JP7311092B2 - 接線流濾過システム及び接線流濾過カセット - Google Patents
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Description
本出願は、2019年12月31日に出願された米国仮特許出願第62/955,541号に対する米国特許法第119条に基づく優先権の便益を主張するものであり、同仮出願は、参照により、その全体がすべての目的で本明細書に組み込まれる。
本開示は、接線流濾過システムおよび方法に関するものである。
本開示は、膜、スクリーン、ポート、およびシールを利用するクロスフロー濾過カセットに関するものである。膜の主な役割は、半透性ポリマーフィルムからなる透過性選択的障壁の働きをすることである。スクリーンは、流体が給液から膜の表面を横切って保持液へと移動し、濾液中で膜から離れられるようにする流動経路を提供する。スクリーンは、ポリプロピレン織布製であり得るが、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、およびエチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)などのテフロン(登録商標)系材料、またはこれらの材料のいずれかの配合物で作られた他の織成または押出成形メッシュが想定されており、本開示の範囲内である。シールは、事前に形成された流路スペーサ、流動経路内で障壁を作る熱可塑性物質または熱硬化性物質を含浸させた織成または押出成形スクリーンで構成される。さらに、シールは、膜および流路シールの交互層を接合および封入するのに使用される熱硬化性ポリマーおよび/または熱可塑性物質からなる物理的障壁によって塞がれた複数のポートを組み込み得る。このように結合される場合、流路シールにより、その流路の流体流の境界が画定される。
本開示内の実施形態の一群は、事前に組み立てられた単回使用照射TFFカセットシステムに関するものであり、これまでエンドユーザが別途用意して組み立てていた終端板および/またはガスケット構造を内蔵している点が、既存のシステムとは違なる。本明細書に記載されている実施形態は、クローズドシステムであり、使用前の少なくとも1つのユーザ組立てステップ、および/または使用後の少なくとも1つの分解ステップがないという利点がある。特に、分解ステップがないことにより、動作時にフィルタによって捕捉された生物有害性物質にエンドユーザが晒されることが減少し得る。加えて、この設計により、TFFカセットが無菌密閉状態に保たれ、環境から隔離されるため、カセットの汚染を防ぐことができる。
現時点において、業界標準の接線流濾過カセット配備方式は、Repligen Corporation(マサチューセッツ州ウォルサム)によって商品化されているTangenX(商標)水平型カセットクランプなどの水平クランプシステムの使用を伴う。カセットクランプの一例が図3に提示されており、水平クランプシステムの動作およびその構成部品は上述されている。水平クランプシステムにはいくつかの利点があるが、これらのシステムは、エンドユーザによってその場で組み立てられるのが典型的であることから、ユーザの組み立てミスによる故障の可能性が常に存在する。
本明細書において言及されている出版物、特許、および特許出願はすべて、個々の出版物、特許、または特許出願が参照によって組み込まれるものと具体的かつ個別に示されているかのように、その全体が参照によって組み込まれる。矛盾が生じた場合には、本明細書内での定義を含め、本出願が優先される。当業者であれば、慣例的な実験を用いるだけで、本明細書に記載されている具体的な実施形態の等価物を多数認識するか、確認できるであろう。かかる等価物は、以下の請求項によって包含されるものと意図される。
Claims (19)
- 接線流濾過システムであって、
容器、
複数の透過液流路を備える接線流濾過カセットであって、前記複数の透過液流路の各端部からの透過液流が前記容器に流入するように前記容器内に略格納されている接線流濾過カセット、
前記接線流濾過カセットおよび前記容器の第1および第2の側付近に配設された第1および第2の終端板であって、前記第1および第2の終端板が、前記接線流濾過カセットおよび前記容器のうちの少なくとも一方と液密シールを形成するように位置付けられる第1および第2の終端板と、
前記第1の終端板付近に配設された第1の締結要素と、第2の終端板付近に配設された第2の締結要素と、前記第1の締結要素と前記第2の締結要素とを締結する複数の突起と、を含むクランプ機構であって、前記複数の突起は前記第1および第2の終端板に形成された複数の開口、前記容器および前記接線流濾過カセットを通って延在する、クランプ機構と、
を備える接線流濾過システム。 - 前記容器が弾性変形可能である、請求項1に記載の接線流濾過システム。
- (a)前記接線流濾過カセットが、前記複数の透過液流路を有する複数の重ね合わせられた保持液流路を備え、前記複数の重ね合わせられた保持液流路および前記複数の透過液流路が、少なくとも1つの濾過膜によって分離されており、(b)前記保持液流路が、前記接線流濾過カセットの給液ポートおよび保持液ポートと流体連通しており、かつ前記容器から流体封止されており、(c)前記複数の透過液流路が、前記容器と流体連通している、請求項1に記載の接線流濾過システム。
- 各保持液流路が、封止された端部を前記保持液流路と前記容器との間に備える、請求項3に記載の接線流濾過システム。
- 前記接線流濾過カセットが複数の層状膜を備え、各層状膜が、各層状膜の両端部に2つの溝付き開窓を備える、請求項1に記載の接線流濾過システム。
- 交互層状膜が、前記2つの溝付き開窓のそれぞれの付近に配設されたシールをさらに備える、請求項5に記載の接線流濾過システム。
- 交互層状膜が、前記2つの溝付き開窓の外側にある各交互層の両端部に沿って配設されたシールをさらに備える、請求項5に記載の接線流濾過システム。
- 前記第1の終端板が、前記第1の終端板から延びる1または複数の補強リブを含む、請求項1に記載の接線流濾過システム。
- 前記第1および第2の終端板はポリマーから製造される、請求項1に記載の接線流濾過システム。
- 前記第1および第2の終端板は通過する流体流を防ぐために非多孔質かつ非穿孔である、請求項9に記載の接線流濾過システム。
- 前記第1の終端板は給液ポートを有する流体多岐管を含み、前記流体多岐管は前記容器と前記接線流濾過カセットの表面との間の封止面を提供する、請求項1に記載の接線流濾過システム。
- 第1の終端板は透過液が前記接線流濾過カセットから前記容器に流入するように前記第1の終端板を通って延在する給液流動経路および保持液流動経路を含む、請求項1に記載の接線流濾過システム。
- 前記第1および第2の終端板は前記容器に接合される、請求項1に記載の接線流濾過システム。
- 前記第1および第2の終端板の一方は前記接線流濾過システムに支持構造を取り付けるように構成される、請求項1に記載の接線流濾過システム。
- 接線流濾過システムであって、
少なくとも給液流路と濾液流路を画定する重ね合わせ層スタックであって、第1および第2の端部に配設された第1および第2の長尺開窓を備える膜と、前記膜の第1の側に配設され、前記第1および第2の長尺開窓を備える被格納膜領域を画定する給液流路シールと、前記第1の側の反対側にある前記膜の第2の側に配設され、第1および第2の長尺開窓のそれぞれの付近に配設されることにより、第1および第2の長尺開窓を対応する濾液流路から封止する第1および第2の濾液流路シールとを備える重ね合わせ層スタックと、を備える接線流濾過カセットと、
前記接線流濾過カセットの少なくとも一部分を格納する可撓性容器であって、透過液出口を備える可撓性容器と、
前記接線流濾過カセットおよび前記可撓性容器の第1および第2の側付近に配設された第1および第2の終端板であって、前記第1および第2の終端板が、前記接線流濾過カセットおよび前記可撓性容器のうちの少なくとも一方と液密シールを形成するように位置付けられ、前記第1および第2の終端板のうちの少なくとも一方が、前記接線流濾過カセットの長尺開口と整列した流体入口および流体出口を画定する第1および第2の終端板と、
前記第1の終端板付近に配設された第1の締結要素と、第2の終端板付近に配設された第2の締結要素と、前記第1の締結要素と前記第2の締結要素とを締結する複数の突起と、を含むクランプ機構であって、前記複数の突起は前記第1および第2の終端板に形成された複数の開口、前記可撓性容器および前記接線流濾過カセットを通って延在する、クランプ機構と、
を備える接線流濾過システム。 - 複数の給液流路を含む少なくとも一つの給液流路を含む接線流濾過カセットであって、
前記複数の給液流路のうち少なくとも一つの給液流路が、前記接線流濾過カセットの外部から流体封止されているが、前記第1および第2の長尺開窓のそれぞれに対して開いており、前記少なくとも1つの濾液流路が、前記接線流濾過カセットの前記外部に対して開いているが、前記第1および第2の長尺開窓の両方から封止されている、請求項15に記載の接線流濾過カセット。 - 前記給液流路シールによって画定された前記被格納膜領域の容積を略満たすように構成された給液スクリーンをさらに備える、請求項15に記載の接線流濾過カセット。
- 前記第1および第2の濾液流路シールの外側にある前記濾液流路の容積を略満たすように構成された濾液スクリーンをさらに備える、請求項15に記載の接線流濾過カセット。
- 前記可撓性容器が、透過液用の導管に可逆的に接続可能である流体コネクタを備える、請求項15に記載の接線流濾過システム。
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