CN106232798A - 用于培养基再水合的系统、方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例集合涉及用于从干燥培养基保湿和混合液体培养基的系统、方法和设备。这类系统、方法和设备可用于生物技术工业中，因为其可用于在不存在于使用混合贮槽和反应器的更常规的培养基再水合系统中发现的操作员错误问题的情况下提供呈可快速再水合形式的预先封装的干燥培养基。

Description

用于培养基再水合的系统、方法和设备

技术领域

本发明大体上涉及培养基再水合系统并且更具体地说，涉及用于从干燥培养基保湿和混合液体培养基的系统、设备和/或方法。

背景技术

细胞培养基是合成和天然生物组分的复杂混合物，且提供细胞繁殖所需的养分。其通常通过在混合容器中充分混合呈干燥或脱水大容量存储体形式(例如粉末、颗粒等)的细胞培养基与适合的溶剂(例如无菌水、缓冲剂等)以产生液体细胞培养基来制备。混合系统通常可分类成两个主要类型；可重复使用型和单次使用型混合系统。

可重复使用的混合系统通常由固定的刚性箱体(适用于较大体积)或移动式刚性箱体(用于较小体积)组成，所述箱体具有安装到传动轴和发动机的混合叶轮。由操作员将干燥培养基称量到所制备的培养基体积的指定重量。操作员用水填充箱体达到适合的含量，添加干燥培养基，并且开启混合器保持指定时间段(通常30-60分钟)，直到培养基的混合(水合作用)完成。在混合培养基之后，其通过过滤器(以移除污染物)泵送到无菌生物反应器或无菌保存容器中。一旦箱体清空，必须使用通过验证的清洗方案清洗箱体和混合装置，其有时需要使用苛性碱溶液。因此，这种类型的系统未被设计成“即插即用(plug andgo)”，因为其需要操作员进行大量初始制备和后清洗。

单次使用型混合系统通常由含有驱动马达、电脑和刚性外壳的硬件的固定件组成，所述外壳容纳单次使用型混合袋或衬垫。按与如上所述相同的方式制备干燥培养基和水。然而，在水填充混合袋/衬垫之前，必须将袋/衬垫适当地置放于刚性外壳中并且附着到驱动马达。一旦袋子安放在适当位置并且用水和干燥培养基填充，启动驱动马达，其开始混合循环。混合循环进行某一时间周期(通常30至60分钟)直到混合完成。一旦混合完成，将培养基通过过滤器泵送到无菌生物反应器或无菌保存容器中。一旦混合袋/衬垫已清空，将其从刚性外壳移除并且扔掉。然而，迄今为止，建立超过一个系统(袋子或胶囊)是困难和/或费时的，并且在一些情况下，可能不易于按比例放大以产生较高体积批料。并且，主体干燥粉末的操作员测量和操作使培养基暴露于可能的污染物，因为大部分细胞制备、生物药品和研究应用的严格无菌要求，其有时引起最终再水合培养基被丢弃。

同样，需要便利、单次使用型混合系统，其有成本效益、无需使用者在前端执行若干繁重的系统设置步骤，并且其可被设计成“即插即用”系统。此提供生物处理期间增加的灵活性和模块性，其可降低消费者的资金设备成本。

附图说明

为了更完整地理解本文所公开的原理和其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：

图1是根据各种实施例的用于从呈干燥大容量存储体形式(例如粉末、颗粒等)的培养基(‘干燥培养基’)制备液体培养基的培养基混合容器100的示意图。

图2是根据各种实施例的培养基混合容器系统的示意图。

图3A-D是根据各种实施例的第一培养基混合容器系统的说明。

图4A-D是根据各种实施例的第二培养基混合容器系统的说明。

图5A-F是根据各种实施例的第三培养基混合容器系统的说明。

图6A-B是根据各种实施例的可扩展的多容器培养基再水合系统的实施方案的示意图。

图7A是根据各种实施例的可扩展的培养基混合系统的示意图。

图7B是根据各种实施例的可扩展的培养基混合系统的示意图，其具有外部流体分配管线压力调节器。

图7C是根据各种实施例的可扩展的培养基混合系统的示意图，且具有出口歧管下游的外部主压力调节器。

图7D是根据各种实施例的可扩展的培养基混合系统的示意图，其具有内部流体分配管线压力调节器。

图8是根据各种实施例的培养基混合容器系统的示意图。

图9是根据各种实施例的例示性流程图，且展示用于再水合培养基的方法900。

应理解，图式不一定按比例绘制，图式中的物件也不一定关于彼此按比例绘制。图式是打算使得对本文所公开的设备、系统以及方法的各种实施例明晰和理解的描绘。只要可能，将在整个图式中使用相同元件符号来指代相同或相似部分。此外，应了解，附图并不打算以任何方式限制本发明教示的范围。

具体实施方式

用于从干燥培养基保湿、混合和/或制备液体培养基的系统、方法和设备的实施例描述于随附说明和图式中，其包括展示例1和2。

图式中，陈述许多特定细节以提供对某些实施例的彻底理解。然而，所属领域的技术人员将了解，某些实施例可在无这些具体细节的情况下实践。在其它情况下，结构和装置以框图形式展示。此外，所属领域的技术人员可以易于了解的是呈现和执行方法的特定序列是说明性的并且预期所述序列可以变化并且仍保持在某些实施例的精神和范围内。

虽然结合各种实施例来描述本发明教示，但是并不打算将本发明教示限制于这类实施例。相反，如所属领域的技术人员应了解，本发明教示涵盖各种替代方案、修改和等效物。

此外，在描述各种实施例时，本说明书可能将方法和/或过程呈现为特定顺序的步骤。然而，在方法或过程不依赖于本文阐述的步骤的特定顺序的程度上，方法或过程不应限于所描述的步骤的特定顺序。如所属领域的一般技术人员将了解，步骤的其它顺序可以是可能的。因此，在说明书中阐述的步骤的特定顺序不应理解为对权利要求书的限制。此外，针对方法和/或过程的权利要求书不应限于以书写的顺序进行其步骤，并且所属领域的技术人员可以易于了解的是顺序可以变化并且仍保持在各种实施例的精神和范围内。

为了使本发明可以更易于理解，首先定义某些术语。在整个具体实施方式中阐述其它定义。

如本文中所使用的术语“干燥粉末培养基”或DPM指使用多种研磨技术制备的干燥培养基，包括(但不限于)：FITZMILL^TM、JET MILL^TM、针磨机、球磨机、锥形研磨机等，其中粒度在10微米到150微米范围内。

如本申请案中所使用的术语“高级造粒技术”或AGT指制备细胞培养基的方法，且涉及在敏感性组分不会失去其功效的条件型，在水的平缓、快速蒸发情况下将一或多种水性溶液喷雾到空气悬浮粉末培养基组分上，产生成团颗粒和喷雾成分遍及成团颗粒的均匀分布。粒化粉末(AGT)论述于菲克(Fike)等人，细胞技术学《Cytotechnology》，2006，36：33-39，和以下申请人的专利和/或专利申请案中：2002年5月7日颁布的U.S.P.N.6,383,810；2009年8月11日颁布的U.S.P.N.7,572,632；和2007年1月31日申请的美国专利申请案第11/669,827号，其公开内容以全文引用的方式并入本文中。简单来说，出于例如大粒度、在操作时的细灰尘量降低、高可湿性、在溶剂中的短溶解时间、自动pH值和自动容积渗透浓度维持等特性，AGT培养基是工业中高度需要的干燥、粉末培养基。

如本申请案中所使用的术语“敏感化合物”或“敏感性化合物”或“不稳定化合物”是指受保护避免降解或与干燥形式的培养基中的“反应性物质”反应的物质、化学物质或化合物。细胞培养基中这类化合物的实例包括(但不限于)：乙醇胺、维生素、细胞激素、生长因子、激素等。

在本申请案中，术语“封装剂”有时可称为“螯合剂”，并且是指细胞培养基或馈料中敏感化学物质或组分的封装、保护、分离或螯合，避免可增强降解的条件，或与以下物质的反应性：其它反应性化学物质(如氨基酸)、微量金属元素(如锰、铜等)、无机缓冲剂(如碳酸氢钠)和其它磷酸钠；以及有机缓冲剂，如MOPS、HEPES、PIPES等，其可与敏感化合物缓慢反应，由此使得不稳定组分随时间推移而失去其所需特性。或者，可进行封装、保护、分离或螯合以保护敏感化学物质或组分避免物理损害，如辐射损害或热损害，或物理应力，避免暴露于水分/缩合，或避免脱水等。术语“保护”或“分离”或“螯合”或“封装”在本发明中可互换地使用，并且表示保护敏感化学物质或化合物避免降解条件或化学物质的概念。“可溶性螯合剂”本身可在用水性介质复原时可溶，接着其释放“敏感性”囊封物质。或者，“不可溶螯合剂”可以在用水性介质复原时不可溶，接着在释放“敏感性”囊封材料之后，其可通过如过滤、倾析等手段从复原的最终产物移除。

可用于微囊封装的基质的实例包括(但不限于)海藻酸盐、聚-L-乳酸(PLL)、聚氨基葡萄糖、琼脂糖、明胶、玻尿酸、硫酸软骨素、聚葡萄糖、硫酸葡聚糖、肝素、硫酸肝素、硫酸肝素、结冷胶、三仙胶、瓜尔豆胶、水溶性纤维素衍生物、角叉菜胶等。

任选地，可出于若干原因中的一种涂布微胶囊：延长和缓慢释放微胶囊组分；保护不稳定组分避免任何类型的损害，例如辐射、热、脱水等。涂料可包括(但不限于)聚乙醇酸、PLGA(聚乳酸-共-乙醇酸)、胶原蛋白、多羟基烷酸盐(PHA)、聚ε-己内酯、聚邻酯、聚酐、聚磷腈、聚氨基酸、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚-2-羟基乙基甲基丙烯酸酯、聚酰胺、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮等。

不稳定培养基或馈料组分包括(但不限于)化合物，如维生素，例如硫胺、B12；氨基酸，如谷氨酰胺；多元胺，如乙醇胺；细胞激素；生长因子等。

用于螯合、钝化或封闭培养基内的反应性分子的试剂包括(但不限于)如EDTA、柠檬酸酯、丁二酸酯、环糊精、包合物、树枝状聚合物、氨基酸等。

细胞培养基优选是粉末细胞培养基。在一个实施例中，粉末细胞培养基是高级造粒技术(AGT)细胞培养基。细胞培养基也视需要指馈料、浓缩补充剂、浓缩培养基并且在一些情况下，指液体培养基。

如本申请案中所使用的术语“细胞培养物”或“培养物”指在人工(例如活体外)环境中维持细胞。然而，应了解，术语“细胞培养物”是通用术语并且可用于不仅涵盖个别原核(例如细菌)或真核(例如动物、植物和真菌)细胞的培养，也可以涵盖组织、器官、器官系统或完整生物体的培养，因此术语“组织培养物”、“器官培养物”、“器官系统培养物”或“器官型培养物”偶尔可与术语“细胞培养物”互换地使用。

如本申请案中所使用的术语“培养”指在人工环境中，在有利于细胞生长、分化或持续活力、活性或休眠状态条件下维持细胞。因此，“培养”可与“细胞培养物”或其上述同义词中的任一个互换使用。

如本申请案中所使用的术语“细胞培养基”、“培养基”或“基质”(并且在各种情况下，多种基质)指支持细胞的培养和/或生长的营养性组合物。细胞培养基可以是完全配方，即无需向培养细胞进行补充的细胞培养基，可以是不完全配方，即需要进行补充的细胞培养基，或可以是可补充不完全配方或在完全配方的情况下可改良培养或培养结果的培养基。除非文中另外规定，否则术语“细胞培养基”、“培养基”或“基质”(并且在各种情况下，多种基质)指尚未与细胞一起培育未调节的细胞培养基。因此，术语“细胞培养基”、“培养基”或“基质”(并且在各种情况下，多种基质)与“用过的”或“调节的”培养基不同，“用过的”或“调节的”培养基可含有培养基的多种初始组分以及多种细胞代谢物和分泌的蛋白质。

如本申请案中所使用的术语“粉末”或“粉末状”指呈颗粒形式的组合物，其可以或可不与溶剂(如水或血清)复合或成团。除非另有指示，否则术语“干燥粉末”可与术语“粉末”互换使用；然而，如本文所使用的“干燥粉末”仅指粒化材料的光泽外观并且不意指材料完全不含复合或成团溶剂。

如本申请案中所使用的术语“柔性袋”、“柔性部分”或“柔性衬垫”指可保存培养基(干燥或液体形式)的容器。视尺寸、强度和体积要求而定，袋子可包括一或多个柔性层或半柔性水和/或化学抗性材料。袋子的内表面可以是平滑的并且提供实质上无菌环境(例如用于培养基制备、培养细胞或其它生物体、食物制备等)。袋子可包括一或多个开口、小袋(例如用于插入一或多个探针、装置等)等。此外，袋子可提供常规可重复使用的混合箱体中固体容器的可处理替代品。柔性袋可更包括支撑件和密封件或o形环，并且可以是完全可抛弃式。

“1×配方”指含有工作浓度的在细胞培养基中发现的一些或所有成分的任何水性溶液。“1×配方”可指例如细胞培养基或所述培养基成分的任何子群。1×溶液中成分的浓度与用于体外维持或培养细胞的细胞培养配方中发现的所述成分的浓度大致相同。用于体外培养细胞的细胞培养基是根据定义的1×配方。当存在许多成分时，1×配方中的各成分具有与细胞培养基中的这些成分的浓度大致相同的浓度。这些氨基酸的“1×配方”在溶液中含有大致相同浓度的这些成分。因此，当提及“1×配方”时，预期溶液中的各成分具有与所述细胞培养基中可见的浓度相同或大致相同的浓度。所属领域的技术人员熟知细胞培养基的1×配方中的成分浓度。参见《用于医药学和基于细胞的疗法的细胞培养物技术(CellCulture Technology for Pharmaceutical and Cell-Based Therapies)》，42-50(萨德汀奥祖克(Sadettin Ozturk)和胡维守(Wei-Shou Hu)编，Taylor and Francis Group2006)，其以全文引用的方式并入本文中。然而，与培养基相比，1×配方中的容积渗透浓度和/或pH值可能不同，尤其当1×配方中含有更少成分时。

在各种实施例中，公开微悬浮液和干燥微胶囊珠粒，其中微/纳米悬浮液中的相同成分的浓度增加，并且在干燥囊封珠粒形式中甚至进一步浓缩。因此，“7×配方”意指其中微/纳米悬浮液或囊封珠粒中的各成分的浓度比相应的液体细胞培养基/馈料或补充剂中的相同成分高约7倍的浓度。“10×配方”意指其中微/纳米悬浮液或囊封珠粒中各成分的浓度比液体细胞培养基/馈料或补充剂中的相同成分高约10倍的浓度。如将易于显而易见，“5×配方”、“25×配方”、“50×配方”、“100×配方”、“500×配方”和“1000×配方”分别表示与1×细胞液体培养基、馈料或补充剂相比，含有约5-25倍、25-50倍、50-70倍、70-100倍、100-500倍、500-1000倍浓度的成分的配方。同样，培养基配方和浓缩溶液的容积渗透浓度和pH值可变化。配方相对于特定细胞培养物方案可含有1×组分或成分，但浓度是例如2、2.5、5、6.7、9、12倍等。X相对于不同培养物方案或不同基底培养基。

微悬浮液

营养馈料、功能性添加剂或补充剂通常以澄清液体浓缩物形式或粉末形式提供，其复原成稀的澄清液体浓缩物以用于直接传递到生物反应器中。这意味着其中组分从不超出其可溶性限制。若其被制备成超出其可溶性限制，则众所周知可形成薄片或细沉淀物形式的沉淀物，通常在瓶中具有白色浑浊度。这些组分的沉降在若干小时中发生，其意指浓缩溶液不可用于传递精确量的馈料。

本发明中所描述的培养基、馈料和补充剂组合物具有若干理想特性，其包括(但不限于)(i)以远超出其在培养物系统中的正常可溶性限制的“超浓缩”含量传递某些组分的能力，(ii)即使在辐射灭菌之后维持培养基/馈料功能性的能力增加，(iii)内部组分的延长释放能力增加，(iv)高和快速可溶性，(v)干燥形式的更长存放期，(vi)热稳定性增加，(vii)病毒污染的风险降低高达8个对数倍，(viii)与其它除菌技术(如UV、过滤和/或HTST杀菌)的组合能力，(ix)应用于多种干燥培养基形式(如AGT、APM和DPM)以及具有较高浓度的不稳定组分的配方的能力，(x)应用于多种产物类型(如培养基、馈料、补充剂、功能性添加剂等)的能力。归因于这些特征，可将组合物直接添加到正在操作中的生物反应器或培养物中，并且可由此改良客户工作流和生物反应器产率。

因此，本发明中所描述的组合物部分引导到细胞培养基、浓缩馈料、功能性添加剂、包含微悬浮液的补充剂中；也可以被引导到新的细胞培养基、馈料和/或包含一或多种囊封微和/或纳米悬浮液的补充剂组合物中；并且可进一步被引导到已使用辐射制备的灭菌组合物中，使得即使在暴露于辐射之后仍保持培养基/馈料的功能性。遍及本发明，可能对单独的细胞培养基进行一些参考，但也可能视需要包括馈料和/或补充剂。

微/纳米悬浮液是水性溶剂基底中的微米/纳米大小的固体，其在一个实施例中不随时间推移而分离。微/纳米悬浮液例如提供浓缩一或多种培养基/馈料组分使其超出所述组分的可溶性限制的手段。微/纳米悬浮液的一些理想特性包括(但不限于)在最小体积情况下实现增加的营养物补充剂浓度(例如氨基酸)；微/纳米悬浮液组分在水性溶液中的极快速溶解(与将在不存在这类制剂的情况下溶解的培养基相比更快)；封装能力(即囊封形式的组分的灭菌和保护)；将无菌、微/纳米悬浮液珠粒直接添加到生物反应器中预先存在的培养物中的能力；增加生物反应器中的功效和制造方法的能力。

上述微/纳米悬浮液组合物可适用于多种应用，例如用于营养物补充以显著增强组分浓度使其超出所讨论的组分的可溶性水准，使得添加到反应器中的体积最小；或，用于封装微悬浮液，如下文所述，以及制造囊封珠粒的干燥形式，产生先前尚未实现的可直接添加到生物反应器中的“超浓缩”补充剂。

在各种实施例中，微悬浮液可由任何形式的干燥粉末、需要在培养物中提供的浓缩形式的任何组分制成，并且微悬浮液中组分的浓度比在溶液中具有相同组分的等效液体浓缩物或馈料高至少2至5倍、5至10倍、10至15倍、15至20倍、20至25倍、25至30倍、30至50倍、50至70倍、70至100倍。

微囊封

本发明还提供上述微/纳米悬浮液的微囊封形式，其由干燥粉末细胞培养基、馈料、补充剂或浓缩物制成。所得囊封产物在本发明中可称为‘微胶囊’、‘囊封珠粒’、‘珠粒’、‘胶囊’或‘微珠粒’。当囊封微/纳米悬浮液干燥成珠粒时，干燥步骤提供囊封微/纳米悬浮液的较大程度的浓缩。可进行微囊封以例如“保持相隔”或在复杂混合物中螯合敏感性或不稳定组分(如细胞培养基/馈料)。因此，封装可产生较高浓度的某些馈料组分，如例如氨基酸，使得这些馈料可以浓缩、高营养性补充剂形式直接添加到任何培养系统中，例如分批进料培养物中。进一步涂布胶囊可实现营养物延迟释放到细胞培养物中(下文讨论)。封装可通过以下方式进行：(a)用于经若干小时“平缓释放”一些或所有组分的微悬浮液和纳米悬浮液的标准微囊封过程；(b)用于显著延迟内部组分释放的替代性珠粒胶凝过程。

在各种实施例中，用于封装或包埋不稳定组分的试剂是海藻酸酯。海藻酸酯微胶囊已用于多种用途，包括药物传递和细胞培养物中细胞生长的固定以增强细胞生长和活力。参见例如瑟普(Serp)等人，《生物技术和生物工程(Biotechnology andBioengineering)》，200070(1)：41-53；布里格(Breguet)等人，《细胞技术学》，2007，53：81-93；查苏瑞特(Chayosumrit)等人，《生物材料(Biomaterials)》，2010，31：505-14；美国专利案第7,482,152号；以及美国专利案第7,740,861号，其皆以全文引用的方式併入本文中。

封装技术还描述于申请人的同在申请中的申请案PCT/US2012/024194中，其描述在胶囊材料(包括(但不限于)海藻酸酯)中包埋某些不稳定、敏感性或敏感化合物，如乙醇胺、维生素、生长因子(如胰岛素)。

不希望受任何理论约束，似乎在另一分子内封装或包埋敏感性组分可减少不稳定化合物与可促进其降解或降低其稳定性的其它组分或条件的直接接触。描述用于通过微囊封来降低乙醇胺降解的微胶囊制备方法描述于申请人的同在申请中的2012年2月7日申请的申请案PCT/US2012/024194中，且公开内容以全文引用的方式并入本文中。尽管这些方法主要在乙醇胺稳定的情形内例示，但其可用于/被调适成用于使培养基、馈料或补充剂中的任何敏感或不稳定化学物质或化合物稳定。应了解，其中描述的微囊封方法可用于使细胞培养物所需的任何敏感化合物稳定，包括(但不限于)维生素(例如硫胺、B12等)、不稳定氨基酸(如谷氨酰胺)、细胞激素、生长因子、敏感性和有价值的蛋白质或肽等，以及用于增强稳定化合物的传递，并且可应用于除细胞培养基研究以外的领域。在本发明中，封装技术被调适成用于微/纳米悬浮液珠粒，其需要调适若干步骤和技术。举例来说，PCT/US2012/024194申请案中用于敏感化合物的包覆步骤缺少若干步骤。对于微悬浮液的封装，混合和掺合胶囊材料(如海藻酸酯)与微悬浮液。接着将这一混合物抽吸到分配装置(如滴管或点滴器)中，并且通过将混合物平缓地滴落到非粘性表面(例如石蜡膜)上来逐渐产生囊封微悬浮液的液滴。接着，向滴液中添加交联剂以形成珠粒。干化并且真空干燥这些珠粒以移除水分，并且通常称为“囊封微悬浮液珠粒”或简称为“珠粒”。

如所属领域的技术人员基于本发明将知晓，可使用多种胶囊材料，或可使用多种液滴传递装置，包括移液管、滴管、针筒或其任何调适物，或可使用任何交联剂，或可通过多种手段干燥或干化珠粒并且达到不同干燥程度和/或硬度以封装微悬浮液。所属领域的技术人员将能够人工确定适用于所述用途的封装剂，例如海藻酸酯、聚L-乳酸(PLL)、聚氨基葡萄糖、琼脂糖、明胶、玻尿酸、硫酸软骨素、聚葡萄糖、硫酸葡聚糖、肝素、硫酸肝素、硫酸乙酰肝素、结冷胶、三仙胶、瓜尔豆胶、水溶性纤维素衍生物、角叉菜胶等。

微胶囊通常是具有2mm或更小的直径的球形粒子，直径通常在0.05-1.5mm范围内。通常，通过聚阴离子性海藻酸酯与二价或三价多价阳离子(如氯化钙)之间的交联来形成海藻酸酯微胶囊。用于交联的其它盐可以是二价或三价阳离子，如氯化镁、氯化钡和硫酸铝。

封装具有若干优点，其中一些包括(但不限于)保护不稳定组分避免降解，或避免不合需要的反应；或延迟和/或延迟囊封组分向细胞培养物中的释放时间。在一个实施例中，保护由培养基的微封装引起；或增加包含不稳定化合物的细胞培养基、馈料和补充剂在环境温度型稳定性和储存。囊封化合物可干燥成珠粒，其接着可与其它培养基组分掺合和/或混合。因此，微/纳米悬浮液可引起培养基/不稳定组分功能性的任何损失降低1-5％、5-10％、10-15％、15-20％、20-25％、25-30％、30-35％、35-40％、40-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％或90-100％，其可使用此项技术中已知的技术(包括在本申请案中公开的方法)，通过适用于囊封不稳定或培养基组分的功能性分析来测量量测。功能性分析的实例可以是包含培养基/馈料组合物的微胶囊在数天内增加细胞存活率的能力，或培养物系统中的细胞数目，或重组型蛋白产生，或所表达的重组型蛋白的量和/或功能增加(例如酶或受体功能性分析法，或可在培养期间评估囊封不稳定组分(例如谷氨酰胺)的稳定性等，如所属领域的技术人员已知)。

在各种实施例中，螯合剂(例如)海藻酸酯可用于封装或包埋乙醇胺-树枝状聚合物复合物。树枝状聚合物是超分支链合成大分子，期可使用受控依序方法制得，以使其具有所定义的结构和分子量特征；评述于艾斯达克(Astruc)等人，《化学评论(Chem.Rev.)》2010，110：1857-1959中。其以全文引用的方式并入本文中。树枝状聚合物也可用于制备本发明的囊封微悬浮液。在另一实施例中，如PCT/US2012/024194中所描述的方法中使用的树枝状聚合物是聚酰胺基胺，并且其可适用于囊封微/纳米悬浮液。本申请案中所描述的方法中可使用的其它树枝状聚合物包括(但不限于)聚丙烯亚胺(PPI)树枝状聚合物、磷树枝状聚合物、聚赖氨酸树枝状聚合物、聚丙基胺(POPAM)树枝状聚合物、聚伸乙烯亚胺树枝状聚合物、荑树枝状聚合物、脂族聚(醚)树枝状聚合物或芳族聚醚树枝状聚合物。

在各种实施例中，可制备需要在培养物中以浓缩形式提供的任何组分的微封装微/纳米悬浮液，并且使囊封微/纳米悬浮液中组分的浓度比在溶液中具有相同组分的等效液体浓缩物或馈料高至少2至5倍、5至10倍、10至15倍、15至20倍、20至25倍、25至30倍、30至50倍、50至70倍、70至100倍。在一个例示性实施例中，如图中所见，浓缩馈料制剂的微悬浮液制剂的浓度比其相应的液体馈料高约7倍，而相同微悬浮液的干燥囊封形式的浓度比其相应的液体馈料高约10倍。

高级造粒技术(AGT)

高级造粒技术(AGT^TM)是具有显著优点的新型干燥形式培养基格式。在单一粒化培养基内并入复合配方的所有组分，以包括缓冲剂、生长因子和微量元素。所得低粉尘、自动pH值配方仅需要添加水以产生完全复原的1×培养基。环糊精技术以及钠盐和脂质的氢醇性溶液的使用可与AGT过程结合使用以传递干燥培养基形式的可使用的脂质。

聚集技术(例如AGT)可合并有使用流化床处理器，例如Glatt GPCG Pro 120顶部喷雾流化床处理器(Glatt GPCG Pro 120Top Spraying Fluid Bed Processor)，其可从Glatt Pharmaceutical Services，Inc.购得。在这一单元内，已预先分配、设定大小以及掺合的干燥粉末培养基组分转移到流化床塔的圆锥形产物碗中。随着流化床造粒过程开始，这一粉末培养基从产物碗转移到调节空气管柱上延伸高度的流化床膨胀腔室中。

浓缩培养基组分的水性溶液喷雾到流体化粉末上可产生造粒过程。先前制备的水性溶液通过橇装液体泵和气动雾化喷嘴高度引入膨胀腔室中。在腔室中的这一点，床表面积处于其最大值，引起最终产物的窄粒度分布。一旦所有液体溶液传递到流体化粉末中，接着用热空气干燥所形成的颗粒或所产生的聚结物直到达到材料的最终水分设定点。随着设定最终颗粒的大小并且与任何其余的温度敏感性组分掺合，形成具有快速溶解、低粉尘产生和自动pH值调节等优点的完全和均匀成分培养基。

遍及本申请案，单位“筛号”和“微米”用于描述干燥培养基粒子的尺寸。粒子筛号尺寸可使用以下表1转换成微米单位：

表1：筛号到微米转换表

一旦粉末样品(如营养性培养基、培养基补充剂、培养基子群或缓冲液(或其混合物或组合)放入流化床设备中，其在气体(优选是大气或惰性气体，如氮气)的向上移动管柱中经历悬浮，并且穿过一或多个粒子过滤器。或者，所使用的气体或气体组合可对样品中的外源试剂或毒素具有毒性或抑制性。因为大部分干燥粉末、非聚集营养性培养基、培养基补充剂、培养基子群和缓冲剂具有相对较小粒度，所使用的过滤器应该是允许空气流动通过但截留粉末的筛网，例如约1-100筛号，优选约2-50筛号，更优选约2.5-35筛号，更优选约3-20筛号或约3.5-15筛号，并且最优选约4-6筛号的过滤器。可视需要和所使用的样品使用其它过滤器，并且可由所属领域的技术人员确定。

本文所揭示的各种实施例部分涉及营养性培养基粉末，且包含一或多个选自由以下组成的群组的特性：静止角在约10至约40度之间；体密度在约0.001g/cm3至约1g/cm3之间；其中51％至99％的粒子在30至100筛号范围内；其中小于10％的粒子穿过200号筛网；并且其中粉末显示约3至5kg的流量测量值。

本文所揭示的各种实施例提供干燥粉末营养性培养基、培养基补充剂、培养基子群、缓冲剂和样品，其具有特定筛网分析特征或特征范围。举例来说，在各种实施例中，干燥粉末营养性培养基、培养基补充剂、培养基子群、缓冲剂或其样品将具有以下筛网分析特征：其中约20质量％至约80质量％、约40质量％至约80质量％、约60质量％至约80质量％、约20质量％至约40质量％、约20质量％至约60质量％、约40质量％至约60质量％、约45质量％至约55质量％、约47质量％至约53质量％、约49质量％至约51质量％、约50质量％至约51质量％或51质量％至99质量％之间的粒子在30至200筛号范围内、40至200筛号范围内、60至200筛号范围内、100至200筛号范围内、140至200筛号范围内、40至60筛号范围内、30至60筛号范围内、30至100筛号范围内、40至100筛号范围内、40至140筛号范围内、60至140筛号范围内、60至100筛号范围内、60至70筛号范围内、70至80筛号范围内、80至100筛号范围内、60至80筛号范围内、70至100筛号范围内、80至120筛号范围内、100至120筛号范围内、60至120筛号范围内、50至60筛号范围内、40至50筛号范围内、50至70筛号范围内、50至80筛号范围内、50至100筛号范围内、50至120筛号范围内、100至140筛号范围内或100筛号。在一些实施例中，干燥粉末营养性培养基、培养基补充剂、培养基子群、缓冲剂或样品将具有以下筛网分析特征：其中约95％至约99％、约90％至约100％、约91％至约100％、约92％至约100％、约93％至约100％、约94％至约100％、约95％至约100％、约96％至约100％、约97％至约100％、约98％至约100％或约99％至约100％之间的粒子大于或保持200筛号尺寸(例如保持渐增％)。

在各种实施例中，干燥粉末营养性培养基、培养基补充剂、培养基子群、缓冲剂或其样品将具有以下筛网分析特征：其中约70％至约100％、约70％至约97％、约72％至约97％、约70％至约94％、约72％至约94％、约94％至约97％、约70％至约80％、约75％至约85％、约80％至约90％或约85％至约95％，或约90％至约100％之间的粒子大于或保持100筛号尺寸。

在各种实施例中，干燥粉末营养性培养基、培养基补充剂、培养基子群、缓冲剂或其样品将具有以下筛网分析特征：其中约60％至约100％、约60％至约97％、约62％至约96％、约62％至约89％、约89％至约96％、约60％至约70％、约65％至约75％、约70％至约80％、约75％至约85％、约80％至约90％，或约85％至约95％，或约90％至约100％之间的粒子大于或保持80筛号尺寸。

在各种实施例中，干燥粉末营养性培养基、培养基补充剂、培养基子群、缓冲剂或其样品将具有以下筛网分析特征：其中约40％至约95％、约40％至约90％、约44％至约90％、约40％至约89％、约44％至约89％、约70％至约95％、约70％至约90％、约72％至约90％、约72％至约89％、约40％至约75％、约40％至约72％、约44％至约72％、约44％至约75％、约40％至约45％、约45％至约50％、约50％至约55％、约55％至约60％、约60％至约65％、约65％至约70％、约70％至约75％，或约75％至约80％、约80％至约85％、约85％至约90％或约90％至约95％之间的粒子大于或保持60筛号尺寸。

在各种实施例中，干燥粉末营养性培养基、培养基补充剂、培养基子群、缓冲剂或其样品将具有以下筛网分析特征：其中约10％至约38％、约12％至约38％、约10％至约35％、约12％至约35％、约10％至约15％、约15％至约20％、约20％至约25％、约25％至约30％、约30％至约35％或约35％至约40％之间的粒子大于或保持45筛号尺寸。

在各种实施例中，干燥粉末营养性培养基、培养基补充剂、培养基子群、缓冲剂或其样品将具有以下筛网分析特征：其中约7％至约31％保持30筛号或更大的尺寸；约18％至约73％保持45筛号或更大的尺寸；约33％至约92％保持60筛号或更大的尺寸；约56％至约97％保持80筛号或更大的尺寸；约68％至约98％保持100筛号或更大的尺寸；约96％至约100％保持200筛号或更大的尺寸；约0.15％至约3.7％保持小于200筛号尺寸。

在各种实施例中，约40质量％至约60质量％之间的粒子将在60-100筛号范围之间。在各种实施例中，约40质量％至约60质量％之间的粒子将在40-100筛号范围之间。

在各种实施例中，约40质量％至约60质量％之间的粒子将在60-140筛号范围之间。在各种实施例中，约40质量％至约60质量％之间的粒子将在50-120筛号范围之间。在各种实施例中，约40质量％至约60质量％之间的粒子将在50-100筛号范围之间。在各种实施例中，约40质量％至约60质量％之间的粒子将在60-120筛号范围之间。

在各种实施例中，干燥粉末营养性培养基、培养基补充剂、培养基子群、缓冲剂或其样品将具有以下筛网分析特征：其中等于或小于0.001质量％、0.01质量％、0.1质量％、0.2质量％、0.3质量％、0.4质量％、0.5质量％、0.6质量％、0.7质量％、0.8质量％、0.9质量％、1质量％、2质量％、3质量％、4质量％、4.1质量％、5质量％、6质量％、7质量％、8质量％、9质量％或10质量％，或约0.001质量％至约0.005质量％、约0.001质量％至约0.0025质量％、约0.0025质量％至约0.005质量％、约0.005质量％至约0.01质量％、约0.005质量％至约0.0075质量％、约0.0075质量％至约0.01质量％、约0.01质量％至约0.05质量％、约0.01质量％至约0.025质量％、约0.025质量％至约0.05质量％、约0.05质量％至约0.1质量％、约0.05质量％至约0.075质量％、约0.075质量％至约0.1质量％、约0.1质量％至约0.5质量％、约0.1质量％至约0.25质量％、约0.25质量％至约0.5质量％、约0.5质量％至约1质量％、约0.5质量％至约0.75质量％、约0.75质量％至约1质量％、约1质量％至约10质量％、约2质量％至约10质量％、约3质量％至约10质量％、约4质量％至约10质量％、约5质量％至约10质量％、约6质量％至约10质量％、约7质量％至约10质量％、约8质量％至约10质量％、约9质量％至约10质量％、约1质量％至约9质量％、约1质量％至约8质量％、约1质量％至约7质量％、约1质量％至约6质量％、约1质量％至约5质量％、约1质量％至约4质量％、约1质量％至约3质量％、约1质量％至约2质量％、约2质量％至约8质量％、约3质量％至约7质量％、约4质量％至约6质量％、约5质量％至约6质量％、约4质量％至约5质量％、约3质量％至约4质量％、约2质量％至约3质量％、约6质量％至约7质量％、约7质量％至约8质量％、约8质量％至约9质量％、约3质量％至约5质量％、约5质量％至约7质量％、约6质量％至约8质量％、约7质量％至约9质量％之间的粒子穿过140、170、200、230、270、325、400、450、500或635号筛网。

串联干燥培养基再水合系统

在一个方面中，公开“即插即用”串联粉末进入液体培养基混合系统，其在从主体干燥培养基来源(例如粉末、颗粒、AGT等)制备液体培养基时具有成本效益并且消除可引入操作员错误来源和污染物的操作步骤。

如本文中所使用，“即插即用”培养基混合系统是一种操作员可简单地将含有培养基的封装插入可自动进行产生最终再水合培养基产物的某些操作步骤的系统。如上文所讨论，“即插即用”混合系统提供易化培养基制备可扩展性和防止污染物而无需在蒸汽灭菌(SIP)或就地清洁(CIP)型环境中操作混合系统的优点。在各种实施例中，混合系统可易于按比例放大以产生1L体积到至少5000L体积或更多的液体培养基，并且当需要超过一个“即插即用”混合系统时，系统可按比例放大成串联配置或并行系统配置。

本文中所描述的串联“即插即用”液体培养基混合系统将AGT、DPM或其它粉末营养性培养基和溶剂的混合物移出容器(例如胶囊、箱体、袋子等)并且将其放入溶剂(例如水等)的串联物料流中，有效地消除用户培养基制备操作中的若干步骤。而且，系统可由大部分用户已经拥有的标准蠕动泵驱动。或者，可购买泵作为以上方法所需的一部分投资。在各种实施例中，可按既定配速计量粉末培养基以确保粉末培养基在溶剂中完全溶解。在各种实施例中，混合系统合并有串联静态混合设备以确保水合作用。在各种实施例中，系统可组合干燥培养基组分，其经配置以计量由串联静态混合设备传递的干燥粉末培养基。在各种实施例中，由混合系统操控的液体培养基的体积范围可以是至少1L到5000L或更大。本文中提供的实施例可任选地合并有串联无菌过滤器，由此提供培养基水合作用，以及单向传递的灭菌系统，由此无需使用混合叶轮。本文所揭示的各种实施例可提供数英尺导管内从颗粒(培养基)到生物反应器的串联干燥粉末培养基混合和/或过滤系统。

本文中所描述的串联系统和方法可专门构筑用于混合聚集培养基(AGT)或任何干燥粉末培养基(DPM)。各种实施例可利用AGT的可溶性的简易性。一旦AGT与水接触，其开始溶解。在各种实施例中，系统包含一次性静态混合元件，其可直接置放于计量装置的下游并且呈串联形式。此外，用户可将无菌过滤设备串联置放于静态混合器下游，由此在完全水体积的一次单向传递中提供无菌、即用型培养基。静态混合元件确保AGT的完全水合作用。在各种实施例中，这一培养基可储存在袋子中或直接传送到无菌生物反应器中。形成本文中所描述的实施例的部分的操作中的任一个是适用的操作。本文所描述的各种实施例可作为单独产物实践或可与其它混合系统组合。

培养基混合容器

图1是根据各种实施例的用于从呈干燥大容量存储体形式(例如粉末、颗粒等)的培养基(‘干燥培养基’)制备液体培养基的培养基混合容器100的示意图。培养基混合容器100尤其适用于生物技术工业，因为其可用于提供预先封装的干燥培养基，所述干燥培养基呈可在无在使用混合贮槽和反应器的更常规的培养基再水合系统中发现的操作员错误问题的情况下快速再水合的形式。操作员错误的实例可包括干燥培养基粉末的不精确称重、溢出、操作员引入的污染物等。一旦培养基容器100的内含物再水合，可丢弃容器100并且用新的培养基混合容器100替换。

根据各种实施例，培养基混合容器100可包含柔性部分102(例如柔性袋、衬垫等)、流体入口104和流体出口108。在各种实施例中，流体入口104可包括喷嘴106。喷嘴106可面向柔性部分102的内部。流体出口108可包括过滤器元件110，其经配置以防止干燥培养基超出预定尺寸从而离开柔性部分102。在各种实施例中，过滤器元件110经配置以筛检出大于约50微米、大于约40微米、大于约30微米、大于约20微米或大于约10微米的干燥培养基粒子。在各种实施例中，由过滤器元件110筛检出的干燥培养基粒子的尺寸范围可在约10微米至约200微米之间。在各种实施例中，由过滤器元件110筛检出的干燥培养基粒子的尺寸范围可在约50微米至约100微米之间。在各种实施例中，过滤器元件110可包含聚乙烯、基于金属的筛网等。然而，应了解，过滤器元件110可包含任何已知材料，只要所得过滤器元件110可用于其滤出超出某一预定尺寸的培养基颗粒或聚集物的所欲目的即可。

在各种实施例中，排气管112(如排放阀或微孔疏水性薄膜)可与柔性部分可操作地耦合并且经配置以在柔性部分102被液体(即混合流体)填充时从柔性部分102抽出气体(例如捕获的空气等)。可使用点状再水合培养基的液体的实例包括(但不限于)：水、缓冲溶液等。在各种实施例中，排气管112可包含聚乙烯、橡胶、金属等并且可由任何常规适用手段保持在原位，如通过围绕侧壁部分延伸的管套或通过任何其它能够将排气管112固定到柔性部分102的手段固定。在各种实施例中，排气管112可配置成单向阀门，其经设计以在由混合流体填充时释放来自柔性部分102的气体，并且同时充当污染物阻止障壁(例如防止外部空气、水分、细菌和其它污染物进入)。在各种实施例中，填充端口114可与柔性部分102可操作地耦合并且经配置以在柔性部分102已由干燥粉末培养基填充之后密封。填充端口114可包含塑料、橡胶、金属或所属领域中已知或适用的任何其它材料。另外，填充端口114可包含柔性部分102中的开口和用于密封开口的部件。这意味着填充端口114可使用多种手段密封，包括(但不限于)：胶、密封剂、热封、固体塞等。在各种实施例中，填充后密封件是气密密封件。

在各种实施例中，排气管112可安置在与流体出口108相对的一侧上。在这一配置中，混合液体可通过流体入口104进入柔性部分102，同时空气通过排气管112被抽出。在各种实施例中，可安置排气管112，使得其相对于流体入口104和/或流体出口108安置在柔性部分102的高点，以便在填充期间最大化排气。在各种实施例中，排气管112可经配置以仅允许抽气，同时截留柔性部分102内的所有液体。

柔性部分102可包含聚合材料(例如LDPE等)、橡胶、复合物、USP类VI材料等，或其任何组合。在各种实施例中，柔性部分102包含薄片，期厚度在约0.1mm至约0.5mm之间或约0.2mm至约2mm之间的范围内。还可以使用其它厚度。所述材料可包含单层材料或可包含两个或更多个层，所述层密封在一起或分开以形成双层壁容器。在层密封在一起的情况下，材料可包含叠层或挤压材料。叠层材料可包括两个或更多个单独形成的层，所述层随后通过粘合剂固定在一起。挤压材料可包括单个完整薄片，且具有两个或更多个不同材料的层，所述层各自由接触层分开。所有层可同时共挤压。可以使用的挤压材料的一个实例是可从HyClone Laboratories Inc.，out of Logan，Utah购得的HyQ CX3-9薄膜。HyQ CX3-9薄膜是三层型9密耳铸造膜。外层是与超低密度聚乙烯产品接触层一起共挤压的聚酯弹性体。可使用的挤压材料的另一实例是HyQ CX5-14铸造膜，其也可以从HyClone Laboratories，Inc.购得。HyQ CX5-14铸造膜包含聚酯弹性体外层、超低密度聚乙烯接触层和安置在其间的EVOH障壁层。在另一个实例中，可使用由吹塑薄膜的三个独立网状物制备的多网格薄膜。两个内部网状物各自是4密耳单层聚乙烯膜(其被HyClone称为HyQ BM1膜)，而外部屏障网状物是5.5密耳厚度的6层共挤压膜(其被HyClone称为HyQ BX6膜)。

理想的是，柔性部分102包含不与干燥培养基、培养基混合流体或来自培养基再水合操作的所得液体培养基具有化学反应性的材料。也就是说，在培养基再水合过程完成之后，柔性部分102材料不向再水合培养基中浸出或释放残余物。在各种实施例中，柔性部分102可由预先灭菌的干燥培养基填充。在各种实施例中，柔性部分102由未经灭菌的干燥培养基填充，所述干燥培养基可随后通过辐射或其它手段灭菌。在各种实施例中，柔性部分102包含不会因除菌辐射或热而降解或受损的材料。在各种实施例中，柔性部分102还可以包括用于顶部空间气体、热孔、滴定剂、取样和多种脉冲馈料的其他端口和导管。

在各种实施例中，柔性部分102可预先填充有干燥培养基，由此无需操作员在使用之前称重和用培养基填充柔性部分102。干燥培养基可以是AGT、DPM或干燥营养性培养基的任何其它大容量存储体形式。

在各种实施例中，培养基可包含尺寸是约150到约15,000微米的粒子。在各种实施例中，培养基可包含尺寸是约300到约15,000微米的粒子。在各种实施例中，培养基可包含尺寸是约150到约300微米的粒子。可通过干燥培养基类型(例如AGT、DPM等)、特定应用来确定个别培养基粒子的粒径，或可经设计以与过滤器元件110一起起作用。应了解，粒径将通常取决于干燥培养基所包含的成分。在各种实施例中，过滤器元件110可经配置以允许预定尺寸的粒子通过，同时阻止超出预定(即视为过大)尺寸的培养基粒子通过。培养基粒子可出于多种原因而视为过大，包括引起不完全再水合/混合、引起下游系统组件(例如无菌过滤器、阀门等)中阻塞等。

在各种实施例中，喷嘴106可经配置以供应混合流体以溶解单向传递的干燥培养基。这可由于其可降低使干燥培养基溶解所需的时间以及去除在其它方式情况下需要包括的附加系统部件和/或处理步骤(如其它混合元件或步骤)而是有利的。具体来说，使用配置有下文概述的多种操作特征的喷嘴106可使得在柔性部分102填充有混合液体后无需叶轮或其它内部混合设备。在各种实施例中，喷嘴106经配置以向柔性部分102供应混合流体，同时最小化在干燥培养基由混合流体溶解时产生的泡沫量。

在各种实施例中，喷嘴106可包含引入器或等效装置，其经配置以夹带(即再循环)柔性部分102中的液体作为移动通过喷嘴106的移动性(供应)液体。在各种实施例中，喷嘴106可经配置以产生至少约5份再循环流体：约1份移动性流体的夹带率(即，再循环流体的体积：移动性或供应流体的体积)。这一比率可视再水合的干燥培养基的类型和/或特定应用而变化。举例来说，循环(或流体夹带)率可以是1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1或视特定应用而可用的和适用的任何其它比率。喷嘴106经配置以产生的夹带率是重要的，因为其与培养基混合量和柔性部分102内产生的搅拌有关。也就是说，夹带引起在由液体溶解的干燥培养基进入柔性部分102时，部分溶解的培养基的额外混合。在各种实施例中，喷嘴106具有孔直径，其可直接影响混合流体在任何既定流体供应器流动速率下流动通过喷嘴106进入柔性部分102的速度。也就是说，通过喷嘴106的混合流体速度等于流动速率除以孔面积(如由孔直径测定)。其是由喷嘴106供应至柔性部分102中的混合流体的速度的直接评估，如方程式1中表示：

方程式1：

喷嘴106的孔直径可取决于多种因素，包括(但不限于)培养基容器用于的特定应用、柔性部分102的尺寸、流体供应压力、流体供应流动速率等。然而，喷嘴106的关键定义操作要求是其以足够的流动能量向柔性部分102供应混合流体以实质上溶解(有效混合)柔性部分102中所含的干燥培养基。如本文中所使用，流动能量可定义为一半混合流体流动速率乘以混合流体速度的平方。其是由喷嘴106向柔性部分102供应的流体质量所赋予的能力的一项评估，如方程式2中所表示：

方程式2：

在各种实施例中，喷嘴106的孔直径在约1.0毫米(mm)至约10mm之间。在各种实施例中，喷嘴106的孔直径在约3.0mm至约6.0mm之间。在各种实施例中，喷嘴106的孔直径在约6.0mm至约10.0mm之间。

在各种实施例中，孔直径在约1.0mm至约10mm之间的喷嘴106经配置以至少约10瓦(Watts；W)的流动能量向柔性部分102供应流体。在各种实施例中，孔直径在约3mm至约6mm之间的喷嘴106经配置以至少约15W的流动能量向柔性部分102供应流体。在各种实施例中，孔直径在约6mm至约10mm之间的喷嘴106经配置以至少约10W的流动能量向柔性部分102供应流体。在各种实施例中，喷嘴106可经配置以至少约5W至约25W的流动能量向柔性部分102供应流体。在各种实施例中，喷嘴106可经配置以约10W至约15W之间的流动能量向柔性部分102供应流体。

在各种实施例中，孔直径在约1.0mm至约10mm之间的喷嘴106经配置以约7米/秒(m/s)至约19m/s之间的平均混合速度向柔性部分102供应流体。在各种实施例中，孔直径在3mm至约6mm之间的喷嘴106经配置以约14m/s至约19m/s之间的平均混合速度向柔性部分102供应流体。在各种实施例中，孔直径在约6mm至约10mm之间的喷嘴106经配置以约7m/s至约14m/s之间的平均混合速度向柔性部分102供应流体。

在各种实施例中，孔直径在约1.0mm至约10mm之间的喷嘴106以约1升/分钟(LPM)至约75LPM之间的速率供应混合流体。在各种实施例中，孔直径在3mm至约6mm之间的喷嘴106以约5LPM至约35LPM之间的速率供应混合流体。在各种实施例中，孔直径在6mm至约10mm之间的喷嘴106以约5LPM至约35LPM之间的速率供应混合流体。

在各种实施例中，孔直径在约1.0mm至约10mm之间的喷嘴106在约1磅/平方英寸(psi)至约60psi之间的流体压力下供应混合流体。在各种实施例中，孔直径在3mm至约6mm之间的喷嘴106在约10psi至约40psi之间的流体压力下供应混合流体。在各种实施例中，孔直径在约6mm至约10mm之间的喷嘴106在约5psi至约15psi之间的流体压力下供应混合流体。

在各种实施例中，流体出口108可充当导管以分配溶解的培养基。在各种实施例中，可存在额外的阀门以防止部分溶解的培养基的过早分配，所述阀门可在完成干燥培养基混合时开放。

单容器培养基混合容器系统

如先前讨论，培养基混合容器100可以是整合式培养基混合系统的一个组件。

图2是根据各种实施例的培养基混合容器系统的示意图。如本文中所示，在一个方面中，培养基混合系统200可包含刚性容器202，其包括柔性部分102(即柔性培养基混合容器)。刚性容器202可包含多种不同类型的材料，包括(但不限于)：刚性塑料、金属、玻璃、复合物、碳纤维、USP类VI材料等。然而，应了解，刚性容器202可包含实质上任何材料，只要所得容器202可在培养基再水合期间向柔性部分102提供必需的支撑即可。

在各种实施例中，刚性容器202具有第一容积能力并且柔性部分102具有大于第一容积能力的第二容积能力。在各种实施例中，刚性容器202具有第一容积能力并且柔性部分102具有与第一容积能力约相同的第二容积能力。在各种实施例中，刚性容器202的内壁可经配置以向柔性培养基容器100提供横向或结构支撑。

在各种实施例中，柔性部分102可预先填充有干燥培养基，由此无需操作员在使用之前称重和用培养基填充柔性部分102。培养基混合系统200接着可提供再水合所必需的混合流体并且以指定浓度分配溶解的培养基。干燥培养基可以是AGT、DPM或干燥营养性培养基的任何其它大容量存储体形式。

在各种实施例中，可将柔性培养基容器100插入或放入刚性容器202中并且接着在使用(即培养基再水合操作)之后移出。举例来说，一旦培养基已通过流体出口108分配，可丢弃柔性培养基容器100并且随后用新的柔性部分102替换。

在各种实施例中，柔性部分102可由预先灭菌的干燥培养基填充。在各种实施例中，柔性部分102由未经灭菌的干燥培养基填充，所述干燥培养基可随后通过辐射或其它手段灭菌。也就是说，干燥培养基可在其储存于柔性部分102中时使用一或多种类型的培养基灭菌技术(例如辐射、热等)灭菌。在各种实施例中，柔性部分102包含不会因除菌辐射或热而降解或受损的材料。

在各种实施例中，培养基可包含尺寸是约150到约15,000微米的粒子。在各种实施例中，培养基可包含尺寸是约300到约15,000微米的粒子。在各种实施例中，培养基可包含尺寸是约150到约300微米的粒子。应了解，个别培养基粒子的粒径可通过干燥培养基类型(例如AGT、DPM等)、特定应用来确定，或可经设计以与过滤器元件110一起起作用。

在各种实施例中，培养基混合系统200可更包含流体供给管204，其可以流体方式连接至柔性培养基容器102并且经配置以向柔性培养基容器102供应混合流体。在各种实施例中，流体施配管206可以流体方式连接至柔性培养基容器102并且经配置以分配来自柔性培养基容器102的溶解的培养基。在各种实施例中，流体稀释管208可连接至流体分配管206并且经配置以供应额外的混合流体，以便进一步将流体分配管206中的溶解的培养基稀释至预定浓度。

在各种实施例中，过滤器元件210可以流体方式连接至流体分配管206并且经配置以将由柔性部分102分配的溶解的培养基灭菌。在各种实施例中，过滤器元件210可经配置以二次滤出或阻止大于预定尺寸的粒子。在各种实施例中，系统200可包括流体供应流量控制阀213，其以流体方式连接至流体供给管204，和流体稀释流量控制阀214，其以流体方式连接至流体稀释管208。在各种实施例中，流体供应器流量控制阀213和/或流体稀释控制阀214由操作员人工控制。在各种实施例中，流体供应流量控制阀213和/或流体稀释控制阀214经配置以充当时间延迟自动流动控制阀(例如自动电磁阀等)，其可根据一或多个预定时间间隔调节供应至流体供给管204和/或流体稀释管208的混合流体的流动速率。也就是说，流体供应流量控制阀213和流体稀释流量控制阀214可在干燥培养基再水合过程期间由操作员基于许多不同时间点个别地程序化，以便提高或降低供应至流体供给管204和/或流体稀释管208的混合流体的流动速率。在各种实施例中，流体供应流量控制阀213和流体稀释流量控制阀214的功能性可由单一整合式流体流量控制阀模块提供。

在各种实施例中，系统200可额外包括感测器元件212，其可与过滤器元件212相邻安置或安置在过滤器元件212的上游。在各种实施例中，感测器元件212与流体供应流量控制阀213和流体稀释流量控制阀214直接联通并且经配置以向所述阀提供不同类型的感测器测量值，以便引起其启动或去启动。

在各种实施例中，感测器元件212是压力转换器，其经配置以测量流体分配管206的流体压力并且产生通信信号(以电或机械方式)，所述信号可启动流体供应器213和/或流体稀释流量控制阀214以开放或关闭，由此提高或降低供应至流体供给管204和/或流体稀释管208的混合流体的流动速率。在各种实施例中，感测器元件212是传导性感测器，其经配置以测量流体分配管206中溶解的培养基的流体传导性并且将这些测量结果传送回流体供应器213和/或流体稀释流量控制阀214以提高或降低供应至流体供给管204和/或流体稀释管208的混合流体的流动速率。在各种实施例中，感测器元件212是光学感测器，其经配置以测量流体分配管206中溶解的培养基的浓度并且将这些测量结果传送回流体供应器213和/或流体稀释阀214以提高或降低供应至流体供应管204和/或流体稀释管208的混合流体的流动速率。

在各种实施例中，系统200额外包括系统控制组件216，其以联通方式连接至流体供应流量控制阀213和/或流体稀释流量控制阀214。在各种实施例中，系统控制组件216可经配置以基于一或多个预定时间间隔或时间点设置提供指令，以便提高或降低供应至流体供给管204和/或流体稀释管208的混合流体的流动速率。

在各种实施例中，系统200亦可包括系统控制组件216，其可经配置以接收来自感测器元件212的信息并且接着发送信号以启动流体供应器213和/或流体稀释流量控制阀214，以便提高或降低供应至流体供给管204和/或流体稀释管208的混合流体的流动速率。在各种实施例中，自动阀213和214可完全关闭并且有时其可完全开放。具有可调节的流动速率可用于多种目的，如下文所解释。

应了解，系统200中可使用多种其它类型的感测器元件212，限制条件是感测器可测量流体分配管206中溶解的培养基的与干燥培养基的再水合相关的物理化学性质。

可实现提高或降低供应至流体供应器204或稀释管208的混合流体的流动速率的目的，以便确保溶解的培养基达到优选浓度。通常，偏好可基于培养基的最终用途并且可在1×溶液中产生，然而，各种实施例可产生更高的浓度。

增加或减少供应至流体供应器204或稀释管208的混合流体的另一原因可以是清除培养基混合系统200中出现的完全或部分堵塞。堵塞有可能发生在过滤器元件210处并且降低溶解的培养基浓度可清除完全或部分堵塞。

在各种实施例中，流体供给管204可直接连接至流体入口104。举例来说，流体供给管204和流体入口104可具有可彼此直接连接的软管。

在各种实施例中，流体供给管204可使用配接器配件，通过耦合装置连接至流体入口104。配接器配件可以是另一个组件或配件可构建在刚性容器202中。

在各种实施例中，流体入口104可连接至第一配接器并且流体供应管204可连接至与第一配接器流体联通的第二配接器。举例来说，两个配接器可以是快速连接配接器，其可以物理方式彼此连接或可存在使得发生流体连通的中间组件。所属领域的技术人员将显而易见，存在众多的可建立整个系统的流体连接性的管道选择方案。

在各种实施例中，流体分配管206可直接连接至流体出口108。在各种实施例中，流体分配管206和流体出口108可具有可彼此直接连接的软管。在各种实施例中，流体分配管206和流体出口108可以是一个零件。

在各种实施例中，流体分配管206可通过耦合装置(如配件)连接至流体出口108。举例来说，配件可以是另一个组件或配件可构建在刚性容器202中。

在各种实施例中，流体出口108可连接至第一配接器并且流体分配管206可连接至与第一配接器流体联通的第二配接器。举例来说，两个配接器可以物理方式彼此连接或可存在使得发生流体连通的中间组件。所属领域的技术人员将显而易见，存在众多的可建立整个系统的流体连接性的管道选择方案。

如上文所提及，在各种实施例中，培养基混合容器102可经定向使得排放口112相对于流体出口108升高。

在各种实施例中，培养基混合系统200可用于再水合聚集的干燥培养基。然而，多种其它已知和适用的培养基类型也可以用于各种实施例中。

在各种实施例中，培养基混合系统200可合并有喷嘴106，其可经配置以供应混合流体以便溶解单向传递的干燥培养基。这可由于其减少溶解培养基以及出于其它原因而需要包括的额外部分所需的时间而是有利的。此外，其使得无需任何其它叶轮或内部混合装置，所述叶轮或内部混合装置在一些先前技术中在混合容器被填充时是需要的。如上文所提及，在这类实施例中可使用AGT。

在另一方面中，培养基混合系统200可包含刚性容器202，其可直接用干燥培养基填充。也就是说，刚性容器202可填充有干燥培养基而不利用柔性培养基部分102(即柔性培养基混合容器)。理想的是，刚性容器202包含不与干燥培养基、培养基混合流体或来自培养基再水合操作的所得液体培养基具有化学反应性的材料。也就是说，在培养基再水合过程完成之后，刚性容器202材料不向再水合培养基中浸出或释放残余物。在各种实施例中，刚性容器202可预先填充有干燥培养基，由此无需操作员在使用之前称重和用培养基填充容器202。

在各种实施例中，刚性容器202可填充有预先灭菌的干燥培养基。在各种实施例中，刚性容器202由未经灭菌的干燥培养基填充，所述干燥培养基可随后通过辐射或其它手段灭菌。也就是说，干燥培养基可在其储存于刚性容器202中时使用一或多种类型的培养基灭菌技术(例如辐射、热等)灭菌。在各种实施例中，刚性容器202包含不会因除菌辐射或热而降解或受损的材料。

在各种实施例中，刚性容器202可更包括流体入口和流体出口。流体入口可包括喷嘴，其面向刚性容器202的内部。流体出口可包括过滤器元件，其经配置以防止超出预定尺寸的干燥培养基离开刚性容器202。在各种实施例中，过滤器元件经配置以筛检出大于约50微米、大于约40微米、大于约30微米、大于约20微米或大于约10微米的干燥培养基粒子。在各种实施例中，由过滤器元件筛检出的干燥培养基粒子的尺寸范围可在约10微米至约200微米之间。在各种实施例中，由过滤器元件筛检出的干燥培养基粒子的尺寸范围可在约50微米至约100微米之间。在各种实施例中，过滤器元件可包含聚乙烯、基于金属的筛网等。然而，应了解，过滤器元件可包含任何已知材料，只要所得过滤器元件可用于其滤出超出某一预定尺寸的培养基颗粒或聚集物的所欲目的即可。

在各种实施例中，排气管(如排放阀或微孔疏水性膜)可与刚性容器202可操作地耦合并且经配置以在刚性容器填充有液体(即混合流体)时从刚性容器抽出气体(例如捕获的空气等)。可使用点状再水合培养基的液体的实例包括(但不限于)：水、缓冲溶液等。在各种实施例中，排气管可包含聚乙烯、橡胶、金属等并且可由任何常规适用手段保持在原位，如通过围绕侧壁部分延伸的管套或通过任何其它能够将排气管固定到刚性容器202的手段固定。在各种实施例中，排气管可配置成单向阀，其经设计以在刚性容器填充有混合流体时从刚性容器释放气体，并且同时充当污染物阻止障壁(例如防止外部空气、水分、细菌和其它污染物进入)。在各种实施例中，填充端口可与刚性容器可操作地耦合并且经配置以在刚性容器已填充有干燥粉末培养基之后密封。填充端口可包含塑料、橡胶、金属或所属领域中已知或适用的任何其它材料。此外，填充端口可包含刚性容器202中的开口和用于密封开口的构件。这意味着填充端口可使用多种手段密封，包括(但不限于)：胶、密封剂、热封、固体塞等。在各种实施例中，填充后密封件是气密密封件。

在各种实施例中，排气管可安置在与流体出口相对的一侧上。在这一配置中，混合液体可通过流体入口进入刚性容器，同时空气通过排气管被抽出。在各种实施例中，可安置排气管使得其相对于流体入口和/或流体出口安置在刚性容器的高点，以便最大化填充期间的排气。在各种实施例中，排气管可经配置以仅允许抽出空气，同时保留刚性容器202内的所有液体。

在各种实施例中，培养基混合系统200可更包含流体供应管204，其可以流体方式连接至刚性容器202的流体入口并且经配置以向容器202供应混合流体。在各种实施例中，流体分配管206可以流体方式连接至刚性容器202的流体出口并且经配置以分配来自刚性容器202的溶解的培养基。在各种实施例中，过滤器元件210可以流体方式连接至流体分配管206并且经配置以将由刚性容器202分配的溶解的培养基灭菌。

在培养基混合系统200的各种实施例中，刚性容器202(具有或不具有柔性部分102)可具有约1至约50升范围内的容积能力。在各种实施例中，刚性容器202可具有约15升至约30升范围内的容积能力。然而，所属领域的技术人员将了解，刚性容器202可具有任何尺寸，只要其可发挥功能以在培养基再水合操作期间为其所含的柔性部分102提供横向或结构支撑或可维持结构完整性(在其中刚性容器202在不存在柔性部分102时发挥功能的情况下)即可。

应了解，培养基混合系统200还可以包括一或多个允许操作员控制刚性容器202(具有或不具有柔性部分102)中再水合的培养基的pH值、dO2浓度和/或温度的组件和/或子系统。也就是说，刚性容器202和/或柔性部分102还可以包括感测器和其它装置。在各种实施例中，柔性部分102包括pH值感测器和溶解氧感测器。由此，感测器部分或完全安置在柔性部分102中。在各种实施例中，感测器可连接至柔性部分102并且是独立单元。这类感测器可任选地在灭菌之后重复使用。在各种实施例中，刚性容器202包括产物环路，其流动通过pH值感测器和溶解氧传感器，其中感测器并入刚性容器202本身中。

系统200是柔性的并且提供供应多种类别的任选设备(例如感测器、探针、装置、袋子、端口等)的替代性方式。系统200还可以包括密封至柔性部分102的一或多个内袋。在各种实施例中，袋子具有至少一个末端，其可以向柔性部分102的外部打开以将探针插入柔性部分102中，同时保持在柔性部分102的外部上。探针可以是例如温度探针、pH值探针、溶解气体感测器、氧感测器、渗透计或任何其它可用于测试或检查再水合过程期间或再水合过程完成时的液体培养基的探针。

图3A-3D描绘根据各种实施例的上述培养基混合系统200的说明。如本文中描绘，培养基混合系统200的刚性容器202更包括透明部分302，其可允许操作员在干燥培养基再水合过程之前和/或在干燥培养基再水合过程期间检视柔性部分。这具有某些优点，因为其可允许操作员在开始再水合过程之前检测刚性容器202或封装至刚性容器202中的柔性培养基容器部分(例如袋子、衬垫等)中的缺陷(例如封装缺陷、干燥培养基负载错误等)，以及在再水合过程开始时检测错误(例如渗漏、培养基结块等)/监测再水合进程。流体供应器204和流体分配官206通过刚性容器202底部的开口304直接连接至柔性部分。自动阀306以流体方式连接至位于刚性容器中所容纳的柔性部分上游的流体供应管204。感测器元件308以流体方式连接至位于过滤器元件310上游的流体分配管206。自动阀306以联通方式连接至感测器元件308并且经配置以基于流体分配管206中溶解的培养基的物理化学特性的测量结果来调节供应至刚性容器202或刚性容器202内所容纳的柔性部分的混合流体的流动速率，所述物理化学特性与刚性容器202或柔性部分中所含的干燥培养基的再水合相关。在各种实施例中，图3A-D中所描绘的系统200包括系统控制模块，其与自动阀306和感测器元件310联通。系统控制模块可经配置以产生回应于从感测器元件310接收的测量资料来调节自动阀306的流动速率设置的指令。

在各种实施例中，图3A-D中所描绘的系统200可更包括压力调节器，其以流体方式连接至位于过滤器元件310上游的分配管206。压力调节器可经配置以在流体分配管中的流体压力超出预定设置时可变地降低由流体分配管206分配的溶解的培养基的流动速率。

图4A-D描绘根据各种实施例的上述培养基混合系统200的说明。如本文中描绘，培养基混合系统200的刚性容器202包括整合至刚性容器202中的歧管元件402。歧管元件402可在一侧上以流体方式连接至流体供应器204和流体分配管206，同时在相对侧上以流体方式连接至刚性容器202中所容纳的柔性部分(即预装载培养基混合容器)的流体入口和流体出口端口。自动阀306以流体方式连接至位于歧管元件402上游的流体供应管204。感测器元件308以流体方式连接至位于过滤器元件310上游的流体分配管206。自动阀306以联通方式连接至感测器元件308并且经配置以基于流体分配管206中溶解的培养基的物理化学特性的测量结果来调节供应至刚性容器202内所含的柔性部分的混合流体的流动速率，所述物理化学特性与柔性部分中所含的干燥培养基的再水合相关。在各种实施例中，图4A-D中所描绘的系统200可包括系统控制模块，其与自动阀306和感测器元件308联通。系统控制模块可经配置以产生回应于从感测器元件310接收的测量资料来调节自动阀306的流动速率设置的指令。

在各种实施例中，图4A-D中所描绘的系统200可更包括压力调节器，其以流体方式连接至位于过滤器元件310上游的分配管206。压力调节器可经配置以在流体分配管中的流体压力超出预定设置时可变地降低由流体分配管206分配的溶解的培养基的流动速率。

图5A-F描绘根据各种实施例的上述培养基混合系统200的说明。如本文中描绘，整合式培养基混合系统车502包括整合式刚性容器504以及上部402(a)和下部402(b)整合式歧管元件。上部整合式歧管元件402(a)可以流体方式连接至一或多个流体分配管206，所述流体分配管串联连接一或多个培养基混合系统车502。类似地，下部整合式歧管元件402(b)可以流体方式连接至一或多个流体供应管204以执行相同功能。

自动阀(容纳在整合式培养基混合系统车502内)以流体方式连接至位于下部整合式歧管元件402(b)上游的流体供应管204。感测器元件308以流体方式连接至位于过滤器元件310上游的流体分配管206。自动阀306以联通方式连接至感测器元件308并且经配置以基于流体分配管206中溶解的培养基的物理化学特性的测量结果来调节供应至刚性容器202内所含的柔性部分的混合流体的流动速率，所述物理化学特性与柔性部分中所含的干燥培养基的再水合相关。在各种实施例中，图5A-F中所描绘的系统200包括系统控制模块(整合在整合式培养基混合系统车502内)，其与自动阀306和感测器元件308联通。系统控制模块可经配置以产生回应于从感测器元件310接收的测量资料来调节自动阀306的流动速率设置的指令。系统控制模块可由操作员通过整合式培养基混合系统车502上提供的用户界面506(如触摸屏)程序化。在各种实施例中，感测器元件308和过滤器元件310容纳在整合式培养基混合系统车502内。

在各种实施例中，图5A-D中所描绘的系统200可更包括压力调节器，其以流体方式连接至位于过滤器元件310上游的分配管206。压力调节器可经配置以在流体分配管中的流体压力超出预定设置时可变地降低由流体分配管206分配的溶解的培养基的流动速率。在各种实施例中，压力调节器可容纳在整合式培养基混合系统车502中。

具有多个培养基混合容器的可扩展的培差基混合系统

所需的培养基体积主要视特定应用而变化。小型研究实验室可能具有小体积培养基需求，其仅需要单个培养基混合容器(即培养基混合系统200)。然而，大型商业制备机构可能需要大量培养基，其无法由单个培养基混合容器供应。这是为何本文所公开的各种实施例可以使用超过一个上述培养基容器。如图6A和6B中所示，这些更大的系统可使用歧管系统以流体方式并联602或串联604连接多个培养基混合容器，以便同时再水合超过一个培养基混合容器中所含的干燥培养基。通过这类歧管系统，培养基制备体积可理论上按比例无限扩大。

图7A是根据各种实施例的可扩展的培养基混合系统的示意图。如本文中所描绘，可扩展的培养基混合系统700可包括入口歧管702、出口歧管706、流体供应管阀714、感测器元件710、主流体供应管701、流体稀释管716、固结流体分配管712和两个或更多个培养基混合容器711。入口歧管702以流体方式连接至主流体供应源704(通过主流体供应管701)和每个培养基混合容器711，其包含可扩展的培养基混合系统700。流体供应管阀714以流体方式连接至主流体供应管701(位于入口歧管702上游)和流体稀释管716。在各种实施例中，流体供应管阀714经配置以充当时间延迟自动流量控制阀(例如自动电磁阀等)，其可根据一或多个预定义时间间隔调节供应至主流体供应管701和/或流体稀释管716的混合流体的流动速率。也就是说，流体供应管阀714可由操作员程序化，以便基于干燥培养基再水合过程期间的许多不同时间点来提高或降低供应至主流体供应管701和/或流体稀释管716的混合流体的流动速率。

出口歧管706以流体方式连接至固结流体分配管712、流体稀释管716和每个培养基混合容器711，其包含可扩展的培养基混合系统700。固结流体分配管712分配由连接至系统700的每个培养基混合容器711排出的溶解的培养基。在各种实施例中，流体供应管阀714经配置以由操作员人工操作，以便根据特定培养基再水合过程的需要来提高或降低供应至主供给管701和/或流体稀释管716的混合流体的流动速率。

在各种实施例中，系统700中的各培养基混合容器711具有凹穴，其具有第一容积能力，和内壁，其经配置以向容器711中所容纳的柔性培养基混合容器(即柔性部分)供应横向支撑。在这一配置中，每个柔性培养基混合容器以流体方式连接至入口歧管702和出口歧管706。在各种实施例中，每个柔性培养基混合容器可具有第二容积能力，其可大于培养基混合容器711的第一容积能力。在各种实施例中，系统中的柔性培养基混合容器可经配置以含有干燥培养基。在各种实施例中，每个培养基混合容器711可直接用干燥培养基填充而不使用柔性培养基混合容器。理想的是，刚性容器包含不与干燥培养基、培养基混合流体或来自培养基再水合操作的所得液体培养基具有化学反应性的材料。也就是说，在培养基再水合过程完成之后，刚性容器材料不向再水合培养基中浸出或释放残余物。在各种实施例中，刚性容器可预先填充有干燥培养基，由此无需操作员在使用之前称重和用培养基填充容器。

在各种实施例中，系统700可包括过滤器元件708，其以流体方式连接至固结流体分配管712并且经配置以使由出口歧管706分配的溶解的培养基灭菌。在各种实施例中，过滤器元件708可用于确保超出某一尺寸的颗粒不会供应到生物反应器720中。

在各种实施例中，感测器元件710以流体方式连接至位于过滤器元件708上游或与其相邻的固结流体分配管712。在各种实施例中，感测器元件710与流体供应管阀714直接联通并且经配置以向流体供应管阀714提供不同类型的感测器测量值，以便引起其启动。

在各种实施例中，感测器元件710是压力转换器，其经配置以测量固结流体分配管712的流体压力并且产生可启动流体供应管阀714以便开放或关闭的通信信号(以电或机械方式)，由此提高或降低供应至主流体供应管701和/或流体稀释管716的混合流体的流动速率。

在各种实施例中，感测器元件710是传导性感测器，其经配置以测量固结流体分配管712中溶解的培养基的流体传导性，并且将这些测量结果传送回流体供应管阀714以便提高或降低供应至主流体供应管701和/或流体稀释管716的混合流体的流动速率。在各种实施例中，感测器元件710是光学感测器，其经配置以测量固结流体分配管712中溶解的培养基的浓度，并且将这些测量结果传送回流体供应管阀714以便提高或降低供应至主流体供应管701和/或流体稀释管716的混合流体的流动速率。

在各种实施例中，系统700包括系统控制组件718，其以联通方式连接至流体供应管阀714。在各种实施例中，系统控制组件718可经配置以提供指令，以便基于一或多个预定时间间隔或时间点设置来提高或降低供应至主流体供应管701和/或流体稀释管716的混合流体的流动速率。

在各种实施例中，系统700还可以包括系统控制组件718，其可经配置以接收来自感测器元件710的信息并且接着发送信号以启动流体供应管阀714，以便提高或降低供应至主流体供应管701和/或流体稀释管716的混合流体的流动速率。在各种实施例中，信号强度可决定流体供应管阀714以何种程度提高或降低供应至主流体供应管701和/或流体稀释管716的混合流体的流动速率。

在各种实施例中，每个培养基混合容器711中可同时容纳一或多个柔性部分，以便允许同一个容器711中同时进行若干个柔性培养基混合容器中所含的干燥培养基的水合作用。

在各种实施例中，入口歧管402可直接连接至柔性培养基混合容器。在各种实施例中，柔性培养基混合容器可连接至第一配接器并且入口歧管702可连接至与第一配接器流体联通的第二配接器。

在各种实施例中，出口歧管706可直接连接至柔性培养基混合容器。在各种实施例中，柔性培养基混合容器可连接至第一配接器并且出口歧管706可连接至与第一配接器流体联通的第二配接器。

在各种实施例中，培养基混合容器711经定向使得柔性培养基混合容器上的排放口(如气体排放阀或微孔疏水性膜)设置在相对于混合容器上的流体出口升高的位置。排放口可经配置以仅允许抽出空气，同时保留所有液体。

在各种实施例中，柔性培养基混合容器在运送至客户之前预先封装有干燥培养基。干燥培养基可以是AGT、DPM或任何其它可由这一系统700有效再水合的干燥培养基形式。在各种实施例中，系统700可包括安置在过滤器元件708上游的一或多个压力调节器。压力调节器可经配置以在流体分配管中的流体压力超出预定设置时可变地降低由流体分配管分配的溶解的培养基的流动速率。这些调节器的用途是防止过滤器元件708由未溶解的培养基粒子堵塞，因为过滤器元件708的任何堵塞将阴气流体分配管内的流体压力增加。在各种实施例中，如图7B中所描绘，压力调节器722可以流体方式连接至每个培养基混合容器711外部的流体分配管。在各种实施例中，如图7C中所描绘，压力调节器722可以流体方式连接至位于过滤器元件708上游的固结培养基分配管712。在各种实施例中，如图7D中所描绘，压力调节器722可以流体方式连接至每个培养基混合容器711的培养基分配管并且容纳在培养基混合容器711中。

图8是根据各种实施例的可扩展的培养基混合系统的示意图。如本文中所描绘，可扩展的培养基混合系统800可包括培养基混合容器808、流体出口管818、流体稀释管810、流体分配管820、背压监测器802、控制阀804、预过滤器元件806和过滤器元件816。培养基混合容器808以流体方式连接至流体出口818。流体稀释管810和流体出口管818以流体方式连接至流体分配管820并且流体分配管820位于培养基混合容器808的下游。在各种实施例中，背压监测802经配置以读取流体出口管818中的背压。在各种实施例中，控制阀804经配置以调节流体稀释管810中流体的流动速率。在各种实施例中，背压监测802与控制阀804联通并且控制阀804可基于背压开放或关闭。

在各种实施例中，存在超过一个流体出口管818并且其汇聚在流体出口歧管中。背压监测器802可连接至流体出口管818和/或流体出口歧管，并且可经配置以监测流体出口管818和/或流体出口歧管中的背压。在各种实施例中，背压监测器802可位于流体分配管820上游的任何地方。

在各种实施例中，预过滤器元件806以流体方式连接至流体分配管820并且可包含静态混合器、线圈、试管、第二箱体、串联混合器、螺旋混合器、泵或过滤器，并且可经配置以确保被稀释的培养基的充分混合和溶解。在其中预过滤器元件包含混合器的各种实施例中，混合器可更包含桨叶、螺旋桨、磁性搅拌器、气泡产生器或其任何组合。在各种实施例中，预过滤器元件806可位于过滤器元件816之前。在其中预过滤器元件806包含过滤器的各种实施例中，过滤器可更包含尺寸是约0.45微米的孔。在各种实施例中，过滤器可包含尺寸是约0.40微米至约0.50微米的孔。在各种实施例中，过滤器可包含尺寸是约0.35微米至约0.55微米的孔。

用于培养基再水合的方法

图9是根据各种实施例的例示性流程图，且展示用于再水合培养基的方法900。

在步骤902中，提供含有干燥培养基的培养基容器，所述干燥培养基支持细胞的活体外培养。在各种实施例中，干燥培养基可包含尺寸是约150到约15,000微米的粒子。在各种实施例中，培养基可包含尺寸是约300到约15,000微米的粒子。在各种实施例中，培养基可包含尺寸是约150到约300微米的粒子。个别培养基粒子的粒径可通过干燥培养基类型(例如AGT、DPM等)、特定应用或干燥培养基所包含的成分来测定。在各种实施例中，培养基容器可以是柔性安全壳装置，如袋子或衬垫。在各种实施例中，培养基容器可以是刚性容器，如上述一种刚性容器。

在步骤904中，使用面向培养基容器内部的喷嘴以足够力量供应混合流体，以便将干燥培养基实质上溶解(有效混合)成溶解的流体培养基。

在各种实施例中，喷嘴可包含引入器或等效装置，其经设计以夹带(即再循环)培养基容器中的液体作为移动性(供应)液体移动通过喷嘴。在各种实施例中，喷嘴可经配置以产生至少约5份再循环流体：约1份移动性流体的夹带比(即再循环流体的体积：移动性或供应流体的体积)。这一比率可视再水合的干燥培养基的类型和/或特定应用而变化。举例来说，循环比可以是1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1，或视特定应用而可使用和适用的任何其它比率。

在各种实施例中，喷嘴具有孔直径，其可直接影响以任何既定流体供应器流动速率流动通过喷嘴进入培养基容器的混合流体的速度。也就是说，通过喷嘴的混合流体速度等于流动速率除以孔面积(如由孔直径测定)。喷嘴的孔直径可视多种因素而定，包括(但不限于)培养基容器所用于的特定应用、培养基容器的尺寸、流体供应器压力、流体供应器流动速率等。

在各种实施例中，喷嘴孔的直径在约1.0毫米(mm)至约10mm之间。在各种实施例中，喷嘴孔的直径在约3.0mm至约6.0mm之间。在各种实施例中，喷嘴孔的直径在约6.0mm至约10.0mm之间。

在各种实施例中，孔直径在约1.0mm至约10mm之间的喷嘴经配置以至少10瓦(W)的流动能量向培养基容器供应流体。在各种实施例中，孔直径在3mm至约6mm之间的喷嘴经配置以至少15W的流动能量向培养基容器供应流体。在各种实施例中，孔直径在6mm至约10mm之间的喷嘴经配置以至少10W的流动能量向培养基容器供应流体。在各种实施例中，孔直径在1.0mm至约10mm之间的喷嘴经配置以约7米/秒(m/s)至约19m/s之间的平均混合速度向培养基容器供应流体。在各种实施例中，孔直径在3mm至约6mm之间的喷嘴经配置以约14m/s至约19m/s之间的平均混合速度向培养基容器供应流体。在各种实施例中，孔直径在约6mm至约10mm之间的喷嘴经配置以约7m/s至约14m/s之间的平均混合速度向培养基容器供应流体。

在各种实施例中，孔直径在约1.0mm至约10mm之间的喷嘴以约1升/分钟(LPM)至约75LPM之间的速率供应混合流体。在各种实施例中，孔直径在3mm至约6mm之间的喷嘴以约5LPM至约35LPM之间的速率供应混合流体。在各种实施例中，孔直径在6mm至约10mm之间的喷嘴以约5LPM至约35LPM之间的速率供应混合流体。

在各种实施例中，孔直径在约1.0mm至约10mm之间的喷嘴在约1磅/平方英寸(psi)至约60psi之间的流体压力下供应混合流体。在各种实施例中，孔直径在3mm至约6mm之间的喷嘴在约10psi至约40psi之间的流体压力下供应混合流体。在各种实施例中，孔直径在约6mm至约10mm之间的喷嘴在约5psi至约15psi之间的流体压力下供应混合流体。

在步骤906中，借助于流体分配管从培养基容器分配溶解的流体培养基。在各种实施例中，压力调节器以流体方式连接至流体分配管并且经配置以在流体分配管中的流体压力超出预定设置时可变地降低由流体分配管分配的溶解的培养基的流动速率。

在步骤908中，基于是否满足预定条件来确定是否向流体分配官供应额外的混合流体。在各种实施例中，预定条件是基于流体分配管中溶解的培养基的物理化学特性的感测器测量值，所述物理化学特性与培养基容器中所含的干燥培养基的再水合相关。相关物理化学特性的实例包括(但不限于)流体分配管中的流体压力、溶解的培养基的导电性、溶解的培养基的浓度等。在各种实施例中，通过以流体方式连接至流体供应管并且以联通方式连接至感测器的自动阀来进行确定。在各种实施例中，通过以联通方式连接至感测器的系统控制模块来进行确定。

在步骤910中，在满足预定条件时向流体分配管供应额外的混合流体。在各种实施例中，流体稀释管以流体方式连接至流体分配管并且经配置以供应混合流体，以便进一步稀释流体分配管中的溶解的培养基。在各种实施例中，以流体方式连接至流体稀释管的自动阀经配置以基于是否满足预定条件来提高或降低由流体稀释管供应的混合流体的流动速率。

在各种实施例中，与自动阀和感测器联通的系统控制模块经配置以回应于从感测器接收的测量资料来产生指令，以便调节自动阀的流动速率设置。

实验结果

引入器(或混合喷嘴，如上文所参考)迫使进水通过限制器以产生高速喷射，其由于伯努利作用(Bernoulli effect)而抽拉额外的水通过再循环几何结构，引起显著混合。流经引入器孔的水的速度与流动速率除以孔面积成比例，并且总流动能量与跨越引入器的压降和流动速率成比例。上文公开在培养基再水合系统、设备和方法中，引入器产生有效混合所需的最小速度和能量。因此，在设定引入器尺寸时，应考虑馈料流的流动速率/压力能力，并且应选择引入器使得孔面积足够小以便实现可接受的流动速率内的最小有效速度，并且足够大以便实现可接受的压降内的最小有效流动能量。为了帮助鉴别用于本文中所公开的培养基再水合系统、设备和方法中的适当尺寸引入器，以实验方式评估若干候选人引入器的混合效能(例如孔速度、流动能量等)和在不同流动速率下的压降。实验使用水浴以模拟胶囊设计，其中用沙子作为混合效能的视觉参考。

提供以下实例以说明而非限制本文中所公开的实施例。

实例1

不同孔尺寸的引入器压力的曲线

以下表2和图1概述所测试的引入器的混合压力、流动和混合效能。如本文中所使用，当“混合效力”称为“有效”时，其表示确定引入器孔直径、入口压力和流动速率操作参数的特定组合产生上文所公开的培养基再水合系统、设备和方法中的有效混合效能。

表2：引入器(压降)孔尺寸表

图1：不同孔尺寸的引入器压力

实例2

不同孔尺寸的平均引入器孔速度的曲线

如上文所公开，平均孔速度等于流动速率除以孔面积。这些实验的孔速度计算和概述于以下表3和图2中，其中图上的黑框资料点还表示上文所公开的有效混合系统、设备和方法。

表3：引入器(平均孔速度)孔尺寸表

图2：不同孔尺寸的平均引入器孔速度

实例3

不同孔尺寸的理论引入器流动能量的曲线

如上文所公开，流动能量等于一半的质量流动速率乘以流动速度的平方。这些实验的理论流动能量计算和概述于以下表4和图3中，其中图上的黑框资料点还表示上文所公开的培养基再水合系统、设备和方法中的有效混合。

表4：引入器(流动能量)孔尺寸表

图3：不同孔尺寸的引入器流动能量

虽然结合各种实施例来描述本发明教示，但是并不打算将本发明教示限制于这类实施例。相反，如所属领域的技术人员应了解，本发明教示涵盖各种替代方案、修改以及等效物。

展示物1

展示物2

Claims (164)

1.一种培养基混合容器，其包含：

柔性部分，其含有可支持细胞的活体外培养的干燥培养基；

流体入口，其以流体方式与所述柔性部分耦合，其中所述流体入口包括面向所述柔性部分内部的喷嘴并且经配置以供应混合流体，以便实质上溶解所述干燥培养基；

流体出口，其以流体方式与所述柔性部分耦合，其中所述流体出口包括过滤器元件，其经配置以阻止超出预定尺寸的干燥培养基离开所述柔性部分；

排气管，其与所述柔性部分可操作地耦合并且经配置以从所述柔性部分抽出空气；和

填充端口，其与所述柔性部分可操作地耦合并且经配置以在所述柔性部分填充有所述干燥培养基之后气密密封。

2.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述阀门安置在与所述流体出口相对的一侧上。

3.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述干燥培养基包含聚集培养基粉末。

4.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述干燥培养基包含尺寸在约300微米至约15，000微米之间的粒子。

5.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述培养基包含尺寸在约150微米至约300微米之间的粒子。

6.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述柔性部分包含对除菌辐射具有抗性的材料。

7.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述喷嘴经配置以供应混合流体，以便实质上溶解单向传递的所述干燥培养基。

8.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述喷嘴经配置以产生至少约2份再循环流体：1份供应器混合流体的夹带比。

9.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述喷嘴经配置以产生至少约4份再循环流体：1份供应器混合流体的夹带流体比。

10.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述喷嘴经配置以使由所述干燥培养基的混合产生的泡沫最少的方式供应流体。

11.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述喷嘴的孔直径在约1mm至约10mm之间。

12.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述喷嘴的孔直径在约3mm至约6mm之间。

13.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述喷嘴的孔直径在约6mM至约10mm之间。

14.根据权利要求11所述的培养基混合容器，其中所述喷嘴经配置以至少10W的流动能量向所述柔性部分中供应流体。

15.根据权利要求12所述的培养基混合容器，其中所述喷嘴经配置以至少15W的流动能量向所述柔性部分中供应流体。

16.根据权利要求13所述的培养基混合容器，其中所述喷嘴经配置以至少10W的流动能量向所述柔性部分中供应流体。

17.根据权利要求11所述的培养基混合容器，其中来自所述孔的混合流体的平均速度在约7m/s与约19m/s之间。

18.根据权利要求12所述的培养基混合容器，其中来自所述孔的混合流体的平均速度在约14m/s与约19m/s之间。

19.根据权利要求13所述的培养基混合容器，其中离开所述喷嘴的流体的平均速度在约7m/s与约14m/s之间。

20.根据权利要求11所述的培养基混合容器，其中所述混合流体以约1LPM至约75LPM之间的速率提供至所述流体供应管。

21.根据权利要求12所述的培养基混合容器，其中所述混合流体以约5LPM至约35LPM之间的速率提供至所述流体供应管。

22.根据权利要求13所述的培养基混合容器，其中所述混合流体以约10LPM至约15PM之间的速率提供至所述流体供应管。

23.根据权利要求11所述的培养基混合容器，其中所述混合流体以约1PSI至约60PSI之间的压力提供至所述流体供应管。

24.根据权利要求12所述的培养基混合容器，其中所述混合流体以约10PSI至约40PSI之间的压力提供至所述流体供应管。

25.根据权利要求13所述的培养基混合容器，其中所述混合流体以约5PSI至约15PSI之间的压力提供至所述流体供应管。

26.根据权利要求1所述的培养基混合容器，其中所述过滤器元件是聚合物膜。

27.一种培养基混合系统，其包含：

刚性容器，其具有容器空腔，所述容器空腔具有第一容积能力，和柔性培养基容器，其具有小于所述第一容积能力的第二容积能力，所述刚性容器具有内壁，其经配置以向所述柔性培养基容器提供横向支撑，其中所述柔性培养基容器经配置以含有干燥培养基；

流体供应管，其以流体方式连接至所述柔性培养基容器并且经配置以向所述柔性培养基容器供应混合流体；

流体分配管，其以流体方式连接至所述柔性培养基容器并且经配置以分配来自所述柔性培养基容器的溶解的培养基；和

流体稀释管，其以流体方式连接至所述流体分配管并且经配置以供应额外的混合流体，以便进一步稀释所述流体分配管中的所述溶解的培养基。

28.根据权利要求27所述的培养基混合系统，其中所述流体供应管借助于流体入口连接至柔性培养基容器，所述流体入口包括面向所述柔性部分的内部的喷嘴，其中所述喷嘴经配置以供应所述混合流体，以便实质上溶解所述柔性部分中所含的干燥培养基。

29.根据权利要求28所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴的孔直径在约1mm至约10mm之间。

30.根据权利要求28所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴的孔直径在约3mm至约6mm之间。

31.根据权利要求28所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴的孔直径在约6mm至约10mm之间。

32.根据权利要求29所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴经配置以至少10W的流动能量向所述柔性部分中供应流体。

33.根据权利要求30所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴经配置以至少15W的流动能量向所述柔性部分中供应流体。

34.根据权利要求31所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴经配置以至少10W的流动能量向所述柔性部分中供应流体。

35.根据权利要求29所述的培养基混合系统，其中来自所述孔的混合流体的平均速度在约7m/s与约19m/s之间。

36.根据权利要求30所述的培养基混合系统，其中来自所述孔的混合流体的平均速度在约14m/s与约19m/s之间。

37.根据权利要求31所述的培养基混合系统，其中离开所述喷嘴的流体的平均速度在约7m/s与约14m/s之间。

38.根据权利要求29所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约1LPM至约75LPM之间的速率提供至所述流体供应管。

39.根据权利要求30所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约5LPM至约35LPM之间的速率提供至所述流体供应管。

40.根据权利要求31所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约10LPM至约15PM之间的速率提供至所述流体供应管。

41.根据权利要求29所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约1PSI至约60PSI之间的压力提供至所述流体供应管。

42.根据权利要求30所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约10PSI至约40PSI之间的压力提供至所述流体供应管。

43.根据权利要求31所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约5PSI至约15PSI之间的压力提供至所述流体供应管。

44.根据权利要求27所述的培养基混合系统，其更包括过滤器元件，其以流体方式连接至所述流体分配管并且经配置以使从所述柔性培养基容器分配的溶解的培养基灭菌。

45.根据权利要求44所述的培养基混合系统，其更包括时间延迟自动阀，其以流体方式连接至所述流体供应管并且经配置以根据一或多个预定义时间间隔来调节供应至所述流体供应管的所述混合流体的流动速率。

46.根据权利要求45所述的培养基混合系统，其中所述时间延迟自动阀进一步经配置以根据一或多个预定义时间间隔来调节供应至所述流体稀释管的所述混合流体的流动速率。

47.根据权利要求44所述的培养基混合系统，其更包括：

自动阀，其以流体方式连接至所述流体稀释管并且经配置以控制供应至所述流体稀释管的所述混合流体的流动速率；和

系统控制组件，其与所述自动阀联通。

48.根据权利要求47所述的培养基混合系统，其更包括与所述系统控制组件联通的流体压力转换器元件，其中所述流体压力转换器元件以流体方式连接至位于所述过滤器元件上游的所述流体分配管并且经配置以测量所述流体分配管中的流体压力，其中所述系统控制组件经配置以向所述自动阀提供指令，以便在由所述流体压力转换器元件测量的流体压力超出预定设置时调节供应至所述流体稀释管的所述混合流体的流动速率。

49.根据权利要求48所述的培养基混合系统，其中所述调节是提高供应至所述流体稀释管的混合流体的流动速率。

50.根据权利要求48所述的培养基混合系统，其中所述调节是降低供应至所述流体稀释管的混合流体的流动速率。

51.根据权利要求48所述的培养基混合系统，其中所述自动阀进一步经配置以控制供应至所述流体供应管的混合流体的流动速率，并且所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便在由所述流体压力转换器元件测量的流体压力超出预定设置时调节供应至所述流体供应管的混合流体的流动速率。

52.根据权利要求48所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述流体压力转换器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的外部。

53.根据权利要求48所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述背压感测器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的内部。

54.根据权利要求47所述的培养基混合系统，其更包括与所述系统控制组件联通的传导性感测器元件。

55.根据权利要求54所述的培养基混合系统，其中所述传导性感测器元件以流体方式与所述流体分配管耦合并且经配置以测量所述流体分配管中所述溶解的培养基的浓度，其中所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便基于由所述传导性感测器元件测量的所述溶解的培养基浓度来调节由所述流体稀释管供应的混合流体的流动速率。

56.根据权利要求55所述的培养基混合系统，其中所述自动阀进一步经配置以控制供应至所述流体供应管的混合流体的流动速率，并且所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便基于由所述传导性感测器元件测量的所述溶解的培养基浓度来调节供应至所述流体供应管的混合流体的流动速率。

57.根据权利要求56所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述传导性感测器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的外部。

58.根据权利要求56所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述传导性感测器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的内部。

59.根据权利要求47所述的培养基混合系统，其更包括与所述系统控制组件联通的光学感测器元件。

60.根据权利要求59所述的培养基混合系统，其中所述光学感测器元件与所述流体分配管耦合并且经配置以测量所述流体分配管中所述溶解的培养基的浓度，其中所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便基于由所述光学感测器元件测量的所述溶解的培养基的浓度来调节由所述流体稀释管供应的混合流体的流动速率。

61.根据权利要求60所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述光学感测器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的外部。

62.根据权利要求60所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述光学感测器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的内部。

63.根据权利要求28所述的培养基混合系统，其中所述流体供应管直接连接至所述流体入口。

64.根据权利要求28所述的培养基混合系统，其中所述流体入口连接至第一配接器并且所述流体供应管连接至与所述第一配接器流体联通的第二配接器。

65.根据权利要求27所述的培养基混合系统，其中所述流体分配管直接连接至所述流体出口。

66.根据权利要求27所述的培养基混合系统，其中所述流体出口连接至第一配接器并且所述流体分配管连接与所述第一配接器流体联通的第二配接器。

67.根据权利要求27所述的培养基混合系统，其中所述刚性容器经定向使得所述阀安置在相对于所述流体出口升高的位置。

68.根据权利要求28所述的培养基混合系统，其中所述干燥培养基包含聚集培养基粉末。

69.根据权利要求28所述的培养基混合系统，其中所述干燥培养基包含尺寸在约300微米至约15，000微米之间的粒子。

70.根据权利要求28所述的培养基混合系统，其中所述培养基包含尺寸在约150微米至约300微米之间的粒子。

71.根据权利要求28所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴经配置以供应混合流体，以便溶解单向传递的所述干燥培养基。

72.根据权利要求44所述的培养基混合系统，其更包括压力调节器，其以流体方式连接至位于所述过滤器元件上游的所述流体分配管，并且经配置以在所述流体分配管中的流体压力超出预定设置时降低由所述流体分配管分配的所述溶解的培养基的流动速率。

73.一种培养基混合系统，其包含：

入口歧管，其以流体方式连接至流体供应源；

出口歧管，其经配置以将溶解的培养基分配至流体分配管中；

至少两个刚性容器，各自包括具有第一容积能力的容器空腔，和柔性培养基容器，其具有与所述第一容积能力相同或大于所述第一容积能力的第二容积能力，每个所述刚性容器具有内壁，其经配置以向所述柔性培养基容器供应横向支撑，其中所述柔性培养基容器经配置以含有干燥培养基并且以流体方式连接至所述入口歧管和出口歧管；以及

流体稀释管，其以流体方式连接至所述流体供应源和所述出口歧管，所述流体稀释管经配置以供应流体，以便进一步稀释由所述出口歧管分配的所述溶解的培养基。

74.根据权利要求73所述的培养基混合系统，其更包括过滤器元件，其以流体方式连接至所述流体分配管并且经配置以使由所述出口歧管分配的溶解的培养基灭菌。

75.根据权利要求73所述的培养基混合系统，其更包括时间延迟自动阀，其以流体方式连接至所述流体供应源并且经配置以根据一或多个预定义时间间隔来调节供应至所述入口歧管的所述混合流体的流动速率。

76.根据权利要求75所述的培养基混合系统，其中所述时间延迟自动阀进一步经配置以根据一或多个预定义时间间隔来调节供应至所述出口歧管的所述混合流体的流动速率。

77.根据权利要求73所述的培养基混合系统，其更包括：

自动阀，其以流体方式连接至所述流体供应源并且经配置以控制供应至所述出口歧管的所述混合流体的流动速率；和

系统控制组件，其与自动阀联通。

78.根据权利要求77所述的培养基混合系统，其更包括与所述系统控制组件联通的流体压力转换器元件，其中所述流体压力转换器元件以流体方式连接至位于所述过滤器元件上游的所述流体分配管并且经配置以测量所述流体分配管中的流体压力，其中所述系统控制组件经配置以向所述自动阀提供指令，以便在由所述流体压力转换器元件测量的流体压力超出预定设置时调节供应至所述出口歧管的所述混合流体的流动速率。

79.根据权利要求78所述的培养基混合系统，其中所述调节是提高供应至所述流体稀释管的混合流体的流动速率。

80.根据权利要求78所述的培养基混合系统，其中所述调节是降低供应至所述流体稀释管的混合流体的流动速率。

81.根据权利要求78所述的培养基混合系统，其中所述自动阀进一步经配置以控制供应至所述入口歧管的混合流体的流动速率，并且所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便在由所述流体压力转换器元件测量的流体压力超出预定设置时调节供应至所述入口歧管的混合流体的流动速率。

82.根据权利要求77所述的培养基混合系统，其更包括与所述系统控制组件联通的传导性感测器元件。

83.根据权利要求82所述的培养基混合系统，其中所述传导性感测器元件以流体方式与位于所述过滤器元件上游的所述流体分配管耦合并且经配置以测量所述流体分配管中所述溶解的培养基的浓度，其中所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便基于由所述传导性感测器元件测量的所述溶解的培养基浓度来调节供应至所述出口歧管的混合流体的流动速率。

84.根据权利要求83所述的培养基混合系统，其中所述自动阀进一步经配置以控制供应至所述入口歧管的混合流体的流动速率，并且所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便基于由所述传导性感测器元件测量的所述溶解的培养基浓度来调节供应至所述入口歧管的混合流体的流动速率。

85.根据权利要求77所述的培养基混合系统，其更包括与所述系统控制组件联通的光学感测器元件。

86.根据权利要求85所述的培养基混合系统，其中所述光学感测器元件与所述流体分配官耦合并且经配置以测量所述流体分配管中所述溶解的培养基的浓度，其中所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便基于由所述光学感测器元件测量的所述溶解的培养基浓度来调节供应至所述出口歧管的混合流体的流动速率。

87.根据权利要求86所述的培养基混合系统，其中所述自动阀进一步经配置以控制供应至所述入口歧管的混合流体的流动速率，并且所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便基于由所述光学感测器元件测量的所述溶解的培养基浓度来调节供应至所述入口歧管的混合流体的流动速率。

88.根据权利要求73所述的培养基混合系统，其中所述干燥培养基包含聚集培养基粉末。

89.根据权利要求73所述的培养基混合系统，其中所述干燥培养基包含尺寸在约300微米至约15,000微米之间的粒子。

90.根据权利要求73所述的培养基混合系统，其中所述培养基包含尺寸在约150微米至约300微米之间的粒子。

91.根据权利要求73所述的培养基混合系统，其中每个柔性培养基容器以流体方式连接至压力调节器，所述压力调节器经配置以在流体压力超出预定设置时降低由所述柔性培养基容器分配的所述溶解的培养基的流动速率。

92.根据权利要求91所述的培养基混合系统，其中所述压力调节器位于所述容器空腔的外部。

93.根据权利要求91所述的培养基混合系统，其中所述压力调节器位于所述容器空腔的内部。

94.根据权利要求73所述的培养基混合系统，其更包括压力调节器，其以流体方式连接至位于所述过滤器元件上游的所述流体分配管，并且经配置以在所述流体分配管中的流体压力超出预定设置时降低由所述出口歧管分配的所述溶解的培养基的流动速率。

95.一种用于再水合干燥培养基的方法，其包含：

提供柔性培养基容器，其含有支持细胞的活体外培养的干燥培养基；

使用面向所述柔性培养基容器内部的喷嘴以足够的力量供应混合流体，以便将所述干燥培养基实质上溶解成溶解的流体培养基；

借助于流体分配管从所述柔性培养基容器分配所述溶解的流体培养基；

基于是否已满足预定条件来确定是否向所述流体分配管供应额外的混合流体；以及

在满足所述预定条件时向所述流体分配管供应额外的混合流体。

96.根据权利要求95所述的方法，其中所述干燥培养基包含聚集培养基粉末。

97.根据权利要求95所述的方法，其中所述干燥培养基包含约300微米至约15,000微米之间的粒子。

98.根据权利要求95所述的方法，其中所述培养基包含约150微米至约300微米之间的粒子。

99.根据权利要求95所述的方法，其更包括：

在供应所述混合流体之前辐射所述干燥培养基。

100.根据权利要求95所述的方法，其中所述喷嘴的孔直径在约1mm至约10mm之间。

101.根据权利要求95所述的方法，其中所述喷嘴的孔直径在约3mm至约6mm之间。

102.根据权利要求95所述的方法，其中所述喷嘴的孔直径在约6mm至约10mm之间。

103.根据权利要求100所述的方法，其中所述喷嘴经配置以至少10W的流动能量向所述柔性培养基容器供应流体。

104.根据权利要求101所述的方法，其中所述喷嘴经配置以至少15W的流动能量向所述柔性培养基容器供应流体。

105.根据权利要求102所述的方法，其中所述喷嘴经配置以至少10W的流动能量向所述柔性培养基容器供应流体。

106.根据权利要求100所述的方法，其中来自所述孔的混合流体的平均速度在约7m/s与约19m/s之间。

107.根据权利要求101所述的方法，其中来自所述孔的混合流体的平均速度在约14m/s与约19m/s之间。

108.根据权利要求102所述的方法，其中离开所述喷嘴的流体的平均速度在约7m/s与约14m/s之间。

109.根据权利要求100所述的方法，其中所述混合流体以约1LPM至约75LPM之间的速率提供至所述喷嘴。

110.根据权利要求101所述的方法，其中所述混合流体以约5LPM至约35LPM之间的速率提供至所述喷嘴。

111.根据权利要求102所述的方法，其中所述混合流体以约10LPM至约15PM之间的速率提供至所述喷嘴。

112.根据权利要求100所述的方法，其中所述混合流体以约1PSI至约60PSI之间的压力提供至所述喷嘴。

113.根据权利要求101所述的方法，其中所述混合流体以约10PSI至约40PSI之间的压力提供至所述喷嘴。

114.根据权利要求102所述的方法，其中所述混合流体以约5PSI至约15PSI之间的压力提供至所述喷嘴。

115.根据权利要求95所述的方法，其中所述确定是否已满足预定条件包括：

量测所述流体分配管中的流体压力并且确定所测量的数值是否符合或超出预定设置。

116.根据权利要求95所述的方法，其中所述确定是否已满足预定条件包括：

测量所述流体分配管中所述溶解的培养基的传导性，并且确定所测量的数值是否符合或超出预定设置。

117.根据权利要求96所述的方法，其中所述确定是否已满足预定条件包括：

测量所述流体分配管中所述溶解的培养基的光学性质，并且确定所测量的数值是否符合或超出预定设置。

118.根据权利要求96所述的方法，其更包括无菌过滤所述溶解的培养基。

119.一种培养基混合系统，其包含：

刚性容器，其具有容器空腔，所述容器空腔经配置以含有干燥培养基；

流体供应管，其以流体方式连接至所述刚性容器并且经配置以向所述容器供应混合流体；

流体分配管，其以流体方式连接至所述刚性容器并且经配置以分配来自所述刚性容器的溶解的培养基；以及

流体稀释管，其以流体方式连接至所述流体分配管并且经配置以供应额外的混合流体，以便进一步稀释所述流体分配管中的所述溶解的培养基。

120.根据权利要求119所述的培养基混合系统，其中所述流体供应管借助于流体入口连接至刚性容器，所述流体入口包括面向所述刚性容器的内部的喷嘴，其中所述喷嘴经配置以供应所述混合流体，以便实质上溶解所述刚性容器中所含的干燥培养基。

121.根据权利要求120所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴的孔直径在约1mm至约10mm之间。

122.根据权利要求120所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴的孔直径在约3mm至约6mm之间。

123.根据权利要求120所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴的孔直径在约6mm至约10mm之间。

124.根据权利要求121所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴经配置以至少10W的流动能量向所述刚性容器供应流体。

125.根据权利要求122所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴经配置以至少15W的流动能量向所述刚性容器供应流体。

126.根据权利要求123所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴经配置以至少10W的流动能量向所述刚性容器供应流体。

127.根据权利要求121所述的培养基混合系统，其中来自所述孔的混合流体的平均速度在约7m/s与约19m/s之间。

128.根据权利要求122所述的培养基混合系统，其中来自所述孔的混合流体的平均速度在约14m/s与约19m/s之间。

129.根据权利要求123所述的培养基混合系统，其中离开所述喷嘴的流体的平均速度在约7m/s与约14m/s之间。

130.根据权利要求121所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约1LPM至约75LPM之间的速率提供至所述流体供应管。

131.根据权利要求122所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约5LPM至约35LPM之间的速率提供至所述流体供应管。

132.根据权利要求123所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约10LPM至约15PM之间的速率提供至所述流体供应管。

133.根据权利要求121所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约1PSI至约60PSI之间的压力提供至所述流体供应管。

134.根据权利要求122所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约10PSI至约40PSI之间的压力提供至所述流体供应管。

135.根据权利要求123所述的培养基混合系统，其中所述混合流体以约5PSI至约15PSI之间的压力提供至所述流体供应管。

136.根据权利要求119所述的培养基混合系统，其更包括过滤器元件，其以流体方式连接至所述流体分配管并且经配置以使由所述刚性容器分配的溶解的培养基灭菌。

137.根据权利要求136所述的培养基混合系统，其更包括时间延迟自动阀，其以流体方式连接至所述流体供应管并且经配置以根据一或多个预定义时间间隔来调节供应至所述流体供应管的所述混合流体的流动速率。

138.根据权利要求137所述的培养基混合系统，其中所述时间延迟自动阀进一步经配置以根据一或多个预定义时间间隔来调节供应至所述流体稀释管的所述混合流体的流动速率。

139.根据权利要求136所述的培养基混合系统，其更包括：

自动阀，其以流体方式连接至所述流体稀释管并且经配置以控制供应至所述流体稀释管的所述混合流体的流动速率；和

系统控制组件，其与所述自动阀联通。

140.根据权利要求139所述的培养基混合系统，其更包括与所述系统控制组件联通的流体压力转换器元件，其中所述流体压力转换器元件以流体方式连接至位于所述过滤器元件上游的所述流体分配管并且经配置以测量所述流体分配管中的流体压力，其中所述系统控制组件经配置以向所述自动阀提供指令，以便在由所述流体压力转换器元件测量的流体压力超出预定设置时调节供应至所述流体稀释管的所述混合流体的流动速率。

141.根据权利要求140所述的培养基混合系统，其中所述调节是提高供应至所述流体稀释管的混合流体的流动速率。

142.根据权利要求140所述的培养基混合系统，其中所述调节是降低供应至所述流体稀释管的混合流体的流动速率。

143.根据权利要求140所述的培养基混合系统，其中所述自动阀进一步经配置以控制供应至所述流体供应管的混合流体的流动速率，并且所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便在由所述流体压力转换器元件测量的流体压力超出预定设置时调节供应至所述流体供应管的混合流体的流动速率。

144.根据权利要求140所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述流体压力转换器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的外部。

145.根据权利要求140所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述背压感测器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的内部。

146.根据权利要求139所述的培养基混合系统，其更包括与所述系统控制组件联通的传导性感测器元件。

147.根据权利要求146所述的培养基混合系统，其中所述传导性感测器元件以流体方式与所述流体分配管耦合并且经配置以测量所述流体分配管中所述溶解的培养基的浓度，其中所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便基于由所述传导性感测器元件测量的所述溶解的培养基浓度来调节由所述流体稀释管供应的混合流体的流动速率。

148.根据权利要求147所述的培养基混合系统，其中所述自动阀进一步经配置以控制供应至所述流体供应管的混合流体的流动速率，并且所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便基于由所述传导性感测器元件测量的所述溶解的培养基浓度来调节供应至所述流体供应管的混合流体的流动速率。

149.根据权利要求148所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述传导性感测器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的外部。

150.根据权利要求148所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述传导性感测器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的内部。

151.根据权利要求139所述的培养基混合系统，其更包括与所述系统控制组件联通的光学感测器。

152.根据权利要求151所述的培养基混合系统，其中所述光学感测器元件与所述流体分配管耦合并且经配置以测量所述流体分配管中所述溶解的培养基的浓度，其中所述系统控制组件进一步经配置以向所述自动阀提供指令，以便基于由所述光学感测器元件测量的所述溶解的培养基的浓度来调节由所述流体稀释管供应的混合流体的流动速率。

153.根据权利要求152所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述光学感测器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的外部。

154.根据权利要求152所述的培养基混合系统，其中所述流体稀释管、所述过滤器元件、所述光学感测器元件、所述自动阀以及所述系统控制组件位于所述容器空腔的内部。

155.根据权利要求120所述的培养基混合系统，其中所述流体供应管直接连接至所述流体入口。

156.根据权利要求120所述的培养基混合系统，其中所述流体入口连接至第一配接器并且所述流体供应管连接至与所述第一配接器流体联通的第二配接器。

157.根据权利要求119所述的培养基混合系统，其中所述流体分配管直接连接至所述流体出口。

158.根据权利要求119所述的培养基混合系统，其中所述流体出口连接至第一配接器并且所述流体分配管连接与所述第一配接器流体联通的第二配接器。

159.根据权利要求119所述的培养基混合系统，其中所述刚性容器经定向使得所述阀安置在相对于所述流体出口升高的位置。

160.根据权利要求120所述的培养基混合系统，其中所述干燥培养基包含聚集培养基粉末。

161.根据权利要求120所述的培养基混合系统，其中所述干燥培养基包含尺寸在约300微米至约15，000微米之间的粒子。

162.根据权利要求120所述的培养基混合系统，其中所述培养基包含尺寸在约150微米至约300微米之间的粒子。

163.根据权利要求120所述的培养基混合系统，其中所述喷嘴经配置以供应混合流体，以便溶解单向传递的所述干燥培养基。

164.根据权利要求136所述的培养基混合系统，其更包括压力调节器，其以流体方式连接至位于所述过滤器元件上游的所述流体分配管，并且经配置以在所述流体分配管中的流体压力超出预定设置时降低由所述流体分配管分配的所述溶解的培养基的流动速率。