JP2015512017A - 加圧バイオリアクターの使い捨てバルブ及び可撓性容器 - Google Patents

Abstract

本明細書において開示されるのは、流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止するバルブアセンブリの種々の実施形態であり、これらの実施形態は、１回使い切り高圧バイオリアクターのような流体発生装置の背圧を制御する三方向バルブシステムを含む。更に開示されるのは、バイオ処理を行う加圧反応装置系であり、加圧反応装置系は、可撓性壁又は半剛性壁を含む備える１回使い切り容器を備える。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、加圧バイオリアクターの使い捨てバルブ及び可撓性容器に関する。

生物医薬産業では、１回使い切りの、又は使い捨ての容器又は可撓性バッグが益々使用されるようになっている。このような容器は、可撓性又は折り畳み式プラスチックバッグとすることができ、これらのプラスチックバッグは、ステンレス鋼製シェルのような高剛性外周構造によって支持され、支持構造は、「vessel（容器）」とも表記される。使い捨て減菌バッグを使用すると、長時間を要するスチール製バイオリアクターのクリーニング工程を無くすことができ、汚染の機会を減らすことができる。１回使い切りバッグ又は使い捨てバッグを、磁気結合した撹拌システムと組み合わせると、生物医薬製造にとって特に重要な減菌環境を生み出すことができる。

現在利用可能な１回使い切りバイオリアクターは、バッグフィルムに流体を輸送する流入口及び流出口として溶着されるホースバーブ継手（hose barb fitting）又は同様の継手を利用する。バイオリアクターの排出管継手は通常、バッグの下部に配置される。排出管継手は普通、「デッドレッグ（ｄｅａｄ−ｌｅｇ：流体が滞留する部分）」と普通記載されるチューブ状部分を有するが、その理由は、排出管継手が、一方向に流動させる流体流動システムであるからである。媒質は継手の流体滞留部分に流入し、この流体滞留部分では、媒質、細胞、及び他の流体成分が沈殿することができ、バルクバイオリアクター環境から絶縁された状態を保持することができる。細胞が継手のこの部分に集まると、これらの細胞は普通、栄養素、色素が奪われ、バルク培養における細胞の成長及び生成に悪影響を及ぼしてしまう毒性化合物を放出する。現時点では、この絶縁された容積の流体及び細胞が排出継手の流体滞留部分に発生するのを防止する、又は完全に無くす効果的な手段は存在しない。

１回使い切りバイオリアクターに用いられる現在利用可能なバルブは、非侵襲性ピンチバルブを含み、この非侵襲性ピンチバルブは、バルブ本体の内部に配置される可撓性プラスチックチューブ又は可撓性ゴムチューブと、チューブを挟み付けてチューブの流路を閉塞するクランプ又は他の手段とを備える。別の種類のバルブは、バルブ本体の内部に配置される可撓性チューブと、チューブの流路内を押し下げられて流れを制限するように配置されるプランジャーとを備える。これらの現在利用可能なバルブに関連する不具合がある。例えば、ゴムチューブ又はプラスチックチューブは、時間の経過とともに、圧縮力を常に受けることにより、又はポリマー材料が硬化することにより疲労破壊して、破断する、かつ／又はパーティクルが発生する。これらの現象のいずれの現象もバイオプロセスにとって、培地を汚染してしまうことにより、又はバルク流体に流れ込むパーティクルを発生させることにより有害となる。別の種類のバルブは、チューブの接続先の直列継手であり、バルブはボールを含み、このボールには穴が貫通していて、１つの位置では、流路が開放され、そして９０度回転すると、流路が閉塞されるようになっている。

１回使い切りの可撓性又は半剛性バイオリアクターバッグに関連する現在の別の問題は、多くの化学製造プロセス、生物学的製造プロセス、又は薬剤製造プロセスが、大気圧を大幅に上回る、又は下回る圧力で行われることが好ましいことである。このようなプロセスは通常、高い正圧又は負圧に耐えることができるステンレス鋼製バイオリアクターのような高剛性容器を必要としている。一方、１回使い切りの可撓性壁製造システムは通常、非常に高い圧力に耐えることができる能力に限界がある。更に、可撓性容器又は壁ライナーを加圧可能支持構造に取り付けると、使い捨て部品をシステムに装着し、そしてシステムから取り外す際に困難が生じる。加圧可能支持構造は、使い捨て反応容器に容易に挿入し、そして使い捨て反応容器から容易に取り出すために十分大きな開口部を必要とする。従って、蓋体、シール、及びファスナーは、このような開口部を覆って、これらの蓋体、シール、及びファスナーが、加わる力に耐えるために十分な強度を有するように設計される必要がある。容器のサイズが大きくなると、バッグの脱着の際の取扱い性が悪くなり、より重くなっている容器金具を操作するのが更に面倒になる。

従って、現時点では、１回使い切り可撓性バイオリアクターに使用されるノンデッドレッグバルブ、及び生物学的加圧製造プロセスに使用される高性能可撓性容器の両方に対する要求が満たされていない。

国際公開第２０１１／０４１５０８号パンフレット

本発明によれば、流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止するバルブアセンブリが提供され、バルブアセンブリは、バルブアセンブリを容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁に取り付ける隔壁継手であって、隔壁継手が環状フランジを備え、環状フランジが、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の一方の側面に取り付けられて、環状フランジの中心の開口部が、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の開口と連通する、隔壁継手と、隔壁継手の環状フランジに取り付けられる、又は環状フランジと一体に形成される中空ハウジングであって、中空ハウジングが、環状フランジの中心の開口部と連通し、かつ液体を容器又はチューブから流入させるように構成される液体流入口と、液体流出口と、ガス流通バルブに取り付けられるように構成されるガスポートであって、バルブが、選択的にガスをガスポートに流入させるか、又はガスをガスポートから流出させることができるように構成される、ガスポートとを備える、中空ハウジングと、ガスポートに流体接続される膨張収縮ベローズ又はバルーンとを備え、膨張収縮ベローズ又はバルーンは、ガスがガスポートに、そして膨張ベローズ又はバルーンに流入すると膨張して、環状フランジの中心の開口部、及び容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の開口を塞ぎ、そしてガスポートを真空引きすると収縮して、ガスがガスポートから、そしてベローズ又はバルーンから流出して、液体を容器又はチューブから、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の開口を通って、中空ハウジング内を通って流出させることができ、中空ハウジングの液体流出口から流出させることができるように構成されることにより、バルブアセンブリが、流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止することができる。

本発明の別の実施形態は、流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止するバルブアセンブリであり、バルブアセンブリは、バルブアセンブリを容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の内部に取り付ける隔壁継手を備える第１部品であって、隔壁継手が環状フランジを備え、環状フランジが容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の内部に取り付けられて、環状フランジの中心の開口部が、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の開口と連通するようになる、第１部品と、隔壁継手の環状フランジに取り付けられる、又は環状フランジと一体に形成される中空ハウジングであって、中空ハウジングが、環状フランジの中心の開口部と連通し、かつ液体を容器又はチューブから流入させるように構成される液体流入口と、液体流出口とを備える、中空ハウジングと、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁に取り付けられる第１端部を有する中空チューブを備える第２部品であって、中空チューブの第１端部が、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁のガスポートと連通し、中空チューブの第２端部が、中空チューブと流体連通し、かつ環状フランジの中心の開口部を密閉するサイズに形成される膨張収縮中空部材を有し、膨張収縮中空部材が、環状フランジに取り付けられ、かつ中空部材を支持して、中空部材が、容器又はチューブの流体の静水圧により圧縮され、かつ環状フランジの中心の開口部を密閉して、流体が中空ハウジングに流入するのを阻止する下側位置と、下側位置から離間する上側位置との間の往復移動を可能にするヒンジ部分を備え、上側位置が、流体を環状フランジの中心の開口部を通って流す開口部を形成する、第２部品と、第２部品に接続され、かつ容器又はチューブの外部に延びて、中空部材を上側位置と下側位置との間で選択的に移動させる手段とを備える。

本開示のバルブアセンブリの一実施形態では、中空部材を上側位置と下側位置との間で選択的に移動させる手段は、ガスポートを通って中空チューブに、そして中空部材に流入するガス流を含み、中空部材は、中空部材を下側位置から上側位置に移動させるために十分大きなガス圧により膨張する。

本発明の更に別の実施形態は、流体発生装置の背圧を制御する三方向バルブアセンブリであり、三方向バルブアセンブリは、一方の端部において、流体発生装置からの排出流体の流入口に係合するように適合させたメインバルブ本体部分であって、メインバルブ本体部分が中心軸を画定する、メインバルブ本体部分と、第１端部及び第２端部を有するベローズ又はバルブステムであって、ベローズ又はバルブステムが、第１端部に位置し、かつメインバルブ本体部分の内部に軸線方向に配置される固体プランジャーを備え、ベローズ又はバルブステムが、固体プランジャーが、流体発生装置からの排出流体の流入口を閉塞する第１位置と、固体プランジャーが、流体発生装置からの排出流体の流入口を開放する第２位置との間の軸線方向往復移動を可能にするように支持される、ベローズ又はバルブステムと、ベローズ又はバルブステムの第２端部に接続される二方向バルブであって、二方向バルブが、ベローズを膨張させるガス流入口、及びベローズを収縮させるガス流出口を選択的に制御するように構成される、二方向バルブとを備える。

更に開示されるのは、流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止するバルブアセンブリであり、バルブアセンブリは、バルブアセンブリを容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁に取り付ける隔壁継手であって、隔壁継手が環状フランジを備え、環状フランジが、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の一方の側面に取り付けられて、環状フランジの中心の開口部が、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の開口と連通するようにする、隔壁継手と、隔壁継手の環状フランジに取り付けられる、又は環状フランジと一体に形成される中空ハウジングであって、中空ハウジングが、環状フランジの中心の開口部と連通し、かつ液体を容器又はチューブから流入させるように構成される液体流入口と、液体流出口とを備える、中空ハウジングと、中空ハウジングの内部に軸線方向に配置され、かつ固体プランジャーが、環状フランジの中心の開口部を閉塞する第１位置と、固体プランジャーが環状フランジの高さよりも上方に上昇することにより、容器又はチューブからの液体が、環状フランジの中心の開口部の一部を通って流れることができる第２位置との間の軸線方向往復移動を可能にするように支持される固体プランジャーとを備える。

本発明はまた、バイオ処理を行う加圧反応装置系に関するものであり、加圧反応装置系は、圧力継手及び補強材のうちの少なくとも一方を含む可撓性壁又は半剛性壁を備える１回使い切り容器と、可撓性壁又は半剛性壁の少なくとも一部を取り囲む網目又は網目構造とを備える。

本発明の実施形態は、添付の図面を参照して以下に更に詳細に説明される。

本発明の一実施形態による１回使い切り埋込型バルーンシールバルブの上部平面図である。 本発明の一実施形態による１回使い切り埋込型バルーンシールバルブの側部断面図である。 本発明の一実施形態による閉塞位置にある１回使い切りのエルボ型バルーン拡張式の埋込型バルーンシールバルブの側面図である。 本発明の一実施形態による開放位置にある１回使い切りのエルボ型バルーン拡張式の埋込型バルーンシールバルブの側面図である。 本発明の一実施形態による閉塞位置にある１回使い切りの浮揚フラップ式の埋込型バルブの側部断面図である。 本発明の一実施形態による開放位置にある１回使い切りの浮揚フラップ式の埋込型バルブの側部断面図である。 本発明の一実施形態による閉塞位置にある１回使い切りのラチェット式の埋込型バルブの側部断面図である。 本発明の一実施形態による開放位置にある１回使い切りのラチェット式の埋込型バルブの側部断面図である。 本発明の一実施形態による閉塞位置にある１回使い切りのプランジャー式の埋込型バルブの側部断面図である。 本発明の一実施形態による開放位置にある１回使い切りのプランジャー式の埋込型バルブの側部断面図である。 本発明の一実施形態による１回使い切りのオリフィスプランジャー式の圧力制御バルブ又はポペットバルブの側部断面図である。 可撓性反応容器又は使い捨て反応容器を備える本発明による加圧反応装置系の模式断面図である。 図７Ａの反応装置系のポート又は継手部品の拡大断面図である。 図７Ａ〜図７Ｂの加圧反応装置系の模式断面図であり、支持構造は、可撓性反応容器又は使い捨て反応容器を支持構造内に収容した状態で開放位置になっている。 本発明による別の加圧反応装置系の模式斜視図であり、可撓性反応容器又は使い捨て反応容器は、支持構造内に保持部材によって保持されている。 本発明による圧力継手の一実施形態の模式断面図である。 本発明による圧力継手の別の実施形態の模式断面図である。 本発明による圧力継手の別の実施形態の模式断面図である。 本発明による圧力継手の更に別の実施形態の模式断面図である。 本発明によるセンサ取り付け用の圧力継手の一実施形態の模式断面図である。 本発明によるガススパージャー取り付け用の圧力継手の一実施形態の模式断面図である。 本発明によるインペラアセンブリ取り付け用の圧力継手の一実施形態の模式断面図である。 本発明による補強構造の一実施形態の模式上面図である。 図１７Ａの補強構造の模式側面図である。 本発明による補強構造及び内蔵継手の一実施形態の模式上面図である。 図１８Ａの補強構造の模式側面図である。

本発明の好適な実施形態について以下に説明する。本発明の特定の実施形態は、一例として示されるのであり、本発明を限定するために示されるのではないことを理解されたい。最初に、本発明は、本発明の最も広い範囲の総合的態様として説明され、これに続いて、更に詳細な説明が行われる。本発明の構成及び方法の特徴及び他の詳細は、請求項において詳細に取り上げられる。

本発明者らは現在、流体滞留空間が容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁に形成されるのを防止するバルブアセンブリを考案したところである。本発明の一実施形態は、図１Ａ及び１Ｂに示すベローズバルブ又はバルーンバルブである。図１Ａは、流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止する１回使い切り収縮ベローズ状の１回使い切りバルブアセンブリの上部平面図２００である。

本発明の一実施形態によるバルブは、本明細書においては、「non-dead leg valve（ノンデッドレッグバルブ：流体が滞留する部分が生じないバルブ）」又は「zero dead leg valve（ゼロデッドレッグバルブ：流体が滞留する部分がないバルブ）」と表記することができる。流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止するこのようなノンデッドレッグバルブは、液体の移動が起こらないチューブの非流動長さの容積、又は容器の容積が約１立方センチメートル（１ｃｍ³）以下である状態のバルブである。通常、ノンデッドレッグバルブは、約０．１立方センチメートル（０．１ｃｍ³）〜約１立方センチメートル（１ｃｍ³）の非流動液体容積を有する。

本明細書において使用される「約」という用語は、数値的な量のバラツキを指し、このバラツキは、例えば実世界における測定手順又は取扱い手順により、これらの手順における故意ではない誤りにより、組成物又は試薬の製造、供給元、又は純度の差などにより生じ得る。通常、本明細書において使用される「約」という用語は、記載される値又は範囲値よりも記載値の１／１０だけ大きい、又は小さい状態、例えば±１０％を指す。「約」という用語はまた、このようなバラツキが、先行技術により得られた既知の値を含んでいない限り、当分野の当業者が同等であるとして認識するバラツキを指す。「約」という用語で前置きされた各値又は範囲値はまた、記載の絶対値又は範囲値の実施形態を含むものとする。「約」という用語で修飾されているかどうかに拘わらず、請求項において列挙される量的な値は、列挙される値の同等値を、例えば起こり得て、しかも当分野の当業者に同等であると認識されるこのような値の数値的な量のバラツキを含む。

一実施形態では、ノンデッドレッグバルブアセンブリは埋込型である、すなわちバルブアセンブリの取り付け先の壁と平坦面を形成するように取り付けられて、バルブアセンブリが容器又はチューブの内部に突出する距離が、非埋込型バルブが突出する距離よりも非常に短い。本開示のバルブアセンブリは、開口部２４を画定する内周縁２６を有する環状フランジ又は環状継手２２を含み、この開口部２４を通して、アセンブリの底部の穿孔網板３８を見ることができる。

図１Ｂは、図１Ａに示すアセンブリの部分切り欠き側面図３００である。バルブアセンブリは、バルブアセンブリを容器又はチューブ３１の可撓性壁又は半剛性壁の一方の表面に取り付けて、環状フランジ２２の中心の開口部２４を、容器又はチューブ３１の可撓性壁又は半剛性壁の開口と連通させる環状フランジ２２を備える隔壁継手４２と、環状フランジ２２に取り付けられる中空ハウジング２３とを備え、中空ハウジング２３は、環状フランジ２２の中心の開口部２４と連通する液体流入口と、穿孔網板３８に、又は穿孔網板３８の下方に設けられる液排出口２５とを有し、中空ハウジング２３は、ガスポート３２と、ガスポート３２に流体接続される膨張ベローズ又はバルーン２８とを備える。

環状フランジ２２は、バッグフィルム又はバッグチューブの内側表面３１に溶着される、又はバッグフィルム又はバッグチューブの外側表面３０に溶着される、或いは機械結合又は磁気結合により取り付けられることが好ましい。図１Ｂに示すように、フランジが、例えばバッグフィルムの内側表面３１に溶着される場合、フランジは「bulkhead fitting（隔壁継手）」と表記される。本明細書において使用されるように、「bulkhead fitting（隔壁継手）」という用語は、壁を貫通するように取り付けられて、例えば流体、チューブ、センサなどを挿通させることができる継手を指す。隔壁継手では、容器壁又はチューブ壁は多くの場合、例えばプレート又はフランジと、ハウジングの本体、又はアセンブリの主要部分との間に「挟まれ」、この場合、隔壁継手は、開口を押圧密閉して密閉流路を形成する。仮に、環状フランジ２２がそうではなく、可撓性壁又は半剛性壁の外側表面に取り付けられるとすると、フランジは隔壁継手ではなくなる。他の種類の隔壁継手は、２０１２年９月１３日に出願された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／５５０８１号明細書に記載されており、出願の教示は、本明細書において参照されることにより、これらの教示の全体が本明細書に組み込まれる。

図１Ｂに示す実施形態では、環状フランジ２２は中空ハウジング２３と一体に形成されて、開口部２４が、中空ハウジング２３及び環状フランジ２２の両方の開口部になっている。不図示の別の実施形態では、環状フランジ２２は、中空ハウジング２３に密閉接着されて、環状フランジ２２の開口部２４が、中空ハウジング２３の開口部に隣接し、かつ中空ハウジング２３の開口部と流体連通している。

図１Ｂは、膨張ベローズ状の１回使い切りの埋込型ノンデッドレッグバルブ３００の側面図である。中空ハウジング２３内には、例えばシリコーンゴム、又は別の適切な薄肉の熱硬化性又は熱可塑性弾性材料により形成されることが好ましいベローズ又はバルーン２８が収容される。ベローズ２８は、ベローズに圧力が加わると、又はベローズが真空引きされると、それぞれ膨張し、収縮することができる。ベローズ２８は、静水頭圧力及び塔頂圧力よりも大きな圧力がベローズに加わると、ベローズが膨張して、環状継手２２のうちのバイオリアクターバッグの内側表面３１及び外側表面３０に通じる上側開口部２４を閉塞するようなサイズに形成される。フィルタをガスポート３２の上流に配置することができる。中空ハウジング２３の側面でベローズ２８の側方への動きを拘束する。図に示すように、一実施形態では、中空ハウジング２３の底部開口部にある穿孔網板３８は、ベローズ２８を所定の位置に保持し、かつ流体の圧力を受けて正規の位置からバイオリアクターバッグ表面３１、３０の後方に向かって移動するのを防止する支持体となるように機能する。用途によって異なるが、穿孔網板３８の使用は、１つの可能な構成である。

作業者が、バルブ３００を通って流体流を流し始めようとする場合、作業者は、単に、ガスポート３２を介して膨張状態３５ａとして図示されるベローズ２８の真空引きを行うと、ベローズ２８が収縮し、中空ハウジング２３内の側方ポート給気空洞部分３４ａ、３４ｂの内部に収容される。ベローズ２８が収縮すると、流路が開放されて、流体流がバイオリアクターから、中空ハウジング２３を通り、穿孔網板３８を通って流れ出し、中空ハウジング２３の液排出口２５から矢印５８で示す方向に流れ出す。

真空引きして、ベローズ２８を収縮させる他に、ガスポート３２を使用してベローズ２８を膨張させることもできる。空洞３４ａ、３４ｂは、流体流が側方に流れるのを阻止するシールを形成する。収縮すると、ベローズ２８は、空洞３４ａ、３４ｂの内部に収納される。穿孔網板３８は、穿孔網板３８を通って流れるのを可能にしながらベローズ２８を保持する。フェルール４０はドレンチューブ（図示せず）の接続部分である。

図２Ａ及び２Ｂに示す隔壁継手４６の第２の実施形態は、図１Ａ及び１Ｂに示す上記バルブと機能的に類似している。隔壁継手４６は、バッグ又はチューブの内部可撓性壁３０に溶着される、又は密閉接着される環状溶着フランジ５１を有する中空ハウジング５０を備える。図２Ａに示すように、穿孔網板、すなわちバルブ本体の底部に代わって、中空ハウジング５０をエルボ形にし、バルブの直角底部で膨張ベローズ３５ａを支持する。図２Ｂに示すように、環状溶着フランジ５１は、開口部２４を画定することにより、収縮ベローズ３５ｂを、内側バッグ表面３０及び外側バッグ表面３１を有する可撓性壁により形成されるバイオリアクターバッグの内部のバルク流体内部に僅かに突出させることができる。

図２Ａ及び図２Ｂは、バルーン膨張チューブ５４の底面側に取り付けられる膨張チューブステム５５の入口としての吸気ポート５２ａ、５２ｂをそれぞれ示している。バルーン膨張チューブ５４は膨張ポート５６を含み、バルーン支持チューブ５３の内部に軸線方向に配置される。

図２Ａは、閉塞位置にあり、かつガス圧が加わっているバルーンシールバルブ４００Ａを示している。この構成の主シール面は、ベローズ２８と環状溶着フランジ５１の内部垂直側壁との間に位置している。バルーンが膨張３５ａすると、液体が中空ハウジング５０内を流れることがない。図２Ｂは、開放位置にあり、かつガス圧が加わっていない状態の図２Ａのバルーンシールバルブ４００Ｂ、及び収縮バルーン３５ｂを示している。液体は、可撓性バイオリアクター又はミキサーバッグ又はチューブから、開口部２４を通過し、そして中空ハウジング５０を通過して、矢印５８で示す方向に流れ出すことができる。

図３Ａ及び３Ｂにそれぞれ示す第３の実施形態は、それぞれ閉塞位置５００Ａ及び開放位置５００Ｂになっている１回使い切りの埋込型浮遊フラップバルブの側部断面図である。

図３Ａ及び３Ｂに示す実施形態は、流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止するバルブアセンブリであり、バルブアセンブリは、バルブアセンブリを、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁３０の内部に取り付ける隔壁継手６０を備える第１部品であって、隔壁継手６０が、隔壁継手６０を容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁３０の内部に取り付けて密閉することにより、環状フランジ６２の中心の開口部６３を、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の開口６３ａと連通させる環状フランジ６２を含む、第１部品と、隔壁継手６０の環状フランジ６２に取り付けられる、又は環状フランジ６２と一体に形成される中空ハウジング又はバルブ本体６５であって、中空ハウジング６５が、環状フランジ６２の中心の開口部６３と連通し、かつ液体を容器又はチューブから流入させるように構成される液体流入口６３と、液体流出口６３ｂとを含む、中空ハウジング又はバルブ本体６５と、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁３０、３１に取り付けられる第１端部を有する中空チューブ６６を備える第２部品であって、中空チューブの第１端部が、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁のガスポート６４と連通し、中空チューブの第２端部が、中空チューブ６６と流体連通し、かつ環状フランジ６２の中心の開口部６３を密閉するサイズに形成される膨張中空部材６８ａ及び収縮中空部材６８ｂを有し、膨張中空部材６８ａ及び収縮中空部材６８ｂが、環状フランジ６２に取り付けられ、かつ中空部材６８ａ、６８ｂを支持して、中空部材６８ａが容器又はチューブの流体の静水圧により圧縮され、かつ環状フランジ６２の中心の開口部６３を密閉して、流体が中空ハウジングに６５に流入するのを防止する下側位置（図３Ａ）と、下側位置から離間する上側位置（図３Ｂ）との間で往復移動させるヒンジ連結部分６９を備え、上側位置が、流体を矢印７０で示す方向に、環状フランジ６２の中心の開口部６３を通って流す開口部を形成する、第２部品と、第２部品に接続され、かつ容器又はチューブの外部に延出して、中空部材６８ａ、６８ｂを、上側位置と下側位置との間で選択的に移動させる手段とを備える。

本開示のバルブアセンブリ５００Ａ、５００Ｂの一実施形態では、中空部材を、上側位置と下側位置との間で選択的に移動させる手段は、ガスポート６４を通って、中空チューブ６６に、そして中空部材６８ａ、６８ｂに流入するガス流を含み、中空部材は、中空部材を図３Ａの下側位置から図３Ｂの上側位置に移動させるために十分大きなガス圧を受けて膨張する。

中空部材６８ａ、６８ｂは、バッグ３０の内部に位置するエラストマー中空体又はゴム中空体として形成することができ、かつヒンジ連結部分６９を介して環状フランジ６２の外周面に接続される。バルブ本体６５のステム部分は、バイオリアクターと連通するチューブの流入口又は流出口となる。中空部材は、中空部材が環状フランジ６２の開口部６３を上から塞ぎ、そして流体の静水圧によって圧縮されて密閉状態を形成し、そして流体が中空ハウジング６５に流入するのを阻止するようなサイズに形成される。中空部材６８ａ、６８ｂの一方の端部にあるヒンジ連結部分６９は、中空部材６８ａ、６８ｂを揺動して開き、又は閉じる回動点となる。作業者が流体を、バルブを通って流し始めようとする場合、中空部材は、中空部材の上部を空気で膨張させることにより押し上げることができる。空気の浮力によって、中空部材が上方に持ち上げられて、開口部６３から流体流が中空ハウジング６５の内部に流入し、開口部６３ｂから流出する。

第４の実施形態は、図４Ａ及び４Ｂに図示され、これらの図はそれぞれ、閉塞位置６００Ａ及び開放位置６００Ｂにそれぞれなっている１回使い切りの埋込型ラチェット式バルブの側部断面図である。ラチェット式バルブは、第３の実施形態と機能的に類似している。しかしながら、ラチェット式バルブでは、中空部材６８ａ、６８ｂに対応するシールフラップ７６は、湾曲ロッド又はバルブステム７７に取り付けられるか、又は湾曲ロッド又はバルブステム７７と一体に形成され、例えば、親指パッド７８を中空ハウジング又はバルブ本体７２の側方から押圧して開放することができる。ラチェット機構７９は、シールフラップ７６の位置をバルブ開口部に対して固定することができるので、種々の開度で開くことができる。ラチェット機構７９は、バルブが開くことができる状態を離散値で与えることができるので、流量に対応する種々の設定値を与えることができる。これらの流量は、例えばシステムのサイズ設定及び供給圧に応じて事前に決定することができる。

シールフラップ７６は、図４Ａに示す閉塞位置６００Ａと図４Ｂに示す開放位置６００Ｂとの間で移動させることができるので、流体は容器から、例えば開口部６３を通ってバルブ本体７２に流れ込むことができ、バルブ本体７２から開口部６３ｂを通って、矢印８１で示す方向に流れ出すことができる。

一実施形態では、バルブステム７７及びシールフラップ７６の少なくとも一部は、エラストマー材料により覆われる、例えば密閉状態を向上させてバルブステム７７をバッグ中身又はチューブ中身から絶縁するベローズ８０により覆われる。

本発明の第５の実施形態は、図５Ａ及び５Ｂに図示され、これらの図はそれぞれ、閉塞位置（図５Ａ）及び開放位置（図５Ｂ）にある１回使い切りの埋込型プランジャー式バルブの側部断面図である。プランジャー式バルブは、第４の実施形態と機能的に類似している。プランジャー式バルブはプランジャー９４を備え、プランジャー９４は作動させると、矢印８１で示す直線流動方向に、中空ハウジング内又はバルブ本体９０内を移動する。バルブ本体９０は、環状フランジ９２に取り付けられるか、又は環状フランジ９２と一体に形成され、環状フランジ９２は、バルブ本体９０を可撓性壁の内側表面３０に対して密閉する。一実施形態では、プランジャー９４は、ねじ込み機構又はスクリュー式機構９６によって上昇して、プランジャー９４とバルブ本体９０との間の流動が可能となる。バルブの内部のプランジャー９４の外周縁は、Ｏ−リング９５、ガスケット、又は他のエラストマーにより密閉される。この密閉状態によって確実に、流れがプランジャーの周面に沿って誘導され、菌バリア性を内部システムと外部環境との間で確保することができる。

図６に示す第６の実施形態は、１回使い切りのオリフィスプランジャー式圧力制御バルブ８００の側部断面図である。オリフィスプランジャー式バルブ８００は、流量が或る範囲の値をとるように制御する、又は調整するために使用することができる。

図６に示す実施形態は、流体発生装置、例えばバイオリアクター又はミキサーの背圧を制御する三方向バルブアセンブリ８００である。三方向バルブアセンブリ８００は、一方の端部において、矢印１８０で図示される方向に流体発生装置から流れ出す排出流体の流入口１７８に係合するように適合させたメインバルブ本体部分１６０であって、メインバルブ本体部分１６０が中心軸を画定する、メインバルブ本体部分１６０と、第１端部及び第２端部を有するバルブステム１６８ａ又はベローズ１６８ｂであって、バルブステム１６８ａ又はベローズ１６８ｂが、第１端部に位置し、かつメインバルブ本体部分１６０内に軸線方向に配置される固体プランジャー１６２を含み、ベローズ１６８ｂ又はバルブステム１６８ａが、固体プランジャー１６２によって流体発生装置からの排出流体の流入口１７８のオリフィス１７６を閉塞する第１位置と、固体プランジャー１６２によって流体発生装置からの排出流体の流入口１７８のオリフィス１７６を開放する第２位置との間で軸線方向に往復移動するように支持される、バルブステム１６８ａ又はベローズ１６８ｂと、ベローズ１６８ｂ又はバルブステム１６８ａの第２端部に接続される二方向バルブ１５０であって、二方向バルブ１５０が、ベローズ１６８ｂを膨張させるガス流入口１５２、及びベローズ１６８ｂを収縮させるガス流出口１５４を選択的に制御するように構成される、二方向バルブ１５０とを備える。固体プランジャー１６２は、高剛性とすることができ、オリフィス１７６を良好に密閉するような形状に形成することができる、例えば傾斜させることができる。

このようにして、三方向バルブアセンブリ８００は、ベローズ１６８ｂを第１位置に移動させ、この第１位置では、ベローズ１６８ｂが膨張すると排出流体の流入口１７８のオリフィス１７６を固体プランジャー１６２が閉塞し、ベローズ１６８ｂを第２位置に移動させ、この第２位置では、ベローズ１６８ｂが収縮すると排出流体の流入口１７８のオリフィス１７６を固体プランジャー１６２が開放するように構成することができる。

日常的な実験しか行わない場合、バルブステム１６８ａ又はベローズ１６８ｂは、バネ又は他の張力発生器に置き換えることができ、バネ又は他の張力発生器は、下方に圧縮されて固体プランジャー１６２を下方に押し下げることにより、流体発生装置からの排出流体の流入口１７８のオリフィス１７６を閉塞することができ、圧縮解除されると、固体プランジャー１６２を上方に移動させてオリフィス１７６を開放することができる。

一実施形態では、空気のようなガスを、ゴム又は他のエラストマー材料により形成されるベローズ１６８ｂに供給し、ベローズ１６８ｂを側壁又は開放チューブ１６４に閉じ込める。側壁又はチューブ１６４は、ベローズ１６８ｂが、側壁又はチューブの側面から外側に膨張するのを阻止し、そして阻止するよりもむしろ、運動を軸線方向に拘束する。ベローズ１６８ｂは、ガスによって加圧することができ、加圧解除することができる。

オリフィスプランジャー式バルブでは、１５２はベローズ１６８ｂを膨張させる空気流入バルブである。ベント排出口１５６によりベローズ１６８ｂを、バルブ１５４がベント排出口１５６に配置された状態で収縮させることができる。１５８は、メインバルブ本体に永久的に取り付けられる三方向バルブ及びベローズアセンブリである。１６０はメインバルブ本体である。１６２は、オリフィス１７６内の圧力を制御する固体プランジャーである。１６４は、ベローズ１６８ｂを保持し、かつ運動を軸線方向に誘導するチューブである。１７０はプロセス排出ガス流出口であり、このプロセス排出ガス流出口によって、排出ガスをシステムから、固体プランジャー１６２が上方に移動してオリフィス１７６を開放すると、矢印１８２で示す方向に移動させることができる。

三方向バルブアセンブリ８００を高圧微生物バイオリアクターに使用すると、背圧を大きくして溶解酸素濃度を高めるために効果的である。高い酸素濃度を維持することは、微生物培養の酸素要求を満たすために重要である。一般的に、使い捨てバイオリアクターバッグ又は１回使い切りバイオリアクターバッグは、極めて高い圧力に対する耐性が低いので、背圧を制御することは、微生物培養を１回使い切り可撓性バッグにおいて行うために非常に重要となる。

本発明の更に別の態様では、加圧可能な１回使い切り容器の可撓性加圧可能ライナーが更に開示される。次に、図７Ａを参照するに、バイオ製造に使用される本開示の加圧反応装置系９００Ａが図示されている。加圧反応装置系（「ＰＲＳ」）は、種々の構成の可撓性ライナー及び支持構造を組み合わせている。ＰＲＳは、加圧可能であり、かつ装着及び取り外しが容易でもある。１つの態様では、ほぼ完全に閉塞される加圧可能支持構造が開示され、これらの加圧可能支持構造は、開放／閉塞が容易であるという特徴を備えている。

本発明の一実施形態はＰＲＳ支持構造を備え、ＰＲＳ支持構造は、ほぼ完全に閉塞される外側容器１８４を含み、外側容器１８４は、可撓性バイオ処理バッグライナー１８９を収容する。支持容器１８４は、非常に小さい容器ポートを有し、これらの容器ポートは、容器１８４の内部に配置される可撓性バッグライナー１８９のマッチング圧力継手と嵌合する。可撓性ライナーポート継手を嵌合容器ポートと適正に組み合わせ、嵌合容器ポートに適正に位置合わせすることにより、システムを加圧することができる。外側容器支持構造１８４は、迅速に開き、かつ可撓性容器１８９の装着及び取り外しの作業性を向上させるカウンタウェイトアシスト装置１８８、１８７で作業性良く開くように形成することができる。

図９は、開口部１９８を有する部分開放支持構造１８４を含み、かつ保持ネット１９６、網板、又は網目を用いて可撓性反応容器又は使い捨て反応容器１８９を支持し、かつ／又は安定化させるＰＲＳ１１００の別の実施形態を示している。この実施形態では、支持構造は、ライナー又は使い捨て容器１８９を収容する部分開放支持構造１８４とすることができ、ライナー／容器１８９は、容器１８４内に加圧状態で、保持ネット材１９６により保持され、この保持ネット材１９６は、支持構造／容器１８４に締結固定され、支持構造１８４の大型開口部１９８に架け渡される。網目構造１９６のこれらの開口部は、加圧可能ライナー１８９の圧力継手を収容し、保持する。システムへの可撓性ライナー１８９の装着、及びシステムからの可撓性ライナー１８９の取り外しは、可撓性網目／網目構造１９６によって容易になり、可撓性網目／網目構造１９６は、支持構造１８４から迅速に取り外すことにより、バッグ１８９を取り出すための通路を空けることができる。

可撓性ライナー１８９は、以下に説明する通りに補強して、高圧及び高温に耐えるようにすることもできる。特定の実施形態では、可撓性ライナーは、大きな圧力に、圧力継手及び／又は補強材、強化繊維、又は強化層を可撓性ライナーの壁の一部として使用することにより、又は圧力継手及び補強材の両方の組み合わせを使用することにより耐えるように設計される。

本発明の圧力継手は、可撓性ライナー（ライナー補強材を含む、又は含まない）に取り付けられる加工プラスチック部材又は成形プラスチック部材を含むことにより、継手部材を組み合わせて、高圧に耐えることができる加圧可能ライナーを形成することができる。圧力が可撓性ライナーに圧力容器内で加わると、容器内の圧力によって、圧力継手が、圧力容器の対応する形状をした継手に押し込まれることにより、容器内の１回使い切り容器の完全支持高圧気密状態を形成する。従って、システムは、１回使い切り容器の正常バースト圧力限界を十分上回るまで加圧されて、ガス、例えば酸素をより高い濃度で細胞の培地に溶解させることができる、又は材料を１回使い切り容器から別のシステムに高圧で輸送することができる。１回使い切り圧力継手を使用して、液体又はガスを、圧力容器の内部の１回使い切り容器に投入することができ、可撓性容器内の高圧を維持しながらセンサを挿通させることができる。

図７Ａ、図７Ｂ、及び図８は、加圧反応装置系ＰＲＳ９００Ａが図示される本発明の一実施形態を示している。図７Ａは、本体１８４と、ポート継手１９０を含む上部１８６とを含む外側支持構造を有するＰＲＳ９００Ａを示している。可撓性容器１８９の上部のポート継手１９２は、ポート継手１９０に忠実に沿って形成され、ポート継手１９０の内部に嵌め込まれるものとして図示されている。ヒンジ１８７は、上部１８６を釣り合い重り１８８を利用して開くように構成される。図８に示すように、ＰＲＳ（加圧反応装置系）１０００は、釣り合い重り１８８を利用して開くことができる上部１８６を有する。支持構造本体１８４内には、１つ以上のポート継手１９２を有する高性能可撓性容器又はライナー１８９ｂ、１８９ａが収容される。図７Ｂに更に詳細に図示されるように、立面断面図９００Ｂは、ポート継手１９２が、上部１８６の対応するポート継手１９０と嵌合するように構成することができる様子を示している。更に図示されるのは、可撓性バッグの内部に流体接続されるチューブ１９４である。

図９は、ＰＲＳ１１００の別の実施形態を示しており、チューブ１９４を介して可撓性バッグ１８９の内部に流体接続される構成の部分開放支持構造１８４が開示されている。可撓性バッグ１８９は、可撓性反応容器又は使い捨て反応容器１８９を支持する、かつ／又は安定化させる保持部材１９６、例えばネット、網板、又は網目を有する。この実施形態では、支持構造は、ライナー又は使い捨て容器１８９を収容する部分開放支持構造１８４とすることができ、ライナー／容器は、容器１８４内に加圧状態で、保持ネット材により保持され、この保持ネット材は、支持構造１８４に締結固定され、支持構造の大型開口部１９８に架け渡される。網目構造のこれらの開口部は、加圧可能ライナーの圧力継手を収容し、保持する。チューブ１９４は、ポート継手１９２、１９０内を挿通することにより、ガス又は流体、例えば栄養素又は反応物を送り込む、又は取り出すことができる、又はプロセスを、例えばセンサで監視することができる。システムへの可撓性ライナーの装着、及びシステムからの可撓性ライナーの取り外しは、可撓性網目／網目構造１９６によって容易になり、可撓性網目／網１９６は、支持構造１８４から迅速に取り外すことにより、バッグを取り出すための通路を空けることができる。可撓性ライナー１８９は、高圧及び高温に耐えるように補強することができる。

アセンブリ変形例を図１０Ａ〜図１８Ｂに示す。これらのアセンブリは、成形プラスチック栓体又は加工プラスチック栓体２０１を含むことができる。栓体２０１は、直線状（図１０又は１２）、又は傾斜状（図１１又は１３）、方形、球形、半球形とするか、又はプラスチック円筒形とすることができる。栓体２０１は、取り外し可能とするか、又はプラスチック可撓性又は半剛性の容器又はバッグ１８９に永久的に取り付けることができ、栓体２０１は、容器２０４の内部から、圧力容器２０４の壁の対応する形状の容器継手、アダプター、又はインサート２０３に嵌め込まれる。栓体２０１を圧力容器２０４及び対応する容器継手の内部に密閉するために、栓体２０１は単一のガスケット２０５又はＯ−リング２０６、或いは一連のシール構造体を利用することができる。栓体は、栓体の本体からはみ出したプラスチック材料の微小隆起部分を、シール構造体（変形例の図１０Ｂ、１１Ｂを参照）として組み込むことができる、又は容器の内部の圧力、及び栓体及び継手の形状は、圧力容器の圧力密閉状態を実現するように作用することができる。ハンドル又は他の突出具２０７を栓体に取り付けて、栓体を操作して所定位置に配置することができる。

材料を圧力容器／可撓性容器システムの内部から外部に移送するために、各栓体２０１は、単一の挿通部材２０８又は一連の挿通部材２０８を組み込むことができる。図１４に示すように、栓体２０１は、センサ又は多くのセンサ２０９を圧力容器／可撓性容器システム（図１４）の内部に組み込むマウントとして作用することもできる。ガスは、穿孔ディスク又はフィルタ材料２１０を通って圧力容器継手（図１５）を介して高圧で可撓性容器内に導入することができる。

図１６に示すように、圧力容器継手の他の使用法では、磁性突起２２２を有する回転翼又は羽根２１１のような磁気結合装置の支持体を提供することができる。磁気駆動機構２２０はバッグ１８９の外部に配置される。圧力容器の壁２０４は、成形栓体又は加工栓体２０１、及び対応する形状の容器継手又はアダプター２０３が挿入された状態で図示され、挿入栓体２０１及びアダプター２０３は、加圧可撓性バッグ１８９に対する支持を強化する。

図１７Ａ〜図１７Ｂ及び図１８Ａ〜図１８Ｂは、部品、繊維２１４Ａ、２１４Ｂ、２１４Ｃ、２１４Ｄ又は層でそれぞれ強化された可撓性強化ライナー２１２Ａ、２１２Ｂ、２１２Ｃ、及び２１２Ｄが、可撓性ライナー１８９の壁の全て、又は一部を形成することができる構成の本発明の別の態様を示している。図示の実施形態では、バイオ処理用の１回使い切り容器を構成するフィルム２１２Ａ、２１２Ｂ、２１２Ｃ、２１２Ｄは、強化繊維２１４Ａ、２１４Ｂ、２１４Ｃ、及び２１４Ｄをそれぞれ、１バール以上の圧力に耐えることができるフィルムの内部に含む。一実施形態は、標準的な工業用継手に適合するポリエチレンのような材料により形成される熱可塑性層と、平行線模様又は他の種類の強化パターンの高引張強度繊維材料又は織布材料からなる第２層（ナイロン被覆ステンレス鋼、又はシリコーン被覆ステンレス鋼のような）と、第３層の一方の面を第１層と同じ材料にすることができる第３熱可塑性材料層とを有する。第３層は、単一のポリマーフィルム、又は複数の共押出ポリマーフィルム又は鋳型押出ポリマーフィルムとすることができ、これらのフィルムは、例えばガス及び／又は水蒸気の透過率を低下させる、及び引張強度を高くするといった他の所望の特性を有する。第３層の内側部分は、これに限定されないが、理想的には第１層と同じ材料とすることにより、第２強化層を挟み付ける第１層及び第３層の接着性を高めることができる。

第２強化層のサイズをフィルムの形成時に制御して、フィルムの周縁部が、第１層及び第３層のみからなるようにすることができる。この種類の幾何学的配置によって、一体に形成する、又は一体に密閉することができ、圧力を保持することができる物体に組み込むためのフィルムの切断及び溶着が一層容易になる。これは、１回使い切りライナーをバイオ処理産業において形成するために有用である。図１７Ａ〜図１７Ｂは、この種類のフィルムの一例を示している。

図１８Ａは、フィルム２１２Ｃの別の実施形態を示しており、このフィルム２１２Ｃには、穴２１６、２１８が既に、所定の位置に鋳型成形されており、これらの穴に詰物を溶着して、バイオ処理用の１回使い切りライナーのような被仕上げ物に流体を流し込み、被仕上げ物から流体を流し出す。図１８Ｂは、チューブポート２２０が強化フィルム壁１８９に設けられた状態のフィルム２１２Ｄの一実施形態を示している。

本明細書の記載及び請求項の全体を通して、単語「含む」及びこれらの単語の変形は、「〜を含んでいるが、〜に限定されない」ことを意味し、これらの単語は、他の構成成分、添加剤、構成要素、整数、又はステップを排除するものではない（かつ排除しない）。本明細書の記載及び請求項の全体を通して、単数形は、前後関係からそれとは異なる状態が必要となることがない限り、複数形を含む。具体的には、不定冠詞が使用される場合、前後関係からそれとは異なる状態が必要となることがない限り、本明細書は、複数形のみならず単数形を想定しているものとして理解されるべきである。

本発明の特定の態様、実施形態、又は例に関連して説明される特徴、整数、特性、化合物、化学的構成成分、又は化学基は、本明細書において記載される任意の他の態様、他の実施形態、又は他の例に、他の態様、他の実施形態、又は他の例に適合しない場合を除き、適用することができるものとして理解されるべきである。本明細書（任意の添付の請求項、要約、及び図面を含む）において開示される特徴の全て、及び／又はこれまでに開示された任意の方法又はプロセスのステップの全ては、このような特徴及び／又はステップのうちの少なくとも幾つかが、相互に相容れないような組み合わせを除き、任意の組み合わせとして組み合わせることができる。本発明は、これまでに説明した任意の実施形態の詳細に拘束されない。本発明は、本明細書（任意の添付の請求項、要約、及び図面を含む）において開示される特徴のうちの任意の１つの新規な特徴、又は特徴の任意の新規な組み合わせに拡張することができる、又はこれまでに開示された任意の方法又はプロセスのステップのうちの任意の１つの新規なステップ、又はステップの任意の新規な組み合わせに拡張することができる。

Claims (13)

1. 流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止するバルブアセンブリであって、バルブアセンブリは、
   ルブアセンブリを容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁に取り付ける隔壁継手であって、隔壁継手が環状フランジを備え、環状フランジが、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の一方の側面に取り付けられて、環状フランジの中心の開口部が、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の開口と連通する、隔壁継手と、
   隔壁継手の環状フランジに取り付けられる、又は隔壁継手と一体に形成される中空ハウジングであって、中空ハウジングが、
   環状フランジの中心の開口部と連通し、かつ液体を容器又はチューブから流入させるように構成される液体流入口と、
   液体流出口と、
   ガス流通バルブに取り付けられるように構成されるガスポートであって、バルブが、選択的にガスをガスポートに流入させるか、又はガスをガスポートから流出させることができるように構成される、ガスポートと、
   ガスポートに流体接続される膨張収縮ベローズ又はバルーンとを含む、中空ハウジングと
   を備えており、膨張収縮ベローズ又はバルーンは、ガスがガスポートに、そして膨張ベローズ又はバルーンに流入すると膨張して、環状フランジの中心の開口部、及び容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の開口を塞ぎ、ガスポートを真空引きすると収縮して、ガスがガスポートから、そしてベローズ又はバルーンから流出して、液体を容器又はチューブから、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の開口を通って、中空ハウジング内を通って流出させることができ、中空ハウジングの液体流出口から流出させることができるように構成されることにより、バルブアセンブリは、流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止することができる、バルブアセンブリ。
2. 容器又はチューブは、１回使い切りバイオ反応装置系を備える、請求項１記載のバルブアセンブリ。
3. 非循環又は非移動液体の容積は、約０．１立方センチメートル（０．１ｃｍ³）〜約１立方センチメートル（１ｃｍ³）である、請求項１記載のバルブアセンブリ。
4. 流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止するバルブアセンブリであって、バルブアセンブリは、
   バルブアセンブリを容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の内部に取り付ける隔壁継手を備える第１部品であって、隔壁継手が環状フランジを備え、環状フランジが容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の内部に取り付けられて、環状フランジの中心の開口部が、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の開口と連通するようにする、第１部品と、
   隔壁継手の環状フランジに取り付けられる、又は環状フランジと一体に形成される中空ハウジングであって、中空ハウジングが、環状フランジの中心の開口部と連通し、かつ液体を容器又はチューブから流入させるように構成される液体流入口と、液体流出口とを備える、中空ハウジングと、
   容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁に取り付けられる第１端部を有する中空チューブを備える第２部品であって、中空チューブの第１端部が、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁のガスポートと連通し、中空チューブの第２端部が、中空チューブと流体連通し、かつ環状フランジの中心の開口部を密閉するサイズに形成される膨張収縮中空部材を有し、膨張収縮中空部材が、環状フランジに取り付けられ、かつ中空部材を支持して、中空部材が、容器又はチューブの流体の静水圧により圧縮され、かつ環状フランジの中心の開口部を密閉して、流体が中空ハウジングに流入するのを阻止する下側位置と上側位置が下側位置から離間する上側位置との間の往復移動を可能にするヒンジ部分を備え、上側位置が、流体を環状フランジの中心の開口部を通って流す開口部を形成する、第２部品と、
   第２部品に接続され、かつ容器又はチューブの外部に延びて、中空部材を上側位置と下側位置との間で選択的に移動させる手段と
   を備える、バルブアセンブリ。
5. 中空部材を上側位置と下側位置との間で選択的に移動させる手段は、ガスポートを通って中空チューブに、そして中空部材に流入するガス流を含み、中空部材は、中空部材を下側位置から上側位置に移動させるために十分大きなガス圧により膨張する、請求項４記載のバルブアセンブリ。
6. 流体滞留空間が容器内又はチューブ内に形成されるのを防止するバルブアセンブリであって、バルブアセンブリは、
   バルブアセンブリを容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁に取り付ける隔壁継手であって、隔壁継手が環状フランジを備え、環状フランジが、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の一方の側面に取り付けられて、環状フランジの中心の開口部が、容器又はチューブの可撓性壁又は半剛性壁の開口と連通するようにする、隔壁継手と、
   隔壁継手の環状フランジに取り付けられる、又は環状フランジと一体に形成される中空ハウジングであって、中空ハウジングが、
   環状フランジの中心の開口部と連通し、かつ液体を容器又はチューブから流入させるように構成される液体流入口と、
   液体流出口とを備える、中空ハウジングと、
   中空ハウジングの内部に軸線方向に配置され、かつ固体プランジャーが、環状フランジの中心の開口部を閉塞する第１位置と、固体プランジャーが環状フランジの高さよりも上方に上昇することにより、容器又はチューブからの液体が、環状フランジの中心の開口部の一部を通って流れることができる第２位置との間の軸線方向往復移動を可能にするように支持される固体プランジャーとを備える、バルブアセンブリ。
7. 流体発生装置の背圧を制御する三方向バルブアセンブリであって、三方向バルブアセンブリは、
   一方の端部において、流体発生装置からの排出流体の流入口に係合するように適合させたメインバルブ本体部分であって、メインバルブ本体部分が中心軸を画定する、メインバルブ本体部分と、
   第１端部及び第２端部を有するベローズ又はバルブステムであって、ベローズ又はバルブステムが、第１端部に位置し、かつメインバルブ本体部分の内部に軸線方向に配置される固体プランジャーを備え、ベローズ又はバルブステムが、固体プランジャーが、流体発生装置からの排出流体の流入口を閉塞する第１位置と、固体プランジャーが、流体発生装置からの排出流体の流入口を開放する第２位置との間の軸線方向往復移動を可能にするように支持される、ベローズ又はバルブステムと、
   ベローズ又はバルブステムの第２端部に接続される二方向バルブであって、二方向バルブが、ベローズを膨張させるガス流入口、及びベローズを収縮させるガス流出口を選択的に制御するように構成される、二方向バルブと
   を備える、三方向バルブアセンブリ。
8. ベローズを、固体プランジャーが排出流体流入口を、ベローズが膨張すると閉塞する第１位置に移動させ、ベローズを、プランジャーが排出流体流入口を、ベローズが収縮すると開放する第２位置に移動させるように構成される、請求項７記載の三方向バルブアセンブリ。
9. 更に、メインバルブ本体部分の内部に軸線方向に配置され、かつベローズ又はバルブステムを保持し、ベローズ又はバルブステムの運動を軸線方向に誘導するように構成されるチューブ状本体を備える、請求項７記載の三方向バルブアセンブリ。
10. 流体発生装置は、バイオリアクター又はミキサーを備える、請求項７記載の三方向バルブアセンブリ。
11. 流体発生装置からの排出流体はガスである、請求項７記載の三方向バルブアセンブリ。
12. バイオ処理を行う加圧反応装置系であって、加圧反応装置系は、
    圧力継手及び補強材のうちの少なくとも一方を含む可撓性壁又は半剛性壁を備える１回使い切り容器と、
    可撓性壁又は半剛性壁の少なくとも一部を取り囲む網目又は網目構造とを備える、加圧反応装置系。
13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか１項記載の少なくとも１つのバルブアセンブリを含む、請求項１２記載の加圧反応装置系。