在这个例子中，细胞的搅拌可以在培养容器翻转前进行。培养容器翻转主要的目的是提供给搅拌器上下运动的合适位置。
[0024]现在发明的生物反应器系统也可以由协调细胞培养容器的朝向而形成，其中一个朝向用于旋转培养而另一个朝向用于静态培养。在一个实施例中，细胞培养容器垂直旋转，静态培养时在水平位置，为了使细胞在静态培养时均匀分布，培养容器的旋转速率、减速速率、从垂直到水平状态的翻转速率，以及它们之间的关系都有最优范围，尽管这些范围并不受限制。最优速率的范围为2rpm_60rpm，最优减速速率为-5rpm2至-120rpm2，转速与减速速率之比的范围为1-160，容器的位置变化的速度的范围是0.l-60rpmo在这些范围内，细胞可以或者更有可能在动态培养过程后的静态培养时分布均匀。相反，如果生物反应器的设置超出这些范围，细胞很少有机会或者完全不可能分布均匀。
[0025]虽然大多数生物反应器由电脑系统控制，自我们现在公开的生物反应器可以在同一培养容器中的三种状态下培养细胞(静态，动态，或者动静态交替的状态)，特别是可以在动态之后的静态培养时保持细胞均匀分布，但是电脑控制这个系统的三个状态的调节是独特的和非常重要的。所说的电脑控制系统包括所有可以系统控制这三种状态的电脑和所有种类的自动化装置，这些装置可以用于对前述三种状态进行编程和程序调控，特别是可以程序调控动静态之间的转换。
[0026]本发明的细胞培养容器可以用任何对细胞生长没有害的材料制成。培养容器壁至少有一面是由可透气材料或者透析膜制成。培养容器上有一个或者更多的端口用来输入和/或输出细胞、培养基、缓冲液、搅拌器和其他材料，例如蛋白质、细胞因子、和细胞生长和分化需要的其他试剂。搅拌器可以是任何形状，虽然适宜尺寸的球形最合适。其材料包括但不限于顺磁性材料，这些顺磁性材料可被有利于细胞生长及吸附的惰性材料覆盖。
[0027]生物反应器有其动力装置，包括但不限于发动机、步进电机、伺服电机等等。这些动力装置用来为生物反应器的任何部件的机械运动提供动力，包括但不限于细胞培养容器的翻转和旋转、培养状态的垂直和水平状态的调整。虽然所有的操作都可以手动进行，但是自动设备更好。
【附图说明】
[0028]为了对本专利申请寻求的保护易于理解，兹用以下图纸及相关文字进行描述。
[0029]图1为生物反应器的示意图。
[0030]图2a_2f为生物反应器的一系列示意图，出示序列培养室内搅拌器的移动。
[0031]图3a_3b为生物反应器中细胞培养容器的一系列示意图，出示细胞培养容器在垂直旋转状态(3a)和横向静止状态(3b)。
[0032]详细说明
[0033]现在参见图1，图上所示为生长细胞的生物反应器系统10。系统10包括细胞培养室15、搅拌器20和调控系统30。
[0034]细胞培养室15包括用于在里面细胞培养基中接收和生长靶细胞的内室35，第一位置40和第二位置45。如里面使用的那样，“靶细胞”指位于培养室15当中和在里面生长的那些细胞。当前展示的是生长靶细胞的一个环境，该系统可以用于混合化学品或其它任何适合的溶液或物质。另外，第一位置40和第二位置45分别显示在培养室15的顶端和底端，两端40和45可以互相采取任何一个适宜的朝向(例如，同在一个水平面)，并保持在本发明当前公开的范围内。如下所述，培养室15可能有一个或一个以上的内部隔室。另外，按照相应的工艺技术，培养室15可能由任何适合的材料构建，包括刚性材料、弹性材料、刚性弹性材料组合、透气材料或任何其它适合材料。培养室15还可以包括一个或一个以上端口，用于内室35与一个或多个贮箱之间液体流通。所示的贮箱包括，但不限于，细胞培养基贮箱、废物箱、缓冲箱、二氧化碳箱或任何其它适合的贮箱。
[0035]现在参见图2a_2f，系统10的操作方式以一个非限制性的实例进行说明。靶细胞和细胞培养基送入培养室15的内室35。在这个实例中，磁珠21为浮动式，漂浮于培养室15内细胞培养基的顶端。在图2a中，第一台磁场发生器70通电，磁珠21吸在培养室15的第一位置40附近。培养室15然后旋转大约180度到图2b所示位置，在那一点，第一台磁场发生器70将磁珠吸在培养室第一位置40的附近。通常，细胞是悬浮的，逐渐降落在磁珠21的表面和磁珠21间的空隙中开始静态培养。按照拟定的培养方案培养一段时间后。然后第一台磁场发生器70断电，如图2c所示，磁珠21开始朝培养室15的第二位置45浮动从而使细胞悬浮。在磁珠21有可以让靶细胞粘附其上的涂层的实例中，磁珠21从一端移动到另一端的移动，将容许新生长出来的靶细胞附着其上。靶细胞可以粘附于磁珠21上，同时废料从培养室15上冲洗掉和/或当向培养室注入新的培养基时，培养室内仍可留有大量的原来的和新生长的靶细胞。另外，靶细胞特异性的磁标抗体，可以加入到培养室15的内部，结合于靶细胞上，而当培养室接通磁场后，结合抗体的靶细胞能以可释放的方式吸附到磁场发生器附近的磁珠21和/或培养室壁上。在这个实例中，一台或两台磁场发生器70、72处于产生磁场的工作状态，而未吸附的细胞和/或废料则从培养室冲出和/或在培养室送入新的培养基时，培养室内仍可留有大部分的原来的和新生长的靶细胞。另外，可以使用磁性试剂，例如Annexin V或其它适合的试剂，用于将损坏或死亡的细胞吸附到磁珠，而健康的靶细胞从系统10冲出。此外，在培养室15中使用磁性抗体和/或试剂，而没有使用搅拌器的情况下，当冲洗培养室时，靶细胞或损坏/死亡的细胞仍然可以保留在培养室内。
[0036]这些示意图还标明，一旦磁珠21位于培养室第二位置45的附近，第二台磁场发生器72可以启动，磁珠因此吸附并保持在培养室第二端45的附近(图2d)，培养室倒转到图2e所示位置。然后，第二台磁场发生器72断电，如图2f所示，磁珠21朝向培养室第一端40浮动。这些工艺也适用于下述过程，即根据先前讨论过的控制系统的监测指标，在本过程当中任何需要的时间点选择性地添加各种添加剂、培养基、缓冲液、二氧化碳和类似物质到培养室，和/或选择性撤除废料，以促进或提高新细胞的生长。在这个实施例中，磁珠21的运动是细胞保持悬浮(动态)培养状态，当磁珠21停止运动，停在培养容器的某个部位，例如培养容器的底部，细胞缓慢降落，均匀分布在磁珠21上和磁珠21之间的空隙中，静态培养从这时开始。
[0037]在另一个实例中，可以使用非浮动的磁珠，在不受磁场影响的情况下，磁珠可以通过培养室的旋转在培养室内移动。这里，借助培养室旋转，使用重力和离心力，让磁珠在培养室15内两个或两个以上位置之间移动。然而在另一个实例中，第一和第二磁场发生器70,72可以交替启动，以便于在培养室内两个或两个以上位置之间移动磁珠，而不必旋转培养室15。虽然前例采用磁珠21作为搅拌器，但只要不超过当前展示范围，本发明也包括使用其它适合的装置作为搅拌器。另外，使用可以在培养室内移动搅拌器的任何方法或工艺技术，均在本专利的权利要求范围之内
[0038]此外，如果培养室15全部或部分采用透气材料，那么可将该系统置于二氧化碳培养箱或二氧化碳培养室内。如果没有二氧化碳培养箱、二氧化碳培养室，或也没有应用透气材料，那么可以采用某些试剂，例如HEPES，或者直接从二氧化碳气储存装置将二氧化碳注入到培养室内。
[0039]尽管通过一些无限制的示例展示了当前发明和它的若干优点，但是，应该理解，只要不背离后面所附的专利申请内容，任何修改、替代、排列和变更均在本专利的权利要求范围之内。前述任何一个实例的任何特性所适用于的任何其它的实例也在本专利的权利要求范围之内。
[0040]搅拌器20布置在培养室内部35中，可以在培养室的第一端40和培养室的第二端45之间移动。另外，搅拌器20则可配置在任何两个或更多点之间或两个或更多单元之间移动，只要是在培养室内室35内。在所示的实例中，搅拌器由许多磁珠21组成，也可以采用其它的搅拌器配置，但都在当前展示的范围内，而且任何特定的实例不限于如搅拌器那样专门使用磁珠。在一个实例中，磁珠21由可磁化材料构成，例如硅钢、Fe3O4或任何其它适合的材料。如这里所用的那样，可磁化材料意味着，搅