【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括多个生物反应容器的生物反应器系统耗材。
技术介绍
1、生物反应器系统用于密切控制细胞培养溶液的环境。特别地，液体和细胞的混合对于改善生物反应器内的均匀性，从而控制生物反应器内的细胞所处的局部环境至关重要。为了提高新生物制药产品的成功率和上市速度，需要使用生物反应器系统在小规模生产过程中筛选更多的潜在细胞克隆。这可确保成功确定最合适的克隆，并推进更大规模的开发过程。
2、具有多个小规模生物反应器的生物反应器系统可用于模拟大规模的细胞培养环境。理想情况下，在研究克隆特性时，多个生物反应器的细胞培养条件是一致的，以确保在产生的细胞克隆中观察到的任何差异可以归因于克隆的特性，而不是单个生物反应器。例如，各生物反应器之间的搅拌速度、温度、do(溶解氧)、ph设定点、允许的气体流量、进料策略和葡萄糖设定点应该相同。每个生物反应器内的细胞培养条件也应该是一致的。
3、ep 2270129 a提出了一种微型生物反应器系统，该系统包括多个用于容纳细胞培养物的一次性生物反应容器。每个生物反应容器都配有叶轮式搅拌器，用于搅拌容器中的内容物。在实验开始时，操作员将每个生物反应容器分别装入系统中。此外，每个搅拌器都要手动调整方向并连接到外部驱动机构。这样做既费力又费时。更普遍的情况是，组件体积小、小部件数量多，这意味着这种微型生物反应器系统的组装和制造具有挑战性，使得因组装错误而增加报废率。
4、因此，我们需要一种更易于组装、在实验运行之间高效装载和卸载，并能提供均匀且受控的培养条件的生物反应器系
技术实现思路
1、因此，总体而言，本专利技术提供了一种用于生物反应器系统的耗材，该耗材包括：
2、多个生物反应容器，每个生物反应容器适合于容纳生物反应的内容物，
3、其中每个生物反应容器包括配置成搅拌相应生物反应容器的内容物的搅拌器，每个搅拌器具有延伸到所述生物反应容器中的搅拌端和驱动端。
4、在第一方面，本专利技术提供了一种用于生物反应器系统的耗材，该耗材包括：
5、多个生物反应容器，每个生物反应容器适合于容纳生物反应的内容物，
6、其中所述多个生物反应容器为单件式结构，并且每个生物反应容器包括配置成搅拌相应生物反应容器的内容物的搅拌器，每个搅拌器具有延伸到所述生物反应容器中的搅拌端和驱动端。
7、有利的是，这样的系统减少了组装生物反应器系统所需的组装时间并提高了实验运行之间的周转效率。
8、现在将阐述本专利技术的可选特征。
9、该耗材还可包括驱动机构，该驱动机构连接或可连接至多个生物反应容器的搅拌器的驱动端，并且被配置为以相同的同步运动来移动搅拌器。相同的同步运动优选地是旋转同步运动，但也可以是其他运动，例如直线往复同步运动。这种布置减少了操作员在设置生物反应系统时的连接次数，并且避免了手动定位每个搅拌器。该耗材可以作为一个整体单元(即，驱动机构已经连接到驱动端)提供给用户，用户可以将其装载到生物反应系统中。或者，该耗材可以作为由两部分组成的套件提供给用户，其中一部分包括生物反应容器和搅拌器，另一部分包括驱动机构，该驱动机构仅在装载到生物反应系统时才连接到搅拌器。
10、根据另一种方案，可将可连接到多个生物反应容器的搅拌器的驱动端并被配置为以相同的同步运动来移动搅拌器的驱动机构作为生物反应器系统的永久(即，非消耗性)组件设置在装载了该耗材的生物反应器中。例如，这种驱动机构可以安装在生物反应器系统的夹板中，该夹板可夹至该耗材的顶部并包含通道，从而与例如用于从容器中排出气体的排气口和/或用于将气体引入容器的进气口形成相应的密封气体连接。下文将进一步讨论这种密封气体连接。在此方案中，当从该耗材上移除夹板时，驱动机构可从搅拌器的驱动端移除。
11、多个生物反应容器可以布置成一排或多排，驱动机构(无论是生物反应器系统的消耗性部件还是非消耗性部件)可以是邻近所述一排或多排且平行于所述一排或多排延伸的搅拌棒。这种布置有助于确保每个搅拌器接受相同的驱动运动，而且与驱动每个容器的单独的专用驱动机构相比，制造更简单并且具有更少的移动部件。此外，使容器成排排列与模块化系统兼容，在模块化系统中，一个或多个另外的耗材可以安装在第一耗材附近，所有耗材都具有平行排(如果适用，还有搅拌棒)，从而有序地增加可用容器的数量。
12、更一般而言，在第二方面，本专利技术提供了一种用于生物反应器系统的耗材，该耗材包括：
13、布置成一排或多排的多个生物反应容器，每个生物反应容器适合于容纳生物反应的内容物，
14、其中每个生物反应容器包括配置成搅拌相应生物反应容器的内容物的搅拌器，每个搅拌器具有延伸到所述生物反应容器中的搅拌端和驱动端；并且
15、其中所述耗材还包括搅拌棒，所述搅拌棒邻近所述一排或多排且平行于所述一排或多排延伸，所述搅拌棒连接或可连接至所述多个生物反应容器的搅拌器的驱动端，并且所述搅拌棒被配置为以相同的同步运动来移动搅拌器。
16、现在将阐述本专利技术的进一步可选特征。这些可选特征可单独应用或与本专利技术的任何方面任意组合应用。
17、典型地，每个搅拌器的搅拌端从其驱动端向下延伸到生物反应容器中。
18、驱动机构可以包括外部驱动连杆接口，其允许连接到在生物反应器系统中提供的外部动力源。这有利于该耗材与系统的集成。
19、搅拌器的搅拌端可以是桨叶。这种布置与桨叶的轨道搅拌运动相兼容，可以减少或避免生物反应容器中的各部件之间的相对滑动和/或旋转运动。这反过来又减少了零件的磨损。减少生物反应容器中部件的磨损可以减少磨损部件释放的微粒对生物反应的潜在污染。此外，减少零件磨损可确保搅拌器不易损坏，并且从实验开始到实验结束，搅拌器产生的破裂和搅拌效果是一致的。顶部安装的桨叶尤其可以避免在生物反应内容物中出现相对滑动和/或旋转运动的部件，从而避免这种运动造成的细胞损伤。此外，无论桨叶在流体中浸没多深，桨叶式搅拌器都能在所有深度为生物反应流体提供相似的搅拌表面。因此，桨式搅拌器可以容纳生物反应容器中更大范围的流体体积，即使生物反应容器只有部分装满，也不会产生不必要的泡沫效应或不同的表面搅拌器特性。相反，叶轮式搅拌器应完全浸没，以减少泡沫和细胞损伤。
20、适宜的是，桨式搅拌器可以通过相应的球窝接头或相应的活动铰链在其驱动端与驱动机构连接。这两种类型的接头都可以允许驱动端进行轨道运动(旋转运动的一种形式)，从而提供相应的桨叶轨道运动。活动铰链可使搅拌器和驱动机构形成为一个部件(例如一次注塑成型)，从而减少制造步骤。
21、桨叶可以是锥形的，使得桨叶的宽度随着距其驱动端的距离的增加而减小。这种锥形桨叶设计可以防止桨叶的远端接触生物反应容器的侧壁，因为在轨道运动过程中，桨叶的径向位移是最大的。因此，桨叶的端部可以延伸得更靠近生物反应容器的底部，从而减少了容器中所需的生物反应流体的最小体积。替代地或附加地，桨叶可包括孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于生物反应器系统的耗材(1)，所述耗材包括：
2.根据权利要求1所述的耗材，其中所述搅拌器的搅拌端是桨叶。
3.根据权利要求2所述的耗材，其中所述搅拌器在其驱动端处经由相应的球窝接头(8)或经由相应的活动铰链(23)连接到驱动机构。
4.根据权利要求2或3所述的耗材，其中所述桨叶是锥形的，使得所述桨叶的宽度随着与其驱动端的距离的增加而减小。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的耗材，其中每个搅拌器具有用于其驱动端与其搅拌端之间的同步运动的枢轴点(22)，并且每个生物反应容器包括在所述枢轴点处围绕相应搅拌器的柔性元件(16)，所述柔性元件提供密封以在所述搅拌器处封闭生物反应容器。
6.根据权利要求7所述的耗材，其中所述柔性元件由热塑性弹性体或硅树脂制成。
7.根据权利要求1所述的耗材，其中所述搅拌器的搅拌端是叶轮。
8.根据前述权利要求任一项所述的耗材，其中所述多个生物反应容器是刚性容器。
9.根据前述权利要求任一项所述的耗材，其中所述生物反应容器包括用于排出所述生物反应的气体
10.根据权利要求9所述的耗材，其中每个排气口包括用于受控气体排出的曲折气体路径(15)。
11.根据前述权利要求任一项所述的耗材，其中所述生物反应容器包括用于将气体引入到所述容器中的相应的进气口(11)。
12.根据从属于权利要求9或10的权利要求11所述的耗材，其中在每个生物反应容器内，相应的排气口和相应的进气口被配置成使得通过进气口引入的气体与容器上部区域形成的顶部空间中已经存在的气体基本完全混合，然后通过排气口排出。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的耗材，其中所述容器被布置成一排或多排，并且进一步沿着一排或每一排布置成并排镜像对。
14.根据前述权利要求任一项所述的耗材，其中所述耗材还包括驱动机构(5)，所述驱动机构连接到或可连接到所述多个生物反应容器的搅拌器的驱动端并且被配置成以相同的同步运动来移动所述搅拌器。
15.根据权利要求14所述的耗材，其中所述驱动机构包括外部驱动连杆接口(7)，其允许连接到在所述生物反应器系统中提供的外部动力源。
16.根据权利要求14或15所述的耗材，其中所述多个生物反应容器被布置成一排或多排，并且所述驱动机构是邻近所述一排或多排且平行于所述一排或多排延伸的搅拌棒。
17.一种生物反应器系统，其包括一种或多种前述权利要求中任一项所述的耗材。
18.根据权利要求17所述的生物反应器系统，还包括用于移动所述耗材的搅拌器的动力源。
19.根据权利要求18所述的生物反应器系统，还包括用于可编程地控制所述搅拌器的运动的控制单元。
20.根据从属于权利要求9至13中任一项的权利要求17至19中任一项所述的生物反应器系统，所述生物反应器系统还包括非消耗性夹板(51)，所述夹板可夹紧到所述耗材的顶部并且包含通道，从而与排气口和/或进气口形成相应的密封气体连接。
21.根据权利要求20所述的生物反应器系统，其中与排气口形成密封连接的每个通道包括用于受控气体排出的曲折气体路径。
22.根据权利要求20或21所述的生物反应器系统，其中所述夹板安装有非消耗性驱动机构(5)，当所述夹板夹紧到所述耗材的顶部时，所述非消耗性驱动机构连接到所述多个生物反应容器的搅拌器的驱动端，所述驱动机构被配置为以相同的同步运动来移动所述搅拌器。
23.根据权利要求22所述的生物反应器系统，其中所述多个生物反应容器被布置成一排或多排，并且所述驱动机构是邻近所述一排或多排且平行于所述一排或多排延伸的搅拌棒。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的生物反应器系统，还包括配置成促进在所述容器的上部区域中形成的气体顶部空间中的废气冷凝的冷却子系统和配置成促进对容器下部区域内的生物反应液体进行温度控制。
25.根据从属于权利要求20或21的权利要求24所述的生物反应器系统，其中所述冷却子系统被布置成将所述容器的上部区域的热量排出到所述夹板中。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于生物反应器系统的耗材(1)，所述耗材包括：
2.根据权利要求1所述的耗材，其中所述搅拌器的搅拌端是桨叶。
3.根据权利要求2所述的耗材，其中所述搅拌器在其驱动端处经由相应的球窝接头(8)或经由相应的活动铰链(23)连接到驱动机构。
4.根据权利要求2或3所述的耗材，其中所述桨叶是锥形的，使得所述桨叶的宽度随着与其驱动端的距离的增加而减小。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的耗材，其中每个搅拌器具有用于其驱动端与其搅拌端之间的同步运动的枢轴点(22)，并且每个生物反应容器包括在所述枢轴点处围绕相应搅拌器的柔性元件(16)，所述柔性元件提供密封以在所述搅拌器处封闭生物反应容器。
6.根据权利要求7所述的耗材，其中所述柔性元件由热塑性弹性体或硅树脂制成。
7.根据权利要求1所述的耗材，其中所述搅拌器的搅拌端是叶轮。
8.根据前述权利要求任一项所述的耗材，其中所述多个生物反应容器是刚性容器。
9.根据前述权利要求任一项所述的耗材，其中所述生物反应容器包括用于排出所述生物反应的气体的相应的排气口(10)。
10.根据权利要求9所述的耗材，其中每个排气口包括用于受控气体排出的曲折气体路径(15)。
11.根据前述权利要求任一项所述的耗材，其中所述生物反应容器包括用于将气体引入到所述容器中的相应的进气口(11)。
12.根据从属于权利要求9或10的权利要求11所述的耗材，其中在每个生物反应容器内，相应的排气口和相应的进气口被配置成使得通过进气口引入的气体与容器上部区域形成的顶部空间中已经存在的气体基本完全混合，然后通过排气口排出。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的耗材，其中所述容器被布置成一排或多排，并且进一步沿着一排或每一排布置成并排镜像对。
14.根据前述权利要求任一项所述的耗材，其中所述耗材还包括驱动机构(5)，所述驱动机构连接到或可连接到所述多个生物反应容器的搅拌器的驱动端并且被配置成以相同的同步...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克·瓦雷，肖恩·沙利文，阿德里安·尼尔·巴奇，
申请(专利权)人：自动化合作关系剑桥有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。