無菌采樣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】無菌采樣系統(tǒng)包括采樣器組件和接口組件。各組件包括外殼，各外殼為各組件限定單獨無菌腔。氣閘設為使用中提供采樣器組件和接口組件內無菌腔的無菌聯(lián)接；及可再密封的液體連接機構定位成在氣閘內操作。采樣器組件和接口組件設成連起來時形成包括采樣器組件和接口組件各自外殼的外部保護面，其提供無菌內腔和氣閘及在外部非無菌氣氛與內部無菌氣氛之間的氣密屏障?？稍倜芊獾囊后w連接機構容納在無菌腔內并包括來自采樣器組件和接口組件二者的至少一個液體連接器，且配置成在使用中至少一個液體連接器能穿過無菌腔和氣閘移動以與液體連接機構中另一連接器連接而不接觸氣閘內任何內表面，且配置成使用中液體連接器能隨后被再密封、斷開連接和分開。
【專利說明】無菌采樣系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無菌采樣系統(tǒng)。在例如生物處理設備和醫(yī)用設備的領域中，確定需要從儲器中無菌且超凈地移除多個樣品以及將多個樣品注入到儲器中。樣品和儲器必須不能被存在于大氣中或者容器外的表面上的傳染原污染。本發(fā)明尋求這樣的需要:在不污染任何樣品、不污染與樣品或儲器接觸的采樣器中的機構、或者不污染儲器自身中液體的情況下，反復地建立并斷開無菌的、超凈的流體連接。該方法稱為“無菌采樣”。
【背景技術】
[0002]在醫(yī)療領域中，例如在靜脈注射療法中，目前利用單個或者兩個橡膠隔膜來滿意地實現(xiàn)潔凈采樣，確保轉移到任何樣品中的灰塵最少。一種常見方法是使用這樣一種系統(tǒng)，其中，針包封在一個隔膜中，并且當被按壓到第二隔膜上時，針刺穿這兩個隔膜，從而形成了污染風險極低的流體通路。然而，當兩個隔膜的兩個表面接觸時傳染性微粒會被捕獲在這兩個表面之間，并且當針刺穿兩個隔膜并滑動穿過兩隔膜之間結合部時傳染性微粒被轉移到針上。在培養(yǎng)營養(yǎng)培養(yǎng)基的許多工藝中，單個傳染性微粒會破壞產(chǎn)品。

【發(fā)明內容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種無菌采樣系統(tǒng)，包括:采樣器組件和接口組件，每個組件包括一外殼，每個外殼為每個組件限定了一單獨的無菌腔；氣閘，其設置用于在使用中提供在采樣器組件內的無菌腔和接口組件內的無菌腔的無菌聯(lián)接；以及可再密封的液體連接機構，其定位成在氣閘內操作，其中:采樣器組件和接口組件被設置成使得當它們連接到一起時形成了外部保護面，該外部保護面包括采樣器組件和接口組件各自的外殼，外部保護面提供了無菌的內腔和氣閘以及在外部非無菌氣氛與內部無菌氣氛之間的氣密屏障，并且其中，可再密封的液體連接機構容納在無菌腔內并包括來自采樣器組件和接口組件二者的至少一個液體連接器，并且可再密封的液體連接機構配置成使得在使用中至少一個液體連接器能穿過無菌腔和氣閘移動，以與液體連接機構中的另一連接器連接，而不接觸氣閘內的任何內表面。
[0004]所述系統(tǒng)可以設置成使得在使用中液體連接器可以隨后再密封、斷開連接和分開。
[0005]本發(fā)明提供了一種采樣方式，其中，儲器和樣品兩者都能保持不受存在于大氣中或者采樣裝置和儲器的表面上的污染物的污染，并且其中，可以利用同一設備來獲得多個樣品。此外，本發(fā)明不需要例如用來注入高壓蒸汽或者環(huán)氧乙烷的外部滅菌器件。相反，本發(fā)明可以由完全一次性部件制成。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明的實例，其中:
[0007]圖1a和Ib是顯示本發(fā)明原理的示意圖；[0008]圖2顯示了本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的外部形狀；
[0009]圖3a到3e顯示了本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的機構和操作；
[0010]圖4a到4e顯示了本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的機構和操作；
[0011]圖5顯示了本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的局部剖視圖；以及
[0012]圖6顯示了本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的進一步說明。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明是一種無菌采樣系統(tǒng)，其包括圖1a中示意性地所示的兩個配合組件。采樣器組件2的功能是抽取或者注入單個樣品，接口組件I的功能是在采樣器組件與被采樣的儲器38之間提供接口。接口組件I通常在無菌培養(yǎng)期間與儲器38保持在一起，并且允許通過使用采樣器組件2的一個或多個單元來反復取樣。
[0014]采樣器組件和接口組件2、1 一起包括以下部件。第一，設有外部保護面，其由采樣器組件和接口組件11、6各自的外殼8、5構成。該外部保護面通過在外部非無菌氣氛和內部無菌氣氛之間形成屏障來構成無菌腔。第二，設有氣閘，其允許采樣器組件和接口組件中的無菌腔聯(lián)接到一起。第三，設有可再密封的液體連接機構，其包括位于采樣器組件和接口組件2、1的每個中的連接器。所述連接器中的至少一個移動穿過無菌腔和氣閘，以與液體連接機構中另一對置的連接器配合，而不在可能是非無菌的任何表面上滑動。
[0015]液體連接機構、無菌腔18、外部保護面5、8和氣閘11、6各自如圖1中所示被示意性地示出，并且如下所描述地操作。首先，借助于氣閘11、6使采樣器組件2與接口組件I配合(圖lbi)。打開氣閘，保持無菌腔18不受外部空氣的污染。第二，將液體連接機構7、
9、10的各部件在無菌腔內聯(lián)接起來，并且不滑過可能是非無菌的氣閘表面11、6(圖lbii)。從而，液體連接機構7、9、10形成了密封的無菌液體流動路徑。然后，將樣品注入到儲器38中或者從其中抽取。然后，通過顛倒以上步驟來分開采樣器組件和接口組件2、1:首先，再密封液體連接機構7、9、10并將其分開，并且然后脫開氣閘。
[0016]本發(fā)明不依賴于組成機構的具體形式。該無菌采樣系統(tǒng)的新穎性在于在氣閘11、6和外部保護面5、8的保護下在無菌腔18內組合可再密封的液體連接機構，以便可以在連接機構的各部件不暴露于外部空氣或者不接觸可能是非無菌的任何表面的情況下形成液體連接，并且可以在不污染采樣器組件或者接口組件的情況下斷開液體連接。本發(fā)明的這些特性是系統(tǒng)實用性所必需的:在不污染樣品或儲器38或者不使用外部殺菌設備的情況下反復取樣。
[0017]以下的說明從第一實施例開始，但是本發(fā)明不限于如下所述的幾何結構、機構和運動。
[0018]如圖2所示，第一實施例包括兩個機械組件，即接口組件I和采樣器組件2。接口組件具有連接至儲器的連接器3，并且采樣器組件具有連接至樣品容器的連接器4。圖2顯示了用于特征3和4的陰式Iuer連接器。然而，備選實施例可包括倒鉤式管接頭、法蘭式衛(wèi)生級接頭和法蘭焊接式密封件，以連接到一次性袋式生物反應器或者一次性采樣袋。
[0019]每個機械組件包括如圖3的剖視圖中詳細示出的各自部件。接口組件I包括外殼
5、閘板6和液體閥7。在這里，連接至儲器的連接器是模制于外殼5外側上的管接頭3。采樣器組件2包括殼套8、滑塊9、內蓋10和外蓋11。通過裝配在互鎖孔16中的互鎖鉤15，閘板6被鎖定在外殼5中的合適位置。
[0020]參見圖3a_3e來描述第一實施例的操作機構和順序。圖3a顯示了采樣之前的第
一實施例。
[0021]圖3b中示出了采樣的第一步，其中，將采樣器組件2推入到接口組件I的配合孔12中。然后,使外蓋11完全容納在閘板的狹槽13中。同時,互鎖凸起14將互鎖鉤15推出到互鎖孔16外。這就允許閘板6豎直地滑動。殼套8和外殼5的配合面形成了氣密表面17。
[0022]圖3c中示出了采樣的第二步，其中，閘板6滑下來。這使外蓋11從殼套8上移離，其效果是將采樣器組件和接口組件2、1中的無菌氣氛聯(lián)接到單個無菌腔18中。此時，無菌腔18包括內蓋10和液體閥7之間的直接通路，而外蓋11完全地離開無菌腔18而被收起。
[0023]圖3d示出了采樣的第三步?；瑝K9現(xiàn)在被推向接口組件，以使內蓋10與液體閥7配合。內蓋10包括對準件19，其與液體閥7上的凹部配合。液體閥7和內蓋10在外殼5內形成了連續(xù)的、密封的、圓柱形滑動面20。
[0024]圖3e示出了采樣的第四步。液體閥7轉動到打開位置，以便通道22現(xiàn)在形成了在連接儲器的連接器3與連接至樣品容器的連接器4之間的敞開通路。然后，利用儲器的正壓力或者向樣品容器施加抽吸，樣品流動通過。
[0025]取樣后移除采樣器組件2。移除運動與以上四個步驟剛好相反，導致采樣器組件2的拆開，如圖3a所示。
[0026]第一實施例的其它細節(jié)如下。
[0027]如圖5中的斷面圖所示，可以在殼套8上設置凸部23來與閘板6中的狹槽24互鎖，以使殼套8保持抵靠外殼5,以便在這兩個部件之間形成氣密封。圖6顯不了該氣密封17的位置，其還包括位于兩個配合面中至少一個上的順應材料?？梢栽趫D3a所示的如下部件之間設置類似的凸部:在外蓋11與殼套8之間，以及在內蓋10與滑塊9之間。
[0028]圖6中示出了優(yōu)選實施例所需的密封面，它們是:殼套8和外殼5之間的表面17 ；殼套8和滑塊9之間的表面25 ;外殼5和閘板6之間的表面26 ;外殼5和液體閥7之間的表面27 ;外殼5和內蓋10之間的表面28 ;滑塊9和內蓋10之間的表面29 ;滑塊9和液體閥7之間的表面30 ;內蓋10和液體閥7之間的表面31 ;以及殼套8和外蓋11之間的表面32。
[0029]所有的密封面可以通過以下方式來形成:在以上列舉的每對部件中的至少一個表面上包括有順應材料，或者通過在各對部件的配合面之間包括有另外的順應密封件(例如O形圈)。
[0030]圖6中示出了另一可選特征，其限制滑塊9和殼套8之間的移動范圍。此處，柱33附連到滑塊9上并且在殼套8中的凹槽34內移動。柱33確保滑塊9不能被完全地從殼套8中拔出。
[0031]圖6中還示出了組裝到外殼5中的可透氣的排氣孔35。該排氣孔35確保由內部零件的運動所引起的排氣不會在圖3c所示無菌腔18內產(chǎn)生氣壓變化。該排氣孔35還確保外界氣壓變化不會在前述任何密封面之間產(chǎn)生漏氣。所述排氣孔可由過濾材料制成，以排除直徑大于0.22微米的微粒。
[0032]該實施例的一種變例是使用一不同的液體連接機構，以便用替代的直線式或者回轉式閥機構來替代液體閥7和內蓋10。這些閥在現(xiàn)有技術中是眾所周知的。
[0033]該實施例的另一變例是閘板6和外殼5的改變，以使閘板進行圓形滑動運動,而不是直線滑動運動。
[0034]圖4a_4e中示出了本發(fā)明的第二實施例。該實施例與本發(fā)明原理是一致的，并且步驟的順序類似于第一實施例。以下描述與第一實施例的差異。
[0035]如圖4a所示，該例中液體連接機構包括一針35和一對隔膜:樣品隔膜36和接口隔膜37。接口隔膜37把儲器38與接口組件I密封隔離開。圖4b至4e顯示了將采樣器組件2連接至儲器38的內容物的操作順序。參見圖4b-4e，與第一實施例(圖3b_3e)的操作順序的差別是:液體連通現(xiàn)在是通過如箭頭41所示推動滑塊9直接經(jīng)過圖4d中所示的位置到圖4e中的位置來形成的。因此，針35刺穿隔膜36和37兩者并且進入儲器38中，以便形成無菌的液體連接39。通過顛倒圖4b到4e的步驟順序來移除采樣器。隔膜36和37兩者都是由彈性體材料制成的，該彈性體材料能夠在移除掉針之后再密封刺穿的孔。接口隔膜37設計成確保當移除了針35時接口隔膜37仍能維持液密密封和氣密密封，即使在多次刺穿之后也一樣。米樣容器的一個可選實施例是如圖4a所不的注射器40。
【權利要求】
1.一種無菌米樣系統(tǒng)，包括:米樣器組件和接口組件，每個組件包括一外殼，每個外殼為每個組件限定了一單獨的無菌腔；氣閘，其設置用于在使用中提供在采樣器組件內的無菌腔和接口組件內的無菌腔的無菌聯(lián)接；以及可再密封的液體連接機構，其定位成在氣閘內操作，其中:采樣器組件和接口組件被設置成使得當它們連接到一起時形成了外部保護面，該外部保護面包括采樣器組件和接口組件各自的外殼，外部保護面提供了無菌的內腔和氣閘以及在外部非無菌氣氛與內部無菌氣氛之間的氣密屏障，并且其中，可再密封的液體連接機構容納在無菌腔內并包括來自采樣器組件和接口組件二者的至少一個液體連接器，并且可再密封的液體連接機構配置成使得在使用中至少一個液體連接器能穿過無菌腔和氣閘移動，以與液體連接機構中的另一連接器連接，而不接觸氣閘內的任何內表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的無菌采樣系統(tǒng)，其中，通過采樣器組件中的外蓋與在接口組件中的外殼內滑動的閘板配合來提供所述氣閘。
3.根據(jù)權利要求2所述的無菌采樣系統(tǒng)，其中，所述閘板沿直線路徑滑動。
4.根據(jù)權利要求2所述的無菌采樣系統(tǒng)，其中，所述閘板沿圓形或者弧形路徑滑動。
5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的無菌采樣系統(tǒng)，其中，通過包括兩個部件的回轉閥來提供所述液體連接機構，所述兩個部件當連接到一起時提供了具有至少一個內部通道的密封圓柱面。
6.根據(jù)權利要求1到4中任一項所述的無菌采樣系統(tǒng)，其中，通過可再密封的直線閥或者回轉閥來提供所述液體連接機構。
7.根據(jù)權利要求1到4中任一項所述的無菌采樣系統(tǒng)，其中，通過可變形隔膜、穿刺針和接口隔膜來提供所述液體連接機構。
8.根據(jù)權利要求1到4中任一項所述的無菌采樣系統(tǒng)，其中，通過穿刺針、隔膜和直線閥來提供所述液體連接機構。
9.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的無菌采樣系統(tǒng)，該無菌采樣系統(tǒng)設置成使得在已經(jīng)從接口組件中移除采樣器組件之后就不再提供在采樣器組件內的單獨無菌腔。
10.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的無菌采樣系統(tǒng)，該無菌采樣系統(tǒng)配置成使得在使用中液體連接器能夠隨后被再密封、斷開連接和分開。
【文檔編號】G01N1/20GK103477201SQ201280009898
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年2月22日 優(yōu)先權日:2011年2月22日
【發(fā)明者】S·S·羅杰斯, D·M·卡茨, N·波洛克 申請人:帕爾歐洲有限公司