生物处理混合器制造技术

一种生物处理混合器(1)，其包括：带有至少一个侧壁(3,4,5,6)和底壁(7)的支承器皿(2)，其中壁限定支承器皿内部容积(8)，以及至少第一磁性叶轮驱动单元(9)和第二磁性叶轮驱动单元(10)；以及适于配合在支承器皿内部容积内的柔性袋(11,111)，其中袋具有限定袋内部容积(18)的至少一个袋侧壁(12,112,13,113,14,15)、袋底壁(16,116)和袋顶壁(17,117)，以及可旋转地附接到袋内部容积中的袋壁上的至少第一磁性叶轮(19)和第二磁性叶轮(20)。

Biological treatment mixer

A biological treatment mixer (1), including: with at least one side wall (3,4,5,6) and the bottom wall (7) of the support vessel (2), which supports the vessel wall defining the internal volume (8), and at least a first magnetic impeller drive unit (9) and second yuan (10 single drive magnetic impeller); and adapted to fit the flexible bag in the support vessel within the internal volume (11111), which has limited the internal volume of bag bag (18) at least one bag side wall (12112,13113,14,15) and the bottom of the bag wall (16116) and the bag top wall (17117), and is rotatably attached to at least a first magnetic impeller the bag wall inside the bag in the volume on the (19) and second (20) magnetic impeller.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物处理混合器
本专利技术涉及用于生物处理用途的混合器，且更具体地涉及带有单次使用的袋的混合器。本专利技术还涉及一种生物反应器、支承器皿以及用于混合和用于培养细胞的方法。
技术介绍
生物处理行业传统上在制造过程中使用不锈钢系统和管路以用于治疗蛋白质等的表达和提纯。这些装置设计成在清洁和/或灭菌之后再使用。然而，清洁和灭菌是高成本的劳动强度大的操作。此外，带有必需的管路和用具的这些传统系统的安装成本通常很高。此外，这些系统典型地为特定过程设计，且对于新应用不可容易地重新构造。这些限制导致了在最近十五年采用新的途径(使用塑料单次使用的一次性袋和管道)来替换普通的不锈钢罐。在大规模操作中，优选的解决方案是使用由外部不锈钢支承器皿支承的柔性袋。这允许了单次使用的操作规模扩大到若干立方米。然而，在此大规模下，混合效率变成问题，且相应地需要带有改善的混合的大规模单次使用的系统。
技术实现思路
本专利技术的一个方面在于提供在支承器皿中带有单次使用的袋的有效生物处理混合器。这利用权利要求1中限定的混合器达成。一个优点在于可达成很大容积的快速混合。另外的优点在于混合器可在不同位置之间容易地移动，混合器可具有低的重心，且可达成有效的热传递。本专利技术的第二方面在于提供带有有效搅拌的生物反应器。这利用如权利要求中限定的生物反应器达成。第三方面在于提供了用于生物处理混合器或生物反应器的支承器皿。这利用如权利要求中限定的支承器皿达成。第四方面在于提供了制备液体混合物的有效方法。这利用如权利要求中限定的方法达成。第五方面在于提供了培养细胞的有效方法。这利用如权利要求中限定的方法达成。本专利技术的另外适合的实施例在从属权利要求中描述。附图说明图1示出了在支承器皿中带有袋的根据本专利技术的混合器(侧视图和顶视图)。图2示出了根据本专利技术的支承器皿(侧视图和顶视图)。图3示出了用于本专利技术中的袋(侧视图和斜视图)(斜视图中未示出叶轮)。图4示出了结合本专利技术使用的备选的袋(侧视图)。图5示出了结合本专利技术使用的备选的袋(侧视图)。图6示出了结合本专利技术使用的叶轮(斜视图)。具体实施方式为了更清楚且简明地描述和指出要求保护的专利技术的主题，提供了用于以下描述和所附权利要求的特定用语的以下定义。单数形式"一个"、"一种"和"该"包括复数对象，除非上下文清楚地另外指出。如本文贯穿说明书和权利要求使用的近似语言可用于修饰可允许在不导致其涉及的基本功能的变化的情况下改变的任何数量表达。因此，由诸如"大约"的用语修饰的值不限于指定的准确值。除非另外指出，表示说明书和权利要求中使用的组分的量、诸如分子量的性质、反应条件等的所有数字将理解为在所有情况下都由用语"大约"修饰。因此，除非相反地指出，否则以下说明书和所附权利要求的数字参数是近似值，其可取决于由本专利技术的实施例获得的期望性质而改变。至少来说，各个数字参数应当至少鉴于报告的有效数字的数量且通过应用普通四舍五入技术来理解。本文中诸如"顶部"、"底部"、"上方"、"下方"、"上"、"下"和"高度"的任何方向用语是指装置如它们出现在图中时那样。连接参考(例如，连结、附接、联接、连接等)应宽泛地理解，且可包括一系列元件之间的中间部件，以及元件之间的相对移动。因此，连接参考不一定是指两个元件直接地且与彼此成固定关系连接。此外，参照各种实施例所述的各种元件可互换以产生在本专利技术的范围内的全新的实施例。在由图1-6所示的一个方面中，本专利技术公开了一种生物处理混合器1，其包括：a)支承器皿2，其包括至少一个侧壁3,4,5,6，诸如至少一个直立侧壁3,4,5,6，以及底壁7，其中壁限定支承器皿内部容积8。支承器皿包括至少第一磁性叶轮驱动单元9和第二磁性叶轮驱动单元10，且可选地包括另外的磁性叶轮驱动单元，例如，诸如一个、两个、三个或四个另外的单元。例如，磁性叶轮驱动单元可安装在侧壁和底壁中的一个或多个后方/下方。它们可全部都安装在相同的壁中、后方或下方，或它们可安装在不同的壁中、后方或下方。例如，磁性叶轮驱动单元可为带有旋转轴的马达，一个或多个磁体固定到旋转轴上，使得它们与轴一起旋转，且提供能够驱动磁性叶轮的旋转磁场。支承器皿可进一步具有顶盖(未示出)，以保护袋且提供隔离。b)柔性袋11;111，其适于配合在支承器皿内部容积内，其中袋具有至少一个袋侧壁12;112,13;113,14,15，袋底壁16;116，以及袋顶壁17;117，它们一起限定袋内部容积18。袋具有可旋转地附接到袋内部容积中的一个或多个袋壁(即，在袋壁的内侧上)的至少第一磁性叶轮19和第二磁性叶轮20，且可选地包括另外的磁性叶轮，诸如一个、两个、三个或四个另外的叶轮。磁性叶轮适合地定位成使得在袋配合在支承器皿内时，各个叶轮均在磁性叶轮驱动单元附近，允许驱动单元通过叶轮中的一个或多个磁体上的旋转磁场的作用来驱动叶轮。适当地，磁性叶轮能够独立于彼此旋转，例如，通过分别安装到单独的轴上。例如，与袋壁的可旋转附接可如US6758593,US7481572或WO2014116165中所述的那样构造，它们通过引用以其整体并入本文中。袋由一个或多个柔性材料片(例如，塑料膜或多层柔性塑料叠层)制成。各个袋壁可包括一致部分的单个片或通过焊接连结在一起的多个片部分。适当地，袋是用于生物处理用途的单次使用的袋的领域中已知的三维袋(例如，见US20020131654,US20040245144或WO2013112963A1，它们在此通过引用以其整体并入本文中)。袋可符合或基本上符合支承器皿的内部容积，使得其紧密配合于支承器皿内侧。袋的壁之间的接头可为直角的或带有一定曲率半径的大体上直角的。在某些实施例中，至少第一磁性叶轮驱动单元9和第二磁性叶轮驱动单元10安装在支承器皿的底壁7中或下方，且至少第一磁性叶轮19和第二磁性叶轮20可旋转地附接到袋内部容积中的袋底壁16上，适合地在驱动单元9,10附近。在一些实施例中，支承器皿包括限定具有长度l、宽度w和高度h的大体上立方形的支承器皿内部容积8的四个侧壁3,4,5,6和底壁7。四个侧壁和底壁可分别具有矩形形状，且它们可与彼此成直角或大致成直角会合，以形成带有大体上矩形的顶部和侧部凸起的形状。对应地，在这些实施例中，柔性袋具有大体上立方形的形状，带有大体上矩形的顶部和侧部凸起，其中袋的内部容积18由四个袋侧壁12;112,13;113,14,15、袋底壁16;116和袋顶壁17;117限定。四个袋侧壁、底壁和顶壁可分别具有大致矩形的形状，且相邻的壁可与彼此成直角或大致成直角。在某些实施例中，支承器皿内部容积具有至少1.5的长宽比(l/w)，诸如1.5-3或1.5-2。高长宽比使带有较高内部容积的混合器能够在不同位置之间移动（例如，穿过门开口），且在使用上文所述的叶轮布置时，还可在高长宽比下达成优异的搅拌。在一些实施例中，支承器皿内部容积具有0.7-2的高宽比(h/w)，诸如0.7-1.3。低高宽比还便于大型混合器在不同位置之间移动，且允许低重心。低重心对于稳定性很重要，且防止了混合器翻倒的风险。例如，有可能将外部悬置梯级36安装在支承器皿上，以允许容易接近支承器皿内部容积和袋而没有混合器或支承器皿在人爬梯级时翻倒的风险。在某些实施例中，支承器皿内部容积和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物处理混合器(1)，包括：‑支承器皿(2)，其包括至少一个侧壁(3,4,5,6)和底壁(7)，所述壁限定支承器皿内部容积(8)，以及至少第一磁性叶轮驱动单元(9)和第二磁性叶轮驱动单元(10)；以及‑适于配合在所述支承器皿内部容积内的柔性袋(11;111)，所述袋具有限定袋内部容积(18)的至少一个袋侧壁(12;112,13;113,14,15)、袋底壁(16;116)和袋顶壁(17;117)，带有可旋转地附接到所述袋内部容积中的一个或多个袋壁上的至少第一磁性叶轮(19)和第二磁性叶轮(20)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.16 US 62/1483711.一种生物处理混合器(1)，包括：-支承器皿(2)，其包括至少一个侧壁(3,4,5,6)和底壁(7)，所述壁限定支承器皿内部容积(8)，以及至少第一磁性叶轮驱动单元(9)和第二磁性叶轮驱动单元(10)；以及-适于配合在所述支承器皿内部容积内的柔性袋(11;111)，所述袋具有限定袋内部容积(18)的至少一个袋侧壁(12;112,13;113,14,15)、袋底壁(16;116)和袋顶壁(17;117)，带有可旋转地附接到所述袋内部容积中的一个或多个袋壁上的至少第一磁性叶轮(19)和第二磁性叶轮(20)。2.根据权利要求1所述的生物处理混合器，其特征在于，所述至少第一和第二磁性叶轮驱动单元安装在所述底壁中或下方，且所述至少第一和第二磁性叶轮可旋转地附接到所述袋内部容积中的所述袋底壁上。3.根据权利要求1或权利要求2所述的生物处理混合器，其特征在于：-所述支承器皿包括限定具有长度(l)、宽度(w)和高度(h)的大体上立方形的支承器皿内部容积(8)的四个侧壁(3,4,5,6)和底壁(7)；且-所述柔性袋具有大体上立方形的形状，其中袋内部容积由四个袋侧壁(12;112,13;113,14,15)、袋底壁(16;116)和袋顶壁(17;117)限定。4.根据任何前述权利要求所述的混合器，其特征在于，所述支承器皿内部容积具有至少1.5的长宽比，诸如1.5-3或1.5-2。5.根据任何前述权利要求所述的混合器，其特征在于，所述支承器皿内部容积具有0.7-2的高宽比，诸如0.7-1.3。6.根据任何前述权利要求所述的混合器，其特征在于，所述支承器皿内部容积和/或袋内部容积为至少1.5m3，诸如至少2m3或2-5m3或2-3m3。7.根据任何前述权利要求所述的混合器，其特征在于，所述支承器皿是双重覆盖的，且包括用于温度控制流体的入口(21)端口和出口(22)端口。8.根据任何前述权利要求所述的混合器，其特征在于，所述混合器安装在带有地面锁(24)的脚轮(23)上。9.根据任何前述权利要求所述的混合器，其特征在于，所述混合器由测压元件(25)支承。10.根据任何前述权利要求所述的混合器，其特征在于，所述混合器带有安装在所述支承器皿上的外部悬置梯级(36)。11.根据任何前述权利要求所述的混合器，其特征在于，所述混合器进一步包括控制单元(26)，其电性地或电磁地连接到所述至少第一和第二磁性叶轮驱动单元上，且可选地连接到所述测压元件和/或热控制流体供应(32)上。12.根据权利要求11所述的混合器，其特征在于，所述至少第一和第二磁性叶轮驱动单元的旋转方向和旋转速度可由所述控制单元独立地控制。13.根据任何前述权利要求所述的混合器，其特征在于，所述柔性袋在所述袋顶壁中具有至少一个端口(27)。14.根据任何前述权利要求所述的混合器，其特征在于，所述至少第一和第二磁性叶轮分别具有至少三个、诸如四个叶轮叶片(28)。15.根据任何前述权利要求所述的混合器，其特征在于，所述至少第一和第二磁性叶轮分别具有成角度或垂直地安装的叶轮叶片。16.根据权利要求14或权利要求15所述的混合器，其特征在于，所述至少第一和第二磁性叶轮分别可旋转地附接到所述袋底壁上，使得从所述叶轮叶片到所述袋底壁的距离(d)是至少7cm，诸如10-30cm。17.根据权利要求14或权利要求15所述的混合器，其特征在于，所述至少第一和第二磁性叶轮分别可旋转地附接到袋壁上，使得从所述叶轮叶片到袋壁的最短距离(d)是至少7cm，诸如10-30cm。18.根据任何前述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：PB阿克斯特罗姆，RL达姆伦，CR图奥赫伊，T埃登伯格，J肯尼，DL布拉泽尔，金纬，RM卡布拉，S特里克赫拉坎达拉，
申请(专利权)人：通用电气医疗集团生物科学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US