專利名稱:用于使液體培養(yǎng)基病毒滅活的裝置的制作方法
用于使液體培養(yǎng)基病毒滅活的裝置相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求2010年6月7日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/352,276的權(quán)益。上述申請(qǐng)的完整教學(xué)通過提述并入本文。
背景技術(shù):
為了防止 用于治療或非治療目的的生物制藥學(xué)應(yīng)用中的病毒性污染物,貫穿生物醫(yī)藥制造過程所有階段的病毒減少是由國際或國內(nèi)監(jiān)管機(jī)構(gòu)建立的一項(xiàng)越來越嚴(yán)格的要求。已經(jīng)采用了數(shù)種方法將來自生物制藥學(xué)產(chǎn)品組合物的較大或較小、有包膜或無包膜的病毒顆粒滅活和/或移除。這類方法的例子包括過濾(例如,20nm過濾、Q膜層析、厚度過濾器技術(shù)(depth filter technology)),加熱(例如,高溫度短時(shí)間(HTST)的巴氏消毒法),化學(xué)法(例如,加入溶劑-去污劑或化學(xué)劑),或輻射(例如,紫外線或Y射線照射)。由于這些方法的低通量和/或高成本,其已經(jīng)主要被用在生物醫(yī)藥制造過程中的下游。用現(xiàn)有方法對(duì)生物醫(yī)藥過程(在每天處理多達(dá)20,000L或更多的情況下)中輸入的細(xì)胞培養(yǎng)基進(jìn)行病毒滅活,就時(shí)間和成本而言會(huì)是令人望而卻步的。一些方法諸如紫外線C(UVC)照射,在應(yīng)用到生物醫(yī)藥制造過程中時(shí)是有挑戰(zhàn)性的,因?yàn)椴煌诶缢幚碇械?,培養(yǎng)基(特別是含有血清的培養(yǎng)基)的過度暴露可能是有害的,并且因此需要將輻射劑量均一地投送到培養(yǎng)基并在相對(duì)窄的范圍中進(jìn)行控制。對(duì)培養(yǎng)基特別是含有血清的培養(yǎng)基進(jìn)行紫外線照射的另外挑戰(zhàn)是,培養(yǎng)基UVC范圍中(例如,在254nm處)的UV透射率實(shí)質(zhì)性低于例如水在該波長范圍中的UV透射率。另外,理想的是在高通量生物醫(yī)藥制造中使用的裝置含有能夠進(jìn)行清潔和滅菌處理(例如,實(shí)地清潔(CIP)和實(shí)地蒸汽(SIP)規(guī)程)的組件。因此,需要能夠使低透射率液體培養(yǎng)基進(jìn)行高通量病毒滅活以用于生物制藥學(xué)和其它應(yīng)用的方法和裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明概括性涉及能夠使液體培養(yǎng)基高通量病毒滅活的方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施方案中,能夠使高吸光度液體培養(yǎng)基病毒滅活的裝置包括至少一個(gè)由外部圓柱體(具有長度、內(nèi)徑和外徑的維度)和與該外部圓柱體共軸的內(nèi)部圓柱體構(gòu)建的共軸圓柱體。該裝置進(jìn)一步包括培養(yǎng)基入口、至少一個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器、和培養(yǎng)基出口。內(nèi)部圓柱體具有基本上等于外部圓柱體長度的長度和適合在內(nèi)部圓柱體的外徑和外部圓柱體的內(nèi)徑之間形成間隙的外徑。細(xì)胞培養(yǎng)基以基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿間隙流動(dòng)。培養(yǎng)基入口被連接至外部圓柱體,位于或接近外部圓柱體的一端。該入口被配置為使培養(yǎng)基沿著基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿間隙流動(dòng)。在內(nèi)部圓柱體內(nèi)至少放置一個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器,從而向要用C型紫外線輻射處理的培養(yǎng)基發(fā)射C型紫外線輻射,并由此使培養(yǎng)基中的病毒滅活。出口被連接至外部圓柱體,位于或接近外部圓柱體與入口相對(duì)的一端。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,所述要處理的培養(yǎng)基是細(xì)胞培養(yǎng)基。在另一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,所述要處理的培養(yǎng)基含有血清。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,一種使高吸光度液體培養(yǎng)基中病毒滅活的方法包括將該液體培養(yǎng)基引入至少一個(gè)共軸圓柱體中,所述共軸圓柱體包括沿著圓柱體長度在內(nèi)部圓柱體的外徑和外部圓柱體的內(nèi)徑之間的間隙。所述培養(yǎng)基經(jīng)由入口引入,該入口被配置為使得液體培養(yǎng)基沿著基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿間隙流動(dòng)。該方法進(jìn)一步包括用置于內(nèi)部圓柱體內(nèi)的至少一個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器照射培養(yǎng)基,從而向該液體培養(yǎng)基發(fā)射C型紫外線輻射以由此使得培養(yǎng)基中的病毒滅活。該方法然后包括使培養(yǎng)基流動(dòng)經(jīng)過連接至外部圓柱體接近外部圓柱體與入口相對(duì)一端的出口。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,所述要處理的培養(yǎng)基是細(xì)胞培養(yǎng)基。在另一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,所述要處理的培養(yǎng)基含有血清。本發(fā)明具有許多優(yōu)點(diǎn),諸如使液體培養(yǎng)基高通量病毒滅活以用于生物制藥學(xué)過程,以及能夠按照清潔規(guī)程(例如,實(shí)地清潔(CIP)和實(shí)地蒸汽(SIP))處理。本發(fā)明裝置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在配置中的靈活性,這使得它們能夠適合于受限制或定制化的空間要求。
前述內(nèi)容從下列本發(fā)明實(shí)施例實(shí)施方案的更具體描述來看將是明顯的,如在伴隨的附圖中例示的,其中相同的附圖標(biāo)記字符在所有不同視圖中指示相同的部分。附圖不必要按規(guī)定比例,因此重點(diǎn)被放在例示本發(fā)明的實(shí)施方案上。圖1A是依照本發(fā)明用于使液體培養(yǎng)基病毒滅活的裝置的透視示意圖,其包括一個(gè)共軸圓柱體。
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圖1B是圖1A中顯示的裝置的入口和共軸圓柱體的橫截面示意圖。圖1C是圖1A中顯示的裝置的入口和共軸圓柱體的側(cè)視示意圖。圖1D是用于使液體培養(yǎng)基病毒滅活的裝置的透視示意圖,所述裝置具有切向的入口和出口,兩者依照本發(fā)明都有矩形橫截面和圓角。圖1E是依照本發(fā)明的氣旋性流動(dòng)路徑的示意圖。圖1F是依照本發(fā)明用于使液體培養(yǎng)基病毒滅活的裝置特定實(shí)施例的示意圖,所述裝置包括兩個(gè)共軸圓柱體和在每個(gè)共軸圓柱體周圍的殼體(housing)。圖2是有多個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器的共軸圓柱體的橫截面示意圖。圖3是沿著共軸圓柱體間隙內(nèi)的靜態(tài)混合元件的示意圖。圖4是依照本發(fā)明用于使細(xì)胞培養(yǎng)基病毒滅活的裝置的側(cè)視示意圖,其有兩個(gè)垂直堆疊的共軸圓柱體。圖5A是依照本發(fā)明將2排共軸圓柱體堆疊在輸入多支管和輸出多支管之間的示意圖。圖5B是依照本發(fā)明將4排共軸圓柱體堆疊在輸入多支管和輸出多支管之間的示意圖。圖6是依照本發(fā)明將2排共軸圓柱體水平堆疊在輸入多支管和輸出多支管之間的示意圖。圖7A是依照本發(fā)明將4個(gè)共軸圓柱體水平和垂直堆疊的示意圖。圖7B是液體培養(yǎng)基流動(dòng)經(jīng)過圖7A中顯示的裝置的示意圖。圖8是依照本發(fā)明用于使細(xì)胞培養(yǎng)基病毒滅活的裝置的平面視圖示意圖;W=清洗/沖洗閥,F(xiàn)=流動(dòng)控制閥,D=劑量計(jì)。
圖9是用于模型開發(fā)的工作流程的示意圖。圖10是對(duì)于水、無血清細(xì)胞培養(yǎng)基和含血清(10%體積)細(xì)胞培養(yǎng)基,將254nm處的輻射強(qiáng)度作為離石英套管的徑向距離的函數(shù)的圖。圖11是實(shí)施例2中描述的裝置的示意圖。圖12是實(shí)施例2中描述的裝置中氣旋性流動(dòng)路徑的示意圖。圖13是在實(shí)施例2 (5mm間隙,3. 81pm (Igpm))和實(shí)施例3 (3mm間隙,4. 751pm(l. 25gpm)和9. 51pm(2. 5gpm))中描述的裝置中將頻率(暴露的細(xì)胞培養(yǎng)基的%)作為無血清細(xì)胞培養(yǎng)基UV劑量的函數(shù)的圖。圖14是在實(shí)施例2 (5mm間隙,3. 81pm (Igpm))和實(shí)施例3 (3mm間隙,4. 751pm(1. 25gpm)和9. 51pm(2. 5gpm))中描述的裝置中將%顆粒(累積劑量)作為無血清細(xì)胞培養(yǎng)基UV劑量的函數(shù)的圖。圖15是在實(shí)施例2 (5mm間隙,1. 91pm (O. 5gpm))和實(shí)施例3 (3mm間隙,2. 41pm(O. 631gpm)和3. 81pm(Igpm))中描述的裝置中將頻率(暴露的細(xì)胞培養(yǎng)基的%)作為含血清細(xì)胞培養(yǎng)基UV劑量的函數(shù)的圖。圖16是在實(shí)施例2 (5mm間隙,1. 91pm (O. 5gpm))和實(shí)施例3 (3mm間隙,2. 41pm(O. 631gpm)和3. 81pm(Igpm))中描述的裝置中將%顆粒(累積劑量)作為含血清細(xì)胞培養(yǎng)基UV劑量的函數(shù)的圖。圖17是實(shí)施例4中描述的UVC處理設(shè)置的示意圖。圖18A和18B是受控樣品在歸一化之前(圖18A)和之后(圖18B)的熒光分布圖。圖19是從準(zhǔn)直光束(collim ated beam)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)獲得的在各種均一劑量水平上的突光分布圖。圖20A和20B是對(duì)各種UV能流從水中的準(zhǔn)直光束校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)獲得的熒光分布的均值圖。圖21是以三種不同流動(dòng)速率暴露于UVC反應(yīng)器中UV光的樣品的熒光分布圖。圖22A、22B和22C是對(duì)β」、Γ ^和a j定義的圖解示圖。圖23是通過按表2中給定比例數(shù)學(xué)地混合校準(zhǔn)樣品獲得的兩種測(cè)試熒光分布圖。圖24是對(duì)兩種測(cè)試情況的實(shí)際和預(yù)測(cè)UV劑量分布的比較圖。圖25A、25B和25C是將經(jīng)過UVC反應(yīng)器的細(xì)胞培養(yǎng)基中的UV劑量分布作為熒光分布的函數(shù)的圖對(duì)于圖25A-1流動(dòng)速率=2. 751pm,預(yù)測(cè)均值UV劑量=91mJ/cm2 ;對(duì)于圖25A-2實(shí)驗(yàn)性均值UV劑量=82mJ/cm2 ;對(duì)于圖25B-1流動(dòng)速率=4. 751pm,預(yù)測(cè)均值UV劑量=53mJ/cm2 ;對(duì)于圖25B-2實(shí)驗(yàn)性均值UV劑量=52mJ/cm2 ;對(duì)于圖25C-1流動(dòng)速率=7. 61pm,預(yù)測(cè)均值UV劑量=35mJ/cm2 ;對(duì)于圖25C-2實(shí)驗(yàn)性均值UV劑量=50mJ/cm2。圖26A、26B和26C是將經(jīng)過UVC反應(yīng)器的有10%DBS的細(xì)胞培養(yǎng)基的UV劑量分布作為熒光分布的函數(shù)的圖對(duì)于圖26A-1流動(dòng)速率=2. 21pm,預(yù)測(cè)均值UV劑量=89mJ/cm2 ;圖26A-2實(shí)驗(yàn)性均值UV劑量=47mJ/cm2 ;圖26B-1流動(dòng)速率=3. 81pm,預(yù)測(cè)均值UV劑量=53mJ/cm2 ;圖26B-2實(shí)驗(yàn)性均值UV劑量=36mJ/cm2 ;圖26C-1流動(dòng)速率=61pm,預(yù)測(cè)均值UV劑量=34mJ/cm2 ;圖26C-2實(shí)驗(yàn)性均值UV劑量=28mJ/cm2。圖27是維生素C水溶液的UVC吸光度測(cè)量圖。圖28A和28B是將經(jīng)過UVC反應(yīng)器的O. lg/L (吸光度為4. 7個(gè)吸光度單位)維生素C溶液的UV劑量分布作為熒光分布的函數(shù)的圖對(duì)于圖28A-1流動(dòng)速率=2. 21pm,預(yù)測(cè)均值UV劑量=104mJ/cm2 ;對(duì)于圖28A-2實(shí)驗(yàn)性均值UV劑量=81mJ/cm2 ;對(duì)于圖28B-1流動(dòng)速率=3. 81pm,預(yù)測(cè)均值UV劑量=61mJ/cm2 ;對(duì)于圖28B-2實(shí)驗(yàn)性均值UV劑量=63mJ/cm2。圖29A、29B和29C是將經(jīng)過UVC反應(yīng)器的O. 04g/L (吸光度為1. 94個(gè)吸光度單位)維生素C溶液的UV劑量分布作為熒光分布的函數(shù)的圖對(duì)于圖29A-1流動(dòng)速率=2. 751pm,預(yù)測(cè)均值UV劑量=91mJ/cm2 ;對(duì)于圖29A-2實(shí)驗(yàn)性均值UV劑量=81mJ/cm2 ;對(duì)于圖29B-1流動(dòng)速率=4. 751pm,預(yù)測(cè)均值UV劑量=53mJ/cm2 ;對(duì)于圖29B-2實(shí)驗(yàn)性均值UV劑量=60mJ/cm2 ;對(duì)于圖29C-1流動(dòng)速率=7. 61pm,預(yù)測(cè)均值UV劑量=35mJ/cm2 ;對(duì)于圖29C-2實(shí)驗(yàn)性均值 UV 劑量=47mJ/cm2。發(fā)明詳述本發(fā)明概括性涉及液體的高通量處理。在一個(gè)具體方面,本發(fā)明針對(duì)能夠使所述液體培養(yǎng)基高通量病毒滅活的方法和裝置。如本文中使用的,液體培養(yǎng)基包括任何其中期望除去病毒性污染或防止?jié)撛谖廴镜囊后w或溶液,包括但不限于,緩沖液、可攝取流體、可注射溶液、生物學(xué)流體、血清、培養(yǎng)基、生物處理溶液、含有動(dòng)物組分的溶液和用于人或供獸醫(yī)學(xué)使用的治療物。在一個(gè)實(shí)施方案中,生物處理溶液是細(xì)胞培養(yǎng)基、條件培養(yǎng)基、層析溶液(諸如沖洗或洗脫緩沖液)、或配制劑溶液。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述液體培養(yǎng)基是細(xì)胞培養(yǎng)基(例如,含有血清的細(xì)胞培養(yǎng)基或無血清細(xì)胞培養(yǎng)基)。在另一個(gè)實(shí)施方案中,所述液體培養(yǎng)基是含有至少一種治療性蛋白質(zhì)諸如單克隆抗體、重組蛋白或酶的液體。如本文中使用的,液體的“高通量”處理意味著以在下列范圍內(nèi)的流動(dòng)速率處理每分鐘約O. 5升(O. 51pm)和每分鐘約50升之間,或每分鐘約O. 5升和每分鐘約5升之間,或每分鐘約5升和每分鐘約10升之間,或每分鐘約10升和每分鐘約50升之間。在具體的實(shí)施方案中,聞流動(dòng)速率為約每分鐘I升、或每分鐘2升、或每分鐘3升、或每分鐘4升、或每分鐘5升、或每分鐘10升、或每分鐘20升、或每分鐘30升、或每分鐘40升、或每分鐘50升。
病毒包括有包膜病毒,諸如例如HIV、BIV、牛白血病、丙肝、乙肝、庚型肝炎、皰疹病毒、卡希谷病毒(Cache valley virus)、痘病毒、流感病毒、副流感病毒、α病毒、波納病毒(Bornavirus)、水泡性口炎(Vesicular stomatitis)病毒、Voronavirus、PRRSV、LDHEV、BVDV、和黃病毒,以及無包膜病毒,諸如例如甲肝、戍肝、細(xì)小病毒(Parvovirus)、杯狀病毒(Calicivirus)、Vesivirus、星狀病毒、微小核糖核酸病毒、腸道病毒(Enterovirus)、鼻病毒、嵴病毒(Kobuvirus)、捷申病毒(Teschovirus)、環(huán)病毒、腺病毒、呼腸病毒(Reovirus)、和輪狀病毒。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明的裝置或方法用于使有包膜的病毒滅活。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明的裝置或方法能夠使無包膜的病毒滅活。病毒滅活意味著本發(fā)明的裝置和方法能夠?qū)崿F(xiàn)在病毒濃度上相比于未經(jīng)處理的對(duì)照培養(yǎng)基中的病毒濃度至少2個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)的降低(21og reduction),優(yōu)選地至少3個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)的降低,更優(yōu)選地至少4個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)的降低,最優(yōu)選地至少5個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)的降低或更大程度的降低。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員會(huì)領(lǐng)會(huì)的是,對(duì)病毒減少的測(cè)量可以基于本領(lǐng)域中的常用操作進(jìn)行,諸如提供未經(jīng)處理的對(duì)照,其已經(jīng)摻有經(jīng)測(cè)量量的已知病毒,并將此未經(jīng)處理的對(duì)照與用本發(fā)明的裝置或方法處理后所達(dá)到的水平進(jìn)行比較。參見Wang, J.,Mauser, A.,Chao, S.-
F., Remington, K. , Treckmann, R. , Kaiser, K. , Pifat, D.和 Hotta, J. , Virus inactivationand protein recovery in a novel ultraviolet-C reactor, Vox Sanguinis86:230—238 (2004) ; Chevref iIs,G.,Ingj B.,Caron, E.,Wright, H.,Sakamoto, G.,Payment, P.,Benoit, B.和 Cairns,W.,UV Dose Required to AchieveIncremental Log Inactivation ofBacteria,Protozoa and Viruses, IUVA News8(I):38-45(2006)。在一個(gè)實(shí)施方案中,顯示在圖1A中的,用于使液體諸如細(xì)胞培養(yǎng)基病毒滅活的裝置100包括一個(gè)由外部圓柱體120 (具有長度、內(nèi)徑、和外徑的維度)和與該外部圓柱體共軸的內(nèi)部圓柱體130所構(gòu)建的共軸圓柱體110。外部圓柱體120和內(nèi)部圓柱體130的長度可以根據(jù)用途而變化。沒有限制地,在特定實(shí)施方案中,外部圓柱體120的長度的范圍可以在約25cm和約IOOcm之間,或在約35cm和約90cm之間,或在約45cm和約80cm之間,或在約55cm和約70cm之間。所述裝置進(jìn)一步包括液體培養(yǎng)基入口 140、至少一個(gè)在內(nèi)部圓柱體130內(nèi)的C型紫外線輻射的發(fā)射器145 (在圖1B中共軸圓柱體110的橫截面中顯示)、和液體培養(yǎng)基出口 150。內(nèi)部圓柱體130具有基本上等于外部圓柱體120長度的長度,并且如圖1B中顯示的,具有適合在內(nèi)部圓柱體130的外徑和外部圓柱體120的內(nèi)徑之間形成間隙160的外徑120。間隙160的范圍可以在約Imm和約5mm之間。在具體的方面,所述間隙為約1mm、約2mm、約3mm、約4mm、或約5mm。所述液體培養(yǎng)基以如圖1E中顯示的基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿間隙160的全部或大部分(substantial portion)流動(dòng)。所述氣旋性的流動(dòng)路徑可以包括沿間隙160垂直于共軸圓柱體110的軸的橫截面平面中的次級(jí)漩渦流動(dòng)。所述間隙還可以任選地包括靜態(tài)混合元件165,諸如擋板或?qū)Я髌?,如圖3中顯示的。如本文中描述的,液體可以以高通量流動(dòng)經(jīng)過間隙160。無限制地,在特定實(shí)施方案中,所述液體培養(yǎng)基沿間隙160的流動(dòng)速率的范圍可以在約0. 51pm和約501pm之間,或在約51pm和約401pm之間,或在約IOlpm和約301pm之間。返回到圖1A,液體培養(yǎng)基入口 140被連接到外部圓柱體120,優(yōu)選地位于或接近外部圓柱體120的一端。入口 140被配置為使得液體培養(yǎng)基以基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿間隙160流動(dòng)。如圖1B中顯示的,入口 140被定位為使得沿入口 140的中線170與外部圓柱體120的半徑180 (垂直于沿入口 140的中線170)在位于或接近外部圓柱體120的外徑的位置185處相交。在一個(gè)方面,入口 140與外部圓柱體120和/或內(nèi)部圓柱體130相切,如圖1B中顯示的。入口 140對(duì)外部圓柱體120的切向連接創(chuàng)造或增強(qiáng)了沿間隙160的氣旋性流動(dòng)。如本領(lǐng)域中技術(shù)人員會(huì)領(lǐng)會(huì)的,可以使用其它手段來增強(qiáng)或維持沿該間隙的氣旋性流動(dòng)。例如,增強(qiáng)氣旋性流動(dòng)的另一項(xiàng)特征在于使圖1C中顯示的入口 140的連接和外部圓柱體120該端(即入口在外部圓柱體上所定位的那一端)之間的間隔最小化。圖1F是裝置100的特定實(shí)施例的示圖,其包括兩個(gè)共軸圓柱體110和在每個(gè)共軸圓柱體110周圍的殼體105。殼體105包括在內(nèi)部圓柱體120和外部圓柱體130之間的O形環(huán)狀密封115。沿入口 140的中線170和外部圓柱體120的半徑180形成徑向角r,在圖1B中顯示為90°。徑向角r的范圍可以在約90°和約150°之間,或在約100°和約140°之間,或在約110°和約130°之間。如圖1C中顯示的,平行 于沿入口 140的中線170的線和外部圓柱體120的軸190形成軸向角a,在圖1C中顯示為90°。軸向角a的范圍可以在約30°和約90°之間,或在約40。和約80。之間,或在約50。和約70。之間。
入口 140可以具有多種形狀,諸如矩形、正方形、橢圓形或圓形橫截面,如圖1B中的插圖中顯示的。在圖1D中也顯示了具有矩形橫截面的入口 140。具有矩形或正方形橫截面的入口 140還可以包括圓角,如在圖1D中對(duì)于矩形橫截面顯示的。如圖1B中顯示的,在內(nèi)部圓柱體130內(nèi)放置至少一個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器145,從而向要用C型紫外線輻射處理的液體培養(yǎng)基發(fā)射C型紫外線輻射,并由此使該液體培養(yǎng)基諸如細(xì)胞培養(yǎng)基中的病毒滅活。所述至少一個(gè)發(fā)射器145可以具有范圍在約1. 6cm和約2. 54cm之間的直徑。在具體的方面,所述至少一個(gè)發(fā)射器145可以具有1.6cm、1.7cm、1. 8cm、1. 9cm、2. 0cm、2. lcm、2. 2cm、2. 3cm、2. 4cm、2. 5cm、和 2. 54cm 的直徑。在內(nèi)部圓柱體130中可以放置多個(gè)放射器145。在具體的方面,在內(nèi)部圓柱體130內(nèi)可以放置I個(gè)發(fā)射器至8個(gè)發(fā)射器,諸如2個(gè)發(fā)射器、3個(gè)發(fā)射器、4個(gè)發(fā)射器、5個(gè)發(fā)射器、6個(gè)發(fā)射器、或7個(gè)發(fā)射器。如圖2中顯示的,在內(nèi)部圓柱體130內(nèi)均勻地分布著7個(gè)發(fā)射器145。所述至少一個(gè)C型紫外線(UVC)輻射的發(fā)射器145可以是,例如,低壓UVC燈或中壓UVC燈,兩者都是商業(yè)可獲的。參見例如,Heraeus Noblelight LLC, Duluth, GA的UV燈。所述至少一個(gè)發(fā)射器145發(fā)射波長范圍在約200nm和約280nm之間(UVC范圍或C型),或在約210nm和約270nm之間,或在約220nm和約260nm之間,或在約220nm和約270nm之間,或在約245nm和約260nm之間的輻射。在一個(gè)方面,所述燈是單色(在UVC范圍內(nèi))的,具有約254nm的波長。所述至少一個(gè)發(fā)射器145可以具有范圍在約80W和約200W之間的燈功率。在具體方面,所述至少一個(gè)發(fā)射器145可以具有約80W、或約90W、或約100W、或約110W、或約120W、或約130W、或約140W、或約150W、或約160W、或約170W、或約180W、或約190W、或約200W的燈功率。
如本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員會(huì)領(lǐng)會(huì)的,依照比爾-朗伯定律(Beer-Lambert law)UVC輻射的穿透性隨著距離指數(shù)性下跌。如圖10中顯示的,無血清細(xì)胞培養(yǎng)基在254nm處的UVC透射率為約O. 1%(UVC吸光度為約3個(gè)吸光度單位),而含有10體積%血清的培養(yǎng)基在254nm處的UVC透射率為約O. 001% (UVC吸光度為約5個(gè)吸光度單位),如相比于水在254nm處為70%的UVC透射率(UVC吸光度為約O. 15個(gè)吸光度單位)。無血清細(xì)胞培養(yǎng)基的典型UVC吸光度可以在約1. 5和約2. 5個(gè)吸光度單位之間的范圍內(nèi)。含有血清的細(xì)胞培養(yǎng)基的典型UVC吸光度根據(jù)血清濃度可以在約2. 5和約5. 5個(gè)吸光度單位之間的范圍內(nèi)。如本文中使用的,低透射率(即高吸光度)液體是在約254nm處具有范圍在約1%和約1E_38%之間(UVC吸光度范圍在約2個(gè)和約40個(gè)吸光度單位之間)的UVC透射率的液體,諸如在約254nm處的透射率范圍在約1%和約1E_5%之間(UVC吸光度范圍在約2和約7個(gè)吸光度單位之間),或透射率范圍在約1%和約1Ε-8%之間(UVC吸光度范圍在約2和約10個(gè)吸光度單位之間),或透射率范圍在約1%和約1E-13%之間(UVC吸光度范圍在約2和約15個(gè)吸光度單位之間),或透射率范圍在約1%和約1E-18%之間(UVC吸光度范圍在約2和約20個(gè)吸光度單位之間),或透射率范圍在約1%和約1Ε-23%之間(UVC吸光度范圍在約2和約25個(gè)吸光度單位之間),或透射率范圍在約1%和約1Ε-28%之間(UVC吸光度范圍在約2和約30個(gè)吸光度單位之間),或透射率范圍在約1%和約1Ε-33%之間(UVC吸光度范圍在約2和約35個(gè)吸光度單位之間)。返回到圖1A,出口 150被連接到外部圓柱體120,優(yōu)選地位于或接近外部圓柱體120與入口 140相對(duì)的一端。出口 150可以被配置為與入口 140類似的配置來創(chuàng)建或維持液體培養(yǎng)基(諸如細(xì)胞培養(yǎng)基)在流出時(shí)的氣旋性流動(dòng)。這樣的配置在本發(fā)明的裝置包括多個(gè)共軸圓柱體時(shí)特別有用,諸如圖4-7中顯示的。外部圓柱體120和內(nèi)部圓柱體130可以由多種材料制成。在一個(gè)方面,外部圓柱體120由金屬或適合生物制藥加工的材料制成,諸如不銹鋼,典型地為316L級(jí)。在另一個(gè)方面,內(nèi)部圓柱體130由對(duì)UVC輻射基本上為透過性的材料制成,諸如含氟聚合物和/或石英。任選地,可以將內(nèi)部圓柱體130和外部圓柱體120塑造成多種形狀來促進(jìn)液體的氣旋性流動(dòng)。例如,可以將內(nèi)部圓柱體130(例如,由含氟聚合物制成)塑造成維持或增強(qiáng)液體的氣旋性流動(dòng),而通過提供沿間隙160的形狀或通過提供沿間隙160的靜態(tài)混合元件、粗糙表面或脊,經(jīng)由次級(jí)瑞流鏇潤(turbulent vortices)或潤流(eddies)增加徑向混合。由含氟聚合物制成的內(nèi)部圓柱體130還可以是一次性的,以易于裝置100的維護(hù)。符合VI級(jí)規(guī)范并因此適合制藥學(xué)應(yīng)用的含氟聚合物材料的實(shí)例,包括但不限于,聚四氟乙烯(PTFE)、氟乙烯丙烯(FEP)、和全氟燒氧基化物(perfluoralkoxy) (PFA)。Saint-Gobain PerformancePlastics, Akron, OH0在具體的方面,所述裝置包含兩個(gè)或更多個(gè)共軸圓柱體。在這些實(shí)施方案中,所述裝置包含每個(gè)共軸圓柱體之間的連接器。例如,參見圖4,用于使液體(例如細(xì)胞培養(yǎng)基)病毒滅活的裝置100包括在第一個(gè)共軸圓柱體110和第二共軸圓柱體110之間的連接器195。連接器195可以被配置為與本文中描述的入口 140的那種類似的配置來創(chuàng)建或維持液體培養(yǎng)基在從第一個(gè)共軸圓柱體110流出時(shí)的氣旋性流動(dòng)。如會(huì)被本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員領(lǐng)會(huì)的,裝置100根據(jù)特定的用途(例如,要處理的液體的量和類型等)可以包含多個(gè)共軸圓柱體。如圖5A和5B中顯示的,這類實(shí)施方案可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)多支管。在一個(gè)方面,裝置100包含至少一個(gè)入口多支管115和至少一個(gè)出口多支管125,從而使多個(gè)共軸圓柱體110能夠得以堆疊??梢詫⒐草S圓柱體110如圖4中顯示的垂直堆疊,或如圖6中顯示的水平堆疊,或者如圖7A中例示的按照垂直和水平堆疊的混合方式,并且在圖7B中顯示了相應(yīng)的流動(dòng)圖。包含多個(gè)共軸圓柱體的裝置的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于該裝置 配合受限空間或定制化空間要求的能力。在圖5A、5B和圖6中顯示的堆疊排列可以包括額外的閥(未顯示)以在多支管上關(guān)閉特定的共軸圓柱體110。在一個(gè)實(shí)施方案中,共軸圓柱體110的堆疊使得該裝置占據(jù)的空間(footprint)小于或等于約5英尺乘以5英尺乘以5英尺。在另一個(gè)實(shí)施方案中,共軸圓柱體110的堆疊使得該裝置的體積小于或等于約125立方英尺。在另一個(gè)實(shí)施方案中,共軸圓柱體的堆疊(垂直、水平或混合方式的)使得該裝置適合被放在現(xiàn)有制造或其它設(shè)備周圍,而仍然提供要處理的液體培養(yǎng)基的高通量。調(diào)整到更高的流動(dòng)速率可能牽涉并行連接許多單元。例如,在一個(gè)實(shí)施方案中,并行連接僅10個(gè)單元,其中在該實(shí)施例中每個(gè)單元包括2個(gè)有3_間隙并以IOlpm運(yùn)行的共軸圓柱體,不考慮另外的入口拐彎損失,能夠?yàn)闊o血清細(xì)胞培養(yǎng)基處理提供1001pm的流動(dòng)速率,有每平方英寸2. 5磅(psi)的壓降。在一個(gè)實(shí)施方案中,裝置100的額定壓力小于或等于約50psi,從而能夠在采用該裝置下游壓力的工業(yè)生產(chǎn)液流中使用該裝置,諸如用于過濾(通常采用達(dá)到約30psi)。在另一個(gè)實(shí)施方案中,裝置100的額定壓力范圍在約25psi和約50psi之間。以小于或等于5psi的來自流動(dòng)的壓降,對(duì)在IOOlprn的含血清細(xì)胞培養(yǎng)基的處理可以用并行的25個(gè)共軸圓柱體完成,其可以充裕地適應(yīng)(fit comfortably)于5’x5’x5’的占用空間中,并且仍然具有范圍在每小時(shí)約2500升和每小時(shí)約6000升之間的通量。在具體的實(shí)施方案中,通量的范圍可以為每小時(shí)約2200升、每小時(shí)約2400升、每小時(shí)約2500升、每小時(shí)約2600升、每小時(shí)約2800升、每小時(shí)約3000升、每小時(shí)約3200升、每小時(shí)約3400升、每小時(shí)約3600升、每小時(shí)約3800升、每小時(shí)約4000升、每小時(shí)約4200升、每小時(shí)約4400升、每小時(shí)約4600升、每小時(shí)約4800升、每小時(shí)約5000升、每小時(shí)約5200升、每小時(shí)約5400升、每小時(shí)約5600升、每小時(shí)約5800升、或每小時(shí)約6000升。如本領(lǐng)域中 普通技術(shù)人員會(huì)領(lǐng)會(huì)的,所述裝置可以進(jìn)一步包含多種可選的組件。參見圖8,在另一個(gè)實(shí)施方案中,用于使液體(例如細(xì)胞培養(yǎng)基)病毒滅活的裝置200包括裝置100以及任選地,用于將液體培養(yǎng)基(例如細(xì)胞培養(yǎng)基)泵送經(jīng)過裝置100的泵210。或者,可以使用來自液體容納池215的初壓來使液體培養(yǎng)基(例如細(xì)胞培養(yǎng)基)流動(dòng)經(jīng)過裝置100。裝置200可以進(jìn)一步任選地包括監(jiān)測(cè)器220 (在圖9中用D標(biāo)記),其指示液體培養(yǎng)基(例如細(xì)胞培養(yǎng)基)已經(jīng)暴露于的輻射劑量,并且進(jìn)一步任選地包括一個(gè)或多個(gè)關(guān)閉閥240。福射劑量可以在約5mJ/cm2和約IOOmJ/cm2之間的范圍內(nèi),或約IOmJ/cm2和約9OmJ/cm2之間的范圍內(nèi),或約20mJ/cm2和約80mJ/cm2之間的范圍內(nèi),或約30mJ/cm2和約70mJ/cm2之間的范圍內(nèi),或約40mJ/cm2和約60mJ/cm2之間的范圍內(nèi)。在一個(gè)方面,在無包膜病毒濃度上實(shí)現(xiàn)期望的至少4個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)降低的最小輻射劑量是約20mJ/cm2。在另一個(gè)方面,在病毒濃度上實(shí)現(xiàn)期望的至少6個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)降低的最小輻射劑量是約30mJ/cm2。在再一個(gè)方面,在病毒濃度上實(shí)現(xiàn)期望的至少15個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)降低的最小輻射劑量(理論基礎(chǔ))是約50mJ/cm2。裝置200可以進(jìn)一步任選地包括液體培養(yǎng)基流動(dòng)速率控制閥230 (在圖9中用F標(biāo)記),其可以調(diào)節(jié)和任選地在需要時(shí)關(guān)閉液體培養(yǎng)基的流動(dòng),如下文描述的。培養(yǎng)基流動(dòng)速率可以在每分鐘約O. 5升和每分鐘約50升之間的范圍內(nèi)。裝置200還可以任選地在裝置100上游包括關(guān)閉閥240以關(guān)閉培養(yǎng)基的流動(dòng),以及沖洗系統(tǒng)250 (在圖9中用W標(biāo)記)來沖洗掉已經(jīng)過度暴露于輻射或于輻射暴露不足的液體培養(yǎng)基(例如細(xì)胞培養(yǎng)基)。當(dāng)沖洗系統(tǒng)250正在運(yùn)行時(shí),流動(dòng)控制閥230被關(guān)閉,并且培養(yǎng)基經(jīng)由裝置100下游的關(guān)閉閥240被送到處置池或另一個(gè)容納池。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員會(huì)領(lǐng)會(huì)的是,裝置200的可選元件可以以多種方式進(jìn)行配置。依據(jù)要處理的液體,本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員會(huì)領(lǐng)會(huì)的是,可以對(duì)間隙尺寸、共軸圓柱體長度、和液體流動(dòng)速率進(jìn)行調(diào)整來得到期望的病毒滅活處理。在一個(gè)特定的實(shí)施方案中,用3_的間隙和與外部圓柱體相切的入口和連接器,以及兩個(gè)串聯(lián)的共軸圓柱體,無血清或含有血清的細(xì)胞培養(yǎng)基可以暴露于范圍在約20和約30mJ/cm2之間的最小輻射劑量,細(xì)胞培養(yǎng)基有約90%暴露于小于約80至約lOOmJ/cm2的輻射劑量,輻射平均劑量的范圍在約50和約60mJ/cm2之間,對(duì)于范圍在每分鐘約3升和約5升之間的流動(dòng)速率,且對(duì)于具有范圍在約2個(gè)和約5個(gè)吸光度單位之間的紫外線吸光度的細(xì)胞培養(yǎng)基,有I至2個(gè)共軸圓柱體,每個(gè)圓柱體包括一個(gè)燈。該裝置可以被用于多種目的,諸如用于任何高通量的液體處理,例如,在水或食品工業(yè)(例如對(duì)飲料的處理)中。在一個(gè)實(shí)施方案中,細(xì)胞培養(yǎng)基可以用本發(fā)明的方法和裝
置處理。細(xì)胞培養(yǎng)基以及對(duì)其的補(bǔ)充物,是本領(lǐng)域中公知的。非常多種類的細(xì)胞培養(yǎng)基是可以從多家供應(yīng)商商業(yè)可獲的,諸如例如,Life Technologies, Inc.(Carlsbad, CA) , Sigma-Aldrich (St. Louis, MO) , Thermo FisherScientific (Waltham, MA), Becton Dickinson&Co. (Franklin Lakes, NJ)??色@得用于原核生物細(xì)胞、真核生物細(xì)胞和古細(xì)菌細(xì)胞培養(yǎng)的細(xì)胞培養(yǎng)基。例如,可獲得用于細(xì)菌、昆蟲細(xì)胞、古細(xì)菌細(xì)胞、植物細(xì)胞、酵母、哺乳動(dòng)物細(xì)胞、干細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞和其它細(xì)胞類型的細(xì)胞培養(yǎng)基。細(xì)胞培養(yǎng)基可以包含每種都被化學(xué)限定的組分(諸如在化學(xué)限定的培養(yǎng)基中),或者可以包括一種或多種被較少限定的組分,諸如來自植物、動(dòng)物或無機(jī)物來源的提取物。如本領(lǐng)域中公知的,可以用一種或多種營養(yǎng)物補(bǔ)充細(xì)胞培養(yǎng)基,所述營養(yǎng)物諸如糖、鹽、維生素、緩沖物、提取物、化學(xué)物或其它幫助細(xì)胞生長、培養(yǎng)物的產(chǎn)生或穩(wěn)定的營養(yǎng)物。如本領(lǐng)域中還公知的,可以用血清補(bǔ)充細(xì)胞培養(yǎng)基。例如,在細(xì)胞培養(yǎng)中使用動(dòng)物血清是公知的。例如,通常用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的動(dòng)物血清包括但不限于,供體牛血清(DBS)、胎牛血清(FBS)、或小牛血清。在特定實(shí)施方案中,本發(fā)明的方法和裝置被設(shè)計(jì)為向細(xì)胞培養(yǎng)基(有或無補(bǔ)充)投送能夠殺死病毒的劑量的UVC劑量。在特定實(shí)施方案中,本發(fā)明的方法和裝置被設(shè)計(jì)為向細(xì)胞培養(yǎng)基(有或無補(bǔ)充)投送能夠減小傳染劑(諸如病毒)存在風(fēng)險(xiǎn)的劑量的UVC劑量。在一個(gè)具體方面,使細(xì)胞培養(yǎng)基中病毒滅活的方法包括將細(xì)胞培養(yǎng)基引入至少一個(gè)共軸圓柱體中,該共軸圓柱體包括沿著圓柱體長度在內(nèi)部圓柱體的外徑和外部圓柱體的內(nèi)徑之間的間隙。在另一個(gè)實(shí)施方案中,所述裝置包括多個(gè)共軸圓柱體。在再一個(gè)實(shí)施方案中,所述裝置包括共軸圓柱體的多支管。所述培養(yǎng)基經(jīng)由入口引入,該入口被配置為使細(xì)胞培養(yǎng)基沿著基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿該間隙流動(dòng)。該方法進(jìn)一步包括用置于內(nèi)部圓柱體內(nèi)的至少一個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器照射細(xì)胞培養(yǎng)基,從而向細(xì)胞培養(yǎng)基發(fā)射C型紫外線輻射以由此使細(xì)胞培養(yǎng)基中的病毒滅活。該方法然后包括使細(xì)胞培養(yǎng)基經(jīng)由連接至外部圓柱體位于或接近外部圓柱體與入口相對(duì)一端的細(xì)胞培養(yǎng)基出口流動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述細(xì)胞培養(yǎng)基 含有范圍在約2體積%和約12體積%之間的血清。在具體的方面,所述細(xì)胞培養(yǎng)基含有4體積%血清、6體積%血清、8體積%血清、或10體積%血清。在另一個(gè)實(shí)施方案中,所述細(xì)胞培養(yǎng)基是無血清的。在另外的其它實(shí)施方案中,所述細(xì)胞培養(yǎng)基是無動(dòng)物衍生組分(無ADC)的,或在化學(xué)上是限定的。在另一個(gè)實(shí)施方案中,所述細(xì)胞培養(yǎng)基是意圖用于分批補(bǔ)料的細(xì)胞培養(yǎng)基。在另一個(gè)方面,所述使病毒滅活的方法可以在生物制藥學(xué)工藝中的下游應(yīng)用到包含至少一種治療性蛋白質(zhì)的液體培養(yǎng)基,所述治療性蛋白質(zhì)諸如單克隆抗體、酶、融合蛋白或重組蛋白。在特定實(shí)施方案中,所述液體培養(yǎng)基是層析液體,諸如含有清洗物、洗脫物或樹脂的溶液。在其它實(shí)施方案中,所述液體培養(yǎng)基是治療性蛋白質(zhì)的配制或重建溶液。
實(shí)施例實(shí)施例1 -有5mm間隙的裝置圖4中顯示的裝置100的設(shè)計(jì)采用了基于流體動(dòng)力學(xué)和輻射建?;驹淼挠?jì)算機(jī)模擬。在圖9中顯示了模型開發(fā)的工作流程。首先,構(gòu)建該裝置的詳細(xì)3D幾何學(xué)模型。裝置100由兩個(gè)UV處理室110組成,所述處理室在其核心含有被石英管包圍的UV燈(管燈),石英管將燈從液體側(cè)分開。液體培養(yǎng)基沿著石英管和外部圓柱體壁之間的間隙流動(dòng)。使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)作為解決這個(gè)用于使液體培養(yǎng)基病毒滅活的裝置模型中的流動(dòng)分布的工具。Fluent,Inc.,(Lebanon,NH)。CFD牽涉使用有限體積法在每個(gè)對(duì)照體積上(反應(yīng)器幾何學(xué)被離散到數(shù)百萬個(gè)對(duì)照體積中)數(shù)值地求解基于基本原理的流動(dòng)方程。S. V. Patankar, Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Hemisphere, Washington, DC, 1980。該流動(dòng)解法提供了關(guān)于預(yù)測(cè)流動(dòng)模式的信息并且允許所預(yù)測(cè)的速度、壓降、和湍流量的可視化。在該流動(dòng)解法后,使用稱為離散縱坐標(biāo)(DO)模型的輻射模型來預(yù)測(cè)用計(jì)算機(jī)建模的裝置中的輻射分布。在計(jì)算機(jī)模型中的每個(gè)對(duì)照體積上,DO模型說明入射輻射,并且在要處理的可能液體的吸光度基礎(chǔ)上考慮吸收、內(nèi)散射和外散射來計(jì)算離開該液體元件或?qū)φ阵w積的所得輻射。正如流動(dòng)解法,在貫穿用計(jì)算機(jī)建模的裝置的每個(gè)對(duì)照體積上進(jìn)行該計(jì)算機(jī)分析,由此提供該裝置中預(yù)測(cè)UV照射的分布。對(duì)于輻射模型的邊界條件,壁表面被假定為是“發(fā)散的”,即將輻射向所有方向反射?;赨V燈的瓦數(shù)和該燈的效率及表面積來計(jì)算入射輻射。典型的燈效率在約30%和約40%之間的范圍內(nèi)。此外,假定從燈表面到石英外部表面有10%的輻射損失,并且由此計(jì)算入射強(qiáng)度(Io)且在下列所有計(jì)算中將其假定為跨越石英管的全長均一分布的。
·
作為最終一步,從入口表面釋放虛擬示蹤顆粒(模擬的病毒顆粒、蛋白質(zhì)顆粒、流體包(fluid packet))?;诹黧w對(duì)其施加的流體力學(xué)的力,對(duì)多達(dá)4000個(gè)顆粒經(jīng)由共軸圓柱體110進(jìn)行追蹤。該顆粒足夠小(假定大小為Iym)到使其隨流動(dòng)前行,并且提供了沿路混合和暴露于UV劑量的優(yōu)良指示。對(duì)每個(gè)顆粒,隨著該顆粒繼續(xù)其經(jīng)由共軸圓柱體110到裝置100的出口 150的前行,累積記錄UV劑量。UV劑量被計(jì)算為UVC劑量(J/m2)=入射輻射(W/m2) *暴露時(shí)間(秒)(I)等式I的結(jié)果是基于被追蹤顆粒數(shù)量的UV劑量分布,其被用作統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來測(cè)定對(duì)于指定的流動(dòng)速率、培養(yǎng)基吸光度和共軸圓柱體110幾何學(xué)設(shè)計(jì)的平均劑量、方差和最小劑量。所有計(jì)算機(jī)模擬都使用HP xw8600-1ntel Xeon x5450工作站(運(yùn)行Windows XPx64)上的商業(yè)CFD軟件-ANSYS FLUENT 版本6. 3. 26實(shí)施。該分析使用了確立的建模實(shí)踐諸如高分辨率有限體積網(wǎng)格(超過IxlO6個(gè)對(duì)照體積)、二階數(shù)值離散來達(dá)到增高的準(zhǔn)確度,并且實(shí)現(xiàn)了殘差的深度收斂(1x10-4)。在實(shí)施例2和3中,描述了來自實(shí)施例1的計(jì)算機(jī)建模預(yù)測(cè)結(jié)果。如本領(lǐng)域中技術(shù)人員會(huì)領(lǐng)會(huì)的,拉格朗日光能測(cè)定學(xué)(Lagrangian actinometry)是一種使用突光微球來確認(rèn)由計(jì)算機(jī)建模預(yù)測(cè)的UV劑量分布的方法。Anderson, ff. A.,Zhang, L.,Andrews, S.A. , Bolton,J. R.A technique for direct measurement of UV fluencedistribution, Proceedings of the Water Quality Technology Conference;AmericanWater Works Association:Philadelphia, PA, 2003。在這個(gè)方法中,從裝置上游釋放突光顆粒,并且該顆粒在被UV光照射時(shí)經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)。在裝置流出處,用流式細(xì)胞術(shù)分析這些顆粒對(duì)應(yīng)于UV劑量暴露分布的熒光程度,由此對(duì)本文中描述的數(shù)學(xué)模型提供確認(rèn)。實(shí)施例2 -有切向入口和連接器的5mm間隙
在圖11中顯示的設(shè)計(jì)重復(fù)采用5mm的間隙、切向入口 140、和切向連接器195來消除靜點(diǎn)(dead spot)并增強(qiáng)混合。切向的入口和連接器創(chuàng)建了產(chǎn)生更好混合的氣旋性流動(dòng)路徑,由此潛在地縮窄UV劑量分布。圖12中顯示的預(yù)測(cè)流動(dòng)分布顯示了氣旋性流動(dòng)路徑,盡管鑒于管的長度,流動(dòng)中最初較緊的漩渦最終試圖拉直。在圖13中顯示了該設(shè)計(jì)的預(yù)測(cè)UV劑量分布,標(biāo)記為“5mm”。在圖14中顯示的預(yù)測(cè)累積分布結(jié)果提供了方差的直接指示,因?yàn)槔鄯e分布斜率中的變化是方差的直接指示。該設(shè)計(jì)的方差為31. 7%左右。實(shí)施例3 -有切向入口和連接器的3mm間隙該設(shè)計(jì)除了切向的入口 140和切向的連接器195夕卜,還牽涉3mm而非5mm的流體間隙160。在圖13和14中顯示了來自該設(shè)計(jì)的預(yù)測(cè)結(jié)果,標(biāo)記為“3mm”。對(duì)無血清培養(yǎng)基的預(yù)測(cè)方差顯示預(yù)測(cè)基本上降到了 21. 26%,這提供了非常窄的UV劑量分布。在圖14中顯示的有較陡斜率的預(yù)測(cè)累積分布預(yù)測(cè)了對(duì)該設(shè)計(jì)改進(jìn)特征的強(qiáng)指示。例如,對(duì)于無血清細(xì)胞培養(yǎng)基每分鐘2. 5加侖(2. 5gpm或9. 51pm)的流動(dòng)速率,平均劑量為57. 8mJ/cm2 (毫焦每平方厘米),伴隨著30mJ/cm2的最小劑量。如圖14中顯示的,90%的無血清細(xì)胞培養(yǎng)基會(huì)暴露于75mJ/cm2的最大劑量,且100%的無血清細(xì)胞培養(yǎng)基會(huì)暴露于小于lOOmJ/cm2的劑量。對(duì)于含有血清的(10體積%)細(xì)胞培養(yǎng)基,在圖15和16中顯示的,預(yù)測(cè)是類似的,有著更窄的UV劑量分布。具體而言,對(duì)于含有血清的細(xì)胞培養(yǎng)基,分布預(yù)測(cè)了長拖尾,同時(shí)最小劑量通常保持在20mJ/cm2以下。憑借用于3_流體間隙和切向入口的設(shè)計(jì),劑量分布被預(yù)測(cè)為基本上縮窄的,最小劑量為30mJ/cm2,并且如圖16中顯示的,90%的含血清細(xì)胞培養(yǎng)基對(duì)于Igpm(3. 81pm)的流動(dòng)速率得到小于85mJ/cm2的照射量,平均劑量為58mJ/cm2。據(jù)預(yù)測(cè),有3mm液體間隙和切向入口和連接器的裝置會(huì)對(duì)無血清細(xì)胞培養(yǎng)基和含血清細(xì)胞培養(yǎng)基兩者都提供充分窄的UVC劑量分布。在具有并行配置的該單元中的壓降被預(yù)測(cè)為即使對(duì)于高流動(dòng)速率也完全在5pSi的限制內(nèi)。在IOOlpm的較高流 動(dòng)速率預(yù)測(cè)的壓降為2. 5psi,而對(duì)較低流動(dòng)速率的預(yù)測(cè)壓降提供了小于2. 5psi的預(yù)測(cè)壓降。通過按需要減少串聯(lián)共軸圓柱體的數(shù)量(例如從2個(gè)到I個(gè)),可以調(diào)整該設(shè)計(jì)規(guī)模以如期望的實(shí)現(xiàn)較低的壓降。在另一個(gè)方面,通過將間隙減少到1_并采用以每分鐘O. 5升運(yùn)行的多個(gè)單元,還可以調(diào)整該設(shè)計(jì)規(guī)模來實(shí)現(xiàn)對(duì)有低得多的透射率(吸光度為約40個(gè)吸光度單位)的濃縮分批補(bǔ)料培養(yǎng)基的處理。實(shí)施例4 -有3mm間隙和切向的入口、連接器以及出口的UVC處理裝置建立并測(cè)試了 UVC反應(yīng)器的一種實(shí)驗(yàn)室規(guī)模原型,其能夠處理在高流動(dòng)速率的高吸光度流體諸如細(xì)胞培養(yǎng)基以確保病毒滅活但又不超過可能導(dǎo)致培養(yǎng)基降解的高劑量。該測(cè)試方法基于由Bohreixwa等開發(fā)的用于通過熒光微球的使用來進(jìn)行的UV反應(yīng)器證實(shí)的方法。參見 Bohrerova, Z. , Bohrer, G. , Mohanraj, S. M, Ducoste, J.和 Linden, K.
G.,Experimental measurements of Fluence distribution in a UV reactor usingFluorescent microspheres, Environ. Sc1. Technol. 39:第 8925 頁-第 8930 頁(2005)。在該方法中,經(jīng)由微球的熒光與UV能流值的相關(guān)性獲得了 UV劑量暴露的分布。材料和方法對(duì)UVC 暴露(254nm)敏感的突光微球自 PolyMicrospheres, Division ofVasmo, Inc. , Indianapolis, IN獲得,其處在固體占I %重量(等于約4. 44xl09個(gè)顆粒/ ml,)的IOmL溶液中。它們具有的均值直徑為約1. 6 μ m。這些微球在暴露于和UV能流成比例的UVC輻射時(shí)經(jīng)歷光漂白。這種依賴性使得這些微球能夠在UV劑量分布的測(cè)量中被利用。對(duì)培養(yǎng)基中熒光微球的UVC處理培養(yǎng)基準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)前兩天,從冷室中取出細(xì)胞培養(yǎng)基(UVC吸光度為約1. 95個(gè)吸光度單位)和含有10%供體牛血清(DBS)的細(xì)胞培養(yǎng)基(UVC吸光度為約5. 3個(gè)吸光度單位)并允許在室溫平衡。為了準(zhǔn)備摻加微球的溶液,將500mL細(xì)胞培養(yǎng)基溶液和2mL微球溶液混合,達(dá)到約1. SxlO7微球/mL的濃度。將該摻混溶液的瓶用鋁箔覆蓋以防止實(shí)驗(yàn)前的暴露。UVC原型測(cè)試基于圖4中顯示的設(shè)計(jì),用3mm的液體間隙和長度為約30” (76cm)的內(nèi)部和外部圓柱體建立了 UVC原型。該設(shè)計(jì)由兩個(gè)處理室(每個(gè)室I個(gè)燈)組成,有切向的入口和出口以及切向的連接器來維持和重建進(jìn)入該室的漩渦氣旋性流動(dòng)。所述燈為254nm處的低壓單色燈,具有85W的額定瓦數(shù)。但是,額定UVC效率僅為約32. 9%。燈長為約29”(73. 5cm)?;谑⒈砻娣e并考慮損失,估計(jì)石英表面的輻射通量為約400W/m2。如按照?qǐng)D17中顯示的示意圖設(shè)置UVC反應(yīng)器。在連接培養(yǎng)基袋前,用去離子水沖洗該系統(tǒng)。為了達(dá)到40、58和lOOmJ/cm2的靶均值UV能流,基于前面CFD預(yù)測(cè)的外推估計(jì)必需流動(dòng)速率,如表I中顯示的。在培養(yǎng)基進(jìn)入U(xiǎn)VC反應(yīng)器前,將稀釋微球溶液摻入流以達(dá)到約IxlO5微球/mL的濃度。這些流動(dòng)速率也匯總在表I中。UVC反應(yīng)器具有約650mL的體積。為了實(shí)現(xiàn)連貫的微球出口濃度,一旦開始摻加微球,就祀向99%的沖失(washout)。表I包括對(duì)每個(gè)流動(dòng)速率所計(jì)算的沖失次數(shù)。假定充分混合的反應(yīng)器來計(jì)算沖失次數(shù)。表1:為實(shí)現(xiàn)靶UV能流所計(jì)算的體積性流動(dòng)速率、摻加微球的流動(dòng)速率和用于濃
度平衡的沖失次數(shù)
權(quán)利要求
1.一種能夠使細(xì)胞培養(yǎng)基病毒滅活的裝置,其包含 a)至少一個(gè)共軸圓柱體,其包含 i)具有長度、內(nèi)徑和外徑的外部圓柱體; ii)與所述外部圓柱體共軸的內(nèi)部圓柱體,其具有與所述外部圓柱體的所述長度基本上相等的長度,并且具有適合在所述內(nèi)部圓柱體的外徑和所述外部圓柱體的所述內(nèi)徑之間形成間隙的外徑,所述細(xì)胞培養(yǎng)基經(jīng)由所述間隙以基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng); b)連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體的一端,且被配置為使所述細(xì)胞培養(yǎng)基沿著基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng)的細(xì)胞培養(yǎng)基入口 ; c)至少一個(gè)置于所述內(nèi)部圓柱體內(nèi)的C型紫外線輻射的發(fā)射器,從而向要用C型紫外線輻射處理的所述細(xì)胞培養(yǎng)基發(fā)射C型紫外線輻射,并由此使所述細(xì)胞培養(yǎng)基中的病毒滅活;和 d)連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體與所述入口相對(duì)一端的細(xì)胞培養(yǎng)基出□。
2.權(quán)利要求1的裝置,其中所述細(xì)胞培養(yǎng)基沿著所述間隙以范圍在每分鐘約0.5升和每分鐘約50升之間的流動(dòng)速率流動(dòng)。
3.權(quán)利要求1的裝置,其中所述病毒是有包膜病毒、無包膜病毒、或其組合。
4.權(quán)利要求1的裝置,其中所述裝置能夠在病毒濃度上相比于未經(jīng)處理的對(duì)照培養(yǎng)基中的病毒濃度實(shí)現(xiàn)至少4個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)的降低。
5.權(quán)利要求4的裝置,其中所述裝置能夠在病毒濃度上相比于未經(jīng)處理的對(duì)照培養(yǎng)基中的病毒濃度實(shí)現(xiàn)至少5個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)的降低。
6.權(quán)利要求1的裝置,其中所述入口具有矩形橫截面。
7.權(quán)利要求1的裝置,其中所述入口被定位為使得沿所述入口的中線和垂直于所述沿入口的中線的所述外部圓柱體的半徑相交于接近所述外部圓柱體外徑的位置,并且平行于所述沿入口中線的線與所述外部圓柱體的軸形成軸向角并與所述外部圓柱體的半徑形成徑向角。
8.權(quán)利要求7的裝置,其中所述入口和所述外部圓柱體相切。
9.權(quán)利要求7的裝置,其中所述軸向角的范圍在約30度和約90度之間。
10.權(quán)利要求9的裝置,其中所述軸向角為約90度。
11.權(quán)利要求7的裝置,其中所述徑向角的范圍在約90度和約150度之間。
12.權(quán)利要求11的裝置,其中所述徑向角為約90度。
13.權(quán)利要求1的裝置,其中所述輻射劑量的范圍在約5mJ/cm2和約100mJ/cm2之間。
14.權(quán)利要求1的裝置,其中所述至少一個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器發(fā)射波長范圍在約240nm和約260nm之間的福射。
15.權(quán)利要求14的裝置,其中所述至少一個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器發(fā)射波長為約254nm的福射。
16.權(quán)利要求1的裝置,其中所述細(xì)胞培養(yǎng)基包含無血清的細(xì)胞培養(yǎng)基。
17.權(quán)利要求1的裝置,其中所述細(xì)胞培養(yǎng)基包含含有血清的細(xì)胞培養(yǎng)基。
18.權(quán)利要求1的裝置,其中所述內(nèi)部圓柱體由選自下組的材料制成含氟聚合物和石英。
19.權(quán)利要求1的裝置,其中所述間隙包括靜態(tài)混合元件。
20.權(quán)利要求1的裝置,其中所述間隙的范圍在約Imm和約5mm之間。
21.權(quán)利要求20的裝置,其中所述間隙為約3mm。
22.權(quán)利要求21的裝置,其中所述入口與所述外部圓柱體相切。
23.權(quán)利要求1的裝置,其中所述細(xì)胞培養(yǎng)基出口被配置為在流出時(shí)創(chuàng)造或維持所述細(xì)胞培養(yǎng)基的氣旋性流動(dòng)。
24.權(quán)利要求1的裝置,進(jìn)一步包括輸入多支管和輸出多支管,和至少兩個(gè)共軸圓柱體。
25.權(quán)利要求1的裝置,進(jìn)一步包括至少一個(gè)連接器,所述連接器連接至至少第二共軸圓柱體,所述連接器被配置為創(chuàng)造或維持所述細(xì)胞培養(yǎng)基沿著所述第二共軸圓柱體的基本上氣旋性的流動(dòng)路徑的氣旋性流動(dòng)。
26.權(quán)利要求25的裝置,其中所述連接器包括靜態(tài)混合器元件。
27.權(quán)利要求1的裝置,其中所述外部圓柱體和所述內(nèi)部圓柱體的長度的范圍在約25cm和約IOOcm之間。
28.權(quán)利要求1的裝置,其中所述C型紫外線輻射的發(fā)射器的數(shù)量范圍在I個(gè)發(fā)射器和8個(gè)發(fā)射器之間。
29.權(quán)利要求1的裝置,其中所述間隙包括導(dǎo)流片。
30.權(quán)利要求1的裝置,進(jìn)一步包括指示所述細(xì)胞培養(yǎng)基已經(jīng)暴露于的輻射劑量的監(jiān)測(cè)器。
31.權(quán)利要求30的裝置,進(jìn)一步包括關(guān)閉閥以關(guān)閉所述細(xì)胞培養(yǎng)基的流動(dòng)。
32.權(quán)利要求31的裝置,進(jìn)一步包括沖洗系統(tǒng)以沖洗掉已經(jīng)過度暴露于輻射或于輻射暴露不足的細(xì)胞培養(yǎng)基。
33.權(quán)利要求1的裝置,進(jìn)一步包括泵。
34.權(quán)利要求1的裝置,其中所述細(xì)胞培養(yǎng)基的流動(dòng)速率的范圍在每分鐘約0.5升和每分鐘約50升之間。
35.權(quán)利要求1的裝置,其中所述裝置額定壓力小于或等于約50psi。
36.權(quán)利要求1的裝置,其中所述裝置的占用空間(footprint)為小于或等于約5英尺乘以5英尺乘以5英尺。
37.權(quán)利要求1的裝置,其中所述裝置的體積為小于或等于約125立方英尺。
38.一種能夠使細(xì)胞培養(yǎng)基病毒滅活的裝置,其包含 a)至少一個(gè)共軸圓柱體,其包含 i)具有長度、內(nèi)徑和外徑的外部圓柱體; ii)與所述外部圓柱體共軸的內(nèi)部圓柱體,其具有和所述外部圓柱體的所述長度基本上相等的長度,并且具有適合在所述內(nèi)部圓柱體的外徑和所述外部圓柱體的所述內(nèi)徑之間形成約3_間隙的外徑,所述細(xì)胞培養(yǎng)基經(jīng)由所述間隙以基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng); b)連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體一端并且與所述外部圓柱體相切,從而使所述細(xì)胞培養(yǎng)基沿著所述基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng)的細(xì)胞培養(yǎng)基入n ; c)至少一個(gè)置于所述內(nèi)部圓柱體內(nèi)的c型紫外線輻射的發(fā)射器,從而向要用c型紫外線輻射處理的所述細(xì)胞培養(yǎng)基發(fā)射c型紫外線輻射,并由此使所述細(xì)胞培養(yǎng)基中的病毒滅活;和 d)連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體與所述入口相對(duì)一端的細(xì)胞培養(yǎng)基出n, 所述細(xì)胞培養(yǎng)基暴露于范圍在約20和約30mJ/cm2之間的最小輻射劑量,有約90%的細(xì)胞培養(yǎng)基暴露于小于約80至約lOOmJ/cm2的輻射劑量,輻射平均劑量的范圍在約50和約60mJ/cm2之間,對(duì)于范圍在每分鐘約3升和約5升之間的流動(dòng)速率,且對(duì)于具有范圍在約2個(gè)和約5個(gè)吸光度單位之間的紫外線吸光度的細(xì)胞培養(yǎng)基,有I至2個(gè)共軸圓柱體,每個(gè)圓柱體包括I個(gè)燈。
39.一種能夠使高吸光度液體培養(yǎng)基病毒滅活的裝置,其包含 a)至少一個(gè)共軸圓柱體,其包含 i)具有長度、內(nèi)徑和外徑的外部圓柱體; ii)和所述外部圓柱體共軸的內(nèi)部圓柱體,其具有和所述外部圓柱體的所述長度基本上相等的長度,并且具有適合在所述內(nèi)部圓柱體的所述外徑和所述外部圓柱體的所述內(nèi)徑之間形成間隙的外徑,所述液體培養(yǎng)基經(jīng)由所述間隙以基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng); b)連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體的一端,與所述外部圓柱體呈一定角度,且被配置為使所述液體培養(yǎng)基沿著所述基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng)的液體培養(yǎng)基入口; c)至少一個(gè)置于所述內(nèi)部圓柱體內(nèi)的C型紫外線輻射的發(fā)射器,從而向要用C型紫外線輻射處理的所述液體培養(yǎng)基發(fā)射C型紫外線輻射,并由此使所述液體培養(yǎng)基中的病毒滅活;和 d)連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體與所述入口相對(duì)一端的液體培養(yǎng)基出□。
40.權(quán)利要求39的裝置,其中所述液體培養(yǎng)基包含治療性蛋白質(zhì)。
41.權(quán)利要求40的裝置,其中所述治療性蛋白質(zhì)是單克隆抗體。
42.權(quán)利要求40的裝置,其中所述治療性蛋白質(zhì)是重組蛋白。
43.權(quán)利要求40的裝置,其中所述治療性蛋白質(zhì)是酶。
44.一種使細(xì)胞培養(yǎng)基中病毒滅活的方法,包括 a)將所述細(xì)胞培養(yǎng)基經(jīng)由入口引入至少一個(gè)共軸圓柱體中,所述共軸圓柱體包含外部圓柱體和內(nèi)部圓柱體,所述外部圓柱體具有長度、內(nèi)徑和外徑,所述內(nèi)部圓柱體具有被配置為在所述內(nèi)部圓柱體的外徑和所述外部圓柱體的內(nèi)徑之間形成間隙的外徑和基本上等于所述外部圓柱體所述長度的長度,所述入口被連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體的一端并且被配置為使得所述細(xì)胞培養(yǎng)基沿著基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng); b)使得所述細(xì)胞培養(yǎng)基經(jīng)由所述間隙以所述基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng);c)用至少一個(gè)置于所述內(nèi)部圓柱體內(nèi)的C型紫外線輻射的發(fā)射器照射所述細(xì)胞培養(yǎng)基,從而向所述細(xì)胞培養(yǎng)基發(fā)射C型紫外線輻射以由此使所述細(xì)胞培養(yǎng)基中的病毒滅活;并 d)使所述細(xì)胞培養(yǎng)基流動(dòng)通過連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體與入口相對(duì)一端的細(xì)胞培養(yǎng)基出口。
45.權(quán)利要求44的方法,其中所述細(xì)胞培養(yǎng)基以范圍在每分鐘約0.5升和每分鐘約50升之間的流動(dòng)速率流動(dòng)。
46.權(quán)利要求44的方法,其中所述病毒為有包膜病毒、無包膜病毒、或其組合。
47.權(quán)利要求44的方法,其中所述滅活致使在病毒濃度上相比于未經(jīng)處理的對(duì)照培養(yǎng)基中的病毒濃度至少4個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)的降低。
48.權(quán)利要求47的方法,其中所述滅活致使在病毒濃度上相比于未經(jīng)處理的對(duì)照培養(yǎng)基中的病毒濃度至少5個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)的降低。
49.權(quán)利要求44的方法,其中所述入口具有矩形橫截面。
50.權(quán)利要求44的方法,其中所述入口被定位為使得沿所述入口的中線和垂直于所述沿入口的中線的所述外部圓柱體的半徑相交于接近所述外部圓柱體的外徑的位置,并且平行于所述沿入口中線的線與所述外部圓柱體的軸形成軸向角并與所述外部圓柱體的半徑形成徑向角。
51.權(quán)利要求50的方法,其中所述入口與所述外部圓柱體相切。
52.權(quán)利要求50的方法,其中所述軸向角的范圍在約30度和約90度之間。
53.權(quán)利要求52的方法,其中所述軸向角為約90度。
54.權(quán)利要求50的方法,其中所述徑向角的范圍在約90度和約150度之間。
55.權(quán)利要求54的方法,其中所述徑向角為約90度。
56.權(quán)利要求44的方法,其中所述輻射劑量的范圍在約5mJ/cm2和約lOOmJ/cm2之間。
57.權(quán)利要求44的方法,其中所述至少一個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器發(fā)射波長范圍在約240nm和約260nm之間的福射。
58.權(quán)利要求57的方法,其中所述至少一個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器發(fā)射波長為約254nm的福射。
59.權(quán)利要求44的方法,其中所述細(xì)胞培養(yǎng)基包含無血清細(xì)胞培養(yǎng)基。
60.權(quán)利要求44的方法,其中所述細(xì)胞培養(yǎng)基包含含有血清的細(xì)胞培養(yǎng)基。
61.權(quán)利要求44的方法,其中所述內(nèi)部圓柱體由選自下組的材料制成含氟聚合物和石英。
62.權(quán)利要求44的方法,其中所述間隙包括靜態(tài)混合元件。
63.權(quán)利要求44的方法,其中所述間隙的范圍在約Imm和約5mm之間。
64.權(quán)利要求63的方法,其中所述間隙為約3mm。
65.權(quán)利要求64的方法,其中所述入口與所述外部圓柱體相切。
66.權(quán)利要求44的方法,其中所述細(xì)胞培養(yǎng)基出口被配置為在流出時(shí)創(chuàng)建或維持所述細(xì)胞培養(yǎng)基的所述氣旋性流動(dòng)。
67.權(quán)利要求44的方法,進(jìn)一步包括輸入多支管和輸出多支管,和至少兩個(gè)共軸圓柱體。
68.權(quán)利要求44的方法,進(jìn)一步包括至少一個(gè)連接器,所述連機(jī)器連接至至少第二共軸圓柱體,所述連接器被配置為創(chuàng)建或維持所述細(xì)胞培養(yǎng)基沿著所述第二共軸圓柱體的基本上氣旋性的流動(dòng)路徑的氣旋性流動(dòng)。
69.權(quán)利要求68的方法,其中所述連接器包括靜態(tài)混合器元件。
70.權(quán)利要求44的方法,其中所述外部圓柱體和所述內(nèi)部圓柱體的長度的范圍在約25cm和約IOOcm之間。
71.權(quán)利要求44的方法,其中所述C型紫外線輻射的發(fā)射器的數(shù)量范圍在I個(gè)發(fā)射器和8個(gè)發(fā)射器之間。
72.權(quán)利要求44的方法,其中所述間隙包括導(dǎo)流片。
73.權(quán)利要求44的方法,進(jìn)一步包括指示所述細(xì)胞培養(yǎng)基已經(jīng)暴露于的輻射劑量的監(jiān)測(cè)器。
74.權(quán)利要求73的方法,進(jìn)一步包括關(guān)閉閥以關(guān)閉所述細(xì)胞培養(yǎng)基的流動(dòng)。
75.權(quán)利要求74的方法,進(jìn)一步包括沖洗系統(tǒng)以沖洗掉已經(jīng)過度暴露于輻射或于輻射暴露不足的細(xì)胞培養(yǎng)基。
76.權(quán)利要求44的方法,進(jìn)一步包括泵。
77.權(quán)利要求44的方法,其中所述細(xì)胞培養(yǎng)基的流動(dòng)速率的范圍在每分鐘約0.5升和每分鐘約50升之間。
78.權(quán)利要求44的方法,其中所述共軸圓柱體、所述入口和所述出口的額定壓力小于或等于約50psi。
79.權(quán)利要求44的方法,其中所述共軸圓柱體、所述入口和所述出口的占據(jù)空間小于或等于約5英尺乘以5英尺乘以5英尺。
80.權(quán)利要求44的方法,其中所述共軸圓柱體、入口和出口的體積為小于或等于約125立方英尺。
81.—種使細(xì)胞培養(yǎng)基中的病毒滅活的方法,包括 a)將所述細(xì)胞培養(yǎng)基經(jīng)由入口引入至少一個(gè)共軸圓柱體中,所述共軸圓柱體包含外部圓柱體和內(nèi)部圓柱體,所述外部圓柱體具有長度、內(nèi)徑和外徑,所述內(nèi)部圓柱體具有被配置為在所述內(nèi)部圓柱體的外徑和所述外部圓柱體的內(nèi)徑之間形成約3_間隙的外徑和基本上等于所述外部圓柱體所述長度的長度,所述入口被連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體的一端并且與所述外部圓柱體相切從而使所述細(xì)胞培養(yǎng)基沿著基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng); b)使得所述細(xì)胞培養(yǎng)基經(jīng)由所述間隙以所述基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng); c)用至少一個(gè)置于所述內(nèi)部圓柱體內(nèi)的C型紫外線輻射的發(fā)射器照射所述細(xì)胞培養(yǎng)基,從而向所述細(xì)胞培養(yǎng)基發(fā)射C型紫外線輻射以由此使所述細(xì)胞培養(yǎng)基中的病毒滅活;并 d)使所述細(xì)胞培養(yǎng)基流動(dòng)通過連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體與入口相對(duì)一端的細(xì)胞培養(yǎng)基出口, 所述細(xì)胞培養(yǎng)基暴露于小于約80至約lOOmJ/cm2的輻射劑量,平均輻射劑量的范圍在約50和約60mJ/cm2之間,對(duì)于范圍在每分鐘約3升和約5升之間的流動(dòng)速率,且對(duì)于具有范圍在約2個(gè)和約5個(gè)吸光度單位之間的紫外線吸光度的細(xì)胞培養(yǎng)基,有I至2個(gè)共軸圓柱體,每個(gè)圓柱體包括I個(gè)燈。
82.—種使高吸光度液體培養(yǎng)基中的病毒滅活的方法,包括 a)將所述液體培養(yǎng)基經(jīng)由入口引入至少一個(gè)共軸圓柱體中,所述共軸圓柱體包含外部圓柱體以及內(nèi)部圓柱體,所述外部圓柱體具有長度、內(nèi)徑和外徑,所述內(nèi)部圓柱體具有被配置為在所述內(nèi)部圓柱體的外徑和所述外部圓柱體的所述內(nèi)徑之間形成間隙的外徑和基本上等于所述外部圓柱體所述長度的長度,所述入口被連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體的一端并且被配置為使得所述液體培養(yǎng)基沿著基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng); b)使所述液體培養(yǎng)基經(jīng)由所述間隙以所述基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng); c)用至少一個(gè)置于所述內(nèi)部圓柱體內(nèi)的C型紫外線輻射的發(fā)射器照射所述液體培養(yǎng)基,從而向所述液體培養(yǎng)基發(fā)射C型紫外線輻射以由此使所述液體培養(yǎng)基中的病毒滅活;和 d)使所述液體培養(yǎng)基流動(dòng)通過連接至所述外部圓柱體接近所述外部圓柱體與所述入口相對(duì)一端的液體培養(yǎng)基出口。
83.權(quán)利要求82的方法,其中所述液體培養(yǎng)基包含治療性蛋白質(zhì)。
84.權(quán)利要求83的方法,其中所述治療性蛋白質(zhì)是單克隆抗體。
85.權(quán)利要求83的方法,其中所述治療性蛋白質(zhì)是重組蛋白。
86.權(quán)利要求83的方法,其中所述治療性蛋白質(zhì)是酶。
全文摘要
一種能夠使液體培養(yǎng)基病毒滅活的裝置(100),包括至少一個(gè)由外部圓柱體(120)和內(nèi)部圓柱體(130)所構(gòu)建的共軸圓柱體(110)、液體培養(yǎng)基入口(140)、至少一個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器(145)、和液體培養(yǎng)基出口(150)。所述內(nèi)部圓柱體具有適合在所述內(nèi)部圓柱體的外徑和所述外部圓柱體的內(nèi)徑之間形成間隙(160)的外徑。所述培養(yǎng)基以基本上氣旋性的流動(dòng)路徑沿所述間隙流動(dòng)。所述至少一個(gè)C型紫外線輻射的發(fā)射器被置于所述內(nèi)部圓柱體中。所述出口被連接至所述外部圓柱體位于或接近所述外部圓柱體與入口相對(duì)的一端。
文檔編號(hào)C02F1/32GK103068408SQ201180039215
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
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