本說明書的實(shí)施例涉及樣本轉(zhuǎn)移,并且更具體地涉及自動(dòng)樣本轉(zhuǎn)移。
背景技術(shù):
在來自哺乳動(dòng)物細(xì)胞的重組蛋白的制造中,冷藏保存的細(xì)胞的種子培養(yǎng)擴(kuò)張是開始新的生產(chǎn)活動(dòng)所需的重要步驟。該擴(kuò)大過程或種子培養(yǎng)擴(kuò)張為重要的,因?yàn)榕囵B(yǎng)液的質(zhì)量通常確定了生產(chǎn)活動(dòng)的成功。
典型地,在種子培養(yǎng)擴(kuò)張過程中,細(xì)胞(如,用于蛋白質(zhì)療法的細(xì)胞)最初從少量(例如,1ml或更多)的冷藏保存的樣本培養(yǎng)。在實(shí)例中,待冷藏保存的樣本置于冷凍瓶中,并且冷卻到大約-80℃或更低的冷凍冷卻溫度來保存樣本中的細(xì)胞。此外,在接種需要時(shí),大約1.0ml到大約5.0ml的少量冷藏保存的樣本解凍,以在冷凍瓶中獲得細(xì)胞的懸液。隨后,解凍的樣本細(xì)胞轉(zhuǎn)移到常規(guī)使用的培養(yǎng)器皿中,如方瓶(T-flasks)或轉(zhuǎn)瓶。此外,培養(yǎng)器皿例行地在CO2受控的培養(yǎng)器中培養(yǎng)。
此外,培養(yǎng)器皿中的細(xì)胞與生長(zhǎng)介質(zhì)混合來便于細(xì)胞生長(zhǎng)。細(xì)胞的懸液基于細(xì)胞生長(zhǎng)到相同尺寸的附加培養(yǎng)器皿或較大細(xì)胞培養(yǎng)器皿中來亞培養(yǎng)(sub-cultivate)。隨著細(xì)胞量的增長(zhǎng),細(xì)胞轉(zhuǎn)移到具有更多生長(zhǎng)介質(zhì)的逐漸更大體積的培養(yǎng)器皿中。添加生長(zhǎng)介質(zhì)、細(xì)胞轉(zhuǎn)移和細(xì)胞生長(zhǎng)的該過程繼續(xù),直到獲得確定的細(xì)胞質(zhì)量。當(dāng)確定的細(xì)胞質(zhì)量累積時(shí),細(xì)胞懸液收集并且用于灌注生物反應(yīng)器,該生物反應(yīng)器可用于開始新的生產(chǎn)活動(dòng)。在一個(gè)實(shí)例中,確定的細(xì)胞質(zhì)量可用于對(duì)器皿如WAVE?袋和Xcellerex?生物反應(yīng)器中的生產(chǎn)接種。
典型地,種子培養(yǎng)擴(kuò)張過程需要復(fù)雜的手動(dòng)操作,并且使用多個(gè)培養(yǎng)器皿,導(dǎo)致了細(xì)胞污染可能性增大。此外,種子培養(yǎng)擴(kuò)張過程的活動(dòng)到活動(dòng)的可變性可由缺少活性pH或溶解氧和用于在擴(kuò)大期間控制的其它相似的指示物而引起。
通常,種子培養(yǎng)擴(kuò)張過程需要由熟練操作者執(zhí)行。在細(xì)胞培養(yǎng)和擴(kuò)張的初始階段中,操作者需要使冷凍瓶在水浴或恒溫珠浴中解凍。此外,操作者需要凈化瓶的外表面。經(jīng)由實(shí)例,冷凍瓶的表面凈化可通過噴灑化學(xué)制品如乙醇或消毒液來執(zhí)行。在表面凈化之后,冷凍瓶在層流罩中開啟。此外,移液管用于從冷凍瓶回收培養(yǎng)液樣本,并且將樣本轉(zhuǎn)移到細(xì)頸瓶,其預(yù)先填充有確定量的生長(zhǎng)介質(zhì)。隨后,細(xì)頸瓶放置到培養(yǎng)器中,以完成初始細(xì)胞培養(yǎng)操作程序。因此,用以從細(xì)胞的冷藏保存樣本開始細(xì)胞培養(yǎng)的、與種子培養(yǎng)擴(kuò)張過程相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有過程和設(shè)置是勞動(dòng)和基礎(chǔ)設(shè)施密集的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本說明書的方面,提供了一種構(gòu)造成使用第一容器和第二容器形成樣本通路組件的聯(lián)接裝置。樣本通路組件包括第一隔間和第二隔間。此外,樣本通路組件構(gòu)造成收納樣本。聯(lián)接裝置包括構(gòu)造成加熱樣本的至少一部分的加熱構(gòu)件。此外,聯(lián)接裝置包括分離構(gòu)件,其構(gòu)造成使第一容器的至少一部分和第二容器的至少一部分與第一容器和第二容器的其余部分分離,以形成樣本通路組件的第一隔間和第二隔間。此外,聯(lián)接裝置構(gòu)造成轉(zhuǎn)移樣本的至少一部分,同時(shí)至少在聯(lián)接第一隔間和第二隔間期間保持用于樣本的無菌環(huán)境。
根據(jù)本說明書的另一個(gè)方面,提供了一種用于樣本轉(zhuǎn)移的自動(dòng)系統(tǒng)。自動(dòng)系統(tǒng)包括聯(lián)接裝置和操作性地聯(lián)接于聯(lián)接裝置的收集裝置。聯(lián)接裝置構(gòu)造成使用第一容器和第二容器形成樣本通路組件。樣本通路組件包括第一隔間和第二隔間。此外,樣本通路組件構(gòu)造成收納樣本。聯(lián)接裝置包括構(gòu)造成加熱樣本的至少一部分的加熱構(gòu)件。此外,聯(lián)接裝置包括分離構(gòu)件,其構(gòu)造成使第一容器的至少一部分和第二容器的至少一部分與第一容器和第二容器的其余部分分離,以形成樣本通路組件的第一隔間和第二隔間。此外,聯(lián)接裝置構(gòu)造成轉(zhuǎn)移樣本的至少一部分,同時(shí)至少在聯(lián)接第一隔間和第二隔間期間保持用于樣本的無菌環(huán)境。此外,自動(dòng)系統(tǒng)包括收集裝置,其操作性地聯(lián)接于第二隔間的出口通路,以接收樣本的至少一部分。
根據(jù)本說明書的又一個(gè)方面,提供了一種用于自動(dòng)樣本轉(zhuǎn)移的方法。該方法包括提供具有第一保持器單元和第二保持器單元的聯(lián)接裝置。該方法還包括將具有樣本的第一容器設(shè)置在聯(lián)接裝置的第一保持器單元中,以及將具有入口通路和出口通路的第二容器設(shè)置在聯(lián)接裝置的第二保持器單元中。此外,該方法包括使第一容器的至少一部分和第二容器的至少一部分與第一容器和第二容器的其余部分分離,以形成第一隔間和第二隔間。該方法還包括聯(lián)接第一隔間和第二隔間來形成樣本通路組件,以及將樣本的至少一部分加熱至確定溫度。此外,該方法包括將樣本的至少一部分從樣本通路組件轉(zhuǎn)移至收集裝置。
附圖說明
當(dāng)參照附圖閱讀下列詳細(xì)描述時(shí),將更好地理解本公開的這些和其它的特征、方面和優(yōu)點(diǎn),在該附圖中,相似的標(biāo)記在所有附圖中表示相似的部件,其中:
圖1為根據(jù)本說明書的方面的示例性樣本通路組件的示意圖;
圖2-8為根據(jù)本說明書的方面的使用聯(lián)接裝置組裝圖1的樣本通路組件的示例性方法的示意圖;
圖9為根據(jù)說明書的方面的組裝樣本通路組件的方法的示意圖;
圖10為根據(jù)本說明書的方面的操作性地聯(lián)接于第一容器或樣本通路組件的加熱構(gòu)件的截面視圖;
圖11為根據(jù)本說明書的方面的用于樣本轉(zhuǎn)移的示例性自動(dòng)系統(tǒng)的示意圖;以及
圖12為根據(jù)本說明書的方面的樣本的自動(dòng)轉(zhuǎn)移的方法的示例性流程圖的示意圖。
具體實(shí)施方式
本說明書的實(shí)施例涉及用于自動(dòng)樣本轉(zhuǎn)移的系統(tǒng)和方法。在某些實(shí)施例中,用于自動(dòng)樣本轉(zhuǎn)移的系統(tǒng)和方法可形成用于細(xì)胞的種子培養(yǎng)擴(kuò)張的部分。此外,這些實(shí)施例中的一些可用于提供用于冷藏保存的樣本細(xì)胞自動(dòng)接種轉(zhuǎn)移至收集裝置(如,但不限于培養(yǎng)器皿)的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)例中,哺乳動(dòng)物細(xì)胞的群體可使用本說明書的系統(tǒng)和方法來轉(zhuǎn)移。
圖1為本說明書的樣本通路組件100的示意圖。在一個(gè)實(shí)施例中,樣本通路組件100可在用于樣本傳遞的自動(dòng)系統(tǒng)中形成和使用。在特定實(shí)施例中,樣本通路組件100可在用于以自動(dòng)方式執(zhí)行種子培養(yǎng)擴(kuò)張的自動(dòng)系統(tǒng)中形成以及使用。此外,如本文中詳細(xì)所述,樣本通路組件100的一部分可由冷凍瓶的至少一部分形成。具體而言,構(gòu)造成收納樣本的冷凍瓶的一部分可形成樣本通路組件100的部分。
在所示實(shí)施例中,樣本通路組件100包括第一隔間102和第二隔間104。第一隔間102可構(gòu)造成接收樣本106。在一個(gè)實(shí)施例中,第一隔間102可為標(biāo)準(zhǔn)冷凍瓶的一部分,并且第二隔間104可為類似尺寸的管的一部分。此外,第二隔間104可操作性地聯(lián)接于第一隔間102,使得第一隔間102和第二隔間104與彼此流體連通。
在某些實(shí)施例中,使用樣本通路組件100的自動(dòng)系統(tǒng)可構(gòu)造成以最小操作者介入來操作。具體而言,一旦樣本106經(jīng)由第一隔間102設(shè)置在自動(dòng)系統(tǒng)中,并且自動(dòng)系統(tǒng)通電,則系統(tǒng)可構(gòu)造成執(zhí)行樣本的解凍,通過聯(lián)接第一隔間102和第二隔間104以產(chǎn)生樣本通路組件100來接近樣本,并且轉(zhuǎn)移樣本,而沒有另外的操作者介入。
在一個(gè)實(shí)施例中,第一隔間102和第二隔間104可使用接頭105聯(lián)接。此外,在一個(gè)實(shí)施例中,接頭105可為熔合接頭。在非限制性實(shí)例中,接頭105可通過熱熔合、化學(xué)熔合或兩者形成。在一個(gè)實(shí)施例中,接頭105可通過將第一隔間102和第二隔間104熱熔合在一起以形成樣本通路組件100來形成。在特定實(shí)例中,接頭105可通過熱熔合第一隔間102和第二隔間104的界面來形成。在一個(gè)實(shí)施例中,接頭105可為氣密性密封接頭,以防止樣本106污染。
此外,在所示實(shí)施例中,第二隔間104可包括入口通路108和出口通路110。此外,在樣本通路組件100中,設(shè)置在第一隔間102中的樣本106可能夠經(jīng)由第二隔間104的入口通路108和/或出口通路110接近。因此,樣本通路組件100可用于收納、接近和轉(zhuǎn)移樣本106。另外,在一個(gè)實(shí)施例中,樣本通路組件100可具有一個(gè)以上的入口通路108和出口通路110。此外,入口通路108和/或出口通路110可具有一個(gè)或更多個(gè)端口。
在一個(gè)實(shí)施例中,樣本通路組件100可構(gòu)造成將樣本106轉(zhuǎn)移至收集裝置(圖1中未示出),如培養(yǎng)器皿,其在樣本通路組件100的外部。在該實(shí)施例中,樣本通路組件100的出口通路110可聯(lián)接于培養(yǎng)器皿。在一個(gè)實(shí)施例中,培養(yǎng)器皿可用于培養(yǎng)樣本中的細(xì)胞。在一些實(shí)施例中,樣本通路組件100可構(gòu)造成使用入口通路108來接收生長(zhǎng)介質(zhì)(圖1中未示出)。此外,樣本通路組件100還可構(gòu)造成使用出口通路110將樣本106轉(zhuǎn)移出樣本通路組件100。
在某些實(shí)施例中,第二隔間104內(nèi)的入口通路108和出口通路110的長(zhǎng)度可取決于合乎需要的結(jié)果而變化。經(jīng)由實(shí)例,設(shè)置在樣本通路組件100中的入口通路108的一部分的長(zhǎng)度可大于設(shè)置在樣本通路組件100中的出口通路110的一部分的長(zhǎng)度,以使入口通路108的端部關(guān)于出口通路110的端部更接近接頭105,以便于樣本106和生長(zhǎng)介質(zhì)的混合??勺⒁獾氖?,樣本和生長(zhǎng)介質(zhì)的混合物可稱為"樣本混合物"。
有利地,樣本通路組件100可構(gòu)造成在樣本的處理期間保持用于樣本106的無菌環(huán)境。如本文中使用的,用語"無菌環(huán)境"是指大致沒有不合乎需要的微生物的環(huán)境。具體而言,樣本通路組件100可構(gòu)造成至少在樣本106設(shè)置在樣本通路組件100中時(shí)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持用于樣本106的無菌環(huán)境。此外,樣本通路組件100可構(gòu)造成至少在樣本106從樣本通路組件100轉(zhuǎn)移至收集裝置時(shí)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持用于樣本106的無菌環(huán)境。
圖2-8示出了用于形成樣本通路組件260(見圖8)以便于轉(zhuǎn)移樣本(圖2中未示出)的聯(lián)接裝置200。聯(lián)接裝置200可形成用于樣本轉(zhuǎn)移的自動(dòng)系統(tǒng)的部分,如圖11中所示的自動(dòng)系統(tǒng)。此外,聯(lián)接裝置200構(gòu)造成形成樣本通路組件260,其中樣本通路組件260構(gòu)造成收納樣本的至少一部分。在某些實(shí)施例中,聯(lián)接裝置200包括加熱構(gòu)件201(見圖2)和分離構(gòu)件203(見圖3-8)。在所示實(shí)施例中,聯(lián)接裝置200還可包括構(gòu)件位置框架。在某些實(shí)施例中,構(gòu)件位置框架可為可選的。構(gòu)件位置框架可構(gòu)造成向聯(lián)接裝置200提供機(jī)械完整性和穩(wěn)健性。此外,構(gòu)件位置框架可構(gòu)造成收納和/或保持各種一次性流體路徑構(gòu)件。此外,構(gòu)件位置框架可包括用以收納第一容器206和/或第二容器214的提供物(provision)。經(jīng)由實(shí)例,操作者可經(jīng)由構(gòu)件位置框架將第一容器206和/或第二容器214設(shè)置在聯(lián)接裝置200中。此外,構(gòu)件位置框架可構(gòu)造成在樣本通路組件260形成之前和之后保持聯(lián)接裝置200的兩個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件的相對(duì)位置。
在某些實(shí)施例中,加熱構(gòu)件201構(gòu)造成在樣本通路組件260形成之前和/或之后加熱樣本的至少一部分。此外,分離構(gòu)件203構(gòu)造成聯(lián)接第一隔間266和第二隔間268(見圖7-8)來形成樣本通路組件260。在一些實(shí)施例中,聯(lián)接裝置200可構(gòu)造成轉(zhuǎn)移樣本的至少一部分,同時(shí)保持用于樣本的無菌環(huán)境,例如在第一隔間和第二隔間的聯(lián)接期間或之后。在一個(gè)實(shí)施例中,用于接收樣本混合物的收集裝置(圖2中未示出)可設(shè)置在聯(lián)接裝置200中。在另一個(gè)實(shí)施例中,收集裝置可設(shè)置在聯(lián)接裝置200外。
在所示實(shí)施例中,聯(lián)接裝置200包括第一保持器單元202和操作性地聯(lián)接于第一保持器單元202的第二保持器單元204。此外,可注意到,圖2示出了其中聯(lián)接裝置200開啟來從內(nèi)部示出保持器單元202和204的細(xì)節(jié)的實(shí)施例。圖3-8示出了使用圖2-8中所示的聯(lián)接裝置200形成樣本通路組件260的示例性步驟。
在圖2的所示實(shí)施例中,第一保持器單元202構(gòu)造成收納第一容器206的至少一部分。此外,第一容器具有第一側(cè)208和第二側(cè)210。此外,第一容器206的第一側(cè)208和第二側(cè)210可構(gòu)造成閉合。經(jīng)由實(shí)例,第一容器206可為樣本瓶,并且瓶的第一側(cè)208可閉合,并且瓶的第二側(cè)210可具有蓋212。蓋212的非限制性實(shí)例可包括密封劑膜。
此外,第二保持器單元204構(gòu)造成收納第二容器214的至少一部分。第二容器214包括第一側(cè)216和第二側(cè)218。第二容器214可或可不具有相當(dāng)大的容積。在一個(gè)實(shí)施例中,第二容器214可具有瓶,而在另一個(gè)實(shí)施例中,第二容器214可為閉合容器,而沒有任何相當(dāng)大的容積。此外,第二容器214的第二側(cè)218可至少部分地閉合。此外,第二容器214的第一側(cè)216包括入口通路220和出口通路222。在一個(gè)實(shí)施例中,入口通路220和出口通路222可為入口管和出口管。在非限制性實(shí)例中,入口通路220和出口通路222可使用雙內(nèi)腔管路形成。入口管220和出口管222可為柔性管或剛性管。
盡管圖3-8中未示出,但在一些實(shí)施例中,在將第二容器214設(shè)置在第二保持器單元204中之前,入口通路220操作性地聯(lián)接于生長(zhǎng)介質(zhì)源、泵或兩者。在一個(gè)實(shí)施例中,入口通路220可經(jīng)由泵(如但不限于蠕動(dòng)泵)聯(lián)接于生長(zhǎng)介質(zhì)源。此外或作為備選,蠕動(dòng)泵還可聯(lián)接于出口通路222。具體而言,入口通路220的端部可聯(lián)接于生長(zhǎng)介質(zhì)源的出口,并且泵可操作性地聯(lián)接在生長(zhǎng)介質(zhì)源與第二容器214之間。此外,泵可構(gòu)造成便于合乎需要量的生長(zhǎng)介質(zhì)在預(yù)定速率下流入在樣本通路組件260中。在一些實(shí)施例中,收集裝置可預(yù)先附接于第二容器214。在一個(gè)實(shí)施例中,收集裝置可通過出口通路222的管路預(yù)先聯(lián)接于第二容器214并且與第二容器214流體連通。在另一個(gè)實(shí)施例中,收集裝置可使用適當(dāng)?shù)臒o菌技術(shù)緊接在由操作者使用之前操作性地聯(lián)接于第二容器214。此外,可注意的是,收集裝置為細(xì)胞培養(yǎng)兼容器皿,其構(gòu)造成接收樣本混合物,同時(shí)保持用于樣本的無菌環(huán)境。收集裝置的非限制性實(shí)例可包括滅菌細(xì)頸瓶、滅菌生物反應(yīng)器或兩者。
在某些實(shí)施例中,第一保持器單元202和第二保持器單元204可包括夾具或其它類似的結(jié)構(gòu),用于分別機(jī)械地保持第一容器206和第二容器214。然而,第一保持器單元202、第二保持器單元204或兩者可具有關(guān)于彼此的一個(gè)或更多個(gè)自由度。在非限制性實(shí)例中,第一保持器單元202和第二保持器單元204可具有關(guān)于彼此的三個(gè)自由度。此外,第一保持器單元202和第二保持器單元204可構(gòu)造成對(duì)準(zhǔn)和熔合第一容器206和第二容器214的部分,以形成樣本通路組件206,同時(shí)保持用于設(shè)置在第一容器206中的樣本的無菌環(huán)境。
在所示實(shí)施例中,第一保持器單元202和第二保持器單元204可包括構(gòu)造成分別保持第一容器206和第二容器214的特征224和226。此外,特征224和226可構(gòu)造成在容器206和214的加載和容器206和214加載之后的保持器單元202和204的閉合期間,將第一容器206和第二容器214固持在它們的相應(yīng)位置。經(jīng)由實(shí)例,特征224和226可構(gòu)造成在容器206和214的加載和保持器單元202和204的閉合期間,將第一容器206和第二容器214分別固持在第一保持器單元202和第二保持器單元204中的它們的相應(yīng)槽口228和230中。在所示實(shí)施例中,特征示為叉形元件,然而,在備選實(shí)施例中,特征224和226可具有適合于將第一容器206和第二容器214保持就位的任何其它形狀。此外,特征224和226和槽口228和230可構(gòu)造成收納變化形狀和尺寸的第一容器206和第二容器214。例如,可容易操作的調(diào)整件可提供成調(diào)整特征224和226和/或槽口228和230,以符合第一容器206和第二容器214的物理大小。
此外,特征224和226和槽口228和230(見圖3-4)可構(gòu)造成定位第一容器206和第二容器214,使得第一容器206和第二容器214的至少一部分可沿第一方向242重疊。此外,在聯(lián)接在一起來形成樣本通路組件260之前,第一容器206和第二容器214可設(shè)置成沿第二方向244遠(yuǎn)離彼此。在所示實(shí)施例中,第一容器206和第二容器214的重疊部分大體上由附圖標(biāo)記246代表。
在一些實(shí)施例中,特征224和226可包括用以提高聯(lián)接裝置200的人體工程學(xué)和相容性的若干結(jié)構(gòu)。經(jīng)由實(shí)例,特征224和226的叉形形狀可便于第一容器206和第二容器214在聯(lián)接裝置200中的容易安裝。在這些實(shí)施例中的一些中,叉設(shè)計(jì)成適應(yīng)各種直徑以及截面幾何形狀的小瓶,如但不限于,圓形、正方形、矩形或任何其它幾何形狀或非幾何形狀。保持器單元202和204沿方向242的相對(duì)運(yùn)動(dòng)用于閉合聯(lián)接裝置200。
在一個(gè)實(shí)施例中,聯(lián)接裝置200可首先在開始時(shí)處于開啟狀態(tài),并且使用者可需要將第一容器206和第二容器214簡(jiǎn)單地設(shè)置或落入在對(duì)應(yīng)的開口232和234中,并且接著閉合聯(lián)接裝置200來實(shí)現(xiàn)用于聯(lián)接裝置200的加載程序。圖2-4示出了處于開啟狀態(tài)的聯(lián)接裝置200,并且圖5-8示出了處于閉合狀態(tài)的聯(lián)接裝置200。在加載程序期間,第一容器206和第二容器214可自動(dòng)地鎖定在正確位置。在另一個(gè)實(shí)施例中,可不需要開啟和閉合聯(lián)接裝置200來執(zhí)行加載程序。例如,在該實(shí)施例中,第一容器206和第二容器214可使用開口232和234簡(jiǎn)單地落在處于聯(lián)接裝置200的閉合狀態(tài)的聯(lián)接裝置200中。在一個(gè)實(shí)施例中,第一容器206和第二容器214可在使用聯(lián)接裝置200時(shí)由使用者設(shè)置在構(gòu)件位置框架上。在一些實(shí)施例中,第一保持器單元202和第二保持器單元204可操作性地聯(lián)接于一個(gè)或更多個(gè)促動(dòng)器,如線性和/或旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器,以便于第一保持器單元202和第二保持器單元204的移動(dòng)用于操作聯(lián)接裝置200。
在某些實(shí)施例中,加熱構(gòu)件201可構(gòu)造成加熱設(shè)置在第一容器206和/或樣本通路組件206的一部分中的樣本的至少一部分。在一個(gè)實(shí)例中,加熱構(gòu)件201可構(gòu)造成使設(shè)置在第一容器206和/或樣本通路組件260中的樣本解凍至確定溫度。因此,加熱構(gòu)件201可設(shè)置在第一保持器單元202中,使得加熱構(gòu)件201操作性地聯(lián)接于第一容器206的至少一部分。在其中第一容器206為冷凍瓶的一個(gè)實(shí)例中,在操作中,具有在冷凍溫度下的樣本的冷凍瓶可直接地設(shè)置在聯(lián)接裝置200中。加熱元件201可接著將冷凍瓶中的樣本解凍至合乎需要溫度。有利地,加熱構(gòu)件201構(gòu)造成以合乎需要的加熱速率加熱設(shè)置在第一容器206中的凍結(jié)的樣本。在特定實(shí)例中,加熱構(gòu)件201構(gòu)造成使設(shè)置在冷凍瓶中的冷藏保存的樣本快速解凍。
在某些實(shí)施例中,加熱構(gòu)件201可包括多層結(jié)構(gòu),如將關(guān)于圖10詳細(xì)描述的。加熱構(gòu)件201可圍繞第一容器206的一部分設(shè)置。在圖2的所示實(shí)施例中,加熱構(gòu)件201包括薄膜加熱器258,以及設(shè)置在第一容器206附近的導(dǎo)熱泡沫261。導(dǎo)熱泡沫261構(gòu)造成提供第一容器206的表面的至少一部分上的一致的熱通量。該一致的熱通量可通過導(dǎo)熱泡沫261中的順應(yīng)性來實(shí)現(xiàn),導(dǎo)熱泡沫261便于消除薄膜加熱器258與第一容器206的表面之間的氣隙。此外,在薄膜加熱器258用作加熱構(gòu)件201的情況中,導(dǎo)熱泡沫261的導(dǎo)熱性質(zhì)有助于減少熱點(diǎn)。盡管未示出,但預(yù)想的是,在一些實(shí)施例中,另一個(gè)加熱構(gòu)件可類似地圍繞第二容器214的至少一部分設(shè)置。圍繞第二容器214的部分設(shè)置的該其它加熱構(gòu)件可構(gòu)造成在使生長(zhǎng)介質(zhì)與樣本混合之前加熱生長(zhǎng)介質(zhì)的至少一部分。在一個(gè)實(shí)施例中,加熱構(gòu)件201可至少部分地設(shè)置在槽口228和230中。在一個(gè)實(shí)施例中,在加熱構(gòu)件201包括兩個(gè)半部的情況下,加熱構(gòu)件201的兩個(gè)半部可設(shè)置在存在于聯(lián)接裝置200的兩個(gè)部分中的槽口228和230中,使得在聯(lián)接裝置200閉合時(shí),加熱構(gòu)件201的兩個(gè)半部圍繞第一容器206的至少一部分設(shè)置。此外,在一些實(shí)施例中,加熱構(gòu)件201可為電池操作的加熱器或化學(xué)加熱器。
此外,在一些實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可構(gòu)造成使第一容器206和第二容器214的至少一部分分離以形成樣本通路組件260的第一隔間266和第二隔間268。此外,分離構(gòu)件203可定位成使得分離構(gòu)件203與第一容器206和第二容器214的重疊部分246對(duì)準(zhǔn)或沿第一方向242與其重疊。此外,分離構(gòu)件203可構(gòu)造成在樣本通路組件260形成期間放置成與第一容器206和第二容器214物理接觸。在特定實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可構(gòu)造成同時(shí)、幾乎同時(shí)或快速相繼地與第一容器206和第二容器214物理接觸。在一些實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可鉸接,以便能夠繞著聯(lián)接裝置200中的確定點(diǎn)或軸線至少部分地旋轉(zhuǎn)。
此外,在某些實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可構(gòu)造成加熱至確定溫度。在這些實(shí)施例中的一些中,分離構(gòu)件203可構(gòu)造成通過使電流穿過分離構(gòu)件203的部分來加熱至確定溫度。
在一些實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可為刀片。此外,刀片可具有連續(xù)結(jié)構(gòu)或有圖案的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中,有圖案的結(jié)構(gòu)可包括多個(gè)條、線、線纜或它們的組合。此外,在一些實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可包括激光束。激光束可單獨(dú)使用或與刀片組合使用。此外,在一些實(shí)施例中,滅菌環(huán)境可在第一容器206和第二容器214的相應(yīng)部分的分離動(dòng)作以形成樣本通路組件260的第一隔間266和第二隔間268時(shí)提供在聯(lián)接裝置200內(nèi)。
此外,分離構(gòu)件203可具有適于將非翹曲特征給予刀片的機(jī)械強(qiáng)度和厚度。有利地,連同分離構(gòu)件203的合乎需要溫度的分離構(gòu)件203的非翹曲特征可導(dǎo)致第一容器206和第二容器214的完全切割,導(dǎo)致刀片與第一容器206和第二容器214的接觸點(diǎn)處的光滑界面。如可注意到的,第一容器206和第二容器214的光滑界面或完全切割便于第一容器206和第二容器214的增強(qiáng)熔合,并且提供樣本通路組件的氣密性密封。在一個(gè)實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可具有從大約0.01英寸到大約0.03英寸到大約0.03英寸的范圍中的厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中,203可涂覆有聚四氟乙烯(PTFE)或其它材料,以產(chǎn)生潤(rùn)滑表面,其可導(dǎo)致容器的較高質(zhì)量的分離。此外,在這些或其它實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可由高溫材料制成,如但不限于,鉑、鎢、鎳鉻鐵合金、鎳(合金HX)或它們的組合。在一個(gè)實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可由導(dǎo)電材料制成,如但不限于鎢、鎳鐵鉻合金、鎳(合金HX)或它們的組合。此外,在一個(gè)實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可在確定溫度下加熱和保持達(dá)高達(dá)幾秒,以使分離構(gòu)件203滅菌。
此外,在加熱分離構(gòu)件203之后,分離構(gòu)件203的運(yùn)動(dòng)可開始,以便于沿第一容器206和第二容器214的橫向方向(也表示為方向245)切割第一容器206和第二容器214的部分。在一個(gè)實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可用于幾乎同時(shí)分離第一容器206和第二容器214的重疊部分246來形成第一隔間和第二隔間。在一個(gè)實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可構(gòu)造成在分離構(gòu)件203的單次刷過中切割第一容器206和第二容器214的部分。
在分離步驟的快速相繼中,第一隔間266和第二隔間268可對(duì)準(zhǔn)。經(jīng)由實(shí)例,具有第一隔間266和第二隔間268的第一保持器單元202和第二保持器單元204可關(guān)于彼此移動(dòng),以使第一隔間266和第二隔間268對(duì)準(zhǔn)來形成樣本通路組件260。例如,第一保持器單元202和第二保持器單元204可關(guān)于彼此沿第二方向244移動(dòng),以使第一隔間266和第二隔間268對(duì)準(zhǔn)。此外,第一保持器單元202和/或第二保持器單元204可朝彼此沿第一方向242移動(dòng),并且壓靠彼此,以形成第一容器206和第二容器214的其余部分之間的接頭。在一個(gè)實(shí)施例中,接頭可為熱接頭,其由于第一容器206和第二容器214的材料在第一容器206和第二容器214的界面處的熔化和熔合而形成。此外,在一個(gè)實(shí)施例中,分離構(gòu)件203可構(gòu)造成在接頭形成在第一容器206和第二容器214的其余部分之間或樣本通路組件260的第一隔間266和第二隔間268之間之前縮回。
可注意到,各種運(yùn)動(dòng),包括分離構(gòu)件203的運(yùn)動(dòng),以及保持器單元202和204沿一個(gè)或更多個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)可同時(shí)或以最小時(shí)間延遲發(fā)生,以防止設(shè)置在第一容器206中的樣本暴露于環(huán)境。在一個(gè)實(shí)施例中,緊接在第一容器206和第二容器214的部分的分離之后,保持器單元202和204中的一個(gè)或兩者可開始關(guān)于彼此移動(dòng),以使第一容器206和第二容器214的部分對(duì)準(zhǔn)。
在某些實(shí)施例中,聯(lián)接裝置200可具有用于執(zhí)行四個(gè)主要操作的三個(gè)促動(dòng)自由度,即,(1)分離構(gòu)件203沿第三方向245的運(yùn)動(dòng),以便分離第一容器和第二容器,(2)由第一保持器單元202和/或第二保持器單元204沿第二方向244的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的第一容器206和第二容器214的對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng),(3)分離構(gòu)件203沿第三方向245的運(yùn)動(dòng),以及(4)用于形成第一容器206與第二容器214之間的機(jī)械聯(lián)接或接頭的、第一保持器單元202和第二保持器單元204沿第一方向242的聯(lián)接運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中,操作(3)和(4)可同時(shí)執(zhí)行。在一些實(shí)施例中,在第一容器206和第二容器214安裝之后,操作者可接通聯(lián)接裝置200,以開始樣本混合物的自動(dòng)轉(zhuǎn)移程序。
在一些實(shí)施例中,保持器單元202和204的對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)可用于使第一容器206和第二容器214的部分對(duì)準(zhǔn)來形成樣本通路組件260。在一些實(shí)施例中,在保持器單元202和204的對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)之后,第一容器206和第二容器214可停留在分離構(gòu)件203上達(dá)一些時(shí)間,以增強(qiáng)第一容器206和第二容器214的第一隔間和第二隔間的界面之間的連結(jié)。具體而言,第一容器206和第二容器214可停留在分離構(gòu)件203上達(dá)合乎需要的時(shí)間段,以允許第一隔間和第二隔間的界面處的足夠量的塑料熔化,由此增加可用于連結(jié)第一隔間和第二隔間的材料。隨后,保持器單元202和204的聯(lián)接運(yùn)動(dòng)可用于使保持器單元202和204朝彼此沿第一方向242移動(dòng),以形成第一容器206和第二容器214的部分之間的接頭。此外,保持器單元202和204的該聯(lián)接運(yùn)動(dòng)可執(zhí)行,同時(shí)分離構(gòu)件在分離第一容器206和第二容器214的部分之后移動(dòng)遠(yuǎn)離第一容器206和第二容器214。
有利地,聯(lián)接裝置200的一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件在性質(zhì)上為一次性的,由此減小兩個(gè)或更多個(gè)樣本污染的機(jī)會(huì)。此外,本申請(qǐng)的聯(lián)接裝置200構(gòu)造成有效且高效地解凍,接近,并且將內(nèi)容物(樣本)從第一容器204如冷凍瓶以無菌方式在最小使用者介入下以時(shí)間有效的方式轉(zhuǎn)移至合乎需要的收集裝置。此外,聯(lián)接裝置200構(gòu)造成以無菌方式將樣本混合物轉(zhuǎn)移到生物反應(yīng)器中,同時(shí)設(shè)置在可位于生物安全柜的界限外的任何非無菌環(huán)境中。
圖3示出了在將第一容器206和第二容器214設(shè)置在聯(lián)接裝置200的它們的相應(yīng)槽口228和230中之前的圖2的聯(lián)接裝置200的實(shí)施例250。如所示,槽口230構(gòu)造成收納第二容器214。此外,如圖4的實(shí)施例251中所示,槽口228構(gòu)造成收納第一容器206。分離構(gòu)件203和第一容器206和第二容器214的相對(duì)位置使得分離構(gòu)件203的刀片沿方向245的運(yùn)動(dòng)分離第一容器206和第二容器214的部分,以形成樣本通路組件260的隔間266和268。如圖5中所示,在加載第一容器206和第二容器214之后,聯(lián)接裝置閉合。閉合的聯(lián)接裝置大體上由附圖標(biāo)記254代表?,F(xiàn)在參照?qǐng)D6,在所示實(shí)施例255中,分離構(gòu)件203的溫度使用溫度傳感器252監(jiān)測(cè)。為了確保用于樣本的無菌環(huán)境,分離構(gòu)件203在第一容器206和第二容器214的部分分離期間保持在高溫下,并且與第一容器206和第二容器214緊密接觸。
分離構(gòu)件203沿大體上由箭頭257代表的方向的刷過動(dòng)作執(zhí)行成使第一容器206和第二容器214的部分262和264分別從第一容器206和第二容器214的部分266和268分出。
參照?qǐng)D7的實(shí)施例270,在分離構(gòu)件203使第一容器206和第二容器214的部分分出之后,第一容器206和第二容器214的部分266和268與彼此對(duì)準(zhǔn)。在所示實(shí)例中,第一保持器單元202和第二保持器單元204可關(guān)于彼此沿第二方向244移動(dòng),以對(duì)準(zhǔn)部分266和268,它們形成樣本通路組件260的第一隔間和第二隔間。
此外,如圖8的實(shí)施例272中所示,第一保持器單元202和/或第二保持器單元204可朝彼此沿第一方向242移動(dòng),并且壓靠彼此來形成第一容器206和第二容器214的部分266和268之間的接頭,以形成具有第一隔間266和第二隔間268的樣本通路組件260。在一個(gè)實(shí)施例中,接頭可為熱接頭274,其由于第一容器206和第二容器214的部分266和268的界面處的第一容器206和第二容器214的材料的熔化和熔合而形成。可注意到的是,在分離動(dòng)作完成之后和在形成熱接頭274之前,分離構(gòu)件203可縮回,如圖8中所示??蛇x地,第一容器206和第二容器214的部分262和264可使用機(jī)械方法或其它方法來從連接裝置200除去。
圖9為組裝樣本通路組件400,如圖1的樣本通路組件100的方法的示意圖。在所示實(shí)施例中,樣本通路組件400從第一容器402和第二容器410的部分組裝。此外,第一容器402包括第一側(cè)404和第二側(cè)406。此外,第一容器402的第一側(cè)404閉合,然而第一容器402的第二側(cè)406構(gòu)造成按需要開啟或閉合。經(jīng)由實(shí)例,第二側(cè)406可包括開口端和對(duì)應(yīng)的帽408,其中帽408構(gòu)造成設(shè)置在開口端上來閉合第一容器402。在一個(gè)實(shí)例中,第一容器402可為具有可除去的螺紋蓋的瓶。在一個(gè)實(shí)施例中,帽408可除去或卸下來將樣本409設(shè)置在第一容器402中。隨后,帽408可置于第一容器上,以閉合第一容器402的第二端406。在一個(gè)實(shí)例中,第一容器402可為冷凍瓶、聚合物管或兩者。
此外,第二容器410可包括第一側(cè)412和第二側(cè)414。第二容器410的第一側(cè)412和第二側(cè)414可閉合。此外,第二容器410的第一側(cè)412可至少包括入口通路416和出口通路418。在一些實(shí)施例中,設(shè)置在第二容器410內(nèi)的入口通路416的一部分可比設(shè)置在第二容器410內(nèi)的出口通路418的一部分更長(zhǎng)。在一些實(shí)施例中,第二容器410可在聯(lián)接第二容器410和第一容器402之前預(yù)先滅菌。第二容器410可為管、瓶,或構(gòu)造成提供可構(gòu)造成聯(lián)接于第一容器402的界面的任何其它容器。
此外,入口通路416和出口通路418可在聯(lián)接第一容器402和第二容器410之前滅菌。此外,在一個(gè)實(shí)施例中,第二容器410可在聯(lián)接第一容器402和第二容器410的部分來形成樣本通路組件400之前聯(lián)接于一個(gè)或更多個(gè)其它構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施例中,這些其它構(gòu)件可在樣本通路組件400外。經(jīng)由實(shí)例,第二容器410可聯(lián)接于培養(yǎng)器皿,如構(gòu)造成收集樣本的生物反應(yīng)器,或構(gòu)造成泵送樣本通路組件400中的生長(zhǎng)介質(zhì)的泵。在一個(gè)實(shí)施例中,第二容器410的入口通路416可在聯(lián)接第一容器402和第二容器410之前操作性地聯(lián)接于生長(zhǎng)介質(zhì)源(圖9中未示出)。此外,出口通路418可在聯(lián)接第一容器402和第二容器410之前聯(lián)接于收集裝置(圖9中未示出)。收集裝置的非限制性實(shí)例可包括細(xì)頸瓶或生物反應(yīng)器。
在一個(gè)實(shí)施例中,樣本通路組件400可為一次性裝置。此外,如所示,樣本通路組件400可通過使設(shè)置成更接近第一容器402和第二容器410的相應(yīng)的第二側(cè)406和414的、第一容器402和第二容器410的相應(yīng)部分420和422分離,同時(shí)隨后分別聯(lián)接第一容器402和第二容器410的其余部分424和426的界面來形成樣本通路組件400來形成。
此外,在一個(gè)實(shí)施例中,第一容器402和第二容器410的部分424和426分別可關(guān)于彼此移動(dòng)來使第一容器402和第二容器410的其余部分424和426關(guān)于彼此對(duì)準(zhǔn),使得第一容器402和第二容器410的其余部分424和426設(shè)置在彼此上。盡管在所示實(shí)施例中,第一容器402和第二容器410示為具有各處的相似截面面積,然而在一些實(shí)施例中,只有接觸來形成樣本通路組件400的第一容器402和第二容器410的其余部分424和426的界面可具有相似截面。經(jīng)由實(shí)例,第一容器402可為袋形,具有設(shè)置在袋的第二側(cè)處的噴口狀結(jié)構(gòu),其中該噴口狀結(jié)構(gòu)可具有與第二容器410的界面的截面相似的截面。在特定實(shí)施例中,第一容器402可為冷凍袋。
此外,第一容器402和第二容器410可壓靠彼此來形成第一容器402和第二容器410的其余部分424和426之間的接頭,以形成樣本通路組件400。步驟如下:(1)分離第一容器402和第二容器410的部分420和422,以及(2)使其余部分424和426對(duì)準(zhǔn),以及(3)聯(lián)接其余部分424和426可在分離構(gòu)件427仍在合乎需要溫度下的同時(shí)執(zhí)行,以防止樣本409不合乎需要地暴露于第一容器402和第二容器410外的環(huán)境。
此外,接頭432可由于第一容器402和第二容器410的其余部分424和426的界面的聯(lián)接而形成。此外,第一容器402和第二容器410的其余部分424和426可形成樣本通路組件400中的第一隔間428和第二隔間430。在一個(gè)實(shí)施例中,接頭432可為熱熔合接頭、化學(xué)熔合接頭或兩者。在一個(gè)實(shí)例中,熱熔合接頭可為氣密性密封的接頭。熱熔合接頭可在第一容器402和第二容器410的部分420和422使用在加熱狀態(tài)中的分離構(gòu)件427與部分424和426分離,并且其余部分424和426的界面緊接在使部分420和422與第一容器402和第二容器410分離之后接觸時(shí)形成。部分424和426的界面處的熔化材料可熔合在一起來形成熱接頭。因此,合乎需要的是,材料至少存在于適合于形成熱接頭的部分424和426的界面處。在一些實(shí)施例中,第一容器402和第二容器410或至少第一容器402和第二容器410的部分424和426的界面處的材料可由熱塑性塑料制成。熱塑性塑料的非限制性實(shí)例包括聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯、尼龍或它們的組合。此外,聯(lián)接裝置200的構(gòu)件位置框架可由聚氧化乙烯(POM)、酚醛塑料、聚醚醚酮(PEEK)、尼龍、聚丙烯、聚苯硫醚(PPS)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等制成。
此外,在樣本通路組件400中,入口通路416可設(shè)置成關(guān)于出口通路418更接近第一隔間402的第一側(cè)404。隨后,在操作中,入口通路416相比于出口通路418的位置更接近樣本409,以便于樣本409和生長(zhǎng)介質(zhì)的混合。然而,在備選實(shí)施例中,出口通路418可設(shè)置成相比于入口通路416相對(duì)更接近于樣本409,以提供樣本409的有效轉(zhuǎn)移。此外,生長(zhǎng)介質(zhì)在樣本通路組件400中如由箭頭434所示經(jīng)由入口通路416引入。與生長(zhǎng)介質(zhì)混合的樣本409從樣本通路組件400抽取,如由箭頭436表示。此外,出口通路418用于將樣本和生長(zhǎng)介質(zhì)的混合物(樣本混合物)抽取至收集裝置。
此外,生長(zhǎng)介質(zhì)以確定速率引入在樣本通路組件400中。樣本通路組件400中的生長(zhǎng)介質(zhì)的引入的速率保持在合乎需要的值下,以便于生長(zhǎng)介質(zhì)與樣本的混合(箭頭439)。樣本混合物的抽取速率大致類似于樣本通路組件400中的生長(zhǎng)介質(zhì)的引入速率。此外,引入和抽取的速率保持成以便便于樣本409與到來的生長(zhǎng)介質(zhì)的混合,以便于樣本混合物從樣本通路組件400至收集裝置的有效轉(zhuǎn)移。然而,可注意到的是,生長(zhǎng)介質(zhì)的相對(duì)高的流率可不合乎需要地引起剪切。因此,可合乎需要的是保持生長(zhǎng)介質(zhì)的引入速率,其類似于不在細(xì)胞上引起過大剪切的樣本混合物的抽取的速率。在一個(gè)實(shí)施例中,轉(zhuǎn)移出樣本通路組件400的樣本的體積可在從大約1vol%到大約100vol%、80vol%到大約100vol%,或90vol%到大約100vol%的范圍中。可注意到的是,在有效混合的情況下,轉(zhuǎn)移出樣本通路組件400的樣本的百分比可由引入到樣本通路組件400中的生長(zhǎng)介質(zhì)的體積導(dǎo)出。由于樣本通路組件400的容積為恒定的,并且假定引入在樣本通路組件400中的生長(zhǎng)介質(zhì)的量類似于從樣本通路組件抽取的樣本混合物的量,用于稀釋(或細(xì)胞回收)的等式可為指數(shù)函數(shù)。經(jīng)由實(shí)例,關(guān)于引入在樣本通路組件中的1ml體積的樣本和50ml體積的生長(zhǎng)介質(zhì),在一些實(shí)施例中,來自樣本通路組件400的樣本(具有合乎需要的混合)的回收可高達(dá)大約99.99%。
有利地,樣本通路組件400便于樣本409從第一容器402如瓶或冷凍瓶以最小操作者介入轉(zhuǎn)移至收集裝置。此外,樣本通路組件400便于樣本409回收方面和從第一容器402轉(zhuǎn)移到收集裝置所需的時(shí)間方面的有效轉(zhuǎn)移。此外,樣本通路組件400便于以無菌方式接近樣本409,而與樣本接近組件400設(shè)置在其中的環(huán)境無關(guān)。
圖10示出了具有加熱構(gòu)件502的加熱組件500的一部分的截面俯視圖,加熱構(gòu)件502構(gòu)造成加熱本體508的至少一部分,如第一容器(圖10中未示出),或樣本通路組件的一部分(圖10中未示出),或第二容器的一部分(未示出)。經(jīng)由實(shí)例,最初,加熱構(gòu)件502可構(gòu)造成加熱樣本、樣本混合物和/或生長(zhǎng)介質(zhì)。在特定實(shí)例中,樣本可為冷藏保存的樣本。在該實(shí)例中,加熱構(gòu)件502可構(gòu)造成使冷藏保存的樣本解凍來形成液體細(xì)胞懸液以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)液轉(zhuǎn)移。
可注意到的是,生長(zhǎng)介質(zhì)通常在大約4℃下儲(chǔ)存。然而,使用具有大約4℃或更低的溫度的生長(zhǎng)介質(zhì)可消極地影響細(xì)胞生長(zhǎng)。結(jié)果,可合乎需要的是將生長(zhǎng)介質(zhì)預(yù)熱至少至室溫。在一些實(shí)施例中,在轉(zhuǎn)移樣本混合物時(shí),加熱構(gòu)件502可用于使冷藏保存的樣本解凍并且加熱生長(zhǎng)介質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中,加熱構(gòu)件502可用作用于冷生長(zhǎng)介質(zhì)的聯(lián)機(jī)加熱器。
在所示實(shí)施例中,加熱構(gòu)件502包括加熱器504和導(dǎo)熱器506。在一個(gè)實(shí)例中,加熱器504可具有柔性且可順應(yīng)的結(jié)構(gòu)。在非限制性實(shí)例中,加熱器504可為薄膜加熱器。加熱器504的其它非限制性實(shí)例可包括非接觸式加熱器,如紅外(IR)加熱器、具有在器皿內(nèi)循環(huán)的溫度調(diào)節(jié)流體的彈性器皿,或兩者。
此外,導(dǎo)熱器506可構(gòu)造成便于熱從加熱器504到本體508的一致傳遞。此外,導(dǎo)熱器506可便于熱至本體508的一致分配。導(dǎo)熱器506的非限制性實(shí)例可包括摻雜有導(dǎo)熱顆粒的導(dǎo)熱泡沫和/或橡膠。導(dǎo)熱器506的其它非限制性實(shí)例可包括加熱的(或溫度受控的)囊,其可符合第一容器。在一個(gè)實(shí)施例中,加熱構(gòu)件502可為可順應(yīng)的結(jié)構(gòu)。此外,加熱構(gòu)件502可由一個(gè)或更多個(gè)部分制成。加熱構(gòu)件502的一個(gè)或更多個(gè)部分可構(gòu)造成圍繞本體508的確定部分可順應(yīng)地設(shè)置。
在所示實(shí)施例中,加熱組件500可包括溫度傳感器510,其操作性地聯(lián)接于加熱構(gòu)件502或本體508。然而,在其中加熱組件500使用兩個(gè)或更多個(gè)溫度傳感器的情況下,兩個(gè)或更多個(gè)溫度傳感器可操作性地聯(lián)接于加熱構(gòu)件502和本體508兩者。結(jié)果,溫度傳感器510可構(gòu)造成感測(cè)加熱構(gòu)件和/或本體508的溫度。溫度傳感器510的非限制性實(shí)例可包括熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度裝置(RTD)或它們的組合。加熱組件500還可包括溫度控制器512,其操作性地聯(lián)接于溫度傳感器510,以控制加熱構(gòu)件504和/或本體508的溫度。
圖11示出了具有聯(lián)接裝置602、控制器單元604和處理器單元606的示例性自動(dòng)系統(tǒng)600。此外,聯(lián)接裝置602操作性地聯(lián)接于生長(zhǎng)介質(zhì)源608。具體而言,生長(zhǎng)介質(zhì)源608可使用樣本通路組件614的入口通路616操作性地聯(lián)接于樣本通路組件614。在所示實(shí)施例中,樣本通路組件614可構(gòu)造成使用泵612來接收設(shè)置在生長(zhǎng)介質(zhì)源608中的生長(zhǎng)介質(zhì)610。在非限制性實(shí)例中,泵612可為蠕動(dòng)泵。泵612可構(gòu)造成便于生長(zhǎng)介質(zhì)610從生長(zhǎng)介質(zhì)源608至設(shè)置在聯(lián)接裝置602中的樣本通路組件614的轉(zhuǎn)移。此外,泵612可構(gòu)造成便于生長(zhǎng)介質(zhì)610在預(yù)定速率下至樣本通路組件614的轉(zhuǎn)移。具體而言,生長(zhǎng)介質(zhì)610可用于將內(nèi)容物沖出樣本通路組件614。具體而言,在操作中,生長(zhǎng)介質(zhì)610可用于將內(nèi)容物沖出樣本通路組件614的第一容器(圖11中未示出)。
在一些實(shí)施例中,生長(zhǎng)介質(zhì)610可在將生長(zhǎng)介質(zhì)610轉(zhuǎn)移至樣本通路組件614之前或當(dāng)時(shí)加熱至確定溫度。在一個(gè)實(shí)施例中,生長(zhǎng)介質(zhì)610的確定溫度可構(gòu)造成便于收集裝置620中的細(xì)胞生長(zhǎng)。此外,樣本通路組件614的出口通路618可操作性地聯(lián)接于外部裝置,如收集裝置620。在一些實(shí)施例中,收集裝置620可構(gòu)造成接收與生長(zhǎng)介質(zhì)610混合的樣本混合物。在非限制性實(shí)例中,收集裝置可為生物反應(yīng)器。
此外,控制單元604可用于共同地代表在自動(dòng)系統(tǒng)600中使用的各種控制裝置,其中控制裝置構(gòu)造成控制和調(diào)節(jié)自動(dòng)系統(tǒng)600的操作。經(jīng)由實(shí)例,在所示實(shí)施例中,控制單元604可構(gòu)造成使用流入控制器622來控制生長(zhǎng)介質(zhì)610的輸入流。
此外,一個(gè)或更多個(gè)溫度控制器624可用于控制樣本或樣本混合物的溫度。在非限制性實(shí)例中,溫度控制器624可構(gòu)造成控制設(shè)置在第一容器(例如,瓶)中的樣本、生長(zhǎng)介質(zhì)610中的一個(gè)或更多個(gè)的溫度,以及加熱構(gòu)件(圖11中未示出)的溫度??勺⒁獾氖?,在某些實(shí)施例中,可合乎需要的是在形成樣本通路組件614之前使樣本解凍。
在一些實(shí)施例中,附加的溫度控制器624可用于控制在聯(lián)接裝置602中使用的分離構(gòu)件(圖11中未示出)的溫度。在一些實(shí)施例中,控制器單元604可使用傳感器來感測(cè)控制的參數(shù)。經(jīng)由實(shí)例,控制器單元604可使用紅外溫度傳感器用于感測(cè)分離構(gòu)件的溫度,或使用熱電偶以感測(cè)加熱構(gòu)件和/或樣本通路組件614的溫度。此外,盡管未示出,但在一些實(shí)施例中,一個(gè)或更多個(gè)溫度傳感器可操作性地聯(lián)接于收集裝置620,以感測(cè)收集裝置620的溫度。在一個(gè)實(shí)例中,熱電偶可聯(lián)接于收集裝置620的外表面。
此外,控制器單元604可包括運(yùn)動(dòng)控制器626,其中運(yùn)動(dòng)控制器626可構(gòu)造成控制自動(dòng)系統(tǒng)600的一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件沿一個(gè)或更多個(gè)方向632,633和634的運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施例中,運(yùn)動(dòng)控制器626可構(gòu)造成控制一個(gè)或更多個(gè)保持器單元628和630、分離構(gòu)件或兩者的運(yùn)動(dòng)。
此外,自動(dòng)系統(tǒng)600的處理器單元606可構(gòu)造成處理來自控制器單元604的數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施例中,處理器單元606還可聯(lián)接于一個(gè)或更多個(gè)使用者輸入輸出裝置(未示出),用于接收來自使用者的命令和輸入。例如,輸入輸出裝置可包括如鍵盤、觸摸屏、麥克風(fēng)、鼠標(biāo)、控制面板、顯示裝置、腳動(dòng)開關(guān)、手動(dòng)開關(guān)和/或按鈕的裝置。此外,處理器單元606和/或控制器單元604可構(gòu)造成聯(lián)接于其它裝置,如但不限于收集裝置620、生長(zhǎng)介質(zhì)源608、泵612或它們的組合,以控制或監(jiān)測(cè)這些裝置的操作。在一個(gè)實(shí)施例中,處理器單元606和控制器單元604可集成到單個(gè)單元中。
在備選實(shí)施例中,控制器單元604的各個(gè)控制器可具有相應(yīng)的獨(dú)立處理器。在一些實(shí)施例中,處理器單元606和/或控制器單元604可構(gòu)造成將相關(guān)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在儲(chǔ)存庫(未示出)中。在一個(gè)實(shí)施例中,儲(chǔ)存庫可包括裝置,如硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、光盤讀/寫(CD-R/W)驅(qū)動(dòng)器、數(shù)字多功能盤(DVD)驅(qū)動(dòng)器、閃速驅(qū)動(dòng)器和/或固態(tài)儲(chǔ)存裝置。
此外,自動(dòng)系統(tǒng)600可包括輸出裝置638,其可構(gòu)造成顯示代表自動(dòng)轉(zhuǎn)移的發(fā)展或自動(dòng)種子培養(yǎng)過程的數(shù)據(jù),或關(guān)于自動(dòng)系統(tǒng)600的操作的任何其它參數(shù)。在一個(gè)實(shí)例中,輸出裝置638可構(gòu)造成顯示由在自動(dòng)系統(tǒng)600中使用的一個(gè)或更多個(gè)傳感器感測(cè)的感測(cè)數(shù)據(jù)。
有利地,自動(dòng)系統(tǒng)600可包括提供物,其用于將第一容器和第二容器簡(jiǎn)單地設(shè)置在聯(lián)接裝置602中的指定位置,并且例如通過使用開關(guān)636來開始聯(lián)接裝置602的操作,以開始樣本混合物的轉(zhuǎn)移或開始自動(dòng)種子培養(yǎng)過程。因此,自動(dòng)系統(tǒng)600以最小操作者介入執(zhí)行種子培養(yǎng)過程,由此減小人為誤差和與其相關(guān)聯(lián)的非可預(yù)計(jì)的結(jié)果的可能性。此外,用于自動(dòng)系統(tǒng)600的周圍環(huán)境可或可不為無菌的。在一個(gè)實(shí)施例中,第一容器和第二容器、入口和出口管路等可在性質(zhì)上是一次性的,由此通過防止來自前一批次等的污染物的引入來使自動(dòng)系統(tǒng)600甚至不太易于污染。
此外,自動(dòng)系統(tǒng)600可由未訓(xùn)練的操作者操作。由于自動(dòng)系統(tǒng)600能夠在非無菌環(huán)境中無菌地接近瓶的內(nèi)容物,故可不需要層流罩或清潔室,這可顯著地減小底板空間要求和基礎(chǔ)設(shè)施成本。此外,自動(dòng)系統(tǒng)600是全自動(dòng)的,并且第二容器在功能上閉合,這相比于手動(dòng)過程顯著地降低了污染的風(fēng)險(xiǎn)。
在一些實(shí)施例中,自動(dòng)系統(tǒng)600可構(gòu)造成以自動(dòng)方式有效地操作。此外,自動(dòng)系統(tǒng)600可在無菌或非無菌環(huán)境中以相同或相似的結(jié)果操作。在特定實(shí)施例中,在第一容器為冷凍瓶的情況下,自動(dòng)系統(tǒng)600構(gòu)造成接收凍結(jié)或冷藏保存的冷凍瓶或預(yù)先解凍或部分地凍結(jié)的冷凍瓶,其中冷凍瓶包括具有由使用者提供的幾千萬細(xì)胞的樣本。此外,自動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造成使冷凍瓶解凍,接近,并且將細(xì)胞從冷凍瓶轉(zhuǎn)移至收集裝置,如生物反應(yīng)器。有利地,與自動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在其中的環(huán)境無關(guān),系統(tǒng)600構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)無菌接近和樣本從冷凍瓶轉(zhuǎn)移到生物反應(yīng)器用于進(jìn)一步處理。在特定實(shí)例中,樣本通路組件中的樣本可接近和轉(zhuǎn)移用于將細(xì)胞培養(yǎng)成幾十億,以灌注較大規(guī)模的生物反應(yīng)器。
在某些實(shí)施例中,樣本通路組件和使用樣本通路組件用于轉(zhuǎn)移樣本或樣本混合物的自動(dòng)系統(tǒng)可向生物制藥客戶提供自動(dòng)生產(chǎn)底板解決方案,以利用凍結(jié)或冷藏保存的瓶原料來開始,并且產(chǎn)生擴(kuò)張的培養(yǎng)液以備下一生產(chǎn)器皿(例如,生物反應(yīng)器,如但不限于WAVE袋?或Xcellerex?生物反應(yīng)器)。
此外,在某些實(shí)施例中,設(shè)置在樣本通路組件中的冷藏保存的樣本細(xì)胞可轉(zhuǎn)移至適合的培養(yǎng)器皿用于細(xì)胞生長(zhǎng)。此外,在這些實(shí)施例中,以解凍冷藏保存的樣本開始并且包括解凍冷藏保存的樣本的步驟并且以將樣本轉(zhuǎn)移至適合的培養(yǎng)器皿結(jié)束的步驟可為自動(dòng)的。此外,包括解凍冷藏保存的樣本細(xì)胞、接近樣本細(xì)胞和將樣本細(xì)胞轉(zhuǎn)移至適合的培養(yǎng)器皿的步驟的過程可在過程期間以最小操作者介入需要為自動(dòng)的。在一個(gè)實(shí)施例中,樣本通路組件可為容器,如但不限于冷凍瓶。然而,在其它實(shí)施例中,第一容器可為瓶、管、移液管、細(xì)頸瓶,或構(gòu)造成將樣本收納在無菌環(huán)境中的任何其它容器。此外,在一些實(shí)施例中,培養(yǎng)器皿可用作接種反應(yīng)器,其用作用于生產(chǎn)規(guī)模活動(dòng)的種子源。在備選實(shí)施例中,收集裝置可簡(jiǎn)單地為滅菌袋、滅菌細(xì)頸瓶,或構(gòu)造成收集樣本的任何其它適合的器皿。在一個(gè)實(shí)施例中,在使用聯(lián)接裝置之前,收集裝置可無菌地聯(lián)接于聯(lián)接裝置。作為備選,收集裝置可預(yù)先聯(lián)接于聯(lián)接裝置。經(jīng)由實(shí)例,收集裝置可預(yù)先聯(lián)接于第二容器。
圖12為將樣本如冷藏保存的樣本自動(dòng)轉(zhuǎn)移至收集裝置(如,生物反應(yīng)器或細(xì)頸瓶)作為用于細(xì)胞生長(zhǎng)或接種的種子培養(yǎng)過程的一部分的示例性方法700。
在框702處,方法以提供具有樣本的第一容器開始。樣本可為冷藏保存或凍結(jié)的細(xì)胞樣本。在一個(gè)實(shí)例中,細(xì)胞可為哺乳動(dòng)物細(xì)胞。第一容器可為僅包含感興趣的微生物的器皿,即,冷凍瓶或具有細(xì)胞樣本的瓶。在框704處,可提供具有入口通路和出口通路的第二容器。在一個(gè)實(shí)施例中,第二容器可與入口通路和出口通路預(yù)先配合,并且預(yù)先滅菌。
此外,在框705處,可提供具有加熱構(gòu)件和分離構(gòu)件的聯(lián)接裝置。此外,聯(lián)接裝置可包括第一保持器單元,其操作性地聯(lián)接于加熱構(gòu)件,并且構(gòu)造用于收納第一容器。此外,聯(lián)接裝置可包括第二保持器單元。在一個(gè)實(shí)施例中,聯(lián)接裝置可預(yù)先滅菌。
可選地,在框706處,第二容器可操作性地聯(lián)接于一個(gè)或更多個(gè)外部裝置,如但不限于生長(zhǎng)介質(zhì)源、泵、收集裝置或它們的組合。此外,第二容器也可聯(lián)接于加熱構(gòu)件,其中加熱構(gòu)件可構(gòu)造成在將生長(zhǎng)介質(zhì)引入在第一容器中之前預(yù)先加熱生長(zhǎng)介質(zhì)。
此外,在框708處,第一容器可設(shè)置在聯(lián)接裝置的第一保持器單元中。具體而言,第一容器可設(shè)置在第一保持器單元中的指定槽口中。此外,加熱構(gòu)件可設(shè)在槽口中,并且加熱構(gòu)件可構(gòu)造成操作性地聯(lián)接于第一容器,以在樣本轉(zhuǎn)移之前和期間將樣本加熱至確定溫度。在非限制性實(shí)例中,第一容器可為具有冷藏保存的樣本的冷凍瓶。在該實(shí)施例中,加熱構(gòu)件可構(gòu)造成將最初可處于-80℃或更低的冷藏保存的樣本解凍和加熱至大約37℃的溫度。作為備選,水浴或恒溫珠浴可用于在第一容器設(shè)置在聯(lián)接裝置的第一保持器中之前加熱設(shè)置在第一容器中的樣本。
此外,在框710處,第二容器可設(shè)置在聯(lián)接裝置的第二保持器單元中。具體而言,第二容器可設(shè)置在第二保持器單元中的相應(yīng)槽口中。在一個(gè)實(shí)施例中,構(gòu)造成收納第二容器的槽口可包括加熱構(gòu)件。加熱構(gòu)件可構(gòu)造成將第二容器和穿過第二容器的生長(zhǎng)介質(zhì)加熱至合乎需要的溫度。結(jié)果,引入至樣本的生長(zhǎng)介質(zhì)可處于適合于接種和細(xì)胞生長(zhǎng)的合乎需要溫度。
此外,溫度傳感器(例如,熱電偶)可用于感測(cè)第一容器和/或加熱構(gòu)件的溫度。此外,溫度控制器可用于將第一容器的溫度或加熱構(gòu)件的溫度調(diào)制成大約37℃來使樣本解凍。將溫度保持在37℃或低于37℃確保了樣本的細(xì)胞不過熱。加熱構(gòu)件可用于主要取決于第一容器的尺寸來在確定量的時(shí)間內(nèi)使第一容器解凍。在一些實(shí)施例中,加熱構(gòu)件可構(gòu)造成使第一容器快速解凍,同時(shí)保持與常規(guī)使用但耗時(shí)的程序(如,水浴和恒溫珠浴)相當(dāng)?shù)募?xì)胞活性和生長(zhǎng)。
此外,在框712處,在將第一容器和第二容器設(shè)置在它們的相應(yīng)槽口中之后,第一容器和第二容器的部分可使用分離構(gòu)件與第一容器和第二容器的其余部分分離。
此外,在框714處,緊接在第一容器和第二容器的部分的分離之后,第一容器和第二容器的其余部分可對(duì)準(zhǔn)。此外,在框716處,在分離期間或緊接在分離之后,第一容器和第二容器的其余部分可壓靠彼此,以在分離構(gòu)件縮回的同時(shí)或之后物理地聯(lián)接其余部分來形成樣本通路組件。在其中加熱刀片用作分離構(gòu)件的一個(gè)實(shí)施例中,其余部分可熱熔合。然而,在備選實(shí)施例中,其它聯(lián)接技術(shù)也可使用。
此外,在框718處,在形成樣本通路組件之后,生長(zhǎng)介質(zhì)可提供至樣本通路組件,并且隨后至操作性地聯(lián)接于樣本通路組件的收集裝置。在特定實(shí)例中,在形成樣本通路組件之后,蠕動(dòng)泵可打開,以通過樣本通路組件將生長(zhǎng)介質(zhì)提供到生物反應(yīng)器中。生長(zhǎng)介質(zhì)和樣本的有效混合由樣本通路組件的設(shè)計(jì),如入口和出口通路的定位,以及設(shè)置在樣本通路組件內(nèi)的入口通路的大小促進(jìn),以最大化樣本的回收。
在某些實(shí)施例中,生長(zhǎng)介質(zhì)的流率和生長(zhǎng)介質(zhì)提供至樣本通路組件的量可基于以下中的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算:a)合乎需要的細(xì)胞回收,2)合乎需要的剪切,以及3)為下一次擴(kuò)張接種的樣本混合物中的合乎需要細(xì)胞密度。此外,生長(zhǎng)介質(zhì)的流率可以便防止細(xì)胞上的過大剪切和確保良好混合。結(jié)果,在框720處,樣本可從樣本通路組件有效地回收,并且從樣本通路組件轉(zhuǎn)移至收集裝置。
此外,步驟712到718或712到720可利用由操作者提供到系統(tǒng)的最少信息執(zhí)行。經(jīng)由實(shí)例,操作者可僅需要輸入瓶類型和/或瓶中的樣本的合乎需要體積。在一些實(shí)施例中,假定收集裝置已經(jīng)連接于第二容器,一旦提供第一容器和第二容器,則對(duì)于形成樣本通路組件的步驟而言,可不需要另外的操作者介入。系統(tǒng)可從加熱樣本的步驟直到將樣本混合物轉(zhuǎn)移到收集裝置的步驟為自動(dòng)的。作為備選,可在樣本通路組件形成之后需要的最小操作者介入伴有操作開關(guān)來向泵和樣本混合物轉(zhuǎn)移到收集裝置中涉及的其它構(gòu)件供能。
此外,流程圖700中描述的方法的步驟702-720可或可不按如所示的相同順序進(jìn)行。經(jīng)由實(shí)例,第二容器可提供在第一容器之前,或者生長(zhǎng)介質(zhì)源可在將第二容器設(shè)置在聯(lián)接裝置中之前預(yù)先聯(lián)接。
有利地,樣本轉(zhuǎn)移的裝置、系統(tǒng)和方法設(shè)計(jì)成靈活的,容易操作并且基礎(chǔ)實(shí)施友好(例如,不需要無菌環(huán)境)。此外,自動(dòng)系統(tǒng)可置于工作臺(tái)或推車上,由此提高了整個(gè)細(xì)胞生產(chǎn)底板的靈活性。另外,自動(dòng)系統(tǒng)可不需要技術(shù)人員來操作系統(tǒng)。此外,樣本通路組件和收集裝置的一次性性質(zhì)允許生產(chǎn)設(shè)施中的快速轉(zhuǎn)換。此外,本說明書的系統(tǒng)和方法在第一容器和第二容器的安裝之后在較大程度上為自動(dòng)的,并且由此較不勞動(dòng)密集。
盡管本文中示出和描述了本公開的僅某些特征,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到許多改型和變化。因此,將理解的是,所附權(quán)利要求旨在覆蓋落入本公開的真實(shí)精神內(nèi)的所有此類改型和變化。