改進(jìn)的生物材料冷凍的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的生物容器提供生物藥物材料的運(yùn)輸、冷凍和解凍期間遇到的很多問題的低成本、簡單的解決方案。通過使用預(yù)安裝和預(yù)滅菌的溫度傳感器，本發(fā)明使得使用者能夠在低溫過程期間監(jiān)測各生物藥物容器的溫度分布，以保證各生物容器內(nèi)材料的整體性。在一些實(shí)施方案中，傳感器總成包括無線傳輸器，并且能夠傳輸關(guān)于測量的讀數(shù)的信息。在其它實(shí)施方案中，傳感器總成包括處理單元，該處理單元確定是否溫度分布可接受。在另一實(shí)施方案中，包括指示器，使得處理單元能夠指示是否生物藥物材料已合適地冷凍。在其它實(shí)施方案中，傳感器總成也包括存儲元件，該存儲元件能夠在冷凍過程期間存儲不同的參數(shù)。
【專利說明】改進(jìn)的生物材料冷凍
[0001]本申請是申請日為2010年I月12日，申請?zhí)枮?01080011722.7，發(fā)明名稱為“改進(jìn)的生物材料冷凍”的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]本申請要求2009年I月13日提交的美國臨時專利申請61/144，177的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用全文結(jié)合到本文中。
[0003]發(fā)明背景
生物藥物材料的保藏在這些產(chǎn)品的制造和儲存中非常重要。用于保藏這些藥物的一種傳統(tǒng)方法是通過冷凍，也稱為冷藏。
[0004]生物藥物材料通常在整個制造過程和隨后例如運(yùn)輸期間冷凍和解凍。冷凍這些材料減少可在室溫發(fā)生的降解、微生物污染和變質(zhì)的機(jī)會。例如，冷藏允許材料部分制備，然后儲存在中間條件下，從而消除產(chǎn)品制造期間涉及的多種活性。為此，通常將它們放入儲存容器中，通常稱為生物容器，容器尺寸在數(shù)毫升至數(shù)千升范圍內(nèi)。在一些情況下，生物容器由具有固定形狀的塑料材料制成。其它生物容器更柔韌，并且可采取很多形式。在某些情況下，將這些生物容器放入限定其形狀的框架、載體或其它結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0005]然而，為了使冷藏成功，必須小心注意操作參數(shù)。已報道生物藥物材料冷凍的速率對其繼續(xù)應(yīng)用非常關(guān)鍵。例如，如果材料冷凍得太慢，液體本體中溶質(zhì)的擴(kuò)散惡化，導(dǎo)致潛在的問題，如pH轉(zhuǎn)變、離子強(qiáng)度增大和相分離。另外，諸如在生物藥物材料內(nèi)(例如在蛋白結(jié)構(gòu)內(nèi))形成小冰晶的問題可使材料受到壓力，引起例如蛋白變性。變性通常由蛋白展開使其失去其效力并潛在地聚集而指示。
[0006]在本體樣品內(nèi)，由于在加熱循環(huán)中的不均勻性，可能不均勻地發(fā)生材料的變性。例如，在運(yùn)輸期間暴露于瞬時熱源的冷凍樣品可引起外表面熔化。理論上，跨樣品的均勻冷凍速率會減少局部變性，因?yàn)樵诮缑鎸觾?nèi)的分子可能經(jīng)歷過度剪切。
[0007]為了嘗試緩和這些問題中的幾個，現(xiàn)已研發(fā)常規(guī)的冷凍器，例如，具有一個或多個溫度傳感器的冷凍器，其中所述溫度傳感器是冷凍器的集成部分。這些集成溫度傳感器放在生物容器內(nèi)，或者布置成緊靠生物藥物材料容器，從而允許它們記錄生物容器內(nèi)容物的溫度。為試圖更快冷卻或保持溫度，冷凍器根據(jù)這樣的傳感器的測量讀數(shù)調(diào)節(jié)其操作參數(shù)。
[0008]盡管這樣的冷凍器可能可用于適當(dāng)冷藏，但也有很多缺陷。例如，為了得到益處，使用者被迫購買完整的系統(tǒng)。另外，冷凍器的容量可能受到限制，或者溫度傳感器的數(shù)量可能受到限制。換言之，盡管一個生物容器可具有在冷凍過程期間監(jiān)測其溫度分布的溫度傳感器，但不能適當(dāng)監(jiān)測同一冷凍器內(nèi)的其它生物容器。由于溫度分布在冷凍器殼罩內(nèi)不同，這可能成為問題。例如，門附近的生物容器可能經(jīng)歷冷凝，從而產(chǎn)生不同的導(dǎo)熱途徑。位于內(nèi)壁附近的生物容器可能更快冷凍。另外，這些冷凍器只監(jiān)測生物藥物材料在冷凍器內(nèi)時的溫度。在轉(zhuǎn)運(yùn)期間或在解凍過程期間經(jīng)歷的溫度變化不被監(jiān)測。
[0009]因此，需要使得使用者能夠在低溫過程期間監(jiān)測各生物藥物材料容器的溫度分布，以保證各生物容器整體性的低成本簡單解決方案。另外，在解凍過程期間和轉(zhuǎn)運(yùn)期間監(jiān)測溫度的方法將是有利的。
[0010]發(fā)明概述本發(fā)明提供一種具有集成溫度傳感器的生物藥物容器(生物容器)。
[0011]本發(fā)明的生物容器提供生物藥物材料的運(yùn)輸、冷凍和解凍期間遇到的很多問題的低成本簡單解決方案。本發(fā)明使得使用者能夠在低溫過程期間監(jiān)測各生物藥物容器的溫度分布，以保證各生物容器內(nèi)材料的整體性。為了滿足生物藥物冷凍過程的要求，生物藥物容器包括預(yù)安裝和預(yù)滅菌的溫度傳感器。本發(fā)明還提供在冷凍和解凍過程期間監(jiān)測溫度的方法。
[0012]在一些實(shí)施方案中，傳感器總成位于生物容器內(nèi)，以位于或接近材料的熱中心。在某些實(shí)施方案中，用連接到生物容器上一個或多個點(diǎn)的傳感器連接機(jī)構(gòu)將傳感器總成保持在適當(dāng)位置。由于在引入藥物材料前生物容器內(nèi)部必須滅菌，傳感器組件由能夠容易滅菌的材料構(gòu)成。在某些實(shí)施方案中，溫度傳感器利用絕緣體上的硅(SOI)技術(shù)構(gòu)造，以便它能夠在已插入生物容器后經(jīng)受滅菌，例如Y滅菌。
[0013]在生物藥物容器內(nèi)存在集成溫度傳感器允許完成多種作用。在一些實(shí)施方案中，傳感器總成包括無線傳輸器，并且能夠傳輸關(guān)于測量讀數(shù)的信息。在其它實(shí)施方案中，傳感器總成包括處理單元，其確定是否溫度分布可接受。在另一實(shí)施方案中，包括指示器，如目視指示器，使得處理單元能夠指示是否生物藥物材料已被合適地冷凍。在其它實(shí)施方案中，傳感器總成也包括存儲元件，其能夠在冷凍過程期間存儲不同的參數(shù)。
[0014]附圖簡述
圖1顯示本發(fā)明設(shè)備的第一實(shí)施方案；
圖2顯示本發(fā)明生物容器的外表面；
圖3顯示本發(fā)明設(shè)備的第二實(shí)施方案；
圖4顯示本發(fā)明一個實(shí)施方案的內(nèi)部電路組件；
圖5顯示本發(fā)明另一實(shí)施方案；
圖6顯示冷凍過程的流程圖；
圖7顯示解凍過程的流程圖；和圖8顯示在轉(zhuǎn)運(yùn)時監(jiān)測材料溫度的流程圖。
[0015]發(fā)明詳述
如上所述，迫切需要在生物藥物材料經(jīng)歷冷藏時監(jiān)測和保證其溫度分布。另外，重要是的能夠在制造和運(yùn)送過程(例如轉(zhuǎn)運(yùn))中的其它步驟期間監(jiān)測生物藥物材料的溫度。
[0016]在本發(fā)明的不同實(shí)施方案中，生物藥物材料可以是但不限于氨基酸、肽、蛋白、DNA分子、RNA分子、藥物、酶、抗體或其片段、組織或其片段、器官或其片段、防腐劑、血液制品、細(xì)胞、細(xì)胞器、包含體和細(xì)胞團(tuán)塊。另外，材料可以為血清、血液、血漿、氨基酸制劑、蛋白制劑、核酸制劑和細(xì)胞培養(yǎng)基制劑。
[0017]圖1顯示本發(fā)明設(shè)備的第一實(shí)施方案。生物容器100用于容納生物藥物材料。此生物容器一般由適合的塑料構(gòu)成，如聚乙烯或?qū)訅翰牧先鏜illipore PureFlex ?膜。這種材料是優(yōu)選的，因?yàn)樗犴g、低成本、并且能夠經(jīng)受滅菌，例如Y照射。傳感器總成110固定在生物容器100內(nèi)，例如，通過傳感器連接機(jī)構(gòu)120固定。在一些實(shí)施方案中，此連接機(jī)構(gòu)120為套筒，套筒可密封，以保護(hù)傳感器總成不受生物藥物材料影響。在某些實(shí)施方案中，在安裝傳感器后密封塑料套筒。在其它實(shí)施方案中，連接機(jī)構(gòu)為位于預(yù)定位置的具有外涂層或可密封殼罩的柔性材料。傳感器總成位于此外涂層或可密封殼罩內(nèi)。連接機(jī)構(gòu)120優(yōu)選由類似于生物容器所用的材料構(gòu)成，以保持總體柔韌性和有用性。
[0018]然后，可將生物容器100、連接機(jī)構(gòu)120和傳感器總成110全部同時滅菌。此滅菌可以為任何適合的方法，包括但不限于高壓滅菌、氣體滅菌(例如，使用ETO(環(huán)氧乙烷)氣體)和Y滅菌。為了使傳感器總成在滅菌期間位于連接機(jī)構(gòu)內(nèi)，傳感器總成優(yōu)選用對Y照射具有高抗性的方法制造，例如絕緣體上的硅(SOI)。在其它實(shí)施方案中，用傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造方法制造傳感器總成，并用高壓滅菌將總成滅菌。一旦生物容器已經(jīng)滅菌，它即備妥待用。
[0019]不考慮用于容納和保護(hù)傳感器總成的機(jī)構(gòu)，溫度傳感器優(yōu)選位于生物容器內(nèi)，使得當(dāng)生物容器充滿或接近充滿時，溫度傳感器大體在材料的熱中心。這優(yōu)選通過使溫度傳感器位于或接近經(jīng)填充的生物容器的幾何中心而達(dá)到。幾何中心根據(jù)經(jīng)填充生物容器的形狀確定。例如,矩形棱柱的幾何中心通過連接相對的對角線而找到。這些對角線的交點(diǎn)為幾何中心。在圓柱體的情況下，幾何中心為位于等于高度一半的位置的圓中心。類似地，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠確定其它體積形狀的中心。
[0020]由于經(jīng)填充的生物容器的幾何中心與材料的熱中心為相同位置，假定生物藥物材料的密度和組成在整個生物容器內(nèi)均勻，則通過位于經(jīng)填充的生物容器的幾何中心，溫度傳感器能夠?qū)ι锶萜鲀?nèi)冷凍的最后點(diǎn)進(jìn)行溫度測量。當(dāng)然，如果生物容器不完全填充到其體積容量，則生物容器的幾何中心可能不相當(dāng)于材料的熱中心。
[0021]不希望受理論限制，可以想到即使在生物容器不計(jì)劃填充到其完全體積容量的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也可使溫度傳感器結(jié)合到位于或接近生物容器內(nèi)放入的預(yù)定體積的液體的熱中心。例如，生物容器可計(jì)劃填充到小于完全體積容量，然而達(dá)到預(yù)定體積。因此，根據(jù)生物容器內(nèi)所含液體的預(yù)定體積容量的熱中心，可計(jì)算生物容器內(nèi)放置的溫度傳感器的位置，其中熱中心不一定相當(dāng)于生物容器的幾何中心，而是相當(dāng)于液體預(yù)定體積的熱中心。因此，可隨后提供這樣的生物容器和液體的具體預(yù)定體積一起使用。在另一實(shí)施方案中，包含溫度傳感器的生物容器提供有和液體的預(yù)定體積一起使用的說明，其中溫度傳感器位于或接近液體的預(yù)定體積的熱中心。
[0022]由于將傳感器精確地放置于經(jīng)填充的容器的幾何中心可能困難，因此，本發(fā)明也包括將傳感器放置于接近幾何中心。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見，接近而不是位于幾何中心放置將達(dá)到本文所述的所有益處。因此，表述“位于幾何中心”也包括使得它們的熱性質(zhì)類似于實(shí)際幾何中心的近似度之內(nèi)的那些位置。
[0023]回到圖1，傳感器連接機(jī)構(gòu)120顯示為跨生物容器的中心延伸。在圖2中示例的某些實(shí)施方案中，沿著生物容器的外邊緣存在縫130。在不同塑料片正被組裝并熔合在一起時，在生物容器100的相反側(cè)將連接機(jī)構(gòu)120插入縫130。以此方式，連接機(jī)構(gòu)120在生物容器制造過程期間直接熔合到生物容器100，從而使制造步驟和處理最大限度地減少。
[0024]雖然圖1顯示連接機(jī)構(gòu)120跨過生物容器水平延伸，但連接機(jī)構(gòu)120可以沿著任何方向安置，只要它通過經(jīng)填充的生物容器的幾何中心。圖3顯示一個替代實(shí)施方案，其中傳感器110通過連接機(jī)構(gòu)120保持在適當(dāng)位置，連接機(jī)構(gòu)120連接左上角和右下角。也可想到其它連接點(diǎn)，這些其它連接點(diǎn)在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0025]在另一個實(shí)施方案中，使用大片塑料。然后將此片自身折疊，并沿著開口邊緣熔合。在此實(shí)施方案中，連接點(diǎn)(如圖3所示的連接點(diǎn))必須位于開口邊緣熔合在一起之處。
[0026]如上圖中所見，傳感器連接機(jī)構(gòu)120包括從生物容器的側(cè)壁到封閉電子器件的物理延伸。此延伸可包括薄膜或塑料股或線，以將電子器件保持在熱中心內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，使用和生物容器相似結(jié)構(gòu)的熱塑材料。延伸的形狀和大小優(yōu)選對生物容器的總體熱特性具有最小影響。為了減小由于沿著延伸的傳導(dǎo)引起的熱異常，這特別重要。
[0027]圖5顯示用于將傳感器總成120放置于適當(dāng)位置的另一實(shí)施方案。在此實(shí)施方案中，生物容器100包括端口 150，端口 150 —般用熔合或熔接方法連接到生物容器100。換言之，端口在生物容器100中預(yù)先存在的開口上連接到生物容器100，使得生物材料能夠進(jìn)入或離開容器。傳感器連接機(jī)構(gòu)120可利用這些端口 150連接到生物容器100。在一個實(shí)施方案中，在端口 150正被固定到生物容器100時，傳感器連接機(jī)構(gòu)120熔合到端口和生物容器。在另一實(shí)施方案中，傳感器連接機(jī)構(gòu)120通過機(jī)械裝置固定到端口 150。例如，傳感器連接機(jī)構(gòu)120可具有末端，所述末端可機(jī)械固定到端口 150上或之上?？捎迷趥鞲衅鬟B接機(jī)構(gòu)120末端的回路環(huán)繞外部突出端口 150。
[0028]傳感器連接機(jī)構(gòu)120用于將傳感器總成定位在適當(dāng)位置。如上所述，在一些實(shí)施方案中，連接機(jī)構(gòu)含有保護(hù)性外涂層或殼罩(如塑料殼罩)，傳感器總成位于其中并被密封。這在傳感器總成和生物藥物材料之間提供不透流體的阻檔層。在其它實(shí)施方案中，使用塑料套筒，其中在熔合到生物容器的其它塑料片之前布置傳感器。將電子器件和環(huán)境隔離的其它一般方法包括環(huán)氧化物涂層或熱塑性注模。
[0029]在殼罩內(nèi)為傳感器總成，其包括能夠測量周圍生物藥物材料溫度的溫度傳感器。為了使連接數(shù)和污染及誤差的可能性最大限度地減小，傳感器總成優(yōu)選沒有從生物容器伸出的線。因此，傳感器總成優(yōu)選無線操作。
[0030]溫度傳感器可按多種方式利用。在一個實(shí)施方案中，溫度傳感器無動力，并且在由遠(yuǎn)程閱讀器(例如，RFID閱讀器)供能時簡單轉(zhuǎn)達(dá)現(xiàn)有的溫度測量。因此，在一個實(shí)施方案中，傳感器總成包括至少一個溫度傳感器、接收和傳輸RFID信號的連接天線和將來自RFID閱讀器的電磁功率轉(zhuǎn)化成電功率以操作所述至少一個溫度傳感器所需的電源電路。另外，遠(yuǎn)程RFID閱讀器必須以固定間隔詢問傳感器，以測定冷藏過程期間生物藥物材料的溫度分布。
[0031]在另一個實(shí)施方案中，溫度傳感器有動力。在某些實(shí)施方案中，傳感器總成由殼罩內(nèi)所含的電池提供動力。將電池封裝，使得它在滅菌過程期間不受影響。在其它實(shí)施方案中，傳感器總成無線提供動力，例如通過電磁波或電磁感應(yīng)場提供動力。這些電磁場由遠(yuǎn)程動力天線產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中，遠(yuǎn)程動力天線位于冷凍器內(nèi)，以使能量轉(zhuǎn)移達(dá)到最大限度。在另一實(shí)施方案中，也用無動力聚焦線圈以增強(qiáng)生物容器附近的場。為了捕捉傳輸?shù)碾姶挪ǎ瑐鞲衅骺偝梢部珊刑炀€。此天線接收電磁波，電磁波然后轉(zhuǎn)化成電功率，電功率用于操作傳感器和其它電組件。
[0032]在另一實(shí)施方案中，傳感器總成包括存儲元件，如存儲器裝置。在一些實(shí)施方案中，由于其甚至在缺乏電功率時保留數(shù)據(jù)的能力，使用非易失性存儲器。存儲元件用于在不同時間(例如以固定間隔)存儲溫度讀數(shù)。之后，在生物容器解凍時，操作者可通過無線協(xié)議訊問嵌入的存儲元件，以測定生物藥物材料經(jīng)歷的分布溫度。通過比較存儲的數(shù)據(jù)與預(yù)定的可接受限度，操作者可確定是否材料合適地冷凍和/或解凍，并因此可接受地使用。
[0033]為了進(jìn)行此詢問，可使用多種無線協(xié)議，包括但不限于Zigbee、藍(lán)牙、RFID、Wifi和802.lla/b/g/n。
[0034]在圖4所示的另一實(shí)施方案中，將處理器200和存儲元件210結(jié)合到具有溫度傳感器220的傳感器總成。除了上述存儲數(shù)據(jù)外，存儲元件可含有用于處理器200的執(zhí)行的指令。結(jié)合處理器200使生物容器具有增加的功能性。在一些實(shí)施方案中，傳感器總成也含有指示器230 (如目視指示器)，其用于警告使用者是否材料已合適地冷凍。在此實(shí)施方案中，處理器200分析傳感器讀數(shù)與可接受的限度比較，并確定是否材料已合適地冷凍，并因此可用。例如，測量的溫度值可與參比溫度分布比較。此參比溫度分布可包括一定范圍的作為時間函數(shù)的可接受溫度。在另一實(shí)施方案中，處理器200可比較目前測量的溫度與一個或多個以前測量的溫度，以確定是否冷卻過程合適地完成。然后通過指示器230傳送此確定結(jié)果。在一個實(shí)例中，用紅色LED傳送故障，在其它實(shí)施方案中，綠色LED傳送成功。
[0035]在另一實(shí)施方案中，將此冷凍過程成功的確定結(jié)果存儲在存儲元件210中。以此方式，操作者簡單詢問存儲元件210確定結(jié)果。在另一實(shí)施方案中，從傳感器總成上的傳輸器240傳輸無線信號，從而傳送冷凍過程的狀態(tài)。雖然以上說明公開了其中可傳送冷凍過程結(jié)果的數(shù)種方式，但此列舉不意在包括一切。也可想到傳送結(jié)果的其它方法，這些其它方法在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0036]圖6顯示用于監(jiān)測材料冷凍過程的步驟的流程圖。首先，如框600所示，提供具有預(yù)定體積容量的經(jīng)滅菌的生物容器。此生物容器包括位于或靠近生物容器幾何中心的無線溫度傳感器。然后，用生物藥物材料填充生物容器，如框601所示。然后，將生物容器放入冷凍器，如框602所示。
[0037]然后，在材料冷凍時，用溫度傳感器監(jiān)測生物容器內(nèi)的溫度，如框603所示。在一些實(shí)施方案中，將測量的溫度值存儲在與溫度傳感器通訊的存儲元件中。在其它實(shí)施方案中，通過與無線傳輸器通訊的傳輸器無線傳輸測量的溫度值。
[0038]在其它實(shí)施方案中，處理單元與溫度傳感器通訊，并完成另外的功能。例如，處理器可比較測量的溫度值與第二溫度，如框604所示。此第二溫度可以為以前測量的溫度值。在其它實(shí)施方案中，此第二溫度從存儲在存儲元件中的參比溫度分布得到。
[0039]在比較結(jié)果表明冷凍過程有缺陷的情況下，啟動指示器，如框605所示。此指示器可以為警報器，如聲音或視覺警報器。在其它實(shí)施方案中，指示器可以為寫到存儲元件的數(shù)據(jù)圖形。在其它實(shí)施方案中，測量的溫度可全部存儲在存儲元件。然后，這些可在以后時間由操作員讀出。
[0040]此功能性也允許本發(fā)明作為驗(yàn)證工具。換言之，一旦生物容器已成功冷凍(用一種或多種上述技術(shù)確定)，操作者就可確信所用的冷凍分布可應(yīng)用于冷凍含相同材料的其它生物容器。因此，可用一個或多個這樣的生物容器快速驗(yàn)證新的或修改的冷凍分布。
[0041]除了用于監(jiān)測和檢驗(yàn)冷凍過程外，也可用傳感器總成控制冷凍過程。測量溫度和無線通訊的能力允許傳感器總成將信息反饋到冷凍器。在一些實(shí)施方案中，傳感器總成簡單傳輸材料的目前溫度。冷凍器然后用現(xiàn)有技術(shù)已知和描述的技術(shù)根據(jù)此信息調(diào)節(jié)其冷卻過程。如果將多個生物容器放入單一冷凍器，則冷凍器不僅能確定各生物容器的溫度，而且可顯示整個冷凍器殼罩圖。
[0042]雖然此傳感器總成可在實(shí)際冷凍過程期間使用，但也可用于其它用途。例如，傳感器總成也可監(jiān)測材料解凍時的溫度分布，以保證分布滿足可接受的參數(shù)。例如，解凍過程可包括參比溫度分布。此分布可包括一定范圍的可接受的作為時間函數(shù)的溫度。在材料解凍時，使溫度與此參比分布比較，并確定是否解凍過程可接受。在另一實(shí)施方案中，通過測量連續(xù)讀數(shù)之間的材料溫度變化，跟蹤解凍過程。如果測量的溫度偏離此第二溫度(參比溫度或以前的測量)太大，就啟動指示器。指示器可以為聲音或視覺警報器，或者，在其它實(shí)施方案中，指示器可以為存儲在存儲元件的數(shù)據(jù)圖形。在其它實(shí)施方案中，將所有的測量溫度存儲在存儲元件。然后，通過回顧在存儲元件中存儲的數(shù)值，可在以后時間檢查過程的整體性。代表性的解凍過程的流程圖顯示于圖7中。
[0043]另外，在轉(zhuǎn)運(yùn)到其它位置移動時，傳感器總成可用于檢驗(yàn)材料的整體性。例如，在轉(zhuǎn)運(yùn)時，材料必須保持在預(yù)定的溫度限度內(nèi)。傳感器總成可連續(xù)監(jiān)測材料的溫度，以保證它保持在此范圍內(nèi)?？蓪?shí)際測量溫度與參比溫度或參比范圍比較。然后，此比較結(jié)果可指示給使用者。在一個實(shí)施方案中，將比較結(jié)果存儲在與溫度傳感器通訊的存儲元件中。在另一實(shí)施方案中，可響應(yīng)于比較結(jié)果啟動警報器，如聲音或視覺信號。在其它實(shí)施方案中，將所有的測量溫度存儲在存儲元件。然后，通過回顧在存儲元件中存儲的數(shù)值，可在以后時間檢查過程的整體性。
[0044]圖8顯示說明在轉(zhuǎn)運(yùn)時監(jiān)測生物藥物材料的流程圖。與前面一樣，使用具有位于或靠近其幾何中心的溫度傳感器的生物容器，如框700所示。袋用材料填充，如框801所示。溫度傳感器隨后監(jiān)測材料的溫度，如框802所示。可將測量的溫度與第二溫度比較，如框803所示。此第二溫度可以為以前測量的溫度(在關(guān)注溫度改變速率的情況下)，或者可以為參比溫度或范圍。如果測量的溫度偏離此第二溫度太大，就啟動指示器，如框804所示。指示器可以為聲音或視覺警報器，或者，在其它實(shí)施方案中，指示器可以為存儲在存儲元件的數(shù)據(jù)圖形。
[0045]在另一實(shí)施方案中，使用許多溫度傳感器。如上所述，第一傳感器位于生物容器的幾何或熱中心。另外的傳感器可沿著外邊緣放置。這些傳感器在檢測生物藥物材料解凍時特別有用。例如，沿著圖3中傳感器連接機(jī)構(gòu)的上端和下端放置的傳感器允許在可能發(fā)生過早或無意解凍時在兩個相對位置監(jiān)測生物容器。
【權(quán)利要求】
1.一種適合于在其中容納生物藥物材料的生物容器，其中所述生物容器包含: 固定于所述生物容器的相對邊緣的傳感器連接機(jī)構(gòu)，其中所述傳感器連接機(jī)構(gòu)放置于所述生物容器內(nèi)并通過所述生物容器的幾何中心，所述傳感器連接機(jī)構(gòu)包含密封殼罩，所述密封殼罩容納: 位于所述生物容器的所述幾何中心附近的至少一個無線溫度傳感器； 至少一個處理單元，以將由所述溫度傳感器得到的數(shù)據(jù)與預(yù)定值比較，以確定所述生物藥物材料是否適當(dāng)冷凍；和 存儲元件，所述存儲元件與所述處理單元通訊，以存儲通過所述溫度傳感器獲得的數(shù)據(jù)；和 指示器，以指示所述確定的結(jié)果。
2.權(quán)利要求1的生物容器，其中所述生物容器填充到其體積容量，并且所述幾何中心包括其中所含材料的熱中心。
3.權(quán)利要求1的生物容器，所述生物容器進(jìn)一步包含位于生物容器外邊緣的無線溫度傳感器。
4.權(quán)利要求1的生物容器,其中所述生物容器包括約20毫升至約1000升范圍內(nèi)的體積容量。
5.權(quán)利要求1的生物容器，其中所述生物藥物材料選自氨基酸、肽、蛋白、DNA分子、RNA分子、藥物、酶、抗體或其片段、組織或其片段、器官或其片段、防腐劑、血液制品、細(xì)胞、細(xì)胞器、包含體和細(xì)胞團(tuán)塊。
6.權(quán)利要求1的生物容器，其中所述生物藥物材料選自血清、血液、血漿、氨基酸制齊U、蛋白制劑、核酸制劑、細(xì)胞培養(yǎng)基制劑。
7.權(quán)利要求1的生物容器，所述生物容器進(jìn)一步包含適合于傳輸由所述溫度傳感器得到的數(shù)據(jù)的無線傳輸器。
8.權(quán)利要求1的生物容器，其中所述生物容器和所述溫度傳感器在容納所述生物藥物材料之前滅菌。
9.權(quán)利要求1的生物容器，其中所述指示器包括視覺指示器。
10.權(quán)利要求9的生物容器，其中所述指示器包括LED。
11.權(quán)利要求1的生物容器，其中所述指示器包括聽覺警報器。
12.權(quán)利要求1的生物容器，其中所述指示器包括寫到存儲元件的數(shù)據(jù)圖形。
13.權(quán)利要求1的生物容器，其中所述生物容器包含熔合在一起的一個或多個塑料片，且其中所述傳感器連接機(jī)構(gòu)包含密封套筒，其熔合于所述生物容器的接縫，其中所述無線溫度傳感器，所述處理單元和所述存儲元件放置在所述密封套筒內(nèi)。
14.權(quán)利要求1的生物容器，其中所述傳感器連接機(jī)構(gòu)包含從所述生物容器的側(cè)壁延伸的薄膜或線股和連接到所述薄膜或線股的密封殼罩，其中所述傳感器，所述處理單元和所述存儲元件放置在所述密封殼罩內(nèi)。
15.權(quán)利要求1的生物容器，其進(jìn)一步包含固定于所述生物容器的一個或多個端口，其中所述傳感器連接機(jī)構(gòu)固定于所述一個或多個端口。
16.權(quán)利要求1的生物容器，其進(jìn)一步包含電池，所述電池放置在所述密封殼罩內(nèi)，并與所述無線傳感器，所述處理單元和所述存儲元件電通訊。
17.權(quán)利要求1的生物容器，其進(jìn)一步包含天線，所述天線放置在所述密封殼罩內(nèi)以接收電磁波并將所述電磁波轉(zhuǎn)化成電功率，其中所述電功率用于操作所述溫度傳感器，所述處理單元和所述存儲元件。
18.—種監(jiān)測生物容器中所含生物藥物材料的冷凍的方法，所述方法包括以下步驟: (a)提供預(yù)定體積容量的滅菌的生物容器，所述生物容器包括位于或靠近所述生物容器的幾何中心的無線溫度傳感器和存儲元件，其中所述存儲元件與所述溫度傳感器通訊； (b)用所述材料將所述生物容器填充到其體積容量； (C)將所述生物容器放入低溫冷凍器中，從而冷凍其中所含的溶液； (d)用所述傳感器監(jiān)測所述幾何中心的所述材料的溫度； (e)在所述存儲元件中存儲來自所述傳感器的數(shù)據(jù)； (f)提供與所述溫度傳感器通訊的處理單元和與所述處理單元通訊的指示器； (g)用所述處理單元比較來自所述傳感器的數(shù)據(jù)與預(yù)定值；和 (h)如果所述比較指示有缺陷的冷凍分布，則通過所述處理單元啟動所述指示器。
19.權(quán)利要求18的方法，所述方法進(jìn)一步包括: (i)提供與所述溫度傳感器通訊的無線傳輸器；和 U)通過所述無線傳輸器傳輸來自所述存儲元件的數(shù)據(jù)。
20.權(quán)利要求18的方法，其中所述生物容器通過框架、載體或其它結(jié)構(gòu)保持在適當(dāng)位置。
21.權(quán)利要求18的方法，其中用所述處理單元比較來自所述傳感器的數(shù)據(jù)與預(yù)定值包括用所述處理單元比較來自所述傳感器的數(shù)據(jù)與所述存儲元件中存儲的來自所述傳感器的以前的數(shù)據(jù)。
22.權(quán)利要求18的方法，其中用所述處理單元比較來自所述傳感器的數(shù)據(jù)與預(yù)定值包括用所述處理單元比較來自所述傳感器的數(shù)據(jù)與所述存儲元件中存儲的參比溫度分布。
23.—種監(jiān)測生物容器中所含冷凍生物藥物材料的解凍的方法，所述方法包括: (a)在預(yù)定體積容量的滅菌生物容器中提供所述冷凍生物藥物材料，所述生物容器包含位于或靠近所述生物容器的幾何中心的無線溫度傳感器； (b)從冷凍器移除所述生物容器使得所述生物藥物材料解凍； (c)隨著所述冷凍生物藥物材料解凍，對所述生物容器內(nèi)位于或靠近幾何中心的所述冷凍生物藥物材料的溫度做多次測量； (d)將所述多次測量與參比溫度分布比較； (e)確定是否所述多次測量和所述參比溫度分布之間的差指示冷凍的生物藥物材料已適當(dāng)解凍；和 (f)提供所述確定的結(jié)果的指示。
24.權(quán)利要求23的方法，所述方法進(jìn)一步包括: (g)提供與所述溫度傳感器通訊的存儲元件，其中所述結(jié)果的所述指示包括在所述存儲元件中存儲所述確定的結(jié)果。
25.權(quán)利要求24的方法，其中所述存儲元件放置在所述生物容器內(nèi)。
26.權(quán)利要求24的方法，其中提供所述確定的結(jié)果的指示包括將數(shù)據(jù)圖形寫到存儲元件。
27.權(quán)利要求23的方法，所述方法進(jìn)一步包括: (g)提供與所述溫度傳感器通訊的警報器；和 (h)根據(jù)所述確定的結(jié)果啟動所述警報器。
28.權(quán)利要求27的方法，其中所述警報器放置在所述生物容器上。
29.權(quán)利要求23的方法，其中提供所述確定的結(jié)果的指示包括提供所述確定的結(jié)果的視覺指示。
30.權(quán)利要求23的方法，其中提供所述確定的結(jié)果的指示包括提供所述確定的結(jié)果的聽覺指示。
【文檔編號】A01N1/02GK104296488SQ201410357022
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2009年1月13日
【發(fā)明者】A.伯克, M.費(fèi)羅, B.佩雷拉, E.諾卡斯, D.王 申請人:Emd密理博公司