(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単回使用ｐＨセンサを収容するように構成された区画と、
作動するときに保管位置から展開位置へ単回使用ｐＨセンサを移行するように構成されたアクチュエータと、
を含む単回使用収容器のための単回使用ｐＨセンサハウジングであって、
保管位置において、ｐＨセンサが、緩衝液と流体接触し、展開位置において、単回使用ｐＨセンサが、単回使用収容器の内部と流体接触し、
保管位置から展開位置への移行の間に、緩衝液が単回使用収容器の内部と接触することを防止するように、緩衝液が、区画のセンサ部分から区画の捕集部分へ移動する、
単回使用ｐＨセンサハウジング。
【請求項２】
ハウジングが単回使用収容器に結合される、請求項１に記載の単回使用ｐＨセンサハウジング。
【請求項３】
ハウジングが単回使用収容器の一部分に溶着される、請求項２に記載の単回使用ｐＨセンサハウジング。
【請求項４】
ハウジングが単回使用収容器の壁上のセンサポートを経て単回使用収容器に結合される、請求項２に記載の単回使用ｐＨセンサハウジング。
【請求項５】
区画の捕集部分が、吸収性の化合物を含む、請求項１に記載の単回使用ｐＨセンサハウジング。
【請求項６】
吸収性の化合物が、ポリマーを含む、請求項５に記載の単回使用ｐＨセンサハウジング。
【請求項７】
緩衝液と単回使用者収容器の内部との間の隔離を維持するように構成されたシールを更に含む、請求項１に記載の単回使用ｐＨセンサハウジング。
【請求項８】
シールがＯリングを含む、請求項７に記載の単回使用ｐＨセンサハウジング。
【請求項９】
作動が、軸方向のｐＨセンサの移動を含む、請求項１に記載の単回使用ｐＨセンサハウジング。
【請求項１０】
作動が、単回使用収容器の壁を開離することを含む、請求項１に記載の単回使用ｐＨセンサハウジング。
【請求項１１】
単回使用ｐＨセンサを作動することであり、作動が、保管位置から展開位置へ単回使用ｐＨセンサを移行することを含む、ことと、
単回使用収容器の内部と単回使用ｐＨセンサ間の流体接触を提供することと、
単回使用収容器内の流体のｐＨを指示する値を検出することと、
を含む、単回使用収容器と共に単回使用ｐＨセンサを使用する方法であって、
保管位置が、緩衝液内に単回使用ｐＨセンサを含み、移行が、緩衝液が単回使用収容器内の流体との接触から隔離されるように緩衝液を捕捉することを含む、方法。
【請求項１２】
単回使用ｐＨセンサを作動することが、単回使用ｐＨセンサの一部分を単回使用収容器の壁の開口に通過させることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
単回使用ｐＨセンサを作動することが、単回使用収容器の壁に開口を作ることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
緩衝液を捕捉することが、センサ区画から捕捉区画へ緩衝液を除去することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
センサ区画が、緩衝液の少なくとも一部分を吸収するように構成された吸収材料を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
緩衝液を捕捉することが、捕捉区画内に緩衝液をシールすることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
捕捉区画内に緩衝液をシールすることが、捕捉区画と単回使用収容器の内部との間のバリヤとして機能するようにシールを設けることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
シールが、ｐＨセンサが作動する際に所定の位置に移動するように構成されたＯリングを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
シールが、単回使用ｐＨセンサの作動の間に静止したままであるように構成されたＯリングを含み、シールを設けることが、Ｏリングが捕捉区画と単回使用収容器の内部との間にある位置への単回使用ｐＨセンサの軸方向の移動を含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
代替的単回使用設備は、多数の利点を種々の産業に提供する。典型的に、このような設備は、使用後に洗浄及び／又は保管する必要がない。単回使用設備はまた、産業プラントのために必要とされる機械を低減させることができ、例えば減菌設備が必要ではない。更に、単回使用設備は、単回使用に耐えるような製造を必要とするだけであり、多くの場合、代替的な、高価でない、材料構造を可能にする。追加的に、例えば前減菌などの、このような設備の製造者により提供される初期状態によって、単回使用設備を多大な設定時間又は出費なしで使用することが可能となる。単回使用設備の一例は、単回使用バイオリアクタなどの単回使用収容器である。
【０００２】
バイオリアクタは、多数の目的で生物学的反応を発生させ及び維持するために有用である。生物学的反応が進行する際に、反応自体がバイオリアクタ内の液のｐＨを変化させる場合がある。そのため、ｐＨを監視又は検知することは、反応の状態及び／又は進行を監視するために、非常に有用であり得る。したがって、ｐＨセンサが、多くの場合、単回使用バイオリアクタと共に使用される。
【０００３】
反応混合物のｐＨを検知することは、特に生物製剤産業において、最も一般的なプロセス化学測定の１つである。ｐＨは、水溶液中の水素及び水酸化物イオンの相対量の測定値である。発酵及び細胞培養において、最も重要なプロセス課題の１つは、最適なｐＨレベルを維持することである。発酵又は培養プロセスなどの、いくつかの生物学的反応は、所望の活性成分を生成するために、酵母、細菌、又は真菌株などの、生きている生物を利用する。発酵プロセスは、通常、比較的短い期間（２〜７日）を有する。細胞培養は、活性成分を生成するために、哺乳動物細胞を増殖させるプロセスである。細胞培養は、典型的に、いくらか時間がかかる（２〜８週）。これらの又は他の例示的な生物学的反応プロセスの間の反応混合物のｐＨは、多くの場合、最適な範囲内に保たれることを必要とする。例えば、酸性度又はアルカリ性度の高い混合物は、反応速度の変化、不要な副生成物の生成、又は反応を引き起こす生きている生物の早死をもたらす場合がある。
【０００４】
発酵及び細胞培養分野におけるｐＨ測定の１つの重大な課題は、発酵チャンバ又はバイオリアクタにかかわる洗浄プロセスである。発酵又は生物反応チャンバは、任意の不要な増殖物のバッチ間汚染から守るために、反応プロセスの前に滅菌されなければならない。加えて、ｐＨセンサは、典型的に、緩衝液を使用した２点較正を経る。このような洗浄としては、発酵槽又はバイオリアクタ並びにｐＨセンサの蒸煮が挙げられ得る。高温、蒸気、及び急激な熱衝撃への暴露は、センサの寿命に重大な影響を及ぼす可能性がある。
【０００５】
概要
単回使用者収容器のための単回使用ｐＨセンサハウジングが提供される。単回使用ｐＨセンサハウジングは、単回使用ｐＨセンサを収容するように構成された区画を含む。一実施形態では、単回使用ｐＨセンサハウジングは、作動するときに保管位置から展開位置へ単回使用ｐＨセンサを移行するように構成されたアクチュエータを含む。保管位置では、ｐＨセンサは、緩衝液と流体接触する。展開位置では、単回使用ｐＨセンサは、単回使用収容器の内部と流体接触する。保管位置から展開位置への移行の間、緩衝液が単回使用収容器の内部に入ることを防止するように、緩衝液は、区画のセンサ部分から区画の保管部分へ移動する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態が特に有用なｐＨ検出バイオリアクタシステムの概略図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に従ったｐＨセンサの概略図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に従ったｐＨセンサの概略図である。
【図２Ｃ】本発明の実施形態に従ったｐＨセンサの概略図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に従った異なる構成のｐＨセンサの断面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に従った異なる構成のｐＨセンサの断面図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態に従った異なる構成のｐＨセンサの断面図である。
【図３Ｄ】本発明の実施形態に従った異なる構成のｐＨセンサの断面図である。
【図４Ａ】本発明の第２の実施形態に従った異なる構成のｐＨセンサの断面図である。
【図４Ｂ】本発明の第２の実施形態に従った異なる構成のｐＨセンサの断面図である。
【図４Ｃ】本発明の第２の実施形態に従った異なる構成のｐＨセンサの断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に従ったバイオリアクタ構成内でｐＨを測定するｐＨセンサを提供する方法を示す。
【０００７】
発明の詳細な説明
プラスチック袋タイプの、即時使用可能な、使い捨てバイオリアクタに対応した使い捨てｐＨセンサの新たな必要性が存在する。多くのガラス電極系ｐＨセンサは、センサの活性表面又は膜が物理的及び環境的なダメージから保護されていることが必要である。この機能は、典型的に、ｐＨセンサの検出端部を覆って配置される使い捨てブーツ又はカップによって提供される。しかしながら、再使用可能なｐＨセンサは、別の生物反応チャンバにおける再使用の前に、洗浄及び滅菌が必要である。更に、ｐＨセンサは、精密な測定を確実にするために、緩衝液の較正及び保管が必要である。しかしながら、単回使用バイオリアクタに対応したｐＨセンサが存在することが望ましい。
【０００８】
本発明の実施形態は、一般的に、緩衝、すなわち被覆液が単回使用バイオリアクタの滅菌、保管、及び出荷の間にｐＨ検出及び参照エレメントの周囲に保管されることを可能にする機械的設計を有した、単回使用バイオリアクタの壁上に設置されるように構成されたｐＨセンサを含む。しかしながら、機械的設計はまた、一実施形態では、被覆液を保持する保管チャンバが検出及び参照エレメントをバイオリアクタ内の反応流体に暴露させることを可能にする。追加的に、少なくともいくつかの実施形態では、センサがまた被覆液を保持するように構成され、その結果、ｐＨセンサが展開されるときにバイオリアクタが被覆液によって汚染されない。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態が特に有用なｐＨ検出バイオリアクタシステムの概略図である。一実施形態では、ｐＨセンサ４０は、任意の好適なｐＨアナライザを含むことができるｐＨアナライザ５４、又は他の適切な電気機器に電気的に結合される。一実施形態では、ｐＨセンサ４０及びｐＨアナライザ５４は、例えば有線接続で結合される。別の実施形態では、ｐＨセンサ４０及びアナライザ５４は、単一のｐＨ検出装置の２つの部品である。
【００１０】
ｐＨセンサ４０は、一実施形態では、単回使用バイオリアクタ５１の壁５０に物理的に取り付けられる。別の実施形態では、ｐＨセンサ４０は、単回使用バイオリアクタ５１の壁５０内に位置するポート内に装着される。サンプル５２は、単回使用バイオリアクタ５１内に配置されて、監視、又は別途ｐＨセンサ４０によって測定される。一実施形態では、ｐＨセンサ４０は、オペレータの始動時にサンプル５２に暴露されるだけである。例えば、ｐＨセンサ４０は、サンプル５２と結合する前に作動が必要とされ得る。
【００１１】
図２Ａは、本発明の実施形態に従ったｐＨセンサ６０の概略断面図である。ｐＨセンサ６０は、一実施形態では、被覆位置で、図２Ａに示される。被覆位置は、サンプル５２から分離されて位置し、サンプル５２とは接触していない、電極６２などの検出エレメントを含む。被覆位置は、一実施形態では、センサ６０の製造後の位置である。被覆位置では、検出電極６２は、緩衝液だけに暴露される。少なくともいくつかのｐＨセンサは、使用前に定期的な較正を受ける。追加的に、いくつかのｐＨセンサは、水溶液へ暴露されたままであることが必要とされ、乾燥させたままの場合には、不正確になるか、又は機能しなくなることさえあり得る。電極６２が乾燥しないように、緩衝液７８は、一実施形態では、水溶液と流体接触した電極６２を提供するように構成され得る。しかしながら、多くの電極は、蒸留水内での保管のために構成されず、したがって、緩衝液と共に保管される。緩衝液は、一実施形態では、ｐＨ７の緩衝液であり得る。別の実施形態では、ｐＨ４の緩衝液が、使用され得る。しかしながら、緩衝液７８は、一実施形態では、サンプル５２を汚染しない要素を含むことができる。
【００１２】
本明細書において使用されるとき、検出電極６２は、サンプル流体に暴露されてサンプル流体に関連した電気応答を提供するように構成され得る任意の電極又は電極の一部分を含むことができる。したがって、検出電極６２は、ガラス球電極及び参照接合体を含むことが意図される。ｐＨセンサ６０は、参照番号６６で指示される方向のプランジャ６４の軸方向移動が電極６２の対応する移動を生じさせるように電極６２に結合されたプランジャ６４を含む。電極６２は、一実施形態では、アクセススピア６８の近くにありアクセススピア６８と共に所定の位置へ移動することができるように配置される。プランジャ６４の作動によりアクセススピア６８がゴム膜７０を突き通すように、アクセススピア６８は物理的にスピア形状にされる。アクセススピア６８がゴム膜７０を突き通すとき、ポート７２及び／又は７４により、サンプル５２が電極６２と接触することが可能となる。アクセススピア６８がゴム膜７０を突き通すとき、ｐＨセンサ６０は展開位置にある、と言われる。このような構成は、図２Ｂに示される。しかしながら、スピア形状のアクセス機構６８が説明されるが、電極とサンプルとの接触を提供する他の機構も想定される。
【００１３】
ｐＨセンサ６０は、一実施形態では、バイオリアクタ５１の壁５０の一部分に溶着、粘着、又は別途接着されるフランジ７６（図２Ａに示される）を含む。図２Ａに示される実施形態では、フランジ７６は、壁５０の外表面に接着される。しかしながら、本発明の実施形態はまた、壁５０の内側の表面に接着されるフランジ７６を想定する。フランジ７６は、任意の好適な手段でバイオリアクタ５１の側壁５０に熱溶着されるか、又は別途恒久的に取り付けられ得る。壁５０に対するフランジ７６の取り付けは、一実施形態では、製造者によって無菌環境がバイオリアクタ５１内で維持されるように達成され得る。別の実施形態では、フランジ７６は、バイオリアクタ５１のオペレータによる、商品販売後の取り付け手順としての接着のために構成される。
【００１４】
図２Ｃは、例えば展開位置で示される、本発明の一実施形態に従ったｐＨセンサ６０の概略斜視図である。少なくともいくつかの反応では、ｐＨセンサ内の較正流体は反応サンプルと接触してはならないことに留意されたい。例えば、較正液は、反応物質サンプル内の反応物資のいくつか又はすべてに対して不活性ではない場合がある。追加的に、較正液は、サンプル５２のｐＨを変化させるｐＨを含む場合がある。そのため、較正流体７８がサンプル５２とは分離して保たれるようなセンサ６２と反応サンプル５２との接触を可能にすることが望ましいことがあり得る。
【００１５】
典型的な単回使用バイオリアクタのためのｐＨセンサは、ｐＨセンサを作動するときにバイオリアクタに入る保管及び／又は較正液を収容する。いくつかの場合には、緩衝液は、バイオリアクタ内で発生する培養又は発酵プロセスを汚染しプロセスに干渉する。本発明の実施形態は、一般的に、被覆位置でｐＨ検出電極６２のために緩衝剤を維持して、展開位置で緩衝剤７８がサンプル５２に接触することを防止するシステムを提供する。詳細には、本発明の実施形態は、一般的に、単回使用リアクタ５１内のサンプル５２と結合しないように緩衝剤７８を捕捉又は別途収容する。
【００１６】
図３Ａ〜３Ｃは、本発明の実施形態に従った異なる構成のｐＨセンサの断面図である。ｐＨセンサ１００は、一実施形態では、バイオリアクタ内部１１０の壁１１６上のセンサポート１１４に結合される。
【００１７】
図３Ａは、保管又は較正形態の、バイオリアクタ袋のセンサポート１１４に結合されたｐＨセンサ１００の断面図である。ｐＨセンサ１００は、図３Ａに示される実施形態では、図２Ｃに示された、センサ６０の形状と類似した円筒形状を含む。センサ１００は、一実施形態では、外周に配置された多数のＯリングシール１０２、１０４、１０６、１０８を含む。４つのＯリングシール１０２、１０４、１０６、及び１０８が示されるが、別の実施形態では、センサ１００は、近い間隔で配置された追加的なＯリングシール、例えば、センサ１００のシャフトに沿って均一な間隔で配置された６つのＯリングシール又は８つのＯリングシール、を含む。少なくとも１つの実施形態では、例えば、センサ１００が被覆位置から展開位置へ移動する際の緩衝液の完全な収容を確実にするために、重複したＯリングシールが含まれる。
【００１８】
Ｏリングシール１０２、１０４、１０６、及び１０８は、一実施形態では、シールを維持するようにセンサポート１１４の内周と係合する。Ｏリング１０２〜１０８とポート１１４との間に維持されるシールは、一実施形態では、単回使用バイオリアクタ１１０の内部が周囲環境から隔離されるように構成される。
【００１９】
センサポート１１４は、任意の好適な材料で形成され得る。一実施形態では、センサポート１１４は、単回使用バイオリアクタの壁１１６に熱溶着され得る材料で形成される。一実施形態では、センサポート１１４は、壁１１６と同じ材料を含む。別の実施形態では、センサポート１１４は、壁１１６と異なる材料を含む。一実施形態では、センサポート１１４及び壁１１６は、プラスチックである。図３Ａに示される例は壁１１６の外表面に固定されたセンサポート１１４を有するが、センサポート１１４の一部分が壁１１６の開口を通過する場所で本発明の実施形態が実践され得ること及びセンサポート１１４の表面１１８が壁１１６の内表面に固定され得ることが明白に企図される。一実施形態では、ポート１１４が壁１１６に溶着された後に、リアクタ装置は滅菌プロセスを経る。
【００２０】
図３Ａに示される被覆位置では、Ｏリング１０８はセンサポート１１４の内表面１１５に当接して、ｐＨセンサ１００とバイオリアクタの内部１１０との間にシールを形成する。追加的に、一実施形態では、Ｏリング１０６はセンサポート１１４の内表面１１５の異なる部分に当接して、較正液１２２が被覆位置で緩衝剤空間内に捕集され、図３Ｂに示されるように、展開位置で空間１２０内に捕集されるように、シールされた空間を形成する。液１２２は、一実施形態では、出荷と取り扱いとの間に検出エレメント１２４を保護及び維持するようにされた保管液である。一実施形態では、液１２２は、周知のｐＨを有する緩衝液である。一実施形態では、液１２２は、検出エレメント１２４のまわりで一貫したｐＨを維持するようにかつ使用の前に確実に検出エレメント１２４を乾燥させないように構成された１つ以上の緩衝エレメントを含む。したがって、本発明の実施形態は検出エレメント１２４のための較正機構として液１２２を使用せずに実践され得るが、液１２２は保管又は較正液と呼ばれることになる。
【００２１】
Ｏリング１０２及び１０４は、センサポート１１４の内表面に当接して、液１２２が被覆又は展開位置で周囲環境に漏洩しないようにシールを維持する。一実施形態では、完全な展開位置において、捕捉された液１２２が内部１１０のサンプルを汚染するか又は周囲空間１１２に放出されることがないように、Ｏリング１０２及び１０４は空間１２０のまわりにシールを提供する。
【００２２】
図３Ｂは、液捕集形態の、バイオリアクタ袋のセンサポートに結合されたｐＨセンサの断面図である。一実施形態では、ｐＨセンサ１００は、作動するときに、保管位置から展開位置まで移行し、図３Ｂに示されるような、液捕集形態を経ることができる。一実施形態では、ｐＨセンサ１００は、液捕集形態において前進移動を停止せずに、単一の動作で被覆位置から展開位置へ移動する。別の実施形態では、ｐＨセンサ１００は、液１２２が空間１２０内に流入する十分な時間を提供するために、液捕集形態に到達するとすぐに停止するように構成される。図３Ａに示される被覆位置から図３Ｂに示される液捕集形態への移行において、液１２２がセンサポート１１４内の液捕集空間１２０に自由に流入できるように、ｐＨセンサ１００は、矢印１２６によって指示される軸方向に移動している。
【００２３】
図３Ｂに示される液捕集形態では、Ｏリング１０６は、センサポート１１４の内部表面１１５の一部分と接触して、バイオリアクタ内部１１０と液捕集空間１２０との間にシールを形成し、その結果、液１２２が、内部空間１１０でサンプルを汚染する可能性がない。一実施形態では、Ｏリング１０４もまた、液１２２が周囲空間１１２に漏洩することがないように、センサポート１１４の内部表面１１５と接触する。一実施形態では、図３Ｂに示されるように、液捕集形態において、Ｏリング１０８は、内部１１０に配置される。
【００２４】
図３Ｃは、能動、すなわち展開形態の、バイオリアクタ袋のセンサポート１１４に結合されたｐＨセンサ１００の断面図である。一実施形態では、図３Ａから図３Ｃへの移行に示されるような、被覆形態から作動形態へのｐＨセンサの移行は、矢印の方向１２６に沿って軸方向に移動するｐＨセンサ１００を含む。一実施形態では、単一の移動が、図３Ａ及び３Ｃに示される位置間でのｐＨセンサ１００の移行に必要である。別の実施形態では、被覆位置から展開位置への移行は、被覆形態から液捕集形態への初めの移行、及び液捕集形態から能動、すなわち展開位置への次の移行を含む。これには、一実施形態では、例えば、図３Ｂに示される構成と比較して、図３Ｃに示される位置に達するために矢印の方向１２６に更に沿ったセンサ１００の進行が含まれ得る。
【００２５】
図３Ｃに示されるような、展開形態では、検出エレメント１２４は、バイオリアクタの内部１１０に流体結合される。したがって、展開形態では、ｐＨセンサ１００は、バイオリアクタ内の内容物のｐＨを検出するために利用可能である。しかしながら、図３Ｂの液捕集形態から図３Ｃの展開位置への移行において、緩衝液１２２は、空間１２０内に閉じ込められたままである。
【００２６】
一実施形態では、図３Ｃに示される展開形態において、Ｏリング１０４は、内部１１０と液捕集空間１２０との間にシールを形成するようにセンサポート１１４の内表面１１５に当接する。一実施形態では、Ｏリング１０２が、同時に、空間１２０と周囲環境１１２との間にシールを形成するようにセンサポート１１４の内表面１１５に当接する。一実施形態では、図３Ｃに示される展開形態において、Ｏリング１０６及び１０８は、内部１１０内のサンプルに暴露される。
【００２７】
上で説明された図３Ａ〜３Ｃ及び下で説明される図４Ａ〜４Ｃに示される実施形態は、ｐＨセンサが液捕集形態から能動形態へ移動する間に、液捕集空間がバイオリアクタの内部に直接流体結合され得る可能性を示すように見える。しかしながら、これは、単純に、異なる構成を明確に示すための寸法の誇張によるものである。少なくとも１つの実施形態では、別のＯリング、例えばＯリング１０４、が同じように機能するまで、Ｏリング、例えばＯリング１０６、はリアクタ内部と液捕集空間との間のシールを維持する。したがって、最先端の壁、例えば壁１２８の厚さは、センサ、例えばセンサ１００に沿ったＯリング１０４と１０６と間の軸方向の空間よりも大きい寸法を有する。
【００２８】
図３Ａ〜３Ｃは、複数のＯリング１０２〜１０８がセンサ１００に固定された実施形態を示す。しかしながら、図３Ｄに示されるような別の実施形態では、センサ１００が方向１２６に沿って軸方向に移動する際に緩衝液１２２が空間１２０と流体接触し空間１２０へ移るように、複数のＯリング１３２及び１３０が、代わりに、ポート１１４の内部に固定される。一実施形態では、Ｏリング１３２は、液流体１２２がｐＨセンサ１００から周囲環境へ漏洩しないように、空間１２０と周囲空間１１２との間にシールを提供する。一実施形態では、Ｏリング１３０は、液流体１２２がバイオリアクタ内のサンプルを汚染しないように、空間１２０と内部１１０との間にシールを提供する。
【００２９】
図４Ａ〜４Ｃは、本発明の別の実施形態に従った異なる構成のｐＨセンサの断面図である。図４Ａ〜４Ｃは、図３Ａ〜３Ｃといくつかの類似性があり、類似の要素には同様の番号が付けられる。しかしながら、一実施形態では、ｐＨセンサ２００の液捕集空間２２０は、吸収材料２５０で少なくとも部分的に満たされる。一実施形態では、吸収材料２５０は、例えば図４Ｂに示されるように、ｐＨセンサ２００が液捕集形態にあるときに液２２２の捕捉を容易にするように構成される。吸収材料２５０は、一実施形態では、液２２２を少なくとも部分的に吸収するように構成され得る。一実施形態では、吸収材料２５０は、合成ポリマー、例えばコポリマー、である。一実施形態では、吸収材料２５０は、粉末の乾燥質量と比較して大きな量の流体を吸収及び保持するように構成されたスラッシュ粉末又は超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）を含む。別の実施形態では、吸収材料２５０は、繊維状樹脂、セルロース又は繊維系、例えばスポンジ、パルプ、綿栓などを含む。一実施形態では、吸収材料は、流体２２２を吸収するように構成されたゲルを含む。一実施形態では、吸収材料２５０は、液２２２との接触の前に、空間２２０の一部分だけを満たして、液２２２を吸収した後に膨張するように構成される。
【００３０】
一実施形態では、ｐＨセンサ２００は、液２２２と周囲環境２１２及び内部２１０両方との間のシールを維持するように構成された複数のＯリング、例えばＯリング２０２及び２０８、を含む。一実施形態では、Ｏリング、例えばＯリング２０４及び２０６は、検出エレメント２２４を乾燥させないように検出エレメント２２４の周囲にシールを維持するために必要なだけである。一実施形態では、複数のＯリングは、ｐＨセンサ２００が保管位置と展開位置との間で移動する際に、例えば液２２２が確実に空間２２０に受け入れられ空間２２０に閉じ込められるように、ポート２１４の内表面２１５に固定される。
【００３１】
図４Ｂは、センサ２００の液捕集形態を示す。一実施形態では、センサ２００は、例えば図４Ａに示されるような、保管位置から、例えば図４Ｃに示されるような、展開位置に移動する際に、図４Ｂに示されるような液捕集形態を経て移動する。
【００３２】
図４Ｃは、センサ２００のための展開形態を示す。一実施形態では、センサ２００は、センサ２００が矢印２２６によって指示される方向に沿って軸方向に移動するように移動機構を作動させることによって、保管形態、例えば図４Ａから展開形態、例えば図４Ｃまで移行する。一実施形態では、作作動機構は、ユーザが作動させる手動プランジャを含む。一実施形態では、作動機構の作動は、保管形態と展開形態との間の円滑な移行を開始させる。別の実施形態では、作動機構の作動は、例えば保管形態から液捕集形態への、次いで液捕集形態から展開形態への、一連の移行を開始させる。一実施形態では、追加的な力、例えば手動プランジャ上への追加的な圧力が、アクセススピアに壁２１６を破らせるために必要とされる。
【００３３】
図５は、本発明の一実施形態に従ったバイオリアクタ内でｐＨを測定する方法を示す。方法３００は、任意の好適な反応チャンバで利用され得るが、生物学的反応を収容するように構成された反応チャンバで特に有用であり得る。
【００３４】
ブロック３１０において、ｐＨセンサが、バイオリアクタに提供される。一実施形態では、ｐＨセンサは、バイオリアクタと共に製造されて、単一のユニットとしてユーザに出荷される。しかしながら、別の実施形態では、バイオリアクタがセンサポートと共に製造され、ブロック３１０に示されるような、ｐＨセンサをバイオリアクタに提供することが、センサポートを経てｐＨセンサをバイオリアクタに結合することを含む。一実施形態では、ｐＨ緩衝液がｐＨセンサとの流体接触を維持するように構成される場合に、ｐＨセンサは、検出エレメントがｐＨ緩衝液に暴露されるようにバイオリアクタに提供される。
【００３５】
ブロック３２０において、ｐＨセンサの展開が行われる。展開は、一実施形態では、保管位置から展開位置へｐＨセンサを移行することを含むことができる。展開は、ｐＨセンサの一部分がバイオリアクタの壁を開離することを含むことができる。展開はまた、バイオリアクタの方へ軸方向にｐＨセンサを移動させるためのプランジャの作動を含むことができる。一実施形態では、展開は、ねじ付きトラックに沿って回転する際にｐＨセンサをバイオリアクタ内のサンプルの方へ促すネジ型プランジャを作動させることを含む。一実施形態では、ｐＨセンサは、バイオリアクタ袋の壁によって反応流体から分離されるように、例えばポートを経て、提供される。別の実施形態では、分離壁が存在せず、ｐＨセンサの一部分がバリヤ、例えば図３及び図４に示されるようなＯリングを提供する。
【００３６】
ブロック３３０において、検出エレメントのまわりに初めに提供された較正又は保管液が、バイオリアクタ内のサンプルと流体接触しないように捕集される。較正液を捕捉することは、様々な手法で、例えば分離した収容器３３２への除去、吸収材料３３４による除去、又は別の除去機構で、達成され得る。例えば、一実施形態では、ｐＨ較正液は、提供されたごみ入れにｐＨセンサから別途吐出される。別の実施形態では、ｐＨ較正液は、吸収材料によって吸収される。
【００３７】
ブロック３４０において、ｐＨセンサは、反応チャンバ内の反応混合物と結合する。ｐＨセンサの反応混合物との流体結合は、例えば、図２Ａ〜２Ｃに関連して上で説明されたような、リアクタ袋の壁を破るｐＨセンサを含むことができ、又は図３及び図４に示されるような、開放しｐＨセンサを反応混合物に暴露するチャンバを含むことができる。一実施形態では、ｐＨセンサの流体結合は、ｐＨセンサがリアクタサンプルと結合する前に乾燥しないようにセンサ流体を近接除去する。
【００３８】
本明細書において説明された実施形態は一般的にセンサとバイオリアクタ上のセンサポートとの間の相対移動を介した異なるセンサ構成の選択に焦点を当ててきたが、他の形態の移動が同様に使用され得る。例えば、本発明の実施形態は、センサポートに対してセンサを回転させることにより構成が選択される場合に、実践され得る。更に、軸方向及び回転移動の組み合わせもまた、本発明の実施形態に従って使用され得る。
【００３９】
本発明が好ましい実施形態を参照にして説明されたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく形態及び詳細において変更がなされてもよいことを当業者は認識するであろう。
【図１】
0006608954.tif 000002
【図２Ａ】
0006608954.tif 000003
【図２Ｂ】
0006608954.tif 000004
【図２Ｃ】
0006608954.tif 000005
【図３Ａ】
0006608954.tif 000006
【図３Ｂ】
0006608954.tif 000007
【図３Ｃ】
0006608954.tif 000008
【図３Ｄ】
0006608954.tif 000009
【図４Ａ】
0006608954.tif 000010
【図４Ｂ】
0006608954.tif 000011
【図４Ｃ】
0006608954.tif 000012
【図５】
0006608954.tif 000013