具体实施方式

将在下文中详细地参考本发明的示例性实施例，在附图中图示这些实施例的示例。在任何可能的情况下，遍及附图使用的相同的参考字符指代相同或相似的部分。

本发明的实施例提供生物反应器或生物处理系统。在实施例中，一种生物反应器系统包括基部平台、盖子以及管道管理系统，盖子接收在基部平台的顶上并且限定用于接收生物处理/生物反应器袋的内部空间，管道管理系统将管道阵列支承在基部平台上方一定距离处并且提供用于使流体供应管线快速地连接和/或断开连接的器件。

参考图1，图示根据本发明的实施例的生物反应器系统10。生物反应器系统10大体上构造成类似于本领域中已知的现有摇摆型生物反应器系统，诸如例如，生物反应器系统/平台的WAVE^TM系列(GE Healthcare Life Sciences)，并且包括大体上矩形的平台或基部12和盖子14，盖子14接收在基部的顶上并且在其之间限定内部空间。盖子14包括前面板或门16，前面板或门16提供在不完全移除盖子14的情况下对内部空间的选择性接近。在实施例中，盖子14可由半透明的UV阻挡材料形成，和/或可包括由半透明的UV阻挡材料制成的窗，该窗允许使用者看透内部空间。

生物反应器系统10还包括将在下文中描述的管道管理系统。如图1和图2中示出的，例如，管道18使用连接件/断开连接件20邻近于盖子14的顶部附接到盖子14。如图4中最佳地示出的，生物反应器10的两侧上的入口22允许使用者在系统10的任一侧上设置泵和空气供应装置。如其中还示出的，系统10内部的管道18从系统的顶部悬挂，并且在其远侧端部处具有连接/断开连接装置22，以用于与单次使用的生物处理/生物反应器袋30选择性联接。夹具24允许供应的空气发送至一个、两个或相反的生物处理/生物反应器袋30(图中示出的系统能够容纳并排布置的两个生物处理袋；一个这样的袋30在图中示出)。夹具具有孔口和狭槽，该狭槽允许夹具24在容许管道内的流体通过夹具的位置与防止流体通过夹具的位置之间移动。

参考图6和图7，在实施例中，利用夹子26以将内部空间/室内的管道18连接并保持到盖子14的下侧。夹子26固定到盖子的后部部分的下侧(即，在门16后方)，这使得门16能够选择性地开启，如下文中讨论的。

现在转到图8，在一个实施例中，可利用脚手架或龙门架状结构28以将管道18支承在平台12上方(即，在不使用盖子14来支承管道18的情况下)。这允许盖子在生物处理期间完全移除，从而实现生物处理袋30的更加无阻碍的接近和查看。参考图9，盖子14下方的脚手架28允许门16开启(例如，通过在盖子14的后部部分下方向后旋转脚手架28)。如图10和图11中示出的，管道18和T形连接件32平滑地配合到脚手架28中并且可在需要的情况下移除/更换。

具体参考图3-6，生物处理袋30可包括RFID芯片或标签34，RFID芯片或标签34可为无源或有源的。可读取RFID标签，以提供关于袋类型、批号、制造日期等的信息。RFID装置34的存在便于实时洞察从制造至消耗的每个消耗品的位置，并且可在更好的库存管理中使用。

如其中还示出的，生物处理袋30包括本发明的第一通气过滤器36。本发明设想的是，本发明的通气过滤器为适合于其它生物处理应用和/或单次使用的生物反应器的独立发明。本发明的通气过滤器可用作入口(用于添加空气、氧气等)和出口(用以排出废物)两者，同时保持生物反应器袋中的无菌性。在通气过滤器气阻或结垢的情况下，可提供额外的通气过滤器作为备用。设想的是，通气过滤器可包括止回阀，该止回阀可集成于该组件，并且对于接近度和成本降低而言将为合乎期望的。

通气过滤器36包括集成的入口端口和止回阀以及具有集成的出口端口和止回阀的第二通气过滤器38。袋30还包括定位在袋30内部的灌注过滤器40和连接到袋并从袋的上表面向上延伸的管道管理设备42。通气过滤器36、38(通过与袋30本身集成)消除对于过滤器加热器的需要，并且包括用于附接入口或出口管道的快速连接器件。图12和图13分别提供通气过滤器36、38的更详细的视图。

图14-23图示根据本发明的又一些其它实施例的用于集成的通气过滤器36、38的其它可能构造。例如，图14图示可能的止回阀，其在壳体54中并入收集器特征50和一个或多个阀部件52，壳体54具有用于气体进入的软管倒钩连接器56。图15图示齐平的硅酮止回阀，其具有过滤膜58、壳体54以及硅酮止回阀膜52。图16图示通气过滤器，其具有膜和用于反向压力控制的钻入支承区域。图17图示将在(多个)通气过滤器的构造中使用的壳体54、过滤膜58以及袋壁30之间不同顺序的联结60。如其中示出的，过滤膜58可联结到袋30的内侧，并且阀壳体54可联结到袋30的外侧。在另一实施例中，过滤膜可联结到袋的内侧，并且阀壳体可具有凸缘62，凸缘62夹在袋的内侧与膜之间。在另一实施例中，阀可联结到袋的外侧，并且膜可定位在阀壳体内部并附接到该阀壳体。

参考图18，在实施例中，通气过滤器36、38可具有提供用于支承的基部基底的骨架结构64和固定到骨架结构的过滤膜58。

图19为图示联结到生物处理袋30的阀(即，具有集成的止回阀的通气过滤器36、38)的透视图。

在实施例中，如图20中图示的，超疏水过滤膜58可直接地附接到可消耗袋30。过滤膜还可由骨架支承结构64支承。

如图21中示出的，在实施例中，入口和出口通气过滤器36、38可组合到单个壳体54中，并且壳体可包括滑动覆盖件66，可选择性地开启或闭合滑动覆盖件66，以允许通过出口过滤器或入口过滤器与袋的内部流体连通。图22公开类似的布置，其中入口过滤器36和出口过滤器38集成到单个壳体54中，单个壳体54具有用以在两个过滤器之间选择性地切换的机构68。

参考图23，在实施例中，示出如下的构造：其中过滤器覆盖件可能够旋转以暴露入口过滤器36或出口过滤器38。

最后，图24图示具有加盖70选项的多端口过滤器(即，入口和出口)。

上文中描述的过滤器提供许多节省成本的机会，并且包含比现有装置更少的构件。

现在转到图25，示出生物处理袋30内的灌注过滤器40的更详细的视图。与典型地具有自由浮动灌注过滤器的现有袋对比，生物处理袋20的灌注过滤器40固定或拴系到袋30的内侧表面。过滤器40安装在立柱46上，立柱46将过滤器40的表面与其所附接到的袋30的表面隔开。过滤器40因此比现有的灌注过滤器更坚固。

转到图26，示出管道管理装置42的更详细的视图。装置42构造成用于与生物处理袋30集成，并且包括用于选择性地连接到入口/出口管道的多个端口72，以及用于接收、保持和组织这样的管道的多个夹具74。管道管理装置26在单个位置处组合多个端口72，这提供更好的可用性。

图27-30描绘本发明的生物反应器支承板75。板将便于将排放部76、传感器78等添加至生物反应器袋，以用于像WAVE产品的摇臂。当前，托盘不具有任何好的方式来便于你想要的任何事物出现在底部，像需要在底部上但具有相当大尺寸的排放部或传感器。位于托盘上的排放部或传感器将位于托盘底部表面上方，这将使得排放困难，或传感器尺寸将不能够位于底部处。将任何事物放在托盘上需要袋在其之上适形，并且还可引起对袋的损坏以及在袋中粘得太远。如果传感器在袋内部，则该传感器将远高于底部，并且在低体积或摇摆运动的情况下，传感器将高于液体水平和/或最终高于液体表面，尤其是在摇摆期间。一些传感器优选低于液体水平而操作，并且排放部应当位于最底部处，以便于完全地且容易地排放。该板将支承这些物品，但是也允许它们远低于托盘底部表面而突出，因为当前仅小排放部/传感器在袋中或之下且在托盘的顶部上。新的传感器和排放部为较大的，并且该板可容纳这些新的和未来的构件。板可具有用于排放部或传感器的孔，并且板将支承那些孔。如果袋下方的传感器或排放部和连接器比袋处的传感器或排放部端口更大，则板合乎期望地包括板中的“U”形通道，该“U”形通道在板的周边边缘上开启。从板的周边边缘向内延伸的这样的开放狭槽便于将连接器导管供给穿过托盘中的开口，同时消除将连接器或传感器穿过板中的开口的需要。狭槽设计还允许板一旦就位仍支承传感器和袋，该传感器和该袋两者需要支承，因为其中具有液体的柔性袋将通过任何显著的开口挤出。

该模块化板可设计成在未来支承许多不同类型的现有传感器、排放部等。本发明进一步设想，将板确定尺寸成容纳未来装置，该未来装置添加至生物反应器袋的底部。另外，板不需要绕着其枢轴居中安装，而是可偏心安装。合乎期望地，板定位成以便使传感器定位于摇摆运动的中心，以最大化在摇摆期间始终在液体水平之下的可能性。在底部近旁的端部将最可能用于排放位置。备选地，可存在这些板中的多于一个，其最小化这些板所需的区域并且更好地控制板占据的区域的加热或冷却。现有的托盘在托盘的相当大的区域中具有加热或冷却，以便于均匀且充分的温度控制。

图27具体地示出本发明的板75，其中排放部端口76附接到生物反应器袋30。板具有凹进开口80，具有一个或多个孔84的插入件82配合到凹进开口80中，插入件82由开口80的凹进边缘(凸缘)81支承。排放部端口76焊接到袋30的底壁并且放置在孔中的一个中，使得端口的上部端部86与板的袋支承区域88齐平或者略微低于板的袋支承区域88。排放部端口可包括软管倒钩连接件90，一定长度的管道92附接到软管倒钩连接件90。作为将排放部端口放置在孔中的备选方案，排放部端口可与插入件82集成。

图28示出本发明的板75，其中传感器78附接到生物反应器袋30。具有一个或多个孔84的插入件82由开口80的凹进边缘(凸缘)81支承，并且传感器78放置在孔中的一个中，例如使得传感器的上部端部87与板的袋支承区域88齐平或者略微低于板的袋支承区域88。作为将传感器放置在孔中的备选方案，传感器可与插入件82集成。

图29示出板75的概览，板75具有凹进开口80和放置在开口中的插入件82。

图30示出板75的俯视图，板75具有插入件82和轴线94，板围绕轴线94摇摆。

一般而言，插入件82可包括下者中的一个或许多：称重传感器(用于确定袋的重量)、RFID模块(例如，用于识别袋上的RFID标记或者用于从RFID传感器接收信号)、温度传感器、光学传感器(将配合在袋上的光学透明窗附近)、加速度计、红外传感器、溶解空气传感器，以及用以增强混合的构件(翅片/叶片、超声波等)。这些装置可与插入件集成或者放置在插入件的孔中。

如本文中使用的，以单数形式叙述且以词语“一”或“一种”开头的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确地陈述这样的排除。此外，对本发明的“一个实施例”的引用不旨在被解释为排除也将叙述的特征并入的额外的实施例的存在。此外，除非明确地相反地陈述，否则“包含”、“包括”或“具有”具有特定性质的一个元件或多个元件的实施例可包括不具有该性质的额外的这样的元件。如在本文中用于描述本发明的那样，诸如“朝上”、“朝下”、“向上”、“向下”、“上部”、“下部”、“顶部”、“底部”、“竖直”、“水平”、“上方”、“下方”以及任何其它方向用语的方向用语指代附图中的那些方向。

本书面描述使用示例来公开本发明的若干实施例(包括最佳模式)，并且还使本领域普通技术人员能够实践本发明的实施例(包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法)。本发明的可专利性范围由权利要求书限定，并且可包括本领域普通技术人员所想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果这样的其它示例包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同的结构元件，则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。