CN113832029A - 用于细胞培养的自动化设备和自动化方法 - Google Patents

Abstract

用于细胞培养的自动化装置(10)，包括：培养基、生长因子及待培养细胞的储器；具有恒温室(14)的孵育器(12)，恒温室中收纳有细胞培养容器；以及控制计算机系统(24)，其特征在于，其包括用于支撑及搅拌培养容器的设备(16)，所述设备收纳在室中，所述培养容器由袋形成，所述袋包括与所述储器连接的至少一个入口端口以及与用于回收及存储培养后细胞的器件(42)连接的一个出口端口，其中这些存储器件以及所述储器位于所述室的外部并且通过导管连接至所述细胞扩增袋的端口，所述导管与所述细胞扩增袋一起形成了预组装模块，并且所述导管穿过室壁元件，以便允许在维持室关闭的同时向细胞扩增袋供给所述培养基、生长因子以及待培养细胞，以及将所述细胞扩增袋的内含物回收至存储器件中。

Description

用于细胞培养的自动化设备和自动化方法

相关申请

本申请是中国专利申请201380024260.6号的分案申请，并要求2012年3月15日提交的EP12305310.0号专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及细胞培养自动化装置，尤其用于培养干细胞(例如，CD34+型)，以及使用所述自动化装置进行细胞培养的方法。

背景技术

在涉及细胞培养的领域，细胞疗法在工业化方面还不是先进的。因此非常需要找到一种技术能够生产足量以及处于优化条件的细胞，因为这些细胞要用于治疗应用。

一些细胞疗法处理需要在注入患者之前进行干细胞的培养或者扩增，因为所采的样本有时不足以呈现治疗效果。重要的是，要确保细胞在培养期间治疗属性的完整性。在现有技术中，用于离体生长干细胞的方案是巧妙的、凭经验的且很不有效的。

而且，当前技术不允许生产足量干细胞用于治疗应用。因此存在现实需要以开发一种类型的生物反应器，其具有紧凑的几何形状，允许生长大量细胞。

有建议是使用生物反应器用于干细胞培养。但是，扩增阶段仍是人工步骤，并且不能以高精度监控用于细胞培养的环境条件(温度、CO₂等)。

已知灌注式生物反应器的现有例子(参见专利申请WO00/73411)，其具有膜、中空纤维生物反应器，流化床以及微-生物反应器，持续注入O₂、营养培养基以及生长因子。

专利申请US-A1-2008/0118977描述了用于在梗塞之后重构患者心脏的治疗方案。重构是这样实现的：向患者心脏注射特定干细胞(CD34+)，干细胞是从血液样本分离，离体扩增并且在培养之后纯化的。

发明内容

本发明旨在提供一种技术，其能够培养、增殖或者扩增这种细胞，还在标准化、溯源性和操作控制(在现有技术中多数是手工进行)方面带来显著改善。

因此本发明提出了细胞培养的自动化装置，包括：培养基、生长因子及待培养细胞的储器；具有恒温室的孵育器，恒温室中收纳有细胞培养或扩增容器；以及控制计算机系统，其包括用于输入以及记录数据的器件，所述数据旨在控制室中的培养条件以及管理阀用于以预定序列分配流体，其特征在于，其包括用于支撑及搅拌所述细胞培养或扩增容器的设备，所述设备由所述计算机系统控制并且收纳在所述室内，所述容器由细胞扩增袋形成，该袋具有与所述储器连接的至少一个入口端口以及与用于回收及存储培养后细胞的器件连接的一个出口端口，这些回收及存储器件以及所述储器位于室的外部并且通过导管连接至所述细胞扩增袋的所述端口，所述导管与所述细胞扩增袋一起形成了放置在所述室内的预组装模块，并且所述导管穿过所述室的壁，以便允许在维持室关闭的同时向所述细胞扩增袋供应所述培养基、生长因子以及待培养细胞，以及将所述细胞扩增袋的内含物回收至回收及存储器件中。

根据本发明的自动化装置的主要功能是自动化进行生物学培养方案的步骤，以及控制在孵育器中培养的细胞的环境条件(温度控制、CO₂水平等)，从而生产最佳产量的细胞增殖。其还具有的功能是，通过操作器件(诸如阀以及泵)将培养基、生长因子以及要生长的细胞分配到孵育器中的细胞扩增袋(其可以具有相对大的体积)。自动化装置还确保，搅拌细胞扩增袋和将培养后细胞从细胞扩增袋传递至回收及存储器件。

因而，根据本发明的自动化装置能够用以由从患者提取的细胞生成大量细胞(诸如干细胞)。执行细胞培养的袋可以具有的体积大于100ml、200ml、300ml、500ml，例如约650ml或者甚至更多(1L、2L、3L等)。根据申请US-A1-2008/0118977中描述的生物学方案，在该类型的袋中的干细胞培养能够生成足量细胞以执行对患者的细胞疗法，例如患有严重梗塞的患者。

细胞扩增袋优选包括液密以及气体可渗透的柔性壁。其优选具有对氧气和二氧化碳的良好渗透率，这允许袋的内含物的良好通风而无需打开袋，因此不会有污染其内含物的风险。在袋的具体实施方案中，其包括以下渗透率特性(单位：cc/天，在37℃时)：O₂(气体)≈418，CO₂(气体)≈966，N₂(气体)≈157，H₂O(液体)≈0.05。

细胞扩增袋优选对化学以及生物学产物、尤其对要生长的细胞基本不具有亲和性，并且不会吸收这种产物。袋例如由FEP共聚物(氟乙烯丙烯)薄膜形成。袋能够装备有用于例如FEP装配件的不同类型的端口(可修改接口)。它们组装至袋以最小化污染风险。

自动化装置设计成执行细胞培养，并且包括实现该培养的所有器件以及资源，而无需操作员操纵阀、替换袋或者罐等。细胞培养是根据完全由计算机系统管理的严格生物学方案来执行的，这允许例如操作阀、搅拌设备以及调整孵育器的壁内的环境条件。操作员能够向计算机系统反馈用来识别患者、所收集细胞和不同罐或者袋的性质及来源的数据，使得所有这些数据保持及存储于计算机系统。本发明因而允许以非常良好的再现性实施生物学方案并且确保溯源性以及精确控制方案以及所使用的器件。

生物学方案步骤的控制以及溯源性可以通过计算机系统以及适当的图形用户界面(GUI)来执行，这允许例如：

-限定自动化培养方法，在该方法中生物学培养方案的具体参数不能够改变，

-通过用户识别以及需要密码来限制访问计算机系统数据，以确保良好的安全性(根据21CFR Part 11FDA规则)，

-允许记录事件以及方法的各阶段，以及

-编辑报告(例如，包括采样的测试结果以及移植特性的后续分析)。

细胞扩增袋收纳在室中，并且包括至少两个端口，它们连接至穿过孵育器壁的管或者导管，以及连接至罐或者储器和连接至室外部的存储器件。细胞扩增袋和导管形成了预组装单次使用模块，该模块由操作员容易地设定和更换。位于室外面的储器内含物的至少一部分分配至室中的细胞扩增袋中，该内含物在培养之后会被传递至室外部的回收及存储器件，由于所述导管穿过孵育器的壁，所有这些流体分配操作是在孵育器的壁保持关闭的同时执行的，因而确保用于生物学方案持续时间的优化环境条件，并且降低了室中的细胞培养基的污染风险。

有利地，细胞扩增袋包括至少一个采样出口，采样出口通过导管连接至位于所述室外部的采样器件，所述导管穿过所述室的所述壁并且是所述预组装模块的一部分。在该情况下，细胞扩增袋具有三个端口，它们具有不同的功能(供应、回收以及采样)并且连接至不同导管。

在本发明中的一个实施方案，孵育器包括舱室，舱室具有开口和紧密的或密封的关闭门，用于所述导管的通路的器件安装在开口的周缘上并且具有凹槽，凹槽平行于导管并且导管接合在其中，这些凹槽旨在被处于关闭位置的门所覆盖。当门打开时，导管能够由操作员通过将导管沿与凹槽的纵向轴线垂直的方向平移而易于接合在(以及抽出于)这些凹槽中，这利于耗材的组装。

生长因子及待培养细胞的储器优选由位于所述细胞扩增袋的入口端口上方的袋形成，使得生长因子及待培养细胞的每个袋的内含物能够因重力而流至细胞扩增袋。这确保了细胞以及生长因子在它们传递至细胞扩增袋期间的完整性。使用泵或者任何机械器件帮助细胞以及生长因子在导管中循环可能会破坏它们。

存储器件可以包括一个或者两个袋，所述袋至少局部位于所述细胞扩增袋的出口端口下方，使得在培养之后所述细胞扩增袋的内含物能够因重力而流至存储器件的袋。这也确保细胞在培养之后当回收时的完整性。

自动化装置可以包括蠕动泵用于控制将培养基供给至细胞扩增袋以及供给到生长因子储器以及待培养细胞储器以用于洗涤这些储器。蠕动泵具有的优势是不直接接触培养基，因而避免污染该培养基的风险。

自动化装置可以进一步包括形成气阱的两个袋，一个袋连接至生长因子储器以及待培养细胞储器，另一个袋连接至细胞扩增袋，气阱袋旨在收集以及存储包含在导管、细胞扩增袋和/或储器中的空气。

有利地，导管由柔性管形成，一些柔性管穿过旨在处于关闭位置的阀以夹紧管。每个管例如旨在由操作员以简单的方式接合在阀的凹槽中，例如，通过沿与管的纵向轴线基本上垂直的方向平移。

支撑及搅拌设备可以包括支撑板或者托盘以支撑细胞扩增袋，支撑板或者托盘绕第一水平轴线旋转地安装并且能够绕所述轴线在用于细胞培养的基本上水平位置以及用于回收培养后细胞的基本上竖直位置之间移动。该位置利于回收培养后的细胞，这些细胞因重力而直接流至上述的存储器件。

托盘能够绕第二水平轴线旋转地安装，托盘旨在绕第二水平轴线振荡以搅拌及匀化所述细胞扩增袋的内含物。板的第一和第二旋转轴线优选平行。

优选地，托盘将承载有阀，阀用于控制细胞扩增袋的供给、所述细胞扩增袋的内含物的回收和对该袋进行的采样。

支撑及搅拌设备可以进一步包括垂直臂，垂直臂在其上端具有用于附接形成气阱的袋的器件，所述形成气阱的袋连接至细胞扩增袋。

回收及存储器件有利地绕水平轴线旋转地安装，并且能够绕所述轴线在基本上竖直位置和基本上水平位置之间移动，在基本上水平位置，这些器件位于细胞扩增袋的正下方。这确保了细胞扩增袋的所有内含物将因重力而转移至存储器件。

例如，在培养CD34+干细胞的特定情况下，CD34+细胞的全条件链所需的无菌性要求使用及安装呈单次使用细胞培养套件形式的耗材。

本发明还涉及用于细胞培养自动化装置的细胞培养套件，优选是单次使用(一次性使用的)和无菌的细胞培养套件，其包括至少一个细胞扩增袋以及将该袋连接至其他袋或者储器的柔性管，管和细胞扩增袋被预组装，细胞扩增袋包括入口端口、出口端口以及可选地还包括采样出口端口。

套件可以进一步包括所有必需的连接设备，需要连接设备来将管彼此连接，将管连接至袋和/或储器，以及连接至与所述细胞扩增袋的第三端口连接的器件以允许细胞采样。所有这些元件能够是上述提到的预组装模块的一部分。

有利地，所述细胞扩增袋的入口端口通过管连接至生长因子的袋的入口以及出口端口，以及连接至待培养细胞的袋的入口以及出口端口。所述细胞扩增袋的入口端口还旨在连接至培养基袋的出口端口。

套件可以进一步包括两个形成气阱的袋，一个袋连接至生长因子以及待培养细胞的袋的出口端口，第二袋连接至所述细胞扩增袋的入口端口。

套件还可以包括一个或者两个培养后细胞的回收袋，它们通过管连接至所述细胞扩增袋的出口端口。

作为本发明实施方案的例子，生长因子以及待培养细胞袋以及形成气阱的这些袋具有的内部体积是大约150ml，细胞扩增袋具有的理论体积是大约3000ml，两个回收袋各自具有的体积是600ml。培养基的分配袋可以具有的体积是1000ml。

有利地，套件形成关闭回路，一旦安装用于细胞培养，其包括需用于该培养的所有资源，而无需添加任何产品或者无需操作员介入。这限制了污染套件和培养基的风险。

本发明还涉及一种用于细胞培养自动化装置的支撑及搅拌设备，其包括用于支撑细胞扩增袋的支撑板或者托盘，该托盘承载三个阀，绕第一水平轴线旋转地安装以用于将托盘从基本上水平位置倾斜至基本上竖直位置，并且绕第二水平轴线旋转地安装，托盘旨在绕第二水平轴线振荡以搅拌以及匀化细胞扩增袋的内含物，所述设备还包括用于将托盘绕所述水平轴线倾斜的监控器件。

所述设备可以包括垂直臂，垂直臂在其上端具有用于附接形成气阱的袋的器件。

本发明还涉及依靠上述自动化装置进行细胞培养的自动化方法，所述方法包括以下步骤：

a)在维持孵育器的壁关闭的同时，向细胞扩增袋供应细胞培养基、生长因子，然后供应待培养细胞；

b)搅拌细胞扩增袋以匀化其内含物；

c)维持细胞扩增袋处于孵育条件一定时段，例如若干天，以及

d)在维持所述室的壁关闭的同时，将所述细胞扩增袋的内含物回收于回收及存储器件中。

根据本发明的方法可以包括一个或多个以下步骤：

-在步骤a)之前，通过将细胞扩增袋装配在支撑及搅拌设备上，通过将导管安装在孵育器的通道器件中以及阀中，以及通过将这些导管连接至储器或者袋，来安装预组装模块的步骤，

-在步骤a)之前，通过培养基从储器通至气阱袋来抽空导管中所包含的空气的步骤；

-在步骤a)中向细胞扩增袋供给生长因子之后，通过使培养基经过或流入生长因子储器、然后冲刷或者排出其内含物至细胞扩增袋来洗涤生长因子储器的步骤；

-在步骤a)中向细胞扩增袋供给待培养细胞之后，通过使培养基经过待培养细胞储器、然后排出其内含物至细胞扩增袋来洗涤待培养细胞储器的步骤；

-在步骤c)期间，对所述细胞扩增袋的内含物进行采样的一个或多个步骤，在这些步骤之前还有将支撑托盘从用于培养的水平位置倾斜至采样端口处于袋的最低点的倾斜位置；

-在步骤c)之前，通过切割并且焊接或夹紧将这些储器连接至细胞扩增袋的入口端口的导管或者管来移除培养基袋、生长因子袋和包含待培养细胞的袋的步骤；

-在步骤d)之前或者期间，将托盘倾斜于基本上竖直位置以使得细胞扩增袋的出口端口代表袋的最低点的步骤。

本发明还提供了上述自动化装置、套件或者设备的用途，用于培养CD34+干细胞或者血液单核细胞，诸如例如，淋巴细胞。干细胞能够源于一个或多个源，诸如尤其是脐带血、骨髓及全血。

作为非限制性实例，本申请提供了以下实施方案：

1.细胞培养的自动化装置(10)，包括：培养基、生长因子及待培养细胞的储器(34、36、38)；具有恒温室(14)的孵育器(12)，恒温室中收纳有细胞培养或扩增容器(54)；以及控制计算机系统(24)，其包括用于输入以及记录数据的器件，所述数据旨在控制所述室中的培养条件以及管理阀(20)用于以预定序列分配流体，其特征在于，其包括用于支撑及搅拌所述细胞培养或扩增容器的设备(16)，所述设备由所述计算机系统控制并且收纳在所述室内，所述容器由袋(54)形成，所述袋具有连接至所述储器的至少一个入口端口(68)以及连接至回收及存储培养后细胞的器件(46)的一个出口端口(64)，这些回收及存储器件以及所述储器位于所述室的外部并且通过导管(66、70、72、74)连接至所述细胞扩增袋的所述端口，所述导管与所述细胞扩增袋一起形成了放置在所述室内的预组装模块，并且所述导管穿过所述室的壁，以便允许在维持室关闭的同时，向所述细胞扩增袋供给所述培养基、生长因子以及待培养细胞，以及将所述细胞扩增袋的内含物回收至所述回收及存储器件中。

2.根据实施方案1所述的自动化装置，其特征在于，所述细胞扩增袋(54)还包括采样出口(58)，采样出口通过导管(60)连接至位于所述室(14)外部的采样器件(62)，所述导管穿过所述孵育器的所述壁并且是所述预组装模块的一部分。

3.根据实施方案1或2所述的自动化装置，其特征在于，所述孵育器(12)包括舱室，所述舱室具有开口并装备有密封关闭门(50)，用于所述导管(60、66、70)的通路的器件(80)安装在所述开口的周缘上并且具有凹槽(82)，所述凹槽稍微平行并且所述导管接合在其中，所述凹槽旨在被处于关闭位置时的所述密封关闭门所覆盖。

4.根据前述任一实施方案所述的自动化装置，其特征在于，所述生长因子及待培养细胞的储器由位于所述细胞扩增袋(54)的入口端口(68)上方的袋(36、38)形成，使得生长因子及待培养细胞的每个袋的内含物能够因重力而流至所述细胞扩增袋。

5.根据前述任一实施方案所述的自动化装置，其特征在于，所述回收及存储器件包括一个或者两个袋(46)，所述一个或者两个袋至少局部位于所述细胞扩增袋(54)的出口端口(64)下方，使得在培养之后所述细胞扩增袋的内含物能够因重力而流至回收及存储器件的所述一个或者两个袋。

6.根据前述任一实施方案所述的自动化装置，其特征在于，所述细胞扩增袋(54)包括柔性的液密以及气体可渗透的壁，尤其是CO₂可渗透的壁，优选具有最大化地限制待培养细胞与袋的壁的粘附的性质。

7.根据前述任一实施方案所述的自动化装置，其特征在于，其包括蠕动泵(22)，用于控制将所述培养基供给至所述细胞扩增袋(54)以及生长因子储器以及待培养细胞储器(36、38)，以用于洗涤所述储器。

8.根据前述任一实施方案所述的自动化装置，其特征在于，其包括形成气阱的两个袋(40、56)，一个袋连接至生长因子储器以及待培养细胞储器(36、38)，另一个袋连接至所述细胞扩增袋(54)，所述两个袋旨在收集以及存储包含在所述导管(70、72、74)、所述细胞扩增袋(54)和/或所述储器(36、38)中的空气。

9.根据前述任一实施方案所述的自动化装置，其特征在于，所述导管由柔性管(60、66、70、72、74、76、78)形成，一些柔性管穿过处于关闭位置的阀(86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108)以夹紧管。

10.根据前述任一实施方案所述的自动化装置，其特征在于，支撑及搅拌设备(16)包括托盘(110)以支撑所述细胞扩增袋(54)，托盘绕第一水平轴线(A)旋转地安装并且能够绕所述轴线在用于细胞培养的稍微水平位置以及用于回收培养后细胞的稍微竖直位置之间移动。

11.根据实施方案10所述的自动化装置，其特征在于，所述托盘(110)能够绕第二水平轴线(B)旋转地安装，托盘旨在绕第二水平轴线振荡以搅拌及匀化所述细胞扩增袋的内含物。

12.根据实施方案10或11所述的自动化装置，其特征在于，托盘(110)承载有阀(86、88、90)，阀用于控制所述细胞扩增袋(54)的供给、所述细胞扩增袋的内含物的回收和对所述袋进行的采样。

13.根据实施方案10至12之一所述的自动化装置，其特征在于，支撑及搅拌设备(16)包括垂直臂(128)，垂直臂在其上端具有用于附接形成气阱的袋(56)的器件(130)，所述形成气阱的袋(56)连接至所述细胞扩增袋(54)。

14.根据前述任一实施方案所述的自动化装置，其特征在于，所述回收及存储器件(46)绕水平轴线旋转地安装，并且能够绕所述轴线在稍微竖直位置和稍微水平位置之间移动，在稍微水平位置，所述回收及存储器件位于所述细胞扩增袋的正下方。

15.用于细胞培养自动化装置(10)的无菌和一次性使用的细胞培养套件，其特征在于，其包括至少一个细胞扩增袋(54)以及将所述至少一个细胞扩增袋连接至其他袋或者储器的柔性管(60、66、70、72、74)，所述管和所述细胞扩增袋被预组装，所述细胞扩增袋包括入口端口(68)、出口端口(64)，可能还包括采样出口端口(58)。

16.根据实施方案15所述的细胞培养套件，其特征在于，所述细胞扩增袋(54)的入口端口(68)通过管(70、72、74)连接至生长因子袋(36)的入口端口以及出口端口以及连接至包含待培养细胞的袋(38)的入口端口以及出口端口。

17.根据实施方案16所述的细胞培养套件，其特征在于，套件还包括形成气阱的两个袋(40、56)，一个袋连接至生长因子以及待生长细胞的所述袋(36、38)的所述出口端口，另一袋连接至所述细胞扩增袋(54)的所述入口端口(68)。

18.根据实施方案15至17之一所述的细胞培养套件，其特征在于，其包括用于回收培养后细胞的一个或者两个袋(46)，一个或者两个袋通过管连接至所述细胞扩增袋(54)的所述出口端口(64)。

19.用于细胞培养自动化装置(10)的支撑及搅拌设备(16)，其特征在于，其包括用于支撑细胞扩增袋(54)的托盘(110)，该托盘承载三个阀(86、88、90)，绕第一水平轴线(A)旋转地安装以用于将所述托盘从稍微水平位置倾斜至稍微竖直位置，并且绕第二水平轴线旋转地安装，托盘旨在绕第二水平轴线(B)振荡以搅拌以及匀化所述细胞扩增袋的内含物，其中所述设备还包括用于将托盘绕前述水平轴线倾斜的控制器件(124、126)。

20.根据实施方案19所述的设备，其特征在于，其包括垂直臂(128)，垂直臂在其上端具有用于附接形成气阱的袋(56)的器件(130)。

21.通过根据实施方案1至14之一所述的自动化装置(10)进行细胞培养的自动化方法，其特征在于，其包括以下步骤：

a)在维持所述孵育器(12)的所述室(14)关闭的同时，向所述细胞扩增袋(54)供应所述细胞培养基、所述生长因子，然后供应所述待培养细胞；

b)搅拌细胞扩增袋以匀化其内含物；

c)维持所述细胞扩增袋处于孵育条件达预定时间段；以及

d)在维持所述室关闭的同时，将所述细胞扩增袋的内含物回收于所述回收及存储器件(46)中。

22.根据实施方案21所述的自动化方法，其特征在于，其包括：

-在步骤a)之前，通过将所述细胞扩增袋(54)装配在所述支撑及搅拌设备(16)上，通过将所述导管(60、66、70、72、74)安装在所述孵育器(12)的通道器件(80)中以及所述阀(20)中，以及通过将所述导管连接至储器或者袋(34、36、38)，来安装所述预组装模块的步骤，和/或-在步骤a)之前，通过使所述培养基从所述培养基储器(34)通至形成气阱的所述袋(40、56)来抽空所述导管(70、72、74)中所包含的空气的步骤，和/或

-在步骤a)中向所述细胞扩增袋供给生长因子之后，通过使所述培养基流入生长因子储器(36)中、然后将其内含物排出至细所述胞扩增袋(54)来洗涤所述生长因子储器的步骤，和/或

-在步骤a)中向所述细胞扩增袋供给待培养细胞之后，通过使所述培养基流入待培养细胞储器(38)中、然后将其内含物排出至所述细胞扩增袋(54)来洗涤包含待培养细胞的储器的步骤，和/或

-在步骤c)期间，对所述细胞扩增袋(54)的内含物进行采样的一个或多个步骤，在这些步骤之前还有将所述托盘(110)从用于培养的水平位置倾斜至所述细胞扩增袋的采样端口(58)处于该袋的最低点的倾斜位置，和/或

-在步骤c)之前，通过切割并且焊接或夹紧将这些储器连接至细胞扩增袋(54)的入口端口(68)的导管或者管(70)来移除培养基储器、生长因子储器和待培养细胞储器(34、36、38)的步骤，和/或

-在步骤d)之前或者期间，将所述托盘(110)倾斜于稍微竖直位置以使得所述细胞扩增袋(54)的出口端口(64)代表该袋的最低点的步骤。

23.实施方案1至14之一所述的自动化装置、实施方案15至18之一所述的细胞培养套件或者实施方案19或者20所述的支撑及搅拌设备在用于培养CD34+型干细胞或者血液单核细胞中的用途，诸如例如，淋巴细胞。

24.根据实施方案23所述的用途，其特征在于，所述干细胞源于一个或多个源，诸如尤其是脐带血、骨髓及全血。

附图说明

通过阅读以下作为实力提供的非限制性描述及参考附图将更好地理解本发明，本发明的其他细节、优势及特征将变得明显，其中：

图1和2是根据本发明的细胞培养自动化装置的示意立体图，该自动化装置包括舱室，舱室限定了室，该室在图1是关闭的，而在图2是打开的；

图3是图1和2的自动化装置的清楚示意图，不具有计算机系统；

图4是图1和2的自动化装置的搅拌设备承载的部件的清楚示意图；

图5是根据本发明的细胞培养套件的示意图；

图6是穿过图1和2的自动化装置的流体导管的通道器件的示意立体图；

图7是本发明的搅拌设备的示意立体图；

图8和9是图7的设备的示意立体图，代表设备的托盘倾斜的两个不同位置；

图10是图7的搅拌设备的另一示意立体图，局部切开设备的罩；

图11是从下方看图7的设备的托盘以及用于倾斜托盘的控制器件的示意立体图；

图12和13是图7所示设备的托盘的旋转的控制锁定系统的示意立体图，锁定系统在图11中处于活动态，而在图12中处于非活动态；

图14是图示出根据本发明的细胞培养方法的步骤的流程，以及

图15至24是对应于图3的图，代表根据本发明的方法的步骤。

具体实施方式

首先参考图1和2，示出了根据本发明的细胞培养自动化装置10的实施方案，该自动化装置尤其但不排他地设计为用于培植干细胞，例如根据申请US-A1-2008/0118977描述的生物学方案，该申请的内容通过引用并入此处。

在示出的例子中，自动化装置10基本包括三个元件：

-孵育器12，具有恒温室14，恒温室14收纳细胞扩增袋(未示出)的支撑及搅拌设备16，

-框架18，支撑包含培养细胞所需介质的袋(未示出)，以及支承在袋之间进行流体的分配及调整的器件(阀20、泵22等)，以及

-计算机系统24，连接至孵育器12和器件20、22，用于监控以及控制它们，以及用于输入以及记录数据，用于管理生物学方案。

在示出的例子中，孵育器12、框架18和计算机系统24一个接一个地放置在支撑件26上，支撑件26安装在轮上，框架18位于计算机系统24和孵育器12之间。

典型地，计算机系统24包括输入以及记录数据、数据处理器件、显示器件以及用于传递信号以控制及监控孵育器12和框架18的器件20、22的器件。优选地，计算机系统24包括触摸屏显示器以及数据输入装置。

为了限制访问计算机系统24的预记录数据，能够实施多级安全措施。自动化装置的制造商使用专用密码可以具有最大级别的访问权以访问存储在计算机系统24中的所有信息，而具有较低访问级别的管理员以及操作员将经由专用密码仅访问特定信息。

计算机系统24优选例如经由以太网连接或者Wi-Fi连接至计算机网络，使得计算机系统24的信息能够从距自动装置10远程的网络上的工作站被访问，该行为可以是需要的并且从该工作站可以控制。

计算机系统24例如控制例如开/关型阀20的打开及关闭、泵22的流量设定、孵育器12的室14的加热控制(例如处于大约37℃温度)以及向室供应诸如CO₂的气体(例如速率为大约5％)。系统24能够确保如果需要的话调整室14内的其他参数，以限定用于孵育细胞的优化环境条件。

为了更好地阐释，附图中未示出计算机系统24与器件18、20以及孵育器12的连接器件，用于加热以及供给气体至孵育器12的器件以及功率供给器件。

框架18具有的形状类似于平行六面体，并且包括前垂直面28，在前垂直面28上示意地示出了矩形30以及线32，矩形30代表呈袋形式的生物学介质储器的位置，线32代表袋之间的流体导管的部位。

前面28的上部分包括四个矩形30，绘出它们是要通知操作员要定位在这些矩形处的每个袋的性质，这些袋属于以下将进一步详细描述的耗材套件。

大的第一矩形绘出于框架18的前面28的顶部左拐角，代表包含培养基的袋(图3的袋34)的位置。较小尺寸的三个矩形30绘出于面28的右上拐角，分别代表生长因子袋、包括待培养细胞的袋以及形成气阱的袋(图3中分别标为36、38和40)的位置。

框架18的前面28的中间部分包括所述阀20以及泵22的安装孔，每个这些元件(阀以及泵)位于代表流体导管的线32上，流体导管由耗材套件的柔性管形成。

前面28的下部分承载一个接一个布置的两个共面板42。这些板42以它们的下端绕平行于前面28延伸的共用水平轴线枢转地安装。板42绕该轴线能够在直立或者竖直位置(示出于图1和2)以及水平位置之间旋转地移动，在竖直位置，它们平行于前面28延伸并且与前面28有以短距离，在水平位置，它们能够支承在支撑件26上。

矩形44绘出于处于竖直位置的板42的前面。这些矩形44通知操作员板42承载的袋的性质。回收及存储培养后细胞的袋(图3标为46)设计成由板42承载。

耗材套件的袋34、36、38、40和46旨在通过合适的器件(未示出)附接或者固定在框架18的前面28以及板42上。

孵育器12包括舱室，舱室限定了室14并且具有开口，开口能够被两个门48、50密封，两个门48、50枢转地安装在开口一侧，例如右侧。

内门48是玻璃门，其处于关闭位置时将支承在舱室的开口的周向密封件52上，该密封件52可见于图6。外门50是隔离的，并且具有用于支承在舱室的开口的周缘上的周向密封件。

计算机系统24可以连接至用于检测每个门48、50位置(打开或者关闭)的传感器，并且能够尤其在孵育以及细胞培养阶段期间控制门的锁定。

孵育器12的室14具有的内体积为大约200L。

在图3至5示出的例子中，耗材套件是用于细胞培养单次使用的，包括袋34、36、38、40和46、以上提到的管、细胞扩增袋54和捕获空气的第二袋56，这些袋54、56由搅拌设备16承载，参考图7-13还将详细描述搅拌设备16。

细胞扩增袋54最佳示于图4和图5，可具有的内体积为大于500ml，例如650ml。其包括三个端口，即：采样出口端口58，通过管60连接至采样器件62；出口端口64，通过管66连接至用于回收培养后细胞的袋46；以及入口端口68，通过管连接至袋34、36、38和56。

细胞扩增袋54的入口端口68通过管70连接至培养基的袋34的入口端口。生长因子以及待培养细胞的袋36、38均包括：入口端口，连接至管72的一个端部，管72的另一端部连接至管70；以及出口端口，连接至管74的一个端部，管74的另一端部连接至管70(管72至管70的连接点的下游)。袋40包括了通过管76连接至管74的两个端口，形成气阱的袋56在袋54的入口端口68附近(图4和图5)包括通过管78连接至管70的端口。

细胞扩增袋54和管60、66、70、72、74、76和78优选被预组装并且无菌地供给。袋34、36、38、40、46和56也是无菌地供给。袋40、46和56供给为空的，并且能够与细胞扩增袋54预组装至上述提到的管。要生长的细胞的袋38也设置为空的，并且在安装套件于自动化装置中期间能够与管预组装或者连接至管。在安装套件于自动化装置之前或者之后，袋38可以填充有包含待培养细胞的介质。袋34和36优选分别设置为填满培养基以及生长因子。

管以及管至袋及采样器件的所有连接还优选是预组装模块的一部分，示意地示出于图5，袋34、36和38不必须是该模块的一部分，它们由虚线表示。

袋36、38、40和56具有的体积为大约150ml，袋46具有的体积为大约600ml，培养基的袋34具有的体积为大约1000ml。

在自动化装置10用来生长CD34+干细胞的情形下，袋38包括来自患者样本并且最终被分离和纯化的这种细胞，袋36的生长因子是细胞因子类。

细胞扩增袋54和形成气阱的袋56由搅拌设备16承载，并且收纳在孵育器12的室14中(图3)。其他袋34、36、38、40和46和采样器件62位于室14的外部。

将细胞扩增袋54连接至室14外部的元件的管60、66和70穿过孵育器的部件，这允许密封室14，该部件示出于图3和6。

该部件是壁元件，由材料块80(例如，塑料材料)形成，其固定在孵育器12的舱室的开口的周缘上，包括用于以上提到的管60、66、70的三个通道凹槽82。这些凹槽82是基本上直的，彼此隔开一定距离。块80具有相当平面的形式，并且在垂直平面中延伸。其包括后面和前面，后面抵靠舱室的开口的周缘支承，前面上形成有凹槽82，凹槽82具有相当水平的方位，并且在块的整个横向尺寸上延伸。

凹槽82具有相当的圆形段，具有的内径稍微大于管60、66、70的内径。这些管旨在完全接合在这些凹槽中，可选地通过舱室的开口的边缘的周向密封件52的切口84。

在室14的关闭位置，内门48的周缘旨在支承在密封件52上并且覆盖管60、66、70的在密封件52的切口84中延伸的部分，外门50的周向密封件旨在支承在块的前面上并且覆盖凹槽82和管60、66、70的在凹槽中延伸的部分。

在示出的例子中，块80的下凹槽形成了将细胞扩增袋54连接至回收袋46的管66的通路，介质凹槽形成了用于将袋54连接至采样器件62的管60的通路，上凹槽形成了用于将袋54连接至袋34、36、38和40的管70的通路。

如图3所示，管70在培养基袋34附近接合在泵22中，该泵是蠕动泵以避免污染培养基。

上述提到的阀20是电磁阀，在示出的例子中有12个，在图3中标为86至108。

管66、60、70和78分别接合在四个阀86、88、90和92中，四个阀由搅拌设备16承载(图3和4)。

管70的位于室14外部的部分接合在两个阀94和96中，两个阀94和96彼此隔开一距离，一个阀94位于靠近培养基袋34。另一阀96位于管70至管72的连接的下游以及管70至管74的连接的上游。

管72连接至袋36和38的入口端口，分别接合在阀98和100中，管74连接至袋36和38的出口端口，分别接合在阀102和104中。

管76连接至形成气阱的袋40，各自接合在阀106、108中。

泵22和阀优选包括横向凹槽，用于通过沿垂直于管或者凹槽的纵向轴线的方向的平移而安装管。

如图3示意地示出以及图2可见的，当袋54水平放置时，袋34、36、38、40和56和将这些袋连接至细胞扩增袋54的管40、72、74、76、78都位于该袋54的上方。当袋54水平放置时，袋46、采样器件62和将这些元件连接至细胞扩增袋54的管60、66都位于袋54的下方。

袋36、38和56基本位于相同水平面中，该水平面位于袋34和40所在水平面的下方。

耗材套件可以根据以下方式安装在自动化设备中。打开孵育器12的门48、50。将袋34、36、38、40和46固定至框架，将袋56固定至搅拌设备16的臂。将袋54以平的位置布置在搅拌设备16上。将管70接合在阀94、96中以及还接合在泵22中，将管72接合在阀98、100中，将管74接合在阀102、104中，将管76接合在阀16、108中。将管66、66、70和78分别接合在由设备16承载的阀86、88、90和92中，然后将管66、60和70分别接合在块80的凹槽82中。将管连接至尚未预组装至管的袋，然后关闭孵育器12的门48、50。

以下现在参考图7至13，示出了根据本发明的搅拌设备16的实施方案。

搅拌设备16包括用于支撑细胞扩增袋54(未示出于图7至13)的板或者托盘110，该托盘安装成绕第一水平轴线A能够旋转地移动，以将托盘从示出于图7和11的第一大致水平位置移动至示出于图8和10的大致竖直位置(托盘110适于采用这些极限位置之间的任何位置，诸如图9示出的位置，即相对于水平面倾斜大约45°)，以及绕第二水平轴线B能够移动，板或者托盘110绕第二水平轴线B设计成振荡(近似角度范围为+/-8°)以搅拌以及匀化细胞扩增袋的内含物。

托盘110具有矩形形状，尺寸稍微大于细胞扩增袋54的尺寸(约40cm长及22cm宽)，其旨在平地放置在托盘上。托盘110包括袋的周向固定边缘112，并且被穿孔以使得袋54的压靠板的面能够至少部分地直接暴露于孵育器12的室14中的主要环境条件。

托盘110在其对应于托盘短边之一的一个端部处包括钩114以固定细胞扩增袋54；当托盘处于直立或者竖直位置时(图8)，所述钩旨在代表设备16的最高点。托盘110在其与钩114相反的端部处包括三个孔以用于安装上述提到的阀86、88、90。

设备16包括U形件116，其两个横向分叉的自由端关节式连接在枢转件118上，枢转件118固定至承载阀86、88、90的托盘110的端部的侧缘。这些枢转件118对准并且限定了托盘110的上述提到的第一旋转轴线。

U形件116的分叉在它们的相当中央处承载枢转件120，枢转件120关节式连接在设备16的框架122上，这些枢转件120对准并且限定了板110的旋转的上述提到的第二轴线B。

当托盘110处于相当水平位置时(图7)，U形件116沿着托盘的三个侧边(沿着较长侧和具有钩114的短侧)延伸。

托盘110绕轴线A的移位是由以下部件提供的，即安装在U形件116的臂之间的千斤顶124、附接至该部分116的中间部分的千斤顶气缸，以及固定至承载阀86、88和90的托盘的端部的千斤顶活塞杆。

如图10和11可见的，千斤顶124的活塞杆铰接在由马蹄铁121承载的轴线上，马蹄铁121固定在承载阀的托盘110的端部上，该轴线是基本上水平的。千斤顶124的气缸关节式连接在由第一马蹄铁123承载的相当的垂直轴线上，第一马蹄铁123本身关节式连接在由第二马蹄铁125承载的相对的水平轴线上，第二马蹄铁125固定至件116的中间部分，基本是位于中间部分。

当千斤顶124的活塞杆处于其延伸位置时，托盘110处于其示出于图7和11的相当水平位置。当千斤顶124的活塞杆处于完全收缩位置时，托盘110处于其示出于图8和10的相当竖直位置。在图9的情形下，千斤顶124的活塞杆被局部收缩或者输出。

托盘绕轴线B的移位是由以下部件提供的，即电动机126，其输出轴由带127驱动；轮旨在驱动由U形件116承载的枢转件120之一(图10)。电动机126通过适当的器件固定至设备的底盘122。

如图12和13所示，搅拌设备16的底盘122承载系统129，系统129用于锁定托盘110绕轴线B的旋转，系统129包括可收缩指部131，可收缩指部131与由U形件116承载的元件133协作以阻挡托盘。

指部131能够从图12示出的延伸位置移动至图13示出的收缩位置，该指部的移位由计算机系统24控制。

由U形件116承载的元件133具有细长形状，包括紧固至枢转件120之一的第一端部以及具有凹口的第二端部，指部131旨在接合在凹口中以阻挡托盘110绕轴线B的旋转。当指部131展开时(图12)，元件133的凹口的侧面可以邻接在指部上从而防止托盘绕轴线B的任何旋转。当指部处于收缩位置时(图13)，U形件116和托盘110能够绕轴线B旋转地移动。

当托盘绕轴线A移动至倾斜或者竖直位置时，能够由计算机系统24激活阻止托盘110绕轴线B的旋转，用于采样或者回收细胞扩增袋54的细胞，以防止由于因细胞扩增袋重量施加在托盘一侧的力导致托盘绕轴线B的移动。

搅拌设备16还包括垂直臂128，用于固定上述提到的阀92和用于附接形成气阱的袋56。阀92定位成基本上位于臂128的中间高度，臂的上端部包括钩130以悬挂袋56(图7-9)。

设备16进一步包括板110绕轴线A和/或B的位置的传感器132，传感器由底盘122承载。

图14是示出根据本发明的方法的步骤的流程图。

方法的第一步骤130是通过使用计算机系统24记录以及输入生物学方案专用的培养参数。输入由操作员执行，输入的参数例如是患者识别、耗材套件识别、细胞扩增袋54的体积等。为了利于输入这些参数，计算机系统24能够装备有条码阅读器；耗材套件可以包括条码，该条码直接通知计算机系统24套件的数量及性质以及每个袋的体积。

方法包括第二安装步骤132，将耗材套件安装至自动化装置10，如之前描述的。该安装能够由计算机系统24引导和监督。安装能够以若干子步骤进行，计算机系统24通过指示向操作员示出安装指令以有效化或无效化子步骤的创建以及过渡至下一子步骤。这些子步骤例如是：

-将不同袋放置在框架18上以及孵育器12的室14中，

-将培养基袋34的管70放置在阀94、96中(计算机系统24控制阀94、96的打开，然后当操作员有效化该子步骤时关闭阀)，

-将生长因子袋36和形成气阱的袋40的管72、74、76放置在阀98、102和106中(计算机系统24控制这些阀的打开，然后当操作员有效化该子步骤时关闭阀)，

-将待生长细胞袋38和形成气阱的袋40的管72、74、76放置在阀100、104和108中(计算机系统24控制这些阀的打开，然后当操作员有效化该子步骤时关闭阀)，

-将形成气阱的袋56的管78放置在阀92(计算机系统24控制开口该阀，然后当操作员有效化该子步骤时关闭阀)，以及

-将管70、60、66一个接一个地放置在阀90、88和86中(计算机系统24一个接一个地控制每个这些阀的打开，然后当操作员有效化每个子步骤时关闭阀)。

本发明的方法包括第三测试步骤134，所谓的"自测试"，其中计算机系统24控制阀和器件(千斤顶124和电动机126)的适当功能，用于倾斜搅拌设备16的托盘110。在生物学方案的开始毫无疑问地可以控制孵育器12的操作，例如仅当如果例如室14中的温度以及CO₂水平温度在孵育设定点的话，启动该操作。

根据本发明的方法包括另一步骤136：分配流体，其包括图15至19的图中示出的若干子步骤。

分配步骤136的第一子步骤示出于图15，包括抽空包含在管70、72、74中的空气。为此，通过计算机系统24打开阀94、96、106和108并且开动泵22，使得培养基从管70、72、74中的袋34向上流至形成气阱的袋40。于是管70、72、74填充培养基，袋40至少局部填充培养基。泵22设定为预定流量并且操作预定时间，在预定时间结束时停止泵并且关闭阀94、96、106和108。

分配步骤136的第二子步骤示出于图16，包括抽空包含在管70和78中的空气。为此，通过计算机系统24打开阀94、96和92并且开动泵22，使得培养基从管70、78中的袋34流至形成气阱的袋56。于是管78填充培养基，袋56至少局部填充培养基。泵22设定为预定流量并且操作预定时间，在预定时间结束时停止泵并且关闭阀94、96和92。

分配步骤136的第三子步骤示出于图17，包括向细胞扩增袋54供应培养基。通过计算机系统24打开阀94、96和90并且开动泵22，使得培养基从袋34流至袋54。于是袋54填充培养基。在规定用于分配至袋54的培养基体积以及其供应流量的生物学方案的参数内，泵22设定为预定流量并且操作预定时间。然后泵22停止并且阀94、96、90关闭。

分配步骤136的第四子步骤示出于图18，包括向细胞扩增袋54供应生长因子，然后用培养基洗涤生长因子袋36，并使袋36的内含物流至细胞扩增袋54。作为第一步骤，打开阀104和90，以便允许包含生长因子的介质因重力通过在管74和70中的循环(箭头138)而从袋36流至袋54。袋54填充有生长因子。阀104和90打开预定时间，这取决于要分配至袋54的包含生长因子的介质的体积。在该时间段之后，关闭阀104和90。然后打开阀94和100，泵22被开动(以预定流量及持续时间)以向袋36供应培养基以用于洗涤。关闭阀94和100并且再次打开阀104和90以让包含在袋36中的洗涤产物因重力流至细胞扩增袋54。阀104和90打开预定时间，这取决于要分配至袋54的洗涤产物的体积。在该时间段之后，关闭阀104和90。根据生物学方案的参数，洗涤袋36和排出洗涤产物至细胞扩增袋54的这些步骤能够重复一次或若干次，使得例如起初包含在袋36中的生长因子的总量被分配至袋54。

分配步骤136的第五子步骤示出于图19，包括以类似于第四子步骤中执行的方式，向细胞扩增袋54供应待培养细胞，然后向包含细胞的洗涤袋38供应培养基，以及将袋38的内含物排至细胞扩增袋54。在第一步骤，打开阀102和90，使得包含待培养细胞的介质因重力从袋38流至袋54，在管74和70中循环(箭头140)。袋54填充有要生长的细胞。然后关闭阀102和90，打开阀94和98，以及泵22操作(以预定流量及持续时间)以向袋38供应培养基以用于洗涤袋38。关闭阀94和98并且再次打开阀102和90以让包含在袋38中的洗涤产物因重力流过细胞扩增袋54。然后关闭阀102和90。根据生物学方案的参数，洗涤袋36和排出洗涤产物至细胞扩增袋54的这些阶段能够重复一次或若干次，例如使得起初包含在袋36中的所有待培养细胞被分配至袋54。

分配方法步骤136之后能够是匀化细胞扩增袋54的内含物，示意地示于图20。在该步骤，计算机系统24控制搅拌设备16，使得托盘110绕轴线B振荡，如之前说明的(箭头142)。这些振荡的振幅、频率、持续时间以及时间安排(休止、搅拌、休止等)通过生物学方案的参数来确定。

本发明的方法然后包括孵育步骤144，其可以持续若干天，例如十天。周期性地，取决于方案参数，细胞扩增袋54的内含物能够被匀化，通过托盘绕轴线B的旋转而移动，如以上说明的。该匀化(周期、频率和振幅)由方案参数确定，独立于以下分配步骤136之后的匀化步骤。

在孵育步骤144期间，操作员能够执行从细胞扩增袋54的一次或多次采样146(图14和22)。这些样本中的一些可以由计算机系统施加。例如能够需要三个样本，能够在分配步骤之后立即执行，在孵育步骤144开始后三天执行，甚至在该步骤144开始后七天执行。其他采样可以根据操作员的需要进行；计算机系统能够建议操作员执行这些自愿样本。

当操作员向计算机系统24确认了她/他准备好采集样本时，计算机系统操作千斤顶124，使得搅拌设备16的托盘110绕轴线A旋转至相对于水平面的倾斜位置，例如45°，如示意地示出于图9和22的。计算机系统24能够然后经由设备16的传感器检测托盘110的正确位置。

计算机系统24控制阀88的打开，使得细胞扩增袋54的一部分内含物因重力从袋54流进管60中，流至采样器件62，采样器件62位于孵育器12的室14外部。操作员能够使用注射器148从细胞扩增袋54采集样本，注射器148装备有接合在采样器件62中的"Luer锁"型连接件。在采样之后，关闭阀88，搅拌设备16的托盘110返回基本上水平位置。

操作员然后能够实施样本的分析；这些分析的结果148能够由操作员输入以及存储在计算机系统24中。

在孵育步骤144期间，操作员还能够移除一部分耗材套件(耗材的第一撤出阶段150，图14和21)。能够移除的耗材套件的部件是所有袋(34、36、38和40)和连接至管70的管(72、74和76)。为此，操作员必须在上述提到的块80的上游切割管70，同时必须焊接或者夹紧管70剩余在孵育器12的室14中的自由端部，以避免污染细胞扩增袋。该操作能够由操作员依靠适当切割片或者夹钳执行，从而在切割期间密封管的该端部。然后打开阀94-108以允许操作员从这些阀以及泵22移除管70、72、74、76(图21)。一旦操作员已经向计算机系统24确认移除了这些元件，计算机系统24控制阀94至108的关闭。

根据本发明的方法进一步包括在细胞培养之后的回收步骤152(图14、23和24)。在孵育步骤144结束时和当操作员请求时，计算机系统24阻止托盘110绕轴线B的旋转并且控制千斤顶124，使得搅拌设备16的托盘110绕轴线A移动至示出于图8、23和24的基本上竖直位置。然后计算机系统24能够经由设备16的传感器检测托盘110的正确位置。

计算机系统24随后控制阀86的打开，使得细胞扩增袋54的内含物因重力通过管66(图23)流至两个回收袋46。

框架18上悬挂有回收袋46，由框架18承载的板42可以从图2和图23示出的它们的竖直位置移位至图24示意地示出的它们的水平位置，这可由操作员手动进行或者依靠受计算机系统24控制的移位设备来进行。板46的倾斜允许袋46整个地位于袋54和至少一部分管66的下方，使得细胞扩增袋54的内含物如果可能的话被完全传递至回收袋46。当操作员已经向计算机系统24确认了回收被完成时，系统命令关闭阀86并且展开千斤顶，使得托盘110返回基本上水平位置。

袋46然后从自动化装置10移除以用于可能的细胞治疗以及将这些细胞再注射于患者身体中以用于细胞疗法，例如。为此，管66能够被所述夹钳切割并且焊接，或者将袋46从管66拆开。

该方法的最后步骤包括从自动化装置10撤出耗材的第二阶段154，即移除袋54、56和剩余管66、60、70和78。为此，计算机系统24控制打开阀86、88、90和92以授权操作员撤出管66、60、70和78。一旦操作员已经向计算机系统24确认移除了这些元件，计算机系统24控制关闭阀86、88、90和92。

当生物学方案完成时，计算机系统能够编辑培养报告，该报告可以包括以下信息以确保良好的溯源性方案：制造商特定信息(自动操作的识别号、操作系统软件版本、生物学监控方案软件版本)；当这些参数中的至少一个不是默认的时一组方案参数；所有培养参数；操作员执行的行为(包括yyyymmddhhmimiss形式的每个行为日期；经由连接标识符表示的该行为的作者；经由编码以识别或明确措辞的行为性质)；或者"系统"事件(包括yyyymmddhhmimiss形式的事件日期；经由编码组或者明确的措辞系统的事件性质(警告、用户报警、故障检测等))；样本分析的结果(包括每次采样日期、采样作者、采样的分析结果等)；以及移植信息(通过在培养之后分析回收的细胞)。该培养报告能够通过前述网络工作站访问。

Claims (5)

1.细胞培养的自动化装置(10)，包括：培养基、生长因子及待培养细胞的储器(34、36、38)；具有恒温室(14)的孵育器(12)，恒温室中收纳有细胞培养或扩增容器(54)；以及控制计算机系统(24)，其包括用于输入以及记录数据的器件，所述数据旨在控制所述室中的培养条件以及管理阀(20)用于以预定序列分配流体，其特征在于，其包括用于支撑及搅拌所述细胞培养或扩增容器的设备(16)，所述设备由所述计算机系统控制并且收纳在所述室内，所述容器由袋(54)形成，所述袋具有连接至所述储器的至少一个入口端口(68)以及连接至回收及存储培养后细胞的器件(46)的一个出口端口(64)，这些回收及存储器件以及所述储器位于所述室的外部并且通过导管(66、70、72、74)连接至所述细胞扩增袋的所述端口，所述导管与所述细胞扩增袋一起形成了放置在所述室内的预组装模块，并且所述导管穿过所述室的壁，以便允许在维持室关闭的同时，向所述细胞扩增袋供给所述培养基、生长因子以及待培养细胞，以及将所述细胞扩增袋的内含物回收至所述回收及存储器件中。

2.用于细胞培养自动化装置(10)的无菌和一次性使用的细胞培养套件，其特征在于，其包括至少一个细胞扩增袋(54)以及将所述至少一个细胞扩增袋连接至其他袋或者储器的柔性管(60、66、70、72、74)，所述管和所述细胞扩增袋被预组装，所述细胞扩增袋包括入口端口(68)、出口端口(64)，可能还包括采样出口端口(58)。

3.用于细胞培养自动化装置(10)的支撑及搅拌设备(16)，其特征在于，其包括用于支撑细胞扩增袋(54)的托盘(110)，该托盘承载三个阀(86、88、90)，绕第一水平轴线(A)旋转地安装以用于将所述托盘从稍微水平位置倾斜至稍微竖直位置，并且绕第二水平轴线旋转地安装，托盘旨在绕第二水平轴线(B)振荡以搅拌以及匀化所述细胞扩增袋的内含物，其中所述设备还包括用于将托盘绕前述水平轴线倾斜的控制器件(124、126)。

4.通过根据权利要求1所述的自动化装置(10)进行细胞培养的自动化方法，其特征在于，其包括以下步骤：

a)在维持所述孵育器(12)的所述室(14)关闭的同时，向所述细胞扩增袋(54)供应所述细胞培养基、所述生长因子，然后供应所述待培养细胞；

b)搅拌细胞扩增袋以匀化其内含物；

c)维持所述细胞扩增袋处于孵育条件达预定时间段；以及

d)在维持所述室关闭的同时，将所述细胞扩增袋的内含物回收于所述回收及存储器件(46)中。

5.权利要求1所述的自动化装置、权利要求2所述的细胞培养套件或者权利要求3所述的支撑及搅拌设备在用于培养CD34+型干细胞或者血液单核细胞中的用途，诸如例如，淋巴细胞。

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