案中，所述一个或多个模块是2个或更多模块，且所述2个或更多模块中的每一个位于另一模块节点。
35.在一个实施方案中，所述相邻模块以发射电磁场频率波长一半的距离间隔排列。在一个实施方案中，所述模块位于阵列中，从而阵列相邻模块之间有5-10cm范围内的间隔。
36.在一个示例中，2.45ghz频率的电磁场波长是约12.2cm，因而模块以6.1cm间隔放置。波长通道在模块位置交叉且避免模块之间的干扰，因而当模块位于模块阵列中时，能使用这些间隔。
37.因此，提供设备用于向生物反应混合物施加一段时间的一个或多个电磁场，使用至少一个容器，其中放置所述生物反应混合物，和至少一个发射器以从中发射所述电磁场的一个或多个并进入容器内部空间的一个或多个区且进入及通过所述一个或多个区，生物反应混合物通过移动工具移动，从而确保几乎所有生物反应混合物基本统一暴露于一个或多个区中的电磁场。
38.通常，提供发射器作为模块的部分，一个或多个模块在所述电磁场的发射期间能至少部分位于所述生物反应混合物中和/或靠近所述容器的一个或多个壁，所述模块控制成在所述时间段内，以一定频率或一定频率范围连续或以脉冲形式发射所述电磁场。
39.通常，在所述时间段内，以多个不同频率以随机顺序发射电磁场。在一个实施方案中，所述频率范围是2.4-2.5ghz。在一个实施方案中，所述特定频率是2402mhz,2426mhz和2480mhz。
40.在一个实施方案中，所述壳体包括定位工具以允许模块位于所述容器中一个或多个壁上的选定位置或附近，或者可提供模块与所述容器的整合或在其中的凹处或孔穴内。
41.在一个实施方案中，所述一个或多个模块与至少部分容器一起提供作为试剂盒，一旦使用试剂盒，则一个或多个模块是再充电的，若需要，是重复使用的。或者，一个或多个模块可回收利用，如返回给供应商，供应商随后给其充电并使得模块可后续用于先前用户或另一用户。因此，一个或多个模块的最终用户对于所述一个或多个模块的供应商而言可能不同。
42.在一个实施方案中，提供用于所述多个模块的支架，允许所述模块位于容器中并保持在预定间隔的阵列中。
43.通常提供电源以允许组件拥有充足电力，从而运转至少预定时间段且提供开关工具以允许模块选择性运转。
44.在一个实施方案中，所述电源是模块内提供的可充电电源，以无线或经位于模块
上的插口提供与充电设施的连接，且最通常是当模块未使用时。
45.在一个实施方案中，所述一个或多个电磁场的特定频率范围是工业、科学和医疗(ism)短程无线电频段。
46.在一个实施方案中，所述发射器能够产生电磁场，多至15米距离。
47.在一个实施方案中，所述控制工具允许发射电磁场的频率和数字顺序对应所述生物反应混合物内水分子的介电性质和/或其它性质。
48.在一个实施方案中，所述一个或多个电磁场的发射是2.4-2.5ghz范围的一毫秒脉冲，10-20hz低脉冲频率，从而工作周期范围通常是1-2％。
49.在一个实施方案中，所述设备包括营养物的定位工具，所述营养物需要涉及容器内部空间生物反应混合物使用或加入其中。
50.通常，一个或多个模块定位并控制成产生基本一致强度的电磁场发射，进入所述生物反应混合物。
51.在一个实施方案中，选择所述模块数目、其阵列配置和/或从中发射的电磁场强度，适合模块和/或位于容器内的生物反应混合物在特定使用时间的特定用途。
52.在另一个实施方案中，所述容器壁上模块的定位根据容器内部空间中生物反应混合物和/或营养物位置选择，从而例如允许模块位置极接近营养物和/或生物反应混合物，这是通过使其在壁外部表面的位置与营养物或生物反应混合物的位置相对。
53.在一个实施方案中，所述阵列从容器基底向上延伸至填充水平，在该水平生物反应混合物能存在于容器内部空间。
54.在一个实施方案中，所述阵列沿着单一轴如列或行延伸，或提供成沿着多个轴延伸。
55.通常，模块根据一个或多个电磁场频率的特定频率预先设置，发射所述频率且通常也有预定脉冲频率。
56.在一个实施方案中，所述模块作为密封单元提供，并且与壳体中的内部组件可及(access to)，仅提供所述内部组件以允许连接模块电源的充电连接。在另一个实施方案中，不提供充电连接且电源充电是无线进行的。
57.在一个实施方案中，所述模块运转控制参数的变化由模块提供的无线接收器接收。
58.在一个实施方案中，所述各模块有独特的标识码。
59.在一个实施方案中，所述模块使用无法进行，直至向模块供应者付款，所述付款可由客户进行且随后允许模块能够使用，通常用于一些打开/关闭功能或持续特定时间段。
60.在一个实施方案中，所述模块控制工具控制一个或多个发射电磁场信号的频率和数字顺序，从而其对应此时容器内所保持生物反应混合物的介电性质和/或其它性质和/或与之相关。
61.在一个实施方案中，所述控制工具以壳体中提供的集成电路形式提供，并且其包括发射器以允许其中的电磁场发射。
62.在一个实施方案中，所述设备包括充电和/或控制单元，当不使用时，期于所述一个或多个模块以电和/或数据连接提供，从而允许激活和/或充电。在一个实施方案中，所述模块用户能够选择性激活模块，其通过远程支付方案拥有，且当支付时，控制单元根据支付
水平将一个、一些或全部模块的条件，改变成为能够从中发射电磁场的活性模式。
63.通常，模块在阵列中的选择性定位连同搅拌工具，允许在预定时间段中基本一致暴露于从模块传送的电磁场，此时相应选择生物反应混合物类型、容器尺寸、生物反应混合物的量和模块阵列配置。
64.通常，当阵列中提供多个模块时，模块组合用作统一电磁场信号发射工具。在一个实施方案中，所述控制工具允许脉冲电磁场(pemfs)的同步和连续发射。
65.在一个实施方案中，所述一个或多个电磁场信号发射自模块阵列，用于加工容器内部空间保持的所有或部分生物反应混合物。
66.在一个实施方案中，所述电磁场发射持续预定时间段，其根据特定生物反应混合物和/或生物反应混合物的量确定。
67.在一个实施方案中，所述一个或多个电磁场的应用持续时间范围是30分钟-2小时，若需要，其能与另一功能同时进行，如生物反应混合物的冷冻。还应理解，脉冲电磁场的应用持续时间取决于所加工的生物反应混合物和/或所需最终产品的类型和/或量。
68.当电磁场是脉冲的时，脉冲之间提供休止期可确保生物反应混合物微生物不被电磁能压垮(overwhelmed)，而是受到促进增加代谢过程和提高生长速率。发现这能引起代谢物表达增加和更有效的营养物转换，从而提高产量和/或减少实现所需结果需要的生产时间。此外，脉冲之间的休止期能允许生物反应混合物中产生的活性放松并促进生物反应混合物的均匀性，因为混合物中的团簇分裂开且自然形成生物反应混合物的热力学有利开放式结构。
69.在一个实施方案中，使用本发明的设备提供以下中的任一者或其任意组合的生产的生产率增加：生物燃料、遗传修饰的细胞和生物体培养物、胰岛素、单克隆抗体、生长激素、干扰素、白介素、血因子viia、血因子viii、血因子ix、红细胞生成素、促性腺激素、胰高血糖素、疫苗抗原序列、哺乳动物细胞培养物。
70.通常，生物反应混合物中的微生物是电磁系统并响应电磁变化。在一个实施方案中，为了检测电磁场的产生，电磁场能在设备附近使用。
71.在一个实施方案中，所述电磁场的使用受到控制，从而用于需氧条件，在一个实施方案中，提供含氧环境下向生物反应混合物施加电磁场。尽管不是唯一用途，预期在需氧条件下使用设备和方法具有特定益处。
72.在本发明的另一方面，提供试剂盒以改善生物反应的产量和/或加速和/或质量，所述试剂盒包含：由多个壁和基底形成的容器(所述多个壁包含至少一个侧壁，所述多个壁和所述基底形成维持生物反应混合物的内部空间)，使所述生物反应混合物移动的工具，以及一个或多个模块，所述模块包含壳体和位于所述壳体内的的发射器，所述发射器能够发射一个或多个电磁场，其中提供定位工具以允许一个或多个模块位置靠近由所述一个或多个电磁场基本可穿透的材料构成的所述壁的至少一部分，和/或其中一个或多个模块位于所述内部空间中。
73.在一个实施方案中，所述容器由框架和框架上支撑的板材形成，从而形成所述内部空间。
74.在一个实施方案中，所述试剂盒包括多个模块且所述模块适合和/或可定位，从而允许所述模块根据所述生物反应混合物位于间隔阵列中。
75.在一个实施方案中，所述试剂盒包括搅拌工具以在传送一个或多个电磁场期间使生物反应混合物移动。
76.在本发明的另一方面，提供模块以发射一个或多个电磁场，所述模块包括壳体、电源、发射一个或多个电磁场的发射器和能够控制所述一个或多个电磁场的控制工具，并且其中所述一个或多个电磁场是可控的，从而其在一定时间段中以预定频率或一定范围的预定频率发射，并连续发射或作为系列脉冲发射，所述发射脉冲之间有间隔且所述模块可定位于生物反应混合物或在其附近，从而至少部分生物反应混合物位于发射的一个或多个电磁场范围内。
77.在本发明的另一方面，提供方法以改善生物反应的产量和/或加速和/或质量，所述方法包括以下步骤：提供由多个壁和基底形成的容器，所述多个壁包含至少一个侧壁，所述多个壁和所述基底形成维持生物反应混合物的内部空间，使所述生物反应混合物在所述内部空间中移动，提供一个或多个模块，所述模块包括壳体和位于所述壳体内的的发射器，所述发射器能够发射一个或多个电磁场，从所述一个或多个模块发射所述一个或多个电磁场到至少部分内部空间；其中一个或多个模块靠近由所述一个或多个电磁场基本可穿透的材料构成的所述壁的至少一部分，和/或其中一个或多个模块位于所述内部空间。
78.在一个实施方案中，所述方法包括步骤：向容器内部空间引入细胞培养基，并向细胞培养基引入一个或多个细胞以形成生物反应混合物。在一个实施方案中，所述细胞培养基包括水分子。通常，一个或多个电磁场以某一频率发射以使所述水分子旋转并对其进行调节。
79.在一个实施方案中，使所述生物反应混合物在施加一个或多个电磁场期间移动。
80.在一个实施方案中，所述方法包括另一步骤：在向细胞培养基引入一个或多个细胞之前向其施加一个或多个电磁场。
81.在一个实施方案中，所述一个或多个电磁场发射包括向生物反应混合物施加脉冲电磁场。
82.在一个实施方案中，所述一个或多个电磁场具有2.4-2.5ghz频率和/或在持续时间中以0.5-1.5毫秒(ms)范围的脉冲发射和/或所述脉冲由40-66ms范围的休止期隔开和/或脉冲在每秒12-20脉冲范围内发射。
83.在一个实施方案中，所述一个或多个细胞是酵母细胞，且生物反应用于生成生物乙醇。
84.在一个实施方案中，所述一个或多个细胞是哺乳动物细胞，且生物反应用于生产核酸或肽。
85.在一个实施方案中，所述一个或多个细胞是杂交瘤细胞。
86.在一个实施方案中，所述一个或多个细胞是昆虫细胞，且生物反应用于生产核酸或肽。
87.在一个实施方案中，提供多个模块，且其位于阵列中。
88.在一个实施方案中，至少一个模块的使用无法进行，直至模块的推荐用户向模块供应者付款。
89.在一个实施方案中，所述付款相当于一些模块打开/关闭功能或用于所述模块的特定时间段。
90.在一个实施方案中，所述模块用户通过远程支付方案选择性激活模块，且当支付时，控制工具根据支付水平将模块的条件改变成为能够从中发射一个或多个电磁场的活性模式。
91.在一个实施方案中，所述一个或多个电磁场的发射时间段等同于所述生物反应混合物保持于内部空间的所有或部分时间。
92.在一个实施方案中，所述电磁场以脉冲发射。
93.现在参考附图描述本发明的特定实施方案；其中
94.图1a-e阐明根据本发明一个实施方案的模块实施方案；
95.图2阐明根据本发明一个实施方案的充电和/或控制站或组；
96.图3a-c结合生物反应器，阐明使用图1a-e中模块的实施方案；
97.图4和5阐明根据本发明暴露于发射电磁场时，水的偶极子旋转；
98.图6a-d阐明设备和实验结果，所述实验根据本发明进行，使用中国仓鼠卵巢(cho)细胞系且涉及igg生产；
99.图7a和b阐明本发明的另一实施方案；和
100.图8a-c以图形阐明获自另一组实验的结果，所述实验使用鼠杂交瘤细胞(mhc)系且涉及igg生产。
101.首先参考图1a-e，阐明根据本发明一个实施方案的模块2。在此实施方案中，模块2包括第一和第二部分4、6，其在附于一起时如图1d箭头8所示，形成外壳体10，其通常具有防水防尘密封。壳体可提供有合适密封工具，这取决于其特定模式和预期用途。在所示实施方案中，在部分4中有孔12，用于定位按钮14，其能按下以操作开/关切换器16，从而激活或失活模块。可提供另一孔或区22以指示电磁场发射位置和/或允许来自壳体内部印刷电路板18上所提供模块发射器20的电磁场发射改善。通常，每个壳体和模块提供一个发射器，应理解在其他实施方案中，一个壳体可具有位于其中的一系列发射器。
102.印刷电路板18、24、26在形成时都位于壳体内，且在此实施方案中，通过图1e所示部分6提供的工具保持于位置上。主要的pcb 24包括控制工具组件以操作模块2，从而控制电池28的使用以及电磁场的一个或多个频率和连续或脉冲发射，持续所需时间段。以频率和/或连续或脉冲电磁场形式发射的电磁场可根据模块特定所需用途即时改变。在一个实施方案中，所述模块可包括接收器以允许接收控制信号，用于更新和/或改变模块操作和/或使模块2充电。
103.在一个实施方案中，使位于壳体内一个或多个电池充电可在中心位置进行，模块在使用后返回该位置，或能在远程位置进行，如经站31的最终用户位置，该示例如图2所示。在此实施方案中，显示2个定位单元30、32，其经支撑脚34可堆叠。
104.在此实施方案中，各单元在此情况中有一些位置1-6，各用于模块位置且2个模块2、2’如位置所示。提供各单元给电源的连接36，在各位置1-6处提供无线充电设施，从而当模块处于与此的位置时，其中的电源28无线充电。此外，各位置能以某一工具提供，从而允许数据连接模块内的控制工具组件，使得模块的控制工具能够更新。在一个实施方案中，所述更新能涉及新版本的控制软件和/或允许模块使用。后一情况中，激活可通过用户支付实现，也许是经因特网或app，或者通过另一工具，支付允许信号发送到单元，使得一个、一些或全部模块呈现活性并能用于预定时间或若干用途。
105.图3a和b阐明所用设备的2个实施方案。在2个实施方案中，以示意图工具显示生物反应器38，其在这些实施方案中包括以折线形式显示的支撑架40，且其包括在容器内部空间中移动生物反应混合物的工具，在此实施方案中，所述移动工具是搅拌器42，也以折线形式显示，其提供经马达46绕柄44的旋转。还显示容器壁的形成，这通常通过单一使用由框架支撑的塑料板材包48且具有包括侧壁52在内的多个壁和基底54，以限定内部空间50，其中保持生物反应混合物。在内部空间50中，提供生物反应混合物56，其提供到水平58并能通过搅拌器42在内部空间周围移动。额外营养物和/或其他材料能在该过程中选择性加入生物反应混合物56。
106.根据本发明，还提供多个模块2，并且在所示2个实施方案中，提供多个模块2，从而其能共同发射一个或多个电磁场60通过至少一个壁，在所示实施方案中，袋48的侧壁52，且进入生物反应混合物56以至少产生电磁场区，能使生物反应混合物移动通过所述区，并移动一段时间，所述时间是用于生物反应混合物的总体处理时间的至少部分。如图3c所示，显示定位的模块2，在此实施方案中，通过粘附层62到侧壁52的外部表面64。或者或另外，机械定位工具用于定位模块。
107.作为将模块直接定位于容器壁的替代工具，模块可与壁有一定距离，但足够近，从而一个或多个从中发射的电磁场能穿过壁并进入内部空间，以允许暴露生物反应混合物。
108.在图3a中，模块2以列的形式沿着轴64在阵列配置中提供，通常到达的高度可匹配内部空间50中生物反应混合物56的最高水平58。在图3b中，阵列配置提供位于横轴66和纵轴68的系列模块，应理解模块数目、其阵列配置和操作参数通常根据待处理的生物反应混合物、生物反应混合物的量、反应器尺寸和/或所需实施的处理来预定。
109.无论哪个实施方案中，一旦处理完成，模块能够移出，随后在适合时立即再使用或回收和/或再充电和/或重新编程。
110.通常，电磁场在2.4-2.5ghz范围内发射，这是当发射入包括水h2o(其分子偶极子为正51和负53，如图4所示)的混合物液体时使偶极子51,53旋转(如图5所示)的电子频率。由于引起至少一些水分子旋转57，通常每2.4-2.5ghz周期转一次，氢h键破裂并改造，从而在所处理生物反应混合物的水化表面如细胞膜周围产生扰动波。这引起膜周围的流动性增加、与水性介质的界面改善并因而允许过程的量和/或产量和/或加速得到改善，以及其他效果。所述频率范围内的电磁场发射引起电磁波55的电场分量调节且匹配一个或多个电磁场的频率范围，从而待破裂的氢键时间对应水分子2.4-2.5ghz范围频率的周期的一半。变化速率也可受生物反应混合物温度影响。
111.在试验中，设备和方法应用于来自酵母的乙醇表达用途，对酵母细胞(真核细胞)有根本性有益影响。压力传感器将co2进化转变成相对量的乙醇，从中可以明确用本文所定义模块的电磁场发射不仅使乙醇生产率加倍，而且在过程结束时还能增加乙醇总量。
112.其他用途包括核酸转染效率提高、哺乳动物细胞系中的igg抗体产量提高、工业应用于一次性生物反应器(使用塑料板材衬套电磁场可穿透的有益特点)、提高来自酵母的治疗性蛋白的生产和应用，其中模块与常规生物反应器一起使用。
113.在进行的试验中，使用图1a-e所示模块类型，采用来自一次性旋转瓶形式的生物反应器，p/n:cls3152，有125ml体积，由美国西格玛奥德里奇(sigma aldrich)提供。容器70如图6a所示，具有内部空间72，其中有搅拌器74，基底76，顶部或盖子
78以及侧壁80和连接通道82,84。生物反应混合物包括细胞培养物且位于实验内部空间72。更特定地，此组实验的材料是生成单克隆igg的cho细胞系，实验研究使用一个模块和从中发射电磁场对来自生物反应混合物的抗体生成的影响。
114.如图6b所示，本发明所述模块2位于容器侧壁80外表面，位置相对于生物反应混合物在内部空间侧壁内处理。
115.模块2包括一个发射器用于电磁场。
116.采用2种形式的实验，第一种形式(1)，其中本发明所述模块2位于容器70上图6b所示位置，第二种对照形式(2)，其中仅含模块壳体4的虚拟装置在与形式1中模块2相同的位置处提供，有容器70，所述虚拟装置没有组件，从而无法从中发送电磁场。模块2在各实验(第0天)开始时打开并置于所述位置。从实验的实验形式1和2中达到的抗体产量取样在模块打开后第4、6、8和10天进行。
117.一系列实验(n＝6)的平均结果如下表1和图6c所示。
[0118][0119][0120]
用模块2在实验形式1的各取样日观察到抗体产量高于对照实验形式2，第4、6、8和10天的δ分别为29％、35％、20％和16％。10天中在模块(1)实验形式与对照(2)实验形式之间计算的p值为0.003，显示产量增加是统计学显著的，因此使用模块2发射电磁场是经统计和实验上验证为增加抗体产量。
[0121]
在此实验中，电磁场以脉冲工具从模块2中发射，发射的一个或多个电磁场频率在模块运转期间的预定时间段中改变。在实验中，电磁场以三个不同频率用随机顺序发射，这些是2402mhz、2426mhz和2480mhz，等同于蓝牙发射协议通道(protocol channel)37、38和39，如图6d所示。
[0122]
发射不同频率的特定顺序在模块运转时间段中是随机的，随机延迟0-10毫秒。
[0123]
进一步实验用鼠杂交瘤细胞(mhc)系实施，本发明的影响涉及对igg生成的影响。就三次运行中每一个而言，用本发明(形式1)以细胞计数、活力和产量形式获得的平均结果提供于下表和图8a-c，与在相同培养物上实施的对照试验运行(形式2)作比较，但未使用本发明所述模块，工具和位置相同，所列设备与图6a-b相关所述实验相同。
[0124]
表2
[0125][0126]
在所述结果中，使用模块的活力提升且细胞生长减慢，引起细胞生产水平增加并因而累积产量提高。3个对照实验平均起来，使用模块2使得igg抗体产量相较常规对照结果增加30％。
[0127]
生产率增加能通过比较第8天与第10天产量例证，使用模块可实现更高的产量。
[0128]
在实验的每个时间点，根据本发明臂的形式1的所测抗体产量持续高于对照形式2，指示抗体生产率增加。此外，实现该比率增加且总细胞数一直较低，表明观察到的生产率是本发明较高持续活力和较高生产率的结果。
[0129]
在一个实施方案中，所述模块能在预定时间段中连续运转，或者，模块控制成在某一百分比的所述预定时间段运转，例如若模块运转总时间段是4小时，则1小时打开和3小时关闭，从而在25％的时间，模块发射一个或多个电磁场。
[0130]
通常，模块运转发射一个或多个电磁场是预编程的，在一个实施方案中，能通过手工输入变化给控制系统或潜在无线传送新控制系统数据来更新。
[0131]
任意情况中，选择电磁场频率和/或连续或脉冲电磁场发射挑选，且可根据特定生物反应混合物类型而变化，所述生物反应混合物待处理和暴露于发射的一个或多个电磁场。
[0132]
在本发明的另一个实施方案中，如涉及图7a-b所述，与折线所示位于容器86壁附近的模块相反，多个或一组模块2、2’、2”、2
”’
位于容器内部空间，在或部分在待暴露于一个或多个电磁场的生物反应混合物中。此排列尤其有用，其中生物反应混合物88处于相对低紊流状态，即要求没有或很少移动，如通过搅拌生物反应混合物，例如若生物反应混合物的发酵是所述过程。在此实施方案中，所述模块2提供有前述组件，壳体4提供有液体密封，从而防止处理的生物反应混合物88进入模块内腔。模块2、2’、2”、2
”’
进行调节，从而当置于生物反应混合物88时，其会移动到生物反应混合物内的不同深度，如图7b所示，这归因于有不同中间浮力性能或值的模块。不同性能或值通常如下实现：在模块中或之上放置不同量的重量材料(weight material)或相同量的不同类型、不同重量材料。不同中间浮力水平因而用于确保当一组模块置于生物反应混合物时，其位于生物反应混合物内不同深度，从而从中发射的电磁场在生物反应混合物内的不同位置发射，以确保实现生物反应混合物基本一致暴露于电磁场。
[0133]
这进而意味着，该组的用户能根据处理的生物反应混合物深度，将所有模块或选定数目的模块简单放置于生物反应混合物内，并确定通过将合适模块放置于生物反应混合
物内，则基本一致暴露于电磁场可从表面到底部延伸通过生物反应混合物。
[0134]
在一个实施方案中，所述模块包括指示工具90，通常在壳体外表面，以鉴定模块和模块在组中的浮力分级，如图7a所示。
[0135]
当模块位于容器外表面时，可能优选模块沿着容器的一个或多个侧壁放置，从而确保内部空间中的生物反应混合物基本一致暴露于发射的一个或多个电磁场，另外或替代地，模块可置于基底和/或内部空间顶壁或盖子和/或通向或来自其的管道或通道。
[0136]
在不同实施方案中，所述模块能在预定时间段中连续运转或者，模块控制成在某一百分比的所述预定时间段运转，例如若模块运转总时间段是4小时，则1小时打开和3小时关闭，从在25％的时间，模块发射一个或多个电磁场。。
[0137]
通常，发射电磁场的模块运转是预编程的，在一个实施方案中，能通过手工输入变化给控制系统或潜在无线传送新控制系统数据来更新。
[0138]
任意情况中，选择电磁场频率和/或连续或脉冲电磁场发射挑选，且可根据特定生物反应混合物类型而变化，所述生物反应混合物待处理和暴露于发射的电磁场。
[0139]
本发明的一个关键优势是模块提供成选择性位于最适合容器形状的位置和/或在那个时候待处理的生物反应混合物。