KR20190039081A - 자동화된 세포 처리 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

세포 치료법 및 재생 의학에서 사용하기 위한 세포와 같은 생물학적 샘플의 자동화된 세포 처리를 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 생물학적 샘플로부터 유래된 배치의 자동화된 처리를 위한 시스템은 폐쇄되고 멸균된 인클로저와; 다수의 시약 용기와; 적어도 하나의 시약 디스펜서와; 배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한 품질 관리 모듈과; 수확 모듈과; 로봇 모듈; 및 배치의 자동 처리를 제어하기 위해 적어도 하나의 시약 디스펜서, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈에 통신 가능하게 결합된 제어 장치(CU)를 포함한다. 자동화 처리는 인간 조작자에 의한 조작 없이 실행될 수 있다. 시스템은 배치 간의 교차 오염 없이, 예를 들어, GMP 조건 하에 다수의 배치를 자동으로 처리하도록 구성된다.

Description

자동화된 세포 처리 시스템 및 방법

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2016년 6월 20일 출원된 미국 가특허 출원 제 63/352,468호의 우선권을 주장하며, 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.

본 발명은 자동화된 시스템을 사용하는 세포 처리 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세포 치료법 및 재생 의학뿐만 아니라 다른 생물학적 샘플에 사용하기 위한 세포를 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

줄기세포 치료법은 재생 의학에 대한 많은 가능성을 갖고 있다. 줄기세포는 신체의 다양한 세포 유형으로 발전할 잠재력이 있으며, 이론적으로 제한 없이 분열하여 수리가 필요한 세포를 보충할 수 있다. 다양한 범위의 투입 옵션을 갖는 다양한 유형의 줄기세포가 존재한다. 배아 줄기세포는 재생 의학에 대한 커다란 잠재력을 갖지만, 이식 이전에 세포가 적절하게 분화되지 않으면 이식 거부와 기형종 형성의 가능성을 포함하는 많은 단점이 있다. 신경 줄기세포(neural stem cell, NSC)와 희소돌기아교 전구세포(oligodendrocyte precursor cell, OPC)와 같은 성체 줄기세포는 배아 줄기세포보다 제한적인 발달 가능성을 가지며 일반적으로 기원 계통을 따라 분화한다. 성체 신경 줄기세포는 또한 신경퇴행성 장애에 대한 유망한 치료 옵션이지만, 격리의 어려움, 제한된 증식 능력 및 이식된 공여 세포의 면역 거부 등을 포함하는 수많은 단점이 있다. 동일하거나 유사한 제약이 대부분의 다른 세포 및 줄기세포에 적용된다.

줄기세포가 환자의 조직 내에 영구적이고 효율적으로(기능적으로) 이식되기 위해서는, 줄기세포가 이상적으로 자가조직(즉, 환자 자신)인 것이 바람직하다. 따라서, 줄기세포 치료법에 사용하기 위해, 바람직하게 물질을 난모세포 또는 다른 줄기세포와 융합하거나 이와 교환하지 않고, 환자로부터 쉽게 수득할 수 있는 세포(예를 들어, 체세포)를 줄기세포로 재프로그래밍하는 의학, 과학 및 진단 분야에 대한 요구가 있다. 향상된 분화능 및/또는 안전성과 같은 새롭고 독특한 특징을 갖는 새로운 줄기세포뿐만 아니라 치료할 특정 조직, 기관 또는 질환에 대해 안전하고 효과적인 자가 줄기세포를 생성하기 위한 방법이 보고되었다. 예를 들어, Ahlfors 등은, 시험관내 탈분화 및 시험관내 재프로그래밍 과정에 의해 쉽게 수득할 수 있는 세포를, 줄기-유사 세포 및 간세포-유사 세포뿐만 아니라 세포주 및 조직을 포함하는 매우 바람직한 다분화능 또는 단분화능 세포로 재프로그래밍하는 방법을 기술하고 있다(PCT 국제 출원 공개 제 WO2011/050476호, 미국 특허 출원 공개 제 US20120220034호, 제 US20120288936호 및 제 US20140038291호). 이러한 세포는 잠재적으로 파킨슨병, 다발성 경화증, 심장병, 척수 손상, 암 등과 같은 광범위한 장애 및 질환에서 손상되거나 손실된 조직을 재생하기 위해 환자에게 다시 이식될 수 있다.

그러나, 인간 치료에서의 이러한 세포의 사용은, 시간이 걸리고, 노동 집약적이고, 비효율적이고, 비용이 많이 드는, 현재의 생산 방법의 한계에 의해 심각하게 제한된다. 세포 치료법, 특히 자가 줄기세포 치료법의 잠재력을 실현하기 위해서는, 수백만 명의 사람들에 대해 적절한 세포를 확보해야 하는 과제를 해결해야 하고, 치료법을 제공하는 규제 요건을 준수해야 하며, 적절한 비용을 유지해야 한다. 유도 만능 줄기세포(induced pluripotent stem cell, iPSC) 또는 재프로그래밍된 세포에 대한 현재 생산 방법을 사용하여, 하나의 클린룸에서 작업하는 두 사람은, 세균 오염 또는 교차 오염 또는 인간의 실수로 인해 샘플이 손실되지 않는다고 가정할 때, 연간 약 20 개의 샘플만 처리할 수 있으며, 생산 비용은 엄두도 못 낼 정도로 높은 것으로 추정된다. 이 외에도, 세포의 동일성, 순도, 분화능 등을 결정하고 세포 산물이 오염되지 않도록 하기 위해서는, 여러 명의 관리 요원이 필요하다. 이러한 동일한 과제와 요건 중 다수는, 예를 들어, 연구 목적으로 다양한 세포주를 생산하거나 유지하는 것뿐만 아니라, 세포 또는 조직이 관련된 생물학적 산물 또는 생체물질을 생산하는 것에 적용된다.

일반적으로, 현재의 생산 방법으로는, 교차 오염의 위험을 없애기 위해 한 번에 단 하나의 세포주만이 처리될 수 있고, 각각의 샘플 사이에서 장비는 멸균처리 되어야 한다. 하나의 세포주를 처리하기 위해서는 몇 주 또는 몇 개월이 소요될 수 있다. 예를 들어 인간 체세포 치료법을 위한 우수 제조 관리(Good Manufacturing Practices, GMP) 지침을 준수하기 위해서는, CLIA 또는 기타 요건을 준수하는 클린룸에서 적어도 두 명이 참석한 상태에서 모든 단계를 수행해야 한다. 안전성 테스트 및 품질 관리를 위한 분석 테스트와 함께, 여러 가지 복잡하고, 정밀하게 시간이 조절된 단계를 수행해야 하며, 이들 모든 것이 상세하게 문서화되어야 한다. 세포는 또한 인간 치료용으로 승인 받기 위해 엄격한 안전성 및 분화능 기준을 준수해야 한다. 특히, 규제 지침을 준수하고 적절한 비용으로 세포주 간의 교차 오염 위험과 인간의 실수 위험을 줄이면서, 세포 처리와 품질 관리 분석의 속도와 효율을 높이기 위해, 자가 인간 세포 및 다른 유형의 세포로부터의 특정 인간 치료 응용에 적합한 특정 세포를 생성하는 개선된 방법이 분명히 필요하다.

미국 특허 제 8,784,735호는 생물학적 샘플의 자동화된 처리를 위한 장치를 기술하고 있다. 처리 프로토콜에 따라 소정 양의 시약을 소정 순서로 적용함으로써, 슬라이드와 같은 캐리어 부재 상에 수용된 적어도 하나의 생물학적 샘플의 자동화된 처리를 위한 장치가 기술되어 있으며, 상기 장치는, 하우징 프레임과; 적어도 하나의 슬라이드를 수용하기 위해 하우징 내에 구비된 적어도 하나의 처리부와; 상기 하우징 내에서 하나 이상의 처리부를 보호하는 후드 커버를 포함하고, 후드 커버는 내부 공간을 한정하는 처리부를 완전히 둘러싸고; 장치는 내부 공간 내의 환경을 제어하도록 제공된 온도 조절 장치를 더 포함한다. 개시된 장치 및 방법은 고정된 생물학적 샘플을 처리하기에는 적합하지만, 분열 세포 및 세포주와 같은 살아있는 생물학적 샘플을 처리하기 위해 사용될 수는 없다.

Cellmate™(Sartorius Stedim, Wilmington, DE, U.S.A.)과 같은 시판되는 세포 배양 처리 시스템은 롤러 병(roller bottle)과 T-플라스크에서 세포를 배양하기 위해 필요한 공정의 완전 자동화를 제공한다. 이러한 시스템은 자동화된 세포 파종, 효소적 수확 및 기계 수확, 세포 시트 세척, 배지 교환 및 일시적 형질감염을 포함하여, 대용량 단일 세포주 생산을 제공한다. Cellmate™ 시스템은 GMP 환경을 위해 개발되었다. 그러나, 이러한 시스템은 클린룸에서만 사용될 수 있고, 세포주 간의 교차 오염을 통제할 수 없으므로 한 번에 하나의 세포주만 처리할 수 있다. 이들 시스템은 완전히 자동화되지 않았으며 특정 단계 또는 기능(예를 들어, 튜브 캡핑(capping) 및 언캡핑(uncapping)) 및 기타 분석적 검정을 위해 여전히 인간의 조작을 필요로 한다. Cellmate™ 시스템은 세포 수, 세포 생존율 및 세포 컨플루언시(confluency)를 측정할 수 있지만, GMP 규정(예를 들어, 동일성, 분화능, 순도, 멸균성 등의 테스트)을 준수하기 위해 필요한 다른 품질 관리 테스트는 수행할 수 없다.

CompacT SelecT™(Sartorius Stedim, Wilmington, DE, U.S.A.)는 검정을 위해 세포를 분주하고, 세포를 수확하고, 형질감염을 수행하고 및 세포 수 및 생존율을 결정하는 것을 포함하여, 다수의 세포주를 유지하고 증식시키기 위한 자동화된 세포 배양 시스템을 제공한다. 이 시스템은 바코드 추적 기능과 함께 플라스크 배양기, 무균 처리 환경 및 다양한 분주 모듈을 포함한다. 그러나, 이 시스템은 클린룸에서만 사용될 수 있고, 세포주 간의 교차 오염을 통제할 수 없으므로 한 번에 하나의 세포주만 처리할 수 있다. 이 시스템은 세포 처리(예를 들어, 재프로그래밍)에는 적합하지 않고 세포를 증식시키기에만 적합하며, GMP 규정을 준수하기 위해 필요한 품질 관리 테스트는 수행할 수 없다. 이 시스템은 완전히 자동화되지 않았으며 특정 단계 또는 기능을 위해 여전히 인간의 조작을 필요로 한다. 예를 들어, 시스템에 소모품을 다시 장착하기 위해서 시스템은 수동으로 열리고 다시 채워져야만 한다.

Fulga 등(미국 특허 출원 공개 제 2011/0206643호)은, 다수의 세포 유형에 속하는 다양한 세포를 포함하는 조직을 수용하고, 다수의 세포 유형 중 적어도 하나의 유형에 비해 다수의 세포 유형 중 적어도 다른 하나의 유형의 세포의 비율과 절대 수 모두를 자동으로 증가시키기 위한 자동화된 세포 처리 시스템을 기술하고 있다. 대체로 평평하고 원형인 세포 성장 표면을 한정하는 대체로 환형인 접시와; 환형 접시와의 밀봉 결합을 위해 구비된 커버; 및 커버와 기계적으로 결합된 적어도 하나의 스크레이퍼 블레이드를 포함함으로써, 접시에 대한 커버의 회전이 원형 세포 성장 표에서의 세포의 스크레이핑을 제공하는 자체-스크레이핑 세포 배양 조립체가 기술되어 있다. 이 시스템은 또한 자동화된 포장 기능을 포함한다. 그러나, 이 시스템은 완전히 자동화되지 않았으며 상기한 다른 시스템의 많은 한계를 가지고 있다.

본 발명의 목적은 선행 기술에 존재하는 불편함 중 적어도 일부를 개선하는 것이다.

선택적으로 GMP 지침 및 규정을 준수하는 조건 하에, 인간 조작자에 의한 조작 없이 실행될 수 있고 및/또는 배치(batch) 간의 교차 오염 없이 다수의 배치를 동시에 처리할 수 있는 생물학적 샘플의 자동화된 처리를 위한 시스템 및 방법이 본원에 제공된다.

일부 구현형태에서, 시스템은 클린룸에서 작동될 필요가 없는 정도로 멸균성을 유지하도록 설계된다. 예를 들어, 시스템은, 시스템의 멸균성을 방해하거나 시스템을 외부 환경에 노출시키지 않고, 시약, 배지, 플라스틱 용기 등과 같은 소모품으로 다시 채워질 수 있다. 일부 구현형태에서, 시스템은 처리 동안 또는 처리 이후 세포 동일성, 세포 순도, 세포 분화능 및/또는 배치 멸균성(즉, 오염 없음)을 확인하는 것과 같은 품질 관리(Quality Control, QC) 테스트를 수행할 수 있다. 일부 구현형태에서, 단-대-단 처리(end-to-end processing)가 제공된다, 즉, 생물학적 샘플이 시스템에 도입되고, 원하는 최종 산물이, 인간 조작자에 의한 조작을 필요로 하지 않고, 처리 이후 시스템에 의해 제공된다. 일부 구현형태에서 시스템의 모니터링, 추적 및 기록은 QC 테스트를 포함하여 공정의 모든 단계에 대한 상세한 기록을 유지한다. 이러한 기록은 품질 보증 목적으로 그리고 모든 관련 규정이 준수되었는지 확인하기 위해 사용될 수 있다. 일부 구현형태에서, 최종 산물 및/또는 최종 산물 출시의 품질 보증(quality assurance, QA)은 인간 조작자를 필요로 하지 않고 수행된다. 일부 구현형태에서, 산물은 인간 조작자를 필요로 하지 않고 QC 및 QA 완료 후에 저장되고 및/또는 이송을 위해 포장된다.

따라서, 일부 실시형태에서, 본원에 기술된 시스템 및 방법은 다음 이점 중 하나 이상을 제공할 수 있다: 샘플/배치 간의 교차 오염 없이 및/또는 GMP 조건(우수 제조 관리(GMP) 지침 또는 규정을 준수하는 조건) 하에 순차적으로 또는 동시에 다수의 생물학적 샘플 또는 배치의 처리를 가능하게 함; 신속하고 효율적이며 비용이 적당한 처리를 가능하게 함; 처리 과정에서 인간의 개입 없이 실행될 수 있는(처리를 중단시키거나 멸균성/무균 환경을 방해하지 않고 수행될 수 있는 소모품 재충전은 제외); 최종 산물의 저장 및/또는 포장을 포함할 수 있는 완전히 자동화된 단-대-단 처리를 제공함; 예를 들어, CLIA 요건을 준수하는 등의 클린룸에서 작업하는 인력의 필요성을 제거함; GMP 지침 및 규정에 필요한 모든 QC 테스트를 포함하는, 통합된 분석 및 품질 관리(QC) 능력을 갖춤; 품질 보증 목적을 위한 처리의 상세한 보고서를 제공함; 및 최종 산물이 관련 규정을 준수하고 인간의 치료와 같은 의도된 목적에 적합하지 자동으로 확인함. 일부 구현형태에서, 본원에 기술된 시스템 및 방법은 이전 시스템에 비해 증가된 처리 효율과 품질을 제공한다.

시스템 및 방법은 다양한 유형의 생물학적 샘플에 대한 광범위한 처리를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템 및 방법은, 예를 들어 인간의 치료용으로 사용하기 위해, 제 1 유형의 세포(예를 들어, 체세포, 줄기세포, 간세포)를 원하는 제 2 유형의 세포(예를 들어, 다분화능 세포, 단분화능 세포 또는 만능 세포)로 재프로그래밍하거나 형질전환시키기 위해 사용될 수 있다. 시스템 및 방법은 세포의 직접 재프로그래밍; 다분화능 세포, 단분화능 세포, 또는 만능 세포의 생산; 줄기-유사 세포 또는 간세포-유사 세포의 생산; 유도 만능 줄기세포(iPSC) 생산; 배아 줄기세포 생산; 및 치료, 진단 또는 연구 목적에 유용한 다른 세포의 생산을 위해 사용될 수 있다. 시험관내 탈분화 및 시험관내 재프로그래밍 방법은 예를 들어 PCT 국제 출원 공개 제 WO2011/050476호, 미국 가출원 제 61/256,967호, 미국 특허 출원 제 14/958,791호 및 미국 특허 출원 공개 번호 제 US20120220034호, 재 US20120288936호 및 재 US20140038291호에 상세히 기재되어 있으며, 이들 모두는 그 전체가 본원에 참고로 포함된다. 시스템 및 방법은 또한 세포의 성장 또는 증식; 안정적인 형질감염을 포함한 세포의 형질감염; 유전자 삽입, 유전자 결실 및 유전자 교정을 포함한 유전자 편집; 예를 들어, 화합물, 항체 또는 다른 활성제로 세포의 치료; 세포 분화 유도; 및 이들의 조합을 위해 사용될 수 있다. 세포는 세포의 시작 수 및 원하는 최종 산물에 따라 증식 이전, 도중 또는 이후 조작되거나 처리될 수 있다. 시스템 및 방법은 또한 생체물질(예를 들어, 조직, 기질 등)의 생성, 생물제제(예를 들어, 단백질, 항체, 백신, 성장 인자 등)의 생성, 단일 세포로의 조직 처리 및/또는 세포외 기질 성분의 추출, 조직의 성장, 및 세포와 세포주의 성장 또는 증식뿐만 아니라 스크리닝 또는 발견 연구를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템 및 방법은 치료용 단백질, 항체, 성장 인자 등을 발현하고 정제하기 위해; 혈액 샘플로부터 조직 기질을 생성하기 위해; 세포의 집단에서 원하는 세포 유형을 분리하고 증식시키기 위해; 세포외 기질 성분을 정제하기 위해; 세포주를 증식시키기 위해; 세포를 분화시키기 위해; 세포 재프로그래밍하거나 형질전환시키기 위해; 벡터, 플라스미드, RNA, 치료용 분자 등을 도입하기 위해 세포를 형질감염시키기 위해; 세포에서 유전적 돌연변이의 수리 등을 위해 사용될 수 있다. 산물을 처리하거나 최종 산물을 결정하기 위한 다른 응용이 가능하며, 처리 유형 및 처리되는 생물학적 샘플의 유형은 특히 제한되지 않는다는 것이 고려된다. 본원에서 사용된 "처리"라는 용어는 생물학적 샘플, 특히 분열 세포와 세포주 및 분열 세포와 세포주를 포함하는 조직과 같은 살아있는 생물학적 샘플의 형질전환, 추출, 정제, 유지, 생산, 발현, 성장, 배양, 형질전환, 증식 또는 처리를 광범위하게 포함하는 것을 의미한다. 특정 구현형태에서, "생물학적 샘플"은 예를 들어 조직학적 검사를 위해 고정제로 처리된 샘플은 포함하지 않는다.

제 1의 넓은 양태에서, 배치의 자동화된 처리를 위한 시스템이 제공되며, 배치는 생물학적 샘플에서 유래되고, 시스템은, 폐쇄되고 멸균된(즉, 무균인) 인클로저와; 다수의 시약 용기와; 적어도 하나의 시약 디스펜서와; 배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한 품질 관리 모듈과; 수확 모듈과; 로봇 모듈; 및 배치의 자동 처리를 제어하기 위해 적어도 하나의 시약 디스펜서, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈에 통신 가능하게 결합된 제어 장치(control unit, CU)를 포함하며, 자동 처리는 인간 조작자에 의한 조작 없이 실행될 수 있다. 시스템은 본원에 기술된 많은 구성요소, 모듈, 처리 스테이션 등을 더 포함할 수 있다. 일부 구현형태에서, 인클로저는 적어도 클래스 10(Class 10) 또는 ISO 4 환경이다. 일부 구현형태에서, 시스템은 다수의 배치를 자동으로 처리하도록 구성된다. 일부 구현형태에서, 시스템은 우수 제조 관리(GMP) 규정 또는 지침에 따라, 즉 GMP 조건 하에 다수의 배치를 자동으로 처리하도록 구성된다. 일부 구현형태에서, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈 중 적어도 하나는 인클로저 내부에 수용되며, 세포의 자동 처리는 인클로저 내부에서 수행된다.

제 2의 넓은 양태에서, 다수의 배치의 자동화된 처리를 위한 시스템이 제공되며, 배치는 생물학적 샘플에서 유래되고, 시스템은, 폐쇄되고 멸균된(즉, 무균인) 인클로저와; 다수의 시약 용기와; 적어도 하나의 시약 디스펜서와; 배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한 품질 관리 모듈과; 수확 모듈과; 로봇 모듈; 및 배치의 자동 처리를 제어하기 위해 적어도 하나의 시약 디스펜서, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈에 통신 가능하게 결합된 제어 장치(CU)를 포함하며, 시스템은 배치 간의 교차 오염 없이 다수의 배치를 자동으로 처리하도록 구성된다. 일부 구현형태에서, 시스템은 순차적 처리를 사용하여 동시에 다수의 배치를 자동으로 처리하도록 구성된다. 일부 구현형태에서, 시스템은 우수 제조 관리(GMP) 규정 또는 지침에 따라, 즉 GMP 조건 하에 다수의 배치를 자동으로 처리하도록 구성된다. 일부 구현형태에서, 자동 처리는 인간 조작자에 의한 조작 없이 실행될 수 있다. 시스템은 본원에 기술된 많은 구성요소, 모듈, 처리 스테이션 등을 더 포함할 수 있다. 일부 구현형태에서 인클로저는 적어도 클래스 10 또는 ISO 4 환경이다. 일부 구현형태에서, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈 중 적어도 하나는 인클로저 내부에 배치되고, 세포의 자동 처리는 인클로저 내부에서 수행된다.

일부 구현형태에서, 본원에 기술된 시스템은 아이솔레이터(isolator)를 더 포함하고, 인클로저는 아이솔레이터에 선택적으로 유동적으로 연결되며, 시스템 외부로부터의 물체는 아이솔레이터를 통해 인클로저 내에 수용되고, 인클로저 내부로부터의 물체는 아이솔레이터를 통해 시스템 밖으로 옮겨진다. 일부 구현형태에서, 시스템은 생물학적 안전 캐비닛(biological safety cabinet, BSC)을 더 포함하고, 아이솔레이터는 BSC에 선택적으로 유동적으로 연결되며, 시스템 외부로부터의 물체는 BSC를 통해 아이솔레이터 내에 수용되고, 인클로저 내부로부터의 물체는 아이솔레이터를 통해 인클로저에서 아이솔레이터로 그리고 아이솔레이터에서 BSC로 옮김으로써 시스템 밖으로 옮겨진다.

일부 구현형태에서, 둘 이상의 시스템이, 예를 들어, 배양기를 통해, 냉동기를 통해, 또는 인클로저 외부에 배치되고 각각의 인클로저 또는 시스템에 선택적으로 유동적으로 연결된 다른 유사한 구성요소를 통해 서로 선택적으로 유동적으로 연결된다.

제 3의 넓은 양태에서, 폐쇄되고 멸균된(즉, 무균인) 인클로저 내에서 배치를 처리하기 위한 자동화된 방법이 제공되며, 배치는 인클로저 내에 삽입된 생물학적 샘플에서 유래되고, 자동화된 방법은, 하나 이상의 시약으로 배치를 자동으로 처리하는 단계; 배치의 적어도 하나의 특성을 자동으로 분석하는 단계; 및 배치를 자동으로 처리하는 단계 이후, 인클로저 외부에서 수용하기 위해 배치를 자동으로 수확하는 단계를 포함하고, 자동화된 방법은 인간 조작자에 의한 어떠한 조작 없이 실행될 수 있다. 일부 구현형태에서, 배치는 다수의 배치를 포함하고, 방법은 배치 간의 교차 오염 없이 다수의 배치 각각을 자동으로 처리하는 단계를 포함한다. 일부 구현형태에서, 방법은 우수 제조 관리(GMP) 규정 및 지침에 따라, 즉 GMP 조건 하에 및/또는 클래스 10 환경에서 실행된다.

제 4의 넓은 양태에서, 폐쇄되고 멸균된(즉, 무균인) 인클로저 내에서 배치를 처리하기 위한 자동화된 방법이 제공되며, 배치는 인클로저 내에 삽입된 생물학적 샘플에서 유래되고, 자동화된 방법은, 하나 이상의 시약으로 배치를 자동으로 처리하는 단계; 배치의 적어도 하나의 특성을 자동으로 분석하는 단계; 및 배치를 처리하는 단계 이후, 인클로저 외부에서 수용하기 위해 배치를 자동으로 수확하는 단계를 포함하고, 자동화된 방법은 배치 간의 교차 오염 없이 다수의 배치를 자동으로 처리할 수 있다. 일부 구현형태에서, 다수의 배치는 순차적 처리를 사용하여 동시에 처리된다. 일부 구현형태에서, 다수의 배치는 우수 제조 관리(GMP) 지침에 따라, 예를 들어, GMP 조건 하에 처리된다. 일부 구현형태에서, 자동화된 방법은 인간 조작자에 의한 어떠한 조작 없이 실행될 수 있다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 방법은, 처리 동안 및/또는 이후, 동일성, 분화능, 순도 및 멸균성에 대한 테스트와 같은 품질 관리(QC) 테스트를 수행하는 단계를 더 포함한다. 일부 구현형태에서, 본원에 제공된 방법은, 세포 수, 생존율, 및 컨플루언시의 결정, 특정 세포 마커의 유무, 성장 또는 분화 프로파일, 활성, 유전자 돌연변이의 검출 등과 같은 분석 및/또는 진단 테스트를 더 포함한다. 일부 구현형태에서, 본원에 제공된 방법은, 품질 보증 목적으로 그리고 모든 관련 규정이 준수되었는지 확인하기 위한 QC 테스트를 포함하여 공정의 모든 단계의 세부 사항을 모니터링, 추적 및/또는 기록하는 단계를 더 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은, GMP 요건에 따라 세포를 증식시키고, 세포 증식 이전, 도중 및/또는 이후, 동일성, 분화능, 순도 및 멸균성에 대한 테스트와 같은 품질 관리(QC) 테스트를 수행하는 기능을 포함한다. 세포-기반 분석, 형광 -, 비색- 또는 발광-기반 분석, 세포 형태 및 세포 시간-의존적 거동(예를 들어, 분화) 분석, 유세포분석 기반 분석, PCR 기반 분석, 내독소, 마이코플라즈마 및 멸균성 분석, 세포 생존율, 세포 수, 세포 컨플루언시 등을 제한 없이 포함하는 QC 검정이 시스템에 의해 수행될 수 있음을 알아야 한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은, 세포를 증식시키고 증식 이후 세포를 정제하는 기능을 포함한다. 일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은, 세포주 간의 교차 오염 없이 동시에 다수의 세포주를 증식시키는 기능을 포함한다. 예를 들어, 인클로저 내에서 동시에 하나의 이상의 샘플이 열리지 않는 것을 보장하는 기능이 포함될 수 있다. 유사하게, 시약 및 소모품 용기는 샘플 용기가 개방되었을 때 개방되지 않는다. 그 밖의 포함된 기능은 입자 발생을 줄이는 기능; 세포 처리 단계 사이에 시스템의 멸균을 허용하는 기능; 용기가 필요 이상으로 오랫동안 개방된 상태로 유지되지 않도록 하고, 샘플 용기가 개방되었을 때 또는 개방된 경우, 용기가 개방되지 않도록 하기 위해 용기를 캡핑(capping)하고 언캡핑(uncapping)하고 및 리캡핑(recapping)하기 위한 기능 등을 포함한다. 입자 모니터링이 사용되어, 입자 수가 샘플 간의 교차 오염 및 샘플로부터 비축 시약으로의 교차 오염을 방지하는 미리 설정된 임계치 이하가 될 때까지 처리 단계를 중지시킬 수 있다. 이러한 기능은 배치 간의 교차 오염 없이 동시에 여러 배치의 처리를 용이하게 한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은, 추가 증식 또는 다른 처리에 대비해서 출발 조직 샘플로부터 세포를 분리하는 기능을 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은 세포를 동결 또는 해동시키는 기능을 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은, 예를 들어, 이송 또는 저장을 위해 세포를 포장하는 기능을 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은 이송 또는 저장을 위해 바이알 또는 카세트 내에 세포를 제공하는 기능을 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은 다음 기능 중 하나 이상, 둘 이상, 셋 이상 또는 전부를 포함한다: 1) 출발 조직 또는 다양한 세포 유형의 혼합물로부터 세포의 분리; 2) 예를 들어, 바코드, 위치 정보 등을 사용하여 세포 샘플의 식별 및 추적; 3) 세포 처리, 예를 들어, 세포의 증식, 정제(예를 들어, 자성 항체(magnetic antibody)를 통한 농축 또는 제거를 포함), 활성화, 재프로그래밍, 유전자 편집(유전자 삽입, 결실, 교정), 형질감염 및 다른 원하는 조작. 예를 들어, 마커 발현 수준 분석(예를 들어, 형광 항체 염색 및 분석을 통한), 분화 프로파일의 결정을 포함하는 세포 거동 분석, 예를 들어, 유전자 돌연변이를 식별하는 진단 테스트, 및 동일성, 순도 및 멸균성에 대한 테스트(선택적으로 내독소 및 마이코플라즈마 테스트를 포함)뿐만 아니라 세포 수, 컨플루언시 및 생존율의 결정을 위한 테스트를 포함하는 QC 테스트와 같은 분석 기능이 또한 포함될 수 있고, 세포 처리 이전, 도중 및/또는 이후 언제든지 수행될 수 있으며; 4) 예를 들어, 필요한 경우 바이알 내에서의 세포를 동결시키거나, 이송 용기(예를 들어, Petaka™ 카세트) 내에 살아있는 배양물을 배치하거나, 이송을 위해 세포를 포장하는 등의 저장 및 이송; 및 5) 원하는 세포 유형의 정제, 원하는 분화능의 선택, 죽은 세포의 제거, 자기 세포 분류(magnetic cell sorting) 등과 같은 원하는 추가의 세포 분석 능력.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은, GMP 요건에 따라, 품질 보증(QA) 검증을 위해 처음부터 끝까지 세포 처리의 완전한 기록을 제공하는 기능을 포함한다. 시스템은 모든 단계가 적절하게 수행되었는지 확인하고 모든 분석 결과(예를 들어, 합격/불합격 결과)를 점검할 수 있다. 또한, 시스템 및 방법은 GMP 지침에 따라, 예를 들어, 바코드 및 위치 메모리를 사용하여 배치를 추적하기 위한 기능을 포함할 수 있다. 또한, QA 분석은 멸균성, 오염물질(예를 들어, 내독소 및 마이코플라즈마)에 대한 테스트 및 GMP 지침 및 기타 관련 규정에 따라 필요할 수 있는 기타 테스트를 포함할 수 있다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은 다음 기능 중 하나 이상, 둘 이상, 셋 이상 또는 전부를 포함한다: 1) 세포 처리; 2) 품질 관리; 3) 품질 보증; 4) 세포의 수확 및 저장 또는 이송 준비 및 5) 세포의 분석 테스트(예를 들어, 제한 없이, 진단 테스트). 일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은, 예를 들어, 출발 생물학적 샘플로부터의 처리용 세포의 분리와 같은 샘플 제조 기능을 더 포함할 수 있다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은 GMP 조건 하에 시약을 처리하는 기능성을 포함한다. 시약은 자동으로 인클로저로 반입되고, (예를 들어, 바코드 리더를 사용하여) 검증되고, 개봉되고, 분취액으로 분배되고 시스템에 의해 저장된다. 이러한 시약은, 사람이 시약 용기를 개봉할 필요가 없도록, 제조업자의 포장재 내의 인클로저에 자동으로 도입될 수 있다. 일부 구현형태에서, 인클로저 안팎으로 물질을 로봇으로 이송하는 기능이 포함된다. 일부 구현형태에서, 선택적으로 멸균성, 내독소 및/또는 마이코플라즈마 테스트와 함께, 사양을 준수하도록 시약의 기능 테스트가 수행된다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은 인간의 개입 없이 완전히 자동화된 처리를 수행하는 제어 장치를 포함한다. 제어 장치는 처리 단계를 수행할 뿐만 아니라 원하는 최종 산물을 생산하기 위해 따라야 할 단계를 결정한다. 예를 들어, 제어 장치는 처리 동안 다양한 단계에서 수득된 분석 데이터에 따라 수행할 단계를 결정할 수 있다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은 함께 연결된 다수의 시스템을 포함한다. 예를 들어, 제 1 시스템은, 두 개의 시스템 사이에 배치되고 각각에 별도로 연결된 냉동기 또는 배양기를 통해, 제 2 시스템에 연결될 수 있다. 대안으로, 두 개의 인클로저가 서로 연결될 수 있다. 다수의 시스템이 직접(인클로저-대-인클로저) 또는 냉동기, 냉장고, 배양기 등과 같은 공유 구성요소를 통해 이러한 방식으로 함께 연결될 수 있다는 것을 알아야 한다. 이러한 방식으로 연결되는 시스템의 수는 특별히 제한되지 않는다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은 다음의 자동화된 구성요소 또는 이들의 조합 중 하나 이상, 둘 이상, 셋 이상, 넷 이상, 다섯 이상 또는 전부를 포함한다: (1) 로봇 흡인기(robotic aspirator)로서, 로봇 흡인기 구성요소의 멸균을 필요로 하지 않고 샘플 간의 교차 오염을 줄이거나 제거하도록, 각각의 사용 후 또는 샘플 간에 팁을 교체할 수 있는 일회용 팁을 구비한 로봇 흡인기; (2) 대형 용기(> 10 ml)를 포함하여 용기의 스크류캡 뚜껑(screwcap lid)을 개폐하기 위한 하나 이상의 디캡퍼(decapper) 모듈; (3) 예를 들어, 세포 혼합물을 정제하기 위한(이는 또한 선택적으로, 예를 들어, 자기 세포 분리(magnetic cell separation)에 의해 달성될 수 있음) 또는 세포 펠렛을 수득하기 위한 또는 세포의 수집 또는 제거를 위한 원심분리기, 세포 분류기 또는 자석; (4) 세포를 배양하기 위한 배양기; (5) 샘플 또는 세포-함유 용기 내의 세포 수 및/또는 세포 컨플루언시를 측정하기 위한 컨플루언시 리더(confluency reader) 또는 세포 계수기; (6) 세포-함유 용기(예를 들어, 용적 > 5 ml) 내에 일정량의 액체를 직접 분배하기 위한 직접 액체-플레이트 충전 스테이션 또는 연속 유동 로봇 시약 디스펜서; 및 (7) 세포 또는 세포 배양 배지의 흡인 또는 수집용 틸트 모듈로서, 선택적으로 자기 분리 틸트 모듈(magnetic separation tilt module).

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은 입자 생성을 최소화하도록 구성된 밀봉된 인클로저를 포함하며, 이 인클로저는, 예를 들어 데크 아래에 배치되고 사용 중에 인클로저로부터 밀봉되는 원심분리기와; 내부로 고체 폐기물이 낙하되는 수직 폐기물 슈트(chute)로서, 폐기물 처리시 슈트의 에지에 부딪치지 않도록 충분한 크기를 갖고, 슈트로부터의 입자가 인클로저 내로 진입하지 않도록 충분히 강한 음압 하에 배치되는, 폐기물 슈트와; 인클로저의 멸균이 가능하도록 인클로저를 밀봉하기 위한 폐쇄 가능한 벤트(vent)와; 시스템 내의 모든 공기를 시스템의 청정 공기와 신속하게 교환하기 위한 신속 청정 공기를 제공하는 기능; 및 본원에 기술된 다른 이러한 기능 및 구성요소를 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은, 예를 들어, 세포의 자기 분리 또는 형질감염을 위한 자기 분리 틸트 모듈을 포함한다. 일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은, 샘플의 동결을 위해 또는 영하의 온도에서 샘플 및 시약의 조작을 가능하게 하기 위해, Grant 냉동기와 같은 온-데크 온도-제어 냉동기(on-deck temperature-controlled freezer)를 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은, 이송 트레이(예를 들어, Petaka™ 트레이)에 샘플을 로딩하거나 이로부터 제거하기 위한 세포 배양액 이송 트레이를 유지하도록 구성된 틸트 모듈을 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은, 시스템 내에서 병(들) 또는 튜브(들)의 자동화된 디캡핑 및 캡핑뿐만 아니라 자동화된 이송을 가능하게 하도록 병 또는 튜브를 유지하는 오토클레이빙 가능한(autoclavable) 병 또는 튜브 홀더를 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은 적하(dripping) 및 범람(overflow)을 억제 기능을 갖는, 직접 충전-세포 처리 용기 배지 충전 스테이션(media fill station)을 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은, 진공 흡인기 구성요소의 멸균을 필요로 하지 않고 샘플 간의 교차 오염을 줄이거나 제거하도록, 각각의 사용 후 또는 샘플 간에 자체적으로(인간의 개입 없이) 팁을 교체할 수 있는 시스템의 능력을 갖는, 교체 가능한 멸균 일회용 팁을 구비한 로봇 흡인기를 포함한다. 일부 구현형태에서, 로봇 흡인기는 일체형 튜브와 팁 그리퍼(tip gripper)를 더 포함한다. 로봇 흡인기는, 팁 오리피스를 통해 (처리될 때까지) 연속적인 음압을 유지함으로써 역류 또는 적하를 방지하도록 설계되었고, 팁은 각각의 사용 또는 배치 사이에서 팁을 교체된다. 로봇 흡인기의 유체 유동 채널은, 예를 들어, 일정한 간격으로 표백 스테이션에서 추가로 멸균될 수 있으며, 흡인된 유체가 이 유체 유동 채널을 통해 팁에서부터 멀리 흐른다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은, 시스템-폐쇄 가능한 뚜껑, 즉 로봇 시스템을 사용하여 개폐될 수 있는 뚜껑을 갖는 오토클레이빙 가능한 팁 홀더를 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은 인클로저 안팎으로의 물질의 로봇 이송을 로봇 모듈을 포함한다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템은 세포에 의해 분비되거나 생성된 생체물질과 그 밖의 거대 분자를 수집하기 위한 모듈을 포함하며, 수집된 거대 분자는 선택적으로 더 정제되고 및/또는 동일성, 분화능(예를 들어, 활성 분석) 및/또는 멸균성에 대해 테스트되고, 및 선택적으로 바이알에 넣어서 보관되고 및/또는 동결 건조 및/또는 포장될 수 있다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은 완전히 자동화되고, 위의 기능들은 인간의 또는 직접적인 개입 없이 수행된다.

일부 구현형태에서, 본원에 제공된 완전히 자동화된 시스템 및 방법은, 멸균성이고 "클린룸"에 대한 규제 요건, 예를 들어 GMP 요건, CLIA 요건 등을 준수할 수 있는 완전히 밀폐된 처리 환경에서 수행된다. 또한, 배치 간의 교차 오염 없이 이들 조건 하에 다수의 배치가 동시에 처리될 수 있다. 또 다른 넓은 양태에서, 본원에 기술된 자동화된 시스템 및 방법을 사용하여 생물학적 샘플을 처리하기 위한 방법이 제공된다.

또 다른 넓은 양태에서, 본원에 기술된 자동화된 시스템 및 방법을 사용하여 제조된 배치 및 생물학적 샘플이 제공된다. 세포, 조직 기질, 단백질, 항체, 백신, 치료제, 세포외 기질 성분 등을 제한 없이 포함하여, 본원에 기술된 시스템 및 방법을 사용하여 매우 다양한 생물학적 물질이 제조될 수 있다. 일부 구현형태에서, 세포는 줄기세포, 줄기-유사 세포, 단분화능 세포, 다분화능 세포, 만능 세포, 체세포, 세포주, 무한증식 세포, 효모 또는 세균 세포이다. 이러한 세포는 예를 들어 재프로그래밍, 형질전환 또는 또 다른 세포 유형으로부터의 분화를 통해 제조될 수 있다. 특정 구현형태에서, 세포는 동일한 환자에게 다시 이식하기 위해 해당 환자의 출발 생물학적 샘플로 제조된 자가 세포, 예를 들어, 해당 환자의 치료 용도로 제조된 자가 줄기, 줄기-유사 세포, 다분화능 세포, 단분화능 또는 체세포이다. 일부 구현형태에서, 제조된 세포는 신경 줄기세포, 신경 줄기-유사 세포, 신경 전구세포, 신경 간세포, 신경모세포, 신경세포, 심장 세포, 조혈 세포, 외배엽, 중배엽 또는 내배엽 계통 세포, 만능 세포, 다분화능 세포, 단분화능 세포, 체세포, 자연 발생 세포, 비-자연 발생 세포, 원핵 세포 및/또는 진핵 세포이다. 본원에 기술된 시스템 및 방법을 사용하여 많은 다양한 유형의 세포가 제조될 수 있으며, 세포의 유형은 제한되지 않는다는 것을 알아야 한다.

일 구현형태에서, 본원에 기술된 자동화된 시스템 및 방법을 사용하여 제조된 단분화능 또는 다분화능 세포가 제공된다. 또 다른 구현형태에서, 본원에 기술된 자동화된 시스템 및 방법을 사용하여 제조된 다분화능 세포, 단분화능 세포, 체세포 또는 줄기-유사 세포의 집단이 제공된다.

일부 구현형태에서, 본원에 기술된 자동화된 시스템 및 방법을 사용하여 제 1 유형의 세포를 다른 유형의 원하는 세포로 재프로그래밍하기 위한 방법이 제공되며, 제 1 유형의 세포는 체세포, 줄기세포, 또는 간세포이고, 자동화된 공정이 본원에 구실된 시스템에 의해 실행될 수 있고, 방법은, 로봇 수단을 사용하여 세포의 염색질 및/또는 DNA를 리모델링할 수 있는 제제를 제 1 유형의 세포에 도입하는 단계로서, 염색질 및/또는 DNA를 리모델링할 수 있는 제제는 히스톤 아세틸화제, 히스톤 탈아세틸화 억제제, DNA 탈메틸화제 및/또는 DNA 메틸화 화학적 억제제인, 단계와; 로봇 수단을 사용하여 제 1 유형의 세포 내의 적어도 하나의 재프로그래밍 제제의 세포내 수준을 일시적으로 증가시키는 단계로서, 적어도 하나의 재프로그래밍 제제는, 유전자 조절자(gene regulator)가 다분화능 또는 단분화능 세포로의 제 1 유형의 세포의 형질전환을 유도할 수 있는 수준으로, 적어도 하나의 다분화능 또는 단분화능 유전자 조절자의 내인성 발현을 직간접적으로 증가시키는, 단계와; 다분화능 또는 단분화능 세포의 표현형 및/또는 기능적 특성에 특유한 다수의 이차 유전자의 안정적인 발현을 가능하게 하는 충분한 시간 동안 다분화능 또는 단분화능 세포로의 제 1 유형의 세포의 형질전환을 지원하는 배양 조건에서 로봇 수단을 사용하여 제 1 유형의 세포를 유지하는 단계를 포함하고, 하나 이상의 이차 유전자는 배아 줄기세포의 표현형 및 기능적 특성에 특유하지 않고, 다수의 이차 유전자의 안정적인 발현은 재프로그래밍 제제의 부재 하에 발생하고, 따라서 상기 시간의 끝에서 제 1 유형의 세포가 다분화능 또는 단분화능 세포로 형질전환되며, 다분화능 또는 단분화능 세포는 제 1 유형의 세포에 특유한 적어도 하나의 마커를 발현한다.

또 다른 넓은 양태에서, 적어도 하나의 방향으로 움직이도록 구성된 로봇 암과; 로봇 암에 연결된 몸체와; 몸체에 연결된 유체 유동 채널을 포함하는 흡인 부재를 포함하는 로봇 흡인기가 제공되며, 흡인 부재는 펌프 수단으로 연결되도록 구성되고; 몸체는 일회용 팁과 흡인 부재의 유체 유동 채널 사이에 유체 연결을 제공하기 위해 일회용 팁을 수용하도록 구성되고; 일회용 팁이 유체 유동 채널에 유동적으로 연결되고 흡인 부재가 펌프 수단에 연결될 때 일회용 팁과 유체 유동 채널을 통해 유체가 흡인된다. 일부 구현형태에서, 로봇 흡인기는 몸체에 연결된 다수의 프롱(prong)을 더 포함하고, 프롱은 팁 유지 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동할 수 있고, 프롱은 일회용 팁과 흡인 부재의 유체 유동 채널 사이에 유체 연결을 제공하기 위해 팁 유지 위치에서 일회용 팁을 수용하도록 구성된다. 로봇 흡인기의 일부 구현형태에서, 일회용 팁은 인간 조작자에 의한 조작 없이 유체 유동 채널에서 분리될 수 있다. 일부 구현형태에서는 프롱이 튜브를 수용할 수 있다.

본원에 기술된 로봇 흡인기를 사용하여 샘플을 자동으로 흡인하는 방법이 또한 제공된다. 일부 구현형태에서, 유체 유동 채널 및 유체 유동 채널과 유체 연결된 일회용 팁을 선택적으로 수용하도록 구성된 다수의 프롱을 갖는 로봇 암을 사용하여 흡인하는 방법이 제공되며, 방법은, 유체 유동 채널과 유체 연결된 일회용 팁을 유지하도록 프롱을 이동시키는 단계로서, 프롱은 선택적으로 이동할 수 있고 선택적으로 일회용 팁 이외의 적어도 하나의 물체를 파지하도록 더 구성되는, 단계; 및 유체 유동 채널을 배기(evacuate)하여 일회용 팁과 유체 유동 채널을 통해 액체를 흡인하는 단계를 포함한다. 일부 구현형태에서, 방법은, 액체를 흡인한 후, 일회용 팁에서 프롱을 분리하는 단계; 및 유체 유동 채널의 배기를 중단시켜 유체 유동 채널에서 일회용 팁을 분리하는 단계를 포함한다. 일부 구현형태에서, 일회용 팁은 인간 조작자에 의한 조작 없이 유체 유동 채널에서 분리된다.

본 발명의 실시형태는 상기한 목적 및/또는 양태 중 적어도 하나를 각각 가지지만 반드시 그 전부를 가질 필요는 없다. 상기한 목적을 달성하기 위한 시도에서 기인한 본 발명의 일부 양태는 이들 목적을 충족시키지 않을 수도 있고 및/또는 본원에 구체적으로 언급되지 않은 다른 목적을 충족시킬 수도 있음을 알아야 한다.

본 발명의 실시형태의 부가적인 및/또는 대안적인 특징, 양태 및 이점은 다음의 기술, 첨부 도면 및 첨부된 청구항들로부터 명백해질 것이다.

생물학적 샘플의 자동화된 처리를 위한 본 발명은 선택적으로 GMP 지침 및 규정을 준수하는 조건 하에, 인간 조작자에 의한 조작 없이 실행될 수 있고, 배치(batch) 간의 교차 오염 없이 다수의 배치를 동시에 처리할 수 있는 효과가 있다.

특허 또는 출원 파일은 컬러로 작성된 적어도 하나의 도면을 포함한다. 컬러 도면(들)이 있는 본 특허 또는 특허 출원 공개의 사본은 요청에 의해 그리고 필요한 수수료를 납부하면 특허청이 제공할 것이다.
본 발명 및 이의 다른 양태 및 추가 특징의 더 나은 이해를 위해, 첨부된 도면과 함께 사용되는 이하의 설명을 참조한다, 도면에서:
도 1A는 본 기술의 일 구현형태에 따른 자동화된 세포 처리 시스템(automated cell processing system, ACPS)의 전방, 상부 및 좌측에서 본 사시도이고;
도 1B는 도 1A의 ACPS의 정면도이고;
도 1C는 도 1A의 ACPS의 상부 평면도이고;
도 2는 도 1A의 ACPS의 개략도이고;
도 3A는 명확하게 하기 위해 아이솔레이터, 생물학적 안전 캐비닛 및 제어 장치가 제거된 도 1A의 ACPS의 일부의 전방 및 우측에서 본 사시도이고;
도 3B는 명확하게 하기 위해 인클로저의 상부벽과 측벽이 제거된 도 3A의 ACPS의 일부의 전방 및 우측에서 본 사시도이고;
도 3C는 인클로저의 하부벽 및 별개로 도시된 도 3A의 테이블의 전방 및 우측에서 본 사시도이고;
도 4는 인클로저 내부에 수용된 구성요소, 인클로저의 하부벽 및 도 3A의 아이솔레이터의 상부 평면도이고;
도 5는 도 4의 인클로저 내에 수용된 일부 구성요소의 전방 및 우측에서 본 확대 사시도이고;
도 6은 도 5의 저장 영역의 좌측 랙의 전방 및 우측에서 본 사시도이고;
도 7은 도 5의 저장 영역의 우측 랙의 전방 및 우측에서 본 사시도이고;
도 8A는 도 5의 저장 영역의 중심부의 전방 및 우측에서 본 사시도이고;
도 8B는 도 5의 저장 영역의 중심부의 이동 트레이 중 하나의 전방, 상부 및 좌측에서 본 확대 사시도이고;
도 9는 도 3A의 인클로저 내에 수용된 데크의 상부 평면도이고;
도 10A는 배지 충전 스테이션과 자기 틸트 모듈(magnetic tilt module)을 도시한, 도 9의 데크(910)의 일부의 전방, 상부 및 좌측에서 본 사시도이고;
도 10B는 도 10A의 자기 틸트 모듈의 전방, 상부 및 좌측에서 본 확대 사시도이고;
도 10C는 분배 팁이 로딩 위치에 있는 배지 충전 스테이션의 또 다른 구현형태의 사시도이고;
도 10D는 분배 팁이 충전 위치에서 있는, 도 10C의 배지 충전 스테이션의 사시도이고;
도 11A는 세포 처리 트레이용 틸트 모듈, 배지 충전 스테이션, 이송 용기 틸트 모듈 및 이송 홀더 어댑터 스테이션을 도시한, 도 9의 데크(910)의 일부의 후방, 상부 및 좌측에서 본 사시도이고;
도 11B는 이송 용기 틸트 모듈의 전방 및 우측에서 본 확대 분해 사시도이고;
도 11C는 언틸트 위치(untilted position)에서 도시된 이송 용기 틸트 모듈의 전방 및 우측에서 본 확대 사시도이고;
도 11D는 틸트 위치(tilted position)에서 도시된 이송 용기 틸트 모듈의 전방 및 우측에서 본 확대 사시도이고;
도 12는 명확하게 하기 위해 인클로저의 상부벽과 측벽은 제거되고 폐기물 리셉터클을 도시하는, 도 3A의 ACPS의 일부의 좌측, 후방 및 상부에서 본 사시도이고;
도 13은 로봇 흡인기/그리퍼를 갖는, 도 3A의 ACPS의 로봇 모듈의 예시적인 로봇 암의 전방 및 상부에서 본 사시도이고;
도 14는 튜브를 파지하는 도 13의 예시적인 로봇 흡인기/그리퍼의 정면도이고;
도 15는 흡인기 팁이 부착된, 도 14의 예시적인 로봇 암의 정면 평면도이고;
도 16은 디캡퍼를 가지며 시약 용기를 디캡핑하는 것으로 도시된 또 다른 로봇 암의 전방, 상부 및 좌측에서 본 사시도이고;
도 17은 제 2 ACPS에 연결된 제 1 ACPS의 전방, 상부 및 우측에서 본 사시도이고;
도 18은 본 기술의 일 구현형태에 따른 방법을 실행하기 위한 ACPS(100)의 제어 장치의 개략도이고;
도 19는 도 4의 ACPS의 예시적인 로봇 모듈의 개략도이고;
도 20A는 도 3A의 ACPS에서 사용된 플라스크의 후방, 상부 및 우측에서 본 사시도이고;
도 20B는 언틸트 위치에 배치된 틸트 모듈 상에 놓인, 도 20A의 플라스크의 우측 정면도이고;
도 20C는 틸트 모듈이 틸트 위치에 배치되고, 다층 플라스크가 종방향 틸트 축을 중심으로 기울어진, 도 20B의 다층 플라스크와 다층 플라스크 틸트 모듈의 정면도이고;
도 20D는 다층 플라스크가 측방향 틸트 축을 중심으로 기울어진, 도 20B의 다층 플라스크 틸트 모듈 상에 놓인, 도 20A의 플라스크의 우측 정면도이고;
도 21은 도 3A의 인클로저 내에 수용된 데크의 또 다른 구현형태의 상부 평면도이고;
도 22는 공기 배출구를 선택적으로 폐쇄하기 위한 대응하는 자동화된 게이트와 함께 도 3A의 인클로저의 두 개의 공기 배출구의 하부, 전방 및 우측에서 본 확대 사시도이고;
도 23은 공기 배출구가 완전히 폐쇄된 위치에 게이트가 도시된, 도 22의 공기 배출구 및 대응하는 게이트 중 하나의 하부, 전방 및 우측에서 본 확대 사시도이고;
도 24는 공기 배출구가 완전히 개방된 위치에 게이트가 도시된, 도 23의 공기 배출구 및 게이트의 하부, 전방 및 우측에서 본 확대 사시도이고;
도 25는 폐기물 리셉터클과 폐기물 슈트의 또 다른 구현형태를 도시하는, 도 3A의 ACPS의 일부의 배면 정면도이고;
도 26은 별개로 도시된 도 25의 폐기물 리셉터클의 상부, 전방 및 좌측 측에서 본 사시도이고;
도 27은 ACPS 및 도 25의 폐기물 리셉터클과 폐기물 슈트를 수직 및 측방향으로 연장하는 평면을 따라 본 단면도이고;
도 28은 세포 처리를 위한 자동화된 방법(2000)의 개략도이고;
도 29A는 일부 구현형태에 따른 이송 트레이의 확대 사시도이고;
도 29B는 일부 구현형태에 따른 세포 처리 트레이의 확대 사시도이고;
도 29C는 일부 구현형태에 따른 저장 튜브의 확대 사시도이고;
도 29D는 일부 구현형태에 따른 원심분리 튜브의 확대 사시도이고;
도 30A는 홀더 내의 저장 튜브 중 하나가 도 14의 로봇 흡인기/그리퍼에 의해 파지되는 것을 도시하는, 도 29C의 저장 튜브용 홀더의 전방, 상부 및 우측에서 본 사시도이고;
도 30B는 도 30A의 홀더의 전방, 하부 및 우측에서 본 사시도이고;
도 31A는 세포 처리 트레이의 또 다른 구현형태의 상부 평면도이고;
도 31B는 도 31A의 세포 처리 트레이의 정면도이고;
도 31C는 도 31A의 세포 처리 트레이의 측면도이고; 및
도 31D는 라인 31D를 따라 취한, 도 31A의 세포 처리 트레이의 단면도이다.

체세포, 줄기세포 또는 간세포와 같은 제 1 유형의 세포를, 예를 들어, 만능, 다분화능 또는 단분화능 세포와 같은 원하는 제 2 유형의 세포로 형질전환시키기 위해 사용될 수 있는 방법 및 시스템이 본원에 기술된다. 기술된 방법 및 시스템은 방법 및 시스템의 특정 구현형태를 예시하기 위해 제공된다. 다른 구현형태도 가능함을 분명히 알아야 한다. 특히, 방법 및 시스템은, 세포 형질전환 및 세포 재프로그래밍 이외에도 생체물질(예를 들어, 조직, 기질 등)의 생성, 생물제제(예를 들어, 단백질, 항체, 성장 인자 등)의 생성, 세포와 세포주의 성장을 포함하는 매우 다양한 생물학적 샘플을 위해 사용될 수 있음을 알아야 한다.

도 1A 내지 도 2를 참조하면, 세포 처리를 위한 자동화된 방법을 위한 자동화된 세포 처리 시스템(ACPS)(100)은 인클로저(110)를 포함한다. 인클로저(110)는 아이솔레이터(120)에 연결되고 아이솔레이터(120)를 통해 생물학적 안전 캐비닛(BSC)(130)에 연결된다.

ACPS(100)는 또한 냉장고, 배양기, 냉동기 등과 같은 다양한 장비를 포함하고, 이들 중 일부는 인클로저(110), 아이솔레이터(120) 또는 BSC(130) 내부에 배치되며, 이들 중 일부는 인클로저(110), 아이솔레이터(120) 및/또는 BSC(130) 외부에 배치되어, 인클로저(110), 아이솔레이터(120) 및/또는 BSC(130) 내부로부터 접근할 수 있다.

ACPS(100)는 아래에서 더욱 상세히 기술될 자동화된 세포 처리를 제어하도록 구성된 제어 장치(1000)를 포함한다.

인클로저

도 1A 내지 도 3A를 참조하면, 인클로저(110)는 4개의 측벽(202,204,206,208), 상부벽(210) 및 하부벽(212)으로 구성된 직사각형 챔버이다. 측벽은 전방벽(202), 후방벽(204), 좌측벽(206) 및 우측벽(208)을 포함한다. 좌측, 우측, 전방 및 후방과 같은 용어는 인클로저(110) 내의 하부벽(212)에 서있고 아이솔레이터(120)를 전방으로 향하는 사람에 의해 이해되는 것으로 본원에 정의된다. 벽은 금속으로 제조되지만, 벽은 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다는 것이 고려된다.

전방벽(202)은 아이솔레이터(120)의 상보적인 포트(240)에 연결되는 아이솔레이터 연결 포트(220)를 갖는다. 아이솔레이터 연결 포트(220)는 직사각형 형상이지만, 아이솔레이터 연결 포트(220)는 직사각형 이외의 형상일 수 있다는 것이 고려된다. 아이솔레이터 연결 포트(220)는 일반적으로 게이트(미도시)에 의해 폐쇄되고, 인클로저(110)와 아이솔레이터(120) 사이에서의 물체 이동을 허용하기 위해서만 개방된다. 따라서, 인클로저(110)는 아이솔레이터(120)와 선택적으로 유체 연결된다.

인클로저의 상부벽(210)에는 8 개의 공기 유입구(222)가 형성된다. 각각의 공기 유입구(222)는 고효율 미립자 공기(High Efficiency Particulate Air, HEPA) 또는 초저 투과 공기(Ultra Low Penetration Air, ULPA) 필터(미도시)를 갖는다. 인클로저(110) 내부에 장착된 임펠러를 포함하는 공기 유동 시스템은 공기 유입 포트(222)에 구비된 HEPA 필터를 통해 인클로저(110) 내로 공기를 유입시키고 인클로저(110)를 통한 공기의 순환을 유지한다. 하나 이상의 공기 유입구(222)가 있을 수 있다는 것이 고려된다. HEPA 공기 필터 대신에 초저 투과 공기(ULPA) 필터와 같은 다른 적절한 공기 필터가 또한 사용될 수 있다는 것이 고려된다.

두 개의 공기 배출구(224)가 하부벽(212)에 형성된다. 추가 공기 배출구(225)(도 3A)가 또한 전방벽(202)의 바닥 및 후방벽(204)의 바닥 근처에 구비된다. 공기 배출구(224)의 수 및 구성은 도시된 것과 다를 수 있다는 것이 고려된다. 일부 구현형태에서, 인클로저(110) 내의 공기 흐름은 층류이다. 일부 구현형태에서, 층류 기류는 인클로저(110) 내의 공간을 다수의 부분으로 분할하기 위해 사용될 수 있다. 층류에 의해 생성된 인클로저(110) 내부의 부분은 배치 간의 교차 오염의 위험을 증가시키지 않고, 아래에서 더욱 상세히 기술될, 다양한 배치를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 인클로저(110)는 자동화된 세포 처리 시스템(100)을 수용하는 실내의 주위 압력에 대해 그리고 아이솔레이터(120)에 대해 양의 공기압으로 유지된다. 인클로저(110) 내의 신속한 공기 교환은 인클로저(110)에 진입했을 수 있는 모든 오염 입자(110)를 제거하는 것을 도우며, 따라서 인클로저(110) 내부에 수용된 물체가 인클로저(110)에 진입한 오염물질에 노출될 확률을 줄인다.

플로어(224)를 따르는 공기 배출구(224)는 자동화된 게이트(250)에 의해 폐쇄될 수 있다(예를 들어, 인클로저(110)를 멸균하는 동안). 전방벽(202) 및 후방벽(204)에 형성된 공기 배출구(225)도 폐쇄될 수 있다(예를 들어, 인클로저(110)를 멸균하는 동안). 하부벽(212)에 형성된 모든 배출구(224)는 일반적으로 유사하고 그와 같으며, 배출구(224) 및 배출구(224)를 커버하는 자동화된 게이트(250) 중 하나가 이제 기술될 것이다. 도 22 내지 도 24를 참조하면, 배출구(224)는 도시된 구현형태에서 스테인리스 스틸로 제조된 메쉬 스크린(251)으로 커버된다. 스크린(251)은 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다는 것이 고려된다. 스크린(251)은 인클로저(110) 외부로부터의 물체가 인클로저(110)의 내부에 진입하거나 인클로저(110) 내부의 물체가 배출구(224)를 통해 떨어지는 것을 보장하고 방지한다. 게이트(250)는 배출구(224)의 대향 측면에 장착된 한 쌍의 플랜지(252)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 플랜지(252)는 일반적으로 거울상이고, 각각은 대향 플랜지(252)의 그루브(253)를 마주하는 그루브(253)를 갖는다. 각각의 그루브(253)가 하부벽(212)을 향해 구부러진 램프(ramp, 255)를 형성하는 단부를 제외하고, 대향 그루브(253)는 하부벽(212)에 평행하게 연장된다. 게이트(250)는 각각의 측면을 따라 게이트(250)의 측면의 각각의 단부에 하나씩 연결된 두 개의 안내 요소(254)를 갖는다. 각각의 안내 요소(254)는 그루브(253) 내에 수용되고 그 내부에서 미끄러지거나 구를 수 있는 형상과 크기를 갖는다. 안내 요소(254)는 배출구(224)가 밀봉되는 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 게이트(250)를 안내하도록 그루브(253)를 따라 이동한다. 폐쇄 위치에서, 각각의 측면 상의 안내 요소(254) 중 하나는 하부벽(212)을 향해 구부러진 램프(255)에 수용된다. 램프(255)는 게이트(250)를 하부벽(212) 쪽으로 가압해서 게이트(250)와 하부벽(212) 사이의 밀봉을 보장한다. 개방 위치에서, 안내 요소(254)는 그루브 단부(255) 외부의 그루브(253)에 배치된다. 전기 액추에이터(256)는 게이트(250)를 이동시키기 위해 게이트(250)에 연결되어 대응하는 그루브(253)를 따라 안내 요소(254)를 미끄러지게 하거나 구르게 한다. 액추에이터(256)는 공기 배출구(224)의 개폐를 제어하기 위해 제어 장치(1000)에 연결된다. 도시된 구현형태에서, 액추에이터(256)는 공기 배출구(224)가 완전히 개방된 위치 또는 공기 배출구(224)가 완전히 폐쇄된 위치 사이에서 게이트(250)를 이동시키도록 제어된다. 게이트(250)는 배출구(224)가 부분적으로 개방된 위치에 게이트(250)를 유지하도록 제어될 수 있다는 것이 고려된다.

인클로저(110) 내부의 공간의 멸균을 위해 인클로저(110)에 멸균제를 도입하기 위해 멸균제 유입구(230)가 좌측벽(206)에 형성된다. 멸균제 유입구(230)는 멸균제(도시된 구현형태에서는 가스 또는 증기 형태)를 공급받고 이 멸균제를 멸균제 증기 미스트(mist) 또는 스프레이로서 인클로저(110)의 내부로 전달하기 위해 유체 도관의 부착을 위해 구성된다. 멸균제 유입구(230)는 사용하지 않을 때 외부 입자의 유입을 방지하기 위한 커버를 구비한다.

또한, 인클로저(110)로부터 공기와 멸균제를 제거하기 위해 전방벽(202)에 멸균제 배출구(232)가 형성된다. 멸균제 배출구(232)는 인클로저(110)로부터 멸균제 증기, 가스 또는 공기를 제거하기 위해 펌프로 이어지는 유체 도관의 부착을 위해 구성된다.

멸균 과정의 끝에서 멸균제 증기를 무해한 생분해성 수증기 및 산소로 변환하기 위한 촉매 변환기를 통해 공기를 재순환시키기 위해 인클로저에 공기를 도입하기 위해 촉매 변환기 유입구(231)가 좌측벽(206)에 형성된다. 촉매 변환기 유입구(231)는 유체 도관의 부착을 위해 구성되며, 사용하지 않을 때 외부 입자의 유입을 방지하기 위한 커버를 구비한다.

또한, HEPA 또는 ULPA 필터 위의 좌측벽(206)에 촉매 변환기 배출구(233)가 형성되고, 이는 HEPA 또는 ULPA 필터의 넓은 표면적으로 유입될 수 있는 증기 멸균제를 더욱 신속하게 중화시키기 위해 이들 HEPA 및 ULPA 필터를 통해 그리고 촉매 변환기를 통해 인클로저로부터 공기를 제거하도록 구성된다. 촉매 변환기 배출구(233)는 인클로저(110)로부터 공기와 멸균제 증기를 제거하기 위한 촉매 변환기와 펌프로 이어지는 유체 도관의 부착을 위해 구성된다.

멸균제 유입구와 배출구(230, 232)는 각각 본원에 도시된 장소 이외의 장소에 형성될 수 있고, 본원에 도시된 것과 다르게 구성될 수 있다는 것이 고려된다. 촉매 변환기 유입구와 배출구(231, 233) 각각은 본원에 도시된 장소 이외의 장소에 형성될 수 있고, 본원에 도시된 것과 다르게 구성될 수 있다는 것이 고려된다.

멸균제 유입구와 배출구(230, 232)는 인클로저(110) 내부의 오염 제거를 위해 자동화된 인클로저 멸균 장치(550)에 연결된다. 자동화된 인클로저 멸균 장치(550)는 아래에서 더욱 상세히 기술될 것이다.

다양한 액세스 포트가 인클로저(110)의 벽에 구비된다. 도 3C에 가장 잘 도시된 바와 같이, 하부벽(212)에서, 인클로저(110)는 원심분리기(150), 냉동기(152), 배양기(154) 및 폐기물 리셉터클(156)과 같은 다양한 공정 장비에 접근하기 위한 액세스 포트(170, 172, 174, 176, 178)를 갖는다. 하부벽(212)은 또한 로봇 모듈(600)과 극저온 냉동기(cryofreezer, 460)가 각각 장착되는 리세스(171, 175)를 형성한다. 리세스(171, 175) 중 하나 또는 모두가 생략될 수 있거나 다른 구성요소의 장착을 위해 다른 리세스가 형성될 수 있다는 것이 고려된다. 좌측벽(206)에 형성된 액세스 포트는 측면 패널(184)에 의해 폐쇄된다.

또한, 인클로저(110)의 포트의 수, 형상, 크기, 위치 및 구성은 본원에 도시된 것 이외의 것일 수 있음을 알아야 한다. 인클로저(110)의 유입구와 배출구(예를 들어, 공기, 멸균제 등)의 수, 형상, 크기, 위치 및 구성은 본원에 도시된 것 이외의 것일 수 있음을 알아야 한다.

인클로저(110)는 일반적으로 인클로저(110)와 아이솔레이터(120) 사이에서 물체(샘플, 시약 용기, 샘플 용기, 다른 실험용기 등), 또는 세포의 자동화된 처리를 위해 인클로저(110)에 연결될 수 있는 배양기, 원심분리기, 냉동기, 저장 캐비닛 등과 같은 공정 장비를 옮길 때를 제외하고는 밀봉된 상태로 유지된다. 인클로저(110)와 이들 다른 공정 장비 사이의 연결은 밀봉 연결이고, 인클로저(110)는 공정 장비로부터 인클로저(110)로의 오염 입자의 유입을 줄이기 위해 공정 장비의 내부에 대해 양압으로 유지된다.

인클로저(110)는 일반적으로 멸균/무균 환경으로 여겨지며, 우수 제조 관리(GMP) 지침을 따르기 위해 클래스 10 클린룸(입방 피트당 0.5 미크론 이상의 크기의 입자가 10 개 이하)으로 유지된다. "멸균" 및 "무균"이라는 용어는 미생물학적으로 멸균인 상태, 즉 내독소, 마이코플라즈마, 박테리아 등과 같은 미생물 또는 바이러스와 같은 다른 감염원에 의해 오염되지 않은 상태를 의미하기 위해 본원에서 상호 교환적으로 사용된다. 따라서, 인클로저(110)는 무균 상태 및 미생물이 없도록 설계되고, 이는 샘플/배치가 오염되지 않도록 하기 위해, 내독소, 마이코플라즈마 및 직접 미생물 검출 분석과 같은, 미생물 오염에 대해 테스트하고 측정하는 시스템 내의 분석 및 공정에 의해 결정된다.

"우수 제조 관리(Good Manufacturing Practice, GMP)"라는 용어는 임상용 제품의 안전성과 효능을 보장하기 위해 미국 식품의약청(FDA) 및 유럽 의약청(EMEA)과 같은 정부 규제 기관이 정한 의약품에 관한 규정을 나타내기 위해 사용된다. 본원에서 사용된 "GMP 조건 하에"라는 용어는 최종 산물이 임상 용도로 출시될 수 있도록 우수 제조 관리(GMP) 지침 또는 규정을 준수하는 조건 하에 있음을 의미한다. GMP 규정 및 권장 지침은 국가마다 다를 수 있지만, 일반적으로 품질 관리 및 품질 보증 프로그래밍을 포함하여, 의약품 또는 세포 제품을 제조하기 위한 GMP 제조 시설에서 엄격한 통제를 요구할 수 있다는 것에 유의해야 한다. 이러한 시설은 일반적으로 두 가지 크기(≥0.5 μm ≥ 5 μm)의 입자 수를 기준으로 공기 순도에 따라 네 등급(AD)으로 분류되거나, 임상 실험실 개선을 위한 수정안(Clinical Laboratory Improvement Amendments, CLIA) 규정에 따른 "클린룸"을 필요로 하고; 입자 생성과 미생물 증식에 대한 잠재적인 영향 때문에 온도, 습도 및 압력과 같은 다른 파라미터가 자주 고려되고 모니터링되며; 교차 오염을 최소화하기 위해 자재와 직원의 흐름은 분리되고; 모든 활동에 대한 문서화가 필요하다, 등등. 세포 치료제에 대한 GMP 규정은 일반적으로 다음 중 적어도 일부를 포함한다: 전임상 안전성 및 효능 입증; 기증자가 전염병 또는 유전 질환을 전염시킬 위험 없음; 수혜자가 세포 또는 샘플 처리의 오염 또는 부작용을 겪을 위험이 없음. 제품을 형성하는 세포의 유형 및 이들의 정확한 순도와 분화능에 대한 구체적이고 상세한 결정; 및 제품의 체내 안전성과 효능.

도 3C에 가장 잘 도시된 바와 같이, 인클로저(110)는 상부 수평 프레임 부재에 의해 형성된 상부(142) 및 하부 수평 프레임 부재에 의해 형성된 하부(144)를 갖는 직사각형 프레임(140) 상에 지지된다. 프레임(140)은 상부 및 하부 수평 프레임 부재(142, 144) 사이에서 연장된 수직 프레임 부재(143)를 포함한다. 하부(144)는 프레임(140)의 재배치를 용이하게 하기 위해 바퀴 상에 지지되지만, 바퀴는 생략될 수 있다는 것이 고려된다. 하부(144)는 아래에서 기술될 ACPS(100)의 다른 구성요소를 지지한다. 도 1A 내지 도 1C에 도시된 일부 구현형태에서, 상부(142)는 수직 프레임 부재(143)에 의해 플로어 위에 지지되고, 하부(144)와 바퀴는 생략된다.

원심분리기(150), 배양기(152), 냉동기(154) 및 폐기물 리셉터클(156)은 하부(144) 상에 지지된다. 원심분리기(150)는 상부에 액세스 포트를 가지며, 원심분리기(150)의 액세스 포트(미도시)가 하부벽(212)의 대응하는 원심분리기 액세스 포트(170)와 정렬되도록 하부(144) 상에 지지된다. 따라서, 원심분리기(150) 내부의 공간은 인클로저(110)의 하부벽(212)과 원심분리기(150)의 상부 내의 정렬된 액세스 포트를 통해 인클로저(110) 내부로부터 접근할 수 있다. 유사하게, 각각의 배양기(152), 냉동기(154) 및 폐기물 리셉터클(156)은 각각의 상부벽에 형성된 액세스 포트를 갖는다. 배양기(152), 냉동기(154) 및 폐기물 리셉터클(156)은, 각각의 액세스 포트를 인클로저(110)의 하부벽(212)의 대응하는 액세스 포트와 정렬하기 위해, 하부 포트(144)에 각각 지지된다. 하부(144)는 생략될 수 있고, 원심분리기(150), 배양기(152), 냉동기(154) 및 폐기물 리셉터클(156) 중 하나 이상이 인클로저(110)를 지지하는 상부(142) 아래의 실내 바닥에 배치될 수 있다는 것이 고려된다. 원심분리기(150), 배양기(152), 냉동기(154) 및 폐기물 리셉터클(156) 중 하나 이상이 하부벽(212) 이외의 인클로저(110)의 벽에 연결될 수 있는 것이 또한 고려된다. 예를 들어, 인클로저(110)는 원심분리기(150), 배양기(152), 냉동기(154) 및 폐기물 리셉터클(156) 중 하나 이상에 연결하기 위한 액세스 포트(예를 들어, 측면 패널(184)에 의해 커버된 액세스 포트)를 가질 수 있다.

BSC(130)의 벽에 장착된 패널(226)은 인클로저(110)의 압력 및 다른 환경 특성에 대한 디스플레이와, 광 스위치와 같은 인클로저(110) 내부의 다양한 요소에 대한 수동 오버라이드 스위치와, 공기 유입구(222)와 관련된 임펠러와, 인클로저(110)를 멸균하는 동안 사용되는 다른 혼합 팬 등을 포함할 수 있으며, 이들은 ACPS(100)의 일상적인 작동 중에 제어 장치(1000)에 의해 자동으로 제어된다.

인클로저(110)는 아래에서 기술될 ACPS(100)의 다양한 구성요소를 수용한다.

아이솔레이터

도 1A 내지 도 2를 참조하면, 아이솔레이터(120)는 인클로저(110)의 전방벽(202)의 전방에 배치된다. 아이솔레이터(120)는 4 개의 측벽, 상부벽 및 하부벽에 의해 형성된 대체로 직사각형 챔버이다. 후방벽은 인클로저(110)의 아이솔레이터 액세스 포트(220)에 연결된 인클로저 액세스 포트(240)를 갖는다. 아이솔레이터(120)와 인클로저(110) 사이의 밀봉 연결을 형성하기 위해 인클로저 액세스 포트(240) 주위에 가스켓(미도시)이 설치된다. 인클로저 액세스 포트(220)와 아이솔레이터 액세스 포트(220)는, 아이솔레이터(120)와 인클로저(110) 사이를 물체(예를 들어, 화학물품, 실험용기, 조직 샘플 등)가 통과할 수 있도록 개방되는 게이트에 의해 선택적으로 커버된다. 게이트는, 아이솔레이터(120)를 인클로저(110)에 연결하는 포트(220, 240)의 개폐를 제어하기 위해 제어 장치(1000)에 연결된 자동화된 게이트이다.

아이솔레이터(120)의 전방벽은 힌지 창(243)(도시된 구현형태에서 상부 에지에 힌지로 연결됨)의 형태이고, 예를 들어 세정 및 유지보수를 위해 아이솔레이터(120)의 내부 공간에 접근하기 위해 개방될 수 있다. 도시된 구현형태에서, 전방벽(243)은 강화 유리로 제조되지만, 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 전방벽은 고정될 수 있고 내부로의 접근을 위해 개방될 수 없는 것이 고려된다. 아이솔레이터(120) 내부의 환경적 격리 및 멸균 상태를 유지하면서 인간 사용자가 아이솔레이터(120) 내부에 놓인 물체를 조작할 수 있게 하기 위해, 전방벽(243)에 4 개의 글러브 포트(glove port, 242)(도면에서 명확하게 하기 위해 글로브는 제거됨)가 제공된다. 도시된 구현형태에서, 아이솔레이터(120)와 인클로저(110) 사이의 물체의 통과는 자동화된 이동 트레이(322)(도 3B)를 통해 발생한다. 이동 트레이(322)가 포트(220, 240)를 통해 아이솔레이터(120) 내로 연장될 때, 글러브 포트(242)를 사용하는 인간 조작자는 이동 트레이(322)와 아이솔레이터(120) 사이에서 물체를 옮긴다. 이동 트레이(322)와 아이솔레이터(120) 및/또는 BSC(130) 사이에서 물체를 옮기기 위해 아이솔레이터 내에 로봇 모듈이 제공될 수 있다는 것이 고려된다. 이동 트레이(322)는 전기적으로 작동되는 대신에 또는 전기적으로 작동되는 것 외에도 수동으로 작동될 수 있는 것이 또한 고려된다. 아이솔레이터(120)와 인클로저(110) 사이의 물체의 통과는 완전히 수동으로, 즉 이동 트레이(322)를 사용하거나 사용하지 않고 인간 조작자가 글러브 포트(242)를 사용하여 포트(220, 240)를 통해 물체를 옮김으로써 수행될 수 있다는 것이 또한 고려된다.

BSC(130)에 연결하기 위해 아이솔레이터(120)의 우측벽에 BSC 연결 포트(244)가 형성된다. 포트(244)를 가로질러 연장된 밀봉 도어(미도시)는 BSC(130)와 아이솔레이터(120) 사이에서의 물체의 통과를 허용하기 위해 열릴 수 있다. BSC 연결 포트(244)가 개방되어 있을 때 인클로저 액세스 포트(240)가 폐쇄되는 것을 보장하고 그 반대의 경우도 보장하기 위해 인터록 메커니즘이 구비된다.

아이솔레이터(120)는, 아이솔레이터(120)를 통해 HEPA-필터링된 공기의 순환을 유지하기 위해, HEPA 공기 필터를 구비한 두 개의 유입구(246)와 하나의 공기 배출구(248)를 갖는다. 아이솔레이터(120)로부터 공기와 멸균제를 제거하기 위해 아이솔레이터의 상부벽에 멸균제 배출구(234)가 또한 구비된다. 따라서, 아이솔레이터(120)는 인클로저(110)를 멸균하는 동안 인클로저 연결 포트(240)를 개방된 상태로 유지함으로써 인클로저(110)에 연결된 멸균 장치(예를 들어, 멸균 장치(550))를 통해 멸균될 수 있다. 멸균제 배출구(234)는 아이솔레이터(120)로부터 멸균제 증기, 가스 또는 공기를 제거하기 위한 펌프로 이어지는 유체 도관의 부착을 위해 구성된다. 아이솔레이터(120)를 통한 공기 및/또는 멸균제의 최적의 순환을 유지하기 위해 아이솔레이터(120) 내에 임펠러 팬(미도시)이 또한 구비된다. 연결 포트(220, 240)가 개방되어 있을 때 인클로저(110)로부터 아이솔레이터(120)로 공기가 유입되도록 함으로써, 외부로부터 인클로저(110)에 진입하는 입자로 인한 오염의 가능성을 줄이기 위해, 아이솔레이터(120)는 BSC(130)에 대해 양의 공기압으로 그리고 인클로저(110)에 대해 음압으로 유지된다. 공기 유입구와 배출구(246, 248)의 수 및 구성은 본원에 도시된 것과 다를 수 있다는 것이 고려된다. 아이솔레이터는 시약 및 다른 배지 용기를 저장하기 위한 냉장고(160)에 연결하기 위해 우측벽에 액세스 포트(245)(도 2에 개략적으로 도시됨)를 갖는다.

아이솔레이터(120)는 인클로저(110)를 통과하기 전에 큰 용기에서 작은 용기로 샘플 및 다른 물체를 옮기기 위해 사용된다. 일부 구현형태에서, 물체의 외부 보호 포장재는 인클로저(110)를 통과하기 전에 아이솔레이터(120)에서 제거될 수 있다. 일부 구현형태에서, 아이솔레이터(120)는 하나 이상의 시약 용기를 수용할 수 있다.

일부 구현형태에서, 아이솔레이터(120)는, 예를 들어, 과산화수소로 아이솔레이터(120)를 멸균하기 위한 자동화된 멸균 시스템(예를 들어, 도 2에 개략적으로 도시된 시스템(550))을 갖는다.

생물 안전 캐비닛(BSC)

도 1A 내지 도 2를 참조하면, 4 개의 측벽, 상부벽 및 하부벽에 의해 형성된 대체로 직사각형 챔버 형태인 BSC(130)가 아이솔레이터(120)의 우측에 배치된다. BSC(130)는, 이의 좌측벽에 형성되고 아이솔레이터(120)의 BSC 연결 포트(244)에 연결된 아이솔레이터 연결 포트(260)를 갖는다. BSC(130)의 전방벽에 있는 액세스 포트(262)는 인간 및/또는 로봇 조작자에 의해 ACPS(100) 안팎으로 물체를 옮기기 위해 사용된다. 액세스 포트(262)는 물체를 통과시키기 위해 열리는 슬라이딩 게이트(263)에 의해 커버된다. 도시된 구현형태에서, 슬라이딩 게이트(263)는 강화 유리로 제조되지만, 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 액세스 포트(262)가 개방되어 있을 때 아이솔레이터 연결 포트(260)가 폐쇄되는 것을 보장하고 그 반대의 경우도 보장하기 위해 인터록 메커니즘이 구비된다. 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 레일(134) 상에 장착된 이동 트레이(132)는 아이솔레이터(120)와 BSC(130) 사이에서 물체를 옮기기 위해 사용된다. 도시된 구현형태에서, 물체는 인간 조작자에 의해 이동 트레이(132) 상에 놓일 수 있고, 이동 트레이(132)는 아이솔레이터(120)와 BSC(130) 사이에서 이동 트레이(132)를 옮기기 위해 수동으로 작동될 수 있다. 그러나, 이동 트레이(132)는 전기적으로 작동될 수 있고, 물체는 BSC(130) 및/또는 아이솔레이터(120)에 구비된 로봇 암에 의해 이동 트레이(132)에 대해 로봇으로 이동될 수 있다는 것이 고려된다.

BSC(130)는 BSC(130)를 통한 HEPA-필터링된 공기의 순환을 유지하기 위해 HEPA 공기 필터를 구비한 공기 유입구(266) 및 공기 배출구(268)를 갖는다. 공기 유입구와 배출구(266, 268)의 수 및 구성 본원에 개시된 것과 다를 수 있다는 것이 고려된다. 임펠러 팬은 BSC(130)를 통한 공기 순환을 유지하기 위해 BSC(130)내에 선택적으로 구비될 수 있다. 연결 포트(244, 260)가 개방되어 있을 때 아이솔레이터(120)로부터 BSC(130)로 공기가 유입되도록 함으로써, 외부로부터 인클로저(110)에 진입하는 입자로 인한 오염의 가능성을 줄이기 위해, BSC(130)는 시스템(100)을 수용하는 실내의 대기에 대해 양의 공기압으로 그리고 아이솔레이터(120)에 대해 음압으로 유지된다. 도시된 구현형태에서, BSC(130)는 클래스 100 클린룸 환경(입방 피트당 0.5 미크론 이상의 크기의 입자가 100 개 이하)으로 유지된다. 그러나, BSC(130)는 더욱 높거나 낮은 수준의 클린룸 환경에서 유지될 수 있다는 것이 고려된다.

BSC(130)는, 물체(또는 멸균된 물체 용기의 외부 포장재)를 아이솔레이터(120)로 통과시켜 인클로저(130)로 유입되기 전에, 물체의 외부 표면을 수동으로 세척 또는 멸균하는 장소로서 이용된다. BSC(130) 내부에 놓인 물체의 외부 표면을 멸균한 후, 전방 액세스 포트(262)를 커버하기 위해 슬라이딩 게이트가 닫힌다. 이후, 물체를 BSC로부터 아이솔레이터(120)로 통과시키기 위해 아이솔레이터 연결 포트(260를 개방하기 전에 공기 속의 입자 수를 줄이기 위, HEPA-필터링된 공기가 BSC(130)를 통해 소정 시간 동안 순환된다.

인클로저(110), 아이솔레이터(120) 및 BSC(130)의 구성 및/또는 이들 사이의 연결은 본원에 도시된 것과 다를 수 있다는 것이 고려된다. 예를 들어, 임의의 하나 이상의 인클로저(110), 아이솔레이터(120) 및 BSC(130) 내의 액세스 포트의 수, 치수, 배치는 다를 수 있다. 예를 들어 인클로저(110)가 클린룸 내에 배치된 경우, 아이솔레이터(120)와 BSC(130) 중 하나 또는 모두가 생략될 수 있다는 것이 또한 고려된다. 아이솔레이터(120)와 BSC(130)는, 인클로저(110)에 물체를 도입하거나 인클로저(110)로부터 물체를 회수하기 위해, 트레이(322)(또는 또 다른 이송 시스템) 상에 멸균 또는 무균 물질을 배치하는 로봇 시스템으로 대체될 수 있다.

인클로저(110)와 아이솔레이터(120), 아이솔레이터(120)와 BSC(130) 및 BSC(130)와 외부 환경 사이를 연결하는 모든 연결 포트(220, 240, 244, 260, 262)가 개방되어 있으면, 아이솔레이터(120)에 대한 인클로저(110) 내의 양압, BSC(130)에 대한 아이솔레이터(120) 내의 양압 및 실내 또는 외부 환경에 대한 BSC(130)의 양압으로 인해, 인클로저(110)로부터 아이솔레이터(120)로, 아이솔레이터(120)로부터 BSC(130)로 및 BSC로부터 실내 또는 외부 환경으로 공기가 흐른다.

상기한 바와 같이, ACPS(100) 내에서, 인클로저(110)는 세포 처리에 필요한 다양한 장비에 접근할 수 있다.

ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 원심분리기(150)는, 원심분리기(150) 안팎으로 물체를 옮기기 위해 원심분리기 내부에 로봇 암을 포함하는 Hettich™ Rotanta 로봇 원심분리기다. 샘플이 로딩되고 언로딩될 때 원심분리기(150)의 밀봉된 내부 챔버가 인클로저(110) 내부의 공간에 공개되는 것을 제외하고, 원심분리기(150)는 일반적으로 인클로저(110)로부터 밀봉된다. 원심분리기(150)의 내부 챔버는 인클로저(110)에 대해 약간의 음압으로 유지된다. 원심분리기(150)와 인클로저(110) 사이의 액세스 포트(170)가 개방되어 있을 때 원심분리기(150)에 의해 생성된 입자가 인클로저(110)에 진입하지 않도록, 원심분리기(150)는 데크(910) 아래에 설치된다(아래에서 더욱 상세히 기술됨). 원심분리기(150)는, GMP 규정을 준수하기 위해 필요한 경우 세포 처리 동안 다른 단계를 추적할 수 있도록, 원심분리기(150)에 진출입하는 용기의 신원을 확인하고 기록하기 위한 바코드 리더 또는 다른 장치와 관련된 수 있다. 제어 장치(1000)는 자동화된 세포 처리를 위해 원심분리기(150)에 통신 가능하게 결합된다.

ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 배양기(152)는, 배양기(152) 안팎으로 물체를 옮기기 위해 배양기 내부에 로봇 암을 포함하는 Liconic™ STR 240이다. 배양기(152)와 인클로저(110) 사이의 액세스 포트(172)가 개방되어 있을 때 배양기(152) 내의 생성된 입자가 인클로저(110)에 진입하지 않도록, 배양기(152)는 인클로저(110)로부터 밀봉되고 인클로저(110)에 대해 약간의 음압으로 유지된다. 일부 구현형태에서, 배양기(152)는 오염을 방지하는 방식으로 구성된다(예를 들어, 구리 합금, HEPA 필터, 배양기 내부에 배치된 워터 팬(water pan) 대신에 멸균 수증기 발생기 등으로 완전히 구성된 챔버와 같은 특징을 포함한다). 배양기(152)는 배양기(152) 내부의 오염 제거를 위해 자동화된 배양기 멸균 장치(552)에 연결된다. 자동화된 배양기 멸균 장치(552)는 배양기(152)에 인접하여 배치되고 프레임(140)의 하부(144) 상에 지지된다. 자동화된 배양기 멸균 장치(552)는 아래에서 더욱 상세히 기술될 것이다. 배양기(152)는 세포가 이차 배양기 또는 인클로저(110)에 있는 동안, 예를 들어, ClO₂ 가스를 사용하여 독립적으로 멸균될 수 있다. GMP 규정을 준수하기 위해 필요한 경우 세포 처리 동안 다른 단계를 추적할 수 있도록, 배양기(152)는 또한 배양기(152)에 진출입하는 용기의 신원을 확인하고 기록하기 위한 바코드 리더를 갖는다. 제어 장치(1000)는 자동화된 세포 처리를 위해 배양기(152)에 통신 가능하게 결합되고, 배양기(152)의 멸균을 위해 자동화된 배양기 멸균 장치(552)에 통신 가능하게 결합된다.

ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 냉동기(154)는, 냉동기(154) 안팎으로 물체를 옮기기 위한 리프트(155)(도 9)를 포함하는 Liconic™ STR 44이다. GMP 규정을 준수하기 위해 필요한 경우 세포 처리 동안 다른 단계를 추적할 수 있도록, 냉동기(154)는 또한 냉동기(154)에 진출입하는 용기의 신원을 확인하고 기록하기 위한 바코드 리더를 갖는다. 제어 장치(1000)는 자동화된 세포 처리를 위해 냉동기(154)에 통신 가능하게 결합된다. 도시된 구현형태에서, 냉동기(154)는, 냉동기(154)로부터 인클로저(110)를 밀봉하기 위해 폐쇄 가능한 하나의 도어 대신에, 이중 도어(이중 도어 중 하나의 도어(270)가 도 3C에 도시됨)를 구비한다. 도어(270)는 추가 단열을 제공하기 위한 단열 도어이고, 냉동기 도어가 단열 도어를 갖지 않는 경우, 주위 온도보다 낮을 수 있는 냉동기 도어 주변에서의 특정 멸균제(예를 들어, 과산화수소 증기)의 응축을 방지하기 위해 인클로저(110)를 멸균하는 동안 자동으로 닫힌다. 단열 도어(270)는 인클로저(110)의 하부벽(212)의 상부 표면에 장착된 슬라이딩 도어이다. 단열 도어(270)는 제어 장치(1000)에 연결된 전기 액추에이터에 의해 작동되고, 따라서 멸균 과정 중에 단열 도어(270)를 닫도록 제어 장치(1000)(270)에 의해 제어된다.

ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 냉장고(160)는 4℃로 유지되고 시약 용기를 저장하기 위해 사용된다. 냉장고(160)의 내부는 아이솔레이터(120)의 우측에 있는 액세스 포트를 통해 아이솔레이터(120)를 통해 접근할 수 있다. 시약 용기는 인간 조작자에 의해 냉장고(160)에 보관되고, 아이솔레이터(120)를 통해 인클로저(110) 내의 배지 충전 스테이션(420)까지 연장된 배지 충전 라인에 연결된다. 냉장고(160)는 또한 상기한 냉동기(154)와 유사한 단열 도어를 포함하는 이중 도어를 구비할 수 있다는 것이 고려된다.

일부 구현형태에서, ACPS(100)는 세포 처리가 완료된 후에 용기를 저장하기 위한 로봇 극저온 저장장치(cryostorage unit, 162)(도 2에 개략적으로 도시됨)를 포함한다. 도시된 구현형태에서, 극저온 저장장치(162)는 Askion™ C-line 시스템 극저온 저장장치이다. 극저온 저장장치(162)는 상기한 바와 같이 냉동기(154) 또는 원심분리기(150)와 유사한 밀봉 연결에 의해 인클로저(110)에 연결된다. 극저온 저장장치(162)는 또한 인간 조작자에 의한 조작 없이 인클로저(110) 내에 용기를 자동으로 저장하고 이로부터 회수할 수 있도록 하는 자체 로봇 시스템(예를 들어, 로봇 암 포함)을 가질 수 있다.

인클로저 내부의 ACPS 구성요소

도 2, 도 3A, 도 3B 및 도 4를 참조하면, 인클로저(110) 내부에서, ACPS(100)는 저장 영역(300), 샘플 제조 및 처리 영역(400), 품질 관리 영역(500), 수확 영역(900) 및 로봇 모듈(600,700 및 800,820)을 갖는다.

ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 저장 영역(300)은 아이솔레이터 연결 포트(220)의 후방으로 인클로저(110)의 전방벽에 근접하여 위치하고, 로봇 모듈(700)은 저장 영역(300)의 후방에 배치된다. ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 세포 처리 영역(400)은 로봇 모듈(700)의 후방에 위치하고, 로봇 모듈(600)은 인클로저(110)의 우측벽에 근접한 세포 처리 영역(400)의 우측에 배치되며, 로봇 모듈(800, 820)은 세포 처리 영역(400) 위에 배치된다. ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 수확 영역(900)은 세포 처리 영역(400)의 좌측에 배치되고, 품질 관리 영역(500)은 수확 영역(900)의 좌측에 배치된다. 일부 구현형태에서, 품질 관리 영역(500)은 또한 수확 영역(900)과 세포 처리 영역(400)보다 수직으로 더 높게 배치된다.

일반적으로, 저장 영역(300)은 다수의 저장 모듈을 포함하고, 처리 영역(400)은 다수의 세포 처리 모듈을 포함하고, 수확 영역(900)은 하나 이상의 수확 모듈을 포함하며, 품질 관리 영역(500)은 하나 이상의 품질 관리 모듈을 포함한다. 일부 모듈은 하나 이상의 세포 처리, 수확 및 품질 관리와 관련된 기능을 수행할 수 있고, 따라서 이들 모듈은, 예를 들어, 세포 처리 모듈 및 수확 모듈과 같은 한 가지 이상의 유형의 모듈로 간주될 수 있다. 예를 들어, 틸트 모듈과 같은 특정 처리 스테이션이 또한 아래에서 기술되는 바와 같이 수확을 위해 사용될 수 있다. 또한, 임의의 하나 이상의 영역(저장 영역(300), 처리 영역(400), 품질 관리 영역(500) 및 수확 영역(900))은 물리적으로 분리된 장소로 분할되어 배치될 수 있다. 도 2의 도시된 구현형태에서, 샘플 제조 및 처리 영역은 동일한 장소에 도시되어 있지만, 물리적으로 분리된 장소에 위치할 수 있다. 유사하게, 상기한 모든 조합이 동일한 장소에 중복될 수 있거나 물리적으로 분리된 장소에 위치할 수 있다.

ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 로봇 모듈(600)은 저장 영역(300), 세포 처리 영역(400) 및 품질 관리 영역(500)에 접근한다. ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 로봇 모듈(600)은 세포 처리 영역(400)과 원심분리기(150)의 우측 부분에 접근한다. 그러나, 인클로저(110) 내의 다양한 구성요소, 영역 및 모듈의 상대 위치는 본원에 도시된 것과 다를 수 있다는 것이 고려된다.

ACPS(100)는 트레이, 플라스크, 병, 튜브 및 바이알을 포함하는 다양한 유형의 세포 처리 용기(314)의 로봇의 취급을 위해 구성된다. 트레이의 예는 도 29B에 도시된 Omni™ 트레이와 같은 세포 처리 트레이(344), 도 31A 내지 도 31D에 도시된 세포 처리 트레이(344'), 도 29A에 도시된 Petaka™ 트레이와 같은 이송 트레이(340) 등을 포함한다. 튜브의 예는 원심분리 튜브(346)(예를 들어, 도 29D에 도시된 Falcon™ 튜브), 저장 튜브(884)(예를 들어, 도 29C에 도시된 Micronic™ 튜브) 등을 포함한다. 저장 튜브(884)는 또한 극저온 조건에서 저장 및 이송에 사용될 때 본원에서 바이알(884) 또는 극저온 바이알(cryovial, 884)이라고도 한다. 플라스크의 예는 스피너 플라스크(spinner flask, 미도시), 도 20A에 도시된 다층 플라스크 350(Millipore™ Millicell HY 3층 세포 배양 플라스크 T-600) 등이 포함된다. 세포 처리 병의 예는 롤러 병(미도시) 등을 포함한다. 위의 예는 제한하려는 의도가 아니며, 본원에서 사용된 세포 처리 용기(314)라는 용어는 배치를 저장하고, 처리하고, 증식하고 및 이송하기 위해 사용되는 것으로 알려진 모든 유형의 용기를 포함할 수 있음을 알아야 한다. ACPS(100)는 또한 도 16에 도시된 시약 병(836)과 같은 다양한 유형의 시약 용기의 로봇의 취급을 위해 구성된다.

도 4 및 도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 저장 영역(300)은 좌측 저장 모듈(310), 중앙 저장 모듈(320) 및 우측 저장 모듈(330)을 포함한다.

도시된 적층 배열에서, 좌측 저장 모듈(310)은, 도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 세포를 처리하기 위해 사용되는 용기용 캐리어(312)의 스택을 수용한다. 좌측 저장 모듈은 9×3 어레이의 캐리어(312)를 포함하고, 각각 캐리어(312)는 8 개의 세포 처리 트레이(344, 344')(도 29B)를 수용할 수 있다. 적층 가능한 캐리어(312)는 다수의 세포 처리 트레이(344)가 함께 이동되고 저장될 수 있게 한다. ACPS(100)는 또한, -100℃ 이하 내지 +100℃의 온도로 저장되거나 온도를 받고, 필요한 경우 어둡게 유지되는 세포 처리 용기(314) 및 시약 병(836)과 같은 시약 용기를 제공한다.

도시된 적층 배열에서, 우측 저장 모듈(330)은. 도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 세포 처리용 실험용기를 수용하도록 구성된다. 우측 저장 모듈(330)은 실험용기를 저장하기 위한 5 개의 선반(332)을 포함하며, 각각의 선반은 실험용기를 수용하기 위한 5 개의 개별 위치(334) 또는 트레이(334)를 갖는다. 우측 저장 모듈(330)의 선반(332)에 저장된 실험용기는 임의의 접근 방식으로 접근(선반에서 제거되거나 그 위에 배치)될 수 있다. 우측 저장 모듈(330)의 연속적인 선반(332) 사이의 수직 간격은 다른 높이의 실험용기를 위한 저장을 제공하기 위해 일정하지 않다.

도 4, 도 5, 도 8A 및 도 8B에 가장 잘 도시된 예시적인 적층 배열에서, 중앙 저장 모듈(320)은 텔레스코픽 가이드 레일(324)의 일단에 장착된 4 개의 이동 트레이(322)를 포함한다. 이동 트레이(322)는 이동 트레이(322)의 상부 표면 상의 물체(세포 처리 트레이, 다른 실험용기, 시약 용기 등)를 지지하도록 구성된다. 이동 트레이(322)는 "홈" 위치에 있을 때 아이솔레이터 연결 포트(220)의 바로 후방에 위치하고, 텔레스코픽 가이드 레일(324)을 연장시킴으로써 아이솔레이터(120) 내로 이동할 수 있다. 이동 트레이(322)는 아이솔레이터에 로딩되거나 언로딩될 수 있다 도시된 구현형태에서, 이동 트레이(322)는 사용자가 글러브 포트 내로 팔을 뻗음으로써 수동으로 아이솔레이터(120) 내부로 들어간다. 가이드 레일(324)은, 가이드 레일(324)을 펼쳐 이동 트레이(322)를 앞뒤로 이동시키는 케이블 및 풀리 시스템(미도시)에 의해 기계적으로 작동될 수 있다. 각각의 가이드 레일(324)의 외측 단부(인클로저(110) 내외로 연장된 단부)는, 후크에 의해 또는 가이드 레일(324)을 잡아당기고 가이드 레일을 인클로저(110) 내로 가압하기 위한 또 다른 기구에 의해 외측 단부의 파지를 용이하게 하기 위해, 구멍을 갖는 브라켓(326)을 구비한다. 가이드 레일(324)의 내측 단부는 가이드 레일(324)이 완전히 후퇴되고 이동 트레이(322)가 "홈" 위치에 있을 때를 검출하기 위해 자석(328) 및 포지티브 스톱 레일(positive stop rail)을 갖는 벽의 전방에 배치된다. 이동 트레이(322)가 홈 위치에 있을 때(가이드 레일(324)이 완전히 후퇴될 때) 녹색 LED(325)를 점등하고, 이동 트레이(322)가 홈 위치를 벗어나면(가이드 레일(324)이 연장되거나 부적절하게 안착되면), 적색 LED(327)를 점등하기 위해 자석에 연결된 스위치(329)(도시된 구현형태에서 위지 조절 단극 쌍투 스위치)가 사용된다. 인클로저(110) 내부의 홈 위치에 놓일 때, 이동 트레이(322)는 로봇 모듈(700)의 로봇 암(705)에 의해 사용될 수 있다.

도시된 구현형태에서, 이동 트레이(322)는 인클로저(110) 내의 이들의 홈 위치로부터 400 mm의 거리만큼 아이솔레이터(120) 내로 연장될 수 있다. 로봇 암의 그리퍼 부재가 트레이(322) 내부에 놓인 물체를 다룰 수 있는 충분한 틈새를 제공하기 위해, 이동 트레이(322)는 이웃하는 트레이(322)로부터 125 mm의 거리만큼 이격되어 배치되도록 장착된다.

저장 영역(300)은 본원에 도시된 것과 다르게 구성될 수 있고 다른 종류의 저장 모듈을 포함할 수 있음을 알아야 한다.

인클로저(110)는 상승된 플랫폼(910)을 포함하며, 이하 데크(deck)(910)라고 칭한다. 샘플 제조 및 처리 영역(400)과 수확 영역(900)은 일반적으로 데크(910) 상에 제공된다. 데크(910)는 도 4 내지 도 31D를 참조하여 기술될 다양한 샘플 제조 및 처리 모듈과 수확 모듈을 포함한다.

데크(910)는 비슷한 풋프린트(footprint)를 갖는 다중 스테이션을 갖고 모듈 방식으로 구성된다. 도시된 구현형태에서, 스테이션은 SBS 표준 포맷을 따르는 풋프린트를 갖는 물건에 대해 구성된다. 예를 들어, 일부 스테이션은 SBS 풋프린트를 갖는 물체를 수용하기 위한 슬롯을 한정하는 트레이(404)(도 9 내지 도 11A)를 갖는다. 데크(910)는 또한 SBS 포맷이 아닌 물체를 위한 스테이션들을 포함한다. 데크(910)의 스테이션 중 일부 또는 전부는 다른 포맷에 대해 구성될 수 있고 및/또는 데크(910)는 본원에 도시된 것과 다르게 구성될 수 있다는 것이 고려된다.

예를 들어, 바이알, 튜브, 시약 용기 등과 같은 다양한 유형의 용기를 위한 다수의 홀더가 데크(910) 상의 다양한 스테이션에 배치된다. 예를 들어, 원심분리 튜브 스테이션은 원심분리 튜브(346)(예를 들어, ACPS(100)의 도시된 구현형태에서 Falcon™ 원심분리 튜브)를 위한 원심분리 튜브 홀더(410)(도 4, 도 5 및 도 7)를 포함한다. ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 원심분리 튜브 홀더(410)를 갖는 원심분리 튜브 스테이션은 원심분리기 액세스 포트(170) 근처의 데크(910)의 우측에 위치한다. 각각의 원심분리 튜브 홀더(410)는 다수의 리셉터클을 갖는 몸체를 구비하고, 각각의 리셉터클은 내부에 원심분리 튜브(346)를 수용하도록 구성된다. 홀더(410)의 베이스는 SBS 포맷 슬롯에 상보적인 형상으로 구성된다. 홀더(410)는 인접한 리셉터클의 간격이, 예를 들어 원심분리 튜브(346)를 원심분리기(150) 내에 배치하기 위한 튜브 그리퍼를 갖는 로봇 암에 의해 원심분리 튜브가 다루어질 수 있는 틈새를 제공하기에 충분히 크도록 구성된다. 또 다른 예로서, 도 9를 참조하면, 피펫 팁(pipette tip)을 수용하는 피펫 팁 홀더(418) 및 바이알(884)(도 14)을 수용하는 바이알 홀더(452)가 데크(910)의 다른 스테이션에서 발견된다. 홀더(예를 들어, 홀더(418)는 또한 뚜껑, 예를 들어, 도 7에서 도시된 피펫 팁 홀더(418)용 뚜껑(419)을 구비한다. 또 다른 예로서, 도 9 및 도 16에 가장 잘 도시된 바와 같이, 데크(910)는 병(836) 형태의 두 개의 시약 용기를 위한 시약 용기 홀더(416), 및 마개(838)가 시약 용기(836)에서 제거될 때 두 개의 시약 용기 마개(838)를 유지하기 위한 시약 병 마개 홀더(417)를 갖는 시약 용기 스테이션을 포함한다.

데크(910)는 원심분리 튜브와 같은 용기로부터 마개를 제거하도록 구성된 여러 개의 디캡핑 모듈을 포함한다.

도 4 및 도 16B를 참조하면, ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 원심분리 튜브 홀더(410)의 좌측에 4 개의 원심분리 튜브 디캡핑 모듈(412)이 위치한다. 도시된 구현형태에서, 원심분리기 디캡핑 모듈(412)은 Hamilton™ STAR 액체 핸들러 디캡퍼 모듈(Liquid Handler Decapper Module)이다. 각각의 원심분리 튜브 디캡핑 모듈(412)은 원심분리 튜브(346)를 수용하고, 마개(366)가 로봇 디캡핑 그리퍼(830)(아래에서 기술됨)에 의해 완전히 개방되기 전에 원심분리 튜브(346)의 마개(366)를 느슨하게 하도록 구성된다. 각각의 원심분리기 디캡핑 모듈(412)은 원심분리 튜브(346)를 수용하기 위한 대체로 원통형인 리셉터클을 한정하는 몸체를 갖는다. 원심분리 튜브(346)의 마개(366)를 느슨하게 하거나 조이기 위해 튜브(346)의 마개(366)와 선택적으로 결합하기 위한 3 개의 그리퍼 휠이 리셉터클 내로 연장된다. 일단 풀리고 나면, 원심분리 튜브(346)의 마개(366)는 디캡핑 그리퍼(예를 들어, 디캡핑 그리퍼(830)는 아래에서 더욱 상세히 기술됨)에 의해 원심분리 튜브(346)로부터 완전히 열려서 제거될 수 있고, 이 디캡핑 그리퍼는 마개(366)를 파지하고 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라 디캡핑 모듈(412) 내에 수용된 원심분리 튜브(346)에서 마개(366)를 분리하기 위해 수직 방향(Z-방향)으로 마개(366)를 옮길 수 있다. 또한, 디캡핑 그리퍼(830)는 또한 원심분리 튜브(346) 상의 마개(366)를 리캡핑할 수 있다. 도시된 구현형태에서, 원심분리 튜브 디캡핑 모듈(412)은 또한 리셉터클 내의 튜브의 존재를 검출하기 위한 튜브 존재 센서를 리셉터클의 바닥에 포함한다. 제어 장치(1000)는 원심분리 튜브(346)의 디캡핑 동작을 제어하기 위해 튜브 존재 센서에 연결된다. 디캡핑 모듈(412)은 원심분리 튜브(346) 이외의 튜브와 용기의 마개를 잡고 열도록 구성될 수 있다는 것이 고려된다. ACPS(100)는 본원에 도시된 것과 다른 유형의 디캡핑 모듈(412)을 포함할 수 있다는 것이 고려된다.

상기한 바와 같이, ACPS(100)는 또한 원심분리기(346) 튜브의 마개(366)뿐만 아니라 시약 병(836)과 같은 다른 용기를 (각각 풀거나 다시 조임으로써) 디캡핑하거나 리캡핑하기 위해 디캡핑 그리퍼(830)를 구비한 하나 이상의 로봇 암(824)(도 16)을 포함한다. 도시된 구현형태에서, 디캡핑 그리퍼(830)(아래에서 더욱 상세히 기술됨)는 용기로부터 마개와 커버를 열 뿐만 아니라 용기를 데크(910)를 가로질러 옮긴다. 도시된 구현형태에서, 각각의 디캡핑 그리퍼(830)는 또한, 디캡핑되거나 리캡핑되는 원심분리 튜브(346)와 같은 용기의 식별 라벨을 판독하기 위한 바코드 스캐너(미도시)와 관련된다. 바코드 스캐너는 스캔된 정보를 제공하기 위해 제어 장치(1000)에 연결된다.

바이알(884)과 같은 더 작은 바이알을 디캡핑하고 리캡핑하기 위해 품질 관리 영역(500) 근처의 데크(910)의 좌측 단부 상에 또 다른 디캡핑 모듈(414)(도시된 구현형태에서의 Hamilton™ Labelite I.D. Decapper Part No. 193608)이 위치한다. 디캡핑 모듈(414)은 세포 처리 동안 추적을 위해 바이알 상의 바코드를 판독하기 위한 바코드 스캐너를 장치의 바닥에 포함한다. 도 30B 및 도 29C를 참조하면, 바이알 홀더(452)는 디캡핑 모듈(414)에 의한 바이알(884)의 디캡핑 및 리캡핑 동안 바이알(882)을 수용하도록 구성된다. 도 30B에 도시된 바와 같이, 홀더(452)는, 다수의 바이알(884)을 지지하기 위한 개구 또는 리셉터클을 갖는 하우징을 형성하는 상부(940) 및 하우징의 바닥을 형성하는 시트 금속 형태의 바닥부(942)를 포함한다. 홀더(452)는 단일 부품으로 구성될 수 있다는 것이 고려된다. 바닥부(942)는 다수의 개구(944)를 가지며, 각각의 개구(944)는 바코드가 부착될 수 있는 바이알(884)의 하부를 수용되도록 구성된다. 따라서, 바이알(884)에 대한 바코드는 홀더(452)에서 바이알(884)을 제거하지 않고 판독될 수 있다. 또한, 바닥부(942)는 튜브(884)(도 29C)의 바닥 근처의 돌출부(946)에 상보적인 노치 형태의 회전방지 기능을 갖는다. 디캡핑 모듈(414)에 의해 마개(948)가 조이거나 풀리는 동안, 바닥부(842)의 노치는 튜브(884)의 회전을 방지하도록 튜브(884)의 돌출부(946)와 맞물린다.

도 13 내지 도 15를 참조하면, ACPS(100)는, 예를 들어, 다수의 마이크로튜브를 위한 마이크로튜브 홀더로부터 각각의 마이크로튜브를 픽업하고 픽업된 마이크로튜브를 데크(910)를 가로질러 옮기도록 구성된 소형 튜브 그리퍼(812)를 더 포함한다.

튜브, 병, 피펫, 플레이트 등을 위한 다양한 홀더는 여러 가지 유형의 로봇 암에 의한 일반적인 파지에 의한 조작(예를 들어, 이송, 디캡핑 및 캡핑)을 가능하게 하도록 특별히 설계된다. 예를 들어, 일부 홀더와 용기는(예를 들어, 도 30A의 바이알 홀더(452)) 로봇 암에 의한 파지를 용이하게 하기 위해 두 개의 대향 측면 상에 긴 노치(454)를 구비한다. 노치(454)는, 로봇 암으로부터 홀더/용기(예를 들어, 유리 병 홀더(452))의 미끄러짐을 방지하기 위해, 로봇 암이 홀더 또는 용기 상에 고정되는 것을 돕는다.

세포 처리의 다양한 단계를 수행하는 동안 효율을 향상시키기 위해 다수의 스테이션 또는 홀더가 특정 장소에 배치된다. 예를 들어, 로봇 모듈(700)이 한 번의 통과로 하나의 세포 처리 용기(314)를 배양기(152)에 내려놓고 또 다른 세포 처리 용기(314)를 픽업할 수 있도록 세포 처리 트레이를 위한 두 개의 배양기 이동 스테이션(153)(도 4)이 배양기(152) 근처에 위치한다. 유사하게, 배양기(152)의 로봇 암은, 포트(172)를 선택적으로 폐쇄하는 배양기 도어가 두 번이 아니라 한번만 열리도록, 배양기(152)로 돌아가는 한 번의 통과로 하나의 세포 처리 용기(314)를 내려놓고 또 다른 세포 처리 용기(314)를 픽업할 수 있다. 로봇 모듈(700)은 제 1 세포 처리 용기(314)를 배양기(152)를 향해 전달하고, 제 1 세포 처리 용기(314)를 배양기(152)에 인접한 제 1 배양기 이동 스테이션(153) 상에 배치한다. 배양기(152) 내부의 배양기 로봇 암(미도시)은 배양기(152) 내부로부터 배양기(152)에 인접한 제 2 배양기 이동 스테이션(153)으로 제 2 세포 처리 용기(314)를 옮기고, 제 1 배양기 이동 스테이션(153)에서 제 1 세포 처리 용기(314)를 회수하여 이를 배양기(152) 내부로 옮긴다. 로봇 모듈(700)은 이후 제 2 배양기 이동 스테이션(153)으로부터 데크(910) 상의 스테이션으로 제 2 세포 처리 용기(314)를 전달한다. 두 개의 배양기 이동 스테이션(153)이 없는 경우, 제 1 세포 처리 용기(314)는, 포트(172)를 가로지르는 배양기 도어가 처음 열릴 때, 제 1 통과 동안 (로봇 모듈(700)에 의해) 데크(910)로부터 배양기 이동 스테이션(153)으로 이동한 후, (배양기 로봇 암에 의해) 배양기 이동 스테이션(153)으로부터 배양기(152)로 이동할 것이다. 포트(172)를 가로지르는 배양기 도어가 두 번째 열리는 제 2 통과가 필요할 수 있고, 포트(172)를 가로지르는 배양기 도어가 두 번째 열릴 때, 제 2 통과 동안 제 2 세포 처리 용기(314)가 (로봇 암에 의해) 배양기(152)로부터 배양기 이동 스테이션(153)으로 이동한 후, (로봇 모듈에 의해(700)) 배양기 이동 스테이션(153)으로부터 데크(910)로 이동할 것이다. 도시된 구현형태에서, 각각의 배양기 이동 스테이션(153)은 용기가 스테이션 상에 위치되는 때를 검출하기 위한 배양기 이동 스테이션 센서를 구비한다. 제어 장치(1000)는 배양기(152)를 수반하는 세포 처리 단계를 제어하기 위해 배양기 이동 스테이션 센서에 연결된다.

도 4 및 도 10A 내지 도 11D를 참조하면, ACPS(100)는 액체, 예를 들어, 세포 배양 배지 및/또는 다른 시약을 세포 처리 용기(314)에 첨가하기 위한 여러 개의 모듈을 포함한다.

도 4, 도 10A 및 도 11A를 참조하면, 데크(910) 상에 여러 개의 배지 충전 스테이션(420)이 구비되어 있다. 일 구현형태에서, 배지 충전 스테이션(420)은 냉장고(160)에 보관된 배지 공급 용기(미도시)에 배지 충전 라인을 통해 연결된다. 배지 공급 용기에 저장된 배지는 배지 충전 스테이션(420) 및/또는 배지 공급 용기에 연결된 펌프에 의해 배지 충전 스테이션(420)으로 펌핑된다. 일부 구현형태에서, 배지는 배지 충전 스테이션을 배지 공급 용기에 연결하는 배지 충전 라인 내에서 가열될 수 있다. 도 4, 도 10A 및 도 11A를 참조하면, 배지 충전 스테이션(420)은 세포 처리 용기(314)를 지지하기 위한 베이스(424) 및 분배 팁을 갖는 이동식 로봇 암(422)을 포함한다. 로봇 암(422)은, 베이스(424) 상에 놓인 세포 처리 용기(314)로 배지를 분배하기 위해 분배 팁이 베이스(424) 상에 배치되는 충전 위치 및 베이스(424) 상에 세포 처리 용기(314)를 로딩 및 언로딩하기 위해 분배 팁이 베이스(424)로부터 멀리 이동하는 로딩 위치(도 10A 및 도 11A에 도시됨) 사이에서 이동할 수 있다. 로딩 위치에서, 분배 팁과 로봇 암(422)은 베이스(424)로부터 세포 처리 용기(314)의 방해 받지 않는 로딩 및 언로딩을 허용한다.

일부 구현형태에서, 배지 충전 스테이션(420)은, 베이스(424) 상의 세포 처리 용기(314)의 존재를 감지하고 및/또는 세포 처리 용기(314)에 배지를 분배하기 전에 세포 처리 용기(314)가 베이스(424) 상에 정확하게 배치되는지를 감지하기 위해 센서(426)를 갖는다. 일부 구현형태에서, 배지 충전 스테이션(420)은, 적절한 액체 수위에 도달할 때 세포 처리 용기(314)에 액체를 분배하는 것을 중단시키기 위해, 베이스(424) 상에 배치된 세포 처리 용기(314) 내의 액체 수위를 검출하기 위한 액체 수위 센서를 갖는다.

도 10C 및 도 10D를 참조하면, 또 다른 구현형태에서, 배지 충전 스테이션(420')은 도 10C에서 도시된 바와 같이 과충전 및 유출 방지 기능이 있는 베이스(424')를 갖는다. 배수구(428')가 베이스(424')의 중앙에 형성되고, 베이스(424')의 표면은 베이스(424')의 에지로부터 배수구(428')를 향해 아래쪽으로 경사진다. 배수구(428')는 유체 도관에 의해 폐기물 리셉터클(156 또는 158)에 연결된다. 베이스(424')의 치수는, 세포 처리 용기(314)에서 유출되는 임의의 액체가 베이스(424') 내로 떨어지고 베이스(424')의 경사진 표면에 의해 배수구(428')를 향하도록 배지 충전 스테이션(400)이 구성되는, 세포 처리 용기(314)의 치수보다 약간 크다. 배수구(428')로부터 액체는 이후 액체 폐기물 리셉터클(158) 내로 유입된다. 베이스(424')는 베이스(424') 내의 세포 처리 용기(314)에서 유출되는 액체를 수용하기 위해 주변부 주위에 립(lip)을 더 포함할 수 있다. 분배 팁(423')은, 세포 처리 용기(314)를 베이스(424') 상에 로딩 및 언로딩할 수 있도록 분배 팁(423')이 베이스(424')로부터 멀리 이동하는 로드 위치(도 10C) 및 베이스(424') 상에 놓인 세포 처리 용기(314)로 배지를 분배하기 위해 분배 팁(423')이 베이스(424') 상에 놓이는 충전 위치(도 10D) 사이에서 90° 회전할 수 있다.

도시된 구현형태에서, 배지 충전 스테이션(420, 420')은 세포 처리 트레이(344, 344') 형태의 세포 처리 용기(311)와 플라스크(350)에 대해 구성되지만, 배지 충전 스테이션(420, 420') 및/또는 틸트 모듈(430, 430', 440)이 트레이(344, 344')와 플라스크(350) 이외의 용기(314)(예를 들어, 스피너 플라스크, 롤러 병 등)에 대해 구성될 수 있다는 것이 고려된다. 또한, 배지 충전 스테이션(420)은 시약 병(836)과 같은 시약 병의 충전을 위해 구성될 수 있다는 것이 또한 고려된다. 분배 팁의 형태는 또한 특정 유형의 분배 및 분무 패턴에 대해 또는 특정 유형의 세포 처리 용기(314) 또는 시약 병(836)에 대해 구성될 수 있다.

시약 병(836)의 충전을 위해 구성된 배지 충전 스테이션(420)은, 인클로저(110)에서 시약 병(836)을 제거하지 않고도, 인클로저(110) 외부에 저장된 시약 공급 용기로부터 직접 재충전될 수 있게 한다. 시약 병(836)에 충전된 시약은 이후 세포 처리, 세포 수확 또는 세포 제조 동안 필요에 따라 로봇 피펫터(814)에 의해 세포 처리 용기(314)로 피펫팅될 수 있다. 인클로저(110) 외부에 저장된 시약 공급 용기로부터 시약 병(836)의 직접 재충전을 위해 구성된 배지 충전 스테이션(420)은, 재충전을 위해 시약 병(836)을 인클로저(110)로 옮기고, 폐기물 리셉터클(156)로 폐기하며, 인클로저(110)에 새로운 시약 병(836)을 도입할 필요성을 제거하고, 또한 동일한 시약에 대해 다수의 시약 병(836)을 인클로저(110)에 저장할 필요성을 줄인다.

도 19를 참조하여 아래에서 기술되는 바와 같이, 도시된 구현형태의 ACPS(100)에서, 로봇 모듈(800)의 아홉 개의 로봇 암(804) 중 하나 이상은 연속 유동 시약 디스펜서(818)가 되도록 구성되며, 이는 인클로저(110) 내부 또는 외부, 예를 들어 아이솔레이터(120) 내에 또는 이에 연결된 냉장고(160) 내에 저장된 시약 공급 용기에 연동 펌프(peristaltic pump)를 통해 직접 연결된다. 시약 디스펜서(818)는 정지해서 분배될 유체로 피펫 팁을 재충전할 필요 없이 연속 방식으로 더욱 많은 양의 유체를 분배하는 역할을 한다. 따라서, 시약 디스펜서(818)는 또한 인클로저(110) 외부에 저장된 시약 공급 용기로부터 시약 병(836)을 직접 재충전하기 위해 사용될 수 있다.

인클로저(110) 외부에 저장된 시약 공급 용기로부터 시약 병(836)의 직접 재충전을 위해 구성된 배지 충전 스테이션(420)과 시약 디스펜서(818)는, 재충전을 위해 시약 병(836)을 인클로저(110)로 옮길 필요성을 제거하고, 또한 동일한 시약에 대해 다수의 시약 병(836)을 인클로저(110)에 저장할 필요성을 줄인다.

배지가 용기로부터 배지 충전 스테이션(420) 및/또는 다른 디스펜서(예를 들어, 로봇 디스펜서(818))로 직접 펌핑되고, 아이솔레이터(120) 및/또는 냉장고(160)에 저장된 이들 용기는, 제어 장치(1000)에 연결되고 용기 내의 액체 수위를 검출하도록 구성된 액체 수위 센서를 구비할 수 있다는 것이 고려된다. 예를 들어, 액체 수위 센서는 액체 수위가 임계 레벨 이하인 때를 검출하고, 제어 장치에 신호를 보내 용기를 교체할 것을 제어 장치(1000)에 경고하도록 구성될 수 있다. 이들 용기는 또한 인클로저(110)에 저장될 수 있다는 것이 고려된다.

도 10A, 도 10B 및 도 11A 내지 도 11C를 참조하면, ACPS(100)는 세포 처리 용기(314)로부터 기존의 세포 배양 배지의 효과적인 제거를 용이하게 하기 위한 여러 개의 틸트 모듈(430', 440)과 자기 분리 모듈(430)을 포함한다. 틸트 모듈(430, 430' 및 440)은 또한 내부의 세포 배양 배지 또는 다른 용액(예를 들어, 트립신)을 첨가 또는 제거하기 위해 틸트 위치에서 세포 처리 용기(314)를 수용하는 역할을 한다.

예를 들어, 도 11A 내지 도 11D는 이송 트레이(340)에 대해 구성된 틸트 모듈(440)을 도시하고 있다. 이송 트레이(340)의 상부 표면은 하나의 코너 근처에서 고무 인서트(342)(도 29A에 가장 잘 도시됨)에 의해 밀봉되는 구멍을 가지며, 이 구멍은 이송 트레이(340)에 배지 또는 세포 배양액을 주입하기 위해 특정 각도로 뚫어져야 한다. 틸트 모듈(440)은, 인클로저(110)의 수직 방향수직 방향(수평 하부벽(212)에 수직)으로 이동하는 팁이 인서트(342)를 삽입하기 위해 원하는 각도로 이송 트레이(340)와 접촉하도록, 이송 트레이(340)를 기울인다. 이송 트레이(340)의 틸팅은, 수직 및 수평 방향으로 움직이도록 구성된 로봇 모듈을 수정하지 않고도, 이송 트레이(340)에 세포 배양액을 효율적으로 주입할 수 있게 한다. 틸트 모듈(440)은 베이스(442)와, 베이스(442)에 선회 가능하게 연결된 피벗 플레이트(pivot plate, 444) 및 이송 트레이(340)의 내용물이 기울어지는 동안 그리고 인서트(342)를 통해 삽입된 팁이 제거될 때 피벗 플레이트(444) 상에 이송 트레이(340)를 유지하기 위한 어댑터(446)를 포함한다. 도시된 구현형태에서, 어댑터(446)는, 어댑터(446)가 주변부 및 인서트(342)로부터 안쪽으로 에워싼 인서트(342) 부근을 제외하고 이송 트레이(340)의 상부 표면의 주변부를 따라 연장되도록 형성된, 일반적으로 직사각형 프레임이다. 어댑터(446)는 상부 표면의 주변부 전체를 뒤따르는 직사각형 프레임 형상을 가질 수 있다는 것이 고려된다. 어댑터(446)는 본원에 도시된 것 이외의 다른 형상을 가질 수 있다는 것이 또한 고려된다. 어댑터(446)는, 액체를 이송 트레이(340)에 주입하기 위한 팁으로 구멍(342)을 뚫기 전에, 틸트 모듈(440) 상에 배치된 이송 트레이(340)의 상부 표면 상에 배치된다. 이송 트레이(340)가 채워지고 나면, 팁은 인서트(342)에서 제거된다. 어댑터(446), 팁을 구멍(342)에서 제거하는 동안 이송 트레이(340)의 상승을 방지하기에 충분히 큰 중량을 갖도록 적절한 재료로 제조된다. 틸트 모듈(440)은 피벗 플레이트(444)의 선회를 제어하기 위해 제어 장치(1000)에 결합된다. 도시된 실시형태에서, 피벗 플레이트(444)는 30°의 각도로 기울어지도록 구성된다. 도 11A에서 도시된 바와 같이, 어댑터(446)를 수용하는 어댑터 스테이션(450)은 편의와 효율을 위해 틸트 모듈(440)에 인접하게 배치된다. 어댑터(446)는 틸트 모듈(440) 상에 배치된 이송 트레이(340) 상에서 사용되지 않을 때 어댑터 스테이션(450) 상에 놓인다.

도 10A 및 도 10B를 참조하면, ACPS(100)는 자기 분리 모듈(430) 형태의 또 다른 틸트 모듈을 포함한다. 자기 분리 모듈(430)은 베이스(431)에 선회 가능하게 연결된 상부 플레이트(432)를 갖는 베이스(431) 및 상부 플레이트(432) 상에 배치된 자기 플레이트(434)를 포함한다. 베이스(431), 상부 플레이트(432) 및 자기 플레이트(434)는 상부 표면 상에서 세포 처리 용기(314)를 지지하도록 구성된다. 도시된 구현형태에서, 베이스(431), 상부 플레이트(432) 및 자기 플레이트(434)는 세포 처리 트레이(344, 344') 형태의 세포 처리 용기(314)를 지지하도록 구성되지만, 자기 분리 모듈(350)은 플라스크(350) 및 이송 용기(340)와 같은 다른 유형의 세포 처리 용기(314)에 대해 구성될 수 있다는 것이 고려된다. 도 10A 및 도 10B에서 수평으로 연장된 위치에 도시된 상부 플레이트(432)와 자기 플레이트(434)는 베이스(431)의 수평 상부 표면에 대해 소정 각도로 배치되도록 기울어질 수 있다. 도시된 구현형태에서, 상부 플레이트(432)는 수평면에 대해 10°의 각도까지 기울어지도록 구성되지만, 최대 경사각은 10° 이외일 수 있다는 것이 고려된다.

자기 분리 모듈(430)은 세포 배양 정제 또는 세포 분리 또는 선택, 또는 자성 형질감염에 사용될 수 있다. 일례로서, 철 또는 다른 자기 코어를 갖는 항체는 원하는 세포 또는 원하지 않는 세포 모두에 사용될 수 있다. 항체는 원하는 세포 또는 원하지 않는 세포를 표적으로 할 수 있는 능력에 대해 선택될 수 있다. 선택된 항체는 원하는 세포 및 원하지 않는 세포와 함께 비부착 세포 배양액(예를 들어, 트립신 처리 또는 세포 현탁 배양 후)을 함유하는 세포 처리 용기(314)에 첨가된다. 세포 처리 용기(314)가 자기 틸트 모듈(440)의 자기 플레이트(434) 상에 놓이면, 자기 코어가 태그된 세포는 세포 처리 용기(314)의 바닥에 고정된 상태로 유지되는 반면, 자기 코어가 없는 태그되지 않은(untagged) 세포는 배지 내의 용액에 유지된다. 세포 처리 용기(314)가 자기 플레이트(434) 상에 바람직하게는 틸트 위치에 놓이는 동안, 자기 코어가 없는 태그되지 않은 세포를 함유하는 배지는 로봇 흡인기(812)(도 15) 또는 로봇 피펫터(814)(도 19)로 흡인되어 세포 처리 용기(314)로부터 태그되지 않은 세포를 제거하고, 세포 처리 용기(314) 내에 부착된 세포는 유지한다. 이후, 세포 처리 용기(314)에 남아있는 태그된 세포는 필요한 경우 추가 처리를 위해 (배지 충전 스테이션(420) 중 하나를 사용하여 세포 처리 용기(314)에 새로운 배지를 추가함으로써) 새로운 배지에 재현탁될 수 있거나, 태그된 세포가 원하지 않는 세포인 경우 폐기된다. 택일적으로, 태그되지 않은 세포가 원하는 세포인 경우, 태그되지 않은 세포를 함유하는 피펫된 배지는 추가 처리 등을 위해 또 다른 세포 처리 용기(314)로 분배될 수 있다. 세포 처리 용기(314)로부터 배지를 흡인하면서 세포 처리 용기(314)를 기울이는 능력은 세포 처리 용기(314)로부터 태그되지 않은 세포를 함유하는 배지의 더욱 효율적이고 철저한 제거를 제공하고, 이는 태그된 및 태그되지 않은 세포의 더욱 효율적이고 철저한 분리를 제공한다. 자기 분리 모듈(430)은 또한, 예를 들어, 지질을 함유하는 철 코어 내의 DNA 플라스미드가 아래에 있는 자석의 작용에 의해 세포 내로 끌어내려지는 부착 세포의 자성 형질감염(예를 들어, Magnetofectamine™, Oz Biosciences)과 같은 다른 목적으로 사용될 수 있다.

도시된 구현형태의 ACPS(100)는 또한 자기 플레이트(434)가 생략된 것을 제외하고는 상기한 자기 분리 모듈(430)과 유사한 틸트 모듈(430')(도 9 및 도 11A)을 포함한다. 틸트 모듈(430')은 세포 처리 용기(314)로부터 액체를 효율적으로 제거하기 위해 흡인 동안 틸트 위치에 세포 처리 용기(314)를 유지하기 위해 사용된다.

틸트 모듈(440, 430') 및/또는 자기 분리 모듈(430)에 인접하게 배지 충전 스테이션(420)을 배치하면, 세포 처리 용기(314)에서 기존의 세포 배양 배지를 제거한 후 신선한 세포 배양 배지 및/또는 다른 시약을 세포 처리 용기(314)에 추가하는 것을 용이하게 한다. 유사하게, 세포 처리 용기(314)에서 기존의 세포 배양 배지를 제거한 후 신선한 세포 배지 및/또는 다른 시약을 세포 처리 용기(314)에 추가하는 것을 용이하게 하기 위해, 시약 병(836)을 갖는 시약 용기 홀더(416)가 또한 틸트 모듈(440)(도 9에 도시됨) 및/또는 자기 분리 모듈(430)에 인접하게 배치될 수 있다.

도 31A 내지 도 31D를 참조하여, 세포 처리 트레이(344)(도 29B)와 유사한 세포 처리 트레이(344')의 다른 구현형태가 이제 기술될 것이다. 세포 처리 트레이(344')는 베이스(510) 및 처리되는 배치를 수용하기 위한 내부 용적(520)을 한정하도록 베이스로부터 위쪽으로 연장된 4 개의 벽(512, 514, 516, 518)을 갖는다. 베이스(510)는 틸트 모듈(430, 430') 등과 같은 ACPS(100)의 SB 포맷 스테이션에서 사용될 수 있도록 SBS 포맷 풋프린트를 갖도록 구성된다. 두 개의 대향 벽(512, 516)은 다른 두 개의 대향 벽(514, 518)보다 길다.

대응하는 벽(512, 514, 516, 518) 아래의 베이스(510)의 각각의 측면 상에 선형 노치(454)가 형성된다. 노치(454)는 세포 처리 트레이(344')가 플레이트 그리퍼와 같은 로봇 그리퍼(816)에 의해 더욱 견고하게 파지될 수 있게 한다. 세포 처리 트레이(344')의 대향 벽(512, 516 또는 514, 518)은 그리퍼(816)의 두 개의 암 사이에 유지되는데, 각각의 그리퍼 암은 대향 벽(512, 516 또는 514, 518) 중 하나와 접촉하고, 각각의 그리퍼 암은 그리퍼 암과 접촉하는 대응하는 벽(512, 514, 516, 518) 상에 형성된 노치(454)와 맞물린다. 따라서, 세포 처리 트레이(344')는 미끄러질 위험 없이 그리퍼(818)의 암 사이에 견고하게 유지된다. 세포 처리 트레이(344')는 도 29B의 세포 처리 트레이(344)의 커버와 유사한 커버를 가질 수 있고, 커버의 각각의 측벽은 또한 로봇 그리퍼(816)가 커버를 견고하게 파지할 수 있도록 노치(454)와 유사한 노치를 가질 수 있다는 것이 고려된다. 노치(454)는 로봇 그리퍼(816)와 동일하거나 다른 구성과 일치하는 다른 구성을 가질 수 있다는 것이 또한 고려된다. 노치(454)를 갖는 세포 처리 트레이는 또한 96-웰 플레이트와 같은 자체 내부 용적을 각각 갖는 여러 개의 독립적인 웰을 포함할 수 있다는 것이 고려된다.

내부 용적(520)의 플로어(524)를 형성하는 베이스(510)의 내부 표면은 대체로 평평하다. 긴 벽(512, 516)의 내부 표면은 또한 선형이고 서로 평행하게 연장된다. 긴 벽(512, 516)은 평평한 플로어(524)에 수직으로 연장된 내부 표면을 갖는다. 종방향 중심면(526)은 플로어(524)에 수직으로 연장되고 벽(512, 156)의 내부 표면 사이에서 등거리로 형성될 수 있다. 측방향 중심면(528)은 종방향 중심면(526) 및 플로어(524)에 수직으로 연장되고 벽(512, 516)의 내부 표면을 양분하도록 형성될 수 있다.

도시된 구현형태에서, 각각의 짧은 벽(514, 518)의 내부 표면은 두 개의 각진 부분으로 형성된다. 벽(514, 518)은 서로 거울상이며, 벽(514)만이 본원에서 기술될 것이다.

벽(514)의 내부 표면은 종방향 중심면(526)의 대향 측면에서 연장된 두 개의 부분(530, 532)을 갖는다. 벽 부분(530)은 벽(516)의 내부 표면에 수직이 아니고, 도 31A에서 상부에서 보았을 때 벽(516)의 내부 표면에 대해 110°로 기울어져 있다. 각도는 110° 이외의 둔각일 수 있다는 것이 고려된다. 벽 부분(530)은 또한 플로어(524)에 수직이 아니고 둔각으로 기울어져 있다. 벽 부분(530, 532)은 플로어(524)에 수직일 수 있다는 것이 고려된다. 벽 부분(532)은 벽 부분(530)의 거울 각도이며, 이에 대해서는 본원에서 상세하게 기술하지 않는다. 벽 부분(530, 532)은 종방향 중심면에서 교차하여 액체 수집 영역(534)을 형성한다.

도시된 구현형태에서, 벽(518)은, 벽 부분(530, 532) 및 종방향 중심면(526)과 벽 부분(530, 532)의 교차점 근처에 형성된 액체 수집 영역(534)을 갖는 벽(514)의 거울상이다.

세포 처리 용기(344')가 틸트 모듈(430')과 같은 틸트 모듈 상에 놓이고 측방향 틸트 축(536)(종방향 중심면(526)에 수직인 축)을 중심으로 기울어질 때, 벽(514, 518) 중 하나는 벽(514, 518) 중 다른 하나보다 낮게 배치되어 세포 처리 용기의 액체 내용물이 벽(514, 518) 중 낮은 벽 쪽으로 이동하게 한다. 벽(512, 516)의 내부 표면에 대한 그리고 플로어(524)에 대한 벽 부분(530, 532)의 경사는 세포 처리 트레이(244')의 액체 내용물이 측방향 틸트 축을 중심으로 기울어진 액체 수집 영역(534)으로 모이게 한다. 플로어(524)에 대한 벽 부분(530, 532)의 경사는 피펫 또는 흡인기 팁이 액체 수집 영역(534)에 더욱 용이하게 접근할 수 있게 한다. 액체 수집 영역(534)에 수집된 세포 처리 트레이(344')의 액체 내용물은 이후, 예를 들어, 로봇 흡인기(812) 또는 하나의 로봇 피펫터(814)를 사용하여 효율적으로 흡인될 수 있다.

따라서, 세포 처리 트레이(344')는 틸트 모듈(430, 430')과 같은 틸트 모듈 상에 놓일 때 이로부터의 액체 수집 효율을 향상시키고 이로부터의 액체의 더욱 철저한 제거를 위해 구성된다.

도시된 구현형태에서, 각각의 짧은 벽(514, 518)은 액체 수집 영역(534)을 형성하지만, 짧은 벽(514, 518) 중 하나만이 액체 수집 영역을 가질 수 있다는 것이 고려된다. 액체 수집 영역(534)은 임의의 하나 이상의 벽(512, 514, 516, 518)에 의해 형성될 수 있다는 것이 고려된다.

ACPS(100)는 또한 도 20A 내지 도 20C에 도시된 플라스크(350)와 같은 세포 처리 용기(314)를 처리하도록 구성된다. 도시된 구현형태에서, 플라스크(350)는 3 개의 층을 갖는 다층 플라스크(350)이지만, 플라스크(350)는 하나, 둘 또는 셋 이상의 층을 가질 수 있다는 것이 고려된다. 다층 플라스크(350)는 위로 향하는 캡핑된 개구(352)를 통한 피펫팅에 용이한 접근을 갖고 세포의 성장을 위한 더 큰 표면적을 제공한다. 위쪽으로 향하는 캡핑된 개구를 덮는 마개(352)는 데크(910) 상에 제공된 디캡퍼(830)와 같은 임의의 디캡핑 모듈에 의해 디캡핑되는 것이 편리하다. 로봇 디스펜서(818) 또는 로봇 피펫터(814)에 의한 배지의 첨가 이후, 다층 플라스크의 모든 층으로의 배지의 첨가 및 이동을 용이하게 하기 위해, ACPS는 다층 플라스크(350)를 위한 2-축 틸트 모듈(370)을 포함한다. 다층 플라스크(350)는 횡축(354)과 종축(356)을 한정한다. 2-축 틸트 모듈(370)은 횡축(354)에 평행한 측방향 선회축(355)(도 20B) 및 다층 플라스크(350)의 종축(356)에 평행한 종방향 선회축(357)(도 20C)을 중심으로 플라스크(350)를 기울인다. 틸트 모듈(370)은 베이스(370) 및 (틸트 모듈(370)의 언틸트 위치에서) 베이스(370) 상에 배치되고 이에 선회 가능하게 연결된 하부 플랫폼(374)을 포함한다. 하부 플랫폼(374)은 측방향 선회축(355)을 중심으로 베이스(372)에 선회 가능하게 연결되고, 도 20B 및 20D에 도시된 바와 같이 텔레스코픽 암 기구(920)에 의해 측방향 선회축(355)을 중심으로 선회할 수 있다. 텔레스코픽 암(920)은 예를 들어 전기적으로 또는 공기압으로 작동될 수 있다. 베이스(372)에 대해 하부 플랫폼(374)을 선회시키기 위한 기구는 본원에 도시된 것 이외의 것일 수 있다는 것이 고려된다. 틸트 모듈(370)은 (틸트 모듈(370)의 언틸트 위치에서) 하부 플랫폼(374) 상에 배치되고 종방향 선회축(357)을 중심으로 하부 플랫폼(374)에 선회 가능하게 연결된 상부 플랫폼(376)을 포함한다. 상부 플랫폼(376)은 도 20C에 도시된 바와 같이 텔레스코픽 암 기구(930)에 의해 종방향 선회축(357)을 중심으로 선회할 수 있다. 텔레스코픽 암(930)은 예를 들어 전기적으로 또는 공압으로 작동될 수 있다. 하부 플랫폼(374)에 대해 상부 플랫폼(376)을 선회시키기 위한 기구는 본원에 도시된 것 이외의 것일 수 있다는 것이 고려된다. 한 쌍의 유지 암(378)은 (틸트 모듈(370)의 언틸트 위치에서) 상부 플랫폼(374)으로부터 위쪽으로 연장된다. 다층 플라스크(350)는 암(378) 사이에 수용되도록 틸트 모듈(370) 상에 배치될 수 있다. 따라서, 다층 플라스크(350)가 측방향 선회축(355) 및/또는 종방향 선회축(357)을 중심으로 기울어질 때, 암(378)은 틸트 모듈(370) 상에서 다층 플라스크(350)를 유지할 수 있다. 틸트 모듈(370)은 다층 플라스크(350)를 측방향 및 종방향 선회축(355, 357) 중 하나 또는 둘 모두를 중심으로 기울어지게 한다. 틸트 모듈(370)은 세포 처리(2300) 동안 다층 플라스크의 틸팅을 제어하기 위해 제어 장치(1000)에 통신 가능하게 연결된다. 틸트 모듈(370)은 ACPS(100)의 일부 구현형태에서 데크(910) 상에 스테이션으로서 포함된다.

다층 플라스크(350)는 부착 세포의 효소에 의한 방출(예를 들어, 트립신 또는 아쿠타아제(Accutase)가 사용되는 경우)을 위해 표면 가열 기능을 가능하게 하는 열 전도성 표면을 갖는다. 상부 플랫폼(376) 및/또는 암(378)은 플라스크(350)를 가열하기 위한 가열 기능을 가질 수 있다는 것이 고려된다.

상기한 바와 같이, 개별 물체의 멸균, 흡인기 및 피펫터 헤드 및 팁의 내부 통로의 멸균 및 액체 폐기물의 처리를 위해 데크(910) 상에 액체 멸균 스테이션(556)(도 9)이 제공된다. 액체 멸균 스테이션(556)은 아래에서 더욱 상세히 기술될 것이다.

ACPS(100)는 또한, 예를 들어, 시약과 배지의 멸균을 위해 물질이 공기압 또는 진공에 의해 멸균 필터를 통과하는 멸균 여과 스테이션(492)(도 9)을 포함한다. 도시된 구현형태에서, 멸균 여과 시스템(492)은 공기압을 감지하기 위한 공기압 센서를 포함하고, 공기압 센서는 제어 장치(1000)에 의한 여과 작동의 제어를 위해 제어 장치(1000)에 연결된다. 도시된 구현형태에서, 멸균 여과 시스템(492)은 Hamilton™ ML Star CVS Station이다.

자동 교정을 위한 피펫 용량 분배 자체 교정 스테이션(490)이 데크(910) 상에 제공된다. 자체 교정 스테이션(490)은 피펫터에 의해 분배되는 유체의 부피에 대한 피펫터의 교정을 위해 구성된다.

ACPS(100)는 또한 튜브, 바이알, 시약 용기 및 세포 처리 용기(314)와 같은 용기를 가열 및 냉각하기 위한 여러 개의 구성요소를 데크(910) 상에 제공한다. ACPS(100)는 -100℃ 내지 +100℃의 다양한 온도 범위에서의 가열 및 냉각을 위한 다양한 스테이션 및 다양한 모듈을 포함한다. 가열 및 냉각 요소의 예는 가열 및 진동 모듈(494)(주위 온도 내지 +105℃의 온도에서 사용되는 Hamilton™ HHS 3.0), 가열 및 냉각 모듈(495)(+4℃ 내지 +110℃의 온도에서 사용되는 Inheco™ CPAC Ultraflat HT2-TEC) 등을 포함한다. 도 21의 구현형태와 같은 일부 구현형태에서, ACPS(100)는 또한 +4℃의 온도에서 용기를 저장하기 위한 여러 개의 냉각 스테이션(496)을 포함한다. 각각의 가열 및 냉각 요소(494, 495, 496)는 제어 장치(1000)에 의한 가열 및 냉각 작동의 제어를 위해 제어 장치(1000)에 연결된 온도 센서를 구비한다.

ACPS(100)는 가열되거나 냉각된 액체를 저장하기 위한 여러 개의 액체 저장 튜브 또는 병을 포함한다. 가열 또는 냉각된 액체를 저장하는 액체 저장 튜브 또는 병은 온도 전도 홀더(예를 들어, 시약 용기 홀더(416)) 내에 있으며, 병/튜브/바이알 홀더 내에 포함된 튜브 또는 병 냉각을 각각 가열하거나 냉각하기 위해 가열된 바닥 플레이트 및/또는 온-보드 냉각 스테이션을 갖는 맞춤형 랙(custom rack) 상에 배치된다. 예를 들어, 배지와 같은 특정 물질은 온-보드 냉각 스테이션을 갖는 맞춤형 랙에 수용된 배지 저장 병에서 +4℃로 저장되는 반면, 성장 인자와 같은 물질은 맞춤형 랙에 수용된 저장 바이알에서 -20℃로 저장된다.

ACPS(100)는, 예를 들어, 처리 이후 및 수송 및/또는 저장 이전에 세포 배치를 동결시키기 위한 극저온 냉동기(460)를 포함한다. ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 냉동기(460)는, 트레이, 플레이트, 튜브 등을 포함하는 다양한 용기(314)에서 세포와 기타 물질 및 산물(시약과 분석물 포함)의 제어된 동결 또는 가열에 사용되는 Grant™ EF600M Controlled Rate Freezer이다. 냉동기(460)는 냉동을 위해 소형 바이알을 수용하도록 구성되고 데크(910)의 좌측 단부에 배치된다. 바이알 내의 세포 배양액 및/또는 다른 물질의 동결은, 사용되는 극저온 보존 용액에 따라 냉동 과정(예를 들어, 약 -10℃) 동안 적절한 시점에 바이알 내의 세포 용액에 냉동된 팁(냉동기 모듈에 저장됨) 모듈)을 침지함으로써 달성되는 핵형성(nucleation)에 의해 보조될 수 있다. 극저온 냉동기(460)는 대부분의 극저온 냉동기(460)가 데크(910) 아래에 배치되도록 리세스(175) 내에 설치된다. 극저온 냉동기(460)의 이러한 배치는 극저온 냉동기(460)의 존재에 의해 데크(910) 상에 생성되는 응축의 양을 줄이고, 극저온 냉동기(460)에 의해 발생된 열이 인클로저(110) 외부에서 발산되게 한다. 극저온 냉동기(460)는 극저온 냉동기(460)에 의해 수행되는 냉동 또는 가열 작동의 제어 장치(1000)에 의한 제어를 위해 제어 장치(1000)에 연결된 온도 센서를 포함한다.

일부 구현형태에서, ACPS(100)는 또한 냉동기(154)에 추가로 또는 냉동기(154) 대신에 -86℃ 냉동기를 데크(910) 상에 포함한다.

포장 모듈

일부 구현형태에서, ACPS(100)는 저장 및/또는 수송 및 이송(2600)을 위해 최종 처리된 세포 배양 산물을 제조하기 위한 포장 모듈(950)(도 2에 개략적으로 도시됨)을 포함한다. 도시된 구현형태에서, 포장 모듈(110)는 인클로저(110) 외부에 배치되고 액세스 포트(미도시)에 의해 이에 연결된다. 포장 모듈(950)은 처리된 세포 배양액의 용기(314), 예를 들어, 수확 단계(2400)(도 28을 참조하여 아래에서 더욱 상세히 기술됨) 중에 내부에 주입된 세포 배양액을 처리한 이송 트레이(340)(예를 들어, 구현형태에서는 Petaka™ 카세트)를 수용한다. 포장 모듈(950)은 온도에 적절한 극저온 보존 물질(예를 들어, 극저온 바이알(884)용 액체 질소, 또는 콜드 팩 또는 이송 트레이(340)용 37℃ 히트 팩)과 함께 수송에 적합한 용기 또는 박스 내에 이송 트레이(340) 또는 극저온 바이알(884)을 배치하도록 구성된다. 포장 모듈(950)은, 예를 들어, 드라이 쉬퍼(dry shipper) 내의 극저온 바이알(884)과 같은 극저온 용기용 또는 단열 상자 내의 이송 트레이(340)용 홀더를 포함한다. 예를 들어, 최종 처리된 세포 배양액이 로딩된 이송 트레이(340)는 +0℃ 내지 +37℃, 예를 들어 0℃ 내지 +4℃ 범위의 온도에서, 실온에서, 또는 +37℃에서 이송을 위해 포장될 수 있다. 일부 구현형태에서, 포장 모듈(950)은 또한, 처리된 샘플에 대해, 적절한 식별 정보 및 선택적으로 처리 정보를 용기에 표시하도록 구성될 수 있다. 일부 구현형태에서, 포장 모듈(950)은 또한 수송 준비가 된 용기를 다루도록 구성될 수 있다. 일부 구현형태에서, 포장 모듈(950)은 부분적으로 인클로저(110) 내부에 포함되며 수확 모듈의 일부를 포함할 수 있다. 극저온 냉동기(460)는 포장 모듈(950)의 일부일 수 있다는 것이 고려된다. 냉동된 극저온 바이알 내에 최종 세포 산물을 저장하기 위한 더 큰 용적의 극저온 냉동기가 포장 모듈(950)의 일부일 수 있는 것이 또한 고려된다. 바이알 또는 다른 용기 내에 최종 산물(예를 들어, 항체, 생체물질, 단백질 등)을 저장하기 위한 냉장고, 냉동기 또는 다른 환경적으로 제어되는 저장 모듈이 포장 모듈(950)의 일부일 수 있다는 것이 또한 고려된다.

데크(910)는 또한 본 기술 분야의 숙련자가 알고 있고 본원에는 기술되지 않을 다양한 다른 구성요소를 포함한다.

이제 도 3B 도 4 및 도 9를 참조하여 품질 관리 영역(400)을 기술할 것이다. 품질 관리 영역(400)은 유세포 측정기(flow cytometer, 470)와 같은 다양한 품질 관리 모듈 및 처리된 세포의 품질을 검증하기 위한 통합된 현미경 및 플레이트 리더 모듈(plate reader module, 472)을 포함한다. 품질 관리 모듈은 세포 동일성, 세포 순도, 세포 분화능 및 세포 배양 비-오염(본 출원에서 멸균으로 지칭됨) 등을 확인할 수 있는 품질 관리 기준을 가질 수 있으며, 이들 중 일부 또는 모두는 GMP 규정을 준수해야 한다. 품질 관리 모듈의 구성은 다양할 수 있는데, 예를 들어, 두 개 이상의 모듈이 하나의 장치 내에 함께 구성되거나 별도의 장치로 제공될 수 있다.

유세포 측정기(470)는 세포 배양액에서 특정 종류의 세포의 수를 확인하고 카운트한다. 유세포 측정기(470)는 세포 수, 세포 생존율 및 동일성과 순도에 대한 다른 세포 마커를 측정하기 위해 사용된다. 유세포 측정기(470)는 또한, 특정 세포 마커 발현, 세포 순도(세포 및/또는 파편의 총수에 대한 원하는 유형의 세포 수의 비율) 등과 함께, 세포 직경 및 세포 밀도와 같은 세포 특성을 분석하기 위해 사용될 수 있다. 유세포 측정기(470)는 세포 처리 동안 및/또는 세포 처리가 완료된 후에 세포 배양액의 공정-중 관리(in-process control) 분석에 사용될 수 있다. 유세포 측정기(470)는 하나 이상의 유형의 분석을 수행하도록 구성될 수 있고, 유세포 측정기(470)가 분석 기능을 수행할 수 있도록 다수의 시약 용기(471)가 유세포 측정기(470)에 인접하게 배치된다. 로봇 모듈(700)의 로봇 암(705)은 데크(910)로부터 세포 처리 용기(314)를 픽업하여 분석을 위해 이를 유세포 측정기(470)의 플랫폼 상에 배치하고, 분석에 필요한 경우 시약을 세포 배양액에 첨가하기 위해 시약 용기(471)를 다루도록 구성된다. 일부 구현형태에서, 유세포 측정기(470)는 세포 발달의 진행을 분석하고 및 다음 계대 배양 시간 및/또는 세포 처리의 종료 시간을 예측(즉, 원하는 세포 수가 수득될 때를 예측)하기 위해 유세포 분석으로부터 얻어진 데이터를 이용하기 위해 세포 처리 동안 사용된다. 유세포 측정기(470)는 세포 처리 용기(314) 내의 특정 샘플(들)에 대한 식별 정보를 포함하는 바코드, 예를 들어, 세포 처리 용기(314) 상의 바코드를 판독하도록 구성된다. 유세포 측정기(470)는 식별 정보와 함께 분석 결과를 제어 장치(1000)로 전송하도록 제어 장치(1000)에 연결된다. ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 유세포 측정기(470)는 Miltenyi MACSQuant Analyzer(10)이지만, 임의의 적합한 유세포 측정기가 사용될 수 있다는 것이 고려된다.

현미경 및 플레이트 리더 모듈(472)의 도시된 구현형태에서, 형광 현미경은 세포 컨플루언시에 대한 판독 분석 및 동일성(예를 들어, 항체 마커를 사용) 및 분화능(예를 들어, 신경 줄기세포의 경우, 이는 3-분화능 및 신경돌기 성장의 측정이 될 수 있음)에 대한 판독 분석, 핵형 분석 등과 같은 분석을 수행하기 위해 사용될 수 있는 반면, 플레이트 리더는 내독소, 마이코플라즈마, 단백질 정량화, 텔로머라아제 활성, 성장 인자 방출 정량화 등에 대한 분석을 수행하기 위해 사용된다. 현미경 및 플레이트 리더 모듈(472)의 도시된 구현형태에서, 형광 현미경은 세포 컨플루언시를 측정하고, 세포 형태를 분석하고, 세포 성장 및/또는 분화 파라미터를 측정 및 분석하고, 세포 표면 또는 다른 마커의 발현을 측정 및 분석하고 및/또는 핵형 분석을 수행하기 위해 사용된다. 형광 현미경은 핵형 분석 등과 같은 분석을 수행하기 위한 스펙트럼 카메라를 구비할 수도 있다.

현미경 및 플레이트 리더(472)는 세포 처리 동안 및/또는 세포 처리가 완료된 후에, 세포 배양액의 분석에 사용될 수 있다. ACPS(100)의 도시된 구현형태에서, 모듈(472)은 Molecular Devices i3x Reader 및 형광 현미경 모듈이지만, 임의의 적합한 플레이트 리더 및 현미경 모듈이 사용될 수 있다는 것이 고려된다. 현미경은 본원에 도시된 모듈(472)에서와 같이 플레이트 리더와 통합될 수 없고, 시스템은 별도의 현미경 및 플레이트 리더 모듈을 구비할 수 있다는 것이 고려된다. 로봇 모듈(700)의 로봇 암(705)은 데크(910)로부터 세포 처리 용기(314)를 픽업하여 분석을 위해 이를 모듈(472)의 플랫폼 상에 배치하도록 구성된다. 모듈(472)은 세포 처리 용기의 존재를 검출하기 위한 센서를 포함한다. 현미경 및 플레이트 리더 모듈(472)은 또한, 예를 들어, 세포 처리 용기(314) 내의 특정 샘플(들)에 대한 식별 정보를 포함하는, 세포 처리 용기(314) 상의 바코드를 판독하기 위한 바코드 리더 등을 포함한다. 현미경 및 플레이트 리더 모듈(472)은 제어 장치(1000)에 연결되고, 식별 정보와 함께 분석 결과를 제어 장치(1000)에 전송하도록 구성된다. 일부 구현형태에서, 현미경 및 플레이트 리더 모듈(472)은 세포 발달의 진행을 분석하고(예를 들어, 형태학 및/또는 컨플루언시 측정치에 의한 증식률에 의해) 및 다음 계대 배양 시간 및/또는 세포 처리의 종료 시간을 예측(즉, 원하는 세포 수가 수득될 때를 예측)하기 위해 분석으로부터 얻어진 데이터를 이용하기 위해 세포 처리 동안 사용된다.

일부 구현형태에서, ACPS(100)는 유전자 통합, 진단(예를 들어, 유전자 돌연변이의 검출) 및 텔로머라아제 활성과 같은 분석을 수행하기 위한 PCR 기계(미도시)를 구비한다.

일부 구현형태에서, ACPS(100)는 미생물 멸균(세균, 세균 포자, 효모, 곰팡이, 곰팡이 포자 등의 미생물 오염물질의 유무)을 결정하기 위한 미생물 검출기를 품질 관리 영역(500) 내에 포함한다. ACPS (100)에 포함될 수 있는 미생물 검출기의 예는 Biomerieux Industry™에서 제조한 Scan RDI® 미생물 검출기이다.

유세포 측정기(470), 현미경 및 플레이트 리더 모듈(472) 및 PCR 기계 이외의 품질 관리 모듈이 ACPS(100)에 포함될 수 있다는 것이 고려된다. 각각의 품질 관리 모듈은 분석 결과를 제어 장치에 전송하기 위해 이에 연결된다. 본원에 도시된 하나 이상의 품질 관리 모듈(유세포 측정기(470), 현미경 또는 플레이트 리더 모듈(472))은 생략될 수 있다는 것이 고려된다.

입자 계수기

ACPS(100)는 인클로저(110) 내부의 입자 수를 카운트하기 위한 입자 계수기(190)를 포함한다. 상기한 바와 같이, 도시된 구현형태에서, 인클로저(110)는 클래스 10 환경으로 유지되고, GMP 지침을 준수하여 세포 처리를 수행하도록 설계된다. 도시된 구현형태에서, 입자 계수기(190)는 Light House SOLAIR 3350이지만, 임의의 적절한 입자 계수기(190)가 사용될 수 있다는 것이 고려된다. 입자 계수기(190)는 제어 장치(1000)에 통신 가능하게 연결되어, 제어 장치(1000)가 입자 계수기(190)로부터 수신된 입자 계수 데이터를 기반으로 자동화된 세포 처리를 제어할 수 있게 한다. 예를 들어, 일부 구현형태에서, 입자 수가 특정한 미리 소정의 임계치를 초과하는 경우, 세포 처리 용기는 배양기(152)로부터 제거될 수 없거나, 입자 수가 소정의 임계치 이하로 감소된 것으로 결정될 때까지 처리의 특정 단계를 실행하기 위해 개방되지 않을 수 있다. 입자 계수기(190)는 세포 처리 동안 오염과 교차 오염의 위험을 줄인다.

ACPS(100)는 온도계, 습도 센서 등과 같은 하나 이상의 다른 환경 센서를 포함할 수 있다는 것이 고려된다.

폐기물

도 2, 도 3A 내지 도 3C 및 도 12를 참조하면, 폐기물 리셉터클(156)은 인클로저(110)에 대해 음압으로 유지되도록 펌프(194)(도 2에 개략적으로 도시됨)에 연결된다. 펌프(194)는 HEPA 필터가 장착된 포트(192)(도 2에 개략적으로 도시됨)를 통해 폐기물 리셉터클(156)로부터 실내(또는 건물의 HVAC 환기 덕트)에 연속적으로 공기를 주입함으로써, 입자가 폐기물 리셉터클(156)로부터 인클로저(110)로 이동하는 것을 방지한다. 폐기물 리셉터클(156)은 고체 폐기물을 처리하도록 구성된다. 고체 폐기물뿐만 아니라 용기 내의 액체 폐기물도 폐기물 리셉터클(156)로 폐기될 수 있다는 것이 고려된다.

인클로저 하부벽(212)은 폐기물 리셉터클(156)에 유동적으로 연결된 두 개의 폐기물 포트(176, 178)(도 3C)를 갖는다. 폐기물 리셉터클(156)에 연결된 하나 또는 두 개 이상의 폐기물 포트가 존재하거나, 다수의 폐기물 리셉터클(156)이 존재할 수 있다는 것이 고려된다. 폐기물 리셉터클(156)은 또한, 인클로저(110)에 대해 충분한 음압으로 폐기물 리셉터클(156)을 유지하여 폐기물 리셉터클(156)로부터 인클로저(110)로 임의의 입자가 이동하는 것을 방지하기 위해, 펌프(194)(도 2에 개략적으로 도시됨)에 연결된 포트(192)(도 2에 개략적으로 도시됨)를 갖는다.

도 12에 개략적으로 도시된 바와 같이, 도시된 구현형태에서, ACPS(100)는, 폐기물 포트(176)를 통해 인클로저(110) 내부의 공간으로부터 폐기물 리셉터클(156)의 상부에 형성된 포트(487)로 연장된 폐기물 슈트(480), 및 폐기물 포트(176)를 통해 인클로저(110) 내부의 공간으로부터 폐기물 리셉터클(156)의 좌측에 형성된 포트(488)로 연장된 폐기물 슈트(482)를 포함한다. 도시된 구현형태에서, 슈트(480, 482)의 상단부는 개방되고 인클로저(110) 내부의 공간에 배치된다. 도 3A 내지 도 12의 구현형태에서, 각각의 슈트(480, 482)의 상부는 대체로 수직으로 연장하고, 각각의 슈트(480, 482)는 폐기물 리셉터클(156)을 향해 경사진다. 인클로저 하부벽(212)의 슈트(480, 482)의 단부 및/또는 폐기물 포트(176, 178) 및/또는 폐기물 리셉터클(156)의 포트(487, 488)는 폐기물 리셉터클(156)의 제거 및 교체를 위해 폐쇄될 수 있다.

오염의 위험을 줄이기 위해, 폐기물 슈트(480, 482)의 개구는 데크(910)의 중심에서 멀리 그리고 대부분의 처리 스테이션과 시약 용기에서 멀리 배치된다. 슈트(480, 480)의 상단부는 폐기물 처리를 위해 필요에 따라 정상적으로 개폐될 수 있다는 것이 고려된다. 도시된 구현형태에서, 슈트(480)의 상단부는 인클로저 하부벽(212) 위의 높이에 배치되고, 배지 충전 스테이션(420) 등과 같은 데크(910) 상의 구성요소보다 수직으로 더 높게 배치된다. 슈트(480, 482)의 상단부는 데크(910) 상의 구성요소보다 낮게 배치될 수 있다는 것이 고려된다. 슈트(480, 482)의 경사부는 슈트(480, 482) 내로 낙하된 내용물이 튀어나오는 위험을 줄인다. 인클로저(110)에 대한 폐기물 리셉터클(156)의 음압은 또한 폐기물이 튀어나오는 것을 방지하고 폐기물 입자가 처리 영역(400)으로 이동하는 것을 방지하는 것을 돕는다.

도 25 내지 도 27은 폐기물 리셉터클(156') 및 폐기물 슈트(480', 482')의 다른 구현형태를 도시하고 있다. 폐기물 리셉터클(156)을 향해 아래쪽으로 경사진 폐기물 슈트(480, 482)와는 대조적으로, 폐기물 슈트(480', 482')는 폐기물 리셉터클(156') 내로 수직으로 아래쪽으로 연장된다. 폐기물 리셉터클(156')은 외측 용기(486') 내에 내포된 내측 용기(484')를 포함한다. 내측 용기(484')는, 내측 용기(484')를 외측 용기(486')로부터 미끄러지게 함으로써 쉽게 비워질 수 있도록, 외측 용기(486') 내부에 슬라이딩 플랫폼(485') 상에 장착된다. 폐기물 슈트(480')는 인클로저 하부벽(212)의 포트(176)를 통해 외측 용기(486')의 상부에 형성된 포트(487')까지 연장된다. 폐기물 슈트(482')는 인클로저 하부벽(212)의 포트(178)를 통해 외측 용기(486')의 상부에 형성된 포트(488')까지 연장된다. 내측 용기(484')는, 내측 용기(484')가 외측 용기(486') 내에 완전히 삽입될 때 포트(487', 488') 및 슈트(480', 482')와 정렬되는 포트(미도시)를 갖는다.

폐기물 슈트(480, 482, 480', 482')는, 폐기물이 슈트(480, 482, 480', 482')를 통해 폐기물 리셉터클(156, 156')로 이동할 때, 폐기물이 슈트의 벽과 접촉하는 것을 방지하기에 충분히 큰 단면적을 갖도록 구성된다.

ACPS(100)는 또한 액체 폐기물 리셉터클(158)(도 2에 개략적으로 도시됨)을 포함한다. 액체 폐기물 리셉터클(158)은 진공 하에 있고, ACPS(100)가 배치된 실내 및 인클로저(110)에 대해 음압으로 유지된다. 인클로저(110) 내부로부터 액체 폐기물 리셉터클(158)로 연결되는 액체 폐기물 라인은 제어 장치(1000)의 제어 하에 시스템에 의해 에탄올과 표백제에 의해 자동으로 멸균될 수 있다. 일부 구현형태에서, 액체 폐기물 라인은 데크(910) 상에 배치된 액체 멸균 스테이션(556)(도 4)으로 직접 연결된다. 액체 폐기물 라인으로부터의 액체 폐기물은 액체 멸균제 스테이션(556)으로부터 그 안에 포함된 액체 멸균제와 함께 펌핑된다.

일부 구현형태에서, 액체 폐기물은 로봇 흡인기(812)에 의해 제거되고 액체 폐기물 리셉터클(158) 내에 폐기된다. 일부 구현형태에서, 액체 폐기물은 폐쇄된 용기에 투입되고, 액체 폐기물을 함유하는 폐쇄된 용기는 고체 폐기물과 함께 폐기물 리셉터클(156)로 폐기된다.

고체 및 액체 폐기물 리셉터클(156, 158) 모두는 인클로저(110)가 배치된 실내의 사람들에 의해 직접적으로 제거되고 교체될 수 있다. 폐기물을 제거하는 동안 공기 또는 입자가 실내에서 인클로저(110)로 유입되는 것을 방지하기 위해, 안전 메커니즘은 폐기물 리셉터클(156, 158)과 인클로저(110) 사이의 액세스 포트가 밀봉되지 않는 한 폐기물 리셉터클(156, 158)이 제거될 수 없도록 한다.

액체 폐기물 리셉터클(158)은, 제어 장치(1000)에 연결되고 액체 폐기물 리셉터클(158) 내의 액체 수위를 검출하도록 구성된 액체 수위 센서를 구비한다. 예를 들어, 액체 폐기물 리셉터클(158) 내의 액체 수위 센서는 액체 수위가 임계 레벨 이상인 때를 검출하고, 제어 장치에 신호를 보내 액체 폐기물 리셉터클(158)을 비울 것을 제어 장치(1000)에 경고하도록 구성될 수 있다. 액체 폐기물이 원하는 산물(예를 들어, 성장 인자, 항체 또는 세포에 의해 분비된 다른 생체물질)을 함유하는 일부 구현형태에서, 액체 폐기물은 원하는 산물을 분리하기 위한 추가 공정을 위해 저장될 수 있다. 예를 들어, 원하는 성장 인자가 세포에 의해 생성되는 경우, 세포가 배양된 배지는 로봇 흡인기(812)에 의해 수집될 수 있고, 배지로부터 성장 인자를 분리하기 위한 후속 처리를 위해 저장될 수 있다.

로봇 모듈

도 3B, 도 4 및 도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 로봇 모듈(600)은 인클로저(110)의 하부벽(212)에 대해 상하로 움직일 수 있는(Z-방향 이동) 로봇 암(605)을 갖는다. 하부벽(212)에 평행한 평면에서, 로봇 암(605)은 또한 우측벽(208)에 평행한 방향으로 움직이고(Y-방향 이동) 전방벽(202)에 평행한 방향으로 움직일 수 있다(X-방향 이동). 로봇 모듈(600)의 로봇 암(605)은 로봇 암(605)에 의해 전달되는 물체(예를 들어, 용기 등)의 크기를 감지하기 위한 센서를 구비하며, 센서는 제어 장치(1000)에 연결되어 이에 신호를 전송한다. 로봇 모듈(600)은 또한 로봇 암(605)의 X, Y 및 Z 방향 위치를 검출하기 위한 센서를 포함하고, 센서는 로봇 암(605)의 현재 위치를 나타내는 신호를 제어 장치(1000)에 전송하기 위해 이에 연결된다. 로봇 암(605)은 튜브와 병의 마개의 파지와 회전을 용이하게 하기 위해 그리퍼를 구비한다. 도시된 구현형태에서, 로봇 모듈(600)은 Peak Analysis and Automation Inc.에서 제조한 PAA PronedX Arm이다. 로봇 모듈(600)은, 로봇 모듈(600)이 하부벽(212) 아래에 위치한 원심분리기(150)의 바닥까지 도달할 수 있도록, 인클로저(110)의 하부벽(212)의 리세스(171)의 바닥을 형성하는 선반 위에 배치된다. 로봇 모듈(600)의 높이는, 원심분리기(150)의 내부에서 언제나 원심분리기(150)의 바닥까지 접근하기 위해 사용될 수 있도록, 많은 유사한 기능을 갖는 다른 로봇 모듈(700)의 높이보다 크다. 로봇 암(605)은 데크(910)의 우측에 있는 물체에 접근하기 위해 사용된다. 로봇 암(600)은 원심분리기(150)와 데크(910) 사이에서 홀더와 튜브를 이송하고 데크(910)의 우측에 배치된 용기의 마개와 커버를 작동시키기 위해 사용된다. 일부 구현형태에서, 로봇 암(605)은 피펫터 또는 흡인기로서 기능하도록 구성될 수 있다는 것이 고려된다. 로봇 모듈(600)은 로봇 암(605)에 의해 전달되는 다양한 용기 등을 추적하기 위해 바코드 스캐너를 구비할 수 있다는 것이 고려된다. 일부 구현형태에서, 로봇 암(605)은 수직 축(602)을 중심으로 회전하여, 하부벽(212)에 평행한 평면에서 원 운동을 나타낼 수 있다는 것이 또한 고려된다.

도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 로봇 모듈(700)은 인클로저(110)의 하부벽(212)에 대해 상하로 움직일 수 있는(Z-방향 이동) 로봇 암(705)을 갖는다. 하부벽(212)에 평행한 평면에서, 로봇 암(705)은 우측벽(208)에 평행한 방향으로 움직이고(Y-방향 이동) 전방벽(202)에 평행한 방향으로 움직일 수 있다(X-방향 이동). 로봇 모듈(700)은 전방벽(202)에 평행한 X-방향을 따라 연장된 레일(710) 상에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 이에 따라 로봇 암(705)은 Y-방향(측벽(206, 208)에 평행)을 따르는 것보다는 X-방향을 따라 더 큰 거리만큼 이동할 수 있다. 따라서, 로봇 모듈(700)의 로봇 암(705)은 Y-방향보다는 X-방향에서 더 큰 이동 범위를 갖는다. 로봇 모듈(700)은 로봇 암(705)의 X, Y 및 Z 방향 위치를 검출하기 위한 센서를 포함하고, 센서는 로봇 암(705)의 현재 위치를 나타내는 신호를 제어 장치(1000)에 전송하기 위해 이에 연결된다. 로봇 암(705)은 인클로저(110)의 거의 전체 폭(X-방향)과 길이(Y-방향)에 걸쳐 물체에 접근하고 이를 이송하기 위해 사용된다. 로봇 모듈(700)의 로봇 암(705)은 로봇 암(705)에 의해 전달되는 물체(예를 들어, 세포 처리 트레이, 배지 및 시약 용기 등)의 크기를 감지하기 위한 센서를 구비하며, 센서는 제어 장치(1000)에 연결되어 이에 신호를 전송한다. 로봇 암(705)은 데크(910), 저장 영역(300) 및 품질 관리 영역(500) 사이에서 물체를 이송하기 위해 사용된다. 또한, 로봇 모듈(700)은 데크(910), 현미경 및 플레이트 리더(472), 유세포 측정기(470) 등의 위에 있는 배양기(152), 틸트 모듈(440), 자기 분리 모듈(430) 및 배지 충전 스테이션(420) 등에 대해 물체를 옮길 뿐만 아니라 고체 폐기물 리셉터클(156) 내에서 폐기물을 처리하기 위해 사용된다. 도시된 구현형태에서, 로봇 암(705)은 Peak Analysis and Automation Inc.에서 제조한 PAA PronedX Arm 로봇 암이다

일부 구현형태에서, 로봇 암(705)은 튜브와 병의 마개의 파지와 회전을 용이하게 하기 위해 그리퍼를 구비할 수 있다는 것이 고려된다. 일부 구현형태에서, 로봇 암(705)은 피펫터 또는 흡인기로서 기능하도록 구성될 수 있다는 것이 고려된다. 일부 구현형태에서, 로봇 모듈(700)은 로봇 암(705)에 의해 이송되는 다양한 세포 처리 트레이, 배지 및 시약 용기 등을 추적하기 위한 바코드 스캐너를 구비할 수 있다는 것이 고려된다. 또한, 일부 구현형태에서, 로봇 암(705)은 수직 축(702)을 회전하여, 하부벽(212)에 평행한 평면에서 원 운동을 나타낼 수 있다는 것이 또한 고려된다.

이제 도 3B, 도 4, 도 5, 도 13 내지 도 16 및 도 19를 참조하여 로봇 모듈(800 및 820)을 기술할 것이다. 일반적으로, 로봇 모듈(800, 820)은 데크(910)에 포함된 많은 유형의 구성요소를 조작(디캡핑, 이송, 회전, 피펫팅, 흡인 등)하기 위해 사용된다.

도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 로봇 모듈(800 및 820)은 이의 주변부 주위의 데크(910) 위로 연장된 프레임(840)에 장착된다. 도 3B, 도 4 및 도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 프레임(840)은 데크(910)의 각각의 코너에서 위쪽으로 연장된 4 개의 수직 프레임 부재(841) 및 4 개의 수평 프레임 부재(842, 844, 846, 848)를 포함한다. 전방 수평 프레임 부재(842)는 전방 수직 부재들 사이를 연결하고, 전방 및 후방 인클로저 벽(202, 204)과 평행하게 데크(910)의 전방을 가로질러 연장된다. 후방 수평 프레임 부재(844)는 후방 수직 부재들 사이를 연결하고, 전방 및 후방 인클로저 벽(202, 204)과 평행하게 데크(910)의 후방을 가로질러 측방향으로 연장된다. 우측 수평 프레임 부재(846)는 데크(910)의 우측을 따라 연장되고, 전방 프레임 부재(842)의 우측 단부를 후방 프레임 부재(844)의 우측 단부에 연결한다. 좌측 수평 프레임 부재(848)는 데크(910)의 좌측을 따라 연장되고, 전방 프레임 부재(842)의 좌측 단부를 후방 프레임 부재(844)의 좌측 단부에 연결한다.

도 4를 참조하면, 로봇 모듈(800)은 로봇 모듈(820)의 좌측에 장착된다. 로봇 모듈(800)은 전방 및 후방 프레임 부재(842, 844) 사이에 매달린 한 쌍의 레일(802)을 포함한다. 도시된 구현형태에서, 도 19에서 도시된 바와 같이, 로봇 모듈(800)은, 레일(802)에 장착되고 이로부터 아래쪽으로 연장된 10 개의 로봇 암(804)을 갖는다. 10 개의 로봇 암(804) 각각은 특정 기능을 수행하도록 구성된다. 레일(802)은 서로 고정되고, 로봇 모듈(800)의 우측에 장착된 로봇 모듈(820)과 좌측 프레임 부재(848) 사이의 프레임 부재(842, 844)를 따라 측방향으로(X-방향으로) 함께 미끄러질 수 있다. 로봇 암(804)은, 10 개의 로봇 암(804) 모두가 동일한 X-방향 위치를 갖도록, 각각의 레일(802) 상에 장착된다. Y-방향에서, 연속적인 로봇 암(804)이 좌우 레일(802) 상에 교대로 장착된다. 레일(802)에 장착된 로봇 암(804)은 데크(910)의 전방 및 후방을 향해 레일(802)을 따라 종방향으로 미끄러질 수 있다. 각각의 로봇 암(804)은 또한 데크(910)의 표면을 향해 그리고 표면에서 멀어지도록 상하로 움직일 수 있다. 따라서, 로봇 모듈(800)은, 각각의 로봇 암(804)에 대해 구성된 기능을 수행하기 위해, 데크(910)의 대부분을 접근할 수 있다. 10 개의 로봇 암(804) 모두가 단일 레일(802) 상에 장착될 수 있다는 것이 고려된다.

도 19는 ACPS(100)의 일 구현형태에서 로봇 모듈(800)의 개략도이다. 로봇 모듈(800)은 레일(802)에 장착된 하나의 로봇 흡인기/그리퍼(812), 8 개의 로봇 피펫터(814) 및 하나의 플레이트 그리퍼(816)를 갖는다. 로봇 모듈(800)은 10 개보다 많거나 적은 로봇 암(804)을 포함할 수 있고, 하나 이상의 로봇 암(804)이 본원에 기술된 것과 다른 기능을 위해 구성될 수 있다는 것이 고려된다. 예를 들어, 로봇 암(804) 중 하나는 바코드를 판독하기 위해, pH 센서로서, 또는 입자 센서로서 구성될 수 있다.

이제 도 13 내지 도 15를 참조하여 로봇 흡인기/그리퍼(812)를 기술할 것이다. 로봇 그리퍼/흡인기(812)는 몸체(862) 및 흡인기/그리퍼(812)에 대한 수직 운동의 축을 한정하는 중심축(861)을 갖는다. 그리퍼/흡인기(812)는 중심축(861)을 따라 레일(802)에 대해 상하로 움직인다.

몸체(862)는 베이스(864) 및 베이스(864)로부터 축방향으로 아래쪽으로 연장된 튜브(868)를 갖는다. 몸체의 중심축(861)은 베이스(864)와 튜브(868)의 중심축과 동축이다. 베이스(864)는 상부 표면(863)과 하부 표면(865)을 갖는다. 니플(nipple) 형태의 튜브(866)는 상부 표면(863)으로부터 위쪽으로 연장된다. 튜브(866)의 중앙 개구는 베이스(864)의 내부에 형성된 도관(미도시)을 통해 튜브(868)의 중앙 개구에 연결된다. 물체를 파지하기 위한 흡입을 제공하거나 또는 흡인을 수행하기 위해, 튜브(866)를 펌프(미도시)에 연결하거나 또는 튜브(866)를 배기하기 위한 펌핑 라인에 연결하기 위해 호스(867)(도 13 내지 15에 개략적으로 도시됨)가 튜브(866) 주위에 연결된다.

4 개의 프롱(872)이 베이스(864)의 하부 표면(865)으로부터 아래쪽으로 연장된다. 프롱(872)은 튜브(868) 주위에 원주 방향으로 분포되어 있다. 프롱(872)은 튜브(868)로부터 이격되어 배치되고 하부 표면의 외측 에지에 가깝게 배치된다. 프롱(872)의 수는 2 개, 3개 또는 4 개 이상일 수 있다는 것이 고려된다. 각각의 프롱(872)은 반경 방향 내측 위치(도 14)로부터 반경 방향 외측 위치(도 15)로 중심축(861)에 대해 반경 방향 외측으로 선회할 수 있도록 베이스(864)에 선회 가능하게 장착된다. 도 14에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각각의 프롱(872)은 베이스(864)로부터 아래쪽으로 연장된 상부(874), 하부(876) 및 상부(874)를 하부(876)에 연결하는 중앙부(878)를 갖는다. 프롱(872)이 반경 방향 내측 위치에 놓일 때, 상부(874)는 베이스(864)로부터 대체로 축방향으로 아래쪽으로 연장하고, 중앙부(878)는 상부로부터 하부(876)까지 아래쪽으로 그리고 반경 방향 내측으로 연장하며, 하부(876)는 중앙부(878)로부터 대체로 축방향으로 아래쪽으로 연장된다.

프롱(872)의 형상은, 프롱(872)이 광범위한 직경의 물체(예를 들어, 튜브와 바이알)를 파지할 수 있게 할 뿐만 아니라, 도 30A에 도시된 바와 같이 좁은 틈새 공간으로 배치된 물체를 파지할 수 있게 한다. 파지를 위해, 비교적 작은 직경의 물체는 도 14에서 도시된 바와 같이 프롱(872)의 하부(876)에 의해 결합되는 반면, 비교적 큰 직경의 물체는 도 15에서 도시된 바와 같이 상부(874)에 의해 결합된다. 각각의 프롱(872)의 하부(876)에서, 축(861)을 향해 반경 방향 내측을 향하는 표면은 물체의 파지를 용이하게 하는 그루브가 형성된 표면(880)이다. 고정 나사(882)는 반경 방향으로 각각의 프롱(872)의 상부(874)를 통해 연장된다. 고정 나사(882)는, 프롱(872)이 도 15에 도시된 바와 같이 각각의 반경 방향 외측 위치로 바깥쪽으로 선회할 때, 프롱(872)이 프롱(872)의 상부(874) 사이에서 비교적 큰 직경의 물체를 파지할 수 있게 한다. 도시된 구현형태의 흡인기/그리퍼(812)는 소형 튜브 그리퍼로서 매우 효과적이다. 예를 들어, 도 15를 참조하면, 본 구현형태의 흡인기/그리퍼(812)에서, 프롱(872)은 인접한 튜브 사이에서 2.3 mm의 틈새(886)를 갖도록 배열된 다수의 8.2 mm 직경의 튜브(884)로부터 8.2 mm의 직경을 갖는 단일 튜브(884)를 파지할 수 있도록 구성된다.

프롱(872)은 다양한 직경 및/또는 폭의 물체를 파지하기 위해 프롱(872)의 반경 방향 위치를 제어하도록 작동될 수 있는 모터(899)(도 13에 개략적으로 도시됨)에 작동 가능하게 연결된다. 각각의 프롱(872)은 베이스(864)에 형성된 슬롯(미도시)을 통해 베이스(864) 위로 연장된 브라켓(890)에 연결된 상부(874)를 갖는다. 브라켓(890)의 하단부는 핀(892)에 의해 베이스(864)에 회전 가능하게 장착된다. 브라켓(890)은 따라서 핀(892)을 중심으로(축(861)에 의해 형성된 반경 방향 및 축방향에 수직으로 연장된 축을 중심으로) 회전할 수 있다. 브라켓(890)의 상부에는 롤러(894)가 회전 가능하게 장착되어 있다. 롤러(894)는 핀(892)의 축에 평행한 축을 중심으로 회전할 수 있다. 롤러(894)는 축(861)을 따라 축방향으로 연장된, 중심에 장착된 샤프트(896)의 외부 표면과 접촉된다. 샤프트(896)의 직경은 위쪽 또는 아래쪽 방향으로 연속적으로 증가한다. 샤프트(896)는 작동 샤프트(898)를 회전시킴으로써 베이스(864)에 대해 위쪽으로 또는 아래쪽으로 이동될 수 있다. 작동 샤프트(898)는 축(861)을 중심으로 회전하기 위해 모터(899)에 연결된다. 모터(899)는 축(861)을 중심으로 작동 샤프트(898)를 회전시키기 위한 무단 벨트(endless belt, 914)에 의해 작동 샤프트(898)에 작동 가능하게 연결된다. 샤프트(896)가 위쪽으로(또는 아래쪽으로) 이동할 때, 샤프트(896)의 외부 표면과 접촉하는 롤러(894)는 샤프트(896)의 변화하는 직경으로 인해 반경 방향 내측 또는 외측으로 가압된다. 롤러(894)가 반경 방향 외측 또는 내측으로 이동하면, 핀(892)에 장착된 브라켓(890)의 하부는 따라서 핀(892)을 중심으로 회전하여, 프롱(872)을 축(861)을 향해 또는 축(861)으로부터 멀어지도록 선회하게 한다. 따라서, 프롱(872)은 물체를 파지하기 위해 내측으로 선회되고 파지한 물체를 해제하기 위해 외측으로 선회할 수 있다. 도시된 구현형태에서, 롤러(894)가 반경 방향 외측으로 이동할 때, 대응하는 프롱(872)은 축(861)으로부터 반경 방향 외측으로 선회한다. 핀(894) 주위에 장착된 토션 스프링(899)은, 프롱(872)이 도 14의 반경 방향 내측 위치에 배치된 위치를 향해, 장착 브라켓(890)을 편향시킨다. 일부 구현형태에서, 모터(899)는 회전축(912)의 방향이 모터(899)에 공급되는 전류의 극성에 의존하도록 구성된다. 따라서, 축(861)에 대한 작동 샤프트(898)의 회전 방향은 모터(891)로 공급되는 전류의 극성을 반전시킴으로써 반전될 수 있다.

도시된 구현형태에서, 모터(899)는 프롱(872)의 반경 방향 위치를 제어하도록 구성된다. 모터(899)가 축(861)을 향하는 방향으로 프롱(872)에 의해 가해지는 파지력을 제어할 수 있다는 것이 고려된다. 프롱(872)은 반경 방향 내측 위치 대신 반경 방향 외측 위치를 향해 스프링으로 로딩되거나 편향될 수 없음이 또한 고려된다. 프롱(372)의 형상은 본원에 도시된 것과 다를 수 있다는 것이 고려된다. 프롱(372)의 장착 및 프롱(372)을 선회시키기 위한 작동 메커니즘은 본원에 도시된 것 이외의 것일 수 있다는 것이 또한 고려된다.

도 15에서 도시된 바와 같이, 로봇 흡인기/그리퍼(812)는 세포 처리 용기(314)와 같은 용기로부터 액체를 흡인하기 위한 로봇 흡인기로서 기능하도록 흡인기 팁(870)과 함께 사용될 수 있다. 작동시, 흡인이 필요할 때, 로봇 암(804)은 데크(910) 상에 배치된 흡인기 팁 홀더를 향해 아래쪽으로 연장된다. 로봇 암(804)이 선택된 흡인기 팁(870)을 갖는 흡인기 팁 홀더의 선택된 위치 위에 배치되면, 로봇 암(804)은, 프롱(872) 사이에서 팁(870)을 수용하고 및 선택된 흡인기 팁(870)의 루멘의 상단부 내에 튜브(868)를 배치하기 위해, 외측으로 선회하는 프롱과 함께 하강한다. 그리고 나서, 프롱(872)은 고정 나사(882)로 팁(870)을 파지하기 위해 내측으로 선회한다. 팁(870)이 프롱(872)에 의해 파지되면, 튜브(868) 주위의 제 위치에 고정된 팁(870)을 유지하기 위해 (호스(867)와 펌프 또는 펌핑 라인 사이의 연결을 개방함으로써) 호스(867)의 배기가 시작된다. 팁(870)은 튜브(868)의 외부 표면에 대해 밀봉된다. 팁(870)은 베이스(864)의 하부 표면(865)에 대해 밀봉되도록 구성될 수 있다는 것이 또한 고려된다. 로봇 흡인기/그리퍼(812)는 흡인될 용기 위의 위치로 이동하고, 용기의 내용물을 흡인하기 위해 그 안에서 하강한다. 용기로부터 흡인된 액체는 흡인기 팁(870)을 통해 튜브(868)로 흡입된 다음 튜브(866)와 호스(867)를 통해 펌핑 라인(미도시)으로 흡입된다. 일부 구현형태에서, 로봇 흡인기/그리퍼(812)는 흡인된 액체가 다시 용기로 역류하는 것을 방지하기 위해 일방향 밸브 장치(미도시)를 포함한다. 흡인이 완료된 후, 흡인기 팁(870)은 폐기된다. 흡인기 팁(870)의 폐기를 위해, 로봇 암(804)은 폐기물 리셉터클(156)에 연결된 폐기물 슈트(480, 482) 중 하나 위에 배치되고, 호스(867)와 펌프 또는 펌핑 라인 사이의 연결이 꺼진다. 팁(870) 내부의 압력이 천천히 평형 상태가 되면, 팁(870)은 해제되어 폐기물 리셉터클(156) 내로 낙하한다. 펌프로부터 호스(867)의 유체 분리 이후 소정 시간 내에 팁(870)이 튜브(868)로부터 해제되지 않으면, 로봇 암(804)은 이동하여 슈트(480, 482)의 벽에 대해 흡인기 팁(870) 외부의 멸균 부분을 가볍게 두드림으로써 튜브(868)로부터 팁(870)을 해제시킨다.

도시된 구현형태에서, 튜브(866)의 진공 또는 펌핑은 흡인기 팁(870)을 픽업할 때와 동일한 레벨로 흡인하는 동안 유지된다. 그러나, 튜브(866)의 펌핑은 용기로부터의 흡인 이전에 흡인 팁을 파지할 때와는 다르게 흡인하는 동안 조정될 수 있다는 것이 고려된다. 일부 구현형태에서, 흡인될 용기는, 용기가 흡인기 팁에 부착되는 것을 방지하고 이에 따라 용기의 내용물 만이 흡인기 팁(870) 내로 흡입되는 것을 보장하기 위해, 다운홀더(downholder)를 구비한다(도 11A 내지 도 11D는 이송 트레이(340)(예를 들어, Petaka™ 트레이) 형태의 용기용 다운홀더(446)를 도시하고 있다).

사용된 흡인기 팁(870)은 오염을 줄이기 위해 멸균되고 폐기된다. 멸균 일회용 흡인기 팁(870)은 각각의 배치의 처리 또는 흡인되는 다른 물질의 처리 사이에서 교체된다. 흡인기 팁(870)으로부터의 흡인된 내용물의 역류 또는 적하로 인한 교차 오염의 가능성은, 흡인기 팁(870)이 폐기될 때까지 팁 오리피스(874)(도 15)를 통해 연속적인 음압을 유지하여 튜브(868)의 펌핑을 계속함으로써 더 감소된다. 튜브(868, 866)와 호스(867)의 내부 통로는 데크(910) 상에 제공된 멸균 스테이션(556)(도 4)으로부터 멸균제를 흡인함으로써 필요한 경우 또는 일정 간격으로 멸균될 수 있다.

도시된 구현형태에서, 프롱(872)을 배기된 튜브(866, 868)와 통합시키면, 튜브(868) 주위에 팁(870)을 더욱 효율적이고 신속하게 설치함으로써 흡인기/그리퍼(812)가 흡인기로서 더욱 효과적으로 기능할 수 있게 한다. 프롱(872)은 또한 동일한 로봇 암(804)을 흡인기로 사용하여 다양한 물체를 파지할 수 있다. 통합된 흡인기/그리퍼(812)는 공간을 적게 차지할 뿐만 아니라 다목적이고 더욱 효과적이다. ACPS(100)는 본원에 도시된 것과 다르게 구성된 로봇 흡인기를 포함할 수 있다는 것이 고려된다. 프롱(872)은 생략될 수 있고, 베이스(864)와 튜브(866 및 868)를 갖는 몸체(862)를 구비한 로봇 암(804)은 본원에 도시된 바와 같이 통합된 흡인기/그리퍼 대신에 단지 흡인기로서만 기능할 수 있다는 것이 고려된다.

로봇 모듈(800)은 또한 용기(314)와 같은 용기로부터 액체를 흡인하고 액체를 용기에 분배하기 위한 멸균 일회용 피펫 팁(미도시)을 수용할 수 있는 8 개의 로봇 피펫터(814)(도 19에 개략적으로 도시됨)를 갖는다. 로봇 피펫터(814)에 의해 용기로부터 흡인된 액체는 멸균 일회용 팁 내로 흡입되고 이어서 또 다른 용기 내로 분배되거나 멸균 스테이션(556)의 액체 폐기물 리셉터클(158)로 폐기될 수 있다(이후 액체 폐기물 리셉터클로 펌핑됨). 도시된 구현형태에서, 피펫 팁은 또한 여과막을 구비한다. 따라서, 로봇 피펫터(814)는 처리 중에 오염의 위험을 줄이도록 구성된다. 여과막을 생략할 수 있다는 것이 고려된다. 도시된 구현형태에서, 로봇 피펫터(814)는 HAMILTON™ STAR Line 피펫터이고 HAMILTON™ 300 μl, 4 ml 및 5 ml 전도성 멸균 필터 일회용 피펫 팁과 함께 사용하도록 구성된다. 도시된 구현형태에서, 피펫 팁은 한 번에 5 ml의 액체를 분배하도록 구성되지만, 팁은 300 μl, 4 ml 및 5 ml 이외의 다른 부피의 액체용으로 구성될 수 있다는 것이 고려된다.

일부 구현형태에서, 로봇 피펫터(814)는 액체 밀도를 검출할 수 있으며, 따라서 피펫 팁이 삽입되는 용기 내의 액체의 밀도 변화를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 이는 용기의 액체 수위를 측정하거나, 원심분리된 세포 배양 샘플의 펠렛 위의 상등액을 흡인하여 펠렛과 상등액이 따로 수집되도록 하는 것을 포함하여, 서로 다른 농도의 액체를 분리할 수 있게 한다.

로봇 피펫터(814)는 다양한 다른 기능을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 틸트 모듈(440) 상에 장착된 이송 트레이(340)로의 세포 배양액의 주입은 로봇 피펫터(814)를 사용하여 수행된다. 또 다른 예로서, 로봇 피펫터(814)는 또한, 극저온 냉동기(460) 상에 배치된 바이알에 로봇 피펫터(814)가 보유하고 있는 적절한 냉동된 피펫 팁을 삽입함으로써, 극저온 냉동기(460) 상에 배치된 바이알에서 세포 배양을 동결시키기 위한 핵형성을 개시하기 위해 사용될 수 있다. .

도시된 구현형태에서, 로봇 암(804) 중 하나는 분배 헤드(미도시)를 로봇 암(804)에 장착함으로써 시약 디스펜서(818)로서 더 구성된다. 분배 헤드는 유체 도관(미도시)과 연동 펌프(미도시)를 통해 인클로저(110) 외부, 예를 들어, 아이솔레이터(120) 또는 이에 연결된 냉장고(160) 내에 저장된 공급 용기에 연결된다. 시약 디스펜서(818)는 정지해서 분배될 유체로 피펫 팁을 재충전할 필요 없이 연속 방식으로 더욱 많은 양의 유체를 분배하는 역할을 한다. 따라서, 시약 디스펜서(818)는, 인클로저(110) 내에 배치되고 충전을 위해 인클로저로부터 시약 용기(836)를 제거할 필요 없는 용기(836)와 같은, 시약 용기를 효율적이고 신속하게 충전하기 위해 사용될 수 있다. 일부 구현형태에서, 시약 디스펜서(818)는 배지를 분배하기 위해 사용될 수 있다.

로봇 모듈(800)의 하나의 로봇 암(804)은 이송 트레이(340), 피펫 팁 홀더(418), 원심분리 튜브 홀더(410) 등과 같은 물체를 파지하고 이송하기 위한 파지기(816)로서 기능하도록 구성된다. 도시된 구현형태에서, 그리퍼(816)는 SBS 포맷 용기 및 유사한 길이와 폭 치수를 갖는 다른 물체를 파지하도록 구성된 HAMILTON™ iSWAP Gripper (Hamilton Robotics, Reno, NV, USA)이다. 플레이트 그리퍼(816)는 다양한 치수의 수평 연장된 물체를 유지하도록 구성될 수 있다는 것이 고려된다.

이제 도 4 및 도 16을 참조하여 로봇 모듈(820)을 기술할 것이다. 로봇 모듈(820)은 전방 및 후방 프레임 부재(842, 844) 사이에 매달린 레일(802)을 포함한다. 도 16을 참조하면, 하나 이상의 로봇 암(824)이 레일(822)로부터 아래쪽으로 연장될 수 있다. 레일(822)(도 8)은 레일(822) 로봇 모듈(800)과 우측 프레임 부재(846) 사이의 프레임 부재(842, 844)를 따라 측방향으로 미끄러질 수 있다. 레일(822)에 장착된 로봇 암(824)은 데크(910)의 전방 및 후방을 향해 레일(822)을 따라 종방향으로 미끄러질 수 있다. 각각의 로봇 암(824)은 로봇 암(824)에 의해 한정된 수직축(826)을 따라 데크(910)의 표면을 향해 그리고 표면에서 멀어지도록 상하로 움직일 수 있다. 로봇 모듈(820)은 따라서 데크(910)의 대부분을 접근할 수 있다. 또한, 각각의 로봇 암(824)은 축(826)을 중심으로 회전할 수도 있다.

도시된 구현형태에서, 로봇 모듈(820)은 4 개의 로봇 암(824)을 포함하고, 이들 로봇 암(824)은 회전하는 마개 그리퍼(830)로서 구성되며, 이는 편리를 위해 이하 디캡퍼(830)라 지칭한다. 각각의 디캡퍼(830)는 데크(910) 상에 있는 다양한 튜브와 병 마개의 개폐를 위해 수직축(826)을 중심으로 회전한다. 그리퍼(830)는 마개와 커버를 용기에서 열고, 마개와 커버를 용기에 조일 뿐만 아니라 데크(910) 용기를 가로질러 옮긴다.

도 16을 참조하면, 각각의 디캡퍼(830)는 중심축(831)을 한정하는 몸체(832)를 포함한다. 축(831)이 축(826)과 동축이고 몸체(832)가 축(826)을 중심으로 회전할 수 있도록, 몸체(832)는 로봇 암(824)에 장착된다. 각각의 로봇 암(824)은 몸체(832)의 외부 표면(축(831)으로부터 멀어지는 방향의 표면)에 선회 가능하게 연결된 4 개의 프롱(834)을 포함한다. 프롱의 수는 2 개, 3개 또는 4 개 이상일 수 있다는 것이 고려된다. 프롱(834)은 모두가 동일한 치수를 갖는 대신에 다른 치수를 가질 수 있다는 것이 또한 고려된다. 프롱(834)은 마개와 튜브와 같은 물체를 파지하고 해제하기 위해 반경 방향 내측 및 외측으로 선회하도록 구성될 수 있다. 디캡핑을 위해, 로봇 암(824)은 용기(836)의 마개(838)를 향해 하강해서 외측으로 선회하는 프롱(834)에 의해 마개(838)가 디캡핑되게 한다. 프롱(834)이 마개(838) 주위에 배치되면, 프롱(834)은 반경 방향 내측으로 선회하여 디캡핑될 용기(836)의 마개(838)를 파지한다. 그리고 나서, 로봇 암(824)은 적절한 방향으로 회전함으로써 용기(836)에서 마개(838)를 연다. 이해할 수 있는 바와 같이, 용기(836)는 캡핑을 위해 사용될 때와 반대 방향으로 용기(836)에 있는 마개(838)를 회전시킴으로써 캐핑될 수 있다.

도 16의 구현형태에서, 용기(836)는 정사각형 단면을 가지며, 상보적 정사각형 용기(840) 내부에 배치되어, 마개(838)가 디캡퍼(830)에 의해 회전될 때 용기(836)의 회전을 방지함으로써 용기(836)의 디캡핑 및 캡핑을 돕는다. 따라서, 효과적인 디캡핑과 캡핑을 위해, 용기(836)는 회전 비대칭(예를 들어, 도 16의 구현형태에서와 같이 비-원형의 단면)으로 구성될 수 있고 마개(838)가 프롱(834)에 의해 회전될 때 용기(836)의 회전을 방지하는 상보적 리셉터클로 배치된다. 다른 구현형태에서, 용기(836)는 회전 비대칭이 아닐 수 있고, 다른 방식으로 마개(838)와의 회전을 방지하기 위해 리셉터클 내에 유지된다.

로봇 모듈(820)의 도시된 구현형태에서, 4 개의 디캡퍼(830) 각각의 프롱(834)은 특정 범위의 크기 내에서 물체를 파지하도록 구성된다. 각각의 디캡퍼(830)와 관련된 크기 범위는 다른 3 개의 디캡퍼(830)와 관련된 크기 범위와 다르다. 따라서, 4 개의 디캡퍼(830)는 함께 다양한 크기의 마개와 커버를 디캡핑하기 위한 범용 디캡퍼를 형성한다.

로봇 모듈(820)은 4 개보다 많거나 적은 로봇 암(824)을 가질 수 있다는 것이 고려된다. 하나 이상의 로봇 암(824)은 또한 피펫터 또는 흡인기로서 기능하도록 구성될 수 있다는 것이 고려된다. 로봇 모듈(820)은 일부 구현형태에서 바코드 판독, pH 또는 입자 수 분석 등과 같은 다른 기능을 위해 구성된 로봇 암을 포함할 수 있다는 것이 또한 고려된다.

멸균 시스템

ACPS(100)는 인클로저(110) 및 그 내부에 수용된 모든 노출된 표면의 전체적인 멸균을 수행하기 위한 자동화된 인클로저 멸균 시스템을 포함한다. 자동화된 인클로저 멸균 시스템은 인간의 개입을 필요로 하지 않고 인클로저(110)의 자동 멸균을 위해 구성된다. 자동화된 인클로저 멸균 시스템은 또한 아이솔레이터(120) 및 BSC(130)의 멸균을 위해 사용될 수 있다는 것이 고려된다.

자동화된 인클로저 멸균 시스템은 인클로저(110)를 자동화된 멸균을 위한 적절한 멸균제로 인클로저(110)를 퍼지하기 위한 멸균 장치(550)(도 2에 개략적으로 도시됨)를 포함한다. 인클로저(110)는 상기한 바와 같이 멸균제 유입구(230), 촉매 전환기 유입구(231), 멸균제 배출구(232) 및 촉매 변환기 배출구(233)를 포함한다. 멸균 장치(550)는 인클로저(110)에 멸균제를 도입하고 이로부터 멸균제를 제거하기 위해 멸균제 유입구(230)와 배출구(232)에 연결된다. 멸균제 유입구(230)는 멸균 장치(550)로부터 도입된 멸균제를 스프레이 또는 증기 미스트로 인클로저(110)의 내부에 전달하도록 구성된다. 멸균제 배출구(232)는, 대기로 방출되기 전에 인클로저(110)에서 제거된 멸균제를 중화시키는 멸균 장치(550)의 펌프에 연결된다. ACPS(100)는, 멸균제 유입구(230)로부터 도입된 멸균제를 순환시키고 인클로저(110)의 내부 전체에 멸균제의 분배를 증가시키기 위해, 인클로저(110) 내부에 임펠러(미도시)를 포함한다.

멸균 장치(550)는 충분한 시간 동안 인클로저(110)의 표면을 멸균하기 위해 멸균제 유입구(230)로 멸균제를 주입하고, 이후 멸균 장치(550)는 멸균제 유입구(230)로 멸균제를 주입하는 것을 멈추고, 그 대신 임의의 잔류 멸균 입자를 인클로저(110)로부터 퍼지하기 위해 멸균제 유입구(230)로 공기를 주입한다.

도시된 구현형태에서, 멸균 장치(550)는, 멸균제로서 과산화수소 증기(예를 들어, Vaprox™ Sterilant, STERIS)를 주입하도록 구성된 STERIS™ VHP 1000ED Mobile Biodecontamination System (STERIS Corporation, Mentor, OH, USA)이지만, 본원에 도시된 것 대신에 임의의 적절한 멸균 장치와 멸균제를 사용될 수 있다는 것이 고려된다. 도시된 구현형태의 멸균 장치(550)는 또한 멸균 과정의 끝에서 멸균제 증기를 무해한 생분해성 수증기 및 산소로 변환하기 위해, 촉매 변환기를 인클로저(110)에 도입할 수 있도록 촉매 변환기 유입구와 배출구(231, 233)에 연결된다.

인클로저(110)의 멸균은, 인클로저(110) 내부의 모든 노출된 표면뿐만 아니라 밀폐된 공기가 살아있는 생물학적 오염 입자로부터 멸균되도록, 인클로저 환경에 노출된 이후(예를 들어, 수리와 유지보수 이후) 또는 인클로저(110) 내의 오염이 의심되거나 검출된 후에 수행된다. 인클로저(110)는 또한 배치의 처리 사이에, 주기적인 간격으로, 또는 필요한 경우 멸균될 수 있다.

멸균제를 인클로저(110)에 도입함으로써 인클로저(110)의 내부가 멸균되기 전에, 세포 및/또는 배양액을 함유하는 모든 세포 처리 용기(314)는 일반적으로 인클로저(110)로부터, 인클로저(110)로부터 밀봉될 수 있는 영역(예를 들어, 배양기(152))으로 옮겨질 수 있고, 인클로저(110)는 자동으로 밀봉된다.

자동으로 인클로저(110)를 밀봉하는 단계는 폐기물 리셉터클(156)에 연결된 공기 유입구(222), 공기 배출구(224) 및 포트(176, 178)를 자동으로 폐쇄하는 단계를 포함한다. 또한, 냉장고 도어 상의 그리고 그 주위 멸균제 응축의 가능성을 줄이기 위해, 냉동기(154)의 단열 도어는 자동으로 폐쇄되어 냉동기(154)의 저온에 대해 더 큰 단열을 제공한다. 인클로저(110) 외부의 다른 시스템 구성요소에 연결된 임의의 다른 포트(예를 들어, 아이솔레이터(120)에 연결된 아이솔레이터 연결 포트(220), 원심분리기(150)에 연결된 액세스 포트(170), 배양기(152)에 연결된 액세스 포트(172), 냉동기(154)에 연결된 액세스 포트(174) 등)는 폐쇄되어 있는지 확인되고 및/또는 개방되어 있는 것으로 결정되면 자동으로 폐쇄된다. 시스템(100)은 또한 모든 시약 용기가 폐쇄되어 있는지를 확인한다. 외부 환경으로 이어지지 않는 시스템 구성요소에 연결된 액세스 포트도 멸균을 위해 개방되어 있도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 액세스 포트(170)가 원심분리기(150)의 내부를 멸균하기 위해 개방되어 있을 수 있거나, 액세스 포트(220)가 아이솔레이터(120)의 내부를 멸균하기 위해 개방되어 있을 수 있다.

인클로저(110)의 전체적인 멸균을 수행하기 위한 자동화된 인클로저 멸균 시스템 외에도, ACPS(100)는 인클로저(110) 내부의 개별 물체를 멸균하기 위해 데크(910) 상에 배치된 액체 멸균 스테이션(556)(도 9)을 포함한다. 멸균 스테이션(556)은 유체 라인을 통해 펌프에 연결된 용기 및 유체 라인을 통해 연결된 멸균 액체 소스를 포함한다. 따라서, 멸균 스테이션(556)은 멸균제 액체(예를 들어, 도시된 구현형태에서와 같은 표백제 또는 임의의 다른 적절한 멸균 액체)를 내부에서 순환시키도록 구성된다. 예를 들어, 배지 충전 팁, 흡인기 팁(870) 및 피펫 팁과 같은 멸균될 물체는, 멸균 유체가 순환되는 동안 온-보드 로봇 모듈(800 또는 820) 중 하나의 로봇 암 중 하나에 의해 적절한 시간 동안 멸균 스테이션(556)에 침지될 수 있다. 멸균 스테이션(556)은 인클로저(110)에서 물체를 제거하지 않고 개별 물체의 멸균을 가능하게 하며, 이는 처리 절차의 중단을 최소화하고 인클로저(110) 내의 교차 오염의 위험을 줄이는 것을 돕는다.

배양기(152)와 같은 시스템 구성요소는 또한 이들 자체의 각각의 자동화된 멸균 장치를 구비한다. 관련된 멸균 장치에 의해 특정 시스템 구성요소를 멸균하기 전에, 시스템 구성요소를 연결하는 액세스 포트는 폐쇄되고, 시스템 구성요소 내에 저장된 용기는, 용기가 멸균되기를 원하지 않는 한, 통상적으로 제거된다. 예를 들어, 배양기(152)는 배양기(152)의 내부를 멸균하기 위한 자동화된 배양기 멸균 장치(552)(도 3C)와 관련된다. 배양기(152)의 내부가 배양기 멸균 장치(552)에 의해 멸균되기 전에, 액세스 포트(172)는 폐쇄되고, 배양기(152) 내에 저장된 임의의 샘플 용기는 이로부터 제거된다. 도시된 구현형태에서, 자동화된 배양기 멸균 장치(552)는, 에틸렌 옥사이드를 멸균제로 사용하지만, 임의의 적합한 멸균 장치 및 멸균제가 사용될 수 있는 MPB Industries Ltd에서 제조한 SafeErase ClO₂ Decontamination System이다.

아이솔레이터(120)와 BSC(130)는 또한 밀폐된 내부 공간의 자동 멸균을 위해 멸균 장치(550) 또는 이와 유사한 다른 멸균 장치에 연결될 수 있다는 것이 고려된다.

기술된 멸균 시스템 및 절차는 외부 환경에 대한 노출로 인한 최소의 오염을 보장하는 동시에 시스템(100)이 인간 조작자의 개입 없이 기능을 하도록 하는 데 효과적이다. 인클로저(110) 또는 시스템 구성요소 중 하나의 멸균은 또한 시스템(100)의 조작자로부터의 사용자 입력의 결과로서 개시될 수 있다는 것이 고려된다. 자동화된 것으로 위에서 기술한 하나 이상의 단계(예를 들어, 공기 배출구의 폐쇄)는 자동화된 실행뿐만 아니라, 인간 조작자의 도움으로 실행될 수 있다.

추적 시스템

상기한 바와 같이, 모든 세포 처리 용기(314), 원심분리 튜브, 바이알 및 이송 트레이(340) 및 다른 많은 용기(예를 들어, 시약 용기 등)는 바코드를 갖는다. ACPS(100)는 인클로저(110)에 도입된 배치의 추적을 용이하게 하기 위해 인클로저(100) 내부에 바코드 스캐너(498)(도 2에 개략적으로 도시됨)를 포함한다. 해밀턴(Hamilton) 디캡퍼와 배양기(152)와 같은 많은 처리 모듈은 처리되는 용기의 신원을 확인하기 위해 바코드 스캐너를 갖는다. 제어 장치(1000)는 바코드 스캐너를 갖는 모듈, 상기한 용기를 이송하는 로봇 모듈(600, 700, 800, 820), 용기를 저장하는 저장 랙(310, 320, 330) 및 상기한 용기를 수용할 수 있는 배지 충전 스테이션(420) 및 배양기(152)와 같은 많은 처리 모듈에 연결된다. 따라서, 제어 장치(1000)는 각각의 용기의 장소(위치)를 추적할 수 있을 뿐만 아니라 각각의 용기의 각각의 이동을 추적함으로써 각각의 용기의 처리의 각각의 단계를 추적할 수 있다.

따라서, 모든 용기는 GMP 지침을 준수하기 위해 위치 메모리 및 바코드를 통해 추적될 수 있다. 제어 장치(1000)는, 스테이션/컴포넌트 내에 배치된 세포 처리 용기(314)를 식별하고 추적하여 특정 용기에 대한 위치 메모리를 제공하기 위해, 특정 스테이션 또는 시스템 컴포넌트(예를 들어, 배양기(150) 또는 원심분리기(150))와 관련된 기록을 유지한다. 제어 장치(1000)는 또한, 용기가 다양한 처리 단계를 통해 이동될 때, (관련된 바코드에 의해 식별되는) 각각의 용기 또는 배치와 관련된 기록을 유지한다.

ACPS(100)는 인클로저(110) 내에서 발생하는 활동의 영상(현재의 타임 스탬프와 함께)을 얻기 위한 카메라(497)(도 2에 개략적으로 도시됨)를 포함한다. 카메라(497)는 연속적으로 또는 간헐적으로 영상을 획득할 수 있다. 카메라(497)는 인클로저(110)의 다양한 부분에서의 활동을 포착하기 위해 다양한 장소에 배치된 다수의 카메라일 수 있다는 것이 고려된다. 아이솔레이터(120)와 BSC(130)에서의 활동은 동일한 카메라(497) 또는 다른 카메라(들)(497)로 기록될 수 있다는 것이 또한 고려된다. 카메라(497)는 제어 장치(1000)에 연결되고, 카메라(497)에 의해 제공된 영상은 제어 장치(1000)와 관련된 메모리에 저장되거나 제어 장치(1000)에 연결될 수 있다. 일부 구현형태에서, 카메라(497)에 의해 얻어진 영상은 현재 처리되고 있는 샘플과 관련되고, 샘플과 관련된 샘플 처리 로그와 함께 또는 이의 일부로서 포함된다.

제어 장치

도 18을 참조하면, 도시된 구현형태에서의 제어 장치(1000)는 세포의 자동화된 처리를 용이하게 하기 위해 ACPS(100)의 다양한 모듈과 통신 가능하게 결합되는 컴퓨터이다. 제어 장치(1000)는 다양한 저장 모듈(저장 랙(310, 320) 및 이동 트레이(322))에 통신 가능하게 결합된다. 제어 장치(1000)는 다양한 처리 모듈(배지 충전 스테이션(420), 배양기(152), 디캡핑 모듈(414) 등)에 통신 가능하게 결합된다. 제어 장치(1000)는 추적 시스템의 다양한 추적 모듈에 통신 가능하게 결합된다. 제어 장치(1000)는 다양한 로봇 모듈(600, 700, 800, 820)에 통신 가능하게 결합된다. 제어 장치(1000)는 다양한 품질 관리 모듈(세포 측정기(470), 현미경 및 플레이트 리더(472) 등)에 통신 가능하게 결합된다. 제어 장치(1000)는 다양한 수확 모듈(이송 홀더 틸트 모듈, 냉동기(460) 등)에 통신 가능하게 결합된다. 제어 장치(1000)는 또한 기타 잡다한 구성요소, 입자 계수기(190), 게이트 액세스 포트 등과 통신 가능하게 결합된다. 제어 장치(1000)는 공기 배출구(224)를 개폐하기 위해 전기 액추에이터(256)와 같은 시스템 구성요소에 결합된다.

제어 장치(1000)는 모든 통신 가능하게 결합된 모듈로부터 정보를 획득하여 처리하고, 이들 정보는 제어 장치(1000)가 세포 처리를 제어하고, 세포 처리를 추적 및 모니터링하며, 세포 처리의 기록을 생성할 수 있게 한다. 기록은 아래에서 기술되는 바와 같이 품질 보증(QA) 목적으로 사용될 수 있다. 제어 장치(1000)는 따라서GMP 지침에 대한 세포 처리의 준수를 용이하게 한다.

다음은 배양기(152)를 수반하는 세포 처리 단계를 제어하는 제어 장치(1000)의 예이다. 제어 장치(1000)는 로봇 암(705)에게 배지 충전 스테이션(420) 중 하나로부터 세포 처리 용기(314)를 픽업하여, 배양기 액세스 포트(172) 위에 배치된 특정 장소로 이를 옮기도록 명령한다. 제어 장치(1000)는 로봇 모듈(700)에 결합된 다양한 센서로부터 수신된 신호를 기반으로 로봇 암(705)의 위치를 추적한다. 세포 처리 용기(314)가 로봇 암(705)에 의해 배양기 액세스 포트(172) 위에 배치된 특정 장소로 이동할 때, 제어 장치(1000)는 배양기(152)에 신호를 보내 배양기(152) 내의 게이트가 열리게 한다. 그리고 나서, 제어 장치(1000)는 배양기(152) 내의 배양기 로봇 암으로 하여금 배양기 액세스 포트(172)를 통해 위쪽으로 연장하여 로봇 암(705)으로부터 세포 처리 용기(314)를 수용하도록 하고, 세포 처리 용기(314) 상의 바코드는 배양기(152) 내부의 바코드 스캐너에 의해 판독되고, 이후 바코드 식별을 나타내는 신호를 제어 장치(1000)에 전송한다. 배양기 로봇 암은 배양기(152) 내부의 선반 위에 세포 처리 용기(314)를 올려놓고 게이트를 닫음으로써 인클로저(110)를 배양기(152)로부터 밀봉한다. 배양기(152)는 소정의 온도, 소정의 CO₂ 및 O₂ 레벨에서, 그리고 소정의 시간 동안 세포 처리 용기(314)를 배양하도록 제어 장치(1000)에 의해 제어된다. 일정 시간이 끝나면, 제어 장치(1000)는 배양기(150)로 신호를 전송함으로써, 배양기(152)에 접근하기 위한 게이트가 열리게 하고, 배양기 로봇 암에 의해 세포 처리 용기(314)가 배양기 액세스 포트(172)를 향해 이동하도록 한다. 세포 처리 용기(314) 상의 바코드는 배양기 바코드 리더에 의해 판독되고, 바코드 식별을 나타내는 신호가 제어 장치(1000)에 전송된다. 제어 장치(1000)는, 배양기 로봇 암에서 세포 처리 용기(314)를 회수하고, 틸트 모듈(430) 중 하나 위에 세포 처리 용기(314)를 올려놓도록 로봇 모듈(700)의 로봇 암(705)에 신호를 전송한다. 제어 장치(1000)는, 세포 처리 용기(314)가 배양 단계를 완료하고 특정 처리 단계를 거치고 있는 것을 반영하기 위해, 특정 세포 처리 용기(314)에 대한 처리 기록을 업데이트한다. 제어 장치(1000)는, 특정 틸트 모듈(430')(이의 장소에 의해 식별됨)이 현재 특정 세포 처리 용기(314)(선택적으로 이의 바코드에 의해 더 식별됨)를 보유하고 있음을 나타내는, 틸트 모듈(430')과 관련된 기록을 추가로 업데이트한다.

처리가 계속됨에 따라, 이러한 예시적인 처리 순서에서, 제어 장치(1000)는 세포 처리 용기(314)의 뚜껑이 제거되도록 하고, 로봇 흡인기(872)로 하여금 흡인기 팁(870)을 픽업하여 세포 처리 용기(314) 내의 오래된 배지를 흡인하도록 한 후, 세포 처리 용기(314)를 배지 충전 스테이션(420) 상에 올려놓고 신선한 배지로 이를 충전하고, 새로운 멸균 여과 팁을 픽업하고 소정 용기로부터 시약을 흡인하여 이를 세포 처리 용기(314)로 분배함으로써 로봇 피펫터(814)로 시약을 첨가한 후, 세포 처리 용기(314)에 뚜껑을 다시 덮게 한다. 제어 장치(1000)는, 세포 처리 용기(314)뿐만 아니라 틸트 모듈(440) 및/또는 배지 충전 스테이션(420)과 관련된 기록을 각각의 단계에서 추가로 업데이트함으로써, 특정 틸트 모듈(440) 및/또는 배지 충전 스테이션(420)(이의 장소에 의해 식별됨)을 나타낸다. 그 다음, 제어 장치(1000)는 로봇 암(705)으로 하여금 세포 처리 용기(314)를 옮기고, 세포 처리 용기(314)뿐만 아니라 배양기(150)와 관련된 기록을 업데이트하는 것 이외에, 상기한 바와 같이 세포 처리 용기(314)를 다시 배양기(150)로 이송하게 한다.

일부 구현형태에서, 제어 장치(1000)는 자동화된 세포 처리에서 품질 보증(QA)을 가능하게 하도록 구성된다. 제어 장치(1000)는, 세포 처리 동안 또는 세포 처리가 완료된 후에 수행된 품질 관리 분석으로부터 얻어진 정보를 포함하는, 세포 처리 단계의 다양한 세부 사항의 포괄적인 기록을 생성한다. .

일부 구현형태에서, 제어 장치(1000)는 처리 및/또는 세포 처리의 최종 산물이 공정 및/또는 산물에 대한 소정의 사양에 부합되는지를 확인하도록 더 구성된다. 제어 장치(1000)에는 소정의 체크리스트를 구비할 수 있고, 소정의 체크리스트 상의 기준을 충족하는지를 확인하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 체크리스트는 하나 이상의 단계가 정확하게 수행되었는지, 또는 특정 사건이 처리 단계에서 발생하지 않았는지, 또는 하나 이상의 산물 파라미터가 지정된 범위 내에 있는지를 확인하는 기준을 포함할 수 있다. 세포 처리가 세포 치료용인 예에서, 체크리스트는 최종 산물이 환자에게 적용될 준비가 되었는지를 확인하도록 설계될 수 있다.

일부 구현형태에서, 제어 장치(1000)는, 예를 들어, 원하는 최종 산물을 생산하기 위해 실행해야 할 단계를 결정하기 위해 처리 결정을 내리도록 더 구성된다. 예를 들어, 일부 구현형태에서, 제어 장치(1000)는, 하나 이상의 특성을 분석한 결과를 기반으로, 실행을 위한 하나 이상의 후속 단계를 결정하도록 구성된다. 예시적인 구현형태에서, 제어 장치(1000)는 유세포 측정기(470) 또는 현미경 및 플레이트 리더(472)를 사용하여 낮은 세포 수 또는 컨플루언시의 결정을 기반으로 배치의 추가 배양이 필요한지를 결정하고, 이에 따라 배양기(152)에서 이러한 추가 배양을 실행하도록 구성된다. 또 다른 예시적인 구현형태에서, 제어 장치(1000)는 유전자 수리가 필요하다는 것을 결정하고, 이에 따라, 유전자 변이에 특이적인 항체를 사용하여 또는 qRT-PCR 기계에 의해 수행되고 분석된 유전자 변이에 특이적인 프라이머에 의해 수득된 질병 유발 유전자 변이를 배치 내의 세포가 보유하고 있다는 것을 나타내는 진단적 분석 결과를 기반으로, 유전자 수리를 위한 유전자 편집 과정을 수행하도록 구성된다. 또 다른 예시적인 구현형태에서, 제어 장치(1000)는 유세포 측정기(470)를 사용하여 결정된 낮은 생존율을 기반으로, 죽은 세포의 제거가 필요한지를 것을 결정하고 이러한 과정을 수행하도록 구성된다. 또 다른 예시적인 구현형태에서, 적절하게 강한 자석(434)을 구비한 자기 틸트 모듈(440)을 사용하여 원하는 분화능 또는 순도를 달성하기 위해, 제어 장치(1000)는 원하는 세포 분화능을 선택하고, 예를 들어, 특정 마커를 발현하는 세포를 자기적으로(magnetically) 분류함으로써, 배치 내의 원하는 세포를 정제하도록 구성된다. 제어 장치(1000)는 처리 동안 인간의 개입 없이 하나 이상의 특성을 분석한 결과를 사용하여 이러한 다양한 처리 결정을 내리도록 구성될 수 있다는 것을 알아야 한다.

도 18을 참조하면, 제어 장치(1000)는 네트워크 통신 인터페이스(1004)에 결합된 프로세서(1002)를 포함한다. 프로세서(1002)는 본원에 기술된 것을 포함하는 다양한 방법을 실행하도록 구성된다. 이를 위해, 프로세서는 메모리(1006)(랜덤 액세스 메모리(RAM), 플래시 메모리 등의 형태)를 갖거나, 실행될 때, 프로세서로 하여금 본원에 기술된 다양한 방법을 실행하도록 하는 컴퓨터 판독 가능 명령어를 저장하는 메모리(1006)에 통신 가능하게 결합된다. 일부 구현형태에서, 메모리(1006)는 또한 공정 로그, 공정 기록 및 본원에 기술된 방법의 실행과 관련된 다른 정보를 저장한다. 일부 구현형태에서, 제어 장치(1000)는 공정 로그, 공정 기록 및 본원에 기술된 방법의 실행과 관련된 다른 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 다른 데이터 저장 장치를 포함하거나 이에 액세스한다.

네트워크 통신 인터페이스(1004)(예를 들어, 모뎀, 네트워크 카드 등)는 ACPS 통신 네트워크(1008)를 통해 ACPS(100)의 다른 구성요소와 양방향 통신하도록 구성된다. ACPS 통신 네트워크(1008)는 근거리 통신망(LAN)이다. 본 기술의 다른 구현형태에서, ACPS 통신 네트워크(1008)는 인터넷, 광역 통신망, 근거리 통신망, 사설 통신망 등과 같은 LAN 이외의 것일 수 있다. ACPS 통신 네트워크(1000)는 다수의 통신 네트워크(1008)일 수 있다. ACPS 통신 네트워크(1008)에서, 통신은 무선 링크(예를 들어, 와이어리스 피델리티(Wireless Fidelity) 또는 짧게는 WiFi®, 블루투스 등) 또는 유선 링크(예를 들어, 범용 직렬 버스 또는 USB-기반 연결 또는 이더넷 기반 연결)와 같은 다양한 유형의 통신 링크를 통해 이루어질 수 있다.

도 1A 내지 도 2의 구현형태에서, 제어 장치(1000)는 사용자 입력을 수신하기 위한 사용자 입력 장치(1010) 및 사용자에게 정보를 전달하기 위한 사용자 출력 장치(1012)를 포함하는 사용자 인터페이스를 포함한다. 도 1A 내지 도 2의 구현형태에서, 사용자 입력 장치는 키보드 및 마우스를 포함하지만, 사용자 입력 장치는 키보드, 마우스, 터치 패드, 터치 스크린, 마이크, 트랙볼, 조이스틱, 손가락 추적, 펜 추적 또는 스타일러스 추적 요소 등과 같은 임의의 적절한 사용자 입력 장치의 형태일 수 있다. 도 1A 내지 도 2의 구현형태에서, 사용자 출력 장치(1012)는 디스플레이 스크린의 형태이다. 제어 장치(1000)는 또한 다른 유형의 시각적, 청각적 또는 촉각적 출력을 사용자에게 제공하기 위해 스피커, 프린터 등과 같은 다른 형태의 사용자 출력 장치(220)를 포함한다.

도시된 구현형태에서, 제어 장치(1000)는 단일 데스크톱 컴퓨터로서 도시되어 있다. 그러나, 제어 장치(1000)는 메모리(1006) 및 네트워크 통신 인터페이스(1004)와 관련된 프로세서(1002)를 각각 갖는 다수의 데스크톱 컴퓨터 및/또는 다른 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다는 것이 고려된다. 프로세서(1002)는 단일 공유 프로세서 또는 다수의 개별 프로세서일 수 있으며, 이들 중 일부는 공유될 수 있다. 각각의 프로세서(1002)는 하나 이상의 메모리(1006)와 관련될 수 있다.

제어 장치(1000)는, 센서, 시스템 구성요소 또는 모듈로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호를 처리하고, 수신된 신호를 기반으로 세포 처리를 위한 후속 단계를 결정하고, 품질 보증 모듈, 배양기 등과 같은 구성요소 및/또는 제어 가능한 시스템 모듈에 대한 제어 신호(명령)를 생성하고, 및 결정된 후속 단계를 실행하기 위해 제어 가능한 시스템 구성요소에 제어 신호를 전송하는 것과 같은 다양한 작업을 실행하기 위해 본 기술 분야에 업계에 공지된 하드웨어 및/또는 소프트웨어 및/또는 펌웨어를 포함한다.

본원에서 사용된 "모듈"이란 용어는 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 임의의 조합을 의미할 수 있다. 예를 들어, 품질 보증 모듈은 제어 장치(1000)의 메모리(1006)에 상주하는 소프트웨어 모듈이다. 품질 보증 소프트웨어 모듈은, 프로세서(1002)에 의해 실행될 때, 본원에 기술된 바와 같은 품질 보증 기능을 실행하는 코드를 포함한다. 품질 보증 모듈은 그 자체의 프로세서, 메모리 및 네트워크 통신 인터페이스를 갖는 별도의 전용 컴퓨팅 장치를 포함하는 하드웨어 모듈일 수 있다는 것이 고려된다.

일부 구현형태에서, ACPS 통신 네트워크(1008)는 인터넷이 아니며, 제어 장치(1000)는 산물 또는 테스트 결과를 손상시킬 수 있는 제어 장치(1000)으로의 승인되지 않은 진입을 방지하기 위해 인터넷에 연결되지 않는다. 일부 구현형태에서, 제어 장치(1000)는 외부 통신 네트워크(예를 들어, 셀룰러 통신 네트워크), 즉 ACPS 통신 네트워크(1008)가 아닌 통신 네트워크를 통해 간접적으로 시스템 메시지(예를 들어, 에러 메시지, 경보 또는 프롬프트)를 제공하도록 구성된다. 제어 장치(1000)는, 별도의 검출기가 전력 손실을 감지하고 전력 손실에 대한 응답으로서 소정 메시지를 전송하는 특정 소자 또는 콘센트에 전력을 턴 온/오프하도록 구성될 수 있다는 것이 고려된다. 또 다른 예로서, 제어 장치(1000)는 통신 네트워크에 연결된 카메라에 의해 판독되도록 구성된 소정의 패턴(예를 들어, 2차원 바코드)을 모니터 상에 디스플레이할 수 있다. 카메라는 모니터에 의해 디스플레이된 패턴을 기반으로 통신 네트워크를 통해 적절한 메시지를 전송할 수 있다. 따라서, 제어 장치(1000)는 외부 통신 네트워크에 직접 연결되지 않고 외부 통신 네트워크를 통해 적절한 수신자에게 적절한 메시지를 전송하도록 구성된다.

다수의 시스템의 통합

도 17을 참조하면, 상기한 ACPS(100)와 같은 두 개 이상의 ACPS(100)를 포함하는 통합된 시스템(10)이 함께 연결될 수 있다. 도 17의 도시된 구현형태는 인클로저(110)와 아이솔레이터(120)를 갖는 좌측 ACPS(100)를 포함하는 이중으로 통합된 ACPS(10)를 도시하고 있다. 우측 ACPS(100)도 인클로저(110)와 아이솔레이터(120)를 포함한다. 각각의 ACPS(100)는 배양기(180)에 연결된다. 좌측 인클로저(110)는 배양기(180)의 좌측벽의 액세스 포트에 연결된 우측벽(208) 상의 액세스 포트(182)를 갖는다. 우측 인클로저(110)는 배양기(180)의 우측벽의 액세스 포트에 연결된 좌측벽(208) 상의 액세스 포트(182)를 갖는다. 배양기(180)와 각각의 인클로저(110) 사이의 연결은 밀봉된다. 세포 처리 용기(314)는 배양기(180)와 각각의 인클로저(110) 사이를 통과할 수 있다. 따라서, 세포 처리 용기(314)는 ACPS(10) 외부에서 제거되지 않고 배양기(180)를 통해 좌측 및 우측 인클로저(110) 사이를 통과할 수 있다. 통합된 ACPS는 각각의 ACPS(100) 내의 오염 위험을 증가시키지 않으면서 자원을 공유함으로써 귀중한 자원의 더욱 나은 활용을 가능하게 한다.

일부 구현형태에서, 상기한 통합된 시스템(10) 내의 상기한 각각의 ACPS(100)의 아이솔레이터(120)는 동일한 BSC(130)에 연결된다. 일부 구현형태에서, 좌측 ACPS(100)의 아이솔레이터(120)는 제 1 BSC에 연결되고, 우측 ACPS(100)의 아이솔레이터(120)는 제 1 BSC(130)와는 다른 제 2 BSC(130)에 연결될 것이다.

일부 구현형태에서, 상기한 통합된 시스템(10)의 상기한 각각의 ACPS(100)는 동일한 제어 장치(100)에 의해 제어된다. 일부 구현형태에서, 좌측 ACPS(100)는 제 1 제어 장치(1000)에 의해 제어되고, 우측 ACPS 제 1 제어 장치(1000)와는 다른 제 2 제어 장치(1000)에 의해 제어된다.

다수의 배치의 순차적 처리

ACPS(100)는 배치 간의 교차 오염 없이 한 번에 다수의 배치를 처리하도록 구성된다.

배치 간의 교차 오염 없이 한 번에 다수의 배치를 처리하는 것은, 인클로저(110), 공기 유동 시스템, 폐기물 시스템(156, 158)의 구조와 레이아웃, 인클로저(110) 내의 다양한 구성요소의 상대적인 물리적 배치, 인클로저(110)와 인클로저 외부의 다양한 장비(예를 들어, 원심분리기(150) 등)와의 연결 구조, 아이솔레이터와 BSC의 존재 및 특정 구성 등과 같은 인자에 의해 부분적으로 가능하다.

또한, 제어 장치(1000)는 어느 한 시점에서 단 하나의 배치만이 인클로저(100) 내부의 환경에 노출되는 것을 보장하도록 구성된다. 제어 장치(1000)가 각각의 세포 처리 용기(314)의 위치, 이동 및 처리를 추적함에 따라, 하나의 세포 처리 용기(314)가 예를 들어 시약의 첨가를 위해 환경에 노출될 때, 다른 배치에 속하는 다른 세포 처리 용기(314)가 개방된 세포 처리 용기(314)에서 멀리 배치되도록 하는 방식으로, 제어 장치(1000)는 인클로저(110) 내에서 다수의 배치의 처리를 동시에 제어할 수 있다. 다시 말해서, 제어 장치(1000)는, 다른 배치에 속하는 모든 세포 처리 용기(314)가 소정의 세포 처리 용기(314)에서 멀리 배치되어 있는 경우에만, 소정의 세포 처리 용기(314)의 커버가 제거될 수 있도록 구성된다. 따라서, 다른 배치에 속하는 폐쇄된 세포 처리 용기(314)는 배양기(152) 또는 냉동기(154) 내에서 서로 옆에 놓일 수 있는 반면, 다른 배치에 속하는 두 개의 세포 처리 용기(314)는 데크(910) 상의 별개의 배지 충전 스테이션(420)에서 발견되지 않을 수 있다.

일부 구현형태에서, 제어 장치(1000)는 또한 세포 처리 용기(314)에 대해 물질을 첨가하거나 제거하는 동안을 제외하고 세포 처리 용기(314)가 열린 채 방치되지 않는 것을 보장하도록 구성된다. 따라서, 세포 처리 용기(314)는 세포 처리 용기(314)에 대해 물질을 첨가하거나 제거하는 동안을 제외하고 일반적으로 폐쇄되어 있다.

일부 구현형태에서, 제 1 배치용 세포 처리 용기(314)를 폐쇄한 후에, 또 다른 배치용 세포 처리 용기(314)는 입자 계수기(190)에 의한 측정치로서의 입자 수가 임계 레벨 이하일 때만 개방된다.

일부 구현형태에서, 상기한 바와 같이, 인클로저(110) 내부의 공간은 층류 기류 벽에 의해 별도의 공간으로 분할될 수 있다. 일부 구현형태에서, 층류 기류 벽은 분리된 공간 사이의 오염 위험을 줄임으로써 인클로저(110) 내의 분리된 공간에서 다수의 배치를 동시에 처리할 수 있도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 인클로저(110) 내의 공간을 제 1 공간과 제 2 공간으로 분할하는 층류 기류 벽의 존재 하에서, 제 1 배치가 제 1 공간에서 처리되는 동안, 2 배치가 제 2 공간에서 처리될 수 있다는 것이 고려된다. 따라서, 이 예에서, 제 1 배치의 제 1 세포 처리 용기(314)가 제 1 공간에서 내부에 시약을 충전하기 위해 열리는 동안, 제 2 배치의 세포 처리 용기(314)가 제 2 공간에서 내부에 시약을 충전하기 위해 열릴 수 있다는 것이 고려된다. 층류 기류 벽에 의한 제 1 공간과 제 2 공간의 분리는 제 1 배치와 제 2 배치 간의 오염 위험을 줄이거나 방지한다.

본원에 제공된 방법 및 시스템은 배치의 순차적 처리를 사용하여 배치 간의 교차 오염 없이 동시에 많은 수의 배치를 처리하도록 설계된다. 본원에서 사용된 "순차적 처리"라는 용어는, 다수의 배치가 동시에 ACPS(100) 내에서 처리 중일 때, 한 번에 단 하나의 배치만이 환경에 노출된다는 것을, 즉 데크(910) 상의 또는 인클로저(110) 내의 하나의 배치만이 한 번에 열린다는 것을 의미한다. 많은 배치가 처리의 다른 단계 또는 스테이지에 있을 수 있다, 예를 들어, 하나의 배치는 처리가 방금 시작되었을 수 있는 반면, 또 다른 배치는 완료에 가깝다는 것을 알아야 한다. 또한, 모든 배치가 반드시 동일한 방식으로 처리되는 것은 아니다; 예를 들어, 하나의 배치는 제 1 세트의 재프로그래밍 제제를 사용하여 제 2 유형의 세포(예를 들어, 신경 줄기-유사 세포)로 재프로그래밍되는 제 1 유형의 세포(예를 들어, 섬유아세포)를 포함할 수 있는 반면, 또 다른 배치는 다른 세트의 재프로그래밍 제제를 사용하여 제 4 유형의 세포(예를 들어, 피부 모발 줄기-유사 세포)로 재프로그래밍되는 제 3 유형의 세포(예를 들어, 골수 기질 세포)를 포함한다. 따라서, 서로 다른 배치가 동시에 다른 처리를 받을 수 있다. 실제로, 순차적 처리는 또한 데크(910) 상의 각각의 처리 스테이션이 한 번에 단 하나의 배치만을 처리한다는 것을 의미한다. 한 번에 하나의 배치만이 환경에 노출되는 한(예를 들어, 한 번에 하나의 배치로부터의 하나의 세포 처리 용기(314)만이 환경에 노출되는 한), 처리 스테이션은 다수의 배치를 순서대로 하나씩 처리할 수 있다. 하나의 배치가 열리고, 필요에 따라 처리된 후, 닫히고, 그리고 나서 다음 배치가 처리 등을 위해 열린다. 이러한 방식으로, 다수의 배치는 각각 동일하거나 상이한 처리 단계 또는 스테이지에 있을 수 있고, 모든 배치 동시에 ACPS(100) 내에서 처리되지만, 한 번에 단 하나의 배치만이 환경에 노출되고, 따라서 배치 간의 교차 오염이 방지된다.

예시로서, 3 개의 배치가 ACPS(100) 내에서 동시에 처리 중이고, ACPS(100)가 4 개의 처리 스테이션을 갖는 예를 생각해 보자. 제 1 배치가 상기한 ACPS(100)에 도입되고 처리가 시작된다. 제 1 배치는 제 1 처리 스테이션에서 처리된 다음 배양기(180)에 투입된다. 이어서, 제 2 배치가 ACPS(100)에 도입되고, 제 1 처리 스테이션에서 처리된 다음 배양기(180)에 투입된다. 그리고 나서, 제 1 배치는 배양기(180)에서 회수되고 제 2 처리 스테이션 및 제 3 처리 스테이션에서 처리된다. 제 1 배치가 제 3 처리 스테이션에서 처리되고 있는 동안, 제 2 배치는 배양기(180)에서 회수되고 제 2 처리 스테이션으로 보내진다. 그러나, 제 3 처리 스테이션에서의 제 1 배치의 처리가 완료될 때까지 제 2 배치는 유지된다(즉, 열리지 않는다). 제 1 배치가 제 3 처리 스테이션에서 처리된 후 닫히고 나면, 제 2 배치가 열리고 제 2 처리 스테이션 및 제 3 처리 스테이션에서 처리될 수 있다.

제 2 및 제 3 처리 스테이션에서 제 2 배치를 처리하는 동안, 제 3 배치가 시스템에 도입되고 제 1 처리 스테이션으로 이송되고, 여기서 제 1 및 제 2 배치가 (예를 들어 배양기(180)에서) 닫힌 후에만 제 3 배치가 열리고 처리될 것이다. 그리고 나서, 제 3 배치는, 제 3 배치에 대한 특정 처리 파라미터에 따라, 제 2 및 제 3 처리 스테이션에서 먼저 처리되지 않고, 처리를 위해 제 4 처리 스테이션으로 직접 이송될 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 처리 스테이션은 배치를 순서대로 하나씩 처리하고, 각각의 배치는 별도의 순서의 처리 단계를 거치며, 한 번에 단 하나의 배치만이 환경에 노출되는 것을 보장하도록 배치의 처리가 조정된다.

이러한 배치의 순차적 처리는, 하나의 배치가 처리를 완료된 후에만 또 다른 배치가 처리될 수 있는 이전 시스템과는 분명히 구별되어야 한다. 이전 시스템에서, 예를 들어, 제 1 배치는 시스템에 도입되어 최종 산물이 수득될 때까지 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 처리 스테이션에서의 처리와 같은 처리를 온전히 거친다. 제 1 배치의 최종 산물은 제 2 배치가 시스템에 도입되기 전에 시스템에서 방출되고; 제 2 배치는 이후 제 2 배치의 최종 산물이 시스템에서 방출될 때까지 처리를 완료할 것이며; 제 2 배치가 시스템에서 제거된 후에만 제 3 배치가 처리를 위해 도입될 수 있다. 등등. 이러한 이전 시스템에서는, 본원에 제공된 순차적 처리 시스템과는 대조적으로, 교차 오염을 방지하기 위해 일반적으로 배치 사이에 완벽한 세척과 멸균이 필요하다.

방법

기술의 추가 이해를 위해, 이제 세포 처리를 위한 자동화된 방법(2000)을 참조하여 상기한 ACPS(100)를 기술한다.

그러나, 이 설명은 단지 예시적인 목적으로 제공되며, 제한하려는 것은 아니라는 것을 알아야 한다. ACPS(100)는 예를 들어 세포 처리 및 단백질, 항체, 백신, 성장 인자, 조직 기질 등과 같은 생물학적 산물을 제조하기 위한 공정을 포함하는 매우 다양한 방법에 사용될 수 있다. 또한, ACPS(100)는 세포주의 성장 또는 증식, 유전자 편집, 유도 만능 줄기세포(iPSC)의 제조, 배아 줄기세포 등의 아래에서 예시되는 것과는 다른 유형의 세포 처리에 사용될 수 있다. ACPS(100)는 이러한 방법의 광범위한 범위에서 응용될 수 있고, 수행될 특정 방법의 요구에 따라 적응될 수 있다는 것이 고려된다.

본원에 제공된 예시적인 구현형태에서, 상기한 ACPS(100)는 제 1 유형의 세포를 제 2 유형의 세포로 형질전환하기 위한 자동화된 방법(2000)을 실행하도록 구성된다. 본원에 기술된 자동화된 방법(2000)은 처리 동안 인클로저(110) 내의 임의의 구성요소의 인간 조작자에 의한 조작 없이 세포 처리를 위한 단-대-단 방법이다.

세포 처리를 위한 자동화된 방법(2000)의 흐름도를 도시하는 도 28을 참조하면, 자동화된 방법(2000)은 인클로저 내에 샘플을 도입하는 단계(2100)와, 샘플 도입 단계(2100) 이후 샘플을 자동으로 제조하는 단계(2200)와, 샘플 제조 단계(2200) 이후 세포를 자동으로 처리(예를 들어, 처리 또는 증식)하는 단계(2300)와, 세포 처리 단계(2330) 이후 세포를 자동으로 수확하는 단계(2400), 및 세포 처리 단계(2300) 동안 자동으로 분석하는 단계(2500)를 포함한다. 방법(2000)은 또한 샘플 제조 단계(2200) 동안 및 세포 처리 단계(2300) 이전에 샘플을 분석하는 단계(2500)를 포함할 수 있다. 방법(2000)은 또한 수확 단계(2400) 동안 또는 수확 단계(2400) 이후 샘플을 분석하는 단계(2500)를 포함할 수 있다. 또한, 자동화된 방법(2000)은 자동 수확 단계(2400) 이후 저장 및/또는 이송을 위해 세포를 자동으로 포장하는 단계(2600)를 포함할 수 있다. 또한, 자동화된 방법(2000)은 샘플에 대한 품질 보증(QA) 분석 단계(2700) 및/또는 소정의 허용 기준의 준수를 결정하기 위해 배치에 대해 자동화된 방법(2000)의 모든 실행된 단계를 검토하는 단계를 포함할 수 있다. 샘플 도입 단계(2100)에서부터 포장 단계(2600)까지의 전체 방법(2000)은 인간 조작자에 의한 조작 없이 자동으로 실행된다.

본원에 제공된 예시적인 구현형태에서, ACPS(100)는 제 1 유형의 세포를 포함하는 배치로 지정된 샘플을 인클로저(110)에 수용하고(2100), 아래에서 기술되는 바와 같이 샘플 제조 단계(2200) 및 세포 처리 단계(2300)를 실행한 이후, ACPS(100)는 수송 및/또는 저장 준비가 된 형태의 제 2 유형의 세포를 함유하는 배치를 최종 산물으로서 제공한다.

본원에서 사용된 "배치(batch)"라는 용어는 물질의 기원이 특정 최종 산물을 제공하기 위한 특정 방식으로 ACPS(100)에 의해 처리된, 예를 들어, 환자로부터 수득된 특정 세포 또는 조직 샘플, 특정 세포 배양액, 특정 세포주 등과 같은 특정 공급원에서 시작하는 물질을 말한다. 배치의 크기는, 예를 들어, 세포가 성장하고 증식함에 따라 처리 동안 증가할 수 있다. 예를 들어, 배치는 초기에 환자로부터 수득된 하나의 세포 또는 조직 샘플에서 유래되는 세포의 하나의 세포 처리 용기(314)를 포함할 수 있다. 처리가 완료되면, 동일한 배치는 다수의 세포 처리 용기(314)(예를 들어, 2 개, 4 개, 8 개, 16 개, 20 개, 24 개, 32 개 등)를 포함할 수 있고, 배치 내의 모든 세포 처리 용기(314)는 동일한 초기 세포 처리 용기(314)에서 유래되어 동일한 방식으로 처리된 세포를 함유한다. 따라서, 대략적으로 말해서, 배치는 처리되는 생물학적 샘플의 특성에 따라 한 환자의 세포 또는 한 세포주의 항체 등을 의미할 수 있다. 본원에서 사용된 "생물학적 샘플"은 처리를 위한 출발 물질을 의미한다. 일부 실시형태에서, 생물학적 샘플은 환자로부터 수득된 세포 또는 조직 샘플이다. 생물학적 샘플은 처리를 위해 ACPS(100)에 도입되었을 때 "배치(batch)"라고 한다, 따라서 각각의 배치는 하나의 생물학적 샘플에서 추출된다.

일부 구현형태에서, ACPS(100)에는 제 1 유형의 단리된 세포를 포함하는 배치가 제공된다(2100). 일부 구현형태에서, ACPS(100)에는 환자로부터 채취한 생검 조직과 같은 단리되지 않은 형태로 제 1 유형의 세포를 포함하는 배치가 제공된다(2100). ACPS(100)에 제 1 유형의 단리되지 않은 세포가 제공되는 구현형태에서, 처리 단계(2300)에 적합한 단리된 형태의 제 1 유형의 세포를 함유하는 배치를 수득하기 위해 초기 샘플 제조 단계(2200)가 (인간 조작자에 의해 아이솔레이터(120) 내에서 또는 인클로저(110) 내에서 자동으로) 수행된다.

방법(2000)은 인클로저(110) 내에서 배치를 자동으로 처리하는 단계(2300)를 포함한다. 이해되는 바와 같이, 배치를 자동으로 처리하는 단계(2300)는 세포 처리 용기(314) 내의 세포 배양 배지 내에서 세포를 현탁시키는 단계와, 하나 이상의 시약을 특정 시간에 특정 양으로 배치에 첨가하는 단계, 필요한 경우 세포 배양 배지를 교체하는 단계와, 제 1 처리 스테이션(예를 들어, 배지 충전 스테이션(420))에서 제 2 처리 스테이션(예를 들어, 가열기(494))로 배치를 옮기는 단계, 및 세포주가 분할할 때, 배치의 계속된 처리를 위해 하나의 세포 처리 용기(314)로부터 다수의 세포 처리 용기(314)로 세포 배양물을 계대 배양하는 단계를 포함한다.

방법(2000)은 (예를 들어, 하나 이상의 유세포 측정기(470), 현미경 및 플레이트 리더(472) 등을 사용하여) 배치의 하나 이상의 특성을 자동으로 분석하는 단계(2500)를 포함한다. 배치는 자동 처리 단계(2300) 완료 이후 및/또는 자동 처리 단계(2300) 이전 또는 도중에 분석될 수 있다(2500). 일부 구현형태에서, 방법(2000)은 하나 이상의 특성을 분석한 결과를 사용하여 처리의 진행 속도를 예측함으로써, 처리의 하나 이상의 후속 단계에 대한 시간 또는 처리의 완료 시간을 결정하는 단계를 포함한다. 일부 구현형태에서, 방법(2000)은 하나 이상의 특성을 분석한 결과를 사용하여 하나 이상의 후속 단계, 예를 들어, 배치에 대한 배양, 계대 배양, 처리 등의 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

방법(2000)은 또한 처리 단계(2300)가 완료된 이후 배치를 자동 수확하는 단계(2400)를 포함한다. 본원에서 사용된 배치를 자동으로 수확하는 단계(2400)는 일반적으로 인클로저(110) 외부에서의 수용, 포장(2600) 또는 저장을 위해 배치를 제조하는 단계를 말한다. 따라서, 일부 구현형태에서, 세포는 신선한 배지에 재현탁되고(선택적으로 하나의 세포 배양 접시, 또는 세포 배양 접시 내의 세포의 일부가 따로 남겨져서 품질 관리(QC) 분석을 위해 사용됨), 세포 배양 접시, 이송 트레이(340), 극저온 바이알(선택적으로 샘플의 제어된 속도의 극저온 동결을 포함) 등과 같은 적절한 용기에 투입된다. 수확이 되고 나면(2400), 배치는 아이솔레이터(120)를 통해 또는 아이솔레이터 액세스 포트(220) 이외의 액세스 포트를 통해 인클로저(110)에서 제거된다.

방법(2000)은 또한 저장 및/또는 이송을 위해 배치를 자동으로 포장하는 단계(2600)를 포함한다. 일부 구현형태에서, 배치는 이송용 용기(314)(예를 들어, 이송 트레이(340)) 또는 저장용으로 설계된 용기, 예를 들어, 극저온 바이알(884)에 투입된다. 일부 구현형태에서, 배치는 동결될 수 있고, 동결된 극저온 보존 세포는 냉동된 극저온 바이알 홀더로 옮겨진 후, 아이솔레이터(120)로 신속하게 옮겨질 수 있고, 여기서 인간 사용자는 배치를 픽업하여 이를 저장용 극저온 냉동기에 넣거나 또는, 예를 들어, 임상 현상으로 수송하기 위한 용기(예를 들어, LN2 드라이 쉬퍼) 내에 넣거나, 또는 필요에 따라 임의의 다른 단계를 수행할 수 있다. 또 다른 구현형태에서, 극저온 보존 세포는, 예를 들어, 냉동기(162)와 같은 저장용 극저온 냉동기로 자동으로 옮겨진다. 또 다른 구현형태에서, 신선한 바이알에 넣어서 보관된 세포는 자동으로(예를 들어, 포장 모듈(950)의 하나 이상의 로봇 모듈을 통해, 또는 인클로저(110) 내의 로봇 모듈(600, 700) 중 하나에 의해) 세포를 선택적으로 극저온 냉동시키기 위한 제어된 속도의 극저온 냉동기 내로 옮겨진 후, 세포의 최적의 극저온 보존을 위한 저장용 극저온 냉동기 내로 자동으로 옮겨진다. 일 구현형태에서, 이들은 자동화된 포장 모듈(950)에 연결됨으로써, 최종 목적지에 도달할 때까지 최적의 극저온 보존을 위한 최적 온도에서 세포를 계속해서 유지하면서 이동시키기 위해 극저온 동결된 세포는 이송용 LN2 용기 또는 드라이 쉬퍼 내로 자동으로 포장된다.

자동 포장 단계(2600)는 선택적이다. 또한, 일부 구현형태에서, 수확 단계(2400) 및 포장 단계(2600)는 하나의 단계로 함께 결합된다. 예를 들어, 배치는 동결 및 저장을 위해 극저온 바이알 내에서 직접 수확될 수 있다. 다른 구현형태에서, 수확 단계(2400) 및 포장 단계(2600)는 별도의 단계이다. 예를 들어, 배치는 수송용 용기 내에 포장하기 위해 포장 모듈(950)로 이동하는 이송 트레이(340) 내로 수확될 수 있다.

자동 품질 보증 단계(2700)도 선택적이다. 일부 구현형태에서, 품질 보증 단계(2700)는 수확 단계(2400) 및/또는 포장 단계(2600) 이전, 도중 또는 이후 수행될 수 있다. 소정의 허용 기준이 충족되는지를 결정하기 위해, 샘플을 인클로저(110)에 도입하는 단계(2100)에서부터 저장 및/또는 이송을 위해 세포를 포장하는 단계(2600)까지 배치에 대해 실행되는 전체 방법(2000)이 검토된다. 모든 허용 기준이 충족되는 경우, 배치는 수송 또는 저장을 위해 방출된다. 모든 허용 기준이 충족되지 않는 경우, 배치에 표시가 붙고 수송을 위해 방출되지 않고, 고체 폐기물 리셉터클(156)로 또는 포장 모듈(950)의 또 다른 폐기물 영역으로 폐기된다. 일부 구현형태에서, 품질 보증 단계(2700)는 현미경 및 플레이트 리더(472) 또는 다른 분석용 기기를 사용하여 멸균성 및/또는 오염물질(예를 들어, 내독소 및/또는 마이코플라즈마)에 대한 분석(2500)을 개시할 수 있다. 품질 보증에 필요한 다른 테스트가 수행될 수 있고, 품질 보증(2700)에 필요한 분석(2500)은 방법(2000)의 임의의 단계에서 그리고 및 방법(2000)이 수행되는 동안 필요할 때마다 수행될 수 있다는 것이 고려된다. 일부 구현형태에서, 품질 보증 단계(2700)는 품질 보증(2700) 결과의 모든 세부 사항, 방법(2000)의 모든 단계의 상세 목록 및 배치에 대해 실행된 분석 결과(2500) 등을 제공하는 보고서를 준비하는 단계를 포함한다. 이러한 보고서는 다양한 형태(예를 들어, 인쇄물, 데이터 파일 등)로 사용자에게 제공될 수 있으며, 특히 제한되는 것은 아니다. 또한, 필요한 처리 (2300)의 유형 및 사용자의 특정 요구에 따라, 다른 배치에 대해 다른 보고서가 작성될 수 있다. 일부 구현형태에서, 품질 보증 단계(2700)는 GMP 조건이 준수되었는지를 확인한다.

배치가 인클로저(110) 내에서 처리(2300)되는 동안, 인간 조작자에 의한 인클로저(110) 내에서의 구성요소의 조작은 없다. 방법(2000)은 인간의 개입 없이 완전히 자동화되고 실행될 수 있다. 그러나, 인간 조작자가 제어 장치(1000)에 연결된 사용자 인터페이스(1200)를 통해 공정 흐름을 모니터링할 수 있다는 것이 고려된다. 일부 구현형태에서, ACPS(100) 및 방법은 승인된 작업자가 제어 장치(1000)를 통해 하나 이상의 처리 단계를 수정하거나 영향을 미치게 할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 공정 파라미터를 기반으로, 인간 조작자는 하나 이상의 처리 단계를 연장하거나, 하나 이상의 처리 단계를 건너뛰거나, 또는 배치의 처리를 일시적으로 중단시킬 수 있다.

일부 구현형태에서, 샘플을 인클로저(110)에 도입하는 단계(2100)에서부터 저장 및/또는 이송을 위해 세포를 포장하는 단계(2600)까지 전체 방법(2000)은 완전히 자동화되고 실행될 수 있다.

실시예

본 기술은 본 발명을 예시하기 위해 제공되고 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되는 다음의 실시예를 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 것이다.

달리 정의되지 않는 한, 또는 문맥이 달리 명백하게 지시하지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자가 일반적으로 이해하고 있는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기술된 것과 유사한 또는 동등한 모든 방법과 물질이 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있음을 알아야 한다.

실시예 A

I. 샘플 도입

단계 1. 이동 트레이(322)가 용기 홀더(예를 들어, 튜브 홀더(410, 452))에 수용된 세포 처리 용기(314)에 저장된 생물학적 샘플(배치)(예를 들어, 세포, 조직, 생체물질(단백질 또는 항체 등)을 아이솔레이터(120)로부터 인클로저(110) 내로 옮긴다. 용기 홀더(410)는 로봇 모듈(700)에 의해 이동 트레이(322)로부터 데크(910) 상의 소정 장소(또는 데크(910) 상에 옮겨질 준비가 될 때까지 저장 영역(300))로 옮겨진다.

나머지 설명은 배치로서 세포 또는 조직 샘플(배양 동안 배지를 신선한 배지로 교체하는데 2 일이 필요로 함)을 사용하고 단지 예시를 목적으로 한다. 본 기술 분야의 숙련자는 생물학적, 화학적 또는 다른 샘플이 아래의 설명 및 이 출원서의 나머지 부분을 읽음으로써 시스템에 의해 어떻게 처리될 수 있는지를 이해할 것이다.

II. 샘플 제조

단계 2. 로봇 디캡퍼(830)가 샘플 용기를 열고, 피펫터(814)는 제 1 피펫 팁을 사용하여 샘플 용기 내의 샘플 부피를 결정한다.

샘플이 효소 절단을 필요로 하는 조직인 경우, 피펫터(814)는 배치를 함유하는 샘플 용기(예를 들어, 세포 처리 용기(314)) 내로 제 2 피펫 팁을 사용하여 효소 용액을 분배하고, 로봇 모듈(700)은 세포 용액으로의 조직 샘플의 효소 분해를 위해 히터/진탕기(494) 위로 샘플 용기를 옮긴다. 그리고 나서, 그리퍼(816)는 효소적으로 분해된 조직 배치를 함유하는 샘플 용기를 여과 스테이션(492)으로 옮기고, 여기서 배치는 하나 이상의(예를 들어, 여러 개의) 원하는 필터 기공 직경(예를 들어, 110 μm 이후 25 μm)을 통해 진공-여과되어 목적하는 출발 세포를 함유하는 액화 샘플을 생성한다. 세포는 원심분리기(150)에서 밀도 구배 분리(density gradient separation)에 의해 추가로 분리될 수 있다. 미분화된 조직 균질액 및 특정 크기(크기 배제)의 세포/조직/물질을 생성하기 위해 진공 또는 정압 여과가 또한 사용될 수 있다.

샘플이 세포 용액 또는 다른 용액인 경우(또는 샘플이 용액의 형태가 되면), 피펫터(814)가 제 2 피펫 팁을 사용하여 샘플을 수집한다.

단계 3. 로봇 피펫터(814)가 제 2 피펫 팁을 사용하여 배치를 용기(314)에서 첫 번째 50 ml 원심분리 튜브(346) 내로 옮긴다(샘플이 용액 형태인 경우, 샘플을 수집하기 위해 제 2 피펫 팁이 사용된다). 로봇 디스펜서(818) 또는 제 3 피펫 팁을 구비한 피펫터(814)가 배치를 희석하기 위해 배치를 함유하는 첫 번째 50 ml 원심분리 튜브(346)에 식염수, PBS 또는 배지를 첨가한다.

단계 4. 로봇 모듈(600)이 배치를 함유하는 첫 번째 50 ml 원심분리 튜브(346)를 원심분리기(150)로 옮긴다. 원심분리기(150)는 제어 장치(1000)에 의해 제어되어 800xg에서 15 분간 원심분리한다. 로봇 모듈(600)은 첫 번째 50 ml 원심분리 튜브(346)를 원심분리기(150)로부터 데크(910) 상의 튜브 홀더로 옮긴다.

단계 5. 액체 밀도의 미세한 변화를 검출할 수 있는 로봇 피펫터(814)가 제 4 피펫 팁을 사용하여 원하는 액체층을 튜브 홀더(410) 상의 첫 번째 50 ml 원심분리 튜브(346)로부터 비어있는 두 번째 50 ml 원심분리 튜브(346)로 옮긴다.

단계 6. 로봇 디스펜서(818) 또는 제 5 피펫 팁을 구비한 피펫터(814)가 배치를 희석하기 위해 배치를 함유하는 두 번째 50 ml 원심분리 튜브(346)에 식염수, PBS 또는 배지를 첨가한다.

단계 7. 로봇 모듈(600)이 배치를 함유하는 두 번째 50 ml 튜브를 원심분리기(150)로 옮긴다. 원심분리기(150)는 제어 장치(1000)에 의해 제어되어 두 번째 50 ml 튜브를 200xg에서 10 분 동안 원심분리한다. 로봇 모듈(600)은 두 번째 50 ml 튜브를 원심분리기(150)로부터 데크(910) 상의 튜브 홀더(410)로 옮긴다.

단계 8. 로봇 흡인기/그리퍼(812)가 생성된 상등액을 두 번째 50 ml 튜브로부터 액체 폐기물 리셉터클(158)로 흡인한다.

단계 9. 로봇 디스펜서(818) 또는 제 6 피펫 팁을 구비한 피펫터(814)가 두 번째 50 ml 튜브에 30 ml의 식염수, PBS 또는 배지를 첨가함으로써 세포 펠렛을 재현탁시킨다.

단계 10. 로봇 모듈(600)이 배치를 함유하는 두 번째 50 ml 튜브를 원심분리기(150)로 옮긴다. 원심분리기(150)는 제어 장치(1000)에 의해 제어되어 두 번째 50 ml 원심분리 튜브(346)를 200xg에서 5 분 동안 원심분리한다. 로봇 모듈(600)은 두 번째 50 ml 원심분리 튜브(346)를 원심분리기(150)로부터 데크(910) 상의 튜브 홀더(410)로 옮긴다.

단계 11. 로봇 흡인기/그리퍼(812)가 생성된 상등액을 두 번째 50 ml 튜브로부터 액체 폐기물 리셉터클(158)로 다시 흡인한다.

단계 12. 로봇 디스펜서(818)가 피펫터(814)와 함께 제 7 피펫 팁을 사용하여 두 번째 50 ml 튜브에 원하는 세포 배양 배지를 첨가함으로써 원하는 세포 배양 배지에 세포 펠렛을 재현탁시킨다.

III. 처리(본 실시예에서는 세포 증식)

단계 13. 로봇 피펫터(814)가 재현탁된 세포 펠렛을 데크(910)의 세포 처리 용기 스테이션 상에 배치된 하나 이상의 제 1 세포 처리 용기(314)(예를 들어, 세포 배양 플레이트 또는 접시) 상에 분배한다.

단계 14. 로봇 모듈(700)이 제 1 세포 처리 용기(314)를 세포 처리 용기 스테이션으로부터 배양기(152)로 옮겨, 예를 들어 5% CO₂ 및 5% O₂로 37℃ 온도에서 2 일 동안 배양되게 한다.

단계 15. 로봇 모듈(700)이 제 1 세포 처리 용기(314) 중 하나를 현미경 및 플레이트 리더(472)로 옮겨 세포 수 및/또는 컨플루언시를 결정한다. 원하는 세포 수 및 컨플루언시에 도달하지 않은 경우, 로봇 모듈(700)은 제 1 세포 처리 용기(314)를 데크(910) 상의 틸트 모듈(430)로 옮긴다. 세포가 부착 배양물인 경우, 배지를 흡인기(812)(새로운 멸균 흡인기 팁을 가짐)로 흡인하고, 병(836)으로부터의 배지를 사용하여 로봇 디스펜서(818), 배지 충전 스테이션(420) 또는 피펫터(814)로 세포 처리 용기(314)로 새로운 배지를 첨가하고, 이어서 세포 처리 용기(314)를 배양기(152)로 돌려보낸다. 세포가 비부착 배양물인 경우, 멸균 팁을 사용하여 피펫터(814)로 세포 현탁액을 수집하고, 50 ml 튜브에 분배하고, 이를 상기한 바와 같이 200xg에서 5 분 동안 원심분리한 후, 상기한 바와 같이 상층액의 흡인 및 신선한 배지에서의 펠렛의 재현탁이 이어지고, 생성된 세포 용액을 새로운 멸균 팁을 사용하여 피펫터(814)로 동일한 또는 새로운 세포 처리 용기(314)로 옮기고, 마지막으로 세포 처리 용기(314)를 다시 배양기(152)로 돌려보낸다. 1일 동안 추가 배양한 후, 현미경 및 플레이트 리더(472)에 의해 세포 수 및/또는 컨플루언시에 대해 세포 처리 용기(314)를 분석한다. 샘플이 여전히 원하는 세포 수/컨플루언시에 도달하지 않은 경우, 샘플을 하루 더 배양기(152)로 되돌려 보낸다. 샘플이 아직도 원하는 세포 수/컨플루언시에 도달하지 않았다면, 원하는 세포 수/컨플루언시에 도달할 때까지 배지를 계속해서 교체하는 위의 단계를 반복한다.

단계 16. 원하는 세포 수 및/또는 컨플루언시에 도달하고 나면, 로봇 모듈(700)이 제 1 세포 처리 용기(314)를 틸트 모듈(430)로 옮긴다. 세포가 부착 배양물인 경우, 다음과 같은 추가 단계가 수행된다: 로봇 흡인기/그리퍼(812)가 모든 또는 대부분의 배지를 액체 폐기물 리셉터클(158)로 제거하는 단계(이는 배지 내의 목적하는 항체, 생체물질 또는 다른 단백질의 하류 처리 및 정제를 위해 수집될 수 있음), 로봇 피펫터(814)가 새로운 피펫 팁을 사용하여 세포 해리 용액(예를 들어, 트립신)을 제 1 세포 처리 용기(314)로 피펫팅하는 단계, 로봇 모듈(700)이, 세포 해리 용액을 활성화시키기 위해 제 1 세포 처리 용기(314)를 37℃로 예열하면서 진탕하기 위한 히터 및 진탕기 모듈(494) 위로 제 1 세포 처리 용기(314)를 옮기는 단계, 로봇 피펫터(814)가 새로운 멸균 또는 교차 오염되지 않은 피펫 팁을 사용하여 세포 덩어리가 작은 세포 덩어리로 해리되도록 세포 용액을 상하로 피펫팅하는 단계, 및 마지막으로 로봇 피펫터(814), 로봇 디스펜서(818), 또는 배지 충전 스테이션(420)이 제 1 세포 처리 용기(314)에 배지를 첨가해서 세포 해리 용액을 중화시키는 단계.

단계 17. 로봇 피펫터(814)가 멸균 피펫 팁을 사용하여 제 1 세포 처리 용기(314)로부터 배지 + 세포를 제거하고, 이를 50 ml 튜브에 분배하고(세포 수, 생존율, 항체 염색 및 세포의 특성 분석 등을 위해 현미경 및 플레이트 리더(472) 및 유세포 측정기(470)로 옮겨진 작은 샘플과 함께), 이를 상기한 바와 같이 200xg에서 5 분간 원심분리된 후, 상기한 바와 같이 상등액의 흡인(이는 상등액 내의 목적하는 항체, 생체물질 또는 다른 단백질의 하류 처리 및 정제를 위해 수집될 수 있음) 또는 시스템(이는 로봇 모듈(700)이 분석용 샘플을 옮길 수 있는 인클로저(100) 내부 또는 인접하게 포함된 모듈이 될 수 있음) 내에서 적절한 분석법에 의한 멸균성, 내독소 및/또는 마이코플라즈마 분석을 위해 멸균 팁을 사용하여 피펫터(814)를 통한 수집이 이어진다.

그 다음, 상기한 바와 같이 세포 펠렛을 신선한 배지(및 새로운 멸균 피펫 팁으로 피펫터(814)를 사용하여 그리고 디캡퍼(414)를 사용하여 디캡핑된 이전에 도입된 바이알로부터의 보충물(해당되는 경우)과 함께)에 재현탁시키고, 생성된 세포 용액을 새로운 멸균 피펫 팁을 사용하여 피펫터(814)로 두 개의 이상의 새로운 세포 처리 용기(314)로 옮긴다.

단계 18. 로봇 모듈(700)은 2일 간의 배양을 위해 제 2 세포 처리 용기(314)를 배양기(152)로 옮긴다.

단계 15 내지 단계 18은 배치에 대한 원하는 총 세포 수가 얻어질 때까지 반복된다.

IV. 수확

단계 19. 단계 15 내지 단계17를 반복한다. 로봇 피펫터(814)가 세포 이송에 적합한 배지에 세포 펠렛을 재현탁시키고, 틸트 모듈(440) 상에 놓인 또는 하나 이상의 이송 트레이(340)에 세포를 주입하거나, 또는 극저온 보존 용액에 세포 펠렛을 재현탁시키고, 디캡퍼(414)에 의해 디캡핑되고 극저온 보존을 위한 세포의 제어된 속도의 냉동을 위해 극저온 냉동기로 옮겨진 하나 이상의 극저온 바이알(884)에 세포를 주입한다.

V. 저장 또는 이송

단계 20. 로봇 모듈은 이송 트레이(340) 또는 극저온 바이알(884)을 포장 모듈(950)로 옮긴다. 포장 모듈(950)은 이송을 위해 이송 트레이(340) 또는 극저온 바이알(884)을 상자에 넣고 라벨을 붙인다. 포장 모듈(950)은 선택적으로 이송 트레이(340) 또는 극저온 바이알(884)을 저장할 수도 있다.

VI. 품질 관리 및 품질 보증

단계 21. 단계 17의 세포 샘플을 소정의 합격/불합격 기준에 대해 현미경 및 플레이트 리더(472) 및/또는 유세포 측정기(470)에서 분석한다. 단계 17에서 수득한 상등액 샘플을 멸균성, 내독소 및/또는 마이코플라즈마에 대한 합격/불합격 기준에 대해 현미경 및 플레이트 리더(472) 또는 다른 분석용 기기(인클로저(110) 내부에 있거나 이에 연결될 수 있고, 로봇 암(605, 705) 또는 그리퍼(816)가 접근할 수 있음)로 분석한다. 별도의 품질 보증 제어 모듈이 모든 샘플 제조, 처리, 수확, 포장(및 해당되는 경우 저장) 및 분석 단계(예를 들어, 본 실시예에서 단계 1 내지 단계 20)를 검사한다; 모든 허용 기준이 충족되는 경우, 배치는 수송을 위해 방출되고, 하고; 소정의 허용 기준이 충족되지 않은 경우, 배치에 표시가 붙고 수송을 위해 방출되지 않으며, 궁극적으로는 고체 폐기물 리셉터클(156)로 또는 포장 모듈(950)의 또 다른 폐기물 영역으로 폐기된다.

A. 물질 흐름

플라스틱 용기(튜브, 접시, 트레이 등)를 포함하여, 세포와 조직 샘플(예를 들어, 환자로부터 수득됨) 및 모든 시약과 소모품은 BSC(130)를 통해 ACPS(100)에 도입된다. BSC(130)에서, 이들은 예를 들어 에탄올이나 이소프로판올로 표면이 세척되고 멸균된다.

모든 유입 물질의 외부 표면이 세척되고 멸균되고 나면, BSC(130)의 액세스 포트(262)의 슬라이딩 게이트가 닫힌다. HEPA-필터링된 공기가 BSC(130)를 통해 순환되어 BSC(130) 내부의 공기 중 미립자의 수를 감소시킨다. 일정 시간 이후, BSC의 아이솔레이터 연결 포트(260)(및/또는 아이솔레이터(120)의 BSC 연결 포트(244))가 개방되고 BSC(130)로부터 물질이 아이솔레이터(120)로 옮겨진다. 아이솔레이터 연결 포트(260)가 개방되어 있을 때마다 BSC(130)의 액세스 포트(262)는 폐쇄된 상태로 유지되고 그 반대도 마찬가지인 것에 유의해야 한다.

물질이 아이솔레이터(120) 내에 놓이면, 멸균된 물질의 외부 보호 파우치가 열린다(해당되는 경우). 물질은 이동 트레이(322) 상에 배치된 미리 지정된 트레이 상에 놓이고, 인클로저(110)의 인클로저 액세스 포트(240) 및 아이솔레이터 액세스 포트(220)를 통과하여 인클로저(110)로 전달된다. 일부 물질은 미리 지정된 트레이 상에 놓이지 않고 이동 트레이(322) 상에 직접 놓일 수 있다. 인클로저(110) 내부에서, 로봇 모듈(700)의 로봇 암(705)은 트레이(322) 상의 모든 물질을 픽업하고 분류한다. 인클로저(110)는 인간의 또는 직접적인 개입 없이 모든 세포 처리 단계가 로봇으로 또는 자동으로 수행되는 밀폐된 멸균/무균 환경을 제공한다. 경우에 따라, 매우 큰 용기에 수용된 물질을 작은 멸균 용기에 붓고, 이를 미리 지정된 트레이 및/또는 이동 트레이(322) 상에 올려놓는다. 일부 용기의 스크류 캡은 약간 느슨해질 필요가 있을 수 있으며, 미리 지정된 트레이 상에 놓이기 전에 다른 용기의 마개가 완전히 제거될 수 있다. 대형 배지 백(bag)에 담겨서 아이솔레이터(120)에 도입된 세포 배양 배지 및 기타 대량의 물질(예를 들어, 인산 완충 식염수(PBS))은 일반적으로 +4℃ 냉장고에 보관되고, 펌핑되기 위해 지정된 배지 라인에 고정되며, 필요한 경우 인클로저(110) 내의 배지 충전 스테이션(420)에 의해 가열된다. 일부 경우, 배지 백은 아이솔레이터(120) 내의 지정된 배지 라인 상에 고정된 다음, 저장을 위해 아이솔레이터(120)에 인접한 +4℃ 냉장고로 옮겨지고; 배지는 배지 라인(즉, 튜브)을 통해 냉장고 내의 배지 백으로부터 배지 충전 스테이션(420)에 직접 채워질 수 있다.

일단 인클로저(110) 내에서, 미리 지정된 트레이는 다음 중 어느 하나에 저장된다: (i) 인클로저 대기에서 인클로저(110) 내부의 랙(232)(이는 주로 플레이트, 피펫 팁 및 튜브와 같은 플라스틱 용기로 구성될 것이다); (ii) +4℃에서 (이는 주로 작은 부피의 다양한 시약과 배지로 구성된다); (iii) -20℃에서 냉동기(154)(이는 주로 배지 보충물 및 분석용 항체와 같은 다양한 시약으로 구성된다).

일부 구현형태에서, 밀폐된 용기(예를 들어, 처리가 완료된 세포의 배치) 내의 완제품은 이들이 도입된 역순으로, 예를 들어, 인클로저(110)로의 진입에 대해 상기한 것과는 반대의 순서로 인클로저(110)에서 제거된다는 것에 유의해야 한다. 다른 구현형태에서, 밀폐된 용기 내의 완제품(즉, 완성된 배치)은 상기한 아이솔레이터 연결 포트(220) 이외의 액세스 포트를 통해 인클로저(110)를 떠난다. 예를 들어, 아이솔레이터(120)와 BSC(130)를 통하는 대신에, 완제품은 냉동기(예를 들어, 도 17의 냉동기(180)) 또는 별도의 장소에 있는 또 다른 액세스 포트를 통해 나갈 수 있다.

세포 처리 동안, 액체 폐기물은 일반적으로 멸균 일회용 팁(870)을 사용하는 액체 흡인 시스템(로봇 흡인기/그리퍼(812))에 의해 제거된다. 또한, 튜브(868)의 내부 통로 및 액체 폐기물 라인은 에탄올로 멸균되고 인클로저(110) 내부의 로봇 처리 시스템에 의해 표백될 수 있다. 고체 폐기물은 음압 폐기물 리셉터클(156)(인클로저(110)에 대해 음압)에 투입된다. 음압 고체 폐기물 리셉터클(156)은 HEPA 필터를 통해 실내(또는 건물의 HVAC 환기 덕트)에 연속적으로 공기를 주입함으로써, 입자가 고체 폐기물 리셉터클(156)로부터 인클로저(110)로 다시 이동하는 것을 방지한다. 고체 및 액체 폐기물 리셉터클(156, 158) 모두는 시스템이 배치된 실내의 사람들에 의해 직접적으로 제거되고 교체될 수 있다. 폐기물을 제거하는 동안 공기 또는 입자가 실내에서 인클로저(110)로 유입되는 것을 방지하기 위해, 안전 메커니즘은 폐기물 용기와 인클로저(110) 사이의 개구가 밀봉되지 않는 한 고체 또는 액체 폐기물 용기가 제거될 수 없도록 한다.

일부 구현형태에서, 인클로저(110)는 클래스 10 이상의 환경을 가지며, 아이솔레이터(120) 및/또는 고체 폐기물 리셉터클(156)에 대해 양압에 있다. 아이솔레이터(120)는 BSC(130)에 대해 양압에 있다. BSC(130)와 고체 폐기물 리셉터클(156)은 실내에 대해 양압에 있다. 액체 폐기물 리셉터클(158)은 진공 하에 있고 액체 라인 튜브에 의해 분리되며, 인클로저(110)와 실내에 대해 음압 하에 있다. 배양기(152)는 열려 있을 때 인클로저(110)에 대해 약간의 음압에서 인클로저(110)로부터 밀봉된다. 또한, 일부 구현형태에서, 배양기(152)는 오염을 방지하는 방식으로 구성될 수 있다(예를 들어, HEPA 필터를 갖고 및 내부의 워터 팬 대신에 멸균 수증기 발생기를 갖는, 미생물 성장을 억제하기 위한 완전한 구리 합금 챔버)

일부 구현형태에서, 인클로저(110)와 아이솔레이터(120)는, 세포가 배양기(152) 내에서 보호되는 동안, 멸균 장치(550)를 사용하여 과산화수소(H₂O₂) 증기에 의해 추가로 멸균될 수 있다. 배양기(152)는, 세포가 이차 배양기 또는 인클로저(110)에 있는 동안, 예를 들어, ClO₂ 가스를 사용하여 또한 멸균될 수 있다.

조작자의 실수를 방지하기 위해 내장형 인터록 시스템과 결합하여 ACPS(100) 안팎으로 물질을 단계적으로 이동시키는 것은 외부 환경으로부터의 오염 또는 ACPS(100)에 도입된 물질과 물품의 표면 상의 오염을 방지하도록 설계된다. ACPS(100)에 도입된 모든 도입된 물품은 백(bag)과 같은 멸균 용기의 내부에 있거나, 외부 표면은 ACPS(100)에 도입되기 전에 무균이 되게 닦여지고 세척된다. 그리고 나서, 물품은 BSC 내에서 대기 환경 세척 사이클을 거친 후, 물품은 BSC(130)로부터 아이솔레이터(120)로 옮겨진다. 아이솔레이터(120) 내에서, 멸균/무균 물품은 멸균 맞춤 용기에 로딩되고, 이후 인클로저(110)로 옮겨진다. 인클로저(110) 내에서, 모든 물품은 로봇으로 조작된다.

B. 로봇 제조 공정 흐름

인클로저(110)에 도입된 이후, 배치(즉, 인클로저(110)에 도입된 액체 세포 또는 조직 샘플)를 목적하는 시작 세포의 밀도 구배 분리를 위해 50 ml 원심분리 튜브(346)로 옮기는데, 이 원심분리 튜브(346)는 분리막을 갖고 및 밀도 구배 배지(예를 들어, STEMCELL Technologies Inc.(Vancouver, Canada)에서 제공하는Lymphoprep™ Tube, Axis-shield cat. # 1019817 또는 1019818로 시판되는 밀도가 1.077 g/ml 인 히스토페이크(histopaque))가 미리 로딩된다. 예를 들어, Lymphoprep™ Tube를 사용하는 경우, 배치를 식염수 또는 PBS로 1: 1로 희석하고, 희석된 배치 30ml를 Lymphoprep™ Tube에 피펫팅한 다음, 원심분리기(150)에서 800xg로 15 분간 원심분리한다.

로봇 피펫터(814)는 원래의 배치(즉, 인클로저(110)에 도입된 액체 세포 또는 조직 샘플) 내의 액체의 부피를 검출할 수 있고, 따라서 내장 알고리즘을 사용하여, 배치가 혼합될 수 있는 식염수, PBS 또는 다른 원하는 용액의 적절한 부피를 결정할 수 있을 뿐만 아니라, 혼합 이후 총 부피를 원하는 수의 Lymphoprep™ 튜브로 분할할 수 있다는 것에 유의해야 한다. 혼합 부피 및 필요한 튜브의 수는 일반적으로 다음 방정식을 사용하여 결정된다: 총 부피/30ML (다음에 오는 정수로 반올림됨)]; 이 숫자는 이후 방정식: [총 부피/튜브 수]에 의해 각각의 튜브에 대한 부피를 계산하기 위해 사용된다.

일부 구현형태에서, 조직 샘플을 포함하는, ACPS(100)에 도입된 배치는 먼저 효소적으로 분해될 수 있고, 이후 하나 이상의(예를 들어, 여러 개의) 원하는 필터 기공 직경(예를 들어, 110 μm 이후 25 μm)을 통해 진공-여과되어, 밀도 구배 분리를 위해 목적하는 출발 세포를 함유하는 액화 샘플을 생성한다. 미분화된 조직 균질액, 특정 크기(크기 배제)의 세포/조직/물질 등을 생성하기 위해 진공 여과가 또한 사용될 수 있다.

밀도 구배 원심분리 후, 액체 밀도의 미세한 변화를 검출할 수 있는 로봇 피펫터(814)에 의해 또는 Lymphoprep™ Tube 멤브레인의 상부로 전체 액체를 옮김으로써 원하는 액체층을 빈 50 ml 원심분리 튜브(346)로 옮긴다. 그리고 나서, 액체층을 식염수 또는 PBS로 1: 1로 희석하고 200xg에서 10 분간 원심분리한다. 생성된 상등액을 액체 폐기물 리셉터클(158) 내로 흡인하고, 세포 펠렛을 30 ml의 식염수 또는 PBS에 재현탁시킨 다음, 200xg에서 5 분간 원심분리한다. 다시, 생성된 상층액을 액체 폐기물 리셉터클(158) 내로 흡인하고, 세포 펠렛은 원하는 세포 배양 배지에 재현탁시키고, 이상의 세포 처리 용기(314)(예를 들어, 세포 배양 플레이트 또는 접시) 상에 분주한다. 이어서, 세포 처리 용기(314)는 배양기에 투입된다.

최종 재현탁된 세포 펠렛에서, 현미경(472) 또는 유세포 측정기(470)를 사용하여 살아있는 세포의 총수뿐만 아니라 배치 내의 원하는 세포의 수를 추정할 수 있고, 따라서 알고리즘을 사용하여, 재현탁된 세포 펠렛의 적절한 희석 및 재현탁된 세포 펠렛(들)이 분주되어야 할 세포 배양 접시의 수를 결정할 수 있다.

원하는 세포 배양 배지를 배지 충전 스테이션으로부터 세포 배양 접시로 펌핑(또는 이로부터 피펫팅)하거나, 온-보드 배지 히터에 의해 원하는 온도(예를 들어, 37℃)로 미리 예열된 배지 병으로부터 피펫팅할 수 있다는 것에 유의해야 한다. 또한, 원하는 사이토카인 및 미리 저장된 보충물로 배지를 보충하고, 요구되는 농도로 배지 병 또는 배지 통에 피펫팅하거나, 세포 처리 용기(314)에 직접 피펫팅할 수 있다.

설정 시점에서 부분적으로 또는 완전히 세포 배양 배지를 교체할 수 있다. 이는 일반적으로 세포 처리 용기(314), 예를 들어, 플레이트를 배양기(152)로부터 데크(910) 상으로, 바람직하게는 틸트 모듈(440) 상으로 옮기는 단계(로봇 모듈(600)에 의해), 뚜껑을 제거하는 단계, 및 로봇 흡인기(872) 및/또는 로봇 피펫터(814)를 사용하여 오래된 배지를 액체 폐기물 리셉터클(158)로 흡인하는 단계로 구성될 수 있다. 그 다음, 세포 처리 용기(314)를 배지 충전 스테이션(420) 상으로 옮기고 원하는 양의 신선한 배지로 채운다. 로봇 피펫터(814)에 의해 임의의 필요한 보충물이 첨가된다. 그리고 나서, 뚜껑을 세포 처리 용기(314)에 다시 올려놓고, 세포 처리 용기(314)를 배양기(152)로 옮긴다.

세포는 본 기술 분야에 공지된 표준 기술을 사용하여 정제되거나 선택될 수 있다. 예를 들어, 원하는 세포 또는 원하지 않는 세포를 표적으로 하는 항체로, 예를 들어, 자기 세포 선택 또는 세포 분류기를 사용하여 세포를 정제하거나 선별할 수 있다. 자기 세포 분리의 예로서, 부착된 철 또는 유사한 코어를 갖는 항체를 세포 처리 용기(314)(예를 들어, 튜브 또는 플라스크 또는 세포 배양 트레이(344, 344'))에 들어 있는 부유 세포에 첨가하고, 이후 모든 세포를 세포 처리 용기(314)의 바닥으로(예를 들어, 플레이트의 바닥 및/또는 튜브 또는 플라스크의 측면 등) 끌어당기는 적절하게 강한 자석(434)을 구비한 자기 틸트 모듈 상에 세포 처리 용기(314)(예를 들어, 튜브, 플라스크, 또는 플레이트일 수 있음)를 올려놓는다. 예를 들어, Sox2 또는 네스틴(Nestin)과 같은 신경 마커를 인식하는 부착된 코어를 갖는 사용하여 모든 부착 세포의 트립신 처리 이후 신경 줄기세포를 선택할 수 있다. 잔류 세포를 갖는 배지는 이후 세포 처리 용기(314)로부터 액체 폐기물 리셉터클(158)로 흡인되고, 따라서 원하는 세포가 세포 처리 용기(314)에 남아 있게 된다. 그리고 나서, 세포 처리 용기(314)를 자석에서 제거한다. 세포를 신선한 배지에 재현탁시키고 세포 처리 용기(314)에 분주하고 성장시킨다. 대안으로, 절차는 제거되기를 원하는 세포를 인식하기 위해 항체가 사용되는 혼합된 세포 집단에서 세포 고갈을 위해 사용될 수 있고, 세포를 갖는 배지를 폐기물로 흡인하는 대신, 세포를 갖는 배지가 수집되어 세포 처리 용기(314)에 직접 분주된다. 일부 구현형태에서, 자석은 틸트 모듈(440) 상에 설치될 수 있고, 이는 비-자기적으로 부착되는 세포를 갖는 배지의 더욱 양호한 제거를 가능하게 한다.

세포는, 예를 들어, DNA 플라스미드, RNA, 단백질, 소분자 또는 또 다른 재프로그래밍 제제로 형질전환되거나 재프로그래밍될 수 있다. DNA 플라스미드의 예에서, DNA 플라스미드는 지질 칵테일(예를 들어, Lipofectamine LTX & Plus 시약, Invitrogen) 또는 자성 형질감염 키트(예를 들어, LipoMag, Oz Biosciences와 같은 Magnetofection 키트)와 혼합된 다음, 세포에 첨가될 수 있다(선택적으로 배지에서, 또는 배지가 나중에 첨가될 수 있음). 이후, DNA-지질 복합체를 갖는 배지(자기 철 또는 기타 입자를 갖거나 갖지 않음)를 제거하고 원하는 시간 후에 신선한 배지로 교체한 다음 배양기에 다시 투입한다.

경우에 따라, 보충물은 냉동기(154)에서 -20℃로 동결 및/또는 저장된다. 이 경우, 이들은 냉동기(154) 밖으로 옮겨지고, 인클로저(100) 내부에서 해동된 다음, 세포 배양 배지 교체 과정이 시작되기 전에 피펫 팁이 접근할 수 있도록 디캡핑된다.

일부 구현형태에서, 온-보드 입자 계수기(190)는 임의의 처리 단계가 세포 배치(예를 들어, 세포 배양 접시) 상에서 수행되기 전에 대기 환경이 적절하게 깨끗하거나 또는 본질적으로 멸균/무균임을 보장한다. 입자 계수기(190)에 의한 대기 환경의 이러한 모니터링과 세포 처리 및 공기 모니터링의 조정은 오염, 특히 배치 간의 교차 오염을 방지하는 역할을 한다. 또한 세포 또는 배지와 접촉하게 되는 모든 구성요소는 멸균 상태로 유지되도록 설계된다. 이는 각각의 배치의 처리 사이에서 교체되는 멸균 일회용 부품의 사용에 의해 부분적으로 달성되고; 나머지 부품은 배치와 접촉하지 않거나 각각의 배치와 접촉하기 전에 매번 멸균된다. 이들 절차는 또한 오염, 특히 배치 간의 교차 오염을 방지하고, 항상 무균 처리 조건을 유지하는 역할을 한다.

일부 구현형태에서, 부착 세포의 세포 배양 접시는 배지 교체 이전에 로봇 현미경에 의해 관찰되어 세포의 % 컨플루언시 및 형태 및 건강 상태를 결정할 수 있다(공정-중 관리에서와 같이). % 컨플루언시가 특정 값, 예를 들어, 약 80% 이상인 경우, 계대 배양 프로토콜이 대신 개시될 것이다(아래에서 더욱 상세히 기술됨).

부유 배양물의 경우, 형광 염색을 사용하여 세포 수, 생존율 및 심지어는 세포 동일성을 결정하기 위해 온-보드 유세포 측정기(470)를 사용할 수 있다(공정-중 관리에서와 같이). 접시당 세포 수가 특정 값, 예를 들어, 약 1천만 세포 이상인 경우, 계대 배양 프로토콜이 대신 개시될 것이다(아래에서 더욱 상세히 기술됨).

부착 세포가 특정 % 컨플루언시, 예를 들어, 약 80% 이상의 컨플루언시 이상인 것으로 온-보드 현미경(472)이 결정하거나, 또는 부유 세포가 특정 수 이상, 예를 들어 약 1천만 세포 이상인 것으로 유세포 측정기가 결정하면, 계대 배양 프로토콜이 개시될 것이다. 계대 배양은 일반적으로 세포 배양 접시에 있는 세포를 둘 개 이상의 세포 배양 접시로 분할하는 단계를 포함한다.

부유(즉, 비부착) 배양물의 경우, 계대 배양은 세포 처리 용기(314) 내의 세포를 함유하는 배지의 일부분(예를 들어, 절반)을 피펫(814)으로 간단히 제거한 다음, 제거된 배지 + 세포를 신선한 세포 처리 용기(314)로 피펫팅하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 배지 + 세포의 3/4이 제거될 수 있고, 각각의 1/4이 신선한 세포 처리 용기(314)로 피펫팅될 수 있으며, 각각의 세포 처리 용기(314)는 이후 적절한 양의 신선한 배지(배지에 추가되거나 별도로 추가될 수 있는 필요한 모든 보충물을 포함)로 채워진다. 세포 덩어리의 경우 더욱 복잡한 프로토콜이 사용될 수 있으며, 이 프로토콜은, 세포 처리 용기(314)를 기울이고, 피펫으로 세포를 갖는 모든 배지를 제거하고, 배지 + 세포를 50 ml 원심분리 튜브(346)로 옮기고, 세포를 원심분리(예를 들어, 200 xg에서)하여 펠렛화하고, 흡인 도구로 상등액을 폐기물로 제거하고, 세포 펠렛을 세포 해리 용액(예를 들어, 트립신, Accutase®, 또는 다른 세포 분리 용액)에 재현탁시키고, 선택적으로 튜브를 예열하고 튜브를 진탕하거나 스피닝하거나, 세포 덩어리가 작은 세포 덩어리 또는 개별 세포로 해리되도록 세포 용액을 상하로 피펫팅한 후, 배지로 중화시키고, 이를 두 개 이상의 세포 배양 접시에 분주하거나 한 번 이상 원심분리하고, 흡인 도구로 상등액을 폐기물로 제거하고, 세포 펠렛을 배지에 재현탁시킨 후, 세포를 두 개 이상의 세포 배양 접시에 분주하는 것을 포함한다. 세포 처리 용기(314)를 배양기(152)로 옮기기 전에, 임의의 추가 배지 및 보충물을 각각의 세포 처리 용기(314)에 추가로 첨가할 수 있다(해당되는 경우).

부착 배양의 경우, 세포 처리 용기(314)를 틸트 모듈(440) 상에 배치하고, 모든 또는 대부분의 배지를 폐기물로 흡인하고, 세포 해리 용액(예를 들어, 트립신, Accutase® 등)을 세포 처리 용기(314)에 피펫팅한 후, 진탕기 위에 올려놓고, 선택적으로 세포 처리 용기(314)를 예열하거나, 세포 덩어리가 작은 세포 덩어리 또는 개별 세포로 해리되도록 세포 용액을 상하로 피펫팅한 후, 배지로 중화시키고, 이를 두 개 이상의 세포 처리 용기(314)에 분주하거나, 50 ml 튜브에 피펫팅하고 원심분리하고, 흡인 도구로 상등액을 폐기물로 제거하고, 세포 펠렛을 배지에 재현탁시킨 후, 세포를 두 개 이상의 세포 처리 용기(314)에 분주한다. 세포 처리 용기(314)를 배양기(152)로 옮기기 전에, 임의의 추가 배지 및 보충물을 각각의 세포 처리 용기(314)에 추가로 첨가할 수 있다(해당되는 경우).

배치에 대해 원하는 총 세포 수를 수득되면, 해당 배치에 대한 세포를 수확한다. 수확은, 시스템 외부의 배치에 대해 모든 세포 처리 용기(314)(선택적으로 품질 관리(QC) 분석을 위해 사용되는 것을 제외하고)를 인간 수혜자 또는 또 다른 로봇으로 옮기기나, 세포가 신선한 배지에 재현탁되기 바로 전까지의 위의 계대 배양 프로토콜을 개시한다(다시, 선택적으로 하나의 세포 배양 접시, 또는 세포 배양 접시 내의 세포의 일부가 따로 남겨져서 품질 관리(QC) 분석을 위해 사용됨). 후자의 경우, 계대 배양 프로토콜은, (i) 세포를 세포 처리 용기(314)에 (동일한 또는 상이한 배지, 보충물 및/또는 농도를 사용하여) 분주한 후, 세포를 이송 트레이(340)(예를 들어, Petaka 세포 배양 카세트) 또는 또 다른 이송 가능한 세포 배양 시스템에 주입하기 바로 전의 단계로 계속되고; 또는 (ii) 세포 펠렛을 극저온 보존 용액에 재현탁시키고, 극저온 바이알(884)에 피펫팅하며, 온도 조절된 극저온 냉동기(460)(예를 들어, Grant EF600M Controlled Rate Freezer)에 투입하고, 선택적으로 -20℃ 냉동기에서 나온 소형 멸균 피펫 팁으로 핵형성이 수행되도록 마개를 제거한 후; 극저온 바이알(884)을 냉동 공정의 끝에서 캡핑하고, 동결된 극저온 보존 세포를 극저온 냉동기(460)로 옮긴다. 대안으로, 동결된 극저온 보존 세포는 냉동된 극저온 바이알 홀더로 옮겨진 후, 아이솔레이터(120)로 신속하게 이송될 수 있고, 여기서 인간 사용자는 배치를 픽업하여 이를 저장용 극저온 냉동기(예를 들어 극저온 냉동기(162))에 넣거나 또는, 예를 들어, 임상 현상으로 수송하기 위한 용기(예를 들어, LN2 드라이 쉬퍼) 내에 넣거나, 또는 필요에 따라 임의의 다른 단계를 수행할 수 있다.

C. 로봇 품질 관리 공정 흐름

온-보드 현미경(472), 유세포 측정기(470) 및/또는 플레이트 리더(472)를 사용하여 세포, 세포 배양액, 조정 배지 및 시약에 대해 다양한 분석적 검정을 수행할 수 있다. 이러한 분석적 검정의 비제한적인 예가 본원에 기술되어 있다:

세포 컨플루언시. 온-보드 현미경에 의해 세포 컨플루언시를 분석하여 세포가 원하는 컨플루언시, 예를 들어, 약 80% 이상의 컨플루언시에 있을 때 세포 계대 배양을 시작할 수 있다. 온-보드 현미경에 의해 정확한 세포 형태를 공정-중 및/또는 최종-공정 품질 관리(QC) 판독으로 분석할 수 있다.

세포 수 및 생존율. 온-보드 유세포 측정기에 의해 세포 수와 생존율뿐만 아니라 살아있는 세포 마커를 신속하게 분석할 수 있고, 이를 공정-중QC(즉, 트립신 처리 이후)를 위한 각각의 계대 배양에서 및/또는 최종-공정 QC 판독으로 사용할 수 있다 내장 소프트웨어에 의해 세포 수와 세포 컨플루언시를 사용하여 세포의 성장 곡선을 계산할 수 있고, 이를 이용해 다음 계대 배양 시간 및 공정의 끝에서 원하는 세포 수(총수)의 세포가 준비될 때를 예측할 수 있다.

세포 직경, 밀도 및 마커 발현. 유세포 측정기는 특정 세포 마커 발현과 함께 세포 직경과 세포 밀도를 분석할 수 있다. 예를 들어, 형광 라이브 염료 또는 항체를 사용하여 원하는 세포를 확인하고, (예를 들어, 세포 및/또는 입자의 몇 퍼센트가 원하는 세포인지를 결정함으로써) 배치의 순도를 결정할 수 있다. 이러한 분석은 공정-중 및/또는 최종-공정 QC 판독으로 수행될 수 있다.

세포 분화능 및 동일성. 온-보드 현미경 및 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 분화능 또는 동일성 분석으로 거동을 결정하기 위해 다른 배지 및/또는 다른 조건에 배치 내의 세포 샘플을 투입할 수 있다. 예를 들어, 신경 줄기세포는 분화 배지에 투입되어 뉴런, 성상세포 및 희소돌기아교세포로 분화될 수 있으며, 생성된 뉴런의 축삭(axon)의 길이를 측정할 수 있다.

안전성. 온-보드 현미경 및 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 종양 콜로니 형성 분석과 같은 안전성을 결정하기 위한 분석을 수행하고 분석할 수 있다.

기타 분석법. 플레이트 리더를 사용하여, 예를 들어 단백질 정량화 및 텔로머라아제 활성에 대한 분석과 같은 많은 다른 분석과 함께 내독소, 마이코플라즈마 및 멸균성에 대한 공정-중 및 최종-공정 QC 판독 분석을 수행할 수 있다.

스펙트럼 카메라 및 소프트웨어 알고리즘과 함께 온-보드 현미경(472)을 사용하여 핵형 분석을 수행할 수 있다.

온-보드 PCR 기계(미도시) 및 플레이트 리더(472)를 사용하여 유전자 통합 및 단연쇄 반복(short tandem repeat)(STR) 분석을 수행할 수 있다.

D. 로봇 시약 공정 흐름

모든 시약은 상기한 BSC(130) 및 아이솔레이터(120)를 통해 인클로저(110)에 진입한다. 일부 구현형태에서, 시약은 아이솔레이터(120)로부터 인클로저(110)에 로봇으로 도입된다. 시약은 더욱 작은 양으로 분취되고 인클로저(110) 내부의 바이알에 보관된다. 일반적으로, 분취액은 특정 시간 동안, 특정 분석을 위해, 또는 일회용으로 요구되는 시약의 양에 해당한다. 예를 들어, 시약은 하루에 또는 분석당 필요한 작은 양으로 분취될 수 있다. 분취된 시약은 적절하게 저장되는데, 예를 들어 -20℃에서 냉동기(154) 또는 -86℃ 온-보드 냉동기, +4℃ 온-보드 냉장고 또는 기타 냉각 장소에서 보관될 수 있고, 또는 필요한 경우 실온에서 보관될 수 있다.

일부 구현형태에서, 시약은 제조업자로부터 공급받은 용기 내의 인클로저(110)에 도입되고, 인간 조작자에 의해 개봉되지 않고 로봇으로 개봉되고 분취된다.

시약은 분취되기 이전 또는 세포 또는 배지에 첨가되기 이전에 온-보드 0.22 μm 멸균 여과 시스템(492)에 의해 여과 멸균될 수 있다.

인클로저(110) 내에서 전등이 꺼지는 동안, 형광 항체 및 염료, 및 임의의 다른 감광성 물질이 취급되는 것에 유의해야 한다.

동결된 분취액이 사용될 때, 이들은 냉동기(154)에서 나와 천천히 해동하기 위해 실온의 데크(910) 상에 놓이거나, 필요한 경우, 더욱 신속한 해동 및/또는 예열을 위해 히터 상에 놓이거나, 더욱 더 신속한 해동 및/또는 예열을 위해 진탕기-히터 상에 놓인다. 준비가 되면, 냉동된 분취액을 저장하고 있는 용기의 마개를 디캡퍼(일반적으로 0.5-4 ml 바이알에 대해 로봇 흡인기/그리퍼(812)를 사용하고, 50 ml 튜브, 100 ml 또는 125 ml 플라스크에 대해 디캡퍼(830)를 사용함)로 제거한 후, 로봇 피펫터(814)를 사용하여 원하는 양을 회수한다.

상기한 바와 같이, 다수의 시약이 로봇 피펫터(814)를 사용하여 인클로저(110) 내에 저장된 시약 공급 용기로부터 인클로저(110) 내의 세포 처리 용기(314)로 직접 충전된다. 인클로저(110) 내에서의 시약의 직접 분취 및 장기간 저장은 인클로저(110)에 시약 용기를 연속적으로 도입할 필요성을 제거하고, 많은 양의 시약을 품질 관리하고 저장할 수 있으므로, 예를 들어, 시약에 대해 2 년간의 품질 관리 시간 및 비용을 절약할 수 있다.

또한, 많은 용액이 배지 충전 스테이션(420) 및 로봇 피펫터 시약 디스펜서(818)에 연결된 배지 충전 라인을 사용하여 인클로저(110) 외부에 저장된 용액 공급 용기로부터 인클로저(110) 내의 세포 처리 용기(314)로 직접 충전된다. 용액의 직접 충전은 인클로저(110) 내의 추가적인 용액 용기의 저장 및 이들의 주기적인 재충전에 대한 필요성을 제거한다.

상기한 바와 같은 시약의 로봇 취급은 오염 및 배치 간의 교차 오염의 위험을 줄이는데 도움을 준다.

시약과 화학 물질이 다른 세포와 접촉하지 않는 한, 시약과 화학 물질은 세포와 동시에 처리될 수 있다. 배치 간의 교차 오염을 피하기 위해, ACPS(100)는 한 번에 단 하나의 배치의 세포 처리를 허용하도록 설계된다, 예를 들어, 하나의 배치에 대한 세포 처리 용기(314)만이 주어진 시간에 개방될 수 있다. 유사하게, 시약과 화학 물질이 다른 배치와 접촉하지 않는 경우에만, 시약과 화학 물질은 세포 배치와 동시에 처리되고, 그렇지 않은 경우, 교차 오염을 피하기 위해, 시약과 화학 물질은 어떠한 세포 처리 용기(314)도 개방되어 있거나 처리되고 있지 않을 때만 처리되어야 한다.

E. 요약.

상기한 방법 및 시스템은 본원에 논의된 하나 이상의 장점을 가질 수 있다.

우선, 방법 및 시스템은 내독소, 마이코플라즈마, 미생물, 바이러스 등과 같은 감염원로부터의 오염을 포함하는 오염을 예방하거나 피할 수 있다. 시스템은 아이솔레이터(120)와 BSC(130)에 의해 제공되는 외부 및 본질적으로 멸균/무균인 인클로저(110) 사이에 여러 층의 분리를 제공하도록 설계된다. 따라서, 시약, 배지, 플라스틱 용기 등과 같은 소모품은 인클로저(110)의 멸균 상태를 방해하지 않고 아이솔레이터(120)와 BSC(130)를 통해 인클로저(110)로 재공급될 수 있다. ACPS(100) 내의 공기 흐름은 입자와 오염물질을 처리 스테이션에서 멀리 내보내도록 설계된다. 온-보드 입자 계수기(190)에 의한 연속 모니터링 및 소정 레벨에 도달할 경우의 처리의 자동 정지는 또한 처리 단계가 필수적으로 멸균/무균 조건 하에서만 수행되는 것을 보장한다. 일부 구현형태에서, 단-대-단 처리는 인클로저(110) 내부의 직접적인 인간의 개입 없이 수행될 수 있다. 일부 구현형태에서, ACPS(100)가 클린룸 내에서 작동될 필요가 없는 정도까지 설계가 멸균성을 보장한다.

다음으로, 방법 및 시스템은 배치 간의 교차 오염을 방지하도록 설계된다. 배치는 동시에 하나 이상의 배치가 "열려" 있지 않거나 처리되고 있지 않은(즉, 한 번에 단 하나의 배치로부터의 세포 처리 용기(314)만이 환경에 노출되는) 조건 하에 순차적으로 처리된다. 또한, 일회용 멸균 장비(예를 들어, 피펫 팁)가 사용되거나, 장비가 각각의 배치의 처리 사이에서 멸균된다. 입자 계수기(190)는 인클로저(110) 내의 입자 수를 연속적으로 모니터링할 수 있고, 임의의 시간에 입자 수가 허용 가능한 임계치 이상으로 상승하면, 입자 수가 허용 가능한 수준으로 복귀할 때까지 처리가 일시 정지된다. 폐기물 리셉터클(156, 158)은 세포 처리 스테이션(즉, 세포 처리 용기(314)가 환경에 노출되는 스테이션)에서 멀리 배치될 수 있으며, 폐기물이 세포 처리 용기(314), 시약 또는 인클로저(110)의 임의의 부분으로 튀어나가거나 오염시키는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 시스템 설계는 배치 간의 교차 오염을 예방하거나 피할 수 있다. 이러한 설계는 또한 ACPS(100)가 순차적 처리를 통해 그리고 배치 간의 교차 오염 없이 ACPS(100) 내의 다수의 배치를 동시에 관리할 수 있게 한다. 일부 구현형태에서, ACPS(100)는 GMP 조건 하에, 즉 GMP 지침 및 규정이 준수되는 조건 하에 ACPS(100) 내의 다수의 배치를 동시에 처리할 수 있는 능력을 갖도록 설계된다.

또한, 일부 구현형태에서, ACPS(100)는 직접적인 인간의 개입 없이 본질적으로 멸균/무균인 인클로저에서 단-대-단 처리를 제공할 수 있다. 이는 적절한 비용으로 고속 처리 및/또는 높은 처리 효율을 제공할 수 있다.

또한, 일부 구현형태에서, ACPS(100)는 GMP 지침 및 규정에 필요한 품질 관리(QC) 및 품질 보증(QA) 데이터 및 정보를 제공할 수 있다. 일부 구현형태에서, 최종 산물 및/또는 최종 산물 방출의 품질 보증(QA)은 인간 조작자를 요구하지 않고 수행된다. 일부 구현형태에서, 산물은 인간 조작자를 필요로 하지 않고 QC 및 QA 완료 후에 저장된다.

본 발명의 상기한 실시형태에 대한 수정 및 개선은 본 기술 분야의 숙련자에게 자명할 수 있다. 상기한 기술은 제한하기보다는 예시적인 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 제한된다.

본원에 인용된 모든 문헌 및 참고 문헌의 내용은 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.

Claims (203)

1. 배치의 자동화된 처리를 위한 시스템으로서, 배치는 생물학적 샘플에서 유래되고, 시스템은,
   폐쇄되고 멸균된 인클로저와;
   다수의 시약 용기를 유지하기 위한, 인클로저 내의 적어도 하나의 스테이션과;
   인클로저 내의 적어도 하나의 로봇 시약 디스펜서와;
   배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한, 인클로저 내의 품질 관리 모듈과;
   인클로저 내의 수확 모듈과;
   인클로저 내의 로봇 모듈; 및
   상기 배치의 상기 자동 처리를 제어하기 위해 적어도 하나의 시약 디스펜서, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈에 통신 가능하게 결합된 제어 장치(control unit, CU)를 포함하며, 상기 자동 처리는 인간 조작자에 의한 조작 없이 실행될 수 있는, 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   인클로저 내부의 입자 수를 측정하기 위한, CU에 통신 가능하게 결합된 입자 계수기를 더 포함하는 시스템.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   인클로저 내부의 공기압을 인클로저 외부의 공기압보다 크도록 제어하기 위한 공기 유동 시스템을 더 포함하는, 시스템.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   인클로저는 적어도 클래스 10 환경에 있는, 시스템.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   인클로저는 상부벽, 제 1 측벽 및 제 1 측벽에 맞은편에 연장된 제 2 측벽을 포함하는 다수의 벽에 의해 적어도 부분적으로 형성되고;
   인클로저는 인클로저의 다수의 벽 중 하나 이상의 벽에 형성된 공기 유입 포트를 갖고;
   인클로저는 인클로저의 다수의 벽 중 하나 이상의 벽에 형성된 공기 배출 포트를 갖고;
   공기 유동 시스템은 공기 유입 포트를 통해 인클로저 내로 공기를 유입시키고 공기 배출 포트를 통해 인클로저 밖으로 공기를 배출하도록 구성되고,
   인클로저 내의 공기 흐름은 층류인, 시스템.
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   시스템은 우수 제조 관리(Good Manufacturing Practices, GMP) 지침을 준수하는, 시스템.
   
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   배치가 인클로저로 도입된 이후 이를 전자적으로 추적하기 위해 CU에 통신 가능하게 결합된 추적 모듈을 더 포함하는 시스템.
   
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   CU는 품질 관리 모듈로부터 수신된 신호를 기반으로 배치의 자동 처리를 제어하도록 구성되는, 시스템.
   
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   배치는 다수의 배치를 포함하고, 시스템은 배치 간의 교차 오염 없이 다수의 배치를 자동으로 처리하도록 구성되는, 시스템.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    적어도 하나의 시약 분배기, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈 각각은 제 1 배치 및 제 2 배치 중 어느 하나에서 작동하도록 구성됨에 따라,
    제 1 배치는 적어도 하나의 시약 분배기, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈 중 하나에 의해 작동되고, 제 2 배치는 적어도 하나의 시약 분배기, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈 중 다른 하나에 의해 작동되는, 시스템.
    
11. 제 9 항에 있어서,
    제 1 배치가 인클로저 밖으로 이송되기 전에 인클로저 내에 제 2 배치를 수용하고; 및
    제 1 배치와 제 2 배치 간에 교차 오염 없이 제 1 배치와 제 2 배치 각각을 순차적으로 처리하도록 더 구성되는 시스템.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    인클로저 내부의 입자 수를 측정하기 위해 CU에 통신 가능하게 결합된 입자 센서를 더 포함하고,
    CU는 소정의 기준을 충족시키는 입자 수에 응답하여 인클로저 내의 제 2 배치의 수용을 허용하도록 구성되는, 시스템.
    
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    인클로저 내에 제 2 배치를 삽입하기 이전에 인클로저를 자동으로 멸균하기 위해 CU에 통신 가능하게 결합된 자동 멸균 모듈을 더 포함하는 시스템.
    
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    폐쇄된 인클로저의 중심에서 멀리 떨어진 장소에서 인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 폐기물 리셉터클을 더 포함하는 시스템.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    폐기물 리셉터클 내의 공기압은 인클로저 내부의 공기압보다 낮은, 시스템.
    
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    인클로저는, 폐기물 리셉터클 내로의 처리를 위한 도관 내에 침전된 폐기물이 튀어나오는 것을 방지하도록 구성된 도관에 의해 폐기물 리셉터클에 연결되는, 시스템.
    
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 배양기; 및
    인클로저로부터 배양기로의 배치의 자동 이동을 위해 그리고 배양기로부터 인클로저로의 배치의 자동 이동을 위해 열리도록 구성된, 인클로저와 배양기 사이에 게이트를 더 포함하고,
    인클로저는 게이트가 열려 있을 때 배양기에 유동적으로 연결되고, 인클로저는 게이트가 닫혀 있을 때 배양기로부터 밀봉되는, 시스템.
    
18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 원심분리기; 및
    인클로저로부터 원심분리기로의 배치의 자동 이동을 위해 그리고 원심분리기로부터 인클로저로의 배치의 자동 이동을 위해 열리도록 구성된, 인클로저와 원심분리기 사이에 게이트를 더 포함하고,
    인클로저는 게이트가 열려 있을 때 원심분리기에 유동적으로 연결되고, 인클로저는 게이트가 닫혀 있을 때 원심분리기로부터 밀봉되는, 시스템.
    
19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로봇 모듈은 다수의 로봇 모듈을 포함하는, 시스템.
    
20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로봇 모듈은,
    용기를 이송하고;
    용기를 디캡핑하거나 달리 개방하고;
    용기로부터 시약 또는 액체를 피펫팅하고; 및
    용기로부터 액체를 흡인하는 것 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는, 시스템.
    
21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 시약 용기 중 하나는 인클로저 외부에 배치되고, 충전 라인에 의해 적어도 하나의 시약 디스펜서 중 하나에 연결되는, 시스템.
    
22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용기를 기울이도록 구성된 틸트 모듈을 더 포함하는 시스템.
    
23. 제 22 항에 있어서,
    틸트 모듈은, 용기를 기울이는 동안 용기의 자기적으로 태그되지 않은 내용물에서 용기 내의 자기적으로 태그된 내용물을 분리하기 위한 자기 틸트 모듈인, 시스템.
    
24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    품질 관리 모듈은,
    유세포 측정기;
    플레이트 리더;
    현미경; 및
    PCR 기계 중 하나인, 시스템.
    
25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    품질 관리 모듈은 다수의 품질 관리 모듈을 포함하는, 시스템.
    
26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    수확 모듈은,
    용액을 수용하기 위한 용기;
    냉동기 또는 극저온 냉동기; 및
    이송 용기 내에 배치를 투입하도록 구성된 포장 모듈 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
    
27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    아이솔레이터를 더 포함하고,
    인클로저는 아이솔레이터에 선택적으로 유동적으로 연결되고; 및
    시스템 외부로부터의 물체는 아이솔레이터를 통해 인클로저 내에 수용되고, 및/또는
    인클로저 내부로부터의 물체는 아이솔레이터를 통해 시스템 밖으로 옮겨지는, 시스템.
    
28. 제 27 항에 있어서,
    인클로저 내부의 공기압은 아이솔레이터 내부의 공기압보다 크고; 및
    아이솔레이터 내부의 공기압은 인클로저 이외의 방향으로 아이솔레이터에 인접한 공기압 또는 시스템 외부의 대기압보다 큰, 시스템.
    
29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    생물학적 안전 캐비닛(biological safety cabinet, BSC)을 더 포함하고,
    아이솔레이터는 BSC에 선택적으로 유동적으로 연결되고, 및
    시스템 외부로부터의 물체는 BSC를 통해 아이솔레이터 내에 수용되고,
    인클로저 내부로부터의 물체는 아이솔레이터를 통해 인클로저에서 아이솔레이터로 그리고 아이솔레이터에서 BSC로 옮김으로써 시스템 밖으로 옮겨지는, 시스템.
    
30. 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 하나의 이상의 냉장고 및 냉동기; 및
    인클로저로부터 냉동기로의 배치의 자동 이동을 위해 그리고 하나 이상의 냉장고 또는 냉동기로부터 인클로저로의 배치의 자동 이동을 위해 열리도록 구성된, 인클로저와 하나 이상의 냉장고 또는 냉동기 사이에 게이트를 더 포함하고,
    인클로저는 게이트가 열려 있을 때 하나 이상의 냉장고 또는 냉동기에 유동적으로 연결되고, 인클로저는 게이트가 닫혀 있을 때 하나 이상의 냉장고 또는 냉동기로부터 밀봉되는, 시스템.
    
31. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저는 제 1 인클로저고;
    다수의 시약 용기는 다수의 제 1 시약 용기이고;
    적어도 하나의 시약 디스펜서는 적어도 하나의 제 1 시약 디스펜서이고;
    품질 관리 모듈은 제 1 배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한 제 1 품질 관리 모듈이고;
    수확 모듈은 제 1 수확 모듈이고; 및
    로봇 모듈은 제 1 로봇 모듈이고;
    시스템은,
    제 1 인클로저 외부에 배치된 배양기로서, 제 1 인클로저는 배양기에 선택적으로 유동적으로 연결되는, 배양기와;
    제 1 인클로저에 또는 배양기에 선택적으로 유동적으로 연결된, 폐쇄되고 멸균된 제 2 인클로저와;
    다수의 제 2 시약 용기와;
    적어도 하나의 제 2 시약 디스펜서와;
    제 2 배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한 제 2 품질 관리 모듈과;
    제 2 수확 모듈; 및
    제 2 로봇 모듈을 더 포함하고,
    CU는 인간 조작자의 조작 없이 제 1 및 제 2 배치의 자동 처리를 제어하기 위해 적어도 하나의 제 1 및 제 2 시약 디스펜서, 제 1 및 제 2 품질 관리 모듈, 제 1 및 제 2 수확 모듈 및 제 1 및 제 2 로봇 모듈에 통신 가능하게 결합되는, 시스템.
    
32. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    시스템은 생물학적 샘플에서 유래되는 배치의 자동화된 처리를 위한 제 2 시스템에 선택적으로 유동적으로 연결되고, 제 2 시스템은,
    폐쇄되고 멸균된 제 2 인클로저와;
    다수의 제 2 시약 용기와;
    적어도 하나의 제 2 시약 디스펜서와;
    배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한 제 2 품질 관리 모듈과;
    제 2 수확 모듈과
    제 2 로봇 모듈; 및
    상기 배치의 상기 자동 처리를 제어하기 위해 적어도 하나의 시약 디스펜서, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈에 통신 가능하게 결합된 제 2 제어 장치(CU)를 포함하며, 상기 자동 처리는 인간 조작자에 의한 조작 없이 실행될 수 있고;
    CU와 제 2 CU는 선택적으로 서로 통신 가능하게 결합되는, 시스템.
    
33. 제 32 항에 있어서,
    시스템과 제 2 시스템은 제 2 냉동기 또는 제 2 배양기를 통해 선택적으로 유동적으로 연결되고, 제 2 냉동기 또는 제 2 배양기는 인클로저와 제 2 인클로저 모두의 외부에 배치되며 인클로저와 제 2 인클로저 각각에 선택적으로 유동적으로 연결되는, 시스템.
    
34. 다수의 배치의 자동화된 처리를 위한 시스템으로서, 배치는 생물학적 샘플에서 유래되고, 시스템은,
    폐쇄되고 멸균된 인클로저와;
    인클로저 내의 다수의 시약 용기와;
    인클로저 내의 적어도 하나의 시약 디스펜서와;
    배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한, 인클로저 내의 품질 관리 모듈과;
    인클로저 내의 수확 모듈과;
    인클로저 내의 로봇 모듈; 및
    상기 배치의 상기 자동 처리를 제어하기 위해 적어도 하나의 시약 디스펜서, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈에 통신 가능하게 결합된 제어 장치(CU)를 포함하며,
    시스템은 배치 간의 교차 오염 없이 다수의 배치를 자동으로 처리하도록 구성되는, 시스템.
    
35. 제 34 항에 있어서,
    시스템은 순차적 처리를 사용하여 동시에 다수의 배치를 자동으로 처리하도록 구성되는, 시스템.
    
36. 제 34 항 또는 제 35 항에 있어서,
    시스템은 우수 제조 관리(GMP) 지침에 따라 다수의 배치를 자동으로 처리하도록 구성되는, 시스템.
    
37. 제 34 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자동 처리는 인간 조작자에 의한 조작 없이 실행될 수 있는, 시스템.
    
38. 제 34 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저 내부의 입자 수를 측정하기 위한, CU에 통신 가능하게 결합된 입자 계수기를 더 포함하는 시스템.
    
39. 제 34 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저 내부의 공기압을 인클로저 외부의 공기압보다 크도록 제어하기 위한 공기 유동 시스템을 더 포함하는, 시스템.
    
40. 제 34 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저는 적어도 클래스 10 환경에 있는, 시스템.
    
41. 제 34 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저는 상부벽, 제 1 측벽 및 제 1 측벽에 맞은편에 연장된 제 2 측벽에 의해 적어도 부분적으로 형성되고;
    인클로저는 상부벽에 형성된 공기 유입 포트를 갖고;
    인클로저는 제 1 및 제 2 측벽 각각에 배치된 공기 배출 포트를 갖고;
    공기 유동 시스템은 공기 유입 포트를 통해 인클로저 내로 공기를 유입시키고 공기 배출 포트를 통해 인클로저 밖으로 공기를 배출하도록 구성되고,
    인클로저 내의 공기 흐름은 층류인, 시스템.
    
42. 제 34 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
    시스템은 우수 제조 관리(GMP) 지침을 준수하는, 시스템.
    
43. 제 34 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서,
    배치가 인클로저로 도입된 이후 이를 전자적으로 추적하기 위해 CU에 통신 가능하게 결합된 추적 모듈을 더 포함하는 시스템.
    
44. 제 34 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    CU는 품질 관리 모듈로부터 수신된 신호를 기반으로 배치의 자동 처리를 제어하도록 구성되는, 시스템.
    
45. 제 34 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 시약 분배기, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈 각각은 제 1 배치 및 제 2 배치 중 어느 하나에서 작동하도록 구성됨에 따라,
    제 1 배치는 적어도 하나의 시약 분배기, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈 중 하나에 의해 작동되고, 제 2 배치는 적어도 하나의 시약 분배기, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈 중 다른 하나에 의해 작동되는, 시스템.
    
46. 제 45 항에 있어서,
    제 1 배치가 인클로저 밖으로 이송되기 전에 인클로저 내에 제 2 배치를 수용하고; 및
    제 1 배치와 제 2 배치 간에 교차 오염 없이 제 1 배치와 제 2 배치 각각을 순차적으로 처리하도록 더 구성되는 시스템.
    
47. 제 46 항에 있어서,
    인클로저 내부의 입자 수를 측정하기 위해 CU에 통신 가능하게 결합된 입자 센서를 더 포함하고,
    CU는 소정의 기준을 충족시키는 입자 수에 응답하여 인클로저 내의 제 2 배치의 수용을 허용하도록 구성되는, 시스템.
    
48. 제 34 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저 내에 제 2 배치를 삽입하기 이전에 인클로저를 자동으로 멸균하기 위해 CU에 통신 가능하게 결합된 자동 멸균 모듈을 더 포함하는 시스템.
    
49. 제 34 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
    폐쇄된 인클로저의 중심에서 멀리 떨어진 장소에서 인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 폐기물 리셉터클을 더 포함하는 시스템.
    
50. 제 49 항에 있어서,
    폐기물 리셉터클 내의 공기압은 인클로저 내부의 공기압보다 낮은, 시스템.
    
51. 제 49 항 또는 제 50 항에 있어서,
    인클로저는, 폐기물 리셉터클 내로의 처리를 위한 도관 내에 침전된 폐기물이 튀어나오는 것을 방지하도록 구성된 도관에 의해 폐기물 리셉터클에 연결되는, 시스템.
    
52. 제 34 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 배양기; 및
    인클로저로부터 배양기로의 배치의 자동 이동을 위해 그리고 배양기로부터 인클로저로의 배치의 자동 이동을 위해 열리도록 구성된, 인클로저와 배양기 사이에 게이트를 더 포함하고,
    인클로저는 게이트가 열려 있을 때 배양기에 유동적으로 연결되고, 인클로저는 게이트가 닫혀 있을 때 배양기로부터 밀봉되는, 시스템.
    
53. 제 34 항 내지 제 52 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 원심분리기; 및
    인클로저로부터 원심분리기로의 배치의 자동 이동을 위해 그리고 원심분리기로부터 인클로저로의 배치의 자동 이동을 위해 열리도록 구성된, 인클로저와 원심분리기 사이에 게이트를 더 포함하고,
    인클로저는 게이트가 열려 있을 때 원심분리기에 유동적으로 연결되고, 인클로저는 게이트가 닫혀 있을 때 원심분리기로부터 밀봉되는, 시스템.
    
54. 제 34 항 내지 제 53 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로봇 모듈은 다수의 로봇 모듈을 포함하는, 시스템.
    
55. 제 34 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로봇 모듈은,
    용기를 이송하고;
    용기를 디캡핑하거나 달리 개방하고;
    용기로부터 시약 또는 액체를 피펫팅하고; 및
    용기로부터 액체를 흡인하는 것 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는, 시스템.
    
56. 제 34 항 내지 제 55A 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 시약 용기 중 하나는 인클로저 외부에 배치되고, 충전 라인에 의해 적어도 하나의 시약 디스펜서 중 하나에 연결되는, 시스템.
    
57. 제 34 항 내지 제 56 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용기를 기울이도록 구성된 틸트 모듈을 더 포함하는 시스템.
    
58. 제 57 항에 있어서,
    틸트 모듈은, 용기를 기울이는 동안 용기의 자기적으로 태그되지 않은 내용물에서 용기 내의 자기적으로 태그된 내용물을 분리하기 위한 자기 틸트 모듈인, 시스템.
    
59. 제 34 항 내지 제 58 항 중 어느 한 항에 있어서,
    품질 관리 모듈은,
    유세포 측정기;
    플레이트 리더;
    현미경; 및
    PCR 기계 중 하나인, 시스템.
    
60. 제 34 항 내지 제 59 항 중 어느 한 항에 있어서,
    품질 관리 모듈은 다수의 품질 관리 모듈을 포함하는, 시스템.
    
61. 제 34 항 내지 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서,
    수확 모듈은,
    용액을 수용하기 위한 용기;
    냉동기 또는 극저온 냉동기; 및
    이송 용기 내에 배치를 투입하도록 구성된 포장 모듈 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
    
62. 제 34 항 내지 제 61 항 중 어느 한 항에 있어서,
    아이솔레이터를 더 포함하고,
    인클로저는 아이솔레이터에 선택적으로 유동적으로 연결되고; 및
    시스템 외부로부터의 물체는 아이솔레이터를 통해 인클로저 내에 수용되고, 및/또는
    인클로저 내부로부터의 물체는 아이솔레이터를 통해 시스템 밖으로 옮겨지는, 시스템.
    
63. 제 62 항에 있어서,
    인클로저 내부의 공기압은 아이솔레이터 내부의 공기압보다 크고; 및
    아이솔레이터 내부의 공기압은 인클로저 이외의 방향으로 아이솔레이터에 인접한 공기압 또는 시스템 외부의 대기압보다 큰, 시스템.
    
64. 제 62 항 또는 제 63 항에 있어서,
    생물학적 안전 캐비닛(BSC)을 더 포함하고,
    아이솔레이터는 BSC에 선택적으로 유동적으로 연결되고, 및
    시스템 외부로부터의 물체는 BSC를 통해 아이솔레이터 내에 수용되고,
    인클로저 내부로부터의 물체는 아이솔레이터를 통해 인클로저에서 아이솔레이터로 그리고 아이솔레이터에서 BSC로 옮김으로써 시스템 밖으로 옮겨지는, 시스템.
    
65. 제 34 항 내지 제 64 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 하나의 이상의 냉장고 및 냉동기; 및
    인클로저로부터 냉동기로의 배치의 자동 이동을 위해 그리고 하나 이상의 냉장고 또는 냉동기로부터 인클로저로의 배치의 자동 이동을 위해 열리도록 구성된, 인클로저와 하나 이상의 냉장고 또는 냉동기 사이에 게이트를 더 포함하고,
    인클로저는 게이트가 열려 있을 때 하나 이상의 냉장고 또는 냉동기에 유동적으로 연결되고, 인클로저는 게이트가 닫혀 있을 때 하나 이상의 냉장고 또는 냉동기로부터 밀봉되는, 시스템.
    
66. 제 34 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저는 제 1 인클로저고;
    다수의 시약 용기는 다수의 제 1 시약 용기이고;
    적어도 하나의 시약 디스펜서는 적어도 하나의 제 1 시약 디스펜서이고;
    품질 관리 모듈은 제 1 배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한 제 1 품질 관리 모듈이고;
    수확 모듈은 제 1 수확 모듈이고; 및
    로봇 모듈은 제 1 로봇 모듈이고;
    시스템은,
    제 1 인클로저 외부에 배치된 배양기로서, 제 1 인클로저는 배양기에 선택적으로 유동적으로 연결되는, 배양기와;
    제 1 인클로저에 또는 배양기에 선택적으로 유동적으로 연결된, 폐쇄되고 멸균된 제 2 인클로저와;
    다수의 제 2 시약 용기와;
    적어도 하나의 제 2 시약 디스펜서와;
    제 2 배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한 제 2 품질 관리 모듈과;
    제 2 수확 모듈; 및
    제 2 로봇 모듈을 더 포함하고,
    CU는 인간 조작자의 조작 없이 제 1 및 제 2 배치의 자동 처리를 제어하기 위해 적어도 하나의 제 1 및 제 2 시약 디스펜서, 제 1 및 제 2 품질 관리 모듈, 제 1 및 제 2 수확 모듈 및 제 1 및 제 2 로봇 모듈에 통신 가능하게 결합되는, 시스템.
    
67. 제 34 항 내지 제 66 항 중 어느 한 항에 있어서,
    시스템은 생물학적 샘플에서 유래되는 배치의 자동화된 처리를 위한 제 2 시스템에 선택적으로 유동적으로 연결되고, 제 2 시스템은,
    폐쇄되고 멸균된 제 2 인클로저와;
    다수의 제 2 시약 용기와;
    적어도 하나의 제 2 시약 디스펜서와;
    배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한 제 2 품질 관리 모듈과;
    제 2 수확 모듈과
    제 2 로봇 모듈; 및
    상기 배치의 상기 자동 처리를 제어하기 위해 적어도 하나의 시약 디스펜서, 품질 관리 모듈, 수확 모듈 및 로봇 모듈에 통신 가능하게 결합된 제 2 제어 장치(CU)를 포함하며, 상기 자동 처리는 인간 조작자에 의한 조작 없이 실행될 수 있고;
    CU와 제 2 CU는 선택적으로 서로 통신 가능하게 결합되는, 시스템.
    
68. 제 67 항에 있어서,
    시스템과 제 2 시스템은 제 2 냉동기 또는 제 2 배양기를 통해 선택적으로 유동적으로 연결되고, 제 2 냉동기 또는 제 2 배양기는 인클로저와 제 2 인클로저 모두의 외부에 배치되며 인클로저와 제 2 인클로저 각각에 선택적으로 유동적으로 연결되는, 시스템.
    
69. 제 1 항 내지 제 68 항 중 어느 한 항에 있어서,
    샘플을 인클로저에 수용하도록 구성된 로봇 암을 더 포함하는 시스템.
    
70. 제 1 항 내지 제 69 항 중 어느 한 항에 있어서,
    품질 보증 모듈을 더 포함하는 시스템.
    
71. 폐쇄되고 멸균된 인클로저 내에서 배치를 처리하기 위한 자동화된 방법으로서, 배치는 인클로저 내에 삽입된 생물학적 샘플에서 유래되고, 자동화된 방법은,
    하나 이상의 시약으로 배치를 자동으로 처리하는 단계;
    배치의 적어도 하나의 특성을 자동으로 분석하는 단계; 및
    배치를 처리하는 단계 이후, 인클로저 외부에서 수용하기 위해 배치를 자동으로 수확하는 단계를 포함하고,
    자동화된 방법은 인간 조작자에 의한 어떠한 조작 없이 실행될 수 있는, 방법.
    
72. 제 71 항에 있어서,
    인클로저 내부의 입자 수를 측정하는 단계를 더 포함하는 방법.
    
73. 제 71 항 또는 제 72 항에 있어서,
    인클로저 내부의 공기압을 인클로저 외부의 공기압보다 크도록 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
    
74. 제 71 항 내지 제 73 중 어느 한 항에 있어서,
    배치를 전자적으로 추적하는 단계를 더 포함하는 방법.
    
75. 제 71 항 내지 제 74 중 어느 한 항에 있어서,
    자동으로 분석된 적어도 하나의 특성을 기반으로 공정 속도를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
    
76. 제 71 항 내지 제 75 중 어느 한 항에 있어서,
    배치는 다수의 배치를 포함하고, 방법은 배치 간의 교차 오염 없이 다수의 배치 각각을 자동으로 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
    
77. 제 76 항에 있어서,
    다수의 배치는,
    인클로저 내에 삽입될 때 제 1 유형의 세포를 포함하는 제 1 배치; 및
    인클로저 내에 삽입될 때 제 2 유형의 세포를 포함하는 제 2 배치를 포함하는, 방법.
    
78. 제 77 항에 있어서,
    제 1 유형은 제 2 유형과 다른, 방법.
    
79. 제 77 항에 있어서,
    제 1 유형은 제 2 유형과 동일한, 방법.
    
80. 제 77 항 내지 제 79 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 배치를 자동으로 처리하는 단계는 제 1 유형의 세포를 제 3 유형의 세포로 형질전환하기 위한 것이고; 및
    제 2 배치를 자동으로 처리하는 단계는 제 2 유형의 세포를 제 4 유형의 세포로 형질전환하기 위한, 방법.
    
81. 제 80 항에 있어서,
    제 3 유형은 제 4 유형과 다른, 방법.
    
82. 제 80 항에 있어서,
    제 3 유형은 제 4 유형과 동일한, 방법.
    
83. 제 71 항 내지 제 76 중 어느 한 항에 있어서,
    배치는 제 1 배치이고, 방법은,
    제 2 배치를 인클로저 내에 삽입하는 단계;
    제 1 배치의 자동 처리를 중단시키지 않고 그리고 제 1 배치로부터의 교차 오염 없이 인클로저 내에서 제 2 배치를 자동으로 처리하는 단계;
    제 2 배치의 적어도 하나의 특성을 자동으로 분석하는 단계; 및
    자동으로 처리하는 단계 이후 제 2 배치를 자동으로 수확하는 단계를 포함하는, 방법.
    
84. 제 83 항에 있어서,
    제 2 배치는 제 1 배치가 수확되기 전에 인클로저 내에 삽입되는, 방법.
    
85. 제 83 항 또는 제 84 항에 있어서,
    인클로저 내부의 입자 수를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    제 2 배치는 소정의 기준을 충족시키는 입자 수에 응답하여 인클로저 내에 삽입되는, 방법.
    
86. 제 83 항 내지 제 85 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저 내부의 입자 수를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    제 1 배치 및 제 2 배치는 소정의 기준을 충족시키는 입자 수를 기반으로 자동으로 처리되는, 방법.
    
87. 제 83 항 내지 제 86 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저 내에 제 2 배치를 삽입하기 이전에 인클로저를 자동으로 멸균하는 단계를 더 포함하는 방법.
    
88. 제 71 항 내지 제 87 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저 내의 다수의 처리 스테이션에서 멀리 떨어진 장소에서 인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 폐기물 리셉터클 내에서 폐기물을 자동으로 처리하는 단계를 더 포함하는 방법.
    
89. 제 88 항에 있어서,
    폐기물 리셉터클 내부의 공기압을 폐쇄된 인클로저 내부의 공기압보다 낮도록 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
    
90. 제 71 항 내지 제 89 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저로부터, 폐쇄되고 멸균된 배양기로 배치를 자동으로 이동시키는 단계로서, 인클로저는 배양기에 선택적으로 유동적으로 연결되는, 단계와;
    적어도 하나의 배치를 배양하는 단계와;
    배양기로부터 폐쇄된 인클로저로 배치를 자동으로 이동시키는 단계; 및
    인클로저로부터 배양기로 배치를 자동으로 이동시키는 단계 동안 그리고 배양기로부터 인클로저로 배치를 자동으로 이동시키는 단계 동안 열리도록 인클로저와 배양기 사이의 게이트를 제어하는 단계로서, 인클로저는 게이트가 열려 있을 때 배양기에 유동적으로 연결되고, 폐쇄된 인클로저는 게이트가 닫혀 있을 때 배양기로부터 밀봉되는, 단계를 더 포함하는 방법.
    
91. 제 71 항 내지 제 90 중 어느 한 항에 있어서,
    인클로저로부터, 폐쇄되고 멸균된 원심분리기로 배치를 자동으로 이동시키는 단계로서, 인클로저는 원심분리기에 선택적으로 유동적으로 연결되는, 단계와;
    적어도 하나의 배치를 원심분리하는 단계와;
    원심분리기로부터 폐쇄된 인클로저로 적어도 하나의 배치를 자동으로 이동시키는 단계; 및
    인클로저로부터 원심분리기로 배치를 자동으로 이동시키는 단계 동안 그리고 원심분리기로부터 인클로저로 배치를 자동으로 이동시키는 단계 동안 열리도록 인클로저와 원심분리기 사이의 게이트를 제어하는 단계로서, 폐쇄된 인클로저는 게이트가 열려 있을 때 원심분리기에 유동적으로 연결되고, 폐쇄된 인클로저는 게이트가 닫혀 있을 때 원심분리기로부터 밀봉되는, 단계를 더 포함하는 방법.
    
92. 제 71 항 내지 제 91 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 시약은 재프로그래밍 제제를 포함하는, 방법.
    
93. 제 92 항에 있어서,
    재프로그래밍 제제는 소분자, 화학적 화합물, 펩타이드, 펩타이드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 방법.
    
94. 제 92 항 또는 제 93 항에 있어서,
    재프로그래밍 제제는 유전자 조절자이거나, 배치 내의 세포에서 유전자 조절자의 발현을 증가시키는 역할을 하는, 방법.
    
95. 제 71 항 내지 제 94 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 처리 스테이션으로부터 제 2 처리 스테이션으로 배치를 자동으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
    
96. 제 71 항 내지 제 95 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 시약으로 배치를 자동으로 처리하는 단계는,
    제 1 세포 처리 용기로부터 다수의 제 2 세포 처리 용기로 배치를 투입하기 위해 계대 배양 프로토콜을 자동으로 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
    
97. 제 71 항 내지 제 96 중 어느 한 항에 있어서,
    자동으로 수확하는 단계는,
    이송 용기 내에 배치를 자동으로 투입하는 단계를 포함하는, 방법.
    
98. 제 71 항 내지 제 97 중 어느 한 항에 있어서,
    자동으로 수확하는 단계는,
    배치를 동결 또는 극저온 동결시키는 단계를 포함하는, 방법.
    
99. 제 98 항에 있어서,
    극저온 동결시키는 단계는 핵형성 극저온 동결 단계를 포함하는, 방법.
    
100. 제 71 항 내지 제 99 중 어느 한 항에 있어서,
     배치의 적어도 하나의 특성을 자동으로 분석하는 단계는,
     세포 컨플루언시;
     세포 수;
     세포 생존율;
     세포 밀도;
     세포 직경;
     마커 발현;
     형태적 특성;
     세포 분화 특성;
     세포 분화능;
     세포 순도;
     세포 멸균성; 및
     세포 동일성 중 적어도 하나를 분석하는 단계를 포함하는, 방법.
     
101. 제 71 항 내지 제 100 중 어느 한 항에 있어서,
     배치의 적어도 하나의 특성은 상기 하나 이상의 시약으로 배치를 자동으로 처리하는 상기 단계 완료 이전에 자동으로 분석되는, 방법.
     
102. 제 71 항 내지 제 101 중 어느 한 항에 있어서,
     배치의 적어도 하나의 특성은 상기 하나 이상의 시약으로 배치를 자동으로 처리하는 상기 단계 완료 이후에 자동으로 분석되는, 방법.
     
103. 제 71 항 내지 제 102 중 어느 한 항에 있어서,
     배치의 적어도 하나의 특성은 배치를 수확하는 단계 이전에 자동으로 분석되는, 방법.
     
104. 제 71 항 내지 제 103 중 어느 한 항에 있어서,
     방법은 우수 제조 관리(GMP) 지침에 따라 실행되는, 방법.
     
105. 제 71 항 내지 제 104 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저를 적어도 클래스 10 환경으로 유지하기 위해 인클로저 내의 환경을 제어하는 방법을 더 포함하는 방법.
     
106. 제 71 항 내지 제 105 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 아이솔레이터를 통해 인클로저 내에 물체를 수용하는 단계로서, 아이솔레이터는 멸균되고 폐쇄되는, 단계를 더 포함하는 방법.
     
107. 제 106 항에 있어서,
     아이솔레이터로부터 인클로저로 물체를 통과시키기 전에 아이솔레이터 내의 물체를 멸균하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
108. 제 106 항 또는 제 107 항에 있어서,
     아이솔레이터를 통해 인클로저로부터 인클로저 외부로 물체를 통과시키는 단계를 더 포함하는 방법.
     
109. 제 106 항 내지 제 108 중 어느 한 항에 있어서,
     생물학적 안전 캐비닛(BSC)으로부터 아이솔레이터로 그리고 아이솔레이터를 통해 인클로저로 물체를 통과시키기 전에 BSC 내에 물체를 수용하는 단계를 더 포함하고,
     BSC는 아이솔레이터에 선택적으로 유동적으로 연결되고, BSC는 멸균되고 폐쇄되는, 방법.
     
110. 제 109 항에 있어서,
     생물학적 안전 캐비닛(BSC) 또는 제 2 생물학적 안전 캐비닛을 통해 아이솔레이터 또는 제 2 아이솔레이터로부터 인클로저의 외부로 물체를 통과시키는 단계를 더 포함하는 방법.
     
111. 폐쇄되고 멸균된 인클로저 내에서 배치를 처리하기 위한 자동화된 방법으로서, 배치는 인클로저 내에 삽입된 생물학적 샘플에서 유래되고, 자동화된 방법은,
     하나 이상의 시약으로 배치를 자동으로 처리하는 단계;
     배치의 적어도 하나의 특성을 자동으로 분석하는 단계; 및
     배치를 처리하는 단계 이후, 인클로저 외부에서 수용하기 위해 배치를 자동으로 수확하는 단계를 포함하고,
     자동화된 방법은 배치 간의 교차 오염 없이 다수의 배치를 처리할 수 있는, 방법.
     
112. 제 111 항에 있어서,
     다수의 배치는 순차적 처리를 사용하여 동시에 처리되는, 방법.
     
113. 제 111 항 또는 제 112 항에 있어서,
     다수의 배치는 우수 제조 관리(GMP) 지침에 따라 처리되는, 방법.
     
114. 제 111 항 내지 제 113 항 중 어느 한 항에 있어서,
     자동화된 방법은 인간 조작자에 의한 어떠한 조작 없이 실행될 수 있는, 방법.
     
115. 제 111 항 내지 제 114 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저 내부의 입자 수를 측정하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
116. 제 111 항 내지 제 115 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저 내부의 공기압을 인클로저 외부의 공기압보다 크도록 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
117. 제 111 항 내지 제 116 항 중 어느 한 항에 있어서,
     배치를 전자적으로 추적하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
118. 제 111 항 내지 제 117 항 중 어느 한 항에 있어서,
     자동으로 분석된 적어도 하나의 특성을 기반으로 공정 속도를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
119. 제 111 항 내지 제 118 항 중 어느 한 항에 있어서,
     다수의 배치는,
     인클로저 내에 삽입될 때 제 1 유형의 세포를 포함하는 제 1 배치; 및
     인클로저 내에 삽입될 때 제 2 유형의 세포를 포함하는 제 2 배치를 포함하는, 방법.
     
120. 제 119 항에 있어서,
     제 1 유형은 제 2 유형과 다른, 방법.
     
121. 제 119 항에 있어서,
     제 1 유형은 제 2 유형과 동일한, 방법.
     
122. 제 119 항 내지 제 121 항 중 어느 한 항에 있어서,
     제 1 배치를 자동으로 처리하는 단계는 제 1 유형의 세포를 제 3 유형의 세포로 형질전환하기 위한 것이고; 및
     제 2 배치를 자동으로 처리하는 단계는 제 2 유형의 세포를 제 4 유형의 세포로 형질전환하기 위한, 방법.
     
123. 제 122 항에 있어서,
     제 3 유형은 제 4 유형과 다른, 방법.
     
124. 제 122 항에 있어서,
     제 3 유형은 제 4 유형과 동일한, 방법.
     
125. 제 111 항 내지 제 124 항 중 어느 한 항에 있어서,
     배치는 제 1 배치이고, 방법은,
     제 2 배치를 인클로저 내에 삽입하는 단계;
     제 1 배치의 자동 처리를 중단시키지 않고 그리고 제 1 배치로부터의 교차 오염 없이 인클로저 내에서 제 2 배치를 자동으로 처리하는 단계;
     제 2 배치의 적어도 하나의 특성을 자동으로 분석하는 단계; 및
     자동으로 처리하는 단계 이후 제 2 배치를 자동으로 수확하는 단계를 포함하는, 방법.
     
126. 제 125 항에 있어서,
     제 2 배치는 제 1 배치가 수확되기 전에 인클로저 내에 삽입되는, 방법.
     
127. 제 125 항 또는 제 126 항에 있어서,
     인클로저 내부의 입자 수를 측정하는 단계를 더 포함하고,
     제 2 배치는 소정의 기준을 충족시키는 입자 수에 응답하여 인클로저 내에 삽입되는, 방법.
     
128. 제 111 항 내지 제 127 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저 내부의 입자 수를 측정하는 단계를 더 포함하고,
     제 1 배치 및 제 2 배치는 소정의 기준을 충족시키는 입자 수를 기반으로 자동으로 처리되는, 방법.
     
129. 제 111 항 내지 제 128 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저 내에 제 2 배치를 삽입하기 이전에 인클로저를 자동으로 멸균하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
130. 제 111 항 내지 제 129 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저 내의 다수의 처리 스테이션에서 멀리 떨어진 장소에서 인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 폐기물 리셉터클 내에서 폐기물을 자동으로 처리하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
131. 제 130 항에 있어서,
     폐기물 리셉터클 내부의 공기압을 폐쇄된 인클로저 내부의 공기압보다 낮도록 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
132. 제 111 항 내지 제 131 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저로부터, 폐쇄되고 멸균된 배양기로 배치를 자동으로 이동시키는 단계로서, 인클로저는 배양기에 선택적으로 유동적으로 연결되는, 단계와;
     적어도 하나의 배치를 배양하는 단계와;
     배양기로부터 폐쇄된 인클로저로 배치를 자동으로 이동시키는 단계; 및
     인클로저로부터 배양기로 배치를 자동으로 이동시키는 단계 동안 그리고 배양기로부터 인클로저로 배치를 자동으로 이동시키는 단계 동안 열리도록 인클로저와 배양기 사이의 게이트를 제어하는 단계로서, 인클로저는 게이트가 열려 있을 때 배양기에 유동적으로 연결되고, 폐쇄된 인클로저는 게이트가 닫혀 있을 때 배양기로부터 밀봉되는, 단계를 더 포함하는 방법.
     
133. 제 111 항 내지 제 132 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저로부터, 폐쇄되고 멸균된 원심분리기로 배치를 자동으로 이동시키는 단계로서, 인클로저는 원심분리기에 선택적으로 유동적으로 연결되는, 단계와;
     적어도 하나의 배치를 원심분리하는 단계와;
     원심분리기로부터 폐쇄된 인클로저로 적어도 하나의 배치를 자동으로 이동시키는 단계; 및
     인클로저로부터 원심분리기로 배치를 자동으로 이동시키는 단계 동안 그리고 원심분리기로부터 인클로저로 배치를 자동으로 이동시키는 단계 동안 열리도록 인클로저와 원심분리기 사이의 게이트를 제어하는 단계로서, 폐쇄된 인클로저는 게이트가 열려 있을 때 원심분리기에 유동적으로 연결되고, 폐쇄된 인클로저는 게이트가 닫혀 있을 때 원심분리기로부터 밀봉되는, 단계를 더 포함하는 방법.
     
134. 제 111 항 내지 제 133 항 중 어느 한 항에 있어서,
     하나 이상의 시약은 재프로그래밍 제제를 포함하는, 방법.
     
135. 제 134 항에 있어서,
     재프로그래밍 제제는 소분자, 화학적 화합물, 펩타이드, 펩타이드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 방법.
     
136. 제 134 항 또는 제 135 항에 있어서,
     재프로그래밍 제제는 유전자 조절자이거나, 배치 내의 세포에서 유전자 조절자의 발현을 증가시키는 역할을 하는, 방법.
     
137. 제 111 항 내지 제 136 항 중 어느 한 항에 있어서,
     제 1 처리 스테이션으로부터 제 2 처리 스테이션으로 배치를 자동으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
     
138. 제 111 항 내지 제 137 항 중 어느 한 항에 있어서,
     하나 이상의 시약으로 배치를 자동으로 처리하는 단계는,
     제 1 세포 처리 용기로부터 다수의 제 2 세포 처리 용기로 배치를 투입하기 위해 계대 배양 프로토콜을 자동으로 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
     
139. 제 111 항 내지 제 138 항 중 어느 한 항에 있어서,
     자동으로 수확하는 단계는,
     이송 용기 내에 배치를 자동으로 투입하는 단계를 포함하는, 방법.
     
140. 제 111 항 내지 제 139 항 중 어느 한 항에 있어서,
     자동으로 수확하는 단계는,
     배치를 동결 또는 극저온 동결시키는 단계를 포함하는, 방법.
     
141. 제 140 항에 있어서,
     극저온 동결시키는 단계는 핵형성 극저온 동결 단계를 포함하는, 방법.
     
142. 제 111 항 내지 제 141 항 중 어느 한 항에 있어서,
     배치의 적어도 하나의 특성을 자동으로 분석하는 단계는,
     세포 컨플루언시;
     세포 수;
     세포 생존율;
     세포 밀도;
     세포 직경;
     마커 발현;
     형태적 특성;
     세포 분화 특성;
     세포 분화능;
     세포 순도;
     세포 멸균성; 및
     세포 동일성 중 적어도 하나를 분석하는 단계를 포함하는, 방법.
     
143. 제 111 항 내지 제 142 항 중 어느 한 항에 있어서,
     배치의 적어도 하나의 특성은 상기 하나 이상의 시약으로 배치를 자동으로 처리하는 상기 단계 완료 이전에 자동으로 분석되는, 방법.
     
144. 제 111 항 내지 제 143 항 중 어느 한 항에 있어서,
     배치의 적어도 하나의 특성은 상기 하나 이상의 시약으로 배치를 자동으로 처리하는 상기 단계 완료 이후에 자동으로 분석되는, 방법.
     
145. 제 111 항 내지 제 144 항 중 어느 한 항에 있어서,
     배치의 적어도 하나의 특성은 배치를 수확하는 단계 이전에 자동으로 분석되는, 방법.
     
146. 제 111 항 내지 제 145 항 중 어느 한 항에 있어서,
     방법은 우수 제조 관리(GMP) 지침에 따라 실행되는, 방법.
     
147. 제 111 항 내지 제 146 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저를 적어도 클래스 10 환경으로 유지하기 위해 인클로저 내의 환경을 제어하는 방법을 더 포함하는 방법.
     
148. 제 111 항 내지 제 147 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저에 선택적으로 유동적으로 연결된 아이솔레이터를 통해 인클로저 내에 물체를 수용하는 단계로서, 아이솔레이터는 멸균되고 폐쇄되는, 단계를 더 포함하는 방법.
     
149. 제 148 항에 있어서,
     아이솔레이터로부터 인클로저로 물체를 통과시키기 전에 아이솔레이터 내의 물체를 멸균하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
150. 제 148 항 또는 제 149 항에 있어서,
     아이솔레이터를 통해 인클로저로부터 인클로저 외부로 물체를 통과시키는 단계를 더 포함하는 방법.
     
151. 제 148 항 내지 제 150 항 중 어느 한 항에 있어서,
     생물학적 안전 캐비닛(BSC)으로부터 아이솔레이터로 그리고 아이솔레이터를 통해 인클로저로 물체를 통과시키기 전에 BSC 내에 물체를 수용하는 단계를 더 포함하고,
     BSC는 아이솔레이터에 선택적으로 유동적으로 연결되고, BSC는 멸균되고 폐쇄되는, 방법.
     
152. 제 151 항에 있어서,
     생물학적 안전 캐비닛(BSC) 또는 제 2 생물학적 안전 캐비닛을 통해 아이솔레이터 또는 제 2 아이솔레이터로부터 인클로저의 외부로 물체를 통과시키는 단계를 더 포함하는 방법.
     
153. 제 71 항 내지 제 152 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저 내에 샘플을 도입하는 단계와;
     샘플 도입 단계 이후 그리고 배치 처리 단계 이전에 샘플로부터 배치를 자동으로 제조하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
154. 제 153 항에 있어서,
     샘플은 인클로저 내에 로봇으로 도입되는, 방법.
     
155. 제 71 항 내지 제 154 항 중 어느 한 항에 있어서,
     저장 또는 이송을 위해 배치를 자동으로 포장하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
156. 제 71 항 내지 제 155 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저를 자동으로 멸균하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
157. 제 71 항 내지 제 156 항 중 어느 한 항에 있어서,
     품질 보증 분석을 자동으로 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
158. 제 157 항에 있어서,
     품질 보증 분석 단계는 소정의 기준이 충족되는 경우 배치에 대해 실행된 단계를 검토하는 단계를 포함하는, 방법.
     
159. 제 157 항 또는 제 158 항에 있어서,
     품질 보증 분석 단계는 멸균성, 내독소, 또는 마이코플라즈마에 대해 테스트하는 단계를 포함하는, 방법.
     
160. 제 157 항 내지 제 159 항 중 어느 한 항에 있어서,
     소정의 기준은 GMP 규정인, 방법.
     
161. 제 157 항 내지 제 160 항 중 어느 한 항에 있어서,
     품질 보증 보고서를 자동으로 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
     
162. 배치의 처리를 위한 인클로저의 자동화된 멸균을 위한 방법으로서, 방법은,
     멸균제 유입구를 통해 인클로저 내에 멸균제를 주입하는 단계와;
     멸균제 유입구를 통해 수용된 멸균제를 인클로저 내에서 순환시키는 단계와;
     인클로저 내에서 순환하는 멸균제를 인클로저로부터 제거하는 단계와;
     인클로저 내에 멸균제를 주입하는 단계 이전에 멸균제 유입구와 멸균제 배출구 이외의 인클로저의 적어도 하나의 포트를 폐쇄하고, 인클로저 내에 멸균제를 주입하는 단계 동안 적어도 하나의 포트를 폐쇄된 상태로 유지하는 단계; 및
     인클로저를 제거하거나, 인클로저 내에 멸균제를 수용하기 전에 인클로저의 보조 인클로저 내에 배치의 일부를 함유하는 임의의 용기를 밀봉하는 단계를 포함하는, 방법.
     
163. 제 162 항에 있어서,
     적어도 하나의 포트는 인클로저 외부에 배치된 냉장고 또는 냉동기를 인클로저로 연결하는 냉장고 또는 냉동기 액세스 포트이고, 방법은,
     냉장고 또는 냉동기의 단열 도어를 폐쇄하는 단계를 더 포함하고, 단열 도어는 인클로저와 냉장고 또는 냉동기 간의 추가 단열층을 제공하는, 방법.
     
164. 적어도 하나의 방향으로 움직이도록 구성된 로봇 암과;
     로봇 암에 연결된 몸체와;
     몸체에 연결된 유체 유동 채널을 포함하는 흡인 부재를 포함하는 로봇 흡인기로서, 흡인 부재는 펌프 수단으로 연결되도록 구성되고;
     몸체는 일회용 팁과 흡인 부재의 유체 유동 채널 사이에 유체 연결을 제공하기 위해 일회용 팁을 수용하도록 구성되고;
     일회용 팁이 유체 유동 채널에 유동적으로 연결되고 흡인 부재가 펌프 수단에 연결될 때 일회용 팁과 유체 유동 채널을 통해 유체가 흡인되는, 로봇 흡인기.
     
165. 제 164 항에 있어서,
     몸체에 연결된 다수의 프롱을 더 포함하고, 프롱은 팁 유지 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동할 수 있고, 프롱은 일회용 팁과 흡인 부재의 유체 유동 채널 사이에 유체 연결을 제공하기 위해 팁 유지 위치에서 일회용 팁을 수용하도록 구성되는, 로봇 흡인기.
     
166. 제 165 항에 있어서,
     다수의 프롱은 일회용 팁 이외의 물체를 파지하도록 더 구성되는, 로봇 흡인기.
     
167. 제 164 항 내지 제 166 항 중 어느 한 항에 따른 로봇 흡인기를 사용하여 샘플을 흡인하는 방법.
     
168. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     제 164 항 내지 제 166 항 중 어느 한 항에 따른 로봇 흡인기를 포함하는 시스템.
     
169. 제 168 항에 있어서,
     인간 조작자의 조작 없이 로봇 흡인기에 일회용 팁을 결합하고 및/또는 로봇 흡인기에서 일회용 팁을 분리하기 위한 수단을 포함하는 시스템.
     
170. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     제 164 항 내지 제 166 항 중 어느 한 항에 따른 로봇 흡인기를 사용하여 샘플을 흡인하는 단계를 포함하는 방법.
     
171. 유체 유동 채널 및 유체 유동 채널과 유체 연결된 일회용 팁을 선택적으로 수용하도록 구성된 다수의 프롱을 갖는 로봇 암을 사용하여 흡인하는 방법으로서, 방법은,
     유체 유동 채널과 유체 연결된 일회용 팁을 유지하도록 프롱을 이동시키는 단계로서, 프롱은 선택적으로 이동할 수 있고 선택적으로 일회용 팁 이외의 적어도 하나의 물체를 파지하도록 더 구성되는, 단계; 및
     유체 유동 채널을 배기하여 일회용 팁과 유체 유동 채널을 통해 액체를 흡인하는 단계를 포함하는, 방법.
     
172. 제 171 항에 있어서,
     액체를 흡인한 후, 일회용 팁에서 프롱을 분리하는 단계; 및
     유체 유동 채널의 배기를 중단시켜 유체 유동 채널에서 일회용 팁을 분리하는 단계를 포함하는 방법.
     
173. 제 172 항에 있어서,
     일회용 팁은 인간 조작자에 의한 조작 없이 유체 유동 채널에서 분리되는, 방법.
     
174. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     제 171 항 내지 제 173 항 중 어느 한 항의 방법을 더 포함하는 방법.
     
175. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저 내부에 수용되고 및 인클로저 내부 또는 외부에 배치된 공급 용기로부터 인클로저 내부에 배치된 세포 처리 용기로 액체를 직접 충전하도록 구성된 자동화된 액체 충전 스테이션을 포함하고, 선택적으로 액체는 배지이고, 선택적으로 액체 충전 스테이션은 한 번에 5 mL 이상의 액체를 분배하도록 구성되는, 시스템.
     
176. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저 내부 또는 외부에 배치된 공급 용기로부터 인클로저 내부에 배치된 세포 처리 용기로 액체를 직접 충전하는 단계를 포함하고, 선택적으로 액체는 배지이고, 선택적으로 액체 충전 스테이션은 한 번에 5 mL 이상의 액체를 분배하도록 구성되는, 방법.
     
177. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     세포 처리 용기로 세포 또는 배지를 전달하고 및/또는 세포 처리 용기에서 세포 또는 배지를 제거하기 위해 세포 처리 용기를 기울이기 위한 로봇 수단을 포함하는 시스템.
     
178. 제 177 항에 있어서,
     세포 처리 용기는 세포의 자기 분류, 분리 또는 처리를 위해, 기울이는 동안 자석에 노출되는, 시스템.
     
179. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     용기의 스크류캡 뚜껑을 캡핑하고 디캡핑하기 위한 로봇 수단을 포함하는 시스템.
     
180. 제 179 항에 있어서,
     용기는 10 mL 초과 또는 2 mL 초과의 용적을 수용하는 크기를 갖는, 시스템.
     
181. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     세포 혼합물을 정제하거나 세포 펠렛을 수득하기 위한 자동화된 수단을 포함하는 시스템.
     
182. 제 181 항에 있어서,
     상기 수단은 원심분리기를 포함하는, 시스템.
     
183. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     세포를 배양하기 위한 수단을 포함하는 시스템.
     
184. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     샘플 내의 세포 수 또는 세포 컨플루언시를 결정하기 위한 자동화된 수단을 포함하는 시스템.
     
185. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     폐기물이 슈트의 에지에 부딪치지 않도록 구성되고, 슈트로부터의 입자가 인클로저 내로 진입하지 않도록 충분히 강한 음압 하에 배치되는, 고체 폐기물을 폐기하기 위한 수직 폐기물 슈트를 포함하는 시스템.
     
186. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저를 멸균하기 위한 멸균 수단을 포함하는 시스템.
     
187. 제 186 항에 있어서,
     시스템은 시스템으로부터 배치를 제거하지 않고 인클로저의 멸균을 허용하도록 구성되는, 시스템.
     
188. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     배치를 동결하기 위한 로봇 수단 및/또는 영하의 온도에서 샘플 또는 시약을 조작하기 위한 수단을 포함하는 시스템.
     
189. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저 및 하나 이상의 다음의 자동화된 구성요소를 포함하는 시스템:
     (1) 제 164 항 내지 제 166 항 중 어느 한 항에 기술된 바와 같은, 인클로저 내에 수용되고 일회용 팁과 함께 사용하기 위해 구성된 로봇 흡인기;
     (2) 인클로저 내에 수용되고 용기의 스크류캡 뚜껑을 디캡핑하도록 구성된 디캡퍼로서, 선택적으로 용기는 10 mL 초과의 용적 또는 2 mL 초과의 용적인, 디캡퍼;
     (4) 배양기;
     (5) 세포의 컨플루언시 및/또는 세포 수를 결정하기 위한 모듈;
     (6) 인클로저 내부에 수용되고 및 인클로저 내부 또는 외부에 배치된 공급 용기로부터 인클로저 내부에 배치된 세포 처리 용기로 액체를 직접 충전하도록 구성된 액체 충전 모듈로서, 선택적으로 액체는 배지이고, 선택적으로 액체 충전 모듈은 한 번에 5 mL 이상의 액체를 분배하도록 구성되는, 액체 충전 모듈; 및
     (7) 세포 또는 배지를 제거하거나 수집하기 위해 세포 처리 용기를 기울이도록 구성된 틸트 모듈로서, 선택적으로 틸트 모듈은 자성인, 틸트 모듈.
     
190. 제 189 항에 있어서,
     시스템은 자동화된 구성요소 (1) 내지 (7) 중 2 개 이상, 3 개 이상, 4 개 이상, 5 개 이상, 또는 전부를 포함하는, 시스템.
     
191. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
     품질 보증을 위한 모듈을 더 포함하는 시스템.
     
192. 세포의 자동화된 처리를 위한 방법으로서, 방법은,
     폐쇄되고 멸균된 인클로저로 생물학적 샘플을 제공하는 단계로서, 폐쇄되고 멸균된 인클로저는,
     생물학적 샘플을 수용하기 위한 로봇 수단과;
     생물학적 샘플로부터 처리용 세포를 제조하기 위한 로봇 수단과;
     세포를 처리하기 위한 로봇 수단과;
     배치의 적어도 하나의 특성을 분석하기 위한 로봇 수단; 및
     처리 이후 세포를 수확하기 위한 로봇 수단을 수용하는, 단계와;
     상기 로봇 수단 각각을 제어하기 위해 인클로저에 통신 가능하게 결합된 제어 장치를 제공하는 단계를 포함하고; 및
     제어 장치는 인클로저 내에서 원하는 처리 프로그램을 실행하고,
     상기 자동화된 처리는 인간 조작자에 의한 조작 없이 실행되는, 방법.
     
193. 제 192 항에 있어서,
     인클로저는 수확 이후 저장 및/또는 이송을 위해 세포를 포장하고, 선택적으로 세포에 라벨을 붙이기 위한 로봇 수단을 더 수용하는, 방법.
     
194. 제 192 항 또는 제 193 항에 있어서,
     인클로저는 품질 보증 및/또는 자동화된 합격/불합격 기준에 대해 배치의 방출을 승인하거나 승인하지 않기 위한 수단을 더 수용하는, 방법.
     
195. 제 192 항 내지 제 194 항 중 어느 한 항에 있어서,
     인클로저, 로봇 수단 및/또는 제어 장치는 교차 오염 없이 제조된 다수의 생물학적 샘플 및 세포를 처리하도록 구성되는, 방법.
     
196. 제 192 항 내지 제 195 항 중 어느 한 항에 있어서,
     상기 방법은 GMP 지침 및 규정을 준수하는 조건 하에 실행되는, 방법.
     
197. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 따른 자동화된 시스템 또는 방법을 사용하여 제조된 생물학적 샘플.
     
198. 제 197 항에 있어서,
     생물학적 샘플은 세포의 집단, 조직 기질, 항체, 단백질, 생물학적 화합물, 또는 화학적 화합물을 포함하는, 생물학적 샘플.
     
199. 제 198 항에 있어서,
     세포의 집단은 다른 유형의 또 다른 세포로부터의 재프로그래밍에 의해 수득된 다분화능 세포, 단분화능 세포, 체세포, 또는 줄기 유사 세포를 포함하는, 생물학적 샘플.
     
200. 제 198 항 또는 제 199 항에 있어서,
     세포의 집단은 적어도 하나의 재프로그래밍 제제의 세포내 수준의 일시적 증가를 나타내는 체세포, 간세포 또는 줄기세포에서 유래된 시험관내 인간 다분화능 세포, 단분화능 세포, 또는 체세포의 집단을 포함하고, 다분화능 세포, 단분화능 세포, 또는 체세포는, 안정한 비-강제 유전자 발현 프로파일을 나타내고, 유전자 발현 프로파일은, (a) 다분화능 세포, 단분화능 세포, 또는 체세포가 유래된 체세포, 간세포 또는 줄기세포에 특이적인 하나 이상의 마커의 감소된 발현과; (b) 다분화능 세포, 단분화능 세포, 또는 체세포가 유래된 체세포, 간세포 또는 줄기세포에 특이적인 하나 이상의 마커의 유지된 발현과; (c) 재프로그래밍된 다분화능 세포, 단분화능 세포, 또는 체세포에 특유한 마커의 발현을 포함하고, 다분화능 세포, 단분화능 세포, 또는 체세포는 만능세포로부터 분화된 것이 아니고, 다분화능 세포, 단분화능 세포, 또는 체세포는 암에 걸린 것이 아니고, 및 다분화능 세포, 단분화능 세포, 또는 체세포는 제어되지 않은 성장, 기형종 형성 및 종양 형성을 나타내지 않는, 생물학적 샘플.
     
201. 제 198 내지 제 200 항 중 어느 한 항에 있어서,
     세포의 집단은 신경 줄기세포, 신경 줄기-유사 세포, 신경 전구세포, 신경 간세포, 신경모세포, 신경세포, 심장 세포, 조혈 세포, 외배엽, 중배엽 또는 내배엽 계통 세포, 만능 세포, 다분화능 세포, 단분화능 세포, 체세포, 자연 발생 세포, 비-자연 발생 세포, 원핵 세포 및/또는 진핵 세포이고,
     세포의 집단은 다수의 간세포, 전구세포 또는 체세포로 분화할 수 있는 세포를 포함하고;
     집단은 30 배 이상의 집단 배가 동안 증식할 수 있는 능력을 갖는 세포 또는 적어도 약 30 배의 집단 배가까지 텔로머라아제 활성을 유지할 수 있는 세포를 포함하고; 및/또는
     세포 집단의 배가 시간은 7 일 미만 또는 3 일 미만인, 생물학적 샘플.
     
202. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 따른 자동화된 시스템 또는 방법을 사용하여 체세포, 간세포 또는 줄기세포의 재프로그래밍으로부터 유래된 시험관내 인간 다분화능 세포, 단분화능 세포, 또는 체세포의 집단.
     
203. 제 1 유형의 세포를 다분화능 또는 단분화능인 다른 유형의 원하는 세포로 재프로그래밍하기 위한 자동화된 공정으로서, 제 1 유형의 세포는 체세포, 줄기세포 또는 간세포이고, 자동화된 공정은 전술한 청구항 중 어느 한 항에 따른 시스템에 의해 실행될 수 있고, 자동화된 공정은,
     로봇 수단을 사용하여 세포의 염색질 및/또는 DNA를 리모델링할 수 있는 제제를 제 1 유형의 세포에 도입하는 단계로서, 염색질 및/또는 DNA를 리모델링할 수 있는 제제는 히스톤 아세틸화제, 히스톤 탈아세틸화 억제제, DNA 탈메틸화제 및/또는 DNA 메틸화 화학적 억제제인, 단계와;
     로봇 수단을 사용하여 제 1 유형의 세포 내의 적어도 하나의 재프로그래밍 제제의 세포내 수준을 일시적으로 증가시키는 단계로서, 적어도 하나의 재프로그래밍 제제는, 유전자 조절자가 다분화능 또는 단분화능 세포로의 제 1 유형의 세포의 형질전환을 유도할 수 있는 수준으로, 적어도 하나의 다분화능 또는 단분화능 유전자 조절자의 내인성 발현을 직간접적으로 증가시키는, 단계를 포함하고;
     제 1 유형의 세포는, 다분화능 또는 단분화능 세포의 표현형 및/또는 기능적 특성에 특유한 다수의 이차 유전자의 안정적인 발현을 가능하게 하는 충분한 시간 동안 다분화능 또는 단분화능 세포로의 제 1 유형의 세포의 형질전환을 지원하는 배양 조건에서 유지되고,
     하나 이상의 이차 유전자는 배아 줄기세포의 표현형 및 기능적 특성에 특유하지 않고, 다수의 이차 유전자의 안정적인 발현은 재프로그래밍 제제의 부재 하에 발생하고, 따라서 상기 시간의 끝에서 제 1 유형의 세포가 다분화능 또는 단분화능 세포로 형질전환되며,
     다분화능 또는 단분화능 세포는 제 1 유형의 세포에 특유한 적어도 하나의 마커를 발현하는, 자동화된 공정.
     

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