本發(fā)明涉及用于從生物反應(yīng)器細(xì)胞培養(yǎng)物收集廢物材料的裝置、方法及系統(tǒng)。本發(fā)明在用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用的細(xì)胞生產(chǎn)中得到了具體實(shí)用。

背景技術(shù)：

生物反應(yīng)器通常用于在最佳的溫度和條件下培養(yǎng)細(xì)胞來(lái)促進(jìn)生長(zhǎng)。生物反應(yīng)器的示例包括xuri^tmw5(gehealthcare)、xuri^tmw25(gehealthcare)、wavebioreactor^tm(gehealthcare)和攪拌槽生物反應(yīng)器。液體生長(zhǎng)介質(zhì)通常用于通過(guò)向它們供應(yīng)促進(jìn)生長(zhǎng)、擴(kuò)張和/或變異所需的營(yíng)養(yǎng)物、糖和生長(zhǎng)因子來(lái)對(duì)細(xì)胞供料。當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂時(shí)，它們使用這些營(yíng)養(yǎng)物且通常排泄對(duì)于細(xì)胞可能有毒的代謝物。用過(guò)的、用完的或廢物介質(zhì)因此必須除去，且細(xì)胞供有新鮮介質(zhì)以繼續(xù)促進(jìn)其生長(zhǎng)和擴(kuò)張。

該廢物介質(zhì)的除去和/或處置可存在問(wèn)題，因?yàn)槠渫ǔＰ枰蜷_細(xì)胞培養(yǎng)物來(lái)倒出廢物介質(zhì)，因此使培養(yǎng)物暴露于來(lái)自空氣微生物的潛在污染。一旦收集到，則液體廢物在其可處置之前必須滅菌，通常通過(guò)高壓滅菌。該滅菌過(guò)程耗時(shí)且勞動(dòng)強(qiáng)度大。備選地，液體廢物可凝固且然后通過(guò)焚化來(lái)處置。

在典型的細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)中，存在三個(gè)主要的液體儲(chǔ)器構(gòu)件：細(xì)胞袋，細(xì)胞在其中培養(yǎng)；介質(zhì)袋，其儲(chǔ)存新鮮介質(zhì)且將其供應(yīng)到細(xì)胞袋中；以及廢物袋，來(lái)自細(xì)胞袋的用過(guò)的介質(zhì)和廢物收集在其中。廢物袋可需要在培養(yǎng)過(guò)程期間分離和替換若干次，從而使細(xì)胞培養(yǎng)物暴露于空氣微生物且有污染最終細(xì)胞產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)。該廢物然后倒入單獨(dú)的容器中來(lái)在處置之前高壓滅菌或液體凝固。

使用膠凝劑來(lái)將液體廢物轉(zhuǎn)化成固體形式以易于處置是本領(lǐng)域中已知。例如，us5807230公開了廢物處置裝置，其用于使具有血液和體液溢流的手術(shù)室臺(tái)的污染盡可能小。袋可含有膠凝劑來(lái)凝固廢物材料以易于隨后處置。

us2005455972a提供了一種含有吸收性材料的處置廢物袋，吸收性材料在小袋中、粘結(jié)或膠合在袋上的補(bǔ)片(patch)中、或作為晶體。

gb2351442a(smithsindustriespubliclimitedcompany)描述了一種胸腔引流袋，其具有能夠?qū)娜肟诹魅氲膹U物轉(zhuǎn)化成固體的吸收性材料。gb2351442a提供了一種內(nèi)部部件，其為跨過(guò)袋的寬度延伸的擋板，以間隔開的距離焊接到袋的壁上。通過(guò)部件以桿狀運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)，液體朝其凝固處的吸收性材料行進(jìn)。該部件然后妨礙固體材料朝入口返回的移動(dòng)。然而，由于將壁焊接到袋上所需的單獨(dú)的焊接，故制造該胸腔引流袋很麻煩且昂貴。

ep1736183b1(vacsaxlimited)描述了一種具有柔性本體的醫(yī)療吸引處置系統(tǒng)，來(lái)自生物反應(yīng)器的廢物袋的液體倒入其中。然而，倒入此系統(tǒng)的過(guò)程耗時(shí)，且購(gòu)買系統(tǒng)引起額外成本。此外，該處置系統(tǒng)的本體不是空間有效的。然而，在沒(méi)有vacsax的情況下，廢物袋中的廢物液體將需要高壓滅菌。

此外，吸收性材料可放入此vacsax處置系統(tǒng)中，以便在系統(tǒng)焚化之前凝固廢物。例如，適合的吸收性材料可單獨(dú)從vacsax(http://www.vacsax.co.uk/index.php/products/-pregelgellingagent)購(gòu)買，且放入系統(tǒng)中；備選地，還可獲得含有吸收性材料的處置系統(tǒng)。

在細(xì)胞培養(yǎng)的領(lǐng)域中，因此需要提供成本效益合算且有效的方法來(lái)用于廢物收集和處置的裝置、方法及系統(tǒng)，這使最終細(xì)胞產(chǎn)品的污染的風(fēng)險(xiǎn)盡可能小。本發(fā)明解決了這些問(wèn)題，且提供了裝置、方法及系統(tǒng)，其易于制造和使用，且還允許了來(lái)自生物反應(yīng)器的廢物的收集、凝固和隨后處置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種生物反應(yīng)器廢物袋，其包括：將內(nèi)部包圍在內(nèi)的外壁和內(nèi)壁；將內(nèi)部分成其間處于流體連通的第一室和第二室的橫向壁；第一室包括可連接到生物反應(yīng)器上的入口；第二室包括能夠?qū)⒁后w轉(zhuǎn)化成凝膠的吸收性材料；且其中橫向壁在入口上方延伸來(lái)防止其由吸收性材料或凝膠阻塞。

如本文使用的詞語(yǔ)"凝膠"意味著包括半固體膠體懸液和膠狀物。

在一個(gè)實(shí)施例中，橫向壁延伸多于袋的高度的一半。優(yōu)選地，橫向壁延伸至袋的高度的四分之三。

在另一個(gè)實(shí)施例中，袋還包括可連接到生物反應(yīng)器上的連接線。此連接線應(yīng)當(dāng)是生物惰性且可滅菌的。

在另一個(gè)實(shí)施例中，連接線還包括可連接到生物反應(yīng)器上以用于與生物反應(yīng)器的無(wú)菌連接的魯爾鎖(leurlock)。

在一個(gè)實(shí)施例中，入口具有可連接到連接線上的單端口連接器。該端口連接器便于使用無(wú)菌焊接裝置來(lái)與連接線無(wú)菌連接，諸如可從terumo(tscd^?iisteriletubingwelder)(http://www.terumobct.com/location/emea/products-and-services/pages/tscd-ii.aspx)獲得的無(wú)菌焊接裝置。

在另一個(gè)實(shí)施例中，連接線可由可滅菌的1/8"臨床級(jí)c-flex塑料或聚氯乙烯制成，其為可滅菌且生物惰性的。

在另一個(gè)實(shí)施例中，袋包括細(xì)菌過(guò)濾器，以允許袋的內(nèi)部和外部之間的無(wú)菌氣體交換。使用此過(guò)濾器降低了微生物進(jìn)入和污染生物反應(yīng)器的風(fēng)險(xiǎn)，且允許了釋放過(guò)量氣體。

在一個(gè)實(shí)施例中，吸收性材料位于袋的底部中。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述吸收性材料是高吸收性聚合物。聚丙烯酸鈉迄今是用于吸收廢物液體的最常見的高吸收性聚合物，但其他非限制性示例包括聚丙烯酰胺共聚物、乙烯順丁烯二酸酐共聚物、交聯(lián)羧甲基纖維素、聚乙烯醇共聚物、交聯(lián)聚氧化乙烯和聚丙烯腈淀粉接枝共聚物。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述吸收性材料提供為晶體、在小囊中、在補(bǔ)片上、或浸漬到第二室的內(nèi)壁中。在使用小囊或補(bǔ)片的情況下，膜片可容易地溶解。

在一個(gè)實(shí)施中，外壁和/或內(nèi)壁由選自聚氯乙烯、聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯和乙烯-乙烯醇組成的組的材料構(gòu)成。

在另一個(gè)實(shí)施中，袋可滅菌，例如通過(guò)γ輻射。

在另一個(gè)實(shí)施例中，袋包括提供使用簡(jiǎn)易性的把手。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種將廢物介質(zhì)從生物反應(yīng)器收集到廢物袋中的方法，廢物袋包括：

將內(nèi)部包圍在內(nèi)的外壁和內(nèi)壁；

將內(nèi)部分成其間處于流體連通的第一室和第二室的橫向壁；

第一室包括可連接到生物反應(yīng)器上的入口；

第二室包括能夠?qū)⒁后w轉(zhuǎn)化成凝膠的吸收性材料；且

其中橫向壁在入口(8)上方延伸來(lái)防止其由吸收性材料阻塞；

該方法包括將廢物介質(zhì)從生物反應(yīng)器收集在廢物袋中和將介質(zhì)轉(zhuǎn)化成凝膠的步驟。

在一個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括處置該袋，從而降低了將材料轉(zhuǎn)移至單獨(dú)的廢物容器的需要。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供的是，使用如本文描述的袋，以用于從生物反應(yīng)器收集廢物介質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種系統(tǒng)，其包括連接到生物反應(yīng)器上的如前文描述的袋。

生物反應(yīng)器廢物袋、其使用方法和包括的系統(tǒng)可結(jié)合可在培養(yǎng)物中生長(zhǎng)的任何生物細(xì)胞(諸如微生物、植物、病毒和動(dòng)物細(xì)胞)使用。具體而言，哺乳動(dòng)物細(xì)胞且優(yōu)選人類細(xì)胞。本發(fā)明中可使用的哺乳動(dòng)物細(xì)胞的示例包括但不限于血液細(xì)胞，諸如紅血球(紅細(xì)胞)、白血球(包括白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞和單核細(xì)胞)、血小板(凝血細(xì)胞)和干細(xì)胞(例如，胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞和造血干細(xì)胞)。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的生物反應(yīng)器廢物袋的前透視性示意圖。

圖2是突出廢物介質(zhì)流的方向的圖1的生物反應(yīng)器廢物袋的前透視性示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了在廢物介質(zhì)釋放到袋(1)中之前連接到生物反應(yīng)器(未示出)上的本發(fā)明的廢物袋(1)。矩形廢物袋(1)由外壁(2)和內(nèi)壁(3)組成，外壁(2)和內(nèi)壁(3)可由任何適合的惰性可滅菌聚合物(諸如，聚氯乙烯、聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯或乙烯-乙烯醇)構(gòu)成。袋的內(nèi)部(4)由橫向壁(5)分成第一室(6)和第二室(7)，室(6,7)與彼此處于流體連通。第一室(6)具有經(jīng)由單端口連接器(12)連接到連接線(10)上的入口(8)，且從經(jīng)由鎖定末梢(諸如公魯爾鎖(11))連接的生物反應(yīng)器(未示出)接收廢物液體。連接線(10)可由惰性聚合物(諸如臨床級(jí)c-flex塑料或聚氯乙烯)制成。在示出的示例中，第二室(7)含有具有可溶包裝的小囊(15)，其含有吸收性材料(9)，該吸收性材料(9)吸收液體廢物來(lái)使其凝固，以用于隨后的直接焚化。適合的吸收性材料的示例包括可從vacsax(http://www.vacsax.co.uk/index.php/products/)獲得的pregelgellingagent。

橫向內(nèi)壁(5)從袋(1)的底部(14)向上升高，且延伸至袋(1)的高度的近似四分之三，從而限定兩個(gè)室。橫向內(nèi)壁(5)的目的在于在內(nèi)壁(5)自身上且朝液體凝固成凝膠的第二室(7)中的吸收性材料(9)的小囊(15)單向地引導(dǎo)液體流。內(nèi)壁(5)還設(shè)計(jì)成在其用作隔板時(shí)防止凝膠阻塞入口(8)。排氣口/過(guò)濾器(13)(諸如細(xì)菌過(guò)濾器)允許氣體交換，且防止微生物污染。提供把手(16)以用于便攜性、使用簡(jiǎn)易性以及將袋(1)懸置在生物反應(yīng)器旁邊。

袋(1)可設(shè)計(jì)成容納五升(5l)的液體廢物，且其他袋可容納較大和較小的體積，例如，一到二十五升(1-25l)。

圖2示出了進(jìn)入圖1的袋(1)的來(lái)自生物反應(yīng)器(未示出)的廢物介質(zhì)流。箭頭(20)示出了從生物反應(yīng)器到袋(1)中的廢物介質(zhì)流的方向。

橫向壁(5)從袋(1)的底部(14)向上升高，且在示出的實(shí)施例中，延伸至袋的高度的近似四分之三，從而將內(nèi)部(4)分成兩個(gè)室(6,7)。橫向壁(5)在橫向壁(5)上且朝第二室(7)中的吸收性材料(圖1，特征(9))引導(dǎo)來(lái)自入口(8)的液體流(如由箭頭(20)指出的那樣)。通常由可溶材料(諸如聚乙烯醇)制成的袋的底部(14)中的吸收性材料的小囊(圖1，特征15和9)在與廢物介質(zhì)接觸時(shí)溶解，以釋放吸收性材料(圖1，特征(9))，其然后與介質(zhì)反應(yīng)來(lái)形成凝膠。

凝膠在該圖中示為層(21)。

橫向壁(5)還設(shè)計(jì)成在其用作隔板時(shí)防止凝膠(21)或顆粒材料的反向流以免于阻塞入口(8)。

以此方式，來(lái)自生物反應(yīng)器的廢物可直接在廢物袋中凝固成凝膠，且隨后通過(guò)焚化來(lái)處置。

圖3示出了一種根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，其中圖1的廢物袋(1)經(jīng)由泵單元(40)附接到生物反應(yīng)器(60)上。進(jìn)料線(50)將細(xì)胞介質(zhì)從介質(zhì)袋(30)朝生物反應(yīng)器(60)引導(dǎo)，同時(shí)連接線(10)將廢物朝廢物袋(1)帶離生物反應(yīng)器(60)。生物反應(yīng)器支撐在底部(70)上，其可選擇性地用于搖動(dòng)生物反應(yīng)器以便于細(xì)胞的生長(zhǎng)。

盡管描述了本發(fā)明的優(yōu)選示范性實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解的是，本發(fā)明可通過(guò)除描述外的實(shí)施例實(shí)踐，實(shí)施例僅為了說(shuō)明目的且不作為限制來(lái)展示。本發(fā)明僅由以下的權(quán)利要求限制。