(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を備える、培地混合容器：
細胞のインビトロ培養を支持する乾燥培地を格納する可撓性部分と；
該可撓性部分と流体連結された流体入口であって、該可撓性部分の内部容積に面するノズルを含み、混合される流体を供給して該乾燥培地を実質的に溶解させるように構成される、流体入口と；
該可撓性部分と流体連結された流体出口であって、所定のサイズを超える乾燥培地が該可撓性部分を出ることを防止するように構成されるフィルタ要素を含む、流体出口と；
該可撓性部分と動作可能に連結され、該可撓性部分から空気を排出するように構成される通気孔と；
該可撓性部分と動作可能に連結され、該可撓性部分が該乾燥培地で充填された後で気密に封止するように構成される充填ポート。
【請求項２】
通気孔が、前記流体出口の側とは反対側に配置される、請求項１に記載の培地混合容器。
【請求項３】
前記乾燥培地が、凝集培地粉末から構成される、請求項１に記載の培地混合容器。
【請求項４】
前記乾燥培地が、サイズが約３００ミクロン〜約１５，０００ミクロンの粒子から構成される、請求項１に記載の培地混合容器。
【請求項５】
前記培地が、サイズが約１５０ミクロン〜約３００ミクロンの粒子から構成される、請求項１に記載の培地混合容器。
【請求項６】
前記可撓性部分が、滅菌照射に対して抵抗性である材料から構成される、請求項１に記載の培地混合容器。
【請求項７】
前記ノズルが、混合される流体を供給して単一パスで前記乾燥培地を実質的に溶解させるように構成される、請求項１に記載の培地混合容器。
【請求項８】
前記ノズルが、１部の供給混合される流体に対して、少なくとも約２部の再循環流体の誘引比を生み出すように構成される、請求項１に記載の培地混合容器。
【請求項９】
以下を備える、培地混合システム：
第１の容積をもつ格納器空洞、及び該第１の容積よりも小さい第２の容積をもつ可撓性培地容器を有する剛性格納器であって、該剛性格納器が、該可撓性培地容器に対して横方向支持を提供するように構成された内壁を有し、該可撓性培地容器が、乾燥培地を格納するように構成される、剛性格納器と；
該可撓性培地容器と流体接続され、該可撓性培地容器に混合される流体を供給するように構成される、流体供給ラインと；
該可撓性培地容器と流体接続され、該可撓性培地容器から可溶化培地を送出するように構成される、流体送出ラインと；
該流体送出ラインと流体接続され、追加的な混合される流体を供給して該流体送出ライン内の該可溶化培地を更に希釈するように構成される、流体希釈ラインと；
該流体送出ラインの背圧を読み取るように構成される背圧モニタと；
該流体希釈ラインに設けられ、該背圧モニタによって読み取られた該背圧によって解放または閉鎖される、制御弁と；
該流体送出ラインと流体接続され、希釈された培地の十分な混合及び溶解を確実にするように構成され、フィルタを備える、前置フィルタ要素。
【請求項１０】
前記流体供給ラインが、可撓性培地容器の内部容積に面するノズルを含む流体入口を経由して可撓性培地容器と接続され、
該ノズルが、前記混合される流体を供給して該可撓性培地容器内に格納された乾燥培地を実質的に溶解させるように構成される、請求項9に記載の培地混合システム。
【請求項１１】
前記ノズルが、１ｍｍ〜１０ｍｍのオリフィス径を有する、請求項10に記載の培地混合システム。
【請求項１２】
前記ノズルが、少なくとも１０Ｗの流れ力で、前記可撓性培地容器に流体を供給するように構成される、請求項11に記載の培地混合システム。
【請求項１３】
前記オリフィスから出てくる混合される流体の平均速度が、７ｍ／ｓ〜１９ｍ／ｓである、請求項11に記載の培地混合システム。
【請求項１４】
前記混合される流体が、前記流体供給ラインに、１ＬＰＭ〜７５ＬＰＭの流量で提供される、請求項11に記載の培地混合システム。
【請求項１５】
前記混合される流体が、前記流体供給ラインに、１ＰＳＩ〜６０ＰＳＩの圧力で提供される、請求項11に記載の培地混合システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野
本開示は、広義には、培地再水和システムに関し、より狭義には、乾燥培地から液体培地を、水和及び混合するためのシステム、装置、及び／または方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
細胞培養培地は、細胞繁殖のための栄養素を提供する、合成及び天然の生物学的構成要素の複合混合物である。それは典型的には、混合格納器内で、乾燥または脱水されたバルク貯蔵形態（例えば、粉末、顆粒等）の細胞培養培地を、好適な溶媒（例えば、滅菌水、緩衝液等）と十分に混合して、液体細胞培養培地を生成することによって調製される。混合システムは概して、２つの主な種類、再利用可能混合システム及び単回使用混合システムに分類することができる。
【０００３】
再利用可能な混合システムは概して、駆動軸及びモータに対して戴置される撹拌翼を伴う、固定剛性タンク（より大きい容積にとって有用）または可搬性の剛性タンク（より小さい容積用）からなる。乾燥培地は、調製される培地の体積用の特定の重量に、オペレータによって秤量される。オペレータは適切な液位までタンクを水で充填し、乾燥培地を添加し、特定の時間（概して、３０〜６０分）、培地の混合（水和）が完了するまでミキサを動かす。培地が混合された後、培地はフィルタを通して（汚染物質を除去するため）無菌バイオリアクタまたは無菌保持容器へと圧送される。タンクが空にされたら、タンクは、混合デバイスと共に、有効な洗浄プロトコルを用いて洗浄しなければならず、このプロトコルは苛性アルカリ溶液の使用を必要とする場合がある。それ故に、この種類のシステムは、多くの初期準備及びオペレータによる後の洗浄を必要とするため、「プラグアンドゴー」システムとしては設計されていない。
【０００４】
単回使用混合システムは概して、駆動モータ、コンピュータ、及び単回使用混合バッグまたはライナーを収容する剛性シェルを格納するハードウェアの固定部からなる。乾燥培地及び水は、上と同じ様式で調製される。しかしながら、混合バッグ／ライナーを水で充填する前に、このバッグ／ライナーは、剛性シェルに対して適正に配置され、駆動モータに付着されねばならない。バッグが正しい場所に置かれ、水及び乾燥培地で充填されたら、駆動モータが始動され、これが混合サイクルを開始する。混合サイクルは、混合が完了するまで、ある時間（概して、３０〜６０分）運転される。混合が完了すると、培地はフィルタを通して無菌バイオリアクタまたは無菌保持容器へと圧送される。混合バッグ／ライナーが空にされたら、これは剛性シェルから外され、廃棄される。しかしながら、現在まで、２つ以上のシステム（バッグまたはカプセル）を準備することは困難かつ／あるいは時間がかかり、一部の場合においては、より大きな容積のバッチを生成するように容易にはスケールアップできなかった。また、オペレータの、バルク乾燥粉末の測定及び取り扱いは、培地を潜在的な汚染へと曝露し、これは、大部分の細胞生成、バイオ医薬品、及び研究用途のための厳格な無菌状態要件により、場合によっては最終再水和培地の廃棄を引き起こした。
【０００５】
したがって、費用対効果が高く、ユーザによるフロントエンドにおけるいくつかの厄介なシステム設定ステップの実行を必要とせず、かつ「プラグアンドゴー」システムとして設計可能である、簡便な単回使用混合システムに対するニーズが存在する。これは、バイオ処理中における、消費者にとっての資本設備コストを低減し得る、向上した柔軟性及びモジュール性を提供する。
【発明の概要】
【０００６】
[本発明1001]
以下を備える、培地混合容器：
細胞のインビトロ培養を支持する乾燥培地を格納する可撓性部分と；
該可撓性部分と流体連結された流体入口であって、該可撓性部分の内部容積に面するノズルを含み、混合流体を供給して該乾燥培地を実質的に溶解させるように構成される、流体入口と；
該可撓性部分と流体連結された流体出口であって、所定のサイズを超える乾燥培地が該可撓性部分を出ることを防止するように構成されるフィルタ要素を含む、流体出口と；
該可撓性部分と動作可能に連結され、該可撓性部分から空気を排出するように構成される通気孔と；
該可撓性部分と動作可能に連結され、該可撓性部分が該乾燥培地で充填された後で気密に封止するように構成される充填ポート。
[本発明1002]
弁が、前記流体出口の側とは反対側に配置される、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1003]
前記乾燥培地が、凝集培地粉末から構成される、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1004]
前記乾燥培地が、サイズが約300ミクロン〜約15，000ミクロンの粒子から構成される、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1005]
前記培地が、サイズが約150ミクロン〜約300ミクロンの粒子から構成される、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1006]
前記可撓性部分が、滅菌照射に対して抵抗性である材料から構成される、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1007]
前記ノズルが、混合流体を供給して単一パスで前記乾燥培地を実質的に溶解させるように構成される、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1008]
前記ノズルが、1部の供給混合流体に対して、少なくとも約2部の再循環流体の誘引比を生み出すように構成される、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1009]
前記ノズルが、1部の供給混合流体に対して、少なくとも約4部の再循環流体の誘引流体比を生み出すように構成される、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1010]
前記ノズルが、前記乾燥培地の混合によって生成される泡を最小限にする様式で流体を供給するように構成される、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1011]
前記ノズルが、約1ｍｍ〜約10ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1012]
前記ノズルが、約3ｍｍ〜約6ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1013]
前記ノズルが、約6ｍｍ〜約10ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1014]
前記ノズルが、少なくとも10Ｗの流れ力で、前記可撓性部分に流体を供給するように構成される、本発明1011の培地混合容器。
[本発明1015]
前記ノズルが、少なくとも15Ｗの流れ力で、前記可撓性部分に流体を供給するように構成される、本発明1012の培地混合容器。
[本発明1016]
前記ノズルが、少なくとも10Ｗの流れ力で、前記可撓性部分に流体を供給するように構成される、本発明1013の培地混合容器。
[本発明1017]
前記オリフィスから出てくる混合流体の平均速度が、約7ｍ／ｓ〜約19ｍ／ｓである、本発明1011の培地混合容器。
[本発明1018]
前記オリフィスから出てくる混合流体の平均速度が、約14ｍ／ｓ〜約19ｍ／ｓである、本発明1012の培地混合容器。
[本発明1019]
前記ノズルを出る流体の平均速度が、約7ｍ／ｓ〜約14ｍ／ｓである、本発明1013の培地混合容器。
[本発明1020]
前記混合流体が、流体供給ラインに、約1ＬＰＭ〜約75ＬＰＭの流量で提供される、本発明1011の培地混合容器。
[本発明1021]
前記混合流体が、流体供給ラインに、約5ＬＰＭ〜約35ＬＰＭの流量で提供される、本発明1012の培地混合容器。
[本発明1022]
前記混合流体が、流体供給ラインに、約10ＬＰＭ〜約15ＰＭの流量で提供される、本発明1013の培地混合容器。
[本発明1023]
前記混合流体が、流体供給ラインに、約1ＰＳＩ〜約60ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1011の培地混合容器。
[本発明1024]
前記混合流体が、流体供給ラインに、約10ＰＳＩ〜約40ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1012の培地混合容器。
[本発明1025]
前記混合流体が、流体供給ラインに、約5ＰＳＩ〜約15ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1013の培地混合容器。
[本発明1026]
前記フィルタ要素が、ポリマー膜である、本発明1001の培地混合容器。
[本発明1027]
以下を備える、培地混合システム：
第1の容積をもつ格納器空洞、及び該第1の容積よりも小さい第2の容積をもつ可撓性培地容器を有する剛性格納器であって、該剛性格納器が、該可撓性培地容器に対して横方向支持を提供するように構成された内壁を有し、該可撓性培地容器が、乾燥培地を格納するように構成される、剛性格納器と；
該可撓性培地容器と流体接続され、該可撓性培地容器に混合流体を供給するように構成される、流体供給ラインと；
該可撓性培地容器と流体接続され、該可撓性培地容器から可溶化培地を送出するように構成される、流体送出ラインと；
該流体送出ラインと流体接続され、追加的な混合流体を供給して該流体送出ライン内の該可溶化培地を更に希釈するように構成される、流体希釈ライン。
[本発明1028]
前記流体供給ラインが、可撓性部分の内部容積に面するノズルを含む流体入口を経由して可撓性培地容器と接続され、
該ノズルが、前記混合流体を供給して該可撓性部分内に格納された乾燥培地を実質的に溶解させるように構成される、本発明1027の培地混合システム。
[本発明1029]
前記ノズルが、約1ｍｍ〜約10ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1028の培地混合システム。
[本発明1030]
前記ノズルが、約3ｍｍ〜約6ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1028の培地混合システム。
[本発明1031]
前記ノズルが、約6ｍｍ〜約10ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1028の培地混合システム。
[本発明1032]
前記ノズルが、少なくとも10Ｗの流れ力で、前記可撓性部分に流体を供給するように構成される、本発明1029の培地混合システム。
[本発明1033]
前記ノズルが、少なくとも15Ｗの流れ力で、前記可撓性部分に流体を供給するように構成される、本発明1030の培地混合システム。
[本発明1034]
前記ノズルが、少なくとも10Ｗの流れ力で、前記可撓性部分に流体を供給するように構成される、本発明1031の培地混合システム。
[本発明1035]
前記オリフィスから出てくる混合流体の平均速度が、約7ｍ／ｓ〜約19ｍ／ｓである、本発明1029の培地混合システム。
[本発明1036]
前記オリフィスから出てくる混合流体の平均速度が、約14ｍ／ｓ〜約19ｍ／ｓである、本発明1030の培地混合システム。
[本発明1037]
前記ノズルを出る流体の平均速度が、約7ｍ／ｓ〜約14ｍ／ｓである、本発明1031の培地混合システム。
[本発明1038]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約1ＬＰＭ〜約75ＬＰＭの流量で提供される、本発明1029の培地混合システム。
[本発明1039]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約5ＬＰＭ〜約35ＬＰＭの流量で提供される、本発明1030の培地混合システム。
[本発明1040]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約10ＬＰＭ〜約15ＰＭの流量で提供される、本発明1031の培地混合システム。
[本発明1041]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約1ＰＳＩ〜約60ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1029の培地混合システム。
[本発明1042]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約10ＰＳＩ〜約40ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1030の培地混合システム。
[本発明1043]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約5ＰＳＩ〜約15ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1031の培地混合システム。
[本発明1044]
前記流体送出ラインと流体接続され、前記可撓性培地容器から送出された可溶化培地を滅菌するように構成される、フィルタ要素
を更に含む、本発明1027の培地混合システム。
[本発明1045]
前記流体供給ラインと流体接続され、1つまたは複数の所定の時間間隔に従って、該流体供給ラインに供給される前記混合流体の流量を調整するように構成される、時間遅延自動化弁
を更に含む、本発明1044の培地混合システム。
[本発明1046]
前記時間遅延自動化弁が、1つまたは複数の所定の時間間隔に従って、前記流体希釈ラインに供給される前記混合流体の流量を調整するように更に構成される、本発明1045の培地混合システム。
[本発明1047]
前記流体希釈ラインと流体接続され、該流体希釈ラインに供給される前記混合流体の流量を制御するように構成される、自動化弁と；
該自動化弁と連通するシステム制御構成要素と
を更に含む、本発明1044の培地混合システム。
[本発明1048]
前記システム制御構成要素と連通する流体圧力トランスデューサ要素を更に含み、
該流体圧力トランスデューサ要素が、前記フィルタ要素の上流の前記流体送出ラインと流体接続され、かつ該流体送出ライン内の流体圧力を測定するように構成され、
該流体圧力トランスデューサ要素によって測定された該流体圧力が所定の設定を超える場合に、該システム制御構成要素が、前記自動化弁に指令を提供して前記流体希釈ラインに供給される前記混合流体の流量を調整するように構成される、本発明1047の培地混合システム。
[本発明1049]
前記調整が、前記流体希釈ラインに供給される混合流体の前記流量の増加である、本発明1048の培地混合システム。
[本発明1050]
前記調整が、前記流体希釈ラインに供給される混合流体の前記流量の減少である、本発明1048の培地混合システム。
[本発明1051]
前記自動化弁が、前記流体供給ラインに供給される混合流体の流量を制御するように更に構成され、
前記流体圧力トランスデューサ要素によって測定された前記流体圧力が所定の設定を超える場合に、前記システム制御構成要素が、該自動化弁に指令を提供して該流体供給ラインに供給される混合流体の該流量を調整するように更に構成される、本発明1048の培地混合システム。
[本発明1052]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、前記流体圧力トランスデューサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の外側にある、本発明1048の培地混合システム。
[本発明1053]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、背圧型センサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の内側にある、本発明1048の培地混合システム。
[本発明1054]
前記システム制御構成要素と連通する伝導度センサ要素を更に含む、本発明1047の培地混合システム。
[本発明1055]
前記伝導度センサ要素が、前記流体送出ラインと流体連結され、かつ該流体送出ライン内の前記可溶化培地の濃度を測定するように構成され、
前記システム制御構成要素が、該伝導度センサ要素によって測定された該可溶化培地の濃度に基づいて、前記自動化弁に指令を提供して前記流体希釈ラインによって供給される混合流体の流量を調整するように更に構成される、本発明1054の培地混合システム。
[本発明1056]
前記自動化弁が、前記流体供給ラインに供給される混合流体の流量を制御するように更に構成され、
前記システム制御構成要素が、前記伝導度センサ要素によって測定された前記可溶化培地の濃度に基づいて、該自動化弁に指令を提供して該流体供給ラインに供給される混合流体の該流量を調整するように更に構成される、本発明1055の培地混合システム。
[本発明1057]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、前記伝導度センサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の外側にある、本発明1056の培地混合システム。
[本発明1058]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、前記伝導度センサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の内側にある、本発明1056の培地混合システム。
[本発明1059]
前記システム制御構成要素と連通する光学センサ要素を更に含む、本発明1047の培地混合システム。
[本発明1060]
前記光学センサ要素が、前記流体送出ラインと連結され、かつ該流体送出ライン内の前記可溶化培地の濃度を測定するように構成され、
前記システム制御構成要素が、該光学センサ要素によって測定された該可溶化培地の濃度に基づいて、前記自動化弁に指令を提供して前記流体希釈ラインによって供給される混合流体の流量を調整するように更に構成される、本発明1059の培地混合システム。
[本発明1061]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、前記光学センサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の外側にある、本発明1060の培地混合システム。
[本発明1062]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、前記光学センサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の内側にある、本発明1060の培地混合システム。
[本発明1063]
前記流体供給ラインが、前記流体入口に直接接続される、本発明1028の培地混合システム。
[本発明1064]
前記流体入口が、第1のアダプタに接続され、前記流体供給ラインが、該第1のアダプタと流体連通する第2のアダプタに接続される、本発明1028の培地混合システム。
[本発明1065]
前記流体送出ラインが、流体出口に直接接続される、本発明1027の培地混合システム。
[本発明1066]
流体出口が、第1のアダプタに接続され、前記流体送出ラインが、該第1のアダプタと流体連通する第2のアダプタに接続される、本発明1027の培地混合システム。
[本発明1067]
前記剛性格納器が、流体出口に対して高い位置に弁が設定されるように配向される、本発明1027の培地混合システム。
[本発明1068]
前記乾燥培地が、凝集培地粉末から構成される、本発明1028の培地混合システム。
[本発明1069]
前記乾燥培地が、サイズが約300ミクロン〜約15，000ミクロンの粒子から構成される、本発明1028の培地混合システム。
[本発明1070]
前記培地が、サイズが約150ミクロン〜約300ミクロンの粒子から構成される、本発明1028の培地混合システム。
[本発明1071]
前記ノズルが、混合流体を供給して単一パスで前記乾燥培地を溶解させるように構成される、本発明1028の培地混合システム。
[本発明1072]
前記フィルタ要素の上流の前記流体送出ラインと流体接続され、該流体送出ライン内の流体圧力が所定の設定を超える場合、該流体送出ラインから送出される前記可溶化培地の流量を低減するように構成される、圧力調節器
を更に含む、本発明1044の培地混合システム。
[本発明1073]
以下を備える、培地混合システム：
流体供給源と流体接続された入口マニホールドと；
可溶化培地を流体送出ラインに送出するように構成された出口マニホールドと；
少なくとも2つの剛性格納器であって、
各々が、第1の容積をもつ格納器空洞、及び該第1の容積と同じかあるいはそれよりも大きい第2の容積をもつ可撓性培地容器を含み、
該剛性格納器の各々が、該可撓性培地容器のための横方向支持を供給するように構成された内壁を有し、
該可撓性培地容器が、乾燥培地を格納するように構成され、かつ該入口マニホールド及び出口マニホールドと流体接続される、剛性格納器と；
該流体供給源及び該出口マニホールドと流体接続された流体希釈ラインであって、流体を供給して該出口マニホールドから送出される該可溶化培地を更に希釈するように構成される、流体希釈ライン。
[本発明1074]
前記流体送出ラインと流体接続され、前記出口マニホールドから送出された可溶化培地を滅菌するように構成される、フィルタ要素
を更に含む、本発明1073の培地混合システム。
[本発明1075]
前記流体供給源と流体接続され、1つまたは複数の所定の時間間隔に従って、前記入口マニホールドに供給される前記混合流体の流量を調整するように構成される、時間遅延自動化弁
を更に含む、本発明1073の培地混合システム。
[本発明1076]
前記時間遅延自動化弁が、1つまたは複数の所定の時間間隔に従って、前記出口マニホールドに供給される前記混合流体の流量を調整するように更に構成される、本発明1075の培地混合システム。
[本発明1077]
前記流体供給源と流体接続され、前記出口マニホールドに供給される前記混合流体の流量を制御するように構成される、自動化弁と；
該自動化弁と連通するシステム制御構成要素と
を更に含む、本発明1073の培地混合システム。
[本発明1078]
前記システム制御構成要素と連通する流体圧力トランスデューサ要素を更に含み、
該流体圧力トランスデューサ要素が、前記フィルタ要素の上流の前記流体送出ラインと流体接続され、かつ該流体送出ライン内の流体圧力を測定するように構成され、
該流体圧力トランスデューサ要素によって測定された該流体圧力が所定の設定を超える場合に、該システム制御構成要素が、前記自動化弁に指令を提供して前記出口マニホールドに供給される前記混合流体の流量を調整するように構成される、本発明1077の培地混合システム。
[本発明1079]
前記調整が、前記流体希釈ラインに供給される混合流体の前記流量の増加である、本発明1078の培地混合システム。
[本発明1080]
前記調整が、前記流体希釈ラインに供給される混合流体の前記流量の減少である、本発明1078の培地混合システム。
[本発明1081]
前記自動化弁が、前記入口マニホールドに供給される混合流体の流量を制御するように更に構成され、
前記流体圧力トランスデューサ要素によって測定された前記流体圧力が所定の設定を超える場合に、前記システム制御構成要素が、該自動化弁に指令を提供して該入口マニホールドに供給される混合流体の該流量を調整するように更に構成される、本発明1078の培地混合システム。
[本発明1082]
前記システム制御構成要素と連通する伝導度センサ要素を更に含む、本発明1077の培地混合システム。
[本発明1083]
前記伝導度センサ要素が、前記フィルタ要素の上流の前記流体送出ラインと流体連結され、かつ該流体送出ライン内の前記可溶化培地の濃度を測定するように構成され、
前記システム制御構成要素が、該伝導度センサ要素によって測定された該可溶化培地の濃度に基づいて、前記自動化弁に指令を提供して前記出口マニホールドに供給される混合流体の流量を調整するように更に構成される、本発明1082の培地混合システム。
[本発明1084]
前記自動化弁が、前記入口マニホールドに供給される混合流体の流量を制御するように更に構成され、
前記システム制御構成要素が、前記伝導度センサ要素によって測定された前記可溶化培地の濃度に基づいて、該自動化弁に指令を提供して該入口マニホールドに供給される混合流体の該流量を調整するように更に構成される、本発明1083の培地混合システム。
[本発明1085]
前記システム制御構成要素と連通する光学センサ要素を更に含む、本発明1077の培地混合システム。
[本発明1086]
前記光学センサ要素が、前記流体送出ラインと連結され、かつ該流体送出ライン内の前記可溶化培地の濃度を測定するように構成され、
前記システム制御構成要素が、該光学センサ要素によって測定された該可溶化培地の濃度に基づいて、前記自動化弁に指令を提供して前記出口マニホールドに供給される混合流体の流量を調整するように更に構成される、本発明1085の培地混合システム。
[本発明1087]
前記自動化弁が、前記入口マニホールドに供給される混合流体の流量を制御するように更に構成され、
前記システム制御構成要素が、前記光学センサ要素によって測定された前記可溶化培地の濃度に基づいて、該自動化弁に指令を提供して該入口マニホールドに供給される混合流体の流量を調整するように更に構成される、本発明1086の培地混合システム。
[本発明1088]
前記乾燥培地が、凝集培地粉末から構成される、本発明1073の培地混合システム。
[本発明1089]
前記乾燥培地が、サイズが約300ミクロン〜約15，000ミクロンの粒子から構成される、本発明1073の培地混合システム。
[本発明1090]
前記培地が、サイズが約150ミクロン〜約300ミクロンの粒子から構成される、本発明1073の培地混合システム。
[本発明1091]
各可撓性培地容器が、
流体圧力が所定の設定を超える場合、前記可撓性培地容器から送出される前記可溶化培地の流量を低減するように構成される、圧力調節器
と流体接続される、本発明1073の培地混合システム。
[本発明1092]
前記圧力調節器が、前記格納器空洞の外側にある、本発明1091の培地混合システム。
[本発明1093]
前記圧力調節器が、前記格納器空洞の内側にある、本発明1091の培地混合システム。
[本発明1094]
前記フィルタ要素の上流の前記流体送出ラインと流体接続され、該流体送出ライン内の流体圧力が所定の設定を超える場合、前記出口マニホールドから送出される前記可溶化培地の流量を低減するように構成される、圧力調節器
を更に含む、本発明1073の培地混合システム。
[本発明1095]
以下の段階を含む、乾燥培地を再水和するための方法：
細胞のインビトロ培養を支持する乾燥培地を格納する可撓性培地容器を提供する段階と；
該可撓性培地容器の内部容積に面するノズルを活用して、該乾燥培地を可溶化流体培地へと実質的に溶解させるのに十分な力で混合流体を供給する段階と；
該可溶化流体培地を、流体送出ラインを経由して、該可撓性培地容器から送出する段階と；
所定の条件が満たされているかどうかに基づいて、該流体送出ラインに追加的な混合流体を供給するかどうかを判定する段階と；
該所定の条件が満たされる場合、該流体送出ラインに追加的な混合流体を供給する段階。
[本発明1096]
前記乾燥培地が、凝集培地粉末から構成される、本発明1095の方法。
[本発明1097]
前記乾燥培地が、約300ミクロン〜約15，000ミクロンの粒子から構成される、本発明1095の方法。
[本発明1098]
前記培地が、約150ミクロン〜約300ミクロンの粒子から構成される、本発明1095の方法。
[本発明1099]
前記混合流体を供給する段階の前に、前記乾燥培地を照射する段階を更に含む、本発明1095の方法。
[本発明1100]
前記ノズルが、約1ｍｍ〜約10ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1095の方法。
[本発明1101]
前記ノズルが、約3ｍｍ〜約6ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1095の方法。
[本発明1102]
前記ノズルが、約6ｍｍ〜約10ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1095の方法。
[本発明1103]
前記ノズルが、少なくとも10Ｗの流れ力で、前記可撓性培地容器に流体を供給するように構成される、本発明1100の方法。
[本発明1104]
前記ノズルが、少なくとも15Ｗの流れ力で、前記可撓性培地容器に流体を供給するように構成される、本発明1101の方法。
[本発明1105]
前記ノズルが、少なくとも10Ｗの流れ力で、前記可撓性培地容器に流体を供給するように構成される、本発明1102の方法。
[本発明1106]
前記オリフィスから出てくる混合流体の平均速度が、約7ｍ／ｓ〜約19ｍ／ｓである、本発明1100の方法。
[本発明1107]
前記オリフィスから出てくる混合流体の平均速度が、約14ｍ／ｓ〜約19ｍ／ｓである、本発明1101の方法。
[本発明1108]
前記ノズルを出る流体の平均速度が、約7ｍ／ｓ〜約14ｍ／ｓである、本発明1102の方法。
[本発明1109]
前記混合流体が、前記ノズルに、約1ＬＰＭ〜約75ＬＰＭの流量で提供される、本発明1100の方法。
[本発明1110]
前記混合流体が、前記ノズルに、約5ＬＰＭ〜約35ＬＰＭの流量で提供される、本発明1101の方法。
[本発明1111]
前記混合流体が、前記ノズルに、約10ＬＰＭ〜約15ＰＭの流量で提供される、本発明1102の方法。
[本発明1112]
前記混合流体が、前記ノズルに、約1ＰＳＩ〜約60ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1100の方法。
[本発明1113]
前記混合流体が、前記ノズルに、約10ＰＳＩ〜約40ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1101の方法。
[本発明1114]
前記混合流体が、前記ノズルに、約5ＰＳＩ〜約15ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1102の方法。
[本発明1115]
所定の条件が満たされているかどうかについての前記判定が、
前記流体送出ライン内の流体圧力を測定し、測定された量が、所定の設定を満たすかあるいはそれを超えるかどうかについて判定することを含む、本発明1095の方法。
[本発明1116]
所定の条件が満たされているかどうかについての前記判定が、
前記流体送出ライン内の前記可溶化培地の伝導度を測定し、測定された量が、所定の設定を満たすかあるいはそれを超えるかどうかについて判定することを含む、本発明1095の方法。
[本発明1117]
所定の条件が満たされているかどうかについての前記判定が、
前記流体送出ライン内の前記可溶化培地の光学特性を測定し、測定された量が、所定の設定を満たすかあるいはそれを超えるかどうかについて判定することを含む、本発明1096の方法。
[本発明1118]
前記可溶化培地を除菌濾過することを更に含む、本発明1096の方法。
[本発明1119]
以下を備える、培地混合システム：
乾燥培地を格納するように構成される格納器空洞を有する剛性格納器と；
該剛性格納器と流体接続され、該格納器に混合流体を供給するように構成される、流体供給ラインと；
該剛性格納器と流体接続され、該剛性格納器から可溶化培地を送出するように構成される、流体送出ラインと；
該流体送出ラインと流体接続され、追加的な混合流体を供給して該流体送出ライン内の該可溶化培地を更に希釈するように構成される、流体希釈ライン。
[本発明1120]
前記流体供給ラインが、前記剛性格納器の内部容積に面するノズルを含む流体入口を経由して剛性格納器と接続され、
該ノズルが、前記混合流体を供給して該剛性格納器内に格納された乾燥培地を実質的に溶解させるように構成される、本発明1119の培地混合システム。
[本発明1121]
前記ノズルが、約1ｍｍ〜約10ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1120の培地混合システム。
[本発明1122]
前記ノズルが、約3ｍｍ〜約6ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1120の培地混合システム。
[本発明1123]
前記ノズルが、約6ｍｍ〜約10ｍｍのオリフィス径を有する、本発明1120の培地混合システム。
[本発明1124]
前記ノズルが、少なくとも10Ｗの流れ力で、前記剛性格納器に流体を供給するように構成される、本発明1121の培地混合システム。
[本発明1125]
前記ノズルが、少なくとも15Ｗの流れ力で、前記剛性格納器に流体を供給するように構成される、本発明1122の培地混合システム。
[本発明1126]
前記ノズルが、少なくとも10Ｗの流れ力で、前記剛性格納器に流体を供給するように構成される、本発明1123の培地混合システム。
[本発明1127]
前記オリフィスから出てくる混合流体の平均速度が、約7ｍ／ｓ〜約19ｍ／ｓである、本発明1121の培地混合システム。
[本発明1128]
前記オリフィスから出てくる混合流体の平均速度が、約14ｍ／ｓ〜約19ｍ／ｓである、本発明1122の培地混合システム。
[本発明1129]
前記ノズルを出る流体の平均速度が、約7ｍ／ｓ〜約14ｍ／ｓである、本発明1123の培地混合システム。
[本発明1130]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約1ＬＰＭ〜約75ＬＰＭの流量で提供される、本発明1121の培地混合システム。
[本発明1131]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約5ＬＰＭ〜約35ＬＰＭの流量で提供される、本発明1122の培地混合システム。
[本発明1132]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約10ＬＰＭ〜約15ＰＭの流量で提供される、本発明1123の培地混合システム。
[本発明1133]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約1ＰＳＩ〜約60ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1121の培地混合システム。
[本発明1134]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約10ＰＳＩ〜約40ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1122の培地混合システム。
[本発明1135]
前記混合流体が、前記流体供給ラインに、約5ＰＳＩ〜約15ＰＳＩの圧力で提供される、本発明1123の培地混合システム。
[本発明1136]
前記流体送出ラインと流体接続され、前記剛性格納器から送出された可溶化培地を滅菌するように構成される、フィルタ要素
を更に含む、本発明1119の培地混合システム。
[本発明1137]
前記流体供給ラインと流体接続され、1つまたは複数の所定の時間間隔に従って、該流体供給ラインに供給される前記混合流体の流量を調整するように構成される、時間遅延自動化弁
を更に含む、本発明1136の培地混合システム。
[本発明1138]
前記時間遅延自動化弁が、1つまたは複数の所定の時間間隔に従って、前記流体希釈ラインに供給される前記混合流体の流量を調整するように更に構成される、本発明1137の培地混合システム。
[本発明1139]
前記流体希釈ラインと流体接続され、該流体希釈ラインに供給される前記混合流体の流量を制御するように構成される、自動化弁と；
該自動化弁と連通するシステム制御構成要素と
を更に含む、本発明1136の培地混合システム。
[本発明1140]
前記システム制御構成要素と連通する流体圧力トランスデューサ要素を更に含み、
該流体圧力トランスデューサ要素が、前記フィルタ要素の上流の前記流体送出ラインと流体接続され、かつ該流体送出ライン内の流体圧力を測定するように構成され、
該流体圧力トランスデューサ要素によって測定された該流体圧力が所定の設定を超える場合に、該システム制御構成要素が、前記自動化弁に指令を提供して前記流体希釈ラインに供給される前記混合流体の流量を調整するように構成される、本発明1139の培地混合システム。
[本発明1141]
前記調整が、前記流体希釈ラインに供給される混合流体の前記流量の増加である、本発明1140の培地混合システム。
[本発明1142]
前記調整が、前記流体希釈ラインに供給される混合流体の前記流量の減少である、本発明1140の培地混合システム。
[本発明1143]
前記自動化弁が、前記流体供給ラインに供給される混合流体の流量を制御するように更に構成され、
前記流体圧力トランスデューサ要素によって測定された前記流体圧力が所定の設定を超える場合に、前記システム制御構成要素が、該自動化弁に指令を提供して該流体供給ラインに供給される混合流体の該流量を調整するように更に構成される、本発明1140の培地混合システム。
[本発明1144]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、前記流体圧力トランスデューサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の外側にある、本発明1140の培地混合システム。
[本発明1145]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、背圧型センサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の内側にある、本発明1140の培地混合システム。
[本発明1146]
前記システム制御構成要素と連通する伝導度センサ要素を更に含む、本発明1139の培地混合システム。
[本発明1147]
前記伝導度センサ要素が、前記流体送出ラインと流体連結され、かつ該流体送出ライン内の前記可溶化培地の濃度を測定するように構成され、
前記システム制御構成要素が、該伝導度センサ要素によって測定された該可溶化培地の濃度に基づいて、前記自動化弁に指令を提供して前記流体希釈ラインによって供給される混合流体の流量を調整するように更に構成される、本発明1146の培地混合システム。
[本発明1148]
前記自動化弁が、前記流体供給ラインに供給される混合流体の流量を制御するように更に構成され、
前記システム制御構成要素が、前記伝導度センサ要素によって測定された前記可溶化培地の濃度に基づいて、該自動化弁に指令を提供して該流体供給ラインに供給される混合流体の該流量を調整するように更に構成される、本発明1147の培地混合システム。
[本発明1149]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、前記伝導度センサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の外側にある、本発明1148の培地混合システム。
[本発明1150]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、前記伝導度センサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の内側にある、本発明1148の培地混合システム。
[本発明1151]
前記システム制御構成要素と連通する光学センサ要素を更に含む、本発明1139の培地混合システム。
[本発明1152]
前記光学センサ要素が、前記流体送出ラインと連結され、かつ該流体送出ライン内の前記可溶化培地の濃度を測定するように構成され、
前記システム制御構成要素が、該光学センサ要素によって測定された該可溶化培地の濃度に基づいて、前記自動化弁に指令を提供して前記流体希釈ラインによって供給される混合流体の流量を調整するように更に構成される、本発明1151の培地混合システム。
[本発明1153]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、前記光学センサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の外側にある、本発明1152の培地混合システム。
[本発明1154]
前記流体希釈ライン、前記フィルタ要素、前記光学センサ要素、前記自動化弁、及び前記システム制御構成要素が、前記格納器空洞の内側にある、本発明1152の培地混合システム。
[本発明1155]
前記流体供給ラインが、前記流体入口に直接接続される、本発明1120の培地混合システム。
[本発明1156]
前記流体入口が、第1のアダプタに接続され、前記流体供給ラインが、該第1のアダプタと流体連通する第2のアダプタに接続される、本発明1120の培地混合システム。
[本発明1157]
前記流体送出ラインが、流体出口に直接接続される、本発明1119の培地混合システム。
[本発明1158]
流体出口が、第1のアダプタに接続され、前記流体送出ラインが、該第1のアダプタと流体連通する第2のアダプタに接続される、本発明1119の培地混合システム。
[本発明1159]
前記剛性格納器が、流体出口に対して高い位置に弁が設定されるように配向される、本発明1119の培地混合システム。
[本発明1160]
前記乾燥培地が、凝集培地粉末から構成される、本発明1120の培地混合システム。
[本発明1161]
前記乾燥培地が、サイズが約300ミクロン〜約15，000ミクロンの粒子から構成される、本発明1120の培地混合システム。
[本発明1162]
前記培地が、サイズが約150ミクロン〜約300ミクロンの粒子から構成される、本発明1120の培地混合システム。
[本発明1163]
前記ノズルが、混合流体を供給して単一パスで前記乾燥培地を溶解させるように構成される、本発明1120の培地混合システム。
[本発明1164]
前記フィルタ要素の上流の前記流体送出ラインと流体接続され、該流体送出ライン内の流体圧力が所定の設定を超える場合、該流体送出ラインから送出される前記可溶化培地の流量を低減するように構成される、圧力調節器
を更に含む、本発明1136の培地混合システム。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本明細書に開示される原理及びその利点のより完全な理解のために、ここでは、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。
【０００８】
【図１】様々な実施形態による、乾燥バルク貯蔵形態（例えば、粉末、顆粒等）の培地（「乾燥培地」）から液体培地を調製するための、培地混合容器１００の概略図である。
【図２】様々な実施形態による、培地混合格納器システムの概略図である。
【図３】図３Ａ〜Ｄは、様々な実施形態による、第１の培地混合格納器システムの図である。
【図４】図４Ａ〜Ｄは、様々な実施形態による、第２の培地混合格納器システムの図である。
【図５】図５Ａ〜Ｆは、様々な実施形態による、第３の培地混合格納器システムの図である。
【図６Ａ】様々な実施形態による、スケーラブル複格納器培地再水和システムの実装形態の概略図である。
【図６Ｂ】様々な実施形態による、スケーラブル複格納器培地再水和システムの実装形態の概略図である。
【図７Ａ】様々な実施形態による、スケーラブル培地混合システムの概略図である。
【図７Ｂ】様々な実施形態による、外部の流体送出ライン圧力調節器を伴う、スケーラブル培地混合システムの概略図である。
【図７Ｃ】様々な実施形態による、出口マニホールドの下流の、外部の主要圧力調節器を伴う、スケーラブル培地混合システムの概略図である。
【図７Ｄ】様々な実施形態による、内部の流体送出ライン圧力調節器を伴う、スケーラブル培地混合システムの概略図である。
【図８】様々な実施形態による、培地混合格納器システムの概略図である。
【図９】様々な実施形態による、培地を再水和するための方法９００を示す、例示的なフローチャートである。
【図１０】異なるオリフィスサイズに関するエダクタ圧力をプロットしたグラフである。横軸は水流量、縦軸は圧力低下を示す。
【図１１】異なるオリフィスサイズに関する平均エダクタオリフィス速度をプロットしたグラフである。横軸は水流量、縦軸は平均オリフィス速度を示す。
【図１２】異なるオリフィスサイズに関するエダクタ流れ力をプロットしたグラフである。横軸は水流量、縦軸は理論上流れ力を示す。
【０００９】
図は、必ずしも一定の比率で描かれておらず、また図中の物体も互いとの関係で必ずしも一定の比率で描かれていないことを理解されたい。図は、本明細書に開示される装置、システム、及び方法の様々な実施形態に明確さ及び理解をもたらすことが意図される描写である。可能な場合、同じ参照番号が、同じまたは同様の部分を指すために図面全体にわたって使用される。また、図面は、本教示の範囲をいかようにも限定するようには意図されていないことを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
詳細な説明
乾燥培地から液体培地を水和、混合、及び／または調製するためのシステム、方法、及び装置の実施形態が、添付の説明及び図面に記載される。
【００１１】
図面中、ある特定の実施形態の十分な理解を提供するために、多くの特定の詳細が示される。しかしながら、当業者であれば、ある特定の実施形態がこれらの具体的な詳細を伴わずに実践され得ることを理解するであろう。他の事例においては、構造及びデバイスは、ブロック図の形態で示される。更に、当業者であれば、方法が提示及び実施される特定の配列が例示的であることを容易に理解することができ、これらの配列が変更されてもよく、それでもなおある特定の実施形態の趣旨及び範囲内に留まり得ることが企図される。
【００１２】
本教示は、様々な実施形態と併せて記載されるが、本教示がそのような実施形態に限定されることは意図されていない。それとは逆に、本教示は、当業者に理解されるように、様々な代替物、修正物、及び同等物を包含する。
【００１３】
更に、様々な実施形態の記載において、本明細書は、方法及び／またはプロセスを特定のステップの配列として示した可能性がある。しかしながら、本方法またはプロセスが本明細書に示される特定のステップの順序に依存しない程度に、本方法またはプロセスは、記載される特定のステップの配列に限定されるべきではない。当業者が理解するように、他のステップの配列も可能であり得る。それ故に、本明細書に示される特定のステップの順序は、特許請求の範囲の限定として解釈されるべきではない。加えて、本方法及び／またはプロセスを対象とする特許請求の範囲は、記された順序でのそれらのステップの性能に限定されるべきではなく、当業者は、配列が変更されてもよく、それでもなお様々な実施形態の趣旨及び範囲内に留まり得ることを容易に理解することができる。
【００１４】
本開示がより容易に理解され得るように、ある特定の用語を最初に定義する。追加的な定義が、発明を実施するための形態の全体を通して示される。
【００１５】
本明細書で使用する場合、用語「乾燥粉末化培地」またはＤＰＭは、ＦＩＴＺＭＩＬＬ（商標）、ＪＥＴ  ＭＩＬＬ（商標）、ピンミル、ボールミル、コーンミル等を含むがこれらに限定されない、様々なミリング技術を用いて製造される、粒径が１０ミクロン〜１５０ミクロンの範囲内に入る乾燥培地を指す。
【００１６】
本出願において使用する場合、用語「先進顆粒化技術」またはＡＧＴは、感応性の構成成分がそれらの有効性を失わない条件下で、空気中に漂う粉末化培地構成成分に、水の穏やかで迅速な蒸発によって１つ以上の水溶液を噴霧し、結果として凝集顆粒と、これらの凝集顆粒全体に亘る噴霧された成分の均質な分布とがもたらされることを伴う、細胞培養培地を調製するプロセスを指す。顆粒化粉末（ＡＧＴ）については、Ｆｉｋｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｙｔｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，３６：３３−３９、ならびに本出願者の特許及び／または特許出願、２００２年５月７日に発行された米国特許第６，３８３，８１０号、２００９年８月１１日に発行された米国特許第７，５７２，６３２号、ならびに２００７年１月３１日に出願された米国特許出願第１１／６６９，８２７号において考察されており、これらの開示は、ここにそれらの全体が参照により組み込まれる。簡潔に述べれば、ＡＧＴ培地は、大きな粒径、取り扱い中の細塵の低減された量、高い湿潤性、溶媒への短い溶解時間、自動ｐＨ及び自動モル浸透圧濃度維持等の特性について、この業界において強く所望されている乾燥粉末化培地である。
【００１７】
本出願において使用する場合、用語「感受性化合物」または「感応性化合物」または「不安定化合物」は、分解、または乾燥形態培地中に存在する「反応種」との反応から保護されるべき物質、化学薬品、または化合物を指す。細胞培養培地におけるそのような化合物の例としては、限定されるものではないが、エタノールアミン、ビタミン、サイトカイン、成長因子、ホルモン等が挙げられる。
【００１８】
用語「カプセル化剤」は、本出願においては「封鎖剤」と呼ばれる場合があり、分解を促進する状態、あるいは感受性化合物と緩徐に反応し、それによって時間が経つにつれ不安定構成成分のその望ましい特性を失わせ得る、アミノ酸等の他の反応性化学薬品、マンガン、銅等の微量金属元素、炭酸水素ナトリウム及び他のリン酸ナトリウム等の無機緩衝剤、ならびにＭＯＰＳ、ＨＥＰＥＳ、ＰＩＰＥＳ等の有機緩衝剤との反応性を高める状態から切り離して、細胞培養培地またはフィード中の感受性化学薬品または構成成分をカプセル化、保護、分離、または隔離することを意味する。あるいは、カプセル化、保護、分離、または隔離は、照射損傷もしくは熱損傷等の物理的損傷、または湿分／凝縮への曝露、もしくは脱水等による物理的刺激から、感受性化学薬品または構成成分を保護するためになされ得る。用語「保護する」または「分離する」または「隔離する」または「カプセル化する」は、本開示において交換可能に使用されている場合があり、感受性化学薬品または化合物を分解条件または化学薬品から保護する概念を持つ。「可溶性封鎖剤」それ自体は、水性培地による再構成時に可溶性であり得、その際、「感応性」カプセル化材料を放出する。または、「不溶性封鎖剤」は、水性培地による再構成時に不溶性であり得、その際、「感応性」カプセル化材料の放出後、濾過、デカンテーション等の手段により、再構成された最終生成物からそれを除くことができる。
【００１９】
マイクロカプセル化に使用され得るマトリックスの例としては、限定されるものではないが、アルギナート、ポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬＬ）、キトサン、アガロース、ゼラチン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、デキストラン、硫酸デキストラン、ヘパリン、ヘパリン硫酸、ヘパリン硫酸、ジェランガム、キサンタンガム、グアーガム、水溶性セルロース誘導体、カラゲナン等が挙げられる。
【００２０】
任意選択で、マイクロカプセルは、マイクロカプセル構成成分の放出を延長し、緩徐に行うため、任意の種類の損傷、例えば照射、熱、脱水から不安定構成成分を保護するため等、いくつかの理由のうちの１つのためにコーティングしてもよい。コーティング材料としては、限定されるものではないが、ポリグリコール酸、ＰＬＧＡ（ポリ乳酸−ｃｏ−グリコール酸）、コラーゲン、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリオルトエステル、ポリ酸無水物、ポリホスファゼン、ポリアミノ酸、ポリジメチルシロキサン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリ−２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。
【００２１】
不安定培地またはフィード構成成分としては、限定されるものではないが、ビタミン、例えばチアミン、Ｂ１２；グルタミンのようなアミノ酸；エタノールアミンのようなポリアミン；サイトカイン；成長因子等の化合物が挙げられる。
【００２２】
培地内の反応性分子をキレート化、不活化、または閉じ込めるために使用される薬剤としては、限定されるものではないが、ＥＤＴＡ、クエン酸塩、スクシナート、シクロデキストリン、クラスレート、デンドリマー、アミノ酸等の化合物が挙げられる。
【００２３】
細胞培養培地は、粉末化細胞培養培地であることが好ましい。一実施形態では、粉末化細胞培養培地は、先進顆粒化技術（ＡＧＴ）の細胞培養培地である。細胞培養培地はまた、フィード、濃縮サプリメント、濃縮培地、ならびに一部の事例においては、該当する場合には、液体培地を意味する。
【００２４】
本出願において使用する場合、用語「細胞培養」または「培養」は、人工の（例えば、インビトロの）環境中で細胞を維持することを指す。しかしながら、用語「細胞培養」は、一般的な用語であり、個別の原核細胞（例えば、細菌）または真核細胞（例えば、動物、植物及び真菌）の培養のみでなく、組織、器官、器官系、または生物全体の培養も包含するように使用でき、用語「組織培養」、「器官培養」、「器官系培養」、または「器官型培養」は、用語「細胞培養」と交換可能に使用され得ることを理解されたい。
【００２５】
本出願において使用する場合、用語「培養」は、活動または静止状態で、細胞の成長、分化、または継続的生存に好ましい条件下の人工の環境中で細胞を維持することを指す。したがって、「培養」は、「細胞培養」または上述のその同義語のいずれとも交換可能に使用することができる。
【００２６】
本出願において使用する場合、用語「細胞培養培地」、「培養培地」、または「培地」（及び、各場合において複数形の培地）は、細胞の培養及び／または成長を支持する栄養素組成物を指す。細胞培養培地は、完全な配合物、すなわち細胞を培養するのに補充を全く必要としない細胞培養培地であってもよく、不完全な配合物、すなわち補充を必要とする細胞培養培地であってもよく、あるいは不完全な配合物を補充してもよく、または完全な配合物の場合には、培養または培養結果が向上され得る培地であってもよい。用語「細胞培養培地」、「培養培地」、または「培地」（及び、各場合において複数形の培地）は、文脈が別途指示しない限り、細胞と共にインキュベートされていない未調整の細胞培養培地を指す。したがって、用語「細胞培養培地」、「培養培地」、または「培地」（及び、各場合において複数形の培地）は、元の培地の構成成分の多くと、様々な細胞代謝物及び分泌タンパク質を含む場合がある「使用済」または「調整済」培地とは区別される。
【００２７】
本出願において使用する場合、用語「粉末」または「粉末化」は、顆粒状形態で存在する組成物を指し、これは、水または血清等の溶媒と複合体形成または凝集している場合があり、またはしていない場合がある。用語「乾燥粉末」は、用語「粉末」と交換可能に使用され得るが、本明細書で使用する場合、「乾燥粉末」は単に顆粒化材料の全般的な外見を指し、別途指示されない限り、その材料が複合体化溶媒または凝集溶媒を完全に含まないことを意味するとは意図されない。
【００２８】
本出願において使用する場合、用語「可撓性バッグ」、「可撓性部分」、または「可撓性ライナー」は、培地（乾燥形態または液体形態）を保持することができる格納器を指す。このバッグは、サイズ、強度、及び容積要件に応じて、可撓性または半可撓性の耐水性及び／または耐薬品性材料の１枚以上の層を含んでもよい。バッグの内面は滑らかであり、実質的に無菌の環境を提供し得る（例えば、培地生成、細胞または他の生物を培養するため、食料生産のため等）。バッグは、１つ以上の開口部、パウチ（例えば、１つ以上のプローブ、デバイス等を挿入するため）等を含んでもよい。更に、このバッグは、従来型の再利用可能な混合タンクの固形容器に対する、使い捨ての代替物を提供し得る。可撓性バッグは、ベアリング及びシールまたはＯリングを更に含んでもよく、全体が使い捨てであってもよい。
【００２９】
「１Ｘ配合物」は、作業濃度の細胞培養培地において見出される一部または全ての成分を含有する任意の水溶液を指す。「１Ｘ配合物」は、例えば、その細胞培養培地を指してもよく、あるいはその培地の任意の成分のサブグループを指してもよい。１Ｘ溶液中の成分の濃度は、インビトロで細胞を維持または培養するために使用される細胞培養配合物において見出されるその成分の濃度とほぼ同じである。細胞のインビトロ培養用に使用される細胞培養培地は、定義により１Ｘ配合物である。いくつかの成分が存在する場合は、１Ｘ配合物中の各成分は、細胞培養培地中のこれらの成分の濃度にほぼ等しい濃度を有する。これらのアミノ酸の「１Ｘ配合物」は、溶液中で、ほぼ同じ濃度のこれらの成分を含有する。したがって、「１Ｘ配合物」に言及する場合、溶液中の各成分が、説明されている細胞培養培地において見出される濃度と同じか、またはほぼ同じ濃度を有することが意図される。細胞培養培地の１Ｘ配合物中の成分の濃度は、当業者には周知である。Ｃｅｌｌ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｃｅｌｌ−Ｂａｓｅｄ  Ｔｈｅｒａｐｉｅｓ，４２−５０（Ｓａｄｅｔｔｉｎ  Ｏｚｔｕｒｋ  ａｎｄ  Ｗｅｉ−Ｓｈｏｕ  Ｈｕ  ｅｄｓ．，Ｔａｙｌｏｒ  ａｎｄ  Ｆｒａｎｃｉｓ  Ｇｒｏｕｐ  ２００６）を参照されたい。この文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。しかしながら、モル浸透圧濃度及び／またはｐＨは、１Ｘ配合物中により少ない成分しか含まれていない場合には特に、培養培地と比較して１Ｘ配合物中では異なり得る。
【００３０】
様々な実施形態において、マイクロ懸濁液及び乾燥マイクロカプセルビーズが開示され、ここで、同じ成分の濃度がマイクロ／ナノ懸濁液中において増加され、乾燥カプセル化ビーズ形態中においてはまた更に濃縮される。したがって、「７Ｘ配合物」は、そのマイクロ／ナノ懸濁液またはカプセル化ビーズ中の各成分が、対応する液体細胞培養培地／フィードまたはサプリメント中の同じ成分よりも約７倍濃縮されている濃度を指すことが意味される。「１０Ｘ配合物」は、そのマイクロ／ナノ懸濁液またはカプセル化ビーズ中の各成分が、液体細胞培養培地／フィードまたはサプリメント中の同じ成分よりも約１０倍濃縮されている濃度を指すことが意味される。容易に明らかとなるように、「５Ｘ配合物」、「２５Ｘ配合物」、「５０Ｘ配合物」、「１００Ｘ配合物」、「５００Ｘ配合物」、及び「１０００Ｘ配合物」は、１Ｘ細胞液体培地、フィード、またはサプリメントと比較した際、それぞれ、約５〜２５倍、２５〜５０倍、５０〜７０倍、７０〜１００倍、１００〜５００倍、５００〜１０００倍の濃度の成分を含有する配合物を示す。この場合も同様に、培地配合物及び濃縮溶液のモル浸透圧濃度及びｐＨは、異なり得る。配合物は、特定の細胞培養プロトコルに対しては、１Ｘ濃度の構成成分または成分を含み得るが、異なる培養プロトコルまたは異なる基本培地に対しては、例えば、２、２．５、５、６．７、９、１２Ｘ等の濃度で含み得る。
【００３１】
マイクロ懸濁液
栄養素フィード、機能性添加物、またはサプリメントは概して、バイオリアクタ内への直接送達のために、透明液体濃縮物または希釈された透明液体濃縮物へと再構成される粉末として提供される。これは、その中の構成成分が、それらの溶解限度を決して超えないことを意味する。それらの溶解限度を超えて構成成分が調製される場合、薄片または微細沈殿物のいずれかとして、通常ビン内の白濁として沈殿物が形成されることは周知である。これらの成分の沈降は数時間内に発生し、これは、この濃縮液を使用して正確なフィード量を送達することができないことを意味する。
【００３２】
本開示に記載される培地、フィード、及びサプリメント組成物はいくつかの望ましい特性を有し、それらの特性としては、限定されるものではないが、（ｉ）ある特定の構成成分を、培養系におけるそれらの通常の溶解限度を遥かに超えて拡張した「超濃縮」レベルで送達する能力、（ｉｉ）照射滅菌後でも培地／フィードの機能性を維持する向上した能力、（ｉｉｉ）内部構成成分の延長放出に関する向上した能力、（ｉｖ）高くかつ迅速な可溶性、（ｖ）乾燥形態におけるより長い貯蔵寿命、（ｖｉ）向上した熱安定性、（ｖｉｉ）最大８ｌｏｇ低減したウイルス汚染のリスク、（ｖｉｉｉ）ＵＶ、濾過、及び／またはＨＴＳＴ加熱滅菌等の他の滅菌技術と組み合わせる能力、（ｉｘ）ＡＧＴ、ＡＰＭ、及びＤＰＭ等の様々な乾燥培地形態、ならびにより高い濃度で不安定構成成分を有する配合物に対して適用される能力、（ｘ）培地、フィード、サプリメント、機能性添加物等の様々な製品の種類に対して適用される能力が挙げられる。これらの特性に起因して、本組成物は、バイオリアクタまたは既に進行中の培養液中に直接添加することができ、それによって顧客のワークフロー及びバイオリアクタの生産性を向上させ得る。
【００３３】
したがって、本開示に記載される組成物は、部分的には、マイクロ懸濁液を含む、細胞培養培地、濃縮フィード、機能性添加物、サプリメントを対象とし、また、１つ以上のカプセル化マイクロ及びナノ懸濁液を含む、新規の細胞培養培地、フィード、及び／またはサプリメント組成物も対象とし得、更に、培地／フィードの機能性が、照射への曝露後でも維持されるように照射を用いて調製された、滅菌済み組成物を対象とし得る。本開示全体を通して、いくつかの参照が細胞培養培地単独に対してなされる場合があるが、該当する場合には、フィード及び／またはサプリメントもまた含むことになる。
【００３４】
マイクロ／ナノ懸濁液は、水性溶媒ベース中のミクロン／ナノサイズの固体であり、一実施形態においては、これは長期間分離しない。例えば、マイクロ／ナノ懸濁液は、１つ以上の培地／フィード構成成分を、その構成成分の溶解限度を超えて濃縮する手段を提供する。マイクロ／ナノ懸濁液の一部の望ましい特性としては、限定されるものではないが、最小限の容量中で栄養素サプリメント（例えば、アミノ酸）濃度を高めることが可能になること；マイクロ／ナノ懸濁液構成成分の水溶液中への極めて急速な溶解（そのような調製物がない場合に培地が溶解すると思われるよりも急速に溶解）；カプセル化の能力（すなわち、カプセル化形態での構成成分の滅菌及び保護のため）；バイオリアクタ内の既存培養液中への無菌のマイクロ／ナノ懸濁液ビーズの直接添加能力；バイオリアクタ内での効率を高め、製造プロセスを向上させる能力が挙げられる。
【００３５】
上述のマイクロ／ナノ懸濁液組成物は、例えば、問題の構成成分の溶解度のレベルを超えて、構成成分の濃度を著しく高める栄養素を補充して、それにより、反応器への添加体積を最小限にすること、または下記のようにマイクロ懸濁液をカプセル化して、乾燥形態のカプセル化ビーズを作製し、結果として、以前にはなされていなかった、バイオリアクタへの直接添加が可能な「超濃縮」サプリメントを得ること等、多くの用途で有用となり得る。
【００３６】
様々な実施形態において、マイクロ懸濁液は、濃縮形態で培養液中に提供される必要がある任意の構成成分の、任意の形態の乾燥粉末から作製することができ、溶液中に同じ構成成分を有する等価液体濃縮物またはフィードよりも、マイクロ懸濁液中に少なくとも２〜５倍、５〜１０倍、１０〜１５倍、１５〜２０倍、２０〜２５倍、２５〜３０倍、３０〜５０倍、５０〜７０倍、７０〜１００倍の濃度の構成成分を提供できる。
【００３７】
マイクロカプセル化
本開示はまた、乾燥粉末化細胞培養培地、フィード、サプリメント、または濃縮物から作製された上述のマイクロ／ナノ懸濁液のマイクロカプセル化形態を提供する。得られたカプセル化生成物は、本開示においては、「マイクロカプセル」、「カプセル化ビーズ」、「ビーズ」、「カプセル」、または「マイクロビーズ」と呼ばれる場合がある。カプセル化マイクロ／ナノ懸濁液をビーズに乾燥する場合、乾燥ステップは、そのカプセル化マイクロ／ナノ懸濁液のより大きな程度の濃縮をもたらす。マイクロカプセル化は、例えば、複合体混合物中の細胞培養培地／フィード等の感応性または不安定構成成分を「離しておく」または隔離するためになされ得る。したがって、カプセル化は、例えばより高い濃度のアミノ酸等のある特定のフィード構成成分をもたらし得、それにより、これらのフィードを、濃縮高栄養素サプリメントとして、任意の培養系、例えば流加培養中に直接添加することができる。更なるカプセルのコーティングは、細胞培養液中への栄養素の遅延放出に影響を及ぼし得る（下で考察される）。カプセル化は、（ａ）数時間に亘って一部または全ての構成成分を「緩やかに放出する」ための、マイクロ懸濁液及びナノ懸濁液の標準的マイクロカプセル化プロセス、（ｂ）内部構成成分放出を有意に遅らせる、代替的ビーズゲル化プロセスによって行うことができる。
【００３８】
様々な実施形態において、不安定構成成分のカプセル化または包埋に使用される薬剤は、アルギナートであった。アルギナートマイクロカプセルは、薬物送達と、細胞成長及び生存率を高めるための細胞培養液中で成長する細胞の固定化とを含む多くの目的で使用されている。例えば、Ｓｅｒｐ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０００，７０（１）：４１−５３、Ｂｒｅｇｕｅｔ  ｅｔ．ａｌ．，Ｃｙｔｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，５３：８１−９３、Ｃｈａｙｏｓｕｍｒｉｔ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１０，３１：５０５−１４、米国特許第７，４８２，１５２号、及び米国特許第７，７４０，８６１号を参照されたい。これらの全ては、それらの全体が参照により組み込まれる。
【００３９】
カプセル化技術はまた、本出願人の同時係属出願、ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０２４１９４号にも記載されており、これは、エタノールアミン、ビタミン、インスリンのような成長因子等の、ある特定の不安定、感応性、または感受性化合物を、限定されるものではないが、アルギナートを含むカプセル形成材料中に封入することについて説明している。
【００４０】
いかなる理論にも束縛されることを意図しないが、別の分子内に感応性構成成分をカプセル化または包埋することは、分解を促進するか、あるいは安定性を低減する、他の構成成分または条件との不安定化合物の直接的な接触を低減するようである。マイクロカプセル化によってエタノールアミンの分解を低減するためのマイクロカプセルの調製について説明する方法は、本出願人の２０１２年２月７日出願の同時係属出願、ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０２４１９４号に記載されている。この開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。これらの方法は、エタノールアミンの安定化の文脈内で主に例示されているが、それらの方法は、培地、フィード、またはサプリメント中の、感受性または不安定な、任意の化学薬品または化合物を安定化するように使用／適合できる。その中に記載されているマイクロカプセル化方法は、限定されるものではないが、チアミン、Ｂ１２等のビタミン、グルタミン等の不安定アミノ酸、サイトカイン、成長因子、感応性かつ有用タンパク質またはペプチド等を含む、細胞培養に必要とされる任意の感受性化合物を安定化するため、ならびに安定化化合物の送達を増進するために使用することができ、細胞培養培地開発の域を越える分野に適用できることが理解される。本開示においては、カプセル化技術がマイクロ／ナノ懸濁液ビーズに対して適合され、これはいくつかのステップ及び技術の適合を必要とした。例えば、ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０２４１９４号出願における、感受性化合物の封入ステップは、いくつかのステップを欠いていた。マイクロ懸濁液のカプセル化に関しては、アルギナート等のカプセル形成材料がマイクロ懸濁液と混合及びブレンドされた。その後、この混合物をピペットまたは点滴器等の送出デバイス内に吸引し、粘着しない表面、例えばパラフィルム上にその混合物を穏やかに滴下することによってカプセル化マイクロ懸濁液の液滴を徐々に生成した。次いで、架橋剤を液滴に加えて、ビーズを形成した。これらのビーズを、脱水し、真空乾燥して湿分を除去した。これらのビーズは概して、「カプセル化マイクロ懸濁液ビーズ」または単に「ビーズ」と呼ばれる。
【００４１】
当業者であれば本開示に基づいて理解するように、様々なカプセル形成物質を使用することができ、あるいはピペット、点滴器、シリンジ、またはそれらの任意の応用品を含む、様々な液滴送達デバイスを使用することができ、あるいは任意の架橋剤を使用することができ、あるいは様々な手段によって、異なる程度の乾燥度及び／または硬度までビーズを乾燥または脱水してマイクロ懸濁液をカプセル化できる。当業者であれば、例えば、アルギナート、ポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬＬ）、キトサン、アガロース、ゼラチン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、デキストラン、硫酸デキストラン、ヘパリン、ヘパリン硫酸、ヘパラン硫酸、ジェランガム、キサンタンガム、グアーガム、水溶性セルロース誘導体、カラゲナン等の手近な目的のための適切なカプセル化剤を決定できるであろう。
【００４２】
マイクロカプセルは、典型的には、２ｍｍ以下の直径、通常は０．０５〜１．５ｍｍの範囲の直径の球状粒子である。典型的には、アルギナートマイクロカプセルは、ポリアニオン性アルギナートと塩化カルシウム等の二価または三価の多価カチオンとの間の架橋により形成される。架橋結合用の他の塩は、塩化マグネシウム、塩化バリウム、及び硫酸アルミニウム等の二価または三価のカチオンであり得る。
【００４３】
カプセル化にはいくつかの利点があり、その一部としては、限定されるものではないが、不安定構成成分の分解からの保護、もしくは不必要な反応からの保護、またはカプセル化構成成分の細胞培養液中への放出時間を遅延及び／または延長すること、一実施形態においては、培地のマイクロカプセル化による保護、または周囲温度における不安定化合物を含む細胞培養培地、フィード、及びサプリメントの安定性及び貯蔵性の増加が挙げられる。カプセル化化合物は、ビーズに乾燥でき、その後他の培地構成成分とブレンド及び／または混合できる。したがって、マイクロ／ナノ懸濁液は、培地／不安定構成成分の機能性の何らかの損失の、１〜５％、５〜１０％、１０〜１５％、１５〜２０％、２０〜２５％、２５〜３０％、３０〜３５％、３５〜４０％、４０〜５０％、５０〜６０％、６０〜７０％、７０〜８０％、８０〜９０％、または９０〜１００％の低減をもたらし得、この機能性の損失については、本出願において開示される方法を含む当技術分野で既知の技術を用いることで、カプセル化された不安定構成成分または培地成分の好適な機能アッセイによって測定できる。機能アッセイの例は、数日に亘る細胞生存率、もしくは培養系の細胞数、もしくは組換えタンパク質産生を増加させる、マイクロカプセルを含む培地／フィード組成物の能力のアッセイ、または発現している組換えタンパク質の量及び／もしくは機能の増加のアッセイであり得る（当業者には既知であるように、例えば酵素または受容体機能アッセイ、またはカプセル化されたグルタミン等の不安定構成成分の安定性が培養中等に評価できる）。
【００４４】
様々な実施形態において、アルギナートのような封鎖剤を使用して、エタノールアミン−デンドリマー複合体をカプセル化または包埋することができる。デンドリマーは、規定された構造特性及び分子量特性を与えるように、制御された逐次プロセスを用いて作製することができる超分岐合成高分子であり、Ａｓｔｒｕｃ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２０１０，１１０：１８５７−１９５９において概説される。この文献は、その全体が参照によりここに組み込まれる。デンドリマーを使用して、本発明のカプセル化マイクロ懸濁液も同様に調製できる。別の実施形態においては、ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０２４１９４号に記載の方法で使用されたデンドリマーは、ポリアミドアミンであり、カプセル化マイクロ／ナノ懸濁液で使用されるように適合できる。本出願に記載される方法において使用できる他のデンドリマーとしては、限定されるものではないが、ポリプロピレンイミン（ＰＰＩ）デンドリマー、亜リン酸デンドリマー、ポリリジンデンドリマー、ポリプロピルアミン（ＰＯＰＡＭ）デンドリマー、ポリエチレンイミンデンドリマー、イプチセンデンドリマー、脂肪族ポリ（エーテル）デンドリマー、または芳香族ポリエーテルデンドリマーが挙げられる。
【００４５】
様々な実施形態において、マイクロカプセル化マイクロ／ナノ懸濁液は、濃縮形態で培養液中に提供される必要がある任意の構成成分について作製することができ、溶液中に同じ構成成分を有する等価液体濃縮物またはフィードよりも、カプセル化マイクロ／ナノ懸濁液中に少なくとも２〜５倍、５〜１０倍、１０〜１５倍、１５〜２０倍、２０〜２５倍、２５〜３０倍、３０〜５０倍、５０〜７０倍、７０〜１００倍の濃度の構成成分を提供する。例示的な一実施形態において、図に見られるような濃縮フィード調製物のマイクロ懸濁液調製物は、その対応する液体フィードよりも約７倍濃縮され、一方で、乾燥カプセル化形態の同じマイクロ懸濁液は、その対応する液体フィードよりも約１０倍濃縮された。
【００４６】
先進顆粒化技術（ＡＧＴ）
先進顆粒化技術（ＡＧＴ（商標））は、有意な利点を有する新規の乾燥形態培地の形態である。単一の顆粒化培地内に、複合体配合物の全ての構成成分が組み込まれて、緩衝液、成長因子、及び痕跡元素を含む。結果として得られる低塵自動ｐＨ配合物は、水の添加しか必要とせずに、完全な再構成された１Ｘ培地を産生する。シクロデキストリン技術、ならびに脂質のナトリウム塩及びアルコール水溶液を、ＡＧＴプロセスと併せて使用して、乾燥培地形態の使用可能な脂質を送達することができる。
【００４７】
凝集技術（例えば、ＡＧＴ）は、例えば、Ｇｌａｔｔ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．から購入可能なＧｌａｔｔ  ＧＰＣＧ  Ｐｒｏ  １２０  Ｔｏｐ  Ｓｐｒａｙｉｎｇ  Ｆｌｕｉｄ  Ｂｅｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ等の、流動床プロセッサの使用を組み込み得る。このユニット内では、前もって送出、サイズ決定、及びブレンドされた乾燥粉末培地構成成分が、流動床塔の円錐形状の生成物ボウル内に移される。流動床の顆粒化プロセスが開始されると、この粉末培地は、生成物ボウルから、調和空気のカラム上の、拡張された高さの流動床膨張チャンバ内へ移される。
【００４８】
濃縮された培地構成成分の水溶液の、流動化粉末への噴霧が、顆粒化プロセスを生み出す。前もって調製したこれらの水溶液を、液体用ポンプスキッド及び空気噴射ノズルを介して膨張チャンバ内の高い場所に導入する。チャンバ内のこの時点で、床の表面積はその最大にあり、最終生成物の狭い粒径分布をもたらす。全ての液体溶液が流動化粉末に送達されると、形成された顆粒または生成された凝集体は続いて、この材料に対する最終湿分設定点が達成されるまで、加熱空気で乾燥される。最終顆粒は任意の残存する温度感応性の構成成分と共にサイズ決定及びブレンドされるため、迅速な溶解、低い発塵、及び自動ｐＨ調製という利点を伴う、完全かつ均質な構成培地が形成される。
【００４９】
本出願全体を通じて、単位「メッシュ」及び「ミクロン」が、乾燥培地粒子のサイズについて説明するために使用される。粒子メッシュサイズは、下の表１を用いてミクロンの単位に変換される。
【００５０】
（表１）メッシュからミクロンへの変換表
0006612765.tif 000002
【００５１】
栄養素培地、培地サプリメント、培地サブグループ、もしくは緩衝液（またはそれらの混合物もしくは組み合わせ）等の粉末化試料が、流動床装置内に置かれると、その試料は、ガス、好ましくは大気空気または窒素等の不活性ガスの上向きに移動するカラム内で懸濁に供され、１つ以上の粒子フィルタを通過させられる。代替的に、使用されるガスまたはガスの組み合わせは、試料中に存在する外来性の薬剤または毒素に対して有毒または抑制性であってもよい。大部分の乾燥粉末、非凝集栄養素培地、培地サプリメント、培地サブグループ、及び緩衝液は比較的小さい粒径のものであるため、使用されるフィルタは、空気は通過させて流すが粉末は保持するメッシュスクリーンであるべきであり、例えば、約１〜１００メッシュ、好ましくは約２〜５０メッシュ、より好ましくは約２．５〜３５メッシュ、更により好ましくは約３〜２０メッシュまたは約３．５〜１５メッシュ、ならびに最も好ましくは約４〜６メッシュのフィルタである。必要性及び使用される試料に応じて、他のフィルタが使用されてもよく、当業者ならばそれらのフィルタを決定することができる。
【００５２】
本明細書に開示される様々な実施形態は、約１０〜約４０度の安息角；約０．００１ｇ／ｃｍ３〜約１ｇ／ｃｍ３の容積密度；５１％〜９９％の粒子が３０〜１００メッシュの範囲内にあること；１０％未満の粒子が２００メッシュを通過すること；及び粉末が約３〜５ｋｇの流量測定を示すことからなる群から選択される１つ以上の特性を備える栄養素培地粉末に、部分的には関する。
【００５３】
本明細書に開示される様々な実施形態は、特定の篩分析特性または特性の範囲を伴う、乾燥粉末栄養素培地、培地サプリメント、培地サブグループ、緩衝液、及び試料を提供する。例えば、様々な実施形態において、乾燥粉末栄養素培地、培地サプリメント、培地サブグループ、緩衝液、またはそれらの試料は、粒子の約２０質量％〜約８０質量％、約４０質量％〜約８０質量％、約６０質量％〜約８０質量％、約２０質量％〜約４０質量％、約２０質量％〜約６０質量％、約４０質量％〜約６０質量％、約４５質量％〜約５５質量％、約４７質量％〜約５３質量％、約４９質量％〜約５１質量％、約５０質量％〜約５１質量％、または５１質量％〜９９質量％が、３０〜２００のメッシュ範囲、４０〜２００のメッシュ範囲、６０〜２００のメッシュ範囲、１００〜２００のメッシュ範囲、１４０〜２００のメッシュ範囲、４０〜６０のメッシュ範囲、３０〜６０のメッシュ範囲、３０〜１００のメッシュ範囲、４０〜１００のメッシュ範囲、４０〜１４０のメッシュ範囲、６０〜１４０のメッシュ範囲、６０〜１００のメッシュ範囲、６０〜７０のメッシュ範囲、７０〜８０のメッシュ範囲、８０〜１００のメッシュ範囲、６０〜８０のメッシュ範囲、７０〜１００のメッシュ範囲、８０〜１２０のメッシュ範囲、１００〜１２０のメッシュ範囲、６０〜１２０のメッシュ範囲、５０〜６０のメッシュ範囲、４０〜５０のメッシュ範囲、５０〜７０のメッシュ範囲、５０〜８０のメッシュ範囲、５０〜１００のメッシュ範囲、５０〜１２０のメッシュ範囲、１００〜１４０のメッシュ範囲内にあるか、または１００メッシュである、篩分析特性を有することになる。一部の実施形態において、乾燥粉末栄養素培地、培地サプリメント、培地サブグループ、緩衝液、または試料は、粒子の約９５％〜約９９％、約９０％〜約１００％、約９１％〜約１００％、約９２％〜約１００％、約９３％〜約１００％、約９４％〜約１００％、約９５％〜約１００％、約９６％〜約１００％、約９７％〜約１００％、約９８％〜約１００％、または約９９％〜約１００％が、２００メッシュサイズよりも大きいか、あるいは２００メッシュサイズで保持される、篩分析特性を有することになる（例えば、保持された累積％）。
【００５４】
様々な実施形態において、乾燥粉末栄養素培地、培地サプリメント、培地サブグループ、緩衝液、またはそれらの試料は、粒子の約７０％〜約１００％、約７０％〜約９７％、約７２％〜約９７％、約７０％〜約９４％、約７２％〜約９４％、約９４％〜約９７％、約７０％〜約８０％、約７５％〜約８５％、約８０％〜約９０％、または約８５％〜約９５％、または約９０％〜約１００％が、１００メッシュサイズよりも大きいか、あるいは１００メッシュサイズで保持される、篩分析特性を有することになる。
【００５５】
様々な実施形態において、乾燥粉末栄養素培地、培地サプリメント、培地サブグループ、緩衝液、またはそれらの試料は、粒子の約６０％〜約１００％、約６０％〜約９７％、約６２％〜約９６％、約６２％〜約８９％、約８９％〜約９６％、約６０％〜約７０％、約６５％〜約７５％、約７０％〜約８０％、約７５％〜約８５％、約８０％〜約９０％、または約８５％〜約９５％、または約９０％〜約１００％が、８０メッシュサイズよりも大きいか、あるいは８０メッシュサイズで保持される、篩分析特性を有することになる。
【００５６】
様々な実施形態において、乾燥粉末栄養素培地、培地サプリメント、培地サブグループ、緩衝液、またはそれらの試料は、粒子の約４０％〜約９５％、約４０％〜約９０％、約４４％〜約９０％、約４０％〜約８９％、約４４％〜約８９％、約７０％〜約９５％、約７０％〜約９０％、約７２％〜約９０％、約７２％〜約８９％、約４０％〜約７５％、約４０％〜約７２％、約４４％〜約７２％、約４４％〜約７５％、約４０％〜約４５％、約４５％〜約５０％、約５０％〜約５５％、約５５％〜約６０％、約６０％〜約６５％、約６５％〜約７０％、約７０％〜約７５％、または約７５％〜約８０％、約８０％〜約８５％、約８５％〜約９０％、または約９０％〜約９５％が、６０メッシュサイズよりも大きいか、あるいは６０メッシュサイズで保持される、篩分析特性を有することになる。
【００５７】
様々な実施形態において、乾燥粉末栄養素培地、培地サプリメント、培地サブグループ、緩衝液、またはそれらの試料は、粒子の約１０％〜約３８％、約１２％〜約３８％、約１０％〜約３５％、約１２％〜約３５％、約１０％〜約１５％、約１５％〜約２０％、約２０％〜約２５％、約２５％〜約３０％、約３０％〜約３５％、または約３５％〜約４０％が、４５メッシュサイズよりも大きいか、あるいは４５メッシュサイズで保持される、篩分析特性を有することになる。
【００５８】
様々な実施形態において、乾燥粉末栄養素培地、培地サプリメント、培地サブグループ、緩衝液、またはそれらの試料は、約７％〜約３１％が３０メッシュサイズ以上で保持される；約１８％〜約７３％が４５メッシュサイズ以上で保持される；約３３％〜約９２％が６０メッシュサイズ以上で保持される；約５６％〜約９７％が８０メッシュサイズ以上で保持される；約６８％〜約９８％が１００メッシュサイズ以上で保持される；約９６％〜約１００％が２００メッシュサイズ以上で保持される；約０．１５％〜約３．７％が２００メッシュサイズ未満で保持される、篩分析特性を有することになる。
【００５９】
様々な実施形態において、粒子の約４０質量％〜約６０質量％が、６０〜１００のメッシュ範囲内にあることになる。様々な実施形態において、粒子の約４０質量％〜約６０質量％が、４０〜１００のメッシュ範囲内にあることになる。
【００６０】
様々な実施形態において、粒子の約４０質量％〜約６０質量％が、６０〜１４０のメッシュ範囲内にあることになる。様々な実施形態において、粒子の約４０質量％〜約６０質量％が、５０〜１２０のメッシュ範囲内にあることになる。様々な実施形態において、粒子の約４０質量％〜約６０質量％が、５０〜１００のメッシュ範囲内にあることになる。様々な実施形態において、粒子の約４０質量％〜約６０質量％が、６０〜１２０のメッシュ範囲内にあることになる。
【００６１】
様々な実施形態において、乾燥粉末栄養素培地、培地サプリメント、培地サブグループ、緩衝液、またはそれらの試料は、粒子の０．００１質量％、０．０１質量％、０．１質量％、０．２質量％、０．３質量％、０．４質量％、０．５質量％、０．６質量％、０．７質量％、０．８質量％、０．９質量％、１質量％、２質量％、３質量％、４質量％、４．１質量％、５質量％、６質量％、７質量％、８質量％、９質量％、もしくは１０質量％以下、または約０．００１質量％〜約０．００５質量％、約０．００１質量％〜約０．００２５質量％、約０．００２５質量％〜約０．００５質量％、約０．００５質量％〜約０．０１質量％、約０．００５質量％〜約０．００７５質量％、約０．００７５質量％〜約０．０１質量％、約０．０１質量％〜約０．０５質量％、約０．０１質量％〜約０．０２５質量％、約０．０２５質量％〜約０．０５質量％、約０．０５質量％〜約０．１質量％、約０．０５質量％〜約０．０７５質量％、約０．０７５質量％〜約０．１質量％、約０．１質量％〜約０．５質量％、約０．１質量％〜約０．２５質量％、約０．２５質量％〜約０．５質量％、約０．５質量％〜約１質量％、約０．５質量％〜約０．７５質量％、約０．７５質量％〜約１質量％、約１質量％〜約１０質量％、約２質量％〜約１０質量％、約３質量％〜約１０質量％、約４質量％〜約１０質量％、約５質量％〜約１０質量％、約６質量％〜約１０質量％、約７質量％〜約１０質量％、約８質量％〜約１０質量％、約９質量％〜約１０質量％、約１質量％〜約９質量％、約１質量％〜約８質量％、約１質量％〜約７質量％、約１質量％〜約６質量％、約１質量％〜約５質量％、約１質量％〜約４質量％、約１質量％〜約３質量％、約１質量％〜約２質量％、約２質量％〜約８質量％、約３質量％〜約７質量％、約４質量％〜約６質量％、約５質量％〜約６質量％、約４質量％〜約５質量％、約３質量％〜約４質量％、約２質量％〜約３質量％、約６質量％〜約７質量％、約７質量％〜約８質量％、約８質量％〜約９質量％、約３質量％〜約５質量％、約５質量％〜約７質量％、約６質量％〜約８質量％、もしくは約７質量％〜約９質量％が、１４０、１７０、２００、２３０、２７０、３２５、４００、４５０、５００、または６３５メッシュを通過する、篩分析特性を有することになる。
【００６２】
インライン乾燥培地再水和システム
一態様において、「プラグアンドゴー」である、インラインの、粉末から液体培地への混合システムが開示され、このシステムは、費用対効果が高く、液体培地をバルク乾燥培地のソース（例えば、粉末、顆粒、ＡＧＴ等）から調製する場合におけるオペレータの誤操作及び汚染の原因をもたらし得る操作ステップを排除する。
【００６３】
本明細書で使用する場合、「プラグアンドゴー」培地混合システムは、オペレータが、ある特定の操作ステップを自動化しているシステム内に、培地を含有するパッケージを単に挿入することで、結果として再水和された最終的な培地生成物を得られるシステムである。上で考察されるように、「プラグアンドゴー」混合システムは、培地生成スケーラビリティの容易さ、及びスチームインプレイス（ｓｔｅａｍ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ）（ＳＩＰ）またはクリーンインプレイス（ｃｌｅａｎ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ）（ＣＩＰ）の種類の環境において混合システムを運転する必要性を伴わずに汚染を防止することという利点を提供する。様々な実施形態において、混合システムは、１Ｌの体積から少なくとも５０００Ｌ以上の体積までの液体培地を生成するように容易にスケールアップすることができ、２つ以上の「プラグアンドゴー」混合システムが必要とされる場合、システムは、直列構成または並列システム構成のいずれかでスケールアップすることができる。
【００６４】
本明細書に記載されるインラインの「プラグアンドゴー」液体培地混合システムは、ＡＧＴ、ＤＰＭ、または他の粉末化栄養素培地と溶媒との混合を格納器（カプセル、タンク、バッグ等）から移動させ、溶媒（例えば、水等）のインライン流ストリームにそれを移すことで、ユーザの培地調製操作におけるいくつかのステップを効果的に排除する。また、このシステムは、大部分のユーザが既に保有している標準的な蠕動ポンプでも運転できる。代替的に、ポンプは、上記の方法に関して必要とされる投資のうちの一部で購入することができる。様々な実施形態において、粉末化培地は、粉末化培地の溶媒への完全な可溶化を確保するように、規定のペースで測定することができる。様々な実施形態において、混合システムは、水和を確実にするように、インラインの静的混合デバイスを組み込む。様々な実施形態において、本システムは、乾燥粉末培地の送達を測定するように構成された乾燥培地構成要素を、インライン静的混合デバイスと組み合わせることができる。様々な実施形態において、混合システムが取り扱う液体培地の体積は、少なくとも１Ｌから５０００Ｌ以上まで拡張できる。本明細書に提供される実施形態は、任意選択で、無菌フィルタをインラインで組み込み、それによって単一の通過での培地水和及び滅菌システムを提供し、したがって撹拌翼の使用の必要性を排除し得る。本明細書に開示される様々な実施形態は、数フィートの管材内に、顆粒（培地）からバイオリアクタまでのインライン乾燥粉末培地混合及び／または濾過システムを提供し得る。
【００６５】
本明細書に記載されるインラインシステム及び方法は、凝集培地（ＡＧＴ）または任意の乾燥粉末培地（ＤＰＭ）を混合するために特別に構築され得る。様々な実施形態が、ＡＧＴの溶解度特性の容易さを活用し得る。いったんＡＧＴが水と接触すると、ＡＧＴは可溶化し始める。様々な実施形態において、本システムは、使い捨ての静的混合要素を備え、この静的混合要素は、測定デバイスの直接下流に配置することができ、インラインである。加えて、ユーザは、静的ミキサの下流にインラインで無菌濾過デバイスを配置することができ、それにより、満水体積の１つの単一の通過での、無菌であり使用準備済みの培地が提供される。静的混合要素が、ＡＧＴの完全な水和を確実にする。様々な実施形態において、この培地は、バッグに保存するか、あるいは無菌バイオリアクタに直接送ることができる。本明細書に記載される実施形態の一部を形成する操作のいずれもが、有用な動作である。本明細書に記載される様々な実施形態は、自立型製品として実践できるか、あるいは他の混合システムと組み合わせることができる。
【００６６】
培地混合容器
図１は、様々な実施形態による、乾燥バルク貯蔵形態（例えば、粉末、顆粒等）の培地（「乾燥培地」）から液体培地を調製するための、培地混合容器１００の概略図である。培地混合容器１００は、混合タンク及び反応器を用いる、より従来型の培地再水和システムにおいて見出されるオペレータの誤操作による問題を伴わない、敏速に再水和することができる形式で事前包装された乾燥培地を提供するために使用することができるため、生物工学産業において特に有用である。オペレータの誤操作の例としては、乾燥培地粉末の不正確な秤量、溢流、オペレータが導いた汚染等が挙げられ得る。培地容器１００の内容物が再水和されると、容器１００は処分され、新しい培地混合容器１００と交換することができる。
【００６７】
様々な実施形態によれば、培地混合容器１００は、可撓性部分１０２（例えば、可撓性バッグ、ライナー等）、流体入口１０４、及び流体出口１０８で構成され得る。様々な実施形態において、流体入口１０４は、ノズル１０６を含み得る。ノズル１０６が、可撓性部分１０２の内部容積に面し得る。流体出口１０８は、所定のサイズを超える乾燥培地が可撓性部分１０２を出ることを防止するように構成されるフィルタ要素１１０を含み得る。様々な実施形態において、フィルタ要素１１０は、約５０ミクロンよりも大きい、約４０ミクロンよりも大きい、約３０ミクロンよりも大きい、約２０ミクロンよりも大きい、または約１０ミクロンよりも大きい乾燥培地粒子を排除するように構成される。様々な実施形態において、フィルタ要素１１０によって排除される乾燥培地粒子のサイズの範囲は、約１０ミクロン〜約２００ミクロンであり得る。様々な実施形態において、フィルタ要素１１０によって排除される乾燥培地粒子のサイズの範囲は、約５０ミクロン〜約１００ミクロンであり得る。様々な実施形態において、フィルタ要素１１０は、ポリエチレン、金属系メッシュ等で構成され得る。しかしながら、結果として得られるフィルタ要素１１０が、ある特定の所定のサイズを超える培地顆粒または凝集体を濾過して取り除くという、その意図される目的のために活用できる限り、フィルタ要素１１０は任意の既知の材料で構成されてもよいことを理解されたい。
【００６８】
様々な実施形態において、ブリード弁または微多孔質疎水性膜等のガス通気孔１１２が、可撓性部分と動作可能に連結され、可撓性部分１０２が液体（すなわち、混合する流体）で充填される場合に、可撓性部分１０２からガス（例えば、閉じ込められた空気等）を排出するように構成され得る。培地を再水和するために使用できる液体の例としては、限定されるものではないが、水、緩衝溶液等が挙げられる。様々な実施形態において、通気孔１１２は、ポリエチレン、ゴム、金属等で構成することができ、側壁部分の周囲で延在するスリーブによる手段等、任意の従来型の有用な手段で定位置に保持することができ、あるいは通気孔１１２を可撓性部分１０２に固定することが可能な任意の他の手段で固定することができる。様々な実施形態において、通気孔１１２は、可撓性部分１０２が混合する流体で充填されている間、そこからガスを放出するように設計され、かつ同時に汚染防止障壁（例えば、外気、湿分、細菌、及び他の汚染物質の侵入を防止する）として機能する、一方向弁であるように構成され得る。様々な実施形態において、充填ポート１１４は、可撓性部分１０２と動作可能に連結され、可撓性部分１０２が乾燥粉末化培地で充填された後、封止されるように構成することができる。充填ポート１１４は、プラスチック、ゴム、金属、または当分野において既知もしくは有用である任意の他の材料で構成され得る。加えて、充填ポート１１４は、可撓性部分１０２の開口部と、その開口部を封止するための手段とを備え得る。これは、充填ポート１１４が、限定されるものではないが、接着剤、密閉剤、ヒートシール、固体プラグ等を含む、様々な手段を用いて封止され得ることを意味する。様々な実施形態において、充填後のシールは、気密シールである。
【００６９】
様々な実施形態において、通気孔１１２は、流体出口１０８の側と反対側に位置付けられ得る。この構成においては、混合する液体は流体入口１０４を介して可撓性部分１０２に入り得、同時にその空気が通気孔１１２を通って排出される。様々な実施形態において、通気孔１１２は、充填中の空気の排出を最大化するために、流体入口１０４及び／または流体出口１０８に対して可撓性部分１０２の高い位置に位置するように、位置付けることができる。様々な実施形態において、通気孔１１２は、全ての液体を可撓性部分１０２内に保持しつつ、空気のみを排出させるように構成され得る。
【００７０】
可撓性部分１０２は、ポリマー材料（例えば、ＬＤＰＥ等）、ゴム、複合物、ＵＳＰクラスＶＩ材料等、またはそれらの任意の組み合わせで構成され得る。様々な実施形態において、可撓性部分１０２は、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍまたは約０．２ｍｍ〜約２ｍｍの範囲の厚さを有するシートで構成される。他の厚さもまた使用できる。材料は、単層材料で構成されてもよく、あるいは共に封着されるか、または分離されて二重壁格納器を形成する２つ以上の層を含んでもよい。層が共に封着される場合、材料は積層材料または押出材料を含み得る。積層材料は、別個に形成され、その後接着剤によって共に固定された２つ以上の層を含み得る。押出材料は、接触層によってそれぞれ分離される異なる材料の２つ以上の層を有する単一の一体式シートを含み得る。層の全てが、同時に共押出され得る。使用できる押出材料の一例は、ＨｙＣｌｏｎｅ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．，Ｌｏｇａｎ郊外，Ｕｔａｈから入手可能なＨｙＱ  ＣＸ３−９フィルムである。ＨｙＱ  ＣＸ３−９フィルムは、三層９ミルキャストフィルムである。外部層は、超低密度ポリエチレン生成物接触層と共押出されたポリエステルエラストマーである。使用できる押出材料の別の例は、これもまたＨｙＣｌｏｎｅ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＨｙＱ  ＣＸ５−１４キャストフィルムである。ＨｙＱ  ＣＸ５−１４キャストフィルムは、ポリエステルエラストマー外部層、超低密度ポリエチレン接触層、およびそれらの間に配置されるＥＶＯＨ障壁層を含む。別の例においては、吹き込み成形されたフィルムの３つの独立ウェブから生成されたマルチウェブフィルムを使用することができる。２つの内側ウェブは、それぞれ４ミルの単層ポリエチレンフィルム（ＨｙＣｌｏｎｅによってＨｙＱ  ＢＭ１フィルムと呼ばれる）であり、外部障壁ウェブは厚さ５．５ミルの６層共押出フィルム（ＨｙＣｌｏｎｅによってＨｙＱ  ＢＸ６フィルムと呼ばれる）である。
【００７１】
理想的には、可撓性部分１０２は、乾燥培地、培地と混合する流体、または培地再水和操作から結果として生じる液体培地と化学的に反応性ではない材料で構成される。すなわち、可撓性部分１０２の材料は、培地再水和プロセスが完了した後に、再水和された培地中に浸出したり、あるいは残留物を放出したりしない。様々な実施形態において、可撓性部分１０２は、前もって滅菌された乾燥培地で充填され得る。様々な実施形態において、可撓性部分１０２は、滅菌されていない乾燥培地で充填され得、この培地は後に照射または他の手段で滅菌され得る。様々な実施形態において、可撓性部分１０２は、滅菌照射または熱で分解しない、あるいはそれで損なわれない材料で構成される。様々な実施形態において、可撓性部分１０２はまた、ヘッドスペースガス、サーモウェル、滴定液、サンプリング、および様々なパルスフィード用の追加的なポート及び管材を含み得る。
【００７２】
様々な実施形態において、可撓性部分１０２は、乾燥培地で事前充填され、したがって、オペレータが使用前に秤量し、可撓性部分１０２を培地で充填する必要性を排除し得る。乾燥培地は、ＡＧＴ、ＤＰＭ、または乾燥栄養素培地の任意の他のバルク貯蔵形態であり得る。
【００７３】
様々な実施形態において、培地は、サイズが約１５０〜約１５，０００ミクロンの粒子で構成され得る。様々な実施形態において、培地は、サイズが約３００〜約１５，０００ミクロンの粒子で構成され得る。様々な実施形態において、培地は、サイズが約１５０〜約３００ミクロンの粒子で構成され得る。個別の培地粒子の顆粒サイズは、乾燥培地の種類（例えば、ＡＧＴ、ＤＰＭ等）、特定の用途によって決定することができ、あるいはフィルタ要素１１０と併せて働くように設計することができる。顆粒サイズは概して、乾燥培地を構成する成分に依存することを理解されたい。様々な実施形態において、フィルタ要素１１０は、所定のサイズの粒子の通過を許容する一方で、この所定のサイズを超える培地粒子（すなわち、大き過ぎるとみなされるもの）の通行を防止するように構成され得る。培地粒子は、不完全な再水和／混合を引き起こすこと、下流システム構成要素（例えば、滅菌フィルタ、弁等）において目詰まりを引き起こすこと等を含む、様々な理由で大き過ぎるとみなされ得る。
【００７４】
様々な実施形態において、ノズル１０６は、混合する流体を供給して、単一の通過で乾燥培地を溶解させるように構成され得る。これは、乾燥培地を可溶化するのに必要な時間を短縮でき、ならびにさもなくば含まれる必要があった余分なシステム構成要素及び／または処理ステップ（追加的な混合要素またはステップ等）を排除できるため、有利であり得る。具体的には、下に概説される様々な操作上の特性を伴って構成されるノズル１０６の使用は、いったん可撓性部分１０２が混合する液体で充填されたら、撹拌翼または他の内部混合デバイスの必要性を排除することができる。様々な実施形態において、ノズル１０６は、混合する流体を可撓性部分１０２に供給する一方で、乾燥培地が混合する流体によって可溶化される際に生成される泡のレベルを最小限にするように構成される。
【００７５】
様々な実施形態において、ノズル１０６は、輸送性（供給）液体がノズル１０６を通って移動する際、可撓性部分１０２内の液体を誘引する（すなわち、再循環させる）ように構成されるエダクタまたは等価デバイスで構成され得る。様々な実施形態において、ノズル１０６は、約１部の輸送性流体に対して、少なくとも約５部の再循環流体の誘引比（すなわち、輸送性または供給流体に対する再循環流体の体積）を生み出すように構成され得る。この比は、再水和されている乾燥培地の種類及び／または特定の用途に応じて変わり得る。例えば、循環（または流体誘引）比は、１：１、２：１、３：１、４：１、５：１、または特定の用途に基づいて利用可能かつ有用な任意の他の比であり得る。ノズル１０６が生み出すように構成される誘引比は、可撓性部分１０２内で起こる培地の混合及び撹拌の量に関するため、重要である。すなわち、誘因は、可撓性部分１０２に入る液体によって乾燥培地が可溶化される際、部分的に可溶化された培地の追加的な混合を引き起こす。様々な実施形態において、ノズル１０６は、任意の所与の流体供給流量でノズル１０６を通って可撓性部分１０２へと流れる混合する流体の速度に直接影響を与え得る、オリフィス径を有する。すなわち、ノズル１０６を通る混合する流体の速度は、オリフィス面積（オリフィス径から決定される）で除した流量に等しい。それは、等式１に表されるように、ノズル１０６によって可撓性部分１０２へと供給されている混合する流体の速度の直接的試算である。
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【００７６】
ノズル１０６のオリフィス径は、限定されるものではないが、培地容器が使用されている特定の用途、可撓性部分１０２のサイズ、流体供給圧力、流体供給流量等を含む、様々な因子に依存し得る。しかしながら、重大であり決定的な、ノズル１０６に関する操作上の要件は、それが、可撓性部分１０２内に格納される乾燥培地を実質的に可溶化する（効果的に混合する）のに十分な流れ力で、可撓性部分１０２に対して混合する流体を供給することである。本明細書で使用する場合、流れ力は、混合する流体流量の２分の１に、混合する流体速度の２乗を掛けたものとして定義され得る。それは、等式２に表されるように、ノズル１０６によって可撓性部分１０２へと供給されている流体質量によって付与される力の試算である。
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【００７７】
様々な実施形態において、ノズル１０６のオリフィスは、約１．０ミリメートル（ｍｍ）〜約１０ｍｍの直径を有する。様々な実施形態において、ノズル１０６のオリフィスは、約３．０ｍｍ〜約６．０ｍｍの直径を有する。様々な実施形態において、ノズル１０６のオリフィスは、約６．０ｍｍ〜約１０．０ｍｍの直径を有する。
【００７８】
様々な実施形態において、約１．０ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、少なくとも約１０ワット（Ｗ）の流れ力で流体を可撓性部分１０２へと供給するように構成される。様々な実施形態において、３ｍｍ〜約６ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、少なくとも約１５Ｗの流れ力で流体を可撓性部分１０２へと供給するように構成される。様々な実施形態において、約６ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、少なくとも約１０Ｗの流れ力で流体を可撓性部分１０２へと供給するように構成される。様々な実施形態において、ノズル１０６は、約５Ｗ〜約２５Ｗの流れ力で流体を可撓性部分１０２へと供給するように構成され得る。様々な実施形態において、ノズル１０６は、約１０Ｗ〜約１５Ｗの流れ力で流体を可撓性部分１０２へと供給するように構成され得る。
【００７９】
様々な実施形態において、約１．０ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、約７メートル毎秒（ｍ／ｓ）〜約１９ｍ／ｓの平均混合速度で流体を可撓性部分１０２へと供給するように構成される。様々な実施形態において、３ｍｍ〜約６ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、約１４ｍ／ｓ〜約１９ｍ／ｓの平均混合速度で流体を可撓性部分１０２へと供給するように構成される。様々な実施形態において、約６ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、約７ｍ／ｓ〜約１４ｍ／ｓの平均混合速度で流体を可撓性部分１０２へと供給するように構成される。
【００８０】
様々な実施形態において、約１．０ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、約１リットル毎分（ＬＰＭ）〜約７５ＬＰＭの流量で混合する流体を供給される。様々な実施形態において、３ｍｍ〜約６ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、約５ＬＰＭ〜約３５ＬＰＭの流量で混合する流体を供給される。様々な実施形態において、約６ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、約５ＬＰＭ〜約３５ＬＰＭの流量で混合する流体を供給される。
【００８１】
様々な実施形態において、約１．０ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、約１ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ）〜約６０ｐｓｉの流体圧力で混合する流体を供給される。様々な実施形態において、３ｍｍ〜約６ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、約１０ｐｓｉ〜約４０ｐｓｉの流体圧力で混合する流体を供給される。様々な実施形態において、約６ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズル１０６は、約５ｐｓｉ〜約１５ｐｓｉの流体圧力で混合する流体を供給される。
【００８２】
様々な実施形態において、流体出口１０８は、可溶化培地を送出するための導管として働き得る。様々な実施形態において、乾燥培地混合が完了した際に開くことができる、部分的に可溶化した培地の早過ぎる送出を防ぐ追加的な弁が存在し得る。
【００８３】
単一容器培地混合格納器システム
先に考察したように、培地混合容器１００は、統合型培地混合システムの構成要素であり得る。
【００８４】
図２は、様々な実施形態による、培地混合格納器システムの概略図である。本明細書に示されるように、一態様において、培地混合システム２００は、可撓性部分１０２（すなわち、可撓性培地混合容器）を含む、剛性格納器２０２を備え得る。剛性格納器２０２は、限定されるものではないが、剛性プラスチック、金属、ガラス、複合物、カーボン繊維、ＵＳＰクラスＶＩ材料等を含む、様々な異なる種類の材料で構成され得る。しかしながら、剛性格納器２０２は、結果として得られる格納器２０２が培地再水和中に可撓性部分１０２に対して必要な支持を提供できる限り、本質的には任意の材料で構成され得ることを理解されたい。
【００８５】
様々な実施形態において、剛性格納器２０２は第１の容積を有し、可撓性部分１０２はこの第１の容積よりも大きい第２の容積を有する。様々な実施形態において、剛性格納器２０２は第１の容積を有し、可撓性部分１０２はこの第１の容積とほぼ同じである第２の容積を有する。様々な実施形態において、剛性格納器２０２の内壁は、可撓性培地容器１００に横方向支持または構造的支持を提供するように構成され得る。
【００８６】
様々な実施形態において、可撓性部分１０２は、乾燥培地で事前充填され、したがって、オペレータが使用前に秤量し、可撓性部分１０２を培地で充填する必要性を排除し得る。次いで、培地混合システム２００は、再水和のために必要な混合する流体を提供し、特定の濃度の可溶化培地を送出することができる。乾燥培地は、ＡＧＴ、ＤＰＭ、または乾燥栄養素培地の任意の他のバルク貯蔵形態であり得る。
【００８７】
様々な実施形態において、可撓性培地容器１００は、剛性格納器２０２内に挿入または嵌めることができ、次いで使用（すなわち、培地再水和操作）後に取り外すことができる。例えば、いったん培地が流体出口１０８を通って送出されると、可撓性培地容器１００は廃棄され、後に新しい可撓性部分１０２と交換することができる。
【００８８】
様々な実施形態において、可撓性部分１０２は、前もって滅菌された乾燥培地で充填され得る。様々な実施形態において、可撓性部分１０２は、滅菌されていない乾燥培地で充填され得、この培地は後に照射または他の手段で滅菌され得る。すなわち、乾燥培地は、それが可撓性部分１０２内に保存されている間に、１つ以上の種類の培地滅菌技術（例えば、照射、熱等）を用いて滅菌することができる。様々な実施形態において、可撓性部分１０２は、滅菌照射または熱で分解しない、あるいはそれで損なわれない材料で構成される。
【００８９】
様々な実施形態において、培地は、サイズが約１５０〜約１５，０００ミクロンの粒子で構成され得る。様々な実施形態において、培地は、サイズが約３００〜約１５，０００ミクロンの粒子で構成され得る。様々な実施形態において、培地は、サイズが約１５０〜約３００ミクロンの粒子で構成され得る。個別の培地粒子の顆粒サイズは、乾燥培地の種類（例えば、ＡＧＴ、ＤＰＭ等）、特定の用途によって決定することができ、あるいはフィルタ要素１１０と併せて働くように設計できることを理解されたい。
【００９０】
様々な実施形態において、培地混合システム２００は、可撓性培地容器１０２と流体接続され、可撓性培地容器１０２に混合する流体を供給するように構成され得る、流体供給ライン２０４を更に備え得る。様々な実施形態において、流体送出ライン２０６が、可撓性培地容器１０２と流体接続され、可撓性培地容器１０２から可溶化培地を送出するように構成され得る。様々な実施形態において、流体希釈ライン２０８が、流体送出ライン２０６と接続され、追加的な混合する流体を供給して流体送出ライン２０６内の可溶化培地を所定の濃度にまで更に希釈するように構成され得る。
【００９１】
様々な実施形態において、フィルタ要素２１０が、流体送出ライン２０６と流体接続され、可撓性部分１０２から送出された可溶化培地を滅菌するように構成され得る。様々な実施形態において、フィルタ要素２１０は、所定のサイズよりも大きい粒子を二次的に濾過して取り除くか、あるいは防止するように構成され得る。様々な実施形態において、システム２００は、流体供給ライン２０４と流体接続される流体供給流れ制御弁２１３と、流体希釈ライン２０８と流体接続される流体希釈流れ制御弁２１４とを含み得る。様々な実施形態において、流体供給流れ制御弁２１３及び／または流体希釈制御弁２１４は、オペレータによって手動で制御される。様々な実施形態において、流体供給流れ制御弁２１３及び／または流体希釈制御弁２１４は、１つ以上の所定の時間間隔に従って、流体供給ライン２０４及び／または流体希釈ライン２０８に供給される混合する流体の流量を調整できる、時間遅延自動化流れ制御弁（例えば、自動化ソレノイド弁等）として機能するように構成される。すなわち、流体供給流れ制御弁２１３及び流体希釈流れ制御弁２１４は、乾燥培地再水和プロセス中のいくつかの異なる時間点に基づく、流体供給ライン２０４及び／または流体希釈ライン２０８に供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように、オペレータによって個別にプログラムされ得る。様々な実施形態において、流体供給流れ制御弁２１３及び流体希釈流れ制御弁２１４の機能性は、単一の統合型流体流れ制御弁モジュールによって提供され得る。
【００９２】
様々な実施形態において、システム２００は、フィルタ要素２１２に隣接して、あるいはその上流に配置され得るセンサ要素２１２を追加的に含み得る。様々な実施形態において、センサ要素２１２は、流体供給流れ制御弁２１３及び流体希釈流れ制御弁２１４と直接連通し、弁の作動または解除を誘起するために、それらの弁に様々な種類のセンサ測定値を提供するように構成される。
【００９３】
様々な実施形態において、センサ要素２１２は、流体送出ライン２０６の流体圧力を測定し、流体供給流れ制御弁２１３及び／または流体希釈流れ制御弁２１４を作動させて開放または閉鎖し、それによって流体供給ライン２０４及び／または流体希釈ライン２０８に供給される混合する流体の流量を増加または減少させ得る通信信号（電気的または機械的のいずれか）を生成するように構成される、圧力トランスデューサである。様々な実施形態において、センサ要素２１２は、流体送出ライン２０６内の可溶化培地の流体伝導度を測定し、それらの測定値を流体供給流れ制御弁２１３及び／または流体希釈流れ制御弁２１４に通信し返して、流体供給ライン２０４及び／または流体希釈ライン２０８に供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように構成される、伝導度センサである。様々な実施形態において、センサ要素２１２は、流体送出ライン２０６内の可溶化培地の濃度を測定し、それらの測定値を流体供給弁２１３及び／または流体希釈弁２１４に通信し返して、流体供給ライン２０４及び／または流体希釈ライン２０８に供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように構成される、光学センサである。
【００９４】
様々な実施形態において、システム２００は、流体供給流れ制御弁２１３及び／または流体希釈流れ制御弁２１４と連通して接続されるシステム制御構成要素２１６を追加的に含む。様々な実施形態において、システム制御構成要素２１６は、１つ以上の所定の時間間隔または時間点設定に基づいて、指令を提供して流体供給ライン２０４及び／または流体希釈ライン２０８に供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように構成され得る。
【００９５】
様々な実施形態において、システム２００はまた、センサ要素２１２から情報を受け取り、次いで信号を送って流体供給流れ制御弁２１３及び／または流体希釈流れ制御弁２１４を作動させて、流体供給ライン２０４及び／または流体希釈ライン２０８に供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように構成され得る、システム制御構成要素２１６も含み得る。様々な実施形態において、自動化弁２１３及び２１４は完全に閉鎖され得、場合によっては、それらは完全に開放され得る。調整可能な流量を有することは、下に説明されるように様々な目的の役に立ち得る。
【００９６】
流体送出ライン２０６内の可溶化培地の、乾燥培地の再水和に関連する物理化学特性をセンサが測定できるのであれば、様々な他の種類のセンサ要素２１２をシステム２００内で使用できることを理解されたい。
【００９７】
流体供給ライン２０４または希釈ライン２０８に供給される混合する流体の流量を増加または減少させる目的は、可溶化培地の好ましい濃度への到達を確実にすることであり得る。概して、選好は、培地が究極的には何のために使用されるかに基づき得、１Ｘ溶液をもたらし得るが、様々な実施形態がより高い濃度を生成し得る。
【００９８】
流体供給ライン２０４または希釈ライン２０８に供給される混合する流体を増加または減少させる別の理由は、培地混合システム２００において起こっている完全なまたは部分的な妨害物を取り除くことであり得る。妨害物がフィルタ要素２１０において発生する場合があり、可溶化培地の濃度を減少させることでその完全なまたは部分的な妨害物を取り除く場合があり得る。
【００９９】
様々な実施形態において、流体供給ライン２０４は、流体入口１０４と直接接続され得る。例えば、流体供給ライン２０４及び流体入口１０４は、直接お互いに取り付けることができるホースを有し得る。
【０１００】
様々な実施形態において、流体供給ライン２０４は、アダプタ継手を用いる連結デバイスを通じて、流体入口１０４と接続され得る。アダプタ継手は、追加的な構成要素であってもよく、あるいはこの継手は、剛性格納器２０２内に構築されてもよい。
【０１０１】
様々な実施形態において、流体入口１０４は、第１のアダプタに接続され得、流体供給ライン２０４は、この第１のアダプタと流体連通する第２のアダプタに接続され得る。例えば、２つのアダプタは、互いに対して物理的に取り付けられ得る迅速接続アダプタであってもよく、あるいは流体連通の発生を許容する中間構成要素が存在してもよい。システム全体に亘って流体接続性を生み出す複数の配管の選択肢が存在することが、当業者には明白であろう。
【０１０２】
様々な実施形態において、流体送出ライン２０６は、流体出口１０８と直接接続され得る。様々な実施形態において、流体送出ライン２０６及び流体出口１０８は、直接お互いに取り付けることができるホースを有し得る。様々な実施形態において、流体送出ライン２０６及び流体出口１０８は、一体であり得る。
【０１０３】
様々な実施形態において、流体送出ライン２０６は、継手等の連結デバイスを通じて流体出口１０８と接続され得る。例えば、この継手は、追加的な構成要素であってもよく、あるいはこの継手は、剛性格納器２０２内に構築されてもよい。
【０１０４】
様々な実施形態において、流体出口１０８は、第１のアダプタに接続され得、流体送出ライン２０６は、この第１のアダプタと流体連通する第２のアダプタに接続され得る。例えば、２つのアダプタは、互いに対して物理的に取り付けられてもよく、あるいは流体連通の発生を許容する中間構成要素が存在してもよい。システム全体に亘って流体接続性を生み出す複数の配管の選択肢が存在することが、当業者には明白であろう。
【０１０５】
上述のように、様々な実施形態において、培地混合容器１０２は、流体出口１０８に対して高い位置に通気孔１１２があるように配向され得る。
【０１０６】
様々な実施形態において、培地混合システム２００は、凝集している乾燥培地を再水和するために使用され得る。しかしながら、様々な実施形態において、様々な他の既知かつ有用な培地の種類もまた使用できる。
【０１０７】
様々な実施形態において、培地混合システム２００は、混合する流体を供給して、単一の通過で乾燥培地を溶解させるように構成され得るノズル１０６を組み込むことができる。これは、培地を可溶化するのに必要な時間を短縮でき、ならびにさもなくば含まれる必要があった余分な部品を減らすため、有利であり得る。更にこれは、いったん混合格納器が充填されたら、従来技術の一部においては必要とされている任意の追加的な撹拌翼または内部混合デバイスの必要性を排除する。上述のように、ＡＧＴは、そのような実施形態において使用できる。
【０１０８】
別の態様において、培地混合システム２００は、乾燥培地で直接充填され得る剛性格納器２０２を備え得る。すなわち、剛性格納器２０２は、可撓性培地部分１０２（すなわち、可撓性培地混合容器）を活用すること無しに、乾燥培地で充填できる。理想的には、剛性格納器２０２は、乾燥培地、培地と混合する流体、または培地再水和操作から結果として生じる液体培地と化学的に反応性ではない材料で構成される。すなわち、剛性格納器２０２の材料は、培地再水和プロセスが完了した後に、再水和された培地中に浸出したり、あるいは残留物を放出したりしない。様々な実施形態において、剛性格納器２０２は、乾燥培地で事前充填され、したがって、オペレータが使用前に秤量し、格納器２０２を培地で充填する必要性を排除し得る。
【０１０９】
様々な実施形態において、剛性格納器２０２は、前もって滅菌された乾燥培地で充填され得る。様々な実施形態において、剛性格納器２０２は、滅菌されていない乾燥培地で充填され得、この培地は後に照射または他の手段で滅菌され得る。すなわち、乾燥培地は、それが剛性格納器２０２内に保存されている間に、１つ以上の種類の培地滅菌技術（例えば、照射、熱等）を用いて滅菌することができる。様々な実施形態において、剛性格納器２０２は、滅菌照射または熱で分解しない、あるいはそれで損なわれない材料で構成される。
【０１１０】
様々な実施形態において、剛性格納器２０２は、流体入口及び流体出口を更に含み得る。流体入口は、剛性格納器２０２の内部容積に面するノズルを含み得る。流体出口は、所定のサイズを超える乾燥培地が剛性格納器２０２を出ることを防止するように構成されるフィルタ要素を含み得る。様々な実施形態において、フィルタ要素は、約５０ミクロンよりも大きい、約４０ミクロンよりも大きい、約３０ミクロンよりも大きい、約２０ミクロンよりも大きい、または約１０ミクロンよりも大きい乾燥培地粒子を排除するように構成される。様々な実施形態において、フィルタ要素によって排除される乾燥培地粒子のサイズの範囲は、約１０ミクロン〜約２００ミクロンであり得る。様々な実施形態において、フィルタ要素によって排除される乾燥培地粒子のサイズの範囲は、約５０ミクロン〜約１００ミクロンであり得る。様々な実施形態において、フィルタ要素は、ポリエチレン、金属系メッシュ等で構成され得る。しかしながら、結果として得られるフィルタ要素が、ある特定の所定のサイズを超える培地顆粒または凝集体を濾過して取り除くという、その意図される目的のために活用できる限り、フィルタ要素は任意の既知の材料で構成されてもよいことを理解されたい。
【０１１１】
様々な実施形態において、ブリード弁または微多孔質疎水性膜等のガス通気孔が、剛性格納器２０２と動作可能に連結され、剛性格納器が液体（すなわち、混合する流体）で充填される場合に、剛性格納器からガス（例えば、閉じ込められた空気等）を排出するように構成され得る。培地を再水和するために使用できる液体の例としては、限定されるものではないが、水、緩衝溶液等が挙げられる。様々な実施形態において、通気孔は、ポリエチレン、ゴム、金属等で構成することができ、側壁部分の周囲で延在するスリーブによる手段等、任意の従来型の有用な手段で定位置に保持することができ、あるいは通気孔を剛性格納器２０２に固定することが可能な任意の他の手段で固定することができる。様々な実施形態において、通気孔は、剛性格納器が混合する流体で充填されている間、そこからガスを放出するように設計され、かつ同時に汚染防止障壁（例えば、外気、湿分、細菌、及び他の汚染物質の侵入を防止する）として機能する、一方向弁であるように構成され得る。様々な実施形態において、充填ポートは、剛性格納器と動作可能に連結され、剛性格納器が乾燥粉末化培地で充填された後、封止されるように構成することができる。充填ポートは、プラスチック、ゴム、金属、または当分野において既知もしくは有用である任意の他の材料で構成され得る。加えて、充填ポートは、剛性格納器２０２の開口部と、その開口部を封止するための手段とを備え得る。これは、充填ポートが、限定されるものではないが、接着剤、密閉剤、ヒートシール、固体プラグ等を含む、様々な手段を用いて封止され得ることを意味する。様々な実施形態において、充填後のシールは、気密シールである。
【０１１２】
様々な実施形態において、通気孔は、流体出口の側と反対側に位置付けられ得る。この構成においては、混合する液体は流体入口を介して剛性格納器に入り得、同時にその空気が通気孔を通って排出される。様々な実施形態において、通気孔は、充填中の空気の排出を最大化するために、流体入口及び／または流体出口に対して剛性格納器の高い位置に位置するように、位置付けることができる。様々な実施形態において、通気孔は、全ての液体を剛性格納器２０２内に保持しつつ、空気のみを排出させるように構成され得る。
【０１１３】
様々な実施形態において、培地混合システム２００は、剛性格納器２０２と流体接続され、格納器２０２に混合する流体を供給するように構成され得る、流体供給ライン２０４を更に備え得る。様々な実施形態において、流体送出ライン２０６が、剛性格納器２０２の流体出口と流体接続され、剛性格納器２０２から可溶化培地を送出するように構成され得る。様々な実施形態において、フィルタ要素２１０が、流体送出ライン２０６と流体接続され、剛性格納器２０２から送出された可溶化培地を滅菌するように構成され得る。
【０１１４】
培地混合システム２００の様々な実施形態において、剛性格納器２０２（可撓性部分１０２を伴う、あるいは伴わない）は、約１〜約５０リットルの範囲の容積を有し得る。様々な実施形態において、剛性格納器２０２は、約１５〜約３０リットルの範囲の容積を有し得る。しかしながら、当業者ならば、剛性格納器２０２が、それが格納する可撓性部分１０２に対する横方向支持または構造的支持を提供するように機能し得るか、あるいは培地再水和操作中に構造的統合性を維持し得る限り（剛性格納器２０２が可撓性部分１０２を伴わずに機能する場合）、任意のサイズで存在し得ることを理解するであろう。
【０１１５】
培地混合システム２００はまた、オペレータによるｐＨ、ｄＯ２濃度、及び／または剛性格納器２０２（可撓性部分１０２を伴う、あるいは伴わない）内で再水和される培地の温度の制御を可能にする１つ以上の構成要素及び／またはサブシステムも含み得ることを理解されたい。すなわち、剛性格納器２０２及び／または可撓性部分１０２はまた、センサ及び他のデバイスを含み得る。様々な実施形態において、可撓性部分１０２は、ｐＨセンサ及び溶解酸素センサを含む。したがって、これらのセンサは、部分的にあるいは全体的に、可撓性部分１０２内に配置される。様々な実施形態において、これらのセンサは、可撓性部分１０２に取り付け可能であり、別個のユニットである。そのようなセンサは、滅菌後に任意選択で再使用可能であり得る。様々な実施形態において、剛性格納器２０２は、剛性格納器２０２自体に組み込まれているｐＨセンサ及び溶解酸素センサの後に、流れを伴う生成物ループを含む。
【０１１６】
システム２００は柔軟であり、様々な種類の任意選択の設備（例えば、センサ、プローブ、デバイス、パウチ、ポート等）を供給する代替的な方法を提供する。システム２００はまた、可撓性部分１０２に対して封着される１つ以上の内部パウチを含み得る。様々な実施形態において、このパウチは、可撓性部分１０２の外側に残りながら、可撓性部分１０２内にプローブを挿入するように、可撓性部分１０２の外側に対して開放され得る少なくとも１つの端部を有する。このプローブは、例えば、温度プローブ、ｐＨプローブ、溶解ガスセンサ、酸素センサ、浸透圧計、または再水和プロセス中もしくはその完了時における液体培地の試験もしくは検査を可能にする任意の他のプローブであり得る。
【０１１７】
図３Ａ〜３Ｄは、様々な実施形態に従う、上に説明される培地混合システム２００の図を表す。本明細書に描写されるように、培地混合システム２００の剛性格納器２０２は、乾燥培地再水和プロセスの前、及び／またはそのプロセス中の、オペレータによる可撓性部分の検分を可能にし得る透明部分３０２を更に含む。これは、オペレータが、再水和プロセスの開始前に、剛性格納器２０２または剛性格納器２０２内に包装された可撓性培地容器部分（例えば、バッグ、ライナー等）内での欠陥（例えば、パッケージング欠陥、乾燥培地装填エラー等）を検出すること、及び再水和プロセスが開始した後に、エラー（例えば、漏れ、培地の凝集等）を検出すること／再水和の進行を監視することを可能にするため、特定の利点を有する。流体供給ライン２０４及び流体送出ライン２０６は、剛性格納器２０２の基部にある開口部３０４を介して、可撓性部分に直接接続される。自動化弁３０６は、剛性格納器内に収容される可撓性部分の上流で、流体供給ライン２０４と流体接続される。センサ要素３０８は、フィルタ要素３１０の上流で、流体送出ライン２０６と流体接続される。自動化弁３０６は、センサ要素３０８と連通して接続され、剛性格納器２０２または剛性格納器２０２内に収容された可撓性部分に供給される混合する流体の流量を、剛性格納器２０２または可撓性部分内に格納された乾燥培地の再水和に関連する、流体送出ライン２０６内の可溶化培地の物理化学特性の測定値に基づいて調節するように構成される。様々な実施形態において、図３Ａ〜Ｄに描写されるシステム２００は、自動化弁３０６及びセンサ要素３１０の両方と連通するシステム制御モジュールを含む。システム制御モジュールは、センサ要素３１０から受け取った測定データに応答して、自動化弁３０６の流量設定を調節するための指令を生成するように構成され得る。
【０１１８】
様々な実施形態において、図３Ａ〜Ｄに描写されるシステム２００は、フィルタ要素３１０の上流で、送出ライン２０６と流体接続される圧力調節器を更に含み得る。この圧力調節器は、流体送出ライン内の流体圧力が所定の設定を超える場合に、流体送出ライン２０６から送出される可溶化培地の流量を可変的に低減するように構成され得る。
【０１１９】
図４Ａ〜Ｄは、様々な実施形態に従う、上に説明される培地混合システム２００の図を表す。本明細書に描写されるように、培地混合システム２００の剛性格納器２０２は、剛性格納器２０２内に統合されたマニホールド要素４０２を含む。このマニホールド要素４０２は、一方の側で流体供給ライン２０４及び流体送出ライン２０６と流体接続され得る一方で、反対側においては剛性格納器２０２内に収容される可撓性部分（すなわち、事前装填された培地混合容器）の流体入口ポート及び流体出口ポートと流体接続される。自動化弁３０６は、マニホールド要素４０２の上流で、流体供給ライン２０４と流体接続される。センサ要素３０８は、フィルタ要素３１０の上流で、流体送出ライン２０６と流体接続される。自動化弁３０６は、センサ要素３０８と連通して接続され、剛性格納器２０２内に収容された可撓性部分に供給される混合する流体の流量を、可撓性部分内に格納された乾燥培地の再水和に関連する、流体送出ライン２０６内の可溶化培地の物理化学特性の測定値に基づいて調節するように構成される。様々な実施形態において、図４Ａ〜Ｄに描写されるシステム２００は、自動化弁３０６及びセンサ要素３０８の両方と連通するシステム制御モジュールを含み得る。システム制御モジュールは、センサ要素３１０から受け取った測定データに応答して、自動化弁３０６の流量設定を調節するための指令を生成するように構成され得る。
【０１２０】
様々な実施形態において、図４Ａ〜Ｄに描写されるシステム２００は、フィルタ要素３１０の上流で、送出ライン２０６と流体接続される圧力調節器を更に含み得る。この圧力調節器は、流体送出ライン内の流体圧力が所定の設定を超える場合に、流体送出ライン２０６から送出される可溶化培地の流量を可変的に低減するように構成され得る。
【０１２１】
図５Ａ〜Ｆは、様々な実施形態に従う、上に説明される培地混合システム２００の図を表す。本明細書に描写されるように、統合型培地混合システムカート５０２は、統合型剛性格納器５０４、ならびに上部４０２（ａ）及び下部４０２（ｂ）統合型マニホールド要素を含む。上部統合型マニホールド要素４０２（ａ）は、１つ以上の流体送出ライン２０６と流体接続されて、１つ以上の培地混合システムカート５０２を直列に接続し得る。同様に、下部統合型マニホールド要素４０２（ｂ）は、１つ以上の流体供給ライン２０４と流体接続されて、同じことをなし得る。
【０１２２】
自動化弁（統合型培地混合システムカート５０２内に収容される）は、下部統合型マニホールド要素４０２（ｂ）の上流で、流体供給ライン２０４と流体接続される。センサ要素３０８は、フィルタ要素３１０の上流で、流体送出ライン２０６と流体接続される。自動化弁３０６は、センサ要素３０８と連通して接続され、剛性格納器２０２内に収容された可撓性部分に供給される混合する流体の流量を、可撓性部分内に格納された乾燥培地の再水和に関連する、流体送出ライン２０６内の可溶化培地の物理化学特性の測定値に基づいて調節するように構成される。様々な実施形態において、図５Ａ〜Ｆに描写されるシステム２００は、自動化弁３０６及びセンサ要素３０８の両方と連通するシステム制御モジュール（統合型培地混合システムカート５０２内に統合される）を含む。システム制御モジュールは、センサ要素３１０から受け取った測定データに応答して、自動化弁３０６の流量設定を調節するための指令を生成するように構成され得る。システム制御モジュールは、統合型培地混合システムカート５０２上に提供される、タッチスクリーン等のユーザインターフェース５０６を通じて、オペレータによってプログラムされ得る。様々な実施形態において、センサ要素３０８及びフィルタ要素３１０は、統合型培地混合システムカート５０２内に収容される。
【０１２３】
様々な実施形態において、図５Ａ〜Ｆに描写されるシステム２００は、フィルタ要素３１０の上流で、送出ライン２０６と流体接続される圧力調節器を更に含み得る。この圧力調節器は、流体送出ライン内の流体圧力が所定の設定を超える場合に、流体送出ライン２０６から送出される可溶化培地の流量を可変的に低減するように構成され得る。様々な実施形態において、圧力調節器は、統合型培地混合システムカート５０２内に収容され得る。
【０１２４】
複数の培地混合格納器を伴うスケーラブル培地混合システム
必要とされる培地の体積は、特定の用途に応じて著しく異なる。小規模の研究所は、単一の培地混合格納器（すなわち、培地混合システム２００）のみを必要とする、低体積の培地要件を有するだろう。しかしながら、大規模商業生産施設は、単一の培地混合格納器では供給できない、大量の培地を必要とする場合がある。これが、本明細書に開示される様々な実施形態が、２つ以上の上述される培地格納器を利用できることの理由である。図６Ａ及び６Ｂに示されるように、これらのより大きいシステムは、マニホールドシステムを使用して、複数の培地混合格納器を、並列に（６０２）、あるいは直列に（６０４）流体接続し、２つ以上の培地混合格納器内に格納される乾燥培地を同時に再水和することができる。そのようなマニホールドシステムによって、培地生成体積は、理論上は無限にスケールアップすることができる。
【０１２５】
図７Ａは、様々な実施形態による、スケーラブル培地混合システムの概略図である。ここに描写されるように、スケーラブル培地混合システム７００は、入口マニホールド７０２、出口マニホールド７０６、流体供給ライン弁７１４、センサ要素７１０、主要流体供給ライン７０１、流体希釈ライン７１６、統合された流体送出ライン７１２、及び２つ以上の培地混合格納器７１１を含み得る。入口マニホールド７０２は、主要流体供給源７０４と（主要流体供給ライン７０１を介して）流体接続され、スケーラブル培地混合システム７００を構成する培地混合格納器７１１のそれぞれとも流体接続される。流体供給ライン弁７１４は、（入口マニホールド７０２の上流で）主要流体供給ライン７０１と流体接続され、流体希釈ライン７１６とも流体接続される。様々な実施形態において、流体供給ライン弁７１４は、１つ以上の所定の時間間隔に従って、主要流体供給ライン７０１及び／または流体希釈ライン７１６に供給される混合する流体の流量を調整できる、時間遅延自動化流れ制御弁（例えば、自動化ソレノイド弁等）として機能するように構成される。すなわち、流体供給ライン弁７１４は、乾燥培地再水和プロセス中のいくつかの異なる時間点に基づく、主要流体供給ライン７０１及び／または流体希釈ライン７１６に供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように、オペレータによってプログラムされ得る。
【０１２６】
出口マニホールド７０６は、統合された流体送出ライン７１２、流体希釈ライン７１６、及びスケーラブル培地混合システム７００を構成する培地混合格納器７１１のそれぞれと流体接続される。統合された流体送出ライン７１２は、システム７００に接続される培地混合格納器７１１のそれぞれから排出される可溶化培地を送出する。様々な実施形態において、流体供給ライン弁７１４は、特定の培地再水和プロセスによって必要とされる、主要流体供給ライン７０１及び／または流体希釈ライン７１６に供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように、オペレータによって手動で操作されるように構成される。
【０１２７】
様々な実施形態において、システム７００の各培地混合格納器７１１は、第１の容積を持つ空洞、及び格納器７１１内に収容される可撓性培地混合容器（すなわち、可撓性部分）に対して横方向支持を供給するように構成された内壁を有する。この構成においては、可撓性培地混合容器のそれぞれは、入口マニホールド７０２及び出口マニホールド７０６と流体接続される。様々な実施形態において、各可撓性培地混合容器は、培地混合格納器７１１の第１の容積よりも大きくあり得る第２の容積を有し得る。様々な実施形態において、システム内の可撓性培地混合容器は、乾燥培地を格納するように構成され得る。様々な実施形態において、各培地混合格納器７１１は、可撓性培地混合容器の使用を伴わずに、乾燥培地で直接充填され得る。理想的には、剛性格納器は、乾燥培地、培地と混合する流体、または培地再水和操作から結果として生じる液体培地と化学的に反応性ではない材料で構成される。すなわち、剛性格納器の材料は、培地再水和プロセスが完了した後に、再水和された培地中に浸出したり、あるいは残留物を放出したりしない。様々な実施形態において、剛性格納器は、乾燥培地で事前充填され、したがって、オペレータが使用前に秤量し、格納器を培地で充填する必要性を排除し得る。
【０１２８】
様々な実施形態において、システム７００は、統合された流体送出ライン７１２と流体接続され、出口マニホールド７０６から送出された可溶化培地を滅菌するように構成されるフィルタ要素７０８を含む。様々な実施形態において、フィルタ要素７０８は、ある特定のサイズを超える微粒子が、バイオリアクタ７２０に供給されないことを確実にするように働き得る。
【０１２９】
様々な実施形態において、センサ要素７１０は、フィルタ要素７０８の上流で、またはそれに隣接して、統合された流体送出ライン７１２と流体接続される。様々な実施形態において、センサ要素７１０は、流体供給ライン弁７１４と直接連通し、弁の作動を誘起するために、流体供給ライン弁７１４に様々な種類のセンサ測定値を提供するように構成される。
【０１３０】
様々な実施形態において、センサ要素７１０は、統合された流体送出ライン７１２の流体圧力を測定し、流体供給ライン弁７１４を作動させて開放または閉鎖し、それによって主要流体供給ライン７０１及び／または流体希釈ライン７１６に供給される混合する流体の流量を増加または減少させ得る通信信号（電気的または機械的のいずれか）を生成するように構成される、圧力トランスデューサである。
【０１３１】
様々な実施形態において、センサ要素７１０は、統合された流体送出ライン７１２内の可溶化培地の流体伝導度を測定し、それらの測定値を流体供給ライン弁７１４に通信し返して、主要流体供給ライン７０１及び／または流体希釈ライン７１６に供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように構成される、伝導度センサである。様々な実施形態において、センサ要素７１０は、統合された流体送出ライン７１２内の可溶化培地の濃度を測定し、それらの測定値を流体供給ライン弁７１４に通信し返して、主要流体供給ライン７０１及び／または流体希釈ライン７１６に供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように構成される、光学センサである。
【０１３２】
様々な実施形態において、システム７００は、流体供給ライン弁７１４と連通して接続されるシステム制御構成要素７１８を含む。様々な実施形態において、システム制御構成要素７１８は、１つ以上の所定の時間間隔または時間点設定に基づいて、指令を提供して主要流体供給ライン７０１及び／または流体希釈ライン７１６に供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように構成され得る。
【０１３３】
様々な実施形態において、システム７００はまた、センサ要素７１０から情報を受け取り、次いで信号を送って流体供給ライン弁７１４を作動させて、主要流体供給ライン７０１及び／または流体希釈ライン７１６に供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように構成され得る、システム制御構成要素７１８も含み得る。様々な実施形態において、信号強度が、流体供給ライン弁７１４によって、主要流体供給ライン７０１及び／または流体希釈ライン７１６に供給される混合する流体の流量がどの程度増加または減少されるかを決定し得る。
【０１３４】
様々な実施形態において、１つ以上の可撓性部分が、培地混合格納器７１１のそれぞれに同時に収容され得、同一の格納器７１１において、いくつかの可撓性培地混合容器内に格納される乾燥培地を同時に水和することを可能にする。
様々な実施形態において、入口マニホールド４０２は、可撓性培地混合容器に直接接続され得る。様々な実施形態において、可撓性培地混合容器は、第１のアダプタに接続され得、入口マニホールド７０２は、この第１のアダプタと流体連通する第２のアダプタに接続され得る。
【０１３５】
様々な実施形態において、出口マニホールド７０６は、可撓性培地混合容器に直接接続され得る。様々な実施形態において、可撓性培地混合容器は、第１のアダプタに接続され得、出口マニホールド７０６は、この第１のアダプタと流体連通する第２のアダプタに接続され得る。
【０１３６】
様々な実施形態において、培地混合格納器７１１は、可撓性培地混合容器のガスブリード弁または微多孔質疎水性膜等の通気孔が、混合容器の流体出口に対して高い位置に設定されるように配向される。通気孔は、全ての液体を保持しつつ、空気のみを排出させるように構成され得る。
【０１３７】
様々な実施形態において、可撓性培地混合容器は、顧客に輸送される前に乾燥培地で事前包装される。乾燥培地は、ＡＧＴ、ＤＰＭ、またはこのシステム７００によって効果的に再水和され得る任意の他の乾燥培地形態であり得る。様々な実施形態において、システム７００は、フィルタ要素７０８の上流に配置される、１つ以上の圧力調節器を含み得る。これらの圧力調節器は、流体送出ライン内の流体圧力が所定の設定を超える場合に、流体送出ラインから送出される可溶化培地の流量を可変的に低減するように構成され得る。フィルタ要素７０８のいずれの目詰まりも、流体送出ライン内の流体圧力の増加をもたらすため、これらの調節器の目的は、フィルタ要素７０８が非可溶化培地粒子によって詰まるのを防止することである。様々な実施形態において、図７Ｂに描写されるように、圧力調節器７２２は、各培地混合格納器７１１の外側で流体送出ラインと流体接続され得る。様々な実施形態において、図７Ｃに描写されるように、圧力調節器７２２は、フィルタ要素７０８の上流で、統合された培地送出ライン７１２と流体接続され得る。様々な実施形態において、図７Ｄに描写されるように、圧力調節器７２２は、各培地混合格納器７１１の培地送出ラインと流体接続され、培地混合格納器７１１内に収容され得る。
【０１３８】
図８は、様々な実施形態による、スケーラブル培地混合システムの概略図である。ここに描写されるように、スケーラブル培地混合システム８００は、培地混合格納器８０８、流体出口ライン８１８、流体希釈ライン８１０、流体送出ライン８２０、背圧モニタ８０２、制御弁８０４、前置フィルタ要素８０６、及びフィルタ要素８１６を含み得る。培地混合格納器８０８は、流体出口８１８と流体接続される。流体希釈ライン８１０及び流体出口ライン８１８は、流体送出ライン８２０と流体接続され、流体送出ライン８２０は、培地混合格納器８０８の下流にある。様々な実施形態において、背圧モニタ８０２は、流体出口ライン８１８の背圧を読み取るように構成される。様々な実施形態において、制御弁８０４は、流体希釈ライン８１０内の流体の流量を調節するように構成される。様々な実施形態において、背圧モニタ８０２は制御弁８０４と連通し、制御弁８０４は、背圧に基づいて開放または閉鎖し得る。
【０１３９】
様々な実施形態において、２つ以上の流体出口ライン８１８が存在し、それらは流体出口マニホールドへと集束される。背圧モニタ８０２は流体出口ライン８１８及び／または流体出口マニホールドと接続され得、流体出口ライン８１８及び／または流体出口マニホールドの背圧を監視するように構成され得る。様々な実施形態において、背圧モニタ８０２は、流体送出ライン８２０の上流の任意の場所に配置され得る。
【０１４０】
様々な実施形態において、前置フィルタ要素８０６は流体送出ライン８２０と流体接続され、静的混合器、コイル、管、二次タンク、インライン混合器、螺旋型混合器、ポンプ、またはフィルタを備えてもよく、希釈された培地の十分な混合及び溶解を確実にするように構成され得る。様々な実施形態において、前置フィルタ要素が混合器を備える場合、この混合器は、パドル、プロペラ、磁気撹拌器、気泡発生器、またはそれらの任意の組み合わせを更に備え得る。様々な実施形態において、前置フィルタ要素８０６は、フィルタ要素８１６の前に配置され得る。様々な実施形態において、前置フィルタ要素８０６がフィルタを備える場合、このフィルタは、サイズが約０．４５ミクロンの細孔を更に備え得る。様々な実施形態において、このフィルタは、サイズが約０．４０ミクロン〜約０．５０ミクロンの細孔を備え得る。様々な実施形態において、このフィルタは、サイズが約０．３５ミクロン〜約０．５５ミクロンの細孔を備え得る。
【０１４１】
培地再水和の方法
図９は、様々な実施形態による、培地を再水和するための方法９００を示す、例示的なフローチャートである。
【０１４２】
ステップ９０２において、細胞のインビトロ培養を支持する乾燥培地を格納する培地容器が提供される。様々な実施形態において、乾燥培地は、サイズが約１５０〜約１５，０００ミクロンの粒子で構成され得る。様々な実施形態において、培地は、サイズが約３００〜約１５，０００ミクロンの粒子で構成され得る。様々な実施形態において、培地は、サイズが約１５０〜約３００ミクロンの粒子で構成され得る。個別の培地粒子の顆粒サイズは、乾燥培地の種類（例えば、ＡＧＴ、ＤＰＭ等）、特定の用途、または乾燥培地を構成する成分によって決定することができる。様々な実施形態において、培地容器は、バッグまたはライナー等の可撓性格納デバイスであり得る。様々な実施形態において、培地容器は、上に記載されるもの等の剛性格納器であり得る。
【０１４３】
ステップ９０４において、培地容器の内部容積に面するノズルが、乾燥培地を可溶化流体培地へと実質的に溶解させる（効果的に混合する）のに十分な力で混合する流体を供給するために使用される。
【０１４４】
様々な実施形態において、ノズルは、輸送性（供給）液体がノズルを通って移動する際、培地容器内の液体を誘引する（すなわち、再循環させる）ように設計されるエダクタまたは等価デバイスで構成され得る。様々な実施形態において、ノズルは、約１部の輸送性流体に対して、少なくとも約５部の再循環流体の誘引比（すなわち、輸送性または供給流体に対する再循環流体の体積）を生み出すように構成され得る。この比は、再水和されている乾燥培地の種類及び／または特定の用途に応じて変わり得る。例えば、循環比は、１：１、２：１、３：１、４：１、５：１、または特定の用途に基づいて利用可能かつ有用な任意の他の比であり得る。
【０１４５】
様々な実施形態において、ノズルは、任意の所与の流体供給流量でノズルを通って培地容器へと流れる混合する流体の速度に直接影響を与え得る、オリフィス径を有する。すなわち、ノズルを通る混合する流体の速度は、オリフィス面積（オリフィス径から決定される）で除した流量に等しい。ノズルのオリフィス径は、限定されるものではないが、培地容器が使用されている特定の用途、培地容器のサイズ、流体供給圧力、流体供給流量等を含む、様々な因子に依存し得る。
【０１４６】
様々な実施形態において、ノズルのオリフィスは、約１．０ミリメートル（ｍｍ）〜約１０ｍｍの直径を有する。様々な実施形態において、ノズルのオリフィスは、約３．０ｍｍ〜約６．０ｍｍの直径を有する。様々な実施形態において、ノズルのオリフィスは、約６．０ｍｍ〜約１０．０ｍｍの直径を有する。
【０１４７】
様々な実施形態において、約１．０ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、少なくとも１０ワット（Ｗ）の流れ力で流体を培地容器へと供給するように構成される。様々な実施形態において、３ｍｍ〜約６ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、少なくとも１５Ｗの流れ力で流体を培地容器へと供給するように構成される。様々な実施形態において、約６ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、少なくとも１０Ｗの流れ力で流体を培地容器へと供給するように構成される。様々な実施形態において、約１．０ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、約７メートル毎秒（ｍ／ｓ）〜約１９ｍ／ｓの平均混合速度で流体を培地容器へと供給するように構成される。様々な実施形態において、３ｍｍ〜約６ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、約１４ｍ／ｓ〜約１９ｍ／ｓの平均混合速度で流体を培地容器へと供給するように構成される。様々な実施形態において、約６ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、約７ｍ／ｓ〜約１４ｍ／ｓの平均混合速度で流体を培地容器へと供給するように構成される。
【０１４８】
様々な実施形態において、約１．０ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、約１リットル毎分（ＬＰＭ）〜約７５ＬＰＭの流量で混合する流体を供給される。様々な実施形態において、３ｍｍ〜約６ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、約５ＬＰＭ〜約３５ＬＰＭの流量で混合する流体を供給される。様々な実施形態において、約６ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、約５ＬＰＭ〜約３５ＬＰＭの流量で混合する流体を供給される。
【０１４９】
様々な実施形態において、約１．０ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、約１ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ）〜約６０ｐｓｉの流体圧力で混合する流体を供給される。様々な実施形態において、３ｍｍ〜約６ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、約１０ｐｓｉ〜約４０ｐｓｉの流体圧力で混合する流体を供給される。様々な実施形態において、約６ｍｍ〜約１０ｍｍのオリフィス径をもつノズルは、約５ｐｓｉ〜約１５ｐｓｉの流体圧力で混合する流体を供給される。
【０１５０】
ステップ９０６において、可溶化流体培地が、流体送出ラインを経由して、培地容器から送出される。様々な実施形態において、圧力調節器が、流体送出ラインと流体接続され、流体送出ライン内の流体圧力が所定の設定を超える場合に、流体送出ラインから送出される可溶化培地の流量を可変的に低減するように構成される。
【０１５１】
ステップ９０８において、所定の条件が満たされているかどうかに基づいて、流体送出ラインに追加的な混合する流体を供給するかどうかの判定がなされる。様々な実施形態において、所定の条件は、培地容器内に格納された乾燥培地の再水和に関連する、流体送出ライン内の可溶化培地の物理化学特性のセンサ測定値に基づく。関連する物理化学特性の例としては、限定されるものではないが、流体送出ライン内の流体圧力、可溶化培地の電気伝導度、可溶化培地の濃度等が挙げられる。様々な実施形態において、この判定は、流体供給ラインと流体接続され、センサと連通して接続される自動化弁によってなされる。様々な実施形態において、この判定は、センサと連通して接続されるシステム制御モジュールによってなされる。
【０１５２】
ステップ９１０において、所定の条件が満たされる場合、追加的な混合する流体が流体送出ラインに供給される。様々な実施形態において、流体希釈ラインが、流体送出ラインと流体接続され、混合する流体を供給して流体送出ライン内の可溶化培地を更に希釈するように構成される。様々な実施形態において、流体希釈ラインと流体接続される自動化弁が、所定の条件が満たされているかどうかに基づいて、流体希釈ラインによって供給される混合する流体の流量を増加または減少させるように構成される。
【０１５３】
様々な実施形態において、自動化弁及びセンサの両方と連通するシステム制御モジュールが、センサから受け取った測定データに応答して、自動化弁の流量設定を調節するための指令を生成するように構成される。
【０１５４】
実験結果
エダクタ（または上で参照される混合ノズル）が、制約を通って入ってくる水に、高速ジェットを形成させ、これが、ベルヌーイ効果に起因して再循環幾何学形態を通じて追加的な水を引き込み、有意な混合を誘発する。エダクタのオリフィスを通って流れる水の速度は、オリフィスの面積で除した流量に比例し、総流れ力は、エダクタにまたがる圧力低下及び流量に比例する。最小速度及び力は、エダクタが上に開示される培地再水和システム、装置、及び方法において効果的な混合を生み出すために必要とされる。したがって、エダクタのサイズ決定をする際、供給ストリームの流量／圧力性能が考慮されるべきであり、エダクタは、オリフィス面積が、許容可能な流量内で最小の有効速度を達成するのに十分なほど小さいが、許容可能な圧力低下内で最小の有効な流れ力を達成するのに十分なほど大きいように、選択されるべきである。本明細書に開示される培地再水和システム、装置、及び方法を伴う使用にとって適正なサイズのエダクタを特定するのに役立てるよう、いくつかの候補エダクタを、それらの混合性能（例えば、オリフィス速度、流れ力等）及び異なる流量における圧力低下に関して実験的に評価した。これらの実験は水浴を活用して、混合性能についての視覚的基準としての砂を伴う、カプセル設計を模した。
【０１５５】
以下の実施例は例証用に提供されるものであり、本明細書に開示される実施形態を限定するものではない。
【実施例】
【０１５６】
実施例１
異なるオリフィスサイズに関するエダクタ圧力のプロット
下の表２及びグラフ１は、試験したエダクタの混合圧力、流れ、及び混合性能を要約するものである。本明細書で使用する場合、「混合有効性」が「有効」と呼ばれる場合、それは、エダクタのオリフィス径、入口圧力、及び流量操作パラメータの特定の組み合わせが、上に開示される培地再水和システム、装置、及び方法において、有効な混合性能をもたらしたという判定を意味する。
【０１５７】
（表２）エダクタ（圧力低下）オリフィスサイズ決定表
0006612765.tif 000005
【０１５９】
実施例２
異なるオリフィスサイズに関する平均エダクタオリフィス速度のプロット
上に開示されるように、平均オリフィス速度は、オリフィス面積で除した流量と等しい。これらの実験でのオリフィス速度を計算し以下の表３及びグラフ２において要約したが、ここでも、グラフ上の黒く縁取りされたデータ点が、上に開示される有効な混合システム、装置、及び方法を示す。
【０１６０】
（表３）エダクタ（平均オリフィス速度）オリフィスサイズ決定表
0006612765.tif 000006
【０１６２】
実施例３
異なるオリフィスサイズに関する理論上エダクタ流れ力のプロット
上に開示されるように、流れ力は、質量流量の２分の１に、流速の２乗を掛けたものと等しい。これらの実験での理論上流れ力を計算し以下の表４及びグラフ３において要約したが、ここでも、グラフ上の黒く縁取りされたデータ点が、上に開示される培地再水和システム、装置、及び方法における有効な混合を示す。
【０１６３】
（表４）エダクタ（流れ力）オリフィスサイズ決定表
0006612765.tif 000007
【０１６５】
本教示は、様々な実施形態と併せて記載されるが、本教示がそのような実施形態に限定されることは意図されていない。それとは逆に、本教示は、当業者に理解されるように、様々な代替物、修正物、及び同等物を包含する。
【図１】
0006612765.tif 000008
【図２】
0006612765.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
0006612765.tif 000014
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
0006612765.tif 000016
【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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