CN114829570A - 一种器具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于处理生物材料的器具，该器具用于将材料直接引入容器或将材料从容器中移除，该器具包括：主体，该主体包括至少一个可再密封端口；包括孔口的盖，其中该盖设置在主体的上侧上，并且该盖可移动，使得盖的孔口被配置为暴露可再密封端口的至少一部分。

Description

一种器具

技术领域

本发明涉及一种用于将材料直接引入容器或从容器中移除材料的器具。本文所述的器具适用于处理生物材料，尤其是用于细胞处理中的一个或更多个单元操作比如细胞和/或基因治疗制造。此外，本发明涉及使用本文所述的器具的系统和方法。

背景技术

细胞和基因治疗(CGT)制造过程通常很复杂，并且包括多个装置的手动或半自动步骤。在基于细胞的治疗产品(CTP)制造的各个步骤或单元操作中使用的设备系统可以包括用于各种单元操作的装置。例如，单元操作可以包括细胞收集、细胞分离、选择、细胞扩增、细胞洗涤、体积减少、细胞储存或运输。基于制造模型(即自体或异体)、细胞类型、预期目的以及其他因素，单元操作可以有很大不同。此外，细胞是“活的”实体，即使对最简单的操作也很敏感(比如细胞转移过程中的差异)。细胞制造设备在确保可扩展性和可再现性方面的作用是细胞和基因治疗制造的一个重要因素。

此外，基于细胞的治疗产品(CTP)已获得显著进展，因此需要用于各种细胞制造过程的改进的细胞制造设备，例如但不限于干细胞富集、嵌合抗原受体(CAR)T细胞的产生，以及各种细胞制造过程比如收集、纯化、基因修饰、孵化/回收、洗涤、注入患者和/或冷冻。

细胞的培养或处理通常需要使用装置来保持细胞，例如，当培养细胞时，将细胞置于合适的培养基中。已知装置包括摇动烧瓶、滚瓶、T形烧瓶和袋。这种瓶或烧瓶被广泛使用，但也有一些缺点。主要的问题是在传代或加工时要求细胞无污染的转移。

此外，补充剂和因子的无菌添加困难且耗时。现有细胞培养装置需要重新供应培养基和氧气，以便继续细胞生长。这种气体可渗透的细胞培养装置通常为已知的。然而，这种装置也需要将介质和/或细胞移入和移出装置。

用于医学的可折叠细胞处理装置也是已知的。然而，这种装置的制造或构造并非用于细胞或基因治疗制造单元操作(即步骤)。

当前在用于医学的细胞或基因治疗的生产中存在的问题是，缺乏紧凑、自动化的闭合系统来执行无污染的单元操作。例如，在细胞培养、细胞的上游或后续加工过程中，当向培养器皿中进行添加，或者当移除细胞或移除液体样本时，存在污染的风险。当前操作系统大部分是手动的，并且因此操作成本昂贵。通常需要多台设备来覆盖所有的非细胞培养步骤，这涉及许多转移，每一个转移都可能导致操作者的失误和污染的发生。

此外，随着手动操作的增加，出现手动错误的风险也在增加，因此当前劳动密集型工艺可能缺乏制造临床级治疗药物所需的鲁棒性。

因此，需要细胞处理装置(例如多步骤细胞处理器)，其允许此类处理，但减少或避免细胞不断移动到新鲜装置中的要求。例如，当任何给定培养物的细胞群体增加时，如果可以在不将细胞转移到更大装置中的情况下实现培养物中细胞的扩大，这将是有利的。此外，如在先前细胞制造装置中已知的，由于其使用庞大且难以组装和/或操作的复杂设备，如果细胞处理装置能够较少依赖于手动操作，这将是有利的。这些装置使用复杂的管道、阀和泵的网络将设备的元件链接在一起。

因此，本发明的一个目的是提供改进的细胞和/或基因治疗处理设备，尤其是允许将材料引入容器或从容器中移除材料的器具。期望的是，该器具将细胞培养容器的避免了对泵的需要和对细胞持续传代到新鲜培养装置、保持器皿、管等的要求的优势与具有可单独配置的细胞和/或基因治疗处理装置而赋予的优势相结合。与本文所述的处理单元或系统一起，本文所述的器具允许在具有较小占地面积并且比现有设备更简单的单个装置或容器内执行各种单元处理，这将在本文中更详细地解释。此外，本文描述的器具允许与自动化系统的更大兼容性。

此外，其中由柔性材料构成的壁元件相对于其顶部和基部区段可压缩的细胞培养容器与本文所述的器具兼容。具有至少一个入口并进一步包括一个或更多个与主容器流体连通的辅助容器的细胞培养容器也与本文所述的器具兼容。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于直接将材料引入容器或从容器中移除材料的器具，包括：

-主体，该主体包括至少一个可再密封端口；

-盖，该盖包括孔口，其中盖设置在主体的上侧上，并且盖可移动，盖的孔口配置为当孔口设置在可再密封端口上时暴露可再密封端口的至少一部分。

即器具包括第一部件，即主体，和第二部件，即盖。主体可以形成为盘、板、壁等类似物，并且用于容纳至少一个可再密封端口。在一些实施例中，主体围绕至少一个可再密封端口。理想地，主体包围或容纳至少一个可再密封端口，以足以牢固地保持至少一个可再密封端口。盖用于覆盖，即覆在主体的一个或更多个侧面或表面的至少一部分上。

至少一个可再密封端口用于在与适当的机构例如空心针接合时提供材料例如流体或固体的通道。至少一个可再密封端口是可再密封的，在这一点上因为其在使用后可再密封或者以其他方式基本上恢复到其初始结构。可以有一个、一个或更多个或者多个可再密封端口。

盖包括孔口，该孔口可以将可再密封端口的至少一部分暴露、呈现或以其他方式提供给大气。盖的孔口可以被配置成暴露一些、大部分或全部可再密封端口。可以有多于一个的孔口。在一些实施例中，盖包括多个孔口。盖的孔口可以暴露单个可再密封端口。盖的孔口可以暴露多个可再密封端口。

当盖的孔口设置在可再密封端口上时，孔口可以以其整体延伸以暴露主体的可再密封端口的整体。在一些实施例中，盖的孔口被配置成暴露可再密封端口的整体。

在使用中，盖的孔口可以被盖的一部分例如门、隔板等类似物覆盖或者可以不被盖的一部分覆盖。这种门、隔板或类似物可以是可接合的、可移动的或类似的，以露出孔口并暴露可再密封端口的至少一部分。在一些实施例中，盖包括门。在一些实施例中，门覆盖盖的孔口。在一些实施例中，门可在打开和闭合位置之间移动。在一些实施例中，门可在打开和闭合位置之间移动，其中，在闭合位置，门覆盖盖的孔口。在特定实施例中，盖的门包括透明部分或窗口。这可以使用户能够知晓主体的可再密封端口是否邻近或靠近盖的孔口，而无需打开盖的门。在其他实施例中，门道被偏压到闭合位置。在一些示例中，偏压可以是弹簧偏压。在一些实施例中，盖的门的偏压机构包括弹簧。

本发明提供的优势在于，本文描述的器具在结构上不太复杂，并且更适合于自动化和多步骤过程，或者至少适合于需要较少用户交互和/或干预的多步骤过程。因此，本文所述的器具允许细胞处理方法中的一个或更多个单元操作，其较少依赖于手动交互，因此不容易出现手动即用户错误。此外，本文描述的器具制造和维护成本能够更低。

本文描述的器具、系统和方法通常适用于但不一定限于生物和/或化学处理。特别地，本文描述的器具、系统和方法通常适用于处理需要特殊的技术考虑的生物材料，例如确保无菌环境和避免对活体材料的剪切或其他应力。本文所述的器具、系统和方法可以用于将生物材料例如多孔材料直接引入容器比如生物反应器或从容器中移除。更具体地，本文所述的器具通常适用于细胞处理中的一个或更多个单元操作，比如细胞和/或基因治疗制造。

在某些实施例中，可再密封端口可以与主体共面。

在某些实施例中，主体包括上表面和下表面，盖设置在上表面上方，并且至少一个可再密封端口从上表面延伸穿过主体到下表面。

在某些实施例中，主体包括多个纵向通道，这些纵向通道从上表面延伸至下表面中形成的凹部，每个纵向通道包括可再密封端口，并且环形凹部包括环形可再密封端口。

在某些实施例中，每个纵向通道中的每个可再密封端口和环形可再密封端口为一体形成的。也就是说，主体的可再密封部分可以由一个或更多个纵向延伸的可再密封部分形成，该可再密封部分终止于环形可再密封部分。

这提供的优势在于，在使用中，可再密封端口无法被推动通过主体，从而脱离位置。因此，提供了更牢固的可再密封端口布置。此外，可以保持无菌或消毒的环境。

在一些实施例中，主体包括一体形成的可再密封端口。有利地，这可以允许制造简单。

在某些实施例中，至少一个可再密封端口为气密密封件。这提供的优势在于，可以维持流体紧密密封。

在某些实施例中，气密密封件为隔片密封件。这提供的优势在于，可以保持无菌或消毒环境。

在一些实施例中，可再密封端口为自密封密封件。如此做的优势为，在导致刺穿孔口的物体被移除后，可再密封端口的密封件可以再次自动闭合。自密封密封件在需要多次刺穿密封件，即多次穿过器具的情况下尤其有利。

在特定实施例中，可再密封端口包括自密封气密密封件。

在特定实施例中，可再密封端口包括自密封隔片密封件。

在特定实施例中，可再密封端口包括自密封、气密、隔片密封件。

这提供的优势在于，可以保持无菌或消毒环境，同时由于隔片密封件的可再密封特性，允许无菌或消毒的断开连接和重新连接。

在特定实施例中，可再密封端口包括硅树脂材料或热塑性弹性体材料。

在某些实施例中，至少一个隔片密封件和主体共同模制。

这提供的优势在于，器具更加坚固，因此更不易于受到损坏而导致立即失效。

在某些实施例中，盖还包括用于连接到容器的、生物反应器的或连接器的一部分的连接器机构。

在某些实施例中，连接器机构部分地围绕盖的孔口的至少一部分。

这提供的优势在于，用户可以在直观地识别至少一个可再密封端口的哪个部分正在使用中。

在某些实施例中，盖包括多个连接器机构，每个连接器机构用于连接到容器的、生物反应器的或连接器的一部分。在一些示例中，多个连接器机构中的每个连接器机构可以部分地围绕盖的孔口的、多个孔口的至少一部分。因此，每个连接器机构可以部分地围绕至少一个可再密封端口的至少一部分。因此，盖可以包括多个连接器机构，每个连接器机构部分地围绕盖的孔口的至少一部分。以这种方式，提供了对至少一个可再密封端口的多个入口。因此，可以同时使用多于一个的可再密封端口。当盖包括盖中的多个孔口时，一些、全部或没有孔口可以包括门。在一些示例中，连接器机构可以以任何适当的布置彼此间隔开。在一些示例中，第一连接器机构可以与第二连接器机构完全相反。在一些实施例中，盖包括孔口和连接器机构，其数量等于主体的可再密封端口的数量。

这提供的优势在于，用户可以将多种材料引入容器或从容器中移除。此外，这提供的优势在于，用户可以对容器的内容物进行取样，而无需移除其他连接元件。

在某些实施例中，连接器机构包括螺纹部分，该螺纹部分配置为与容器的、生物反应器的或连接器的相应螺纹部分接合。

在某些实施例中，连接器机构包括壁，其中该壁从盖直立并且至少部分围绕盖的孔口。在某些实施例中，连接器机构的壁还包括在连接器机构的壁的外表面上的周向突出部。在一些实施例中，连接器机构的壁的突出部被配置和设置成能够与待连接到器具的相应连接器或容器的相应凹槽或凹部配合。

在一些实施例中，连接器机构被配置和设置成在与相应的连接器或容器配合时提供视觉和/或触觉指示。在此类实施例中，连接器机构的壁的突出部可以提供触觉指示比如与相应连接器或容器的相应凹槽或凹部的卡扣接合。

在某些实施例中，盖包括居中设置的开口，该开口至少部分被直立壁围绕。

在某些实施例中，主体包括具有联接元件的中心毂，该中心毂延伸穿过居中设置的开口，并且联接元件可操作地联接到直立壁。

在某些实施例中，主体被配置成在待连接到器具的容器的内部体积和容器的外部体积之间提供流体连通。在特定实施例中，居中设置的开口和/或中心毂被配置成在待连接到器具的容器的内部体积和容器的外部体积之间提供流体连通。容器的外部体积可以是外部大气或环境。在特定实施例中，居中设置的开口和/或中心毂包括过滤器。过滤器可以是气体可渗透但液体不可渗透的材料。过滤器可以具有小于10微米、小于5微米、小于1微米或大约0.2微米的孔径。

在一些实施例中，主体被配置成在待连接到器具的第一容器的内部体积和待连接到器具的第二容器的内部体积之间提供流体连通。在特定实施例中，居中设置的开口和/或中心毂被配置成在待连接到器具的第一容器的内部体积和待连接到器具的第二容器的内部体积之间提供流体连通。第一容器可以是生物反应器，并且第二容器可以是可压缩、可膨胀或可充气容器。第二容器可以包括柔性袋；具有顶部区段、基部区段和壁元件的容器，其中由柔性材料构成的壁元件相对于其顶部区段和基部区段可压缩；具有侧壁的容器，该侧壁在其中包括多个皱褶(即折叠侧壁)；或类似物。在一些实施例中，第二容器可以包括气体可渗透液体不可渗透的材料。

在一些实施例中，第二容器可以可移除地附接、可操作地附接或以类似方式附接到居中设置的开口和/或中心毂。在此类实施例中，优选地，第二容器可密封地联接到居中设置的开口和/或中心毂，以维持持无菌或消毒环境。在一些实施例中，中心毂可以包括可选地作为直立壁的一部分的连接器元件比如内螺纹部分、夹子部分等类似部分。内螺纹部分、夹子部分等类似部分可以被配置和设置成与第二容器的相应螺纹部分、夹子部分等类似部分配合。

这提供的优势在于，与呼吸机构的连接可以并入器具内。

在某些实施例中，该器具还包括可操作地附接到连接器元件的容器。容器可以可拆卸地附接、不可拆卸地附接、密封地接合等。容器可以包括相应的连接器元件，该连接器元件被设置成与中心毂的连接器元件配合。在特定实施例中，连接器元件和相应连接器元件包括互补螺纹部分，比如螺纹，或互补夹子部分。该容器可以是呼吸容器，比如如上所述的可压缩、可膨胀或可充气容器。

这提供的优势在于，当连接到器具时，通过器具与另一个容器流体连通提供呼吸机构，即联接到居中设置的开口和/或中心毂的容器。因此，在使用过程中，可以通过呼吸机构补偿所连接容器的流体体积变化，比如空气体积变化。

在某些实施例中，盖包括周向裙部，该周向裙部被配置和设置成可移动地附接到主体的周向边沿。

这提供的优势在于，盖可移除，使得盖和/或主体可以维护、修理、清洁等。

在某些实施例中，盖夹到主体上。

这提供的优势在于，用户可以容易地将盖移除或附接到主体上。

在某些实施例中，盖包括周向裙部，该周向裙部被配置和设置成不可移动地附接到主体的周向边沿。

这提供的优势在于，用户无法拆卸器具，这对于确保无菌环境至关重要。

在一些实施例中，盖的裙部包括设置在裙部的内表面上的周向突出部或轨道。在一些实施例中，主体包括设置在主体的边缘的外表面上的周向凹槽。在某些实施例中，盖包括大致的周向轨道，该周向轨道被配置和设置成接收在主体的大致的周向凹槽内。

这提供的优势在于，在安装或使用期间盖在主体内被引导。在一些实施例中，盖的裙部包括设置在裙部的内表面上的凹槽。在一些实施例中，主体包括设置在主体的边缘的外表面上的突出部或轨道。

在一些实施例中，可以替代地设置用于可拆卸地附接盖和主体的凹槽和轨道布置。

在一些实施例中，主体和盖为圆形形状。在一些实施例中，主体和盖均为大致盘状形状，其分别均具有上表面和下表面以及外周边缘。

在某些实施例中，盖和主体可相对于彼此旋转。

这提供的优势在于，器具更适于自动或半自动过程。

在某些实施例中，主体的下表面包括用于连接到容器的、生物反应器的或连接器的一部分的连接器机构。

在某些实施例中，连接器机构可以是螺纹机构、夹子机构等类似机构。在某些实施例中，连接器机构包括螺纹部分或螺纹环、凸缘、螺纹凸缘、单向夹子、滑动夹子等类似物。

在其他实施例中，连接器机构包括在容器、生物反应器或连接器和主体的下表面之间的永久粘合部分。在一些实例中，容器、生物反应器或连接器可以焊接(例如热焊接等)到主体的下表面。

在某些实施例中，主体的下表面包括螺纹部分，该螺纹部分被配置成与容器的、生物反应器的或连接器的相应螺纹部分接合。

在某些实施例中，螺纹部分包括防旋转元件，该防旋转元件被配置和设置成在使用中阻止容器的、生物反应器的或连接器的旋转。

这提供的优势在于，在使用中，容器、生物反应器、连接器等类似物不会从器具脱离，尤其是在通过旋转容器、生物反应器、连接器等类似物而使主体相对于盖旋转的情况下。

在某些实施例中，防旋转元件包括螺纹部分的一个或更多个梯形螺纹。

在某些实施例中，该梯形螺纹或每个梯形螺纹在纵向轴线和该梯形螺纹或每个梯形螺纹的下表面之间形成大约为20度至大约80度的倾斜角度，优选地在大约为30度至大约50度之间。倾斜角度的下限可以为大约20度、大约30度、大约40度、大约50度、大约60度或大约70度，或者其间的任何整数。倾斜角度的上限可以为大约30度、大约40度、大约50度、大约60度、大约70度或大约80度，或其间的任何整数。本文考虑下限和上限的任意组合。

在某些实施例中，主体和盖通常为平面状和圆形形状，其都具有上表面和下表面或表面。这有利地使得盖相对于主体能够容易地旋转。

在某些实施例中，主体还包括设置在至少一个可再密封端口的至少一部分上的可拆卸盖(即无菌屏障)。在特定实施例中，主体还包括设置在至少一个可再密封端口上的可拆卸盖。在一些实施例中，盖还包括设置在该可再密封端口或每个可再密封端口上的可拆卸盖。在一些实施例中，主体的可拆卸盖包括无菌纸盖。在一些实施例中，无菌纸盖可以包括手柄。

这提供的优势在于，用户可以在该可再密封端口或至少一个可再密封端口处确保无菌或消毒环境。

在某些实施例中，可拆卸盖包括无菌屏障比如无菌纸密封件，其例如被配置成与相应连接器或容器的相应无菌屏障比如无菌纸密封件相配合。

无菌屏障可以包括无菌膜片，该无菌膜片被设置成与相应无菌膜片配合。无菌屏障还可以包括可操作地联接到无菌膜片的刚性部分、或刚性壳体或夹子部分。刚性部分或刚性壳体还可以包括元件比如孔口，该元件被设置成与无菌屏障移除系统的一部分可操作地接合。

这提供的优势在于，器具容易与其他部件兼容，因此更适于自动化或多步骤过程。

在某些实施例中，可拆卸盖包括手柄。

这提供的优势在于，用户在使用中可以容易地移除可拆卸盖。

在某些实施例中，可拆卸盖被配置成使得当容器连接到盖的连接器机构时，该盖可拆卸。

这提供的优势在于，用户可以确保实现连接器机构和容器之间的正确连接。

本发明提供了一种生物反应器，其包括如本文所述的器具。

在另一个实施例中，提供了一种生物反应器，该生物反应器密封地联接到本文所述的器具。

在一些实施例中，本文所述的器具为封盖、接口板或盒。在特定实施例中，例如本文所述的器具为容器的封盖。在某些实施例中，本文所述的器具为生物反应器的封盖。

根据本发明的另一方面，提供了一种在细胞和/或基因治疗制造中使用本文所述的器具或系统执行一个或更多个操作的方法。

根据本发明的另一方面，还提供了一种系统，包括：

-如本文描述的器具；

-容器、生物反应器或连接器，或者容器、生物反应器或连接器的任意组合，其与至少一个可再密封端口密封地接合。

在某些实施例中，系统进一步包括：

-壳体，该壳体用于封闭所述器具和容器、生物反应器或连接器，或者容器、生物反应器或连接器的任意组合；

-驱动机构，该驱动机构设置在壳体内，并被配置为在使用中旋转器具的主体。

在某些实施例中，壳体封闭致动机构，该致动机构被配置为致动所述容器、生物反应器和/或连接器的一部分，从而提供通过至少一个可再密封端口的流体连接。

在某些实施例中，该系统包括在主体的下表面处与至少一个可再密封端口密封地接合的生物反应器，以及在主体的上表面处与至少一个可再密封端口密封地接合的至少一个容器。

在某些实施例中，系统包括具有远侧端部和近侧端部的至少一个连接器，连接器的近侧端部与主体的上表面处的至少一个可再密封端口密封地接合，并且连接器的远侧端部与容器密封地接合。

在某些实施例中，至少一个可再密封端口包括气密密封件。

在某些实施例中，气密密封件包括隔片密封件。

在某些实施例中，至少一个可再密封端口包括自密封密封件。在某些实施例中，可再密封端口、部分可再密封端口或每个可再密封端口包括自密封密封件。在特定实施例中，可再密封端口、部分可再密封端口或每个可再密封端口包括自密封隔片密封件。

根据本发明的另一方面，还提供了一种操作用于将材料直接引入容器或从容器中移除材料的器具的方法，包括：

-提供如本文所述的器具；

-将第一容器密封地接合到主体的下表面处的至少一个可再密封端口；

-将第二容器密封地接合到主体的上表面处的至少一个可再密封端口；

-通过提供穿过至少一个可再密封端口的流体通道，在容器和生物反应器之间提供流体连通；

-将材料从第二容器引入到第一容器中，或将材料从第一容器移除到第二容器中。

在某些实施例中，将容器密封地接合到主体的上表面处的至少一个可再密封端口的步骤还包括：

-提供连接器；

-将连接器的近侧端部密封地接合到主体的上表面处的至少一个可再密封端口；以及

-将容器密封地接合到连接器的远侧端部。

在某些实施例中，在容器和生物反应器之间提供流体连通的步骤还包括用空心针刺穿至少一个可再密封端口。

在某些实施例中，可再密封端口包括气密密封件。

在某些实施例中，气密密封件包括隔片密封件。

如本文所用，术语“无菌地附接”用于描述当附接时防止微生物通过的附接。

如本文所用，术语“主体”用于描述元件或壁。

如本文所用，术语“容器”用于描述能够容纳材料例如流体的任何器皿，并且包括硬容器和软容器，例如麻袋、袋、生物反应器、波纹管和真空容器。

如本文所用，术语“门”用于描述可以在打开和闭合位置之间移动的可移动元件，使得当门处于闭合位置时，孔口被门覆盖，并且当门处于打开位置时，孔口的至少一部分未被覆盖。

如本文所用，术语“材料”用于描述固体和流体，即液体和气体。术语“材料”还包括凝胶、糊状物、溶液中的固体悬浮液等类似物。

如本文所用，术语“流体”用于描述气体和液体，包括溶液，但也包括粒状固体，包括粉末。粒状固体无需在溶液中。同样，粒状固体可以在溶液中，例如，粒状固体可以悬浮在液体中。

如本文所用，术语“气密密封件”用于描述流体紧密的密封件。

如本文所用，术语“刺穿”用于描述材料的刺穿，使得刺穿元件例如空心针穿过材料至少部分地突出。

如本文所用，术语“可再密封”用于描述在密封件被刺穿并且导致刺穿的物体例如空心针被移除后能够再密封或再次闭合的密封件。

如本文所用，术语“自密封”用于在描述无需手动干预的情况下在密封件被刺穿并且导致刺穿的物体例如空心针被移除后能够再密封或再次闭合的密封件。

如本文所用，术语“密封地接合”用于描述密封件的接合或连接。本文使用的术语“密封地接合”包括流体紧密密封。

如本文所用，术语“隔片密封件”用于描述包括提供无菌密封件的材料的密封件。该术语可以包括防止或减少微生物的通过。

本文描述的与实施例、方面或示例相关的任何特征或步骤或任何制造方法、制造部件或其部件的器具(或系统)，或包括用于制造器具的方法的器具或其制造器具的零件套件、用于制造用于器具的部件的任何器具(包括系统)，包括适用于制造如本文所述的器具或其器具的部件的多个制造器具的零件套件可以同样适用于本文所述的任何器具的任何其它实施例、方面或示例、制造如本文所述的器具的部件的任何方法、用于制造器具的部件的器具(包括系统)、其部件、或包括适用于制造器具的多个制造器具的零件套件。

现在将参考附图，该附图描绘了本公开中描述的一个或更多个实施例。然而，应当理解，附图中未示出的其他实施例也属于本公开的范围内。附图中使用的相同编号指代相同的组件、步骤等。然而，应当理解，在给定的图中使用编号来指代部件并不旨在限制用相同编号标记的另一个图中的部件。此外，使用不同编号来指代不同附图中的部件并不意味着不同编号的部件无法与其他编号的部件相同或相似。这些附图仅供说明而非限制性的目的。附图中呈现的示意图不一定按比例绘制。

附图说明

参考附图，根据本发明的示例性实施例和方面的以下描述，本发明的实施例能够实现的这些和其他方面、特征和优势将变得清楚明了并加以阐明，在附图中：

图1示出了根据本发明的器具的主体的透视图；

图2从下方示出了图1的主体；

图3示出了附接有多个无菌纸密封件的图1的主体；

图4示出了根据本发明的器具的盖的透视图；

图5从下方示出了图4的盖；

图6示出了系统的透视图，该系统包括根据本发明的器具，以及无菌连接器和附接到其上的容器；

图7示出了根据本发明的器具的剖视图，其包括附接到其上的容器；

图8示出了图7的放大视图；

图9示出了图6所示系统的剖视图；

图10示出了与根据本发明的器具一起使用的容器；

图11a示出了系统的透视图，该系统具有根据本发明的器具和附接到其上的容器，以及在与该器具进行连接之前的无菌连接器，并且图11b示出了图11a的俯视图；

图12a示出了图11的系统的透视图，该系统具有附接到该器具的无菌连接器，并且图12b示出了图12a的俯视图；

图13a示出了图12的系统的透视图，其中无菌纸密封件被移除，并且图13b示出了图13a的俯视图；

图14a示出了图13的系统的透视图，其中无菌连接器已从该器具移除，并且图14b示出了图14a的俯视图；

图15a示出了图11至图14的系统在使用后的透视图，并且图15b示出了图15a的俯视图；

图16a示出了图15的系统沿所示方向旋转后的透视图，并且图16b示出了图16a的俯视图；

图17a示出了图16的系统的透视图，该系统包括根据本发明的器具和附接到其上的容器，以及在与该器具进行连接之前的无菌连接器，并且图17b示出了图17a的俯视图；

图18a示出了图17的系统的透视图，该系统具有附接到器具的无菌连接器，并且图18b示出了图18a的俯视图；

图19a示出了图18的系统的透视图，其中无菌纸密封件被移除，并且图19b示出了图19a的俯视图；

图20示出了根据本发明的系统的透视图，其中部分加载了器具；

图21示出了图21的系统的安装支架、致动器和摩擦驱动机构的透视图；以及

图22示出了图21系统的安装板和摩擦驱动机构的俯视图。

具体实施方式

所描述的示例性实施例涉及一种用于将材料直接引入容器或从容器中移除材料的器具。其他实施例涉及用于手动或以半自动或自动方式将材料引入容器或从容器移除材料的系统和方法。进一步的实施例、示例、方面和优势通过其余的描述将变得清晰明了。

在以下描述中使用某些术语仅为方便而非限制。词语“上部”和“下部”表示在附图中的参考方向，并且是相对于组装和安装时所描述的部件而言。词语“内部”、“向内”和“外部”以及“向外”分别指朝向和远离所描述的元件的指定中心线或几何中心(例如中心轴线)的方向，具体含义从说明书的上下文中清晰明了。此外，术语“近侧”(即靠近)和“远侧”(即远离)表示相对于轴线或附接的点的位置。

此外，如本文所用，术语“连接”、“固定”、“联接”等旨在包括两个构件之间的直接连接而没有任何其它构件插入其间，以及构件之间的间接连接，其中一个或更多个其它构件插入其间。该术语包括上面具体提到的词语、其派生词以及类似含义的词语。

此外，除非另有规定，序数形容词的使用，比如“第一”、“第二”、“第三”等仅仅表示引用相似对象的不同实例，并不意味着如此描述的对象必须在时间上、空间上、排序上或以任何其他方式处于给定的顺序。相同的附图标记始终用于描述相同的特征。

如图1至图9最佳示出的，提供了包括主体200和盖300的器具100。主体200或盖300或者主体200和盖300可以相对于彼此移动。在所描绘的示例中，盖300可以可滑动地安装到主体200，使得主体200或盖300可以相对于彼此旋转。

更具体地参考图1至图3，主体200包括上表面202和下表面204，并且通常是圆形和平面状的。主体200还包括沿中心纵向轴线从主体200的上表面202直立的中心毂210。中心毂210包括在其远侧端部处形成为多个钩212的联接元件。多个钩212中的每个钩被配置为与盖的相应部分接合。具体而言，所示实施例中的钩212经由卡扣接合机构夹在盖的直立壁上，如下文进一步描述的。中心毂210还可以包括围绕并包围中心毂210的环形圈214，环形圈214与中心毂210同轴并从上表面202延伸。此外，尽管在本示例中未示出，但中心毂210包括形成在中心毂210的内部的另一联接元件，该联接元件被配置和设置成允许中心毂210以及因此允许主体200和器具100联接到容器，该容器通常形成呼吸机构的一部分。这种进一步的联接元件由螺纹或夹子提供，该螺纹或夹子被配置和设置为与容器的相应螺纹或夹子配合。

主体200的上表面202包括从上表面202纵向延伸到主体200中的多个纵向通道216。主体200的下表面204包括具有螺纹220的大致的环形凹部218。主体200的下表面204还包括从环形凹部218向主体200的外边缘延伸的多个径向肋222。多个纵向通道216中的每一个从上表面202延伸到下表面204上的环形凹部218。

螺纹220被配置和设置为接收相应容器的相应螺纹部分。如图2和图8中最佳示出的，螺纹220包括防旋转元件，如图8中最佳示出的，该防旋转元件形成为梯形螺纹221，该梯形螺纹被配置和设置为阻止附接的容器的旋转。梯形螺纹221包括上螺纹表面、侧表面和下部螺纹表面。下螺纹表面与纵向轴线形成大约20度到大约80度之间的倾斜角度。在一些示例中，倾斜角度可以在大约30度和大约50度之间。在其他示例中，倾斜角度的下限可以大约为20度、30度、40度、50度、60度或70度或者其间的任何整数，并且上限大约为30度、40度、50度、60度、70度或80度或者其间的任何整数。如本领域技术人员将理解的，也可以使用其他防旋转元件。

主体200还包括多个可再密封端口，在所示实施例中形成为隔片密封构件230。在该实施例中，通过可再密封端口，隔片密封构件230包括多个面向盖方向的上部突出部分232。隔片密封构件230包括从隔片密封构件230的大致环形部分234的上表面纵向延伸的上部突出部分232。也就是说，隔片密封构件230具有一体形成的多个上部突出部分232和大致环形部分234。

此外，主体200包括多个无菌纸密封件240，如图3最佳示出，每个无菌纸密封件240设置在隔片密封构件230的每个突出上部部分232的最上部暴露的表面上。每个无菌纸密封件240包括无菌膜片242和从其延伸的手柄244。每个无菌纸密封件240用于维持每个突出上部部分232以及因此保持隔片密封构件230的上表面部分的无菌最上表面。

主体200还包括在主体200的最外边缘252处的周向裙部250，最外边缘252在上表面202和下表面204之间延伸。如下所述，周向裙部250包括用于接收盖300的一部分的一个或更多个凹槽254。

现在参考图4和图5，盖300包括上表面302和下表面304。上表面302包括直立壁305，该直立壁包围居中设置的开口306。直立壁305由周向凸缘308围绕。上表面302还包括例如用于将容器连接到盖300的上表面302的连接器机构310。连接器机构310至少部分地围绕形成在盖300的上表面302内的孔口312的至少一部分。

连接器机构310可以以任何合适的方式形成，例如，形成为螺纹部分等类似方式。在所描述的实施例中，连接器机构310包括从盖300的上表面302直立的壁314，以及从壁314向外突出的多个支腿316，每个支腿316在远侧端部处具有突出部318。当连接到连接器机构310时，突出部318被配置和设置成与例如容器、连接器等类似物的相应凹槽配合。

盖300的下表面304包括中心地设置的环形凹部350，该环形凹包围居中设置的开口306。盖300的下表面304还包括大致周向轨道352，该周向轨道被配置和设置成接收在主体200的大致周向凹槽254内，如下所述。

盖300还包括从上表面302朝向下表面304纵向延伸并经过该下表面的大致周向裙部360，从而形成悬垂部分。周向裙部360包括多个切开部分362，每个切开部分在其远侧端部具有钩部分364。如下所述，钩部分364被配置和设置成夹到主体200上。

在使用中，在该实施例中，盖300固定到主体200，例如夹到主体200上，使得盖300和主体200可相对于彼此滑动。特别地，如图6至图9所示，盖300夹到主体200上，使得周向裙部360围绕主体200的最外边缘252，并且使得钩部分364例如通过卡扣接合)与主体200的下表面204夹紧。盖300的周向轨道352接收在主体200的周向凹槽254内。因此，盖300和主体200被设置成可以以滑动和旋转的方式移动。

此外，主体200的中心毂210延伸穿过居中设置的开口306，使得主体200的钩212例如通过卡扣接合与直立壁305的远侧边缘夹紧。此外，主体200的环形圈214接收在盖300的居中设置的环形凹部350内。

如图6和图14b最佳示出的，孔口312暴露形成在主体200内的隔片密封构件230的一个突出上部部分232。因此，孔口312暴露至少一个可再密封端口的至少一部分。盖300的其余部分通常覆盖隔片密封构件230的突出上部部分232的其余部分或至少一部分。因此，盖300或主体200可以旋转，即以可滑动的方式旋转，以暴露隔片密封构件230的多个突出上部部分232。适当地，在该实施例中，在主体静止的情况下，滑动或旋转盖，以通过孔口暴露所需可再密封端口。具体地，在该实施例中，在主体静止的情况下，滑动或旋转盖，以通过孔口暴露隔片密封构件230的所需突出上部部分232。

在另一个实施例中，盖300可以保持静止，从而导致主体200旋转。

如图7至图10所示，具有螺纹502和一定体积的流体504的容器500与主体200的相应螺纹220螺纹接合。以这种方式，容器500在其邻近螺纹502的上部边缘处密封地接合到隔片密封构件230的下表面234。密封接合可以是气密密封或液体密封。随后旋转主体200，使得当隔片密封件230的上部部分232与孔口312对准时，形成在主体200内的隔片密封件230的突出上部部分232之一暴露。随后容器或连接器与盖300的连接器机构310接合。

参照图9和图11a至图13b，无菌连接器400连接到连接器机构310。具体而言，无菌连接器400的外套筒402包括周向凹槽403，该周向凹槽接收连接器机构310的每个支腿316的突出部318(见图4)。无菌连接器400还包括无菌纸密封件404(见图1)，无菌纸密封件404包括手柄和无菌膜片。连接器400的无菌密封件404能够与暴露在孔口312内的主体的无菌纸密封件240对齐。然后，用户通过拉动相应手柄244、406来移除无菌纸密封件240、404，以允许可再密封端口的突出上部部分232和无菌连接器400的隔片密封件406邻接。

用户致动无菌连接器400和/或容器500，使得在无菌连接器400和容器500之间可以进行流体连接。例如，在所描绘的示例中，无菌连接器400被致动，使得空心针刺穿密封件，从而在无菌连接器400和容器500之间提供无菌流体路径。在随后的步骤中，可以从附接到无菌连接器400和/或容器500的容器中引入或移除流体。例如，无菌连接器可以是容器的一部分或者连接到另一个容器。

如图14a至图16b所示，然后通过将连接器机构310(见图4)的支腿316压在一起并沿纵向方向将无菌连接器400拉离盖300的上表面302来移除无菌连接器400。然后，盖300可以沿方向A旋转，以在孔口312中暴露由无菌纸密封件240覆盖的隔片密封构件230的下一个突出上部部分232。然后可以重复该过程，如图17a至图19b所示。

图20中示出了系统600，其包括本文所述的器具100。系统600包括壳体602，该壳体由从基部壁直立的四个壁和平行于基部壁并与该基部壁间隔开壁的长度的顶部壁形成。壳体602形成腔室604，该腔室在一个壁中具有铰链门606以用于接收如本文所述的器具100。在系统600的前面板上为控制面板608，以便使用户能够编程和控制位于腔室604内的各种特征，以及它们与器具100的相互作用。壳体602限定了封闭空间，即腔室604，该腔室容纳多个部件，在其中可以发生细胞和/或基因治疗制造过程的一个或更多个单元操作(即步骤)。

图21示出了系统600的一部分601，为了便于描述，移除了壳体602。在壳体602内部，系统600的部分601包括用于在使用中压缩第一容器的线性致动器610、用于在使用中压缩第二容器的线性致动器612、安装在安装板620上并且可操作以旋转器具100或其一部分的摩擦驱动机构(614、616、618)。器具的内部结构由铝加工而成，线性致动器610、612为具有在TFE干润滑剂中硬涂覆的丝杠的铝和钢结构。

除了安装板620之外，安装支架包括安装凸缘(未示出)，该安装凸缘位于安装板上方，从而通过安装板620和安装凸缘之间的摩擦配合来保持器具100。

致动器610、612的布局允许其通过盖(未示出)隐藏在器具的后部，只有压件610a、612a突出通过该盖，以致动相关的容器和/或连接器。在该实施例中，压件610a、612a可以压缩波纹管型容器，尤其分别是辅助容器和主容器的波纹管。这有助于提供干净且不复杂的外观，并且提供更易于清洁和擦拭的器具。用于致动器和摩擦驱动机构的电源和电子器件安装在安装板620下方的板622上。四个提升器624在高度上可调节，并且可操作以改变安装板620和容纳电源和电子器件的板622之间的距离。以这种方式，该器具可以适应不同尺寸的主容器。

壳体602包含操纵器具100所需的所有致动器和电子器件。压件610a和压件612a可操作以在相应的容器和/或合适的连接器上施加最大100N的压缩力。驱动线性轨道的电机为双极步进电机。

摩擦驱动机构(614、616、618)包括驱动轮614，该驱动轮位于安装板620上，并且可操作以赋予器具100上的旋转。驱动轮614为双极步进电机。在线性轨道上的致动器步进电机和摩擦驱动机构中的步进电机由控制系统和相关联的电源(未示出)驱动。驱动轮614可操作以旋转主体部分200或盖300。驱动轮614可以在主体部分200的下表面处与容器接合，使得容器以及因此主体200在使用中旋转。

图22示出了安装到安装支架的安装板620上的摩擦驱动机构(614，616，618)的元件。为了允许器具100和容器仅从前面插入，已开发了一种驱动方法，其中器具100可以保持在三个摩擦轮之间，其中一个摩擦轮614被驱动，另一个摩擦轮616被弹簧加载，且第三个摩擦轮为门内的铰链轮618，其打开以允许器具100的插入以及闭合以将其锁定就位。器具100在安装板620上的低摩擦PTFE垫624上旋转。弹簧摩擦轮616的弹簧力将使得驱动轮614和主体200的外表面或器具100的盖300之间不存在滑动。驱动轮624直接连接到步进电机。

作为主体200或盖300的一部分，器具100还可以在其周向上安装一系列磁体，使得其位置可以由安装在安装板620上的霍尔效应传感器读取。器具100因此起到编码器的作用，并且独立于任何电机滑动给出闭环位置反馈。安装到与壳体602附接的安装板620上的霍尔效应传感器可操作以检测来自安装在壳体602中的器具100上的磁体的磁场。霍尔效应传感器可操作检测器具100相对于安装支架620的位置。

本领域技术人员将清楚了解，任何合适的容器都可以与该器具一起使用。例如，可以提供容器、真空容器等类似物代替无菌连接器400，并且可以提供无菌连接器、真空容器等类似物代替容器500。本文考虑了这些容器的任意组合。

Claims (20)

1.一种适用于处理生物材料的器具，该器具用于直接将材料引入容器或将材料从容器移除，所述器具包括：

-主体，该主体在其中包括至少一个可再密封端口；

-盖，该盖包括孔口，其中所述盖设置在所述主体的上侧上，并且所述盖可移动，所述盖的孔口配置为当该孔口设置在所述可再密封端口上时暴露所述可再密封端口的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的器具，其中，所述主体包括上表面和下表面，所述盖设置在所述上表面上，并且所述至少一个可再密封端口从所述上表面到所述下表面延伸穿过所述主体。

3.根据权利要求2所述的器具，其中，所述主体包括多个纵向通道，所述多个纵向通道从所述上表面延伸至在所述下表面中形成的凹部，每个纵向通道包括一个可再密封端口，并且所述环形凹部包括环形可再密封端口。

4.根据权利要求3所述的器具，其中，每个纵向通道中的每个可再密封端口和所述环形可再密封端口是一体形成的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的器具，其中，所述至少一个可再密封端口为气密密封件。

6.根据权利要求5所述的器具，其中，所述气密密封件件为隔片密封件。

7.根据权利要求6所述的器具，其中，所述至少一个隔片密封件和所述主体是共同模制的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的器具，所述盖进一步包括用于连接到容器的、生物反应器的或连接器的一部分的连接器机构。

9.根据权利要求8所述的器具，其中，所述连接器机构包括螺纹部分，该螺纹部分被配置为与容器的、生物反应器的或连接器的相应螺纹部分接合。

10.根据前述权利要求中任一项所述的器具，其中，所述盖包括居中设置的开口，该开口至少部分地被直立壁围绕。

11.根据权利要求10所述的器具，其中，所述主体包括具有联接元件的中心毂，所述中心毂延伸穿过所述居中设置的开口，并且所述联接元件可操作地联接到所述直立壁。

12.根据前述权利要求中任一项所述的器具，其中，所述盖包括周向裙部，该周向裙部被配置和设置成可拆卸地附接到所述主体的周向边沿。

13.根据前述权利要求中任一项所述的器具，其中，所述盖包括大致的周向轨道，该周向轨道被配置和设置成被接收在所述主体的大致的周向凹槽内。

14.根据前述权利要求中任一项所述的器具，其中，所述盖和所述主体能够相对于彼此旋转。

15.根据前述权利要求中任一项所述的器具，其中，所述主体的下表面包括连接器机构，该连接器机构用于连接到容器的、生物反应器的或连接器的一部分。

16.根据权利要求15所述的器具，其中，所述连接器机构为螺纹部分，该螺纹部分被配置为与容器的、生物反应器的或连接器的相应螺纹部分接合，所述螺纹部分包括防旋转元件，该防旋转元件被配置和设置为在使用中阻止容器的、生物反应器的或连接器的旋转。

17.根据权利要求16所述的器具，其中，所述防旋转元件包括所述螺纹部分的一个或更多个梯形螺纹。

18.根据前述权利要求中任一项所述的器具，进一步包括设置在所述至少一个可再密封端口的至少一部分上的可拆卸盖。

19.一种适用于处理生物材料的系统，该系统包括：

-根据权利要求1至18中任一项所述的器具；

-容器、生物反应器和/或连接器，所述容器、生物反应器和/或连接器与至少一个可再密封端口密封地接合。

20.一种操作适用于处理生物材料的器具的方法，所述器具用于直接将材料引入容器或将材料从容器移除，所述方法包括：

-提供根据权利要求1至18中任一项所述的器具；

-将第一容器密封地接合到所述主体的下表面处的至少一个可再密封端口；

-将第二容器密封地接合到所述主体的上表面处的至少一个可再密封端口；

-通过提供穿过所述至少一个可再密封端口的流体通道，在所述容器和所述生物反应器之间提供流体连通；

-将材料从所述第二容器引入到所述第一容器中，或将材料从所述第一容器移除到所述第二容器中。

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