DE112016002520T5 - Auf Paramagnetischen Teilchen Basierende Durchfluss-Zelltrennung Und Entfernung Paramagnetischer Teilchen - Google Patents

Auf Paramagnetischen Teilchen Basierende Durchfluss-Zelltrennung Und Entfernung Paramagnetischer Teilchen Download PDF

Info

Publication number
DE112016002520T5
DE112016002520T5 DE112016002520.3T DE112016002520T DE112016002520T5 DE 112016002520 T5 DE112016002520 T5 DE 112016002520T5 DE 112016002520 T DE112016002520 T DE 112016002520T DE 112016002520 T5 DE112016002520 T5 DE 112016002520T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
module
cell
debeading
cells
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE112016002520.3T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112016002520B4 (de
Inventor
Fabio Fachin
Rodney Rietze
Lan Cao
Michael R. Greene
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novartis AG
University of Pennsylvania Penn
Original Assignee
Novartis AG
University of Pennsylvania Penn
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Novartis AG, University of Pennsylvania Penn filed Critical Novartis AG
Publication of DE112016002520T5 publication Critical patent/DE112016002520T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112016002520B4 publication Critical patent/DE112016002520B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/04—Cell isolation or sorting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A61P35/02—Antineoplastic agents specific for leukemia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/005—Pretreatment specially adapted for magnetic separation
    • B03C1/01—Pretreatment specially adapted for magnetic separation by addition of magnetic adjuvants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025—High gradient magnetic separators
    • B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
    • B03C1/033—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
    • B03C1/0332—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit using permanent magnets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/288—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the outer circumference of a recipient
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/30—Combinations with other devices, not otherwise provided for
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • C07K16/2803—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against the immunoglobulin superfamily
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • C07K16/2803—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against the immunoglobulin superfamily
    • C07K16/2809—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against the immunoglobulin superfamily against the T-cell receptor (TcR)-CD3 complex
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • C07K16/2803—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against the immunoglobulin superfamily
    • C07K16/2818—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against the immunoglobulin superfamily against CD28 or CD152
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N13/00—Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0634—Cells from the blood or the immune system
    • C12N5/0636—T lymphocytes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/505—Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising antibodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/26—Details of magnetic or electrostatic separation for use in medical applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2509/00—Methods for the dissociation of cells, e.g. specific use of enzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2529/00—Culture process characterised by the use of electromagnetic stimulation

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zur Durchfluss-Trennung von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen in einer Zellsuspension, die sowohl gebundene als auch nicht gebundene Zellen enthält, sowie Systeme und Verfahren zum Entfernen paramagnetischer Teilchen von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen oder aus einer Zellsuspension mit nicht gebundenen Zellen. Sie betrifft weiter ein Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading und ein Durchfluss-Spin-Membran-Debeading-Modul.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zur Durchfluss-Trennung von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen in einer Zellsuspension, enthaltend sowohl gebundene als auch nicht gebundene Zellen sowie Systeme und Verfahren zum Entfernen paramagnetischer Teilchen aus an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen oder aus einer Zellsuspension mit nicht gebundenen Zellen.
  • HINTERGRUND
  • Teilchen können in der äußeren Umgebung von Zellen aus einer Vielzahl von Gründen vorliegen. Zum Beispiel, sind Teilchen häufig mit einem Wachstums-Inducer beschichtet, der empfängliche Zellen veranlasst, in einer Mischzellen- oder Einzelzellen-Kultur zu wachsen und sich zu teilen. Teilchen sind auch häufig mit einem Bindemittel beschichtet, das an einem bestimmten Zelltyp haftet, was erlaubt, von anderen Zelltypen in derselben Mischzellsuspension getrennt zu werden. Diese auf einem Zelltyp basierte Trennung erlaubt gewünschte Zellen von unerwünschten Zellen zu trennen.
  • Obwohl Teilchen für ihre vorgesehene Funktion nützlich sind, kann die Gegenwart von Teilchen in einem Zellprodukt später nachteilig sein. Zum Beispiel können die Teilchen selbst eine Gefahr zum Schaden eines Patienten, der das Zellprodukt zur Zelltherapie erhielt, darstellen. In anderen Fällen können die Teilchen weiteres Wachstum und weitere Teilung der Zellen verhindern oder müssen entfernt werden, sodass sich Wachstum und Teilung verlangsamen oder die Zellen differenzieren können.
  • Verschiedene Arten von Teilchen können aus dem Zellprodukt auf einer Vielzahl von Wegen entfernt werden, aber paramagnetische Teilchen werden häufig verwendet, weil ihre Anziehung zu einem Magneten sowohl Trennung von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen von nicht gebundenen Zellen als auch die Entfernung von paramagnetischen Teilchen von an paramagnetischen Teilchen gebundenen Zellen erlaubt.
  • Gegenwärtige Systeme und Verfahren unter Verwendung paramagnetischer Teilchen zur Zelltrennung geben eine Zellsuspension, enthaltend an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen in einem Suspensionsfluid in eine Kammer, wobei dann ein Magnet nahe einer Kammerwand positioniert wird. Freie paramagnetische Teilchen und jene, die an Zellen gebunden sind, werden zum Magneten angezogen und werden daher an der Innenwand der Kammer benachbart zum Magneten in Position gehalten. Das übrige Suspensionsfluid, enthaltend jegliche nicht gebundene Zellen, wird entfernt. Dann wird der Magnet von der Kammerwand fort bewegt, unter Freigeben der paramagnetische Teilchen und jeglicher an paramagnetische Teilchen gebundener Zellen.
  • Ein solches System und Verfahren kann für entweder positive oder negative Auswahl von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen verwendet werden, aber es weist in jedem Fall viele Nachteile auf. Ein Nachteil besteht darin, dass paramagnetische Teilchen und an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen über die nicht gebundene Zellausgabe-Fraktion in das nicht gebundene Zellprodukt gelangen können, weil es nicht ausreichend Oberflächengebiet zu ihrem Unterbringen an der Kammerwand gibt, weil andere Zellen es erschweren, dass sie die Kammerwand erreichen, weil sie Teil eines Zellklumpens sind, der zu groß ist, um an der Kammerwand magnetisch befestigt zu verbleiben, oder aus anderen Gründen. Wenn die nicht gebundenen Zellen klinisch verwendet werden sollen, ist diese Verunreinigung eine Gesundheitsgefährdung. Wenn die nicht gebundenen Zellen Abfall sind, dann gehen gewünschte Zellen verloren.
  • Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass nicht gebundene Zellen in Schichten von an paramagnetischen Teilchen gebundenen Zellen eingefangen werden können, was wiederum dazu führt, dass Zellen in der falschen Zellausgabe-Fraktion sind, was zu Abfall oder ungewünschter Verunreinigung führt.
  • Schichtbildung von Zellen an der Kammerwand stellt einen weiteren Nachteil dar, indem diese Schichtbildung Verklumpen der Zellen hervorrufen kann, was bei späterer Verarbeitung oder Verwendung, oder ihrem Zugang zu Nährstoffen stört. Schichtbildung kann sogar verursachen, dass einige Zellen zerdrückt werden, entweder unter Zerstörung gewünschter Zellen oder Einführen von Zelllyse-Verunreinigungen in die Zellsuspension.
  • Ähnlich Systeme und Verfahren werden zum Entfernen paramagnetischer Teilchen aus Zellen in einem Verfahren verwendet, das Debeading genannt wird. Beim Debeading wird eine Zellsuspension in einer Kammer angeordnet und ein Magnet zum Anziehen paramagnetischer Teilchen nahe der Kammerwand positioniert.
  • Ein solches System und Verfahren weist auch eine Vielzahl von Nachteilen auf, einschließlich des möglichen Einschlusses von Zellen mit paramagnetischen Teilchen in der nicht gebundenen Zellfraktion und letztlich dem nicht gebundenen Zellprodukt, weil sie gewöhnlich einfach nicht zur Wand angezogen worden sind. Zum Beispiel weil ein magnetisches Feld invers proportional dem Quadrat der Strecke von dem Magneten ist, fällt es ziemlich rasch ab, wenn es sich von der Kammerwand fort bewegt. Wenn eine Kammer zu groß oder ein verwendeter Magnet zu schwach ist, sind die Chancen, dass an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen, in das nicht gebundenes Zellprodukt gelangen höher.
  • Systeme und Verfahren, die zum Trennen oder Debeading von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen in der Lage sind, während sie einen oder mehrere dieser Nachteile ansprechen, werden gebraucht.
  • KURZDARSTELLUNG
  • In einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Zellverarbeitungssystem bereit, umfassend mindestens ein Zellsuspensionsmodul; mindestens ein Puffermodul; mindestens ein Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading; mindestens ein unmagnetisches Ausgabemodul; und mindestens ein magnetisches Ausgabemodul.
  • In gewissen Varianten dieses Systems kann es mindestens eine Rückführschleife zum stromaufwärts Zurückführen von mindestens einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading; mindestens zwei parallele Durchflussmodule zur magnetischen Trennung/Debeading; mindestens zwei Durchflussmodule zur magnetischen Trennung/Debeading in Reihe; mindestens ein zusätzliches Modul oder beliebige Kombinationen davon enthalten. Das mindestens eine zusätzliche Modul kann mindestens ein Spin-Membran-Debeading-Modul; mindestens zwei parallele Spin-Membran-Debeading-Module; oder mindestens zwei Spin-Membran-Debeading-Module in Reihe enthalten. Beliebige von den Spin-Membran-Debeading-Modulen können mindestens einen Magneten, benachbart oder nahe zu einer zylindrischen Seitenwand, enthalten.
  • In einer spezielleren Variante enthält das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading eine Kammer, definiert durch Wände und mit einer x-Richtung, einer y-Richtung und einer z-Richtung; einen Einlass und einen Auslass, eingerichtet an entgegengesetzten Enden der Kammer in der y-Richtung; und mindestens zwei Magnete benachbart oder nahe einer Wand der Kammer und eingerichtet zur Herstellung einer Null-Gradienten-Linie in der Kammer zwischen dem Einlass und dem Auslass.
  • In einer weiteren spezielleren Variante, die einzeln oder mit der ersten spezielleren Variante kombiniert sein kann, enthält das Spin-Membran-Debeading-Modul eine Debeading-Kammer, die teilweise durch eine zylindrische Seitenwand definiert wird; eine poröse Spin-Membran mit einem Inneren und koaxial orientiert mit der zylindrischen Seitenwand; einen Probeneinlass; ein Abfall-Ausgabemodul, verbunden mit dem Inneren der Spin-Membran; und ein Zell-Ausgabemodul, verbunden mit der Debeading-Kammer.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die Offenbarung ein Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading bereit, umfassend eine Kammer, definiert durch Wände und mit einer x-Richtung, einer y-Richtung und einer z-Richtung; einen Einlass und einen Auslass, eingerichtet an entgegengesetzten Enden der Kammer in der y-Richtung; und mindestens zwei Magnete benachbart oder nahe einer Wand der Kammer und eingerichtet zur Herstellung einer Null-Gradienten-Linie in der Kammer zwischen dem Einlass und dem Auslass.
  • In einigen Varianten dieses Moduls enthält es mindestens zwei Einlässe und mindestens zwei Auslässe;
    mindestens drei Magnete, benachbart oder nahe einer Wand der Kammer und eingerichtet zur Herstellung von mindestens zwei Null-Gradienten-Linien in der Kammer zwischen dem Einlass und dem Auslass; mindestens vier Magnete eingerichtet in zwei Gruppen an entgegengesetzten Seiten der Kammer in die z-Richtung; mindestens vier Magnete eingerichtet in zwei Gruppen an entgegengesetzten Seiten der Kammer in die z-Richtung und quer ausgerichtet in der x-y-Ebene von nahe einem Einlass zu nahe einem Auslass an der entgegengesetzten Seite der Kammer in die z-Richtung; eine Submembran Injektionsport(s) benachbart einer Wand der Kammer auch benachbart mindestens zwei Magneten und ein Membran benachbart der Submembran; oder eine beliebige Kombinationen davon.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die Offenbarung ein Spin-Membran-Debeading-Modul bereit, umfassend eine Debeading-Kammer, die teilweise durch eine zylindrische Seitenwand definiert wird; eine poröse Spin-Membran mit einem Inneren und koaxial orientiert mit der zylindrischen Seitenwand; einen Probeneinlass; ein Abfall-Ausgabemodul, verbunden mit dem Inneren der Spin-Membran; ein Zell-Ausgabemodul, verbunden mit der Debeading-Kammer; und mindestens einen Magneten benachbart oder nahe der zylindrischen Seitenwand.
  • In einigen Varianten dieses Moduls kann es ein Reagenz-Modul enthalten, das eine Porengröße größer als jene von einem Debeading zu unterziehenden Teilchen und weniger als jene von einer Debeading zu unterziehenden Zeile oder beides aufweisen.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die Offenbarung ein Verfahren zur Durchflusszellen-Verarbeitung durch Strömen einer Zellsuspension, umfassend an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen, durch ein Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading zur Erzeugung eines nicht gebundenen Zellprodukts bereit. Die an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen fahren fort, sich in dem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading durch den Strömungsschritt zu bewegen. Das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading enthält eine Strömungskammer, definiert durch Wände, durch die die Zellsuspension strömt, und mindestens zwei Magnete, eingerichtet benachbart oder nahe mindestens einer Wand.
  • In einigen Varianten dieses Verfahrens strömt die Zellsuspension laminar durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading; die Zellsuspension enthält weiter nicht gebundene Zellen und Strömen der Zellsuspension durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading trennt die an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen und die nicht gebundenen Zellen; die Zellsuspension enthält weiter freie paramagnetische Teilchen und Strömen der Zellsuspension durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading trennt die freien paramagnetischen Teilchen und die nicht gebundenen Zellen oder beliebige Kombinationen davon.
  • Die Verfahren können auch Strömen der getrennten nicht gebundenen Zellen durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading ein zweites oder folgendes Mal unter Verwendung einer Rückführschleife; Strömen der getrennten an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading ein zweites oder folgendes Mal unter Verwendung einer Rückführschleife; Debeading der an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen in dem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading während des zweiten oder folgenden Mals zur Erzeugung paramagnetischer Teilchen und Debeading unterzogenen, nicht gebundenen Zellen; Strömen der erzeugten paramagnetischen Teilchen und Debeading unterzogenen, nicht gebundenen Zellen durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading ein drittes oder folgendes Mal zum Trennen der paramagnetischen Teilchen und der Debeading unterzogenen, nicht gebundenen Zellen oder beliebige Kombinationen davon umfassen.
  • In einer weiteren Variante, die mit allen anderen kombinierbar ist, sind die Magnete zur Herstellung einer Null-Gradienten-Linie, die die Richtung der Strömung durchquert, orientiert, sodass an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen zu der Null-Gradienten-Linie nur in eine Richtung gezogen werden, aber nicht von magnetischen Kräften aus den Magneten in zwei andere Richtungen betroffen sind.
  • In einer weiteren Variante, die mit allen anderen kombinierbar ist, enthält die Kammer weiter einen magnetischen Einlass, durch den beliebige paramagnetische Teilchen in die Strömungskammer gelangen; einen unmagnetischen Einlass; einen magnetischen Auslass entgegengesetzt zum unmagnetischen Einlass; und einen unmagnetischen Auslass entgegengesetzt zum magnetischen Einlass, wobei die Null-Gradienten-Linie alle paramagnetisch Teilchen und beliebige an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen zu dem magnetischen Auslass lenkt.
  • Die Zellsuspension kann weiter nicht gebundene Zellen enthalten und der unmagnetische Einlass kann größer als der magnetische Einlass sein, während der unmagnetische Auslass größer als ein magnetischer Auslass ist, sodass Fluid, das von dem unmagnetischen Einlass strömt, zu dem unmagnetischen Auslass überwechselt, unter Hindern von nicht gebundenen Zellen am Strömen in den magnetischen Auslass.
  • Alternativ kann die Zellsuspension weiter nicht gebundene Zellen enthalten, und der unmagnetische Einlass und magnetische Einlass können im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen oder der unmagnetische Auslass und magnetische Auslass können im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen, oder beides, und die jeweiligen Strömungsgeschwindigkeiten des Fluids, das in die Einlässe gelangt, die jeweiligen Strömungsgeschwindigkeiten des Fluids, das die Auslässe verlässt, oder beide können so eingestellt werden, dass Fluid von dem unmagnetischen Einlass zum unmagnetischen Auslass überwechselt, unter Hindern von nicht gebundenen Zellen am Strömen in den magnetischen Auslass.
  • In einer weiteren Variante, die mit allen anderen kombinierbar ist, kann das Verfahren Strömen der an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen durch ein Spin-Membran-Debeading-Modul zur Erzeugung des nicht gebundenen Zellprodukts umfassen. Das Spin-Membran-Debeading-Modul kann eine zylindrische Debeading-Kammer, durch die die an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen strömen, wobei die Kammer zum Teil durch eine zylindrische Seitenwand definiert wird und eine koaxiale Spin-Membran enthält; und mindestens einen Magneten, eingerichtet benachbart oder nahe der zylindrischen Seitenwand zur Herstellung mindestens einer Null-Gradienten-Linie in der zylindrischen Debeading-Kammer, enthalten.
  • In einem weiteren Aspekt liefert die Offenbarung ein Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung zur Zelltherapie durch Kontaktieren einer Zellpopulation mit paramagnetischen Teilchen, beschichtet mit einem oder mehreren Mitteln, die beim Expandieren einer oder mehrerer Zellarten in der Zellpopulation unterstützen; Einführen von Nukleinsäure in Zellen in der Zellpopulation; Expandieren von Zellen in der Zellpopulation; Debeading der Zellpopulation gemäß einem der vorstehenden Systeme oder Verfahren oder beliebigem anderem System oder Verfahren, die hierin beschrieben sind; und Formulieren der Zellpopulation zur Zelltherapie.
  • In einigen Varianten kann das eine oder mehrere Mittel, die beim Expandieren einer oder mehrerer Zellarten unterstützen, anti-CD3 Antikörper oder ein Antigen-Bindungsfragment davon, anti-CD28 Antikörper oder ein Antigen-Bindungsfragment davon und Kombinationen davon enthalten; die Nukleinsäure kann durch Lentivirus oder mRNA-Transduktion eingeführt werden; die Zelltherapie kann eine chimärer Antigen-Rezeptor-T-Zelltherapie sein; die Zelltherapie ist eine anti-CD19 chimärer Antigen-Rezeptor-T-Zelltherapie; oder eine beliebige Kombinationen davon sein.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ein besseres Verstehen der vorliegende Offenbarung und Vorteile davon können mit Bezug auf die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erlangt werden, die nicht maßstabsgetreu sind und worin gleiche Bezugsziffern gleiche Merkmale bedeuten:
  • 1A ist ein Schema eines Zellverarbeitungssystems mit einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading;
  • 1B ist ein Schema eines Zellverarbeitungssystems mit einer Mehrzahl von parallelen Durchflussmodulen zur magnetischen Trennung/Debeading;
  • 1C ist ein Schema eines Zellverarbeitungssystems mit einer Mehrzahl von Durchflussmodulen zur magnetischen Trennung/Debeading in Reihe;
  • 1D ist ein Schema eines Zellverarbeitungssystems mit einer Rückführschleife;
  • 1E ist ein Schema eines Zellverarbeitungssystems mit einer Zellsuspension und Puffermodulen, gesondert verbunden mit dem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading;
  • 1F ist ein Schema eines Zellverarbeitungssystems einschließlich eines Spin-Membran-Debeading-Moduls;
  • 1G ist ein Schema eines Zellverarbeitungssystems einschließlich mehrerer Durchflussmodule zur magnetischen Trennung/Debeading und mehrerer Spin-Membran-Debeading-Module;
  • 1H ist weiteres Schema eines Zellverarbeitungssystems mit einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading;
  • 2A ist ein Querschnittsschema von einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading in einer x-orientierten Magnet-Konfiguration;
  • 2B ist ein semi-transparentes, drei-dimensionales Schema des Durchflussmoduls zur magnetischen Trennung/Debeading nach 2A;
  • 3 ist ein Seiten-Längsquerschnitt-Schema eines Durchflussmoduls zur magnetischen Trennung/Debeading mit einer Membran und Submembran-Fluid-Injektionsports;
  • 4A ist ein Querschnittsschema von einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading in einer Null-Gradienten-Konfiguration;
  • 4B ist ein semi-transparentes, drei-dimensionales Schema des Durchflussmoduls zur magnetischen Trennung/Debeading nach 4A;
  • 4C ist ein Draufsicht-Querschnitts-Schema eines Durchflussmoduls zur magnetischen Trennung/Debeading in einer Null-Gradienten-Konfiguration zum Schaffen eines Null-Gradienten-Filters;
  • 4D ist ein Längs-Draufsicht-Querschnitts-Schema von einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading in einer mehreren Null-Gradienten-Konfiguration zur Schaffung eines mehreren Null-Gradient-Filters;
  • 5A ist ein Längsquerschnitts-Schema von einem Spin-Membran-Debeading-Modul;
  • 5B ist ein Querschnitts-Schema von einem Spin-Membran-Debeading-Modul mit einer ersten Magnet-Konfiguration;
  • 5C ist ein Querschnitts-Schema von einem Spin-Membran-Debeading-Modul mit einer zweiten Magnet-Konfiguration;
  • 6 ist ein Schema zur Fluidkraft und magnetischen Kraft an einer Zelle;
  • 7A, 7B und 7C sind Schemata des Durchflussmoduls zur magnetischen Trennung/Debeading nach 2B mit Zellen, die während magnetischer Trennung vorliegen;
  • 8A und 8B sind Schemata des Durchflussmoduls zur magnetischen Trennung/Debeading nach 2B mit Zellen, die während magnetischem Debeading vorliegen;
  • 9 ist eine Kurve, die die Ergebnisse von Debeading unter Verwendung des Durchflussmoduls zur magnetischen Trennung/Debeading nach 2A und 2B und die Ergebnisse von Debeading unter Verwendung eines üblichen Stop-Flow-Moduls zeigt (Kästen geben Quartile und den Median wieder);
  • 10A ist ein Längsdraufsicht-x-y-Querschnitts-Schema von einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading mit an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen, die nahe dem Modul-Einlass (links) und nahe dem Modul-Auslass (rechts) vorliegen;
  • 10B ist ein Seitenlängs-Querschnitts-Schema von einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading mit an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen, die nahe dem Modul-Einlass (links) und nahe dem Modul-Auslass (rechts) vorliegen;
  • 11 ist ein Schema des Durchflussmoduls zur magnetischen Trennung/Debeading ähnlich jenem von 4A während magnetischer Trennung von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen und nicht gebundenen Zellen;
  • 12 ist ein Schema des Durchflussmoduls zur magnetischen Trennung/Debeading nach 4C mit Zellen, die während magnetischer Trennung von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen und nicht gebundenen Zellen vorliegen;
  • 13 ist ein Schema des Durchflussmoduls zur magnetischen Trennung/Debeading nach 4C mit Zellen, die während magnetischer Trennung von paramagnetischen Teilchen von Debeading unterzogenen, nicht gebundenen Zellen vorliegen;
  • 14 ist ein Schema des Spin-Membran-Debeading-Moduls von 5 mit Zellen, die während des Debeadings vorliegen;
  • 15 ist eine Kurve der Ernteausbeuten für ein Nicht-Durchfluss-Debeading-Verfahren und ein Durchfluss-Debeading-Verfahren als Funktion der Inputzellzahl; und
  • 16 ist eine Binned-Kurve der Ernteausbeuten für ein Nicht-Durchfluss-Debeading-Verfahren und ein Durchfluss-Debeading-Verfahren als Funktion der Inputzellzahl.
  • BESCHREIBUNG IM EINZELNEN
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zur Durchfluss-Trennung, Debeading, paramagnetische Teilchen-Trennung oder beliebige Kombination davon von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen oder nicht gebundenen Zellen in Gegenwart von paramagnetischen Teilchen in einer Zellsuspension. Die Systeme und Verfahren verwenden ein Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading, ein Spin-Membran-Debeading-Modul oder beides. Obwohl die Systeme und Verfahren, die hierin beschrieben sind, zum Entfernen paramagnetischer Teilchen von beliebigem Zelltyp verwendet werden können, sind sie besonders gut-angepasst zur Verwendung bei der Entfernung paramagnetischer Teilchen aus Zellen, die bei der Zelltherapie zu verwenden sind. Außerdem, obwohl einige Abschnitte der Beschreibung auf eine positive Auswahl von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen fokussiert sind, da Debeading typischerweise nur während eines positiven Auswahl-Verfahrens ausgeführt wird, können die Systeme und Verfahren auch für negative Auswahl verwendet werden. Wenn für negative Auswahl verwendet, werden typischerweise Debeading-Module und -Schritte weggelassen.
  • Trennung und Debeading-Systeme und Module
  • 1A ist ein Schema eines Zellverarbeitungssystems 2 für Durchfluss-Trennung, Debeading, paramagnetische Teilchen-Trennung oder eine beliebige Kombination davon von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen in einer Zellsuspension. System 2 enthält Zellsuspensionsmodul 4, Puffermodul 6, Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading 8, unmagnetisches Ausgabemodul 10 und magnetisches Ausgabemodul 12. System 2 kann gegebenenfalls auch mindestens ein zusätzliches Modul 16, mindestens eine Rückführschleife 14 oder beides enthalten.
  • System 2 kann zusätzliche Fluidleitungen, wie Röhren oder Schläuche, Konnektoren bzw. Verbinder, Ventile, Schalter, Klammer, Schweißpunkte, Gehäuse, Motoren, Pumpen, andere mechanische Mechanismen, Schaltungen, Überwachungsvorrichtungen und Steuerungsvorrichtungen enthalten. System 2 kann weiter einen Computer, programmiert zum Steuern von System 2 oder eine beliebige Komponente davon zur Ausführung eines Durchfluss-Trennungs-Vorgangs, eines Durchfluss-Debeadings-Vorgangs, eines Durchfluss-Vorgangs mit paramagnetischen Teilchen oder einer beliebigen Kombination davon enthalten.
  • System 2 kann eine statische Konfiguration aufweisen, oder es kann eine anpassbare Konfiguration aufweisen. Eine anpassbare Konfiguration kann den Austausch von Modulen oder das Einsetzen von zusätzlich Modulen gestatten. Eine weitere anpassbare Konfiguration kann einen unveränderbaren Satz von Modulen aufweisen, aber kann Änderungen in der Fluid-Streckenführung zu mindestens einem der Module erlauben. Andere anpassbare Konfigurationen können sowohl Austausch als auch Hinzufügen von Modulen sowie Änderungen in der Fluid-Streckenführung gestatten. Komponenten von System 2 können die anpassbare Konfiguration erleichtern. Zum Beispiel kann ein programmierter Computer in System 2 Informationen bezüglich dessen erfassen oder nutzen, welche Module vorliegen oder er kann Fluid-Streckenführung steuern. Außerdem kann System 2 Gehäuse oder Fluidleitungen mit begleitenden Konnektoren, Ventilen, Klammern oder Schaltern aufweisen, die die Entfernung oder das Einsetzen von anderen Modulen am selben Ort erlauben. Module oder andere Komponenten können Identifizierungelemente, wie Barcodes oder Radio-Frequency-Identification(RFID)-Chips, enthalten, die gestatten, dass ihre Gegenwart oder Abwesenheit automatisch erfasst wird. Module oder andere Komponenten können auch ein oder mehr Anzeigeelemente enthalten, die Befolgung der Good-Manufacturing-Practices und anderen Sicherheitsvorschriften garantieren. Zum Beispiel können temperaturempfindliche Anzeigeelemente anzeigen, dass ein Modul oder eine andere Komponente wärmesterilisiert wurde oder keiner Temperatur unterzogen wurde, die ihre Unversehrtheit oder Wirksamkeit in Frage stellt. Anzeigeelemente können auch deutlich verwendete Module oder andere Komponenten identifizieren. Anzeigeelemente können auch automatisch durch System 2 erfasst werden, was beim Kleinhalten des menschlichen Fehlers hilft.
  • Komponenten von System 2 müssen für ein bestimmtes Verfahren nicht abwesend, unverbunden oder geschlossen sein. Zum Beispiel kann ein einziges Ausgabemodul vorliegen, anstatt eines separaten unmagnetischen Ausgabemoduls 10 und magnetischen Ausgabemoduls 12, wie in 1H gezeigt. Außerdem wie in 1H veranschaulicht, können die Komponenten von System 2 auch Fluidleitungen mit anderen Wegen und Verbindungen, als in 1A gezeigt, in Abhängigkeit von der Konfiguration von Ventilen, Klammern, Schweißpunkten, Schaltern und Konnektoren aufweisen.
  • Zellsuspensions-Modul 4 enthält zu trennende Zellen oder Zellen, die Debeading zu unterziehen sind, suspendiert in einem Suspensionsfluid. Wenn die Zellen getrennt werden sollen, dann enthält die Zellsuspension typischerweise sowohl an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen als auch nicht gebundene Zellen. Die an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen können die gewünschten Zellen sein, wobei in dem Fall eine positive Auswahl für an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen im System 2 auftreten wird, oder die an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen können unerwünscht sein, wobei in dem Fall eine negative Auswahl für die an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen stattfinden wird.
  • Wenn die Zellen Debeading zu unterziehen sind, oder wenn paramagnetische Teilchen von den Zellen zu trennen sind, dann sind die an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen gewünschte Zellen. Sie können vorher von unerwünschten Zellen unter Verwendung von System 2 oder weiterem System getrennt worden sein. Wenn die Gegenwart von unerwünschten Zellen nicht problematisch ist oder wenn es keine unerwünschten Zellen zum Trennen gibt, müssen die Debeading zu unterziehenden Zellen vorher keinem Trennungsvorgang unterzogen werden.
  • Die Zellen können direkt von einer biologischen Probe, wie Blut, oder von einer Zellkultur erhalten werden.
  • Das Suspensionsfluid kann ein beliebiges Fluid sein, das in der Lage ist, die Lebensfähigkeit der Zellen innerhalb der gesamten Trennung, des Debeadings oder des Teilchen-Entfernung-Vorgangs zu unterstützen. Zum Beispiel kann es ein Kulturmedium, ein Gefriermittel, wie ein DMSO-enthaltendes Fluid, ein weiteres Fluid mit einem eingestellten oder gesteuerten pH, oder weiteres Fluid mit Nährstoffen sein. Es kann auch ein Puffer sein, der derselbe sein kann oder verschieden ist von dem Puffer in Puffermodul 6. Das Suspensionsfluid kann eine andere Viskosität aufweisen als der Puffer. Es kann auch eine andere Viskosität aufweisen als das Medium, in dem die Zellen in System 2 gelangen, das sehr dicht sein kann, wie hochdichtes Ficoll.
  • Der Puffer im Puffermodul 6 kann ein beliebiges Fluid sein, das mit dem Suspensionsfluid kombiniert werden kann, während es erlaubt, dass das Suspensionsfluid fortfährt, die Lebensfähigkeit der Zellen zu unterstützen. Zum Beispiel kann der Puffer einen eingestellten oder geregelten pH aufweisen. Der Puffer kann eines oder mehrere Zellen-kompatible Salze enthalten. Obwohl in Puffermodul 6 vorgesehener Puffer gesondert ist, wird er, wenn der Puffer einmal mit der Zellsuspension vermischt ist, als ein Teil des Suspensionsfluids angesehen.
  • Das Suspensionsfluid oder der Puffer können antimikrobielle Mittel enthalten, typischerweise aber keine, wenn die Zellen später für einen Patienten vorgesehen sind, sofern nicht System 2 diese Mittel entfernt, wie über ein Spin-Membran-Debeading-Modul oder anderweitiges Modul, oder sofern sie nicht später durch einen zusätzlichen Vorgang, ein zusätzliches Modul oder System entfernt werden.
  • Die paramagnetischen Teilchen können aus beliebigem paramagnetischen und/oder magnetisierbaren Material, wie ein Metall oder eine Metalllegierung gebildet werden. Typischerweise ist das paramagnetische Material für die Zellen oder für einen Patienten, der später die Zellen erhalten wird, nicht toxisch oder es ist beschichtet, um Toxizität zu vermeiden. Das paramagnetische Material kann zum Erreichen eines hohen magnetischen Sättigungflusses (ms) ausgewählt werden. Im Allgemeinen wird, welche paramagnetischen Materialien geeignet sind, durch die in System 2 verwendeten Magnete und die Konfiguration von Modulen unter Verwendung der Magnete beeinflusst, da diese Elemente das Vorbringen des paramagnetischen Materials zur magnetischen Sättigung beeinflussen.
  • Die paramagnetischen Teilchen können mit einem Bindemittel, wie einem Wachstumsmittel, einem Rezeptor oder Liganden, einem Antigen, einem Antikörper oder beliebigen Bindungsfragmenten oder chimären Varianten davon, wie ein chimärer Antigen-Rezeptor-Ligand, beschichtet werden. Das Bindemittel kann in einigen Fällen reversibel sein, was das spontane Ablösen der paramagnetischen Teilchen oder die Verwendung eines bestimmten chemischen Mittels erlaubt. Das Bindemittel kann auch einen durch Licht abspaltbaren Linker enthalten, wobei in dem Fall System 2 eine Lichtquelle enthalten kann, insbesondere eine Hochleistungs-Lichtquelle, wie ein Modul oder wie einen Teil von einem weiteren Modul, um das Abspalten des Linkers durch Licht und die Trennung von Zelle und paramagnetischem Teilchen zu erlauben. In einigen Fällen kann die Beschichtung mit den Zellen interagieren. In anderen Fällen kann die Beschichtung mit mindestens einem ungewünschten Bestandteil der Zellsuspension, der entfernt werden soll, interagieren. Der ungewünschte Bestandteil kann aktiv oder inaktiv sein und kann vorher eine nützliche Funktion bezüglich der Zellen oder des Zellsuspensionsfluids ausgeübt haben. Beispiele ungewünschter Bestandteile umfassen Antikörper, Wachstumsfaktoren, andere Proteine und Polymere.
  • Andere Arten von paramagnetischen Teilchen, wie Teilchen mit anderem Bindemittel oder gebildet aus anderen magnetischen Materialien, können in einigen Zellsuspensionen vorliegen, die für komplexe Trennungen oder iterative Entfernung von Bindemitteln sorgen. Außerdem können nichtparamagnetische Teilchen, die auch mit einem Bindemittel beschichtet sein können, auch an Zellen gebunden werden.
  • Weitere Teilchen, die nicht paramagnetisch sind, können auch in der Zellsuspension vorliegen und können mit etwas, das zum Beschichten der paramagnetischen Teilchen verwendet, beschichtet werden.
  • Module können aus beliebigem, biologisch verträglichem Material gebildet oder damit ausgekleidet werden, wie Zelllagerungsbeutel. Fluidleitungen und beliebige andere Komponente von System 2, die die Zellsuspension oder Puffer kontaktieren, können aus beliebigem biologisch verträglichem Material gebildet oder damit ausgekleidet werden.
  • Komponenten von System 2, die die Zellsuspension oder Puffer kontaktieren, können vor dem Kontaktieren mit der Zellsuspension steril sein.
  • Komponenten von System 2 können wegwerfbar sein. Insbesondere Komponenten, die die Zellsuspension kontaktieren, können zur Vermeidung von Verunreinigung und aus Sterilitätsgründen wegwerfbar sein.
  • 2A ist ein Querschnitts-Schema von einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading 8 in einer x-orientierten Magnet-Konfiguration, während 2B ein halbdurchsichtiges, dreidimensionales Schema desselben magnetischen Trennungsmoduls 8 in derselben Konfiguration ist. Durchfluss-Modul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading enthält eine durch Wände 52 definierte Strömungskammer 50. Äußere Dipolmagnete 54 schaffen magnetische Kraftlinien 56. Magnete 54 sind auf einer beweglichen Plattform 60 untergebracht. Durchfluss-Modul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading enthält weiter Einlass 62 und Auslass 64, durch die eine Zellsuspension in die y-Richtung durch Modul 8 strömen kann.
  • Obwohl 2A und 2B eine Gruppe von Magneten 54 zeigt, kann Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading zwei oder mehrere Gruppen, wie in 4A gezeigt, aufweisen und kann mehr als zwei Magneten in einer Gruppe aufweisen. Außerdem können Magnete 54 in einer permanenten Position sein, wobei in dem Fall Trenn/Debeading-Modul 8 keine bewegliche Plattform 60 braucht oder eine bewegliche Strömungskammer 50 aufweisen kann. Obwohl Magnete 54 in einer x-orientierten Konfiguration gezeigt sind, können sie außerdem bei einem beliebigen Winkel in der x-y-Ebene, einschließlich einer y-Richtung oder einer x-y-Querrichtung sein.
  • Einlass 62 und Auslass 64 können eine beliebige Konfiguration aufweisen, die ausreichend zur Herstellung laminarer Strömung der Zellsuspension durch Kammer 50 ist. Einlass-Geometrie, Auslass-Geometrie und Strömungsgeschwindigkeit beeinflussen alle die Strömung der Zellsuspension durch Kammer 50. Turbulente Strömung kann in einigen Fällen annehmbar sein.
  • Wände 52 können starre Strukturen sein oder sie können biegsam sein. Zum Beispiel können sie die Wände von einem Zelllagerungsbeutel oder anderen ähnlichen Komponenten sein. Wenn Wände 52 biegsam sind, kann die Abmessung der Kammer 50 in die z-Richtung in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit der Zellsuspension durch Kammer 50 schwanken.
  • Die Abmessung von Kammer 50 in die z-Richtung kann zwischen 5 μm und 100 μm, zwischen 5 μm und 500 μm oder zwischen 5 μm und 1000 μm, zwischen 5 μm und 1 cm oder im Allgemeinen 100 μm, 500 μm, 1000 μm oder 1 cm oder weniger sein. Die Abmessungen in beide der x-, y- und z-Richtungen können zum Erreichen fluidischer Kräfte, die zum Bewegen der Zellen oder paramagnetischen Teilchen durch Kammer 50 ausreichend hoch sind, begrenzt sein.
  • Magnete 54 können eine hohe magnetische Feldstärke aufweisen. Zum Beispiel können sie Seltenerdmetalle enthalten, wie Neodym oder Samarium, legiert mit weiterem Metall, wie Kobalt. Magnete 54 können Dipolmagnete sein, wie dargestellt, oder sie können andere Arten von Magneten, wie Quadrapolmagnete, sein. Magnete 54 können eine einstellbare magnetische Feldstärke aufweisen. Zum Beispiel können sie Elektromagnete sein. Magnete 54 können zum Maximieren magnetischer Anziehung für Magnete auf derselben Seite von Kammer 50, zum Maximieren magnetischer Repulsion für Magnete auf der entgegengesetzten Seite von Kammer 50 oder beides eingerichtet sein. Obwohl 2A eine bestimmte Magnet-Konfiguration zeigt, können Konfigurationen, in denen die Magnetpolarität entgegengesetzt oder übereinstimmend ist, abhängig von dem zu erzielenden Effekt verwendet werden.
  • 3 ist ein Seiten-Längsquerschnitts-Schema von einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading 8 mit Membran 70, angeordnet oberhalb des Submembran-Fluid-Injektionsports 72 und Magneten 54. Fluid vom Puffermodul 6 oder einem weiteren Fluid-Modul kann durch Fluid-Injektionsports 72 eingeführt werden, um zu helfen, nahe Membran 70 angeordnete Zellen Debeading zu unterziehen.
  • Bewegliche Plattform 60 kann in die z-Richtung beweglich sein, was die Bewegung von Magneten 54 in die z-Richtung von einer Position benachbart zur Kammer 50, wie in 2A und 2B gezeigt, oder nahe Kammer 50 (nicht gezeigt), zu einer entfernten Position von Kammer 50 (wie in 7C gezeigt) erlaubt. Zum Beispiel kann die entfernte Position von Kammer 50 mindestens 1 cm von der nächsten Wand 52 sein. Die entfernte Position ist zum Verhindern irgendwelchen wesentlichen Beeinflussens von Magneten 54 über ihre magnetischen Felder an beliebigen paramagnetischen Teilchen in Kammer 50 ausreichend. Die entfernte Position kann wesentlich geringer sein, wenn ein magnetisch isolierendes Material zwischen Magneten 54 und Kammer 50 eingesetzt wird. Wenn die Magnete 54 eine einstellbare magnetische Feldstärke aufweisen, anstatt bewegt zu werden, können sie einfach zu einer geringeren magnetischen Feldstärke oder Null-magnetischen Feldstärke zur Vermeidung einer wesentlichen Beeinflussung an beliebigen paramagnetischen Teilchen in Kammer 50 eingestellt werden.
  • Insbesondere, wenn unter Verwendung einer Null-Gradienten-Konfiguration, kann Modul 8 eine obere Gruppe von Magneten 54 und eine untere Gruppe von Magneten 54, wie in 4A und 4B gezeigt, aufweisen. Bewegliche Plattform 60 kann in der x-y-Ebene drehfähig sein oder Magnete 54 können permanent orientiert sein, sodass Magnete 54 in einer x-y quer-orientierten Konfiguration sind, wie jene, die in dem Draufsicht-Längsquerschnitts-Schema eines Durchflussmoduls zur magnetischen Trennung/Debeading 8 von 4C gezeigt sind. Zur Verwendung in einer Null-Gradienten-Konfiguration, kann das Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading zwei Einlässe 62, einen unmagnetischen Einlass 62a und einen magnetischen Einlass 62b, sowie zwei Auslässe 64, einen magnetischen Auslass 64a und einen unmagnetischen Auslass 64b, aufweisen. In diesem Fall bildet die Null-Gradienten-Linie 58 in eine x-y quer-orientierte Richtung einen Null-Gradienten-Filter, wenn Modul 8 in Verwendung ist. Einschluss von zusätzlichen Magneten 54 kann zwei Null-Gradienten-Linien bereitstellen, 58a und 58b in demselben Modul 8, wie in 4D veranschaulicht, was die Trennung von verschiedenen paramagnetischen Teilchen in verschiedene Auslässe 64a und 64b erlaubt, oder einen Back-up-Filter bereitstellt.
  • Null-Gradienten-Linie 58 kann ein Null-Gradienten-Band sein, das eine Abmessung in die x-Richtung aufweist, wenn Magnete 54 von einem weiteren ausreichend beabstandet sind, anstatt benachbart zu sein, wie in 2A und 2B. gezeigt Magnete zur Verwendung mit einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading können außen an der Kammer, durch die die Zellsuspension strömt oder innen in der Kammer angeordnet sein. Wenn die Magnete innen sind, können sie mit einem bioverträglichen Material beschichtet sein. Insbesondere, wenn die Magnete innen sind, können sie wegwerfbar sein.
  • 1B ist ein Schema von einem Zellverarbeitungssystem 2, das eine Mehrzahl von parallelen Durchflussmodulen 8a, 8b und 8c zur magnetischen Trennung/Debeading enthält. Obwohl nur drei Durchflussmodule 8 zur magnetischen Trennung/Debeading veranschaulicht sind, kann die Mehrzahl eine Vielzahl größer als zwei sein. Wenn die Durchflussmodule 8 zur magnetischen Trennung/Debeading parallel sind, werden die Module typischerweise von derselben Art und in derselben Konfiguration sein, sodass dieselbe Funktion durch jede ausgeführt wird. Parallele Durchflussmodule 8 zur magnetischen Trennung/Debeadings können insbesondere zur schnellen Zellsuspensions-Verarbeitung oder zur Handhabung von Fluidvolumen, wenn mit zusätzlichen Modulen kombiniert, nützlich sein. Außerdem liefert paralleles Anordnen eines Durchflussmoduls 8 zur magnetischen Trennung/Debeading Flexibilität beim Steuern von Fluidströmung, da die Module alle gleichzeitig verwendet werden müssen.
  • 1C ist ein Schema von einem Zellverarbeitungssystem 2, das eine Mehrzahl von Durchflussmodulen 8a, 8b und 8c zur magnetischen Trennung/Debeadings in Reihe enthält. Obwohl nur drei Durchflussmodule 8 zur magnetischen Trennung/Debeading veranschaulicht sind, kann die Mehrzahl eine Vielzahl größer als zwei sein. Wenn die Durchflussmodule 8 zur magnetischen Trennung/Debeading in Reihe sind, können sie von derselben Art und Konfiguration sein, sodass dieselbe Funktion durch jede ausgeführt wird, aber, typischerweise, werden sie von verschiedener Art und Konfiguration sein, sodass verschiedene Funktionen von jeder ausgeführt werden. Zum Beispiel kann Modul 8a an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen und nicht gebundene Zellen trennen, Modul 8b kann an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen Debeading unterziehen und Modul 8c kann an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen Debeading unter größeren magnetischen Feldgradienten unterziehen.
  • 1D ist ein Schema von einem Zellverarbeitungssystem 2, bei dem Rückführschleife 14 an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen zurück durch Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading richten. Ein solches System kann zum Erreichen besserer Trennung von an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen und nicht gebundene Zellen, oder besseres Debeading oder bessere Trennung von nicht gebundenen Zellen und paramagnetischen Teilchen, verglichen mit einem ähnlichen System ohne Rückführschleife 14 verwendet werden. Fluid kann zur Rückführschleife 14 oder zum magnetischen Ausgabemodul 12 durch ein Ventil oder Schalter geleitet werden.
  • 1E ist ein Schema eines Zellverarbeitungssystems 2 bei dem Zellsuspensionsmodul 4 und Puffermodul 6 mit Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading gesondert verbunden sind. Ein solches System kann, wenn ein Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading zwei Einlässe 62 und zwei Auslässe 64 und Magnete 54 in einer x-y quer-gerichteten Konfiguration, wie gezeigt und beschrieben bezüglich 5, aufweist, besonders nützlich sein.
  • 1F ist ein Schema von einem Zellverarbeitungssystem 2 mit einem Spin-Membran-Debeading-Modul 18, angeordnet stromabwärts vom Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading. Spin-Membran-Debeading-Modul 18 ist mit Abfall-Ausgabemodul 20 und Zell-Ausgabemodul 22 verbunden. In diesem System 2 trennt Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen und nicht gebundene Zellen, während ein Spin-Membran-Debeading-Modul 18 das gesamte Debeading ausführt, oder Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading kann auch Debeading ausführen. Reagenzmodul 24 kann gegebenenfalls vorliegen, wenn ein Reagenz, wie ein chemisches Mittel, zu dem Suspensionsfluid in Spin-Membran-Debeading-Modul 18 gegeben wird. Obwohl ein Spin-Membran-Debeading-Modul 18 in 1F veranschaulicht ist, kann System 2 eine Mehrzahl von Modulen 18 in Reihe oder parallel enthalten. Wenn Module 18 in Reihe sind, kann ein chemisches Mittel nur zu dem letzten Modul 18 gegeben werden bis die Exposition der Zelle dem chemischen Mittel am geringsten ist.
  • Das Reagenz im Reagenz-Modul 24 kann ein beliebiges chemisches Mittel sein, das die Bindung zwischen einem Teilchen und einer Zelle schwächt. Das Teilchen kann das paramagnetische Teilchen sein oder es kann ein nichtparamagnetisches Teilchen sein.
  • 5A ist ein Längsquerschnitts-Schema von einem Spin-Membran-Debeading-Modul 18. Dieses Modul 18 enthält einen Probe-Einlass 80, der einem Zellsuspensionsfluid in die zylindrische Debeading-Kammer 82 zu strömen erlaubt, die zum Teil durch zylindrische Seitenwand 84 definiert wird und koaxial orientierte zylindrische Spin-Membran 86 enthält. Wand 84 ist auf dem Äußeren mit Magneten 88 versehen. Debeading-Kammer 18 erlaubt Fluid, das durch Spin-Membran 86 getreten ist, über Abfall-Ausgabemodul 20 auszutreten, während das übrige Fluid und Zellen durch Zell-Ausgabemodul 22 austreten. Spin-Membran 86 weist eine mittlere Porengröße auf, die kleiner als der mittlere Durchmesser der Zellen, aber größer als irgendein nichtparamagnetisches durch Debeading zu entfernendes Teilchen ist. Die mittlere Porengröße kann auch größer als beliebige zu entfernende paramagnetische Teilchen sein, was Entfernung dieser paramagnetischen Teilchen durch die Spin-Membran entweder als ein Primär-Teilchen-Entfernungs-Verfahren oder als ein Back-up zur magnetischen Entfernung erlaubt.
  • Magnete 88 können im Wesentlichen von Wand 84 umgeben sein, wie in 5B gezeigt, oder sie können in Intervallen längs Wand 84 beabstandet sein, wie in 5C gezeigt. Magnete 88 können an einer beweglichen Plattform befestigt sein, um ihnen zu erlauben von einer Position benachbart zu Wand 88, wie in 5A–5C gezeigt, oder nahe Wänden 88 (nicht gezeigt) zu einer entfernten Position von Wand 84 bewegt zu werden. Zum Beispiel kann die entfernte Position mindestens 1 cm von Wand 84 sein. Diese Bewegung zu einer entfernten Position hindert Magnete 88, über ihr magnetisches Feld an einer wesentlichen Beeinflussung auf beliebige paramagnetische Teilchen in Kammer 82. Wenn ein magnetisch isolierendes Material zwischen Magneten 88 und Kammer 82 eingesetzt wird, kann die entfernte Position kleiner sein, als wenn das magnetisch isolierende Material nicht vorliegen würde. Wenn die Magnete 88 eine einstellbare magnetische Feldstärke aufweisen, anstatt bewegt zu werden, können sie einfach zu einer geringeren magnetischen Feldstärke oder Null-magnetischen Feldstärke zur Vermeidung einer wesentlichen Beeinflussung auf beliebigen paramagnetischen Teilchen in Kammer 82 eingestellt werden.
  • Obwohl mehrere Magnete 88 in 5 gezeigt sind, ist es möglich, dass nur ein einziger Magnet 88 vorliegt.
  • Magnete 88 können eine hohe magnetische Feldstärke aufweisen. Zum Beispiel können sie Seltenerdmetalle enthalten, wie Neodym oder Samarium, legiert mit weiterem Metall, wie Kobalt. Magnete 88 können Dipolmagnete, Quadrapolmagnete oder eine beliebige andere Magnetart sein. Magnete 88 können einstellbare magnetische Feldstärke aufweisen, zum Beispiel können sie Elektromagnete sein. Magnete 88 können eingerichtet sein, um die magnetische Anziehung, zum Beispiel in einer umhüllten Konfiguration, zu maximieren.
  • Magnete zur Verwendung mit einem Spin-Membran-Modul können außen an der Kammer, durch die die Zellsuspension strömt, oder innen in der Kammer angeordnet sein. Wenn die Magnete innen sind, können sie mit einem bioverträglichen Material beschichtet sein. Insbesondere, wenn die Magnete innen sind, können sie wegwerfbar sein.
  • Beispiele für Spin-Membranen, die zur Verwendung in hierin offenbarten Modulen geeignet sind, enthalten die 4-μm-Track-etched Polycarbonat Spin-Membran, verwendet in dem LOVO® Zellverarbeitungssystem (Fresenius Kabi, Fenwal, Lake Zurich, IL), und die Spin-Membran, verwendet in den magnetischen Zelltrennungs-Systemen ISOLEX® (Baxter, Deerfield, IL).
  • Elemente von 1A–1F, einschließlich Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading, wie in 2–4 beschrieben oder magnetische Spin-Membran-Debeading-Module 18, wie in 5 beschrieben, können mit einem weiteren in Zellverarbeitungssystem 2 kombiniert werden, in Abhängigkeit von der speziellen auszuführenden Zell-Verarbeitung. Die Elemente können wie gezeigt kombiniert werden oder in anderen angemessenen Varianten. Zum Beispiel kann ein Reagenz-Modul 24 in einem System, anderweitig als in 1A gezeigt, enthalten sein, sodass ein chemisches Mittel zu einem Suspensionsfluid in Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading, wenn es zum Debeading verwendet wird, gegeben werden kann. Module, einschließlich zusätzlicher Puffermodule oder Ausgabemodule, können zum Sichern genauer Fluidvolumen und Strömungsgeschwindigkeiten, insbesondere in Modulen 8 und 18 eingerichtet sein und verwendet werden.
  • Ein Beispiel für ein Zellverarbeitungssystem 2, das mehrere Module und Schleifen kombiniert, wird in 1G veranschaulicht. Dieses System enthält Zellsuspensionsmodul 4 und Puffermodul 6a, verbunden mit einem ersten Durchflussmodul 8a zur magnetischen Trennung/Debeading, das unmagnetisches Ausgabemodul 10a und magnetisches Ausgabemodul 12a aufweist. Magnetisches Ausgabemodul 12a ist in Reihe mit einem zweiten Durchflussmodul 8b zur magnetischen Trennung/Debeading verbunden, das auch mit Puffermodul 6b verbunden ist, und unmagnetisches Ausgabemodul 10b und magnetisches Ausgabemodul 12 und Rückführschleife 14a aufweist. Rückführschleife 14a führt zurück zu Modul 8b. Magnetisches Ausgabemodul 12b führt zu erstem Spin-Membran-Debeading-Modul 18a, das Abfall-Ausgabemodul 20a und Zell-Ausgabemodul 22a aufweist. Zell-Ausgabemodul 22a führt in Reihe zu einem zweiten Spin-Membran-Debeading-Modul 18b, das auch mit Reagenz-Modul 24 sowie Abfall-Ausgabemodul 20b, Rückführschleife 14b und Zell-Ausgabemodul 22b verbunden ist. Rückführschleife 14b führt in Reihe zurück zum zweiten Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading 8b.
  • Ein weiteres Beispiel für ein Zellverarbeitungssystem 2, das verschiedene zusätzliche Module mit speziellen Fluidleitungen aufweist, wird in 1H gezeigt. Zellsuspensions-Modul 4 und Satellit-Modul 30, die leer sein können oder Puffer enthalten können, sind mit Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading 8 verbunden. Durchfluss-Modul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading ist mit Puffermodul 6 und Reservoir-Modul 26 gesondert verbunden. Reservoir-Modul 26 ist weiter mit Recovery-Modul 28 verbunden. Viele Verbindungen werden unter Verwendung von Spike-Tubing 32 gefertigt. Das System enthält weiter, zusammen mit verschiedenen Fluidleitungen, Roller-Klammer 34, Schweißpunkte 36, eine Gleitklammer 38 und Quetschklammer 40.
  • Zell-Verarbeitungs-System 2 kann eine Vielzahl von zusätzlichen Modulen 16 enthalten, wie magnetische Säulen, andere physikalische Trennungsmodule, Zellwasch-Module, Zellkonzentrations-Module und Medienaustausch-Module.
  • Zelltrennung und Debeading-Verfahren
  • System 2 kann zum Trennen an paramagnetische Teilchen gebundener Zellen und nicht gebundener Zellen verwendet werden, um an magnetische Teilchen gebundene Zellen Debeading zu unterziehen, zum Trennen von paramagnetischen Teilchen und nicht gebundenen Zellen oder einer beliebigen Kombination davon, in einem Durchfluss-Vorgang. In einem Durchfluss-Vorgang fahren alle Zellen fort, sich zu bewegen, während in einem Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading keines, nicht mehr als 0,01% oder nicht mehr als 0,05% oder nicht mehr als 1% von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen, die durch Modul 8 gelangen, längs Wände 52 stoppen.
  • Durchflussverfahren zur magnetischen Trennung/Debeading
  • In einem Durchfluss-Verfahren unter Verwendung des Systems von 1A kann ein Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading gegebenenfalls durch Strömen von Puffer aus Puffermodul 6 durch es zu entweder unmagnetischem Ausgabemodul 10 oder magnetischen Ausgabemodul 12 oder weiterer Ausgabe oder zusätzlichem Modul 16 befördert werden. Eine Zellsuspension, einschließlich an paramagnetische Teilchen gebundener Zellen, strömt durch Modul 8.
  • Wenn System 2 zur Trennung ausgelegt ist, ist die Zellsuspension zum unmagnetischen Ausgabemodul 10 gerichtet. Modul 8 kann periodisch ausgelegt sein, um nicht paramagnetische Teilchen anzuziehen, während Puffer von Puffer 6 durch es zum magnetischen Ausgabemodul 12 strömt. Um eine bessere Trennung von Zellen und hohe Reinheit der magnetischen oder unmagnetischen Zellprodukte zu sichern, kann die Zellsuspension durch eine Schleife 14 für eine zweite oder folgende Passage durch Modul 8 gelenkt werden. An paramagnetische Teilchen gebundene Zellen können zu einer zusätzlichen Komponente 16 gelenkt werden, wie ein Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading 8, ausgelegt zum Debeading oder für ein Spin-Membran-Debeading-Modul 18.
  • Wenn System 2 zum Debeading ausgelegt ist, nach Strömen durch Modul 8, wird die Zellsuspension zum unmagnetischen Ausgabemodul 10 gelenkt. Alternativ kann die Zellsuspension durch Schleife 14 für eine zweite oder folgende Passage durch Modul 8 vor dem Lenken zu unmagnetischem Ausgabemodul 10 gelenkt werden.
  • Verfahren unter Verwendung eines Durchflussmoduls 8 zur magnetischen Trennung/Debeading unterziehen jede an paramagnetische Teilchen gebundene Zelle 100 mit mindestens einem gebundenen paramagnetischen Teilchen 102 einer fluidischen (Scher- oder Zug-)Kraft 104. Jede Zelle 100 wird auch magnetischer Kraft 106 unterzogen, wie in 6 gezeigt. Fluidische Kraft 104 und magnetische Kraft 106 können in einer solchen Weise kombiniert werden, dass paramagnetische Teilchen 102 an an paramagnetische Teilchen gebundene Zelle 100 gebunden verbleiben, was es Zelle 100 erlaubt, sich von nicht gebundenen Zellen zu trennen. Fluidische Kraft 104 und magnetische Kraft 106 können auch in einer solchen Weise kombiniert sein, dass sie paramagnetische Teilchen 102 veranlassen, sich von einer an paramagnetische Teilchen gebundene Zelle zu lösen, was Debeading von Zelle 100 erlaubt. Sekundäre Kräfte, wie eine Diffusions- und Schwerkraft, wirken auch auf paramagnetische Teilchen 102, aber ihre Wirkungen auf das Debeading sind typischerweise viel geringer als fluidische Kraft und magnetische Kraft und werden häufig beim Berechnen der genauen Strömungsgeschwindigkeit durch ein Modul ignoriert.
  • System 2 kann im Allgemeinen so ausgelegt werden, dass möglichst rasch gewünschte Zellen nicht mehr einer Passage durch Module unterzogen werden, was Zellschädigung vermindert. Zum Beispiel kann nur das magnetische Ausgabemodul 12 eine Rückführschleife zum Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading in einer Debeading-Konfiguration enthalten, was es einfacher erlaubt, Debeading unterzogenen Zellen durch Modul 8 wenigere Male zu leiten, als jene mit widerspenstiger gebundenen paramagnetischen Teilchen.
  • Durchfluss-Modul 8 kann laminar oder turbulent sein. Magnetische Kraft 106 wird durch den Sättigungsfluss (ms) von paramagnetischen Teilchen 102 beeinflusst. Magnetische Kraft 106 wird auch durch die Stärke des magnetischen Felds 56, dem paramagnetische Teilchen 102 unterzogen werden, beeinflusst, das durch die Stärke von Magneten 54 sowie der Tiefe von Kammer 50 in die z-Richtung und dem Ort von Zelle 100 in der Kammer beeinflusst wird. Magnetische Kraft 106 wird weiter durch den magnetischen Feldgradienten beeinflusst, dem die paramagnetischen Teilchen 102 unterzogen werden, wenn sie sich durch Kammer 50 bewegen, was durch die Stärke und Anordnung der Magnete 54 sowie die Anordnung der paramagnetischen Teilchen 102 bezüglich Magneten 54 beeinflusst wird.
  • Außerdem sind fluidische Kräfte durch die Fluid-Strömungs-Geschwindigkeit betroffen, die typischerweise in der Mitte der Kammer am höchsten und null an den Wänden ist, was bedeutet, dass Zellen, die an den Wänden befestigt sind, keine ausreichende fluidische Kraft erfahren können, um sie von ihren paramagnetischen Teilchen zu lösen und dass Zellen längs der Wand größtenteils stationär sein können und stromabwärts Zellen von fluidischen Kräften abschirmen können. Dies führt zum Verlust an gewünschten Zellen und wird durch kontinuierliche Strömung der Zellsuspension durch Kammer 50 vermieden. Dieser Verlust kann durch einen Durchfluss-Ansatz vermieden werden, bei dem Zellen durch magnetische Kraft nicht stationär sind. Es kann auch durch Module, worin die Geschwindigkeit nicht null oder nahe null an den Wänden ist, vermieden werden, wie Pfropfen-Strömungs-Module, wo die Fluidströmungsgeschwindigkeit über die Kammer gleichförmig ist.
  • Durchfluss-Trennungsverfahren
  • Ein Durchfluss-Trennungsverfahren kann unter Verwendung eines Durchflussmoduls 8 zur magnetischen Trennung/Debeading in einer Konfiguration, wie in 2A und 2B gezeigt, ausgeführt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit ist so, dass fluidische Kraft 104 und magnetische Kraft 106 paramagnetischen Teilchen 102 erlauben, an Zelle 100 gebunden zu verbleiben. Die Strömungsgeschwindigkeit ist auch so, dass Zelle 100 durch fluidische Kräfte nicht lysiert.
  • 7A zeigt Modul 8 von 2B, wenn an paramagnetische Teilchen gebundene Zelle 100 und nicht gebundene Zelle 110 kürzlich in Kammer 50 gelangt sind. In 7B hat Zelle 100 gestoppt, während nicht gebundene Zelle 110 mit ihrer ursprünglichen Geschwindigkeit fortsetzt. In 7C wurden die Magnete fortbewegt und Zelle 100 setzt das Bewegen fort, aber die nicht gebundene Zelle 110 hat Kammer 50 verlassen.
  • Suspensions-Fluid, das Kammer 50 verlässt, während Magnete 54 benachbart oder nahe der Kammer 50 sind, gelangt in das unmagnetische Ausgabemodul 10. Periodisch wird die Zellsuspensionsströmung vom Zellsuspensionsmodul 4 gestoppt und Puffer wird in die Kammer 50 aus Puffermodul 6 strömen lassen, während Magnete 54 von Kammer 50 fortbewegt werden, um an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen 100 zu erlauben, durch den Puffer in das magnetische Ausgabemodul 12 gespült zu werden.
  • Dieser Durchfluss-Trennungs-Vorgang, insbesondere wenn er wiederholt wird, um mehrere Passagen von Zellen durch Modul 8 zuzulassen, kann mindestens 80%, mindestens 90%, mindestens 95% oder mindestens 99% von an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen 100 aus der Zellsuspension vor ihrem Eintritt in unmagnetisches Ausgabemodul 10 entfernen. Die Effizienz kann für einen einzigen Vorgang niedriger sein, bei dem Zellen Modul 8 nur einmal passieren. Zum Beispiel kann in einem Einzel-Durchgangs-Vorgang Modul 8 mindestens 25% oder mindestens 50% von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen 100 aus der Zellsuspension vor ihrem Eintritt in das unmagnetische Ausgabemodul 10 entfernen. Einzelne oder mehrere Passagen von entweder der unmagnetischen Ausgabe oder der magnetischen Ausgabe durch ein Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading können zu an paramagnetische Teilchen gebundenem Zellprodukt mit nicht mehr als 1% nicht gebundenen Zellen 110 und enthaltend mindestens 99% der an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen 100, die man in der Zellsuspension vor dem Durchfluss-Trennungs-Vorgang findet, ein nicht gebundenes Zellprodukt mit nicht mehr als 1% an paramagnetische Teilchen gebundener Zellen 100 und einschließlich mindestens 99% der nicht gebundenen Zellen 110, die man in der Zellsuspension vor dem Durchfluss-Trennungs-Vorgang findet oder beides, führen.
  • Durchfluss-Debeading-Verfahren
  • Ein Durchfluss-Debeading-Verfahren kann auch unter Verwendung eines Durchflussmoduls 8 zur magnetischen Trennung/Debeading in einer Konfiguration, wie in 2A und 2B gezeigt, ausgeführt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit ist so, dass die fluidische Kraft 104 und magnetische Kraft 106 im Durchschnitt über die Zellen in der Zellsuspension mindestens ein paramagnetisches Teilchen 102 von Zelle 100 lösen, während Zelle 100 Kammer 50 passiert. Die Strömungsgeschwindigkeit ist auch so, dass die Zellen durch fluidische Kräfte nicht lysiert werden.
  • 8A zeigt Modul 8 von 2B, wenn an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen 100a und 100b kürzlich in Kammer 50 gelangt sind. Zelle 100a weist ein paramagnetisches Teilchen 102 auf, während Zelle 100b zwei paramagnetische Teilchen 102 aufweist. In 8B weist ein paramagnetisches Teilchen 102 jedes gelöst sowohl von Zelle 100a als auch Zelle 100b auf und ist an Wand 52 zur Ruhe gekommen, während Zellen 100a und 100b fortfahren, Kammer 50 zu passieren. Zelle 100a weist keine weiteren paramagnetischen Teilchen 102 auf, während Zelle 100b ein paramagnetisches Teilchen 102 beibehält. Zelle 100b kann durch Modul 8 ein zweites Mal zum Entfernen dieses zweiten paramagnetischen Teilchens 102 passieren. Alternativ kann Modul 8 so ausgelegt sein, dass Zelle 100b in Kammer 50 verbleibt, ähnlich zu der an paramagnetische Teilchen gebundenen Zelle in 7, während Zelle 100a die Kammer 50 nach außen passiert.
  • Dieses Durchfluss-Debeading-Verfahren kann mindestens 99% der paramagnetischen Teilchen aus Zellen entfernen.
  • Wenn ein System 2, das eine Rezirkulations-Schleife 14 vom magnetischen Ausgabemodul 12 enthält, verwendet wurde, um CLT0119 T-Zellen Debeading zu unterziehen, wurden Zellen in der magnetischen Ausgabe in Puffer aus Puffermodul 6 resuspendiert und durch Modul 8 ein zweites Mal und dann wiederum ein drittes Mal passieren lassen. Ein Vergleich der Ergebnisse von diesem Verfahren zu den Ergebnissen von einem üblichen Stop-Flow-Verfahren ist in 9 angeführt. 9 zeigt Ende-zu-Ende-Ausbeuten, die die Verhältnisse der Zahl von Zellen in dem Endprodukt zu der Zahl von Zellen, die in das Debeading-System gelangt, darstellen.
  • Das Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading, gezeigt in 3, kann verwendet werden, um Zellen Debeading zu unterziehen, in einer Weise ähnlich zu Modul 8, wie in 2A und 2B gezeigt. Fluid, eingeführt durch Ports 72, führt Zellen 100 eine ausreichende Kraft zu, um sie von Membran 70 zu lösen. Weil die Geschwindigkeit des Suspensionsfluids nahe Membran 70 sich null nähert, könnten diese Zellen anderweitig nicht getrennt oder Debeading unterzogen oder können verloren gehen.
  • Dieses Durchfluss-Debeading-Verfahren kann auch mindestens 99% der paramagnetischen Teilchen aus den Zellen entfernen.
  • Null-Gradienten-Filter Durchfluss-Verfahren
  • Ein Durchfluss-Trennungsverfahren kann unter Verwendung eines Durchflussmoduls 8 zur magnetischen Trennung/Debeading in einer Konfiguration wie in 4A und 4B gezeigt, ausgeführt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit ist so, dass fluidische Kraft 104 und magnetische Kraft 106 es erlauben, dass paramagnetische Teilchen 102 an Zelle 100 gebunden verbleiben. Die Strömungsgeschwindigkeit ist auch so, dass Zelle 100 nicht in Kammer 50 stoppt und auch nicht durch fluidische Kräfte lysiert wird. Verschiedene Konfigurationen werden in 10–13 gezeigt und können modifiziert werden, zum Beispiel durch Einstellen der Zahl und proportionalen Größe von Einlässen 62 und Auslässen 64, zur Verwendung mit verschiedenen Null-Gradienten-Filter-Verfahren. Zum Beispiel können dieselben Effekte, erreicht durch Einlässe 62 und Auslässe 64 mit verschiedenen Größen, auch durch Bereitstellen verschiedener Strömungsgeschwindigkeiten, typischerweise gesteuert durch Pumpen, durch Einlässe und Auslässe derselben Größe erzielt werden.
  • 10 zeigt eine grundsätzliche Beschreibung wie an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen 100 durch Modul 8 in einer Null-Gradienten-Konfiguration strömen. Wie in 10A veranschaulicht, werden Zellen 100 nach Gelangen in Modul 8 (linke Figur) in die x-Richtung zur Null-Gradienten-Linie 58 gezogen, zu einem Zeitpunkt, wo sie das Modul 8 fast verlassen (rechte Figur). Wie in 10A und 10B veranschaulicht, unterliegen Zellen 100 nicht magnetischer Kraft-Wirkungen in die y-Richtung oder die z-Richtung, wenn sie in Modul 8 (linke Figur) gelangen oder auch wenn nahe am Verlassen sind (rechte Figur).
  • 11 zeigt ein Null-Gradient-Modul 8 mit Magneten 54, ausgerichtet wie in 4A gezeigt. In diesem Modul gelangt Fluid über Einlass 62. Zellen 100 mit magnetischen Teilchen 102 folgen Null-Gradienten-Linie 58 und werden zu magnetischem Auslass 64b gelenkt. Nicht gebundene Zellen 110 sind unbeeinflusst durch Null-Gradienten-Linie 58 und strömen zu unmagnetischen Auslässen 64a und 64c. Einige nicht gebundenen Zellen 110 werden in dieser Konfiguration auch in magnetischen Auslass 64b gelangen.
  • 12 zeigt Zellen, die sich durch Modul 8 von 4C bewegen. Zellen 100 mit paramagnetischen Teilchen 102 folgen einer Null-Gradienten-Linie 58 und werden zum magnetischen Auslass 64a gelenkt. Nicht gebundene Zellen 110 sind von der Null-Gradienten-Linie 58 unbeeinflusst und strömen zu unmagnetischem Auslass 64b. Somit wirkt Null-Gradienten-Linie 58 als ein magnetischer Filter, während erlaubt wird, dass alle Zellen fortfahren, sich durch Kammer 50 zu bewegen, ohne an eine Wand 52 gedrückt zu werden. Wie veranschaulicht, ist der unmagnetische Einlass 62a größer als der magnetische Einlass 62b und der unmagnetische Auslass 64b ist größer als der magnetische Auslass 64a. Wenn Fluid-Strömung in Modul 8 laminar ist, wechselt Fluid vom unmagnetischen Einlass 62a über zum unmagnetischen Auslass 64b, unter Verhindern, dass nicht gebundene Zellen 110 zum magnetischen Auslass 64a gelangen. Dieses Verfahren kann auch mit turbulenter Strömung verwendet werden, aber mit weniger Effizienz wegen des Verlusts von nicht gebundenen Zellen an dem magnetischen Auslass 64a.
  • Dieses Durchfluss-Trennungsverfahren kann mindestens 80%, mindestens 90%, mindestens 95% oder mindestens 99% von an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen 100 aus der Zellsuspension vor ihrem Eintritt in das unmagnetische Ausgabemodul 10 entfernen. Mehrere Passagen von entweder dem unmagnetischen Ausgang oder dem magnetischen Ausgang durch ein Durchflussmodul 8 zur magnetischen Trennung/Debeading können zu einem an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellprodukt mit nicht mehr als 1% nicht gebundener Zellen 11 und enthaltend mindestens 99% der an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen 100, die man in der Zellsuspension vor dem Durchfluss-Trennungs-Vorgang findet, einem nicht gebunden Zellprodukt mit nicht mehr als 1% an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen 100 und enthaltend mindestens 99% der nicht gebundenen Zellen 110, die man in der Zellsuspension vor dem Durchfluss Vorgang findet, oder beides führen.
  • Null-Gradienten-Durchfluss-Verfahren zur Trennung paramagnetischer Teilchen
  • Ein Durchflussverfahren zur Trennung paramagnetischer Teilchen kann auch unter Verwendung eines Durchflussmoduls 8 zur magnetischen Trennung/Debeading in einer Konfiguration, wie in 4C gezeigt, ausgeführt werden. 13 zeigt Debeading unterzogene, nicht gebundene Zellen 110 und paramagnetische Teilchen 102, die sich durch Modul 8 bewegen. Zellen 110 waren vorher Debeading unterzogen worden, zum Beispiel durch ein Spin-Membran-Debeading-Modul 18, ein Nicht-Spin-Membran-Debeading-Modul oder dasselbe oder ein separates Modul 8 in einer Debeading-Konfiguration. Alternativ können Zellen 110 bereits in Gegenwart von, aber nicht gebunden an paramagnetische Teilchen 102 vorliegen. Paramagnetische Teilchen 102 folgen Null-Gradienten-Linie 58 und werden zum magnetischen Auslass 64a gelenkt. Debeading unterzogene, nicht gebundene Zellen 110 sind durch Null-Gradienten-Linie 58 unbeeinflusst und strömen zum unmagnetischen Auslass 64b. Somit wirkt Null-Gradienten-Linie 58 als ein magnetischer Filter, während erlaubt wird, dass Zellen 110 fortfahren, sich durch Kammer 50 zu bewegen ohne an eine Wand 52 gedrückt zu werden.
  • Dieses Durchflussverfahren zur Trennung paramagnetischer Teilchen kann mindestens 80%, mindestens 90%, mindestens 95% oder mindestens 99% an Beads aus der Zellsuspension entfernen.
  • Dieser Vorgang kann im Zusammenhang mit der Entfernung der paramagnetischen Teilchen auch einen ungewünschten Bestandteil der Zellsuspension entfernen.
  • Obwohl das Zelltrennungs-Verfahren und das Teilchen-Trennungsverfahren oben gesondert beschrieben worden sind, können sie beide gleichzeitig in demselben Modul oder System vorkommen. Zum Beispiel wird ein Trennungsmodul typischerweise sowohl an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen als auch freie paramagnetische Teilchen aus der Zellsuspension entfernen.
  • Spin-Membran-Debeading-Verfahren
  • In einem Durchfluss-Verfahren unter Verwendung von System 2 von 1F werden getrennte an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen 100 in Spin-Membran-Modul 18, wie in 14 gezeigt, über Probeneinlass 80 gelenkt. In Debeading-Kammer 82 erzeugt Spin-Membran 86 rezirkulierende Taylor-Couette-Strömung in der Zellsuspension, was zusätzlich zu den fluidischen Kräften, die durch Strömung durch Kammer 82 vom Einlass 80 zu den Auslässen 20 und 22 erzeugt wird, fluidische Kräfte hervorruft. Im Ergebnis ist, obwohl paramagnetische Teilchen 102 noch eine fluidische Kraft und eine magnetische Kraft erfahren, die Beziehung dieser Kräfte und wie sie Debeading hervorrufen, schwierig zu modellieren. Allerdings werden fluidische Kräfte von mindestens der Größe und Spin-Rate der Spin-Membran 80, der Zellsuspensions-Strömungsgeschwindigkeit durch Kammer 82 und der Viskosität des Suspensionsfluids beeinflusst. Die magnetische Kraft wird durch die Beschaffenheit von paramagnetischen Teilchen 102, die Beschaffenheit von Magneten 88 und die Gestalt des Moduls 18, insbesondere der Strecke zwischen den Zellen 100 und Magneten 88, beeinflusst. Fluidische Kräfte sind typischerweise nicht so hoch, als dass sie die Zellen lysieren. Die Taylor-Couette-Strömungen sind ausreichend, um die Zellen fort von und weg vom Kontakt mit Wand 84 und der Spin-Membran 86 halten.
  • Paramagnetische Teilchen 102, die aus Zellen 100 entfernt wurden, migrieren zu Wand 84 und insbesondere zu Null-Gradienten-Linien oder Bändern längs Wand 84. Beliebige nicht-paramagnetische Teilchen 120 werden auch aus Zellen 100 allein durch fluidische Kräfte entfernt. Nicht-paramagnetisch Teilchen 120 passieren durch Poren in Spin-Membran 86 und verlassen dann Kammer 82 über Abfall-Auslass-Modul 20. Beliebiges chemisches Mittel 122, zugegeben zur optionalen Reagenz-Kammer 24 passiert auch durch die Poren in der Spin-Membran 86 und verlässt Kammer 82 über Abfall-Auslass-Modul 20. Dies begrenzt die Exposition von Zellen 100 dem chemischen Mittel 120. Debeading unterzogene, nicht gebundene Zellen 110 verlassen Kammer 82 über Zellen-Auslass-Modul 22.
  • Paramagnetische Teilchen 102 können von Wand 84 periodisch entfernt werden, zum Beispiel durch Stoppen der Zellsuspensionsströmung durch Kammer 82, Bewegen der Magnete 88 zu einer von Wand 84 entfernten Position, dann Strömen von Puffer durch Kammer 82.
  • Einige paramagnetische Teilchen 102 können auch durch Spin-Membran 80 passieren und entfernt werden. Wenn Magnete 88 nicht vorliegen oder von Kammer 82 ausreichend beabstandet sind, kann die gesamte Entfernung paramagnetischer Teilchen durch Spin-Membran 80 bewirkt werden.
  • Dieses Durchfluss-Verfahren zum Trennen von Beads kann auch mindestens 80%, mindestens 90%, mindestens 95% oder 99% von paramagnetischen Teilchen aus den Zellen, mindestens 80%, mindestens 90%, mindestens 95% oder mindestens 99% von allen nicht-paramagnetischen Teilchen aus den Zellen oder beides entfernen.
  • Die Spin-Membran kann auch zum Trennen paramagnetischer Teilchen 102 von nicht gebundenen Zellen 102 verwendet werden.
  • Spin-Membran 86 kann eine Porengröße aufweisen, die klein genug ist, um alle Zellen in der Zellsuspension auszuschließen.
  • Spin-Membran-Modul 18 kann auch zum Entfernen ungewünschter Bestandteile aus der Zellsuspension verwendet werden. Diese Bestandteile können einfach durch Spin-Membran 88 filtriert werden, oder sie können mit der Beschichtung von paramagnetischen Teilchen 102, nicht-paramagnetischen Teilchen 120 oder beidem interagieren, und mit den Teilchen entfernt werden. Trennen von Beads und Entfernung ungewünschter Bestandteile kann gesondert oder gleichzeitig vorkommen.
  • Weitere Verfahren zum Debeading und Trennen paramagnetischer Teilchen System 2 ist aufgrund seines modularen Aufbaus auch mit anderen Verfahren zum Debeading und Trennen paramagnetischer Teilchen kompatibel. Man muss nur ein geeignetes zusätzliches Modul 16 einsetzen. Zum Beispiel werden Säulen, einschließlich magnetischer Säulen und physikalischer Trennungsverfahren, häufig verwendet, um Zellen Debeading zu unterziehen und sie können als ein zusätzliches Modul 16 enthalten sein.
  • Weitere eingebaute Verfahren
  • System 2 ist aufgrund seines modularen Aufbaus mit anderen eingebauten Verfahren kompatibel. Diese Verfahren können in mindestens einem zusätzlichen Modul 16 vorkommen. Zum Beispiel kann ein Modul verwendet werden, um Zellen zu waschen. Ein Modul kann auch verwendet werden, um Zellen zu konzentrieren. Ein Modul kann zum Austausch der Medien verwendet werden, in denen Zellen angeordnet sind. Ein Modul kann für mehr als einen dieser Schritte verwendet werden.
  • Durchfluss-Verfahren mit mehreren Modulen
  • System 2, wie in 1G gezeigt, kann in einem Durchfluss-Verfahren mit mehreren Modulen verwendet werden. Gegebenenfalls kann Puffer aus Puffermodul 6a durch Durchflussmodul 8a zur magnetischen Trennung/Debeading und gegebenenfalls auch einem oder mehreren von Modulen 8b, 18a, und 18b strömen. Eine Zellsuspension, enthaltend erwünschte, paramagnetische Teilchen und nicht an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen und unerwünschte nicht gebundene Zellen, strömt durch Modul 8a, das wie in 4 gezeigt, zur Trennung ausgelegt ist, aber, wie in 2A und 2B gezeigt, alternativ zur Trennung ausgelegt sein kann. Nicht gebundene Zellen werden zum unmagnetischen Ausgabemodul 10a als Abfall gelenkt. An paramagnetische Teilchen gebundene Zellen werden über magnetisches Ausgabemodul 12a zum Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading 8b gelenkt. Modul 8b ist, wie in 2A und 2B gezeigt, zum Debeading ausgelegt. An paramagnetische Teilchen gebundene Zellen werden durch Rückführschleife 14a mindestens einmal vor Gelangen in das magnetische Ausgabemodul 12b als Abfall strömen. Debeading unterzogene, nicht gebundene Zellen werden über unmagnetisches Ausgabemodul 10b zum Spin-Membran-Debeading-Modul 18a geschickt. Beliebige übrige paramagnetische Teilchen und nicht-paramagnetische Teilchen werden entfernt, wobei nicht-paramagnetische Teilchen zum Abfall-Ausgabemodul 20a strömen, während nicht gebundene paramagnetische Teilchen in Modul 18 verbleiben und nicht gebundene Zellen und Zellen mit paramagnetischen Teilchen, nicht-paramagnetischen Teilchen oder beides zu Zell-Ausgabemodul 22a strömen. Zell-Ausgabemodul 22a führt zu einem zweiten Spin-Membran Modul 18b. Ein chemisches Mittel, das die Entfernung von entweder den paramagnetischen Teilchen oder den nicht-paramagnetischen Teilchen oder beidem aus den Zellen erleichtern kann, wird aus Reagenz-Modul 24 zugegeben. Nicht-paramagnetische Teilchen und das chemische Mittel strömen zum Abfall-Modul 20b. Paramagnetische Teilchen verbleiben in Modul 18. Nicht gebundene Zellen und Zellen mit entweder paramagnetischen Teilchen, nicht-paramagnetischen Teilchen oder beidem strömen in die Rückführschleife 14b mindestens einmal bevor sie zu Zell-Ausgabemodul 22b als das finale Zellprodukt des Durchfluss-Vorgangs geschickt werden.
  • Klinische Anwendungen
  • Alle Vorgänge hierin können gemäß den klinischen ”Good manufacturing practice” (cGMP) Standards ausgeführt werden.
  • Die Vorgänge können zur Zellenreinigung, -Anreicherung, -Ernte, -Waschen, -Konzentrierung oder zum Zellen-Medien-Austausch, insbesondere während der Sammlung von unbearbeiteten Ausgangsmaterialien (insbesondere Zellen) zu Beginn des Herstellungs-Vorgangs, sowie während des Herstellungsverfahrens zur Auswahl oder Expansion von Zellen zur Zelltherapie verwendet werden.
  • Die Zellen können eine beliebige Mehrzahl von Zellen einschließen. Die Zellen können vom selben Zelltyp oder von gemischten Zelltypen sein. Außerdem können die Zellen von einem Spender, wie einem autologen Spender oder einem einzelnen allogenen Spender, zur Zelltherapie sein. Die Zellen können von Patienten durch zum Beispiel Leukapheresie oder Apheresie erhalten werden. Die Zellen können T-Zellen enthalten, zum Beispiel kann eine Population enthalten sein, die größer als 50% T-Zellen, größer als 60% T-Zellen, größer als 70% T-Zellen, größer als 80% T-Zellen oder 90% T-Zellen aufweist.
  • Selektionsvorgänge können insbesondere beim Selektieren von Zellen vor dem Züchten und der Expansion nützlich sein. Zum Beispiel können paramagnetische Teilchen, beschichtet mit anti-CD3 und/oder anti-CD28, verwendet werden, um T-Zellen zur Expansion zu selektieren oder zur Einführung einer Nukleinsäure, die für einen chimären Antigen-Rezeptor (CAR) oder anderes Protein kodiert. Ein solches Verfahren wird zur Erzeugung von CTL019 T-Zellen zur Behandlung von akuter lymphoblastischer Leukämie (ALL) verwendet.
  • Die hierin offenbarten Debeading-Verfahren und Module können insbesondere bei der Herstellung von Zellen zur Zelltherapie nützlich sein, zum Beispiel beim Reinigen von Zellen vor oder nach Züchtung und Expansion. Zum Beispiel können paramagnetische Teilchen, beschichtet mit anti-CD3 und/oder anti-CD28 Antikörper zum selektiven Expandieren von T-Zellen, zum Beispiel T-Zellen, die modifiziert sind oder werden durch Einführung einer Nukleinsäure, die für einen chimären Antigen-Rezeptor (CAR) oder anderes Protein kodiert, sodass das CAR von den T-Zellen exprimiert wird, verwendet werden. Während der Herstellung von solchen T-Zellen, können die Debeading-Verfahren oder Module zum Trennen von T-Zellen von den paramagnetischen Teilchen verwendet werden. Ein solches Debeading-Verfahren oder Modul wird zur Herstellung von zum Beispiel CTL019 T-Zellen zur Behandlung von akuter lymphoblastischer Leukämie (ALL) verwendet.
  • Bei einem solchen hier beispielhaft veranschaulichten Vorgang werden zum Beispiel T-Zellen von einem Spender (zum Beispiel einem Patienten, der mit einem autologen chimären Antigen-Rezeptor-T-Zellprodukt zu behandeln ist) über Apheresie (z. B. Leukapheresie) gesammelt. Die gesammelten Zellen können dann gegebenenfalls gereinigt werden, zum Beispiel durch einen Elutriationsschritt. Paramagnetische Teilchen, zum Beispiel anti-CD3/anti-CD28-beschichtete paramagnetische Teilchen, können dann zu der Zellpopulation zum Expandieren der T-Zellen gegeben werden. Das Verfahren kann auch einen Transduktionsschritt enthalten, wobei Nukleinsäure, die für eines oder mehrere gewünschte Proteine kodiert, zum Beispiel, ein CAR, zum Beispiel ein CAR-Targeting CD19, in die Zelle eingeführt wird. Die Nukleinsäure kann in einem lentiviralen Vektor eingeführt werden. Die Zellen, z. B. die lentiviralen transduzierten Zellen, können dann für einen Zeitraum von Tagen, zum Beispiel 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr Tagen, expandiert werden, zum Beispiel in Gegenwart von einem geeigneten Medium. Nach der Expansion können die hierin offenbarten Debeading-Vorgänge/Module zum Trennen der gewünschten T-Zellen von den paramagnetischen Teilchen verwendet werden. Die Verfahren können einen oder mehrere Debeading-Schritte gemäß den Vorgängen bzw. Verfahren der vorliegenden Offenbarung umfassen. Die Debeading unterzogenen Zellen können dann zur Verabreichung an den Patienten formuliert werden. Beispiele von CAR T-Zellen und ihre Herstellung sind weiter beschrieben, zum Beispiel in WO 2012/079000 , dessen vollständiger Inhalt hierin durch diesen Hinweis in die vorliegende Offenbarung aufgenommen wird. Die Systeme und Verfahren der vorliegenden Offenbarung können für beliebige Zelltrennungs-/Reinigungs-/Debeading-Vorgänge, beschrieben in oder in Verbindung mit WO 2012/079000 , verwendet werden.
  • Von den Systemen und Verfahren hierin können in ähnlicher Weise andere Zelltherapie-Produkte durch Aussortieren weniger gewünschter Zellen, Veranlassen weniger Zellschädigung und verlässlichere Entfernung magnetischer und beliebiger nicht-paramagnetischer Teilchen von Zellen bei weniger oder keiner Exposition chemischen Mitteln, profitieren, verglichen mit üblichen Systemen und Verfahren.
  • BEISPIEL
  • Das nachstehende Beispiel ist nur zu erläuternden Zwecken vorgesehen und ist nicht vorgesehen, die gesamte Erfindung zu umfassen. Aspekte dieses Beispiels können mit anderen Aspekten der vorstehend beschriebenen Erfindung kombiniert werden.
  • In diesem Beispiel werden T-Zellen über einen 9-tägigen Zeitraum in Kultur expandiert, dann geerntet und Debeading unterzogen unter Verwendung eines Nicht-Durchfluss-Debeading-Verfahrens gemäß bekannter Vorgehensweisen oder eines Durchfluss-Debeading-Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung getrennt. Die Proben hatten zwischen etwa 1e8 nukleierte lebensfähige Zellen und etwa 3e10 nukleierte lebensfähige Zellen. Das Verhältnis von paramagnetischen Teilchen zu nukleierten lebensfähigen Zellen lag zwischen etwa 3:1 und 1:3, wobei Proben untere total nukleierte lebensfähige Zellen aufwiesen, die höhere Verhältnisse von paramagnetischen Teilchen zu nukleierten lebensfähigen Zelle auswiesen. Das Verhältnis von paramagnetischen Teilchen zu Zellen war ein wesentlicher Faktor bei der Zellenwiedergewinnung. Ein höheres Verhältnis von paramagnetischen Teilchen zu nukleierten lebensfähigen Zellen erhöhte die Chancen, dass eine nukleierte lebensfähige Zelle an ein paramagnetisches Teilchen gebunden ist und während des Entfernungsvorgangs des paramagnetischen Teilchens verloren geht.
  • Bei dem Nicht-Durchfluss-Debeading-Vorgang wurde die Probe in einen ein Liter-Throbozyten-Beutel (Terumo Medical Corp., Somerset, NJ) gesammelt und statisch oben auf eine magnetische Flachbett-Platte (DYNAMAGTM CTSTM, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA) für 5 Minuten bei null Grad platziert, gefolgt von einer Minute bei ein 30 Grad Neigung. Dann wurde die Flüssigkeit in dem Beutel, der die unmagnetische Fraktion enthielt, von dem Beutel zur Bildung des finalen Produkts umgeleitet. Die magnetische Fraktion verblieb in dem Beutel als Abfall.
  • Bei dem Durchfluss-Debeading-Vorgang wurde die Probe kontinuierlich durch ein CSD400Y9CRYOSTORETM Conical Bag (OriGen Biomedical, Austin, TX) strömen lassen, angeordnet auf einer magnetischen Flachbett-Platte (DYNAMAGTM CTSTM, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA). Wegen der kontinuierlichen Strömung durch den Beutel und über den Magneten wurde die Probe dynamisch Debeading unterzogen, wobei die paramagnetischen Teilchen von den lebensfähigen nukleierten Zellen abgestreift wurden, wenn sie sich durch den Beutel bewegten. Die Flüssigkeit bildete nach Passieren durch den Beutel für einige Male das Endprodukt. Die magnetische Fraktion verblieb in dem Beutel als Abfall. Wenige lebensfähige nukleierte Zellen wurden in der magnetischen Fraktion eingefangen. Dies steht im Gegensatz zu dem Durchfluss-Debeading-Vorgang, bei dem lebensfähige nukleierte Zellen, gebunden an paramagnetische Teilchen zum Magneten angezogen wurden und im Abfall verloren gingen.
  • Metadata-Analyse von achtunddreißig Nicht-Durchfluss-Debeading-Verfahren-Versuchen und sechsunddreißig Durchfluss-Debeading-Verfahren-Versuchen zeigten eine wesentliche Erhöhung in der Wiedergewinnung von lebensfähigen nukleierten Zellen, wenn das Durchfluss-Debeading-Verfahren verwendet wurde. 15. Die Erhöhung in der Wiedergewinnung lebensfähiger nukleierter Zellen war insbesondere signifikant bei unteren Zahlen von Zellen in der Probe (wie weniger als 1.6e9 insgesamt lebensfähiger nukleierter Zellen). Bei solchen Gesamtzahlen von lebensfähigen nukleierten Zellen zeigte das Durchfluss-Debeading-Verfahren eine 76%-ige mittlere Wiedergewinnung, verglichen mit nur 34% mittlere Wiedergewinnung für das Nicht-Durchfluss-Debeadings-Verfahren. 16. Eine 10–20%-ige Steigerung in der Wiedergewinnung wurde auch mit höherer Anzahl an Zellen in der Probe beobachtet.
  • Dieser Unterschied in der Wiedergewinnung ist auf die Fähigkeit des Durchfluss-Debeading-Verfahrens zurückzuführen, dynamisch die paramagnetischen Teilchen von den lebensfähigen nukleierten Zellen zu entfernen, sodass diese Zellen nicht verloren gehen, selbst wenn sie anfänglich an paramagnetische Teilchen vor der Ernte gebunden waren.
  • Obwohl nur beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung speziell vorstehend beschrieben wurden, wird Wert darauf gelegt, dass Modifizierungen und Varianten dieser Beispiele möglich sind, ohne vom Gedanken und vorgesehenen Umfang der Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die magnetischen Module und Systeme, die sie enthalten, in einer Vielzahl von Konfigurationen zusätzlich zu jenen beschriebenen, eingerichtet und verwendet werden. Außerdem können die Systeme und Verfahren zusätzliche Komponenten und Schritte enthalten, die nicht speziell hierin beschrieben wurden. Zum Beispiel können Verfahren Priming enthalten, wenn ein Fluid erst in eine Komponente eingeführt ist zum Entfernen von Bläschen und Vermindern des Widerstands für die Zellsuspension oder Puffer-Bewegung. Außerdem können Ausführungsformen nur einen Abschnitt des hierin beschriebenen Systems zur Verwendung mit den hierin beschriebenen Verfahren enthalten. Zum Beispiel können Ausführungsformen auf Einwegmodulen, Schläuchen usw. beruhen, die in nicht-wegwerfbarer Ausrüstung zur Bildung eines vollständigen Systems, das zum Trennen oder Unterziehen von Zellen Debeading zur Erzeugung eines Zellprodukts nützlich ist.

Claims (47)

  1. Zellverarbeitungssystem, umfassend: mindestens ein Zellsuspensionsmodul; mindestens ein Puffermodul; mindestens ein Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading; mindestens ein unmagnetisches Ausgabemodul; und mindestens ein magnetisches Ausgabemodul.
  2. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 1, weiter umfassend mindestens eine Rückführschleife zum Zurückführen stromaufwärts von mindestens einem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading.
  3. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 1, umfassend mindestens zwei parallele Durchflussmodule zur magnetischen Trennung/Debeading.
  4. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 1, umfassend mindestens zwei Durchflussmodule zur magnetischen Trennung/Debeading in Reihe.
  5. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 1, weiter umfassend mindestens ein zusätzliches Modul.
  6. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine zusätzliche Modul mindestens ein Spin-Membran-Debeading-Modul umfasst.
  7. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 6, umfassend mindestens zwei parallele Spin-Membran-Debeading-Module.
  8. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 6, umfassend mindestens zwei Spin-Membran-Debeading-Module in Reihe.
  9. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine zusätzliche Modul mindestens ein physikalisches Trennungsmodul umfasst.
  10. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 9, wobei das mindestens eine zusätzliche Modul mindestens ein magnetisches Säulenmodul umfasst.
  11. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine zusätzliche Modul mindestens ein Medienaustausch-Modul umfasst.
  12. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine zusätzliche Modul mindestens ein Zellkonzentrations-Modul umfasst.
  13. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine zusätzliche Modul mindestens ein Zellwasch-Modul umfasst.
  14. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading umfasst: eine Kammer definiert durch Wände und mit einer x-Richtung, einer y-Richtung und einer z-Richtung; einen Einlass und einen Auslass, eingerichtet an entgegengesetzten Enden der Kammer in die y-Richtung; und mindestens zwei Magnete, benachbart oder nahe einer Wand der Kammer und eingerichtet zur Herstellung einer Null-Gradienten-Linie in der Kammer zwischen dem Einlass und dem Auslass.
  15. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 6, wobei das Spin-Membran-Debeading-Modul umfasst: eine Debeading-Kammer teilweise definiert durch eine zylindrische Seitenwand; eine poröse Spin-Membran mit einem Inneren und koaxial orientiert mit der zylindrischen Seitenwand; einen Probeneinlass; ein Abfall-Ausgabemodul, verbunden mit dem Inneren der Spin-Membran; und ein Zell-Ausgabemodul, verbunden mit der Debeading-Kammer.
  16. Zellverarbeitungssystem nach Anspruch 15, wobei das Spin-Membran-Debeading-Modul weiter mindestens einen Magneten, benachbart oder nahe der zylindrischen Seitenwand, umfasst.
  17. Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading umfassend: eine Kammer, definiert durch Wände und mit einer x-Richtung, einer y-Richtung und einer z-Richtung; einen Einlass und einen Auslass, eingerichtet an entgegengesetzten Enden der Kammer in die y-Richtung; und mindestens zwei Magnete benachbart oder nahe einer Wand der Kammer und eingerichtet zur Herstellung einer Null-Gradienten-Linie in der Kammer zwischen dem Einlass und dem Auslass.
  18. Modul nach Anspruch 17, umfassend mindestens zwei Einlässe und mindestens zwei Auslässe.
  19. Modul nach Anspruch 17, weiter umfassend mindestens drei Magnete benachbart oder nahe einer Wand der Kammer und eingerichtet zur Herstellung mindestens zweier Null-Gradienten-Linien in der Kammer zwischen dem Einlass und dem Auslass.
  20. Modul nach Anspruch 17, weiter umfassend mindestens vier Magnete, eingerichtet in zwei Gruppen an entgegengesetzten Seiten der Kammer in die z-Richtung.
  21. Modul nach Anspruch 18, weiter umfassend mindestens vier Magnete, eingerichtet in zwei Gruppen an der entgegengesetzten Seite der Kammer in der z-Richtung und quer-orientiert in der x-y-Ebene von der Nähe eines Einlasses zur Nähe eines Auslasses an der entgegengesetzten Seite der Kammer in der z-Richtung.
  22. Modul nach Anspruch 17, weiter umfassend: Submembran-Injektionsports, benachbart einer Wand der Kammer auch benachbart mindestens zweier Magnete; und eine Membran, benachbart der Submembran.
  23. Spin-Membran-Debeading-Modul, umfassend: eine Debeading-Kammer, teilweise durch eine zylindrische Seitenwand definiert; eine poröse Spin-Membran mit einem Inneren und koaxial orientiert mit der zylindrischen Seitenwand; einen Probeneinlass; ein Abfall-Ausgabemodul, verbunden mit dem Inneren der Spin-Membran; ein Zell-Ausgabemodul, verbunden mit der Debeading-Kammer; und mindestens einen Magneten, benachbart oder nahe der zylindrischen Seitenwand.
  24. Spin-Membran-Debeading-Modul nach Anspruch 23, weiter umfassend ein Reagenz-Modul.
  25. Spin-Membran-Debeading-Modul nach Anspruch 23, wobei die poröse Spin-Membran eine Porengröße aufweist, die größer ist als jene von einem Debeading zu unterziehenden Teilchen und weniger als jene einer Debeading zu unterziehenden Zelle.
  26. Verfahren zur Durchfluss-Zellen-Verarbeitung, umfassend Strömen einer Zellsuspension, umfassend an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen durch ein Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading zur Erzeugung eines nicht gebundenen Zellprodukts, wobei die an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen fortfahren, sich in dem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading durch den Strömungsschritt zu bewegen, und wobei das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading umfasst: eine Strömungskammer, definiert durch Wände, durch die die Zellsuspension strömt; und mindestens zwei Magnete, eingerichtet benachbart oder nahe mindestens einer Wand.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Zellsuspension laminar durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading strömt.
  28. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Zellsuspension weiter nicht gebundene Zellen umfasst und Strömen der Zellsuspension durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading, die an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen und die nicht gebundenen Zellen trennt.
  29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Zellsuspension weiter freie paramagnetische Teilchen umfasst und Strömen der Zellsuspension durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading, die freie paramagnetische Teilchen und die nicht gebundenen Zellen trennt.
  30. Verfahren nach Anspruch 28, weiter umfassend Strömen der getrennten nicht gebundenen Zellen durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading ein zweites oder folgendes Mal unter Verwendung einer Rückführschleife.
  31. Verfahren nach Anspruch 28, weiter umfassend Strömen der getrennten an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading ein zweites oder folgendes Mal unter Verwendung einer Rückführschleife.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, weiter umfassend Debeading der an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen in dem Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading während des zweiten oder folgenden Mals zur Erzeugung paramagnetischer Teilchen und der von Debeading unterzogenen, nicht gebundenen Zellen.
  33. Verfahren nach Anspruch 32, weiter umfassend Strömen der erzeugten paramagnetischen Teilchen und von Debeading unterzogenen, nicht gebundenen Zellen durch das Durchflussmodul zur magnetischen Trennung/Debeading ein drittes oder folgendes Mal zum Trennen der paramagnetischen Teilchen und der von Debeading unterzogenen, nicht gebundenen Zellen.
  34. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Magnete zur Herstellung einer Null-Gradienten-Linie orientiert sind, die die Richtung der Strömung überquert, sodass an paramagnetische Teilchen gebundene Zellen zur Null-Gradienten-Linie nur in eine Richtung gezogen werden, aber nicht von magnetischen Kräften der zwei Magnete in zwei weiteren Richtungen beeinflußt werden.
  35. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Kammer weiter umfasst: einen magnetischen Einlass, durch den beliebige paramagnetische Teilchen in die Strömungskammer gelangen; einen unmagnetischen Einlass; einen magnetischen Auslass, entgegengesetzt zum unmagnetischen Einlass; und einen unmagnetischen Auslass, entgegengesetzt des magnetischen Einlasses, wobei die Null-Gradienten-Linie alle paramagnetischen Teilchen und beliebige gebundene Zellen zu dem magnetischen Auslass lenkt.
  36. Verfahren nach Anspruch 35, wobei die Zellsuspension weiter nicht gebundene Zellen umfasst und wobei ein unmagnetischer Einlass größer als der magnetische Einlass ist und der unmagnetische Auslass größer als ein magnetischer Auslass ist, wobei Fluid, das aus dem unmagnetischen Einlass strömt, zu dem unmagnetischen Auslass überwechselt, unter Hindern nicht gebundener Zellen am Strömen in den magnetischen Auslass.
  37. Verfahren nach Anspruch 35, wobei die Zellsuspension weiter nicht gebundene Zellen umfasst, wobei der unmagnetische Einlass und ein magnetischer Einlass im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen oder der unmagnetisch Auslass und ein magnetischer Auslass im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen oder beides, und wobei die jeweiligen Strömungsgeschwindigkeiten des in die Einlässe gelangenden Fluids, die jeweiligen Strömungsgeschwindigkeiten des die Auslässe verlassenden Fluids oder beide so zu justieren sind, dass Fluid, das von dem unmagnetischen Einlass strömt, zu dem unmagnetischen Auslass überwechselt, unter Hindern nicht gebundener Zeilen am Strömen in den magnetischen Auslass.
  38. Verfahren nach Anspruch 26, weiter umfassend Strömen der an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen durch ein Spin-Membran-Debeading-Modul zur Erzeugung des nicht gebundenen Zellprodukts, wobei das Spin-Membran-Debeading-Modul umfasst: eine zylindrische Debeading-Kammer, durch die die an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen strömen, wobei die Kammer zum Teil durch eine zylindrische Seitenwand definiert wird und eine koaxiale Spin-Membran enthält; und mindestens einen Magneten, eingerichtet benachbart oder nahe der zylindrischen Seitenwand zur Herstellung mindestens einer Null-Gradienten-Linie in der zylindrischen Debeading-Kammer.
  39. Verfahren nach Anspruch 26, weiter umfassend Strömen der an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen durch ein magnetisches Säulenmodul zur Erzeugung des nicht gebundenen Zellprodukts.
  40. Verfahren nach Anspruch 26, weiter umfassend Strömen der an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen oder des nicht gebundenen Zellprodukts durch ein Zellwasch-Modul.
  41. Verfahren nach Anspruch 26, weiter umfassend Strömen der an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen oder des nicht gebundenen Zellprodukts durch ein Medienaustausch-Modul.
  42. Verfahren nach Anspruch 26, weiter umfassend Strömen der an paramagnetische Teilchen gebundenen Zellen oder des nicht gebundenen Zellprodukts durch ein Zellkonzentrations-Modul.
  43. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung zur Zelltherapie, wobei das Verfahren umfasst: Kontaktieren einer Zellpopulation mit paramagnetischen Teilchen, beschichtet mit einem oder mehreren Mitteln, die beim Expandieren einer oder mehrerer Zellarten in der Zellpopulation unterstützen; Einführen von Nukleinsäure in Zellen in der Zellpopulation; Expandieren von Zellen in der Zellpopulation; Debeading der Zellpopulation gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 42, oder unter Verwendung des Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder des Moduls nach einem der Ansprüche 17–25; und Formulieren der Zellpopulation zur Zelltherapie.
  44. Verfahren nach Anspruch 43, wobei das eine oder mehrere Mittel, die beim Expandieren einer oder mehrerer Zellarten unterstützen, anti-CD3 Antikörper oder Antigen-Bindungsfragment davon, anti-CD28 Antikörper oder Antigen-Bindungsfragment davon und Kombinationen davon umfassen.
  45. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 44, wobei die Nukleinsäure durch eine Lentivirus- oder mRNA-Transduktion eingeführt wird.
  46. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 45, wobei die Zelltherapie eine chimärer Antigen-Rezeptor-T-Zelltherapie ist.
  47. Verfahren nach Anspruch 46, wobei die Zelltherapie eine anti-CD19 chimärer Antigen-Rezeptor-T-Zelltherapie ist.
DE112016002520.3T 2015-06-05 2016-06-03 Auf paramagnetischen Teilchen basierende Durchfluss-Zelltrennung und Entfernung paramagnetischer Teilchen Active DE112016002520B4 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562171787P 2015-06-05 2015-06-05
US62/171,787 2015-06-05
US201562173702P 2015-06-10 2015-06-10
US62/173,702 2015-06-10
PCT/US2016/035755 WO2016196957A1 (en) 2015-06-05 2016-06-03 Flow-through paramagnetic particle-based cell separation and paramagnetic particle removal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112016002520T5 true DE112016002520T5 (de) 2018-03-01
DE112016002520B4 DE112016002520B4 (de) 2022-10-13

Family

ID=56292883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112016002520.3T Active DE112016002520B4 (de) 2015-06-05 2016-06-03 Auf paramagnetischen Teilchen basierende Durchfluss-Zelltrennung und Entfernung paramagnetischer Teilchen

Country Status (10)

Country Link
US (3) US20160355777A1 (de)
JP (3) JP7209466B2 (de)
CN (2) CN116121236A (de)
AU (2) AU2016271497B2 (de)
CA (1) CA2987069A1 (de)
DE (1) DE112016002520B4 (de)
GB (2) GB2598499B (de)
SG (2) SG10202003075UA (de)
TW (2) TWI744234B (de)
WO (1) WO2016196957A1 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106413634B (zh) 2013-11-01 2019-03-05 雷恩斯根公司 双部件调节性人工晶状体设备
US10004596B2 (en) 2014-07-31 2018-06-26 Lensgen, Inc. Accommodating intraocular lens device
US20160355777A1 (en) 2015-06-05 2016-12-08 Novartis Ag Flow-through paramagnetic particle-based cell separation and paramagnetic particle removal
CN113180886A (zh) 2015-12-01 2021-07-30 雷恩斯根公司 调节性人工晶状体装置
US10449283B2 (en) * 2016-04-29 2019-10-22 Fenwal, Inc. System and method for selecting and culturing cells
US10251990B2 (en) 2016-04-29 2019-04-09 Fenwal, Inc. System and method for processing, incubating, and/or selecting biological cells
US10274495B2 (en) 2016-12-21 2019-04-30 Fenwal, Inc. System and method for separating cells incorporating magnetic separation
US10696961B2 (en) 2017-12-01 2020-06-30 Global Life Sciences Solutions Usa Llc Magnetic cell isolation techniques
US11920119B2 (en) 2018-02-09 2024-03-05 Global Life Sciences Solutions Usa Llc Systems and methods for bioprocessing
US11932842B2 (en) 2018-02-09 2024-03-19 Global Life Sciences Solutions Usa Llc Bioprocessing apparatus
US11371007B2 (en) 2018-02-09 2022-06-28 Global Life Sciences Solutions Usa Llc System and method for fluid flow management in a bioprocessing system
US11414639B2 (en) 2018-02-09 2022-08-16 Global Life Sciences Solutions Usa Llc Bioprocessing vessel
US11161066B2 (en) 2018-09-13 2021-11-02 International Business Machines Corporation Micro-machined filter for magnetic particles
JP7139931B2 (ja) * 2018-12-14 2022-09-21 株式会社島津製作所 磁性体粒子操作用容器及び磁性体粒子操作用装置
CN109647550B (zh) * 2018-12-20 2020-04-17 北京交通大学 一种用于精准控制液滴融合的磁性液体液滴实验芯片
CN110261602A (zh) * 2019-06-03 2019-09-20 苏州百源基因技术有限公司 一种基于荧光编码磁珠的检测方法和检测试剂盒

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4219411A (en) * 1978-09-18 1980-08-26 California Institute Of Technology Cell sorting apparatus
DE3200988A1 (de) * 1982-01-14 1983-07-28 Thomas A. Dr. 6900 Heidelberg Reed Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von organischen stoffen aus einer suspension oder loesung
DE3575868D1 (de) * 1984-03-21 1990-03-15 Mclaughlin William F Verfahren und vorrichtung zur filtration.
US5536475A (en) * 1988-10-11 1996-07-16 Baxter International Inc. Apparatus for magnetic cell separation
EP0697916B1 (de) * 1994-03-14 2002-06-05 Nexell Therapeutics Inc. Verfahren und apparat zum semi-automatisierten trennen von zellen
US5705059A (en) * 1995-02-27 1998-01-06 Miltenyi; Stefan Magnetic separation apparatus
TW391881B (en) 1996-09-25 2000-06-01 Baxter Int Method and apparatus for filtering suspensions of medical and biological fluids or the like
US6251295B1 (en) * 1998-01-08 2001-06-26 Nexell Therapeutics Inc. Method for recirculation washing of blood cells
IL124514A (en) * 1998-05-17 2002-02-10 Davidson Chaim Method and apparatus for magnetically separating selected particles, particularly biological cells
US7585670B2 (en) 2001-12-07 2009-09-08 Cytori Therapeutics, Inc. Automated methods for isolating and using clinically safe adipose derived regenerative cells
EP2305276A3 (de) 2001-12-07 2011-09-21 Cytori Therapeutics, Inc. Zellen aus Lipoaspirat und ihre Verwendung zur Therapie
US20050274650A1 (en) * 2004-06-09 2005-12-15 Georgia Tech Research Corporation Blood separation systems in micro device format and fabrication methods
JP2006006166A (ja) * 2004-06-24 2006-01-12 Univ Of Tokyo 細胞分離装置、及び細胞分離方法
DE102004040785B4 (de) * 2004-08-23 2006-09-21 Kist-Europe Forschungsgesellschaft Mbh Mikrofluidisches System zur Isolierung biologischer Partikel unter Verwendung der immunomagnetischen Separation
US20060223178A1 (en) 2005-04-05 2006-10-05 Tom Barber Devices and methods for magnetic enrichment of cells and other particles
US20070196820A1 (en) 2005-04-05 2007-08-23 Ravi Kapur Devices and methods for enrichment and alteration of cells and other particles
CN101305087A (zh) * 2005-09-15 2008-11-12 阿尔特弥斯康复公司 用于磁富集细胞和其他颗粒的装置和方法
JP4542502B2 (ja) * 2005-11-30 2010-09-15 一般社団法人オンチップ・セロミクス・コンソーシアム 細胞分離方法ならびに細胞検査方法とその試薬キット
US7807454B2 (en) * 2006-10-18 2010-10-05 The Regents Of The University Of California Microfluidic magnetophoretic device and methods for using the same
CN101078028B (zh) * 2007-03-30 2011-08-31 东华大学 一种两次bio-bar-code核酸检测技术
EP2227334B1 (de) * 2007-12-07 2011-10-12 Miltenyi Biotec GmbH Zentrifuge zur trennung einer probe in mindestens zwei komponenten
US20110127222A1 (en) * 2008-03-19 2011-06-02 Cynvenio Biosystems, Inc. Trapping magnetic cell sorting system
JP5382852B2 (ja) * 2009-02-06 2014-01-08 株式会社オンチップ・バイオテクノロジーズ 使い捨てチップ型フローセルとそれを用いたフローサイトメーター
US8689981B2 (en) * 2009-04-10 2014-04-08 President And Fellows Of Harvard College Manipulation of particles in channels
CN102802797A (zh) * 2009-04-21 2012-11-28 艾德万德克斯公司 细胞、颗粒和其它分析物的多重分析
WO2010144745A2 (en) * 2009-06-10 2010-12-16 Cynvenio Biosystems, Inc. Sheath flow devices and methods
US8481336B2 (en) * 2009-09-09 2013-07-09 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Magnetic separation device for cell sorting and analysis
TWI362964B (en) * 2009-12-23 2012-05-01 Ind Tech Res Inst Magnetic separation device and method for separating magnetic substances in bio-samples
GB2482658A (en) 2010-07-08 2012-02-15 Univ Dublin Non-linear magnetophoresis system
US20120135494A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 General Electric Company Systems and methods for magnetic separation of biological materials
SG10201510092QA (en) * 2010-12-09 2016-01-28 Univ Pennsylvania Use of chimeric antigen receptor-modified t cells to treat cancer
US20130345674A1 (en) 2011-03-11 2013-12-26 Fenwal, Inc. Membrane separation devices, systems and methods employing same, and data management systems and methods
EP3020798A4 (de) * 2013-07-09 2017-02-08 Universal Bio Research Co., Ltd. Kulturvorrichtung, kultursystem und kulturverfahren
CN105792926B (zh) * 2013-09-09 2018-06-22 微球实验公司 用于磁性分离的新工艺和系统
US9821110B2 (en) 2013-10-10 2017-11-21 Fenwal, Inc. Systems and methods for minimizing loss of cellular components during apheresis
EP3560591B1 (de) * 2013-10-18 2021-02-17 The General Hospital Corporation Mikrofluidische sortierung unter verwendung von magnetfeldern mit hohem gradienten
US20160355777A1 (en) 2015-06-05 2016-12-08 Novartis Ag Flow-through paramagnetic particle-based cell separation and paramagnetic particle removal
WO2016207911A2 (en) * 2015-06-22 2016-12-29 Chhatrala Pankajkumar K System for cytoreduction of circulating cancer cells from blood and a method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CN116121236A (zh) 2023-05-16
SG10202110399WA (en) 2021-11-29
CN107847944A (zh) 2018-03-27
GB202115598D0 (en) 2021-12-15
JP7361070B2 (ja) 2023-10-13
JP2021119799A (ja) 2021-08-19
US11912978B2 (en) 2024-02-27
JP7209466B2 (ja) 2023-01-20
GB2554608B (en) 2022-04-06
AU2016271497A1 (en) 2017-12-14
US20200248130A1 (en) 2020-08-06
JP2023105241A (ja) 2023-07-28
WO2016196957A1 (en) 2016-12-08
DE112016002520B4 (de) 2022-10-13
US20160355777A1 (en) 2016-12-08
AU2016271497B2 (en) 2022-03-03
AU2022202831B2 (en) 2024-02-01
GB201719691D0 (en) 2018-01-10
CA2987069A1 (en) 2016-12-08
SG10202003075UA (en) 2020-05-28
GB2598499B (en) 2022-05-25
GB2554608A8 (en) 2022-01-12
JP2018516085A (ja) 2018-06-21
US11162065B2 (en) 2021-11-02
TWI744234B (zh) 2021-11-01
GB2554608A (en) 2018-04-04
TW201710492A (zh) 2017-03-16
US20220135931A1 (en) 2022-05-05
AU2022202831A1 (en) 2022-06-02
TW202212560A (zh) 2022-04-01
TWI821751B (zh) 2023-11-11
GB2598499A (en) 2022-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112016002520B4 (de) Auf paramagnetischen Teilchen basierende Durchfluss-Zelltrennung und Entfernung paramagnetischer Teilchen
DE102004040785B4 (de) Mikrofluidisches System zur Isolierung biologischer Partikel unter Verwendung der immunomagnetischen Separation
DE69628584T2 (de) Vorrichtung zur magnetischen trennung
DE69432563T2 (de) Vorrichtung zur zelltrennung
EP2255838B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum auftrennen von vollblut
EP2190498A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur einsparung von diafiltrat
WO2002026292A1 (de) Durchflussvorrichtung zum trennen von substanzen in körperflüssigkeiten, insbesondere blut und dessen verwendung
DE102015116391B4 (de) Medizinische Vorrichtung für die selektive Separierung einer biologischen Probe
DE3241315T1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum hochwirksamen Ultrafiltrieren komplexer fließfähiger Medien
DE10054632A1 (de) Verfahren zur Isolierung von disseminierten Krebszellen aus einer zellhaltigen Körperflüssigkeit und Filtervorrichtung zur Verwendung in einem derartigen Verfahren
EP2944686B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur abreicherung von zirkulierenden tumorzellen aus einer zellsuspension
US10232104B2 (en) Cell filter separation system
DE10216744A1 (de) Blutreinigung
WO2023110319A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum splitten dreidimensionaler agglomerate
DE102017107089A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur selektiven Fraktionierung von Feinstpartikeln
Gruttola Particle separation processes with emphasis on blood separation
AT505946A1 (de) Zellapherese

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R130 Divisional application to

Ref document number: 112016007640

Country of ref document: DE

R020 Patent grant now final