模块化流通盒生物反应器系统技术方案

一种模块化流通盒生物反应器系统，包括多个模块化流通盒。每个模块化流通盒包括盒外壳和预装在盒外壳中的预定内容物，该盒外壳具有用于生物介质流通的端口，该内容物允许该盒在生物介质流通时执行生物反应器过程的至少一种预定功能。模块化流通盒生物反应器系统还包括至少一个互锁连接器，该互锁连接器通过端口将多个模块化流通盒流体连接。模块化流通盒包括预装在盒外壳中的多排多孔织物。一种工艺，包括选择多个模块化流通盒以组合地执行生物反应器过程。该工艺还包括将所述模块化流通盒在流体序列上流体连接以形成模块化流通盒生物反应器系统。使生物介质流过流体序列而执行生物反应器过程。生物反应器过程。生物反应器过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化流通盒生物反应器系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年12月17日提交的美国临时专利申请No.62/949,086的优先权和权益，其通过整体引用并入本文。


[0003]本公开总体上涉及生物反应器系统。更具体地，本公开涉及使用一个或多个流通盒的模块化生物反应器系统。

技术介绍

[0004]用于细胞扩增或生物制品生产的许多常规生物处理反应器是大规模系统，其中生产工艺的任何改变都与高资源成本相关、是劳动密集型的、并且具有大量的用来测试和监测潜在的在生物制品或细胞质量产率方面的工艺改进的时间要求。
[0005]常规的细胞培养有相当大的局限性。因为生物生产工艺通常在大规模生物反应器中进行，由于高开发和实施成本，对工艺的改进难以合理评估。新的细胞或基质处理目前需要在与商业生产工艺条件不匹配的条件下进行小规模测试。例如，新型微载体可以最初在小规模上例如在小的150
‑
mL旋转烧瓶中测试，但它们的最终实施将在具有完全不同的流体动力学和反应器配置的较大规模的系统例如在50
‑
L生物反应器中进行，导致低效率的向更大规模的工艺转变、浪费大量的时间和金钱并推高生产成本。
[0006]包括同种异体或自体细胞疗法的其他生物处理系统，例如即时检验(point
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of
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care)系统，是以小规模运行的，并且可以是开放或封闭的系统，其自动化、定制或适应单次使用困难或昂贵。

技术实现思路

[0007]理想的是具有如下的可缩放模块化盒系统：可基于单独盒的互连性和功能而定制化以实现生物反应器过程。
[0008]在一个实施方案中，模块化流通盒生物反应器系统包括多个模块化流通盒。每个模块化流通盒包括盒外壳和预装在盒外壳中的预定内容物，该盒外壳具有用于生物介质流通的第一端口和第二端口，该内容物允许该盒在生物介质流通时执行生物反应器过程的至少一种预定功能。该模块化流通盒生物反应器系统还包括至少一个互锁连接器，该互锁连接器通过第一端口和第二端口将多个模块化流通盒流体连接。
[0009]在另一个实施方案中，模块化流通盒包括盒外壳以及预装在盒外壳中的多排多孔织物，该盒外壳具有用于生物介质流通的第一端口和第二端口盒外壳。第一端口和第二端口模块化地配置成与第二模块化流通盒的第一端口和第二端口流体偶联。
[0010]在又一个实施方案中，构建模块化流通盒生物反应器系统的工艺包括选择多个模块化流通盒以组合地进行生物反应器过程。每个模块化流通盒包括盒外壳和预装在盒外壳中的预定内容物，该盒外壳具有用于生物介质流通的第一端口和第二端口，该内容物允许
该盒在生物介质流通时执行生物反应器过程的至少一种预定功能。该工艺还包括将多个模块化流通盒通过第一端口和第二端口在流体序列上流体连接，以形成模块化流通盒生物反应器系统。使生物介质流动通过流体序列执行而生物反应器过程。
[0011]从以下结合附图的更详细的描述中，本专利技术的各种特征和优点将变得显而易见，附图以示例的方式示出了本专利技术的原理。
附图说明
[0012]图1示出了本公开的实施方案中的双盒系统的示意性侧视图。
[0013]图2示出了本公开的实施方案中的平行于织物层流动的盒的示意性侧视图。
[0014]图3示出了本公开的实施方案中的盒的示意性串联配置。
[0015]图4示出了本公开的实施方案中的盒的示意性并联配置。
[0016]图5示意性地示出了本公开的实施方案中的分离盒系统。
[0017]图6示意性地示出了本公开的实施方案中的具有微粒的盒。
[0018]图7A示出了Jurkat和中国仓鼠卵巢(CHO)细胞的混合物在暴露于微球之前的流式细胞术的所有计数(event)数据。
[0019]图7B示出了图7A的混合物的流式细胞术的细胞数据。
[0020]图7C显示Jurkat和CHO细胞的混合物的上清液在暴露于微球后的流式细胞术的所有计数数据。
[0021]图7D示出了图7C的混合物的流式细胞术的细胞数据。
[0022]在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的符号表示相同的部件。
具体实施方式
[0023]示例性实施方案允许构建模块化流通盒系统。在示例性实施方案中，该系统是模块化流通盒生物反应器系统。
[0024]该模块化流通盒生物反应器系统由多个流通盒构成，每个盒包括盒外壳，预装有允许盒执行生物反应器过程的至少一种预定功能的内容物盒外壳。对于流通功能，每个盒外壳至少包括第一端口和第二端口，一个用作入口端口，另一个用作出口端口。在一些实施方案中，每个盒执行由模块化流通盒生物反应器系统执行的总体过程的一个预定功能。每个盒优选地是一次性使用的，在初次使用前消毒，并在初次使用后丢弃，使得在使用后不需要灭菌或清洁。
[0025]在示例性实施方案中，模块化包括每个盒的每个端口可附接到模块化流通盒系统中的每个其他盒的每个端口。盒的模块化序列设计实现独特的生物反应器配置，例如，其中上游盒含有与接收由饲养细胞产生的有益细胞因子的下游细胞类型物理分离的饲养细胞系的配置。
[0026]通过具有可扩展的模块化系统，示例性实施方案压低了改善生物制品的生产效率的开发成本。降低的开发成本和盒的模块化性质还充当生产患者特异性疫苗、疗法、细胞疗法和基因疗法的促进者，否则这些在小规模定制批处理中过于昂贵而无法生产。同样，降低的开发成本和盒系统的可定制性可以有助于生物制药公司针对目前没有足够的被生物制药视为值得资源投资的潜在市场规模的更罕见疾病，寻求生物制品市场。
[0027]还应该理解，盒的模块化在盒和总体系统两者的布置方式以及盒的操作和其内容物的收取的方式上提供了额外的灵活性。
[0028]这些盒可以布置成2D平面占用空间图案，例如x
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y
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z空间中的3x3x1网格，或者布置成3D立体占用空间图案，例如x
‑
y
‑
z空间中的3x3x3网格。在一些实施方案中，盒布置成产生单元回路(cellular circuit)。
[0029]盒的预装内容物和盒在模块化流通盒生物反应器系统中的位置限定了盒执行的功能。在示例性实施方案中，流通盒含有至少一种多孔织物。含有经改造以收集特定生物制品的织物的不同盒可顺序使用，以在单个流动路径中初始分离所产生的一种或多种不同生物制品。
[0030]多孔织物为给定的体积占用空间中的粘附细胞培养提供了高表面积，使细胞能够在小盒内扩增至与用于商业规模生物制品生产的细胞浓度直接相关的密度。
[0031]此外，织物的孔隙率可以针对特定应用调节，以使其例如对于粘附细胞灌注来说是较大的或减小至较小值以使能够在盒内培养悬浮细胞。
[0032]在一些实施方案中，织物被锚定在盒内并堆叠成多层，织物层之间具有间隔。一系列多孔织物置于密封盒内，用于粘附细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种模块化流通盒生物反应器系统，其包括：多个模块化流通盒，每个模块化流通盒包括：盒外壳，其具有用于生物介质流通的第一端口和第二端口；和预装在盒外壳中的预定内容物，其允许所述盒在生物介质流通时执行生物反应器过程的至少一种预定功能；和至少一个互锁连接器，其通过第一端口和第二端口将多个模块化流通盒流体连接。2.根据权利要求1所述的模块化流通盒生物反应器系统，其中所述预定内容物包括多排多孔织物。3.根据权利要求2所述的模块化流通盒生物反应器系统，其中所述多排多孔织物基于第一端口和第二端口的位置定向为垂直于所述生物介质的流动。4.根据权利要求2所述的模块化流通盒生物反应器系统，其中所述多排多孔织物基于第一端口和第二端口的位置定向为平行于所述生物介质的流动。5.根据权利要求2所述的模块化流通盒生物反应器系统，其中所述多孔织物对于生物细胞是粘附性的。6.根据权利要求2所述的模块化流通盒生物反应器系统，其中所述多孔织物用抗体改性。7.根据权利要求1所述的模块化流通盒生物反应器系统，其中所述预定内容物包括多孔过滤器。8.根据权利要求1所述的模块化流通盒生物反应器系统，其中所述预定内容物包括聚合物微粒或纳米颗粒。9.一种模块化流通盒，包括：盒外壳，其具有用于生物介质流通的第一端口和第二端口；和预装在盒外壳中的多排多孔织物；其中第一端口和第二端口模块化地配置成与第二模块化流通盒的第一端口和第二端口流体偶联。10.根据权利要求9所述的模块化流通盒，其中所述多排多孔织物基于第一端口和第二端口的位置定向为垂直于所述生物介质的流动。11.根据权利要求9所述的模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩，
申请(专利权)人：赛康特集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：