(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物材料を処理するための高スループットシステムであって、
（ａ）機能的閉鎖流体流路サブシステムを支持するトレーであって、
（ａ１）前記生物材料を収容して、前記生物材料を２種以上の別個の副材料に分離することができる容器と、
（ａ２）前記副材料の１種以上を前記容器から受け取るための１以上の受け器と、
（ａ３）ろ過装置と、
（ａ４）少なくとも前記容器と前記ろ過装置との間で１種以上の副材料を搬送する導管と、
（ａ５）第１の係合構造であって、前記生物材料又は１種以上の副材料を前記容器と前記ろ過装置と前記受け器の間で選択的に方向付けるために前記導管と流体連通した対合構造及び複数のポートを各々有する１以上の弁を備える、第１の係合構造と
を備えるトレーと、
（ｂ）処理ユニットであって、
（ｂ１）少なくとも前記容器と前記ろ過装置の間で前記導管を介して前記副材料の１種以上を移動させるためのポンプ装置であって、ポンプヘッド及びモータを備えるポンプ装置と、
（ｂ２）前記弁の対合構造と係合する対合構造を有するドライブヘッドを備える第２の係合構造と、
（ｂ３）前記トレーを前記処理ユニットに対して固定の位置に少なくとも一時的に保持するためのロッキング機構と、
（ｂ４）前記ポンプ装置と接続して１以上のコマンドに応答して前記ポンプ装置を自動的に起動及び停止するとともに、前記ドライブヘッドと接続して１以上のコマンドに応答して前記ポートを開閉する制御装置と
を備える処理ユニットと
を備えるシステム。
【請求項２】
前記ポンプ装置が複数の隔置の接触点を備えていて、前記接触点の少なくとも１つが、ポンプの動作中はいつでも前記導管と接触している、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記ポンプ装置に対応するシューをさらに備えていてそれらの間に前記導管の一部分が配置されている、請求項１又は請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記シューが前記ポンプ装置の曲面に対応する曲面を有していて、前記ポンプ装置が、周辺部を有する回転式の円形部品であって、前記周辺部の周囲に複数の隔置の接触点が配置された円形部品を備えている、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記処理ユニットに対して実質的に固定の位置に前記トレーを支持するように構成されるカセットをさらに備えている、請求項３記載のシステム。
【請求項６】
前記カセットが、前記トレーの１以上、前記容器、前記受け器の１以上、前記導管又はそれらの組合せを、ハウジングユニットに対して実質的に固定の位置に保持するために、前記トレー内の１以上の対応する表面特徴部と対合する１以上の表面特徴部を備える、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記生物材料又は副材料の１以上の特性を検知するためのセンサを備えている、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記カセットの前記表面特徴部の少なくとも１つが、前記容器の少なくとも一部分を前記センサに対するある位置に保持する、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記カセットが、前記トレーの第１の係合構造のためのシートを備える、請求項５記載のシステム。
【請求項１０】
前記ロッキング機構が、ｘ、ｙ及びｚ軸に沿って前記トレーを前記処理ユニットと位置合わせする１以上の位置合わせ部品を備えている、請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１１】
前記１以上の位置合わせ部品がピン及び対応する孔を備えている、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記制御装置が、第１の係合構造と第２の係合構造との間のバックラッシュを相殺するように構成される、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１３】
前記流体流路サブシステムが外部材料供給源と対合するように構成されるポートを備える、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１４】
前記処理ユニットが対応する数のトレーを前記処理ユニット内で支持及び位置決めするための複数の案内部を備えている、請求項１乃至請求項１３のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１５】
生物材料を処理するための高スループット方法であって、
ａ）機能的閉鎖流体流路サブシステムを支持するトレーであって、前記生物材料を収容して、前記生物材料を２種以上の別個の副材料に分離することができる容器と、前記副材料の１種以上を前記容器から受け取るための１以上の受け器と、ろ過装置と、少なくとも前記容器と前記ろ過装置との間で１種以上の副材料を搬送する導管と、第１の係合構造であって、前記生物材料又は１種以上の副材料を前記容器と前記ろ過装置と前記受け器の間で選択的に方向付けるために前記導管と流体連通した対合構造及び複数のポートを各々有する１以上の弁を備える、第１の係合構造とを備えるトレーに、前記生物材料を用意するステップと、
ｂ）前記トレーをカセット内に配置するステップと、
ｃ）前記カセットを処理ユニットに挿入するステップであって、前記処理ユニットが、少なくとも前記容器と前記ろ過装置の間で前記導管を介して前記副材料の１種以上を移動させるためのポンプ装置であって、ポンプヘッド及びモータを備えるポンプ装置と、前記弁の対合構造と係合する対合構造を有するドライブヘッドを備える第２の係合構造と、前記カセット内の前記トレーを前記処理ユニットに対して固定の位置に少なくとも一時的に保持するためのロッキング機構と、制御装置とを備えている、ステップと、
ｄ）前記第１の係合構造を前記第２の係合構造と係合するステップと、
ｅ）１以上のコマンドに応答して前記ポンプ装置を自動的に起動及び停止し、かつ１以上のコマンドに応答して前記ポートを自動的に開閉する制御装置を作動させるステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、複合の生物材料（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を小成分に処理するための、高スループットのカセットを用いる自動化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの従来型の血球分離手順は、予備的な赤血球の減損および試料体積の低減を必要とする。これらは、保管庫の制限および／または直接移植のために必要な小体積の要件によって、低減した体積での希少細胞の最大収量が求められる、長期の細胞バンクおよび再生医療の用途のために、一般に必要とされる処理ステップである。今日、血球を含有する試料（例えば、さい帯血、骨髄、末梢血）を処理するための最も一般的な技法は、分離を向上させるための密度勾配媒体の使用を伴う、またはそれを伴わない、遠心分離を使用する密度勾配沈降を含む。自動化の遠心ベースのシステムが、高スループットの試料処理に対して高まる必要性を満たすため、さい帯血および骨髄の試料の閉鎖システム処理用に、最近開発されてきた。手動の技法と比較してスループットを大きく向上させる一方で、遠心分離ベースの装置は、遠心分離機のバケットの重量および固定の物理的寸法によって、柔軟性および可搬性が制限されていた。
【０００３】
これらの技法および装置は、低い試料のスループットおよび退屈な手動の動作ともまた関連がある。現在の遠心分離機ベースのシステムは、労働集約的な前処理のセットアップを必要とする。例えば、操作者は、遠心分離機ベースの装置内部の非常に狭い空間で、配管の流路を設定し、または別の方法で装填し、部品の位置決めをしなければならない。この手法は、もつれた配管および不適切な設置によって、試料の漏出および装置の故障という結果になりがちである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６３９１５４１号明細書
【発明の概要】
【０００５】
この方法およびシステムの、１つまたは複数の実施形態は、全血などの生物材料を処理するための、機能的閉鎖（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｙ  ｃｌｏｓｅｄ）かつ滅菌の高スループットのシステムに対する必要性に対処し、一方で、結果として生じる細胞治療の用途のための、高い（幹細胞などの）標的細胞の回収率および生存率を実現する。システムの１つまたは複数の実施形態は、同期的または非同期的に動作するように構成され得る。
【０００６】
生物材料は、滅菌または無菌の方法によって、特殊な使い捨て処理セットに付加され得る。処理セットは、標的細胞の分離および／または試料の濃縮などの何らかの目的のために、生物材料を処置するための機械とともに機能するように最適化される。高スループットの試料処理を実現するために、細胞処理システムは、高速の試料処理に最適化され得るとともに、一方で回収率に対する最終目標の仕様を維持する。使い捨て処理セットの複雑度が増大すると、準備および装填のための技術員の時間が、スループット能力に著しい影響を与える場合がある。本発明のシステムの１つまたは複数の実施形態は、使い捨て品の機械への容易な装填を可能にする特徴を伴う、（使い捨て処理セットを包含する）積載準備済みの（ｒｅａｄｙ−ｔｏ−ｓｈｉｐ）パッケージの利点を提案する。したがって、このシステムは、技術員の準備および装填の時間を最小限に抑え、関連する機械がシステムの使い捨て構成要素と相互作用することを可能にする特徴をさらに提供する。
【０００７】
このシステムの様々な実施形態は、単純化した流体流路（ｆｌｕｉｄ−ｐａｔｈ）を提供し（例えば、使い捨て品のコストおよび無駄な体積を削減し、細胞の回収率の潜在力を向上させ）、滅菌の使い捨てセットの配置および動作のために、使い捨てトレーおよび対合する硬質のカセットを利用し、それによって、手動のステップの数を部分的に低減し、操作者の時間を大幅に減少させ、（例えば、試料のスループットを向上させるために）１つの自動化システム内部での複数のチャネルの非同期的な、ただし並列の動作を可能にする。生物材料を処理するための、本発明の高スループットのシステムの実施形態は、生物材料を包含し、生物材料が２つ以上の別個の副材料（ｓｕｂｍａｔｅｒｉａｌ）に分離することを可能にするための容器（ｖｅｓｓｅｌ）と、副材料の１つまたは複数を容器から受け取るための、１つまたは複数の受け器（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）と、ろ過装置と、１つまたは複数の副材料が、少なくとも容器およびろ過装置の間で通って搬送される導管と、第１の係合構造とを備える、機能的閉鎖流体流路サブシステムを支持するトレー、ならびに、処理ユニットであって、導管を介して少なくとも容器およびろ過装置の間で、副材料の１つまたは複数を移動させるためのポンピング装置と、第１の係合構造に対応する第２の係合構造と、トレーを処理ユニットに対して固定の位置に少なくとも一時的に保持するためのロッキング機構と、１つまたは複数のコマンドに応答して、ポンピング装置を自動的に起動および停止する制御装置とを備える処理ユニットを備える。受け器の１つは、（例えば試薬用の）供給受け器、廃ろ液（ｗａｓｔｅ  ｆｉｌｔｒａｔｅ）受け器、および目標保持液（ｔａｒｇｅｔ  ｒｅｔｅｎｔａｔｅ）受け器を備え得るが、それらに限定されない。
【０００８】
第１の係合構造は、容器、ろ過装置、および受け器の、１つまたは複数の間で、材料または１つもしくは複数の副材料の方向を選択的に変更するための、導管と流体連通する１つまたは複数の弁を備え得るものであり、制御装置が、弁を自動的に開閉する。ポンピング装置は、容器、ろ過装置、および受け器の、１つまたは複数の間で、材料または１つもしくは複数の副材料の移動を促進するために、導管と断続的に接触するように構成され得るものであり、ポンピング装置は、複数の隔置の接触点を備え、その接触点の少なくとも１つは、ポンプが動作中である場合はいつでも導管と接触している。
【０００９】
システムは、ポンピング装置に対応するシュー（ｓｈｏｅ）をさらに備え得るものであり、それらの間に導管の一部分が位置決めされ、シューは、ポンピング装置の曲面に対応する曲面を有する。ポンピング装置は、周辺部を有する回転する円形の構成要素を備え得るものであり、その周辺部の周囲に、複数の隔置の接触点が位置し、その接触点の少なくとも１つは、ポンプヘッドがシューと係合する場合はいつでも導管と接触している。例えば、円形の構成要素は、相互に、実質的に等距離で周辺部の周囲に位置する３つの接触点を備える場合がある。
【００１０】
システムは、処理ユニットに対して実質的に固定の位置にトレーを支持するように適合されるカセットをさらに備え得るものであり、シューは、カセット内に位置する。カセットは、トレーの１つもしくは複数、容器、受け器の１つもしくは複数、導管またはそれらの組み合わせを、ハウジングユニットに対して実質的に固定の位置に保持するために、トレー内の１つまたは複数の対応する表面特徴部と対合する、１つまたは複数の表面特徴部を備え得る。システムは、材料または副材料の、１つまたは複数の特性を検知するためのセンサをさらに備え得るものであり、カセットの表面特徴部の少なくとも１つが、容器の少なくとも一部分をセンサに対するある位置に保持し、センサは、ハウジングユニット内に位置する。
【００１１】
流体流路サブシステムの第１の係合構造は、容器、ろ過装置、および受け器の、１つまたは複数の間で、材料または１つもしくは複数の副材料の方向を選択的に変更するための、導管と流体連通する１つまたは複数の弁を備え得るものであり、処理ユニットの第２の係合構造がドライブアセンブリを備え、制御装置が、弁を開閉するためにドライブサブシステムを自動的に制御する。
【００１２】
システムのロッキング機構は、ｘ、ｙおよびｚ軸に沿ってトレーを処理ユニットと位置合わせする、１つまたは複数の位置合わせ構成要素を備え得るものであり、位置合わせ構成要素の１つまたは複数は、ピンおよび対応する孔を備え得るが、それらに限定されない。
【００１３】
第１の係合構造および第２の係合構造は、対応するあり継ぎの特徴部を備え得るものであり、第１および第２の係合構造は、位置に関する小さな対合する位置ずれを相殺するように構成され、制御システムは、弁とドライブアセンブリとの間の任意のバックラッシュを相殺するための特徴部、および、基準点に対する第１の係合構造の弁の位置を調整するためのホーミング（ｈｏｍｉｎｇ）の特徴部を備える。
【００１４】
処理ユニットは、対応する数のトレーをハウジングユニット内で支持かつ位置決めするための、複数の案内部を備え得るものであり、複数の流体流路サブシステムが、非同期的に動作するように構成され得る。
【００１５】
生物材料を処理するための、本発明の自動化の高スループットのシステムであって、機能的閉鎖流体流路サブシステムとともに作動するように適合され、そのサブシステムが、トレーにより支持され、生物材料を包含し、生物材料が２つ以上の別個の副材料に分離することを可能にするための容器と、副材料の１つまたは複数を容器から受け取るための、１つまたは複数の受け器と、ろ過装置と、１つまたは複数の副材料が、容器およびろ過装置の間で通って搬送される導管と、第１の係合構造とを備えるシステムの別の実施形態は、処理ユニットであって、導管を介して少なくとも容器およびろ過装置の間で、副材料の１つまたは複数を移動させるためのポンピング装置と、第１の係合構造に対応する第２の係合構造と、支持構造を処理ユニットに対して固定の位置に少なくとも一時的に保持するためのロッキング機構と、１つまたは複数のコマンドに応答して、ポンピング装置を自動的にターンオンおよびターンオフする制御装置とを備える処理ユニットを備える。
【００１６】
ポンピング装置は、容器、ろ過装置、および受け器の、１つまたは複数の間で、材料または１つもしくは複数の副材料の移動を促進するために、導管と断続的に接触するように構成され得るものであり、ポンピング装置は、複数の隔置の接触点を備え、その接触点の少なくとも１つは、ポンプが動作中である場合はいつでも導管と接触している。システムは、ポンピング装置の曲面に対応する曲面を有するシューをさらに備え得るものであり、それらの間に導管の一部分が位置決めされる。ポンピング装置は、周辺部を有する回転する円形の構成要素を備え得るものであり、その周辺部の周囲に、複数の隔置の接触点が、相互に、実質的に等距離で周辺部の周囲に位置し、その接触点の少なくとも１つは、ポンプが動作中である場合はいつでも導管と接触している。
【００１７】
システムは、処理ユニットに対して実質的に固定の位置にトレーを支持するように適合されるカセットをさらに備え得るものであり、シューは、カセット内に位置する。カセットは、トレーの１つもしくは複数、容器、受け器の１つもしくは複数、導管またはそれらの組み合わせを、処理ユニットに対して実質的に固定の位置に保持するために、トレー内の１つまたは複数の対応する表面特徴部と対合する、１つまたは複数の表面特徴部を備え得る。システムは、材料または副材料の、１つまたは複数の特性を検知するための、１つまたは複数のセンサをさらに備え得るものであり、トレーの表面特徴部の少なくとも１つが、容器の少なくとも一部分をセンサに対するある位置に保持する。
【００１８】
この実施形態の第１の係合構造は、弁を備え得るものであり、第２の係合構造は、ドライブアセンブリを備え、位置に関する小さな対合する位置ずれを相殺するように構成される。制御システムは、弁とドライブアセンブリとの間の任意のバックラッシュを相殺するための特徴部、および、基準点に対する弁の位置を決定するためのホーミングの特徴部をさらに備え得る。
【００１９】
生物材料を処理するための、本発明の高スループットの方法の例は、ａ）生物材料を包含する供給源を、トレー内に収容される、機能的閉鎖流体流路サブシステムと流体連通するポートに接続するステップであって、サブシステムが、少なくとも１つの第１の係合装置と、１つまたは複数のポートを伴う少なくとも１つの弁と、生物材料を包含し、生物材料が２つ以上の別個の副材料に分離することを可能にするための容器と、副材料の１つまたは複数を容器から受け取るための、１つまたは複数の受け器と、ろ過装置と、１つまたは複数の副材料が、容器およびろ過装置の間で通って搬送される導管とを備えるステップ、ｂ）トレーをカセット内に配置するステップ、ｃ）カセットを処理ユニットに挿入するステップであって、処理ユニットが、導管を介して少なくとも容器およびろ過装置の間で、副材料の１つまたは複数を移動させるためのポンピング装置と、弁ポートを開閉するための、第１の係合構造に対応する１つまたは複数の第２の係合構造と、カセットを処理ユニットに対して固定の位置に少なくとも一時的に保持するためのロッキング機構とを備えるステップ、ｄ）第１の係合構造を第２の係合構造と係合するステップ、ならびに、ｅ）生物材料を、流体流路サブシステムを通して移動させるために、ポンピング装置を自動的に起動および停止し、弁ポートを自動的に開閉する制御装置を作動させるステップを含む。この方法は、生物材料の１つまたは複数の追加的な供給源に対して、各供給源を別々の追加的なトレーおよびカセットと接続して、ステップａ）からｅ）までを非同期的に反復するステップをさらに含み得る。
【００２０】
現在の方法とは異なり、本発明の方法およびシステムは、ユーザに独立した遠心分離機を購入かつ使用するように求めることなく、複合の生物材料の自動化処理を可能にする。本発明の方法およびシステムは、試料をユーザ指定の最終的な体積に濃縮するために、および多重化処理（例えば、増大／減少する数の処理／実行される試料）で使用するために、ある範囲の開始体積を取り扱うように容易に適合可能でもある。
【００２１】
本発明のこれらおよび他の、特徴、態様、および利点は、同じ符号が図面全体を通して同じ部分を表す添付の図面を参照して、以下の詳細な説明を読むことにより、より良く理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のシステムの実施形態を使用するための流れ図である。
【図２】本発明の処理ユニットの実施形態の斜視図である。
【図３Ａ】空のトレーの実施形態の斜視図である。
【図３Ｂ】トレーの機能的閉鎖内部構成要素を備えるトレーの実施形態の概念図である。
【図４Ａ】トレーの機能的閉鎖システムに組み込まれるフィルタ装置の一実施形態の概略図であり、トレーの閉鎖システムの構成要素に対する処理ユニットのポンプの実施形態の位置も例示する。図４Ａは、フィルタハウジング内に中空糸を備えるフィルタ装置を示す。
【図４Ｂ】トレーの機能的閉鎖システムに組み込まれるフィルタ装置の一実施形態の概略図であり、トレーの閉鎖システムの構成要素に対する処理ユニットのポンプの実施形態の位置も例示する。図４Ｂは、バッグ内に直線状の配置構成でハウジングレスの中空糸を備えるフィルタ装置を示す。
【図４Ｃ】トレーの機能的閉鎖システムに組み込まれるフィルタ装置の一実施形態の概略図であり、トレーの閉鎖システムの構成要素に対する処理ユニットのポンプの実施形態の位置も例示する。図４Ｃは、バッグ内にＵ字の配置構成でハウジングレスの中空糸を備えるフィルタ装置を示す。
【図５Ａ】本発明のトレーの機能的閉鎖システムの実施形態の分解斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａのトレーのシステムの斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ａのトレーの下側部および側部の斜視図である。
【図６Ａ】システムの装填解除されたカセットの実施形態の斜視図である。
【図６Ｂ】図５Ａに示すトレーの機能的閉鎖システムとともに装填される図６Ａのカセットの分解斜視図である。
【図７】図６Ｂに示す装填されたカセットの例を示す本発明のシステムの概略部分図であり、システムの処理ユニットの実施形態に、１つは完全に装填され、別の１つは部分的に装填されている。
【図８Ａ】図６Ａに示すカセット内に設けられるポンプのシューと係合する処理ユニットのポンプの実施形態の透視図である。
【図８Ｂ】図６Ａに示すカセットのポンプのシューの斜視拡大図である。
【図９Ａ】処理ユニットの対応する対合する弁ドライブユニットアセンブリの実施形態と係合する、流体流路サブシステムのマルチポート切換弁の実施形態の側面図である。
【図９Ｂ】弁および図９Ａのドライブユニットの係合部分構造の分解斜視図である。
【図９Ｃ】図９Ｂの対合構造のあり継ぎの特徴部の側面図である。
【図９Ｄ】対合構造の回転型係合動作、および軸方向の位置ずれを考慮するための隙間許容差を示す、中心を通る断面の概略図である。
【図９Ｅ】対合構造の回転型係合動作、および軸方向の位置ずれを考慮するための隙間許容差を示す、中心を通る断面の概略図である。
【図１０Ａ】それぞれ３および４個のローラを用いるポンプヘッドを使用しての、ポンプヘッドのＲＰＭ単位での回転速度に対する流量を示すグラフである。
【図１０Ｂ】２５５ＲＰＭで、３および４個のローラを用いるポンプを使用しての、配管（導管）圧縮に対する流量を示す棒グラフである。
【図１０Ｃ】１４．５ＲＰＭで、３および４個のローラを用いるポンプを使用しての、配管（導管）圧縮に対する流量を示す棒グラフである。
【図１１Ａ】処理バッグ（容器）の最低部分の近くに位置するシステムのセンサの実施形態の斜視側面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示す実施形態の断面図である。
【図１２Ａ】濃縮に対する、経時的な光学センサ出力の例を示すグラフである。
【図１２Ｂ】赤血球沈殿に対する、経時的な光学センサ出力の例を示すグラフである。
【図１２Ｃ】赤血球抽出に対する、経時的な光学センサ出力の例を示すグラフである。
【図１３】トレーの機能的閉鎖システムの別の実施形態の概略図であり、トレーの機能的閉鎖システムの弁の２つに対する処理ユニットのポンプの実施形態の位置、および処理バッグに対するセンサの実施形態の位置もまた例示する。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
請求する発明の主題をより明らかに、かつ簡潔に、説明かつ指摘するために、以下の定義を、以下の説明および添付の特許請求の範囲で使用される特定の用語に対して与える。明細書全体を通して、特定の用語の例証は、非限定的な例であるとみなされるべきである。
【００２４】
本明細書では、用語「トレー」は、複数の構成要素を少なくとも一時的に支持することが可能な任意の物体を指す。トレーは、種々の適した材料で作製され得る。例えば、トレーは、滅菌および１回使いきりの使い捨て製品に適したコスト効果の高い材料で作製され得る。
【００２５】
本明細書では、用語「機能的閉鎖流体流路サブシステム」は、閉鎖流体流路の完全性を損なうことなく、サブシステムからの流体または空気を、付加または除去するために（例えば、内部的に滅菌の生物医学的流体流路を維持するために）、入口および出口のポートを有し得る閉鎖流体流路を編成する複数の構成要素を指し、それによって、流体または空気が、サブシステムから付加または除去される場合に、滅菌の完全性を維持するために、ポートは、例えば、各ポートで（例えば０．２ｕｍの平均細孔径の）フィルタまたはメンブランを備える場合がある。所与の実施形態に応じて、構成要素は、１つまたは複数の、導管、弁（例えばマルチポート切換弁）、容器、受け器、およびポートを含み得るが、それらに限定されない。
【００２６】
本明細書では、用語「容器」は、少なくとも１つの開口部またはアクセスポートを有し、少なくとも一時的な時間の期間、その範囲の内部に液体を包含することが可能な任意の物体を指す。
【００２７】
本明細書では、用語「生物材料」は、（例えば凝集により）副材料に分離され得る生物学的性質を持つ任意の材料を指す。生物材料の非限定的な例には、全血、末梢血、さい帯血および骨髄があるが、それらに限定されない。例えば、そのような血球の試料は、ＲＢＣの凝集および沈降／除去によって分離され得るものであり、一方で有核細胞は、血しょう溶液内にとどまる。有核細胞は、ＷＢＣおよび希少幹細胞を含む。
【００２８】
生物材料を処理するための、本発明の高スループットのシステムの一実施形態は、一般に、生物材料を包含し、生物材料が２つ以上の別個の副材料に分離することを可能にするための容器と、副材料の１つまたは複数を容器から受け取るための、１つまたは複数の受け器と、ろ過装置と、１つまたは複数の副材料が、容器およびろ過装置の間で通って搬送される導管と、次のものに限定されないが、弁および／またはマルチポート切換弁などの、１つまたは複数の係合構造とを備える、機能的閉鎖流体流路サブシステムを支持するトレーを備える。この実施形態のシステムのハウジングユニットすなわち処理ユニットは、導管を介して容器およびろ過装置の間で、副材料の１つまたは複数を移動させるためのポンピング装置と、サブシステムの弁を開閉するための、第１の係合構造に対応する１つまたは複数の第２の係合構造とを備える。閉鎖サブシステムは、流体流路の完全性だけでなく、流体流路サブシステムの内部的な滅菌の環境の完全性を維持するために閉鎖的である、滅菌のサブシステムであり得る。システムは、流体流路サブシステムをハウジングユニットに対して固定の位置に少なくとも一時的に保持するためのロッキング機構と、１つまたは複数のコマンドに応答して、ポンピング装置を自動的にターンオンおよびターンオフし、弁／マルチポート切換弁を制御する制御装置とをさらに備える。システムの実施形態の１つまたは複数は、トレーを処理ユニット内で支持するためのカセットもまた備え得る。システムの実施形態の１つまたは複数とともに使用され得るカセットの例が、Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ  Ｆｌｕｉｄ  Ｐａｔｈ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓという名称で、２００９年１２月１１日に出願した米国特許出願第１２／６３６，１１２号で説明されている。
【００２９】
図１は、本発明のシステムの実施形態を使用する高スループットの方法の例の流れ図である。図１で全体的に示し、システム８と呼ぶシステムの実施形態は、トレー１０、トレー支持カセット１２、および処理ユニット１４を備える。トレー１０は、例えば濃縮した細胞材料を取り込み貯蔵するための、処理バッグ２２、管１８および受け器２０を備える機能的閉鎖流体流路サブシステムとともに示される。この例では、受け器２０は、低温で貯蔵されるように滅菌の血液材料を貯蔵するのに適した凍結コンテナ（ｃｒｙｏ−ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）である。図１に示すように、機能的閉鎖かつ滅菌の流体流路サブシステムを備えるトレー１０の内部構成要素へのアクセスを与えるために、トレー１０の取り外し式のカバーがはがされ、それによって、処理すべき生物材料を包含するバッグ１６が、閉鎖サブシステム内のポートを介して閉鎖サブシステムに接続され得る。バッグ１６が、接続され、トレー１０の内側に配置された後、トレー１０は、カセット１２の内側に配置される。カセット１２は、この実施形態では、トレー１０に構造的な支持を部分的に与える。トレー１０は、この実施形態では、１回使いきりの使い捨て製品に適している、薄く、コスト効果の高い材料で作製される。そのような材料は、構造的に強くない、または、処理ユニット１４内の対応する構造と予想通りに対合するのに適した許容差を保証するのに十分な一貫性がない場合がある。この実施形態では、カセット１２により、トレー１０が処理ユニット１４内に直立姿勢で装填されることもまた可能である。
【００３０】
トレー１０をカセット１２内に配置した後、トレーの構成要素の維持の一助となるように、カバーが、カセットおよびトレーの開口側を覆って配置され得る。次いで、カセットが、トレーおよび／またはカセット上の係合構造に対応する係合構造をそれぞれが伴う、複数の区画２４を備える処理ユニット１４内に装填される。開口部２６および２８が、それぞれカセット１２およびトレー１０内に設けられ、それらを通って、ポンプ（例えばぜん動ポンプ）が、シュー３０にアクセスかつ係合することができる。シュー３０は、この実施形態では、トレー１０内に位置する。しかしながら、シューは、トレーが作製される材料のタイプおよびシステムの構成に応じて、カセット内に位置する場合がある。
【００３１】
カセットが装填され、（例えば自動的にシステムにより）トレー／カセットおよび処理ユニットの対応する係合構造、ならびに、カセットおよび処理ユニットの対応するロッキング構造（例えばラッチハンドルおよび／または位置決めアセンブリ）が係合された後、生体材料の処理が、操作者により（例えばキーパッド３４を押すことにより）、または、機能的閉鎖流体流路サブシステムが、処理ユニットのポンプとともに固定かつ動作可能の配置構成になった後、自動的にシステムにより、開始され得る。処理ユニットは、システムにセキュリティを提供するための、ならびにその構成要素の清浄度および完全性を維持するための、カバーまたはドア３２もまた備え得る。複数の区画２４が装填される場合があり、処理は、システムおよび動作状態に応じて、同期的または非同期的に実行され得る。
【００３２】
システムが、適した状態にされ得る、ならびに非同期もしくは別の方法で処理することができる、区画およびトレーの数は、動員可能な操作者の数、ならびに、所与の操作者が、生物材料のバッグをトレー内の機能的閉鎖サブシステムに接続し、それをカセット内に装填し、カセットを処理ユニットに挿入し、その後カセットを装填解除し、凍結バッグを除去かつ保管し、使い捨て品およびトレーおよびその中身を処分する効率によって決まることになる。
【００３３】
システムの実施形態の非限定的な例として、システムは、非同期の区画を伴うモジュール式であり、システムの各区画（トレーが装填される区画）は、他のものとは無関係に動作され得る。方法またはシステムの任意の実施形態を限定することなく、例示目的のみで、システムがただ１人の操作者だけを有することになると仮定すると、非同期システムのスループットは、以下の式により決定され得る。
１．スループット給付（Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ  Ｅｎｔｉｔｌｅｍｅｎｔ）（試料／ｈｒ）＝６０／Ｔｍａｎｕａｌ、ただし、Ｔｍａｎｕａｌは、分単位での操作者の装填／装填解除時間である。
２．最適チャネル総数Ｎ＝ｃｅｉｌ［Ｔａｕｔｏ／Ｔｍａｎｕａｌ］＋１、ただし、Ｔａｕｔｏは、分単位での自動化処理時間である。
３．アイドル時間＝Ｔｉｄｌｅ（チャネル総数≧Ｎ）＝Ｔｍａｎｕａｌ×（チャネル総数−１）−Ｔａｕｔｏ
式１は、マルチチャネルシステムでは、最大の理論上のスループットは、１試料あたりで操作者により必要な実地時間に反比例することを示す。具体的には、スループット給付は、手動の操作者の時間のみによって決まり、自動化処理時間によらない（というのは、自動化処理時間により追加される時間は、追加的な非同期処理チャネルを含むことにより補われ得るものであり、または逆に言えば、無数の並列の非同期チャネルが存在するならば、スループットは、いつでも操作者が装填、装填解除することができる試料の数により制限されることになるからである）。
【００３４】
式２は、式＃１の給付に達するために必要な非同期チャネルの数が、１試料あたりの自動化処理時間を実地（すなわち手動）時間で割った比を、次の整数に切り上げ（すなわち「ｃｅｉｌ」関数）、１を加えたものに等しいことを示す。さらに、この式からわかるように、（処理時間の低減は、チャネル総数を１だけ降下させるのに十分に大きくなければならないが）自動化処理時間を低減することにより、スループット給付に達するために必要なチャネルの数が、したがってシステムのコストが低減する。
【００３５】
式３は、式＃２により与えられるチャネルの最適数より多い（またはそれに等しい）ものを有するシステムに対しての、各チャネルにより、それが手動の介入を待つ際に費やされるアイドル時間を与える。具体的には、式＃２により与えられる最適総数を超えてチャネルの数を増大する際、スループットは増大せず、それによって、各処理チャネルにより使用されずに費やされる時間（さらにはシステムのコスト）が増大するだけである。最適チャネル総数より多いものを伴うシステムを有することは、明らかに最適以下の解決方法である。例えば、操作者の装填時間が３分、総自動化処理時間が４０分、および操作者の装填解除時間が３分であるシステムを用いると、システムのスループット給付は１０試料／時間であり、このスループット給付に達するためのチャネルの理想の（最小の）数は、Ｎ＝８である。
【００３６】
その他の点では、処理ユニット内の区画の数、または、手動の装填および装填解除の動作を使用する、方法およびシステムの非同期の実施形態により処理され得るトレーの数に関する機能的な制限は存在しない。処理すべき生体材料に応じて、方法およびシステムは、トレー、カセット、ならびに目標保持液受け器もしくは凍結バッグの、自動化の装填および装填解除を組み込むように適合され得る。
【００３７】
図２は、全体的に示し、ユニット４０と呼ぶ、処理／ハウジングユニットの別の実施形態を示す。ユニット４０は、ハウジング本体４２および２つのモジュール式ハウジング４４を備える。そのようなモジュール式サブユニットが、元の処理システムおよび将来的に規模を拡大するためのオプションのコスト、購入者の量的な必要性、動作空間のサイズ、システムを動作させるために動員可能な人員の数、ならびに／または、オプションの、もしくはアップグレードした設計、および機能的な特徴を供与する、より多くのサブユニットを追加することを含むが、それらに限定されない種々の理由のために望まれる場合がある。
【００３８】
図３Ａおよび３Ｂは、それぞれ、空のトレー５０およびトレー６８の実施形態の、図面および概念図を示し、トレー６８は、実質的にトレー５０と同様であり、生体材料バッグ、容器（処理バッグ）、ろ過装置（ハウジング内の中空糸フィルタ）、目標保持液用の受け器（凍結バッグ）、およびこの実施形態では、トレー内の機能的閉鎖システムの様々な構成要素間で生体材料を搬送するための導管を備える、トレー６８の機能的閉鎖内部構成要素を包含する。
【００３９】
システムのトレーおよびトレーの表面特徴部は、射出成形処理により形成され得る。トレー５０として示す実施形態は、機能的閉鎖システムの構成要素をトレー内の定位置に保持するための複数の表面特徴部を備え、表面特徴部は、この実施形態では、典型的な生体材料バッグの頂部および底部での支持穴に対応するペグ（ｐｅｇ）５２、処理容器の頂部での２つの支持穴に対応するペグ５４を備える。ペグ６０は、処理バッグの底部の近くの穴に対応し、この実施形態では、処理ユニット内の光学センサに処理バッグへのアクセスをもたらすために、トレー内の、およびそれに対応してトレー用のカセット内の、開口部６２すなわち窓において、処理バッグのまさに底部の位置決めをする。トレー５０は、フィルタ装置をトレー内で、垂直姿勢で保持するための小型のチャネルシート５６、および、開口部６４内の導管の一部分を、トレー用のカセット内のシューと処理ユニット内に位置するポンプヘッドとの間に位置するように位置決めするためのシート６６をさらに備える。トレー５０は、この実施形態では、処理ユニット内の対応する対合構造と対合するように適合される、機能的閉鎖サブシステムの２つの弁を据え付けるための２つの対合構造５８もまた備える。
【００４０】
図４Ａ〜４Ｃは、機能的閉鎖サブシステムの３つの実施形態を示し、それらは、これらの実施形態では、トレーの機能的閉鎖システムに組み込まれるフィルタ装置のタイプにより異なる。図のそれぞれは、トレーの閉鎖システムの構成要素に対する処理ユニットのポンプの実施形態の位置を例示するために、ポンプもまた示すが、ポンプヘッドは、これらの実施形態では、実際には処理ユニットの中にあり、バッグセットの一部ではないものである。図４Ａは、フィルタハウジング内に中空糸を備えるフィルタ装置７０（例えばＴＦＦ）を示し、図４Ｂは、バッグ内に垂直の直線状の配置構成でハウジングレスの中空糸を備えるフィルタ装置７４を示し、図４Ｃは、バッグ内にＵ字の配置構成でハウジングレスの中空糸を備えるフィルタ装置７２を示す。
【００４１】
図５Ａおよび５Ｂは、全体的に示し、トレー８０と呼ぶ、トレーの機能的閉鎖流体流路サブシステムの別の実施形態を示す。この実施形態では、支持ペグが、中にトレー８０が配置されることになるカセット８８内に形成され（図６Ａおよび６Ｂ）、トレー８０は、トレーがカセット内に配置される場合に、カセットの支持ペグが通される開口部８４を有する。カセット８８の支持ペグは、トレー８０内の機能的閉鎖サブシステムの構成要素を支持するために、図３Ａに示すトレー５０内の支持ペグと同様の目的で働き、構成要素に設けられる穴を同様に通される。図５Ｃは、トレーの外側上に位置するトレーの対合構造８２の部分を示し、例えば成形処理の際に、トレーの一段高い表面特徴部（例えば支持ペグ）がそれを通って形成される、トレーの底部での開口部８４を示す。
【００４２】
図６Ａは、システムの装填解除されたカセット８８の別の実施形態を示し、図６Ｂは、カセット８８を、図５Ａに示すトレー８０の機能的閉鎖システムとともに分解図で示す。カセット８８は、処理ユニット内の光学センサに処理バッグへのアクセスをもたらす開口部９８で、処理バッグの最低最大の隅部の位置決めをするために、トレー８０のバッグセットの頂部での穴を通る複数の支持ペグ９０、および、処理バッグの底部の近くの穴を通る支持ペグ１０２を備える。カセット８８は、トレー８０内の弁および対合構造を支持するための、シュー８６および弁シート９２もまた備える。カセット８８は、カセットの側部に弁シート９２と一致する開口部９４もまた有し、それを通して、トレー８０の１１４（図５Ｂ）に据え付けられる構成要素が、処理機械によりアクセスされ得る。カセット８８は、カセット８８を処理ユニット内にｚ方向（カセット挿入の軸）で保持するために、処理ユニット上のラッチハンドル１０５と係合するためのカム面９６、および、カセット８８を、それが処理ユニットの区画すなわちチャネルに挿入される際に、定位置にやはり保持かつ案内するための、処理ユニット内のチャネルすなわちレールに対応するガイドレール１００もまた有する。
【００４３】
トレー８０などのトレーが、ラッチ１０６を用いて定位置に掛合されるカセット８８およびカバー（例えば透明カバー１０４）の中に配置された後、トレー／カセットのサブユニットが、処理ユニットに挿入される。この挿入は、図７に例示され、図７は、処理ユニット１１０内にすでに完全に装填されている１つのトレー／カセットのサブユニット１０８、および、システムの処理ユニット内に部分的に装填されている別のトレー／カセットのユニット１１６を示す。サブユニット１１６が、そのガイドレールおよび処理ユニット１１０内の対応するガイドレールに沿って滑動する際、それによって、最終的に、処理ユニットの第２の係合構造１１４が、トレー／カセットのサブユニット１１６の対応する係合構造と係合されることになる。係合構造は、弁ドライブアセンブリを備える。
【００４４】
並行して、サブユニット１１６が挿入される区画のポンプヘッドが、図８Ａおよび８Ｂに示すように、ポンプヘッドとシューの中間の配管経路１２２内に位置することになる配管の一部分に突き当たって、サブユニット１１６のシュー１１８と係合することになる。図８Ａに示す実施形態では、ポンプヘッド１１２は、円形のぜん動ポンプヘッド１１２の周辺部の周囲に、相互から１２０度に位置する３つの接触点（ローラ１２０）を備える。この実施形態では、３つのローラが１２０度離れて位置決めされ、シューが、Ｒを接触点の経路の半径として０．６７７×π×Ｒより長い弧長を有することにより、このことで、処理中はいつでも、ローラの少なくとも１つが、トレー内の機能的閉鎖サブシステムの導管（配管１２２）と接触していることが確実になる。この例では、ポンプループの配管の圧縮距離（例えば公称で２．４１ｍｍ［０．０９５”］）は、カセットの位置合わせピンおよびポンプモータの相対位置により設定される。
【００４５】
図８Ａに示す実施形態では、２つの位置合わせピンの１つ、ピン１２４が、処理ユニット内部でサブユニット（例えば１１６）を適切に位置決めするために使用される。第２の位置合わせピン１２８は、図７に示される。図８Ｂは、処理ユニット内でカセットを位置決めするために、（例えば位置合わせアセンブリとともに）ピン１２４を据え付けるための位置合わせ特徴部１２６もまた示す。この実施形態では、ピン１２４および１２８はともに、カセットを処理ユニット内でｘ、ｙおよびｚ軸において位置合わせする。ラッチハンドル１０５もまた、カム面９６と係合される場合、カセットを処理ユニット内でｚ方向において固定する働きをする。
【００４６】
図９Ａから９Ｅは、流体流路サブシステムのマルチポート切換弁と、処理ユニットの回転型マルチポート切換弁ドライブアセンブリとの間の係合の詳細を示す。図９Ａおよび９Ｂは、使い捨てバッグセットの止水栓の、処理ユニットの係合ドライブヘッドとの係合を示す。弁およびドライブは、カセットの位置合わせピンを使用して複数の軸に沿って位置合わせされる。しかしながら、止水栓のドライブのタブの正確な方位は変動し得るので、係合ドライブヘッドは、任意のタブ／ドライブの位置ずれを考慮するために、この実施形態では、モータシャフト上にばねが装着されている。ドライブの初期化の際に、係合ドライブヘッドは、スロットとタブの位置が合うまで回転し、その後で、トルク移送および止水栓弁の回転を考慮するように、ばねが、タブとドライブヘッドとを完全に係合する。
【００４７】
図９Ｃから９Ｅは、処理ユニット上の対合構造のスロット付きのドライブヘッド、およびトレーの対合構造／弁上の対合するタブの詳細を示す。図９Ｃから９Ｅに示す実施形態は、先細のあり継ぎを伴うスロットドライブ構成を備える。このタイプのスロットドライブ構成は、ばねが装填されたスロット付きのドライブヘッド、および弁本体上の対合するタブを組み込む。図９Ｄおよび９Ｅに示すバタフライ型ドライブヘッド構成は、最大の表面接触係合をもたらし、一方で、対合構造間の任意のバックラッシュを最小限に抑え、同時に、軸方向の係合を考慮するためにスロットとタブとの間の十分な隙間を考慮する。任意のバックラッシュは、制御システムおよびわずかに過減衰の運動により、部分的に相殺される。先細のあり継ぎは、トルク移送の際に任意のカムアウトを防止する。この実施形態では、非限定的であり例示目的のみである係合許容差は、±０．０１１インチであり、±１１．５°のバックラッシュを伴う。対合するタブは、トレー内の機能的閉鎖サブシステムの弁挿入部に固定される（例えば、一体である）。
【００４８】
非限定的な例として、図１０Ａから１０Ｃは、配管タイプ、ポンプヘッドのＲＰＭ単位での回転速度、配管の圧縮および配管を通る材料の流量の間の考えられる関係を例示する。例えば、図１０Ａは、それぞれ３および４個のローラを用いるポンプヘッドを使用しての、ポンプヘッドのＲＰＭ単位での回転速度に対する流量を示すグラフであり、図１０Ｂおよび１０Ｃは、それぞれ速度２５５ＲＰＭおよび低速度１４．５ＲＰＭで、３および４個のローラを用いるポンプを使用しての、配管（導管）圧縮に対する流量を示す棒グラフである。
【００４９】
図１１Ａおよび１１Ｂは、トレー内の閉鎖サブシステムの処理バッグに対して適位置のセンサの実施形態の詳細を示す。そのセンサまたは複数のセンサは、容器内部の所与の場所（例えば高さ）での副材料の存在および濃縮、次のものに限定されないが、温度、濁度、ｐＨ、湿度、および圧力などの容器内部の環境状態、ならびに、生物材料もしくは副材料の、品質もしくは特性を検知するために使用され得るが、それらを検知することに限定されない。センサは、光学センサ、超音波センサ、容量センサ、圧電センサ、運動センサ、ＲＦＩＤセンサ、電磁センサおよび荷重センサであり得るが、それらに限定されない。
【００５０】
図１１Ａおよび１１Ｂに示すセンサの実施形態、センサ１３２は、処理バッグ１３０（容器）の最低部分１３４の近くに位置する。光学センサなどのセンサは、複数の処理ステップのために使用され得る。非限定的な例として、センサは、使い捨てバッグセットを検出し、処理バッグ内の材料の境界層（例えば、ＲＢＣ／ＷＢＣ境界層および／または濃縮流体／空気境界層）を決定するために使用され得る。
【００５１】
実施形態の１つまたは複数は、単一点の体積センサとして働き得る光学センサを備え、所与の境界層がセンサを横切る場合に、処理バッグ（センサの下方）およびポンプループ内の材料の体積が既知となる。例えば、血液材料を処理するためのシステムでは、同じトリガレベルが、すべての血液試料に対して使用され得る。
【００５２】
センサからのアナログ出力電圧データは、処理動作を検証するために使用され得る追加的な情報もまた包含する。２つ以上の光学センサが、（例えば冗長性のために）システムに組み込まれる場合がある。例えば、二次センサが、４つの状態（例えば、バッグが存在しない、バッグが存在する、ＲＢＣ／ＷＢＣ境界層、濃縮流体境界層）に対応する、（事前設定の比較器レベルを使用する）４つのデジタル信号を提供するために使用され得る。例えば、以下の表を参照されたい。
【００５３】
【表１】
0005860812.tif 000002
図１２Ａ〜１２Ｃは、それぞれ濃縮、赤血球沈殿および赤血球抽出に対する経時的な出力を示す、血液を処理するためのシステムで使用されるセンサの例の出力のグラフである。
【００５４】
図１３は、トレーの機能的閉鎖システムの別の実施形態の概略図であり、トレーの機能的閉鎖システムの弁の２つ（吸込弁１４８およびフィルタ弁１５０）に対する処理ユニットのポンプ１６０（例えばぜん動ポンプ）の実施形態の位置、および処理バッグ１４２に対するセンサ１４６の実施形態の位置を例示する。システムは、フィルタ装置１５６、透過液バッグ１４４および供給バッグ１５４もまた備える。１つまたは複数の他の実施形態では、供給バッグは二重使用の構成要素であってよい。例えば、薬剤が処理バッグ内に導入（供給バッグから移送）された後、部分的に空の、または空のバッグが、沈降した材料（例えば血液試料から除去されたＲＢＣ）用の受け器として使用され得る。図１３に示す実施形態は、空気フィルタ１５８および１５９、ならびに生体材料バッグ用の接続ポート１６０もまた備える。
【００５５】
システムは、ユーザが情報をシステムに入力することを可能にするため、所与の処理の１つの実行もしくは複数の実行に関する、情報およびデータにアクセスし、それらを表示するため、情報およびデータを編集するため、ならびに／または報告を生成するための、入力装置および表示装置をさらに備え得る。
【００５６】
システムの実施形態の１つまたは複数は、生物材料を処理するための、本発明の高スループットの方法を実行するために使用され得る。例えば、図１に全体的に例示する１つのそのような方法は、ａ）生物材料を包含する供給源を、機能的閉鎖かつ滅菌の流体流路サブシステムと流体連通するポートに接続するステップであって、サブシステムが、弁またはマルチポート切換弁を備える第１の係合装置と、生物材料を包含し、生物材料が２つ以上の別個の副材料に分離することを可能にするための容器と、副材料の１つまたは複数を容器から受け取るための、１つまたは複数の受け器と、ろ過装置と、１つまたは複数の副材料が、容器およびろ過装置の間で通って搬送される導管と、流体流路サブシステムを支持するためのトレーとを備えるステップ、ｂ）トレーをカセット内に配置するステップ、ｃ）カセットを処理ユニットに挿入するステップであって、処理ユニットが、導管を介して容器およびろ過装置の間で、副材料の１つまたは複数を移動させるためのポンピング装置と、弁またはマルチポート切換弁と相互作用するドライブアセンブリと、ドライブアセンブリをマルチポート切換弁に接続するための、第１の係合構造に対応する第２の係合構造と、カセットを処理ユニットに対して固定の位置に少なくとも一時的に保持するためのロッキング機構とを備えるステップ、ｄ）カセットを処理ユニットに挿入することにより、第１の係合構造を第２の係合構造と係合するステップ、ならびに、ｅ）生物材料がろ過装置を通って流れるようにするために、かつ１つまたは複数の副材料が、受け器の１つまたは複数の中に流れるようにするために、ポンピング装置を自動的に開始し、トレー内の１つまたは複数の弁を自動的に開閉し、処理が完了した場合にポンピング装置を自動的に停止する制御装置を作動させるステップを含む。この方法は、生物材料の１つまたは複数の追加的な供給源に対して、各供給源を別々の追加的なトレーおよびカセットと接続して、ステップａ）からｅ）までを非同期的に反復するステップをさらに含み得る。
【００５７】
システムの実施形態の１つまたは複数は、２つ以上の副材料の相対重量に少なくとも部分的に基づいて、材料を凝集した副材料に分離するように適合され得る。副材料は、沈降層に分離し、沈降層の１つまたは複数から、抜き取られ、または別の方法で抽出される。凝集剤が処理容器内の材料（例えば全血）と混合された後、混合物は、典型的には、その様々な沈降層に沈殿するのに時間を必要とする。例えば、デキストランおよびクエン酸ナトリウムが混合された、全血またはさい帯血に対しては、沈殿が２０分以内に出現するはずである。
【００５８】
この方法およびシステムは、種々の生物材料を分離する、または別の方法で処理するために使用され得る。非限定的な例として、この方法およびシステムは、血液または骨髄の試料などの生物材料から有核細胞を濃縮するために使用され得る。例えば、そのような処理は、次のものに限定されないが、血液および骨髄を含む細胞試料から、次のものに限定されないが、希少幹細胞などの有核細胞の分離および濃厚化を含み得る。トレーは、促進剤（例えばクエン酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム）を添加した、またはそれを添加しない、赤血球凝集剤（例えばデキストラン）などの沈殿溶液とともに、血液試料に接触するのに適した構成要素を備え得る。この例での促進剤は、ＲＢＣの沈降速度を高めるために、かつ／または沈降後の最終的なヘマトクリット値（ＲＢＣ  ｐａｃｋｅｄ  ｖｏｌｕｍｅ）を低減するために添加される。その後、凝集したＲＢＣは、血しょうおよび有核細胞を含有する上部の部分から、ドレナージ、抜き取り、または他の適した移送の手段により除去される。第２のステップは、ＲＢＣが減損した試料をフィルタリングすることによる、体積の低減および有核細胞の濃縮を含む。使用され得るろ過装置の一例は、中空糸ろ過カートリッジ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ、Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ、ＮＪ）である。そのような細胞を処理するために、この方法またはシステムを使用することにより、高い細胞の回収率（例えば最小の細胞捕捉）、最小の細胞損傷、および高速の処理時間がもたらされる。この方法およびシステムは、次のものに限定されないが、さい帯血および他の細胞試料の材料などの複合の生物材料の滅菌処理に適合可能である。
【００５９】
本発明のいくつかの特徴のみを、本明細書で例示かつ説明したが、多数の修正および変更を当業者は想到するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨の範囲に含まれるようなすべての修正および変更を包含することが意図されるということを理解されたい。
【符号の説明】
【００６０】
８  システム
１０  トレー
１２  カセット
１４  処理ユニット
１６  バッグ
１８  管
２０  受け器
２２  処理バッグ
２４  区画
２６、２８  開口部
３０  シュー
３２  ドア
３４  キーパッド
４０  ユニット
４２  ハウジング本体
４４  モジュール式ハウジング
５０  トレー
５２、５４  ペグ
５６  チャネルシート
５８  対合構造
６０  ペグ
６２、６４  開口部
６６  シート
６８  トレー
７０、７２、７４  フィルタ装置
８０  トレー
８２  対合構造
８４  開口部
８６  シュー
８８  カセット
９０  支持ペグ
９２  弁シート
９４  開口部
９６  カム面
９８  開口部
１００  ガイドレール
１０２  支持ペグ
１０４  透明カバー
１０５  ラッチハンドル
１０６  ラッチ
１０８  サブユニット
１１０  処理ユニット
１１２  ポンプヘッド
１１４  第２の係合構造
１１６  サブユニット
１１８  シュー
１２０  ローラ
１２２  配管経路
１２４  ピン
１２６  位置合わせ特徴部
１２８  ピン
１３０  処理バッグ
１３２  センサ
１３４  最低部分
１４２  処理バッグ
１４４  透過液バッグ
１４６  センサ
１４８  吸込弁
１５０  フィルタ弁
１５４  供給バッグ
１５６  フィルタ装置
１５８、１５９  空気フィルタ
１６０  ポンプ、接続ポート
【図１】
0005860812.tif 000003
【図２】
0005860812.tif 000004
【図３Ａ】
0005860812.tif 000005
【図３Ｂ】
0005860812.tif 000006
【図４Ａ】
0005860812.tif 000007
【図４Ｂ】
0005860812.tif 000008
【図４Ｃ】
0005860812.tif 000009
【図５Ａ】
0005860812.tif 000010
【図５Ｂ】
0005860812.tif 000011
【図５Ｃ】
0005860812.tif 000012
【図６Ａ】
0005860812.tif 000013
【図６Ｂ】
0005860812.tif 000014
【図７】
0005860812.tif 000015
【図８Ａ】
0005860812.tif 000016
【図８Ｂ】
0005860812.tif 000017
【図９Ａ】
0005860812.tif 000018
【図９Ｂ】
0005860812.tif 000019
【図９Ｃ】
0005860812.tif 000020
【図９Ｄ】
0005860812.tif 000021
【図９Ｅ】
0005860812.tif 000022
【図１０Ａ】
0005860812.tif 000023
【図１０Ｂ】
0005860812.tif 000024
【図１０Ｃ】
0005860812.tif 000025
【図１１Ａ】
0005860812.tif 000026
【図１１Ｂ】
0005860812.tif 000027
【図１２Ａ】
0005860812.tif 000028
【図１２Ｂ】
0005860812.tif 000029
【図１２Ｃ】
0005860812.tif 000030
【図１３】
0005860812.tif 000031