CN110192053B

CN110192053B - 生物反应器的破裂盘及其使用方法

Info

Publication number: CN110192053B
Application number: CN201780083077.1A
Authority: CN
Inventors: M·米茨纳
Original assignee: Lonza AG
Current assignee: Lonza AG
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2037-12-08
Also published as: EP3535508A1; US10436338B2; EP3535508B1; US20180163882A1; US11519515B2; US20200003316A1; WO2018107067A1; CN110192053A

Abstract

本发明提供了破裂盘(10)，其包括本体(14)，所述本体(14)包括从本体的第一端延伸到本体的第二端的内壁(32)。内壁限定了延伸穿过本体的开口。在一些实施方式中，本体还包括形成在内壁上的内部凸缘(42)，并且内部凸缘具有阶梯表面(44)。破裂膜(40)定位在本体内，并且例如通过冷焊固定。破裂膜可以固定到阶梯表面。破裂膜定位在本体内，使得破裂膜不延伸超出本体的第一端。本发明还提供了包括破裂盘的处理系统。本发明还提供了一种维护包括破裂盘的处理系统的方法。

Description

生物反应器的破裂盘及其使用方法

【相关申请的交叉引用】

本申请要求2016年12月9日提交的美国临时专利申请序列号62/431,985的优先权，其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。

【发明领域】

本公开涉及破裂盘及其使用和制造方法。

【背景技术】

生物制品的制造包括在封闭系统或加压系统中进行的许多过程。除了生物反应器，导管，阀门，贮存器等之外，这种系统通常包括提供保护以免受操作压力偏差的组件，例如过压。破裂片是非重新闭合的减压装置。如果系统压力(例如容器或生物反应器压力)低或太高，它们可以提供缓解。破裂片通常提供对系统压力增加或减少的即时响应(在几毫秒内)。一旦破裂盘破裂就不会重新密封，它就是“牺牲”。通常，破裂盘包括一次性使用的膜，其在预定的压差(正压或真空)下失效。典型的破裂盘由金属制成，并且构造成薄的圆形膜，其牢固地保持在支架或壳体中，弹性构件在破裂盘和壳体之间提供气密密封。

当容器或系统内的流体压力超过盘的设计破裂压力时发生破裂。这导致流体压力从容器或系统中释放出来。

在生物处理系统中，破裂盘通常安装在罐和通气管之间的线轴件上。通常，弹性体构件用于密封破裂膜与其壳体的结合。

破裂盘通常与减压阀串联(上游)使用，以防止腐蚀性流体接触阀的金属组件。

【发明概述】

通常由弹性材料制成的密封构件需要定期或基于事件的更换。特别地，需要更换例如由于故障或定期维护，将破裂膜连接到破裂盘组件的壳体的弹性构件可能导致需要更换整个破裂盘组件，即使破裂盘仍然可用。即使可以更换将破裂盘连接到壳体的弹性构件，也可以更换破裂盘，并且可能导致破裂盘过早失效。因此，更换将破裂盘连接到破裂盘组件的壳体的密封构件通常需要更换整个破裂盘组件，包括可另外维修的破裂膜和壳体。已经发现，通过在破裂膜和破裂盘组件的壳体之间提供直接的整体密封接头，例如通过冷焊形成的密封接头，可以消除将破裂膜连接到破裂盘的壳体上的密封构件。由于没有要更换的密封构件，因此最小化了更换破裂盘组件的需要。破裂盘组件仍然可以依靠密封构件在破裂盘组件和其他组件(例如罐)之间提供密封，但是在更换这种密封构件时，可以重复使用破裂盘组件。

根据本公开的一个方面，一种破裂盘包括本体，所述本体包括从所述本体的第一端延伸到所述本体的第二端的内壁，所述内壁限定延伸穿过所述本体的开口，所述本体还包括内壁上形成内部凸缘，内部凸缘具有阶梯状表面；破裂膜位于本体内，破裂膜包括固定在阶梯表面上的破裂膜表面以形成气密密封，阶梯表面和破裂膜位于本体内，使得破裂膜不延伸超过本体的第一端。

在一些实施方式中，本体被配置用于可拆卸地附接到组件。

在一些实施方式中，所述本体包括第一金属，并且所述破裂膜由第二金属制成，其中所述第一金属选自316L不锈钢、铬镍铁合金、铟、铝、铜、铅、锌、镍、银、钯、镉、钛、钨、锡、金和铅，其中第二金属选自316L不锈钢、铬镍铁合金、铟、铝、铜、铅、锌、镍、银、钯、镉、钛、钨、锡、黄金和铅。

在一些实施方式中，内部凸缘的阶梯表面和破裂膜的破裂膜表面通过金属-金属键在一起。

在一些实施方式中，内部凸缘的阶梯表面和破裂膜的破裂膜表面通过冷焊接连接在一起。

在一些实施方式中，破裂盘构造成形成屏障，该屏障密封破裂盘附接到的组件的孔，并且其中破裂膜在破裂之前防止流体流出组件的孔。

在一些实施方式中，孔径大于10mm。

在一些实施方式中，该组件适用于生产生物产品。

在一些实施方式中，本体被配置为通过连接体附接到组件。

在一些实施方式中，该组件包括腔室或贮存器或其他空隙，腔室或贮存器或具有大于20cm的线性尺寸的其他空隙。

在一些实施方式中，破裂盘配置成设置在第一和第二组件之间，并且其中破裂膜在破裂之前在第一组件和第二组件之间形成屏障。

在一些实施方式中，本体被配置为线轴件。

在一些实施方式中，本体被配置成通过夹具可拆卸地附接到组件。

在一些实施方式中，破裂盘还包括垫圈，该垫圈构造成设置在本体的第一端和组件之间，并在其间提供防流体密封。

在一些实施方式中，将破裂膜定位成使其完全在本体内。

在一些实施方式中，破裂膜定位成使得其完全在本体内，但足够靠近壳体的第一端，以最小化由破裂膜的清洁表面和在破裂膜的清洁表面与本体的第一端之间的内壁的一部分限定的体积。

在一些实施方式中，将破裂膜定位成使得其完全在本体内，使得由破裂膜的面和在破裂膜的面与本体的第一端之间的内壁的一部分限定的空间的体积不超过10cm³。

在一些实施方式中，内部凸缘和内部壁一体形成。

在一些实施方式中，破裂盘由破裂膜和形成为线轴件的本体组成。

在一些实施方式中，破裂盘基本上由破裂膜和形成为线轴件的本体组成。

根据本公开的另一方面，一种处理系统包括本公开的破裂盘，其中处理系统包括生物反应器。在一些实施方式中，该处理系统是生物处理系统。

根据本公开的另一方面，一种维护处理系统的方法包括从组件分离权利要求1的破裂盘；并将破裂盘重新连接到组件上，从而维护处理系统。在一些实施方式中，该处理系统是生物处理系统。

在一个方面，本发明的特征在于一种包括壳体的破裂盘组件；破裂膜，其中破裂膜设置在壳体内，例如与壳体成一体，壳体和破裂膜之间的接头是气密的。

在一个实施方式中，壳体构造成可拆卸地连接到第二组件，例如通过机械紧固件连接，例如基于压力或扭矩的紧固件，例如螺栓或夹子。

在一个实施方式中，破裂盘组件构造成用卫生夹具附接到第二组件。

在一个实施方式中，壳体构造成通过焊接(例如冷焊)以外的方式附接到第二组件。

在一个实施方式中，壳体还构造成可拆卸地连接到第三组件，例如通过机械紧固件连接，例如基于压力或扭矩的紧固件，例如螺栓或夹子。

在一个实施方式中，破裂盘组件还构造成用卫生夹具附接到第三组件。

在一个实施方式中，壳体还构造成用于通过焊接(例如冷焊)以外的方式附接到第三组件。在一个实施方式中，破裂盘组件包括在壳体和破裂膜之间的冷焊接头。在一个实施方式中，破裂膜定位成使得它完全在壳体内，并且例如，如果凹形不突出超过壳体的表面。

在一个实施方式中，破裂膜定位成使得它完全在壳体内但足够靠近壳体的表面，以最小化由破裂膜的面和与第一组件相邻的壳体的面所限定的空间的体积。

在一个实施方式中，破裂膜定位成使得它完全在壳体内但足够靠近壳体的表面，使得由破裂膜的表面和与第一组件相邻的壳体的面限定的空间的体积不超过5、10、15、20、30、40、50、100、200、300、400或500cm³。

在一个实施方式中，破裂膜的直径或最长尺寸为1～100cm，1～50cm，1～25cm，1～10cm至5cm。

在一个实施方式中，破裂膜的直径或最长尺寸为5～100cm，5～50cm，5～25cm或5～10cm。

在一个实施方式中，破裂盘组件中的壳体包括金属组件，并且破裂膜是金属。

在一个实施方式中，金属组件和破裂膜包含相同的金属。

在一个实施方式中，金属组件包含第一金属，破裂膜包含第二金属。在一个实施方式中，第一金属，第二金属或两者金属包括不锈钢(例如，SAE 304或SAE 316L不锈钢)，碳钢，金，铂或其组合。

在一个实施方式中，金属组件和破裂膜通过冷焊连接。

在一个实施方式中，破裂膜的表面和壳体的表面通过金属-金属键在一起。

在一个实施方式中，金属-金属键在没有大量热输入的情况下形成，例如，在没有热量的情况下，在连接(例如焊接过程)中在接头处产生熔融相或液相。

在一个实施方式中，壳体包括组件，该组件包括例如选自硅，金属，陶瓷，聚合物，玻璃及其组合的材料。

在一个实施方式中，破裂盘组件构造成形成屏障，该屏障密封破裂盘组件所附接的第二组件的孔，并且在破裂之前防止流体(例如液体或气体或者液体和气体的混合物)从第二组件流出。

在一个实施方式中，第二组件包括容器，例如压力容器。

在一个实施方式中，第二组件包括法律，法规，规则或法规所要求的容器，以具有减压组件。

在一个实施方式中，破裂盘组件包括大于2、3、4、5、10、15或20mm的孔。

在一个实施方式中，第二组件是用于生产生物产品的组件，例如多肽，例如本文所述的组件或生物产品。

在一个实施方式中，第二组件包括与破裂膜(例如腔室或储库容器)液体连通的腔室或贮存器。

在一个实施方式中，腔室或储存容器具有至少0.1、0.5、1.0、10、20、30、40、50、100、200、500、1,000、1,500、10,000、12,500、15,000、17,500、20,000、25,000或30,000L.的容量或体积。

在一个实施方式中，第二组件包括壁或壳体，例如，限定腔室或贮存器的至少一部分。在一个实施方式中，壁或壳体的厚度大于1、10、5、10、15或20mm。

在一个实施方式中，破裂盘组件的壳体构造成通过不是一体的接头附接到第二组件，例如，包括密封构件的接头，例如可变形构件，例如垫圈，例如，弹性垫圈。

在一个实施方式中，第二组件包括腔室或储存器或其他空隙，所述腔室或储存器或其他空隙具有大于3、4、5、10、20、30、50、100cm的线性尺寸(例如，深度，直径或半径)。

在一个实施方式中，破裂盘组件构造成设置在第一和第二组件之间，并且其中破裂膜在破裂之前在第二组件和第三组件之间形成屏障。

在一个实施方式中，破裂盘组件构造成设置在第二和第三组件之间。在一个实施方式中，破裂膜在破裂之前防止流体(例如液体或气体，或液体和气体的混合物)从第二组件流入第三组件。

在一个实施方式中，破裂盘组件的第二或第三组件，例如容器，具有至少0.1、0.5、1.0、10、20、30、40、50、100、200或500L液体的容量或体积。

在一个实施方式中，壳体被配置为线轴件。

在一个实施方式中，破裂盘组件的壳体被配置为具有内腔的圆柱体，并且破裂膜被设置成将内腔的第一部分与内腔的第二部分分开。

在一个实施方式中，破裂盘组件的壳体构造成连接到第二组件，例如容器，例如罐或管。

在一个实施方式中，破裂盘组件的壳体不焊接到第二组件，例如容器，例如罐或管。

在一个实施方式中，破裂盘组件的壳体构造成可拆卸地连接(例如，通过螺栓，夹具或其他可移除的紧固件)附接到第二组件，例如容器，例如罐，或者管道。

在一个实施方式中，破裂盘组件的壳体构造成用于在壳体和第二组件之间设置或放置密封构件，例如可变形构件，例如垫圈，例如弹性垫圈。

在一个实施方式中，破裂盘组件的壳体构造成用于在壳体和第三组件之间设置或放置密封构件，例如可变形构件，例如垫圈，例如弹性垫圈。

在一个实施方式中，破裂盘组件的壳体构造成例如通过紧固件(例如，通过夹具或螺栓)附接到第二组件，例如导管或管道，管线轴，法兰，阀门，可逆压力调节器，热交换器或容器，例如生物反应器。

在一个实施方式中，破裂盘组件还包括密封构件，例如可变形构件，例如垫圈，例如弹性垫圈，构造成设置在壳体和第二构件之间并在那里提供防流体密封之间。

在一个实施方式中，破裂盘组件的壳体与例如焊接到第二组件(例如，导管或管道，管线轴，法兰，阀，可逆压接器调节器或容器，例如，生物反应器，条件是第二组件具有至少0.1、0.5、1.0、10、20、30、40、50、100、200或500L液体的容量或体积，或直接或间接附着于具有该体积或容量另一组件。

在一个实施方式中，破裂盘组件还包括包装组件，该包装组件构造成保护破裂膜免受损坏或不希望与其他物体接触。通常，包装组件保护破裂膜的压力侧面。例如，破裂盘组件可包括帽，例如聚合物或塑料帽，其构造成配合在最靠近破裂膜的壳体的孔上。盖子可以配置成紧密但可拆卸地与破裂盘组件配合。破裂盘组件可包括第二帽，该第二帽构造和放置以便保护破裂膜的非压力侧面。

在一个实施方式中，处理系统的破裂盘组件设置在第一组件和第二组件之间。

还提供了一种处理系统，包括如上所述的破裂盘组件，和第二组件，例如本文所述的第二组件，例如，其中，破裂盘组件和第二组件是流体连接的。

在处理系统的一个实施方式中，第二组件包括容器，例如生物反应器，管道，例如管道，阀门，例如可逆压力调节器，用于提供压力读出的元件，例如上游或破裂盘组件的下游。

在该方法系统的一个实施方式中，第二组件，例如容器，具有至少0.1、0.5、1.0、10、20、30、40、50、100、200或500L液体的容量或体积。

在处理系统的一个实施方式中，破裂盘组件连接到第二组件。

在处理系统的一个实施方式中，破裂盘组件通过机械紧固件(例如，通过夹具或螺栓)附接到第二组件。

在一个实施方式中，处理系统还包括密封构件，例如可变形构件，例如垫圈，例如弹性垫圈，设置在壳体和第二组件之间。

在一个实施方式中，该处理系统包括具有壳体的破裂盘组件，该壳体例如，在破裂盘组件的上游或下游与第二组件(例如，生物反应器，管道，例如管道，阀门，例如可逆压力调节器，用于提供压力读出的元件)一体化，例如焊接到第二组件，条件是第二组件具有至少0.1、0.5、1.0、10、20、30、40、50、100、200或500L液体的容量或体积，或直接或间接附着于具有这种体积或容量的另一组件。

在一个实施方式中，该方法系统包括第二组件，其包含容器，例如生物反应器。在一个实施方式中，第二组件包括阀，例如可逆压力调节器。

在一个实施方式中，第二和第三组件中的一个或两个直接连接到破裂盘组件。

在一个实施方式中，第四组件设置在破裂盘组件和第二或第三组件之间。

还提供了一种制造破裂盘组件的方法，该方法包括在破裂膜和壳体之间形成直接(例如，缺少第三组件，例如弹性体)密封接头，从而制造破裂盘组件。

在一个实施方式中，该方法包括在破裂盘膜和壳体之间形成冷焊接头。

在一个实施方式中，破裂盘组件是如本文所述的破裂盘组件。

本公开还提供了一种维护处理系统的方法，例如，如本文所述的处理系统，包括从第二组件(例如容器)拆卸破裂盘组件，例如本文所述的破裂盘组件，例如，反应堆容器，并且可选地，检查，维持或更换设置在破裂盘组件和第二组件之间的密封构件。该方法还包括将破裂盘组件重新连接到第二组件，例如从其拆卸的第二组件，从而维持处理系统。

还提供了一种制造破裂盘组件的方法，该破裂盘组件包括在破裂膜和壳体之间形成直接(例如，缺少第三组件，例如弹性体)密封接头，从而制造破裂盘组件。

在另一方面，本发明提供了一种更换垫圈或基于密封构件的破裂盘的方法，包括识别待更换的破裂盘或破裂盘组件；取下待更换的破裂片或破裂片组件，并安装新的破裂片组件。

【附图简述】

图1是破裂盘组件的一个实施方式的剖视图；

图2是破裂盘组件的一个实施方式的透视图；

图3A示出了破裂盘壳体；

图3B显示了破裂膜载体；和

图3C示出了固定在破裂盘壳体内的破裂膜载体，以形成组装的破裂盘组件。

【发明详述】

本发明提供了破裂盘组件，其在破裂盘或膜与壳体之间提供密封，该壳体是整体的并且不包括分离的密封构件，以及制造和使用该破裂盘组件的方法。在实施方式中，破裂盘组件不与容器(例如罐)成一体，它可以保护。

【定义】

除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。尽管与本文描述的那些类似或等同的任何方法和材料可用于本发明的实践和/或测试，但本文描述了优选的材料和方法。在描述和要求保护本发明时，将根据如何定义来使用以下术语，其中提供了定义。

还应理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而不是限制性的。

这里使用的冠词“一”和“一个”是指该冠词的一个或多于一个(即至少一个)语法对象。举例来说，“细胞”可以指一个细胞或多于一个细胞。

如本文所用，“冷焊”是指在没有熔化/加热的情况下连接第一和第二金属表面并且在焊接部位不产生液相或熔融相的过程。通常，在高压下配合两个表面在冷焊中起关键作用。

如本文所用，术语“气密密封或接头”是指防止流体(例如液体或气体)通过的密封。

如本文所用，“破裂盘或膜”是指在达到破坏压力之前阻塞液体路径的装置。在失效压力下，装置打开(通过不可逆的裂解或基于分离的失效)以允许液体流动。在一个实施方式中，破裂盘在预定的压差(正压或真空)下破裂或失效。

如本文所用，术语“肽”，“多肽”和“蛋白质”可互换使用，并且是指通过肽键共价连接的氨基酸残基或通过肽键以外的方式组成的化合物。蛋白质或肽必须含有至少两个氨基酸，并且对可包含蛋白质或肽序列的氨基酸的最大数量没有限制。在一个实施方式中，蛋白质可包含多于1种，例如，2种，3种，4种，5种或更多种多肽，其中每种多肽通过共价或非共价键/相互作用与另一种多肽缔合。多肽包括任何肽或蛋白质，其包含通过肽键或通过肽键以外的方式彼此连接的两个或更多个氨基酸。如本文所用，该术语是指短链，其在本领域中通常也称为肽，寡肽和寡聚体，并且涉及较长的链，其通常在本领域中称为蛋白质，其中存在有很多种。“多肽”包括，例如，生物活性片段，基本上同源的多肽，寡肽，同型二聚体，异二聚体，多肽的变体，修饰的多肽，衍生物，类似物，融合蛋白等。

本文使用的术语“产物”是指由经过修饰或改造以产生产物的细胞产生，例如表达的分子，核酸，多肽或其任何杂合体。在一个实施方式中，产物是天然存在的产物或非天然存在的产物，例如合成产物。在一个实施方式中，产物的一部分是天然存在的，而产物的另一部分是非天然存在的。在一个实施方式中，产物是多肽，例如重组多肽。在一个实施方式中，该产品适用于诊断或临床前使用。在另一个实施方式中，该产品适用于治疗用途，例如用于治疗疾病。在一个实施方式中，修饰的或工程化的细胞包含控制表达或编码产物的外源核酸。在其他实施方案中，修饰的或工程化的细胞包含其他分子，例如不是核酸的分子，其控制细胞中产物的表达或构建。

本文使用的“重组多肽”或“重组蛋白”是指可由本文所述细胞产生的多肽。重组多肽是通过基因工程(细胞或前体细胞)形成编码多肽的序列的至少一个核苷酸，或控制多肽表达的序列的至少一个核苷酸的多肽。例如，至少一个核苷酸被改变，例如，它被引入细胞或它是遗传工程重排的产物。在一个实施方式中，重组多肽的序列与多肽或蛋白质的天然存在的同种型没有差异。在一个实施方式中，重组多肽的氨基酸序列不同于多肽或蛋白质的天然存在的同种型的序列。在一个实施方式中，重组多肽和细胞来自相同物种。在一个实施方式中，重组多肽对细胞是内源的，换句话说，细胞来自第一物种，并且重组多肽是第一物种的天然。在一个实施方式中，重组多肽的氨基酸序列与之相同或基本相同，或相差不超过1％，2％，3％，4％，5％，10％，15％，20％，25％，30％，35％，40％，45％，50％，55％，60％，65％，70％，75％，80％，85％，90％，95％或99来自细胞内源基因组编码的多肽。在一个实施方式中，重组多肽和细胞来自不同的物种，例如，重组多肽是人多肽，细胞是非人的，例如啮齿动物，例如CHO，或昆虫细胞。在一个实施方式中，重组多肽对细胞是外源的，换句话说，细胞来自第一物种，重组多肽来自第二物种。在一个实施方式中，多肽是合成多肽。在一个实施方式中，多肽衍生自非天然存在的来源。在一个实施方式中，重组多肽是人多肽或蛋白质，其氨基酸序列与人多肽或蛋白质的天然存在的同种型没有差异。在一个实施方式中，重组多肽与人多肽或蛋白质的天然存在的同种型不同不超过1、2、3、4、5、10、15或20个氨基酸残基。在一个实施方式中，重组多肽与人多肽的天然存在的同种型不同不超过1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或15％的氨基酸残基。如本文所用，“卫生夹具”或“卫生夹具”是指构造成将破裂盘组件附接到另一个组件的夹具，其中夹具防止流过破裂盘组件的流体(液体或气体)的内容物暴露于外部。示例性卫生夹具包括本领域已知的卫生，防漏配件，包括由AlfaLaval，Inc.(Richmond，VA USA)销售的

配件。在实施方案中，卫生夹具具有在ASME表DT-5-2(“Hygenic Clamp Ferrule Standard Dimensions andTolerances”，2009)中公开的尺寸，其通过引用整体并入本文。

【破裂磁盘组件】

破裂盘组件(或破裂盘)10的一个实施方式被描绘并且总体上在图1的横截面中和在图2中的透视图中示出。如图所示，破裂盘组件10包括壳体12，壳体12构造有本体部分14，具有第一面18的第一凸缘16，以及具有第二面22的第二凸缘20。每个第一面18和第二面22适合于将破裂盘10连接到其他组件上。第一面18可包括一个或多个开口24，第二面22可包括一个或多个开口26，用于将破裂盘组件10连接到其他组件，包括图1和2中未示出的其他组件。例如，本体部分14构造成可拆卸地连接到组件，例如生物过程容器。在一些实施方式中，本体部分14构造成通过连接体附接到组件，例如夹具，卫生夹具，螺栓，基于压力的紧固件，基于扭矩的紧固件，卫生夹具，机械紧固件或其他紧固件。

第一面18和第二面22各自适合与弹性密封构件(例如弹性体O形环)配合，以在破裂盘组件10与附接了破裂盘组件10的一个或多个组件之间提供密封。在一些实施方式中，本体部分14构造成通过夹具可拆卸地附接到组件。在一些实施方式中，密封构件设置在本体部分14的第一端30和本体部分14所附接的组件之间，以在本体部分14和附接了本体部分14的组件之间提供防流体密封。在一些实施方式中，密封构件可以是垫圈，其配置成设置在本体部分14的第一端30和破裂盘10固定到其上的组件之间，并在其间提供防流体密封。

本体部分14包括内壁32，内壁32从本体部分14的第一端30延伸到本体部分14的第二端34。内壁32限定了延伸穿过本体部分14的开口。在一些实施方式中，内壁32限定了延伸穿过本体部分14的直孔开口。

内壁32构造成支撑破裂膜40。在图1中，本体部分14包括形成在内壁32上的内部凸缘42。内部凸缘42可以例如通过在形成本体部分14时加工内壁32和内部凸缘42来形成。在其他实施方式中，内部凸缘42可以固定到本体部分14的内部32壁上，例如通过冷焊，以在内部凸缘42和本体部分14之间形成气密密封。内部凸缘42具有阶梯表面44，该阶梯表面44构造成支撑破裂膜40，如本文进一步描述的。

在一些实施方式中，内部凸缘42和内部壁32一体地形成。在一些实施方式中，内部凸缘42和内壁32是整体结构。在一些实施方式中，内部凸缘42和内壁32可由单件材料形成。

在一些实施方式中，破裂盘10由破裂膜40和形成为线轴件的壳体12组成。在一些实施方式中，破裂盘10基本上由破裂膜40和形成为线轴件的壳体12组成。

当从本体部分14的一端观察时，破裂膜40可以是圆形或非圆形。在一些实施方式中，当从本体部分14的一端观察时，破裂膜40具有1～100厘米(cm)，1～50cm，1～25cm，1～10cm或1～5cm的直径或最长尺寸。在一些实施方式中，当从本体部分14的一端观察时，破裂膜40的直径或最长尺寸为5～100cm，5～50cm，5～25cm或5～10cm。

在一些实施方式中，本体部分14由第一金属制成。在一些实施方式中，第一金属可选自：

镍，双相不锈钢，SAE 316L不锈钢，SAE 304不锈钢，碳钢，铂，铬镍铁合金，不锈钢铟，铝，铜，铅，锌，镍，银，钯，镉，钛，钨，锡，金，铅或其他金属，或这些或其他金属的其他组合。

在一些实施方式中，壳体12的本体部分14构造为线轴件。破裂盘10可以容易地安装在系统上并从系统中取出。当破裂膜40例如由于突然的压力峰值而破裂时，可以容易地更换破裂盘10。

类似地，当用户需要更换位于破裂盘10和固定有破裂盘10的组件之间的密封构件时，使用者可以简单地从组件上移除破裂盘10，移除密封构件，放置新的密封构件代替旧的密封构件，并将相同的破裂盘10重新固定到组件上。通常由弹性材料制成的密封构件需要定期或基于事件的更换。根据本公开的实施方式，不需要用新的破裂盘(例如破裂盘10)替换旧的破裂盘，例如破裂盘10，这仅仅是由于需要更换密封构件。这允许使用者在破裂盘10的额定寿命的整个范围内安装破裂盘10，这可以基于诸如破裂膜40承受循环加载的能力的因素。

在破裂膜40和壳体12之间没有弹性体，例如垫圈。在一些实施方式中，因为在破裂膜40和壳体12之间没有垫圈，所有垫圈或其他密封构件直接接合破裂可以在不需要相对于壳体12重新定位破裂膜40的情况下更换盘10。这确保了在更换密封构件之后保持破裂膜40和壳体12之间的密封。

在一些实施方式中，破裂盘10可以结合到任何典型的制造和洁净室设备中。在一些实施方式中，破裂盘10完全适合于cGMP(当前良好生产规范)过程。

破裂盘10构造成设置在第一和第二组件之间。在一些实施方式中，第一组件可以是用于生物加工的单元，第二组件可以是储库。破裂膜40在破裂之前在第一组件和第二组件之间形成屏障。在一些实施方式中，破裂盘10构造成设置在第一组件上，在破裂盘10上的开口通向大气，使得破裂盘10在破裂之前在第一组件和气氛之间形成屏障。

破裂膜40位于本体部分14内。破裂膜40的第一表面46面向第一方向，该第一方向是朝向本体部分14的第一端30的方向。破裂膜的第一表面46提供40作为清洁表面。在一些实施方式中，清洁表面没有裂缝。在一些实施方式中，清洁表面被配置用于在生物过程(例如生物制造过程)期间接合生物产品。破裂膜40的第二表面48面向第二方向，该第二方向是朝向本体部分14的第二端34的方向。

在一些实施方式中，内部凸缘42的阶梯表面44和破裂膜40的第二表面48通过金属-金属键在一起。在一些实施方式中，金属-金属键在没有热的情况下形成，这导致在连接过程中在接合处产生熔融相或液相。在一些实施方式中，内部凸缘42的阶梯表面44和破裂膜40的第二表面48是通过冷焊连接在一起的连接表面。在一些实施方式中，内部凸缘42的阶梯表面44和破裂膜40的第二表面48通过另一种方法连接在一起。在一些实施方式中，内部凸缘42的阶梯表面44和破裂膜40的第二表面48通过电子束焊接连接在一起。

在图1中，破裂膜40抵靠内部凸缘42定位，并冷焊到内部凸缘42。特别是，破裂膜40的第二表面48通过冷焊固定到内部凸缘42的阶梯表面44上，以在破裂膜40和本体部分14之间形成气密密封。

在一些实施方式中，破裂膜40冷焊到本体部分14的内壁32上。

阶梯表面44和破裂膜40定位在本体部分14内，使得破裂膜40不延伸超过壳体12的本体部分14的第一端30.在一些实施方式中，如图1所示。破裂膜40构造成使得它不会在壳体12的本体部分14的任一端处延伸到壳体12的外部。

通常，破裂膜40设置成当破裂盘组件10的面18与另一个组件(例如生物处理单元)配合时使死区50的体积最小化。在图1中，破裂膜40定位成使其完全位于由本体部分14的内壁32限定的空间内。更具体地，破裂膜40定位成使其完全位于本体部分14内，但是足够靠近壳体12的本体部分14的第一端30，以最小化由破裂膜40的第一表面46和在破裂膜40的第一表面46与本体部分14的第一端30之间的本体部分14的内壁32的一部分限定的死空间50的体积。当破裂盘10固定到组件上时，该组件的表面将与壳体12的第一凸缘16的第一面18齐平。

在一些实施方式中，破裂膜40定位成使得其完全在本体部分14内，使得由破裂膜40的第一表面46的第一表面和在所述破裂膜的第一面46与本体部分14的与第一组件相邻的第一端30之间的内壁32的部分限定的死空间50的体积不大于10cm³。在一些实施方式中，由破裂膜40的第一表面46和在破裂膜40的第一面46与本体部分14的与第一组件相邻的第一端30之间的内壁32的部分限定的死空间50的体积不超过5、10、15、20、30、40、50、100、200、300、400或500cm³。

在一些实施方式中，破裂膜40由第二金属制成。在一些实施方式中，破裂膜40的第二金属不同于本体部分14的第一金属。例如，第二金属可选自：

镍，双相不锈钢，SAE 316L不锈钢，SAE304不锈钢，碳钢，铂，铬镍铁合金，不锈钢铟，铝，铜，铅，锌，镍，银，钯，镉，钛，钨，锡，金，铅或其他金属，或这些或其他的其他组合金属

在一些实施方式中，破裂膜40在破裂膜40的第一表面46和/或第二表面48上刻痕。在一些实施方式中，破裂膜40构造成在特定压力下破裂。在一些实施方式中，破裂膜40可在需要更换之前暴露于重复的加压循环。

破裂盘10构造成形成屏障，该屏障密封破裂盘10的本体部分14附接到的组件的孔。在一些实施方式中，破裂盘10形成组件的孔的气密密封，破裂盘10的本体部分14附接到该组件的孔上。破裂膜40在破裂之前防止流体流出破裂盘10的本体部分14所附着的组件的孔。在一些实施方式中，孔径大于10mm。在一些实施方式中，该组件适用于生产生物产品。在一些实施方式中，所述组件包括腔室或贮存器或其他空隙，并且所述腔室或贮存器或其他空隙具有大于20cm的线性尺寸。

根据本公开的一个方面，图3A-3C描绘了一般在300处示出的破裂盘组件的实施方式。破裂盘组件300包括破裂盘壳体310和破裂膜支架312。图3A示出了破裂盘壳体310。图3B示出了破裂膜支架312。图3C示出了破裂膜载体312固定在破裂盘壳体310内以形成组装的破裂盘组件300。

破裂盘壳体310包括具有内壁314的本体部分318，内壁314从破裂盘壳体310的本体部分318的第一端316延伸到破裂盘壳体310的本体部分318的第二端320。内壁314限定了延伸穿过破裂盘壳体310的本体部分318的开口。在一些实施方式中，破裂盘壳体310的本体部分包括形成在内壁314上的内部凸缘。在一些实施方式中，内部凸缘法兰具有阶梯表面。

破裂膜载体312包括外凸缘部分330，该外凸缘部分330是环形的并且终止于破裂膜载体312的外边缘332。破裂膜载体312定位在图3C中的破裂盘壳体310的本体部分内。破裂膜载体312的外边缘332固定到破裂膜载体312的内壁314，以在破裂膜载体312和破裂盘壳体310之间形成气密密封。在一些实施方式中，外边缘332破裂膜载体312通过冷焊固定到破裂膜载体312的内壁314上，以在破裂膜载体312和破裂盘壳体310之间形成气密密封。在这样的实施方式中，外边缘332包括第一连接表面和内壁314包括冷焊过程中的第二连接表面。

在一些实施方式中，破裂膜载体312包括破裂膜载体表面，该破裂膜载体表面固定到破裂盘壳体310上的内部凸缘上的阶梯表面以形成气密密封，并且阶梯表面和破裂膜定位在本体内，使得破裂膜不会延伸超出本体的第一端。

破裂膜载体312包括破裂膜部分334，其具有凸出的第一破裂膜表面336。凸起的第一破裂膜表面336定向成面向流体，例如生物过程流体，其在第一破裂膜表面336上施加方向A上的压力。

由第一破裂膜表面336和在第一破裂膜表面336与破裂盘壳体310的本体部分的第一端316之间的内壁314的一部分限定的体积340被最小化。

体积340是清洁体积，其配置成在生物过程流体的处理期间包含生物处理流体。在一些实施方式中，凸起的第一破裂膜表面336没有裂缝，并且内壁314没有裂缝。

在破裂膜部分334的与体积340相反的一侧是非压力体积342。在典型的操作中，非压力体积342不接触生物处理流体，直到破裂膜部分334破裂。

第一破裂膜表面336，内壁314和破裂膜载体312与破裂盘壳体310之间的冷焊提供没有裂缝的表面。破裂盘组件300被配置用于生物处理和其他清洁环境。

在一些实施方式中，破裂盘组件10或破裂盘组件300还包括包装组件，该包装组件构造成保护破裂膜80或破裂膜部分334免受损坏或不希望与其他物体接触。通常，包装组件保护破裂膜的压力侧面，该破裂膜是图1中的第一表面46并且是图3C中的第一破裂膜表面336。例如，破裂盘组件可包括帽，例如聚合物或塑料帽，其配置成装配在最靠近破裂膜的壳体的孔上。帽可以配置成与破裂盘组件紧密但可拆卸地配合。破裂盘组件可包括第二帽，该第二帽构造和放置以便保护破裂膜的非压力侧面。

根据本公开的另一方面，一种处理系统包括根据上述任一实施方式的破裂盘和第二组件。破裂盘和第二组件是流体连接的。在一些实施方式中，该处理系统包括生物反应器。在一些实施方式中，该处理系统是生物处理系统。

在一些实施方式中，第二组件包括与破裂盘液体连通的腔室或贮存器。在一些实施方式中，腔室或储存容器具有至少0.1、0.5、1.0、10、20、30、40、50、100、200、500、1,000、1,500、10,000、12,500、15,000、17,500、20,000、25,000或30,000L的容量或体积。在一些实施方式中，第二组件包括壁或壳体，例如限定腔室或贮存器的至少一部分的壁或壳体。在一些实施方式中，壁或壳体的厚度大于1、10、5、10、15或20mm。

根据本公开的另一方面，提供了一种维护处理系统的方法。在一些实施方式中，该方法包括从第二组件分离上述任何实施方式的破裂盘的步骤。该方法然后包括将破裂盘重新连接到组件，例如拆卸破裂盘的第二组件，从而维持处理系统。在一些实施方式中，该处理系统是生物处理系统。生物处理系统可包括生物反应器或处理系统，例如本文所讨论的反应器和/或组件。

参考图1，在一个实施方式中，破裂盘组件10设置在容器上，例如处理罐，其具有配置用于连接到破裂盘组件10的端口。在一个实施方式中，端口包括配置成允许例如，通过使用卫生夹连接破裂盘组件10的卫生套圈。

参考图1，在一个实施方式中，破裂盘组件10设置在壳体12内。在一个实施方式中，破裂盘足够深地定位在壳体12内，使得破裂盘不突出到壳体12之外。在一个实施方式中，破裂盘凹陷在壳体的表面下方。在一个实施方式中，破裂盘组件10被定位，例如，以便于清洁，只要它足够深地定位，以便不会突出到破裂盘的压力侧表面和壳体之间的空间或体积中。

破裂盘10或破裂盘300可以配置成与包括具有各种专门应用之一的系统的其他组件一起使用，例如，一种或多种，但不限于：细胞的无菌接收/存储；自动混合和递送用于蛋白质表达，产生，修饰(例如，翻译后修饰)和/或分泌的试剂；自动监测蛋白质表达，产生，修饰和/或分泌；细胞分选和选择，包括安全的废物收集；细胞洗涤和细胞收集；细胞接种在增殖基质或支架上或内；自动混合和递送增殖试剂；细胞增殖扩大细胞群；自动监测细胞状况，包括检测汇合或生长期；受控细胞从增殖基质或支架释放；在选定的表面区域大小上重复增殖步骤以增加细胞数量；细胞接种在培养支架或基质上或内；自动监测细胞/组织培养条件；自动监测蛋白质的表达或分泌；机械和/或生化刺激促进增殖；蛋白质的纯化和/或蛋白质的回收；和细胞和/或蛋白质产品的储存和运输。

培养容器可以通过控制致动器在整个装置内旋转或搅动。旋转可以使重力的有益使用能够实现特定的生物加工序列，例如基于沉降的细胞接种和生物反应器内的流体交换。

在实施方案中，所述系统包括容器，所述容器具有壳体，所述壳体具有一个或多个入口端口和一个或多个用于介质流动的出口端口以及限定在所述生物反应器壳体内的至少一个腔室，用于接收细胞并促进细胞培养和蛋白质产生。腔室可选自细胞培养/增殖室和/或蛋白质生产室。此外，腔室容纳一个或多个基板和/或支架。在本公开的实施方案中，两个室可以提供可操作地连接在生物反应器内并可操作地连接。或者，两个腔室可独立操作或可协同操作。在更进一步的方面，腔室和/或生物反应器可操作地连接以提供腔室和/或生物反应器之间的流体，细胞和/或组织的交换。用于本公开的支架选自多孔支架，具有梯度孔隙的多孔支架，多孔网状支架，纤维支架，膜包围支架及其组合。可以在生物反应器内的腔室之间提供漏斗或类似的通道。此外，可以在生物反应器内的任何位置提供一个或多个过滤器。

本文在各种实施方案中描述的细胞培养装置在一个或多个微处理器的控制下，所述微处理器可以被预编程，以便用户可以选择生物反应器内的特定类型的环境(或环境序列)，例如细胞增殖，细胞维持，蛋白质产生或蛋白质分泌。这消除了操作员干预并减少了无意污染的可能性。

【冷焊】

冷焊或接触焊是一种固态焊接工艺，其中在两个待焊接组件的界面处进行连接而不熔合/加热。与熔焊工艺不同，在实施方式中，当形成接头或焊缝时，不存在液相或熔融相。

传统上，冷焊一直与在环境真空下连接金属表面和/或以相对大的力使它们接触，例如在高压下将它们压在一起。例如，它首次被认为是20世纪40年代的一般材料现象，发现如果在真空下接触，两个类似金属的清洁，平坦表面将牢固地粘附。

适用于本领域公开的方法和装置的冷焊方法或适用于本文公开的方法和装置的冷焊方法描述于例如美国专利No.8,191,756中。在一个实施方式中，第一基板具有至少一个第一接合结构，该第一接合结构包括第一接合表面，该表面包括第一金属；提供具有至少一个第二接合结构的第二基板，所述第二接合结构包括第二接合表面，该表面包括第二金属；并且将所述至少一个第一接头结构和所述至少一个第二接头结构压缩在一起，以在一个或多个界面处局部变形和剪切接合表面，其量有效地在第一金属和第二金属之间形成金属-金属键连接表面的金属。在连接表面上的重叠有效地移动表面污染物并促进连接表面之间的紧密接触而没有热量输入。

待冷焊的第一金属和第二金属可以相同或不同。它们可以是相同金属的不同合金。如果相同的金属，第一金属和第二金属可以具有不同的结构形态，例如晶体结构，晶粒结构等。合适的金属表面材料的非限制性实例包括铟，铝，铜，铅，锌，镍，银，钯，镉，钛，钨，锡，金或铅及其组合。

【设备组件和材料】

通过将破裂盘固定到线轴件而形成的气密密封包括：第一基板，具有至少一个第一接合结构，具有第一接合表面；以及第二基板，具有至少一个第二接合结构，具有第二接合表面，在一个或多个界面通过冷焊接合。在实施方案中，密封件是生物相容的并且适合与生物反应器一起使用，例如生物反应器或WO2014/095571中公开的其他组件。

在一个实施方式中，两种基质可任选地包含或结合在贮存器，传感器，药物和电子器件中的一种或多种中。基底可包括硅，玻璃，玻璃，不锈钢，钛，氧化铝，氮化硅和其他生物相容性陶瓷和其他金属或聚合物。在一个实施方式中，硅衬底允许在近红外(NIR)到红外(IR)光谱中使用光学探针。应当理解，通过适当选择基板材料，使用可见光，UV或其他波长的光的光谱方法是可能的。另外，基底可包括具有足够高杨氏模量的聚合物和屈服应力以在冷焊期间引起高剪切。

接合结构具有接合表面(也称为“剪切层”或“接合表面”)，其优选地是金属并且可选地可以结合到其他接合表面。在下面进一步详细描述的替代实施方式中，接合表面可以是柔顺聚合物。具有适当低塑性变形应力的金属用作连接表面。本领域技术人员可以确定适合性，例如，基于特定的关节几何形状和可合理地应用于形成关节的力的大小。另外，作为接合面，优选不具有表面氧化物或对母金属硬度具有高相对氧化物的金属。参见Tylecote，“Investigations on Pressure Welding”British Welding J.(1954年3月)和Mohamed等人，“Mechanism of Solid State Pressure Welding”，Welding ResearchSupplement,pp.302-10(1975年9月)。合适金属(及其合金)的代表性实例包括金(Au)，铟(In)，铝(Al)，铜(Cu)，铅(Pb)，锌(Zn)，镍(Ni)，银(Ag)，铂(Pt)，钯(Pd)和镉(Cd)。优选用于生物相容性的连接表面金属的代表性实例包括金和铂。

第一连接表面可以包括或不包括与第二连接表面相同的材料，第一连接表面将与第二连接表面形成气密密封。例如，连接表面可以由不同金属或相同母金属的不同合金组成。例如，第一连接表面可以是金，而第二连接表面可以是铂。在一个实施方式中，连接表面由具有不同结构形态的相同材料构成。例如，第一连接表面可以退火以通过恢复，再结晶和晶粒生长的正常退火机制来降低屈服应力，而第二连接表面可以以晶粒尺寸小的方式沉积，从而增加屈服应力。

接合表面可包括与接合结构相同或不同的材料。这允许在接头的制造方法中具有更大的自由度以及对塑性变形的程度和位置的更多设计控制。接合结构可以由单一材料或材料组合构成。

【制作气密密封的方法】

在实施方式中，气密密封通过压缩和冷焊制成。在一个实施方式中，通过提供具有至少一个第一接合结构的第一基板将两个基板气密地密封在一起，所述第一基板包括作为金属的第一接合表面，提供具有至少一个第二接合结构的第二基板，所述第二接合结构包括第二接合表面这是一种金属，将至少一个第一连接结构和至少一个第二连接结构压缩在一起，以在一个或多个界面处局部变形和剪切金属表面，其量有效地在连接之间形成连续的金属-金属键一个或多个界面处的表面。

在一些实施方式中，可以在粘合过程中将超声能量引入气密密封接头。虽然不受任何特定作用机制的束缚，但据信超声能量可通过将污染物从接合表面擦除并使表面粗糙度变形来引起金属与金属的相互扩散，从而改善气密密封，因此存在在键合界面处的紧密接触。

在其中键合机制不是纯粹的冷焊接的其他实施方式中，热脉冲或温度的小幅增加可通过增加扩散和降低金属屈服应力来辅助金属键合。例如，感应加热可用于局部加热连接表面金属。如果装置中存在其他金属并且是非磁性的，则可以通过在连接表面下引入磁性材料来选择性地加热连接金属。磁性材料的代表性实例包括镍，铁，钴及其组合。或者，可以设计接合结构几何形状以选择性地耦合给定频率的磁场(参见Cao等人，“Selective andlocalized bonding using induction heating”，Solid-State Sensor，Actuator andMicrosystems Workshop，Hilton Head Island，S.C.，Jun.2-6,2002)。

通常，周围环境可以通过形成气体，氮气，真空或一些其它条件来移动，这些条件将在形成气密结合时使接合表面的氧化速率和污染最小化。

【反应器/组件】

本文公开的破裂盘组件可以与生物反应器或处理容器或罐一起使用，或者更通常地与任何进料源一起使用。本文描述的装置，设施和方法适用于培养任何所需的细胞系，包括原核和/或真核细胞系。此外，在实施方案中，所述装置，设施和方法适用于培养悬浮细胞或贴壁依赖性(贴壁)细胞，并且适用于配置用于生产药物和生物制药产品的生产操作，例如多肽产品，核酸产品(用于例如DNA或RNA)，或细胞和/或病毒，例如用于细胞和/或病毒疗法的细胞和/或病毒。

在实施方案中，细胞表达或产生产物，例如重组治疗或诊断产物。如下文更详细描述的，细胞产生的产物的实例包括但不限于抗体分子(例如，单克隆抗体，双特异性抗体)，抗体模拟物(与抗原特异性结合但与抗体结构无关的多肽分子，例如DARPins，affibodies，adnectin或IgNARs)，融合蛋白(例如，Fc融合蛋白，嵌合细胞因子)，其他重组蛋白(例如，糖基化蛋白，酶，激素)，病毒治疗剂(例如，抗癌溶瘤药)病毒，用于基因治疗的病毒载体和病毒免疫疗法)，细胞疗法(例如多能干细胞，间充质干细胞和成体干细胞)，疫苗或脂质包裹的颗粒(例如，外来体，病毒样颗粒)，RNA(例如例如siRNA)或DNA(例如质粒DNA)，抗生素或氨基酸。在实施方案中，装置，设施和方法可用于生产生物仿制药。

如上所述，在实施方案中，装置，设施和方法允许产生真核细胞，例如哺乳动物细胞或低等真核细胞，例如酵母细胞或丝状真菌细胞，或原核细胞，例如革兰氏阳性或革兰氏阴性细胞，和/或真核细胞或原核细胞的产物，例如蛋白质，肽，抗生素，氨基酸，核酸(如DNA或RNA)，由真核细胞以大规模方式合成。除非本文另有说明，否则所述装置，设施和方法可包括任何所需的体积或生产能力，包括但不限于实验室规模，中试规模和全生产规模能力。

此外，除非本文另有说明，否则所述装置，设施和方法可包括任何合适的反应器，包括但不限于搅拌罐，气升，纤维，微纤维，中空纤维，陶瓷基质，流化床，固定床和/或或喷射床生物反应器。如本文所用，“反应器”可包括发酵罐或发酵单元，或任何其他反应容器，术语“反应器”可与“发酵罐”互换使用。例如，在一些方面，生物反应器单元可以执行以下中的一个或多个或全部：营养物和/或碳源的进料，合适的气体(例如氧气)的注入，发酵或细胞培养基的入口和出口流动，气相和液相的分离，温度的维持，氧气和CO₂水平的维持，pH水平的维持，搅拌(例如，搅拌)和/或清洁/消毒。示例性反应器单元，例如发酵单元，可以在单元内包含多个反应器，例如该单元可以在每个单元内具有1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90或100或更多个生物反应器，和/或设备可包含在设施内具有单个或多个反应器的多个单元。在各种实施方案中，生物反应器可适用于分批，半补料分批，补料分批，灌注和/或连续发酵过程。可以使用任何合适的反应器直径。在实施方案中，生物反应器可具有约100mL至约50,000L的体积。非限制性实例包括100mL，250mL，500mL，750mL，1L，2L，3L，4L，5L，6L，7L，8L，9L，10L，15L，20L，25L，30L，40L，50L，60L，70L，80L，90L，100L，150L，200L，250L，300L，350L，400L，450L，500L，550L，600L，650L，700L，750L，800L，850L，900L，950L，1000L，1500L，2000L，2500L，3000L，3500L，4000L，4500L，5000L，6000L，7000L，8000L，9000L，10,000L，15,000L，20,000L，和/或50,000L的体积。另外，合适的反应器可以是多次使用的，一次性的，一次性的或非一次性的，并且可以由任何合适的材料形成，包括金属合金，例如不锈钢(例如，316L或任何其他合适的不锈钢)和铬镍铁合金(Inconel)，塑料和/或玻璃。

在实施方案中并且除非本文另有说明，否则本文所述的装置，设施和方法还可包括未另外提及的任何合适的单元操作和/或设备，例如用于分离，纯化和分离此类产品的操作和/或设备。可以使用任何合适的设施和环境，例如传统的杆式设施，模块化，移动和临时设施，或任何其他合适的结构，设施和/或布局。例如，在一些实施方式中，可以使用模块化洁净室。另外并且除非另有说明，否则本文描述的装置，系统和方法可以在单个位置或设施中容纳和/或执行，或者可选地在单独的或多个位置和/或设施处容纳和/或执行。

作为非限制性实例而非限制，在此引入作为参考的美国公开号2013/0280797；2012/0077429；2009/0305626；和美国专利号8,298,054；7629167；美国专利5,656,491描述了可能适合的示例性设施，设备和/或系统。

在实施方案中，细胞是真核细胞，例如哺乳动物细胞。哺乳动物细胞可以是例如人或啮齿动物或牛细胞系或细胞株。这种细胞，细胞系或细胞株的实例是例如，小鼠骨髓瘤(NSO)-细胞系，中国仓鼠卵巢(CHO)-细胞系，HT1080，H9，HepG2，MCF7，MDBK Jurkat，NIH3T3，PC12，BHK(幼仓鼠肾细胞)，VERO，SP2/0，YB2/0，Y0，C127，L细胞，COS，例如COS1和COS7，QC1-3，HEK-293，VERO，PER.C6，HeLA，EB1，EB2，EB3，溶瘤或杂交瘤细胞系。优选地，哺乳动物细胞是CHO细胞系。在一个实施方式中，细胞是CHO细胞。在一个实施方式中，细胞是CHO-K1细胞，CHO-K1SV细胞，DG44CHO细胞，DUXB11CHO细胞，CHOS，CHO GS敲除细胞，CHOFUT8GS敲除细胞，CHOZN或CHO衍生细胞。CHO GS敲除细胞(例如，GSKO细胞)是例如CHO-K1SVGS敲除细胞。CHO FUT8敲除细胞是例如

CHOK1SV(Lonza Biologies，Inc.)。真核细胞也可以是禽细胞，细胞系或细胞株，例如

细胞，EB14，EB24，EB26，EB66或EBv13。

在一个实施方式中，真核细胞是干细胞。干细胞可以是，例如，多能干细胞，包括胚胎干细胞(ESCs)，成体干细胞，诱导多能干细胞(iPSC)，组织特异性干细胞(例如，造血干细胞)和间充质干细胞(MSC)。

在一个实施方式中，细胞是本文所述任何细胞的分化形式。在一个实施方式中，细胞是衍生自培养中的任何原代细胞的细胞。

在实施方案中，细胞是肝细胞，例如人肝细胞，动物肝细胞或非实质细胞。例如，细胞可以是可转移的代谢合格的人肝细胞，可转移的诱导合格的人肝细胞，可转移的QualystTransporter Certified^TM人肝细胞，悬浮合格的人肝细胞(包括10供体和20供体合并的肝细胞)，人肝库普弗细胞，人肝星状细胞，狗肝细胞(包括单一和汇集的Beagle肝细胞)，小鼠肝细胞(包括CD-I和C57BI/6肝细胞)，大鼠肝细胞(包括Sprague-Dawley，Wistar Han和Wistar肝细胞)，猴肝细胞(包括食蟹猴(Cynomolgus)或恒河猴(Rhesus monkeyhepatocyte)，猫肝细胞(包括家用短毛细胞肝细胞)和兔肝细胞(包括新西兰白肝细胞)。实例肝细胞可从Triangle Research Labs，LLC，6Davis Drive Research Triangle Park，North Carolina，USA 27709商购获得。

在一个实施方式中，真核细胞是低等真核细胞，例如真核细胞，例如酵母细胞，例如，毕赤酵母属(Pichia)(例如巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)，甲醇毕赤酵母(Pichiamethanolica)，克鲁弗利氏毕赤酵母(Pichia kluyveri)，和安格斯毕赤酵母(Pichiaangusta))，Komagataella属(例如Komagataella pastoris，Komagataellapseudopastorizor Komagataella phaffii)，糖酵母属(Saccharomyces)(例如啤酒糖酵母(Saccharomyces cerevisiae)，克鲁弗利氏糖酵母(Saccharomyces kluyveri)，葡萄汁糖酵母(Saccharomyces uvarum))，克鲁维酵母属(Kluyveromyces)(例如乳克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)，马克思克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus))，假丝酵母属(Candida)(例如产朊假丝酵母(Candida utilis)，可可假丝酵母(Candida cacaoi)，博伊丁氏假丝酵母(Candida boidinii))，地霉属(Geotrichum)(例如发酵地霉(Geotrichumfermentans))，多形汉逊酵母(Hansenula polymorpha)，解脂耶氏酵母(Yarrowialipolytica)，或粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)。优选巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)。巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)菌株的实例是X33，GS115，KM71，KM71H；和CBS7435。

在一个实施方式中，真核细胞是真菌细胞，例如曲霉属(Aspergillus)(诸如黑曲霉(A.niger)，烟曲霉(A.fumigatus)，米曲霉(A.oryzae)，沟巢曲霉(A.nidulans))，支顶孢属(Acremonium)(诸如嗜热支顶孢(A.thermophilum))，毛壳霉属(Chaetomium)(诸如嗜热毛壳霉(C.thermophilum))，金孢子菌属(Chrysosporium)(诸如嗜热金孢子菌(C.thermophile))，Cordyceps(诸如C.militaris)，Corynascus，Ctenomyces，镰孢属(Fusarium)(诸如尖孢镰孢(F.oxysporum))，病霉属(Glomerella)(诸如禾生病霉(G.graminicola))，肉座菌属(Hypocrea)(诸如红褐肉座菌(H.jecorina))，稻瘟菌属(Magnaporthe)(诸如稻梨孢(M.oryzae))，毁丝霉属(Myceliophthora)(诸如嗜热毁丝霉(M.thermophile))，丛赤壳菌属(Nectria)(诸如赤球丛赤壳菌(N.heamatococca))，链孢霉属(Neurospora)(诸如粗糙链孢霉(N.crassa))，青霉属(Penicillium)，孢子丝菌属(Sporotrichum)(诸如嗜热孢子丝菌(S.thermophile)，草根霉属(Thielavia)(诸如陆生草根霉(T.terrestris)，异宗配合草根霉(T.heterothallica))，木霉属(Trichoderma)(诸如瑞氏木霉(T.reesei))，或轮枝孢属(Verticillium)(诸如大丽花轮枝孢(V.dahliae)))。

在一个实施方式中，真核细胞是昆虫细胞(例如，Sf9，Mimic^TM Sf9，Sf21，HighFive^TM(BT1-TN-5B 1-4)或BT1-Ea88细胞)，藻类细胞(例如，属Amphora，Bacillariophyceae，Dunaliella，Chlorella，Chlamydomonas，Cyanophyta(蓝细菌)，微拟球藻属(Nannochloropsis)，Spirulina或Ochromonas)，或植物细胞(例如，来自单子叶植物(如玉米，水稻，小麦或狗尾草)的细胞，或来自双子叶植物(例如，木薯，马铃薯，大豆，番茄，烟草，苜蓿，小立碗藓(Physcomitrella patens)或拟南芥属(Arabidopsis))。

在一个实施方式中，细胞是细菌或原核细胞。

在实施方案中，原核细胞是革兰氏阳性细胞，诸如芽孢杆菌属(Bacillus)，链霉菌属(Streptomyces)链球菌属(Streptococcus)，葡萄球菌属(Staphylococcus)或乳杆菌属(Lactobacillus)。可以使用的芽孢杆菌属(Bacillus)是，例如枯草芽孢杆菌(B.subtilis)，解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefacien)，地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)，纳豆芽孢杆菌(B.natto)或巨大芽孢杆菌(B.megaterium)。在实施方案中，细胞是枯草芽孢杆菌(B.subtilis)，诸如枯草芽孢杆菌(B.subtilis)3NA和枯草芽孢杆菌(B.subtilis)168。芽孢杆菌属(Bacillus)可以从例如Bacillus Genetic StockCenter，Biological Sciences 556,484West 12th Avenue，Columbus OH 43210-1214获得。

在一个实施方式中，原核细胞是革兰氏阴性细胞，例如沙门氏菌属(Salmonellassp.)物种或大肠埃希氏菌(Escherichia coli)，例如TGI，TG2，W3110，DH1，DHB4，DH5a，HMS174，HMS174(DE3)，NM533，C600，HB101，JM109，MC4100，XL1-Blue和Origami，以及那些衍生自大肠埃希氏菌(E.coli)B-菌株，例如BL-21或BL21(DE3)，所有这些都是可商购的。

合适的宿主细胞可商购，例如，来自培养物收集物，例如DSMZ(Deutsche Sammlungvon Mikroorganismen和Zellkulturen GmbH，Braunschweig，Germany)或美国典型培养物保藏中心(ATCC)。

在实施方案中，培养的细胞用于产生蛋白质，例如抗体，例如单克隆抗体和/或重组蛋白质，用于治疗用途。在实施方案中，培养的细胞产生肽，氨基酸，脂肪酸或其他有用的生物化学中间体或代谢物。例如，在实施方案中，可以制备分子量为约4000道尔顿至大于约140,000道尔顿的分子。在实施方案中，这些分子可具有一系列复杂性并且可包括翻译后修饰，包括糖基化。

在实施方案中，蛋白质是例如BOTOX，Myobloc，Neurobloc，Dysport(或其他肉毒杆菌神经毒素血清型)，阿葡糖苷酶α，达托霉素，YH-16，绒膜促性腺激素α，非格司亭，西曲瑞克，白细胞介素-2，阿地白介素，teceleulin，地尼白介素-毒素连接物，干扰素α-n3(注射)，干扰素α-nl，DL-8234，干扰素，三得利(γ-1a)，干扰素γ，胸腺素α1，他索纳明，DigiFab，ViperaTAb，EchiTAb，CroFab，奈西立肽，阿巴西普，阿法赛特，Rebif，艾托特明α，特立帕肽(骨质疏松症)，降钙素可注射(骨病)，降钙素(鼻，骨质疏松症)，依那西普，聚戊二醛血红蛋白250(牛)，屈曲克凝α，胶原酶，卡培立肽，重组人表皮生长因子(局部凝胶，伤口愈合)，DWP401，达贝泊汀α，依泊汀ω，依泊汀β，依泊汀α，地西卢定，来匹卢定，比伐卢定，nonacogα，Mononine，eptacogα(活化)，重组因子VIII+VWF，Recombinate，重组因子VIII，因子VIII(重组体)，Alphnmate，octocogα，因子VIII，帕利夫明，indikinase，替奈普酶，阿替普酶，帕米普酶，瑞替普酶，那替普酶，孟替普酶，促滤泡素α，rFSH，hpFSH，米卡芬净，培非司亭，来格司亭，那托司亭，舍莫瑞林，高血糖素，依泽那肽，普兰林肽，iniglucerase，加硫酶，Leucotropin，molgramostirn，醋酸曲普瑞林，组氨瑞林(皮下植入，Hydron)，地洛瑞林，组氨瑞林，那法瑞林，亮丙瑞林缓释仓库(ATRIGEL)，亮丙瑞林植入物(DUROS)，戈舍瑞林，Eutropin，KP-102程序，生长激素，美卡舍明(生长障碍)，enlfavirtide，Org-33408，甘精胰岛素，谷赖胰岛素，胰岛素(吸入)，赖脯胰岛素，地特胰岛素，胰岛素(口腔，RapidMist)，美卡舍明林菲培，阿那白滞素，西莫白介素，99mTc-apcitide注射，myelopid，Betaseron，乙酸格拉默，Gepon，沙格司亭，奥普瑞白介素，人白细胞衍生的α干扰素，Bilive，胰岛素(重组体)，重组人胰岛素，门冬胰岛素，mecasenin，Roferon-A，干扰素-α2，Alfaferone，干扰素alfacon-1，干扰素α，Avonex'重组人黄体生成素，链道酶α，曲弗明，齐考诺肽，他替瑞林，地博特明α，阿托西班，贝卡普勒明，依替巴肽，Zemaira，CTC-111，Shanvac-B，HPV疫苗(四价)，奥曲肽，兰瑞肽，安塞司亭，阿加西酶β，阿加西酶α，拉罗尼酶，prezatide乙酸铜(局部凝胶)，拉布立酶，兰尼单抗，Actimmune，PEG-内含子，Tricomin，重组屋尘螨过敏脱敏注射，重组人甲状旁腺激素(PTH)1-84(sc，骨质疏松症)，依泊汀δ，转基因抗凝血酶III，大蒜素，Vitrase，重组胰岛素，干扰素-α(口服锭剂)，GEM-21S，伐普肽，艾杜硫酸酯酶，奥马曲拉，重组血清白蛋白，培化舍珠单抗，glucarpidase，人重组CI酯酶抑制剂(血管神经性水肿)，兰替普酶，重组人生长激素，恩夫韦肽(无针注射，Biojector 2000)，VGV-1，干扰素(α)，芦西纳坦，阿肽地尔(吸入，肺部疾病)，艾替班特，艾卡拉肽，奥米加南，Aurograb，醋酸培西加南，ADI-PEG-20，LDI-200，地加瑞克，cintredelinbesudotox，Favld，MDX-1379，ISAtx-247，利拉鲁肽，特立帕肽(骨质疏松症)，tifacogin，AA4500，T4N5脂质体洗剂，卡妥索单抗，DWP413，ART-123，Chrysalin，去氨普酶，安地普酶，corifollitropinα，TH-9507，替度鲁肽，Diamyd，DWP-412，生长激素(持续释放注射)，重组G-CSF，胰岛素(吸入，AIR)，胰岛素(吸入，Techno球)，胰岛素(吸入，AERx)，RGN-303，DiaPep277，干扰素β(丙型肝炎病毒感染(HCV))，干扰素α-n3(口服)，贝拉西普，透皮胰岛素贴剂，AMG-531，MBP-8298，Xerecept，opebacan，AIDSVAX，GV-1001，LymphoScan，ranpirnase，Lipoxysan，卢舒普肽，MP52(β-磷酸三钙载体，骨再生)，黑色素瘤疫苗，sipuleucel-T，CTP-37，Insegia，vitespen，人凝血酶(冷冻，手术出血)，凝血酶，TransMID，alfimeprase，Puricase，特利加压素(静脉注射，肝肾综合征)，EUR-1008M，重组FGF-I(注射，血管疾病)，BDM-E，rotigaptide，ETC-216，P11，MBI-594AN，耐久霉素(吸入，囊性纤维化)，SCV-07，OPI-45，内皮抑素，血管抑制素，ABT-510，Bowman Birk抑制剂浓缩物，XMP-629,99mTc-Hynic-膜联蛋白V，kahalalide F，CTCE-9908，替维瑞克(延长释放)，ozarelix，rornidepsin，BAY-504798，白细胞介素4，PRX-321，Pepscan，iboctadekin，rh乳铁蛋白，TRU-015，IL-21，ATN-161，西仑吉肽，Albuferon，Biphasix，IRX-2，ω干扰素，PCK-3145，CAP-232，pasireotide，huN901-DMI，卵巢癌免疫治疗疫苗，SB-249553，Oncovax-CL，OncoVax-P，BLP-25，CerVax-16，多表位肽黑色素瘤疫苗(MART-1，gp100，酪氨酸酶)，nemifitide，rAAT(吸入)，rAAT(皮肤病)，CGRP(吸入，哮喘)，pegsunercept，胸腺素β4，普利肽新，GTP-200，雷莫拉宁，GRASPA，OBI-1，AC-100，鲑鱼降钙素(口服，eligen)，降钙素(口服，骨质疏松症)，艾沙瑞林，卡普瑞林，Cardeva，velafermin，131I-TM-601，KK-220，T-10，乌拉立肽，地来司他，hematide，Chrysalin(局部用)，rNAPc2，重组因子VIII(PEG化脂质体)，bFGF，聚乙二醇化重组葡萄球菌激酶变体，V-10153，SonoLysis Prolyse，NeuroVax，CZEN-002，胰岛细胞新生疗法，rGLP-1，BIM-51077，LY-548806，艾塞那肽(受控释放，Medisorb)，AVE-0010，GA-GCB，avorelin，ACM-9604，linaclotid eacetate，CETi-1，Hemospan，VAL(可注射)，速效胰岛素(注射剂，Viadel)，鼻内胰岛素，胰岛素(吸入)，胰岛素(口服，eligen)，重组甲硫氨酸人瘦素，pitrakinra皮下注射，湿疹)，pitrakinra(吸入干粉，哮喘)，Multikine，RG-1068，MM-093，NBI-6024，AT-001，PI-0824，Org-39141，Cpn10(自身免疫疾病/炎症)，talactoferrin(局部)，rEV-131(眼科)，rEV-131(呼吸系统疾病)，口服重组人胰岛素(糖尿病)，RPI-78M，奥普瑞白介素(口服)，CYT-99007CTLA4-Ig，DTY-001，valategrast，干扰素α-n3(局部)，IRX-3，RDP-58，Tauferon，胆盐刺激脂肪酶，Merispase，alaline磷酸酶，EP-2104R，Melanotan-II，bremelanotide，ATL-104，重组人微质纤维素，AX-200，SEMAX，ACV-1，Xen-2174，CJC-1008，强啡肽A，SI-6603，LAB GHRH，AER-002，BGC-728，疟疾疫苗(病毒体，PeviPRO)，ALTU-135，细小病毒B19疫苗，流感疫苗(重组神经氨酸酶)，疟疾/HBV疫苗，炭疽疫苗，Vacc-5q，Vacc-4x，HIV疫苗(口服)，HPV疫苗，Tat类毒素，YSPSL，CHS-13340，PTH(l-34)脂质体乳膏(Novasome)，Ostabolin-C，PTH类似物(局部，银屑病)，MBRI-93.02，MTB72F疫苗(结核病)，MVA-Ag85A疫苗(结核病)，FARA04，BA-210，重组鼠疫FIV疫苗，AG-702，OxSODrol，rBetV1，Der-pl/Der-p2/Der-p7过敏原靶向疫苗(尘螨过敏)，PR1肽抗原(白血病)，突变ras疫苗，HPV-16E7脂肽疫苗，迷路毒素疫苗(腺癌)，CML疫苗，WT1-肽疫苗(癌症)，IDD-5，CDX-110，Pentrys，Norelin，CytoFab，P-9808，VT-111，icrocaptide，telbermin(皮肤病学，糖尿病足溃疡)，芦平曲韦，reticulose，rGRF，HA，α-半乳糖苷酶A，ACE-011，ALTU-140，CGX-1160，血管紧张素治疗性疫苗，D-4F，ETC-642，APP-018，rhMBL，SCV-07(口服，肺结核)，DRF-7295，ABT-828，ErbB 2特异性免疫毒素(抗癌)，DT3SSIL-3，TST-10088，PRO-1762，Combotox，缩胆囊素-B/胃泌素受体结合肽，111In-hEGF，AE-37，trasnizumab-DM1，拮抗剂G，IL-12(重组体)，PM-02734，IMP-321，rhIGF-BP3，BLX-883，CUV-1647(局部)，基于L-19的放射免疫治疗剂(癌症)，Re-188-P-2045，AMG-386，DC/1540/KLH疫苗(癌症)，VX-001，AVE-9633，AC-9301，NY-ESO-1疫苗(肽)，NA17.A2肽，黑素瘤疫苗(脉冲抗原治疗剂)，前列腺癌疫苗，CBP-501，重组人乳铁蛋白(干眼)，FX-06，AP-214，WAP-8294A(可注射)，ACP-HIP，SUN-11031，肽YY[3-36](肥胖，鼻内)，FGLL，atacicept，BR3-Fc，BN-003，BA-058，人甲状旁腺激素1-34(鼻，骨质疏松症)，F-18-CCR1，AT-1100(乳糜泻/糖尿病)，JPD-003，PTH(7-34)脂质体乳膏(Novasome)，耐久霉素(眼科，干眼症)，CAB-2，CTCE-0214，糖基化PEG化促红细胞生成素，EPO-Fc，CNTO-528，AMG-114，JR-013，因子XIII，氨基多辛，PN-951，716155，SUN-E7001，TH-0318，BAY-73-7977，替维瑞克(立即释放)，EP-51216，hGH(控释，Biosphere)，OGP-1，西夫韦肽，TV4710，ALG-889，Org-41259，rhCCIO，F-991，胸腺五肽(肺部疾病)，r(m)CRP，肝选择性胰岛素，苏亚林，L19-IL-2融合蛋白，elafin，NMK-150，ALTU-139，EN-122004，rhTPO，血小板生成素受体激动剂(血小板减少症)，AL-108，AL-208，神经生长因子拮抗剂(疼痛)，SLV-317，CGX-1007，INNO-105，口服特立帕肽(eligen)，GEM-OS1，AC-162352，PRX-302，LFn-p24融合疫苗(Therapore)，EP-1043，肺炎链球菌儿科疫苗，疟疾疫苗，脑膜炎奈瑟球菌(Neisseriameningitidis)B组疫苗，新生儿B组链球菌疫苗，炭疽疫苗，HCV疫苗(gpEl+gpE2+MF-59)，中耳炎治疗，HCV疫苗(核心抗原+ISCOMATRIX)，hPTH(1-34)(透皮，ViaDerm)，768974，SYN-101，PGN-0052，aviscumnine，BIM-23190，结核疫苗，多表位酪氨酸酶肽，癌症疫苗，enkastim，APC-8024，GI-5005，ACC-001，TTS-CD3，血管靶向TNF(实体瘤)，去氨加压素(口腔控释)，onercept和TP-9201。

在一些实施方式中，所述多肽是阿达木单抗(HUMIRA)，英夫利昔单抗(REMICADE^TM)，利妥昔单抗(RITUXAN^TM/MAB THERA^TM)依那西普(ENBREL^TM)，贝伐单抗(AVASTIN^TM)，曲妥珠单抗(HERCEPTIN^TM)，pegrilgrastim(NEULASTA^TM)或任何其他合适的多肽，包括生物仿制药和生物仿生药。

其他合适的多肽是下面和表1中列出的那些(改编自US2016/0097074)：

在实施方案中，多肽是激素，凝血/凝血因子，细胞因子/生长因子，抗体分子，融合蛋白，蛋白质疫苗或肽，如下表2中所示。

表2：示例性产品

在实施方案中，蛋白质是多特异性蛋白质，例如表3中所示的双特异性抗体。

表3：双特异性形式

虽然已经参考具体方面公开了本发明，但是显而易见的是，在不脱离本发明的真实精神和范围的情况下，本领域技术人员可以设计出本发明的其他方面和变化。所附权利要求旨在被解释为包括所有这些方面和等同变化。