JP7266932B2 - バイオプロセシングシステム - Google Patents

Description

本発明はバイオプロセシングシステムに関し、特に、バイオプロセシングにおける選択的な複数の機能性、たとえば、細胞懸濁液のような流体のその成分部分への分離、細胞懸濁液の温度の維持または変更、細胞懸濁液またはその成分部分の混合、保管容器における細胞懸濁液の保管、およびさらなる処理のための細胞懸濁液の準備を可能にするバイオプロセシングシステムに関する。

全血、アフェレーシス血液、または骨髄血液を赤血球、白血球、血小板および血漿に分離するなど、生体液を処理し、たとえば細胞、または培養技術により増殖した幹細胞の懸濁液を分離すること、および/または造血幹細胞のような特定の細胞集団を他の細胞から分離することが知られている。特に、幹細胞を残りの血液成分から分離して、即時用いる、遺伝子組み換え後に用いる、または後で、たとえば化学療法後に用いるために保管することが要求される、効率的な血液成分治療に対する必要性の高まりに応じて、血液分離システムおよび方法が過去20年間に出現してきた。

典型的な分離プロセスにおいて、血液の成分、すなわち赤血球、白血球、血小板および血漿は異なる治療に用いられるため、これらの成分を分離するために一定量の血液が処理される。血液は、抗凝固剤溶液を含む血液収集バッグ内へ収集される。収集された血液は、大きな冷却遠心分離機において約10分間、血液バッグを回転させることによってその副成分に分離される。遠心分離後、成分のそれぞれが、血液収集バッグから別個の収集バッグ内へ順次送出される。

比較的少量の処理にも適した、生体液の収集および分離のためのより自動化された、コンパクトで携帯可能なシステムに対する要望があった。

米国特許第3737096号および米国特許第4303193号は、折り畳み可能バッグに取り付けられる比較的小さな遠心装置を提案している。しかしながら、これらのデバイスは、任意の成分を収集することができる前に通常約250mLの最小容量を処理することが要求される最小固定保持容量を有する。

米国特許第5316540号は、処理チャンバが、液圧的に変形させて生体液で満たす、または空にすることができる可撓性処理バッグである遠心処理を開示している。

EP0654669-Aは、ピストンによって分離された2つのチャンバを有する遠心処理装置を開示している。遠心分離の前に、処理されるべき少量の流体が、中心を外れた入口を介して取り込まれ、遠心処理中に2つのチャンバ間を移送される。

血液成分の分離のための機能的に閉鎖されたシステムが、米国特許第6123655号および米国特許第6733433号に記載されており、その内容を、参照により本明細書に組み込む。米国特許第6123655号は、可変容量の処理チャンバを備えた携帯可能な使い捨て遠心装置を教示している。これはしたがって、非常に少量であっても、可変量の生体液を処理することができる。米国特許第6733433号は同様の装置を記載している。これらの文献は両方とも、スライドピストンの動きを、真空または陽圧のいずれかを選択的に生成してピストンを望む通り上下に動かすチャンバの底部に配置された空気圧システムによって制御することを教示している。

これらの特許は、分離されるべき生体液および分離された成分を受け取るための容器のセット、および任意選択で添加剤溶液のための1つまたは複数の追加の容器を含む、生体液を処理して成分に分離するためのシステムを提案している。中空の遠心処理チャンバは、処理チャンバの回転駆動ユニットとの係合によって回転軸を中心に回転可能である。処理チャンバは、処理されるべき生体液および生体液の処理された成分のための軸方向入口/出口を有する。この入口/出口は、生体液の遠心処理全体が行われる可変容量の分離空間内に通じている。処理チャンバは、処理チャンバの端壁から延在する略円筒状の壁を含み、この略円筒状の壁は、回転軸と同軸の中空の開いた円筒状空間を占める中空の処理チャンバをその中に画定し、軸方向入口/出口は、略円筒状の壁と同軸の上記端壁に設けられて中空の処理チャンバ内へ開口している。処理チャンバは、略円筒状の壁内に軸方向に可動なピストンを含む。可変容量の分離空間は、略円筒状の壁および処理チャンバにおけるピストンによって処理チャンバの上部に画定される。分離空間は、入口/出口と流体連通している。この可動部材の軸方向の移動により、分離空間の容量が変化し、遠心処理の前、間または後に、処理されるべき生体液の選択された量が入口/出口を介して分離空間内へ導入、またはそこから排出され、遠心処理の間または後に、出口を介して分離空間から処理された生体液成分を送出する。

ピストンは、ほぼ閉じた容積である分離空間とは反対のピストンの側の空気圧差によって分離空間を変化させるように動作可能である。清潔な空気がこの閉じた容積内へ、またはここから圧送されてピストンの動きを誘発し、分離空間容積を変化させて次には分離空間内への、またはここからの流体流を誘発する。

この機構はよく働くが、本発明者らは、分離チャンバを含むがより多くの機能性を備えたバイオプロセシング装置が望まれるように治療知識が進歩してきたことを認識していた。発達のための異なる種類、たとえば造血、間葉系、または前駆細胞を用いる有望な自家および同種細胞治療の増加により、より多用途な細胞バイオプロセシング装置が必要とされている。加えて、無菌性の維持、換言すれば、バイオバーデンを許容可能限度内または適正製造基準(GMP)によって指定された限度内に保つことが不可欠である。さらに、処理のコストおよび処理に用いられる機器のコストも、すぐ上で述べた比較的新しい治療の採用および実施の成功のために重要である。本発明の実施形態は、無菌性および低コストに対処しながら、上述した先行技術の機能性における欠点に対処する。

米国特許第3737096号 米国特許第4303193号 米国特許第5316540号 EP0654669-A 米国特許第6123655号 米国特許第6733433号

一態様によれば、本発明は、分離チャンバを着脱可能に受け入れるための温度制御可能な区画を有するハウジングを含む装置を含むバイオプロセシングシステムを提供し、この装置は、1つまたは複数の流体保管容器を支持するための少なくとも1つのステーションをさらに含み、ステーションは、支持された容器又は支持された各容器の内容物の温度を上昇させたり低下させたりするための温度制御可能な領域を含む。

一実施形態において、ハウジングは遠心分離のための回転構成を含む。一実施形態において、ステーションは上記支持のためのテーブルを含み、テーブルは、使用時に混合作用を提供するのに十分な動きが可能である。一実施形態において、上記動きは、少なくとも1つの回転軸、好ましくは2つの回転軸を中心とする周期的揺動である。一実施形態において、上記テーブルはヒンジ取り付け可能な開閉可能なカバーを含む。一実施形態において、このシステムは、1つまたは複数のバルブの動作を制御するためのバルブアクチュエータをさらに含む。一実施形態において、このシステムは、コントローラと、上記区画および上記領域で温度を感知するための温度センサと、をさらに含み、上記感知された温度に応じて、その区画若しくは領域、又はそれらの両方を加熱または冷却するように動作可能である。

第2の態様によれば、本発明は、遠心分離チャンバであって、この区画内に着脱可能に設置可能であり、1つまたは複数のポートを有し、使用時にこの1つまたは複数のポートを介して、流体のチャンバ内への流入、またはそこからの流出を可能にする、遠心分離チャンバを含む使い捨て流体構成とともに用いられるときの上の態様によるシステムを提供し、上記ポートは、流体導管および1つまたは複数のバルブ構成を介して上記流体保管容器の1つまたは複数と流体連通している。使い捨て流体構成は、たとえば無菌性を維持するためにシステムの残りから流体的に隔離することができる。

第3の態様によれば、本発明は、流体のバイオプロセシングのための方法を提供し、この方法は、以下のステップを任意の適切な順序で含む。
a)1つまたは複数の流体容器と流体連通している分離チャンバを含むバイオプロセシングシステムを提供するステップと、
b)哺乳類細胞のような細胞懸濁液をシステムの分離チャンバ内へ導入するステップと、
c)懸濁液の温度を制御するステップと、
d)システムの1つまたは複数の流体容器内へさらなる流体を導入するステップと、
e)懸濁液の温度に関連して上記容器におけるさらなる流体の温度を制御するステップと、
f)懸濁液と同じまたは同様の温度でさらなる流体の少なくとも一部を分離チャンバ内へ導入するステップ。

第4の態様によれば、本発明は、細胞懸濁液のバイオプロセシングのための方法を提供して、細胞洗浄、細胞分離および/または細胞濃縮、細胞培養、細胞形質導入、密度勾配媒体細胞分離、細胞希釈、細胞分注、および最終製剤のいずれか1つまたは複数を提供し、この方法は、
a)前記請求項のいずれか一項に記載のバイオプロセシングシステムを提供するステップと、
b)本明細書に記載の例1から8において定義された手順のいずれか1つまたは複数に従ってシステムを動作させるステップと、
を含む。

本発明は、上述した方法のいずれか1つによって得られた細胞を包含する。

したがって、流体の分離または他のバイオプロセシングと同様に、本発明は、流体、たとえば分離チャンバにおけるヒト生体液およびバッグに別個に保管された生体試薬の加熱、冷却、または略一定の温度の維持を可能にして、2つの流体が合成されたときの熱衝撃を低減または除去する。

装置が複数のステップ、たとえば、沈降、培養、および試薬との混合のような連続的なステップにおいて細胞操作に用いられる場合、たとえば品質管理提案のために、温度制御を保証することができる。上の方法ステップに加えて、細胞は、適切な場合には上記さらなる流体の助けを借りて、洗浄、培養、形質導入、分離、密度勾配分離、濃度調整、または混合の1つまたは複数を受けることができる。

細胞または分離チャンバの他の内容物の処理の結果、温度が変化する、通常、遠心分離原理が用いられる遠心法物理的原理によって生成されるチャンバ内の摩擦の結果として熱が増加する場合、チャンバにおける温度を迅速に調整するため、追加の流体をより低い(またはより高い)温度でチャンバ内へ導入することができる。これによってさらなる流体は、同じ温度で導入されるよりもチャンバにおける流体の温度を調節するために用いることができる。

本発明のさらなる態様および好ましい特徴が、特許請求の範囲に記載されている。特許請求の範囲はこのような態様および好ましい特徴を記載しているが、本発明は特許請求の範囲に限定されず、本明細書に記載のあらゆる特徴が組合せで述べられているかどうかにかかわらず、このような特徴まで拡張することができる。

添付の図面を参照して例として本発明をさらに説明する。

バイオプロセシングのための閉じた流体使い捨て構成を概略的に示す。 図1の流体構成を複数の選択的バイオプロセシング機能に用いられる装置と一緒に示す。

図1を参照すると、この場合、それぞれがそれぞれの流体導管12、22、32、42に流体継手14、24、34、44を介して接続可能な可撓性バッグ、たとえばHDPEプラスチックバッグの形態である複数の保管容器10、20、30、および40を含む使い捨て流体構成100が示されている。各流体導管12、22、32、42は、この場合、二方向選択バルブ16、26、36の各バルブのポートaからc、またはaからb、またはポートa、bおよびc間に流体用通路がないという選択的接続を提供する選択的動作によって、独立して選択的に処理チャンバ50に接続可能である。このようにして、バッグ10、20、30または40、または同様の構成によって接続された任意のより少ない、またはより多い数のバッグのいずれか1つを、それぞれの流体導管を介して処理チャンバ50に選択的に流体的に相互接続することができる。

処理チャンバ50は、分離チャンバ、この場合、静的入口ポート52を有する遠心分離機であり、入口ポートは、チャンバ50の回転と同時に、固定入口ポート52、およびチャンバに流れを送ってバッグ10、20、30および40への流体連通を提供する静止流体導管51への封止された流体接続を可能にする回転継手54を有する。

チャンバ50は、スライドシールを含むピストン56を有し、これは、ピストン56の遠位側の容積58をピストン56の近位側の容積60と比較した圧力差によって移動可能である。気体または流体、たとえば濾過された空気を、制御ポート55を介して遠位容積58内へ圧送、またはそこから吸引することによって、ピストン56の動きを制御し、これによって流体の処理チャンバ容積60への流入、またはそこからの流出を制御することが可能である。バルブ16、26および36をさらに制御することにより、チャンバ容積60内への流体の選択的導入、またはその逆が可能になる。

上の流体構成は、たとえば血液成分を分離するため、機能性の向上が必要とされる場合に満足な方法で機能するが、さらなる改良が望ましい。

加えて図2を参照すると、使い捨て流体構成100は、バイオプロセシング装置200内における然るべき位置において示されている。この構成100および装置は、一緒に使用されるとき、バイオプロセシングシステムを形成する。装置200は、温度制御される遠心分離機210および温度制御される混合段250ならびにコントローラ280を含む。この装置は、たとえば、それぞれがそれぞれのバルブのロータに接続して、所望の流体路を提供する位置に選択的にロータを動かす回転可能なボスの形態で、上述のバルブを作動させるバルブアクチュエータ18、28および38を有する。

遠心分離機は、チャンバ50を受け入れる区画215を含む、隔離されたハウジング212を有する。ハウジングは、この区画の内側の加熱および冷却のためのペルティエ素子214を有し、これは次には、使用時にチャンバ50およびその内容物を加熱または冷却する。温度は、コントローラ280によって制御され、コントローラ280にフィードバックを提供する赤外線温度センサ216によって測定される。ハウジング212は、下端に、駆動モータ220に接続された回転可能な駆動ドッグ218、および空気ポンプ222に空気圧で接続された空気圧フィードをさらに含み、これらは一緒に使用時にチャンバ50を回転させて、チャンバにおける流体の成分を分離し、チャンバ50におけるピストン56の動きを制御して、チャンバ容積60内への、またはそこからの流体の流れを提供し、たとえば、バッグの1つまたは複数に送られる分離された成分を順次除去するが、すべてコントローラ280の制御下にある。

ミキサステーション250は、可撓性バッグの1つまたは複数、この場合、構成100の残りと流体連通したままであるバッグ10および20を支持することができるテーブル252を含む。テーブルは、ミキサモータ270および関連する混合機構の影響下で揺動可能であり、バッグの内容物の混合を促進する。この場合、この機構は、テーブル252から堅固に垂下するステム272を含み、ステム272は、中間部で可撓性支持体274によって支持され、使用時、ミキサモータ270に取り付けられたホイール278によって遠位端276で円運動に駆動される。ミキサ機構により、ミキサモータ270の回転軸Aにそれぞれ垂直な2つの軸においてテーブルが回転することが可能になる。他の適切な混合メカニズムも使用することができる。

ミキサ段はまた、バッグを覆って閉じて熱損失を低減するヒンジ付き蓋254を含む。バッグ10および20を加熱または冷却するためのペルティエ素子258および赤外線温度センサ256もまた、それぞれコントローラ280の制御下で提供される。

温度制御されるミキサ250が装置200の機能性を増加させることは明らかであり、増加した機能性の具体的な例を以下に示す。可撓性バッグ10～40および容積60はそれぞれ約10mlから約1000mlの容量を有し、これは、この装置の実施形態が携帯可能であり、分離チャンバ50を含む流体構成100を容易に使い捨てまたは単回使用にすることができることを意味する。ミキサ250内へ導入されたバッグ10、20、30または40のいずれかの内容物を、容積60における流体の温度と、これらが合成されたとき(容積60においてとは限らない)に同じまたは同様にすることによって、熱衝撃を低減または除去することができる。その機能性は、血液製剤内へ導入される生体添加物に特に有用である。

この装置は、全血、アフェレーシス血液、骨髄血、または培養技術を通じた拡大細胞または幹細胞のような、哺乳類、たとえばヒトの生体液の、洗浄溶液、懸濁媒体、ヒトまたは胎児血清、勾配密度溶液、磁気ビーズのような親和性粒子、とりわけジメチルスルホキシド(DMSO)のような媒体溶液または凍結保護剤溶液に懸濁したウイルスのような任意の他の生体試薬での追加、混合、希釈または再懸濁と組み合わせて処理された温度を制御する能力を有し、すべて上述したシステムによって操作される。

バイオプロセシング例
上述したシステムを用いて実行することができるいくつかのバイオプロセシング手順を例として以下に示す。これらの手順には制御機能が要求され、これは実際にはコントローラ280によって実行され、ミキサ構成250、バルブ16、26および36および遠心分離チャンバ210を制御することが理解されよう。

例1-細胞洗浄手順
a)バッグ、たとえばバッグ10に、流体に懸濁した培養幹細胞のような細胞ベースの産物を導入し、
b)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手14を介して接続し、
c)任意選択で、充填されたバッグ10を混合構成250内へ導入し、任意選択で産物を混合して任意選択で産物の温度を測定し、
d)混合された産物をバッグから処理チャンバ容積60へ上述した方法、この場合はピストン56を動かして細胞産物を引き込むことによって転送して、容積60における産物の温度を測定し(通常摂氏4度)、
e)バッグ、たとえばバッグ20内へ細胞洗浄溶液を導入し、
f)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手24を介して接続し、
g)充填されたバッグ20を混合構成250内へ導入し、任意選択で洗浄溶液を混合し、洗浄溶液の温度を測定し、バッグ20が混合構成250内にある間、洗浄溶液の温度を容積60における産物の温度と同じまたは同様になるように調整し、
h)ステップg)に続いて、この場合はピストン56をさらに動かすことによって、すでに産物を含む容積60内へ洗浄溶液を導入し、
i)容積60を十分な時間および十分な回転速度または加速で回転させて、洗浄溶液を含むより低密度な物質から産物における細胞を実質的に分離し、
j)細胞産物のより低密度な物質と一緒に洗浄溶液を、この場合はピストン56の反対への動きによって、容積60からバッグ、たとえばバッグ30内へ転送し、
k)洗浄された細胞を含む残留流体物質を、この場合はピストン56のさらなる反対への動きによって、容積からバッグ、たとえばバッグ40内へ転送する。

例2-細胞分離および/または細胞濃縮の手順
a)バッグ、たとえばバッグ10に、流体に懸濁した培養幹細胞のような細胞ベースの産物を導入し、
b)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手14を介して接続し、
c)任意選択で、充填されたバッグ10を混合構成250内へ導入し、任意選択で産物を混合して任意選択で産物の温度を測定し、
d)混合された産物をバッグから処理チャンバ容積60へ上述した方法、この場合はピストン56を動かして細胞産物を引き込むことによって転送して、容積60における産物の温度を測定し(通常摂氏4度で)、
e)容積60を十分な時間および十分な回転速度または加速で回転させて、産物におけるより低密度な物質から産物における懸濁細胞の大部分を実質的に分離し、任意選択で、たとえば少なくともこのステップにおける、任意選択で先のステップにおける期間中、容積における細胞の温度を維持することによってこの温度を制御し(通常摂氏4度で)、
f)細胞産物のより低密度な物質を、この場合はピストン56の反対への動きによって、容積60からバッグ、たとえばバッグ30内へ転送し、
g)今分離および/または濃縮された細胞を含む残留流体物質を、この場合はピストン56のさらなる反対への動きによって、容積からバッグ、たとえばバッグ40内へ転送する。

例3-細胞培養手順
a)バッグ、たとえばバッグ10に、流体に懸濁した幹細胞のような細胞ベースの産物を導入し、
b)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手14を介して接続し、
c)任意選択で、充填されたバッグ10を混合構成250内へ導入し、任意選択で産物を混合して任意選択で産物の温度を測定し、
d)混合された産物をバッグから処理チャンバ容積60へ上述した方法、この場合はピストン56を動かして細胞産物を引き込むことによって転送して、容積60における産物の温度を測定し(通常最初は室温で)、産物の温度を必要であればおよそ摂氏37度に調整し、
e)バッグ、たとえばバッグ20内へ、溶液に懸濁して上記細胞に結合するように適合された多数の細胞培養ビーズを導入し、
f)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手24を介して接続し、
g)充填されたバッグ20を混合構成250内へ導入し、任意選択で培養ビーズを混合し、ビーズの温度を測定し、バッグ20が混合構成250内にある間、ビーズの温度を容積60における産物の温度と同じまたは同様になるように調整し、
h)ステップg)に続いて、この場合はピストン56をさらに動かすことによって、すでに産物を含む容積60内へビーズを導入し、あるいは、ビーズを含むバッグ20内へ容積60における細胞を導入し、
i)たとえば、容積60またはバッグ20における細胞産物およびビーズの合成された懸濁液の温度を維持し、
j)ビーズを含む上記懸濁液を、容積またはバッグ20から他のバッグ、たとえばバッグ30内へ、この場合は細胞を灌流するためにピストン56を動かすことによって転送し、任意選択で、合成された懸濁液を容積内へ返送し、
k)任意選択でステップj)を1回または複数回繰り返し、
l)容積60を十分な時間および十分な回転速度または加速で回転させて、合成された懸濁液におけるより低密度な物質から上記ビーズに結合された懸濁細胞の大部分を実質的に分離し、
m)今分離された懸濁液のより低密度な物質を、この場合はピストン56の反対への動きによって、容積60からバッグ、たとえばバッグ30内へ転送し、
n)今培養された細胞を含む残留流体物質を、この場合はピストン56のさらなる反対への動きによって、容積からバッグ、たとえばバッグ40内へ転送する。

例4-細胞形質導入手順
a)バッグ、たとえばバッグ10に、流体に懸濁した培養幹細胞のような細胞ベースの産物を導入し、
b)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手14を介して接続し、
c)任意選択で、充填されたバッグ10を混合構成250内へ導入し、任意選択で産物を混合して任意選択で産物の温度を測定し、
d)産物、または混合された産物をバッグから処理チャンバ容積60へ上述した方法、この場合はピストン56を動かして細胞産物を引き込むことによって転送して、容積60における産物の温度を測定し(通常摂氏4度)、任意選択で、容積における懸濁液の温度を、たとえば室温と摂氏37度との間に調整し、
e)バッグ、たとえばバッグ20内へ、ウイルスのような形質導入剤を導入し、
f)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手24を介して接続し、
g)充填されたバッグ20を混合構成250内へ導入し、任意選択で形質導入剤を混合し、形質導入剤の温度を測定し、バッグ20が混合構成250内にある間、形質導入剤の温度を容積60における産物の温度と同じまたは同様になるように調整し、
h)ステップg)に続いて、この場合はピストン56をさらに動かすことによって、すでに産物を含む容積60内へ形質導入剤を導入し、
i)容積60を十分な時間および十分な回転速度または加速で回転させて、産物内への形質導入剤の形質導入を実質的に行い、形質導入を起こさせ、
j)容積60を十分な時間および十分な回転速度または加速でさらに回転させて、形質導入剤懸濁液の残りを含むより低密度な物質から産物における形質導入細胞を分離し、
k)このより低密度な物質を、この場合はピストン56の反対への動きによって、容積60からバッグ、たとえばバッグ30内へ転送し、
l)形質導入細胞を含む残留流体物質を、この場合はピストン56のさらなる反対への動きによって、容積からバッグ、たとえばバッグ40内へ転送する。

上の例において、細胞がバッグ、たとえばバッグ10にある間に形質導入を行うこともできる。

例5-密度勾配分離手順
a)バッグ、たとえばバッグ10内へ、密度勾配媒体を導入し、
b)バッグ10を使い捨て流体構成100の残りに流体継手14を介して接続し、
c)バッグ10の内容物を分離チャンバ容積60内へ転送して、任意選択で、容積における密度勾配媒体の温度を、たとえば室温と摂氏37度との間に調整し、
d)バッグ、たとえばバッグ20に、流体に懸濁した培養幹細胞のような細胞ベースの産物を導入し、
e)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手24を介して接続し、
f)任意選択で、充填されたバッグ20を混合構成250内へ導入し、任意選択で産物を混合し、任意選択で産物の温度を測定し、任意選択で、産物の温度を容積60における密度勾配媒体の温度と同じまたは同様に調整し、
g)混合された産物をバッグから容積60へ上述した方法、この場合はピストン56を動かして、上述した手順より遅い速度で細胞産物を引き込むことによって転送しながら、容積60を回転させ、任意選択で容積60における媒体および産物の温度を維持し、
h)容積の回転した内容物の一部を、この場合はピストン56の反対への動きによって、バッグ、たとえばバッグ30内へ転送し、
i)密度勾配媒体内で分離された細胞を含む残留流体物質を、この場合はピストン56のさらなる反対への動きによって、容積からバッグ、たとえばバッグ40内へ転送する。

例6-細胞希釈または細胞発生手順
a)バッグ、たとえばバッグ10に、既知の細胞密度を有する流体に懸濁した培養幹細胞のような細胞ベースの産物を導入し、
b)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手14を介して接続し、
c)任意選択で、充填されたバッグ10を混合構成250内へ導入し、任意選択で産物を混合して任意選択で産物の温度を測定し、
d)混合された産物をバッグから処理チャンバ容積60へ上述した方法、この場合はピストン56を動かして細胞産物を引き込むことによって転送して、容積60における産物の温度を測定し(通常摂氏4度)、
e)バッグ、たとえばバッグ20内へ、細胞希釈または細胞発生溶液を導入し、
f)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手24を介して接続し、
g)充填されたバッグ20を混合構成250内へ導入し、任意選択で希釈または発生溶液を混合し、上記溶液の温度を測定し、バッグ20が混合構成250内にある間、溶液の温度を容積60における産物の温度と同じまたは同様になるように調整し、
h)ステップg)に続いて、この場合はピストン56をさらに動かすことによって、すでに産物を含む容積60内へ溶液または溶液の一部のみを導入し、この一部は、細胞産物の要求される希釈度によって決定され、
i)任意選択で容積の内容物をさらなるバッグ30へ転送し、細胞の灌流を促進するために1回または複数回容積へ戻し、
j)希釈細胞を、この場合はピストン56のさらなる反対への動きによって、容積からバッグ、たとえばバッグ40内へ転送する。

例7-測定細胞容量分注手順
a)バッグ、たとえばバッグ10に、流体に懸濁した培養幹細胞のような細胞ベースの産物を導入し、
b)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手14を介して接続し、
c)任意選択で、充填されたバッグ10を混合構成250内へ導入し、任意選択で産物を混合して任意選択で産物の温度を測定し、
d)混合された産物をバッグから処理チャンバ容積60へ上述した方法、この場合はピストン56を動かして細胞産物を引き込むことによって転送して、容積60における産物の温度を測定および制御し(通常室温と摂氏4度との間で維持されるように)、
e)容積から1つまたは複数のバッグ20、30または40、または他の容器内へ順次産物を転送して、測定された細胞産物のアリコートを提供する。

例8-細胞最終製剤手順
a)バッグ、たとえばバッグ10に、既知の細胞密度を有する流体に懸濁した培養幹細胞のような細胞ベースの産物を導入し、
b)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手14を介して接続し、
c)任意選択で、充填されたバッグ10を混合構成250内へ導入し、任意選択で産物を混合して任意選択で産物の温度を測定し、
d)混合された産物をバッグから処理チャンバ容積60へ上述した方法、この場合はピストン56を動かして細胞産物を引き込むことによって転送して、容積60における産物の温度を測定および調整し(通常摂氏4度で)、
e)バッグ、たとえばバッグ20内へ、細胞凍結保護剤、たとえばDMSOを導入し、
f)バッグを使い捨て流体構成100の残りに流体継手24を介して接続し、
g)充填されたバッグ20を混合構成250内へ導入し、任意選択で凍結保護剤を混合し、凍結保護剤の温度を測定し、バッグ20が混合構成250内にある間、凍結保護剤の温度を容積60における産物の温度と同じまたは同様になるように調整し、
h)ステップg)に続いて、この場合はピストン56をさらに動かすことによって、すでに産物を含む容積60内へ凍結保護剤または凍結保護剤の一部のみを導入し、この一部は、細胞産物の要求される凍結保護剤希釈度によって決定され、
i)容積60を十分な時間および十分な回転速度または加速で回転させて、産物における細胞を容積の一部に実質的に濃縮し、より少ない細胞を有する残りの部分を放置し、
j)より少ない細胞を有する容積の部分を、この場合はピストン56の反対への動きによって、容積60からバッグ、たとえばバッグ30内へ転送し、
k)凍結保護剤における細胞の濃縮を含む残留流体物質を、この場合はピストン56のさらなる反対への動きによって、容積からバッグ、たとえばバッグ40内へ転送する。

上の手順は、個別に、またはたとえば、一緒に連鎖するように組み合わせて使用することもでき、この場合、初期のステップおよび/または後のステップのいくつかを繰り返す必要がないことは明らかであろうことが理解されよう。必須ではないが、細胞を分離する好ましい方法は、容積を回転させ、より重い細胞をチャンバの外側環状部に外向きに追いやることを可能にすることである。比較的細胞がまだらな内容量がまずピストンによって容積から押し出され、その後比較的細胞が豊富な外容量が続き、2つの異なる濃度の適切な輸送を行って、細胞が豊富な部分を捕捉することができる。圧縮空気がピストンを動かす好ましい方法であるが、他の原動力を用いることができる。使い捨て流体構成は4つのバッグのみを有して示されているが、たとえば上述した連鎖手順に合わせて、他のバルブ構成とともに、より少ない、またはより多いバッグまたは流体レセプタクルを使用することができるということが理解されよう。

上述した装置は、記載された装置で可能であるバイオプロセシング手順の例にすぎない上述した手順を実行する多用途のプラットフォームを提供することが理解されよう。たとえば、ミキサ250用の移動機構は、単一の枢軸を用いることができるように、または二軸揺動を使用することができる場合、ジンバルタイプ構成を用いることができるように、より簡素化することもできる。他の混合運動、たとえば直線運動も用いることができる。用いられるバルブはより簡素にすることもでき、たとえばピンチバルブを用いることもできる。

本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者には思い浮かぶが本明細書では明示的に開示されていない他の例を含むことができる。このような他の例は、請求項の文言と異ならない構造要素を有する場合、または請求項の文言と実質的に異ならない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図されている。特徴が集合的に説明されている場合、これらの特徴は、請求されている本発明の内容に追加することなく別個に請求することができ、逆に、特徴が別個に説明されている場合、請求項におけるこれらの組合せは、請求されている本発明の内容に事柄を追加することを意図していない。本文中で述べたすべての特許および特許出願は、あたかも個別に組み込んでいるかのように、参照によりその全体を本明細書に組み込む。

10 バッグ
12 流体導管
14 流体継手
16 バルブ
18 バルブアクチュエータ
20 バッグ
22 流体導管
24 流体継手
26 バルブ
28 バルブアクチュエータ
30 バッグ
32 流体導管
34 流体継手
36 バルブ
38 バルブアクチュエータ
40 バッグ
42 流体導管
44 流体継手
50 チャンバ
51 流体導管
52 入口ポート
54 回転継手
55 制御ポート
56 ピストン
58 遠位容積
60 チャンバ容積
100 流体構成
200 バイオプロセシング装置
210 遠心分離機
212 ハウジング
214 ペルティエ素子
215 区画
216 赤外線温度センサ
218 駆動ドッグ
220 駆動モータ
222 空気ポンプ
250 ミキサステーション
252 テーブル
254 蓋
256 赤外線温度センサ
258 ペルティエ素子
270 ミキサモータ
272 ステム
274 支持体
276 遠位端
278 ホイール
280 コントローラ

Claims (16)

1. 分離チャンバ(50)を着脱可能に受け入れるための温度制御可能な区画(215)を有する断熱されたハウジング(210)を含む装置(200)を備えたバイオプロセシングシステムであって、前記装置(200)は、1つまたは複数の流体保管容器(10、20、30、40)を支持するための少なくとも1つのステーション(250)をさらに含み、前記ステーションは、支持された容器(10、20、30、40)又は支持された各各容器(10、20、30、40)の内容物の温度を上昇させたり低下させたりするための温度制御可能な領域(252)を含み、前記ハウジング(210)は、その区画(215)の内部を加熱および冷却するためのペルティエ素子(214)を含み、その中に前記分離チャンバ(50)を受容するように構成されている、バイオプロセシングシステム。
2. 前記ハウジング(210)は遠心分離のための回転構成(218、220)を含む、請求項1に記載のバイオプロセシングシステム。
3. 前記ステーション(250)は前記支持のためのテーブル(252)を含み、前記テーブル(252)は、使用時に混合作用を提供するのに十分な動きが可能である、請求項1または2に記載のバイオプロセシングシステム。
4. 前記動きは、少なくとも1つの回転軸を中心とする周期的揺動である、請求項3に記載のバイオプロセシングシステム。
5. 前記テーブル(252)は開閉可能なカバー(254)を含む、請求項3または4に記載のバイオプロセシングシステム。
6. 1つまたは複数のバルブ(16、26、36)の動作を制御するためのバルブアクチュエータ(18、28、38)をさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のバイオプロセシングシステム。
7. コントローラ(280)と、前記区画(215)および前記領域(252)で温度を感知するための温度センサ(216)と、をさらに含み、前記感知された温度に応じて、前記区画(215)若しくは前記領域(252)、又はそれらの両方を加熱または冷却するように動作可能である、請求項1から6のいずれか一項に記載のバイオプロセシングシステム。
8. 前記温度センサ(216)は、非接触温度センサである、請求項7に記載のバイオプロセシングシステム。
9. 分離チャンバ(50)と、前記分離チャンバ(50)と流体連通している1つまたは複数の流体保管容器(10、20、30、40)と、を含む使い捨て流体構成をさらに含み、前記流体構成は、残りのシステムから、分離可能であり、流体的に隔離されている、請求項1から8のいずれか一項に記載のバイオプロセシングシステム。
10. 遠心分離チャンバ(50)であって、前記区画(215)内に着脱可能に設置可能であり、1つまたは複数のポート(52)を有し、使用時に前記1つまたは複数のポート(52)を介して、流体の前記チャンバ内への流入、またはそこからの流出を可能にする、遠心分離チャンバ(50)を含む使い捨て流体構成(100)とともに用いられ、前記ポート(52)は、流体導管(12、22、32、42)および1つまたは複数のバルブ構成を介して前記流体保管容器(10、20、30、40)の1つまたは複数と流体連通しているときの、請求項1から9のいずれか一項に記載のバイオプロセシングシステム。
11. 前記動きは、2つの回転軸を中心とする周期的揺動である、請求項3または4に記載のバイオプロセシングシステム。
12. 前記温度センサ(216)は、放射された赤外線を感知するための非接触温度センサである、請求項7または8に記載のバイオプロセシングシステム。
13. 前記分離チャンバ(50)は、その中に可動ピストン(56)を備えている、請求項1から12のいずれか一項に記載のバイオプロセシングシステム。
14. 前記ハウジング(210)は、下端に、駆動モータ(220)に回転可能に接続された駆動ドッグ(218)と、エアポンプ(222)に空気圧的に接続された空気圧供給装置とをさらに含み、これらは共に、前記分離チャンバ(50)を回転させて、チャンバ内の流体の成分を分離するように動作可能であり、前記分離チャンバ(50)内のピストン(56)の動きを制御して、チャンバ容積(60)に出入りする流体流れを提供している、請求項13に記載のバイオプロセシングシステム。
15. １つ以上の前記流体保管容器(10、20、30、40)および前記分離チャンバ(50)のチャンバ容積(60)は、10mlから1000mlの容量を有している、請求項1から14のいずれか一項に記載のバイオプロセシングシステム。
16. 流体のバイオプロセシングのための方法であって、
    a)1つまたは複数の流体容器(10、20、30、40)と流体連通している分離チャンバ(50)を含む、請求項1から15のいずれか一項に記載のバイオプロセシングシステムを提供するステップと、
    b)哺乳類細胞のような細胞懸濁液を前記システムの前記分離チャンバ(50)内へ導入するステップと、
    c)前記懸濁液の温度を制御するステップと、
    d)前記システムの1つまたは複数の流体容器(10、20、30、40)内へさらなる流体を導入するステップと、
    e)前記懸濁液の温度に関連して前記容器における前記さらなる流体の温度を制御するステップと、
    f)前記懸濁液と同じまたは同様の温度で前記さらなる流体の少なくとも一部を前記分離チャンバ(50)内へ導入するステップと、
    を任意の適切な順序で含む、方法。

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