CN111954710A - 用于生物处理的一次性套件 - Google Patents

Abstract

一种用于生物处理的系统包括：托盘，其具有限定内部隔室的底部表面和多个侧壁，以及大体开放的顶部；以及在所述托盘的底部表面中形成的开口，所述开口具有周边。开口周边的形状和/或尺寸使得生物反应器容器可位于开口的上方并由托盘的底部表面支撑，同时可通过底部表面中的开口接近生物反应器容器的一部分。托盘可接收在处理腔室内，使得底座板延伸穿过托盘底部表面中的开口以支撑生物反应器容器。

Description

用于生物处理的一次性套件

背景。

技术领域

本发明的实施方案总体上涉及生物处理系统和方法，并且更具体地讲涉及用于产生细胞免疫疗法的生物处理系统和方法。

技术讨论

各种医学疗法涉及用于下游治疗过程的细胞的提取、培养和扩增。例如，嵌合抗原受体(CAR) T细胞疗法为一种细胞疗法，其可将患者的T细胞重新定向以特异性地靶向并破坏肿瘤细胞。CAR-T细胞设计的基本原理涉及组合抗原结合和T细胞激活功能的重组受体。CAR-T细胞的一般前提为人工产生靶向癌细胞上发现的标志物的T细胞。科学家可从一个人中移出T细胞，对其进行遗传改变，并将其放回到患者内以使其攻击癌细胞。CAR-T细胞可来源于患者自身的血液(自体)或来源于另一个健康的供体(同种异体)。

产生CAR-T细胞的第一步涉及使用单采血液成分术(例如白细胞单采血液成分术)以从患者体内移出血液并分离白细胞。在收获足够数量的白细胞之后，白细胞单采术产物富含T细胞，这涉及将细胞从白细胞单采术缓冲液中清洗出来。然后使用特异性抗体缀合物或标志物，从富集的亚群中分离出具有特定生物标志物的T细胞子集。

分离目标T细胞之后，细胞在其中它们可活跃地增殖的一定环境中被激活。例如，细胞可使用包被有抗CD3/抗CD28单克隆抗体或基于细胞的人工抗原呈递细胞(aAPC)的磁珠激活，所述磁珠可使用磁性分离从培养物中移出。然后通过整合γ逆转录病毒(RV)或通过慢病毒(LV)载体用CAR基因转导T细胞。病毒载体利用病毒机构附着于患者细胞上，并在进入细胞中后，载体引入RNA形式的遗传物质。在CAR-T细胞疗法的情况下，这种遗传物质编码CAR。RNA被逆转录成DNA，并永久地整合到患者细胞的基因组中，使得当细胞在生物反应器中分裂并大量生长时CAR的表达得以维持。然后，CAR被患者细胞转录和翻译，并且CAR在细胞表面上表达。

在T细胞被激活并用编码CAR的病毒载体转导之后，将细胞在生物反应器中大量扩增以获得期望的细胞密度。扩增之后，收获细胞，清洗，浓缩并配制以输注到患者内。

用于制造可输注剂量的CAR T细胞的现有系统和方法需要许多涉及大量人接触点的复杂操作，这增加整个制造过程的时间和增加污染的风险。尽管最近使制造过程自动化的努力已经消除了一些人接触点，但是这些系统仍然遭受高成本、不灵活性和工作流程瓶颈的困扰。特别地，利用增加的自动化的系统非常昂贵且不灵活，因为它们要求客户使其过程适应系统的特定设备。

鉴于以上所述，需要一种用于细胞免疫疗法的生物处理系统，其通过增加自动化和减少人为处理来降低污染风险。另外，需要一种用于细胞疗法制造的生物处理系统，其平衡开发的灵活性和批量生产的一致性的需求以及满足不同客户运行不同过程的需要。

简述

以下概述了在范围上与初始要求保护的主题相称的某些实施方案。这些实施方案不旨在限制要求保护的主题的范围，而是这些实施方案仅旨在提供可能实施方案的简要概述。实际上，本公开可包括可与以下阐述的实施方案相似或不同的多种形式。

在一个实施方案中，生物处理系统包括配置用于富集和分离细胞群的第一模块；配置用于激活、遗传转导和扩增细胞群的第二模块；以及配置用于收获扩增的细胞群的第三模块。

在另一个实施方案中，生物处理系统包括配置用于富集和分离细胞的第一模块；多个第二模块，每个第二模块配置用于激活、遗传转导和扩增细胞；和配置用于在扩增之后收获细胞的第三模块。每个第二模块配置成彼此并行支持不同细胞群的激活、遗传转导和扩增。

在另一个实施方案中，生物处理的方法包括以下步骤：在第一模块中，富集和分离细胞群；在第二模块中，激活、遗传转导和扩增细胞群；和在第三模块中，收获扩增的细胞群。进行激活、遗传转导和扩增细胞群的步骤而无需从第二模块中移出细胞群。

在另一个实施方案中，用于生物处理的装置包括壳体和可接收在壳体内的抽屉。抽屉包括限定处理腔室的多个侧壁和底部，以及大体开放的顶部。抽屉可在其中抽屉被接收在壳体内的关闭位置和其中抽屉从壳体中延伸从而能够穿过开放的顶部接近处理腔室的打开位置之间移动。装置还包括至少一个底座板，后者位于处理腔室内并配置成接收生物反应器容器。

在另一个实施方案中，生物处理的方法包括以下步骤：将具有多个侧壁、底部和大体开放的顶部的抽屉从壳体内的关闭位置滑动到打开位置以使抽屉从壳体中延伸通过大体开放的顶部，使生物反应器容器穿过大体开放的顶部定位于位于抽屉内的静态底座板上，将抽屉滑动到关闭位置，并控制抽屉接合致动器以使多个流体流动管线与至少一个泵和多个夹管阀线性致动器接合。

在另一个实施方案中，用于生物处理的系统包括：壳体；可接收在壳体内的第一抽屉，第一抽屉包括限定第一处理腔室的多个侧壁和底部，以及大体开放的顶部；至少一个第一底座板，其位于第一抽屉的处理腔室内并配置成在其上接收或者以其它方式接合第一生物反应器容器；与第一抽屉呈堆叠关系的可接收在壳体内的第二抽屉，第二抽屉包括限定第二处理腔室的多个侧壁和底部，以及大体开放的顶部；和至少一个第二底座板，其位于第二抽屉的处理腔室内并配置成在其上接收或者以其它方式接合第二生物反应器容器。第一抽屉和第二抽屉各自可在其中第一抽屉和/或第二抽屉被接收在壳体内的关闭位置和其中第一抽屉和/或第二抽屉从壳体中延伸从而能够分别穿过开放的顶部接近处理腔室的打开位置之间移动。

在仍然另一个实施方案中，用于生物处理的装置包括：壳体；可接收在壳体内的抽屉，抽屉包括限定处理腔室的底部表面和多个侧壁，以及大体开放的顶部，抽屉可在其中抽屉被接收在壳体内的关闭位置和其中抽屉从壳体中延伸从而能够穿过开放的顶部接近处理腔室的打开位置之间移动；至少一个位于处理腔室内与底部表面相邻的底座板；以及可接收在处理腔室内的套件。套件包括限定内部隔室的底部表面和多个侧壁，以及大体开放的顶部；在套件的底部表面中形成的开口，开口具有周边；以及生物反应器容器，其位于内部隔室内至少一个开口的上方并由底部表面支撑，使得可通过底部表面中的开口接近生物反应器容器的一部分。套件可接收在处理腔室内，使得底座板延伸穿过托盘底部表面中的开口，以支撑套件底部表面的上方的生物反应器容器。

在仍然另一个实施方案中，用于生物处理的系统包括：托盘，其具有限定内部隔室的底部表面和多个侧壁，以及大体开放的顶部；至少一个在底部表面中形成的开口，所述至少一个开口具有周边；第一管线保持架体，其与托盘成为一体并配置成接收至少一个泵管且将所述至少一个泵管保持在用于与泵选择性接合的位置；第二管线保持架体，其与托盘成为一体并配置成接收多个夹管阀管且将多个夹管阀管中的每个夹管阀管保持在与夹管阀阵列的相应致动器选择性接合的位置；以及生物反应器容器，其位于内部隔室内至少一个开口的上方并由底部表面支撑，使得可通过底部表面中的开口接近生物反应器容器的一部分。

在仍然另一个实施方案中，用于生物处理的系统包括：具有多个侧壁、底部表面和大体开放的顶部的处理腔室；位于处理腔室内与底部表面相邻的底座板；以及托盘。托盘包括限定内部隔室的底部表面和多个侧壁，以及大体开放的顶部；以及在托盘的底部表面中的开口，开口具有周边。开口周边的形状和/或尺寸使得生物反应器容器可位于开口的上方并由托盘的底部表面支撑，同时可通过底部表面中的开口接近生物反应器容器的一部分。托盘可接收在处理腔室内，使得底座板延伸穿过托盘底部表面中的开口以支撑生物反应器容器。

在仍然另一个实施方案中，用于生物处理的系统包括：托盘，其具有限定内部隔室的底部表面和多个侧壁，以及大体开放的顶部；以及至少一个在底部表面中的开口，开口以周缘为界，其中开口的形状和/或尺寸使得生物反应器容器可位于开口的上方并由内部隔室内托盘的底部表面支撑。

在仍然另一个实施方案中，生物处理的方法包括以下步骤：将生物反应器容器置于一次性托盘中，一次性托盘具有限定内部隔室的多个侧壁和底部、大体开放的顶部、在底部表面中形成的开口以及从底部表面延伸到开口中的多个凸片或突起；将生物反应器容器布置在托盘内，使得生物反应器容器由开口上方的多个凸片支撑；并将托盘置入具有底座板的处理腔室中，使得底座板穿过开口接收在托盘中并支撑生物反应器容器。

在仍然另一个实施方案中，用于生物处理系统的管线模块包括：第一管线保持架体，其配置成接收至少一个泵管并将至少一个泵管保持在用于与蠕动泵选择性接合的位置；和第二管线保持架体，其配置成接收多个夹管阀管并将多个夹管阀管中的每个夹管阀管保持在与夹管阀阵列的相应致动器选择性接合的位置。第一管线保持架体和第二管线保持架体相互连接。

在仍然另一个实施方案中，用于生物处理的系统包括：托盘，其具有限定内部隔室的底部表面和多个侧壁，以及大体开放的顶部，托盘配置成其上接收、支撑或者以其它方式接合生物反应器容器；位于与托盘的后侧壁相邻的泵组件；位于与托盘的后侧壁相邻的夹管阀阵列；以及位于托盘后部的管线模块。管线模块包括：第一管线保持架体，其配置成接收至少一个泵管并将至少一个泵管保持在用于与泵组件选择性接合的位置；和第二管线保持架体，其配置成接收多个夹管阀管并将多个夹管阀管中的每个夹管阀管保持在用于与夹管阀阵列的相应致动器选择性接合的位置。

在仍然另一个实施方案中，生物反应器容器包括底板、连接至底板的容器主体(容器主体和底板限定其间的内部隔室)以及在底板中形成的多个凹槽，多个凹槽中的每个凹槽配置成接收底座板上相应的对准销，以用于将生物反应器容器对准在底座板上。

在仍然另一个实施方案中，用于生物处理的方法包括：将底板可操作地连接至容器主体，以限定其间的内部隔室，底板和容器主体形成生物反应器容器，将底板中的凹槽与生物处理系统的对准销对准，并使生物反应器容器就座于生物处理系统的底座板上。

在仍然另一个实施方案中，生物处理系统包括：第一流体组件，其具有通过第一生物反应器容器的第一生物反应器管线连接至第一生物反应器容器的第一端口的第一流体组件管线，第一生物反应器容器的第一生物反应器管线包括用于在第一流体组件和第一生物反应器容器的第一端口之间提供选择性流体连通的第一生物反应器管线阀；第二流体组件，其具有通过第一生物反应器容器的第二生物反应器管线连接至第一生物反应器容器的第二端口的第二流体组件管线，第一生物反应器容器的第二生物反应器管线包括用于在第二流体组件和第一生物反应器容器的第二端口之间提供选择性流体连通的第二生物反应器管线阀；以及在第一流体组件和第二流体组件之间提供流体连通和在第一生物反应器容器的第二生物反应器管线和第一生物反应器容器的第一生物反应器管线之间提供流体连通的互连管线。

在仍然另一个实施方案中，生物处理的方法包括：提供第一流体组件，其具有通过第一生物反应器容器的第一生物反应器管线连接至第一生物反应器容器的第一端口的第一流体组件管线；提供第二流体组件，其具有通过第一生物反应器容器的第二生物反应器管线连接至第一生物反应器容器的第二端口的第二流体组件管线；和提供在第一生物反应器容器的第二生物反应器管线和第一生物反应器容器的第一生物反应器管线之间的互连管线，互连管线允许第一流体组件和第二流体组件之间的流体连通以及第一生物反应器容器的第二生物反应器管线和第一生物反应器容器的第一生物反应器管线之间的流体连通。

在仍然另一个实施方案中，用于细胞疗法的生物处理方法包括在生物反应器容器中遗传修饰细胞群以产生遗传修饰的细胞群，和在生物反应器容器内扩增遗传修饰的细胞群以产生许多遗传修饰的细胞，所述细胞足以以一个或多个剂量用于细胞疗法治疗而无需从生物反应器容器中移出遗传修饰的细胞群。

在仍然另一个实施方案中，生物处理方法包括：用试剂包被生物反应器容器以提高细胞群的遗传修饰的效率，对细胞群的细胞进行遗传修饰以产生遗传修饰的细胞群，和在生物反应器容器中扩增遗传修饰的细胞群而无需从生物反应器容器中移出遗传修饰的细胞。

在仍然另一个实施方案中，生物处理方法包括：在生物反应器容器中使用磁性或非磁性珠粒激活细胞群的细胞以产生激活的细胞群，在生物反应器容器中对激活的细胞进行遗传修饰以产生遗传修饰的细胞群，在生物反应器容器中清洗遗传修饰的细胞以移出不需要的物质，和在生物反应器容器中扩增遗传修饰的细胞群以产生扩增的转导细胞群。在生物反应器容器中进行激活、遗传修饰、清洗和扩增而无需从生物反应器容器中移出细胞。

在仍然另一个实施方案中，用于生物处理系统的套件包括处理袋、来源袋、珠粒添加容器和配置成与处理袋、来源袋和珠粒添加容器流体连通的处理回路。处理回路另外包括配置成与泵流体连通的泵管。

在仍然另一个实施方案中，用于生物处理的装置包括套件，其包含配置成与处理回路流体连通的处理袋、来源袋和珠粒添加容器，处理回路另外包含配置成与泵流体连通的泵管；配置成产生磁场的磁场发生器；多个用于悬挂来源袋、处理袋和珠粒添加容器的挂钩，多个挂钩中的每个挂钩可操作地连接至配置成感测与其连接的袋的重量的称重传感器；至少一个气泡传感器；以及配置成与处理回路流体连通的泵。

在一个实施方案中，生物处理的方法包括：将包含细胞群的悬浮液与磁珠合并以在悬浮液中形成珠粒结合的细胞群，在磁性分离柱上分离珠粒结合的细胞群，并从细胞群中收集目标细胞。

在一个实施方案中，提供一种非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质包括指令，其配置成使控制器适应于将含有细胞群的生物反应器容器中的第一目标环境保持第一温育期以从细胞群产生遗传修饰的细胞群，启动培养基流向生物反应器容器，将生物反应器容器中的第二目标环境保持第二温育期以产生扩增的遗传修饰的细胞群。

在另一个实施方案中，提供一种非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质包括指令，其配置成使控制器适应于将第一生物反应器容器中的第一目标环境保持第一温育期以激活第一生物反应器中的细胞群，和将第一生物反应器容器中的第二目标环境保持第二温育期以从细胞群中产生遗传修饰的细胞群。

在仍然另一个实施方案中，提供一种非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质包括指令，其配置成使控制器适应于接收与含有悬浮于培养基中的细胞群的生物反应器容器的质量和/或体积相关的数据，致动第一泵以将新鲜培养基泵送至生物反应器容器，致动第二泵以将用过的培养基从生物反应器容器泵送至废物袋，并根据与物反应器容器的质量和/或体积相关的数据控制第一泵和第二泵中至少一个的操作设定点。

附图

通过阅读以下非限制性实施方案的描述并参考附图，将会更好地理解本发明，其中在下文中：

图1为本发明实施方案的生物处理系统的示意图。

图2为本发明另一个实施方案的生物处理系统的示意图。

图3为说明图1的生物处理系统的细胞激活、遗传修饰和扩增子系统的流体流动配置/系统的框图。

图4为图3的框图的一部分的详细视图，说明流体流动配置/系统的第一流体组件。

图5为图3的框图的一部分的详细视图，说明流体流动配置/系统的第二流体组件。

图6为图3的框图的一部分的详细视图，说明流体流动配置/系统的采样组件。

图7为图3的框图的一部分的详细视图，说明流体流动配置/系统的过滤流动路径。

图8为本发明实施方案的生物反应器容器的透视图。

图9为图8的生物反应器容器的分解图。

图10为图8的生物反应器容器的分解的截面图。

图11为图8的生物反应器容器的分解的底部透视图。

图12为根据本发明的实施方案，图1的生物处理系统的一次性插入式套件的俯视和前视透视图。

图13为图12的一次性插入式套件的另一个俯视和前视透视图。

图14为图12的一次性插入式套件的俯视和后视透视图。

图15为根据本发明的实施方案，图12的一次性插入式套件的托盘的透视图。

图16为根据本发明的实施方案，图12的一次性插入式套件的管线模块的前视透视图。

图17为图16的管线模块的后视透视图。

图18为根据本发明的实施方案，管线模块的第二管线保持架体的正视图。

图19为图18的第二管线保持架体的截面图。

图20为图12的插入式套件的另一个前视透视图，显示其中成为一体的流动架构。

图21为图12的插入式套件的后视透视图，显示其中成为一体的流动架构。

图22为图12的插入式套件的前视正视图，显示其中成为一体的流动架构。

图23为本发明实施方案的生物处理装置的透视图。

图24为根据本发明的实施方案，用于接收图12的插入式套件的生物处理装置的抽屉的透视图。

图25为图24的抽屉的俯视平面图。

图26为图24的抽屉的处理腔室的前视透视图。

图27为抽屉的处理腔室的俯视平面图。

图28为图23的生物处理装置的底座板的俯视平面图。

图28A为放置在图28的底座板下方的硬件组件的俯视平面图。

图29为图12的生物处理装置的侧面正视图。

图30为图12的生物处理装置的抽屉接合致动器的透视图。

图31为生物处理装置的抽屉的俯视平面图，说明了抽屉接合致动器、泵组件和螺线管阵列的间隙位置。

图32为生物处理装置的抽屉的俯视平面图，说明了抽屉接合致动器、泵组件和螺线管阵列的接合位置。

图33为生物处理装置的透视图，说明了插入式套件在抽屉的处理腔室内的位置。

图34为生物处理装置的俯视平面图，说明了插入式套件在抽屉的处理腔室内的位置。

图35为生物处理装置的蠕动泵组件的透视图。

图36为插入式套件的蠕动泵组件和管线保持模块的侧面正视图，说明了组件之间关系。

图37为螺线管阵列和夹管阀砧座(其形成生物处理装置的夹管阀阵列)的透视图。

图38为生物处理装置的夹管阀阵列的另一个透视图。

图39为夹管阀阵列的另一个透视图，说明了在接合位置中插入式套件的管线保持模块相对于夹管阀阵列的定位。

图40为生物处理装置的抽屉的截面图，说明了生物反应器容器在底座板上的就座位置。

图41为在底座板上接收的生物反应器的侧面正视图，说明了生物反应器系统的搅动/混合操作模式。

图42为在底座板上接收的生物反应器的侧视截面图，说明了生物反应器系统的搅动/混合操作模式。

图43为生物反应器容器的示意图，显示了在搅动/混合操作模式期间生物反应器容器内的液位。

图44为在搅动/混合操作模式期间，底座板上的定位销和生物反应器容器上的接收凹槽之间的界面的细节截面图。

图45为根据本发明实施方案的具有向下翻转的前面板的生物处理装置的透视图，显示了其处于打开位置的处理抽屉。

图46为图45的生物处理装置的另一个透视图，显示了其处于打开位置的处理抽屉。

图47为图45的生物处理装置的辅助隔室的放大的透视图，显示了处于关闭位置且访问辅助隔室的处理抽屉。

图48为图45的生物处理装置的辅助隔室的另一个放大的透视图，显示了处于关闭位置且访问辅助隔室的处理抽屉。

图49为图45的生物处理装置的透视图，显示了其处于关闭位置且访问辅助隔室的处理抽屉。

图50为图45的生物处理装置的另一个透视图，显示了其处于关闭位置且访问辅助隔室的处理抽屉。

图51为本发明另一个实施方案的生物处理装置的辅助隔室的透视图。

图52为本发明实施方案的具有废物托盘的生物处理系统的透视图。

图53-77为根据本发明的实施方案，利用图3的流体流动架构的生物处理系统的自动化通用方案的示意图。

图78为本发明实施方案的富集和分离装置的透视图。

图79为图78的富集和分离装置的工艺流程图。

图80为图78的装置的流体流动架构的示意图，用于进行细胞群的富集和分离。

图81为根据本发明的实施方案，使用图1的系统的生物处理方法的流程图。

详细描述

以下将详细参考本发明的示例性实施方案，其实例在附图中图解说明。只要有可能，在整个附图中使用的相同参考字符指代相同或相似的部件。

本文使用的术语“柔性的”或“可塌陷的”是指柔软的或能够弯曲而不断裂的结构或材料，并且还可指可压缩或可膨胀的材料。柔性结构的一个实例为由聚乙烯膜形成的袋。术语“刚性”和“半刚性”本文可互换使用，以描述“不可塌陷”的结构，也就是说在正常力下不会折叠、塌陷或者以其它方式变形以大幅减少其伸长尺寸的结构。取决于上下文，“半刚性”也可表示比“刚性”元件(例如可弯曲的管或导管)更加柔性的结构，但仍然是在正常条件和力下不会纵向塌陷的结构。

如本文使用的术语“容器(vessel)”意指柔性袋、柔性容器(container)、半刚性容器(container)、刚性容器(container)或者柔性或半刚性管线(视情况而定)。如本文使用的术语“容器(vessel)”旨在包括具有半刚性或刚性的壁或壁的一部分的生物反应器容器(vessel)，以及通常用于生物或生化处理的其它容器(container)或导管，包括例如细胞培养/纯化系统、混合系统、培养基/缓冲液制备系统和过滤/纯化系统(例如色谱和切向流过滤器系统)及其相关的流动路径。本文使用的术语“袋”意指例如用作各种流体和/或培养基的容纳装置的柔性或半刚性的容器(container)或容器(vessel)。

本文使用的“流体连接”或“流体连通”意指系统的组件能够在组件之间接受或转移流体。术语流体包括气体、液体或其组合。本文使用的“电连通”或“电连接(coupled)”意指某些组件配置成通过直接或间接电连接(connection)经由直接或间接信号传导彼此连通。本文使用的“可操作地连接(coupled)”是指可为直接或间接的连接(connection)。连接(connection)不一定是机械附着。

本文使用的术语“托盘”是指能够至少暂时地支撑多个组件的任何物体。托盘可由多种合适的材料制成。例如，托盘可由适合于灭菌和单次使用的一次性产品的具有成本效益的材料制成。

本文使用的术语“功能上封闭的系统”是指构成可具有入口和出口的封闭流体路径的多个组件，以在不损害封闭流体路径的完整性(例如为保持内部无菌的生物医学流体路径)的情况下添加或从系统中移出流体或空气，其中端口可包含例如每个端口处的过滤器或滤膜，以在添加或从系统中移出流体或空气时保持无菌完整性。根据给定的实施方案，组件可包括(但不限于)一个或多个导管、阀(例如多端口分流器)、容器、接收器和端口。

本发明的实施方案提供用于从生物样品(例如血液、组织等)制造细胞免疫疗法的系统和方法。在一个实施方案中提供了一种用于生物处理的一次性套件。所述套件包括托盘，其具有限定内部隔室的底部表面和多个侧壁，以及大体开放的顶部；至少一个在底部表面中的开口，所述至少一个开口具有周边；第一管线保持架体，其与托盘成为一体并配置成接收至少一个泵管且将所述至少一个泵管保持在用于与泵选择性接合的位置；和第二管线保持架体，其与托盘成为一体并配置成接收多个夹管阀管且将多个夹管阀管中的每个夹管阀管保持在与夹管阀阵列的相应致动器选择性接合的位置。所述套件进一步包括生物反应器容器，其位于内部隔室内至少一个开口的上方并由底部表面支撑，使得可通过底部表面中的开口接近生物反应器容器的一部分。

参考图1，图解说明了本发明实施方案的生物处理系统10的示意图。生物处理系统10配置用于细胞免疫疗法(例如自体细胞免疫疗法)的制造，其中例如收集人血液、流体、组织或细胞样品，并且从或基于收集的样品产生细胞疗法。可使用生物处理系统10制造的一种类型的细胞免疫疗法为嵌合抗原受体(CAR) T细胞疗法，但也可使用本发明的系统或其方面来产生其它细胞疗法而不背离本发明的较广泛方面。如图1所示，CAR T细胞疗法的制造通常开始于收集患者的血液并通过单采血液成分术分离淋巴细胞。可在临床环境中进行收集/单采血液成分术，并然后将单采血液成分术产物发送到实验室或制造设施以产生CART细胞。特别地，一旦接收到单采血液成分术产物以进行处理，就可从收集的血液中富集或分离期望的细胞群(例如白细胞)以制造细胞疗法，并从初始细胞混合物中分离出感兴趣的目标细胞。然后激活感兴趣的目标细胞，对其进行遗传修饰以特异性地靶向和破坏肿瘤细胞，并且扩增以达到期望的细胞密度。扩增之后，收获细胞并配制一定剂量。然后通常将制剂冷冻保存并递送至临床环境以用于解冻、准备并最终输注到患者内。

进一步参考图1，本发明的生物处理系统10包括多个不同的模块或子系统，其每一个配置成以基本上自动化、功能上封闭和可缩放的方式进行制造步骤的特定子集。特别地，生物处理系统10包括配置成进行富集和分离步骤的第一模块100；配置成进行激活、遗传修饰和扩增步骤的第二模块200；以及配置成进行收获扩增的细胞群的步骤的第三模块300。在一个实施方案中，每个模块100、200、300可连通地连接至专用控制器(例如分别为第一控制器110、第二控制器210和第三控制器310)。控制器110、210和310配置成提供对每个模块内的制造过程的基本上自动化的控制。尽管第一模块100、第二模块200和第三模块300被图解说明为包括用于控制每个模块的操作的专用控制器，但是考虑可利用主控制单元来提供对三个模块的全局控制。每个模块100、200、300设计成与其它模块协同工作，以形成单个连贯的生物处理系统10，如以下详细讨论的。

通过使每个模块内的过程自动化，可提高来自每个模块的产物一致性和减少与大量手动操作相关的成本。另外，如下文中详细讨论的，每个模块100、200、300基本上为封闭的，这通过降低外部污染的风险来助于确保患者安全，确保法规遵从性和助于避免与开放系统相关的成本。而且，每个模块100、200、300为可缩放的，以支持低患者人数的开发和高患者人数的商业制造。

进一步参考图1，以分别提供封闭和自动化的生物处理的不同模块分隔过程步骤的特定方式，使得能够将资本设备有效利用到本领域迄今未见的程度。将意识到，在收获和配制之前扩增细胞群以达到期望的细胞密度的步骤一般地为制造过程中最耗时的步骤，而富集和分离步骤以及收获和配制步骤以及激活和遗传修饰步骤耗时少得多。因此，除逻辑上具有挑战性之外，使整个细胞疗法制造过程自动化的尝试可加剧该过程中的瓶颈，其阻碍工作流程并降低制造效率。特别地，在全自动化过程中，尽管细胞的富集、分离、激活和遗传修饰的步骤可相当快速地进行，但遗传修饰的细胞的扩增却进行非常缓慢。因此，从第一样品(例如第一患者的血液)制造细胞疗法将快速进行直至扩增步骤，该步骤需要大量的时间以达到期望的细胞密度以进行收获。对于全自动化系统，整个过程/系统将由进行来自第一样品的细胞的扩增的扩增设备所独占，并且直到释放出整个系统以供使用时才开始第二样品的处理。在这方面，对于全自动化生物处理系统，整个系统基本上为离线的，并且直至对第一样品完成从富集到收获/配制的整个细胞疗法制造过程才可用于第二样品的处理。

然而，本发明的实施方案使得能够并行处理多于一个样品(来自相同或不同患者)，以提供对资本资源的更有效利用。如上所述，该优点为其中将处理步骤分成3个模块100、200、300的特定方式的直接结果。特别参考图2，在一个实施方案中，单个第一模块100和/或单个第三模块300可连同生物处理系统12中的多个第二模块(例如第二模块200a、200b、200c)一起使用，以提供并行和异步处理来自相同或不同患者的多个样品。例如，可使用第一模块100富集和分离来自第一患者的第一单采血液成分术产物，以产生第一分离目标细胞群，并然后可将第一目标细胞群转移至第二模块之一，例如模块200a，用于在控制器210a的控制下进行激活、遗传修饰和扩增。一旦第一目标细胞群从第一模块100转移出来，则第一模块再次可用于处理来自例如第二患者的第二单采血液成分术产物。然后可将第一模块100中从取自第二患者的样品中产生的第二目标细胞群转移至另一个第二模块，例如第二模块200b，用于在控制器201b的控制下进行激活、遗传修饰和扩增。

类似地，在第二目标细胞群从第一模块100转移出来之后，第一模块再次可用于处理来自例如第三患者的第三单采血液成分术产物。然后可将第一模块100中从取自第三患者的样品中产生的第三目标细胞群转移至另一个第二模块，例如第二模块200c，用于在控制器210c的控制下进行激活、遗传修饰和扩增。在这方面，例如针对第一患者的CAR-T细胞的扩增可与针对第二患者、第三患者等的CAR-T细胞的扩增同时发生。

这种方法还使得能够根据需要进行异步发生的后处理。换句话说，患者细胞可能不会全部同时生长。培养物可在不同的时间达到最终密度，但是没有链接多个第二模块200，并且可根据需要使用第三模块300。对于本发明，尽管可并行处理样品，但是其不必分批进行。

当每个扩增的细胞群准备好收获时，可使用单个第三模块300来同样完成来自第二模块200a、200b和200c的扩增的细胞群的收获。

因此，通过将最耗时且共有某些操作要求和/或需要类似培养条件的激活、遗传修饰和扩增步骤分成独立的、自动化的且功能上封闭的模块，用于富集、分离、收获和配制的其它系统设备在进行一个细胞群的扩增时不会被束缚或离线。结果，可同时进行多种细胞疗法的制造，从而最大程度地利用设备和占用面积，并提高整体过程和设施效率。设想可将另外的第二模块添加到生物处理系统10，以根据需要提供对许多细胞群的并行处理。因此，本发明的生物处理系统允许即插即用功能，这使得制造设施能够易于按比例放大或缩小。

在一个实施方案中，第一模块100可为能够从取自患者的单采血液成分术产物中产生用于生物学过程(比如免疫疗法和再生医学的制造)的富集和分离的目标细胞群的任何系统或装置。例如，第一模块100可为可从GE Healthcare获得的Sefia细胞处理系统的改良版本。下文详细讨论本发明一些实施方案的第一模块100的配置。

在一个实施方案中，第三模块300可类似地为能够收获和/或配制由第二模块200产生的CAR-T细胞或其它修饰的细胞以输注到患者内，用于细胞免疫疗法或再生医学的任何系统或装置。在一些实施方案中，第三模块300同样地可为可从GE Healthcare获得的Sefia细胞处理系统。在一些实施方案中，第一模块100可首先用于细胞的富集和分离(然后将其转移至第二模块200以进行激活、转导和扩增(并且在一些实施方案中为收获))，并且然后也可在过程结束时用于细胞的收获和/或配制。在这方面，在一些实施方案中，相同的设备可用于前端细胞富集和分离步骤以及后端收获和/或配制步骤。

首先关注第二模块200，通过第二模块200内组件的特定配置以及在这种组件之间提供特定互连性的独特流动架构，可实现将细胞激活、遗传修饰和细胞扩增的处理步骤组合在提供上述工作流程效率的单个功能上封闭且自动化的模块200中的能力。以下讨论的图3-77图解说明本发明各种实施方案的第二模块200的各个方面。首先参考图3，显示图解说明在第二模块200内提供细胞激活、遗传修饰和扩增(在某些情况下为收获)的流体流动架构400 (本文中也广泛地称为生物处理子系统400或生物处理系统400)的示意图。系统400包括第一生物反应器容器410和第二生物反应器容器420。第一生物反应器容器至少包括第一端口412和与第一端口412流体连通的第一生物反应器管线414以及第二端口416和与第二端口416流体连通的第二生物反应器管线418。类似地，第二生物反应器容器至少包括第一端口422和与第一端口422流体连通的第一生物反应器管线424以及第二端口426和与第二端口426流体连通的第二生物反应器管线428。第一生物反应器容器410和第二生物反应器容器420一起形成生物反应器阵列430。尽管系统400显示为具有两个生物反应器容器，但是本发明的实施方案可包括单个生物反应器或多于两个生物反应器容器。

第一和第二生物反应器容器410、420的第一和第二生物反应器管线414、418、424、428各自包括相应的用于控制流体通过其流动的阀，如下文所述。特别地，第一生物反应器容器410的第一生物反应器管线414包括第一生物反应器管线阀432，而第一生物反应器容器410的第二生物反应器管线418包括第二生物反应器管线阀424。类似地，第二生物反应器容器420的第一生物反应器管线424包括第一生物反应器管线阀436，而第二生物反应器容器420的第二生物反应器管线428包括第二生物反应器管线阀438。

进一步参考图3，系统400还包括具有第一流体组件管线442的第一流体组件440、具有第二流体组件管线446的第二流体组件444和采样组件448。具有互连管线阀452的互连管线450提供第一流体组件440和第二流体组件444之间的流体连通。如图3所示，互连管线450还提供第一生物反应器容器410的第二生物反应器管线418和第一生物反应器管线414之间的流体连通，使得流体能够沿着第一生物反应器容器的第一循环回路循环。类似地，互连管线还提供第二生物反应器容器420的第二生物反应器管线428和第一生物反应器管线424之间的流体连通，使得流体能够沿着第二生物反应器容器的第二循环回路循环。此外，互连管线450进一步提供第一生物反应器容器410的第二端口416和第二生物反应器管线418与第二生物反应器容器420的第一端口422和第一生物反应器管线424之间的流体连通，使得第一生物反应器容器410的内含物能够转移至第二生物反应器容器420，如下文所述。如图3所示，在一个实施方案中，互连管线450从第二生物反应器管线418、428延伸到第一生物反应器容器410的第一生物反应器管线414和第一流体组件管线442的交叉点。

如图3所示，第一和第二流体组件440、450沿着互连管线450布置。另外，在一个实施方案中，第一流体组件分别通过第一生物反应器容器的第一生物反应器管线414和第二生物反应器容器420的第一生物反应器管线424与第一生物反应器容器410的第一端口412和第二生物反应器容器420的第一端口流体连通。第二流体组件444经互连管线450与第一生物反应器容器410的第二端口416和第二生物反应器容器420的第二端口426流体连通。

能够提供双向流体流动的第一泵或互连管线泵454沿着第一流体组件管线442布置，和能够提供双向流体流动的第二泵或循环管线泵456沿着互连管线450布置，其功能和目的将在以下讨论。在一个实施方案中，泵454、456为高动态范围泵。同样如图3所示，无菌空气源458通过无菌空气源管线460连接至互连管线450。沿着无菌空气源管线460定位的阀462提供无菌空气源458和互连管线450之间的选择性流体连通。尽管图3显示连接至互连管线450的无菌空气源458，但在其它实施方案中，无菌空气源可连接至第一流体组件440、第二流体组件444或者第一生物反应器或第二生物反应器的第二生物反应器管线阀和第一生物反应器管线阀之间的流体流动路径而不背离本发明的更广泛方面。

现另外参考图4-6，显示第一流体组件440、第二流体组件444和采样组件448的详细视图。具体参考图4，第一流体组件440包括多个管尾464a-f，其每一个配置用于选择性/可移出地连接至多个第一储器466a-f中的一个。第一流体组件440的每个管尾464a-f包括管尾阀468a-f，用于选择性地控制流体流入或流出第一流体组件440的多个第一储器466a-f中的相应一个。尽管图4具体显示第一流体组件440包括6个流体储器，但是根据需要，更多或更少的储器可用于提供各种处理流体的输入或收集。考虑每个管尾464a-f可在流体组件440的操作期间所需的时间分别单独连接至储器466a-f，如下所述。

具体参考图5，第二流体组件444包括多个管尾470a-d，其每一个配置用于选择性/可移出地连接至多个第二储器472a-d中的一个。第二流体组件444的每个管尾470a-d包括管尾阀474a-e，用于选择性地控制流体流入或流出第一流体组件444的多个第二储器472a-d中的相应一个。尽管图5具体显示第二流体组件444包括4个流体储器，但是根据需要，更多或更少的储器可用于提供各种处理流体的输入或收集。在一个实施方案中，第二储器中的至少一个，例如第二储器472d为用于收集扩增的细胞群的收集储器，如下文所述。在一个实施方案中，第二储器472a为废物储器，其目的如下所述。本发明进一步考虑一个或多个储器472a-d可预连接至其相应的尾部470a-d，每个另外的储器按时连接至其相应的尾部以便其在第二流体组件440内使用。

在一个实施方案中，第一储器466a-f和第二储器472a-d为单次使用/一次性柔性袋。在一个实施方案中，袋为基本上二维的袋，其具有围绕其周边焊接或固定在一起的相对面板，并且支撑用于连接至其相应尾部的连接导管，如本领域已知的。

在一个实施方案中，储器/袋可使用无菌焊接装置连接至第一和第二管线组件的管尾。在一个实施方案中，焊接装置可位于模块200旁边，并且焊接装置用于将管尾中的一个拼焊至袋上的管尾(同时保持无菌)。因此，操作人员可在需要时提供袋(例如通过抓住管尾并将其自由端插入到焊接装置中，将袋管的自由端置于邻近管尾末端，用新的刀片切割管子，并在刀被拉开时加热切开的末端，同时在仍熔化时将两个管端压在一起以使其重新固化在一起)。相反，可通过从袋焊接管线并在焊缝处切割以将两条封闭的管线分开来移出袋子。因此，储器/袋可在需要时单独连接，并且本发明不需要在方案开始时必须连接所有的储器/袋，因为操作人员在整个过程期间可使用适当的管尾按时连接储器/袋以便其使用。事实上，尽管可预连接所有的储器/袋，但本发明不需要预连接，并且第二模块200的一个优点为其使得操作人员能够在操作期间接近流体组件/管线，使得用过的袋可以无菌方式连接，以及断开使得可在方案期间无菌连接其它袋，如下所述。

如图6所示，采样组件448包括流体连接至互连管线450的一个或多个采样管线，例如采样管线476a-476d。采样管线476a-476d中的每个可包括采样管线阀478a-d，其可选择性地致动以使得流体能够从互连管线450通过采样管线476a-476d流动。还如其中所示，每个采样管线476a-476d的远端配置用于选择性地连接至样品收集装置(例如样品收集装置280a和280d)，以从互连管线450收集流体。样品收集装置可采用本领域已知的任何采样装置的形式，例如注射器、汲取管、袋等。尽管图6图解说明采样组件448连接至互连管线，但在其它实施方案中，采样组件可流体连接至第一流体组件440、第二流体组件444、第一生物反应器容器410的第二生物反应器管线阀434和第一生物反应器管线阀432之间的流体流动路径、和/或第二生物反应器容器420的第二生物反应器管线阀438和第一生物反应器管线阀436之间的流体流动路径。根据需要，采样组件448在系统400中的一个或多个位点处提供对流体的全功能封闭采样。

回头参考图3，在一个实施方案中，系统400还可包括过滤管线482，其在沿着互连管线450的两个位点处连接并且限定沿着互连管线450的过滤回路。过滤器484沿着过滤管线482定位，以从通过过滤管线482的流体中移出渗透废物。如其中所示，过滤管线482包括分别位于过滤器484的上游侧和下游侧的上游过滤管线阀486和下游过滤管线阀488。废物管线490提供过滤器484与第二流体组件444，并且特别是与连接至废物储器472a的第二流体组件444的管尾470a之间的流体连通。在这方面，废物管线490将通过过滤器484从通过过滤管线482的流体中移出的废物输送至废物储器472a。如图3所示，过滤管线482围绕互连管线阀452，使得可迫使通过互连管线450的流体流动通过过滤管线482，如下文所述。沿着废物管线490定位的渗透泵492可操作以将由过滤器移出的废物泵送至废物储器472a。在一个实施方案中，过滤器484合乎期望地为伸长的中空纤维过滤器，但也可使用本领域已知的其它切向流或错流过滤装置，比如平片膜过滤器而不背离本发明的更广泛方面。

在一个实施方案中，第一流体组件440和第二流体组件444的阀以及生物反应器管线阀(即阀432、434、436、438、无菌管线阀462、互连管线阀452和过滤管线阀486、488)为以下文所述方式构建的夹管阀。在一个实施方案中，管线本身不需要包括夹管阀，并且图3-8中夹管阀的描绘可能仅表示其中夹管阀可在管线上操作以防止流体流动的位置。特别地，如下所述，流动架构400的夹管阀可由相应的致动器(例如螺线管)提供，当流体路径/管线介于之间时其紧靠相应的砧座进行操作/作用，以“夹紧”管线来防止流体通过其流动。

在一个实施方案中，泵454、456和492为蠕动泵，并且泵集成为单个组件，如下文所述。合乎期望地，这些阀和泵的操作根据程序化方案自动引导，以使得模块200能够正确操作。考虑第二控制器210可通过模块200引导这些阀和泵的操作。

现转到图8-11，图解说明本发明实施方案的第一生物反应器容器410的配置。由于第二生物反应器容器420为合乎期望的，尽管不需要与第一生物反应器容器410的配置相同，但为简便起见，以下仅对第一生物反应器容器410进行描述。在一个实施方案中，生物反应器容器410、420为能够灌注的，基于硅酮膜的生物反应器容器，其支持其中细胞群的激活、转导和扩增。生物反应器容器410、420可用于细胞培养、细胞处理和/或细胞扩增，以增加细胞密度用于医学治疗或其它过程。尽管生物反应器容器在本文可公开为连同特定细胞类型一起使用，但是应当理解，生物反应器容器可用于任何合适的细胞类型的激活、遗传修饰和/或扩增。进一步地，所公开的技术可连同贴壁细胞(即在细胞扩增表面上粘附和/或增殖的细胞)一起使用。在一个实施方案中，第一和第二生物反应器容器410、420可如在2018年2月9日提交的美国专利序列号15/893336中公开的那样构建和起作用，其通过参考以其全部结合至本文中。

如图8和9所示，第一生物反应器容器410可包括底板502和连接至底板502的容器主体504。底板502可为刚性结构以支撑细胞培养物。然而，底板可为非实体板(例如可为开放的和/或多孔的)以允许将氧气提供给细胞培养物，如参考图9更详细讨论的。在图解说明的实施方案中，底板502的形状为矩形或几乎矩形。在其它实施方案中，底板502可为任何其它形状，其可实现薄型容器和/或可最大化可利用或存储第一生物反应器容器的位置中的空间。

在一个实施方案中，容器主体504包括刚性的、一般凹形的结构，当连接至底板502时，其形成第一生物反应器容器410的腔室或内部隔室506。如其中所示，容器主体504可具有与底板502的周边形状相似的周边形状，使得容器主体504和底板502可彼此连接。另外，如在所示实施方案中，容器主体504可由透明或半透明的材料制成，其可使得第一生物反应器容器410的内容物能够目视检查和/或可使得光线能够进入第一生物反应器容器410。在使用第一生物反应器容器进行细胞激活、遗传修饰(即转导)和/或细胞扩增期间，由底板502和容器主体504形成的内部隔室506可含有细胞培养基和细胞培养物。

如图8-11最佳所示，第一生物反应器容器410可包括穿过容器主体504的多个端口，其可使得内部隔室506和第一生物反应器410的外部之间的流体连通能够用于与细胞的激活、转导/遗传修饰和扩增相关的某些过程，比如培养基输入和废物移出。端口可包括例如第一端口412和第二端口416。如在所示的实施方案中，端口416可布置在容器主体504中的任何位置，包括穿过容器主体504的顶部表面508和/或任何侧面510。如将在本文中更详细讨论的，第一生物反应器容器410的特定结构，包括端口412、416的特定数量和位置，使得第一生物反应器容器410能够用于支持细胞的激活、细胞的遗传修饰和高细胞密度扩增。

图9为第一生物反应器容器410的一个实施方案的分解图。第一生物反应器容器410的底板502可为第一生物反应器容器410的底部或支撑。如前所述，底板502可由非实体结构形成。在所示的实施方案中，底板502含有格栅510，其可为结构刚性的，同时进一步提供开口以使得游离气体能够通过底板502交换到含有细胞培养物的内部隔室506。格栅510可包括限定在实体区域之间的多个孔洞512或在格栅510的每个孔洞512之间的横杆514。因此，孔洞512可提供用于气体交换的开口，并且横杆514可为第一生物反应器容器410的内部隔室506内的其它结构和细胞培养物提供结构支撑。

为了为第一生物反应器容器410的内部隔室506内的细胞培养物提供进一步的支撑，第一生物反应器容器410可包括可布置在底板502的顶部表面518上方的膜516。膜516可为气体可渗透的、液体不可渗透的膜。膜516也可选择为具有能够实现高气体渗透性、高气体传输速率和/或对氧气和二氧化碳的高渗透性的性质。因此，膜516可支撑内部隔室506内的高细胞密度(例如高达约35 MM/cm²)。膜516的气体渗透性特征可使得游离气体交换能够支持细胞培养和/或细胞扩增。这样，膜516可为细胞培养表面和/或细胞扩增表面。膜516可具有相对小的厚度(例如0.010英寸或0.02 cm)，这可允许膜516为气体可渗透的。进一步地，膜516可由气体可渗透材料比如硅酮或其它气体可渗透材料形成。

膜516的平坦度可增加细胞培养物的表面积，以使其沉降进行激活、转导和/或扩增。为了使得膜516在使用第一生物反应器容器410期间保持平坦，可在底板502和膜516之间布置网片520。网片520可为膜516提供结构支撑，使得膜516可在添加到第一生物反应器容器410中用于细胞培养和/或细胞扩增的细胞培养物和/或任何细胞培养基的重量下保持平坦并且不会下陷或变形。进一步地，网片520的网格特性可使得能够支撑膜516，而其孔隙率仍然使得第一生物反应器容器410的内部隔室506和紧邻第一生物反应器容器410外部的环境之间能够进行游离气体交换。网片可为聚酯网格或者可为膜提供支撑并实现游离气体交换的任何其它合适的网格材料。

如前所述，容器主体504可连接至底板502以形成第一生物反应器容器410的内部隔室506。这样，网片520和膜516可布置在或至少部分地在内部隔室506内。当容器主体504连接至底板502时，O形圈522可用于密封第一生物反应器容器410。在一个实施方案中，O形圈522可为生物相容性的O形圈(尺码173，Soft Viton®含氟弹性体O形圈)。O形圈522可装配在容器主体504的周边表面526中形成的凹槽524内。当主体504与板502配合时，周边表面526面对板502的顶部表面518。这样，O形圈522可被压缩在凹槽524内并且抵靠板516和/或底板502的顶部表面518。O形圈522的这种压缩合乎期望地密封第一生物反应器容器410而没有任何化学或环氧树脂粘合。由于第一生物反应器容器410可用于生物细胞的激活、转导和扩增，因此O形圈522合乎期望地由适当生物相容性、可高压灭菌、γ射线稳定和/或ETO灭菌稳定的材料形成。

如上所述，第一生物反应器容器410可包括多个端口，比如第一端口412和第二端口416。端口412、416可布置穿过容器主体504，并且可使得内部隔室506和第一生物反应器容器410的外部之间能够连通，以进行与细胞培养、细胞激活、细胞转导和/或细胞扩增相关的某些过程，比如流体或培养基输入、废物移出、收集和采样。每个端口416可包括开口526和相应的配件或管线528 (例如鲁尔配件、倒钩配件等)。在一些实施方案中，开口526可配置成使得管线直接结合并消除对配件(例如沉孔)的需要。

在一个实施方案中，除了第一端口412和第二端口416之外，第一生物反应器容器410可进一步包括布置在容器主体504的顶部表面508中的空气平衡端口530。空气平衡端口530可类似于第一端口412和第二端口416构建，其中相同的参考数字表示相同的部件。空气平衡端口530可进一步在内部隔室506和第一生物反应器容器410的外部之间提供气体交换，以供通过细胞培养使用进行扩增。进一步地，空气平衡端口530可助于保持内部隔室506内的大气压力，以在内部隔室506内提供用于细胞培养和/或细胞扩增的环境。空气平衡端口530可布置穿过容器主体504的顶部表面508，如在所示的实施方案中，或者布置在围绕容器主体504的任何其它位置。穿过容器主体504的顶部表面508的中央位置可助于防止在通过第一生物反应器容器410的倾斜混合细胞培养物期间润湿空气平衡端口530，如以下更详细讨论的。

第一生物反应器容器410的每个元件，包括底板502、容器主体504、端口412、416和530、膜516、网片520和O形圈522，可由生物相容性、可高压灭菌和γ射线和/或ETO灭菌稳定的材料制成。这样，每个元件以及作为整体单元的第一生物反应器容器410可用于生物细胞的激活、转导和扩增和/或用于细胞制造过程的其它过程。

第一生物反应器容器410可经灌注实现细胞培养和/或细胞扩增，灌注可提供支持细胞生长所必需的营养素并可减少细胞培养物中的杂质。连续灌注为在生长的细胞培养物中添加新鲜培养基，同时移出用过的培养基(例如使用过的培养基)。如下所述，第一端口412和第二端口416可用于灌注过程。第一端口412可使得内部隔室506和第一生物反应器容器410的外部之间能够连通，并且可用于将新鲜培养基添加到第一生物反应器容器410中(比如来自第一流体组件440的培养基储器中)。在一些实施方案中，第一端口412可在第一生物反应器容器410内的细胞培养物和培养基的表面上方的任何位置处布置在容器主体504中并延伸穿过容器主体504。在一些实施方案中，第一端口412可被布置使得其接触或延伸穿过第一生物反应器容器410内的细胞培养物和培养基的表面。

第二端口416可布置在完全或部分浸没在第一生物反应器容器410内的细胞培养物和培养基的表面下方的任何位置处。例如，第二端口416可为布置穿过容器主体504的侧面510中的一个的近横向端口。在一些实施方案中，第二端口416可布置使得第二端口416不到达内部隔室506的底部(例如膜516)。在一些实施方案中，第二端口416可到达内部隔室506的底部。第二端口416可为双重功能端口。这样，第二端口可用于将灌注培养基从第一生物反应器容器410的内部隔室506中抽出，以促进细胞培养物的灌注。进一步地，第二端口416也可用于移出细胞培养物中的细胞。如上所述，在一些实施方案中，第二端口可不到达第一生物反应器容器410的内部隔室506的底部表面。例如，第二端口416可位于距膜516约0.5 cm。因此，在静态平面位置中，第二端口416可用于移出用过的细胞培养基而不会抽出细胞培养物的细胞，因为细胞可经重力沉降至膜516 (例如细胞扩增表面)。因此，在静态平面位置中，第二端口416可促进灌注过程，并可使得能够增加第一生物反应器容器410内生长的细胞培养物的细胞密度。当期望例如在收获细胞培养物期间从内部隔室506移出细胞时，为了最小化滞留体积，以下文所述的方式，第一生物反应器容器410可朝向第二端口416倾斜，接近细胞以移出细胞。

另外，在一个实施方案中，第二端口416可不包括过滤器，并且因此灌注过程可为无过滤器的。这样，当第二端口416用于培养基移出时，可能不存在进入第二端口416的细胞物理阻塞。进一步地，第二端口416可以倾斜，使得尽管第二端口416布置横向穿过容器主体504的侧面22，但是第二端口416可朝向膜516和底板502倾斜。第二端口416的倾斜特征可使得第二端口416能够在容器主体504上相对较低地定位成更靠近膜表面36，同时最小化对O形圈522和凹槽524的干扰，以助于在使用时保持第一生物反应器容器410的密封。进一步地，在一些实施方案中，当移出使用过的培养基时，第二端口416的倾斜特征可降低通过第二端口416的流体流动的速度。另外，端口直径连同从第二端口416流出的流体流动速率一起可使得用于将培养基从内部隔室506中抽出的通过第二端口416的吸入速度可最小化与第二端口416相邻的单个细胞上的抽吸力，使得该力低于将细胞抽向膜516的重力。因此，如上所述，第二端口416可用于移出灌注培养基，以促进细胞培养物的灌注而基本上没有移出细胞培养物的细胞。随着细胞的沉降时间增加，被移出的培养基的细胞浓度可降低至由第二端口416的位置所促进的不可测量的范围。进一步地，内部开口540的位置可以变化，以改变推荐的细胞沉降时间。由于细胞将沉降并且首先从生长培养基的顶部耗尽，因此更靠近膜516的位置可与较长的沉降时间相关联，而在培养基顶部或接近于顶部的位置与较短的沉降时间相关联。

因此，在一个实施方案中，第二端口416不仅可用于在灌注过程期间移出使用过的培养基，而且还可用于例如在细胞培养物收获期间从内部隔室506移出细胞培养物的细胞。为了促进更大程度地移出使用过的灌注培养基和移出细胞，容器主体504可包括成角度的或V形的侧壁532。V形侧壁532因此包括顶点或点534。侧壁532的顶点534可进一步包括穿过其的第二端口416，当容器主体504连接至底板502时，容器主体504布置在接近点534。当第一生物反应器容器410例如以5度角朝向第二端口416倾斜时，成角度的侧面532和点534可使得培养基和/或细胞培养物的细胞更大程度地排出。

使用由第一端口412和第二端口416的位置所促进的生长细胞灌注，可使得内部隔室506内具有低的培养基高度(例如0.3-2.0 cm)，如参考图10更详细讨论的那样。内部隔室506内相对低的培养基高度可使得第一生物反应器容器410成为相对薄型容器，同时使得增加最大可达到的细胞密度。进一步地，使用第一生物反应器容器410的灌注可通过向内部隔室506内的细胞提供新鲜培养基来支持细胞生长，而且还使得能够移出细胞培养物中的杂质，使得一旦在第一生物反应器容器410内达到特定的细胞密度目标，就可不需要在单独的装置中进行另外的细胞清洗。例如，通过无过滤器灌注，第一生物反应器容器410可提供新鲜培养基并以每天全体积交换的速率减少细胞培养物中的杂质(例如导致杂质减少的速率为约每2.3天1 log)。因此，第一生物反应器容器410的结构可使得能够使用灌注来生长第一生物反应器容器410内的细胞培养物，从而这可使得细胞培养物能够扩增到具有降低的杂质水平的高目标密度。还如下文所述，通过无过滤器灌注，第一生物反应器容器410可以每天显著更多体积(例如每天大于2体积)的速率提供新鲜培养基，以用于扩增之后的细胞播种、冲洗、清洗/残留减少和/或排出/收获。

为了促进第一生物反应器容器410的薄型结构，可在内部隔室506内保持相对低的培养基高度。图10为第一生物反应器容器410的截面图，图解说明第一生物反应器容器410内的细胞培养基538的高度536。如先前所述，容器主体504可连接至底板502以形成内部隔室506，其中可通过灌注实现细胞培养物的扩增。这样，可通过布置穿过容器主体504的第一端口412提供更换或新鲜的培养基538以用于细胞生长，并且可通过布置穿过容器主体504的侧面510的第二端口416移出现有的或使用过的培养基538。灌注过程可促进第一生物反应器容器410的内部隔室506内培养基538的培养基高度536相对较低。内部隔室506内的灌注培养基538的相对低的高度536可使得第一生物反应器容器410成为薄型结构，从而可整体上使得成为紧凑的细胞制造系统。

第一生物反应器容器410的内部隔室506内的灌注培养基538的高度536可在0.3cm-2 cm之间，并且顶部空间542的高度，即在培养基538和内部隔室506中容器主体504的顶部表面508之间形成的间隙可为约2 cm。因此，可能存在每cm²少于2 mL的培养基和每cm²少于4 mL的总体积，包括培养基、细胞培养物和顶部空间。相对低的培养基高度536可使得培养基体积与膜516的表面积的比率低于某个值。这样，培养基体积与膜表面积的比率可低于阈值水平，或在期望的范围内，这通过使用灌注来生长细胞培养物的细胞来促进。例如，阈值水平可为0.3-2.0之间的比率。培养基体积与膜表面积的低比率可使得第一生物反应器容器410具有薄型或紧凑的结构，同时仍然允许实现高细胞密度的细胞培养。

如先前所述，双重功能第二端口416可布置穿过容器主体504，使得其完全或部分浸没在第一生物反应器容器410内培养基538的表面544下方。在一些实施方案中，第二端口416可布置成使得第二端口416到达内部隔室506的底部(例如膜516)。第二端口416的定位可促进从内部隔室506内的细胞培养物中移出培养基和杂质而无需移出细胞，直至期望这种移出，例如收获。无过滤器的第二端口416以及第一端口412可允许使用灌注来向细胞提供生长培养基538用于细胞扩增，并移出使用过的培养基538和其它杂质或副产物。围绕容器主体504的第一端口412和具有双重功能的第二端口416的位置促进配置，其中内部隔室506内培养基的高度536保持在相对低水平，并因此允许第一生物反应器容器410为相对薄型容器，同时仍然允许产生高密度的细胞培养物。

具体参考图11，生物反应器容器410的底板502包括多种特征，这些特征使得能够将生物反应器容器用作更广泛的生物处理系统10的一部分，并且特别是生物处理系统10的第二模块200的一部分。如其中所示，底板502包括在底板502的底部表面中形成的多个凹槽550，其目的将在下文描述。在一个实施方案中，凹槽可位于邻近底板502的角部。凹槽550每个可大体上为圆柱形，并终止于圆顶状或半球状的内部表面。还如图11所示，底板502可包括位置验证结构552，其配置成与第二模块200的传感器相互作用，以确保第一生物反应器容器410在第二模块200内的正确定位。在一个实施方案中，位置验证结构可为波束阻断，其配置成当第一生物反应器容器410正确地就座于其中时中断第二模块200的光束。

底板502还包括在邻近的底部表面上形成的一对平坦的接合表面554，其从底板的中线偏移(在底板的宽度上延伸)。合乎期望地，接合表面554沿着底板502的纵向中线间隔开，以便位于邻近底板502的相对两端。底板502可进一步包括至少一个孔口或开口556，以使得能够通过接合并操作生物反应器容器的生物处理装置来感测第一生物反应器容器410的内容物。

在一个实施方案中，第一和第二生物反应器容器410、420以及流体架构400可以以下公开的方式集成为组件或套件600。在一个实施方案中，套件600为单次使用的一次性套件。如图12-14最佳所示，第一生物处理容器410和第二生物处理容器420并排接收在一次性套件600的托盘610内，并且流动架构400的各种管线以下文所述的方式布置在托盘610内。

另外参考图15，托盘610包括多个大体上薄的、刚性或半刚性的侧壁，包括周边界定底部表面620和大体开放的顶部的前壁612、后壁614以及相对的横向侧面616、618。侧壁和底部表面620限定托盘610的内部隔室622。在一个实施方案中，托盘610的开放的顶部由周边凸缘624界定，周边凸缘624具有用于接收围绕内部隔室622的可移除的盖(未显示)以及用于合乎期望地就坐于生物处理装置的抽屉上缘上的表面，如下所示。托盘610的底部表面620包括对应于生物处理系统中的生物反应器容器的数量的多个开口。例如，托盘610可包括第一开口626和第二开口628。底部表面620还可包括与第一和第二开口626、628相邻的另外的开口630，用于下文描述的目的。在一个实施方案中，托盘610可为热成型的、3D打印的或注塑的，但也可利用其它制造技术和工艺而不背离本发明的更广泛方面。

如图15最佳所示，第一和第二开口626、628中每一个周边的形状和/或尺寸使得第一和第二生物反应器容器410、420可位于相应开口626、628的上方并由内部隔室622内托盘610的底部表面620支撑，同时仍然使得能够通过相应的开口626、628从托盘610的底部接近生物反应器容器610、620的一部分。在一个实施方案中，开口的周边包括至少一个凸片或突起，用于将生物反应器容器支撑在相应开口的上方。例如，每个开口626、628的周边可包括向内朝向开口626、628的中心突起的凸片632，以支撑置于其上的生物反应器容器410、420。如图12和15所示，托盘610还可包括一个或多个在开口626、628的上方向上延伸的凸台，用于当生物反应器容器接收在相应开口626、628的上方时抑制其横向移动。因此，凸台用作对准装置，其促进生物反应器容器410、420在托盘610内的正确定位，并助于防止在将套件600装载或定位于第二模块200中期间生物反应器容器410、420的意外移动，如下所述。

进一步参考图12和13，托盘610可包括在托盘610的底部表面上形成的一个或多个支撑肋636。支撑肋636可在托盘610的宽度和/或长度上延伸，并赋予托盘610刚性和强度，从而便于套件600的移动和操纵。肋材636可与托盘整体形成，或者可经本领域已知的附连方式作为辅助部件添加(参见图13)。在一个实施方案中，托盘610包括用于经由其接收接合板(本文也称为管线模块650)的开口638，接合板以有组织的方式保持流体流动管线并将其保持在适当的位置，以通过泵和夹管阀接合。在其它实施方案中，管线模块650可与托盘610的后壁614整体形成。

图16和17图解说明本发明实施方案的管线模块650的配置。如其中所示，管线模块650包括第一管线保持架体652，其配置成接收流体流动系统400的第一流体组件管线442、互连管线450和废物管线490，并将第一流体组件管线442、互连管线450和渗透废物管线490保持在适当的位置，以与以下结合图35和36描述的蠕动泵组件的相应泵头454、456、492选择性地接合。在一个实施方案中，流体组件管线442、互连管线450和废物管线490通过第一管线保持架体652保持在水平延伸和垂直间隔的方向。特别地，如图17最佳所示，第一管线保持架体652在两个间隔开的位置656、658处(限定其间的空隙)接合每条管线442、450、490(比如在管线保持架体652中通过夹子或在管线和狭槽之间的简单干涉)。还如图17所示，第一管线保持架体652包括间隙开口660，其配置成接收蠕动泵组件的靴(未显示)。这种配置使得能够通过蠕动泵的相应泵头将管线442、450、490抵靠靴进行蠕动压缩，以便提供流体通过管线的相应原动力，如下所述。

进一步参考图16-18，管线模块650进一步包括与第一管线保持架体652整体形成(或者以其它方式连接)的第二管线保持架体654。第二管线保持架体654配置成接收流体流动系统400的所有流体流动管线，夹管阀与其联合。例如，第二管线保持架体654配置成保持第一流体组件440的管尾464a-f、第二流体组件444的管尾470a-d、第一生物反应器容器410的第一生物反应器管线414和第二生物反应器管线418、第二生物反应器容器420的第一生物反应器管线424和第二生物反应器管线428、无菌空气源管线460、互连管线450和过滤管线482 (以及在一些实施方案中采样管线476a-476d)。类似于第一管线保持架体652，第二管线保持架体654可将这些管线保持在水平延伸和垂直间隔的方向。特别地，第二管线保持架体654可包括多个垂直间隔且水平延伸的狭槽666，其配置成在其中接收管线。图18和19也最佳地图解说明狭槽666的配置，其保持由夹管阀作用/与夹管阀接合的所有流动管线。合乎期望地，狭槽666遵循架体654的轮廓，但是特别地在平坦的背板上延伸，以便朝向过滤器484开口。如图18所示，在一个实施方案中，第二管线保持架体654可在第二管线保持架体654的底部具有一个或多个狭窄的管线狭槽682，用于保持互连管线450的回路，采样管线由此延伸，并且废物管线狭槽684用于接收连接至废物储器472a的管尾470a。

第二管线保持架体654可包括平坦的背板662，其具有对应于由第二管线保持架体654保持的多个流体流动管线的多个孔口664。特别地，至少一个孔口664与每个狭槽666和其中保持的流动管线水平对准。如图16最佳所示，第二管线保持架体654包括两个间隙开口668、670，其配置成经由其接收夹管阀组件的砧座(未显示)。这种配置使得能够通过夹管阀阵列的致动器的相应活塞抵靠砧座选择性压缩第一流体组件440的管尾464a-f、第二流体组件444的管尾470a-d、第一生物反应器容器410的第一生物反应器管线414和第二生物反应器管线418、第二生物反应器容器420的第一生物反应器管线424和第二生物反应器管线428、无菌空气源管线460、互连管线450和过滤管线482，以选择性地防止或允许流体流动，如下所述。如图18和19所示，孔口664可布置在并排定位的第一和第二列中，其中第一列孔口中的孔口相对于第二列孔口上的孔口在垂直方向上偏移，使得第一列孔口中的孔口与第二列孔口中的孔口没有水平对齐。这种配置使得管线模块650、托盘610和套件600整体上具有薄型。

在一个实施方案中，过滤器484 (图16中显示为伸长的中空纤维过滤器模块)可与管线模块650成为一体，比如通过经使用保持夹672将过滤器484安装于管线模块650上。在过滤器484为中空纤维过滤器的情况下，过滤器484可基本上在管线模块650的整个长度上延伸，并且可包括第一输入端674 (用于接收来自过滤管线482的流体的输入流)和第二输出端676 (用于在移出渗透物/废物之后将滞留物输送回到过滤管线482和互连管线450，用于循环至第一生物反应器容器410或第二生物反应器容器420中的一个)。过滤器484还可包括与第二输出端676相邻的渗透物端口678，用于连接至废物管线490，以将废物/渗透物输送至渗透物/废物储器472a。最后，管线模块650可包括多个特征680，用于接收夹子并组织生物反应器管线(例如第一生物反应器容器410的第一和第二生物反应器管线414、418和/或第二生物反应器容器420的第一和第二生物反应器管线424、428)。

类似于托盘610，管线模块650可为热成型的、3D打印的或注塑的，但也可利用其它制造技术和工艺而不背离本发明的更广泛方面。如上所述，在一个实施方案中，管线模块650可与托盘610整体形成。在其它实施方案中，管线模块650可为由托盘610可移除地接收的单独的组件。

图20-22显示套件600的实施方案的各种视图，图解说明接收在托盘610内的第一生物反应器容器410和第二生物反应器容器420以及由管线模块650接收的流动架构400的流体管线。如其中所示，不是具有开口630，而是如图20-22所示的套件600包括实体底板，以便在托盘610中提供采样空间631，用于接收容有采样管线(例如采样管线476a、476b)的容器。套件600提供用于细胞处理的模块化平台，其可在使用之后易于设置和丢弃。第一和第二流体组件440、444的管尾允许即插即用功能，使得能够快速和易于连接各种培养基、试剂、废物、采样和收集袋，从而允许用于在单个平台上进行多种过程。在一个实施方案中，如上所述，可通过无菌切割和焊接管段来实现连接和断开，比如用TERUMO装置，或者通过如本领域已知的夹管、焊接和切割尾段。

现转到图23-25，套件600具体配置成由生物处理装置700接收，装置700含有作为生物处理方法的一部分来致动套件600所需的所有硬件(即控制器、泵、夹管阀致动器等)。在一个实施方案中，生物处理装置700和套件600 (含有流动架构400和生物反应器容器410、420)一起形成以上结合图1和2描述的第二生物处理模块200。生物处理装置700包括壳体710，其具有可接收在壳体710内的多个抽屉712、714、716。尽管图23描绘含有三个抽屉的装置700，但该装置可具有少至单个抽屉、两个抽屉或多于三个抽屉，以提供要在每个抽屉内进行的同时生物处理操作。特别地，在一个实施方案中，每个抽屉712、714、716可为用于进行细胞激活、遗传修饰和/或扩增过程的独立的生物处理模块(即等同于以上结合图2描述的第二模块200a、200b和200c)。在这方面，可将任何数量的抽屉添加到装置700中，以提供对来自相同或不同患者的多个样品的并行处理。在一个实施方案中，不是每个抽屉共有公共壳体，而是在一个实施方案中，每个抽屉可接收在专用壳体内，并且壳体可彼此顶部堆叠。

如图23和24所示，每个抽屉(例如抽屉712)包括限定处理腔室722的多个侧壁718和底部表面720，以及大体开放的顶部。抽屉712可在其中抽屉完全接收在壳体710内的关闭位置(如对图23中的抽屉714和716所示)和其中抽屉712从壳体710中延伸的打开位置(如对图23和24中的抽屉712所示)之间移动，使得能够穿过开放的顶部接近处理腔室722。在一个实施方案中，对一个或多个侧壁718进行温度控制，以控制处理腔室722内的温度。例如，一个或多个侧壁718可包括嵌入式加热元件(未显示)，或者与加热元件热连通，使得可将侧壁718和/或处理腔室722加热至期望的温度以用于将处理腔室722保持在如针对模块200要进行的处理步骤所优化的期望温度(例如37摄氏度)下。在一些实施方案中，壳体的底部表面720和顶部表面的下侧(当抽屉关闭时在处理腔室的上方)可以类似的方式(例如嵌入式加热元件)进行温度控制。抽屉712在处理腔室722后面的硬件隔室724可放置装置700的所有硬件组件，如下文详细讨论的。在一个实施方案中，抽屉712可进一步包括与处理腔室722相邻的辅助隔室730，用于放置含有培养基、试剂等的储器，该储器连接至第一流体组件440和第二流体组件444。在一个实施方案中，辅助隔室730可被冷藏。

每个抽屉(例如抽屉712)可以可滑动地接收在安装于壳体710的内部的相对导轨726上。线性致动器可以可操作地连接至抽屉712，以在打开和关闭位置之间选择性地移动抽屉712。线性致动器可操作以提供抽屉712在打开和关闭位置之间平滑且受控的移动。特别地，线性致动器配置成以基本上恒定的速度(以及在运动的停止和开始时最小的加速度和减速度)打开和关闭抽屉712，以最小化对生物反应器容器的内容物的干扰。

图25为抽屉内部的俯视平面图，显示抽屉712的处理腔室722、硬件隔室724和辅助隔室730。如其中所示，硬件隔室724位于处理腔室722的后面，包括电源732、与第二模块控制器210成为一体或者以其它方式连通的运动控制板和驱动电子器件734、低功率螺线管阵列736、泵组件738 (包括对于泵454、456、492的泵头)和抽屉接合致动器740。抽屉712的硬件隔室724进一步包括泵靴742和一对夹管阀砧座744，用于分别与泵组件738和螺线管阵列736接合，如下文所述。在一个实施方案中，泵靴742和螺线管砧座744固定于处理腔室的前基板(前板)。硬件隔室(和所述组件)均安装于背面基板上。两个板均可滑动地安装于导轨上。进一步地，抽屉接合致动器740连接两个板，并用于将两个板(以及板上承载的组件)带到接合位置(将泵滚轮头带入泵靴中，从而挤压泵管(如果插入之间))。如本文进一步描述的，泵组件在流体路径400的管线442、450和490上提供选择性操作，以对其提供独立的相应的蠕动原动力。类似地，如将进一步描述的，托盘600的管线保持架体654位于螺线管阵列736和砧座744之间。

还如图25所示，两个底座板，例如第一和第二底座板746、748，位于底部表面720上的处理腔室722内，并向上延伸或由此站立。在一个实施方案中，处理腔室722可放置单个底座板或多于两个底座板。底座板746、748配置成其上接收或者以其它方式接合第一生物反应器容器410和第二生物反应器容器420。还如图25所示，抽屉712还包括板750，其配置具有位于处理腔室722内与底座板746、748相邻的称重传感器，以感测位于其上的储器(例如废物储器472a)的重量。

图26-28最佳地图解说明底座板746、748的配置，其中图28A显示位于底座板下方的硬件组件。本文使用的底座板746、748和硬件组件(即如图28A所示的与之成为一体或位于其下方的传感器、电动机、致动器等)可统称为底座板。第一和第二底座板746、748的配置和操作基本上相同，但为简便起见，底座板746、748的以下描述仅参考第一底座板746。底座板746、748具有基本上平坦的顶部表面752，其形状和表面积通常对应于第一生物反应器容器410的底板502的形状和面积。例如，底座板可为大体上矩形的。底座板746、748还可包括缓冲或间隙区域758，其通常对应于托盘610的突起或突片632的位置，其目的将在以下描述。底座板746、748由多个称重传感器760 (例如位于底座板746的每个角部下方的4个称重传感器760)支撑。称重传感器760配置成在生物处理期间感测第一生物反应器容器410的重量，以供控制器210使用。

在一个实施方案中，底座板746可包括嵌入式加热元件或与加热元件热连通，使得可将处理腔室722和/或置于其上的第一生物反应器容器410的内容物保持在期望的温度下。在一个实施方案中，加热元件可与加热侧壁718、顶壁和底部表面的加热元件相同或不同。

如图解所示，底座板746包括多个定位或对准销754，其突出于底座板746的顶部表面452的上方。定位销754的数量以及定位销754的位置和间距可对应于生物反应器容器410、420的底板502的底部表面中凹槽550的数量、位置和间距。如下所示，当第一生物反应器容器410位于处理腔室722内时，定位销754可接收在第一生物反应器容器410的底板502中的凹槽550内，以确保第一生物反应器容器410在第一底座板746上的正确对准。

进一步参考图26-28，底座板746可进一步包括用于检测第一底座板746上的第一生物反应器容器410的正确对准(或未对准)的集成传感器756。在一个实施方案中，传感器756为红外光束，但也可使用其它传感器类型(比如杠杆开关)而不背离本发明的更广泛方面。传感器配置成当第一生物反应器容器410正确地就座于第一底座板746上时与底板502上的位置验证结构552相互作用。例如，在传感器756为红外光束，并且位置验证结构552为波束阻断(即平坦凸片)，并且具有基本上不透IR的位置验证结构552的情况下，当第一生物反应器容器410完全就座于底座板746上时，波束阻断将中断红外光束(即阻断光束)。这将向控制器210发信号，即第一生物反应器容器410正确地就座。如果在第一生物反应器容器410位于第一底座板746上之后控制器没有检测到传感器756的红外光束被阻断，则表明第一生物反应器容器410没有完全或正确地就座于底座板746上，并且需要进行调整。因此，底座板746上的传感器756和第一生物反应器容器410的底板502上的位置验证结构552确保在开始生物处理之前，第一生物反应器容器410以水平位置就座于底座板746上(如由对准销确定)。

仍然进一步参考图26-28A，底座板746另外包括嵌入式温度传感器759，其定位以便与第一生物反应器容器410的底板502中的孔口556对准。温度传感器759配置成测量或感测生物反应器容器410内的一个或多个参数，比如生物反应器容器410内的温度水平。在一个实施方案中，底座板746可另外包括配置成测量顶部表面752的温度的电阻式温度检测器760以及用于测量生物反应器容器内的二氧化碳水平的二氧化碳传感器(位于底座板的下方)。

如图26-28A进一步所示，每个底座板746、748包括致动器机构761 (例如电动机)，其包括例如一对相对的凸轮臂762。凸轮臂762接收在底座板746、748中的狭槽764内，并且可围绕凸轮销766在间隙位置与接合位置之间旋转，在间隙位置，凸轮臂762位于底座板746的顶部表面752的下方，而在接合位置，凸轮臂762在底座板的顶部表面752的上方延伸，并当第一生物反应器容器410接收在第一底座板746的顶部时接触第一生物反应器容器410的底板502的相对的平坦接合表面554。如以下详细讨论的，致动器机构可操作以使生物反应器容器倾斜到底座板的顶部以提供搅动和/或助于生物反应器容器的排出。

参考图29-32，显示抽屉712的硬件隔室724中的线性致动器768和抽屉接合致动器740的更详细的视图。参考图29，并且如上所示，线性致动器768可操作以在打开和关闭位置之间移动抽屉712。在一个实施方案中，线性致动器768电连接至壳体710外部上的摇臂开关770，使得用户能够控制抽屉的移动。线性致动器770提供抽屉712的受控移动，以防止对抽屉712内生物反应器容器的内容物的干扰。在一个实施方案中，线性致动器768具有约16"的冲程和具有每秒约2英寸的最大速度。

现转到图30，抽屉接合致动器740包括导螺杆772和U形夹臂774，后者附连于抽屉712内的前板751。抽屉接合致动器可操作地连接至泵组件738和螺线管阵列736，并且可操作以使泵组件738和螺线管阵列736在第一间隙位置和接合位置之间移动。

图31和32更好地图解说明泵组件738和螺线管阵列736的间隙位置和接合位置。如图31所示，在间隙位置，泵组件738和螺线管阵列736分别与泵靴742和夹管阀砧座744间隔开。在致动导螺杆772后，抽屉接合机构740使泵组件738和螺线管阵列线性地向前移动至图32所示的位置。在该位置，泵组件738的泵头接合第一管线保持架体652中的管线442、450、490，并且螺线管阵列736的位置足够靠近夹管阀砧座744，使得螺线管阵列736的活塞/致动器可将第二管线保持架体654的其相应的流体流动管线倚靠夹管阀砧座744夹紧/夹住，从而防止流动通过该流体流动管线。

回头参考图24，并且另外参考图33-39，在操作中，通过致动壳体710外部上的摇臂开关770，抽屉712可以可控制地移动至打开位置。然后将含有管线模块650 (其容纳流动架构400的所有管线和管尾)以及第一和第二生物反应器容器410、420的一次性插入式套件600下降至处理腔室722内的位置。当套件600下降至处理腔室722中时，泵靴742通过第一管线保持架体652的间隙开口660被接收，使得泵管442、450、490位于泵靴742和蠕动泵组件738的泵头454、456、492之间。图35为蠕动泵组件738的透视图，显示泵头454、456、492相对于彼此的定位。图36图解说明当套件600接收在处理腔室722内时，泵头454、456、492相对于泵管442、450、490的定位。如其中所示，泵管442、450、490位于泵靴742和泵头454、456、492之间。在操作中，当抽屉接合致动器740使泵组件738位于接合位置时，泵头454、456、492可在控制器210的控制下选择性地致动，以启动、保持和停止流体通过管线442、450、490的流动。

类似地，当套件600下降至处理腔室722中时，夹管阀砧座744通过第二管线保持架体654的间隙开口668、670接收，使得第一流体组件440的管尾464a-f、第二流体组件444的管尾470a-d、第一生物反应器容器410的第一生物反应器管线414和第二生物反应器管线418、第二生物反应器容器420的第一生物反应器管线424和第二生物反应器管线428、无菌空气源管线460、互连管线450和过滤管线482 (由第二管线保持架体654保持)位于螺线管阵列736和夹管阀砧座744之间。该配置在图37-39中最佳地图解说明(图37和38图解说明在将第二管线保持架体654的后板662接收在空间776内之前，螺线管阵列736和夹管阀砧座744之间的关系)。

如其中所示，螺线管阵列736的每个螺线管778包括活塞780，后者可线性地延伸穿过第二管线保持架体654的后板662中的相关孔口(孔口664)，以将相关的管线抵靠夹管阀砧座744夹紧。在这方面，螺线管阵列736和砧座744一起形成夹管阀阵列(其包括第一流体组件440和第二流体组件444的阀以及生物反应器管线阀，即阀432、434、436、438，无菌管线阀462，互连管线阀452和过滤管线阀486、488)。特别地，当流体路径/管线处于其间时，流动架构400的夹管阀由抵靠其相应的砧座744操作/作用的螺线管阵列736的相应螺线管778(即螺线管的活塞)提供。特别地，在操作中，当抽屉接合致动器740使螺线管阵列736位于接合位置时，每个螺线管778可在控制器210的控制下选择性地致动，以将相关的流体流动管线抵靠砧座744夹紧，从而防止流体通过其流动。本发明考虑每个流体管线位于平坦的砧面和平坦的螺线管致动器头之间。或者，螺线管致动器头可包括成形头，比如在类似于菲利普斯头螺丝刀的伸长边缘处相交的两个锥形表面，其被优化以对弹性-柔性流体管线提供期望的夹紧力。或者仍然地，砧面可包括朝向每个流体管线延伸的伸长隆起或突起，使得平坦的螺线管头可抵靠该横向延伸的隆起压缩流体管线，以便闭合流体通过其流动的管线。

参考图33、34和40，当套件600下降至抽屉的处理腔室中时，第一生物反应器容器410和第二生物反应器容器420通过开口的周边，并且特别是通过凸片/突起632支撑在开口626、628的上方。随着套件进一步下降，底座板746、748延伸穿过开口626、628，并接收或者以其它方式接合生物反应器容器410、420。开口626、628和底座板746、748的顶部表面752的形状(例如对应于托盘610的凸片/突起632的底座板746、748的缓冲区域758)使得一旦生物反应器容器410、420被底座板746、748接收，则托盘610继续向下行进，使得托盘610的底部表面和凸片/突起632就座于低于底座板746、748的顶部表面的位置，从而使得生物反应器容器410、420可由底座板746、748以与托盘610的底部表面620间隔开的关系支撑。这确保托盘610不会干扰生物反应器容器410、420在底座板746、748上的水平就座。

当底座板746、748延伸穿过托盘610中的开口726、728时，底座板746、748上的定位销754接收在生物反应器容器410、420的底板502中的相应凹槽550中，确保生物反应器容器410、420与底座板410、420正确地对准。当正确地就座于底座板746、748上时，波束阻断552使底座板中传感器756的光束阻断，从而向控制器指示生物反应器容器410、420处于正确的位置。由于底座板746、748和对准销的高度为水平的，所以波束阻断552对传感器756的光束的中断同样确保生物反应器容器410、420为水平的。在该正确就座的位置中，底座板746、748上的传感器759与底板502中的孔口556对准，以使得能够分别感测生物反应器容器410、420的内部隔室内的处理参数。另外，在完全就座的位置中，底座板746、748的凸轮臂762分别与生物反应器容器410、420的底板502上的平坦接合表面554对准。

图40为图解说明第一生物反应器容器410在底座板746上的该完全就座位置的前视截面图。如图40所示，以加热垫782和加热模块784形式存在的加热元件可位于底座板746的下方，用于加热底座板746。如图40所示，二氧化碳感测模块786也可位于底座板的下方，用于感测处理腔室722内的二氧化碳含量。

如图40进一步所示，在一个实施方案中，抽屉712的侧壁718和底部(以及壳体的顶壁)可包括盖788、助于最小化来自处理腔室722的热量损失的绝缘泡沫层790、用于加热上述壁的薄膜加热器792以及内部金属板794。在一个实施方案中，内部金属板794可由铝形成，但也可使用其它导热材料而不背离本发明的更广泛方面。抽屉712可进一步包括一个或多个助于最小化来自处理腔室722的热量损失的刷式密封796以及最小化或防止热能从抽屉712流向装置700的其它组件(比如壳体710或其它抽屉(例如抽屉714、716))的断热件798。

再次参考图34，当套件600接收在处理腔室722中时，在处理腔室722的底部与第二底座板748相邻的称重传感器750延伸穿过托盘610中的开口730，使得可将废物袋472a连接至管尾470a并位于称重传感器750上。如其中所示，当套件600接收在抽屉712内时，第二管线保持架体654保持管线，使得第一流体组件440的管尾464a-f和第二流体组件444的管尾470b-d延伸到辅助隔室730中用于储器与其连接。在一个实施方案中，采样管线476a-476d同样延伸到辅助隔室730中。

现转到图41-44，图解说明底座板746、748的凸轮臂762的操作。如其中所示，凸轮臂762可在缩回位置和接合位置之间移动，在缩回位置，其位于底座板746、748的顶部表面的下方，而在接合位置，其围绕凸轮销766旋转并在底座板746、748的上方延伸，以接合生物反应器容器410、420的平坦的接合表面554，以将生物反应器容器410、420提离底座板746、748。由于凸轮臂762在默认状态下缩回到底座板746、748的顶部表面的下方，并且生物反应器容器410、420支撑在水平底座板746、748 (并且特别是水平对准销754)上，所以无需电源即可将生物反应器容器保持在水平位置。特别地，当生物反应器容器410、420接收在底座板746、748上时，它们处于水平位置。在电源中断的情况下，生物反应器容器410、420保持就座于水平底座板746、748上，并且不需要使用凸轮臂762进行任何连续调整以保持水平位置。这与某些系统可能需要使用伺服电动机来不断调整生物反应器以保持水平位置形成对比。实际上，对于本发明的凸轮臂762的配置，仅在倾斜生物反应器容器以进行搅动/混合时才需要激励致动器，如下所述，这最小化对处理腔室722的热贡献。

如图41-43所示，凸轮臂762可依序操作以搅动生物反应器容器410、420的内容物。例如，当期望搅动生物反应器容器410的内容物时，将致动一个凸轮臂以将生物反应器容器410的一端提离底座板746 (并脱离与底座板746上的定位销754的接合)，而相对端仍然就座于底座板上，并且非升高端上的定位销754则仍然接收在底板502中的相应凹槽550中。然后，升高的凸轮臂将旋转回到底座板下方的间隙位置，而相对的凸轮臂将旋转到接合位置，以将生物反应器容器的相对端从底座板和定位销上抬起。

在一个实施方案中，凸轮致动系统可设计成使得凸轮臂762可在没有触及生物反应器容器的情况下归位，从而防止对培养物的破坏并且使得凸轮臂762能够在长细胞处理期期间的任何时间点归位(或测试)。因此，尽管本发明考虑可为生物反应器容器提供其它摇动或搅动方式，但是通过在底座板的相对两侧具有两个凸轮臂762，可将混合机构的整体高度最小化。例如，利用中央致动器(位于底座板中央)可实现+/-5度运动，但通过由容器两侧上的凸轮臂驱动的容器的0-5度运动可实现几乎相同的容器运动，有效地给予容器以一半高度运动+/-5度。进一步地，可调整凸轮臂762的运动(例如凸轮臂旋转的速度和相对的凸轮臂之间的时间安排)，以最大化容器中的波形成，从而最大化波振幅，并因此(理想地)最大化容器内容物的均匀性和实现均匀性的时间。也可基于具有给定几何形状的容器中的体积来调整时间安排，以最大化混合效率。

在一个实施方案中，光学传感器756可用于在每次凸轮搅动运动之后确认第一生物反应器容器410已经正确地重新定位。进一步考虑即使在交替的凸轮运动之间，也可检查和确认生物反应器容器的正确重新定位。这使得能够基本上实时地快速检测未对准，从而使得操作人员能够进行干预以使生物反应器容器重新就座而不会明显偏离生物处理操作/方案。

图43为显示在该搅动过程期间流体800在生物反应器容器内的位置的示意图。如图42所示，在一个实施方案中，与底座板746成为一体的归位传感器802可被控制器用于确定凸轮臂762何时返回到底座板746的顶部表面下方的间隙位置。这可用于协调凸轮臂762的运动以在生物反应器容器中提供期望的混合频率。在一个实施方案中，凸轮臂762配置成相对于底座板746提供最大5度的倾斜角。

参考图44，图解说明在混合/搅动期间底座板的定位销754与生物反应器容器410的底板502中的凹槽550之间的界面。在一个实施方案中，凹槽550具有圆顶状或半球状的内部表面，并且直径d1大于定位销754的直径d2。如图44所示，这种配置提供定位销754和凹槽550之间的间隙，其在定位销554接收在凹槽550中时使得生物反应器容器410能够倾斜。

在一个实施方案中，生物处理装置700的每个抽屉(例如抽屉712)合乎期望地包括具有铰接安装于其上的向下翻转的前面板810，如图45-50所示。向下翻转的前面板810使得能够访问辅助隔室730而不必打开抽屉712，如图45、49和50最佳所示。将会意识到，这种配置使得能够进行过程中的采样和培养基袋的更换。结合以上所述，在一个实施方案中，辅助隔室730可配置具有多个伸缩滑轨812，其提供可由此悬挂各种储器/培养基袋的附连装置815。导轨812可在隔室730内的缩回位置(如图48所示)到从隔室730延伸出的位置(如图49所示)之间移动。当收集袋装满或者培养基/流体袋需要更换时，导轨812可简单地向外延伸并且袋子未夹住。可将新袋连接至其相应的尾部，并然后将其悬挂于导轨上，且滑回到辅助隔室730中而不必打开抽屉712或暂停处理。在一个实施方案中，导轨812可安装于横向延伸的横杆814上。导轨812因此可在杆814上横向滑动，并且可从辅助隔室延伸和缩回其中。另外，当抽屉打开时(图46)，导轨812可围绕后横杆旋转，使得其清理隔室730，从而使得使用者将管尾朝向730隔室的前部穿过，以提供第三自由度。

如图51所示，在另一个实施方案中，培养基/流体袋可安装于平台820上，后者可从收起位置旋转出辅助隔室730到进入位置。例如，平台820可安装用于沿着在辅助隔室730的侧壁中形成的导轨822移动。

参考图52，在一个实施方案中，生物处理装置700可进一步包括薄型废物托盘816，其接收在壳体710内每个抽屉(例如抽屉712)的下方。废物托盘816独立地安装于其抽屉上，以可在关闭和打开位置之间移动。在关闭位置，托盘816合乎期望地与抽屉的前表面一起齐平地延伸，而在打开位置，托盘816暴露其自己的腔室819，以使操作人员可访问。腔室819提供易于储存连接至其上层托盘600的流体路径的大废物袋，并且提供不必打开抽屉712即可对其访问。另外，在关闭位置，废物托盘816定位腔室819与其抽屉一起潜在配准，并且其尺寸和形状以便可操作以包含来自处理腔室722或辅助隔室730的任何渗漏。

在一个实施方案中，每个抽屉可包括位于处理腔室上方(例如在每个生物反应器容器410、420上方)的摄像机，以使得能够视觉上监测抽屉712的内部而不必打开抽屉712。在一个实施方案中，摄像机(或另外的摄像机)可与底座板组件成为一体，或者处于侧面查看生物反应器容器的侧壁上。

因此，本发明的第二模块200提供本领域迄今未见程度的细胞处理自动化。特别地，流体流动架构400、泵组件738和夹管阀阵列736使得能够在生物反应器容器410、420和连接至第一和第二流体组件740、744的袋之间进行自动化流体操纵(例如流体添加、转移、排出、冲洗等)。如下所述，该配置还允许进行中空纤维过滤器浓缩和清洗、无过滤器灌注和管线填装。抽屉接合致动器740的使用还用于插入式套件600的自动接合和脱离，从而进一步最小化人接触点。事实上，人接触点可能仅需要用于来源/培养基袋的添加和移出、采样和数据输入(例如样品体积、细胞密度等)。

参考图53-77，图解说明使用第二模块200及其流体流动架构400，在同一容器中具有固定Ab包被、可溶性Ab添加、γ-逆转录病毒载体扩增的工作流程的自动化通用方案。该通用方案以自动化和功能上封闭的方式提供细胞群的激活(图53-59所示)、转导前准备和转导(图60-71所示)、扩增(图72-76)以及在某些实施方案中收获(图77)。在以下描述夹管阀的操作时，当阀不用于特定操作时，阀处于其关闭状态/位置。因此，在打开阀以使得能够进行特定操作之后，并且一旦该操作完成，就在进行下一操作/步骤之前关闭阀。

如图53所示，在第一步中，打开阀432和468f，并致动第一流体组件管线泵454以将抗体(Ab)包被溶液从连接至第一流体组件440的储器466f通过其第一端口412泵送至第一生物反应器容器410。将抗体包被溶液温育一段时间，并然后通过打开阀434、474a并激活循环管线泵456，通过互连管线排出到第一流体组件440的废物储器472a。如本文所述，可通过使用凸轮臂462倾斜生物反应器容器410来促进生物反应器容器410的排出。

在排出抗体包被溶液之后，打开阀432和468e并致动泵454以将冲洗缓冲液从连接至第一流体组件440的储器466e通过第一生物反应器管线泵送至第一生物反应器容器410。然后，通过致动循环管线泵456和打开阀474a，冲洗缓冲液通过互连管线450排出到废物储器472a。在一个实施方案中，该冲洗和排出程序可重复多次以充分冲洗第一生物反应器容器410。

转到图55，在用缓冲液冲洗第一生物反应器容器410之后，通过打开阀468d和432并致动泵454，种子袋466d中的细胞(先前已经使用第一模块100富集和分离)被转移至第一生物反应器容器中。细胞被泵送通过第一生物反应器容器410的第一生物反应器管线414，并通过第一端口412进入生物反应器容器410。如图56所示，然后打开阀432和468a并致动泵454以将第二抗体(Ab)溶液从连接至第一流体组件440的储器466a通过第一端口412泵送至第一生物反应器容器410。

在将第二抗体溶液泵入第一生物反应器容器之后，然后冲洗第二抗体溶液储器466a，并将冲洗培养基泵送至第一生物反应器容器。特别地，如图57所示，阀474b、452和468a被打开，并使用泵454将来自第二流体组件444的冲洗培养基储器/袋472b的冲洗培养基泵入第二抗体溶液储器466a中以冲洗储器。在冲洗之后，打开阀432，并将冲洗培养基从储器466a泵送至第一生物反应器容器410。在一个实施方案中，第二抗体溶液储器466a可使用该程序冲洗多次。

在冲洗第二抗体溶液储器466a之后，接种物/种子细胞袋466d也可任选地冲洗。特别地，如图58所示，打开阀474b、452和468d并将来自第二流体组件444的冲洗培养基储器/袋472b的冲洗培养基使用泵454泵入接种物/种子细胞袋466d以冲洗袋。冲洗之后，打开阀432并使用泵454将冲洗培养基从袋466d泵送至第一生物反应器容器410。通过在冲洗接种物/种子细胞袋466d之后将冲洗培养基泵送至第一生物反应器容器410，第一生物反应器容器410中的细胞密度降低。此时，可在激活之前采集样品以测量第一生物反应器容器中溶液的一个或多个参数，例如以确保在激活之前存在期望的细胞密度。特别地，如图58所示，打开阀434、452和432并致动泵456以将第一生物反应器容器410的内容物沿着第一生物反应器容器的第一循环回路泵送(即从第二端口416出来，通过互连管线450，并通过第一生物反应器容器410的第一生物反应器管线414和第一端口412回到第一生物反应器容器410)。为了采集样品，将第一样品容器280a (例如汲取管、注射器等)连接至第一样品管尾476a并打开阀478a，以将一些流量通过互连管线450转向至第一样品容器280a用于分析。

如果分析所采集的样品表明所有溶液参数均处于预定范围内，则将第一生物反应器容器410内的溶液温育预定的时间段，以激活溶液中的细胞群，如图59所示。例如，在一个实施方案中，可将第一生物反应器容器410中的细胞群温育约24-48小时。

现参考图60，在激活之后，为准备进行转导，可打开阀438和474b并操作泵456，以将RetroNectin溶液通过第二生物反应器容器420的第二端口426从储器472b泵送至第二生物反应器容器420。在将RetroNectin溶液泵送至第二生物反应器容器420以进行第二生物反应器420的RetroNectin包被之后，将溶液在第二生物反应器容器420中温育预定的时间段。如图60进一步所示，在温育之后，然后通过打开阀438和474a并致动循环管线泵456，将所有RetroNectin溶液从第二生物反应器容器420排到废物储器472a。在这些RetroNectin包被、温育和排出步骤(与第二生物反应器容器420相关)期间，应当注意，激活的细胞群保留在第一生物反应器容器410中。应当注意的是，在所有过程中均没有必要使用RetroNectin或其它试剂来提高遗传修饰效率。

如图61所示，在RetroNectin包被之后，将冲洗缓冲液袋472b连接至第二流体组件444 (或者其可能已经存在并连接至管尾中的一个)，并且打开阀474b和438并致动泵456以将缓冲液从袋472b泵送至第二生物反应器容器420。如上所述，或者，可反而通过打开阀452和436来将缓冲液泵送通过第二生物反应器容器420的第一端口422。

现转到图62，在限定的时间段之后，通过打开阀438和474a并致动互连管线泵456，将第二生物反应器容器420中的所有缓冲液排到第二流体组件444的废物储器472a。

此时，如图63所示，可对第一生物反应器容器410中的细胞进行激活后浓缩前的样品采集。如其中所示，打开阀434、486、488和432并致动泵456以使第一生物反应器容器410中的溶液循环从第二端口434出来，通过互连管线，通过过滤管线48和过滤器484，通过第一生物反应器容器410的第一生物反应器管线414，并通过第一端口412回到第一生物反应器容器410。为了采集样品，将第二样品容器280b (例如汲取管、注射器等)连接至第二样品管尾476b并打开阀478b，以将一些流量通过互连管线450转向至第二样品容器280b用于分析。

现参考图64，并且根据从样品获得的浓度，可通过使第一生物反应器容器410的内容物循环通过过滤器484来进行浓缩。如上所述，这通过打开阀434、486、488和432以及致动泵456来实现，这致使第一生物反应器容器410中的溶液循环从第二端口416出来，通过第二生物反应器管线418，通过互连管线450，通过过滤管线482和过滤器484，通过第一生物反应器容器410的第一生物反应器管线414，并通过第一端口412回到第一生物反应器容器410。当流体通过过滤器484时，废物被移出，并且渗透泵492通过废物管线490将这种废物泵送至第二流体组件444的废物储器472a。在一个实施方案中，重复该程序直至第一生物反应器容器410中的体积被浓缩至预定体积。

转到图65，浓缩之后，通过灌注以恒定体积清洗激活容器(即含有浓缩的细胞群的第一容器410)中浓缩的细胞群。特别地，如其中所示，将来自第一流体组件440的培养基袋466b的培养基通过第一端口412，通过互连管线450泵入第一生物反应器容器410，同时将培养基通过第二端口416泵出第一生物反应器容器，使得在第一生物反应器容器410中保持恒定体积。随着培养基的添加和从容器410中移出，废物可通过过滤器484滤出并引导至废物储器472a。

可以与先前对于浓缩前采样所述的类似方式，对第一生物反应器容器410中的细胞进行清洗后样品采集。特别地，如图66所示，打开阀434、486、488和432并致动泵456，以使第一生物反应器容器410中的流体循环从第二端口434出来，通过互连管线，通过过滤管线48和过滤器484，通过第一生物反应器容器410的第一生物反应器管线414，并通过第一端口412回到第一生物反应器容器410。为了采集样品，将第三样品容器280c (例如汲取管、注射器等)连接至第三样品管尾476c并打开阀478c，以将一些流量通过互连管线450转向至第三样品容器280c用于分析。

如图67所示，含有解冻的病毒载体的袋比如通过管尾464c连接至第一流体组件440。然后打开阀468c和436并致动泵454，以将病毒载体包被溶液从袋466c通过第一端口422转移至第二生物反应器容器420。然后进行预定时间段的温育，以用于第二生物反应器容器420的病毒包被。温育之后，通过打开阀438和474a并致动循环管线泵456，将病毒载体包被溶液从第二生物反应器容器420排到废物储器472a。在实施方案中，病毒和非病毒载体可用作转导/遗传修饰的试剂。

如图68所示，在第二生物反应器容器420用病毒载体包被之后，来自第一生物反应器容器410的清洗后细胞被转移至第二生物反应器容器420以进行转导/遗传修饰。特别地，打开阀434、452和436并致动循环管线泵456，以将细胞通过第一生物反应器容器410的第二端口416泵出第一生物反应器容器420，通过互连管线450，至第二生物反应器容器420的第一生物反应器管线424，并通过第二生物反应器容器420的第一端口422进入第二生物反应器容器420。

然后，通过打开阀468b和436并致动泵454，将来自培养基袋466b的培养基添加到第二生物反应器容器420中，以将第二生物反应器容器420中溶液的总体积增加至预定体积，如图69所示。参考图70，然后可通过打开阀438、452和436并致动循环管线泵456以沿着第二生物反应器容器的循环回路泵送第二生物反应器容器420中的溶液(即从第二端口426出来，通过互连管线450，并通过第二生物反应器容器420的第一生物反应器管线414和第一端口422回到第二生物反应器容器420)来采集转导前的样品。为了采集样品，将第四样品容器280d (例如汲取管、注射器等)连接至第四样品管尾476d并打开阀478d，以将一些流量通过互连管线450转向至第四样品容器280d用于分析。

如果对所采集的第四样品的分析表明所有参数均处于成功转导所需的预定范围内，则将第二生物反应器容器420内的细胞群温育预定的时间段，以转导溶液中的细胞群，如图71所示。例如，在一个实施方案中，可将第二生物反应器容器420中的细胞群温育24小时以进行转导。

参考图72，在转导之后，将培养基添加到第二生物反应器容器420中以在第二生物反应器容器420中获得预定的扩增体积。如其中所示，为了添加培养基，打开阀468b和436并驱动泵454以将生长/灌注培养基通过第二生物反应器容器的第一端口422从培养基袋466b泵送至第二生物反应器容器420，直至达到预定的扩增体积。

如图73所示，然后可如前所示，通过打开阀438、452和436并致动循环管线泵456以沿着第二生物反应器容器420的循环回路泵送第二生物反应器420中的溶液(即从第二端口426出来，通过互连管线450，并通过第二生物反应器容器420的第一生物反应器管线414和第一端口422回到第二生物反应器容器420)来采集扩增前的样品。为了采集样品，将第五样品容器280e (例如汲取管、注射器等)连接至第五样品管尾476e并打开阀478e，以将一些流量通过互连管线450转向至第五样品容器280e用于分析。

如果对所采集的第五样品的分析表明所有参数均处于成功扩增细胞群所需的预定范围内，则将第二生物反应器容器420内的细胞群温育预定的时间段，例如4小时，以使细胞沉降。

该温育期之后或在后来的预定时间，通过将培养基从培养基袋466b通过第一端口422泵入第二生物反应器容器420，以每天1体积的速率进行灌注(1x灌注)，同时用过的/使用过的培养基通过第二端口426泵出第二生物反应器容器420 (并通过互连管线450至废物储器472a)，如图74所示。通过打开阀468b、436、438和474a并致动第一泵454和循环管线泵456来完成这种灌注。在该1x灌注期间，将来自培养基袋466b的培养基以与将使用过的培养基从第二生物反应器容器420中移出并发送至废物基本上相同的速率引入到第二生物反应器容器420中，以保持第二生物反应器容器420内的体积基本上恒定。

然后可根据需要/期望进行采样以监测扩增过程和/或确定何时达到期望的细胞密度。如上所述，通过打开阀438、452和436并致动循环管线泵456以沿着第二生物反应器容器420的循环回路泵送第二生物反应器容器420中的溶液，如上所示(即从第二端口426出来，通过第二生物反应器管线428，通过互连管线450，并通过第二生物反应器容器420的第一生物反应器管线424和第一端口422回到第二生物反应器容器420)来采集样品。为了采集样品，将另一个样品容器280x (例如汲取管、注射器等)连接至样品组件448的样品管尾并打开管尾的阀，以将一些流量通过互连管线450转向至样品容器280x用于分析，如图75所示。在每次采样操作之后，进行无灌注温育预定的时间段(例如4小时)，以使得细胞能够在重新开始灌注之前沉降。

如图76所示，该温育期之后，通过将培养基从培养基袋466b通过第一端口422泵入第二生物反应器容器420中，以每天1体积的速率进行灌注(1x灌注)，同时用过的/使用过的培养基通过第二端口426泵出第二生物反应器容器420 (并通过互连管线450至废物储器472a)，如图74所示。通过打开阀468b、436、438和474a并致动第一泵454和循环管线泵456来完成这种灌注。

当采样表明活细胞密度(VCD)为预定的阈值(例如5MM/mL)时，通过将培养基经第一端口422从培养基袋466b泵入第二生物反应器容器420中，以每天2体积的速率进行灌注(2x灌注)，同时用过的/使用过的培养基通过第二端口426泵出第二生物反应器容器420(并通过互连管线450至废物储器472a)，如图76所示。通过打开阀468b、436、438和474a并致动第一泵454和循环管线泵456来完成这种灌注。在该2x灌注期间，将来自培养基袋466b的培养基以与将使用过的培养基从第二生物反应器容器420中移出并发送至废物基本上相同的速率引入到第二生物反应器容器420中，以保持第二生物反应器容器420内的体积基本上恒定。

最后，参考图77，在达到期望的活细胞密度之后，可通过打开阀438和474d并致动循环管线泵456来收获细胞。然后将扩增的细胞群通过第二端口426泵出第二生物反应器容器420，通过互连管线450，并至连接至第二管线组件444的管尾470d的收集袋472d。然后可以本领域迄今已知的方式配制这些细胞，以递送和输注到患者内。

因此，生物处理系统10的第二模块200及其流动架构400和生物反应器容器410、420提供一种可以基本上自动化和功能上封闭的方式进行多种生物处理操作的柔性平台。特别地，尽管图53-77图解说明可使用本发明的生物处理系统10 (特别是使用其第二模块200)进行的示例性通用方案，但该系统在这方面不限于此。实际上，本发明的系统可实行各种自动化方案，包括多种客户特定的方案。

与现有的系统形成对比，生物处理系统10的第二模块200为功能上封闭的自动化系统，其包含第一和第二生物反应器容器410、420以及流体处理和流体容纳系统，它们均保持在细胞培养友好的环境条件下(例如在温度和气体受控的环境内)以使得能够进行细胞激活、转导和扩增。如上所述，系统包括自动化套件装载和封闭采样能力。在这种配置中，系统使得能够在单个系统中进行免疫细胞激活、转导、扩增、采样、灌注和清洗的所有步骤。其还为用户提供将所有步骤组合在单个生物反应器容器(例如第一生物反应器容器410)中或将两个生物反应器容器410、420用于端到端激活和清洗的灵活性。在一个实施方案中，单个扩增生物反应器容器(例如生物反应器容器420)能够稳健地产生数十亿个T细胞的剂量。可以高回收率和高生存能力原位产生单剂量或多剂量。另外，系统设计成为最终用户提供运行制造遗传修饰的免疫细胞的不同方案的灵活性。

由本发明的生物处理系统提供的一些商业优势包括通过简化工作流程、降低劳动强度、减轻洁净室基础设施的负担、减少故障节点、降低成本和扩大操作规模的能力来实现产品商业化的稳健且可缩放的制造技术。

如以上结合通用工作流程所讨论的，本发明的系统，生物处理系统10以及第二模块200的流动架构400和生物反应器容器410、420提供将以自动化且功能上封闭的方式进行的培养物浓缩、清洗、缓慢灌注、快速灌注和“循环”灌注过程。例如，如上所述，在浓缩步骤中，互连管线450上的泵456可用于使来自生物反应器端口之一的流体循环通过过滤管线482和过滤器484，并然后回到生物反应器上的另一个端口，同时运行渗透泵492 (一般地为循环泵456的百分比，比如约10%)。浓缩可运行开放式回路，或者可基于从生物反应器中移出的测量体积或废物中积累的测量体积来停止。在一个实施方案中，过滤器、泵的速度、过滤器面积、流明数等的大小均适合于细胞总数和目标细胞密度，以限制结垢和由于剪切而造成的过多细胞损失。

在一个实施方案中，并且如上所述，本发明的系统还可用于清洗，例如以去除残留物比如在温育之后残留的病毒载体。清洗涉及与上述浓缩相同的步骤，不同之处在于第一流体组件管线442上的泵454用于泵入另外的培养基以更换从渗透废物泵492泵送的流体。新培养基的引入速率可对应于通过渗透泵492移出流体的速率。这使得能够在生物反应器容器中保持恒定的体积，并且只要生物反应器中的内容物充分混合(循环可足够)，残留物就可随着时间的推移指数移出。在实施方案中，该相同的过程可在激活后用于细胞悬液的基于中空纤维过滤的原位清洗以移出残留物。对于包被和非包被的表面，可溶性活化剂的冲去也可经基于过滤器的灌注来进行。

同样如上所述，在灌注过程中，第一流体组件管线442上的泵454可用于将培养基添加到给定的生物反应器容器中，而互连管线450上的泵456用于将用过的培养基移动到第二流体组件中的废物袋中。在一个实施方案中，重力可用于使细胞沉降，并且用过的培养基可以不显著干扰生物反应器容器内的细胞的速率泵出。该过程可涉及以相同的速率使泵454和456运行开放式回路。在一个实施方案中，一个泵(454或456)可以设定的速率运行，并且另一个泵的速率可基于生物反应器容器的质量/体积或废物袋的质量/体积(或所测量的来源袋的质量/体积)进行调整。

结合以上所述，考虑泵控制可基于生物反应器容器的重量测量(使用来自称重传感器760的反馈)。例如，系统的配置使得能够基于称重传感器的读数进行即时泵校准，从而使得系统能够自动适应管线/泵性能随着时间推移的变化。进一步地，该方法可用于在排空或填充生物反应器容器时对质量(体积)的变化率进行封闭回路控制。

图81图解说明在灌注过程中利用第二模块200的方法480的一个示例性实施方案。方法480包括在482处激活第一泵454以将新鲜培养基泵送至含有遗传修饰的细胞群的生物反应器容器410，在484处激活第二泵456以将用过的培养基从生物反应器容器410泵送至废物袋472a，在486处使用与底座板相关联的称重传感器获取与生物反应器容器(例如生物反应器容器410)的质量相关的质量数据，在488处确定生物反应器容器410的质量已改变还是保持基本上恒定，并且如果生物反应器容器的质量已改变，则在490处调整第一泵和第二泵中至少一个的操作参数以保持生物反应器容器410的质量基本上恒定。例如，如果确定生物反应器容器410的质量已减小，则这表明用过的培养基正以比向生物反应器容器中添加新鲜培养基的速率更大的速率从生物反应器容器中移出。因此，并且作为响应，可增加第一泵的流速和/或可减小第二泵的流速以在生物反应器容器410中保持质量(和体积)基本上恒定。然后，如果需要，可获取进一步的质量数据并进行泵操作的进一步调整，以在生物反应器容器410中保持质量/体积基本上恒定。如果在第一和第二泵操作一段时间之后确定质量基本上恒定，则可将泵保持在其当前的操作设定点(例如流速)，如492处所示。

在另一个实施方案中，生物处理系统使得能够使用流动架构400对系统中的各种生物反应器容器进行循环灌注。例如，如上所述，循环泵456和沿着第一流体组件管线442的泵545用于连同合适的夹管阀状态一起灌注第一生物反应器容器410内的细胞。然后可停止或暂停对第一生物反应器容器410内细胞的灌注，并然后可致动循环泵456和泵454以及合适的夹管阀以灌注第二生物反应器容器420内的细胞。在这方面，可依序进行各种生物反应器的灌注(即灌注第一生物反应器容器410一段时间，然后以重复和交替的方式灌注第二生物反应器容器420一段时间)。这使得能够在系统中灌注任何数量的生物反应器容器而无需使用更多的泵、培养基袋或废物袋。

利用循环灌注，泵可以连续运行，可以一起间歇运行(工作循环)或者可以依序运行(来源，然后废物，重复)，以便将各种生物反应器容器中的体积/质量仍然保持在约同一水平。如所示，循环灌注(将这组泵一起间歇运行并等待一个时间间隔)也将使得能够使用相同的两个泵灌注多个容器。进一步地，即使泵没有大的低端动态范围，循环灌注也允许较低的有效交换速率(比如约1 Vol/天)。进一步地，循环灌注还使得每个容器能够在第一流体组件440中的阀的控制下用不同的培养基灌注。

另外，在一个实施方案中，快速灌注可用于残留移出(例如用于激活后Ab移出和/或转导后残留移出)。在快速灌注过程中，上述灌注过程可比典型的1-5体积/天运行快得多，比如在约8-20体积/天之间，或大于约20体积/天，以在约几分钟到几小时内实现1 log的减少。在一个实施方案中，灌注速率与细胞损失平衡。在一些实施方案中，快速灌注可使得能够消除中空过滤器484，并且仍然满足在某些步骤之后快速移出残留物的生物学需要。

如以上进一步描述的，本发明的系统使用第一流体组件管线442上的泵454，便于使用冲洗缓冲液或者来自连接至第二流体组件444的另一个袋/储器的流体冲洗连接至第一流体组件440的袋/储器。另外，可用来自无菌空气源458的无菌空气清理流动架构/系统400的流体管线，以防止细胞坐落在管线中并死亡，或者防止培养基或试剂坐落在管线中并降解或没有使用。无菌空气源458也可用于从管线中清除试剂，以便确保没有比预期更多的试剂泵送至生物反应器容器410、420。无菌空气源458同样可用于一直清理至连接袋(第一或第二流体组件440、444的连接袋)的管线，以清理无菌管线焊接从而限制夹带。或者，或除了使用无菌空气源458清理管线之外，可使用从生物反应器容器中的一个抽出的空气来清理管线，只要不将抽出空气的端口浸没并且生物反应器容器具有空气平衡端口530。

如上所述，在对生物反应器容器的内容物进行采样的过程中，系统允许关闭抽屉。采样期间，可使用凸轮臂762搅动要从中抽出样品的容器，使用循环管线泵456循环容器的内容物，并使用采样组件448从互连管线450中抽取样品。在一个实施方案中，仅非珠粒结合的细胞可被搅动。

还如上所述，本发明的系统使得能够在达到目标细胞密度之后收集细胞群。在一个实施方案中，收集扩增的转导细胞群可包括使用互连管线450上的泵456将细胞移动到连接至第二流体组件444的袋之一，或者用互连泵456循环细胞以将细胞移动到连接至第一流体组件440袋。该过程可用于最终收集或用于大样品体积，或者可用于完全自动化采样过程(即通过将注射器或袋连接至第一流体组件440，循环生物反应器容器的内容物，并用流体组件泵454从循环的内容物抽取一部分期望的样品体积，然后朝向注射器/袋移动)。在这种情况下，然后可使用循环泵456和阀来清理流体/细胞的循环管线。另外，第一流体组件管线442上的泵454可用于继续将所有等分的样品体积推至样品容器，利用管线中的空气完成样品转移至容器而没有明显数量的细胞残留在管线中。

尽管上述实施方案公开了其中在第一生物反应器容器中进行细胞激活并将激活的细胞转移至第二生物反应器容器以进行转导和扩增的工作流程，但在一个实施方案中，本发明的系统可使得能够在第一生物反应器容器中进行激活和转导操作，并在第二生物反应器容器中进行遗传修饰的细胞的扩增。此外，在一个实施方案中，本发明的系统可使得能够原位处理分离的T细胞，其中激活、转导和扩增单元操作全部在单个生物反应器容器内进行。在一个实施方案中，为此，本发明通过实现简化且自动化友好的“一锅法”激活、转导和扩增容器来简化现有方案。

在这种实施方案中，T细胞活化剂可为微米尺寸的Dynabead，并且慢病毒载体用于转导。特别地，如其中所公开的，微米尺寸的Dynabead用于分离和激活T细胞的双重目的。在一个实施方案中，可使用Dynabead以上述方式在生物反应器容器410中的一个中进行T细胞的激活(和分离)。随后，通过病毒转导激活的细胞以进行遗传修饰，比如以以上结合图60-71描述的方式。激活和病毒转导后，然后可使用上述无过滤器灌注方法从生物反应器容器410中清洗出病毒，该方法将细胞和微米尺寸的Dynabead保留在生物反应器容器410中。这使得细胞能够在用于激活和转导的同一生物反应器容器410中进行扩增。另外，无过滤器灌注方法使得能够进行培养物清洗而无需首先固定需要在扩增期间与细胞一起保留的激活珠粒。特别地，当清洗出病毒时，微米尺寸的Dynabead不会以缓慢的灌注速率流化，而是保留在容器中。纳米尺寸的病毒颗粒和残留的大分子在缓慢的灌注期间被流化并清洗出。

在一个实施方案中，在扩增之后，可以以上结合图77描述的方式收获细胞。收获之后，可使用磁性去珠工艺从收集的细胞中移出Dynabead。在其它实施方案中，使用灌注同时进行收获扩增的细胞群和使细胞去珠的步骤，借以通过生物反应器容器中的进料口引入培养基，同时通过生物反应器容器中的排出口从生物反应器容器中移出包括扩增的细胞群的细胞培养基。特别地，当需要对培养物进行最终去珠时，可利用细胞和细胞-Dynabead复合物的重量差异，使用无过滤器灌注来对微米尺寸的珠粒进行去珠。为了使培养物去珠，将生物反应器容器的全部内容物混合(例如，以上述方式使用致动器机构的凸轮臂762)。混合/搅动之后，沉重的Dynabead将在10 -15分钟内下沉和沉降在硅酮膜516上。相比之下，细胞需要4个小时以上才能在膜516上沉降下来。在混合/搅动后保持10-15分钟时间段之后，可使用灌注缓慢抽出细胞悬液而没有干扰沉降的Dynabead。进入的培养基管线可用于保持生物反应器容器内的培养基床高度。因此，本文所述的发明通过消除对几个中间过程的细胞转移以及谨慎的清洗和去珠步骤的需要而简化当前的Dynabead方案，并最小化成本和潜在风险。通过在收获细胞的同时使培养物去珠，可消除对通常需要的另外磁性装置或一次性用品的需求。

与其它静态的无灌注培养系统形成对比，本发明基于透气膜的生物反应器容器410支持高密度细胞培养(例如高达35 mm/cm²)。因此，使用Dynabead激活、转导、清洗和扩增的所有4个单元过程均可在同一生物反应器容器中以完全自动化和功能上封闭的方式进行。因此，本发明的生物处理系统通过消除对中间过程细胞转移以及谨慎的清洗步骤的需要而简化当前的方案，并且最小化成本和由多个人接触点引起的潜在风险。

在一个实施方案中，系统的两个生物反应器容器410、420可用相同的起始培养物或两种同时分裂培养物运行，例如一个生物反应器容器410中的CD4+细胞和另一生物反应器容器420中的CD8+细胞。分裂培养使得能够并行进行可在输注到患者内之前合并的两种细胞类型的独立处理和扩增。

尽管以上已经描述使用本发明的生物处理系统产生和扩增遗传修饰的细胞的多种可能的CAR-T工作流程，但是本文所述的工作流程并不旨在是全面的，因为还可通过本发明的系统实现其它CAR-T工作流程。另外，尽管已经结合CAR-T细胞的制造描述了本发明的系统，特别是系统的第二模块200，但是本发明的系统也与其它免疫细胞(比如TCR-T细胞和NK细胞)的制造相容。此外，尽管本发明的实施方案公开了两个生物反应器容器410、420在两步依序过程中的使用，其中第一生物反应器容器410的输出被添加到第二生物反应器容器420以用于另外的处理步骤(例如在第一生物反应器容器中激活和在第二生物反应器容器中进行转导和扩增)，但是在一些实施方案中，两个生物反应器容器可一式两份用于相同的工作流程。依序使用第二生物反应器容器的示例原因可包括无法从第一生物反应器中清洗的对后续步骤有害的残留的化学修饰(例如包被或固定化试剂)，或者如果在较早步骤中发生细胞的过度暴露，或者需要在添加细胞之前预包被生物反应器表面(例如RetroNectin包被)。

通过本发明的系统实现的潜在单个生物反应器容器工作流程的另外实例包括(1)在单个生物反应器容器中进行可溶性活化剂激活、病毒转导、无过滤器灌注和扩增，(2) 在单个生物反应器容器中进行基于Dynabead的激活、病毒转导、无过滤器灌注和扩增，以及(3) 在单个容器中进行基于TransAct珠粒的激活、病毒转导、无过滤器灌注和扩增。

此外，通过本发明的系统实现的潜在的多个生物反应器容器工作流程的进一步实例包括(1) 在两个生物反应器容器中使用相同的细胞类型或分裂培养物，在第一生物反应器容器410中进行可溶性活化剂激活、病毒转导、无过滤器灌注和扩增，和在第二生物反应器容器420中进行可溶性活化剂激活、慢病毒转导、无过滤器灌注和扩增；(2) 在两个生物反应器容器中使用相同的细胞类型或分裂培养物，在第一生物反应器容器410中进行基于Dynabead的激活、病毒转导、无过滤器灌注和扩增，和在第二生物反应器容器420中进行基于Dynabead的激活、慢病毒转导、无过滤器灌注和扩增；(3) 在两个生物反应器容器中使用相同的细胞类型或分裂培养物，在第一生物反应器容器410中进行基于TransAct珠粒的激活、病毒转导、无过滤器灌注和扩增，和在第二生物反应器容器420中进行基于TransAct的激活、慢病毒转导、无过滤器灌注和扩增；(4) 在第一生物反应器容器410中进行可溶性活化剂激活，和在第二生物反应器容器420中进行RetroNectin包被、转导和扩增；(5) 在第一生物反应器容器410中进行固定化活化剂激活，和在第二生物反应器容器420中进行RetroNectin包被、转导和扩增；(6) 在第一生物反应器容器410中进行Dynabead激活，和在第二生物反应器容器420中进行RetroNectin包被、转导和扩增；(7) 在第一生物反应器容器410中进行Dynabead激活和慢病毒转导，和在第二生物反应器容器420中进行扩增；(8)在第一生物反应器容器410中进行TransAct激活，和在第二生物反应器容器420中进行RetroNectin包被、转导和扩增；(9) 在第一生物反应器容器410中进行可溶性活化剂激活，和在第二生物反应器容器420中进行非原位电穿孔细胞或其它非病毒修饰细胞的扩增；(10) 在第一生物反应器容器410中进行TransAct激活，和在第二生物反应器容器420中进行非原位电穿孔细胞或其它非病毒修饰细胞的扩增；(11) 在第一生物反应器容器410中进行Dynabead激活，和在第二生物反应器容器420中进行非原位电穿孔细胞或其它非病毒修饰细胞的扩增；(12) 在第一生物反应器容器410中进行同种异体NK细胞扩增，和在第二生物反应器容器420中进行同种异体NK细胞的扩增(基于小分子的扩增，无遗传修饰)；(13)在第一生物反应器容器410中进行同种异体NK细胞扩增，和在第二生物反应器容器420中进行同种异体NK细胞的扩增(基于饲养细胞的扩增，无遗传修饰)；和(14) 在第一生物反应器容器410和/或第一和第二生物反应器容器410、420中进行同种异体CAR-NK或CAR-NK 92细胞的可溶性活化剂激活、病毒转导、无过滤器灌注和扩增(无RetroNectin包被，并且其中聚凝胺用于助于转导)。

尽管上述实施方案图解说明与生物反应器容器和/或底座板成为一体的过程监测传感器(例如在膜上、集成在膜中、在容器侧壁上等)，但在其它实施方案中，考虑可例如沿着流体流动管线本身将另外的传感器添加到流体架构400。这些传感器可为一次性相容性的传感器，用于监测循环流体内的参数，比如pH、溶解氧、密度/浊度(光学传感器)、电导率和生存能力。通过将传感器布置在循环回路(例如第一生物反应器容器的循环回路和/或第二生物反应器容器的循环回路)中，可简化容器的构造。另外，在一些实施方案中，沿着循环回路的传感器可在循环时提供容器内容物的较准确表现(而不是当容器内的细胞为静态时进行测量)。仍然进一步地，可将流速传感器(例如基于超声)添加到流动回路以测量泵送性能，并根据需要连同算法一起用于校正泵送参数。

如上所示，第一和第三模块100、300可采用本领域已知的能够进行细胞富集和分离以及收获和/或配制的任何形式的任何系统或装置。图78图解说明可在生物处理系统10中用作第一模块100的设备/装置900的一种可能配置，用于使用各种磁性分离珠粒类型(包括例如Miltenyi珠粒、Dynabead和StemCell EasySep珠粒)进行细胞富集和分离。如其中所示，装置900包括底座910，其放置离心处理腔室912、高动态范围蠕动泵组件914、蠕动泵组件接收的小内径泵管916、旋塞阀歧管918、光学传感器920和加热-冷却-混合腔室922。如下所示，旋塞阀歧管918提供一种使用例如鲁尔配件将多个流体或气体管线接合在一起的简单且可靠的工具。在一个实施方案中，泵914额定为提供低至约3 mL/min和高至约150 mL/min的流速。

如图78进一步所示，装置900可包括从底座910延伸的大体上T形的悬挂器组件924，并且包括多个用于悬挂多个处理和/或来源容器或袋的挂钩926。在一个实施方案中，可有6个挂钩。每个挂钩可包括用于检测每个容器/袋的重量的集成式重量传感器。在一个实施方案中，袋可包括样品来源袋930、处理袋932、分离缓冲液袋934、清洗袋936、第一储存袋938、第二储存袋940、分离后废物袋942、清洗废物袋944、培养基袋946、释放袋948和收集袋950。

装置900配置成与如本文提供的磁性细胞分离保持器960一起使用或包括磁性细胞分离保持器960。磁性细胞分离保持器960可以可移除地连接至磁场发生器962 (例如磁场板964、966)。磁性细胞分离保持器960容纳磁性保持元件或材料968，比如分离柱、基质或管。在一个实施方案中，磁性细胞分离保持器960可如2017年12月1日提交的美国专利申请序列号15/829615中所公开的那样构造，其特此通过参考以其全部结合至本文中。装置900可在控制器(例如控制器110)的控制下，根据由处理器执行并存储在存储器中的指令进行操作。这种指令可包括磁场参数。在一个实施方案中，装置900可进一步包括注射器952，其可被用于珠粒添加，如下文述。

现转到图79，显示装置700的通用方案1000。如其中所示，在第一步1010中，通过减少样品中的血小板和血浆来进行富集。在其中将Dynabead用作磁性分离珠粒的实施方案中，然后可进行清洗步骤1012以移出Dynabead悬浮液中的残留物。富集之后，然后在步骤1014处将细胞转移至处理袋932。在一些实施方案中，在转移至处理袋932中之前，可在步骤1016处将一部分富集的细胞储存于第一储存袋938中。在步骤1018处，将磁性分离珠粒注射到处理袋中，比如通过使用注射器952，在步骤1020处。在一个实施方案中，磁性分离珠粒为Miltenyi珠粒或StemCell EasySep珠粒。在使用Dynabead的情况下，将来自步骤1012的经清洗的Dynabead重新悬浮于处理袋932中。在一个实施方案中，不是使用注射器，而是可将磁性分离珠粒放置在连接至系统的袋或容器中，并且可通过泵914将珠粒吸入系统中。

然后在步骤1020处，将处理袋932中的珠粒和细胞温育一段时间。在其中磁性分离珠粒为Miltenyi纳米尺寸珠粒的实施方案中，在步骤1022处进行沉淀清洗以移出过量的纳米尺寸珠粒，并在步骤1024处将一部分温育的珠粒结合的细胞储存于第二储存袋940中。温育之后，在步骤1026处，使用磁体(例如磁性细胞分离保持器960的磁场板964、966)分离珠粒结合的细胞。然后在步骤1028处冲洗并分离残留的珠粒结合的细胞。最后，在其中使用Miltenyi或Dynabead的实施方案中，在步骤1030处，将分离的珠粒结合的细胞收集在收集袋950中。在其中使用StemCell EasySep珠粒的实施方案中，进行从珠粒释放细胞以移出珠粒的另外步骤1032以及清洗/浓缩收集的细胞的任选步骤1034。

以下具体参考图80更详细地描述使用装置900的图79的通用方案的更详细描述，图80为装置900的流动架构1100的示意图。首先，通过将来源袋930内含有的单采血液成分术产物和来自清洗缓冲液袋936的清洗缓冲液转移至腔室912中以使用清洗缓冲液进行清洗从而减少血小板和血清的量来开始富集过程(步骤1010)。此时，所富集的来源材料位于腔室912中。为了开始分离过程，通过启动缓冲液从分离缓冲液袋934通过歧管918流向处理袋932并通过柱以灌注柱来灌注由磁性细胞分离保持器960接收的分离柱。

如上所述，在某些实施方案中，比如在将Dynabead用作磁性分离珠粒的情况下，进行清洗步骤(步骤1012)以移出珠粒悬浮缓冲液中的任何残留物。清洗步骤包括使用注射器952注射珠粒，同时在处理回路1110中循环(例如从处理袋932，通过蠕动泵管线914，通过歧管918，并回到处理袋932)，清理处理回路1110，并然后通过在磁场发生器962处于“接通”时使处理袋932流向分离废物袋942来捕获珠粒。在不期望清洗的实施方案中，处理袋932流向分离废物袋942，以确保处理袋932为干净的。如本文使用的，在永磁体的情况下，“接通”意指磁性保持元件或材料968 (例如分离柱、基质或管)处于磁场内的适当位置。断开意指管线部分从磁场中移出。

接下来，将处理腔室912中的富集细胞转移至处理袋932中(步骤1014)，并将来自分离缓冲液袋934的分离缓冲液吸入处理腔室912中以冲洗腔室912的任何残留细胞。冲洗之后，流体被排出到处理袋932。可根据需要重复该冲洗过程。在所有细胞均已转移至处理袋932之后，通过将缓冲液从分离缓冲液袋934吸入腔室912中并将流体排出到来源袋930来清洁腔室912。可根据需要重复该清洁过程。

然后，可通过沿着处理回路1110循环内容物，来混合处理袋932的内容物，之后通过使全部内容物返回到处理袋932清理处理回路1110。如上所示，在一个实施方案中，此时可通过将处理袋932的一部分内容物转移至第一储存袋938来储存一部分富集的细胞(步骤1016)。然后可清理处理管线1112和第一储存袋管线1114。

在其中不使用珠粒清洗步骤的实施方案中，然后使用注射器952将珠粒注入到处理回路1110中，并清理处理回路1110 (步骤1018)。在其中使用珠粒清洗步骤的实施方案中，珠粒被重新悬浮并循环通过处理回路1110 (步骤1018)和柱968，并且处理回路通过柱968进行清理。

如上所述，在添加磁性分离珠粒之后，可将细胞温育一段时间(步骤1020)。在一个实施方案中，在温育之前，可将处理袋932的内容物转移至第二储存袋940，并且搅动第二储存袋940 (比如使用加热-冷却-混合腔室922)。然后将第二储存袋940的内容物转移回到处理袋932。然后将来自分离缓冲液袋934的缓冲液吸入处理腔室912中，并将腔室内容物排出到第二储存袋940，然后转移至处理袋932以冲洗第二储存袋940。

在任一实施方案中，然后通过使细胞沿着处理回路1110循环规定的温育时间，将细胞与磁性分离珠粒一起温育。温育之后，清理处理回路1110。

如上所述，在温育之后，可进行清洗过量的珠粒(例如纳米尺寸珠粒)的任选步骤(步骤1022)。清洗过量的纳米尺寸珠粒包括启动从处理袋932流向第二储存袋940，将第二储存袋940的内容物吸入处理腔室912，将缓冲液从分离缓冲液袋934转移至处理袋932，将处理袋932的内容物转移至第二储存袋940，并将第二储存袋940的内容物吸入处理腔室中。从分离缓冲液袋934流向处理袋932，并然后流向第二储存袋940的步骤可根据需要重复，以清洗过量的珠粒。在一个实施方案中，然后可用来自分离缓冲液袋934的缓冲液填充腔室912，启动腔室912的旋转，并然后将上清液排出到废物袋742。可根据需要重复这些步骤。在一个实施方案中，将腔室中的细胞排出到处理袋932中，将来自分离缓冲液袋934的缓冲液吸入腔室932中，并然后将腔室排出到处理袋932。同样地可根据需要重复该过程。然后进行处理回路的混合和处理回路的清理。

在一些实施方案中，可将一部分温育的细胞群储存于第二储存袋940中(步骤1024)。为此，可将处理袋932的一部分内容物转移至第二储存袋940，并然后清理处理管线和第二储存管线1116。

在任何上述过程中，在温育之后，使用磁体964、966分离珠粒结合的细胞(步骤1026)。这通过在磁场发生器962为“接通”的同时从处理袋932流向废物袋942来实现。然后，通过将缓冲液从分离缓冲液袋934泵送至处理袋932，并然后在磁场发生器962“接通”的情况下从处理袋932泵送至废物袋942来清理残留的废物。

在一个实施方案中，可通过将缓冲液从分离缓冲液袋934泵送至处理袋932，冲洗处理回路1110，清理处理回路1110以及在磁场发生器962“接通”的情况下从处理袋932流向废物袋942来进行冲洗而无需重新悬浮。

在另一个实施方案中，可通过在磁场发生器962“断开”的情况下将缓冲液从分离缓冲液袋934泵送至处理袋932，在处理回路1110中循环，清理处理回路，并在磁场发生器962“接通”的情况下从处理袋932流向废物袋942来进行经重新悬浮的冲洗。

在一个实施方案中，可通过将缓冲液从分离缓冲液袋934泵送至处理袋932，并在磁场发生器962“接通”的情况下从处理袋932流向废物袋942来清理残留的废物。

在冲洗和分离残留的珠粒结合的细胞之后，然后收集分离的珠粒结合的细胞(步骤1028)。在无需从珠粒释放细胞而收集珠粒结合的细胞的情况下，在一种方法中，在磁场发生器962“断开”的情况下，将来自培养基袋946的培养基简单地通过柱968泵送至收集袋950。在另一种方法中，将来自分离缓冲液袋934的缓冲液泵送至处理袋932，并然后在磁场发生器962“断开”的情况下将处理袋932泵送至收集袋950。该第二种方法提供分离后清洗。在第三种方法中，来自培养基袋946的培养基通过柱966泵送至处理袋932 (如果不需要分离后清洗)。或者，将来自分离缓冲液袋934的缓冲液通过柱966泵送至处理袋932 (如果期望分离后清洗)。在任一过程中，然后将处理袋932的内容物在处理回路1110中循环，通过返回到处理袋932清理处理回路1110，并将处理袋932的内容物泵送至收集袋950以收集珠粒结合的细胞。

在从珠粒释放细胞之后要收集珠粒结合的细胞的情况下，可进行多个潜在的过程。例如，在一个实施方案中，通过将释放缓冲液从袋948中经柱泵送至处理袋932，在处理回路1110中循环，并然后通过使流体返回到处理袋932来清理处理回路，可在磁体“断开”的情况下将细胞/珠粒重新悬浮。然后，通过在处理回路1110中温育，清理处理回路1110，通过从处理袋932经柱966泵送至收集袋950收集释放的细胞，将来自分离缓冲液袋934的缓冲液泵送至处理袋932，并通过将处理袋932的内容物经柱966泵送至收集袋950来收集残留物，从而在磁体“接通”的情况下进行温育和收集。然后可通过在磁体“断开”的情况下将缓冲液从分离缓冲液袋934经柱966泵送至处理袋932，在处理回路1110中循环，清理处理回路1110，并将处理袋932的内容物泵送至废物袋942来丢弃释放的珠粒(步骤1032)。

结合以上所述，在一个实施方案中，可通过将收集袋950的内容物泵送至处理腔室912，将缓冲液从分离缓冲液袋934泵送至处理袋932，并将来自处理袋932的缓冲液转移至处理腔室912来进行清洗/浓缩(步骤1034)。然后可通过用来自分离缓冲液袋934的缓冲液填充处理腔室912，旋转腔室912，将上清液排出到废物袋942，根据需要重复旋转和排出步骤来进行清洗循环。最终，在清洗/浓缩之后，可通过将培养基从培养基袋946转移至收集袋950，将收集袋内容物泵入处理腔室912，将处理腔室912的内容物排出到收集袋950，然后手动清理处理腔室912和收集袋950之间的管线来完成将细胞转移至收集袋。

在一个实施方案中，袋中的一个(例如处理袋932)，可包括具有过滤器的顶部端口1118，使得可根据需要将无菌空气引入到系统中(当处理袋932为空的时)以清理管线，比如在以上讨论的各处理步骤中。可在富集/分离过程中和/或过程期间作为第一步完成管线的清理。在一个实施方案中，来自收集袋950的空气可用于清理系统的任何管线(例如来自收集袋950的空气可用于清理处理管线1112，然后处理管线1112中的空气可用于清理期望的管线(即管线1114、1116等)，从而用来自处理袋932的液体填充处理管线1112，并且最后再次使用来自收集袋950的空气清理处理管线1112)。

在一个实施方案中，处理袋932被吹塑并且在侧面具有大角度(具有3D形状并且在液位以上具有限定的气袋)以限制微米尺寸的珠粒粘附于侧壁，特别是在基于循环的温育过程中长时间的促进混合期间。

在一个实施方案中，注射器952使得能够向基于循环的流动回路1110中添加小体积(比如珠粒悬浮液等分试样)。此外，来自流动回路1110的流体可被抽入注射器952中以进一步清理来自注射器952的任何残留物。

在一个实施方案中，传感器920中的一个可配置成测量流体的流动。例如，传感器920中的一个可为气泡检测器或光学检测器，其可用作次级确认性措施以确保准确的流动控制(除了与挂钩926成为一体的称重传感器之外)。这可在其中期望使处理袋中的体积流动通过磁体而没有将空气引入到柱中的分离期间用于实践中。称重传感器指示处理袋在称重传感器可变性的一定预期公差内接近空的，并然后气泡检测器920识别尾随液体/空气界面以停止流动。因此，传感器920可被控制器用于防止将空气抽入回路中，这会产生团块以将细胞移出或使细胞暴露于干燥的环境，或者通过在完全排空处理袋之后泵仍未停止的情况下无意中将材料抽入废物袋。因此，在一个实施方案中，气泡检测器920可与同挂钩成为一体的称重传感器组合使用，以提高体积控制的准确性，从而减少细胞损失和/或防止空气进入柱管和柱。

如以上在一个实施方案中所述，可将空气抽入回路中，以有目的地产生可用于将分离柱/管内珠粒结合的细胞移出的气团，以进行收集。在一个实施方案中，可代替使用气团或除了使用气团之外，使缓冲溶液循环通过分离柱以从分离柱洗脱珠粒结合的细胞。

在一个实施方案中，可采用两个或更多个具有不同内径的串联连接的蠕动泵管线，以使得单个泵的流速范围扩大。为了在管线之间切换，打开泵盖，将现有的管线物理移出，将期望的管线物理插入，并然后关闭泵头。

在一些实施方案中，系统900可用于洗脱分离/捕获的珠粒-细胞复合物。特别地，考虑可使用空气/液体界面以助于从管线侧壁或柱间隙中移出复合物。空气可通过柱/管循环或来回穿梭。在没有空气/液体界面的情况下，则仅用流速控制难以在没有显著提高剪切速率(这对细胞活力可能具有负面影响)的情况下移出堆积的珠粒/珠粒结合的细胞填充床。因此，与流速结合，可移出珠粒-细胞复合物而无需从磁体上移出。

结合以上所述，系统900支持将正选择的珠粒-细胞复合物直接洗脱到选择的培养基中(基于下游步骤)的概念。这消除缓冲液交换/清洗步骤。在一个实施方案中，还设想直接洗脱到培养基和病毒载体中以开始温育。该概念也可使得能够向最终袋中添加病毒载体。在一个实施方案中，代替用缓冲液洗脱珠粒结合的细胞，可将培养基用作洗脱液。类似地，释放缓冲液可用于洗脱StemCell珠粒，以便随后从珠粒释放细胞。通过用培养基更换系统900的部分中的缓冲液，可使稀释最小化。

如上所述，第一模块100的装置900为单个套件，其提供血小板和血浆减少的富集，随后为目标细胞的磁性分离。装置900为自动化的，以便使得能够在最少的人工干预下进行富集、分离和收集步骤以及所有的干预步骤。像第二模块200一样，第一模块100及其装置900在功能上封闭以最小化污染的风险，并且为灵活的以便处理各种治疗体积/剂量/细胞浓度，并且能够支持除了CAR-T细胞之外的多种细胞类型。

应当理解，本发明的系统可包括必要的电子器件、软件、存储器(memory)、存储器(storage)、数据库、固件、逻辑/状态机、微处理器、通信链路、显示器或者其它视觉或音频用户接口、打印装置以及执行本文所述功能和/或获得本文所述结果的任何其它输入/输出接口。例如，系统可包括至少一个处理器和系统存储器/数据存储结构，其可包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。系统的至少一个处理器可包括一个或多个常规微处理器和一个或多个辅助协处理器，比如数学协处理器等。本文讨论的数据存储结构可包括磁、光和/或半导体存储器的适当组合，并且可包括例如RAM、ROM、闪存驱动器、光盘(比如密纹磁盘和/或硬盘)或驱动装置。

另外，可将适合于控制器(例如控制器110、210和/或310)以进行本文公开的方法的软件应用程序从计算机可读介质读取到至少一个处理器的主存储器中。如本文使用的术语“计算机可读介质”是指向系统的至少一个处理器(或本文描述的装置的任何其它处理器)提供或参与提供指令以供执行的任何介质。这种介质可采取许多形式，包括(但不限于)非易失性介质和易失性介质。非易失性介质包括例如光盘、磁盘或光磁盘，比如存储器。易失性介质包括动态随机存取存储器(DRAM)，其一般地构成主存储器。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁介质、CD-ROM、DVD、任何其它光学介质、RAM、PROM、EPROM或EEPROM (电可擦除可编程只读存储器)、FLASH-EEPROM、任何其它存储芯片或盒式存储器或计算机可从中读取的任何其它介质。

尽管在实施方案中，软件应用程序中的指令序列的执行使至少一个处理器执行本文所述的方法/过程，但是可使用硬连线电路代替软件指令或与之组合来实施本发明的方法/过程。因此，本发明的实施方案不限于硬件和/或软件的任何特定组合。此外，设想本文描述的所有方法、方案和工作流程可经软件来执行，其软件可为单个或多个应用程序、程序等。

此外，考虑可将软件配置成以完全自主模式、半自主模式或门控方式执行方法、方案和/或工作流程。在完全自主模式下，软件包括指令，其配置成使系统的控制器适合于一旦由用户或操作人员启动就从头到尾自动运行基本上整个操作、方法、方案或工作流程(即无需由操作人员干预或无需人接触点)。在半自主操作模式下，软件包括指令，其配置成使系统的控制器适合于一旦由用户或操作人员启动就从头到尾运行基本上整个操作方法、方案或工作流程，除了软件可能指示控制器暂停生物处理系统或其组件的操作并提示用户或操作人员采取某些必要的特定操作来执行操作方法、方案或工作流程，比如连接或断开收集、废物、培养基、细胞或者其它袋或储器、取样等。在门控操作模式下，软件包括指令，其配置成使系统的控制器适合于生成一系列提示，这些提示指导用户或操作人员采取某些必要的特定操作来执行给定的操作方法、方案或工作流程(比如连接或断开收集、废物、培养基、细胞或者其它袋或储器、取样等)，以及自主控制每个离散操作人员干预之间的系统操作。在门控操作模式下，生物处理系统很大程度上依赖于操作人员，借以控制器仅在一旦由操作人员启动才执行预编程的生物处理步骤。

如本文使用的，以单数形式叙述并且以单词“a”或“an”开头的要素或步骤应理解为不排除多个所述要素或步骤，除非明确地说明这种排除。此外，指涉本发明的“一个实施方案”不旨在解释为排除也包含所述特征的另外实施方案的存在。此外，除非明确说明相反，否则“包含”、“包括”或“具有”具有特定特性的一个或多个要素的实施方案可包括不具有该特性的另外的这种要素。

本书面描述使用实例来公开本发明的几个实施方案，包括最佳模式，并且还使得本领域的普通技术人员能够实践本发明的实施方案，包括制造和使用任何装置或系统以及实施任何包含的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域普通技术人员想到的其它实例。如果这种其它实例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言具有非实质性差异的等效结构要素，则它们旨在权利要求的范围内。

Claims (27)

1.一种用于生物处理的系统，其包括：

具有多个侧壁、底部表面和大体开放的顶部的处理腔室；

位于所述处理腔室内与所述底部表面相邻的底座板；以及

托盘，所述托盘具有：

限定内部隔室的底部表面和多个侧壁，以及大体开放的顶部；以及

在所述托盘的底部表面中形成的开口，所述开口具有周边；

其中所述开口周边的形状和/或尺寸使得所述生物反应器容器可位于所述开口的上方并由所述托盘的底部表面支撑，同时可通过所述底部表面中的开口接近所述生物反应器容器的一部分；

其中所述托盘可接收在所述处理腔室内，使得所述底座板延伸穿过所述托盘底部表面中的开口以支撑所述生物反应器容器。

2.权利要求1的系统，其中：

所述开口的周边包括至少一个凸片或突起用于在所述开口上方支撑所述生物反应器容器。

3.权利要求2的系统，其中：

所述底座板包括至少一个对应于所述托盘的至少一个凸片或突起的缓冲区域，其允许所述托盘的底部表面和所述至少一个凸片或突起就座于低于所述底座板的顶部表面的位置，使得所述生物反应器容器可由所述底座板以与所述托盘的底部表面间隔开的关系支撑。

4.权利要求3的系统，其中：

所述至少一个凸片或突起为至少两个凸片，其从所述开口的相对侧延伸到所述开口中；和

所述底座板中的至少一个缓冲区域为在所述底座板的相对侧的至少两个缓冲区域，其对应于所述托盘的至少两个凸片。

5.权利要求1的系统，其中：

所述托盘包括多个凸台，其从所述托盘的底部表面向上延伸，用于当所述生物反应器容器接收在所述托盘的底部表面中的开口的上方时抑制所述生物反应器容器横向移动。

6.权利要求1的系统，其进一步包括：

与所述托盘的侧壁之一相关的第一管线保持架体，所述第一管线保持架体配置成接收至少一个泵管并将至少一个泵管保持在用于与蠕动泵选择性接合的位置。

7.权利要求6的系统，其进一步包括：

与所述托盘的侧壁之一相关的第二管线保持架体，所述第二管线保持架体配置成接收多个夹管阀管且将多个夹管阀管中的每个夹管阀管保持在与夹管阀阵列的相应致动器选择性接合的位置。

8.权利要求7的系统，其中：

所述第二管线保持架体包括多个狭槽用于接收所述多个夹管阀管。

9.权利要求7的系统，其中：

所述第二管线保持架体包括背板，其具有对应于所述多个夹管阀管的多个孔口；和

其中所述孔口各自配置成允许所述夹管阀阵列的相应致动器的通道倚靠通过所述托盘中的砧座开口接收的砧座选择性夹住多个管的管。

10.权利要求7的系统，其进一步包括：

所述托盘的后壁中形成的开口；

其中所述第一管线保持架体和所述第二管线保持架体连接至在所述后壁中的开口中接收的接合板。

11.权利要求7的系统，其进一步包括：

蠕动泵，其定位成当所述托盘接收在所述处理腔室中时与所述第一管线保持架体密切相关，所述蠕动泵配置成接合由第一管线体保持的至少一个泵管；和

所述夹管阀阵列的多个致动器，其定位成当所述托盘接收在所述处理腔室中时与所述第二管线保持架体密切相关，每个所述多个致动器配置成倚靠通过所述托盘中的砧座开口接收的砧座选择性夹住由第二管线保持架体保持的多个夹管阀管中的相应一个。

12.权利要求1的系统，其进一步包括：

砧座开口，其在所述托盘的底部表面中形成，用于穿过其接收砧座，所述砧座配置成与致动器协作以夹住其间的夹管阀管；和

靴开口，其在所述托盘的底部表面中形成，用于接收靴，所述靴配置成与泵头协作以接收其间的泵管。

13.用于生物处理的系统，其包括：

托盘，其具有限定内部隔室的底部表面和多个侧壁，以及大体开放的顶部；以及

在所述底部表面中形成的至少一个开口，所述开口具有周边；

其中所述开口周边的形状和/或尺寸使得生物反应器容器可位于所述开口的上方并由所述内部隔室内的托盘的底部表面支撑，同时可通过所述底部表面中的开口接近所述生物反应器容器的一部分。

14.权利要求13的系统，其中：

所述开口的周边包括至少一个凸片或突起用于在所述开口上方支撑所述生物反应器容器。

15.权利要求14的系统，其中：

所述至少一个开口为在所述底部表面中形成的至少两个开口，每个开口各自具有用于在每个开口的上方支撑生物反应器的形状和/或尺寸的周边。

16.权利要求13的系统，其进一步包括：

多个凸台，其从所述托盘的底部表面向上延伸，用于当所述生物反应器容器接收在所述托盘的底部表面中的开口的上方时抑制所述生物反应器容器横向移动。

17.权利要求13的系统，其进一步包括：

与所述托盘的侧壁之一相关的第一管线保持架体，所述第一管线保持架体配置成接收至少一个泵管并将至少一个泵管保持在用于与蠕动泵选择性接合的位置。

18.权利要求17的系统，其进一步包括：

与所述托盘的侧壁之一相关的第二管线保持架体，所述第二管线保持架体配置成接收多个夹管阀管且将多个夹管阀管中的每个夹管阀管保持在与夹管阀阵列的相应致动器选择性接合的位置。

19.权利要求18的系统，其中：

所述第二管线体包括多个狭槽用于接收所述多个管。

20.权利要求18的系统，其中：

所述第二管线保持架体包括多个交错的孔口，其安排在所述多个夹管阀管后面的表面中，其中所述孔口各自配置成允许所述夹管阀阵列的相应致动器的通道选择性夹住所述多个夹管阀管的夹管阀管。

21.权利要求18的系统，其进一步包括：

所述托盘的后壁中形成的开口；

其中所述第一管线保持架体和所述第二管线保持架体连接至在所述后壁中的开口中接收的接合板。

22.权利要求13的系统，其中：

所述托盘为热成型的。

23.权利要求13的系统，其进一步包括：

与所述托盘的底部表面一体形成的支撑肋。

24.权利要求13的系统，其进一步包括：

连接在所述托盘的顶部并围绕所述开放的顶部的可移除的盖。

25.权利要求24的系统，其进一步包括：

围绕所述开口限定所述托盘的顶部边缘的凸缘；

其中所述可移除的盖连接至所述凸缘。

26.一种生物处理的方法，其包括以下步骤：

将生物反应器容器置于一次性托盘中，所述一次性托盘具有限定内部隔室的底部和多个侧壁、大体开放的顶部、在底部表面中的开口以及从底部表面延伸到开口中的多个凸片或突起；

将所述生物反应器容器布置在所述托盘内，使得所述生物反应器容器由所述开口上方的多个凸片支撑；并

将所述托盘置入具有底座板的处理腔室中，使得所述底座板穿过所述开口接收在托盘中并支撑所述生物反应器容器。

27.一种用于生物处理的系统，其包括：

托盘，其具有限定内部隔室的底部表面和多个侧壁，以及大体开放的顶部；

至少一个在底部表面中的开口，所述至少一个开口具有周边；

第一管线保持架体，其与所述托盘成为一体并配置成接收至少一个泵管且将所述至少一个泵管保持在用于与泵选择性接合的位置；

第二管线保持架体，其与所述托盘成为一体并配置成接收多个夹管阀管且将所述多个夹管阀管中的每个夹管阀管保持在与夹管阀阵列的相应致动器选择性接合的位置；以及

生物反应器容器，其位于所述内部隔室内至少一个开口的上方并由所述底部表面支撑，使得可通过所述底部表面中的开口接近所述生物反应器容器的一部分。

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