MX2013013460A - Camara de bioreactor. - Google Patents

Abstract

Se describe un montaje de cámara de biorreactor que comprende una tapa y una base capaces de ser acopladas juntas axialmente para definir una cámara interna. La tapa y la base comprenden las formaciones de interacoplamiento que son acopladas juntas mediante un giro de cierre por torsión de la base y de la tapa para proporcionar un sello hermético entre la base y la tapa a través de las superficies de sellado respectivas.

Description

CÁMARA DE BIORREACTOR Descripción de la invención La presente invención se refiere a un montaje de cámara de biorreactor y en particular, aunque no exclusivamente, a un montaje de cámara que tiene una base y una tapa que están desprendiblemente acopladas juntas a través de las formaciones de interacoplamiento proporcionadas en la base y en la tapa.

El cultivo de células in vitro está llegando a ser cada vez más importante en la investigación farmacología, fisiología y toxicología. Actualmente, una amplia gama de materiales biológicos se cultiva y se estudia in vitro que incluye, por ejemplo, cultivos celulares de monocapa, cultivos en andamio, láminas de tejido, etc.

Se entiende convencionalmente que el tejido biológico, durante el crecimiento in vivo, está sometido a estímulos físicos y químicos que, a diversos grados, afecta al estado patológico y fisiológico el cual a su vez afecta la función del desarrollo y resultante del tejido. Por consiguiente, un número de diferentes tipos de sistemas se han desarrollado con la capacidad de la reproducción, tan estrechamente como sea posible, esas condiciones ambientales experimentadas por las células de proliferación in vivo. Los biorreactores ejemplares para el cultivo celular in vivo se describen en los documentos WO 2010/013068; WO 2010/040699; WO 2005/123258 y GB 2470227.

Comúnmente, estos biorreactores comprenden una sola cámara interna o una serie de cámaras internas dentro de las cuales crecen las células. Para simular las condiciones in vivo, los medios se proporcionan comúnmente para permitir un flujo directo de un medio de cultivo dentro de la cámara. Esto implica comúnmente uno o más puertos de entrada y de salida de fluido que conectan el interior de la cámara a una red de fluido o al circuito para la circulación del medio de cultivo. Sin embargo, la preparación de la muestra y la prueba dinámica implican comúnmente el montaje, la desconexión y el remontaje de los componentes de la cámara de biorreactor. La conexión y el montaje son actualmente complicados debido en gran parte al mecanismo de interbloqueo de varios componentes. Actualmente, el tiempo tomado para el montaje es demasiado largo y la contabilidad de crear un sello hermético de fluido en el interior de la cámara no puede ser garantizada.

Existe por lo tanto una necesidad de un montaje de cámara de biorreactor que aborde el problema anterior.

Por consiguiente, los inventores proporcionan un montaje de cámara de biorreactor que tiene un mecanismo de conexión de interbloqueo desprendible conveniente para acoplar los componentes de biorreactor rápida y convenientemente mientras proporcionan un sello hermético confiable sobre el interior de la cámara. Esto es alcanzado, en parte, al construir el montaje de cámara a partir de una base y de una tapa, donde cada componente comprende las formaciones de interacoplamiento respectivas que proporcionan un montaje de cierre desprendible a través de un giro de cierre giratorio de la base y/o de la tapa.

Adicionalmente, los inventores proporcionan un montaje de cámara de biorreactor que tiene un mecanismo de conexión de interbloqueo desprendible conveniente para acoplar los componentes de biorreactor rápidamente y convenientemente mientras que proporciona un sello hermético confiable sobre el interior de la cámara. Esto es alcanzado, en parte, al construir el montaje de cámara de por lo menos dos componentes, donde cada componente comprende las formaciones de interacoplamiento respectivas que proporcionan un arreglo asegurado desprendible a través de, por ejemplo, un giro de cierre giratorio del primer y/o del segundo componente.

El sello hermético se proporciona por una o más superficies de sellado respectivas en la base y en la tapa que se acoplan juntas preferiblemente por una interferencia o un arreglo de ajuste de fricción de tal manera que una fuerza del sello hermético se aumente mientras la tapa y la base se retiran juntas en una dirección axial con relación a un eje longitudinal que divide ambos componentes. El "retiro en conjunto" de la base y de la tapa se proporciona, de acuerdo con una modalidad, por los rebordes reducidos que forman una parte del componente de las formaciones de interacoplamiento. Estos rebordes están configurados para estar empalmados entre sí sobre una superficie de empalme inclinada con el fin de comprimir tanto la tapa como la base juntas axialmente durante el acoplamiento a través del montaje de giro de cierre giratorio.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención que se proporciona con un montaje de cámara de biorreactor que comprende: una base y una tapa configuradas para ser acopladas juntas para definir una cámara interna; cada una de la base y de la tapa comprende las formaciones de ¡nteracoplamiento respectivas para permitir que la base y la tapa se acoplan desprendiblemente juntas axialmente con relación a un eje longitudinal que divide la base y la tapa mediante un giro de cierre giratorio de por lo menos una de la base y de la tapa sobre el eje longitudinal; cada una de la base y de la tapa comprende una superficie de sellado respectiva que se acoplan juntas para proporcionar un sello hermético cuando se acoplan juntas la base y la tapa.

Preferiblemente, las formaciones de ¡nteracoplamiento respectivas se proyectan radialmente hacia fuera de por lo menos una de la base y de la tapa. Preferiblemente, las formaciones de ¡nteracoplamiento respectivas se separan de manera circunferencial alrededor de la base y de la tapa.

Preferiblemente, las formaciones de ¡nteracoplamiento respectivas cada una comprenden una porción de reborde que se extiende en una dirección circunferencial alrededor de la base y de la tapa donde las porciones de reborde respectivas de la base y de la tapa están configuradas para deslizarse entre sí para acoplar la base y la tapa juntas y prevenir la separación axial. Preferiblemente, cada reborde de la base y de la tapa comprende las superficies de empalme respectivas que se extienden en la dirección circunferencial alrededor del eje longitudinal y configuradas para cooperativamente estar empalmadas entre sí cuando la base y la tapa son acopladas juntas por el giro sobre el eje longitudinal; donde por lo menos una de las superficies de empalme se extiende en una dirección circunferencial en un ángulo transversal a un plano perpendicular al eje longitudinal de tal manera que los rebordes de la base y de la tapa se deslizan mutuamente, se retiran la base y la tapa juntas axialmente.

Opcionalmente, por lo menos una de las superficies de sellado se extiende en la dirección del eje longitudinal y se reduce para extenderse de manera transversal al eje longitudinal a fin de proporcionar una interferencia o un arreglo de ajuste de fricción con la superficie de sellado correspondiente de la base o de la tapa alterna. Esto tiene la ventaja que una distribución de fuerza en las superficies de sellado acopladas entre el primer (base) y el segundo (tapa) componente alrededor de la cámara se pueden hacer más uniformes para aumentar la fuerza de sello. Preferiblemente, por lo menos una de las superficies de sellado de la base y de la tapa comprende una porción ranurada que se extiende de manera circunferencial alrededor de la cámara interna para estar empalmada contra una porción de la superficie de sellado de la base o de la tapa alterna para proporcionar un sello hermético.

Preferiblemente, las formaciones de interacoplamiento de la base y de la tapa se forman integralmente con la base y la tapa respectivas. Para permitir el paso o la circulación de un medio de cultivo fluido a través de la cámara interna, la tapa comprende una abertura de entrada de fluido y una abertura de salida de fluido. Preferiblemente, la entrada y la salida se colocan diametralmente opuestas entre sí. Opcionalmente, la entrada y la salida se colocan en la tapadera en la misma posición axial con relación al eje longitudinal. Alternativamente, la entrada y la salida tal vez se colocadas a diferentes posiciones a lo largo del eje longitudinal que divide la base y la tapadera.

Preferiblemente, por lo menos una de la tapa y de la base comprende las paredes laterales que se extienden en la dirección del eje longitudinal que define una parte de la cámara interna. Preferiblemente, tanto la tapa y la base comprenden las paredes laterales que se extienden en una dirección del eje longitudinal.

Alternativamente, un cuerpo intermedio (hueco) puede ser colocado entre la basa y la tapa y comprende las paredes laterales para definir, en parte, el interior de la cámara, con los extremos de la cámara definidos por la base y la tapa. La misma o similar formación de interbioqueo se puede proporcionar en el cuerpo intermedio a fin de permitir el montaje rápido conveniente y confiable como se describe.

Preferiblemente, por lo menos una porción de por lo menos una de la base y de la tapa comprende un material deformable resistente. Preferiblemente, el material deformable resistente comprende silicona. Opcionalmente, la base y la tapa comprenden predominante silicona. Ventajosamente por lo menos una de las superficies de sellado de los componentes comprende el material elásticamente flexible.

Opcionalmente, cada uno del primer y/o del segundo componente puede formarse de una silicona, un caucho de silicona o un material basado en silicona, por ejemplo mediante moldeo por inyección, moldeo o cualquier otro método de fabricación adecuado. El material elásticamente flexible puede tener una dureza en el intervalo de aproximadamente 10 Shore A a aproximadamente 100 Shore A, opcionalmente de aproximadamente 10 Shore A a aproximadamente 90 Shore A. La escala de dureza de Shore A se define en ASTM D2240 como tipo A. En algunas modalidades la dureza de Shore A está en el intervalo de una seleccionada de entre 1 a 10, 11 a 20, 21 a 30, 31 a 40, 41 a 50, 51 a 60, 61 a 70, 71 a 80, 81 a 90, 91, 100 Shore A. Otros valores de dureza son también útiles. Otros materiales son también útiles por ejemplo los materiales termoplásticos, los materiales elastoméricos, los materiales metálicos o cualquier otro material biocompatible adecuado.

El componente de la base y/o de la tapa se puede formar a partir de un material y proporcionarse con una capa o una envoltura de un segundo material que tiene una dureza menor. Por ejemplo, el primer (base) y/o el segundo (tapa) componente pueden tener una primera porción en la forma de una núcleo, una parte anterior u otra formada de un material metálico o plástico, y una segunda porción acoplada a la primera porción. La segunda porción puede comprender el material elásticamente flexible descrito antes. Opcionalmente, la base y la tapa se forman de diferentes materiales de diferente dureza respectiva.

Opcionalmente, la base comprende una ventana transparente no integralmente formada con la base. Opcionalmente, la base comprende una cavidad de recepción que se extiende alrededor una abertura en una región de extremo de la base, la ventana recibida parcialmente por la cavidad para retener la ventana en la base. Opcionalmente, la tapa comprende una ventana transparente formada integralmente con la tapa. Alternativamente, la tapa comprende una ventana transparente no integralmente formada con la tapa. Preferiblemente, la ventana forma una región de techo de la tapa. Preferiblemente, la ventana está inclinada en un ángulo con relación a un plano perpendicular a un eje longitudinal que divide el montaje. Preferiblemente, la ventana comprende un espesor sustancialmente uniforme.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención que es proporcionar los aparatos de biorreactor que comprenden: una pluralidad de montajes de cámara de biorreactor como se describe en la presente; y una estructura de soporte que monta la pluralidad de los montajes de cámara de biorreactor en la posición sustancialmente fija en la estructura de soporte, la estructura de soporte comprende una pluralidad de montajes respectivos para montar desprendiblemente cada montaje de cámara de biorreactor en la estructura de soporte a través de la base de cada montaje de cámara de biorreactor.

Preferiblemente, la estructura de soporte comprende una pluralidad de aberturas, cada abertura proporcionada en una región de cada montaje respectivo de tal manera que cada abertura respectiva está colocada debajo de un montaje de cámara de biorreactor respectivo cuando se monta en la estructura de soporte.

Opcionalmente, el montaje comprende por lo menos una saliente que se extiende hacia arriba desde la estructura de soporte para estar contigua contra una superficie externa de cada base respectiva.

El presente montaje de cámara de biorreactor se puede montar de una manera relativamente rápida y con un sello hermético confiable, formado entre el primer y el segundo componente. El montaje rápido y confiable puede ser vital, por ejemplo cuando se realizan experimentos en especímenes de tejido vivo que son sensibles a su ambiente. Por ejemplo, puede no ser aconsejable permitir que una muestra de tejido experimente un cambio grande de uno o más parámetros como una temperatura o una humedad ambiental a la cual se exponga el tejido. Similarmente, puede no ser aconsejable que un espécimen sea retirado de un ambiente de medio líquido durante más de un período de tiempo prescrito, que puede ser relativamente corto. Tales situaciones pueden presentarse fácilmente cuando un tejido se transfiere desde un ambiente en el montaje, por ejemplo, desde un cuerpo de un humano o un animal en el montaje. Por consiguiente, las modalidades de la presente invención permiten que las muestras de tejido sean transferidas en y dentro de un montaje de biorreactor de una manera más rápida y más confiable que los biorreactores conocidos.

Además, el hecho de que el montaje comprenda un acoplamiento de cierre giratorio reduce el riesgo que el primer y el segundo componente lleguen a separase involuntariamente. Por ejemplo, si una presión de gas o de líquido en la cámara se eleva a un nivel relativamente alto inesperado o inadvertido, se reduce el riesgo que el primer y el segundo componente se separen. Además un montaje de cámara de biorreactor de acuerdo con una modalidad de la presente invención se puede configurar para ser usado en los experimentos o en las aplicaciones en las cuales se requiere establecer las presiones de fluido internas relativamente altas.

Ventajosamente el primer componente comprende una pluralidad de rebordes de acoplamiento colocada para recibirse o traslaparse respectivamente en la dirección axial con una pluralidad correspondiente de rebordes de acoplamiento del segundo componente. Esto tiene la ventaja que una distribución de la fuerza alrededor de la interfaz entre el primer y el segundo componente, se puede hacer más uniforme y se previene la separación axial involuntaria.

Opcionalmente, las superficies de sellado del primer y del segundo componente se pueden colocar para ser proporcionadas en yuxtaposición entre sí cuando el primer y el segundo componente se acoplan juntos de tal modo que formen el sello hermético. Opcionalmente, ambas superficies de sellado pueden comprender una forma cónica, las superficies son reducidas de una manera complementaria. La provisión de partes cónicas permite a un sello hermético higiénico formarse de una manera rápida y confiable sin posibles áreas de atrapamiento.

Además, la provisión de una o más superficies acopladas cónicas y una porción ranurada además tiene la ventaja de además reducir un riesgo de fuga del fluido en o hacia fuera del ambiente interno de la cámara de biorreactor.

Opcionalmente, las formaciones de interacoplamiento complementarias del primer y del segundo componente pueden comprender un retén. Así un componente puede comprender una saliente tal como una porción ranurada y el otro puede comprender una porción ranurada correspondiente.

Por consiguiente, en algunos arreglos la porción de reborde del primer y del segundo componente respectivo comprende un retén. Los componentes de base y de tapa pueden comprender 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o cualquier otro número adecuado de porciones de reborde correspondientes.

El segundo componente puede comprender una porción de tapa que define una pared de extremo de la cámara. La porción de tapa puede comprender una porción de soporte para soportar una muestra. La porción de soporte puede comprender una porción ranurada. La porción de tapa se puede configurar para soportar el biorreactor en una superficie como un banco de trabajo.

La característica de una porción ranurada tiene la ventaja que cuando una muestra se coloca en el soporte la superficie de la muestra que está opuesta al soporte se puede exponer al fluido en las porciones entre las ranuras.

En un aspecto adicional de la invención se proporciona un método para acoplar desprendiblemente el primer y el segundo componente de un montaje de cámara de biorreactor juntos para definir un volumen interno de la cámara, el método comprende llevar las formaciones de interacoplamiento complementarias respectivas de los componentes juntos y acoplar los componentes juntos por medio de las formaciones de interacoplamiento en una operación de cierre giratorio para formar un sello hermético, la operación del cierre giratorio que comprende la etapa de recibir, por medio de por lo menos una porción de reborde del primer componente, por lo menos una porción de reborde del segundo componente.

Preferiblemente, el montaje de cámara de biorreactor comprende: una porción de cámara; una abertura de entrada de líquido que permite que el fluido fluya en la porción de cámara; una abertura de salida de líquido que permite que el fluido fluya hacia fuera desde la porción de cámara, las aberturas de entrada de líquido y de salida de líquido que son las diferentes aberturas respectivas. Las modalidades de la presente invención permiten el flujo de un medio líquido a través de la porción de cámara a través de las aberturas de entrada y de salida de líquido para reponer los nutrientes requeridos por el material biológico dentro del montaje de cámara.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un montaje de cámara de biorreactor que comprende: el primer y el segundo componente configurados para ser acoplados entre sí axialmente con relación a un eje longitudinal que divide el primer y el segundo componente para definir una cámara interna; el primer y el segundo componente que tienen porciones de acoplamiento respectivas cada una con una superficie de sellado que se extiende en la dirección longitudinal y que rodea la cámara interna donde por lo menos una de las superficies de sellado se reduce para extenderse transversalmente al eje longitudinal para proporcionar una interferencia o un arreglo de ajuste de fricción por lo cual una fuerza de un sello hermético entre las superficies de sellado respectivas aumenta mientras que el primer y el segundo componente se acoplan juntos axialmente; el primer y el segundo componente comprenden las formaciones de ¡nteracoplamiento respectivas configuradas para acoplarse entre sí cuando el primer y el segundo componente se acoplan para prevenir la separación axial del primer y del segundo componente.

Opcionalmente, uno del primer o del segundo componente, que es el componente de base, comprende una ventana transparente formada no integralmente con el componente de base. Preferiblemente, el componente de base comprende una cavidad de recepción ranurada que se extiende alrededor de una abertura o un orificio directo proporcionado en una región y una superficie inferior del componente de base. La cavidad y la ventana se dimensionan por consiguiente de tal manera que la ventana esté atrapada y mantenida dentro de la cavidad cuando se coloca en la base para unir o atravesar la perforación o la abertura en el componente de base.

Opcionalmente, se proporciona una junta tonca, una junta o un sello separados en la región del cavidad y de la ventana para proporcionar un sello hermético en el componente de base.

Opcionalmente, un cuerpo retenedor separado está desprendiblemente unido al componente de base y está configurado para posarse sobre y aproximadamente una porción de la ventana para conservar la ventana en la posición en el componente de base. Opcionalmente, el retenedor mantenido en posición al componente de base a través de los medios de interbloqueo mecánico proporcionados por las roscas de tornillo, las superficies de ajuste friccional, los tornillo de las interconexiones de ajuste suave que permiten que el retenedor desprendiblemente sea asegurado en una base o región de superficie inferior del componente de base. Preferiblemente, el componente de base está formada a partir de un material resistente deformable y la ventana no integral es conservada en la posición dentro de la cavidad ranurada por las salientes de empalme adecuadas que se extienden radialmente hacia adentro del componente de base hacia el centro axial de la perforación o de la abertura que se extiende a través del componente de base.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención se proporcionan los aparatos de biorreactor que comprenden: una pluralidad de componentes de base cada uno configurado para formar un biorreactor respectivo que tiene una cámara interna cuando se acopla a los componentes de tapa correspondientes; una pluralidad de componentes de tapa para acoplar desprendiblemente la pluralidad de los componentes de base, los componentes de base y de tapa que tienen las porciones de acoplamiento respectivas cada una con una superficie de sellado que cuando se acoplan juntas forman un sello hermético en cada cámara interna respectiva definida por los componentes de base y de tapa; los componentes de base y de tapa que comprenden las formaciones de interacoplamiento respectivas configuradas para acoplarse entre sí cuando los componentes de base y de tapa se acoplan juntos para prevenir la separación axial de los componentes de base y de tapa; y una estructura de soporte que conecta la pluralidad de los componentes de base en la posición fija y formada integralmente con cada uno de los componentes de base.

Preferiblemente, los componentes de base se proyectan hacia arriba desde la estructura de soporte para definir las cavidades verticales. Preferiblemente, cada componente de base comprende las paredes que definen la cámara interna. Opcionalmente, la estructura de soporte comprende tres, cuatro, cinco, seis, ocho, o diez componentes de base. Preferiblemente la estructura de soporte comprende un cuerpo similar a placa sustancialmente lineal con los componentes de base que se extienden a partir de una cara del cuerpo similar a placa.

Preferiblemente, la estructura de soporte comprende medios para montar uno o una pluralidad de depósitos de fluido que se puedan ¡nterconectar a los biorreactores montados en la placa. Opcionalmente, la estructura de soporte comprende medios de unión para permitir que una pluralidad de estructuras de soporte se unan de manera desprendible juntas para formar un arreglo de las estructuras de soporte y de los biorreactores.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención se proporciona un montaje de cámara de biorreactor que comprende un primer y un segundo componente colocados para definir una cámara interna del montaje, el primer y el segundo componente que se proporcionan con la primera y la segunda formaciones de interacoplamiento complementarias y respectivas por lo cual el primer y el segundo componente se pueden acoplar desprendiblemente juntos para formar un sello de tipo fluido sobre la cámara interna; por lo menos uno del primer y del segundo componente comprenden una parte de la superficie de sellado que rodea la cámara interna, la superficie de sellado comprende un sesgo con relación a un eje longitudinal que divide el primer y el segundo componente a fin de proporcionar una interferencia o un arreglo de ajuste de fricción entre el primer y el segundo componente mientras se acoplan juntos.

Opcionalmente, la primera y la segunda formaciones de interacoplamiento de los dos componentes (base y tapa) comprenden las roscas de tornillo cooperantes o las formaciones de cierre giratorio como se describe en la presente. Alternativamente, la primera y la segunda formaciones de interacoplamiento pueden ser de cualquier tipo de mecanismo de bloqueo de dos partes como bayoneta, pulsado a presión, ajuste suave, ajuste a presión, lengüeta y hendidura o conexiones de tipo gancho y púa.

Ventajosamente ambos componentes pueden comprender un material termoplástico transparente. Esta característica tiene la ventaja que un sello hermético higiénico se puede formar de una manera confiable sin áreas posibles de atrapamiento.

Preferiblemente, la estructura de soporte comprende una pluralidad de aberturas proporcionadas en las regiones para unir cada biorreactor. Preferiblemente, un diámetro o un ancho de cada abertura de la estructura de soporte es menor de un diámetro o de un ancho de la cámara interna del biorreactor. Preferiblemente, los medios de unión comprenden por lo menos una saliente que se extiende hacia arriba de la estructura de soporte. Preferiblemente, los medios de unión comprenden cualquiera o una combinación de un mecanismo de bloqueo a presión, un mecanismo de bloqueo giratorio, un arreglo de bayoneta, roscas de tornillo cooperantes, un arreglo de ajuste suave, un arreglo de cierre a presión o cualquier mecanismo de bloqueo desprendible de ajuste de fricción que tenga una primera parte proporcionada en una saliente y una segunda parte proporcionada en cada biorreactor.

Opcionalmente, cada medio de unión comprende un surco configurado para acoplar por fricción un componente de base respectivo para unir desprendiblemente cada componente de base a la estructura de soporte. Preferiblemente, cada medio de unión es un montaje y comprende las roscas de tornillo configuradas para acoplarse con las roscas de tornillo cooperantes formadas en cada componente de base. Alternativamente, cada montaje y cada componente de base comprende la primera y la segunda mitades respectivas de un mecanismo de interbloqueo de tipo rosca.

Preferiblemente, la estructura de soporte comprende una pluralidad de aberturas que se extiende a través de la estructura de soporte desde una parte superior a una superficie inferior. Preferiblemente, la estructura de soporte además comprende una pluralidad de ventanas transparentes que se extienden sobre cada abertura y que definen parcialmente la cámara interna de cada biorreactor.

De acuerdo con un aspecto . adicional de la presente invención, se proporciona un método para crear y mantener un ambiente para soportar una especie biológica, el método comprende: proporcionar un cuerpo de cámara que tiene paredes que definen una cámara interna para acomodar las especies biológicas; el cuerpo de cámara que comprende: una base y una tapa configuradas para ser acopladas acoplas juntas para definir la cámara interna; cada una de la base y de la tapa comprende las formaciones de interacoplamiento respectivas para permitir que la base y la tapa que se acoplan desprendiblemente juntas axialmente con relación a un eje longitudinal que divide la base y la tapa al girar por lo menos una de la base y de la tapa sobre el eje longitudinal; cada una de la base y de la tapa comprende una superficie de sellado respectiva que se acoplan juntas para proporcionar un sello hermético cuando se acoplan juntas la base y la tapa; y proporcionar un flujo de un líquido a través de la cámara interna en contacto con las especies biológicas a través de una entrada de líquido y una salida de líquido en el cuerpo de cámara.

El presente método se configura para soportar el crecimiento, el cultivo y el desarrollo del tejido biológico y el crecimiento y en particular la proliferación de las células vivas. Preferiblemente, el método además comprende mantener y controlar el flujo del líquido a través de la cámara interna en contacto con las especies biológicas al bombear el líquido desde un depósito de líquido a través de la cámara interna al usar una bomba y una red de conducto de líquido adecuada acopladas a la entrada de líquido y a la salida de líquido.

Las modalidades de la invención ahora serán descritas, a modo de ejemplo solamente y con referencia a las figuras adjuntas, en las cuales: La Figura 1A es una vista en perspectiva desde arriba de una parte de base de una cámara de biorreactor de acuerdo con una implementación específica de la presente invención; La Figura 1 B es una vista en perspectiva desde abajo de la base de biorreactor de la Figura 1A; La Figura 1C es una vista en perspectiva desde abajo de una parte de tapa de una cámara de biorreactor de acuerdo con una implementación específica de la presente invención; La Figura 2A es una vista en planta de la base de la Figura 1B; La Figura 2B una vista en sección transversal a lo largo de la línea A-A de la base de biorreactor de la Figura 2A; La Figura 2C es una vista de lado inferior de la parte de tapa de biorreactor de la Figura 1C; La Figura 2D es una vista en sección transversal a lo largo de la línea B-B de la tapa de biorreactor de la Figura 2C; La Figura 3 es una vista en perspectiva desde abajo de la parte de base de la Figura 1B y la parte de tapa de la Figura 1C de la cámara de biorreactor montadas juntas para definir una cámara interna; La Figura 4 es una vista superior en perspectiva de la base de biorreactor de la Figura 1A y de la Figura 1B que tiene una ventana de visualización formada a partir de un pieza separada de material de acuerdo con una implementación específica adicional de la presente invención; La Figura 5 es una vista desde el lado inferior en perspectiva de la base de la Figura 4 que muestra el inserto de ventana en posición en la superficie inferior de la base; La Figura 6 es una vista en elevado lateral en sección transversal de la base y de la ventana de visualización de la Figura 5; La Figura 7 es una vista en elevado lateral en sección transversal de una modalidad adicional de la base de la Figura 6 donde la pieza de ventana es conservada por el cuerpo de la base sin un anillo de ubicación separado; La Figura 8 es una vista de lado inferior en perspectiva de la base de la Figura 5 de acuerdo con una implementación específica adicional; La Figura 9 es una vista en elevado lateral en sección transversal de una pluralidad de componentes de base de biorreactor colocados en una placa de soporte común; y La Figura 10 es una vista superior del arreglo de placa de múltiples cámaras de la Figura 9; La Figura 11 es una vista en alzado lateral en sección transversal de una pluralidad de biorreactores desmontablemente montados sobre una placa de soporte común y; La Figura 12 es una vista superior del arreglo de placa de múltiples cámaras de la Figura 11; La Figura 13 es una vista superior de una modalidad adicional del arreglo de placa de múltiples cámaras de la Figura 12.

Las Figuras 1A a 4 ilustran los componentes de un montaje de cámara de biorreactor 100 de acuerdo con una modalidad específica de la presente invención. El montaje 100 comprende un componente de base 110 como se muestra en la Figura 1A y 1B2 colocado para soportar el montaje 100 en una superficie horizontal sustancialmente plana como un banco de trabajo, y un componente de tapa 120 como se muestra en la Figura 1C.

La base 110 tiene una porción base sustancialmente cilindrica a partir de la cual tres patas de soporte 114 sobresalen en una dirección generalmente radial. Las patas de soporte 114 están separados circunferencialmente sobre la porción base 110B a intervalos y sean sustancialmente equidistantes entre sí. Se proporcionan las patas 114 con las porciones de reborde 113 que sobresalen desde las patas 114 en una dirección circunferencial común alrededor de la porción base 110B. En el arreglo mostrado las porciones de reborde sobresalen en una dirección circunferencial en el sentido contrario a las manecillas del reloj con respecto a la vista de la Figura 1A.

Las porciones de reborde 113 se pueden considerar como extensiones de las patas 114 alrededor de la porción base 110B, las porciones de reborde que son de un espesor menor en una dirección paralela a un eje A del cuerpo 110 normal a las direcciones radiales y circunferenciales de la porción base 110B. En la modalidad mostrada las porciones de reborde 113 también se extienden a una menor distancia radial lejos de la porción base 110B que hacen las patas 114.

Cada reborde 113 comprende un espesor en la dirección longitudinal del eje A que disminuye en la dirección circunferencial lejos de la pata 114. Es decir, cuando está puesta en uso normal, una superficie opuesta hacia debajo del reborde 113 es perpendicular al eje A mientras que una superficie opuesta hacia arriba inferior 113S está inclinada a fin de estar transversalmente alineada a un plano perpendicular al eje longitudinal A. Esta disminución de perfil en forma de cuña del reborde 113 coopera con un reborde en forma de cuña correspondiente del componente de tapa 120, discutido a continuación, para consolidar progresivamente el sello hermético en la cámara interna. La superficie de empalme 113S termina en una superficie de amortiguamiento 114S proporcionada en la pata 114.

Debe ser apreciado que con la base 110 fija con la pata 114 en una superficie plana una separación existirá entre un lado inferior de las porciones de reborde 113 y la superficie. Esta separación se coloca para ser ocupada por una porción de un reborde 123 de la tapa 120 cuando el cuerpo se acopla a la base 110 tal como se describe más adelante.

La porción base 110B de la base 110 tiene una porción de acoplamiento sustancialmente cilindrica 116 que se extiende hacia arriba de la misma en una dirección axial, un eje de cilindro C de la porción de acoplamiento que coincide con un eje longitudinal de la base 110 y del montaje de cámara. La porción de ajuste 116 lleva una superficie de ajuste 116M que es una superficie radialmente externa de la misma. La porción de ajuste 116 se reduce de tal manera que un espesor de la porción de ajuste 116 disminuye en una dirección de la porción de ajuste 116 lejos de la porción base 110B, la porción de ajuste 116 que tiene un diámetro externo que se reduce con distancia desde la porción base 11 OB.

Se proporciona una superficie superior de la porción base 110B opuestas hacia arriba a lo largo y dentro de la porción de ajuste 116 con un soporte de espécimen 117 en la forma de pluralidad de elementos ranurados 117R. Los elementos ranurados 117R se colocan para entrar en contacto con el espécimen en las ubicaciones separadas por lo cual una porción de un espécimen suspendido entre los elementos 117R se expone al fluido dentro de la porción de acoplamiento 110. Esta característica reduce un riesgo de deterioro de un espécimen debido al suministro restringido de nutrientes, líquido, gas o cualquier otra sustancia o medio requerido. En algunos arreglos el soporte de espécimen 117 se coloca para soportar un espécimen sobre la porción de ajuste 116.

El componente de tapa 120 tiene una porción de cuerpo 120B que tiene una pared externa sustancialmente cilindrica 126. La porción de cuerpo 120B se coloca para definir a un volumen interno del montaje de cámara 100. En un primer extremo 120B de tres brazos 124 se proporciona la porción de cuerpo 120B en las ubicaciones separadas alrededor de una circunferencia de la porción de cuerpo 120B. Los brazos 124 se proyectan lejos de la porción de cuerpo 120B en una dirección axial. Los brazos 124 cada uno tienen una porción de reborde 123 que se proyecta desde un borde inferior de la misma (con respecto a una orientación vertical normal del cuerpo 120, que está opuesta a la mostrada en la Figura 1C). La porción de reborde 123 se proyecta desde el borde inferior de cada brazo 124 en una dirección sustancialmente circunferencial.

Los brazos 124 están separados sobre la porción de cuerpo 120B a las ubicaciones que corresponden a las de la pata 114 de la base 110. Por consiguiente, las porciones de reborde de tapa 124 están configuradas para cooperar con las porciones de reborde de base 113 para permitir que la base 110 y la tapa 120 se acoplen juntas. En uso, los componentes de base 110 y de tapa 120 se presentan entre sí y se deslizan juntos de tal manera que la pata 114 y los brazos 124 de los componentes respectivos 110, 120 sean sustancialmente copíanos. Los componentes 110, 120 entonces se tuercen con respecto entre sí por lo cual las porciones de reborde respectivas 113, 123 se deslizan mutuamente a través del contacto por deslizamiento entre las superficies 113S y 123S hasta que los bordes guía de cada porción de reborde 113, 123 se empalmen en la superficie de amortiguador alternativa respectiva 124S del brazo 124 y en la superficie de amortiguador 114S de la pata 114.

En particular, cada reborde 123 que se extiende desde el brazo 124 comprende una superficie de empalme correspondiente 123S configurada para empalmar la superficie 113S de la cara 110. Mientras que el reborde se base 113 se reduce de manera circunferencial de tal manera que llegue a ser progresivamente más grueso en la dirección axial hacia el pie 114, la tapa 120 y la base 110 se unen juntas en la dirección axial mientras las superficies de empalme 113S, 123S se deslizan en contacto táctil entre sí. De acuerdo con otras modalidades, el reborde 123 puede también comprender un espesor reducido en la dirección circunferencial sobre el eje longitudinal A. Alternativamente, el reborde 113 puede comprender un espesor uniforme en la dirección axial mientras que el reborde 123 comprende un perfil de cuña que aumenta en espesor en la dirección axial hacia el brazo 124.

En algunas modalidades, las porciones de reborde respectivas 113, 123 se colocan para proporcionar un retén para reducir un riesgo de separación inadvertida de los componentes 110, 120.

Se proporciona una superficie interna de la porción de cuerpo 120B una superficie de ajuste 126M entre el primer extremo 120B' y una saliente 129 que es una porción de la superficie interna de la porción de cuerpo 120B entre la superficie de ajuste 126 y un flanco interno 1261 de la porción de cuerpo 120B sobre la superficie de ajuste 126M. El flanco interno 1261 está sustancialmente orientado paralelo al eje de cilindro C de la tapa 120 y es de un diámetro más pequeño que el de la superficie de ajuste 126M en su extremo marginal verticalmente superior.

La superficie de ajuste 126 de la porción de cuerpo 120B está colocada en uso para estar empalmada con la porción de ajuste cilindrica reducida correspondiente 116 de la base 110. Un extremo libre de la porción de ajuste 116 de la base 110 se coloca para estar empalmada con la saliente 129 de la tapa 120. Para reducir un riesgo de fuga de fluido desde el montaje 100, se proporciona la saliente 129 con una porción ranurada 129R en una ubicación sustancialmente radial a la mitad entre los límites circunferenciales opuestos de la saliente 129. Se proporcionan algunas modalidades con una porción ranurada 129R en el extremo libre de la porción de ajuste 116 en lugar de o además de la saliente 129.

En la modalidad de la Figura 1A a 3, se proporciona el componente de base 110 con una ventana 118W en una superficie inferior de la misma para permitir la inspección de un espécimen soportado en los elementos de ranura 117R. La ventana 118W, puede por ejemplo, ser usada para la inspección visual del espécimen, por ejemplo, al usar un microscopio invertido y/o un dispositivo de cámara. Alternativamente o además de la ventana 118W puede proporcionarse un puerto a través del cual uno o más otros instrumentos analíticos pueden inspeccionar el espécimen. En la modalidad de la Figura 1A a 3 la ventana 118W está ranurada en una superficie 117 de la porción base 110B que es una superficie en la cual el componente de base 110 puede ser soportado en uso. La ventana 118W puede estar formada integralmente con la base 110 o ser un componente separado conectado a la base 110. En la modalidad mostrada la ventana 118W está formada integralmente moldeando, con la ventana que está formada del mismo material que el resto de la base 110.

La presencia de un soporte de espécimen que tiene elementos ranurados 117R es ventajosa en que proporciona las regiones de la porción base 110B de espesor reducido entre los elementos 117R que permiten la transmisión de luz aumentada a través de las mismas. Por consiguiente, una cantidad de luz que se puede transmitir desde el espécimen a través de la ventana 118W puede ser aumentada.

Se proporciona una abertura de entrada de fluido 128IN a través de la porción de cuerpo 120B del componente de tapa 120, la abertura que está proporcionada en una ubicación de la porción de cuerpo 120B de tal manera que la abertura 128IN esté formada a través del flanco interno 1261 sobre la superficie de ajuste 126M. Se proporciona una abertura de salida de fluido 1280UT a través de la porción de cuerpo 120B en una ubicación diametralmente opuesta de la abertura de entrada de fluido 128IN y en sustancialmente la misma altura sobre el- primer extremo 120B' de la porción de cuerpo 120B en la dirección longitudinal del eje A.

El componente de tapa 120 también tiene una ventana 128W formada en una superficie de extremo superior 127 o una pared de la misma. La ventana 128W permite la inspección de un espécimen soportado en los elementos ranurados 117R. La ventana 128W está formada integralmente con el resto de la tapa 120 en una sola operación de moldeado. Alternativamente, la ventana 128W se puede formar no integralmente con la tapa 120 y se monta a través de los medios de montaje adecuados. Adicionalmente, la ventana 128W comprende un espesor uniforme a fin de eliminar cualquier distorsión óptica cuando se ve el interior de la cámara.

En una modalidad preferida, una región de extremo interna 300 de la tapa 120 que define efectivamente el techo de la cámara interna comprende una superficie cónica o inclinada. Es decir, la superficie del techo se alinea a un ángulo de aproximadamente 8 grados con relación a un plano transversal al eje longitudinal A. Esta configuración de techo inclinado permite que las burbujas de aire dentro del interior de la cámara pasen a través de la cámara y fuera de la salida 1280UT. Esto se logra cuando la salida 1280UT está en una posición más alta que la entrada 128IN en la dirección longitudinal del eje A cuando la tapa 120 se orienta en uso normal sobre la base 110 con la salida 1280UT colocada justo debajo del extremo superior del techo de cámara interna inclinada. De acuerdo con la modalidad preferida, la región de extremo 300 está definida por la ventana transparente 128W asegurada a la tapa 120 y que tiene un ancho uniforme a través de su diámetro para proporcionar las propiedades ópticas deseadas y facilitar la visualización de la cámara interna sin distorsión óptica.

De acuerdo con las modalidades adicionales, el componente de base 110 y el componente de tapa 120 no comprenden las ventanas respectivas 118W, 128 W proporcionadas en los mimos.

Las Figuras 4 a 8 ilustran modalidades adicionales de la base 110. Con referencia a la modalidad de las Figuras 4 a 6, la base 110 comprende una ventana de visualización 400 insertada en una región de base 404 del componente de base 110. La ventana 400 está formada como disco de cristal que tiene excelentes propiedades ópticas con respecto a la transparencia de tal manera que un usuario puede ver el interior de la cámara de biorreactor 601 desde el exterior y debajo del biorreactor 602 como se ilustra en la Figura 6. Como se indica, la ventana 400 está formada de un material separado y diferente del de la base 110. Esto permite la optimización de las propiedades ópticas de la ventana 400 sin afectar las propiedades deformables y de "sellado" de la base 110 y en particular de las características de "sellado" asociadas con las superficies de ajuste 116M y 126M. Como con la modalidad anterior estas superficies se forman a partir de silicona o de un material a base de silicona. La ventana 400 es una material a base óxido de silicona y puede comprender un recubrimiento proporcionado en una o ambas superficies circulares y en particular la superficie 609 que está colocada hacia arriba en el interior de cámara 601. Por ejemplo, la superficie opuesta de la cámara 609 se podrá cubrir con una capa delgada de silicona u otro material biológico inerte. Otros recubrimientos incluyen recubrimientos anti-incrustantes o antiadhesión para inhibir los depósitos biológicos o no biológicos que se adhieren a la superficie 609 y que deterioran la transparencia óptica cuando se observan desde abajo del biorreactor 602.

De acuerdo con la modalidad de las Figuras 4 a 6, el disco de cristal 400 está localizado dentro de la región inferior 404 de la base 110 dentro de una cavidad en forma de disco ranurada 605 que tiene un diámetro ligeramente mayor del diámetro del disco 400. Un junta tórica 606 u otro adecuado está colocado de manera circunferencial alrededor del disco 400 dentro de la cavidad 605 para proporcionar un sello hermético en la región inferior 404 y la cavidad 605. El disco 400 y el sello 606 están retenidos en posición dentro de la cavidad 605 mediante una saliente interna circular 603 de la base 101 que está empalmada contra una región de perímetro de la superficie opuesta de la cámara 609. Una segunda saliente 607 en la región 404 de la base 101 se extiende hacia una región de perímetro de una superficie opuesta externa 608 de la ventana 400. De acuerdo con la modalidad específica, el disco 400 está aseguradamente mantenido por un retenedor anular 604 que está acoplado con la saliente 607 a través de las roscas de tornillo 500 o los componentes de ajuste de ficción que incluyen, por ejemplo, las superficies de ajuste derechas o reducidas de la saliente 607 y del retenedor 604. Por consiguiente, la ventana 400 puede ser retirada y ser limpiada al atornillar o separar el retenedor 604 de su ubicación de montaje adyacente a la saliente de base 607.

La ventana 400 está localizada debajo de una superficie inferior 403 de la cámara interna 601 y debajo de los elementos ranurados 117R cuando la base está orientada en uso normal. Por consiguiente, la ventana 400 no interfiere con el espécimen o el soporte de espécimen montado sobre los elementos 117R. La ventana 400 une la abertura central 401 que se extiende a través de la región inferior 404 de la base 110 y está colocada directamente debajo del espécimen y del soporte de espécimen montados sobre los elementos 117R.

La Figura 7 ilustra una modalidad adicional de la base de la Figura 6. En este arreglo, la ventana en forma de disco 400 está mantenida en posición en la región de base 404 exclusivamente por el cuerpo de la base 110 en la región de la cavidad 605. Es decir, ya que la base 110 está formada a partir de silicona o de un material a base de silicona, es deformable de tal manera que la ventana 400 se pueda manipular en la cavidad 605 a través de un usuario que dobla y/o que tuerce la región de base 404. De acuerdo con la modalidad anterior, la saliente circular inferior (opuesta externo) 700 de la cavidad 605 comprende un diámetro más pequeño que el diámetro de la ventana 400 para estar contigua contra la región de perímetro de la . superficie opuesta externa 608. Como antes, se evita que la ventana 400 se deslice hacia el interior (hacia el interior de la cámara 601) por la saliente circular 603. La misma junta tórica 606 se extiende alrededor del perímetro del disco 400 con el fin de proporcionar un sello hermético en la abertura 401A a través de la cual la ventana 400 se extiende.

La Figura 8 ilustra una modalidad adicional de la base de las Figuras 6 y 7. En este arreglo, la ventana en forma de disco 400 comprende un diámetro aproximadamente igual al diámetro interno de la cámara 601 de tal manera que el contenido entero de la cámara 601 se puede observar desde abajo del biorreactor 602. Los soportes de espécimen 800 se extienden radialmente hacia adentro de las paredes laterales que definen la cámara interna 601 en la base 110 y están configuradas para montar el espécimen en la región inferior de la base 110 que es idéntica en función a los elementos ranurados 117R. De acuerdo con la modalidad de la Figura 8, el disco 400 está conservado en posición sin el uso de un retenedor 604 y está acomodado dentro de la misma cavidad ranurada 605 y de las salientes de empalme 603, 700 descritas con referencia a la Figura 7.

Las Figuras 9 y 10 ilustran una modalidad adicional de la presente invención, en la cual una pluralidad de componentes de base 110 se monta y se extiende desde una placa de soporte común 900. La placa de soporte 900 es sustancialmente plana y comprende una configuración rectangular que tiene una superficie inferior 902 y una superficie superior 901 desde las cuales se extiende la pluralidad de los componentes de base 110. De acuerdo con la implementación específica, cada base 110 y la placa 900 se forman integralmente y comprenden un material a base de polímero transparente como un termoplástico y en particular un acrílico o un policarbonato. Las bases 110 y la placa 900 pueden también comprender silicona y en particular caucho de silicona que son el mismo material como el de la tapa 120. Aunque se prefiere que el montaje completo que comprende las bases 110 y la placa 904, se forme integralmente, a través de un proceso de moldeo convencional y en particular moldeo por inyección, cada base 110 se puede formar no integralmente con la base 900 y se pueden unir juntas al usar los medios de unión adecuados. Por ejemplo, cada base 110 puede ser asegurada permanentemente o de manera desprendible a las placa 900 al usar un adhesivo, un tratamiento térmico y/o un mecanismo de cierre mecánico que incluye los arreglos de ajuste friccional o los componentes de bloqueo adicionales separados (no mostrados) proporcionados tanto en la base 110 como en la placa 900 que se pueden acoplar juntos para bloquear cada base 110 en la placa 900.

El método de construcción preferido es formar el montaje de base y de placa integralmente a través de un proceso de moldeo por inyección. Cada base 110 comprende la misma o muy similar configuración a la de los componentes de base 110 descrita con referencia a las Figuras 1A a 3 o 4 a 8. Mientras la placa de base 900 esté formada a partir de un material termoplástico que tiene excelente transparencia se evita la necesidad de un inserto de ventana separado 400 descrito con referencia a las Figuras 4 a 8. Los elementos ranurados 117R se extienden hacia arriba desde la superficie superior 901 de la placa 900 en la región 403 dentro de la base 110 que, en parte, define la cámara interna 601. Por consiguiente, un soporte de espécimen, como se describe con referencia a las Figuras 1 a 8 se puede montar sobre los elementos 117R dentro del interior de la cámara 601 inmediatamente sobre la superficie 403. Mientras que la placa entera 900 está formada a partir de un material termoplástico transparente, el interior entero 601 del biorreactor 100 se puede ver preferiblemente desde debajo de la superficie inferior 902. Mientras la placa 900 sea sustancialmente plana, un microscopio (no mostrado) se puede colocar en proximidad muy cercana al soporte de espécimen montado sobre los elementos 117R. Esto es ventajoso para claridad de la imagen. También, el microscopio y/o la placa 900 se pueden mover convenientemente entre las biocámaras 100 a través del montaje sobre la placa de soporte común 900. Adicionalmente, mientras cada base 110 esté formada a partir del material termoplástico transparente, el interior de la cámara 601 se puede también observar lateralmente.

Cada base 110 comprende los mismos rebordes de bloqueo 113 configurados para interacoplarse con los rebordes de bloqueo 123 de la tapa de la biocámara o el componente de cuerpo superior 120 descrito con referencia a las Figuras 1 a 3. Las bases termoplásticas 110 de las Figuras 9 y 10 son cada una independientemente capaces del acoplamiento y el bloqueo con los componentes de tapa respectivos 120 con el fin de completar cada biocámara 100 que se extiende desde la placa de soporte común 900. Puesto que el componente de tapa 120 comprende el material de siiicona deformable se proporciona un sello hermético adecuado entre la superficie de ajuste termoplástica 116M de la base 110 y la superficie de silicona 126M de la tapa 120. Como se describe con referencia a las Figuras 1 a 3, la tapa 120 puede también comprender una ranura de sellado adicional 129R configurada para acoplarse con la región de extremo 906 de la porción de acoplamiento reducida 116 mientras la tapa 120 y la base 110 se acoplan a través de los rebordes de bloqueo 113, 123.

La placa de base 900 comprende además las aberturas 903 para acomodar las botellas de depósito de fluido adecuadas (no mostradas) que contienen el fluido para la circulación entre las cámaras 100. Mientras cada tapa 120 se pueda asegurar independiente a cada base 110, un usuario puede configurar convenientemente las interconexiones de tubería que se extienden desde la entrada y las salidas de fluido 128IN, 1280UT como se desee y se describe con referencia a la Figura 1. Es decir, cada cámara 100 montada en la placa 900 se puede interconectar con las cámaras próximas 100 en serie, en paralelo o independientemente con los depósitos de fluido específicos (no mostrados).

La placa 900 además comprende un conjunto de conecfores de extremo 904 y de conectores laterales 905. Los conectores 904, 905 permiten que una pluralidad de placas 900 se conecte desprendiblemente juntas para formar una serie, cada placa comprende una pluralidad de cámaras 100 formadas a partir del componente de base 110 y del componente de tapa 120.

De acuerdo con una modalidad adicional, la placa 900 puede comprender un material que no sea transparente. Por consiguiente, un inserto de ventana separado similar a la ventana 400 descrito con referencia a las Figuras 4 a 8 puede ser asegurado en las regiones 403 de la placa 900 para permitir al usuario observar el interior de la cámara 601.

Las Figuras 11 y 12 ilustran una modalidad adicional de la presente invención en la cual una pluralidad de biorreactores es montada de manera desmontable en una placa o una bandeja de soporte común 900. La bandeja de soporte 900 comprende una pluralidad de aberturas 1105 que se extiende a través del espesor completo de la bandeja 900 desde la superficie superior 901 a una superficie inferior 902. Cada biorreactor individual se coloca sobre y alrededor de cada abertura 1105 se extiende hacia arriba desde la superficie superior 901.

De acuerdo con la implementación específica, cada biorreactor comprende una geometría sustancialmente cilindrica y cada abertura 1105 es circular donde un diámetro de cada abertura 1105 es menor que un diámetro de la cámara interna de cada biorreactor, cuando es observado en planta, de tal manera que un borde 1109 se extienda internamente más allá de las paredes verticales 1110 de cada biorreactor. El borde 1109 es de una suficiente profundidad para soportar la ventana transparente 400 que comprende un diámetro que corresponde al de la cámara interna de cada biorreactor y que es mayor que el diámetro de cada abertura 1105. Cada ventana 400 se puede unir desmontablemente o permanentemente a cada base de biorreactor 110 al usar los medios de unión adecuados. La ventana 400 por lo tanto define el soporte para el espécimen a través de los elementos ranurados 117R.

La bandeja 900 comprende una pluralidad de salientes 1104 que se extienden hacia arriba desde la superficie superior 901. Las salientes 1104 están colocadas en la región de cada abertura 1105 y se dimensionan y se colocan relativamente para estar empalmadas contra la superficie externa de cada pared de biorreactor 1110 cuando cada biorreactor se coloca respectivamente en la bandeja 900 sobre cada abertura 1105. De acuerdo con una implementación específica, cada saliente 1104 comprende una superficie opuesta interna 1106 con relación a cada biorreactor con cada superficie 1106 que comprende una mitad de un mecanismo de bloqueo desprendible configurado para acoplarse desprendiblemente con una segunda parte del mecanismo de bloqueo formado en la superficie opuesta externa 1107 de cada base de biorreactor 110. Este mecanismo de bloqueo desprendible puede comprender un mecanismo de bloqueo a presión, un mecanismo de bloqueo giratorio, un arreglo bayoneta, roscas de tornillo cooperantes, un arreglo ajuste a presión, un arreglo de cierre a presión o cualquier mecanismo de bloqueo desprendible de ajuste de fricción que tiene una primera parte proporcionada en cada saliente 1104 y una segunda parte proporcionada en cada base de biorreactor 110. De acuerdo con modalidades adicionales, la superficie superior 901 de la bandeja 900 puede comprender una porción ranurada para recibir una región inferior de cada pared 1110 de la base de biorreactor 110 para desprendiblemente bloquear cada biorreactor en posición en la bandeja 900.

La bandeja 900 también comprende la botella y las regiones sujetadores de bomba peristáltica 1102 definidas por las paredes cilindricas cortas 1103 a fin de definir un remate abierto a través del cual una botella de depósito de fluido o una bomba se puede introducir y puede sostenerse mediante el contacto friccional con la superficie opuesta interna de las paredes de retención circundantes 1103.

Como se detalló previamente, cada biorreactor comprende una base 110 y una tapa 120 desprendiblemente aseguradas juntas para definir una cámara interna 601. De acuerdo con la modalidad adicional, tanto la tapa 120 como la base 110 comprenden roscas de tornillo cooperantes para permitir que la tapa 120 sea interbloqueada con la base 110 a través de la incorporación del mecanismo de interbloqueo tipo rosca. En particular, se proporciona una primera parte de un mecanismo de interbloqueo de tornillo en una región superior 1100 de la superficie opuesta externa de las paredes 1110. Por consiguiente, una segunda parte del mecanismo de interbloqueo de tornillo está formada en una región inferior 1108 de una superficie opuesta interna de la tapa 120 que es capaz de la interconexión con la región opuesta externa 1100 de la base 110. Los brazos que se extienden radialmente 1101 se proyectan radialmente hacia fuera desde la tapa 120 a las regiones diametralmente opuestas. Los brazos 1101 son de una suficiente longitud para ser manipulados por el pulgar y los dedos de un usuario para torcer la tapa de cierre 120 sobre la base 110 para definir la cámara interna de biorreactor 601.

Como se detalla con referencia a la Figura 1A a 8, por lo menos una de las superficies de ajuste de la base 110 y la tapa 120 comprende una porción reducida. Opcionalmente, ambas de las superficies de ajuste de la base 110 y de la tapa 120 comprenden las superficies que se reducen de una manera complementaria a fin de proporcionar un sello de tipo fluido higiénico cuando tanto la base 110 como la tapa 120 se bloquean juntas como se describe. La modalidad adicional de las Figuras 9 a 12 puede también comprender la porción ranurada 129 que ayuda además con la provisión de un sello de tipo fluido en la cámara interna 601.

De acuerdo con la modalidad adicional de las Figuras 11 y 12, la bandeja 900 puede comprender un material que no sea transparente o translúcido para que el interior de la cámara 601 se pueda observar a través de la ventana transparente 400 que se extiende sobre las aberturas 1105. Adicionalmente, la modalidad adicional de las Figuras 11 y 12 puede además comprender el conjunto de los conectores de extremo 904 y de lado 905 como se describe con referencia a las Figuras 9 y 10.

La Figura 13 ilustra una modalidad adicional del montaje de múltiples cámaras y de bandeja de la Figura 12. De acuerdo con la modalidad adicional, la bandeja 900 comprende una longitud reducida y posiblemente una a anchura para la modalidad de la Figura 12. La bandeja 900 está dimensionada apropiadamente para sujetarse dentro de un sujetador de bandeja más grande 1301. Comúnmente, la bandeja 900 comprende una longitud de 127.9 mm y una anchura de 85.6 mm. A diferencia de la modalidad de la Figura 12, el sujetador 1301 comprende la botella y las regiones del sujetador de bomba peristáltica 1102 colocadas separadas del arreglo de los biorreactores 100. Un ancho del sujetador 1301 es ligeramente más grande que la bandeja 900 de tal manera que la bandeja 900 se coloque dentro del perímetro del sujetador 1301. Se proporcionan cuatro montajes 1300 en el sujetador 1301 y están separados y se colocan con el fin de corresponder a las cuatro esquinas 1302 de la bandeja más pequeña 900. Por consiguiente, la bandeja 900 puede ser sujetada de manera desprendible en la posición dentro de los montajes 1300 con el fin de ser unidos desprendiblemente al soporte 1301. Las superficies de borde respectivas en las esquinas 1302 que se colocan opuestas a los montajes 1300 se pueden configurar para comprender una mitad de un mecanismo de bloqueo desprendible configurado para desprendiblemente acoplar la bandeja 900 en el sujetador 1301 con la segunda mitad del mecanismo proporcionado en las superficies opuestas internas de los montajes 1300.

El arreglo de la Figura 13 permite que el aparato de múltiples cámaras de biorreactor sea unido y liberado convenientemente desde un montaje 1301 adecuado del tamaño apropiado para la instalación dentro de diferentes tipos de aparatos de procesamiento y de análisis biológicos que incluyen microscopios e incubadoras, etc.

De acuerdo con las modalidades de las Figuras 12 y 13, las bases 110 y las tapas 120 son moldeadas por inyección al usar un material de grado médico clase VI de la USP y la bandeja es termoformada. El material de la bandeja 900 es también preferiblemente de grado médico.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un montaje de cámara de biorreactor, que comprende: una base y una tapa configuradas para ser acopladas juntas para definir una cámara interna; cada una de la base y de la tapa comprende una pluralidad de rebordes de interacoplamiento respectivos para permitir que la base y la tapa sean desprendiblemente acopladas juntas axialmente con relación a un eje longitudinal que divide la base y la tapa mediante el giro de por lo menos una de la base y de la tapa sobre el eje longitudinal; los rebordes en cada una de la base y de la tapa que están separados respectivamente en una dirección alrededor del eje longitudinal por las regiones de separación configuradas para ser ocupadas por al menos una porción del reborde de la base o la tapa de oposición respectiva, cada reborde tiene una superficie de empalme que se extiende radialmente con relación al eje, las superficies de empalme en la base están configuradas para deslizarse sobre las superficies de empalme en la tapa en contacto táctil mediante el giro de por lo menos una de la base y la tapa sobre el eje de tal manera que por lo menos una parte del reborde de la base y de la tapa se traslape en la dirección axial para acoplar y para bloquear la base y la tapa axialmente con relación entre sí; cada una de la base y de la tapa comprende una superficie de sellado respectiva que se puede extraer y acoplar juntas de manera axial a través de un arreglo de ajuste de interferencia mediante dicho giro y el contacto entre las superficies de empalme para proporcionar un sello hermético cuando se bloquean juntas la base y la tapa axialmente.

2. El montaje de acuerdo con la reivindicación 1, donde los rebordes de interacoplamiento respectivos se proyectan radialmente hacia fuera de por lo menos una de la base y de la tapa.

3. El montaje de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, donde los rebordes de interacoplamiento respectivos están separados circunferencialmente alrededor de la base y de la tapa.

4. El montaje de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde cada uno de los rebordes de interacoplamiento respectivos comprende una porción que se extiende en una dirección circunferencial alrededor de la base y de la tapa, donde las porciones de reborde respectivas de la base y de la tapa están configuradas para deslizarse entre sí para acoplar la base y la tapa juntas y para prevenir la separación axial.

5. El montaje de acuerdo con la reivindicación 4, donde cada reborde de las superficies de empalme se extiende en la dirección circunferencial alrededor del eje longitudinal; donde por lo menos una de las superficies de empalme se extiende en una dirección circunferencial de un ángulo transversal a un plano perpendicular al eje longitudinal de tal manera que mientras los rebordes de la base y de la tapa se deslizan mutuamente, la base y la tapa se retiran axialmente juntas.

6. El montaje de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde por lo menos una de las superficies de sellado se extiende en la dirección del eje longitudinal y se reduce para extenderse transversalmente al eje longitudinal a fin de proporcionar el arreglo de ajuste de interferencia con la superficie de sellado correspondiente de la base o de la tapa alterna.

7. El montaje de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde por lo menos una de las superficies de sellado de la base y de la tapa comprende una porción surcada que se extiende circunferencialmente alrededor de la cámara interna para estar empalmada contra una porción de la superficie de sellado de la base o de la tapa alterna para proporcionar un sello hermético.

8. El montaje de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los rebordes de interacoplamiento de la base y de la tapa se forman integralmente con la base y la tapa respectivas.

9. El montaje de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la tapa comprende una abertura de entrada de fluido y una abertura de salida de fluido.

10. El montaje de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde por lo menos una de la tapa y de la base comprende las paredes laterales que se extienden en la dirección del eje longitudinal que define una parte de la cámara interna.

11. El montaje de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde por lo menos una porción de por lo menos una de la base y de la tapa comprende un material deformable resistente.

12. El montaje de acuerdo con la reivindicación 11, donde el material deformable resistente comprende la silicona.

13. El montaje de acuerdo con la reivindicación 12, donde la base y la tapa comprenden predominante la silicona.

14. El montaje de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la base comprende una ventana transparente no integralmente formada con la base.

15. El montaje de acuerdo con la reivindicación 14, donde la base comprende un zócalo de recepción que se extiende alrededor de una abertura en una región de extremo de la base, la ventana recibida parcialmente por el zócalo para conservar la ventana en la base.

16. El aparato de biorreactor, que comprende: una pluralidad de montajes de cámara de biorreactor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores; y una estructura de soporte que monta la pluralidad de los montajes de cámara de biorreactor en la posición sustancialmente fija en la estructura de soporte, la estructura de soporte comprende una pluralidad de montajes respectivos para montar desprendiblemente cada montaje de cámara de biorreactor en la estructura de soporte a través de la base de cada montaje de cámara de biorreactor.

17. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, donde la estructura de soporte comprende una pluralidad de aberturas, cada abertura se proporciona en una región de cada montaje respectivo de tal manera que cada abertura respectiva esté colocada debajo de un montaje respectivo de cámara de biorreactor cuando se monta en la estructura de soporte.

18. El aparato de acuerdo con las reivindicaciones 16 o 17, donde el montaje comprende por lo menos una saliente que se extiende hacia abajo desde la estructura de soporte para estar empalmada contra una superficie externa de cada base respectiva.

19. Un método para crear y mantener un ambiente para soportar una especie biológica, el método comprende: proporcionar un cuerpo de cámara que tiene paredes que definen una cámara interna para acomodar las especies biológicas; el cuerpo de cámara comprende: una base y una tapa configuradas para ser acopladas juntas para definir la cámara interna; cada una de la base y de la tapa comprende una pluralidad de rebordes de interacoplamiento respectivos para permitir que la base y la tapa se acoplen desprendiblemente juntas axialmente con relación a un eje longitudinal que divide la base y la tapa mediante el giro de por lo menos una de la base y de la tapa sobre el eje longitudinal; los rebordes en cada una de la base y de la tapa que están separados respectivamente en una dirección alrededor del eje longitudinal por las regiones de separación configuradas para ser ocupadas por al menos una porción del reborde de la base o de la tapa opuesta respectiva, cada reborde tiene una superficie de empalme que se extiende radialmente con relación al eje, las superficies de empalme en la base están configuradas para deslizarse sobre las superficies de empalme en la tapa en contacto táctil mediante la giro de por lo menos una de la base y de la tapa sobre el eje de tal manera que por lo menos una parte del reborde de la base y de la tapa se traslape en la dirección axial para acoplar y para bloquear la base y la tapa axialmente con relación entre sí; cada una de la base y de la tapa comprende una superficie de sellado respectiva que se pueden retirar y acoplar juntas axialmente a través un arreglo de ajuste de interferencia por dicho giro y el contacto entre las superficies de empalme para proporcionar un sello hermético cuando se bloquean juntas la base y la tapa axialmente; y proporcionar un flujo de un líquido a través de la cámara interna en contacto con las especies biológicas a través de una entrada de líquido y una salida de líquido en el cuerpo de cámara.