JP2022116101A - 横方向に変位された可撓性駆動線を有する流体混合システム及び使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性袋内で流体を混合するシステムにおいて、輸送、保存、等のために可撓性袋を容易に圧潰または折り畳むことが可能な混合アセンブリの提供。【解決手段】バイオリアクターまたは発酵槽システムに用いるための混合アセンブリ４０であって、第１の端部および第２の端部を備え、少なくとも一部が可撓性である第１の駆動線４４Ａと、第１の端部および第２の端部を備え、少なくとも一部が可撓性である第２の駆動線４４Ｂと、前記第１の駆動線の第１の端部および前記第２の駆動線の第１の端部に固定された、第１の取り付け具と、前記第１の駆動線の第２の端部および前記第２の駆動線の第２の端部に固定された、第２の取り付け具と、前記第１の駆動線および前記第２の駆動線の少なくとも一部分を横方向に離間した位置に維持するように、前記第１の駆動線と前記第２の駆動線との間に延在している少なくとも１つのつなぎ目４５と、を備えた、混合アセンブリ。【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照
本願は、具体的な参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年１２月２９日に出願された、米国仮特許出願第６２／２７２，５０４号に対する優先権を主張する。
発明の背景

本発明は、流体混合システムに関し、より具体的には、少なくとも２つの横方向に変位された可撓性駆動線を有する流体混合システムに関する。

バイオ医薬品産業は、媒体及び緩衝剤の調製において、ならびに細胞及び微生物の成長、混合、及び懸濁において等の様々なプロセスに対して幅広い混合システムを使用する。生物反応器及び発酵槽を含むいくつかの従来の混合システムは、剛性支持ハウジング内に配設された可撓性袋を備える。羽根車は、可撓性袋内に配設され、かつ駆動シャフトと連結される。駆動シャフト及び羽根車の回転は、可撓性袋内に含有された流体の混合及び／または懸濁を促進する。

現在の混合システムは有用であるが、それらは、いくつかの限界を有する。例えば、製造プロセス中に駆動シャフトが可撓性袋内に固定されている場合、剛性駆動シャフトは、輸送、保存、及び／またはさらなる加工のためにそのサイズを減少させるために、可撓性袋を圧潰するか、または折り畳む能力を制限する。同様に、金属から作製されるとき等、駆動シャフトを再使用することが企図されている場合、このシステムは、異なる使用間で駆動シャフトを洗浄及び滅菌する必要があるという欠点を有する。

代替的な従来のシステムにおいて、回転可能なチューブは、可撓性袋内に延在しており、その端部に連結された羽根車を有する。使用中、剛性駆動シャフトは、チューブ内へと下に通過され、羽根車と連結する。次に、駆動シャフトの回転が、可撓性袋内の流体を混合するための羽根車の回転を促進する。この設計では、駆動シャフトが取り外された状態で、保存及び輸送を容易にするために、チューブを有する可撓性袋を折り畳むことができる。加えて、駆動シャフトは袋内の流体と直接接触しないため、使用の間に駆動シャフトを洗浄または滅菌する必要はない。

しかしながら、可撓性袋は、典型的には、駆動シャフトの挿入前、支持ハウジング内に固定されている。よって、使用中、チューブ内に挿入するために袋の上部にわたって駆動シャフトを垂直に位置付ける必要がある。長い駆動シャフトを必要とする大きい袋または細長い袋に対して、これを達成することは困難であり得る。さらに、比較的天井が低い部屋に混合システムが置かれている状況では、駆動シャフトを袋の上に垂直に持上げることは不可能であり得る。この種のシステムはまた、システムが企図するように動作するように、駆動シャフトがチューブ内に適切に受容され、かつ羽根車と適切に係合されることを確実にするために、ユーザの動作の訓練を増やすことを必要とする。

上の問題のうちのいくつかを軽減するための１つの試みにおいて、国際公開第ＷＯ２０１３／１５１７３３Ａ１号は、袋内に回転可能に配設されており、かつ袋の対向する端部まで延在している単一の可撓性駆動線を有する可撓性袋を備える流体混合システムを開示している。羽根車は、可撓性駆動線上に取り付けられている。袋の外側からの駆動線の回転が、袋内の流体を混合する羽根車を回転させる。駆動線は可撓性であるため、コンパクトな保存及び輸送のために駆動線により袋を内部に折り畳むことができる。さらに、可撓性駆動線では、細長い駆動シャフトを袋内に挿入する必要がない。このように、本システムでは、長い駆動シャフトが必要なく、天井が低い施設において容易に使用することができる。しかしながら、下により詳細に考察されるように、単一の可撓性駆動線を使用するシステムは、それ自体が欠点を有する。したがって、当該技術分野で必要とされるのは、上の問題の全部またはいくつかを解決する混合システムである。

本発明の第１の独立した態様によると、流体混合システムであって、
区画を境界付ける容器であって、第１の端部及び対向する第２の端部を有する容器と、
容器の区画内に配設されており、かつ第１の端部と対向する第２の端部との間に延在している長さを有する、細長い第１の駆動線であって、第１の駆動線の長さの少なくとも一部分が可撓性である、細長い第１の駆動線と、
容器の区画内に配設されており、かつ第１の端部と対向する第２の端部との間に延在している長さを有する、細長い第２の駆動線であって、第２の駆動線の長さの少なくとも一部分が可撓性であり、第１の駆動線及び第２の駆動線が、容器の区画内で回転可能である、細長い第２の駆動線と、
第１の駆動線及び第２の駆動線の少なくとも一部分を区画内の横方向に離間した位置に維持するように、第１の駆動線と第２の駆動線との間に延在している少なくとも１つのつなぎ目と、を備える、流体混合システムを提供している。

少なくとも１つのつなぎ目は、第１の駆動線と第２の駆動線との間に延在しており、かつ第１の駆動線及び第２の駆動線の長さに沿って離間している、複数の離間したつなぎ目を備え得、複数のつなぎ目は、第１の駆動線及び第２の駆動線の少なくとも一部分を横方向に離間した位置に維持する。

複数の離間したつなぎ目は、少なくとも３個、または好ましくは少なくとも５個、少なくとも７個、または少なくとも９個の離間したつなぎ目を備え得る。

第１の駆動線及び第２の駆動線の少なくとも一部分は、横方向に離間し得、かつ平行な配列で配設され得る。

少なくとも１つのつなぎ目は、第１の駆動線から垂直に突出している第１のつなぎ目を備え得る。第１のつなぎ目はまた、第２の駆動線から垂直に突出し得る。

少なくとも１つのつなぎ目は、第１の駆動線及び第２の駆動線の長さに沿った複数の離間した場所において、第１の駆動線及び第２の駆動線に接続する第１のつなぎ目を備え得る。

少なくとも１つのつなぎ目は、第１の駆動線から鋭角に突出している第１のつなぎ目を備え得る。

第１の駆動線及び第２の駆動線の長さの少なくとも３０％、好ましくは少なくとも５０％、少なくとも７０％、または少なくとも９０％は、第１の駆動線及び第２の駆動線が静止した状態にあるとき、かつ／または第１の駆動線及び第２の駆動線が容器の区画内で回転されているときに、容器の区画内の横方向に離間した位置に維持され得る。

第１の駆動線及び第２の駆動線は、それらの第１の端部において、またはそれらの第２の端部において、共に接続され得る。

第１の駆動線及び／または第２の駆動線は、容器の第１の端部と第２の端部との間に延在し得る。

少なくとも１つのつなぎ目は、第１の駆動線及び第２の駆動線よりも剛性であり得る。

第１の駆動線及び第２の駆動線の全長は、可撓性であり得る。

第１の駆動線及び第２の駆動線は、それらの長さに沿って延在している長手方向軸を各々有し得る。第１の駆動線及び／または第２の駆動線の長さの少なくとも４０％、少なくとも６０％、または少なくとも８０％は、塑性変形を伴わずに、少なくとも１８０°、少なくとも３６０°、または少なくとも７２０°の角度にわたってその長手方向軸の周りの捩じれ下で捩回され得るのに十分可撓性であり得る。

第１の駆動線及び第２の駆動線は、それらの長さに沿って延在している長手方向軸を各々有し得る。第１の駆動線及び／または第２の駆動線の少なくとも４０％、少なくとも６０％、または少なくとも８０％は、駆動線の塑性変形を伴わずに、少なくとも４５°、少なくとも９０°、少なくとも１８０°、少なくとも２７０°、または少なくとも３６０°の角度で長手方向軸に沿って湾曲され得るのに十分可撓性であり得る。

第１の駆動線または第２の駆動線の長さの少なくとも一部分は、塑性変形を伴わずに、約２ｃｍ～約１００ｃｍの範囲で１８０°巻かれた曲げ半径を有し得る。

第１の駆動線及び／または第２の駆動線は、可撓性ケーブル、コード、チューブ、もしくは中実線を含み得る。

第１の駆動線及び／または第２の駆動線は、織り合わされた複数のポリマーストランドを含み得る。

第１の駆動線及び／または第２の駆動線は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭｗＰＥ）から構成され得る。

第１の駆動線及び／または第２の駆動線は、２ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、もしくは２０ｍｍよりも大きい、よりも小さい、もしくはそれらに等しい可能性があるか、または前述のうちのいずれか２つの間の範囲にあり得る最大直径もしくは最小直径を有し得る。

第１の駆動線及び／または第２の駆動線の少なくとも一部分は、少なくとも２ｃｍ、少なくとも４ｃｍ、少なくとも６ｃｍ、少なくとも９ｃｍ、少なくとも１２、または少なくとも１５ｃｍの距離で横方向に離間し得る。

細長い第３の駆動線は、容器の区画内に配設置され得、かつ第１の端部と対向する第２の端部との間に延在している長さを有し得る。

少なくとも１つのつなぎ目は、第１の駆動線、第２の駆動線、及び第３の駆動線の少なくとも一部分を、容器の区画内の横方向に離間した位置に維持するように、第２の駆動線と第３の駆動線との間に延在し得る。

細長い第４の駆動線は、容器の区画内に配設され得、かつ第１の端部と対向する第２の端部との間に延在している長さを有し得る。

少なくとも１つのつなぎ目は、第１の駆動線、第２の駆動線、第３の駆動線、及び第４の駆動線の少なくとも一部分を、容器の区画内の横方向に離間した位置に維持するように、第３の駆動線と第４の駆動線との間に延在し得る。

第３の駆動線及び／もしくは第４の駆動線またはそれらの一部分は、上に記載されているか、または本明細書のどこかで提示されている、第１の駆動線及び／もしくは第２の駆動線またはそれらの一部分と同じ可撓性特性を有し得る。

少なくとも１つの混合要素は、少なくとも１つのつなぎ目に固定され得る。少なくとも１つの混合要素は、第１の駆動線及び／または第２の駆動線に固定され得る。

少なくとも１つの混合要素は、第１の駆動線及び第２の駆動線の長さに沿った離間した場所において、第１の駆動線及び第２の駆動線に固定された複数の混合要素を備え得る。

少なくとも１つの混合要素は、羽根車を備え得る。

容器は、剛性であり得、その区画は、流体を保持するように構成されている。

容器は、圧潰可能な袋を備え得る。圧潰可能な袋は、ポリマーフィルムの１枚以上のシートから形成され得る。

ポリマーフィルムは、０．０２ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍよりも小さいか、または前述のうちのいずれか２つの間の範囲内である厚さを有し得る。

フィルムは、塑性変形を伴わずに、チューブへと圧延され得、かつ／または塑性変形を伴わずに、少なくとも９０°、１８０°、２７０°、または３６０°の角度にわたって折り畳まれ得るのに十分可撓性であり得る。

フィルムは、積層及び押し出しフィルムであり得る。積層または押し出しフィルムは、少なくとも１個、３個、５個、７個、もしくは９個、またはそれら未満の層であるか、または前述のうちのいずれか２つの間の範囲内である多数の層を有し得る。押し出しフィルムは、多層共押し出しキャストフィルム等のキャストフィルムであり得る。

圧潰可能な袋の区画は、無菌であり得る。

第１の駆動線及び第２の駆動線の第１の端部は、容器の第１の端部に回転可能に接続され得る。第１の駆動線及び第２の駆動線の第２の端部は、容器の第２の端部に回転可能に接続され得る。

支持ハウジングは、容器が少なくとも部分的に配設されているチャンバを有し得る。

第１及び第２の駆動線が容器の区画内で回転している間、容器の第２の端部を静止した状態で保持するための手段を提供してもよい。

容器の第２の端部を静止した状態で保持するための手段は、支持ハウジングに取り付けられているか、またはその下に配設されており、かつ容器の第２の端部に固定されている保持器を備え得る。

第１の駆動線及び第２の駆動線を回転させるための手段を提供してもよい。本発明の１つのサブ態様において、回転させるための手段は、第１の駆動線及び第２の駆動線の第１の端部に連結された剛性駆動シャフトと、駆動シャフトに連結された駆動モータアセンブリと、を備え得る。

本発明のさらなるサブ態様は、
第１の回転アセンブリであって、
容器の第１の端部に取り付けられた第１のケーシング、及び
第１のケーシングに回転可能に取り付けられ第１のハブであって、第１の駆動線及び第２の駆動線の第１の端部に連結されている、第１のハブを備える、第１の回転アセンブリと、
第２の回転アセンブリであって、
容器の第２の端部に取り付けられた第２のケーシング、及び
第２のケーシングに回転可能に取り付けられた第２のハブであって、第１の駆動線及び第２の駆動線の第２の端部に連結されている、第２のハブを含む、第２の回転アセンブリと、を含み得る。

保持器は、第２のハブに連結され得る。

剛性駆動シャフトは、第１のハブに連結され得る。

本発明のさらなるサブ態様は、
容器が、容器の第１の端部と第２の端部との間に延在している側壁を有し、
第１の駆動線及び第２の駆動線の第１の端部が、容器の第１の端部に回転可能に連結されており、
第１の駆動線及び第２の駆動線の第２の端部が、ハブに連結されており、
容器の側壁から突出している横方向支持アセンブリであって、ハブが、横方向支持アセンブリに回転可能に連結されている、横方向支持アセンブリを備え得る。

横方向支持アセンブリは、
容器の側壁に連結された第１の端部、ハブが自由に回転することができるようにハブに固定された第２の端部、及び第１の端部と第２の端部との間に延在しているチューブを有する保持アセンブリと、
保持アセンブリのチューブ内に取り外し可能に受容された支持ロッドと、を備え得る。

保持アセンブリは、ハブに固定された内部ハウジング、チューブに固定された外部ハウジング、及び内部ハウジングと外部ハウジングとの間に配設された軸受を備え得る。

本発明のさらなるサブ態様は、
側壁を有し、かつ容器が少なくとも部分的に配設されているチャンバを境界付ける支持ハウジングと、
支持ハウジングの側壁上に配設された係止金具であって、係止金具が、支持ハウジングのチャンバと連通するようにそこを通して延在している通路を有し、支持ロッドが、係止金具の通路を通過している係止金具と、をさらに備え得る。

保持アセンブリは、その第１の端部に配設されており、かつチューブと連結されたポート金具を備え得、ポート金具は、係止金具に取り外し可能に連結されている。

本発明のさらなるサブ態様は、
容器が、第１の端部と第２の端部との間に延在している側壁を有し、
第１の駆動線及び第２の駆動線の第１の端部が、容器の第１の端部に回転可能に連結されており、
容器から突出している少なくとも１つのガイラインであって、第１の駆動線及び第２の駆動線の第２の端部が、少なくとも１つのガイラインに回転可能に連結されている、少なくとも１つのガイラインをさらに備え得る。

第１の駆動線、第２の駆動線、及び少なくとも１つのつなぎ目は、容器の区画内で同時に回転可能であり得る。

第１の駆動線及び第２の駆動線は、共通の回転軸の周りで同時に回転可能であり得る。

本発明の１つのサブ態様において、第１の駆動線及び第２の駆動線を容器の区画内で回転させるための手段を提供してもよい。

第１の駆動線及び第２の駆動線を回転させるための手段は、
第１及び第２の駆動線の第１の端部または第２の端部と取り外し可能に連結されている駆動シャフトと、
駆動シャフトを選択的に回転させる駆動モータアセンブリと、を備え得る。

本発明の第２の独立した態様によると、流体を混合するための方法は、
容器アセンブリを支持ハウジングのチャンバ内に挿入することであって、容器アセンブリが、
区画、ならびに第１の駆動線及び第２の駆動線であって、駆動線が横方向に離間するように区画内に配設された第１の駆動線及び第２の駆動線を境界付ける可撓性袋を備える、挿入することと、
駆動線を螺旋構造へと捩回させるように、第１及び第２の駆動線を容器内で回転させることと、を含み得る。

第１及び第２の駆動線を回転させる前に、可撓性袋の一端を支持ハウジングに対して固定し得る。

固定するステップは、第１及び第２の駆動線を回転させる前に、可撓性袋の一端を支持ハウジングの床に固定することを含み得る。

細胞または微生物から構成された生体培養物を可撓性袋の区画内に分注させ得る。第１及び第２の駆動線を回転させて、生体培養物の混合を生じさせ得る。

第１の駆動線及び第２の駆動線の第１の端部は、可撓性袋に回転可能に連結されたハブに固定され得る。駆動シャフトは、ハブに連結され得る。ハブならびに第１及び第２の駆動線の回転を促進させるための駆動シャフト。

本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様及び他の態様を含む、本明細書のどこかで提示されている特徴、選択肢、及び可能性のいずれかを含み得る。

本発明の第３の独立した態様によると、流体を混合するための方法は、
流体を容器の区画内に分注することであって、可撓性の第１の駆動線及び可撓性の第２の駆動線が、駆動線が横方向に離間するように区画内に配設されている、分注することと、
第１及び第２の駆動線を容器内で回転させることと、を含む。

１つのサブ態様において、第１及び第２の駆動線は、駆動線を螺旋構造へと捩回させるように、第１及び第２の駆動線を回転させることができる。

本発明の第３の態様は、本発明の上の第１の態様及び第２の態様を含む、本明細書のどこかで提示されている、特徴、選択肢、及び可能性のいずれかを含み得る。

次に、本発明の種々の実施形態を添付の図を参照して考察する。これらの図は、本発明の典型的な実施形態のみを図示するものであり、したがって、その範囲を限定するものとみなされるべきではないことが理解される。

支持ハウジング及び流体混合システムの一部分を形成するドッキングステーションの斜視図である。 図１に示されている支持ハウジングと共に使用するための容器アセンブリの斜視図である。 混合アセンブリ、駆動モータアセンブリ、及び流体混合システムの駆動シャフトの部分的な分解図である。 図３に示されている第１の回転アセンブリの断面側面図である。 図３に示されている混合アセンブリの上端の拡大斜視図である。 図５に示されている混合アセンブリの上端の分解図である。 図３に示されている混合アセンブリの羽根車の斜視図である。 代替的な羽根車を有する混合アセンブリの一部分の斜視図である。 図１に示されているドッキングステーションの背面斜視図である。 図１に示されている駆動モータアセンブリ及び保持器と連結された図２に示されている容器アセンブリの斜視図である。 床の外側表面に取り付けられた保持器を有する図１に示されている支持ハウジングの代替的な実施形態の底面斜視図である。 図２に示されている容器と共に使用され得る混合アセンブリの代替的な実施形態の斜視図である。 図１２に示されている下回転アセンブリの分解図である。 ３つの横方向に変位された駆動線を有する混合アセンブリの代替的な実施形態の一部分の昇降側面図である。 三角形構成での３つの駆動線を有する混合アセンブリの代替的な実施形態の断面平面図である。 長方形構成の４つの駆動線を有する混合アセンブリの代替的な実施形態の断面上平面図である。 横方向に変位された駆動線間に鋭角に延在しているつなぎ目を有する混合アセンブリの代替的な実施形態の一部分の昇降側面図である。 ２つの横方向に配設された駆動線の長さに沿って延在している単一の連続的なつなぎ目を有する混合アセンブリの代替的な実施形態の一部分の昇降側面図である。 つなぎ目により分離された連結部分から形成された２つの駆動線を有する混合アセンブリの代替的な実施形態の一部分の昇降正面図である。 １つの連続的な線の一部分を形成する２つの駆動線を有する混合アセンブリの代替的な実施形態の一部分の昇降正面図である。 非平行構成で配設された２つの駆動線を有する混合アセンブリの代替的な実施形態の一部分の昇降正面図である。 非平行構成で配設された２つの駆動線を有する混合アセンブリの代替的な実施形態の一部分の昇降正面図である。 非平行構成で配設された２つの駆動線を有する混合アセンブリの代替的な実施形態の一部分の昇降正面図である。 非平行構成で配設された２つの駆動線を有する混合アセンブリの代替的な実施形態の一部分の昇降正面図である。 横方向支持アセンブリ及び支持ハウジングを有する容器アセンブリを含む流体混合システムの代替的な実施形態の部分的な断面正面図である。 図２２に示されている容器アセンブリの部分的に分解された正面図である。 図２２に示されている横方向支持アセンブリの一部分を形成する保持アセンブリの断面側面図である。 支持ロッドが分解された状態の図２２に示されている支持ハウジングの斜視図である。 図２５に示されている支持ハウジングの側上に配設された係止挿入部の斜視図である。 内部に部分的に挿入された支持ロッドを有する保持アセンブリの断面側面図である。 内部に完全に挿入され、かつ係止された支持ロッドを有する保持アセンブリの断面側面図である。 横方向支持アセンブリを部分的に支持するガイラインをさらに備える代替的な容器アセンブリの断面側面図である。 ガイラインが混合アセンブリの下端を独立して支持している代替的な容器アセンブリの断面側面図である。 図２に示されている混合アセンブリが、剛性容器内に配設されている代替的な流体混合システムの斜視図である。 剛性容器の側壁が取り外された状態の図３１に示されている流体混合システムの斜視図である。

本開示の種々の実施形態を詳細に記載する前に、本開示は、当然ながら変化し得る、特に例示されたシステム、方法、及び／または製品のパラメータに限定されないことが理解されるべきである。よって、本開示の一定の実施形態は、特定の構成、パラメータ、特徴（例えば、構成要素、部材、要素、部品、及び／または一部分）等を参照して詳細に記載されるが、本説明は、例証であり、請求されている発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。加えて、本明細書で使用されている専門用語は、実施形態を記載するためのものであり、必ずしも請求されている発明の範囲を限定することを企図していない。

別段定義されていない限り、本明細書で使用されている全ての技術的かつ科学的用語は、本開示が関連する当業者により共通して理解されるものと同じ意味を有する。

システム、プロセス、及び／または製品を含む本開示の種々の態様は、本質的に例示である１つ以上の実施形態もしくは実装を参照して例証され得る。本明細書で使用される場合、「実施形態」及び「実装」という用語は、「一例、実例、または例証として機能すること」を意味しており、本明細書に開示されている他の態様を超えて好ましいか、または有益であるものと必ずしも解釈されるべきではない。加えて、本開示または発明の「実装」への言及は、その１つ以上の実施形態への具体的な言及を含み、逆もまた同様であり、下記の説明によるよりもむしろ、添付の特許請求の範囲により示されている、本発明の範囲を限定するものではない例証している例を提供することを企図している。

本願全体にわたって使用されているように、「できる」及び「あり得る」という単語は、強制的な意味（すなわち、しなければならないを意味する）よりもむしろ、許可的な意味（すなわち、する可能性を有することを意味する）で使用される。さらに、「含む」、「有する」、「伴う」、「含有する」、「特徴とする」という用語、ならびにそれらの変形例（例えば、「含む」、「有する」、及び「伴う」、「含有する」等）、及び特許請求の範囲を含む本明細書で使用される同様の用語は、包括的でかつ／または制約がないものとみなされ、「備える」という用語、及びそれらの変形例（例えば、「備える」及び「備える」）と同じ意味を有するものとみなされ、追加的な非列挙要素または方法のステップを例証として除外するものではない。

本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形の「１つ」、「１つ」、及び「その」は、内容で別段明確に記載されない限り、複数の指示対象を含むことが留意される。よって、例えば、１つの「剛毛」への言及は、１つ、２つ、またはそれ以上の剛毛を含む。

本明細書で使用される場合、「上」、「下」、「左」、「右」、「上方」、「下方」、「より上」、「より下」、「近位」、「遠位」、及び同様のもの等の方向を表す用語は、相対的な方向を示すためにのみ本明細書で使用されており、別様に、本開示及び／または請求されている発明の範囲を限定することを企図していない。

本開示の種々の態様は、共に結合、連結、取設、接続、及び／または接合された構成要素を記載することにより例証され得る。本明細書で使用される場合、「結合された」、「連結された」、「取設された」、「接続された」、及び／または「接合された」という用語は、２つの構成要素間の直接の関連性、または適切な場合、介在的もしくは中間的な構成要素を通した互いの間接的な関連性を示すために使用される。対照的に、構成要素が、別の構成要素に「直接結合された」、「直接連結された」、「直接取設された」、「直接接続された」、及び／または「直接接合された」として言及されるとき、介在的な要素は存在しないか、または考えられていない。さらに、結合、連結、取設、接続、及び／または接合は、機械的及び／または化学的な関連性を含み得る。

理解を促すために、同様の符号（すなわち、構成要素及び／または要素の同様の番号付け）は、可能な場合、図に対して共通の同様の要素を表記するために使用される。具体的には、図に例証されている例示的な実施形態において、同様の構造、または同様の機能を有する構造には、可能な場合、同様の参照表記が提供されるだろう。特定の言語は、例示的な実施形態を記載するために本明細書で使用されるだろう。上記に関わらず、それにより本開示の範囲の限定を企図するものではないことが理解されるだろう。むしろ、例示的な実施形態を記載するために使用されている言語は、単なる例証であり、本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない（そのような言語が本質的なものとして本明細書で明示的に記載されていない限り）ことが理解されるべきである。さらに、要素の複数の実例及び／または親要素のサブ要素は、要素の数に加えて別個の文字を各々含み得る。さらに、添付の文字を有する要素ラベルを使用して、添付の文字を有しない要素もしくは特徴の代替的な設計、構造、機能、実装、及び／または実施形態を表記することができる。同様に、添付の文字を有する要素ラベルを使用して、親要素のサブ要素を示すことができる。しかしながら、添付の文字を含む要素ラベルは、例証されている特定及び／または特有の実施形態（複数可）に限定されることを意味していない。換言すると、一実施形態に関連する具体的な特徴への言及は、当該実施形態内においてのみ本願を限定するものと解釈されるべきではない。

値の複数の可能性または値の範囲（例えば、一定の値よりも小さい、よりも大きい、少なくとも、もしくは最大、または２つの列挙された値の間）が開示もしくは列挙されている場合、値の開示されている範囲内に該当する値の任意の具体的な値もしくは範囲は、本明細書で同様に開示され、かつ考えられることも理解されるだろう。よって、約１０以下の単位または０～１０単位の例証的な測定値もしくは距離の開示は、例証として、（ｉ）９単位、５単位、１単位、または０単位及び／または１０単位を含む０～１０単位の任意の他の値の測定値、ならびに／または（ｉｉ）９単位～１単位、８単位～２単位、６単位～４単位、及び／または０～１０単位の任意の他の範囲の測定値についての具体的な開示を含む。

本明細書で使用されている表題は、単なる構成のためのものであり、本説明または特許請求の範囲の範囲を限定するために使用されることを意味していない。

本発明は、流体を混合するためのシステム及び方法に関する。混合された流体は、溶液、懸濁液、コロイド、乳液、または他混合物を含み得る。本システムは、一般に、細胞もしくは微生物を培養するための生物反応器もしくは発酵槽として使用され得る。例示によって、かつ限定によらず、細菌、真菌、藻類、植物細胞、動物細胞、原生動物、線虫、及び同様のものを培養するために、本発明のシステムを使用することができる。本システムは、好気性もしくは嫌気性であり、かつ付着性もしくは非付着性である細胞及び微生物を収容することができる。本システムはまた、媒体、緩衝剤、もしくは試薬等、生物学的な目的のためにある流体混合物の形成及び／または処理と関連して使用され得る。本システムはさらに、粉末もしくは他の構成要素を液体中に混合させるため、かつ化学薬品、薬剤、飲料、食品、食品添加物、及び他の製品の形成及び／もしくは処理において等、非生物学的な目的のためにある流体混合物の調製もしくは処理のために使用され得る。

次に、本開示の図を参照する。図は、必ずしも縮尺通りに描かれておらず、種々の構成要素の、またはそれらの間のサイズ、配向、位置、及び／もしくは関係は、本開示の範囲から逸脱することなく、いくつかの実施形態において改変され得ることが留意される。

本発明の特徴を組み込む発明的流体混合システム１０の一実施形態が、図１～３に図示されている。概して、混合システム１０は、ドッキングステーション１２と、ドッキングステーション１２と取り外し可能にドッキングしている容器ステーション１４と、容器ステーション１４により支持されている容器アセンブリ１６（図２）と、ドッキングステーション１２と容器アセンブリ１６との間に延在している駆動シャフト１７（図３）と、を備える。容器アセンブリ１６は、混合された流体を収容する。次に、流体混合システム１０の種々の構成要素をより詳細に考察する。

図２に図示されているように、容器アセンブリ１６は、上端部２２から対向する下端部２４まで延在している側部２０を有する容器１８を備える。上端部２２は、上端壁３３で終端しており、下端部２４は、下端壁３４で終端している。容器１８はまた、区画２８を境界付ける内側表面２６を有する。区画２８は、流体を保持するように構成されている。図示されている実施形態において、容器１８は、約０．２ｍｍ～約２ｍｍがより一般的である、約０．１ｍｍ～約５ｍｍの範囲の厚さを有するフィルムの低密度ポリエチレンもしくは他のポリマーシート等の可撓性の不透水性材料から構成される可撓性かつ圧潰可能な袋を備える。ポリマーフィルムは、少なくとも０．０２ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、もしくはそれら未満であるか、または前述のうちのいずれか２つの間の範囲にある厚さを有し得る。他の厚さも使用することができる。フィルムは、典型的に、塑性変形を伴わずに、チューブへと圧延され得、かつ／または塑性変形を伴わずに、少なくとも９０°、１８０°、２７０°、または３６０°の角度にわたって折り畳まれ得るのに十分可撓性であり得る。

材料は、単一プライの材料から構成され得るか、または共に密封されるか、もしくは分離されて二重壁容器を形成する２つ以上の層を備え得る。層が共に密封されている場合、材料は、積層または押し出し材料を含み得る。積層材料は、その後、接着剤により共に固定される２つ以上の別個に形成された層を備える。積層及び押し出しフィルムは、典型的に、１～９個の層、より一般には、３～９個の層を有する。使用されているフィルムは、一般に、少なくとも１個、３個、５個、７個、もしくは９個の層、もしくはそれら未満、または前述のうちのいずれか２つの間の範囲にある多数の層を有し得る。押し出しフィルムは、多層共押し出しキャストフィルム等のキャストフィルムであり得る。本発明で使用され得る押し出し材料の例は、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社から入手可能であるＴｈｅｒｍｏ ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＣＸ３－９、及びＴｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ＣＸ５－１４フィルムを含む。材料は、生体細胞と直接接触することが許可され得、溶液を無菌に保つことができ得る。そのような実施形態において、材料はまた、電離放射線等により、滅菌可能であり得る。

一実施形態において、容器１８は、二次元枕型袋を備え得る。別の実施形態において、容器１８は、長さに切断されたポリマー材料の連続的な管状押し出しにより形成され得る。端部は、縫合閉鎖され得るか、またはパネルは、開口端部にわたって密封されて三次元袋を形成し得る。三次元袋は、環状側壁を有するのみならず、二次元上端壁及び二次元下端壁も有する。三次元容器は、複数の分離型パネル、典型的に３個以上、及び一般に４個または６個の分離型パネルを備え得る。各パネルは、実質的に同一であり、容器の側壁、上端壁、及び下端壁の一部分を備える。各パネルの対応する周縁部は、縫合される。縫い目は、典型的に、熱エネルギー、ＲＦエネルギー、音響工学、または他の密封エネルギー等の技術分野において知られている方法を使用して形成される。

代替的な実施形態において、パネルは、様々な異なるパターンで形成され得る。三次元袋を製造する１つの方法に関するさらなる開示は、その全体が具体的な参照により本明細書に組み込まれる、２００２年９月１９日に公開された、米国特許公開第ＵＳ２００２－０１３１６５４Ａ１号に開示されている。

容器１８は、事実上任意の所望のサイズ、形状、及び構成を有するように製造され得ることが理解される。例えば、１０リットル、３０リットル、１００リットル、２５０リットル、５００リットル、７５０リットル、１、０００リットル、１、５００リットル、３、０００リットル、５、０００リットル、１０、０００リットル、もしくは他の所望の体積よりも大きく、よりも小さく、またはそれらに等しくサイズ決めされた区画２８を有する容器１８を形成することができる。区画２８のサイズはまた、上の体積のうちのいずれか２つの間の範囲にあり得る。容器１８は、任意の形状であり得るが、一実施形態において、容器１８は、具体的には、容器１８がチャンバ内で適切に支持されるように容器１８が受容されている容器ステーション１４上のチャンバに対して略補完的であるように構成されている。

上で考察されている実施形態において、容器１８は、可撓性袋として図示されているが、代替的な実施形態において、容器１８は、他の形態の圧潰可能な容器または半剛性容器を備え得ることが理解される。容器１８はまた、透明または不透明であり得る。

図２を続けて参照すると、端部２２において複数のポート３０が、下端部２４において側部２０の対向する側部上に複数のポート３１が、かつ下端壁３４上にポート３２が、容器１８上に形成されている。ポート３０～３２の各々は、区画２８と連通している。数個のみのポート３０～３２が示されているが、容器１８は、任意の所望の数のポート３０～３２と共に形成され得、ポート３０～３２は、容器１８上の任意の所望の場所に形成され得ることが理解される。ポート３０～３２は、同じ構成または異なる構成であり得、かつ様々な異なる目的のために使用され得る。例えば、ポート３０は、媒体、細胞培養物、及び／または他の構成要素を容器１８内に送達し、かつ流体を容器１８から引き出すための流体線に連結され得る。ポート３０はまた、スパージャーを通して等、ガスを容器１８に送達し、かつガスを容器１８から引き出すために使用され得る。

ポート３０～３２はまた、プローブ及び／またはセンサを容器１８に連結するために使用され得る。例えば、容器１８が細胞もしくは微生物を成長させるための生物反応器もしくは発酵槽として使用されているとき、ポート３０～３２は、温度プローブ、ｐＨプローブ、溶存酸素プローブ、及び同様のもの等のプローブを連結するために使用され得る。種々の光センサ及び他の種類のセンサも、ポート３０～３２に取設されてもよい。ポート３０～３２、及び種々のプローブ、センサ、及び線がそれらに連結され得る方法についての例は、それらの全体が具体的な参照により本明細書に組み込まれる、２００６年１１月３０日に公開された、米国特許公開第２００６－０２７００３６号、及び２００６年１０月２６日に公開された、米国特許公開第２００６－０２４０５４６号に開示されている。ポート３０～３２はまた、容器１８を二次的な容器、凝縮器システム、及び他の所望の金具に連結するために使用され得る。

容器アセンブリ１６は、混合アセンブリ４０をさらに備える。概して、混合アセンブリ４０は、上端壁３３上に取り付けられた第１の回転アセンブリ４２Ａと、下端壁３４上に取り付けられた第２の回転アセンブリ４２Ｂと、回転アセンブリ４２Ａ及び４２Ｂ間に延在している細長い可撓性の第１及び第２の駆動線４４Ａ及び４４Ｂと、を備える。複数のつなぎ目４５は、駆動線４４Ａ及び４４Ｂの長さに沿った離間した場所において駆動線４４Ａ及び４４Ｂ間に延在している。

図４に図示されているように、回転アセンブリ４２Ａは、環状本体５１であって、そこから延在している通路を有する環状本体５１と、本体５１の第１の端から外方に突出している環状密封フランジ５２と、本体５１の第２の端部から外方に突出している環状取り付けフランジ５３と、を含む外部ケーシング５０を備える。ハブ５４は、外部ケーシング５０内に回転可能に配設されている。１つ以上の軸受アセンブリ５５は、ケーシング５０に対するハブ５４の自由で容易な回転を可能にするように、外部ケーシング５０とハブ５４との間に配設され得る。同様に、１つ以上のシール５６は、使用中、ハブ５４が外部ケーシング５０に対して回転するとき、無菌シールが外部ケーシング５０とハブ５４との間に維持されるように、外部ケーシング５０とハブ５４との間に配設され得る。ハブ５４は、容器１８の外側に配設される第１の端部５８と、容器１８内に配設される対向する第２の端部６０とを有する。係合部分は、第１の端部５８上に形成されており、かつ駆動シャフト１７（図３）と係合するように構成されている。図示されている実施形態において、係合部分は、駆動シャフト１７の回転ハブ５４の回転を促進するように、駆動シャフト１７の端部に噛み合うように構成されている、多角形もしくは他の非円形横断断面を有する凹状ソケットの形態で等、開口６６として図示されている。駆動シャフト１７とハブ５４との間の他の係合も使用することができる。

回転アセンブリ４２Ａは、容器１８に固定されている。具体的には、図示されている実施形態において、容器１８は、上端壁３３を通して延在している開口７４を有する。外部ケーシング５０の密封フランジ５２は、ハブ５４が区画２８と連通するように、開口７４を境界付ける周辺の周りに溶接または接着剤等により密封されている。フランジ５２は、容器１８の内側表面または外側表面上に溶接され得る。本構成において、外部ケーシング５０は、ハブ５４を除く容器１８に固定されており、よってまた、駆動線４４は、外部ケーシング５０及び容器１８に対して自由に回転することができる。回転アセンブリ４２Ａが開口７４を密封している結果、区画２８は、容器１８が無菌の流体を処理するために使用され得るように密封閉鎖されている。

続いて図２を参照すると、回転アセンブリ４２Ｂは、回転アセンブリ４２Ａと同じ構成を有し得、回転アセンブリ４２Ａが容器１８に取り付けられるのと同じ方法で容器１８の端壁３４に取り付けられ得る。回転アセンブリ４２Ａと４２Ｂとの間の同様の要素は、同様の参照文字により特定される。上記のように、かつ下により詳細に考察されるように、駆動シャフト１７（図３）は、回転アセンブリ４２Ａのハブ５４に係合し、かつこれを回転させるために使用される。上の構成において、別個の駆動シャフトがまた、回転アセンブリ４２Ｂのハブ５４に係合し、かつこれを回転させるために使用され得る。他の実施形態において、回転アセンブリ４２Ａのハブ５４は、駆動シャフト１７により係合及び回転される必要はなく、むしろ、回転アセンブリ４２Ｂのハブ５４は、駆動線４４の回転を促進するように、容器アセンブリ１６の底から上に延在している駆動シャフトによってのみ回転され得る。同様に、回転アセンブリ４２Ｂのハブ５４は、別個の駆動シャフトにより直接係合及び回転される必要はなく、よって回転アセンブリ４２Ｂのハブ５４上の開口６６（図４）を除去することができる。

各駆動線４４は、細長く、かつ第１の端部７０から対向する第２の端部７２まで延在している。駆動線４４は、様々な異なる可撓性材料から作製され得、かつ異なる構成を有し得る。例示によって、かつ限定によらず、一実施形態において、駆動線４４は、ケーブル、コード、もしくはロープ等の組み材料もしくは編み材料から作製され得る。組み材料は、所望の強度及び可撓性の特性を有し、滅菌され得る金属、ポリマー、複合材料もしくは他の材料から構成される複数の異なるストランドから作製され得る。例えば、ストランドは、ステンレス鋼等の金属、または商標ＤＹＮＥＥＭＡの下で販売されているもの等、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭｗＰＥ）等のポリマーから作製され得る。他の実施形態において、駆動線４４は、可撓性チューブ、単一の固体コア線、鎖もしくは自在継手の連結機構等の連結機構、または上で考察されている材料のうちのいずれかから作製される他の可撓性もしくはヒンジ部材から作製され得る。直径駆動線４４の直径は、駆動線を作製するために使用される材料及びシステムのサイズに部分的に依存している。しかしながら、いくつかの実施形態において、各駆動線４４の最大直径もしくは最小直径は、２ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、もしくは２０ｍｍよりも大きく、よりも小さく、もしくはこれらと等しく、または前述のうちのいずれか２つの間の範囲にあり得る。他の寸法も使用することができる。

本明細書で使用される場合、「直径」という用語は、駆動線もしくは他の構成要素（例えば、開口）のサイズに言及しているかどうかに関わらず、円形または球形構成要素の測定値に限定されない。むしろ、円形、卵形もしくは楕円形、長方形、角度付きもしくはギザギザ、またはそれらの組み合わせであるかどうかに関わらず、構成要素の直径は、対向する側部間の（断面）測定値及び／または対向する側部間の（最大もしくは最小）距離を指す。

一実施形態において、各駆動線４４の長さの少なくとも一部分は、各駆動線４４の可撓性部分が、駆動線４４の塑性変形を伴わずに、少なくとも１５°、２５°、４５°、９０°、１８０°、３６０°、７２０°、またはそれ以上の角度にわたって各駆動線４４の長手方向軸の周りの捩じれ下で捩回され得るように、十分に可撓性である。他の実施形態において、各駆動線４４の長さの少なくとも一部分は、各駆動線４４の可撓性部分が、駆動線４４の塑性変形を伴わずに、少なくとも１５°、２５°、４５°、９０°、１３５°、１８０°、２７０°、または３６０°、またはそれ以上の角度α（図３）にわたって駆動線４４の直線長手方向軸に対して湾曲されるか、または折り畳まれ得るように、十分に可撓性である。他の観点から表現すると、各駆動線４４または各駆動線４４の可撓性部分は、約６ｃｍ～約８０ｃｍ、約１０ｃｍ～約６０ｃｍを含む、約２ｃｍ～約１００ｃｍの範囲であるか、または約１０ｃｍ～約４０ｃｍがより一般的である、塑性変形を伴わずに、１８０°巻かれた曲げ半径を有し得る。他の可撓性も使用することができる。上記のように、各駆動線４４の全長は、可撓性である必要はない。例えば、駆動線４４の少なくとも３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、またはそれ以上を超えない等、各駆動線４４の全長の割合は、上の可撓性特性を有し得、残りの部分は、剛性もしくは少なくともより剛性である。他の実施形態において、駆動線４４の全長は、所望の可撓性特性を有し得る。

下により詳細に考察されるように、つなぎ目４５は、流体混合システム１０の動作中、駆動線４４Ａ及び４４Ｂの少なくとも一部分を横方向に離間した位置に部分的に維持するために使用される。つなぎ目４５は、典型的に、動作中、駆動線４４間で圧縮下にあるため、つなぎ目４５は、典型的に、駆動線４４よりも剛性であり、典型的に、金属、ポリマー、セラミック、複合材料、または他の材料から作製される。図５及び６に図示されている実施形態において、各つなぎ目４５は、第１の端部１９１及び対向する第２の端部１９２を有する細長いブレース１９０を備える。Ｕ字形状のガイド１９３Ａ及び１９３Ｂは、それぞれ、対向する端部１９１及び１９２に配設されている。各ガイド１９３は、駆動線４４を受容するように構成されたＵ字形状の座部１９４を有し、外部ショルダー１９５を有する。各つなぎ目４５はまた、一対の締め付け具１９６Ａ及び１９６Ｂを含む。各締め付け具１９６は、後部１９８と、そこから突出している一対のアーム２００Ａ及びＢとを備える。リップ２０２Ａ及びＢは、それぞれ、各アーム２００Ａ及びＢから内方に突出している。チャンネル２０３は、アーム２００間で境界付けられている。

使用中、駆動線４４Ａ及び４４Ｂは、それぞれ、ガイド１９３Ａ及びＢの座部１９４内に受容される。次に、締め付け具１９６Ａ及びＢは、駆動線４４Ａ及び４４Ｂが対応するチャンネル２０３内に受容されるように、それぞれ、ガイド１９３Ａ及びＢにわたって通過される。締め付け具１９６は、リップ２０２が外部ショルダー１９５の後ろで弾性的にスナップするまで前進される。この位置において、締め付け具１９６は、ガイド１９３に係止され、駆動線４４は、つなぎ目４５が各駆動線４４Ａ及び４４Ｂ上に固定して保持されるように、締め付け具１９６とガイド１９３との間で圧縮される。駆動線４４Ａ及び４４Ｂに沿った離間した場所において、その後のつなぎ目４５に対して、このプロセスが繰り返される。

つなぎ目４５は、様々な異なる構成を有し得、様々な異なる締め付け技術を使用する駆動線４４Ａ及びＢに取設され得ることが理解される。例えば、つなぎ目４５は、駆動線４４に圧着、溶接、オーバーモールド、または接着され得る。他の実施形態において、ねじ締め付け具、クランプ、圧入、接続、スクリュー、ボルト、または同様のものを使用して、つなぎ目４５を駆動線４４Ａ及びＢに固定することができる。他の実施形態において、各駆動線４４Ａ及びＢは、隣接する線部分の自由端が各つなぎ目４５の対向する側部に別個に固定されている複数の別個の線部分を各々備え得る。

駆動線４４Ａ及びＢがつなぎ目４５により離間して保持される距離は、容器１８のサイズ及び駆動線４４が回転される速度等の要因に基づいて変化し得る。いくつかの一般的な実施形態において、つなぎ目４５は、駆動線４４を、２ｃｍ、４ｃｍ、６ｃｍ、８ｃｍ、１１ｃｍ、１４ｃｍ、１７ｃｍ、２０ｃｍ、２５ｃｍよりも大きい、よりも小さい、もしくはそれらに等しいか、または前述のうちのいずれか２つの間の範囲にある距離で離間した状態で維持するように構成されている。他の寸法も使用することができる。つなぎ目４５間の離間はまた、システムパラメータ及び動作条件に基づいて変化し得る。いくつかの一般的な実施形態において、複数のつなぎ目４５は、５ｃｍ、８ｃｍ、１１ｃｍ、１４ｃｍ、１７ｃｍ、２０ｃｍ、２５ｃｍよりも大きい、よりも小さい、もしくはそれらと等しいか、または前述のうちのいずれか２つの間の範囲にある距離で駆動線４４の長さに沿って離間している。離間は、一貫性があり得るか、または異なる対のつなぎ目４５間で変化され得る。

図２に図示されているように、取り付け具２０６Ａを使用して、駆動線４４の第１の端部７０を回転アセンブリ４２Ａのハブ５４に固定し、取り付け具２０６Ｂを使用して、駆動線４４の第２の端部７２を回転アセンブリ４２Ｂのハブ５４に固定する。図５及び６に図示されているように、現在の実施形態において、取り付け具２０６Ａは、ハブ５４の第２の端部６０の対向する側部上に形成された対応する溝２０７Ａ及び２０７Ｂ内に受容される中心部分２０９を各々有するＵ字形状のアーム２０８Ａ及び２０８Ｂを備える。スクリュー、ボルト、リベット、または同様のもの等の締め付け具２１１は、ハブ５４が間に挟まれ、かつアーム２０８にしっかりと固定されるようにアーム２０８Ａ及びＢを共に固定する。対向する端部上に形成された溝２１３Ａ及びＢを有する細長い支持体２１２はまた、アーム２０８の対向する端部間に延在するように、アーム２０８Ａ及びＢ間に挟まれている。支持体２１２はまた、締め付け具２１１によりアーム２０８Ａ及びＢに固定されている。ブッシング２１４Ａ及び２１４Ｂは、それぞれ、各駆動線４４Ａ及びＢの第１の端部７０上に取り付けられている。溶接、オーバーモールド、圧着、圧入、締め付け具、または同様のもの等の従来の技術を使用して、ブッシング２１４を駆動線４４に固定することができる。ブッシング２１４Ａ及びＢは、支持体２１２上の、それぞれ、溝２１３Ａ及びＢ内に回転可能に固定されている。支持体２１２は、支持体２１２が駆動線４４の第１の端部７０を、つなぎ目４５に関して上に考察された離間した距離に保持するようにサイズ決めされ得る。

上の構成の結果として、駆動線４４は、ハブ５４が回転されるときに、駆動線４４が同時に回転するように、ハブ５４に固定される。図示されている実施形態において、駆動線４４は、ハブ５４（図５）を通して延在している長手方向軸の周りで回転する。駆動線４４の第１の端部７０はまた、動作中、駆動線４４に対する局所応力の減少を助けるように、取り付け具２０６に対して回転することができる。しかしながら、代替的な実施形態において、様々な異なる技術及び構成を使用して、駆動線４４をハブ５４に固定することができる。例えば、取り付け具２０６を除去することができ、駆動線４４の第１の端部７０をハブ５４に直接固定することができる。他の実施形態において、取り付け具２０６は、様々な異なる構成を有し得る。例えば、アーム２０８を除去することができ、支持体２１２は、溶接、締め付け具、圧入、オーバーモールド等により、ハブ５４に直接接続されるか、またはハブ５４と一体的な片として一体的に形成され得る。例えば、図１０は、各々が回転アセンブリ４２Ａ及び４２Ｂのハブ５４から外方に延在している細長い支持体の形態での、それぞれ、取り付け具２０６Ｃ及び２０６Ｄを示している。さらに、ブッシング２１４を除去することができ、駆動線４４の第１及び第２の端部７０及び７２を、支持体２１２の対向する端部にしっかりと固定され得るか、ハブ５４に直接しっかりと固定され得るか、または他の取り付け構成にしっかりと固定され得る。他の構成も使用することができる。

図２に図示されているように、取り付け具２０６Ｂは、取り付け具２０６Ａと同じ構成を有し得、同じ方法を使用して駆動線４４の第２の端部７２を回転アセンブリ４２Ｂのハブ５４に固定することができる。取り付け具２０６Ａ及びＢ間の同様の要素は、同様の参照文字により特定されており、取り付け具２０６Ａに関して上に考察されているものと同じ代替物がまた、取り付け具２０６Ｂに適用可能である。

常に必要とされるものではないが、図２に図示されている実施形態において、混合アセンブリ４０はまた、駆動線４４Ａ及びＢに固定された複数の混合要素を含む。一実施形態において、各混合要素は、駆動線４４Ａ及びＢ間に及ぶ中心ハブ７６を有する羽根車４６を備え得、そこから径方向に外方に突出している複数のブレード７８を有する。ハブ７６は、様々な異なる構成を有し得る。例えば、図７に図示されているように、ハブ７６は、単に、上で考察されているような駆動線４４Ａ及びＢに固定されており、かつブレード７８が突出している、そこから外方に突出しているフランジ７７を有するつなぎ目４５を備え得る。上で考察されており、かつフランジ７７と併せて使用されるか、またはフランジ７７を有しない代替的なつなぎ目の設計を使用することができる。他の実施形態において、つなぎ目４５をハブ７６から除去することができ、ハブ７６は、単に、駆動線４４Ａ及びＢ間に及ぶプレートもしくは他の構造を備え得、圧着、溶接、接着剤によるか、またはセットスクリュー、クランプ、締め付け具、もしくは他の固定技術を使用することにより、駆動線４４に固定される。また他の実施形態において、各駆動線４４Ａ及びＢは、隣接する線部分の自由端が各羽根車４６の対向する側部に別個に固定されている複数の別個の線部分を各々備え得る。他の構成も使用することができる。

様々な異なる数及び構成のブレード７８をハブ７６に取り付けることができることが理解される。ブレード７８を、ハブ７６に堅く固定することができるか、またはハブ７６に枢動可能に連結することができる。ハブにヒンジで連結されたブレードを有する羽根車の例は、具体的な参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年４月３０日に公開された、米国特許公開第２０１５／０１１７１４２号に開示されている。３つの羽根車４６が図３に示されているが、羽根車４６は、駆動線４４の長さに沿った任意の位置に位置付けられ得、かつ１個、２個、４個、５個、またはそれ以上等の任意の数の混合要素／羽根車４６が、駆動線４４に沿って位置付けられ得ることが理解される。本発明の一実施形態において、組み立て中、駆動線４４に沿って配置される混合要素／羽根車の種類、混合要素／羽根車の数、及び混合要素／羽根車の場所を選択することにより、本発明のシステムを容易にカスタマイズすることができる。

本明細書に開示されている羽根車４６及びそれに関連して考察されている代替物は、混合要素の例である。しかしながら、混合要素はまた、混合されたときに流体を混合する機能を果たし得るが、通常、羽根車とはみなされない駆動線４４上に取り付けられ得る他の構造を含む。そのような他の混合要素の例は、混合において使用するための駆動線４４に直接または間接的に取り付けられ得るパドル、撹拌子、フィン、ブレード、バッフル、及び他の構造を含み得る。

そこから垂直に外方に突出しているブレード８０Ａ及び８０Ｂを有するつなぎ目４５を含む羽根車４６Ａの１つの代替的な実施形態が、図８に図示されている。そこから横方向に外方に突出しているブレード８１Ａ及び８１Ｂを有するつなぎ目４５を含む羽根車４６Ｂも図示されている。上に考察されているようなつなぎ目４５の代替的な構成を、ブレード８０及び８１と併せて使用することもできる。また他の実施形態において、混合アセンブリ４０は、任意の羽根車または混合要素の使用を除外することができる。例えば、比較的小さい容器１８を使用するとき、駆動線４４及びつなぎ目４５は、独立して、必要な混合を達成するのに十分であり得る。

図２は、弛緩されて垂直に延びた状態での混合アセンブリ４０を含む容器アセンブリ１６を示している。駆動線４４Ａ及びＢは、横方向に離間しており、すなわち、駆動線４４は、第１の端部７０が容器１８の上端部２２に向かって配設されており、第２の端部７２が容器１８の下端部２４に向かって配設されている状態で、並んで配設されている。図示されている実施形態において、駆動線４４の全長は、容器１８の区画２８内に配設されており、駆動線４４は、それらの全長に沿って実質的に一定の距離で離間しており、駆動線４４は、実質的に平行な配列で配設されている。本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、従来の製造プロセス及び公差から生じるわずかなオフセットを説明することを企図している。下により詳細に考察されるように、代替的な実施形態において、駆動線４４は、それらの長さに沿って一体の分離を有する必要はなく、垂直に延びた弛緩された状態にあるとき、平行な配列である必要はない。

図３に図示されているように、混合アセンブリ４０は、駆動シャフト１７と併せて使用される。駆動シャフト１７は、第１の端部８４と、対向する第２の端部８６とを有する。円形プレート９０で終端する円錐台形の係合部分８８が、第１の端部８４に形成されている。切り欠き９２は、円形プレート９０の周縁上に形成されており、下に考察されるような駆動モータアセンブリを有する駆動シャフト１７に係合するために使用される。

駆動部分６８が、駆動シャフト３６２の第２の端部８６に形成されている。駆動部分６８は、ハブ５４の開口６６内の係止係合を促進することができるように、ハブ５４（図４）の開口６６に対して補完的である非円形横断断面を有する。図示されている実施形態において、駆動部分６８は、多角形横断断面を有する。しかしながら、他の非円形形状も使用することができる。他の解放可能な係止機構を使用して、駆動シャフト１７をハブ５４に係合することができることも理解される。例えば、バヨネット型接続、ねじ接続、クランプ、または締め付け具を使用することができるだろう。

図１を参照すると、容器ステーション１４は、支持カート１０２上に支持されたハウジング１００を備える。支持ハウジング１００は、上端部１０６と対向する下端部１０８との間に延在している実質的に円筒状の側壁１０４を有する。下端部１０８は、そこに取り付けられた床１１０を有する。結果として、支持ハウジング１４は、チャンバ１１４を境界付ける内側表面１１２を有する。環状リップ１１６は、上端部１０６に形成されており、チャンバ１１４に対して開口１１８を境界付ける。上で考察されているように、チャンバ１１４は、容器１８が内部に支持されるように、容器アセンブリ１６を受容するように構成されている。

支持ハウジング１００は、実質的に円筒状の構成を有するものとして示されているが、代替的な実施形態において、支持ハウジング１００は、区画を少なくとも部分的に境界付けることができる任意の所望の形状を有し得る。例えば、側壁１０４は、円筒状である必要はないが、正方形、長方形、多角形、楕円形、または不規則等の様々な他の横断断面構成を有し得る。さらに、支持ハウジング１００は、任意の所望のサイズに縮尺され得ることが理解される。例えば、支持ハウジング１００は、チャンバ１１４が、５０リットル未満、１，０００リットル超の体積、または体積容器１８に関して上で考察されているような他の体積もしくは体積の範囲のいずれかを保持することができるように、サイズ決めされ得ることが想定される。支持ハウジング１００は、典型的に、ステンレス鋼などの金属から作製されるが、本発明の適用される荷重に耐えることができる他の材料からも作製され得る。

図１を続けて参照すると、支持ハウジング１００の側壁１０４は、側壁１０４を通して延在するように、下端部１０８に拡大アクセス１２０を有する。ドア１２２は、側壁１０４にヒンジで取り付けられており、アクセス１２０を開閉するように選択的に枢動し得る。ラッチアセンブリ１２４は、閉鎖位置でドア１２２を係止するために使用される。細長い溝の形態で図示されている開口１２６は、ドア１２２を通して延在している。開口１２６は、ポート３１が開口１２６へと突出するか、または別様に、これを通してアクセスされ得るように、容器アセンブリ１６がチャンバ１１４内で受容されたとき、容器アセンブリ１６のポート３１（図２）と整列するように構成されている。いくつかの実施形態において、流体またはガスを運搬するための線は、ポート３１に連結されており、開口１２６を通してチャンバ１１４から延出し得る。先に述べられているように、任意の数のポート３１は、容器１８上に形成され得、よって、任意の数の分離された線は、開口１２６を通して、または支持ハウジング１００上に形成された他の開口を通して通過され得る。代替的に、異なる種類のプローブ、センサ、挿入具、接続具、または同様のものが、開口１２６もしくは他の開口を通してアクセスされ得るポート３１に連結されてもよい。

本発明の一実施形態において、容器１８が支持ハウジング１００内に配設されたとき、容器１８内に含有された流体の温度を制御するための手段が提供されている。例示によって、かつ限定によらず、側壁１０４は、側壁１０４を包囲し、入口ポート１３０及び出口ポート１３２と連通する１つ以上の流体チャネルを境界付けるように、ジャケット付けされ得る。水またはプロピレングリコール等の流体は、入口ポート１３０を通して流体チャンネル内に注入され得る。次に、流体は、側壁１０４の周りにパターンで流動し、次に、出口ポート１３２を通して延在する。

流体チャンネル内に通過された流体の温度を加熱するか、または別様に、制御することにより、支持ハウジング１００の温度を制御することができ、次に、容器１８が支持ハウジング１００内に配設されたとき、容器１８内の流体の温度を制御する。代替的な実施形態において、電気加熱要素が、支持ハウジング１００上に、またはそれ内に取り付けられ得る。加熱要素からの熱は、容器１８に直接または間接的に伝達される。代替的に、ガスバーナーを支持ハウジング１００に適用するか、または容器１８から流体を抽出し、流体を加熱し、次に、流体を容器１８に注入することによる等、他の従来の手段を使用することができる。容器１８を生物反応器または発酵槽の一部分として使用しているとき、加熱するための手段を使用して、約３０℃～約４０℃の範囲の温度まで容器１８内の培養物を加熱することができる。他の温度も使用することができる。

下にさらに考察されるように、保持器１４０は、支持ハウジング１００の床１１０の内側表面上に中心に取り付けられる。保持器１４０は、内方に突出しているＵ字形状の捕捉リップ１４４により境界付けられたＵ字形状の溝１４２を有する。保持器１４０は、容器アセンブリ１６が支持ハウジング１００のチャンバ１１４内に受容されたとき、第２の回転アセンブリ４２Ｂは、第２の回転アセンブリ４２Ｂの取り付けフランジ５３が捕捉リップ１４４下の溝１４２内に捕捉され、それにより第２の回転アセンブリ４２Ｂを保持器１４０に固定し、回転アセンブリ４２Ｂが保持器１４０に対して垂直に持上げられることを防止するように、溝１４２（図３）内に手動でスライドされ得るように構成されている。保持器１４０の機能は、第２の回転アセンブリ４２Ｂに解放可能に係合することであり、このように、保持器１４０の構成は、回転アセンブリ４２Ｂの構成が変化するときに変化し得ることが理解される。さらに、保持器は、異なる溝構成を有し得、その現在の形態もしくは改変された形態で、回転アセンブリ４２Ｂに係合するように設計された様々な異なるクランプ、つなぎ目、締め付け具、または同様のものの形態であり得る。同様に、第２の回転アセンブリ４２Ｂは、アクセス１２０を通して支持ハウジング１００の側壁１０４上に到達することにより保持器１４０に取設され得ることが理解される。

図１に図示されているように、ドッキングステーション１２は、スタンド１３４と、スタンド１３４に連結された調節可能なアームアセンブリ１３６と、アームアセンブリ１３６上に取り付けられた駆動モータアセンブリ３００と、を備える。駆動モータアセンブリ３００は、駆動シャフト１７（図３）と併せて使用されており、容器１８（図２）内の培養物、溶液、懸濁、または他の液体を混合及び／または懸濁するために使用され得る。続いて図３を参照すると、駆動モータアセンブリ３００は、上表面３０６から対向する下表面３０８まで延在している前面３０５を有するハウジング３０４を備える。開口３１０は、上表面３０６からハウジング３０４を通して下表面３０８まで延在している。管状モータ取り付け具３１２は、ハウジング３０４の開口３１０内に回転可能に固定されている。係止ピン３１６は、モータ取り付け具３１２から直立している。駆動モータ３１４は、ハウジング３０４に取り付けられており、ハウジング３０４に対するモータ取り付け具３１２の回転の選択を促進するように、モータ取り付け具３１２と係合している。駆動シャフト１７は、駆動シャフト１７の係合部分８８がモータ取り付け具３１２内に保持され、モータ取り付け具３１２の係止ピン３１６が駆動シャフト１７の切り欠き９２内に受容されるように、モータ取り付け具３１２を通して通過するように構成されている。結果として、駆動モータ３１４によるモータ取り付け具３１２の回転は、駆動シャフト１７の回転を促進する。取り外し可能なキャップ３１３は、駆動シャフト１７をモータ取り付け具３１２上に保持するために使用される。駆動モータアセンブリ３００及びそれが駆動シャフト１７に係合する方法、ならびに駆動モータアセンブリ３００の代替的な設計についてのさらなる考察は、その全体が具体的な参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年８月４日に公開された、米国特許公開第２０１１／０１８８９２８号に考察されている。

図９に図示されているように、アームアセンブリ１３６は、駆動モータアセンブリ３００の位置を調節し、また、それにより駆動シャフト１７の位置を調節するために使用される。アームアセンブリ１３６は、垂直に昇降するスタンド１３４に取り付けられた第１のアーム３２０と、水平方向に前後にスライドする第１のアーム３２０に取り付けられた第２のアーム３２２と、水平方向軸３２６の周りで回転する第２のアーム３２２に取り付けられた第３のアーム３２４と、を備える。駆動モータアセンブリ３００は、第３のアーム３２４に取り付けられる。したがって、アーム３２０、３２２、及び／または３２４の移動により、駆動モータアセンブリ３００は、支持ハウジング１００及び容器アセンブリ１６に対して任意の所望の場所もしくは配向に位置付けられ得る。例えば、駆動モータアセンブリ３００は、駆動シャフト１７が中心に置かれ、容器アセンブリ１６と接続されたときに垂直に配向されるように位置付けられ得る。他の実施形態において、駆動シャフト１７は、容器アセンブリ１６と接続されたときに垂直から１０°～３０°の範囲などの角度で配向され得る。ドッキングステーション１２、アームアセンブリ１３６、及び容器ステーション１４に関するさらなる考察及び代替的な実施形態は、その全体が具体的な参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年１２月２２日に公開された、米国特許公開第２０１１／０３１０６９６号に提供されている。

使用中、容器ステーション１４及びドッキングステーション１２は、図１に示されているように、共に取り外し可能に連結される。ドッキングステーション１２及び容器アセンブリ１６が共に連結され得る方法についての一例は、先に参照により組み込まれている、米国特許公開第２０１１／０３１０６９６号に開示されている。他の方法も使用することができる。上で考察されているように、容器ステーション１４及びドッキングステーション１２を共に連結する前、または後、容器アセンブリ１６（図２）は、支持ハウジング１００のチャンバ１１４内に位置付けられ、第２の回転アセンブリ４２Ｂは、保持器１４０に固定されている。

この位置において、アームアセンブリ１３６は、第１の回転アセンブリ４２Ａが駆動モータアセンブリ３００と連結され得るように、駆動モータアセンブリ３００を適切に位置付けるために使用される。具体的には、図３に図示されているように、駆動モータアセンブリ３００のハウジング３０４は、ハウジング３０４を通して延在している開口３１０と連通するように、前面３０５及び下表面３０８上で凹状であるＵ字形状の受容溝３３０を有する。受容溝３３０は、Ｕ字形状の捕捉溝３３４が凹状である内側面３３２により境界付けられている。図１に示されているように、ドア３３６は、ハウジング３０４にヒンジで取り付けられ、前面３０５から受容溝３３０に対して開口を選択的に閉鎖する。図３に図示されているように、ドア３３６が開口位置へと回転された状態で、回転アセンブリ４２Ａのハウジング３０４への取設を促進するために、回転アセンブリ４２Ａは、回転アセンブリ４２Ａの状端部から径方向に外方に延在している取り付けフランジ５３が受容され、捕捉溝３３４内で固定されるように、ハウジング３０４の前面３０５から受容溝３３０へと水平方向にスライドする。第１の回転アセンブリ４２Ａは、回転アセンブリ４２Ａの開口６６がモータ取り付け具３１２を通して延在している通路と整列するように、受容溝３３０へと前進される。次に、ドア３３６（図１）は閉鎖位置まで移動され、第１の回転アセンブリ４２Ａが駆動モータアセンブリ３００に係止されるように、ラッチまたは他の係止機構により適所に固定される。

次に、回転アセンブリ４２Ａ及び４２Ｂは、図１０に示されているように、それぞれ、駆動モータアセンブリ３００及び保持器１４０に固定される。次に、アームアセンブリ１３６（図５）を使用して、回転アセンブリ４２Ａが連結される駆動モータアセンブリ３００を昇降することにより可撓性駆動線４４に緩みもしくは張りを加えることができる。同様に、アームアセンブリ１３６を使用して、駆動線４４の配向を調節する。例えば、駆動モータアセンブリ３００の位置を調節することにより、支持ハウジング１００内に中心に置かれ、垂直に配向されるように、駆動線４４を調節することができるか、または垂直から１０°～３０°の範囲等の角度で、駆動線４４を配向することができる。他の位置及び配向も使用することができる。

いったん第１の回転アセンブリ４２Ａが駆動モータアセンブリ３００に固定されると、駆動シャフト１７は、駆動シャフト１７がハブ５４に係合するように、駆動モータアセンブリ３００のモータ取り付け具３１２を通して、回転アセンブリ４２Ａの開口６６内へと下に前進され得る。液体及び他の構成要素を容器１８内に送達することができる。例えば、容器１８が生物反応器もしくは発酵槽として機能している場合、媒体、栄養物、及び他の標準的な構成要素と共に、細胞もしくは微生物を容器１８に加えることができる。先に考察されているように、化学薬品、薬剤、飲料、食品、または同様のもの等の他の液体も処理することができる。駆動モータ３２４は、駆動シャフト１７を回転させるように作動され得、次に、第１の回転アセンブリ４２Ａのハブ５４、駆動線４４、及び羽根車４６の回転を開始する。駆動線４４及び羽根車４６の回転は、容器１８内に含有された液体及び構成要素の混合及び／または懸濁を促進する。必要に応じて、混合している間に、液体を同時に散布することができる。

駆動線４４は、典型的に、容器アセンブリ１６が支持ハウジング１４及び駆動モータアセンブリ３００に固定されたときに緩み売るようにサイズ決めされている。第１の回転アセンブリ４２Ａを選択的に昇降させるために、アームアセンブリ１３６（図９）を使用することにより、駆動線４４の緩みまたは張りを調節することができる。駆動線４４は緩んでおり、可撓性材料から作製されるため、駆動線４４は、図１０に示されているような動作中、それらの長さに沿って螺旋構造へと捩回し、すなわち、駆動線４４Ａ及びＢは、二重螺旋を形成する。すなわち、駆動線４４の第１の端部７０は、第１の回転アセンブリ４２Ａのハブ５４の回転と同時に回転し始める。しかしながら、羽根車４６、駆動線４４、及びつなぎ目４５上で液体により生成された抵抗、及び第２の回転アセンブリ４２Ｂのハブ５４により生成された摩擦抵抗の結果として、駆動線４４Ａ及びＢは、各駆動線４４を捩じれ下に来させるように、動作中、螺旋構造へと捩回し始める。加えて、駆動線４４Ａ及びＢが螺旋構造へと捩回すると、駆動線４４の垂直方向の長さが短縮される。しかしながら、駆動線４４の第２の端部７２は、容器１８内の流体により、かつ保持器１４０により、垂直に持上げられることから抑制されるため、駆動線４４は、緩みが駆動線４４から除去される延長部まで捩回し得るが、したがって、線４４は、駆動線４４を緊張させて配置する垂直方向の長さに沿ってさらに短縮されることから抑制される。いったん流体抵抗及び摩擦力を克服するために十分な捩じれが駆動線４４上に配置されると、駆動線４４の全長は、容器１８内で回転する。

流体抵抗の大部分は、羽根車４６により生成され、駆動線４４上に生成された捩じれ力は、羽根車４６間の区分で変化することが理解される。例えば、図２を参照すると、第１の回転アセンブリ４２Ａと第１の羽根車４６Ａとの間の駆動線４４の区分は、概して、駆動線４４の区分は、羽根車４６Ａから第２の回転アセンブリ４２Ｂまで延在している、すなわち、羽根車４６Ａ～４６Ｃの各々を含む混合アセンブリ４０の一部分により生成された抵抗を被るため、最高の捩じれを被る。対照的に、羽根車４６Ｃと回転アセンブリ４２Ｂとの間の駆動線４４の区分は、取り付け具２０６Ｂ及び第２の回転アセンブリ４２Ｂのハブ５４により生成された抵抗のみを被る。このように、現在の実施形態の動作中、駆動線４４の下区分の捩じれは、駆動線４４の上区分の捩じれよりも小さい。

駆動線４４は、部分的に、線４４が動作中に被る張り及び捩じれ力を最小にするために、螺旋構造へと捩回するように特に設計されている。すなわち、駆動線４４が螺旋構造へと捩回すると、上で考察され、かつ図１０に図示されているように、駆動線４４に適用される捩じれ及び張りの一部分は、駆動線４４Ａ及びＢを共に押そうとするベクトル力へと変換される。このベクトル力は、結果として、つなぎ目４５を圧縮下に配置するつなぎ目４５の対向する端部に適用される。しかしながら、つなぎ目４５は、十分に剛性であり、不良を伴わずに圧縮荷重を担持し、よって、駆動線４４間の離間を維持するために十分な強度を有する。

典型的に、駆動線４４は、図１０に示されるような内角θ１が、線４４と駆動線４４の回転軸２０５に対して垂直に延在している平面２０４との間に形成されるように、駆動線４４が螺旋構造へと捩回することを可能にする長さ及び可撓性を有することが望ましい。角度θ１は、典型的に、２０°～７０°の範囲にあり、より一般的には、３０°～６０°または３５°～５５°の範囲にある。他の実施形態において、角度θ１は、２０°、３０°、４０°、５０°、６０°、７０°よりも大きい、よりも小さい、もしくはそれらと等しい可能性があるか、または前述のうちのいずれか２つの間の範囲にあり得る。他の角度も使用することができる。角度θ１が９０°から減少すると、駆動線４４上の張り及びトルクのより多くが、上で考察されているようなベクトル力へと変換される。結果として、混合アセンブリ４０を角度θ１に対してより小さい角度で動作するように設計することにより、駆動線４４は、より細く作製されるか、またはより頑丈でない材料から作製され得るが、依然として必要な荷重に耐えることができる。したがって、駆動線４４は、より軽く、かつ／またはより安価に作製され得る。つなぎ目４５はまた、駆動線４４が、それ自体で巻き込み、すなわち、共に捩回して、混合を不安定化し得、混合アセンブリ内の不良を生じ得ることを防止する助けとなる駆動線４４間の離間を維持する機能を果たす。しかしながら、角度θ１が過度に小さくなる場合、組み合わされた駆動線４４は、依然として共に巻き込むか、または捩回し得るという増大された危険がある。よって、角度θ１に対して好ましい範囲の角度間に駆動線４４を維持することが望ましい。

一実施形態において、容器アセンブリ１６は、駆動線４４及びそれにより形成された螺旋が、動作前及び中に実質的に垂直に配向された状態を維持するように、支持ハウジング１００内で構成及び動作され得る。しかしながら、１つの代替例において、保持器１４０は、支持ハウジング１００の床の中心からオフセットされて位置付けられ得、第２の回転アセンブリ４２Ｂは、容器１８の床の中心から相補的にオフセットされ得る。次に、アームアセンブリ１３６（図９）を使用して、第１の回転アセンブリ４２Ａの角度及び横位置を調節することができる。このように、駆動線４４により形成された螺旋は、５°、１０°、１５°、２０°、または２５°よりも実質的に小さい、よりも大きい、もしくはそれらと等しいから、または前述のうちのいずれか２つの間の範囲にある垂直に対する角度で動作するように設定され得る。

混合中、離間して保持された少なくとも２つの可撓性駆動線４４を有する本発明の混合アセンブリは、多数の独特の利点を有する。例えば、混合アセンブリは、容器アセンブリ１６が容易な滅菌、輸送、及び保存に対してそれ自体が圧潰され、かつ折り畳まれ得るように、可撓性を維持する。折り畳まれ、かつ圧潰された容器アセンブリはまた、天井が低い施設であっても、支持ハウジング１００のチャンバ１１４内に容易に挿入され得る。

本発明のシステムはまた、本願の背景の節で参照されている国際公開第ＷＯ２０１３／１５１７３３号に開示されている単一の可撓性駆動線システムを使用することにより直面する問題の多くを解決する。例えば、単一の可撓性駆動線システムを有する問題の１つは、動作中、単一の可撓性駆動線がそれ自体が容易に巻き込む可能性がある、すなわち、駆動線の長さに沿った１つ以上の場所において、ノット内に捩回し得ることである。この巻き込みは、システムの不良、すなわち、駆動線及び／または袋の破裂を生じ得、流体の非均一な混合を妨害する。さらに、単一の駆動線は、流体の混合中、非常に高い捩じれ及び張りを被る。これらの荷重は、発酵槽として袋が使用されているとき等、急速な速度で大きい体積の流体を混合する必要があるときに有意に増加する。これらの問題は、単一の駆動線の堅さ及び厚さを増加させることにより少なくとも部分的に解消され得るが、単一の駆動線がサイズ及び堅さにおいて増加すると、袋は折り畳むのが困難になり、管理しにくく、かつ製造費用が高くなる。

対照的に、共通の回転軸の周りで同時に回転する少なくとも２つの横方向に離間した駆動線４４を有する本発明のシステムは、駆動線４４が巻き込むか、または共に捩回し得る機会を有意に減少させる。さらに、離間した駆動線４４が動作中、螺旋構造へと捩回する結果として、駆動線４４上に配置された張り及び捩じれの荷重は、単一の駆動線上に配置される張り及び捩じれの荷重に対して低減される。結果として、単一な駆動線ステムに対して、駆動線４４は、高い効率性及び信頼性を維持しながら、システム全体をより軽く、より可撓性、かつ／またはより安価に作製するために、より細く、より可撓性かつ／または安価な材料で作製され得る。

上で考察されている実施形態及び代替例は、本発明に対する可能な構成であるが、種々の他の構成及び方法も使用することができることが理解される。例えば、先に述べられているような使用の代替的な方法において、第２の駆動シャフトは、支持ハウジング１００の床１１０内に形成された孔を通して第２の回転アセンブリ４２Ｂのハブ５４と連結され得る。しかしながら、この実施形態においてでさえ、駆動線４４のいくらかの螺旋捩回が生じ得る。例えば、駆動線４４の対向する端部は、再び、一般的な螺旋が駆動線４４の長さに沿って形成されるように、駆動線４４の中間に向かった対向する方向に捩回し得るか、またはハブ５４の回転が、交互に生じ得る、すなわち、一方が他方の前に回転を開始する。

混合システム１０において、アームアセンブリ１３６を含むドッキングステーション１２が使用される。この設計において、ドッキングステーション１２は、内部に容器アセンブリ１６を有する任意の数の異なる容器ステーション１４と連結され得る。しかしながら、代替的な実施形態において、ドッキングステーション１２を除去することができ、アームアセンブリ１３６を支持ハウジング１００上に直接取り付けすることができる。アームアセンブリ及びそれらを支持ハウジング１００上に取り付け得る方法についての代替的な例は、その全体が具体的な参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年４月２５日に公開された、米国特許公開第２０１３／０１０１９８２号に開示されている。

図１に図示されている、上で考察された実施形態において、保持器１４０は、第２の回転アセンブリ４２Ｂ（図２）と係合するように、支持ハウジング１００の床１１０の内側表面上に取り付けられている。図１１に図示されている代替的な実施形態において、保持器１４０Ａは、支持ハウジング１００の外側表面の床１１０上に取り付けられ得る。孔１４８は、チャンバ１１４と連通するように、床１００を通して中心に延在している。この実施形態において、保持器１４０Ａは、本体１５０とそこにヒンジで取り付けられた係止アーム１５２との間に境界付けられた開口１４９を有する。使用中、係止アーム１５２が開口位置にある状態で、第２の回転アセンブリ４２Ｂの自由端（図２）は、開口１４９内に受容されるように、孔１４８を通して下に通過される。次に、係止アーム１５２は、図１１に示されているように、閉鎖位置に移動され、ラッチ１５４により適所に固定される。本構成において、第２の回転アセンブリ４２Ｂの端部は、保持器１４０Ａに固定される。保持器１４０及び１４０Ａは、様々な他の構成で提供され得、第２の回転アセンブリ４２Ｂに解放可能に係合することができることのみが必要であることが理解される。また他の実施形態において、保持器は、支持ハウジング１００に固定される必要はないが、支持ハウジング１００の下の位置で別個の構造上に置かれ得る。第２の回転アセンブリ４２Ｂは、孔１４８を通して下に通過し、かつ保持器と係合するように構成され得る。

本発明の一実施形態において、可撓性駆動線４４が容器１８の区画２８内で回転されている間、容器１８の下端部２４を静止した状態で保持するための手段が提供されている。この手段の例は、床１１０の内側表面上に取り付けられた保持器１４０、床１１０の外側表面上に取り付けられた保持器１４０、床１１０の下に置かれた別個の構造上に取り付けられた保持器１４０、及び上の場所に配置され得る他の構成の保持器を含む。保持するための手段はまた、任意の数の従来の締め付け技術、及び容器１８の下端部２４を支持ハウジング１００内に固定するために使用され得る分離可能な連動構造を備え得る。そのような構造は、スクリュー、ボルト、フック、ベルクロ（登録商標）、すなわち、面ファスナー材料、ねじ接続、バヨネット型接続、クランプ、もしくは同様のものを使用して、第２の回転アセンブリ４２Ｂもしくは容器１８に固定されたいくつかの他の構造を支持ハウジングに固定することを含み得る。

混合アセンブリ４０Ａの代替的な実施形態が、図１２に図示されている。混合アセンブリ４０及び４０Ａ間の同様の要素は、同様の参照文字により特定される。混合アセンブリ４０Ａは、第１の回転アセンブリ１６０Ａと、そこから延在している駆動線４４Ａ及びＢを有する第２の回転アセンブリ１６０Ｂと、を備える。第１の回転アセンブリ１６０Ａは、第１の回転アセンブリ４２Ａと実質的に同じ構成を有し、容器１８及び取り付けフランジ５３に固定するための密封フランジ５２を有する外部ケーシング５０を含む。第１の回転アセンブリ１６０Ａは、ケーシング５０に対して回転するハブ１６２を有する。しかしながら、その端部に置かれた開口６６（図４）を有するのとは対照的に、ハブ１６２は、別の例の係合部分を形成する外方に突出しているステム１６４を含む。ステム１６４は、駆動部分６８（図３）を置換する補完的なソケット１６６を有する駆動シャフト１７Ａが、ハブ１６２に固定して係合し、これを回転させ得るように、多角形等の非円形横断断面を有する。

図１３に図示されているように、第２の回転アセンブリ１６０Ｂは、その下端部から径方向に外方に突出している１つ以上の取り付けフランジ１７１及びその上端部から径方向に外方に突出している拡大された環状密封フランジ１７２を有する円筒状の基部１７０を含む外部ケーシング１６８を備える。基部１７０及び取り付けフランジ１７１は、保持器１４０Ａ（図１２）により係合されるように構成されている。密封フランジ１７２は、密封フランジ５２（図２）と同じ方法で溶接等により、容器１８に固定するように構成されている。外部ケーシング１６８は、円筒状のブラインドポケット１７６が形成される上表面１７４を有する。

第２の回転アセンブリ１６０Ｂはまた、基部１８０を有するハブ１７８を含む。ハブ１７８はまた、基部１８０の下端部を包囲しており、かつそこから径方向に外方に突出している環状フランジ１８２を含む。フランジ１８２は、ブラインドポケット１７６内に回転可能に受容され得るように構成されている。ローラスラスト軸受等の環状軸受１８４Ａ及び１８４Ｂはまた、ハブ１７８が外部ケーシング１６８に対して自由に回転することができるように、フランジ１８４の対向する側部上のポケット１７６内に受容される。カバープレート１８６は、ハブ１７８を包囲しており、軸受１８４Ａ上に位置付けられている。カバープレート１８６は、ポケット１７６の周りの離間した場所において、上表面１７４から突出している係止指部１８８に係合することにより、適所に固定される。本構成において、カバープレート１８６は、ハブ１７８を外部ケーシング１６８内に保持する。ポケット１７６は、ブラインドであるため、ハブ１７８と外部ケーシング１６８との間にシールを位置付ける必要はないが、流体がポケット１７６に進入することを防止するために、所望される場合、シールを使用することができることが理解される。回転アセンブリは、様々な他の構成を有し得ることも理解される。

駆動線４４Ａ及びＢの対向する駆動端７０及び７２は、取り付け具２０６Ａ及びＢを使用して、それぞれ、ハブ１６２及び１７８に接続される。本明細書で考察されている他の構成の取り付け具を使用することができるか、または、取り付け具２０６を除去することができる。駆動線４４は、つなぎ目４５により分離されており、かつ上に取り付けられた羽根車４６を有する。

続いて図１２を参照すると、破泡具１５６が、ハブ１６２の上端部に配設されている。破泡具１５６は、ハブ１６２に固定されたハブ１５７と、ハブ１５７の対向する側部から外方に突出しているバー１５８とを含む。破泡具１５６は、容器１８の上端部に形成された泡を破壊するように、ハブ１６２と同時に回転する。破泡具１５６は、様々な異なる構成で提供され得ることが理解される。

本発明の一実施形態において、第１の駆動線４４Ａ及び第２の駆動線４４Ｂを容器１８の区画２８内で回転させるための手段が提供されている。例示によって、かつ限定によらず、そのような手段は、回転アセンブリのうちの１つに係合するように構成されており、かつ駆動シャフト１７、１７Ａを回転させる駆動モータアセンブリ３００も含む駆動シャフト１７、１７Ａを備え得る。回転させるための手段はまた、回転アセンブリのうちの１つのハブを回転させるために使用され得る他の構造を含む。例えば、本手段は、容器１８から突出しており、かつ駆動モータアセンブリ３００に直接係合している回転アセンブリのハブを含む。異なる連動特徴を有する他の構成の駆動シャフト１７及び駆動モータアセンブリ３００も使用することができる。本手段はまた、駆動線４４を回転させるために使用され得る他の非駆動シャフトシステムを含む。例えば、ギアアセンブリ、ベルト、駆動ホイール、または他の構造を使用して、ハブを回転させることができる。さらに、容器１８の外側に配置されており、かつ容器１８内に配設され、かつ駆動線４４と連結された対応する構成要素と共に動作する磁気駆動システムを使用して、駆動線４４を磁気的に回転させることができる。本手段はまた、羽根車、撹拌子、混合パドル、及び他の攪拌要素を駆動させるために使用される他の従来のシステムを備え得る。

上で考察されている実施形態において、混合アセンブリは、２つの離間した駆動線４４Ａ及び４４Ｂを含む。図１４に図示されている１つの代替的な実施形態において、回転アセンブリ４２Ａ及びＢ（図２）間に延在している３つの横方向に離間した駆動線４４Ａ～Ｃを有する混合アセンブリを形成することができる。垂直に延在する休止状態において、全３つの駆動線４４Ａ～Ｃを、単一の平面内に配設し、かつ実質的に平行な配列で配設することができる。単一の連続的なつなぎ目は、駆動線４４Ａ～Ｃの長さに沿った離間した位置において、全３つの駆動線４４Ａ～Ｃ間に延在し得るか、または１セットのつなぎ目４５を使用して駆動線４４Ａ及び４４Ｂを分離することができ、異なるセットのつなぎ目４５を使用して駆動線４４Ａ及び４４Ｃを分離することができる。

図１５に図示されているような別の実施形態において、離間した駆動線４４Ａ～Ｃは、単一の平面内に配設される必要はないが、再び、駆動線４４Ａ～Ｃが回転アセンブリ４２Ａ及びＢ（図２）間に延在し得る三角形構成で横方向に離間し得る。また別の実施形態において、回転アセンブリ４２Ａ及びＢ（図２）間に延在している４つの横方向に離間した駆動線４４Ａ～Ｄを有する混合アセンブリを形成することができる。駆動線４４Ａ～Ｄは、正方形構成または長方形構成で配設され得る。また他の実施形態において、円形、多角形、不規則、もしくは他の構成で配設され得る、５個、６個、７個、８個、９個、またはそれ以上等の他の数の横方向に離間した駆動線４４を使用して、混合アセンブリを形成することができる。

上で考察されている混合アセンブリはまた、駆動線４４間に垂直に、または右角度で突出しているを図示しているつなぎ目４５。すなわち、つなぎ目４５は、駆動線が垂直に配設されたとき、駆動線４４に対して垂直に配設される。しかしながら、代替的な実施形態において、つなぎ目４５は、駆動線４４に対して垂直に延在している必要はないが、図１７に図示されているように、各駆動線４４Ａ及びＢから鋭角の内角θ２で突出し得る。例えば、鋭角θ２は、８０°、７０°、６０°、５０°、４０°、３０°、もしくは２０°よりも大きい、よりも小さい、もしくはそれらに等しいか、またはそれら角度のうちのいずれか２つの間の範囲にあり得る。いくつかの実施形態において、駆動線４４間に延在しているつなぎ目４５は、直線である必要はないが、円形、Ｘ字形状、Ｕ字形状、Ｖ字」形状、曲線、円弧、または同様のもの等の様々な異なる構成を有し得る。さらに、駆動線４４を保持するために使用される複数の別個のつなぎ目を有することとは対照的に、１つの単一で連続的なつなぎ目は、離間した状態で保持するために駆動線４４の長さに沿って延在し得ることが理解される。例えば、駆動線４５Ａ及びＢの長さに沿った離間した場所において、駆動線４４Ａ及びＢ間で前後に湾曲している単一の連続的なつなぎ目４５Ａが、図１８に図示されている。開口２１８は、駆動線４５Ａ及びＢが組み立て中に通過し得る湾曲区分において、つなぎ目４５Ａを通して延在している。次に、駆動線は、開口２１８内で自由に移動可能であり得るか、または圧着、接着剤、溶接、締め付け具、圧入接続、もしくは同様のもの等により、内部に固定され得る。

また他の実施形態において、各駆動線４４は、別個の連続的な駆動線（図３に図示されているもの等）を備え得るか、または各駆動線４４は、共に連結された複数の別個の駆動線を備え得る。例えば、図１９に図示されているように、駆動線４４Ａ１は、複数の接続具２１９Ａにより並列にヒンジで接続された複数の別個の駆動線区分２２０を備えるものとして図示されている。この実施形態において、接続具２１９Ａは、リングとして図示されている。しかしながら、他の実施形態において、接続具２１９Ａは、駆動線区分２２０の対向する端部を堅くもしくはヒンジで接続する、圧着、ヒンジ、玉、クランプ、フック、ユニオン、または同様のもの等の様々な異なる構成で提供され得るだろう。駆動線区分２２０が共に堅く接続されている場合、駆動線区分２２０は、典型的に、駆動線４４Ａ及びＢに関して先に考察されているもの等の可撓性材料から作製される。しかしながら、駆動線区分２２０が比較的短い長さであり、かつ共にヒンジで接続されている場合、駆動線区分２２０は、剛性または可撓性であり得る。すなわち、駆動線区分２２０が剛性である場合であっても、区分２２０が共にヒンジ連結されているため、全体的な駆動線４４Ａ１は、可撓性である。

駆動線４４Ｂ１はまた、複数の接続具２１９Ｂにより並列にヒンジで接続された複数の別個の駆動線区分２２２を備えるものとして図示されている。接続具２１９Ｂは、接続具２１９Ａと共に考察されているものと同じ構成及び代替物であり得る。複数の離間したつなぎ目４５Ｂは、駆動線４４Ａ１及び４４Ｂ１の長さに沿った離間した場所において、駆動線４４Ａ１及び４４Ｂ１間に延在している。つなぎ目４５Ｂは、接続具２１９Ａ及び２１９Ｂ間に延在しており、かつそこに堅くまたはヒンジで接続され得る。代替的な実施形態において、つなぎ目４５Ｂは、横方向に離間した隣接する駆動線区分２２０及び２２２間に直接延在しているつなぎ目４５Ｃとともに再配置され得、かつそこにヒンジでまたは堅く接続される。

また別の代替的な実施形態において、駆動線４４Ａ及びＢは、１つの連続的な線として一体的に形成され得ることが理解される。例えば、図２０に図示されているように、第１の端部７０と対向する第２の端部７２との間に両方延在している駆動線４４Ａ及び駆動線４４Ｂを備える連続的な線２２４が図示されている。しかしながら、線２２４はまた、駆動線４４Ａ及び４４Ｂの第１の端部７０間に延在している遷移部分２２５を含む。このように、駆動線４４Ａ、駆動線４４Ｂ、及び遷移部分２２５は、組み合わさって単一の連続的な一体的な線、すなわち、線２２４を形成する。線４４の第１の端部９０は、依然として、上に記載されている取り付け具または方法のうちの１つを使用することによって等、回転アセンブリ４２Ａに接続され得る。上で考察されているように、線４４の第２の端部７２は、別個かつ分離型であり、かつ回転アセンブリ４２Ｂに接続された状態であり得る。他の代替例において、線の第２の端部７２は、遷移部分２２５により共に接続され得、第１の端部７０は、別個かつ分離型のままである。また別の実施形態において、駆動線４４Ａ及びＢは、連続的なループの一部分であり得る。

上で考察されている実施形態において、駆動線４４は、延長した、弛緩した、捩回されていない状態にあるときに実質的に平行な配列で配設されるものとして示されている。しかしながら、代替的な実施形態において、駆動線４４は、弛緩された状態であるときに平行な配列で配設される必要はない。例えば、図２１Ａの実施形態において、駆動線４４は、第１の端部７０から第２の端部７２まで延在しているとき互いに向かって収束しているが、間に延在しているつなぎ目４５により横方向に離間した状態を維持される。図２１Ｂの実施形態において、駆動線４４は、第１の端部７０から第２の端部７２まで延在しているとき、互いから離れるように分岐している。図２１Ｃに図示されている実施形態において、駆動線４４は、第１の端部７０から第２の端部７２まで延在しているとき、対称な円弧で外方に湾曲している。図２１Ｄに図示されている実施形態において、駆動線４４は、第１の端部７０から第２の端部７２まで延在しているとき、ジグザグパターン等の変化パターンで延在している。また他の実施形態において、駆動線４４は、対称、非対称、繰り返し、または非繰り返しである他の非平行パターンで延在し得る。

可撓性駆動線を組み込む、先に考察されている実施形態において、可撓性駆動線は、容器１８の上端壁及び下端壁の両方に固定されることにより支持される。代替的な実施形態において、可撓性駆動線は、可撓性駆動線の長さに沿った１つ以上の場所において、容器の上端壁に固定されることにより支持及び安定化され得る。例えば、本発明の特徴を組み込む流体混合システム１０Ａの代替的な実施形態が、図２２に図示されている。流体混合システム１０Ａは、支持ハウジング１００Ａの区画内に少なくとも部分的に配設された容器アセンブリ１６Ａを備える。容器アセンブリ１６及び１６Ａ間かつ支持ハウジング１００及び１００Ａ間の同様の要素は、同様の参照文字により特定される。さらに、容器１６及び支持ハウジング１００に関して先に考察されているような開示及び代替的な実施形態はまた、容器アセンブリ１６Ａ及び支持ハウジング１００Ａの対応する要素に適用可能である。

図２３に図示されているように、容器アセンブリ１６Ａは、内部に配設された可撓性駆動線４４Ａ及びＢを有する容器１８を備える。可撓性駆動線４４の第１の端部７０は、回転アセンブリ４２Ａにより容器１８の上端壁３３に固定される。混合要素４００Ａ及びＢが、離間した場所として可撓性駆動線４４上に取り付けられる。混合要素４００Ａ及びＢの各々は、羽根車または他の種類の混合要素を備え得る。代替的な実施形態において、容器アセンブリ１６Ａは、１つ、３つ、または４つ以上の混合要素４００を備え得る。駆動線４４の第２の端部７２が下端壁３４に固定された容器アセンブリ１６とは対照的に、容器アセンブリ１６Ａは、下端壁３４の上に吊るされており、かつこれに接続されていない駆動線４４の第２の端部７２を有する。

容器１８の区画２８内の駆動線４４を安定化させるために、容器アセンブリ１６Ａは、横方向支持アセンブリ４０２を備える。下により詳細に考察されるように、ハブ２２８は、横方向支持アセンブリ４０２に回転可能に取り付けられており、ブレース２０６Ｂは、駆動線４４の第２の端部７２をハブ２２８に固定している。横方向支持アセンブリ４０２は、容器１８の側部２０に固定された第１の端部４０５及びハブ２２８に固定された対向する第２の端部４０７を有する保持アセンブリ４０４を備える。横方向支持アセンブリ４０２はまた、保持アセンブリ４０４内に選択的に受容及び固定された支持ロッド４０６を含む。保持アセンブリ４０４は、容器１８の側部２０に連結された第１の端部４０５にあるポート金具４１０と、ハブ２２８が回転可能に取り付けられた第２の端部４０７にある受容器４０８と、ポート金具４１０と受容器４０８との間に延在している可撓性チューブ４１２と、を備える。

図２４に図示されているように、受容器４０８は、圧着、接着剤、クランプ、締め付け具、または同様のもの等により、ハブ２２８に堅く固定された内部ハウジング４１４を備える。受容器４０８はまた、内部ハウジング４１４を包囲する外部ハウジング４１６を含む。玉スラスト軸受、ローラスラスト軸受、または他の種類の軸受等の軸受４１８が、内部ハウジング４１４と外部ハウジング４１６との間に配設されている。軸受４１８は、内部ハウジング４１４及びハブ２２８が外部ハウジング４１６に対して同時に回転することを可能にする。外部ハウジング４１６は、本体４２０であって、そこから外方に突出している管状ステム４２２を有する本体４２０を含む。ステム４２２は、本体４２０と共に一体的に形成され得るか、またはこれに固定され得る。環状かかり部４２３は、可撓性チューブ４１２に係合するように、ステム４２２の端部を包囲し得、かつその上で外方に突出し得る。ステム４２２は、本体４２０内に延在し得る開口４２６を境界付ける内側表面４２４を有する。本体４２０は、ステム４２２の内側表面４２４上に形成されており、かつ／または係合ねじ４２８である。

図２４にも図示されているように、ポート金具４１０は、第１の端部４３２及び対向する第２の端部４３４を有する管状ステム４３０を備える。環状かかり部４３６は、第２の端部４３４を包囲し得、かつ可撓性チューブ４１２に係合するように、そこから外方に延在している。保持フランジ４３８は、第１の端部４３２から径方向に外方に突出している。下により詳細に考察されるように、保持フランジ４３８は、ポート金具４１０を剛性支持ハウジング１００に固定するために使用される。保持フランジ４３８は、ステム４３０を包囲している必要はなく、かつ様々な異なる構成を有し得る。取り付けフランジ４４０は、対向する端部４３２及び４３４間の場所において、ステム４３０を包囲しており、かつそこから径方向に外方に突出している。取り付けフランジ４４０は、液密シールを形成するように、容器１８の側部２０に溶接されるか、または別様に、固定される。結果として、ポート金具４１０の第１の端部４３２は、容器１８の外側に配設されており、第２の端部４３４は容器１８内に配設されている。ステム４３０は、内側表面４４２であって、そこを通して延在している通路４４４を境界付ける内側表面４４２を有する。

可撓性チューブ４１２は、に任意の種類の可撓性チューブ、配管、ホース、管、または同様のものを備え得、典型的に、弾性ポリマーから構成される。チューブ４１２を可撓性にすることによって、チューブ４１２は、出荷、保存、廃棄、または同様のもののために、容器１８を圧潰したときに折り畳まれるか、または圧延され得る。代替的な実施形態において、チューブ４１２は、可撓性である必要はないが、剛性または半剛性であり得ることが理解される。チューブ４１２は、チューブ４１２を通して第１の端部４５０から対向する第２の端部４５２まで長手方向に延在している通路４４８を境界付ける内側表面４４６を有する。チューブ４１２の第１の端部４５０は、液密シールを形成するように、ポート金具４１０のステム４３０にわたって前進されており、チューブ４１２の第２の端部４５２は、液体型シールを形成するように、受容器４０８のステム４２２にわたって受容されている。引っ張りつなぎ目、圧着、クランプ、または同様の構造等の締め付け具４５４は、チューブ４１２とステム４２２及び４３０との間の係合を固定するように、第１の端部４５０及び第２の端部４５２の周りに固定され得る。

使用中、図２２に図示されているように、容器アセンブリ１６Ａは、支持ハウジング１００Ａのチャンバ１１４内に受容される。支持ハウジング１００Ａは、図１に関して先に考察されているような支持ハウジング１００と実質的に同一であり同様の要素は、同様の参照文字により特定される。支持ハウジング１００Ａは、床１１０（図１）上に置かれる保持器１４０を含まないという点で、支持ハウジング１００とは区別される。むしろ、支持ハウジング１００Ａは、側壁１０４上に取り付けられた係止金具４６０を含む。図２５及び２６に図示されているように、係止金具４６０は、第１の端部４６４及び対向する第２の端部４６６を有する基部４６２を備える。通路４６８は、対向する端部４６４及び４６６間の基部４６２を通して中心に通過する。フランジ４７０は、対向する端部４６４及び４６６間の場所において、基部４６２を包囲し得、かつそこから径方向に外方に突出し得る。支持ハウジング１００Ａの製造中、孔４７５（図２２）は、チャンバ１１４まで延在するように、側壁１０４を通して形成され得る。各係止金具４６０の第２の端部４６６は、フランジ４７０が側壁１０４の外側表面に対して当たるように、孔４７５内に受容される。次に、溶接または他の締め付け技術を使用して、各係止金具４６０を対応する孔４７５内で支持ハウジング１００Ａに固定することができる。

図２６を参照すると、捕捉具４７２が、第２の端部４６６において、基部４６２の端面上に形成される。捕捉具４７２は、支持ハウジング１００Ａの内側表面１１２に隣接して配設置されており、Ｕ字形状の本体４７４であって、そこを通過するＵ字形状の開口４７６を有するＵ字形状の本体４７４を有する。Ｕ字形状の開口４７６は、基部４６２を通して通過する通路４６８と整列される。本体４７４は、アンダーカットＵ字形状のチャンネル４８０と、チャンネル４８０に隣接して径方向に内方に突出しているＵ字形状の捕捉リップ４８２とを含む内側表面４７８を有する。捕捉具４７２は、ポート金具４１０上の保持フランジ４３８がチャンネル４８０内にスライド可能に受容及び捕捉され得る、そのため、係止金具４６０の通路４６８がポート金具４１０の通路４４４と整列されるように構成されている。保持フランジ４３８及び／またはチャンネル４８０は、解放可能な摩擦嵌合が間に形成されるようにテーパ状であり得ることが理解される。ポート金具４１０を係止金具４６０に解放可能に固定するために使用され得る様々な異なる締め付け技術があることも理解される。

係止金具４６０はまた、基部４６２の第１の端部４６４上に形成されており、かつ支持ハウジング１００Ａの外側に置かれた係止溝４８６を含む。係止溝４８６は、基部４６２を通して通路４６８へと通過し、かつ通路４６８に対して平行に走行している第１の脚４８８を含む。係止溝４８６はまた、基部４６２の周辺の一部分の周りに延在するように、その端部において、第１の脚４８８に対して垂直に延在している第２の脚４９０を含む。第２の脚４９０がまた、通路４６８まで延在している。

続いて図２５を参照すると、各支持ロッド４０６は、第１の端部５０２と対向する第２の端部５０４との間に延在している直線シャフト５００を備える。係止ねじ５０６が、第２の端部５０４上に形成されている。係止アーム５０８は、第１の端部５０２において、シャフト５００から径方向に外方に突出している。係止アーム５０８は、係止溝４８６内に受容されるようにサイズ決めされている。支持ロッド４０６は、典型的に、金属から構成されているが、他の剛性または半剛性材料を使用することもできる。

使用中、先に考察されているように、かつ図２２に図示されているように、容器アセンブリ１６Ａは、支持ハウジング１００Ａのチャンバ１１４内に受容される。先に考察されているように、かつ図２７に図示されているように、いったん挿入されると、各ポート金具４１０は、対応する係止金具４６０に固定される。本組み立て構成において、支持ロッド４０６の第２の端部５０４は、係止金具４６０の通路４６８を通り、ポート金具４１０の通路４４４を通して、チューブ４１２の通路４４８へと前進される。各支持ロッド４０６は、係止ねじ５０６が保持アセンブリ４０４上の係合ねじ４２８に到達するため、前進を続ける。同時に、係止アーム５０８は、係止溝４８６の第１の脚４８８（図２６）内に受容される。この位置において、係止アーム５０８は、支持ロッド４０６を係止金具４６０に係止するように、係止溝４０６の第２の脚４９０を通して下方に回転され得る。係止アーム５０８が回転されると、上に係止ねじ５０６を有するシャフト５００が回転される。係止ねじ５０６が回転されると、受容器４０８上の係合ねじ４２８にねじ止め係合し、それにより、支持ロッド４０６を受容器４０８に固定する。結果として、支持ロッド４０６の対向する端部は、ハブ２２８に対する垂直かつ横方向の剛性支持を生成し、よって可撓性駆動線４４に対する垂直かつ横方向の剛性支持も生成する係止金具４６０及び受容器４０８に固定される。バヨネット型接続、ルアーロック接続、クランプ、別個の締め付け具、または同様のもの等、支持ロッド４０４の対向する端部の一方または両方を固定するために、様々な他の接続を使用することができることが理解される。

横方向支持アセンブリ４０２による可撓性駆動線４４の垂直かつ横方向の支持は、多数の利点を達成する。例えば、混合要素４００が羽根車である場合、羽根車の回転により、羽根車が横方向に移動する。駆動線４４及び混合要素４００の横方向の移動により、容器１８に対する損傷を生じる可能性があり、かつ容器１４内の不規則な混合を生成し得る。不規則混合は、混合システムが細胞もしくは微生物を成長させるために使用される生物反応器もしくは発酵槽使用されている場合に特に問題であり得る。このような場合、不規則な混合は、細胞もしくは微生物に対する望ましきないせん断力を加え得るか、または細胞もしくは微生物に対する不規則な供給もしくはガス輸送を生じ得る。横方向支持アセンブリの使用は、駆動線４４及び容器１８内の混合要素４００の望ましくない横方向の移動を防止し、均一な混合を維持する助けとなる。図示されている実施形態において、１つのみの横方向支持アセンブリ４０２が示されているが、代替的な実施形態において、容器アセンブリ１６Ａは、２つ、３つ、またはそれ以上の垂直に離間した横方向の支持アセンブリと共に形成され得る。すなわち、駆動線４４は、容器１８の高さに沿った異なる場所において、離間したハブへと収束し得るだろう。次に、別個の横方向支持アセンブリ４０２は、各別個のハブに接続され得、それにより駆動線４４を異なる場所で横方向に支持し得る。

駆動線４４に対する垂直かつ横方向の支持の結果として、駆動線４４の第２の端部７２は、容器１８の下端壁３４に接続される必要はない。いくつかの場合、これは、容器１８のより便利な折り畳みを可能にするため、有益である。すなわち、容器１８に対するいくつかの設計において、容器１８の最もコンパクトな折り畳みには対向する端壁３３及び３４の中心が互いに離れるように引っ張られることが必要である。駆動線４４が対向する端壁３３及び３４に固定されている場合、端壁を互いに離れるように引っ張ることができず、よって容器１８を最もコンパクトな方法で折り畳むことがきない。

図２９に図示されているように、さらなる横方向及び／または垂直な支持が駆動線４４の第２の端部７２に対して必要とされる場合、ガイライン５１０を使用して、さらなる支持体を加えることができる。具体的には、複数のガイライン５１０は、第１の端部５１２と、対向する第２の端部５１４とを各々有する。第１の端部５１２は、受容器４０８に接続され得、第２の端部５１４は、下端部２４において、容器１８（密封係合での）を通して通過し、容器１８の外側に配設され得る。使用中、容器１８が支持ハウジング１００Ａ（図２５）内に配設されているとき、ガイライン５１０は、緊張され得、第２の端部５１４は、支持ハウジング１００Ａまたは容器１８の外側に配設されたいくつかの他の構造に接続される。ガイライン５１０は、同じ材料から作製され得、駆動線４４と同じ特性を有し得る。他の特性を有する線も使用することができる。３つのガイライン５１０が図２９に示されているが、代替的な実施形態において、１個、２個、４個、５個、またはそれ以上のガイライン５１０を使用することができることが理解される。

図３０に図示されている同様の代替的な実施形態において、ガイライン５１０を使用して、駆動線４４の第２の端部７２を独立して横方向かつ垂直に支持することができる。具体的には、先に考察されているような受容器４０８（管状ステム４２２を有しない）を使用して、ハブ２２８を回転可能に支持することができる。複数の径方向に離間したガイライン５１０は、再び、受容器４０８に接続された第１の端部５１２と、容器１８を通して通過し、かつ支持ハウジング１００もしくは支持ハウジング１００の外側のいくつかの他の構造に接続する対向する第２の端部５１４とを有し得る。しかしながら、図２９に図示されているシステムとは対照的に、受容器４０８を使用することを除いて、横方向支持アセンブリ４０２の残りの部分を除去することができる。

他の実施形態におけるように、上のシステムは、ガイライン５１０に駆動線４４の第１の端部７０を支持させることにより反転させることができ、駆動線４４の第２の端部７２は、２に図示されているような第２の回転アセンブリ４２Ｂにより支持される。同様に、図２２に図示されている実施形態に対する他の代替例において、第１の回転アセンブリ４２Ａを除去することができ、駆動線４４の第１の端部７０は、横方向支持アセンブリ４０２を駆動線４４の第１の端部７０に位置づけることにより、横方向かつ垂直に支持され得る。次に、第２の回転アセンブリ４２Ｂを使用して、図２に関して図示され、先に考察されているものと同じ方法で、駆動線４４の第２の端部７２を容器の下端壁３４に固定することができる。

上の実施形態の大部分において、容器１８は、可撓性袋であるものとして考察及び図示されている。しかしながら、代替的な実施形態において、容器は、剛性容器を備え得る。例えば、混合システム１０Ｂは、図３１及び３２に図示されている。混合システム１０及び１０Ｂ間の同様の要素は、同様の参照文字により特定される。混合システム１０Ｂは、区画２８を有する容器１８Ｂを備える。しかしながら、容器１８Ｂ、ステンレス鋼などの金属から作製されることによる等、剛性であり、上端部２２に置かれた露出された開口５１８を有する。先に考察されているように、駆動線４４Ａ及びＢ、つなぎ目４５、ならびに羽根車４６、または他の混合要素を含む混合アセンブリ４０Ｂが、区画２８内に少なくとも部分的に配設されている。回転アセンブリ４２Ａを使用して、駆動線４４の第１の端部７０を駆動モータアセンブリ３００に接続することができる。しかしながら、回転アセンブリ４２Ａは、容器１８Ｂに直接接続されていない。上で考察されているものと同じプロセスを使用して、混合アセンブリ４０Ｂを区画２８内で回転させて流体を内部で混合させることができる。しかしながら、この実施形態において、区画２８は、密閉されておらず、よって、無菌ではない。

本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱せずに、他の特定の形態で具現化され得る。例えば、異なる実施形態の各々に関して上で考察されている特徴の全ては、異なる実施形態間で混合及び適合されて、新たな実施形態を生成することができる。記載されている実施形態は、あらゆる点において、単なる例証とみなされ、限定的なものとみなされるべきではない。したがって、本発明の範囲は、前述の説明によるよりもむしろ、添付の特許請求の範囲により示される。特許請求の範囲の等価物の意味及び範囲内に該当するあらゆる変更は、それらの範囲内に含まれるべきである。

Claims (22)

1. バイオリアクターまたは発酵槽システムで使用するための混合アセンブリであって、
   第１の端部および対向する第２の端部を備え、第１の駆動線の少なくとも一部が可撓性である、細長い第１の駆動線と、
   第１の端部および対向する第２の端部を備え、第２の駆動線の少なくとも一部が可撓性である、細長い第２の駆動線と、
   前記第１の駆動線の第１の端部および前記第２の駆動線の第１の端部に固定された、第１の取り付け具と、
   前記第１の駆動線の第２の端部および前記第２の駆動線の第２の端部に固定された、第２の取り付け具と、
   前記第１の駆動線および前記第２の駆動線の少なくとも一部分を横方向に離間した位置に維持するように、前記第１の駆動線と前記第２の駆動線との間に延在している少なくとも１つのつなぎ目と、を備えた、混合アセンブリ。
2. 前記少なくとも１つのつなぎ目が、前記第１の駆動線および前記第２の駆動線の少なくとも一部よりも剛性である、請求項１に記載の混合アセンブリ。
3. 前記少なくとも１つのつなぎ目が、前記第１の駆動線と前記第２の駆動線との間に延在しており、かつ前記第１の駆動線および前記第２の駆動線の長さに沿って離間している、複数の離間したつなぎ目を備え、前記複数のつなぎ目は、前記第１の駆動線および前記第２の駆動線の少なくとも一部分を横方向に離間した位置に維持する、請求項１に記載の混合アセンブリ。
4. 前記複数の離間したつなぎ目が、少なくとも３つの離間したつなぎ目を備えた、請求項３に記載の混合アセンブリ。
5. 前記少なくとも１つのつなぎ目に固定されているか、または前記第１の駆動線および／もしくは第２の駆動線に固定されている、少なくとも１つの混合要素をさらに備えた、請求項１に記載の混合アセンブリ。
6. 前記少なくとも１つの混合要素が、羽根車を備えた、請求項５に記載の混合アセンブリ。
7. 前記第１の駆動線および前記第２の駆動線が、それらの長さに沿って延在している長手方向軸を各々有し、前記第１の駆動線および／または前記第２の駆動線の前記長さの少なくとも４０％が、塑性変形を伴わずに、少なくとも１８０°の角度にわたって前記長手方向軸の周りの捩じれ下で捩回され得るのに十分可撓性である、請求項１に記載の混合アセンブリ。
8. 前記第１の駆動線および前記第２の駆動線が、それらの長さに沿って延在している長手方向軸を各々有し、前記第１の駆動線および／または前記第２の駆動線の前記長さの少なくとも４０％が、前記駆動線の塑性変形を伴わずに、少なくとも９０°の角度で前記長手方向軸に沿って湾曲され得るのに十分可撓性である、請求項１に記載の混合アセンブリ。
9. 前記第１の駆動線または前記第２の駆動線の少なくとも一部分が、塑性変形を伴わずに、約２ｃｍ～約１００ｃｍの範囲で１８０°巻かれた曲げ半径を有する、請求項１に混合アセンブリ。
10. 前記第１の駆動線および／または前記第２の駆動線が、可撓性ケーブル、コード、チューブ、中実線、もしくは共に織り合わされた複数のポリマーストランドを備えた、請求項１に記載の混合アセンブリ。
11. 前記第１の駆動線および／または前記第２の駆動線が、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭｗＰＥ）から構成されている、請求項１に記載の混合アセンブリ。
12. 前記第１の取り付け具が細長い支持体を備え、第１の駆動線の第１の端部および第２の駆動線の第１の端部が前記細長い支持体に固定されている、請求項１に記載の混合アセンブリ。
13. 前記第１の駆動線の第１の端部に配置された第１のブッシングであって、前記第１の取り付け具の前記細長い支持体に回転可能に固定されている、第１のブッシングと、
    前記第２の駆動線の第１の端部に配置された第２のブッシングであって、前記第１の取り付け具の前記細長い支持体に回転可能に固定されている、第２のブッシングと、
    をさらに備えた、請求項１２に記載の混合アセンブリ。
14. 前記細長い支持体に固定され、前記第１の駆動線、前記第２の駆動線、および前記細長い支持体と同時に回転するように構成された第１のハブをさらに備えた、請求項１２に記載の混合アセンブリ。
15. 前記第１の取り付け具は、前記細長い支持体を第１のアームおよび第２のアームの間に挟み、第１のハブに接続する、第１のアームおよび第２のアームをさらに備えた、請求項１４に記載の混合アセンブリ。
16. 前記第１の取り付け具の回転により、前記第１の駆動線および前記第２の駆動線がそれぞれねじれてらせん構成になる、請求項１に記載の混合アセンブリ。
17. 細胞または微生物を培養するためのバイオリアクターまたは発酵槽システムであって、
    区画を境界付ける容器であって、第１の端部および対向する第２の端部を有する容器と、
    前記容器の前記区画内に配置された、請求項１に記載の混合アセンブリと、
    を備えた、バイオリアクターまたは発酵槽システム。
18. 前記第１の取り付け具が前記容器の前記第１の端部に回転可能に固定され、前記第２の取り付け具が前記容器の前記第２の端部に回転可能に固定される、請求項１７に記載のバイオリアクターまたは発酵槽システム。
19. 前記容器が、１つまたは複数のポリマーフィルムのシートから形成された折りたたみ可能なバッグを備えた、請求項１７に記載のバイオリアクターまたは発酵槽システム。
20. 前記容器が少なくとも部分的に配置されているチャンバーを有する支持ハウジングと、
    前記第１および第２の駆動線が前記容器の前記区画内で回転している間、前記容器の前記第２の端部を静止状態に保つための手段と、
    をさらに備えた、請求項１７に記載のバイオリアクターまたは発酵槽システム。
21. 前記容器の前記第２の端部を静止状態に保つための前記手段が、支持ハウジングに取り付けられまたはその下に配置され、および前記容器の前記第２の端部に固定された保持器を備えた、請求項２０に記載のバイオリアクターまたは発酵槽システム。
22. 前記容器の前記区画内で前記第１の駆動線および前記第２の駆動線を回転させるための手段をさらに備えた、請求項１７に記載のバイオリアクターまたは発酵槽システム。

Images