JP7452828B2 - 自己細胞治療製造用の細胞維持機 - Google Patents
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Description
本出願は、米国特許法第119条(e)の下で、2015年3月31日に出願された「Cell Maintener For Analogous Cell Therapy Production」という名称の米国仮特許出願第62/141,196号明細書の利益を主張し、この特許出願は、その内容全体が参照により本明細書中に組み込まれる。
一態様では、本明細書は、細胞培養容器内に増殖培地の存在下で哺乳動物細胞サンプルを導入するステップであって、容器は、材料を容器へ又は容器から無菌的に送ることを可能にするように構成された通路を有する、ステップと、インキュベータ内の細胞サンプルを哺乳動物細胞培養物へと増殖させるステップであって、インキュベータは滅菌内部チャンバを含む、ステップとを含む、哺乳動物細胞培養物を製造するための方法に関する。
一部の態様では、本明細書は、インキュベータキャビネットを含む細胞培養システムに関する。本明細書で使用する場合、「インキュベータキャビネット」は、1つ以上の細胞培養容器を保持するように構成された1つ以上のチャンバを含むハウジングである。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは移動チャンバ及び内部チャンバを含み、その1つ又は両方は、1つ以上の細胞培養容器を保持するように構成されている。いくつかの実施形態では、インキュベータは、1つ以上のガス源(例えば、ガスシリンダ又はオゾン発生器)、(例えば、水、蒸留水、脱イオン水、細胞培養培地、空気、二酸化炭素、オゾン、及び酸素などの1種以上の液体又はガスを運ぶための)管類、エアフロー機構(例えば、弁、放出弁、ピンホール、ガス調整器、及び質量流量調整器)、圧力機構(例えば、ドライスクロールポンプ、回転ポンプ、運動量輸送ポンプ、拡散ポンプ、又はダイアフラムポンプなどのポンプ、吸引管、真空システム、及び送風機)、環境監視及び制御部(例えば、二酸化炭素、酸素、及びオゾンなどのガスの濃度を検出し且つ/又は制御するためのガスセンサ及び/又はモニタ、熱源又はヒートシンク、温度監視部及び制御部、湿度監視部、ガススクラバ、エアフィルタ、粒子状物質を計測するための計器、圧力計、及びフローメータ)、扉(例えば、開口部又はパネル)、窓(例えば、ガラス、プラスチック、複合材料、又はインキュベータキャビネット内部の領域を見るための他の実質的に透明な材料で作製された光学窓)、(例えば、1種以上のガス又は液体の導入又は除去を可能にするための)ポート、光源(例えば、ランプ、電球、レーザー、及びダイオード)、光学素子(例えば、顕微鏡対物レンズ、ミラー、レンズ、フィルタ、アパーチャ、波長板、窓、偏光子、ファイバー、ビームスプリッタ、及びビーム結合器)、撮像要素(例えば、カメラ、バーコードリーダ)、電気的要素(例えば、回路、ケーブル、電源コード、並びにバッテリー、発電機、及び直流又は交流電源などの電源)、コンピュータ、機械的要素(例えば、モータ、ホイール、ギヤ、ロボット要素、並びにアクチュエータ、例えば、空気式アクチュエータ、電磁アクチュエータ、カムを備えたモータ、圧電アクチュエータ、及びリードスクリューを備えたモータ)、並びに制御要素(例えば、スピンホイール、ボタン、キー、トグル、スイッチ、カーソル、スクリュー、ダイヤル、スクリーン、及びタッチスクリーン)などの1つ以上の他の要素を含んでもよい。いくつかの実施形態では、これらの他の要素の1つ以上はインキュベータの一部であるが、インキュベータキャビネットの外部にある。いくつかの実施形態では、これらの他の要素の1つ以上はインキュベータキャビネット内に含まれる。
本明細書で使用する場合、「内部チャンバ」は、インキュベータキャビネット内に配置されたチャンバである。内部チャンバは、1つ以上の窓(例えば、ガラス、プラスチック、複合材料、又はインキュベータキャビネット内部の領域を見るための他の実質的に透明な材料で作製された光学窓)を含んでもよい。内部チャンバは、(例えば、内部チャンバへの又は内部チャンバからの物品の移動を可能にするための)少なくとも1つの扉を含んでもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの扉は内部チャンバと移動チャンバとの間に配置されてもよい。ある実施形態では、インターロックにより、望ましくないとき(例えば、インキュベータキャビネットの一部分が周囲環境へと開いているとき、汚染物質が内部チャンバに入ることができないように)に扉が開くことを防止してもよい。内部チャンバは任意の適切な大きさ及び幾何学的形状のものであってもよい。いくつかの実施形態では、インキュベータキャビネットは2つ以上の内部チャンバを含んでもよい。他の実施形態では、内部チャンバは、内部チャンバの異なる領域を画定するために1つ以上の隔壁を含んでもよい。1つ以上の内部チャンバ又はその隔壁は異なる環境条件を有してもよい。内部チャンバ内部の環境(例えば、気圧、ガス含有量、温度、光、及び湿度)は、1つ以上の計器、モニタ、センサ、制御部、ポンプ、弁、アパーチャ及び/又は光源によって測定及び/又は制御されてもよい。いくつかの実施形態では、内部チャンバは、例えば1つ以上の窓又は扉の周りに気密シール又はハ一メチックシールを有してもよい。特定の実施形態では、グリースなどのシーラント及び/又はOリング、ガスケット、セプタ、KF、LF、QF、クイックカップリングなどの機械的要素、又は他の封止機構を使用して、1つ以上の気密シールを確立してもよい。いくつかの実施形態では、溝、凹部、突起及び/又は成形プラスチック要素により、1つ以上の気密シールの確立を容易にしてもよい。
本明細書中に記載されるインキュベータは、コンピュータ、プロセッサ、マイクロコントローラ、又は他のコントローラの指示でともに動作してもよいセンサ、環境制御システム、ロボット等を含むいくつかの構成要素を含む。構成要素は、例えば、移動デバイス(例えば、ロボットアーム)、液体ハンドリングデバイス、培養容器又は他の構成要素をインキュベータキャビネットに又はインキュベータキャビネットから送達するための送達システム、インキュベータキャビネットの温度及び他の環境態様を制御するための環境制御システム、扉動作システム、撮像又は検出システム、及び細胞培養アッセイシステムを含んでもよい。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
哺乳動物細胞培養物を製造するための方法であって、
細胞培養容器を用意するステップであって、前記細胞培養容器は、前記容器内に又は前記容器外に材料を無菌的に移動させることを可能にするように構成された通路を含む、ステップと、
前記通路を通じて前記細胞培養容器内に哺乳動物細胞サンプルを導入するステップと、
前記細胞培養容器をインキュベータの滅菌内部チャンバ内に入れるステップと、
前記滅菌内部チャンバ内の前記細胞サンプルを増殖させ、それにより哺乳動物細胞培養物を製造するステップと
を含む、方法。
(項目2)
前記通路は突き通し可能な自己密封膜である、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記通路はガス透過性膜によって被覆されている、項目1又は2に記載の方法。
(項目4)
前記通路は滅菌使い捨て管である、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記通路はマイクロ流体チャネルのネットワークである、項目1に記載の方法。
(項目6)
前記容器内の前記通路を通じて増殖培地を無菌的に導入することを更に含む、項目1~5のいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
前記容器内の前記通路を通じて生物学的材料を無菌的に導入することを更に含む、項目1~5のいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
前記生物学的材料は細胞増殖因子である、項目7に記載の方法。
(項目9)
前記生物学的材料は核酸分子である、項目7に記載の方法。
(項目10)
前記核酸分子は核酸ベクターである、項目9に記載の方法。
(項目11)
前記核酸ベクターはトランスフェクションベクターである、項目10に記載の方法。
(項目12)
前記核酸ベクターは形質導入ベクターである、項目10に記載の方法。
(項目13)
前記核酸ベクターはトランスジェニック材料を含む、項目10に記載の方法。
(項目14)
前記増殖培地の条件を無菌的に監視することを更に含む、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
前記インキュベータ内で一定の温度範囲を維持することを更に含む、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
(項目16)
前記インキュベータは摂氏約37度に維持される、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
(項目17)
細胞の条件を無菌的に監視することを更に含む、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
(項目18)
前記細胞培養物を無菌的に撮像することを更に含む、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
(項目19)
前記細胞培養物をろ過することを更に含む、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
前記細胞培養物の一定分量を無菌的に除去することを更に含む、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
(項目21)
前記インキュベータは、項目22~49のいずれか一項に記載の細胞培養システムである、項目1~20のいずれか一項に記載の方法。
(項目22)
移動チャンバと、
1つ以上の内部チャンバと、
外部環境から前記移動チャンバへと開く外部扉と、
前記移動チャンバから第1の内部チャンバへと開く第1の内部扉と、
前記移動チャンバから第2の内部チャンバへと開く第2の内部扉と、
前記移動チャンバと前記第1の内部チャンバとの間で、及び/又は前記移動チャンバと前記第2の内部チャンバとの間で、及び/又は前記第2の内部チャンバと前記第1の内部チャンバとの間で1つ以上の物品を移動させるための移動デバイスと
を含む、細胞培養インキュベータ。
(項目23)
ポンプに結合されたオゾン発生器を更に含み、前記オゾン発生器は、前記移動チャンバにオゾンガスを供給するように構成されている、項目22に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目24)
前記オゾン発生器は、内部チャンバにオゾンガスを供給するように構成されている、項目23に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目25)
前記外部扉は、閉じられると実質的に気密のシールを形成する、項目22~24のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目26)
前記第1の内部扉及び前記第2の内部扉は、それぞれ閉じられると実質的に気密のシールを形成する、項目22~25のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目27)
前記ポンプは、前記移動チャンバ及び/又は前記1つ以上の内部チャンバからオゾンガスを除去するように構成されている、項目23~26のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目28)
前記内部チャンバは貯蔵場所を含む、項目22~27のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目29)
前記貯蔵場所は、複数の細胞培養容器を保持するように構成されている、項目28に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目30)
前記複数の細胞培養容器の各容器は、固有のバーコードが付されている、項目29に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目31)
前記内部チャンバはイメージャ及び撮像場所を含む、項目22~30のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目32)
前記イメージャはホログラフィックイメージャである、項目22~31のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目33)
前記イメージャは、顕微鏡、任意選択的に明視野顕微鏡又は蛍光顕微鏡である、項目22~31のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目34)
前記イメージャのためのコントローラを更に含む、項目31~33のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目35)
前記内部チャンバはマニピュレータ及び操作場所を含む、項目22~34のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目36)
前記マニピュレータは細胞ピッカーである、項目35に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目37)
前記マニピュレータは流体ハンドリングシステムを含む、項目35に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目38)
前記マニピュレータのためのコントローラを更に含む、項目35~37のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目39)
前記内部チャンバは流体貯蔵場所を含む、項目22~38のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目40)
前記内部チャンバは細胞ソーティング又は細胞単離装置を含む、項目22~39のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目41)
前記細胞ソーティング又は細胞単離装置は遠心分離機である、項目40に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目42)
前記細胞ソーティング又は細胞単離装置は蛍光活性化セルソーティング(FACS)マシンである、項目40に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目43)
前記移動デバイスは1つ以上のロボット要素を含む、項目22~42のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目44)
前記移動デバイスのためのコントローラを更に含む、項目22~43のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目45)
前記イメージャのための前記コントローラ、前記マニピュレータのための前記コントローラ、及び/又は前記移動デバイスのための前記コントローラはインキュベータキャビネットの外部にある、項目34~44のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目46)
前記イメージャのための前記コントローラ、前記マニピュレータのための前記コントローラ、及び/又は前記移動デバイスのための前記コントローラはコンピュータを含む、項目45に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目47)
単一のコンピュータが前記イメージャ、前記マニピュレータ及び/又は前記移動デバイスを制御する、項目46に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目48)
バーコード走査器を更に含む、項目22~47のいずれか一項に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目49)
前記バーコード走査器はコンピュータに接続されており、前記コンピュータは前記インキュベータキャビネットの外部にある、項目48に記載の細胞培養インキュベータ。
(項目50)
2つ以上の細胞培養容器を含む細胞培養システムであって、各容器は異なる患者からの細胞を含み、各容器は、材料を前記容器へ又は前記容器から無菌的に送ることを可能にするように構成された通路を含む、細胞培養システム。
Claims (27)
- 哺乳動物細胞培養物を製造するための方法であって、
細胞培養容器を用意するステップであって、前記細胞培養容器は、前記容器内に又は前記容器外に材料を無菌的に移動させることを可能にするように構成された通路を含み、前記通路は前記容器と流体連通する滅菌使い捨て管であり、前記管はガス透過性膜によって密封/被覆されており、前記ガス透過性膜を介して、前記培養容器内の気体環境が制御される、ステップと、
前記通路を通じて前記細胞培養容器内に哺乳動物細胞サンプルを導入するステップと、
前記細胞培養容器をインキュベータの滅菌内部チャンバ内に入れるステップと、
前記滅菌内部チャンバ内の前記細胞サンプルを増殖させ、それにより哺乳動物細胞培養物を製造するステップと
を含む、方法。 - 前記容器内の前記通路を通じて増殖培地を無菌的に導入することを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記容器内の前記通路を通じて生物学的材料を無菌的に導入することを更に含み、前記生物学的材料は細胞増殖因子であるか、又は前記生物学的材料は核酸分子である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記核酸分子は核酸ベクターである、請求項3に記載の方法。
- 前記核酸ベクターはトランスフェクションベクターもしくは形質導入ベクターであるか、又はトランスジェニック材料を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記細胞培養容器における増殖培地の状態を無菌的に監視することを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記インキュベータ内で一定の温度範囲を維持することを更に含むか、又は前記インキュベータは摂氏37度に維持される、請求項1に記載の方法。
- 細胞の状態を無菌的に監視することを更に含むか、又は
前記細胞培養物を無菌的に撮像することを更に含むか、又は
前記細胞培養物をろ過することを更に含むか、又は
前記細胞培養物の一定分量を無菌的に除去することを更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記インキュベータは、
移動チャンバと、
1つ以上の内部チャンバと、
外部環境から前記移動チャンバへと開く外部扉と、
前記移動チャンバから第1の内部チャンバへと開く第1の内部扉と、
前記移動チャンバから第2の内部チャンバへと開く第2の内部扉と、
前記移動チャンバと前記第1の内部チャンバとの間で、及び/又は前記移動チャンバと前記第2の内部チャンバとの間で、及び/又は前記第2の内部チャンバと前記第1の内部チャンバとの間で1つ以上の物品を移動させるための移動デバイスと
を含む、細胞培養インキュベータである、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。 - ポンプに結合されたオゾン発生器を更に含み、前記オゾン発生器は、前記移動チャンバにオゾンガスを供給するように構成されており、
前記オゾン発生器は、前記第1および第2の内部チャンバの少なくとも1つにオゾンガスを供給するように構成されている、
請求項9に記載の方法。 - 前記外部扉は、閉じられると気密のシールを形成し、及び/又は前記第1の内部扉及び前記第2の内部扉は、それぞれ閉じられると気密のシールを形成する、請求項10に記載の方法。
- 前記ポンプは、前記移動チャンバ及び/又は前記1つ以上の内部チャンバからオゾンガスを除去するように構成されている、請求項10~11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の内部チャンバは貯蔵場所を含み、
前記貯蔵場所は、複数の細胞培養容器を保持するように構成されており、
前記複数の細胞培養容器の各容器は、固有のバーコードが付されている、
請求項9~12のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第2の内部チャンバはイメージャ及び撮像場所を含む、請求項9~13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記イメージャはホログラフィックイメージャ又は顕微鏡である、請求項14に記載の方法。
- 前記イメージャのためのコントローラを更に含む、請求項14又は15に記載の方法。
- 前記第2の内部チャンバはマニピュレータ及び操作場所を含む、請求項9~16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記マニピュレータは細胞ピッカーであるか、又は前記マニピュレータは流体ハンドリングシステムを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記マニピュレータのためのコントローラを更に含む、請求項17又は18に記載の方法。
- 前記第2の内部チャンバは流体貯蔵場所を含み、及び/又は前記第2の内部チャンバは細胞ソーティングもしくは細胞単離装置を含む、請求項9~19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞ソーティングもしくは細胞単離装置は遠心分離機であるか、又は蛍光活性化セルソーティング(FACS)マシンである、請求項20に記載の方法。
- 前記移動デバイスは1つ以上のロボット要素を含む、請求項9~21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記移動デバイスのためのコントローラを更に含む、請求項9~22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記イメージャのための前記コントローラ、前記マニピュレータのための前記コントローラ、及び/又は前記移動デバイスのための前記コントローラはインキュベータキャビネットの外部にあり、前記イメージャのための前記コントローラ、前記マニピュレータのための前記コントローラ、及び/又は前記移動デバイスのための前記コントローラはコンピュータを含む、請求項16および請求項19に従属する場合の請求項23に記載の方法。
- 単一のコンピュータが前記イメージャ、前記マニピュレータ及び/又は前記移動デバイスを制御する、請求項24に記載の方法。
- インキュベータキャビネットおよびバーコード走査器を更に含み、前記バーコード走査器はコンピュータに接続されており、前記コンピュータは前記インキュベータキャビネットの外部にある、請求項9~23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記インキュベータが、2つ以上の細胞培養容器を含む細胞培養システムであって、各容器は異なる患者からの細胞を含み、各容器は、材料を前記容器へ又は前記容器から無菌的に送ることを可能にするように構成された通路を含む、細胞培養システムである、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
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