一次性生物反应器传感器架构制造技术

传感器组件包括第一传感器和第二传感器。壳体可操作地耦合于所述第一传感器和所述第二传感器中的每一个传感器，并且容纳存储针对所述第一传感器和所述第二传感器中每一个传感器的补偿数据的存储器。连接器可操作地耦合于所述第一传感器和所述第二传感器。也提供了生物反应感测组件和生物反应感测组件的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】-次性生物反应器传感器架构 相关申请的交叉引用 本申请基于2014年7月25日提出的美国临时专利申请No. 62/029, 199W及2014 年5月2日提出的美国临时专利申请No. 61/987, 726的优先权并要求其权益，该申请的内 容在此通过引入整体并入。
技术介绍
对于为各种目的而生成和支持生物反应，生物反应器是有帮助的。生物反应能够 对溫度和/或压强变化敏感。另外，随着生物反应的进行，反应本身可W改变生物反应容器 中的各种参数，例如溶解氧含量和/或抑值。因此，检测生物反应的各种变量可W是很重 要的。 生命科学工业正在由大型的资金密集型设备转变为使用聚合物袋或容器作为生 物反应器的小型设备，该资金密集型设备由不诱钢制造，具有大型就地清洗（CI巧设施。生 物反应器袋使用一次并在之后丢弃。运种一次性生物反应器技术使工厂的资本成本显著减 少。例如，在使用不诱钢CIP设施的现有装置中，高达90 %的设备运行成本可能是由就地清 洗装置造成的，包括非常高端的、设计用来承受蒸汽清洁循环的仪表。通过转变为用后可丢 弃的一次性生物反应器袋，能够削减掉CIP部分的资金并且设备能够变得更灵活且更小， 相应的，允许更有针对性的药物治疗和其它小规模应用所需要的更小批量的生产。提供一 种便于使用和采用在用后可丢弃的一次性生物反应器技术的仪表架构，将会显著地有益于 生命科学工业，也会显著有益于产生运样的生物反应的其他工业和过程。
技术实现思路
阳〇化]传感器组件包括第一传感器和第二传感器。壳体可操作地禪合于所述第一传感器 和所述第二传感器中的每一个传感器，并且容纳存储针对所述第一传感器和所述第二传感 器中每一个传感器的补偿数据的存储器。连接器可操作地禪合于所述第一传感器和所述第 二传感器。也提供了生物反应感测组件和生物反应感测组件的制造方法。【附图说明】 图1是根据本专利技术的实施例的一次性生物反应系统的概略视图。 图2是根据本专利技术的实施例的并入到一次性生物反应袋中的传感器组件的概略 视图。 图3是根据本专利技术的实施例的可W禪合到一次性生物反应感测系统的过程变量 变送器的概略视图。 图4是根据本专利技术的实施例的一次性生物反应袋/传感器组件的制造方法的流程 图。 图5是根据本专利技术的实施例的使用一次性生物反应感测系统来监视生物反应的 方法的流程图。【具体实施方式】 图1是根据本专利技术的实施例的生物反应感测系统的概略视图。系统100包括结构 性容纳容器102,该结构性容纳容器容纳支持样本106中发生的生物反应的聚乙締（poly) 袋104。在图1示出的实施例中提供了过程窗口 108,过程窗口 108便于将单个传感器 110、112和114禪合到生物反应。传感器110、112和114通常感测生物样本的不同变量。 运样的传感器可W包括溫度传感器、压力传感器、溶解氧传感器、二氧化碳传感器、导电率 (con化ctivity)传感器、piH传感器、比色传感器或者任何其它合适的传感器。过程窗口可 W便于各种传感器与生物样本的禪合。例如，在保持聚乙締袋104内的流体密封窗期间，过 程窗口 108的一部分可W对氧气高渗透，运样可W便于利用袋外部的氧气传感器。然而，本 专利技术的实施例也可W包括在袋本身内简单布置一个或多个传感器11〇、112和114,W及将 传感器的电连接在其穿过袋壁时进行密封。此外，虽然关于图1的实施例示出了 =个不同 的传感器11〇、112和114,但是也可W依照本专利技术的实施例使用更少的传感器或更多的传 感器。此外，虽然到目前为止描述的实施例是关于不同的传感器类型描述的，但是也可W明 显想到两个传感器可W具有相似的类型但是具有不同的工作特性或工作范围。例如，第一 压力传感器可W具有0到100PSI的范围，而第二压力传感器可W仅具有5到10PSI的范围 但在上述范围内可W具有非常高的准确度和精确度。 通过为过程窗口 108提供相对标准的位置和大小，可W提供多个不同传感器类型 的各种组合。然而，基于过程窗口的标准大小和位置可W大量生产聚合物袋。此后，通过焊 接、密封或W其他方式在聚合物袋104上贴附窗口 108,可W提供对单独的生物反应器袋和 感测组件的专口化。因此，规模经济能够允许发生聚合物袋的大量生产，由此减少袋本身的 总成本。[001引如图1所示，每个传感器110、112、114与合规（compliance)盒子116禪合，合规 盒子之后通过连接器120和122与过程变量变送器118禪合。过程变量变送器能够测量 各个传感器110、112、114的模拟信号，并且可W基于所测量的模拟信号计算相关的变量， 例如溫度、压强、抑值等等。此外，运些计算出的变量随后能够W任何合适的方式传送至 控制系统124,包括过程通信，例如按照高速通道可寻址远程变换器（HART'f)协议或者FOUNDATION?现场总线协议的过程通信。如图1所示，传感器110、112、114的阵列嵌入或W 其他方式布置在一次性生物反应器袋104中。无论是在将各个传感器110、112、114嵌入到 袋104中之前还是之后，作为制造的一部分，传感器阵列经受特征化（characterization) 过程。该特征化过程产生用于补偿传感器阵列的单个传感器的数据集。该补偿允许将过程 变量变送器118测量的原始模拟信号精确地映射为过程变量输出，或者通过其他方式转换 为过程变量输出。例如，已知抑值具有高度的溫度依赖性。特征化过程使用溫度传感器来 补偿抑传感器。将补偿曲线信息或数据本地加载并存储在合规盒子116中。补偿曲线信 息或数据对于阵列中的单个传感器而言是唯一的。 在一些实施例中，合规盒子116可W包括可存储任何传感器特定数据的RFID设 备。运样的数据不只包括补偿曲线信息和数据，还包括最终用户或如美国食品药品监督管 理局的管理机构可能要求的附加数据。其它信息可W包括构建材料、生产日期、序列号、工 作范围、信号类型（如电阻或电压）等等。 在操作中，当连接器120禪合于连接器122时，合规盒子116能够与过程变量变送 器118通信。之后，过程变量变送器118读取存储在合规盒子116中的数据，并且使用补偿 曲线信息或数据W增强阵列中传感器的性能。过程变量变送器118测量一个或多个原始传 感器模拟信号；在测量出的原始模拟信号上应用补偿功能W获得一个或多个已补偿的过程 变量；并且向控制系统124传递已补偿的过程变量。 在一些示例中，为了在批量运行期间确保仪器在其工作范围内运行，管理机构要 求在批量运行的结尾处执行仪器校准。在关于图1示出的传感器阵列的情况下，参数已知 的'批量检查'缓冲溶液（solution)可W加载到袋104中，并且可将阵列的输出相对于该 已知参考进行检查。由于阵列W及'批量检查'溶液将会被处理掉，因此不需要任何的就地 清洗（CI巧能力。进一步的，由于用于建立"批量检查"溶液参数的参考仪器从不与产品接 触，可将标准仪表用于本应用。 当生物反应完成时，袋104W及传感器110、112、114和合规盒子116可被处理掉 或W其他方式丢弃。保留过程变量变送器118并将其用于与下一传感器阵列/生物反应系 统进行交互。 图2是根据本专利技术的实施例的并入到生物反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器组件，包括：第一传感器；第二传感器；壳体，所述壳体与所述第一传感器和所述第二传感器中的每一个传感器可操作地耦合，所述壳体容纳存储器，所述存储器存储针对所述第一传感器和所述第二传感器中的每一个传感器的补偿数据；以及连接器，所述连接器与所述第一传感器和所述第二传感器可操作地耦合。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·斯蒂芬·舒马赫，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US