【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、生物处理行业传统上在用于发酵和细胞培养的制造过程中已使用不锈钢系统和管道。这些设备被设计成蒸汽灭菌和重复使用的。然而，清洁和灭菌是昂贵的劳动密集型操作。此外，这些具有必要管道和公用设施的传统系统的安装成本通常令人望而却步。此外，这些系统典型地被设计成用于具体过程，并且不可容易地为新应用重新构造。这些限制已经导致在过去十年中采用了一种新的方法——使用塑料的、单次使用的一次性袋和配管来代替通常的不锈钢罐。
2、特别地，传统上由不锈钢制成的生物反应器在许多应用中已经由一次性袋代替，一次性袋被摇动以提供细胞培养所必要的必要曝气和混合。这些单次使用袋典型地作为无菌单元提供，并且消除了昂贵且耗时的清洁和再灭菌步骤。袋被设计成在操作期间保持无菌环境，从而将污染的风险最小化。
3、成功的一次性生物反应器系统中的一种使用摇床，在摇床上放置生物反应器袋。生物反应器袋部分地填充有液体营养培养基和所期望的细胞。摇床摇动袋，从而提供细胞在袋中的恒定移动，以及还有来自湍流空气液体表面的高效气体交换。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用以允许移除呼出的气体的至少一个排出气体管。营养物可通过其它管添加。
4、在培养期间，细胞产生废物，例如，代谢物、铵离子和乳酸盐，它们对细胞具有抑制效应。这种效应成为一个问题，特别是在高细胞密度下的培养中，高细胞密度是诸如治疗性蛋白质或病毒抗原的生物医药的有成本效益的生产所需的。降低抑制性代谢物的浓度的一种方式是使用灌注培养，在灌注培养中，培
5、灌注过滤器可以以几种方式并入到生物反应器袋中。将灌注过滤器提供到一次性生物反应器的一种方式是将灌注过滤器提供到包括筛网并具有用于附接用于收回滤液(通常是废物)的管的连接器的设备，并且仅仅让具有过滤器和筛网的设备漂浮在生物反应器内。在us9017997中已经描述了提供灌注过滤器的另一种方式。这里描述了灌注过滤器附接到生物反应器袋的底部。wo2012/158108和wo2015/034416描述了用于细胞培养的柔性袋，其设置有通过过滤器保持设备附接到袋的壁的内部过滤器，该过滤器保持设备适于保持过滤器和袋的壁之间的距离。
6、ep3356509b1描述了一种可在生物反应器袋内使用的过滤器保持设备。图1a示意性地示出过滤器保持设备101的横截面侧视图。过滤器保持设备101设置在柔性袋103中。过滤器保持设备101适当地为扁平的或稍微弯曲的板。过滤器保持设备101包括在过滤器保持设备的中部105的一侧上的某种定距装置。这种定距装置可为例如肋或筛网或其它某种结构。定距装置设置在过滤器107应当附接到的过滤器保持设备的侧部上。在此描述中，使用了词语过滤器，但是其也可为用来保留或抑制的膜或生物处理分离设备。
7、关于图1b进一步示出和描述呈肋形式的定距装置，图1b示出图1a中所示出的过滤器保持设备的示意性仰视图。在该视图中，可看到过滤器密封区109包围这里呈肋131形式的定距装置。所有肋都以相同标号给出。肋的构造和数量可变化。肋的功能是保持过滤器并使过滤器与过滤器保持设备的另一侧保持距离，使得流体可通过过滤器过滤并通过开口113和端口111被抽出。
8、过滤器保持设备101进一步包括设置在定距装置周围的过滤器密封区109。过滤器密封区109布置成密封到过滤器107的外围以由过滤器保持设备保持。当过滤器已经被密封到过滤器保持设备的过滤器密封区109时，过滤器然后将覆盖定距装置。在一个实施例中，过滤器也可密封到定距装置的一个或多个区，以便防止过滤器松弛。此外，过滤器保持设备包括布置在过滤器保持设备101中的开口113周围的端口111，该开口与肋之间的空间流体连接。所述端口111布置成连接到用于收回滤液(通常是废物)的管115。端口111和开口113在本专利技术的一个实施例中设置在过滤器保持设备101的中间并在过滤器密封区109的内部居中。然而，端口和开口也可设置在另一个位置中，但是它们仍然需要设置在过滤器密封区109内。
9、柔性袋在这里示出为放置在摇动托盘117中。附接装置设置到过滤器保持设备，以用于将过滤器保持设备附接到柔性袋的内表面，使得由过滤器保持设备保持的至少一个过滤器设置在距柔性袋的内表面一定距离处。在本专利技术的该实施例中，附接装置设置为过滤器保持设备中的四个开口119a-d(仅可看到119a和119b)和将被接收在开口中的四个支柱121a-d。支柱121a-d中的每一个以适当的方式(例如通过热密封或通过机械固持)附接到过滤器保持设备中的每个开口119a-d。支柱121a-d然后例如通过热密封或机械固持附接到柔性袋内表面。在该实施例中，支柱121a-d示出为附接到柔性袋103的底壁，但是它们也可附接到另一个壁。另一种可能性也将是支柱与过滤器保持设备模制在一起。开口和支柱的数量和它们的位置可变化。在该所示出的实施例中为支柱的附接装置的高度应当适于确保在过滤器和袋内表面之间将存在适当的距离，以用于让流体在过滤器和袋表面之间流动，并且由此在过滤器上产生错流效应，也称为切向流。在过滤器上的这种切向流或错流将防止结垢和堵塞，并且将增加过滤器的寿命。在另一个实施例中，附接装置的形式是将过滤器保持设备的两个相反侧部密封到柔性袋的内表面。为了提供用于使流体在过滤器和袋表面之间经过的通路或通道，过滤器保持设备需要以某种方式弯折或弯曲。
10、过滤器保持设备101进一步包括两个偏转器区123a、123b。这些偏转器区123a、123b设置在过滤器保持设备的相反侧部上和过滤器密封区109的外侧。偏转器区123a、123b相对于过滤器保持设备的其余部分成角度，并且当过滤器保持设备安装到柔性袋时，偏转器区123a、123b指向远离过滤器保持设备所附接到的柔性袋的内表面的方向。偏转器区123a、123b影响柔性袋中的流体流动。摇动托盘以具体的模式移动，使得柔性袋内部的流体以波状运动来回移动。偏转器区123a、123b将引导并迫使更多的流体在过滤器和过滤器保持设备所附接到的袋表面之间经过。因此，在过滤器上产生错流效应，这将减少堵塞和结垢。
11、本专利技术人已经意识到需要改进过滤器膜和过滤器保持组件，以便并入由更先进的膜生产技术制成的膜过滤器，所述技术并入具有与生物反应器袋内使用的过滤器保持器中利用的典型材料不同的特性的材料。因此，本专利技术寻求改进微孔膜和用于保持那些膜的过滤器组件。
技术实现思路
1、在一个方面中，本专利技术涉及一种过滤器膜，该过滤器膜包括：多孔隙过滤区域，多孔隙过滤区域包括具有小于100微米的最小尺寸的多个孔隙；以及支撑区域，其中支撑区域包括至少一个支撑结构。支撑结构可包括多个膜支撑孔，膜支撑孔具有大于孔隙的最小本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种过滤器膜(307,407,720)，包括：
2.根据权利要求1所述的过滤器膜，其中，所述支撑结构包括多个膜支撑孔，所述膜支撑孔具有大于所述孔隙的所述最小尺寸的最小尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的过滤器膜，其中，膜框架包括多个支柱孔。
4.根据权利要求3所述的过滤器膜，其中，所述膜框架包括四个支柱孔。
5.根据任一项前述权利要求所述的过滤器膜，其中，所述过滤器膜进一步包括在所述支撑孔和所述多孔隙过滤区域之间的无孔隙区域。
6.根据权利要求5所述的过滤器膜，其中，所述无孔隙区域围绕几个支撑孔。
7.根据权利要求5或6所述的过滤器膜，其中，每个支撑孔由无孔隙区域围绕，并且所述孔隙区域围绕所述支撑孔中的每个和对应的无孔隙区域。
8.根据任一项前述权利要求所述的过滤器膜，其中，所述过滤器膜具有在5至25微米之间的范围内的厚度。
9.根据任一项前述权利要求所述的过滤器膜，其中，所述多个孔隙具有在从0.5:1至20:1的范围内的纵横比。
10.根据任一项前述权利要求所述的过滤
11.一种聚酰亚胺过滤器膜，包括：
12.根据权利要求11所述的过滤器膜，其中，所述多个孔隙具有小于100微米的最小尺寸和在从0.5:1至20:1的范围内的纵横比。
13.根据权利要求11或12所述的过滤器膜，其中，膜框架包括多个支柱孔。
14.根据权利要求13所述的过滤器膜，其中，所述膜框架包括四个支柱孔。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的过滤器膜，其中，所述过滤器膜进一步包括在所述支撑孔和所述多孔隙过滤区域之间的无孔隙区域。
16.根据权利要求15所述的过滤器膜，其中，所述无孔隙区域围绕几个支撑孔。
17.根据权利要求15或16所述的过滤器膜，其中，每个支撑孔由无孔隙区域围绕，并且所述孔隙区域围绕所述支撑孔中的每个和对应的无孔隙区域。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的过滤器膜，其中，所述过滤器膜具有在5至25微米之间的范围内的厚度。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的过滤器膜，其中，所述多个孔隙具有在从0.5:1至20:1的范围内的纵横比。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的过滤器膜，其中，所述多个孔隙的所述最小尺寸为至少20nm。
21.一种过滤器组件，包括：
22.根据权利要求21所述的过滤器组件，其中，所述支撑结构包括多个膜支撑孔，所述膜支撑孔具有大于所述孔隙的所述最小尺寸的最小尺寸。
23.根据权利要求22所述的过滤器组件，其中，所述过滤器膜进一步包括膜框架，所述膜框架包括多个框架支撑孔，所述框架支撑孔与所述膜支撑孔对齐。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的过滤器组件，其中，所述支撑结构包括具有与所述过滤器膜不同的厚度和/或材料组成的膜框架，并且与所述过滤器膜的所述支撑区域接合。
25.根据权利要求24所述的过滤器组件，其中，所述过滤器膜包括具有与所述膜相同的材料的具有不同厚度的膜框架。
26.根据权利要求24或25所述的过滤器组件，其中，所述过滤器膜包括具有与所述膜不同的材料的膜框架。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的过滤器组件，其中，所述膜框架包括多个框架支撑孔。
28.根据权利要求21至27中任一项所述的过滤器组件，其中，所述暗渠板和所述支撑板通过多个柱彼此接合，并且所述支撑结构包括多个支撑孔，所述多个支撑孔允许所述多个支撑柱穿过所述多个支撑孔并与所述多个支撑孔接合，以将所述过滤器膜固定在所述过滤器组件内。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的过滤器组件，其中，所述暗渠板和所述支撑板通过结合彼此接合，其中，所述暗渠板和所述支撑板包括凹陷区域，以用于与所述过滤器膜的所述支撑结构接合并将所述过滤器膜固定在所述过滤器组件内。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的过滤器组件，其中，所述过滤器膜是聚酰亚胺过滤器膜，所述聚酰亚胺过滤器膜包括：多孔隙过滤区域，所述多孔隙过滤区域包括多个孔隙；以及支撑区域，其中，所述支撑区域包括多个膜支撑孔，所述膜支撑孔具有大于所述孔隙的所述最小尺寸的最小尺寸。
31.一种柔性袋生物反应器，包括：
32.根据权利要求31所述的柔性袋生物反应器，其中，所述支撑结构包括多个膜支撑孔，所述膜支撑孔具有大于所述孔隙的所述最小尺寸的最小尺寸。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种过滤器膜(307,407,720)，包括：
2.根据权利要求1所述的过滤器膜，其中，所述支撑结构包括多个膜支撑孔，所述膜支撑孔具有大于所述孔隙的所述最小尺寸的最小尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的过滤器膜，其中，膜框架包括多个支柱孔。
4.根据权利要求3所述的过滤器膜，其中，所述膜框架包括四个支柱孔。
5.根据任一项前述权利要求所述的过滤器膜，其中，所述过滤器膜进一步包括在所述支撑孔和所述多孔隙过滤区域之间的无孔隙区域。
6.根据权利要求5所述的过滤器膜，其中，所述无孔隙区域围绕几个支撑孔。
7.根据权利要求5或6所述的过滤器膜，其中，每个支撑孔由无孔隙区域围绕，并且所述孔隙区域围绕所述支撑孔中的每个和对应的无孔隙区域。
8.根据任一项前述权利要求所述的过滤器膜，其中，所述过滤器膜具有在5至25微米之间的范围内的厚度。
9.根据任一项前述权利要求所述的过滤器膜，其中，所述多个孔隙具有在从0.5:1至20:1的范围内的纵横比。
10.根据任一项前述权利要求所述的过滤器膜，其中，所述多个孔隙的所述最小尺寸为至少20nm。
11.一种聚酰亚胺过滤器膜，包括：
12.根据权利要求11所述的过滤器膜，其中，所述多个孔隙具有小于100微米的最小尺寸和在从0.5:1至20:1的范围内的纵横比。
13.根据权利要求11或12所述的过滤器膜，其中，膜框架包括多个支柱孔。
14.根据权利要求13所述的过滤器膜，其中，所述膜框架包括四个支柱孔。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的过滤器膜，其中，所述过滤器膜进一步包括在所述支撑孔和所述多孔隙过滤区域之间的无孔隙区域。
16.根据权利要求15所述的过滤器膜，其中，所述无孔隙区域围绕几个支撑孔。
17.根据权利要求15或16所述的过滤器膜，其中，每个支撑孔由无孔隙区域围绕，并且所述孔隙区域围绕所述支撑孔中的每个和对应的无孔隙区域。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的过滤器膜，其中，所述过滤器膜具有在5至25微米之间的范围内的厚度。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的过滤器膜，其中，所述多个孔隙具有在从0.5:1至20:1的范围内的纵横比。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的过滤器膜，其中，所述多个孔隙的所述最小尺寸为至少20nm。
21.一种过滤器组件，包括：
22.根据权利要求21所述的过滤器组件，其中，所述支撑结构包括多个膜支撑孔，所述膜支撑孔具有大于所述孔隙的所述最小尺寸的最小尺寸。
23.根据权利要求22所述的过滤器组件，其中，所述过滤器膜进一步包括膜框架，所述膜框架包括多个框架支撑孔，所述框架支撑孔与所述膜支撑孔对齐。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的过滤器组件，其中，所述支撑结构包括具有与所述过滤器膜不同的厚度和/或材料组成的膜框架，并且与所述过滤器膜的所述支撑区域接合。
25.根据权利要求24所述的过滤器组件，其中，所述过滤器膜...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·阿尔巴格利，W·A·轩尼诗，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：
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