ES2936062T3

ES2936062T3 - Válvula automática de muestreo aséptico para muestreo de recipientes cerrados

Info

Publication number: ES2936062T3
Application number: ES12726929T
Authority: ES
Inventors: David Newbold; Douglas Millard; Erwin Yu; Paul Jeffers; Jeffrey Weber
Original assignee: EMD Millipore Corp
Current assignee: EMD Millipore Corp
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2023-03-14
Anticipated expiration: 2032-05-04
Also published as: US20140087413A1; EP2705137B1; WO2012154603A1; US20170067801A1; EP4151716A1; BR112013028545A2; US9499782B2; EP2705137A1; US11906402B2

Abstract

Se puede recolectar una muestra de un recipiente cerrado abriendo una válvula de recolección de muestras y extrayendo la muestra del recipiente cerrado. Después de la entrega de la muestra fuera de un camino de flujo de fluido, se puede dirigir un fluido desinfectante a lo largo del camino de flujo de fluido para desinfectar el camino de flujo de fluido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Válvula automática de muestreo aséptico para muestreo de recipientes cerrados

Campo

La presente divulgación se refiere a un sistema de muestreo que comprende una válvula de muestreo y métodos para recolectar muestras de fluido que usan la misma.

Antecedentes

La obtención de muestras de recipientes u otros sistemas que soporten entornos biológicamente y/o químicamente activos puede requerir procedimientos de muestreo complejos y cuidadosos para evitar la contaminación de los recipientes o del propio entorno. Por ejemplo, la mayoría de los biorreactores requieren muestreo frecuente (por ejemplo, una o más veces al día) para monitorear y controlar las condiciones y niveles de nutrientes necesarios para el crecimiento celular. Para reducir el riesgo de contaminación dentro de estos sistemas, las técnicas de muestreo convencionales generalmente requieren que los operadores realicen múltiples pasos de mano de obra intensiva.

WO 2011/038008 A2 divulga un método y aparato para el muestreo estéril de biorreactores que comprende una válvula de entrada de fluido de higienización, una válvula de entrada de gas, una válvula de recolección de muestra que se puede operar entre una posición abierta y una posición cerrada, una primera válvula de salida que se puede operar entre una posición abierta y una posición cerrada, un depósito de volumen variable y una ruta de fluido que interconecta las válvulas y el depósito.

En una publicación de J. Furey (Continuous cell culture system using the ATF system, Genetic Engineering News, Mary Ann Liebert vol. 20, núm. 10, páginas 52-53, 2000), se describe un sistema de cultivo celular continuo. El sistema es adecuado para recolectar una muestra de fluido de un recipiente cerrado y comprende una única válvula de entrada de fluido, una válvula de salida que se puede operar entre una posición abierta y una posición cerrada, un depósito de volumen variable que contiene una bomba y una ruta de flujo de fluido que interconecta la válvula de entrada, la válvula de salida y el depósito de volumen variable. El sistema genera un flujo de líquido reversible pulsante que se mueve de ida y vuelta entre un biorreactor y la bomba.

Breve descripción

El alcance de la invención se define por las reivindicaciones anexas.

En algunos ejemplos, los sistemas y métodos de muestreo divulgados en la presente proporcionan procedimientos de muestreo consistentes para obtener muestras de una calidad deseada, en tanto que reducen el riesgo de contaminación del biorreactor y la necesidad de atención de operador de mano de obra intensiva.

Se proporciona un sistema de muestreo para recolectar una muestra de fluido de un recipiente cerrado 102. El sistema puede incluir una válvula de entrada de fluido de higienización 114 que se puede operar entre una posición abierta y una posición cerrada; una válvula de entrada de gas 116 que se puede operar entre una posición abierta y una posición cerrada; una válvula de recolección de muestra 104 que se puede operar entre una posición abierta y una posición cerrada; una válvula de salida 108 que se puede operar entre una posición abierta y una posición cerrada; un depósito de volumen variable 118; y una ruta de flujo de fluido 106 que interconecta la válvula de entrada de fluido de higienización 114, la válvula de entrada de gas 116, la válvula de recolección de muestra 104, la válvula de salida 108 y el depósito de volumen variable 118. Cuando la válvula de entrada de fluido de higienización 114, la válvula de entrada de gas 116 y la válvula de salida 108 se encuentran en la posición cerrada, la válvula de recolección de muestra 104 puede estar en la posición abierta para retirar una muestra del recipiente cerrado hacia el depósito a lo largo de una primera porción de la ruta de flujo de fluido. Cuando la válvula de entrada de fluido de higienización 114, la válvula de entrada de gas 116 y la válvula de recolección de muestra 104 se encuentran en la posición cerrada, la muestra se puede descargar del depósito a lo largo de una segunda porción de la ruta de flujo de fluido a través de la válvula de salida 108. Cuando la válvula de entrada de fluido de higienización 114 se encuentra en la posición abierta y la válvula de entrada de gas 116 y la válvula de recolección de muestra 104 se encuentran en la posición cerrada, se puede introducir un fluido de higienización en la ruta de flujo de fluido a través de la válvula de entrada de fluido de desinfección 114 para desinfectar al menos la primera porción de la ruta de flujo de fluido.

En algunos ejemplos, cuando la válvula de entrada de fluido de higienización 114 se encuentra en la posición abierta, y la válvula de entrada de gas 116 y la válvula de recolección de muestra 104 se encuentran en la posición cerrada, el fluido de higienización también higieniza el depósito. En otros ejemplos, la válvula de entrada de fluido de higienización 114 se encuentra en una porción corriente arriba de la ruta de flujo de fluido y la válvula de salida 108 se encuentra en una porción corriente abajo de la ruta de flujo de fluido, y el fluido de higienización puede fluir a través de la ruta de flujo de fluido desde la válvula de entrada de fluido de higienización 114 hasta la válvula de salida 108 para higienizar la ruta de flujo de fluido entre la válvula de entrada de fluido de higienización 114 y la válvula de salida 108. En otros ejemplos, la válvula de entrada de fluido de desinfección 114, la válvula de entrada de gas 116, la válvula de recolección de muestra 104, la válvula de salida 108 y el depósito de volumen variable 118 se interconectan a lo largo de la ruta de flujo de fluido desde la porción corriente arriba a la porción corriente abajo en el siguiente orden: la válvula de entrada de fluido de higienización 114, la válvula de entrada de gas 116, la válvula de recolección de muestra 104, el depósito de volumen variable 118 y la válvula de salida 108. El depósito incluye una bomba que se configura para extraer la muestra en el depósito a través de una entrada de depósito y dirigir la muestra fuera del depósito a través de una salida de depósito. El depósito puede incluir una bomba de diafragma u otra bomba de volumen variable que se puede usar para dar como resultado un desplazamiento positivo de una muestra, tal como una bomba de jeringa.

En otros ejemplos, se puede proporcionar una segunda válvula de salida, con la segunda válvula de salida que se ubica corriente abajo de la primera válvula de salida 108. Cuando la válvula de entrada de fluido de higienización 114 se encuentra en la posición abierta y la válvula de entrada de gas 116, la válvula de recolección de muestra 104 y la primera válvula de salida 108 se encuentran en la posición abierta, el fluido de higienización puede fluir a lo largo de la ruta de flujo de fluido entre la válvula de entrada de fluido de higienización 114 y la segunda válvula de salida para higienizar porciones de la ruta de flujo de fluido en las proximidades de la válvula de recolección de muestra 114 y la primera válvula de salida 108. La segunda válvula de salida puede ser un regulador de contrapresión variable. En algunos ejemplos, la segunda válvula de salida es una válvula controlada termostáticamente.

En otros ejemplos, cuando la válvula de entrada de fluido de higienización 114 y la válvula de recolección de muestra 114 se encuentran en la posición cerrada, y la válvula de entrada de gas 116, la primera válvula de salida 108 y la segunda válvula de salida se encuentran en la posición abierta, se puede introducir gas en la ruta de flujo de fluido a través de la válvula de entrada de gas 116 para purgar el fluido de higienización de al menos la primera y segunda porciones de la ruta de flujo de fluido. En algunos ejemplos, el gas puede funcionar para enfriar la válvula en un caso donde el fluido de higienización está caliente (por ejemplo, vapor). La válvula de recolección de muestra puede incluir un vástago de válvula con un miembro de sellado cónico. Una porción del vástago de válvula se puede extender hacia la ruta de flujo de fluido cuando la válvula de recolección de muestra se encuentra en la posición cerrada, de modo que el fluido de higienización introducido en la ruta de flujo de fluido por la válvula de entrada de fluido de higienización fluirá más allá de la porción del vástago de válvula que se extiende hacia la ruta de flujo de fluido.

En otro ejemplo, se proporciona un método para recolectar una muestra de fluido de un recipiente cerrado. El método puede incluir abrir una válvula de entrada de fluido de higienización y dirigir el fluido de higienización corriente abajo a través de una ruta de flujo de fluido más allá de una válvula de recolección de muestra cerrada y una primera válvula de salida abierta y descargar el fluido desinfectante fuera de una segunda válvula de salida, con la segunda válvula de salida que se ubica corriente abajo de la primera válvula de salida. Se puede abrir una válvula de recolección de muestra en tanto que se cierran la válvula de entrada de fluido de higienización y la primera válvula de salida (y la válvula de entrada de gas), y se puede extraer una muestra de fluido del recipiente cerrado hacia un depósito de volumen variable a lo largo de una primera porción de la ruta de flujo de fluido. La muestra de fluido se puede dirigir fuera del depósito a lo largo de una segunda porción de la ruta de flujo de fluido y se puede descargar fuera de la primera válvula de salida en tanto que la válvula de entrada de fluido de higienización y la válvula de recolección de muestra se cierran. Para un ejemplo de larga distancia, el aire se puede bombear después de la muestra, que permite que una muestra de volumen relativamente pequeño se bombee largas distancias.

En algunos ejemplos, después de descargar el fluido de higienización pero antes de extraer la muestra de fluido, se abre una válvula de entrada de gas y se dirige un gas corriente abajo a través de la ruta de flujo de fluido más allá de la válvula de recolección de muestra cerrada y a través de la primera válvula de salida abierta. El gas se puede descargar a través de la segunda válvula de salida para purgar el fluido de higienización de al menos la primera y segunda porciones de la ruta de flujo de fluido. El depósito puede incluir una bomba que se configura para extraer la muestra en el depósito a través de una entrada de depósito y dirigir la muestra fuera del depósito a través de una salida de depósito. En otros ejemplos, la bomba puede ser una bomba de diafragma y el fluido de higienización puede incluir vapor.

En otro ejemplo, se proporciona un método para recolectar una muestra de un recipiente cerrado. El método puede incluir dirigir un fluido de higienización a través de una ruta de flujo de fluido para higienizar o esterilizar la ruta de flujo de fluido. La ruta de flujo de fluido puede tener un orificio de entrada de gas corriente abajo de la entrada de fluido de higienización, un orificio de entrada de muestra corriente abajo del orificio de entrada de gas y un orificio de dispensación de muestra corriente abajo del orificio de entrada de muestra. El fluido de higienización se puede dirigir a través de la ruta de flujo de fluido en tanto que el orificio de dispensación de muestra se cierra, y el fluido de higienización se puede descargar a través de una válvula de control. El gas se puede dirigir a través del orificio de entrada de gas y hacia la ruta de flujo de fluido en tanto que se cierra el orificio de dispensación de muestra. El gas se puede descargar a través de la válvula de control. Se puede extraer una muestra en la ruta de flujo de fluido desde el recipiente cerrado a través del orificio de entrada de muestra, y la muestra se puede dispensar fuera de la ruta de flujo de fluido a través del orificio de dispensación de muestra. Se puede dirigir fluido de higienización adicional a través de la ruta de flujo de fluido para re-higienizar o re-esterilizar la ruta de flujo de fluido en tanto que se cierra el orificio de dispensación de muestra.

En algunos ejemplos, la extracción y dispensación de la muestra comprende activar un depósito de volumen variable para extraer al menos una porción de la muestra en una cámara del depósito de volumen variable y dispensar la porción de la muestra desde la cámara del depósito de volumen variable al orificio de dispensación de muestra. En otros ejemplos, la válvula de control puede proporcionar una contrapresión en tanto que el fluido de higienización se dirige a través de la ruta de flujo de fluido para desinfectar o esterilizar la ruta de flujo de fluido. La válvula de control puede incluir una válvula de diafragma y la contrapresión se puede proporcionar al incrementar la presión de aire en la válvula de diafragma. En algunos ejemplos, la válvula de control puede dirigir la muestra a un receptor/analizador final. El cierre del orificio de entrada de muestra puede incluir mover una punta de sellado de un vástago de válvula de modo que la punta de sellado se acople con el orificio de entrada de muestra. Cuando la punta de sellado se acopla con el orificio de entrada de muestra, al menos una porción del vástago de válvula se puede extender hacia la ruta de flujo de fluido.

En algunos ejemplos, el sistema de muestreo se fabrica utilizando materiales que tienen bajos coeficientes de transferencia de calor. En algunos ejemplos, el sistema de muestreo se fabrica usando materiales poliméricos, tal como materiales termoplásticos y termoestables. En algunos ejemplos, el sistema de muestreo se fabrica utilizando materiales compuestos. En algunos ejemplos, el sistema de muestreo se forma mediante moldeo por inyección. En algunos ejemplos, el sistema de muestreo se forma mediante mecanizado y perforación.

En algunos ejemplos, el sistema de muestreo es de diseño modular, lo que permite la selección de accesorios apropiados para conectarse a una amplia variedad de aparatos. En algunos ejemplos, el depósito de volumen variable es modular, lo que permite la selección de un depósito adecuado para la cantidad de muestra que se retirará del recipiente cerrado. En algunos ejemplos, el sistema de muestreo es compacto para (1) reducir el volumen de retención del sistema de muestreo, (2) permitir la higienización rápida del sistema de muestreo, (3) permitir el retiro rápido de una muestra del recipiente cerrado o (4) cualquier combinación de (1), (2) o (3).

En algunos ejemplos, un tubo de muestra se puede sumergir en el reactor desde arriba permitiendo el muestreo en los reactores por encima del nivel de líquido en el recipiente. Esta disposición puede ser particularmente útil en un reactor de escala de desarrollo de procesos.

En algunos ejemplos, el depósito de volumen variable se diseña para minimizar el volumen de gas que permanece en el sistema de muestreo después de la descarga del sistema de muestreo. En algunos ejemplos, la relación del volumen de muestra recolectado al volumen de retención del sistema de muestreo es mayor que 10:1, mayor que 20:1, o incluso mayor que 50:1.

En algunos ejemplos, el depósito de volumen variable se diseña para empujar la muestra recolectada fuera del depósito usando un fluido de trabajo. En algunos ejemplos, se puede utilizar una presión positiva a través de un fluido de trabajo. En otros ejemplos, el sistema puede crear la presión positiva sin un fluido de trabajo, tal como al usar una bomba de jeringa. En algunos ejemplos, la presión en el tanque de alimentación se puede utilizar para llenar el depósito, que se engancha a un pistón que se puede presurizar (aire o fluido hidráulico) para descargar la muestra del depósito.

En algunos ejemplos, el depósito de volumen variable se diseña para extraer la muestra del recipiente cerrado en el depósito mediante la aplicación de una presión negativa en el depósito de volumen variable. Esto puede ser particularmente útil en sistemas con un tubo de extracción desde la parte superior del reactor, especialmente para reactores de pequeño volumen o de desarrollo/experimentales, que pueden no tener un orificio ubicado en la parte inferior del biorreactor.

Los objetos, características y ventajas anteriores y otros objetos, características y ventajas de la divulgación se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, que procede con referencia a las figuras anexas.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 ilustra una vista esquemática de un sistema de muestreo para obtener muestras de recipientes cerrados.

Las figuras 2A - 2D ilustran vistas esquemáticas de un sistema para obtener muestras de recipientes cerrados.

Las figuras 3A - 3F ilustran un depósito de volumen variable para extraer y suministrar muestras de recipientes cerrados.

Las figuras 4A - 4D ilustran vistas esquemáticas de otro sistema para obtener muestras de recipientes cerrados.

Las figuras 5A - 5C ilustran vistas ampliadas de válvulas de ejemplo que se pueden usar con un sistema de muestreo.

La figura 6 ilustra una vista en sección transversal de un sistema para obtener muestras de recipientes cerrados.

La figura 7 ilustra una vista en sección transversal parcial de un sistema para obtener muestras de recipientes cerrados.

La figura 8 es una vista agrandada de una porción del sistema mostrado en la figura 6.

La figura 9 ilustra otro ejemplo de un sistema para obtener muestras de recipientes cerrados.

La figura 10 ilustra una vista parcial de una porción de un sistema para obtener muestras de recipientes cerrados.

La figura 11 ilustra una válvula de control para su uso con un sistema para obtener muestras de recipientes cerrados. La figura 12 ilustra otra vista de la válvula de control de la figura 10.

Las figuras 13A - 13D ilustran diversas vistas de otro ejemplo de un sistema para obtener muestras de recipientes cerrados.

La figura 14 ilustra un depósito de volumen variable que comprende un dispositivo de tipo jeringa.

La figura 15 ilustra otra válvula de control para su uso con un sistema para obtener muestras de recipientes cerrados. La figura 16 ilustra una vista en sección transversal de la válvula mostrada en la figura 15.

La figura 17 ilustra una vista en sección transversal de la válvula mostrada en la figura 15.

La figura 18 ilustra la válvula de control de la figura 15 mostrada desde un lado de líquido.

La figura 19 ilustra una vista en sección transversal de la válvula de la figura 15.

La figura 20 ilustra la válvula de control de la figura 15 mostrada desde un lado de aire.

La figura 21 ilustra una vista en sección transversal de la válvula

de la figura 15.

La figura 22 ilustra una vista en sección transversal de la válvula

de la figura 15.

La figura 23 ilustra una vista esquemática de un sistema de muestreo de ejemplo para obtener muestras de recipientes cerrados.

La figura 24 ilustra una vista esquemática de un sistema de muestreo de ejemplo para obtener muestras de recipientes cerrados.

La figura 25 ilustra una vista esquemática de un sistema de muestreo de ejemplo para obtener muestras de recipientes cerrados.

La figura 26 ilustra una vista esquemática de un sistema de muestreo de ejemplo para obtener muestras de recipientes cerrados.

Descripción detallada

En la presente se divulgan varios ejemplos de sistemas de muestreo y sus métodos de uso. La siguiente descripción es de carácter de ejemplo y no se propone que limite el alcance, aplicabilidad o configuración de las reivindicaciones adjuntas de ninguna manera. Se pueden realizar diversos cambios al ejemplo descrito en la función y disposición de los elementos descritos en la presente.

Como se usa en esta solicitud y en las reivindicaciones, las formas singulares “un”, “una” y “el" incluyen las formas plurales a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Además, el término “incluye” significa “comprende”. Además, el término “acoplado” generalmente significa acoplado o unido eléctrica, electromagnéticamente y/o físicamente (por ejemplo, mecánica o químicamente) y no excluye la presencia de elementos intermedios entre los elementos acoplados o asociados sin lenguaje contrario específico.

Los términos "corriente arriba" y "corriente abajo" no son términos absolutos; en cambio, esos términos se refieren a la dirección del flujo de fluidos dentro de un canal o vía. Por lo tanto, con respecto a una estructura a través de la cual fluye un fluido, una primera área se encuentra "corriente arriba" de una segunda área si el fluido fluye desde la primera área hacia la segunda área. Asimismo, la segunda área se puede considerar "corriente abajo" de la primera área.

A menos que se indique lo contrario, todos los números que expresan cantidades de ingredientes, propiedades tal como peso molecular, porcentajes, mediciones, distancias, relaciones, y así sucesivamente, como se usan en la especificación o reivindicaciones se van a entender como que se modifican por el término "aproximadamente". Por consiguiente, a menos que se indique lo contrario, implícita o explícitamente, los parámetros numéricos establecidos son aproximaciones que pueden depender de las propiedades deseadas buscadas y/o límites de detección en condiciones/métodos de prueba estándar. Cuando se distinguen directa y explícitamente ejemplos de la técnica anterior analizada, los números de ejemplo no son aproximaciones a menos que se mencione la palabra “aproximadamente”.

Aunque las operaciones de ejemplos de ejemplo del método divulgado se pueden describir en un orden particular y secuencial para una presentación conveniente, se debe entender que los ejemplos divulgados pueden abarcar un orden de operaciones que no sea el orden particular y secuencial descrito. Por ejemplo, las operaciones descritas secuencialmente se pueden en algunos casos reorganizar o realizar simultáneamente. Además, las descripciones y divulgaciones proporcionadas en asociación con un ejemplo particular no se limitan a ese ejemplo y se pueden aplicar a cualquier ejemplo divulgado en la presente.

La figura 1 ilustra un sistema de muestreo 100 para obtener una muestra de un biorreactor 102 u otros recipientes o sistemas similares que soporten entornos biológicamente y/o químicamente activos. El sistema de muestreo 100 incluye una válvula de recolección de muestra 104 que se puede abrir para permitir que una muestra ingrese a una ruta de flujo de fluido 106. La muestra se puede suministrar a lo largo de la ruta de flujo 106 a una válvula de salida 108. La válvula de salida 108 se puede abrir o cerrar para permitir o restringir, respectivamente, el flujo de muestras a través de la válvula de salida 108. Después de que la muestra sale de la válvula de salida 108, la muestra se puede dirigir a una cámara o recipiente aislado 110 para su análisis, procesamiento y/o suministro a otro sistema para su análisis y/o procesamiento. Por ejemplo, la muestra se puede dirigir desde la cámara 110 a un analizador automático 112, tal como un analizador de bioperfil disponible de Nova Biomedical de Waltham, Massachusetts.

Las muestras que se dispensan desde la salida 108 para análisis o procesamiento son deseablemente representativas de los materiales en el biorreactor 102 en el momento en que se tomó la muestra. Para reducir el riesgo de contaminación, dilución o alteración de la composición de las muestras tomadas de la válvula de recolección de muestra 104 y suministradas a través de la ruta de flujo 106, se puede suministrar un fluido de higienización a través de una porción de la ruta de flujo 106 que entra en contacto con las muestras.

Para introducir el fluido de higienización en la ruta de flujo 106, se proporciona una válvula de entrada de fluido de higienización 114 corriente arriba de la válvula de recolección de muestra 104. La válvula de entrada de fluido de higienización 114 se puede operar entre una posición cerrada que restringe el flujo de fluido a través de la válvula de entrada de fluido de higienización 114 y una posición abierta que permite el flujo de fluido a través de la válvula de entrada de fluido de higienización 114. En un ejemplo, el fluido de higienización comprende vapor. En algunos ejemplos, algunas o todas las válvulas se pueden cerrar al sesgarse.

En un ejemplo, el fluido de higienización es cualquier fluido que pueda higienizar, desinfectar o esterilizar la válvula. El fluido de higienización puede ser un líquido, un gas o una combinación de los mismos. Los fluidos de higienización incluyen vapor, óxido de etileno, glutaraldehído, formaldehído, formalina, gas de cloro, hipoclorito, bromo, hipobromito, yodo, hipoyodo, cloruro de bromo, dióxido de cloro, ozono, peróxido de hidrógeno, monocloramina, dicloramina, tricloramina, sales de amonio cuaternario, etanol, 70% de etanol/agua, isopropanol, 70% de isopropanol/agua, ácido peroxiacético y ácido peracético. En un ejemplo, el fluido de higienización es vapor. En otro ejemplo, el fluido de higienización es óxido de etileno. En otro ejemplo, el fluido de higienización es glutaraldehído.

También se puede proporcionar una válvula de entrada de gas 116 corriente arriba de la válvula de recolección de muestra 104 para suministrar un gas a través de la ruta de flujo 106. El gas puede eliminar y/o reducir la cantidad de fluido de higienización que queda dentro de la ruta de flujo 106 después de que la ruta de flujo 106 se expone al fluido de higienización. El fluido de higienización puede limpiar la ruta y/o eliminar cualquier material de muestras anteriores en el área en contacto con el fluido de higienización. La válvula de entrada de gas 116 se puede operar entre una posición cerrada que restringe el flujo de gas a través de la válvula de entrada de gas 116 y una posición abierta que permite el flujo de gas a través de la válvula de entrada de gas 116. En un ejemplo, el gas comprende aire comprimido.

Para extraer una muestra del biorreactor 102, se puede proporcionar un depósito de volumen variable 118 corriente abajo de la válvula de recolección de muestra 104. El depósito de volumen variable 118 se puede mover entre una primera posición y una segunda posición para extraer una muestra a través de la válvula de recolección de muestra 104 y en la ruta de flujo 106. La muestra se puede extraer en al menos una porción del depósito de volumen variable 118 a lo largo de una primera porción de la ruta de flujo 106 y se puede descargar del depósito de volumen variable 118 a lo largo de una segunda porción de la ruta de flujo 106. El depósito de volumen variable 118 puede comprender una bomba de diafragma (como se muestra en la figura 1), una bomba de jeringa u otro dispositivo similar capaz de extraer una muestra del biorreactor 102.

Como se muestra por líneas punteadas en la figura 1, al menos una porción del sistema de muestreo 100 puede comprender una estructura unitaria 125. Por lo tanto, por ejemplo, la estructura unitaria 125 puede comprender la válvula de recolección de muestra 104, la válvula de entrada de fluido de higienización 114, la válvula de entrada de gas 116, la válvula de salida 108 y al menos una porción de la ruta de flujo de fluido. Preferentemente, la ruta de flujo completa entre la válvula de entrada de fluido de higienización 114 y la válvula de salida 108 es interna a la estructura unitaria 125.

Las figuras 2A - 2D son representaciones esquemáticas de la operación del sistema de muestreo 100. Como se describe en más detalle más adelante, el sistema de muestreo 100 se puede insertar en el biorreactor 102 y puede operar para higienizar o esterilizar una ruta de flujo desde el punto de inserción con el biorreactor 102 a través de la vía cerrada de la ruta de flujo 106. Al ser capaz de higienizar o esterilizar toda la ruta corriente abajo del punto de inserción del sistema de muestreo 100 en el biorreactor 102, se reduce la posibilidad de contaminar el biorreactor 102 y/o las muestras capturadas del biorreactor 102.

La figura 2A ilustra un procedimiento de higienización en el que un fluido de higienización 120 (por ejemplo, vapor) se dirige a la ruta de flujo 106 a través de una válvula de entrada de fluido de higienización abierta 114. Como se muestra en la figura 2A, el fluido de higienización 120 se dirige a lo largo de la ruta de flujo 106, que incluye a lo largo de las porciones de la ruta de flujo 106 que están en contacto con las muestras que se extraen del biorreactor 102 y se dispensan de la ruta de flujo 106. Por ejemplo, el fluido de higienización 120 se dirige a lo largo de la ruta de flujo 106 más allá de la válvula de recolección de muestra 104, a través del depósito de volumen variable 118 y la válvula de salida 108. A medida que el fluido de higienización 120 entra en contacto con las superficies internas que definen la ruta de flujo 106, esas superficies se higienizan o esterilizan.

Con referencia ahora a la figura 2B, la válvula de entrada de fluido de higienización 114 se cierra y la válvula de entrada de gas 116 se abre para permitir que un gas 122 (por ejemplo, aire) ingrese a la ruta de flujo 106. Como se muestra en la figura 2B, el gas 122 también se puede dirigir a lo largo de la ruta de flujo 106, que incluye a lo largo de las porciones de la ruta de flujo 106 con las que está en contacto el fluido de higienización 120. De esta manera, cualquier fluido de higienización 120 restante se puede purgar de la ruta de flujo 106. Si se desea, se puede proporcionar un filtro 124 (por ejemplo, un filtro de aire estéril) corriente arriba de la válvula de entrada de gas 116 para asegurar que el gas 122 que ingresa a la ruta de flujo 106 esté sustancialmente libre de impurezas y/o contaminantes.

La figura 2C ilustra la operación del depósito de volumen variable 118 para extraer una muestra 126 del biorreactor 102 a través de la válvula de recolección de muestra abierta 104. Como se muestra en la figura 2C, el depósito de volumen variable 118 comprende una bomba de diafragma que se mueve de un primer volumen a un segundo volumen más grande como se ilustra mediante la flecha 128. La ampliación del volumen del depósito de volumen variable 118 extrae una muestra a través de la válvula de recolección de muestra abierta 104 y en la ruta de flujo 106. El depósito de volumen variable 118 tiene una entrada 130 y una salida 132. Después de que la muestra 126 se aspira hacia el depósito de volumen variable 118, la bomba de diafragma se mueve del segundo volumen más grande nuevamente a un volumen más pequeño como se ilustra mediante la flecha 134 en la figura 2D. La reducción del volumen del depósito de volumen variable 118 descarga la muestra 126 a través de la salida 132 del depósito de volumen variable 118. La muestra 126 luego se descarga a través de la válvula de salida 108 para ser capturada para su análisis y/o procesamiento adicional.

De nuevo con referencia a la figura 1, conforme la muestra 126 se descarga a través de la válvula de salida 108, se puede suministrar a la cámara 110. Para facilitar el suministro de la muestra 126 a la cámara 110, se puede proporcionar una válvula de control 136 corriente abajo de la válvula de salida 108. La válvula de control 136 se puede configurar para proporcionar una contrapresión para hacer que la muestra 126 se dirija a la cámara 110 y para proporcionar una contrapresión deseada a lo largo de la ruta de flujo 106 para facilitar el proceso de higienización (por ejemplo, figura 2A) y el proceso de purga (por ejemplo, la figura 2B). La válvula de control 136 se puede configurar para abrirse para permitir la descarga de desechos. Los desechos descargados pueden incluir, por ejemplo, fluido de higienización y gas de purga que se ha desplazado a lo largo de la ruta de flujo 106 para desinfectar y purgar el exceso de materiales de muestra de la ruta de flujo 106.

Las figuras 3A - 3F ilustran una operación de ejemplo de un depósito de volumen variable 118. La figura 3A ilustra el depósito de volumen variable 118 en una primera configuración con un volumen muy pequeño (por ejemplo, aproximadamente volumen cero). La figura 3B ilustra una muestra que se extrae en el depósito de volumen variable 118 a través de la entrada 130, moviendo así un diafragma 140 del depósito de volumen variable 118 en la dirección de la flecha 138. El diafragma 140 puede continuar moviéndose en la dirección de la flecha 138 y expandir el volumen del depósito de volumen variable 118 hasta que el depósito de volumen variable 118 alcance una segunda configuración con un volumen mayor como se muestra en la figura 3C. Como se muestra en las figuras El diafragma 3D, 3E y 3F 140 luego se puede mover de la segunda configuración a la primera configuración, lo que provoca que la muestra contenida dentro del depósito de volumen variable 118 se descargue a través de la salida 132.

Como se muestra en las figuras 3A-3F, el depósito de volumen variable 118 puede comprender un alojamiento con una primera área (por ejemplo, la porción hemisférica inferior del depósito de volumen variable 118 en las figuras 3A-3F) y una segunda área que generalmente se opone a la primera área (por ejemplo, la porción hemisférica superior del depósito de volumen variable 118 en las figuras 3A-3F). El diafragma 140 se puede configurar para moverse entre una primera posición ( figura 3C) en la que una superficie de contacto no de muestra del diafragma 140 generalmente se coloca enrasada en la primera área del depósito de volumen variable 118 de modo que el volumen disponible para recibir una muestra en el depósito de volumen variable se maximiza generalmente y se coloca en una segunda posición (figura 3F) donde el diafragma 140 se pliega sobre sí mismo de modo que una superficie de contacto de muestra del diafragma 140 generalmente se coloca al ras en la segunda área del depósito de volumen variable 118. En algunos ejemplos, las superficies de los diafragmas generalmente no están al ras; en cambio, están parcialmente desviadas, tal como se muestra en la figura 3B. La cantidad de desviación puede depender del tamaño de la muestra deseada.

Por lo tanto, a medida que el diafragma 140 se mueve desde la primera posición (figura 3C) a la segunda posición (figura 3F) para dispensar la muestra del depósito de volumen variable 118, el diafragma 140 se pliega sobre sí mismo para expulsar sustancialmente del depósito de volumen variable 118 todo el volumen de la muestra que se recibió dentro del depósito de volumen variable cuando el diafragma 140 estaba en la primera posición. Cuando el diafragma 140 se encuentra en la segunda posición, no solo el diafragma 140 expulsa sustancialmente todo el volumen de la muestra previamente contenida allí, sino que también generalmente forma una barrera para la entrada en el depósito de volumen variable 118, restringiendo así al menos generalmente la entrada al depósito de volumen variable 118 de cualquier fluido, que incluye la muestra que se encontraba previamente contenida en el mismo.

Como se muestra en las figuras 3A-3F, en algunos ejemplos, el diafragma 140 puede comprender un diafragma flexible en un alojamiento que se mueve entre la primera y segunda posición como se describe en la presente. El alojamiento puede ser generalmente esférico, o puede tomar otras formas, tal como elíptico, piramidal, en forma de sombrero de copa, etc.

La presión en cada lado del diafragma 140 puede provocar la operación del depósito de volumen variable de las maneras descritas en la presente. Por ejemplo, la presión de la fuente de muestra en relación con el suministro de la muestra 126 del biorreactor 102 a través de la válvula de recolección de muestra abierta 104 (ver, figura 1) puede accionar el depósito de volumen variable 118 para provocar el movimiento del diafragma hacia la primera posición para recibir la muestra. Alternativamente, si el biorreactor se encuentra bajo presión subatmosférica, se puede aplicar una presión negativa (es decir, vacío) al "lado posterior" del diafragma, y luego cambiar a una presión positiva para expulsar la muestra.

De manera similar, la muestra se puede expulsar del depósito de volumen variable 118 al proporcionar presión en la superficie de contacto no de muestra (es decir, el lado "posterior") del diafragma 140. Esta presión se puede proporcionar en la parte posterior del diafragma 140 mediante el suministro, por ejemplo, de cualquier fluido hacia esa superficie como se indica, por ejemplo, mediante la originación de la flecha en las figuras 3D y 3E.

Por lo tanto, en algunos ejemplos, el diafragma 140 puede comprender un diafragma flexible e inverso que puede proporcionar ventajosamente un sistema que es capaz de realizar una acción de bombeo con cantidades relativamente bajas de turbulencia que se introducen en el sistema. Además, este diafragma es capaz de accionarse usando presiones relativamente bajas, que incluye una presión de entrada de muestra relativamente baja para mover el diafragma desde la segunda posición (figura 3A, 3^f) a la primera posición (figura 3C).

En algunos ejemplos, el material flexible puede tener una baja permeabilidad al gas para asegurar que el fluido utilizado para expulsar la muestra (por ejemplo, aire o nitrógeno) no se impregne en la muestra, cambiando así las propiedades. EPDM se puede utilizar para el material flexible. Alternativamente, también se pueden usar otros materiales tales como Kalrez®, Viton®, polietileno, poliuretano y polipropileno. El material debe ser capaz de soportar las condiciones de desinfección, por ejemplo, vapor.

Las figuras 4A - 4D ilustran otro ejemplo de un sistema de muestreo 200. El sistema de muestreo 200 es generalmente similar al sistema de muestreo 100 y elementos similares se identifican por números de referencia similares. Las principales diferencias entre el sistema de muestreo 100 y 200 se ilustran en las diversas figuras y se describen en las descripciones relacionadas de dichos sistemas tal como se incluyen en la presente.

El sistema de muestreo 200 puede incluir una válvula de recolección de muestra 204, una válvula de salida 208, una válvula de entrada de fluido de higienización 214 y una válvula de entrada de gas 216. Una o más de estas válvulas se pueden configurar para tener un vástago de válvula 221 y un miembro de sellado 223. Aunque la figura 4A ilustra que cada una de estas válvulas tiene un vástago de válvula 221 y un miembro de sellado 223, se debe entender que el tipo de válvula puede variar. Los vástagos de válvula se pueden accionar mediante resortes o aire, y preferentemente mediante una combinación de accionamiento de resorte y aire.

La figura 4A ilustra un proceso de higienización o esterilización. Durante el proceso mostrado en la figura 4A, la válvula de recolección de muestra 204, la válvula de salida 208 y la válvula de entrada de gas 216 se cierran con los miembros de sellado 223 movidos hacia el acoplamiento con las respectivas aberturas asociadas con esas válvulas en la ruta de flujo 206. Por lo tanto, por ejemplo, el miembro de sellado 223 de la válvula de recolección de muestra 204 se acopla con una abertura entre la ruta de flujo 206 y el biorreactor 202 para restringir el paso de material en el biorreactor 202 para que no ingrese a la ruta de flujo 206. Al menos una porción del vástago de válvula 221 asociado con la válvula de recolección de muestra 204 se extiende en la ruta de flujo 206 pero no bloquea completamente la ruta de flujo 206. De esta manera, el fluido de higienización puede pasar a través de una porción de la válvula de recolección de muestra 204 (y otras válvulas de manera similar) para esterilizar e higienizar las porciones de la válvula que se encuentran en la ruta de flujo 206. Por lo tanto, como se muestra en la figura 4A, el fluido de higienización se dirige a través de la ruta de flujo 206 a través de la válvula de entrada de gas cerrada 216, a través de la válvula de recolección de muestra cerrada 204, a través del depósito de volumen variable 218, a través de la válvula de salida cerrada 208 y fuera de una válvula de control abierta 236. Los contaminantes y otros materiales atrapados en el fluido de higienización también pueden salir de la válvula de control 236.

Con referencia a la figura 4B, la válvula de entrada de fluido de higienización 214 se puede cerrar y la válvula de entrada de gas 216 se puede abrir para suministrar un gas de purga (por ejemplo, aire) a través de la ruta de flujo 206 para eliminar y/o reducir la presencia de fluido de higienización dentro de la ruta de flujo 206. El gas se dirige a través de la ruta de flujo 206 a través de la válvula de entrada de gas cerrada 216, a través de la válvula de recolección de muestra cerrada 204, a través del depósito de volumen variable 218, a través de la válvula de salida cerrada 208 y fuera de la válvula de control abierta 236.

Una vez que el gas purga el fluido de higienización restante de la ruta de flujo 206, tanto la válvula de entrada de fluido de desinfección 214 como la válvula de entrada de gas 216 se pueden cerrar para permitir que se extraiga una muestra en la ruta de flujo 206. Como se muestra en la figura 4C, el depósito de volumen variable 218 extrae una muestra a través de la válvula de recolección de muestra abierta 204 y en el volumen del depósito de volumen variable 218. El depósito de volumen variable 218 luego dirige la muestra extraída adicionalmente corriente abajo a lo largo de la ruta de flujo 206 hacia la válvula de salida 208 como se muestra en la figura 4D. La válvula de salida 208 se puede abrir para permitir que la muestra se descargue de la ruta de flujo 206.

Las figuras 5A - 5C ilustran vistas ampliadas de válvulas de ejemplo que se pueden usar con los sistemas divulgados en las figuras 4A- 4C. Por ejemplo, las figuras 5a y 5b ilustran una válvula de flujo de derivación de tres vías que se puede mover entre una configuración abierta (figura 5A) y una configuración cerrada (figura 5B). En la figura 5A, se muestra el vástago de válvula 221 que se extiende en la ruta de flujo 206 con el miembro de sellado 223 que cierra un orificio 231 (por ejemplo, un orificio de entrada de gas, un orificio de entrada de recolección de muestra, un orificio de salida de recolección de muestra) en la ruta de flujo 206. En la configuración cerrada, el fluido puede fluir más allá del vástago de válvula 221 como se muestra por la flecha 225. Uno o más anillos de sellado 233 (por ejemplo, anillos tóricos) pueden rodear al menos parcialmente el vástago de válvula 221 para restringir el flujo de fluido fuera de la ruta de flujo 206 en el área del vástago de válvula 221. Además, se puede proporcionar un agujero de drenaje 235 para eliminar adicionalmente cualquier humedad de otros fluidos que se pueden mover más allá de los anillos de sellado 233.

Se puede proporcionar un resorte 237 para desviar el vástago de válvula 221 hacia la configuración cerrada (figura 5A) y para asegurar que el miembro de sellado 223 se asiente adecuadamente con el orificio 231. Se puede proporcionar una entrada de aire 239 al vástago de válvula adyacente 221 para mover el vástago de válvula 221 de la configuración cerrada (figura 5A) a la configuración abierta (figura 5B). El aire comprimido u otros fluidos se pueden dirigir a través de la entrada de aire 239, lo que provoca que el vástago de la válvula 221 se mueva hacia abajo como se muestra en la figura 5B. A medida que el vástago de válvula 221 se mueve hacia abajo, el miembro de sellado 223 se mueve fuera de acoplamiento con el orificio 231, permitiendo que el fluido pase a través del orificio 231 y entre en la ruta de flujo 206 como se muestra por la flecha 241.

La figura 5C ilustra una válvula de dos vías que se puede mover entre una configuración cerrada (no se muestra) y una configuración abierta (figura 5C). Como se muestra en la figura 5C, un vástago de válvula 221 con un miembro de sellado 223 se puede mover hacia una configuración abierta de la misma manera que se muestra en la figura 5B. Esta válvula se puede usar, por ejemplo, con un orificio 231 que se configura para abrirse y cerrarse para permitir que el fluido fluya en la vía, tal como un orificio de entrada de fluido de higienización o un orificio de salida de desechos.

La figura 6 ilustra una vista en sección transversal de una porción de otro sistema de muestreo de ejemplo 200, que se muestra con una ruta de fluido inclinada 206 entre la válvula de entrada de fluido de higienización 214 y la válvula de salida 208. La válvula de recolección de muestra 204 se extiende desde un cuerpo principal 235 del sistema de muestreo 200 para facilitar el acoplamiento de la válvula de recolección de muestra 204 con el biorreactor 202 (no mostrado en la figura 6).

Las figuras 7 y 8 ilustran vistas de porciones de otro sistema de muestreo 200 de ejemplo, que también tiene una ruta de fluido en ángulo 206 entre la válvula de entrada de fluido de higienización 214 y la válvula de salida 208. Como se muestra en la vista en sección transversal parcial ampliada de la figura 8, cuando la válvula de recolección de muestra 204 se encuentra en una posición cerrada (por ejemplo, con un miembro de sellado 223 que se extiende en una abertura entre el biorreactor y la ruta de flujo 206), el fluido de higienización puede fluir alrededor del extremo del vástago de válvula 221. Por lo tanto, por ejemplo, como se muestra mediante las flechas 255, el fluido de higienización puede pasar alrededor de una porción de la válvula de recolección de muestra 204, mejorando así la higienización o esterilización del área adyacente a la abertura que se extiende hacia el biorreactor.

Además, al formar una válvula de recolección de muestra con un miembro de sellado 223 que se estrecha desde el vástago de válvula 221, se puede reducir el área de contacto entre el miembro de sellado 223 y la abertura. Para proporcionar características de sellado mejoradas, en algunos ejemplos, la punta del vástago de válvula se puede extender en un ángulo de más de 50 grados desde el cuerpo del vástago de válvula y, más preferentemente en un ángulo de más de 70 grados e, incluso más preferentemente en un ángulo de aproximadamente 80 grados.

En algunos ejemplos, el miembro de sellado 223 (figura 8) puede estar formado por un material polimérico que es más suave que el material del asiento, en el cual se extiende el miembro de sellado 223. En algunos ejemplos, el asiento se puede formar de un material polimérico más rígido. Por ejemplo, el asiento puede estar hecho de la mayoría de los teflones (PTFE, PFA, ETFE, etc.) y el asiento puede estar hecho de un termoplástico de alto rendimiento, alta temperatura, más duro. (PEEK, PEI, PPSU, PSU, etc.). Para el vástago, se prefiere PFA resistente a la fluencia, y PEEK se prefiere para el resto del cuerpo. PEEK y teflones son materiales preferibles debido a su comportamiento relativamente químicamente inerte.

De esta manera, el miembro de cierre 223 se puede extruir en el asiento para formar un sello más hermético. Además, como se muestra en la figura 7, el miembro de sellado 223 puede tener una forma de cono más empinada que el asiento de cono hueco, permitiendo así que el miembro de sellado 223 se extruya en el asiento para formar un sello positivo. El diseño permite un área de sellado variable, lo que hace que el vástago se deforme hasta que la tensión sobre los materiales en el sello se encuentre dentro del módulo elástico del vástago de válvula, lo que permite un buen sellado incluso con tolerancias relativamente amplias en los ángulos del asiento y el vástago. Esta configuración puede tener varias ventajas. Por ejemplo, debido a que el asiento se puede formar como un agujero en forma de cono como se muestra en la figura 7, la abertura puede ser muy pequeña, lo que permite que se incorpore fácilmente en un conducto pequeño y se pueda someter a esterilización de las maneras descritas en la presente (por ejemplo, mediante vapor). Además, cuando uno o ambos del miembro de sellado y asiento se forman de polímeros, los tiempos de calentamiento y enfriamiento asociados con esas partes pueden ser más rápidos que los tiempos asociados con otros materiales, tal como acero u otros metales.

En algunos ejemplos, el miembro de sellado y el vástago de válvula se pueden formar del mismo material polimérico, que puede mejorar adicionalmente la operación al reducir las complejidades de fabricación y permitir que el miembro de sellado y el componente de vástago de válvula sean más compactos.

La figura 9 ilustra otro ejemplo de sistema de muestreo 200, con un depósito de volumen variable 218 formado integralmente con la estructura del sistema de muestreo. El volumen variable 218 comprende una ruta de flujo conectada por bomba de diafragma 206 para extraer muestras del biorreactor (no mostrado) al cual se acopla el sistema de muestreo 200.

Como se describió anteriormente con respecto a la figura 1, se puede proporcionar una válvula de control 136 corriente abajo de la válvula de salida 108. La válvula de control 136 se puede configurar para proporcionar una contrapresión deseada a lo largo de la ruta de flujo 106 para facilitar el proceso de higienización (por ejemplo, figura 2A), el proceso de purga (por ejemplo, la figura 2B) y/o el proceso de recolección de muestras (por ejemplo, la figura 2D). Por ejemplo, durante el proceso de higienización, es deseable mantener el fluido de higienización a una temperatura deseada durante un período de tiempo deseado (por ejemplo, si el vapor es el fluido de higienización, puede ser deseable mantener el vapor a aproximadamente 121 °C). Al proporcionar contrapresión a través de la válvula de control, la válvula de control puede ayudar a dirigir la muestra y la temperatura dentro de la ruta de flujo durante el proceso de higienización se puede mantener más fácilmente.

Las figuras 10 - 12 ilustran un ejemplo de una válvula de control 136 que comprende una válvula de diafragma. Como se muestra en las figuras 11 y 12, la válvula de control 136 puede comprender un diafragma 191 colocado entre dos miembros de pared 193, 195 para restringir y/o permitir el flujo a través de la válvula de control. Por ejemplo, el primer miembro de pared 193 puede comprender una entrada 196 y una salida 197. El movimiento del diafragma 191 hacia el primer miembro de pared 193 restringe el paso de fluido a través de la entrada 196 y la salida 197. Para proporcionar el movimiento del diafragma 191, se puede proporcionar una entrada de aire de control 199 en el segundo miembro de pared opuesto 195. Un incremento en la presión de aire en la entrada de aire de control 199 hace que el diafragma 191 se mueva hacia el primer miembro de pared 193, en tanto que una disminución en la presión de aire en la entrada de aire de control 199 hace que el diafragma 191 se aleje del primer miembro de pared 193. De esta manera, la contrapresión se puede ajustar adyacente a la válvula de salida del sistema de muestreo como sea necesario o deseado.

De nuevo con referencia a la figura 10, se puede proporcionar una bobina de retención 189 para contener una muestra durante un procesamiento de recolección de muestra. La bobina de retención 189 puede proporcionar un volumen en el que se puede extraer una muestra. En operación, la muestra se bombea o extrae en la bobina de retención 189 y luego se extrae en la cámara de la bobina de retención 189. Esto puede permitir que se extraigan muestras más grandes y, si la muestra extraída es más grande que la muestra suministrada en la cámara 110, asegurar que la muestra suministrada en la cámara 110 sea de una región central de la muestra extraída. Al capturar una porción central de la muestra, la probabilidad de que esa muestra se contamine dentro de la ruta de flujo del sistema de muestreo se puede reducir adicionalmente.

Las figuras 13A - 13D ilustran diversas vistas de un sistema de muestreo integral 300. Como en otro ejemplo, el sistema de muestreo 300 incluye una válvula de recolección de muestra 304, una válvula de salida 308, una válvula de entrada de fluido de higienización 314, una válvula de entrada de gas 316 y una ruta de flujo 306 que se extiende a lo largo de estas válvulas. Un depósito de volumen variable 318 puede comprender una bomba de diafragma que se configura para extraer fluido de un biorreactor a través de una válvula de recolección de muestra abierta 304. El sistema de muestreo 300 se puede formar de una estructura integral que se puede acoplar a un biorreactor para obtener muestras de este.

Como se analizó anteriormente, los depósitos de volumen variable pueden incluir una bomba de diafragma u otras estructuras similares. La figura 14 ilustra un aparato de muestreo 400 que comprende un depósito de volumen variable 418. El aparato de muestreo 400 generalmente puede funcionar de manera similar a otros aparatos de muestreo descritos en la presente. Sin embargo, en lugar de las bombas de diafragma ilustradas en el otro ejemplo, el depósito de volumen variable 418 es una bomba de tipo jeringa. Por lo tanto, al operar la bomba de tipo jeringa para incrementar un volumen en el depósito de volumen variable 418, la muestra se extrae a través de la válvula de recolección de muestra abierta 404, en la ruta de flujo 406 y en el depósito de la bomba de tipo jeringa. A medida que se disminuye el volumen en la bomba de tipo jeringa, la muestra se descarga desde el depósito del depósito de volumen variable 418 y se sale de la válvula de salida 408.

Ejemplo - Comparación de válvula de sistema de muestreo con muestreo manual convencional

Muestreo

Un sistema de muestreo aséptico automatizado (AAS) similar al descrito anteriormente con respecto a la figura 1 se instaló en un biorreactor para extraer muestras y suministrarlas a un analizador sin contaminación e intercambio de gases, en tanto que se mantiene la esterilidad del biorreactor. Las muestras automáticas tomadas utilizando el sistema de AAS se compararon con las técnicas de muestreo manual convencionales. Se tomaron muestras manuales de la cámara y se introdujeron en un automuestreador Nova® Biomedical Bioprofile® FLEX (Waltham, MA) usando una jeringa. Luego se analizaron las muestras para comparar los resultados.

Para la primera prueba de comparación, el sistema de AAS se unió a un biorreactor de New Brunswick de 30 L (Edison, NJ) que contiene cultivo de NS0 cultivado en medios. Conforme el AAS extraía una muestra a través de un orificio independiente, se extrajeron muestras manuales para proporcionar un par de muestras. Tanto el AAS como las muestras manuales se introdujeron en el automuestreador FLEX para análisis de pH y dióxido de carbono (medición de actividad celular). El error de muestra se definió como la diferencia entre el sistema AAS y el muestreo manual para un solo par de muestras. Los errores de los pares de muestras se promediaron para determinar la variabilidad. Los resultados se muestran en las Tablas 1 y 2 y demuestran que el AAS es tan preciso como el muestreo manual.

Tabla 1. Análisis de resultados de pH

pH

ID de muestra diferencia de pH

AAS Manual

1 7,196 7,1 0

2 7,183 7,1 ,008

3 7,198 7,1 ,017

4

7,177 7,1 ,014

5 7,182 7,1 ,016

Diferencia promedio

,011

pCO²(mmHg)

ID de muestra Error de pCO²(%)

AAS Manual

58,3 2,5%

60,9 0,7%

57,1 0,3%

59,1 3,3%

57,6

5,4%

Diferencia promedio

2,4%

Para la segunda prueba de comparación, se añadió una parte alícuota de células a un frasco cilíndrico de acero inoxidable. El frasco se invirtió varias veces para mezclarse. Se tomaron muestras automáticas mediante el sistema AAS unido al fondo del frasco. Las muestras manuales se retiraron mediante pipeta a través de la parte superior del frasco. Se introdujeron muestras automáticas y manuales en el automuestreador FLEX y se analizaron los pares de muestras para su comparación. Los resultados en la Tabla 3 demuestran un muestreo preciso utilizando la válvula de AAS de la divulgación.

T l . R l r r n l l r

El prototipo de sistema de AAS de la divulgación se evaluó adicionalmente para demostrar la operación a largo plazo y el retiro de muestras de biorreactor representativas sin contaminación de biorreactor. El sistema de AAS se montó en un biorreactor de 30 L y se probó, utilizando el esquema de prueba mencionado anteriormente, que es similar al mostrado en la figura 1. La válvula de AAS se sometió a ciclos cada 30 minutos durante 3 semanas, para un total de más de 1200 ciclos. Los ciclos consistieron en calentar la válvula a más de 121 ° C (medida en la salida) durante 20 minutos y luego enfriarla a aproximadamente 50 ° C antes de dispensar una muestra de 20 ml. Cinco días antes del final de la prueba, la válvula se contaminó intencionalmente cinco veces con E. coli (una vez en un día y dos veces al día durante dos días) sin contaminación resultante del biorreactor. Estas pruebas demuestran la operación exitosa del sistema AAS.

Se realizaron pruebas adicionales del automuestreador AAS/Flex a la escala de 30 L. En un punto de tiempo programado, el sistema de AAS transfirió una muestra del biorreactor al FLEX y ordenó al FLEX que tomara la muestra suministrada y la analizará. Luego se limpió e higienizó a sí mismo en preparación para la siguiente muestra. Se tomó una muestra manual dentro de aproximadamente 15 minutos de la muestra automatizada. Las mediciones de densidad y viabilidad celular del automuestreador AAS/Flex se compararon con las mediciones del muestreo manual, para demostrar que los resultados del automuestreador AAS/Flex están de acuerdo con los resultados obtenidos de las muestras manuales. La comparación de los resultados en la Tabla 4 muestra un muestreo preciso utilizando la válvula de AAS de la divulgación.

Tabla 4. Rendimiento de recuento celular del automuestreador AAS/Flex a escala de 30 L

Los resultados en la Tabla 5 muestran las mediciones de pH de las muestras tomadas utilizando el automuestreador AAS/Flex en comparación con las mediciones del muestreo manual. La Tabla 5 demuestra además un muestreo preciso utilizando la válvula de AAS de la divulgación.

T l . R n imi n H l m r r AA Fl x l L

Los resultados en la Tabla 6 muestran las mediciones de pCO²de las muestras tomadas utilizando el automuestreador AAS/Flex en comparación con las mediciones del muestreo manual. La Tabla 6 demuestra además un muestreo preciso utilizando la válvula de AAS de la divulgación.

T l . R n imi n l m r r A Fl x l L

Los resultados en la Tabla 7 muestran las mediciones de osmolaridad de las muestras tomadas utilizando el automuestreador AAS/Flex en comparación con las mediciones del muestreo manual. La Tabla 7 demuestra además un muestreo preciso utilizando la válvula de AAS de la divulgación.

Tabla 7. Medición de osmolaridad del automuestreador AAS/Flex a escala de 30 L

Aplicaciones de ejemplo de varios sistemas y métodos divulgados en la presente

Como se describe en la presente, la producción óptima en biorreactores requiere un muestreo regular para el análisis fuera de línea para asegurar que el proceso permanezca dentro del espacio operativo deseado para la producción máxima del producto. La válvula automatizada divulgada en la presente, el sistema de muestreo aséptico automatizado (AAS) puede proporcionar muestreo rápido de ciclo cerrado del biorreactor, esterilización por vapor en el lugar (SIP) entre las muestras y suministro directo de muestras a un analizador. El AAS no solo automatiza y facilita el proceso de muestreo, sino que también puede proporcionar una mayor reproducibilidad en comparación con el muestreo manual y tiene los beneficios adicionales de seguridad y confiabilidad. La programación de muestras automatizada y la comunicación con los dispositivos analíticos mejora la capacidad de integrarse con las estrategias de control de procesos.

El AAS se instaló en biorreactores de 30 L y 130 L. Las muestras se recolectaron usando el sistema de muestreo y se analizaron usando un analizador NOVA Flex (Waltham, Mass.). Los resultados del analizador incluyeron concentración celular viable, viabilidad celular, glucosa, pH, presión parcial de dióxido de carbono y osmolalidad. El sistema de AAS demostró la capacidad de tomar 3 - 20 veces más muestras en comparación con los métodos manuales convencionales utilizados típicamente, durante largos períodos de tiempo, sin afectar la integridad del proceso de biorreactor. El sistema funcionó de manera más consistente y confiable que cuando las muestras se tomaron manualmente en el área de desarrollo y mostraron una mejor reproducibilidad.

Algunas características del diseño del AAS y su ciclo de muestra (como se prueba en este ejemplo) se proporcionan más adelante.

Diseño

Compacto/autocontenido con bomba de muestra de ciclo cerrado incorporada

Cumple con las Buenas Prácticas de Fabricación Actuales (cGMP)

Comunicación OPC capaz de integrarse con una variedad de analizadores y dispositivos

Diseño de válvula único

Programador con intervalos de muestreo especificados por el operador

Ciclo de muestra (<45 minutos)

SIP para esterilización

Enfriamiento seguido de purga de condensado

Extracción de muestra

Dispensación de muestra a dispositivo de manejo de muestras o directamente al instrumento analítico

En las pruebas con el sistema de AAS, se tomaron más de 500 muestras en una prueba de cuatro semanas de duración; en tanto que más de 150 muestras se tomaron en tres pruebas de dos semanas de duración. En todos los casos, el sistema funcionó de manera más consistente y confiable que cuando las muestras se tomaron manualmente, y el AAS mostró una mejor reproducibilidad. No se produjo contaminación del sistema durante estas pruebas. Durante el período de prueba, se tomaron 99 muestras sin ningún impacto en la esterilidad del biorreactor.

El mejor rendimiento del sistema de AAS con respecto al muestreo manual lo hace deseable para su uso en biorreactores. El AAS demuestra un muestreo confiable libre de contaminación con una mayor consistencia y reproducción de la muestra en comparación con las muestras manuales. Este sistema de muestreo de bajo costo e independiente de la escala, que se puede fabricar a partir de materiales compatibles con cGMP, es capaz de realizar muestreos frecuentes para permitir esquemas de control de procesos más intensivos. Se pueden lograr ahorros en mano de obra y optimización/eficiencia de procesos. Además, el AAS altamente eficiente también se utiliza en sistemas desechables y aplicaciones corriente abajo.

Los sistemas de muestreo automatizados descritos en la presente pueden permitir ventajosamente una recolección de datos más frecuente, reducir la variación de muestreo y el error humano asociado con la captura de muestras, y reducir los costos al reducir los requisitos de mano de obra asociados con el muestreo manual.

Se debe entender que los diversos pasos de los métodos divulgados y los diversos componentes de los aparatos divulgados son ejemplos, y se puede variar el orden particular de los pasos y la disposición de los componentes. Por ejemplo, las figuras 23-26 ilustran ejemplos adicionales con varios componentes del aparato reorganizados, lo que resulta en variaciones en el orden y/o la manera en que se realizan los pasos de los métodos respectivos. Estos son meramente indicativos de algunas de las formas en las que se pueden reorganizar los pasos y/o componentes de los ejemplos divulgados. Se contempla otra reorganización de pasos y/o componentes.

La figura 23 ilustra un ejemplo de un dispositivo de muestreo 500 en el que la introducción de un fluido de higienización (por ejemplo, vapor) y un fluido de purga (por ejemplo, aire) en una ruta de flujo de fluido del aparato se produce a través de un dispositivo de válvula común 501 (por ejemplo, un dispositivo de válvula de tres vías). De esta manera, el fluido de higienización (por ejemplo, vapor) y el fluido de purga (por ejemplo, aire) pueden entrar en la ruta de flujo de fluido 506 en una ubicación común en lugar de en ubicaciones separadas como se muestra, por ejemplo, en la figura 1.

En operación, por ejemplo, un fluido de higienización (por ejemplo, vapor) se puede suministrar en la ruta de flujo de fluido 506 a través de una válvula de tres vías 501 para limpiar la ruta y/o eliminar cualquier material de muestras anteriores en el área en contacto con el fluido de higienización. Después del paso de higienización, se puede suministrar un fluido de purga (por ejemplo, aire) a la ruta de flujo de fluido 506 a través de la misma válvula 501. Debido a que la válvula 501 se encuentra corriente arriba de la válvula de recolección de muestra 504 (que, a su vez, se acopla al biorreactor 502), el aire puede eliminar y/o reducir la cantidad de fluido de higienización que queda dentro de la ruta de flujo de fluido 506 después de que la ruta de flujo de fluido 506 se expone al fluido de higienización. Por lo tanto, la válvula de tres vías 501 se puede operar entre una primera posición que restringe el flujo de aire (u otro fluido de purga) pero permite el paso de fluido de higienización, una segunda posición que permite el flujo de aire (u otro fluido de purga) y restringe el paso de fluido de higienización, y una tercera posición que restringe el flujo de aire (u otro fluido de purga) y el fluido de higienización.

La operación restante del dispositivo ilustrado en la figura 23 puede ser generalmente similar a la descrita en otra parte de la presente. Por ejemplo, un depósito de volumen variable 518 puede extraer una muestra del biorreactor 502 a través de una válvula de recolección de muestra abierta 504. El depósito de volumen variable 518 puede comprender, por ejemplo, una bomba de diafragma como se describe en otra parte de la presente. Después de que la muestra se extrae en el depósito de volumen variable 518, se puede descargar a través de la válvula de salida 508 para que se capture para su análisis y/o procesamiento adicional por un analizador 512. Para facilitar el suministro de la muestra al analizador 512, se puede proporcionar una válvula de control 536 corriente abajo de la válvula de salida 508. Como se describe en otra parte de la presente, se puede proporcionar una válvula de control 536 para abrir y cerrar para permitir y restringir la descarga de fluidos a un área de recolección de desechos. Los desechos descargados pueden incluir, por ejemplo, fluido de higienización y gas de purga que se ha desplazado a lo largo de la ruta de flujo de fluido 506 para desinfectar y purgar el exceso de materiales de muestra de la ruta de flujo de fluido 506.

La figura 24 ilustra otro ejemplo de un dispositivo de muestreo 600. En este ejemplo, el fluido de higienización (por ejemplo, vapor) y el fluido de purga (por ejemplo, aire) también se configuran para suministrarse en una ruta de flujo de fluido 606 en una ubicación común (por ejemplo, a través de una válvula de tres vías 601) como se describe en la figura 23. La figura 24, sin embargo, ilustra un ejemplo alternativo en el que los componentes y pasos corriente abajo de la válvula de entrada de muestra se disponen de manera diferente a otros ejemplos divulgados en la presente.

Como se muestra en la figura 24, se acopla una válvula de recolección de muestra 604 a un biorreactor 602 y se proporciona un depósito de volumen variable 618 corriente abajo de la válvula de recolección de muestra 604. Se proporciona una válvula de tres vías 615 corriente abajo del depósito de volumen variable 618, con la válvula 615 que se configura para permitir el suministro de una muestra y/u otros materiales en la ruta de flujo de fluido 606 a través de la válvula 615 a un analizador 612 o, alternativamente, a un área de recolección de desechos. Por consiguiente, cuando se captura una muestra, el sistema extrae la muestra en el depósito de volumen variable 618 y la válvula 615 se mueve a una primera configuración que permite el suministro de la muestra a través de la válvula 615 al analizador 612. Después de la recolección de muestras, la válvula 615 se mueve a una segunda configuración que restringe el flujo de fluido al analizador 612 y permite que los fluidos en la ruta de flujo 606 (por ejemplo, fluido de higienización y gas de purga) se dirijan a un área de recolección de desechos.

La figura 25 ilustra otro aparato de muestreo ejemplar 700. El aparato 700 comprende un biorreactor 702 acoplado a una válvula de recolección de muestra 704. A diferencia de otros ejemplos divulgados en la presente, un depósito de volumen variable 718 puede extraer una muestra "corriente arriba" a través de la válvula de recolección de muestra 704. Una vez que se extrae la muestra, la válvula de recolección de muestra 704 se puede cerrar y el depósito de volumen variable 718 puede descargar la muestra nuevamente "corriente abajo" a lo largo de la ruta de flujo de fluido 706 hacia una válvula de tres vías 715 que se proporciona corriente abajo del depósito de volumen variable 718. La válvula 715 se puede configurar para permitir el suministro de la muestra y/u otros materiales en la ruta de flujo de fluido 706 a través de la válvula 715 a un analizador 712 o para descargar como desechos. Por consiguiente, cuando se captura una muestra, el sistema extrae la muestra "corriente arriba" en el depósito de volumen variable 718 y el depósito de volumen variable 718 luego suministra la muestra a través de la válvula 715 al analizador 712. Después de la recolección de muestras y la descarga al analizador 712, la válvula 715 puede restringir el flujo de fluido al analizador 712 y, en su lugar, dirigir los fluidos en la ruta de flujo 706 (por ejemplo, fluido de higienización y gas de purga) a través de la válvula 715 a una ruta diferente para la recolección de desechos.

La figura 26 ilustra otro aparato de muestreo ejemplar 800. Al igual que en otros sistemas descritos en la presente, el aparato 800 comprende un biorreactor 802 acoplado a una válvula de recolección de muestra 804. Otros componentes del aparato 800, sin embargo, se reorganizan para operar de manera algo diferente a otros sistemas descritos en la presente. Por ejemplo, aunque la entrada de fluido de higienización se coloca corriente arriba (por ejemplo, en la válvula de tres vías 821) de la válvula de recolección de muestra 804, una entrada de fluido de purga se coloca corriente abajo de la válvula de recolección de muestra 804. En operación, el depósito de volumen variable 818 puede extraer una muestra "corriente abajo" a través de la válvula de recolección de muestra 804. Una vez que se extrae la muestra, la válvula de recolección de muestra 804 se puede cerrar y el depósito de volumen variable 818 puede suministrar la muestra "corriente arriba" a lo largo de la ruta de flujo de fluido 806 hacia la válvula de tres vías 821. La válvula 815 se puede configurar para permitir el suministro de la muestra a través de la válvula 815 al analizador 812. Por lo tanto, cuando se captura una muestra, el sistema extrae la muestra "corriente abajo" en el depósito de volumen variable 818 y el depósito de volumen variable 818 luego suministra la muestra "corriente arriba" a través de la válvula 815 al analizador 812. Después de la recolección de muestra y el suministro al analizador 812, la válvula 815 se cierra de modo que se pueda suministrar fluido de higienización a través de la válvula 821 y a lo largo de la ruta de flujo de fluido 806 para higienizar la ruta de flujo de fluido 806. Después de la higienización, se puede suministrar un fluido de purga (por ejemplo, aire) en la ruta de flujo de fluido 806 (como se muestra en la figura 26) y la válvula 821 se puede dirigir a los desechos, y la válvula de control 836 se puede abrir para permitir la descarga de fluidos en la ruta de flujo 806 (por ejemplo, fluido de higienización y gas de purga) para la recolección de desechos.

En vista de los muchos ejemplos posibles a los cuales se pueden aplicar los principios de la presente divulgación, se debe reconocer que los ejemplos ilustrados son solo ejemplos preferidos y no se deben tomar como limitaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de muestreo (100) para recolectar una muestra de fluido de un recipiente cerrado (102), el sistema que comprende:

una válvula de entrada de fluido de higienización (114);

una válvula de entrada de gas (116);

una válvula de recolección de muestra (104) acoplada al recipiente cerrado (102) que se puede operar entre una posición abierta y

una posición cerrada;

una primera válvula de salida y opcionalmente una segunda válvula de salida que se ubica corriente abajo de la primera válvula de salida, donde la primera válvula de salida (108) se puede operar entre una posición abierta y una posición cerrada;

un depósito de volumen variable (118) corriente arriba de la primera válvula de salida; y

una ruta de flujo de fluido (106) que interconecta la válvula de entrada de fluido de higienización (114), la válvula de entrada de gas (116), la válvula de recolección de muestra (104), la primera válvula de salida (108) y el depósito de volumen variable (118), donde la válvula de entrada de fluido de higienización (114) se coloca corriente arriba de la válvula de recolección de muestra (104) y donde:

cuando la válvula de entrada de fluido de higienización (114) y la válvula de entrada de gas (116) se orientan para restringir el flujo del fluido de higienización y el gas a través de las válvulas respectivas (114,116) y la primera válvula de salida (108) se encuentra en la posición cerrada, la válvula de recolección de muestra (104) puede estar en la posición abierta para retirar una muestra del recipiente cerrado (102) hacia el depósito (118) a lo largo de una primera porción de la ruta de flujo de fluido (106);

cuando la válvula de entrada de fluido de higienización (114) y la válvula de entrada de gas (116) se orientan para restringir el flujo del fluido de higienización y el gas a través de las válvulas respectivas (114,116) y la válvula de recolección de muestra (104) se encuentra en la posición cerrada, la muestra se puede descargar del depósito (118) a lo largo de una segunda porción de la ruta de flujo de fluido (106) a través de la primera válvula de salida (108);

cuando la válvula de entrada de fluido de higienización (114) se orienta para permitir el flujo del fluido de higienización a través de la válvula de entrada de fluido de higienización (114), la válvula de entrada de gas (116) se orienta para restringir el flujo del gas a través de la válvula de entrada de gas (116), y la válvula de recolección de muestra (104) se encuentra en la posición cerrada, se puede introducir un fluido de higienización en la ruta de flujo de fluido (106) a través de la válvula de entrada de fluido de higienización (114) para higienizar al menos la primera porción de la ruta de flujo de fluido (106); y

el depósito (118) comprende una bomba que se configura para extraer la muestra en el depósito (118) a través de una entrada de depósito y dirigir la muestra fuera del depósito (118) a través de una salida de depósito.

2. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con la reivindicación 1, donde cuando la válvula de entrada de fluido de higienización (114) se encuentra en la posición abierta y la válvula de entrada de gas (116) y la válvula de recolección de muestra (104) se encuentran en la posición cerrada, el fluido de higienización se dirige a través del depósito de volumen variable mediante el cual se higieniza dicho depósito (118).

3. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la válvula de entrada de fluido de higienización (114) se encuentra en una porción corriente arriba de la ruta de flujo de fluido (106) y la primera válvula de salida (108) se encuentra en una porción corriente abajo de la ruta de flujo de fluido (106), y el fluido de higienización puede fluir a través de la ruta de flujo de fluido (106) desde la válvula de entrada de fluido de higienización hasta la primera válvula de salida (108) para higienizar la ruta de flujo de fluido (106) entre la válvula de entrada de fluido de higienización (114) y la primera válvula de salida (108).

4. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la válvula de entrada de fluido de higienización (114), la válvula de entrada de gas (116), la válvula de recolección de muestra, la primera válvula de salida (108) y el depósito de volumen variable (118) se interconectan a lo largo de la ruta de flujo de fluido (106) desde la porción corriente arriba a la porción corriente abajo en el siguiente orden: la válvula de entrada de fluido de higienización (114), la válvula de entrada de gas (116), la válvula de recolección de muestra (104), el depósito de volumen variable (118) y la primera válvula de salida (108).

5. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la válvula de entrada de fluido de higienización (114) y la válvula de entrada de gas (116) se acoplan mediante una válvula de tres vías, donde la válvula de tres vías que se puede operar entre una primera posición que permite el flujo de fluido de higienización a través de la entrada de fluido de higienización hacia la ruta de flujo de fluido (106), una segunda posición que permite el flujo de gas a través de la entrada de gas hacia la ruta de flujo de fluido (106), y una tercera posición que restringe el flujo de fluido de higienización y gas hacia la ruta de flujo de fluido (106).

6. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el depósito (118) comprende una bomba de diafragma.

7. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el depósito (118) comprende un miembro de diafragma flexible y un alojamiento con una primera área y una segunda área, el miembro de diafragma flexible que se configura para moverse entre una primera posición donde una primera superficie del miembro de diafragma flexible entra en contacto con la primera área del alojamiento y una segunda posición donde una segunda superficie del miembro de diafragma flexible entra en contacto con la segunda área del alojamiento.

8. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el alojamiento comprende un alojamiento generalmente esférico y la primera área comprende una primera mitad del alojamiento esférico y la segunda área comprende una segunda mitad del alojamiento esférico, la primera y segunda mitades del alojamiento esférico que son generalmente opuestas entre sí.

9. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el miembro de diafragma se configura de modo que la segunda superficie entre en contacto con la segunda mitad del alojamiento esférico cuando se encuentra en la segunda posición, el miembro de diafragma que se invierte generalmente cuando se encuentra en la segunda posición, con respecto a su orientación cuando se encuentra en la primera posición.

10. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una segunda válvula de salida, la segunda válvula de salida que se ubica corriente abajo de la primera válvula de salida (108), donde cuando la válvula de entrada de fluido de higienización (114) se orienta para permitir el flujo del fluido de higienización a través de la válvula de entrada de fluido de higienización (114), la válvula de entrada de gas (116) se orienta para restringir el flujo del gas a través de la válvula de entrada de gas (116), y la válvula de recolección de muestra (104) y la primera válvula de salida (108) se encuentran en la posición cerrada, el fluido de higienización puede fluir a lo largo de la ruta de flujo de fluido (106) entre la válvula de entrada de fluido de higienización (114) y la segunda válvula de salida para higienizar porciones de la ruta de flujo de fluido (106) en las proximidades de la válvula de recolección de muestra (104) y la primera válvula de salida (108).

11. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la segunda válvula de salida comprende un regulador de contrapresión variable y/o una válvula controlada termostáticamente.

12. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde cuando la válvula de entrada de fluido de higienización (114) se orienta para restringir el flujo del fluido de higienización a través de la válvula de entrada de fluido de higienización (114) y la válvula de recolección de muestra (104) se encuentra en la posición cerrada, y la válvula de entrada de gas (116) se orienta para permitir el flujo del gas a través de la válvula de entrada de gas (116), y la primera válvula de salida y la segunda válvula de salida se encuentran en la posición abierta, se puede introducir gas en la ruta de flujo de fluido (106) a través de la válvula de entrada de gas (116) para purgar el fluido de higienización de al menos la primera y segunda porciones de la ruta de flujo de fluido (106).

13. El sistema de muestreo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la válvula de recolección de muestra (104) comprende un vástago de válvula con un miembro de sellado cónico, y una porción del vástago de válvula se extiende hacia la ruta de flujo de fluido (106) cuando la válvula de recolección de muestra (104) se encuentra en la posición cerrada de modo que el fluido de higienización introducido en la ruta de flujo de fluido (106) por la válvula de entrada de fluido de higienización (114) fluirá más allá de la porción del vástago de válvula que se extiende hacia la ruta de flujo de fluido (106).

14. Un método para recolectar una muestra de fluido de un recipiente cerrado (102) con riesgo reducido de contaminación, dilución o alteración de la muestra de fluido usando el aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-13, el método que comprende:

abrir la válvula de entrada de fluido de higienización (114) y dirigir el fluido de higienización corriente abajo a través de la ruta de flujo de fluido (106) más allá de la válvula de recolección de muestra (104) en la posición cerrada, el depósito de volumen variable (118) y la primera válvula de salida (108) en la posición cerrada;

descargar el fluido de higienización fuera de una segunda válvula de salida, la segunda válvula de salida que se encuentra en la posición abierta y ubicada corriente abajo de la primera válvula de salida;

abrir la válvula de recolección de muestra (104) en tanto que se cierra la válvula de entrada de fluido de higienización (114), la válvula de entrada de gas y la primera y segunda válvula de salida;

extraer una muestra de fluido del recipiente cerrado (102) a través de la válvula de recolección de muestra (104) hacia el depósito de volumen variable (118) a lo largo de una primera porción de la ruta de flujo de fluido (106);

dirigir la muestra de fluido fuera del depósito (118) a lo largo de una segunda porción de la ruta de flujo de fluido (106) en tanto que se cierran la válvula de entrada de fluido de higienización y la válvula de recolección de muestra; y descargar la muestra de fluido de la primera válvula de salida (108) en tanto que se cierran la válvula de entrada de fluido de higienización (114) y la válvula de recolección de muestra (104).

15. El método de acuerdo con la reivindicación 14, donde después de descargar el fluido de higienización pero antes de extraer la muestra de fluido, el método incluye además:

abrir la válvula de entrada de gas (116) y dirigir un gas corriente abajo a través de la ruta de flujo de fluido (106) más allá de la válvula de recolección de muestra (104) en la posición cerrada, el depósito de volumen variable (118) y a través de la primera válvula de salida en la posición abierta; y

descargar el gas a través de la segunda válvula de salida que se encuentra en la posición abierta para purgar el fluido de higienización de al menos la primera y segunda porciones de la ruta de flujo de fluido (106).