(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスバッグ容器であって、
可撓性バッグと、
バッグに対してシールされた入口導管と、
バッグに対してシールされた出口導管と、
前記バッグの外部表面または内部表面に対してシールされており、１つまたは複数のプローブポートを有し、全体がバッグの内部に延在するプローブハウジングと、
各々がバッグの内部の中に完全に収容されるように前記プローブハウジングのプローブポート内に配置されており、前記バッグ内の試薬の測定を行う、１つまたは複数のプローブ機器と、
前記１つまたは複数のプローブ機器の各々に電力を供給するケーブルと、
前記バッグ内に配置された前記試薬を混合する混合機器と、
前記混合機器に電力を供給する手段と、
使用中にバッグを支持する、バッグの外側の支持ハウジングとを備える、プロセスバッグ容器。
【請求項２】
前記１つまたは複数のプローブ機器が、複数のプローブを備える、請求項１に記載のプロセスバッグ容器。
【請求項３】
プローブハウジングが、下向きの角度でバッグ内部に延びている、請求項１に記載のプロセスバッグ。
【請求項４】
プローブハウジングが、上向きの角度でバッグ内部に延びている、請求項１に記載のプロセスバッグ。
【請求項５】
プローブハウジングが、ほぼ水平角度でバッグ内部に延びている、請求項１に記載のプロセスバッグ。
【請求項６】
プロセスバッグ容器であって、
可撓性バッグと、
バッグに対してシールされた１つまたは複数の入口導管と、
バッグに対してシールされた導管出口と、
前記バッグの外部表面または内部表面に対してシールされており、１つまたは複数のプローブポートを有し、全体がバッグ内部に延在するプローブハウジングと、
各々が前記プローブハウジングのプローブポート内に配置されており、前記バッグ内の試薬の測定を行う、１つまたは複数のプローブ機器と、
前記１つまたは複数のプローブ機器の各々に電力を供給するケーブルと、
前記バッグ内に配置された前記試薬を混合する混合機器と、
前記混合機器に電力を供給する手段と、
使用中にバッグを支持する、バッグの外側の支持ハウジング、および、供給ケーブル用の、支持ハウジングの内面に形成された配線路とを備える、プロセスバッグ容器。
【請求項７】
プローブハウジングは、プローブハウジングの最低点の内面がプローブハウジングの上部点よりもバッグ内部へさらに延びるようなハウジングに対する傾斜により、下向きの角度でバッグ内部に延びている、請求項１に記載のプロセスバッグ。
【請求項８】
プローブハウジングは、プローブハウジングの上部点の内面がプローブハウジングの最低点よりもバッグ内部へさらに延びるようなハウジングに対する傾斜により、上向きの角度でバッグ内部に延びている、請求項１に記載のプロセスバッグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年３月９日出願の米国特許仮出願第６１／３３９，７５１号明細書の優先権を主張し、その全体内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、試薬成分を混合し、結果として生じた混合物の特性を感知し、結果として生じた混合物を分注するために利用されるプロセスバッグ容器に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、細胞培養補助剤、緩衝剤、培地などを含む幅広い種類の試薬が、バイオテクノロジー産業において、たんぱく質などの生物学的生成物の生産および精製に利用されている。試薬は、一般に、少なくとも１つが液体である２つの組成物から生成される。これらの試薬で生成された生物学的生成物は、生成物の汚染を回避する状況下で生成されることが求められる。
【０００４】
現在、プロセスバッグ容器は、可撓性のポリマー材料から形成されており、容器内への試薬の導入を可能にする入口と、試薬の混合物を容器から分注する出口とを備えて適合される。バッグには、一般に、磁気的に結合されたモータなどの電源に接続可能なインペラなどの混合装置が設けられ、その結果バッグは回転され得、それによって容器内の試薬の混合を促進する。他の装置は、ジャーナルを通り抜けてバッグ内に延びるシャフト上で、上部に装着されたかくはん器またはインペラを使用することができる。使用時、可撓性の容器は、試薬の混合およびその後の分注がもたらされ得るように、容器を支持する剛性のハウジング内に置かれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
生物学的生成物の生成において利用される試薬は、ｐＨ、伝導率、酸素含量、または温度など組成に関して正確に制御または監視されなければならないため、試薬混合物の生成中、そのような組成および環境の値を測定する手段を提供することが望ましい。
【０００６】
したがって、その中で試薬の混合を可能にするプロセスバッグ容器を提供することが望ましい。加えて、試薬が中で生成される容器内の試薬の組成を監視することを可能にするそのような容器を提供することが望ましい。さらに、容器内での試薬の生成および監視中にその壁が損なわれないそのような容器を提供することが望ましい。加えて、突出するセンサおよびルートケーブル接続部にアクセスするために穴を備えるなど、剛性のハウジングが変更されることを求めないプローブを提供することが利益になるものである。
【０００７】
最後に、ほとんどのセンサは、長さがあり、タンクに対して内向き水平に延びる。これは、しばしば、センサを収容するためにタンクの内部および外部に大きな空間を必要とする。加えて、センサポートが互いに一致し、ユーザがアクセス可能なようにバッグを剛性容器と位置合わせする必要がある。これらの突出する要素はまた、突沸、位置ずれ、較正損失、および損傷を受ける。新規の設計は、センサに対するリスクを最小限に抑え、センサがバッグの外形を過ぎて突出する長さを最小限に抑えるようにより小型の組立体を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、その中で試薬を混合し、その後試薬の混合物をそこから分注するプロセスバッグ容器が提供される。プロセスバッグ容器は、試薬の所望の量を保管するように寸法設定されたバッグと、容器に１つまたは複数の試薬を供給するための少なくとも第１の入口と、任意選択で、１つまたは複数の他の試薬を容器に供給するための第２のまたはそれより多い入口とを含む。容器は、バッグ空間内に突出し、容器バッグの外面に対してシールされたプローブを含む１つまたは複数のプローブハウジングと、容器壁に対してシールされ、または液密式に容器壁を通り抜けて延びる混合器とを含む。混合器は、試薬を容器内で混合する。プローブは、容器内の組成および／または環境の特性を測定する。混合器は、その所望の機能を作用させるように電源に接続される。プローブは、電力ならびに測定情報の表示および処理のために外部メータに接続される。容器にはまた、混合された試薬が所望の使用地点に送出され得るように出口が設けられる。１つの実施形態では、出口は、試薬の混合中、試薬のデッドゾーンが出口内に形成されないように、試薬の混合中はシールされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】比較的剛性のハウジング内に配置された本発明のプローブハウジングを含むプロセスバッグ容器の断面図である。
【図２】図１に示されるプローブハウジングの正面図である。
【図３】代替の実施形態の部分断面図である。
【図４Ａ】本発明のバッグの代替のバージョンの断面図である。
【図４Ｂ】本発明のバッグの代替のバージョンの断面図である。
【図５】ケーブルチャネルに関連するバッグおよび支持ハウジングの一部分を示す図である。
【図６Ａ】ハウジング１８の内面２７が最上部にある状態のハウジング１８を示している。
【図６Ｂ】図６Ａと同じハウジングであるが、最低点２１が上部点２３よりも容器１０内にさらに延びながら容器１０に取り付けられ得るように配向されたハウジングを示している。
【図６Ｃ】ハウジングの外面２９を示し、さらにハウジング１８の１つの好ましい先細設計を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のプロセスバッグ容器は、２つまたはそれ以上の試薬を混合し、その後試薬の混合物を所望の使用地点に分注するのに有用なものである。代表的な適切な試薬は、緩衝剤などの混合物を含む。同様に、これは、所望であれば生物反応器として使用され得る。
【００１１】
図１および図２を参照すれば、プロセスバッグ容器１０は、バッグ１２と、バッグ１２に対してシ−ルされた入口１４と、バッグ１２に対してシールされた第２の入口１６とを含む。この構成は、少なくとも１つの液体および粉体が中で混合されるバッグのためのものである。液体は第１の入口１４を通り抜け、粉体は第２の入口１６を通り抜けて中に入る。あるいは、２つまたはそれ以上の液体が粉体無しで混合されているとき、１４または１６などの単一のポートが使用されてもよく、または好ましくは入口１４のものと同じような２つの同一のポートが使用され得る。これらの図では、入口および出口は、外部からシールされているように示されたり、示されなかったりする。しかしながら、これは、滅菌済みの閉バッグシステムを提供するための本発明の意図であり、このシステムは、後で、上流側および下流側においてＭｉｌｌｉｐｏｒｅ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＬｙｎｘ（Ｒ）ＳＴＳコネクタなどの殺菌コネクタによって他の構成要素に連結される。
【００１２】
バッグ１２は、シリコーン、ポリエチレン、ポリプロピレン、そのようなプラスチックの混合物または積層物などの可撓性のポリマー組成物から形成される。１つのそのような多層フィルムバッグは、ポリエチレンから作製されたＭｉｌｌｉｐｏｒｅ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのＰｕｒｅＦｌｅｘ（ＴＭ）バッグである。
【００１３】
容器１０には、バッグ１２からの試薬の漏出を防止するようにしてバッグ１２の外面または内面に対してシールされたプロ―ブハウジング１８が設けられる。プローブハウジング１８には、バッグ１２内の組成物および／または環境の所望の測定をもたらすように事前較正された１つまたは複数のプローブ２０および２２が設けられる。望ましくは、プローブ２２、２２は、ガンマ線に対して安定であるため、これらが取り付けられるバッグ１２と共にガンマ線で滅菌され得る。プローブ２０および２２、プローブハウジング１８、ならびにバッグ１２は、所望の使用後は破棄され得るような単回使用向けである。
【００１４】
バッグ１２にはまた、回転軸２６（図１）上に装着されたインペラ２４などの混合器が設けられ、この混合器は、さらに、バッグ１２からの漏出を防止するようにして支持ハウジング３０を通り抜けて延びるポート２８を経由してバッグ１２内に配置される。あるいは、図３に示されるように、磁力によって磁気駆動機構３８に取り付けられた磁気カップル３６に装着されたインペラ２４ａを使用してもよい。ポート２８ａは、磁気的に駆動されるインペラ組立体（２４ａおよび３６）に合わせて形作られ、ポート２８の表面の周りで磁気的に浮上されてもよく、またはポストによってポート２８に取り付けられてもよく（図示せず）、またはカップラ３６の内面上の軸受によって支持されてもよく（図示せず）または当技術で知られているようにポート２８の少なくとも一部分内に延びるカップ内に保持されてもよい。
【００１５】
支持ハウジング３０は、バッグ１２に支持をもたらすために、ポリプロピレン、ステンレス鋼、ポリエチレン、繊維ガラスなどの剛性組成物から形成される。
【００１６】
プローブ２０および２２は、電力をプロ−ブ２０および２２に供給し、プローブ２０および２２からの測定値を測定機器（図示せず）に導くケーブル３２に接続される。ケーブル３２は、支持ハウジング３０の内側に沿ってバッグ１２の外部と支持ハウジング３０の内壁３３の間を通る。任意選択で、支持ハウジングの内壁３３は、ケーブル３２が図５に示されるように通される場合、バッグ１２の垂直壁に沿った内向きの隆起を解消するためにケーブル３２が位置し得る場所内に形成されたチャネル４０を有することができる。したがって、バッグ１２内の試薬および環境の特性は、経時的に監視され得る。
【００１７】
プローブハウジング１８は、バッグ材料に適合可能であり、これに結合され得るプラスチックから形成された別個のプラスチック部片になり得る。通常、これは、ポリエチレンもしくはポリプロピレンなどの熱可塑性材料、またはバッグに適合可能であり、これに結合することができる任意の他のプラスチックになり得る。好ましくは、プローブハウジングは、バッグ材料に対して熱シールされる。あるいは、これは、バッグ１２に糊付けされ、または溶媒結合され、または（超音波溶接によって）溶接されてもよい。
【００１８】
図２および図６Ａ〜図６Ｃに示されるように、プローブハウジングは、楕円の形態になり得るが、円形、四角形、矩形、六角形などの他の形状もまた使用され得る。
【００１９】
ハウジング１８は、上述の方法によって容器１０内で開口部の内縁に液密式にハウジング１８をシールするために使用される外縁またはリップ１９を有する。
【００２０】
図６Ａ〜図６Ｃなどの１つの実施形態では、ハウジングは、その最低点２１にあるハウジング１８の内面が、ハウジングの上部点２３よりも、容器１０内にさらに延びるように先細になる。別の実施形態では、これは、上側点が、ハウジング１８の最低点よりも、バッグ内にさらに延びるように反対の方向に先細になる（図示せず）。別の実施形態では、先細は存在せず（図示せず）、ハウジングは、上部から底部に、好ましくは右左にも均等に内向きに延びる。
【００２１】
読み取りの際に重力に依存する、または重力によって影響されるセンサの場合、センサがハウジング１８の下側部分２１内に位置する実施形態を使用することが好ましい。他の実施形態では、センサは、ハウジング１８の上部２３から入ることができる。さらなる実施形態では、これは、ハウジング表面の任意の部分に沿って入ることができる。
【００２２】
図２は、１つのセンサポートのハウジング１８を示しているが、図６Ａ〜図６Ｃのものは、２つのセンサポート２５を有するハウジング１８を示している。
【００２３】
図６Ａは、ハウジング１８の内面２７が最上部にある状態のハウジング１８を示している。図６Ｂは、図６Ａと同じハウジングであるが、最低点２１が上部点２３よりも容器１０内にさらに延びながら容器１０に取り付けられ得るように配向されたハウジングを示している。図６Ｃは、ハウジングの外面２９を示し、さらにハウジング１８の１つの好ましい先細設計を示している。
【００２４】
図４Ａおよび図４Ｂの別の実施形態では、プローブハウジング１８ｂは、バッグ１２自体の一部分として形成され得る。図４Ａでは、プローブハウジング１８がバッグ１２と共に切り取られ、バッグ内部１３内から外向きに延びている状態で形成されているバッグが示されている。図４Ｂでは、プローブハウジング１８は、ここではバッグ内部１３内に延びるようにそれ自体が反転されている。
【００２５】
プローブは、センサ設計に応じて、さまざまな方法でポートに取り付けられ得る。
【００２６】
好ましくは、プローブは、ねじ要素によってポートに取り付けられ得る。ポート内のそのようなねじ要素は、センサが対応する対合ねじ山を中に有するねじ込み通路などの液密シールを有する。ガスケットまたはＯリングが、追加の液密シール作用をもたらすために、センサのねじ山とセンサポート開口部２５との間に使用されてもよい。
【００２７】
代替的な設計は、センサに取り付ける別個のねじ込み式保持ナットを使用することになり得る。この保持ナットは、液体シールを生み出すために、Ｏリングまたはガスケットをポート内のセンサ開口部に対して押し付ける。
【００２８】
別の設計では、プローブは、所定位置でシールされ、または埋め込まれてもよい。
【００２９】
センサは、ガンマ線照射の前にポートに取り付けられ、滅菌の液体シールを保つためにその後も所定位置に留まる。
【００３０】
図１および図２に示されるように、プローブハウジング１８は、バッグ１２の内部空間１３内にわずかに内向きに突出する。このため、プローブ２０、２２を少なくとも部分的にバッグ１２の内部に収容することが可能になり、支持ハウジング３０内において、または支持ハウジング３０の外部においてプローブ２０、２２に必要とされるスペースが低減される。加えて、図示されるように、プロ―ブがバッグ内に延びる程度が、バッグ１２内の流体および／または固体の混合特性にプローブハウジング１８および／またはプローブ２０、２２が悪影響を及ぼさないように制御されるように、プローブ２０、２２およびプローブハウジング１８は、これらに対して下向きの傾斜を有する。
【００３１】
あるいは、図３に示されるように、プローブハウジング１８ａは、バッグ内部１３内にほぼ水平に延びることができる。同様に所望の場合、プローブハウジング１８は、上向きの傾き（図示せず）を有することもでき、本質的には図１に示される下向きの形状の反対になる。
【００３２】
本発明は、支持ハウジング内に必要とされる開口部の数を最小限に抑える。これにより、共通の支持ハウジングを使用しながら、バッグを所望の位置のプローブで変更することが可能になる。これにより、特別な支持ハウジングの必要性が低減される。加えて、加熱または冷却ジャケットが使用されると、これは、前に必要とされていた追加のポートまたは開口部によって引き起こされる断熱の損失を低減する。
【００３３】
同様に、本発明は、プローブが支持ハウジングを超えて外向きに延び得る程度を最小限に抑え、使用時のプローブに対する損傷のリスクを最小限に抑える。
【００３４】
加えて、プローブを少しの距離だけバッグ内１２に延ばすことを可能にすることにより、バッグの内部の面に生じ得る静止境界層を回避することによってより正確で代表的なデータサンプルが得られる。
【００３５】
実施例１
Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＭｏｂｉｕｓ（Ｒ）混合バッグ（容積２００リットル）は、バッグの底部の約１２インチ上方に、互い対向する側に切断された２つの開口部を有した。この実施例の開口部は楕円形であり、外側のリップ領域以外はハウジング形状と合致するように作製された。この場合、楕円は、図２に示されるように、高さ８インチおよび幅５インチであり、平坦な底部の部分を備えていた。開口部は、ハウジングの設計をバッグにトレースし、ナイフでそれらを切り出すだけで作製された。各々のハウジングの外側リップは、バッグのプラスチックに熱シールされて、液密シールを形成した。一方のハウジング内のｐＨおよび他方のハウジング内の伝導率のためのセンサヘッドが、センサポート内のねじ込み連結部およびＯリングによって取り付けられ、シールされた（Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏセンサが使用された）。
【００３６】
次いでバッグは、完全性について空気を用いてテストされ、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＭｏｂｉｕｓ  Ｍｉｘ支持容器内に置かれた。
【００３７】
２００リットルの逆浸透水がバッグに加えられ、ｐＨ、温度および伝導率が読み取られた。１ＭのＮａＣｌの溶解済み溶液１Ｌがバッグに加えられた。混合器が、５５０ｒｐｍで開始され、ｐＨ、温度および伝導率が、すべてが約３０秒において安定水平の数値に到達するまで経時的に監視された。これは、溶液が完全に水と混合されたことを示した。混合器は作動停止され、約２秒後に値が再度とられた。測定精度の確認が、卓上スタイルのｐＨおよび伝導率プローブをバッグの上部のポート内に挿入することによって行われた。結果として、センサポート設計およびセンサが、バッグを破損してプローブを挿入する必要無く、溶液の反応状態を示すのに十分正確で信頼高いものであったことが示された。
【００３８】
１モルのＮａＯＨ５０ミリリットルがバッグに加えられ、混合器を、センサが安定した読取値を示すまで（約３０秒）５５０ｒｐｍで作動させた。混合器は作動停止され、混合中にとられたものと一致した、瞬間的な読取値が再度とられた。測定精度の確認は、卓上スタイルのｐＨおよび伝導率プローブをバッグの上部のポート内に挿入することによって行われた。結果として、センサポート設計およびセンサが、バッグを破損してプローブを挿入する必要無く、溶液の反応状態を示すのに十分正確で信頼高いものであったことが示された。
【００３９】
１モルのＨｃＬ５０ミリリットルが、バッグに加えられ、混合器をセンサが安定した読取値を示すまで（約９０秒）５５０ｒｐｍで作動させた。混合器は作動停止され、瞬間的、かつ混合中にとられたものと一致した読取値が再度とられた。
【００４０】
測定精度の確認は、卓上スタイルのｐＨおよび伝導率プローブをバッグの上部のポート内に挿入することによって行われた。結果として、センサポート設計およびセンサが、バッグを破損してプローブを挿入する必要無く、溶液の反応状態を表示すのに十分正確で信頼高いものであったことが示された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
0005584317.tif 000009
【図６Ｃ】
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