自动化生产和收集制造技术

本文描述的实施方案提供从细胞释放或分泌的细胞产物的产生、分离和/或收集。细胞可以在具有培养基的细胞扩增系统的生物反应器的毛细管内(或毛细管外)空间中扩增。细胞可以将细胞产物释放到生物反应器的流体空间中。这种释放的细胞产物的实例包括细胞外颗粒(诸如细胞外囊泡(EV))。为了收集从被扩增的细胞释放的细胞外颗粒，排除来自其他来源的任何细胞外颗粒，在收集从扩增细胞释放的细胞外颗粒之前，可以使用冲洗程序来消除任何血清蛋白。可以通过控制出口参数来收集或浓缩释放的细胞产物，而营养物可以通过例如培养基的扩散通过半透膜到达细胞。然后可以收获释放的细胞产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动化生产和收集相关申请的交叉引用本申请要求2016年5月5日提交的美国临时申请系列号No.62/332,426，并且题为“自动化生产和收集”；2016年5月6日提交的美国临时申请系列号No.62/333,013，并且题为“自动化生产和收集”；以及2017年5月3日提交的美国临时申请系列号No.62/500,962，并且题为“自动化生产和收集”的优先权和权益。上述申请的公开内容在此通过引用整体并入本文，如同在本文完整地阐述其所教导的和用于所有目的的所有内容。
技术介绍
细胞扩增系统(CES)用于扩增和分化细胞。细胞扩增系统可用于扩增(例如生长)各种贴壁细胞和悬浮细胞。例如，细胞扩增系统可用于扩增间充质干细胞(MSC)和其他类型的细胞(诸如骨髓细胞)。从供体细胞扩增的干细胞可用于修复或替换受损或缺陷的组织，并且对于许多在不同的疾病具有广泛的临床应用。粘附和非粘附型细胞都可以在细胞扩增系统中的生物反应器中生长。
技术实现思路
本专利技术的实施方案大体上涉及产生、分离和/或收集从细胞释放或分泌的细胞产物。这种释放或分泌的细胞产物可称为释放物或分泌物(releasedorsecretedagent(s))、释放组分或分泌组分、细胞产物、细胞生成组分、释放颗粒或分泌颗粒、释放分子或分泌分子、细胞外颗粒、释放蛋白质或分泌蛋白质、转移机制等。此类细胞外颗粒的示例包括但不限于细胞外囊泡(EV)、病毒载体等。细胞外囊泡(EV)可以由细胞产生，并且在细胞培养期间，EV可以释放到培养或扩增其的流体或培养基(由于在扩增期产生的重要副产物的存在，通常称为条件培养基)中。EV包括例如外泌体和微囊泡。EV含有对于细胞通信和其他重要的细胞过程至关重要的RNA、DNA和蛋白质。例如，EV可以例如从体液(诸如血清、血浆、尿液)和细胞培养上清液中分离。在实施方案中，细胞间通信在细胞生物学中起重要作用。细胞与其他细胞通信的能力使得能够发生诸如蛋白质合成等的复杂机制。例如，细胞可以通过多种方式(诸如直接细胞-细胞接触或分泌分子的转移)彼此通信。EV(诸如微囊泡和外泌体)具有介导细胞内通讯和促进遗传信息转移的能力。微囊泡是来自质膜的直接萌芽(directbuds)，并且通常包含与起源的膜类似的表面标志物。当囊泡内体与质膜融合并萌芽进入细胞外空间时，可形成外泌体。由于微囊泡和外泌体在遗传信息转移中的积极作用，微囊泡和外泌体可用于治疗应用。例如，EV可以充当抗原呈递细胞以刺激免疫应答，以及微囊泡可以转移和激活趋化因子受体，从而引起抗细胞凋亡作用。在实施方案中，细胞扩增系统可用于扩增细胞。这种扩增可以通过使用生物反应器或细胞生长室发生。在一个实施方案中，这种生物反应器或细胞生长室包含例如中空纤维膜。这种中空纤维膜可包括毛细管外(EC)空间和毛细管内(IC)空间。细胞扩增系统可以扩增多种细胞类型(诸如间充质干细胞、癌细胞、T细胞、成纤维细胞和成肌细胞)。这些细胞类型中的每一种可以将EV释放到生物反应器的流体空间中，然后可以通过出口袋收集。生物反应器的半透性中空纤维允许必需营养物(例如葡萄糖)通过扩散到达细胞和代谢废物(例如乳酸)通过扩散离开系统。除非还需要收获细胞，否则细胞可以保留在中空纤维的毛细管内侧，而EV可以在流体空间中浓缩，然后可以从系统中收获EV而不收获细胞。本专利技术的实施方案进一步涉及在从不断扩增的细胞中收集释放的细胞产物(例如EV或病毒载体等)之前使用自动冲洗程序去除用于培养或扩增细胞的血清蛋白。这种冲洗程序允许系统在从被扩增的细胞收集释放的细胞产物开始之前，通过首先从用于扩增的任何血清或其他来源去除任何释放的细胞产物(例如，EV或病毒载体等)来纯化释放的细胞产物。本专利技术的实施方案进一步提供通过使用多隔室生物反应器使得能够收集或浓缩释放的细胞产物。例如，通过控制出口参数(诸如通过关闭IC出口阀(保持EC出口打开))，可以增加释放的细胞产物在IC侧的浓度，而营养物(例如葡萄糖)仍然能够通过在EC侧培养基的添加并扩散通过膜而到达IC侧的细胞。这种收集可以例如持续一段时间(诸如约二十四(24)小时至约七十二(72)小时)。在一个实施方案中，这种收集持续大约四十八(48)小时。在使释放的细胞产物的这种浓度增加后，可以将释放的细胞产物收获到收获袋或其他容器中。根据一个实施方案，附着细胞可以在这样的收获过程中保留在生物反应器中，直到可能需要释放和收获这样的细胞(如果有的话)。本专利技术的实施方案提供了通过使用与细胞扩增系统一起使用的一个或更多个方案或任务来实现释放的细胞产物的这种生产和/或收集。这些方案或任务可以包括预编程的方案或任务。在其他实施方案中，此类方案或任务可包括客户或用户自定义的方案或任务。通过用户界面(UI)和图形用户界面(GUI)元素，可以创建客户或用户自定义的方案或任务。任务可以包括一个或更多个步骤。在其他实施方案中，可以选择预编程的、默认的或以其他方式先前保存的任务。还在其他实施方案中，这种生产和/或收集可以通过一个或更多个手动方案或任务与细胞扩增系统一起使用来实现。列出本
技术实现思路
是为了以简化的形式提供一些概念，其中，这些概念在下面的具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
不旨在用任何方式限制所要求保护的主题的范围。除了本文提供的那些之外，可以包括特征(包括其等同物和变体)。附图说明可以通过参考附图来描述本专利技术的实施方案。在附图中，相同的数字表示相同的项目。图1A描绘了细胞扩增系统(CES)的一个实施方案。图1B示出了生物反应器的一个实施方案的正视图，显示了通过该生物反应器的循环路径。图1C描绘了根据本专利技术的实施方案的，用于在细胞扩增系统的操作期间旋转地或横向地移动细胞生长室的摇摆装置。图2示出了根据本专利技术的实施方案的具有预安装的流体运输装置的细胞扩增系统的透视图。图3描绘了根据本专利技术的实施方案的细胞扩增系统的壳体的透视图。图4示出了根据本专利技术的实施方案的预安装的流体运输装置的透视图图5描绘了根据本专利技术的实施方案的细胞扩增系统的示意图。图6示出了根据本专利技术的另一个实施方案的细胞扩增系统的示意图。图7描绘了根据本专利技术的实施方案的，说明用于产生和/或收集释放的组分的过程的运行特征的流程图。图8示出了描绘根据本专利技术的实施方案的用于产生和/或收集释放的细胞产物的过程的运行特征的流程图。图9描绘了说明根据本专利技术的实施方案的用于生产和/或收集释放物的方法的运行特征的流程图。图10示出了根据本专利技术的实施方案，可以实现的细胞扩增系统的示例处理系统。图11示出了根据本专利技术的实施方案，从细胞扩增系统中的培养基中提取蛋白质的示例结果。图12示出了根据本专利技术的实施方案，使用细胞扩增系统来生成EV的示例结果。图13A示出了根据本专利技术的实施方案，使用细胞扩增系统来生成EV的示例结果。图13B示出了根据本专利技术的实施方案，使用细胞扩增系统来生成EV的示例结果。图13C示出了根据本专利技术的实施方案，使用细胞扩增系统来生成EV的示例结果。图14示出了根据本专利技术的实施方案，使用细胞扩增系统来生成EV的示例结果。具体实施方式以下具体实施方式提供了具有参考附图的示例性实施方案的讨论。本文中包括的具体实施方案不应被解释为限制(limiting)或缩限(restricting)本专利技术。进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种收集细胞产物的方法，所述方法包括：将细胞装载到生物反应器中；用培养基供养所述细胞；扩增所述细胞，其中，所述细胞释放细胞产物；浓缩经释放的细胞产物；以及从所述生物反应器中收获经浓缩的细胞产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.05 US 62/332,426;2016.05.06 US 62/333,013;1.一种收集细胞产物的方法，所述方法包括：将细胞装载到生物反应器中；用培养基供养所述细胞；扩增所述细胞，其中，所述细胞释放细胞产物；浓缩经释放的细胞产物；以及从所述生物反应器中收获经浓缩的细胞产物。2.权利要求1所述的方法，其中，所述经释放的细胞产物包括细胞外颗粒。3.权利要求2所述的方法，其中，所述细胞外颗粒包括细胞外囊泡。4.权利要求3所述的方法，其中，所述细胞外囊泡包括外泌体。5.权利要求3所述的方法，其中，所述细胞外囊泡包括微囊泡。6.权利要求2所述的方法，其中，所述细胞外颗粒包括病毒载体。7.权利要求1所述的方法，其中，将所述经收获的细胞产物收集到袋中。8.权利要求1所述的方法，进一步包括：替换所述培养基。9.权利要求1所述的方法，其中，所述培养基包含血清。10.一种细胞扩增系统，包括：生物反应器，其中，所述生物反应器包括中空纤维膜；第一流体流动路径，其具有至少相对的端部，其中，所述第一流体流动路径与所述中空纤维膜的毛细管内部分流体相连；处理器；存储器，所述存储器与所述处理器通信并且能由所述处理器读取，并且包含一系列指令，当由所述处理器执行时，使得所述处理器：接收选择以供养细胞；接收选择以关闭所述毛细管内部分的出口，其中，关闭毛细管内部分的出口使从所述毛细管内部分中的所述细胞释放的颗粒浓缩；以及进行操作以将所述颗粒移动到收获袋中。11.权利要求10所述的细胞扩增系统，进一步包括以下项的一个或更多个：进行操作以执行5x冲洗；进行操作以执行负超滤；和/或进行操作以执行冲洗。12.权利要求10所述的细胞扩增系统，其中，从所述细胞释放的所述颗粒包括细胞外颗粒。13.权利要求12所述的细胞扩增系统，其中，所述细胞外颗粒包括外泌体。14.权利要求12所述的细胞扩增系统，其中，所述细胞外颗粒包括微囊泡。15.权利要求10所述的细胞扩增系统，进一步包括：接收选择以替换在所述中空纤维膜的所述毛细管内部分和毛细管外部分中的流体。16.权利要求15所述的细胞扩增系统，其中，所述流体的替换从用于供养所述细胞的第一培养基中提取蛋白质。17.权利要求16所述的细胞扩增系统，其中，不含蛋白质的第二培养基替换所述第一培养基以供养所述细胞。18.权利要求17所述的细胞扩增系统，进一步包括：进行操作以在所述生物反应器中执行所述第一培养基和/或第二培养基的测试以确定所述蛋白质是否已被移除。19.一种细胞扩增系统，包括：生物反应器，其中，所述生物反应器包括中空纤维膜；第一流体流动路径，其在所述生物反应器的至少相对的两端具有第一入口和第一出口，其中，所述第一流体流动路径与所述中空纤维膜的毛细管内部分流体相连；第二流体流动路径，其具有第二入...

【专利技术属性】
技术研发人员：波阿·旺，布莱恩·J·南柯维斯，
申请(专利权)人：泰尔茂比司特公司，
类型：发明
国别省市：美国,US