可逆液体过滤系统技术方案

用于细胞培养物灌注的可逆液体过滤系统包括：生物反应器容器(B4)，其用于储存所述细胞培养物(L4)；灌注泵(P7)，其包括可往复元件(P71)，所述可往复元件(P71)在相反的第一泵送方向和第二泵送方向(dF，dR)上是可移动的；过滤器(F4)；以及第一双向阀和第二双向阀(BV1，BV2)，其各自在打开位置与关闭位置之间是选择性可控的。所述灌注泵(P7)、所述过滤器(F4)以及所述第一双向阀和第二双向阀(BV1，BV2)共同组成与所述生物反应器容器(B4)连通的流体回路。所述双向阀(BV1，BV2)是可控的以与所述往复灌注泵(P7)相配合地打开和关闭，以便能够围绕流体回路进行双向过滤流动，并且同时还能够在所述生物反应器容器(B4)与所述灌注泵(P7)之间进行交替过滤流动。

Reversible liquid filtration system

A reversible liquid filtration system for cell culture perfusion includes a bioreactor container (B4) for storing the cell culture (L4); a perfusion pump (P7), which includes a reciprocating element (P71), which is movable in the opposite first and second pumping directions (dF, dR); a filter (F4); and a first two-way valve and a second two-way valve (BV1). BV2, which is selectively controllable between the open position and the closed position. The perfusion pump (P7), the filter (F4), the first bidirectional valve and the second bidirectional valve (BV1, BV2) together constitute a fluid loop connected with the bioreactor container (B4). The bidirectional valve (BV1, BV2) is controllable to open and close in coordination with the reciprocating perfusion pump (P7) so that bidirectional filtration flow can be carried out around the fluid loop, and at the same time alternating filtration flow can be carried out between the bioreactor container (B4) and the perfusion pump (P7).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可逆液体过滤系统专利
本专利技术涉及用于细胞培养物灌注的液体过滤系统，尤其涉及用于细胞培养物灌注的可逆液体过滤系统。背景用于过滤液体的系统在本领域中是众所周知的，其中它们采用具有分离，浓缩或移除液体、混合物或悬浮液的组成元素的典型功能的许多不同形式。这种系统应用于生物技术和制药工业中以提取某些生物产物，例如在生物反应器内使用细胞培养物产生的蛋白质。在传统的分批进料生物反应器系统中，细胞分批培养，由此细胞接种至新鲜培养基中，并且细胞迅速进入生长期，在此生长期期间它们消耗培养基营养物质并且除了所分泌的目的蛋白质之外，废物积累于培养液中。在一段时间之后，随着废物的积累，细胞转变进入衰退期产生不支持细胞代谢和蛋白质生成的环境。在通过实验和监测培养状态所确认的细胞培养过程中的最佳时间终止运行并且将蛋白质作为一个批次从细胞培养物中分离。这种方法存在许多问题，包括在培养时间内细胞环境的变化，导致蛋白质产物的质量和精细结构的变化。灌注生物反应器是已知的可选择系统，其中细胞保持在培养物中同时补充培养基，从而允许在60天或更长的时间段内维持高的细胞浓度和培养环境。通过营养物质的不断补充和废物的消耗实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于细胞培养物灌注的可逆液体过滤系统，包括：生物反应器容器(B4)，其用于储存所述细胞培养物(L4)；灌注泵(P7)，其包括可往复元件(P71)，所述可往复元件(P71)在相反的第一泵送方向和第二泵送方向(dF，dR)上是可移动的；过滤器(F4)，其包括膜，所述膜包括滞留物侧(F41)和相对的渗透物侧(F42)；以及第一双向阀和第二双向阀(BV1，BV2)，其各自在打开位置与关闭位置之间是选择性可控的，所述灌注泵(P7)、所述过滤器(F4)以及所述第一双向阀和第二双向阀(BV1，BV2)共同组成与所述生物反应器容器(B4)连通的流体回路，所述系统在循环流动模式下是可操作的，其中：所述第一双...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.19 EP 16180188.11.用于细胞培养物灌注的可逆液体过滤系统，包括：生物反应器容器(B4)，其用于储存所述细胞培养物(L4)；灌注泵(P7)，其包括可往复元件(P71)，所述可往复元件(P71)在相反的第一泵送方向和第二泵送方向(dF，dR)上是可移动的；过滤器(F4)，其包括膜，所述膜包括滞留物侧(F41)和相对的渗透物侧(F42)；以及第一双向阀和第二双向阀(BV1，BV2)，其各自在打开位置与关闭位置之间是选择性可控的，所述灌注泵(P7)、所述过滤器(F4)以及所述第一双向阀和第二双向阀(BV1，BV2)共同组成与所述生物反应器容器(B4)连通的流体回路，所述系统在循环流动模式下是可操作的，其中：所述第一双向阀(BV1)可控制成是打开的并且所述第二双向阀(BV2)可控制成是关闭的，并且所述灌注泵(P7)的所述可往复元件(P71)在所述第一泵送方向(dF)上是可移动的，以便将所述细胞培养物(L4)从所述生物反应器容器(B4)转移至所述灌注泵(P7)；以及所述第一双向阀(BV1)可控制成是关闭的并且所述第二双向阀(BV2)可控制成是打开的，并且所述灌注泵(P7)的所述可往复元件(P71)在所述第二泵送方向(dR)上是可移动的，以便将所述细胞培养物(L4)从所述灌注泵(P71)转移回所述生物反应器容器(B4)，从而围绕所述流体回路在第一循环流动方向(d5)上沿所述过滤器(F4)的滞留物侧(F41)转移所述细胞培养物(L4)，以及所述第一双向阀(BV1)可控制成是关闭的并且所述第二双向阀(BV2)可控制成是打开的，并且所述灌注泵(P7)的所述可往复元件(P71)在所述第一泵送方向(dF)上是可移动的，以便将所述细胞培养物(L4)从所述生物反应器容器(B4)转移至所述灌注泵(P7)；以及所述第一双向阀(BV1)可控制成是打开的并且所述第二双向阀(BV2)可控制成是关闭的，并且所述灌注泵(P7)的所述可往复元件(P71)在所述第二泵送方向(dR)上是可移动的，以便将所述细胞培养物(L4)从所述灌注泵(P7)转移回所述生物反应器容器(B4)，从而围绕所述流体回路在第二循环流动方向(d6)上沿所述过滤器(F4)的所述滞留物侧(F41)转移所述细胞培养物(L4)，所述第二循环流动方向(d6)与所述第一循环流动方向(d5)相反，并且所述系统在交替流动模式下是可操作的，其中：所述第一双向阀(BV1)可控制成是打开的并且所述第二双向阀(BV2)可控制成是关闭的；所述灌注泵(P7)的所述可往复元件(P71)在所述第一泵送方向(dF)上是可移动的，以便将所述细胞培养物(L4)从所述生物反应器容器(B4)沿所述过滤器(F4)的所述滞留物侧(F41)在第一交替流动方向(d51)上转移至所述灌注泵(P7)；以及所述灌注泵(P7)的所述可往复元件(P71)在所述第二泵送方向(dR)上是可移动的，以便将所述细胞培养物(L4)从所述灌注泵(P71)沿所述过滤器(F4)的所述滞留物侧(F41)在第二交替流动方向(d61)上转移回所述生物反应器容器(B4)，所述第二交替流动方向(d61)与所述第一交替流动方向(d51)相反，在所述循环流动模式和所述交替流动模式中的每一个中，所述细胞培养物(L4)沿所述过滤器(F4)的所述滞留物侧(F41)的转移在所述过滤膜的所述滞留物侧(F41)上产生驱动流体压力(pD)，使得渗透物材料可以从所述滞留物侧(F41)通过所述膜到达所述渗透物侧(F42)。2.如权利要求1所述的可逆液体过滤系统，包括控制器，所述控制器用于控制所述第一双向阀和第二双向阀(BV1，BV2)与所述灌注泵(P7)的所述可往复元件(P71)的运动相配合。3.如权利要求1所述的可逆液体过滤系统，进一步包括：压力传感器(S41，S42)，其配置成检测所述过滤膜的各个所述滞留物侧和所述渗透物侧(F41，F42)的流体压力；以及渗透泵(P8)，其布置成与所述过滤器(F4)流体连通，并且基于检测的流体压力在所述过滤膜的所述渗透物侧(P42)上可控施加与所述滞留物侧(P41)上的残余的所述驱动流体压力(pD)相反的反流体压力(pC)，使得没有渗透物材料可以从所述滞留物侧(P41)通过所述膜到达所述渗透物侧(P42)。4.如权利要求3所述的可逆液体过滤系统，其中所述渗透泵(P8)以下述大小可控施加所述反流体压力(pC)至所述过滤膜的所述渗透物侧(F42)：等于所述滞留物侧(P41)上的残余的所述驱动流体压力(pD)，以防止渗透物材料从所述滞留物侧(F41)通过所述膜到达所述渗透物侧(F42)；或者大于所述滞留物侧(P41)上的残余的所述驱动流体压力(pD)，以便逆转通过所述膜的流动，以部分或完全清除所述膜的所述滞留物侧(P41)的渗透物材料。5.如权利要求2或3所述的可逆液体过滤系统，其中所述渗透泵(P6)是可控的以控制所述过滤膜的所述滞留物侧与所述渗透物侧(F41，F42)之间的压力梯度，以便控制所述渗透物材料在所述滞留物侧(P41)上的残余的所述驱动流体压力(pD)下从所述滞留物侧(F41)通过所述膜到达所述渗透物侧(F42)。6.如权利要求3至5中任一项所述的可逆液体过滤系统，包括控制器，所述控制器用于配合地控制所述第一双向阀和第二双向阀(BV1，BV2)、所述灌注泵(P7)的所述可往复元件(P71)的运动以及所述渗透泵(P7)。7.如前述权利要求中任一项所述的可逆液体过滤系统，其中所述灌注泵(P7)的所述可往复元件(P71)包括活塞。8.如权利要求1至6中任一项所述的可逆液体过滤系统，其中所述灌注泵(P7)的所述可往复元件(P71)包括隔膜。9.如前述权利要求中任一项所述的可逆液体过滤系统，其中所述生物反应器容器(B4)包括至少两个单独的液体入口/出口(R2，R3)。10.用于细胞培养物灌注的可逆液体过滤系统，包括：生物反应器容器(B4)，其用于储存所述细胞培养物(L4)；灌注泵(P7)，其包括可往复元件(P7...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·威尔士，安德鲁·泰特，马修·佩利，
申请(专利权)人：自动化合作关系剑桥有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB