JP2024501628A - バイオプロセッシングシステムの中の流体を混合するためのシステム、方法、および装置 - Google Patents

バイオプロセッシングシステムの中の流体を混合するためのシステム、方法、および装置 Download PDF

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Abstract

バイオリアクターベッセルのための揺動メカニズムは、ベースと、ベースに装着されているモーターであって、該モーターによって駆動される偏心ローラーを有しているモーターと、偏心ローラーと接触している揺動プレートであって、バイオリアクターベッセルをその上に受け入れるように構成されている揺動プレートとを含む。モーターは、偏心ローラーを駆動し、揺動プレートの下側に対して力を伝達し、揺動プレートおよびバイオリアクターベッセルを傾斜させるように制御可能である。

Description

関連出願との相互参照
本出願は、2020年12月15日に出願された米国仮出願第63/125,858号の利益を主張し、それは、その全体がこの参照により本明細書に組み込まれている。
本発明の実施形態は、概して、バイオプロセッシングシステムおよび方法に関し、より具体的には、細胞免疫療法薬の生産のためのバイオプロセッシングシステムおよび方法に関する。
さまざまな薬物療法は、下流の治療プロセスにおいて使用するための細胞の抽出、培養、および増幅を伴う。たとえば、キメラ抗原受容体(CAR)T細胞療法は、腫瘍細胞を具体的にターゲットにして破壊するように患者のT細胞を仕向ける細胞療法である。CAR-T細胞設計の基本原理は、抗原結合機能およびT細胞活性化機能を組み合わせる組み換え受容体を伴う。CAR-T細胞の一般的な前提は、癌細胞上に見つかるマーカーをターゲットにするT細胞を人工的に発生させることである。科学者らは、人からT細胞を除去し、遺伝子学的にそれらを改変し、それらが癌細胞を攻撃するようにするために、それらを患者の中へ戻すことが可能である。CAR-T細胞は、患者自身の血液(自己由来)に由来するか、または、別の健常人ドナー(同種他家由来)に由来するかのいずれかであることが可能である。
CAR-T細胞の生産における第1のステップは、患者の身体から血液を除去し、白血球を分離するためにアフェレーシス(たとえば、白血球アフェレーシス)を使用することを伴う。十分な量の白血球が収穫された後に、白血球アフェレーシス生産物が、T細胞に対して濃縮され、それは、望まれない細胞タイプを枯渇させることを伴う。次いで、特定のバイオマーカーを有するT細胞サブセットが、所望の場合には、特異抗体コンジュゲートまたはマーカーを使用して、濃縮された部分集団から単離されることが可能である。
ターゲットにされたT細胞の単離の後に、細胞は、それらが活発に増殖することができる特定の環境の中で活性化させられる。たとえば、細胞は、抗CD3/抗CD28モノクロナール抗体または細胞ベースの人工抗原提示細胞(aAPC)(それは、磁気的分離を使用して培養物から除去されることが可能である)によってコーティングされた磁性ビーズを使用して活性化させられることが可能である。次いで、T細胞は、インテグレーションガンマレトロウィルス(RV)ベクターまたはレンチウィルス(LV)ベクターのいずれかによって、CAR遺伝子によって形質導入される。ウィルスベクターウィルス機構を使用し、患者細胞に付着し、細胞の中へ進入すると、ベクターは、RNAの形態で遺伝物質を導入する。CAR-T細胞療法のケースでは、この遺伝物質は、CARをエンコードする。RNAは、DNAに逆転写され、患者細胞のゲノムの中へ永久的に組み込まれ、細胞が分割してバイオリアクターの中で多数に増殖されるときに、CAR発現が維持されることを可能にする。次いで、CARは、患者細胞によって転写および翻訳され、CARは、細胞表面の上に発現される。
T細胞がCARエンコードウィルスベクターによって活性化および形質導入された後に、細胞は、バイオリアクターの中で多数になるまで増幅され、所望の細胞密度を実現する。増幅の後に、細胞は、収穫され、洗浄され、濃縮され、患者の中への注入のために配合される。
注入可能な用量のCAR T細胞を製造するための既存のシステムおよび方法は、典型的に、多数の人間タッチポイントを伴う多くの複雑な動作を必要とし、それは、全体的な製造プロセスに時間を追加し、汚染のリスクを増加させる。製造プロセスを自動化する近年の取り組みはいくつかの人間タッチポイントを排除しているが、これらのシステムは、依然として、高コスト、柔軟性の欠如、およびワークフローのボトルネックに悩まされている可能性がある。とりわけ、進んだ自動化を利用するシステムは、顧客が自分のプロセスをシステムの特定の機器に適合させることを必要とするという点において、非常にコストがかかり、柔軟性もない。国際公開第2019/106207号(それは、この参照により本明細書に組み込まれている)は、先行技術の欠点の多くに上手く対処した、バイオプロセッシングのためのシステムおよび方法を開示している。
しかし、上記に照らして、全体的な機能性、柔軟性、適合性、および使用のしやすさの観点から、国際公開第2019/106207号(特許文献1)に含有されている教示を改善するバイオプロセッシングシステムおよび方法に対する必要性が存在している。
国際公開第2019/106207号 米国特許出願公開第2020/0238282号
範囲に関して当初に特許請求されていた主題に相応する特定の実施形態が下記に要約されている。これらの実施形態は、特許請求されている主題の範囲を制限することを意図しておらず、むしろ、これらの実施形態は、可能な実施形態の概要を提供することのみを意図している。実際に、本開示は、下記に記載されている実施形態と同様であるかまたはそれとは異なる可能性のあるさまざまな形態を包含することが可能である。
ある実施形態において、磁気細胞単離のためのキットが提供される。キットは、少なくとも4つのストップコックを有する第1のストップコックマニホールドと、細胞処理デバイスの遠心処理チャンバーとともに使用するように構成されている分離チャンバーであって、分離チャンバーは、第1のストップコックマニホールドと流体連通している、分離チャンバーと、細胞処理デバイスの加熱/冷却混合チャンバーとともに使用するように構成されている混合バッグであって、混合バッグは、第1のストップコックマニホールドと流体連通している、混合バッグと、少なくとも4つのストップコックを有する第2のストップコックマニホールドであって、第2のストップコックマニホールドは、第1のストップコックマニホールドと流体連通している、第2のストップコックマニホールドと、第2のストップコックマニホールドと流体連通している磁気細胞単離ホルダーであって、磁気細胞単離ホルダーは、磁気細胞単離デバイスの磁場発生器とともに使用するように構成されている、磁気細胞単離ホルダーと、第1および/または第2のストップコックマニホールドと流体連通している複数の細胞処理バッグとを含む。
本発明の別の実施形態において、使い捨てキットを使用する磁気細胞単離のための方法が提供される。方法は、少なくとも4つのストップコックを有する第1のストップコックマニホールドを細胞処理デバイスのストップコックマニホールドインターフェースと係合させるステップと、細胞処理デバイスの遠心処理チャンバーの中へ分離チャンバーを設置するステップであって、分離チャンバーは、第1のストップコックマニホールドと流体連通している、ステップと、細胞処理の加熱/冷却混合チャンバーの中へ混合バッグを設置するステップであって、混合バッグは、第1のストップコックマニホールドと流体連通している、ステップと、第2のストップコックマニホールドを磁気細胞単離デバイスのストップコックマニホールドインターフェースと係合させるステップと、磁気細胞単離デバイスのスロットの中へ磁気細胞単離ホルダーを挿入するステップであって、磁気細胞単離ホルダーは、第2のストップコックマニホールドと流体連通している、ステップとを含む。磁気細胞単離デバイスは、スロットの中に受け入れられているときに磁気細胞単離ホルダーの中にビーズ結合細胞を保つための磁場を発生させるように構成されている。
本発明の別の実施形態において、細胞処理のためのキットが提供される。キットは、少なくとも6つのストップコックを有するストップコックマニホールドであって、ストップコックマニホールドは、細胞処理デバイスとともに使用するように構成されている、ストップコックマニホールドと、細胞処理デバイスの加熱/冷却混合チャンバーとともに使用するように構成されている混合バッグであって、混合バッグは、ストップコックマニホールドと流体連通している、混合バッグと、ストップコックマニホールドに流体接続されている複数の細胞処理バッグとを含む。
別の実施形態では、ターゲット細胞を単離するための方法が提供される。方法は、磁性粒子によって細胞集団をインキュベートし、ビーズ結合ターゲット細胞を含有する細胞混合物を形成するステップと、磁場を発生させるステップと、磁場の中の流路を通して細胞混合物を複数回通過させ、磁場の中の流路のエリアの中にビーズ結合ターゲット細胞を保つステップとを含む。
別の実施形態では、磁気細胞単離のための装置が提供される。装置は、ストップコックマニホールドインターフェースであって、ストップコックマニホールドインターフェースは、ベースの上に位置付けされており、細胞処理キットのストップコックマニホールドを受け入れるように構成されている、ストップコックマニホールドインターフェースと、ベースの中に位置付けされている磁場発生器と、ベースの中に形成されたスロットであって、スロットは、磁気細胞単離ホルダーを除去可能に受け入れるように、および、ホルダーを磁場発生器と選択的に動作的に接触させるように構成されている、スロットとを含む。
別の実施形態では、細胞処理のためのシステムが提供される。システムは、ハウジングを有する細胞処理モジュールと、磁気単離モジュール(IM)とを含み、細胞処理モジュールは、遠心処理チャンバーと、ポンプアッセンブリと、除去可能な細胞処理キットのストップコックマニホールドを受け入れるように構成されているストップコックマニホールドインターフェースと、加熱/冷却混合チャンバーとを含む。IMは、ベースと、ベースの上のIMストップコックマニホールドインターフェースであって、IMストップコックマニホールドインターフェースは、除去可能な細胞処理キットのストップコックマニホールドを受け入れるように構成されている、IMストップコックマニホールドインターフェースと、ベースの中に位置付けされている磁場発生器と、ベースの中に形成されているスロットであって、スロットは、磁気細胞単離ホルダーを除去可能に受け入れるように、および、ホルダーを磁場発生器と選択的に動作的に接触させるように構成されている、スロットとを含む。
別の実施形態では、細胞を磁気的に単離するための方法が提供される。方法は、磁気細胞単離ホルダーを単離装置のスロットの中へ挿入するステップと、単離装置の磁場発生器を後退位置から係合位置へ移動させるステップであって、後退位置では、磁場発生器によって発生させられる磁場は、磁気細胞単離ホルダーの中にビーズ結合細胞を保つようには磁気細胞単離ホルダーに作用せず、係合位置では、磁場発生器によって発生させられる磁場は、磁気細胞単離ホルダーの中にビーズ結合細胞を保つのに十分である、ステップと、ビーズ結合細胞の集団を磁気細胞単離ホルダーの中へ流し、磁気細胞単離ホルダーの中にビーズ結合細胞を捕捉するステップとを含む。
さらに別の実施形態において、バイオプロセッシングのための方法が提供される。方法は、第1のバイオリアクターベッセルおよび第2のバイオリアクターベッセルを有するバイオプロセッシングシステムを提供するステップと、第1のバイオリアクターベッセルの中の細胞の集団を活性化させるステップと、細胞の集団を遺伝子学的に組み換え、遺伝子学的に組み換えられた細胞の集団を作り出すステップと、第1のバイオリアクターベッセルおよび第2のバイオリアクターベッセルの中の遺伝子学的に組み換えられた細胞の集団を増幅させるステップとを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシングのための方法が提供される。方法は、第1のバイオリアクターベッセルおよび第2のバイオリアクターベッセルを有するバイオプロセッシングシステムを提供するステップと、第1のバイオリアクターベッセルの中の第1の細胞の集団を活性化させ、遺伝子学的に組み換え、増幅させるステップと、第1のバイオリアクターベッセルの中の第2の細胞の集団を活性化させ、遺伝子学的に組み換え、増幅させるステップとを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシングのための方法が提供される。方法は、第1のバイオリアクターベッセルおよび第2のバイオリアクターベッセルを有するバイオプロセッシングシステムを提供するステップと、第1のバイオリアクターベッセルの中の細胞の集団を活性化させるステップと、細胞の集団を第1のバイオリアクターベッセルから移送するステップと、細胞の集団を遺伝子学的に組み換え、遺伝子学的に組み換えられた細胞の集団を作り出すステップと、遺伝子学的に組み換えられた細胞の集団を少なくとも1つの第1のバイオリアクターベッセルおよび第2のバイオリアクターに移送するステップと、第1のバイオリアクターベッセルおよび/または第2のバイオリアクターベッセルの中の遺伝子学的に組み換えられた細胞の集団を増幅させるステップとを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシング装置が提供される。装置は、ハウジングと、プロセス引き出しであって、プロセス引き出しは、ハウジングの中に受け入れ可能であり、閉位置と開位置との間で移動可能であり、プロセス引き出しは、少なくとも1つの培養ベッセルをその中に受け入れるように構成されている、プロセス引き出しと、ハウジングに対してスタックされた垂直方向の関係で位置決めされているキャビネットであって、キャビネットは、キャビネットの中にスライド可能に受け入れられている少なくとも1つの垂直方向の保管引き出しを含む、キャビネットとを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシング装置のための使い捨てキットが提供される。使い捨てキットは、トレイと、トレイの中に受け入れられている少なくとも1つのバイオプロセッシングベッセルと、トレイの後面に装着されており、バイオプロセッシング装置のリニアアクチュエーターアレイとの係合のために構成されているバルブマニホールドと、バイオプロセッシング装置の蠕動ポンプとの係合のために構成されている少なくとも1つの蠕動ポンプチューブと、バルブマニホールドに流体接続されている複数のチューブを保つチュービングオーガナイザーとを含む。トレイは、バイオプロセッシング装置の温度制御されるプロセス引き出しの中に受け入れられるように構成されている。
別の実施形態では、バイオプロセッシングの方法が提供される。方法は、バイオプロセッシング装置のプロセス引き出しの中に使い捨てバイオプロセッシングキットを位置付けするステップであって、使い捨てキットの培養ベッセルが、バイオプロセッシング装置の揺動アッセンブリの上に受け入れられるようになっている、ステップと、チュービングオーガナイザーをバイオプロセッシング装置のキャビネットのドアに接続するステップであって、チュービングオーガナイザーは、キャビネットの中に装着されている複数の培地バッグおよび/または試薬バッグへの流体接続のための複数のチュービングテールを保つ、ステップと、複数のチュービングテールの少なくとも1つのチュービングテールを複数の培地バッグおよび/または試薬バッグのうちの少なくとも1つに流体接続するステップとを含む。
別の実施形態では、バイオリアクターベッセルのための揺動メカニズムが提供される。揺動メカニズムは、ベースと、モーターであって、モーターは、ベースに装着されており、モーターによって駆動される偏心ローラーを有している、モーターと、偏心ローラーと接触している揺動プレートであって、揺動プレートは、バイオリアクターベッセルをその上に受け入れるように構成されている、揺動プレートとを含む。モーターは、偏心ローラーを駆動し、揺動プレートの下側に対して力を伝達し、揺動プレートおよびバイオリアクターベッセルを傾斜させるように制御可能である。
別の実施形態では、バイオプロセッシングの方法が提供される。方法は、揺動プレートの上にバイオリアクターベッセルを受け入れるステップと、モーターを作動させ、偏心ローラーが揺動プレートの下側に力を働かせることを引き起こし、揺動プレートおよびバイオリアクターベッセルを水平方向軸線の周りに傾斜させるステップとを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシングシステムが提供される。バイオプロセッシングシステムは、ベースと、ベースに装着されている支点と、揺動プレートであって、揺動プレートは、支点の上に受け入れられており、支点の上で枢動するように構成されている、揺動プレートと、揺動プレートの下側と接触している偏心ローラーと、偏心ローラーを駆動し、偏心ローラーが揺動プレートの下側に力を働かせることを引き起こし、揺動プレートを支点の周りに枢動させるように構成されているモーターと、揺動プレートの上に受け入れられているバイオリアクターベッセルとを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシングの方法が提供される。方法は、ガス浸透性の液体不浸透性の膜を有するバイオリアクターベッセルを提供するステップと、ガスのフローを開始させるステップと、膜の底部表面を横切ってガスのフローを通過させ、ガスのフローと膜との間の乱流相互作用を誘発させるステップとを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシングシステムが提供される。バイオプロセッシングシステムは、インキュベーションチャンバーと、インキュベーションチャンバーの中に上昇位置に培養ベッセルを支持するように構成されている支持構造体と、培養ベッセルが支持構造体によって支持されているときに、培養ベッセルのガス浸透性の液体不浸透性の膜の底部表面を横切ってインキュベーションチャンバーの中の雰囲気を循環させるように構成されている少なくとも1つのファンとを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシングシステムが提供される。バイオプロセッシングシステムは、1対の対向する支持脚部を有する使い捨てトレイ、および、1対の支持脚部の上部に隣接するトレイの中の1対の開口部と、1対の開口部の垂直方向位置に対応する垂直方向場所において、使い捨てトレイの中に位置決めされている少なくとも1つのバイオリアクターベッセルと、雰囲気をバイオリアクターベッセルの下から上向きに、1対の開口部の第1の開口部を通して、バイオリアクターベッセルのガス浸透性の液体不浸透性の膜の底部表面を横切って、1対の開口部の第2の開口部を通して、バイオリアクターベッセルの下に循環させて戻すように構成されている少なくとも1つのファンとを含む。
別の実施形態では、バイオリアクターベッセルが提供される。バイオリアクターベッセルは、複数の貫通開口部を有するベースと、複数のヒートステーキング部を介してベースに接続されている蓋と、ガス浸透性の液体不浸透性の膜であって、ガス浸透性の液体不浸透性の膜は、ベースと蓋との間に挟まれており、複数のヒートステーキング部によって適切な位置に保持されている、ガス浸透性の液体不浸透性の膜とを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシングシステムのための使い捨てキットが提供される。使い捨てキットは、トレイであって、トレイは、1対の対向する脚部、および、脚部間に延在するプラットフォームを有しており、プラットフォームは、少なくとも1つのバイオリアクターベッセルを支持するように構成されている、トレイと、トレイの中に受け入れられている少なくとも1つのバイオリアクターベッセルの第1のバイオリアクターベッセルであって、第1のバイオリアクターベッセルは、複数の貫通開口部を有するベースを有している、第1のバイオリアクターベッセルと、ベースに接続されている蓋と、ベースと蓋との間に挟まれているガス浸透性の液体不浸透性の膜とを含む。ベースは、複数のウェルを含み、複数のウェルは、トレイがその中に位置決めされているバイオプロセッシングシステムの揺動プラットフォームの対応する支持ポストを受け入れるように構成されており、複数のウェルのうちの1つは、長円形の形状を有している。
別の実施形態では、バイオプロセッシングシステムの完全性を査定するための方法が提供される。方法は、第1のコンテナの質量を決定するステップと、流体の体積を第1のコンテナから第2のコンテナへ移送するステップと、第2のコンテナの質量を決定するステップと、第1のコンテナの質量を第2のコンテナの質量と比較するステップと、第1のコンテナの質量と第2のコンテナの質量との間の差が閾値を超える場合には、漏出が存在しているということを示す通知を発生させるステップとを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシングシステムの完全性を査定するための方法が提供される。方法は、第1のコンテナから第2のコンテナを通して第3のコンテナへ液体を灌流するステップと、灌流するステップの間に第2のコンテナの質量を測定するステップと、第2のコンテナの質量の変化が閾値を超える場合には、漏出が存在しているということを示す通知を発生させるステップとを含む。
ある実施形態において、バイオプロセッシングシステムの完全性を査定するための方法が提供される。方法は、バイオプロセッシングシステムのポンプを利用するステップと、複数のフローラインを加圧するステップと、所定の持続期間にわたって複数のフローラインの中の圧力の減退を測定するステップとを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシングシステムが提供される。バイオプロセッシングシステムは、第1の流体をソースからバイオプロセッシングベッセルへ第1のフローラインを通してポンプ送りするように構成されているソースポンプと、バイオプロセッシングベッセルから循環ラインを通しておよび濾過ラインを通して流体を循環させるように構成されているプロセスポンプと、濾過ラインに沿ってフィルターによって除去された廃棄物を廃棄物貯蔵部へ廃棄物ラインを通してポンプ送りするように構成されている廃棄物ポンプと、第1のフローライン、濾過ライン、および廃棄物ラインからバイオプロセッシングベッセルを隔離するように構成されている第1のバルブと、コントローラーであって、コントローラーは、ソースポンプおよびプロセスポンプのうちの1つを制御し、第1のフローラインおよび/または循環ラインのうちの少なくとも1つを加圧し、第1のフローラインおよび/または循環ラインのうちの少なくとも1つの中の圧力の減退をモニタリングするように構成されている、コントローラーとを含む。
さらに別の実施形態において、バイオプロセッシングシステムのためのセンシングチャンバーが提供される。センシングチャンバーは、フロントプレートと、バックプレートと、フロントプレートおよびバックプレートの中間の少なくとも1つの流体チャネルと、流体チャネルと流体連通しており、流体チャネルの中への流体のフローを許容する第1のポートと、流体チャネルと流体連通しており、流体チャネルからの流体のフローを許容する第2のポートとを含む。少なくとも1つの流体チャネルは、少なくとも第1のセンシングデバイスおよび第2のセンシングデバイスによる流体の複数のパラメーターのセンシングを可能にする複数のセグメントを含む。第1のセンシングデバイスは、第1のセンシング技法を使用して流体の少なくとも1つのパラメーターをセンシングするように構成されており、第2のセンシングデバイスは、第2のセンシング技法を使用して流体の少なくとも1つのパラメーターをセンシングするように構成されている。第1のセンシング技法は、第2のセンシング技法とは異なっている。
ある実施形態において、流体のパラメーターをセンシングするための方法が提供される。方法は、バイオプロセッシングベッセルからセンシングアッセンブリの流体チャネルの中へ流体を流すステップと、流体の少なくとも1つの電極との接触を介して流体チャネルの中の流体を電気化学的に分析するステップと、流体チャネルの中の流体を光学的に分析するステップとを含む。
別の実施形態では、バイオプロセッシングシステムのための使い捨てキットが提供される。使い捨てキットは、トレイと、トレイの中に受け入れられているバイオプロセッシングベッセルと、フロントプレートおよびバックプレートを有するフロースルー式センシングチャンバーと、フロントプレートおよびバックプレートの中間の流体チャネルと、流体チャネルと流体連通しており、流体チャネルの中への流体のフローを可能にする第1のポートと、流体チャネルと流体連通しており、流体チャネルからの流体のフローを可能にする第2のポートとを含む。フロースルー式センシングチャンバーは、トレイに装着されている。
本発明は、添付の図面を参照して、非限定的な実施形態の以下の説明を読むことから、より良好に理解されることとなる。
本発明の実施形態によるバイオプロセッシングシステムの概略図である。 本発明の別の実施形態によるバイオプロセッシングシステムの概略図である。 本発明の実施形態による細胞処理および単離システムの概略図である。 図3の細胞処理および単離システムの単離モジュールの斜視図である。 単離モジュールの上面図である。 本発明の実施形態による、単離モジュールのストップコックマニホールドインターフェースの斜視図である。 ストップコックマニホールドインターフェースの拡大斜視図である。 単離モジュールの別の斜視図である。 単離モジュールの後面斜視図である。 単離モジュールの正面分解斜視図である。 単離モジュールの後面分解斜視図である。 単離モジュールのバブルセンサーアッセンブリの拡大斜視図である。 バブルセンサーアッセンブリの側断面図である。 本発明の実施形態による、単離モジュールの磁場発生器アッセンブリの正面斜視図である。 磁場発生器アッセンブリの別の正面斜視図である。 磁場発生器アッセンブリの後面斜視図である。 磁場発生器アッセンブリの一部分の後面斜視図である。 磁場発生器アッセンブリのキャリッジの簡単化された正面斜視図である。 キャリッジの簡単化された後面斜視図である。 後退位置にある磁場発生器アッセンブリの断面図である。 単離ホルダーが単離モジュールのスロットの中に受け入れられた状態の磁場発生器アッセンブリの断面図である。 伸長位置にある磁場発生器アッセンブリの断面図である。 スロットの中に受け入れられている単離ホルダーの中で伸長位置にある磁場発生器アッセンブリの断面図である。 伸長位置にあり、スロットの中に単離ホルダーをロックしている磁場発生器アッセンブリの断面図である。 単離ホルダーの位置ズレ位置を図示する、磁場発生器アッセンブリの断面図である。 本発明の実施形態による、図4の単離モジュールとともに使用するための磁気細胞単離ホルダーの斜視図である。 図26の磁気細胞単離ホルダーの分解斜視図である。 図26の磁気細胞単離ホルダーのカラムの側面図である。 図28のカラムの分解図である。 単離モジュールの中のスロットの中への磁気細胞単離ホルダーの挿入を図示する斜視図である。 本発明の別の実施形態による、図4の単離モジュールとともに使用するための磁気細胞単離ホルダーの斜視図である。 図31の磁気細胞単離ホルダーの斜視図である。 本開示の態様による、磁場発生器の磁場分布を図示する、図31の磁気細胞単離ホルダーの上面図である。 本発明の別の実施形態による、磁気細胞単離ホルダーの簡単化された斜視図である。 さらなる本発明の別の実施形態による、磁気細胞単離ホルダーの簡単化された斜視図である。 図3の処理装置とともに使用するための、細胞生産物を洗浄および濃縮するための使い捨てキットの概略図である。 図3の処理装置および単離モジュールとともに使用するための、および、図3の処理装置および単離モジュールの上への据え付けを示す、磁気細胞単離のための使い捨てキットの概略図である。 図3の処理装置および単離モジュールの上への据え付けを示す、図37Aの磁気細胞単離のための使い捨てキットの概略図である。 図3の処理装置および単離モジュールの上で図37Aおよび図37Bの使い捨てキットを利用する磁気細胞単離ワークフロー/プロセスを図示するフローチャートである。 図3の処理装置および単離モジュールとともに使用するための、投与調製/配合のための使い捨てキットの概略図である。 図3の処理装置および単離モジュールの上への据え付けを示す、図39の投与調製/配合のための使い捨てキットの概略図である。 図3の処理装置および単離モジュールの上で図39の使い捨てキットを利用する投与調製ワークフロー/プロセスを図示するフローチャートである。 閉位置にあるプロセス引き出しおよびキャビネットを示す、本発明の実施形態によるバイオプロセッシングシステム/装置の斜視図である。 開位置にあるキャビネットを示す、図42のバイオプロセッシング装置の別の斜視図である。 その垂直方向の引き出しの伸長位置を図示する、図42のバイオプロセッシング装置のキャビネットの斜視図である。 キャビネットの正面図である。 プロセス引き出しの開位置を図示する、図42のバイオプロセッシング装置のハウジングおよびプロセス引き出しの斜視図である。 図42のバイオプロセッシング装置のプロセス引き出しの上面図である。 本発明の実施形態による、プロセス引き出しの1対のプラットフォームロッカーアッセンブリの斜視図である。 図42のバイオプロセッシング装置の廃棄引き出しの斜視図である。 図42のバイオプロセッシング装置とともに使用するための使い捨てバイオプロセッシングキットの斜視図である。 図50の使い捨てバイオプロセッシングキットのトレイの後面斜視図である。 図50の使い捨てバイオプロセッシングキットのアンカーコーム(anchor comb)の斜視図である。 図52のアンカーコームの正面図である。 図50の使い捨てバイオプロセッシングキットのチュービングオーガナイザーの斜視図である。 図50の使い捨てバイオプロセッシングキットのサンプリングカードの斜視図である。 図53のサンプリングカードの正面図である。 バイオプロセッシング装置のプロセス引き出しの中への使い捨てキットのトレイおよび培養ベッセルの挿入を図示する斜視図である。 バイオプロセッシング装置の処理引き出しの中に受け入れられている使い捨てキットのトレイおよび培養ベッセルを図示する側断面図である。 バイオプロセッシング装置のさまざまな位置合わせ特徴およびセンサーを示す、バイオプロセッシング装置のプロセス引き出しの上面図である。 その位置合わせおよび係合特徴を示す、バイオプロセッシング装置の蠕動ポンプアッセンブリの拡大正面斜視図である。 その位置合わせおよび係合特徴を示す、バイオプロセッシング装置の蠕動ポンプアッセンブリの拡大後面斜視図である。 その位置合わせおよび係合特徴を示す、バイオプロセッシング装置のリニアアクチュエーターアレイの拡大斜視図である。 バイオプロセッシング装置のプロセス引き出しの斜視断面図である。 図50の使い捨てバイオプロセッシングキットの培養ベッセルの分解斜視図である。 図64の培養ベッセルの底面平面図である。 図42のバイオプロセッシング装置の揺動アッセンブリの一部分の斜視図である。 図66の揺動アッセンブリの別の斜視図である。 揺動アッセンブリの培養ベッセルとの係合を図示する、図66の揺動アッセンブリの別の斜視図である。 図66の揺動アッセンブリの動作を図示する概略ダイアグラムである。 図42のバイオプロセッシング装置のプロセス引き出しの断面図である。 再循環空気流路を示す、図42のバイオプロセッシング装置のプロセス引き出しの別の断面図である。 培養ベッセルとのインターフェースにおける乱流再循環空気フローを示す、図42のバイオプロセッシング装置のプロセス引き出しの別の断面図である。 再循環空気流路を図示する、図50の使い捨てバイオプロセッシングキットのトレイの斜視断面図である。 再循環空気流路を図示する、バイオプロセッシング装置のプロセス引き出しおよびトレイの斜視断面図である。 再循環空気流路を図示する、バイオプロセッシング装置のプロセス引き出しおよびトレイの別の斜視断面図である。 再循環空気流路を図示する、バイオプロセッシング装置のプロセス引き出しおよびトレイの別の斜視断面図である。 本発明の実施形態による、図42のバイオプロセッシング装置のフロースルー式センシングチャンバーの後面斜視図である。 図77のフロースルー式センシングチャンバーの正面斜視図である。 図77のフロースルー式センシングチャンバーの断面斜視図である。 図77のフロースルー式センシングチャンバーのバックプレートの斜視図である。 フロースルー式センシングチャンバーの場所を図示する、図50の使い捨てバイオプロセッシングキットのバックボーンの拡大斜視図である。 フロースルー式センシングチャンバーの場所を図示する、図50の使い捨てバイオプロセッシングキットのバックボーンの別の拡大斜視図である。 さまざまなセンシングデバイスとのフロースルー式センシングチャンバーの一体化を示す概略図である。 さまざまなセンシングデバイスとのフロースルー式センシングチャンバーの一体化を示す別の概略図である。 本発明の実施形態による、図42のバイオプロセッシング装置の流体フローアーキテクチャーを図示するブロック図である。 流体フローアーキテクチャーの第1の流体アッセンブリを図示する、図85のブロック図の一部分の詳細図である。 流体フローアーキテクチャーの第2の流体アッセンブリを図示する、図85のブロック図の一部分の詳細図である。 流体フローアーキテクチャーのサンプリングアッセンブリを図示する、図85のブロック図の一部分の詳細図である。 流体フローアーキテクチャーの濾過流路を図示する、図85のブロック図の一部分の詳細図である。 本発明の実施形態による、図42のバイオプロセッシング装置を使用して実施されるバイオプロセッシングのための方法を図示するフローチャートである。 本発明の実施形態による、図42のバイオプロセッシング装置を使用して実施されるバイオプロセッシングのための方法を図示するフローチャートである。 本発明の実施形態による、図42のバイオプロセッシング装置を使用して実施されるバイオプロセッシングのための方法を図示するフローチャートである。 本発明の実施形態による、図42のバイオプロセッシング装置の流体フローアーキテクチャーを図示するブロック図である。 本発明の別の実施形態による、図42のバイオプロセッシング装置の流体フローアーキテクチャーを図示するブロック図である。 さらなる本発明の別の実施形態による、図42のバイオプロセッシング装置の流体フローアーキテクチャーを図示するブロック図である。 さらなる本発明の別の実施形態による、図42のバイオプロセッシング装置の流体フローアーキテクチャーを図示するブロック図である。
本発明の例示的な実施形態が下記に詳細に参照されることとなり、その例は、添付の図面に図示されている。可能な限り、図面の全体を通して使用されている同じ参照文字は、同じまたは類似のパーツを指す。
本明細書で使用されているように、「柔軟性のある」または「つぶれることができる」という用語は、しなやかであるか、または、破壊することなく曲げられることができる構造または材料を指しており、また、圧縮可能または膨張可能である材料を指すことが可能である。柔軟性のある構造体の例は、ポリエチレンフィルムから形成されたバッグである。「リジッドの」および「半リジッドの」という用語は、「つぶれることができない」構造体、すなわち、その細長い寸法を実質的に低減させるための通常の力の下で折り畳まれないか、つぶれないか、またはその他の方法で変形しない構造体を説明するために、相互交換可能に本明細書では使用されている。文脈に応じて、「半リジッドの」は、「リジッドの」エレメントよりも柔軟性のある構造体(たとえば、曲げ可能なチューブまたは導管)を示すことが可能であるが、通常の条件および力の下で長手方向につぶれない構造体を依然として示すことが可能である。
「ベッセル」は、その用語が本明細書で使用されるときに、場合に応じて、柔軟性のあるバッグ、柔軟性のあるコンテナ、半リジッドのコンテナ、リジッドのコンテナ、または、柔軟性のあるもしくは半リジッドのチュービングを意味している。本明細書で使用されているような「ベッセル」という用語は、半リジッドまたはリジッドである壁部または壁部の一部分を有するバイオリアクターベッセル、ならびに、生物学的なまたは生化学的な処理(たとえば、細胞培養/精製システム、混合システム、培地/バッファー調製システム、および濾過/精製システム、たとえば、クロマトグラフィーおよびタンジェンシャルフローフィルターシステム、ならびに、それらの関連の流路を含む)において一般に使用される他のコンテナまたは導管を包含することを意図している。本明細書で使用されているように、「バッグ」という用語は、たとえば、さまざまな流体および/または培地のための封じ込めデバイスとして使用される、柔軟性のあるまたは半リジッドのコンテナまたはベッセルを意味している。
本明細書で使用されているように、「流体的に連結されている」または「流体連通している」は、システムのコンポーネントが、コンポーネント間で流体を受け入れるかまたは移送することができるということを意味している。流体という用語は、ガス、液体、またはそれらの組み合わせを含む。本明細書で使用されているように、「電気的な通信」または「電気的に連結されている」は、特定のコンポーネントが、直接的なまたは間接的な電気的接続によって直接的なまたは間接的なシグナル伝達を通して互いに通信するように構成されているということを意味している。本明細書で使用されているように、「動作可能に連結されている」は、接続を指し、それは、直接的であるかまたは間接的であることが可能である。接続は、必ずしも機械的な取り付けとは限らない。
本明細書で使用されているように、「トレイ」という用語は、複数のコンポーネントを少なくとも一時的に支持することができる任意の物体を指す。トレイは、さまざまな適切な材料から作製されることが可能である。たとえば、トレイは、滅菌に適切なおよび単回使用の使い捨て製品に適切なコスト効率の良い材料から作製されることが可能である。
本明細書で使用されているように、「機能的に閉じられたシステム」という用語は、閉じられた流体経路を構成する複数のコンポーネントを指し、閉じられた流体経路は、閉じられた流体経路の完全性を損なうことなく(たとえば、内部に無菌の生物医学的流体経路を維持するために)、流体または空気をシステムに追加するかまたはシステムから除去するために、入口ポートおよび出口ポートを有することが可能であり、それによって、それらのポートは、流体または空気がシステムに追加されるかまたはシステムから除去されるときに、無菌の完全性を維持するために、それぞれのポートにおいて、たとえば、フィルターまたは膜を含むことが可能である。コンポーネントは、所与の実施形態に応じて、それに限定されないが、1つまたは複数の導管、バルブ(たとえば、マルチポートダイバーター)、ベッセル、受容部、およびポートを含むことが可能である。
本発明の実施形態は、生物学的なサンプル(たとえば、血液、組織など)から細胞免疫療法薬を製造するためのシステムおよび方法を提供する。ある実施形態において、方法は、バイオリアクターベッセルの中で細胞の集団を遺伝子学的に組み換え、遺伝子学的に組み換えられた細胞の集団を生産するステップと、遺伝子学的に組み換えられた細胞の集団をバイオリアクターベッセルから除去することなく、遺伝子学的に組み換えられた細胞の集団をバイオリアクターベッセルの中で増幅させ、細胞療法治療において使用するための1つまたは複数の用量に十分な複数の遺伝子学的に組み換えられた細胞を発生させるステップとを含む。特定の実施形態において、方法のうちの1つまたは複数は、磁性ビーズまたは非磁性ビーズを使用して、同じバイオリアクターベッセルの中の細胞を活性化させ、細胞を遺伝子学的に組み換える前に、活性化させられた細胞の集団を生産するステップと、遺伝子学的に組み換えられた細胞をバイオリアクターベッセルの上で洗浄し、望まれない材料を除去するステップとを含むことが可能である。
図1を参照すると、本発明の実施形態によるバイオプロセッシングシステム10の概略図が図示されている。バイオプロセッシングシステム10は、細胞免疫療法薬(たとえば、自己由来の細胞免疫療法薬)の製造において使用するように構成されており、たとえば、人間の血液、流体、組織、または細胞サンプルが収集され、収集されたサンプルからまたはそれに基づいて、細胞療法薬が発生させられる。バイオプロセッシングシステム10を使用して製造され得る細胞免疫療法薬の1つのタイプは、キメラ抗原受容体(CAR)T細胞療法薬であるが、他の細胞療法薬も、より広範な本発明の態様から逸脱することなく、本発明またはその態様のシステムを使用して生産されることが可能である。図1に図示されているように、CAR T細胞療法薬の製造は、一般的に、アフェレーシスを通して、患者の血液の収集およびリンパ球の分離から始まる。収集/アフェレーシスは、臨床現場において行われることが可能であり、次いで、アフェレーシス生産物は、CAR T細胞の生産のために研究所または製造施設に送られる。とりわけ、アフェレーシス生産物が処理のために受け入れられると、所望の細胞集団(たとえば、白血球)が、細胞療法薬を製造するために濃縮されるか、または、収集された血液から分離され、関心のターゲット細胞が、始原細胞混合物から単離される。次いで、関心のターゲット細胞は活性化させられ、具体的に腫瘍細胞をターゲットにして破壊するように遺伝子学的に組み換えられ、所望の細胞密度を実現するように増幅される。増幅の後に、細胞は収穫され、用量が配合される。次いで、配合剤は、多くの場合に冷凍保存され、解凍、調製、および、最後に、患者の中への注入のために、臨床現場に送達される。
さらに図1を参照すると、本発明のバイオプロセッシングシステム10は、複数の個別のモジュールまたはサブシステムを含み、それらは、実質的に自動化された、機能的に閉じられた、およびスケーラブルな様式で、製造ステップの特定のサブセットを実施するようにそれぞれ構成されている。とりわけ、バイオプロセッシングシステム10は、濃縮および単離のステップを実施するように構成されている第1のモジュール100と、活性化、遺伝子組み換え、および増幅のステップを実施するように構成されている第2のモジュール200と、増幅された細胞集団を収穫するステップを実施するように構成されている第3のモジュール300とを含む。ある実施形態において、それぞれのモジュール100、200、300は、専用コントローラー(たとえば、それぞれ、第1のコントローラー110、第2のコントローラー210、および第3のコントローラー310)に通信可能に連結されることが可能である。コントローラー110、210、および310は、それぞれのモジュールの中の製造プロセスに対して実質的に自動化された制御を提供するように構成されている。第1のモジュール100、第2のモジュール200、および第3のモジュール300は、それぞれのモジュールの動作を制御するための専用コントローラーを含むものとして図示されているが、マスター制御ユニットは、3つのモジュールにわたる大域的制御を提供するために利用されることも可能であるということが企図される。それぞれのモジュール100、200、300は、以下で詳細に述べられるように、単一のコヒーレントバイオプロセッシングシステム10を形成するために、他のモジュールと協力して働くように設計されている。
それぞれのモジュールの中のプロセスを自動化することによって、それぞれのモジュールからの生産物一貫性が増加されることが可能であり、広範な手動の操作に関連付けられるコストが低減されることが可能である。加えて、以降に詳細に議論されているように、それぞれのモジュール100、200、300は、実質的に機能的に閉じられており、それは、外側の汚染のリスクを減少させることによって患者安全を保障することを助け、法規制の順守を保証し、オープンシステムに関連付けられるコストを回避することを助ける。そのうえ、それぞれのモジュール100、200、300は、スケーラブルであり、低い患者数での開発および高い患者数での商業的製造の両方を支持する。
さらに図1を参照すると、閉じられたおよび自動化されたバイオプロセッシングをそれぞれ提供する個別のモジュールの中にプロセスステップがコンパートメント化されている特定の様式は、これ以前には当技術分野において見られなかった程度までの資本機器の効率的な利用を可能にする。認識されることとなるように、収穫および配合の前に所望の細胞密度を実現するために、細胞集団を増幅させるステップは、典型的に、製造プロセスにおいて最も時間のかかるステップであるが、濃縮および単離ステップ、ならびに、収穫および配合ステップ、ならびに、活性化および遺伝子組み換えステップは、それほど時間のかかるものではない。したがって、細胞療法薬製造プロセス全体を自動化する試みは、ロジスティック的に困難であることに加えて、ワークフローを妨害して製造効率を減少させるプロセスの中のボトルネックを悪化させる可能性がある。とりわけ、完全に自動化されたプロセスにおいて、細胞の濃縮、単離、活性化、および遺伝子組み換えのステップは、かなり急速に行われることが可能であるが、遺伝子学的に組み換えられた細胞の増幅は、非常にゆっくりと行われる。したがって、第1のサンプル(たとえば、第1の患者の血液)からの細胞療法薬の製造は、増幅ステップまで急速に進行することとなり、増幅ステップは、収穫のための所望の細胞密度を実現するためにかなりの量の時間を必要とする。完全に自動化されたシステムでは、プロセス/システム全体は、第1のサンプルからの細胞の増幅を実施する増幅機器によって独占されることとなり、第2のサンプルの処理は、システム全体が使用のために解放されるまで開始できないこととなる。この点に関して、完全に自動化されたバイオプロセッシングシステムでは、システム全体が、本質的にオフラインであり、濃縮から収穫/配合までの細胞療法薬製造プロセス全体が第1のサンプルに対して完了されるまで、第2のサンプルの処理のために利用可能でない。
しかし、本発明の実施形態は、資本資源のより効率的な利用を提供するために、(同じまたは異なる患者からの)2つ以上のサンプルの並列処理を可能にする。この利点は、上記に示唆されているように、プロセスステップが3つのモジュール100、200、300へと分離されている特定の様式の直接的な結果である。特に図2を参照すると、ある実施形態において、単一の第1のモジュール100および/または単一の第3のモジュール300は、バイオプロセッシングシステム12において、複数の第2のモジュール(たとえば、第2のモジュール200a、200b、200c)と連動して利用され、同じまたは異なる患者からの複数のサンプルの並列および非同期の処理を提供することが可能である。たとえば、第1の患者からの第1のアフェレーシス生産物は、第1のモジュール100を使用して濃縮および単離され、単離されたターゲット細胞の第1の集団を生産することが可能であり、次いで、ターゲット細胞の第1の集団は、コントローラー210aの制御の下での活性化、遺伝子組み換え、および増幅のために、第2のモジュールのうちの1つ(たとえば、モジュール200a)に移送されることが可能である。ターゲット細胞の第1の集団が第1のモジュール100から移送されて出ると、第1のモジュールは、たとえば、第2の患者からの第2のアフェレーシス生産物を処理するための使用のために再び利用可能である。次いで、第2の患者から採取されたサンプルから第1のモジュール100において生産されたターゲット細胞の第2の集団が、コントローラー210bの制御の下での活性化、遺伝子組み換え、および増幅のために、別の第2のモジュール(たとえば、第2のモジュール200b)に移送されることが可能である。
同様に、ターゲット細胞の第2の集団が、第1のモジュール100から移送されて出た後に、第1のモジュールは、たとえば、第3の患者からの第3のアフェレーシス生産物を処理するための使用のために再び利用可能である。次いで、第3の患者から採取されたサンプルから第1のモジュール100において生産された細胞の第3のターゲット集団が、コントローラー210cの制御の下での活性化、遺伝子組み換え、および増幅のために、別の第2のモジュール(たとえば、第2のモジュール200c)に移送されることが可能である。この点に関して、たとえば、第1の患者のためのCAR-T細胞の増幅は、第2の患者、第3の患者などのためのCAR-T細胞の増幅と同時に起こることが可能である。
また、このアプローチは、後処理が必要に応じて非同期に起こることを可能にする。換言すれば、患者細胞は、すべて同時に成長するとは限らない可能性がある。培養物は、異なる時間において最終密度に到達する可能性があるが、複数の第2のモジュール200は、リンク接続されておらず、第3のモジュール300は、必要に応じて使用されることが可能である。本発明によって、サンプルは並列に処理されることが可能であるが、サンプルは、バッチ処理で行われる必要はない。
第2のモジュール200a、200b、および200cからの増幅された細胞の集団の収穫は、同様に、それぞれの増幅された細胞の集団が収穫の準備ができたときに、単一の第3のモジュール300を使用して達成されることが可能である。
したがって、活性化、遺伝子組み換え、および増幅のステップ(それは、最も時間のかかるものであり、また、それは、特定の動作要件を共有し、および/または、同様の培養条件を必要とする)を、スタンドアロンの自動化されたおよび機能的に閉じられたモジュールへと分離することによって、濃縮、単離、収穫、および配合のために利用されている他のシステム機器は、細胞の1つの集団の増幅が実施されている間に、手が離せない状態ではなくまたはオフラインになっている。結果として、複数の細胞療法薬の製造が、同時に実行され、機器およびフロアスペース使用を最大化し、全体的なプロセスおよび施設効率を向上させることが可能である。所望の通りに、任意の数の細胞集団の並列処理を提供するために、追加的な第2のモジュールが、バイオプロセッシングシステム10に追加されることが可能であるということが想定される。したがって、本発明のバイオプロセッシングシステムは、プラグ-アンド-プレイのような機能性を可能にし、それは、製造施設が容易にスケールアップまたはスケールダウンすることを可能にする。
ある実施形態において、第1のモジュール100は、患者から採取されたアフェレーシス生産物から、生物学的なプロセス(たとえば、免疫療法薬および再生医療薬の製造など)において使用するための濃縮されたおよび単離された細胞のターゲット集団を生産することができる任意のシステムまたはデバイスであることが可能である。第3のモジュール300は、細胞免疫療法または再生医療において使用するために、患者の中への注入のために第2のモジュール200によって生産されたCAR-T細胞または他の組み換えられた細胞を収穫および/または配合することができる任意のシステムまたはデバイスであることが可能である。特定の実施形態において、第1のモジュール100および第3のモジュール300は、同様にまたは同一に構成されており、第1のモジュール100が、細胞の濃縮および単離のために最初に利用され(それは、次いで、活性化、形質導入、および増幅(および、いくつかの実施形態において、収穫)のために、第2のモジュール200に移送される)、次いで、細胞収穫および/または配合のためのプロセスの終了時にも使用されることが可能であるようになっている。この点に関して、いくつかの実施形態において、同じ機器が、フロントエンドの細胞濃縮および単離ステップのために、ならびに、バックエンドの収穫および/または配合ステップのために利用されることが可能である。
ここで図3を参照すると、第1のモジュール100(および、いくつかの実施形態において、第3のモジュール300)の例示的な構成が図示されている。ある実施形態において、第1のモジュール100(および、第3のモジュール300)は、処理装置102および単離モジュール104を含む。ある実施形態において、処理装置102および単離モジュール104は、たとえば、デバイスのそれぞれの底部に装着されているブラケット105を介してなど、互いに機械的に相互接続されることが可能である。処理装置102は、たとえば、Cytivaより入手可能なSefia S-2000細胞処理器具であることが可能である。ある実施形態において、処理装置は、国際公開第2019/106207号に開示されている装置900と同じように(または、実質的に同様に)構成されることが可能である。したがって、処理装置102は、ベース106を含み、ベース106は、遠心処理チャンバー108、高ダイナミックレンジ蠕動ポンプアッセンブリ111、ストップコックマニホールドインターフェース112、および加熱-冷却-混合チャンバー(サーマルミキサー)114を収容している。下記に示されているように、ストップコックマニホールドインターフェース112は、細胞濃度、血小板除去および密度勾配ベースの分離、洗浄、および/または最終的な配合を実施するように具体的に構成されている単回使用の使い捨てキットを受け入れるように構成されており、また、たとえば、ルアーフィッティングを使用して、複数の流体またはガスラインを一緒にインターフェース接続する簡単で信頼性の高い手段を提供する。ベース106の中には、モーターがあり、モーターは、複数の(このケースでは、4つの)出力シャフトに駆動可能に接続されており、出力シャフトは、コントローラーの制御の下で、使い捨てキットのストップコックを開位置と閉位置との間で移動させるように動作可能である。ある実施形態において、ポンプアッセンブリ111は、約3mL/min程度に低い流量および約150mL/min程度に高い流量を提供するように定格を定められている。処理装置102は、一連のセンサーをさらに含むことが可能であり、一連のセンサーは、装置102自身の、および、装置102によってハンドリングされるさまざまな流体のさまざまなパラメーターをモニタリングするように構成されている。
さらに図3に示されているように、第1および/または第3のモジュール100、300の処理装置102は、概してT字形状のハンガーアッセンブリ116も含み、ハンガーアッセンブリ116は、ベース106から延在しており、また、第1または第3のモジュールによって実施されるバイオプロセッシング動作において使用される流体を含有するかまたは受け入れるための複数のバッグを懸架するための複数のフック118を含む。ある実施形態では、6つのフックが存在していることが可能である。それぞれのフックは、それぞれのベッセル/バッグの重量をモニタリングするための一体化された重量センサーまたはロードセル(図示せず)を含むことが可能である。ある実施形態において、バッグは、実施されている特定のプロセスに応じて、たとえば、サンプルソースバッグ、プロセスバッグ、単離バッファーバッグ、洗浄バッグ、1つまたは複数の保管バッグ、単離後廃棄バッグ、洗浄廃棄バッグ、培地バッグ、放出バッグ、および/または収集バッグであることが可能である。また、処理装置102は、自動化されたまたは半自動化された様式でメモリーの中に記憶されたアルゴリズムにしたがって1つまたは複数のバイオプロセッシング動作を実施するための集中型制御ユニット(たとえば、コントローラー110)を含む。
さらに図3を参照すると、および、より具体的に図4~図11を参照すると、第1および/または第3のモジュール100、300の単離モジュール104が示されている。単離モジュール104は、ベース/ハウジング130と、ストップコックマニホールドインターフェース132と、ベースの中の垂直方向のアパーチャーまたはスロット134とを含み、ストップコックマニホールドインターフェース132は、ベース130の上に位置付けされており、単回使用の使い捨て細胞処理キットのストップコックマニホールドを受け入れるように構成されており、垂直方向のアパーチャーまたはスロット134は、単離モジュール104の磁気細胞単離ホルダー136を除去可能に受け入れるように構成されており、その目的は、以降に説明されることとなる。単離モジュール104は、流体バッグまたはベッセルをそれから懸架するための1つまたは複数のフック140またはペグを有する支持ポール138をさらに含む。ある実施形態において、フック140は、バッグの内容物リアルタイム質量モニタリングのためのロードセルとともに構成されているか、または、それに接続されることが可能である。図3は、2つのフック140を有するものとして単離モジュール104を図示しているが、2つよりも多いまたは少ないフックが存在することが可能である。たとえば、ある実施形態において、単離モジュール104は、4つのフック140を有している。ある実施形態において、ハウジング130および/またはそのベース構造体の内側表面は、導電性のペイントまたはコーティングによってコーティングまたはカバーされ、たとえば、EMC摂動からシールドすることが可能である。ある実施形態において、ハウジング130は、プラスチックから製造されることが可能であり、一方では、ハウジングを支持するベース構造体は、金属製であることが可能であるが、特定の実施形態では、ベース構造体およびハウジングの両方が、プラスチックまたは同様の非導電性の材料から形成されることが可能である。
ある実施形態において、単離モジュール104は、以降で説明されているように、(たとえば、細胞の洗浄、投与調製、配合、および/または単離のための)使い捨てバイオプロセッシングキットのドリップチャンバーを挿入および保持するためのドリップチャンバーホルダー113を含む。ある実施形態において、ドリップチャンバーホルダーは、使い捨てキットドリップチャンバーの異なるバージョン(たとえば、図36に示されているキット350のドリップチャンバー380、ならびに/または、図37Aおよび図37Bに示されているキット800のドリップチャンバー829)に適合するように異なる直径または形状を収容することが可能である。ある実施形態において、ドリップチャンバーホルダーは、挿入されるときのドリップチャンバーのグリップを改善するための1つまたはいくつかのスプリングプランジャーを含むことが可能である。
図5~図7に最良に示されているように、ストップコックマニホールドインターフェース132は、1つまたは複数のラッチまたはクランプ142、143を含み、1つまたは複数のラッチまたはクランプ142、143は、以降で説明されているように、インターフェース132の上の適切な位置に細胞処理キットを保つように選択的に展開されることが可能である。インターフェース132は、ベース130の中に収容された少なくとも1つのストップコックモーター146に駆動可能に接続されているストップコックピンまたはキー溝付き出力シャフト144のアレイをさらに含む。ある実施形態において、使い捨て細胞処理キットの6つのストップコックマニホールドのそれぞれの1つのストップコックとインターフェース接続するように構成されている6つの出力シャフトが存在しているが、6つよりも多いまたは6つよりも少ないストップコックピンが、より広範な本発明の態様から逸脱することなく、および、使い捨てキットの特定の構成に応じて利用されることが可能であるということも想定される。ある実施形態において、それぞれの出力シャフト144は、専用モーター146を有している。モーター146は、出力シャフト144を回転させ、以降で説明されているように、コントローラーの制御の下で、インターフェース132の上に受け入れられている使い捨て細胞処理キットのストップコックを開位置と閉位置との間で移動させるように構成されている。特に、図4に示されている6つのストップコックインターフェースは、使い捨て細胞処理キットの4つまたは6つのストップコックマニホールドとインターフェース接続することができる。
図4~図6、図12、および図13を具体的に参照すると、単離モジュール104は、単離モジュール104のさまざまな動作パラメーター、ならびに、フローラインおよび/またはその中の流体のパラメーターまたは条件をモニタリングするための複数のセンサーを含むことが可能である。たとえば、ある実施形態において、単離モジュール104は、圧力センサーがその下に位置決めされているインターフェースを有するライン圧力センサーアッセンブリ148と、バブルセンサー/検出器アッセンブリ150とを含むことが可能であり、両方とも、モジュール104に接続されている流体フローラインの1つまたは複数の中の圧力およびバブルの存在をそれぞれモニタリングするために、ストップコックマニホールドインターフェース132の一部を形成している。そこに示されているように、バブルセンサーアッセンブリ150は、ハウジング152と、カバー156とを含み、ハウジング152は、上向きに面するチャネル154または通路をその中に有しており、バブルセンサーは、チャネル154または通路に関連付けられており、カバー156は、ハウジング152に枢動方向に接続されている。チャネル154は、チュービングの長さを受け入れるようにサイズ決めおよび寸法決めされており、カバー156は、チャネル154の中にチュービングの長さを捕捉して保つために、ハウジング152に対して開位置と閉位置との間で選択的に移動可能である。ある実施形態において、ハウジング152およびカバー156は、乏しい電気伝導度を有する材料(たとえば、陽極酸化されたアルミニウムまたはプラスチックなど)から形成されており、存在する任意の電流が、単離モジュール104のハウジング130を通過することとなり、バブルセンサー150を通過する(それは、その動作に悪影響を与える可能性がある)こととならないようになっている。ある実施形態において、ハウジング130は、一体化されたフィルターを有する空気入口部を含み、空気は、動作の間にその内部コンポーネントを冷却するために、フィルターを通してハウジング130の中へ引き込まれることが可能である。
図10、図11、および図14~図19を参照すると、単離モジュール104は、ベースハウジング130の中に収容されている磁場発生器アッセンブリ160を追加的に含む。ある実施形態において、磁場発生器アッセンブリ160は、移動可能なキャリッジ166に装着されている1対の対向する永久磁石162、164(それらの間にスペースを有する)を含む。1対の磁石162、164が図示されているが、同じ最終的な高さに関して、図示されているそれぞれの磁石162および164は、より広範な本発明の態様から逸脱することなく、単一の長い磁石から作製されるか、または、いくつかのより短い磁石のスタックから作製されるかのいずれかであることが可能であるということが企図される。下記に詳細に説明されているように、キャリッジ166は、伸長位置と後退位置との間で移動可能であり、伸長位置では、磁石162、164は、スロット134の中に磁場を発生させるために、スロット134の対向する側部に位置決めされており、後退位置では、磁石162、164は、スロット134の後方に移動されており、スロット134の中に磁場を発生させない(または、小さいかもしくは無視できる磁場しか発生させない)ようになっている。キャリッジ166は、キャリッジアッセンブリ166の中のブッシングまたは軸受172によって受け入れられている上側および下側シャフト168、170にスライド可能に接続されており、上側および下側シャフト168、170によって支持されており、また、キャリッジ166の中央ブッシング176を通して受け入れられているリードスクリュー174に動作可能に接続されている。リードスクリュー174は、以降に詳細に開示されているように、キャリッジ166をその伸長位置とその後退位置との間でスライド可能に移動させるように回転可能である。
図14および図16に最良に示されているように、磁場発生器アッセンブリ160は、モーター178を含み、モーター178は、ギアボックス180およびベルト182(それは、ギアボックス180のタイミングプーリー183をリードスクリュー174のタイミングプーリー184にリンク接続している)を介して、リードスクリュー174に駆動可能に接続されている。したがって、モーター178は、リードスクリュー174を回転させ、キャリッジ166および磁石162、164を伸長または後退させるように構成されている。そこにも示されているように、磁場発生器アッセンブリ160は、センサーのアレイをさらに含み、センサーのアレイは、キャリッジ166の移動、キャリッジ166(ひいては、磁石162、164)の位置、および、スロット134の中の磁気単離ホルダー136の存在を検出するために利用される。たとえば、磁場発生器アッセンブリ160は、第1および第2のセンサー186、188と、第3のセンサー190と、クランクセンサー192を含み、第1および第2のセンサー186、188は、キャリッジ166の移動を検出して確認するために利用され、第3のセンサー190は、ハウジングの中のスロット134の中の磁気細胞単離ホルダー136の存在を検出するために利用される。ある実施形態において、センサー186、188、190、192は、誘導型近接センサーであるが、当技術分野において知られている他のタイプのセンサーが、より広範な本発明の態様から逸脱することなく利用されることも可能である。磁気細胞単離ホルダー136の検出に関連して、磁場発生器アッセンブリ160は、フランジ196(または、ワッシャー)を有するスライド可能なロッキングピン194も含み、フランジ196は、その上部縁部に隣接するキャリッジ166の後方面に係合するように構成されている。また、ロッキングピン194は、コイルスプリング198も含み、コイルスプリング198は、単離モジュール104の前面に向けて(すなわち、スロット134に向けて)ロッキングピン194を付勢するように構成されており、その目的は、以降に説明されている。
ここで図20~図25を見てみると、磁場発生器アッセンブリ160の動作およびそのキャリッジ166の位置決めが、ここで説明されることとなる。図20を参照すると、スロット134の中の磁気細胞単離ホルダー136の存在または不存在の検出は、第2のセンサー188および第3のセンサー190を使用して実施される。プロセスの始まりにおいて、キャリッジ166は、その後退位置にあり、後退位置では、それは、センサー188およびセンサー186によってセンシングされる。この位置において、ロッキングピン194は、その後退位置にある(その理由は、フランジ196のキャリッジ166の後面との係合に起因して前方にスライドすることが防止されるからである)。とりわけ、キャリッジ166は、スプリング198の付勢に対抗して、ロッキングピン194をその後退位置に保持し、磁気細胞単離ホルダー136が挿入されるようにするために、スロット134を解放している。
図21に示されているように、磁気細胞単離ホルダー136が、ここで挿入される。モーター178がリードスクリュー168を回転させるときには、キャリッジ166が、スロット134および単離ホルダー136に向けて前方に駆動される。ロッキングピン194およびそのフランジ196は、ロッキングピン196を前方に促すスプリング198の付勢に起因して、キャリッジ166とともに前方に移動する。そこに示されているように、ロッキングピン194のフランジ196またはディスクが前方に促されるとき、それは、センサー190によって検出される(ならびに、第1および第2のセンサーも、キャリッジ166の存在を検出し続ける)。この位置において、ロッキングピン194の遠位端部は、スロット134と係合されている磁気細胞単離ホルダー136に接触する。
図22に示されているように、対向する磁石162、164がスロット134の対向する側部と位置合わせされるまで、キャリッジ166は、次いで、モーター178およびリードスクリュー168によってその最も前方の位置へ駆動される。そこに示されているように、ロッキングピン194は、挿入された単離ホルダー136とのその着座係合に起因して(すなわち、それは、単離ホルダー136のシート部に接触している)、さらに前方に移動することを防止され、したがって、フランジ196は、センサー190によって検出され続ける。しかし、この位置において、キャリッジ166は、センサー186、188の前方にあり、センサー186、188から離れており、したがって、キャリッジ166の存在は、これらのセンサーによって検出されない。したがって、認識されることとなるように、センサー190によるフランジ196の検出は、単離ホルダー136がスロット134の中に受け入れられているということを示しており、第1のセンサー186または第2のセンサー188のいずれかによるキャリッジ166の検出の不存在は、キャリッジ166およびその磁石162、164が前方の作業位置にあるということを示しており、作業位置では、磁場がスロット134の中に発生させられることが可能である。
ここで図23を見てみると、キャリッジ166および磁石162、164が伸長位置に向けて前方に移動されているが、単離ホルダー136がハウジング130の中のスロット134の中に受け入れられていないときには、ロッキングピン194は、スプリング198の付勢の下で、キャリッジ166とともに自由に前方に移動することができる(すなわち、その前方運動は、単離ホルダー136の中のシート部に接触しない)。したがって、ロッキングピン194は、その端部が底に達してその運動範囲の端部に到達するまで、前方にスライドする。この位置において、ロッキングピン194の遠位端部は、スロット134を妨害し、単離ホルダー136の挿入を阻止しており、フランジ196は、センサー190の前方にあり、フランジ196がそれによって検出されないようになっており、単離ホルダー136が存在していないということを示している。図23に示されているように、単離ホルダー136の不存在は、キャリッジがその最も前方の位置にないときでも検出されることが可能である(すなわち、センサー186は、キャリッジ166の存在を検出し、センサー188はそれを検出しない)。
図24を参照すると、および、上記に示されているように、単離ホルダー136がスロット134の中に正しく挿入されている場合には、ロッキングピン194は、それが単離ホルダー136の中の凹部またはシート部の中に着座されるまで、キャリッジ166とともに前方に移動する。この位置において、ロッキングピン194は、スロット134からの単離ホルダー136の除去を防止する。しかし、図25に示されているように、単離ホルダー136がスロット134の中に適正に位置決めされていない場合には、単離ホルダー136の中のシート部199は、ロッキングピン194の遠位端部と位置合わせされていない。この位置ズレは、ロッキングピン194が凹部/シート部199に進入することを妨げる。したがって、ロッキングピン194は、フランジ196がセンサー190と位置合わせされるようにするために前方に十分に遠くにトラベルすることを妨げられる。この位置において、センサー188は、キャリッジ166を検出せず、キャリッジ166が前方に移動されたということを示す。しかし、キャリッジ166のこの位置において、センサー190がロッキングピン194のフランジ196を検出しないので、それは、単離ホルダー136がスロット134の中に適正に受け入れられていないということを示す。図24に示されている位置になると、ロッキングピン194がスロット134の中の適切な場所に単離ホルダー136を保持した状態で、および、磁石162、164がスロット134の対向する側部と位置合わせされた状態で、当技術分野において知られており以降により詳細に議論されている様式で、単離ホルダー136の中のビーズ結合細胞を捕捉するために、磁場が発生させられることが可能である。
図9、図11、図15、および図16をもう一度参照すると、ある実施形態において、単離モジュール104は、リニアスクリュー174に動作可能に接続されている手動のクランク171をさらに含む。クランク171は、緊急時にまたは電力喪失時に、キャリッジ166および磁石162、164を後退位置へ手動で移動させるように動作可能である。クランク171は、枢動可能なハンドルを有しており、枢動可能なハンドルは、使用されていないときには閉じられたままであるが、それは、必要とされるときには外へ広がられることが可能である。ハンドルの中へねじ込まれたボールディテントは、ハンドルを閉位置に維持する。ある実施形態において、クランク171は、爪およびラチェットメカニズムを含むことが可能であり、クランクが閉じられているときに、スプリングの力に起因して、ピンが爪をラチェットから分離するようになっている。この位置において、爪およびラチェットは接触していないので、クランクは自由に回転することができる。クランク171を開くためには、オペレーターは、クランクアームレバーを広げなければならず、それは、スプリングの力によっておよびピンの撤退によって、爪をラチェットに押し付ける。爪およびラチェットが今では接触しているので、クランク171は回転させられ、リードスクリュー174に時計回り方向に係合することが可能であり、それは、キャリッジ166の後方移動に対応する。上記に示唆されているように、センサー192は、クランク171の開位置を検出するために提供されている。ある実施形態において、クランク171は、反対方向への回転が防止されるように構成されており、キャリッジ166の手動での前方移動が可能でないようになっている(それによって、磁気回路の不注意なまたは事故的な活性化を防止する)。
図9に戻って参照すると、単離モジュール104の後面は、単離モジュール104に給電するための電力の供給部への接続のためのコネクター151と、単離モジュール104をターンオンおよびターンオフするためのスイッチ153と、単離モジュール104をコントローラーに通信可能に接続するための通信コネクター155と、複数の開口部157とを含むことが可能であり、内部ファン159は、複数の開口部157を通して空気を排出し、単離モジュール104を最適な作業温度に維持することが可能である。ある実施形態において、通信コネクター155は、USBコネクターであることが可能であるが、当技術分野において知られている他の有線または無線通信手段も利用されることが可能である。ある実施形態において、単離モジュール104は、処理装置102に通信可能に連結されており、そのコントローラー110によって制御される。この点に関して、単離モジュール104のさまざまなセンサーによって取得されるすべての情報(たとえば、磁場発生器アッセンブリ160の位置およびステータス、インターフェース132の上の細胞処理キット、ならびに/または、さまざまなフローラインを通過する流体のパラメーターなどに関する情報)は、処理装置102のコントローラーに通信され、そこで、それは分析され、次いで、単離モジュール104の動作を制御するためにコントローラーによって利用され、警報などを発生させる。したがって、単離モジュール104は、別個のプロセッサーおよびメモリー(それは、コストおよび複雑さを増加させる)を装備される必要はない。
単離モジュール104の動作に関連して、単離モジュール104の前面は、図4に示されているように、磁場発生器アッセンブリのステータス/位置をオペレーターに伝えるためのインジケーターライトのアレイを含むことが可能である。たとえば、インジケーターライト161は、キャリッジ166および磁石162、164がその後退位置にあるということを示す緑色のインジケーターライトと、キャリッジ166が移動しているということを示す点滅する黄色のインジケーターライトと、単離ホルダー136を通過するビーズ結合細胞の磁気的保持のために、キャリッジおよび磁石がその伸長位置にあるということを示す絶え間のない黄色のインジケーターライトを含むことが可能である。別の実施形態では、単離モジュール104の前面は、その代わりにまたはそれに加えて、ピクトグラムを含むことが可能であり、ピクトグラムは、たとえば、第1のピクトグラムと、第2のピクトグラムと、ロックまたは他のアイコンの形態の第3のピクトグラムとを含み、第1のピクトグラムは、点灯されているときには、単離ホルダー136が単離モジュール104の中のスロット134の中へ挿入されることが可能であるということを示しており、第2のピクトグラムは、点灯されているときには、アプリケーション/プロセスが正常に完了されており、磁気回路がオフになっているということ(および、単離ホルダー136が単離モジュール104から除去されることが可能であるということ)を示しており、第3のピクトグラムは、点灯されているときには、単離ホルダー136が適切な場所に適正にロックされているということを示している。
以降に詳細に議論されているように、単離モジュール104は、単一の使用しやすいシステムにおいて実施されることとなるバイオプロセッシング機能の増幅されたアレイを提供する。これらのプロセスは、たとえば、細胞の濃縮および磁気単離、洗浄、ならびに、投与調製(細胞収穫および最終的な配合を含む)を含むことが可能である。当技術分野で知られているように、磁性粒子ベースの細胞選択または単離は、磁性粒子(たとえば、ビーズ)の抗体またはリガンドへの細胞表面分子のターゲットにされた結合を介して、細胞混合物から特定の細胞を単離することを伴う。一旦結合されると、磁性粒子に連結されている細胞は、結合されていない細胞の集団から分離されることができる。たとえば、結合された細胞および結合されていない細胞を含む細胞混合物は、磁場発生器(たとえば、単離モジュール104の磁場発生器アッセンブリ160)の中に位置決めされている分離カラムを通過させられることが可能であり、それは、磁性粒子、ひいては、関連の結合されている細胞を捕捉する。結合されていない細胞は、捕捉されることなくカラムを通過する。実施形態において、磁気細胞単離ホルダー136および/または単離モジュール104は、さまざまな磁気単離ビーズタイプ(たとえば、Miltenyi beads、Dynabeads、および StemCell EasySep beadsを含む)を使用した細胞濃縮および単離のために具体的に構成されることが可能である。単離ホルダー136の例示的な構成が、下記に提供されている。
上記に示されているように、磁気細胞単離ホルダー136は、さまざまな異なる磁性ビーズサイズおよびタイプとともに使用するために設計および構成されることが可能である。たとえば、ある実施形態において、磁気細胞単離ホルダー136は、ナノサイズの磁性ビーズ(たとえば、Miltenyi beads など)とともに使用するために具体的に設計されることが可能である。図26~図29を参照すると、ある実施形態において、単離モジュール104の磁気細胞単離ホルダー136は、本体部分274と、ハンドル276とを含むことが可能であり、本体部分274は、その中に垂直方向のカラム280を受け入れて保っており、ハンドル276は、本体部分174に接続されており、(たとえば、単離ホルダー136を単離モジュール104の中のスロット134に据え付ける、および、それから除去するための)ユーザーによる容易な操作を可能にする。ある実施形態において、本体部分274およびハンドル部分276は、一体的になっており、カラム280を挟む成形された半分体277、278から形成されることが可能である。図26に最良に示されているように、磁場発生器アッセンブリ160のロッキングピン194を受け入れるための凹部199が、本体部分274の前方面の中に形成されている。図28および図29を参照すると、1つの例示的な実施形態において、カラムシェルは、寸法公差のために必要に応じて陽極酸化されたおよびさらに機械加工された、ストック押し出しアルミニウムシェル(stock extruded aluminum shell)であることが可能である。カラム280は、その対向する端部においてカラム280に接続されている1対の同一のエンドキャップ282を有しており、それらは、PVCチュービング284、286の長さに直接的にインターフェース接続するためのメス型グルーポートと、(流体シールを形成するための)Oリングと、メッシュのヒート-シールド-オン-ピース(heat-sealed-on piece)(カプセル化剤が追加される前にビーズを保つためのプロセスにおいて有用である)とをそれぞれ含む。ある実施形態において、カラムは、磁気的保持エレメントおよびカプセル化剤によって充填されており、磁気的保持エレメントは、ある実施形態では、強磁性の球体またはビーズのアレイである。利用されるカプセル化剤は、生体適合性エポキシであることが可能である。カプセル化剤を適用するために、カラムは、強磁性の球体またはビーズによって充填されており、カプセル化剤は、ビーズを完全に濡らすために追加され、次いで、過剰なカプセル化剤は、遠心分離を介して除去され、カプセル化剤は硬化される。
図26および図27に最良に図示されているように、第1の長さのPVCチュービング284は、上方から垂直方向にカラム280の上側端部に進入しており、単離ホルダー136が単離モジュール104のスロット134の中に受け入れられるときに、カラム280の中へのビーズ結合細胞のための入口フロー通路を形成する。第2の長さのPVCチュービング286は、カラム280の下側端部を退出し、当技術分野で知られているように、ビーズ結合細胞がカラムの中に保たれている間に、カラム280からの流体の退出経路を提供する。第2の長さのPVCチュービング286は、ある実施形態において、ハンドル276を通してルーティングされ、ハンドル276では、それが単離ホルダー136を垂直方向に退出する。図示されていないが、第1および第2の長さのチュービング284、286は、以降で説明されているように、単離モジュールのインターフェース132の上に受け入れられる磁気細胞単離キットまたはカセットの流路とのカラム280の一体化のためのコネクターを含む。図30は、単離モジュールの中のスロット134の中への磁気細胞単離ホルダー136の据え付けを図示している(すなわち、上方からスロット134の中へ磁気細胞単離ホルダー136をスライドさせることによる)。磁気細胞単離ホルダー136の除去は、スロット134の中でホルダーを上向きにスライドさせることによって実施される。
ここで図31~図35を見てみると、単離モジュール104とともに使用するための磁気細胞単離ホルダー136のさまざまな他の例示的な構成が図示されている。上記に開示されているように、特定の磁気細胞単離技法は、ナノサイズの粒子(たとえば、直径が約50nm以下のビーズ)を組み込むことが可能であるが、一方では、他の技法は、より大きな粒子(たとえば、直径が約2μm以上のビーズ)を使用することが可能である。たとえば、より小さな粒子サイズはターゲット細胞の上の受容体活性化を回避することが可能であるので、より小さな粒子が望ましい可能性がある。さらに、ナノサイズの粒子は下流の処理または細胞機能に対してほとんど影響を与える可能性がないので、下流のステップは、粒子除去を省略することが可能である。しかし、より小さなナノサイズの磁性粒子は、印加される磁場勾配を増幅させるための磁場勾配増強器の使用を伴う磁気細胞単離手順を使用して分離されることが可能である。それとは対照的に、より大きな粒子は、より高い磁気モーメントを有している。したがって、特定のより大きな粒子の単離は、磁場勾配増強器を伴わないことが可能である。しかし、より大きな粒子では、磁場発生器の中の単離カラムは、十分な数のビーズ結合細胞が捕捉される前に容量に到達することが可能である。とりわけ、ビーズ結合細胞は、捕捉されることとなる追加的なビーズ結合細胞が、通路を通してそれらを促す粘性抗力に打ち勝つために十分に高い勾配を有する領域にもはや存在しないポイントまで、通路の内側に蓄積する。したがって、より大きな粒子を使用することは、所望の収量を取得するために、複数の捕捉および溶出サイクルを必要とする可能性があり、それは、磁性粒子ベースの細胞単離技法に複雑さを追加する。以降に開示されているように、磁気細胞単離ホルダーの特定の構成は、(すなわち、細胞混合物を磁場の中の非線形流路に通すこと、磁場を通してもしくは磁場の中で細胞混合物を循環させること、および/または、磁場を複数回通過させることによって)複数のサイクルが実施される必要性を未然に防ぐことが可能である。本明細書で使用されているように、非線形は、磁場を通る真っ直ぐな線にないことを意味している。たとえば、流路は、スパイラルにもしくはヘリカルに形状決めされることが可能であり、または、磁場の中に1つもしくは複数の曲線もしくは輪郭を有することが可能である。
図31~図33に示されているように、単離モジュール104とともに使用するための磁気細胞単離ホルダー250は、磁場発生器アッセンブリ160に連結されて示されている(すなわち、磁場発生器アッセンブリ160の磁石162と磁石164との間に受け入れられている)。上記に示唆されているように、磁場発生器160は、スロット134(本明細書で受け入れエリア134とも称される)の中に磁場を発生させるように構成されている。受け入れエリア134および磁場は、長軸(磁場の長手方向の延在を定義している)および短軸を有しており、それによって、勾配および磁場強度は、長軸に対して平行の線に沿って実質的に一定である(および、長軸の極端において減少することが可能である)。長軸に対して垂直の断面積を見ると(たとえば、図32を参照)、勾配は、ページの中へおよび外へ走る線に沿って実質的に一定である。
磁気細胞単離ホルダー250は、磁場発生器160と除去可能に連結するように構成されており、たとえば、磁場発生器160の受け入れエリア/スロット134の中に受け入れられる。図31および図32に図示されているように、ある実施形態において、磁気細胞単離ホルダー250は、本体部252を含み、本体部252は、細胞単離を収容するように構成されている任意の適切な非磁性材料から形成されることが可能であり、磁場発生器160に連結されることが可能である。ある実施形態において、本体部252は、形状に関して概して長方形になっており(それは、本体部の幅または厚さよりも大きい、(図31における垂直方向に)磁場の長軸に沿った長手方向の延在を有している)、複数のチャネルまたはレース254を含み、複数のチャネルまたはレース254は、チューブ256を受け入れて保つために本体部252に沿って延在している。チューブ256は、その一部に関して、当技術分野で知られているように、磁場の下で、磁性粒子に結合された細胞を保ち、結合されていない細胞が通過することを可能にするように構成されることが可能である。たとえば、磁性粒子は、DynabeadsまたはSCT beadsであることが可能であるが、より広範な本発明の態様から逸脱することなく、他の磁性粒子/ビーズタイプが利用されることも可能である。
チューブ256は、レース254を介して本体部252に沿っておよび/または本体部252を通してルーティングされており、流体(たとえば、細胞混合物)のフローのためのフロー通路を画定している。磁気細胞単離ホルダー250が磁場発生器160に連結されている(すなわち、スロット134の中に受け入れられている)ときに、チューブ256によって画定されるフロー通路が磁場の中に位置決めされるように、レース254およびチューブ256は位置決めされている。そのうえ、レース254(ひいては、チューブ356およびそれによって画定されるフロー通路)は、以降で議論されているように、磁気細胞単離ホルダー250が磁場発生器160に連結されているときに、磁場の中の第1の場所におけるフロー通路の中の(すなわち、チューブを通る)流体フローの方向が、磁場の中の第2の場所におけるフロー通路の中の流体フローの方向とは異なるように構成されている。
たとえば、図31~図33に図示されているように、ある実施形態において、本体部252は、8つの概して垂直方向のチャネルまたはレース254を含むことが可能であり、2つが、本体部252のそれぞれの長手方向の角部に隣接している。チューブ256は、複数の直列的におよび流体的に相互接続されたループを形成するような様式で、レース254を通してルーティングされている。本体部が8つのレース254を含有する場合、レース254を通してチューブ256をルーティングすることによって、4つの直列ループが形成される。本体部252は、所望の通りに、4つよりも多いまたは少ないループを収容するように、8つよりも多いまたは少ないレースによって形成されることが可能であるということが企図される。ループの中へのチューブ256の位置決めは、(流量を低減させるかまたはフロー通路の断面積を拡大することによって)流速を低減させることなく、磁場の中での細胞混合物の滞留時間(細胞混合物が高勾配磁場を通過する合計時間)の増加を提供し、したがって、(同じ流速および磁場発生器の同じ長手方向の長さにおける)磁場を通る単一の垂直方向のパスと比較して、より良好なビーズ結合細胞の捕捉を可能にする。
図32は、磁気細胞単離ホルダー250のチューブループをより明確に示している。そこに示されているように、チューブの複数のループは、第1の部分258をそれぞれ含み、第1の部分258は、本体部252の長手方向の延在に沿って実質的に線形に延在しており、本体部252の長手方向の延在は、磁石162、164の長軸および磁場に位置合わせしており、磁場は、磁石の長軸に対して平行の、ひいては、ホルダーの長手方向軸線に沿って走るチュービング経路に対して平行の(および、最終的に共線的な)線に沿って、実質的に一定の勾配を有している。チューブのループは、第2の部分260と、第3の部分262と、第4の部分264とをさらに含み、第2の部分260は、第1の部分258から延在しており、第1のリターンベンドを形成しており、第3の部分262は、実質的に線形に、および、第1の部分258に対して平行に延在しており、第4の部分264は、第2の部分から延在しており、第2のリターンベンドを形成している。上記に示されているように、ループは、互いに直列的に接続されており、複数のループの第1のループの第4の部分/ベンド264が、第2のループの第1の部分258に流体接続され、磁場の中のループ間での流体の循環のために第1のループの第2のループとの流体相互接続を提供するようになっている。ループのうちの1つの中の流体は、たとえば、概して垂直方向の第1の部分258を最初に通過し、第1のリターンベンド260に進入し、次いで、概して垂直方向の第3の部分262の中へ入る。次いで、流体は、第4の部分/ベンド264の中へ、および、次の下流のループの中へ入る。ある実施形態において、第1のリターンベンド260および第2のリターンベンド264は、おおよそ180度のベンドであり、第1の部分258および第3の部分262の中の流体フローが、それぞれ、概して平行であるが反対方向になるようになっている。図示されていないが、チューブ256は、ソース(たとえば、プロセスバッグ)への接続のための、および、ソースから細胞混合物を受け入れるための入口端部と、廃棄バッグおよび/または収集バッグへの選択的な接続のための出口端部とを有している。チューブ256の複数のループは、入口端部および出口端部の中間にある。いくつかの実施形態において、フロー通路は、偶数の長さ(たとえば、垂直方向の部分)を有することが可能であり、入口部および出口部が、磁気細胞単離ホルダー250の同じ端部にあるようになっている。他の実施形態において、フロー通路は、奇数の垂直方向の部分を有することが可能であり、入口部および出口部が、磁気細胞単離ホルダー250の対向する端部に位置付けされるようになっている。
ある実施形態において、磁気細胞単離ホルダー250は、ハンドル266またはフィンガーグリップ部分を含むことが可能であり、それは、ユーザーが磁気細胞単離ホルダー250を把持し、受け入れエリア134の中にそれを位置決めするか、または、受け入れエリア134からそれを除去することを可能にする。図31に最良に図示されているように、磁気細胞単離ホルダー250は、磁場発生器160の磁場プレート162と磁場プレート164との間に挿入される。たとえば、レース254の位置、ひいては、磁場発生器160の中のチューブ256の長手方向パス258、262の位置は、最も高い磁場強度を有する磁場の中の場所をカバーすることが可能である。別の例では、レース254の位置、ひいては、磁場発生器160の中のチューブ256の垂直方向パス258、262の位置は、磁性粒子の磁場強度要件を満たしながら、最も高い磁場勾配を有する磁場の中の場所をカバーすることが可能である。図33は、磁気細胞単離ホルダー250が磁石162と磁石164との間のスロット134の中に受け入れられているときの、磁場の中のチューブ256の垂直方向パスの位置を図示している。そこに図示されているように、磁気細胞単離ホルダー250の本体部252、および、レース254の場所、ならびに磁石162、164は、磁気細胞単離ホルダー302が磁場発生器350に連結されているときに、チューブ256の垂直方向パスが磁場発生器160の高勾配領域268の中に位置決めされるように構成および寸法決めされている。
ここで図34を見てみると、ある実施形態において、磁気細胞単離ホルダー300は、強磁性コア270を含むことが可能であり、強磁性コア270は、実質的に磁場の長さ全体に延在しており、それは、チューブ256によって包囲されている。ある実施形態において、強磁性コア270は、単離ホルダー250の本体部252の一体的なパーツであることが可能であり、または、それは、追加的なコンポーネントであることが可能である。強磁性コア270の使用は、強磁性コアを備えないシステムと比較して、より高い勾配がより長い長さにわたって作り出されることを可能にする。とりわけ、強磁性コアは、磁気プレートの長手方向軸線に沿って追加的な平行な高勾配領域を生成させ、それによって、強磁性コアを有していない場合と比較して、より長い長さのチュービングが同じ磁場体積の中でルーティングされることを可能にする。ある実施形態において、強磁性コア270は、さまざまな強磁性材料(たとえば、鉄など)から形成されることが可能である。
図35は、本発明の別の実施形態による磁気細胞単離ホルダーのための別の構成の簡単化された図である。そこに図示されているように、チューブ256は複数の長手方向のループへと形成されているのではなく、チューブ256は、実質的にスパイラルのまたはヘリカルの構成に巻かれるかまたは巻き付けられている。示されているように、複数のループ272は、長手方向に対して実質的に垂直の方向に延在しており、それぞれのループ272を通るフローが、磁場の中で長手方向に対して概して垂直(たとえば、垂直方向ではなく水平方向)になるようになっている。図31~図34に示されているチューブの構成と同様に、磁場の中の複数のループ272は、磁場を通って線形に延在する単一のカラムと比較して、チューブ256のフロー通路の中の流体のためにより長い長さのトラベルを提供する。ある実施形態において、チューブ256の水平方向のまたはスパイラルのループ272は、強磁性コア270を包囲することが可能である。
図31~図35は、実質的に垂直方向におよび水平方向に延在するループの中に(すなわち、磁気プレートおよび受け入れエリアの長手方向/長軸に対して平行または垂直に)配置されているチューブ306をそれぞれ図示しているが、チューブは、磁場を通る単一の線形通路と比較して、磁場発生器によって発生させられる磁場の中の増加した長さ/距離のフロー通路を提供する任意の構成で配置されることが可能であるということが企図される。これは、(細胞混合物が磁場を複数回通過するように)任意の配向/方向の複数のループの使用を通して達成され、および/または、磁場を通る単一のまたは複数の非線形パスの使用を通して達成されることが可能である(たとえば、チュービングは、磁場の中に湾曲したまたは弧状の部分を有している)。
ある実施形態において、チュービングは、複数のループを形成するように配置されることが可能であり、チュービングは、受け入れエリア134の外側(すなわち、磁場の外側)の周りにループしており、磁場エリアの中のすべてのフローが、すべて同じ方向に(たとえば、上部から底部へ、または、底部から上部へ)走っているようになっている。そのうえ、磁場の中のチューブのすべてが、同じ方向に走ることが可能であり、システムは、平行のフローを可能にするために、上部におけるマニホールドおよび底部におけるマニホールドを含むことが可能であるということが企図される。
さらに、磁気単離ホルダーは、フロー通路/チューブを備えて構成されることが可能であり、そのフロー通路/チューブは、磁場を通る複数の通路へと転用され、それは再合流するということが企図される。そのうえ、ある実施形態において、磁気細胞単離ホルダー250の本体部252は、一体的なフロー通路を有する(すなわち、別個のチューブ256を必要とすることなく)流体デバイスとして構成されることが可能である。とりわけ、フロー通路および/または強磁性コアは、完全に金属から製造されることが可能であるということが企図される。これは、磁場のより高い勾配の領域をさらに利用することを可能にする。さらに別の実施形態において、フロー通路は、インサートの中へ射出成形されることが可能であるということが企図される。より多くの勾配の領域を追加するために、金属フレームワークによってインサート成形することが可能であるということが企図される。同様に、適切な非鉄材料(たとえば、プラスチックなど)からフロー通路を付加的に製造する/プリントすることが可能であるということが企図される。
磁場発生器は、永久磁石を形成する2つの対向する磁気プレートから構成されることが可能であるということが上記に開示されてきたが、本発明は、この点において、そのように限定されない。とりわけ、磁場発生器は、永久磁石によって生成される磁場と実質的に同様の磁場を発生させる電磁石であることが可能であるということが企図される。
上記に開示されているように、処理装置102および単離モジュール104は、自動化されたまたは半自動化された様式で、細胞生産物の単離、収穫、および最終的な配合と関連付けられるさまざまな機能、プロトコル、および/またはワークフローを実施するために、互いに組み合わせて使用されることが意図されている。とりわけ、処理装置102および単離モジュール104は、1セットのインストラクション(それは、処理装置102のコントローラー(たとえば、コントローラー110または310)によって実行され、また、処理装置102のメモリーの中に記憶されている)にしたがって、最小の人間の介入によってまたは人間の介入なしに、これらのプロセスに関連付けられるさまざまな動作を順番に実施するように制御されることが可能である。ある実施形態において、処理装置102は、国際公開第2019/106207号に記載されているプロトコルおよびそこに開示されている装置900によって実施されるプロトコルのいずれかを実施するように構成されておりおよび動作可能であり、単離モジュール104が、下記に説明されているように、追加的な機能性および可能なワークフローを提供する。実際に、上記に開示されているようなおよびより詳細に下記に説明されているような処理装置102および単離モジュールは、たとえば、流体管理、遠心分離、温度制御、細胞単離、細胞洗浄、細胞濃度、細胞調製、および配合を提供する。
処理装置102および単離モジュール104に関連して、本発明の実施形態は、さまざまな単回使用の使い捨ての/消耗品のキットを提供し、それは、細胞生産物の単離、収穫、および最終的な配合に関連付けられるプロセスおよび/またはワークフローを実施することを支援するために、処理装置102および/または単離モジュール104とともに使用するように設計されている。図36を参照すると、処理装置102とともに使用するための使い捨て洗浄キット350が示されている。洗浄キット350は、単回使用の使い捨てキットであり、それは、装置102と連動して利用され、随意的な温度制御された初期希釈の後に、新鮮なまたは解凍された入力生産物を洗浄および濃縮する。図36に示されているように、キット350は、4つのストップコック354、356、358、360を有するカセットまたはマニホールド352と、ストップコック354に流体接続されている入力ライン362と、ライン366を介してストップコック356に流体接続されている最終生産物/収集コンテナまたはバッグ364と、ライン372を介してストップコック358に流体接続されている洗浄溶液ライン368および再懸濁溶液ライン370と、ライン376を介してストップコック360に流体接続されている廃棄コンテナまたはバッグ374とを含む。そこに示されているように、入力ライン362、洗浄溶液ライン368、および再懸濁溶液ライン370は、エンドキャップ378を装備されることが可能であり、エンドキャップ378は、輸送および保管の間のラインの無菌性を保存し、また、それは、使用の直前に除去されるかまたは切り取られることが可能であり、新鮮な/解凍された入力生産物、洗浄溶液、および再懸濁溶液をそれぞれ含有するバッグが、当技術分野において知られている任意の手段(たとえば、無菌溶接などなど)を介してラインに接続されることが可能であるようになっている。
さらに図36に示されているように、入力ライン362は、一体的なフィルターを有するインラインドリップチャンバー380を含む。キット350は、フローライン384を介してカセット352に流体接続されている分離チャンバー382と、ライン384を介してカセット352に流体接続されている分岐チュービングテール386とをさらに含む。チュービングテール386と、カセットのストップコック358に接続されている第2のチュービングテールとは、疎水性フィルター388を装備されている。ある実施形態において、疎水性フィルターは、2マイクロメートルの疎水性フィルターである。ある実施形態において、キット250は、当技術分野において知られている手段(たとえば、エチレンオキシド滅菌など)によって滅菌され、エンドユーザーへの輸送のためにおよび保管のために、ブリスターパックの中にシールされることが可能である。
使用時に、マニホールド352は、処理装置102のストップコックマニホールドインターフェース112の上に据え付けられており、インターフェース112のそれぞれのモーター出力シャフトが、ストップコックの位置を制御するために4つのストップコック354、356、358、360のそれぞれのものと係合されるようになっている。分離チャンバー382は、遠心処理チャンバー108の中に受け入れられる。入力ライン362は、洗浄されることとなる入力生産物を含有するバッグに接続されており、洗浄溶液ライン372は、洗浄溶液を含有するバッグに接続されており、再懸濁溶液ライン370は、再懸濁溶液を含有するバッグに接続されており、これらのバッグは、廃棄バッグ374および収集バッグ364とともに、処理装置102のフック118から懸架される。次いで、洗浄プロセスおよび随意的な濃縮プロセスが、予めプログラムされたインストラクションのセットにしたがって実施され、予めプログラムされたインストラクションのセットは、メモリーの中に記憶されており、処理装置102のコントローラー110によって利用される。ある実施形態において、処理装置102および使い捨てキット350を利用する洗浄プロセスは、随意的に、入力生産物の初期希釈と、(その体積を低減させるように)入力生産物を濃縮することと、入力生産物を洗浄することと、次いで、入力生産物を再懸濁させ、再懸濁された入力生産物を収集バッグの中に収集することとを含む。
初期希釈ステップの間に、パラメーター(たとえば、温度、希釈後混合、希釈混合時間、および希釈混合レートなど)が、入力されるかまたはメモリーから検索されることが可能であり、洗浄溶液ライン372に接続されているバッグからの洗浄溶液が、初期希釈を実施するために利用される。濃縮/体積低減ステップの間に、入力生産物によるフローラインのプライミング(の有無)、最後の体積低減サイクルの間の入力バッグリンシング、入力バッグリンシング体積、および、(入力バッグリンシングステップの途中の)入力バッグ手動混合などのようなパラメーターが、選択されおよび/もしくは入力され、ならびに/または、有効化もしくは無効化されることが可能である。そのうえ、洗浄局面の間に実施される洗浄サイクルの数が、入力および選択されることが可能である。最後に、再懸濁局面の間に、洗浄局面の後に洗浄クランプおよび再懸濁クランプを切り替えるようにユーザーに指示するプロンプトは、有効化または無効化されることが可能であり、再懸濁局面の終了時における最終生産物の体積が、入力および/または選択されることが可能である。ある実施形態において、処理装置102およびキット350を利用して実施される洗浄プロセスは、活性化、形質導入、および増幅の前および/または後に、入力生産物を洗浄および濃縮するために利用されることが可能である。
ある実施形態において、処理装置102、単離モジュール104、およびキット350は、体積をオーバーシュートすることを回避するために、分離チャンバー382の中への再懸濁培地の充填を制御するためのアルゴリズムを使用して、再懸濁の間に正確な小さな最終生産物体積が実現されることを可能にする。所望の最終体積を実現するために中間体積を再懸濁させる方法が、細胞生産物の分離チャンバーのリンシングと同時に実施され、また、第1のステップにおいて、最終バッグラインの中への分離チャンバー中間体積の内容物を抽出するステップと、第2のステップにおいて、最終体積に到達するために必要とされるリンシングサイクルの数および関連の充填体積を計算するステップと、第3のステップにおいて、リンシングサイクル体積の最終ターゲットから10mLが実現されるまで、分離チャンバー382を充填するステップと、第4のステップにおいて、ターゲットリンシングサイクル体積が到達されるまで、インクリメント間の2秒の休止を伴って、1mL体積インクリメントをインクリメンタルに充填するステップと、第5のステップにおいて、最終/収集バッグに向けてリンシング体積を抽出するステップと、リンシングサイクルの数が完了され、出力バッグの最終体積が到達されるまで、それらのステップを3回から5回繰り返すステップとを含む。最終バッグに向けたリンシング体積の抽出の間に、充填ステップの間の空気取り入れが計算に入れられ、次のリンシングサイクルの充填体積が、その後に、合計の最終体積が目標値に効果的に到達することを保証するように調節される。上記に開示されている一般的なプロセスステップは、所望のとおりに修正されることが可能であり、たとえば、分離チャンバーの初期充填が、任意の所望の体積まで実施され、次いで、分離チャンバーが、任意の所望のより小さなインクリメント体積によってインクリメンタルに充填されるようになっており、選択された持続期間の休止が、より小さな体積インクリメント間で行われる(すなわち、上記に特定されている体積および休止持続期間は、所望の通りに修正されることが可能である)ということが企図される。
図37Aおよび図37Bを参照すると、処理装置102および単離モジュール104とともに使用するための単回使用の使い捨て磁気細胞単離キット800が示されている(図37Bは、それぞれ処理装置102および単離モジュール104の上でのさまざまなコンポーネントの設置をより明確に示している)。磁気細胞単離キット800、および、処理装置100のコントローラー110の制御の下でそのようなキットの使用によって有効化される関連のプロトコルは、以降に開示されているように、細胞集団の初期希釈、体積低減、洗浄、インキュベーション、インキュベーション後洗浄、磁気単離、および最終的な再懸濁を可能にする。ある実施形態において、磁気細胞単離キット800は、4つのストップコック804、806、808、810を有するカセットまたはマニホールド802を含む。また、キット800は、ライン811と、ライン812と、収集バッグ813と、チュービングテール815と、チュービングテール816とを含み、ライン811は、第1のストップコック804に流体接続されており、磁気細胞単離ホルダー136の上のフィッティングへの流体接続のために構成されており、ライン812は、第2のストップコック806に流体接続されており、磁気細胞単離ホルダー136の上の第2のフィッティングへの流体接続のために構成されており、収集バッグ813は、ライン814を介して第4のストップコック810に流体接続されており、チュービングテール815は、ビーズ単離の後の細胞のポジティブフラクションを再懸濁させるために使用される懸濁培地を含有する再懸濁バッファーバッグ(図示せず)への流体接続のために、第3のストップコック808に流体接続されており、チュービングテール816は、磁気細胞単離ホルダー136の中の磁性ビーズから細胞を放出させるために使用される放出バッファーを含有するバッグ(図示せず)への流体接続のために、第3のストップコック808に流体接続されている。さらに図37Aおよび図37Bに示されているように、磁気細胞単離キット800は、1対のチュービングテール817、818を追加的に含み、1対のチュービングテール817、818は、第2および第4のストップコック804、810にそれぞれ流体接続されており、上記に説明されているタイプの疎水性フィルターを装備されている。また、キット800は、ライン819を介して第1のストップコック804に流体接続されているネガティブフラクションバッグ820を含む。図37Aに示されているように、マニホールド802は、単離モジュール104のマニホールドインターフェース132の上への据え付けのために構成されている。
さらに図37Aおよび図37Bを参照すると、キット800は、第2のマニホールド821をさらに含み、第2のマニホールド821は、4つのストップコック822、823、824、825を有しており、処理装置102のマニホールドインターフェース112の上に受け入れられるように構成されている。キット800は、第2のストップコック823に流体接続されている最終収集/移送バッグ826と、同様に第2のストップコック823に流体接続されているプロセスバッグ/インキュベーションバッグ827と、ライン828とを追加的に含み、ライン828は、第1のストップコック822に流体接続されており、200マイクロメートルフィルターを備えたインラインドリップチャンバー829を有している。ライン828は、チュービングテールを有する分岐ライン830と、サンプリングピローを有する分岐ライン831とを追加的に含む。図示されているように、キット800は、ライン832をさらに含み、ライン832は、血小板枯渇のために使用される血小板フリーのバッファーバッグへの接続のために、第1のストップコック822に流体接続されている。ライン832は、フィルターを有する分岐ライン833を含む。また、キット800は、ライン834を含み、ライン834は、第4のストップコック825に流体接続されており、フィルターを有する分岐ライン835を有している。ライン834は、ビーズインキュベーションの間に、および、過剰なビーズを除去するための随意的なインキュベーション後洗浄サイクルの間に、洗浄サイクルを実施するために使用される単離バッファーを含有するバッグへの流体接続のために構成されている。図示されているように、キット800は、第4のストップコック825に流体接続されている廃棄バッグ836と、第3のストップコック824に流体接続されている予備バッグ837(それは、単離プロセスの間に使用されない)とを含む。ラインのうちの特定のものは、図示されているように、サンプリングピロー838および/またはフィルター839を装備されている。さらに、キット800は、処理装置102の遠心処理チャンバー108の中に受け入れられるように構成されている分離チャンバー840を含む。ライン841は、単離モジュール104の上のマニホールド802を処理装置102の上のマニホールド821とそれらの間の流体フローのために相互接続し、処理装置102の蠕動ポンプアッセンブリ111に係合するように構成されている蠕動ポンプチュービング842のセクションと、ドリップチャンバー843とを含む。キット800は、無菌の空気フィルター844を有するさらなるチュービングテールを追加的に含む。ライン845は、第3のストップコック824にも流体接続されており、その反対側端部は、プロセスバッグ846の中の底部ポートへの流体接続のために構成されており、それも、使い捨てキット800の一部を形成している。ある実施形態において、キット800は、当技術分野において知られている手段(たとえば、エチレンオキシド滅菌など)によって滅菌されることが可能であり、エンドユーザーへの輸送のためにおよび保管のために、ブリスターパックの中にシールされることが可能である。
ここで図38を見てみると、磁気細胞単離キット800、処理装置102、および単離モジュール104を使用した細胞の磁気単離のための例示的なプロトコル850が図示されている。上記に示されているように、磁気細胞単離キット800は、処理装置102および単離モジュール104と連動して利用されるときに、細胞集団の初期希釈、体積低減、洗浄、インキュベーション、インキュベーション後洗浄、磁気単離、および最終的な再懸濁を可能にする。ある実施形態において、図38に図示されているプロトコル850は、アフェレーシス生産物の随意的な初期希釈を実施し、細胞を濃縮し、血小板を枯渇させ、単離ホルダー136の中の磁性ビーズを使用して(たとえば)CD3+細胞を単離し、下流の使用のために(たとえば、活性化、形質導入、および増幅、ならびに、最終的に、配合および投与調製のために)、予め選択された溶液の中に細胞を再懸濁させる。そこに示されているように、ステップ852において、磁気細胞単離ビーズ(たとえば、Miltenyi beads、Dynabeads、およびStemCell EasySep beads)が、開始前にプロセスバッグ846の中へ挿入される。ステップ854において、キットテストが実施されることが可能である。初期希釈が、さらなるステップにおいて実施される。次いで、ステップ856において、体積低減が実施され、その後に、細胞が、ステップ858において、処理装置102の熱的混合チャンバー114とともに位置決めされているプロセスバッグに移送される。次いで、細胞およびビーズが、ステップ860において、熱的混合チャンバー114の中でインキュベートされ、インキュベーション後洗浄が、ステップ862において実施され、過剰なビーズを除去する。ある実施形態において、細胞およびビーズを含有するプロセスバッグは、3次元のプロセスバッグであり、それは、(上側表面は柔軟性のあるままであるが)バッグの平坦な底部表面の結果として、改善された熱的制御を提供する。3次元のプロセスバッグを利用する別の利点は、改善された流体移送である(たとえば、バッグからバッグへの単離およびリンシングステップの間に、バッグの底部表面および上部表面は、分離されたままであり、細胞を捕らえにくくまたは保ちにくくなっている)。インキュベーションステップの間に、(特定のターゲット細胞密度への)インキュベーションのための体積の制御、温度の制御、および、混合キャリア移動の制御が有効化される。
インキュベーションおよび洗浄の後に、ビーズ結合細胞の磁気単離が、次いで、単離モジュール104の中のスロット134の中へ磁気細胞単離ホルダー136を挿入することによって、および、場合に応じて、磁気細胞単離ホルダーのカラムまたはフロー通路の中にビーズ結合細胞を保つために磁場を印加することによって、ステップ864において実施される。リンスおよび単離が、ステップ866において実施され、その後に、ステップ868において、ターゲット細胞が、再懸濁バッファーによって収集される。ある実施形態において、ステップ868は、培地による単離バッファーの交換を含むことが可能であり、3ステップで溶出サイクルを実施する:(1)主要な量の細胞をカラムから切り離し、体積を収集する、(2)新鮮な培地によって溶出サイクルを実施し、体積を収集する、および、(3)チュービング/バッグをリンスし、体積を収集する。また、随意的な体積低減ステップが、ターゲット細胞の再懸濁の前に実施されることも可能である。ある実施形態において、空気プラグが、国際公開第2019/106207号により具体的に開示されているように、単離ホルダー/カラムからビーズ結合細胞を取り除くことを支援するために利用されることが可能である。
ある実施形態において、処理装置102、単離モジュール104、および磁気細胞単離キット800は、(磁場を通る単一のパスを作製するのではなく、)ビーズ結合細胞を単離/捕捉するために、磁場を通して細胞のビーズ結合集団を往復して循環させるために利用されることが可能である。たとえば、インキュベーション後のビーズ結合細胞の集団は、第1のバッグから、単離モジュール104の中のスロット134の中の磁場の中に位置決めされている磁気細胞単離ホルダー136を通して、第2のバッグへ(ポンプ111を介して)ポンプ送りされることが可能である。細胞混合物が、磁場発生器によって発生させられる磁場を通過するときに、ビーズ結合細胞は、上記に説明されている様式で、磁気細胞単離ホルダー136を通って延在しており、磁場発生器の磁石の対向するプレートの間に位置決めされている流体経路の部分の中に保たれ/捕捉されるが、一方では、結合されていない細胞の集団、捕捉されなかったビーズ結合細胞、および、細胞混合物の他の内容物は、磁場発生器を通過して、磁場発生器の他方の側にある第2のバッグの中へ入る。次いで、処理装置102のポンプ111は、逆に動作され、第2のバッグから、磁気細胞単離ホルダー136を通して、第1のバッグへ細胞混合物をポンプ送りして戻す。細胞混合物が、磁場発生器によって発生させられる磁場を再び通過するとき、追加的なビーズ結合細胞が、磁場の中に位置決めされている磁気細胞単離ホルダー136の流体経路の部分の中に保たれる/捕捉される。十分な数のビーズ結合細胞が流体経路(または、その磁気細胞単離ホルダー)の中に保たれるまで、このプロセス(細胞混合物のバッグからバッグへの循環/移送)が繰り返されることが可能である。認識されることとなるように、第1のバッグと第2のバッグとの間で細胞混合物を往復して移送することは、細胞混合物が磁場を複数回通過することを引き起こし、システムの捕捉効率を向上させる。
上記に説明されているように磁場発生器の対向する側部にあるバッグ間において細胞混合物を往復して循環させることは、本質的に、図31~図35に関連して上記に開示されているように、複数のループによって、パスによって、または、磁場を通る非線形流路を使用することによって、磁場の中の細胞混合物のトラベルの距離を増加させるのと同じ効果を有している。とりわけ、細胞混合物を往復して循環させることによって、細胞混合物が磁場の中をトラベルする合計の「距離」は、磁場を通る単一の線形パスと比較して増加される。これは、磁場を通る第1のパスの上に保たれていないビーズ結合細胞が、収集の前に後続のパスの中に捕捉されることが可能であるということを保証する。したがって、上記に関連して、磁場発生器のエリアにおける流体経路(たとえば、磁気細胞単離ホルダーの中のフロー通路)は、上記に説明されている実施形態のいずれかの形態をとることが可能であるということが企図される。たとえば、磁場の中のフロー通路は、磁場の中の滞留距離を増加させるために、複数のループ、パス、スパイラル、輪郭、ターンなどを含むことが可能である。とりわけ、図31~図35に示されているフロー通路構成は、上記に説明されている単離シーケンス(バッグからバッグへの循環)に関連して使用されることが可能であるということが企図される。他の実施形態において、磁場を通る真っ直ぐな経路が、ビーズ結合細胞を捕捉するために利用されることが可能である。
上記に示唆されているように、キット800は、単離から結果として生じるポジティブフラクションおよびネガティブフラクションの両方を(それぞれ、収集バッグ826およびネガティブフラクションバッグ820の中に)収集することを可能にするかつ許容する。とりわけ、ネガティブフラクションを廃棄物に流すのではなく、それは、他の潜在的な用途のために、ネガティブフラクションバッグ820の中に収集されることが可能である。上記に開示されている実施形態は、磁気単離を使用したビーズ結合細胞の収集を議論しているが、キット800は、ネガティブ選択を追加的に可能にし、それによって、所望の細胞集団が磁性ビーズによってラベル付けされておらず、一方では、他の細胞がそのようなビーズによってラベル付けされており、望ましくない細胞集団が、磁気細胞単離ホルダーの中に捕捉されるようになっており、ビーズ結合細胞集団が磁気細胞単離ホルダーの中に捕捉された後に、ラベル付けされていない所望の細胞集団が単離ホルダーを通過することを許容されて収集されるようになっている。
ここで図39を参照すると、処理装置102および単離モジュール104とともに使用するための単回使用の使い捨て投与調製キット500が示されている。投与調製キット500、および、処理装置100のコントローラー110の制御の下でそのようなキットの使用によって有効化される関連のプロトコルは、以降で説明されているように、細胞生産物の体積分割の自動化、希釈、混合、冷凍調製、および投与を可能にする。投与調製キット500は、6つのストップコック504、506、508、510、512、514を有するカセットまたはマニホールド502と、蠕動ポンプチュービング518を介してストップコック504に流体接続されているプロセスバッグ516と、1つまたは複数の培地バッグ(図示せず)への流体接続(たとえば、無菌溶接)のためにカセット502に流体接続されている複数のチュービングライン520、522、524と、ライン528を介してストップコック508に流体接続されている最終配合/収集バッグ526と、ライン532を介してストップコック508に流体接続されている(最終的な用量/配合がそれから生産される初期/中間の生産物を含有するための)バッグ530とを含む。ある実施形態において、プロセスバッグ516は、3次元のプロセスバッグである。そこにさらに示されているように、キット500は、ライン536を介してストップコック514に流体接続されている廃棄バッグ534と、(無菌溶接または他の接続手段を利用する複数の冷凍バッグへの接続のために)ストップコック510、512、514に流体接続されている複数の冷凍バッグ接続ライン538、540、542、544とをさらに含む。最後に、ライン518は、蠕動ポンプチュービングセクションの対向する側部に1対の疎水性フィルター546、547を装備されており、キット500は、空気入口ライン548をさらに含み、空気入口ライン548は、ストップコック510に流体接続されており、疎水性フィルター549を有している。ある実施形態において、疎水性フィルターは、2マイクロメートルの疎水性フィルターである。ある実施形態において、キット500は、当技術分野において知られている手段(たとえば、エチレンオキシド滅菌など)によって滅菌されることが可能であり、エンドユーザーへの輸送のためにおよび保管のために、ブリスターパックの中にシールされることが可能である。
図40は、処理装置102および単離モジュール104の上での投与調製キット500の一体化/据え付けを図示している。そこに図示されているように、単離モジュール側において、ストップコックマニホールド/カセット502が、単離モジュール104のストップコックマニホールドインターフェース132の上に据え付けられており、モーター146のそれぞれのモーター出力シャフト144が、ストップコックの位置を制御するために、6つのストップコック504、506、508、510、512、514のそれぞれのものと係合されるようになっている。廃棄バッグ534は、単離モジュールのポール138の上のフック140のうちの1つから懸架されており、ライン538、540、542、544のうちの1つまたは複数が、対応する冷凍バッグに無菌溶接されており(または、他の手段を介して接続されている)、それは、次いで、単離モジュール104のポール138の上のフック140の1つまたは複数から懸架されている。最後に、空気フィルター547を備えたチュービングテールは、単離モジュール104のライン圧力センサー148に接続されており、3Dプロセスバッグ516をストップコックマニホールド502に接続するラインの一部分は、単離モジュール104のバブルセンサーアッセンブリ150と係合されている。
処理装置側において、初期生産物バッグ530および最終配合バッグ526が、処理装置102のハンガーアッセンブリ116の単一のフック118から懸架されている(それは、そこから懸架されているバッグの重量をセンシングするための一体化されたロードセルまたは重量センサーを有している)。培地バッグ(図示せず)は、培地ライン520、522、524に無菌溶接されており(または、他の手段を介して接続されている)、処理装置102のハンガーアッセンブリ116の別のフック118から懸架されている(それは、同様に、そこから懸架されているバッグの重量をセンシングするための一体化されたロードセルまたは重量センサーを有している)。キットの3Dプロセスバッグ516は、処理装置102の熱的混合チャンバー114の内側に設置されている。最後に、プロセスバッグ516をストップコックマニホールド502と流体的に相互接続する蠕動チュービング518のセクションは、処理装置102の蠕動ポンプアッセンブリ111と係合されており、空気フィルター546を備えたチュービングテールは、処理装置102の圧力センサー(図示せず)に接続されている。
図41を見てみると、処理装置102、単離モジュール104、および投与調製キット500を使用して細胞生産物の用量を調製するための方法550が図示されている。上記に示されているように、投与プロトコルは、処理モジュール102のコントローラー110によって、自動化された様式で実施され、処理モジュール102および単離モジュール104の両方をそれらの間のデータ接続を通して制御する。方法550は、ステップ552において、キット500をテストおよびプライミングするステップを含み、それは、ある実施形態において、プロセスの終了時にバッグの中の空気を最小化するために、3Dプロセスバッグ516、冷凍バッグ、および冷凍バッグライン538、540、542、544から空気を排出するステップと、(3Dプロセスバッグ534の内側の空気の量を等しくするために)3D混合バッグ534をプライミングするステップと、培地バッグライン520、522、524をプライミングするステップと、(ロードセル/フックの上のバッグから引き抜かれた正確な重量によってポンプ速度を較正するために)ライン520に接続されている培地バッグから培地を流すことによってポンプ111を較正するステップとを含むことが可能である。次に、ステップ554において、バッグ530の中の初期生産物が分割される。ある実施形態において、これは、バッグ530から処理装置102の熱的混合チャンバー114の中に位置決めされているプロセスバッグ516へ入力生産物全体を移送するステップと、予め選択されたまたは予め設定された持続期間にわたって、熱的混合チャンバー114の中の入力生産物を混合するステップとを伴う。次いで、予め設定されたまたは予め選択された生産物の体積は、プロセスバッグ516から配合バッグ526へ移送される。生産物の残りの体積は、プロセスバッグ516から初期の入力バッグ530へ移送されて戻される。ある実施形態において、ステップ556において、3Dプロセスバッグ516は、次いで、ライン520に接続されている培地バッグからの培地によってリンスされ、リンス体積は、入力バッグ530にポンプ送りされる。ある実施形態において、リンス体積およびリンス混合時間は、ユーザーによって選択されることが可能である。そこにさらに示されているように、ステップ558において、配合調製が、次いで実施される。ある実施形態において、これは、ライン520に接続されている培地バッグから、サーマルミキサー114の中のプロセスバッグ516へ、所定の体積の培地を移送するステップと、そのような培地を配合バッグ526に移送するステップとを含む。
選択される場合/望まれる場合には、冷凍バッグ調製および投与が、次いで、追加的なバッグ(それは、冷凍保存目的のための冷凍バッグであることが可能である)を配合するために、ステップ560および562においてそれぞれ実施されることが可能である。そのようなケースでは、ステップ560において、入力バッグ530からの選択された体積の分割生産物が、次いで、(過剰な分割生産物が入力バッグ530の中に残っている状態で)サーマルミキサー114の中のプロセスバッグ516に移送される。ライン524に接続されている培地バッグおよび/またはライン522に接続されている培地バッグからの所定の体積の培地が、サーマルミキサー114の中のプロセスバッグ516にポンプ送りされ、ここで、温度調製が、次いで、(ターゲット温度まで下げるように調整するために必要とされる、コントローラー110によって計算される時間の期間にわたって)所定の/予め選択された温度において行われる。次に、ライン520に接続されている培地バッグからの培地が、(プロンプトの後に)サーマルミキサーの中のプロセスバッグ516に移送され、プロセスバッグ516の中の体積が、そのような培地と混合される。冷凍バッグの投与は、所望の通りに、ライン538に接続されている第1の冷凍バッグ、ライン540に接続されている第2の冷凍バッグ、ライン542に接続されている第3の冷凍バッグ、および/または、ライン544に接続されている第4の冷凍バッグに、予め選択された体積を移送することによって実施される。正確な蠕動ポンプ流量を保証することによって、および、フロータイミングを制御することによって、移送される体積の精密な制御が有効化される。蠕動ポンプ流量設定値が、蠕動ポンプチュービング518および/または蠕動ポンプ111の公称ベースラインからの可能な偏差を考慮するために、初期のプライミングステップの間に較正される。したがって、このプロトコルは、1つの配合バッグ526、および、最大で4つの冷凍バッグ(ライン538、540、542、および544にそれぞれ接続されている)の配合/生産を可能にする。したがって、最大で4つのコンポーネント(初期生産物プラス3つの培地)のユーザー選択された体積の1つから5つの用量/バッグが、本発明のそのようなシステムおよび方法によって有効化される。
ここで図42~図45を見てみると、細胞(たとえば、第1のモジュール100を使用して濃縮および単離された細胞)の活性化、形質導入、および増幅のための第2のモジュール600(本明細書ではバイオプロセッシング装置600とも称される)の例示的な実施形態が図示されている。第2のモジュール600は、たとえば、第2のモジュール200に関連して上記に説明されているワークフローおよび方法を実施するように構成されている装置/システムであることが可能であり、国際公開第2019/106207号に開示されているモジュール200と同様に動作するように構成されることが可能である。そこに示されているように、ある実施形態において、第2のモジュール600は、ハウジング602と、ハウジング602の中にスライド可能に受け入れられているラッチ係合可能なプロセス引き出し604と、ラッチ係合可能な廃棄バッグ引き出し606とを含み、廃棄バッグ引き出し606は、プロセス引き出し604の下に位置付けされており、同様にハウジング602の中にスライド可能に受け入れられている。プロセス引き出し604および廃棄バッグ引き出し606の両方は、以降に開示されているように、第2のモジュール600のさまざまなコンポーネントを挿入および除去するために、閉位置と開位置との間で移動可能である。以下で詳細に述べられるように、プロセス引き出し604は、1つまたは複数の培養/バイオリアクターベッセルをその中に有する使い捨て細胞処理キットを受け入れるように構成されている。ある実施形態において、ハウジング602の後面は、電源接続ポートもしくはケーブル、1つもしくは複数の通信ポート(たとえば、RJ45ポートおよびRS485ポート)、二酸化炭素、空気酸素、および/もしくは窒素などの供給を受け入れるための少なくとも1つの入口部、1つもしくは複数の出口/排出ポート、ならびに/または、複数の(たとえば、3つの)USBポートを含む。また、引き出し604は、ステータスインジケーターライト605、データの移送のための複数のUSBまたは他のポート607、および入力端末609を含むことが可能である。
また、第2のモジュール600は、ハウジング602に対してスタックされた垂直方向の関係で位置決めされている(たとえば、ハウジング602の上に装着されている)キャビネット608を含む。キャビネット608は、垂直方向軸線の周りにヒンジ式に装着されている1対のラッチ係合可能なドア610、612を含み、それらは、閉位置(キャビネット608の内部へのアクセスを防止する)と開位置(キャビネット608の内部へのアクセスを可能にする)との間で移動されるように構成されている。また、キャビネット608およびドア610、612は、インターロックメカニズム(たとえば、空気圧式のラッチまたはピン)を含むことが可能であり、インターロックメカニズムは、バイオプロセッシング動作が進行しているときに、ドア610、612を閉位置に維持するために利用される。ある実施形態において、キャビネット608は、キャビネット608の中にスライド可能に受け入れられている複数の垂直方向に配向された保管引き出し614、616をさらに含む。2つの垂直方向の保管引き出し614、616が図43および図44に図示されているが、2つよりも多いまたは少ない引き出しが存在することも可能である。ある実施形態において、保管引き出し614、616は、キャビネット608の中の上側および/または下側トラックにスライド可能に装着されており、引き出し614、616が収納位置と伸長位置(図43および図44に示されている)との間で容易に移動されることを可能にし、収納位置では、引き出しはキャビネット608の中に受け入れられており、ドア610、612は閉じられることが可能であり、伸長位置では、引き出し614、616は、キャビネット608から伸長しており、引き出し614、616の左および右の垂直方向側部に装着されているコンポーネントおよびアクセサリーへの容易なアクセスを可能にする。
図45に最良に示されているように、ドア610、612の内部面は、下記に説明されているように、チュービングオーガナイザーカードおよび/またはサンプリングカードをドア610、612に解放可能に接続するためのメカニズム(たとえば、ペグまたはピン618の特定のアレイ)を含有している。たとえば、ある実施形態において、左ドア610は、使い捨てキットのサンプリングカードを保つためのペグのアレイを含むことが可能であり、一方では、右ドア612は、使い捨てキットのチュービングオーガナイザーカードを保つためのペグのアレイを含むことが可能である。ある実施形態において、チュービングオーガナイザーカードおよびサンプリングカードの両方は、右ドア612に装着されることが可能である。図43および図45に示されているように、垂直方向の保管引き出し614、616のうちの一方または両方は、その面のうちの1つまたはそれぞれにおいて、装置600によって実施されるさまざまなバイオプロセッシング動作において使用するための培地、試薬、および/または他の流体/溶液バッグを受け入れるためのフック620を含むことが可能である。フック620は、それに接続されているバッグの重量をモニタリングするためのロードセルに動作可能にそれぞれ接続されているか、または、それと一体化されることが可能である。1つの実施形態では、第1の垂直方向の引き出し614は、1つまたは複数の培地バッグ622を受け入れるように構成されており、一方では、第2の垂直方向の引き出し616は、1つまたは複数の試薬バッグ624を受け入れるように構成されている。この点に関して、第1の垂直方向の引き出し614は、培地トレイまたはコンパートメントと称されることが可能であり、一方では、第2の垂直方向の引き出し616は、試薬トレイまたはコンパートメントと称されることが可能である。第1の垂直方向の引き出し614は、フック620から懸架されている培地バッグからの漏出またはドリップを捕まえるために、その対向する面に培地ドリップトレイ626を装備しており、一方では、第2の垂直方向の引き出し616は、フック620から懸架されている試薬バッグ624から漏出またはドリップを捕まえるために、その対向する面に試薬ドリップトレイ628を装備している。ある実施形態において、ドリップトレイ626、628は、引き出し614、616からそれぞれ除去可能である。
ある実施形態において、垂直方向の引き出し614、616のうちの1つまたは複数は、バッグ622、624のうちの1つの中に含有される流体または溶液を所定の温度に維持するために、キャビネット608の一部を形成する冷蔵コンパートメントの中に収容されることが可能である。ハウジング604と同様に、キャビネット608は、同様に、ステータスインジケーターライト634を含むことが可能である。図42~図45は、下側ハウジング602の一部であるとして廃棄バッグ引き出し606を図示しているが、廃棄バッグ引き出しは、代替的に、(たとえば、水平方向に配向された引き出しとして、または、垂直方向に装着された引き出しとして)キャビネット608の中に収容されることが可能であるということが企図される。図43および図46に最良に示されているように、プロセス引き出し604は、上向きに面するスロット630を含み、スロット630は、アンカーコーム632を受け入れるように構成されており、アンカーコーム632は、キャビネット608からプロセス引き出し604の中へのチュービングのルーティングを促進させる。ある実施形態において、装置600全体は、テーブルまたはベンチトップによって支持されるようにサイズ決めおよび寸法決めされており、プロセス引き出し604およびキャビネット608がユーザーによって容易にアクセスされることが可能であるようになっている。装置600およびその機能の制御は、以降に開示されているように、オンボードコントローラー(たとえば、コントローラー210)によって実施される。
ここで図46および図47を見てみると、プロセス引き出し604の詳細図が図示されている。図46および図47に最良に示されているように、プロセス引き出し604は、使い捨てバイオプロセッシングキットを受け入れるように構成されている第1の内部スペース636と、第1の内部スペース636の後方に位置決めされている第2の内部スペース638とを含み、第2の内部スペース638の中には、装置606の機能的コンポーネントが装着されている。たとえば、ある実施形態において、第2の内部スペース638は、蠕動ポンプアッセンブリ641、(流体フローラインのアレイを通る流体のフローを制御するための)ピンチバルブアレイまたはリニアアクチュエーターアレイ643、ならびに、装置600の機能を実施するために必要な他のコンポーネントおよびデバイスを収容している。ある実施形態において、蠕動ポンプアッセンブリ641、ならびに、他のコンポーネントおよびデバイスは、国際公開第2019/106207号に開示されているように構成されることが可能である。図47に示されているように、第1および第2のプラットフォームロッカーアッセンブリ640、642が、第1の内部スペース636の中に装着されており、第1および第2のプラットフォームロッカーアッセンブリ640、642は、以降に開示されている様式で使い捨てバイオプロセッシングキットの培養ベッセル(本明細書ではバイオリアクターベッセルとも称される)をその上に支持するように構成されている。プラットフォームロッカーアッセンブリ640、642は、カバー644をそれぞれ有しており、複数の培養ベッセル支持または装着ポスト646は、使い捨てキットの培養ベッセルを支持するために、カバー644を通って延在している。ある実施形態において、それぞれのプラットフォームロッカーアッセンブリ640、642は、図48により明確に示されているように、4つの支持ポスト646を含む。そこにも示されているように、それぞれのプラットフォームロッカーアッセンブリ640、642に関連付けられたセンサーアッセンブリ648が、培養ベッセルの存在を検出するために、および/または、培養ベッセルの中の温度を測定するために提供されている。他の実施形態において、センサーアッセンブリ648は、それぞれのプラットフォームロッカーアッセンブリ640、642の上に受け入れられた培養ベッセルの中の培養のさまざまな追加的なパラメーター(たとえば、温度、二酸化炭素濃度、酸素濃度など)を測定するために使用されることが可能であり、および/または、培養ベッセルがロッカーアッセンブリの上に適正に位置決めおよび着座されているどうかを決定するために使用されることが可能である。下記に議論されているように、それぞれのプラットフォームロッカーアッセンブリ640、642は、装着ポスト646によって支持される培養ベッセルの重量/質量をセンシングするための複数のロードセル658、660、662を含む。
図47をもう一度参照すると、プロセス引き出し604は、漏出を含有するように、および、任意の流体がプロセス引き出し604の中に収集することを防止するかまたは阻止するように構成されている複数の特徴を含有している。たとえば、プロセス引き出し604は、シールエレメント650を含み、シールエレメント650は、それぞれのプラットフォームロッカーアッセンブリ640、642とプロセス引き出し604の底部(それは、それぞれのロッカーアッセンブリの周辺の周りに延在している)との間に、および、ロッカーアッセンブリ640、642自身同士の間に、流体密封のシールを形成している。加えて、それぞれの培養ベッセル支持ポスト646は、柔軟性のあるベローズ652の形態のシールエレメントを装備されており、ベローズ652は、支持ポスト646とカバー644との間にシールを形成している。シールエレメント650およびベローズ652は、任意の流体がプラットフォームロケットアッセンブリ640、642のカバー644の下のスペースに進入することを防止する。さらに、プロセス引き出し604の底部は、周辺チャネル654を備えて形成されており、周辺チャネル654は、こぼれたまたは漏出した流体を収集する。チャネル654の中のドレン孔部656は、プロセス引き出し604のチャネル654の中に収集する流体のための脱出の手段を提供する。ドレン孔部656は、プロセス引き出し604の下の廃棄引き出し606と流体連通しており、プロセス引き出し604の中へこぼれるまたは漏出する任意の流体が、廃棄引き出し606の中へ直接的にドレン排出され、プロセス引き出し604の中の電気機械に対する害を防止するようになっている。
図49は、廃棄引き出し606の構成を図示しており、廃棄引き出し606は、そこに示されているように、複数のロードセル664を含む。ある実施形態において、廃棄引き出し606の4つの角部に隣接して位置決めされている4つのロードセルが存在している。上記に示されているように、廃棄引き出しは、プロセス引き出し604の下のハウジング602の中にスライド可能に受け入れられており、廃棄バッグを受け入れるように構成されている。ある実施形態において、廃棄バッグに接続するチュービングは、プロセス引き出しから、プロセス引き出しのフロントパネルの後ろの溝部に沿ってルーティングされており、プロセス引き出しから逃れ、次いで、廃棄引き出しへ下に自由にルーティングするようになっている。さらに、上記に示されているように、廃棄引き出し606は、プロセス引き出し604の中のドレン孔部656を介してプロセス引き出しの中へ漏出した流体を直接的に受け入れるように構成されている。
ここで図50を参照すると、バイオプロセッシング装置600とともに使用するための単回使用の使い捨てバイオプロセッシングキット700が図示されている。バイオプロセッシングキット700は、プロセス引き出し604の第1の内部スペース636の中に受け入れられるようにサイズ決めおよび寸法決めされている概して長方形のトレイ702と、トレイ702の中に受け入れられる1対の培養ベッセル704、706とを含む。トレイ702は、培養ベッセル704、706の下に1対の開口部またはウィンドウを有しており、培養ベッセル704、706を上昇位置に支持しており、トレイ702がプロセス引き出し604の第1の内部スペース636の中に位置決めされているときに、プラットフォームロッカーアッセンブリ640、642の支持ポスト646と係合されているときに、培養ベッセル704、706がトレイ702から持ち上げられるようになっている。図50および図51に示されているように、トレイ702は、1対の脚部708、710を含み、1対の脚部708、710は、その前面および後面に位置付けされており、それは、プロセス引き出し604の底部の上にトレイ702を支持している。支持脚部708、710は、中空になっており、トレイ702の低いポイントを形成している。したがって、トレイ702の中の漏出またはこぼれの場合に(プロセス引き出し604の中のものとは対照的に)、流体は、脚部708、710の底部の中に収集して含有されることとなる。
さらに図50および図51を参照すると、トレイ702は、トレイ702の後面に第1および第2のウィンドウ709、711をさらに含み、トレイ702の後面のプロセス引き出し604の中に装着されている蠕動ポンプアッセンブリ641との係合のために、バルブマニホールド712および蠕動ポンプチュービングの最大で3つのセグメント714、716、718が、トレイ702の中に位置決めされている。バルブマニホールド712は、たとえば、米国特許出願公開第2020/0238282号(特許文献2)に開示されているような流体ベッセルであることが可能であり、それは、リニアアクチュエーターアレイ643のプランジャーを有する複数のリニアアクチュエーターとインターフェース接続するように構成されており、それは、同様に、トレイ702の後面のプロセス引き出し604の中に装着されている。代替的に、バルブマニホールド712は、国際公開第2019/106207号に開示されているように、ピンチバルブアレイの複数のピンチバルブによって作用されるように構成されている複数の流体フローラインから形成されることが可能である。バルブマニホールド712は、培養ベッセル704、706、キャビネット608の中の培地バッグおよび試薬バッグ、廃棄引き出し606の中の廃棄バッグ、ならびにサンプリングラインと流体的に相互接続され、WO2019/106207号公報に開示されているようなまたはWO2019/106207号公報に開示されているものと同様の流体ネットワークまたはアーキテクチャーを形成する。図50は、バルブマニホールド712とのさまざまなチューブの接続を図示している。
したがって、さらに図50に図示されているように、使い捨てキット700は、チュービングオーガナイザーカード720と、サンプリングカード722とをさらに含み、チュービングオーガナイザーカード720は、複数のチュービングテール726を保ち、複数のチュービングテール726は、バルブマニホールド712に流体接続されており、また、それらは、キャビネット608の中に収容されているさまざまな培地バッグおよび試薬バッグへの接続のために構成されており、サンプリングカード722は、複数のサンプリングチュービングテールを保ち、複数のサンプリングチュービングテールは、同様に、バルブマニホールド712に流体接続されている。最後に、使い捨てキット700は、また、アンカーコーム632を含み、アンカーコーム632は、プロセス引き出し604の中のスロット630の中に受け入れられており、また、それは、キャビネット608から(たとえば、チュービングオーガナイザー720およびサンプリングカード722から)プロセス引き出し604の中へのおよびバルブマニホールド712へのチュービングのルーティングを促進させる。以降で議論されているように、アンカーコーム632、チュービングオーガナイザー720、およびサンプリングカード722は、キット700の据え付けならびにさまざまな培地、試薬、および他のバッグ/コンテナの接続の間にまたはその後に、チュービングテールのすべてを整理するための手段を提供する。ある実施形態において、使い捨てキット700(図50に関連して上記に説明されているエレメントのすべてを含む)は、当技術分野において知られている手段(たとえば、エチレンオキシド滅菌、ガンマ滅菌など)によって滅菌されることが可能であり、エンドユーザーへの輸送のためにおよび保管のために、ブリスターパックの中にシールされることが可能である。
図52および図53に図示されているように、アンカーコーム632は、本体部分730を含み、本体部分730は、それを通る通路732を有している。通路732の中には、複数のチュービング保持エレメント734があり、複数のチュービング保持エレメント734は、整理された方式でチュービングの長さを保つおよび維持するように機能する。上記に開示されているように、据え付けの間に、アンカーコーム632は、プロセス引き出し604のスロット630の中に受け入れられ、キャビネット608からプロセス引き出し604の中へのチュービングのさまざまなパスのルーティングを促進させ、ここで、それらは、バルブマニホールド712に流体接続されている。
図54を参照すると、本発明の実施形態によるチュービングオーガナイザー720の詳細図が図示されている。チュービングオーガナイザー720は、概してリジッドのプレート本体部736と、複数のチュービング保持チャネル738とを含み、複数のチュービング保持チャネル738は、リジッドのプレート本体部736の中へ成形されるかまたはその他の方法でそれに接続されており、また、対応する複数のチュービングテール726をその中に受け入れて保つように構成されている。ある実施形態において、チャネル738は、プレート本体部736の下側の右手の角部からその右手側に沿って上向きに延在し、それ自身で折り返し、プレート本体部736の下側の右手の角部に向けて所定の角度で概して下向きに延在し、もう一度それ自身で折り返し、プレート本体部736の下側の左手の角部からその左手側に沿って上向きに延在している。したがって、これらのチャネル738の中に受け入れられたチュービングテール726は、同じ曲がりくねった経路を辿る。したがって、チャネル738のこの蛇行した構成は、チュービングオーガナイザーによって保たれることができるチュービングテール726の長さを最大化し、かなりの程度の遊びが、バイオプロセッシング装置600のキャビネット608の中に含有されているさまざまなバッグおよび/またはコンテナへのチュービングテール726の接続を促進させることを可能にする。したがって、チュービングオーガナイザー720は、整理されたおよびアクセスしやすい様式でチュービングテール726を維持し、それは、セットアップ時間を最小化することを助ける。
また、図54に示されているように、プレート本体部736は、図43に示されているように、チュービングオーガナイザー720がキャビネット608のドア612の内側に除去可能に装着されるかまたはそれから吊るされることを可能にする特徴を含む。そのような特徴は、たとえば、装着および/または位置付けアパーチャー740を含むことが可能であり、ドア612の上のペグ618またはフックが、それを通して受け入れられる。使用時に、チュービングオーガナイザー720がドア612の内部面に取り付けられると、ユーザーは、プレート本体部736のクリアランスまたは緩和エリア742の中へ延在しているチュービングテール726の端部を容易に把持することが可能であり、その対応するチャネル738とともにその着座位置からそれを除去することが可能である。次いで、チュービングテール726は、無菌性の技法(たとえば、無菌のチューブ溶接など)によって、キャビネット608の中に含有されている培地バッグ、試薬バッグ、または他のベッセルに接続されることが可能である。このプロセスは、キャビネット608の中に収容されているバッグと引き出し604の中に収容されているバルブマニホールド712との間のすべての流体接続が行われるまで繰り返されることが可能である。
図55および図56を参照すると、本発明の実施形態によるサンプリングカード722の詳細図が図示されている。そこに示されているように、サンプリングカード/装置722は、本体部分744を含み、本体部分744は、マニホールド746と、マニホールド746に流体接続されている複数のサンプリングチュービングテール748とを有している。また、サンプリングカード722は、マニホールド746の第1の端部に流体接続されているフィードライン750と、マニホールド746の第2の端部に流体接続されているリターンライン752とを含む。チュービングオーガナイザー720と同様に、サンプリングカード722の本体部分744は、サンプリングカード722がキャビネット608のドア612の内側に除去可能に装着されるかまたはそこから吊るされることを可能にする特徴を含む。そのような特徴は、たとえば、装着および/または位置付けアパーチャー754を含むことが可能であり、それを通して、ドア612の上のペグ618またはフックが受け入れられる。使用時に、サンプリングカード722がドア612の内部面に取り付けられると、ユーザーは、サンプリングカード722の上で容易にアクセス可能なサンプリングチュービングテール748のうちの1つを使用して、培養ベッセル704、706のうちの1つからサンプルを引き出すことが可能である。したがって、サンプルは、プロセス引き出し604を開けることを必要とすることなく、および、動作を休止させる必要なしに、バイオプロセッシング動作の間に容易に引き出されることが可能である。
ここで図57~図63を見てみると、バイオプロセッシング装置600のプロセス引き出し604の中でのトレイ702の据え付けおよび着座が図示されている。そこに示されているように、トレイ702は、プロセス引き出し604を開け、上方からプロセス引き出し604の中へトレイ702を低下させることによって、プロセス引き出し604の第1の内部スペース636の中に受け入れられており、使い捨てキット700の培養ベッセル704、706がプロセス引き出し604の中で前後の関係になるようになっている。この位置において、バルブマニホールド712は、リニアアクチュエーターアレイ643の直ぐ前方に位置決めされており、リニアアクチュエーターアレイ643と位置合わせされており、蠕動ポンプチュービングの3つのセグメント714、716、718は、蠕動ポンプアッセンブリ641のすぐ前方に位置決めされており、蠕動ポンプアッセンブリ641と位置合わせされている。上記に示されているように、トレイ702がプロセス引き出し604の中へ低下されると、培養ベッセル704、706は、それぞれのプラットフォームロッカーアッセンブリ640の支持/装着ポスト646の上に受け入れられ、培養ベッセル704、706が、トレイ702とのそれらの着座係合から持ち上げられ、代わりに支持ポスト646によって支持されるようになっている。
図59~図62に最も明確に示されているように、使い捨てキット700のトレイ702およびプロセス引き出し604は、複数の協働特徴を有しており、協働特徴は、プロセス引き出し604の中でのトレイ702の適正な位置決めを促進させ、適正な位置決めの検証を可能にする。たとえば、図59に示されているように、トレイ702およびプロセス引き出し604は、複数の係合特徴/表面756を含み、係合特徴/表面756は、トレイ702がプロセス引き出し604の中に適正に位置決めされているときに、互いに協働する。第2の内部スペース636の中のプロセス引き出し604は、引き出しの係合特徴756に関連付けられる複数のセンサー758を含み、複数のセンサー758は、トレイ702およびプロセス引き出し604の上の協働する係合特徴756が互いに係合されたときを検出し、トレイ702の適正な位置決めを示すことが可能である。ある実施形態において、トレイ702に関連付けられる係合特徴756は、図59に最良に示されているように、トレイのバックボーンの上に位置付けされているが、プロセス引き出し604に関連付けられる対応する係合特徴756(および、センサー758)は、リニアアクチュエーターアレイ643および蠕動ポンプアッセンブリ641に隣接してそれぞれ位置付けされている。ある実施形態において、プロセス引き出し604に関連付けられる係合特徴756は、センサー758のピンである。上記に示されているように、プロセス引き出し604の中でのトレイ702の適正な位置合わせおよび位置決めを検出することに加えて、プラットフォームロッカーアッセンブリ640、642は、センサー648を含み、センサー648は、培養ベッセル704、706の適正な位置決めを検出するように構成されている。
そのうえ、上記に開示されている係合特徴およびセンサーに加えて、蠕動ポンプアッセンブリ641は、また、上側および下側係合構造体760ならびに枢動式ポンプシュー762を含み、それらは、蠕動ポンプアッセンブリ641のトレイ602のバックボーンとの適正な係合を促進させる。また、これらの特徴は、蠕動ポンプアッセンブリ641およびリニアアクチュエーターアレイ643の蠕動ポンプチュービングのセグメント714、716、718およびバルブマニホールド712それぞれとの係合および作動に関して、公差スタックアップ問題を最小化する。
ある実施形態において、蠕動ポンプアッセンブリ641およびバルブマニホールド712のソレノイドアクチュエーターは、使い捨てキットがプロセス引き出しの中に位置決めされて引き出しが閉じられているときに、使い捨てキットの対応する特徴に向けて移動し、それと物理的に係合するように構成されている。とりわけ、図59を具体的に参照すると、モジュール600は、電動係合メカニズムを含み、電動係合メカニズムは、さらなる移動を防止する特徴によって制限される固定された移動距離によって、蠕動ポンプアッセンブリ641およびソレノイドアレイ643を含有するアッセンブリを、使い捨てキット700の中の対応する特徴(蠕動ポンプチュービングのセグメント714、716、718およびバルブマニホールド712)に向けて物理的に移動させる。係合解除は、単に、この電動係合メカニズムを逆に動作させることを伴う。
ここで図64および図65を参照すると、使い捨てバイオプロセッシングキット700のバイオリアクター/培養ベッセル704、706の構成が示されている。図示を容易にするために、培養ベッセル704のみが図示されている(培養ベッセル706は、正確な複製物である)。そこに示されているように、ある実施形態において、培養ベッセル704は、ベース764と、ベース764に接続されている蓋766と、ベース764と蓋766との間に挟まれているガス浸透性の液体不浸透性の膜768と、膜768と蓋766との間に挟まれているガスケット770とを含む。ある実施形態において、ベース764および蓋766は、ポリカーボネートから形成されているが、当技術分野において知られている他の材料が、より広範な本発明の態様から逸脱することなく利用されることも可能である。図64に示されているように、蓋766は、複数の増強サポート772またはガセットを含み、それは、蓋766を補強し、増加した強度および耐久性を提供する。また、蓋766は、入口ポートおよび出口ポート774、776を含み、チュービングが、それに接続されることが可能である。そこに図示されているように、入口ポートおよび出口ポート774、776は、蓋の中へ成形されており、チュービングが蓋766から(少なくとも最初は)垂直方向に延在するようになっている。ポート774、776のこの構成は、チュービングがより容易に上方から培養ベッセル704に接続されることが可能であるので、セットアップを促進させる。さらに図示されているように、ベントポート777が、蓋766の上部に提供されている。ある実施形態において、蓋766は、丸みを帯びた角部(たとえば、角部778)を含み、それは、任意のよどんだゾーンを排除/防止する。
さらに図64を参照すると、膜768は、適切なガス浸透性の材料(たとえば、シリコーンおよび/またはポリスチレン)、または、水または微生物の通過を許容しない細孔サイズを有する多孔性の材料から形成されることが可能であるが、当技術分野において知られている他の材料が、より広範な本発明の態様から逸脱することなく利用されることも可能である。膜768は、膜768の周辺に沿って複数の場所/保持孔部780を含み、その目的は、以降に説明されることとなる。ガスケット770は、その一部に関して、当技術分野において知られているさまざまな材料(たとえば、シリコーンなど)から形成されることが可能であり、対応する複数の場所/保持孔部782を含み、それは、ガスケット770の周辺に沿って位置付けされており、膜768の中の孔部780と位置合わせされている。
ある実施形態において、蓋766およびベース764は、蓋766およびベース764の周辺に沿ったヒートステーキングを介して互いに接続されている。ある実施形態において、ヒートステーキング部781は、それぞれ膜768およびガスケット770の場所/保持孔部780、782のそれぞれを通って延在しており、ベース764と蓋766との間に膜768およびガスケット770をアンカー固定するように機能する。ある実施形態において、蓋766は、ヒートステーキングピン784を備えて構成されることが可能であり、ヒートステーキングピン784は、その下側から下向きに延在しており、組み立ての間に、ヒートステーキングピン784が、膜768およびガスケット770それぞれの対応する場所/保持孔部780、782を通って延在し、ベース764の周辺において対応する孔部786の中に受け入れられ、ベース764にヒートステーキングされるようになっている。ある実施形態において、蓋766は、約20個から約40個のヒートステーキング部(より好ましくは、おおよそ34個のヒートステーキング部)を使用してベース764に接合される。本明細書で説明されている実施形態は、蓋をベースに接続するためにヒートステーキングを利用するが、より広範な本発明の態様から逸脱することなく、他の接続手段(たとえば、締結具およびスナップフィット接続など)も利用されることが可能であるということが企図される。
ある実施形態において、ベース764の上側表面は、テクスチャー加工された表面を有しており、それは、空気フローを許容し、メッシュ(それは、以前の設計では慣用されていた)の必要性を排除する。図65に示されているように、ベース764のフランジ領域788は、複数のリブ790を含み、複数のリブ790は、増加したリジッド性および強度ならびに蓋766とのよりロバストな相互接続(それは、膜768およびガスケット770のより信頼性の高いおよびロバストなアンカー固定を追加的に提供する)を提供する。ベース764の下側の角部は、ピンウェル791、792、793、794をそれぞれ含み、ピンウェル791、792、793、794は、培養ベッセル704を支持するプラットフォームロッカーアッセンブリ640または642の装着/支持ポスト646をその中に受け入れるように構成されている。ある実施形態において、ピンウェルのうちの1つ(たとえば、ウェル794)は、形状に関して長円形になっており、それは、プラットフォームロッカーアッセンブリ640の上に培養ベッセル704を据え付けるときの位置公差を改善することを提供する。ベース764は、IRセンサーウィンドウ796およびセンサーウェル798をさらに提供されており、IRセンサーウィンドウ796は、プロセス引き出し604の中の培養ベッセル704の下に位置決めされているセンサーを使用して、培養ベッセル704の中のガスまたは流体の温度を測定するためのものであり、センサーウェル798は、培養ベッセル704がプロセス引き出しの中に存在しているかどうかおよび/またはその中に適正に位置決めされているかどうかを決定するために、プラットフォームロッカーアッセンブリ640または642のセンサー648によって利用される。最後に、図65に図示されているように、ベース764は、小さな開口部799のアレイを含み、それは、バイオプロセッシングの間のガス移送のために、プロセス引き出し604の中の雰囲気と膜768の下側との間に流体連通を提供している。ある実施形態において、数百個の小さな開口部799が、ベース764の中に存在している。
上記に示されているように、培養ベッセル704、706は、トレイ702がプロセス引き出し604の中に受け入れられているときに、プラットフォームロッカーアッセンブリ640、642の上に受け入れられるように構成されている。当技術分野において知られているさまざまな揺動メカニズム(国際公開第2019/106207号に開示されているメカニズムを含む)は、培養ベッセル704、706の中の流体の混合を提供し、その中のバイオプロセッシング動作をサポートするために利用されることが可能である。図66~図68は、本発明の別の実施形態によるプラットフォームロッカーアッセンブリ640、642の構成を図示している(ロッカーアッセンブリ640は、簡単にするためにおよび理解のしやすさのために描かれている)。そこに示されているように、プラットフォームロッカーアッセンブリ640は、ベース870と、ベース870の上に受け入れられている中心枢動軸線873を定義する支点872と、ベース870に装着されているモーター874であって、モーター874は、モーター874によって駆動される偏心ローラー876を有している、モーター874と、支点872の上に偏心ローラー876と接触した状態で受け入れられている揺動プレート878であって、揺動プレート878は、支点軸線873の周りに枢動可能である、揺動プレート878と、揺動プレート878を偏心ローラー876と接触した状態に維持するように構成されている圧縮スプリング880とを含む。ある実施形態において、支点872およびモーター874は、フレーム875を介してベース872に接続されている。ある実施形態において、偏心ローラー876は、偏心経路に沿って回転するように構成されている円形ローラーである。さらなる他の実施形態において、偏心経路に沿って移動する円形ローラーの代わりに、カム形状のローラーが用いられることも可能である。
図67および図68に図示されているように、揺動プレート878は、4つの支持ポスト646を含み、4つの支持ポスト646は、培養ベッセル704のベース764の中のピンウェル791、792、793、794によって受け入れられる。モーター874は、偏心ローラー876を駆動し、偏心ローラー876の位置に応じて、揺動プレート878の下側に対して力を伝達するかまたはそこから力を除去し、揺動プレート878およびその上に受け入れられた培養ベッセル704を上向きにおよび/または下向きに傾斜させるように、(たとえば、第2のモジュール200(すなわち、装置600)のコントローラー210の制御の下で)制御可能である。モーター874は、マスターコントローラーによって制御可能であり得るが、プラットフォームロッカーアッセンブリ640、642は、代替的に、揺動プレート878の下のベースプレート872の上に位置決めされている専用コントローラーを有することが可能である。偏心ローラー876からの力(または、その欠如)の結果として、その上に支持されている揺動プレート878および培養ベッセル704は、支点872の支点軸線873の周りに枢動する。
ある実施形態において、支持ポスト646のそれぞれは、培養ベッセル704の質量の測定のためのロードセルを備えて構成されることが可能である。代替的にまたは加えて、ロッカーアッセンブリ640のベース870は、複数の(たとえば、3つの)ロードセル882を含むことが可能であり、ロードセル882は、揺動プレート878を通って延在しており、培養ベッセル704の質量を測定するために、培養ベッセル704の下側に係合している。さらに図67に示されているように、揺動プレート878は、傾斜センサー884を装備されることが可能であり、傾斜センサー884は、揺動/混合プロセスを実施する際にコントローラーによって使用するために、揺動プレート878(ひいては、培養ベッセル704)の傾斜の程度を測定するように構成されている。
上記に示されているように、モーター874が作動されているときには、偏心円形ローラー876は、揺動プレート878の底部表面に対して力を伝達し、モーター874の回転の方向に応じて、それを上向きにまたは下向きに移動させることを引き起こす。一定の動作にあるときに、偏心円形ローラー876の円形プロファイルは、連続的な正弦波状の揺動プロファイルを培養ベッセル704の内容物に付与する。この揺動運動は、図69に図示されている。傾斜センサー884を使用した揺動プレート878のモニタリングは、傾斜の角度、ホーミング、およびドレン動作に対する閉ループ制御を可能にし、同様に、故障事象条件の検出を可能にする。揺動プレート878の上に培養ベッセル704を支持するための支持ポスト646の使用は、培養ベッセル704の底部全体が遮られないままになることを可能にし、以降で議論されているように、より良好な通気、熱伝達、および他の機能性を可能にする。偏心円形ローラー876の使用は、傾斜メカニズムがコンパクトな/ロープロファイルになることを可能にし、揺動プレート878との低摩擦かつ非常に信頼性の高いインターフェースを提供する。認識されることとなるように、とりわけ、哺乳類細胞は、高度に乱流の流体レジームの上の小規模な渦によって誘発されるせん断力に対して非常に敏感である。したがって、過度の乱流、泡の形成、またはこぼれにつながる強力な振動、衝撃、または他の機械的な刺激は、潜在的に有害である。したがって、プラットフォームロッカーアッセンブリ640、642の連続的な正弦波状の揺動プロファイルは、任意の高周波の機械的な刺激を除去することによって、そのような小規模な渦の存在を最小化し、より安全でより穏やかな混合条件を提供し、それは、哺乳類細胞培養に特に有益である。
上記に示されているように、培養ベッセル704、706のベース764および膜768を通る通気および熱伝達は、さまざまなバイオプロセッシング動作にとって重要である。典型的に、特定の細胞培養(たとえば、哺乳類細胞培養)は、細胞成長に適切な温度およびCO濃度において、無菌の均質なインキュベーション雰囲気によって取り囲まれなければならない。そのような生理化学的な条件が提供される方式は、用途、細胞タイプの特異性、および、どのようにそれらが懸濁液または接着剤の中で成長するように適合されているかに依存している。いくつかのケースでは、プロセスは、細胞がガス浸透性の膜の上に単層で成長することを必要とする可能性がある。このケースでは、膜の両側におけるすぐそばの領域にわたる居所的な勾配に基づいて、受動的な拡散によって熱および質量の移送が行われる。本発明の実施形態は、培養ベッセル704、706の底部の上のガス浸透性の膜768とインキュベーション雰囲気再循環フローとの間の乱流相互作用を誘発させることによって、そのような現象を最適化する。
図70~図72は、使い捨てバイオプロセッシングキット700のトレイ702および培養ベッセル704、706がその中に位置決めされている状態の、バイオプロセッシング装置600のプロセス引き出し604の一部分の断面図を提示している。プロセス引き出し604は、インキュベーションチャンバー902を形成しており、上記に開示されているように、トレイ702および培養ベッセル704、706が、インキュベーションチャンバー902の中に位置決めされている。そこに示されているように、培養ベッセル704、706は、プラットフォームロッカーアッセンブリ640、642の支持ポスト646によって支持されている。加熱エレメント/デバイス904が、プロセス引き出し604の中にある(たとえば、それぞれの培養ベッセルの上および下に位置決めされている)。たとえば、ヒーター904は、インキュベーションチャンバー902および培養ベッセルs704、706を加熱するために、それぞれの培養ベッセル704、706の下に、および、プロセス引き出し604の上部に隣接して位置決めされることが可能である。また、プロセス引き出し604は、その前面壁部および裏面壁部に隣接して、ロッカーアッセンブリ640、642のカバー644の中に、1対のファンまたはブロワー906、908を含む。そこにさらに示されているように、カバー644は、1対の対向するルーバーまたは空気通路910、912を含むことが可能であり、ブロワー906、908がその近くに位置決めされており、プロセス引き出し604の後面に隣接するカバー644の中のスペース(インキュベーション雰囲気再循環チャンバー915を画定している)から空気が退出することを可能にし、また、プロセス引き出し604の前面から再循環チャンバー915に再進入することを可能にする。また、温度センサー914および二酸化炭素センサー916が、下記に議論されているように、再循環空気フローの温度および再循環空気フローの二酸化炭素濃度を測定するために、再循環空気流路に沿って少なくとも1つの場所に位置決めされている。そこに追加的に示されているように、二酸化炭素の供給部918は、プロセス引き出し604(たとえば、バイオプロセッシング装置600のハウジング602の後面にある二酸化炭素入口ポートを介して)およびバルブ920と選択的に流体連通している。また、プロセス引き出し604は、ガスポート922を含むことが可能であり、ガスポート922は、プロセス引き出し604の内部と大気との間の流体連通を可能にする(専用の別個の酸素供給部を有する必要性を取り除く)。上記に説明されているコンポーネントは、バイオプロセスシステム600の液体から雰囲気への直接的な質量移送のためのシステム900を形成しており、その動作は、以降に説明されることとなる。
さらに図70を参照すると、温度センサー914および二酸化炭素センサー916は、再循環空気フローの温度および二酸化炭素濃度に関する情報を受信するためのコントローラー(たとえば、装置600のマスターコントローラー210であるが、再循環空気フロープロセスを実行するための専用コントローラーも想定される)に電気的に接続されているか、または、その他の方法でそれと通信している。また、コントローラー210は、センサー読み取り値および特定の設定値に応答してその動作を制御するために、バルブ920、ファン906、908、およびヒーター904に電気的に接続されているか、または、その他の方法でそれと通信している。
ここで図71を参照すると、コントローラー210は、再循環空気フロー924を作り出すために、ファン906、908を制御するように動作可能である。下記に議論されているように、トレイ702およびプロセス引き出し604は、さまざまなダクティング特徴926をそれぞれ含み、ダクティング特徴926は、再循環空気フロー924が、プロセス引き出し604の後面に隣接するルーバー912を通って再循環チャンバー915から退出すること、培養ベッセル704、706のレベルまで上向きにトラベルすること、培養ベッセル704、706の底部を横切って概して水平方向にトラベルすること、プロセス引き出し604の前面の近くで下向きにトラベルすること、および、ルーバー910を通って再循環チャンバー915に再進入することを保証する。この点に関して、ファン908は、再循環チャンバー915から外向きに再循環空気フロー924を押し、一方では、ファン906は、再循環チャンバー915の中へ再循環空気フロー924を引き込む。
図72を参照すると、ファン908は、インキュベーション雰囲気再循環チャンバー915を通してインキュベーション雰囲気を押し、ダクティング特徴926は、培養ベッセル704、706の底部を横切って再循環空気フロー924を方向付ける。そうする際に、ダクティング特徴、および、培養ベッセル704、706のベース764の下側の構成は、居所的な乱流928の形成を誘発させ、それは、一定の酸素および二酸化炭素の供給を培養ベッセル704、706のガス浸透性の膜768と接触した状態に維持することを助ける。
図73~図76は、システム900のダクティング特徴をより明確に図示しており、それは、ファン906、908からの影響の下で、再循環空気フロー924が再循環チャンバー915から培養ベッセル704、706の底部を横切って再循環チャンバー915の中へ方向付けられて戻ることを可能にする。そこに示されているように、トレイ702の脚部708、710の内部に面する側部は、窪みまたは凹んだエリア930を備えて形成されており、それは、場合に応じて、再循環チャンバー915から退出する/それに進入する再循環空気924が脚部708、710の内部面に沿って上向きにまたは下向きにトラベルすることを可能にする。図73~図76は、具体的には、再循環チャンバー915の中に存在する再循環空気924がどのようにトレイ702の脚部710の凹んだエリア930によって上向きに方向付けられるかということを図示している。したがって、脚部708、710の凹んだエリア930、および、再循環チャンバーの外部表面は、再循環空気924のフローのための垂直方向の空気通路を形成している。ルーバー912から退出する空気が脚部710の凹んだエリア930の中を上向きにトラベルするときに、それは、脚部710がトレイ702の底部に出会うポイントにおいて邪魔される。図73および図74に最良に示されているように、トレイ702は、培養ベッセル704、706の底部の垂直方向高さに概して対応する高さにおいて、1対の横方向のベント開口部932を含む。したがって、ベント開口部932は、再循環空気フロー924をそのような開口部932を通して培養ベッセル704、706に向けて横方向に方向付けし直し、ここで、再循環空気フロー924は、培養ベッセル704、706の底部幾何学形状およびそれらの対応するガス浸透性の膜と相互作用し、居所的な乱流928の形成につながる。再循環空気フロー924は、培養ベッセル704、706の底部を横切って移動し、そこで、それは、対向するベント開口部に進入し、脚部708の凹んだエリア930の中を下向きにトラベルし、ルーバー910を通って再循環チャンバー915に再進入する。
上記に開示されているように、再循環空気フロー924における居所的な乱流928の形成は、一定の酸素および二酸化炭素の供給を培養ベッセル704、706のガス浸透性の膜768と接触した状態に維持することを助ける。同時に、全体的な再循環空気フロー924は、制御ユニット210、温度センサー914、二酸化炭素センサー916、ヒーター904、および二酸化炭素制御バルブ920によって提供される制御アクションとともに、インキュベーションチャンバー902の内側の体積の均質化を可能にする。したがって、システム900は、熱および質量の移送の最適化を提供する。認識されることとなるように、細胞単層からほんの数十ミクロン離れた酸素の一定の利用可能性は、より高い細胞濃度をサポートし、培養ベッセル704、706の膜768の表面を横切る生理化学的な勾配を最小化する。
上記に説明されているように、装置600は、バイオプロセッシング動作が実施されているときのバイオプロセッシング動作をモニタリングする(培養ベッセル704、706の中の細胞培養のさまざまなパラメーターをモニタリングすることを含む)ための複数のセンサーおよびモニタリングデバイスを含む。これは、たとえば、サンプリングカード722のサンプリングチュービングテール748を使用して、培養ベッセル704、706からサンプルを定期的に引き出すこと、および/または、ベッセルの中の培養のさまざまなパラメーターをセンシングするためのセンサーを使用することを含むことが可能である。たとえば、センサーアッセンブリ648は、温度測定のための、および、プロセス引き出しの中の培養ベッセルの存在を検出するためのIRセンサーを収容している。培養ベッセル704、706のベース764の中のウィンドウ796は、培養ベッセルの中の膜のIRベースの温度測定を可能にし、ひいては、培養ベッセルの中の液体温度を可能にする。
図77~図84を参照すると、ある実施形態において、装置600は、フロースルー式センシングチャンバー950(本明細書ではフロースルー式センシング装置950とも称される)を追加的に含むことが可能であり、フロースルー式センシングチャンバー950は、さまざまな異なるセンシング/測定デバイスを利用して、および、任意の流体をシステムから引き抜くことなく、装置600の中の流体(たとえば、培養ベッセル704、706の中の培養)のさまざまなパラメーターを測定またはモニタリングするために利用されることが可能である。図77~図80に最良に示されているように、フロースルー式センシングチャンバー950は、第1のプレート952と、第1のプレート952に向かい合う関係で接続されている第2のプレート954と、第1のプレート952および第2のプレート954の中間の流体チャネル956とを含む。ある実施形態において、流体チャネル956は、第1のプレート952および/または第2のプレート954のうちの少なくとも一方または両方の内部面の上の緩和エリアから形成されている。ある実施形態において、流体チャネル956は、高さに関して、約0.1mmから約1mmの間にあることが可能である。チャンバー950は、第1のポート958および第2のポート960をさらに含み、第1のポート958は、チャンバー950およびその流体チャネル956の中への流体のフローを促進させるために、流体チャネル956と流体連通しており、第2のポート960は、チャンバー950およびその流体チャネル956からの流体のフローを促進させるために、流体チャネル956と流体連通している。ある実施形態において、ポート958、960は、流体チャネル956の対向する端部と流体連通している。
図78に示されているように、ある実施形態において、プレート952、954は、プレートの相互の位置合わせおよび連結を促進させる特徴を有することが可能である。たとえば、プレートのうちの一方(たとえば、プレート952)は、1対のノッチ957を有することが可能であり、1対のノッチ957は、プレートのうちの他方(たとえば、プレート954)の対応するタブ959を受け入れる。下記に議論されているように、バックプレート/第1のプレート952は、それを通って延在する複数の装着および位置決め孔部961を含み、それは、使い捨てキット700のトレイ702へのチャンバー950の装着を促進させる。ある実施形態において、第1の/バックプレート952および第2の/フロントプレート954は、形状に関して概して長方形になっており、透明になっており、生体適合性プラスチック、ガラス、または、プラスチックおよびガラスの組み合わせから製造されているが、本発明は、この点においてそのように限定されることを意図していない。
図78および図79に最良に示されているように、流体チャネル956は、複数のセグメントまたはセンシング場所962、964、966を含み、それは、複数のセンシングデバイスおよび技法による流体チャネル956の中の流体の尋問または流体のモニタリングを許容するかまたは促進させる。ある実施形態において、流体チャネル956の中の流体は、複数のセンシング場所962、964、966のそれぞれのものに関連付けられるさまざまな異なるセンシングデバイスによって尋問されることが可能である。ある実施形態において、セグメント966は、流体チャネル956の中に位置付けされている1つまたは複数のセンサー968を有しており、1つまたは複数のセンサー968は、流体チャネル956を通過する流体と連続的接触したままになるように構成されている。図77に示されているように、第2のプレート954は、複数の電極970を含み、複数の電極970は、流体チャネル956の中へ延在しており、第2のプレート954の横方向に延在するフランジ972からアクセス可能である。ある実施形態において、電極970は、金メッキされた電極である。
上記に示されているように、フロースルー式センシングチャンバー950は、流体のさまざまな異なるパラメーターを測定するために、さまざまな異なるセンシングデバイスを利用して、流体チャネル956の中の流体の尋問を可能にする。たとえば、ある実施形態において、センシング場所962は、反射光尋問セグメントとして構成されることが可能であり、それは、流体チャネル956の後ろに金メッキされたミラー974を備えて構成されており、それは、センシングデバイスによって放出された光を反射する。したがって、センシング場所962は、生物学的な変数のモニタリング/センシングのためのさまざまな技法(たとえば、光学的密度センシング、比濁法、デジタルホログラフィック顕微鏡、動的光散乱法、および/または光学干渉法など)に適切であることが可能である。ある実施形態において、センシング場所964は、透過光および後方散乱光の尋問セグメントとして構成されることが可能であり、それは、透過光または後方散乱光センシング器具を使用して、流体チャネル956の中の流体の尋問を可能にする。センシング場所966は、その一部に関して、流体チャネル956の中の流体と接触しているさまざまなセンサー968を有する蛍光センサー尋問セグメントとして構成されることが可能であり、流体のさまざまなパラメーター(たとえば、溶存酸素、pH、二酸化炭素、検体など)のモニタリングまたはセンシングを可能にする。電極970は、後方に(ポート958、960の反対側に)面しており、さまざまな電気化学的な測定技法(たとえば、電気インピーダンススペクトロスコピー、ガルバノメトリー、アンペロメトリー、および/またはポーラログラフィー、など)に適切な1つまたは複数の測定デバイスのスプリング付勢されたピンによって接触されるように構成されている。
図81および図82は、使い捨てバイオプロセッシングキット700のトレイ702のバックボーンの上のフロースルー式センシングチャンバー950の位置決めを図示している。上記に示されているように、トレイ700のバックボーンの上に位置付けされているスナップピン976をチャンバー950の対応する装着アパーチャー961の中に受け入れることによって、チャンバー950は、トレイ702に接続されることが可能である。そこに示されているように、ある実施形態において、チャンバー950は、バルブマニホールド712および蠕動ポンプチュービングセグメント714、716、718の中間において、トレイ700に装着されることが可能である。ピン976は、チャンバー950をトレイ700に装着するために利用されるものとして図示されているが、より広範な本発明の態様から逸脱することなく、他の接続手段(たとえば、クリッピング、クランピング、締結具、スナップフィッティング、および圧入など)が利用されることも可能であるということが企図される。ある実施形態において、チャンバー950は、使い捨てバイオプロセッシングキット700の一部を形成することが可能である。
図83および図84は、流体チャネル956の中の流体のさまざまなパラメーターをモニタリングするためのフロースルー式センシングチャンバー950およびさまざまなセンシング器具/デバイスの概略図を提示している。図83に示されているように、たとえば、装置600に搭載される第1および第2の電気化学的なセンシング器具978、980は、スプリング付勢されたピン982を介して電極970とインターフェース接続することが可能である。図84に示されているように、反射光器具984は、第1のセンシング場所の中の流体を尋問するように位置決めおよび構成されることが可能であり、第1および第2の蛍光器具986、988は、第2のセンシング場所964の中の流体を尋問するように位置決めおよび構成されることが可能であり、透過光/後方散乱光器具990は、第3のセンシング場所966の中の流体を尋問するように位置決めおよび構成されることが可能である。
したがって、本発明の実施形態は、インラインセンシングチャンバー950を提供しており、それは、チャンバー950の流体チャネル956の中の流体のさまざまな光学的なおよび電気的な測定を提供し、培養ベッセル704、706のいずれかを直接的に尋問する必要性を取り除く。使用時に、培養ベッセル704、706のいずれかのなかの培養物のさまざまなパラメーターをモニタリングまたは測定することが望まれるときには、流体は、蠕動ポンプアッセンブリ641を使用してセンシングチャンバー950を通してポンプ送りされ、そこで、それは、一連のセンサー器具/デバイスによって尋問されることが可能である。すなわち、本明細書で開示されているチャンバー950は、単一の流体チャネルの上での電気化学的なおよび光学的なセンシング技法の使用を促進させ、培養ベッセル704、706の中の細胞培養の生理化学的な成長条件、細胞種の代謝活性(乳酸、グルコースなど)、ならびに、生存細胞密度および合計細胞数測定のマルチパラメトリックモニタリゼーションを可能にする。
バイオプロセッシング装置600(第2のモジュール200とも称される)のコンポーネントを詳細に開示してきたが、装置600の中の流体フローアーキテクチャーまたはシステム200の実施形態が、図85~図89を参照して図示されている。上記に開示されているように、および、より詳細に以降に説明されているように、バイオプロセッシング装置600およびキット700の構成は、それによって提供される流体フローアーキテクチャー200とともに、自動化されたおよび機能的に閉じられた様式で、細胞活性化、細胞生産物の遺伝子組み換えおよび増幅、ならびに、補助的なまたは関連のプロトコル、ワークフロー、および方法を可能にする。ある実施形態において、フローアーキテクチャーまたはシステム400は、国際公開第2019/106207号の図3~図7に開示されているように構成または配置されることが可能であるが、他の構成も可能である。図85に図示されているように、システム400は、第1のバイオリアクターベッセル(たとえば、培養ベッセル704)および第2のバイオリアクターベッセル420(たとえば、培養ベッセル706)を含む。第1のバイオリアクターベッセルは、少なくとも第1のポート412、および第1のポート412と流体連通している第1のバイオリアクターライン414、ならびに、第2のポート416、および第2のポート416と流体連通している第2のバイオリアクターライン418を含む。同様に、第2のバイオリアクターベッセルは、少なくとも第1のポート422、および第1のポート422と流体連通している第1のバイオリアクターライン424、ならびに、第2のポート426、および第2のポート426と流体連通している第2のバイオリアクターライン428を含む。一緒に、第1のバイオリアクターベッセル410および第2のバイオリアクターベッセル420は、バイオリアクターアレイ430を形成している。システム400は、2つのバイオリアクターベッセルを有するものとして示されているが、本発明の実施形態は、単一のバイオリアクターまたは3つ以上のバイオリアクターベッセルを含むことが可能である。
第1および第2のバイオリアクターベッセル410、420の第1および第2のバイオリアクターライン414、418、424、428は、以降で議論されているように、それを通る流体のフローを制御するためのそれぞれのバルブをそれぞれ含む。とりわけ、第1のバイオリアクターベッセル410の第1のバイオリアクターライン414は、第1のバイオリアクターラインバルブ432を含み、一方では、第1のバイオリアクターベッセル410の第2のバイオリアクターライン418は、第2のバイオリアクターラインバルブ434を含む。同様に、第2のバイオリアクターベッセル420の第1のバイオリアクターライン424は、第1のバイオリアクターラインバルブ436を含み、一方では、第2のバイオリアクターベッセル420の第2のバイオリアクターライン428は、第2のバイオリアクターラインバルブ438を含む。
さらに図85を参照すると、システム400は、また、第1の流体アッセンブリライン442を有する第1の流体アッセンブリ440と、第2の流体アッセンブリライン446を有する第2の流体アッセンブリ444と、サンプリングアッセンブリ448とを含む。相互接続ラインバルブ452を有する相互接続ライン450は、第1の流体アッセンブリ440と第2の流体アッセンブリ444との間の流体連通を提供している。図85に示されているように、相互接続ライン450は、また、第1のバイオリアクターベッセル410の第2のバイオリアクターライン418と第1のバイオリアクターライン414との間の流体連通を提供しており、第1のバイオリアクターベッセルの第1の循環ループに沿った流体の循環を可能にする。同様に、相互接続ラインは、また、第2のバイオリアクターベッセル420の第2のバイオリアクターライン428と第1のバイオリアクターライン424との間の流体連通を提供しており、第2のバイオリアクターベッセルの第2の循環ループに沿った流体の循環を可能にする。そのうえ、相互接続ライン450は、第1のバイオリアクターベッセル410の第2のポート416および第2のバイオリアクターライン418と、第2のバイオリアクターベッセル420の第1のポート422および第1のバイオリアクターライン424との間の流体連通をさらに提供しており、以降で議論されているように、第2のバイオリアクターベッセル420への第1のバイオリアクターベッセル410の内容物の移送を可能にする。図85に図示されているように、相互接続ライン450は、ある実施形態において、第2のバイオリアクターライン418、428から、第1のバイオリアクターベッセル410の第1のバイオリアクターライン414と第1の流体アッセンブリライン442との交差部へ延在している。
図85によって図示されているように、第1および第2の流体アッセンブリ440、444は、相互接続ライン450に沿って配設されている。追加的に、ある実施形態において、第1の流体アッセンブリは、第1のバイオリアクターベッセルの第1のバイオリアクターライン414と、第2のバイオリアクターベッセル420の第1のバイオリアクターライン424とをそれぞれ通して、第1のバイオリアクターベッセル410の第1のポート412と、第2のバイオリアクターベッセル420の第1のポートとに流体連通している。第2の流体アッセンブリ444は、相互接続ライン450を介して、第1のバイオリアクターベッセル410の第2のポート416、および、第2のバイオリアクターベッセル420の第2のポート426に流体連通している。
双方向流体フローを提供することができる蠕動ポンプアッセンブリ641の第1のポンプ454は、第1の流体アッセンブリライン442に沿って配設されており、双方向流体フローを提供することができる蠕動ポンプアッセンブリ641の第2のポンプまたは循環ラインポンプ456は、相互接続ライン450に沿って配設されており、その機能および目的は、下記に議論されることとなる。また、図85に示されているように、無菌の空気ソース458は、無菌の空気ソースライン460を通して相互接続ライン450に接続されている。無菌の空気ソースライン460に沿って位置決めされているバルブ462は、無菌の空気ソース458と相互接続ライン450との間の選択的な流体連通を提供している。図85は、相互接続ライン450に接続されている無菌の空気ソース458を示しているが、他の実施形態では、無菌の空気ソースは、より広範な本発明の態様から逸脱することなく、第1の流体アッセンブリ440、第2の流体アッセンブリ444、または、第1のバイオリアクターまたは第2のバイオリアクターのいずれかの第2のバイオリアクターラインバルブおよび第1のバイオリアクターラインバルブの中間の流体流路に接続されることが可能である。
ここで図86~図88を追加的に参照すると、第1の流体アッセンブリ440、第2の流体アッセンブリ444、およびサンプリングアッセンブリ448の詳細図が示されている。図86を具体的に参照すると、第1の流体アッセンブリ440は、複数のチュービングテール464a~fを含み、そのそれぞれは、複数の第1の貯蔵部466a~fのうちの1つへの選択的な/除去可能な接続のために構成されている。第1の流体アッセンブリ440のそれぞれのチュービングテール464a~fは、第1の流体アッセンブリ440の複数の第1の貯蔵部466a~fのそれぞれ1つへのまたはそれからの流体のフローを選択的に制御するためのチュービングテールバルブ468a~fを含む。図86は、第1の流体アッセンブリ440が6つの流体貯蔵部を含むということを具体的に示しているが、所望の通りに、さまざまな処理流体の入力または収集を提供するために、より多くのまたはより少ない貯蔵部が利用されることも可能である。それぞれのチュービングテール464a~fは、下記に説明されているように、流体アッセンブリ440の動作の間に必要とされる時間に、それぞれ貯蔵部466a~fに個別に接続されることが可能であるということが企図される。
図87を具体的に参照すると、第2の流体アッセンブリ444は、複数のチュービングテール470a~dを含み、そのそれぞれは、複数の第2の貯蔵部472a~dのうちの1つへの選択的な/除去可能な接続のために構成されている。第2の流体アッセンブリ444のそれぞれのチュービングテール470a~dは、第2の流体アッセンブリ444の複数の第2の貯蔵部472a~dのそれぞれ1つへのまたはそれからの流体のフローを選択的に制御するためのチュービングテールバルブ474a~eを含む。図87は、第2の流体アッセンブリ444が4つの流体貯蔵部を含むということを具体的に示しているが、所望の通りに、さまざまな処理流体の入力または収集を提供するために、より多くのまたはより少ない貯蔵部が利用されることも可能である。ある実施形態において、第2の貯蔵部のうちの少なくとも1つ(たとえば、第2の貯蔵部472d)は、以降で議論されているように、増幅された細胞の集団を収集するために装置600のキャビネット608の中に収容されている収集貯蔵部である。ある実施形態において、第2の貯蔵部472aは、廃棄物貯蔵部であるか、または、装置600の廃棄引き出し606の中に収容されているバッグであり、その目的は、下記に議論されている。
ある実施形態において、第1の貯蔵部466a~fおよび第2の貯蔵部472a~dは、単回使用の/使い捨ての柔軟性のあるバッグであり、それは、装置600のキャビネット608の中に収容されており、チュービングオーガナイザー720のチュービングテールを介してマニホールド712に流体接続されている。ある実施形態において、バッグは、当技術分野で知られているように、対向するパネルを有する実質的に2次元のバッグであり、パネルは、その周囲部の辺りで一緒に溶接または固定されており、そのそれぞれのテールへの接続のための接続導管を支持している。
ある実施形態において、貯蔵部/バッグは、無菌溶接デバイスを使用して第1および第2のチュービングアッセンブリのチュービングテールに接続されることが可能である。ある実施形態において、溶接デバイスは、装置600の隣に位置決めされることが可能であり、また、溶接デバイスは、(無菌性を維持しながら)チュービングテールのうちの1つをバッグの上のチューブへのテールに突き合わせ溶接するために利用されることが可能である。したがって、オペレーターは、バッグが必要とされるときに、バッグを提供することが可能である(たとえば、チュービングオーガナイザー720からチュービングテールを掴み、その自由端部を溶接デバイスの中へ挿入し、チュービングテールの端部に隣接してバッグチューブの自由端部を置き、新品のカミソリブレードによってチューブをカットし、2つのチューブ端部が依然として溶融している間に(それらが一緒に再固化するように)強制的に一緒にされている間にカミソリが引き離されるときに、カットされた端部を加熱することによって)。逆に、バッグからのラインをヒートシールすること、および、2つの閉じられたラインを分離するためにヒートシール部においてカットすることによって、バッグは除去されることが可能である。したがって、貯蔵部/バッグは、望まれるときに個別に接続されることが可能であり、本発明は、すべての貯蔵部/バッグがプロトコルの始まりにおいて接続されていなければならないということを必要としない。その理由は、オペレーターが、貯蔵部/バッグをその使用のために適切な時間に接続するために、プロセス全体の間に適当なチュービングテールへのアクセスを有することとなるからである。実際に、すべての貯蔵部/バッグが予め接続されていることも可能であるが、本発明は、予めの接続を必要とせず、第2のモジュール200の1つの利益は、下記に議論されているように、それが、オペレーターが動作の間に流体アッセンブリ/ラインにアクセスすることを可能にし、使用済みバッグが無菌の様式で接続され得るようになっており、他のバッグがプロトコルの間に無菌に接続され得るように切り離され得るようになっているということである。
図88に図示されているように、サンプリングアッセンブリ448は、相互接続ライン450に流体接続されている1つまたは複数のサンプリングライン(たとえば、サンプリングライン476a~476d(それは、サンプリングカード722のサンプリングチュービングテール748であることが可能である))を含む。サンプルライン476a~476dのそれぞれは、流体が相互接続ライン450からサンプルライン476a~476dを通って流れることを可能にするように選択的に作動可能なサンプルラインバルブ478a~dを含むことが可能である。そこにも示されているように、それぞれのサンプリングライン476a~476dの遠位端部は、相互接続ライン450からの流体の収集のためのサンプル収集デバイス(たとえば、サンプル収集デバイス280aおよび280d)への選択的な接続のために構成されている。サンプル収集デバイスは、当技術分野において知られている任意のサンプリングデバイスの形態をとることが可能である(たとえば、シリンジ、浸漬チューブ、バッグなど)。図88は、サンプリングアッセンブリ448が相互接続ラインに接続されていることを図示しているが、他の実施形態では、サンプリングアッセンブリは、第1の流体アッセンブリ440、第2の流体アッセンブリ444、第1のバイオリアクターベッセル410の第2のバイオリアクターラインバルブ434および第1のバイオリアクターラインバルブ432の中間の流体流路、および/または、第2のバイオリアクターベッセル420の第2のバイオリアクターラインバルブ438および第1のバイオリアクターラインバルブ436の中間の流体流路に流体的に連結されることが可能である。サンプリングアッセンブリ448は、所望の通りに、システム400の中の1つまたは複数のポイントにおける流体の完全に機能的に閉じられたサンプリングを提供する。
図85に戻って参照すると、ある実施形態において、システム400は、また、濾過ライン482を含むことが可能であり、濾過ライン482は、相互接続ライン450に沿って2つのポイントにおいて接続されており、相互接続ライン450に沿って濾過ループを画定している。フィルター484は、濾過ライン482を通過する流体からパーミエイト廃棄物を除去するために、濾過ライン482に沿って位置決めされている。そこに示されているように、濾過ライン482は、フィルター484の上流側および下流側にそれぞれ位置決めされている上流濾過ラインバルブ486および下流濾過ラインバルブ488を含む。廃棄物ライン490は、フィルター484と第2の流体アッセンブリ444との間の流体連通、および、とりわけ、第2の流体アッセンブリ444(それは、廃棄物貯蔵部472aに接続されている)のチュービングテール470aとの流体連通を提供している。この点に関して、廃棄物ライン490は、フィルター484によって濾過ライン482を通過する流体から除去された廃棄物を廃棄物貯蔵部472aに搬送する。図85に図示されているように、濾過ライン482は、相互接続ラインバルブ452を取り囲んでおり、相互接続ライン450を通る流体のフローが、以降で議論されているように、濾過ライン482を強制的に通されることが可能であるようになっている。廃棄物ライン490に沿って位置決めされているパーミエイトポンプ492は、フィルターによって除去された廃棄物を廃棄物貯蔵部472aにポンプ送りするように動作可能である。ある実施形態において、フィルター484は、望ましくは、細長い中空糸フィルターであるが、より広範な本発明の態様から逸脱することなく、当技術分野において知られている他のタンジェンシャルフローまたはクロスフロー濾過手段(たとえば、フラットシートメンブレンフィルターなど)が利用されることも可能である。
ある実施形態において、第1の流体アッセンブリ440および第2の流体アッセンブリ444のバルブ、ならびに、バイオリアクターラインバルブ(すなわち、バルブ432、434、436、438)、無菌のラインバルブ462、相互接続ラインバルブ452、および濾過ラインバルブ486、488は、リニアアクチュエーターアレイ643のリニアアクチュエーターのうちの1つのバルブマニホールド712との係合によって形成されており、それを通る流体の特定のフローを遮断または許容する。ある実施形態において、上記に開示されているバルブおよびポンプ(すなわち、リニアアクチュエーターアレイ643のリニアアクチュエーター、および、蠕動ポンプアッセンブリ641の3つの蠕動ポンプ454、456、492)の動作は、プログラムされたプロトコルにしたがって自動的に実施され、モジュール200/装置600の適正な動作を可能にするようになっている。第2のモジュール200/装置600に搭載された第2のコントローラー210は、これらのバルブ(リニアアクチュエーター)およびポンプの動作を指示することが可能であるということが企図される。
上記に示されているように、バイオプロセッシング装置600は、使い捨てバイオプロセッシングキット700と組み合わせて、細胞処理の活性化、形質導入、および増幅局面を実施するように構成されている。ある実施形態において、活性化局面は、6つのステップを含有しており、そのそれぞれは、複数のユーザー制御可能な/選択可能なパラメーターを含み、コントローラー210によって実行される。活性化局面の間に、2つの播種前試薬および2つの播種後試薬が使用されることが可能である。活性化局面への細胞入力は、活性化を受ける準備ができた細胞である。活性化に続いて、細胞を濃縮および洗浄し、後続のプロセスステップにとって望ましくない任意の残留試薬コンポーネントを除去することが可能である。形質導入局面は、同様に、6つのステップを含有しており、そのそれぞれは、複数のユーザー制御可能な/選択可能なパラメーターを含み、コントローラー210によって実行される。形質導入局面の間に、2つの播種前試薬および2つの播種後試薬が使用されることが可能である。形質導入局面への細胞入力は、以前の局面において活性化させられた細胞である。形質導入に続いて、細胞を濃縮および洗浄し、後続のプロセスステップにとって望ましくない任意の残留試薬コンポーネントを除去することが可能である。増幅局面は、その一部に関して、3つのステップ(播種、細胞培養、および収穫)を含有しており、そのそれぞれは、複数のユーザー制御可能な/選択可能なパラメーターを含み、コントローラー210によって実行される。播種ステップの間に、システムは、増幅のための所望の細胞密度に内容物を希釈するために、形質導入ベッセルの中に培地を追加することとなる。細胞培養ステップの間に、ユーザーは、サンプリング周波数を選択し、培養ベッセル704、706の中で細胞を増幅させるために使用されるフィーディング戦略を定義することが可能である。収穫ステップの間に、収穫は、予め設定された時点において実施されるか、または、ターゲット細胞用量が実現されると、ユーザーによって開始されるかのいずれかであることが可能である。
ある実施形態において、ユーザーによって制御または選択されることができるパラメーターの中には、播種前および播種後試薬パラメーター、入力細胞体積、インキュベーション、体積低減、洗浄、ターゲット播種、および細胞培養がある。播種前または播種後試薬ステップは、細胞を播種する前に培養ベッセルに追加されることができる最大で2つの試薬のためのパラメーター、および、細胞を播種した後に培養ベッセルに追加されることができる最大で2つの試薬のためのパラメーターを含有している。試薬を培養ベッセルに移送する前に、ユーザーは、システムを通して空気または液体を移送することが可能である。試薬のインキュベーションの後に、培養ベッセルは、細胞を播種する前にリンスされることが可能である。入力細胞体積パラメーターは、ソース細胞を培養ベッセルの中へ追加するためのパラメーターを定義する。細胞を培養ベッセルに追加する前に、ユーザーは、ソースバッグの中の細胞を手動で混合することが可能である。追加的に、ソースバッグは、入力細胞の移送を最大化するためにリンスされることが可能である。インキュベーションパラメーターは、培養ベッセル704、706の中の細胞のインキュベーションの間のパラメーターを定義する。ユーザーは、サンプリング関連のパラメーターと同様に、ターゲット播種密度および活性化の体積を設定することが可能である。体積低減パラメーターは、活性化の後に細胞を濃縮するためのパラメーターを定義する。中空糸フィルター(HFF)を使用して、または、細胞を乱すことなく液体をすくい取り、培養ベッセルから液体を吸い出すこと(すなわち、培養ベッセルの中の体積が減少するように、培地を入口部に追加しない灌流)(高速灌流(HSP)とも称される)による体積低減を介して、細胞は濃縮される。
洗浄パラメーターは、形質導入のために細胞を調製するために、体積低減の後の細胞を洗浄するためのパラメーターを定義する。細胞は、中空糸フィルター(HFF)または高速灌流(HSP)のいずれかを使用して洗浄される。ある実施形態において、HSP洗浄プロトコルは、以下のプロセスステップを含む:1)初期沈降局面 - 活性化ベッセルは、固定量の時間にわたって安定したままであり、細胞がベッセル膜の上に沈降することを可能にする;2)随意的に、沈降する細胞を乱すことなく、上澄みの均質性を高めるために、非常に遅い活性化ベッセル混合を可能にする;3)活性化ベッセル体積を安定した状態に維持しながら、培地追加および上澄み除去を同時に行う;4)洗浄持続期間の最中に、随意的に、沈降する細胞を乱すことなく、上澄みの均質性を高めるために、非常に遅い活性化ベッセル混合を可能にする;5)洗浄ターゲット持続期間が経過するかまたは洗浄ターゲット培地体積が消費されるまで、活性化ベッセル体積を安定した状態に維持しながら、培地追加および上澄み除去を同時に行う;6)随意的に、ターゲットベッセル体積まで培地によって活性化ベッセル内容物を希釈する;7)随意的に、沈降する細胞を乱すことなく、上澄みの均質性を高めるために、非常に遅い活性化ベッセル混合を可能にする;および、8)ターゲット活性化ベッセル体積まで、沈降する細胞を乱すことなく、上澄みの低流量除去を行う。
ある実施形態において、形質導入局面に関して、ステップは、上記に提供されている活性化局面の説明と同様である。ある実施形態において、移送細胞パラメーターが提供され、移送細胞パラメーターは、活性化させられた細胞を活性化ベッセルから形質導入ベッセルの中へ移送するためのパラメーターを定義する。細胞を培養ベッセルに移送する前に、システムは、活性化ベッセルの中の細胞を混合することが可能である。活性化ベッセルの一部分または内容物全体が、形質導入ベッセルに移送されることが可能である。追加的に、活性化ベッセルは、移送細胞を最大化するためにリンスされることが可能である。
最後に、ターゲット播種一般パラメーターは、増幅の間の細胞のための開始条件を設定するためのパラメーターを定義する。細胞培養パラメーターは、増幅の間に細胞を培養するために使用されるフィーディング戦略を定義する。ユーザーは、ユーザー設定可能なパラメーターに基づいてフィーディング期間を定義することが可能である。例示的なフィーディング戦略は、シングルショットの培地追加(フェッド-バッチ)または連続的な培地追加(灌流)を含む。収穫パラメーターは、細胞収穫を可能にするパラメーターを定義する。ユーザーは、収穫するための細胞の体積を定義し、定義された時点においてまたは望まれるときのいずれかにおいて収穫を開始させることが可能である。認識されることとなるように、これらのパラメーター選択および設定は、インターフェース609を使用して、または、装置600と通信しているオフボードユーザーインターフェースまたは端末を通して(たとえば、装置600の後ろにあるデータポートを通して)、実施されることが可能であるが、無線通信手段も可能である。
上記に示されているように、装置600およびフローアーキテクチャー400は、たとえば、サンプリングカード722のサンプリングチュービングテール748を使用して、培養ベッセル704、706の内容物のサンプリングも可能にする。
ある実施形態において、サンプリングシーケンスは、プラットフォームロッカーアッセンブリ640、642を傾斜させ、培養ベッセルの中の内容物を混合して均質化し(混合速度はベッセル体積に依存する)、プロセスポンプ456を作動させ、サンプリングチュービングの中のベッセル出口ポート(416または426)からベッセルの入口ポート(412または422)へベッセル内容物を循環させて戻し、サンプルを採取するようにユーザーに促し、循環および混合を停止し、最後に、サンプリングチュービングをクリアにすることを含む。
ある実施形態において、装置の処理引き出し604の中での2つの培養ベッセル704、706の使用は、下記に開示されている様式で並列処理が実施されることを可能にする。ある実施形態において、すべての活性化ステップは、第1の培養ベッセル704の中で実施されることが可能であり、その後に、細胞は、第2の培養ベッセル706に移送され、そこで、細胞の形質導入および増幅が実施される。別の実施形態では、第1の培養ベッセル704における活性化の間に、形質導入ステップおよび増幅ステップのために第1の培養ベッセル704から第2の培養ベッセル706へ活性化後細胞を追加する前に、形質導入試薬アクションが、第2の培養ベッセル706の中で実施されることが可能である(たとえば、播種前試薬を第2の培養ベッセル706に追加すること、インキュベートすること、および、培養ベッセル706をリンスすること)。別の実施形態では、活性化、形質導入、および増幅ステップは、単一の培養ベッセル(たとえば、第1または第2の培養ベッセル704、706)の中で実施されることが可能である。
図90を参照すると、バイオプロセッシング装置600によって有効化される別のワークフロー1000が図示されている。そこに示されているように、ワークフローまたは方法1000は、一連の活性化ステップ1002および一連の形質導入ステップ1004を第1の培養ベッセル704の中で実施するステップと、第1および第2の培養ベッセル704、706の両方を使用して、並列の増幅ステップ1006において、遺伝子学的に組み換えられた細胞の集団(形質導入後)を増幅させるステップとを含む。これは、遺伝子学的に組み換えられた細胞のフラクションを第1の培養ベッセル704から第2の培養ベッセルへ移送するステップを伴い、並列の増幅1006が、両方の培養ベッセル704、706を使用して同時に実施されることが可能であるようになっている。
図91を参照すると、バイオプロセッシング装置600によって有効化されるさらなる別のワークフロー1100が図示されている。そこに示されているように、ワークフローまたは方法1100は、並列の(しかし、独立した)ワークフローで、活性化、形質導入、および増幅のステップを実施することを含む。これは、たとえば、完全に第1の培養ベッセル704の中の細胞の第1の集団のための活性化ステップ1102、形質導入ステップ1104、および増幅ステップ1106を実施するステップと、完全に第2の培養ベッセル706の中の細胞の第2の集団のための並列の活性化ステップ1108、形質導入ステップ1110、および増幅ステップ1112を実施するステップとを含む。ある実施形態において、細胞の第1および第2の集団は、活性化局面の入力段階の間に第1および第2の培養ベッセル704、706の間で分割される単一の細胞集団から供給されることが可能である。別の実施形態では、細胞の第1および第2の集団は、異なっている(たとえば、異なるソースから来る)ことが可能である。
ここで図92を見てみると、バイオプロセッシング装置600によって有効化されるさらなる別のワークフロー1200が図示されている。そこに示されているように、ワークフローまたは方法1200は、細胞の集団のために、第1の培養ベッセル704において活性化ステップ1202を実施するステップと、次いで、ステップ1204において、オフボード形質導入のために、活性化させられた細胞の集団を第1の培養ベッセル704から完全にバイオプロセッシング装置600の外へ移送するステップとを含む。モジュール/装置600から外への形質導入の後に、細胞体積は、第2の培養ベッセル706の中での形質導入後体積低減および形質導入後洗浄ステップ1206のために、バイオプロセッシング装置600の第2の培養ベッセル706の中へ移送される。そこにも示されているように、増幅ステップ1208も、第2の培養ベッセル706の中で実施される。
ある実施形態において、本発明のバイオプロセッシング装置600、使い捨てバイオプロセッシングキット700、およびフローアーキテクチャーは、洗浄(たとえば、中空糸フィルターを使用する)が活性化後および形質導入後の両方に実施されることを可能にする。
上記に説明されている様式での細胞集団の活性化、形質導入、および増幅を実施するためのバイオプロセッシング装置600の使用に関連して、バッチ品質および生産物安全を保障するために、細胞培養およびバイオプロセスにおいて使用されるすべての使い捨てデバイスが、その動作期間の間に無菌であるとともに、機能的に閉じられて完全に信頼性も高いということが、共通の要件である。したがって、本発明の実施形態は、また、使用の前に、使い捨てバイオプロセッシングキット700(培養ベッセル704、706および関連のチュービングを含む)に対して実施されることとなる漏れ密性検証および閉塞検出チェックを提供する。図93を見てみると、本発明の実施形態による装置600および使い捨てキット700によって用いられるフローアーキテクチャー1300が図示されている。フローアーキテクチャー1300は、上記に開示されているフローアーキテクチャー400と概して同様である。
そこに示されているように、フローアーキテクチャー/システム1300は、複数の空気圧式のインターフェース(たとえば、2つの空気圧式のインターフェース1302、1304、または、4つの空気圧式のインターフェース1302、1304、1306、1308)を含み、それらは、空気がシステム1300の中へ引き込まれることを可能にする。空気圧式のインターフェース1302、1304、1306、1308は、それぞれのインターフェースに関連付けられる無菌の空気フィルター1310、1312、1314、1316(それは、使い捨てキット700の一部を形成している)に関して、漏れ密性の接続を可能にする。システム1300は、三方バルブ1320に加えて、三方バルブ1322および三方バルブ1323をさらに含み、三方バルブ1322は、無菌の空気フィルター1310、1312を通るキットを、プロセス引き出し604の中のキットの外部の周囲雰囲気に、または、圧力モニタリングセンサー1324に接続するように、空気流路を切り替えることを可能にする。システム1300は、漏れ密性検証プロセスの間に加圧手段およびピンチバルブとして、ならびに、上記に開示されているように、通常動作の間に液体管理手段として作用することを意図した2つの蠕動ポンプ1326、1328(たとえば、蠕動ポンプアッセンブリ641のプロセスポンプ456およびソースポンプ454)と、最大で20個のピンチバルブ1330(#1から#20)のセット(たとえば、バルブマニホールド712およびリニアアクチュエーターアレイ643によって形成されている)と、漏れ密性検証の間にピンチバルブとして、および、通常動作の間に液体管理手段として作用することを意図した1つの蠕動ポンプ1332(たとえば、蠕動ポンプアッセンブリ641の廃棄物ポンプ492)とをさらに含む。
空気は、無菌の空気フィルターを介して雰囲気への流路の選択的な接続を可能にする空気圧式のインターフェースを通して、システム蠕動ポンプを介してシステムの中へ引き込まれることが可能である。ある実施形態において、このインターフェースの2つの主な使用が存在しており、(1)下記に議論されているように、キット完全性チェックの間に使い捨てキット700の一部分を加圧することを可能にし、(2)さまざまな自動化されたワークフローの間にラインから流体をクリアするために無菌の空気を引き込む。
図94は、本発明の別の実施形態による、アーキテクチャー1300の代わりに、装置600および使い捨てキット700によって用いられることができる別のフローアーキテクチャー/システム1400を図示している。フローアーキテクチャー/システム1400は、フローアーキテクチャー/システム1300と同様であり、ここで、同様の参照番号は、同様のパーツを指定している。そこに示されているように、システム1440は、4つの空気圧式のインターフェース1302、1304、1306、1308を有しており、そのうちの1つ(空気圧式のインターフェース1306)は、三方バルブ1318に接続しており、三方バルブ1318は、雰囲気と圧力センサーとの間で切り替わる。フローアーキテクチャー/システム1400の利点は、培養ベッセルが(バイオプロセッシング動作を開始させる前に)使い捨てキット700の残りの部分から独立して加圧されることが可能であるということである。これは、1つの圧力において培養ベッセルをチェックし、(培養ベッセルが耐えることができるよりも潜在的に高い)別の圧力においてキットの残りの部分をチェックすることを可能にする。また、これは、キット700の残りの部分およびそのフローラインが負圧の下でテストされることを可能にし、負圧は、膜が取り除かれるまたは変位される可能性があるので、培養ベッセルの中では典型的に回避される。
図95は、本発明の別の実施形態による、アーキテクチャー1300または1400の代わりに、装置600および使い捨てキット700によって用いられることができる別のフローアーキテクチャー/システム1402を図示している。フローアーキテクチャー/システム1402は、フローアーキテクチャー/システム1400と同様であり、ここで、同様の参照番号は、同様のパーツを指定している。しかし、そこに示されているように、図95のフローアーキテクチャー1402は、中空糸フィルター(HFF)および廃棄物ポンプを省略している。図95のフローアーキテクチャー1402は、図94のフローアーキテクチャー1400に関連して上記に説明されているものと同様の様式で動作可能である。
図96は、本発明の別の実施形態による、アーキテクチャー1300、1400または1402の代わりに、装置600および使い捨てキット700によって用いられることができるさらなる別のフローアーキテクチャー/システム1410を図示している。フローアーキテクチャー/システム1410は、フローアーキテクチャー/システム1402と同様であり、ここで、同様の参照番号は、同様のパーツを指定している。しかし、そこに示されているように、(図95の三方バルブ1320から圧力センサー1324へ走るフローラインの代わりに、)三方バルブ1320に流体接続されている追加的な圧力センサー1412が存在している。とりわけ、2つ以上の圧力センサーを利用することは、(図95のアーキテクチャーにおいて用いられる単一の圧力センサーとは対照的に、)特定のアーキテクチャーおよびアプリケーションに応じて、特定の利点を提供することが可能であるということが認識されている。ある実施形態において、第1の圧力センサー1324および第2の圧力センサー1412は、それらの特定の使用に適した異なる圧力範囲を有することが可能である。しかし、特定の実施形態において、第1および第2の圧力センサー1324、1412は、同じまたは同様の圧力範囲を有することが可能であるということが認識されるべきである。
ある実施形態において、フローアーキテクチャー/システム1410は、アキュムレーター1414をさらに含むことが可能である。アキュムレーター1414は、体積バッファーとして機能し、貯蔵部またはチュービングの長さとして構築されることが可能である。特定の構築または構成にかかわらず、アキュムレーター1414は、無菌の空気フィルター1316と第2の圧力センサー1412との間の/それらからの流体流路の合計体積よりも大きいかまたはそれに等しい体積を有している。使用時に、詰まりがある場合に、アキュムレーター1414の存在および場所は、流体の体積がアキュムレーター1414の中に無菌の空気フィルターに接触しない状態で蓄積されることとなるということを保証する。
上記に開示されているコンポーネント、システム、デバイス、およびアーキテクチャーの多くにおいて、無菌の空気フィルターの使用(または、採用)について言及されてきた。ある実施形態において、これらの無菌の空気フィルターのうちの1つまたは複数(または、すべて)は、疎水性であることが可能であり、それらが流体に露出される(または、流体に接触した状態になる)ことが可能であるようになっており、意図されるようにそれらがその完全性および機能を依然として維持することが可能であるようになっている。さらなる他の実施形態において、特定のシステムまたはアーキテクチャーレイアウトおよびアプリケーションに応じて、アキュムレーターまたは同様のデバイスの有無にかかわらず、非疎水性フィルターが用いられることが可能である。
ある実施形態において、上記に言及された漏れ密性検証は、使い捨て培養キットの3つの差別化されたセグメントに対して独立して実行される。ある実施形態において、第1のセグメントは、ソースポンプ1328/454とチュービングテール1334a~d(たとえば、チュービングオーガナイザー720のチュービングテール)との間のチュービングセグメントを除いて、使い捨てキット全体(すなわち、その流体流路の全体)を含む。第1のセグメントのテストは、2つの局面(加圧局面および圧力減退モニタリゼーション局面)において行われる。ある実施形態において、第2のセグメントは、2つの培養ベッセルと、入口ポートから供給ポンプまでのチュービングと、ソースポンプ1328/454とチュービングテール1334a~dとの間のチュービングセグメントとを含む。第2のセグメントのテストは、2つの局面(加圧局面および圧力減退モニタリゼーション局面)において行われる。ある実施形態において、第3のセグメントは、T/Uループ(センサーバイパス)およびソースポンプ1328/454とチュービングテール1334a~dとの間のチュービングセグメントを除いて、使い捨てキット全体(すなわち、その流体流路の全体)を含む。第3のセグメントのテストは、3つの局面(加圧局面、圧力減退モニタリゼーション、および圧力放出局面)において行われる。
上記に示されているように、上記に開示されている漏れ密性検証および閉塞検出方法は、バイオプロセッシング動作を開始させる前に、エンドユーザーが使い捨てキット700全体に対して自動化された完全性テストを実行することを可能にする。これは、エンドユーザーが使い捨てキットおよび/または閉塞された/挟まれたラインの中の可能な漏出を検出することを可能にする(それは、自動化されたワークフローを実行する能力、および、最終的に、バッチの品質に悪影響を与えることとなる)。
上記に示されているように、哺乳類細胞培養プロセスは、正確で安全な様式で実行されなければならない著しく複雑な液体移送管理動作を必要とする可能性がある。したがって、漏出事象を検出する能力は、バッチの生存率が潜在的に損なわれる可能性がある場合には、アラームを発するために連続的に実施されるべき重要な機能である。上記に照らして、本発明の実施形態は、バイオプロセスに関与する質量のリアルタイムモニタリングを使用して、使い捨てキット700の中の漏れ密性を検証することおよび閉塞を検出することも企図している。本明細書で開示されているバイオプロセッシング動作の(すべてではないにしても)ほとんどにおいて、4つの状況が、慣習的に常に存在しているかまたは起こっている:(1)流体が、閉鎖されたコンテナの中に保持されている、(2)流体が、ソースコンテナから行き先コンテナへ移送される、(3)流体が、中間コンテナを通してソースコンテナから行き先コンテナへ灌流される、および/または、(4)流体が、コンテナまたはベッセルから再循環させられ、同じコンテナまたはベッセルに戻される。したがって、ソースコンテナ、中間コンテナ、および/または行き先コンテナが、そのようなコンテナの質量を測定するための手段/メカニズム(たとえば、上記に開示されているように、それぞれのコンテナに関連付けられる1つまたは複数のロードセル)と、1つのコンテナから別のコンテナへ流体をポンプ送りするか、または、(たとえば、蠕動ポンプアッセンブリ641を使用して)漏れ密性の様式で同じコンテナからおよび同じコンテナへループさせるための手段と、それぞれのコンテナの質量の変動をモニタリングするための制御ユニット(たとえば、コントローラー210)とを含む限りにおいて、下記に開示されているように、複数の漏出および/または閉塞検出プロセスが実施されることが可能である。ロードセルは、上記に開示されているように、たとえば、さまざまなコンテナ(たとえば、培養ベッセル704、706、廃棄バッグなど)を支持するベッドプレート、または、一体化されたロードセルを有するペグもしくはフック(たとえば、培地バッグ、試薬バッグ、および他のバッグを懸架するためのキャビネット608の垂直方向の保管引き出し614、616の上のフック620)を含むことが可能である。下記に開示されているように、コントローラー(たとえば、コントローラー210)は、それぞれのコンテナの質量の変動をモニタリングし、コンテナ間で流体を移送するためのポンピング手段を作動させ、質量平衡方程式を実行し、質量平衡方程式の解が漏れ密性または閉塞の不存在を示さない場合には、アラームまたは警報を発生させるように構成されている。
1つの実施形態では、ポンピングアクションは行われず、制御ユニット210は、第1のコンテナの質量が概して一定のままである(たとえば、所定の持続期間にわたって所定のまたは予め設定された変化閾値内にある)ということを単に検証するだけである。質量の変化が所定の閾値量を下回る場合には、これは、第1のコンテナの中の流体の体積が一定のままであるということを示しており、それは、漏出が存在しないということを示している。しかし、質量の変化が閾値を超える場合には、これは、流体がコンテナから漏出したということを示しており、コントローラー210は、ユーザーに警報を発生させる。
別の実施形態では、漏出または閉塞を検出するための方法は、第1のソースコンテナおよび第2の行き先コンテナの質量をモニタリングするステップと、第1のコンテナから第2のコンテナへ流体を移送するステップを伴う。たとえば、装置600のポンプは、コントローラー210によって制御され、関連のロードセルを使用してそれぞれのコンテナの質量をモニタリングしながら、第1のコンテナから第2のコンテナへ流体をポンプ送りする。とりわけ、そのような実施形態では、第1のコンテナの質量(ひいては、その中の流体の体積の質量)が、最初に決定される。次いで、第1のコンテナからの流体の体積が、第2のコンテナに移送される。次に、第2のコンテナの質量(ひいては、第2のコンテナの中の流体の体積の質量)が決定される。次いで、コントローラー210は、第1のコンテナの中の流体の体積のオリジナルの質量を第2のコンテナの中の流体の体積の質量と比較し、それは、漏出または閉塞が存在しない場合には、おおよそ同等になるはずである。第1のコンテナの中の流体の体積のオリジナルの質量と第2のコンテナの中の流体の移送された体積の質量との間の差が閾値を超える場合には、コントローラー210は、通知または警報を発生させる。ある実施形態において、コントローラーは、流体の体積全体がコンテナ間で移送されるということを必要とすることなく、上記の漏出検出プロセスを実施することも可能である。とりわけ、ある実施形態において、コントローラー210は、ソースコンテナ質量体積絶対的変動が移送流量に特定の漏出率検出閾値を足したものの下方にあるかどうか(下方にあるままであるかどうか)、および、行き先コンテナ質量体積絶対的変動が移送流量から特定の漏出率検出閾値を引いたもの以上であるかどうか(それ以上のままであるかどうか)を検証するように構成されている。そうでない場合には、漏出アラームは、コントローラー210によってトリガーされることとなる。
リアルタイム質量バランスモニタリングを使用する漏れ密性検証のさらに別の実施形態において、目的は、中間(たとえば、第3の)コンテナの質量を一定に維持することである。したがって、蠕動ポンプアッセンブリ641の2つのポンプの同時のアクションが必要であり、ここで、ソースから中間コンテナへの液体移送は、特定のフロー設定値に関するソースコンテナ変動に基づいて制御されなければならず、中間から行き先コンテナへの液体移送は、特定のフロー設定値に関する行き先コンテナ変動に基づいて制御されなければならない。制御ユニット210は、ソースコンテナ質量体積絶対的変動が移送流量に特定の漏出率検出閾値を足したものの下方にあるかどうか(下方にあるままであるかどうか)、中間コンテナ体積絶対的変動が特定の漏出率検出閾値の下方にある(下方にあるままである)ということ、および、行き先コンテナ質量体積絶対的変動が移送流量から特定の漏出率検出閾値を引いたもの以上である(それ以上のままである)ということを検証するように構成されている。これらの条件のいずれかが存在しない場合には、次いで、コントローラー210は、警報を発生させるように構成されている。
さらに別の実施形態において、漏れ密性検証は、第1のコンテナから流体を再循環させ、第1のコンテナから外へ、そして、第1のコンテナに戻すようにポンプを制御することによって、コントローラー210によって実施される。したがって、流体のポンピングは、オープンループで行われ、制御ユニット210は、第1のコンテナの質量体積絶対的変動が特定の漏出率検出閾値の下方にある(下方にあるままである)ということを検証するように構成されている。そうでない場合には、漏出アラームが、コントローラー210によってトリガーされることとなる。このプロセスに対する変動は、サンプル体積が再循環ループから引き出されている場合である。このケースでは、コントローラー210は、第1のコンテナの質量体積絶対的変動が特定の漏出率検出閾値にサンプリング流量を足したものの下方に留まるかどうかを検証する。
したがって、本発明の実施形態は、バイオプロセス動作においてキット700を利用する前に、キット700における漏れ密性をチェックするかつ/または閉塞を検出するために、リアルタイム質量バランス計算を利用する。しかし、本明細書で開示されている方法は、バイオプロセスにおけるキット700の使用の前に漏出を決定することに限定されず、リアルタイム漏出検証または閉塞検出のためにバイオプロセスの間に利用されることも可能である。したがって、バッチを救うまたは救済するために、検出される任意の閉塞または漏出に関して是正措置をとることが可能である可能性がある。
上記に開示されている実施形態では、第1のソースバッグ/コンテナは、培地バッグであることが可能であり、第2の行き先バッグ/コンテナは、廃棄バッグであることが可能であり、第3の中間バッグ/コンテナは、培養ベッセルまたはバイオリアクターベッセルであることが可能である。しかし、本発明は、この点において、そのように限定されることを意図しておらず、また、そのようなコンテナ間でおよび/またはそのようなコンテナを通して流体が移送されることが可能である限りにおいて、さまざまなバッグ/ベッセルが、第1の、第2の、および第3のコンテナとして使用されることが可能である。そのうえ、漏れ密性を検証するためのおよび閉塞を検出するための質量バランシングプロセスは、バイオプロセッシング装置600および使い捨てバイオプロセッシングキット700の上で実施されるものとして説明されてきたが、本発明は、この点において、そのように限定されることを意図していない。とりわけ、質量バランシング技法は、第1のおよび第3のモジュール100、300に関連して上記に開示されている処理装置102および単離モジュール(および、それのための使い捨てキット)を含む、さまざまなシステムおよびデバイスの上で実施されることが可能であるということが企図される。
本明細書で使用されているように、単数形で記載されており、「a」または「an」という語句によって先行されているエレメントまたはステップは、そのような除外が明示的に述べられていない限り、前記エレメントまたはステップの複数を除外しないものとして理解されるべきである。そのうえ、本発明の「1つの実施形態」への言及は、記載されている特徴も組み込む追加的な実施形態の存在を除外するものとして解釈されることを意図していない。そのうえ、反対のことが明示的に述べられていない限り、特定の特性を有するエレメントまたは複数のエレメントを「含む(comprising)」、「含む(including)」、または「有する(having)」実施形態は、その特性を有さない追加的なそのようなエレメントを含むことが可能である。
この書面による説明は、例を使用し、本発明のいくつかの実施形態(ベストモードを含む)を開示しており、また、当業者が発明の実施形態を実践すること(任意のデバイスまたはシステムを作製および使用すること、ならびに、任意の組み込まれている方法を実施することを含む)を可能にする。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義されており、当業者が考え付く他の例を含むことが可能である。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言通りの言語とは異なっていない構造的エレメントを有する場合には、または、それらが特許請求の範囲の文言通りの言語からのわずかな違いを有する均等の構造的エレメントを含む場合には、特許請求の範囲の中にあることが意図されている。
10 バイオプロセッシングシステム
12 バイオプロセッシングシステム
100 第1のモジュール
102 処理装置
104 単離モジュール
105 ブラケット
106 ベース
108 遠心処理チャンバー
110 第1のコントローラー
111 高ダイナミックレンジ蠕動ポンプアッセンブリ
112 ストップコックマニホールドインターフェース
113 ドリップチャンバーホルダー
114 加熱-冷却-混合チャンバー(サーマルミキサー)
116 ハンガーアッセンブリ
118 フック
130 ベース/ハウジング
132 ストップコックマニホールドインターフェース
134 スロット
136 磁気細胞単離ホルダー
138 支持ポール
140 フック
142 ラッチ、クランプ
143 ラッチ、クランプ
144 出力シャフト
146 ストップコックモーター
148 ライン圧力センサーアッセンブリ
150 バブルセンサーアッセンブリ
151 コネクター
152 ハウジング
153 スイッチ
154 チャネル
155 通信コネクター
156 カバー
157 開口部
159 内部ファン
160 磁場発生器アッセンブリ
161 インジケーターライト
162 永久磁石
164 永久磁石
166 キャリッジ
168 上側シャフト
170 下側シャフト
171 クランク
172 ブッシング、軸受
174 リードスクリュー
176 中央ブッシング
178 モーター
180 ギアボックス
182 ベルト
183 タイミングプーリー
184 タイミングプーリー
186 第1のセンサー
188 第2のセンサー
190 第3のセンサー
192 クランクセンサー
194 ロッキングピン
196 フランジ
198 コイルスプリング
199 シート部、凹部
200 第2のモジュール
200a、200b、200c 第2のモジュール
210 第2のコントローラー、制御ユニット
210a、210b、210c コントローラー
250 磁気細胞単離ホルダー
252 本体部
254 チャネル、レース
256 チューブ
258 第1の部分
260 第2の部分
262 第3の部分
264 第4の部分
266 ハンドル
268 高勾配領域
270 強磁性コア
272 ループ
274 本体部分
276 ハンドル
277 半分体
278 半分体
280 カラム
280a、280d サンプル収集デバイス
282 エンドキャップ
284 第1の長さのPVCチュービング
286 第2の長さのPVCチュービング
300 第3のモジュール
310 第3のコントローラー
350 洗浄キット
352 カセット、マニホールド
354 ストップコック
356 ストップコック
358 ストップコック
360 ストップコック
362 入力ライン
364 最終生産物/収集コンテナまたはバッグ
366 ライン
368 洗浄溶液ライン
370 再懸濁溶液ライン
372 ライン
374 廃棄コンテナまたはバッグ
376 ライン
378 エンドキャップ
380 インラインドリップチャンバー
382 分離チャンバー
384 ライン
386 チュービングテール
388 疎水性フィルター
400 システム
410 第1のバイオリアクターベッセル
412 第1のポート
414 第1のバイオリアクターライン
416 第2のポート
418 第2のバイオリアクターライン
420 第2のバイオリアクターベッセル
422 第1のポート
424 第1のバイオリアクターライン
426 第2のポート
428 第2のバイオリアクターライン
430 バイオリアクターアレイ
432 第1のバイオリアクターラインバルブ
434 第2のバイオリアクターラインバルブ
436 第1のバイオリアクターラインバルブ
438 第2のバイオリアクターラインバルブ
440 第1の流体アッセンブリ
442 第1の流体アッセンブリライン
444 第2の流体アッセンブリ
446 第2の流体アッセンブリライン
448 サンプリングアッセンブリ
448 サンプリングアッセンブリ
450 相互接続ライン
452 相互接続ラインバルブ
454 第1のポンプ、蠕動ポンプ、ソースポンプ
456 第2のポンプ、循環ラインポンプ、プロセスポンプ
458 無菌の空気ソース
460 無菌の空気ソースライン
462 ラインバルブ
464a~f チュービングテール
466a~f 第1の貯蔵部
468a~f チュービングテールバルブ
470a~d チュービングテール
472a~d 第2の貯蔵部
474a~e チュービングテールバルブ
476a~476d サンプリングライン
478a~d サンプルラインバルブ
482 濾過ライン
484 フィルター
486 上流濾過ラインバルブ
488 下流濾過ラインバルブ
490 廃棄物ライン
492 廃棄物ポンプ
500 投与調製キット
502 ストップコックマニホールド
504 ストップコック
506 ストップコック
508 ストップコック
510 ストップコック
512 ストップコック
514 ストップコック
516 プロセスバッグ
518 蠕動ポンプチュービング
520 培地ライン
522 培地ライン
524 培地ライン
526 最終配合/収集バッグ
528 ライン
530 初期生産物バッグ
532 ライン
534 廃棄バッグ
536 ライン
538 冷凍バッグ接続ライン
540 冷凍バッグ接続ライン
542 冷凍バッグ接続ライン
544 冷凍バッグ接続ライン
546 疎水性フィルター
547 疎水性フィルター
548 空気入口ライン
549 疎水性フィルター
600 第2のモジュール
602 ハウジング
604 プロセス引き出し
605 ステータスインジケーターライト
606 廃棄バッグ引き出し
607 USBまたは他のポート
608 キャビネット
609 入力端末
610 ドア
612 ドア
614 第1の垂直方向の引き出し
616 第2の垂直方向の引き出し
618 ペグ、ピン
620 フック
622 培地バッグ
624 試薬バッグ
626 培地ドリップトレイ
628 試薬ドリップトレイ
630 スロット
632 アンカーコーム
634 ステータスインジケーターライト
636 第1の内部スペース
638 第2の内部スペース
640 第1のプラットフォームロッカーアッセンブリ
641 蠕動ポンプアッセンブリ
642 第2のプラットフォームロッカーアッセンブリ
643 リニアアクチュエーターアレイ
644 カバー
646 支持ポスト
648 センサー
650 シールエレメント
652 ベローズ
654 周辺チャネル
656 ドレン孔部
658 ロードセル
660 ロードセル
662 ロードセル
664 ロードセル
700 バイオプロセッシングキット
702 トレイ
704 培養ベッセル
706 培養ベッセル
708 脚部
709 第1のウィンドウ
710 脚部
711 第2のウィンドウ
712 バルブマニホールド
714 蠕動ポンプチュービングセグメント
716 蠕動ポンプチュービングセグメント
718 蠕動ポンプチュービングセグメント
720 チュービングオーガナイザーカード
722 サンプリングカード
726 チュービングテール
730 本体部分
732 通路
734 チュービング保持エレメント
736 プレート本体部
738 チュービング保持チャネル
740 装着および/または位置付けアパーチャー
742 クリアランス、緩和エリア
744 本体部分
746 マニホールド
748 サンプリングチュービングテール
750 フィードライン
752 リターンライン
754 装着および/または位置付けアパーチャー
756 係合特徴/表面
758 センサー
760 係合構造体
762 枢動式ポンプシュー
764 ベース
766 蓋
768 膜
770 ガスケット
772 増強サポート
774 入口ポート
776 出口ポート
777 ベントポート
778 角部
780 場所/保持孔部
781 ヒートステーキング部
782 場所/保持孔部
784 ヒートステーキングピン
786 孔部
788 フランジ領域
790 リブ
791 ピンウェル
792 ピンウェル
793 ピンウェル
794 ピンウェル
796 IRセンサーウィンドウ
798 センサーウェル
799 開口部
800 磁気細胞単離キット
802 カセット、マニホールド
804 第1のストップコック
806 第2のストップコック
808 第3のストップコック
810 第4のストップコック
811 ライン
812 ライン
813 収集バッグ
814 ライン
815 チュービングテール
816 チュービングテール
817 チュービングテール
818 チュービングテール
819 ライン
820 ネガティブフラクションバッグ
821 第2のマニホールド
822 第1のストップコック
823 第2のストップコック
824 第3のストップコック
825 第4のストップコック
826 最終収集/移送バッグ
827 プロセスバッグ/インキュベーションバッグ
828 ライン
829 インラインドリップチャンバー
830 分岐ライン
831 分岐ライン
832 ライン
833 分岐ライン
834 ライン
835 分岐ライン
836 廃棄バッグ
837 予備バッグ
838 サンプリングピロー
839 フィルター
840 分離チャンバー
841 ライン
842 蠕動ポンプチュービング
843 ドリップチャンバー
844 無菌の空気フィルター
845 ライン
846 プロセスバッグ
870 ベース
872 支点
873 支点軸線
874 モーター
875 フレーム
876 偏心ローラー
878 揺動プレート
880 圧縮スプリング
882 ロードセル
884 傾斜センサー
900 システム
902 インキュベーションチャンバー
904 ヒーター
906 ファン、ブロワー
908 ファン、ブロワー
910 ルーバー、空気通路
912 ルーバー、空気通路
914 温度センサー
915 再循環チャンバー
916 二酸化炭素センサー
918 二酸化炭素の供給部
920 二酸化炭素制御バルブ
922 ガスポート
924 再循環空気フロー
926 ダクティング特徴
928 居所的な乱流
930 凹んだエリア
932 ベント開口部
950 フロースルー式センシングチャンバー
952 第1のプレート
954 第2のプレート
956 流体チャネル
957 ノッチ
958 第1のポート
959 タブ
960 第2のポート
961 装着および位置決め孔部、装着アパーチャー
962 センシング場所
964 センシング場所
966 センシング場所
968 センサー
970 電極
972 フランジ
974 ミラー
976 スナップピン
978 第1の電気化学的なセンシング器具
980 第2の電気化学的なセンシング器具
982 ピン
984 反射光器具
986 第1の蛍光器具
988 第2の蛍光器具
990 透過光/後方散乱光器具
1300 フローアーキテクチャー
1302 空気圧式のインターフェース
1304 空気圧式のインターフェース
1306 空気圧式のインターフェース
1308 空気圧式のインターフェース
1310 無菌の空気フィルター
1312 無菌の空気フィルター
1314 無菌の空気フィルター
1316 無菌の空気フィルター
1318 三方バルブ
1320 三方バルブ
1322 三方バルブ
1323 三方バルブ
1324 第1の圧力センサー
1326 蠕動ポンプ
1328 蠕動ポンプ
1330 ピンチバルブ
1332 蠕動ポンプ
1334a~d チュービングテール
1400 フローアーキテクチャー/システム
1402 フローアーキテクチャー/システム
1410 フローアーキテクチャー/システム
1412 第2の圧力センサー
1414 アキュムレーター

Claims (20)

  1. バイオリアクターベッセルのための揺動メカニズムであって、
    ベースと、
    前記ベースに装着されているモーターであって、該モーターによって駆動される偏心ローラーを有しているモーターと、
    前記偏心ローラーと接触している揺動プレートであって、バイオリアクターベッセルをその上に受け入れるように構成されている揺動プレートと、
    を備え、
    前記モーターは、前記偏心ローラーを駆動し、前記揺動プレートの下側に対して力を伝達し、前記揺動プレートおよびバイオリアクターベッセルを傾斜させるように制御可能である、揺動メカニズム。
  2. 前記モーターおよび偏心ローラーは、前記バイオリアクターベッセルのための連続的な正弦波状の揺動プロファイルを作り出すように構成されている、請求項1に記載の揺動メカニズム。
  3. 前記揺動プレートは、前記バイオリアクターベッセルを前記揺動プレートの上に保つための複数の装着ピンを含む、請求項1に記載の揺動メカニズム。
  4. 前記複数の装着ピンは、前記バイオリアクターベッセルの角部に隣接して前記バイオリアクターベッセルに係合するように構成された少なくとも4つの装着ピンである、請求項3に記載の揺動メカニズム。
  5. 前記揺動プレートに接続されている傾斜センサーであって、前記揺動プレートの傾斜角度を測定するように構成されている傾斜センサーをさらに備えている、請求項1に記載の揺動メカニズム。
  6. 前記ベースプレートに関連付けられた少なくとも1つのロードセルであって、前記揺動プレートの上に受け入れられた前記バイオリアクターベッセルの質量の測定を許容する、少なくとも1つのロードセルをさらに備えている、請求項1に記載の揺動メカニズム。
  7. 前記複数の装着ピンは、前記揺動プレートから間隔を置いて配置された垂直方向の関係で前記バイオリアクターベッセルを維持しており、前記バイオリアクターベッセルの底部表面が熱伝達および/または通気のためにアクセス可能になることを可能にしている、請求項3に記載の揺動メカニズム。
  8. 前記揺動プレートの枢動軸線を画定する支点であって、該支点の上に前記揺動プレートが受け入れられている支点をさらに備えている、請求項1に記載の揺動メカニズム。
  9. 前記揺動プレートと前記偏心ローラーとの間の接触を維持するように構成されている圧縮スプリングをさらに備えている、請求項1に記載の揺動メカニズム。
  10. 前記偏心ローラーが、偏心経路に沿って移動するように構成されている円形ローラーである、請求項1に記載の揺動メカニズム。
  11. 前記装着ピンのうちの少なくとも1つに関連付けられるロードセルをさらに備えている、請求項7に記載の揺動メカニズム。
  12. バイオプロセッシングの方法であって、
    揺動プレートの上にバイオリアクターベッセルを受け入れるステップと、
    モーターを作動させ、偏心ローラーが前記揺動プレートの下側に力を働かせることを引き起こし、前記揺動プレートおよびバイオリアクターベッセルを水平方向軸線の周りに傾斜させるステップと、
    を含んでなる、方法。
  13. 前記揺動プレートは、支点の上に受け入れられており、前記揺動プレートの下側に力を働かせることが、前記揺動プレートが前記支点の周りに枢動することを引き起こすようになっている、請求項12に記載の方法。
  14. 圧縮スプリングは、前記揺動プレートと前記偏心ローラーとの間の接触を維持している、請求項12に記載の方法。
  15. 前記揺動プレートの傾斜角度を検出するステップと、
    検出された前記傾斜角度に応じて、傾斜角度を調節するように、前記モーターを制御するステップと、
    をさらに含む、請求項13に記載の方法。
  16. 前記偏心ローラーは、偏心経路に沿って移動するように構成されている円形ローラーである、請求項12に記載の方法。
  17. 前記モーターを制御し、前記揺動プレートを往復して傾斜させ、前記バイオリアクターベッセルのための連続的な正弦波状の揺動プロファイルを作り出すステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
  18. 前記揺動プレートを傾斜させ、所定の傾斜角度で前記揺動プレートを維持し、前記バイオリアクターベッセルの中の流体が前記バイオリアクターベッセルの1つの端部に収集することを引き起こすステップと、
    前記バイオリアクターベッセルから前記流体をドレン排出するステップと、
    をさらに含む、請求項17に記載の方法。
  19. バイオプロセッシングシステムであって、
    ベースと、
    前記ベースに装着されている支点と、
    前記支点の上に受け入れられている揺動プレートであって、前記支点の上で枢動するように構成されている揺動プレートと、
    前記揺動プレートの下側と接触している偏心ローラーと、
    前記偏心ローラーを駆動し、前記偏心ローラーが前記揺動プレートの前記下側に力を働かせることを引き起こすモーターであって、前記揺動プレートを前記支点の周りに枢動させるように構成されているモーターと、
    前記揺動プレートの上に受け入れられているバイオリアクターベッセルと、
    を含んでなる、バイオプロセッシングシステム。
  20. 前記揺動プレートから延在し、前記揺動プレートに関して間隔を置いて配置された垂直方向の関係で前記バイオリアクターベッセルを支持している複数の装着ピンであって、前記バイオリアクターベッセルの底部表面が熱伝達および/または通気のためにアクセス可能になることを可能にする複数の装着ピンをさらに備えている、請求項19に記載のバイオプロセッシングシステム。
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