JP2015503361A - シングルユース可撓性壁システムのための温度制御支持表面 - Google Patents

Abstract

化学、製薬又は生物学的リアクターシステムに用いる熱交換モジュールを開示する。熱交換モジュールは、可撓性シングルユースコンテナを有するリアクターシステムに配置されるように構成されており、可撓性シングルユースコンテナに接触するようになされて熱移動を促進する少なくとも１つの熱伝導性表面と熱交換流体を通して循環できる流体循環流路とを備える。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は一般に、生化学プロセスシステム及び方法、特に反応容器の温度を制御するシステムに関する。

流体を操作したり、化学又は生物学的反応を行ったりするのに様々な容器が利用可能である。例えば、哺乳類、植物又は昆虫細胞、微生物培養物などの生物材料は、普通又は使い捨てのバイオリアクターを用いてプロセスを施すことができる。温度制御システムを組み入れているこのようなバイオリアクター及び他の流体操作システムは既知であるが、特に微生物バイオリアクターのためのこのようなシステムに対する改良が必要とされている。

微生物培養物は、哺乳類細胞の２０〜４０倍の速さで成長及び増加するので、微生物培養物の酸素消費量及び熱放出速度の両方は、哺乳類発酵プロセスより約２０〜４０倍大きい。したがって、微生物培養物で成長を持続するために、微生物用バイオリアクターシステムは、哺乳類細胞培養物の酸素供給及び熱除去速度より２０〜４０倍速く酸素を培養物流体に供給し、かつ培養物流体から熱を除去できることが必要である。これは、多数の手段によってステンレス鋼微生物発酵槽中で実現でき、具体的には、気泡の分散及び細胞による酸素の吸収を増加する複数のインペラーによる非常に激しい攪拌；より多くの酸素を供給する非常に高流量の空気；微生物細胞の代謝及び激しい攪拌による摩擦熱により発生した多量の熱を培養物流体から除去する追加の冷却表面、例えば冷却コイルなどの手段がある。しかしながら、一回のみ使用（シングルユース）バイオプロセスバッグでの熱除去は、特に微生物バイオリアクターの場合、なお問題となっている。

米国特許第２９１５２９２号

フィルム、可撓性バッグなどのポリマー又はプラスチック材料の分野の技術者に周知であるように、ポリマー又はプラスチックフィルムは比較的、熱の伝導が非常に乏しい。したがって、交換式コンテナ、例えば可撓性プラスチックバッグを有する容器内部の流体を冷却するには、可撓性バッグ及び／又は容器の表面を冷却する特殊な改良が必要とされる。微生物細胞培養物によって発生する多量の熱の除去を向上するシステム及び方法がなお必要とされている。

化学、製薬又は生物学的リアクターシステムでの温度制御に用いる方法及び装置を開示する。１観点では、本発明は、内側交換式の反応物質コンテナ、例えば可撓性バッグ又は半剛性コンテナを有するリアクターシステムに配置できる熱交換モジュールを含む。

本発明の１実施形態は、シングルユース可撓性コンテナを有する化学、製薬又は生物学的リアクターシステムに使用する熱交換モジュールであり、熱交換モジュールは、シングルユース可撓性コンテナを受け入れるように構成され、かつ反応容器に配置されるように構成された中心チャンバーを有するボディとボディの外表面に配置された熱交換器とを備えており、ボディは、反応容器の形状に適合するように構成された外表面と、シングルユース反応物質コンテナに接触して熱移動を促進するようになされた少なくとも１つの熱伝導性表面と、中心チャンバー中に突出部を形成する少なくとも１つの一体型強バッフルとを備え、ボディは上端と底端部を有する細長いボディであり、反応容器に挿入するようになされており、ボディは反応容器の上部と底部間の距離の少なくとも大部分に延在するようにし、熱交換器が、熱交換流体を通してボディの周囲に、かつ少なくとも１つの強バッフルのチャンネルの中へ及び中から外へ循環させることができる流体循環流路を備え、可撓性コンテナがチャンバー中に挿入されると、可撓性コンテナ内の流体は、熱交換流体により加熱されたり、冷却されたりし、少なくとも１つの強バッフルによって流れが制御されるようにする。

本発明の１実施形態では、熱交換モジュールボディは、シングルユース可撓性コンテナの底部又はその近傍に位置するインペラーの反対側の位置まで延在するように構成され、少なくとも１つの一体型強バッフルはインペラーによって生じる剪断場を制御するように構成されている。

本発明の別の観点は、可撓性バイオリアクターバッグ、可撓性ミキサーバッグ及び可撓性チューブから選択されるコンテナであって、コンテナは、内壁及び外壁と内壁及び外壁の少なくとも１つの一部に取り付け又は埋設された熱伝導性材料とを有する少なくとも１つの二重壁部分を備えている。

本発明の他の観点は、バイオリアクター壁、ミキサー壁及びチューブ壁から選択される可撓性ポリマー壁であり、熱伝導性材料が可撓性ポリマー壁の一部に取り付け又は埋設されている。

本発明の他の実施形態は、ジャケット及びティアード状バッフル付きバイオリアクタータンクであって、外側円柱型ジャケット及び円柱状タンクを備えており、円柱状タンクはチャンバーを画成するタンク内表面とタンク外表面とを有し、チャンバーはチャンバー内に配置された可撓性バッグを支持するように構成され、タンク外表面は熱交換流体をタンク外表面の全体の周りに通すように構成されたティアード状バッフルを有し、円柱状タンクは外側円柱型ジャケット内で軸方向に位置し、外側円柱型ジャケットは熱交換流体の損失を防止又は最小限にするのに十分な方法で円柱状タンクにシールされている。

上記その他の本発明の非限定的な目的、特徴及び利点は、図面を参照にした本発明の具体的な実施形態の一層詳細な説明から明らかになる。様々な視点の図全体を通して同じ参照符号は同じパーツを表す。図面は、模式的であり、縮尺通りに描こうとしたものではなく、代わりに本発明の原理を説明することに重きを置く。１つの典型的な実施形態に関連して説明した特徴を他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。このような変更及び改変は、本発明の要旨に入るものである。
図１Ａは、熱交換液の蛇行流路を有する典型的な熱交換モジュールの斜視線図であり、外側支持構造又は外側容器壁の一部を切り取った図である。 図１Ａに示した熱交換モジュールの上部平面図であり、内側支持壁と一体化した強バッフルの内部へ及び内部から外への熱交換流体流路を示す。 ティアード状バッフル構造内の非線形流路及び窓と位置を合わせるように構成された開口部を有する典型的な熱交換モジュールの斜視図であり、外側支持構造又は外側容器壁の一部を切り取った図である。 ジャケット及びティアード状バッフル付きバイオリアクタータンクを有する典型的な熱交換モジュールの代表的な実施形態の斜視図であり、該タンクは、冷却液をタンク外表面の周りに通し、窓を備えている。 熱伝導性材料を取り付け又は埋設された部分を有するチューブ内側又は外側の表面の断面図である。 内部に熱伝導性材料を取り付け又は埋設された部分を有するバッグフィルム内側又は外側の表面の断面図である。 熱交換流体を保持する金属チューブが反応容器又は支持構造の内壁の周りに接して蛇行状に置かれている典型的な熱交換モジュールの立体線図である。

本発明の好ましい実施形態の説明を以下に示す。なお、特定の実施形態を示して本発明を具体的に説明するが、実施形態は本発明を制限するものではない。最初に、本発明を最も広い総合的観点で説明し、続いて、さらに詳細に説明する。本発明の組成及び方法の特徴及び他の詳細はさらに、特許請求の範囲に示す。

さらに、ここに示す実施例又は例示は、いかなる意味でもそれらと一緒に用いた用語の制限、限定、定義の明示とみなされない。代わりに、これらの実施例又は例示は、１つの特定の実施形態に関して及び１例としてだけの説明とみなすべきである。これらの実施例又は例示と共に用いた用語が、別の実施形態と共に、又は本明細書の他の場所に示されていてもいなくても別の実施形態を包含し、すべてのこのような実施形態は、その用語の示す範囲に含まれることを意味することは当業者に明らかである。このような非限定的実施例及び例示を示す文言には、「例えば」、「など」及び「１実施形態では」があるが、これらに限らない。

ここで用いた用語「含有する」、「含む」、「備える」、「有する」、「もつ」、「からなる」又はこれらの類似の表現は、非限定的な包含を示す。例えば、列挙した要素を含むプロセス、物品又は装置は、必ずしもこれらの要素に限定されず、明確に列挙していなかったり、このようなプロセス、物品又は装置に固有でない別の要素を含んでもよい。さらに、そうでないと明確に記載しない限り、「又は」は、包含的「又は」をいい、排他的「又は」ではない。

本発明は、流体を収容及び操作したり、化学、生物学的又は製薬反応又はプロセスにともなう流体の温度を調節したりするシステム及び方法である。本発明のある実施形態は、例えば可撓性の折りたためるバッグ又は剛性又は半剛性コンテナの形態にすることができるコンテナ又はライナーを取り囲み、支持する、熱交換器を含む支持構造又は剛性容器を提供することによる流体収容システムの一連の向上及び特徴を含む。本発明のある実施形態は、冷却液などの温度制御流体を通して循環させる中空バッフル（内部又は外部からライナーまで又はその両方）を含む。
［容器又は支持構造］
用語「支持構造」、「容器」及び「タンク」は、ここで互換可能に用いる。折りたためるバッグを支持するのに用いることができる支持構造は、バッグを取り囲んだり、入れたりするのに適当な形状をもつことができる。場合によっては、支持構造は再利用可能である。支持構造は本質的に剛性材料から形成できる。支持構造を形成するのに用いることができる材料の例としては、ステンレス鋼、アルミニウム、ガラス、樹脂含浸ガラス繊維又は炭素繊維、ポリマー、例えば高密度ポリエチレン、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ナイロン又は他のポリアミド、ポリエステル、フェノール性ポリマー及びこれらの組合せが挙げられるが、これらに限らない。材料はその使用環境で使用が認可されるものとすることができる。例えば、粒子発生を最小限にすることが必要な環境では、無脱粒材料を使用できる。さらに、支持構造は、他の部品、例えば流体を流したり、支持構造の特性を変更する材料を収容したりするチャンネルを有することができる。

再利用可能な支持構造又は容器は、適当な体積にすることができ、場合によっては、支持構造に入れるコンテナの体積とほぼ同じ体積を有する。再利用可能な支持構造の体積は、例えば約５Ｌ〜約５０００Ｌにすることができる。１００００Ｌ超えの体積にすることも可能である。

ここで用いる用語「容器」は一般に、可撓性バッグを取り囲み、支持する支持構造又はタンクをいう。用語「容器」は、バイオリアクター容器並びに生物学的又は生化学プロセスで通常使用する他のコンテナ又は導管、例えば細胞培養／精製システム、混合システム、媒体／バッファ製造システム及び濾過／精製システム、例えばクロマトグラフィー及び接線流濾過システム及びそれらの付随流路を包含するものである。バイオプロセス産業では、用語「容器」は、温度を調節することが望ましい囲まれたバイオプロセス体積を定義するのに用いることが多い。
［可撓性バッグ又はコンテナ］
用語「剛性」及び「半剛性」は、ここで互換可能に用いて「折りたためない」構造、即ち細長い寸法を有意に減少する通常の力で折り曲げられず、つぶれず、変形しない構造を示す。文脈に応じて、「半剛性」は、「剛性」部材より可撓性の構造を示すこともでき、例えば、曲げられるチューブ又は導管があるが、標準状態及び通常の力で長手方向につぶれないものである。ここで用いる用語「可撓性コンテナ」、「可撓性バッグ」、「折りたためるバッグ」、「バッグ」及び「コンテナ」は、同意語として用いる。バッグ又は可撓性コンテナ又は可撓性バッグは、内圧、例えば収容された液体又は気体の重量又は静水圧から生じる圧力がかかったとき、独立した支持構造からの助けがなければ形状及び／又は構造的完全性を維持できないコンテナである。剛性容器、タンクなどの再利用可能な支持構造を用いて折りたためるバッグを取り囲み、支持することができる。

上述したように、折りたためるバッグなどのコンテナは、バッグの内容物を混合する混合システムを含むことができる。場合によっては、２つ以上の攪拌器、又はインペラーを用いて混合能力を増加することができ、インペラーは同じでも異なってもよい。場合によっては、攪拌器は、高さが調節可能なものにすることができ、例えば、駆動軸が、コンテナの底部より上にインペラーを持ち上げることができるようにしたり、複数のインペラーを用いることを可能にしたりする。コンテナの混合システムは、場合によってはコンテナとともに使い捨て、又はシングルユース用にできる。流体を混合する種々の方法をコンテナに組み込むことができる。例えば、磁気作動に基づくインペラー、散布及び／又はエアリフトを用いることができる。シールされているが、磁気的に連結されていない直接軸駆動ミキサーを用いることもできる。さらに又は代わりとして、混合システムは様々なインペラーブレード構成を有するインペラーを含む。

本発明の実施形態の多くは、折りたためるバッグ、ライナー又は可撓性コンテナを使用する。さらに、本発明の実施形態は、液体収容をともなう折りたためないバッグ、剛性コンテナ、半可撓性コンテナ及び他の構成を用いたシステムを含むことができる。

折りたためるバッグは、本質的に可撓性材料、例えば多くのプラスチックから製造できたり、ガラス、特定の金属などの通常剛性材料と考えられるものから製造できたりするが、コンテナが全体として、運転時に予想される内圧がかかったとき、独立した支持構造の助けがなければ形状／又は構造的完全性を維持できなくなる厚さ又は他の物性を有する。ある実施形態では、折りたためるバッグは、可撓性材料及び剛性ポリマー、金属、ガラスなどの実質的に剛性材料の組合せを含む。例えば、折りたためるバッグ、ライナー又は他のコンテナは、剛性部品、例えば連結、出入口、攪拌及び／又は消泡システム用支持を含むことができる。

ある実施形態では、剛性又は半剛性コンテナ又は折りたためるバッグは、例えばバルク材料としてポリマー材料を含む。上述のようなポリマー材料は、適当な物理的及び機械的特性をもつように選択又は処方すること、例えば、期待される架橋の程度を調節するのにポリマーブレンドの成分の量を調整することができる。例えば、当業者は、ポリマーの熱伝導度、特定のプロセス技術との適合性、熱伝導性材料との適合性、コンテナに収容される細胞、栄養物、溶剤などの材料との適合性、滅菌又はコンテナ内部で反応を行うことに付随する他の処理又は前処理との適合性などの要因に基づいてコンテナに用いる適当なポリマーを選択することができる。

ある実施形態では、折りたためるバッグは、適当な可撓性材料、例えばホモポリマー又はコポリマーから形成される。可撓性材料は、ＵＳＰクラスＶＩ認定を得たもの、例えばシリコーン、ポリカーボネート、ポリエチレン及びポリプロピレンにすることができる。可撓性材料の例には、ポリマー、例えばポリエチレン（例えば、直鎖状低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレン）、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ二塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレン酢酸ビニル、ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ポリビニルアルコール、ナイロン、シリコーンゴム、他の合成ゴム及び／又はプラスチックがあるが、これらに限らない。可撓性コンテナの一部は、実質的に剛性の材料、例えば剛性ポリマー、具体的には、高密度ポリエチレン、金属又はガラスを含むことができる。実質的に剛性の材料は、例えば継手を支持する場所で用いることができる。

別の実施形態では、コンテナは実質的に剛性の材料である。所望に応じて、コンテナのすべて又は一部を光学的に透明にしてコンテナの内容物を見ることを可能にする。コンテナを形成するのに用いる材料又は材料の組合せは、１つ又は２つ以上の特性、例えば可撓性、破壊強度、引張強さ、液体及び気体透過性、乳白度及び特定のプロセス、具体的には継ぎ目のない折りたためるバッグを形成する吹込成形への適応性に基づいて選択できる。場合によっては、コンテナは、シングルユース、又は使い捨てにできる。

コンテナは、液体を保持するのに適当な厚さをもち、運転時又は取り扱い時に耐破壊性をもつように設計することができる。コンテナ壁などの材料の厚さは、「ミル」で記すことが多い。１ミルは、インチの千分の一（１０^-3）に相当する長さの単位であり、これは０．０２５４ミリメートルに等しい。単位「ミリメートル」は「ｍｍ」と略記する。例えば、本発明の実施形態で用いるのに適した折りたためるバッグの可撓性壁部分の厚さは、１０ミル未満（０．２５４ｍｍ未満）、約１０ミル〜約１００ミル（約０．２５４ｍｍ〜約２．５４ｍｍ）、約１５ミル〜約７０ミル（約０．３８ｍｍ〜約１．７８ｍｍ）又は約２５ミル〜約５０ミル（約０．６４ｍｍ〜約１．２７ｍｍ）とすることができる。別の実施例では、コンテナの壁の全体の厚さは約２５０ミルにすることができる。

ある実施形態では、コンテナは、２層以上の材料を含み、これらは、コンテナにある特性を付与するために一緒に積層又は互いに貼り付けることができる。例えば、１つの層は、実質的に酸素不透過性である材料から形成できる。別の層は、コンテナに強度を与える材料で形成できる。また別の層は、コンテナに収容できる流体に耐薬品性を付与するために含有される。コンテナの１つ又は２つ以上の層は、以下に詳しく説明するように、熱伝導性材料を含有してコンテナの内部へ及びコンテナの内部からコンテナ外環境への熱移動を促進できる。

本明細書のコンテナ、ライナー又は他の物品は適当な組合せの層から形成できる。例として、１層〜約５層の同じ又は異なる材料を含有する物品があるが、これらに限らない。各層の厚さは、例えば約３ミル〜約２００ミル（約０．０７６ｍｍ〜約５．０８ｍｍ）又はこれらの組合せにすることができる。

折りたためるバッグ又は他のコンテナと一体型の部品は、適当な材料で形成することができ、材料はバッグ又はコンテナの材料と同じでも異なってもよい。１実施形態では、コンテナは、第１ポリマーで形成され、部品は、例えば組成、分子量又は化学構造において第１ポリマーと異なる第２ポリマーで形成される。当業者は、材料プロセス技術を熟知しており、このような技術を本発明の方法に用いて適当な材料及び材料の組合せを選択することができる。

本発明の実施形態に使用するのに適当な剛性コンテナ又は折りたためるバッグは液体を収容するサイズをもつことができる。例えば、コンテナの体積は約０．１Ｌ〜約１００００Ｌ（約１００立方センチメートル〜約１ｘ１０⁷立方センチメートル）とすることができる。用語「立方センチメートル」はここでは「ｃｍ³」と略記される。別の実施例では、コンテナの体積は、約５Ｌ〜約５０００Ｌ（約５０００ｃｍ³〜約５ｘ１０⁶ｃｍ³）又は約４０Ｌ〜約１０００Ｌ（約４ｘ１０⁴ｃｍ³〜約１ｘ１０⁶ｃｍ³）とすることができるが、これらに限らない。１００００Ｌ（１ｘ１０⁷ｃｍ³）超えの体積も可能である。適当な体積はコンテナの特定の用途によって決まる。例えば、熱交換器として使用する折りたためるバッグの体積は、多量の流体を保持及び貯蔵するのに用いる折りたためるバッグの体積より小さくすることができる。

折りたためるバッグを使用する場合、液体で満たす前に、ほぼしぼませて、液体で満たしながらふくらませ始めることができる。他の実施形態では、本発明は、ふたなしコンテナシステムを含むことができる。

ある実施形態では、継ぎ目のない折りたためるバッグは、特異な形状及び構成をもつ特定の再利用可能な支持構造に特に適合するように製造できる。例えば、バイオリアクターシステム又は生化学又は化学反応システムの一部として、ほぼ完全に適合する折りたためるバッグを用いることができる。場合によっては、継ぎ目のない剛性又は半剛性コンテナが有利なこともある。

継ぎ目のないコンテナのさらなる説明は、Ｇ．Ｈｏｄｇｅらの米国特許出願第１１／８１８９０１号（２００７年６月１５日出願）の「ガス供給構造体、泡制御システム、及び折り畳み可能な袋体容器及びバイオリアクター用袋体成形方法並びに物品」（米国特許出願第２００８／００６８９２０号として２００８年３月２０日公開）に記載され、これらの教示はすべて本発明の先行技術として援用する。

実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明するが、これらは例示のためのものであり、本発明を制限するものではない。

本発明は、折りたためるバッグなどのコンテナの内容物の温度を、バッグ内の液相で所望のプロセス、例えば化学、生化学又は生物学的反応を起しながら制御するシステムである。折りたためるバッグはまた、浮遊細胞を含有する液体媒体などの液体が、使用中実質的に折りたためるバッグのみと接触し、支持構造と接触しない状態のままとなるように構成できる。このような実施形態では、折りたためるバッグは、使い捨てにでき、単一の反応又は単一の一連反応に使用し、その後バッグは廃棄される。このような実施形態では、折りたためるバッグ中の液体は支持構造と接触する状態にならないため、支持構造は浄化なしで再使用できる。バッグ中で反応を行った後、バッグを再利用可能な支持構造から取り除き、第２のシングルユース又は使い捨てコンテナに交換できる。第１のコンテナ又は再利用可能な支持構造を浄化せずに第２の反応を第２のコンテナで行うことができる。

１つ又は２つ以上の任意の入口及び１つ又は２つ以上の任意の出口をコンテナ及び／又は再利用可能な支持構造又は容器に形成することができ、これらは、液体又は気体のコンテナへの導入及びコンテナからの除去をより簡便にすることができる。例えば、バッグに対して適当な場所に位置する複数の入口を用いて複数のスパージャーにより様々な気体組成物を供給することができる。チューブを入口及び出口に接続し、搬送及び回収ラインをそれぞれ形成して液体のコンテナへの導入及びコンテナからの除去を行うことができる。コンテナの出入口は、サンプリング、状態、例えばｐＨ又コンテナ内の液体中の溶存気体の量の決定及び／又は分析又は別の目的にも用いることができる。所望により、システムは、ユーティリティー塔を備えることができ、コンテナ又は支持構造内部の１つ又は２つ以上のデバイスを１つ又は２つ以上のポンプ、コントローラー又は電気回路、例えばセンサ電気回路、電子インターフェース及び加圧ガスコントローラー又は他のデバイスと相互接続しやすくできる。このようなデバイスは制御システムを用いて制御できる。

ここで、一般に、本発明のシステムの部品が、１つ又は２つ以上の他の部品と「動作可能なように接続される」ということは、このような部品が、直接互いに接続されるか、互いに接続も取り付けもされずに直接互いに物理的接触されるか、互いに直接接続も互いに接触もされないが、機械的、電気的、流体的又は電磁信号により遠隔的に相互接続されて、そのように接続された部品に所期の機能を果たすようにさせることを意味する。
［リアクターシステムの熱交換モジュール］
以下に一層詳細に説明するように、本発明のリアクターシステムは熱交換モジュールを備え、熱交換モジュールは、内側交換式の反応物質コンテナを有するリアクターシステムに配置されるように構成されたボディとモジュールボディに配置される熱交換器とを備え、ボディはさらに、内側コンテナに接触して熱移動を促進するようになされた少なくとも１つの熱伝導性表面を有し、熱交換器は、熱交換流体を通して循環できる流体循環流路を有する。

用語「リアクター」及び「リアクターシステム」は、ここでは互換可能に用いられ、当業界で既知のように、細胞培養、ワクチン製造リアクターなどの化学、製薬及び生物学的リアクターを包含するものとする。本明細書の大半は、バイオリアクター及び化学、反応システムに関する本発明の典型的な用途を含むが、本発明及びその使用はそれらに限定されず、本発明の観点が一般的な収容システムだけでなく収容又は混合又は他のプロセスシステムなどを含む別の設定でも用いることができることは明らかである。

以下に詳細に説明するように、化学、製薬又は生物学的リアクターシステムに用いる熱交換モジュールは、リアクターシステムの外側支持構造と内側交換式の反応物質コンテナの間に配置されるように構成されたボディを有することができる。ある実施形態では、熱交換器モジュールは支持容器の内壁と一体型である。ボディはさらに、内側交換式の反応物質コンテナに接触して熱移動を促進するようになされた少なくとも１つの熱伝導性表面を有することができる。さらに、熱交換モジュールは、熱交換器をモジュールボディ内に配置でき、熱交換流体を通して循環できる流体循環流路を有することができる。熱交換モジュールは、リアクターシステムから取り外し可能にするか、リアクター支持構造内に一体型に形成することができる。熱交換モジュールは、内部交換式のコンテナ中の流体又は容器中で循環する流体の混合を増加するように形成することもできる。混合を増加することにより、リアクターシステムの熱移動の効率を増すことができる。

しかしながら、他の実施形態では、リアクターシステムは、独立のコンテナ、例えば折りたためるバッグ及び支持構造を含まず、代わりに自立型使い捨てコンテナを含む。例えば、流体を保持及び／又は貯蔵するのに用いるコンテナは、プラスチック容器の形態とすることができ、所望により、一体型又は取り外し可能に取り付けられる攪拌システムを有することができる。攪拌システムはコンテナとともに使い捨てにすることができる。特定の実施形態では、このようなシステムは、ポリマーコンテナ又は可撓性バッグ中に位置させ、外部磁気駆動システムにより適所に保つ磁気インペラーを有する。別の実施形態では、熱交換器として用いるコンテナは剛性コンテナの形態である。したがって、コンテナ及び支持構造に関して述べた容器の多くの観点、特徴は自立型使い捨てコンテナにも応用できることは明らかである。

リアクターシステムは典型的に、反応コンテナの内容物の温度を感知する熱電対及び／又は抵抗温度検出器を有する温度制御システム（図示せず）を備えることができる。熱電対は、温度コントローラー／熱交換器に動作可能なように接続してコンテナの内容物の温度を制御する。所望により、ここで説明したように、熱伝導性材料をコンテナの表面に結合してコンテナの部分を形成するのに典型的に用いられるポリマー材料の断熱効果を克服する傾向がある熱移動表面を提供することができる。

ここで用いる用語「温度制御表面」は、「熱移動表面」と同じ意味をもつ。１実施形態では、折りたためるバッグ内を流れる流体の温度は、折りたためるバッグへ及び／又は折りたためるバッグからの熱の移動を促進する目的で折りたためるバッグの１つ又は２つ以上の表面を熱移動表面に結合することにより変えることができる。

場合によっては、熱交換の速度は、熱移動表面又はコンテナを形成するのに使用する材料によって所望又は最適なレベルより下に制限される。例えば、折りたためるバッグの形態で使い捨てライナーを使用するシステムは通常、低熱伝導性材料、例えばポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又はエチレン酢酸ビニルから製造される。さらに又は代わりとして、熱伝導性材料がコンテナの壁を覆うことができる。例えば、熱伝導性材料とコンテナの壁は貼り合わせ構造を形成することができる。

熱伝導を高めるために、温度制御表面は、熱伝導性材料、例えば図４Ａ及び４Ｂのそれぞれの複数の粒子８０４及び８１４で形成される熱伝導性表面を含むことができる。粒子８０４及び８１４は、チューブ８００の一部の可撓性ポリマーチューブ８０２の表面又は可撓性バッグ８１０の一部のフィルム８１２の表面それぞれに取り付け又は埋設される。チューブ８０２及びバッグ８１０は一重壁又は二重壁にすることができ、二重壁の場合は、熱伝導性材料を内壁又は外壁の少なくとも１つに埋設又は取り付けることができる。温度制御表面は、流体を通して流すチャンネルを有する熱伝導性プレート、プレートと結合せずに流体を通して流すチャンネル及びこれらの組合せを含むことができる。

ある実施形態では、熱伝導性材料は複数の粒子から形成される。粒子はナノ粒子、マイクロ粒子、粉末などの形態にすることができる。熱伝導性材料は、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノロッド、繊維、メッシュ又は他の要素の形態にすることもできる。熱伝導性材料は、コンテナを形成するのに用いた材料に埋設でき、例えば各要素のすべて又は一部をコンテナを形成するのに用いた材料によって覆うか取り囲むようにする。

ある実施形態では、埋設された熱伝導性材料は、コンテナを形成するのに用いた材料のバルク部分全体に実質的に均一に分散される。この文脈での「実質的に均一に分散される」は、このような材料の断面部分を見たときに（但し、断面は、材料の多数のランダム断面部分の平均構成からなる）、粒子又は原子のようなサイズ特異性での材料の調査により明らかになるバルク材料中の熱伝導性材料の本質的に均一な分散を意味する。顕微鏡写真、走査型電子顕微鏡写真又は別の類似マイクロ又はナノスケール調査プロセスにより、本質的に均一な分散を明らかにすることができる。

なお、別の実施形態では、熱伝導性材料は、熱移動表面を形成するのに用いた材料のバルク部分全体に実質的に均一な分散をしていない。例えば、粒子勾配が熱移動表面の断面に形成することがある。例えば、熱伝導性材料は、熱移動表面の一部分が熱伝導性材料を含有し、コンテナ又は熱交換モジュールの別の隣接部分も熱伝導性材料を含有するように構成されることがある。または、熱伝導性材料は、縞模様、ワイヤーとして存在したり、熱移動表面の一部分が熱伝導性材料を含有し、コンテナ又は熱交換モジュールの別の隣接部分は熱伝導性材料を含有しないような他の構成をもつこともある。

実施形態によっては、熱伝導性材料は２つのポリマーシートの間に封入できる。熱伝導性材料とポリマー層が交互に重なった層も可能である。または、ある実施形態では、コンテナ又はライナーの外表面は熱伝導性材料の層を含有することができ、一方、コンテナ又はライナーの内表面は熱伝導性材料を含有しない。この構成は、コンテナ又はライナーの内容物と熱伝導性材料との反応を防止又は制限しながら、コンテナ又はライナーの内容物から（或いは中に）熱を伝導させることができる。例えば、銀は、高い熱伝導度を有し、熱伝導性材料として用いることができるが、抗菌作用があることが知られている。銀をコンテナの外表面に位置（又は、２つのポリマー層の間に埋設）させるが、コンテナの内容物と接触させないことより、コンテナの内容物（例えば、細胞、タンパク質など）に悪影響を与えずにコンテナの熱伝導を高めることができる。

熱伝導性材料は適当なサイズ、即ち寸法をもつことができる。熱伝導要素のサイズを選択して、例えば特定の分散、具体的には、熱移動表面を形成するのに用いたバルク材料内である勾配又は実質的に均一な分散を実現したり、コンテナの一部からの要素のはみ出しを防止したり、特定の表面積又は熱伝導性材料の体積に対する比を有するようにしたりできる。例えば、熱伝導性材料の少なくとも１つの断面寸法は、５００μｍ未満、別の実施形態では１ｎｍ未満にすることができる。

本発明の実施形態では、熱伝導性材料として任意適当な熱伝導性材料を用いることができる。熱伝導性材料は、要因、例えば熱伝導度、粒度、磁気特性、特定のプロセス技術との適合性、具体的には、特定の蒸着技術によって蒸着される能力、コンテナの形成に用いるバルク材料との適合性、コンテナに収容された材料との適合性、コンテナ内部で反応を行うことに付随する処理又は前処理との適合性並びに他の要因に基づいて選択できる。

一連の実施形態では、熱伝導性材料は金属を含む。別の場合には、熱伝導性材料は半導体を含む。熱伝導性材料としての使用に適当であると見込まれる材料には、例えば周期表の１〜１７族の元素がある。典型的な例には、２〜１４族の元素又は２、１０、１１、１２、１３、１４、１５族の元素がある。周期表の２族からの適当であると見込まれる元素の例には、マグネシウム及びバリウムがあり、１０族からはニッケル、パラジウム又は白金があり、１１族からは銅、銀又は金があり、１２族からは亜鉛があり、１３族からはホウ素、アルミニウム及びガリウムがあり、１４族からは炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ又は鉛があるが、これらに限らない。場合によっては、熱伝導性材料はアルミニウム、銅、鉄又はスズである。

熱伝導性材料は１つ又は２つ以上の金属を含むことができる。同様に、熱伝導性材料が半導体を含む場合、１つ又は２つ以上の半導体材料を用いることができる。さらに、合金を使用でき、金属と半導体の混合物を用いることも可能である。即ち、熱伝導性材料は、単一金属、単一半導体又は１つ又は２つ以上の金属又は１つ又は２つ以上の半導体を混合したものにすることができる。適当な金属は上記のものであり、半導体の適当な成分も上記のものであるが、これらに限らない。半導体を上記の１つ又は２つ以上の元素又は他の元素から形成できることは当業者に明らかである。

場合によっては、熱伝導性材料は非金属である。例えば、熱伝導性材料は炭素を含むことができる。例えば、熱伝導性材料は伝導性ポリマーの形態にすることができる。伝導性ポリマーの例には、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフェニレン、ポリチオフェン、ポリアセチレンなどがあるが、これらに限らない。

当業者は、過度の負担又は過度の実験なしに適当な金属、半導体及び／又は非金属を上記の材料又は当業界で既知の他の材料から簡単に選択することができる。本明細書の教示により、当業者は、本発明の実施形態に関連した適当な用途のための材料を選別することも可能になる。所望により、熱伝導性材料を被覆又は処理して材料の特定の化学的又は物理的特性を高めることができる。例えば、熱伝導性材料の表面を界面活性剤、酸化物又は他の適当な材料で処理して材料をより親水性、より疎水性、低い反応性、特定のｐＨなどにすることができる。これら及び他のプロセスは、熱伝導性材料を、コンテナを形成するのに用いる材料及び／又は特定のプロセス技術と一層適合するようにできる。例えば、熱伝導性材料の処理は、熱伝導性材料を、コンテナを形成するのに用いる材料に所望の程度まで接着するようにしたり、特定の溶剤に一層溶解するようにしたり、より分散するようにしたりできる。

ある実施形態では、本発明のシステムは、バッグに接触するようになされた熱交換モジュールを備える。熱交換器モジュールは、上記の望ましくない熱移動特性に遭遇しているシステムに使用できるので有利である。熱交換器モジュールは、熱伝導性材料がコンテナの内部からコンテナの外環境へ熱を伝導（除去）するか、コンテナの外環境からコンテナ中に熱を伝導するのに適するように形成又は構成できる。コンテナが再利用可能な支持構造、例えば熱伝導プレート又はステンレス鋼タンクによって支持される実施形態では、コンテナからの熱伝導（除去）又はコンテナへの熱伝導は、支持構造と連結した熱交換モジュールによって促進できる。例えば、コンテナの内容物からの熱は、コンテナの熱伝導性材料を経由させて熱伝導性の支持構造へ逃がすことができる。

熱交換モジュールは、内側コンテナとの熱移動を簡単にし、流体の温度を様々な温度に変化させるのに用いることができる。例えば、流体の温度を、２℃以上、５℃以上、１０℃以上、１５℃以上、２０℃以上又は３０℃以上変えることができる。

ある実施形態では、熱交換モジュールは、内側コンテナに温度調整ジャケットを提供する容器の壁又は支持構造の形態にすることができる。これらの実施形態では、可撓性コンテナが支持構造容器中に挿入されると、可撓性コンテナ内の流体は、流れが制御され、かつ温度調節されるように、突出部が支持容器の内部に延在できる。内側コンテナの流れを制御することにより、コンテナ内の混合を向上することができる。この一体型システムは、可撓性コンテナの物理的支持、リアクターシステムの温度調節を提供し、混合を増加することができる。この一体型冷却用バッフル支持構造は、容器、一体型ライナー、平らなプレートシステム又は他の一体型構成の形態にすることができる。

なお、図に示した特徴のすべては、本発明のすべての実施形態に存在する必要はなく、例示する要素は、異なる場所に位置したり、異なるように構成されたりできる。また、別の実施形態では、追加の要素が存在することができる。

図１Ａは、蛇行流体流路１０１６を有する典型的な熱交換モジュール１００２の斜視線図であり、外側支持構造又は外側容器壁１００３の一部を切り取った図である。図１Ｂは、図１Ａに示した熱交換モジュール１００２の上部平面図１００２Ｂであり、容器の内壁１００４と一体化した強バッフル１０１０の内部へ及び内部から外への熱交換流体流路１０１６を示す。

図１Ａ及び２は、熱交換器モジュール１００２が外側支持構造又は外側容器壁１００３（仮想線で示す）と一体型に形成され、温度制御流体流路１０１６、１０１６Ｂがそれぞれ、外側容器壁１００３と容器の内壁１００４、１０４０の表面それぞれとの間に形成される実施形態を示す。図１Ａ及び１Ｂでは、温度制御流体の方向は矢印１０１６により示され、温度制御流体で満たされた空間は内側容器壁１００４と外側容器壁１００３間に斑点又は影で示す。突出部又は一体型強バッフル１０１０は、内側容器壁１００４によって画成された中心チャンバーに突出していることが示される。図１Ｂは、流体がバッフルチャンネル１００６に流れ込み、再び流れ出てくる（矢印１０１６）ことを示す。図１Ｂは、熱交換器モジュールボディ１００４の中心チャンバー内に位置する可撓性バッグ９１２が強バッフル１０１０の形状に適合し、強バッフル１０１０が可撓性バッグ９１２内での流れの制御をもたらすようにすることを示す。このような流れの制御は、バッグ９１２内の混合を大幅に向上することが知られている。

図１Ａは、一体型強バッフル１０１０を有する熱交換モジュール１００２がバッフルチャンネル１００６に沿って垂直に配置された様々なセパレータプレート１００８によって形成された非線形流体流路１０１６を提供することを示す。この実施形態では、熱交換器モジュール１００２の内側容器壁１００４もまた外側容器壁１００３に一体型に形成される。内側容器壁１００４は、容器の内部に突出する一体型強バッフル１０１０を有し、強バッフル１０１０がバッフルチャンネル１００６を形成する。温度制御流体は、外側容器壁１００３とボディの内側容器壁１００４間の流路に沿って、かつバッフルチャンネル１００６を通って循環できる。セパレータプレート１００８は、流体の流れを所望の流路に向けるようにバッフルチャンネル１００６の長さに沿って形成できる。バッフルチャンネル１００６では、セパレータプレート１００８は、流体が熱交換モジュール１００２の底部１０１２から熱交換モジュール１００２の上部１０１４に又は上部から底部に垂直に流れるのを防止する。流体のフローパターンを熱交換モジュール１００２の周囲に向けてシステムの所望の熱移動特性を実現することの利点は、当業者に明らかである。

ある実施形態では、熱交換モジュール１００２内の流体流路１０１６は、熱交換器モジュール１００２の周囲に同心円状に非線形方向に向けられる。図１Ａは、突出部１０２０によって形成されて熱交換モジュール１００２の周囲に温度制御流体を向けるらせんチャンネル構造を示す。セパレータプレート１００８は、バッフルチャンネル１００６を通る垂直な流体流れを妨害するのに用いて流体がバッフルチャンネル１００６を通って垂直に流れ、ジャケットの残部を近道することを防止できる。らせんチャンネルは、突出部１０２０の間に内側容器壁１００４と一体型に又は内側容器壁１００４から取り外し可能及び独立して形成することができる。らせんチャンネルは、金属、プラスチック又は他の非多孔質、耐食性材料から形成され、かつ熱交換モジュール１００２全体に同心ループ状に配置されたストリップ、チューブ、パイプ又は他の突出部１０２０の間に形成されて流体を流路１０１６に沿うように向けることができる。流体循環流路１０１６は、所望の温度制御を確実にするのに強バッフルチャンネル１００６まで達することが好ましい。別の実施形態では、ティアード状チャンネル構造を用いて非線形流体循環流路を形成することができる。

図２は、典型的な熱交換モジュール１００２の斜視図であり、熱交換モジュールは少なくとも１つの強バッフル１０１０と突出部１０２０によって形成されたティアード状チャンネル構造とを備えており、ティアード状チャンネル構造は、非線形流路１０１６Ｂと外側容器壁１０３０（仮想線で示す）に窓又はドアと位置を合わせるように構成された少なくとも１つの開口部１０２２とを有する。図２に突出部１０２０によって、内側容器壁１０４０と外側容器壁１０３０間に形成された、ティアード状又はテラス状バッフル付き内部チャンネル構造を示す。内部チャンネル構造は、温度制御流体を熱交換モジュール１００２の周囲及び内側容器壁１０４０によって形成された内部チャンバーに突出する強バッフル１０１０の内部に非線形方法で方向付ける。この実施形態では、流体は非線形流路１０１６Ｂを流れる。チャンネル構造は、熱交換モジュール１００２の底部に流体入口１０２６及び熱交換モジュール１００２の上部に出口１０２８を有するか、或いは熱交換モジュール１００２は温度制御入口１０２６及び出口１０２８を所望の熱移動結果に達するような位置に有することができる。図示のように、熱交換モジュール１００２は、リアクターシステム内部にのぞき窓１０２２を収めるように形成してオペレーターの反応の追跡を可能にする。テラス状バッフル構造は、温度制御流体循環流路を上記のぞき窓１０２２を回り込むように方向付けて視界を妨害しないようにすることができる。この非線形循環流路１０１６Ｂは、必要に応じてアクセス口又はプローブが外側容器壁１０３０に到達できるようにもする。

図３は、図２に示した構造と若干類似した熱交換器モジュール１００２の典型的な実施形態の斜視図である。ジャケット及びティアード状バッフル付きバイオリアクタータンク１００２は、外側円柱型ジャケット１０３０と円柱状タンク１０４０とを備え、円柱状タンク１０４０はチャンバーを画成するタンク内表面とタンク外表面を有し、チャンバーはチャンバー内に配置された可撓性バッグ（図示せず）を支持するように構成され、タンク外表面は、突出部１０２０によって形成され、かつ方向矢印１０１６Ｂによって示されるように、液体冷却材をタンク外表面の全体の周りに通すように構成された一体型ティアード状バッフル１０４２を有し、円柱状タンク１０４０は外側円柱型ジャケット１０３０内に軸方向に配置され、外側円柱型ジャケット１０３０は、入口１０２６を通ってシステムに入る冷却液の損失を防止又は最小限にするのに十分な方法で円柱状タンク１０４０にシールされている。システムの組立てでは、タンク１０４０をジャケット１０３０に挿入した後、ストラップ１０３２を用いてジャケット１０３０をタンク１０４０に取り付ける。

熱交換器は、内側ティアード状流体チャンネル１０４２及び外側支持構造又は外側容器壁１０３０から形成され、温度制御流体がその間を流れる。熱交換モジュール１００２は、内側ティアード状流体チャンネル１０４２を有する容器又は内側容器壁１０４０を備える。入口チューブ１０２６は、温度制御流体が樽型タンク又は容器１０４０及び外側ジャケット１０３０によって形成されるモジュール１００２に入るように構成できる。または、外側ジャケット１０３０を円錐型に形成し、当業界で既知のシール材を用いてモジュール１００２をシールすることができる。

ジャケット及びティアード状バッフル付きバイオリアクタータンクを含む実施形態は典型的に、タンク表面の約１００パーセント（１００％）まで冷却液を供給し、タンク内に配置された可撓性バッグバイオリアクターから熱を伝導（除去）する。

詳細に説明したように、図４Ａ及び４Ｂは、温度制御表面が、熱伝導性材料、例えば図４Ａ及び４Ｂのそれぞれの複数の粒子８０４及び８１４で形成される熱伝導性表面を含むことができることを示す。

図５は、金属チューブ１０５２、１０５８が反応容器１００３の内壁１０５０の表面の周りに接して蛇行状に置かれている典型的な熱交換モジュール１０６０の立体線図である。示した実施形態では、温度制御流体は、矢印１０２６Ｂで示す方向にチューブ１０５８に入り、容器１００３内に位置するコンテナ又はバッグ（図示せず）と熱を交換し、チューブ１０５８と流体連通のチューブ１０５２（チューブ１０５８の一部である）から出る。温度制御流体は、チューブを通って流れて容器１００３内に位置し、容器の内壁１０５０に接するように固定した可撓性バッグ（図示せず）へ又は可撓性バッグから熱を移動する。

容器１００３の底部１０５４は、可撓性バッグ内の攪拌器と磁気的に連結する外部磁気駆動システムを支持する部分１０５６を有する。

本発明をいくつかの実施形態について説明し、例示したが、当業者は、ここに示した機能を果たしたり、結果及び／又は１つ又は２つ以上の効果を得たりするための種々の他の手段及び／又は構造を容易に想起するであろうが、このような各改変及び／又は変更は本発明の技術的範囲に入るとみなされる。すべてのパラメータ、寸法、材料及び構成は代表的なものであることを意味し、実際のパラメータ、寸法、材料又は構成は本発明の教示を用いる特定の用途に依存することは当業者に明らかである。当業者は、普通の実験のみで、ここに示した本発明の特定の実施形態と同等な多くのものを認識し、確認できるであろう。したがって、上記の実施形態は、例として示されただけであって、特許請求の範囲及びそれと均等の範囲内であれば本発明を明細書及び特許請求の範囲以外の方法で実施することができることは明らかである。本発明は、ここで示した各個別の特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法及びこれらの組合せに関する。

明細書及び特許請求の範囲で用いた単数表現は、矛盾しない限り、「１つ以上」を意味すると理解されるべきである。本明細書の説明及び特許請求の範囲全体を通して、用語「含有する」、「含む」、「備える」、「有する」、「もつ」、「からなる」又はこれらの異形は、「含むが、これらに限らない」を示し、それらは他の部分、添加剤、成分、整数又は工程を除外するものではない（除外しない）。本明細書の説明及び特許請求の範囲全体を通して、単数表現は、文脈上で必要とされる場合以外は、複数も含む。特に、限定されていない場合、文脈上で必要とされる場合以外は、単一並びに複数であることを予想するように理解すべきである。

また、矛盾しない限り、２つ以上の工程又は動作を含む本発明の方法において、本方法の工程又は動作の順序は、列挙した本方法の工程又は動作の順序に限定する必要はないことは明らかである。

本発明の特定の観点とともに示した特徴群は、矛盾しない限り、本発明の他の観点に適用できることは明らかである。明細書及び特許請求の範囲、要約書及び図面に開示された特徴のすべて及び／又は開示された方法又はプロセスの工程のすべては、このような特徴又は工程の少なくともいくつかが相互排他的な組合せでない場合、任意の組合せで組み合わせることができる。本発明はいかなる上記の実施形態の詳細に制限されない。本発明は、この明細書（特許請求の範囲、要約書及び図面を含む）に開示した特徴の新規なもの又は新規な組合せ又は開示した方法又はプロセスの工程の新規なもの又は新規な組合せまで及ぶ。上述した特許及び非特許文献はすべて本発明の先行技術として援用する。

Claims (10)

1. シングルユース可撓性コンテナを有する化学、製薬又は生物学的リアクターシステムに使用する熱交換モジュールであって、
   シングルユース可撓性コンテナを受け入れるように構成され、かつ反応容器に配置されるように構成された中心チャンバーを有するボディとボディの外表面に配置された熱交換器とを備えており、
   前記ボディが、前記反応容器の形状に適合するように構成された外表面と、シングルユース反応物質コンテナに接触して熱移動を促進するようになされた少なくとも１つの熱伝導性表面と、中心チャンバー中に突出部を形成する少なくとも１つの一体型強バッフルとを備え、前記ボディが、上端と底端部を有する細長いボディであり、前記反応容器に挿入するようになされており、前記ボディが前記反応容器の上部と底部間の距離の少なくとも大部分に延在するようにし、
   前記熱交換器が、熱交換流体を通して前記ボディの周囲に、かつ前記少なくとも１つの強バッフルのチャンネルの中へ及び中から外へ循環させることができる流体循環流路を備え、可撓性コンテナが前記チャンバー中に挿入されると、可撓性コンテナ内の流体が、前記熱交換流体により加熱されたり、冷却されたりし、前記少なくとも１つの強バッフルによって流れが制御されるようにする、
   熱交換モジュール。
2. 前記流体循環流路が、前記ボディの外表面に軸方向に位置し、実質的に前記ボディの長さを拡張し、前記熱交換流体を通して搬送するように構成された細長いチューブ又はチャンネルと、細長いチューブ又はチャンネルの底部での開口部から前記ボディの上端での出口又は出口チューブへの前記熱交換流体の流路とを備える、請求項１記載の熱交換モジュール。
3. 前記ボディが、シングルユース可撓性コンテナの底部又はその近傍に位置するインペラーの反対側の位置まで延在するように構成され、前記少なくとも１つの一体型強バッフルがインペラーによって生じる剪断場を制御するように構成された、請求項１記載の熱交換モジュール。
4. 前記熱交換モジュールが前記反応容器の一部として一体型に形成されており、前記少なくとも１つの強バッフルがシングルユース可撓性コンテナに接触して熱移動を促進するようになされた熱伝導性表面を有する、請求項１記載の熱交換モジュール。
5. 前記熱交換モジュールが前記反応容器の一部として一体型に形成されており、前記流体循環流路がさらに、前記反応容器の壁内に配置された少なくとも１つの非線形チャンネルを備える、請求項４記載の熱交換モジュール。
6. 前記非線形チャンネルがさらに、前記熱伝導性表面を所望の温度に維持するように構成されたらせん状、蛇行及び迷路のような流路の少なくとも１つを備える、請求項５記載の熱交換モジュール。
7. 可撓性バイオリアクターバッグ、可撓性ミキサーバッグ及び可撓性チューブから選択されるコンテナであって、内壁と外壁と内壁及び外壁の少なくとも１つの一部に取り付け又は埋設された熱伝導性材料とを有する少なくとも１つの二重壁部分を備える、コンテナ。
8. バイオリアクター壁、ミキサー壁及びチューブ壁から選択され、熱伝導性材料が一部に取り付け又は埋設された、可撓性ポリマー壁。
9. ジャケット及びティアード状バッフル付きバイオリアクタータンクであって、
   外側円柱型ジャケット及び円柱状タンクを備えており、
   前記円柱状タンクがチャンバーを画成するタンク内表面とタンク外表面とを有し、前記チャンバーがチャンバー内に配置された可撓性バッグを支持するように構成され、前記タンク外表面が熱交換流体をタンク外表面の全体の周りに通すように構成されたティアード状バッフルを有し、前記円柱状タンクが前記外側円柱型ジャケット内で軸方向に位置し、
   前記外側円柱型ジャケットが前記熱交換流体の損失を防止又は最小限にするのに十分な方法で前記円柱状タンクにシールされる、ジャケット及びティアード状バッフル付きバイオリアクタータンク。
10. 前記外側円柱型ジャケット及び前記円柱状タンクの少なくとも１つが熱伝導性材料を含有する、請求項９記載のジャケット及びティアード状バッフル付きバイオリアクタータンク。