方式的自动化处理：不需要细胞培养和细胞回收装置由其细胞培养位置旋 转以移出细胞培养和细胞回收装置的培养基和细胞内容物。
[0063] 在收集细胞之前，搅动装置以将细胞从生长表面逐出并将其悬浮在培养基中可以 是有帮助的。我们已经发现非粘附细胞（例如T细胞）即使在生长表面是疏水性膜（例如 硅酮）时仍具有在生长表面上维持堆叠的倾向（在装置倾斜时）。因此，为确保在移出残余 培养基时不将细胞留在装置中，优选搅动所述装置。例如，可以简单地使残余培养基打转并 目视确定细胞已经从生长表面逐出并运动到残余培养基中。一旦细胞从生长表面逐出，可 通过取出培养基和细胞的传统方法（例如通过使用蠕动栗）完成细胞的收集。通过将培养 基抽出装置来取出细胞会导致透气性膜从水平位置移动，因为在装置中形成真空。只要不 破坏膜的完整性，就可以完成这一过程。然而，不会使膜处于损坏之风险的一种优选方法是 使用之前描述的气体置换方法来回收细胞。
[0064] 图5C示出了配置成如下进一步辅助自动化细胞收集的细胞培养和细胞回收装置 4000 :消除需要将装置倾斜以使用于收集细胞的导管开口置于装置内的最低位置。当生长 表面4006处于用于细胞培养的优选水平平面时，细胞收集凹陷4007处于生长表面4006的 水平平面以下。培养基移出开口 4008处于细胞收集凹陷4007内。在该位置，培养基移出 开口 4008处在内部体积4014的低点（即，当装置定向成静态细胞培养的状态时培养基的 最低位置），促进培养基和细胞的回收。这个特征可存在于任意细胞培养和细胞回收装置的 实施方案中。
[0065] 一般情况下，当培养基移出开口在培养基移出位置时，优选不具有将细胞培养和 细胞回收装置的所有内容物移出的能力。这确保了即使气体递送组件损坏或无法停止递送 气体，并且在所有可能移动通过培养基移出开口移动的培养基已经移动之后持续向装置递 送气体，仍然有至少一部分培养基和大多数细胞保留在装置中。
[0066] 如果寻求避免以改变培养基移出开口与生长表面之间的距离或需要大角度旋转 以收集细胞的方式来设计细胞培养和细胞回收装置，则易于建立截然不同的培养基移出开 口和截然不同的细胞移出开口并应用之前所述的过程以简化下游过程而不用担心细胞损 失或对生长表面和/或透气性材料的损坏。图6A、图6B、图6C和图6D提供了这样的一个 实例。示出了处于静态细胞培养位置的细胞培养和细胞回收装置5000的截面图，其包括通 过上挡边5012、下边界（这种描述中，其是生长表面5006)、通气口 5028、具有培养基移出开 口 5008的培养基移出导管5010和具有细胞移出开口 5002的细胞移出导管5004界定的内 部体积5014。优选上挡边5012通过侧壁5054邻接下边界并且更优选侧边5054垂直于生 长表面。在所述装置中存在初始培养基体积5020A。初始培养基体积5020A处在初始培养 基高度5021A，其等于从最高的培养基水平到最低的培养基水平的距离。使用中，细胞5016 驻留在细胞表面5006上。一般情况下，技术人员应当理解非粘附细胞（即，也称作悬浮细 胞）可以不全部接触生长表面，因为它们能够相互堆叠，所以最下面的细胞实际上与生长 表面物理接触。在培养过程中，生长表面5006优选地定向在水平位置，优选地由非多孔的 液体不可渗透材料构成，并且在待培养的是非粘附细胞的情况下优选是疏水的。细胞5016 处于初始细胞密度，其是细胞5016的量除以初始培养基体积5020A (例如，细胞/ml)，并且 细胞5016还处于初始表面密度，其是细胞5016的量除以细胞驻留在其上之生长表面5006 的表面积（例如，细胞/cm 2)。此外，在非粘附细胞的情况下，这包括已经受重力作用为静息 状态的细胞总数并且其防止生长表面的进一步重力作用。这包括已经在其他细胞上静息的 那些细胞，其中的一些不直接与生长表面接触。培养基移出开口 5008于生长表面5006有 一定距离，并且可以看出，这个距离还构成了残余培养基高度5021B。
[0067] 在细胞培养过程中的某点，进行使初始培养基体积5020A减少到较小的残余培养 基体积的培养基移出过程以使得添加新鲜培养基或在残余培养基体积中浓缩细胞变得可 期待。为了移出初始培养基体积5020A的一部分，将气体递送组件连接至通气口 5028,最佳 地如图6B所示。在这一实例中，气体递送组件是隔膜栗5050,其通过气体导管5052与通 气口 5028连接。当隔膜栗5050启动时，其将驱使气体进入气体导管5052中，通过通气口 5028并进入细胞培养和细胞回收装置5000中。由于驱使气体进入到细胞培养和细胞回收 装置5000的内部体积5014中，初始培养基体积5020A的一部分被置换并且被驱使到培养 基移出开口 5008中，通过培养基移出导管5010，离开细胞培养和细胞回收装置5000进入废 物容器，留下残余培养基体积5020B和细胞5016,如图6C所示。残余培养基体积5020B处于 残余培养基高度5021B，将其限定为最上的残余培养基位置与最下的残余培养基位置之间 的距离。细胞5016处于残余细胞密度，其是细胞5016的量除以残余培养基体积5020B (例 如，细胞/ml)，并且细胞5016还处于残余表面密度5017B，其是细胞5016的量除以细胞驻 留在其上之生长表面5006的表面积（例如，细胞/cm 2)。废物容器不需要是封闭的并且不 需要与培养基移出导管5010物理连接。例如，其可以被像实验室水槽一样普通的某些东西 替代，但优选废物容器是封闭的容器（例如袋或离心管）并且以密封的方式与培养基移出 导管5010连接以通过封闭系统的方式隔离潜在的生物危害和/或维持无菌性。这样的封 闭的容器在图6C中以封闭的废物容器5032示出，其附接至培养基移出导管5010。由于初 始培养基体积5020A的一部分被从细胞培养和细胞回收装置5000移出，因此废物容器5032 中的培养基体积为初始培养基体积5020A减去培养基移出导管5010内的一部分初始培养 基体积5020A(如果有的话）。优选地，在这个培养基移出过程中，防止生长表面5006因为 气体进入细胞培养和细胞回收装置5000且内部体积5014的压力升高而不受约束的以与上 挡边5012相反的方向移动。如图6C中所示，这是通过生长表面支持物5018完成的，其与生 长表面5006接触并将生长表面5006保持在基本上平面的位置以防止对生长表面的损坏。 术语"基本上"以其与水平位置相关已经在之前描述过并且这还应用于平面的位置。建议技 术人员参考共同未决的"814"和"848"以获得与生长表面支持物设计有关的进一步指导。 [0068] 参考图6D，为了回收细胞5016,进行另一步骤，其中将细胞收集容器5040连接至 细胞培养和细胞回收装置5000的细胞移出导管5004,并且通过关闭的培养基移出导管夹 5009阻断培养基移出导管5010的流体流动。可以简单地使用止血器来阻断培养基移出导 管5010的流体流动，或者可以按照将进一步描述在本公开内容中的内容自动化进行。如之 前所述，在收集细胞之前，搅动装置内的残余培养基以将细胞从生长表面逐出并将其悬浮 在残余培养基中可以是有帮助的。虽然可通过取出培养基和细胞的传统方法（例如通过使 用蠕动栗）完成细胞的收集，但是优选的方法是通过使用气体置换方法提供的正压在这个 过程中防止生长表面和/或透气性材料朝上挡边移动和形状上的变形。如图6D所示，气体 递送组件通过气体导管5052与通气口 5028连接。在这个实例中，气体递送组件是隔膜栗 5050。当隔膜栗5050启动时，其驱使气体进入到气体导管5020中，通过通气口 5028并进入 细胞培养和细胞回收装置5000中。随着驱使气体进入细胞培养和细胞回收装置5000中， 残余培养基5020B和细胞5016被置换并被驱使到细胞移出开口 5002中，通过细胞移出导 管5004并进入细胞收集容器5040中。然后为了细胞5016的后续处理，可将细胞收集容器 5040移出（优选以无菌的方式，例如通过无菌管道焊接）。
[0069] 可能期望润洗细胞培养和细胞回收装置的一部分内部体积以收集在初始细胞移 出步骤后可能保留在装置中的任何细胞。例如，这无需添加在细胞移出过程开始时不存在 于装置中的液体来源就可完成。通过简单使用驻留在封闭废物容器中的培养基作为润洗物 质就可做到这一点。为此，打开培养基移出夹，打开通气孔，并且对废物容器加压（例如简 单地通过将其升高到使得培养基流回到装置中所需的高度）。如果废物容器是柔性的（例 如袋），可以通过对其挤压来协助这一过程以起始流动到装置中。当使用者确定适量的培养 基已经返回装置时，可将培养基移出导管夹关闭并可重复细胞移出过程。
[0070] 尽管所描述的使用空气置换培养基和/或细胞的过程可以以简单的方式进行，例 如通过用止血器打开和关闭导管并通过该过程的目视评估打开和关闭气体递送组件，在期 望多种细胞制备物的情况下，自动化进行该过程的某些方面可以是有益的。要考虑的因素 之一是在驱使培养基和/或细胞已经进入其各自的容器后持续将气体递送到装置的气体 递送组件的预期。在这种情况下，驱使气体到容器中并且可以对容器加压，有可能导致它们 破坏其密封。此外，由于气泡的表面张力和气体/细胞接触可能破坏细胞膜的完整性，因此 气体可引起对细胞的损伤。要考虑的另一个因素是当驱使培养基和/或细胞至其各自的容 器后气体递送组件没有关闭时，可在细胞培养和细胞回收装置内自身建立压力。
[0071] 图7示出了设计来解决这些问题之系统的一个示例性实施方案的示意图。鼓励技 术人员认识到这个示例性实施方案与例如图3中所示出的配置有仅一个培养基移出导管 的细胞培养和细胞回收装置，可调整的培养基移出导管，或单独的培养基移出导管和细胞 移出导管兼容。一般情况下，优选自动化系统识别该过程中这样的时间点：存在于细胞培养 和细胞回收装置的培养基经培养基移出导管或细胞移出导管被气体替换。再参考图7,流体 检测组件6044A和6044B能够识别过程中这样的时间点：存在于细胞培养和细胞回收装置 的培养基经培养基移出导管或细胞移出导管被气体替换并且流体检测组件6044A和6044B 接近培养基移出导管6010和细胞移出导管6004。换言之，流体检测组件能够确定流体或气 体是否驻留在导管中。第一流动控制组件6046A起到打开或关闭培养基移出导管6010的 作用，而第二流动控制组件6046B起到打开或关闭细胞移出导管6004的作用。在这个实例 中，电子致动的弹簧夹（electronically actuated pinch clamp)充当流动控制组件并且 导管由柔性管制成。优选地，细胞培养和细胞回收装置6000为处于其细胞培养位置的静态 细胞培养装置（即，培养基不受力混合并且生长表面在上挡边之下并优选的在水平位置）。 培养基6020处在细胞培养和细胞回收装置6000内的第一培养基体积和第一培养基高度， 并且由于重力，细胞6016已经沉降在生长表面6006上。优选地，生长表面6006通过生长 表面支持物6018保持在水平平面。培养基移出开口 6008到生长表面6006的距离超过从 细胞移出开口 6002到生长表面6006的距离。优选地，细胞移出导管与侧壁接触，与生长表 面接触，沿侧壁6054与生长表面接合的缘定位，或者如先前所述在生长表面内的凹陷中， 由此将细胞移出开口定位以最大限度的回收细胞。气体导管6052将通气口 6028连接至气 体递送组件6050。培养基移出导管6010连接至废物容器6032并且细胞移出导管6004附 接至细胞收集容器6040。软件算法能够递送所需的电子信号来进行所需的多种任务以收集 高度浓缩状态的细胞。为减少培养基6020的体积，将流动控制组件6046A置于允许流体流 动通过培养基移出导管6010的状态并且将流动控制组件6046B置于不允许流体流动通过 细胞移出导管6004的状态，启动气体递送组件并且气体经通气口 6028进入细胞培养和细 胞回收装置6000,对内部体积6014加压并驱使培养基6020进入培养基移出开口 6008,通 过培养基移出导管6010并进入废物容器6032。当培养基6020的高度已经达到刚好比培养 基移出开口 6008的高度低很小距离时，气体进入培养基移出开口 6008,被驱使通过培养基 移出导管6010,并且被流体检测组件6044A检测。流体检测组件6044A发送信号，通知流动 控制组件6046A终止流体流向废物容器6032。优选地，气体递送组件6038同时终止气体递 送和/或打开压力释放阀6056。尽管这个步骤是任选的，优点是最小化细胞培养和细胞回 收装置6000中建立的压力并且鼓励技术人员认识到有多种方式来实现该目的，包括使用 在达到特定压力阈值后不能递送气体的气体递送组件，使用压力释放阀等。一旦终止培养 基6020流向废物容器6032,操作人员可决定是否搅动残余量的培养基以将细胞6016从生 长表面6006逐出。鼓励技术人员认识到稳健的系统将允许操作人员覆盖（override)自动 化并按照指令使培养基停止流向废物溶器（例如，如果细胞损失进入到废物容器中，则可 能需要）。
[0072] -旦操作人员已经确定细胞6016在残余量的培养基6020中处于合适的悬浮状态 和/或细胞回收过程应当开始，使用者按下按钮并且