(57)【要約】  本発明は、バイオリアクタ内での使用のための媒体を各々保持することができる、複数の供給ユニット(10)と、媒体の均一な混合を創出するための混合ユニット(30)と、媒体を供給ユニット(10)から混合ユニット(30)内に給送するために配置される、第1の給送機構(20)と、第1の給送機構(20)および混合ユニット(30)に動作可能に接続される制御ユニット(40)であって、前記制御ユニット(40)は、所定の量の媒体を複数の供給ユニット(10)から混合ユニット(30)に給送するために第1の給送機構(20)を制御するように構成され、さらに媒体の均一な混合を創出するために混合ユニット(30)を制御するように構成される、制御ユニット(40)とを備える、バイオリアクタのための混合システムに関する。本発明はまた、バイオリアクタ内での使用のための媒体を混合するための方法にも関する。
2020503170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオリアクタのための混合システム（１００）であって、
バイオリアクタ内での使用のための媒体を各々保持することができる、複数の供給ユニット（１０）と、
媒体の均一な混合を創出するための混合ユニット（３０）と、
媒体を前記供給ユニット（１０）から前記混合ユニット（３０）内に給送するために配置される、第１の給送機構（２０）と、
前記第１の給送機構（２０）および前記混合ユニット（３０）に動作可能に接続される制御ユニット（４０）であって、前記制御ユニット（４０）は、所定の量の媒体を前記複数の供給ユニット（１０）から前記混合ユニット（３０）に給送するために前記第１の給送機構（２０）を制御するように構成され、さらに媒体の均一な混合を創出するために前記混合ユニット（３０）を制御するように構成される、制御ユニット（４０）と、
を備える、混合システム。
【請求項２】
前記混合システム（１００）は、バイオリアクタ（５０）と統合される、請求項１に記載の混合システム。
【請求項３】
前記第１の給送機構（２０）は、媒体を前記供給ユニット（１０）の各々から前記混合ユニット（３０）に送り込むためのポンプ（２１、２２、２３、２４）を備え、
前記ポンプは好ましくは、ぜん動ポンプである、請求項１または２に記載の混合システム。
【請求項４】
前記第１の給送機構（２０）は、前記供給ユニット（１０）の各々から前記混合ユニット（３０）への媒体の流れを制御するためのバルブを備える、請求項１または２に記載の混合システム。
【請求項５】
前記バイオリアクタ（５０）は、前記制御ユニット（４０）に動作可能に接続され、前記制御ユニット（４０）の動作を制御することができる、請求項２から４のいずれか一項に記載の混合システム。
【請求項６】
前記ぜん動ポンプは、少なくとも１つのステッピングモータによって制御される、請求項３に記載の混合システム。
【請求項７】
前記制御ユニット（４０）に動作可能に接続されたｐＨセンサ（３１）であって、前記混合ユニット（３０）内のｐＨ値を測定するために配置されるｐＨセンサ（３１）をさらに備え、
前記制御ユニット（４０）はさらに、バイオリアクタ（５０）からｐＨデータを受け取るための入力部（４１）を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の混合システム。
【請求項８】
前記制御ユニット（４０）は、前記ｐＨセンサ（３１）および前記入力部（４１）からｐＨデータを受け取ることができ、
前記制御ユニット（４０）は、前記ｐＨデータに応答して前記第１の給送機構（２０）の動作を制御するために配置される、請求項７に記載の混合システム。
【請求項９】
前記供給ユニット（１０）の少なくとも１つの内容物を第１の所定の温度に維持するために配置される冷蔵機構（１０’、１０’’）をさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の混合システム。
【請求項１０】
前記冷蔵機構（１０’、１０’’）はさらに、前記供給ユニット（１０）の少なくとも１つの内容物を、前記第１の所定の温度とは異なる第２の所定の温度に維持するために配置される、請求項９に記載の混合システム。
【請求項１１】
前記制御ユニット（４０）に動作可能に接続された温度センサ（３２）であって、前記混合ユニット（３０）内の温度を測定するために配置される温度センサ（３２）をさらに備え、
前記制御ユニット（４０）はまた、前記温度センサ（３２）からの入力に応答して前記第１の給送機構（２０）を制御するために配置される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の混合システム。
【請求項１２】
前記混合ユニット（３０）内のまたは前記供給ユニットの少なくとも１つ内の媒体を加熱するために配置される加熱機構（３４）をさらに備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の混合システム。
【請求項１３】
媒体を前記混合ユニット（３０）から前記バイオリアクタ（５０）に給送するために配置された第２の給送機構であって、好ましくは前記バイオリアクタの細胞バッグ内に給送するための第２の給送機構をさらに備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の混合システム。
【請求項１４】
前記制御ユニット（４０）は、所定のプログラムに応答して前記混合システム（１００）を制御するために配置される、制球項１から１３のいずれか一項に記載の混合システム。
【請求項１５】
前記制御ユニット（４０）は、ユーザからの入力に応答して前記混合システム（１００）を制御するために配置される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の混合システム。
【請求項１６】
バイオリアクタ内での使用のための媒体を混合するための方法であって、前記方法は、
バイオリアクタ（５０）への供給のために所望の媒体混合物を決定するステップと、
媒体部分を複数の供給ユニット（１０）から混合ユニット（３０）に第１の給送機構（２０）を用いて供給するステップであって、前記第１の給送機構（２０）および前記混合ユニット（３０）は、制御ユニット（４０）によって制御され、前記媒体部分は、前記媒体混合物を形成することができるように選択される、ステップと、
前記混合ユニット（３０）内で前記所望の媒体混合物を形成するために前記媒体部分を混合するステップと、
を含む、媒体を混合するための方法。
【請求項１７】
前記混合ユニット内の前記媒体混合物の現在のｐＨ値を検出するステップと、
前記媒体混合物の所望のｐＨ値に達するためにｐＨ補正を決定するステップと、
前記ｐＨ補正に対応する媒体部分を識別し、その媒体部分を前記混合ユニット（３０）内の前記媒体混合物に供給するステップと、
をさらに含む、請求項１６に記載の媒体を混合するための方法。
【請求項１８】
バイオリアクタ（５０）からの入力として前記所望のｐＨ値を受け取るステップをさらに含む、請求項１７に記載の媒体を混合するための方法。
【請求項１９】
前記媒体混合物の温度を監視するステップおよび所望の温度に達するために前記媒体混合物を加熱するステップをさらに含む、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の媒体を混合するための方法。
【請求項２０】
請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法を実行するための手段を備えるデータ処理システム。
【請求項２１】
コンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品が、コンピュータによって実行されるとき、前記コンピュータに請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法を実行させる命令を含む、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオリアクタのための混合システムおよびバイオリアクタ内での使用のための媒体を混合するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞試料の培養のためのバイオリアクタの使用は、当技術分野内でよく知られている。一般に、媒体は、細胞バッグ内に導入され、状態は、培養プロセスを最適化するために厳密に監視される。媒体はしばしば、前記媒体が細胞バッグ内に給送される前に、適切な特性を有する混合物に達するために、いくつかの媒体タイプを混合することを通じて創出される。
【０００３】
今日では、媒体はしばしば、時間がかかりかつ煩雑である多段階プロセスを通じて準備される。いくつかの改善が、例えば米国特許第5350080A号、米国特許第5069370A号、米国特許第5686304A号、米国特許第5941635A号、米国特許第6923567B2号、米国特許第6908223B2号、および米国特許第8272255B2号を通じて、提案されている。
【０００４】
しかしながら、従来技術の方法およびシステムの欠点なしに媒体の効率的かつ信頼できる混合を達成するために、改善のさらなる必要性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第5350080A号
【特許文献２】米国特許第5069370A号
【特許文献３】米国特許第5686304A号
【特許文献４】米国特許第5941635A号
【特許文献５】米国特許第6923567B2号
【特許文献６】米国特許第6908223B2号
【特許文献７】米国特許第8272255B2号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上で述べられた問題を取り除くまたは少なくとも最小限にすることである。これは、添付の独立項による混合システムを通じて達成される。本発明のおかげで、バイオリアクタのための媒体は、人間オペレータもしくはユーザからの入力またはアクションの必要性なく混合され、準備されてもよく、媒体準備プロセスは、大幅に改善され、媒体への汚染のリスクは、減らされる。本発明の混合システムは、要望通り、独立して作動するまたは外部ユニットもしくはオペレータによって制御されてもよく、また準備される媒体の品質を検査するためにシステム内でフィードバックを使用し、そのようなフィードバックに応答して媒体混合物をさらに改善してもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によると、混合システムは、バイオリアクタと統合される。それによって、バイオリアクタの動作および媒体の準備は、一緒に行われてもよく、より少ない制御部およびコンポーネントを可能にし、適切な特性を有する媒体が必要に応じて自動的に準備され、供給されるところの、細胞培養のための独立したシステムを創出する。
【０００８】
本発明の別の態様によると、第1の給送機構は、媒体を各供給ユニットから混合ユニットに送り込むためのぜん動ポンプを備える。好ましくは、ぜん動ポンプは、少なくとも1つのステッピングモータによって制御される。それによって、第1の給送機構は、簡単でなお効率的な方法で制御することができ、制御ユニットによって決定されるような所望の媒体部分を提供することができる。
【０００９】
本発明の別の態様によると、第1の給送機構は、各供給ユニットから混合ユニットへの媒体の流れを制御するためのバルブを備える。それによって、混合ユニットへの媒体部分の給送は、簡単でかつ効率的な方法で行うことができ、より少ないコンポーネントを必要とし、それによって混合システムをよりコスト効率良くする。
【００１０】
本発明の別の態様によると、バイオリアクタは、制御ユニットに動作可能に接続され、制御ユニットの動作を制御することができる。それによって、混合システムは、バイオリアクタに対してスレーブとしての役割を果たし、バイオリアクタの直接命令に従ってその動作を行うことができるが、しかしより進歩した制御ユニットを要求することなくプロセスが並列に実行されることを可能にするためにバイオリアクタのそれとは別個の制御ユニットがある。これはまた、混合システムが、バイオリアクタの制御ユニットが混合システムの特定のコンポーネントを制御することができることを必要とすることなく、任意の適切なバイオリアクタに接続される別個のシステムであることも可能にする。
【００１１】
本発明の別の態様によると、混合システムはさらに、制御ユニットに動作可能に接続され、混合ユニット内のpH値を測定するために配置されるpHセンサを備え、制御ユニットはさらに、pHデータをバイオリアクタから受け取るための入力部を備える。それによって、混合ユニット内部の媒体混合物からのpHフィードバックは、さらなる媒体部分の供給を決定するために使用することができ、バイオリアクタによって与えられるpH入力のおかげで、媒体混合物のpHは、任意の所与の時間におけるバイオリアクタの特定のニーズに合うように適合させることができる。好ましくは、制御ユニットは、pHデータをpHセンサおよび入力部から受け取ることができ、制御ユニットは、pHデータに応答して第1の給送機構の動作を制御するために配置される。
【００１２】
本発明の別の態様によると、混合システムはさらに、供給ユニットの少なくとも1つの内容物を第1の所定の温度に維持するために配置される冷蔵機構を備える。それによって、特定温度に最も良く保存される媒体は、最適な状態に維持することができる。好ましくは、冷蔵機構はさらに、供給ユニットの少なくとも1つの内容物を第1の所定の温度とは異なる第2の所定の温度に維持するために配置される。それによって、異なる温度での保存に適している媒体はそれぞれ、同じシステム内でそれらの最適な保存温度に維持することができる。
【００１３】
本発明の別の態様によると、混合システムはさらに、制御ユニットに動作可能に接続され、混合ユニット内の温度を測定するために配置される温度センサを備え、制御ユニットはまた、温度センサからの入力に応答して第1の給送機構を制御するためにも配置される。好ましくは、混合ユニット内のまたは供給ユニットの少なくとも1つ内の媒体を加熱するために配置される加熱機構もまた提供される。それによって、媒体混合物の温度は、供給ユニット内の媒体の冷蔵保存を同時に可能にしながら、バイオリアクタに給送するための結果として生じる混合物が、任意の所望の値であるように制御し、適合させることができる。
【００１４】
本発明の別の態様によると、混合システムはさらに、媒体を混合ユニットからバイオリアクタに給送するように配置される第2の給送機構を備える。それによって、混合ユニット内の媒体混合物は、要望通りにバイオリアクタに供給することができる。
【００１５】
本発明の別の態様によると、制御ユニットは、所定のプログラムに応答して混合システムを制御するために配置される。それによって、同じまたは異なる特性を有する一連の媒体混合物は、そこで起こる細胞培養のために適切な時間にバイオリアクタ内への挿入を可能にするために、所定の間隔で準備することができる。
【００１６】
本発明の別の態様によると、制御ユニットは、ユーザからの入力に応答して混合システムを制御するために配置される。それによって、ユーザが、特定の入力を与え、その入力に対応する媒体混合物の準備を可能にすることができるところの動的制御が、使用可能である。
【００１７】
本発明の多くの追加の便益および利点は、以下の詳細な記述を考慮すると当業者には容易に明らかになるであろう。
【００１８】
本発明は今から、添付の図面を参照してより詳細に述べられることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の好ましい実施形態による混合システムの概略図を開示する図である。
【図２】図1の混合システムの概略図をより詳細に開示する図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態による混合システムの斜視図を開示する図である。
【図３ｂ】本発明の代替実施形態の斜視図を開示する図である。
【図３ｃ】本発明の別の代替実施形態の斜視図を開示する図である。
【図４ａ】混合システムが、バイオリアクタと統合されるところの、本発明の一実施形態の斜視図を開示する図である。
【図４ｂ】混合システムが、スタンドアロンシステムであるところの、本発明の一実施形態の斜視図を開示する図である。
【図５】制御ユニットとの混合システムの様々な部分の相互作用を開示する、本発明の一実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図1は、本発明の好ましい実施形態による混合システム100を開示し、そこでは供給ユニット10は、供給ユニット10内に保存される媒体を混合ユニット30に給送することができる第1の給送機構20を介して混合ユニット30に接続される。以下でさらにより詳細に述べられることになるように、混合ユニット30および第1の給送機構20に動作可能に接続され、混合ユニット30内への媒体の所望の給送およびバイオリアクタへの給送に適した所望の媒体混合物を達成するための混合を達成するようにそれらの動作を制御することができる制御ユニット40もまた、提供される。バイオリアクタは、細胞または微生物を培養するための、理想的には無菌である一般に閉じたボリューム、例えばしばしば細胞バッグと呼ばれる柔軟なバッグタイプのバイオリアクタである。
【００２１】
混合ユニット30内のpH値および温度を測定するために配置され、これらを制御ユニット40に伝送するpHセンサ31および温度センサ32などの、センサがまた、混合ユニット30に提供されてもよい。制御ユニット40はまた、以下でさらにまた述べられることにもなるような入力をバイオリアクタから受け取るための入力部41を提供されてもよく、また制御ユニット40に接続され、ユーザからの入力を制御ユニット内に給送することができ、同様に制御ユニット40からの出力をユーザに提示することができるユーザインターフェース42があってもよい。
【００２２】
図2は、混合システム100をより詳細に開示し、また媒体を混合ユニット30から受け取ることができるバイオリアクタ50も示す。それ故に、供給ユニット10は、バイオリアクタ内での使用に適したあるタイプの媒体の供給を各々保持する媒体コンテナ11、12、13、14を備える。媒体コンテナ11、12、13、14は、この実施形態では、冷蔵ならびに光および媒体に影響を及ぼすこともある他の要因からの保護を提供する2つの供給ホルダ10'、10"によって保持される。供給ホルダ10'の片方内の温度は、もしそれが、その中に保存される媒体タイプに適しているならば、もう一方の供給ホルダ10"内の温度と異なってもよい。供給ユニット10内の供給ホルダ10'、10"の数はまた、混合システム100内に保存される媒体タイプに応じて異なってもよい。それ故に、供給ホルダ10'、10"はまた、冷蔵機構10'、10"としての役割も果たす。
【００２３】
この実施形態での第1の給送機構20は、媒体が導管を通って輸送され、ポンプ21、22、23、24によって送り出されるように、導管を用いて媒体コンテナ11、12、13、14の1つに各々接続される、複数のポンプ21、22、23、24を備え、それらはさらに、導管を介して混合ユニット30に接続される。ポンプ21、22、23、24は好ましくは、ぜん動ポンプであり、所望の量の媒体を混合ユニット30に送り出すためにステッピングモータによって駆動されてもよい。特定の時間に望まれる媒体の混合物に応じて、ポンプ21、22、23、24は、各タイプの媒体の流れを制御することができる。これは、制御ユニット40によって動的に制御されてもよい。
【００２４】
媒体が、混合ユニット30に達するとき、それは、供給される異なるタイプの媒体が、均一な混合物を形成するように混合される。混合物の温度およびpH値がまた、制御されてもよく、加熱機構が、温度センサ32によって測定される、所望の温度に媒体を加熱するために混合ユニット30内に提供されてもよい。加熱機構34は好ましくは、混合ユニット30のタンク34と統合される。pHセンサ31は、混合物のpH値を検出し、制御ユニット40は次いで、所望のタイプおよび量の媒体が、混合ユニット30内に給送されてもよいように、第1の給送機構20を動作させることによってpHを制御し、媒体混合物を所望のpH値にすることができる。
【００２５】
一実施形態では、混合ユニット30は、混合ユニット30への入口にミキサを備えてもよく、前記ミキサは、混合物を保持するためのタンクに接続される。センサ31、32は次いで、ミキサと接触するためにタンク内部に提供される。混合物をバイオリアクタ50内に給送するために第2の給送機構60に接続される出口もまた、提供される。
【００２６】
第2の給送機構60は、制御ユニット40によって制御されてもよく、または別法としてバイオリアクタ50によって制御されてもよい。
【００２７】
図3aは、図1〜図2の混合システム100を斜視図で開示し、供給ユニット10は、媒体コンテナ11、12、13、14を形成する2つの使い捨てバッグを各々保持する2つの供給ホルダ10'、10"を備える。各媒体コンテナ11、12、13、14から第1の給送機構20のぜん動ポンプ21、22、23、24への導管を介して、媒体は、各使い捨てバッグから送り出され、チューブの形の共通導管25を通って混合ユニット30に導かれる。混合ユニット30は、ミキサ33を備え、それを通り抜けて媒体は、混合され、タンク34に入る前に加熱され、タンク34はまた、媒体混合物の温度を制御するためにヒータまたはウォーマも備える。混合システム100は、この実施形態では、小型ユニットを形成するように取り付けられ、タンク34からの出口導管(図示されず)を介してバイオリアクタに接続されてもよい。制御ユニットはまた、混合システム100内に直接取り付けられてもよくまたは遠隔に置かれ、混合システム100の動作を制御することができるように有線接続または無線接続を介して接続されてもよい。別法として制御ユニットは、バイオリアクタと統合されるまたはバイオリアクタの一部を形成してもよく、混合システム100を制御するための入力として、細胞バッグの内容物の特性などの、バイオリアクタからのデータを使用するという利点を与える。
【００２８】
図3bは、混合ユニット30が、持ち上げられる(タンク34の真下の垂直矢印によって示されるように)という点において、図3aによって示されるそれとは異なる代替実施形態を示す。これは、第2の給送機構内のポンプを使用することなくバイオリアクタへの媒体の供給を可能にする。図3cによって開示される同様の代替実施形態では、混合ユニット30は、媒体を供給ユニット10から混合ユニット30に輸送するために重力を使用するために、ポンプ21、22、23、24をバルブ21'、22'、23'、24'で置き換えることを可能にするために、供給ユニット10に関して下げられる。
【００２９】
図4aによって示される一実施形態では、混合システム100は、バイオリアクタ50と統合され、バイオリアクタ制御ユニット55によって制御される。混合システム100のコンポーネントは本質的に、図3aにおけるのと同じであり、混合ユニット30のタンク34は、その細胞バッグ51に適している媒体混合物を供給するためにバイオリアクタ50の細胞バッグ51に接続される。CBCUはまた、細胞バッグ51内の培養プロセスの特性を測定する複数のセンサ、その中でも細胞バッグ内部のpH値を決定するpHセンサ53にも接続される。細胞バッグ51の内容物の特性に応じて、混合システム100からの媒体混合物の組成は、バイオリアクタ制御ユニット55によって制御されるような細胞バッグ51内への挿入のために、混合システム100によって適切であるように設計され、準備され、混合される。ポンプユニット54もまた、栄養物を細胞バッグ51内に送り込み、廃棄物を細胞バッグ51から送り出すためにバイオリアクタ50内に提供され、このポンプユニット54はまた、媒体混合物を混合ユニット30から細胞バッグ51に給送するための第2の給送機構60としての役割を果たしてもよい。
【００３０】
図4bは、別の実施形態を開示し、その場合混合システム100は、ポンプユニット54の形の第2の給送機構60を介してバイオリアクタ50に接続可能であるスタンドアロンユニットである。混合システム100はまた、バイオリアクタ50および混合システム100の両方を制御し、それ故に混合システム100のための制御ユニット40としての役割を果たすバイオリアクタ制御ユニット55にも動作可能に接続される。
【００３１】
図5は、図4bのスタンドアロン実施形態を開示し、細胞バッグ51それ自体(pH-1)および混合ユニット30のタンク34(pH-2)からのpH測定結果ならびに各媒体コンテナ11、12、13、14(それぞれpH3、pH-4、pH-5、およびpH-6)内の個々の媒体のpH値を受け取ることによって、制御ユニット40を用いて細胞バッグ51のpH値を制御するためのフィードバックシステムをより明瞭に示す。制御ユニット40は、マイクロコントローラの形であってもよい。細胞バッグ51、混合ユニット30および媒体コンテナ11、12、13、14の内部で測定されるpH値に基づいて、制御ユニット40は、細胞バッグ51内に挿入される結果として生じる媒体混合物が、所望の方法で細胞バッグ51の内容物のpH値に影響を及ぼすことができるように、混合ユニット30内への挿入のための媒体コンテナ11、12、13、14からの各媒体タイプの適切な量を決定する。制御ユニット40は次いで、混合ユニット30内でこの媒体混合物を達成するようにポンプ21、22、23、24の動作(それぞれF1、F2、F3、およびF4)を制御する。
【００３２】
本発明による混合システム100の動作が今から、以下でより詳細に述べられることになる。
【００３３】
バイオリアクタへの媒体の供給が、必要とされるとき、所望の媒体混合物は、バイオリアクタ制御ユニット55によってかまたは混合システム100それ自体の制御ユニット40によって決定される。場合によっては、所望の媒体混合物はまた、ユーザ(動的入力)によってまたは別個のユニットもしくはプロトコルによって混合システム100への入力として事前に決定され、与えられてもよい。
【００３４】
制御ユニット40は次いで、前記所望の媒体混合物を形成するために異なるタイプの適切な媒体部分を決定し、各タイプの選択された媒体部分に従って供給ユニット10の各媒体コンテナ11、12、13、14から媒体を輸送するように第1の給送機構20を動作させることによって、これらの媒体部分が供給ユニット10から混合ユニット30に導かれることを可能にする。混合ユニット30内では、媒体は、ミキサを用いて完全に混合され、また一般に所望の温度に加熱もされる。媒体混合物はその結果、バイオリアクタ50に給送され、細胞バッグ51内に挿入される状態にある。
【００３５】
pHおよび温度を測定するためのセンサ31、32ならびに混合ユニット30と接続して配置される可能な他のセンサのおかげで、媒体混合物の状態は、制御ユニットによって連続的に監視することができる。それ故に、もし媒体混合物が、例えばpH値に関して、所望の特性を有さないならば、制御ユニット40は、媒体コンテナ11、12、13、14内の利用できる媒体タイプのいずれかの追加部分を供給するように第1の給送機構20を制御し、それによって結果として生じる媒体混合物のpH値を変えることができる。温度監視を通じて、混合ユニット30内に提供されるヒータもまた、要望通りに媒体混合物の温度を変えるように制御することができる。
【００３６】
いくつかの実施形態では、制御ユニット40は、ユーザインターフェース42を通じて入力を提供され、結果として生じる媒体混合物が、ユーザインターフェース42からの入力によって与えられる所望の特性を有することを確認するために、おそらくはpHセンサ31からのpHフィードバックおよび温度センサ32からの温度フィードバックを使用して、所定のパラメータに従って媒体部分の混合を行う。混合システム100の動作は、そのような実施形態では、バイオリアクタ50から独立している。
【００３７】
他の実施形態では、しかしながら、混合システム100の動作は、制御ユニットの入力部41への入力を通じて、バイオリアクタ50それ自体によって制御されてもよい。一実施形態では、混合システム100は、バイオリアクタに対してスレーブであり、別の実施形態では、混合システム100は、バイオリアクタ50それ自体のバイオリアクタ制御ユニット55と統合されてもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態では、混合システム100はまた、バイオリアクタとは独立に作動してもよいが、しかし例えば細胞バッグ51内に存在する媒体の温度、pH値および量などのパラメータを与える入力を、入力部41を通じて受け取ってもよい。これらのパラメータは、所望の媒体混合物を決めるために使用され、制御ユニット40が混合ユニット30内に挿入されるべき各媒体タイプの媒体部分を決定することを可能にする。そのような実施形態では、pHおよび温度フィードバックなどの、混合ユニット30からのフィードバックはまた、媒体混合物をさらに改善するために使用されてもよい。
【００３９】
混合システム100が、ユーザまたはオペレータから独立して作動してもよく、所定の時間にかつバイオリアクタ50のニーズに応答して所望の媒体混合物を提供することは、特に有益である。システムはまた、閉じたシステムでもあり、媒体の汚染を防止し、バイオリアクタに高品質媒体を提供する。
【００４０】
いくつかの実施形態では、混合システム100は、特定の特性を有する媒体混合物が、所与の時間間隔で準備されるところの、所定のプログラムに従って作動してもよい。これはまた、準備される媒体混合物が、所定のプログラムおよびより最近の入力の組み合わせに対応するように、ユーザインターフェース42を通じて追加の入力を与えることによってユーザが動的にプログラムを中断するまたは変更する機会と組み合わされてもよい。
【００４１】
いくつかの実施形態では、媒体混合物のpHの監視および制御は、混合ユニット内の媒体混合物の現在のpH値を検出すること、媒体混合物の所望のpH値に達するためにpH補正を決定すること、および前記pH補正に対応する媒体部分を識別し、その媒体部分を混合ユニット内の媒体混合物に供給することを含む。それ故に、媒体混合物のpHに全体として影響を及ぼすことになるpH値を有する適切な媒体部分を選択することによって、そのpHは、制御し、調整することができる。所望のpH値は、制御ユニット40内の事前にプログラムされた情報またはユーザによる動的入力に基づいて決定されてもよいが、しかしそれはまた、バイオリアクタ50から受け取る入力に基づいてもよい。好ましくは、媒体混合物の温度は、上で述べられるように監視され、媒体混合物は、所望の温度に達するように加熱される。
【００４２】
本発明による方法は、コンピュータ実施方法として行われてもよく、当技術分野内でよく知られているようなコンピュータ可読媒体上に記憶されてもよい。本発明の制御ユニット40および他のコンポーネントは、本方法を実行するための手段を備えるデータ処理システムを形成することができる。本方法ステップを実行するための命令を含むソフトウェアはまた、当技術分野内でまたよく知られてもいるように、コンピュータプログラム製品として記憶されてもよい。
【００４３】
本明細書で述べられる本発明の様々な実施形態の特徴は、そのような組み合わせが、不適切であると明確に述べられない限り、自由に組み合わされてもよいことに留意すべきである。
【符号の説明】
【００４４】
10  供給ユニット
10'  供給ホルダ、冷蔵機構
10"  供給ホルダ、冷蔵機構
11  媒体コンテナ
12  媒体コンテナ
13  媒体コンテナ
14  媒体コンテナ
20  第1の給送機構
21  ポンプ
21'  バルブ
22  ポンプ
22'  バルブ
23  ポンプ
23'  バルブ
24  ポンプ
24'  バルブ
25  共通導管
30  混合ユニット
31  pHセンサ
32  温度センサ
33  ミキサ
34  加熱機構、タンク
40  制御ユニット
41  入力部
42  ユーザインターフェース
50  バイオリアクタ
51  細胞バッグ
53  pHセンサ
54  ポンプユニット
55  バイオリアクタ制御ユニット
60  第2の給送機構
100  混合システム
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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