(57)【要約】  一連の本実施形態は、細胞培養培地混合システムを制御するシステム、方法、および装置に関する。制御システムは、タッチ感知画面上に表示されているグラフィカルユーザインターフェースを通して、生物生産において一般的に使用されている広範囲の周辺デバイスを制御することが可能な統合制御ユニットを含む。生物生産システムは、プログラミングの知識がほとんどまたはまったくないユーザによって、プロセスの変更およびレシピの作成を通じて高度にカスタマイズ可能なように設計されており、単一ユニットを使用して広く多様なデバイスを制御することが可能である。生物生産システムは、生物生産ワークフローへのデバイス関連プロセスの自動検出、自動較正、および自動化を可能にする。
2021526388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミキサのための細胞培養培地混合プロセスを初期化する方法であって、
区画を有する細胞培養培地混合システムを提供することであって、前記区画が、混合要素を含んでおり、前記区画が、細胞増殖のための流体および栄養素を包含するように構成されている、細胞培養培地混合システムを提供することと、
統合制御ユニットにデバイスを接続することであって、前記デバイスが、前記細胞培養培地混合システムと物理的に通信し、前記統合制御デバイスと電子的に通信する、デバイスを接続することと、を含み、
前記統合制御ユニットが、前記デバイスの特性を自動的に検出し、
前記統合制御ユニットが、前記特性に基づいて、プロセスワークフロー内で前記デバイスに関連するプロセスを自動的に順序付けする、方法。
【請求項２】
生物生産ワークスペースと、前記生物生産ワークスペース内の前記デバイスを表す生物プロセスモジュールとをグラフィカルに表示するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第２の生物プロセスモジュールが、レシピ作成モジュールである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
レシピを作成するステップをさらに含み、前記レシピ内のステップが、前記流体にボーラスを追加することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記プロセスワークフローに基づいて、前記生物生産ワークスペース上の一連の生物プロセスモジュール内で前記生物プロセスモジュールを自動的に順序付けするステップをさらに含み、前記プロセスワークフローが、メモリに格納されている、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記区画内で混合されている前記流体に基づいて、一連のプロセスワークフローからプロセスワークフローを選択するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記区画内で発生する生物学的プロセスに基づいて、一連のプロセスワークフローからプロセスワークフローを選択するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記生物生産ワークスペースおよび生物プロセスモジュールが、前記統合制御ユニットのタッチ感知画面上に表示されている、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記ユーザが、前記デバイスに関連する前記プロセスを非アクティブ化するように前記タッチ感知画面にタッチすることによって生物プロセスモジュールを選択することができ、前記生物プロセスモジュールが、前記プロセスが非アクティブであることを示すように更新されている、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ユーザが、前記デバイスに関連する前記プロセスをアクティブ化するように前記タッチ感知画面にタッチすることによってモジュールを選択することができ、前記モジュールが、前記プロセスがアクティブであることを示すように更新されている、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ユーザが、前記生物生産ワークスペース内で前記生物プロセスモジュールを再順序付けするように前記タッチ感知画面にタッチすることによって生物プロセスモジュールを選択することができ、前記対応するプロセスが、前記プロセスワークフロー内で再順序付けされている、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記生物プロセスモジュールおよびプロセスが、前記プロセスワークフローがアクティブである間に、再順序付けされている、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記デバイスが、センサである、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記デバイスが、ポンプである、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記デバイスが、モータであり、前記モータが、前記区画内の混合要素を駆動する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記デバイスが、前記区画と物理的、光学的、または電気的に通信している、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
細胞培養培地混合プロセスを構成する方法であって、
ディスプレイと、一連のポートと、を含む、統合制御ユニットを提供することと、
前記ディスプレイ上に生物生産ワークスペースを表示することと、
前記デバイスを含む混合システムを提供することと、
前記一連のポート内のポートに前記デバイスを接続することと、
前記ポートに前記デバイスを接続すると、前記デバイスを自動的にアクティブ化して、前記ディスプレイ上の前記生物生産ワークスペース内に生物プロセスモジュールが表示することと、を含む、方法。
【請求項１８】
前記統合制御ユニットが、前記ポートに前記デバイスを接続すると、前記デバイスを自動的に較正する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記デバイスが、ロードセルであり、前記較正することが、前記ロードセルのための風袋値を設定するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
制御設定値およびアクションを選択するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記設定値および持続時間のための許容誤差を選択するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記許容誤差が前記持続時間を超えたときに、前記アクションを実行するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記アクションが、前記デバイスをアクティブ化することを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記許容誤差が超えられたときに、警報をアクティブ化するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記許容誤差が前記持続時間を超えたときに、警報をアクティブ化するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記デバイスが、ＤＣモータである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
前記ワークスペースが、タブを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２８】
前記タブを選択して、アクティブプロセスのリストを表示するステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記リストからアクティブプロセスを選択して、続いて詳細画面にナビゲートするステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
生物生産混合プロセスを構成する方法であって、
対話型ディスプレイと、一連のポートと、を含む、統合制御ユニットを提供することと、
剛性ハウジングと、前記剛性ハウジングの内部に適合するように構成されている可撓性区画と、を含む、細胞培養培地混合システムを提供することであって、前記可撓性区画が、混合要素を含み、前記可撓性区画の内部が、流体および栄養素を含有するように構成されている、細胞培養培地混合システムを提供することと、
前記ポートのうちの１つにセンサを接続することであって、前記センサが、前記可撓性区画の前記内部と通信している、センサを接続することと、
前記ポートに前記センサを接続すると、前記対話型ディスプレイに前記センサを表す、生物プロセスモジュールを自動的に表示することと、
前記センサの識別に基づいて、前記対話型ディスプレイ上の生物生産ワークスペース内に一連の生物プロセスモジュールを配置することであって、前記表示されている生物プロセスモジュールの前記順序が、プロセスワークフロー内で一連のプロセスが実行される順序と相関する、一連の生物プロセスモジュールを配置することと、を含む、方法。
【請求項３１】
前記流体を混合するように、前記混合要素を使用して、前記可撓性区画の前記内部内で混合プロセスを開始するステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記ユーザの選択に基づいて、前記プロセスワークフローを表す前記生物生産ワークスペース内で前記一連の生物プロセスモジュールおよびそれらの関連するプロセスを再順序付けするステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
プロセスが前記プロセスワークフロー内で使用されるようにスケジュールされていないことを、第２の生物プロセスモジュール内に示すステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
細胞培養培地混合デバイスを制御するための生物生産システムであって、
区画を有する細胞培養培地混合システムであって、前記区画が、混合要素を含んでおり、前記区画が、流体および栄養素を含有するように構成されている、細胞培養培地混合システムと、
前記区画と通信しており、前記区画内の環境条件を検出するように構成されているセンサと、
統合制御ユニットであって、
センサ識別情報およびプロセスワークフロー情報を格納するためのメモリと、
前記センサを識別して、プロセスワークフロー内に前記センサに関連するプロセスを組み込むように、前記メモリおよび前記センサと電子的に相互作用するための中央処理装置と、
前記プロセスワークフローを表す生物生産ワークスペース、および前記生物生産ワークスペース上の一連のプロセスを表すための一連の生物プロセスモジュールを表示するための対話型ディスプレイであって、前記生物プロセスモジュールのうちの１つが、前記センサに関連する前記プロセスを表す、対話型ディスプレイと、を備える統合制御ユニットと、を備える、生物生産システム。
【請求項３５】
前記メモリが、動作範囲を含み、前記センサが前記動作範囲の外側の読み取りを検出するときに、前記中央処理装置が、前記区画内の環境条件を変更するように構成されている周辺デバイスをアクティブ化する、請求項３４に記載の生物生産システム。
【請求項３６】
前記動作範囲が、前記プロセスワークフローに従って選択されている、請求項３５に記載の生物生産システム。
【請求項３７】
前記動作範囲が、ユーザによって選択されている、請求項３５に記載の生物生産システム。
【請求項３８】
前記センサが、ｐＨセンサ、温度センサ、ロードセル、圧力センサ、または導電率プローブである、請求項３５に記載の生物生産システム。
【請求項３９】
前記周辺デバイスが、インペラであり、前記混合要素の一部として含まれており、前記インペラが、回転速度を増加または減少させるように構成されている、請求項３５に記載の生物生産システム。
【請求項４０】
前記周辺デバイスが、リザーバから前記区画に溶液を移送するか、または前記区画から溶液を除去するように構成されているポンプである、請求項３５に記載の生物生産システム。
【請求項４１】
前記周辺デバイスが、加熱または冷却要素である、請求項３５に記載の生物生産システム。
【請求項４２】
細胞培養培地混合デバイスを制御するための生物生産システムであって、
区画を有する細胞培養培地混合システムと、
前記細胞培養培地混合システムと通信するように構成されているデバイスと、
統合制御ユニットであって、
デバイス識別情報およびプロセスワークフロー情報を格納するためのメモリと、
前記デバイスを識別して、プロセスワークフロー内に前記デバイスに関連するプロセスを組み込むように、前記メモリおよび前記デバイスと電子的に相互作用するための中央処理装置と、
前記プロセスワークフローを表す生物生産ワークスペース、および前記生物生産ワークスペース内の一連の生物プロセスモジュールを表示するための対話型ディスプレイであって、第１の生物プロセスモジュールが、前記デバイスに関連する前記プロセスを表す、対話型ディスプレイと、を備える統合制御ユニットと、を備える、生物生産システム。
【請求項４３】
第２の生物プロセスモジュール、をさらに備え、前記対話型ディスプレイは、ユーザが前記生物生産ワークスペース内で前記モジュールを再順序付けするように前記対話型ディスプレイにタッチすることによって生物プロセスモジュールを選択することを可能にするように構成され、前記中央処理装置が、その後前記プロセスワークフロー内の前記対応するプロセスを再順序付けする、請求項４２に記載の生物生産システム。
【請求項４４】
前記生物プロセスモジュールおよびプロセスが、前記プロセスワークフローがアクティブである間に再順序付けされている、請求項４３に記載の生物生産システム。
【請求項４５】
前記生物生産ワークスペースが、制御設定値入力のための第１のフィールドと、アクション入力のための第２のフィールドと、を含む、請求項４３に記載の生物生産システム。
【請求項４６】
前記生物生産ワークスペースが、前記設定値に関連する許容誤差入力のための第３のフィールドと、持続時間入力のため第４のフィールドと、を含む、請求項４５に記載の生物生産システム。
【請求項４７】
前記細胞培養培地混合システムが、使用されており、前記入力された許容誤差が入力された持続時間を超えられたときに、前記入力されたアクションが、実行されている、請求項４６に記載の生物生産システム。
【請求項４８】
前記アクションが、前記デバイスをアクティブ化することを含む、請求項４７に記載の生物生産システム。
【請求項４９】
前記入力された許容誤差が超えられるときに、警報が作動している、請求項４７に記載の生物生産システム。
【請求項５０】
前記入力された許容誤差が前記入力された持続時間を超えられたときに、警報が作動している、請求項４６に記載の生物生産システム。
【請求項５１】
前記デバイスが、ＤＣモータである、請求項４２に記載の生物生産システム。
【請求項５２】
前記生物生産ワークスペースが、タブを含む、請求項４２に記載の生物生産システム。
【請求項５３】
前記タブが選択されているときに、アクティブプロセスのリストが、前記ディスプレイ上に示されている、請求項５２に記載の生物生産システム。
【請求項５４】
アクティブプロセスがアクティブプロセスの前記リストから選択されているときに、詳細画面が、前記ディスプレイ上に示されている、請求項５３に記載の生物生産システム。
【請求項５５】
レシピ作成モジュールをさらに備える、請求項４２に記載の生物生産システム。
【請求項５６】
前記レシピ作成モジュールが、前記区画内の流体にボーラスを送達するためのステップを含む、レシピを作成する、請求項５５に記載の生物生産システム。
【請求項５７】
前記メモリが、前記デバイスのための較正設定を含んでおり、前記較正設定が、前記生物プロセスモジュール上に示され、前記対話型ディスプレイ上で操作することができる、請求項４２に記載の生物生産システム。
【請求項５８】
前記メモリが、前記プロセスのための警報設定を含んでおり、前記警報設定が、前記生物プロセスモジュール上に示され、前記対話型ディスプレイを使用して構成されていることができる、請求項４２に記載の生物生産システム。
【請求項５９】
前記メモリが、前記デバイスのためのインターロックを含んでおり、前記インターロックが、前記生物プロセスモジュール上に示され、前記対話型ディスプレイにタッチすることによって調整することができる、請求項４２に記載の生物生産システム。
【請求項６０】
前記メモリが、前記生物プロセスモジュール上に示されている、前記デバイスのための較正設定を含んでおり、前記中央処理装置が前記デバイスを較正している間、ユーザが、第２のデバイスのための設定を操作することができる、請求項４２に記載の生物生産システム。
【請求項６１】
前記デバイスと前記細胞培養培地混合システムとの前記通信が、物理的、電気化学的、光学的、または流体的である、請求項４２に記載の生物生産システム。
【請求項６２】
ユーザが、前記中央処理装置によって認識されていない、第２のデバイスのためのカスタム生物プロセスモジュールを作製することができ、それを前記プロセスワークフローに追加することができる、請求項４２に記載の生物生産システム。
【請求項６３】
細胞培養培地混合デバイスを制御するための生物生産システムであって、
区画を有する細胞培養培地混合システムと、
前記細胞培養培地混合システムと通信するように構成されている第１のデバイスと、
前記細胞培養培地混合システムと通信するように構成されている第２のデバイスと、
統合制御ユニットであって、
デバイス識別情報およびプロセスワークフロー情報を格納するためのメモリと、
前記第１および第２のデバイスを識別して、プロセスワークフロー内に前記第１および第２のデバイスに関連する第１および第２のプロセスを組み込むように、前記メモリならびに前記第１および第２のデバイスと電子的に相互作用するための中央処理装置と、
前記プロセスワークフローを表す生物生産ワークスペース、および前記生物生産ワークスペース内の一連の生物プロセスモジュールを表示するための対話型ディスプレイであって、第１の生物プロセスモジュールが、前記第１のデバイスに関連する前記第１のプロセスを表し、第２の生物プロセスモジュールが、前記第２のデバイスに関連する前記第２のプロセスを表す、対話型ディスプレイと、を含む統合制御ユニットと、を含む、生物生産システム。
【請求項６４】
前記第１のデバイスが、センサである、請求項６３に記載の生物生産システム。
【請求項６５】
前記第２のデバイスが、ポンプであり、前記センサが動作範囲の外側である、前記区画内の環境条件を検出するときに、前記中央処理装置が、前記ポンプをアクティブ化する、請求項６４に記載の生物生産システム。
【請求項６６】
前記第２のデバイスが、前記区画内の混合要素であり、前記センサが動作範囲の外側である、前記区画内の環境条件を検出するときに、前記中央処理装置が、前記混合要素をアクティブ化する、請求項６４に記載の生物生産システム。
【請求項６７】
細胞培養培地混合デバイスを制御するための生物生産システムであって、
区画を有する細胞培養培地混合システムであって、前記区画が、混合要素を含んでおり、流体および栄養素を含有するように構成されている、細胞培養培地混合システムと、
前記細胞培養培地混合システムと通信するように構成されているデバイスと、
統合制御ユニットであって、
デバイス識別情報およびプロセスワークフロー情報を格納するためのメモリであって、前記ワークフロー情報が、動作順序情報、周辺較正標準、および動作範囲を含んでいる、メモリと、
前記デバイスを自動的に識別し、前記デバイスを較正し、前記動作順序に従って前記プロセスワークフロー内に前記デバイスに関連するプロセスを組み込み、動作範囲内で前記デバイスを動作するように、前記メモリおよび前記デバイスと電子的に相互作用するための中央処理装置と、
前記プロセスワークフローをグラフィカルに表すための生物生産ワークスペース、および前記生物生産ワークスペース内の一連の生物プロセスモジュールを表示するための対話型ディスプレイであって、前記生物プロセスモジュールのうちの１つが、前記デバイスに関連する前記プロセスを表して、前記動作範囲を示す、対話型ディスプレイと、を含む統合制御ユニットと、を含む、生物生産システム。
【請求項６８】
データが、さらなる処理のための移送を容易にするために１つ以上の回路から収集され得る、請求項６７に記載の生物生産システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１８年５月３０日に出願された米国出願番号第６２／６７７，７３１号の優先権を主張し、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
バイオ医薬品業界においては、伝統的なステンレス鋼および使い捨て技術システムの両方が、生物生産（すなわち、流体培地内で細胞を増殖させて、その後に製品を回収すること）のためだけでなく、強化された細胞培養培地と流体とを組み合わせて、生きている細胞のための栄養素を供給することができる細胞培養培地を作製するように、使用される単純な混合システムにも使用されてきた。これらのシステムは、空気流を提供するように質量流量コントローラと併せて使用する圧力監視システムを要求し得る可撓性ライナの膨張、モータによって駆動される可撓性ライナ内の撹拌機を要求し得る混合、またはｐＨセンサと、手動でもしくはポンプでリザーバから酸もしくは塩基溶液を追加する能力を要求し得るｐＨ制御などの、制御する必要のあるプロセスを有する。
【０００３】
歴史的に、オペレータは、可撓性ライナを特定の容量まで膨らませ、その後、環境条件をチェックして、手動で変更する必要があった場合がある。例えば、オペレータは、特定量の強化された媒体を容器または可撓性ライナに追加して、その後、混合デバイスをオンにする必要があった場合がある。しばらくして、生物学者は、ｐＨをチェックし、ピペットを使用して酸または塩基を追加し、システムを混合して、ｐＨを再度チェックするのを待つ。
【０００４】
バイオ医薬品業界が成熟し始めると、より複雑な制御システムが利用可能になり、階層化された連続的なフィードバックループを追加することによって、生物学者の手動ステップの一部が自動化された。例えば、制御システムは、所望の最終ｐＨを達成するように、ｐＨを継続的に測定して、酸または塩基を非常に遅い速度で追加することができてきていた。
【０００５】
制御のこの形式は、バイオ医薬品業界のいくつかの問題を解決したが、他の問題ももたらした。例えば、現在市場に出回っているコントローラは、カスタマイズが難しいため、概して設備を設置する場合、自動化エンジニアは、プログラミングまたはスクリプト言語を使用してこれらのコントローラをプログラムする必要がある。関係する専門知識のレベルは、エンドユーザが支援なしに既存の制御システムに変更を加えることは困難とし、時には不可能とする。
【０００６】
現在利用可能な制御システムによってもたらされた別の問題は、多層の連続フィードバックシステムが、この種の自動化が利用可能になる前にオペレータによって使用された以前のレガシー検証済み標準動作手順を模倣しないことである。例えば、検証済みのレガシープロセスが線量Ｘを指定し、その後Ｙ分間待つ場合、自動化は、逸脱することなくレガシープロセスに従うことができるはずである。
【０００７】
追加的問題は、目標が単純な手順を制御することである場合でも、現在利用可能な制御システムが、ユーザに大量の不要データを提供することである。例えば、エンドユーザの唯一の目標が可撓性ライナを膨らませて、液体を追加することである場合でも、制御システムは、アクティブかどうかに関係なく数十の機能を表示し得る。
【０００８】
必要なのは、ユーザフレンドリーである、高度にカスタマイズ可能なシステムである。かかるシステムは、ユーザが、プログラミングおよびスクリプトの専門知識を持つ自動化エンジニアに接触する必要なく、単純なユーザインターフェースを介してレシピを作成し、ワークフローを処理し、ユーザインターフェースの外観を制御することを可能にする。コントローラが不要な情報を提供することなく、非常に複雑なものから非常に単純なものまで幅広く、様々なタイプのワークフローを制御できることは、高度に望ましい。この出願の書面による記載および特許請求の範囲に開示されている制御システムは、ユーザが、多層の連続フィードバックシステムに基づく必要のない、生物学者によって使用されるレシピを実装することを許可する。さらに、開示された制御システムは、エンドユーザによって予期されない、システム全体の故障に導かれ得る、一連のハードコードされた警報を提供する代わりに、ユーザが、故障を検出するように独自の警報システムを作製することを可能にする。
【発明の概要】
【０００９】
一態様において、ミキサのための細胞培養培地混合プロセスを初期化する方法が、開示されている。本方法は、区画を有する細胞培養培地混合システムであって、区画が、混合要素を含み得、区画が、細胞増殖のための流体および栄養素を包含するように構成され得る、細胞培養培地混合システムを提供することを含む。本方法は、統合制御ユニットにデバイスを接続することであって、デバイスが、細胞培養培地混合システムと物理的に通信し、統合制御デバイスと電子的に通信し得る、デバイスに接続することを含み得、統合制御ユニットが、デバイスの特性を自動的に検出し得、統合制御ユニットが、特性に基づいて、プロセスワークフロー内でデバイスに関連するプロセスを自動的に順序付けし得る。本方法は、生物生産ワークスペースと、生物生産ワークスペース内のデバイスを表す生物プロセスモジュールとをグラフィカルに表示するステップをさらに含み得る。いくつかの実施形態において、第２の生物プロセスモジュールは、レシピ作成モジュールであり得る。本方法は、レシピを作成するステップをさらに含み得、レシピ内のステップが、容器にボーラス容量の液体を条件付きで追加することを含み得る。本方法は、プロセスワークフローに基づいて、生物生産ワークスペース上の一連の生物プロセスモジュール内で生物プロセスモジュールを自動的に順序付けするステップをさらに含み、プロセスワークフローが、メモリに格納され得る。本方法は、区画内で混合されている流体に基づいて、一連のプロセスワークフローからプロセスワークフローを選択するステップをさらに含み得る。本方法は、区画内で発生する生物学的プロセスに基づいて、一連のプロセスワークフローからプロセスワークフローを選択するステップをさらに含み得る。いくつかの実施形態において、生物生産ワークスペースおよび生物プロセスモジュールは、統合制御ユニットのタッチ感知画面上に表示され得る。いくつかの実施形態において、ユーザは、デバイスに関連するプロセスを非アクティブ化するようにタッチ感知画面にタッチすることによって生物プロセスモジュールを選択し得、生物プロセスモジュールが、プロセスが非アクティブであることを示すように更新され得る。いくつかの実施形態において、ユーザは、デバイスに関連するプロセスをアクティブ化するようにタッチ感知画面にタッチすることによってモジュールを選択し得、モジュールが、プロセスがアクティブであることを示すように更新され得る。いくつかの実施形態において、ユーザは、生物生産ワークスペース内で生物プロセスモジュールを再順序付けするようにタッチ感知画面にタッチすることによって生物プロセスモジュールを選択し得、対応するプロセスが、プロセスワークフロー内で再順序付けされ得る。いくつかの実施形態において、生物プロセスモジュールおよびプロセスは、プロセスワークフローがアクティブである間に、再順序付けされ得る。いくつかの実施形態において、デバイスは、センサであり得る。いくつかの実施形態において、デバイスは、ポンプであり得る。いくつかの実施形態において、デバイスは、モータであり得、モータが、区画内の混合要素を駆動する。いくつかの実施形態において、デバイスは、区画と物理的、光学的、または電気的に通信し得る。
【００１０】
一態様において、細胞培養培地混合プロセスを構成する方法が、開示されている。本方法は、ディスプレイと、一連のポートと、を含む、統合制御ユニットを提供することを含み得る。本方法は、ディスプレイ上に生物生産ワークスペースを表示することを含み得る。本方法は、デバイスを含む混合システムを提供することを含み得る。本方法は、一連のポート内のポートにデバイスを接続することを含み得る。本方法は、ポートにデバイスを接続すると、デバイスを自動的にアクティブ化して、ディスプレイ上の生物生産ワークスペース内に生物プロセスモジュールが表示することを含み得る。様々な実施形態において、統合制御ユニットは、ポートにデバイスを接続すると、デバイスを自動的に較正し得る。いくつかの実施形態において、デバイスは、ロードセルであり得、較正することが、ロードセルのための風袋値を設定するステップをさらに含み得る。本方法は、制御設定値およびアクションを選択するステップをさらに含み得る。本方法は、設定値および持続時間のための許容誤差を選択するステップをさらに含み得る。本方法は、許容誤差が持続時間を超えたときに、アクションを実行するステップをさらに含み得る。いくつかの実施形態において、アクションは、デバイスをアクティブ化することを含み得る。本方法は、許容誤差が超えられたときに、警報をアクティブ化するステップをさらに含み得る。本方法は、許容誤差が持続時間を超えたときに、警報をアクティブ化するステップをさらに含み得る。いくつかの実施形態において、デバイスは、ＤＣモータであり得る。いくつかの実施形態において、ワークスペースは、タブを含み得る。本方法は、タブを選択して、アクティブプロセスのリストを表示するステップをさらに含み得る。本方法は、リストからアクティブプロセスを選択して、続いて詳細画面にナビゲートするステップをさらに含み得る。
【００１１】
一態様において、生物生産混合プロセスを構成する方法が、開示されている。本方法は、対話型ディスプレイと、一連のポートと、を含む、統合制御ユニットを提供することを含み得る。本方法は、剛性ハウジングと、剛性ハウジングの内部に適合するように構成されている可撓性区画と、を含む、細胞培養培地混合システムであって、可撓性区画が、混合要素を含み得、可撓性区画の内部が、流体および栄養素を含有するように構成され得ている、細胞培養培地混合システムを提供することを含み得る。本方法は、ポートのうちの１つにセンサを接続することであって、センサが、可撓性区画の内部と通信している、センサを接続することを含み得る。本方法は、ポートにセンサを接続すると、対話型ディスプレイにセンサを表す、生物プロセスモジュールを自動的に表示することを含み得る。本方法は、センサの識別に基づいて、対話型ディスプレイ上の生物生産ワークスペース内に一連の生物プロセスモジュールを配置することであって、表示されている生物プロセスモジュールの順序が、プロセスワークフロー内で一連のプロセスが実行される順序と相関する、一連の生物プロセスモジュールを配置することを含む。本方法は、流体を混合するように、混合要素を使用して、可撓性区画の内部内で混合プロセスを開始するステップをさらに含み得る。本方法は、ユーザの選択に基づいて、プロセスワークフローを表す生物生産ワークスペース内で一連の生物プロセスモジュールおよびそれらの関連するプロセスを再順序付けするステップをさらに含み得る。本方法は、プロセスが、プロセスワークフロー内で使用されるようにスケジュールされていないことを、第２の生物プロセスモジュール内に示すステップをさらに含み得る。
【００１２】
一態様において、細胞培養培地混合デバイスを制御するための生物生産システムが、開示されている。本システムは、区画を有する細胞培養培地混合システムであって、区画が、混合要素を含み得、区画が、流体および栄養素を含有するように構成され得る、細胞培養培地混合システムを備え得る。本システムは、区画と通信しており、区画内の環境条件を検出するように構成されているセンサを含み得る。本システムは、センサ識別情報およびプロセスワークフロー情報を格納するためのメモリと、センサを識別して、プロセスワークフロー内にセンサに関連するプロセスを組み込むように、メモリおよびセンサと電子的に相互作用するための中央処理装置と、プロセスワークフローを表す生物生産ワークスペース、および生物生産ワークスペース上の一連のプロセスを表すための一連の生物プロセスモジュールを表示するための対話型ディスプレイであって、生物プロセスモジュールのうちの１つが、センサに関連するプロセスを表し得る、対話型ディスプレイと、を備える統合制御ユニットを含み得る。いくつかの実施形態において、メモリは、動作範囲を含み得、センサが動作範囲の外側の読み取りを検出するときに、中央処理装置が、区画内の環境条件を変更するように構成されている周辺デバイスをアクティブ化する。いくつかの実施形態において、動作範囲は、プロセスワークフローに従って選択され得る。いくつかの実施形態において、動作範囲は、ユーザによって選択され得る。いくつかの実施形態において、センサは、ｐＨセンサ、温度センサ、ロードセル、圧力センサ、または導電率プローブであり得る。いくつかの実施形態において、周辺デバイスは、インペラであり得、混合要素の一部として含まれ得、インペラが、回転速度を増加または減少させるように構成され得る。いくつかの実施形態において、周辺デバイスは、リザーバから区画に溶液を移送するか、または区画から溶液を除去するように構成されているポンプであり得る。いくつかの実施形態において、周辺デバイスは、加熱または冷却要素である。
【００１３】
一態様において、細胞培養培地混合デバイスを制御するための生物生産システムが、開示されている。本システムは、区画を有する細胞培養培地混合システムと、細胞培養培地混合システムと通信するように構成されているデバイスと、統合制御ユニットであって、デバイス識別情報およびプロセスワークフロー情報を格納するためのメモリと、デバイスを識別して、プロセスワークフロー内にデバイスに関連するプロセスを組み込むように、メモリおよびデバイスと電子的に相互作用するための中央処理装置と、プロセスワークフローを表す生物生産ワークスペース、および生物生産ワークスペース内の一連の生物プロセスモジュールを表示するための対話型ディスプレイであって、第１の生物プロセスモジュールが、デバイスに関連するプロセスを表す、対話型ディスプレイと、を備える統合制御ユニットと、を備え得る。本システムは、第２の生物プロセスモジュール、をさらに備え、対話型ディスプレイは、ユーザが生物生産ワークスペース内でモジュールを再順序付けするように対話型ディスプレイにタッチすることによって生物プロセスモジュールを選択することを可能にするように構成され得、中央処理装置が、その後プロセスワークフロー内の対応するプロセスを再順序付けする。いくつかの実施形態において、生物プロセスモジュールおよびプロセスは、プロセスワークフローがアクティブである間に再順序付けされ得る。いくつかの実施形態において、生物生産ワークスペースは、制御設定値入力のための第１のフィールドと、アクション入力のための第２のフィールドと、を含み得る。いくつかの実施形態において、生物生産ワークスペースは、設定値に関連する許容誤差入力のための第３のフィールドと、持続時間入力のため第４のフィールドと、を含み得る。いくつかの実施形態において、細胞培養培地混合システムは、使用されており、入力された許容誤差が入力された持続時間を超えられたときに、入力されたアクションは、実行されている。いくつかの実施形態において、アクションは、デバイスをアクティブ化することを含む。いくつかの実施形態において、入力された許容誤差が超えられるときに、警報は作動している。いくつかの実施形態において、入力された許容誤差が入力された持続時間を超えられたときに、警報は作動し得る。いくつかの実施形態において、デバイスは、ＤＣモータであり得る。いくつかの実施形態において、生物生産ワークスペースは、タブを含み得る。いくつかの実施形態において、タブが選択されているときに、アクティブプロセスのリストが、ディスプレイ上に示され得る。いくつかの実施形態において、アクティブプロセスがアクティブプロセスのリストから選択されているときに、詳細画面は、ディスプレイ上に示され得る。いくつかの実施形態において、本システムは、レシピ作成モジュールをさらに備え得る。いくつかの実施形態において、レシピ作成モジュールは、区画内の流体にボーラスを送達するためのステップを含む、レシピを作成し得る。いくつかの実施形態において、メモリは、デバイスのための較正設定を含み得、較正設定が、生物プロセスモジュール上に示され、対話型ディスプレイ上で操作することができる。いくつかの実施形態において、メモリは、プロセスのための警報設定を含み得、警報設定は、生物プロセスモジュール上に示され、対話型ディスプレイを使用して構成されていることができる。いくつかの実施形態において、メモリは、デバイスのためのインターロックを含み得、インターロックは、生物プロセスモジュール上に示され得、対話型ディスプレイにタッチすることによって調整することができる。いくつかの実施形態において、メモリは、生物プロセスモジュール上に示されている、デバイスのための較正設定を含み得、中央処理装置がデバイスを較正している間、ユーザは、第２のデバイスのための設定を操作することができる。いくつかの実施形態において、デバイスと細胞培養培地混合システムとの通信は、物理的、電気化学的、光学的、または流体的であり得る。いくつかの実施形態において、ユーザは、中央処理装置によって認識されていない、第２のデバイスのためのカスタム生物プロセスモジュールを作製し得、それをプロセスワークフローに追加し得る。
【００１４】
一態様において、細胞培養培地混合デバイスを制御するための生物生産システムが、開示されている。本システムは、区画を有する細胞培養培地混合システムと、細胞培養培地混合システムと通信するように構成されている第１のデバイスと、細胞培養培地混合システムと通信するように構成された第２のデバイスと、統合制御ユニットであって、デバイス識別情報およびプロセスワークフロー情報を格納するためのメモリと、第１および第２のデバイスを識別して、プロセスワークフロー内に第１および第２のデバイスに関連する第１および第２のプロセスを組み込むように、メモリならびに第１および第２のデバイスと電子的に相互作用するための中央処理装置と、プロセスワークフローを表す生物生産ワークスペース、および生物生産ワークスペース内の一連の生物プロセスモジュールを表示するための対話型ディスプレイであって、第１の生物プロセスモジュールが、第１のデバイスに関連する第１のプロセスを表して、第２の生物プロセスモジュールが、第２のデバイスに関連する第２のプロセスを表す、対話型ディスプレイと、を含む統合制御ユニットと、を含み得る。いくつかの実施形態において、第１のデバイスは、センサであり得る。いくつかの実施形態において、第２のデバイスは、ポンプであり得、センサが動作範囲の外側である、区画内の環境条件を検出するときに、中央処理装置は、ポンプをアクティブ化する。いくつかの実施形態において、第２のデバイスは、区画内の混合要素であり、センサが動作範囲の外側である、区画内の環境条件を検出するときに、中央処理装置は、混合要素をアクティブ化する。
【００１５】
一態様において、細胞培養培地混合デバイスを制御するための生物生産システムが、開示されている。本システムは、区画を有する細胞培養培地混合システムであって、区画が、混合要素を含んでおり、流体および栄養素を含有するように構成されている、細胞培養培地混合システムと、細胞培養培地混合システムと通信するように構成されているデバイスと、統合制御ユニットであって、デバイス識別情報およびプロセスワークフロー情報を格納するためのメモリであって、ワークフロー情報が、動作順序情報、周辺較正標準、および動作範囲を含んでいる、メモリと、デバイスを自動的に識別し、デバイスを較正し、動作順序に従ってプロセスワークフロー内にデバイスに関連するプロセスを組み込み、動作範囲内でデバイスを動作するように、メモリおよびデバイスと電子的に相互作用するための中央処理装置と、プロセスワークフローをグラフィカルに表すための生物生産ワークスペース、および生物生産ワークスペース内の一連の生物プロセスモジュールを表示するための対話型ディスプレイであって、生物プロセスモジュールのうちの１つが、デバイスに関連するプロセスを表して、動作範囲を示す、対話型ディスプレイと、を含む、統合制御ユニットと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
任意の特定の要素または行為の考察を容易に識別するために、参照番号における最上位桁（複数可）は、その要素が最初に導入された、図の番号を指す。
【図１】一実施形態による細胞培養培地混合システム１００を示す。
【図２】一実施形態による統合制御ユニット１０２を示す。
【図３】一実施形態による統合制御ユニット１０２を示す。
【図４】一実施形態による細胞培養培地混合システム４００を示す。
【図５】一実施形態による細胞培養培地混合システム５００を示す。
【図６】一実施形態による生物生産ワークスペース６００上のホーム画面６０２を示す。
【図７】一実施形態による生物生産ワークスペース７００上のアクティブプロセス７２６を示すホーム画面７０２を示す。
【図８】一実施形態による生物生産ワークスペース８００上の生物プロセスモジュール８０４の再配置を示すホーム画面８０２を示す。
【図９】一実施形態による生物プロセスモジュールの再配置を示すホーム画面８０２を示す。
【図１０】一実施形態による生物プロセスモジュールの再配置を示すホーム画面８０２を示す。
【図１１】一実施形態による生物生産ワークスペース１１００上の警報詳細画面１１０２を示す。
【図１２】一実施形態によるワークスペース１２００上の警報詳細画面１２０２を示す。
【図１３】一実施形態によるワークスペース１３００上の警報詳細画面１３０２を示す。
【図１４】一実施形態によるワークスペース１４００上のインターロック詳細画面１４０２を示す。
【図１５】一実施形態によるワークスペース１５００上のボーラス詳細画面１５０２を示す。
【図１６】一実施形態によるワークスペース１６００上のプロセス詳細または単一ボーラスポンプ画面１６０２を示す。
【図１７】一実施形態によるワークスペース１７００上の回収プロセス詳細画面１７０２を示す。
【図１８】一実施形態によるワークスペース１８００上の回収詳細画面１８０２を示す。
【図１９】一実施形態による細胞培養培地混合プロセス１９００の概略および一覧図を示す。
【図２０】一実施形態による細胞培地混合プロセスを初期化する方法を示す。
【図２１】一実施形態による細胞培養培地混合プロセスを構成する方法を示す。
【図２２】一実施形態による生物生産混合プロセスを構成する方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
細胞培養のためのシステム、方法、および装置の実施形態は、添付の記載および図面に記載されている。図面において、特定の実施形態の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が示されている。当業者は、本明細書に記載される細胞培養培地混合システムが、緩衝液作製、培地再水和、細胞培養、ウイルス不活化、および発酵を含むが、これらに限定されない、様々な用途に使用され得ることを理解することができる。さらに、当業者は、特定の実施形態がこれらの具体的な詳細なしで実施され得ることを理解するであろう。さらに、当業者であれば、方法が提示および実施される特定のシーケンスが例示的であることを容易に理解することができ、このシーケンスが変更されてもよく、依然として特定の実施形態の趣旨および範囲内に収まり得ることが企図される。
【００１８】
本教示は、様々な実施形態と併せて記載されているが、本教示がかかる実施形態に限定することを意図していない。対照的に、本教示は、当業者によって理解されるように、様々な代替物、変形物、および同等物を包含する。
【００１９】
さらに、記載された様々な実施形態において、本明細書は、特定のシーケンスのステップとして、方法および／またはプロセスが提示され得る。しかしながら、本方法またはプロセスが本明細書に記載された特定のステップのシーケンスに依拠しない限り、本方法またはプロセスは、記載された特定のステップの順序に限定されるべきではない。当業者であれば理解するように、他のステップのシーケンスが、可能であり得る。したがって、本明細書に記載されている特定のステップの順序は、特許請求の範囲に対する限定として解釈されるべきではない。加えて、本方法および／またはプロセスを対象とする特許請求の範囲は、記述された順序でのそれらのステップの実行に限定されるべきではなく、当業者は、シーケンスが変更され得、それでもなお様々な実施形態の趣旨および範囲内に収まり得ることを容易に理解するであろう。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態が本明細書において示され、記載されてきたが、かかる実施形態が実施例としてのみ提供されることは、当業者には明らかであろう。多くの変化形、変更、および置換は、本発明から逸脱することなく、当業者に思いつくであろう。本明細書に記載される本発明の実施形態の種々の代替物が本発明の実施に用いられ得ることを理解されたい。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲の範囲内の方法および構造ならびにそれらの同等物がそれにより網羅されることが意図される。
【００２１】
図１は、様々な実施形態による細胞培養培地混合システム１００を示す。細胞培養培地混合システム１００は、ユーザインターフェース２０４を有する統合制御ユニット１０２、支持体１１６、基部１１８、モータ１０６、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８、剛性ハウジング１１０、ミキサ１１２、および剛性ハウジング１１４の内部を備え得る。
【００２２】
様々な実施形態において、統合制御ユニット１０２は、支持体１１６によって支持され得、支持体１１６は、剛性ハウジング１１０に取り付けられ得る。支持体１１６は、統合制御ユニット１０２および剛性ハウジング１１０への物理的接続を可能にする、ねじまたは溶接のための場所を有し得る。基部１１８は、剛性ハウジング１１０が静止するための固定または可動プラットフォームのいずれかとして役立ち得る。様々な実施形態において、モータ１０６は、剛性ハウジング１１０に装着され得る。
【００２３】
様々な実施形態において、統合制御ユニット１０２は、細胞培養培地混合システム１００内で発生する環境条件の変化を感知するように構成することができる。統合制御ユニット１０２は、支持体１１６に装着することができ、支持体は、細胞培養培地混合システム１００の剛性ハウジング１１０を支持しているのと、同じ基部１１８に取り付けられることができる。統合制御ユニット１０２、３０４は、それが各制御された構成要素を単一のユーザインターフェース１０４、２０４、５０２に統合するので、生物生産の分野において独特である。
【００２４】
様々な実施形態において、統合制御ユニット１０２は、剛性ハウジング１１４の内部内で混合要素４０４を、その後駆動することができる、モータ１０６と電気的に通信することができる。
【００２５】
様々な実施形態において、ユーザは、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８にタッチすることによって、ユーザインターフェース２０４を通じて統合制御ユニット１０２の機能にアクセスすることができる。例えば、ユーザは、モータ１０６がオンまたはオフの位置にあるかどうか、ならびに動作速度（すなわち、混合要素４０４がモータ１０６によって駆動されるときに回転されている速度）を制御し得る。
【００２６】
図２は、様々な実施形態による統合制御ユニット１０２の正面図を示す。統合制御ユニット１０２は、統合制御ユニット１０２と、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８とを備え得る。統合制御ユニット１０２は多くの形式をとることができることが理解される。
【００２７】
図３は、様々な実施形態による統合制御ユニット１０２の背面図を示す。統合制御ユニット１０２は、ポート３０２を備え得る。ポート３０２は、細胞培養培地混合システム１００と通信する様々なデバイスへの電子、デジタル、または光通信を可能にする。
【００２８】
図４は、様々な実施形態による細胞培養培地混合システム１００、４００を示す（図４には示されていない統合制御ユニット１０２）。細胞培養培地混合システム１００、４００は、混合要素４０４を駆動するモータ４０２、流体４０６、栄養素４０８、細胞または微生物４３６、センサ４１２、デバイス４１４、ポンプ４１６、弁４１８、多孔分散管（スパージャー）（ｓｐａｒｇｅｒ）４２０、出口４２２、リザーバ４２４、剛性ハウジング４２６の内部、可撓性区画４３４、可撓性区画４２８の内部、ドライブシャフト４３０、ドライブシャフトインターフェース４３２、および剛性ハウジング４１０を備え得る。
【００２９】
様々な実施形態において、単純な細胞培養培地混合システム１００は、剛性ハウジング１１４の内部内に含まれる可撓性区画４２８の内部を含み得る。剛性ハウジング１１０は、可撓性区画４３４のための構造的支持を提供し得る。栄養素４０８の形式における乾燥媒体は、入口５１２を通じて可撓性区画４２８の内部に導入され得る。追加的に、流体４０６は、乾燥媒体を液体フォーマットに再構成する目的で、可撓性区画４２８の内部に導入され得る。流体４０６は、その後、流体４０６をリザーバ４２４から可撓性区画４２８の内部に移送することができる、ポンプ４１６の作動によって導入され得る。統合制御ユニット１０２は、この移送を容易にするようにポンプ４１６を作動させ得る。ドライブシャフト４３０は、ドライブシャフトインターフェース４３２を通じて、可撓性区画４２８の内部および外部の両方にアクセスし得る。その後、モータ１０６は、流体４０６、栄養素４０８、および／または細胞を含み得る、可撓性区画５１０の内容物をかき混ぜることを、可撓性区画４３４内に配置された混合要素４０４に起こすように、統合制御ユニット１０２によって作動され得る。
【００３０】
様々な実施形態において、より複雑な細胞培養培地混合システム１００は、細胞増殖を維持するように栄養素４０８および細胞または微生物４３６を加えることによって、可撓性区画４２８の内部内で増殖する細胞を含み得る（組み合わされた内容物は、流体４０６であり得る）。いくつかの実施形態において、センサ４１２は、その後、情報を統合制御ユニット１０２に伝送することができる、可撓性区画４２８の内部内の環境条件を検出し得る。その後、統合制御ユニット１０２は、多孔分散管４２０、モータ１０６、ポンプ４１６、出口４２２、または弁４１８を含むが、これらに限定されない、可撓性区画４２８の内部と通信する多様なデバイスを作動させ得る。ピンチ弁または蠕動ポンプを含むが、これらに限定されない、当技術分野内の多様なポンプおよび弁が、好適である。
【００３１】
図５は、様々な実施形態による細胞培養培地混合システム１００、５００の概略図を示す。細胞培養培地混合システム１００、５００は、ユーザインターフェース５０２を有する統合制御ユニット１０２、モータ５０４、流体５０６、混合要素５０８、可撓性区画５１０、入口５１２、ポンプ５１４、弁または質量流量コントローラ５１６、多孔分散管５１８、リザーバ５２０、デバイス５２２、駆動シャフトインターフェース５２４、ガス供給５２６、ロードセル５２８、圧力センサ５３０、導電率センサ５３２、ｐＨセンサ５３４、熱制御要素（加熱／冷却）５３６、撹拌機駆動回路５３８、ポンプ駆動回路５４０、ｐＨ伝送機および検出回路５４２、圧力伝送機および検出回路５４４、ロードセル伝送機および検出回路５４６、多孔分散管弁回路５４８、デバイス制御回路５５０、メモリ５５２、熱制御要素回路５５４、ならびに中央処理装置５５６を備え得る。
【００３２】
様々な実施形態において、統合制御ユニット１０２は、メモリ５５２、中央処理装置５５６、ユーザインターフェース２０４、５０４、および撹拌機駆動回路５３８を含み得る、色々な制御回路、熱制御要素回路５５４、ポンプ駆動回路５４０、ｐＨ伝送機および検出回路５４２、導電率伝送機および検出回路５５８、圧力伝送機および検出回路５４４、ロードセル伝送機および検出回路５４６、多孔分散管弁回路５４８、ならびにデバイス制御回路５５０を備える。様々な実施形態において、回路は、細胞培養培地混合システム１００に関連する他のデバイスと電子通信し得る。様々な実施形態において、中央処理装置５５６は、情報を受信するか、または命令を提供するように、各回路と電子的に通信し得る。様々な実施形態において、メモリ５５２は、各回路に関連する情報を格納することができる。例えば、ポンプ駆動回路５４０は、ポンプ４１６と通信し得、メモリ５５２は、中央処理装置５５６にアクセス可能であり、ポンプ５１４をオン、オフ、または動作速度（すなわち流量）を増加または減少させることによってポンプ５１４を作動させるように使用され得る命令を含み得る。ユーザインターフェース５０２、１０４は、活動（ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ）またはポンプ５１４を表示し得、また、ポンプ５１４の動作を果たすようにユーザがとり得る一連のアクションをリストし得る。
【００３３】
様々な構成において、多様なセンサ４１２は、細胞培養培地混合システム１００と通信し得る。例えば、いくつかのセンサは、可撓性区画４２８の内部内の環境条件を検出するように使用され得、それらのセンサは、ｐＨセンサ５３４、導電率センサ５３２、圧力センサ５３０、熱制御要素（加熱／冷却）５３６、および他の種類のデバイス５２２を含み得る。かかるセンサ４１２は、物理的、光学的、電子的、熱的、または可撓性区画４２８の内部と通信する他の既知の方法であり得る。いくつかの実施形態において、可撓性区画５１０の内容物は、ロードセル５２８を使用して秤量され得る。様々な実施形態において、センサ４１２データは、電気通信を通じて参照されるデバイスの各々を制御するための様々な回路に伝送され得、その後、ＣＰＵに送信され得る。例えば、ｐＨセンサ５３４は、可撓性区画４２８の内部内のｐＨを読み取ることができ、そのデータをｐＨ伝送機および検出回路５４２に伝送することができる。その後、ｐＨ伝送機および検出回路５４２は、分析のために中央処理装置５５６にデータを提供し得る。中央処理装置５５６は、ユーザが、可撓性区画４２８の内部内のｐＨを知り得、適切なアクションをとり得るように、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８のユーザインターフェース５０２、１０４上にｐＨデータを表示し得る。
【００３４】
様々な実施形態において、フィードバックループの実施例は、導電率センサ５３２を使用して、可撓性区画４２８の内部内の導電率を測定することを含み得る。その後、導電率センサ５３２は、導電率伝送機および検出回路５５８に、無線または有線通信によって、可撓性区画４２８の内部内の溶存酸素含有量に関連し得る、情報を中継し得る。その後、情報は、無線または有線通信によって中央処理装置５５６に中継され得る。中央処理装置５５６は、受信されている、およびどのデバイスからの情報のタイプであるかを識別できる、メモリ５５２にアクセスし得る。メモリは、受信されている情報に応じて実行されるアクションのための命令も含み得る。例えば、ガス含有量が低すぎる場合、メモリは、可撓性区画４２８の内部にガスを追加する命令を含み得る。その後、中央処理装置５５６は、多孔分散管弁回路５４８を作動させ得、弁または質量流量コントローラ５１６、４１８を開き、ガス供給５２６からガスを放出することができ、ガス供給５２６は、多孔分散管５１８、４２０を通って可撓性区画４２８の内部に入ることができる。導電率センサ５３２が定義された範囲内の値を登録すると、多孔分散管４２０が、非アクティブ化することができるか、またはガス供給５２６が、それに応じて調整することができる。
【００３５】
様々な実施形態において、フィードバックループの実施例は、ロードセル５２８を使用して、細胞培養培地混合システム５００、４００、１００の重量を測定することを含み得る。その後、ロードセル５２８は、無線または有線通信を使用して、ロードセル伝送機および検出回路５４６に情報を中継し得る。その後、ロードセル伝送機および検出回路５４６は、情報を中央処理装置５５６に中継し得る。中央処理装置５５６は、受信されている、およびどのデバイスからの情報のタイプであるかを識別することができる、メモリ５５２にアクセスし得る。メモリ５５２は、受信されている情報に応じて実行されるアクションのための命令も含み得る。例えば、レシピの流体充填段階中にシステムの重量が低すぎる場合、中央処理装置５５６は、ポンプ５１４、４１６を作動させることができる、ポンプ駆動回路５４０を作動させ得、その後、リザーバ５２０、４２４から流体を引き出すことができ、それにより、可撓性区画４２８の内部に流体を加える。ロードセル５２８が適切な重量を登録すると、ポンプ駆動回路５４０は、プロセスを閉じて、停止するように、ポンプ５１４、４１６を作動させることができる。
【００３６】
様々な実施形態において、フィードバックループの実施例は、可撓性区画４２８の内部内の圧力を測定することを含み得る。かかる読み取りは、剛性ハウジング１１０内に可撓性区画５１０、４３４の設置に際して、特に重要であり得る。圧力センサ５３０は、可撓性区画４２８の内部内の圧力を検出し得、その後、有線または無線通信を使用して、情報を圧力伝送機および検出回路５４４に中継され得る。その後、圧力伝送機および検出回路５４４は、情報を中央処理装置５５６に中継し得る。中央処理装置５５６は、受信されている、およびどのデバイスからの情報のタイプであるかを識別できる、メモリ５５２にアクセスし得る。メモリ５５２は、受信されている情報に応じて実行されるアクションのための命令も含み得る。例えば、圧力が特定量未満である場合、その後、ポンプ５１４、４１６は、圧縮空気で充填されたリザーバ５２０、４２４から空気を放出し得る、ポンプ駆動回路５４０を通じて作動させ得る。圧力センサ５３０は、最新の読み取りを伝送し続けることができ、これにより、可撓性区画５１０が所望の圧力に達すると、最終的にポンプ５１４、４１６が閉じられる。
【００３７】
様々な実施形態において、フィードバックループの実施例は、可撓性区画４２８の内部内のｐＨを測定することを含み得る。かかる読み取りは、細胞増殖を最適化しようとする場合、または別のプロセスで使用される流体５０６、４０８のｐＨを取得するために、重要であり得る。ｐＨセンサ５３４は、可撓性区画４２８の内部内のｐＨを検出し得、その後、有線または無線通信を使用して、情報をｐＨ伝送機および検出回路５４２に中継し得る。その後、ｐＨ伝送機および検出回路５４２は、情報を中央処理装置５５６に中継し得る。中央処理装置５５６は、受信されている、およびどのデバイスからの情報のタイプであるかを識別できる、メモリ５５２にアクセスし得る。メモリ５５２は、受信されている情報に応じて実行されるアクションのための命令も含み得る。例えば、メモリ５５２に記憶された値に基づいてｐＨが高すぎる場合、ポンプ５１４、４１６は、リザーバ５２０、４２４から塩基を送達するように作動され得るか、または、代替的に、ｐＨが低すぎる場合、ポンプ５１４、４１６は、リザーバ５２０、４２４から酸を送達するように作動され得る。メモリ５５２内に含有される記載された様々なプロセスのいずれかのための値および情報のいずれかは、ユーザによって入力され得るか、またはレシピの一部であり得る。
【００３８】
様々な実施形態において、フィードバックループの実施例は、可撓性区画４２８の内部内の温度を測定することを含み得る。かかる読み取りは、多様な理由のために重要になり得る。例えば、異なる細胞増殖段階は、異なる最適温度範囲下で発生することができる。追加的に、特定の栄養素４０８は、特定の環境条件（すなわち、特定の温度）下でより効率的に混合し得る。デバイス５２２または熱感知デバイス５２２は、有線または無線通信を使用して、可撓性区画４２８の内部内の温度をデバイス制御回路５５０に伝達することができる、温度読取装置であり得る。その後、デバイス制御回路５５０は、中央処理装置５５６に情報を中継することができる。中央処理装置５５６は、受信されている、およびどのデバイスからの情報のタイプであるかを識別できる、メモリ５５２にアクセスし得る。メモリ５５２は、受信されている情報に応じて実行されるアクションのための命令も含み得る。例えば、レシピにおけるステップが、Ｘとして読み取ることを温度のために要求して、現在の温度がデバイス５２２からの入力に基づいてＹとして読み取る場合、中央処理装置５５６は、熱制御要素（加熱／冷却）５３６を作動させ得、その後、可撓性区画４２８の内部内の温度を増加または減少させるように、命令を熱制御要素（加熱／冷却）５３６に中継することができる。
【００３９】
様々な実施形態において、フィードバックループの実施例は、混合要素５０８、４０４と併せて、以前に記載されたセンサのいずれかを使用することを含み得る。より具体的には、流体５０６、４０６が可撓性区画４２８の内部に追加されると、中央処理装置５５６は、モータ５０４、４０２、１０６の状態を変更して、混合要素５０８、４０４に回転接続されている、ドライブシャフト４３０を回転させることができる、回転速度をオンまたは増加させるように、撹拌機駆動回路５３８に命令を送信し得る。別の実施形態において、環境条件が満たされた後、または一定期間後、中央処理装置５５６は、回転速度を低下させるか、またはモータ５０４、４０４、１０６をオフにするように、撹拌機駆動回路５３８に命令を送信し得る。
【００４０】
様々な実施形態において、デバイス５２２が統合制御ユニット１０２との通信を開始する（すなわち、デバイスがシステムにプラグ接続する）ときに、中央処理装置５５６は、どの種類のデバイス（すなわち、センサ、ポンプなど）がアクセスされているかを判定するために、その後、メモリ５５２上に格納された信号のライブラリと比較することができる信号を検出し得る。メモリは、デバイス５２２の自動較正のための命令をさらに含み得る。例えば、デバイスがｐＨセンサ５３４である場合、それは、可撓性区画４２８内から正確なｐＨ測定を行うように、較正され得る。いくつかの実施形態において、デバイス５２２が認識された後、生物プロセスモジュール６０４は、アクティブ化され得、ユーザによって選択された、またはシステムによって既定された一連のプロセスまたはタスクに基づいて、生物生産ワークスペース６０２内に自動的に配置され得る。
【００４１】
様々な実施形態において、弁または質量流量コントローラ５１６は、統合制御ユニット１０２に組み込まれ得る。統合制御ユニット１０２は、弁または質量流量コントローラ５１６に接続された１つ以上のガス入口を含み得、流路は、弁または質量流量コントローラ５１６から統合制御ユニット１０２からの出口に導かれ得る。その後、統合制御ユニット１０２上の出口は、可撓性区画５１０に導かれ得る。多孔分散管弁回路５４８は、圧力センサ５３０からの読み取りに基づいて、質量流量コントローラから来るガス流量を判定する、命令を含み得る。
【００４２】
様々な実施形態において、統合制御ユニット１０２は、ユニット１０２を通って循環される流体の流れを低減または停止するためのピンチ弁を含み得る。いくつかの実施形態において、統合制御ユニット１０２は、可撓性区画５１０を充填するための１つ以上の空気圧シリンダおよびピンチ弁を含み得る。いくつかの実施形態において、統合制御ユニット１０２は、可撓性区画５１０を膨張させる１つ以上の比例弁を含み得る。
【００４３】
様々な実施形態において、データは、統合制御ユニット１０２内の様々な回路から収集され得、さらなる処理のためにデスクトップコンピュータに送信され得る。いくつかの実施形態において、データは、移送を容易にするために、統合制御ユニットからＵＳＢドライブに移送することができる。
【００４４】
図６は、様々な実施形態による、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８上に表示され得る、生物生産ワークスペース６００上に示され得る、ホーム画面６０２を示す。生物生産ワークスペース６００は、１つ以上の生物プロセスモジュール６０４、アクション６２４、プロセス名６０６、プロセス詳細６０８、手動プロセスアクティベータ６１０、制御設定値６１２、モジュール設定セレクタ６１４、ワークスペース設定セレクタ６１６、タブ６１８、警報インジケータ６２０、およびワークフロータイトル６２２を備え得る。
【００４５】
様々な実施形態において、生物生産ワークスペース６００は、１つ以上の生物プロセスモジュール６０４を含み得る。ユーザは、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８を通じて生物プロセスモジュール６０４と対話し得る。各生物プロセスモジュール６０４は、プロセス（複数可）を表し得る。代替的に、生物プロセスモジュール６０４は、色々な周辺デバイス（図４および５に示されている）を利用する単一のプロセスを表し得る。図６において示されている個々のモジュール６０４は、プロセス名６０６に示されている、撹拌、ｐＨ、溶存酸素、酸、回収、液体充填、および質量に固有である。
【００４６】
様々な実施形態において、生物プロセスモジュール６０４は、プロセス名６０６が発生している、または発生するようにスケジュールされた、アクション６２４、制御設定値６１２、プロセス詳細６０８、モジュール設定セレクタ６１４、および手動プロセスアクティベータ６１０を表示し得る。各生物プロセスモジュール６０４の構成要素のいくつかまたはすべては、対話型であり得、生物プロセスモジュール６０４によって表されるプロセスのタイプに依存し得る。例えば、手動プロセスアクティベータ６１０は、ユーザがポンプ５１４、４１４、およびモータ１０６、４０２、５０４などの出力特徴と直接対話することを可能にし得る。具体的には、ユーザは、混合要素４０４、５０８の速度を増加させるか、またはポンプ４１６、５１４を作動させることによって酸もしくは塩基を加えることを選択し得る。別の実施例は、プロセスが発生している間、またはレシピの一部としてユーザによって調整することができる、制御設定値６１２を含む生物プロセスモジュール６０４を含み得る。
【００４７】
様々な実施形態において、生物生産ワークスペース６００は、ユーザが警報詳細画面９０１にアクセスすることを可能にする、警報インジケータ６２０ボタンを有し得る。様々な実施形態において、ワークスペース設定セレクタ６１６は、ユーザがワークスペース詳細画面にアクセスすることを可能にし得る。様々な実施形態において、モジュール設定セレクタ６１４は、ユーザが、インターロック詳細画面１２０２またはプロセス詳細画面１３０２を含み得る、システムの異なる部分にアクセスすることを可能にし得る。様々な実施形態において、タブ６１８は、ユーザがアクティブプロセス７１４のリストを表示するポップアップメニューにアクセスすることを可能にし得る。
【００４８】
図７は、様々な実施形態による、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８に表示され得る、生物生産ワークスペース７００に示され得る、ホーム画面を示す。生物生産ワークスペース７００は、１つ以上の生物プロセスモジュール７０４、プロセス名７０６、プロセス詳細７０８、手動プロセスアクチュエータ７１０、制御設定値７１２、モジュール設定セレクタ７１４、タブ７１６、ポップアップメニュー７３０、ワークスペース設定セレクタ７１８、警報インジケータ７２０、ワークフロータイトル７２２、アクティブ警報７２４、アクティブプロセス７２６、およびアクション７２８を備え得る。
【００４９】
様々な実施形態において、タブ６１８、７１４は、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８のユーザ対話を通じて選択され得る。タブ６１８が選択されると、ポップアップメニュー７３０は、画面の側面から延在し得、アクティブプロセス７２６のリストを表示し得る。アクティブプロセス７２６のそれぞれは、ユーザをプロセス詳細画面にナビゲートするように個別に選択され得る。
【００５０】
様々な実施形態において、警報インジケータ７２０は、所与の瞬間における警報の数を表す、数を表示するであろう。アクティブ警報７２４は、どの警報がどのモジュールおよびプロセスに関連するかを示すように、プロセス名７０６の近くに表示され得る。警報履歴は、警報インジケータ７２０のユーザ選択によって表示され得る。警報は、重大度によっても区別され得る。重大な警報は、赤色によって示され、ところが一方、それほど重大でない警報は、黄色によって示され得る。警報インジケータ７２０、生物プロセスモジュール７０４、またはプロセス名７０６の場所は、警報の重大度を示すように色を変え得る。
【００５１】
図８〜１０は、様々な実施形態による、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８に表示され得る、生物生産ワークスペース８００上に示され得る、ホーム画面８０２を示す。生物生産ワークスペース８００は、生物プロセスモジュール８０４、プロセス名８０６、プロセス詳細８０８、手動プロセスアクティベータ８１０、制御設定値８１２、モジュール設定セレクタ８１４、ワークスペース設定セレクタ８１６、タブ８１８、警報インジケータ８２０、ワークフロータイトル８２２、アクション８２４、第１の移行モジュール８２６、および第２の移行モジュール８２８を備え得る。
【００５２】
様々な実施形態において、生物プロセスモジュール８０４は、ユーザのドラッグアンドドロップによって、同じ生物生産ワークスペース８００上で、または別の生物生産ワークスペース８００に移動することができる。例えば、ユーザは、第１の移行モジュール８２６を選択し得、それを生物生産ワークスペース８００上の別の場所にドラッグし得る。かかるアクションは、第２の移行モジュール８２８に、第１の移行モジュール８２６との場所の交換を起こす。モジュールの場所の交換は、プロセスワークフロー内で基礎となるプロセスが発生する順序が変わり得る。場所の交換は、ユーザの便宜のためにも完了であり得る。
【００５３】
モジュールを交換する実施例は、図８において始まり、ユーザが「回収」と題された第１の移行モジュール８２６を選択し、それを「ｐＨ」と題された第２の移行モジュール８２８に向かってドラッグし始めた。図９において、ユーザは、第１の移行モジュール８２６を第２の移行モジュール８２８がかつてあった場所に移動し、第１の移行モジュール８２６がドロップされると、第２の移行モジュール８２８が、第１の移行モジュール８２６の元の位置に向かって自動的に移動する。図１０は、第１および第２の移行モジュール８２６、８２８のための生物生産ワークスペース１０００内の新しい場所を示す。いくつかの実施形態において、生物生産ワークスペース８００、９００、１０００内の２つのモジュールの位置を移動することは、基礎となるプロセスを再編成し得る。
【００５４】
図１１は、様々な実施形態による、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８に表示され得る、生物生産ワークスペース１１００に示され得る、警報詳細画面１１０２を示す。生物生産ワークスペース１１００は、警報詳細画面１１０２、警報１１０４、警報凡例１１０６、警報ステータス１１０８、警報重大度インジケータ１１１０、警報詳細セレクタ１１１２、警報時間１１１４、警報閾値１１１６、ワークスペースタイトル１１１８、および警報リスト１１２０を備え得る。
【００５５】
様々な実施形態において、警報詳細画面１１０２は、警報インジケータ６２０、７１８、８１８を選択することによって、またはユーザインターフェース２０４、５０２の他の部分からアクセスされ得る。
【００５６】
様々な実施形態において、ユーザは、ユーザ対話を必要とするか、または単にユーザ通知のためであり得る、細胞培養培地混合システム１００、４００、５００内で発生する重要な変化をマークするように、警報１１０４を追加し得る。いくつかの実施形態において、警報１１０４は、自動プロセスを開始する。例えば、前に考察されるフィードバックシステムは、警報閾値９１６に基づいてアクティブ化され得る。
【００５７】
様々な実施形態において、警報凡例１１０６は、重大度およびそれらがユーザによって確認されたかどうかに基づいて、警報１１０４を分類し得る。
【００５８】
様々な実施形態において、警報リスト１１２０は、凡例上で選択された、警報１１０４の特定のクラス内の警報１１０４を示す。警報警報リスト１１２０における各入力は、警報重大度インジケータ１１１０、警報閾値１１１６、警報時間１１１４、および警報ステータス１１０８を示し得る。例えば、赤色警報は、警報重大度インジケータ１１１０の下で色が赤色である、１つまたは２つのドットとして示される警報重大度を有し得、ｐＨ１〜７．３の警報閾値１１１６を有しており、指定された日時にアクティブ化されており、警報ステータス１１０８は、警報がアクティブであるか、またはユーザによって確認されているかどうかを示し得る。
【００５９】
図１２は、様々な実施形態による、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８上に表示され得る、ワークスペース１２００上に示され得る、警報詳細画面１２０２を示す。ワークスペース１２００は、警報詳細画面１２０２、トグル１２０４、モジュールリスト１２０６、警報ステータス１２０８、警報詳細１２１０、およびワークフロータイトル１２１２を備える。
【００６０】
様々な実施形態において、警報詳細画面１２０２は、警報詳細セレクタ１１１２から、またはユーザインターフェース２０４、５０２の他の部分からアクセスされ得る。
【００６１】
様々な実施形態において、ユーザは、モジュールリスト１２０６からモジュールを選択して、２つの位置の間でトグル１２０４アイコンをドラッグすることによって、関連する警報およびインターロックを有効または無効にすることができる。警報ステータス１２０８、９０８は、警報がオンであるかどうかを示すように更新される。様々な実施形態において、警報詳細１２１０は、ユーザを警報詳細画面１１０２にナビゲートする、ボタンであり得る。
【００６２】
図１３は、様々な実施形態による、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８上に表示され得る、ワークスペース１３００上に示され得る、警報詳細画面１３０２を示す。ワークスペース１３００は、警報詳細画面１３０２、警報設定１３０４、トグル１３０６、アクション１３０８、持続時間１３１０、許容誤差１３１２、制御設定値１３１４、およびワークフロータイトル１３１６を備える。
【００６３】
様々な実施形態において、警報詳細画面１３０２は、警報詳細１２１０ボタンから、またはユーザインターフェース２０４、５０２の他の部分からアクセスされ得る。
【００６４】
様々な実施形態において、ユーザは、２つの位置の間でトグル１３０６を動かすことによって、特定の警報９０４および関連するインターロックを有効または無効にすることができる。
【００６５】
様々な実施形態において、ユーザは、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８を通じて警報設定１３０４を編集し得る。編集は、警報１１０４を追加すること、もしくは減らすこと、または制御設定値１１１４を設定することを含み得る。制御設定値１１１４は、狭い範囲の許容誤差１１１２を定義し得る。制御設定値１１１４の第２のセットは、より広い範囲の許容誤差１１１２を定義するように、入力され得る。許容誤差１３１２は、細胞培養培地混合システム１００、４００、５００内の環境条件の許容範囲を定義し得、アクション１３０８を必要としない、範囲を表し得、または、環境条件が事前定義された持続時間１３１０の間、許容誤差１３１２の範囲から外れるときに、アクション１３０８を発生させる、範囲を表し得る。
【００６６】
図１４は、様々な実施形態による、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８上に表示され得る、ワークスペース１４００上に示され得る、インターロック詳細画面１４０２を示す。ワークスペース１４００は、インターロック詳細画面１４０２、アクション入力１４０４、持続時間入力１４０６、許容誤差入力１４０８、制御設定値入力１４１０、ワークフロータイトル１４１２、およびインターロック１４１４を備える。
【００６７】
様々な実施形態において、インターロック詳細画面１４０２は、警報詳細１２１０ボタンから、またはユーザインターフェース２０４、５０２の他の部分からアクセスされ得る。
【００６８】
様々な実施形態において、制御設定値入力１４１０は、所望の値または値の範囲について、ユーザインターフェース２０４、５０２を通じてユーザによって入力され得る。アクション入力１４０４は、環境条件が値または値の範囲から逸脱した場合に、アクション６２４、７２８、８２４、または１１０８が発生することを可能にするように選択され得る。様々な実施形態において、入力フィールドに値を入力することは、ユーザがタッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８をタップすること、およびユーザインターフェース２０４、５０２との対話を通じて所望の値を入力することを含み得る。他の実施形態において、ユーザは、口頭コマンドを述べて、その後、所望の値を列挙し得る。例えば、ユーザは、「６．７の制御設定値入力、および一時停止するアクション入力」と言い得る。
【００６９】
様々な実施形態において、インターロック１４１４のための方程式の実施例は、ｐＨ６．７を超えるときに、ポンプ４１６、５１４が酸性溶液を加えるように作動されるときに指示し得る、ｐＨの制御設定値入力１４１０を６．７に設定するユーザを含み得る。より具体的には、ｐＨが６．７を超えるときに、アクションは、ポンプ４１６、５１４を一時停止することであり得る。レシピにおいて使用するために、酸のボーラスは、混合プロセスまたは生体反応の特定の期間中に、流体４０６、５０６に加えられ得、量および頻度が、メモリ５５２に格納され得る。ｐＨセンサ５３４は、流体４０６、５０６のｐＨを読み取って、情報をｐＨ伝送機および検出回路５４２に送信し得、その後、中央処理装置５５６に情報を中継することができる。中央処理装置５５６は、ｐＨセンサ５３４によって読み取られた値をメモリ５５２に格納された値とチェックして、メモリ５５２に格納されたアクション入力１４０４に基づいて、アクションを実行するかどうかを判定し得る。制御設定値入力１４１０を超える場合、中央処理装置５５６は、ポンプ駆動回路５４０と通信して、それに応じてポンプ４１６、５１４を作動させ得る。
【００７０】
様々な実施形態において、インターロックのための方程式の実施例は、ユーザが溶存酸素の制御設定値入力１４１０をＸに設定することを含み得、アクション入力１４０４は、ガス供給５２６から多孔分散管４２０、５１８を通じて可撓性区画４２８の内部にガスを放出するように、弁４１８のアクティブ化を示し得る。
【００７１】
様々な実施形態において、動作中のインターロック１４１４の実施例は、ユーザが、ｐＨに対して０．５の許容誤差入力１４０８を、および持続時間入力１４０６を５秒入力することであり得る。これは、ｐＨが制御設定値入力１４１０から５秒を超えて０．５だけ逸脱する場合、アクション６２４、７２８、８２４、１００８が発生し得ることを意味する。
【００７２】
熟練した職人は、異なる混合プロセスまたは生物反応のために、任意の数の組み合わせおよび並べ替えが必要とされ得ることを理解するであろう。記載されているシステムは、ユーザがそれらの特定のニーズのためのシステムを簡単にカスタマイズすることを可能にする。
【００７３】
図１５は、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８に表示され得る、ワークスペース１５００に示され得る、ボーラス詳細画面１５０２を示す。ワークスペース１５００は、ボーラス詳細画面１５０２、量１５０４、時間枠１５０６、流量１５０８、単位１５１０、トグル１５１２、制御設定値１５１４、アクション１５１６、手動アクティベータ１５１８、およびワークフロータイトル１５２０を備える。
【００７４】
様々な実施形態において、ユーザは、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８を通じて、追加されるボーラスの量１５０４、それが追加される時間枠１５０６、流量１５０８を含み得る、多様な設定を入力することができ、ユーザは、所望の単位１５１０を選択し得る。
【００７５】
様々な実施形態において、ユーザは、ボーラスを送達するように、所望の設定を入力し得、単に手動アクティベータ１５１８を押し得る。
【００７６】
様々な実施形態において、ユーザは、トグル１５１２をオン位置にスライドさせることによって、制御方程式および履歴現象設定をトグル１５１２し得る。その後、ユーザは、実行される制御設定値１５１４およびアクション１５１６を入力し得る。前に参照したように、実行できるアクションには異なるタイプがあり、制御設定値１３１４は、異なり得る。いくつかの実施形態において、ユーザは、ボーラスに関連して、制御設定値入力１４１０、アクション入力１４０４、許容誤差入力１４０８、および持続時間入力１４０６を入力することを望み得る。
【００７７】
様々な実施形態において、ボーラスは、酸性もしくは塩基性の流体もしくは粉末、酸素などのガス、流体もしくは粉末形式の栄養素４０８、または細胞培養培地混合システム１００、４００、５００に加えることができる、有用なものであり得る。
【００７８】
様々な実施形態において、手動アクティベータ１５１８は、ユーザをプロセス詳細または単一ボーラスポンプ画面１６０２にナビゲートし得る。
【００７９】
熟練した職人は、異なる混合プロセスまたは生物反応のために、任意の数の組み合わせまたは並べ替えが必要とされ得ることを理解するであろう。記載されているシステムは、ユーザがそれらの特定のニーズのためのシステムを簡単にカスタマイズすることを可能にする。
【００８０】
図１６は、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８に表示され得る、ワークスペース１６００に示され得る、単一プロセスの詳細または単一ボーラスポンプ画面１６０２を示す。ワークスペース１６００は、プロセス詳細または単一ボーラスポンプ画面１６０２、持続時間１６０４、アクション１６０６、制御設定値１６０８、量１６１０、リザーバ量１６１２、追加された量１６１４、環境条件１６１６、手動アクティベータ１６１８、およびプロセスタイトル１６２０を備える。
【００８１】
様々な実施形態において、ユーザまたはレシピが、ボーラスが細胞培養培地混合システム１００、４００、５００に送達されることを判定すると、プロセス詳細または単一ボーラスポンプ画面１６０２は、ロードされ、送達に関連する情報を提供し得る。例えば、持続時間１６０４は、プロセス詳細の中央に、または単一ボーラスポンプ画面１６０２に、数値的および絵文字的の両方で示され得る。アクション１６０６ステータスはまた、制御設定値１６０８、ボーラスの総量１６１０、まだ追加されていないリザーバ量１６１２、すでに追加された量１６１４、および関連する環境条件１６１６とともに示され得る。
【００８２】
様々な実施形態において、手動アクティベータ１６１８は、ユーザがボーラスの送達をキャンセル、一時停止、または再開することを可能にし得る。
【００８３】
図１７は、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８に表示され得る、ワークスペース１７００に示され得る、プロセス詳細画面１７０２を示す。ワークスペース１７００は、プロセス詳細画面１７０２、総量１７０４、回収量１７０６、残量１７０８、流量１７１０、移行設定１７１２、第２の流量１７１４、第１の単位１７１６、第２の単位１７１８、およびプロセスタイトル１７２０を備える。
【００８４】
様々な実施形態において、所望のプロセスが完了した後、細胞培養培地混合システム１００、４００、５００を空にする必要がある。ユーザは、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８を使用して多様な設定を入力し得る。例えば、ユーザは、総量１７０４を観察して、回収量１７０６を判定し得る。その後、統合制御ユニット１０２は、残量１７０８を計算して、表示し得る。ユーザはさらに、回収が発生する段階の数を判定し得る。例えば、ユーザは、回収のために２つの段階を選択し得、その後、流量１７１０および第２の流量１７１４、ならびに変化が流量であるときの移行設定１７１２を入力し得る。ユーザがアクティベータ１７２２ボタンを押すと、ユーザインターフェース２０４、５０２は、回収詳細画面１６０２にナビゲートする。
【００８５】
図１８は、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８に表示され得る、ワークスペース１８００上に示され得る、回収詳細画面１８０２を示す。ワークスペース１８００は、回収詳細画面１８０２、総量１８０４、回収量１８０６、環境条件１８０８、質量１８１０、第１の圧力インジケータ１８１２、第２の圧力インジケータ１８１４、およびプロセスタイトル１８１６を備える。
【００８６】
様々な実施形態において、ユーザが回収の設定を入力し、アクティベータ１７２２を押すと、ユーザインターフェース２０４、５０２は、回収に関連する多様な情報およびデータでユーザに提示し得る、回収詳細画面１８０２にナビゲートし得る。例えば、総量１８０４は、回収詳細画面１８０２と同様に、数値的およびグラフィカルの両方で回収詳細画面１８０２の中央に表示され得る。いくつかの実施形態において、システム内に蓄積され得る、堆積物、廃棄物、または粒子のために、可撓性区画５１０の内容物全体を回収することは望ましくないであろう。質量１８１０はまた、ロードセル５２８によって検出され得、可撓性区画５１０の容量だけでなく、細胞培養培地混合システム１００、４００、５００の重量も減少していることを示すように、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８上に提示される。追加的に、第１の圧力インジケータ１８１２および第２の圧力インジケータ１８１４は、２つの液体中の圧力を示し得る。可撓性区画５１０の圧力は、環境条件１８０８として示され得る。
【００８７】
図１９は、細胞培養培地混合プロセス１９００の一実施形態の実施例を示す。細胞培養培地混合プロセス１９００は、プロセスワークフロー１９０２、プロセス１９０４、レシピ１９０６、およびレシピステップ１９０８を含む。
【００８８】
様々な実施形態において、生物生産ワークスペース６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００および関連する生物プロセスモジュール６０４、７０４、８０４は、様々な詳細をすべて含む、図１９に示される細胞培養培地混合プロセス１９００をグラフィカルに表し得る。
【００８９】
様々な実施形態において、プロセスワークフロー１９０２は、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８上での対話を通じて、ユーザによってカスタマイズされ得る。いくつかの実施形態において、生物プロセスモジュール６０４、７０４、８０４は、ユーザが様々なプロセス１７０４に関連する個々のレシピステップ１９０８をカスタマイズすることを可能にし得る、レシピ１９０６ビルダーであり得る。図１９における実施例は、使い捨てミキサが混合プロセスを開始し、流体４０６、５０６のｐＨが調整されて、約３．７のｐＨに保持され、その後、ｐＨが４．０に変更されて保持され、最終的に可撓性区画５１０の内容物が回収されることを示す。
【００９０】
熟練した職人は、用途に応じて、任意の数の混合プロセス１７００または生物反応が有用であり得ることを理解するであろう。本明細書の細胞培養培地混合システム１００、４００、５００は、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８に表示されるユーザフレンドリーなユーザインターフェース２０４、５０２を通じて容易なカスタマイズを可能にし、所望の結果を達成するように、ユーザがワークスペース６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００および生物プロセスモジュール６０４、７０４、８０４設定と対話および変更し得る。
【００９１】
図２０は、細胞培養培地混合システム１００のための使用方法を示す。ブロック２００２において、ルーチン２０００は、区画が、混合要素を含み、区画が、細胞増殖のための流体および栄養素を含むように構成される、区画を有する細胞培養培地混合システムを提供する。ブロック２００４において、ルーチン２０００は、デバイスが、混合システムと物理的に通信し、統合制御デバイスと電子的に通信する、統合制御ユニットにデバイスを接続する。ブロック２００６において、ルーチン２０００は、統合制御ユニットが、デバイスの特性を自動的に検出する。ブロック２００８において、ルーチン２０００は、統合制御ユニットが、特性に基づいて、プロセスワークフロー内でデバイスに関連するプロセスを自動的に順序付けする。
【００９２】
様々な実施形態において、ルーチン２０００は、生物生産ワークスペースと、生物生産ワークスペース内のデバイスを表す生物プロセスとをグラフィカルに表示し得る。いくつかの実施形態において、レシピは、流体にボーラスを追加することを含み得る。いくつかの実施形態において、ルーチン２０００は、プロセスワークフローに基づいて、生物生産ワークスペース上の一連の生物プロセスモジュール内の生物プロセスモジュールを自動的に順序付けすることができ、プロセスワークフローが、メモリに格納される。いくつかの実施形態において、ルーチン２０００は、区画内で混合されている流体に基づいて、一連のプロセスワークフローからプロセスワークフローを選択し得る。いくつかの実施形態において、ルーチン２０００は、区画内で発生する生物学的プロセスに基づいて、一連のプロセスワークフローからプロセスワークフローを選択し得る。
【００９３】
様々な実施形態において、ルーチン２０００は、タッチ感知ディスプレイまたは対話型ディスプレイ１０８上に生物生産ワークスペースおよび生物プロセスモジュールを表示し得る。いくつかの実施形態において、ルーチン２０００のユーザは、デバイスに関連するプロセスを非アクティブ化するようにタッチ感知画面にタッチすることによって生物プロセスモジュールを選択し得、生物プロセスモジュールが、プロセスが非アクティブであることを示すように更新される。いくつかの実施形態において、ユーザは、デバイスに関連するプロセスをアクティブにするようにタッチ感知画面にタッチすることによってモジュールを選択し得、モジュールが、プロセスがアクティブであることを示すように更新される。いくつかの実施形態において、ユーザは、生物生産ワークスペース内で生物プロセスモジュールを再順序付けするようにタッチ感知画面にタッチすることによって生物プロセスモジュールを選択し得、対応するプロセスが、プロセスワークフロー内で再順序付けられる。いくつかの実施形態において、生物プロセスモジュールおよびプロセスは、プロセスワークフローがアクティブである間に、再順序付けされ得る。
【００９４】
図２１は、細胞培養培地混合システム１００のための使用方法を示す。ブロック２１０２において、ルーチン２１００は、ディスプレイと、一連のポートと、を含む、統合制御ユニットを提供する。ブロック２１０４において、ルーチン２１００は、ディスプレイ上に生物生産ワークスペースを表示する。ブロック２１０６において、ルーチン２１００は、デバイスを含む混合システムを提供する。ブロック２１０８において、ルーチン２１００は、一連のポート内のポートにデバイスを接続する。ブロック２１１０において、ルーチン２１００は、ポートにデバイスを接続すると、デバイスを自動的にアクティブ化して、ディスプレイ上の生物生産ワークスペース内に生物プロセスモジュールを表示する。
【００９５】
様々な実施形態において、統合制御ユニット１０２は、ポート３０２に接続すると、デバイス５２２を自動的に較正し得る。いくつかの実施形態において、デバイスは、ロードセル５２８であり得、ルーチン２１００は、風袋値を設定することによってロードセル５２８を較正し得る。いくつかの実施形態において、ルーチン２１００は、制御設定値７１２およびアクション６２４、７２８を選択し得る。いくつかの実施形態において、ルーチン２１００は、制御設定値６１２、７１２、８１２、１１１４、１２１０、１３１４、１４０８および持続時間１３１０、１２０６、１４０４のための許容誤差１３１２を選択し得る。いくつかの実施形態において、ルーチン２１００は、アクション６２４、７２８、８２４、１１０８、１２０４、１３１６、１４０６を実行し得る。いくつかの実施形態において、アクション６２４、７２８、８２４、１１０８、１２０４、１３１６、１４０６は、デバイス５２２をアクティブ化することを含み得る。いくつかの実施形態において、ルーチン２１００は、許容誤差１３１２、１２０８が持続時間１３１０、１２０８、１４０４を超えられたときに、警報９０４をアクティブ化し得る。いくつかの実施形態において、ルーチン２１００は、タブ６１８、７１６、８１８を選択して、アクティブプロセス７２６のリストを表示し得る。いくつかの実施形態において、ルーチン２１００は、アクティブプロセス７２６のリストからアクティブプロセスを選択し、続いて詳細画面９０２、１００２、１１０２、１２０２、１３０２、１４０２、１５０２、１６０２にナビゲートし得る。
【００９６】
図２２は、細胞培養培地混合システム１００のための使用方法を示す。ブロック２２０２において、ルーチン２２００は、対話型ディスプレイと、一連のポートと、を含む、統合制御ユニットを提供する。ブロック２２０４において、ルーチン２２００は、剛性ハウジングと、剛性ハウジングの内部に適合するように構成されている可撓性区画と、を含む、細胞培養培地混合システムであって、可撓性区画が、混合要素を含み得、可撓性区画の内部が、流体および栄養素を含有するように構成され得ている、細胞培養培地混合システムを提供する。ブロック２２０６において、ルーチン２２００は、ポートのうちの１つにセンサを接続することであって、センサが、可撓性区画の内部と通信している、センサを接続する。ブロック２２０８において、ルーチン２２００は、ポートにセンサを接続すると、対話型ディスプレイにセンサを表す、生物プロセスモジュールを自動的に表示する。ブロック２２１０において、ルーチン２２００は、センサの識別に基づいて、対話型ディスプレイ上の生物生産ワークスペース内に一連の生物プロセスモジュールを配置することであって、表示されている生物プロセスモジュールの順序が、プロセスワークフロー内で一連のプロセスが実行される順序と相関する、一連の生物プロセスモジュールを配置する。
【００９７】
様々な実施形態において、ルーチン２２００は、流体を混合するように、混合要素を使用して、可撓性区画の内部内で混合プロセスを開始する。
【００９８】
様々な実施形態において、ルーチン２２００は、ユーザの選択に基づいて、プロセスワークフローを表す生物生産ワークスペース内で一連の生物プロセスモジュールおよびそれらの関連するプロセスを再順序付けする。
【００９９】
様々な実施形態において、ルーチン２２００は、プロセスが、プロセスワークフロー内で使用されるようにスケジュールされていないことを、第２の生物プロセスモジュール内に示す。
【０１００】
本教示は、様々な実施形態と併せて記載されるが、本教示がかかる実施形態に限定されることを意図していない。対照的に、本教示は、当業者によって理解されるように、多様な代替物、変形物、および同等物を包含する。
【０１０１】
さらに、様々な実施形態の記載において、本明細書は、方法および／またはプロセスを特定のシーケンスのステップとして提示している場合がある。しかしながら、本方法またはプロセスが本明細書に記載された特定のシーケンスのステップに依拠しない限り、本方法またはプロセスは、記載された特定のシーケンスのステップに限定されるべきではない。当業者であれば理解するように、他のシーケンスのステップが、可能であり得る。したがって、本明細書に記載された特定の順序のステップは、特許請求の範囲に対する限定として解釈されるべきではない。加えて、本方法および／またはプロセスを対象とする特許請求の範囲は、記述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、当業者であれば、シーケンス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および範囲内に収まり得ることを容易に理解するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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