JP5693537B2 - バイオリアクターからの機械的に敏感な物質の滅菌サンプリングを備えた工程分析システム - Google Patents
バイオリアクターからの機械的に敏感な物質の滅菌サンプリングを備えた工程分析システム Download PDFInfo
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Description
a) 第1のビュレットを充填し、
b) 第1のビュレットが限界に達する直前に、第2のビュレットを充填し、輸送を引き継がせて、試料を更に加速させず、また、途中で短時間の停止もさせず、
c) 第1のビュレットを輸送導管から分離し、再度利用可能となるように空にし、
d) 工程a)から工程c)を繰り返す。
図1aは、バイオリアクター(1)に取り付けられ、バルブが開いた時に試料が最初に流れ込む、規定された容積の試料室(3)を備えた、開いたサンプリング・バルブ(2)を示す。後部シーリング要素(17)はサンプリング体積の範囲を定め、小さい規定された体積の取り出しを可能にする。前部シーリング要素(16)は、液体がバイオリアクターからサンプリング・バルブの中へ更に流れ込むことを回避する。バルブを閉めた後(図1b)、接続した輸送導管(4)への経路が開放される。そこで、試料は実質的に連続しているプラグ(6)として、ターゲットとなる位置(7)、即ち中央試料調製および/または分析ステーションへ輸送される。2個のビュレット(8)が好ましくは使用され、これらは適切な相互作用によって、連続的な(または一定の)輸送速度、従って導管を通る、減損のない穏やかな輸送を特に可能にする。細胞懸濁液は試料収集容器に集められる。そこで、試料分析(10)のための様々な測定、例えばアリコーティング、細胞分離、種々の分析法の使用、または、保持された試料(9)の閉じ込め、同定、および冷凍が行われる。最後に、測定結果を解析した後に、データが出力され、品質保証のために適切な方法でコンピュータ・システム(12)のデータベースに格納される。分析結果はそこで自動化システム(13)に転送される。
本願発明は以下の態様を含む。
(態様1)
規定された体積の試料を、試料の機械的負荷を小さくして、バイオリアクターから取り出すためのサンプリング・バルブであって、規定された容積の試料室、前部シーリング要素および後部シーリング要素を含み、前部シーリング要素が接続シャフトを介してバイオリアクターの内部の方向に開かれ、同時に、後部シーリング要素が試料室に対して閉じられている、サンプリング・バルブ。
(態様2)
前記サンプリング・バルブがリフティング・シリンダーの作動により開かれる、態様1に記載のサンプリング・バルブ。
(態様3)
前記リフティング・シリンダーが空気圧により、または電気的に駆動される、態様2に記載のサンプリング・バルブ。
(態様4)
閉じる力が、バネ、好ましくは渦巻きバネによって、加圧板から後部シーリング要素へ、接続シャフトを介して伝達される、態様1〜3のいずれか1つに記載のサンプリング・バルブ。
(態様5)
シーリング要素の確実な位置決めのために、ガイドロッドが接続シャフトに取り付けられている、態様1〜4のいずれか1つに記載のサンプリング・バルブ。
(態様6)
膜が前記ガイドロッドに取り付けられている、態様5に記載のサンプリング・バルブ。
(態様7)
前記サンプリング・バルブが、リアクターの内部に対する開口部にて、より大きな凝集体の侵入に対して、自浄式フィルターによって保護されている、態様1〜6のいずれか1つに記載のサンプリング・バルブ。
(態様8)
規定された体積が2〜200mlである、態様1〜6のいずれか1つに記載のサンプリング・バルブ。
(態様9)
試料をリアクターから取り出すための装置、試料輸送装置、もし適切であればアリコーティングおよび/または試料調製ステーション、ならびに少なくとも1個の試料分析器、好ましくは細胞計数器、クロマトグラフィー・システム、およびバイオセンサーを含み、試料を取り出すための装置が態様1〜8のいずれか1つに記載のサンプリング・バルブであることを特徴とする、工程分析システム。
(態様10)
リアクターにおける工程をガイドする、制御する、および/または調節する、自動化システム、好ましくは工程制御システムまたはプログラム可能な制御装置と接続されていることを特徴とする、態様9に記載の工程分析システム。
(態様11)
前記工程分析システムが自己監視設備を有することを特徴とする、態様8および9のいずれか1つに記載の工程分析システム。
(態様12)
前記自己監視設備が、試料特性を分析ステーションの要求と比較し、試料調製を制御することを特徴とする、態様10に記載の工程分析システム。
(態様13)
機械的に敏感な物質、および特に生細胞を含む懸濁液を輸送するための試料輸送装置が、
輸送導管、および
少なくとも2個のビュレットから輸送導管を通って試料またはアリコートを加速するための、少なくとも1個のシステム
を有し、前記ビュレットが下記の工程:
a) 第1のビュレットを充填する工程、
b) 第1のビュレットが限界に達する直前に、第2のビュレットを充填し、輸送を引き継がせて、試料を更に加速させず、また、途中で短時間の停止もさせない工程、
c) 第1のビュレットを輸送導管から分離して、再度利用可能となるように、再び空にする工程、
d) 工程a)から工程c)を繰り返し、0.5〜3mmの内径を有する輸送導管によって、試料またはアリコートを1〜10m/minの予め決められた輸送速度で伝達させる工程、
で操作されることを特徴とする、態様8〜12のいずれか1つに記載の工程分析システム。
(態様14)
1またはそれより多くの、独立して作動する反応器、特に、異なる細胞ラインを有するバイオリアクターを制御するための、態様8〜13のいずれか1つに記載の工程分析システムの使用方法。
(態様15)
試料分析器が反応生成物および二次成分の生化学的分析を行うことを特徴とする、態様8〜14のいずれか1つに記載の工程分析システム。
(態様16)
機械的に敏感な物質および特に生細胞を含む懸濁液を輸送する方法であって、前記輸送を、
輸送導管、および
少なくとも2個のビュレットから輸送導管を通って試料またはアリコートを加速させるための、少なくとも1個のシステム
を含む試料輸送装置によって実施し、前記ビュレットを下記の工程:
a) 第1のビュレットを充填する工程、
b) 第1のビュレットが限界に達する直前に、第2のビュレットを充填し、輸送を引き継がせて、試料を更に加速させず、また、途中で短時間の停止もさせない工程、
c) 第1のビュレットを輸送導管から分離し、再度利用可能となるように、再び空にする工程、
d) 工程a)から工程c)を繰り返し、0.5〜3mmの内径を有する輸送導管によって、試料またはアリコートを1〜10m/minの予め決められた輸送速度で伝達させる工程、
で操作する方法。
2 サンプリング・バルブ
3 試料室
4 輸送導管
5 穏やかなガス圧力
6 連続的なプラグ
7 ターゲットとなる位置
8 ビュレット
9 保持された試料
10 試料分析
11 データの出力およびデータベースへの格納
12 コンピューター・システム
13 自動化システム
14 標準化された発酵ノズル
15 バネ
16 前部シーリング要素
17 後部シーリング要素
18 接続シャフト
19 膜
20 保持板
21 加圧板
22 リフティング・シリンダー
23 シーリングデバイス
24 進入口
25 流出ノズル
26 予備ノズル
27 ねじ込み式接続
28 シーリングデバイス
29 シーリングデバイス
30 シーリングデバイス
31 入口チャンネル
32 プローブ・ヘッド
33 制御(コントロール)
34 接続シャフトに設けられたガイド
35 バルブ
36 後部バルブ内部
37 急速閉止連結器
38 連結部品
39 フィルター
40 シーリングデバイス
41 キャップ
42 バルブ軸
43 気孔
44 3方コック
45 サンプリング・バルブ
46 分散した制御および供給ユニット
47 手動サンプリングの分散した局所的制御
48 中央自動化ユニット
49 逆止ユニット
50 手動サンプリング
51 ビュレット1
52 ビュレット2
53 中央収集容器
54 プローブ
55 攪拌器
56 細胞計数器
57 分析器1
58 分析器2
59 クロマトグラフィー・システム
60 バイオセンサー
61 廃液容器
62 フィルター
63 圧縮空気
64 水
65 洗浄媒体
66 輸送媒体
67 蒸気発生器
68 バルブ
69 バルブ
70 アリコーティング
Claims (5)
- 規定された体積の試料を、試料の機械的負荷を小さくして、バイオリアクターから取り出すためのサンプリング・バルブであって、規定された容積の試料室(3)、前部シーリング要素(16)、および試料室(3)と後部バルブ内部(36)との間の後部シーリング要素(17)を含み、前記後部バルブ内部(36)は、輸送導管(4)に接続された流出ノズル(25)を含み、前部シーリング要素(16)が接続シャフト(18)を介してバイオリアクターの内部の方向に開かれ、同時に、後部シーリング要素(17)が試料室(3)に対して閉じられ、試料室(3)は更に入口チャンネル(31)に接続され、試料を輸送するために、ガスまたは液体が入口チャンネル(31)を通じて導入され、試料室(3)から後部バルブ内部(36)の中および流出ノズル(25)へと試料をゆっくりと移動させる、サンプリング・バルブ。
- 規定された体積の試料を、試料の機械的負荷を小さくして、バイオリアクターから取り出すためのサンプリング・バルブであって、規定された容積の試料室(3)、前部シーリング要素(16)、および試料室(3)と後部バルブ内部(36)との間の後部シーリング要素(17)を含み、前記後部バルブ内部(36)は、輸送導管(4)に接続された流出ノズル(25)を含み、前部シーリング要素(16)が接続シャフト(18)を介してバイオリアクターの内部の方向に開かれ、同時に、後部シーリング要素(17)が試料室(3)に対して閉じられ、ガイドロッドが接続シャフト(18)に据え付けられ、膜(19)がガイドロッドに取り付けられている、サンプリング・バルブ。
- 試料をリアクターから取り出すための装置、試料輸送装置、少なくとも1個の試料分析器、クロマトグラフィー・システム、およびバイオセンサーを含み、試料を取り出すための装置が請求項1または2に記載のサンプリング・バルブであることを特徴とする、工程分析システム。
- アリコーティングおよび/または試料調製ステーションを更に含み、前記少なくとも1個の試料分析器が細胞計数器である、請求項3に記載の工程分析システム。
- 規定された容積の試料室(3)、前部シーリング要素(16)、および試料室(3)と後部バルブ内部(36)との間の後部シーリング要素(17)を含むサンプリング・バルブを用いて、規定された体積の試料を、試料の機械的負荷を小さくして、バイオリアクターから取り出す方法であって、前記後部バルブ内部(36)は、輸送導管(4)に接続された流出ノズル(25)を含み、試料室(3)は更に入口チャンネル(31)に接続され、下記の工程:
a) 接続シャフト(18)を介して前部シーリング要素(16)をバイオリアクターの内部の方向に開き、それと同時に、後部シーリング要素(17)を試料室(3)に対して閉じる工程、
b) 前部シーリング要素(16)を閉じて輸送導管(4)への経路を開放する工程であって、試料を輸送するために、ガスまたは液体が入口チャンネル(31)を通じて導入され、試料室(3)から後部バルブ内部(36)の中ならびに流出ノズル(25)および輸送導管(4)へと試料をゆっくりと移動させる、工程
を含む、方法。
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