在生物制造设备中和涉及其的改进制造技术

公开了生物制造设备(1)，其包括壳体(20)，在壳体内部的大致封闭的生物反应器室(30)和在壳体内部的含有电气零件和/或电子控制构件的另一大致封闭区域(36)，室(30)包含：用于支撑生物反应器的托盘(40)，包含用于摇晃在使用中的托盘的机构(44,47)的托盘支撑件(45)，托盘(40)包含用于接触生物反应器且加热其的加热器(42)，且设备还包括用于加热在托盘周围的空气的次级加热(53)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在生物制造设备中和涉及其的改进
本专利技术涉及例如用于细胞培养的生物制造设备。具体地，本专利技术涉及以单个仪器的形式的生物反应器设备，和布置成生物制造系统的多个仪器以用于优化使用针对生物制造的实验室和细胞培养空间。
技术介绍
细胞培养，例如哺乳动物、细菌或真菌细胞的培养，可被执行以收获活性细胞以用于治疗目的和/或收获生物分子，诸如由细胞生产的蛋白质或化学物质(例如，药物)。如本文中使用的用语“生物分子”可意味着任何分子，诸如蛋白质、肽、核酸、代谢物、抗原、化学物质或由细胞或病毒生产的生物药物。在此，用语生物制造旨在包含细胞的培养或增殖，以及生物分子的生产。用语生物反应器旨在包含能够用于生物制造的通常封闭的容积。细胞通常在大尺寸(10,000至25,000升容量)生物反应器中生长，其是设计用于提供对于细胞生长和扩增需要的环境条件和必要的营养的可消毒容器。传统的生物反应器具有玻璃或金属生长室，其可被消毒且然后被接种以选择的细胞以用于随后的培养和扩增。在生长室中的介质经常通过使用机械的或磁性的叶轮来摇动或搅动以改善通风、营养分散和废物移除。在最近一些年，已经移向‘单次使用’生物反应器，其提供更小的批次尺寸、更大的生产灵活性、易用性、减少的资本成本投资和减少的交叉污染风险。这些系统也可改善通风、供给和废物移除的效率以增加细胞密度和产品产量。示例包含WAVETM袋(GEHealthcare)，其安装在摇晃平台上以用于混合，以引入搅动箱单次使用容器诸如从XcellerexInc(GEHealthcare)可用的那些。随着‘个性化医疗’的到来，需要许多小批次细胞以利用独特细胞疗法治疗病人的自体细胞疗法已经变得重要。生产设施，诸如组织培养实验室，为了生产细胞和生物分子，已经传统地定制设计且在清洁的环境中执行以减少污染的风险。这样的设施高成本地运行和维持且如果优先级或工作需要改变还要修改。用于维持或收获在生物反应器中的细胞的工作站需要特定‘足迹’，其在培养实验室中占据显著的底板空间。因为工作站无人照料时花费其大部分时间，同时细胞在生物反应器中生长，实验室空间未高效地或有效地使用。改进在文件WO2014122307中提出，其中需要用于细胞培养的实验室空间通过提供用于生物反应器的贮藏间和定制工作站而减小，传统的WAVE类型的生物反应器和辅助设备可支撑在其上。该设备较需要大的支撑框架。文件US6475776是用于细胞培养碟的培养器的示例，其具有单个培养器壳体和多个架，然而该类型的设备不适用于壳体生物反应器。需要的是，在简单装载、操作和维持的系统中多个生物反应器一个堆叠在另一个上(紧密地并排间隔开)的能力。理想地，这样的生物反应器应能够传统补料制造，其中细胞典型地经过7至21天来培养，以及灌注类型制造，其中细胞可被培养更长的周期，但是废物产物连续地或定期地移除，且生物分子可被收获。此外，细胞培养环境的精确的和可靠的控制对于成功细胞培养是重要的。在多个生物反应器紧密接近的地方，该控制更重要，因为潜在的加热源紧密地间隔开。许多可用的生物反应器使用WAVE摇晃技术以用于获得高细胞密度。细胞在单次使用细胞袋生物反应器中生长。该单次使用细胞袋生物反应器放置在生物反应器的摇晃平台上。存在许多参数，其对于创造用于生产高质量和高密度细胞的最佳环境而言是重要的，例如摇晃速度、溶解氧、pH、灌注速率、以及细胞培养的温度。为了最佳细胞生长，细胞培养需要加热且维持在特定温度，这取决于细胞的类型。例如，所有哺乳动物细胞需要维持在37℃以用于最佳生长速率。这通常通过将细胞袋放置在平台上而完成，该平台具有加热垫或加热板。加热垫或加热板加热且维持细胞袋内含物在需要的设定点处。为了确保细胞在细胞扩增过程期间不被过加热，重要的是，细胞在任何时间点都不被加热超过设定点。专利技术人已经发现，当相同加热平台被使用以加热低至50ml和高至2000ml的细胞培养容积时，可难以实现该温度方式。在生物反应器中另一常见问题是由于凝固引起的细胞损失。在细胞袋内部的细胞被维持在37℃的设定点处，同时环境温度可为大约24℃。作为结果，凝固是不可避免的且在细胞袋内含物达到37℃的30分钟内出现。存在来自细胞培养的不可接受的水损失，其由该凝固导致。随着用于细胞扩增过程的细胞的起始容积减少，该影响变得更加显著。当起始细胞容积为50ml时，在24小时后大约1/3水容积损失已经被报道。当环境温度变低时，凝固更加显著。凝固损失导致渗透度增加，其继而又引起pH改变。pH是对于细胞培养维持恒定的重要参数中的一个。不同的细胞线在特定pH下生长良好，例如大多数哺乳动物细胞线在pH7.4下生长最好。专利技术人已经认识到，需要加热系统，其可高效地加热低容积细胞培养，而不过加热细胞，以及高效地管理更高容积细胞培养的加热，例如当那些细胞扩增时。
技术实现思路
本专利技术提供一种根据权利要求1所述的布置，其具有由从属于权利要求1的权利要求限定的优选的特征。本专利技术延伸至本文公开的特征的任何组合，无论该组合在本文中是否明确地提到。此外，在两个或更多个特征以组合的形式被提到的地方，意图是这样的特征可单独地要求保护，而不延伸本专利技术的范围。附图说明本专利技术能够以多种方式来实施，其说明性的实施例在下文参照附图来描述，其中：图1a示出了生物制造设备的实施例的示图；图1b示出了堆叠以形成生物制造系统2的图1a的设备；图2示出了图1中示出的设备的不同的示图；图3示出了图1中示出的设备的另一示图，包括装载在设备内部的生物反应器；图4和5以不同的构造示出了生物制造设备的另一实施例的两个示图；图6a、6b、6c和6d示出了图1和2中示出的设备的局部截面图；图7示出了图1和2中示出的设备的放大局部视图；图8示出了图1和2中示出的设备的截面平面图；图8a示出了加热生物反应器的方法的流程图；且图9示出了图1和2中示出的设备的功能的示意图。本专利技术，与其目标和其优点一起，通过结合附图参照下面的描述可更好地理解，在附图中类似的参照标号表示图中的类似的元件。具体实施方式参照图1a，示出了生物制造设备1，其包含通常自给的仪器10，其包含通常长方体或箱形的壳体20(具有通常平坦的上侧22和底侧24)。底侧包含四个可调整的高度脚26，仅其中两个在图1a中可见。箱形的壳体允许多个仪器堆叠以形成生物制造系统。实际上，为了方便，在台架5上的堆叠将为两个或三个那么高，如示意性地在图1b中图示的那样，但没有堆叠不可更高的原因。仪器也包含门25，打开地且剖视地示出以便于更清楚地示出仪器的剩余零件。门在铰链28处铰接至壳体的前竖直边缘，从而其围绕竖直铰链轴线打开以暴露或包围在壳体20内部的绝缘室30。当门由弹性密封件32闭合时室30被密封，该弹性密封件32围绕门的内面的整个外周延伸且与以互补的方式围绕壳体20的前边缘延伸的密封面31协作。当门25闭合时，没有光进入室30。这排除了光对细胞培养的影响。室30具有主室35和通向主室35的前室33。主室包含生物反应器托盘40，其由下文更详细地描述的摇晃托盘支撑件45支撑。摇晃机构由盖板21保护。前室33包含支撑两个蠕动泵的面板34，仅两个蠕动泵的流体处理头48和49延伸到前室33中，前室33的电气零件在面板34后。面板还包含下文更详细地描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物制造设备(1)，包括壳体(20)，在所述壳体内部的大致封闭的生物反应器室(30)以及在所述壳体内部的含有电气零件和/或电子控制构件的另一大致封闭区域(36)，所述室(30)包含：用于支撑生物反应器的托盘(40)，包含用于摇晃在使用中的所述托盘的机构(44,47)的托盘支撑件(45)，所述托盘(40)包含用于接触生物反应器和加热其的加热器(42)，且所述设备还包括用于加热在所述托盘周围的空气的次级加热(53)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.19 GB 1518426.0;2015.08.25 IN 2632/DEL/2011.一种生物制造设备(1)，包括壳体(20)，在所述壳体内部的大致封闭的生物反应器室(30)以及在所述壳体内部的含有电气零件和/或电子控制构件的另一大致封闭区域(36)，所述室(30)包含：用于支撑生物反应器的托盘(40)，包含用于摇晃在使用中的所述托盘的机构(44,47)的托盘支撑件(45)，所述托盘(40)包含用于接触生物反应器和加热其的加热器(42)，且所述设备还包括用于加热在所述托盘周围的空气的次级加热(53)。2.根据权利要求1所述的生物制造设备，其特征在于，所述次级加热包括用于将空气从所述封闭区域抽出且用于迫使该空气到所述室中的器件，以及用于在该空气从所述封闭区域抽出以后进一步加热该空气的可选的电气加热器件。3.根据权利要求1或权利要求2所述的生物制造设备，其特征在于，所述壳体(20)包含通道门(25)，且提供有空气孔口(61)，所述空气孔口(61)邻近于所述门通到所述壳体中，在使用中提供了邻近所述门的空气帘。4.根据权利要求3所述的生物制造设备，其特征在于，所述空气帘仅在所述通道门打开时才提供。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：A布哈加夫，HD帕蒂，P保罗，S乔恩，MU朝德哈里，P库马，N普哈德克，M拉马克里斯纳，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US