用于細胞培養(yǎng)的自動化設備和自動化方法
【專利摘要】用于細胞培養(yǎng)的自動化裝置(10)，包括：培養(yǎng)基、生長因子及待培養(yǎng)細胞的儲器；具有恒溫室(14)的孵育器(12)，恒溫室中收納有細胞培養(yǎng)容器；以及控制計算機系統(24)，其特征在于，其包括用于支撐及攪拌培養(yǎng)容器的設備(16)，所述設備收納在室中，所述培養(yǎng)容器由袋形成，所述袋包括與所述儲器連接的至少一個入口端口以及與用于回收及存儲培養(yǎng)后細胞的器件(42)連接的一個出口端口，其中這些存儲器件以及所述儲器位于所述室的外部并且通過導管連接至所述細胞擴增袋的端口，所述導管與所述細胞擴增袋一起形成了預組裝模塊，并且所述導管穿過室壁元件，以便允許在維持室關閉的同時向細胞擴增袋供給所述培養(yǎng)基、生長因子以及待培養(yǎng)細胞，以及將所述細胞擴增袋的內含物回收至存儲器件中。
【專利說明】用于細胞培養(yǎng)的自動化設備和自動化方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及細胞培養(yǎng)自動化裝置，尤其用于培養(yǎng)干細胞(例如，CD34+型)，以及使用所述自動化裝置進行細胞培養(yǎng)的方法。

【背景技術】
[0002]在涉及細胞培養(yǎng)的領域，細胞療法在工業(yè)化方面還不是先進的。因此非常需要找到一種技術能夠生產足量以及處于優(yōu)化條件的細胞，因為這些細胞要用于治療應用。
[0003]一些細胞療法處理需要在注入患者之前進行干細胞的培養(yǎng)或者擴增，因為所采的樣本有時不足以呈現治療效果。重要的是，要確保細胞在培養(yǎng)期間治療屬性的完整性。在現有技術中，用于離體生長干細胞的方案是巧妙的、憑經驗的且很不有效的。
[0004]而且，當前技術不允許生產足量干細胞用于治療應用。因此存在現實需要以開發(fā)一種類型的生物反應器，其具有緊湊的幾何形狀，允許生長大量細胞。
[0005]有建議是使用生物反應器用于干細胞培養(yǎng)。但是，擴增階段仍是人工步驟，并且不能以高精度監(jiān)控用于細胞培養(yǎng)的環(huán)境條件(溫度、CO2等)。
[0006]已知灌注式生物反應器的現有例子(參見專利申請W000/73411)，其具有膜、中空纖維生物反應器，流化床以及微-生物反應器，持續(xù)注入O2、營養(yǎng)培養(yǎng)基以及生長因子。
[0007]專利申請US-A1-2008/0118977描述了用于在梗塞之后重構患者心臟的治療方案。重構是這樣實現的:向患者心臟注射特定干細胞(⑶34+)，干細胞是從血液樣本分離，離體擴增并且在培養(yǎng)之后純化的。


【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明旨在提供一種技術，其能夠培養(yǎng)、增殖或者擴增這種細胞，還在標準化、溯源性和操作控制(在現有技術中多數是手工進行)方面帶來顯著改善。
[0009]因此本發(fā)明提出了細胞培養(yǎng)的自動化裝置，包括:培養(yǎng)基、生長因子及待培養(yǎng)細胞的儲器；具有恒溫室的孵育器，恒溫室中收納有細胞培養(yǎng)或擴增容器；以及控制計算機系統，其包括用于輸入以及記錄數據的器件，所述數據旨在控制室中的培養(yǎng)條件以及管理閥用于以預定序列分配流體，其特征在于，其包括用于支撐及攪拌所述細胞培養(yǎng)或擴增容器的設備，所述設備由所述計算機系統控制并且收納在所述室內，所述容器由細胞擴增袋形成，該袋具有與所述儲器連接的至少一個入口端口以及與用于回收及存儲培養(yǎng)后細胞的器件連接的一個出口端口，這些回收及存儲器件以及所述儲器位于室的外部并且通過導管連接至所述細胞擴增袋的所述端口，所述導管與所述細胞擴增袋一起形成了放置在所述室內的預組裝模塊，并且所述導管穿過所述室的壁，以便允許在維持室關閉的同時向所述細胞擴增袋供應所述培養(yǎng)基、生長因子以及待培養(yǎng)細胞，以及將所述細胞擴增袋的內含物回收至回收及存儲器件中。
[0010]根據本發(fā)明的自動化裝置的主要功能是自動化進行生物學培養(yǎng)方案的步驟，以及控制在孵育器中培養(yǎng)的細胞的環(huán)境條件(溫度控制、CO2水平等)，從而生產最佳產量的細胞增殖。其還具有的功能是，通過操作器件(諸如閥以及泵)將培養(yǎng)基、生長因子以及要生長的細胞分配到孵育器中的細胞擴增袋(其可以具有相對大的體積)。自動化裝置還確保，攪拌細胞擴增袋和將培養(yǎng)后細胞從細胞擴增袋傳遞至回收及存儲器件。
[0011]因而，根據本發(fā)明的自動化裝置能夠用以由從患者提取的細胞生成大量細胞(諸如干細胞)。執(zhí)行細胞培養(yǎng)的袋可以具有的體積大于100ml、200ml、300ml、500ml，例如約650ml或者甚至更多(1L、2L、3L等)。根據申請US-A1-2008/0118977中描述的生物學方案，在該類型的袋中的干細胞培養(yǎng)能夠生成足量細胞以執(zhí)行對患者的細胞療法，例如患有嚴重梗塞的患者。
[0012]細胞擴增袋優(yōu)選包括液密以及氣體可滲透的柔性壁。其優(yōu)選具有對氧氣和二氧化碳的良好滲透率，這允許袋的內含物的良好通風而無需打開袋，因此不會有污染其內含物的風險。在袋的具體實施方案中，其包括以下滲透率特性(單位:cc/天，在37°C時):02 (氣體)?418，CO2 (氣體)?966，N2 (氣體)?157，H2O (液體)?0.05。
[0013]細胞擴增袋優(yōu)選對化學以及生物學產物、尤其對要生長的細胞基本不具有親和性，并且不會吸收這種產物。袋例如由FEP共聚物(氟乙烯丙烯)薄膜形成。袋能夠裝備有用于例如FEP裝配件的不同類型的端口(可修改接口)。它們組裝至袋以最小化污染風險。
[0014]自動化裝置設計成執(zhí)行細胞培養(yǎng)，并且包括實現該培養(yǎng)的所有器件以及資源，而無需操作員操縱閥、替換袋或者罐等。細胞培養(yǎng)是根據完全由計算機系統管理的嚴格生物學方案來執(zhí)行的，這允許例如操作閥、攪拌設備以及調整孵育器的壁內的環(huán)境條件。操作員能夠向計算機系統反饋用來識別患者、所收集細胞和不同罐或者袋的性質及來源的數據，使得所有這些數據保持及存儲于計算機系統。本發(fā)明因而允許以非常良好的再現性實施生物學方案并且確保溯源性以及精確控制方案以及所使用的器件。
[0015]生物學方案步驟的控制以及溯源性可以通過計算機系統以及適當的圖形用戶界面(⑶I)來執(zhí)行，這允許例如:
[0016]-限定自動化培養(yǎng)方法,在該方法中生物學培養(yǎng)方案的具體參數不能夠改變，
[0017]-通過用戶識別以及需要密碼來限制訪問計算機系統數據，以確保良好的安全性(根據 21 CFR Part 11 FDA 規(guī)則)，
[0018]-允許記錄事件以及方法的各階段，以及
[0019]-編輯報告(例如，包括采樣的測試結果以及移植特性的后續(xù)分析)。
[0020]細胞擴增袋收納在室中，并且包括至少兩個端口，它們連接至穿過孵育器壁的管或者導管，以及連接至罐或者儲器和連接至室外部的存儲器件。細胞擴增袋和導管形成了預組裝單次使用模塊，該模塊由操作員容易地設定和更換。位于室外面的儲器內含物的至少一部分分配至室中的細胞擴增袋中，該內含物在培養(yǎng)之后會被傳遞至室外部的回收及存儲器件，由于所述導管穿過孵育器的壁，所有這些流體分配操作是在孵育器的壁保持關閉的同時執(zhí)行的，因而確保用于生物學方案持續(xù)時間的優(yōu)化環(huán)境條件，并且降低了室中的細胞培養(yǎng)基的污染風險。
[0021]有利地，細胞擴增袋包括至少一個采樣出口，采樣出口通過導管連接至位于所述室外部的采樣器件，所述導管穿過所述室的所述壁并且是所述預組裝模塊的一部分。在該情況下，細胞擴增袋具有三個端口，它們具有不同的功能(供應、回收以及采樣)并且連接至不同導管。
[0022]在本發(fā)明中的一個實施方案,孵育器包括艙室,艙室具有開口和緊密的或密封的關閉門，用于所述導管的通路的器件安裝在開口的周緣上并且具有凹槽，凹槽平行于導管并且導管接合在其中，這些凹槽旨在被處于關閉位置的門所覆蓋。當門打開時，導管能夠由操作員通過將導管沿與凹槽的縱向軸線垂直的方向平移而易于接合在(以及抽出于)這些凹槽中，這利于耗材的組裝。
[0023]生長因子及待培養(yǎng)細胞的儲器優(yōu)選由位于所述細胞擴增袋的入口端口上方的袋形成，使得生長因子及待培養(yǎng)細胞的每個袋的內含物能夠因重力而流至細胞擴增袋。這確保了細胞以及生長因子在它們傳遞至細胞擴增袋期間的完整性。使用泵或者任何機械器件幫助細胞以及生長因子在導管中循環(huán)可能會破壞它們。
[0024]存儲器件可以包括一個或者兩個袋，所述袋至少局部位于所述細胞擴增袋的出口端口下方，使得在培養(yǎng)之后所述細胞擴增袋的內含物能夠因重力而流至存儲器件的袋。這也確保細胞在培養(yǎng)之后當回收時的完整性。
[0025]自動化裝置可以包括蠕動泵用于控制將培養(yǎng)基供給至細胞擴增袋以及供給到生長因子儲器以及待培養(yǎng)細胞儲器以用于洗滌這些儲器。蠕動泵具有的優(yōu)勢是不直接接觸培養(yǎng)基，因而避免污染該培養(yǎng)基的風險。
[0026]自動化裝置可以進一步包括形成氣阱的兩個袋，一個袋連接至生長因子儲器以及待培養(yǎng)細胞儲器，另一個袋連接至細胞擴增袋，氣阱袋旨在收集以及存儲包含在導管、細胞擴增袋和/或儲器中的空氣。
[0027]有利地，導管由柔性管形成，一些柔性管穿過旨在處于關閉位置的閥以夾緊管。每個管例如旨在由操作員以簡單的方式接合在閥的凹槽中，例如，通過沿與管的縱向軸線稍微垂直的方向平移。
[0028]支撐及攪拌設備可以包括支撐板或者托盤以支撐細胞擴增袋，支撐板或者托盤繞第一水平軸線旋轉地安裝并且能夠繞所述軸線在用于細胞培養(yǎng)的稍微水平位置以及用于回收培養(yǎng)后細胞的稍微豎直位置之間移動。該位置利于回收培養(yǎng)后的細胞，這些細胞因重力而直接流至上述的存儲器件。
[0029]托盤能夠繞第二水平軸線旋轉地安裝，托盤旨在繞第二水平軸線振蕩以攪拌及勻化所述細胞擴增袋的內含物。板的第一和第二旋轉軸線優(yōu)選平行。
[0030]優(yōu)選地，托盤將承載有閥，閥用于控制細胞擴增袋的供給、所述細胞擴增袋的內含物的回收和對該袋進行的采樣。
[0031]支撐及攪拌設備可以進一步包括垂直臂，垂直臂在其上端具有用于附接形成氣阱的袋的器件，所述形成氣阱的袋連接至細胞擴增袋。
[0032]回收及存儲器件有利地繞水平軸線旋轉地安裝，并且能夠繞所述軸線在稍微豎直位置和稍微水平位置之間移動，在稍微水平位置，這些器件位于細胞擴增袋的正下方。這確保了細胞擴增袋的所有內含物將因重力而轉移至存儲器件。
[0033]例如，在培養(yǎng)CD34+干細胞的特定情況下，CD34+細胞的全條件鏈所需的無菌性要求使用及安裝呈單次使用細胞培養(yǎng)套件形式的耗材。
[0034]本發(fā)明還涉及用于細胞培養(yǎng)自動化裝置的細胞培養(yǎng)套件，優(yōu)選是單次使用(一次性使用的)和無菌的細胞培養(yǎng)套件，其包括至少一個細胞擴增袋以及將該袋連接至其他袋或者儲器的柔性管，管和細胞擴增袋被預組裝，細胞擴增袋包括入口端口、出口端口以及可選地還包括采樣出口端口。
[0035]套件可以進一步包括所有必需的連接設備，需要連接設備來將管彼此連接，將管連接至袋和/或儲器，以及連接至與所述細胞擴增袋的第三端口連接的器件以允許細胞采樣。所有這些元件能夠是上述提到的預組裝模塊的一部分。
[0036]有利地，所述細胞擴增袋的入口端口通過管連接至生長因子的袋的入口以及出口端口，以及連接至待培養(yǎng)細胞的袋的入口以及出口端口。所述細胞擴增袋的入口端口還旨在連接至培養(yǎng)基袋的出口端口。
[0037]套件可以進一步包括兩個形成氣阱的袋，一個袋連接至生長因子以及待培養(yǎng)細胞的袋的出口端口，第二袋連接至所述細胞擴增袋的入口端口。
[0038]套件還可以包括一個或者兩個培養(yǎng)后細胞的回收袋，它們通過管連接至所述細胞擴增袋的出口端口。
[0039]作為本發(fā)明實施方案的例子，生長因子以及待培養(yǎng)細胞袋以及形成氣阱的這些袋具有的內部體積是大約150ml，細胞擴增袋具有的理論體積是大約3000ml，兩個回收袋各自具有的體積是600ml。培養(yǎng)基的分配袋可以具有的體積是1000ml。
[0040]有利地，套件形成關閉回路，一旦安裝用于細胞培養(yǎng)，其包括需用于該培養(yǎng)的所有資源，而無需添加任何產品或者無需操作員介入。這限制了污染套件和培養(yǎng)基的風險。
[0041 ] 本發(fā)明還涉及一種用于細胞培養(yǎng)自動化裝置的支撐及攪拌設備，其包括用于支撐細胞擴增袋的支撐板或者托盤，該托盤承載三個閥，繞第一水平軸線旋轉地安裝以用于將托盤從稍微水平位置傾斜至稍微豎直位置，并且繞第二水平軸線旋轉地安裝，托盤旨在繞第二水平軸線振蕩以攪拌以及勻化細胞擴增袋的內含物，所述設備還包括用于將托盤繞所述水平軸線傾斜的監(jiān)控器件。
[0042]所述設備可以包括垂直臂，垂直臂在其上端具有用于附接形成氣阱的袋的器件。
[0043]本發(fā)明還涉及依靠上述自動化裝置進行細胞培養(yǎng)的自動化方法，所述方法包括以下步驟:
[0044]a)在維持孵育器的壁關閉的同時，向細胞擴增袋供應細胞培養(yǎng)基、生長因子，然后供應待培養(yǎng)細胞；
[0045]b)攪拌細胞擴增袋以勻化其內含物；
[0046]c)維持細胞擴增袋處于孵育條件一定時段，例如若干天，以及
[0047]d)在維持所述室的壁關閉的同時，將所述細胞擴增袋的內含物回收于回收及存儲器件中。
[0048]根據本發(fā)明的方法可以包括一個或多個以下步驟:
[0049]-在步驟a)之前，通過將細胞擴增袋裝配在支撐及攪拌設備上，通過將導管安裝在孵育器的通道器件中以及閥中，以及通過將這些導管連接至儲器或者袋，來安裝預組裝模塊的步驟，
[0050]-在步驟a)之前，通過培養(yǎng)基從儲器通至氣阱袋來抽空導管中所包含的空氣的步驟；
[0051]-在步驟a)中向細胞擴增袋供給生長因子之后，通過使培養(yǎng)基經過或流入生長因子儲器、然后沖刷或者排出其內含物至細胞擴增袋來洗滌生長因子儲器的步驟；
[0052]-在步驟a)中向細胞擴增袋供給待培養(yǎng)細胞之后，通過使培養(yǎng)基經過待培養(yǎng)細胞儲器、然后排出其內含物至細胞擴增袋來洗滌待培養(yǎng)細胞儲器的步驟；
[0053]-在步驟c)期間，對所述細胞擴增袋的內含物進行采樣的一個或多個步驟，在這些步驟之前還有將支撐托盤從用于培養(yǎng)的水平位置傾斜至采樣端口處于袋的最低點的傾斜位置；
[0054]-在步驟c)之前，通過切割并且焊接或夾緊將這些儲器連接至細胞擴增袋的入口端口的導管或者管來移除培養(yǎng)基袋、生長因子袋和包含待培養(yǎng)細胞的袋的步驟；
[0055]-在步驟d)之前或者期間，將托盤傾斜于稍微豎直位置以使得細胞擴增袋的出口端口代表袋的最低點的步驟。
[0056]本發(fā)明還提供了上述自動化裝置、套件或者設備的用途，用于培養(yǎng)⑶34+干細胞或者血液單核細胞,諸如例如,淋巴細胞。干細胞能夠源于一個或多個源，諸如尤其是臍帶血、骨髓及全血。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0057]通過閱讀以下作為實力提供的非限制性描述及參考附圖將更好地理解本發(fā)明，本發(fā)明的其他細節(jié)、優(yōu)勢及特征將變得明顯，其中:
[0058]圖1和2是根據本發(fā)明的細胞培養(yǎng)自動化裝置的示意立體圖，該自動化裝置包括艙室，艙室限定了室，該室在圖1是關閉的，而在圖2是打開的；
[0059]圖3是圖1和2的自動化裝置的清楚不意圖，不具有計算機系統；
[0060]圖4是圖1和2的自動化裝置的攪拌設備承載的部件的清楚示意圖；
[0061]圖5是根據本發(fā)明的細胞培養(yǎng)套件的示意圖；
[0062]圖6是穿過圖1和2的自動化裝置的流體導管的通道器件的示意立體圖；
[0063]圖7是本發(fā)明的攪拌設備的示意立體圖；
[0064]圖8和9是圖7的設備的示意立體圖，代表設備的托盤傾斜的兩個不同位置；
[0065]圖10是圖7的攪拌設備的另一示意立體圖，局部切開設備的罩；
[0066]圖11是從下方看圖7的設備的托盤以及用于傾斜托盤的控制器件的示意立體圖；
[0067]圖12和13是圖7所示設備的托盤的旋轉的控制鎖定系統的示意立體圖，鎖定系統在圖11中處于活動態(tài)，而在圖12中處于非活動態(tài)；
[0068]圖14是圖示出根據本發(fā)明的細胞培養(yǎng)方法的步驟的流程，以及
[0069]圖15至24是對應于圖3的圖，代表根據本發(fā)明的方法的步驟。

【具體實施方式】
[0070]首先參考圖1和2，示出了根據本發(fā)明的細胞培養(yǎng)自動化裝置10的實施方案，該自動化裝置尤其但不排他地設計為用于培植干細胞，例如根據申請US-A1-2008/0118977描述的生物學方案，該申請的內容通過引用并入此處。
[0071]在示出的例子中，自動化裝置10基本包括三個元件:
[0072]-孵育器12，具有恒溫室14，恒溫室14收納細胞擴增袋(未示出)的支撐及攪拌設備16,
[0073]-框架18，支撐包含培養(yǎng)細胞所需介質的袋(未示出)，以及支承在袋之間進行流體的分配及調整的器件(閥20、泵22等)，以及
[0074]-計算機系統24，連接至孵育器12和器件20、22，用于監(jiān)控以及控制它們，以及用于輸入以及記錄數據，用于管理生物學方案。
[0075]在示出的例子中，孵育器12、框架18和計算機系統24—個接一個地放置在支撐件26上，支撐件26安裝在輪上，框架18位于計算機系統24和孵育器12之間。
[0076]典型地，計算機系統24包括輸入以及記錄數據、數據處理器件、顯示器件以及用于傳遞信號以控制及監(jiān)控孵育器12和框架18的器件20、22的器件。優(yōu)選地，計算機系統24包括觸摸屏顯示器以及數據輸入裝置。
[0077]為了限制訪問計算機系統24的預記錄數據，能夠實施多級安全措施。自動化裝置的制造商使用專用密碼可以具有最大級別的訪問權以訪問存儲在計算機系統24中的所有信息，而具有較低訪問級別的管理員以及操作員將經由專用密碼僅訪問特定信息。
[0078]計算機系統24優(yōu)選例如經由以太網連接或者W1-Fi連接至計算機網絡，使得計算機系統24的信息能夠從距自動裝置10遠程的網絡上的工作站被訪問，該行為可以是需要的并且從該工作站可以控制。
[0079]計算機系統24例如控制例如開/關型閥20的打開及關閉、泵22的流量設定、孵育器12的室14的加熱控制(例如處于大約37°C溫度)以及向室供應諸如CO2的氣體(例如速率為大約5% )。系統24能夠確保如果需要的話調整室14內的其他參數，以限定用于孵育細胞的優(yōu)化環(huán)境條件。
[0080]為了更好地闡釋，附圖中未示出計算機系統24與器件18、20以及孵育器12的連接器件，用于加熱以及供給氣體至孵育器12的器件以及功率供給器件。
[0081 ] 框架18具有的形狀類似于平行六面體，并且包括前垂直面28，在前垂直面28上示意地示出了矩形30以及線32，矩形30代表呈袋形式的生物學介質儲器的位置，線32代表袋之間的流體導管的部位。
[0082]前面28的上部分包括四個矩形30，繪出它們是要通知操作員要定位在這些矩形處的每個袋的性質，這些袋屬于以下將進一步詳細描述的耗材套件。
[0083]大的第一矩形繪出于框架18的前面28的頂部左拐角，代表包含培養(yǎng)基的袋(圖3的袋34)的位置。較小尺寸的三個矩形30繪出于面28的右上拐角，分別代表生長因子袋、包括待培養(yǎng)細胞的袋以及形成氣阱的袋(圖3中分別標為36、38和40)的位置。
[0084]框架18的前面28的中間部分包括所述閥20以及泵22的安裝孔，每個這些元件(閥以及泵)位于代表流體導管的線32上，流體導管由耗材套件的柔性管形成。
[0085]前面28的下部分承載一個接一個布置的兩個共面板42。這些板42以它們的下端繞平行于前面28延伸的共用水平軸線樞轉地安裝。板42繞該軸線能夠在直立或者豎直位置(示出于圖1和2)以及水平位置之間旋轉地移動，在豎直位置，它們平行于前面28延伸并且與前面28有以短距離，在水平位置，它們能夠支承在支撐件26上。
[0086]矩形44繪出于處于豎直位置的板42的前面。這些矩形44通知操作員板42承載的袋的性質。回收及存儲培養(yǎng)后細胞的袋(圖3標為46)設計成由板42承載。
[0087]耗材套件的袋34、36、38、40和46旨在通過合適的器件(未示出)附接或者固定在框架18的前面28以及板42上。
[0088]孵育器12包括艙室，艙室限定了室14并且具有開口，開口能夠被兩個門48、50密封，兩個門48、50樞轉地安裝在開口一側，例如右側。
[0089]內門48是玻璃門，其處于關閉位置時將支承在艙室的開口的周向密封件52上，該密封件52可見于圖6。外門50是隔離的，并且具有用于支承在艙室的開口的周緣上的周向密封件。
[0090]計算機系統24可以連接至用于檢測每個門48、50位置(打開或者關閉)的傳感器，并且能夠尤其在孵育以及細胞培養(yǎng)階段期間控制門的鎖定。
[0091]孵育器12的室14具有的內體積為大約200L。
[0092]在圖3至5示出的例子中，耗材套件是用于細胞培養(yǎng)單次使用的，包括袋34、36、38,40和46、以上提到的管、細胞擴增袋54和捕獲空氣的第二袋56，這些袋54、56由攪拌設備16承載，參考圖7-13還將詳細描述攪拌設備16。
[0093]細胞擴增袋54最佳示于圖4和圖5，可具有的內體積為大于500ml，例如650ml。其包括三個端口，即:采樣出口端口 58，通過管60連接至采樣器件62 ;出口端口 64，通過管66連接至用于回收培養(yǎng)后細胞的袋46 ；以及入口端口 68，通過管連接至袋34、36、38和56。
[0094]細胞擴增袋54的入口端口 68通過管70連接至培養(yǎng)基的袋34的入口端口。生長因子以及待培養(yǎng)細胞的袋36、38均包括:入口端口，連接至管72的一個端部，管72的另一端部連接至管70 ;以及出口端口，連接至管74的一個端部，管74的另一端部連接至管70 (管72至管70的連接點的下游)。袋40包括了通過管76連接至管74的兩個端口，形成氣阱的袋56在袋54的入口端口 68附近(圖4和圖5)包括通過管78連接至管70的端口。
[0095]細胞擴增袋54和管60、66、70、72、74、76和78優(yōu)選被預組裝并且無菌地供給。袋34、36、38、40、46和56也是無菌地供給。袋40、46和56供給為空的，并且能夠與細胞擴增袋54預組裝至上述提到的管。要生長的細胞的袋38也設置為空的，并且在安裝套件于自動化裝置中期間能夠與管預組裝或者連接至管。在安裝套件于自動化裝置之前或者之后，袋38可以填充有包含待培養(yǎng)細胞的介質。袋34和36優(yōu)選分別設置為填滿培養(yǎng)基以及生長因子。
[0096]管以及管至袋及采樣器件的所有連接還優(yōu)選是預組裝模塊的一部分，示意地示出于圖5，袋34、36和38不必須是該模塊的一部分，它們由虛線表示。
[0097]袋36、38、40和56具有的體積為大約150ml，袋46具有的體積為大約600ml，培養(yǎng)基的袋34具有的體積為大約1000ml。
[0098]在自動化裝置10用來生長⑶34+干細胞的情形下，袋38包括來自患者樣本并且最終被分離和純化的這種細胞，袋36的生長因子是細胞因子類。
[0099]細胞擴增袋54和形成氣阱的袋56由攪拌設備16承載，并且收納在孵育器12的室14中(圖3)。其他袋34、36、38、40和46和采樣器件62位于室14的外部。
[0100]將細胞擴增袋54連接至室14外部的元件的管60、66和70穿過孵育器的部件，這允許密封室14，該部件示出于圖3和6。
[0101]該部件是壁元件，由材料塊80 (例如，塑料材料)形成，其固定在孵育器12的艙室的開口的周緣上，包括用于以上提到的管60、66、70的三個通道凹槽82。這些凹槽82是稍微直的，彼此隔開一定距離。塊80具有相當平面的形式，并且在垂直平面中延伸。其包括后面和前面，后面抵靠艙室的開口的周緣支承，前面上形成有凹槽82,凹槽82具有相當水平的方位，并且在塊的整個橫向尺寸上延伸。
[0102]凹槽82具有相當的圓形段，具有的內徑稍微大于管60、66、70的內徑。這些管旨在完全接合在這些凹槽中，可選地通過艙室的開口的邊緣的周向密封件52的切口 84。
[0103]在室14的關閉位置，內門48的周緣旨在支承在密封件52上并且覆蓋管60、66、70的在密封件52的切口 84中延伸的部分，外門50的周向密封件旨在支承在塊的前面上并且覆蓋凹槽82和管60、66、70的在凹槽中延伸的部分。
[0104]在示出的例子中，塊80的下凹槽形成了將細胞擴增袋54連接至回收袋46的管66的通路，介質凹槽形成了用于將袋54連接至采樣器件62的管60的通路，上凹槽形成了用于將袋54連接至袋34、36、38和40的管70的通路。
[0105]如圖3所示，管70在培養(yǎng)基袋34附近接合在泵22中，該泵是蠕動泵以避免污染培養(yǎng)基。
[0106]上述提到的閥20是電磁閥，在示出的例子中有12個，在圖3中標為86至108。
[0107]管66、60、70和78分別接合在四個閥86、88、90和92中，四個閥由攪拌設備16承載(圖3和4)。
[0108]管70的位于室14外部的部分接合在兩個閥94和96中，兩個閥94和96彼此隔開一距離，一個閥94位于靠近培養(yǎng)基袋34。另一閥96位于管70至管72的連接的下游以及管70至管74的連接的上游。
[0109]管72連接至袋36和38的入口端口，分別接合在閥98和100中，管74連接至袋36和38的出口端口，分別接合在閥102和104中。
[0110]管76連接至形成氣阱的袋40，各自接合在閥106、108中。
[0111]泵22和閥優(yōu)選包括橫向凹槽，用于通過沿垂直于管或者凹槽的縱向軸線的方向的平移而安裝管。
[0112]如圖3示意地示出以及圖2可見的，當袋54水平放置時，袋34、36、38、40和56和將這些袋連接至細胞擴增袋54的管40、72、74、76、78都位于該袋54的上方。當袋54水平放置時，袋46、采樣器件62和將這些元件連接至細胞擴增袋54的管60、66都位于袋54的下方。
[0113]袋36、38和56基本位于相同水平面中，該水平面位于袋34和40所在水平面的下方。
[0114]耗材套件可以根據以下方式安裝在自動化設備中。打開孵育器12的門48、50。將袋34、36、38、40和46固定至框架，將袋56固定至攪拌設備16的臂。將袋54以平的位置布置在攪拌設備16上。將管70接合在閥94、96中以及還接合在泵22中，將管72接合在閥98、100中，將管74接合在閥102、104中，將管76接合在閥16、108中。將管66、66、70和78分別接合在由設備16承載的閥86、88、90和92中，然后將管66、60和70分別接合在塊80的凹槽82中。將管連接至尚未預組裝至管的袋，然后關閉孵育器12的門48、50。
[0115]以下現在參考圖7至13，示出了根據本發(fā)明的攪拌設備16的實施方案。
[0116]攪拌設備16包括用于支撐細胞擴增袋54 (未示出于圖7至13)的板或者托盤110，該托盤安裝成繞第一水平軸線A能夠旋轉地移動，以將托盤從示出于圖7和11的第一大致水平位置移動至示出于圖8和10的大致豎直位置(托盤110適于采用這些極限位置之間的任何位置，諸如圖9示出的位置，即相對于水平面傾斜大約45° )，以及繞第二水平軸線B能夠移動，板或者托盤110繞第二水平軸線B設計成振蕩(近似角度范圍為+/-8° )以攪拌以及勻化細胞擴增袋的內含物。
[0117]托盤110具有矩形形狀，尺寸稍微大于細胞擴增袋54的尺寸(約40cm長及22cm寬)，其旨在平地放置在托盤上。托盤I1包括袋的周向固定邊緣112，并且被穿孔以使得袋54的壓靠板的面能夠至少部分地直接暴露于孵育器12的室14中的主要環(huán)境條件。
[0118]托盤110在其對應于托盤短邊之一的一個端部處包括鉤114以固定細胞擴增袋54;當托盤處于直立或者豎直位置時(圖8)，所述鉤旨在代表設備16的最高點。托盤110在其與鉤114相反的端部處包括三個孔以用于安裝上述提到的閥86、88、90。
[0119]設備16包括U形件116，其兩個橫向分叉的自由端關節(jié)式連接在樞轉件118上，樞轉件118固定至承載閥86、88、90的托盤110的端部的側緣。這些樞轉件118對準并且限定了托盤110的上述提到的第一旋轉軸線。
[0120]U形件116的分叉在它們的相當中央處承載樞轉件120，樞轉件120關節(jié)式連接在設備16的框架122上，這些樞轉件120對準并且限定了板110的旋轉的上述提到的第二軸線B。
[0121]當托盤110處于相當水平位置時(圖7)，U形件116沿著托盤的三個側邊(沿著較長側和具有鉤114的短側)延伸。
[0122]托盤110繞軸線A的移位是由以下部件提供的，即安裝在U形件116的臂之間的千斤頂124、附接至該部分116的中間部分的千斤頂氣缸，以及固定至承載閥86、88和90的托盤的端部的千斤頂活塞桿。
[0123]如圖10和11可見的，千斤頂124的活塞桿鉸接在由馬蹄鐵121承載的軸線上，馬蹄鐵121固定在承載閥的托盤110的端部上，該軸線是稍微水平的。千斤頂124的氣缸關節(jié)式連接在由第一馬蹄鐵123承載的相當的垂直軸線上，第一馬蹄鐵123本身關節(jié)式連接在由第二馬蹄鐵125承載的相對的水平軸線上，第二馬蹄鐵125固定至件116的中間部分，基本是位于中間部分。
[0124]當千斤頂124的活塞桿處于其延伸位置時，托盤110處于其示出于圖7和11的相當水平位置。當千斤頂124的活塞桿處于完全收縮位置時，托盤110處于其示出于圖8和10的相當豎直位置。在圖9的情形下，千斤頂124的活塞桿被局部收縮或者輸出。
[0125]托盤繞軸線B的移位是由以下部件提供的，即電動機126，其輸出軸由帶127驅動；輪旨在驅動由U形件116承載的樞轉件120之一(圖10)。電動機126通過適當的器件固定至設備的底盤122。
[0126]如圖12和13所示，攪拌設備16的底盤122承載系統129，系統129用于鎖定托盤110繞軸線B的旋轉，系統129包括可收縮指部131，可收縮指部131與由U形件116承載的元件133協作以阻擋托盤。
[0127]指部131能夠從圖12示出的延伸位置移動至圖13示出的收縮位置，該指部的移位由計算機系統24控制。
[0128]由U形件116承載的元件133具有細長形狀，包括緊固至樞轉件120之一的第一端部以及具有凹口的第二端部，指部131旨在接合在凹口中以阻擋托盤110繞軸線B的旋轉。當指部131展開時(圖12)，元件133的凹口的側面可以鄰接在指部上從而防止托盤繞軸線B的任何旋轉。當指部處于收縮位置時(圖13)，U形件116和托盤110能夠繞軸線B旋轉地移動。
[0129]當托盤繞軸線A移動至傾斜或者豎直位置時，能夠由計算機系統24激活阻止托盤110繞軸線B的旋轉，用于采樣或者回收細胞擴增袋54的細胞，以防止由于因細胞擴增袋重量施加在托盤一側的力導致托盤繞軸線B的移動。
[0130]攪拌設備16還包括垂直臂128，用于固定上述提到的閥92和用于附接形成氣阱的袋56。閥92定位成稍微位于臂128的中間高度，臂的上端部包括鉤130以懸掛袋56 (圖7-9)。
[0131]設備16進一步包括板110繞軸線A和/或B的位置的傳感器132，傳感器由底盤122承載。
[0132]圖14是示出根據本發(fā)明的方法的步驟的流程圖。
[0133]方法的第一步驟130是通過使用計算機系統24記錄以及輸入生物學方案專用的培養(yǎng)參數。輸入由操作員執(zhí)行，輸入的參數例如是患者識別、耗材套件識別、細胞擴增袋54的體積等。為了利于輸入這些參數，計算機系統24能夠裝備有條碼閱讀器；耗材套件可以包括條碼，該條碼直接通知計算機系統24套件的數量及性質以及每個袋的體積。
[0134]方法包括第二安裝步驟132，將耗材套件安裝至自動化裝置10，如之前描述的。該安裝能夠由計算機系統24引導和監(jiān)督。安裝能夠以若干子步驟進行，計算機系統24通過指示向操作員示出安裝指令以有效化或無效化子步驟的創(chuàng)建以及過渡至下一子步驟。這些子步驟例如是:
[0135]-將不同袋放置在框架18上以及孵育器12的室14中，
[0136]-將培養(yǎng)基袋34的管70放置在閥94、96中(計算機系統24控制閥94、96的打開，然后當操作員有效化該子步驟時關閉閥)，
[0137]-將生長因子袋36和形成氣阱的袋40的管72、74、76放置在閥98、102和106中(計算機系統24控制這些閥的打開，然后當操作員有效化該子步驟時關閉閥)，
[0138]-將待生長細胞袋38和形成氣阱的袋40的管72、74、76放置在閥100、104和108中(計算機系統24控制這些閥的打開，然后當操作員有效化該子步驟時關閉閥)，
[0139]-將形成氣阱的袋56的管78放置在閥92(計算機系統24控制開口該閥，然后當操作員有效化該子步驟時關閉閥)，以及
[0140]-將管70、60、66—個接一個地放置在閥90、88和86中(計算機系統24 —個接一個地控制每個這些閥的打開，然后當操作員有效化每個子步驟時關閉閥)。
[0141]本發(fā)明的方法包括第三測試步驟134，所謂的〃自測試〃，其中計算機系統24控制閥和器件(千斤頂124和電動機126)的適當功能，用于傾斜攪拌設備16的托盤110。在生物學方案的開始毫無疑問地可以控制孵育器12的操作，例如僅當如果例如室14中的溫度以及CO2水平溫度在孵育設定點的話，啟動該操作。
[0142]根據本發(fā)明的方法包括另一步驟136:分配流體，其包括圖15至19的圖中示出的若干子步驟。
[0143]分配步驟136的第一子步驟示出于圖15，包括抽空包含在管70、72、74中的空氣。為此，通過計算機系統24打開閥94、96、106和108并且開動泵22，使得培養(yǎng)基從管70、72、74中的袋34向上流至形成氣阱的袋40。于是管70、72、74填充培養(yǎng)基，袋40至少局部填充培養(yǎng)基。泵22設定為預定流量并且操作預定時間，在預定時間結束時停止泵并且關閉閥94、96、106 和 108。
[0144]分配步驟136的第二子步驟示出于圖16，包括抽空包含在管70和78中的空氣。為此，通過計算機系統24打開閥94、96和92并且開動泵22，使得培養(yǎng)基從管70、78中的袋34流至形成氣阱的袋56。于是管78填充培養(yǎng)基，袋56至少局部填充培養(yǎng)基。泵22設定為預定流量并且操作預定時間，在預定時間結束時停止泵并且關閉閥94、96和92。
[0145]分配步驟136的第三子步驟示出于圖17，包括向細胞擴增袋54供應培養(yǎng)基。通過計算機系統24打開閥94、96和90并且開動泵22，使得培養(yǎng)基從袋34流至袋54。于是袋54填充培養(yǎng)基。在規(guī)定用于分配至袋54的培養(yǎng)基體積以及其供應流量的生物學方案的參數內，泵22設定為預定流量并且操作預定時間。然后泵22停止并且閥94、96、90關閉。
[0146]分配步驟136的第四子步驟示出于圖18，包括向細胞擴增袋54供應生長因子，然后用培養(yǎng)基洗滌生長因子袋36，并使袋36的內含物流至細胞擴增袋54。作為第一步驟，打開閥104和90，以便允許包含生長因子的介質因重力通過在管74和70中的循環(huán)(箭頭138)而從袋36流至袋54。袋54填充有生長因子。閥104和90打開預定時間，這取決于要分配至袋54的包含生長因子的介質的體積。在該時間段之后，關閉閥104和90。然后打開閥94和100，泵22被開動(以預定流量及持續(xù)時間)以向袋36供應培養(yǎng)基以用于洗滌。關閉閥94和100并且再次打開閥104和90以讓包含在袋36中的洗滌產物因重力流至細胞擴增袋54。閥104和90打開預定時間，這取決于要分配至袋54的洗滌產物的體積。在該時間段之后，關閉閥104和90。根據生物學方案的參數，洗滌袋36和排出洗滌產物至細胞擴增袋54的這些步驟能夠重復一次或若干次，使得例如起初包含在袋36中的生長因子的總量被分配至袋54。
[0147]分配步驟136的第五子步驟示出于圖19，包括以類似于第四子步驟中執(zhí)行的方式，向細胞擴增袋54供應待培養(yǎng)細胞，然后向包含細胞的洗滌袋38供應培養(yǎng)基，以及將袋38的內含物排至細胞擴增袋54。在第一步驟，打開閥102和90，使得包含待培養(yǎng)細胞的介質因重力從袋38流至袋54，在管74和70中循環(huán)(箭頭140)。袋54填充有要生長的細胞。然后關閉閥102和90，打開閥94和98，以及泵22操作(以預定流量及持續(xù)時間)以向袋38供應培養(yǎng)基以用于洗滌袋38。關閉閥94和98并且再次打開閥102和90以讓包含在袋38中的洗滌產物因重力流過細胞擴增袋54。然后關閉閥102和90。根據生物學方案的參數，洗滌袋36和排出洗滌產物至細胞擴增袋54的這些階段能夠重復一次或若干次，例如使得起初包含在袋36中的所有待培養(yǎng)細胞被分配至袋54。
[0148]分配方法步驟136之后能夠是勻化細胞擴增袋54的內含物，示意地示于圖20。在該步驟，計算機系統24控制攪拌設備16，使得托盤110繞軸線B振蕩，如之前說明的(箭頭142)。這些振蕩的振幅、頻率、持續(xù)時間以及時間安排(休止、攪拌、休止等)通過生物學方案的參數來確定。
[0149]本發(fā)明的方法然后包括孵育步驟144，其可以持續(xù)若干天，例如十天。周期性地，取決于方案參數，細胞擴增袋54的內含物能夠被勻化，通過托盤繞軸線B的旋轉而移動，如以上說明的。該勻化(周期、頻率和振幅)由方案參數確定，獨立于以下分配步驟136之后的勻化步驟。
[0150]在孵育步驟144期間，操作員能夠執(zhí)行從細胞擴增袋54的一次或多次采樣146(圖14和22)。這些樣本中的一些可以由計算機系統施加。例如能夠需要三個樣本,能夠在分配步驟之后立即執(zhí)行，在孵育步驟144開始后三天執(zhí)行，甚至在該步驟144開始后七天執(zhí)行。其他采樣可以根據操作員的需要進行；計算機系統能夠建議操作員執(zhí)行這些自愿樣本。
[0151]當操作員向計算機系統24確認了她/他準備好采集樣本時，計算機系統操作千斤頂124，使得攪拌設備16的托盤110繞軸線A旋轉至相對于水平面的傾斜位置，例如45°，如示意地示出于圖9和22的。計算機系統24能夠然后經由設備16的傳感器檢測托盤110的正確位置。
[0152]計算機系統24控制閥88的打開，使得細胞擴增袋54的一部分內含物因重力從袋54流進管60中，流至采樣器件62，采樣器件62位于孵育器12的室14外部。操作員能夠使用注射器148從細胞擴增袋54采集樣本，注射器148裝備有接合在采樣器件62中的"Luer鎖〃型連接件。在采樣之后，關閉閥88，攪拌設備16的托盤110返回稍微水平位置。
[0153]操作員然后能夠實施樣本的分析；這些分析的結果148能夠由操作員輸入以及存儲在計算機系統24中。
[0154]在孵育步驟144期間，操作員還能夠移除一部分耗材套件(耗材的第一撤出階段150，圖14和21)。能夠移除的耗材套件的部件是所有袋(34、36、38和40)和連接至管70的管(72、74和76)。為此，操作員必須在上述提到的塊80的上游切割管70，同時必須焊接或者夾緊管70剩余在孵育器12的室14中的自由端部，以避免污染細胞擴增袋。該操作能夠由操作員依靠適當切割片或者夾鉗執(zhí)行，從而在切割期間密封管的該端部。然后打開閥94-108以允許操作員從這些閥以及泵22移除管70、72、74、76(圖21)。一旦操作員已經向計算機系統24確認移除了這些元件，計算機系統24控制閥94至108的關閉。
[0155]根據本發(fā)明的方法進一步包括在細胞培養(yǎng)之后的回收步驟152(圖14、23和24)。在孵育步驟144結束時和當操作員請求時，計算機系統24阻止托盤110繞軸線B的旋轉并且控制千斤頂124，使得攪拌設備16的托盤110繞軸線A移動至示出于圖8、23和24的稍微豎直位置。然后計算機系統24能夠經由設備16的傳感器檢測托盤110的正確位置。
[0156]計算機系統24隨后控制閥86的打開，使得細胞擴增袋54的內含物因重力通過管66 (圖23)流至兩個回收袋46。
[0157]框架18上懸掛有回收袋46，由框架18承載的板42可以從圖2和圖23示出的它們的豎直位置移位至圖24示意地示出的它們的水平位置，這可由操作員手動進行或者依靠受計算機系統24控制的移位設備來進行。板46的傾斜允許袋46整個地位于袋54和至少一部分管66的下方，使得細胞擴增袋54的內含物如果可能的話被完全傳遞至回收袋46。當操作員已經向計算機系統24確認了回收被完成時，系統命令關閉閥86并且展開千斤頂，使得托盤110返回稍微水平位置。
[0158]袋46然后從自動化裝置10移除以用于可能的細胞治療以及將這些細胞再注射于患者身體中以用于細胞療法，例如。為此，管66能夠被所述夾鉗切割并且焊接，或者將袋46從管66拆開。
[0159]該方法的最后步驟包括從自動化裝置10撤出耗材的第二階段154，即移除袋54、56和剩余管66、60、70和78。為此，計算機系統24控制打開閥86、88、90和92以授權操作員撤出管66、60、70和78。一旦操作員已經向計算機系統24確認移除了這些元件，計算機系統24控制關閉閥86、88、90和92。
[0160] 當生物學方案完成時，計算機系統能夠編輯培養(yǎng)報告，該報告可以包括以下信息以確保良好的溯源性方案:制造商特定信息(自動操作的識別號、操作系統軟件版本、生物學監(jiān)控方案軟件版本)；當這些參數中的至少一個不是默認的時一組方案參數；所有培養(yǎng)參數；操作員執(zhí)行的行為(包括yyyymmddhhmimiss形式的每個行為日期；經由連接標識符表示的該行為的作者；經由編碼以識別或明確措辭的行為性質)；或者"系統"事件(包括yyyymmddhhmimiss形式的事件日期；經由編碼組或者明確的措辭系統的事件性質(警告、用戶報警、故障檢測等))；樣本分析的結果(包括每次采樣日期、采樣作者、采樣的分析結果等)；以及移植信息(通過在培養(yǎng)之后分析回收的細胞)。該培養(yǎng)報告能夠通過前述網絡工作站訪問。
【權利要求】
1.細胞培養(yǎng)的自動化裝置(10)，包括:培養(yǎng)基、生長因子及待培養(yǎng)細胞的儲器(34、36、38);具有恒溫室(14)的孵育器(12)，恒溫室中收納有細胞培養(yǎng)或擴增容器(54);以及控制計算機系統(24)，其包括用于輸入以及記錄數據的器件，所述數據旨在控制所述室中的培養(yǎng)條件以及管理閥(20)用于以預定序列分配流體，其特征在于，其包括用于支撐及攪拌所述細胞培養(yǎng)或擴增容器的設備(16)，所述設備由所述計算機系統控制并且收納在所述室內，所述容器由袋(54)形成，所述袋具有連接至所述儲器的至少一個入口端口 ￠8)以及連接至回收及存儲培養(yǎng)后細胞的器件(46)的一個出口端口(64)，這些回收及存儲器件以及所述儲器位于所述室的外部并且通過導管(66、70、72、74)連接至所述細胞擴增袋的所述端口，所述導管與所述細胞擴增袋一起形成了放置在所述室內的預組裝模塊，并且所述導管穿過所述室的壁，以便允許在維持室關閉的同時，向所述細胞擴增袋供給所述培養(yǎng)基、生長因子以及待培養(yǎng)細胞，以及將所述細胞擴增袋的內含物回收至所述回收及存儲器件中。
2.根據權利要求1所述的自動化裝置，其特征在于，所述細胞擴增袋(54)還包括采樣出口(58)，采樣出口通過導管￠0)連接至位于所述室(14)外部的采樣器件(62)，所述導管穿過所述孵育器的所述壁并且是所述預組裝模塊的一部分。
3.根據權利要求1或2所述的自動化裝置，其特征在于，所述孵育器(12)包括艙室，所述艙室具有開口并裝備有密封關閉門(50)，用于所述導管(60、66、70)的通路的器件(80)安裝在所述開口的周緣上并且具有凹槽(82)，所述凹槽稍微平行并且所述導管接合在其中，所述凹槽旨在被處于關閉位置時的所述密封關閉門所覆蓋。
4.根據前述任一權利要求所述的自動化裝置，其特征在于，所述生長因子及待培養(yǎng)細胞的儲器由位于所述細胞擴增袋(54)的入口端口 ￠8)上方的袋(36、38)形成，使得生長因子及待培養(yǎng)細胞的每個袋的內含物能夠因重力而流至所述細胞擴增袋。
5.根據前述任一權利要求所述的自動化裝置，其特征在于，所述回收及存儲器件包括一個或者兩個袋(46)，所述一個或者兩個袋至少局部位于所述細胞擴增袋(54)的出口端口(64)下方，使得在培養(yǎng)之后所述細胞擴增袋的內含物能夠因重力而流至回收及存儲器件的所述一個或者兩個袋。
6.根據前述任一權利要求所述的自動化裝置，其特征在于，所述細胞擴增袋(54)包括柔性的液密以及氣體可滲透的壁，尤其是CO2可滲透的壁，優(yōu)選具有最大化地限制待培養(yǎng)細胞與袋的壁的粘附的性質。
7.根據前述任一權利要求所述的自動化裝置，其特征在于，其包括蠕動泵(22)，用于控制將所述培養(yǎng)基供給至所述細胞擴增袋(54)以及生長因子儲器以及待培養(yǎng)細胞儲器(36,38)，以用于洗滌所述儲器。
8.根據前述任一權利要求所述的自動化裝置，其特征在于，其包括形成氣阱的兩個袋(40,56)，一個袋連接至生長因子儲器以及待培養(yǎng)細胞儲器(36、38)，另一個袋連接至所述細胞擴增袋(54)，所述兩個袋旨在收集以及存儲包含在所述導管(70、72、74)、所述細胞擴增袋(54)和/或所述儲器(36,38)中的空氣。
9.根據前述任一權利要求所述的自動化裝置，其特征在于，所述導管由柔性管(60、66、70、72、74、76、78)形成，一些柔性管穿過處于關閉位置的閥(86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108)以夾緊管。
10.根據前述任一權利要求所述的自動化裝置，其特征在于，支撐及攪拌設備(16)包括托盤(I1)以支撐所述細胞擴增袋(54)，托盤繞第一水平軸線(A)旋轉地安裝并且能夠繞所述軸線在用于細胞培養(yǎng)的稍微水平位置以及用于回收培養(yǎng)后細胞的稍微豎直位置之間移動。
11.根據權利要求10所述的自動化裝置，其特征在于，所述托盤(110)能夠繞第二水平軸線(B)旋轉地安裝，托盤旨在繞第二水平軸線振蕩以攪拌及勻化所述細胞擴增袋的內含物。
12.根據權利要求10或11所述的自動化裝置，其特征在于，托盤(110)承載有閥(86、88、90)，閥用于控制所述細胞擴增袋(54)的供給、所述細胞擴增袋的內含物的回收和對所述袋進行的采樣。
13.根據權利要求10至12之一所述的自動化裝置，其特征在于，支撐及攪拌設備(16)包括垂直臂(128)，垂直臂在其上端具有用于附接形成氣阱的袋(56)的器件(130)，所述形成氣阱的袋(56)連接至所述細胞擴增袋(54)。
14.根據前述任一權利要求所述的自動化裝置，其特征在于，所述回收及存儲器件(46)繞水平軸線旋轉地安裝，并且能夠繞所述軸線在稍微豎直位置和稍微水平位置之間移動，在稍微水平位置，所述回收及存儲器件位于所述細胞擴增袋的正下方。
15.用于細胞培養(yǎng)自動化裝置(10)的無菌和一次性使用的細胞培養(yǎng)套件，其特征在于，其包括至少一個細胞擴增袋(54)以及將所述至少一個細胞擴增袋連接至其他袋或者儲器的柔性管(60、66、70、72、74)，所述管和所述細胞擴增袋被預組裝，所述細胞擴增袋包括入口端口(68)、出口端口(64)，可能還包括采樣出口端口(58)。
16.根據權利要求15所述的細胞培養(yǎng)套件，其特征在于，所述細胞擴增袋(54)的入口端口(68)通過管(70、72、74)連接至生長因子袋(36)的入口端口以及出口端口以及連接至包含待培養(yǎng)細胞的袋(38)的入口端口以及出口端口。
17.根據權利要求16所述的細胞培養(yǎng)套件，其特征在于，套件還包括形成氣阱的兩個袋(40、56)，一個袋連接至生長因子以及待生長細胞的所述袋(36、38)的所述出口端口，另一袋連接至所述細胞擴增袋(54)的所述入口端口(68)。
18.根據權利要求15至17之一所述的細胞培養(yǎng)套件，其特征在于，其包括用于回收培養(yǎng)后細胞的一個或者兩個袋(46)，一個或者兩個袋通過管連接至所述細胞擴增袋(54)的所述出口端口(64)。
19.用于細胞培養(yǎng)自動化裝置(10)的支撐及攪拌設備(16)，其特征在于，其包括用于支撐細胞擴增袋(54)的托盤(110)，該托盤承載三個閥(86、88、90)，繞第一水平軸線(A)旋轉地安裝以用于將所述托盤從稍微水平位置傾斜至稍微豎直位置，并且繞第二水平軸線旋轉地安裝，托盤旨在繞第二水平軸線(B)振蕩以攪拌以及勻化所述細胞擴增袋的內含物，其中所述設備還包括用于將托盤繞前述水平軸線傾斜的控制器件(124、126)。
20.根據權利要求19所述的設備，其特征在于，其包括垂直臂(128)，垂直臂在其上端具有用于附接形成氣阱的袋(56)的器件(130)。
21.通過根據權利要求1至14之一所述的自動化裝置(10)進行細胞培養(yǎng)的自動化方法，其特征在于，其包括以下步驟: a)在維持所述孵育器(12)的所述室(14)關閉的同時，向所述細胞擴增袋(54)供應所述細胞培養(yǎng)基、所述生長因子，然后供應所述待培養(yǎng)細胞； b)攪拌細胞擴增袋以勻化其內含物； C)維持所述細胞擴增袋處于孵育條件達預定時間段；以及 d)在維持所述室關閉的同時，將所述細胞擴增袋的內含物回收于所述回收及存儲器件(46)中。
22.根據權利要求21所述的自動化方法，其特征在于，其包括: -在步驟a)之前，通過將所述細胞擴增袋(54)裝配在所述支撐及攪拌設備(16)上，通過將所述導管出0、66、70、72、74)安裝在所述孵育器(12)的通道器件(80)中以及所述閥(20)中，以及通過將所述導管連接至儲器或者袋(34、36、38)，來安裝所述預組裝模塊的步驟，和/或 -在步驟a)之前，通過使所述培養(yǎng)基從所述培養(yǎng)基儲器(34)通至形成氣阱的所述袋(40,56)來抽空所述導管(70、72、74)中所包含的空氣的步驟，和/或 -在步驟a)中向所述細胞擴增袋供給生長因子之后，通過使所述培養(yǎng)基流入生長因子儲器(36)中、然后將其內含物排出至細所述胞擴增袋(54)來洗滌所述生長因子儲器的步驟，和/或 -在步驟a)中向所述細胞擴增袋供給待培養(yǎng)細胞之后，通過使所述培養(yǎng)基流入待培養(yǎng)細胞儲器(38)中、然后將其內含物排出至所述細胞擴增袋(54)來洗滌包含待培養(yǎng)細胞的儲器的步驟，和/或 -在步驟c)期間，對所述細胞擴增袋(54)的內含物進行采樣的一個或多個步驟，在這些步驟之前還有將所述托盤(110)從用于培養(yǎng)的水平位置傾斜至所述細胞擴增袋的采樣端口(58)處于該袋的最低點的傾斜位置，和/或 -在步驟c)之前，通過切割并且焊接或夾緊將這些儲器連接至細胞擴增袋(54)的入口端口 ￠8)的導管或者管(70)來移除培養(yǎng)基儲器、生長因子儲器和待培養(yǎng)細胞儲器(34、36,38)的步驟，和/或 -在步驟d)之前或者期間，將所述托盤(110)傾斜于稍微豎直位置以使得所述細胞擴增袋(54)的出口端口(64)代表該袋的最低點的步驟。
23.權利要求1至14之一所述的自動化裝置、權利要求15至18之一所述的細胞培養(yǎng)套件或者權利要求19或者20所述的支撐及攪拌設備在用于培養(yǎng)CD34+型干細胞或者血液單核細胞中的用途，諸如例如，淋巴細胞。
24.根據權利要求23所述的用途，其特征在于，所述干細胞源于一個或多個源，諸如尤其是臍帶血、骨髓及全血。
【文檔編號】C12M1/00GK104302757SQ201380024260
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年3月14日 優(yōu)先權日:2012年3月15日
【發(fā)明者】菲利普·希農, 克萊爾·索克特, 帕特里克·加賽, 艾倫·桑達斯, 皮埃爾·蘇格拉尼斯, 阿曼達恩·沃迪爾, 弗萊德里克·戴夢琪 申請人:賽普羅塞拉公司