可充胀生物反应器和使用方法技术

一种可充胀生物反应器(110、210)可包括一个或多个片，该一个或多个片连结以形成袋(111、211)，该袋(111、211)包括由该一个或多个片形成的顶片(118、218)和底片(119、219)且可充胀以提供内部体积(117、217)，其适于在由袋的摇摆运动(R)引起的培养液流动期间保持一定体积的培养液(10)，且包括一个或多个扰动突起(116、116'，116''，216)，其从底片朝顶片向上延伸，但未延伸至顶片，且横向于或倾斜于培养液的波动(W)方向延伸。对于袋中的低初始体积的培养液，所得构造可提供改进的流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可充胀生物反应器和使用方法相关申请的交叉引用该申请要求保护2018年4月25日提交的编号为62/662,292的美国临时申请的权益，其全部内容通过引用并入本文中。
本公开内容大体上涉及在由柔性片材形成的柔性生物反应器中的改进，例如是构造为用于培养细胞或其它生物材料的用于流体的袋或袋状容器的大体上自支承的类型，且更特别地涉及用于在搅动(例如摇摆)下的此类培养的可充胀柔性袋生物反应器。本公开内容还涉及改进的生物反应器组件。
技术介绍
传统上，生物处理工业在用于发酵和细胞培养的制造过程中使用不锈钢系统和管路。这些装置设计成蒸汽灭菌且重复使用的。然而，清洁和灭菌是昂贵的劳动密集型操作。而且，带有所需管路和用具的这些传统系统的安装成本通常过高。此外，这些系统典型地设计成用于特定的过程，且不能轻易地再构造成用于新的应用。这些限制导致近年来采用一种新的方法—其使用塑料的单次使用的一次性袋和管来代替通常的不锈钢储器。特别地，传统上由不锈钢制成的生物反应器在许多应用中由一次性袋代替，摇摆该一次性袋以提供对于细胞培养所必需的通气和混合。这些单次使用的袋典型地提供成无菌的，且消除清洁和灭菌的昂贵且费时的步骤。袋设计成在操作期间保持无菌环境，从而最大限度地减小污染的风险。通常使用的袋是“枕式”的，主要是因为这些袋可通过将两个塑料柔性片缝合在一起来以低成本制造。还描述了三维袋，其中另外的片可用来产生壁结构。某些一次性生物反应器系统使用摇摆台，生物反应器袋置于该摇摆台上。生物反应器袋部分地填充有液体营养基和期望的细胞。台使袋摇摆，以提供细胞在袋中的持续移动，且还从湍流的气-液表面提供有效的气体交换。袋典型地具有用于引入空气、二氧化碳、氮气或氧气的至少一个气体供应管，以及允许去除呼吸气体的至少一个排气管。营养物可通过其它管来添加。当在初始低体积下培养细胞时，需要考虑在那些初始低体积下的混合和氧合。在编号为2010/0203624的美国公开案和编号为719,394的美国专利中描述了沿袋边缘带有遮挡物以改进混合的袋，但这些设计不足以有效地混合小体积。因此，需要改进用于低体积培养的摇摆台生物反应器中的氧合。编号为WO2012/128703的国际公开案借助于在袋中竖直延伸的遮挡物来解决对更好氧合的需要，但所描述的设计未解决对低初始体积下改进氧合的需要。因此仍需要用于培养细胞或其它生物材料的改进的生物反应器袋和生物反应器系统，其解决现有技术的上文描述的限制中的一个或多个且能够用来提供对于初始低体积培养所必需的氧合。
技术实现思路
本公开内容提供用于细胞或其它生物材料的培养中的改进的生物反应器和生物反应器系统。根据一方面，提供一种可充胀生物反应器。在一个实施例中，生物反应器可包括一个或多个片，该一个或多个片连结以形成袋，该袋包括由该一个或多个片形成的顶片和底片且可充胀以提供内部体积，其适于在由袋的摇摆运动引起的培养液流动期间保持一定体积的培养液。生物反应器还可包括一个或多个扰动突起，其从底片朝顶片向上延伸，但未延伸至顶片，且横向于或倾斜于培养液的波动方向延伸。在某些实施例中，一个或多个扰动突起可热封至底片。在某些实施例中，一个或多个扰动突起可在横向于或倾斜于波动方向的方向上线性地延伸。在某些实施例中，袋可包括彼此相反定位的第一端边缘和第二端边缘，以及彼此相反定位的第一侧边缘和第二侧边缘。在某些实施例中，一个或多个扰动突起可定位在第一端边缘与第二端边缘之间的中心。在某些实施例中，在一个或多个扰动突起上方的点处，一个或多个扰动突起可具有的竖直尺寸等于或小于完全充胀袋的高度的约1/4。在某些实施例中，一个或多个扰动突起可具有的水平尺寸等于或大于第一侧边缘与第二侧边缘之间距离的约1/2。在某些实施例中，一个或多个扰动突起可包括第一扰动突起和第二扰动突起，第一扰动突起和第二扰动突起在从第一侧边缘到第二侧边缘的方向上彼此间隔开以在它们之间限定间隙。在某些实施例中，一个或多个扰动突起可包括第一扰动突起和第二扰动突起，第一扰动突起和第二扰动突起在从第一端边缘到第二端边缘的方向上彼此间隔开。在某些实施例中，一个或多个扰动突起可具有倒T形。在某些实施例中，一个或多个扰动突起可包括内室和用于将气体引导到袋的内部体积中的多个喷射孔。在某些实施例中，喷射孔可定位在一个或多个扰动突起的竖直表面上。在某些实施例中，喷射孔可定位在一个或多个扰动突起的水平表面上。根据另一方面，提供一种生物反应器系统。在一个实施例中，生物反应器系统可包括托盘，该托盘适于在摇摆运动中支承可充胀生物反应器。生物反应器可包括一个或多个片，该一个或多个片连结以形成袋，该袋包括由该一个或多个片形成的顶片和底片且可充胀以提供内部体积，其适于在由袋的摇摆运动引起的培养液流动期间保持一定体积的培养液。生物反应器系统还可包括一个或多个扰动突起，其从底片朝顶片向上延伸，但未延伸至顶片，且横向于或倾斜于培养液的波动方向延伸。在某些实施例中，一个或多个突起可包括托盘的一个或多个向上延伸部。根据另一方面，提供一种可充胀生物反应器。可充胀生物反应器可包括一个或多个片，该一个或多个片连结以形成袋，该袋包括由该一个或多个片形成的顶片和底片且可充胀以提供内部体积，其适于在由袋的摇摆运动引起的培养液流动期间保持一定体积的培养液。生物反应器还可包括一个或多个喷射端口，其至少部分地定位在袋内且附接到底片。一个或多个喷射端口可与内部体积流体连通且构造成用于向其输送气体。在某些实施例中，可充胀生物反应器还可包括一个或多个入口端口，其与一个或多个喷射端口流体连通且构造成用于向其输送气体。在某些实施例中，可充胀生物反应器还可包括一个或多个喷射通道，其与一个或多个喷射端口流体连通且构造成用于向其输送气体。一个或多个喷射通道可由附接到底片的一个或多个片限定。在某些实施例中，一个或多个喷射通道可定位在袋的外侧。在某些实施例中，一个或多个喷射通道可定位在袋内。当连同若干图和所附权利要求书进行以下详细描述的查阅时，本公开内容的这些及其它方面和实施例对本领域普通技术人员将是显而易见的或将变得显而易见。本公开内容扩展到本文中公开的构件或特征的任何组合，无论此类组合是否在本文中明确地提到。此外，在成组合地提到两个或更多个构件或特征的情况下，意图的是，此类构件或特征可在不扩展本公开内容的范围的情况下单独要求保护。附图说明本公开内容的实施例可以以多种方式来实施。在描述本公开内容的说明性实施例时，参照附图，附图不一定按比例绘制，且其中：图1是根据本公开内容的一个或多个实施例的生物反应器组件的侧视图，示出生物反应器、托盘、枢转块和促动器；图2是根据本公开内容的一个或多个实施例的生物反应器袋的透视图，示出袋、支承杆和扰动突起；图3是根据本公开内容的一个或多个实施例的扰动突起的透视图；图4是根据本公开内容的一个或多个实施例的扰动突起的透视图；图5A是根据本公开内容的一个或多个实施例的生物反应器袋的顶视图，示出袋、支承杆和扰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可充胀生物反应器(110、210)，所述可充胀生物反应器(110、210)包括一个或多个片，所述一个或多个片连结以形成袋(111、211)，所述袋(111、211)包括由所述一个或多个片形成的顶片(118、218)和底片(119、219)且可充胀以提供内部体积(117、217)，其适于在由所述袋的摇摆运动(R)引起的培养液流动期间保持一定体积的培养液(10)，所述生物反应器还包括一个或多个扰动突起(116、116'，116''，216)，其从所述底片朝所述顶片向上延伸，但未延伸至所述顶片，且横向于或倾斜于所述培养液的波动(W)方向延伸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180425 US 62/6622921.一种可充胀生物反应器(110、210)，所述可充胀生物反应器(110、210)包括一个或多个片，所述一个或多个片连结以形成袋(111、211)，所述袋(111、211)包括由所述一个或多个片形成的顶片(118、218)和底片(119、219)且可充胀以提供内部体积(117、217)，其适于在由所述袋的摇摆运动(R)引起的培养液流动期间保持一定体积的培养液(10)，所述生物反应器还包括一个或多个扰动突起(116、116'，116''，216)，其从所述底片朝所述顶片向上延伸，但未延伸至所述顶片，且横向于或倾斜于所述培养液的波动(W)方向延伸。


2.根据权利要求1所述的可充胀生物反应器，其特征在于，所述一个或多个扰动突起热封至所述底片。


3.根据权利要求1所述的可充胀生物反应器，其特征在于，所述一个或多个扰动突起在横向于或倾斜于所述波动方向的方向上线性地延伸。


4.根据权利要求1所述的可充胀生物反应器，其特征在于，所述袋包括彼此相反定位的第一端边缘(121、221)和第二端边缘(122、222)，以及彼此相反定位的第一侧边缘(123、223)和第二侧边缘(124、224)。


5.根据权利要求4所述的可充胀生物反应器，其特征在于，所述一个或多个扰动突起定位在所述第一端边缘与所述第二端边缘之间的中心。


6.根据权利要求5所述的可充胀生物反应器，其特征在于，在所述一个或多个扰动突起上方的点处，所述一个或多个扰动突起具有的竖直尺寸(D1)等于或小于完全充胀袋的高度的约1/4。


7.根据权利要求5所述的可充胀生物反应器，其特征在于，所述一个或多个扰动突起具有的水平尺寸(D2)等于或大于所述第一侧边缘与所述第二侧边缘之间距离的约1/2。


8.根据权利要求4所述的可充胀生物反应器，其特征在于，所述一个或多个扰动突起包括第一扰动突起和第二扰动突起，所述第一扰动突起和所述第二扰动突起在从所述第一侧边缘到所述第二侧边缘的方向上彼此间隔开以在它们之间限定间隙(134)。


9.根据权利要求4所述的可充胀生物反应器，其特征在于，所述一个或多个扰动突起包括第一扰动突起和第二扰动突起，所述第一扰动突起和所述第二扰动突起在从所述第一端边缘到所述第二端边缘的方向上彼此间隔开。


10.根据权利要求1所述的可充胀生物反应器，其特征在于，所述一个或多个扰动突起具有倒T形。


11.根据权利要求1所述的可充胀生物反应器，其特征在于，所述一个或多个扰动突起包括内...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·绍科宁，R·斯坦科夫斯基，
申请(专利权)人：环球生命科技咨询美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US