KR102383028B1 - 일회용 용기 내 업스트리임 및 다운스트리임 처리 - Google Patents

Abstract

생물학적 물질의 생성 및 취급 중 적어도 하나를 포함하는 작업을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 1차 구성요소를 포함하는 1차 서브 챔버; 및 상기 일회용 챔버 외부의 장비에 대한 연결 및 2차 구성요소 중 적어도 하나를 포함하는 2차 서브 챔버를 포함하고, 상기 외부 장비 및 2차 구성요소는 상기 하나 이상의 1차 구성요소의 작동을 지원하도록 구성되고; 상기 1차 서브 챔버 및 2차 서브 챔버는 적어도 하나의 1차 구성요소가 연결부 및 2차 구성요소 중 적어도 하나에 작동 가능하게 연결되도록 서로 연결되도록 구성된다.

Description

일회용 용기 내 업스트리임 및 다운스트리임 처리

본 출원은 업스트리임 및/또는 다운스트리임 처리를 수행하기 위한 일회용 용기 및 이러한 일회용 용기의 네트워크, 및 이러한 일회용 용기를 지지 장비와 함께 포함하는 용기 어셈블리에 관한 것이다.

바이오 의약품, 제약, 실험실, 화학, 식품 및 음료, 산업 시설과 같이 제품의 오염을 방지하기 위해 멸균 장비뿐만 아니라 멸균 장비를 필요로 하는 많은 구성이 있다.

예를 들어, 바이오 제약 분야에서, 의약품의 멸균 제조는 대규모 제조 설비 및 대규모 초기 설비 비용을 요구할뿐만 아니라 분화된 영역에서 작업을 수행해야한다. 따라서, 예를 들어 벤치 탑 규모로 배치할 수 있으며 동시에 기존 생산 시스템과 동일하게 효과적이고 안전한, 의약품 제조, 특히 맞춤형 의약품 공정 및 제조를 위한 간단하고 저렴한 시스템이 필요하다.

US 2012/100605A US 2011/201100A JP 2012-217436A

일 양태에 따르면, 일회용 챔버가 제공된다. 일회용 챔버는 다음으로 구성된다

생물학적 물질의 생성 및 취급 중 적어도 하나를 포함하는 작업을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 1차 구성요소를 함유하는 1차 서브 챔버; 및

상기 일회용 챔버 외부 장비와의 연결부 및 2차 구성요소 중 적어도 하나를 포함하는 2차 서브 챔버를 포함하고, 상기 외부 장비와 2차 구성요소는 상기 적어도 하나의 1차 구성요소의 작동을 지지하도록 구성되고;

상기 1차 서브 챔버 및 2차 서브 챔버는 서로 연결되도록 구성되어 적어도 하나의 1차 구성요소가 연결부 및 2차 구성요소 중 적어도 하나에 작동 가능하게 연결되도록 구성된다.

다른 양태에 따르면, 용기 어셈블리가 제공된다. 용기 어셈블리는 다음으로 구성된다

생물학적 물질의 생성 및 취급 중 적어도 하나를 포함하는 작업을 수행하기 위한 적어도 하나의 일회용 챔버를 수용하도록 구성된 외함을 포함하고, 상기 외함은 하나 이상의 지지 장비 모듈을 포함하고;

상기 적어도 하나의 지지 장비 모듈은 상기 적어도 하나의 일회용 챔버의 작동을 지원하기 위해 상기 적어도 하나의 일회용 챔버에 작동 가능하게 결합되고,

상기 적어도 하나의 지지 장비 모듈 및 상기 적어도 하나의 일회용 챔버의 모듈식 배열은 복수의 가능한 구성 중 하나의 구성에 선택적으로 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 한다.

다른 양태에 따르면, 일회용 제조 시스템이 제공된다. 일회용 제조 시스템은 생물학적 물질의 전체 업스트리임 및 다운스트리임 프로세싱을 수행하도록 구성된 복수의 구성요소를 포함하는 적어도 하나의 일회용 챔버를 포함한다.

예시적인 실시 예들의 세부 사항들은 예시적인 도면들을 참조하여 아래에 설명된다. 다른 특징들은 상세한 설명, 도면 및 청구 범위로부터 명백해질 것이다. 본 발명의 범위가 청구 범위에 의해 정의되므로, 도면은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 이해되어야한다.
도 1은 일회용 용기의 네트워크를 형성하기에 적합한 서브 챔버를 포함하는 일회용 용기의 구성의 여러 예를 도시한다.
도 2는 일회용 용기 내에서 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 프로세싱을 위한 제조 시스템의 예를 도시한다.
도 3은 일회용 용기의 네트워크 내에서 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 프로세싱을 위한 제조 시스템의 예를 도시한다.
도 4는 원료 생물학적 재료의 제조를 위해 일회용 생물 반응기를 사용하는 일회용 용기의 네트워크 내에서 생물학적 재료의 업스트리임 및 다운스트리임 처리를 위한 제조 시스템의 예를 도시한다.
도 5는 생물학적 제품의 3차원 인쇄를 위한 일회용 용기의 네트워크 내에서 생물학적 재료의 업스트리임 및 다운스트리임 처리를 위한 제조 시스템의 예를 도시한다.
도 6은 대변 미생물군 이식 캡슐의 주문 제작을 위한 일회용 용기 네트워크 내에서 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 가공을 위한 제조 시스템의 예를 도시한다.
도 7은 지지 장비 및 공급 장치를 포함하는 일회용 용기용 용기 어셈블리의 예를 도시한다.
도 8은 일회용 용기를 위한 소형화 된 용기 어셈블리의 예를 도시한다.

이하의 텍스트에서, 도면을 참조하여 예의 상세한 설명이 제공될 것이다. 실시 예에 대한 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 특히, 하나의 예의 하나 이상의 요소는 다른 예에서 결합되어 새로운 예를 형성하는데 사용될 수 있다.

이하에서, "일회용 용기" 및 "일회용 챔버"라는 용어는 호환적으로 사용될 것이다. 또한, 달리 명시되지 않는 한 (아래에서 논의되는 바와 같이 2차 서브 챔버 참조), 모든 일회용 품목은 항상 멸균 가능하며, 사용될 경우 이전에 멸균된 것이다.

본 명세서에 기술된 본 발명은 대규모 제조 시설의 필요없이 중소 규모의 멸균 의약품의 자동화 및 맞춤형 제조, 즉 전체 업스트리임 및 다운스트리임 가공을 수행하기 위한 시스템을 제공한다. 업스트리임 처리는 일반적으로 세포 배양에서 재료의 최종 수확까지의 프로세스를 말한다. 다운스트리임 처리는 일반적으로 수확 물질의 정제 및 연마를 지칭한다. 일부 예들에서, 시스템은 다운스트리임 처리만을 수행하도록 구성될 수 있다.

특히, 본원에 기술된 시스템은 생물학적 생성물의 업스트리임 및/또는 다운스트리임 프로세싱을 수행하는데 이용될 수 있는 하나 이상의 멸균 일회용 챔버를 포함한다. 생물학적 물질은 세포, 세포 성분, 세포 산물 및 다른 분자와 같은 생물학적 시스템을 포함하는 물질뿐만 아니라 단백질, 항체 및 성장 인자와 같은 생물학적 시스템으로부터 유래되고/되거나 그에 영향을 미치는 물질을 포함할 수 있다.

생물학적 물질의 업스트리임-다운스트리임 프로세싱은 일회용 용기 및/또는 일회용 용기의 네트워크 내에서 일어날 수 있다. 일련의 일회용 챔버는 챔버의 네트워크에 연결될 수 있으며, 여기서 각 챔버는 세포, 단백질, 항체, 바이러스 등과 같은 생물학적 물질의 처리를 위한 특정 작업을 수행한다.

일회용 용기는 일회용으로 구성된 폐기 가능한 용기이다. 일회용 용기를 한 번 사용한 후에는 기능을 다하고 폐기할 수 있다. 예를 들어, 일회용 용기는 플라스틱으로 제조되며, 이는 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리 에테르 설폰, 폴리프로필렌, 폴리 테트라플루오로에틸렌, 폴리 비닐 클로라이드, 셀룰로오스 아세테이트 및/또는 에틸 비닐 아세테이트를 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 일 예에서, 일회용 용기는 단단할 수 있으며, 즉 그 형태가 변형되지 않을 수 있다. 다른 예에서, 일회용 용기는 가요성 벽을 가질 수 있으며, 즉 파손없이 그 형상을 변경할 수 있다. 일회용 용기의 재료는 플라스틱의 경우와 같이 일회용 시스템이 쉽게 멸균될 수 있도록 선택될 수 있다.

예시적으로, 생물학적 물질을 처리하기 위해 사용되는 일회용 챔버는 둘 이상의 서브 챔버를 포함할 수 있다. 일회용 챔버는 생물학적 물질의 생성 및 취급 중 적어도 하나를 포함하는 동작을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 1차 구성요소를 포함하는 1차 서브 챔버를 포함할 수 있다. 1차 구성요소는 예를 들어 다음 어셈블리 중 하나 이상을 위한 생물 반응기 또는 용기일 수 있다 : 혼합 어셈블리, 원심분리 어셈블리, 여과 어셈블리, 저장 어셈블리, 직교류 정제 및 농축 어셈블리 및 분배 어셈블리.

또한, 일회용 챔버는 일회용 챔버 외부의 장비에 대한 연결부 및 2차 구성요소 중 적어도 하나를 포함하는 2차 서브 챔버를 포함할 수 있고, 외부 장비 및 2차 구성요소는 적어도 하나 이상의 1차 구성요소의 동작을 지원하도록 구성된다. 일회용 챔버 외부의 장비는 (전력, 물, 가스 등의) 공급 장치 및/또는 폐기물 처리 장치를 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로 다른 일회용 챔버를 포함할 수 있다. 연결부는 와이어, 배관 라인 및/또는 케이블을 포함할 수 있다.

일회용 챔버에 의해 수행되는 실제 동작을 호스팅하는 서브 챔버인 1차 서브 챔버는 2차 서브 챔버보다 큰 부피를 가질 수 있다.

서브 챔버의 개념이 챔버의 개념과 본질적으로 다르다는 점에 주목할 가치가 있다. 일회용 챔버는, 예를 들어 물질의 생산에서 그로부터 생성된 최종 생성물의 분배에 이르는 생물학적 물질에 대한 일련의 작업을 수행하기 위해 협력하여 챔버 네트워크를 형성하는 작업에 사용된다. 그러나, 다른 챔버로부터 재료를 수용하고 예를 들어 외부 장치으로부터 전력공급을 수용할 필요가 있을 수 있지만, 각각의 일회용 챔버는 특정 기능을 수행하기 위한 독립적인 장치일 수 있다. 반대로, 1차 서브 챔버와 2차 서브 챔버는 상호 의존적이며 조합으로만 작동할 수 있다. 즉, 자체 포함되지 않는다. 1차 서브 챔버의 1차 구성요소는 1차 서브 챔버를 지원하는 필요한 연결부 및 2차 서브 챔버의 추가 구성요소 없이는 전혀 작동하지 않을 수 있으며, 2차 서브 챔버의 내용물은 자체적으로 독립적으로 기능을 수행할 수 없다. 따라서, 1차 서브 챔버 및 2차 서브 챔버를 포함하는 챔버는 2개의 챔버를 포함하는 네트워크와 상이하다.

1차 서브 챔버와 2차 서브 챔버는 서로 연결되어 적어도 하나의 1차 구성요소가 연결부 및 2차 구성요소 중 적어도 하나에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 다시 말해서, 서브 챔버들 사이의 연결부는 1차 서브 챔버의 내용물과 2차 서브 챔버의 내용물 사이의 결합을 가능하게 하여, 일회용 챔버가 그것이 설계된 동작을 수행할 수 있게 한다. 예를 들어, 1차 서브 챔버의 임펠러는 2차 서브 챔버의 모터 또는 외부 모터로 연결되는 2차 서브 챔버의 연결부에 작동 가능하게 결합 될 수 있다.

1차 서브 챔버와 2차 서브 챔버는 서로 영구적으로 연결될 수 있다. 따라서, 이들은 열 용접, 초음파 용접 또는 접착제와 같은 부착 메커니즘에 의해 함께 형성 및/또는 부착될 수 있다. 다른 예에서, 1차 서브 챔버 및 2차 서브 챔버는, 예를 들어 돌출부, 결합 요소, 및/또는 바브 락(barb lock) 돌출부와 같은 정합 수단을 포함하는 기계적 연결부에 의해 제거 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 서브 챔버는 1차 서브 챔버의 일측과 이차 서브 챔버의 일측이 서로 접촉하고 오버랩되도록 서로 연결될 수 있다.

1차 서브 챔버와 2차 서브 챔버는 서로 다른 재료로 형성되어 하나는 강성 벽을 갖고 다른 하나는 연성 벽을 가질 수 있다. 대안적으로, 이들은 동일한 연성 재료로 형성될 수 있고 하나의 서브 챔버는 다른 것은 연성을 유지하면서 재료를 경화시키기 위한 처리(예를 들어, 광중합)를 수행할 수 있다.

1차 서브 챔버 및/또는 2차 서브 챔버의 모든 구성요소 및 어셈블리는 감마선 조사, 고압증기멸균, 제자리 스팀 또는 화학적 멸균제와 같은 승인된 멸균 방법을 사용하여 멸균될 수 있다. 일 예에서, 두 서브 챔버는 동일한 방법을 사용하여 멸균될 수 있다. 다른 예에서, 1차 서브 챔버 및 2차 서브 챔버는 상이한 멸균 방법을 통해 멸균될 수 있다. 또 다른 예에서, 1차 서브 챔버는 멸균될 수 있고 2차 서브 챔버는 멸균되지 않은 상태로 유지될 수 있다. 이는 2차 서브 챔버가 전자 부품 및/또는 모터 어셈블리와 같은 전자 기계 부품과 같은 멸균 공정을 겪을 수 없기 때문에 일반적으로 일회용 챔버의 일부가 될 수 없는 부품을 포함할 수 있게 한다. 다시 말해서, 생물학적 물질을 처리하는 1차 서브 챔버는 필요에 따라 멸 될 수 있는 반면, 2차 서브 챔버는 멸균되지 않을 수 있다. 이 멸균 불가능 서브 챔버는 센서, 모터, 처리 장치 및/또는 특정 형태의 멸균을 겪을 수 없는 통신 장치와 같은 지지 장치를 포함할 수 있다.

일회용 챔버는 일회용 챔버를 적어도 하나의 추가 일회용 챔버에 무균 결합하도록 구성된 결합 수단을 더 포함할 수 있다. 일회용 챔버는 1차 서브 챔버 또는 2차 서브 챔버 또는 둘 다의 연결부를 통해 적어도 하나의 다른 일회용 챔버에 연결될 수 있다. 적어도 2개의 일회용 챔버 사이의 이러한 연결은 2개의 챔버가 적어도 부분적으로 유체 연결될 수 있는 무균 연결일 수 있다.

일회용 챔버 사이의 연결은 일회용 챔버를 서로 연결하고 유지하기 위한 부착 장치에 의해 달성될 수 있다. 부착 장치의 예는 결합하는 기계적 구성요소, 결합 요소, 바브 락, 제자리 잠금 돌출부, 트위스트 잠금, Velcro®, Dual Lock ™ 패스너, 무균 커넥터 및/또는 접착제를 포함하지만 이에 제한되지 않다.

일회용 챔버는 일회용 챔버 외부의 장비에 대한 연결부 및 3차 구성요소 중 적어도 하나를 포함하는 3차 서브 챔버를 추가로 포함할 수 있으며, 외부 장비 및 3차 구성요소는 적어도 하나의 1차 구성요소의 동작을 지원하도록 구성된다.

도 1은 일회용 용기의 네트워크를 형성하기에 적합한 서브 챔버를 포함하는 일회용 용기(400, 450, 500, 550)의 여러 구성 예를 도시한다.

도 1의 'A'는 일회용 필름 재료로 형성된 연성 벽을 갖는 1차 서브 챔버(402) 및 일회용 플라스틱 재료로 형성된 강성 벽을 갖는 2차 서브 챔버(404)를 포함하는 일회용 챔버(400)의 정면도이다. 1차 서브 챔버(402)는 1회용 챔버(400)의 작동을 위한 주 구성요소를 포함할 수 있고, 따라서 1회용 챔버(400) 내의 작동 공간을 구성한다. 이 예에서 1회용 챔버(400)는 1차 서브 챔버(402) 내의 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기를 포함한다. 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406)는 세포 또는 다른 생물학적 물질의 성장을 위한 생물 반응기 혼합 용기 일 수 있다.

적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406)는 1차 서브 챔버(402)의 체적 내에 형성될 수 있고 1차 서브 챔버(402)의 적어도 일측에 부착될 수 있다. 대안적인 예에서, 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406)는, 연성 어셈블리의 상부 및 하부에서, 또는 일측에서 다른 측으로의 부착을 포함하여, 1차 서브 챔버(402)의 하나 이상의 측에 부착된다. 연성 1차 서브 챔버(402) 및 하나 이상의 연성 혼합 어셈블리 용기(406)는 멸균 공기로 채워져 연성 구조를 팽창시키고 전개 상태를 유지할 수 있다. 전개된 상태에서, 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406)는 생물학적 물질을 생성할 목적으로 영양소가 풍부한 배지 (도시되지 않음)로 채워질 수 있다. 이 예에서 하나 이상의 임펠러(408)인 하나 이상의 연성 혼합 어셈블리 용기(406) 내부의 혼합 장치는 생물학적 물질을 현탁액에 완전히 혼합 및/또는 유지하기 위해 이용될 수 있다.

2차 서브 챔버(404)는 1차 서브 챔버(402)의 작동을 지지하기 위한 공급 장치, 다른 1회용 챔버 및/또는 폐기물 처리 장치, 및/또는 2차 구성요소와 같은 1회용 챔버(400) 외부의 장비에 대한 연결 라인을 포함할 수 있다. 2차 서브 챔버(402) 내의 연결 라인은 다음을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다 : 충전, 배수, 배기 및/또는 여과 라인을 포함하는 유체 라인 및 배관; 압축가스 라인 및 공기 라인; 압축 유체 라인; 전기 연결부; 전원 케이블 및 배선; 데이터, 광섬유 및 정보 케이블; 유체 및 고체 폐기물 라인; 밀봉된 베어링을 포함하는 직접 연결부 또는 모터 샤프트를 샤프트 외피로 연장부를 갖는 외부 모터 어셈블리와 같은 외부 장비에 대한 기계적 연결부. 2차 구성요소는 물, 매질 및 완충제 용기; 밸브, 펌프 및 매니폴드와 같은 유체 조절 구성요소; 센서 및/또는 측정 장치; 모터 및 기타 내부 기계 어셈블리를 포함할 수 있으나, 여기에 한정되지 않는다.

1차 서브 챔버(402) 및/또는 2차 서브 챔버(404)는 동일한 방법을 이용하여 멸균될 수 있거나, 다른 방법을 이용하여 멸균될 수 있거나, 필요에 따라 멸균되지 않을 수 있다. 1차 서브 챔버(402) 및/또는 2차 서브 챔버(404)의 모든 구성요소 및 어셈블리는 감마선 조사, 고압증기멸균, 제자리 증기 또는 화학적 멸균제(예 : 에틸렌 옥사이드 또는 기화된 과산화수소)를 사용하여 살균할 수 있다. 1차 서브 챔버(402) 및/또는 2차 서브 챔버(404)에 대해 선택된 방법에 의해 멸균될 수 없는 구성요소는 대안적인 멸균 방법을 사용하여 멸균될 수 있고 멸균 후 1차 서브 챔버(402) 및/또는 2차 서브 챔버(404)에 무균적으로 연결될 수 있다.

이 예에서, 1차 서브 챔버(402) 및/또는 2차 서브 챔버(404)는 감마선 조사를 통해 조합된 어셈블리로서 멸균될 수 있다. 대안적인 예에서, 1차 서브 챔버(402)는 기화된 과산화수소 가스와 같은 화학 멸균제에 의해 멸균될 수 있고, 2차 서브 챔버(404)는 상이한 농도의 기화된 과산화수소 또는 에틸렌 옥사이드와 같은 다른 화학 멸균제에 의해 멸균될 수 있다. 다른 예들에서, 1차 서브 챔버(402)는 기화된 과산화수소 가스와 같은 화학적 멸균제에 의해 멸균될 수 있고 2차 서브 챔버(404)는 멸균되지 않은 채로 있을 수 있다.

1차 서브 챔버(402)는 2차 서브 챔버(404)에 영구적으로 또는 제거 가능하게 부착될 수 있다. 1차 서브 챔버(402)가 2차 서브 챔버(404)에 영구적으로 부착될 때, 이들은 열 용접, 초음파 용접, 무선 주파수 용접, 커플링 부품, 바브 락, 제자리 잠금 돌출부, 트위스트 락, 패스너, 무균 커넥터, 접착제 및/또는 기타 부착 방법과 같은 부착 메커니즘에 의해 함께 형성 및/또는 부착될 수 있거나, 또는 2차 서브 챔버에 견고성을 제공하는 내부 스캐폴딩 또는 지지대를 사용할 수 있다. 대안적으로, 1차 서브 챔버(402) 및 2차 서브 챔버(404)는 동일한 재료로 제조될 수 있고 일부 처리 공정(예를 들어 열을 가하거나 pH를 수정하거나 광중합 또는 다른 방법에 의해)을 수행하여 한 부분을 강성으로 만들고 다른 부분은 유연하게 유지할 수 있다.

일회용 챔버(400)의 1차 서브 챔버(402) 측의 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406) 내의 적어도 하나의 임펠러(408)는 적어도 하나의 연결 방법을 통해 2차 서브 챔버(404) 내의 적어도 하나의 모터 어셈블리(410)에 연결된다. 적어도 하나의 연결 방법은 밀봉된 베어링을 포함하는 직접 연결, 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406) 내의 샤프트의 외피 내로의 모터 샤프트의 연장, 자기 커플링, 초전도 자기 커플링 및/또는 유체 구동 연결을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 더 간단한 예에서, 2차 서브 챔버(404)는 2차 서브 챔버(404) 외부의 외부 모터 어셈블리에 대한 연결부를 간단히 수용할 수 있거나, 더 복잡한 예에서, 2차 서브 챔버는 완전한 모터 어셈블리를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 임펠러(408)를 갖는 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406)는 복수의 임펠러 형상 및 디자인을 포함할 수 있다. 이 예에서, 강성 2차 서브 챔버(404)의 적어도 하나의 모터 어셈블리(410)는 1차 서브 챔버(402) 내의 적어도 하나의 임펠러(408) 아래에 연결되도록 위치된 독립형 기능성 모터이다. 적어도 하나의 모터 어셈블리(410)는 외부 커넥터(414)로 이어지는 강성 2차 서브 챔버(404)의 체적 내에 위치된 전력 케이블(412)을 통해 동력을 공급받을 수 있다. 이 외부 커넥터(414)는 전원까지 회로를 완성하기 위한 중개자로서 제공되는 부착기구를 이용하여 적어도 하나의 인접한 일회용 챔버(도시되지 않음)에 꽂힐 수 있다. 다른 예에서, 외부 커넥터(414)는 전원에 직접 플러그되도록 위치될 수 있고, 잠재적으로 적어도 하나의 인접한 일회용 챔버(도시되지 않음)에 대한 중간 연결을 위한 전원으로서 기능 할 수 있다.

이 예에서, 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406)은 1차 서브 챔버(402)와 2차 서브 챔버(404) 사이의 배관(416)의 적어도 하나의 섹션을 포함한다. 배관(416)의 이러한 적어도 하나의 섹션은 혼합 유체가 적어도 하나의 배출구로 배수되도록 한다. 대안적인 예에서, 일회용 챔버(400)는 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406)를 채우는 유체를 위한 적어도 하나의 유체 유입 라인 (도시되지 않음) 및 적어도 하나의 개구부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 배관(416)의 하나의 섹션 및 적어도 하나의 출구 배관(418)은 폐쇄 상태에서 유체 부피를 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406) 내에 유지하고 및 개방 상태에서 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406)로부터의 유체가 배관(416)의 적어도 하나의 섹션을 통해 적어도 하나의 출구 배관(418) 내로 유동할 수 있게 하는 적어도 하나의 밸브(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 밸브는 기계, 자기, 유압 및/또는 공압에 의해 작동될 수 있고, 2차 서브 챔버(404) 내에 유지될 수 있다. 적어도 하나의 출구 배관(418)은 외부 연결부를 통해 적어도 하나의 인근의 일회용 챔버(도시되지 않음)에 유체적으로 연결될 수 있다.

적어도 하나의 센서 및/또는 측정 장치(420)는 1차 서브 챔버(402), 2차 서브 챔버(404) 및/또는 그 내부의 구성요소 내부의 데이터를 수집할 수 있다. 이 예에서, 적어도 하나의 센서 및/또는 측정 장치(420)는 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(406)에 연결되고 측정을 수행한다. 적어도 하나의 센서 및/또는 측정 장치(420)는 무선일 수 있고(도시되지 않음) 및/또는 데이터 및/또는 전력을 적어도 하나의 센서 및/또는 측정 장치(420)에 전송하는 케이블(430)을 포함할 수 있다.

측정 장치(420)는 강성 2차 서브 챔버(404)의 체적 내에 위치되고 외부 커넥터(422)로 이어지는 케이블(430)을 통해 데이터를 전송 및/또는 전력을 수신할 수 있다. 외부 커넥터(422)는 적어도 하나의 인접한 일회용 챔버(도시되지 않음)에 데이터 및/또는 전원에 대한 연결을 전송하기 위한 회로를 완성하기 위한 중개자 역할을 하는 부착기구를 사용하여 플러그될 수 있다. 대안적으로, 외부 커넥터(422)는 데이터 및/또는 전력을 전송하기 위한 소스에 직접 연결되고 데이터 및/또는 전력을 하나 이상의 인접한 일회용 챔버(도시되지 않음)에 전송하기 위한 중간 연결로서 잠재적으로 기능하도록 위치될 수 있다.

일회용 챔버(400)는 2차 서브 챔버에서 연결 라인의 끝을 보호하고 일단 제거되면 일회용 챔버(400) 외부의 장비로의 연결을 허용하는 무균 연결 어셈블리 풀 탭(424)을 포함할 수 있다. 일회용 챔버(400)는 하나 이상의 인접한 일회용 챔버, 공급 장치 및/또는 폐기물 처리 장치를 포함할 수 있다. 무균 연결 어셈블리(424)는 다른 물리적 무균 커넥터, 예를 들어 Sartorius OPTA® 무균 커넥터와 유사할 수 있고, 멸균 등급 필터 멤브레인을 사용하여 연결부를 덮는다. 둘 이상의 구성요소가 연결된 후, 풀 탭을 당겨 필터 멤브레인을 제거하여 두 구성요소 사이에 유체, 전력, 데이터 연결을 형성한다. 풀 탭(242)을 제거하는 동안 적어도 하나의 시일이 선택적으로 제거되어 무균적으로 인접한 구성요소들 사이의 통로를 열 수 있다.

이 예에서, 풀 탭(424)의 제거는 외부 커넥터(414 및 422) 및 출구 배관(418)의 끝을 노출시켜, 데이터, 전력 또는 생물학적 재료와 같은 유체를 전송하기 위해 인접한 일회용 챔버 또는 다른 외부 장치에 연결될 수 있게 한다.

일회용 챔버(400)는 1차 서브 챔버(402) 또는 2차 서브 챔버(404)의 연결 또는 둘 다를 통해 적어도 하나의 다른 일회용 챔버(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 둘 이상의 일회용 챔버 사이의 이러한 연결은 두 챔버가 적어도 부분적으로 유체 연결될 수 있는 무균 연결일 수 있다.

2개의 일회용 챔버 사이의 연결은 적어도 하나의 부착 장치(426 및 428)와 같은 결합 수단을 사용하여 달성될 수 있다. 부착 장치는 일회용의 1차 서브 챔버(402) 및/또는 2차 서브 챔버(404)에 성형되거나 부착될 수 있다. 일 예에 따르면, 부착 장치(426 및 428)는 도 1의 2차 서브 챔버와 같은 강성 벽을 갖는 서브 챔버 상에 있을 수 있다(도 1의 A). 적어도 하나의 부착 장치(426 및 428)는 적어도 하나의 영구적 및/또는 분리형 물리적 연결로 일회용 챔버를 서로 연결하고 고정시킨다. 부착 장치는 2개의 챔버가 접촉하는 측 또는 상이한 위치에 있을 수 있다.

도 1의 'B'는 연성 벽을 갖는 1차 서브 챔버(452), 어셈블리의 바닥에 2차 서브 챔버(454) 및 어셈블리의 상부에 3차 서브 챔버(456)(둘 다 강성 벽을 갖는다)를 포함하는 일회용 챔버(450)의 정다. 도 1의 A의 1차 서브 챔버(402)와 유사하게, 1차 서브 챔버(452)는 1차 구성요소를 포함할 수 있는 반면, 2차 서브 챔버(454) 및 3차 서브 챔버(456)는 공급 장치 등의 일회용 챔버(450) 외부의 장비에 대한 연결 라인을 포함할 수 있다. 이 실시 예에서, 강성 2차 서브 챔버(454) 및 3차 서브 챔버(456)는 연성 벽의 1차 서브 챔버(452)에 외부 천공 또는 기계적 인열로부터 물리적 보호 및 추가적인 안정성을 제공할 수 있다. .

멸균 공정 및 서브 챔버들 사이의 부착에 관한 일회용 챔버(450)의 특징은 도 1의 A를 참조하여 논의된 것과 동일할 수 있다. 특히, 3차 서브 챔버(456)는 멸균되지 않은 채로 있을 수 있다.

또한, 일회용 챔버(450)는 1차 서브 챔버(452) 내에 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(458)을 포함하고, 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(458)는 달리 명시되지 않는 한 도 1의 A에 대해 설명된 연성 혼합 어셈블리 용기(406)와 동일한 특징 및 기능을 가질 수 있다. 특히, 연성 혼합 어셈블리 용기는 임펠러(408)와 유사한 적어도 하나의 임펠러(460)를 포함한다.

유일한 차이는 1차 서브 챔버(452)의 1개 이상의 연성 혼합 어셈블리 용기(458) 내의 1 이상의 임펠러(460)가 적어도 하나의 연결 방법을 통해 3차 서브 챔버(456) 내의 적어도 하나의 모터 어셈블리(462)에 연결된다는 점이다. 이 예에서, 임펠러(460) 및 임펠러 샤프트는 상단 위치에 위치되고 적어도 하나의 모터 어셈블리(462), 전력 케이블(464) 및 외부 연결부 (466)는 강성 3차 서브 챔버(456)에 위치된다. 적어도 하나의 센서 및/또는 측정 장치(468), 데이터 및/또는 공급 전력을 전송하는데 사용되는 케이블(470), 및 외부 연결부(472)은 강성 3차 서브 챔버(456)에 위치된다.

이 예에서, 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기(458)는 주 용기(452)와 보조 용기(454) 사이에 적어도 하나의 배관(474) 섹션을 포함한다. 이 적어도 하나의 배관(474) 섹션은 혼합 유체가, 적어도 하나의 배관(416) 및 출구 배관(418)의 섹션과 유사하게, 적어도 하나의 출구 배관(476)으로 배출되도록 한다.

일회용 챔버(450)는 일회용 챔버(400)의 부착 장치(426 및 428)와 유사한 부착 장치(482 및 484)를 포함할 수 있다. 부착 장치는 1차 서브 챔버(452), 2차 서브 챔버(454) 및/또는 3차 서브 챔버(456)에 몰딩되거나 부착될 수 있다. 이 예에서, 적어도 하나의 부착 장치(426 및 428)는 안정성을 증가시키기 위해 부분적으로 강성 2차 서브 챔버(454) 및 부분적으로 3차 서브 챔버(456) 상에 제공될 수 있다.

일회용 챔버(450)는 2개의 무균 연결 어셈블리 풀 탭(478 및 480)을 포함할 수 있으며, 하나는 2차 서브 챔버(454) 용이고 하나는 3차 서브 챔버(456) 용이다.

도 1의 C는 일회용 챔버(500)의 정면도이다. 일회용 챔버(500)는 3개의 차이점을 제외하고는 도 1의 A의 일회용 챔버(400)와 동일하다. 첫 번째 차이점은 벽의 강성이 1차 서브 챔버와 2차 서브 챔버 사이에서 교체된다는 것이다. 다시 말해서, 일회용 챔버(500)는 강성 벽을 갖는 1차 서브 챔버(502) 및 어셈블리의 바닥에 연성 벽을 가진 2차 서브 챔버(504)를 포함한다. 두 번째 차이점은 부착 장치(526 및 528)가 2차 서브 챔버(504)가 아니라 1차 서브 챔버(502) 상에 제공된다는 것이다. 세 번째 차이점은 적어도 하나의 센서 및/또는 측정 장치(520)가 연성 2차 서브 챔버(504)에 위치한다는 것이다.

나머지는, 일회용 챔버(500)는 도 1 A를 참조하여 설명된 일회용 챔버(400)와 동일한 특징 및 기능을 가질 수 있다. 특히, 적어도 하나의 혼합 어셈블리 용기(506), 적어도 하나의 임펠러(508), 적어도 하나의 모터 어셈블리(510), 전원 케이블(512), 외부 연결부(514), 적어도 하나의 센서 및/또는 측정 장치(520), 케이블(530), 외부 연결부(522), 적어도 하나의 배관 섹션(516), 적어도 하나의 출구 배관(518), 무균 연결 풀 탭(524) 및 적어도 하나의 부착 장치(526 및 528)는 일회용 챔버(400)에서 동일한 명칭을 갖는 요소에 대응한다.

도 1의 'D'는 일회용 챔버(550)의 정면도이다. 일회용 챔버(550)는 2개의 차이점을 제외하고는 도 1 B의 일회용 챔버(450)와 동일하다. 첫 번째 차이점은 벽의 강성이 1차 서브 챔버와 2차/3차 서브 챔버 사이에서 교환된다는 것이다. 다시 말해서, 일회용 챔버(550)는 강성 벽을 갖는 1차 서브 챔버(552), 어셈블리의 바닥에연성 벽을 가진 2차 서브 챔버(554) 및 어셈블리의 상부에 연성 벽을 가진 3차 서브 챔버(556)를 포함한다. 두 번째 차이점은 부착 장치(582 및 584)가 2차 서브 챔버(554) 및 3차 서브 챔버(556)가 아니라 1차 서브 챔버(552) 상에 제공된다는 것이다.

나머지는, 일회용 챔버(550)는 도 1의 C를 참조하여 설명된 일회용 챔버(450)와 동일한 특징 및 기능을 가질 수 있다. 특히, 적어도 하나의 혼합 어셈블리 용기(558)에서 하나의 임펠러(560), 적어도 하나의 모터 어셈블리(562), 전력 케이블(564), 외부 연결부(566), 적어도 하나의 센서 및/또는 측정 장치(568), 케이블(570), 외부 연결부(572), 적어도 하나의 배관 섹션(574), 하나 이상의 출구 배관(576), 무균 연결 풀 탭(584 및 580) 및 하나 이상의 부착 장치(582 및 584)는 일회용 챔버(450) 내의 동일한 명칭을 갖는 요소에 대응한다.

전술한 바와 같이, 일회용 챔버의 사용은 제조 공정의 연성을 증가시킨다. 배치 실행이 끝날 때 폐기되는 하나 이상의 멸균 된 일회용 챔버 내에서 다운스트리임 정제를 통한 업스트리임 제품 생성에서 최종 제품 분배에 이르기까지 전체 바이오 제약 의약품 제조 프로세스를 포함하여, 중소 규모로 의약품을 생산하기 위한 연성 플랫폼을 제공한다. 예를 들어, 자가 물질을 이용하는 임상 시험 물질 또는 맞춤형 의약품이 생산될 수 있다.

대규모 제조 시설과 비교하여 최소한의 리소스, 지원 또는 운영자의 개입으로 소규모, 연성, 모듈식 및 사용자 정의가 가능한 일회용 어셈블리를 어디서나 (사무실, 병원, 클리닉 등) 운영할 수 있다. 이를 통해 일반 의약품 제조에서 공급 중단을 극복하기 위한 경쟁이 치열해지고 빠른 대응이 가능하며 의약품 제조 비용 절감을 촉진하고 보다 개인 맞춤형 의약품으로 이어질 수 있다. 맞춤형 의약품, 특히 환자 자신의 세포에서 유래한 자가 제품의 패러다임에서, 의약품은 병원 또는 치료 시설에서 환자에 따라 적절한 제어, 샘플링 및 무결성 테스트를 통해 환자에 따라 제조될 수 있다.

복수의 멸균 일회용 챔버는 생물학적 생성물의 처리에서 각각의 챔버가 특정 작업을 수행하는 네트워크를 형성할 수 있다. 일회용 챔버는 챔버는 이송 해치 및/또는 무균 커넥터를 통해 서로 연결될 수 있거나 챔버가 서브 챔버를 포함할 때 도 1을 참조하여 설명된 메커니즘을 통해 서로 연결될 수 있다.

챔버의 네트워크는 업스트리임 처리를 위한 특수화 된 챔버, 예를 들어 세포 배양/발효를 위한 일회용 생물 반응기뿐만 아니라 배치 배양, 연속 배양, 유가 배양 및 관류 셋업을 위한 챔버를 포함할 수 있다. 대안적으로, 별도의 생물 반응기를 사용하여 생물학적 물질을 생성하고 추가 처리를 위해 일회용 챔버의 네트워크에 무균적으로 연결될 수 있다. 생물학적 물질이 수집되면, 세포 수확을 위해 펌프를 통해 다른 챔버로 이동한다.

수확 물질의 다운스트리임 처리 및 정제는 깊이 여과 및/또는 일회용 원심분리를 사용하여 세포 잔해물을 제거하기 위한 제1 챔버를 필요로 할 수 있다. 생물학적 물질은 다른 챔버에서 예비 여과 및 멸균 여과를 통해 추가로 정제될 수 있으며, 예를 들어 직교류, 정용 여과를 통한 샘플 농축, 바이러스 여과 및/또는 바이러스 불활성화, 이온 교환기를 사용한 막 흡착, 크로마토그래피 또는 기타 정제 방법을 통해 또 다른 챔버에서 한외여과될 수 있다.

여기에서 정제된 의약품은 일회용 백, 병, 주사기 또는 자동 주입기, 흡입기 또는 기타 전달 장치와 같은 맞춤형 3D 구성요소에 의약품을 멸균 분배하기 위해 다른 멸균 챔버로 들어갈 수 있다.

요약하면, 전체 제조 공정은 일회용 멸균 챔버 또는 무균적으로 연결 가능한 멸균 챔버 네트워크 내에서 이루어진다. 이러한 제조 시스템은 시스템을 설정하고 작동시키기 위해 사용자 측에서 최소한의 노력을 요구하여 맞춤형 및 사전 멸균된 상태로 제공될 수 있다. 시스템의 모듈성과 연성은 맞춤형 의약품 분야에서 증가하는 요구를 해결할 수 있다.

본 개시의 예시적인 실시 예에 따르면, 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 프로세싱을 위한 하나 이상의 일회용 챔버의 셋업 및 작동이 설명된다. 이하에서 설명되는 각각의 챔버는 도 1을 참조하여 설명된 바와 같은 하나 이상의 서브 챔버를 포함할 수 있거나, 서브 챔버가 없는 일회용 챔버일 수 있다.

도 2는 일회용 용기(100) 내에서 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 프로세싱을 위한 제조 시스템의 예를 도시한다.

일회용 챔버(100)는 일회용 필름 재료로 제조된 하나 이상의 연성 벽, 플라스틱으로 제조된 하나 이상의 강성 벽, 또는 하나 이상의 연성 벽과 하나 이상의 강성 벽의 조합을 포함할수 있다. 일회용 챔버(100)는 챔버 내부의 생물학적 물질의 처리에 필요한 모든 어셈블리를 포함할 수 있다. 필요한 어셈블리는 혼합 어셈블리(106), 생물 반응기 어셈블리(120), 관류 어셈블리(134), 원심분리 어셈블리(142), 여과 어셈블리(146, 48 및 150), 유체 저장 어셈블리(154), 직교류 정제 및 농축 어셈블리(166), 추가 유체 저장 어셈블리(170), 분배 어셈블리(182), 배출 어셈블리(192), 가압 가스 어셈블리(156) 및 이송 해치 어셈블리(104)를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.

일회용 챔버(100)의 모든 구성요소 및 어셈블리는 감마선 조사, 고압증기멸균, 제자리 증기 또는 화학적 멸균제 (예를 들어 에틸렌 옥사이드 또는 기화된 과산화수소)에 의해 승인된 멸균 방법을 사용하여 멸균될 수 있다. 이 예에서, 일회용 챔버(100)는 감마선 조사에 의해 멸균된 연성 필름 벽(102)을 포함할 수 있다. 일회용 챔버(100)에 대해 선택된 방법에 의해 멸균될 수 없는 성분은 대안적인 멸균 방법을 사용하여 멸균될 수 있고 챔버(100)에 무균적으로 연결될 수 있다.

전체 챔버(100)는 복수의 멸균 및/또는 비 멸균 등급 통기 필터를 포함할 수 있는 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(192)를 사용하여 환기될 수 있다. 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(192)는 일회용 챔버(100) 내에서 멸균된 공기 공간을 유지한다. 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(192)로부터의 멸균 등급 필터는 일회용 챔버(100) 내에서 멸균성을 보장하기 위해 완전성 테스트 가능할 수 있다. 전체 챔버(00)는 일회용 챔버(100)의 본체에 대한 잠재적 천공을 확인하는 누출 테스트를 수행하기 위해 Sartocheck® 4Plus Bag Tester와 같은 누출 테스트 장치를 사용하여 누출 테스트할 수 있다.

이송 해치 어셈블리(104)는 일회용 챔버(100) 내로 또는 그로부터 성분, 장치, 소모품 및/또는 최종 제품을 추가 및/또는 제거하기 위해 이용될 수 있다. 전달 해치 어셈블리(104)는 무균 성 이송 백에 무균적으로 연결될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 글러브 어셈블리(도시되지 않음)는 처리 동안 일회용 챔버(100) 내부에 고착된 구성요소를 이동시키는 문제 해결을 위해 이송 해치 어셈블리(104)에 무균적으로 연결될 수 있으며, 및/또는 내부 구성요소를 수동으로 움직일 수 있다.

하나 이상의 혼합 어셈블리(106)는 하나 이상의 생물 반응기 어셈블리(120)에서 하나 이상의 생물학적 물질의 성장을 지지하기 위해 배지, 영양소가 풍부한 브로쓰 및 완충제를 혼합하는데 사용될 수 있다. 혼합 어셈블리(106)는 하나 이상의 혼합 장치, 예를 들어, 밀봉된 베어링을 포함하는 직접 연결, 일회용 챔버(100) 내의 샤프트의 외피 내로의 모터 샤프트의 연장, 자기 커플링, 초전도 자기를 통해 외부 모터에 연결될 수 있는 임펠러(108)와 같은 커플링 및/또는 유체 구동 연결를 포함할 수 있다. 외부 모터에 연결되는 아래에 설명된 다른 모든 구성요소는 이러한 연결 중 하나를 사용할 수 있다. 적어도 하나의 임펠러(108)를 갖는 혼합 샤프트 어셈블리는 복수의 임펠러 형상 및 디자인을 포함할 수 있고 혼합 어셈블리(106)의 셀 내에 포함될 수 있다.

혼합 어셈블리(106)는 복수의 멸균 및/또는 비 멸균 등급 필터를 포함할 수 있는 적어도 하나의 필터 어셈블리(112)를 통해 유체 형태의 멸균 재료를 혼합 어셈블리(106)의 셀로 도입하기 위한 적어도 하나의 외부 어셈블리(110)를 포함할 수 있다. 추가로 및/또는 대안적으로, 외부 연결 어셈블리(110)는, 분말 재료가, 필터 어셈블리(112)로부터의 유체와 혼합될 수 있는, 혼합 어셈블리(106)의 셀에 첨가될 수 있는, 적어도 하나의 무균 연결부 (도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

복수의 멸균 및/또는 비 멸균 등급의 통기 필터를 포함할 수 있는 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(114)는 배관 또는 복수의 무균 커넥터(도시되지 않음)로 외부 어셈블리(110)에 연결될 수 있다. 혼합 어셈블리(106)는 적어도 하나의 밸브(도시되지 않음)를 포함할 수 있어서, 밸브가 개방 상태에 있을 때 유체 멸균 재료는 적어도 하나의 펌프(116)를 사용하여 혼합 어셈블리(106)의 셀 밖으로 펌핑 될 수 있다. 적어도 하나의 배관(118)을 통해 적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리(120)에 유체를 공급한다. 적어도 하나의 펌프(116)는 전술한 연결 메커니즘 중 하나를 통해 외부 모터에 연결될 수 있다.

적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리(120)는 세포, 박테리아, 효모, 곰팡이, 바이러스 또는 하나 이상의 생물학적 물질 제품의 생성을 위한 다른 생물학적 물질 의 세포 배양 및/또는 발효를 위한 배치 배양, 연속 배양, 유가 배양 및 관류 셋업에 이용될 수 있다.

생물 반응기 어셈블리(120)는 임펠러(122)와 같은 적어도 하나의 혼합 장치를 포함할 수 있다. 생물 반응기 어셈블리(120)는 접종 포트(126)를 통해 생물 반응기 어셈블리(120)의 세포 내로 물질을 무균적으로 접종하기 위한 적어도 하나의 외부 어셈블리(124)를 포함할 수 있다. 생물 반응기 어셈블리(120)는 최적의 세포 성장을 위해 생물 반응기의 열 조절을 제공할 수 있는 가열 요소(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 가열 요소(도시되지 않음)는 생물 반응기 어셈블리(120)의 영역에서 가열 된 유체, 전기 히터 재킷, 가열된 코일 및/또는 강제 열풍의 재순환을 이용할 수 있다. 전체 일회용 챔버(100)는 외부 어셈블리(도시되지 않음)에 의해 열적으로 조절될 수 있다.

접종 포트(126)는 적어도 하나의 무균 커넥터를 포함할 수 있거나 또는 열가열성 배관을 통해 어셈블리에 용접될 수 있다. 추가로 및/또는 대안적으로 외부 어셈블리(124)는 완충제, 영양소, 산, 염기 또는 다른 조절 유체와 같은 다른 유체 물질이 생물 반응기 어셈블리(120)에 첨가되는 적어도 하나의 무균 연결부(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 복수의 멸균 및/또는 비 멸균 등급의 통기 필터를 포함할 수 있는 통기 필터 어셈블리(128)는 배관의 길이 또는 복수의 무균 커넥터(도시되지 않음)로 외부 어셈블리(124)에 연결될 수 있다.

생물 반응기 어셈블리(120)는 기계적, 자기적, 공압식 및/또는 유압 운동에 의해 작동될 수 있는 적어도 하나의 밸브(130)를 포함할 수 있어서, 밸브(130)가 개방 상태에 있을 때 유체 재료가 적어도 하나의 펌프(132)를 사용하여 펌핑될 수 있고, 유체를 적어도 하나의 배관을 통해 적어도 하나의 관류 어셈블리(134)에 공급한다.

하나 이상의 관류 어셈블리(134)는 하나 이상의 분리 방법을 사용하여 생물 반응기 어셈블리(120)의 세포로부터 수확 물질로서 원하는 생물학적 성분을 수집하는데 이용될 수 있다. 관류 어셈블리(134)는 다수의 수확물 및/또는 보다 높은 세포 밀도를 갖는 생물 반응기 어셈블리(120)의 연속 처리를 허용한다. 분리 방법은 원심분리, 일회용 원심분리, 모세관 섬유 및/또는 막 여과, Hydrocyclones®, 접선 류 흐름 여과 (교차), 스핀 필터, 막 흡착 또는 초음파(sonoperfusion)의 사용을 포함 하나 이에 제한되지 않는 다용도 또는 일회용 방법일 수 있다.

관류 어셈블리(134)는 생물반응기 어셈블리(120)에 연결될 수 있다. 설명된 바와 같이, 펌프(132)는 생물반응기로부터 재료를 관류 어셈블리(134) 내로 밀어내고, 생물반응기로부터 추출된 수확 물질(들)(세포, 단백질, 항체 등)들에서 적어도 하나의 관류 분리 방법을 사용하는 분리를 수행한다. 펌프(136) 및 무균 커넥터(138)는 추가 처리를 위해 수확 물질(들)을 보내는데 사용될 수 있다.

수확 물질(들)의 일부가 아닌 나머지 생물 반응기 물질은 펌프(140)를 통해 생물 반응기 어셈블리(120) 내로 재순환 될 수 있다. 적어도 하나의 혼합 어셈블리(106)로부터 올 수 있는, 배지, 단백질 및 필수 영양소로 생물 반응기 어셈블리(120)를 보충하기 위한 외부 공급 물질은 외부 공급원 (도시되지 않음)으로부터 외부 어셈블리(124)를 통해 생물 반응기 어셈블리(120) 내로 펌핑될 수 있다.

관류 어셈블리(134)의 수확 라인은 수동으로, 설정된 시간 또는 특정 세포 농도에서 개방되어 생물 반응기 어셈블리로부터의 수확 물질이 추가 처리를 겪을 수있게 한다. 생물 반응기 어셈블리(120)로부터의 생물학적 수확 물질은 원심분리, 여과, 직교류 여과, 한외 여과, 막 흡착, 컬럼 크로마토 그래피 및/또는 농도와 같은 하나 이상의 처리 방법을 이용하여 추가 처리를 겪을 수 있다.

이 예에서, 생물학적 수확 물질은 일회용 원심분리 어셈블리(142)를 사용한 원심분리, 여과 어셈블리(146, 148 및 150)를 사용한 여과, 및 크로스 플로우 어셈블리(166)를 이용한 한외 여과 및 농축에 의해 처리 될 수 있다.

일회용 원심분리 어셈블리(142)는 수확 물질의 정화 및/또는 농축 및 세척을 위해 이용될 수 있다. 일회용-원심 원심분리 어셈블리(142)는 복수의 일회용 원심분리 셀 (도시되지 않음), 내부 회전자 어셈블리(도시되지 않음), 내부 유체 어셈블리(도시되지 않음)를 포함하여 생물 반응기 어셈블리(120)로부터 유체 반응기, 생물 반응기 어셈블리(120)로부터 일회용 원심분리기로 유체 재료를 공급하기 위한 내부 유체 어셈블리(도시되지 않음)뿐만 아니라, 헹굼을 위한 외부 유체, 폐기물을 제거 및 수집하기 위한 유체 라인(도시되지 않음), 및 일회용 원심분리 어셈블리(142)의 내부에서의 높은 회전 속도로부터 일회용 챔버(100) 내의 다른 구성요소를 보호하기 위한 단단한 커버링 어셈블리(도시되지 않음)를 포함한다.

일회용 원심분리 어셈블리(142)는 예를 들어 일회용 원심분리 플랫폼, 예를 들어 kSep® 시스템을 이용할 수 있다. 이것은 생물 반응기 어셈블리(120)로부터 생물학적 물질을 함유하는 유체로 복수의 일회용 세포가 채워지고 회전자 어셈블리를 사용하여 고속으로 회전한다. 내부 회전자 어셈블리(도시되지 않음)는 재사용 가능한 외부 모터 어셈블리(도시되지 않음)에 연결될 수 있고 상기 설명된 연결 메커니즘 중 하나를 통해 외부 모터에 연결될 수 있다. 외부 모터 어셈블리(도시되지 않음)와 내부 회전자 어셈블리(도시되지 않음)의 연결은 멸균 등급 막 필터(도시되지 않음)를 포함하는 배기 어셈블리(도시되지 않음)를 포함하여 원심분리기로부터의 회전력에 의해 생성된 공기흐름을 적절하기 배기한다.

내부 유체 어셈블리(도시되지 않음)는 일회용 원심분리 세포(도시되지 않음)에 유체를 공급하고 세포로부터 폐기물을 제거할 수 있는 복수의 배관 라인을 포함할 수 있다. 복수의 배관 라인은 외부 소스에 무균적으로 연결될 수 있다. 배관 라인(도시되지 않음)은 원심분리 동안 배관 라인이 엉키지 않도록 회전 조인트 (도시되지 않음)와 함께 전문적으로 위치될 수 있다.

강성 커버링 어셈블리는 일회용 챔버(100) 내부의 다른 구성요소를 보호하기 위해 강하고 멸균 가능한(바람직하게는 감마선 조사 가능) 플라스틱 재료로 제조 될 수 있다. 일회용 원심분리 셀 (도시되지 않음), 내부 회전자 어셈블리(도시되지 않음), 내부 유체 어셈블리(도시되지 않음) 및 강성 커버링 어셈블리(도시되지 않음)는 폐기되나, 외부 모터 어셈블리(도시되지 않음)는 재사용 가능할 수 있다.

원심분리 후, 원하는 생물학적 수확 물질이 어디에 위치하는지에 따라, 조밀한 펠릿화된 물질 또는 상청액이 추가 처리를 위해 수집될 수 있다. 조밀한 재료는 유체 버퍼에 재현탁되어 추가 처리를 받는 유체 현탁액으로 제공될 수 있다. 생물학적 수확 물질은 완충액을 사용하여 일련의 헹굼물로 씻어낼 수 있고 / 있거나 가공 동안 불필요한 유체를 제거함으로써 농축될 수 있다.

일회용 원심분리 어셈블리(142)로부터의 생물학적 수확 물질은 추가 처리를 위해 펌프(144)를 사용하여 펌핑될 수 있다. 이 예에서 생물학적 수확 물질은 하나 이상의 여과 어셈블리를 사용하여 여과에 의해 추가로 처리된다. 적어도 하나의 여과 어셈블리는 친수성 또는 소수성 필터, 깊이 필터, 예비 필터, 멸균 등급 필터, 마이코플라스마 보유 필터, 직교류(접선 유동) 필터, 한외 여과 필터, 막 흡착 필터, 바이러스 보유 필터 또는 필터 트레인 어셈블리로서 배열된 필터의 일부 조합일 수 있는 복수의 필터를 포함할 수 있다.

이 예에서 하나 이상의 여과 어셈블리는 하나 이상의 깊이 필터(146), 하나 이상의 예비필터(148) 및 하나 이상의 멸균 등급 필터(150)로 구성된다. 대안적인 예에서 하나 이상의 막 흡착제, 예컨대 특정 표면 화학을 갖는 Sartobind 막 흡착제 및/또는 크로마토그래피를 위한 하나 이상의 컬럼이, 생물학적 물질을 처리하기 위한 생물학적 물질의 포획 및/또는 포획 및 용리에 이용될 수 있다.

생물학적 수확 물질의 여과액은 적어도 하나의 내부 용기(154)에 저장될 수 있다. 적어도 하나의 내부 용기(154)는 강성이고 변형 불가능하며 멸균 가능한(바람직하게는 감마선 조사 가능) 플라스틱으로 제조될 수 있다. 적어도 하나의 내부 용기(154)는 용기를 채우는 동안 개방 상태에 있고 공압 구동 방법을 사용하여 재료를 이송하는 동안 폐쇄 상태에 있는 적어도 하나의 밸브(152)를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 통기 필터(155)는 유체를 채우는 동안 적어도 하나의 내부 용기(154)를 통기할 수 있다. 하나 이상의 공압 공기배관(158)은 일회용 챔버(100)의 외부에서 내부로 유체 연결을 가능하게 하는 하나 이상의 외부 어셈블리(156)에 연결될 수 있다. 공압 공기배관(158)은 통기 필터(155)에 연결되어 공급될 수 있다. 멸균 처리된 공기는 내부 용기(154) 내의 딥 튜브(160)를 통해 수집된 생물학적 수확 물질의 여과액을 구동하는 압력 원으로서 작용하여 추가 처리를 겪는다. 이 예에서, 수집된 생물학적 수확 물질은 딥 튜브(160)를 통해 적어도 하나의 배관, 적어도 하나의 무균 커넥터(162), 및 횡류 어셈블리(166)에 연결된 적어도 하나의 배관(164)으로 흐른다.

직교류 어셈블리(166)는 미세 여과, 한외 정제 및/또는 유체 부피의 농축을 통해 생물학적 수확 물질을 추가로 처리할 수 있다. 직교류 어셈블리(166)로부터 처리 한 후, 생물학적 수확 물질 여과액은 적어도 하나의 내부 저장 용기(170)에 수집된다. 적어도 하나의 내부 용기(170)는 강성이고 변형 불가능한 멸균 가능(바람직하게는 감마선 조사 가능) 플라스틱으로 제조될 수 있다. 적어도 하나의 내부 용기(170)는 공압 구동 방법을 이용하여 용기(170)를 채우는 동안 개방 상태에 있고 재료의 이송 중에 닫힌 상태에 있는 적어도 하나의 밸브(168)를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 통기 필터(172)는 유체로 충전되는 동안 적어도 하나의 내부 용기(170)를 통기할 수 있다. 적어도 하나의 공압 공기배관(174)은 적어도 하나의 외부 어셈블리(156)에 연결될 수 있으며, 이는 외부에서 일회용 챔버(100)의 내부로의 유체 연결을 가능하게 한다. 공압 공기배관(174)은 통기 필터(172)에 연결될 수 있고, 이것은 압력원으로 작용하여 수집된 생물학적 수확 물질의 여과액을 내부 용기(170) 내의 딥 튜브(176)를 통해 구동하여 적어도 하나의 멸균 분배 어셈블리(182)에 분배되도록 한다.

적어도 하나의 멸균 분배 어셈블리(182)는 적어도 하나의 멸균 백 분배 매니폴드, 적어도 하나의 병 충전 장치, 적어도 하나의 주사기 충전 장치, 적어도 하나의 동결 건조 장치, 적어도 하나의 캡슐 충전 장치 및/또는 다른 멸균 분배 장치를 포함할 수 있다. 이 예에서, 수집된 생물학적 수확 물질은 딥 튜브(176)를 통해 적어도 하나의 배관으로, 적어도 하나의 무균 커넥터(178)로, 그리고 적어도 하나의 멸균 분배 어셈블리(182)에 연결된 하나의 배관(180)으로 흐른다.

적어도 하나의 멸균 분배 어셈블리(182)는 분배 매니폴드로서 작용하는 멸균 백이고, 복수의 멸균 백(186)을 가공되고 정제된 생물학적 수확 물질로 채울 수 있다. 내부 멸균 백은 복수의 포트(184)를 통해 일회용 챔버(100) 외부의 복수의 멸균 백(186)에 유체 연결될 수 있고, 복수의 멸균 백(186)으로부터의 배관은 무균 분배 어셈블리(182)에 무균적으로 연결될 수 있다. 정제된 생물학적 수확 물질은 복수의 멸균 백(186)을 총괄적으로 충전하거나 또는 멸균 백 내의 일련의 밸브(도시되지 않음)를 통해 복수의 멸균 백(186)을 연속적으로 충전할 수 있다. 또한, 복수의 멸균 백은 FlexAct® MF 매니폴드 충전 플랫폼(도시되지 않음)과 같은 계량 플랫폼 (도시되지 않음) 상에 충전될 수 있으며, 여기서 정확한 부피 및 중량의 재료가 복수의 멸균 백(186)에 균일하게 충전될 수 있다. 개별 멸균 백이 하나 이상의 계량 플랫폼(도시되지 않음)에서 정제된 생물학적 수확 물질로 채워짐에 따라, 하나 이상의 밸브(도시되지 않음)는 지정된 무게 범위에 도달한 후 물질의 흐름을 다른 멸균 백(도시되지 않음)으로 전환시킬 수 있다.

복수의 멸균 백(186)은 백의 충전을 보조하기 위해 적어도 하나의 통기 필터(188)를 포함할 수 있다. 배관 클립(190)은 멸균 백(186) 내로 유체 재료의 흐름을 차단하기 위해 포트(184)를 멸균 백(186)에 연결하는 배관에서 이용 가능할 수 있다. 배관 클립(190)은 밀봉을 사용하여 수동 및/또는 자동으로 폐쇄될 수 있다. 충전된 멸균 백(186)은 예를 들어, Biosealer®와 같은 열가소성 배관의 열 밀봉에 의해, Sebra® RF 씰링 도구로 무선 주파수 씰링을 사용하는 것에 의해, Clipster®와 같은 배관을 절단하는 외부 클립과 블레이드를 사용하는 것에 의해, Quickseal®와 같은 배관 주위의 고리 또는 기타 무균 분리 장치를 사용하는 것에 의해, 무균 분리 장치를 사용하는 어셈블리로부터 무균적으로 분리될 수 있다.

정제된 생물학적 수확 물질은 추가 처리를 필요로하는 중간 물질 및/또는 의학적 치료에 사용될 수 있는 최종 제품 물질일 수 있다. 정제된 생물학적 수확 물질로 채워진 복수의 멸균 백(186)은 예를 들어 장기 저장을 위해 예를 들어 Celsius® 냉동 장치를 사용하여 균일한 동결을 겪을 수 있다.

도 3은 일회용 용기(200)의 네트워크 내에서 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 처리를 위한 제조 시스템의 예를 도시한다.

도 3의 제조 시스템은 도 2의 것과 유사하지만, 유일한 차이점은 서로 다른 어셈블리가 서로 연결된 서로 다른 일회용 챔버에 포함되어 네트워크(200)를 형성한다는 점이다.

일회용 챔버의 네트워크(200)는 개별화된 일회용 챔버를 포함하고, 즉 각각의 챔버는 일회용 챔버의 네트워크(200) 내부의 생물학적 물질의 처리에 기여하는 고유한 기능성을 갖는다. 일회용 챔버의 네트워크(200)는 생물학적 재료의 제조를 위한 유연하고 구성 가능한 멸균 플랫폼을 제공한다.

각각의 일회용 챔버는 일회용 필름 재료로 제조된 하나 이상의 연성 벽, 플라스틱으로 제조된 하나 이상의 강성 벽, 또는 하나 이상의 연성 벽과 하나 이상의 강성 벽의 조합을 포함할 수 있다. 일회용 챔버의 네트워크(200) 내의 챔버 중 적어도 하나는 적어도 하나의 외부 어셈블리(도시되지 않음)에 의해 열적으로 조절 될 수 있다.

이 예에서, 일회용 챔버의 네트워크(200)는 혼합 챔버(202), 생물 반응기 어셈블리 챔버(220), 관류 어셈블리 챔버(234), 원심분리 어셈블리 챔버(252), 여과 어셈블리 챔버(262), 유체 저장 어셈블리 챔버(284), 직교류 정제 및 농축 어셈블리 챔버(300), 충전 어셈블리 챔버(320) 및 추가 충전 어셈블리 챔버(330)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

일회용 챔버 네트워크(200)의 모든 구성요소 및 어셈블리는 감마선 조사, 고압증기멸균, 제자리 증기 또는 화학적 멸균제(예 : 에틸렌 옥사이드 또는 기화된 과산화수소)에 의해, 승인된 멸균 방법을 사용하여 멸균될 수 있다. 이 예에서, 일회용 챔버의 네트워크(200)는 감마선 조사에 의해 멸균된 연성 필름 벽을 포함한다. 일회용 챔버의 네트워크(200)를 위해 선택된 방법에 의해 멸균될 수 없는 성분은 대안적인 멸균 방법을 사용하여 멸균될 수 있고 일회용 챔버의 네트워크(200) 및/또는 개별 챔버에 무균적으로 연결될 수 있다.

일회용 챔버의 네트워크(200) 내의 개별화된 챔버 각각은 복수의 멸균 및/또는 비 멸균 등급 통기 필터를 포함할 수 있는 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(도시되지 않음)를 사용하여 통기될 수 있다. 하나 이상의 통기 필터 어셈블리(도시되지 않음)는 개별 챔버 내 및/또는 일회용 챔버의 네트워크(200) 내에서 멸균된 공기 공간을 유지한다. 하나 이상의 통기 필터 어셈블리(도시되지 않음)의 멸균 등급 필터는 개별 챔버 내 및/또는 일회용 챔버 네트워크(200) 내에서 멸균성을 보장하기 위해 무결성 테스트 가능해야 한다.

개별화된 챔버들 각각은 적어도 하나의 이송 해치 어셈블리(214, 216, 238, 256, 264, 278, 280, 294, 296, 304, 312)를 사용하여 일회용 챔버의 네트워크(200)를 형성하기 위해 서로 무균적으로 연결될 수 있고, 이 이송 해치 어셈블리는 구성요소, 장치, 소모품 및/또는 최종 제품을 일회용 챔버(200)의 네트워크 내외부로 추가 및/또는 제거하는데 이용될 수 있다. 하나 이상의 이송 해치 어셈블리(214, 216, 238, 256, 264, 278, 280, 294, 296, 304, 312, 322 및 332)는 멸균 챔버에 무균적으로 연결되어 일회용 챔버의 네트워크(200)로부터 제품을 무균적으로 이동시킬 수 있다. 붙어있는 구성요소를 프로세싱 동안 개별 챔버 및/또는 일회용 챔버(200)의 네트워크로 트러블 슈팅하기 위해 및/또는 수동으로 내부 구성요소를 주위로 이동하기 위해 글로브 어셈블리(도시되지 않음)가 적어도 하나의 이송 해치 어셈블리(214, 216, 238, 256, 264, 278, 280, 294, 296, 304, 312, 322 및 332)에 무균적으로 연결될 수 있다.

적어도 하나의 혼합 어셈블리 챔버(202)는 적어도 하나의 생물 반응기 챔버 어셈블리(220)에서 적어도 하나의 생물학적 물질의 성장을 지지하기 위해 매체, 영양소가 풍부한 브로쓰 및 버퍼를 혼합하는데 사용될 수 있다. 혼합 어셈블리 챔버(202)는 혼합을 위한 유체 부피를 유지하는 적어도 하나의 내부 외피(204)를 포함할 수 있다. 외피(204)는 추가로 또는 대안적으로 혼합 어셈블리 챔버 내부의 용기 일 수 있다.

혼합 어셈블리 챔버(202) 내의 혼합 어셈블리는 도 2를 참조하여 설명된 혼합 어셈블리(106)와 동일한 특징 및 기능을 가질 수 있다. 특히, 임펠러(206), 적어도 하나의 외부 어셈블리(208), 적어도 하나의 필터 어셈블리(212) 및 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(210)는 혼합 어셈블리(106)에서 동일한 명칭을 갖는 요소에 대응한다.

일회용 챔버의 네트워크(200) 내의 모든 다른 개별화된 챔버는 유사한 외부 어셈블리(208), 필터 어셈블리(212), 무균 연결부(도시되지 않음) 및/또는 통기 필터 어셈블리를 포함할 수 있다.

혼합 어셈블리 챔버(202)는 일회용 챔버의 네트워크(200)를 형성하기 위해 다른 개별화된 챔버에 연결하기 위한 복수의 이송 해치 어셈블리를 포함할 수 있다. 이 예에서, 혼합 어셈블리 챔버(202)는 하나 이상의 생물 반응기 챔버 어셈블리(220)에 연결되는 이송 해치 어셈블리(216)를 포함한다. 무균 연결부는 혼합 어셈블리 챔버(202)의 내부 부분, 특히 적어도 하나의 외피(204)에 대한 유체 연결 및/또는 적어도 하나의 외피(204)로부터의 유체 라인을 포함할 수 있다.

이 예에서, 혼합 어셈블리 챔버(202)는 생물학적 재료를 처리하기 위한 목적으로 추가 혼합 챔버(도시되지 않음) 또는 다른 개별화된 챔버가 일회용 챔버의 네트워크(200)에 연결될 필요가 있는 경우, 추가 이송 해치(214)를 포함한다. 적어도 하나의 셀 및/또는 외피(204)는 적어도 하나의 밸브(도시되지 않음)를 포함할 수 있어서, 밸브가 개방 상태에 있을 때 유체 물질이 내부 외피(204)로부터 혼합 어셈블리 챔버(202)로부터 적어도 하나의 배관(218)을 통해 적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리 챔버(220)로 펌핑될 수 있다.

적어도 하나의 배관(218)은 이송 해치 어셈블리(216)를 사용하여 적어도 하나의 내부 외피(204)와 적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리 챔버(220) 내부의 내부 외피(222) 사이에 유체 연결을 형성하도록 무균적으로 연결될 수 있으며, 적어도 하나의 배관(218)은 적어도 하나의 펌프(230)를 사용할 수 있으며, 이 예에서는 적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리 챔버(220)에 존재하여, 적어도 하나의 혼합 어셈블리 챔버(202)의 적어도 하나의 내부 외피(204)로부터 적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리 챔버(220) 내부의 외피(222) 내로 유체를 펌핑한다. 펌프(230)는 전술한 연결 메커니즘 중 하나를 통해 외부 모터에 연결될 수 있다.

적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리 챔버(220)는 적어도 하나의 내부 생물 반응기 외피(222)를 포함할 수 있다. 생물 반응기 어셈블리 챔버(220)의 생물 반응기 어셈블리는 도 2를 참조하여 설명된 생물 반응기 어셈블리(120)와 동일한 특징 및 기능을 가질 수 있다. 특히, 임펠러(225), 적어도 하나의 외부 어셈블리(224), 적어도 하나의 접종 포트(228) 및 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(226)와 같은 혼합 장치는 생물 반응기 어셈블리(120)에서 동일한 이름을 가진 요소에 해당한다.

내부 외피(222)는 기계적, 자기적, 공압식 및/또는 유압 운동에 의해 작동 될 수 있는 적어도 하나의 밸브(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 밸브가 개방 상태에 있을 때, 생물학적 유체 재료는 적어도 하나의 배관(232)을 통해 내부 외피(222)로부터 펌핑될 수 있다. 이 예에서, 적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리 챔버(220)는 적어도 하나의 이송 해치 어셈블리(238)를 포함한다. 무균 연결은 적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리 챔버(220)의 내부 부분, 특히 내부 외피(222), 및/또는 적어도 내부 외피(222)로부터 배관(232)에 대한 연결을 포함할 수 있다.

적어도 하나의 배관(232)은 이송 해치 어셈블리(238)를 사용하여 적어도 하나의 외피(222)와 적어도 하나의 관류 어셈블리 챔버(234) 사이에 유체 연결을 형성하기 위해 무균적으로 연결될 수 있으며, 이는 적어도 하나의 무균 연결부(240)를 형성한다. 하나 이상의 무균 연결부(240)는 하나 이상의 밸브(242)를 사용할 수 있으며, 이는 하나 이상의 생물 반응기 어셈블리 챔버(220)로부터 생성된 생물학적 유체 물질이 관류 어셈블리(236)로 유입되게 한다. 밸브(242)는 기계식, 자기, 공압 및/또는 유압 운동에 의해 작동될 수 있고, 개방 상태에 있을 때, 생물학적 유체 재료가 펌프(244)를 사용하여 관류 어셈블리(236)에서 펌핑될 수 있다.

이 예에서 적어도 하나의 관류 어셈블리 챔버(234)에 상주하는 펌프(244)는 적어도 하나의 내부 생물 반응기 외피(222)로부터 관류 어셈블리(236)로 유체를 펌핑하는데 사용된다. 적어도 하나의 관류 어셈블리 챔버(234)는 적어도 하나의 분리 방법을 사용하여 생물 반응기 어셈블리 챔버(220)로부터 수확 물질로서 원하는 생물학적 성분을 수집하는데 이용된다.

관류 어셈블리 챔버(234)의 관류 어셈블리(236)는 도 2를 참조하여 설명된 관류 어셈블리(134)와 동일한 특징 및 기능을 가질 수 있다.

이송 해치 어셈블리(256)를 통해 무균적으로 연결된 펌프(246) 및 적어도 하나의 배관(258)은 관류 어셈블리 챔버(234)를 원심분리 어셈블리 챔버(252)와 유체 연결하여 추가 처리를 위해 유체 생물학적 수확 재료를 보내는 데 사용된다. 수확 물질의 일부가 아닌 잔류 유체 생물 반응기 물질은 이송 해치 어셈블리(238)를 통해 생물 반응기 어셈블리 챔버(220)와 무균적으로 연결된 펌프(248) 및 배관(250)의 길이를 통해 내부 외피(222) 내로 재순환 될 수 있다.

생물 반응기 어셈블리 챔버(220)로부터의 유체 생물학적 수확 물질은 원심분리, 여과, 직교류 여과, 한외 여과, 막 흡착, 컬럼 크로마토 그래피 및/또는 농도와 같은 적어도 하나의 처리 방법을 이용하여 추가 처리를 겪을 수 있다. 이 예에서, 생물학적 수확 물질은 일회용 원심분리 어셈블리 챔버(252)를 사용한 원심분리, 여과 어셈블리 챔버(262)를 사용한 여과, 및 직교류 어셈블리 챔버(300)를 이용한 한외 여과 및 농축에 의해 처리된다.

원심분리 어셈블리 챔버(252) 내의 일회용 원심분리 어셈블리(254)는 도 2를 참조하여 설명된 일회용 원심분리 어셈블리(142)와 동일한 특징 및 기능을 가질 수 있다.

일회용 원심분리 어셈블리(254)로부터의 유체 생물학적 수확 물질은 추가 처리를 위해 펌프(260)를 사용하여 펌핑될 수 있다. 이 예에서, 적어도 하나의 원심분리 어셈블리 챔버(252)는 적어도 하나의 여과 어셈블리 챔버(262)에 무균적으로 연결되는 적어도 하나의 이송 해치 어셈블리(264)를 포함한다. 무균 연결은 원심분리 어셈블리(254)와 적어도 하나의 여과 어셈블리 챔버(262), 예를 들어 적어도 하나의 배관(266) 사이의 유체 연결부를 포함할 수 있다.

이 예에서, 유체 생물학적 수확 재료는 적어도 하나의 배관(268)이 필터 트레인에 연결된 적어도 하나의 여과 어셈블리(262)를 사용하여 여과에 의해 추가로 처리된다. 적어도 하나의 여과 어셈블리(262)는 친수성 또는 소수성 필터, 깊이 필터, 예비 필터, 멸균 등급 필터, 마이코플라스마 보유 필터, 직교류(접선 유동) 필터, 한외 여과 필터, 막 흡착 필터, 바이러스 보유 필터 또는 필터 트레인 어셈블리로서 배열된 필터의 조합일 수 있는 복수의 필터를 포함할 수 있다. 이 예에서 하나 이상의 여과 어셈블리(262)는 하나 이상의 깊이 필터(270), 하나 이상의 예비필터(272) 및 하나 이상의 멸균 등급 필터(274)를 포함한다.

이 예에서, 적어도 하나의 여과 어셈블리 챔버(262)는 적어도 하나의 유체 저장 어셈블리 챔버(284)에 무균적으로 연결되는 적어도 하나의 이송 해치 어셈블리(280)를 포함한다. 무균 연결은 여과 어셈블리 챔버(262)로부터 적어도 하나의 유체 저장 어셈블리 챔버(284)로의 유체 연결부, 예를 들어 하나 이상의 배관(276)을 포함할 수 있다. 이 예에서, 여과 어셈블리 챔버(262)는 추가적인 여과 어셈블리 챔버(도시되지 않음) 또는 다른 개별 챔버가 생물학적 물질을 처리할 목적으로일회용 챔버의 네트워크(200)에 연결될 필요가 있는 경우에 추가적인 이송 해치(278)를 포함한다.

생물학적 수확 물질의 여과액은 하나 이상의 내부 용기(286)를 포함하는 하나 이상의 유체 저장 어셈블리 챔버(284)에 저장될 수 있다. 하나 이상의 내부 용기(286)는 도 2에 도시된 내부 용기(154)와 동일한 방식으로 동일한 특징 및 기능을 가질 수 있다. 특히, 하나 이상의 통기 필터(288), 하나 이상의 공압 공기배관(292), 하나 이상의 외부 어셈블리(290) 및 딥 튜브(298)는 도 2의 내부 용기(154)와 관련하여 동일한 명칭을 갖는 요소에 대응한다.

이 예에서, 수집된 생물학적 수확 물질은 딥 튜브(298)에서 적어도 하나의 배관 내로, 적어도 하나의 횡류 정제 및 농축 어셈블리 챔버(300)에 연결된 적어도 하나의 무균 커넥터(306)로 위로 흐른다. 이 예에서, 유체 저장 어셈블리 챔버(284)는 용기가 일회용 챔버의 네트워크(200) 내에서 연결 허브로서 기능 할 수 있도록 추가적인 이송 해치(294 및 296)를 포함한다. 추가의 개별화된 챔버(도시되지 않음)는 필요에 따라 생물학적 물질을 처리할 목적으로 유체 저장 어셈블리 챔버(284)상의 이송 해치(294 및 296)를 통해 일회용 챔버의 네트워크(200)에 연결된다.

하나 이상의 직교류 정제 및 농축 어셈블리 챔버(300)는 미세 여과, 한외 정제 및/또는 유체 부피의 농축을 통해 생물학적 수확 물질을 추가로 처리할 수 있는 하나 이상의 직교류 어셈블리(302)를 포함한다. 직교류 어셈블리(302)는 적어도 하나의 배관(308)에 의해 무균 커넥터(306)에 유체 연결되어 공압 압력 라인(292)에 의해 압력 제어되는 생물학적 수확 물질의 여과액을 수용한다.

직교류 어셈블리(302)로부터 처리한 후, 생물학적 수확 물질 여과액은 하나 이상의 배관(310)을 통해 하나 이상의 충전 어셈블리 챔버(320) 내로 이동한다. 이 예에서, 하나 이상의 직교류 정제 및 농축 어셈블리 챔버(300)는 하나 이상의 대안적인 예에서, 적어도 하나의 직교류 정제 및 농축 어셈블리 챔버(300)는 이송 해치 어셈블리(312)와 추가 유체 저장 어셈블리 챔버(도시되지 않음)에 무균적으로 연결될 수 있다. 무균 연결은 직교류 정제 및 농축 어셈블리 챔버(300)로부터 적어도 하나의 무균 분배 어셈블리 챔버(320)로의 유체 연결, 예를 들어 적어도 하나의 배관(310) 및/또는 적어도 하나의 무균 커넥터(314)를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 멸균 분배 어셈블리 챔버(320)는 적어도 하나의 멸균 백 분배 매니폴드, 적어도 하나의 병 충전 장치, 적어도 하나의 주사기 충전 장치, 적어도 하나의 동결 건조 장치, 적어도 하나의 캡슐 충전 장치 및/또는 다른 멸균 분배 장치를 포함할 수 있다. 이 예에서, 생물학적 수확 물질은 직교류 정제 및 농축 어셈블리 챔버(300)로부터 적어도 하나의 배관(310)으로, 적어도 하나의 무균 커넥터(314)로, 펌프(316)를 통해 적어도 하나의 멸균 백 분배 매니폴드(318)로 펌핑된다.

적어도 하나의 멸균 분배 어셈블리 챔버(320)는 복수의 멸균 된 백(336)을 처리되고 정제된 생물학적 수확 물질로 채울 수 있는 적어도 하나의 멸균 백 분배 매니폴드(318)를 포함한다. 내부 멸균 백 분배 매니폴드(318)는 복수의 포트(334)를 통해 멸균 챔버(200)의 네트워크 외부의 복수의 멸균 백(336)에 유체 연결될 수 있으며, 복수의 멸균 백(336)으로부터의 배관은 무균적으로 연결될 수 있다. 정제 된 생물학적 수확 물질은 멸균 백 분배 매니폴드(318) 내의 일련의 밸브(도시되지 않음)를 통해 복수의 멸균 백(336)을 총괄적으로 충전하거나 또는 복수의 멸균 백(336)을 연속적으로 충전할 수 있다.

이 예에서 멸균 분배 어셈블리 챔버(330)를 포함하는, 추가의 멸균 분배 어셈블리 챔버는 이송 해치(322)를 통해 멸균 디스펜스 어셈블리 챔버(320)에 무균적으로 부착될 수 있다. 무균 연결은 멸균 디스펜스 어셈블리 챔버(320)로부터 다른 멸균 분배 어셈블리 챔버(330)로의 유체 연결, 예를 들어 하나이상의 무균 커넥터를 포함할 수 있다. 이 예에서, 생물학적 수확 물질은 직교류 정제 및 농축 어셈블리 챔버(300)로부터 멸균 분배 어셈블리 챔버(320)를 통해 추가의 멸균 분배 어셈블리 챔버(330) 내로 펌핑된다.

멸균 분배 어셈블리 챔버(320) 내부의 멸균 백 분배 매니폴드와의 유체 연결은 복수의 멸균 백(336)이 완전히 충전된 후에 밸브(도시되지 않음)로 폐쇄될 수 있으며, 따라서 추가 멸균 백(336)이 필요하다. 유체는, 펌프(316)를 통해, 적어도 하나의 무균 커넥터(314)를 통해 적어도 하나의 무균 커넥터(324)로, 펌프(326)를 통해, 적어도 하나의 멸균 백 분배 매니폴드(328)로 흐른다. 복수의 멸균 백(336)은 백 챔버의 충진을 보조하기 위해 적어도 하나의 통기 필터(338)를 포함할 수 있다. 배관 클립(340)은 멸균 백(336) 내로 유체 물질의 흐름을 차단하기 위해 포트(334)를 멸균 백(336)에 연결하는 배관에서 이용 가능할 수 있다. 배관 클립(340)은 밀봉을 사용하여 수동 및/또는 자동으로 폐쇄될 수 있다. 충전된 멸균 백(336)은 도 2를 참조하여 설명된 것과 같은 무균 분리 장치를 사용하여 어셈블리로부터 무균적으로 분리될 수 있다. 정제된 생물학적 수확 재료는 추가 처리를 필요로 하는 중간 재료 및/또는 의학적 치료에 활용되는 최종 제품 재료일 수 있다. 정제된 생물학적 수확 물질로 채워진 복수의 멸균 백(336)은 예를 들어 장기 저장을 위해 예를 들어 Celsius® 냉동 장치를 사용하는 균일한 동결을 겪을 수 있다..

도 4는 원료 생물학적 재료의 생산을 위해 일회용 생물 반응기를 사용하는 일회용 용기의 네트워크 내에서 생물학적 재료의 업스트리임 및 다운스트리임 처리를 위한 제조 시스템의 예를 도시한다.

이 예는 하나 이상의 생물 반응기 제어 장치(1202), 하나 이상의 일회용 생물 반응기(1204) 및 하나 이상의 일회용 챔버 네트워크(1208)를 포함할 수 있는 벤치 탑 제조 설비(1200)를 도시하며, 이는 일회용 필름 재료로 제조된 하나 이상의 연성 벽, 플라스틱으로 제조된 하나 이상의 강성 벽, 또는 하나 이상의 연성 벽 및 하나 이상의 강성 벽의 조합으로 구성될 수 있다. 일회용 챔버(1208)의 네트워크는 개별화된 일회용 챔버를 포함하며, 각각은 네트워크 내부의 생물학적 물질의 처리에 필요한 자체 기능을 갖는다.

이 예에서, 일회용 챔버(1208)의 네트워크는 원심 챔버(1210), 여과 어셈블리 챔버(1224), 유체 저장 어셈블리 챔버(1240) 및 분배 어셈블리 챔버(1258) 중 적어도 하나의 챔버를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 일회용 챔버(1272)의 멸균 충전을 위해 일회용 챔버(1208)의 네트워크의 구성요소 및 어셈블리의 전부 또는 일부는 승인된 멸균 방법을 사용하여 멸균될 수 있다.

일회용 챔버(1208)의 네트워크 내의 개별화된 챔버 각각은 복수의 멸균 및/또는 비-멸균 등급 통기 필터를 포함할 수 있는 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(도시되지 않음)를 사용하여 통기될 수 있다. 하나 이상의 통기 필터 어셈블리(도시되지 않음)는 개별 챔버 내 및/또는 일회용 챔버 네트워크(1208) 내에서 멸균된 공기 공간을 유지한다. 하나 이상의 통기 필터 어셈블리(도시되지 않음)로부터의 멸균 등급 필터는 개별 챔버 내 및/또는 일회용 챔버 네트워크(1208) 내에서 무균성을 보장하기 위해 무결성 테스트 가능해야 한다. 개별화된 챔버 각각은 무균적으로 서로 연결되어 도 1에 도시된 바와 같이 일회용 챔버(1208)의 네트워크를 형성할 수 있다.

적어도 하나의 생물 반응기 제어 장치(1202)은 벤치 탑 생물 반응기 또는 대규모 우수 제조 실습(GMP) 생산 생물 반응기 일 수 있는 적어도 하나의 일회용 생물 반응기(1204)를 제어한다. 대안적인 예에서, 다용도 스테인레스 스틸, 플라스틱 또는 관류 생물 반응기가 이용될 수 있다. 적어도 하나의 혼합 어셈블리(도시되지 않음)는 적어도 하나의 일회용 생물 반응기(1204)에 무균적으로 연결되어, 적어도 하나의 하나의 일회용 생물 반응기(1204)에서 적어도 하나의 생물학적 물질의 성장을 지지하기 위해 혼합 배지, 영양소가 풍부한 브로쓰 및 완충액을 공급할 수 있다. 적어도 하나의 배관(1206)은 적어도 하나의 일회용 생물 반응기(1204)로부터의 생물학적 유체 재료를 일회용 챔버(1208)의 네트워크에 무균적으로 연결하고 공급할 수 있다.

이 예에서, 일회용 챔버(1208)의 네트워크는 1차 서브 챔버(1216) 및 2차 서브 챔버(1212)를 포함하는 원심분리 어셈블리 챔버(1210)로 시작한다. 원심분리 어셈블리 챔버(1210)는 1회용 원심분리 플랫폼, 예를 들어 kSep® 시스템을 이용할 수 있다. 여기에서, 다수의 일회용 챔버는 일회용 생물 반응기 어셈블리(1204)로부터 생물학적 물질을 함유하는 유체로 채워지고 전술한 바와 같이 회전자 어셈블리를 사용하여 고속으로 회전된다. 유체 생물학적 물질은 이차 서브 챔버(1212)로 들어가고, 여기서 계량된 부피의 유체가 펌프(1214)를 통해 원심분리 어셈블리(1218)로 펌핑된다.

이 예에서 원심분리 어셈블리(1218)는 1차 서브 챔버 내에 위치된다. 원심분리 어셈블리(1218)는 원심분리 어셈블리(1218) 내부의 다른 구성요소를 보호하기 위해 강하고 멸균 가능한(바람직하게는 감마선 조사 가능) 플라스틱 재료로 만들어 질 수 있는 강성 커버링 어셈블리를 포함할 수 있다. 일회용 원심분리 챔버(도시하지 않음), 내부 회전자 어셈블리(도시하지 않음), 및 강성 커버링 어셈블리(도시하지 않음)는 폐기되고, 외부 모터 어셈블리(도시하지 않음)는 재사용 가능할 수 있다.

원심분리 모터 어셈블리(1220)는 이차 서브 챔버(1212) 내에 있다. 원심분리 모터 어셈블리(1220)는 밀봉된 베어링, 원심분리 어셈블리(1218)의 외피로 모터 샤프트의 연장, 자기 커플링, 초전도 자기 커플링 및/또는 유체 구동 연결부를 포함하는 직접 연결을 통해 재사용 가능한 외부 모터 어셈블리(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 외부 모터 어셈블리(도시되지 않음)와 내부 회전자 어셈블리(도시되지 않음)의 연결은 멸균 등급 막 필터(도시되지 않음)를 포함하는 통기 어셈블리(도시되지 않음)를 포함하여 원심분리의 회전력에 의해 생기는 공기 흐름을 통기할 수 있다. 원심분리 후 원하는 유체 생물학적 수확 재료가 어디에 위치하는지에 따라, 조밀한 펠릿화 된 재료 또는 상청액이 추가 처리를 위해 수집될 수 있다. 조밀한 재료는 유체 버퍼에 재현탁되어 추가 처리를 위한 유체 현탁액으로서 제공 될 수 있다. 유체 생물학적 수확 물질은 완충액을 사용하여 일련의 헹굼물로 헹구어지거나 및/또는 가공 동안 비 필수 유체를 제거함으로써 농축될 수 있다. 원심분리기 어셈블리(1218)로부터의 유체 생물학적 수확 물질은 추가 처리를 위해 펌프(1222)를 사용하여 펌핑 될 수 있다.

이 예에서, 원심분리 어셈블리 챔버(1210)는 1차 서브 챔버(1230) 및 2차 서브 챔버(1226)를 포함하는 적어도 하나의 여과 어셈블리 챔버(1224)에 연결된다. 원심분리 어셈블리 챔버(1210)는 전술한 바와 같이 2차 서브 챔버(1212 및 1226)무균 연결을 통해 적어도 하나의 여과 어셈블리 챔버(1224)에 연결된다.

이 예에서, 유체 생물학적 수확 재료는, 적어도 하나의 배관(1228)이 필터 트레인에 연결된 적어도 하나의 여과 어셈블리 챔버(1224)를 사용하는 여과에 의해 추가로 처리된다. 적어도 하나의 여과 어셈블리 챔버(1224)는 1차 서브 챔버(1230) 내에 복수의 필터를 포함할 수 있으며, 이는 친수성 또는 소수성 필터, 깊이 필터, 예비 필터, 멸균 등급 필터, 마이코플라스마 보유 필터, 직교류(접선 유동) 필터, 한외 여과 필터, 막 흡착 필터, 바이러스 보유 필터 또는 필터 트레인 어셈블리로서 배열된 필터의 조합을 포함할 수 있다.

이 예에서 적어도 하나의 여과 어셈블리 챔버(1224)는 적어도 하나의 깊이 필터(1232), 적어도 하나의 예비필터(1234) 및 적어도 하나의 멸균 등급 필터(1236)를 포함한다. 여과 어셈블리 챔버(1224)는 2차 서브 챔버에 적어도 하나의 밸브(1238)를 포함할 수 있다. 밸브(1238)가 개방 상태에 있을 때, 생물학적 유체 물질의 여과액은 적어도 하나의 배관을 통해 펌핑될 수 있다.

이 예에서, 여과 어셈블리 챔버(1224)는, 상기한 바와 같이 2차 서브 챔버(1226 및 1242)의 무균 연결을 통해 1차 서브 챔버(1248), 2차 서브 챔버(1242) 및 3차 서브 챔버(1245)를 포함하는 적어도 하나의 유체 저장 어셈블리 챔버(1240)에 연결된다. 생물학적 수확 물질의 여과액은 1차 서브 챔버(1248) 내에 적어도 하나의 내부 용기(1250)를 포함하는 적어도 하나의 유체 저장 어셈블리 챔버(1240)에 저장될 수 있으며, 이는 강성, 비 변형, 멸균 가능(바람직하게는 감마선 조사 가능) 플라스틱으로 제조될 수 있다. 생물학적 수확 물질의 여과액은 펌프(1244)를 통해 배관(1243)을 통해 펌핑될 수 있다.

적어도 하나의 내부 용기(1250)는 공압 구동 방법을 이용하여 충전 동안 개방 상태에 있고 재료의 이송 동안 폐쇄 상태에 있는 적어도 하나의 밸브(1246)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 통기 필터를 포함하는 적어도 하나의 외부 어셈블리(1252)는 유체로 채우는 동안 적어도 하나의 내부 용기(250)를 통기할 수 있다. 하나 이상의 공압 공기배관(1254)은 외부에서 일회용 챔버(1240)의 내부로 유체 연결을 가능하게 하는 하나 이상의 외부 어셈블리(1252)에 연결될 수 있다. 공압 공기배관(1254)은 멸균 공기 압력 원을 공급하여 수집된 생물학적 수확 물질을 내부 용기(1250) 내 딥 튜브(1256)를 통해 여과하여 추가 처리를 수행한다.

이 예에서, 수집된 생물학적 수확 물질은 딥 튜브(1256) 위로 적어도 하나의 배관으로 유입된 다음, 가공 및 정제된 생물학적 수확 물질로 복수의 멸균 백(1272)을 채울 수 있는 적어도 하나의 멸균 백 분배 매니폴드(1268)를 포함하는 적어도 하나의 멸균 분배 어셈블리 챔버(1258)로 흐른다. 적어도 하나의 멸균 분배 어셈블리 챔버(1258)는 1차 서브 챔버(1266), 2차 서브 챔버(1270) 및 3차 서브 챔버(1280)를 포함한다. 적어도 하나의 유체 저장 어셈블리 챔버(1240)는 무균 연결을 통해 적어도 하나의 멸균 충전 어셈블리 챔버(1258)에 연결되고, 전술한 바와 같이 2차 서브 챔버(1242 및 1270) 및 3차 서브 챔버(1245 및 1260)를 포함한다.

1차 서브 챔버(266) 내의 내부 멸균 백 분배 매니폴드(1268)는 복수의 포트를 통해 멸균 챔버의 네트워크 외부의 복수의 멸균 백(1272)에 유체 연결될 수 있으며, 여기에서 복수의 멸균 백(1272)으로부터의 배관은 멸균 백 분배 매니폴드(1268)에 무균적으로 연결될 수 있다. 정제된 생물학적 수확 물질은 멸균 백 분배 매니폴드(1268) 내의 일련의 밸브(도시되지 않음)를 통해 복수의 멸균 백(1272)을 총괄적으로 충전하거나 또는 복수의 멸균 백(1272)을 연속적으로 채울 수 있다. 멸균 분배 어셈블리 챔버(도시되지 않음)는 멸균 분배 어셈블리 챔버(1258)에 무균적으로 부착 될 수 있다.

유체 딥 튜브(1256)로부터 3차 서브 챔버(1260)로의 무균 연결은 내부 멸균 백 분배 매니폴드(1268)로의 적어도 하나의 펌프(1262) 및 적어도 하나의 유체 배관 연결부(1264)를 포함할 수 있다. 복수의 멸균 백(1272)은 백의 충진을 보조하기 위한 적어도 하나의 통기구 필터(1274)를 포함할 수 있다. 배관 클립(1276)은 멸균 백(1272) 내로 유체 물질의 흐름을 차단하기 위해 포트를 멸균 백(1272)에 연결하는 배관에서 이용 가능할 수 있다. 배관 클립(1276)은 밀봉 장치를 사용하여 수동 및/또는 자동으로 폐쇄될 수 있다. 충전된 멸균 백(1272)은 도 2를 참조하여 설명된 것과 같은 무균 분리 장치를 사용하여 어셈블리로부터 무균적으로 분리될 수 있다. 정제된 생물학적 수확 재료는 추가 처리를 필요로 하는 중간 재료 및/또는 의학적 치료에 활용되는 최종 제품 재료 일 수 있다. 정제된 생물학적 수확 물질로 채워진 복수의 멸균 백(1272)은 장기 저장을 위해 예를 들어 Celsius® 냉동 장치를 사용하는 균일한 동결을 겪을 수 있다. .

도 5는 생물학적 제품의 3차원 인쇄를 위한 일회용 용기의 네트워크 내에서 생물학적 재료의 업스트리임 및 다운스트리임 처리를 위한 제조 시스템의 예를 도시한다.

이 예는 일회용 필름 재료로 제조된 하나 이상의 연성 벽, 플라스틱으로 제조된 하나 이상의 강성 벽, 또는 하나 이상의 연성 벽과 하나 이상의 강성 벽의 조합을 포함할 수 있는 일회용 챔버의 네트워크(600)를 도시한다. 일회용 챔버(600)의 네트워크는 개별화된 일회용 챔버를 포함하며, 각각은 네트워크 내부의 생물학적 물질의 처리에 필요한 자체 기능을 갖는다.

이 예에서, 일회용 챔버(600)의 네트워크는 다음 챔버 중 적어도 하나를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다: 혼합 어셈블리 챔버(602), 생물 반응기 어셈블리 챔버(618), 관류 어셈블리 챔버(638), 여과 어셈블리 챔버(652), 유체 저장 어셈블리 챔버(666), 3차원 인쇄 챔버(682), 로봇 조작 챔버(702) 및 3D 인쇄된 생물학적 제품의 멸균 제거를 위한 이송 해치(712). 일회용 챔버(600)의 구성요소 및 어셈블리의 전부 또는 일부는 승인된 멸균 방법을 사용하여 멸균될 수 있다.

일회용 챔버(600)의 네트워크 내의 개별화된 챔버 각각은 복수의 멸균 및/또는 비-멸균 등급 통기 필터를 포함할 수 있는 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(도시하지 않음)를 사용하여 통기 될 수 있다. 하나 이상의 통기 필터 어셈블리(도시하지 않음)는 개별 챔버 내 및/또는 일회용 챔버 네트워크(600) 내에서 멸균 된 공기 공간을 유지한다. 하나 이상의 통기 필터 어셈블리(도시하지 않음)로부터의 멸균 등급 필터는 개별 챔버 내 및/또는 일회용 챔버 네트워크(600) 내에서 무균성을 보장하기 위해 무결성 테스트 가능해야 한다. 각각의 개별 챔버는 서로 무균적으로 연결되어 전술한 바와 같이 일회용 챔버(600)의 네트워크를 형성할 수 있다.

적어도 하나의 혼합 어셈블리 챔버(602)는 적어도 하나의 생물 반응기 챔버 어셈블리(618)에서 적어도 하나의 생물학적 물질의 성장을 지지하기 위해 배지, 영양소가 풍부한 브로쓰 및 버퍼를 혼합하는데 사용될 수 있다. 혼합 어셈블리 챔버(602)는 1차 서브 챔버(604) 내의 하나의 내부 외피(608)를 포함할 수 있고, 외피(608)는 혼합을 위해 유체 부피를 보유한다. 혼합 어셈블리 챔버(602)는 2차 서브 챔버(606) 내의 적어도 하나의 모터 어셈블리(614)에 연결될 수 있는 임펠러(610)와 같은, 적어도 하나의 외피(608) 내에 적어도 하나의 혼합 장치를 포함할 수 있다. 임펠러(610)는 복수의 임펠러 형상 및 디자인을 포함할 수 있다. 혼합 어셈블리 챔버(602)는 멸균 물질의 투입 및/또는 적어도 하나의 내부 외피(608)의 멸균 배출을 위한 적어도 하나의 외부 어셈블리(612)를 포함할 수 있다. 일회용 챔버(600)의 네트워크 내의 모든 다른 개별화된 챔버는 유사한 외부 어셈블리(612)를 포함할 수 있다.

이 예에서, 혼합 어셈블리 챔버(602)는, 전술한 바와 같이 2차 서브 챔버(606 및 620)의 무균 연결을 통해, 1차 서브 챔버(622), 2차 서브 챔버(620) 및 3차 서브 챔버(624)를 포함하는 적어도 하나의 생물 반응기 챔버 어셈블리(618)에 연결된다. 무균 연결부는 혼합 어셈블리 챔버(602)의 내부 부분, 특히 적어도 하나의 외피(608)에 대한 유체 연결 및/또는 적어도 하나의 외피(608)로부터의 유체 라인을 포함할 수 있다.

혼합 어셈블리 챔버(602)는 적어도 하나의 밸브(616)를 포함할 수 있어서, 밸브(616)가 개방 상태에 있을 때, 유체 물질이 혼합 어셈블리 챔버(602)의 내부 외피(608)로부터 적어도 하나의 배관을 통해 적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리 챔버(618)로 펌핑될 수 있다. 적어도 하나의 배관은 적어도 하나의 펌프(628)를 사용할 수 있다. 이 펌프는 적어도 하나의 생물반응기 어셈블리 챔버(618)의 3차 서브 챔버(624)에 상주하여, 혼합 어셈블리 챔버(602)의 적어도 하나의 내부 외피(608)로부터 유체를, 하나 이상의 생물 반응기 어셈블리 챔버(618)의 1차 서브 챔버(622) 내부의 내부 생물 반응기 외피(626) 내로 펌핑할 수 있다.

적어도 하나의 내부 생물 반응기 외피(626)는 3차 서브 챔버(624) 내의 적어도 하나의 모터 어셈블리(632)에 연결될 수 있는 임펠러(630)와 같은 적어도 하나의 혼합 장치를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리 챔버(618)는 최적 세포 성장을 위해 생물 반응기의 열 조절을 제공할 수 있는 내부 및/또는 외부 가열 요소(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 가열 요소(도시되지 않음)는 생물반응기 어셈블리 챔버(618)의 영역에서 가열된 유체, 전기 히터 재킷, 가열된 코일 및/또는 강제 열풍의 재순환을 이용할 수 있다. 일회용 챔버(600)는 적어도 하나의 외부 어셈블리(도시되지 않음)에 의해 열적으로 조절 될 수 있다.

생물 반응기 어셈블리 챔버(618)는 재료의 접종 및/또는 내부 생물 반응기 외피(626)를 통기하기 위한 적어도 하나의 외부 어셈블리(634)를 포함할 수 있다. 내부 생물 반응기 외피(626)는 적어도 하나의 밸브(636)를 포함할 수 있고, 그리하여 밸브(636)가 개방 상태일 때 생물학적 유체 재료는 적어도 하나의 배관을 통해 펌핑될 수 있다.

이 예에서, 생물 반응기 어셈블리 챔버(618)는, 전술한 바와 같이 2차 서브 챔버(620, 640)와 3차 서브 챔버(624 및 644)의 무균 연결을 통해, 1차 서브 챔버(642), 2차 서브 챔버(640) 및 3차 서브 챔버(644)를 포함하는 적어도 하나의 관류 어셈블리 챔버(638)에 연결된다.

이 예에서, 적어도 하나의 관류 어셈블리 챔버(638)의 2차 서브 챔버(640)에 상주하는 펌프(645)는 적어도 하나의 내부 생물 반응기 외피(626)로부터 1차 서브 챔버(642) 내의 관류 어셈블리(646) 내로 유체를 펌핑하는데 사용된다. 적어도 하나의 관류 어셈블리 챔버(638)는 적어도 하나의 분리 방법을 사용하여 생물반응기 어셈블리 챔버(618)로부터 수확 물질로서 원하는 생물학적 성분을 수집하는데 이용 될 수 있다. 펌프(645)는 생물반응기로부터 관류 어셈블리(646) 내로 유체 재료를 이동시켜 수확 재료가 추출되는 적어도 하나의 관류 분리 방법을 사용하여 분리를 겪는다. 또한, 추가 처리를 위해 관류 어셈블리 챔버(638)를 여과 어셈블리 챔버(652)에 연결하기 위해 펌프(648) 및 적어도 하나의 배관이 사용된다.

수확 물질의 일부가 아닌 잔류 유체 생물 반응기 물질은 펌프(650) 및 3차 서브 챔버(624, 644)를 통해 생물 반응기 어셈블리 챔버(618)와 무균적으로 연결된 배관을 통해 내부 생물 반응기 외피(626)로 재순환 될 수 있다. 내부 생물 반응기 외피(626)에 배지, 단백질 및 필수 영양소를 보충하기 위한 공급 물질은 적어도 하나의 혼합 어셈블리 챔버(602)로부터 나올 수 있거나 내부 생물 반응기 외피(626)로 펌핑될 수 있다. 관류 어셈블리(646)의 수확 라인은 생물 반응기 어셈블리 챔버(618)로부터의 유체 생물학적 수확 물질이 추가 처리를 하도록 수동으로, 정해진 시간에, 또는 특정 세포 농도에서 개방될 수 있다.

이 예에서, 관류 어셈블리 챔버(638)는 전술한 바와 같이 2차 서브 챔버(640, 654)의 무균 연결을 통해 1차 서브 챔버(656) 및 2차 서브 챔버(654)를 포함하는 적어도 하나의 여과 어셈블리 챔버(652)에 연결된다. 유체 생물학적 수확 물질은 하나 이상의 여과 어셈블리 챔버(652)를 사용하여 여과에 의해 추가로 처리되며, 여기서 하나 이상의 배관은 필터 트레인에 연결된다. 적어도 하나의 여과 어셈블리 챔버(652)는 1차 서브 챔버(656) 내에 복수의 필터를 포함할 수 있으며, 이는 이는 친수성 또는 소수성 필터, 깊이 필터, 예비 필터, 멸균 등급 필터, 마이코플라스마 보유 필터, 직교류(접선 유동) 필터, 한외 여과 필터, 막 흡착 필터, 바이러스 보유 필터 또는 필터 트레인 어셈블리로서 배열된 필터의 조합을 포함할 수 있다.

이 예에서 적어도 하나의 여과 어셈블리 챔버(652)는 적어도 하나의 깊이 필터(658), 적어도 하나의 예비필터(660) 및 적어도 하나의 멸균 등급 필터(662)를 포함한다. 여과 어셈블리 챔버(652)는 2차 서브 챔버에 적어도 하나의 밸브(664)를 포함할 수 있고, 그리하여, 밸브(664)가 개방 상태에 있을 때, 생물학적 유체 물질의 여과액은 적어도 하나의 배관을 통해 펌핑될 수 있다.

이 예에서, 여과 어셈블리 챔버(652)는 전술한 바와 같이 2차 서브 챔버(652, 668)의 무균 연결을 통해 적어도 하나의 유체 저장 어셈블리 챔버(666)에 연결될 수 있고, 이 챔버는 1차 서브 챔버(670) 및 2차 서브 챔버(668)를 포함한다. 생물학적 수확 물질의 여과액은 1차 서브 챔버(670) 내에 적어도 하나의 내부 용기(674)를 포함하는 적어도 하나의 유체 저장 어셈블리 챔버(666)에 저장될 수 있으며, 이는 강하고 변형 불가능하며 멸균 가능(바람직하게는 감마선 조사가능)한 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 적어도 하나의 내부 용기(674)는 공압 구동 방법을 사용하여 충전 동안 개방 상태에 있고 재료의 이송 동안 폐쇄 상태에 있는 적어도 하나의 밸브(676)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 통기 필터를 포함하는 적어도 하나의 외부 어셈블리(678)는 유체로 채우는 동안 적어도 하나의 내부 용기(674)를 통기할 수 있다. 하나 이상의 공압 공기배관은 외부에서 일회용 챔버(652)의 내부로, 특히 내부 용기(674)로 유체 연결을 가능하게 하는 하나 이상의 외부 어셈블리(678)에 연결될 수 있다. 공압 공기배관은 멸균 공기 압력 원을 공급하여 수집된 생물학적 수확 물질의 여과액을 내부 용기(674) 내의 딥 튜브(680)를 통해 구동시키고 추가로 처리한다.

이 예에서, 수집된 생물학적 수확 물질은 적어도 하나의 3차원 인쇄 어셈블리 챔버(682)의 3차 서브 챔버(683)에서 3차원 프린터 헤드 공급 라인 (690) 내로 적어도 하나의 배관 내로 딥 튜브(680)를 흘린다. 3차원 인쇄 어셈블리 챔버(682)는 1차 서브 챔버(686) 및 2차 서브 챔버(684)를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 유체 저장 어셈블리 챔버(666)는 전술한 바와 같이 2차 서브 챔버(654 및 684) 및 3차 서브 챔버(672 및 688)의 무균 연결을 통해 적어도 하나의 3차원 인쇄 어셈블리 챔버(682)에 연결된다.

하나 이상의 3차원 인쇄 챔버 어셈블리(682)는 스캐폴딩을 형성하고 이를 미국 특허 9505173 "일회용 생물학적 3차원 프린터" 및 미국 특허 출원 14/927848 "일회용 용기 내에서의 제조"에 기술된 바와 같이 생물학적 제품과 결합시키기 위해 이용될 수 있다. 적어도 하나의 3차원 인쇄 어셈블리 챔버(682)를 위한 적어도 하나의 프린터 헤드(692)는 적어도 하나의 계량된 약물 제품을 분배할 수 있는 적어도 하나의 구조적 프린터 헤드(694) 및/또는 대안적인 프린터 헤드(696)로부터 형성된 스캐 폴딩 상에 생물학적 물질을 분배할 수 있다. 다른 예에서 3D 프린팅, 생물학적 3D 프린팅, CNC 감산 제조, 진공 성형, 사출 성형, 막 주름, 레이저 절단 및/또는 초음파 용접은 미국 특허 출원 14/927848 "일회용 용기 내에서의 제조"에 추가로 기술된 바와 같이, 멸균 일회용 용기 내에서 일어날 수 있다. 이 예에서, 프린터 헤드 (692, 694, 696)는 3차 서브 챔버(672) 내에서 고정된 위치에 있으며, 여기서 프린터 트레이(698)는 1차 서브 챔버(686) 내에서 아래 갠트리(700)에서 적어도 3축 프레임 워크를 따라 이동한다.

적어도 하나의 로봇 조작 챔버(702)는 1차 서브 챔버(706), 2차 서브 챔버(704) 및 3차 서브 챔버(710)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 3차원 인쇄 어셈블리 챔버(682)는 전술한 바와 같이 1차 서브 챔버(682 및 706), 2차 서브 챔버(684 및 704) 및 3차 서브 챔버(688 및 710)의 무균 연결을 통해 적어도 하나의 로봇 조작 챔버(702)에 연결된다. 1차 서브 챔버(682 및 706)의 무균 연결부(707)는 적어도 하나의 3차원 인쇄 제품의 조작을 위해 적어도 하나의 로봇 암(708)이 프린터 트레이(698)에 접근할 수있게한다.

1차 서브 챔버(706) 내의 적어도 하나의 로봇 암(708)은 멸균 가능한 플라스틱 재료로 형성되고, 미국 특허 출원 14/92784 "일회용 용기 내에서 제조"에 추가로 기술된 바와 같이 암을 구동 및 제어하기 위해 적어도 하나의 유압, 공압, 자기 및/또는 직접 구동을 이용한다. 이 예에서, 적어도 하나의 로봇 암(708)은 무균 연결부(707)를 통해 이동하여 적어도 하나의 3차원 인쇄된 제품을 갖는 프린터 트레이(698)를 픽업하고, 적어도 하나의 3차원 인쇄된 제품을 포장하고, 어셈블리로부터의 제거 및 멸균 배송을 위해 이송 해치 어셈블리(712)를 통해 멸균 외부 이송 백(714) 내로 하나 이상의 포장된 3차원 인쇄 제품을 옮긴다.

도 6은 대변 미생물군 이식 캡슐의 주문 제작을 위한 일회용 용기 네트워크 내에서 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 가공을 위한 제조 시스템의 예를 도시한다.

이 제조 시스템은 현재 바이오 의약품 산업의 도구로 어려운 제조 공정을 수행하기 위한 맞춤형 플랫폼을 제공한다.

이러한 문제 중 하나는 클로스트리듐 디피실리균 감염의 치료이다. 2011 년 연구에서 질병 통제 예방 센터(CDC)는 연간 클로스트리듐 디피실리균 감염 사례가 연간 453,000건, 29,300건의 사망자가 발생했다고 추정했다 (https : //www.cdc. qov / media / releases / 2015 / p0225-clostridium-difficile.html). 대변 미생물군 이식을 사용한 치료는 클로스트리듐 디피실리균 감염 환자를 치료할 수 있는 가능성을 보여 주었지만, 전통적인 스테인리스 스틸 및/또는 일회용 장비를 사용한 기존의 바이오 제조 설비는 표준화된 공정을 통해 이 문제를 해결할 수 없었다. 이식을 위한 건강한 기증자 분변 재료를 처리하는 데 어려움은 건강한 기증자 소스 재료의 넓은 가변성, 각 소스 재료 샘플 내에서 매우 다양한 박테리아 부하, 공여체 샘플로부터 가공 동안 박테리아의 사멸을 제한하고 건강한 박테리아를 분리하기 위한 요구 사항 및, 공여자 소스 물질과 접촉한 장비 및 구성요소에 대해 일관되고 검증된 사용 후 멸균 기술의 부족으로 인한 제조 기술의 일관성과 관련이 있다.

대변 미생물 군 이식은 비만, 크론병, 염증성 장 증후군, 당뇨병 및 우울증과 같은 다양한 치료법에 대해 추가로 연구되었다. 미국 식품의 의약국(Food and Drug Administration)은 표준화된 제조 공정이 필요한 약물로서 분변 이식을 규제할 것이라고 발표했다. 관장, 내시경술, 내시경 검사, 대장 내시경 검사 및 동결건조 대변으로 채워진 경구 캡슐은 모두 환자에게 성공적인 결과를 가져 오는 전달 방법이다. 장내 미생물 군집의 복잡성, 이식 가능한 물질을 표준화하려는 시도 및 가공 장비에 대한 세척 검증은 이 처리 방법의 사용 진행 속도를 늦췄다.

이 예는 FMT(대변 미생물군 이식) 재료의 맞춤형 생물 제조를 위한 일회용 챔버(800)의 네트워크를 보여준다. 일회용 챔버(800)의 네트워크는 일회용 필름 재료로 제조된 하나 이상의 연성 벽, 플라스틱으로 제조된 하나 이상의 강성 벽, 또는 하나 이상의 연성 벽과 하나 이상의 강성 벽의 조합을 포함할 수 있다. 일회용 챔버(800)의 네트워크는 개별화된 일회용 챔버를 포함하고, 각각은 네트워크 내부의 생물학적 물질의 처리에 필요한 자체 기능을 갖는다.

이 예에서, 일회용 챔버(800)의 네트워크는 다음 챔버 중 적어도 하나를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다: 혼합 어셈블리 챔버(802), 생물 반응기 어셈블리 챔버(818), 원심분리 어셈블리 챔버(838), 유체 저장 어셈블리 챔버(854), 및 동결 건조, 펠릿화, 캡슐화 및 블리스터 패키징 챔버(870)를 포함한다. 일회용 챔버(800)의 모든 구성요소 및 어셈블리는 승인된 멸균 방법을 사용하여 멸균될 수 있다.

일회용 챔버(800)의 네트워크 내의 개별화된 챔버 각각은 복수의 멸균 및/또는 비-멸균 등급 통기 필터를 포함할 수 있는 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(도시되지 않음)를 사용하여 통기될 수 있다. 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(도시되지 않음)는 개별 챔버 내 및/또는 일회용 챔버 네트워크(800) 내에서 멸균 된 공기 공간을 유지한다. 적어도 하나의 통기 필터 어셈블리(도시되지 않음)로부터의 멸균 등급 필터는 개별 챔버들 및/또는 일회용 챔버들(800)의 네트워크 내에서 무균성을 보장하기 위해 무결성 테스트 가능해야 한다. 각각의 개별화된 챔버들은 서로 무균적으로 연결되어 전술한 바와 같이 일회용 챔버들의 네트워크를 형성 할 수 있다. 일회용 챔버(800) 및/또는 서브 챔버의 네트워크 내의 개별화된 챔버 각각은 잠재적인 펑크 및/또는 어셈블리의 기계적 파열을 검사하기 위해, 예를 들어 Sartocheck® 4Plus Bag Tester와 같은 누출 테스트 장치를 사용하여 누출 테스트 가능할 수 있다.

적어도 하나의 혼합 어셈블리 챔버(802)는 적어도 하나의 생물 반응기 챔버 어셈블리(818)에서 적어도 하나의 생물학적 물질의 성장을 지지하기 위해 매체, 영양소가 풍부한 브로쓰 및 버퍼를 혼합하는데 사용될 수 있다. 혼합 어셈블리 챔버(802)는 1차 서브 챔버(804) 내의 적어도 하나의 내부 외피(808)를 포함할 수 있고, 외피(808)는 혼합을 위해 유체 부피를 보유한다. 혼합 어셈블리 챔버(802)는, 2차 서브 챔버(806) 내에서 적어도 하나의 모터 어셈블리(812)에 연결될 수 있는 임펠러(810)와 같은, 적어도 하나의 외피(808) 내에 적어도 하나의 혼합 장치를 포함할 수 있다. 임펠러(810)는 복수의 임펠러 형상 및 디자인을 포함할 수 있다. 혼합 어셈블리 챔버(802)는 멸균 물질의 유입 및/또는 적어도 하나의 내부 외피(808)의 멸균을 위한 적어도 하나의 외부 어셈블리(814)를 포함할 수 있다.

일회용 챔버(800)의 네트워크 내의 모든 다른 개별화된 챔버는 유사한 외부 어셈블리(814)를 포함할 수 있다.

이 예에서, 혼합 어셈블리 챔버(802)는 전술한 바와 같이 2차 서브 챔버(806, 820)의 무균 연결을 통해 1차 서브 챔버(822), 2차 서브 챔버(820) 및 3차 서브 챔버(824)를 포함하는 적어도 하나의 생물 반응기 챔버 어셈블리(818)에 연결된다. 무균 연결부는 혼합 어셈블리 챔버(802)의 내부 부분, 특히 적어도 하나의 외피(808) 및/또는 적어도 하나의 외피(808)로부터의 유체 라인으로의 유체 연결을 포함할 수 있다.

혼합 어셈블리 챔버(802)는 적어도 하나의 밸브(816)를 포함할 수 있어서, 밸브(816)가 개방 상태에 있을 때, 유체 재료가 혼합 외피 챔버(802)로부터 적어도 하나의 배관을 통해 적어도 하나의 생물 반응기 어셈블리 챔버(818)로 내부 외피(808)로부터 펌핑될 수 있다. 적어도 하나의 배관은 적어도 하나의 생물반응기 어셈블리 챔버(818)의 3차 서브 챔버(824)에 상주하는 적어도 하나의 펌프(828)를 사용하여 하나 이상의 혼합 어셈블리 챔버(802)의 적어도 하나의 내부 외피(808)로부터 유체를 하나 이상의 생물 반응기 어셈블리 챔버(818)의 1차 서브 챔버(822) 내부의 내부 생물 반응기 외피(826) 내로 펌핑할 수 있다 .

하나 이상의 내부 생물 반응기 외피(826)는 3차 서브 챔버(824) 내의 하나 이상의 모터 어셈블리(832)에 연결될 수 있는 임펠러(830)와 같은 하나 이상의 혼합 장치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 생물 반응기 어셈블리 챔버(818)는 최적 세포 성장을 위해 생물 반응기의 열 조절을 제공할 수 있는 가열 요소(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 가열 요소(도시되지 않음)는 가열된 유체의 재순환, 전기 히터 재킷, 가열된 코일 및/또는 생물 반응기 어셈블리 챔버(818)의 영역에서 강제 열풍을 이용할 수 있다. 세균 발효의 경우 냉각기(도시되지 않음)는 일정한 온도를 유지하기 위해 이용될 수 있다. 일회용 챔버(800)의 네트워크 내의 적어도 하나의 챔버는 적어도 하나의 외부 어셈블리(도시되지 않음)에 의해 열적으로 조절될 수 있다.

생물 반응기 어셈블리 챔버(818)는 물질의 접종 및/또는 내부 생물 반응기 외피(826)를 환기하기 위한 적어도 하나의 외부 어셈블리(834)를 포함할 수 있다. 접종 물질은 기준 공여자로부터의 공여자 분변 샘플의 현탁액을 함유할 수 있ㄱ, 이것은 기준 공여자 샘플, 및/또는 의도된 치료에 유리한 것으로 확인된 복수의 박테리아 분리 물의 조합일 수 있다. 내부 생물 반응기 외피(826)는 적어도 하나의 밸브(836)를 포함할 수 있어서, 밸브(836)가 개방 상태에 있을 때 생물학적 유체 재료가 적어도 하나의 배관을 통해 펌핑될 수 있다.

이 예에서, 생물 반응기 어셈블리 챔버(818)는, 전술한 바와 같이 2차 서브 챔버(820, 840) 및 3차 서브 챔버(824 및 843)의 무균 연결을 통해, 1차 서브 챔버(842), 2차 서브 챔버(840) 및 3차 서브 챔버(843)를 포함하는 적어도 하나의 원심분리 어셈블리 챔버(838)에 연결된다.

생물 반응기 어셈블리 챔버(818)로부터의 유체 생물학적 수확 물질은 원심분리, 여과, 직교류 여과, 한외 여과, 막 흡착, 컬럼 크로마토 그래피 및/또는 농축과 같은 적어도 하나의 처리 방법을 이용하여 추가 처리를 겪을 수 있다.

이 예에서, 생물학적 수확 재료는 일회용 원심분리 어셈블리 챔버(838)를 사용하여 원심분리에 의해 처리된다. 원심분리 어셈블리 챔버(838) 내의 일회용 원심분리 어셈블리(844)는 수확 재료의 수확 정제 및/또는 농축 및 세척을 위해 이용될 수 있다. 이 예에서, 생물학적 수확 물질은 2차 서브 챔버(840) 내에서 펌프(845)를 사용하여 펌핑된다. 1차 서브 챔버(842) 내부 회전자 어셈블리(도시되지 않음), 생물반응기 어셈블리 챔버(818)로부터 유체 재료를 일회용 원심분리 셀 및 세척을 위한 외부 유체로 공급하기 위한 내부 유체 어셈블리(도시되지 않음), 폐기물 제거 및 수집을 위한 유체 라인 (도시되지 않음), 내부 1회용 원심분리 어셈블리(844)에서 고속회전으로부터 원심분리 어셈블리 챔버(838) 내의 다른 제품을 보호하기 위한 강성 덮개 어셈블리(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 원심분리 모터 어셈블리(846)는 2차 서브 챔버(840) 내에 있다.

원심분리 어셈블리 챔버(844)는 예를 들어 일회용 원심분리 플랫폼, 예를 들어 kSep® 시스템을 이용할 수 있고, 여기에서 다수의 일회용 챔버가 생물 반응기 어셈블리 챔버(818)로부터 생물학적 물질을 함유하는 유체로 채워지고 전술한 바와 같이 로터 어셈블리를 사용하여 고속으로 회전된다.

이 예에서, FMT(대변 미생물군 이식)용 생물학적 수확 물질은 에탄올, 식염수 용액 및/또는 재현탁 및 세척을 위한 다른 완충액의 반복 된 세척으로 세척될 수 있다. 내부 유체 어셈블리(도시되지 않음)는 일회용 원심분리 셀(도시되지 않음)에 유체를 공급하고 세포로부터 폐기물을 제거할 수 있는 복수의 배관 라인으로 구성될 수 있다. 이 예에서, 적어도 하나의 배관 유입 라인(848)은 외부 공급원에 유체 연결되고 세척 유체를 일회용 원심분리 셀(도시되지 않음)에 공급하는 한편, 적어도 하나의 폐기물 배출 라인(850)은 폐액을 수집하는 외부 용기에 유체 연결되고 폐기 전에 처리한다. 배관 라인(도시되지 않음)은 원심분리 동안 배관 라인이 엉키지 않도록 회전 조인트(도시되지 않음)와 함께 전문적으로 위치될 수 있다.

언급한 바와 같이, 일회용 원심분리 어셈블리(844)는 원심분리 어셈블리(844) 내부의 다른 구성요소를 보호하기 위해 강성의 멸균성(바람직하게는 감마선 조사 가능) 플라스틱 재료로 제조될 수 있는 강성 커버링 어셈블리를 포함할 수 있다. 원심 챔버(도시되지 않음), 내부 로터 어셈블리(도시되지 않음), 내부 유체 어셈블리(도시되지 않음) 및 강성 커버링 어셈블리(도시되지 않음)는 폐기되고, 외부 모터 어셈블리(도시되지 않음)는 재사용 될 수 있다.

원심분리 후 원하는 유체 생물학적 수확 재료가 어디에 위치하는지에 따라, 조밀한 펠릿화 된 재료 또는 상청액이 추가 처리를 위해 수집될 수 있다. 조밀한 재료는 유체 버퍼에 재현탁되어 추가 처리를 위한 유체 현탁액으로서 제공될 수 있다. 유체 생물학적 수확 물질은 완충액을 사용하여 일련의 헹굼물로 플러시되거나 및/또는 가공 동안 비 필수 유체를 제거함으로써 농축될 수 있다.

일회용 원심분리 어셈블리(844)로부터의 유체 생물학적 수확 물질은 추가 처리를 위해 펌프(852)를 사용하여 펌핑될 수 있으며, 이 예에서 원심분리 어셈블리 챔버(838)는, 전술한 바와 같이 2차 서브 챔버(840, 856) 및 3차 서브 챔버(843, 860)의 무균 연결을 통해, 1차 서브 챔버(858), 2차 서브 챔버(856) 및 3차 서브 챔버(860)를 포함하는 적어도 하나의 유체 저장 어셈블리 챔버(854)에 연결된다.

생물학적 수확 물질의 여과액은 1차 서브 챔버(858) 내에 적어도 하나의 내부 용기(862)를 포함하는 적어도 하나의 유체 저장 어셈블리 챔버(854)에 저장될 수 있으며, 이는 강성이고 변형 불가능하며 멸균 가능한(바람직하게는 감마선 조사 가능한) 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 적어도 하나의 내부 용기(862)는 공압 구동 방법을 사용하여 충전 동안 개방 상태에 있고 재료의 이송 동안 폐쇄 상태에 있는 적어도 하나의 밸브(864)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 통기 필터를 포함하는 적어도 하나의 외부 어셈블리(868)는 유체로 채우는 동안 적어도 하나의 내부 용기(862)를 통기 할 수 있다. 하나 이상의 공압 공기배관은 외부에서 일회용 챔버(854)의 내부, 특히 내부 용기(862)에 유체 연결을 가능하게 하는 하나 이상의 외부 어셈블리(868)에 연결될 수 있다. 내부 용기(862) 내의 딥 튜브(866)를 통해 추가 처리를 겪는, 수집된 생물학적 수확 물질의 여과액을 구동하기 위해 공압 공기배관은 멸균 공기압 공급원을 공급할 수 있다.

이 예에서, 수집된 생물학적 수확 물질은 딥 튜브(866) 위로 흘러 1차 서브 챔버(874), 2차 서브 챔버(872) 및 3차 서브 챔버(876)를 포함하는 적어도 하나의 동결 건조, 펠릿화, 캡슐화 및 블리스터 패키징 챔버(870) 내로, 적어도 하나의 배관(878) 내로 흐른다. 적어도 하나의 유체 저장 어셈블리 챔버(854)는, 전술한 바와 같이 2차 서브 챔버(856, 872)와 3차 서브 챔버(860 및 876)의 무균 연결을 통해 적어도 하나의 동결 건조, 펠릿화, 캡슐화 및 블리스터 포장 챔버(870)에 연결된다.

적어도 하나의 동결 건조, 펠릿화, 캡슐화 및 블리스터 패키징 챔버(870)는 단일 챔버 일 수 있거나 처리 요건에 따라 복수의 개별화된 챔버를 포함할 수 있다. 이 예에서, 하나 이상의 동결 건조, 펠릿화, 캡슐화 및 블리스터 포장 챔버(870)의 1차 서브 챔버(874)는 동결 건조 어셈블리(880)를 포함하며, 이는 원심분리된 생물학적 수확 물질로부터 에탄올과 같은 휘발성 현탁 용액을 증발시키고 , 냉각기 요소(도시되지 않음)를 이용하여 펼쳐지고 동결되는 분말 재료를 남겨 둘 수 있다. 냉각기는 멸균 등급 공기 필터를 포함하는 외부 어셈블리(882)를 통해 멸균 냉각 공기를 공급받을 수 있다. 외부 어셈블리(882)는 동결 건조 어셈블리(880)의 내부 역학을 제어하기 위한 구동 메커니즘으로서 작용할 수 있는 가압된 공기배관을 포함할 수 있다.

동결 건조 어셈블리(880)로부터의 분말화된 냉동 수확 물질은 활송 장치 (884) 아래로 복수의 디보트 및 구멍을 갖는 홀딩 트레이(886) 내로 운반된다. 홀딩 트레이(886) 내의 디보트는 분말형 냉동 수확 재료를 수집하고 펠릿이 캡슐에 삽입 될 수 있도록 사이징을 제공한다. 구멍은 펠렛의 압축 후에 개방될 수 있으며, 이는 캡슐 운송 어셈블리(892) 내의 가이드(도시되지 않음)를 사용하여 구멍을 통해 캡슐(894)의 절반으로 떨어질 수 있다. 펠릿화 압축 어셈블리(888)는 홀딩 트레이(886) 상의 분말화된 냉동 수확 물질을 소정 크기의 펠릿으로 제조한다. 일부 예에서, 젤라틴 또는 다른 코팅 재료와 같은 코팅은 외부 유체 라인(890)을 사용하여 펠릿화 압축 어셈블리(888)로부터 펠릿 상으로 유체 주입될 수 있다. 이는 펠릿 주위의 코팅을 제공하여 캡슐이 완전히 녹기 전에 위장의 산을 통과하여, 캡슐 벽이 붕괴되는 경우 환자가 나쁜 맛을 느끼지 않도록 한다.

캡슐(894)의 절반은 어셈블리가 캡슐 반쪽을 갖는 호퍼(900)를 사용하는 캡슐 배치 어셈블리(898) 아래에 있을 때 캡슐 운송 어셈블리(892)에 배치된다. 호퍼 (900) 내의 반쪽 캡슐은 멸균 조건하에서 제조 및/또는 제조 후에 멸균될 수 있다. 반쪽 캡슐은 캡슐 배치 어셈블리(898) 내로 떨어지고, 개방 단부가 위를 향하고 캡슐 운송 어셈블리(892)의 캡슐 개구와 동일한 간격 및 위치에 있도록 배향된다.

캡슐 운송 어셈블리(892)가 초기 통과를 할 때, 반쪽 캡슐은 가이드(도시되지 않음)를 사용하여 캡슐 개구 내로 떨어진다. 캡슐 운송 어셈블리(892)는 외부 구동 메커니즘(도시되지 않음) 및 1차 서브 챔버(874) 내의 연결을 갖는 2차 서브 챔버(872) 내의 컨베이어 벨트 구동 어셈블리(896)를 사용하여 1차 서브 챔버(874) 내의 트랙을 따라 이동한다. 이 캡슐 운송 어셈블리(892)는 이 컨베이어 벨트 구동 어셈블리(896) 트랙을 따라 이동한여, 캡슐 반쪽을 픽업하기 위한 초기 정지를 하고 펠릿화된 생물학적 물질을 열린 캡슐 반쪽으로 떨어뜨린다. 캡슐 운송 어셈블리(892)는 캡슐 압축 어셈블리(902)로 이동하고, 캡슐 압축 어셈블리(902)는 캡슐 어셈블리의 다른 절반(904)으로 채워진 캡슐을 폐쇄하고 압축하여 그것을 제자리에 고정시킨다.

캡슐 압축 어셈블리(902)는 캡슐 반쪽을 가진 호퍼(906)를 사용한다. 호퍼 (906) 내의 캡슐 반쪽은 멸균 조건하에서 제조 및/또는 제조 후 멸균될 수 있다. 캡슐 반쪽은 캡슐 압축 어셈블리(902) 내로 떨어지고, 개방 단부가 아래를 향하고 캡슐 운송 어셈블리(892)의 충전된 캡슐과 동일한 간격 및 위치에 있도록 배향된다.

캡슐 운송 어셈블리(892)는 충전된 캡슐을 충전된 캡슐 저장 용기(906) 내로 낙하시키기 위해 어셈블리가 반전 및/또는 개방될 수 있는 트랙의 단부로 이동한다. 충전된 캡슐 저장 용기(906) 내의 충전된 캡슐은 수직으로 이송된다. 블리스터 패키징의 하나 이상의 측면이 저장 용기(910)로부터 공급되는 블리스터 패키징 어셈블리로 수직 컨베이어(908)에 의해 이송된다. 충전된 캡슐이 삽입되고, 저장 용기(912)로부터 공급된 블리스터 패키징의 적어도 하나의 제2 측면이 캡슐을 덮고 블리스터 포장된 캡슐(920)은 수집을 위해 이송 해치 어셈블리(918)를 통해 저장 용기(922) 내로 공급된다. 블리스터 패키징 작업으로부터의 폐기물은 충전될 때 제거하기 위해 폐기물 저장 용기(924)로 공급된다.

이 예에 기술된 일회용 챔버의 네트워크를 이용하는 맞춤형 플랫폼은 멸균 주사기로의 백신 생산 및 CRISPR 서열의 전달을 위한 바이러스 벡터 생산을 포함 하나 이에 제한되지 않는 다른 바이오 프로세스 제조 설비에 적용될 수 있다.

외부 어셈블리는 전술한 일회용 챔버의 네트워크를 제어, 조절 및 모니터링하기 위해 이용될 수 있다. 일회용 챔버 네트워크는 일회용 챔버 네트워크의 각 개별 챔버에 연결된 지원 장비 및 유틸리티를 사용하여 벤치 탑 또는 자체 시설 내에서 작동할 수 있다. 대안적으로, 일회용 챔버의 네트워크는 용기 챔버 어셈블리 내에 배열될 수 있고, 여기서 일회용 챔버의 네트워크, 지지 장비 및 유틸리티 연결부는 보다 관리 가능한 설정으로 배열되고 제어된다.

이러한 용기 어셈블리는 생물학적 물질의 생성 및 취급 중 적어도 하나를 포함하는 작업을 수행하기 위한 적어도 하나의 일회용 챔버를 수용하도록 구성된 외함을 포함할 수 있다. 외함은 연성 벽 또는 강성 벽 또는 이들의 조합을 가질 수 있으며, 여기서 벽은 투명할 수 있다. 외함은 멸균 가능할 수도 있다. 외함은 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 프로세싱을 수행하도록 구성된 챔버의 전체 네트워크를 수용하기에 충분한 내부 체적을 가질 수 있다. 외함은 스캐폴드, 플랫폼 및/또는 폴 (pole)을 포함하는 것과 같은 내부 구조를 포함할 수 있어서, 일회용 챔버는 외함 내에 순서대로 배열되고 지지될 수 있다.

외함은 적어도 하나의 지지 장비 모듈을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 지지 장비 모듈은 적어도 하나의 일회용 챔버의 작동을 지원하기 위해 적어도 하나의 일회용 챔버에 작동 가능하게 결합되도록 구성된다. 적어도 하나의 지지 장비 모듈은 다음 중 적어도 하나를 포함한다;

-공급 장치에 대한 적어도 하나의 연결부;

-폐기물 용기에 적어도 하나의 연결부;

-하나 이상의 일회용 챔버에 포함된 장치들을 구동하기 위한 하나 이상의 구동기구;

-적어도 하나의 일회용 챔버의 작동을 준비하는 작업을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 구성요소;

-적어도 하나의 일회용 챔버의 작동 후 작업을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 구성요소.

따라서, 적어도 하나의 지지 장비 모듈은 일회용 챔버에 유체 및/또는 기계적 연결을 가질 수 있다. 지지 장비 모듈과 일회용 챔버 사이의 연결 방법은 챔버 또는 서브 챔버 사이의 연결에 대해 이전에 논의된 것과 동일 할 수 있다.

하나 이상의 일회용 챔버가 서브 챔버를 포함하는 경우, 2차 및/또는 3차 서브 챔버는 1차 서브 챔버와 지지 장비 모듈 사이의 매개체 역할을 할 수 있다.

용기 어셈블리는 멸균 여과수 저장 탱크 및 압축 공기 저장 탱크와 같은 하나 이상의 공급 장치를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 공급 장치는 외함 내에 있지 않고 외부에 있을 수 있다.

적어도 하나의 지지 장비 모듈 및 적어도 하나의 일회용 챔버의 모듈식 배열은 복수의 가능한 구성 중 하나의 구성으로 선택적으로 장착 가능하다. 다시 말해서, 일회용 챔버 및 지지 장비 모듈은 외함 내에 자유롭게 배열될 수 있고, 배열은 고정되지 않고 필요에 따라 수정될 수 있다. 이는 외함 내의 모든 구성요소가 제1 위치에서 제2 위치로 이동될 수 있고 다른 구성요소에 대한 구성요소의 상대 위치가 변경될 수 있음을 의미한다. 또한, 지지 장비 모듈 및 일회용 챔버는 모듈식 시스템의 모듈, 즉 복수의 상이한 설계에 따라 서로 관련하여 사용될 수 있는 기능적인 더 작은 부품이다.

외함은 적어도 하나의 지지 장비 모듈 및 적어도 하나의 일회용 챔버의 모듈식 배열이 수정되도록 구성된 출입구를 더 포함할 수 있다.

일부 예에서, 외함은 강성 베이스 상에 위치될 수 있고 강성 베이스는 복수의 변위 가능한 요소에 의해 형성될 수 있다. 다시 말해, 베이스는 모듈식일 수 있어서, 그 베이스의 특정 부분에 얼마나 많은 일회용 챔버 및/또는 지지 장비 모듈이 위치되는지에 따라 그 조성이 조정될 수 있다.

예시적으로, 강성 베이스는 용기 어셈블리를 이동 가능하게 하기 위해 적어도 하나의 휠을 포함할 수 있다. 따라서 외함은 예를 들어 카트, 스키드 및/또는 모바일 트레일러에 위치될 수 있다.

용기 어셈블리는 하나 이상의 지지 장비 모듈 및 하나 이상의 일회용 챔버를 제어하도록 구성된 제어 장치를 추가로 포함할 수 있다. 제어 장치는 외함 내부의 모든 구성요소를 제어하여 제어 프로세스를 단순화할 수 있다. 특히, 제어 장치는 보조 장비 모듈과 결합된 일회용 챔버의 네트워크 내에서 발생하는 동작을 제어할 수 있다. 이러한 작업에는 데이터 수집, 데이터 분석, 전원 공급, 물 공급, 원심분리, 혼합, 관류, 밸브 개폐 및 펌프의 활성화 및 비활성화, 배기, 여과 및 분배가 포함되나 이에 국한되지는 않다.

도 7은 지지 장비 및 공급 장치가 포함된, 일회용 장비를 위한 용기 어셈블리의 예를 보여준다.

이 예에서, 모듈식 용기 제어 어셈블리(1000)는 특정 레이아웃 또는 패턴으로 배열된 적어도 하나의 일회용 챔버(1004)를 포함할 수 있는, 적어도 하나의 강성 벽(1002)을 갖는 외함을 포함할 수 있다. 예시적으로, 외함은 중력이 유체 물질을 일회용 챔버(1004) 내로 배출하도록 하기 위해 위에서부터 일회용 챔버(1004)에 연결된 제2 일회용 챔버(1006)를 또한 포함할 수 있다. 일회용 챔버(1006)는 완전히 혼합된 매체를 아래의 일회용 챔버(1004) 내부의 생물 반응기 용기 내로 배출하는 혼합 용기를 포함할 수 있다.

외함은 그것이 연결된 일회용 챔버(1004)의 상태를 제어, 조절 및 모니터링하기 위해 적어도 하나의 지지 장비 모듈(1008)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 지지 장비 모듈(1008)은 적어도 하나의 일회용 챔버(1004) 내부에서 믹서, 펌프, 원심분리기 및 다른 기계 장치를 지지하는 기계적 구동 메커니즘을 제어할 수 있다. 적어도 하나의 지지 장비 모듈(1008)은 유체, 압축가스, 전기 및/또는 폐기물 용기와 같은 저장 용기와 같은 유틸리티로 적어도 하나의 일회용 챔버(1004)를 연결할 수 있다.

모듈식 용기 제어 어셈블리(1000)에 연결된 유틸리티는 외부 연결을 통해, 그 내부에 배치된 방 내에 존재하는 유틸리티에 연결될 수 있고/있거나 모듈식 용기 제어 어셈블리(1000) 자체에 자체적으로 내장 및 저장될 수 있다. 이 예에서, 멸균 여과수 저장 탱크(1016) 및 압축 공기 저장 탱크(1018)는 모듈식 용기 제어 어셈블리(1000) 상에 국부적으로 저장된다. 예시적인 실시 예에서, 모듈식 용기 제어 어셈블리(1000)는 임의의 일회용 챔버(1004 및 1006)가 천공되거나 누출이 생기는 경우 내부의 분류된 공기 공간을 제공하기 위해 공기 처리기 및 여과 어셈블리(1020)를 포함할 수 있다.

일회용 챔버들 (1004 및 1006) 및 적어도 하나의 지지 장비 모듈(1008)은 모듈식 용기 제어 어셈블리(1000)의 점검구 및/또는 해치를 통해 배열, 연결, 설정, 분리 및 제거될 수 있다. 이 예에서는 외함의 내부에 출입구(1012)를 제공하는 모듈식 용기 제어 어셈블리(1000)의 측면상의 해치(1010)가 있다. 외함은 일회용 챔버(1004 및 1006) 및 적어도 하나의 지지 장비 모듈(1008)에 접근하기 위해 개방될 수 있는 추가의 점검구(1014)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 모듈식 용기 제어 어셈블리(1000)는 사람이 걸어 들어가 적어도 하나의 일회용 챔버(1004 및 1006) 및 적어도 하나의 지지 장비 모듈(1008)을 삽입, 배열 및/또는 제거할 수 있을 만큼 충분히 클 수 있다.

일회용 챔버의 셋업은 수행될 특정 종류의 처리에 따라 변경될 수 있고, 따라서 모듈식 지지 장비 모듈(1008)은 일회용 챔버 셋업들의 네트워크 내에서 개별 챔버의 요구에 맞게 이동 및 위치될 수 있다. 모듈식 용기 제어 어셈블리(1000)는 그 자체로 모듈식일 수 있는 강성 베이스(1022)를 포함할 수 있어서 베이스(1022)의 요소들이 상이한 중량 및 로딩 구성을 위해 이동될 수 있다.

이 예에서, 강성 베이스는 모듈 챔버 제어 어셈블리(1000)를 일회용 챔버(1004 및 1006)와 함께 이동 및/또는 운반할 수 있는 적어도 하나의 휠 (1024)을 포함한다. 모듈 용기 제어 어셈블리(1000)는 벽 플러그, 배터리, 발전기, 태양 전지판 및/또는 다른 발전 어셈블를 포함하는 전원 공급을 포함할 수 있다. 독립 전원 공급 장치(1026)는 시골 지역 및/또는 꾸준한 전력에 접근할 수 없는 현장 지역에서 유용할 수 있다.

오퍼레이터는 디스플레이 스크린 및 컨트롤러 유입 장치(1028)를 사용하여 모듈식 용기 제어 어셈블리(1000)를 제어할 수 있다. 디스플레이 스크린 및 컨트롤러 유입 장치(1028)는 배치 레시피, 데이터/센서 분석 및 모듈식 용기 제어 어셈블리(1000)의 조작을 제어하기 위한 PLC (programmable logic controller)로서 기능할 수 있다. 추가로 및/또는 대안적으로 모듈식 용기 제어 어셈블리(1000)는 적어도 하나의 모바일 장치(1030), 적어도 하나의 증강 현실 장치(1032), 적어도 하나의 가상 현실장치(1034) 및/또는 적어도 하나의 혼합 현실 장치(도시되지 않음)와 같은 외부 장치와 무선으로 통신할 수 있다.

앞의 예는 개인화된 의약품에 중점을 둔 소규모에서 중규모의 바이오 제조를 위한 개별화된 일회용 챔버 네트워크의 사용을 보여주었다. 다른 예에서, 개별화된 일회용 챔버의 네트워크는 미세 규모의 생체 제조 및/또는 다단계 구성 가능한 진단 테스트를 위해 미세 유체 규모로 소형화 될 수 있다.

도 8은 일회용 용기를 위한 소형 용기 어셈블리의 예를 보여준다.

도 8의 A는 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 처리를 위한 모바일 장치(1100)의 정면도이다. 모바일 장치(1100)는 적어도 하나의 개별 일회용 챔버(1108)를 유지하기 위한 강성 본체(1102)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 일회용 챔버(1108)는 일회용 챔버의 네트워크를 형성하도록 연결될 수 있다. 모바일 장치(1100)는 적어도 하나의 개별 일회용 챔버(1108)에 연결될 수 있는 적어도 하나의 모듈식 지지 장비 모듈(1104)을 포함할 수 있다.

도 7의 지지 장비 모듈(1008)에 대해 설명된 바와 같이, 적어도 하나의 지지 장비 모듈(1104)은 적어도 하나의 개별 일회용 챔버(1108) 내부에서 믹서, 펌프, 원심분리기 및 다른 기계 장치를 지지하는 기계적 구동 메커니즘을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 모듈식 지지 장비 모듈(1104)은 또한 유체, 압축가스, 전기 및/또는 폐기물 용기와 같은 저장 용기를 포함하는 유틸리티 회선(1106)에 대한 연결을 포함할 수 있다.

적어도 하나의 모듈식 지지 장비 모듈(1104)은 적어도 하나의 개별 일회용 챔버(1108)를 모바일 장치(1100)에 안전하게 연결하기 위한 부착 메커니즘(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 모듈식 지지 장비 모듈(1104)은 처리 필요에 따라 개별적으로 또는 다른 모듈과 조합하여 제거되고 유틸리티 회선(1106)에 대한 다른 연결 레이아웃으로 대체된다.

모바일 장치(1100)는 적어도 하나의 개별 일회용 챔버(1108), 적어도 하나의 모듈식 지지 장비 모듈(1104) 및/또는 적어도 하나의 유틸리티 회선(1106)의 조작을 제어, 조절 및 모니터링하기 위한 적어도 하나의 입력 장치(1110)를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 디스플레이 장치(도시되지 않음)가 모바일 장치(1100) 상에 제공될 수 있고/있거나 모바일 장치가 제어될 수 있고 데이터가 적어도 하나의 외부 장치(도시되지 않음), 예를 들어 컴퓨터 랩탑 또는 워크스테이션, 적어도 하나의 모바일 장치(도시되지 않음), 적어도 하나의 증강 현실 장치(도시되지 않음), 적어도 하나의 가상 현실 장치(도시되지 않음), 적어도 하나의 혼합 현실 장치(도시되지 않음) ) 및/또는 다른 디스플레이 장치(도시되지 않음) 상에 디스플레이될 수 있다.

도 8의 B는 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 프로세싱을 위한 모바일 장치(1112)의 측면도이며, 이는 도 8의 A를 참조하여 설명된 모바일 장치(1100)의 모든 특징 또는 일부를 포함할 수 있다.

모바일 장치(1112)는 개별 일회용 챔버(1118, 1124)를 유지하기 위한 강성 본체(1114)를 포함할 수 있으며, 이는 일회용 챔버의 네트워크를 형성하도록 연결될 수 있다. 적어도 하나의 모듈식 지지 장비 모듈(1116)은 처리가 요구하는대로 개별적으로 또는 다른 모듈과 조합하여 제거될 수 있고 유틸리티 회선에 대한 다른 연결 레이아웃으로 대체될 수 있다.

개별 일회용 챔버(1124)는 적어도 하나의 모듈식 지지 장비 모듈(1116) 및/또는 이에 인접한 적어도 하나의 개별 일회용 챔버(1118)에 연결될 수 있다. 개별 일회용 챔버(1118 및 1124)는 전술한 바와 같이 1차 서브 챔버(1124), 2차 서브 챔버(1122) 및/또는 3차 서브 챔버(도시되지 않음)를 통해 서로 무균적으로 연결될 수 있다. 개별 일회용 챔버(1118 및 1124)는 연결부(1126)을 통해 적어도 하나의 모듈식 지지 장비 모듈(1116)에 추가로 또는 대안적으로 무균적으로 연결될 수 있다.

개별 일회용 챔버(1118 및 1124)는 전술한 바와 같이 업스트리임 및 다운스트리임 바이오 프로세싱을 수행할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 모바일 장치(1112)는 다단계 구성 가능한 진단 테스트를 위해 이용될 수 있다. 다단계 구성 가능한 진단 테스트에서, 유체 샘플 (혈액, 소변, 분변 물질, 뇌척수액, 정액 등)과 같은 환자의 샘플 및/또는 생검, 흡인과 같은 고체 샘플 및/또는 추출된 재료가 제공된다. 시료는 조절된 조건하에서 재료가 성장하는 생물 반응기 어셈블리에 무균적으로 삽입되고, 재료가 나중에 수확되고, 헹구어지고 여과 또는 다른 수단을 통해 정제되는 것과 같은 몇 가지 처리 단계를 거친다. 이어서, 전자 감지 장치에 의해 정확하게 측정될 수 있는 결합에 특이적인 항체와 같은 분석물로 코팅 된 진단 막 상에 물질을 분배할 수 있다. 예로서, 이 공정은 생물 반응기 어셈블리 내에서 배양되고 나중에 환자 치료를 위한 최고의 코스를 결정하기 위한 일련의 항생제 및/또는 의약품의 계량 투여량으로 스크리닝되는 복수의 용기(도시되지 않음)에 분배되는 환자 샘플의 배양 및 미생물 분석에 이용될 수 있다. 이러한 기술은 제한된 환자 샘플이 제어된 조건하에서 성장되어 복수의 잠재적 치료 옵션을 테스트하기 위한 소스 물질을 제공할 수 있게 한다. 유사한 기술을 이용하여 환자로부터 종양 및/또는 암 생검을 배양할 수 있으며, 이는 물질이 조절된 조건 하에서 성장하고 나중에 일련의 의약품의 계량 투여량으로 스크리닝되는 복수의 챔버 및/또는 용기에 분배되는 생물 반응기 어셈블리에 무균적으로 삽입될 수 있다. 이 의약품은 화학 요법 약물 제품, 면역 원성 약물 제품, 유전자 조작 약물 제품(CRISPR, 바이러스 벡터 등), 또는 방사선 치료와 같은 물리적 조작이다.

모바일 장치(1112)의 물리적 구성요소는 적어도 하나의 전력 장치, 바람직하게는 충전식 배터리(1128); 유체가 배터리 구획으로 누출되는 것을 방지하기 위한 적어도 하나의 배리어(1130); 멸균 수, 영양이 풍부한 배지, 완충액 또는 다른 유체 물질과 같은 투입 물질을 위한 적어도 하나의 용기(1132); 질소 및/또는 압축 공기와 같은 가압 가스를 위한 적어도 하나의 용기(1134); 생물학적 처리 제품의 수집을 위한 적어도 하나의 용기(1136); 및 유체 폐기물을 포함하는 폐기물 제품 의 수집을 위한 적어도 하나의 용기(1138)를 포함한다. 모든 용기(1132, 1134, 1136 및 1138)는 모바일 장치 어셈블리로부터 모듈식이고 제거 가능할 수 있다. 모바일 장치(1112)는 용기(1132, 1134, 1136 및 1138)를 적어도 하나의 모듈식 지지 장비 모듈(1116) 내의 유틸리티 라인의 회로에 유체적으로 연결하고, 바람직하게는 무균적으로 연결할 수 있다.

모바일 장치(1112)의 전자 구성요소는 유체 누출로 인한 손상을 방지하기 위해 코팅될 수 있는 적어도 하나의 회로 기판(1148); 배치 프로토콜 및 레시피를 처리하기 위한 적어도 하나의 처리 장치(1140); 배치 프로토콜 및 레시피를 저장하고 모니터링, 센서 및/또는 측정 데이터를 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리 저장 장치(1142); 무선으로 데이터를 외부 장치로 전송하기 위한 적어도 하나의 통신 장치(1144); 및 모바일 장치에 명령을 입력하기 위한 적어도 하나의 입력 장치(1146)을 포함한다.

100 일회용 챔버
102 연성 필름 벽
104 이송 해치 어셈블리
106 혼합 어셈블리
108 임펠러
110 외부 어셈블리
112 필터 어셈블리
114 통기 필터 어셈블리
116 펌프
118 배관
120 생물 반응기 어셈블리
122 임펠러
124 외부 어셈블리
126 접종 포트
128 통기 필터 어셈블리
130 밸브
132 펌프
134 관류 어셈블리
136 펌프
138 무균 커넥터
140 펌프
142 일회용 원심분리 어셈블리
144 펌프
146 깊이 필터
148 예비필터
150 멸균 등급 필터
152 밸브
154 내부 용기
155 통풍구 필터
156 외부 어셈블리
158 공압 공기배관
160 딥 튜브
162 무균 커넥터
164 배관
166 직교류 어셈블리
168 밸브
170 내부 용기
172 통기 필터
174 공압 공기배관
176 딥 튜브
178 무균 커넥터
180 배관
182 멸균 충전 어셈블리
184 포트
186 멸균 백
188 통기 필터
190 배관 클립
200 일회용 챔버 네트워크
202 혼합 어셈블리 챔버
204 용기 및/또는 외피
206 임펠러
208 외부 어셈블리
210 통기 필터 어셈블리
212 필터 어셈블리
214 이송 해치 어셈블리
216 이송 해치 어셈블리
218 배관
220 생물 반응기 어셈블리 챔버
222 내부 생물 반응기 용기 및/또는 외피
224 외부 어셈블리
225 임펠러
226 통기 필터 어셈블리
228 접종 포트
230 펌프
232 배관
234 관류 어셈블리 챔버
236 관류 어셈블리
238 이송 해치 어셈블리
240 무균 연결부
242 밸브
244 펌프
246 펌프
248 펌프
250 배관
252 원심분리 챔버
254 원심분리 어셈블리
256 이송 해치 어셈블리
258 배관
260 펌프
262 여과 어셈블리 챔버
264 이송 해치 어셈블리
268 배관
270 깊이 필터
272 예비 필터
274 최종 멸균 등급 필터
276 배관
278 이송 해치 어셈블리
280 이송 해치 어셈블리
282 배관
284 유체 저장 어셈블리 챔버
286 내부 용기
288 통기 필터
290 외부 어셈블리
292 공압 공기배관
294 이송 해치 어셈블리
296 이송 해치 어셈블리
298 딥 튜브
300 직교류 정제 및 농축 어셈블리 챔버
302 직교류 정제 및 농축 어셈블리
304 이송 해치 어셈블리
306 무균 연결부
308 배관
310 배관
312 이송 해치 어셈블리
314 무균 연결부
316 펌프
318 충진 매니폴드
320 충진 어셈블리 챔버
322 이송 해치 어셈블리
324 무균 연결부
326 펌프
328 충전 매니폴드
330 충진 어셈블리 챔버
332 이송 해치 어셈블리
334 포트
336 멸균 백
338 통기 필터 어셈블리
340 배관 클립
400 일회용 챔버
402 1차 서브 챔버(연성)
404 2차 서브 챔버(단단한)
406 혼합 어셈블리 용기
408 임펠러
410 모터 어셈블리
412 전원 케이블
414 외부 연결
416 배관
418 출구 배관
420 센서 및/또는 측정 장치
422 외부 연결
424 무균 연결 어셈블리
426 부착 장치
428 부착 장치
450 일회용 챔버
452 1차 서브 챔버(연성)
454 2차 서브 챔버(강성)
456 3차 서브 챔버(강성)
458 혼합 어셈블리 용기
460 임펠러
462 모터 어셈블리
464 전원 케이블
466 외부 연결
468 센서 및/또는 측정 장치
470 케이블
472 외부 연결
474 배관
476 출구 배관
478 무균 연결 어셈블리
480 무균 연결 어셈블리
482 부착 장치
484 부착 장치
500 일회용 챔버
502 1차 서브 챔버(강성)
504 2차 서브 챔버(연성)
506 혼합 어셈블리 용기
508 임펠러
510 모터 어셈블리
512 전원 케이블
514 외부 연결
516 배관
518 출구 배관
520 센서 및/또는 측정 장치
522 외부 연결
524 무균 연결 어셈블리
526 부착 장치
528 부착 장치
530 케이블
550 배관
552 일회용 챔버
554 1차 서브 챔버(강성)
556 2차 서브 챔버(연성)
558 3차 서브 챔버(연성)
560 임펠러
562 모터 어셈블리
564 전원 케이블
566 외부 연결
568 센서 및/또는 측정 장치
570 케이블
572 외부 연결
574 배관
576 출구 배관
578 무균 연결 어셈블리
580 무균 연결 어셈블리
582 부착 장치
584 부착 장치
600 일회용 챔버 네트워크
602 혼합 어셈블리 챔버
604 1차 서브 챔버
606 2차 서브 챔버
608 용기 및/또는 외피
610 임펠러
612 외부 어셈블리
614 모터 어셈블리
616 밸브
618 생물 반응기 어셈블리 챔버
620 2차 서브 챔버
622 1차 서브 챔버
624 3차 서브 챔버
626 내부 생물 반응기 용기 및/또는 외피
628 펌프
630 임펠러
632 모터 어셈블리
634 외부 어셈블리
636 밸브
638 관류 어셈블리 챔버
640 2차 서브 챔버
642 1차 서브 챔버
644 3차 서브 챔버
645 펌프
646 관류 어셈블리
648 펌프
650 펌프
652 여과 어셈블리 챔버
654 2차 서브 챔버
656 1차 서브 챔버
658 깊이 필터
660 예비필터
662 멸균 등급 필터
664 밸브
666 유체 저장 어셈블리 챔버
668 2차 서브 챔버
670 1차 서브 챔버
672 3차 서브 챔버
674 내부 용기
676 밸브
678 외부 어셈블리
680 딥 튜브
682 3차원 인쇄 어셈블리 챔버
684 2차 서브 챔버
686 1차 서브 챔버
688 3차 서브 챔버
690 3차원 프린터 헤드 공급 라인
692 프린터 헤드
694 프린터 헤드
696 프린터 헤드
698 프린터 트레이
700 갠트리
702 로봇 조작 챔버
704 2차 서브 챔버
706 1차 서브 챔버
707 무균 연결
708 로봇 팔
710 3차 서브 챔버
712 이송 해치 어셈블리
714 외부 이송 백
800 일회용 챔버의 네트워크
802 혼합 어셈블리 챔버
804 1차 서브 챔버
806 2차 서브 챔버
808 용기 및/또는 외피
810 임펠러
812 모터 어셈블리
814 외부 어셈블리
816 밸브
818 생물 반응기 어셈블리 챔버
820 2차 서브 챔버
822 1차 서브 챔버
824 3차 서브 챔버
826 내부 생물 반응기 용기 및/또는 외피
828 펌프
830 임펠러
832 모터 어셈블리
834 외부 어셈블리
836 밸브
838 원심분리 챔버
840 2차 서브 챔버
842 1차 서브 챔버
843 3차 서브 챔버
845 펌프
846 원심분리 모터 어셈블리
848 배관 입구 라인
850 폐기물 배출 라인
852 펌프
854 유체 저장 어셈블리 챔버
856 2차 서브 챔버
858 1차 서브 챔버
860 3차 서브 챔버
862 내부 용기
864 밸브
866 딥 튜브
868 외부 어셈블리
870 동결 건조, 펠릿화, 캡슐화 및 블리스터 포장 챔버
872 2차 서브 챔버
874 1차 서브 챔버
876 3차 서브 챔버
878 배관
880 동결 건조 어셈블리
882 외부 어셈블리
884 활송 장치
886 홀딩 트레이
888 펠릿화 압축 어셈블리
890 외부 유체 라인
892 캡슐 운송 어셈블리
894 캡슐의 절반
896 컨베이어 벨트 구동 어셈블리
898 캡슐 배치 어셈블리
900 캡슐 반쪽의 호퍼
902 캡슐 압축 어셈블리
904 캡슐 어셈블리의 절반
906 캡슐 반쪽의 호퍼
908 수직 컨베이어
910 보관 용기
912 보관 용기
914 외부 어셈블리
916 블리스터 포장 피스톤
918 이송 해치 어셈블리
920 블리스터 포장 캡슐
922 보관 용기
924 폐기물 저장 용기
1000 용기 제어 어셈블리
1002 강성 벽
1004 일회용 챔버
1006 일회용 챔버
1008 보조 장비 모듈
1010 해치
1012 출입구
1014 점검구
1016 여과수 저장 탱크
1018 압축가스 저장 탱크
1020 에어 핸들러 및 여과 어셈블리
1022 강성 베이스
1024 휠
1026 전원
1028 디스플레이 화면 및 컨트롤러 유입 장치
1030 모바일 장치
1032 증강 현실 장치
1034 가상 현실 장치
1100 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 처리를 위한 모바일 장치
1102 강성 본체
1104 지지 장비 모듈
1106 유틸리티 회선
1108 일회용 챔버
1110 유입 장치
1112 생물학적 물질의 업스트리임 및 다운스트리임 가공을 위한 모바일 장치
1114 강성 본체
1116 지지 장비 모듈
1118 일회용 챔버
1120 일회용 챔버
1122 2차 서브 챔버
1124 1차 서브 챔버
1126 연결
1128 충전식 배터리
1130 배리어
1132 투입물 용기
1134 가압 가스용 용기
1136 생물학적 공정 제품 수집용 용기
1138 폐기물 용기
1140 처리 장치
1142 메모리 저장 장치
1144 통신 장치
1146 유입 장치
1148 회로 기판
1150 무선으로 데이터 전송
1200 벤치 탑 제조 설정
1202 생물 반응기 제어 장치
1204 일회용 생물 반응기
1206 배관
1208 일회용 챔버 네트워크
1210 원심분리 챔버
1212 2차 서브 챔버
1214 펌프
1216 1차 서브 챔버
1218 원심분리 어셈블리
1220 원심분리 모터 어셈블리
1222 펌프
1224 여과 어셈블리 챔버
1226 2차 서브 챔버
1228 배관
1230 1차 서브 챔버
1232 심도 필터
1234 예비필터
1236 멸균 등급 필터
1238 밸브
1240 유체 저장 어셈블리 챔버
1242 2차 서브 챔버
1243 배관
1244 펌프
1245 3차 서브 챔버
1246 밸브
1248 1차 서브 챔버
1250 내부 용기
1252 외부 어셈블리
1254 공압 공기배관
1256 딥 튜브
1258 충진 어셈블리 챔버
1260 3차 서브 챔버
1262 펌프
264 유체 배관 연결
1266 1차 서브 챔버
1268 멸균 백 충전 매니폴드
1270 2차 서브 챔버
1272 일회용 백
1274 통기 필터
1276 배관 클립

Claims (20)

1. 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기와 생물학적 물질의 생성 및 취급 중 적어도 하나를 포함하는 작업을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 1차 구성요소를 함유하며 상기 적어도 하나의 연성 혼합 어셈블리 용기는 1차 서브 챔버의 체적 내에 형성되고 상기 1차 서브 챔버의 적어도 일측에 부착되는 1차 서브 챔버; 및
   일회용 챔버 외부 장비와의 연결부 및 2차 구성요소 중 적어도 하나를 포함하는 2차 서브 챔버를 포함하고, 상기 외부 장비와 2차 구성요소는 상기 적어도 하나의 1차 구성요소의 작동을 지지하도록 구성되고;
   상기 1차 서브 챔버 및 2차 서브 챔버는 서로 연결되도록 구성되어 적어도 하나의 1차 구성요소가 연결부 및 2차 구성요소 중 적어도 하나에 작동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는
   일회용 챔버.
2. 제1항에 있어서, 상기 1차 서브 챔버 및 2차 서브 챔버 중 하나는 단단한 벽을 갖고, 1차 서브 챔버 및 2차 서브 챔버 중 다른 하나는 가요성 벽을 갖는 일회용 챔버.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1차 서브 챔버 및 2차 서브 챔버는 상이한 멸균 방법을 통해 멸균되도록 구성되는 일회용 챔버.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 1차 서브 챔버는 멸균되도록 구성되고 2차 서브 챔버는 멸균되지 않은 상태로 유지되는 일회용 챔버.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 1차 서브 챔버 및 2차 서브 챔버는 제거 가능하게 연결되도록 구성되는 일회용 챔버.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 1차 서브 챔버 및 2차 서브 챔버는 영구적으로 연결되도록 구성되는 일회용 챔버.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 일회용 챔버는 상기 일회용 챔버 외부의 장비 및 3차 구성요소에 대한 연결부 중 적어도 하나를 포함하는 3차 서브 챔버를 더 포함하고, 상기 외부 장비 및 3차 구성요소는 적어도 하나의 1차 구성요소의 작동을 지원하도록 구성되는 일회용 챔버.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 일회용 챔버를 하나 이상의 추가의 일회용 챔버에 무균적으로 결합시키도록 구성된 결합 수단을 더 포함하는 일회용 챔버.
9. 제8항에 따른 복수의 일회용 챔버를 포함하는 일회용 챔버의 네트워크.
10. 용기 어셈블리로서,
    생물학적 물질의 생성 및 취급 중 적어도 하나를 포함하는 작업을 수행하기 위한 적어도 하나의 제1항에 따른 일회용 챔버를 수용하도록 구성된 외함을 포함하고, 상기 외함은 하나 이상의 지지 장비 모듈을 포함하고;
    상기 적어도 하나의 지지 장비 모듈은 상기 적어도 하나의 일회용 챔버의 작동을 지원하기 위해 상기 적어도 하나의 일회용 챔버에 작동 가능하게 결합되고,
    상기 적어도 하나의 지지 장비 모듈 및 상기 적어도 하나의 일회용 챔버의 모듈식 배열은 복수의 가능한 구성 중 하나의 구성에 선택적으로 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 용기 어셈블리.
11. 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 지지 장비 모듈은 다음 중 적어도 하나를 포함하는 용기 어셈블리:
    -공급 장치에 대한 적어도 하나의 연결부;
    -폐기물 용기에 적어도 하나의 연결부;
    -하나 이상의 일회용 챔버에 포함된 장치들을 구동하기 위한 하나 이상의 구동기구;
    -적어도 하나의 일회용 챔버의 작동을 준비하는 작업을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 구성요소;
    -적어도 하나의 일회용 챔버의 작동 후 작업을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 구성요소.
12. 제11항에 있어서, 적어도 하나의 공급 장치를 추가로 포함하는 용기 어셈블리.
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외함은, 상기 적어도 하나의 지지 장비 모듈 및 상기 적어도 하나의 일회용 챔버의 모듈식 배열이 수정되도록 구성되는, 출입구를 더 포함하는 용기 어셈블리.
14. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기 어셈블리는 강성 베이스를 더 포함하고, 상기 강성 베이스는 복수의 변위 가능한 요소에 의해 형성되는 용기 어셈블리.
15. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기 어셈블리는 강성 베이스를 더 포함하고, 상기 강성 베이스는 적어도 하나의 휠을 포함하는 용기 어셈블리.
16. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 지지 장비 모듈 및 상기 적어도 하나의 일회용 챔버를 제어하도록 구성된 제어 장치를 더 포함하는 용기 어셈블리.
17. 생물학적 재료의 전체 업스트리임 및 다운스트리임 프로세싱을 수행하도록 구성된 복수의 구성요소를 포함하는 적어도 하나의 제1항에 따른 일회용 챔버를 포함하는 일회용 제조 시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 시스템은 서로 비대칭적으로 연결된 복수의 일회용 챔버를 포함하고, 각 일회용 챔버는 업스트리임 및 다운스트리임 프로세싱에서 상이한 단계를 수행하도록 구성되는 일회용 제조 시스템.
19. 제18항에 있어서, 상기 복수의 일회용 챔버는 다음을 포함하는 일회용 제조 시스템:
    혼합 어셈블리 챔버;
    생물 반응기 어셈블리 챔버;
    원심분리 어셈블리 챔버;
    유체 저장 어셈블리 챔버; 및
    후처리 및 패키징 챔버.
20. 제19항에 있어서, 상기 시스템은 다음 중 하나를 수행하도록 구성되는 일회용 제조 시스템:
    가공된 생물 활성 제품의 백 충전
    가공된 생리 활성 제품의 바이알 충전,
    가공된 생물 활성 제품의 캡슐화
    멸균 주사기로 백신 생산,
    CRISPR 서열의 전달을 위한 바이러스 벡터 생산,
    대변 이식(FMT) 캡슐의 주문 제작,
    생물 활성 제품의 포장.
    

Images