本申請(qǐng)要求于2014年9月26日提交的名稱為“按計(jì)劃供養(yǎng)”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)62/055,986的權(quán)益。上述申請(qǐng)公開的內(nèi)容通過引用方式整體并入本文中，其所有的教導(dǎo)和所有目的就如同完全在本文中闡述一樣。

背景技術(shù)：

細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)(CES)用于擴(kuò)增和分化細(xì)胞。細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)可用于擴(kuò)增(例如，生長(zhǎng))干細(xì)胞，例如，間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)。細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)還可擴(kuò)增其他類型的細(xì)胞，例如，骨髓細(xì)胞。從供體細(xì)胞擴(kuò)增的干細(xì)胞可用于修復(fù)或替代受損或有缺陷的組織，并且對(duì)許多不同的疾病有著廣泛的臨床應(yīng)用。貼壁和非貼壁類型的細(xì)胞可在細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的生物反應(yīng)器中生長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開的實(shí)施方式通常涉及用于細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的按計(jì)劃供養(yǎng)的系統(tǒng)和方法，其中，所述計(jì)劃主動(dòng)且自動(dòng)地增加或維持進(jìn)入細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的循環(huán)回路，例如IC循環(huán)回路的入口速率，例如毛細(xì)管內(nèi)(IC)入口速率或毛細(xì)管外(EC)入口速率。根據(jù)適用的計(jì)劃進(jìn)行這種主動(dòng)且自動(dòng)地供養(yǎng)，而不管細(xì)胞(例如，MSC)擴(kuò)增期間的代謝物水平如何。在實(shí)施方式中，培養(yǎng)基更換也被包括為該計(jì)劃的一部分，其中，以計(jì)劃定義的特定速率(和量)來更換培養(yǎng)基。用于細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的其他供養(yǎng)方法依賴于定期(例如，每日)監(jiān)測(cè)代謝物，例如來自葡萄糖消耗的葡萄糖和乳酸鹽和通過細(xì)胞生成的乳酸鹽，以確定是否應(yīng)該增加入口速率，例如IC入口速率。根據(jù)實(shí)施方式，通過遵循供養(yǎng)計(jì)劃，采取定期(例如，每日)測(cè)量代謝物以確定是否要增加培養(yǎng)基入口速率，例如IC入口速率是可選的或完全被排除。按計(jì)劃供養(yǎng)和/或按計(jì)劃更換培養(yǎng)基可應(yīng)用于任何類型的細(xì)胞的擴(kuò)增。

本發(fā)明公開的實(shí)施方式還涉及積極的和保守的供養(yǎng)計(jì)劃，例如，在實(shí)施方式中，積極供養(yǎng)計(jì)劃以比保守供養(yǎng)計(jì)劃更快的速率(使用更大量的培養(yǎng)基)來供養(yǎng)細(xì)胞。在其他的實(shí)施方式中，這樣的計(jì)劃可將供養(yǎng)速率維持在當(dāng)前水平和/或可以既不保守也不積極的方式，而是以例如兩者結(jié)合的方式，來增加供養(yǎng)速率。在其他的實(shí)施方式中，可使用其他類型的供養(yǎng)計(jì)劃。在實(shí)施方式中，這些供養(yǎng)計(jì)劃在用于細(xì)胞擴(kuò)增的封閉的、自動(dòng)的系統(tǒng)中使用。

在實(shí)施方式中，在具體的運(yùn)行中使用多個(gè)計(jì)劃來擴(kuò)增細(xì)胞。在另一個(gè)實(shí)施方式中，在具體運(yùn)行中的細(xì)胞擴(kuò)增期間用單個(gè)計(jì)劃控制細(xì)胞的供養(yǎng)。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，單個(gè)計(jì)劃可用來控制用于供養(yǎng)細(xì)胞和用于培養(yǎng)基更換的入口速率，其中，培養(yǎng)基更換將一次性套件中的一部分或全部的現(xiàn)有培養(yǎng)基替代為新的培養(yǎng)基。在其他實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)計(jì)劃可用于控制用于供養(yǎng)細(xì)胞的入口速率，同時(shí)一個(gè)或多個(gè)額外的計(jì)劃用于控制培養(yǎng)基更換。

本發(fā)明公開的實(shí)施方式提供通過使與細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)一起使用的一個(gè)或多個(gè)方案或任務(wù)來實(shí)現(xiàn)這樣的計(jì)劃。通過用戶界面(UI)和圖形用戶界面(GUI)元件，可創(chuàng)建用于遵循按計(jì)劃供養(yǎng)的客戶或用戶定義的方案或任務(wù)。任務(wù)可包括一個(gè)或多個(gè)步驟。在其他的實(shí)施方式中，可選擇用于遵循按計(jì)劃供養(yǎng)的預(yù)編程的、默認(rèn)的或其他先前保存的任務(wù)。

如本文所使用的，“至少一個(gè)(種)”、“一個(gè)(種)或多個(gè)(種)”和“和/或”在操作中是連接性的又是轉(zhuǎn)折性的開放式表述。例如，表述“A、B和C中的至少一個(gè)(種)”、“A、B或C中的至少一個(gè)(種)”、“A、B和C中的一個(gè)(種)或多個(gè)(種)”、“A、B或C中的一個(gè)(種)或多個(gè)(種)”和“A、B和/或C”意指A單獨(dú)、B單獨(dú)、C單獨(dú)、A和B一起、A和C一起、B和C一起，或A、B和C一起。

本發(fā)明內(nèi)容以簡(jiǎn)化形式提供對(duì)概念的選擇，其中，這些概念在下面的具體實(shí)施方式中進(jìn)行進(jìn)一步描述。本發(fā)明內(nèi)容不旨在以任何方式用于限制所要求保護(hù)的主題的范圍。除了本文提供的那些之外，還可包括含其等同物和變體的特征。

附圖說明

可通過參考附圖來描述本發(fā)明公開的實(shí)施方式。在圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。

圖1A描繪了細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)(CES)的實(shí)施方式。

圖1B示出了生物反應(yīng)器的實(shí)施方式的正視圖，其中顯示了通過生物反應(yīng)器的循環(huán)路徑。

圖1C描繪了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的用來在細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的運(yùn)行期間使細(xì)胞生長(zhǎng)腔室旋轉(zhuǎn)或橫向運(yùn)動(dòng)的搖動(dòng)裝置。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的具有預(yù)安裝的流體輸送裝置的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的透視圖。

圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的殼體透視圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的預(yù)安裝的流體輸送裝置的透視圖。

圖5描繪了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的原理圖。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明公開的另一實(shí)施方式的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的原理圖。

圖7A描繪了流程圖，其中示出了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的，用于在細(xì)胞擴(kuò)增期間實(shí)施供養(yǎng)計(jì)劃的流程的操作特點(diǎn)。

圖7B示出了流程圖，其中描繪了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的，用于在細(xì)胞擴(kuò)增期間實(shí)施供養(yǎng)計(jì)劃的流程的操作特點(diǎn)。

圖8描繪了流程圖，其中示出了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的，實(shí)施用于細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的計(jì)劃供養(yǎng)細(xì)胞的任務(wù)或方案的流程的操作特點(diǎn)。

圖9示出了可實(shí)施本發(fā)明公開的實(shí)施方式的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的示例性加工系統(tǒng)。

圖10描繪了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的實(shí)施例的數(shù)據(jù)。

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的實(shí)施例的數(shù)據(jù)。

圖12描繪了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的實(shí)施例的數(shù)據(jù)。

圖13示出了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的實(shí)施例的數(shù)據(jù)。

具體實(shí)施方式

以下具體實(shí)施方式參考附圖對(duì)示例性實(shí)施方式進(jìn)行了討論。本文所包含的特定實(shí)施方式不應(yīng)解釋為限制或約束本發(fā)明所公開的內(nèi)容。此外，雖然例如針對(duì)特征、運(yùn)轉(zhuǎn)和/或結(jié)構(gòu)的表述可用于描述本文的實(shí)施方式，但是權(quán)利要求不限于所描述的特征、運(yùn)轉(zhuǎn)和/或結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，包括改進(jìn)的其他實(shí)施方式也在本發(fā)明公開的精神與范圍內(nèi)。此外，任何替代或添加，包括作為單獨(dú)實(shí)施方式所列出的任何替代或添加，都可與本文所述的任何其他實(shí)施方式一起使用或結(jié)合。

本發(fā)明公開的實(shí)施方式通常涉及如下的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法通過按計(jì)劃增加培養(yǎng)基入口速率或按計(jì)劃供養(yǎng)，例如增加毛細(xì)管內(nèi)(IC)入口速率或增加毛細(xì)管外(EC)入口速率，以擴(kuò)增細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)中的細(xì)胞。在實(shí)施方式中，所述細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)是封閉的、自動(dòng)的系統(tǒng)。供養(yǎng)計(jì)劃可用于主動(dòng)且自動(dòng)地增加IC入口速率，而不管細(xì)胞(例如，MSC)擴(kuò)增期間的代謝物水平如何。按計(jì)劃供養(yǎng)和/或按計(jì)劃更換培養(yǎng)基可應(yīng)用于任何類型的細(xì)胞的擴(kuò)增。根據(jù)實(shí)施方式，通過遵循所述計(jì)劃，采取定期(例如，每日)測(cè)量代謝物以確定是否增加IC入口速率是可選的或完全被排除。在實(shí)施方式中，培養(yǎng)基使用也能是更可預(yù)測(cè)的。根據(jù)其他的實(shí)施方式，可提供計(jì)劃來維持入口速率。使用按計(jì)劃供養(yǎng)，可在不進(jìn)行手動(dòng)操作的情況下增加或維持供養(yǎng)速率。例如，可增加入口速率，然后達(dá)到平衡或穩(wěn)定，其中，所述計(jì)劃提供速率的增加和維持。在其他的實(shí)施方式中，第一計(jì)劃提供了入口速率的增加，而第二計(jì)劃提供了以一定速率維持入口速率。在實(shí)施方式中，第一計(jì)劃不同于第二計(jì)劃。根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方式，可使用額外的計(jì)劃，如第三、第四、第五、第六、第七計(jì)劃等。

實(shí)施方式涉及如上所述的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)。在實(shí)施方式中，所述細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)是封閉的，其中，封閉的擴(kuò)增系統(tǒng)包括不直接暴露于大氣的內(nèi)容物。所述細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)可以是自動(dòng)化的。貼壁和非貼壁類型的細(xì)胞都可在細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的生物反應(yīng)器中生長(zhǎng)。根據(jù)實(shí)施方式，細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)可包括基礎(chǔ)培養(yǎng)基或其他類型的培養(yǎng)基。提供用于補(bǔ)充培養(yǎng)基的方法以使細(xì)胞在封閉的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的生物反應(yīng)器中生長(zhǎng)。在實(shí)施方式中，與這種系統(tǒng)一起使用的生物反應(yīng)器是中空纖維生物反應(yīng)器。根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式，可使用多種類型的生物反應(yīng)器。

在實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)可包括生物反應(yīng)器，所述生物反應(yīng)器進(jìn)一步包括具有至少相對(duì)末端的第一流體流動(dòng)路徑，所述第一流體流動(dòng)路徑的第一相對(duì)末端與中空纖維膜的第一開口流體關(guān)聯(lián)，所述第一流體流動(dòng)路徑的第二末端與所述中空纖維膜的第二開口流體關(guān)聯(lián)，其中，所述第一流體流動(dòng)路徑包括所述中空纖維膜的毛細(xì)管內(nèi)部。在實(shí)施方式中，中空纖維膜包括多個(gè)中空纖維。所述系統(tǒng)可進(jìn)一步包括與第一流體流動(dòng)路徑流體關(guān)聯(lián)的流體入口路徑，其中，多個(gè)細(xì)胞通過第一流體入口路徑被引入所述第一流體流動(dòng)路徑中。還可包括使流體在生物反應(yīng)器的第一流體流動(dòng)路徑中循環(huán)的第一泵。在實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)包括用于控制第一泵運(yùn)行的控制器。在實(shí)施方式中，所述控制器是例如包括處理器的計(jì)算系統(tǒng)。在實(shí)施方式中，所述控制器被配置為控制泵以使流體在第一流體流動(dòng)路徑內(nèi)以第一速率循環(huán)。在一些實(shí)施方式中，包括用于將毛細(xì)管內(nèi)入口流體從毛細(xì)管內(nèi)培養(yǎng)基袋運(yùn)送至所述第一流體流動(dòng)路徑的第二泵，及用于控制第二泵運(yùn)行的第二控制器。例如，在實(shí)施方式中，所述第二控制器控制第二泵以將細(xì)胞從細(xì)胞入口袋運(yùn)送到所述第一流體流動(dòng)路徑。根據(jù)實(shí)施方式，可使用額外的控制器，例如第三控制器、第四控制器、第五控制器、第六控制器等。此外，根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式，可使用額外的泵，例如第三泵、第四泵、第五泵、第六泵等。另外，雖然本發(fā)明公開的內(nèi)容可能涉及培養(yǎng)基袋、細(xì)胞入口袋等，但在實(shí)施方式中可使用多個(gè)袋，例如，第一培養(yǎng)基袋、第二培養(yǎng)基袋、第三培養(yǎng)基袋、第一細(xì)胞入口袋、第二細(xì)胞入口袋、第三細(xì)胞入口袋等，和/或其他類型的容器。在其他的實(shí)施方式中，可使用單個(gè)培養(yǎng)基袋、單個(gè)細(xì)胞入口袋等。此外，在實(shí)施方式中可包括額外的或其他的流體路徑，例如，第二流體流動(dòng)路徑、第二流體入口路徑等。

在其他的實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)例如由以下控制：處理器，所述處理器與細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)耦聯(lián)；顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備與所述處理器通信且能操作地顯示數(shù)據(jù)；以及，內(nèi)存，所述內(nèi)存與處理器通信且能被處理器讀取，并包含一系列指令。在實(shí)施方式中，當(dāng)由所述處理器執(zhí)行指令時(shí)，處理器接收例如包被生物反應(yīng)器的指令。響應(yīng)于包被生物反應(yīng)器的指令，所述處理器可執(zhí)行一系列步驟以包被生物反應(yīng)器，接下來可接收例如將細(xì)胞裝載到生物反應(yīng)器中的指令。響應(yīng)于裝載細(xì)胞的指令，所述處理器可執(zhí)行一系列步驟以將細(xì)胞從細(xì)胞入口袋裝載到例如生物反應(yīng)器中。

根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式，圖1A中示出了示例性細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)(CES)的原理圖。CES 10包括第一流體循環(huán)路徑12和第二流體循環(huán)路徑14。根據(jù)實(shí)施方式，第一流體流動(dòng)路徑16具有與中空纖維細(xì)胞生長(zhǎng)腔室24(本文中也稱為“生物反應(yīng)器”)流體關(guān)聯(lián)的至少相對(duì)的末端18和20。特別地，相對(duì)末端18可與細(xì)胞生長(zhǎng)腔室24的第一入口22流體關(guān)聯(lián)，而相對(duì)末端20可與細(xì)胞生長(zhǎng)腔室24的第一出口28流體關(guān)聯(lián)。第一循環(huán)路徑12中的流體流過設(shè)置在細(xì)胞生長(zhǎng)腔室24中的中空纖維膜117(參見圖1B)的中空纖維116(參見圖1B)的內(nèi)部(細(xì)胞生長(zhǎng)腔室和中空纖維膜將在下文中進(jìn)行更詳細(xì)的描述)。此外，第一流體流動(dòng)控制裝置30可操作地連接到第一流體流動(dòng)路徑16并可控制第一循環(huán)路徑12中的流體的流動(dòng)。

第二流體循環(huán)路徑14包括第二流體流動(dòng)路徑34、細(xì)胞生長(zhǎng)腔室24和第二流體流動(dòng)控制裝置32。根據(jù)實(shí)施方式，第二流體流動(dòng)路徑34具有至少相對(duì)的末端36和38。第二流體流動(dòng)路徑34的相對(duì)的末端36和38可分別與細(xì)胞生長(zhǎng)腔室24的入口40和出口42流體關(guān)聯(lián)。流過細(xì)胞生長(zhǎng)腔室24的流體可與細(xì)胞生長(zhǎng)腔室24中的中空纖維膜117(參見圖1B)的外部接觸，其中，中空纖維膜包括多個(gè)中空纖維。第二流體循環(huán)路徑14可操作地連接到第二流體流動(dòng)控制裝置32。

因此，第一流體循環(huán)路徑12和第二流體循環(huán)路徑14可通過中空纖維膜117(參見圖1B)在細(xì)胞生長(zhǎng)腔室24中被分離開。第一流體循環(huán)路徑12中的流體流過細(xì)胞生長(zhǎng)腔室24中的中空纖維的毛細(xì)管內(nèi)(“IC”)空間。第一循環(huán)路徑12可被稱為“IC回路”。第二循環(huán)路徑14中的流體流過細(xì)胞生長(zhǎng)腔室24中的毛細(xì)管外(“EC”)空間。第二流體循環(huán)路徑14可被稱為“EC回路”。根據(jù)實(shí)施方式，第一流體循環(huán)路徑12中的流體可以相對(duì)于第二流體循環(huán)路徑14中的流體流動(dòng)并流或逆流的形式流動(dòng)。

流體入口路徑44可與第一流體循環(huán)路徑12流體關(guān)聯(lián)。流體入口路徑44能使流體進(jìn)入第一流體循環(huán)路徑12，而流體出口路徑46能使流體離開CES 10。第三流體流動(dòng)控制裝置48可與流體入口路徑44可操作地關(guān)聯(lián)?；蛘撸谌黧w流動(dòng)控制裝置48可替代地與第一出口路徑46關(guān)聯(lián)。

根據(jù)實(shí)施方式，本文使用的流體流動(dòng)控制裝置可包括泵、閥、夾具或其組合?？梢砸匀魏谓M合布置多個(gè)泵、閥和夾具。在不同的實(shí)施方式中，流體流動(dòng)控制裝置是蠕動(dòng)泵或包括蠕動(dòng)泵。在實(shí)施方式中，流體循環(huán)路徑、入口和出口可由任何材料的管道構(gòu)成。

各種部件在本文中被稱為“可操作地關(guān)聯(lián)(的)”。如本文所使用的，“可操作地關(guān)聯(lián)(的)”是指以可操作的方式連接在一起的部件，包含部件直接連接的實(shí)施方式以及兩個(gè)連接的部件之間設(shè)置額外的部件的實(shí)施方式?！翱刹僮鞯仃P(guān)聯(lián)的”部件可以是“流體關(guān)聯(lián)”。“流體關(guān)聯(lián)(的)”是指部件連接在一起，使得流體可以在它們之間運(yùn)輸。“流體關(guān)聯(lián)(的)”包含在兩個(gè)流體關(guān)聯(lián)的部件之間設(shè)置有額外的部件的實(shí)施方式，也包含部件直接連接的實(shí)施方式。流體關(guān)聯(lián)的部件可以包括不接觸流體但是接觸其他部件以操縱系統(tǒng)的部件(例如，通過壓縮管的外部以通過柔性管道泵送流體的蠕動(dòng)泵)。

通常，任何種類的流體，例如包括緩沖液、含蛋白質(zhì)的流體和含細(xì)胞的流體，可以流過不同的循環(huán)路徑、入口路徑和出口路徑。如本文所使用的，“流體”、“培養(yǎng)基”和“流體培養(yǎng)基”可互換使用。

轉(zhuǎn)至圖1B，以正視圖示出了可與本發(fā)明公開的內(nèi)容一起使用的中空纖維細(xì)胞生長(zhǎng)腔室100的實(shí)施例。細(xì)胞生長(zhǎng)腔室100具有縱向軸線LA-LA且包括細(xì)胞生長(zhǎng)腔室殼體104。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，細(xì)胞生長(zhǎng)腔室殼體104包括四個(gè)開口或口：IC入口108、IC出口120、EC入口128和EC出口132。

根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式，第一循環(huán)路徑中的流體通過細(xì)胞生長(zhǎng)腔室100的第一縱向末端112處的IC入口108進(jìn)入細(xì)胞生長(zhǎng)腔室100，進(jìn)入并通過包括多個(gè)中空纖維116的中空纖維膜117的毛細(xì)管內(nèi)側(cè)(在不同的實(shí)施方式中稱為毛細(xì)管內(nèi)(“IC”)側(cè)或中空纖維膜的“IC空間”)，并通過位于細(xì)胞生長(zhǎng)腔室100的第二縱向末端124處的IC出口120離開細(xì)胞生長(zhǎng)腔室100。IC入口108與IC出口120之間的流體路徑限定了細(xì)胞生長(zhǎng)腔室100的IC部126。第二循環(huán)路徑中的流體通過EC入口128在細(xì)胞生長(zhǎng)腔室100中流動(dòng)，與中空纖維116的毛細(xì)管外側(cè)或外部(稱為膜的“EC側(cè)”或“EC空間”)接觸，并經(jīng)由EC出口132離開細(xì)胞生長(zhǎng)腔室100。EC入口128與EC出口132之間的流體路徑包括細(xì)胞生長(zhǎng)腔室100的EC部136。經(jīng)由EC入口128進(jìn)入細(xì)胞生長(zhǎng)腔室100的流體可與中空纖維116的外側(cè)接觸。小分子(例如離子、水、氧、乳酸鹽等)可通過中空纖維116從中空纖維的內(nèi)部或IC空間擴(kuò)散到外部或EC空間，或者從EC空間擴(kuò)散到IC空間。大分子量的分子，例如生長(zhǎng)因子，通常過大而無法通過中空纖維膜，而可保留在中空纖維116的IC空間中。在實(shí)施方式中，可根據(jù)需要更換培養(yǎng)基。培養(yǎng)基還可循環(huán)通過氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊，以根據(jù)需要交換氣體。根據(jù)實(shí)施方式，細(xì)胞可包含于第一循環(huán)路徑和/或第二循環(huán)路徑中，如下所述，可在膜的IC側(cè)和/或EC側(cè)。

用于制造中空纖維膜117的材料可以是能制成中空纖維的任何生物相容性聚合材料。根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式，可使用的一種材料是合成聚砜類材料。為了使細(xì)胞附著到中空纖維的表面，可通過用如纖連蛋白或膠原蛋白等蛋白質(zhì)包被至少細(xì)胞生長(zhǎng)表面或通過將表面暴露于輻射，而以某種方式對(duì)表面進(jìn)行修飾。γ處理膜表面能使貼壁細(xì)胞附著，而無需使用纖連蛋白、冷沉淀物等對(duì)膜進(jìn)行額外地包被。經(jīng)γ處理的膜所制成的生物反應(yīng)器可重復(fù)使用。根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式，可使用用于細(xì)胞附著的其他包被和/或處理。

在實(shí)施方式中，CES(例如，CES 500(參見圖5)和/或CES 600(參見圖6))可包括配置為通過將其附接到旋轉(zhuǎn)和/或橫向搖動(dòng)的裝置上而相對(duì)于細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的其他部件運(yùn)動(dòng)或“搖動(dòng)”的裝置。圖1C示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的一種這樣的裝置，其中生物反應(yīng)器100可旋轉(zhuǎn)地連接到兩個(gè)旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)部件和一個(gè)橫向搖動(dòng)部件。

第一旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)部件138使生物反應(yīng)器100繞生物反應(yīng)器100的中心軸線142旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)部件138可與生物反應(yīng)器100旋轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)。在實(shí)施方式中，生物反應(yīng)器100可以順時(shí)針或逆時(shí)針方向圍繞中心軸線142沿單個(gè)方向上連續(xù)旋轉(zhuǎn)?；蛘撸鶕?jù)實(shí)施方式，生物反應(yīng)器100可以交替的方式旋轉(zhuǎn)，例如，圍繞中心軸線142先順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，然后再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

CES還可包括使生物反應(yīng)器100圍繞旋轉(zhuǎn)軸線144旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)部件。旋轉(zhuǎn)軸線144可穿過生物反應(yīng)器100的中心點(diǎn)并且可垂直于中心軸線142。在實(shí)施方式中，生物反應(yīng)器100可以順時(shí)針或逆時(shí)針方向圍繞旋轉(zhuǎn)軸線144沿單個(gè)方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。或者，生物反應(yīng)器100可以交替方式圍繞旋轉(zhuǎn)軸線144旋轉(zhuǎn)，例如先順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，然后再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在不同的實(shí)施方式中，生物反應(yīng)器100還可圍繞旋轉(zhuǎn)軸線144旋轉(zhuǎn)，并且以相對(duì)于重力的水平或垂直方向放置。

在實(shí)施方式中，橫向搖動(dòng)部件140可與生物反應(yīng)器100橫向關(guān)聯(lián)。在實(shí)施方式中，橫向搖動(dòng)部件140的平面在-x和-y方向上橫向運(yùn)動(dòng)。根據(jù)實(shí)施方式，可通過在中空纖維內(nèi)含細(xì)胞的培養(yǎng)基的運(yùn)動(dòng)來減少細(xì)胞在生物反應(yīng)器中的沉降。

搖動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)可減少細(xì)胞在裝置內(nèi)的沉降，并且降低細(xì)胞被限于生物反應(yīng)器的一部分內(nèi)的可能性。根據(jù)斯托克定律(Stoke's Law)，細(xì)胞在細(xì)胞生長(zhǎng)腔室中的沉降速率是與細(xì)胞和懸浮培養(yǎng)基之間的密度差成比例的。在特定的實(shí)施方式中，如上所述重復(fù)的具有停頓(例如，具有30秒的總組合時(shí)間)的180度旋轉(zhuǎn)(快速)使非貼壁紅細(xì)胞保持懸浮。約180度的最小旋轉(zhuǎn)在實(shí)施方式中是優(yōu)選的；然而，可以使用高達(dá)360度或更大的旋轉(zhuǎn)。不同的搖動(dòng)部件可單獨(dú)使用，或者可以任何組合方式組合使用。例如，使生物反應(yīng)器100圍繞中心軸線142旋轉(zhuǎn)的搖動(dòng)部件可與使生物反應(yīng)器100圍繞軸線144旋轉(zhuǎn)的搖動(dòng)部件組合。同樣，可以任何組合獨(dú)立地進(jìn)行圍繞不同軸線的順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)至圖2，根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式示出了具有預(yù)安裝的流體輸送組件的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)200的實(shí)施方式。CES 200包括細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202，細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202包括用于與細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202的后部206接合的艙門或可關(guān)閉的門204。細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202內(nèi)的內(nèi)部空間208包括適于接受和接合預(yù)安裝的流體輸送組件210的特征。預(yù)安裝的流體輸送組件210可拆卸地附接到細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202，以便于在細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202處相對(duì)快速地將同一細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202處使用過的預(yù)安裝的流體輸送組件210更換為新的或未使用的預(yù)安裝的流體輸送組件210。單個(gè)細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202可經(jīng)操作以使用第一預(yù)安裝的流體輸送組件210生長(zhǎng)或擴(kuò)增第一組細(xì)胞，之后可用于使用第二預(yù)安裝的流體輸送組件210生長(zhǎng)或擴(kuò)增第二組細(xì)胞，而不需要在將第一預(yù)安裝的流體輸送組件210更換為第二預(yù)安裝的流體輸送組件210之間進(jìn)行消毒。預(yù)安裝的流體輸送組件210包括生物反應(yīng)器100和氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊212(還參見圖4)。根據(jù)實(shí)施方式，管道引導(dǎo)槽示為214，其用于接收與預(yù)安裝的流體輸送組件210連接的不同的培養(yǎng)基管道。

接下來，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的在預(yù)安裝的流體輸送組件210(圖2)可拆卸地附接之前的細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202的后部206。圖3中省略了可關(guān)閉的門204(圖2中所示的)。細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202的后部206包括用于與預(yù)安裝的流體輸送組件210的元件組合工作的若干不同的結(jié)構(gòu)。更具體地，細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202的后部206包括用于與預(yù)安裝的流體輸送組件210上的泵回路配合的多個(gè)蠕動(dòng)泵，包括IC循環(huán)泵218、EC循環(huán)泵220、IC入口泵222以及EC入口泵224。此外，細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202的后部206包括多個(gè)閥，包括IC循環(huán)閥226、試劑閥228、IC培養(yǎng)基閥230、排氣閥232、細(xì)胞入口閥234、清洗閥236、分配閥238、EC培養(yǎng)基閥240、IC廢液閥242、EC廢液閥244和收獲閥246。幾個(gè)傳感器也與細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202的后部206相關(guān)聯(lián)，包括IC出口壓力傳感器248、組合IC入口壓力和溫度傳感器250、組合EC入口壓力和溫度傳感器252以及EC出口壓力傳感器254。還示出了根據(jù)實(shí)施方式的用于空氣去除腔室的光學(xué)傳感器256。

根據(jù)實(shí)施方式，示出了用于旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器100的軸或搖桿控制器258。與軸或搖桿控制器258關(guān)聯(lián)的軸配件260能使軸接入孔適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)，軸接入孔參見例如管道組織器的424(圖4)，管道組織器參見例如與細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202的后部206在一起的預(yù)安裝的輸送組件210或400的300(圖4)。軸或搖桿控制器258的旋轉(zhuǎn)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給軸配件260和生物反應(yīng)器100。因此，當(dāng)CES 200的操作者或用戶將新的或未使用的預(yù)安裝的流體輸送組件400(圖4)附接到細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202時(shí)，對(duì)準(zhǔn)是使預(yù)安裝流體輸送組件210或400的軸接入孔424(圖4)朝向軸配件260的相對(duì)簡(jiǎn)單的事情。

轉(zhuǎn)至圖4，示出了可拆卸附接的預(yù)安裝的流體輸送組件400的透視圖。預(yù)安裝的流體輸送組件400可拆卸地附接到細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202(圖2和圖3)，以便于在細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202處相對(duì)快速地將同一細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202處使用過的預(yù)安裝的流體輸送組件400更換為新的或未使用的預(yù)安裝的流體輸送組件400。如圖4所示，生物反應(yīng)器100可附接到包括軸配件402的生物反應(yīng)器聯(lián)接器。軸配件402包括一個(gè)或多個(gè)軸緊固機(jī)構(gòu)，例如用于接合軸，如細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202的258(圖3中所示)，的斜臂或彈簧構(gòu)件404。

根據(jù)實(shí)施方式，預(yù)安裝的流體輸送組件400包括管道408A、408B、408C、408D、408E等，以及提供如下所述的圖5和圖6示出的流體路徑的各種管道配件。還可為泵提供泵回路406A和406B。在實(shí)施方式中，盡管可在細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202所在的位置提供不同的培養(yǎng)基，但根據(jù)實(shí)施方式，預(yù)安裝的流體輸送組件400可包括足夠的管道長(zhǎng)度以延伸到細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202外，并能夠焊接與培養(yǎng)基袋或容器關(guān)聯(lián)的管道。

接下來，圖5示出了細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)500的實(shí)施方式的原理圖，圖6示出了細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)600的另一實(shí)施方式的原理圖。如下所述，在圖5和圖6所示的實(shí)施方式中，細(xì)胞在IC空間中生長(zhǎng)。然而，本發(fā)明公開內(nèi)容不局限于這些實(shí)施例，在其他實(shí)施方式中細(xì)胞可在EC空間中生長(zhǎng)。

根據(jù)實(shí)施方式，圖5示出了CES 500，其包括第一流體循環(huán)路徑502(也稱為“毛細(xì)管內(nèi)回路”或“IC回路”)和第二流體循環(huán)路徑504(也稱為“毛細(xì)血管外回路”或“EC回路”)。第一流體流動(dòng)路徑506可與細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501流體關(guān)聯(lián)以形成第一流體循環(huán)路徑502。流體通過IC入口501A流入細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501，流過細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501中的中空纖維，并經(jīng)由IC出口501B離開。壓力計(jì)510測(cè)量離開細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501的培養(yǎng)基的壓力。培養(yǎng)基流過可用于控制培養(yǎng)基流動(dòng)速率的IC循環(huán)泵512。IC循環(huán)泵512可沿第一方向或與第一方向相反的第二方向泵送流體。出口501B可用作反向的入口。進(jìn)入IC回路的培養(yǎng)基可通過閥514進(jìn)入。如本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解的，額外的閥、壓力計(jì)、壓力/溫度傳感器、口和/或其他裝置可放置于不同位置，以沿流體路徑的多個(gè)部分分離培養(yǎng)基和/或測(cè)量培養(yǎng)基的特性。因此，應(yīng)當(dāng)理解，所示原理圖表示CES 500的不同元件的一種可能的配置，對(duì)所示原理圖的修改在本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的范圍內(nèi)。

關(guān)于IC回路502，可在操作期間從樣本口516或樣本圈518獲得培養(yǎng)基樣本。設(shè)置在第一流體循環(huán)路徑502中的壓力/溫度計(jì)520允許在操作期間檢測(cè)培養(yǎng)基的壓力和溫度。然后培養(yǎng)基返回到IC入口501A以完成流體循環(huán)路徑502。在細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501中生長(zhǎng)/擴(kuò)增的細(xì)胞可從細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501中沖洗出來通過閥598進(jìn)入收獲袋599中，或者在中空纖維內(nèi)重新分布以進(jìn)一步生長(zhǎng)。

第二流體循環(huán)路徑504中的流體經(jīng)由EC入口501C進(jìn)入細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501，并且經(jīng)由EC出口501D離開細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501。EC回路504中的培養(yǎng)基可與細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501中的中空纖維的外部接觸，從而能使小分子擴(kuò)散進(jìn)入和離開中空纖維。

根據(jù)實(shí)施方式，設(shè)置在第二流體循環(huán)路徑504中的壓力/溫度計(jì)524允許在培養(yǎng)基進(jìn)入細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501的EC空間之前測(cè)量培養(yǎng)基的壓力和溫度。壓力計(jì)526允許在第二流體循環(huán)路徑504中的培養(yǎng)基離開細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501之后測(cè)量其壓力。關(guān)于EC回路，可在操作期間從樣本口530或樣本圈獲得培養(yǎng)基樣本。

在實(shí)施方式中，在離開細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501的EC出口501D之后，第二流體循環(huán)路徑504中的流體通過EC循環(huán)泵528到達(dá)氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊532。EC循環(huán)泵528還可沿相反的方向泵送流體。第二流體流動(dòng)路徑522可經(jīng)由氧合器入口534和氧合器出口536與氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊532流體關(guān)聯(lián)。在操作中，流體培養(yǎng)基經(jīng)由氧合器入口534流入氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊532，并且經(jīng)由氧合器出口536離開氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊532。例如，氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊532向CES 500中的培養(yǎng)基添加氧，并從中除去氣泡。在不同的實(shí)施方式中，第二流體循環(huán)路徑504中的培養(yǎng)基可與進(jìn)入氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊532的氣體處于平衡狀態(tài)。氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊532可是任何適當(dāng)大小的氧合器或氣體轉(zhuǎn)移裝置?？諝饣驓怏w經(jīng)由過濾器538流入氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊532，并通過過濾器540流出氧合器或氣體轉(zhuǎn)移裝置532。過濾器538和過濾器540減少或防止氧合器或氣體傳遞模塊532和相關(guān)聯(lián)的培養(yǎng)基的污染。在準(zhǔn)備事件部分期間，從CES 500清除的空氣或氣體可經(jīng)由氧合器或氣體傳遞模塊532排放到大氣中。

在CES 500所描繪的構(gòu)造中，第一流體循環(huán)路徑502和第二流體循環(huán)路徑504中的流體培養(yǎng)基以相同方向(并流配置)流過細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501。CES 500還可配置為以逆流形式流動(dòng)。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，含細(xì)胞(來自袋562)的培養(yǎng)基和來自袋546的流體培養(yǎng)基可經(jīng)由第一流體流動(dòng)路徑506引入到第一流體循環(huán)路徑502中。流體容器562(例如，用于將空氣引出系統(tǒng)的細(xì)胞入口袋或鹽水準(zhǔn)備流體)可經(jīng)由閥564與第一流體流動(dòng)路徑506和第一流體循環(huán)路徑502流體關(guān)聯(lián)。

流體容器或培養(yǎng)基袋，544(例如，試劑)和546(例如，IC培養(yǎng)基)可分別通過閥548和閥550與第一流體入口路徑542流體關(guān)聯(lián)，或通過閥570和閥576與第二流體入口路徑574流體關(guān)聯(lián)。還提供了第一和第二無菌可密封的輸入準(zhǔn)備路徑508和509。排氣腔室(ARC)556可與第一循環(huán)路徑502流體關(guān)聯(lián)。排氣腔室556可包括一個(gè)或多個(gè)超聲波傳感器，包括上傳感器和下傳感器，以檢測(cè)在排氣腔室556內(nèi)某些測(cè)量位置處的空氣、流體缺乏和/或氣體/流體界面(例如空氣/流體界面)。例如，可在排氣腔室556的底部附近和/或頂部附近使用超聲波傳感器，以在這些位置處檢測(cè)空氣、流體和/或空氣/流體界面。在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，實(shí)施方式使用了許多其他類型的傳感器。例如，光學(xué)傳感器可用于根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式中。在準(zhǔn)備事件部分或其他方案期間從CES 500清除的空氣或氣體可經(jīng)由可與排氣腔室556流體關(guān)聯(lián)的管線558從空氣閥560排放到大氣中。

可將EC培養(yǎng)基(例如，來自袋568)或清洗溶液(例如，來自袋566)添加到第一流體流動(dòng)路徑或第二流體流動(dòng)路徑中。流體容器566可與閥570流體關(guān)聯(lián)，閥570可經(jīng)由分配閥572和第一流體入口路徑542與第一流體循環(huán)路徑502流體關(guān)聯(lián)?；蛘撸ㄟ^打開閥570且關(guān)閉分配閥572，流體容器566可經(jīng)由第二流體入口路徑574和EC入口路徑584與第二流體循環(huán)路徑504流體關(guān)聯(lián)。同樣地，流體容器568可與閥576流體關(guān)聯(lián)，閥576可經(jīng)由第一流體入口路徑542和分配閥572與第一流體循環(huán)路徑502流體關(guān)聯(lián)?；蛘撸ㄟ^打開閥576且關(guān)閉分配閥572，流體容器568可與第二流體入口路徑574流體關(guān)聯(lián)。

可設(shè)置可選的熱交換器552，用于培養(yǎng)基試劑或洗滌溶液的引入。

在IC回路中，流體最初可由IC入口泵554推進(jìn)。在EC回路中，流體最初可由EC入口泵578推進(jìn)?？諝鈾z測(cè)器580，例如超聲波傳感器，也可與EC入口路徑584關(guān)聯(lián)。

在至少一個(gè)實(shí)施方式中，第一流體循環(huán)路徑502和第二流體循環(huán)路徑504連接到廢物管線588。當(dāng)閥590打開時(shí)，IC培養(yǎng)基可流過廢物管線588并流到廢物或出口袋586。同樣，當(dāng)閥582打開時(shí)，EC培養(yǎng)基可流過廢物管線588流到廢物或出口袋586。

在實(shí)施方式中，可經(jīng)由細(xì)胞收獲路徑596收獲細(xì)胞。此時(shí)，來自細(xì)胞生長(zhǎng)腔室501的細(xì)胞可通過將含細(xì)胞的IC培養(yǎng)基經(jīng)細(xì)胞收獲路徑596和閥598泵送到細(xì)胞收獲袋599中來進(jìn)行收獲。

CES 500的各部件可被包含或容納在諸如細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202(圖2和圖3)的機(jī)器或殼體內(nèi)，其中所述機(jī)器例如將細(xì)胞和培養(yǎng)基維持在預(yù)定溫度下。

轉(zhuǎn)至圖6，其示出了細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)600的另一個(gè)實(shí)施方式的原理圖。CES 600包括第一流體循環(huán)路徑602(也稱為“毛細(xì)管內(nèi)回路”或“IC回路”)和第二流體循環(huán)路徑604(也稱為“毛細(xì)血管外回路”或“EC回路”)。第一流體流動(dòng)路徑606可與細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601流體關(guān)聯(lián)以形成第一流體循環(huán)路徑602。流體通過IC入口601A流入細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601，通過細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601中的中空纖維，并經(jīng)由IC出口601B離開。壓力傳感器610測(cè)量離開細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601的培養(yǎng)基的壓力。除了壓力之外，在實(shí)施方式中，傳感器610還可能是在操作期間檢測(cè)培養(yǎng)基壓力和溫度的溫度傳感器。培養(yǎng)基流過可用于控制培養(yǎng)基流動(dòng)速率的IC循環(huán)泵612。IC循環(huán)泵612可沿第一方向或與第一方向相反的第二方向泵送流體。出口601B可用作反向的入口。進(jìn)入IC回路的培養(yǎng)基可通過閥614進(jìn)入。如本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解的，額外的閥、壓力計(jì)、壓力/溫度傳感器、口和/或其他裝置可放置于不同位置，以沿流體路徑的多個(gè)部分分離培養(yǎng)基和/或測(cè)量培養(yǎng)基的特性。因此，應(yīng)當(dāng)理解，所示原理圖表示CES 600的不同元件的一種可能的配置，對(duì)所示原理圖的修改在本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的范圍內(nèi)。

關(guān)于IC回路，可在操作期間從樣本圈618獲得培養(yǎng)基樣本。然后培養(yǎng)基返回到IC入口601A以完成流體循環(huán)路徑602。在細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601中生長(zhǎng)/擴(kuò)增的細(xì)胞可從細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601中沖洗出來通過閥698或管線697進(jìn)入收獲袋699中?；蛘?，當(dāng)閥698關(guān)閉時(shí)，細(xì)胞可在腔室601內(nèi)重新分布以用于進(jìn)一步生長(zhǎng)。

第二流體循環(huán)路徑604中的流體經(jīng)由EC入口601C進(jìn)入細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601，并且經(jīng)由EC出口601D離開細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601。根據(jù)實(shí)施方式，EC回路中的培養(yǎng)基可與細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601中的中空纖維的外部接觸，從而能使小分子擴(kuò)散進(jìn)入和離開在腔室601內(nèi)的中空纖維。

設(shè)置在第二流體循環(huán)路徑604中的壓力/溫度傳感器624允許在培養(yǎng)基進(jìn)入細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601的EC空間之前測(cè)量培養(yǎng)基的壓力和溫度。傳感器626允許在第二流體循環(huán)路徑604中的培養(yǎng)基離開細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601之后測(cè)量其壓力和/或溫度。關(guān)于EC回路，可在操作期間從樣本口630或樣本圈獲得培養(yǎng)基樣本。

在離開細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601的EC出口601D之后，第二流體循環(huán)路徑604中的流體通過EC循環(huán)泵628到達(dá)氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊632。根據(jù)實(shí)施方式，EC循環(huán)泵628還可在相反的方向上泵送流體。第二流體流動(dòng)路徑622可經(jīng)由氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊632的入口632A和出口632B與氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊632流體關(guān)聯(lián)。在操作中，流體培養(yǎng)基經(jīng)由入口632A流入氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊632，并且經(jīng)由出口632B離開氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊632。例如，氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊632向CES 600中的培養(yǎng)基添加氧，并從中除去氣泡。在不同的實(shí)施方式中，第二流體循環(huán)路徑604中的培養(yǎng)基可與進(jìn)入氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊632的氣體處于平衡狀態(tài)。氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊632可以是對(duì)充氧或氣體轉(zhuǎn)移有用的任何適當(dāng)大小的裝置。空氣或氣體經(jīng)由過濾器638流入氧合器或氣體轉(zhuǎn)移模塊632，并通過過濾器640流出氧合器或氣體轉(zhuǎn)移裝置632。過濾器638和過濾器640減少或防止對(duì)氧合器或氣體傳遞模塊632和相關(guān)聯(lián)的培養(yǎng)基的污染。在準(zhǔn)備事件部分期間，從CES 600清除的空氣或氣體可經(jīng)由氧合器或氣體傳遞模塊632排放到大氣中。

在CES 600所描繪的構(gòu)造中，第一流體循環(huán)路徑602和第二流體循環(huán)路徑604中的流體培養(yǎng)基以相同方向(并流配置)流過細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601。根據(jù)實(shí)施方式，CES 600還可配置為以逆流形式流動(dòng)。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，含細(xì)胞(來自例如細(xì)胞容器(例如袋)的來源)的培養(yǎng)基可在附接點(diǎn)662處附接，并且來自培養(yǎng)基源的流體培養(yǎng)基可在附接點(diǎn)646處附接。細(xì)胞和培養(yǎng)基可以經(jīng)由第一流體流動(dòng)路徑606引入第一流體循環(huán)路徑602中。附接點(diǎn)662可經(jīng)由閥664與第一流體流動(dòng)路徑606流體關(guān)聯(lián)，并且附接點(diǎn)646可經(jīng)由閥650與第一流體流動(dòng)路徑606流體關(guān)聯(lián)。試劑源可流體關(guān)聯(lián)到點(diǎn)644，并且經(jīng)由閥648與流體入口路徑642關(guān)聯(lián)，或經(jīng)由閥648和閥672與第二流體入口路徑674關(guān)聯(lián)。

排氣腔室(ARC)656可與第一循環(huán)路徑602流體關(guān)聯(lián)。排氣腔室656可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，包括上傳感器和下傳感器，以檢測(cè)在排氣腔室656內(nèi)某些測(cè)量位置處的空氣、流體缺乏和/或氣體/流體界面(例如空氣/流體界面)。例如，可在排氣腔室656的底部附近和/或頂部附近使用超聲波傳感器，以在這些位置處檢測(cè)空氣、流體和/或空氣/流體界面。在不脫離本公開的精神和范圍情況下，實(shí)施方式使用了許多其他類型的傳感器。例如，光學(xué)傳感器可用于根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式中。在準(zhǔn)備事件部分或其他方案期間從CES 600清除的空氣或氣體可經(jīng)由可與排氣腔室656流體關(guān)聯(lián)的管線658從空氣閥660排放到大氣中。

EC培養(yǎng)基源可附接到EC培養(yǎng)基附接點(diǎn)668，清洗溶液源可附接到清洗溶液附接點(diǎn)666，以將EC培養(yǎng)基和/或清洗溶液添加到第一流體流動(dòng)路徑或第二流體流動(dòng)路徑。附接點(diǎn)666可與閥670流體關(guān)聯(lián)，閥670可經(jīng)由閥672和第一流體入口路徑642與第一流體循環(huán)路徑602流體關(guān)聯(lián)?；蛘?，通過打開閥670且關(guān)閉閥672，附接點(diǎn)666可經(jīng)由第二流體入口路徑674和第二流體流動(dòng)路徑684與第二流體循環(huán)路徑604流體關(guān)聯(lián)。同樣地，附接點(diǎn)668可與閥676流體關(guān)聯(lián)，閥676可經(jīng)由第一流體入口路徑642和閥672與第一流體循環(huán)路徑602流體關(guān)聯(lián)?；蛘?，通過打開閥676且關(guān)閉分配閥672，流體容器668可與第二流體入口路徑674流體關(guān)聯(lián)。

在IC回路中，流體最初可由IC入口泵654推進(jìn)。在EC回路中，流體最初可由EC入口泵678推進(jìn)?？諝鈾z測(cè)器680，例如超聲波傳感器，也可與EC入口路徑684關(guān)聯(lián)。

在至少一個(gè)實(shí)施方式中，第一流體循環(huán)路徑602和第二流體循環(huán)路徑604連接到廢物管線688。當(dāng)閥690打開時(shí)，IC培養(yǎng)基可流過廢物管線688并流到廢物或出口袋686。同樣，當(dāng)閥692打開時(shí)，EC培養(yǎng)基可流到廢物或出口袋686。

細(xì)胞在細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601中生長(zhǎng)后，可經(jīng)由細(xì)胞收獲路徑697進(jìn)行收獲。此時(shí)，來自細(xì)胞生長(zhǎng)腔室601的細(xì)胞可通過打開閥698，將含細(xì)胞的IC培養(yǎng)基經(jīng)細(xì)胞收獲路徑697泵送到細(xì)胞收獲袋699中來進(jìn)行收獲。

CES 600的各部件可被包含或容納在諸如細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)202(圖2和圖3)的機(jī)器或殼體內(nèi)，其中，所述機(jī)器例如將細(xì)胞和培養(yǎng)基維持在預(yù)定溫度下。在實(shí)施方式中，還應(yīng)注意，可組合CES 600和CES 500(圖5)的部件。在其他實(shí)施方式中，CES可包括比圖5和圖6所示更少的或額外的部件，且其仍然在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)。可并入本發(fā)明公開的特征的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的實(shí)施例是由位于科羅拉多州萊克伍德(Lakewood)的Terumo BCT公司制造的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)。

細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的實(shí)施例和進(jìn)一步的描述提供于美國(guó)專利號(hào)8309347(“細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)和使用方法(Cell Expansion System and Methods of Use)”，公布于2012年11月13日)中，其全部?jī)?nèi)容通過引用方式整體并入本文，其所有的教導(dǎo)和所有目的就如同完全在本文中闡述一樣。

雖然描述了細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)及與其相關(guān)方法的不同示例性實(shí)施方式，但圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的用于實(shí)施按計(jì)劃供養(yǎng)的流程的示例性操作步驟700，該流程與諸如CES 500(圖5)或CES 600(圖6)的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)一起使用。在實(shí)施方式中，所述計(jì)劃可提供一種或多種按計(jì)劃的培養(yǎng)基更換。啟動(dòng)開始操作702，并且流程700進(jìn)行到將一次性管道套件704裝載到細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)上。接下來，所述系統(tǒng)可進(jìn)行準(zhǔn)備706。在實(shí)施方式中，例如，用戶或操作者可通過例如選擇用于準(zhǔn)備的任務(wù)向系統(tǒng)提供指令以進(jìn)行準(zhǔn)備。在實(shí)施方式中，用于準(zhǔn)備的任務(wù)可以是預(yù)編程任務(wù)。然后流程700進(jìn)行到包被生物反應(yīng)器708，其中，生物反應(yīng)器可用包被劑來包被。例如，在實(shí)施方式中，可將試劑裝載進(jìn)IC回路中，直至試劑容器空了為止?？蓮呐艢馇皇覍⒃噭┳汾s到IC回路中，然后試劑可在IC回路中循環(huán)。例如，可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何包被劑(如纖連蛋白或冷凝蛋白質(zhì))。一旦包被了生物反應(yīng)器，可執(zhí)行IC/EC沖洗任務(wù)710，其中替代IC循環(huán)回路上和EC循環(huán)回路上的流體。替代體積由更換的IC體積和EC體積的數(shù)量來確定。

接下來，為了維持在生物反應(yīng)器膜中的整個(gè)纖維上的適當(dāng)或希望的氣體濃度，可執(zhí)行調(diào)整培養(yǎng)基任務(wù)712以在將細(xì)胞裝載到生物反應(yīng)器中之前，使培養(yǎng)基與所提供的氣體供應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。例如，通過使用高EC循環(huán)速率，提供培養(yǎng)基和由氣體轉(zhuǎn)移模塊或氧合器提供的氣體供應(yīng)之間的快速接觸。然后，直到例如用戶或操作者準(zhǔn)備將細(xì)胞裝載到生物反應(yīng)器中時(shí)，可將系統(tǒng)維持在適當(dāng)或期望的狀態(tài)。

接下來，流程700進(jìn)行到將細(xì)胞從例如細(xì)胞入口袋裝載到生物反應(yīng)器中714。在一個(gè)實(shí)施方式中，細(xì)胞可從細(xì)胞入口袋裝載到生物反應(yīng)器中，直到袋空了為止。然后可將細(xì)胞從排氣腔室追趕到生物反應(yīng)器。在使用更大的追趕體積的實(shí)施方式中，細(xì)胞可被散播并向IC出口移動(dòng)。在例如無IC入口的情況下，可經(jīng)由IC循環(huán)，例如通過IC循環(huán)泵，促進(jìn)細(xì)胞在整個(gè)膜上的分布。此外，可使細(xì)胞，例如貼壁細(xì)胞，附著716到中空纖維上。

接下來，流程700進(jìn)行到詢問718，其中確定是否希望遵循按計(jì)劃供養(yǎng)。如果需要按計(jì)劃供養(yǎng)，則流程700分支出“是”到詢問720，以確定是否需要進(jìn)行保守的、積極的或其他類型的按計(jì)劃供養(yǎng)。這樣的計(jì)劃可由用于細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的自定義任務(wù)創(chuàng)建，其中，根據(jù)實(shí)施方式，用戶或操作者例如輸入希望的供養(yǎng)信息和其他條件，例如培養(yǎng)基更換。在另一實(shí)施方式中，所述計(jì)劃可選自預(yù)編程的、默認(rèn)的或先前保存的任務(wù)列表。在實(shí)施方式中，任務(wù)(例如，自定義的、預(yù)編程的、默認(rèn)的等)還可定義生物反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)，其中，生物反應(yīng)器可在細(xì)胞的附著和擴(kuò)增期間在某一/些時(shí)刻旋轉(zhuǎn)。例如，生物反應(yīng)器可在細(xì)胞擴(kuò)增中的特定時(shí)間或時(shí)刻旋轉(zhuǎn)180°或另一定義的旋轉(zhuǎn)角度。

在需要保守供養(yǎng)計(jì)劃的情況下，流程700遵循“保守的”分支以啟動(dòng)保守供養(yǎng)計(jì)劃722。然后根據(jù)保守供養(yǎng)計(jì)劃724供養(yǎng)細(xì)胞，其中，可用培養(yǎng)基來供養(yǎng)細(xì)胞。例如，根據(jù)實(shí)施方式，可用完全培養(yǎng)基供養(yǎng)細(xì)胞。完全培養(yǎng)基可以是用于細(xì)胞生長(zhǎng)的任何培養(yǎng)基源。在實(shí)施方式中，完全培養(yǎng)基可包括例如α-MEM和胎牛血清(FBS)?？墒褂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何類型的培養(yǎng)基。例如，當(dāng)圖7A和流程700涉及步驟722的保守供養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，實(shí)施方式提供單個(gè)或多個(gè)保守供養(yǎng)計(jì)劃的應(yīng)用。因此，在步驟722和步驟724，可啟動(dòng)并遵循用于細(xì)胞供養(yǎng)的多個(gè)保守供養(yǎng)計(jì)劃。在其他實(shí)施方式中，可遵循單個(gè)保守供養(yǎng)計(jì)劃。

在實(shí)施方式中，可使用如下面表1所示的保守供養(yǎng)計(jì)劃：

表1：示例性保守供養(yǎng)計(jì)劃

在實(shí)施方式中，在保守供養(yǎng)計(jì)劃期間可使用一定范圍的入口速率或入口流速。例如，在如表1所示的實(shí)施方式中，入口速率可在約0.01mL/min IC(或EC)入口至約10.0mL/min IC(或EC)入口的范圍內(nèi)，同時(shí)以每個(gè)連續(xù)時(shí)間段或間隔，例如一天或約24小時(shí)的時(shí)間段、約12小時(shí)的時(shí)間段、約36小時(shí)的時(shí)間段、約48小時(shí)的時(shí)間段等增加。在其他實(shí)施方式中，例如涉及用于細(xì)胞擴(kuò)增的體積或生長(zhǎng)空間較大的那些實(shí)施方式，入口速率可在約100mL/min至約1000mL/min的范圍內(nèi)；約2000mL/min；約3000mL/min等。考慮到用于細(xì)胞擴(kuò)增的體積或生長(zhǎng)空間，根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式可使用任何量的按計(jì)劃的入口速率、入口速率增加(或減小或維持量)和/或培養(yǎng)基更換。

根據(jù)實(shí)施方式，入口速率例如可以每個(gè)連續(xù)的時(shí)間段或間隔，例如一天或約24小時(shí)的時(shí)間段、約12小時(shí)的時(shí)間段、約36小時(shí)的時(shí)間段、約48小時(shí)的時(shí)間段等增加前一時(shí)間段速率的百分比，例如增加前一時(shí)間段速率的約1％至約100％。例如，可使入口流速增加前一時(shí)間段速率的等于或大于約1％、等于或大于約5％、等于或大于約10％、等于或大于約15％、等于或大于約20％、等于或大于約25％、等于或大于約30％、等于或大于約35％、等于或大于約40％和等于或大于約50％的百分比。在其他實(shí)施方式中，可使入口流速增加前一時(shí)間段速率的小于或等于約55％、小于或等于約60％、小于或等于約65％、小于或等于約70％、小于或等于約75％，小于或等于約80％、小于或等于約85％、小于或等于約90％和小于或等于約100％的百分比。在實(shí)施方式中，對(duì)于特定的時(shí)間段或時(shí)間間隔，可使入口速率以線性或非線性方式增加相同或不同的百分比。例如如表1所示，根據(jù)實(shí)施方式，保守供養(yǎng)計(jì)劃可包括將第1天(或其他時(shí)間段)的入口速率加倍，即入口速率增加約100％，以達(dá)到第2天(或其他時(shí)間段)的入口速率。接下來，根據(jù)實(shí)施方式，對(duì)于剩余的幾天或時(shí)間段，可使入口速率增加前一時(shí)間段速率的較小百分比，例如分別約50％、約66.6％、約60％、約25％、約20％，直到收獲。在實(shí)施方式中，保守供養(yǎng)計(jì)劃可提供不同時(shí)間段流速的增加、減小和/或維持。

在實(shí)施方式中，入口速率或入口流速可以一天一或其他時(shí)間段，例如經(jīng)過一定的小時(shí)數(shù)或分鐘數(shù)之后增加。例如，入口速率可以12小時(shí)間隔、6小時(shí)間隔、3小時(shí)間隔、1小時(shí)間隔、30分鐘增量、15分鐘增量等自動(dòng)增加。在其他實(shí)施方式中，入口速率可以跨越數(shù)天的間隔或時(shí)間段增加。例如，入口速率可以1.5天間隔、2天間隔、3天間隔、4天間隔等自動(dòng)增加。

在實(shí)施方式中，依照保守供養(yǎng)計(jì)劃所進(jìn)行的細(xì)胞供養(yǎng)724可根據(jù)圖7B所描述的示例性操作步驟754進(jìn)行，圖7B示出了用于實(shí)施可與如CES 500(圖5)或CES 600(圖6)的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)一起使用的按計(jì)劃供養(yǎng)的流程。在實(shí)施方式中，該按計(jì)劃供養(yǎng)可提供一種或多種按計(jì)劃的培養(yǎng)基更換。流程754可以作為流程700(圖7A)中的一個(gè)或多個(gè)步驟來執(zhí)行。例如，流程754可作為流程700(圖7A)的步驟724、步驟730和/或步驟734的一部分來執(zhí)行。如圖7A所示，在實(shí)施例方式中，在流程754之前可以有多個(gè)步驟。在其他實(shí)施方式中，與流程700(圖7A)中所示的步驟相比，可在流程754之前進(jìn)行額外的、更少的或不同的步驟。此外，與圖7B所示的那些相比，流程754中可包括額外的、更少的或不同的步驟。例如，根據(jù)實(shí)施方式，可在步驟766之后執(zhí)行額外的步驟。

轉(zhuǎn)至圖7B和流程754，根據(jù)實(shí)施方式，啟動(dòng)開始操作756，并且流程754按計(jì)劃，例如保守供養(yǎng)計(jì)劃，進(jìn)行到在第一時(shí)間段或時(shí)間間隔期間以第一入口速率供養(yǎng)細(xì)胞758。接下來，按計(jì)劃，可使第一入口速率增加第一入口速率的第一百分比，從而達(dá)到第二入口速率760。然后流程754按計(jì)劃進(jìn)行到在第二時(shí)間段期間以第二入口速率供養(yǎng)細(xì)胞762。然后按計(jì)劃，可使第二入口速率增加第二入口速率的第二百分比，從而達(dá)到第三入口速率764。然后，流程754按計(jì)劃進(jìn)行到在第三時(shí)間段期間以第三入口速率供養(yǎng)細(xì)胞766。然后流程754在結(jié)束操作768處終止。盡管流程754描述了第一時(shí)間段、第二時(shí)間段和第三時(shí)間段，但是在實(shí)施方式中可以存在任何數(shù)量的時(shí)間段，例如第四時(shí)間段、第五時(shí)間段、第六時(shí)間段、第七時(shí)間段等。此外，雖然流程754描述了第一入口速率、第二入口速率和第三入口速率，但是在實(shí)施方式中可以存在任何數(shù)量的入口速率，例如第四入口速率、第五入口速率，第六入口速率、第七入口速率等。

返回圖7A，當(dāng)遵循保守供養(yǎng)計(jì)劃時(shí)允許細(xì)胞生長(zhǎng)或擴(kuò)增726。細(xì)胞不限于在步驟726生長(zhǎng)或擴(kuò)增，細(xì)胞也可在例如供養(yǎng)步驟期間擴(kuò)增。根據(jù)實(shí)施方式，在遵循供養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，不需要對(duì)葡萄糖和乳酸鹽的測(cè)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且不需要手動(dòng)增加入口速率。然而，在實(shí)施方式中，例如如果需要在啟動(dòng)供養(yǎng)計(jì)劃之前、期間或之后對(duì)條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，則可選地可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。

返回詢問720，如果需要積極的按計(jì)劃供養(yǎng)，則流程700從詢問720分支到“積極的”以啟動(dòng)積極供養(yǎng)計(jì)劃728。例如，當(dāng)圖7A和流程700涉及步驟728的積極供養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，實(shí)施方式提供單個(gè)或多個(gè)積極供養(yǎng)計(jì)劃的應(yīng)用。因此，在步驟728和步驟730，可啟動(dòng)并遵循用于細(xì)胞供養(yǎng)的多個(gè)積極供養(yǎng)計(jì)劃。在其他實(shí)施方式中，可遵循單個(gè)積極供養(yǎng)計(jì)劃。這樣的計(jì)劃可由用于細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的自定義任務(wù)或自定義方案創(chuàng)建，其中，根據(jù)實(shí)施方式，用戶或操作者例如輸入希望的供養(yǎng)信息和其他條件，例如培養(yǎng)基更換。在另一實(shí)施方式中，所述計(jì)劃可選自預(yù)編程的、默認(rèn)的或先前保存的任務(wù)列表。在實(shí)施方式中，任務(wù)(例如，自定義的、預(yù)編程的、默認(rèn)的等)還可定義生物反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)，其中，生物反應(yīng)器可在細(xì)胞的附著和擴(kuò)增期間在某一/些時(shí)刻旋轉(zhuǎn)。例如，生物反應(yīng)器可在細(xì)胞擴(kuò)增中的特定時(shí)間或時(shí)刻旋轉(zhuǎn)180°或另一定義的旋轉(zhuǎn)角度。

然后可根據(jù)積極供養(yǎng)計(jì)劃供養(yǎng)細(xì)胞730，其中，可用培養(yǎng)基來供養(yǎng)細(xì)胞。例如，根據(jù)實(shí)施方式，可用完全培養(yǎng)基供養(yǎng)細(xì)胞。完全培養(yǎng)基可以是用于細(xì)胞生長(zhǎng)的任何培養(yǎng)基源。在一個(gè)實(shí)施方式中，完全培養(yǎng)基可包括例如α-MEM和胎牛血清(FBS)?？墒褂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何類型的培養(yǎng)基。

在實(shí)施方式中，可使用例如下面表2所示的積極供養(yǎng)計(jì)劃：

表2：示例性積極供養(yǎng)計(jì)劃

在實(shí)施方式中，在積極供養(yǎng)計(jì)劃期間可使用一定范圍的入口速率或入口流速。例如，在如表2所示的實(shí)施方式中，入口速率可在約0.01mL/min IC(或EC)入口至約12.0mL/min IC(或EC)入口的范圍內(nèi)，同時(shí)以每個(gè)連續(xù)時(shí)間段或間隔，例如天或約24小時(shí)的時(shí)間段、約12小時(shí)的時(shí)間段、約36小時(shí)的時(shí)間段、約48小時(shí)的時(shí)間段等增加。在其他實(shí)施方式中，例如涉及用于細(xì)胞擴(kuò)增的體積或生長(zhǎng)空間較大的那些實(shí)施方式，入口速率可在約100mL/min至約1000mL/min的范圍內(nèi)；約2000mL/min；約3000mL/min；約4000mL/min；約5000mL/min等?？紤]到用于細(xì)胞擴(kuò)增的體積或生長(zhǎng)空間，根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式可使用任何量的按計(jì)劃的入口速率、入口速率增加(或減小或維持量)和/或培養(yǎng)基更換。

根據(jù)實(shí)施方式，可使入口速率例如以每個(gè)連續(xù)的時(shí)間段或間隔，例如一天或約24小時(shí)的時(shí)間段、約12小時(shí)的時(shí)間段、約36小時(shí)時(shí)間段、約48小時(shí)時(shí)間段等增加前一時(shí)間段速率的百分比，例如增加前一時(shí)間段速率的約1％至約300％。例如，可使入口流速增加前一時(shí)間段速率的等于或大于約1％、等于或大于約5％、等于或大于約10％、等于或大于約15％、等于或大于約20％、等于或大于約25％、等于或大于約30％、等于或大于約35％、等于或大于約40％和等于或大于約50％的百分比。在其他實(shí)施方式中，可使入口流速增加前一時(shí)間段速率的小于或等于約55％、小于或等于約60％、小于或等于約65％、小于或等于約70％、小于或等于約75％，小于或等于約80％、小于或等于約85％、小于或等于約90％、小于或等于約100％、小于或等于125％、小于或等于150％、小于或等于175％、小于或等于200％、小于或等于225％、小于或等于250％、小于或等于275％和小于或等于300％的百分比。

在實(shí)施方式中，對(duì)于特定的時(shí)間段或時(shí)間間隔，可使入口速率以線性或非線性方式增加相同或不同的百分比。根據(jù)實(shí)施方式，例如如表2所示，對(duì)于幾個(gè)連續(xù)的時(shí)間段，例如幾天或幾個(gè)約24小時(shí)時(shí)間段，積極供養(yǎng)計(jì)劃可將入口速率加倍，即將入口速率增加前一時(shí)間段的入口速率的等于或大于約100％。例如，在實(shí)施方式中，對(duì)于至少兩個(gè)連續(xù)的時(shí)間段或時(shí)間間隔，積極供養(yǎng)計(jì)劃可將入口速率增加前一時(shí)間段的入口速率的等于或大于約100％。例如，可在第一時(shí)間段期間以第一入口速率供養(yǎng)細(xì)胞。在第二時(shí)間段期間，可以第二入口速率供養(yǎng)細(xì)胞，其中，第二入口速率包括等于或大于例如第一入口速率的約100％的量。接下來，可在第三時(shí)間段期間以第三入口速率供養(yǎng)細(xì)胞，其中，第三入口速率包括等于或大于例如第二入口速率的約100％的量。在如此供養(yǎng)后，根據(jù)實(shí)施方式，對(duì)于剩余的幾天或時(shí)間段，可使入口速率增加前一時(shí)間段速率的較小百分比，例如分別為約50％、約33.3％、約25％，直到收獲。在實(shí)施方式中，積極供養(yǎng)計(jì)劃可提供不同時(shí)間段的流速的增加和/或維持。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，供養(yǎng)計(jì)劃，例如積極的、保守的或其他供養(yǎng)計(jì)劃可提供自前一時(shí)間段流速的凈流速減小。

在實(shí)施方式中，入口速率或入口流速可以一天一或其他時(shí)間段，例如經(jīng)過一定的小時(shí)數(shù)或分鐘數(shù)之后增加。例如，入口速率可以12小時(shí)間隔、6小時(shí)間隔、3小時(shí)間隔、1小時(shí)間隔、30分鐘增量、15分鐘增量等自動(dòng)增加。在其他實(shí)施方式中，入口速率可以跨越數(shù)天的間隔增加。根據(jù)實(shí)施方式，入口速率例如可以約1.5天間隔、2天間隔、3天間隔、4天間隔等自動(dòng)增加。

在一個(gè)實(shí)施方式中，依照積極供養(yǎng)計(jì)劃所進(jìn)行的細(xì)胞供養(yǎng)730可根據(jù)圖7B所描述的示例性操作步驟754進(jìn)行，圖7B示出了該步驟用于實(shí)施可與如CES500(圖5)或CES 600(圖6)的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)一起使用的按計(jì)劃供養(yǎng)的流程。在實(shí)施方式中，該計(jì)劃可提供一種或多種按計(jì)劃的培養(yǎng)基更換。流程754可以作為流程700(圖7A)中的一個(gè)或多個(gè)步驟來執(zhí)行。例如，流程754可作為流程700(圖7A)的步驟724、步驟730和/或步驟734的一部分來執(zhí)行。如圖7A所示，在實(shí)施方式中，在流程754之前可以有多個(gè)步驟。在其他實(shí)施方式中，與流程700(圖7A)中所示的步驟相比，可在流程754之前進(jìn)行額外的、更少的或不同的步驟。此外，與圖7B所示的那些相比，流程754中可包括額外的、更少的或不同的步驟。例如，根據(jù)實(shí)施方式，可在步驟766之后執(zhí)行額外的步驟。

轉(zhuǎn)至圖7B和流程754，根據(jù)實(shí)施方式，啟動(dòng)開始操作756，并且流程754按計(jì)劃，例如積極供養(yǎng)計(jì)劃，進(jìn)行到在第一時(shí)間段或時(shí)間間隔期間以第一入口速率供養(yǎng)細(xì)胞758。接下來，按計(jì)劃，可使第一入口速率增加第一入口速率的第一百分比，從而達(dá)到第二入口速率760。然后流程754按計(jì)劃進(jìn)行到在第二時(shí)間段期間以第二入口速率供養(yǎng)細(xì)胞762。然后按計(jì)劃，可使第二入口速率增加第二入口速率的第二百分比，從而達(dá)到第三入口速率764。然后，流程754按計(jì)劃進(jìn)行到在第三時(shí)間段期間以第三入口速率供養(yǎng)細(xì)胞766。然后流程754在結(jié)束操作768處終止。盡管流程754描述了第一時(shí)間段、第二時(shí)間段和第三時(shí)間段，但是在實(shí)施方式中可以存在任何數(shù)量的時(shí)間段，例如第四時(shí)間段、第五時(shí)間段、第六時(shí)間段、第七時(shí)間段等。此外，雖然流程754描述了第一入口速率、第二入口速率和第三入口速率，但是在實(shí)施方式中可以存在任何數(shù)量的入口速率，例如第四入口速率、第五入口速率，第六入口速率、第七入口速率等。

返回流程700，當(dāng)遵循積極供養(yǎng)計(jì)劃時(shí)允許細(xì)胞生長(zhǎng)或擴(kuò)增726。細(xì)胞不限于在步驟726生長(zhǎng)或擴(kuò)增，細(xì)胞也可在例如供養(yǎng)步驟期間擴(kuò)增。根據(jù)實(shí)施方式，在遵循供養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，不需要對(duì)葡萄糖和乳酸鹽的測(cè)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且不需要手動(dòng)增加入口速率。然而，在實(shí)施方式中，例如如果需要在啟動(dòng)供養(yǎng)計(jì)劃之前、期間或之后對(duì)條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，則可選地可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。

返回詢問720，如果需要另一類型的按計(jì)劃供養(yǎng)，則流程700從詢問720分支到“其他”以啟動(dòng)“其他”類型的供養(yǎng)計(jì)劃732。例如，根據(jù)實(shí)施方式，這樣的計(jì)劃可將供養(yǎng)速率維持在當(dāng)前水平。在另一的實(shí)施方式中，這樣的計(jì)劃可以既不是保守的也不是積極的方式，而是例如兩者結(jié)合的方式來增加供養(yǎng)速率。例如，根據(jù)實(shí)施方式，對(duì)于某些時(shí)間段或時(shí)間間隔可遵循積極供養(yǎng)計(jì)劃或多個(gè)積極供養(yǎng)計(jì)劃，而對(duì)于其他時(shí)間段或時(shí)間間隔可遵循保守供養(yǎng)計(jì)劃或多個(gè)保守供養(yǎng)計(jì)劃。在其他實(shí)施方式中，可遵循單一的供養(yǎng)計(jì)劃，其中該供養(yǎng)計(jì)劃是基于入口流速量的保守供養(yǎng)計(jì)劃和積極供養(yǎng)計(jì)劃的組合。在其他的實(shí)施方式中，可使用其他類型的供養(yǎng)計(jì)劃。例如，當(dāng)圖7A和流程700涉及步驟732的“其他”計(jì)劃時(shí)，實(shí)施方式提供單一或多種“其他”供養(yǎng)計(jì)劃的應(yīng)用。因此，在步驟732和步驟734，可啟動(dòng)并遵循用于細(xì)胞供養(yǎng)的多種“其他”供養(yǎng)計(jì)劃。在其他實(shí)施方式中，可遵循單一的“其他”供養(yǎng)計(jì)劃。

根據(jù)實(shí)施方式，這樣的“其他”計(jì)劃可由用于細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的自定義任務(wù)或自定義方案創(chuàng)建，其中，用戶或操作者例如可輸入希望的供養(yǎng)信息和其他條件，例如培養(yǎng)基更換。在另一實(shí)施方式中，所述計(jì)劃可選自預(yù)編程的、默認(rèn)的或先前保存的任務(wù)列表。在實(shí)施方式中，任務(wù)(例如，自定義的、預(yù)編程的、默認(rèn)的等)還可定義生物反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)，其中，生物反應(yīng)器可在細(xì)胞的附著和擴(kuò)增期間在某一/些時(shí)刻旋轉(zhuǎn)。例如，生物反應(yīng)器可在細(xì)胞擴(kuò)增中的特定時(shí)間或時(shí)刻旋轉(zhuǎn)180°或另一定義的旋轉(zhuǎn)角度。

然后可根據(jù)“其他”類型的供養(yǎng)計(jì)劃供養(yǎng)細(xì)胞734，其中，可用培養(yǎng)基來供養(yǎng)細(xì)胞。例如，根據(jù)實(shí)施方式，可用完全培養(yǎng)基供養(yǎng)細(xì)胞。完全培養(yǎng)基可以是用于細(xì)胞生長(zhǎng)的任何培養(yǎng)基源。在一個(gè)實(shí)施方式中，完全培養(yǎng)基可包括例如α-MEM和胎牛血清(FBS)?？墒褂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何類型的培養(yǎng)基。在一個(gè)實(shí)施方式中，依照“其他”供養(yǎng)計(jì)劃所進(jìn)行的細(xì)胞供養(yǎng)734可根據(jù)圖7B所描述的示例性操作步驟754進(jìn)行，圖7B示出了用于實(shí)施可與如CES 500(圖5)或CES 600(圖6)的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)一起使用的按計(jì)劃供養(yǎng)的流程。在實(shí)施方式中，所述按計(jì)劃供養(yǎng)可提供一種或多種按計(jì)劃的培養(yǎng)基更換。流程754可以作為流程700(圖7A)中的一個(gè)或多個(gè)步驟來執(zhí)行。例如，流程754可作為流程700(圖7A)的步驟724、步驟730和/或步驟734的一部分來執(zhí)行。如圖7A所示，在實(shí)施例方式中，在流程754之前可以有多個(gè)步驟。在其他實(shí)施方式中，與流程700(圖7A)中所示的步驟相比，可在流程754之前進(jìn)行額外的、更少的或不同的步驟。此外，在實(shí)施方式中，與圖7B所示的那些相比，流程754中可包括額外的、更少的或不同的步驟。例如，根據(jù)實(shí)施方式，可在步驟766之后執(zhí)行額外的步驟。

轉(zhuǎn)至圖7B和流程754，根據(jù)實(shí)施方式，啟動(dòng)開始操作756，并且流程754按計(jì)劃，例如“其他”供養(yǎng)計(jì)劃，在第一時(shí)間段或時(shí)間間隔期間以第一入口速率供養(yǎng)細(xì)胞758。接下來，按計(jì)劃，可使第一入口速率增加第一入口速率的第一百分比，從而達(dá)到第二入口速率760。然后流程754按計(jì)劃進(jìn)行到在第二時(shí)間段期間以第二入口速率供養(yǎng)細(xì)胞762。然后按計(jì)劃，可使第二入口速率增加第二入口速率的第二百分比，從而達(dá)到第三入口速率764。然后，流程754按計(jì)劃進(jìn)行到在第三時(shí)間段期間以第三入口速率供養(yǎng)細(xì)胞766。然后流程754在結(jié)束操作768處終止。盡管流程754描述了第一時(shí)間段、第二時(shí)間段和第三時(shí)間段，但是在實(shí)施方式中可以存在任何數(shù)量的時(shí)間段，例如第四時(shí)間段、第五時(shí)間段、第六時(shí)間段、第七時(shí)間段等。此外，雖然流程754描述了第一入口速率、第二入口速率和第三入口速率，但是在實(shí)施方式中可以存在任何數(shù)量的入口速率，例如第四入口速率、第五入口速率，第六入口速率、第七入口速率等。

返回圖7A，當(dāng)遵循“其他”類型的供養(yǎng)計(jì)劃時(shí)允許細(xì)胞生長(zhǎng)或擴(kuò)增726。根據(jù)實(shí)施方式，在遵循供養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，不需要對(duì)葡萄糖和乳酸鹽的測(cè)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且不需要手動(dòng)增加入口速率。然而，在實(shí)施方式中，例如如果需要在啟動(dòng)供養(yǎng)計(jì)劃之前、期間或之后對(duì)條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，則可選地可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。

返回詢問718，如果不希望遵循計(jì)劃供養(yǎng)，則流程700進(jìn)行“否”以啟動(dòng)供養(yǎng)細(xì)胞736，其中，向細(xì)胞加入例如來自培養(yǎng)基袋的培養(yǎng)基以供養(yǎng)細(xì)胞。接下來，可測(cè)量葡萄糖/乳酸鹽水平738，例如其中，用戶或操作者可定期，例如每天測(cè)量該水平，以基于這些代謝物的消耗和產(chǎn)生確定對(duì)培養(yǎng)基的供養(yǎng)量740做出的任何調(diào)整。在另一個(gè)實(shí)施方式中，該葡萄糖/乳酸鹽的測(cè)量可在隨機(jī)時(shí)間段進(jìn)行，例如取決于用戶或操作者的偏好。在實(shí)施方式中，通過從細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的樣本圈或樣本口，例如EC樣本口，采集樣本來測(cè)量該葡萄糖/乳酸鹽水平。在其他實(shí)施方式中，通過例如使用無菌管道焊機(jī)粘接細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的IC回路來采集樣本，從而測(cè)量葡萄糖/乳酸鹽水平。可依照步驟738測(cè)量的葡萄糖/乳酸鹽水平的量相應(yīng)地供養(yǎng)細(xì)胞740。例如，根據(jù)實(shí)施方式，當(dāng)葡萄糖值下降到低于70mg/dL時(shí)，IC入口速率可增加兩倍。使細(xì)胞生長(zhǎng)或擴(kuò)增742。細(xì)胞不限于在步驟742生長(zhǎng)或擴(kuò)增，細(xì)胞也可在例如供養(yǎng)步驟期間擴(kuò)增。接下來，詢問744確定是否希望繼續(xù)監(jiān)測(cè)葡萄糖/乳酸鹽水平。如果希望繼續(xù)該監(jiān)測(cè)以允許對(duì)供養(yǎng)速率進(jìn)行調(diào)整，則流程700進(jìn)行“是”以測(cè)量葡萄糖/乳酸鹽水平738，并且流程700再次進(jìn)行到相應(yīng)地細(xì)胞供養(yǎng)740和細(xì)胞的生長(zhǎng)/擴(kuò)增742。如果不希望繼續(xù)監(jiān)測(cè)該葡萄糖/乳酸鹽水平，則流程700從詢問744進(jìn)行“否”。

詢問744處進(jìn)行“否”或細(xì)胞的生長(zhǎng)或擴(kuò)增726后，例如，附著的細(xì)胞可從生物反應(yīng)器的膜釋放746并懸浮在IC回路中。在實(shí)施方式中，作為操作746的一部分，執(zhí)行IC/EC沖洗任務(wù)，以為添加試劑以釋放細(xì)胞做準(zhǔn)備。例如，可用磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)替代IC/EC培養(yǎng)基以除去蛋白質(zhì)、鈣(Ca²⁺)和鎂(Mg²⁺)，以為添加胰蛋白酶或另一種化學(xué)釋放劑以釋放任何貼壁細(xì)胞做準(zhǔn)備?？蓪⒃噭┭b載到系統(tǒng)中直到試劑袋空了為止。試劑可被追趕到IC回路中，且試劑可在IC回路內(nèi)混合。釋放任何貼壁細(xì)胞后，收獲操作748將懸浮的細(xì)胞，例如包括留在生物反應(yīng)器中的任何細(xì)胞，從IC循環(huán)回路轉(zhuǎn)移到收獲袋或容器。最后，從細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)上卸載一次性套件750，然后流程700在結(jié)束操作752處終止。

接下來，根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式，圖8示出了用于實(shí)施細(xì)胞按計(jì)劃供養(yǎng)的任務(wù)或方案的流程的示例性操作步驟800，該流程與諸如CES 500(圖5)或CES 600(圖6)的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)一起使用。在實(shí)施方式中，該按計(jì)劃供養(yǎng)可提供一種或多種按計(jì)劃的培養(yǎng)基更換。啟動(dòng)開始操作802，例如其中，細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)上可裝載一次性套件，可準(zhǔn)備該套件，可包被生物反應(yīng)器，可發(fā)生IC/EC沖洗，可調(diào)節(jié)培養(yǎng)基，可裝載細(xì)胞，以及可允許細(xì)胞附著。接下來，流程800進(jìn)行到詢問804以確定是否希望遵循按計(jì)劃供養(yǎng)。如果希望遵循按計(jì)劃供養(yǎng)，則流程800分支到“是”至詢問806，以確定是否預(yù)編程的、默認(rèn)的或先前保存的任務(wù)可用于按計(jì)劃供養(yǎng)。如果該任務(wù)可用，則流程800進(jìn)行“是”，選擇或接收對(duì)預(yù)編程任務(wù)的選擇以啟動(dòng)按計(jì)劃供養(yǎng)808。然后可根據(jù)預(yù)編程的、默認(rèn)的或先前保存的任務(wù)中所限定的供養(yǎng)計(jì)劃來供養(yǎng)細(xì)胞，其中，可用培養(yǎng)基來供養(yǎng)細(xì)胞。例如，根據(jù)實(shí)施方式，可用完全培養(yǎng)基供養(yǎng)細(xì)胞。完全培養(yǎng)基可以是用于細(xì)胞生長(zhǎng)的任何培養(yǎng)基。在實(shí)施方式中，完全培養(yǎng)基可包括例如α-MEM和胎牛血清(FBS)?？墒褂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何類型的培養(yǎng)基。根據(jù)實(shí)施方式，在遵循供養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，不需要對(duì)葡萄糖和乳酸鹽的測(cè)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且不需要手動(dòng)增加入口速率。然而，在實(shí)施方式中，例如如果需要在啟動(dòng)供養(yǎng)計(jì)劃之前、期間或之后對(duì)條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，則可選地可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。在實(shí)施方式中，該預(yù)編程的、默認(rèn)的或先前保存的任務(wù)可包括定義的入口速率、培養(yǎng)基更換等，并且可包括定義的停止條件。例如，根據(jù)實(shí)施方式，該停止條件可以是諸如約24小時(shí)、12小時(shí)、6小時(shí)、30分鐘、36小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)等的時(shí)間段。在實(shí)施方式中，預(yù)編程的、默認(rèn)的或先前保存的任務(wù)還可定義生物反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)，其中，生物反應(yīng)器可在細(xì)胞的附著和擴(kuò)增期間在某一/些時(shí)刻旋轉(zhuǎn)。例如，生物反應(yīng)器可在細(xì)胞擴(kuò)增中的特定時(shí)間或時(shí)刻旋轉(zhuǎn)180°或另一定義的旋轉(zhuǎn)角度。使細(xì)胞生長(zhǎng)或擴(kuò)增810。細(xì)胞不限于在步驟810生長(zhǎng)或擴(kuò)增，細(xì)胞也可在例如供養(yǎng)步驟期間擴(kuò)增。

如果預(yù)編程的、默認(rèn)的或先前保存的任務(wù)不可用，流程800從詢問806分支到“否”以創(chuàng)建用于按計(jì)劃供養(yǎng)812的自定義任務(wù)X，例如其中，用戶或操作者可自定義任務(wù)以提供細(xì)胞的按計(jì)劃供養(yǎng)。在實(shí)施方式中，自定義任務(wù)包括定義的入口速率、培養(yǎng)基更換等，并且可包括定義的停止條件。例如，根據(jù)實(shí)施方式，該停止條件可以是諸如約24小時(shí)、12小時(shí)、6小時(shí)、30分鐘、36小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)等的時(shí)間段。在實(shí)施方式中，自定義任務(wù)還可限定生物反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)，其中，生物反應(yīng)器可在細(xì)胞的附著和擴(kuò)增期間在某一/些時(shí)刻旋轉(zhuǎn)。例如，生物反應(yīng)器可在細(xì)胞擴(kuò)增中的特定時(shí)間或時(shí)刻旋轉(zhuǎn)180°或另一定義的旋轉(zhuǎn)角度。

接下來，詢問814確定是否希望有任何其他的或額外的自定義任務(wù)。例如，步驟812可提供為按計(jì)劃供養(yǎng)的第1天(或其他時(shí)間段)創(chuàng)建自定義任務(wù)1，而步驟814可確定是否希望有額外的任務(wù)，例如用于第2天(或其他時(shí)間段)的自定義任務(wù)2、用于第3天(或其他時(shí)間段)的自定義任務(wù)3等。根據(jù)實(shí)施方式，每個(gè)自定義任務(wù)因此可以是用于供養(yǎng)細(xì)胞的整體計(jì)劃的一部分，其中，每個(gè)自定義任務(wù)本身提供用于計(jì)劃的特定時(shí)段或間隔，例如時(shí)間段(例如，取決于任何停止條件)的細(xì)胞的按計(jì)劃供養(yǎng)。在其他實(shí)施方式中，單個(gè)自定義任務(wù)包括多個(gè)步驟或子任務(wù)，以提供每時(shí)段的按計(jì)劃供養(yǎng)，其中，每個(gè)步驟或子任務(wù)都包括定義的入口速率、停止條件等。在實(shí)施方式中，通過修改先前定義的任務(wù)，例如供養(yǎng)細(xì)胞任務(wù)，并將修改的供養(yǎng)細(xì)胞任務(wù)保存為用于按計(jì)劃供養(yǎng)的新自定義任務(wù)來創(chuàng)建自定義任務(wù)。在另一實(shí)施方式中，使用針對(duì)所希望的特定自定義任務(wù)所定義的新字段，來創(chuàng)建自定義任務(wù)。

返回詢問814，如果希望有額外的自定義任務(wù)，則流程800進(jìn)行“是”以創(chuàng)建用于按計(jì)劃供養(yǎng)的自定義任務(wù)X 812。如果不希望有額外的自定義任務(wù)，則流程800進(jìn)行“否”以選擇或接收對(duì)自定義任務(wù)X的選擇815。接下來，啟動(dòng)用于按計(jì)劃供養(yǎng)的自定義任務(wù)X 816，其中，可啟動(dòng)第一定制任務(wù)并且可運(yùn)行直到滿足適用的停止條件。然后可根據(jù)自定義任務(wù)中定義的供養(yǎng)計(jì)劃來供養(yǎng)細(xì)胞，其中，可用培養(yǎng)基來供養(yǎng)細(xì)胞。例如，根據(jù)實(shí)施方式，可用完全培養(yǎng)基供養(yǎng)細(xì)胞。完全培養(yǎng)基可以是用于細(xì)胞生長(zhǎng)的任何培養(yǎng)基源。在一個(gè)實(shí)施方式中，完全培養(yǎng)基例如可包括例如α-MEM和胎牛血清(FBS)?？墒褂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何類型的培養(yǎng)基。根據(jù)實(shí)施方式，在遵循供養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，不需要對(duì)葡萄糖和乳酸鹽的測(cè)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且不需要手動(dòng)增加入口速率。然而，在實(shí)施方式中，例如如果希望在啟動(dòng)供養(yǎng)計(jì)劃之前、期間或之后對(duì)條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，則可選地可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。如果存在額外的自定義任務(wù)，例如第二自定義任務(wù)、第三自定義任務(wù)、第四自定義任務(wù)等，則當(dāng)前一個(gè)自定義任務(wù)滿足其停止條件時(shí)，可開始每個(gè)依次的自定義任務(wù)。使細(xì)胞生長(zhǎng)或擴(kuò)增810。細(xì)胞不限于在步驟810生長(zhǎng)或擴(kuò)增，細(xì)胞也可在例如供養(yǎng)步驟期間，如在控制入口速率的自定義任務(wù)X運(yùn)行等期間擴(kuò)增。

在細(xì)胞的生長(zhǎng)或擴(kuò)增810后，例如，附著的細(xì)胞可從生物反應(yīng)器的膜釋放828并懸浮在IC回路中。在實(shí)施方式中，作為操作828的一部分，執(zhí)行IC/EC沖洗任務(wù)，以為添加試劑以釋放細(xì)胞做準(zhǔn)備。例如，可用磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)替代IC/EC培養(yǎng)基以除去蛋白質(zhì)、鈣(Ca²⁺)和鎂(Mg²⁺)，為添加胰蛋白酶或另一種化學(xué)釋放劑以釋放任何貼壁細(xì)胞做準(zhǔn)備?？蓪⒃噭┭b載到系統(tǒng)中直到試劑袋空了為止。試劑可被追趕到IC回路中，且試劑可在IC回路內(nèi)混合。釋放任何貼壁細(xì)胞后，收獲操作830將懸浮的細(xì)胞，包括留在生物反應(yīng)器中的任何細(xì)胞，從IC循環(huán)回路轉(zhuǎn)移到收獲袋。最后，從細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)上卸載一次性套件832，然后流程800在結(jié)束操作834處終止。

返回詢問804，如果不希望遵循用于供養(yǎng)細(xì)胞的計(jì)劃，則流程800分支到“否”以啟動(dòng)細(xì)胞的供養(yǎng)818，其中，根據(jù)實(shí)施方式，可遵循用于供養(yǎng)細(xì)胞的默認(rèn)的或預(yù)編程的任務(wù)，例如“供養(yǎng)細(xì)胞”，或者例如，用戶或操作者可手動(dòng)輸入入口速率和其他條件以啟動(dòng)供養(yǎng)。接下來，可測(cè)量葡萄糖/乳酸鹽水平820，其中例如，用戶或操作者可定期，例如每天測(cè)量該水平，以確定調(diào)節(jié)822(如果有的話)，以基于代謝物的消耗和產(chǎn)生調(diào)節(jié)用于供養(yǎng)細(xì)胞的培養(yǎng)基量。在實(shí)施方式中，可能不需要調(diào)節(jié)，而在其他實(shí)施方式中，可響應(yīng)于測(cè)量的葡萄糖/乳酸鹽水平而增加培養(yǎng)基的入口速率。在另一個(gè)實(shí)施方式中，該葡萄糖/乳酸鹽測(cè)量可在隨機(jī)時(shí)間段進(jìn)行，例如取決于用戶或操作者的偏好。在實(shí)施方式中，通過從細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的樣本圈或樣本口，例如EC樣本口，采集樣本來測(cè)量該葡萄糖/乳酸鹽水平。在其他實(shí)施方式中，通過例如使用無菌管道焊機(jī)粘接細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)的IC回路來采集樣本，從而測(cè)量葡萄糖/乳酸鹽水平。在希望對(duì)入口速率進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下，可進(jìn)行該調(diào)節(jié)，并可依照步驟820測(cè)量的葡萄糖/乳酸鹽水平的量相應(yīng)地供養(yǎng)細(xì)胞822。例如，根據(jù)實(shí)施方式，當(dāng)葡萄糖值下降到低于70mg/dL時(shí)，IC入口速率可增加兩倍。使細(xì)胞生長(zhǎng)或擴(kuò)增824。細(xì)胞不限于在步驟824生長(zhǎng)或擴(kuò)增，細(xì)胞也可在例如供養(yǎng)步驟期間擴(kuò)增。接下來，詢問826確定是否希望繼續(xù)監(jiān)測(cè)葡萄糖/乳酸鹽水平。如果希望繼續(xù)該監(jiān)測(cè)以允許對(duì)供養(yǎng)速率進(jìn)行調(diào)節(jié)，則流程800進(jìn)行“是”以測(cè)量葡萄糖/乳酸鹽水平820，并且流程800再次進(jìn)行到相應(yīng)地調(diào)節(jié)細(xì)胞供養(yǎng)822和細(xì)胞生長(zhǎng)/擴(kuò)增824。如果不希望繼續(xù)監(jiān)測(cè)該葡萄糖/乳酸水平，則流程800從詢問826進(jìn)行“否”。

接下來，例如，附著的細(xì)胞可從生物反應(yīng)器的膜釋放828并懸浮在IC回路中。在實(shí)施方式中，作為操作828的一部分，執(zhí)行IC/EC沖洗任務(wù)，為添加試劑以釋放細(xì)胞做準(zhǔn)備。例如，可用磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)替代IC/EC培養(yǎng)基以除去蛋白質(zhì)、鈣(Ca²⁺)和鎂(Mg²⁺)，為添加胰蛋白酶或另一種化學(xué)釋放劑以釋放任何貼壁細(xì)胞做準(zhǔn)備。可將試劑裝載到系統(tǒng)中直到試劑袋空了為止。試劑可被追趕到IC回路中，且試劑可在IC回路內(nèi)混合。在釋放任何貼壁細(xì)胞后，收獲操作830將懸浮的細(xì)胞，包括留在生物反應(yīng)器中的任何細(xì)胞，從IC循環(huán)回路轉(zhuǎn)移到收獲袋。最后，從細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)卸載一次性套件832，然后流程800在結(jié)束操作834處終止。

關(guān)于圖7A、圖7B和圖8所示的流程，根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式，提供所描述的操作步驟用作說明的目的，其可被重新排列組合到其他步驟中、與其他步驟并行地使用等。在不脫離本發(fā)明公開的精神和范圍的情況下，可在實(shí)施方式中使用更少或額外的步驟。此外，例如在一些實(shí)施方式中，如通過處理器執(zhí)行存儲(chǔ)在內(nèi)存中的預(yù)編程任務(wù)可自動(dòng)執(zhí)行如準(zhǔn)備、包被生物反應(yīng)器、裝載細(xì)胞的步驟(和任何子步驟)，其中，這些步驟僅僅是為了說明的目的而提供。

美國(guó)專利申請(qǐng)系列號(hào)13/269,323(“在中空纖維生物反應(yīng)器系統(tǒng)中生長(zhǎng)和收獲細(xì)胞的可配置的方法和系統(tǒng)(Configurable Methods and Systems of Growing and Harvesting Cells in a Hollow Fiber Bioreactor System)”，于2011年10月7日遞交)和美國(guó)專利申請(qǐng)系列號(hào)13/269,351(“在中空纖維生物反應(yīng)器系統(tǒng)中生長(zhǎng)和收獲細(xì)胞的定制的方法和系統(tǒng)(Customizable Methods and Systems Growing and Harvesting Cells in a Hollow Fiber Bioreactor System)”，于2011年10月7日遞交)中提供了用于與細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)一起使用的任務(wù)和方案，包括自定義任務(wù)和預(yù)編程任務(wù)，的實(shí)施例和進(jìn)一步描述，其所有的教導(dǎo)和所有目的的全部?jī)?nèi)容通過引用的方式整體并入本文中。

接下來，圖9示出了可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明公開的實(shí)施方式的計(jì)算系統(tǒng)900的示例性部件。例如，在細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)使用處理器來執(zhí)行任務(wù)，如作為如上述流程700、流程754和流程800的流程一部分來執(zhí)行的自定義任務(wù)或預(yù)編程任務(wù)，的實(shí)施方式中，可使用計(jì)算系統(tǒng)900。在實(shí)施方式中，預(yù)編程任務(wù)可包括例如遵循“按計(jì)劃供養(yǎng)”，用于依照特定計(jì)劃，例如保守的、積極的或其他類型的計(jì)劃來供養(yǎng)細(xì)胞。

計(jì)算系統(tǒng)900可包括用戶界面902、處理系統(tǒng)904和/或存儲(chǔ)器906。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，用戶界面902可包括輸出設(shè)備908和/或輸入設(shè)備910。輸出設(shè)備908可包括一個(gè)或多個(gè)觸摸屏，其中，觸摸屏可包括用于提供一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用窗口的顯示區(qū)域。觸摸屏還可以是例如可以從用戶或操作者接收和/或捕獲物理觸摸事件的輸入設(shè)備910。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，觸摸屏可包括具有電容結(jié)構(gòu)的液晶顯示器(LCD)，其能使處理系統(tǒng)904推斷觸摸事件的位置。然后處理系統(tǒng)904可將觸摸事件的位置映射到呈現(xiàn)在應(yīng)用窗口的預(yù)定位置中的UI元件。根據(jù)實(shí)施方式，觸摸屏還可通過一個(gè)或多個(gè)其他電子結(jié)構(gòu)接收觸摸事件。其他輸出設(shè)備908可包括打印機(jī)、揚(yáng)聲器等。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，其他輸入設(shè)備910可包括鍵盤、其他觸摸輸入設(shè)備、鼠標(biāo)、語音輸入設(shè)備等。

根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施方式，處理系統(tǒng)904可包括處理單元912和/或內(nèi)存914。處理單元912可以是可操作以執(zhí)行存儲(chǔ)在內(nèi)存914中的指令的通用處理器。根據(jù)實(shí)施方式，處理單元912可包括單個(gè)處理器或多個(gè)處理器。此外，在實(shí)施方式中，每個(gè)處理器可以是具有一個(gè)或多個(gè)核以讀取和執(zhí)行獨(dú)立指令的多核處理器。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，處理器可包括通用處理器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、其他集成電路等。

根據(jù)實(shí)施方式，內(nèi)存914可包括用于數(shù)據(jù)和/或處理器可執(zhí)行指令的任何短期或長(zhǎng)期存儲(chǔ)器。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，內(nèi)存914可包括例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)或電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，其他存儲(chǔ)介質(zhì)可包括例如CD-ROM、磁帶、數(shù)字多功能盤(DVD)或其他光存儲(chǔ)設(shè)備，磁帶、磁盤存儲(chǔ)器、磁性帶(magnetic tape)、其他磁存儲(chǔ)設(shè)備等。

存儲(chǔ)器906可是任何長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備或部件。根據(jù)實(shí)施方式，存儲(chǔ)器906可包括與內(nèi)存914結(jié)合描述的一種或多種系統(tǒng)。存儲(chǔ)器906可是永久的或可移除的。在實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器906存儲(chǔ)由處理系統(tǒng)904生成或提供的數(shù)據(jù)。

實(shí)施例

以下是例如可與實(shí)現(xiàn)本發(fā)明公開的特征的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)，例如CES 500(圖5)和/或CES 600(圖6)一起使用的方法或方案的實(shí)施例。這些實(shí)施例提供了用于細(xì)胞擴(kuò)增的按計(jì)劃供養(yǎng)，例如，按計(jì)劃增加IC入口速率。這些實(shí)施例提供了MSC的擴(kuò)增。在其他實(shí)施方式中可使用其他細(xì)胞類型。

需注意的是，以下的示例性方法或方案是為了說明的目的而提供的，且不旨在限制可包括不同的或額外的步驟、參數(shù)或其他特征的其他實(shí)施方式。例如，通過執(zhí)行存儲(chǔ)在內(nèi)存中的預(yù)編程任務(wù)的處理器，可在一些實(shí)施方式中自動(dòng)執(zhí)行包括步驟(和任何子步驟)的示例性方法或方案。在其他實(shí)施方式中，步驟(和任何子步驟)可通過自動(dòng)和手動(dòng)執(zhí)行操作的組合來執(zhí)行。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，步驟(和任何子步驟)由操作者或用戶或通過其他手動(dòng)方式來執(zhí)行。

實(shí)施例1

該實(shí)施例涉及在使用按計(jì)劃的IC入口速率增加的自動(dòng)細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)上，培養(yǎng)人骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞。在該實(shí)施例中使用表3的方案，并且檢驗(yàn)了三個(gè)不同的接種密度：238個(gè)細(xì)胞/cm²(總裝載500萬)；476個(gè)細(xì)胞/cm²(總裝載1000萬)；及952個(gè)細(xì)胞/cm²(總裝載2000萬)。雖然表3示出了可與實(shí)現(xiàn)本發(fā)明公開的特征的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)，例如CES 500(圖5)或CES 600(圖6)一起使用的示例性方案，但是需注意的是，示例性方案是為了說明的目的而提供，且不旨在限制可包括不同步驟、參數(shù)或其他特征的其他實(shí)施方式。例如通過執(zhí)行存儲(chǔ)在內(nèi)存中的預(yù)編程任務(wù)的處理器，包括例如準(zhǔn)備套件、包被生物反應(yīng)器、裝載細(xì)胞步驟(和任何子步驟)的示例性方法或方案可在一些實(shí)施方式中自動(dòng)執(zhí)行。

在該示例性實(shí)施方式中，將細(xì)胞擴(kuò)增套件或一次性管道套件裝載到細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)上。接下來，準(zhǔn)備細(xì)胞擴(kuò)增裝置。在實(shí)施方式中，該準(zhǔn)備可通過選擇用于準(zhǔn)備任務(wù)來發(fā)生。該用于準(zhǔn)備的任務(wù)可以是例如預(yù)編程的任務(wù)。在該實(shí)施例中，如下表3所示，用磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)準(zhǔn)備細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)。接下來，用包被劑，例如在PBS中的纖連蛋白或冷沉淀物包被生物反應(yīng)器。在包被生物反應(yīng)器之后，執(zhí)行IC/EC沖洗任務(wù)，例如其中，用完全培養(yǎng)基替代IC和EC循環(huán)回路上的流體。在該實(shí)施例中，使用包括例如α-MEM和胎牛血清(FBS)的培養(yǎng)基。接下來，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基以維持跨越生物反應(yīng)器膜中的中空纖維所需的氣體濃度。在調(diào)節(jié)培養(yǎng)基之后，將細(xì)胞裝載到生物反應(yīng)器中。例如，如下表3所示，以均勻的懸浮液裝載細(xì)胞。接下來，使細(xì)胞，例如貼壁細(xì)胞附著到中空纖維上。然后根據(jù)下表4“示例性供養(yǎng)計(jì)劃”中所示的計(jì)劃來供養(yǎng)細(xì)胞。參見下表4。下表4包括“積極”供養(yǎng)計(jì)劃和“對(duì)照”。如表4所示，“對(duì)照”提供了測(cè)量代謝物例如葡萄糖的水平并基于這些測(cè)量調(diào)節(jié)IC入口量。參見表4?；氐奖?所示的示例性方案，允許細(xì)胞生長(zhǎng)或擴(kuò)增。接下來，執(zhí)行IC/EC沖洗。如表3所示，對(duì)于該示例性實(shí)施方式，用磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)替代IC培養(yǎng)基，為添加胰蛋白酶以釋放細(xì)胞作準(zhǔn)備。然后將附著的細(xì)胞從生物反應(yīng)器的中空纖維膜釋放并懸浮在IC回路中。接下來，使用完全培養(yǎng)基收獲細(xì)胞。然后卸載細(xì)胞擴(kuò)增套件。

表3：示例性預(yù)選擇的MSC擴(kuò)增方案

表4：示例性供養(yǎng)計(jì)劃

根據(jù)實(shí)施方式，遵循表3中的示例性方案的結(jié)果以及表4的對(duì)照供養(yǎng)和積極供養(yǎng)計(jì)劃的結(jié)果顯示在下表5中。在表5中，“Sch.供養(yǎng)”是指“按計(jì)劃供養(yǎng)”。

表5：對(duì)照的結(jié)果v.積極供養(yǎng)計(jì)劃的結(jié)果

根據(jù)實(shí)施方式，除了第5天、第6天和第7天的對(duì)照和裝載500萬細(xì)胞第6天的按計(jì)劃供養(yǎng)外，對(duì)于所有的運(yùn)行N＝2，其中，N是每一裝載條件下，例如裝載細(xì)胞的數(shù)量和收獲天，所使用的機(jī)器的數(shù)量。

此外，圖10呈現(xiàn)了基于用表4中參數(shù)且遵循表3中的示例性方案的，“對(duì)照供養(yǎng)對(duì)積極供養(yǎng)的倍增時(shí)間”的數(shù)據(jù)(參見表5)的圖示1000。圖10的y軸1002顯示了對(duì)照供養(yǎng)1004和積極供養(yǎng)1006的細(xì)胞倍增時(shí)間(dT)，以小時(shí)為單位。x軸1008顯示了對(duì)照供養(yǎng)1004和積極供養(yǎng)1006的培養(yǎng)時(shí)間，以天為單位。如在x軸1008上所示，提供了對(duì)于500萬總裝載(5M)、1000萬總裝載(10M)和2000萬總裝載(20M)的細(xì)胞裝載的結(jié)果。如表5和圖10所示，在1010(5M、6天)；1012(5M、7天)；1014(10M、5天)；1016(10M、6天)；1018(10M、7天)；1020(20M、5天)；1022(20M、6天)和1024(20M、7天)處提供了對(duì)照的倍增時(shí)間對(duì)積極供養(yǎng)的倍增時(shí)間的結(jié)果。

接下來，圖11顯示了基于用表4中的參數(shù)且遵循表3中的示例性方案的，“對(duì)照供養(yǎng)所收獲的細(xì)胞數(shù)量對(duì)積極供養(yǎng)所收獲的細(xì)胞數(shù)量”的數(shù)據(jù)(參見表5)的圖示1100。圖11的y軸1102顯示了對(duì)照供養(yǎng)1104和積極供養(yǎng)1106所收獲的細(xì)胞數(shù)量(10⁶)。x軸1108顯示了對(duì)照供養(yǎng)1104和積極供養(yǎng)1106的培養(yǎng)時(shí)間，以天為單位。如在x軸1108上所示，提供了對(duì)于500萬總裝載(5M)、1000萬總裝載(10M)和2000萬總裝載(20M)的細(xì)胞裝載的結(jié)果。如表5和圖11所示，在1110(5M、6天)；1112(5M、7天)；1114(10M、5天)；1116(10M、6天)；1118(10M、7天)；1120(20M、5天)；1122(20M、6天)和1124(20M、7天)處，提供了對(duì)照所收獲的細(xì)胞數(shù)量對(duì)積極供養(yǎng)所收獲的細(xì)胞數(shù)量的比較結(jié)果。

如表5和圖10和圖11所示，根據(jù)實(shí)施方式，在骨髓來源的MSC擴(kuò)增期間實(shí)施表4的積極供養(yǎng)方案可在一些情況下得到更高的細(xì)胞收獲量。如上述表和圖所示，根據(jù)實(shí)施方式，除了10M和20M裝載擴(kuò)增7天外，與對(duì)照供養(yǎng)方法相比，積極供養(yǎng)計(jì)劃可在某些情況下使細(xì)胞產(chǎn)量增加約20％。在1118(10M、7天)和1124(20M、7天)處，與對(duì)照供養(yǎng)方法相比，積極供養(yǎng)計(jì)劃的較低細(xì)胞產(chǎn)量可能是由于過度融合。培養(yǎng)基使用也是更可預(yù)測(cè)的。對(duì)照和積極供養(yǎng)計(jì)劃的流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果表明細(xì)胞可維持MSC表型(數(shù)據(jù)未顯示)。在實(shí)施方式中，在具有高活力(>97％)的收獲產(chǎn)物中可觀察到很少的聚集或沒有聚集。根據(jù)實(shí)施方式，還可以在代表性收獲產(chǎn)物上觀察到MSC的形態(tài)特征。

實(shí)施例2

該實(shí)施例涉及使用按計(jì)劃的IC入口速率增加的自動(dòng)細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)上，培養(yǎng)人骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞。在該實(shí)施例中使用表6的方案，并且檢驗(yàn)了三個(gè)不同的接種密度：238個(gè)細(xì)胞/cm²(總裝載500萬)；476個(gè)細(xì)胞/cm²(總裝載1000萬)；及952個(gè)細(xì)胞/cm²(總裝載2000萬)。雖然表6示出了可與實(shí)現(xiàn)本發(fā)明公開的特征的細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)，例如CES 500(圖5)或CES 600(圖6)一起使用的示例性方案，但是需注意的是，示例性方案是為了說明的目的而提供，且不旨在限制可包括不同步驟、參數(shù)或其他特征的其他實(shí)施方式。例如，通過執(zhí)行存儲(chǔ)在內(nèi)存中的預(yù)編程任務(wù)的處理器，包括例如準(zhǔn)備套件、包被生物反應(yīng)器、裝載細(xì)胞步驟(和任何子步驟)的示例性方法或方案可在一些實(shí)施方式中自動(dòng)執(zhí)行。

在該示例性實(shí)施方式中，將細(xì)胞擴(kuò)增套件或一次性管道套件裝載到細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)上。接下來，準(zhǔn)備細(xì)胞擴(kuò)增裝置。該準(zhǔn)備可通過選擇用于準(zhǔn)備的任務(wù)來發(fā)生。用于準(zhǔn)備的該任務(wù)可以是例如預(yù)編程的任務(wù)。在該實(shí)施例中，如下表6所示，用磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)準(zhǔn)備細(xì)胞擴(kuò)增系統(tǒng)。接下來，用包被劑，例如在PBS中的纖連蛋白或冷沉淀物包被生物反應(yīng)器。在包被生物反應(yīng)器之后，執(zhí)行IC/EC沖洗任務(wù)，例如其中，用完全培養(yǎng)基替代IC和EC循環(huán)回路上的流體。接下來，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基以維持跨越生物反應(yīng)器膜中的中空纖維所需的氣體濃度。在調(diào)節(jié)培養(yǎng)基之后，將細(xì)胞裝載到生物反應(yīng)器中。例如，如下表6所示，以均勻的懸浮液裝載細(xì)胞。接下來，使細(xì)胞，例如貼壁細(xì)胞附著到中空纖維上。然后根據(jù)下表7“示例性供養(yǎng)計(jì)劃”中所示的計(jì)劃供養(yǎng)細(xì)胞。參見下表7。下表7包括“保守”供養(yǎng)計(jì)劃和“對(duì)照”。如表7所示，“對(duì)照”提供了測(cè)量代謝物例如葡萄糖的水平并基于這些測(cè)量調(diào)節(jié)IC入口量。參見下表7?；氐奖?所示的示例性方案，允許細(xì)胞生長(zhǎng)或擴(kuò)增。接下來，執(zhí)行IC/EC沖洗。如表6所示，對(duì)于該示例性實(shí)施方式，用PBS替代IC培養(yǎng)基，為添加胰蛋白酶以釋放細(xì)胞作準(zhǔn)備。然后例如將附著的細(xì)胞從生物反應(yīng)器的中空纖維膜釋放并懸浮在IC回路中。接下來，使用完全培養(yǎng)基收獲細(xì)胞。然后卸載細(xì)胞擴(kuò)增套件。

表6：示例性預(yù)選擇的MSC擴(kuò)增方案

表7：示例性供養(yǎng)計(jì)劃

根據(jù)實(shí)施方式，遵循表6中的示例性方案的結(jié)果以及表7的對(duì)照供養(yǎng)和保守供養(yǎng)計(jì)劃的結(jié)果顯示在下表8中。在表8中“Sch.供養(yǎng)”是指“按計(jì)劃供養(yǎng)”。

表8：對(duì)照的結(jié)果v.保守供養(yǎng)計(jì)劃的結(jié)果

根據(jù)實(shí)施方式，對(duì)于所有對(duì)照運(yùn)行N＝1，對(duì)于所有按計(jì)劃供養(yǎng)運(yùn)行N＝2，其中，N是每一裝載條件下，例如裝載的細(xì)胞數(shù)量和收獲天數(shù)，所使用的機(jī)器數(shù)量。

此外，圖12呈現(xiàn)了基于用表7中的參數(shù)且遵循表6中的示例性方案的，“對(duì)照供養(yǎng)的倍增時(shí)間對(duì)保守供養(yǎng)的倍增時(shí)間”的數(shù)據(jù)(參見表8)的圖示1200。圖12的y軸1202顯示了對(duì)照供養(yǎng)1204和保守供養(yǎng)1206的細(xì)胞倍增時(shí)間(dT)，以小時(shí)為單位。x軸1208顯示了對(duì)照供養(yǎng)1204和保守供養(yǎng)1206的培養(yǎng)時(shí)間，以天為單位。如在x軸1208上所示，提供了對(duì)于500萬總裝載(5M)、1000萬總裝載(10M)和2000萬總裝載(20M)的細(xì)胞裝載的結(jié)果。如表8和圖12所示，在1210(5M、7天)；1212(5M、8天)；1214(10M、6天)和1216(20M、7天)處提供了對(duì)照的倍增時(shí)間與保守供養(yǎng)的倍增時(shí)間的比較結(jié)果。

接下來，圖13呈現(xiàn)了基于用表7中的參數(shù)且遵循表6中的示例性方案的，“對(duì)照所收獲的細(xì)胞數(shù)量對(duì)保守供養(yǎng)所收獲的細(xì)胞數(shù)量”的數(shù)據(jù)(參見表8)的圖示1300。圖13的y軸1302顯示了對(duì)照供養(yǎng)1304和保守供養(yǎng)1306的收獲的細(xì)胞數(shù)量(10⁶)。x軸1308顯示了對(duì)照供養(yǎng)1304和保守供養(yǎng)1306的培養(yǎng)時(shí)間，以天為單位。如在x軸1308上所示，提供了對(duì)于500萬總裝載(5M)、1000萬總裝載(10M)和2000萬總裝載(20M)的細(xì)胞裝載的結(jié)果。如表8和圖13所示，在1310(5M、7天)；1312(5M、8天)；1314(10M、6天)和1316(20M、7天)處提供了對(duì)照所收獲的細(xì)胞數(shù)量與保守供養(yǎng)所收獲的細(xì)胞數(shù)量的比較結(jié)果。

如表8和圖12和圖13所示，根據(jù)實(shí)施方式，在骨髓來源的MSC擴(kuò)增期間實(shí)施表7的保守供養(yǎng)計(jì)劃可在一些情況下得到相似的細(xì)胞收獲量。如上述表和圖所示，在實(shí)施方式中，保守供養(yǎng)計(jì)劃可在一些情況下產(chǎn)生與對(duì)照供養(yǎng)有些相似的收獲數(shù)量，但不需要每日監(jiān)測(cè)。培養(yǎng)基使用也是更可預(yù)測(cè)的。對(duì)照和保守供養(yǎng)計(jì)劃的流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果表明細(xì)胞可維持MSC表型(數(shù)據(jù)未顯示)。在實(shí)施方式中，在具有高活力(>97％)的收獲產(chǎn)物中可觀察到很少的聚集或沒有聚集。根據(jù)實(shí)施方式，還可以在代表性收獲產(chǎn)物上觀察到MSC的形態(tài)特征。

此外，對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例2進(jìn)行比較，表8中關(guān)于實(shí)施例2的數(shù)據(jù)可說明使用的培養(yǎng)基的量少于實(shí)施例1中積極供養(yǎng)計(jì)劃所使用的培養(yǎng)基的量。

對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可對(duì)本文描述的裝置、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、方法和方案進(jìn)行各種修改。因此，應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)施方式不限于所給出的特定實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明公開的方法和系統(tǒng)的布置、操作和細(xì)節(jié)進(jìn)行對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的各種修改、改變和變化。