容纳至少一种生物活性流体和/或至少一种预备流体的容器及其方法技术

本发明专利技术涉及一种容纳至少一种生物活性流体和至少一种预备流体的可灭菌容器，包括：‑在用于容纳至少一个可灭菌三维打印机组件的容器内的区域；‑可灭菌三维打印机组件，该可灭菌三维打印机组件包括至少一个打印平台、至少一个打印机喷头和移动机构，该打印机喷头用于将结构材料分配到至少一个打印平台上，以在打印平台上形成三维结构，该移动结构用于在至少一个打印机喷头和至少一个打印平台之间提供相对位移，其中，该区域被配置为流体可到达打印机组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】容纳至少一种生物活性流体和至少一种预备流体中的至少一种的容器及其方法
本专利技术涉及一种生物活性流体和至少一种预备流体(preparatoryfluid)中至少一种的容器(如生物反应器或混合容器)以及在用于容纳至少一种生物活性流体和预备流体的容器中形成三维结构的方法，该容器包括用于容纳三维打印机组件的区域。
技术介绍
三维打印机的目的在于将三维结构打印到打印平台上。在该结构形成之后，打印部件可在细胞/培养发酵过程中浸入培养基(media)中，或者用于制备用于进一步加工的三维打印对象。各个培养基可以被包含在例如生物反应器或混合容器中。目前，三维结构可以在三维打印机中打印，然后被转移到单独的生物反应器或混合容器中以进行进一步处理。然而，当将三维结构从三维打印机转移到例如生物反应器时，现有技术中出现的问题是在转移期间必须保持三维结构无菌。通过耗费大量的技术努力，现有技术已经解决了这个问题。因此，本专利技术的目的在于解决三维结构的形成问题，并且以简化的方式在无菌条件下对它们进行进一步的处理。
技术实现思路
该技术问题已通过用于容纳至少一种生物活性流体和至少一种制备流体中的至少一种的可灭菌容器解决，该可灭菌容器包括：-在用于容纳至少一个可灭菌三维打印机组件的容器内的区域；-可灭菌三维打印机组件包括：·至少一个打印平台；·至少一个打印机喷头，打印机喷头用于将结构材料分配到至少一个打印平台上，以在打印平台上形成三维结构；和·移动机构，移动机构用于在至少一个打印机喷头和至少一个打印平台之间提供相对位移；其中，该区域被构造成使流体到达打印机组件。术语“可灭菌”被理解为容器适合于被灭菌，以特别地在容器内提供无菌条件，从而使得由至少一种生物活性流体和/或预备流体在容器中进行的任何生物和/或化学过程不受影响。示例性的灭菌容器由玻璃、不锈钢或塑料制成。灭菌可以通过例如，γ辐射法、高压灭菌法、原位蒸汽灭菌法和/或化学灭菌剂(例如环氧乙烷或蒸发的过氧化氢)进行。这同样适用于“可灭菌三维打印机组件”。特别地，三维打印机组件适合于被灭菌，以在打印机组件中提供无菌条件。因此，打印机组件的部件适于灭菌。例如，打印机组件的部件由金属、塑料和/或玻璃制成。分配到至少一个打印平台上的“结构材料”可以形成基质(matrix)、支架(scaffolding)和/或载体，包括但不限于聚乳酸(PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、碳纤维、金属、羟基磷灰石(HA)、胶原、纤维蛋白、水凝胶、甲壳素、透明质酸或其它结构材料。由三维打印机组件打印的三维结构可以根据期望的产品具有任何形状，该期望产品之后可通过利用三维结构产生。特别地，细胞培养物可以在三维结构上繁殖，以在三维产品上生长。例如，活细胞、细胞成分产物(例如蛋白质、抗体、脂质)、细胞/培养发酵过程的副产物(例如醇或排泄物，或重组表达蛋白质)可以均匀地和/或选择性地繁殖和/或主动地分配到三维结构上。至少一种生物活性流体优选地包括那些细胞培养物，因而一旦生物活性流体接触三维结构，细胞培养物就在三维结构上繁殖。如果打印机组件容纳在用于容纳至少一种生物活性流体的容器中，那么生物活性流体可以在打印过程之后被引导到三维结构。如果打印机组件包含在用于容纳至少一个预备流体的容器中，那么在细胞培养物在三维结构上繁殖之前由至少一个预备流体制备三维结构。在制备过程之后，生物活性流体可以被抽运到容纳至少一种预备流体的容器中，从而使得细胞培养物可以在同一容器中的三维结构上繁殖，或者将制备的三维结构以无菌方式(例如转移舱口)转移到用于容纳至少一种生物活性流体的容器。在一个实施方案中，生物活性流体由至少一个打印机喷头分配到三维结构上。生物活性流体由均质来源或非均质来源分配。多种生物活性材料可以由多个打印机喷头或单个打印机喷头分配。优选地，当生物活性材料进行切换时，打印机喷头提供冲洗步骤。生物活性材料可另外地包含营养丰富的材料(例如糖、血清或其它材料)，以提供营养物质，从而促进细胞生长以及将一种或多种细胞类型贴附到打印的三维结构上。在由打印机组件打印的三维结构上生长的三维产品包括用于药物的体外药效和/或毒性测试的3D打印功能组织、用于通过将生物成分与理化检测器(电化学、光学、热和/或压电)结合来检测分析物的生物传感器、用于为体外诊断或环境分析目的而繁殖有细胞或细胞产物的诊断膜、用于替代疗法的细胞组织(例如皮肤、肌肉、神经元和其它组织)、基架结构(scaffoldingstructure)(例如骨头、软骨、韧带和其它生物结构材料)、工程化组织产品(例如替换血管、腱，生物衍生支架、外周血管装置和其它工程产品)、将组织与电子部件组合(例如将可植入式电子装置与细胞接种，以减少植入时的不相容性和/或提供组织/器官的增加功能)的工程产品、部分功能的器官和/或功能完整的器官(如肝脏、肾脏、心脏、肺、生殖器官、脊髓、脑组织和其它替代器官)、去除所有的细胞并同时保持完整结构和剩余结构的再细胞化以将其返回到功能性器官的器官或生物成分的去细胞化以及再生医疗产品(例如利用3D打印产品中患者的衍生细胞来限制和/或防止由于与免疫系统不相容而导致的患者排斥)。本专利技术提供的优点是三维结构直接在容器中打印，以容纳至少一种生物活性流体(即液体和/或气体)和/或至少一种预备流体(即液体和/或气体)。不再需要提供单独的外部三维打印机组件，打印的三维结构必须从该三维打印机组件移除且之后转移到用于容纳生物活性流体和/或预备流体的容器中。特别地，三维结构可以保留在用于容纳生物活性流体和/或预备流体的容器的无菌环境中。因此，无需将三维结构从外部三维打印机组件传送到用于容纳生物活性流体和/或预备流体的容器。换句话说，将三维结构打印在用于容纳生物活性流体和/或预备流体的容器中，因而可将生物活性流体和/或预备流体或其中的一部分接种到三维结构上和/或制备用于进一步加工的三维结构。优选地，打印机组件包括打印机组件外壳,该打印机组件外壳以无菌方式至少部分地封装打印机组件。在打印机组件打印三维结构的同时，打印机组件壳体可能容纳容器中容纳的生物活性流体和/或预备流体，该容器用于容纳生物活性流体和/或预备流体。然而，在打印过程中，可以防止生物活性流体和/或预备流体进入打印机组件壳体。优选地，移动机构包括至少一个弯曲臂，该弯曲臂由邻近至少一个打印平台设置的支撑面支撑，其中，至少一个打印机喷头附接到该弯曲臂。术语“相邻”被理解为支撑面设置在支撑面的旁边，从而使得附接到弯曲臂的至少一个打印机喷头能够将结构材料分配到至少一个打印平台上。因此，“相邻”也意味着支撑面可以设置在低于或高于至少一个打印平台的水平面的水平上。用作保持至少一个打印机喷头的支撑结构的弯曲臂节省了支撑结构的空间，其不限于打印三维结构的空间。此外，当将三维结构从用于容纳生物活性流体和/或预备流体的容器中移除时，弯曲臂不阻碍用户接近最终打印的三维结构。优选地，弯曲臂可相对于支撑面在缩回位置和延伸位置之间移动。换句话说，弯曲臂可在端部位置“缩回位置”和“延伸位置”之间移动。然而，这并不意味着弯曲臂只能设置在后面提到的位置。弯曲臂也可以停止在缩回位置和延伸位置之间的任何位置。因此，附接到弯曲臂的至少一个打印机喷头可朝着期望的位置移动，以将结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于容纳至少一种生物活性流体和至少一种预备流体中的至少一种的可灭菌容器，包括：‑在用于容纳至少一个可灭菌三维打印机组件的容器内的区域；‑所述可灭菌三维打印机组件包括：·至少一个打印平台；·至少一个打印机喷头，所述打印机喷头用于将结构材料分配到至少一个所述打印平台上，以在所述打印平台上形成三维结构；和·移动机构，所述移动机构用于在至少一个所述打印机喷头和至少一个所述打印平台之间提供相对位移；其中，所述区域被构造成使所述流体到达所述打印机组件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.07 US 14/680,1801.一种用于容纳至少一种生物活性流体和至少一种预备流体中的至少一种的可灭菌容器，包括：-在用于容纳至少一个可灭菌三维打印机组件的容器内的区域；-所述可灭菌三维打印机组件包括：·至少一个打印平台；·至少一个打印机喷头，所述打印机喷头用于将结构材料分配到至少一个所述打印平台上，以在所述打印平台上形成三维结构；和·移动机构，所述移动机构用于在至少一个所述打印机喷头和至少一个所述打印平台之间提供相对位移；其中，所述区域被构造成使所述流体到达所述打印机组件。2.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，所述打印机组件包括打印机组件壳体，所述打印机组件壳体以无菌的方式至少部分地封装所述打印机组件。3.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述移动机构包括至少一个弯曲臂，所述弯曲臂由支撑面支撑，所述支撑面设置为邻近至少一个所述打印平台，其中，至少一个打印机喷头附接到所述弯曲臂上。4.根据权利要求3所述的容器，其特征在于，所述弯曲臂相对于所述支撑面在缩回位置和延伸位置之间可移动。5.根据权利要求3或4所述的容器，其特征在于，所述弯曲臂延伸穿过所述支撑面中的通孔。6.根据权利要求3至5中任一项所述的容器，其特征在于，至少一个所述打印机喷头沿着所述弯曲臂可移动且相对所述弯曲臂可枢转。7.根据前述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，所述打印机喷头具有至少一个分配器，所述分配器用于将所述结构材料分配到至少一个所述打印平台上，其中，所述分配器相对于所述打印机喷头是固定的或可移动的。8.根据权利要求3-7中任一项所述的容器，其特征在于，所述支撑面是可移动的或静止的。9.根据权利要求3-8中任一项所述的容器，其特征在于，驱动组件设置在所述打印机组件的下侧，所述驱动组件用于驱动至少一个所述弯曲臂、至少一个所述打印平台和所述支撑面中至少一个，其中，相对于形成所述三维结构的所述打印机组件的上侧，所述打印机组件的下侧被密封。10.根据权利要求9所述的容器，其特征在于，进料组件设置在所述打印机组件的下侧，所述进料组件经由至少一个导管与至少一个打印机喷头连接，所述导管延伸穿过至少一个所述弯曲臂，以将所述结构材料供给至少一个所述打印机喷头。11.根据权利要求2-10中任一项所述的容器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·马乔里，
申请(专利权)人：赛多利斯史泰迪生物技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE