CN102325869A - 用于处理生物材料的无菌生物反应器系统 - Google Patents

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Abstract

提供根据本发明的一个实施方案的生物反应器系统用于在无菌环境中生产和处理生物材料。例如，所述系统包括至少一个培养管和至少一个柔性囊，所述培养管构造为保持包含生物材料的液态介质，所述至少一个柔性囊用于促进其中的所述生物材料的生长。所述液态介质和生物材料构造为在未分类区域中从所述培养管无菌地转移到柔性囊中。所述系统还包括至少一个柔性收获囊，所述柔性收获囊构造为与所述柔性囊流动连通，其中，所述柔性收获囊构造为在未分类区域中将在所述柔性囊中生长的生物材料与液态介质无菌地分离。

Description

用于处理生物材料的无菌生物反应器系统
技术领域
本发明涉及用于处理生物材料的生物反应器系统，并且特别地涉及用于在无菌环境中生产和处理生物药品的生物反应器系统。
背景技术
光生物反应器为允许光合微生物以受控方式生长的器件。在称为Forth的美国专利No.5,846,816(“Forth”)公开了生物质生产装置，其包括具有倒置的三角形剖面的透明室10，如Forth的图1中所示。贯穿室的为第一导管22，第一导管22沿其长度具有多个穿孔以允许将气体导入室中。而且贯穿室的为与热交换介质的供给源连接的一对热交换导管26。
通过导管进入的气体的通过建立了不同的流动模式，使得室中的液体向上循环通过室的中央区域、横过盖16下方的室的上部，并且沿着室侧壁20向下回到导管，如Forth的图3所示。盖包括两个通风口28，循环气体通过两个通风口退出室。表面上，气体的通过和液体的循环确保悬浮在其中的生物物质暴露到光并且也防止诸如藻类的生物物质粘附到室的壁上。
尽管由Forth公开的生物反应器促进了生物物质的生长，其通常不用于要求无菌生长环境的应用。通风口朝向外部空气打开，外部空气可以包括空中污染物。这些污染物对于制药应用尤其令人厌烦，其中必须满足用于避免污染的严格的食品和药物管理规定。
而且，常规的生物反应器系统通常要求用于处理、生长和收获生物物质的封闭且分类的区域。这些系统昂贵且通常需要在分类区域之间移动，这样可能耗时且导致效率差。例如，培养通常在受控环境中种植库存储管转移到下游的容器，诸如经由层流净化罩。另外，用于收获生物药品的典型保持器皿安装有带有对应的无菌连接器的定制的、封闭的垫片，无菌连接器适用于与过滤器囊组件相关联的管组件。箱体积庞大且昂贵，并且不是一次性的，并且无菌地更换垫片可能是耗时的且中断过程流，并且必须使组件之间的连接在受控环境条件下以防止微生物污染。
因此，有利的是，具有能够无菌地生产和处理生物药品而无需受控的无菌生产和处理套件的生物反应器和生产系统。更有利的是，提供不昂贵且能够高效地处理和促进生物材料的生长以及生物药品的生产的系统。而且，有利的是提供可靠的、需要低维护的以及提供高生产密度的系统。
发明内容
本发明的实施方案可以提供由于现有技术的改进，在其它改进当中，提供用于封闭且无菌地生产和处理生物药品而无需一个或多个分类的无菌生产和处理区域的生物反应器系统。根据一个实施方案，所述系统：包括至少一个培养管，其构造为保持包含生物材料的琼脂基介质或液态介质；至少一个柔性囊，其用于促进其中的生物材料的生长。培养管和柔性囊构造为便于在未分类区域中将液态介质和生物材料从培养管无菌地转移到柔性囊。生物材料生成所关心的生物药品并且可以或可以不将生物药品隐藏到液态介质中。所述系统还包括至少一个柔性收获囊，所述柔性收获囊可构造为暂时地或不断地与柔性囊流动连通，其中所述柔性收获囊构造为将在柔性囊中生长的生物材料与液态介质分离以在后期便于生物材料或介质的下游处理。
根据本发明的方案，至少一个培养管和至少一个柔性囊包括无菌连接器，所述无菌连接器构造为彼此耦合并且便于生物材料和液态介质的无菌转移。至少一个柔性囊可以为柔性种子囊或柔性生产囊。所述系统可以包括至少一个柔性种子囊和至少一个柔性生产囊，其中所述至少一个柔性生产囊构造为与至少一个柔性种子囊和至少一个柔性收获囊暂时地或连续地流动连通。至少一个柔性囊可以包括多个连接端口，其中所述端口中的一个构造为与过压组件耦合。根据一个方案，至少一个柔性囊中的每个的高度实质上小于其长度和宽度。所述系统可以包括多个柔性囊。所述多个柔性囊可以构造为与单个收获囊暂时或连续地流动连通。另外，所述系统可以包括支架，所述支架构造为支撑彼此在垂直方向上间隔开的多个柔性囊。所述系统可以进一步包括至少一个光源，所述光源构造为照射至少一个柔性囊从而通过光合作用促进生物材料的生长。
本发明的另一实施方案涉及在无菌环境中生产和处理生物药品的方法。所述方法包括：将包含生物材料的液态介质从至少一个培养管转移到至少一个柔性囊，并且促进至少一个柔性囊内的生物材料的生长，其中所述生物材料的生长使得生产出生物药品，并且在一些实施方案中将生物药品隐藏到液态介质中。所述方法还包括将在至少一个柔性囊中生长的生物材料与液态介质分离，其中转移、促进和收获步骤中的每个在未分类区域中无菌地发生。
所述方法的方案包括将至少一个柔性囊暴露到光源从而通过光合作用促进生物材料的生长。促进步骤可以包括促进在至少一个柔性囊内的生物材料的生长以使得生物材料生成生物药品并且将生物药品隐藏到液态介质中。所述方法可以进一步包括将生物材料和液态介质从至少一个柔性囊无菌地转移到至少一个收获囊，其中分离包括在至少一个收获囊中从液态介质中过滤生物材料。转移步骤可以包括将至少一个培养管和至少一个柔性囊与各个无菌连接器暂时或永久地耦合。而且，所述方法可以包括：将多个柔性囊定位在彼此在垂直方向上间隔开的支架中和/或自动地测量和控制至少一个柔性囊中的生物材料的温度。
本发明的另一实施方案涉及用于在未分类区域中无菌地收获生物材料和/或至少一个生物药品的柔性收获囊组件。所述柔性收获囊组件可以为一次性的。所述柔性收获囊组件包括在其中限定封装件的柔性囊(例如，彼此耦合的柔性材料的一对外层)。柔性收获囊组件进一步包括入口，所述入口限定在所述柔性囊中并且构造为接收固态生物材料和液态介质并且将生物材料和液态介质引导到封装件中。柔性收获囊组件还包括位于所述封装件内的过滤器，其中所述过滤器构造为将固态生物材料的至少部分与液态介质分离。另外，柔性收获囊组件包括出口，所述出口限定在柔性囊中，所述出口构造为将经过滤的液态介质转移出封装件而将固态生物材料保留在封装件内。在生物材料已经明确或者生产出未隐藏的生物药品的情况下，可以收集生物材料以用于进一步处理。可选择地，在生物材料已经明确或者生产出隐藏到液态介质中的生物材料和/或生物药品的情况下，可以收集液态介质以用于生物材料和/或生物药品的进一步分离或隔离。
柔性收获囊组件的方案包括柔性囊，所述柔性囊包括彼此耦合以在二者之间限定封装件的柔性材料的一对外层。一对外层可以为可膨胀聚合材料。入口和出口可以限定在柔性材料的外层中的一个中，并且在一个方案中，入口和出口限定在相同的外层中。入口和出口可以位于柔性材料的相同外层的相对端处。收获囊可以进一步包括与柔性材料的另一外层中的入口相对地限定的空气释放阀。另外，过滤器可以位于封装件内以及外层之间。外层中的一个可以紧固到过滤器以便在封装件内限定用于将固态生物材料保持在其中的第一袋，并且外层可以紧固到一起以在封装件内限定用于将液态介质保持在其中的第二袋。根据一个方案，所述第二袋包括保持储器，所述保持储器用于缓冲由于收获状态引起的通过入口和出口的流率的不一致性，而不会导致柔性囊内过压。此外，外层可以紧固到一起以限定用于接收通过其中的支撑杆的开口，其中所述支撑杆构造为在垂直方向上支撑柔性囊以使得生物材料和液态介质能够进入外层中的一个的上部中的入口并且液态介质能够从外层中的一个的下部中的出口退出。柔性囊可以紧靠近入口具有大致矩形形状并且紧靠近出口具有大致三角形形状。
本发明的另一实施方案涉及支架，所述支架用于支撑多个柔性囊并且促进液态介质中的生物材料的生长。所述支架包括多个竖直支撑构件和将竖直支撑构件相互连接的多个横向延伸的支撑横杆。所述支架进一步包括多个搁板，所述搁板与横向延伸的支撑横杆可操作地啮合并且被构造为支撑彼此在垂直方向上间隔开的多个柔性囊。所述支架还包括反馈控制系统，所述反馈控制系统用于自动地测量和控制在多个柔性囊中的生物材料的温度。
根据支架的一个方案，搁板与横向延伸的支撑横杆可滑动地啮合并且被构造为在相对于竖直支撑构件的装载位置和延长位置之间移动。支架可以包括用于照射多个柔性囊的至少一个光源和/或与支架可操作地啮合以围绕至少一个光源循环空气供给的空气循环装置。支架可选择地包括布置在多个搁板之间的多个光源。搁板中的每个可以大致为透明的和/或包括波状聚碳酸酯材料。
另一实施方案涉及培养管组件。所述组件包括：培养管，其构造为保持包含生物材料的琼脂基介质或液态介质；以及无菌连接器组件，其与培养管耦合并且构造为将介质和生物材料无菌地收容在所述培养管内。所述无菌连接器组件包括用于与培养管耦合的管道，以及无菌连接器，所述无菌连接器构造为在未分类区域中将包含生物材料的液态介质无菌地转移到至少一个柔性囊以用于促进生物材料的生长。
附图说明
这样已经大概地描述了本发明，现在将参照附图，附图不一定按比例绘制，并且其中：
图1a-1f图示了根据本发明的一个实施方案的基于生物反应器的生产和收获系统；
图2为根据本发明的一个实施方案的培养管组件和无菌连接器组件的立体图；
图3为图2所示的无菌连接器组件的另一立体图；
图4为根据本发明的一个实施方案图1所示的培养管和无菌连接器组件的阵列的立体图；
图5a-5d图示了图2所示的无菌连接器组件的各个视图；
图6为根据本发明的一个实施方案的柔性种子囊的立体图；
图7和图8为图6所示的柔性种子囊的附加立体图；
图9为根据本发明的一个实施方案的柔性生产囊的立体图；
图10为图9所示的柔性生产囊的正视图；
图11为根据本发明的另一实施方案构造为支撑图6-8所示的柔性种子囊以及图9和图10所示的柔性生产囊的支架的立体图；
图11a为图示了反馈控制系统的图11中所示的支架的放大图；
图12为根据本发明的一个实施方案使用的图11所示的支架的立体图；
图13a-e示出了图11中所示的支架的各个视图；
图14a-d描绘了根据本发明的一个实施方案构造为与图11所示的支架一起使用的盒的各个视图；
图15为根据本发明的另一实施方案的柔性收获囊的正视图；
图16为根据本发明的一个实施方案使用的图15所示的柔性收获囊的正视图；
图17a-b为图15所示的柔性收获囊的正视图和立体图；
图18a-g为图15所示的柔性收获囊的各个视图；
图19a-d图示了根据本发明的另一实施方案的柔性收获囊的各个视图；
图20a-d描绘了根据本发明的一个实施方案的支架和收获囊四轮小车；
图21为根据本发明的实施方案的挽具组件的立体图；以及
图22a-g为图21所示的挽具组件的视图。
具体实施方式
现在下文中将参照附图对本发明的各个实施方案进行更加全面地说明，其中示出了本发明的一些实施方案，而不是所有的实施方案。实际上，本发明的各个实施方案可以多种不同的形式来实施并且不应当解释为限制于本文中阐述的实施方案；而是，提供这些实施方案以使本公开将满足可申请的法律要求。在全文中相同的标记指代相同的元件。除非上下文中明确地指出，否则单数形式“一个”(a)、“一种”(an)和“该”包含复数个指示物。
本发明的一个实施方案的生物反应器系统通常显示于图1a-f中。生物反应器系统10包括多个培养管12，每个培养管12具有无菌连接器组件14，如图1a和图1b所示。培养管12构造为将包含在液态介质内的生物材料无菌地向下游转移到柔性种子囊16，如图1b和图1c所示。柔性种子囊16构造为促进其中的生物材料的生长。而且，系统10包括柔性生产囊18，所述柔性生产囊18能够无菌地接收来自柔性种子囊的生物材料和液态介质，如图1d所示。柔性种子囊16和生产囊18可在垂直堆架上由支架20支撑，如图1e所示。此外，系统10包括柔性收获囊22，柔性收获囊22能够接收来自生产囊的生物材料和液态介质并且将生物材料与液态介质分离。如下文进一步详细解释的，无菌地且在未分类区域中执行在转移和处理生物材料和液态介质时所涉及到的各个步骤，并且与生物材料和介质接触的系统部件中的每个可以为一次性的。
本文中使用的术语“介质”指的是用于促进容纳在柔性种子囊16和生产囊18内的生物物质的生长、测试、修正或操纵的化合物、化学制品或养分的任何液态、凝胶、部分液态-部分固态、或其它方式的可流动供给。因此，介质可以仅为水、水与肥料、养分、维他命、生长因素、激素、土壤、琼脂凝胶、泥的组合或有水或无水的成分的其它组合，只要可以利用本文中描述的装置引起成分的某类型的流动和操纵即可。在生物材料生长之后，液态介质还可以包括生物材料或作为其中的生物材料生长的结果的生物药品以使得介质可以为下游处理所期望的成品。
本文中所使用的术语“生物材料”或“生物物质”描述了需要供给介质从而支撑繁殖或制药化合物表达的任何材料。生物材料可以为需要掺气和/或暴露于人工光或自然光的向光性或非向光性材料。优选地，生物材料为需要液体或在液体表面上成长的溶液培养可适应品种或水生植物，诸如浮萍科Lemnaceae(“Lemna”)或藻类内的植物。其它水生植物包括大槐叶萍、Kariba杂草，水草水苔、绿萍、卡罗来纳蚊蕨、水葫芦、水风信子、变叶眼子菜、水线眼子菜、黑藻、美国水生车前草、沼泽龙胆科小草、攀缘灯心草以及适应于水生的陆生植物的范围。这些植物和其它生物材料可以为野生植物或用于生产疫苗、治疗用蛋白质和用于人或动物的杀虫剂、营养药品、工业加工添加剂、小分子药品、研究和生产试剂(用于细胞培养的生长因素和介质添加剂)或用于制药的赋形剂的转基因植物。生物材料还可以包括用于生产所关心的蛋白质的其它细胞，包括但不限于酵母菌、哺乳动物细胞和微生物。
而且，介质还可以包括如上文所述的生物材料。例如，介质可以包括既具有固相又具有液相的生物材料。在一个实施方案中，可以使用过滤器(例如，使用柔性收获囊22)将“液相”与液态介质的悬浮且伴随的“固相”分离。固相可以包括比过滤材料的孔尺寸大的植物、植物的部分、来自培养菌的残屑以及悬浮在介质中的任何颗粒，而液相可以包括在培养菌已经使用介质之后残留在介质中的较少的非溶解性污染物和溶解性成分，以及通过植物培养菌添加到介质中的那些溶解性成分，在一些情况下包括所关心的生物化合物。
术语“生物药品”意在包括通过生物材料制成的生物或化学产品。这些生物药品包括激素、血因子、溶解血栓剂、疫苗、干扰素、单克隆抗体、治疗酶、化学实体等。
图2-图5示出了根据本发明的一个实施方案的培养管12和无菌连接器组件14。培养管12或斜管可以为构造为将包含生物材料的液态介质保持在其中的任何适当的管或器皿。例如，生物材料可以为包含在液态介质内的叶状体。无菌连接器组件14包括无菌连接器24或诸如经由铁丝系材28或其它适当的连接件与管道26耦合的连接器。根据一个实施方案，无菌连接器24为由Clearwater，FL的BioQuateInc.制造的BioQuateTM无菌连接器。无菌连接器24可以具有构造为啮合管道28从而将生物材料和液态介质无菌地密封在培养管12内的倒钩零件等。管道26的与无菌连接器24相对的端30可以包括如图3所示的对角线切削，对角线切削可用于有利于将培养管12插入管道内，其中管道和培养管以压配合方式耦合。
如所属领域技术人员所公知的，包括所有接触表面的无菌连接器组件14通常符合当前的美国药典(USP)、商品制造过程(GMP)和食品和药物管理(FDA)的要求，从而确保保持无菌状态。而且，无菌连接器组件24和管道26的材料通常具有杀菌所必需的材料特性(例如，UV稳定)并且通常免于毒素、可提取物/可过滤物或可能影响材料的无菌特性的其它试剂。培养管12可以为各种尺寸，这取决于待转移的特定生物材料和要转移到其中的柔性囊16、18的尺寸。根据一个实施方案，管道26具有约5/8英寸或更大的内径，并且端30可以形成在约45°的角度处，其中管道在其最长点处的长度与为60-70mm并且在其最短点处的长度约为35-45mm(参见图5d)。
根据一个实施方案，多个培养管12可以保持在主培植库中以用于随后的接种。例如，培养管12可以包含诸如琼脂的液态介质和诸如Lemna的生物材料，并且在用于接种之前可以在为了延长时间段的受控条件下通常在“停滞”的状态下(例如，高达2年)存储为主培植库。而且，培养管12可用于周期性地次培养或繁殖Lemna，用于制备另外的培养管以用于随后的接种。例如，Lemna可从培养管12无菌地移除并且放置到瓶中且在孵化器中生长。然后，Lemna可从瓶中无菌地转移到新鲜培养管12中并且放置到主培植库中直到需要用于接种。
柔性种子囊16可以包括对应的无菌连接器24，无菌连接器24被构造为借助于应力释放夹32或类似的夹与培养管12的无菌连接器24耦合(参见图1b、图6和图7)。无菌连接器24的连接允许培养管12内的液态介质和生物材料无菌地且在未分类区域中转移到柔性种子囊16。根据一个实施方案，一旦培养管12和柔性种子囊16之间的连接已经形成并且生物材料和液态介质的转移完成，热密封件或弹簧夹可密封培养管12和转移管34，并且培养管和转移管可被切断，使得转移管的末端的、密封的端附接到柔性种子囊。因此，生物材料和液态介质可以快速地转移到柔性种子囊26，并且一旦转移管34被热密封或夹紧可以丢弃培养管12。尽管培养管12和柔性种子囊16之间的连接可以为临时性的，如果期望所述连接可以为永久性的。
图6-图8示出了根据本发明的一个实施方案的柔性种子囊16。柔性种子囊16可以用于接收来自培养管12的生物材料和液态介质，如上文所述的。另外，图9和图10描绘了根据本发明的一个实施方案的柔性生产囊18。柔性生产囊18能够在未分类区域中无菌地接收来自柔性种子囊16的生物材料和液态介质或琼脂基介质。根据一个实施方案，柔性生产囊18可以具有无菌连接器24等，所述无菌连接器24构造为经由接种端口36与柔性种子囊16的无菌连接器24连接从而在柔性生产囊18和柔性种子囊16之间无菌地转移生物材料和液态介质。应当理解的是，柔性种子囊16和柔性生产囊18之间的连接可以为临时性的或永久性的以使得柔性囊16、18可以彼此临时或连续的流动连通。
尽管已经描述了柔性种子囊16，应当理解的是生物材料可从培养管12直接转移到生产囊18。因此，在一个实施方案中，种子囊16可为任选的以使得生产囊18可以经由无菌连接器24与包含在培养管12中的生物材料接种。
柔性囊16、18可以由轻质透光性材料制成，所述轻质透光性材料允许足够的光通过以促进生物材料的生长以及存储在其中的所关心生物药品的生产。例如，柔性囊16、18可由聚合材料制成，诸如聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、TEFLON、硅酮、尼龙、聚乙烯或任何FDA许可的聚合材料。在一些实施方案中，这些材料可以为柔性的，大致如图1c和图1d中所示。柔性囊16、18能够局部填充有介质以便于形成支撑生物材料的介质表面。根据一个实施方案，柔性囊16、18形成有围绕它们的周缘接合到一起以形成无三角形布料的两维囊的两片材料(例如，通过热密封接合)。因此，柔性囊16、18可以形成为可具有良好成本效益且易于生产的“枕囊”。
此外，液态介质可用于至少部分地膨胀柔性囊16、18以使得当柔性囊16、18局部填充有介质时柔性囊16、18实质上自我支撑。此外，根据一些实施方案，柔性囊16、18可以包括实质上透气的聚合膜以使得气体可被导入和/或通过，而不使用喷嘴(如下文描述的)。根据另一实施方案，应当注意的是，本文中描述的柔性囊16、18可用作用于一个或多个实质硬质容器的一次性“垫片”，诸如在美国专利申请公开No.2007/0113474中公开的，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
在一些实施方案中，使用柔性囊16、18来限定无菌储器可以提供用于支持整批的生物材料(诸如水生植物材料)生长的相对廉价且柔性的系统10。一次性柔性囊16、18的使用还可以减少和/或消除对于如果系统10用于在GMP设定中生成和/或支撑生物材料可能需要的可再利用容器(诸如圆柱形“管”或箱)的高成本且耗时的再次质量评定和/或验证的需要。
如图6-10中大概所示，可以选择柔性囊16、18的整体形状以使能够支持生物材料生长的表面积最大化。此外，柔性囊16、18可沿它们的长度设置有大致恒定的剖面。例如，柔性囊16、18的剖面可大致为矩形，如图6-10中大概所示。图6-10还演示了柔性种子囊16的尺寸可以小于柔性生产囊18的尺寸。例如，柔性种子囊16可约为柔性生产囊18的尺寸的一半。根据一个示例性实施方案，柔性种子囊16具有约2英尺的长度和约2英尺的宽度，而柔性生产囊18具有约8英尺的长度和约4英尺的宽度。
然而，应当理解的是，可以使用任何尺寸和构造的柔性囊16、18，只要可以提供用于生物材料生长的比例相当的大介质表面即可(例如，柔性种子囊和柔性生产囊可以为相同的尺寸)。例如，柔性生产囊18可以具有约16英尺的长度和约8英尺的宽度。其它的形状也可用于柔性囊16、18，包括具有恒定剖面和不具有恒定剖面的形状。例如，柔性囊16、18可以圆形形状或椭圆形形状，或者构造为适合轻质需要或可用空间的某任意或不规则的形状。然而，优选地，选择形状以使得柔性囊16、18的剖面的在与重力方向正交的平面(即，水平平面)中的部分的表面积最大化。尽管柔性囊16、18可以为任意形状，大致矩形形状的柔性囊可尤其有益于提供相对低的纵横比，这反过来可在气体被导入和/或从柔性囊中去除时形成有益的非流线的、紊流的或无序流。这种低的纵横比因此可以防止和/或最小化可能将新鲜气体与气体耗尽区隔离开(这样可形成可使生物材料的生长受阻挠和/或受抑制的耗尽区)的柔性囊16、18内的流线型流区的生成。例如，在一些实施方案中，柔性囊16、18可以具有小于约2的长度与宽度的比率。对于柔性囊的示例性尺寸和构造的进一步讨论，参见美国专利申请公开No.2007/0113474，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
柔性囊16、18可以进一步包括限定在其中的至少一个开口36或端口，用于允许进入柔性囊16、18的受限且无菌的进入通路。例如，由柔性囊16、18限定的开口36可允许插入和紧固各种装置，所述装置可以包括但不限于：采样囊38、气体入口组件40、气体出口组件42和介质入口组件44。应当注意的是，还可以根据用户所期望的信息借助于各种其它装置来进行柔性囊16、18内的其它测量。例如，如图9和图10中大概所示，柔性生产囊18可以包括过压组件46，过压组件用于确保柔性生产囊内的压力不超过预定压力，这样可以防止柔性生产囊爆炸。过压组件46可采用如果达到预定压力(例如，约0.07PSI)则能够释放柔性生产囊18内的压力的止回阀48、52和指示器50。例如，过压组件46可以包括与柔性生产囊18耦合的第一止回阀48和与第二止回阀52耦合的指示器50(例如，气囊)。第一止回阀48构造为当达到柔性生产囊18内的预定压力时打开以使得气囊50充满气体。当气囊50内的压力达到预定压力时，第二止回阀52打开并且从气囊中释放空气以防止气囊和柔性生产囊18胀破。
如图11-13所示，系统10可以采用用于支撑多个柔性囊16、18且促进液态介质中的生物材料生长的支架20。例如，如图12中大概所示，支架20可以在彼此间隔开的垂直架上支撑多个柔性生产囊18。支架20可以包括多个竖直支撑构件54、与竖直支撑构件相互连接的多个横向延伸的支撑横杆56，以及多个搁板58。如图11-13中所示，搁板58与横向延伸的支撑横杆56可操作地啮合并且构造为在大致垂直的架中承载柔性囊16、18。搁板58可以各自包括构造为能够封装和/或承载柔性囊16、18的大致透明的封装件和一个或多个光源60(在一些实施方案中，可以包括布置在搁板内的多个细长荧光管)。因此，搁板58可构造为既照射柔性囊的顶侧(通过由垂直地布置在柔性囊16、18的上方的搁板承载的光源60)又照射柔性囊的底侧(通过柔性囊支撑在其上的搁板承载的光源)，从而促进和/或有利于可悬置于其中的水生植物的生长。
根据一个实施方案，支架20可以进一步包括气体循环装置62，气体循环装置62用于在柔性囊16、18的周围循环气体供给，以用于控制柔性囊内的温度并且在转移到柔性囊之前去除过量的热。气体循环装置62可以包括但不限于：吹风机、导管风扇、空调装置、箱式风扇等。此外，在一些实施方案中，其中支架20包括一个或多个搁板58(并且其中，每个搁板包括构造为能够封装和/或承载一个或多个光源60的大致透明的封装件)，气体循环装置62可以与搁板可操作地啮合以便于能够围绕由搁板承载的光源循环气体供给从而消散热和/或以其它方式冷却搁板，以使得由搁板承载的柔性囊16、18内的温度可随时间保持相对恒定(即使在光源照射长时间段的情况下)。根据一个实施方案，搁板58可以装有“有源”冷却元件，其中冷却液可通过与搁板相邻的线圈以用于冷却搁板。
搁板58可滑动地布置在支架20内以使得搁板可以从由支架形成的架横向地延伸出并且使得当搁板相对于支架延伸出时由搁板承载的柔性囊16、18可接近以便于维修和/或更换。例如，图14图示了搁板58可以为构造为可滑动地啮合支架20的横向延伸的支撑横杆56(例如，通过可与横向延伸的支撑横杆可操作地啮合的一个或多个支承轨道)的可移除盒以使得搁板可相对于竖直支撑构件54在装载位置和延长位置之间移动。因此，根据一些这样的实施方案，当搁板布置在延长位置上时，由搁板58承载的柔性囊16、18实质上是可接近的。这样的实施方案还可允许用户更易于接近可由搁板58承载的光源60。然而，应当理解的是，搁板58可移除地(参见图14)或固定地附接到支架20上。合并了固定搁板58的支架20可具有更好的成本效益和更轻的重量，而可移除搁板或盒可易于维修。根据图14所示的一个实施方案，搁板58或盒是由通过框架66支撑的波状的、透明的聚碳酸酯壁垒材料形成的，而且气体循环装置62、光源60和连接件64同样由这种材料形成。波状的塑料壁垒材料可为柔性囊16、18提供支撑，绝热，并且允许扩散光通过以用于促进生物材料的生长。
如图12所示，柔性囊16、18可以与光源60(诸如一个或多个灯)相邻地定位以用于照射柔性囊和可以支撑生物材料的形成在其中的介质表面。根据一些这样的实施方案，光源60可以与多个柔性囊16、18中的每个大致平行地定位并且可大致布置在柔性囊之间的空间内。例如，图11和图14图示了光源60可与各个搁板58或盒一体形成。
光源60可以为以电力为动力的人工灯。例如，可通过发光二极管、氖、荧光灯、白炽灯、钠蒸气灯、金属卤化物灯或这些或其它类型的灯的各种组合来提供灯光。可选择地，人工灯还可以由直接和间接的太阳光来辅助或替代。然而，由于人工灯易于控制和定位从而向柔性囊16、18中包含的所有的浮萍或其它生物材料提供足够量的灯以促进生长，人工灯是优选的。可以通过布线或技术领域惯用的其它方式来完成向各种类型的光源供电，因此对此本文没有另外详细地描述。
根据一个实施方案，每个搁板58构造为支撑四个柔性种子囊16(例如，对于8搁板支架20，总共有32个柔性种子囊)，而在另一实施方案中，每个搁板构造为支撑单个柔性生产囊18(例如，对于8搁板支架，总共有8个柔性种子囊)。在一个方案中，4×8×8英尺、8搁板支架20提供了100立方英尺的光生产量，其中每个搁板58在光源60的1-5”之内，因此根据Beer定律，由于光行进较短的距离需要较小的总强度(光强度与距离的平方成反比)，可存在更多的培养光。因此，可需要较少的灯泡和热管理，并且可以降低在培养空间的每立方英尺的成本。8×16英尺的支架20可以仅通过132平方英尺的足印来提供380立方英尺的培养容积。
还应当注意的是，光源60和柔性囊16、18的相对位置和数量可以被修改以适应特定应用。例如，较大数量的光源60可用于加速生物材料的生长，或者以较紧布置方式堆置到支架20上的较大数量的柔性囊16、18可用于生长较大量的生物材料(例如，在搁板58之间约为3英寸至6英寸的深度)。因此，光源和柔性囊16、18的组合不一定限制为上文列出的构造并且仍旧落在本发明的范围之内。对于与示例性支架有关的另外的讨论，参见美国专利申请公开No.2007/0113474，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
支架20还可以采用反馈控制系统63，用于自动地测量和控制多个柔性囊16、18中的生物材料的温度(参见图11和图11a)。反馈控制系统63可以采用馈电条，所述馈电条具有多个端口65(例如，用于温度传感器，空气循环单元等)或容纳单独的多端口复用器的单个端口，以及它们的电源插座的软件控制。与柔性囊16、18相接触的温度传感器可用于通过馈电条的反馈控制方案来保护生物材料。根据一个实施方案，馈电条为由加利福尼亚的圣安娜伊顿公司(Santa Ana，California的Eaton Corporation)制造的Pulizzi智能电力控制产品。
根据一个方案，柔性囊16、18内的培养菌的温度可通过与代表性柔性囊相接触的温度探针来监测，由馈电条读取该温度。馈电条配置有软件算法，如果柔性囊16、18内的温度达到预定上限温度以上，则软件算法将关断光源60(热源)。以此方式，如果生长室HVAC或空气循环单元62存在故障使得培养温度升高，则控制系统将关断支架20上的光源并且因此消除了支架上的主热源。反之，如果在寒冷月份期间，HVAC加热系统故障并且培养菌周围的环境温度变得非常冷，则控制系统可以感测培养温度的下降并且关断支架20上的所有空气循环单元62。因此，来自光源60的热将构建柔性囊16、18内的温度并且将培养菌保持在适当的温度。在柔性囊16、18内的温度升回到正常时，适当的温度将被感测，并且空气循环单元62可按需要再次接通以防止温度升得太高。
图15-18图示了根据本发明的一个实施方案的柔性收获囊22。柔性收获囊22构造为在未分类区域中无菌地将在至少一个柔性生产囊18中生长的固态生物材料72与包含所关心生物药品74的液态介质分离。柔性收获囊22可以为一次性的。通常，柔性收获囊22包括三层材料：一对外层68和位于外层之间的过滤器70(参见图18b和图18d)。外层68由柔性材料制成并且彼此耦合以在它们之间限定封装件69(参见图18b)。例如，外层68可如图18f所示围绕它们的外周彼此耦合以在它们之间限定封装件69。外层68可以包括可膨胀聚合材料，诸如聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯(PTEG)、聚碳酸酯或任何适当分类和额定的聚合材料，并且可以利用诸如热焊接的任何适当的技术来耦合。柔性收获囊22可构造为膨胀以保持固态生物材料72以使得固态材料不阻塞现有的过滤器70或放慢过程流的流动直到收获囊已经达到其容量。选择过滤器以使得生物材料不通过而允许生物药品通过。
入口76可以限定在外层68中的一个中并且构造为接收来自柔性生产囊18的生物材料72和液态介质74并且将生物材料和液态介质引导到封装件中。柔性收获囊22可以包括无菌连接器24，无菌连接器24构造为与与柔性生产囊18相关联的对应的无菌连接器24配合以用于无菌地转移生物材料72和液态介质74。类似于柔性种子囊16和柔性生产囊18之间的连接，柔性生产囊和柔性收获囊22之间的连接可以为临时的或永久性的，以使得柔性囊18、22可以彼此临时或连续地流动连通。柔性收获囊22还可以包括出口78，所述出口限定在外层68中的一个中并且构造为将经过滤的液态介质74转移出封装件69中，同时生物材料72保留在封装件内。如图18d所示，入口76和出口78可以限定在外层68中的一个中。而且，空气释放阀77可以与入口阀相对地限定在外层68中，如图18b所示。空气释放阀可以构造为当需要在囊内保持期望压力时从收获囊22中释放空气。
图18d还图示了过滤器70位于封装件69内和外层68之间，其中过滤器构造为将生物材料72与液态介质74分离。如所指出在生物材料生成了未隐藏到液态介质中的生物药品的情况下，生物材料可以经过进一步的处理以隔离生物药品。可选择地，在生物药品隐藏到液态介质中的情况下，液态介质可以经过进一步的处理以用于生物药品的隔离。根据一个方案，外层68中的一个紧固到过滤器70以在所述封装件内限定用于将生物材料72保持在其中的第一袋80，并且外层紧固到一起以在封装件69内限定用于将液态介质74保持在其中的第二袋82(参见图18b和图18c)。因此，被转移通过入口76且进入封装件69中的生物材料72和液态介质74将被过滤器70分离以使得固态生物材料72保留在第一袋80中，而液态介质经过过滤器且进入第二袋82以便于从出口78转移出去。根据一个方案，生物材料可以为生物质或废料，而液态介质包含所关心的生物药品以便用于进一步的下游处理。然而，反之亦然(即，固态生物材料72要用于下游处理，而液态介质74为生物质)。图18b还示出了，第三袋或保持储器79限定在外层68之间。出口78可以限定在包括保持储器79的外层68中。保持储器79可用作流缓冲器以使得由于收获状态引起的收获囊22的流入率和流出率的变化可以适应，而不会对收获囊引起不适当的应力。因此，保持储器79可以用于确保在收获囊22内不存在过流或者在收获囊不存在太多的空气。
柔性收获囊22可以由框架84来支撑以使得收获囊垂直地悬挂，并且通过重力和/或泵压可有利于生物材料72与液态介质74的分离。特别地，外层68可以紧固到一起以限定用于接收通过其中的支撑杆86的开口88，其中支撑杆构造为在垂直方向上支撑柔性收获囊(参见图18c)。生物材料72和液态介质74能够在外层68中的一个的上部中进入入口76并且向下流动通过封装件69以使得液态介质74由过滤器70分离，而分离的液态介质能够在外层68中的一个的下部中流过出口78。
应当理解的是，可以修改柔性收获囊22的尺寸和构造以用于特定应用。例如，图15-18示出了收获囊22可在入口端处具有大致矩形的形状且在出口端处以及保持储器79的附近具有大致三角形的形状。三角形形状可以提供风险/漏斗状几何结构以有利于离开的液态介质全部通过出口78。同样，使保持储器79位于过滤器70的底部边缘水平下方有利于通过重力作用完全排泄任何捕获的生物材料。图19a-d示出了收获囊90的另一实施方案，其中过滤器70类似地位于一对外层68之间。然而，柔性收获囊90的过滤器70将外层68完全划分开且隔开，如图19c和图19d所示。如之前所述，进入入口76的物材料72和液态介质74进入第一袋80，而液态介质与固态生物过滤器分离并且进入第二袋82以便于从出口78转移出去。
在一个实施方案中，过滤器70的孔尺寸通过去除介质中的由过滤器孔或计量器指定的尺寸的固态生物材料通过预处理。过滤器70根据过滤器的孔尺寸来去除固态生物材料的部分。过滤器70的孔越紧越小，去除的固态生物材料越多。在下游介质净化之前，期望从介质中去除尽可能多的固态生物材料，这取决于介质过滤器70的孔尺寸和柔性收获囊22的设计，柔性收获囊22的设计能适应小孔过滤器，同时仍通过在收获囊的上游侧的介质水平升高时向介质流提供新的未堵塞的过滤材料来控制过滤器的介质构筑上游。因此，由于收获囊22的自我调节设计，在下游净化之前，收获囊22能够提供施加到介质上的洗涤。
此外，图20a-20d图示了根据本发明的一个实施方案多个收获囊22可以由支架84支撑。支架84可构造为移动四轮小车96并且包括用于将生物材料72和液态介质74泵出和泵入柔性收获囊22的一个或多个泵92，以及用于存储分离的液态介质的储器94。
而且，图22a-g图示了根据本发明的一个实施方案的挽具组件100。挽具组件100包括多个无菌连接器24，所述无菌连接器24构造为与与柔性种子囊16、柔性生产囊18、柔性收获囊22或期望进行生物材料和液态介质的无菌转移的任何其它容器(例如，小口大玻璃瓶)中的任一个相关联的无菌连接器耦合。根据一个方案，挽具组件100包括与Y连接器104耦合的管道102。挽具组件100可用于将多个柔性生产囊18与单个柔性收获囊22耦合。例如，可存在借助于挽具组件100与柔性收获囊22耦合的四个柔性生产囊18。
在使用期间，培养管12最初在分类的、无菌的区域中充满了生物材料(例如，叶状体)和液态介质并且由无菌连接器组件14密封。生物材料可以为表面生的生物材料，诸如来自浮萍科的植物或需要光通过光合作用来繁殖的上文所述的水生植物品种。培养管12的无菌连接器24与柔性种子囊16的无菌连接器24耦合以使得生物材料和液态介质可以无菌地转移到柔性种子囊中。或者，如上所述，培养管12可以与柔性生产囊18直接连接以使得不使用柔性种子囊16。柔性种子囊16可以通过介质入口组件44填充液态介质以便供给相对大量的介质。在填充柔性种子囊16时，可通过视觉或自动地监测柔性种子囊16，以便确定在哪个点介质达到限定最大表面积的水平。柔性种子囊16可以较紧密布置方式如上所述布置在支架20上从而生长较大量的生物材料并且因此提高生产密度。
在添加生物材料和介质之后，热密封件或弹簧夹可以密封柔性种子囊16的培养管12和转移管34，并且培养管和转移管可以被切断，使得转移管的末尾的、密封的端附接到柔性种子囊。然后，可以向光源60供电(或者灯可能已经打开)，从而通过透明的柔性种子囊16投射光。经过一段时间，生物材料从光吸收能量且从介质和空气供给吸收养分并且开始繁殖。在生物材料是用于药理用途的情况下，生物材料可将包括杀虫剂和蛋白质的生物药品隐藏到液态介质中。根据一个方案，生物材料在柔性种子囊16中繁殖约12天至约30天，更典型地约为21天。
而且，在这段之间期间，可以监测柔性种子囊16中的气体和介质环境的各种特性(例如，温度、pH、CO2成分等)。反过来，这些数据被收集到且可以用于控制光源60的强度、柔性种子囊16周围的环境空气的温度和对流特性，以及提供给柔性种子囊的气体和介质的温度和量。在一个实施方案中，被监测的数据可由反馈控制系统63使用以自动地测量和控制生物材料的温度。另外，采样囊38可用于取小样品以确定隐藏的进展。这一进展还可用于确定柔性种子囊16内的各种前述状态。
在生物材料已在柔性种子囊16内繁殖了预定时间段或按其它方式期望的时间段之后，生物材料和液态介质可以转移到柔性生产囊18中。如之前所述，生物材料和液态介质的转移可以经由无菌连接器24而无菌地发生。类似于柔性种子囊16，柔性生产囊18还促进其中的生物材料的繁殖。另外，可以类似地监测柔性生产囊18内的气体和介质环境的各种特性(例如，温度、压力、pH、CO2成分等)。柔性生产囊18可以进一步位于支架20中，以用于提高生物材料的生产密度。根据一个方案，允许生物材料在柔性生产囊18内繁殖约12天至约30天，更典型地约为24天。
在生物材料已在柔性生产囊18内繁殖期望时间段之后，生物材料和液态介质可转移到柔性收获囊22中。生物材料和液态介质的转移利用如上所述的无菌连接器24在未分类区域中无菌地发生。柔性收获囊22构造为将固态生物材料72(即，生物质)与液态介质74(即，滤液)分离。在一个实施方案中，液态介质74包含活性目标化合物，所述活性目标化合物可用于下游处理并且可以经由出口78从柔性收获囊22中泵出。可以中和且丢弃保留在柔性收获囊22中的固态生物材料72。在另一实施方案中，活性目标化合物是受约束的组织，收获囊22的介质出口78可与生产囊18无菌地连接，并且来自收获囊的经过滤介质74再次循环通过生产囊直到生物材料72被去除且捕获在无菌收获囊中。一旦隔离到收获囊22中，生物材料72可被无菌地保持直到被处理。可存在与单个柔性收获囊22耦合的多个柔性生产囊18(例如，通过挽具100)以使得可以发生生物材料72和液态介质74的大规模收获。
本发明的实施方案可提供许多优点。总之，系统10允许在自制的、无菌的环境中由基因改进的植物生产临床和商业规模的量的生物药品。因此，不需要分类或颗粒受控的区域来生产或处理生物材料，并且系统10能够在生物材料处理的整个过程中保持无生物负荷状态直到最后的净化。特别地，一旦培养管12被无菌连接器组件14盖住，生物材料和液态介质的其余处理可在未分类区域中无菌地发生。因此，无分类区域、管焊接或特定状态是必要的，以用于在系统10内无菌地转移生物材料。而且，系统10的与生物材料和液态介质接触的各个部件可为一次性的，诸如培养管12、柔性种子囊16、柔性生产囊18和柔性收获囊18。另外，使用柔性囊16、18局部填充介质通过诸如浮萍植物的表面生生物材料提供了相对大的表面以用于生物药品的大规模生产，并且为任何植物培养提供了光和空气供给的最优近似性。而且，当柔性囊16、18与支架20结合使用时，由于柔性囊的垂直优化布置和构造，可以提高生物材料的生产密度。
本发明所属领域的技术人员可以构想出本文所阐述的本发明的许多改进和其它各个实施方案，具有在前述说明书和相关附图中呈现的教导的益处。因此，应当理解的是，本发明的各个实施方案不限于所公开的特定实施方案，并且改进和其它实施方案应当包括在所附权利要求的范围之内。尽管本文采用了特定术语，术语仅在类属和描述性意义上使用并且不是为了限制的目的。

Claims (30)

1.一种用于在无菌环境中生产和处理生物材料的生物反应器系统，所述系统包括：
至少一个培养管，其构造为保持包含生物材料的液态介质；
至少一个柔性囊，其用于促进其中的所述生物材料的生长，其中所述至少一个培养管和所述至少一个柔性囊构造为在未分类区域中将液态介质和生物材料从所述至少一个培养管无菌地转移到所述至少一个柔性囊；以及
至少一个柔性收获囊，其构造为与所述至少一个柔性囊流动连通，所述至少一个柔性收获囊构造为在未分类区域中将所述至少一个柔性囊中生长的生物材料与所述液态介质无菌地分离。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个培养管和所述至少一个柔性囊包括无菌连接器，其构造为彼此耦合并且便于所述生物材料和所述液态介质的无菌转移。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个柔性囊包括柔性种子囊或柔性生产囊。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个柔性囊的高度实质上小于所述至少一个柔性囊的长度和宽度。
5.如权利要求1所述的系统，进一步包括多个柔性囊。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述多个柔性囊构造为与单个收获囊流动连通。
7.如权利要求5所述的系统，进一步包括支架，所述支架构造为支撑在垂直方向上彼此间隔开的所述多个柔性囊。
8.如权利要求7所述的系统，其中，所述支架进一步包括反馈控制系统，所述反馈控制系统用于自动地测量和控制所述多个柔性囊中的所述生物材料的温度。
9.如权利要求7所述的系统，其中，所述支架进一步包括：
多个竖直支撑构件；
将所述竖直支撑构件相互连接的多个横向延伸的支撑横杆；以及
与所述横向延伸的支撑横杆啮合的多个搁板，所述搁板构造为支撑在垂直方向上彼此间隔开的所述多个柔性囊。
10.如权利要求11所述的系统，进一步包括布置在所述多个搁板之间的多个光源。
11.如权利要求1所述的系统，进一步包括培养管组件，所述培养管组件包括：
培养管，其构造为保持包含生物材料的琼脂基介质或液态介质；以及
无菌连接器组件，其与所述培养管耦合并且构造为将所述介质和所述生物材料无菌地包含在所述培养管内，所述无菌连接器组件包括用于与所述培养管耦合的管道，所述无菌连接器组件进一步包括无菌连接器，所述无菌连接器构造为在未分类区域中将包含所述生物材料的所述介质无菌地转移到所述至少一个柔性囊中以用于促进所述生物材料的生长。
12.一种用于在无菌环境中生产和处理生物材料的方法，所述方法包括：
将包含生物材料的液态介质从至少一个培养管转移到至少一个柔性囊；
促进所述至少一个柔性囊内的所述生物材料的生长；以及
将在所述至少一个柔性囊内生长的所述生物材料与所述液态介质分离，
其中，所述转移、所述促进和所述分离步骤中的每个在未分类区域中无菌地发生。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述促进包括将所述至少一个柔性囊暴露于光源以便于经由光合作用促进所述生物材料的生长。
14.如权利要求12所述的方法，进一步包括将所述生物材料和所述液态介质从所述至少一个柔性囊无菌地转移到至少一个收获囊，其中所述分离包括在所述至少一个收获囊中从所述液态介质过滤出所述生物材料。
15.如权利要求12所述的方法，其中，所述转移包括将所述至少一个培养管和所述至少一个柔性囊与各个无菌连接器耦合。
16.如权利要求12所述的方法，进一步包括将所述多个柔性囊定位于在垂直方向上彼此间隔的支架。
17.如权利要求12所述的方法，进一步包括自动地测量和控制所述自身一个柔性囊内的所述生物材料的温度。
18.如权利要求12所述的方法，其中，所述促进包括促进所述生物材料的生长以使得所述生物材料生成生物药品并且将所述生物药品隐藏到所述液态介质中。
19.一种用于在未分类区域中无菌地收获固态生物材料的柔性收获囊组件，所述柔性收获囊组件包括：
在其中限定封装件的柔性囊；
入口，其限定在所述柔性囊中并且构造为接收固态生物材料和液态介质并且将所述生物材料和所述液态介质引导到所述封装件中；
过滤器，其位于所述封装件内，所述过滤器构造为将所述固态生物材料的至少部分与所述液态介质分离；以及
出口，其限定在所述柔性囊中并且构造为将经过滤的液态介质从所述封装件中转移出同时所述固态生物材料保留在所述封装件内。
20.如权利要求19所述的柔性收获囊组件，其中，所述柔性囊包括彼此耦合以在它们之间限定封装件的一对外层柔性材料。
21.如权利要求20所述的柔性收获囊组件，其中，所述一对外层包括可膨胀聚合材料。
22.如权利要求20所述的柔性收获囊组件，其中，所述入口和所述出口限定在所述外层柔性材料中的一个中。
23.如权利要求22所述的柔性收获囊组件，其中，所述入口和所述出口位于相同外层柔性材料的相对端处。
24.如权利要求22所述的柔性收获囊组件，进一步包括空气释放阀，所述空气释放阀限定为与另一外层柔性材料中的所述入口相对。
25.如权利要求20所述的柔性收获囊组件，其中，所述过滤器位于所述封装件内以及所述外层柔性材料之间。
26.如权利要求25所述的柔性收获囊组件，其中，所述外层柔性材料中的一个紧固到所述过滤器以在所述封装件内限定用于将所述固态生物材料保持在其中的第一袋，并且其中，所述外层柔性材料紧固到一起以在所述封装件内限定用于将所述液态介质保持在其中的第二袋。
27.如权利要求26所述的柔性收获囊组件，其中，所述第二袋包括保持储器，所述保持储器用于缓冲由于收获状态引起的通过所述入口和所述出口的流率的不一致性，而不导致所述柔性囊内的过压。
28.如权利要求20所述的柔性收获囊组件，其中，所述外层柔性材料紧固到一起以限定用于接收通过其中的支撑杆的开口，所述支撑杆构造为在垂直方向上支撑所述柔性囊以使得所述固态生物材料和所述液态介质能够进入所述外层中的一个的上部中的所述入口，并且所述液态介质能够退出所述外层中的一个的下部中的所述出口。
29.如权利要求19所述的柔性收获囊组件，其中，所述柔性囊紧靠近所述入口具有大致矩形形状并且紧靠近所述出口具有大致三角形形状。
30.如权利要求19所述的柔性收获囊组件，其中，所述入口构造为接收固态生物材料和包含生物材料和/或生物药品的液态介质并且将所述固态生物材料和包含所述生物材料和/或生物药品的所述液态介质引导到所述封装件中，其中，所述过滤器构造为将所述固态生物材料的至少部分与包含所述生物材料和/或生物药品的所述液态介质分离，并且其中，所述出口构造为将包含所述生物材料和/或生物药品的经过滤的液态介质转移出所述封装件中同时所述固态生物材料保留在所述封装件内。
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