JP2023099683A - 細胞および組織の調製のためのシステムならびに方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の組織構築体を細胞から生成するための製造システムおよび方法の提供。【解決手段】本システムは、解凍サブシステム（細胞が、凍結された状態で提供される場合）と、膨張サブシステムと、濃縮サブシステムと、組織成熟サブシステムとを含むことができる。これらのサブシステムはそれぞれ、モジュール式であって、再構成されることができ、プロセスは、実装されている具体的組織プロセスに応じて、繰り返されることができる。複数の組織タイプは、複数のバイオリアクタ内で組み合わせられることができる。複数のバイオリアクタのアクティビティは、自動化された様式において、スーパバイザコントローラによって、協調および制御されることができる。スーパバイザコントローラは、プロセスの開始時、ユーザ入力を受信することができ、以降のプロセスを管理し、ユーザ作用が要求される場合、ユーザにアラートすることができる。【選択図】なし

Description

政府によるライセンス権
本発明は、先端再生製造研究所によって資金供与された委託契約第Ｆ０００８号である、第Ｗ９１１ＮＦ－１７－３－００３号下で、政府支援によって行われた。政府は、本発明においてある権利を有する。
（関連出願の相互参照）

本実用特許出願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、２０１９年６月１７日に出願され、「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｃｅｌｌ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ」と題された米国仮特許出願第６２／８６２，３７９号（弁理士整理番号第Ｚ６９号）の利益を主張する。

本開示は、一般に、組織加工ラインに関し、具体的には、同種、同種系、および自家組織製造プロセスの複数の同時事例を自動化し得る、組織加工ラインに関する。単回使用構成要素および非侵襲性感知が、非環境的に制御されたＩＳＯ「グレー空間」における閉鎖されたフロー経路における商業的規模拡大を支援するために使用されることができる。

実験室における手動組織加工が、長年、試みられている。加工するために使用される方法は、典型的には、作業の技能的手動性質および比較的に理解が乏しい生物学的入力材料に起因して、運転毎の非再現性または非一貫性に悩まされる。現在の方法は、同様に、典型的には、高度に労働集約的である。しかしながら、組織加工の基礎的要素は、自動化され得る、プロセスを含み得る。とりわけ、自動化は、人為的過誤を排除し、生産運転間の一貫性を改善することができる。自動化は、加工ライン全体を実装するために必要とされる、異種プロセスと、組織生成の根底にあり得る生物学的プロセスと関連付けられる、プロセス始動タイミングとをともに結び付けることを含まなければならない。組織の状態を示す、具体的特性の監視も、継続され、システムアクティビティ制御ループにフィードバックされなければならない。

組織加工は、段階において生じ得る。細胞が、凍結された状態で到着する場合、それらは、解凍され得る。非凍結された状態で到着する細胞、すなわち、解凍された細胞は、膨張、濃縮、および成熟ステップを要求し得る。典型的には、膨張は、フラスコおよびインキュベータ内に位置する静的バイオリアクタ内で生じ、これらは、手動媒体交換を要求する。典型的には、監視は、視覚的かつ主観的である。１つの段階から次の段階への細胞の移送は、典型的には、手動で行われる。

プロセスが、凍結された細胞から開始する場合、細胞の適切な解凍、必要に応じて、蘇生、および貯蔵が、細胞の使用の成功を補助し得る。細胞を解凍するために、一般的手動方法は、部分的に、細胞のバイアルを３７℃の水槽の中に浸水させることである。本手動方法は、他の問題の中でもとりわけ、自動化された製造要件を満たすことができず、高度に主観的であって、汚染のリスクを生成する。高速解凍が、解凍の間、氷結晶化を防止するために不可欠である。これは、細胞をあまり腫脹（および破裂）させずに凍結保護剤を希釈するために、媒体の制御された「反応停止」が続く。自動化されたシステムは、手動プロセスより高速解凍を良好に制御することが可能である。細胞培養物は、事故、汚染、劣化または環境的に誘発された変化、および不適切な監視を通して、損失され得る。手動モードで動作させるとき、細胞は、集密のレベル、媒体色の任意の変化等を査定するために、視覚的に監視されるであろう。

必要とされるものは、繰り返しかつ一貫して、組織を自動的に生成し得る、製造ラインである。必要とされるものは、段階化を可能にするプロセスが自動化され、１つの段階から次の段階への細胞の移動もまた自動化される、システムである。必要とされるものは、ユーザが、１つの段階が終了し、別の段階が開始すべきであるとき、細胞が移動される必要があるときを決定せず、細胞移送を手動で実施しない、システムである。必要とされるものは、全体的に一貫した結果をもたらし、細胞／組織がユーザがそれらを監視しないときの深夜または週末に「準備完了」となる問題点を回避する、システムである。必要とされるものは、監視および監視される結果と関連付けられる任意のフィードバックループが完全に自動化される、システムである。そのようなラインは、同一の自動化されたプロセスが多くの組織構築体を生成するために使用され得るように、スケーラブルであろう。製造ラインは、モジュール式構成要素から成り、必要がある具体的組織プロセスに基づいて、再構成可能性を可能にすべきである。ラインはまた、その中に含有される細胞および組織を汚染させる懸念を伴わずに、非クリーン空間内で動作され得るように、流体的に閉鎖されるべきである。

本教示のシステムは、組織工学医療製品（ＴＥＭＰ）、またはより広義には、ヒト細胞、組織、ならびに細胞および組織ベースの製品（ＨＣＴ／Ｐ）を生産するための製造ラインを含むことができるが、それを含むことに限定されない。製造ラインは、組織工学運転を横断して一貫した結果を生産することができ、細胞成熟およびインキュベーションプロセスの間、ヒト介入が必要ではないため、安全性および品質問題点に対処することができる。製造ラインは、その中で細胞が解凍される、ステーション、その中で解凍された細胞が膨張される、ステーション、その中で膨張された細胞が濃縮される、ステーション、およびその中で濃縮された細胞が組織へとインキュベートする、ステーションを含むことができるが、それを含むことに限定されない。

組織の自動製造を可能にするための本教示の方法は、細胞を少なくとも１つのバイアル内に受容するステップと、細胞を少なくとも１つのバイアルから少なくとも１つの第１のバイオリアクタに自動的に圧送するステップと、細胞が少なくとも１つの第１のバイオリアクタに移動されるとき、少なくとも１つの第１のバイオリアクタから少なくとも１つのバイアルへの流体送達を自動的に制御するステップと、臨界プロセスパラメータの監視センサデータに基づいて、第１の事前に選択された環境を自動的に生成し、少なくとも１つの第１のバイオリアクタ内の細胞の膨張を助長するステップと、細胞をマイクロキャリア表面から自動的に採集し、採集酵素を反応停止するステップと、膨張された細胞が事前に選択された密度に到達すると、膨張された細胞を少なくとも１つの第１のバイオリアクタから濃縮器に自動的に圧送するステップと、膨張された細胞を自動的に濃縮するステップと、事前に選択された事象が生じているとき、濃縮された細胞を少なくとも１つの第１のバイオリアクタの中に自動的に圧送するステップと、濃縮細胞が懸濁されると、細胞を少なくとも１つの第１のバイオリアクタから少なくとも１つの第２のバイオリアクタに自動的に圧送するステップと、臨界プロセスパラメータのセンサデータに基づいて、第２の事前に選択された環境を自動的に生成し、少なくとも１つの第２のバイオリアクタ内で濃縮された細胞の組織への成熟を助長するステップとを含むことができるが、それを含むことに限定されない。

本方法は、随意に、断熱されたコンテナにアクセスするステップを含む、細胞を自動的に受容および解凍するステップを含むことができる。断熱されたコンテナは、凍結された細胞の少なくとも１つのバイアルを格納することができ、断熱されたコンテナ蓋と、バイアルホルダとを含むことができる。本方法はさらに、随意に、解凍コントローラによって、第１のグリッパを使用して、断熱されたコンテナの断熱されたコンテナ蓋を除去するステップを自動的に制御するステップを含むことができる。第１のグリッパは、解凍コントローラによって制御されることができる。本方法は、随意に、解凍コントローラによって、バイアルホルダ内の少なくとも１つのバイアルの場所を自動的に決定するステップと、解凍コントローラによって、第２のグリッパを場所に位置付けるステップを自動的に制御するステップと、解凍コントローラによって、第２のグリッパを使用して、少なくとも１つのバイアルを断熱されたコンテナから除去するステップを自動的に制御するステップとを含むことができる。第２のグリッパは、解凍コントローラによって制御されることができる。本方法は、解凍コントローラによって、第１のグリッパを使用して、断熱されたコンテナ蓋を断熱されたコンテナに戻すステップを自動的に制御するステップを含むことができる。第１のグリッパは、解凍コントローラによって制御されることができる。本方法は、解凍コントローラによって、第２のグリッパを使用して、除去された少なくとも１つのバイアルを細胞解凍デバイスの中に設置するステップを自動的に制御するステップを含むことができる。第２のグリッパは、解凍コントローラによって制御されることができる。本方法は、解凍コントローラによって制御される、解凍管理装置によって凍結された細胞が解凍されたときを自動的に決定するステップと、解凍コントローラによって、第２のグリッパを使用して、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルを除去するステップを自動的に制御するステップとを含むことができる。第２のグリッパは、解凍コントローラによって制御されることができる。本方法は、解凍コントローラによって、第２のグリッパを使用して、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルを第３のグリッパに移送するステップを自動的に制御するステップを含むことができる。第２のグリッパは、解凍コントローラによって制御されることができる。本方法は、解凍コントローラによって、第３のグリッパに動作可能に結合される、アクチュエータを使用して、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルを第１の事前に選択された場所に移動させるステップを自動的に制御するステップであって、アクチュエータは、解凍コントローラによって制御される、ステップを含むことができる。本方法は、解凍コントローラによって、除染システムによって、少なくとも１つのバイアルの外部を除染するステップを自動的に制御するステップであって、除染システムは、解凍コントローラによって制御される、ステップを含むことができる。本方法は、解凍コントローラによって、アクチュエータを使用してアクセスするために、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルを第２の事前に選択された場所に移動させるステップを自動的に制御するステップであって、アクチュエータは、解凍コントローラによって制御される、ステップを含むことができる。本方法は、解凍コントローラによって、解凍コントローラによって制御される、アクセスシステムによって、少なくとも１つのバイアルにアクセスするステップを自動的に制御するステップであって、アクセスシステムは、アクセスデバイスを含み、アクセスデバイスは、圧送動作の間、持続的に通電される、ステップを含むことができる。本方法は、解凍コントローラによって、解凍コントローラによって制御される、ポンプによって、溶液を少なくとも１つのバイアルの中に圧送するステップを自動的に制御するステップと、解凍コントローラによって、移流を用いて、解凍された細胞を少なくとも１つのバイアルから抽出するステップを自動的に制御するステップと、解凍コントローラによって、少なくとも１つのバイアルを廃棄するステップを自動的に制御するステップとを含むことができる。第１のグリッパおよび第２のグリッパは、随意に、単一デバイスを構成することができる。第１のグリッパ、第２のグリッパ、および第３のグリッパは、随意に、単一デバイスを構成することができる。本方法は、随意に、解凍コントローラによって制御される、第１のデバイスによって、除去された少なくとも１つのバイアルの識別を自動的に決定するステップを含むことができる。除染システムは、随意に、少なくとも１つのバイアルの外部表面を除染するステップを含むことができる。溶液は、随意に、中和剤を含むことができる。溶液は、随意に、媒体を含むことができる。膨張された細胞を濃縮するステップは、随意に、膨張された細胞を遠心分離するステップを含むことができる。

組織の自動製造を可能にするための本教示のシステムは、細胞を少なくとも１つのバイアルから少なくとも１つの第１のバイオリアクタに自動的に圧送する、膨張サブシステムであって、膨張サブシステムは、細胞が少なくとも１つの第１のバイオリアクタに移動されると、少なくとも１つのバイアルから少なくとも１つの第１のバイオリアクタへの弁を自動的に閉止し、膨張サブシステムは、第１の事前に選択された環境を自動的に生成し、少なくとも１つの第１のバイオリアクタ内の細胞の膨張を助長し、膨張サブシステムは、膨張された細胞が事前に選択された密度に到達すると、膨張された細胞を少なくとも１つの第１のバイオリアクタから濃縮器に自動的に圧送し、膨張サブシステムは、再懸濁された細胞を濃縮された細胞から生成するように構成される、膨張サブシステムを含むことができるが、それを含むことに限定されない。本システムは、膨張された細胞を自動的に濃縮する、濃縮サブシステムと、事前に選択された事象が生じているとき、再懸濁された細胞を少なくとも１つの第２のバイオリアクタの中に自動的に圧送する、成熟サブシステムであって、成熟サブシステムは、臨界プロセスパラメータの監視センサデータに基づいて、第２の事前に選択された環境を自動的に生成し、少なくとも１つの第２のバイオリアクタ内の濃縮された細胞の成熟を助長する、成熟サブシステムとを含むことができる。

濃縮サブシステムは、随意に、遠心分離デバイスを含むことができる。事前に選択された事象は、随意に、所望の濃度の検出を含むことができる。第１の事前に選択された環境は、随意に、第１の成長媒体を含むことができ、第１の成長媒体は、臨界プロセスパラメータの監視センサデータに基づいて、持続的に自動的に調節され、成長媒体特性の第１の事前に選択されたレベルを維持する。第２の事前に選択された環境は、随意に、第２の成長媒体を含むことができ、第２の成長媒体は、臨界プロセスパラメータのセンサデータの監視に基づいて、持続的に自動的に調節され、成長媒体特性の第２の事前に選択されたレベルを維持する。本システムは、随意に、凍結された細胞を少なくとも１つのバイアル内に受容し、凍結された細胞を自動的に解凍する、解凍サブシステムを含むことができる。

解凍サブシステムは、随意に、細胞の調製を制御する、解凍コントローラと、少なくとも１つのバイアル内の凍結された細胞を囲繞する環境を冷却する、冷却手段と、凍結された細胞を事前に選択された温度範囲に維持する、断熱されたコンテナと、環境を留保する、断熱されたコンテナ蓋を有する、断熱されたコンテナステーションと、蓋グリッパおよびバイアルグリッパであって、蓋グリッパは、解凍コントローラの制御下で、断熱されたコンテナ蓋を移動させ、バイアルグリッパは、解凍コントローラの制御下で、少なくとも１つのバイアルを移動させる、蓋グリッパおよびバイアルグリッパと、解凍コントローラの制御下で、少なくとも１つのバイアルのそれぞれの位置を位置特定する、少なくとも１つのデバイスと、解凍コントローラの制御下で、バイアルグリッパから、少なくとも１つの識別されたバイアルを受容する、解凍ステーションであって、解凍ステーションは、少なくとも１つの識別されたバイアルを格納する、解凍デバイスを含み、解凍デバイスは、少なくとも１つのバイアル内の細胞を解凍し、解凍ステーションは、解凍ステーションコントローラを含み、解凍コントローラの制御下で、解凍ステーションコントローラは、細胞のステータスを解凍コントローラに提供する、解凍ステーションと、バイアルグリッパから、解凍コントローラの制御下で、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルを受容する、除染ステーションであって、除染ステーションは、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルの外部表面を除染するための手段を含む、除染ステーションと、バイアルグリッパから、解凍コントローラの制御下で、解凍された細胞の少なくとも１つの除染されたバイアルを受容する、穿刺ステーションであって、穿刺ステーションは、少なくとも２つの針を含み、少なくとも２つの針は、解凍コントローラの制御下で、除染されたバイアルを穿刺し、少なくとも２つの針の第１の針は、第１の長さを有し、少なくとも２つの針の第２の針は、第２の長さを有し、穿刺ステーションは、解凍コントローラの制御下で、解凍された細胞の除染された少なくとも１つのバイアルを第１の針を用いて穿刺する、針コントローラを含み、第１の針は、解凍された細胞の少なくとも１つの除染されたバイアルの中に第１の事前に選択された距離だけ延在し、針コントローラは、解凍管理装置の制御下で、解凍された細胞の除染された少なくとも１つのバイアルを第２の針を用いて穿刺し、第２の針は、解凍された細胞の少なくとも１つの除染されたバイアルの中に第２の事前に選択された距離だけ延在する、穿刺ステーションと、解凍コントローラの制御下で、溶液を、溶液リザーバから、溶液管類および第１の針を通して、解凍された細胞の除染された少なくとも１つのバイアルの中に圧送する、溶液ポンプであって、解凍された細胞は、第２の針を通して引き出され、解凍された細胞は、細胞管類を通して、細胞リザーバの中に流動し、細胞は、解凍された細胞の除染された少なくとも１つのバイアルから除去され、少なくとも１つの廃棄物バイアルを生成する、溶液ポンプとを含むことができる。

本システムは、随意に、解凍コントローラの制御下で、少なくとも１つのバイアルのそれぞれを識別する、識別ステーションを含むことができる。第１の長さは、随意に、第２の長さより長い長さを含むことができる。第１の事前に選択された距離は、随意に、第２の事前に選択された距離より短い距離を含むことができる。本システムは、随意に、除染された少なくとも１つのバイアルの実質的に全ての内容物を除染された少なくとも１つのバイアルから退出するように押勢する、ガスパージを含むことができる。除染ステーションは、随意に、除染流体を、解凍された細胞の識別された少なくとも１つのバイアルを囲繞する、事前に選択された面積内に留保する、フードと、解凍コントローラの制御下で、除染流体を事前に選択された面積の中に圧送する、除染ポンプと、除染流体を解凍された細胞の少なくとも１つの識別されたバイアルに向かって指向する、ノズルとを含むことができる。穿刺ステーションは、随意に、針コントローラが、解凍コントローラの制御下で、第１の針および第２の針を除去する間、少なくとも１つの識別されたバイアルを定位置に維持する、基部グリッパを含むことができる。本システムは、随意に、針コントローラが、第１の針および第２の針を除去後、バイアルグリッパから、解凍コントローラの制御下で、少なくとも１つの廃棄物バイアルを受容する、廃棄物システムであって、廃棄物システムは、少なくとも１つの廃棄物バイアルを廃棄物レセプタクルの中に廃棄する、廃棄物システムを含むことができる。本システムは、随意に、穿刺ステーションを囲繞する、フードであって、フードは、穿刺ステーションを囲繞する、制御されたクリーン体積を維持する、フードを含むことができる。膨張サブシステムは、随意に、解凍サブシステムから膨張サブシステムへの細胞の流動を制御する、膨張コントローラと、第１の事前に選択された環境を監視および修正する、バイオリアクタコントローラとを含むことができる。バイオリアクタコントローラは、随意に、細胞を攪拌し、表面への細胞の付着を促す、攪拌コントローラと、事前に選択された所望の温度に基づいて、少なくとも１つの第１のバイオリアクタの温度を調節する、温度コントローラと、細胞を囲繞する媒体中のガスのレベルを調節する、ガス混合プロセッサであって、ガスのレベルは、媒体の特性の事前に選択された所望の値に基づく、ガス混合プロセッサと、媒体の特性の値を感知する、監視プロセスと、媒体を少なくとも１つの第１のバイオリアクタへおよびそこから移動させる、ポンプコントローラとを含むことができる。特性は、随意に、溶存酸素と、ｐＨとを含むことができる。成熟サブシステムは、随意に、媒体を第２の少なくとも１つのバイオリアクタに導入する前に、媒体を監視および修正する、媒体コントローラと、少なくとも１つの第２のバイオリアクタの移動を管理する、インキュベータコントローラであって、インキュベータコントローラは、少なくとも１つの第２のバイオリアクタ内の媒体の特性を監視し、インキュベータコントローラは、媒体を少なくとも１つの第２のバイオリアクタから洗流し／そこに復元する、インキュベータコントローラとを含むことができる。本システムは、随意に、媒体リザーバ内の媒体の量を監視する、媒体レベルセンサと、媒体を媒体リザーバから媒体容器に移動させるポンプを監視する、ポンプ圧力センサとを含み得る、媒体貯蔵部コントローラを含むことができる。

細胞は、限定ではないが、凍結された形態を含む、任意の好適な方法で提供されることができる。組織工学システムの製造ラインに進入するための凍結された細胞を調製するための本教示の方法は、断熱されたコンテナにアクセスするステップを含むことができるが、それを含むことに限定されない。断熱されたコンテナは、凍結された細胞の少なくとも１つのバイアルを格納することができ、断熱されたコンテナ蓋と、バイアルホルダとを含むことができる。断熱されたコンテナは、単一バイアルまたは複数のバイアルを保持することができ、本システムは、それを収容することができる。本方法は、第１のグリッパを使用して、断熱されたコンテナの断熱されたコンテナ蓋の除去を自動的に制御するステップを含むことができる。第１のグリッパは、解凍コントローラによって制御されることができる。本方法は、解凍コントローラによって、バイアルホルダ内の少なくとも１つのバイアルの場所を自動的に決定するステップと、解凍コントローラによって、第２のグリッパをその場所に自動的に位置付けるステップと、第２のグリッパを使用して、少なくとも１つのバイアルを断熱されたコンテナから自動的に除去するステップとを含むことができる。第２のグリッパは、解凍コントローラによって制御されることができる。いくつかの構成では、第１のグリッパおよび第２のグリッパの作用は、単一デバイスによって実施されることができる。本方法は、第１のグリッパを使用して、断熱されたコンテナ蓋を断熱されたコンテナに戻すステップを自動的に制御するステップを含むことができる。本方法は、解凍コントローラによって制御される、第１のデバイスによって、第２のグリッパを使用して、除去された少なくとも１つのバイアルを細胞解凍デバイスの中に設置するステップを自動的に決定し、それを自動的に制御するステップを含むことができる。本方法は、解凍コントローラによって制御される、解凍コントローラによって、凍結された細胞が事前に選択された量だけ解凍されたときを自動的に決定するステップと、解凍コントローラによって、第２のグリッパを使用して、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルを除去するステップを自動的に制御するステップとを含むことができる。本方法は、解凍コントローラによって、第２のグリッパを使用して、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルを第３のグリッパに移送するステップを自動的に制御するステップを含むことができる。第３のグリッパは、解凍コントローラによって制御されることができる。いくつかの構成では、第２のグリッパおよび第３のグリッパの作用は、単一デバイスによって実施されることができる。いくつかの構成では、第１のグリッパ、第２のグリッパ、および第３のグリッパの作用は、単一デバイスによって実施されることができる。本方法は、解凍コントローラによって、第３のグリッパに動作可能に結合される、アクチュエータを使用して、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルを第１の事前に選択された場所に移動させるステップを自動的に制御するステップを含むことができる。アクチュエータは、解凍コントローラによって制御されることができる。本方法は、解凍コントローラによって、除染システムによって、少なくとも１つのバイアルを除染するステップを自動的に制御するステップを含むことができる。除染システムは、解凍コントローラによって制御されることができ、バイアルの外部表面を除染することができる。本方法は、解凍コントローラによって、アクチュエータを使用して穿刺するために、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルを第２の事前に選択された場所に移動させるステップを自動的に制御するステップを含むことができる。本方法は、解凍コントローラによって、解凍コントローラによって制御される、穿刺システムによって、少なくとも１つのバイアルを穿刺するステップを自動的に制御するステップと、解凍コントローラによって、解凍コントローラによって制御される、ポンプによって、溶液を少なくとも１つのバイアルの中に圧送するステップを自動的に制御するステップとを含むことができる。本方法は、解凍コントローラによって、ステップを自動的に制御するステップと、移流を用いて、解凍された細胞を少なくとも１つのバイアルから抽出するステップとを含むことができる。本方法は、解凍コントローラによって、バイアルを廃棄するステップを自動的に制御するステップを含むことができる。溶液は、随意に、凍結作用物質または媒体を中和する、緩衝剤（ＰＢＳ）を含むことができる。本方法は、随意に、除去された少なくとも１つのバイアルを識別するステップを含むことができる。

組織加工システムに進入するための細胞を調製するための本教示のシステムは、を、細胞の調製を制御する、解凍コントローラと、断熱されたコンテナステーションとを含むことができるが、それを含むことに限定されない。断熱されたコンテナステーションは、少なくとも１つのバイアル内の凍結された細胞を囲繞する環境を冷却する、冷却手段と、凍結された細胞を事前に選択された温度範囲内に維持する、断熱されたコンテナと、環境を留保する、断熱されたコンテナ蓋とを含むことができる。本システムは、蓋グリッパと、バイアルグリッパとを含むことができる。蓋グリッパは、解凍コントローラの制御下で、断熱されたコンテナ蓋を移動させることができ、バイアルグリッパは、解凍コントローラの制御下で、少なくとも１つのバイアルを移動させることができる。本システムは、解凍コントローラの制御下で、少なくとも１つのバイアルのそれぞれの位置を位置特定する、少なくとも１つのデバイスを含むことができる。本システムは、バイアルグリッパから、解凍コントローラの制御下で、少なくとも１つの識別されたバイアルを受容する、解凍ステーションを含むことができる。解凍ステーションは、少なくとも１つの識別されたバイアルを格納する、解凍デバイスを含むことができる。解凍デバイスは、少なくとも１つのバイアル内の細胞を解凍することができる。解凍ステーションは、解凍コントローラの制御下にある、解凍ステーションコントローラを含むことができる。解凍ステーションコントローラは、細胞のステータスを解凍コントローラに提供することができる。本システムは、バイアルグリッパから、解凍コントローラの制御下で、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルを受容する、除染ステーションを含むことができる。除染ステーションは、解凍された細胞の少なくとも１つのバイアルの外部表面を除染するための手段を含むことができる。本システムは、バイアルグリッパから、解凍コントローラの制御下で、解凍された細胞の少なくとも１つの除染されたバイアルを受容する、穿刺ステーションを含むことができる。穿刺ステーションは、少なくとも２つの針を含むことができる。少なくとも２つの針は、解凍コントローラの制御下で、除染されたバイアルを穿刺することができる。少なくとも２つの針の第１の針は、第１の長さを含むことができ、少なくとも２つの針の第２の針は、第２の長さを含むことができる。穿刺ステーションは、解凍コントローラの制御下で、解凍された細胞の除染された少なくとも１つのバイアルを第１の針を用いて穿刺する、針コントローラを含むことができる。第１の針は、解凍された細胞の少なくとも１つの除染されたバイアルの中に第１の事前に選択された距離だけ延在することができる。針コントローラは、解凍コントローラの制御下で、解凍された細胞の除染された少なくとも１つのバイアルを第２の針を用いて穿刺することができる。第２の針は、解凍された細胞の少なくとも１つの除染されたバイアルの中に第２の事前に選択された距離だけ延在することができる。本システムは、解凍コントローラの制御下で、溶液を、溶液リザーバから、溶液管類および第１の針を通して、解凍された細胞の除染された少なくとも１つのバイアルの中に圧送する、溶液ポンプを含むことができる。解凍された細胞は、第２の針を通して引き出されることができ、細胞管類を通して、細胞リザーバの中に流動することができる。細胞は、解凍された細胞の除染された少なくとも１つのバイアルから除去され、少なくとも１つの廃棄物バイアルを生成することができる。

第１の針長は、随意に、第２の針長より長い長さを含むことができる。針がバイアルの中に延在する、第１の事前に選択された距離は、随意に、針がバイアルの中に延在する、第２の事前に選択された距離より短い距離を含むことができる。本システムは、随意に、除染された少なくとも１つのバイアルの実質的に全ての内容物を除染された少なくとも１つのバイアルから退出するように押勢する、ガスパージを含むことができる。除染システムは、随意に、除染流体を、解凍された細胞の識別された少なくとも１つのバイアルを囲繞する、事前に選択された面積内に留保する、フードと、解凍コントローラの制御下で、除染流体を事前に選択された面積の中に圧送する、除染ポンプと、除染流体を解凍された細胞の少なくとも１つの識別されたバイアルに向かって指向する、ノズルとを含むことができる。穿刺ステーションは、随意に、針コントローラが、解凍コントローラの制御下で、第１の針および第２の針を除去する間、少なくとも１つの識別されたバイアルを定位置に維持する、基部グリッパを含むことができる。本システムは、随意に、針コントローラが第１の針および第２の針を除去後、バイアルグリッパから、解凍コントローラの制御下で、少なくとも１つの廃棄物バイアルを受容する、廃棄物システムを含むことができる。廃棄物システムは、随意に、少なくとも１つの廃棄物バイアルを廃棄物レセプタクルの中に廃棄することができる。本システムは、随意に、穿刺ステーションを囲繞する制御されたクリーン体積を維持し得る、穿刺ステーションを囲繞する、フードを含むことができる。本システムは、随意に、解凍コントローラの制御下で、少なくとも１つのバイアルのそれぞれを識別する、識別ステーションを含むことができる。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
組織の自動製造を可能にするための方法であって、
細胞を少なくとも１つのバイアル内に受容することと、
前記細胞を前記少なくとも１つのバイアルから少なくとも１つの第１のバイオリアクタに自動的に圧送することと、
前記細胞が前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタに移動されるとき、前記少なくとも１つのバイアルから前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタへの流体送達を自動的に制御することと、
臨界プロセスパラメータの監視センサデータに基づいて、第１の事前に選択された環境を自動的に生成し、前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタ内の前記細胞の膨張を助長することと、
前記細胞をマイクロキャリア表面から自動的に採集し、採集酵素を反応停止することと、
前記膨張された細胞が事前に選択された密度に到達すると、前記膨張された細胞を前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタから濃縮器に自動的に圧送することと、
前記膨張された細胞を自動的に濃縮することと、
事前に選択された事象が生じているとき、前記濃縮された細胞を前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタの中に自動的に圧送することと、
前記濃縮細胞が懸濁されると、前記細胞を前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタから少なくとも１つの第２のバイオリアクタに自動的に圧送することと、
臨界プロセスパラメータのセンサデータに基づいて、第２の事前に選択された環境を自動的に生成し、前記少なくとも１つの第２のバイオリアクタ内で前記濃縮された細胞の組織への成熟を助長することと
を含む、方法。
（項目２）
細胞を自動的に受容および解凍することであって、
断熱されたコンテナにアクセスすることであって、前記断熱されたコンテナは、前記凍結された細胞の少なくとも１つのバイアルを格納し、前記断熱されたコンテナは、断熱されたコンテナ蓋およびバイアルホルダを有する、ことと、
解凍コントローラによって、第１のグリッパを使用して、前記断熱されたコンテナの前記断熱されたコンテナ蓋を除去することを自動的に制御することであって、前記第１のグリッパは、前記解凍コントローラによって制御される、ことと、
前記解凍コントローラによって、前記バイアルホルダ内の前記少なくとも１つのバイアルの場所を自動的に決定することと、
前記解凍コントローラによって、第２のグリッパを前記場所に位置付けることを自動的に制御することと、
前記解凍コントローラによって、前記第２のグリッパを使用して、前記少なくとも１つのバイアルを前記断熱されたコンテナから除去することを自動的に制御することであって、前記第２のグリッパは、前記解凍コントローラによって制御される、ことと、
前記解凍コントローラによって、前記第１のグリッパを使用して、前記断熱されたコンテナ蓋を前記断熱されたコンテナに戻すことを自動的に制御することであって、前記第１のグリッパは、前記解凍コントローラによって制御される、ことと、
前記解凍コントローラによって、前記第２のグリッパを使用して、前記除去された少なくとも１つのバイアルを細胞解凍デバイスの中に設置することを自動的に制御することであって、前記第２のグリッパは、前記解凍コントローラによって制御される、ことと、
前記解凍コントローラによって制御される解凍管理装置によって前記凍結された細胞が解凍されたときを自動的に決定することと、
前記解凍コントローラによって、前記第２のグリッパを使用して、解凍された細胞の前記少なくとも１つのバイアルを除去することを自動的に制御することであって、前記第２のグリッパは、前記解凍コントローラによって制御される、ことと、
前記解凍コントローラによって、前記第２のグリッパを使用して、解凍された細胞の前記少なくとも１つのバイアルを第３のグリッパに移送することを自動的に制御することであって、前記第２のグリッパは、前記解凍コントローラによって制御される、ことと、
前記解凍コントローラによって、前記第３のグリッパに動作可能に結合されるアクチュエータを使用して、解凍された細胞の前記少なくとも１つのバイアルを第１の事前に選択された場所に移動させることを自動的に制御することであって、前記アクチュエータは、前記解凍コントローラによって制御される、ことと、
前記解凍コントローラによって、除染システムによって、前記少なくとも１つのバイアルの外部を除染することを自動的に制御することであって、前記除染システムは、前記解凍コントローラによって制御される、ことと、
前記解凍コントローラによって、前記アクチュエータを使用してアクセスするために、解凍された細胞の前記少なくとも１つのバイアルを第２の事前に選択された場所に移動させることを自動的に制御することであって、前記アクチュエータは、前記解凍コントローラによって制御される、ことと、
前記解凍コントローラによって、前記解凍コントローラによって制御されるアクセスシステムによって、前記少なくとも１つのバイアルにアクセスすることを自動的に制御することであって、前記アクセスシステムは、アクセスデバイスを含み、前記アクセスデバイスは、圧送動作の間、持続的に通電される、ことと、
前記解凍コントローラによって、前記解凍コントローラによって制御されるポンプによって、溶液を前記少なくとも１つのバイアルの中に圧送することを自動的に制御することと、
前記解凍コントローラによって、移流を用いて、前記解凍された細胞を前記少なくとも１つのバイアルから抽出することを自動的に制御することと、
前記解凍コントローラによって、前記少なくとも１つのバイアルを廃棄することを自動的に制御することと
を含む、こと
をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記第１のグリッパおよび前記第２のグリッパは、単一デバイスを構成する、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記第１のグリッパ、前記第２のグリッパ、および前記第３のグリッパは、単一デバイスを構成する、項目２に記載の方法。
（項目５）
前記解凍コントローラによって制御される第１のデバイスによって、前記除去された少なくとも１つのバイアルの識別を自動的に決定することをさらに含む、項目２に記載の方法。
（項目６）
前記除染システムは、前記少なくとも１つのバイアルの外部表面の除染を含む、項目２に記載の方法。
（項目７）
前記溶液は、中和剤を含む、項目２に記載の方法。
（項目８）
前記溶液は、媒体を含む、項目２に記載の方法。
（項目９）
前記膨張された細胞を濃縮することは、前記膨張された細胞を遠心分離することを含む、項目１に記載の方法。
（項目１０）
組織の自動製造を可能にするためのシステムであって、
膨張サブシステムであって、前記膨張サブシステムは、細胞を少なくとも１つのバイアルから少なくとも１つの第１のバイオリアクタに自動的に圧送し、前記膨張サブシステムは、前記細胞が前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタに移動されると、前記少なくとも１つのバイアルから前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタへの弁を自動的に閉止し、前記膨張サブシステムは、第１の事前に選択された環境を自動的に生成し、前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタ内の前記細胞の膨張を助長し、前記膨張サブシステムは、前記膨張された細胞が事前に選択された密度に到達すると、前記膨張された細胞を前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタから濃縮器に自動的に圧送し、前記膨張サブシステムは、再懸濁された細胞を濃縮された細胞から生成するように構成される、膨張サブシステムと、
前記膨張された細胞を自動的に濃縮する濃縮サブシステムと、
成熟サブシステムであって、前記成熟サブシステムは、事前に選択された事象が生じているとき、前記再懸濁された細胞を少なくとも１つの第２のバイオリアクタの中に自動的に圧送し、前記成熟サブシステムは、臨界プロセスパラメータの監視センサデータに基づいて、第２の事前に選択された環境を自動的に生成し、前記少なくとも１つの第２のバイオリアクタ内の前記濃縮された細胞の成熟を助長する、成熟サブシステムと
を備える、システム。
（項目１１）
前記濃縮サブシステムは、遠心分離デバイスを備える、項目１０に記載のシステム。
（項目１２）
前記事前に選択された事象が、所望される濃度の検出を含む、項目１０に記載のシステム。
（項目１３）
前記第１の事前に選択された環境は、第１の成長媒体を備え、前記第１の成長媒体は、臨界プロセスパラメータの監視センサデータに基づいて、持続的に自動的に調節され、成長媒体特性の第１の事前に選択されたレベルを維持する、項目１０に記載のシステム。
（項目１４）
前記第２の事前に選択された環境は、第２の成長媒体を備え、前記第２の成長媒体は、臨界プロセスパラメータのセンサデータの監視に基づいて、持続的に自動的に調節され、成長媒体特性の第２の事前に選択されたレベルを維持する、項目１０に記載のシステム。
（項目１５）
凍結された細胞を少なくとも１つのバイアル内に受容し、前記凍結された細胞を自動的に解凍する解凍サブシステムをさらに備える、項目１０に記載のシステム。
（項目１６）
前記解凍サブシステムは、
前記細胞の調製を制御する解凍コントローラと、
断熱されたコンテナステーションであって、前記断熱されたコンテナステーションは、前記少なくとも１つのバイアル内の前記凍結された細胞を囲繞する環境を冷却する冷却手段、前記凍結された細胞を事前に選択された温度範囲に維持する断熱されたコンテナ、および前記環境を留保する断熱されたコンテナ蓋を有する、断熱されたコンテナステーションと、
蓋グリッパおよびバイアルグリッパであって、前記蓋グリッパは、前記解凍コントローラの制御下で、前記断熱されたコンテナ蓋を移動させ、前記バイアルグリッパは、前記解凍コントローラの制御下で、前記少なくとも１つのバイアルを移動させる、蓋グリッパおよびバイアルグリッパと、
少なくとも１つのデバイスであって、前記少なくとも１つのデバイスは、前記解凍コントローラの制御下で、前記少なくとも１つのバイアルのそれぞれの位置を位置特定する、少なくとも１つのデバイスと、
解凍ステーションであって、前記解凍ステーションは、前記バイアルグリッパから、前記解凍コントローラの制御下で、前記少なくとも１つの識別されたバイアルを受容し、前記解凍ステーションは、前記少なくとも１つの識別されたバイアルを格納する解凍デバイスを含み、前記解凍デバイスは、前記少なくとも１つのバイアル内の前記細胞を解凍し、前記解凍ステーションは、解凍ステーションコントローラを含み、前記解凍コントローラの制御下で、前記解凍ステーションコントローラは、前記細胞のステータスを前記解凍コントローラに提供する、解凍ステーションと、
除染ステーションであって、前記除染ステーションは、前記バイアルグリッパから、前記解凍コントローラの制御下で、解凍された細胞の前記少なくとも１つのバイアルを受容し、前記除染ステーションは、解凍された細胞の前記少なくとも１つのバイアルの外部表面を除染するための手段を含む、除染ステーションと、
穿刺ステーションであって、前記穿刺ステーションは、前記バイアルグリッパから、前記解凍コントローラの制御下で、解凍された細胞の前記少なくとも１つの除染されたバイアルを受容し、前記穿刺ステーションは、少なくとも２つの針を含み、前記少なくとも２つの針は、前記解凍コントローラの制御下で、前記除染されたバイアルを穿刺し、前記少なくとも２つの針の第１の針は、第１の長さを有し、前記少なくとも２つの針の第２の針は、第２の長さを有し、前記穿刺ステーションは、前記解凍コントローラの制御下で、解凍された細胞の前記除染された少なくとも１つのバイアルを前記第１の針を用いて穿刺する針コントローラを含み、前記第１の針は、解凍された細胞の前記少なくとも１つの除染されたバイアルの中に第１の事前に選択された距離だけ延在し、前記針コントローラは、解凍管理装置の制御下で、解凍された細胞の前記除染された少なくとも１つのバイアルを前記第２の針を用いて穿刺し、前記第２の針は、解凍された細胞の前記少なくとも１つの除染されたバイアルの中に第２の事前に選択された距離だけ延在する、穿刺ステーションと、
溶液ポンプであって、前記溶液ポンプは、前記解凍コントローラの制御下で、溶液を、溶液リザーバから、溶液管類および前記第１の針を通して、解凍された細胞の前記除染された少なくとも１つのバイアルの中に圧送し、前記解凍された細胞は、前記第２の針を通して引き出され、前記解凍された細胞は、細胞管類を通して、細胞リザーバの中に流動し、前記細胞は、解凍された細胞の前記除染された少なくとも１つのバイアルから除去され、少なくとも１つの廃棄物バイアルを生成する、溶液ポンプと
を備える、項目１５に記載のシステム。
（項目１７）
前記解凍コントローラの制御下で、前記少なくとも１つのバイアルのそれぞれを識別する識別ステーションをさらに備える、項目１５に記載のシステム。
（項目１８）
前記第１の長さは、前記第２の長さより長い長さを備える、項目１５に記載のシステム。
（項目１９）
前記第１の事前に選択された距離は、前記第２の事前に選択された距離より短い距離を備える、項目１５に記載のシステム。
（項目２０）
前記除染された少なくとも１つのバイアルの実質的に全ての内容物を前記除染された少なくとも１つのバイアルから退出するように押勢するガスパージを備える、項目１５に記載のシステム。
（項目２１）
前記除染ステーションは、
フードであって、前記フードは、除染流体を、解凍された細胞の前記識別された少なくとも１つのバイアルを囲繞する事前に選択された面積内に留保する、フードと、
除染ポンプであって、前記除染ポンプは、前記解凍コントローラの制御下で、前記除染流体を前記事前に選択された面積の中に圧送する、除染ポンプと、
ノズルであって、前記ノズルは、前記除染流体を解凍された細胞の前記少なくとも１つの識別されたバイアルに向かって指向する、ノズルと
を備える、項目１５に記載のシステム。
（項目２２）
前記穿刺ステーションは、
基部グリッパであって、前記基部グリッパは、前記針コントローラが、前記解凍コントローラの制御下で、前記第１の針および前記第２の針を除去する間、前記少なくとも１つの識別されたバイアルを定位置に維持する、基部グリッパ
を備える、項目１５に記載のシステム。
（項目２３）
廃棄物システムであって、前記廃棄物システムは、前記針コントローラが、前記第１の針および前記第２の針を除去後、前記バイアルグリッパから、前記解凍コントローラの制御下で、前記少なくとも１つの廃棄物バイアルを受容し、前記廃棄物システムは、前記少なくとも１つの廃棄物バイアルを廃棄物レセプタクルの中に廃棄する、廃棄物システム
をさらに備える、項目１５に記載のシステム。
（項目２４）
前記穿刺ステーションを囲繞するフードであって、前記フードは、前記穿刺ステーションを囲繞する制御されたクリーン体積を維持する、フード
をさらに備える、項目１５に記載のシステム。
（項目２５）
前記膨張サブシステムは、
前記解凍サブシステムから前記膨張サブシステムへの細胞の流動を制御する膨張コントローラと、
前記第１の事前に選択された環境を監視および修正するバイオリアクタコントローラと
を備える、項目１０に記載のシステム。
（項目２６）
前記バイオリアクタコントローラは、
攪拌コントローラであって、前記攪拌コントローラは、前記細胞を攪拌し、表面への前記細胞の付着を促す、攪拌コントローラと、
温度コントローラであって、前記温度コントローラは、事前に選択された所望の温度に基づいて、前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタの温度を調節する、温度コントローラと、
ガス混合プロセッサであって、前記ガス混合プロセッサは、前記細胞を囲繞する媒体中のガスのレベルを調節し、前記ガスのレベルは、前記媒体の特性の事前に選択された所望の値に基づく、ガス混合プロセッサと、
前記媒体の特性の値を感知する監視プロセスと、
ポンプコントローラであって、前記ポンプコントローラは、前記媒体を前記少なくとも１つの第１のバイオリアクタへおよびそこから移動させる、ポンプコントローラと
を備える、項目２５に記載のシステム。
（項目２７）
前記特性は、溶存酸素およびｐＨを含む、項目２６に記載のシステム。
（項目２８）
前記成熟サブシステムは、
媒体コントローラであって、前記媒体コントローラは、前記媒体を前記第２の少なくとも１つのバイオリアクタに導入する前に、媒体を監視および修正する、媒体コントローラと、
インキュベータコントローラであって、前記インキュベータコントローラは、前記少なくとも１つの第２のバイオリアクタの移動を管理し、前記インキュベータコントローラは、前記少なくとも１つの第２のバイオリアクタ内の前記媒体の特性を監視し、前記インキュベータコントローラは、媒体を前記少なくとも１つの第２のバイオリアクタから洗流し／そこに復元する、インキュベータコントローラと
を備える、項目１０に記載のシステム。
（項目２９）
媒体貯蔵部コントローラであって、
媒体リザーバ内の媒体の量を監視する媒体レベルセンサと、
媒体を前記媒体リザーバから前記媒体容器に移動させるポンプを監視するポンプ圧力センサと
を備える、媒体貯蔵部コントローラ
をさらに備える、項目１０に記載のシステム。

本開示の前述の特徴は、付随の図面の参照と併せて、以下の説明を参照することによって、より容易に理解されるであろう。

図１は、本教示のシステムの概略ブロック図である。

図２Ａおよび２Ｂは、本教示のシステムのスーパバイザによって編成されるプロセスのフロー図である。 図２Ａおよび２Ｂは、本教示のシステムのスーパバイザによって編成されるプロセスのフロー図である。

図３は、本教示のスーパバイザの制御下における、ヒト－機械インターフェースの概略ブロック図である。

図４は、本教示のスーパバイザの制御下における、解凍サブシステムの概略ブロック図である。

図４Ａは、本教示の方法のフローチャートである。

図４Ｂおよび４Ｃは、本教示の方法の例示的時間進行度の概略ブロック図である。 図４Ｂおよび４Ｃは、本教示の方法の例示的時間進行度の概略ブロック図である。

図４Ｄは、本教示のシステムの斜視図である。

図４Ｅおよび４Ｆは、本教示のバイアル移動を示す、図４Ｄのシステムの斜視図である。 図４Ｅおよび４Ｆは、本教示のバイアル移動を示す、図４Ｄのシステムの斜視図である。

図４Ｇは、本教示の除染ステーションの斜視図である。

図４Ｈは、針がバイアルの穿刺に備えた状態にある、本教示の穿刺ステーションの斜視図である。

図４Ｉは、刺がバイアルを針穿した状態にある、図４Ｈの穿刺ステーションの斜視図である。

図４Ｊは、本教示の穿刺ステーションの斜視図である。

図４Ｋは、溶液および細胞リザーバ接続の斜視図である。

図４Ｌは、本教示のバイアル穿刺ハブの断面図である。

図５は、本教示のスーパバイザの制御下における、膨張サブシステムの概略ブロック図である。

図６は、本教示のスーパバイザの制御下における、濃縮サブシステムの概略ブロック図である。

図７は、本教示のスーパバイザの制御下における、成熟サブシステムの概略ブロック図である。

図７Ａは、本教示の回転デバイスの斜視概略図である。

図７Ｂは、図７Ａの回転デバイスの分解概略図である。

図７Ｃは、第１の位置におけるバイオリアクタと結合される、図７Ａの回転デバイスの断面図である。

図７Ｄは、第２の位置におけるバイオリアクタと結合される、図７Ａの回転デバイスの断面図である。

図７Ｅは、第３の位置におけるバイオリアクタと結合される、図７Ａの回転デバイスの断面図である。

図８は、本教示のスーパバイザの制御下における、媒体供給サブシステムの概略ブロック図である。

図９Ａおよび９Ｂは、本教示の方法のフローチャートである。 図９Ａおよび９Ｂは、本教示の方法のフローチャートである。

組織を製造するための本教示のシステムは、組織を細胞から生成するための柔軟なプロセスを可能にすることができる。柔軟なプロセスは、製造生産ラインによって実装されることができる。本システムは、初期設定およびパラメータ仕様後、ヒト構成要素をプロセスから除去し、したがって、再現可能な結果を確実にすることができる。本システムは、プラグアンドプレイパラダイムに追従し得る、プログラマブルコントローラを含むことによって、生産ラインに沿った部品の相互交換性を可能にすることができる。生産ラインに沿ったステーションは、滅菌された管類によって接続されることができる。管類は、ライン上のステーション間の細胞および流体の移動を可能にすることができる。凍結された細胞は、第１のステーション内で解凍されることができ、媒体とともに、栄養流体を含有し、第２のステーション内の制御された環境内に格納される、バイオリアクタ容器の中に圧送されることができる。バイオリアクタ容器は、マイクロキャリアを含むことができ、その上に細胞は、沈殿し、それらがバイオリアクタ容器に導入されるにつれて、付着または接着し得る。マイクロキャリアは、コラーゲン、タンパク質、または結合ドメインでコーティングされ、細胞付着を助長することができる。代替として、それらは、化学的に修正され、電気的に荷電され、または血漿処置され、細胞付着を助長することができる。初期細胞播種後、マイクロキャリア上の培養物は、ｐＨ、溶存酸素、および温度等の培養物パラメータの持続的感知を用いて、バイオリアクタ内に維持されることができる。本システムはまた、自動化された使用済み媒体の除去および培養物全体を通した新たな媒体の導入を制御することができる。細胞密度が、事前に選択されたレベルに到達すると、かつマイクロキャリアが、存在する場合、細胞から分離されると、または細胞が、マイクロキャリアを十分に消化すると、細胞をマイクロキャリア、または必要に応じて、マイクロキャリアの表面コーティングに付着させるタンパク質、細胞、および液体は、第３のステーションに圧送されることができ、その中で細胞は、濃縮されることができる。第３のステーションでは、細胞は、中和された消化溶液、細胞培養物媒体、および洗浄緩衝剤の大部分から分離され、次いで、細胞は、前の混合物の事前に選択された量に加えて、成熟のためにそれらを調製するための膨張容器に移動される。事前に選択されたサイクル時間において、例えば、限定ではないが、所望の濃度における再懸濁後、濃縮された細胞は、インキュベータと、媒体貯蔵部容器とを含み得る、第４のステーションの中に圧送されることができる。圧送および管類を通して、細胞は、播種付着、分化、および成長のために、バイオリアクタ内の培養物表面上に流体的に播種されることができる。いくつかの構成では、バイオリアクタは、足場表面を含むことができ、その上に細胞が、接着および成長することができる。いくつかの構成では、バイオリアクタは、水平の平面成長表面を含むことができる。第１の細胞タイプは、第１の表面上に設置されることができ、第１の表面は、容器からの媒体で被覆されることができ、細胞は、成長および分化することができる。事前に選択または動的に決定された時間において、第１の表面は、第２の細胞タイプが第２の表面上に導入され得るように、回転されることができる。細胞が、成長するにつれて、バイオリアクタ内の特徴は、両方の表面からの細胞が交絡することを促し、したがって、複数の細胞タイプをともにインキュベートする目標を達成することができる。

ここで図１を参照すると、組織を製造するための本教示のシステム２１００は、生産ラインに沿ってステーションを制御する、スーパバイザ２１０１を含むことができるが、それを含むことに限定されない。ステーションは、解凍サブシステム２１４７と、膨張サブシステム２１４１と、濃縮サブシステム２１４３と、成熟サブシステム２１４５とを含むことができるが、それを含むことに限定されない。動作上、スーパバイザ２１０１は、命令をヒト－機械インターフェース（ＨＭＩ）２１３３から受信する。命令は、例えば、処理されている細胞のタイプおよびプロセスの終了時に所望される組織のタイプに依存し得る、パラメータ設定を含むことができる。スーパバイザ２１０１は、解凍サブシステム２１４７と通信し、ステータスメッセージを受信し、コマンドメッセージを提供することができる。いくつかの構成では、スーパバイザ２１０１および解凍サブシステム２１４７は、例えば、限定ではないが、ＲＯＣＫＷＬＬ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ（登録商標） ＣＯＭＰＡＣＴＬＯＧＩＸ（登録商標） ＰＬＣによって可能にされることができ、その通信は、例えば、限定ではないが、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）接続を通して行われることができる。スーパバイザ２１０１は、例えば、限定ではないが、オープンプラットフォーム統一アーキテクチャプロトコル（ＯＰＣ ＵＡ）および／またはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）プロトコルを使用して、膨張サブシステム２１４１の場合、ネットワークＨＭＩ２１０３を通して、コマンドを解凍サブシステム２１４７、膨張サブシステム２１４１、濃縮サブシステム２１４３、および成熟サブシステム２１４５に提供することができる。

継続して図１を参照すると、スーパバイザ２１０１は、システム２１００の動作を管理することができる。スーパバイザ２１０１は、サブシステムの状態、ユーザ入力、およびセンサ入力を追跡することができ、適宜、コードおよび行為を解釈し得る、システムの構成要素に、事前に定義されたコードを利用可能にすることができる。

継続して図１を参照すると、解凍サブシステム２１４７は、細胞をバイアル２１６３内で解凍することができる。スーパバイザ２１０１が、細胞が解凍されるべきであると決定後、スーパバイザ２１０１は、解凍サブシステム２１４７から膨張サブシステム２１４１への細胞播種を始動させることができる。膨張サブシステム２１４１は、解凍された細胞をバイアル２１６３からバイオリアクタ容器２１１３に圧送することができ、スーパバイザ２１０１は、媒体がバイオリアクタ容器２１１３の中にリザーバ６１４９（図８）から圧送されることを可能にすることができる。細胞が、事前に選択された密度に到達すると、膨張サブシステム２１４１は、排出および洗浄等のタスクを実施することができ、スーパバイザ２１０１に知らせることができ、膨張された細胞が濃縮され得る、濃縮サブシステム２１４３に、細胞を移送することができる。スーパバイザ２１０１は、随意に、所望または必要に応じて、これらのプロセスの間、種々の時点において、ユーザ入力を受け取ることができる。スーパバイザ２１０１は、いくつかの構成では、Ｐｒｏｆｉｎｅｔプロトコルを使用し得るが、それを使用することに限定されない、ゲートウェイを通して、濃縮器サブシステムと通信することができる。スーパバイザ２１０１は、例えば、濃縮レシピを監視することができる。レシピは、濃縮サブシステム２１４３への停止コマンドと、プロセスにおける後続ステップに進み得ることを示す、膨張サブシステム２１４１へのメッセージとをトリガするために使用され得る、位相値を含むことができる。スーパバイザ２１０１は、ステータス更新を濃縮器サブシステム２１４３から要求することができ、濃縮器サブシステム２１４３は、ステータスコマンドをスーパバイザ２１０１に送信することができる。細胞が、所望の濃度に到達すると、細胞は、膨張サブシステム２１４１に戻ることができ、スーパバイザ２１０１は、成熟サブシステム２１４５に、細胞をバイオリアクタ２１１４の中に圧送し、調整された媒体を容器２１１８からバイオリアクタ２１１４の中に圧送するように指示することができる。媒体コントローラ２１２１は、容器２１１８内の媒体を調整し、媒体を調製し、バイオリアクタ２１１４内の細胞に適切に栄養を与えることができる。いくつかの構成では、バイオリアクタ２１１４は、対向する内側を有する、浅型ボックスを含むことができる。インキュベータコントローラ２１２３は、位置付けデバイスを制御し、第１の対向する内側が、接地面に面し、第２の対向側が、第１の対向側に面するように、バイオリアクタ２１１４を位置付けることができる。細胞が、バイオリアクタ２１１４の中に圧送されるにつれて、細胞は、重力に応答し、第２の対向側に接着する傾向にあることができる。新たな媒体が、バイオリアクタ２１１４に添加されることができ、臨界プロセスパラメータが、監視／調節されることができ、制御された洗浄が、実施されることができ、分化を支援するための媒体交換が、実施されることができる。インキュベータコントローラ２１２３は、後に、同一または代替細胞タイプをバイオリアクタ２１１４の中に播種することができる。バイオリアクタ２１１４は、第２の播種に先立って、回転され、代替表面上への細胞接着を助長することができる。播種の付加的工程が、したがって、実施されることができる。媒体２１１８からバイオリアクタ２１１４までの流体ラインは、中空スピンドル内に常駐し、バイオリアクタ２１１４が反転されるにつれて、その完全性を維持することができる。

継続して図１を参照すると、成熟サブシステム２１４５は、媒体コントローラ２１２１と、インキュベータコントローラ２１２３とを含むことができる。媒体コントローラ２１２１は、栄養をバイオリアクタ２１１４内の細胞に提供し、例えば、限定ではないが、温度、ｐＨ、および溶存酸素等の特性を制御するであろう、媒体を調整することができる。所望の特性を有するように調整される媒体は、細胞を通して流動し、バイオリアクタ２１１４内の浅型ボックスの上側または下側表面のいずれかに接着することができる。媒体コントローラ２１２１は、ＬＡＢＯＷＬ^ｔｍ制御システムを含むことができるが、それを含むことに限定されない。インキュベータコントローラ２１２３は、ＲＯＣＫＷＬＬ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ（登録商標） ＣＯＭＰＡＣＴＬＯＧＩＸ（登録商標） ＰＬＣを含むことができるが、それを含むことに限定されない。

継続して図１を参照すると、スーパバイザ２１０１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）プロトコルを使用して、ロードセル２１２５および圧力センサ２１２７から、冷蔵された媒体から感知された情報を受信および処理することができる。処理は、ロードセル２１２５からのデータを使用して、媒体貯蔵部面積内に残っている媒体の量を決定するステップを含むことができる。スーパバイザ２１０１は、ユーザに、プロセスＨＭＩ２１３３を通して、媒体を補充する必要性についてアラートすることができる。スーパバイザ２１０１は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）プロトコルを使用して、データをプロセスＨＭＩ２１３３に送信／から受信することができる。解凍サブシステム２１４７、膨張サブシステム２１４１、濃縮サブシステム２１４３、および成熟サブシステム２１４５から始動されるメッセージは、スーパバイザ２１０１を通して、プロセスＨＭＩ２１３３に指向されることができる。いくつかの構成では、ゲートウェイは、サブシステム間の通信を可能にするために使用されることができる。メッセージ肯定応答が、逆経路を通して通過することができる。スーパバイザ２１０１は、データベース２１３１を管理し得る、遠隔サーバ２１３５（図３）と通信することができる。本教示のシステムの動作運転からのデータは、所望に応じて、ログ付けプロセッサ２１２９によって、おそらく、遠隔で記憶されることができる。例えば、限定ではないが、ＲＯＣＫＷＬＬ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ（登録商標） ＦＡＣＴＯＲＹＴＡＬＫ（登録商標） Ｈｉｓｔｏｒｉａｎソフトウェア等の従来の手段が、データを受信および目録化するために使用されることができる。

ここで図１および２Ａを参照すると、システム２１００（図１）は、各サブシステムによって提示されるトリガに応答し得る、スーパバイザ２１０１（図１）を含むことによって、組織を細胞から生成するために使用されることができる。例えば、スーパバイザ２１０１（図１）が、細胞が解凍されたことを検出すると、システム２１００（図１）は、解凍された細胞を解凍サブシステム２１４７（図１）から膨張サブシステム２１４１（図１）に移動させるステップ１２０１（図２Ａ）を含むことができる。膨張サブシステム４１４１（図１）が、細胞の所望の密度を検出すると、システム２１００（図１）は、細胞を膨張サブシステム２１４１（図１）から濃縮器サブシステム２１４３（図１）に移動させるステップ１２０３（図２Ａ）を含むことができる。スーパバイザ２１０１（図１）が、所望の細胞濃度が達成されたことを検出すると、システム２１００（図１）は、細胞を濃縮器サブシステム２１４３（図１）から膨張サブシステム２１４１（図１）に移動させるステップ１２０５（図２Ａ）を含むことができ、細胞が、事前に選択された時間量の経過によって決定され得る、所望の成熟度に到達すると、システム２１００（図１）は、成熟された組織を成熟サブシステム２１４５（図１）から外に移動させるステップ１２０７（図２Ａ）を可能にするステップを含むことができる。いくつかの構成では、膨張サブシステム２１４１（図１）は、メッセージをプロセスＨＭＩ２１３３（図１）にスーパバイザ２１０１（図１）を通して送信し、それによって、入力に関してユーザにプロンプトすることによって、システム２１００（図１）によって可能にされる、プロセスを開始することができる。スーパバイザ２１０１（図１）は、ユーザ入力を処理し、メッセージを膨張サブシステム２１４１（図１）と交換し、流動制御を可能にし、解凍サブシステム２１４７（図１）に、（１）バイアル２１６３（図１）をチェックし、（２）本明細書のいずれかの場所に説明されるように、バイアル２１６３（図１）を穿刺するために据え付けられ得る、針の位置をチェックし、（３）針のうちの１つがバイアル２１６３（図１）を穿刺したかどうかを決定し、（４）処理すべきさらなるバイアル２１６３（図１）が存在しないかどうかをチェックし、次いで、これらのチェックのステータスを膨張サブシステム２１４１（図１）に提供するように指示することができる。いくつかの構成では、針位置は、仮定されることができ、チェックは、低減されることができる。いくつかの構成では、バイアル２１６３（図１）は、キャップが外されることができ、内容物は、限定ではないが、搭載された針をバイアル２１６３（図１）のキャップが外された口の中に挿入するステップを含む、種々の方法において、抜去されることができる。それに応答して、膨張サブシステム２１４１（図１）は、スーパバイザ２１０１（図１）にメッセージ送信することができる。いくつかの構成では、スーパバイザ２１０１（図１）は、解凍サブシステム２１４７（図１）に、バイアル２１６３（図１）の洗流が進行中であること、または洗流が完了したことを知らせることができる。いくつかの構成では、以下のプロトコルが、スーパバイザ２１０１（図１）と膨張サブシステム２１４１（図１）との間で実行されることができる。すなわち、（１）膨張サブシステム２１４１（図１）は、スーパバイザ２１０１（図１）に、解凍サブシステム２１４７（図１）を開始するようにメッセージ送信することができ、（２）スーパバイザ２１０１（図１）は、膨張サブシステム２１４１（図１）に、バイアル２１６３（図１）が穿刺されたとき、メッセージ送信することができ、（３）膨張サブシステム２１４１（図１）は、スーパバイザ２１０１（図１）に、事前に選択された弁状態を設定するようにメッセージ送信することができ、（４）膨張サブシステム２１４１（図１）は、事前に選択された量の流体を圧送することができ、（５）膨張サブシステム２１４１（図１）は、スーパバイザ２１０１（図１）に、圧送が完了したとき、メッセージ送信することができ、（６）スーパバイザ２１０１（図１）は、膨張サブシステム２１４１（図１）に、ガスパージが完了したとき、および処理すべきさらなるバイアルが存在する場合、メッセージ送信することができ、（７）膨張サブシステム２１４１（図１）は、スーパバイザ２１０１（図１）に、処理すべきさらなるバイアルが残っているかどうかに基づいて、別の事前に選択された弁状態を設定するようにメッセージ送信することができる。本時点で、スーパバイザ２１０１（図１）は、膨張サブシステム２１４１（図１）に、細胞膨張プロセスを開始するようにメッセージ送信することができる。膨張サブシステム２１４１（図１）が、膨張が完了したことを決定すると、膨張サブシステム２１４１（図１）は、スーパバイザ２１０１（図１）に、メッセージ送信することができ、スーパバイザ２１０１（図１）は、随意に、プロセスＨＭＩ２１３３（図１）に、メッセージ送信し、ユーザに、必要に応じて、さらなる命令に関してプロンプトすることができる。スーパバイザ２１０１（図１）は、濃縮器サブシステム２１４３（図１）に、レシピのステップを開始するようにメッセージ送信することができ、濃縮器サブシステム２１４３（図１）は、レシピステップを実行することができる。レシピステップが、完了されると、スーパバイザ２１０１（図１）は、膨張サブシステム１４１に、細胞を再懸濁させ、細胞を溶液の中に戻すようにメッセージ送信することができる。本時点で、スーパバイザ２１０１（図１）は、成熟サブシステム２１４５（図１）に、細胞をバイオリアクタ２１１４（図１）内に播種するようにメッセージ送信することができる。播種は、所望に応じて、複数回、生じ得る。

ここで図２Ａおよび２Ｂを参照すると、１つのステップから別のステップに移行するための、かつスーパバイザ２１０１（図１）の制御下で、１つのサブシステムが、別のサブシステムから制御を引き継ぐときの、トリガは、所望の成果に応じて各サブシステム内で可能性として生じる変動を伴って、一般的ガイドラインに追従することができる。例えば、１２０９（図２Ｂ）において、細胞が、解凍される場合、スーパバイザ２１０１（図１）は、解凍された細胞を膨張サブシステム２１４１（図１）の中に移動させるステップ１２０１（図１）を可能にすることができる。いくつかの構成では、解凍サブシステム２１４７（図１）と膨張サブシステム２１４１（図１）を接続する、管は、管内の泡を検出するための手段を含むことができる。１２１１（図２Ｂ）において、泡が、検出される場合、スーパバイザ２１０１（図１）は、膨張サブシステム２１４１（図１）に、プライミングが完了したことのメッセージ送信することができる。いくつかの構成では、細胞を膨張サブシステム２１４１（図１）に移動させるために必要な圧送の量は、事前に決定されることができ、所定の量の圧送が、生じると、スーパバイザ２１０１（図１）は、膨張サブシステム２１４１に、解凍サブシステム２１４７（図１）からの細胞の流動を無効にするようにメッセージ送信することができる。細胞が、膨張サブシステム２１４１内にあるとき、種々のパラメータが、監視されることができ１２１３Ａ（図２Ｂ）、あるものは、可能性として、監視される値に基づいて、調節されることができる１２１３Ｂ（図２Ｂ）。スーパバイザ２１０１は、例えば、限定ではないが、膨張サブシステム２１４１（図１）を通した流体の流動を制御する、流体弁の弁状態を監視することができる。膨張サブシステム２１４１（図１）はまた、例えば、限定ではないが、媒体容器２１１６（図１）内の流体レベル、流体温度、流体ｐＨ、流体中の溶存酸素、攪拌率、および媒体伝導性等の細胞の周囲を流動する流体の特性を監視することができる。これらの特性は、種々の方法において、調節されることができる。例えば、二酸化炭素が、液体に添加され、ｐＨを調節することができ、酸素または窒素が、液体に添加され、溶存酸素を調節することができ、液体が、リザーバに添加またはそこから除去され、液体レベルを調節し、液体の特性を調節することができる。細胞密度もまた、監視されることができる。１２１５Ａ（図２Ｂ）において、細胞密度が、所定の量に到達すると、スーパバイザ１２０１（図１）は、細胞を濃縮器サブシステム２１４３（図１）に移動させるステップを可能にすることができる。１２１５Ｂ（図２Ｂ）において、所望の細胞濃度に到達すると、スーパバイザ１２０１（図１）は、細胞を成熟サブシステム２１４５（図１）に移動させるステップを可能にすることができる。成熟サブシステム２１４５（図１）は、媒体を監視１２１７Ａ（図２Ｂ）および調節１２１７Ｂ（図２Ｂ）し、細胞の環境を調節することができる。容器２１１８（図１）内の媒体の監視は、例えば、限定ではないが、ｐＨ、溶存酸素、温度、および攪拌等の特性を監視するステップを含むことができる。バイオリアクタおよび媒体貯蔵部を接続する管類内の媒体の監視は、例えば、限定ではないが、ｐＨ、グルコース、溶存酸素、および気泡等の特性のインライン監視を含むことができる。バイオリアクタ２１１４を格納するインキュベータ内の媒体の監視は、例えば、限定ではないが、二酸化炭素、温度、および相対的湿度等の特性を監視するステップを含むことができる。圧送システムのステータスおよび容器２１１８とバイオリアクタ２１１４との間の管類内の泡の前縁も、監視されることができる。媒体の温度は、調節されることができ、媒体は、攪拌されることができる。他の措置も、講じられることができ、および／またはアラートが、監視される特性および機器の値に基づいて発生されることができる。

ここで図３を参照すると、システム２１００（図１）の中へのユーザ入力は、プロセス制御２１３３およびネットワーク制御２１０３に対して提供されることができる。いくつかの構成では、プロセスパラメータに対する入力およびネットワークパラメータに対する入力は、単一コンピュータにおいて提供および処理されることができる。いくつかの構成では、複数のモニタ（プロセスＨＭＩモニタ２１３３ＡおよびネットワークＨＭＩモニタ２１３９）および／またはプロセッサ（プロセスコンピュータ２１３５およびネットワークコンピュータ２１４１）が、ユーザ入力を受信および処理し、その入力をスーパバイザ２１０１に提供し、コマンド、ステータス、およびデータを含む、メッセージをスーパバイザ２１０１から受信することができる。いくつかの構成では、膨張サブシステム２１４１、濃縮サブシステム２１４３、成熟サブシステム２１４５、およびインキュベータはそれぞれ、ＨＭＩを含むことができる。いくつかの構成では、膨張サブシステム２１４１とのユーザ相互作用は、組織発生プロセスを始動させることができる。いくつかの構成では、ユーザは、濃縮サブシステム２１４３、インキュベータ、および成熟サブシステム２１４５のＨＭＩと相互作用することによって、レシピおよび設定点を変化させることができる。いくつかの構成では、プロセスコンピュータ１１３５は、時系列情報を収集し、それを、例えば、データベース１２３１（図１）内に記憶し得る、ログ付けプロセッサ２１２９（図１）をホストすることができる。データベース２１３１（図１）は、物理的長期記憶、クラウド記憶、短期記憶、または任意の他の方法を含み、データを電子的に記憶することができる。システム２１００（図１）は、例えば、限定ではないが、携帯電話またはタブレット等の無線デバイスの中へのユーザ入力を通して、遠隔で、またはシステム２１００（図１）の物理的ハードウェアと共同設置されたモニタを通して、ローカルで、制御されることができる。

ここで図４を参照すると、解凍サブシステム２１４７は、本明細書のいずれかの場所で説明されるように、凍結された細胞のバイアルを受容し、安全かつ効率的に、細胞の均一解凍を達成することができる。スーパバイザ２１０１は、解凍サブシステム２１４７のアクティビティと他のサブシステムのアクティビティを協調させることができる。例えば、スーパバイザ２１０１は、レシピ情報および緊急停止情報をＨＭＩサブシステム２１３３／２１０３（図３）から受信することができ、その情報を解凍サブシステム２１４７の構成要素に供給することができる。安全性プロセッサ２１４７１は、解凍サブシステム２１４７と関連付けられる安全性機器のステータスを監視し、その情報をスーパバイザ２１０１に提供することができる。スーパバイザ２１０１は、ユーザへの可能性として考えられる表示のために、ステータス情報をＨＭＩサブシステム２１３３／２１０３（図３）にメッセージ送信することができる。ユーザは、可能性として、安全性機器ステータスに基づいて、緊急停止を始動させることができる。いくつかの構成では、安全性プロセッサ２１４７１は、緊急停止メッセージをスーパバイザ２１０１から受信することができ、例えば、ガントリ等の解凍サブシステム２１４７と関連付けられるシャットダウンアクティビティ、したがって、バイアル２１６３の移動を始動させることができる。意図しない停止の理由は、バイアル誤設置、バイアル欠陥、ガントリ誤作動、または未知のバイアルバーコードを含むことができるが、それを含むことに限定されない。

継続して図４を参照すると、解凍サブシステム２１４７は、バイアル２１６３にアクセスし、バイアル２１６３と関連付けられる識別子にアクセスし、バイアル２１６３を１つのステーションから別のステーションに移動させ、ステータス情報をバイアル２１６３を操作するプロセッサおよびコントローラから受信するステップを可能にすることができる。機械的制御／監視２１５５は、バイアルの選別および設置を実施する、ジョーを制御することによって、バイアルをバイアルバンクから選定するステップを可能にすることができる。識別プロセス２１５７は、バイアル２１６３と関連付けられる、識別にアクセスすることができる。いくつかの構成では、識別は、バーコードを含むことができ、識別プロセス２１５７は、バーコード読取機を含むことができる。識別プロセス２１５７は、バイアル識別子をスーパバイザ２１０１に提供することができ、バイアル識別は、バイアルと関連付けられる処理パラメータを決定するために使用されることができる。いくつかの構成では、処理パラメータは、バイアル内の細胞の処理のためのレシピの形態にあることができる。スーパバイザ２１０１およびサブシステムは、レシピを使用して、細胞の処理を自動化することができる。レシピは、少なくとも部分的に、例えば、ユーザによって、ＨＭＩサブシステムを使用して、まとめられることができる。

継続して図４を参照すると、ガントリコントローラ（Ｘ／Ｙガントリコントローラ２１５１およびＡ／Ｚガントリコントローラ２１５３）は、バイアルが、バイアルレールに沿ってステーション毎に移動することを可能にすることができる。いくつかの構成では、例えば、限定ではないが、ＦＥＳＴＯ（登録商標）ＣＭＸＨ－ＳＴ２コントローラ等のステッパモータコントローラモジュールは、Ｘ／Ｙ軸モータを制御することができる。いくつかの構成では、例えば、限定ではないが、ＦＥＳＴＯ（登録商標）バスノードＣＴＥＵ－ＥＰ等のフィールドバスモジュールは、Ａ／Ｚ軸モータと解凍コントローラ２１４９１との間のインターフェースを提供することができる。ガントリコントローラは、ガントリ位置およびガントリステータスを解凍コントローラ２１４９１に提供することができる。ステータスプロセッサ２１６１は、解凍サブシステム２１４７の他の構成要素を監視し、その情報を解凍コントローラ２１４９１に報告することができる。解凍コントローラ２１４９１は、電力ステータスを解凍コントローラ２１４９１に供給し得る、電力コントローラ２１５９を通して、電力を解凍サブシステム構成要素に可能にすることができる。解凍コントローラ２１４９１は、例えば、限定ではないが、ＦＥＳＴＯ（登録商標）マニホールド等のマニホールドを通して、情報をバイアルレール、選別および設置機器、ジョー弁、圧力スイッチ、および冷蔵庫アラームと交換することができる。

ここで図４Ａを参照すると、組織を工学作成するための細胞を調製するための本教示の方法１５０は、概して、細胞のバイアルを解凍するステップと、解凍されたバイアルを除染するステップと、除染された解凍されたバイアルを穿刺するステップと、細胞をバイアルから除去するステップであって、除去は、穿刺ステーションを囲繞する制御されたクリーン体積内で生じる、ステップとを含むことができるが、それを含むことに限定されない。これらのプロセスは、自動的に、始動され、方法１５０が製造ラインにおいて使用されることを可能にすることができる。具体的には、方法１５０は、蓋グリッパを用いて、断熱されたコンテナステーションの蓋を自動的に除去するステップ１５１を含むことができる。全ての自動動作は、解凍コントローラによって制御されることができる。方法１５０は、断熱されたコンテナから除去するためのバイアルを自動的に選択するステップ１５３を含むことができる。バイアル選択は、事前に選択されたバイアル場所に基づくことができる、またはセンサは、バイアルが除去されたバイアル位置および位置を決定することができる。センサは、解凍コントローラに、バイアルを含む場所において蓋グリッパを位置特定したことを知らせることができる。方法１５０は、バイアルグリッパを使用して、バイアルを断熱されたコンテナから自動的に除去するステップ１５５と、蓋グリッパを使用して、断熱されたコンテナ蓋を戻すステップとを含むことができる。両方のグリッパは、解凍コントローラによって制御されることができる。方法１５０は、随意に、バイアルを自動的に識別するステップ１５７を含むことができる。識別は、例えば、限定ではないが、ＲＦＩＤデバイス、バーコード読取機、または標識されたバイアルを読み取る、もしくはバイアルの内容物を照会し得る、他のタイプのセンサによって可能にされることができる。方法１５０は、バイアルを解凍ステーションに自動的に移動させるステップと、細胞を自動的に解凍するステップ１５９とを含むことができる。解凍ステーションは、解凍コントローラの制御下にあって、それと通信し、細胞が解凍されたときを電子的に示し得る、解凍管理装置を含むことができる。１６１において、細胞が、解凍管理装置および解凍コントローラによって、解凍された状態にあることが決定されない場合、方法１５０は、細胞を解凍するステップ１５９を継続するステップを含むことができる。１６１において、細胞が、解凍されたことが決定される場合、方法１５０は、バイアルを除染ステーションに自動的に移動させるステップと、バイアルを除染するステップ１６３とを含むことができる。除染は、所定の時間量にわたって、アルコール等の物質をバイアルの外部表面に自動的に適用するステップを含むことができるが、それを含むことに限定されない。方法１５０は、解凍コントローラが除染が完了したことを決定すると、バイアルをエンクロージャまたはフード内の穿刺ステーションを囲繞する制御されたクリーン体積の中に自動的に移動させるステップを含むことができる。方法１５０は、バイアルが穿刺ステーション内に正しく位置付けられると、２つの針を用いて、バイアルを自動的に穿刺するステップ１６５を含むことができ、針は、異なる長さである。方法１５０は、２つの針のうちの第１のものを用いて、第１の事前に選択された量まで、バイアルに穿通するステップ１６７と、２つの針のうちの第２のものを用いて、第２の事前に選択された量まで、バイアルに穿通するステップ１６９とを含むことができる。２つの針の異なる針長は、針の先端がバイアル内で異なるレベルまで延在するであろうことを確実にすることができる。方法１５０は、解凍コントローラが、針がバイアル内に適切に位置付けられたことを決定すると、溶液を、バイアルの中に、針のうちの１つ、例えば、第２の針等を通して、自動的に圧送するステップ１７１を含むことができる。いくつかの構成では、第１の針は、第２の針より短くあることができる。いくつかの構成では、針は、斜縁が対向方向に向いた状態で合わせられ得る、斜縁を含むことができる。方法１５０は、バイアルの中への第２の針を通した溶液の導入によって、細胞が第１の針に向かって移動されるにつれて、細胞を第１の針の中に受容するステップ１７３を含むことができる。細胞は、実質的数の細胞がバイアルから排出されるまで、第１の針を細胞リザーバに接続し得る、管類を通して、その進行を継続することができる。方法１５０は、識別されたバイアルと細胞リザーバ内の細胞を自動的に関連付けるステップ１７５を含むことができる。方法１５０は、随意に、事前に選択された時間量にわたって、溶液を圧送するステップ、バイアルに細胞がないことを自動的に決定するステップ、バイアルをフード付き面積外に自動的に移動させるステップ、および／またはバイアルグリッパを用いて、バイアルを自動的に取り出すステップを含むことができる。方法１５０は、解凍コントローラの制御下で、バイアルグリッパを使用して、バイアルを廃棄物コンテナの中に自動的に廃棄するステップ１７７を含むことができる。

図４Ｂを参照すると、本教示の細胞調製のプロセスが、事象の時間的に関連するシーケンスの観点から本明細書に説明される。他の設計も、可能性として考えられ、例えば、複数のバイアル１１２が、ほぼ同時に処理されることができる、または複数のバイアル１１２の処理は、重複することができる、もしくはプロセスにおける種々のステップは、可能である場合、重複されることができる、または処理タイミングは、例えば、変化する処理条件に基づいてバイアル毎に変動する、時間フレームを含むことができる。例えば、蓋グリッパ１０３は、バイアルグリッパがバイアル１１２を識別ステーション１１３（存在するとき）から解凍ステーション１１５に移動させるのと同時に、蓋１０７を戻すことができる。順次時間ベースの処理を伴う構成は、時間ｔ＝１において、解凍コントローラ１０１が、蓋グリッパ１０３に、蓋１０７を、その温度が冷却手段１１１によって維持され得る、断熱されたコンテナ１０９から持ち上げるように命令し得ることを含むことができる。蓋１０７の下方には、凍結されたバイアル１１２が着座し得る。解凍コントローラ１０１は、バイアルグリッパ１０５に、バイアル１１２を断熱されたコンテナ１０９から取り出すように命令することができる。時間ｔ＝２において、解凍コントローラ１０１は、蓋グリッパに、蓋１０７を断熱されたコンテナ１０９に戻すように命令することができる。いくつかの構成では、解凍コントローラ１０１は、バイアルグリッパ１０５に、バイアル１１２を識別ステーション１１３（存在するとき）を過ぎて移動させるように命令することができ、バイアル識別情報を識別ステーション１１３（存在するとき）から受信することができる。例えば、限定ではないが、識別情報を断熱されたコンテナ１０９から読み取る、または本教示の細胞調製プロセスにおいて後にバイアル１１２内の細胞とバイアル１１２を関連付ける等のバイアル１１２の識別の記録を生成する他の方法も、使用されることができる。時間ｔ＝３において、解凍コントローラ１０１は、バイアルグリッパ１０５に、バイアル１１２をその前の場所から解凍ステーション１１５に移動させるように命令することができる。解凍ステーション１１５では、解凍ステーションコントローラ１１７は、解凍コントローラ１０１に、解凍ステーション１１５によって実行されるプロセスに従ってバイアル１１２内の細胞が解凍されたと見なされるとき、信号伝達することができる。

ここで図４Ｃを参照すると、時間ｔ＝４において、解凍コントローラ１０１は、バイアルグリッパ１０５に、バイアル１１２をその前の場所から除染ステーション１２３に移動させるように命令することができる。解凍コントローラ１０１が、バイアル１１２が除染ステーション１２３内に正しく位置付けられたことを決定すると、解凍コントローラ１０１は、溶液ポンプ１１９に、除染溶液を、管１２８を通して、バイアル１１２の外部に向かって提供するように命令することができる。いくつかの構成では、除染溶液は、例えば、抗菌性かつ揮発性特性を含むことができる。解凍コントローラ１０１は、事前に選択されたレシピに従って、またはセンサ関連刺激に従って、ガス状物質をバイアル１１２に向かって圧送することができる。ガス状物質は、空気または除染プロセスのために適切なガスの別の混合物を含むことができる。Ｔ＝５において、解凍コントローラ１０１は、バイアルグリッパ１０５に、バイアル１１２を、フード１２４下のフラップ１２７（図４Ｄ）を通して、穿刺ステーション１４３の中に移動させるように命令することができる。解凍コントローラ１０１が、バイアル１１２が誘導アクチュエータ２０７（図４Ｈ）および針１４５／１４８に対して適切に位置付けられたことを決定すると、解凍コントローラ１０１は、針コントローラ１３３に、針１４５／１４８がバイアル１１２を穿刺し得るように、誘導アクチュエータ２０７（図４Ｈ）を降下させるように命令することができる。針１４５／１４８が、事前に選択された場所またはセンサベースの場所に従って位置付けられると、解凍コントローラ１０１は、溶液ポンプ１４１に、溶液を、溶液リザーバ１３９から、管類１２９および針１４８を通して、バイアル１１２の中に圧送するように命令することができる。バイアル１１２内の細胞が、溶液によって変位されるにつれて、細胞は、針１４５の中に、管類１３１を通して外へ、細胞リザーバ１３７へと進み得る。Ｔ＝６（図４Ｂ）において、解凍コントローラ１０１は、事前に選択された方法によって、またはセンサベースの計算によって、十分な細胞がバイアル１１２から細胞リザーバ１３７の中に変位されたことを決定することができる、バイアルグリッパ１０５に、バイアル１１２を穿刺ステーション１４３から除去し、それを廃棄物ステーション１０６（図４Ｂ）の中に設置するように命令することができる。解凍コントローラ１０１は、本明細書に説明されるようなバイアル１１２を識別する方法に依存し得るように、細胞リザーバ１３７内の細胞とバイアル１１２を関連付けることができる。

ここで図４Ｄ－４Ｆを参照すると、方法１５０（図４Ａ）を実施するための自動化されたシステム１００は、凍結された細胞の完全性を維持し得る、断熱されたコンテナ１０９を含むことができる。断熱されたコンテナ１０９は、任意の数のバイアル１１２Ａ－１１２Ｅのための搭載場所を含むことができる。断熱されたコンテナ１０９は、所定の温度に維持された凍結された細胞を収容し得る、任意の商業用細胞断熱コンテナステーションを含むことができる。いくつかの構成では、断熱されたコンテナ１０９は、断熱されたコンテナ１０９の内容物、例えば、細胞を約所定の温度範囲内に受動的に維持し得る、材料を含むことができる。所定の温度範囲は、内容物およびその後続処理の要件に基づくことができる。いくつかの構成では、断熱されたコンテナ１０９は、内容物を約所定の温度範囲内に維持するための能動的システムを含むことができる。能動的システムは、凍結器を含むことができ、凍結器内の温度は、コントローラ１０１によって制御されることができる。コントローラ１０１は、制御されているシステムとの有線または無線通信を含むことができ、本明細書に記載されるような事象のシーケンス化を管理することができる。システム１００は、バイアル１１２Ａ－１１２Ｅを、例えば、限定ではないが、１つずつ、解凍ステーション１１５の中に移動させるための移動手段を含むことができる。移動手段は、コントローラ１０１によって制御されることができる。解凍ステーション１１５は、本明細書に説明される解凍要件、例えば、高再現性および最小限の汚染リスクを伴う、高速解凍に適応し得る、商業的に利用可能な解凍ステーションを含むことができるが、それを含むことに限定されない。解凍ステーション１１５は、カスタムインターフェースを通して、コントローラ１０１によって制御され得る、例えば、限定ではないが、ＡｓｔｅｒｏＢｉｏのＴｈａｗＳＴＡＲ（登録商標）自動化細胞解凍システムを含むことができる。

継続して図４Ｄ－４Ｆを参照すると、いくつかの構成では、解凍コントローラ１０１は、バイアル１１２Ａを、例えば、断熱されたコンテナ１０９から、解凍ステーション１１５に、例えば、経路２１３に沿って移動させ得る、装置（図示せず）を管理することができる。移動装置は、例えば、制御された吸引、制御された圧着、制御された把持、または任意の他の好適な手段を用いて、バイアル１１２Ａを握持および解放するための機構を含むことができる。解凍コントローラ１０１は、制御情報を、制御インターフェースを用いて、解凍ステーションコントローラ１１７、バイアル搬送手段１２９、および把持システム、ならびに除染ステーション１２３と関連付けられる除染手段（図示せず）、穿刺ステーション１４３（図４Ｊ）、および、随意に、断熱されたコンテナ１０９と通信するステップを含むことができる。解凍ステーションコントローラ１１７は、解凍コントローラ１０１と解凍ステーション１１５との間のインターフェースを提供することができる。

継続して図４Ｄ－４Ｆを参照すると、バイアルグリッパシステム１４７は、例えば、限定ではないが、ＦＥＳＴＯ（登録商標）３点グリッパ、または類似する把持力を含み得る、任意のグリッパ等の商業的に利用可能なバイアルグリッパを含むことができるが、それを含むことに限定されない。バイアルグリッパシステム１４７は、例えば、限定ではないが、移動手段１２９に搭載することを可能にし得る、プレート２１１上に搭載されることができる。移動手段１２９は、バイアルグリッパシステム１４７を除染ステーション１２３から穿刺ステーション１４３（図４Ｊ）に移動させ得る、商業的に利用可能な移動アセンブリを含むことができるが、それを含むことに限定されない。

継続して図４Ｄ－４Ｆを参照すると、解凍ステーションコントローラ１１７は、バイアル１１２Ａの内容物の状態を感知し、例えば、バイアル１１２Ａを、例えば、バイアルグリッパシステム１４７に移動させる時間になると、解凍コントローラ１０１に知らせるための電子機器を含むことができる。移動装置は、例えば、本明細書に説明される手段によって、バイアル１１２Ａに付着するステップと、バイアル１１２Ａを、例えば、解凍ステーション１１５から、バイアルグリッパシステム１４７に、例えば、１３２２１に沿って移動させるステップとを含むことができる。解凍コントローラ１０１は、バイアル１１２Ａが、例えば、バイアルグリッパシステム１４７内に正しく位置付けられるときを認識することができ、例えば、バイアル１１２Ａの周囲における把持部１４９（図４Ｈ）の緊締を制御することができる。把持部１４９が、事前に選択された量だけ緊締されていることが感知されると、解凍コントローラ１０１は、移動手段１２９に、バイアルグリッパシステム１４７およびバイアル１１２Ａを、例えば、バイアル１１２Ａの外部を除染し得る、除染ステーション１２３の中に移動させるように命令することができる。いくつかの構成では、除染手段３００（図４Ｇ）は、材料をガス管１２５（図４Ｇ）および／または溶液管１２８（図４Ｇ）からバイアル１１２Ａ上に堆積させる、噴霧器３１９（図４Ｇ）を含むことができる。材料は、除染管３２３（図４Ｇ）を通して、およびバイアル１１２Ａ上の空洞１２３Ａ（図４Ｇ）を通して、圧送されることができる。ミスト化マニホールド３２１（図４Ｇ）は、ガスポンプ１２１（図４Ｇ）および溶液ポンプ３３１（図４Ｇ）がガスおよび溶液を除染管３２３（図４Ｇ）の中に圧送するにつれて、ガス管１２５（図４Ｇ）および溶液管１２８（図４Ｇ）の個々の制御を補助することができる。出入口１２３Ｂ（図４Ｇ）は、随意に、溶液を除染ステーション１２３内に留保し得る、ドアを含むことができる。ドアは、随意に、フラップおよび／または剛毛を含むことができるが、それを含むことに限定されない。除染手段３００（図４Ｇ）は、制御されることができ、そのアクティブ化時間は、解凍コントローラ１０１によってシーケンス化されることができる。除染手段３００（図４Ｇ）は、例えば、フラップ１２７を通して、フード１２４内の穿刺ステーション環境を囲繞する制御されたクリーン体積に進入する前に、バイアル１１２Ａの外部を除染することができる。いくつかの構成では、フード１２４は、例えば、粒子を約０．１２～０．３ミクロンサイズまで濾過し得る、空気フィルタを通して、例えば、正圧によって押進される、積層気流を収容し得る、デバイスを含むことができる。いくつかの構成では、濾過された空気は、フード１２４の作業面積を通して退出することができる。いくつかの構成では、フード１２４は、例えば、最大で、１０^５＝１００，０００粒子／立方メートルを有する、ＩＳＯクラス５クリーンルームを含むことができる。

ここで図４Ｈおよび４Ｉを参照すると、除染が完了されると、解凍コントローラ１０１は、移動手段１２９に、バイアルグリッパシステム１４７およびバイアル１１２Ａを、例えば、フラップ１２７（図４Ｆ）を通して、フード１２４内の穿刺ステーション１４３（図４Ｊ）の中に移動させるように命令することができる。解凍コントローラ１０１は、移動手段１２９に、バイアルグリッパシステム１４７およびバイアル１１２Ａを、例えば、バイアル１１２Ａが事前に選択された方法において針１４５／１４８（図４Ｋ）と整合されることを保証するように位置付けるように命令することができる。穿刺ステーション１４３（図４Ｋ）は、バイアル１１２Ａから変位された細胞を、例えば、細胞リザーバ１３７内に収集しながら、バイアル１１２Ａ、例えば、溶液リザーバ１３９から管１２９およびコネクタ２０２（図４Ｋ）を通した溶液を用いて洗流することができる。いくつかの構成では、複数のバイアル１１２Ａ－１１２Ｅは、実質的に同時に、穿刺されることができる。いくつかの構成では、コネクタ２０２（図４Ｋ）は、ねじ山付きルアー係止継手、例えば、限定ではないが、１０－３２ねじ山付きメス型ルアー係止継手を含むことができる。いくつかの構成では、より多数の細胞を処理することが所望される場合、より大きいバイアルは、システム１００によって収容されることができる。解凍コントローラ１０１は、例えば、少なくとも、バイアル１１２Ａの位置に基づいて、誘導アクチュエータ２０７を垂直に延在させることができる。いくつかの構成では、解凍コントローラ１０１が、移動手段１２９に、バイアルグリッパシステム１４７およびバイアル１１２Ａを、例えば、針１４５／１４８（図４Ｋ）に対して事前に選択された位置に位置付けるように命令すると、解凍コントローラ１０１は、誘導アクチュエータロッド２２５を上昇１４４（図４Ｈ）させることができる。バイアル穿刺が、所望されると、解凍コントローラ１０１は、誘導アクチュエータロッド２２５を降下１４２（図４Ｉ）させることができる。

ここで図４Ｊを参照すると、穿刺ステーション１４３は、押出成形ブラケット２０５と、誘導アクチュエータ２０７と、Ｔブラケット２４９と、バイアル穿刺ハブ２０１と、針１４５／１４８（図４Ｋ）とを含むことができるが、それを含むことに限定されない。針１４５／１４８（図４Ｋ）の第１の端部は、Ｔブラケット２４９内の針空洞（図示せず）の中に嵌合されることができる。針１４５／１４８（図４Ｋ）の第２の端部は、斜縁を含むことができる。誘導アクチュエータ２０７、Ｔブラケット２４９、およびバイアル穿刺ハブ２０１は、柱コネクタ２４７から、Ｔブラケット２４９を通して、バイアル穿刺ハブ２０１内の空洞２４５（図４Ｋ）へと通過する締結具によって、動作可能に結合されることができる。誘導アクチュエータ柱２２５は、押出成形ブラケット２０５を通して押出成形部２０９と動作可能に結合され得る、穿刺シリンダ（図示せず）による圧力下、誘導アクチュエータ２０７の内外に進行することができる。押出成形部２０９および押出成形ブラケット２０５は、誘導アクチュエータ２０７、したがって、針１４５／１４８の可撓性水平位置付けを可能にすることができる。誘導アクチュエータ２０７は、例えば、限定ではないが、ＦＥＳＴＯ（登録商標）誘導アクチュエータＤＦＭ－２５－８０－Ｐ－Ａ－ＫＦ、またはトルクおよび側方力に対して高抵抗を含む、任意のアクチュエータ等の商業的に利用可能なアクチュエータを含むことができるが、それを含むことに限定されない。いくつかの構成では、誘導ピストンロッド２２５Ａが、ガイドロッド２２５によって、回転に対して固着されることができる。ガイドロッド２２５はまた、複数のバイアル１１２の複数の同時および／または半同時穿刺を可能にすることを補助することができる。いくつかの構成では、バイアル１１２を適切に穿刺するために、穿刺シリンダ（図示せず）は、５～７ｋｇｆの範囲内の穿刺力を提供することができる。誘導ピストンロッド２２５Ａは、約１０ｍｍ～２０ｍｍのシリンダボアを含むことができ、約４～７バールの範囲内の供給圧力において、約７０Ｎ～２２０Ｎの力を供給することができる。いくつかの構成では、６０Ｎを上回る最小限の力が、生産されることができる。

ここで図４Ｋおよび４Ｌを参照すると、バイアル穿刺ハブ２０１は、バイアル穿刺継手２０２を受け取り得る、バイアル穿刺継手空洞２３１／２３３を含むことができる。第１のバイアル穿刺継手２０２および溶液管１２９は、溶液リザーバ１３９と針１４８との間のインターフェースを提供することができる。第２のバイアル穿刺継手２０２および細胞管１３１は、細胞リザーバ１３７と針１４５との間のインターフェースを提供することができる。いくつかの構成では、解凍コントローラ１０１は、ポンプ（図示せず）に、溶液を、溶液リザーバ１３９から、溶液管１２９および第１のバイアル穿刺継手２０２、バイアル穿刺ハブ２０１を通して、針１４８の中に移動させるように命令することができる。バイアル１１２内の溶液は、バイアル１１２内に存在する解凍された細胞を、針１４５の中に、バイアル穿刺ハブ２０１、第２のバイアル穿刺継手２０２、細胞管１３１を通して、最終的に、細胞リザーバ１３７の中に押進させることができる。いくつかの構成では、針１４５／１４８は、３１６ステンレス鋼を含むことができ、針１４５／１４８の斜縁は、対向方向±１０°に合わせられることができる。いくつかの構成では、バイアル穿刺孔２３１／２３３は、寸法、例えば、限定ではないが、約０．０６０５＋０．００１５、－０．０００８インチを含むことができ、管１２９／１３１は、約０．０３～０．０６インチの範囲内のボアサイズを含むことができる。針１４５／１４８に関して、内径は、合理的流率を達成し、細胞上への過剰な剪断および／または長圧送時間を回避するために十分な大きさであるように選定されることができる。適切な針壁厚は、針１４５／１４８が、座屈を伴わずにバイアル１１２のキャップを穿刺し得ることを確実にすることができ、例えば、約０．００８～０．０１５インチの範囲内である。いくつかの構成では、両方の針１４５／１４８は、約０．００３５インチのバイアル穿刺ハブ２０１に対して、はんだ付けされた、または鑞着された継合直径隙間を含むことができる。いくつかの構成では、バイアル穿刺ハブ２０１は、３１６ステンレス鋼を含むことができる。

ここで図４Ｌを参照すると、バイアル穿刺ハブ２０１は、変形部２３６と連動して、細胞漏出を防止する、すなわち、バイアル１１２から排出されている細胞が針１４５／１４８のうちの１つ以外を通したルートを辿らないように防止し得る、ガスケット２３４を含むことができる。バイアル１１２の穿刺は、ガスケット２３４を穿刺し、漏出防止シールとともに、変形部２３６を形成することができる。

ここで図５を参照すると、細胞が解凍された後、細胞解凍が、必要である場合、スーパバイザ２１０１は、解凍サブシステム２１４７（図４）から膨張サブシステム２１４１への細胞の移動および制御の移管を可能にすることができる。膨張サブシステム２１４１は、膨張コントローラ２１４１１と、バイオリアクタコントローラ２１４１２とを含むことができる。膨張コントローラ２１４１１は、流体が１つの場所から別の場所に圧送される方向の制御を可能にし得る、流体および空気圧弁２１０９を制御することができる。膨張コントローラ２１４１１は、泡センサ３１４５を通して、バイアル２１６３（図４）とバイオリアクタ容器２１１３との間の管類内の流体のプライミングおよび前縁を監視することができる。バイアル４１６３（図４）からバイオリアクタ容器２１１３への細胞移送は、事前に選択された時間量または時間の範囲が経過すると、完了したと見なされ得る。いくつかの構成では、移送の一部は、圧送によって行われことができ、一部は、ガスパージを用いて行われることができる。細胞は、バイアル４１６３（図４）からバイオリアクタ容器２１１３に移動されることができ、そこで、それらは、例えば、限定ではないが、バイオリアクタ２１１３内のマイクロキャリア２１１６に付着することができる。マイクロキャリア２１１６以外の細胞成長助長因子、またはそのようなものが全く存在しない場合も、可能性として考えられる。例えば、いくつかの細胞は、クラスタ集合体として成長する。バイオリアクタコントローラ２１４１２は、バイオリアクタ２１１３の内容物のガス混合３１４７、攪拌３１４９、および温度制御３１５１のシーケンス化を可能にすることができる。ステッパモータは、バイオリアクタ２１１３を攪拌するために使用されることができる。バイオリアクタコントローラ２１４１２は、媒体をリザーバ６１４９からバイオリアクタ２１１３に、およびバイオリアクタ２１１３から廃棄場所に圧送することを可能にし得る、ポンプコントローラ３１５５を通して、媒体および細胞の移動を制御することができる。バイオリアクタ２１１３は、攪拌コントローラ３１４９によって攪拌されることができ、温度コントローラ３１５１は、媒体の温度の調節を可能にすることができる。ガス混合プロセッサは、媒体中のガスの制御を可能にし、したがって、媒体の特性を制御することができる。監視プロセス３１５３は、バイオリアクタ２１１３内の媒体の特性を監視することができる。監視され得る、媒体の特性は、温度、溶存酸素、およびｐＨを含むことができるが、それを含むことに限定されない。バイオリアクタ２１１３内の細胞密度は、細胞密度に関する事前に選択された標的範囲が特定のバイオリアクタ内の細胞膨張の終了をトリガし得るにつれて、監視されることができる。

継続して図５を参照すると、膨張コントローラ２１４１１は、ＦＥＳＴＯ（登録商標）弁端子を通して、空気圧弁２１０９および泡センサ２１４５を制御し得る、例えば、限定ではないが、ＲＯＣＫＷＬＬ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ（登録商標） ＣＯＭＰＡＣＴＬＯＧＩＸ（登録商標）コントローラを含むことができる。バイオリアクタコントローラ２１４１２は、ＥＰＰＥＮＤＯＲＦ（登録商標）ＤＡＳＧＩＰ（登録商標）コントローラ、または複数のバイオリアクタを並行して動作させ得る、任意のタイプのバイオリアクタコントローラを含むことができるが、それを含むことに限定されない。バイオリアクタコントローラ２１４１２は、バイオリアクタ温度および攪拌を制御ならびに監視することができる。温度制御は、例えば、限定ではないが、ＥＰＰＥＮＤＯＲＦ （登録商標）ＤＡＳＧＩＰ（登録商標） Ｂｉｏｂｌｏｃｋ制御によって可能にされることができる。媒体ｐＨ、溶存酸素、液体レベル、および細胞密度は、データをバイオリアクタコントローラ２１４１２に報告する、監視モジュールによって、監視されることができる。二酸化炭素の変化、最終的には、ｐＨの変化を制御し得る、ガス混合弁の状態は、バイオリアクタコントローラ２１４１２に回答する、ガス混合プロセッサ３１３７によって制御されることができる。いくつかの構成では、バイオリアクタ容器２１１４の％ＣＯ_２、％Ｏ_２、およびその頭隙から外へのガス流率が、測定されることができ、酸素消費率が、決定されることができる。媒体添加／除去は、バイオリアクタコントローラ２１４１２によって監視されるデータに基づいて、バイオリアクタコントローラ２１４１２によって調節され得る、ポンプ率において、蠕動ポンプによって監視および制御されることができる。

ここで図６を参照すると、細胞密度が、可能性として、レシピに記載される、所望のレベルに到達すると、結果として生じる膨張された細胞は、生産ラインに沿った別のステーション、すなわち、濃縮ステーション２１４３において、濃縮を受けることができる。スーパバイザ２１０１は、膨張サブシステム２１４１（図５）によって監視されるデータから、細胞密度を検出することができ、細胞を濃縮サブシステム２１４３の中に移動させるステップを可能にすることができ、そこで、膨張された細胞は、可能性として、遠心分離によって濃縮されることができる。いくつかの構成では、膨張された細胞は、濃縮サブシステム２１４３の中に圧送され、濃縮され、膨張サブシステム２１４１（図７）に戻るように移動されることができる。いくつかの構成では、濃縮サブシステム２１４３は、死滅細胞および破片からの生体細胞分離を通して、細胞濃度および媒体分類を提供することができるが、それを提供することに限定されない。いくつかの構成では、濃縮サブシステム２１４５は、ＣＡＲＲ（登録商標） ＣＥＮＴＲＩＴＥＣＨ（登録商標） ＬＡＢ ＩＩＩを含むことができるが、それを含むことに限定されない。いくつかの構成では、スーパバイザ２１０１は、濃縮器インターフェース４１４３を通して、濃縮サブシステム２１４３とインターフェースをとることができる。いくつかの構成では、濃縮器インターフェース４１４３は、産業Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）経由して、産業システム内の濃縮器４１４５等の制御機器に通信する、産業システムに特有のプロトコルを提供することができる。いくつかの構成では、プロトコルは、データ通信のための産業技術規格である、Ｐｒｏｆｉｎｅｔを含むことができる。

ここで図７を参照すると、濃縮サイクルが完了すると、スーパバイザ２１０１は、細胞が、濃縮調節のために、濃縮器サブシステム２１４３から膨張サブシステム２１４１に、次いで、成熟サブシステム２１４５に移動されることを可能にすることができる。濃縮サイクルの長さは、事前に選択される、ユーザによって設定される、細胞タイプに依存する、レシピ内に設定される、および／または濃縮サイクルの間に収集されたデータに基づいて、動的に決定されることができる。成熟サブシステム２１４５は、媒体コントローラ５１４５と、インキュベータコントローラ５１４７とを含むことができるが、それを含むことに限定されない。いくつかの構成では、スーパバイザ２１０１は、細胞が、濃縮調節のために、濃縮器サブシステム２１４３から、膨張サブシステム２１４１に移動され、次いで、インキュベータコントローラ５１４７の制御下で、成熟サブシステムに移送することを可能にすることができる。媒体は、媒体コントローラ５１４５の制御下で、容器２１１８に移動されることができる。媒体コントローラ５１４５は、容器２１１８内の媒体の特性を調節し、媒体を攪拌し、媒体をバイオリアクタ２１１４に圧送することができる。特性コントローラ５１５１は、例えば、限定ではないが、温度、ｐＨ、および溶存酸素等の媒体の特性を調節することができる。ガス混合弁５１４９は、例えば、ｐＨを調節するために要求され得る、ガスを提供することができる。ポンプコントローラ５１５３および空気圧弁コントローラ５１５５は、リザーバ６１４９（図８）から容器２１１８へ、および容器２１１８からバイオリアクタ２１１４への媒体の移動を可能にすることができる。バイオリアクタ２１１４内には、細胞が成熟している間、それに対してそれらが付着し得る、表面がある。第１のタイプの細胞は、容器２１１８から導入されることができ、それらは、表面の片側に接着することができる。インキュベータコントローラ５１４７は、モータドライバ５１５７に、モータ５１５９が表面を回転させることを可能にするようにコマンドすることができ、第２の細胞タイプが、導入されることができる。このように、２つの細胞のタイプが、同時に成熟することができ、バイオリアクタ２１１４の幾何学形状は、細胞がともに成長することを促すことができる。インキュベータコントローラ５１４７は、データを、インラインセンサ５１６３から、例えば、シリアルインターフェース５１６１を通して、受信することができ、また、データをセンサ５１６５から受信することもできる。例えば、温度、ｐＨ、およびグルコース等の多くのものが、成熟中の細胞に関して感知されることができる。スーパバイザ２１０１は、感知されるデータが容認可能範囲外にある場合、アラートを発報することができる。いくつかの構成では、スーパバイザ２１０１は、感知されるデータに基づいて、バイオリアクタ２１１４の環境を調節することを可能にすることができる。

継続して図７を参照すると、濃縮された細胞が、成熟のために調製された後、インキュベータコントローラ５１４７は、メッセージを、バイオリアクタ２１１４の移動を制御する、モータドライバと交換することができる。インキュベータコントローラ５１４７は、ＲＯＣＫＷＬＬ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ（登録商標） ＣＯＭＰＡＣＴＬＯＧＩＸ（登録商標）コントローラを含むことができるが、それを含むことに限定されない。モータドライバ５１５７は、産業システムのためのステッパモータ５１５９、例えば、限定ではないが、ＡＮＧ１ ＡｎｙＮＥＴ－Ｉ／Ｏ統合ステッパモータコントローラ／ドライバを含むことができる。成熟サブシステム２１４５では、インキュベータコントローラ５１４７は、細胞およびそれらが成熟するにつれたそれらを囲繞する流体の特性を監視することができる。いくつかの構成では、インラインセンサ５１６３が、可能性として、シリアルインターフェースを通して、ｐＨ、溶存酸素、およびグルコースを監視するために使用されることができる。他のセンサは、相対的湿度、温度、二酸化炭素濃縮、およびインキュベータアラームを監視することができる。

ここで図７Ａおよび７Ｂを参照すると、バイオリアクタ２１１４の回転は、回転デバイス１９００によって管理されることができる。回転デバイス１９００は、可能性として、必要に応じて、回転デバイス１９００の寸法を修正することによって、任意の形状およびサイズのバイオリアクタ２１１４を収容することができる。回転デバイスヨーク１９０９は、カンチレバー式支持体をバイオリアクタ２１１４に提供し、サンプルの妨害されない観察を可能にすることができる。回転デバイス１９００は、細胞および媒体供給ならびにガス通気管類が、バイオリアクタ２１１４の限定された動作回転範囲、例えば、＋／－２７０度全体を通して、無傷のままであって、交絡されないことを可能にすることができる。回転デバイス１９００は、バイオリアクタ２１１４が回転するにつれて、管類１９１９Ａ／Ｂ／Ｃを受け取り、それを保護し得る、中空スピンドル１９０１を含むことができるが、それを含むことに限定されない。中空スピンドル１９０１は、搭載ボード１９１７上に搭載される、スピンドルカバー１９１３によって定位置に保持されることができる。ウォームホイールおよびウォームねじ１９０７は、管類１９１９Ａ／Ｂ／Ｃが中空スピンドル１９０１内に留まり、交絡されないまま、ヨーク１９０９／バイオリアクタ２１１４の組み合わせの回転を可能にし、回転の間、慣性懸念を低減させることができる。モータ１９０５は、ウォームねじおよびウォームホイール１９０７が、ヨーク１９０９を回転させることを可能にすることができる。ボルト１９１２は、ウォームねじ１９０７を覆い、デバイスおよびプロセスを金属摩耗粉放出から保護し得る、ウォームねじ１９０７のための歯車カバーを収容することができる。回転デバイス１９００の残りは、例えば、ＩＥＣ６０５２９ＩＰ６５規格に定格されるように洗浄されることができる。

ここで図７Ｃを参照すると、バイオリアクタ２１１４は、バイオリアクタ２１１４の配向に応じて、管１９１９Ｂまたは１９１９Ｃのいずれかを通して、播種されることができる。図７Ｃに示される図では、バイオリアクタ側２１１４Ａは、管１９１９Ｂを通して、細胞および媒体を受容することができる一方、管１９１９Ｂと関連付けられる、ピンチ弁１９０３は、強制的に開放され得る。管１９１９Ａと関連付けられる、ピンチ弁１９０３は、管１９１９Ａ上では閉鎖することができる。細胞および媒体は、管１９１９Ｂを通して、バイオリアクタ内部１９２０に進入することができ、重力によって、バイオリアクタ２１１４の側２１１４Ａに接着するように促されることができる。管１９１９Ａは、例えば、バイオリアクタ側２１１４Ｂ上の中心に位置する、空洞２１１４Ｃを通して、バイオリアクタ２１１４に進入することができる。管１９１９Ｂは、例えば、バイオリアクタ側２１１４Ａ上の側方に位置する、空洞２１１４Ｄを通して、バイオリアクタ２１１４に進入することができる。進入場所２１１４Ｃ／Ｄは、１つのタイプの細胞が別のタイプの細胞の周囲に成長することを促すように位置することができる。例えば、第１の細胞タイプは、空洞２１１４Ｄを通して播種されることができ、第２の細胞タイプは、空洞２１１４Ｃを通して播種され、したがって、第１の細胞タイプが第２の細胞タイプの周囲に成長することを促すことができる。

ここで図７Ｃ－７Ｅを参照すると、動作上、バイオリアクタ２１１４が、播種された後、ウォームねじ１９０７は、ヨーク１９０９（およびバイオリアクタ２１１４）内の若干の傾斜、例えば、最大約３°を受け、その後、一時的滞留が続き、均一な液体分布を提供し、一貫した細胞播種密度およびバイオリアクタ側２１１４Ｂへの付着を促すことができる。ウォーム歯車１９０７は、ヨーク１９０９を水平位置に戻し、付着が生じることを可能にすることができ、所望に応じて、再傾斜させることができる。最終的に、ウォームねじ１９０７は、ヨーク１９０９／バイオリアクタ２１１４がその開始位置から１８０°に静置するように回転することができる。本時点で、細胞は、バイオリアクタ２１１４の側２１１４Ａ上に、管１９１９Ａを通して播種されることができる。ステップ毎に要求される時間量は、所望される組織のタイプ、その組織を形成するためのプロセス、および他の考慮点に依存する。播種および成熟の間に生産される任意のガスは、管１９１９Ｃを通して通気されることができ、これは、濾過された排気開口部内で終端されることができる。

継続して図７Ｃ－７Ｅを参照すると、組織を採集するために、バイオリアクタ２１１４は、ラック内に配列されることができる、ラック全体は、インキュベータから除去されることができる。インキュベータは、使用の合間に消毒され得る、溶接されたステンレス鋼アセンブリを含むことができるが、それを含むことに限定されない。インキュベータは、モータのためのコントローラを格納することができ、ネットワーク接続を含むことができる。回転デバイス１９００は、対で動作するように構成されることができ、その中では、バイオリアクタ２１１４が、一方の被駆動側では、カンチレバー式に支持され、第２の側では、単に支持され得る。

ここで図８を参照すると、スーパバイザ２１０１は、例えば、媒体リザーバ６１４９の側面を制御することができる。いくつかの構成では、媒体リザーバ６１４９は、環境制御された面積６１４５内に位置し、媒体中の熱に敏感な補助剤の劣化の可能性を低減させることができる。

ここで図９Ａおよび９Ｂを参照すると、生産ラインに沿って組織を製造するための本教示の方法１８５０は、細胞を少なくとも１つのバイアルから少なくとも１つの第１のバイオリアクタに圧送するステップ１８５１を含むことができるが、それを含むことに限定されない。１８５３において、細胞が、少なくとも１つの第１のバイオリアクタに移動されるとき、方法１８５０は、少なくとも１つのバイアルと少なくとも１つのバイオリアクタとの間の流体流動を管理するステップ１８５５と、排出、洗浄、消化、および反応停止プロセスを可能にし、少なくとも１つの第１のバイオリアクタ内の細胞膨張を助長する、環境を生成するステップ１８５７とを含むことができる。環境は、臨界プロセスパラメータのセンサデータに基づいて、自動的に生成され、自動的に維持されることができる。１８５９において、少なくとも１つの第１のバイオリアクタ内で所望の細胞密度に到達すると、かつ他のプロセスが完了すると、方法１８５０は、膨張された細胞を濃縮器に圧送するステップ１８６１と、細胞を濃縮するステップ１８６３とを含むことができる。１８６５において、細胞が、所望の濃度にあるとき、方法１８５０は、濃縮された細胞を少なくとも１つの第１のバイオリアクタに圧送するステップ１８６７と、濃縮された細胞を再懸濁するステップ１８６９と、播種および成熟のために、再懸濁された細胞を少なくとも１つの第２のバイオリアクタに圧送するステップ１８７１とを含むことができる。方法１８５０は、他のパラメータの中でもとりわけ、臨界プロセスパラメータのセンサデータの監視に基づいて、成熟を助長するための環境を少なくとも１つの第２のバイオリアクタ内に生成するステップ１８７３を含むことができる。分化のための潮汐交換、媒体再生、洗浄、消化、および媒体入替後、１８７５において、細胞が所望の成熟度に到達すると、方法１８５０は、成熟された細胞から生じる組織を採集するステップ１８７７を含むことができる。

いくつかの構成では、スーパバイザ２１０１（図１）の自動制御下で（ヒト入力が調製段階（ステップ７、１１、１７）において所望される場合を除く）、システム２１００（図１）の種々の構成要素によって行われる、ステップのシーケンスは、以下のリストを含むことができる。

種々の代替および修正が、当業者によって本開示から逸脱することなく、考案されることができる。故に、本開示は、全てのそのような代替、修正、および変形例を包含するように意図される。加えて、本開示のいくつかの例示的構成が、図面に示され、および／または本明細書で議論されているが、本開示をそれに限定することを意図するものではなく、本開示は、本技術分野が許容するであろうものと同程度に広範な範囲であって、本明細書も、同様に読み取られることが意図される。したがって、上記の説明は、限定としてではなく、単に、特定の構成の例示として解釈されるべきである。また、当業者は、本明細書に添付の請求項の範囲および精神内の他の修正を想起するであろう。上記および／または添付の請求項に説明されるものと実質的に異なる、他の要素、ステップ、方法、および技法はまた、本開示の範囲内であるように意図される。

図面は、本開示のある実施例を実証するためだけに提示される。また、説明される図面は、例証的にすぎず、非限定的である。図面では、例証目的のために、要素のうちのいくつかのサイズは、誇張され、特定のスケールで描かれていない場合がある。加えて、同一番号を有する、図面内に示される要素は、文脈に応じて、同じ要素であり得る、または類似要素であり得る。

用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（～を備える）」が、本説明および請求項で使用される場合、これは、他の要素またはステップを除外するものではない。単数形名詞を参照するとき、不定または定冠詞、例えば、「ａ」、「ａｎ」、または「ｔｈｅ」が、使用される場合、これは、何らかのものが別様に具体的に述べられない限り、その名詞の複数形も含む。故に、用語「を備える」は、その後に列挙されたアイテムに制限されるものとして解釈されるべきではない。すなわち、他の要素またはステップを除外せず、したがって、表現「アイテムＡおよびＢを備える、デバイス」の範囲は、構成要素ＡおよびＢのみから成るデバイスに限定されるべきではない。

さらに、用語「第１」、「第２」、「第３」、および同等物は、説明または請求項において使用されるかどうかにかかわらず、類似要素を区別するために提供され、必ずしも、順次または時系列順序を説明するためのものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で相互交換可能であって（そうでないことが明確に開示されない限り）、本明細書に説明される本開示の例示的構成は、本明細書に説明または図示されるもの以外のシーケンスおよび／または配列における動作も可能であることを理解されたい。

Claims (1)

1. 本明細書に記載の発明。

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