(57)【要約】  本発明は、バイオリアクタの連結開口部に、特に形状安定バイオリアクタのトッププレートの連結開口部に、および／またはバッグバイオリアクタの連結エレメントの連結開口部に嵌着するための使い捨て連結装置（１０）に関する。さらに、本発明は、バイオリアクタのためのトッププレート、ならびに微生物および／または細胞培養物を培養するためのバイオリアクタに関する。そのほか、本発明は、さらに、バッグバイオリアクタのための連結エレメント、ならびに微生物および／または細胞培養物を培養するためのバッグバイオリアクタに関する。複数の通路（１０２）と１つの取付区分（１１０）とを備えた使い捨て連結装置（１０）は、バイオリアクタのトッププレートの連結開口部に、および／またはバッグバイオリアクタの連結開口部に嵌着するためのものであり、使い捨て連結装置（１０）は、一体型に、かつプラスチックから形成されており、取付区分（１１０）は外周面（１１２）に、使い捨て連結装置（１０）を連結開口部に取り付けるための取付構造（１１４）を有することを特徴とする。【選択図】図１
2019503194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオリアクタのトッププレートの連結開口部に、および／またはバッグバイオリアクタの連結開口部に嵌着するための使い捨て連結装置（１０）であって、
複数の通路（１０２）と１つの取付区分（１１０）とを備える、使い捨て連結装置において、
前記使い捨て連結装置（１０）は、一体型に、かつプラスチックから形成されており、前記取付区分（１１０）は外周面（１１２）に、前記使い捨て連結装置（１０）を前記連結開口部に取り付けるための取付構造（１１４）を有することを特徴とする、使い捨て連結装置。
【請求項２】
前記取付構造は、外側ねじ山（１１６）の形態で、ならびに／またはリブおよび／もしくは凸部および／もしくはスナップエレメントおよび／もしくはラッチエレメントおよび／もしくは凹部の形態で形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の使い捨て連結装置（１０）。
【請求項３】
前記取付区分（１１０）は、前記外周面（１１２）から径方向外側へ延在して周りを取り巻くストッパ面（１２０）を有する、および／または多角形プロファイル（１４０）を含み、好ましくは前記ストッパ面（１２０）に直接つながる力吸収区分（１３０）を有することを特徴とする、請求項１または２の少なくとも１項に記載の使い捨て連結装置（１０）。
【請求項４】
１つの通路（１０２）、複数または全部の通路（１０２）が少なくとも部分的に管セグメント（１００）として形成されており、好ましくは１つの管セグメント（１００）、複数または全部の管セグメント（１００）が前記外周面（１１２）の中心軸線（Ｍ）に対して平行に前記外周面（１１２）から第１方向に、および／または前記外周面（１１２）から第２方向に延在し、好ましくは１つの管セグメント（１００）、複数または全部の管セグメント（１００）が１つまたは複数の目標破断箇所を有することを特徴とする、請求項１から３の少なくとも１項に記載の使い捨て連結装置（１０）。
【請求項５】
１つの管セグメント（１００）、複数または全部の管セグメント（１００）は、熱の作用下で、少なくとも、前記それぞれの通路（１０２）が形状変化によって液密に閉鎖可能であるように変形可能であること、あるいは
１つの管セグメント（１００）、複数または全部の管セグメント（１００）は、少なくとも一端部がチューブ固定装置で終わること、を特徴とする、請求項６または７の少なくとも１項に記載の使い捨て連結装置（１０）。
【請求項６】
少なくとも１つの管セグメント（１００）はプラスチックで作られており、前記バイオリアクタに導入される予定の端部にフィルタエレメント（１５０ａ、１５０ｂ）を有することを特徴とする、請求項４または５の少なくとも１項に記載の使い捨て連結装置（１０）。
【請求項７】
前記フィルタエレメント（１５０ａ、１５０ｂ）は、０．１μｍ〜５００μｍ、特に０．１〜０．２μｍ、０．１〜１μｍ、０．５〜５μｍ、５〜２５０μｍ、または５〜５００μｍの範囲の細孔径を有することを特徴とする、ならびに／あるいは、前記フィルタエレメント（１５０ａ、１５０ｂ）はメンブレンを含む、および／または多孔構造を有することを特徴とする、ならびに／あるいは、前記フィルタエレメント（１５０ａ、１５０ｂ）は、ガラスフィルタ、多孔質セラミック、特に発泡セラミック、プラスチックフィルタ、またはフィルタカセットを含む、またはガラスフィルタ、多孔質セラミック、特に発泡セラミック、プラスチックフィルタ、またはフィルタカセットからなることを特徴とする、請求項６に記載の使い捨て連結装置（１０）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの管セグメントのプラスチックは熱可塑性プラスチックであり、前記フィルタエレメントは、酸化アルミニウムおよび／または酸化ジルコニウムおよび／またはホウ珪酸塩および／またはポリカーボネートおよび／またはプリプロピレンおよび／またはポリエチレンを有することを特徴とする、請求項６または７の少なくとも１項に記載の使い捨て連結装置（１０）。
【請求項９】
好ましくは１つの通路（１０２）、複数または全部の通路（１００）に少なくとも１つのセンサ（６０）および／または少なくとも１つの電極が配置されている、１つまたは複数のセンサ（６０）および／または電極を特徴とする、請求項１〜８の少なくとも１項に記載の使い捨て連結装置（１０）。
【請求項１０】
バイオリアクタのためのトッププレートであって、連結開口部を備え、前記トッププレートが、前記バイオリアクタの容器に取り付けられるように形成されており、
前記連結開口部に嵌着される、または嵌着可能な連結装置（１０）をさらに備えるトッププレートにおいて、請求項１〜９の少なくとも１項に記載の連結装置（１０）が形成されていることを特徴とする、トッププレート。
【請求項１１】
微生物および／または細胞培養物を培養するためのバイオリアクタであって、容器と、該容器を閉鎖するためのトッププレートとを備えるバイオリアクタにおいて、請求項１０に記載のトッププレートが形成されていることを特徴とする、バイオリアクタ。
【請求項１２】
前記連結装置（１０）は、少なくとも１つの管セグメントを備え、該管セグメントの、前記バイオリアクタに配置される一端部が前記バイオリアクタの培養用培地の最低充填高さより下に位置することを特徴とする、請求項１１に記載のバイオリアクタ。
【請求項１３】
バッグバイオリアクタのための連結エレメントであって、連結開口部を備え、連結エレメントは、バッグ容器と結合されるように、および／または前記バッグ容器と一体型に形成されるように形成されており、
前記連結開口部に嵌着されるか、または嵌着可能な連結装置（１０）をさらに備える、連結エレメントにおいて、
請求項１〜９の少なくとも１項に記載の連結装置（１０）が形成されていることを特徴とする、連結エレメント。
【請求項１４】
微生物および／または細胞培養物を培養するためのバッグバイオリアクタであって、連結エレメントを有する変形可能なバッグ容器を備える、バッグバイオリアクタにおいて、請求項１３に記載の連結エレメントが形成されていることを特徴とする、バッグバイオリアクタ。
【請求項１５】
前記連結エレメントの前記連結装置（１０）は、少なくとも１つの管セグメントを備え、該管セグメントの、前記バッグバイオリアクタに配置される一端部が前記バッグバイオリアクタの培養用培地の最低充填高さより下に位置することを特徴とする、請求項１４に記載のバッグバイオリアクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオリアクタの連結開口部に、特に形状安定バイオリアクタのトッププレートの連結開口部に、および／またはバッグバイオリアクタの連結エレメントの連結開口部に嵌着するための使い捨て連結装置に関する。さらに、本発明は、バイオリアクタのためのトッププレート、ならびに微生物および／または細胞培養物を培養するためのバイオリアクタに関する。そのほかに、本発明は、さらに、バッグバイオリアクタのための連結エレメント、ならびに微生物および／または細胞培養物を培養するためのバッグバイオリアクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物は、微視的に小さな、たいてい単細胞または少数細胞の植物性または動物性の生物である。したがって微生物は、裸眼で見ることができないあらゆる生物の総称でもあり得る。ウイルス、細菌、古細菌、原生動物、菌類、微細藻といった様々なグループがこれに属する。多くの微生物は有用とみなされ、例えば地球化学的物質循環のためにプラスになり、特定の食品の製造のために使用され、医薬品を生産するために用いられる。さらに、研究目的で病原微生物を繁殖させることがしばしばある。微生物の培養は、とりわけ生物の成長を保証する条件を作り出し、かつ維持することを含み、生物を増殖させることを目的に行われることも多々ある。
【０００３】
細胞培養は、生物の外で管理された条件のもとに細胞群集を培養することであり、細胞の生理的プロセスが完全に、または大部分が維持される。それゆえ培養は、細胞群集の他に、とりわけ細胞培養の成長、増殖および分化を可能にする培養用培地を含む。一般に、培養用培地は、アミノ酸、ビタミン、無機塩、および緩衝混合物、そして通常、グルタミンを含む。細胞培養は、様々な目的で使用されるが、重点的に使用されるのは研究および開発の分野である。多くのバイオテクノロジー製品を製造するためにも細胞培養の重要度は高い。
【０００４】
微生物および／または細胞培養物（Ｚｅｌｌｋｕｌｔｕｒ）の培養は、通常、バイオリアクタの内部にある反応室内で、培養液（Ｋｕｌｔｕｒｂｒｕｅｈｅ）とも呼ばれる培養用培地において滅菌条件下で行われる。少なくとも培養の特定の期間のあいだ、生物学的過程を維持するための系には、やはり生物学的過程によって生成された他の成分を含み得るガス状および／もしくは液状の流体が供給され、ならびに／またはガス状および／もしくは液状の流体が排出される。
【０００５】
発酵リアクタまたは発酵槽とも呼ばれるバイオリアクタは、特に容器を備えており、容器の内部で、調整された所定の条件下で生物学的もしく生物工学的プロセスが進行するか、または特定の培養物、特に微生物および／もしくは細胞培養物が培養される。バイオリアクタおよび／または容器の内部は反応室とも呼ばれる。容器は、通常、完全に、または大部分が閉じた周壁（Ｕｍｗａｎｄｕｎｇ）を有し、一面をトッププレートによって閉鎖することができる。容器および／またはトッププレートは、さらに、連結体（Ａｎｓｃｈｌｕｅｓｓｅ）の収容または取付けのために用いられる連結開口部を有している。連結体は、バイオリアクタの容器の内部空間と容器の外側に設置される供給配管との接続エレメントとして用いられる。これらの供給配管は、ガス状および／もしくは液状の流体を供給する、ならびに／または固体、例えばセンサを容器の内部空間に送るために用いられる。
【０００６】
バイオリアクタは、しばしばガラスおよび／または金属、特にステンレス鋼から形成されている。異なった生物学的もしくは生物工学的プロセスに対して１つのバイオリアクタを使用することができるが、異なったプロセス間では、通常、滅菌が行われなければならないので、良好に滅菌できる材料であるガラスおよび／または金属といった材料が特に適している。このような滅菌はオートクレーブ内で高温の蒸気滅菌により行われることが好ましい。さらに滅菌プロセスおよび洗浄プロセスが検証を受けるかもしれず、検証について個々のリアクタごとに記録しなければならない。
【０００７】
不完全に滅菌されたバイオリアクタ内の残留物は、次に行われる生物学的もしくは生物工学的プロセスの質を低下させ、したがって結果を役に立たないものにする可能性がある。残留物によるプロセスの質の低下はリアクタ内の残留物の場合だけでなく、バイオリアクタの反応室に直接および／または間接的に接触する装置における残留物の場合にも当てはまる。それに数えられるのは、特に、一次物質および二次物質、ならびに、例えばセンサなどの機器を反応室に導入できるようにするための連結体であるが、これらだけではない。これに加えて、またはこれに代えて、このような連結体には、供給配管または排出配管として形成され得る流体配管を取り付けることができる。
【０００８】
これらの連結体は、バイオリアクタのトッププレートに設置されていることが多い。トッププレートは、面状（ｆｌａｅｃｈｉｇ）のジオメトリを有し、面は実質的に水平方向の延在を有していることが好ましい。連結体は、通常、トッププレートの開口部に取り付けられる。このような開口部は、実質的に垂直方向の貫流方向（Ｄｕｒｃｈｔｒｉｔｔｓｒｉｃｈｔｕｎｇ）を有している。
【０００９】
手間を要する滅菌と、場合によっては付加的に行われる滅菌の検証とは、いわゆる使い捨てバイオリアクタもしくはシングルユースバイオリアクタによって回避することができる。このようなバイオリアクタは、１つの生物学的もしくは生物工学的プロセスだけを実行するように形成されており、その後には廃棄される。新しい、好ましくは製造プロセスにおいて滅菌された使い捨てバイオリアクタをプロセスごとに提供することによって、（交差）汚染のリスクを低減できると同時に、その前に利用されたバイオリアクタを申し分なく洗浄および／または滅菌して記録するという手間が省かれる。多くの場合、使い捨てバイオリアクタは、完全に、または部分的に非形状安定な容器として、例えばバッグバイオリアクタとしておよび／または少なくとも部分的に非形状安定な壁を有する容器として形成されている。
【００１０】
無菌の使い捨てバイオリアクタは、通常、一次物質および二次物質、例えばガス状または液状の流体、ならびに例えばセンサなどの種々の固体を反応室に導入できるようにするための１つまたは複数の連結体を備えている。
【００１１】
上述した種類の連結体には、加えて相互依存する多くの技術的要求が課されている。無菌の周囲環境という必要前提条件は、バイオリアクタの容器の内部空間に加えて、この内部空間へのすべての供給配管にも及ぶ。その際、特に連結体にもこの前提条件が及ぶ。なぜなら、連結体は内部空間と直接接触しおよび／またはバイオリアクタの内部空間に入る培地またはその他のものを送るからである。さらに、連結体がバイオリアクタの内部空間を実質的に密閉してバイオリアクタの外部の周囲環境から切り離すことが要求される。既存の装置に様々な利点があるが、さらなる改良が望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の課題は、上記の１つまたは複数の欠点を減らすか、または取り除く、バイオリアクタの連結開口部に嵌着するための使い捨て連結装置、バイオリアクタのためのトッププレート、ならびに微生物および／または細胞培養物を培養するためのバイオリアクタを提供することである。特に、本発明の課題は、汚染のリスクを減らし、それでも低コストの解決策を提供する、バイオリアクタの連結開口部に嵌着するための使い捨て連結装置、バイオリアクタのためのトッププレート、ならびに微生物および／または細胞培養物を培養するためのバイオリアクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の課題は、第１の態様によれば、バイオリアクタのトッププレートの連結開口部に、および／またはバッグバイオリアクタの連結開口部に嵌着するための使い捨て連結装置であって、複数の通路と１つの取付区分とを備える、使い捨て連結装置において、該使い捨て連結装置は、一体型に、かつプラスチックから形成されており、取付区分は外周面に、使い捨て連結装置を連結開口部に取り付けるための取付構造を有することを特徴とする、使い捨て連結装置によって解決される。
【００１４】
本発明によれば、使い捨て連結装置は、バイオリアクタのトッププレートの連結開口部に、および／またはバッグバイオリアクタの連結開口部に嵌着される。嵌着は、特に、使い捨て連結装置が連結開口部に嵌着されることを意味し、このことは使い捨て連結装置を先に説明した開口部に嵌め込む（ｅｉｎｂｅｔｔｅｎ（嵌め込む、埋め込む、埋設する））、および／または挿嵌する（ｅｉｎｆｕｅｇｅｎ）および／または嵌合する（ｅｉｎｐａｓｓｅｎ）ことを含むことが好ましい。嵌着は、さらに、使い捨て連結装置をバイオリアクタの構成要素に、特に連結開口部に着脱可能または着脱不能に取り付けることを含み得る。
【００１５】
連結体は、しばしばバイオリアクタの内部空間を汚染する原因となり得る。その原因は、例えば、連結体を通って延びる導管（Ｄｕｒｃｈｌｅｉｔｕｎｇ）、または連結体の外壁と内壁（Ｗａｎｄｕｎｇ）との間に不完全な封止を形成する、バイオリアクタの容器における開口部であり得る。それゆえ、本発明は、バイオリアクタにおける滅菌が、バイオリアクタ自体の他に、連結体によっても、そしてまさに連結体によって、および連結体の、たいていの場合複雑なジオメトリによっても、そしてまさにこの複雑なジオメトリによって影響が及ぼされるという知見にもとづく。したがって、本発明に係る使い捨て連結装置は使い捨て部品として形成されている。使い捨て部品は、本用途において、一回きりの使用のためにだけ用いられ、その後廃棄される。それゆえ使い捨て連結装置は、微生物および／または細胞培養物の一回の培養のために使用される。このことは、汚染のリスクを著しく減らし、使い捨て連結装置の洗浄は必要でない。さらに、場合によって行われる検証プロセスが省略される。
【００１６】
上述のバイオリアクタのトッププレートおよび／またはバッグバイオリアクタの連結エレメントの連結開口部は、使い捨て連結装置を収容するために用いられる。使い捨て連結装置の軸方向の長手軸線は、連結開口部の貫流方向に対して平行であることが好ましい。連結開口部の、貫流方向に対して直交する横断面は、場合によっては存在していて、好ましくは使い捨て連結装置の取付構造に対して相補的に形成されている取付構造を除いて実質的に円形であることが好ましい。連結開口部の横断面はスロット状、三角形、または多角形の横断面を有することがさらに好ましい。横断面のジオメトリおよび寸法は貫流方向に沿って可変であることが好ましい。
【００１７】
連結開口部、および連結開口部の内壁またはその他の境界と接触している使い捨て連結装置の区分は、２つのコンポーネントの接触によって連結開口部の気密および／または液密な封印（Ｖｅｒｓｉｅｇｅｌｕｎｇ）が行われ得るように形成されていることが好ましく、後から説明する円周シール（ｕｍｌａｕｆｅｎｄｅ  Ｄｉｃｈｔｕｎｇ：環状シール）も使用できることが好ましい。
【００１８】
バイオリアクタは容器とトッププレートとを備えている。容器は、水平方向の延在に関して周壁を有している。容器は、垂直方向の延在に関して周壁を有することがさらに好ましく、この周壁は、容器底部によって形成されてもよい。バイオリアクタのさらに別のエレメントとしてのトッププレートは、バイオリアクタを閉鎖する機能を有している。トッププレートは、実質的に面状のジオメトリを有することが好ましく、面は、主に水平方向の延在を有していることが好ましい。トッププレートは、少なくとも１つの連結開口部をさらに有している。
【００１９】
別の好ましい実施形態において、バイオリアクタはいわゆるバッグバイオリアクタとして形成されている。バッグバイオリアクタは、完全に可撓性の容器として、または部分的に非形状安定な容器、例えば、少なくとも一部が非形状安定な周壁を備える容器として形成されている。バッグバイオリアクタは、一般に、使い捨てバイオリアクタとして形成され、それによりバイオリアクタの手間を要する滅菌や、場合によってはバイオリアクタの広範囲にわたる検証を回避することができる。バッグバイオリアクタは、連結開口部を有する連結エレメントを備えている。
【００２０】
バイオリアクタは、使い捨て連結装置を取り付けるための１つまたは複数の連結開口部を備え、これらの連結開口部から一次物質および二次物質、例えばガス状または液状の流体、ならびに、例えばセンサなどの様々な固体をバイオリアクタの内部空間に導入することができる。一次物質および二次物質ならびに／または固体をバイオリアクタの内部空間に導入できるようにするために、本発明によれば、使い捨て連結装置が複数の通路を有している。これらの通路は、壁で囲んで（ｕｍｗａｎｄｅｎ）形成されていることが好ましく、様々な機器、センサ、チューブ、または配管を収容することができる。
【００２１】
複数の通路の貫流方向は、使い捨て連結装置が挿嵌される連結開口部の貫流方向に対して実質的に平行であることが好ましい。複数の通路が、使い捨て連結装置の長手軸線に対して実質的に平行である貫流方向を有することがさらに好ましい。複数の通路は、それぞれ第１通路端部と第２通路端部とを有している。通路はこれらの２つの端部間で完全に壁で囲まれており、それにより第１通路端部で流入する流体は第２通路端部でしか出ることができない。これらの通路の軸方向長さは異なってもよい。複数の通路は、少なくとも２つの通路であるが、３つ以上の通路があることが好ましい。
【００２２】
トッププレートまたは連結エレメントの内側、つまりバイオリアクタの方に向いた側の通路がトッププレートまたは連結エレメントの外側、つまりバイオリアクタと反対の側の装置と対応し、それにより通路を通ってガス状および／もしくは液状の流体ならびに／または固体を反応室に導入し、あるいは反応室から導出することができる。したがってバイオリアクタと反対の側にある通路端部は、培養用培地を供給および／または廃棄するための配管を連結するように、例えばセンサ系、ならびに／または微生物および／もしくは細胞培養物の培養を実行するために使用される他の運転媒体および補助媒体および／もしくは運転物質および補助物質のための機器を提供するように形成されていることが好ましい。
【００２３】
複数の通路、少なくとも、通路のうちの少なくとも１つが、バイオリアクタの規定通りの使用時に、反応室の中身、例えば液体中に浸漬するようにバイオリアクタの反応室内に突出することが好ましい。通路は、この場合、浸漬管（Ｔａｕｃｈｒｏｈｒ）とも呼ばれる。このことは使い捨て連結装置の、バイオリアクタの内部空間の方に向いた側に管またはチューブを連結する必要がなく、使い捨て連結装置にすでに形成されている通路または通路の周壁を使用できるという利点をもたらす。通路に、特に使い捨て連結装置の、バイオリアクタとは反対の側に別の連結体を取り付けるためにルアー・ロック・システムが設けられることが好ましい。
【００２４】
複数の通路の、貫流方向に対して直交する横断面は円形であることが好ましい。複数の通路の横断面が異なったジオメトリを有し得ることがさらに好ましい。複数の通路の直径は、それぞれ同じでもよいし異なっていてもよい。１つの円形の通路の直径は１ｍｍ〜４ｍｍであることが好ましく、１．５〜２．５ｍｍであることがさらに好ましく、２ｍｍであることがさらに好ましい。
【００２５】
本発明は、１つの使い捨て連結装置における複数の通路を、外周面に取付構造を有する取付区分と統合することが複数の利点を１つにまとめることに等しいという知見にもとづいている。
【００２６】
取付構造はバイオリアクタのトッププレートの連結開口部および／またはバッグバイオリアクタの連結開口部への使い捨て連結装置の取付けのために用いられ、バイオリアクタにおける複数の通路の確実、緊密、迅速、および簡単な組付けを可能にする。使い捨て連結装置の種々異なる変種を形成することによって、繰り返し使えるバイオリアクタに異なった用途のための異なった連結体を設けることが可能になり、コストを要する滅菌をやめることができ、その一方で、異なった使い捨て連結装置を組み付けることによって使い捨てバイオリアクタを様々な用途に対して簡単かつ低コストで提供することが可能である。これに加えて、使い捨て連結装置に複数の通路を統合することにより、使い捨てバイオリアクタのその他のコンポーネントの変種の製造を可能な限り少なくし、それによりコストをさらに低減することが可能になる。取付区分における外表面に適当な取付構造を形成することによって、さらに、特に使い捨てバイオリアクタを使用するのか、繰り返し使えるバイオリアクタを使用するのかに応じて、トッププレートまたは連結エレメントの連結開口部における着脱不能または着脱可能な取付けを予定することができる。
【００２７】
取付構造は、様々な技術的解決策によって取付けを保証することができる。好ましくはリブ構造および／またはさらに好ましくはスナップフィンガ構造（Ｓｃｈｎａｐｐｆｉｎｇｅｒｓｔｒｕｋｔｕｒ）および／またはさらに好ましくはラッチ結合および／またはさらに好ましくはクリップ結合および／またはさらに好ましくは外側ねじ山が設けられる。取付構造は、連結開口部における使い捨て連結装置のクランプ結合またはプレス嵌めが実現されるように寸法決めした取付区分の外径の形態で実現されてもよい。連結開口部は、先に言及した取付構造の１つまたは複数と着脱可能または着脱不能に結合するように形成されていてもよい。例えば、使い捨て連結装置に外側ねじ山がある場合、ねじ結合を実現するために連結開口部もねじ山を有している。好ましくは、取付区分に付加的にシール手段および／またはシール装置が装着されてもよい。
【００２８】
本発明は、さらに、一体型および／またはワンピース型の使い捨て連結装置がいくつかの利点を提供するという知見にもとづいている。例えば一体型に形成する場合、分離継ぎ目の数が少ないことが有利である。
【００２９】
これに加えて、公差継承（Ｔｏｌｅｒａｎｚｖｅｒｅｒｂｕｎｇ）にもとづいて目標寸法からのより小さい偏差が保証されなければならないため公差の要求が低下する。したがって、連結装置をワンピース型に形成することはコストの低減にもつながり得る。さらに、連結装置の組付け時のエラー発生のリスクが低下する。
【００３０】
本発明によれば、使い捨て連結装置が一体型に形成されている。一体型とは、使い捨て連結装置が１つの部品からなるということである。したがって使い捨て連結装置の上述の特徴は、完全に１つの部品の形で形成され、それによってモジュールの必要も、複数の個別の部品を組み立てる必要もない。
【００３１】
本発明は、さらに、連結装置をプラスチックから形成することが材料技術的な特性の観点で有利であるという知見にもとづいている。適当なプラスチックを選択した場合、特に塩素含有溶液に耐えるプラスチックの耐薬品性を利用することができる。さらに、連結装置のプラスチックと、トッププレートの金属および／またはガラスとの組合せは連結開口部を気密封止することに役立つ。なぜならプラスチックの熱膨張は鋼またはガラスの熱膨張より大きいからである。トッププレートおよび／または連結エレメントもプラスチックからなるか、またはプラスチックを有する場合、使い捨て連結装置にも同じプラスチック、またはより大きい熱膨張のプラスチックを使用することが好ましい。したがって、本発明によれば、使い捨て連結装置はプラスチックから形成されている。使い捨て連結装置のために、米国薬局方（ＵＳＰ）クラスＶＩの要件に準拠するプラスチックが選定されることが好ましい。
【００３２】
使い捨て連結装置をプラスチックから形成することは、１つの通路、または複数または全部の通路を熱溶接および／または熱接着および／またはその他の適当な方法で閉鎖することが可能な点でさらに有利である。さらに、バッグバイオリアクタを使用する場合にプラスチック製の使い捨て連結装置を使用することにはバッグバイオリアクタの損傷、いわゆるバッグ傷のリスクを低減できるという利点がある。他に製造の観点から様々な利点がある。
【００３３】
プラスチック部品は、相応に設計した場合、射出成形法で一体型に製造することができる。この方法は、非常に狭い公差と大量生産での製造が保証された場合に低コストの製造を可能にする。さらに、マルチコンポーネント射出成形（Ｍｕｌｔｉｋｏｍｐｏｎｅｎｔｅｎ−Ｓｐｒｉｔｚｇｕｓｓ）とも呼ばれる多成分射出成形（Ｍｅｈｒｋｏｍｐｏｎｅｎｔｅｎｓｐｒｉｔｚｇｉｅｓｓｅｎ）は、例えばシールなどの他のエレメントを一体射出成形することを可能にする。特に、多成分射出成形は、異なる材料特性の領域を有する一体型の部品の製造を可能にする。例えばルアー・ロック・システムなどのエレメントを使い捨て連結装置に射出成形により直接取り付けることができるか、または一体型の使い捨て連結装置に直接設けることができることがさらに好ましい。
【００３４】
プラスチックから形成された使い捨て連結装置のさらに別の利点は、チューブおよび他の連結されるべきエレメントを通路または通路の壁に簡単に外嵌することが可能なことである。さらに、通路を囲む壁の外表面の必要に応じた表面構造化が可能である。
【００３５】
好ましい実施形態において、使い捨て連結装置は、取付構造が外側ねじ山の形態で形成されていることを特徴とする。この実施形態において、取付構造を有する取付区分は、円形の横断面を有することが好ましい。これに関連して、横断面は、取付区分の中心軸線に対して直交する横断面と解されるべきである。トッププレートまたは連結エレメントの連結開口部の内周面に、外側ねじ山が係合できる相補的な内側ねじ山の形態の相補的な取付構造が形成されていることが好ましい。この実施形態において、使い捨て連結装置は、着脱可能に取付け可能であることが好ましい。
【００３６】
この好ましい実施形態において、取付区分は、外に向いた壁の表面に先に説明した外側ねじ山を形成するらせん（Ｗｉｎｄｕｎｇ）を有することが好ましい。外側ねじ山は４〜１０個のらせんを有することが好ましく、６〜８個のらせんを有することが特に好ましい。その際、らせんは、取付区分の外に向いた表面の周りを完全に取り巻くことが好ましく、らせんの始端部と終端部とは、使い捨て連結装置の長手軸線に対して平行の方向に関して離間させてある。それによってできるスパイラル（Ｓｐｉｒａｌｅ）は、使い捨て連結装置の長手軸線に対して平行および同じ場所に延びる長手軸線を有することが好ましい。
【００３７】
取付区分および／または外側ねじ山には付加的にシール手段および／またはシール装置が装着されていることが好ましい。これは例えばシールテープなどの弾性固体および／またはペーストおよび／またはジェルおよび／または液体シールであり得る。その際、シール手段および／またはシール装置は、ねじ山の隙間を埋めることが好ましく、選定されたシール手段および／またはシール装置に依存してシール作用を達成する。さらに、外側ねじ山が、ねじ結合がいつの間にか外れることを阻止するねじ固定装置（Ｓｃｈｒａｕｂｓｉｃｈｅｒｕｎｇ）を有することが好ましい。
【００３８】
特に好ましい実施形態において、使い捨て連結装置は、取付構造がリブおよび／または凸部および／またはスナップエレメントおよび／またはラッチエレメントおよび／または凹部の形態で形成されていることを特徴とする。
【００３９】
リブおよび／または凸部および／またはスナップエレメントおよび／またはラッチエレメントおよび／または凹部は抵コストで作製できる取付構造であり、さらに連結開口部への使い捨て連結装置の嵌着がわずかな時間でできるようにする。リブおよび／または凸部および／またはスナップエレメントおよび／またはラッチエレメントおよび／または凹部は使い捨て連結装置と一体に結合されていることが好ましい。リブおよび／または凸部および／またはスナップエレメントおよび／またはラッチエレメントおよび／または凹部は、取付区分に単独で設けられてもよいし、組み合わせて設けられてもよい。
【００４０】
これに加えて、取付構造に応じて、場合によっては相応のジオメトリを連結開口部に、特に連結開口部の内周面に設けることができ、これに例えばラッチエレメントが係止することができる。この実施形態において、使い捨て連結装置を、好ましくは着脱可能に、または着脱不能に形成してもよい。さらに、リブおよび／または凸部および／またはスナップエレメントおよび／またはラッチエレメントおよび／または凹部は、使い捨て連結装置と連結開口部との間の分離継ぎ目を好ましくは気密封止するためにシール手段および／またはシール装置を備えてもよい。
【００４１】
さらに好ましい実施形態において、使い捨て連結装置は、取付区分が外周面から径方向外側へ延在して周りを取り巻くストッパ面を有することを特徴とする。取り巻くストッパ面は、使い捨て連結装置と一体に結合されていることが好ましい。外周面が、使い捨て連結装置の長手軸線の方向で外側ねじ山の最後のらせんが終端した直後に始まることがさらに好ましい。
【００４２】
使い捨て連結装置は、バイオリアクタまたはバッグバイオリアクタの連結開口部に、トッププレートの表面の一部まで挿嵌され、ストッパ面が直接互いに当接する。これらの間にシール手段および／またはシール装置が配置されており、これらが間接的に互いに当接するだけであることがさらに好ましい。
【００４３】
使い捨て連結装置の別の特に好ましい実施形態は、取付区分が、多角形プロファイルを備え、好ましくはストッパ面に直接つながる力吸収区分を有することを予定している。この力吸収区分は、使い捨て連結装置の、バイオリアクタの使い捨て連結装置との指定の運用中に、連結開口部の外側、およびバイオリアクタの外側にある区分に配置されていることが好ましい。力吸収区分は、さらに、これに手および／または工具によりアクセスできるように配置されている。
【００４４】
力吸収区分は、使い捨て連結装置をバイオリアクタの連結開口部に取り付けるために、および／または使い捨て連結装置の取付けを外すために力を、特に力を接線方向に導入するために用いられる。本発明によれば、力吸収区分への力の作用は力吸収区分に多角形プロファイルが設けられていることで改善される。使い捨て連結装置の取付区分における多角形プロファイルは、ねじ頭部および／またはナットにおける多角形プロファイルと同じ機能、および形状的に同様の特徴を有し、ここでは、好ましくは六角形または四角形の頭部が使用される。使い捨て連結装置の取付区分における多角形プロファイルは、二面プロファイル（Ｚｗｅｉｋａｎｔｐｒｏｆｉｌ）、さらに好ましくは四角形プロファイル、さらに好ましくは六角形プロファイル、さらに好ましくは八角形プロファイル、さらに好ましくは十角形プロファイル、さらに好ましくは十二角形プロファイル、さらに好ましくは十四角形プロファイルとして形成されている。
【００４５】
使い捨て連結装置の長手軸線方向の多角形プロファイルの高さは、２ｍｍ〜１０ｍｍの寸法を有することが好ましく、４ｍｍ〜８ｍｍの寸法を有することが特に好ましい。
【００４６】
さらに別の特に好ましい実施形態において、使い捨て連結装置は、１つの通路、複数または全部の通路が少なくとも部分的に管セグメントとして形成されており、好ましくは１つの管セグメント、複数または全部の管セグメントが外周面の中心軸線に対して平行に、外周面から第１方向に、および／または外周面から第２方向に延在することを特徴とする。
【００４７】
この実施形態において、１つの通路、複数または全部の通路が少なくとも部分的に円形の横断面を有している。少なくとも部分的に管セグメントを有するとは、１つの通路、複数の通路、または全部の通路がそれぞれの通路の軸方向長さ全体にわたって完全に円形の横断面を有するか、またはこのような横断面をそれぞれの通路の軸方向長さに沿う特定の区間にだけ有しているということである。管セグメントを有していない区間は、異なったジオメトリに成形された横断面を有することができる。特に、１つの通路および／または複数の通路の横断面はスロット状、三角形、四角形、または多角形であってもよい。さらに好ましくは、横断面が楕円形をとることもできる。この実施形態において、１つの管セグメントまたは複数の管セグメントあるいは１つの通路または複数の通路の貫流方向は外周面の中心軸線に対して平行である。
【００４８】
１つの管セグメントあるいは複数または全部の管セグメントは、これらを切断工具によって短くできるように、例えば薄肉に形成されていることが好ましい。切断工具は、例えばペンチ、はさみ、または類似の、管セグメントを短くするおよび／または切り詰めるために適当な実験用器具（Ｌａｂｏｒｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）であってもよい。
【００４９】
別の好ましい実施形態において、使い捨て連結装置は、１つの管セグメント、複数または全部の管セグメントが１つまたは複数の目標破断箇所を有することを特徴とする。目標破断箇所は、一般に、過負荷がかかった場合に、システム全体の破損を回避するために的確、かつ予測可能に機能しなくなる（ｖｅｒｓａｇｅｎ）べきである。この原理は、使い捨て連結装置において、好ましくは工具なしに、使用者の手で曲げるおよび／または折るなど、相応に変形させることだけで管セグメントを切り詰めることができる、および／または予め定められた長さになるように短くすることができる、管セグメントにおいて予め定められた箇所を明確にするために利用される。
【００５０】
したがって、目標破断箇所は、構造的、機械的、もしくは物理的措置によって、適当な力を導入した場合に管セグメントが目標破断箇所で分離されるように設計されている。それにより大した手間をかけずに管セグメントを短くすることができる。さらに、かけられる力が少なくて済むことによって、使い捨て連結装置の、例えば品質が損なわれるリスクが低減される。目標破断箇所は刻み目（Ｅｉｎｋｅｒｂｕｎｇ）として形成されていることが好ましい。
【００５１】
使い捨て連結装置の別の好ましい実施形態は、１つの管セグメント、複数または全部の管セグメントが、熱の作用下で、少なくとも、それぞれの通路が形状変化によって液密に閉鎖可能であるように変形可能であることを予定している。熱の作用は、熱溶接、熱接着、またはそれに類するものによって及ぼされることが好ましい。管セグメントの変形性は、特に管セグメントの材料の選定によって決まる。ここでは、好ましくは熱可塑性プラスチックが予定され、それによって１つの管セグメント、あるいは複数または全部の管セグメントは、溶融可能なプラスチックから形成されている。熱の作用、およびそれに続く１つまたは複数の管セグメントの変形によって通路が液密に閉鎖される。液密に閉鎖されるとは、すなわち通路が液密に閉鎖されることによって流体が流れないか、またはさらに通路の第１端部から通路の第２端部へ達し得ないということである。
【００５２】
この実施形態は、比較的広範に用いることができるため使い捨て連結装置の実用性が高まる。使い捨て連結装置において利用可能な通路の数より少ない数の通路しか必要でない場合、使用者は１つまたは複数の通路を閉鎖することが可能である。その結果、必要な数の通路だけが残る。このことにより、使用者は多数の異なった連結装置を手元にとっておく必要がなく、取り違えのリスクが付加的に低減されるので、使用者が使用しやすくなる。さらに、規模の経済（Ｓｋａｌｅｎｅｆｆｅｋｔ）によって購買コストを低減することができる。
【００５３】
別の特に好ましい実施形態において、使い捨て連結装置は、１つの管セグメント、複数または全部の管セグメントの少なくとも一端部がチューブ固定装置で終わることを特徴とする。
【００５４】
微生物および／または細胞培養物の培養を成功裏に行うためには、バイオリアクタにおける影響ファクタ、例えば温度、栄養素、ＰＨ値、酸素含有量、均質化、および／または泡の形成などが使用者によって定められた値または定められた値の範囲を有することが重要である。
【００５５】
培地の確実な供給および／または排出は、バイオリアクタにおける上述の影響ファクタを所定の値の範囲にとどめるために重要である。供給および排出は、使い捨て連結装置における通路によって、および通路に連結されるチューブによって保証される。培地の確実な供給および排出は、とりわけ、チューブ固定装置によって保証される。このチューブ固定装置は、使い捨て連結装置における通路と連結されているチューブの許されない、または意図しない離脱を回避する。チューブ固定装置はルアー・ロック・システムとして形成されていることが好ましい。
【００５６】
別の実施形態において、少なくとも１つの管セグメントはプラスチックから作られており、バイオリアクタに導入することが予定された端部にフィルタエレメントを有している。
【００５７】
バイオリアクタに導入される予定の端部は内端部とも呼ばれる。フィルタエレメントまたはフィルタの使用により、培地を導出するためにそれぞれの管セグメントを使用した場合、細胞がフィルタによって捕捉されるので培養液から細胞が出ていかないことを確保することができる。その一方で、フィルタの使用は、培地供給またはガス供給のための管セグメントを使用する場合にも有利であり、フィルタの多孔質構造により、供給された培地またはガスが培養液中に細かく分散して送られる。したがって、フィルタエレメントを有する管セグメントが十分な長さに形成されているならば特に有利である。それによりバイオリアクタにおいて使用する場合に管セグメントの端部、および特にフィルタエレメントも培養液中に配置される。
【００５８】
フィルタエレメントは、用途に応じて、０．１μｍ〜５００μｍの範囲、特に０．１〜０．２μｍ、０．１〜１μｍ、０．５〜５μｍ、５〜５０μｍ、５〜２５０μｍ、２０〜４０μｍ、２０〜１００μｍ、２０〜２５０μｍ、または５〜５００μｍの範囲の細孔径を有することが好ましい。
【００５９】
細孔径は、公称（呼び）細孔径、すなわち細孔径の分布の最大値と解され得ることが好ましい。別の実施形態において、細孔径は、フィルタエレメントが、上述の値の範囲内の細孔径の細孔だけを有すると解することができる。細孔径の決定は、１９９３年６月版のＤＩＮ６６１３３に記載されている水銀貫入によって決定することができる。ＤＩＮ６６１３３は、Ｂｅｕｔｈ−Ｖｅｒｌａｇ、Ａｍ  ＤＩＮ−Ｐｌａｔｚ、Ｂｕｒｇｇｒａｆｅｎｓｔｒａｓｓｅ６、１０７８７Ｂｅｒｌｉｎより取り寄せることができる。
【００６０】
一実施形態において、フィルタエレメントは管セグメントの端部から突出し、それにより培地の大きい面を取り囲むことができる。これに代わる実施形態において、フィルタエレメントは、管セグメントの端部と面一に終端し、管セグメントからわずかに後退している。この実施形態において、培地は大部分がフィルタエレメントの端面にぶつかる。
【００６１】
フィルタエレメントはメンブレンを含む、および／または多孔構造を有してもよい。特に、フィルタエレメントは、ガラスフィルタ、多孔質セラミック、特に発泡セラミック、プラスチックフィルタ、もしくはフィルタカセットを含む、またはガラスフィルタ、多孔質セラミック、特に発泡セラミック、プラスチックフィルタ、もしくはフィルタカセットからなってもよい。フィルタエレメントは、ホウ珪酸塩および／または酸化アルミニウムおよび／または酸化ジルコニウムおよび／またはポリカーボネートおよび／またはプリプロピレンおよび／またはポリエチレンを含む。ガラスフィルタは、ホウ珪酸塩からなってもよいし、ホウ珪酸塩を含んでもよい。多孔質セラミックは、酸化アルミニウムおよび／もしくは酸化ジルコニウムからなるか、または酸化アルミニウムおよび／もしくは酸化ジルコニウムを含んでもよい。プラスチックフィルタは、好ましくはポリカーボネートおよび／もしくはポリプロピレンおよび／もしくはポリエチレンからなるか、またはポリカーボネートおよび／もしくはポリプロピレンおよび／もしくはポリエチレンを含んでもよい。フィルタカセットには、好ましくは、例えは珪藻土および／または繊維および／または他の材料が充填されていてもよい。
【００６２】
フィルタエレメントは、特にフィルタエレメントの表面が疎水性または親水性であるように改質および／または後処理されてもよく、特にコーティングおよび／または活性化されてもよい。
【００６３】
少なくとも１つの管セグメントのプラスチックは熱可塑性プラスチックであることが好ましい。
【００６４】
フィルタエレメントおよび／または少なくとも１つの管セグメントのために、ＵＳＰクラスＶＩに属する材料が使用されることが好ましい。
【００６５】
管セグメントとフィルタエレメントとは、まずフィルタエレメントが射出成形されるか、または別の形状付与プロセスにより製造および／または焼結され、続いて管セグメントが、事前に作製され場合によってはすでに焼結されたフィルタエレメントの周りの部分に射出成形されるハイブリッド射出成形により一体に成形されていることが好ましい。フィルタエレメントは管セグメントと、例えば接着、係止、溶接、またはプレス嵌めにより結合されていてもよい。
【００６６】
さらに別の好ましい実施形態において、使い捨て連結装置は、１つのセンサまたは複数のセンサおよび／または１つの電極または複数の電極を特徴とし、好ましくは１つの通路、複数または全部の通路に少なくとも１つのセンサおよび／または少なくとも１つの電極が配置されている。１つのセンサが１つまたは複数の電極を備えてもよいし、電極として形成されていてもよい。複数の電極を設ける場合、これらの電極を互いに離間させ、および／または互いに電気的に絶縁することが好ましい。電極（単数または複数）は、棒電極（単数または複数）として、または電極（単数または複数）が取り付けられた実質的に棒状の電極支持体（単数または複数）として形成されていることが好ましい。
【００６７】
好ましい一実施形態において、使い捨て連結装置は、離間して互いに電気的に絶縁される少なくとも２つの電極を有し、これらの電極がそれぞれ通路に配置されていることが好ましい。これに代えて、２つ以上の電極および／またはセンサが、相応の直径を有する１つの通路に一緒に配置されてもよい。例えば１つの通路に配置された電極および／またはセンサが通路内の異なった高さで終わり、通路が浸漬管として寸法設定されている場合、通路で、例えば、以下に説明するような液面が検出されてもよい。生じ得る毛細管現象によって引き起こされる偏差は、通路を相応に較正すること、および／または相応に寸法設定することによって解消または低減することができる。
【００６８】
例えば、センサは、リアクタに入った培地の高さを測定する液面計として形成されていてもよく、高さは、垂直方向に測定されることが好ましい。使い捨て連結装置の液面計は、好ましくは、少なくとも１つの電極、好ましくは２つ以上の電極を備えて形成されていてもよく、測定は、培地上または培地中で行われる。使い捨て連結装置の液面計が１つの電極しか有していない場合、好ましくは、少なくとも１つの別の電極がバイオリアクタの別の箇所に配置される。それにより、特に特定の液面に達すると電圧が生じ得る。特に鋼タンクのバイオリアクタ、または別の導電性材料性のバイオリアクタの場合、例えばリアクタ壁がそのような別の電極を形成することができる。少なくとも２つの電極間の電圧を測定することによって高さの決定を行うことがさらに好ましい。
【００６９】
別の実施形態において、少なくとも１つのセンサおよび／または少なくとも１つの電極により泡の形成が測定可能であってもよい。この場合、２つの電極間の電気伝導性が測定されることが好ましく、上述のように、第１電極が好ましくは使い捨て連結装置に配置され、第２電極はバイオリアクタに配置されていてもよいし（例えば鋼バイオリアクタの壁として）、同様に、使い捨て連結装置に配置されていてもよい。泡は、培地と比較して異なる、特に小さい電気伝導性を有している。したがって、電気伝導性を測定すること、ならびに泡および／または培地の基準値と比較することによって、バイオリアクタ内の泡の形成を確認することができる。
【００７０】
さらに別の実施形態において、本発明に係る使い捨て連結装置は、少なくとも３つの電極を有するセンサを備え、これらの電極のうちの第１電極が培地のための液面計として、第２電極が泡の形成を測定するために、そして第３電極が共通の対向電極として形成および配置されている。
【００７１】
少なくとも１つのセンサおよび／または少なくとも１つの電極は、一体型の使い捨て連結装置の１つの通路または複数の通路に挿嵌されてもよいし、使い捨て連結装置と一体に結合されていてもよい。後者の変形形態は、通常、少なくとも１つのセンサおよび／または少なくとも１つの電極がインサート部品として射出により包囲される射出成形プロセスを必要とする。射出成形による包囲は、組み立てる必要がないこと、および電極と使い捨て連結装置の包囲する材料との高い緊密性という一体部品の利点を提供する。さらに、使い捨て連結装置において少なくとも１つのセンサおよび／または少なくとも１つの電極の軸方向の位置が決まり、それによって、この場合、組立時に、またはプロセス装置においてエラー発生のリスクが低下する。
【００７２】
さらに別の特に好ましい実施形態において、使い捨て連結装置は、バイオリアクタに対して液密封止するための円周シールを特徴とする。円周シールは、取り巻くストッパ面の一部に配置されていることが好ましく、この区分は、取付状態において、バイオリアクタのトッププレートの表面および／またはバッグバイオリアクタの表面の方に傾けられている。この分離継ぎ目を封止することによって、バイオリアクタの内部空間の気密封止が改善される。シール手段として、弾性材料および／または封止ペースト、ジェルおよび／または他のシール材料からなる従来のシールリングが考えられる。円周シールは、使い捨て連結装置と一体に結合されていることがさらに好ましい。この一体構造は、例えば、製造プロセスにおけるシールを射出成形により取り付けることによって可能にされ、この場合、特に多成分射出成形が用いられる。
【００７３】
本発明の別の態様によれば、冒頭で述べた課題は、バイオリアクタのためのトッププレートであって、連結開口部を備え、トッププレートが、バイオリアクタの容器に取り付けられるように形成されており、連結開口部に嵌着される、または嵌着可能な連結装置をさらに備えるトッププレートにおいて、使い捨て連結装置の先に説明した実施形態の少なくとも１つに記載の連結装置が形成されていることを特徴とする、トッププレートによって解決される。
【００７４】
バイオリアクタは、通常、完全に閉じた周壁を有しており、トッププレートの一面が閉鎖されている。トッププレートはバイオリアクタを完全に壁で囲むこと、ならびに／または培地および器具を導入および／もしくは導出することを保証する機能を有している。トッププレートは、バイオリアクタの周壁と結合されることが好ましく、容器は容器開口部と結合されることが好ましい。トッププレートは、容器を気密封止するために容器および／または容器開口部の部分的に開いた周壁を閉鎖することがさらに好ましい。結合は、特に、トッププレートの材料および容器の材料に応じて材料結合的および／または力結合的および／または形状結合的に形成されていてもよい。トッププレートは金属および／またはセラミック材料および／またはプラスチックからなってもよいし、これらを含んでもよい。
【００７５】
トッププレートは、さらに、使い捨て連結装置の収容または取付けのために用いられる少なくとも１つの連結開口部を有する。連結開口部は、使い捨て連結装置の取付構造を収容するように形成されている構造を有することがさらに好ましい。外側ねじ山を有する使い捨て連結装置の実施形態では、連結開口部が内側ねじ山を有することが好ましい。
【００７６】
トッププレートは、さらに、面状の広がりを有しており、面状の広がりは動作状態において、すなわちバイオリアクタの容器に組み付けられた場合、かつ実質的に水平の作業面上に置いた場合に実質的に水平方向の延在を有することが好ましい。面状の延在に対して水平方向に測定した厚さは、面状の延在と比べて小さい寸法を有している。トッププレートは、主に平らな延在を有し得ることが好ましい。これに代えて、トッププレートは、湾曲した延在を有していてもよい。さらに、トッププレートは、補強エレメント、例えばリブ（Ｖｅｒｉｐｐｕｎｇ）を有していてもよい。
【００７７】
使い捨て連結装置は、通常、トッププレートの連結開口部に取り付けられる。これらの連結開口部は、特に、バイオリアクタの動作時に、実質的に水平の作業面上に置いた場合、実質的に垂直方向の貫流方向を有することが好ましい。連結開口部は中心軸線に対して直交する横断面を有する。この横断面は、好ましくは円形、および／またはスロット状、および／または三角形、および／または四角形、および／または多角形であってもよい。横断面が楕円形をとり得ることもさらに好ましい。
【００７８】
本発明のさらに別の態様によれば、冒頭で述べた課題は、微生物および／または細胞培養を培養するためのバイオリアクタであって、容器と、該容器を閉鎖するためのトッププレートとを備えるバイオリアクタにおいて、先に説明した態様のトッププレートが形成されていることを特徴とする、バイオリアクタよって解決される。
【００７９】
本発明に係るトッププレートを有し、本発明に係る使い捨て連結装置を備えるこのようなバイオリアクタによって、バイオリアクタの既存の実施形態のいくつかの欠点を低減するかまたは解消することができる。使い捨て連結装置が使い捨てであること、一体型であること、および耐薬品性であることによって、特に、バイオリアクタの汚染のリスクが低減される。さらに、一体型であること、およびチューブの確実な取付けが可能であることはバイオリアクタの動作確実性を向上させる。
【００８０】
その際、特に、連結装置が少なくとも１つの管セグメントを備え、該管セグメントの、バイオリアクタ内に配置された端部がバイオリアクタの培養用培地の最低充填高さより下に位置するならば特に有利である。管セグメントがフィルタエレメントを備えることが好ましい。したがってフィルタエレメント、またはフィルタエレメントの、動作状態にあるときに下に位置する端部のみが最低充填高さより下に位置することでも十分であり得る。それにより、管セグメントが培養用培地内に突出し、バイオリアクタにおける実際の充填高さに左右されないことが確保される。重要なのは、この実施形態において、管セグメントが培養用培地内に突出するように形成されていることである。それにより管セグメントを介して培養用培地へのガス処理（Ｂｅｇａｓｕｎｇ）を行うことができ、培養用培地において空気または他のガスを直接培養用培地に導入することができる。これに代えて、管セグメントを、培養用培地または培養用培地中に含まれる細胞の生成物を抜き取るために利用することができる。それにより、培地交換も生成物取得も実現することができる。特に、それぞれの管セグメントが、ガス処理と抜取りのために交互に用いられるならば有利である。なぜなら、その場合、管セグメントにおいて逆洗（Ｒｕｅｋｓｐｕｅｌｅｎ）が起こり、例えば培地の残渣による管セグメントの汚れが回避されるからである。この場合、管セグメントが、上述したようにフィルタエレメントを有するならば特に有利である。これは、用途に応じて、使用後に微細気泡のガス処理をもたらすことができ、例えば培養培地中の細胞の所望でない抜取りを回避することができる。
【００８１】
本発明のさらに別の態様によれば、冒頭で述べた課題は、バッグバイオリアクタのための連結エレメントであって、連結開口部を備え、連結エレメントは、バッグ容器と結合されるように、および／またはバッグ容器と一体型に形成されるように形成されており、連結開口部に嵌着されるか、または嵌着可能な連結装置をさらに備える、連結エレメントにおいて、使い捨て連結装置の先に説明した実施形態の少なくとも１つに記載の連結装置が形成されていることを特徴とする、連結エレメントによって解決される。
【００８２】
本発明の別の態様によれば、冒頭で述べた課題は、微生物および／または細胞培養物を培養するためのバッグバイオリアクタであって、連結エレメントを有する変形可能なバッグ容器を備える、バッグバイオリアクタにおいて、先に説明した態様の連結エレメントが形成されていることを特徴とする、バッグバイオリアクタによって解決される。
【００８３】
この場合も、連結エレメントの連結装置が少なくとも１つの管セグメントを含み、該管セグメントのバッグバイオリアクタに配置された端部がバッグバイオリアクタの培養用培地の最低充填高さより下に位置するならば有利である。
【００８４】
これら別の態様およびそれらの可能な発展形態の他の利点、実施形態および実施の詳細については、先に行った使い捨て連結装置の対応する特徴および発展形態の説明も参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】第１の例示的使い捨て連結装置の３次元図を示す。
【図２】図１の使い捨て連結装置の側面図を示す。
【図３ａ】図１の使い捨て連結装置の縦断面図を示す。
【図３ｂ】図１の使い捨て連結装置の考えられる変形形態の縦断面図を示す。
【図４】第２の例示的使い捨て連結装置の３次元図を示す。
【図５】図４の使い捨て連結装置の縦断面図を示す。
【図６】図４の使い捨て連結装置の平面図を示す。
【図７ａ】トッププレートを有するバイオリアクタの模式図を示す。
【図７ｂ】連結エレメントを有するバッグバイオリアクタの模式図を示す。
【図８】バイオリアクタのトッププレートに配置された使い捨て連結装置の別の例示的形態の縦断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００８６】
本発明の好ましい実施形態を添付の図をもとにして例示的に説明する。
【００８７】
図１は、液面計として形成された第１センサ６０ａと、液面計として形成された第２センサ６０ｂとを有する使い捨て連結装置１０の第１の例示的実施形態の３次元図を示す。使い捨て連結装置１０は、制限ディスク１０４が配置されている外端部１２を備えている。制限ディスク１０４は、スリーブとして形成された力吸収区分１３０の端面を覆い、制限ディスク１０４により覆われた端面が外端部１２の方を向いている。スリーブとして形成された力吸収区分１３０は外周面を有している。力吸収区分１３０のこの外周面は、ここでは六角形プロファイルとして形成されている多角形プロファイル１４０を有している。多角形プロファイル１４０は、力吸収区分１３０の外周面に等分された６つの平らで同じ大きさの面１４２からなる。個々の面１４２は、これらの面のそれぞれの面法線がスリーブ１４の中心軸線を通って延び、個々の面のそれぞれ２つの辺もまた他の２つの面のそれぞれ１つの辺に隣接するように配置されている。
【００８８】
力吸収区分１３０には、長手方向、つまり内端部１１の方向に、該力吸収区分１３０と同じ中心軸線を有する取付区分１１０が配置されている。取付区分１１０も同様に、一定の直径を有するスリーブとして形成されており、取付区分１１０の直径は力吸収区分１３０の直径より小さい。そのことによって、力吸収区分１３０から取付区分１１０への移行部に段差もしくは段部ができる。この段部はストッパ面１２０として用いられ、それにより使い捨て連結装置１０がこの移行部までバイオリアクタの連結開口部に挿嵌される。さらに取付区分１１０は外側ねじ山１１６が設けられた外周面１１２を有している。
【００８９】
それぞれ１つの貫流方向を有する第１内側管区分１００ａと第２内側管区分１００ｂとは取付区分１１０を形成するスリーブから内端部１１の方向に延出する。取付区分１１０からの延出に関して、２つの内側管区分１００ａ、１００ｂの突出長さ（Ａｕｓｋｒａｇｌａｅｎｇｅ）は異なっており、第１内側管区分１００ａは、第２内側管区分１００ｂの略３倍の突出長さを有している。さらに図１は、ここでは棒電極として形成されている第１液面計６０ａと第２液面計６０ｂとを示す。２つの液面計６０ａ、６０ｂは、実質的に、バイオリアクタに入った培地の垂直方向の高さを測定すること、およびこの値を適当な形態で別の装置に転送することを担当する。その際、一方の液面計は、実質的に上液面を検出するように形成されており、それぞれ他方の液面計は、実質的に下液面を検出するように形成されている。
【００９０】
２つの液面計６０ａ、６０ｂは、泡の形成を測定するために用いることもできる。この場合、２つの電極間の電気伝導度が測定されることが好ましく、泡は培地と比較して小さい電気伝導度であることを特徴とし、それによりバイオリアクタ内の泡の形成を検出することができる。
【００９１】
液面計６０ａは、その長手方向の延在の一部が第１内側管区分１００ａの通路に配置されている。液面計６０ａは通路に挿嵌されてもよいし、すでに使い捨て連結装置１０の製造過程で射出成形により包囲されてもよい。第１液面計６０ａの配置および導入は、第２内側管区分１００ｂの通路への第２液面計６０ｂの配置および導入と同様である。内側管セグメント１００ａ、１００ｂの通路は外端部１２まで延びることが好ましく、それにより制限ディスク１０４が２つの通路開口部を有する。液面計６０ａ、６０ｂのそれぞれ一方の端部が使い捨て連結装置１０から延出し、それにより、例えば液面計６０ａ、６０ｂを他の装置に連結する可能性があることがさらに好ましい。
【００９２】
図２は、第１液面計６０ａと第２液面計６０ｂとを有する図１の使い捨て連結装置の側面図を示す。使い捨て連結装置１０の外端部１２において、第１液面計６０ａおよび第２液面計６０ｂのそれぞれ一方の端部が使い捨て連結装置１０から延出する。図２において、外端部１２における第１液面計６０ａの端部は第２液面計６０ｂの端部により覆い隠されており、したがって前者は図示されていない。したがって液面計６０ａ、６０ｂの端部は、外端部１２において、力吸収区分１３０とストッパ面１２０と取付区分１１０とを含むスリーブ１４から突出する。さらにスリーブは、同様に力吸収区分１３０および取付区分１１０の中心軸線である中心軸線Ｍを有している。
【００９３】
力吸収区分１３０はスリーブとして形成されており、力吸収区分１３０には内端部１１の方向に取付区分１１０が配置されている。取付区分も同様にスリーブとして形成されており、取付区分１１０の直径は力吸収区分１３０の直径より小さい。この直径差によって取付区分１１０から力吸収区分１３０への移行部に段部ができ、この段部によって、面法線を中心軸線Ｍに対して直交するように方向付けた面が形成される。この面はストッパ面１２０として用いられ、それにより使い捨て連結装置１０は、バイオリアクタの連結開口部に嵌着される場合にこのストッパ面１２０まで連結開口部に挿嵌される。力吸収区分１３０は完全に連結開口部の外側にとどまることが好ましい。
【００９４】
取付区分１１０は、一体に（ｉｎｔｅｇｒａｌ）作られた取付構造１１４が配置されている外周面１１２を有する。この実施例において、取付構造１１４は、いくつかのらせんを有する外側ねじ山１１６として形成されている。２つの内側管セグメント１００ａ、１００ｂは、中心軸線Ｍに対して平行に配置されている。さらに、２つの内側管セグメント１００ａ、１００ｂは内端部の側でスリーブから延出し、それぞれ異なった突出長さを有している。使い捨て連結装置の外端部１２へ向けられた２つの内側管セグメント１００ａ、１００ｂの端部において液面計６０ａ、６０ｂのそれぞれ１つが延出する。
【００９５】
図３ａは、図１の使い捨て連結装置の縦断面図を示す。使い捨て連結装置１０は外端部１２から内端部１１まで延びる。外端部１２において、第１液面計６０ａおよび第２液面計６０ｂが使い捨て連結装置１０から長手方向に延出する。液面計６０ａ、６０ｂは、先に行われた図の説明と同様に棒電極として形成されている。使い捨て連結装置１０の外端部１２は力吸収区分１３０によって形成され、この力吸収区分は、例えば使い捨て連結装置１０を連結装置（Ａｎｓｃｈｌｕｓｓｅｉｎｒｉｃｈｔｕｎｇ）に挿嵌できるようにするために外部から加えられる力を吸収するように形成されている。
【００９６】
力吸収区分１３０には、長手方向、つまり内端部１１の方向に取付区分１１０が配置されている。取付区分１１０は、力吸収区分１３０より小さい直径を有する外周面１１２によって形成される。この直径差によって力吸収区分１３０から取付区分１１０への移行部に段部ができる。それによって生じた面は、力吸収区分１３０および取付区分１１０の中心軸線に対して平行に方向付けされている面法線を有する。このようにして生じたストッパ面１２０は、使い捨て連結装置１０をバイオリアクタの連結開口部に嵌着するために用いられる。その際、ストッパ面１２０は連結開口部の直ぐ周囲にある表面上に載る。
【００９７】
取付区分１１０は、外周面１１２に取付構造１１４を有しており、この取付構造は、この実施例において外側ねじ山１１６として形成されている。内端部１１の方に向いた取付区分１１０の端面には２つの内側管セグメント１００ａが配置されている。これらの２つの内側管セグメント１００ａの中心軸線は、力吸収区分１３０および取付区分１１０の中心軸線に対して平行である。図示される液面計６０ａ、６０ｂは、使い捨て連結装置の外端部１２へ向けられた第１内側管セグメント１００ａおよび第２内側管セグメント１００ｂの端部において延出する。したがって液面計６０ａ、６０ｂは、完全に使い捨て連結装置１０の外端部１２から内端部１１まで延在する。液面計６０ａ、６０ｂは、そのためにそれぞれ通路に挿嵌されるか、またはすでに製造過程で射出成形により包囲され、それぞれ共通の中心軸線を有する通路が管セグメント１００ａと取付区分１１０と力吸収区分１３０とを通り抜ける。
【００９８】
図３ｂは、図１の使い捨て連結装置１０の考えられる変形形態の縦断面図を示し、使い捨て連結装置１０は、ここでは図３ａの変形形態とは異なり、力吸収区分１３０の領域と取付区分１１０の領域とに中空室を有している。中空室は中心軸線Ｍから径方向に壁で囲まれ、この周壁の外表面は取付区分１１０の領域に外側ねじ山１１６を備えている。
【００９９】
制限ディスク１０４は、使い捨て連結装置１０の組付状態において、バイオリアクタの内部空間をバイオリアクタの周囲環境から切り離す。制限ディスク１０４の、外端部１２の方に向いた側に第１外側管セグメント１０１ａと第２外側管セグメント１０１ｂとが配置されている。第１外側管セグメント１０１ａは第１内側管セグメント１００ａと同じ通路を有している。さらに、第２外側管セグメント１０１ｂは第２内側管セグメント１００ｂと同じ通路を有している。内側管セグメントから外側管セグメントへの境界（Ｂｅｇｒｅｎｚｕｎｇ）のない通路を保証するために、制限ディスク１０４が通路穴を有しており、通路穴の貫流方向および通路穴の中心軸線は、それぞれ、これらの通路穴に配置される管セグメントの貫流方向および中心軸線と同じである。
【０１００】
図４は、使い捨て連結装置２０の第２の例示的実施形態の３次元図を示す。使い捨て連結装置２０は内端部２１と外端部２２とを有している。使い捨て連結装置２０の内端部２１は、バイオリアクタの連結開口部に挿嵌および／または嵌着される端部である。したがって、内端部２１は、嵌め込まれた状態において、バイオリアクタの内部空間の方に向けられている。内端部２１は、この実施例において、第１内側管セグメント２００ａと第２内側管セグメント２００ｂと第３内側管セグメント２００ｃとを備えている。内側管セグメント２００ａ、２００ｂ、２００ｃは、それぞれ同じ軸方向長さと、さらに、制限ディスク２０４に対して同じ突出長さとを有している。制限ディスク２０４は面状のジオメトリを有しており、その面法線は管セグメントの貫流方向に対して平行に延びる。内側管セグメント２００ａ、２００ｂ、２００ｃはそれぞれ１つの通路２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃを有している。３つの内側管セグメント２００ａ、２００ｂ、２００ｃは、さらに、それぞれ径方向に互いに距離をおいている。
【０１０１】
外端部２２は、バイオリアクタの連結開口部に挿嵌されない、および／または嵌め込まれない端部である。したがって、外端部２２は、嵌め込まれた状態において、バイオリアクタの内部空間とは反対に向けられている。外端部２２は、３つの外側管セグメント２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃを備え、これらの外側管セグメントは、それぞれ同じ軸方向長さを有しており、径方向に互いに距離をおいている。この実施形態において、３つの外側管セグメントは、さらに、制限ディスク２０４に対して同じ突出長さを有している。
【０１０２】
外側管セグメント２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃは、同様に、それぞれ通路２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃを備えている。個々の通路２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃはそれぞれ使い捨て連結装置を完全に通り抜け、それにより通路２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃは、内側管セグメント２００ａ、２００ｂ、２００ｃの内端部２１を始端とし、好ましくは、途切れることなく外側管セグメント２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの外端部２２まで延びる。したがって、通路２０２ａは、主に第１内側管セグメント２００ａと第１外側管セグメント２０１ａとによって形成される。通路２０２ｂは、さらに、主に第２内側管セグメント２００ｂと第２外側管セグメント２０１ｂとによって形成される。通路２０２ｃは、さらに、主に第３内側管セグメント２００ｃと第３外側管セグメント２０１ｃとによって形成される。
【０１０３】
したがって１つの内側管セグメント２００ａ、２００ｂ、２００ｃと対応する１つの外側管セグメント２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃとは共通の中心軸線を有している。共通の中心軸線を有する１つの内側管セグメント２００ａ、２００ｂ、２００ｃと対応する１つの外側管セグメント２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃとは、中心軸線に対して直交するように配置された円形の制限ディスク２０４によって所定位置に保持される。円形のディスク２０４は通り抜け開口部（Ｄｕｒｃｈｔｒｉｔｔｓｏｅｆｆｎｕｎｇ）を有しており、それにより通路２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃが内端部２１から外端部２２まで貫通している（ｄｕｒｃｈｇａｅｎｇｉｇ）。内側管セグメント２００ａ、２００ｂ、２００ｃの端部はそれぞれ１つの端面を有しており、この端面は管セグメントの中心軸線に対して約４５度傾けられている。外側管セグメント２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの壁厚は外端部に向かって減少し、壁厚は略半分になる。
【０１０４】
内側管セグメントおよび外側管セグメントと制限ディスク２０４とは、取付区分２１０とストッパ面２２０と力吸収区分２３０とを有するスリーブ２４によって径方向に包囲される。取付区分２１０は外周面２１２を有している。外周面２１２は、さらに、実質的に一定の直径を有している。取付構造２１４は、ここでは、連結開口部において使い捨て連結装置２０のクランプ結合（Ｋｌｅｍｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ）またはプレス嵌めが実現されるように寸法決めされた取付区分２１０の外径の形態で実現されている。力吸収区分２３０は、外端部２２の方に向けられた取付区分２１０の端部に直接配置されている。力吸収区分２３０は取付区分２１０の内径より大きい円形の内径を有している。
【０１０５】
力吸収区分２３０の外周面は、十二角形プロファイル２４０を有している。十二角形プロファイル２４０は、力吸収区分２３０の外周面に等分されている１２個の平らで同じ大きさの面２４２からなる。個々の面１４２は、それぞれの面法線がスリーブ２４の中心軸線を通って延び、個々の面の対向側に位置するそれぞれ２つの辺もまた２つの他の面のそれぞれ１つの辺に隣接するように配置されている。
【０１０６】
力吸収区分２３０が取付区分２１０より大きい直径を有することによって、取付区分２１０から力吸収区分２３０への移行部に、取付区分２１０の表面に対して直交するように方向付けられている段部もしくは段差ができる。バイオリアクタの連結開口部は、連結開口部の直径が取付区分２１０の直径と同じかまたはこれより小さい寸法を有するように作られていることが好ましい。さらに、連結開口部の直径は、力吸収区分２３０の直径より小さく、それによって上記の段差がストッパ面２２０として機能する。ストッパ面２２０は、使い捨て連結装置２０を嵌め込んだ後に、バイオリアクタの、連結開口部を有するエレメントの表面に載る。
【０１０７】
図５は、図４の使い捨て連結装置の実施形態の縦断面図を示す。使い捨て連結装置２０は、外端部２２に全部で３つの外側管セグメントを有し、管セグメント２０１ｂは、切断面の範囲外に配置されており、管セグメント２０１ｃは、切断面の背後に位置するので切断されていない斜視図で示されている。使い捨て連結装置２０は、さらに、力吸収区分２３０とストッパ面２２０と取付区分２１０とを含むスリーブ２４を有している。
【０１０８】
取付区分２１０は中心軸線Ｍに対して回転対称の形状を有しており、それにより取付区分２１０も同様にスリーブの形状を有している。さらに、取付区分２１０は、図示されない取付構造が設けられてもよい外周面２１２を備えている。内端部２１の方に向いた取付区分２１０の端面には、取付区分２１０の端面を実質的に完全に閉鎖する制限ディスク２０４が設けられている。したがって、制限ディスク２０４は、中心軸線Ｍに対して平行に方向付けられている面法線を有している。
【０１０９】
図４および図５に注目すると、制限ディスク２０４には、さらに、外側管セグメント２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃと内側管セグメント２００ａ、２００ｂ、２００ｃとが配置されている。その際、それぞれ１つの外側管セグメントと１つの内側管セグメントとが共通の通路２０２ａ、２０２ｂ、または２０２ｃを形成する。外側管セグメントおよび内側管セグメントが制限ディスク２０４に配置されている箇所において、制限ディスク２０４に同様に通路開口部があり、それにより３つの通路２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃの各々が内端部２１から外端部２２まで貫通する。
【０１１０】
図６は、図４の使い捨て連結装置２０の平面図を示す。３つの外側管セグメント２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃは制限ディスク２０４に配置されている。外側管セグメント２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃは、さらに、円形の横断面を有しており、この円形の横断面の中心点がそれぞれ制限ディスク２０４の中心点に対して同じ距離を有している。さらに、３つの外側管セグメントは、上記の通路２０２ａ、２０２ｂ、または２０２ｃを有している。使い捨て連結装置２０は、さらに、力吸収区分２３０を有しており、この力吸収区分は、使い捨て連結装置２０を好ましくはバイオリアクタの連結開口部に取り付けるために径方向および／または軸方向の力が加えられるように形成されている。それゆえ力吸収区分２３０は上述した多角形プロファイルを有しており、ここでは実質的に１２個の多角形プロファイル面２４２からなる。
【０１１１】
図７ａは、トッププレート４０を有するバイオリアクタ５０の模式図を示す。バイオリアクタ５０は、一面を除いて完全に壁で囲まれていることが好ましいバイオリアクタ容器５１を備えている。容器は、金属材料、好ましくはステンレス鋼、および／またはプラスチックから形成されているか、またはこれらの材料を含むことが好ましい。バイオリアクタ容器５１の、壁で囲まれていない側は、トッププレート４０によって閉鎖されている。トッププレートは、さらに、本発明に係る使い捨て連結装置１０、２０を収容するように形成されている連結開口部３０を有している。連結開口部３０は、その内周面に、使い捨て連結装置１０、２０に形成された相補的な外側ねじ山を受けることを可能にする内側ねじ山を有することが好ましい。
【０１１２】
図７ｂは、１つの連結エレメント４５と実質的に、または少なくとも部分的に非形状安定バッグ５６とを有するバッグバイオリアクタ５５の模式図を示す。連結エレメント４５は、連結エレメント４５とバッグ５６との間の分離継ぎ目が、好ましくはバッグバイオリアクタ５５の周囲環境からのバッグ５６の内部空間の気密封止を保証できるようにバッグ５６に配置されている。さらに、連結エレメント４５は、この実施例において円形の横断面を有する連結開口部３０を備えている。連結開口部３０は、本発明に係る使い捨て連結装置１０、２０を収容するように形成されている。連結開口部３０は、その内周面に、使い捨て連結装置１０、２０に形成された相補的な外側ねじ山を受けることを可能にする内側ねじ山を有することが好ましい。
【０１１３】
図８は、バイオリアクタ５０のトッププレート４１に配置されている使い捨て連結装置１０の別の例示的実施形態の縦断面図を示す。バイオリアクタ５０は、さらに、トッププレートが取り付けられている別のバイオリアクタ容器５２を備えている。使い捨て連結装置１０は、外端部１２から、バイオリアクタ容器５２内に、したがってバイオリアクタ５０内に突出する内端部１１まで延びる。使い捨て連結装置１０の外端部１２は、外部から加えられる力を吸収するように形成されている力吸収区分１３０によって形成されている。そのような力は、特に、使い捨て連結装置１０をトッププレート４１に（例えばねじ込みによって）導入する過程、例えば力吸収区分１３０を介してトルクがもたらされ得る結果として生じ得る。
【０１１４】
力吸収区分１３０には長手方向、つまり内端部１１の方向に、外側ねじ山を有する取付区分１１０が配置されている。内端部１１の方に向けられている取付区分１１０の端面には、プラスチック製の２つの内側管セグメント１００ａ、１００ｂが配置されている。これらの２つの内側管セグメント１００ａ、１００ｂの中心軸線は、力吸収区分１３０および取付区分１１０の中心軸線に対して平行に配置されている。内側管セグメント１００ａ、１００ｂの端部には、それぞれ１つのフィルタエレメント１５０ａ、１５０ｂが配置されている。図示された実施例において、これはセラミックフィルタエレメントである。これらのセラミックフィルタエレメント１５０ａ、１５０ｂは、図示された実施形態において、それぞれの管セグメントの内端部を越えて突出する。内側管セグメント１００ａ、１００ｂは、培地供給またはガス状供給のためのみならず、培地抜取り（Ｍｅｄｉｅｎａｂｚｕｇ）または培地排出（Ｍｅｄｉｅｎａｂｌｅｉｔｕｎｇ）のためにも利用することができる。セラミックフィルタエレメントは、それぞれの管セグメントを培地排出のために使用した場合に、培養液中の細胞をフィルタで捕捉してバイオリアクタから出ていかないようにする。その一方で、供給されるガスまたは供給される培地の細泡状の分散もセラミックフィルタによって達成することができる。
【０１１５】
その際、管セグメント１００ａ、１００ｂは、それぞれの内端部がバイオリアクタの培養用培地の最低充填高さＨより下に位置するのに十分な長さに形成されている。管セグメント１００ａ、１００ｂは、セラミックフィルタエレメント１５０ａ、１５０ｂを備えることが好ましい。したがって、フィルタエレメント１５０ａ、１５０ｂ、またはこれらのフィルタエレメントの、動作状態にあるときに下に位置する端部のみが最低充填高さＨより下に位置することでも十分であり得る。
【０１１６】
したがって、培地を培養用培地中に直接供給できることが確保される。培地排出のための使用も、管セグメントが培養液中に突出するならば有利に行われる。正常な使用時に充填高さと無関係にこれを確保するために、管セグメント１００ａ、１００ｂの内端部は最低充填高さＨより下に位置する。それにより、最小限の充填量であっても培養用培地に培地を直接供給すること、または培養用培地から直接排出することが保証されている。
【符号の説明】
【０１１７】
１０、２０          使い捨て連結装置
１１、２１          内端部
１２、２２          外端部
１４、２４          スリーブ
３０                連結開口部
４０、４１          トッププレート
４５                連結エレメント
５０                バイオリアクタ
５１、５２          バイオリアクタ容器
５５                バッグバイオリアクタ
６０ａ              液面計として形成された第１センサ／棒電極
６０ｂ              液面計として形成された第２センサ／棒電極
１００ａ、２００ａ  第１内側管セグメント
１００ｂ、２００ｂ  第２内側管セグメント
２００ｃ            第３内側管セグメント
１０１ａ、２０１ａ  第１外側管セグメント
１０１ｂ、２０１ｂ  第２外側管セグメント
２０１ｃ            第３外側管セグメント
１０２ａ、２０２ａ  第１通路
１０２ｂ、２０２ｂ  第２通路
１０２ｃ、２０２ｃ  第３通路
１０４、２０４      制限ディスク
１１０、２１０      取付区分
１１２、２１２      外周面
１１４、２１４      取付構造
１１６、２１６      外側ねじ山
１２０、２２０      ストッパ面
１３０、２３０      力吸収区分
１４０、２４０      多角形プロファイル
１５０ａ、１５０ｂ  フィルタエレメント
Ｍ                    （外周面の）中心軸線
Ｈ                    最低充填高さ
【図１】
2019503194.tif 000003
【図２】
2019503194.tif 000004
【図３ａ】
2019503194.tif 000005
【図３ｂ】
2019503194.tif 000006
【図４】
2019503194.tif 000007
【図５】
2019503194.tif 000008
【図６】
2019503194.tif 000009
【図７ａ】
2019503194.tif 000010
【図７ｂ】
2019503194.tif 000011
【図８】
2019503194.tif 000012
【国際調査報告】
2019503194.tif 000013
2019503194.tif 000014
2019503194.tif 000015
2019503194.tif 000016
2019503194.tif 000017
2019503194.tif 000018