用于分离生物悬浮液的组分的压出器和压出器系统以及使用方法

文档序号:1207667 发布日期:2020-09-04 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 用于分离生物悬浮液的组分的压出器和压出器系统以及使用方法 (Extruder and extruder system for separating components of biological suspensions and methods of use ) 是由 J·D·布朗 R·辛兹 于 2020-02-26 设计创作,主要内容包括:一种压出器包括基部和从所述基部延伸的第一压板。第二压板可移动地安装到所述基部,使得所述第二压板可在所述第二压板朝向所述第一压板移动的塌缩位置与所述第二压板远离所述第一压板移动的缩回位置之间移动。当所述第二压板处于所述塌缩位置时,所述第二压板的至少一部分与所述第一压板间隔开一定的间隙间隔。所述第一压板或所述第二压板被可释放地附接到所述基部,使得当所述第二压板处于所述塌缩位置时,可选择性地调节所述间隙间隔的宽度。(An extruder includes a base and a first platen extending from the base. A second platen is movably mounted to the base such that the second platen is movable between a collapsed position in which the second platen is moved toward the first platen and a retracted position in which the second platen is moved away from the first platen. At least a portion of the second platen is spaced apart from the first platen by a gap spacing when the second platen is in the collapsed position. The first platen or the second platen is releasably attached to the base such that a width of the gap spacing is selectively adjustable when the second platen is in the collapsed position.)

用于分离生物悬浮液的组分的压出器和压出器系统以及使用 方法

相关申请的交叉引用

本申请是2019年2月28日提交的美国申请第16/289,296号的部分继续申请,所述美国申请通过具体引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及用于将液体上清液从可塌缩袋中驱出的压出器、压出器系统和相关方法,所述可塌缩袋还容纳由细胞或微生物构成的团块。

背景技术

生物反应器和发酵罐用于生长各种不同类型的生物悬浮液。这类悬浮液被广义地定义为包含细胞或微生物以及它们悬浮于其中的液体培养基。一旦悬浮液充分生长,通常将生物悬浮液分离成组分,并且然后获取分离的组分用于后续分析或使用。离心是在各种细胞、细胞器和生物聚合物(包括溶解或分散在生物悬浮液中的蛋白质、核酸、脂质和碳水化合物)的隔离或分析期间经常采用的一种技术。

在一种离心方法中,将大量的悬浮液从生物反应器或发酵罐分配到开顶式瓶子中。然后通过手动施加盖将瓶子关闭,并且接着使用离心机转子使其旋转。通过转子的旋转产生的离心力使悬浮液内的固体从溶液中沉降出来,以朝向瓶子的底部形成大体固体的团块。上清液是一种密度比团块小的液体,它聚集在瓶子内团块上方。接着,通过移除盖,并且然后倒出和/或泵出上清液,从瓶子中倾析出上清液。然后可将团块从瓶子中单独地移除。

尽管以上工艺是有效的,但是它具有许多缺点。举例来说,用作开顶式容器的瓶子。因此,当悬浮液初始地分配到瓶子中时,悬浮液和瓶子的内部都开放地暴露于周围环境。继而,当从瓶子中移除分离的组分时,再次使分离的组分开放地暴露于周围环境。这种开放地暴露于环境中会增加悬浮液和/或分离的组件被污染的可能性。因此可能需要后续的纯化步骤,以从分离的组分中的一种或两种中去除任何污染物。因此,常规方法和系统具有高的污染可能性,并且可能需要更多的人工、时间和成本来运行纯化步骤。

除上述之外,在常规系统中可能难以有效地将上清液与团块分离。即,通常期望使团块中的细胞或微生物的量最大化并且使上清液中的细胞或微生物的量最小化。然而,在一些应用中,团块可能容易受到扰动,导致其固体重悬到上清液中。因此,小心地从瓶子中倾析出上清液而不扰动团块可为缓慢且费力的过程。通常需要牺牲一些上清液以避免扰动团块。

在为了解决一些上述问题的一种尝试中,已在离心机容器内放置了可移除的开顶式衬管。衬管界定容器的隔室并接收生物悬浮液。使用后,将衬管丢弃,并且可将新的衬管***离心机容器内,而无需对容器进行清洁或灭菌。像以上讨论的瓶子一样,衬管是开放的,并且在将生物悬浮液分配在其中期间暴露于周围环境。因此,仍然增加悬浮液和组分被污染的风险并且需要纯化步骤。此外,衬管未解决将上清液与团块分离的困难。其它缺点也存在。

因此,在本领域中需要解决以上和其它现有缺点中的全部或一些的改进系统和方法。

发明内容

在本公开的第一独立方面,一种压出器包括:

基部;

第一压板,所述第一压板具有在上端部和相对的下端部之间延伸的内表面,所述下端部从基部延伸;

第二压板,所述第二压板具有在上端部和相对的下端部之间延伸的内表面,所述第二压板可移动地安装到基部,使得第二压板可在第二压板朝向第一压板移动的塌缩位置与第二压板远离第一压板移动的缩回位置之间移动,当第二压板处于塌缩位置时,第二压板的至少一部分与第一压板间隔开一定的间隙间隔,

其中第一压板或第二压板可释放地附接到基部,使得当第二压板处于塌缩位置时,可选择性地调节间隙间隔的宽度。

在一个实施例中,第二压板的下端部可枢转地连接到基部,使得第二压板可在塌缩位置和缩回位置之间枢转。

在另一个实施例中,第二压板在其在塌缩位置和缩回位置之间移动时横向地移动而不枢转。

在另一个实施例中,第一压板或第二压板可释放地附接到基部,使得可在第一压板或第二压板不枢转的情况下选择性地调节间隙间隔的宽度。

在另一个实施例中,可使第一压板或第二压板相对于另一个压板横向地移动以选择性地调节间隙间隔的宽度。

在另一个实施例中,第一压板可释放地附接到基部,使得可选择性地调节间隙间隔的宽度。

在另一个实施例中,可释放的紧固件将第一压板可释放地附接到基部。

在另一个实施例中,第一开口穿过第一压板的一部分,可释放的紧固件穿过第一开口。

在另一个实施例中,当第二压板处于塌缩位置时,第一压板的内表面被布置成与第二压板的内表面平行对准。

在另一个实施例中,第一压板或第二压板可移动地附接到基部,使得可将间隙间隔的宽度选择性地调节至少.25cm、.5cm,1cm或2cm。

在另一个实施例中,通过铰链将第二压板可枢转地连接到基部。

在另一个实施例中,提供用于使第二压板朝向第一压板移动的工具。

在另一个实施例中,用于弹性移动的工具将第二压板朝向第一压板推动。

在另一个实施例中,用于移动的工具包括弹簧、气动活塞或液压活塞。

在另一个实施例中,第一压板在下端部处向内渐缩。

在另一个实施例中,当第二压板处于塌缩位置时,整个第一压板与第二压板间隔开。

在另一个实施例中,一种压出器系统包括:

压出器;和

袋组件,所述袋组件包括:

可塌缩袋,所述可塌缩袋界定适于装纳流体的隔间,所述袋布置在第一压板和第二压板之间;和

管件,所述管件从可塌缩袋突出。

在另一个实施例中,将由细胞或微生物构成的团块布置在袋的隔室内,并且将液体上清液布置在袋的隔室内。

在另一个实施例中,团块包括为游离红细胞和白细胞的细胞。

在另一个实施例中,液体上清液不含血浆。

在另一个实施例中,光学传感器和箍缩夹具各自布置在从可塌缩袋突出的管件上或布置成覆盖所述管件。

在另一个实施例中,提供一种用于使用压出器以从可塌缩袋的隔室中移除上清液的方法,所述可塌缩袋容纳上清液和由细胞或微生物构成的团块,所述方法包括:

使压出器的第一压板或第二压板相对于基部移动,以便基于袋的隔室内的团块的量来调节第一压板和第二压板之间的间隙间隔的宽度;

将可塌缩袋定位在第一压板和第二压板之间;和

使第二压板朝向第一压板移动,以便压缩处于第一压板和第二压板之间的袋,并且通过与袋联接的管件将上清液的至少一部分从袋中驱出。

在本公开的第二独立方面,一种压出器包括:

基部;

第一压板,所述第一压板具有在上端部和相对的下端部之间延伸的内表面和相对的外表面,所述上端部具有周边边缘,其中第一凹口凹陷到周边边缘中,使得第一凹口在内表面和外表面之间经过,下端部连接到基部;

第二压板,所述第二压板具有在上端部和相对的下端部之间延伸的内表面,第二压板的下端部可移动地安装到基部,使得第二压板可在第二压板朝向第一压板移动的塌缩位置与第二压板远离第一压板移动的缩回位置之间移动。

在另一个实施例中,当第二压板处于塌缩位置时,第二压板与第一压板以一定的间隙间隔而间隔开。

在另一个实施例中,第二压板可枢转地连接到基部,使得第二压板可在塌缩位置和缩回位置之间枢转。

在另一个实施例中,通过铰链将第二压板可枢转地连接到基部。

在另一个实施例中,第一凹口的宽度范围在0.5cm至3cm之间。

在另一个实施例中,第二凹口在第一压板的上端部处凹陷到周边边缘中,使得第二凹口在内表面和外表面之间经过,所述第二凹口与第一凹口间隔开。

在另一个实施例中,提供用于使第二压板在塌缩位置和缩回位置之间移动的工具。

在另一个实施例中,第一压板在下端部处向内渐缩。

在另一个实施例中,一种压出器系统包括:

压出器;和

袋组件,所述袋组件包括:

可塌缩袋,所述可塌缩袋界定适于装纳流体的隔室,所述袋具有正面和相对的背面,所述袋布置在第一压板和第二压板之间;

第一端口,所述第一端口布置在袋的正面上并且与隔室连通,所述第一端口收纳在第一压板的第一凹口内;

管件,所述管件从第一端口突出。

在另一个实施例中,将由细胞或微生物构成的团块布置在袋的隔室内,并且将液体上清液布置在袋的隔室内。

在另一个实施例中,团块包括为游离红细胞和白细胞的细胞。

在另一个实施例中,液体上清液不含血浆。

在另一个实施例中,压出器系统进一步包括:

第一压板,所述第一压板进一步包含第二凹口,所述第二凹口在所述第一压板的上端部处凹陷到所述周边边缘中,使得第二凹口在所述内表面和所述外表面之间经过,所述第二凹口与第一凹口间隔开;和

袋组件,所述袋组件进一步包含第二端口,所述第二端口布置在袋的正面上并且与隔室连通,所述第二端口收纳在第一压板的第二凹口内。

在另一个实施例中,提供一种使用压出器以从可塌缩袋的隔室中移除上清液的方法,所述可塌缩袋容纳上清液和由细胞或微生物构成的团块,所述方法包括:

将可塌缩袋定位在压出器的第一压板和第二压板之间,第一端口布置在袋的正面上并且与隔室连通,所述第一端口收纳在第一压板的第一凹口内;和

使第二压板朝向第一压板移动,以便压缩处于第一压板和第二压板之间的袋,并且通过与袋联接的管件将上清液的至少一部分从袋中驱出。

在本公开的第三独立方面,一种压出器包括:

基部;

第一压板,所述第一压板具有在上端部和相对的下端部之间延伸的内表面,所述下端部从基部延伸;

可移动地安装到基部的第一臂和间隔开的第二臂;

第二压板,所述第二压板具有在上端部和相对的下端部之间延伸的内表面,所述第二压板可枢转地连接到第一臂和第二臂,使得第二压板可朝向和远离第一压板枢转。

在另一个实施例中,第一臂和第二臂各自具有第一端部和相对的第二端部,每个臂的第一端部可枢转地连接到基部。

在另一个实施例中,第二压板可枢转地连接到每个臂的第二端部。

在另一个实施例中,第一臂和第二臂可各自调节长度。

在另一个实施例中,弹簧将第二压板弹性地推动朝向第一压板。

在另一个实施例中,一种压出器系统包括:

压出器;和

袋组件,所述袋组件包括可塌缩袋,所述可塌缩袋界定适于装纳液体的隔室,所述袋布置在第一压板和第二压板之间,通过第一臂和第二臂将所述第二压板提升,以便与基部间隔开。

在另一个实施例中,将由细胞或微生物构成的团块布置在袋的隔室中,并且将液体上清液布置在袋的隔室中。

在另一个实施例中,团块包括为游离红细胞或白细胞的细胞。

在另一个实施例中,液体上清液不含血浆。

在另一个实施例中,第二压板的下端部在团块上方的位置处抵靠袋挤压。

在另一个实施例中,在团块上方的位置处将夹子夹持在袋上。

在另一个实施例中,提供一种使用压出器以从可塌缩袋的隔室中移除上清液的方法,所述可塌缩袋容纳上清液和由细胞或微生物构成的团块,所述方法包括:

将可塌缩袋定位在压出器的第一压板和第二压板之间;

移动第一臂和第二臂以便将第二压板提升;

在团块上方的位置处抵靠袋推动连接到第二压板的铰链;和

使第二压板朝向第一压板移动,以便压缩处于第一压板和第二压板之间的袋,并且通过与袋联接的管件将上清液的至少一部分从袋中驱出。

在本公开的第四独立方面,一种压出器系统包括:

压出器,所述压出器具有:

基部;

第一压板,所述第一压板具有在上端部和相对的下端部之间延伸的内表面,所述下端部从基部延伸;和

第二压板,所述第二压板具有在上端部和相对的下端部之间延伸的内表面,所述第二压板可移动地安装到基部,使得第二压板可在第二压板朝向第一压板移动的塌缩位置与第二压板远离第一压板移动的缩回位置之间移动,当第二压板处于塌缩位置时,第二压板的至少一部分与第一压板间隔开一定的间隙间隔,

可塌缩袋,所述可塌缩袋界定适于装纳流体的隔间,所述袋布置在第一压板和第二压板之间;和

布置在袋的隔室内的团块和液体上清液,所述团块由细胞或微生物构成,并且不含红细胞或白细胞。

在一个实施例中,液体上清液不含血浆。

在另一个实施例中,提供一种用于使用压出器系统的方法,所述方法包括:

使第二压板朝向第一压板移动,以便压缩处于第一压板和第二压板之间的袋,并且通过与袋联接的管件将上清液的至少一部分从袋中驱出;和

从第一压板和第二压板之间移除袋。

本公开的以上独立方面中的每个可包括在本文件中阐述的任何特征、选项和可能性,包括在其它独立方面下的那些,并且还可包括在本文件中阐述的任何特征、选项和可能性的任何组合。

附图说明

现在将参照附图讨论本公开的各种实施例。应了解,这些附图仅描绘了本公开的典型实施例,并且因此不被认为限制其范围。

图1是与袋组件流体联接的反应器的立面正视图;

图2是图1中示出的袋组件的立面正视图;

图3是图2中示出的袋组件的分解视图;

图4是图2中示出的袋组件的替代实施例的立面正视图;

图5是图4中示出的袋组件的分解视图;

图6是图1中示出的袋组件的立面正视图,所述袋组件包括入口管线和出口管线;

图7是可在本公开中使用的离心机(落地式型式)的一个实施例的透视图;

图8是图6中示出的袋组件在从离心机中移除后的立面正视图;

图9是图8中示出的袋组件的立面正视图,所述袋组件与其中待布置上清液的容器流体联接;

图10是处于缩回位置的压出器的前透视图;

图11是图10中示出的压出器的后透视图;

图12是图11中识别的区段的放大视图;

图13是处于塌缩位置的图10中示出的压出器的后透视图;

图14是图13中示出的压出器的后透视图,其中其第一压板移动到第二位置;

图15是具有可释放凸轮的压出器的替代实施例的放大透视图;

图16是图10中示出的压出器的透视图,所述压出器压缩联接到容器的图4中示出的袋组件;

图17是与光学传感器、电子箍缩夹具和处理器一起使用的图16中示出的组件的透视图;

图18是由活塞操作的图10中示出的压出器的替代实施例的透视图;

图19是压出器的替代实施例的立面侧视图,其中第二压板横向地移动;

图20是支撑图4的袋组件的压出器的替代实施例的前透视图;

图21是压缩袋组件的图20的压出器的前透视图;

图22是袋组件的立面正视图,所述袋组件具有图9中示出的容器并且具有安装在所述袋组件上的夹具;并且

图23是图20中示出的压出器的前透视图,所述压出器具有安装在袋组件上的图22的夹具。

具体实施方式

在详细描述本公开之前,应理解,本公开不限于具体例示的设备、系统、方法或工艺参数,当然,所述设备、系统、方法或工艺参数可改变。还应理解,本文中所用的术语仅用于描述本公开的特定实施例的目的,并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。

在本文中所引用的所有公开案、专利和专利申请(无论上文或下文)均以全文引用的方式特此并入,引用程度如同每一个别公开案、专利或专利申请具体并且个别地指示为以引用的方式并入一样。

与“包括”、“含有”或“特性在于”同义的术语“包含”为包括性的或开放式的,并且不排除附加未列出的元件或方法步骤。

应注意,除非上下文另有清楚地规定,否则如本说明书和所附权利要求书中所使用,单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括多个指代物。因此,例如,对一个“端口”的提及包含一个、两个或更多个端口。

如在说明书和所附权利要求中所使用的,如“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“近侧”、“远侧”等的方向术语在本文中仅用于指示相对方向,并不以其它方式旨在限制本公开或权利要求的范围。

在可能的情况下,元件的相似编号已经用于各图中。此外,元件和或母元件的子元件的多个例子可各自包括随附到元件编号的单独字母。举例来说,可将特定元件“10”的两个例子标记为“10A”和“10B”。在所述情况下,可使用无随附字母的元件标记(例如,“10”)来大体上指代元件或元件中的任一个的所有例子。包括随附字母的元件标记(例如,“10A”)可用于指代元件的具体例子或区分元件的多种使用或唤起对元件的多种使用的注意。此外,具有随附字母的元件标记可用于指定无随附字母的元件或特征的替代设计、结构、功能、实施方案和/或实施例。同样地,具有随附字母的元件标记可用于指示母元件的子元件。举例来说,元件“12”可包含子元件“12A”和“12B”。

本装置和系统的各个方面可通过描述联接、附接和/或接合在一起的部件来说明。如本文所用,术语“联接”、“附接”和/或“接合”用于指示两个部件之间的直接连接,或在适当时通过中介或中间部件到彼此的间接连接。相比之下,当将部件称为“直接联接”、“直接附接”和/或“直接接合”到另一部件时,不存在中介元件。此外,如本文所使用,术语“连接”、“被连接”等不一定暗示两个或更多个元件之间的直接接触。

可参考一个或多个实例性实施例来说明本装置、系统和方法的各个方面。如本文所使用,术语“实施例”意指“充当实例、例子或说明”并且未必应解释为优选的或优于本文中所公开的其它实施例。

除非另有定义,否则本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。虽然在本公开的实践中可使用与本文中描述的方法和材料类似或等效的许多方法和材料,但是在本文中描述了优选的材料和方法。

一般而言,本公开涉及用于从可塌缩袋驱出液体上清液的压出器、压出器系统和方法,所述可塌缩袋还容纳由细胞或微生物构成的团块。上清液和团块通常源自在反应器中生长的生物悬浮液。举例来说,参照图1,提供用于使生物悬浮液12生长的反应器10。反应器10可包含生物反应器、发酵罐或被设计成用于使生物悬浮液生长或产生生物悬浮液的任何其它装置。如本文所用,术语“生物反应器”广义地旨在覆盖多板生长室,如由赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific)生产的Cell Factory多板生长室。还应理解,反应器10可包含任何常规类型的生物反应器或发酵罐,如搅拌釜反应器、摇臂型反应器、桨式混合器反应器等。在被公布为________日的美国专利公布第________号的2019年2月28日提交的未决的美国申请第16/289,296号中公开了反应器10的实例,所述美国申请全文以具体引用的方式并入本文。

生物悬浮液12包括细胞或微生物以及其中使细胞或微生物悬浮或生长的生长培养基。作为实例且不受限制,反应器10可用于培养细菌、真菌、藻类、植物细胞、动物细胞、原生动物、线虫等。生长的一些常见生物制品的实例包括大肠杆菌、酵母、芽孢杆菌和CHO细胞。在一个实施例中,本文中处理的生物悬浮液可以是无血液的,即不含血液组分,如血浆、红细胞、白细胞或血小板。因此,经处理的细胞可以是非血液组分细胞。反应器10可容纳好氧或厌氧并且为附着性或非附着性的细胞和微生物。用于培养基的组合物是本领域已知的,并且基于生长的细胞或微生物以及期望的最终产物而变化。在一些用途中,反应器10仅主要用于使细胞生长和回收细胞以供随后使用(例如,从细胞本身制备疫苗材料)。然而,在许多用途中,在反应器10中使细胞生长的最终目的是产生并随后回收从细胞输出到生长培养基中的生物产物(如重组蛋白)。通常也使用反应器10使细胞在母料中生长,以制备细胞的等分试样,用于随后用作为回收生物产物而生长的多个随后批次的细胞的接种体。

尽管本公开在本文中主要被设计成用于生物悬浮液,但是在期望将固体与液体分离的情况下,本公开的设备和方法也可用于非生物悬浮液。这类应用可在化学品、药品和其它产品的生产中找到。因此,本文阐述的分离生物悬浮液并获取分离的组分的讨论和实例也适用于并且应当被认为是分离非生物悬浮液并获取其分离的组分的公开内容。

一旦已经使悬浮液12在反应器10中充分生长或以其它方式产生悬浮液12,就将悬浮液12分配到袋组件14(如14A或14B)中。图2中描绘了袋组件14A的一个实施例,所述袋组件14A包含界定隔室56的柔性、可塌缩袋54A。袋组件14A进一步包含第一端口58A和第二端口58B,所述第一端口58A和第二端口58B联接到袋54A并且与隔室56连通。如图3所描绘的,袋54A由覆盖在第二片材62上的第一片材60构成。将片材60和62结合在一起(如图2所示)以形成环绕隔室56的接缝线64。接缝线64可通过使用常规焊接技术(如热焊接、RF能量、超声等)来产生。其它常规技术(如通过使用粘合剂)也可用于形成接缝线64。将端口58A和58B结合在片材60和62之间,以便在它们之间形成密封接合。也可通过焊接、粘合剂或其它常规技术将端口58A和58B结合到片材60和62。尽管示出了两个端口58A和58B,但是可将其它数量的端口(如一个、三个、四个或更多个端口)固定在片材60和62之间,以便与隔室56连通。在其它实施例中,如下文更详细地讨论的,可消除端口58A和58B,并且可将导管的一个、两个、三个或更多个区段固定在片材60和62之间,以便与隔室56连通。

第一片材60和第二片材62可包含柔性、不透水的聚合膜,如低密度聚乙烯。聚合膜的厚度可为至少或小于0.02mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm或在前述中的任何两个之间的范围内。也可使用其它厚度。膜具有足够柔性,使得可将其卷成管件而不会塑性变形,并且可在至少90°、180°、270°或360°的角度上折叠而不会塑性变形。

膜可由单层材料构成或可包含密封在一起或分离以形成多壁容器的至少两个、三个、四个或更多个层。在层密封在一起的情况下,材料可包含层压或挤出材料。层压材料包含两个或更多个分开形成的层,所述层随后通过粘合剂固定在一起。可用于本公开的挤出材料的一个实例是可购自赛默飞世尔科技的Thermo Scientific CX3-9膜。ThermoScientific CX3-9膜是在cGMP设施中生产的三层、9密耳的铸造膜。尽管片材60和62也可由可购自赛默飞世尔科技的五层铸造膜CX5-14形成,但是通常通过由三层膜形成袋54A来获得更有利的结果。这是因为,由三层膜形成的袋54A比由五层膜形成的袋54A更具柔性,并且因此,在离心期间产生较少的褶痕或折痕。袋54A中的这类褶痕或折痕在离心期间可具有负面影响,因为它们可部分地限制悬浮液12的部分的运动。因此,片材60和62通常由挤出或层压的膜形成,所述挤出或层压的膜具有2-4层,并且更常见地具有三层,并且厚度在7密耳至11密耳之间,并且更常见地在8密耳至10密耳之间。

材料可经过批准以与活细胞直接接触并且能够维持溶液无菌。在这类实施例中,材料还可如通过电离辐射灭菌。可在不同情形中使用的材料的实例公开在2000年7月4日发布的美国专利第6,083,587号和2003年4月24日公开的美国专利公布第US 2003-0077466A1号中,所述美国专利和美国专利公布特此以具体引用的方式并入。

袋54A的大小通常被设计成使得在充气时和如果充气,隔室56的体积为至少或小于0.5升、1升、1.5升、2升、2.5升、3升、5升、6升、10升、13升、15升或在前述值中的任何两个之间的范围内。也可使用其它体积。

返回到图2,袋54A具有布置有端口58的顶部端部66和相对的底部端部68。接缝线64包含布置在顶部端部66处的顶部接缝线区段70,所述顶部接缝线区段70与端口58A和58B连接,并且具有线性内边缘70A。接缝线64还包括相对的侧接缝线区段72和74,所述相对的侧接缝线区段72和74分别包括与内边缘70A垂直的线性内边缘72A和74A。拐角接缝线区段76在顶部接缝线区段70和具有线性内边缘76A的侧接缝线区段72之间以一定角度延伸,而拐角接缝线区段77在顶部接缝线区段70和具有线形内边缘77A的侧接缝线区段74之间延伸。内边缘76A和77A与内边缘70A相交,以各自在它们之间形成内角,所述内角在110°至170°之间的范围内,其中更常见的是在130°至150°之间。也可使用其它角度。在其它实施例中,拐角接缝线区段76和77可被配置为使得内边缘76A和77A是弯曲的。在又其它实施例中,可消除拐角接缝线区段76和77,并且顶部接缝线区段70可与侧接缝线区段72和74直接相交。

最后,接缝线64还包括布置在底部端部68处的底部接缝线区段78,所述底部接缝线区段78具有内边缘78A,所述内边缘78A远离顶部接缝线区段70成拱形,并且在相对的侧接缝线区段72和74之间以平滑连续的曲线延伸。底部接缝线区段78的曲线可以是弧形、U形、卵形区段、椭圆形区段或具有其它配置。在一个实施例中,底部接缝区段线78占环绕隔室56的接缝线64的整个长度的至少20%、25%、30%、35%或40%。如所描绘的并且鉴于前述内容,应当理解,袋54A的顶部端部66和底部端部68,特别是其处的接缝线具有不同的配置,即,它们关于在侧接缝线区段72和74之间延伸的横向轴线不对称。

更具体地,关于在顶部接缝线区段70和底部接缝线区段78之间延伸的中心纵向轴线79,隔室56关于中心纵向轴线79在底部端部68处比在顶部端部66处更缩窄,即,隔室56在底部端部68处比在顶部端部66处更窄。如以下所讨论的,隔室56在底部端部68处的缩窄有助于将在离心期间产生的团块固结在隔室56内的中心位置处。将团块固结在缩窄的区域中会使团块更厚,质量更大,使得团块更稳定且不大可能***。将团块固结在缩窄的区域中还有助于移除上清液,并且可有助于随后移除位于较小区域中的团块。尽管袋54A的向内渐缩的底部端部68实现了上面讨论的附加优点,但是在其它实施例中,可将袋54A形成为使得底部端部68不渐缩或渐缩的程度不超过顶部端部66。即,袋54A的顶部端部66和底部端部68,特别是其处的接缝线,可关于在侧接缝线区段72和74之间延伸的横向轴线对称。

袋54A进一步包含在底部端部68处居中形成的悬挂凸出部80,所述悬挂凸出部80具有延伸穿过其中的开口82。开口84A和84B还在顶部端部66处在袋54A的相对侧处延伸穿过片材60和62,如穿过接缝线64。开口82和84可用于以竖直向上取向或竖直向下取向悬挂或支撑每个袋组件14。

应当理解,袋组件14也可具有多种其它配置。举例来说,图4和图5中描绘袋组件14B。袋组件14B包含袋54B,所述袋54B具有安装在其上的端口58A1和58B1。袋54B具有与袋54A基本上相同的结构元件和基本上相同的配置,并且可由与袋54A相同的材料制成。因此,袋54A和54B之间的相同元件由相同的参考标号识别,并且关于袋54A的元件的先前讨论也适用于袋54B。袋54B与袋54A的不同之处在于拐角接缝线区段76和77是弯曲的。因此,拐角接缝线区段76具有从内边缘72A到内边缘70A以弧形向内弯曲的内边缘76A1,并且拐角接缝线区段77具有从内边缘74A到内边缘70A以弧形向内弯曲的内边缘77A1。在其它实施例中,内边缘76A1和77A1也可如在袋54A中那样是线性的。袋54B还具有形成在顶部端部66处并且从顶部接缝线区段70向外突出的悬挂凸出部400。开口84A和84B延伸穿过悬挂凸出部400,并且用于以竖直取向支撑袋54B。悬挂凸出部80和400可简单地包含用于界定袋54B的隔室56的柔性膜的部分。

袋组件14B与袋组件14A的不同之处在于,袋组件14B不包括从顶部接缝线区段70突出的端口58A和58B(图2)。更确切地说,袋组件14B包括端口58A1和58B1,所述端口58A1和58B1在远离接缝线64的位置处在顶部端部66处或朝向顶部端部66固定到第一片材60并从第一片材60向外突出。具体地,第一片材60具有内表面402和相对的外表面404,所述内表面402和相对的外表面404具有在与第一片材60的周边边缘间隔开的位置处延伸穿过其中的开口406A和406B。每个端口58A1和58B1包括管状杆件408,所述管状杆件408具有从一个端部向外突出的环形凸缘410和从相对的端部向外突出的环形倒钩412。凸缘410具有面向杆件408的顶部侧414和相对的底部侧416。一个或多个突出部418可从底部侧416突出。突出部418确保在端口58A1和58B1处的第一片材60和第二片材62之间形成间隔,使得流体可从隔室56自由地通过杆件408流出。在组装期间,使端口58A1和58B1的杆件408分别穿过开口406A和406B,并且如通过焊接、粘合剂等将凸缘410固定到第一片材60的内表面402。然后可以以与本文关于端口58A和58B所讨论的相同的方式来使用端口58A1和58B1。

因此,相较于简单地固定在片材60和62之间,在组装的配置中,端口58A1和58B1延伸穿过第一片材60。此外,尽管不是必需的,但是端口58A1和58B1通常在中心纵向轴线79的相对侧上相等地间隔开,并且布置在顶部端部66处的与接缝线64间隔开的位置处。如图4所示,参考袋组件14B和竖直取向的纵向轴线79,端口58A1和58B1通常位于第一片材60的外表面404的区域的上1/3、1/4或1/5内,或第一片材60/袋54B的高度/长度的上1/3、1/4或1/5内。如以上所讨论的,与将端口58A和58B焊接在第一片材60和第二片材62之间相比,将端口58A1和58B1固定在第一片材60的表面上,使泄漏较少,完整性测试较少并且易于附接。然而,相对于将端口58A和58B焊接在片材60和62之间,将端口58A1和58B1固定在第一片材60的表面上可使从袋54B中移除所有流体变得更加困难。因此,用于袋组件14的所选择配置可取决于预期用途。

在上面讨论的实施例中,将袋54(如54A或54B)公开为通过将两个重叠的柔性膜片材缝合在一起而形成的二维枕块型袋。然而,在其它实施例中,袋54可包含通常通过将三个、四个或更多个柔性膜片材缝合在一起而形成的三维袋。在又一个实施例中,袋54可以是由聚合材料吹制的吹制袋,并且除了在借以吹制它们的开口处之外,不具有接缝线。由于用于形成包括袋54A和54B的袋54的材料以及本文中讨论的其它替代方案,袋54是可塌缩的,因为可将它们完全充气和完全放气变得平坦而没有塑性变形。也可将袋54折叠起来或卷成管件而没有塑性变形。

返回到图1,入口管线90将反应器10流体联接到袋54A。具体地,入口管线90与布置在袋54A上的端口58A流体联接。将夹具55安装在入口管线90上。可手动地调节夹具55以调整悬浮液12通过入口管线90的流量,并且可密封入口管线90以防止流体通过其流动。另外,可将出口管线92与布置在袋54A上的端口58B联接。如图6所描绘的,出口管线92的末端具有布置在其处的配件94。配件94可包含将出口管线92密封封闭的帽,或其可包含无菌连接器,所述无菌连接器维持出口管线92密封封闭,但是使出口管线92能够在无菌条件下与另一管线选择性地流体联接。也可使用其它配件。在又其它实施例中,可消除配件94,并且可简单地将出口管线92的末端密封封闭,如通过焊接封闭。

入口管线90和出口管线92可同样附接到袋54B的端口58A1和58A2(图4)。应当指出,相较于将端口58A和58B焊接在第一片材60和第二片材62之间(图3),将端口58A1和58B1固定在袋54B的第一片材60的表面上使储存袋组件14B更容易,其中管线90和92在离心机的***件、料斗和/或转子内,管线90或92在离心期间从***件、料斗和/或转子中出来的风险降低。即,相较于竖直向上突出,由于管线90和92从端口58A1和58B1水平突出到***件、料斗和/或转子中,因此管线90和92更容易放置并保留在***件、料斗和/或转子内。关于在离心机的***件、料斗和/或转子内使用袋组件14的进一步信息公开于美国申请第16/289,296号(美国专利公布第________号)中,所述美国申请先前以引用的方式并入。

一旦已经将袋54A填充了期望量的悬浮液12,就将夹具55上游的入口管线90的一部分密封封闭,并且然后切断,从而将袋54(如54A或54B)与反应器10分离。因此,如图6所描绘的,袋组件14A可进一步定义为包含入口管线90的一部分、夹具55、出口管线92,以及配件94(如果使用的话)。可修改、消除或替换每个袋组件14的不同元件中的每个。举例来说,不同数量(如1个、3个、4个或更多个)的端口58可通过与每个端口联接的单独的流体管线与袋54联接。在其它实施例中,可消除端口58中的一个或多个,并且可将对应的流体管线直接联接到袋54。同样地,尽管不同的实施例具有不同的优点,但是通常可互换地使用袋组件14A、14B和本文公开的其它实施例。也可使用袋组件14和袋54的其它形状和体积。袋组件和袋的其它实例以及用于填充袋的其它系统和方法公开于美国申请第16/289,296号(美国专利公布第________号)中,所述美国申请先前以引用的方式并入。举例来说,如在‘296申请中详细讨论的,多个袋组件14可通过歧管并联地或串联地同时联接到反应器10。可通过调整流动通过歧管的流体来控制流动到每个袋组件14的流体。一旦将袋组件14充满,就可将其密封并从歧管上切断并按本文所述进行处理。

每个袋组件14的隔室56在首先将悬浮液12递送到其中时是无菌的,并且入口管线90提供无菌流体路径,可通过所述无菌流体路径将悬浮液12递送到隔室56中。反应器10、入口管线90和袋组件14组合以形成封闭的系统,因为它们界定的内部区域不暴露于开放环境。如说明书和所附权利要求书中所使用的,术语“无菌的”和“灭菌的”意指相关物品已经经受灭菌过程,使得无菌保证水平(SAL)为10-6或更低。无菌保证水平(SAL)是已经经受灭菌的单个单元仍保持非无菌状态(即并非没有细菌或其它活微生物)的可能性。因此,SAL为10-6意指经受灭菌过程的单元保持非无菌状态的机率为1/1,000,000。

如上文所提及,在用悬浮液12将袋组件14填充至其期望的量并且关闭夹具55之后,将夹具55上游的入口管线90的区段焊接封闭。如图6所描绘的,然后在沿着焊接区段的中心位置处切断入口管线90,以便从反应器10割断袋组件14。通过在沿着焊接区段的中心位置处切断入口管线90,悬浮液12不会从入口管线90泄漏。相比于在夹具55上游焊接和切断入口管线90,可替代地在夹具55和袋54之间的位置处焊接入口管线90,并且然后切穿焊接区段。此方法将消除夹具55,因为夹具55被保留为袋组件的一部分。

可在生长周期的不同时间将悬浮液12分配到袋组件14中。举例来说,在一种方法中,一旦悬浮液12已经达到期望的生长阶段,就可将反应器10内的所有悬浮液12分配到一个或多个袋组件14中以进行进一步处理。替代地,可在生长周期期间以间隔开的时间间隔,例如在第14、16、18天等,将反应器10内的悬浮液12的部分分配到袋组件14中。在此方法中,可向反应器10中补充新鲜的培养基,以精确或近似地补偿从反应器10中移除的悬浮液12的体积。在生物生产细胞培养过程开发期间,此方法可适用于确定由于延长的运行时间而引起的细胞性能或生产蛋白特性的任何变化。

接下来,将分开的袋组件14移动到离心机以分离其中的悬浮液12。举例来说,图7中描绘离心机112。离心机112被描绘为落地式离心机。然而,离心机112可包含任何类型、形状或配置的离心机。一般来说,离心机112具有主体114,所述主体114界定空腔116并且具有布置在其中的心轴117。通过布置在主体114内的电机使心轴117旋转。盖118可铰接地安装或可移除地固定到主体114,以在操作期间选择性地覆盖空腔116。空腔116被配置为收纳转子,所述转子与心轴117联接,并且通过心轴117的旋转而在空腔116内旋转。转子被配置为收纳并且支撑一个或多个袋组件。通常使用落地式离心机,因为它们具有扩大的空腔116,所述扩大的空腔116使得在离心机的每个运行或操作周期期间能够处置更大和/或更多的袋组件14。然而,也可使用台式离心机。

当在离心机112内使袋组件14旋转时,由离心机112的转子的旋转引起的离心力使悬浮液12内的固体(例如细胞、微生物和/或其它固体)的至少一部分从溶液中沉降出来,并聚集在袋组件14A的底部端部68内,以形成团块214,如图8所示。剩余的流体聚集为团块214上方的上清液216,并且可包括一些固体。团块214的密度大于上清液216的密度。团块214的粘度也可大于上清液216的粘度。举例来说,团块214的密度和粘度可以是上清液216的密度和粘度的至少2、5、7、10、15、30或50倍。在一种应用中,团块214可包含糊状物或浆料,而上清液216通常包含自由流动的液体,比如水。用于离心地旋转袋组件14/袋54以形成团块214和上清液216的方法、系统和替代方案公开于美国申请第16/289,296号(美国专利公布第________号)中,所述美国申请先前以引用的方式并入。

如在美国申请第16/289,296号(美国专利公布第________号)中讨论的,有益的是:将袋组件和离心机转子配置为使得团块214在袋组件14的底部端部68处(或附近)的一个位置处形成并固结。发现悬浮液12的一些细胞、微生物和/或其它固体可形成通常坚硬而紧凑的团块214,所述团块214不易被扰动并再悬浮于上清液216中。然而,相比之下,其它细胞,如哺乳动物细胞,比如中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,可形成浆料或非常松散的团块214,并且因此容易再悬浮于上清液216中。含纳悬浮液12的袋组件14通过离心机112旋转的时间和速度部分地取决于悬浮液12的组成和体积。然而,袋组件14通常以300rpm至5,000rpm之间或300rpm至7,000rpm之间的速率旋转,其中更常见的是在2,000rpm至5,000rpm之间。旋转时间通常在5分钟至90分钟之间,其中更常见的是在5分钟至30分钟之间。也可使用其它速率和时间。

一旦将袋组件14内的悬浮液12分离成团块214和上清液216,下一个步骤是从袋组件14中移除上清液216。如以上所讨论的,在团块214坚硬且不容易再悬浮的情况下,此步骤可通过将出口管线92流体联接到容器220来完成,如图9所描绘的。举例来说,在配件94(图6)是帽的情况下,可如在层流罩中切断出口管线92,并且然后使用无菌连接与容器220流体联接。在一种方法中,可将出口管线92焊接到从容器220延伸的入口管线222,或可直接联接到容器220。替代地,在配件94(图6)是无菌连接器的情况下,配件94可简单地联接到容器220的入口管线222上的对应的无菌连接器,以形成无菌流体联接。也可使用流体联接的其它方法。

在一种将上清液216与团块214分离的方法中,可使用压出器将上清液216从袋组件14驱动到容器220中,使得团块214保留在袋54内。如在说明书和所附权利要求书中所使用的,术语“压出器”广义地旨在包含可机械压缩袋组件14以从其驱动上清液216的任何类型的装置。举例来说,图10中描绘了并入有本公开的特征的压出器430A的一个实施例。一般来说,压出器430A包含基部432,所述基部432具有与其连接的第一压板434。第二压板436联接到基部432,使得第二压板436可选择性地朝向和远离第一压板434移动。在所描绘的实施例中,基部432具有在第一端部458和相对的第二端部460之间延伸的顶部表面456。

将第一压板434描绘为包含板,所述板具有在上端部442和相对的下端部444之间延伸的内表面438和相对的外表面440。第一压板434具有周边边缘446,所述周边边缘446具有与袋组件14的渐缩配置类似的渐缩配置。更具体地,周边边缘446具有上边缘部分448,所述上边缘部分448具有在其上居中凹陷的两个间隔开的凹口450A和450B。更具体地,凹口450A和450B在上边缘部分448处凹陷到周边边缘446中,以便朝向下端部444延伸并且在内表面438和相对的外表面440之间穿过第一压板434。

在一个实施例中,第一压板434具有在上端部442和相对的下端部444之间延伸的中心纵向轴线445,所述中心纵向轴线445居中地布置在凹口450A和450B之间。每个凹口450A和450B的宽度W通常为至少0.5cm、0.75cm、1cm、1.5cm或2cm或在前述值中的任何两个之间的范围内。凹口450A和450B的大小被设计成使得当袋组件14B(图4)与压出器430A一起使用时,可抵靠第一压板434的内表面438布置第一片材60,其中端口58A1和58B1分别收纳在凹口450A和450B内。这种配置使袋54B的全部或基本上全部能够在压板434和436之间被均匀地压缩,如下文进一步讨论的。凹口450的数量和位置可基于布置在第一片材60上的端口58的数量和位置而变化。举例来说,如果使用一个、三个或更多个端口58,则可形成一个、三个或更多个凹口450。此外,如果无端口58布置在第一片材60上,如当使用袋组件14A(图2)时,可消除凹口450。

第一压板434的周边边缘446还包括在上端部442和相对的下端部444之间延伸的相对的侧边缘部分452和454。侧边缘部分相对于上端部442在下端部444处向内渐缩,或换句话说,侧边缘部分相对于下端部444在上端部442处向外渐缩。结果,第一压板434在上端部442处的宽度大于在下端部444处的宽度。在一个实施例中,第一压板434在上端部442处的宽度可大于基部432的宽度。如以上所讨论的,第一压板434的相对的侧边缘部分452和454渐缩,使得第一压板434具有与渐缩的袋54互补的配置。结果,如以下所讨论的,第一压板434均匀地支撑袋54的一个侧面的全部,使得可在压板434和436之间均匀地压缩袋54。在其它实施例中,第一压板434不必是渐缩的,而是可沿着长度具有基本上恒定的宽度。然而,如果袋54是渐缩的,则形成具有互补锥度的压板降低了材料成本并且最大化了均匀的压缩。

将第一压板434在第二端部460处或朝向第二端部460固定到基部432。在一个实施例中,将第一压板434固定,使得当水平地布置其基部432和/或顶部表面456时,竖直地布置内表面438,即,内表面438与基部432和/或顶部表面456正交。在其它实施例中,可使第一压板434成角度,使得在基部432的顶部表面456和第一压板434的内表面438之间形成的角度为至少或小于110°、120°、130°、140°、150°或160°或在前述角度中的任意两个之间的范围内。

第二压板436具有与第一压板434基本上相同的配置。因此,除了第二压板436的参考标号包括后缀“B”之外,压板436和434之间的相同元件由相同的参考标号识别。举例来说,第二压板436包含板,所述板具有在上端部442B和相对的下端部444B之间延伸的内表面438B和相对的外表面440B。第二压板436具有周边边缘446B,所述周边边缘446B具有与第一压板434的渐缩配置类似的渐缩配置(即,类似于袋组件14/袋54的渐缩)。更具体地,周边边缘446B具有上边缘部分448B和两个相对的侧边缘部分452B和454B。侧边缘部分452B和454B相对于上端部442B在下端部444B处向内渐缩,或相对于下端部444B在上端部442B处向外渐缩。

第二压板436与第一压板434的区别在于第二压板436不包括凹口450A和450B。然而,在替代实施例中,可将一个或多个凹口450A和450B形成在第二压板436上而不是在第一压板434上。在这种设计中,将袋组件54B(图4)定位成使得抵靠第二压板436布置第一片材60,并且将端口58A1和58B1再次分别收纳在凹口450A和450B内。

为了能够在压出器430A的操作期间对袋组件14进行目视检查,如以下所讨论的,第二压板436通常由如丙烯酸或聚对苯二甲酸乙二醇酯的透明聚合物形成。尽管第一压板434也可由透明聚合物制成,但是它通常不太有用。因此,第一压板434通常由不透明的材料(如不透明的塑料或金属)制成。

将第二压板436可移动地安装到基部432,使得第二压板436可选择性地朝向和远离第一压板434移动。更具体地,第二压板436可在缩回位置(如图10所示,其中第二压板436远离第一压板434移动)和塌缩位置(如图13所示,其中第二压板436朝向第一压板434移动)之间移动。返回到图10,在一个实施例中,如通过固定到顶部表面456,将铰链462安装在基部432上。将第二压板436的下端部444B固定到铰链462,使得第二压板436可相对于基部432在缩回位置和塌缩位置之间铰接地枢转。应当理解,铰链462可具有各种不同的配置,并且可包含将第二压板436铰接地固定到基部432的两个或更多个单独的铰链。

如图10所示,基部432包括平台550,所述平台550具有在相对的端部458和460之间延伸的顶部表面552。将立板554布置在第二端部460处的平台550的顶部上,其中第一压板434布置在立板554的顶部上。立板554的高度对应于铰链462的高度。因此,当第二压板436处于塌缩位置(图13)时,将压板434和436布置在基本上相同的高度,即,压板434和436水平地对准。这种对准有助于确保在压板434和436之间均匀地压缩袋组件14。应该理解,可以以多种其它方式实现压板434和436的对准。举例来说,可消除立板554,并且可使铰链464凹陷脂族形成在平台550上的狭槽内。还应注意,相较于连接在一起的两个部分,可将立板554和平台550形成为单一整体的一体化结构。

在本公开的一个实施例中,提供用于将第二压板436朝向第一压板343机械地移动,即,用于将第二压板436从缩回位置机械地移动到塌缩位置的工具。作为实例,将弹簧464与铰链462联接,以便朝向塌缩位置,即朝向第一压板434弹性地推动或偏置第二压板436。在替代实施例中,工具可包含其它常规的驱动机构,如气动或液压活塞、齿轮组件、螺杆驱动器、蜗杆驱动器或由电机或压缩机驱动的联动装置。也可使用其它弹簧或弹性带配置。举例来说,一个或多个弹性带可在压板434和436之间延伸,以将第二压板436朝向塌缩位置弹性地推动。

如下面更详细地讨论的,弹簧464的使用具有廉价的优点并且不需要使用电机或控制器。其它实施例(如使用活塞或电机驱动的驱动器)可具有可更精确地控制它们的优点。举例来说,可通过控制器精确地控制将力施加到第二压板436的量、速率和时间。

细长的手柄466在下端部444B处从第二压板436的外表面440B突出。将卡扣468在第一端部458处或朝向第一端部458布置在基部432上。手柄466用于将第二压板436手动地枢转到缩回位置。然后,卡扣468可接合手柄466以将第二压板436保持在缩回位置。当将手柄466从卡扣468释放时,第二压板436在弹簧464的力的作用下朝向塌缩位置弹性地回弹。

在一个实施例中,可将第一压板434永久地固定到基部432或与基部432一体形成。然而,在本实施例中,将第一压板434可调节地安装到基部432,使得可调节在第一压板434和第二压板436之间形成的间隙间隔。举例来说,如图11所示,支脚470在下端部444处从第一压板434向外突出,以便远离第二压板436延伸。在一个实施例中,支脚470可正交于第一压板434延伸。多个孔474的两个间隔开的行472A和472B延伸通过支脚470。行472A和472B平行对准并且正交于第一压板434延伸。如在图12中更好地示出的,将每个行472A和472B示出为包含对准的孔474A、474B、474C和474D。也可使用其它数量的孔474,如至少2个、3个、4个或5个。在所描绘的实施例中,每个孔474是圆形的。然而,也可使用其它配置。

在第二端部458处从基部432向上突出的是一对间隔开的带螺纹的安装轴476A和476B。安装轴476被配置为穿过孔474。举例来说,如图12所描绘的,安装轴476A和476B分别收纳在行472A和472B的孔474A内。继而,如图13所示,可将螺母478A和478B分别旋拧到安装轴476A和476B上,以便朝向支脚470偏置,从而将第一压板434牢固地固定到基部432。如图13所示,在第一压板434如此定位并且第二压板436移动到塌缩位置的情况下,在第一压板434和第二压板436之间形成间隙间隔480。

更具体地,铰链462被配置为使得第二压板436在使其在塌缩位置处机械地停止之前仅可旋转到固定取向。用于使第二压板436停止的固定取向通常是当压板434和436的内表面438和438B平行布置时的取向。因此,通过将第一压板434和第二压板436间隔开,当第二压板处于塌缩位置时,在第一压板434的内表面438和第二压板436的内表面438B之间形成间隙间隔480。当用于使第二压板436停止的固定取向被设置成使得将压板434和436布置成平行对准时,间隙间隔480可沿着压板434和436的长度为均匀的。这具有以下益处:在压板434和436之间均匀地压缩袋54。然而,在其它实施例中,用于使第二压板436停止的固定取向可被设置成使得压板434和436相对于彼此稍微成角度。举例来说,压板434和436的内表面438和438B可被布置成会聚平面,所述会聚平面的内角在1°至15°之间的范围内,其中更常见的是在1°至10°之间以及在1°至5°之间。在这些实施例中,当第二压板436处于塌缩位置时,间隙间隔480可沿着压板434和436的长度改变。因此,本文所提及的间隙间隔480可指代最小间隙间隔或最大间隙间隔。

在期望增加间隙间隔480的宽度的情况下,可移除螺母478,并且第一压板434从安装轴476上竖直地升高。然后可重新定位第一压板434,使得将安装轴476定位在更靠近第一压板434的支脚470的其它孔474B-474D中的一个内。举例来说,如图14所示,现在将安装轴476放置在行472A和472B的孔474D内。可将螺母478(图13)再次旋拧到安装轴476上,以便朝向支脚470偏置,并且因此将第一压板434牢固地固定到基部432。在第一压板434的此第二位置中,当第二压板436处于塌缩位置时的间隙间隔480现在大于当第一压板434处于图13所示的第一位置时的间隙间隔480。因此,通过将安装轴476选择性地移动到不同的孔474,可选择性地调节间隙间隔480的宽度并且将其设置为期望值。即,通过使第一压板434相对于基部432和/或第二压板436横向地移动来调节间隙间隔480。第一压板434的这类移动不需要第一压板434的枢转或旋转。

在一个实施例中,压出器430A可被配置为使得可以以以下量选择性地调节间隙间隔480:至少0.5cm、1cm、2cm、3cm或4cm或在前述值中的任何两个之间的范围内。此外,当第二压板436处于塌缩位置时,间隙间隔480通常为至少0.5cm、1cm、2cm、3cm或4cm或在前述值中的任意两个之间的范围内。下面将更详细地讨论能够调节和/或设置间隙间隔480的宽度的益处。

安装轴476、孔474和螺母478的使用是用于选择性地调节压板434和436之间的间隙间隔480的宽度的工具的一个实例。然而,应当理解,各种其它机构同样可用于选择性地调节压板434和436之间的间隙间隔480的宽度。作为实例且不受限制,每个行472的单独的孔474可由细长的通道替换,安装轴476可通过所述通道滑动。安装轴476和螺母478也是可用于将第一压板434可释放地固定到基部432的紧固件的一个实例。在其它实施例中,安装轴476和螺母478可由螺栓、螺钉或其它紧固件替换,所述螺栓、螺钉或其它紧固件向下穿过形成在支脚470上的选择孔474或通道并固定到基部432中以调节间隙间隔480。在又其它实施例中,安装轴476和螺母478可由用于调节间隙间隔480的一个或多个夹具、闩锁、卡扣、凸轮或其它类型的可释放紧固件来替换。

图15描绘用于选择性地调节压板434和436之间的间隙间隔480的宽度的工具的一个替代实施例。在此实施例中,孔474的行已经被细长的狭槽500A和500B替换,轴476A和476B分别穿过所述狭槽500A和500B。凸轮502A和502B分别可旋转地安装在轴476A和476B上。凸轮502A和502B可选择性地在锁定位置(凸轮502A)和解锁位置(凸轮502B)之间旋转,在所述锁定位置处,凸轮将支脚470抵靠基部432挤压,以便相对于基部432固定第一压板434,在所述解锁位置处,将支脚470从基部432释放,以便使第一压板434可相对于基部432自由地移动。即,在凸轮502A和502B处于解锁位置的情况下,第一压板434可通过细长的狭槽500内的滑动轴476相对于基部432自由地移动。

在以上讨论的实施例中,通过使第一压板434相对于基部432/第二压板436移动来调节间隙间隔480。然而,在替代实施例中,压出器430A可被配置为使得通过使第二压板436相对于基部432/第一压板434移动来调节间隙间隔480。举例来说,支脚可从在其上形成有孔或狭槽的铰链462突出。然后,与第一压板434一起使用的以上讨论的紧固件中的任一种都可用于将第二压板436可释放地固定到基部432的沿基部432的长度的间隔开的位置处,以便在第二压板436处于塌缩位置时调节间隙间隔480的宽度。因此,也可通过在第二压板436不枢转或旋转的情况下使第二压板436相对于基部432和/或第一压板434横向地移动来调节间隙间隔480。

压出器430A可用于将上清液216从袋组件14驱动到容器220中。举例来说,如图16所描绘的,一旦将袋组件14B内的悬浮液12分离成团块214和上清液216,就使用任何常规方法(如先前讨论的那些方法)将袋组件14B的出口管线92流体联接到容器220的入口管线222,或可直接联接到容器220。在将袋组件14B流体联接到容器220之前或之后,将袋组件14B从离心机或其料斗和/或***件中移除。在第二压板436处于缩回位置的情况下,然后将袋组件14B定位在第一压板434和第二压板436之间。尽管本文公开或预想的袋组件14中的任一种可与压出器430A一起使用,但在图16中示出袋组件14B。在此组件中,可使端口58A1和58B1与凹口450A和450B对准,使得入口管线90或出口管线92分别从其中穿过。凹口450部分地用于防止在压出器430A的操作期间端口58的损坏以及管线90和92的扭结。如果使用袋组件14A(图2),则不需要凹口450。

一旦将袋组件14B适当地定位在压出器430A上并且与容器220流体联接,就可使第二压板436朝向第一压板434(即,朝向塌缩位置)移动,使得在压板434和436之间压缩袋组件14B,从而驱动/迫使上清液216从袋组件14B中流出通过出口管线92并进入容器220中。更具体地,一旦将袋组件14B适当地定位在压出器430A上并且与容器220流体联接,就可将手柄466(图10)从卡扣468释放,这通过关于铰链462枢转在弹簧464的力的作用下使第二压板436能够朝向塌缩位置(即,朝向第一压板434)移动。在弹簧464的力的作用下,压板434和436之间的袋组件14B的压缩驱动/迫使上清液216从袋组件14B中流出通过出口管线92并进入容器220中。

在一种使用方法中,在使用前选择性地调节间隙间隔480的宽度(图13),使得当第二压板436移动到最终塌缩位置时,将团块214扁平化,以便通过在压板434和436之间压缩(图13)在袋组件14B内展开。团块214的扁平化和展开进一步从袋组件14B驱出上清液216并驱动其进入容器220中。然而,通常间隙间隔480被设置成使得团块214的任何部分都不从袋组件14B流出并进入容器220中。即,间隙间隔480被设置成使得当第二压板436到达其塌缩位置时,即,第二压板436不再朝向第一压板434前进时,扁平化的团块214朝向端口58A1和58B1向上填充袋组件14B,但不到达端口58A1和58B1或通过端口58A1和58B1离开。因此,团块214无法流动到出口管线92中。更确切地说,扁平化的团块214仅延伸至端口58A1和58B1下方的水平,使得一些上清液216保留在袋组件14B内,并占据了扁平化的团块214的顶部和端口58之间的体积。

通常,间隙间隔480被设置为使得当第二压板436已到达其最终塌缩位置时,在袋组件14中剩余1ml至150ml之间或25ml至150ml之间,并且更常见地25ml至50ml之间或50ml至100ml之间的上清液216。通常,当第二压板436处于塌缩位置时,扁平化的团块214与端口58A1和58B1之间的间隔小于4cm,并且更常见地小于3cm、2cm、1cm、0.5cm、0.2cm或更小。也可使用其它距离。通常优选的是最小化在袋54内剩余的上清液216的量,以便优化上清液216与团块214的分离。调节间隙间隔480的宽度用于通过确保当第二压板436处于塌缩位置时扁平化的团块214在靠近端口58A1和58B1处终止来帮助优化上清液216与团块214的分离。间隙间隔480的设置可根据聚集在袋54内的团块214的大小/量而变化。举例来说,对于固定大小的袋54,间隙间隔480可随着团块214的大小/量的增加而增加,并且可随着团块214的大小/量的减少而减小。

袋组件14内的团块214的量可根据许多不同因素(包括从反应器中取出并馈送到袋组件14中的悬浮液12中细胞的体积百分比)而变化。因此,通过使用不需要控制器的弹簧464(图10)并且通过根据袋组件14B内的团块214的量来选择性地调节间隙间隔480,压出器430A可自由且独立地操作,以在降低任何团块214流动到容器220中的风险的情况下使上清液216向容器220的转移最大化。因此,压出器430A提供了一种廉价的方式,用于以最少的监测来优化团块214与上清液216的分离。

在期望收集并进一步处理和使用上清液216的情况下,期望防止任何团块214流动到容器220中。然而,在不使用上清液216而是收集团块214以供进一步使用的情况下,团块214的一部分是否流动到容器220中并非那么重要。举例来说,可期望将间隙间隔480设置成使得团块214的一小部分流动到容器220中,从而帮助确保已经从袋组件14中移除最大量的上清液。

独立于调节间隙间隔480或与调节间隙间隔480组合以防止将团块214从袋组件14中不希望地移除,也可使用其它机构来防止团块214流动到容器220中。举例来说,如图17所描绘的,出口管线92可具有覆盖出口管线92的光学传感器482和在光学传感器482下游的覆盖出口管线92的电气箍缩夹具484。可由处理器486电子地控制光学传感器482和箍缩夹具484。在操作期间,当压出器430A将上清液216从袋组件14驱动到容器220时,光学传感器482与处理器486组合监测流动通过出口管线92的流体的澄清度或密度。

如果处理器486检测到流动通过出口管线92的流体开始变得不太澄清(即,更不透明)或密度增加,则这两者都可表明团块214的一部分开始流动通过出口管线92,处理器486操作箍缩夹具484以关闭出口管线92,从而防止任何团块214流动到容器220中。在第二压板436由电机而不是弹性弹簧开始移动的情况下,处理器486还可用于基于来自光学传感器482的信号来简单地关闭电机,从而再次帮助确保团块214的任何部分都不会到达容器220。光学传感器482可由其它传感器(如用于电导率的电容或检测细胞含量增加的其它传感器)替换。

图18中描绘压出器430A的改良版本,其中手柄466和弹簧464(图10)已被移除并由活塞510替换。活塞510可包含气动或液压活塞,并且具有铰接地联接到第二压板436的第一端部512和在第一端部458处铰接地联接到基部432的相对的第二端部514。压缩机516联接到活塞510,并且用于选择性地伸展和收缩活塞510的活塞杆518。活塞杆518的伸展将第二压板436移动到塌缩位置,并且活塞杆518的收缩将第二压板436移动到缩回位置。处理器486可用于控制活塞510的运动,并且因此控制第二压板436的运动。处理器486可被编程为使活塞510在固定距离上来回移动,或可与传感器520(如光学传感器)一起使用,所述传感器520感测第二压板436何时到达塌缩位置。压缩机516和活塞510也可与光学传感器482、箍缩夹具484和处理器486一起使用,如以上关于图17所讨论的。也可使用用于控制活塞510的运动的其它方法。

图19中描绘包括第一压板434和第二压板436的压出器430B的另一替代实施例。压出器430B包括基部432,所述基部432具有从其竖立的第一压板434。如以上所讨论的,将第一压板434可移动地安装在基部432上,以便调节压板434和436之间的间隙间隔。将第二压板436可移动地定位成与第一压板434相邻。然而,相比于其中第二压板436在其在缩回位置和塌缩位置之间移动时枢转的上述实施例,在压出器430B中,第二压板436在其在缩回位置和塌缩位置之间移动时横向地移动。更具体地,第二压板436的内表面438B通常被布置成与第一压板434的内表面438平行,并且当第二压板436在缩回位置和塌缩位置之间横向地移动时保持与所述内表面438平行。

在所描绘的实施例中,第二压板436由具有活塞杆518的活塞510移动。如以上所讨论的,活塞510可包含气动或液压活塞,并使用压缩机516来使活塞杆518伸展和收缩。将活塞510的第一端部512固定到第二压板436,而将活塞510的第二端部514固定到从基部432竖立的支架524。支撑件526也从基部432竖立并且支撑穿过其中的活塞杆518。处理器486可用于控制活塞510的运动,并且因此控制第二压板436的运动。处理器486可被编程为使活塞510在固定距离上来回移动,或可与传感器520(如光学传感器)一起使用,所述传感器520感测第二压板436何时到达塌缩位置。压缩机516和活塞510也可与光学传感器482、箍缩夹具484和处理器486一起使用,如以上关于图17所讨论的。也可使用用于控制活塞510和第二压板436的运动的其它方法。

压出器430B以与压出器430A基本上相同的方式工作。具体地,在第二压板436处于缩回位置的情况下,将袋组件14定位在压板434和436之间。可将袋组件14支撑在压板434或436中的一个上,或可简单地支撑在基部432上。然后,通过使用压缩机516,将第二压板436横向地移动到塌缩位置。当在压板434和436之间压缩袋54时,将上清液216从袋54中驱出并进入容器220中。如以上所讨论的,压缩袋54直到已移除期望的上清液216。相比于使用活塞510,可使用其它类型的驱动机构,如齿轮组件、螺杆驱动器、蜗杆驱动器或由电机驱动的联动装置。另外,一个或多个弹簧或弹性带可用于使第二压板436从缩回位置移动到塌缩位置。

在团块214易碎的情况下,可采取进一步的预防步骤,以防止当从袋组件14中移除上清液216时扰动团块214的部分和使团块214的部分再悬浮。举例来说,如图9所示,同样通过无菌连接将袋组件14的出口管线92与容器220联接。如先前关于图9所讨论的,这可通过与容器220直接联接或通过与容器220联接的入口管线222来实现。可在从离心机或其料斗或***件中移除袋组件14之前或之后完成这种联接。

一旦将袋组件14流体联接在容器220内,就将袋组件14安装在压出器430C上,如图20所示。如下面更详细地讨论的,压出器430C用于将袋组件14B的隔室56分成容纳上清液216的上隔室228和容纳团块214的下隔室230。同样,团块214具有比上清液216更高的密度并且可具有更高的粘度。因此,应用压出器430C,使得上隔室228装纳第一组分,而下隔室230装纳第二组分,其中第二组分具有比第一组分更高的密度和/或粘度。应当理解,可允许少量的上清液216保留在下隔室230内,以最小化在附接压出器430C时团块214的扰乱。压出器430C用于将上隔室228与下隔室230封离,使得团块214的任何部分都不可进入上隔室228中。

除如下所述之外,压出器430A和430C以基本上相同的方式操作,并且压出器430A和430C之间的相同元件由相同的参考标号识别。压出器430C包括具有顶部表面456的基部432。第一压板434从基部432竖立。尽管第一压板434可正交于基部432延伸,但是在此实施例中,使第一压板434倾斜以在第一压板434和基部432的顶部表面456之间形成大于90°的外角。压出器430C还包括第二压板436,所述第二压板436具有联接到铰链462的下端部。弹簧464联接到铰链462,并用于推动第二压板436从缩回位置旋转到塌缩位置。然而,相比于其中铰链462直接固定到基部432的压出器430A,压出器430C包括一对细长的臂490A和490B,所述臂490A和490B各自具有第一端部492和相对的第二端部494。将臂490的第二端部494在基部432的第二端部460处或朝向所述第二端部460可旋转地安装在基部432的相对侧上。铰链462在臂490的第一端部492之间延伸,使得第二压板436相对于臂490铰接地旋转。

在操作期间,通过悬挂在从第一压板434延伸的悬挂器496上,抵靠第一压板434的内表面438支撑袋组件14。接下来,如图21所示,使臂490向上旋转,使得铰链462将袋组件14抵靠团块214正上方的第一压板434压缩,从而将隔室56分成容纳上清液216的上隔室228和容纳团块214的下隔室230,如以上所讨论的。将臂490锁定在适当的位置,以便将隔间228和隔间230之间的密封件固定。

为了帮助有效地使用铰链462将隔室56分成上隔室228和下隔室230,臂490的长度可调节并且可锁定在期望的长度。举例来说,如图21所示,每个臂490可包含可滑动地联接在一起(如通过伸缩)的第一部分530A和第二部分530B。可通过紧固件532以期望的长度将部分530A和530B锁定在一起。此外,可将每个臂490旋转到期望的角度并锁定在适当的位置。举例来说,也如图21所示,可将支架534安装在基部432上、邻近臂490A。拱形狭槽536延伸穿过支架534。紧固件538可滑动地收纳在狭槽536内并且连接到臂490A。举例来说,紧固件538可包含带螺纹的螺栓,所述螺栓穿过狭槽536并且穿过臂490A中的开口,其中螺母安装在螺栓的端部上。臂490A可相对于基部432自由地旋转,其中紧固件538在狭槽536内滑动。一旦臂490处于期望取向,就可将紧固件538拧紧或以其它方式锁定在适当的位置,以便将臂490A刚性地固定到支架534,从而以期望的角度固定臂490。因此,通过选择性地调节臂490的长度和角度,可将铰链462牢固地抵靠袋54挤压,以将隔室56分成隔室228和230。还可沿着铰链462的长度布置软密封构件539,以抵靠袋54偏置,用于在其处实行密封。

一旦将铰链462定位以形成隔室228和230,就允许第二压板436在弹簧464的力的作用下自由旋转,以便压缩界定隔室228的袋组件14的部分,从而将上清液216从隔室228中驱出通过出口管线92并进入容器220中(图9)。由于团块214与上清液216封离,因此压出器430C限制团块214的任何部分流动到容器220中的风险。

为了仍进一步帮助保持上清液216与团块214分离,如图22所描绘的,可将夹具226直接夹持在团块214正上方的袋组件14上。通常在将袋组件14定位在压出器430C上之前应用夹具226。夹具226用于将隔室56分成容纳上清液216的上隔室228和容纳团块214的下隔室230。

可使用悬挂器496(图20)将其上安装有夹具226(图23)的袋组件14B悬挂在第一压板434上。然后如以上所讨论的,可使臂490向上旋转,使得铰链462恰好在夹具226上方跨袋组件14延伸。然后可将第二压板436移动到塌缩位置,所述塌缩位置压缩上隔室228并将上清液216驱动到容器220中。

在替代实施例中,可使用其它方法来形成上隔室228和下隔室230并将上隔室228与下隔室230封离。举例来说,可沿着与附接夹具226的线相同的线将袋组件14暂时箍缩闭合。这可通过以下来实现:沿着夹具线将袋组件14的相对侧上的结构构件挤压在一起,以便将上隔室228与下隔室230封离。在另一替代方案中,可沿着夹具线将袋组件14永久地焊接闭合,以便将上隔室228与下隔室230封离。同样,一旦将上隔室228与下隔室230隔离,就可将上清液216分配到容器220中,而没有将团块214再悬浮于上清液216中的风险。也可使用将上隔室228与下隔室230封离的其它方法。

一旦将上清液216与团块214分离和隔离,就可根据需要使用或丢弃它们。分离的上清液216和团块214的用途和进一步的处理步骤公开于美国申请第16/289,296号(美国专利公布第________号)中,所述美国申请先前以引用的方式并入。

与现有技术相比,本文公开的发明系统具有许多独特的优点。举例来说,可在使用前将袋组件14、可与袋组件14流体联接的容器220和其它容器全部灭菌,并且与其一起或在它们之间形成的所有流体联接可以是无菌连接。因此,悬浮液12从反应器10转移到袋组件14中以及从袋组件14中转移出上清液216和团块214可在不将悬浮液12或其组分暴露于开放环境或其它污染物源的情况下完成。因此,如以上所阐述的,在处理悬浮液12或其组分时悬浮液12或其组分没有被污染的风险,或所述风险至少最小。结果,通常不需要对悬浮液组分进行后纯化处理(例如,除了从上清液216中过滤少量残留细胞以外)。悬浮液12和分离的组分通过封闭管线的转移也降低了产品溅出的风险。因此,由于溅出而损失产品的风险较低。还避免了清洁溅出的产品的延迟和精力。在无菌环境中的这种封闭处理与现有技术形成了鲜明的对比,在现有技术中,使原始悬浮液和形成的上清液在将它们转移到在离心期间使用的瓶子或烧瓶中和将它们从所述瓶子或烧瓶转移出时都开放地暴露于环境中。

此外,传统上未通过离心在封闭的袋内分离生物悬浮液以产生上清液和团块。已经发现使用压出器提供了一种简便且有成本效益的方法,用于从袋中移除上清液而不移除团块,同时保持团块和/或上清液无菌。

尽管本文后面公开的压出器中的一些具有与常规血浆压出器类似的一些部件,但是公开的压出器具有独特的特征。举例来说,袋组件14B被独特地配置为具有在其正面上形成的端口58A1和58B1(图4)。部分地,如本文先前所讨论的,端口58A1和58B1被如此定位,以便在袋组件14B的离心旋转期间帮助防止损坏或泄漏。继而,凹口450可形成在第一或区段压板上,以便收纳端口58A1和58B1,从而防止在压缩期间从其延伸的端口或管线的阻塞或扭结,并更好地实现袋组件14的均匀压缩。

另外,袋组件14是渐缩的,以帮助优化袋组件14内的固结团块的形成。继而,所公开的压出器的压板可形成有互补的锥度,以同样帮助实现袋组件的均匀压缩,同时使成本最小化并且限制对袋组件的可视化的任何障碍。

此外,用于分离血浆室内血液的血液袋具有基本上恒定的血浆浓度。因此,在血浆压出器中不需要能够调节相邻压板之间的间隙间隔。相比之下,本公开的袋组件可在其中产生的上清液和团块的体积%中具有较大的波动。具有基于袋组件中的团块的量来调节压板之间的间隔的能力改善了将上清液与团块分离的优化,同时使团块的一部分将随上清液流出的风险最小化。

此外,在具有或不具有夹具226或本文讨论的其它密封机构的情况下使用压出器430C提供了一种简易机构,用于将上清液与团块隔离,使得当从袋组件中移除上清液时,团块不会再悬浮于上清液中。这在团块较松散且易于再悬浮的情况下特别有用。因此,使用压出器430C和其它密封机构均提高了可移除的上清液的质量并缩短了生产时间。

在不脱离由如权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下,可对说明的实施例进行相关领域的技术人员想到的并且拥有本公开内容的在本文说明的发明特征的各种改变和/或修改以及在本文说明的原理的附加应用,并且这些被认为在本公开内容的范围内。因此,虽然本文中已公开各种方面和实施例,但其它方面以及实施例也是预期的。虽然与本文描述的方法和部件类似或等效的许多方法和部件可用于实践本公开的实施例,但本文仅描述某些部件和方法。

还应了解,根据本公开的某些实施例的系统、方法和/或产品可包括、并入或以其它方式包含在本文公开和/或描述的其它实施例中描述的特性、特征(例如,部件、构件、元件、零件和/或部分)。因此,某些实施例的各种特征可与本公开的其它实施例兼容、组合、包括和/或并入到本公开的其它实施例中。因此,相对于本公开的具体实施例的某些特征的公开内容不应被解释为将所述特征的应用或包括限制到具体实施例。相反,应了解,在不必脱离本公开的范围的情况下,其它实施例也可包括所述特征。

此外,除非特征被描述为需要与其组合的另一特征,否则本文中的任何特征可与本文公开的相同或不同实施例的任何其它特征组合。此外,为了避免模糊实例实施例的各方面,本文中没有特别详细地描述说明性系统、方法、产品等的各种众所周知的方面。然而,在本文中也预期了这类方面。

在不脱离本公开的精神或基本特性的情况下,可以以其它具体形式体现本公开。所描述的实施例应视为在所有方面均仅为说明性而非限制性的。因此,本发明的范围由所附权利要求书而不是由前述描述指示。虽然出于说明本公开的实施例的目的,在本文和所附公开中已包括了某些实施例和细节,但是对于本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离所附权利要求书中限定的本公开或本发明的范围的情况下,可对本文公开的方法、产品、装置和设备进行各种改变。在权利要求书的等效物的含义和范围内的所有变化都涵盖在权利要求书的范围内。

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