用于均匀化多组分流体的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于均匀化多组分流体的设备(10)，该设备(10)包括主通道(12)；第一缓冲通道和第二缓冲通道(121、122)；借助于主导管(19)连接到主通道(12)、借助于第一纤维(191)连接到第一缓冲通道(121)并且借助于第二纤维(192)连接到第二缓冲通道(122)的收集器(14)。收集器(14)还包括旨在将主导管(19)划分成第一纤维和第二纤维(191、192)的流分离点(20)、被配置为通过收集器(14)将多组分流体从主通道(12)移动到第一缓冲通道或第二缓冲通道(121、122)并通过收集器(14)将多组分流体从第一缓冲通道或第二缓冲通道(121、122)移动到主通道(12)的泵送单元(16)。主通道(12)的泵送单元(16)。主通道(12)的泵送单元(16)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于均匀化多组分流体的设备


[0001]本专利技术涉及一种用于处理颗粒悬浮液(特别是细胞悬浮液)的设备和方法。

技术介绍

[0002]在许多行业中经常处理诸如乳液和颗粒悬浮液的多组分流体，这些行业包括化学行业、化妆品行业、生物行业，以及特别是生物制药行业。
[0003]多组分流体的处理通常由于以下事实而变得困难：流体的不同组分在流动期间和流动操作之间每单位质量不会承受相同的力。例如，每单位质量的疏水力、静电力、惯性力、沉降力等的大小在颗粒悬浮液或乳液的组分之间通常不同。这导致流以不同的方式作用于和输送多组分流体的不同组分，这通常会降低流体的均匀性。典型的示例是，沉降力导致悬浮液颗粒的移动速度比流体的平均速度慢得多。
[0004]在行业中，多组分流体的均匀化通常通过与涡流混合来实现，通常使用浸没在流体中的转子或者滚动或摇动容器来与涡流混合。这些方法具有重要的局限性，并且通常不适合达到高均匀性、处理非常敏感的流体以及处理小体积。这些方法的值得注意的不方便之处如下：
[0005]‑
它们可能导致流体的组分损坏或更一般地改变其性质，特别是在使用转子的情况下，
[0006]‑
由于以下事实，它们对于小的液体体积不太有效或无效：减小的体积中增加的粘性效应降低了体积横向尺寸与最小涡流尺寸(Kolmogorov长度)之间的比率(对应于较少的流体酝酿(fluid brewing))，而流体敏感性可以限制混合物的允许强度和最小允许的Kolmogorov长度，以避免过度损坏，
[0007]‑
它们更难、有时不可能集成到一次性封闭处理系统，特别是小体积封闭一次性系统，这在生物制药行业和高活性产品的处理中特别重要，
[0008]‑
最后，矛盾的是，它们可能会产生不均匀性，因为它们产生的流模式可能会导致流体的某些组分集中在体积的特定部分中的效果。例如，惯性升力通常驱动颗粒悬浮液的颗粒横向远离流截面中的速度最大值。因此，即使在长时间的混合之后，尽管流体正在酝酿(brewing)，但是重要的不均匀性仍然可能存在。为了说明这一点，通常在使用高于30％的“涡流”振荡器(“vortex”shaker)后立即获得细胞悬浮液中细胞浓度的可变性。
[0009]包括微流体设备的其他类型的设备使用在流体流中引起涡流的通道几何形状提供混合。然而，这些设备仅提供局部混合，而不提供流体体积的纵向延伸上的混合。尽管已经提出了包括使用微型蠕动泵的这种混合器的回路中的回路流，但这种方法并不方便，特别是因为它处理通过用于该方法的设备的特征而固定的体积。
[0010]德国技术DE20209547公开了一种用于均匀化细胞悬浮液的设备。当细胞悬浮液从一个注射器转移到另一个注射器时，通过使用位于流中的球形障碍物(从而导致剪切)实现混合。然而，流不分为两个单独的罐。
[0011]国际专利申请WO2005/089928公开了一种用于制备涂覆颗粒的试剂盒，该试剂盒
使用t形接头来在颗粒和涂覆材料(此处为脂质)之间形成接触。
[0012]国际专利申请WO2018016622公开了一种混合设备，其使用T形接头以允许结合到不同的液体。
[0013]这些公开以及诸如微流体混沌混合器的其他已知元件提供了横向混合，即在横截面附近的流体的混合。它们不提供纵向混合，而纵向方向在这种情况下是最大的，并且纵向不均匀性是最有影响的(例如在配量(dosing)应用中)。因此，从配量应用的角度来看，它们既不会产生完全的均一化，也不会产生均匀性。
[0014]在上述行业中的许多使用情况下，获得和保持多组分流体的均匀性至关重要。特别地，多组分流体经常用于转移其组分之一和对其组分之一进行配量(dose)，剂量通常由置换的流体体积和流体中的组分平均浓度得出。因此，多组分流体缺乏均匀性导致配量不准确。由于多组分流体的被配量子组分通常是反应性元素，例如催化剂、放射性元素或活细胞，因此由于流体缺乏均匀性而产生的这些子组分的剂量不足和过量能够导致性能损失或批次损失等非常严重的后果，从而导致潜在的致命事故。
[0015]因此，用于多组分流体并且特别是用于敏感流体和/或小体积应用的高效均匀化和配量系统将解决许多行业面临的重要技术问题。
[0016]本专利技术旨在通过提出一种用于均匀化和配量多组分流体(例如乳液或颗粒悬浮液，特别是细胞悬浮液)的设备和方法以及使用该设备的方法来满足这一技术需求，特别是用于处理颗粒悬浮液。

技术实现思路

[0017]为此，本专利技术的第一主题是一种用于均匀化多组分流体(特别是细胞悬浮液)的设备，该设备包括：
[0018]i.主通道，
[0019]ii.第一缓冲通道和第二缓冲通道，
[0020]iii.收集器，其借助于主导管连接到主通道，并借助于第一纤维连接到第一缓冲通道，并且借助于第二纤维连接到第二缓冲通道，所述收集器还包括旨在将主导管划分成第一纤维和第二纤维的流分离点，
[0021]i.iv.泵送单元和控制单元，其被配置为：
[0022]·
通过收集器将多组分流体从主通道移动到第一缓冲通道或第二缓冲通道，以及
[0023]·
通过收集器将多组分流体从第一缓冲通道或第二缓冲通道移动到主通道。
[0024]根据本专利技术的设备可以包括以下特征中的一个或几个，其一个接一个或与其他特征相结合地采取：
[0025]‑
泵送单元可以包括至少一个传感器，至少一个传感器允许检测通道、主导管、纤维或收集器之一内部的流体，
[0026]‑
一个传感器可以定位在每个纤维上、在流分离点和每个缓冲通道之间，
[0027]‑
每个传感器能够在不与流体直接接触的情况下检测流体的存在，
[0028]‑
位于纤维上的每个传感器可以位于距流分离点小于20cm的距离处，更优选地在距流分离点小于10cm的距离处，
[0029]‑
泵送单元可以包括至少一个容积式泵，以便将确定的多组分流体体积从第一缓
冲通道或第二缓冲通道移动到主通道或从主通道移动到第一缓冲通道或第二缓冲通道，
[0030]‑
泵送单元可以包括至少一个伺服泵，至少一个伺服泵通过由至少一个传感器激活的反馈回路来控制。
[0031]本专利技术的另一个目的是一种用于处理多组分流体的系统，该系统包括：
[0032]i.至少四个生物处理微流体设备；
[0033]ii.至少三个储存器或端口，所述端口被配置为连接储存器；
[0034]iii.至少一个缓冲罐；和
[0035]iv.至少两个流体连接系统；
[0036]其中第一流体连接系统包括阀和阀之间的连接装置，使得每个储存器或配置为连接储存器的端口可以与每个缓冲罐流体连接；并且第二流体连接系统包括阀和阀之间的连接装置，使得每个生物处理微流体设备可以与每个缓冲罐流体连接；并且其中至少一个缓冲罐之一是用于均匀化上文本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于均匀化多组分流体、特别是细胞悬浮液的设备(10)，包括：i.主通道(12)，ii.第一缓冲通道和第二缓冲通道(121、122)，iii.收集器(14)，其借助于主导管(19)连接到所述主通道(12)，并借助于第一纤维(191)连接到第一缓冲通道(121)，并且借助于第二纤维(192)连接到第二缓冲通道(122)，所述收集器(14)还包括旨在将所述主导管(19)划分成第一纤维和第二纤维(191、192)的流分离点(20)，iv.泵送单元(16)和控制单元(24)，其被配置为：
·
通过所述收集器(14)将所述多组分流体从所述主通道(12)移动到第一缓冲通道或第二缓冲通道(121、122)，以及
·
通过所述收集器(14)将所述多组分流体从第一缓冲通道或第二缓冲通道(121、122)移动到所述主通道(12)。2.根据权利要求1所述的设备(10)，其中所述泵送单元(16)包括至少一个传感器(26)，所述至少一个传感器(26)允许检测所述通道(12、121、122)、所述主导管(19)、所述纤维(191、192)或所述收集器(14)之一内部的流体。3.根据权利要求1或2中任一项所述的设备(10)，其中一个传感器(26)定位在每个纤维(191、192)上、位于所述流分离点(20)和每个缓冲通道(121、122)之间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(10)，其中每个传感器(26)能够在不与流体直接接触的情况下检测所述流体的存在。5.根据权利要求1或4中任一项所述的设备(10)，其中，位于纤维(191、192)上的每个传感器(53)位于距流分离点(20)小于20cm的距离处，更优选地位于距所述流分离点(20)小于10cm的距离处。6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备(10)，其中所述泵送单元(16)包括至少一个容积式泵(160)，以便将确定的多组分流体体积(V)从第一缓冲通道或第二缓冲通道(121、122)移动到所述主通道(12)或从所述主通道(12)移动到第一缓冲通道或第二缓冲通道(121、122)。7.根据权利要求2至5中任一项所述的设备(10)，其中所述泵送单元(16)包括至少一个伺服泵(160)，所述至少一个伺服泵(160)通过由所述至少一个传感器(26)激活的反馈回路来控制。8.一种用于均匀化多组分流体、特别是细胞悬浮液的方法，包括：a.定义均匀化参数n，所述均匀化参数n是大于或等于2的整数；b.提供设备(10)，所述设备(10)包括：i.主通道(12)，ii.n个缓冲通道(121、122)，iii.收集器(14)，其借助于...

【专利技术属性】
技术研发人员：热雷米，
申请(专利权)人：阿斯特拉维斯公司，
类型：发明
国别省市：