CN116761879A - 用于液体处理装置的尖头的无菌保护附件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于液体处理装置的尖头的无菌保护附件，包括用于将无菌保护附件紧固在液体处理装置上的保持件、布置在保持件中的保护钟罩具有内部空腔、以及与空腔连接的输入管线用于无菌空气，其中保护钟罩在下端部具有开口，并且在与下端部相对置的上侧具有用于尖头的容纳部。

Description

用于液体处理装置的尖头的无菌保护附件

技术领域

本发明涉及一种用于液体处理装置的尖头的无菌保护附件(Sterilschutz-Aufsatz)、一种无菌保护单元、一种液体处理系统、一种用于操作无菌保护附件的方法以及一种用于利用无菌保护单元和利用液体处理系统进行填充或提取的方法。

背景技术

在市场上通常可以找到自动采样器或者移液机器人，它们将有关通常在下游依次完成的分析的样本制备和分配过程自动化。样本在此通常已经装在合适的微型容器中。在生物处理过程中，通常必须在生物反应器中进行培养期间尽可能无菌地从生物反应器中多次提取样本并临时储存或直接(在线)供应于分析。由于越来越多的生物反应器并行运行，因此从多个反应器中的采样应该通过采样系统(通常被实施为多路复用器)进行。在这里大多数情况下需要满足更高的无菌要求，特别是在从生物反应器中提取时。必须可靠地防止来自环境或不同生物反应器之间的污染可能性(交叉污染)。在线采样系统可以被构造为具有泵和阀的软管引导封闭系统或者液体处理系统，该液体处理系统具有可重复使用的玻璃尖头或一次性的塑料尖头。在该封闭系统中，软管的污染或清洁或者死点容积(Kontamination)经常是一个问题。此外，也可以使用液体处理系统有针对性地(例如基于先前提取的样本的评估分析结果)在培养期间向多个生物反应器中添加物质。在这种情况下，更可靠地防止污染也是绝对必要的。

已知的液体处理系统通常必须与生物反应器一起在无菌的壳体中操作，以便可靠地防止污染。这通常会由于费用、空间尺寸以及对实验室人员操作方面的限制而是不可取的。

发明内容

本发明的目的在于能够独立于环境实现无菌的工作、特别是利用液体处理系统，并解决上述的问题。

根据第一方面，本发明涉及一种用于液体处理装置的尖头(Spitze)的无菌保护附件，该无菌保护附件包括用于将无菌保护附件紧固在液体处理装置上的保持件、布置在保持件中并且具有内部空腔的保护钟罩(Schutzglocke)、以及与空腔连接的、用于无菌空气的输入管线。在此，保护钟罩在下端部具有开口，并且在与下端部相对置的上侧具有用于尖头的容纳部。

本发明是基于以下认知：即，如果尖头持久地受到无菌保护附件的保护，则在非无菌环境中也可以利用尖头实现无菌的工作。为此，在尖头上布置保护钟罩，在该保护钟罩的内部可以用无菌空气持久地冲洗尖头。亦即，在保护钟罩的内部建立了一无菌空气幕。尖头因此而相对于环境被封装，并且还可以移动到非无菌环境中并使用，而在进入容器中时不会污染容器。

亦即，本发明能够在例如生物反应器中填充或提取材料时在非无菌环境下利用尖头实现自动化的、无菌的工作。

尖头除了尖锐的空心针以外也被理解为钝的尖头，例如移液管尖头或公连接件。在本发明的框架中，刺入(Penetrieren)除了指刺穿以外，还指通过钝的尖头，例如公连接件来压破自封闭膜，例如在可擦洗阀中，也被称为可擦拭阀或无针膜片阀。液体处理装置是指所有类型的液体处理装置，特别是单移液管、单尖头、具有尖头的单管路、处理机器人，但也可以是(自动化的)多重系统(Mehrfachsysteme)。

在无菌保护附件的一种实施方式中，容纳部是可以引导尖头穿过的开口。利用无菌空气冲洗内部空腔阻止了非无菌的环境空气渗入到内部空腔中并因此保护尖头。在此特别有利的是，经由输入管线将连续的空气流引入到空腔中，该空气流相比于空腔中的环境产生小的过压，例如有利的是在1巴的环境压力下空腔内部的压力在1巴和1.5巴之间。特别是由于该很小的过压，因此可靠地防止了非无菌的空气从外部流入，同时连续地环绕冲洗尖头。

替代地，容纳部被构造为气密和液密地包围尖头，从而防止环境空气在容纳部的位置处渗入到内部空腔中。

在一种扩展方案中，容纳部在此被构造为自封闭膜。在一种实施方式中，自封闭膜被构造为可刺穿的隔膜，亦即，即使被穿透，该隔膜在穿透外部也是不可渗透的，并且与侵入的物体，也就是尖头，形成紧密闭合。特别优选的是，即使隔膜被尖头、特别是中空针或移液管尖头、尤其是直径小于1.5mm的中空针或移液管尖头穿透，甚至是被这种中空针或移液管尖头多次穿透，该可刺穿的隔膜对于气体和液体来说也是不可渗透的。在一种实施方式中，该可刺穿的隔膜具有用于穿透的狭槽、特别是十字狭槽。隔膜可以例如由硅树脂、天然橡胶、PTFE、TPE或其它弹性体制成，这种类型的隔膜由现有技术是已知的。替代地，容纳部可以具有密封件，保护钟罩的内部空间通过该密封件在容纳部的位置处相对于外部空间被气密和液密地封闭。两种实施方式都确保了受污染的空气不能在容纳部的位置处进入到保护钟罩下方。这进一步受到利用无菌空气进行冲洗的支持，以防止环境空气进入到保护钟罩下方。

在另一种实施方式中，容纳部被弹性地构造为，在尖头的行进距离很小的情况下，特别是在行进距离小于2cm的情况下，容纳部的一部分与尖头一起移动。通过这种实施方式，在行进距离较短的情况下，当穿透容器或生物反应器或相应的接头时，确保了在从容器或生物反应器或相应的接头中抽出尖头时，尖头的任何部分都不会与环境空气接触，并且随后再次进入保护钟罩的内部空间。这进一步提高了无菌保护附件的无菌效果，而不必在尖头穿透容器或接头之间设置清洁步骤。

此外，在一种实施方式中，容纳部的厚度大于尖头在操作中的最大行进距离。这也确保了，尖头的在行进过程中已经离开保护钟罩的部分不会再次进入内部空间，而是仅进入容纳部。

在另一种实施方式中，保护钟罩在其下端部被构造为，使得保护钟罩在附接到容器或接头上时与容器或接头紧密地闭合、特别是气密地闭合。除了用无菌空气冲洗保护钟罩的内部空间以相对于环境空气封装尖头以外，在这种实施方式中，在附接时通过这种紧密地闭合，确保了没有环境空气到达尖头。只有确保容器或接头本身不会受到可能的污染，保护钟罩的紧密附接才是有利的。替代地，有利的是使保护钟罩在尖头穿入容器或接头时保持距容器的预定距离，使得保护钟罩与容器不接触。

有利的是，保护钟罩在其下端部弹性地构造。据此，一方面，在尖头附接在容器或接头上时可以实现更好的闭合；另一方面，可以根据具体的造型，在未附接的状态下实现对尖头的进一步保护，例如通过简单地向内移动下端部。

在此，保护钟罩的开口例如具有十字狭槽，该十字狭槽也有利地在尖头的一定长度上延伸。如果现在沿容器或接头的方向按压尖头并因此按压容器或接头上的保护钟罩，则保护钟罩的开口也受到按压。该开口允许尖头自由地穿透容器，尖头与内部空腔中的无菌空气一起相对于环境空气封闭。一旦尖头回撤，十字狭槽基本上再次闭合。替代地，例如也可以是圆形的开口。

优选地，保护钟罩完全或部分地由聚醚醚酮(PEEK)制成。PEEK具有足够的并且良好的机械稳定性和弹性，还能被多次高压灭菌。

替代地，保护钟罩的下端部可以被构造为形状配合于特定的容器或接头类型、特别是特定类型的生物反应器，以确保紧密的闭合。在此，例如也可以是圆形的开口。

更有利的是，保持件被构造为长度可调节的，特别是伸缩形式的。由此，无菌保护附件可以灵活地适配于具有不同尺寸的不同液体处理装置并与其一起使用。特别地，这也使得对现有液体处理装置的改装成为可能。

在一种实施方式中，用于无菌空气的输入管线包括无菌过滤器，特别是孔径小于或等于0.22μm的无菌过滤器，特别是尖头附加过滤器(Spitzenvorsatz-Filter)。替代地，输入管线可以连接到用于无菌空气的储存器。输入管线被更优选地构造为，使得利用无菌空气的环绕冲洗能够持久地进行，或者至少在尖头刺入直至完全穿透到容器或接头中期间进行，以及只要尖头不穿透容器和接头就可以进行。

根据第二方面，本发明涉及一种无菌保护单元，其包括根据本发明第一方面的无菌保护附件以及液体处理装置的布置在保护钟罩的容纳部中的尖头。

在无菌保护单元的一种优选的实施方式中，保持件被构造和布置为，使得尖头的下开放端部在运行中持久地布置在保护钟罩的空腔内部，并且只有当尖头穿透到容器或接头中时，该下开放端部才被布置在保护钟罩的空腔的下方。据此，还附加地保证了尖头的无菌性。容器的这种接头优选是多连接器端口，其包括用于无菌空气的空气接头以及至少一个连接件(Verbindungsstück)、至少一个布置在连接件上的入口以及至少一个布置在连接件上的管路，其中该入口包括自封闭膜。利用该自封闭膜可以特别良好地实现在非无菌环境中的无菌工作。

在另一种实施方式中，尖头被布置为在运行时相对于保护钟罩是可移动的。由此，尖头可以移动以穿透接头或容器，而无需保护钟罩在其下端部是弹性的。

在此有利的是，无菌保护单元具有止挡，该止挡防止尖头的端部从保护钟罩的内部空间向上移动。据此防止了尖头的端部与环境空气的接触，并因此防止了由于可能的错误操作而造成的污染。例如，止挡可以是机械止挡，或者止挡被构造为在接触时向液体处理装置的控制器发送电子停止信号。此外，特别是在自动化的液体处理装置中，也可以有另外的保障，例如设定最大行进距离等。

替代地，将尖头相对于保持件刚性地布置，并且保护钟罩的下端部被弹性地构造。据此，也能够在保持无菌性的同时实现穿透。

优选地，无菌保护单元被设计为可灭菌的，其中所述灭菌可以优选地通过高压灭菌、辐射或用环氧乙烷来实现。因此，可以通过简单的灭菌方法实现关于无菌保护单元的无菌访问，而不需要在封闭的系统或工作站中工作。

根据第三方面，本发明涉及一种液体处理系统，其包括至少一个液体处理装置，该液体处理装置具有至少一个根据本发明第二方面的无菌保护单元。

有利地，液体处理系统还包括至少一个多连接器端口，其中该多连接器端口包括用于无菌空气的空气接头以及至少一个布置在连接件上的入口，该入口包括自封闭膜并且包括至少一个布置在连接件上的管路。

特别地，本发明的这一方面基于以下进一步的认知：即，当添加或提取点与反应器或容器解耦时，自动添加和提取特别是在生物反应器和容器中是可能的，而无需在无菌工作站或封闭系统中工作，并且对于生物反应器和容器的多种实施方式均是如此。为此，在生物反应器与液体处理装置之间使用多连接器端口，该多连接器端口可以通过至少一个管路与生物反应器无菌且紧密地连接并且为液体处理装置提供入口，该入口可以在对外封闭的情况下被尖头穿透。由此，与根据本发明的第一方面的无菌保护附件一起获得一种特别灵活的系统，使得即使在非无菌环境中也能够使用大量不同的生物反应器和容器进行无菌应用和/或提取。

如果多连接器端口可以通过无菌空气接头来冲洗，使得残留在多连接器端口的连接件中或管路中的液体可以被输送到反应器或容器中，则借助于多连接器端口可以防止由于先前的添加或提取过程所造成的进一步的死体积或污染，或使其最小化。因此，也可以利用非常小的样本或添加体积来工作，因为它们可以被充分利用。亦即，根据本发明的多连接器端口及其应用提供了一种可以灵活使用、不需要无菌环境并且避免了死体积的技术方案。

具有多连接器端口的液体处理系统也能够使得大量的工作步骤变得更容易。利用多连接器端口，可以例如实现：从生物反应器取样、输送样品到微反应容器中用于后续分析、输送样品到收集容器中、输送样品到自动化系统(例如分析设备)中、排空(Ausbluten)生物反应器(从生物反应器中去除细胞以控制细胞浓度)、添加介质或介质混合物到例如生物反应器中。此外，可以自动地和时间控制地为生物过程供应介质或介质混合物。

在此，或者可以将空气接头设计为，使得无菌空气可以通过它被吸入到尖头中，然后从尖头输送到至少一个入口，然后将空气接头分离并且不与该至少一个入口流体连接，或者将空气接头直接流体连接到所述至少一个连接件并因此与所述至少一个入口流体连接。

因此，在一种实施方式中，无菌过滤器的背对自封闭膜的一侧与环境空气接触。在该实施方式中，如果尖头被引导穿过自封闭膜，并且利用尖头吸入经由无菌过滤器的外部空气，则随后存在于配输给该尖头的储存器中的无菌空气可应用在至少一个入口中，从而可以相对容易地提供无菌空气用于冲洗，而不必备用无菌空气。替代地，也可以提供其中存在无菌空气的常规空气接头系统的空气接头，并且这些无菌空气可以通过尖头吸入到储存器中。

在替代实施方式中，空气接头与连接件流体连接，使得至少一个入口、空气接头和至少一个管路通过该至少一个连接件彼此流体连接。因此，可以通过输送到空气接头中的空气来冲洗入口、连接件和管路。在此，空气接头既可以被构造为空气接头系统的接头，也可以包括另外的自封闭膜和无菌过滤器，特别是孔径小于或等于0.22μm的无菌过滤器。在后一种情况下，空气例如经由另一个尖头穿过膜施加，并且由无菌过滤器过滤后施加到连接件中。

在一种实施方式中，多连接器端口包括多个布置在连接件上的入口。提供多个入口允许例如同时添加不同的介质，也允许同时提取多个样本。

在另一种实施方式中，多连接器端口在每个连接件上具有刚好一个入口和刚好一个管路。在该实施方式中，经由这些入口添加或提取的介质完全分开地从相应入口被引导到所连接的容器，例如生物反应器。由此，可以例如避免在进入生物反应器之前发生混合。特别优选的是，多连接器端口具有刚好两个连接件，在这两个连接件上分别布置一个入口和一个管路。此外优选地，设置用于添加介质的入口和用于提取介质的入口。在这种实施方式中，可以在不存在被先前添加的介质掺杂的风险下提取样本。

在一种实施方式中，多连接器端口具有多个入口和连接件。在该实施方式中也仅需要一个空气接头，该空气接头可以用于冲洗所有的入口。在此特别有利的是将空气接头构造为，可以通过其将无菌空气吸入到尖头中。该实施方式是特别有利的，因为它可以与多个生物反应器同时使用。

在其它实施方式中，相应的入口和相应的管路以及空气接头通过相应的连接件流体连接。由此可以通过一个空气接头在两个入口中进行冲洗，但是介质在容器与通道之间的引导是彼此分开的，从而避免了混合或污染。

在一种实施方式中，多连接器端口的至少一个管路在其背对连接件的端部处具有气密和液密的接头。通过该接头，多连接器端口可以简单且可靠地例如连接到生物反应器的头板上。在此特别有利的是与尽可能多的容器或头板兼容的标准化接头。例如，它可以是鲁尔锁接头或者螺栓接头。在一种非常简单的设计方案中，至少一个管路被构造为简单的软管，其例如可以插入生物反应器的头板的接头中。

在一种实施方式中，多连接器端口的自封闭膜同样被构造为可刺穿的隔膜。特别优选地，该可刺穿的隔膜对于直至0.5巴压力的气体和液体是不可渗透的，即使该隔膜被中空针或移液管尖头、特别是直径小于1.5mm的中空针或移液管尖头穿透，甚至是在被这种中空针或移液管尖头多次穿透之后也是如此。在一种实施方式中，该可刺穿的隔膜具有用于穿透的狭槽、特别是十字狭槽。该隔膜可以例如由硅树脂、天然橡胶、PTFE、TPE或其它弹性体制成，这样的隔膜在现有技术中是已知的。在一种替代的实施方式中，入口也可以形成在包括自封闭膜的无针膜片阀中，这种阀例如由专利文献US5，368，801A、US7，9497，032B2或WO2013/158756已知。

根据第四方面，本发明涉及一种用于操作根据本发明第一方面的无菌保护附件的方法，该方法包括以下步骤：

-将液体处理装置的尖头的端部插入无菌保护附件的保护钟罩的内部空腔中，其中尖头被引导通过保护钟罩的容纳部；

-利用来自无菌空气输入管线的无菌空气环绕冲洗尖头的端部。

在该方法的一种实施方式中，插入尖头的端部包括穿透保护钟罩的容纳部。当容纳部包括自封闭膜或密封件时，这是特别有利的。

优选地，在将端部插入内部空腔中之前清洁尖头，特别是利用包括例如70％异丙醇的清洁剂进行擦拭或冲洗。

在该方法的一种实施方式中，在插入尖头之前对整个无菌保护附件或者仅对保护钟罩进行灭菌。这可以直接在使用之前进行，或者通过使用被无菌包装的可更换保护钟罩或被无菌包装的可更换无菌保护附件来实现。

根据第五方面，本发明涉及一种利用根据本发明第二方面的无菌保护单元进行填充或提取的方法，该方法包括以下步骤：

-将液体处理装置的尖头的端部插入无菌保护附件的保护钟罩的内部空腔中，其中尖头被布置在保护钟罩的容纳部中；

-利用来自无菌空气输入管线的无菌空气环绕冲洗尖头的端部；

-清洁接头或容器的外表面，特别是利用包括特别是异丙醇或乙醇的清洁剂进行擦拭或冲洗，

-用尖头穿透接头或容器，

-将介质添加到接头或容器中，或者通过尖头从接头或容器中吸走介质，

-将尖头从接头或容器中移出。

在一种实施方式中，该方法还包括以下步骤：

-在用尖头穿透接头或容器时，停止环绕冲洗，以及可选地

-一旦将尖头从容器或接头中移除，就恢复环绕冲洗。

上述的停止环绕冲洗特别有利于避免仍然位于接头或容器的外表面上的清洁剂由于空气流而分散到空间中。

在该方法的一种实施方式中，在用尖头穿透接头或容器时，保护钟罩被移动到离接头或容器预定的距离处，从而避免了保护钟罩的附接并因此避免了对保护钟罩的可能的污染。在替代的实施方式中，保护钟罩被附接，特别气密地附接。

在另一种实施方式中，尖头在结束对容器或接头的穿透之后相对于保护钟罩仅回撤到使尖头的端部保留在保护钟罩的空腔内部的程度。

在该方法的一种实施方式中，插入尖头的端部包括穿透保护钟罩的容纳部。如果容纳部包括自封闭膜或密封件，这是特别有利的。

优选地，在将端部插入内部空腔中之前清洁尖头，特别是利用包括例如70％的异丙醇的清洁剂进行擦拭或冲洗。

在该方法的一种实施方式中，在插入尖头之前，对整个无菌保护附件或者仅对保护钟罩进行灭菌。这可以直接在使用之前进行，或者通过使用被无菌包装的可更换保护钟罩或被无菌包装的可更换无菌保护附件来实现。

根据第六方面，本发明涉及一种利用根据本发明第三方面的液体处理系统进行填充或提取的方法，该液体处理系统具有至少一个多连接器端口，其中该多连接器端口具有用于无菌空气的空气接头以及至少一个布置在连接件上的入口，该入口包括自封闭膜并且包括至少一个布置在连接件上的管路，该方法包括以下步骤：

-将液体处理装置的尖头的端部插入无菌保护附件的保护钟罩的内部空腔中；

-利用来自无菌空气输入管线的无菌空气环绕冲洗尖头的端部；

-将多连接器端口的至少一个管路连接到容器、特别是生物反应器或样品瓶(Vorlageflasche)，

-清洁至少一个入口的外表面和/或空气接头的外表面，特别是利用包括特别是异丙醇或乙醇的清洁剂进行擦拭或冲洗，

-利用尖头，特别是中空针、移液管尖头或公连接件形式的尖头，穿透所述至少一个入口的自封闭膜，

-将介质添加到容器中或通过尖头将介质从容器中抽走，

-移除尖头。

优选地，根据第六方面的方法还包括：将无菌空气施加到入口中。优选地，将无菌空气施加到入口中在此包括以下步骤：

-利用尖头穿透空气接头的另一个自封闭膜，

-通过尖头将穿过无菌过滤器的环境空气吸入到与尖头连接的储存器中，

-从所述另一个自封闭膜中移除尖头，

-利用尖头穿透多连接器端口的至少一个通道的自封闭膜

-将空气从储存器施加(Applizieren)到入口中。

通过这种方法，结合液体处理系统的其它部件，使得使用无菌空气进行冲洗能够更容易，并因此避免了死体积，而不必备用无菌空气。这使得工作能够更加灵活地并且独立于其它基础设施地进行。

替代地，通过空气接头来施加无菌空气，其中无菌空气通过空气接头施加到与空气接头流体连接的至少一个连接件中，在此，或者从外部经由空气接头供应无菌空气，或者通过另一个自封闭膜和无菌过滤器将空气施加到至少一个连接件中和布置于其上的至少一个管路以及至少一个入口中。

在该方法的一种实施方式中，插入尖头的端部包括穿透保护钟罩的容纳部。如果容纳部包括自封闭膜或密封件，这是特别有利的。

优选地，在将端部插入内部空腔中之前清洁尖头，特别是用清洁剂擦拭或冲洗，该清洁剂包括特别是异丙醇或乙醇，例如70％异丙醇。

在该方法的一种实施方式中，在将尖头插入之前，对整个无菌保护附件或仅对保护钟罩进行灭菌。这可以直接在使用之前进行，或者使用无菌包装的可更换保护钟罩或无菌包装的可更换无菌保护附件来实现。

在一种优选的实施方式中，在施加无菌空气之后，对至少一个入口的外表面和/或空气接头的外表面进行最终清洁。在此，该清洁优选使用异丙醇或类似的清洁液和/或消毒剂进行。该清洁步骤使得即使在无菌环境之外也更容易使用多连接器端口工作，并确保在无菌条件下的填充和提取。在此优选地，多连接器端口包括至少一个盖，并且该盖在清洁之前被取下和/或在最终清洁之后被附接。

在另一种实施方式中，进一步进行以下步骤：

-在用尖头穿透至少一个入口的自封闭膜时停止环绕冲洗，以及可选地

-一旦将尖头从容器或接头中移除，就恢复环绕冲洗。

优选地，尖头在结束对至少一个入口的自封闭膜的穿透之后相对于保护钟罩仅回撤到使尖头的端部保留在保护钟罩的空腔内部的程度。

根据本发明的第二方面的无菌保护单元、根据第三方面的液体处理系统以及根据第四、第五和第六方面的方法共享根据第一方面的无菌保护附件的优点和实施方式。

附图说明

下面参照附图示例性地说明其它的实施方式。其中：

图1示出了根据本发明第二方面的无菌保护单元的一种实施方式；

图2a和图2b示出了图1所示无菌保护单元的实施方式的细节视图；

图3示出了根据本发明的第三方面的液体处理系统的一种实施方式，其具有多连接器端口。

具体实施方式

图1示出了根据本发明第二方面的无菌保护单元1000的实施方式，该无菌保护单元包括无菌保护附件100和液体处理装置110的尖头115。尖头在此是中空针。在该示出的实施方式中，无菌保护附件100包括用于将无菌保护附件100紧固在液体处理装置110上的保持件120。在保持件中布置有保护钟罩130。在该示出的实施方式中，保护钟罩130通过具有调节螺栓的夹持装置布置在保持件中并紧固。保护钟罩130具有内部空腔。用于无菌空气的输入管线140与该内部空腔连接。通过该输入管线向保护钟罩的内部空腔中灌入无菌空气，并因此相对于非无菌环境封装尖头。保护钟罩130在下端部具有开口，并在与下端部相对置的上侧具有用于尖头115的容纳部。无菌空气可以通过该下开口逸出，同时通过输入管线140补入。在所示出的实施方式中，保护钟罩由硅树脂制成并因此特别是在其下端部具有弹性，使得保护钟罩在附接到容器或接头上时与容器或接头紧密地闭合。在保护钟罩的下端部没有被构造为紧密闭合的其它实施方式中，即使在尖头穿透接头或容器期间，尖头也持久地用无菌空气环绕冲洗。据此，在运行中任何时候都确保尖头相对于环境保持封装。如果下端部弹性地构成并且能够与接头或容器气密地闭合，则也可以在穿透期间停止无菌空气的供应，并且只有在拔出尖头时才能再次激活。

在图2a和图2b中示出了无菌保护单元的细节视图。图2a示出了保护钟罩130的容纳部132，尖头115位于该容纳部中。在所示出的实施方式中，容纳部是引导尖头穿过的开口。通过用无菌空气冲洗保护钟罩130的内部空腔133，确保了尖头在内部空腔中不被污染。在图2b中示出了保护钟罩130的内部空腔133中的尖头115的下开放端部116。在保护钟罩130的下端部的开口134在此被构造为圆形的。尖头115相对于保护钟罩130可移动地布置，即，其下开放端部116在穿透接头或容器时布置在保护钟罩的下方。因此，尖头115的下开放端部116可以插入接头或容器中，同时尖头的位于空腔中的部分受到来自输入管线的无菌空气的保护而免受环境空气的污染。由此可以实现无菌的施加和从容器或接头中提取，而不必在无菌的环境中工作。

图3示出了根据本发明第三方面的液体处理系统2000的一种实施方式，该液体处理系统具有无菌保护单元1001，该无菌保护单元包括液体处理装置的尖头215，该尖头具有下开放端部216以及无菌保护附件。无菌保护附件包括保持件220和保护钟罩230，无菌保护附件通过保持件被紧固在液体处理装置上。在所示出的状态下，保护钟罩230被附接在液体处理系统2000的多连接器端口300的入口上。保护钟罩的下端部231被构造为弹性的并且在附接到入口上时稍微向外弯曲，从而形成气密闭合。通过用于无菌空气的输入管线340，利用无菌空气冲洗保护钟罩230的内部空腔233，并因此相对于环境封装尖头215。与多连接器端口300一起获得一种灵活的液体处理系统，利用该液体处理系统即使在非无菌环境中也可以无菌地工作。

这里示出的多连接器端口300的实施方式具有连接件311，在该连接件上布置有两个入口310、320，这两个入口分别具有自封闭膜315、325。多连接器端口300还具有用于无菌空气的空气接头330，该空气接头具有另一个自封闭膜335以及无菌过滤器340。此外，多连接器端口300具有用于集成到处理系统中的固定装置360。空气接头330在此不与连接件311流体连接。在所示出的实施方式中，无菌过滤器340在其背对另一个自封闭膜的一侧341上与外部空气接触。

下面阐述液体处理系统2000的所示出实施例的工作原理。如图所示，尖头215的下开放端部216插入到入口310中，并在此穿透自封闭膜315，该自封闭膜在穿透时紧密地围绕尖头闭合。然后，下开放端部216被引导完全穿过自封闭膜315。现在例如将介质施加到入口中。在所示出的实施方式中，在内部空腔中利用无菌空气进行的冲洗可以中断，或者也可以持续地进行。在施加之后，尖头215回撤。然后，其下开放端部216再次位于冲洗过的内部空腔233中。现在，尖头可以向空气接头330移动，在此，尖头即使在移动期间也通过内部空腔中的无菌空气相对于环境保持封装。

如果尖头215从上方插入穿过自封闭膜330，则可以通过该尖头吸入穿过无菌过滤器340的空气并供给到与尖头连接的储存器。在此，尖头215在内部空腔中也通过无菌空气和保护钟罩被相对于环境空气封装。此后，可以再次将尖头插入入口310、320中的一个，在此是入口310，从而将空气施加到连接件311和管路312中，使得来自先前的填充或提取过程的、位于入口、连接件或管路中的介质被压入这里连接的反应容器350中。

Claims (15)

1.一种用于液体处理装置(110)的尖头(115)的无菌保护附件(100)，包括用于将所述无菌保护附件(100)紧固在所述液体处理装置(110)上的保持件(120)、布置在所述保持件中并且具有内部空腔(133)的保护钟罩(130)以及与所述空腔连接的、用于无菌空气的输入管线(140)，其中，所述保护钟罩(130)在下端部(131)处具有开口(134)，并且在与所述下端部相对置的上侧具有用于所述尖头(115)的容纳部(132)。

2.根据权利要求1所述的无菌保护附件，其中，所述容纳部是能够引导所述尖头通过的开口，或者其中，所述容纳部被构造为气密和液密地围绕所述尖头。

3.根据前述权利要求中任一项所述的无菌保护附件，其中，所述保护钟罩完全或部分地由聚醚醚酮制成。

4.根据前述权利要求中任一项所述的无菌保护附件，其中，所述保持件被构造为长度可调的，特别是伸缩形式的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的无菌保护附件，其中，所述用于无菌空气的输入管线包括无菌过滤器，特别是孔径小于或等于0.22μm的无菌过滤器。

6.一种无菌保护单元(1000)，包括根据前述权利要求中任一项所述的无菌保护附件以及液体处理装置的布置在保护钟罩的容纳部中的尖头。

7.根据权利要求6所述的无菌保护单元，其中，保持件被构造和布置为，使得所述尖头的下开放端部(116)在运行中持久地布置在所述保护钟罩的空腔的内部，并且只有当所述尖头穿透到容器或接头中时，所述下开放端部才布置在所述保护钟罩的空腔的下方。

8.根据权利要求6或7所述的无菌保护单元，其中，所述尖头被布置为在运行中相对于所述保护钟罩能够移动。

9.根据权利要求6或7所述的无菌保护单元，其中，所述尖头相对于所述保持件被刚性地布置，并且所述保护钟罩的下端部被弹性地构造。

10.一种液体处理系统(2000)，包括至少一个液体处理装置，该液体处理装置具有至少一个根据权利要求6至9中任一项所述的无菌保护单元。

11.根据权利要求10所述的液体处理系统，还包括至少一个多连接器端口(300)，其中所述多连接器端口包括用于无菌空气的空气接头(330)以及至少一个布置在连接件(311)上的入口(310，320)，所述入口包括自封闭膜并包括至少一个布置在所述连接件上的管路(312)。

12.一种用于操作根据权利要求1至5中任一项所述的无菌保护附件的方法，包括以下步骤：

-将液体处理装置的尖头的端部插入所述无菌保护附件的保护钟罩的内部空腔中，其中所述尖头被引导通过所述保护钟罩的容纳部；

-利用来自用于无菌空气的输入管线的无菌空气，环绕冲洗所述尖头的端部。

13.一种利用根据权利要求6至9中任一项所述的无菌保护单元进行填充或提取的方法，包括以下步骤：

-将液体处理装置的尖头的端部插入无菌保护附件的保护钟罩的内部空腔中，其中所述尖头被布置在所述保护钟罩的容纳部中；

-利用来自用于无菌空气的输入管线的无菌空气，环绕冲洗所述尖头的端部；

-清洁接头或容器的外表面，特别是利用清洁剂进行擦拭或冲洗，所述清洁剂包括特别是异丙醇或乙醇，

-利用所述尖头穿透所述接头或容器，

-将介质添加到所述接头或所述容器中，或者通过所述尖头从所述接头或容器中吸取介质，

-将所述尖头从所述接头或容器中移除。

14.根据权利要求13所述的利用无菌保护单元进行填充或提取的方法，还包括以下步骤：

-在通过所述尖头穿透所述接头或容器时，停止所述环绕冲洗，以及可选地

-一旦所述尖头从所述容器或接头中移除，就恢复所述环绕冲洗。

15.一种利用根据权利要求11所述的液体处理系统进行填充或提取的方法，包括以下步骤：

-将液体处理装置的尖头的端部插入无菌保护附件的保护钟罩的内部空腔中；

-利用来自用于无菌空气的输入管线的无菌空气，环绕冲洗所述尖头的端部；

-将多连接器端口的至少一个管路与容器、特别是生物反应器或样品瓶连接，

-清洁至少一个入口的外表面和/或空气接头的外表面，特别是利用清洁剂进行擦拭或冲洗，所述清洁剂包括特别是异丙醇或乙醇，

-利用尖头，特别是以中空针、移液管尖头或公连接件的形式，穿透所述至少一个入口的自封闭膜，

-添加介质到所述容器中，或者通过所述尖头从所述容器中吸取介质，

-移除所述尖头，

-施加无菌空气。