微载体过滤袋总成和使用方法与流程

本发明涉及用于将微载体与细胞培养溶液分离的过滤系统和总成。

背景技术：

生物医药行业通常使用微载体来使贴壁依赖性细胞生长。具体地说，微载体在细胞培养期间有规律地使用，以优化各种贴壁依赖性细胞系的生长，例如产生蛋白质或产生病毒的粘附细胞群体，粘附细胞群体通常用于生物制剂(蛋白质)和疫苗的生产中。

微载体具有允许贴壁依赖性细胞在细胞培养规程中在其上粘附并生长贴壁依赖性细胞的表面化学。微载体可由数种不同材料制成，并通常具有允许仅通过平缓的搅拌来使其维持在悬浮下的密度。

通常在生物反应器中执行微载体细胞培养。在培养期间，细胞在微载体的表面上生长。一旦细胞培养过程完成，那么经培养细胞通过在溶液中执行的化学过程从微载体脱离。培养出的溶液含有接着与微载体分离以供使用或进一步处理的细胞。收集到的微载体可被清洁、除菌和再使用，或可被丢弃。

通常通过是溶液通过具有跨越坚硬容器延伸的水平筛网的坚硬容器来实现微载体从包含脱离的细胞的培养出的溶液的分离。筛网是允许培养出的流体通过但防止微载体这样做的坚硬网状物。但是，当微载体在筛网上积累时，它们开始堵塞筛网并防止流体通过筛网。一旦筛网堵塞，那么过程停止，直到筛网畅通为止。此外，一旦过程完成，那么坚硬容器和相关筛网必须在其可再使用之前被清洁和除菌。这些过程步骤可以是昂贵且费时的。

因此，在所属领域中需要的是可缓解以上问题中的一或多个的方法和/或系统。

技术实现要素：

在本发明的第一独立方面中，一种过滤袋总成包括：

柔性第一薄片；

柔性第二薄片，其上覆于且紧固到所述第一薄片以使得隔室在其之间形成；

至少一个端口，其紧固到所述第一薄片或所述第二薄片以便与所述隔室连通；

多孔过滤薄片，其安置于所述第一薄片与所述第二薄片之间，其中所述多孔过滤薄片配置成过滤进入所述隔室的流体；以及

第一保持密封件，其将所述第二薄片紧固到所述过滤薄片以使得所述隔室的至少一部分包围所述第一保持密封件。

在一个实例中，所述过滤薄片将所述隔室划分成预先过滤隔室和后过滤隔室，所述预先过滤隔室包围所述第一保持密封件。

在另一实例中，出口端口紧固到所述第一薄片或所述第二薄片，所述至少一个端口包括与所述预先过滤隔室连通的入口端口和与所述后过滤隔室连通的出口部分。

在另一实例中，第一密封线将所述第一薄片紧固到所述第二薄片，所述保持密封件与所述第一密封线间隔开。

在另一实例中，所述第一密封线形成连续回路。

在另一实例中，第二密封线形成于过滤薄片与所述第二薄片之间，所述第二密封线呈包围所述入口端口和所述保持密封件的连续回路的形式，所述第二密封线的第一部分包括所述第一密封线的一部分，且所述第二密封线的第二部分与所述第一密封线间隔开。

在另一实例中，所述过滤袋总成进一步包含：

第一密封线，其将所述第一薄片紧固到所述第二薄片并形成连续回路；以及

第二密封线，其将所述过滤薄片紧固到所述第二薄片，所述第二密封线呈包围所述入口端口和所述保持密封件的连续回路的形式，所述第二密封线与所述第一密封线间隔开。

在另一实例中，所述第一薄片和所述第二薄片包括折叠起来的单个连续薄片的单独部分。

在一个实例中，所述多孔过滤薄片被安置成使得通过所述入口端口进入所述隔室的流体必须在通过所述出口端口退出所述隔室之前通过所述过滤薄片。

在另一实例中，所述第一保持密封件具有环形外部外围边缘。

在另一实例中，所述第一保持密封件是圆形的。

在另一实例中，所述第一保持密封件具有环的配置。

在另一实例中，所述第一保持密封件距离所述第一保持密封件的中心或图心具有至少或小于0.25厘米、0.5厘米、1厘米、2厘米、3厘米、5厘米、10厘米或15厘米的最大半径。

在另一实例中，所述第一保持密封件距离所述第一保持密封件的中心或图心具有至少或小于0.25厘米、0.5厘米、1厘米、2厘米、3厘米、5厘米、10厘米或15厘米的最小半径。

在另一实例中，第二保持密封件与所述第一保持密封件间隔开并将所述第二薄片紧固到所述过滤薄片，所述隔室的至少一部分包围所述第二保持密封件。

在另一实例中，所述第一保持密封件还将所述第一薄片密封到所述过滤薄片。

在另一实例中，所述过滤薄片上覆于所述入口端口但与所述出口端口间隔开。

在另一实例中，所述第一薄片和所述第二薄片各自包括一张聚合薄膜。

在另一实例中，所述第一保持密封件致使所述过滤薄片在所述过滤薄片被推动远离所述第二薄片时具有多个折痕。

所述本发明的第一方面可包含在本文中其它处，包含在本发明的其它方面中阐明的特征、选项和可能性中的任一个。

在本发明的第二独立方面中，一种过滤系统包含：

支撑件，其相对于水平面以介于约15°与75°之间的角度安置；以及

根据权利要求1所述的过滤袋总成，其安置于支撑托盘上。

在一个实例中，具有第一端的管连接到生物反应器，且相对的第二端耦合到所述袋总成的所述入口端口。

所述本发明的第二方面可包含在本文中其它处，包含在本发明的其它方面中阐明的特征、选项和可能性中的任一个。

在本发明的第三独立方面中，一种过滤袋总成包含：

柔性袋，其对配置成容纳流体的隔室进行限界；

入口端口和出口端口，其各自紧固到所述柔性袋以便与所述隔室连通；

所述多孔过滤薄片，其安置于所述柔性袋的所述隔室内，以使得通过所述入口端口进入所述隔室的流体必须在通过所述出口端口退出所述隔室之前通过所述过滤薄片；以及

第一保持密封件，其在所述隔室内将所述多孔过滤薄片紧固到所述柔性袋的一部分，所述第一保持密封件具有形成环形连续回路的外部外围边缘。

在一个实例中，所述第一保持密封件的外部外围边缘是圆形的。

在另一实例中，所述第一保持密封件具有环的配置。

在另一实例中，所述第一保持密封件距离所述第一保持密封件的中心或图心具有至少或小于0.25厘米、0.5厘米、1厘米、2厘米、3厘米、5厘米、10厘米或15厘米的最大半径。

在另一实例中，所述第一保持密封件距离所述第一保持密封件的中心或图心具有至少或小于0.25厘米、0.5厘米、1厘米、2厘米、3厘米、5厘米、10厘米或15厘米的最小半径。

在另一实例中，第二保持密封件与所述第一保持密封件间隔开，并将所述多孔过滤薄片紧固到所述柔性袋的一部分。

在另一实例中，所述柔性袋包括通过包围所述隔室的第一密封线紧固到一起的柔性第一薄片与柔性第二薄片，所述第一保持密封件与所述第一密封线间隔开。

在另一实例中，所述多孔过滤薄片通过包围所述多孔过滤薄片的一部分的第二密封线紧固到所述第二薄片，所述第一保持密封件与所述第二密封线间隔开。

在另一实例中，所述第一密封线与所述第二密封线间隔开，或所述第二密封线的至少一部分形成所述第一密封线的一部分。

在另一实例中，所述保持密封件形成于所述多孔过滤薄片的由所述第二密封线包围的所述部分上。

在另一实例中，所述第一薄片和所述第二薄片各自包括一张聚合薄膜。

所述本发明的第三方面可包含在本文中其它处，包含在本发明的其它方面中阐明的特征、选项和可能性中的任一个。

在本发明的第四独立方面中，一种用于从包括细胞的液体溶液过滤微载体的方法包含：

将具有所述微载体的所述液体溶液递送到过滤袋总成的隔室中，所述过滤袋总成包括：

柔性袋，其对所述隔室进行限界；

多孔过滤薄片，其安置于所述柔性袋的所述隔室内；以及

第一保持密封件，其在所述隔室内将所述多孔过滤薄片的一部分紧固到所述柔性袋的一部分；以及

在所述柔性袋的所述隔室内使所述液体溶液通过多孔过滤薄片，所述多孔过滤薄片配置成使得无法被所述微载体通过，其中当所述微载体在所述过滤袋的所述隔室内汇集时，所述过滤袋膨胀以使得多个折痕形成于所述过滤薄片上。

在一个实例中，所述折痕从所述第一保持密封件径向地朝外突出。

在另一实例中，所述第一保持密封件的外部外围边缘是圆形的。

在另一实例中，所述第一保持密封件具有环的配置。

在另一实例中，所述第一保持密封件距离所述第一保持密封件的中心或图心具有至少或小于0.25厘米、0.5厘米、1厘米、2厘米、3厘米、5厘米、10厘米或15厘米的最大半径。

在另一实例中，所述第一保持密封件距离所述第一保持密封件的中心或图心具有至少或小于0.25厘米、0.5厘米、1厘米、2厘米、3厘米、5厘米、10厘米或15厘米的最小半径。

在另一实例中，第二保持密封件与所述第一保持密封件间隔开，并将所述多孔过滤薄片紧固到所述柔性袋的一部分。

在另一实例中，所述柔性袋包括通过包围所述隔室的第一密封线紧固到一起的柔性第一薄片与柔性第二薄片，所述第一保持密封件与所述第一密封线间隔开。

在另一实例中，所述多孔过滤薄片通过包围所述多孔过滤薄片的一部分的第二密封线紧固到所述第二薄片，所述第一保持密封件与所述第二密封线间隔开。

在另一实例中，所述柔性袋的所述隔室的至少一部分包围所述保持密封件。

所述本发明的第四方面可包含在本文中其它处，包含在本发明的其它方面中阐明的特征、选项和可能性中的任一个。

附图说明

现将参考附图论述本发明的各种实施例。应了解，这些附图只是描绘了本发明的典型实施例，并因此不应当被看作限制本发明的范围。

图1是流体耦合到过滤系统的生物反应器的示意性表示；

图2是图1中展示的过滤系统的一个实施例的前透视图；

图3是图2中展示的过滤系统的立件的前透视图；

图4是图2中展示的过滤系统的后透视图；

图5是图2中展示的过滤系统的袋总成的俯视平面图；

图6是图5中展示的袋总成的底视平面图；

图7是图6中展示的袋总成的分解透视图；

图8是图5中展示的袋总成的截面侧视图；

图9是图5中展示的袋总成空的情况下的所述袋总成的过滤薄片和背板的俯视平面图；

图10是袋总成至少部分地填充的情况下的图9中展示的过滤薄片和背板的俯视平面图；

图10a是沿着线10a-10a截取的图10中展示的过滤薄片的截面视图；

图11是展示形成于其上的多种替代性保持密封件的图6中展示的袋总成的底部平面图；

图12是图8中展示的袋总成的替代实施例的截面侧视图；

图13是与相对结构一起使用以形成保持密封件的图8中展示的袋总成的替代性实施例的截面侧视图；且

图14是具有按压袋一起来以机械方式形成保持密封件的相对结构的图13中展示的袋总成的截面侧视图。

具体实施方式

在详细描述本公开之前，应理解，本公开不限于具体例示的系统、方法、设备、产品、工艺、组合物和/或成套装置的参数，所述参数当然可变化。还应理解，本文中所用的术语仅用于描述本公开的特定实施例的目的，并且不必意图以任何特定方式限制本公开的范围。因此，虽然将参考具体实施例、特征、方面、配置等详细描述本公开，但是所述描述是说明性的并且不应理解为限制所要求的发明的范围。在不脱离由权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，可对所说明的实施例、特征、方面、配置等作出各种修改。因此，虽然本文中已公开各种方面和实施例，但其它方面以及实施方案也是预期的。

除非另有定义，否则本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属的领域的一般技术人员通常所理解的相同的意义。虽然类似或相当于本文中所描述的方法和材料的数个方法和材料可用于本公开的实践中，但是在本文中仅描述某些示范性材料和方法。

可以参考一个或多个示范性实施例或实施方案说明本发明的各种方面，包含装置、系统、方法等。如本文中所使用，术语“实施例”、“替代实施例”和/或“示范性实施方案”意味着“充当实例、例子或说明”，并且应不必理解为比本文中所公开的其它实施例或实施方案优选或有利。另外，对本公开或本发明的“实施方案”的参考包含对其一个或多个实施例的具体参考，并且反之亦然，并且所述参考意图提供说明性实例而不限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书而不是以下描述指示。

应注意，除非上下文另有清楚地规定，否则如本说明书和所附权利要求书中所使用，单数形式“一”和“所述”包含多个指示物。因此，举例来说，对“保持密封件”的参考包含一个、两个或更多个保持密封件。

如本申请通篇使用，词“可以”用作许可意义(即，意味着有可能)，而不是强制意义(即，意味着必须)。另外，术语“包含(including)”、“具有(having)”、“包括(involving)”、“含有(containing)”、“以…为特征(characterizedby)”、其变化形式(例如“包含(includes)”、“具有(has)”和“包括(involves)”、“含有(contains)”等)和如本文(包含权利要求书)中所使用的类似术语应该是包含性和/或开放的，应具有与词语“包括(comprising)”和其变化形式(例如“包括(comprise)”和“包括(comprises)”)相同的意义，并且说明性地不排除额外的未叙述元件或方法步骤。

可以通过描述耦合、附接、连接和/或接合在一起的组件来说明本发明的各方面。如本文中所使用，术语“耦合”、“附接”、“连接”和/或“接合”用以指示两个组件之间的直接连接，或在适当时通过介入或中间组件到彼此的间接连接。相对比地，当组件被称作“直接耦合”、“直接附接”、“直接连接”和/或“直接接合”到另一组件时，没有介入的元件存在或预期。因此，如本文中所使用，术语“连接”、“被连接”等等不一定暗示两个或更多个元件之间的直接接触。另外，耦合、附接、连接和/或接合在一起的组件不一定(可逆地或永久地)紧固到彼此。举例来说，耦合、附接、连接和/或接合可以包括将组件放置、定位和/或安置在一起或在一些实施方案中以其它方式邻近地放置、定位和/或安置。

如本文中所使用，例如“顶部”、“底部”、“正面”、“反面”、“左”、“右”、“向上”、“向下”、“上”、“下”、“内”、“外”、“在内部”、“在外部”、“内部”、“外部”、“近侧”、“远侧”等等方向性和/或任意术语仅仅可用于指示相对方向和/或定向，并且不可以其它方式意图限制本公开的范围，包含本说明书、本发明和/或权利要求书。

在可能的情况下，元件的相似编号已经用于各图中。此外，具有类似功能的类似元件和/或多个元件可由类似的编号指示(例如元件“10”和元件“210”)。此外，特定元件的替代的配置可各自包含附加到元件编号的单独字母。相应地，附加字母可用于表示不含附加字母的元件或特征的替代的设计、结构、功能、实施方案和/或实施例。类似地，元件和或亲代元件的子元件的多个实例可各自包含附加到元件编号的单独字母。在每种情况下，可以使用元件标记而无需大体上指代元件的实例或替代元件中的任一个的附加字母。包含附加字母的元件标记可用于指代元件的特定实例或区分或吸引对元件的多种使用的注意。然而，包含附加字母的元件标记不意图受限于在其中说明所述元件标记的具体和/或特定实施例。换句话说，对关于一个实施例的具体特征的参考不应理解为受限于仅仅所述实施例内的应用。

还应了解，当公开或叙述一系列值(例如小于、大于、至少和/或高达某一值，和/或两个叙述的值之间)时，同样地在本文中公开并预期属于所公开值范围内的任何具体值或值范围。因此，小于或等于约10个单位或在0个与10个单位之间的说明性测量值或距离的公开说明性地包含以下的具体公开：(i)9个单位、5个单位、1个单位或0与10个单位之间的任何其它值(包含0个单位和/或10个单位)的测量值；和/或(ii)9个单位与1个单位之间、8个单位与2个单位之间、6个单位与4个单位之间和/或0与10个单位之间的任何其它值范围的测量值。

还应注意，根据本发明的某些实施例，系统、方法、设备、装置、产品、工艺、组合物和/或成套装置等可包含、并入、或以其它方式包括本文中所公开和/或描述的其它实施例中描述的属性、特征、方面、步骤、组件、部件和/或元件。因此，参考关于一个实施例的具体特征、方面、步骤、组件、部件、元件等不应理解为限于仅在所述实施例内的应用。此外，参考关于一个实施例的特定益处、优点、问题、解决方案、使用方法等不应理解为限于仅在所述实施例内应用。

本文中所使用的标题仅用于组织目的，并且不意图用于限制描述或权利要求书的范围。为了便于理解，在可能的情况下，已经使用类似参考数字来表示图式所共用的类似元件。

本发明涉及用于有效地将微载体或其它颗粒过滤到细胞培养溶液之外同时最小化堵塞或以其它方式阻碍溶液远离微载体的流动的各种设备和方法。

图1描绘并入有本发明的特征的细胞培养系统10。在细胞培养系统10中，细胞在例如生物反应器12等生物容器内生长。生物反应器12可以是微重力生物反应器、内部搅拌式生物反应器、流体化床生物反应器、摇臂袋生物反应器或所属领域中已知的任何其它类型的生物反应器。生物反应器12还可以是需要在使用之间的除菌的坚硬储罐生物反应器或包含一次性袋的单次使用生物反应器。可替代地使用其它类型的生物反应器或其它生物容器，例如旋转器烧瓶。细胞在可包含多种不同组分的养分生长培养基中生长。组分通常取决于细胞类型和处理条件。生长培养基和相关组分所属领域中已知，且不本文中论述。

微载体被添加到生物反应器12内的生长培养基，以使得贴壁依赖性细胞可在其上生长。微载体可以是直径通常介于约130微米到约300微米之间的球形珠粒。还可使用其它大小。还应理解，微载体可具有替代性形状，但通常具有最大直径，所述最大直径通常是至少或小于130微米、170微米、200微米、250微米、300微米或在前述各项中的任何两个之间的范围内。微载体具有允许通过平缓的搅拌来维持悬浮的密度。举例来说，微载体还可具有通常是至少或小于1.0g/cm³、1.02g/cm³、1.05g/cm³、1.10g/cm³或1.20g/cm³或在前述各项中的任何两个之间的范围内的密度。其它密度也是有可能的。微载体可由数种不同材料制成，包含deae聚葡萄糖、玻璃、聚苯乙烯塑料、丙烯酰胺和胶原蛋白。不同类型的微载体可在其孔隙度、比重、光学特性、动物组分的存在和表面化学方面不同。表面化学可包含胞外基质蛋白、重组蛋白、肽和带正电荷或带负电荷分子。微载体材料连同不同表面化学可影响细胞行为，包含形态、增殖和粘附。

在培养期间，细胞在安置于混合物内的微载体的表面上生长。一旦细胞培养过程完成，那么例如酶的化学试剂被添加到混合物，所述混合物包含生长培养基、悬浮于生长培养基内的微载体以及细胞。化学试剂致使细胞从微载体脱离，以使得细胞自由地悬浮于生长培养基内。混合物接着从生物反应器12中移除并通过过滤系统14。如下文更详细地论述，过滤系统14将微载体从培养液分离出来，所述培养液包含生长培养基和脱离的细胞。更具体地说，微载体可由过滤系统14捕获，而培养液可自由通过过滤系统14。培养液可通过线16返回到生物反应器12或通过线18下游运输到另一容器或处理装备，以用于封装或进一步处理。

如图2中所描绘，过滤系统14包括在上面支撑过滤袋总成22的立件20。如图3和4中所描绘，立件20包括托盘24、在托盘24上直立的支撑件26，和在托盘24与支撑件26之间延伸以便相对于水平面按所要角度保持支撑件26的一对臂28a与28b。更具体地说，托盘24具有底层30，底层30具有从其延伸的直立外围侧壁32。底层30和外围侧壁32对空腔34进行部分限界。托盘24是细长的，并在第一端36与相对的第二端38之间延伸。保留唇缘40在底层30上方的外围侧壁32上且沿着其形成。一对支架42a和42b在第二端38处从底层30直立。凹槽44a和44b形成于每个支架42a和42b上。

支撑件26呈面板形式，所述面板具有正面46和相对的背面48，所述面在第一端50与相对的第二端52之间延伸，并在第一侧54与相对的第二侧56之间延伸。一对间隔开的安装孔57a和57b在第一端50处凹入到支撑件26中或延伸穿过支撑件26。第一开口58在第一端50处在中心通过支撑件26，而第二开口60在第二端52处在中心通过支撑件26。一对凹槽62a和62b在第一端50处或朝向第一端50分别在第一侧54和第二侧56上凹入到背面48中。

在使用期间，支撑件26的第二端52在托盘24的第一端36处安放在保留唇缘40上。臂28a具有在空腔34和支架42a的凹槽44a内收纳的第一端64a，和在支撑件26上的凹槽62a内收纳的相对第二端64b。同样地，第二臂28b具有在空腔34和支架42b的凹槽44b内收纳的第一端66a，和在支撑件26上的凹槽62b内收纳的相对第二端66b。在此定向上，当托盘24安置于水平表面上时，支撑件26相对于水平面以通常介于15°与75°之间的角度安置，25°与65°之间或35°与55°之间是更常见的。在其它实施例中，角度α可以是至少或小于15°、35°、45°、55°、65°、75°或在前述各项中的任何两个之间的范围内。可通过使用具有不同长度的臂28或通过使用例如通过伸缩扩展或收缩的臂28来改变角度α。因此，通过伸长臂28，角度α增大，且通过缩短臂28的长度，角度α减小。当立件20不在使用中时，臂28可从托盘24和支撑件26移除并存储于空腔34内。支撑件26还可放下以至少部分地在空腔34内停置于唇缘40上。

如图5和6中所描绘，袋总成22包括在上面安装有第一端口72a和第二端口72b的袋70。袋70具有正面76和相对背面78，所述面在上部端80与相对的下部端82之间延伸，并还在第一侧84与相对第二侧86之间延伸。一对间隔开的附接孔88a和88b在上部端80处延伸穿过面76与78之间的袋70。

如图7中所描绘，袋70由材料的三个薄片组成：形成正面76的第一薄片90、形成背面78的第二薄片92、和包夹或以其它方式安置于薄片90与92之间的过滤薄片94。第一薄片90具有外部表面100和相对内部表面101；第二薄片92具有外部表面102和相对内部表面103；且过滤薄片94具有正面104和相对背面105。

薄片90和92包括不透水聚合薄膜，例如低密度聚乙烯。聚合薄膜可具有至少或小于0.02毫米、0.05毫米、0.1毫米、0.2毫米、0.5毫米、1毫米、2毫米、3毫米或在前述各项中的任何两个之间的范围内的厚度。还可使用其它厚度。膜具足够柔性，使得其可被轧入管中而不会塑性变形，和/或可在至少90°、180°、270°或360°的角度内折叠而不会塑性变形。

所述膜可由单层材料组成或可包括两个或更多个层，这些层密封在一起或分离以形成双层壁容器。其层密封到一起中，材料可包括层压或挤出材料。层压材料包括两个或更多个分开形成的层，这些层随后通过粘合剂紧固在一起。层压薄膜和挤出薄膜通常具有1个到9个之间的层等等，通常是3个到9个之间的层。所使用薄膜可通常具有是至少或小于1个、3个、5个、7个或9个层或在前述各项中的任何两个之间的范围内的数个层。挤出薄膜可以是铸造薄膜，例如多层共挤出铸造薄膜。可在本发明中使用的挤出材料的一个实例是购自赛默飞世尔科技公司(thermofisherscientific)的thermoscientificcx3-9薄膜。thermoscientificcx3-9薄膜是在cgmp设施中生产的三层、9密耳铸造薄膜。外部层是与超低密度聚乙烯产品接触层一起共挤出的聚酯弹性体。可以在本发明中使用的挤出材料的另一实例是同样购自赛默飞世尔科技的thermoscientificcx5-14铸造薄膜。thermoscientificcx5-14铸造薄膜包括聚酯弹性体外部层，超低密度聚乙烯接触层、和安置于其间的evoh障壁层。

材料可被批准用于直接接触活细胞，并能够使溶液维持无菌。在此实施例中，材料还可以例如通过电离辐射除菌。可在不同情形中使用的材料的实例公开在2000年7月4日发布的第6,083,587号美国专利和2003年4月24日公开的第us2003-0077466a1号美国专利公开案中，所述美国专利和美国专利公开案特此以具体引用的方式并入。

如图8中所描绘，袋70具有对第一薄片90与第二薄片92之间的隔室98进行限界的内部表面96。隔室98通常具有至少或小于1升、3升、6升、10升、15升、20升、30升、50升、75升、100升或在前述各项中的任何两个之间的范围内的容积。还可使用其它容积。

过滤薄片94包括将允许被培养液，即生长培养基和脱离的细胞通过同时防止微载体从其通过的材料。过滤薄片94可由多孔材料组成，例如网状、网、穿孔薄片、多孔薄片、晶格型材料、编织材料、或将允许培养液通过其同时防止相关联微载体通过其的任何其它材料。为了使得细胞能够通过过滤薄片94但防止微载体通过过滤薄片94，过滤薄片94通常由具有孔的材料制成，所述孔呈约15微米到约100微米的大小，常见是约30微米到约100微米。必要时，过滤薄片94可以是可扩展和/或可弹性地拉伸的。可用于过滤薄片94的材料的实例包含聚酯纤维(polyester，pet)、聚酰胺(polyamide，pa)、聚丙烯(polypropylene，pp)和聚醚醚酮(polyetheretherketone，peek)。还可使用其它材料，例如上文所论述的用以形成第一薄片90和第二薄片92的材料。还应理解，过滤薄片94可具有是至少或小于0.02毫米、0.05毫米、0.1毫米、0.2毫米、0.5毫米、1毫米、2毫米、3毫米或在前述各项中的任何两个之间的范围内的厚度。还可使用其它厚度。过滤薄片94通常足够柔性，使得其可被轧入管中而不会塑性变形，并可在至少90°、180°、270°或360°的角度内折叠而不会塑性变形。过滤薄片94与薄片90和92可由相同或不同材料制成，并可具有相同或不同熔融温度。

每一端口72具有管状导杆108，管状导杆108具有从第一端径向地朝外突出的环形凸缘110和形成于相对的第二端上的环形楔形倒钩112。

在袋总成22的形成的一个实例期间，如图7中所描绘，孔116a和116b在其相对端处在中心形成于第二薄片92上。端口72a和72b的阀杆108从第二薄片92的内部表面103分别通过孔116a和116b。凸缘110接着例如通过焊接或使用粘合剂来紧固到第二薄片92的内部表面103。接下来，过滤薄片94的背面105重叠于第二薄片92的内部表面103顶部上，且两个薄片部分地紧固到一起。具体地说，在图9中描绘了展示上覆于并部分地紧固到第二薄片92的过滤薄片94的俯视平面图。

在此实施例中，过滤薄片94小于第二薄片92，并定位成使得过滤薄片94上覆于第一端口72a但不上覆于第二端口72b。也就是说，过滤薄片94具有安置于与第二薄片92的底部边缘124朝上间隔开的底部端123处的底部边缘122，以使得过滤薄片94不上覆于但实际上与第二端口72b间隔开。底部边缘122侧向地延伸到或延伸朝向第二薄片92的相对侧缘。密封线121沿着底部端123，例如沿着底部边缘122形成，以便将过滤薄片94与第二薄片92密封到一起。可通过施加热能量、射频(radiofrequency，rf)能量、声波能量、感应能量或其它密封能量将过滤薄片94与第二薄片92焊接到一起来形成密封线121，由此形成焊接线。举例来说，当第二薄片92比过滤薄片94具有更低的熔融温度时，能量可施加到上覆的薄片92和94，直到第二薄片92的内部表面的一部分熔化并流动到过滤薄片94的邻近部分中和周围为止。一旦能量移除且熔融塑料冷却并固化，那么第二薄片92和过滤薄片94密封/焊接到一起。在其它实施例中，过滤薄片94可比第二薄片92具有更低的熔融温度，以使得过滤薄片94熔化并接合到第二薄片92。同样地，第二薄片92和过滤薄片94两者都可具有相同或大体上相同的熔融温度，以使得当施加能量时，它们都部分地熔融并彼此接合。在其它实施例中，一件聚合材料或其它焊接材料可放置于过滤薄片94的顶部上或过滤薄片94与第二薄片92之间，以使得当施加能量时，这件聚合材料或其它焊接材料部分或完全熔化并密封/焊接薄片92与94，连同或不直接熔化薄片92和/或薄片94。在又其它实施例中，可通过施加粘合剂、例如压线套等机械密封件或通过使用其它常规密封技术来形成密封线121。

如还将在下文论述，保持密封件130a还用以将过滤薄片94紧固到第二薄片92。保持密封件130a与密封线121间隔开，并通常虽然不是必需的，但在中心形成于过滤薄片94上。可使用与上文所论述的密封线121相同技术来形成保持密封件130a，所述技术即焊接、粘合剂、机械紧固件等等。在描绘的实施例中，保持密封件130a是圆形的，并更具体地说，呈环或圆环形式。当保持密封件130a具有是圆形的外部外围边缘时，保持密封件130a将常常具有是至少或小于0.25厘米、0.5厘米、1厘米、2厘米、3厘米、5厘米、10厘米或15厘米或在前述各项中的任何两个之间的范围内的半径。还可使用其它尺寸。在替代性实施例中，应了解，保持密封件不必是圆形的，而是可具有多种不同配置。举例来说，在图11中所描绘的实施例中，保持密封件130b形成为具有卵形或椭圆形配置；保持密封件130c形成为是线性的；保持密封件130c形成为是多边形的，例如三角形、正方形、矩形或具有至少5个、6个、7个、8个、9个或10个边的其它多边形；保持密封件130e形成为具有不规则或不对称的外围边缘132；且保持密封件130f形成为相比于保持密封件130a的环是出售的圆。应了解，保持密封件130还可具有其它形状。

当保持密封件130具有是非圆形的外部外围时，保持密封件130可具有从保持密封件130的图心延伸到外部外围边缘的也是至少或小于0.25厘米、0.5厘米、1厘米、2厘米、3厘米、5厘米、10厘米或15厘米或在前述各项中的任何两个之间的范围内的最大半径。同样地，保持密封件130可具有从保持密封件130的图心延伸到外部外围边缘的是至少或小于0.25厘米、0.5厘米、1厘米、2厘米、3厘米、5厘米、10厘米或15厘米或在前述各项中的任何两个之间的范围内的最小半径。还可使用其它尺寸。图9中展示的实施例还说明袋总成22可用单个保持密封件130形成。但是，在其它实施例中，例如在图11中，袋总成22可用多个间隔开的保持密封件130形成，例如至少或小于2个、3个、4个、5个或6个保持密封件130。多个保持密封件130可以是相同形状和/或大小，或可以是不同形状和/或大小。

返回到图8，在过滤薄片94在密封线121和保持密封件130a处紧固到第二薄片92之后，第一薄片90的内部表面101重叠于过滤薄片94的正面104上，并紧固到过滤薄片94与第二薄片92的组合。第一薄片90通常上覆于所有过滤薄片94并上覆于第二端口72b。现形成如图5和8中所展示的密封线136，其大体上围绕第一薄片90的外围延伸并将第一薄片90紧固到第二薄片92。当过滤薄片94沿着密封线136安置于第一薄片90与第二薄片92之间时，过滤薄片94也密封/焊接到薄片90和92。可使用与上文所论述的密封线121相同的技术来形成密封线136。密封线136形成包围第一端口72a、第二端口72b和保持密封件130的连续回路。密封线136还上覆于并密封到密封线121的相对的端。密封线136包含上部密封线部分137和底部密封线部分138。上部密封线部分137将薄片90、92与94密封到一起，而底部密封线部分138在过滤薄片94下方延伸并将薄片90与92直接密封到一起，同时围绕第二端口72b延伸。

底部密封线部分138包括基底140，基底140在大体上c形或u形的配置中在第二端口72b下方并部分地围绕其弯曲，以便形成围绕第二端口72b汇集液体的贮槽144。底部密封线部分138还包含一对臂142a和142b，所述臂从袋70的相对侧向下倾斜并与基底140的相对侧连接，以便将流体导引到贮槽144和第二端口72b。

由于密封线136，如图8中所展示的预先过滤隔室126形成于过滤薄片94与第二薄片92之间，其中密封线120形成预先过滤隔室126的外围边缘。

在以上总成配置中，隔室98在薄片90与92之间限界。过滤薄片94将袋70的隔室98划分成预先过滤隔室126和后过滤隔室128。预先过滤隔室126直接限界于过滤薄片94与第二薄片92之间，并具有呈由上部密封线部分137与密封线121的组合形成的连续回路的外围边缘形式。如图6中所展示，密封线137与121组合以形成密封线139。因而，预先过滤隔室126具有由连续地包围的密封线139形成的外围边缘，密封线139将过滤薄片94紧固到第二薄片92并包围第一端口72a和保持密封件130a但不包围第二端口72b。应了解，包围的密封线139不必是圆圈，但可以是形成连续回路的任何所要形状。

如图8中所描绘，还应注意，在此配置中预先过滤隔室126包围保持密封件130a。也就是说，由于保持密封件130a，预先过滤隔室126可具有包围保持密封件130a的环面或圆环形状。换句话表达，隔室98的至少一部分包围保持密封件130a。隔室98的包围保持密封件130a的部分可包括预先过滤隔室126。当两个或更多个保持密封件130形成时，如先前论述，预先过滤隔室126可包围单独的保持密封件130中的每一个。在装配好的配置中，如下文进一步详细论述，一旦培养液和微载体借助于通过第一端口72a递送到预先过滤隔室126中，那么微载体在预先过滤隔室126内捕获到，这是因为它们由密封线139阻挡并无法通过过滤薄片94。但是，培养液可通过过滤薄片94。

后过滤隔室128包括隔室98的不包含预先过滤隔室126的剩余部分。更具体地说，后过滤隔室128包括直接限界于第一薄片90与过滤薄片94之间的区域和直接限界于第一薄片90与第二薄片92之间的区域，即，培养出的溶液可在其从预先过滤隔室126通过过滤薄片94之后流动的区域。因此，在使用期间，培养液和微载体通过第一端口72a并进入预先过滤隔室126。当培养液传递到后过滤隔室128中时，微载体由过滤薄片94捕获并固持于预先过滤隔室126。培养液接着在后过滤隔室128内向下行进并通过第二端口72b退出。

当微载体在预先过滤隔室126内汇集时，微载体推动过滤薄片94朝向第一薄片90。除了保持密封件130的形成之外，过滤薄片94将被推动抵靠着第一薄片90。在此配置中，汇集的微载体将限制或事件防止培养液流动到后过滤隔室128中和/或流动到第二端口72b。但是，通过形成保持密封件130，过滤薄片94的至少一部分后退抵靠着第二薄片92且远离第一薄片90，如图8中所描绘，由此允许后过滤隔室128开放地扩展以使得培养液可从预先过滤隔室126自由流动到后过滤隔室128。此外，本发明的一些实施例的独特且出人意料的益处中的一个是：通过形成保持密封件130，多个折痕在微载体在袋70内汇集时形成于过滤薄片94中。折痕形成允许培养液在第一薄片90与过滤薄片94之间自由传递并流动到第二端口72b的流体通道。

更具体地说，图9是在袋70是空的时上覆于第二薄片92的过滤薄片94的俯视平面图。在此状态下，过滤薄片94是大体上平坦的。相对比地，图10是在袋70的预先过滤隔室126(图8)至少部分地填充有微载体时上覆于第二薄片92的过滤薄片94的俯视平面图。在此状态下，在中心将过滤薄片94紧固到第二薄片92的保持密封件130a的存在致使多个折痕150形成于过滤薄片94上。折痕150通常从保持密封件130a径向地朝外突出。但是，基于保持密封件130a的配置和同时使用的其它保持密封件130的位置和形状，折痕150的定向可变更。此外，折痕150通常仅形成为约预先过滤隔室126内汇集的微载体的高度。因此，如果微载体汇集到保持密封件130a的层级，那么折痕可形成于保持密封件130a处和下方，但可不形成于保持密封件130a上方。图10a是更清晰地展示折痕150的沿着图10中的截面线10a-10a截取的过滤薄片94的截面视图。每一折痕150对流体通道152进行部分限界，培养液可沿着流体通道152通过。

举例来说，参考图8，即使过滤薄片94由于微载体的汇集而向外拉伸以接触第一薄片90的内部表面101，后过滤隔室128内的培养液可仍通过沿着由折痕150形成的流体通道152行进来在过滤薄片94与第一薄片90之间自由通过。因此，使用一或多个保持密封件130可提高通过袋70的流体流动，当微载体在袋70内累积时尤其如此，由此减少处理和生产时间。折痕150的数目、深度、定向和其它属性可基于保持密封件130的位置、形状和大小、安置于预先过滤隔室126内的微载体的量和其它变量而变化。

上文论述的方法仅仅是可如何制造袋总成22的实例。应了解，存在可用以形成袋总成22的多种其它方法。通过实例而非限制，相比于仅在过滤薄片94上覆于第二薄片92时形成密封线121和保持密封件130a，如相对于图9描绘并论述，如图10中描绘的呈连续回路形式的密封线120可形成于过滤薄片94与第二薄片92之间。密封线120包含密封线121，并在过滤薄片94与第二薄片92之间形成预先过滤隔室126的外围边缘，如先前论述。一旦密封线120形成，那么第一薄片90可重叠于过滤薄片94上，如先前论述。如先前论述和图5中展示的密封线136可接着直接形成于密封线120的部分的顶部上，以便再次形成如图8中所描绘的袋总成22。

在另一个替代方案中，过滤薄片94可小于第二薄片92，以使得过滤薄片94的外围边缘中的一些或全部与第二薄片92的外围边缘朝内间隔开。因此，如图11中所描绘，形成于过滤薄片94与第二薄片92之间的密封线120可与形成于第一薄片90与第二薄片92之间的密封线136朝内间隔开。在此实施例中，无密封线136可上覆或密封到过滤薄片94。可使用如上文相对于密封线121所论述的方法来形成密封线120和本文中所论述之的所有其它密封线。

在再一实施例中，相比于第一薄片90和第二薄片92包括两个单独薄片，第一薄片90和第二薄片92可包括单个连续薄片的已折叠起来的上覆部分。单个薄片可边到边或上到下折叠，其中过滤薄片94放置于重叠部分之间。相同密封线和保持密封件可如上文所论述而形成，除了沿着折叠线薄片的上覆魔药可不需要密封到一起之外，这是因为它们已一体地形成为一个连续薄片。

如图4中所描绘，袋总成22可进一步包括与第一端口72a耦合的第一流体线156a和与第二端口72b耦合的第二流体线156b。流体管线156a和156b可包括柔性管路或其它管道。一旦袋总成22形成，那么其可例如通过辐射或其它常规除菌技术除菌。

在使用期间，立件20是如图3中所描绘而竖立的，并通常放置于桌子或其它支撑结构上。袋总成22a接着紧固到支撑件26的正面46。具体地说，第一流体线156a的自由端通过支撑件26上的第一开口58，而第二流体线156b的自由端通过支撑件26的第二开口60。袋70的背面78接着抵靠着支撑件26的正面46放置，且袋70紧固到支撑件26。在描绘实施例中，袋70可通过使引脚158a和158b(图2)通过袋70的附接孔88a和88b(图5)且进入支撑件26上的安装孔57a和57b(图3)来紧固到支撑件26。在其它实施例中，应了解，多种不同紧固件、钳夹、挂钩、钩等等可用以将袋总成22a/袋70紧固到支撑件26。

在附接配置中，袋70按与先前相对于支撑件26论述相同的对应角度α安置。虽然袋总成22a/袋70可在使用期间水平地放置或竖直地支撑，但是已发现，当在使用期间按角度α保持袋总成22a/袋70时，实现了改善的流体流动和因此减少的处理时间。应了解，可在没有立件20的情况下使用袋总成22a，且立件20可具有按所要定向支撑并固持袋总成22a的多种不同配置，例如呈其它立件、座架、托架、挂钩等等形式。

一旦袋总成22a紧固到立件20，那么第一线156a的自由端可流体耦合到生物反应器12，而第二线156b的自由端也可流体耦合到生物反应器12或可流体耦合到单独的容器或其它处理装备。当期望将微载体从培养液分离时，组合式微载体和培养液从生物反应器12施配，以使得它们行进穿过第一线156a和穿过第一端口72a到袋70的预先过滤隔室126中。如先前论述，微载体保持在预先过滤隔室126内，这是因为它们无法通过过滤薄片94。但是，包含细胞和营养物培养基的培养液行进穿过过滤薄片94到后过滤隔室128中，并接着穿过第二端口72b到袋70之外。第二线156b接着将培养液携带回到生物反应器12或到某一其它容器或处理装备。一旦微载体在预先过滤隔室126内汇集，那么袋70可用以输送微载体以便丢弃或清洁和再使用。

在替代性实施例中，应了解，袋总成22a可具有多种不同配置。举例来说，在图12中描绘了袋总成22b的替代性实施例的截面侧视图，其中袋总成22a与22b之间的类似元件由类似元件符号标识。先前相对于袋总成22a论述了第一薄片90围绕第二端口72b在下部端82处直接焊接到第二薄片92。但是，相反地，在袋总成22b中，用以将第一薄片92紧固到第二薄片92的密封线136完全上覆于密封线120的顶部上，以使得过滤薄片94始终安置于第一薄片90与第二薄片92之间。同样在此实施例中，相对于紧固到第二薄片92，第二端口72b在下部端82处紧固到第一薄片90。

袋总成22b还包含保持密封件130a。但是，相比于保持密封件130a仅形成于第二薄片92与过滤薄片94之间，在袋总成22b中，保持密封件130a将第一薄片90、第二薄片92与过滤薄片94紧固到一起。这可通过将所有三个薄片同时焊接到一起或通过首先将薄片中的两个(例如薄片92与94)焊接到一起并接着随后将第三薄片焊接到其上而一步实现。同样，任何所要大小、形状或数目的保持密封件130可形成于袋总成22b上。

在另一个替代性实施例中，相比于将端口72a和72b直接紧固到第一薄片90和/或第二薄片92，应了解，过滤薄片94可紧固到第一薄片90和/或第二薄片92。端口72a和/或72b可接着通过孔116，所述孔116通过与第一薄片90或第二薄片92密封到一起的过滤薄片94而形成。端口72a和72b将接着紧固到过滤薄片94。

虽然袋总成22a和22b仅展示对一个入口端口72a和一个出口端口72b的使用，但是在其它实施例中，至少两个、三个或更多个进口孔口72a可形成于袋总成上，和/或至少两个、三个或更多个出口72b可形成于袋总成上。

在图13和14中描绘了袋总成22c的另一替代性实施例，其中袋总成22a与袋总成22c之间的类似元件由类似元件符号标识。袋总成22c可与袋总成22a或22b相同，除了相比于通过焊接或使用粘合剂以将薄片92和94或薄片90、92与94的组合紧固到一起来形成保持密封件130之外，可通过仅以机械方式将薄片90、92与94紧固到一起来形成保持密封件130g。举例来说，第一结构166和第二结构168可放置于袋总成22c的相对侧上。当在使用中时，结构166和168可按压到一起以使得薄片90、92与94的部分以机械方式包夹且固持到一起以便形成保持密封件130g。当不再使用时，结构166与168可分离，以使得薄片90、92和94可自由的分离，由此移除保持密封件130g。在一个实施例中，结构168可仅包括支撑件26。

本发明的实施例具有数个独特的益处。举例来说，袋总成22生产起来便宜，并可在单次使用之后丢弃以使得不需要清洁。此外，袋总成实现高流体流动速率，甚至在袋总成变得填充有微载体时也是如此，由此减少处理时间并提高效率。还实现了其它益处。

在不脱离本发明精神或基本特征的情况下，可以其它特定形式实施本发明。所描述实施例应被视为在所有方面均只是说明性而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而不是由前述描述指示。在权利要求书的同等物的含义和范围内的所有变化均涵盖在权利要求书的范围内。