CN104583386A - 浓缩穿过细胞生长腔室循环的流体的组分 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一个或多个实施方式，该实施方式涉及了用于浓缩穿过细胞生长腔室，诸如细胞生长腔室循环的流体的组分的方法和系统。相应的，实施方式包括利用切向流过滤器浓缩流体的组分的方法和系统，该流体在实施方式中含有扩增的细胞。在实施方式中，通过使含有扩增的细胞的流体流过切向流过滤器，产生浓缩的流体组分和浓缩的细胞组分。可使浓缩的细胞组分再循环至切向流过滤器，以达到一些期望浓度的细胞。可收集浓缩的细胞组分，以利用在浓缩的流体组分中的细胞产生的成分。

Description

浓缩穿过细胞生长腔室循环的流体的组分

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2012年8月20日递交的标题为“浓缩穿过细胞生长腔室循环的流体的组分”的美国临时专利申请号61/691,246的优先权，并且通过引用而将该美国临时专利申请整体并入本文中，就如其全文涵盖在本申请中一样。

背景技术

细胞扩增系统(CES)用于扩增细胞和使细胞分化。细胞扩增系统是本领域中已知的。例如，U.S专利号5,162,225和6,001,585笼统地描述了被设计用于细胞扩增的细胞扩增系统。

干细胞在各种治疗和疗法中的潜在应用已经取得了特别的关注。细胞扩增系统可用于扩增(例如生长)干细胞以及其它类型的细胞，诸如骨髓细胞。从供体细胞扩增的干细胞可用于修复或替换受损的或有缺陷的组织，并且对于大量疾病都具有广泛的临床应用。再生医学领域中的最新进展证实了，干细胞具有很多特性，诸如增殖和自我更新能力、维护非特化状态以及在特定条件下分化成特化细胞的能力。

细胞扩增系统包括用于扩增细胞的一个或多个腔，诸如细胞生长腔室(例如生物反应器)。在扩增之后，通常在使用之前对细胞进行浓缩。

鉴于这些和其它方面的考虑，已经进行了本发明的实施方式。但是，上述相对具体的问题并不用于限制本发明的实施方式对其它问题或应用的适用性。

发明内容

应当理解的是，本发明可包括各种不同的变体或实施方式，该总结并不用于限制或涵盖所有的变体或实施方式。更确切地说，提供该总结以简单介绍本发明的一些实施方式的各个方面，但并不用于确定所要求保护的发明的关键要素或基本要素，也不用于限制权利要求的范围。该总结提供了对可包括在实施方式中的特征的一般性描述，并且还提供了对可包括在其它实施方式中的其它特征的一些更具体的描述。

一个或多个实施方式通常涉及用于从细胞生长腔室中循环的流体浓缩组分的方法和系统。实施方式包括使流体在含细胞的细胞生长腔室内循环。从细胞生长腔室中移除穿过细胞生长腔室循环的第一流体。该第一流体循环穿越与细胞生长腔室流体相连的切向流过滤器(trangential flow filter)，以产生浓缩的流体组分。将浓缩的流体组分的至少一部分收集在容器中。

其它实施方式通常涉及利用第一流体从细胞生长腔室移除扩增的细胞的方法和系统。随后，使含有扩增的细胞的第一流体循环穿越与细胞生长腔室流体相连的切向流过滤器，以产生浓缩的流体组分和浓缩的细胞组分。将浓缩的流体组分的至少一部分收集在容器中。在实施方式中，也可将浓缩的细胞组分收集在容器中。在其它实施方式中，也可使浓缩的细胞组分再循环至切向流过滤器，直至实现预定浓度的细胞。

如本文中所使用的，“至少一种”、“一种或多种”及“和/或”为在实施中既可连接性又可分离的开放式表述。例如，“A、B和C中的至少一种”、“A、B或C中的至少一种”、“A、B和C中的一种或多种”、“A、B或C中的一种或多种”以及“A、B和/或C”表示单独的A，单独的B，单独的C，A和B一起，A和C一起，B和C一起，或者A、B和C一起。

根据下文的描述，尤其是参照附图所进行的描述，将更加明白本文所示出的实施方式的额外的优点。

附图说明

为了进一步明确本发明的上述优点和其它优点以及特征，通过参照在附图中例示的本发明的具体实施方式来更具体地描述本发明。应当知晓的是，这些附图仅描绘了本发明的实施方式，因此不能被认为是对本发明范围的限制。

图1描绘了细胞扩增系统(CES)的一个实施方式。

图2示出了具有预安装的流体输送装置的细胞扩增系统的透视图，该预安装的流体输送装置可用于本公开的实施方式中。

图3描绘了可用于本公开的实施方式中的细胞扩增系统的壳体的透视图。

图4示出了预安装的流体输送装置的实施方式的透视图，该预安装的流体输送装置可用于本公开的实施方式中。

图5描绘了根据本公开的实施方式的细胞扩增系统的示意图。

图6示出了根据本公开的另一实施方式的细胞扩增系统的另一实施方式的示意图。

图7示出了可用于本公开的实施方式中的切向流过滤器的设计。

图8示出了可用于本公开的实施方式中的另一切向流过滤器的设计。

图9示出了可用于本公开的实施方式中的又一切向流过滤器的设计。

图10示出了可用作本公开的实施方式的切向流过滤器和/或细胞生长腔室的中空纤维膜装置。

图11示出了描绘方法的运行特征的流程图，该方法用于根据本公开的实施方式，从穿过细胞的细胞生长腔室循环的流体中收集浓缩的组分。

图12示出了描绘方法的运行特征的流程图，该方法用于根据本公开的实施方式，从穿过细胞的细胞生长腔室循环的流体中收集扩增的细胞。

图13描绘了可实施本公开的实施方式的处理系统。

具体实施方式

通过参照以下详细的描述以及附图中所描绘的实施方式可进一步理解本发明的原理。应当理解的是，尽管相对于具体的实施方式，下文示出并描述了具体的特征，但是本发明并不限于下文所述的实施方式。

现将详细地说明在附图和下文中例示的实施方式。只要可能，就会在附图和说明书中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。

图1中描绘了细胞扩增系统(CES)100的实施方式的示意图。CES100包括第一流体循环路径104和第二流体循环路径108。第一流体流动路径112具有与生长腔室124(诸如，生物反应器)流体相连的端部116和端部120，其中，第一流体流动路径112为第一流体循环路径104的一部分。具体地，端部116与细胞生长腔室124的第一入口128流体相连，并且端部120与细胞生长腔室124的第一出口132流体相连。在实施方式中，第一循环路径104中的流体流经布置在细胞生长腔室124中的中空纤维膜的中空纤维的内部(下文将更加详细地描述细胞生长腔室和中空纤维膜)。此外，第一流体流动控制器136可以与第一流体流动路径112可操作地相连，以控制第一循环路径104中流体的流动。

第二流体循环路径108包括第二流体流动路径140、细胞生长腔室124以及第二流体流动控制器144。第二流体流动路径140具有至少端部148和端部152。第二流体流动路径140的端部149和端部152分别与细胞生长腔室124的进入端口154和排出端口160流体相连。流经细胞生长腔室124的流体可以与细胞生长腔室124中的中空纤维膜的外部相接触。在一些实施方式中，第二流体循环路径108可以与第二流体流动控制器144可操作地相连。

在实施方式中，第一流体循环路径108和第二流体循环路径112通过中空纤维膜在细胞生长腔室124中相隔开。因此，在这些实施方式中，第一流体循环路径104中的流体流经细胞生长腔室中的中空纤维的内毛细管(“IC”)空间。第一循环路径104可被称为“IC回路”。在这些实施方式中，第二循环路径108中的流体流经细胞生长腔室中的外毛细管(“EC”)空间。因此，第二流体循环路径108可被称为“EC回路”。相对于第二流体循环路径108中流体的流动，第一流体循环路径104中的流体能够沿顺流方向或逆流方向流动。图10例示了在一些实施方式中可用作细胞生长腔室的中空纤维膜装置的实例。在其它实施方式中，细胞生长腔室124不是中空纤维膜装置。

流体进入路径164可与第一流体循环路径104流体相连。流体进入路径164允许流体进入第一流体循环路径104，而流体排出路径168允许流体离开CES100。第三流体流动控制器172可与流体进入路径164可操作地相联。在其它实施方式中，第三流体流动控制器172可替代地与第一排出路径168相联。

在实施方式中，本文中使用的流体流动控制器可包括泵、阀、夹具或它们的组合。在实施方式中，多个泵、阀和夹具能够以任何的组合进行布置。在各种实施方式中，流体流动控制器为蠕动泵或包括蠕动泵。在实施方式中，流体循环路径、进入端口和排出端口可通过任何材料的管道来构建。

各种组件在本文中被称为“可操作地相联”。如本文所使用的，“可操作地相联”是指组件以可操作的方式联接在一起，并且涵盖组件直接联接的实施方式以及在两个联接的组件之间放置有额外的组件的实施方式。“可操作地相联的”组件可为“流体相连”。“流体相连”是指组件联接在一起，以使得流体能够在组件之间运输。“流体相连”涵盖在两个流体相连的组件之间放置有额外的组件的实施方式，以及组件之间直接相连的实施方式。流体相连的组件可包括不与流体相接触，而与其它组件相接触以操控系统的组件(例如，通过压缩管道的外部来泵送流体穿过柔性管道系统的蠕动泵)。

通常来讲，任何类型的流体(包括缓冲液、介质、含蛋白肽的流体以及含细胞或细胞组分的流体)都可流经各种循环路径、进入路径以及排出路径。

现参照图2，示出了根据本公开的实施方式，具有预安装的流体输送组件的细胞扩增系统200的另一实施方式。CES200包括细胞扩增器202，细胞扩增器202包括用于与细胞扩增器202的后部206啮合的舱口或可闭合的门204。在细胞扩增器202内的内部空间208包括适用于接收和啮合预安装的流体输送组件(在该实施方式中，示为预安装的流体输送组件210)的特征。预安装的流体输送组件210可拆卸地附接至细胞扩增器202，以方便将在细胞扩增器202上的已使用的预安装的流体输送组件210相对快速地更换成在同一细胞扩增器202上的新的或未使用的预安装的流体输送组件210。在实施方式中，可运行单个细胞扩增器202以利用第一预安装的流体输送组件210来生长或扩增第一组细胞，并且此后，利用第二预安装的流体输送组件210生长或扩增第二组细胞，其中，将第一预安装的流体输送组件210更换为第二预安装的流体输送组件210之间无需对细胞扩增器202进行消毒。预安装的流体输送组件210可包括细胞生长腔室298和氧合器212。管导向槽被示为214，用于接收连接至预安装流体输送组件210的各介质管道。

接下来，图3例示了在可拆卸地附接预安装的流体输送组件210(参见图2)之前，根据本公开的实施方式的细胞扩增器202的后部216。图3中省略了可闭合的门204(图2中示出)。细胞扩增器202的后部216包括许多不同的结构，用于与预安装的流体输送组件210的元件组合使用。更具体地，细胞扩增器202的后部216包括多个蠕动泵，用于与在预安装的流体输送组件210上的泵回路共同运行，包括IC循环泵218、EC循环泵220、IC进入泵222和EC进入泵224。此外，细胞扩增器202的后部216包括多个阀，包括IC循环阀226、试剂阀228、IC介质阀230、空气去除阀232、细胞进入阀234、洗涤阀236、分配阀238、EC介质阀240、IC废物阀242、EC废物阀244以及收获阀246。细胞扩增器202的后部216也可与若干传感器相连，包括IC排出压力传感器248、IC进入压力和温度组合传感器250、EC进入压力和温度组合传感器252以及EC输出压力传感器254。还示出了用于空气去除腔室212的光学传感器256(图2)。

根据实施方式，示出了用于转动细胞生长腔室100的轴或摇动控制258。与轴258相连的成形配件260允许预安装的输送组件(参见图4，210或400)的管道组织构件(例如参见管道组织构件300)(图4)的轴进入孔(例如参见孔424)(图4)与细胞膨胀器202的后部212进行适当的对齐。摇杆控制258的转动使轴配件260和细胞生长腔室298进行转动移动。因此，当在CES200的操作者将新的和/或无菌的预安装的流体输送组件附接至细胞扩增器200时，对齐是使预安装的流体输送组件的轴进入孔(例如孔424)与成形配件260进行适当定向的相对简单的事件。

现参照图4，示出了可拆卸地附接的预安装的流体输送组件400的另一实施方式的透视图。预安装的流体输送组件400可以被可拆卸地附接至细胞扩增器202，以方便将在细胞扩增器202上的已使用的预安装的流体输送组件400更换成在同一细胞扩增器202上的新的或未使用的预安装的流体输送组件400。如图4所示，细胞生长腔室420附接至包括轴配件402的细胞生长腔室联轴器。成形配件402包括一个或多个轴紧固机构，诸如偏置臂或弹簧构件404，用于啮合细胞扩增器(诸如细胞扩增器202)的轴，例如258(如图3所示)。

如下文所述，根据实施方式，预安装的流体输送组件400通常包括管道408和各种管道配件，以提供在图5至图9中示出的流体路径。还提供了泵回路404。尽管可在设置细胞扩增器202的位置提供各种介质，但是预安装的流体输送组件400也可包括足够的管道长度，以延伸至细胞扩增器例如202的外部，以及能够焊连接至与容器(例如介质袋)相连的管道。

图5例示了细胞扩增系统500的实施方式的示意图，并且图5例示了细胞扩增系统600的另一实施方式的示意图。在图5和图6所示的实施方式中以及下文所述的实施方式中，细胞在IC空间中生长。然而，本公开并不限于这些实例，并且在其它实施方式中可提供在EC空间中生长的细胞。

图5例示了CES500，其包括第一流体循环路径502(也被称为“内毛细管回路”或“IC回路”)和第二流体循环路径504(也被称为“外毛细管回路”或“EC回路”)。在实施方式中，第一流体流动路径506与细胞生长腔室501流体相连以形成第一流体循环路径502。流体通过IC进入端口510A可流入细胞生长腔室501中，并且，在一些实施方式中，流经细胞生长腔室501(例如，细胞在其中生长或扩增的生物反应器)中的中空纤维，并且经由IC排出端口501B离开。压力计510测量离开细胞生长腔室501的介质的压力。介质可流经IC循环泵512，IC循环泵512可用于控制介质的流动速率。IC循环泵512可沿第一方向或与第一方向相反的第二方向泵送流体。排出端口501B可被用作相反方向的入口。进入IC回路的介质可穿过阀514进入。如本领域技术人员所知晓的，额外的阀和/或其它装置可被放置在各个位置，以沿流体路径的各部分隔离和/或测量介质的特性。因此，应当理解的是，示出的示意图代表CES500的各种元件的一种可能配置，并且对示出的示意图的修改在一个或多个呈现的实施方式的范围内。

对于IC回路，在运行期间能够从样品线圈518中获得介质样品。布置在第一流体循环路径502中的压力/温度计520允许在运行期间检测介质的压力和温度。随后，介质返回至IC进入端口501A以完成流体循环路径502。在细胞生长腔室501中生长/扩增的细胞可被冲出细胞生长腔室501，穿过阀569进入排出容器567；穿过阀589和TFF587进入排出容器567；或者穿过阀591在生长腔室501中的中空纤维内进行再分配，用于进一步的生长。这将在下文进行更加详细的描述。

第二流体循环路径504中的流体经由EC进入端口501C可进入细胞生长腔室501，并且经由EC排出端口501D离开细胞生长腔室501。在实施方式中，在EC回路中的介质与细胞生长腔室501中的中空纤维的外部相接触，从而允许小分子分散进入细胞生长腔室501中的中空纤维内或分散出细胞生长腔室501中的中空纤维。

在介质进入细胞生长腔室501的EC空间之前，布置在第二流体循环路径504中的压力/温度计524允许测量介质的压力和/或温度。在第二流体循环路径中的介质离开细胞生长腔室501之后，压力/温度计526允许测量第二流体循环路径504中的介质的压力和/或温度。对于EC回路，在实施方式中，在运行期间能够从样品端口530或样品线圈中获得介质样品。

在实施方式中，在离开细胞生长腔室501的EC排出端口501D之后，第二流体循环路径504中的流体穿过EC循环泵528到达氧合器532。EC循环泵528也可沿相反方向泵送流体。第二流体流动路径522经由氧合器进入端口534和氧合器排出端口536与氧合器532流体相连。在运行中，流体介质经由氧合器进入端口534流入氧合器532中，并且经由氧合器排出端口536离开氧合器532。氧合器532将氧加入到CES中的介质中，并且从CES的介质中移除气泡。在各实施方式中，第二流体循环路径504中的介质与进入氧合器532的气体相平衡。氧合器532可为本领域已知的任何适当尺寸的氧合器或气体运输装置。空气或气体经由过滤器538流入氧合器532中，并且穿过过滤器540流出氧合器或气体运输装置532。过滤器538和过滤器540降低或防止氧合器532和相关联的介质的污染。在启动顺序的部分期间，从CES500清除的空气或气体能够经由氧合器532排入大气。

在实施方式中，第一流体循环路径502和第二流体循环路径504中的流体介质沿相同方向(顺流配置)流经细胞生长腔室501。在其它实施方式中，CES500也可被配置为以逆流构造流动。

根据至少一个实施方式，可将包含细胞(来自容器562)的介质和来自容器546的流体介质经由第一流体流动路径506引入至第一流体循环路径502。流体容器562(例如，细胞进入袋或用于将气体引出系统的流体的生理盐水启动流体(priming fluid))经由阀564与第一流体流动路径506和第一流体循环路径502流体相连。

流体容器544(例如，容纳有试剂的容器)和流体容器546(例如，容纳有IC介质的容器)分别经由阀548和阀550与第一流体进入路径542流体相连，或经由阀570和阀576与第二流体进入路径574流体相连。还提供了第一无菌可密封的进入启动路径508和第二无菌可密封的进入启动路径509。空气去除腔室(ARC)556与第一循环路径502流体相连。在实施方式中，空气去除腔室556可包括一个或多个超声传感器，该一个或多个超声传感器包括上传感器和下传感器，以在空气去除腔室556内的特定测量位置处检测空气，流体的缺乏，和/或气体/流体界面，例如空气/流体界面。例如，超声传感器可用在靠近空气去除腔室556的底部处和/或靠近空气去除腔室556的顶部处，以检测在这些位置的空气、流体、和/或气体/流体界面。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，实施方式提供了许多其它类型的传感器的使用。例如，根据本公开的实施方式，可使用光学传感器。在启动顺序的部分期间或其它方案中，从CES500清除的空气或气体能够经由管线558从空气阀560排出进入大气，其中管线558与空气去除腔室556流体相连。

在实施方式中，可将EC介质(来自袋568)或洗涤液(来自袋566)加入至第一流体流动路径或第二流体流动路径中。流体容器566可与阀570流体相连，阀570经由分配阀572和第一流体进入路径542与第一流体循环路径502流体相连。可替代地，通过打开阀570并且关闭分配阀572，流体容器566可经由第二流体进入路径574和第二流体流动路径584与第二流体循环路径504流体相连。同样地，流体容器568与阀576流体相连，阀576可经由第一流入进入路径542和分配阀572与第一流体循环路径502流体相连。可替代地，通过打开阀576并且关闭阀572，流体容器568可与第二流体进入路径574流体相连。

在IC回路中，流体首先可通过IC进入泵554前进。在EC回路中，流体首先可通过EC进入泵578前进。空气检测器580，诸如超声传感器也可与EC进入路径584相关联。

在至少一个实施方式中，第一流体循环路径502和第二流体循环路径504与废物管线588相连。当阀590打开时，IC介质可流经废物管线588，并且流动至废物容器586。同样地，当阀582打开时，EC介质可流经废物管线588，并且流动至废物容器586。

在图5示出的实施方式中，CES500包括热交换器522，该热交换器522可提供用于将来自流入废物容器586中的废物的热量交换至一个或多个容器544、546、566或568中流动的介质试剂或洗涤液。

CES500还包括浓缩系统599，浓缩系统599允许从细胞生长腔室501离开的流体的组分在收集之前被浓缩。如下文将进一步详细描述的，利用浓缩系统599，可收获并浓缩在细胞生长腔室501中生长/扩增的细胞。在其它实施方式中，在收集分子、病毒或亚细胞组分之前，可使用浓缩系统599浓缩从细胞生长腔室501离开的分子、病毒或亚细胞组分。

尽管图5中示出了包括多个组件的浓缩子系统599，但是应当理解的是，这仅用于示例性目的，并且在其它实施方式中，浓缩子系统599可包括比图5示出和描述的组件少或多的组件。

在图5示出的实施方式中，浓缩子系统599包括阀589、阀591和阀595以及切向流过滤器(TFF)587，该切向流过滤器(TFF)587用于从生长腔室501移除的流体中分离组分。路径585与TFF587的进入端口583流体相连。路径579与TFF587的第一排出端口581流体相连。路径575与TFF587的第二排出端口577流体相连。

可知晓的是，在流体离开细胞生长腔室501之后，可操作阀569、阀589、阀591和阀595以控制流体的流动。在一个实施方式中，从生长腔室501中移除的流体通过端口501B可循环回到生长腔室501。在该实施方式中，阀591是打开的，阀569和阀589是关闭；并且泵512使离开排出端口501B的流体循环到进入端口501A并且进入生长腔室501中。

在另一实施方式中，在流出端口501B之后，收集从生长腔室501移除的流体。例如，生长腔室501可用于生长/扩增细胞，随后收获该生长/扩增的细胞。在收获期间，细胞可从生长腔室501中移除至流体中，该流体在离开端口501B之后被收集在容器567中。在这些实施方式中，阀569是打开的。流体从端口501B流经阀569，并且流入容器567中。

本发明的实施方式还提供了用于浓缩离开生长腔室501的流体的组分。在这些实施方式中，来自腔室501的流体流经TFF587，TFF587通过从该流体中移除至少第二组分而浓缩至少一种组分。在这些实施方式中，阀595和阀589是打开，并且阀569和阀591是关闭的。流体从端口501B流入TFF587中。在TFF587中，从流体中移除流体的第一组分的至少一部分，从而产生两种浓缩的流体组分。一种流体组分相对于第一组分是浓缩的，而另一种组分相对于剩余的组分是浓缩的。第一浓缩的流体组分离开端口583，并且循环通过阀589而回到TFF587的端口577，并且第二浓缩的流体组分离开端口581并且被收集在容器571中。

在一些实施方式中，在第一浓缩的流体组分已经流经TFF587预定量的时间之后或一种组分到达预定浓度之后，可打开阀591以使第一浓缩的流体循环回到生长腔室501中。在其它实施方式中，在第一浓缩的流体已经循环穿过TFF587预定量的时间之后，可打开阀569以使第一浓缩的流体进入容器567中。

浓缩子系统599允许CES500用在多种过程中。在一个实施方式中，CES500可被用于生长/扩增细胞。细胞可在生长腔室501中接种和生长。在细胞已经扩增至期望的量时，可收获细胞，但是首先使其循环经过浓缩系统599以将浓缩体积的细胞收集在容器567中。

在其它实施方式中，CES500可用于产生浓缩体积的分子。细胞可在细胞生长腔室501内生长。随着细胞的生长，它们可产生可能对其它过程有用的分子，例如，蛋白、抗体、细胞因子、因子、病毒、其它细胞产生的成分。在一个实施方式中，分子可用在促进/增强细胞生长或用于疫苗产生。在这些实施方式中，从细胞腔室501中移除可能含有细胞的流体。该流体穿过TFF 587，在TFF587中，分子从该流体中移除到第二流体组分中，第二流体组分被收集在容器571中。可使剩余的流体，例如第一浓缩的流体组分循环回穿过TFF 587，直至在容器571中收集期望体积的浓缩的分子。

上文仅仅描述了一些实施例的过程，其中，可利用CES500和浓缩子系统599。CES500和子系统599的实施方式并不限于上文所述的实施例。

在实施方式中进一步注意到的是，CES500的各种组件可被容纳或封装在机器或壳体内，诸如细胞扩增器202(图2和图3)中，其中，机器可将CES 500的温度控制在相对恒定的温度，CES 500含有在CES 500中循环的任何液体、细胞或其它分子。

在实施方式中，通过控制泵528和泵512的速度，可将CES500中的IC回路和EC回路的流动速率调节至预定的值。在各实施方式中，IC回路和EC回路的流动速率可独立地设置为一系列的值，非限定性的实例包括约2mL/分钟、约4mL/分钟、约6mL/分钟、约8mL/分钟、约10mL/分钟、约15mL/分钟、约20mL/分钟、约25mL/分钟、约30mL/分钟、约35mL/分钟、约40mL/分钟、约45mL/分钟、约50mL/分钟、约60mL/分钟、约70mL/分钟、约80mL/分钟、约90mL/分钟、约100mL/分钟、约200mL/分钟、约300mL/分钟、约400mL/分钟或约500mL/分钟。在CES500的实施方式中，IC回路可被设置在约10mL/分钟至约20mL/分钟之间。在实施方式中，EC回路的流动速率应被设置为允许流体(诸如介质)流经氧合器532并且重建氧的水平。如果穿过EC回路的流动速率过高，则随后将不会重建流经氧合器532的流体中的氧水平。在一个实施方式中，EC回路的流动速率可为约20mL/分钟至约30mL/分钟，这样的流动速率允许重建氧水平

在一些实施方式中，泵554可将额外的流体(例如介质)泵送至CES500中。在一个实施方式中，可将流体以低流动速率(例如，约0.1mL/分钟)加入至CES500中以更换通过氧合器532蒸发的流体。

由上文所知晓的是，CES500提供了密封系统，其中，细胞可在生长腔室501中生长，并且利用浓缩子系统599进行浓缩以产生可用于治疗目的或研究目的的浓缩体积的细胞。在CES500中生长的细胞的一个特征是，它们并未暴露至周围环境中，因此具有较低的污染风险。

在其它实施方式中，CES500提供了用于产生分子和其它细胞产物的密封系统。在生长腔室501内的细胞可产生可利用浓缩子系统599收集和浓缩的分子，诸如肽、蛋白、细胞因子、生长因子、病毒或其它细胞产物，允许分子从生长腔室501中移除并且使细胞返回至生长腔室501以产生额外的分子。分子随后可被用于治疗目的或研究目的。在封闭系统中产生的分子并未暴露在周围环境中，这就最大限度地降低了污染。

现参照图6，示出了细胞扩增系统600的另一实施方式的示意图。CES600包括第一流体循环路径602(也被称为“内毛细管回路”或“IC回路”)，以及第二流体循环路径604(也被称为“外毛细管回路”或“EC回路”)。第一流体流动路径606与细胞生长腔室601流体相连，以形成第一流体循环路径602。流体通过IC进入端口601A流入细胞生长腔室600中，流经细胞生长腔室600中的中空纤维，并且经由IC排出端口601B离开。压力传感器610测量离开细胞生长腔室601的介质的压力。除了压力以外，在实施方式中，传感器610也可为在运行期间检测介质压力和温度的温度传感器。介质流经IC循环泵612，IC循环泵612可用于控制介质的流动速率。IC循环泵612可沿第一方向或与第一方向相反的第二方向泵送流体。排出端口601B可被用作相反方向中的入口。进入IC回路的介质可穿过阀614进入。如本领域技术人员所知晓的，额外的阀和/或其它装置可被放置在各个位置，以沿流体路径的各部分隔离和/或测量介质的特性。因此，应当理解的是，示出的示意图代表CES600的各元件的一种可能的配置，并且对示出的示意图的修改是在一个或多个呈现的实施方式的范围内的。

对于IC回路，在运行期间能够从样品线圈618中获得介质样品。随后，使介质返回至IC进入端口601A以完成流体循环路径602。在细胞生长腔室601中生长/扩增的细胞可被冲出细胞生长腔室600，而通过阀698和管线697进入收获袋699。可替代地，当关闭阀698时，细胞也可在腔室601中重新分配以用于进一步的生长。

在第二流体循环路径604中的流体经由EC进入端口601C进入细胞生长腔室601，并且经由EC排出端口601D离开细胞生长腔室601。EC回路中的介质与细胞生长腔室601中的中空纤维的外部相接触，从而允许小分子分散进入可在细胞生长腔室601内的中空纤维内或分散出细胞生长腔室601内的中空纤维。

在介质进入细胞生长腔室601的EC空间之前，布置在第二流体循环路径604中的压力/温度传感器624允许测量介质的压力和温度。在介质离开细胞生长腔室601之后，传感器626允许测量在第二流体循环路径604中的介质的压力和温度。对于EC回路，在运行期间能够从样品端口630或样品线圈中获得介质样品。

在离开细胞生长腔室601的EC排出端口601D之后，第二流体循环路径604中的流体穿过EC循环泵628到达气体运输模块632。EC循环泵628也可将沿相反方向泵送流体。第二流体流动路径622经由气体运输模块632的进入端口632A和排出端口632B与气体运输模块632流体相连。在运行中，流体介质经由进入端口632A流入气体运输模块632中，并且经由排出端口632B排出气体运输模块632。气体运输模块632将氧或其它气体/气体混合物加入到CES600中的介质中。在各实施方式中，第二流体循环路径604中的介质与进入气体运输模块632的气体相平衡。气体运输模块632可为本领域已知的任何合适尺寸的装置，并且用于氧化作用或气体运输。空气或气体经由过滤器638流入气体运输模块632中，并且通过过滤器640流出氧合器或气体运输装置632。过滤器638和过滤器640降低或防止氧合器632和相关介质的污染。在启动顺序的部分期间CES600清除的空气或气体能够经由气体运输模块632排入大气。

在描绘的CES600的配置中，第一流体循环路径602和第二流体循环路径604中的流体介质沿相同方向(顺流配置)流经细胞生长腔室601。CES600也可被配置为逆流构造。

根据至少一个实施方式，可将包含细胞(来自源，诸如细胞容器，例如袋)的介质附接在附接点662，并且来自介质源的流体介质可附接在附接点646。经由第一流体流动路径606，可将细胞和介质引入到第一流体循环路径602中。附接点662经由阀664与第一流体流动路径606流体相连，并且附接点646经由阀650与第一流体流动路径606流体相连。试剂源可与点644流体地相连，并且经由阀648与流体进入路径642相连，或经由阀648和阀672与第二流体进入路径674相连。

空气去除腔室(ARC)656与第一循环路径602流体相连。空气去除腔室656可包括一个或多个传感器(包括上传感器和下传感器)以在空气去除腔室656内的特定测量位置检测空气，流体的缺乏，和/或气体/流体界面，例如空气/流体界面。例如，超声传感器可被用在靠近空气去除腔室656的底部处和/或靠近空气去除腔室656的顶部处，以检测在这些位置的空气，流体，和/或气体/流体界面。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，实施方式提供了许多其它类型的传感器的使用。例如，根据本公开的实施方式，可使用光学传感器或拉曼光谱传感器。在启动顺序的部分期间或其它方案中，CES600清除的空气或气体能够经由管线658排出空气阀660进入大气，其中管线658与空气去除腔室656流体相连。

EC介质源也可附接至EC介质附接点668，并且洗涤液源可附接至洗涤液附接点666，以将EC介质和/或洗涤液加入至第一流体流动路径或第二流体流动路径中。附接点666可与阀670流体相连，阀670经由阀672和第一流体进入路径642与第一流体循环路径602流体相连。可替代地，通过打开阀670并且关闭阀672，附接点666可经由第二流体进入路径674和第二流体流动路径684与第二流体循环路径604流体相连。同样地，附接点668可与阀676流体相连，其中阀676经由第一流体进入路径642和阀672与第一流体循环路径602流体相连。可替代地，通过打开阀676并且关闭阀分配器672，流体容器668可与第二流体进入路径674流体相连。

在IC回路中，流体首先可通过IC进入泵654前进。在EC回路中，流体首先通过EC进入泵678前进。空气检测器680，诸如超声传感器也可与EC进入路径684相连。

在至少一个实施方式中，第一流体循环路径602和第二流体循环路径604与废物管线688相连。当打开阀690时，IC介质可流经废物管线688，并且流动至废气袋686。同样地，当打开阀692时，EC介质可流动至废物袋686。

在细胞已经在细胞生长腔室601中生长后，它们可经由细胞收获路径697来收获。在此，在打开阀698的情况下，能够通过泵送含细胞的IC介质穿过细胞收获路径697进入细胞收获袋699，收获来自细胞生长腔室601的细胞。

除了上文所述的其它组件之外，CES600还包括次级IC回路699，其也可被称为浓缩子系统。次级IC回路699包括切向动过滤器687(TFF)和阀695、阀689和阀691。如下更详细描述的，可在各个程序中运行CES600的组件，以由含扩增的细胞的流体产生浓缩的流体组分和浓缩的细胞组分。在实施方式中，扩增的细胞可在细胞生长腔室601中生长。一旦被扩增，细胞就可从细胞生长腔室601移出，并且被导向回路699并且跨越TFF687。在一些实施方式中，除了阀695、阀691和阀689以及TFF687之外，回路699还包括多个流动控制装置。

可知晓的是，在一些实施方式中，在细胞生长腔室(诸如生物反应器)中扩增的细胞可产生在各种应用中有用的化合物和/或分子，例如蛋白、抗体、因子、其它细胞分子产生的成分等。为了收获这些化合物、亚细胞成分、病毒和/或分子，在细胞生长腔室中循环的流体可流入切向流过滤器，诸如TFF687中。TFF687可配置为允许从流体中移除化合物和/或分子。可将包括任何细胞的剩余组分再循环回细胞生长腔室中。在实施方式中，CES600可用于连续地从穿过细胞生长腔室601循环的流体中收获化合物和/或分子。

在其它实施方式中，可取的是，产生一定体积的已经扩增的浓缩细胞。CES600提供了一种封闭的系统，该封闭的系统允许细胞扩增，并且在不暴露在周围空气的情况下进行浓缩，暴露在周围空气可能污染细胞。在细胞生长腔室601中扩增的细胞可被第一流体流携带至回路699中并且穿过TFF687。TFF687可分离流体中的液体、化合物和来自细胞的分子，产生浓缩的流体组分(具有液体、化合物和分子)以及浓缩的细胞组分(具有液体和细胞)。浓缩的细胞组分可被再循环至TFF687(回路699内)，直至在浓缩的细胞组分中实现期望浓度的细胞。随后可收集浓缩的细胞组分，并从CES600中移除该浓缩的细胞组分。因此，CES600允许细胞在单一的封闭系统中进行扩增和浓缩。

应当注意的是，CES600的部件可以是可拆卸的流动回路的一部分。例如，回路604和TFF687可为可拆卸的流动回路的一部分，该可拆卸的流动回路包括IC回路、EC回路和CES600的其它CES流动路径。

下文描述了根据一些实施方式，在CES600中利用次级IC回路699进行的各程序期间的CES600的组件的阀和泵的状态。应当注意的是，下文仅提供用于说明的目的，涉及本发明的实施方式的一部分的步骤、特征和组件。下文中的描述并不用于描述本发明的其它实施方式的必要特征或限制本发明的其它实施方式。

如上所提及的，实施方式可产生一定体积的浓缩的细胞。细胞以悬浮液的形式开始，穿过整个IC回路，例如602。在一些实施方式中，磷酸盐缓冲的生理盐水(PBS)的袋子与附接点662和附接点668相连。流体流经路径602，流经细胞生长腔室601的进入端口601A，并且流出排出端口601B，并且进入包括TFF687的回路699中。一旦细胞在回路699内，泵612就使流体在浓缩过程中在回路699内循环，也即，流体循环穿过TFF687和阀689，并且随后穿过TFF687的进入端口677。在实施方式中，关闭阀691和阀669，并且打开阀689。经由TFF687的第二排出端口681排除过量的流体，并且将其收集在容器671中。浓缩的细胞组分穿过第一排出端口683离开TFF687。CES600的下列状态可产生用于该过程的实施方式合适的流体流动路径。

泵654：打开；

泵612：打开，顺时针；

泵678：打开；

泵628：打开，顺时针；

阀664：打开；

阀650：关闭；

阀648：关闭；

阀695：打开；

阀691：关闭；

阀689：打开；

阀660：关闭；

阀614：打开；

阀669：关闭；

阀690：关闭；

阀692：关闭；

阀670：打开；

阀672：关闭；以及

阀676：打开。

在实施方式中，一些细胞可保持在空气去除腔室656和阀691之间的管线中。为了使这些细胞移动至回路699中，可通过将流体从空气去除腔室656直接引入到回路699中，以使细胞移动至回路699中。如上所提及的，通过TFF687可分离回路699中任何过量的流体，并且将其收集在容器671中。CES600的下列状态可产生用于该过程的实施方式合适的流体流动路径。

泵654：打开；

泵612：打开，逆时针；

泵678：关闭；

泵628：顺时针；

阀664：打开；

阀650：关闭

阀648：关闭；

阀695：打开；

阀691：打开；

阀689：打开；

阀660：关闭；

阀614：关闭；

阀669：关闭；

阀690：关闭；

阀692：打开；

阀670：打开；

阀672：关闭；以及

阀676：关闭。

在一些实施方式中，可以调节在回路699中的细胞。细胞以悬浮液的形式开始，穿过整个IC回路，例如602。在一些实施方式中，磷酸盐缓冲的生理盐水(PBS)的袋子与附接点662和附接点668相连。在实施方式中，完全介质与附接点644相连。利用在腔室601中循环的流体中的胰蛋白酶或细胞释放生物分子，可从它们与生长腔室601的附接中释放细胞。在实施方式中，在从细胞生长腔室601中移除细胞之后，可利用蛋白中和该试剂。在实施方式中，该过程可通过将完全介质(基础介质+蛋白，例如胎牛血清)从空气去除腔室656直接引入至回路699中来完成。经由TFF687排除回路699中过量的流体，并且将其收集在容器671中。CES600的下列状态可产生用于该过程的实施方式合适的流体流动路：

泵654：打开；

泵612：打开，逆时针；

泵678：关闭；

泵628：打开，顺时针；

阀664：关闭；

阀650：关闭；

阀648：打开；

阀695：打开；

阀691：打开；

阀689：打开；

阀660：关闭；

阀614：关闭；

阀669：关闭；

阀690：关闭；

阀692：打开；

阀670：打开；

阀672：关闭；以及

阀676：关闭。

在其它实施方式中，相对于用蛋白进行中和，可将含胰蛋白酶或其它细胞释放生物分子的流体稀释至对细胞无害的水平。不使用与附接点644相连的完全介质，而是将PBS(与完全介质相比，更加成本有效)与附接点662相连。利用可配置的体积和CES的上述状态(阀664、阀650或阀648的状态可根据期望的洗涤/条件流体的位置而变化)，可多次或连续地洗涤细胞。在实施方式中，可通过将期望的流体流入回路699中对细胞进行调节，以用于稍后的处理(例如低温储存，给予患者等)。例如，利用大约3×回路699的体积加空气去除腔室656的体积(3×体积交换＝～95％完全交换)，以及利用上述状态的CES600(阀664、阀650或阀648的状态可根据期望条件的流体的位置而改变)。

在实施方式中，为了收集浓缩的细胞，可将悬浮液形式的细胞遍及整个回路699中。在一些实施方式中，磷酸盐缓冲的生理盐水(PBS)或其它细胞稳定化流体的袋子与附接点662和附接点668相连。在实施方式中，完全介质与附接点644相连。为收获作准备而用于调节细胞的流体可与附接点646相连。通过将用于细胞调节的相同流体导入穿过回路699和TFF687，可从回路699中收获经调节的细胞，并将其收集在容器667中。CES600的下列状态可产生合适的流体流动路径：

泵654：打开；

泵612：顺时针；

泵678：关闭；

泵628：顺时针；

阀664：关闭；

阀650：打开；

阀648：关闭；

阀695：关闭；

阀691：打开；

阀689：打开；

阀660：关闭；

阀614：关闭；

阀669：打开；

阀690：关闭；

阀692：打开；

阀670：打开；

阀672：关闭；以及

阀676：打开。

在一些实施方式中，1.5×TFF687的体积交换加空气去除腔室的体积将足以收获在回路699内含有的>95％的细胞。

在实施方式中，细胞可以悬浮液的形式遍及整个回路699。可取的是，仅仅收集细胞的一部分。在这些实施方式中，磷酸盐缓冲的生理盐水(PBS)的袋子与附接点662和附接点668相连。在实施方式中，回路699可分成两个(2)独立的体积。第一体积(V2A)为在包括泵612的点B和点A之间含有的体积。第二体积(V2B)为在包括TFF687的点A和点B之间的体积。当细胞在回路699的流体中被均匀地浓缩时，细胞的浓度可成比例地降低(V2A/(V2A+V2B))。这通过使用于循环主要IC回路的体积等于或大于V2A来完成。可多次重复该过程，并且通过表达式(V1B/V1A)来限制上述运行(behave)；其中V1A＝主要IC回路在包括泵1的点A和点B之间的体积，并且V1B为主要IC回路在包括细胞生长腔室的点A和点B之间的体积。CES600的下列状态可产生合适的流体流动路径：

泵654：关闭；

泵612：打开，逆时针；

泵678：打开；

泵628：打开，顺时针；

阀664：关闭；

阀650：关闭；

阀648：关闭；

阀695：关闭；

阀691：打开；

阀689：关闭；

阀660：关闭；

阀614：打开；

阀669：关闭；

阀690：关闭；

阀692：打开；

阀670：打开；

阀672：关闭；以及

阀676：打开。

上述步骤可用于收获回路699中的细胞的一部分，并且随后使剩余部分返回至生物反应器。例如，剩余部分可直接返回至生物反应器，作为重新接种步骤的一部分。

在进行上述步骤之后，为了在回路699中重建均匀浓度的细胞，下列状态可产生合适的流体流动路径：

泵654：关闭；

泵612：打开，逆时针；

泵678：打开；

泵628：打开，顺时针；

阀664：关闭；

阀650：关闭；

阀648：关闭；

阀695：关闭；

阀691：关闭；

阀689：打开；

阀660：关闭；

阀614：关闭；

阀669：关闭；

阀690：关闭；

阀692：打开；

阀697：关闭；

阀670：打开；

阀672：关闭；以及

阀676：打开。

在其它特征中，CES600提供了一种封闭系统，在该封闭系统中，细胞可在细胞生长腔室601中生长，并且利用回路699进行浓缩，以产生可用于治疗目的或研究目的的浓缩体积的细胞。细胞在封闭环境中的CES600中生长，该封闭环境不暴露至周围环境中，并且因此，系统具有较低的污染风险。与暴露至周围环境的利用瓶子来生长细胞的其它过程相比，污染的风险是较低的。在细胞生长之后，它们必须被运输至单独的系统中来浓缩细胞，这使得它们再一次暴露，从而可能被污染。在CES600中显著地降低了暴露所带来的污染。

CES600还提供了用于产生分子、病毒和/或其它细胞产物的封闭系统。在生长腔室601内的细胞可产生可利用回路699收集且进行浓缩的分子，诸如蛋白、细胞因子、生长因子或其它细胞产物，回路699允许移除的分子并且将细胞返回至生长腔室601以产生额外的分子。随后，分子可用于治疗目的或研究的目的。在封闭系统中产生的分子并未暴露至周围环境，这就最大限度地降低了污染的风险。

应当注意的是，在实施方式中，CES600的组件可被容纳或封装在机器或壳体内，诸如细胞扩增器202(图2和图3)，其中，机器可将CES 600的温度控制在预定温度，CES 600含有任何细胞、流体(例如介质)。进一步应当注意的是，在实施方式中，CES600的组件可与CES500(图5)的组件组合。作为一个实例，在一些实施方式中，CES600可包括热交换器，诸如如对于CES500所述的热交换器552。在其它实施方式中，CES可包括比图5和图6中示出的部件少的部件，并且其仍然在本公开的范围内。

图7至图9例示了切向流过滤器(TFF)的实施方式。应当注意的是，在一些实施方式中，在图7至图9中例示的TFF可被用作CES500的一部分(用作TFF587)或用作CES600的一部分(用作TFF687)。同样，尽管描述了TFF的具体特征，但其仅用于示例性的目的，并且该实施方式并不限制本说明书。

图7例示了TFF700，该TFF700包括进入端口704、第一排出端口708，第二排出端口712和膜716。流体穿过进入端口704沿箭头720所指示的方向进入TFF700。随着流体流过膜716的顶表面，流体的组分如箭头724所示的穿过膜716，并且穿过第二排出端口712离开。剩余的流体穿过第一排出端口708离开。

在实施方式中，膜716由允许流体的至少一种组分穿过的多孔材料制成。在一些实施方式中，选择膜716以使流体的特定组分穿过膜716，而在其它实施方式中，可以选择膜716以防止组分穿过。例如，TFF700可用作封闭的细胞扩增系统(例如CES500和CES600)的一部分。细胞可生长，并且用于产生用于收集以及在后续治疗或研究过程中使用的分子。在该实施方式中，可选择具有允许分子穿过且流出第二排出端口712的孔径的膜716。在其它实施方式中，可选择膜716，以通过允许流体的其它组分穿过膜来浓缩细胞。

图8示出了另一切向流过滤器(TFF)800，切向流过滤器(TFF)800包括进入端口804、第一排出端口808，第二排出端口814和膜816。与TFF700相似，流体穿过进入端口804沿箭头820所指示的方向进入TFF800。随着流体流过膜816，流体的组分如箭头824所示的穿过膜816，并且穿过第二排出端口812离开。剩余的流体穿过第一排出端口808离开。TFF700的膜716是基本水平的，而膜816相对于水平位置以一定角度定位。该差异允许重力辅助流体流过膜816的顶表面。在实施方式中，膜816可相对于水平以各种角度定位，诸如但是并不限于，约5度、约10度、约15度、约20度、约25度、约30度、约35度、约40度或约45度来定位。这仅是非限制性的实例，而在其它实施方式中，膜816相对于水平以小于约80度、小于约75度、小于约70度、小于约65度、小于约60度、小于约55度、小于约50度、小于约45度、小于约40度、小于约35度来或小于约30度的角度来定位。

在一些实施方式中，TFF可具有不同的腔室，每个腔室都具有不同的特征。例如，图9示出了包括多个腔室的TFF900。TFF900包括进入端口904以及第四排出端口908。此外，TFF900包括具有第一膜916和第一排出端口920的第一腔室912。TFF900的第二腔室924包括第二膜960和第二排出端口932。TFF900的第三腔室936包括第三膜940和第三排出端口944。

在实施方式中，流体穿过进入端口904进入TFF900，并且沿箭头948的方向流经腔室912。随着流体流过膜916的顶表面，流体的组分如箭头952所示的穿过膜916，并且流出第二排出端口920。剩余的流体进入腔室924，并且穿过膜960的顶表面。流体的第二组分穿过膜960并且流出第二排出端口932。剩余的流体流入腔室936，并且穿过膜940的顶表面。流体的第三组分穿过膜940并且流出第二排出端口944。剩余的流体随后穿过第四排出端口908离开TFF900。在实施方式中，TFF900可为系统的一部分，该系统使离开第四排出端口908的流体循环回到进入端口904，从而流体可不止一次地流经TFF900。

可知晓的是，TFF900可用于从流体中移除大量的组分。例如，可选择膜916、膜960和膜940都用于从流经TFF900的液体中移除具体的组分，例如相同的组分。组分的第一部分可在腔室912中被移除，第二部分可在腔室924中被移除，并且相同组分的第三部分可在腔室936中被移除。在该实施方式中，在流体离开排出端口908之前，流体中的该组分显著降低。在一个实例中，如果流体已经循环穿过细胞生长腔室并且包含细胞和细胞产物，则TFF900可被设计用于浓缩流体中的细胞。因此，可选择916、960和940，以允许液体和较小的分子(不是细胞)穿过，这样。

在其它实施方式中，可分别选择膜916、膜960和膜940，以允许不同组分穿过。在这些实施方式中，可设计每一个膜916、膜960和膜940的例如材料、孔径、厚度、疏水性等，以从流体中移除特定的组分。例如，TFF900可用于从穿过细胞生长腔室或其它细胞生长腔室循环的流体中移除不同的分子，例如细胞因子、生长因子、其它细胞产物。可独立地从流体中移除每种不同的分子。随后，可各自独立地收集分子，并且稍后用在其它过程诸如治疗或研究过程中。

在一些实施方式中使用的TFF可允许在流体以及流体中的组分在流经TFF时进行调节。在一个实施方式中，TFF900包括额外的进入端口974，通过该进入端口974，另一材料可被引入至TFF900中，如箭头978所示。该材料可用于调节流体的一种或多种组分。例如，如果流体包括对流体中的其它组分具有负面影响的组分，则通过端口974加入的该材料可消除该影响。在其它实施方式中，可加入材料以制备用于进一步处理的流体。

在一个实施方式中，使包含细胞以及细胞产物的流体流经TFF900，以浓缩细胞并且移除其它组分。在一些实施方式中，流体可含有胰蛋白酶，如果胰蛋白酶在流体中留存较长的时段，可能影响细胞的存活。在该实施方式中，可穿过端口974加入诸如蛋白的材料，以中和胰蛋白酶。因此，在该实施方式中，由于流体的组分穿过膜916、膜960和膜940并且细胞经加入的蛋白进行调节，所以使流体流经TFF900以增加流体中细胞的浓度。

在另一实施方式中，包含细胞以及细胞产物的流体经过TFF900以浓缩细胞。在一些实施方式中，细胞在经过TFF900之后可进行低温储存。在该实施方式中，可通过端口974加入防冻保护剂(例如乙二醇)以调节细胞用于稍后的冷冻。因此，在该实施方式中，由于流体的组分穿过膜916、膜960和膜940并且细胞经过加入的防冻保护剂的调节，所以使流体循环通过TFF900增加了流体中细胞的浓度。

在实施方式中，一个或多个膜916、膜960和膜940可具有的特征为，其选择性地允许细胞、亚细胞成分、病毒和/或直径小于约100纳米的大分子穿过。穿过膜表面的小于约100纳米的流体组分将穿过膜，同时将保留较大的分子和颗粒。在其它实施方式中，一个或多个膜916、膜960和膜940可具有的特征为，其选择性地允许小于或等于约500纳米、约450纳米、约400纳米、约350纳米、约300纳米、约250纳米、约200纳米、约150纳米的组分穿过。在其它实施方式中，一个或多个膜916、膜960和膜940可具有的特征为，其选择性地防止大于或等于约50纳米、约55纳米、约60纳米、约65纳米、约70纳米、约75纳米、约80纳米、约85纳米、约90纳米、约95纳米、约100纳米的组分穿过。这些仅仅为一些实例，并且一个或多个膜916、膜960和膜940可选择性地用于流体中的不同尺寸的组分。

应当注意的是，穿过一个或多个膜916、膜960和膜940的流体的流动速率将依赖于许多因素，这些因素包括膜916、膜960和膜940的特性以及穿过TFF900的流体的流动速率。在一个实施方式中，流动速率可大于约50mL/min的跨膜流体流动。在其它实施方式中，流动速率可大于约100mL/min、约150mL/min、约200mL/min、约250mL/min、约300mL/min、约350mL/min、约400mL/min、约450mL/min、约500mL/min或约550mL/min。

图10示出了中空纤维膜装置1000，其可在一些实施方式中用作TFF(例如TFF 587、TFF 687、TFF 700、TFF 800或TFF 900)或用作细胞生长腔室(124、298、501或601)。中空纤维膜装置1000包括许多中空纤维1022。图10描绘了中空纤维细胞生长腔室1000的侧剖视图。中空纤维膜装置1000通过中空纤维膜壳体1002来界定。中空纤维膜壳体1002进一步包括四个开口或端口：进入端口1004、排出端口1006、进入端口1008和排出端口1010。

流体穿过进入端口1004可进入中空纤维膜装置1000，进入且流经许多中空纤维的内部(在各实施方式中被称为中空纤维膜的内毛细管(“IC”)侧或“IC空间”)，以及穿过排出端口1006流出中空纤维膜装置1000，从而创建第一循环路径1018。术语“中空纤维”、“中空纤维毛细管”以及“毛细管”在本文中可互换使用。多个中空纤维可共同地被称为“膜”。第二循环路径1020中的流体穿过进入端口1008流入中空纤维膜装置中，与中空纤维的外部(也被称为膜的“EC侧”或“EC空间”)接触，并经由排出端口1010离开中空纤维膜装置1000。在中空纤维膜装置1000被用于生长细胞的实施方式中，细胞可被包含在膜的IC侧或EC侧内。

尽管中空纤维膜装置1000被描绘为圆柱形的形状，但是其可具有本领域已知的任何形状。中空纤维膜壳体1002可由任何类型的聚合物材料制成。在实施方式中，壳体1002可具有不同的形状和尺寸。

中空纤维的端部可通过连接材料(也被称为“灌封”或“灌封材料”)被灌封至中空纤维膜装置1000的侧面。只要不阻塞流体(例如介质和细胞或具有待移除的组分的流体)进入中空纤维的流动以及穿过IC进入端口流入中空纤维膜装置1000中的流体仅流入中空纤维中，则灌封可为用于粘合中空纤维1012的任何合适的材料。示例性灌封材料包括但并不限于聚氨基甲酸以及其它合适的粘合或粘附组件。在各实施方式中，中空纤维和灌封也可通过在每个端部的垂直于中空纤维的中心轴进行切割，以允许流体流入或流出IC侧。端部帽1014和端部帽1016被布置在中空纤维膜装置1000的端部。

流体可经由进入端口1008进入中空纤维膜装置1000，并且与中空纤维的外部相接触。该部分的中空纤维膜装置1000也被称为“外毛细管(EC)空间”。分子(例如水、氧、乳酸盐、蛋白、细胞产物等)能够穿过中空纤维，从中空纤维的内部扩散至EC空间，或从EC空间扩散至IC空间。在细胞生长在IC空间中的实施方式中，EC空间用作介质储存器以为细胞供应营养物，并且去除细胞代谢的副产物。根据需要可更换介质。介质也可穿过氧合器进行循环以交换所需的气体。在中空纤维膜装置1000用作TFF的实施方式中，流体可流经IC空间，并且流体的第一组分可穿过纤维分散至EC空间中，从而被收集在EC空间中。因此，在这些实施方式中，中空纤维膜装置1000产生两种浓缩的流体，一种浓缩在第一组分中，另一种浓缩在另一组分中。

在各实施方式中，中空纤维的内直径可大于或等于约10000微米、约9000微米、约8000微米、约7000微米、约6000微米、约5000微米、约4000微米、约3000微米、约2000微米、约1000微米、约900微米、约800微米、约700微米、约650微米、约600微米、约550微米、约500微米、约450微米、约400微米、约350微米、约300微米、约250微米、约200微米、约150微米或约100微米。同样地，在实施方式中，中空纤维的外直径可小于或等于约10000微米、约9000微米、约8000微米、约7000微米、约6000微米、约5000微米、约4000微米、约3000微米、约2000微米、约1000微米、约900微米、约800微米、约700微米、约650微米、约700微米、约650微米、约600微米、约550微米、约500微米、约450微米、约400微米、约350微米、约300微米、约250微米、约200微米、约150微米或约100微米。在实施方式中，中空纤维壁的厚度足以允许必须分子的分散。

只要中空纤维能够与中空纤维膜装置1000的进入端口和排出端口流体相连，就可使用任意数目的中空纤维。在各实施方式中，中空纤维膜装置1000可包括大于或等于约1000、约2000、约3000、约4000、约5000、约6000、约7000、约8000、约9000、约10000、约11000或约12000的数目的中空纤维。在其它实施方式中，中空纤维膜装置1000可包括小于或等于约12000、约11000、约10000、约9000、约1000、约8000、约7000、约6000、约5000、约4000、约3000或约2000的数目的中空纤维。在其它各实施方式中，中空纤维的长度可大于或等于约100毫米、约200毫米、约300毫米、约400毫米、约500毫米、约600毫米、约700毫米、约800毫米或约900毫米。在一些实施方式中，细胞生长腔室含有约9000个中空纤维，这些中空纤维具有约295mm的平均长度、约215微米的平均内直径以及约315微米的平均外直径。

中空纤维可由任何能够形成纤维的材料构成，所形成的纤维的尺寸足以能够将流体从中空纤维膜装置1000进入端口运输至排出端口。在一些实施方式中，当中空纤维膜装置1000用作细胞生长腔室时，中空纤维可由能够粘附某些种类的细胞，诸如贴壁干细胞(例如MSC)的聚合物材料构成。在其它实施方式中，中空纤维可经过诸如纤连蛋白的化合物处理，以形成细胞粘附表面。

在实施方式中，中空纤维可有半通透的生物相容性聚合材料制成。聚合物材料可包括聚酰胺、聚芳醚砜和聚乙烯吡咯烷酮，以及它们的组合，诸如“PA/PAES/PVP”。当中空纤维膜装置1000用来生长细胞时，半通透的材料允许营养物、废物和溶解的气体穿过EC空间和IC空间之间的膜来运输。当中空纤维膜装置1000用做TFF时，半通透的材料允许流体的特定分子或特定组分穿过EC空间和IC空间之间的膜来运输。

在一些实施方式中，当中空纤维膜装置1000用于生长细胞时，中空纤维的特征在于，具有限定表面粗糙度的均匀且开口的结构。孔的开口可在0.5微米至3微米的尺寸范围内，并且纤维外表面上的孔的数目可在10000个孔/mm²至150000个孔/mm²的范围内。在一些实施方式中，该外层可具有1微米至10微米的厚度。在一些实施方式中，每一中空纤维中的下一层可具有海绵结构。在一些实施方式中，海绵结构可具有约1微米至15微米的厚度。该第二层可用作外层的支撑物。在一些实施方式中，紧挨着第二层的第三层具有指状结构的形式。该第三层可提供机械稳定性和高孔隙体积，使得膜对穿过膜运输分子具有低阻力。在使用期间，指状孔隙填可充有流体，并且与具有较低孔隙体积的海绵填充结构的基质相比，流体可向分散和对流给予较低的阻力。在一些实施方式中，该第三层可具有20微米至60微米的厚度。

在实施方式中，中空纤维膜装置100的纤维可包括约65wt％至95wt％的至少一种疏水性聚合物，以及约5wt％至约35wt％的至少一种亲水性聚合物。可包括在一些实施方式中的疏水性聚合物的实例包括，但并不限于聚酰胺(PA)；聚芳酰胺(PAA)；聚芳醚砜(PAES)；聚醚砜(PES)；聚砜(PSU)；聚芳砜(PASU)；聚碳酸酯(PC)；聚醚；聚氨酯(PUR)；聚醚酰亚胺；以及上述聚合物中的任何的共聚物的混合物，诸如聚醚砜或聚芳醚砜和聚酰胺的混合物。可在一些实施方式中使用的亲水性聚合物的实例为选自由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚乙二醇单酯、水溶性纤维素衍生物、聚山梨醇酯和聚乙烯-聚丙烯氧化物共聚物所组成的组。

在实施方式中，当中空纤维膜装置1000用作TFF时，中空纤维可具有的特征为，其选择性地允许细胞、亚细胞组分、病毒和/或直径小于100纳米的大分子穿过纤维壁。穿过膜表面的小于约100纳米的流体的组分将穿过膜，同时保留较大的分子和颗粒。在其它实施方式中，纤维可具有的特征是，其选择性地允许小于或等于约500纳米、约450纳米、约400纳米、约350纳米、约300纳米、约250纳米、约200纳米或约150纳米的组分穿过纤维壁。在其它实施方式中，纤维可具有的特征为，其选择性防止大于或等于约50纳米、约55纳米、约60纳米、约65纳米、约70纳米、约75纳米、约80纳米、约85纳米、约90纳米、约95纳米或约100纳米的组分穿过纤维壁。这些仅仅为一些实例，并且纤维可选择性地用于流体中的不同尺寸的组分。

如上文中参照图5和图6所描述的，CES系统500和CES系统600也可包括穿过细胞生长腔室的外毛细管空间的第二流体流动路径。第二流体流动路径可与氧合器或气体运输模块流体相连。在实施方式中，CES系统可利用三个中空纤维膜装置，如上参照图10所描述的。第一中空纤维膜装置可用作氧合器/气体运输模块，第二中空纤维膜装置可用作细胞生长腔室，以及第三中空纤维膜装置可用作TFF。在这些实施方式中，中空纤维膜装置可具有相同的特征，或可具有不同的特征，诸如孔径、纤维尺寸、体积、表面积等。可根据应用来选择在氧合器/气体运输装置中使用的纤维膜装置作为细胞生长腔室或TFF。例如，在诸如浓缩细胞的应用中，用作TFF的中空纤维膜装置可选择与当TFF用于收获细胞产生的组分(例如细胞因子、生长因子等)时不同孔径、表面积、体积等。

在上文已经描述了细胞扩增系统、组件和方法的各种示例性实施方式的同时，图11和图12示出了根据本公开的实施方式，用于浓缩已经穿过细胞生长腔室循环的流体的组分的过程的示例性操作步骤。尽管在描述流程图1100和流程图1200示出的过程中可能提及细胞扩增系统的具体部件，但是这些过程并不用于限制任何具体的系统或系统的组件，而是可使用本文未提及的其它系统、组件或装置来进行。

参照图11，流程1100起始于开始操作1104，并且继续进行至步骤1108，在步骤1108中，流体在细胞生长腔室中循环。步骤1108可通过CES，诸如CES100、CES500或CES600进行。在实施方式中，其可涉及泵、阀或其它流动控制装置，它们的实例如上所述。穿过细胞生长腔室循环的流体可含有多种组分。在一些实施方式中，流体可含有细胞、用于生长细胞的介质、蛋白、细胞产物(例如，细胞因子、生长因子)、缓冲液等。

接下来，在步骤1112，在未暴露至周围环境的情况下，从细胞生长腔室移除流体。步骤1112可涉及使用封闭的CES(例如，CES100、CES 500和CES 600)的一部分的泵、阀或其它流体控制装置，以将流体导出可以是封闭的CES的一部分的细胞生长腔室。在步骤1116，再次在未暴露至周围环境的情况下，使在步骤1112中从细胞生长腔室中移除的流体循环穿越TFF。步骤1116也可通过泵、阀和封闭的CES，诸如CES100、CES500和CES600的其它组件来进行，将离开细胞生长腔室的流体导向TFF。

步骤1116的结果是两种浓缩的流体组分。在一个实施方式中，其中流体包含细胞产物，诸如细胞因子或生长因子，在步骤1116中产生的两种流体组分中的一种可被浓缩为细胞产物，而另一种流体被浓缩为其它组分。

步骤1120为可选步骤，其涉及调节浓缩的流体组分之一，并且可在流体组分未暴露至周围环境的情况下进行。在一些实施方式中，当流体循环穿越TFF时，步骤1120可在步骤1116期间进行。在其它实施方式中，步骤1120可在步骤1116后进行。在又一实施方式中，步骤1120可涉及在步骤1116期间和在步骤1116之后进行的许多步骤。

在实施方式中，步骤1120的调节可涉及加入用于各种目的的材料。例如，在浓缩的流体组分被冷冻之前的步骤，可将材料加入至浓缩的流体组分作为防冻保护剂。在其它实施方式中，在步骤1120中加入的材料可使得影响流体有用性的组分失活，诸如加入蛋白以使胰蛋白酶或其它释放生物分子失活。在另一实施方式中，材料可调节用于治疗或研究目的的浓缩的组分，诸如加入防腐剂。

在另一实施方式中，调节步骤1120可涉及洗涤步骤。在这些实施方式中，在步骤1120中加入的材料是移除或稀释组分的材料。作为一个实例，可在步骤1120期间加入溶剂，其可与步骤1116同时进行。溶剂可溶解组分，并且携带该组分溶质穿越TFF的膜进入流体中。在其它实施方式中，溶剂也可不溶解组分，但仍然携带组分穿越TFF的膜。

在可选步骤1124中，在浓缩的流体未暴露至周围环境的情况下，来自步骤1116的浓缩的流体被再循环回到TFF。可进行步骤1124，以进一步浓缩流体的组分，并且可利用可为CES的一部分的泵、阀或其它流体流动控制装置来进行。

在一个实施方式中，步骤1124可作为步骤1120的洗涤步骤的一部分来进行。在该实施方式中，重复步骤1116、步骤1120和步骤1124，也就是说，在1120中，加入洗涤材料(例如，溶剂或稀释剂)；在1124，具有洗涤材料的浓缩的流体被再循环回到TFF；以及进行步骤1116以移除至少一些洗涤材料，其可含有从浓缩的流体中移除的组分。这仅为一个实例，并且步骤1124可独立于任何洗涤步骤来进行。

在其它实施方式中，步骤1124涉及使浓缩的流体组分再循环回到生物反应器。在一些实施方式中，如果流体包含产生细胞产物的细胞，并且进行流程1100以收集细胞产物，则可进行步骤1124以将浓缩的流体中的所有细胞都返回至细胞生长腔室，以允许产生额外的细胞组分。

在步骤1128，收集浓缩的流体组分，该浓缩的流体组分可选地已经经过了洗涤或调节。该收集在未暴露至周围环境的情况下来进行。流程1100在1132处终止。

参照图12，流程图1200例示了根据本发明的实施方式，在封闭系统内扩增/生长细胞以及浓缩细胞的过程。流程1200起始于开始操作1204，并且继续进行至步骤1208，在步骤1208中，细胞被加载至细胞扩增系统中。细胞可被加载至流体中，该流体携带进入细胞生长腔室中。如上参照CES100、CES500、CES600所述，CES可具有多个组件，其包括流体流动组件，诸如阀、泵、传感器、空气去除腔室、气体运输模块等。步骤1208可涉及CES的这些组件的一个或多个的运行。

流程1200从1208开始进行至步骤1212。在步骤1212中，细胞在细胞生长腔室中扩增，细胞生长腔室为CES的一部分。步骤1212也可涉及CES的多个部件的运行。例如，不同的流体可循环遍及CES，包括细胞生长腔室。流体可含有用于促进细胞生长的营养物。

在步骤1212之后，流程进行至步骤1216。在步骤1216中，在未暴露至周围环境的情况下，将细胞从细胞生长腔室中移除。在实施方式中，细胞被移除在穿过细胞生长腔室循环的流体中。步骤1112可涉及使用封闭CES(例如，CES100、CES500和CES600)的一部分的泵、阀或其它流体流动控制装置，引导流体排出可为封闭CES的一部分的细胞生长腔室。在一些实施方式中，从细胞生长腔室移除细胞可涉及使用释放剂，以释放可能粘附至生长腔室的细胞。如本领域技术人员可能知晓的，一些细胞类型为贴壁细胞并且在其粘附至表面诸如细胞生长腔室中的中空纤维时进行生长。因此，在将流体中的细胞移出细胞生长腔室之前，步骤1216可涉及多个步骤。

在步骤1220，在其未暴露至周围环境的情况下，使从细胞生长腔室移除的含有细胞的流体再次循环穿越TFF。步骤1220也可通过泵、阀或封闭CES(例如，CES100、CES500和CES600)的其它组件进行，可将离开细胞生长腔室的流体的流动引导至TFF。

步骤1220的结果是得到两种浓缩的流体组分。第一浓缩的细胞组分包括在步骤1216中从细胞生长腔室移除的细胞。第二浓缩的流体组分包括其它组分。

步骤1228为可选步骤，其涉及调节浓缩的流体组分或浓缩的细胞组分之一，并且可在流体组分未暴露至周围环境的情况下进行。在一些实施方式中，当流体循环穿越TFF时，步骤1228可在步骤1220期间进行。在其它实施方式中，步骤1228可在步骤1220后进行。在又一实施方式中，步骤1228可涉及多个步骤，这些步骤可在步骤1220期间和在步骤1220之后进行。

在实施方式中，步骤1228的调节可涉及加入用于各种目的的材料。例如，在浓缩的细胞组分被冷冻之前，可将材料加入到浓缩的细胞组分中作为防冻保护剂。在其它实施方式中，在步骤1120中加入的材料可使得会影响浓缩的细胞组分中的细胞有效性的组分失活，诸如加入蛋白以使胰蛋白酶失活，胰蛋白酶在一些实施方式可用作细胞释放剂。在另一实施方式中，材料可调节浓缩的细胞组分以用于治疗或研究的目的，诸如通过加入防腐剂。

在另一实施方式中，调节步骤1228可涉及洗涤步骤。在这些实施方式中，在步骤1228中加入的材料是移除或稀释组分的材料。在一个实例中，可在步骤1228期间加入溶剂，其可步骤1220的同时进行。溶剂可溶解组分并且携带该组分溶质穿越TFF的膜而进入流体并且排出将被浓缩的细胞组分。在其它实施方式中，溶剂也可不溶解组分，而仍然携带组分跨过TFF的膜。

在可选步骤1232中，在浓缩的细胞组分未暴露至周围环境的情况下，步骤1220中产生的浓缩的细胞组分被再循环至TFF。可进行步骤1124以进一步浓缩在浓缩的细胞组分中的细胞，并且可利用可为CES的一部分的泵、阀或其它流体流动控制装置进行。

在一个实施方式中，步骤1232可作为步骤1228的洗涤步骤的一部分进行。在该实施方式中，重复步骤1220、步骤1228和步骤1232，也就是说，在1228中加入洗涤材料(例如，溶剂或稀释剂)；在1232，具有洗涤材料的浓缩的流体被再循环回到TFF；以及进行步骤1220以移除可含有从浓缩的流体中移除的组分的至少一些洗涤材料。这仅为一个实例，并且步骤1232可独立于任何洗涤步骤进行。

在步骤1236，收集浓缩的流体组分，该浓缩的流体组分可选地已经经过了洗涤或调节。该收集在未暴露至周围环境的情况下进行。

最后，图13例示了基本计算系统1300的示例性部件，在计算系统1300上可执行本公开的实施方式。在实施方式中，可使用计算系统1300，例如，在细胞扩增系统使用处理器执行任务，诸如作为上述过程(诸如过程1100和1200)的一部分执行的定制任务和预编程任务。例如，预编程任务可包括“浓缩和移除细胞产物”或“浓缩和移除细胞”。

计算系统1300可包括用户界面1302，处理系统1304和/或存储器1306。如本领域技术人员所理解的，用户界面1302可包括输出装置1308和/或输入装置1310。输出装置1308可包括一个或多个触摸屏，其中，触摸屏可包括提供一个或多个应用窗口的显示区域。触摸屏也可包括输入装置1310，其例如可接收和/或捕获用户或操作者的物理触摸事件。如本领域技术人员所理解的，触摸屏可包括具有电容结构的液晶显示器(LCD)，其允许处理系统1304演绎出触摸事件的位置。随后，处理系统1304可将触摸事件的位置映射到应用窗口预定位置中显示的UI元件。根据实施方式，触摸屏也可通过一个或多个其它电子结构接收触摸事件。其它输出装置1310可包括打印机、扬声器等。如本领域技术人员所理解的，其它输入装置1308可包括键盘、其它触摸输入装置、鼠标、语音输入装置等。

根据本公开的实施方式，处理系统1304可包括处理单元1312和/或存储卡1314。处理单元1312可为通用处理器，可操作地执行在存储卡1314中存储的指令。根据实施方式，处理单元1312可包括单个处理或多个处理器。进一步地，在实施方式中，每个处理器可为具有一个或多个核的多核处理器，以读取和执行独立的指令。如本领域技术人员所理解的，处理器可包括通用处理器、专用集成电器(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、其它集成电路等。

根据实施方式，存储卡1314可包括任意的用于数据的短期存储器或长期存储器，和/或可执行的指令的处理器。如本领域技术人员所理解的，存储卡1314可包括，例如随机存取存取卡(RAM)、只读存储卡(ROM)或电可擦除可编程只读存储卡(EEPROM)。如本领域技术人员所理解的，其它存储介质可以包括，例如，CD-ROM、磁带、数字多功能盘(DVD)或其它光存储器，磁带、磁盘存储、磁带、其它磁存储装置等。

存储器1306可为任意的长期数据存储装置或组件。根据实施方式，存储器1306可包括一个或多个与存储卡1314相关联的系统。存储器1306可为永久的或可擦除的。在实施方式中，存储器1306存储由处理系统1304产生或提供的数据。

对于本领域技术人员明显的是，可对本文所述的装置、系统和方法进行各种修改。因此，应当理解的是，实施方式并不用于限制说明书中所讨论的主题。此外，本公开用于覆盖修改、变体和/或等价体。作用、特征、结构和/或介质所公开的为用于实施权利要求的例示性实施方式。

在本文中，各种组件可被称为“可操作地相联”。如本文所使用的，“可操作地相联”是指以能够操作的方式连接在一起的部件，并且涵盖组件之间直接联接的实施例，以及在两个相连的部件之间放置有额外的部件的实施方式。

前述讨论的一个或多个本发明以解释和说明的目的来呈现。上文并不用于将一个或多个本发明限制为所公开的一个或多个形式。该公开的方法并不被解释为反映其中所要求保护的发明需要多个未记载在每个权利要求中特征的发明。此外，如下文权利要求所反映的，创造性方面较小地依赖于在前述的单一实施方式的所有特征。因此，将后附权利要求并入到该详细说明中，其中每个权利要求代表一个或多个本发明的独立的实施方式。

此外，尽管一个或多个本发明的描述已经包括在一个或多个实施方式的描述中以及某些变型和修改中，其它变型或修改也在本发明的范围内(例如，在理解本公开之后，其可包含在本领域的技能和知识的范围内)。在不用于向公众贡献任何可专利性的主题的情况下，其用于获得在一定范围内允许的替代实施方式的权利，这些替代实施方式包括所包括的权利的可替代地、可互换的和/或等价的结构、功能、范围或步骤，而无论这些可替代地、可互换的和/或等价的结构、功能、范围或步骤是否被本文所公开。

对于本领域技术人员明显的是，在不脱离本发明的范围下，可对本文所述的方法和结构进行各种修改。因此，应当理解的是，实施方式并不用于限制说明书中所讨论的主题。此外，本发明用于覆盖在所附权利要求和它们等价的范围内的修改和变体。

Claims (19)

1.一种从细胞生长腔室内循环的流体中浓缩组分的方法，所述方法包括：

使细胞在细胞生长腔室内扩增；

利用第一流体，从所述细胞生长腔室内移除扩增的细胞；

使具有所述扩增的细胞的第一流体循环穿越与所述细胞生长腔室流体相连的切向流过滤器，以产生浓缩的流体组分和浓缩的细胞组分；以及

将所述浓缩的流体组分的至少一部分收集在容器中。

2.一种从细胞生长腔室内循环的流体中浓缩组分的方法，所述方法包括：

使流体在细胞生长腔室内循环，其中，所述细胞生长腔室含有细胞；

从所述细胞生长腔室内移除第一流体；

使所述第一流体循环穿越与所述细胞生长腔室流体相连的切向流过滤器，以产生浓缩的流体组分；以及

将所述浓缩的流体组分的至少一部分收集在容器中。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

使所述浓缩的细胞组分再循环穿越所述切向流过滤器，以浓缩在所述浓缩的细胞组分中的细胞。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：

在使所述第一流体循环穿越所述切向流过滤器之前，将第二流体加入至所述第一流体中。

5.根据权利要求1或3所述的方法，进一步包括：

在使所述浓缩的细胞组分再循环穿越所述切向流过滤器之前，将第二流体加入至所述浓缩的细胞组分中。

6.根据权利要求1、3或5所述的方法，其中，所述细胞生长腔室和所述切向流过滤器为封闭系统的一部分。

7.根据权利要求1、3、5或6所述的方法，其中，进行所述再循环，直至在所述浓缩的细胞组分中达到预定浓度的细胞。

8.根据权利要求1、3、5、6或7所述的方法，进一步包括：

将所述浓缩的细胞组分引回至所述细胞生长腔室中。

9.根据权利要求1、3、5、6、7或8所述的方法，其中，所述扩增包括：

使第一流体介质在所述细胞生长腔室中的内毛细管空间中循环；以及

使第二流体介质循环至所述细胞生长腔室中的外毛细管空间中，其中，所述外毛细管空间与氧合器流体连通。

10.根据权利要求1、3、5、6、7、8或9所述的方法，其中，所述扩增包括：

利用所述氧合器给所述第二流体介质充氧。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述细胞生长腔室包括中空纤维膜装置。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述切向流过滤器包括中空纤维膜装置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述氧合器包括中空纤维膜装置。

14.一种用于扩增多个细胞的系统，所述系统包括：

细胞生长腔室，所述细胞生长腔室包括：

至少具有相对两端部的第一流体流动路径，所述第一流体流动路径的第一相对两端部与中空纤维膜的第一端口流体相连，并且所述第一流体流动路径的第二端部与所述中空纤维膜的第二端口流体相连，其中，所述第一流体流动路径包括所述中空纤维膜的内毛细管部分；以及

至少具有相对两端部的第二流体流动路径，所述第二流体流动路径的第一相对两端部与所述中空纤维膜的第三端口流体相连，并且所述第二流体流动路径的第二端部与所述中空纤维膜的第四端口流体相连，其中，所述第二流体流动路径包括所述中空纤维膜的外毛细管部分；

切向流过滤器，所述切向流过滤器与所述细胞生长腔室的第一流体路径流体相连；以及

第一泵，所述第一泵用于使流体在所述细胞生长腔室的第一流体流动路径中循环。

15.根据权利要求14的系统，进一步包括：

氧合器，所述氧合器与所述第二流体流动路径流体相连。

16.根据前述权利要求中任一项所述的系统，进一步包括：

第二泵，所述第二泵用于使流体在所述细胞生长腔室的第二流体流动路径中循环。

17.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述细胞生长腔室包括中空纤维膜装置。

18.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述切向流过滤器包括中空纤维膜装置。

19.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述氧合器包括中空纤维膜装置。