JP7477091B2 - モジュラー生物製剤生産ユニットのためのカルーセル - Google Patents

Description

本発明は、各個々のユニットを重力に対して安定に維持しながら、画定された垂直経路に沿った複数の生物製剤生産ユニットの並進移動を提供し、各独立ユニットの個々の動的軸方向回転をさらに提供する直立カルーセルに関する。カルーセルは、様々な臨床および実験室設定における細胞培養および／または組織培養システムのために設計された様々なモジュラー生物製剤生産ユニットと共に使用するために自動化され、適応可能である。カルーセルおよび関連するシステムならびに方法は、生物製剤生産ユニットの各々への人間工学的および実用的なアクセスを可能にする。

自動細胞培養および組織工学的処理のための既存の工学的ロボットシステムは、複雑であり、動作のためにかなりの実験室空間を必要とし、大幅な設備投資を表す。

設備設計は、ＧＭＰ（適正製造基準（Ｇｏｏｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｐｒａｃｔｉｃｅ））生物製剤製造の成功における重要な構成要素としてしばしば認識されているが、必ずしも処理の意義を十分に理解して実装されるわけではない。哺乳類細胞培養の場合において、大規模な自動動作へ移行するときに発現する、認識された問題およびリスクがある。バイオ医薬品産業における細胞培養生産能力のための需要の発展は、自動動作の規模における漸進的な増加につながっている。

自家細胞療法など、患者固有の治療に対する需要が増大している。自家細胞療法は、自動化に対してかなり多くの要求を課している、複雑な複数の同時処理イベントを必要とする。自動生産ユニットは、任意の所与の生産サイクルで１人の患者にのみサービスすることができる。多数の患者のための大規模な並列処理のスケーリングは、空間効率の良い組織を発現すること、および生産施設内の複数の生産ユニットへのアクセスのための必要性を生み出す。

したがって、既存の生産施設の制限において、最大化された細胞および／または組織生産を達成する方法を開発することが望ましい。さらに、細胞および組織培養システムの完全性に悪影響を及ぼさない、既存の生産施設の制限において、最大化された細胞および／または組織生産を達成する方法を開発することが望ましい。また、自動細胞および組織工学的システムのユーザーのための人間工学を改善することも望ましい。

本明細書の背景の考察は、本明細書に記載される発明の文脈を説明するために含まれる。これは、参照された資料のいずれかが、特許請求の範囲の優先日時点で出版されているか、既知であるか、または一般常識の一部であると認めたものではない。

本明細書で記載されるのは、生物製剤生産ユニットの各々内の細胞および／または組織培養システムへの実用的および人間工学的アクセスを提供すると同時に、床面積が要求される生産施設におけるいくつかの生物製剤生産ユニットを動作するためのより経済的および空間効率的な方法である。

示されるのは、カルーセルの垂直経路に沿って一斉に並進的に移動し、生物製剤生産ユニットのうちのいずれか１つにアクセスするためにユーザーが選択した位置に停止することができるいくつかの生物製剤生産ユニットを支持するように構成された直立型自動カルーセルである。この並進移動の間、各個々のユニットは、重力に対して安定したまま、すなわち、重力に対して適切に水平に配向されたままである。同時に、自動カルーセルは、ユニットのいずれか１つまたはすべての軸方向回転の個々の動的調整のためにさらに提供する。重力に関するユニットの各々の適切な配向は、ユニットの能動的な並進中およびカルーセルが静止しているときに維持される。同様に、ユニットのいずれか１つまたはすべての軸方向配向の個々の動的調整は、ユニットの能動的な並進移動中、またはカルーセルが静止しているときに作動させることができる。

有利なことに、ユーザー位置決めのための自動カルーセルの動作は、生物製剤生産ユニットのうちのいずれか１つ内で支持されている細胞および／または組織培養／工学的処理に悪影響を及ぼさない。

有利なことに、自動カルーセルは、カルーセル上に支持される生物製剤生産ユニットの各々が、生物製剤生産ユニットのうちのいずれか１つ内で支持される細胞および／または組織培養／工学的処理に対して独立して動作可能であり、カスタマイズされるように構成される。

有利なことに、カルーセル上に支持される生物製剤生産ユニットは、各々の生物製剤生産ユニットに必要とされる動作リソースが、使用しやすいように任意選択的に１つの中央手段であるように、よく連結されている。驚くべきことに、中央動作リソースへの連結部は、カルーセルの垂直曲線経路に沿った生物製剤ユニットの並進移動中、およびユニットのいずれか１つの軸方向回転の任意の個々の調整中に動作的に維持される。これは、各々がカスタマイズされた細胞および／または組織培養／工学的処理を有する単一のカルーセル上に複数の生物製剤生産ユニットを提供することができ、任意選択的に、すべてが同じ中央動作リソースを共有し、また、ユーザーの位置決めのための同じ並進移動能力および独立した軸方向回転のための別個の能力も共有することに特に有利である。

本発明の自動カルーセルは、その湾曲した垂直経路に沿って密接な空間関係に配置された複数の生物製剤生産ユニットの分布、動作、および均一な並進移動のために垂直空間を利用するように有利に構成されている。並進移動は、垂直平面内にあり、カルーセルの曲線形状に従う。並進移動は、時計回りまたは反時計回りに最大で約１８０度であってもよく、様々な速度で、およびユーザー制御される。並進移動は、動作者が（身長に関係なく）立っているか、または座っている位置におけるかどうかにかかわらず、人間工学的にアクセスするための位置に生物製剤ユニットのいずれか１つを位置決めすることができるように、正確に、および制御された増分で設計される。カルーセルは、所望または必要に応じていつでも移動を停止するために安全停止機構で構成されている。任意の１つの個々の生物製剤生産ユニットの軸方向回転はまた、揺動移動を提供するか、または撹拌のために、時計回りまたは反時計回りであってもよい。

生物製剤生産ユニットのカルーセルへの取り付けは、各ユニットがカルーセル上の異なる位置または異なるカルーセルに検査、除去、交換、または再位置決めされることができるように可逆的である。態様において、生物製剤生産ユニットは、ユーザーによるアクセスを容易にし、床面積の効率的な使用を維持するために、片持ち配向で取り付けられる。

カルーセルの全体的なバランス、カルーセルフレームに沿った均一な双方向の並進移動、カルーセル上に装着された生物製剤生産ユニットの重力配向、またはユニットのいずれか１つの重力に関する双方向軸方向配向を独立して動的に調整する能力に悪影響を与えないように、基本サイズ、重量、および独立した機能能力がカルーセル上に装着された他のユニットと同等である限り、異なるタイプの生物製剤生産ユニットが１つのカルーセルに装着され得ることが企図される。さらに、カルーセルに装着された生物製剤生産ユニットの各々は、特定のニーズまたは特定の患者にカスタマイズされた異なる細胞培養および／または組織培養システムを支持してもよい。

自動カルーセルは、その中の細胞および／または組織培養システムを支持するように機能する、独立して制御された生物製剤生産ユニットの各々への中央動作および動作リソースの中央提供のために、垂直ハウジング内に垂直に配置されたシステムとして提供されてもよい。垂直ハウジングは、カルーセルの直立位置決めおよびその動作を維持するための支持フレームおよび取り付け構造体として機能する。垂直ハウジングは、生物製剤生産ユニットの可逆的取り付け、カルーセル形状に沿ったそれらの適切な並進移動、およびユーザーアクセスを容易に可能にするように構成されている。垂直ハウジングは、移設を容易にするための支持基部、および格納可能な車輪を有する。垂直ハウジングは、組み立ておよび分解を容易にするため、必要とされるリソースを集中的に保管するため、ならびにユーザーの安全のために構成されている。

ユーザーアクセス、サービスアクセス、および空間効率は、本発明の自動カルーセル上で複数の生物製剤生産ユニットを支持するときに改善される。さらに、本発明のカルーセルは、生物製剤生産施設の高さを最大限に利用することによって、増加された拡張性を提供することができる。複数のカルーセルは、並べられ、直列に使用され得る。したがって、多数の生物製剤生産ユニットは、空間効率的でありながら、オペレータがアクセス可能な方法で生産施設において実行されることができる。

カルーセルは、１つ以上のコントローラ、コントローラ通信インターフェース、関連するソフトウェア、およびリモート管理デバイス（例えば、コンピュータ）と共に使用される。ソフトウェアは、特定用途のためにカスタマイズ可能であり、メニュー駆動型およびユーザーフレンドリーである。例えば、カルーセルに取り付けられた生物製剤生産ユニットの回転は、各生物製剤生産ユニットの移動および位置決めの正確な制御のためにユーザーセットプログラムによって画定されてもよい。カルーセルは、中央ワークステーションまたはリモート管理デバイスから動作可能であることができる。便利なユーザー作動式タッチパッドスクリーンデバイスは、使用されてもよく、中央コンピュータに動作的に接続された生物製剤生産ユニットの各々に接続されてもよい。

本発明の態様によれば、各個々の生物製剤負荷を重力に対して安定させながら、垂直楕円軌道に沿って複数の生物製剤ユニットを一斉に並進させ、いずれか１つまたはすべての生物製剤ユニットの個々の動的軸方向回転のために提供するための直立カルーセルである。

態様において、カルーセルは、間隔を閉じることによってカルーセルの選択されたゾーンにおける生物製剤ユニットの空間密度を最大化し、間隔を開けることによって他の選択されたゾーンにおける生物製剤ユニットへのユーザーアクセスを増強するように、隣接する生物製剤ユニットに関する各生物製剤ユニットの間隔を調整する間隔調整手段を備える。

態様において、生物製剤ユニットの各々は、独立して動作可能であり、動作リソースの中央ソースに連結される。

態様において、生物製剤負荷は、重力に関する配向に感受性である。

態様において、カルーセルは、互いに垂直にオフセットされ、複数の連結機構によって一緒に保持される直立駆動トラックおよび支持トラックを備え、連結機構の各々が、駆動トラックおよび支持トラックの楕円軌道に沿った並進移動中に生物製剤ユニットを支持するために適合されている。

態様において、生物製剤ユニットは、一旦位置決めされると、ユーザーアクセスを容易にするために、片持ち位置で支持される。

態様において、複数の片持ち生物製剤ユニットは、２つの垂直オフセットトラックを含む直立フレームに沿って一斉に並進的に位置決めされる。態様において、トラックは、実質的に長円形である。態様において、長円形の閉ループである。

態様において、並進の速度および方向（時計回りまたは反時計回り）は、ユーザー制御され、および調整可能である。

態様において、各片持ち生物製剤ユニットの整列は、ユニットの並進移動中またはカルーセルが静止しているときに、重力に対して実質的に維持される。

態様において、カルーセルは、ユニットの並進移動中または静止時に、各独立した片持ち生物製剤ユニットの重力に関する軸方向配向（双方向）の動的調整を提供する。

態様において、各片持ち生物製剤ユニットの正確な位置決めは、人間工学的アクセスのためにユーザー制御される。

態様において、片持ち生物製剤ユニットは、片持ち生物製剤生産ユニットである。

態様において、片持ち生物製剤生産ユニットは、自動細胞培養および／または組織工学的システムを動作的に支持する。

態様において、生物製剤生産ユニットの各々は、カスタマイズされた細胞培養および／または組織工学的システムを提供するために独立して動作可能である。態様において、細胞培養および／または組織工学的システムは、自家細胞療法用である。

態様において、カルーセルは、従業員の安全性および効率を向上させながら、全体的な空間／ストレージフットプリントを削減する。

態様において、カルーセルは、カルーセルの垂直動作支持のためのハウジング、ならびに補助およびリソースの中央ソースに連続して各生物製剤生産ユニットを接続するための手段をさらに備えるシステムの一部である。

本発明の態様において、生物製剤生産ユニットに囲まれた細胞および／または組織工学的システムを整理、保管、および人間工学的にアクセスするための自動カルーセルシステムである。

態様において、自動カルーセルおよびカルーセルを組み込んでいるシステムは、頭上空間を完全に利用して、従来の生物製剤培養システムによって必要とされる床面積の最大７０％を回収することによって、施設の生物製剤動作能力を大幅に増加させる。

本発明の一態様によれば、複数の生物製剤ユニットを支持するための自動垂直トラックアセンブリであり、カルーセルは、
（ｉ）重力に対して適切に配向された生物製剤ユニットの各々を維持しながら、垂直トラックの画定された経路に沿って一斉に生物製剤ユニットの並進移動の開始および停止をユーザーが動作するように、および
（ｉｉ）個々の生物製剤ユニットの軸方向回転の開始および停止をユーザーが動作するように、構成され、
（ｉ）および（ｉｉ）の両方の間、生物製剤ユニットの各々が、その中のカスタマイズされた自動細胞および組織培養システムを支持するように独立して動作可能であり、
該生物製剤ユニットの各々が、動作リソースの中央ソースを共有するために相互連結されている。

本発明の態様によれば、重力に対して複数の生物製剤ユニットの各々の適切な配向を維持しながら、垂直楕円軌道において一斉に並進的に移動するために実質的に幾何学的に制約された複数の生物製剤ユニットを備える垂直カルーセルであり、複数の生物製剤ユニットのうちの任意の独立した１つ以上を別個に軸方向に回転させる。

本発明の別の態様によれば、垂直カルーセルは、
－重力に対して複数の生物製剤ユニットの各々の安定した配向を維持しながら、一斉に垂直楕円軌道に沿った並進移動のために、および複数の生物製剤ユニットのうちの任意の１つ以上の別個の軸方向回転のために、実質的に幾何学的に制約された複数の生物製剤ユニットと、
－ユーザーの位置決めのために、生物製剤ユニットの並進移動を制御する手段と、
－複数の生物製剤ユニットのうちの任意の１つ以上の軸方向回転を作動させる手段と、を備える。

本発明の一態様によれば、自動カルーセルは、
－互いに垂直にオフセットされた駆動トラックおよび支持トラックを備える垂直トラックアセンブリと、
－離間した位置で駆動トラックおよび支持トラックを接続する複数の並進アセンブリであって、各並進アセンブリが、片持ち生物製剤ユニットを支持し、該複数の並進アセンブリが、（ｉ）重力に対して各片持ち生物製剤ユニットの適切な配向を維持しながら、接続されたトラックに沿った並進移動、および別個に、（ｉｉ）各生物製剤ユニットの軸方向回転を提供するように構成されている、複数の並進アセンブリと、を備える。

本発明の一態様によれば、細胞および／または組織工学的生産を最大化するためのシステムであり、本システムは、直列に支持および配置されている本明細書に記載されるような複数の自動カルーセルを備える。

本発明のさらなる態様によれば、細胞および／または組織工学的生産を最大化するための方法であり、方法は、生産施設において本明細書に記載される一連の自動カルーセルシステムを提供することを含む。

本発明のさらなる態様によれば、並進移動および独立した軸方向回転のための生物製剤ユニットを支持するための、駆動トラックおよび垂直方向にオフセットされた支持トラックを有する垂直カルーセルのための並進アセンブリであり、並進アセンブリは、
生物製剤ユニットの入力シャフトを受容するための可逆カップリングを画定する第１の端部と、
中央ハブであって、
外側ハブシェルであって、その上での並進移動のために駆動トラックと協働的に係合する駆動キャリッジを支持する外側ハブシェル、および
生物製剤ユニットの軸方向回転のために構成されている別個の機構を含む内側ハブ、を備える、中央ハブと、
内側ハブを介して装着された垂直に下方向に延在する抵抗アーム、およびその垂直に最下点で、支持トラックとその上での並進移動のために協働的に係合された枢動可能に接続された支持キャリッジを有する第２の端部であって、垂直に延在する抵抗アームが、内側ハブの回転を防止し、トラックに沿った並進移動中に駆動トラックおよび支持トラックの固定された垂直オフセットから生じる幾何学的制約によって垂直配向に維持される、第２の端部と、を備える。

本発明の一態様によれば、複数の生物製剤生産ユニットの分布および人間工学的位置決めのための自動カルーセルシステムであり、ユニットの各々が、自動化された個々に動作可能な細胞および／または組織培養システムを備え、自動カルーセルシステムは、
自動カルーセルであって、
－駆動トラック、およびそこから垂直にオフセットされた支持トラックを備える垂直トラックアセンブリと、
－離間した位置で駆動トラックおよび支持トラックを接続する複数の並進アセンブリであって、該複数の並進アセンブリの各々が、片持ち生物製剤生産ユニットを支持し、該複数の並進アセンブリが、（ｉ）重力に対して各片持ち生物製剤生産ユニットの適切な配向を維持しながら、一斉に接続されたトラックに沿った並進移動、および別個に、（ｉｉ）各生物製剤生産ユニットの軸方向回転を提供するように構成されている、複数の並進アセンブリと、
－該生物製剤生産ユニットの各々内の各細胞および／または組織培養システムの独立した生物製剤制御のための手段と、
－カルーセルを支持する垂直ハウジングアセンブリであって、ハウジングアセンブリが動作リソースの中央ソースを備える、垂直ハウジングアセンブリと、
－動作リソースの中央ソースを各連続した生物製剤生産ユニットに相互接続するための手段と、
コンピュータ接続と、を備える自動カルーセルを備える。

本発明の一態様によれば、生物製剤生産ユニット内で各々が支持されている複数の独立した培養システムを備える、自動カルーセルシステムのユーザーのための人間工学を改善するための方法は、
自動カルーセル上に複数の生物製剤生産ユニットを装着することを含み、自動カルーセルが、
－駆動トラック、およびそこから垂直にオフセットされた支持トラックを備える垂直トラックアセンブリと、
－離間した位置で駆動トラックおよび支持トラックを接続する複数の並進アセンブリであって、該複数の並進アセンブリの各々が、片持ち生物製剤生産ユニットを支持し、該複数の並進アセンブリが、（ｉ）重力に対して各片持ち生物製剤生産ユニットの適切な配向を維持しながら、一斉に接続されたトラックに沿った並進移動、および別個に、（ｉｉ）各生物製剤生産ユニットの軸方向回転を提供するように構成されている、複数の並進アセンブリと、を備え、
（ｉ）および（ｉｉ）が、ユーザーによる各生物製剤生産ユニットへの人間工学的アクセスのためにユーザー制御される。

本発明のさらなる態様によれば、生産施設内の細胞および／または組織培養システムを利用して生物製剤生産能力を増加させるための方法は、
それぞれが細胞および／または組織培養システムを直立した自動カルーセルに収容する複数の生物製剤生産ユニットをサポートすることを含み、カルーセルは、離間した位置で駆動トラックおよび支持トラックを接続する複数の並進アセンブリであって、該複数の並進アセンブリの各々が、片持ち生物製剤生産ユニットを支持し、該複数の並進アセンブリが、（ｉ）重力に対して各片持ち生物製剤生産ユニットの適切な配向を維持しながら、一斉に接続されたトラックに沿った並進移動、および別個に、（ｉｉ）各生物製剤生産ユニットの軸方向回転を提供するように構成されている、複数の並進アセンブリを備える。

本発明のさらなる態様によれば、自動化された個々に動作可能な生物製剤システムを支持するための人間工学に基づく自動カルーセルであり、カルーセルは、
離間した位置で駆動トラックおよび支持トラックを接続する複数の並進アセンブリであって、該複数の並進アセンブリの各々が、片持ち生物製剤生産ユニットを支持し、該複数の並進アセンブリが、（ｉ）重力に対して各片持ち生物製剤生産ユニットの適切な配向を維持しながら、一斉に接続されたトラックに沿った並進移動、および別個に、（ｉｉ）各生物製剤生産ユニットの軸方向回転を提供するように構成されている、複数の並進アセンブリと、
ユーザーによる人間工学的検査のために該ユーザーを収容するために、接続されたトラックに沿って生物製剤生産ユニットのうちのいずれか１つを特定の位置に並進的に移動させることを選択する手段と、を備える。

本発明のさらなる態様によれば、ユーザーによる検査のために、自動選択細胞培養および／または組織工学的システムを人間工学的に位置決めするための方法は、
リモート管理デバイスを介して一斉に複数の片持ち生物製剤生産ユニットを並進的に移動させるための細胞および／または組織培養システムを含むように構成されている複数の離間した片持ち生物製剤生産ユニットを備える直立カルーセルに１つ以上の並進移動動作命令を送信することであって、１つ以上の並進移動動作命令は、位置決めのための標的生物製剤生産ユニットのカルーセル上の位置に関する情報、および特定のユーザーが立っているか、または座らされた物理的測定仕様に関する情報を含み、
カルーセルは、コントローラおよび通信インターフェースを備え、コントローラは、
（ｉ）通信インターフェースを介して、リモート管理デバイスから１つ以上の回転動作命令を受信し、
（ｉｉ）並進移動中または静止しているときに、片持ち生物製剤生産ユニットの各々の重力に関する適切な配向を維持しながら、複数の片持ち生物製剤生産ユニットの並進移動のためにカルーセルを動作させ、
（ｉｉｉ）並進移動中または静止しているときに、複数の片持ち生物製剤生産ユニットのうちの任意の１つ以上の重力に対して軸方向配向を調整し、
（ｉｖ）特定のユーザーのための人間工学的位置決めのための標的生物製剤生産ユニットを識別し、
（ｖ）特定のユーザーが立っているか、または座らされた物理的測定値に従って標的生物製剤生産ユニットを位置決めし、
（ｉ）～（ｖ）の１つ以上の結果を、通信インターフェースを介してリモート管理デバイスに送信するように構成されている、送信することと、
カルーセルを並進移動のために動作させて、標的生物製剤生産ユニットを特定のユーザーの物理測定仕様に人間工学的に位置決めするために、カルーセルの通信インターフェースを介してリモート管理デバイスから命令を受信することと、
標的生物製剤生産ユニットが人間工学的に位置決めされたときに、並進移動動作指示を停止することと、
カルーセルの通信インターフェースを介して、人間工学的位置決めの１つ以上の結果をリモート管理デバイスに送信することと、を含む。

任意の上述の態様において、当業者は、自動直立カルーセルが、少なくとも２つの生物製剤生産ユニット、最大約６個のユニット、最大約８個のユニット、最大約１０個のユニット、最大約１２個のユニット、最大約１４個のユニット、最大約１６個のユニット、最大約１８個のユニット、または最大約２０個のユニットまたはそれ以上などの任意の所望の数の生物製剤生産ユニットを動作的に支持することができることを認識する。

自動カルーセルは、他の独立した複数の細胞および／または組織培養システムのいずれかで進行中の生物製剤処理を妨害することなく、特定の独立した細胞および／または組織培養システムへの人間工学的アクセスを可能にする。カルーセルは、概して、高さ調整可能であり、多種多様なユーザーサイズ、形状、および重量に容易に構成可能である。人間工学に基づいたカルーセルは、既存の筋肉、骨格、または神経系の問題を緩和するように構成され、かつ／または実験室の職員のための最初の例においてそのような問題を防ぐように構成されている。実施形態において、人間工学に基づいたカルーセルは、座っている構成から立っている構成、またはその逆のための垂直調整のために好適である。

Ａ１．複数の生物製剤ユニットを支持するための自動垂直トラックアセンブリであって、垂直トラックアセンブリは、
（ｉ）重力に対して適切に配向された生物製剤ユニットの各々を維持しながら、垂直トラックアセンブリの画定された経路に沿って一斉に生物製剤ユニットの並進移動の開始および停止をユーザーが動作するように、かつ
（ｉｉ）個々の生物製剤ユニットの軸方向回転の開始および停止をユーザーが動作するように、構成され、
（ｉ）および（ｉｉ）の両方の間、生物製剤ユニットの各々が、その中のカスタマイズされた自動細胞および組織培養システムを支持するように独立して動作可能であり、
該生物製剤ユニットの各々が、動作リソースの中央ソースを共有するために相互連結されている、自動垂直トラックアセンブリ。

Ａ２．垂直カルーセルであって、重力に対して複数の生物製剤ユニットの各々の適切な配向を維持しながら、所定の軌道において一斉に並進的に移動するために実質的に幾何学的に制約された複数の生物製剤ユニットを備え、複数の生物製剤ユニットのうちの任意の独立した１つ以上を別個に軸方向に回転させる、垂直カルーセル。

Ａ３．垂直カルーセルであって、重力に対して複数の生物製剤ユニットの各々の適切な配向を維持しながら、所定の軌道において一斉に並進的に移動するために実質的に幾何学的に制約された複数の生物製剤ユニットと、間隔を閉じることによってカルーセルの選択されたゾーンにおける生物製剤ユニットの空間密度を最大化し、間隔を開けることによって他の選択されたゾーンにおける生物製剤ユニットへのユーザーアクセスを増強するように、隣接する生物製剤ユニットに関する各生物製剤ユニットの間隔を別々に調整する能力と、を備える、垂直カルーセル。

Ａ４．垂直カルーセルであって、
－重力に対して複数の生物製剤ユニットの各々の安定した配向を維持しながら、一斉に垂直楕円軌道に沿った並進移動のために、および複数の生物製剤ユニットのうちの任意の１つ以上の別個の軸方向回転のために、実質的に幾何学的に制約された複数の生物製剤ユニットと、
－ユーザーの位置決めのために、生物製剤ユニットの並進移動を制御する手段と、
－並進移動中または静止しているときに、複数の生物製剤ユニットのうちの任意の１つ以上の軸方向回転を作動させる手段と、を備える、垂直カルーセル。

１．自動カルーセルであって、
－互いに垂直にオフセットされた駆動トラックおよび支持トラックを備える垂直トラックアセンブリと、
－離間した位置で駆動トラックと支持トラックとを接続する複数の並進アセンブリであって、各並進アセンブリが片持ち生物製剤ユニットを支持する、複数の並進アセンブリと、を備え、
該複数の並進アセンブリは、（ｉ）重力に対して各片持ち生物製剤ユニットの適切な配向を維持しながら、一斉に接続されたトラックに沿った並進移動と、別個に、（ｉｉ）各生物製剤ユニットの軸方向回転と、を提供するように構成されている、自動カルーセル。

１ａ．複数の並進アセンブリの各々は、水平ハブアセンブリである、請求項１に記載の自動カルーセル。

１ｂ．該水平ハブアセンブリは、
片持ち生物製剤ユニットの入力シャフトを受容するための可逆カップリングを画定する第１の端部と、
中央ハブであって、
外側ハブシェルであって、その上での並進移動のために駆動トラックと協働的に係合されている駆動キャリッジを支持する外側ハブシェル、および
生物製剤ユニットの軸方向回転のために構成されている別個の機構を含む内側ハブ、を備える、中央ハブと、
内側ハブを介して装着された垂直に下方向に延在する抵抗アームと、その垂直に最下点で、支持トラックとその上での並進移動のために協働的に係合された枢動可能に接続された支持キャリッジとを有する第２の端部であって、垂直に延在する抵抗アームが、内側ハブの回転を防止し、トラックに沿った並進移動中に駆動トラックおよび支持トラックの固定された垂直オフセットから生じる幾何学的制約によって垂直配向に維持される、第２の端部と、を備える、請求項１ａに記載の自動カルーセル。

２．可逆カップリングは、横方向に延在する片持ち式カップリングである、請求項１ｂに記載の自動カルーセル。

２ａ．トラック湾曲部における並進移動の間、外側ハブシェルおよび固定駆動キャリッジは、回転および反転を受け、同時に対応する支持キャリッジは、垂直位置から水平位置に枢動し、駆動キャリッジおよび支持キャリッジの両方は、それらのそれぞれのトラックと協働的に係合したままであり、抵抗アームは、垂直に下方向のままである、請求項１ｂ、２または２ａに記載の自動カルーセル。

３．内側ハブにおける別個の機構は、生物製剤ユニットの入力シャフトと係合するためのモーター駆動中央シャフトを含み、モーターの作動は、制御された速度で中央シャフトを能動的に回転させて、関連する生物製剤ユニットの軸方向回転を引き起こす、請求項１ｂ、２または２ａのいずれか１項に記載の自動カルーセル。

３ａ．該軸方向回転は、断続的または連続的である、請求項３に記載の自動カルーセル。

３ｂ．該軸方向回転は、双方向である、請求項３に記載の自動カルーセル。

４．該駆動キャリッジは、駆動ブロックアセンブリを備え、駆動ブロックアセンブリは、駆動トラックを把持するため、および駆動トラックによって画定された移動進路に沿って移動するように適合された駆動手段と係合するために、固定された垂直に配置された対の外向きに突出するベアリング部材を備えるその一面を有する、請求項１ｂ、２、２ａまたは３のいずれか１項に記載の自動カルーセル。

５．該支持キャリッジは、支持ブロックアセンブリを備え、支持ブロックアセンブリは、支持トラックを把持するため、および支持トラックによって画定された移動進路に沿って移動するように適合された駆動手段と係合するために、固定された垂直に配置された対の外向きに突出するベアリング部材を備えるその一面を有する、請求項１ｂ、２、２ａ、３または４のいずれか１項に記載の自動カルーセル。

５ａ．支持キャリッジの並進移動は、駆動キャリッジの並進移動と同期する、請求項４または５に記載の自動カルーセル。

６．さらに、水平ハブアセンブリの該第２の端部は、生物製剤ユニットに中央で提供される動作リソースのためのコネクタの進入のためのポートを備える、請求項１ｂ、２、２ａ、３、４、または５のいずれか１項に記載の自動カルーセル。

７．該ポートは、中央ハブを通って生物製剤ユニットに延在する中空シャフトにつながる、請求項１ｂ、２、２ａ、３、４、５または６のいずれか１項に記載の自動カルーセル。

８．コネクタは、別個の動作リソースを囲むケーブルを備え、ケーブルが、中央ソースから始まり、該カルーセル上の連続する各生物製剤ユニットに接続する、請求項７に記載の自動カルーセル。

９．動作リソースは、電気供給ライン、ガス供給ラインおよびコントローラ接続である、請求項８に記載の自動カルーセル。

１０．接続されたトラックに沿った並進移動は、時計回りまたは反時計回りである、請求項１～９のいずれか１項に記載の自動カルーセル。

１１．接続されたトラックに沿った並進移動は、約１８０度である、請求項１０に記載の自動カルーセル。

１２．並進移動の速度は、調整可能である、請求項１１に記載の自動カルーセル。

１３．さらに、並進移動を中断する、および／または停止するための手段に動作的に接続されている、請求項１２に記載の自動カルーセル。

１４．該片持ち生物製剤ユニットは、生物製剤生産ユニットである、請求項１～１３のいずれか１項に記載の自動カルーセル。

１５．該生物製剤生産ユニットは、個々に動作的に制御された細胞および／または組織工学的システムを支持する、請求項１４に記載の自動カルーセル。

１６．該細胞および／または組織工学的システムは、組織生検の滅菌受容／保管、消化プロセスの自動監視、解離した細胞を得るための生検組織の消化、
細胞の選別および選択、安全な廃棄物収集、増殖基質上またはその内部の細胞播種、細胞集団を拡大するための細胞の足場増殖、細胞洗浄および細胞収集、組織工学的足場もしくはマトリックス上またはその内部の細胞播種、細胞活性の特殊化を可能にする細胞分化、組織形成、組織成熟を促進するための機械的および／または生化学的刺激、再構築手術のための組織工学的構築物／インプラントの収穫、ならびに細胞および移植可能な組織の保管ならびに輸送、のうちの１つ以上を実行する、請求項１５に記載の自動カルーセル。

１７．該駆動トラックおよび該支持トラックは、実質的に長円形、円形、または楕円形である、請求項１～１６のいずれか１項に記載の自動カルーセル。

１８．該駆動トラックおよび該支持トラックは、長円形である、請求項１７に記載の自動カルーセル。

１９．各々が片持ち生物製剤ユニットを支持する最大２４個の並進アセンブリを備える、請求項１～１８のいずれか１項に記載の自動カルーセル。

１９ａ．さらに、間隔を閉じることによってカルーセルの選択されたゾーンにおける生物製剤ユニットの空間密度を最大化し、間隔を開けることによって他の選択されたゾーンにおける生物製剤ユニットへのユーザーアクセスを増強するように、隣接する生物製剤ユニットに関する各生物製剤ユニットの間隔を調整する手段を備える、請求項１～１９のいずれか１項に記載の自動カルーセル。

１９ｂ．間隔の調整は、生物製剤ユニットの並進移動中、または静止しているときであることができる、請求項１～１９ａのいずれか１項に記載の自動カルーセル。

２０．細胞および／または組織工学的生産を最大化するための自動システムであって、システムは、垂直ハウジング内で支持され、ユーザーによる並進移動の制御およびその検査のための生物製剤ユニットの正確な人間工学的位置決めのために１つ以上のコントローラに動作的に接続されている請求項１～１９のいずれか１項に記載の自動カルーセルを備える、自動システム。

２１．直列に配置された複数の自動カルーセルを備える、請求項２０に記載のシステム。

２１．複数の生物製剤生産ユニットの分布および人間工学的位置決めのための自動カルーセルシステムであって、ユニットの各々が、自動化された個々に動作可能な細胞および／または組織培養システムを備え、自動カルーセルシステムは、
自動カルーセルであって、
－駆動トラック、およびそこから垂直にオフセットされた支持トラックを備える垂直トラックアセンブリと、
－離間した位置で駆動トラックと支持トラックとを接続する複数の並進アセンブリであって、該複数の並進アセンブリの各々が、片持ち生物製剤生産ユニットを支持し、該複数の並進アセンブリが、（ｉ）重力に対して各片持ち生物製剤生産ユニットの適切な配向を維持しながら、一斉に接続されたトラックに沿った並進移動と、別個に、（ｉｉ）各生物製剤生産ユニットの軸方向回転と、を提供するように構成されている、複数の並進アセンブリと、
－該生物製剤生産ユニットの各々内の各細胞および／または組織培養システムの独立した生物製剤制御のための手段と、
－カルーセルを支持する垂直ハウジングアセンブリであって、ハウジングアセンブリが動作リソースの中央ソースを備える、垂直ハウジングアセンブリと、
－動作リソースの中央ソースを各連続した生物製剤生産ユニットに相互接続するための手段と、
コンピュータ接続と、を備える自動カルーセルを備える、自動カルーセルシステム。

２２．各生物製剤生産ユニットは、ユーザーによる通信のために接続されたインターフェースを備え、該接続されたインターフェースは、コンピュータに接続されている、請求項２１に記載の自動カルーセルシステム。

２３．直立フレームは、最大２４個の並進アセンブリを備える、請求項２１または２２に記載の自動カルーセルシステム。

２４．垂直ハウジングアセンブリは、格納可能な車輪を有する基部を備える、請求項２１に記載の自動カルーセルシステム。

２５．細胞および／または組織工学的生産を最大化する方法であって、方法は、生産施設において、請求項１～１９のいずれか１項に記載の１つ以上の自動カルーセルシステムを提供することを含む、方法。

２６．生物製剤生産ユニット内で各々が支持されている複数の独立した培養システムを備える、自動カルーセルシステムのユーザーのための人間工学を改善するための方法であって、
自動カルーセル上に複数の生物製剤生産ユニットを装着することを含み、自動カルーセルが、
－駆動トラック、およびそこから垂直にオフセットされた支持トラックを備える垂直トラックアセンブリと、
－離間した位置で駆動トラックと支持トラックとを接続する複数の並進アセンブリであって、該複数の並進アセンブリの各々が、片持ち生物製剤生産ユニットを支持し、該複数の並進アセンブリが、（ｉ）重力に対して各片持ち生物製剤生産ユニットの適切な配向を維持しながら、一斉に接続されたトラックに沿った並進移動と、別個に、（ｉｉ）各生物製剤生産ユニットの軸方向回転と、を提供するように構成されている、複数の並進アセンブリと、を備え、
（ｉ）および（ｉｉ）が、ユーザーによる各生物製剤生産ユニットへの人間工学的アクセスのためにユーザー制御される、方法。

２７．生産施設内の細胞および／または組織培養システムを利用して生物製剤生産能力を増加させるための方法であって、
それぞれが細胞および／または組織培養システムを直立した自動カルーセルに収容する複数の生物製剤生産ユニットをサポートすることを含み、カルーセルは、離間した位置で駆動トラックと支持トラックとを接続する複数の並進アセンブリであって、該複数の並進アセンブリの各々が、片持ち生物製剤生産ユニットを支持し、該複数の並進アセンブリが、（ｉ）重力に対して各片持ち生物製剤生産ユニットの適切な配向を維持しながら、一斉に接続されたトラックに沿った並進移動と、別個に、（ｉｉ）各生物製剤生産ユニットの軸方向回転と、を提供するように構成されている、複数の並進アセンブリを備える、方法。

２８．自動化された個々に動作可能な生物製剤システムを支持するための人間工学に基づく自動カルーセルであって、カルーセルは、
離間した位置で駆動トラックと支持トラックとを接続する複数の並進アセンブリであって、該複数の並進アセンブリの各々が、片持ち生物製剤生産ユニットを支持し、該複数の並進アセンブリが、（ｉ）重力に対して各片持ち生物製剤生産ユニットの適切な配向を維持しながら、一斉に接続されたトラックに沿った並進移動と、別個に、（ｉｉ）各生物製剤生産ユニットの軸方向回転と、を提供するように構成されている、複数の並進アセンブリと、
ユーザーによる人間工学的検査のために該ユーザーを収容するために、接続されたトラックに沿って任意の生物製剤生産ユニットの１つを特定の位置に並進的に移動させることを選択する手段と、を備える、人間工学に基づく自動カルーセル。

２９．ユーザーによる検査のために、自動選択細胞培養および／または組織工学的システムを人間工学的に位置決めするための方法であって、
リモート管理デバイスを介して一斉に複数の片持ち生物製剤生産ユニットを並進的に移動させるための細胞および／または組織培養システムを含むように構成されている複数の離間した片持ち生物製剤生産ユニットを備える直立カルーセルに１つ以上の並進移動動作命令を送信することであって、１つ以上の並進移動動作命令は、位置決めのための標的生物製剤生産ユニットのカルーセル上の位置に関する情報、および特定のユーザーが立っているか、または座らされた物理的測定仕様に関する情報を含み、
カルーセルは、コントローラおよび通信インターフェースを備え、コントローラは、
（ｉ）通信インターフェースを介して、リモート管理デバイスから１つ以上の回転動作命令を受信し、
（ｉｉ）並進移動中または静止しているときに、片持ち生物製剤生産ユニットの各々の重力に関する適切な配向を維持しながら、複数の片持ち生物製剤生産ユニットの並進移動のためにカルーセルを動作させ、
（ｉｉｉ）並進移動中または静止しているときに、複数の片持ち生物製剤生産ユニットのうちの任意の１つ以上の重力に関する軸方向配向を調整し、
（ｉｖ）特定のユーザーのための人間工学的位置決めのための標的生物製剤生産ユニットを識別し、
（ｖ）特定のユーザーが立っているか、または座らされた物理的測定値に従って標的生物製剤生産ユニットを位置決めし、
（ｉ）～（ｖ）の１つ以上の結果を、通信インターフェースを介してリモート管理デバイスに送信するように構成されている、送信することと、
カルーセルを並進移動のために動作させて、標的生物製剤生産ユニットを特定のユーザーの物理測定仕様に人間工学的に位置決めするために、カルーセルの通信インターフェースを介してリモート管理デバイスから命令を受信することと、
標的生物製剤生産ユニットが人間工学的に位置決めされたときに、並進移動動作指示を停止することと、
カルーセルの通信インターフェースを介して、人間工学的位置決めの１つ以上の結果をリモート管理デバイスに送信することと、を含む、方法。

本明細書に記載の典型的な態様の以下の記載は、添付の図面と併せて読むときに、より良く理解されるであろう。本発明を例示する目的のために、図面には、現在典型的な態様が示されている。しかしながら、本発明は、図面に示される態様の正確な配置および器具に限定されないことを理解されたい。同様の参照番号は、図面に示され、記載において参照されるように、異なる実施形態にわたって同様の要素を指すことに留意されたい。

本明細書の記載は、以下の図面を考慮してより完全に理解されるであろう。

支持基部を有する垂直ハウジング上に支持され、いくつかの垂直に位置決めされた生物製剤生産ユニットを支持している、本発明のカルーセルを備えるカルーセルシステムの１つの非限定的な構成を示す。生物製剤生産ユニットのうちの１つは、オープン構成である。 図１のカルーセルシステムの側面立面図であり、矢印は、カルーセルが約＋／－１８０°の垂直並進移動を有することを示している。 図１のカルーセルシステムの側面立面図であり、矢印は、各独立した生物製剤生産ユニットの個々の軸方向回転を示している。 単純化のための１つの代表的な生物製剤生産ユニットを支持する、分離されたカルーセルトラック構造を示す。 分離されたカルーセルトラック構造、および生物製剤生産ユニットとの機械的連結部のクローズアップ図を示す。 内部駆動構造を示すために、分離して中央部分が切り離された状態におけるカルーセルの機械的連結構造を示す。 十分に定植されたトラックアセンブリを有するカルーセルの正面右側等角斜視図を示す。 支持基部を有する垂直ハウジング上に支持されたカルーセルシステムの正面右側立面図である。 中央ソースから必要とされるリソースを提供する生物製剤生産ユニットの各々と使用され、接続されたケーブルのクローズアップを示す。 ６個、８個、または１０個の生物製剤生産ユニットを支持するように示される、カルーセルの３つの異なるサイズを示す。 オペレータによる人間工学的アクセスのための任意の特定の生物製剤生産ユニットの配置の範囲を画定するために使用されることができる代表的な測定値を示す。

本明細書で言及されるすべての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、それらの全体において参照によって組み込まれる。本明細書で考察される刊行物および出願は、本出願の出願日前に専らそれらの開示のために提供されている。本明細書におけるいかなるものも、本発明が先行発明によってそのような公開に先行する権利がないことを認めるものと解釈されるべきではない。加えて、材料、方法、および例は、例示的であるのみであり、限定的であることを意図しない。

矛盾する場合では、画定を含む本明細書は、優先される。

別段の画定がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本明細書の主題が属する技術分野の当業者によって一般に理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書で使用される場合、以下の画定は、本発明の理解を容易にするために供給されている。

本明細書で使用される場合、要素または構成要素に先行する冠詞「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、要素または構成要素の例（すなわち、出現）の数に関して非制限的であることが意図される。したがって、「ａ」または「ａｎ」は、１つまたは少なくとも１つを含むように読み取られるべきであり、数値が明らかに単数であることを意味しない限り、要素または構成要素の単数形は、複数も含む。

本明細書で使用される場合、用語「発明」または「本発明」は、非限定的な用語であり、特定の発明の任意の単一の態様を指すことを意図するものではなく、本明細書および特許請求の範囲に記載されるすべての可能な態様を包含する。

本明細書で使用される場合、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、およびそれらの語形変化および活用形は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）がこれに限定されない」を示し、自由形式であると理解されるべきであり、例えば、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）がこれに限定されないことを意味する。

本明細書で使用される場合、「約」という用語は、数値量における変動を指す。一態様において、「約」という用語は、報告される数値の１０％以内を意味する。別の態様において、「約」という用語は、報告される数値の５％以内を意味する。さらに、別の態様において、「約」という用語は、報告される数値の１０、９、８、７、６、５、４、３、２、または１％以内を意味する。

値の範囲が列挙されている場合、それは便宜上または簡潔さのために過ぎず、可能なすべてのサブ範囲ならびにその範囲の境界内およびその周りの個々の数値を含む。任意の数値は、別途指定されない限り、実用的に近い値も含み、整数値は、分数値を除外しない。サブ範囲値および実質的に近い値は、具体的に開示された値とみなされるべきである。

本明細書に含まれるものとして画定される任意の構成要素は、ただし書または否定的な制限として明示的に特許請求の範囲の発明から除外され得ることが理解されよう。

本明細書で使用され得るように、「近い」、「近似」および「実際に」という用語は、参照される用語または実施形態または動作または発明の範囲に関して悪影響または効果を及ぼさないそれぞれの関係または測定値または総数または量または程度を示す。

本明細書で使用され得るように、「垂直」、「水平」、「平行」、「反対」、「直線」、「横方向」、「垂直」、および他の角度関係などの幾何学的関係を指す任意の用語はまた、近似的でありながら機能的および／または実用的なそれぞれの関係も示す。

本明細書で使用される場合、「垂直」は、「直立」と置き換えられることができる。本明細書で使用される場合、「実質的に垂直」または「実質的に直立」は、本明細書に記載されるトラックアセンブリおよび支持トラックが倉庫、建物、または生産施設の地面または床に対して好適に垂直（すなわち、それに対して９０°の角度を形成）であるが、トラックが垂直から約０°～６０°以内である実施形態も含む配向を指すために使用される。すなわち、実施形態において、実質的な垂直は、トラックを約５°、約１０°、約２０°、約３０°、約４５°等の角度で垂直から傾斜させることを可能にする。

本明細書で使用される場合、「並進移動」は、物体が軸を中心に回っている回転とは対照的に、固定点に関するその配向の変化なしに、ある場所から別の場所への物体の移動を指す。本発明のカルーセルに対して、カルーセルは、カルーセルの実質的に垂直な曲線経路に沿った複数の生物製剤生産ユニットの並進移動を提供しながら、各個々のユニットをその重力への配向に対して固定（すなわち、水平、安定）した状態に維持する。「並進移動」は、双方向であることができる。

本明細書で使用される場合、「並進する」または「並進的」は、カルーセルが長円形、楕円形、球形、軌道形、カプセル形状等である同じサイズおよび形状の２つのトラックを含む、本発明のカルーセル構造上で支持される荷重の移動を指す。「トラックに沿って並進する」は、両方とも、直立カルーセルの長円形経路に沿った１つの位置から第２の位置への移動を意味する「トラックに沿って並進する」と置き換えられることができ、ここで、並進は、そのようなフレームに沿った移動／移動中に（支持されるユニットおよびその中のコンテンツの）回転反転を呼び出さない。

本明細書で使用される場合、「回転」または「軸方向回転」は、その中心軸を中心に回転する物体の移動を指す。生物製剤生産ユニットの軸方向回転の個々の動的調整に対して、これは、生物製剤生産ユニットがその軸を中心に回転することを意味する。これは、双方向であることができる。これは、「揺動移動」または「傾斜」として参照されることもできる。

本明細書で使用される場合、「ユーザー」は、「オペレータ」と置き換え可能である。

本明細書で使用され得るように、用語「好ましい」、「好ましくは」、「典型的」、「典型的に」、または「任意選択的」は、本発明またはその実施形態の範囲を限定しない。

本明細書で使用され得るように、用語「実質的に」（またはその同義語）は、文脈に対して、参照される実体の大部分もしくはほとんどを包含する尺度または範囲、量または程度、または参照される実体に関して、または参照される主題に対して、少なくとも中程度またははるかに大きい、またはより効果的またはより重要な範囲を示す。

本明細書で使用される場合、「てもよい（ｍａｙ）」という用語は、本発明の範囲を限定することなく、本発明のいくつかの実施形態またはその結果の少なくとも一部を構成するが、含まれるか、含まれないか、および／または使用されるか、および／または実装されるか、および／または生じるオプションまたは効果を示す。

「および／または」という語句は、本明細書において、および特許請求の範囲において本願で使用されるとき、そのように結合された要素、例えば、ある場合には結合的に存在し、他の場合には分離的に存在する要素の「いずれかまたは両方」を意味すると理解されるべきである。「および／または」節によって具体的に識別される要素以外の他の要素は、反対に明確に示されない限り、具体的に識別される要素に関連するかどうかにかかわらず、任意選択的に存在し得る。

本明細書において、および特許請求の範囲において本願で使用されるとき、「または」は、上記で画定された「および／または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト内の項目を区切る場合、「または」または「および／または」は、包括的であると解釈され、例えば、要素の数またはリストの少なくとも１つを含むが、１つを超えるもの、および、任意選択的に、追加のリストされていない項目を含むと解釈される。一般に、本明細書で使用される場合、「または」という用語は、排他性の用語、例えば、「いずれか」、「そのうちの１つ」、「そのうちの１つのみ」、または「そのうちの正確に１つ」が先行する場合にのみ、排他的代替（例えば、「一方または他方、両方ではない」）を示すものとして解釈されるべきである。

本明細書において、および特許請求の範囲において本願で使用されるとき、語句「少なくとも１つ」は、１つ以上の要素のリストに関して、要素のリスト内の要素のうちの任意の１つ以上から選択される少なくとも１つの要素を意味すると理解されるべきであるが、必ずしも要素のリスト内に具体的に列挙され、要素のリスト内の要素の任意の組み合わせを除外しない各要素の少なくとも１つを含むとは限らない。この画定はまた、具体的に識別される要素に関連するかどうかにかかわらず、語句「少なくとも１つ」が指す要素のリスト内で具体的に識別される要素以外の要素が任意選択的に存在し得ることも可能にする。

本明細書で使用される場合、「複数」は、１つを超える任意の数であると理解される。「複数」は、「２つ以上」を意味する。

請求項要素を修正するための特許請求の範囲における「第１の」、「第２の」、「第３の」などの順序用語の使用自体は、別の請求項要素または方法の行為が実行される時間的順序に対する１つの請求項要素のいかなる優先度、優先順位、または順序も意味しないが、特定の名前を有する１つの請求項要素と、同一の名前を有する別の要素とを区別するためのラベルとしてのみ使用される（ただし、順序用語の使用のための）。

また、明確に反対が示されない限り、２つ以上のステップまたは行動を含む本明細書に特許請求される任意の方法において、方法のステップまたは行為の順序は、必ずしも方法のステップまたは行為が列挙される順序に限定されないことも理解されるべきである。

本明細書で使用される場合、「ユニット」は、生物製剤ユニットまたは生物製剤生産ユニットである。ユニットは、概して、その中の細胞および組織培養システムを支持するために使用される生物製剤構造を画定することを意味する。

本明細書で使用される場合、「片持ちユニット」または「片持ち生物製剤生産ユニット」は、同じ部分を指すため、置き換え可能である。

本明細書で使用される場合、「生物製剤生産ユニット」は、細胞培養、細胞播種、細胞消化、細胞増殖（ｃｅｌｌ ｇｒｏｗｔｈ）、細胞分化、細胞増殖（ｃｅｌｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）、組織培養、および組織増殖のうちの１つ以上の多機能動作のための構成要素を含む、独立して動作可能な自動細胞培養および／または組織工学的プラットフォーム／システムを含む。

生物製剤生産ユニットは、組織生検の滅菌受容／保管、消化プロセスの自動監視、非関連細胞を得るための生検組織の消化、安全な廃棄物収集を含む細胞の選別および選択、細胞集団を拡大するための増殖基質上または骨格内の細胞シーディング、細胞洗浄および細胞収集、組織工学的骨格またはマトリックス上または内部の細胞シーディング、細胞活性の特殊化を可能にする細胞分化、組織成熟を促進するための機械的および／または生化学的刺激、再構築手術のために組織工学的構築物／インプラントを収穫する、ならびに移植可能な組織の保管および輸送のうちの１つ以上を行う／提供する、自動化された、携帯可能な、動作的な多機能細胞培養および／または組織工学的システムを収容し、支持し得る。

態様において、これは、各段階で正確な制御を提供する１つ以上の相互連結されたバイオリアクターを含む組織工学的カセットであってもよい。細胞源単離および細胞増殖から細胞収集、細胞洗浄、および最終的なインプラント形成まで、本システムは、細胞および組織療法の異なる自己および同種異系臨床用途の独自の課題を満たすために、重要な処理を選択的に組み合わせる。埋め込みセンサは、リアルタイムのバイオフィードバックを提供し、細胞源挙動の自然な変動に対応するためにバイオ処理の自動調整を可能にする。バイオ処理全体は、患者およびオペレータの安全性を最大限に確保し、物流を合理化するために、使い捨てカセット内に含まれる。好適な限定されない生物製剤生産ユニットは、Ｕ．Ｓ．８，４９２，１４０、Ｕ．Ｓ．９，７０１，９３２、Ｕ．Ｓ．９，５３４，１９５、Ｕ．Ｓ．９，４９９，７８０、およびＵ．Ｓ．９，７８３，７６８に記載される（これらの米国特許の各々の内容は、参照によりそれらの全体が組み込まれる）。

本明細書で使用される場合、「自動細胞培養システム」は、いくつかの動作的に連結された生物製剤生産ユニットおよびプロセッサを含む自動システムである。

本明細書で使用される場合、「支持される」、「取り付けられる」、「接続される」、「接合される」、「結合される」、「連結される」、および「固定される」は、カルーセルの構成要素、ならびに本発明を組み込むシステムおよび方法の構成要素の係合に関して置き換え可能に使用され得る。さらに、これらの用語のいずれかは、「可逆的に」という用語と共に使用されてもよい。

本発明の一般的な非限定的な概要および本発明の実施は、以下に提示される。概要は、本発明の実施形態／態様の例示的な実施を概説し、変形および／または代替的および／または発散的態様／実施形態のための建設的な基礎を提供し、そのうちのいくつかは後述される。

効果的および経済的な自動戦略は、自動配列の下で制御可能な処理固有のバイオリアクターの使用を採用することである。そのようなバイオリアクターは、堅牢性および動作者の簡便性を扱うために、使い捨ての滅菌済みカートリッジまたはカセット内で構成されてもよい。さらに、自動配列の実装に必要とされるカセットおよび関連する制御機器は、以下の（非限定的な）動作条件を達成するために、環境制御された筐体（生物製剤生産ユニット）に含まれてもよい。
１．専用カセットの機械的および電気的制御インターフェース
２．細胞の生物製剤操作のための環境条件の温度制御
３．細胞の生物製剤操作のための環境条件のガス制御
４．試薬の冷蔵保管のための独立して制御された環境
５．重要な処理パラメータの監視
６．データ保持ポリシーと一致する処理データの電子ストレージ

複数の生物製剤生産ユニットの空間効率的な組織および人間工学的アクセスの目的に取り組むために、自動カルーセルは開発され、本明細書に記載されている。カルーセルは、正確なユーザー位置決めのために、複数の生物製剤生産ユニットの並進移動を一斉に、または曲線垂直トラックアセンブリに沿って別個に支持し、提供する、実質的に垂直なトラックアセンブリを含む直立カルーセルである。カルーセルは、重力に関する生物製剤生産ユニットの各々の正確なアライメント／配向を維持しながら、支持された生物製剤生産ユニットを、約±１８０°垂直に、時計回りまたは反時計回りに、曲線垂直トラックアセンブリに沿って同時に（すなわち、一斉に）並進させることが好適である。これは、生物製剤生産ユニットの各々の内部で支持される細胞培養および／または組織工学的システムのいずれかが、生物製剤生産ユニットの垂直位置の変更中に、そこに加えられる重力の配向を変更することによって悪影響を受けないことを保証する。カルーセルはまた、生物製剤生産ユニットのいずれかの軸方向回転を個々に動的に調整するための手段を備える。驚くべきことに、その中で独立して動作可能な生物製剤システムを支持する個々の生物製剤生産ユニットの並進および／または軸方向移動は、ユニットの動作リソースの中央ソースへの相互接続を損なわない。カルーセルは、支持されている生物製剤生産ユニットを別々に並進することもできる。すなわち、各ユニットが一斉に移動するのではなく、単一のユニットが移動することができる一方で、残りのユニットは、例えば、カルーセルの上部または背面に沿って、「一団となって」または「収集された」配向で静止したままである。必要に応じて、トラック内の次のユニットは、残りのユニットから分離して並進されることができ、そのユニットで作業または検査が行われることを可能にする。

カルーセルは、電源との接続によって電力が供給され、動作制御のためにコンピュータと動作的に接続可能な（例えば、リモートデバイス、タッチパッドスクリーンを介して、手持ちデバイスを介して）筐体内に構成される。

本発明のカルーセルは、様々な自動細胞および組織培養システムと共に使用するために組み込まれることができる。

図１は、効率的な空間覆い内の複数の独立したセル生産処理の効率的な統合を可能にする自動カルーセルシステム１の構成を示している、本発明の１つの非限定的な実施形態を例示する。カルーセルシステム１は、カルーセル１０のための支持フレームおよび取り付け構造体として機能する垂直ハウジングアセンブリ１２の枠組み内で支持される直立カルーセル１０を備える。垂直ハウジングアセンブリ１２は、基部１４上に装着されている。垂直ハウジングアセンブリ１２は、機械的支持、ならびに補助およびリソース（例えば、電力、ガス、データなど）の中央送達、ならびにワークフロー管理を含む複数の機能を提供する。カルーセルシステム１は、追加の支持を必要としない「スタンドアロン」構造として例示され、特定の産業生物製剤設定の垂直空間によってのみ制限されることが所望されるように、カルーセルの対応するサイズだけでなく、様々なサイズに寸法決定されることができる。

カルーセルシステム１は、その共通フレームワーク上の８つの生物製剤生産ユニット１６を支持する生物製剤生産ユニットのスケールアップを示す。カルーセルシステムのカルーセル１０は、空間的に近い方法で垂直カルーセルトラックフレーム（図示せず）の湾曲した形状に従った長円形の配置で、８つの個々の動作上独立した生物製剤生産ユニット１６を支持するように実質的に垂直に構成されていることが示される。生物製剤生産ユニット１６のうちの１つは、オープン構成で示される。生物製剤生産ユニット１６は、ユーザーが容易にアクセスするための構成においてカルーセルに装着されている。図１において、これは、ユニットが開かれるときに、ユーザーがその中の細胞および組織培養システムに容易にアクセスするための空間を可能にする片持ち位置にあることが示される。生物製剤生産ユニット１６は、カルーセルトラックフレームに沿って、それらの実質的に均一な間隔および重力に対して適切な配向を維持しながら、一斉にまたは別個に並進的に移動される。空間は、ＧＭＰ（Ｇｏｏｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｐｒａｃｔｉｃｅ）施設における効率の重要な影響であるため、自動カルーセルシステムは、生物製剤施設内の未使用の垂直空間を利用するだけでなく、ハウジングアセンブリ１２内の動作リソースを集中的に収容することによってコンパクトになるように構成される。これは、生物製剤生産ユニットの各々を連続して連結する特定の動作リソース接続がきれいに保管され、マニホールドスタイルケーブルシステム内で動作リソースの中央ソースにマージされることを可能にする（図９を参照）。この構成は、カルーセルが静止しているとき、または任意の生物製剤ユニットの並進および／または個々の軸方向回転中に、各生物製剤生産ユニットにリソースを提供することを可能にする。

図２は、カルーセル１０が、カルーセルフレームに沿った並進移動（矢印によって示される）中に合計±１８０度回転することができ、そこですべての生物製剤生産ユニット１６が、オペレータのための好ましいアクセスポイントに対して任意の位置に移動することができることを示す。移動は、時計回りまたは反時計回りのいずれかであることができる。移動は、増分して方向性で、選択された所望の速度に関して、正確に制御される。カルーセルトラックに沿った生物製剤生産ユニットの並進移動は、垂直ハウジングアセンブリ内の中央位置から連続して個々の生物製剤生産ユニットの各々にリソース（例えば、電力、データ、ガスなど）を供給するケーブル（図示せず）の整合性を損なう傾向を排除するために、任意選択で約±１８０度に制約される。

在庫管理のための従来のカルーセル設計とは異なり、生物製剤生産ユニットの装着は、空間の効率的な使用のためだけでなく、カルーセルの垂直曲線経路に沿った生物製剤ユニットの並進中に各生物製剤生産ユニット内の細胞および組織培養処理が悪影響を受けないようにするためにも重要である。装着はまた、個々の生物製剤生産ユニットの軸方向配向の追加の動的制御のためのさらなる機構を提供する。図３は、各生物製剤生産ユニット１６が、画定された角度の範囲（「傾斜」または「揺動」とも呼ばれる）を通して双方向に、重力に対し、その軸方向配向（矢印）に対して独立して動的に調整されることができることを示す。生物製剤生産ユニットのうちのいずれか１つの動的軸方向回転調整は、カルーセルに沿った生物製剤生産ユニットの一斉並進移動中、またはカルーセルが静止しているときに行われることができる。

図４は、簡素化のために１つの片持ち生物製剤生産ユニット１６を支持する本発明のカルーセル１０の構造を示す。カルーセル１０は、直立（垂直）に配向され、駆動トラック２０および支持トラック２２を有するトラックアセンブリ１８を備え、これらは離間しており、互いに実質的に平行であり、剛性支持フレーム（図示せず）に機械的に固定されている。カルーセル１０は、駆動トラック２０および支持トラックが垂直に関連して、例えば、完全に垂直（地面または床に垂直）に対して約０°～６０°の角度になるように、実質的に垂直に配向されてもよい。駆動トラック２０および支持トラック２２の各々は、形状において長円形（閉ループ）であることが示され、ループの長路部が垂直に延在し、トラック湾曲部がトラックの上部および下部に位置するように配向される。駆動トラックは、ユーザーアクセスを必要とする生物製剤生産ユニットと結合されるため、支持トラックに前方に位置決めされる。支持トラックは、駆動トラックに対して垂直方向に下方に間隔が置かれる。この垂直オフセットは、固定されている。

接続されたトラックに沿った同時並進移動を提供する、駆動トラック２０と支持トラック２２を接続する機械的連結部として機能する、並進アセンブリ２４が示されている。並進アセンブリは、駆動トラック２０に隣接する一端部で生物製剤生産ユニット１６と結合するように構成されている。生物製剤生産ユニット１６は、単一の片持ち固定可逆カップリング（図示せず）を介して、片持ち位置において並進アセンブリ２４に個々に装着されていることが示される。並進アセンブリは、生物製剤生産ユニットの片持ち位置決めを可能にする。各片持ち生物製剤生産ユニットのための単一の取り付けポイントは、生物製剤生産ユニットの各々へのサービスアクセスを強化し、全体的な空間効率をさらに改善する。片持ち固定可逆カップリングは、任意の所与の生物製剤生産ユニットがカルーセルのアームアセンブリから取り除かれ／取り外され、カルーセル上の別の位置に交換され、または再位置決めされることができるように、連結することおよび連結解除することを可能にする。１つの並進アセンブリが示されているが、複数の並進アセンブリが、駆動トラックをそれぞれが片持ち生物製剤生産ユニットを支持する支持トラックに連結する所望の間隔の関係で装着されていることは、当業者によって理解される。

動作的に、自動カルーセルは、各生産ユニットが、自動カルーセルの位置調整／回転全体を通して重力ベクトルに対して正確に整列されたままであることを保証することによって、幾何学的安定性を提示しなければならない。配向が重要でないシステムは、重心が物体の枢動点よりも低い、位置合わせのための機構として重力の使用を用いる。しかしながら、このようなシステムは、移動を受ける物体に関する重力ベクトルの位置に影響を与える、質量中心の変化を不十分に補償する。本明細書に記載される自動カルーセルは、質量中心に影響を与える生物製剤生産ユニット内の二次動作が重力に関する配向に影響を与えないように、重力ベクトルに対して生物製剤生産ユニットを特異的に配向する。さらに、生物製剤生産ユニット（複数可）の結果として生じる安定性は、重力ベクトルに関する内部構成要素の移動を可能にして、特定の生物製剤または流体的事象を達成する。自動カルーセルの長円形トラック周りの並進移動とは別に、軸方向回転が必要とされる特定の生産ユニット動作の場合、生産ユニットの配向を独立して制御するために追加の連結部が実装される（図３に示すように）。

図５は、生物製剤生産ユニット１６を片持ち配向において支持しながら、トラックに沿った同期並進移動のために構成されている、並進アセンブリ２４の構造をより詳しく示す。並進アセンブリ２４は、生物製剤生産ユニット１６のシャフトを受容するために横方向に延在する片持ち固定可逆カップリング（図示せず）を有する第１の端部３０を有する水平ハブアセンブリ２８を備える。水平ハブアセンブリ２８はまた、駆動トラック２０およびその関連する駆動手段（例えば、駆動ベルトまたは駆動連結部、図示せず）と協働的に係合する駆動キャリッジ３６を支持するための剛性延長部３３を有する中央ハブ３２を備える。水平ハブアセンブリは、内側ハブを介して、垂直に下方向に延在する抵抗アーム４０を固定的に装着されている第２の端部３８を有する。抵抗アーム４０は、支持キャリッジ４２がピボット装着を介してその最下位端に固定された両方のトラックに平行に下方向に延在する。支持キャリッジ４２は、支持トラック２２およびその関連する駆動手段（例えば、駆動ベルトまたは駆動連結部、図示せず）と協働的に係合する。駆動キャリッジおよび支持キャリッジは、駆動トラック２０および支持トラック２２の固定された垂直オフセットから生じる幾何学的制約によって、抵抗アーム４０が常に垂直配向に維持されるように、長円形トラックの周りを同期して移動する。

生物製剤生産ユニットを支持するための並進アセンブリの使用は、その中で支持される細胞および／または組織培養システムへのオペレータアクセスに都合の良い場所への、生物製剤生産ユニットの再位置決めを可能にする。１つの生物製剤生産ユニットのみが示されているが、複数の並進アセンブリは、各々が片持ち付き生物製剤生産ユニットを支持してトラックに沿って移動するように構成されてもよい。各並進アセンブリの相対位置は、相互接続連結によって制約されてもよい。さらに、生物製剤生産ユニットの位置に対して調整可能な間隔を提供することが実行可能であり、これにより、カルーセルの背面様相など、制約されないオペレータアクセスが必要とされる場所では間隔が誇張され、オペレータアクセスが必要とされない場所では間隔が縮小される。

トラックに沿った並進中に生物製剤生産ユニットの一貫した垂直軸方向配向を提供することに加えて、２つの機械的および動作的に連結されたキャリッジの提供は、片持ち生物製剤生産ユニットによって駆動ラック上に付与される任意の曲げモーメントに抵抗するために必要とされる機械的剛性も提供する。

駆動トラックと支持トラックとの間の距離は、変化し得、これは部分的には、２つのトラック間の連結を提供する並進アセンブリのサイズ、生物製剤生産ユニットのサイズおよび重量、ならびに複数のユニットの適切な片持ち装着に必要とされる工学的力に起因し得ることが当業者によって理解される。生物製剤生産ユニットは、片持ち装着を使用して片持ちされているが、他の配向を有する他の装着が使用されてもよいことが理解される。さらに、１つの生物製剤生産ユニットのみが各並進アセンブリで片持ちされることが示される場合、より小さい生物製剤ユニットが使用されてもよく、したがって、２つ以上の生物製剤ユニットが、直列または各並進アセンブリに隣接するいずれかの片持ち位置に装着されてもよいことが理解される。

また、駆動トラックおよび支持トラックの形状およびサイズが、カルーセルトラックに沿った適切な並進移動および重力に対して配向のために実質的に同一であるべきであることも理解される。フレームのトラックは、実質的に長円形であることが示されているが、形状は、変化することができ、カルーセル上で支持される生物製剤生産ユニットを離間する能力、および約±１８０度の回転双方向移動を提供する能力によってのみ制限される。したがって、トラックは、実質的に長円形、実質的に楕円形、または実質的にカプセル状であってもよい。カルーセルは、使用される施設のみによって制限される任意の垂直高さ（例えば、サイズ）であるように設計されることができる。カルーセルのフレームを構成する２つのトラックは、任意の所望の太さであることができ、その使用中の応力サイクルおよび動的負荷条件に耐えることができる好適な材料で作られることができる。好適な材料は、典型的に使用される工学的材料、例えば、限定されないが、金属および金属合金（例えば、高級ステンレス鋼、鋼合金、鉄、銅、アルミニウム、およびそれらの組み合わせで構成される）を含む。

図６は、中央ハブ３２の一部分が切り離されて分離された状態の並進アセンブリ２４を示す。並進アセンブリ２４は、水平ハブアセンブリ２８である中央セクションを示す。水平ハブアセンブリの第１の端部３０は、生物製剤生産ユニットを装着するための片持ち固定可逆カップリング２６を有する。中央ハブ３２は、その上で並進移動するために駆動トラックと協働的に係合する駆動キャリッジ３６に、剛性延長部を介して固定された一方の側面を有する外側ハブシェル３４を有する。内側ハブ４４は、外側ハブシェル３４内のベアリングを介して保持される。内側ハブ４４は、内側ハブに固定して装着された抵抗アーム４０を経由した外側ハブシェル内での回転から、ならびに垂直に下方向に突出して、ピボット接続を介して支持キャリッジ４２と接続し、支持トラック２２およびその関連する駆動手段（図示せず）と協働的に係合するように構成されることから制約される。外側ハブシェル３４が一次トラックの長円形経路を移動している間に回転反転を受けるときに、内側ハブは、取り付けられた抵抗アームが垂直に維持されるように制約されることによって、重力に関する一貫した配向を維持するように制約される。抵抗アームの配向に対するこの制約は、駆動キャリッジおよび支持キャリッジの協力的な位置決めにより生じ、駆動キャリッジは、キャリッジがトラックの周囲を移動しているときに、常に二次キャリッジの上方に垂直に位置決めされる。

片持ち生物製剤生産ユニットを支持するカップリング２６は、ビアベアリングの内側ハブ４４内のモーター駆動中央シャフト５４と機械的に係合する。モーター駆動中央シャフトは、内側ハブ４４内での回転から制約されるか、または中央シャフトの軸方向回転を駆動する内側ハブに装着されたモーター駆動およびギアボックスによって制御された速度で能動的に回転されるかのいずれかである。重力に関する内側ハブの制御された配向、および内側ハブに関する中央シャフトの制御された配向を通じて、中央シャフトを選択的に軸方向回転させることが可能であり、したがって、重力に関する生物製剤生産ユニットを選択的に軸方向回転させることが可能である。

駆動キャリッジ３６は、一次トラック２０を把持し、一次トラックによって画定される移動進路に沿って、並進移動に適合されたその関連する駆動手段に係合するために、垂直に配置された対の外方向突出ベアリング部材６０が固定された、その一面５８を有する駆動ブロックアセンブリ５６である。

支持キャリッジ４２は、支持トラックによって画定される移動進路に沿って移動するための支持トラックを把持するために、垂直に配置された対の外方向突出ベアリング部材６６が固定された、その一面６４を有する支持ブロックアセンブリ６２である。支持キャリッジは、レバーアームの長さに応じて固定された垂直オフセットを保持しながら、駆動キャリッジと同期した方法において支持トラックに沿って能動的に並進的に移動する。

２つのベアリングの対が、一次キャリッジおよび支持キャリッジの各々（すなわち、それぞれ、６０および６６）に示されるが、追加のセットが、一次トラックまたは支持トラックのいずれかの追加の把持のために組み込まれ得ることは、当業者によって理解される。

動作中、トラック上に存在する並進アセンブリ２４および同様の並進アセンブリは、一次駆動ベルトおよびモーターアセンブリと、二次キャリッジを連結する二次駆動ベルトとの一次キャリッジの物理的接続を通じて、一斉に移動する。この移動は、キャリッジとトラックの間のベアリングインターフェースに基づいて最小限の摩擦を伴う滑空移動である。さらに、キャリッジは、著しい横方向および曲げ荷重を支持する。この荷重担持能力および並進アセンブリを介してオフセットされた２つのキャリッジの使用は、著しい片持ち荷重が抵抗されることを可能にし、それにより、生物製剤生産ユニットの位置から位置への安定した並進を確保する。

生物製剤生産ユニット１６は、内側中央ハブ４４内に保持されたモーター駆動中央シャフト５４と協働する片持ち固定可逆カップリング２６を介して、並進アセンブリ２４に剛性的に装着されている。内側中央ハブは、重力ベクトルに対して常に一貫した配向を維持する。モーター駆動アセンブリは、中央シャフト５４の内側中央ハブに関する軸方向回転を位置決めする。モーター駆動連結部４６が休止しているときに、生物製剤生産ユニット（したがって、その中に含まれる細胞および／または組織培養システム）は、重力ベクトルに対して所与の配向を維持する。モーター駆動連結部４６の活性化を通じて、中央シャフト５４の軸方向の位置は、いずれかの方向で変化してもよく、それによって、重力ベクトルに関する細胞および／または組織培養システムの位置が動的に軸方向に変化している。生物製剤生産ユニットの軸方向配向のこの変化は、生物製剤生産ユニット内に装着されたカセット内で生じる特定の生物製剤活性を補助するために断続的であってもよく、または生物製剤生産ユニット内に収容されたカセット内のバイオリアクターの連続（例えば、揺動または傾斜）であってもよい。

図７は、長路部およびトラック湾曲部の両方において、カルーセル上の生物製剤生産ユニットの異なる位置に対して並進アセンブリ構成要素の位置決めを示す、十分に定植されたカルーセルを示す。トラックに沿った生物製剤生産ユニットの位置に関係なく、抵抗アーム４０がその垂直位置に保持されることは明らかである。トラック湾曲部に沿った並進移動の間、外側ハブシェル３４および駆動キャリッジ３６は、回転反転を受けると同時に、支持キャリッジは、反転を受けるように枢動する。駆動キャリッジおよび関連する支持キャリッジは、位置「Ａ」（垂直）から位置「Ｂ」（水平、外側ハブシェルが回転反転を受けている）へ、位置「Ｃ」（反転されて垂直、回転反転が完了された）へ協働的に移動する。この配列を通して、抵抗アーム４０は、連結機構によって垂直配向に保持される。

患者固有の治療の生産において、各患者固有の生産活動の初期化、処理、および完了が通常、他の同時生産要件と整合しないため、各生物製剤生産ユニットの独立した動作を可能にする必要性が存在する。したがって、各生物製剤生産ユニットは、その中で発生する生物製剤処理条件に対して独立して制御される。これは、各生物製剤生産ユニットへの共通リソースの送達を必要とし、そのようなリソースの消費は、各生産ユニット内で内部制御される。

複数の生物製剤生産ユニットの回転移動は、リソースの送達および管理に固有の課題を提示する。リソース分布の複雑さを最小限に抑えるために、自動カルーセルのための約±１８０度の回転の制限は、好適である。この回転の制約により、堅牢で機能的に信頼性の高いケーブル戦略は、補助装置およびリソース（例えば、電力、供給ガス、およびデータ）の搬送のために開発された。

図８は、送達のための中央動作リソースを支持する垂直ハウジングアセンブリ１２上で動作的に支持される代表的な十分に定植されたカルーセルの複雑さを示す。図９に示されるように、各生物製剤生産ユニットは、垂直ハウジングアセンブリ１２内の中央に位置されたソースに延在して接続されているポート接続５０を介して挿入されたケーブル（７０）を介して機能的に取り付けられる。中央ソースからのケーブル７０は、第１の生物製剤生産ユニットに、および各連続する生物製剤生産ユニットに前方に接続される。この相互連結されたケーブル戦略は、中央に位置するソースへのすべての生物製剤生産ユニットのためのリソースのための独立したケーブルを確立することの複雑さを排除する。

安全上の注意は、各生物製剤生産ユニット内で進行中の生物製剤処理のオペレータおよび継続的な生存性の両方を保護するための、自動カルーセルの動作上の要件である。可動部品は、ピンチポイントを防止するために、他の可動／固定部品に関して、含まれるか、または途切れのない表面を有するかのいずれかである。これらの条件が不可能な場合において、傷害を回避するための別の方法は、必要とされる。図８に示されるハウジングアセンブリは、さらに、リソース分布ネットワークおよび他の部分からユーザーを隔離し、したがって保護するのに役立つように保護カバー７２を備えて構成されている。

また、安全クラッチは、自動カルーセルの駆動システムによって通常のトルクよりも高い事象が発生した場合に、カルーセルの移動の自動中断を可能にするように提供される。高トルク時のクラッチスリップは、トラック軌道に沿って回転する生物製剤生産ユニットによって生じる可能性のあるピンチハザードからユーザーを保護し、故障が発生した場合に自動カルーセル内の他の構成要素に潜在的に損傷を与えるトルクが転送されるのを回避する。

自動カルーセルのサービスおよび清掃は、ＧＭＰ施設内での動作のために必要とされる。自動カルーセルの一時的な再配置は、クリーンな生産空間を維持する上で潜在的に有利である。基部１４の下に存在する車輪７４は、携帯性が必要とされるときに、展開するように構成されている。静止しているときに、車輪７４は、基礎となる床構造に対して基部１４の安定した配置を確保するために、基部内に格納される。

図１０は、その上に６～１０個の生物製剤生産ユニットを支持するカルーセルの代表的な構成／サイズを示す。十分に定植された「収容された」カルーセルはまた、細胞および／または組織培養工学のための生物製剤施設の生産能力が大幅に増加されたことを示している、直列で示されている。カルーセルは、任意の数の生物製剤生産ユニットを収容するように構成され／サイズ決めされることができる。カルーセルの高さは、典型的には、それが設置される建物内の頭上クリアランスによって決定される。概して、カルーセルは、所与のカルーセル上で支持される生物製剤生産ユニットの数を最大化するために、建物構造と互換性のある最大高さを有するように構成される。例えば、カルーセルは、生物製剤施設内の垂直空間の使用を最大化するために、２～３階建て（またはそれ以上）の建物内に収まる、高さの２階建て以上であることができる。そのような実施形態において、足場および／またはプラットフォームをカルーセルに追加して、構造的完全性を追加すると共に、科学者が生物製剤生産を立って監視するための追加の作業領域を提供することができる。カルーセルはまた、技術者が異なる高さでカルーセルにアクセスすることを可能にし、複数のユーザーへの複数のアクセスポイントも可能にする歩道またはプラットフォームにまたがるか、または物理的に組み込むことができる。追加の実験室設備は、必要に応じてプラットフォームに収容することもでき、複数の作業エリアを提供するために必要に応じて収容することもできる。カルーセルはまた、ある環境クラスから別の環境クラスへの生物製剤生産ユニットの移動を可能にするように使用されることができる。例えば、カルーセルは、底部セクションが第１のクリーンルーム分類（例えば、規制されたクリーンルーム環境）を有する十分な高さにまたがり、次いで、異なるクリーンルーム分類（例えば、異なる環境条件下で異なる生産ユニット相互作用が発生することを可能にするために、規制されていないクリーンルーム環境）を有する上部セクションへの生物製剤生産ユニットの並進を可能にすることができる。追加の分類も、想定されることができる。

生物製剤生産ユニット間の間隔は、調整可能であり、生物製剤生産ユニットのサイズに適切な間隔を提供するように選択される。これは、そこに支持される特定のタイプの生物製剤生産ユニットのための所与のカルーセルのカスタマイズを可能にする。なお、図面は、すべての生物製剤生産ユニットが類似している種類であることを示しているが、所与のカルーセル上に様々な種類の生物製剤生産ユニットを同時に表示することは、本発明の範囲内であることに留意されたい。カルーセルおよびカルーセルシステムが、間隔を閉じることによってカルーセルの選択されたゾーンにおける生物製剤ユニットの空間密度を最大化し、間隔を開けることによって他の選択されたゾーンにおける生物製剤ユニットへのユーザーアクセスを増強するように、隣接する生物製剤ユニットに関する各生物製剤ユニットの間隔を調整する別個の能力を有するようにさらに構成されてもよいことが、さらに提供される。１つの非限定的な例において、所望の生物製剤生産ユニットが選択され、ユーザーのために適切に位置決めされると、隣接する生物製剤生産ユニットは、選択された生物製剤生産ユニットから「離れて」さらに並進的に再位置決めされ、ユーザーのためにより多くの空間を提供してもよい。

異なるユーザーアクセス要件に対応するために、生物製剤生産ユニットは、ユーザーによって、選択されたユーザーに対して正確に位置決めされてもよい。カルーセル上の各生物製剤生産ユニットに効果的に通信するユーザーのためのインターフェースは、提供され、調整可能である。

図１１は、オペレータによる人間工学的アクセスを提供するために、任意の特定の生産ユニットの配置の範囲を画定するために使用されることができる代表的な測定値を示す。したがって、本発明の自動カルーセルを使用することは、生物製剤生産を増加させるだけでなく、検査のため、交換のため、除去のため、または再位置決めのためのいずれかのために、ユーザーが生物製剤ユニットのいずれか１つに容易におよび快適にアクセスすることを提供する。ユーザーは、立っているか、または座っている間、生物製剤生産ユニットのいずれかを垂直人間工学的レベルに配置してもよい。

本明細書に記載されるように、生物製剤生産ユニット１６は、任意の単一のユニットの垂直位置を容易にアクセスすることを可能にするように、連携してまたは別個に移動するように適切に構成される。実施形態において、１つ以上の追加の固定ユニットは、ワークフローユニットとしてカルーセルに装着されることができる。これらのワークフローユニットは、カルーセルシリーズで現在並進されているユニットからカセットを取り出し、追加処理のために静止ユニットに並進することによって、特定の機能に利用されることができる。静止ワークフローユニットはまた、単一の生物製剤生産ユニットの誤動作イベントに対処するために一時的な動作支持が必要とされる場合、リソースとして利用されることもできる。この一時的な役割は、ユニット修理またはユニット交換を支持することができる。

さらなる実施形態において、二次処理モジュールは、本明細書に記載されるカルーセルにも含まれることができる。この二次処理モジュールは、生物製剤生産ユニット１６が並進における特定の位置に到達するときに、係合されることができる。例えば、二次処理モジュールは、特定のカセット処理要件または他の技術機能のために特定の生産ユニットの周囲で制御された環境を生成するためのバイオアイソレータであることができる。このバイオアイソレータは、ユニットが一般的空間内に開放される場合に不可能な方法で、ユニットの動作にオペレータが介入することを可能にすることができる（例えば、外部汚染、またはユニット内で使用されている高度に専門化された細胞もしくは潜在的に毒性の高い細胞もしくはウイルスのいずれか）。

上記は、本発明の自動デバイスが、自動細胞および組織培養用途のさらなる著しい改善を達成することを例示する。複雑で自動化されたモジュラー生物製剤培養システムは、本発明のデバイスを組み込むことで改善されることができ、システムの整合性、またはシステムの汎用性を損なうことなく、同じ空間で患者の治療に非常に必要とされる細胞および組織を提供するより大きな能力を可能にする。いつでもアクセスできるという見地における各生物製剤生産ユニットの動作は、人間工学的であり、必要に応じて任意のユーザーが容易に達成可能である。

本発明のいくつかの実施形態が本明細書に記載され、例示されてきたが、当業者は、機能を実行するための様々な他の手段および／または構造、および／または本明細書に記載される結果および／または１つ以上の利点を得るための様々な他の手段および／または構造を容易に想定し、そのような変形および／または修正のそれぞれは、本発明の範囲内であるとみなされる。より概して、当業者は、本明細書に記載されているすべてのパラメータ、寸法、材料、および構成が、例示的であることを意図しており、実際のパラメータ、寸法、材料、および／または構成が、本発明の教示が使用される特定の用途（複数可）に依存するであろうことを容易に理解するであろう。したがって、前述の実施形態は、単なる例として提示され、添付の特許請求の範囲およびそれと同等物の範囲内で、本発明は、具体的に記載および特許請求の範囲以外で実施されてもよいことを理解されたい。

本発明の様々な実施形態および／または実施例の記載は、例示の目的のために提示されているが、網羅的であること、または開示される実施形態および／または実施例に限定されることを意図しない。多くの修飾および変形は、記載された実施形態の範囲および精神から逸脱することないことが当業者に明らかであろう。本明細書で使用される用語は、実施形態の原理、市場で見出された技術に対する実用的な用途もしくは技術的改善を最もよく表現するために、または当業者が本明細書で開示されている実施形態を理解することを可能にするために選択された。

Claims (22)

1. 自動カルーセルであって、
   垂直にオフセットされ互いに離間した駆動トラックおよび支持トラックを備える実質的に垂直なトラックアセンブリと、
   離間した位置で前記駆動トラックと前記支持トラックとを接続する複数の並進アセンブリであって、各並進アセンブリが片持ち生物製剤生産ユニットを支持する、複数の並進アセンブリと、を備え、
   前記複数の並進アセンブリが、（ｉ）各片持ち生物製剤生産ユニットの配向を重力に対して安定に維持しながら、一斉にまたは別個に前記駆動トラックおよび前記支持トラックに沿った各生物製剤生産ユニットの並進移動と、別個に、（ｉｉ）各生物製剤生産ユニットの軸方向回転と、を提供するように構成されている、自動カルーセル。
2. 前記複数の並進アセンブリの各々が、水平ハブアセンブリである、請求項１に記載の自動カルーセル。
3. 前記水平ハブアセンブリが、
   前記片持ち生物製剤生産ユニットの入力シャフトを受容するための可逆カップリングを画定する第１の端部と、
   中央ハブであって、
   外側ハブシェルであって、その上での並進移動のために前記駆動トラックと協働的に係合されている駆動キャリッジを支持する外側ハブシェル、および
   前記生物製剤生産ユニットを軸方向に回転させるように構成されている別個の機構を含む内側ハブ、を備える、中央ハブと、
   前記内側ハブを介して装着された垂直に下方向に延在する抵抗アームと、その垂直に最下点で、前記支持トラックとその上での並進移動のために協働的に係合された枢動可能に接続された支持キャリッジとを有する第２の端部であって、前記垂直に延在する抵抗アームが、前記内側ハブの回転を防止し、一斉にまたは別個に前記駆動トラックおよび前記支持トラックに沿った並進移動中に前記駆動トラックおよび前記支持トラックの固定された前記垂直オフセットから生じる幾何学的制約によって垂直配向に維持される、第２の端部と、を備える、請求項２に記載の自動カルーセル。
4. 前記可逆カップリングが、横方向に延在する片持ち式カップリングである、請求項３に記載の自動カルーセル。
5. 前記内側ハブにおける前記別個の機構が、前記生物製剤生産ユニットの前記入力シャフトと係合するためのモーター駆動中央シャフトを含み、前記モーターの作動が、制御された速度で前記中央シャフトを能動的に回転させて、関連する前記生物製剤生産ユニットの軸方向回転を引き起こす、請求項３または４に記載の自動カルーセル。
6. 前記駆動キャリッジが、駆動ブロックアセンブリを備え、前記駆動ブロックアセンブリが、前記駆動トラックを把持するため、および前記駆動トラックによって画定された移動進路に沿って移動するように適合された駆動ベルトまたは駆動連結部と係合するために、固定された垂直に配置された対の外向きに突出するベアリング部材を備えるその一面を有する、請求項３～５のいずれか１項に記載の自動カルーセル。
7. 前記支持キャリッジが、支持ブロックアセンブリを備え、前記支持ブロックアセンブリが、前記支持トラックを把持するため、および前記駆動トラックまたは前記支持トラックによって画定された移動進路に沿って移動するように適合された駆動ベルトまたは駆動連結部と係合するために、固定された垂直に配置された対の外向きに突出するベアリング部材を備えるその一面を有する、請求項３～６のいずれか１項に記載の自動カルーセル。
8. さらに、前記水平ハブアセンブリの前記第２の端部が、前記生物製剤生産ユニットに中央で提供される動作リソースのためのコネクタの進入のためのポートを備える、請求項３～７のいずれか１項に記載の自動カルーセル。
9. 前記ポートが、前記中央ハブを通って前記生物製剤生産ユニットに延在する中空シャフトにつながる、請求項８に記載の自動カルーセル。
10. 前記コネクタが、別個の動作リソースを囲むケーブルを備え、前記ケーブルが、中央ソースから始まり、前記自動カルーセル上の連続する各生物製剤生産ユニットに接続する、請求項９に記載の自動カルーセル。
11. 前記動作リソースが、電気供給ライン、ガス供給ラインおよびコントローラ接続である、請求項１０に記載の自動カルーセル。
12. 前記接続されたトラックに沿った前記並進移動が、時計回りまたは反時計回りに約１８０度である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の自動カルーセル。
13. 前記片持ち生物製剤生産ユニットが、組織生検の滅菌受容／保管、消化プロセスの自動監視、解離した細胞を得るための生検組織の消化、
    細胞の選別および選択、安全な廃棄物収集、増殖基質上の細胞播種、細胞集団を拡大するための細胞の足場増殖、細胞洗浄および細胞収集、組織工学的足場もしくはマトリックス上の細胞播種、細胞活性の特殊化を可能にする細胞分化、組織形成、組織成熟を促進するための機械的および／または生化学的刺激、再構築手術のための組織工学的構築物／インプラントの収穫、ならびに細胞および移植可能な組織の保管および輸送、のうちの１つ以上を実行するように構成されている細胞および／または組織工学的システムである、請求項１２に記載の自動カルーセル。
14. 複数の生物製剤生産ユニットの分布および人間工学的位置決めのための自動カルーセルシステムであって、前記生物製剤生産ユニットの各々が、自動化された個々に動作可能な細胞および／または組織工学的システムを備え、前記自動カルーセルシステムが、
    自動カルーセルであって、
    垂直にオフセットされ互いに離間した駆動トラックおよび支持トラックを備える実質的に垂直なトラックアセンブリ、および
    離間した位置で前記駆動トラックと前記支持トラックとを接続する複数の並進アセンブリであって、前記複数の並進アセンブリの各々が片持ち生物製剤生産ユニットを支持し、前記複数の並進アセンブリが、（ｉ）各片持ち生物製剤生産ユニットの配向を重力に対して安定に維持しながら、一斉にまたは別個に前記接続された駆動トラックおよび支持トラックに沿った各生物製剤生産ユニットの並進移動と、別個に、（ｉｉ）各生物製剤生産ユニットの軸方向回転と、を提供するように構成されている、複数の並進アセンブリ、を備える、自動カルーセルと、
    前記生物製剤生産ユニットの各々内の各細胞および／または組織培養システムの独立した生物製剤制御のためのコントローラと、
    前記自動カルーセルを支持する垂直ハウジングアセンブリであって、前記垂直ハウジングアセンブリが動作リソースの中央ソースを備える、垂直ハウジングアセンブリと、
    前記動作リソースの中央ソースを各連続した生物製剤生産ユニットに相互接続するためのコネクタと、
    コンピュータ接続と、を備える、自動カルーセルシステム。
15. 各生物製剤生産ユニットが、ユーザーによる通信のために接続されたインターフェースを備え、前記接続されたインターフェースが、前記コンピュータに接続されている、請求項１４に記載の自動カルーセルシステム。
16. 最大２４個の並進アセンブリを含む、請求項１４または１５に記載の自動カルーセルシステム。
17. 生物製剤生産ユニット内で各々が支持されている複数の独立した細胞および／または組織工学的システムを備える、自動カルーセルシステムのユーザーに人間工学的なアクセスを提供するための方法であって、
    自動カルーセル上に複数の生物製剤生産ユニットを取り付けることを含み、自動カルーセルが、
    垂直にオフセットされ互いに離間した駆動トラックおよび支持トラックを備える垂直なトラックアセンブリと、
    離間した位置で前記駆動トラックと前記支持トラックとを接続する複数の並進アセンブリであって、前記複数の並進アセンブリの各々が片持ち生物製剤生産ユニットを支持し、前記複数の並進アセンブリが、（ｉ）各片持ち生物製剤生産ユニットの配向を重力に対して安定に維持しながら、一斉にまたは別個に前記接続された駆動トラックおよび支持トラックに沿った各生物製剤生産ユニットの並進移動と、別個に、（ｉｉ）各生物製剤生産ユニットの軸方向回転と、を提供するように構成されている、複数の並進アセンブリと、を備え、
    （ｉ）および（ｉｉ）が、ユーザーによる各生物製剤生産ユニットへの人間工学的なアクセスのためにユーザー制御される、方法。
18. 一斉に前記複数の片持ち生物製剤生産ユニットを並進移動させるために、１つ以上の並進移動動作命令を前記自動カルーセルに送信することをさらに含み、前記１つ以上の並進移動命令が、位置決めのための標的生物製剤生産ユニットの前記自動カルーセル上の前記位置についての情報、および特定のユーザーが立っているか、または座らされた物理的測定仕様に関する情報を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記特定のユーザーのための人間工学的位置決めのために前記標的生物製剤生産ユニットを識別することと、前記特定のユーザーが立っているか、または座らされた前記物理的測定仕様に従って前記標的生物製剤生産ユニットを位置決めすることと、をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記標的生物製剤生産ユニットが人間工学的に位置決めされたときに、前記並進移動動作命令を停止することと、前記自動カルーセルの通信インターフェースを介して、前記人間工学的位置決めの１つ以上の結果をリモート管理デバイスに送信することと、をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
21. 接続された前記駆動トラックおよび前記支持トラックに沿った各生物製剤生産ユニットの並進移動と、別個に、各生物製剤生産ユニットの軸方向回転とにより、各生物製剤生産ユニットに対するユーザーによる人間工学的なアクセスが可能になる、請求項１に記載の自動カルーセル。
22. 接続された前記駆動トラックおよび前記支持トラックに沿った各生物製剤生産ユニットの並進移動と、別個に、各生物製剤生産ユニットの軸方向回転とにより、各生物製剤生産ユニットに対するユーザーによる人間工学的なアクセスが可能になる、請求項１４に記載の自動カルーセルシステム。

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