用于在自动化细胞工程系统中使用的组合流体切换器的制作方法

本公开提供了组合流体切换器，其允许在控制穿过多个流动路径的流动时选择单个流体流动路径。组合流体切换器可以用于各种生物学系统和过程(包括自动化细胞工程系统)中。

背景技术：

1、随着对先进细胞疗法的加速临床应用的预期越来越高，更多的注意力正在转向将使这些疗法造福全世界的患者的基础制造策略。虽然细胞疗法在临床上拥有广阔的前景，但相对于偿付的高制造成本是商业化的巨大障碍。因此，对成本效益、过程效率和产品一致性的需求正在推动众多细胞疗法领域中针对自动化的努力。

2、生产用于疗法的细胞群涉及各种过程的自动化。包括将细胞活化、转导和扩增整合到商业制造平台中，以将这些重要的疗法转化为面向广泛的患者群体。

3、在此类自动化细胞工程系统中，通常需要控制一种或多种流体穿过各种阀结构体的流动，以将细胞、培养基、载体溶液等递送至系统的期望区域或腔室。本发明提供了一种组合流体切换器的设计，以使用减少数量的阀来控制此流体流动。

技术实现思路

1、在一些实施例中，本文提供了一种用于控制穿过多个流体流动路径的流体流动的组合流体切换器，该组合流体切换器包括：多个流体输入端；第一双位阀，其具有单独的流体流动路径，来自多个流体输入端的流体经导引穿过该流体流动路径；第二双位阀，其具有单独的流体流动路径，来自多个流体输入端的流体经导引穿过该流体流动路径；以及多个流体输出端，其中该组合流体切换器构造成允许：当第一双位阀处于打开位置并且第二双位阀处于打开位置时，流体从第一流体输入端向第一流体输出端流动；当第一双位阀处于关闭位置并且第二双位阀处于打开位置时，流体从第二流体输入端向第二流体输出端流动；当第一双位阀处于打开位置并且第二双位阀处于关闭位置时，流体从第三流体输入端向第三流体输出端流动；以及当第一双位阀处于关闭位置并且第二双位阀处于关闭位置时，流体从第四流体输入端向第四流体输出端流动。

2、在进一步的实施例中，本文提供了一种用于控制穿过至少四个流体流动路径的流体流动的组合流体切换器，该组合流体切换器包括：第一、第二、第三和第四流体输入端；第一双位阀，其具有四个流体流动路径，来自第一、第二、第三和第四流体输入端的流体经导引穿过该四个流体流动路径；第二双位阀，其具有四个流体流动路径，来自第一、第二、第三和第四流体输入端的流体经导引穿过该四个流体流动路径；以及第一、第二、第三和第四流体输出端，其中该组合流体切换器构造成允许：当第一双位阀处于打开位置并且第二双位阀处于打开位置时，流体从第一流体输入端向第一流体输出端流动；当第一双位阀处于关闭位置并且第二双位阀处于打开位置时，流体从第二流体输入端向第二流体输出端流动；当第一双位阀处于打开位置并且第二双位阀处于关闭位置时，流体从第三流体输入端向第三流体输出端流动；以及当第一双位阀处于关闭位置并且第二双位阀处于关闭位置时，流体从第四流体输入端向第四流体输出端流动。

3、还在进一步的实施例中，本文提供了一种用于控制穿过至少十六个流体流动路径的流体流动的系统，该系统包括：第一组合流体切换器，其包括：第一、第二、第三和第四流体输入端；第一双位阀，其具有四个流体流动路径，来自第一、第二、第三和第四流体输入端的流体经导引穿过该四个流体流动路径；第二双位阀，其具有四个流体流动路径，来自第一、第二、第三和第四流体输入端的流体经导引穿过该四个流体流动路径；以及第一、第二、第三和第四流体输出端，其中该第一组合流体切换器构造成允许：当第一双位阀处于打开位置并且第二双位阀处于打开位置时，流体从第一流体输入端向第一流体输出端流动；当第一双位阀处于关闭位置并且第二双位阀处于打开位置时，流体从第二流体输入端向第二流体输出端流动；当第一双位阀处于打开位置且第二双位阀处于关闭位置时，流体从第三流体输入端向第三流体输出端流动；以及当第一双位阀处于关闭位置并且第二双位阀处于关闭位置时，流体从第四流体输入端向第四流体输出端流动；以及第二组合流体切换器，其流体连接到第一组合流体切换器，该第二组合流体切换器包括：第五、第六、第七和第八流体输入端；第三双位阀，其具有四个流体流动路径，来自第五、第六、第七和第八流体输入端的流体经导引穿过该四个流体流动路径；第四双位阀，其具有四个流体流动路径，来自第五、第六、第七和第八流体输入端的流体经导引穿过该四个流体流动路径；以及第五、第六、第七和第八流体输出端，其中该第二组合流体切换器构造成允许：当第三双位阀处于打开位置并且第四双位阀处于打开位置时，流体从第五流体输入端向第五流体输出端流动；当第三双位阀处于关闭位置并且第三双位阀处于打开位置时，流体从第六流体输入端向第六流体输出端流动；当第三双位阀处于打开位置并且第四双位阀处于关闭位置时，流体从第七流体输入端向第七流体输出端流动；以及当第三双位阀处于关闭位置并且第四双位阀处于关闭位置时，流体从第八流体输入端向第八流体输出端流动。

4、还在其他实施例中，本文提供了一种用于控制穿过至少十六个流体流动路径的流体流动的系统，该系统包括：多个组合流体切换器，每个组合流体切换器包括：第一、第二、第三和第四流体输入端；第一双位阀，其具有四个流体流动路径，来自第一、第二、第三和第四流体输入端的流体经导引穿过该四个流体流动路径；第二双位阀，其具有四个流体流动路径，来自第一、第二、第三和第四流体输入端的流体经导引穿过该四个流体流动路径；以及第一、第二、第三和第四流体输出端，其中第一组合流体切换器构造成允许：当第一双位阀处于打开位置并且第二双位阀处于打开位置时，流体从第一流体输入端向第一流体输出端流动；当第一双位阀处于关闭位置并且第二双位阀处于打开位置时，流体从第二流体输入端向第二流体输出端流动；当第一双位阀处于打开位置并且第二双位阀处于关闭位置时，流体从第三流体输入端向第三流体输出端流动；以及当第一双位阀处于关闭位置并且第二双位阀处于关闭位置时，流体从第四流体输入端向第四流体输出端流动。

5、在更进一步的实施例中，本文提供了一种自动化生物学生产系统，该自动化生物学生产系统包括：可封闭壳体；盒，其包含在可封闭壳体内，该盒包括：细胞培养腔室如本文所描述的组合流体切换器；泵送系统，其流体连接到细胞培养室和组合切换器；温度传感器、ph传感器、葡萄糖传感器、乳糖传感器、氧传感器、二氧化碳传感器和光密度传感器中的一者或多者；以及自动地调节温度、ph水平、葡萄糖水平、乳糖水平、氧水平、二氧化碳水平和光密度中的一者或多者的机构。

6、在另外的实施例中，本文提供了一种自动化生物学生产系统，该自动化生物学生产系统包括：可封闭壳体；盒，其包含在可封闭壳体内，该盒包括：细胞培养腔室；如本文所描述的系统；泵送系统，其流体连接到细胞培养室和系统；温度传感器、ph传感器、葡萄糖传感器、乳糖传感器、氧传感器、二氧化碳传感器和光密度传感器中的一者或多者；以及自动地调节温度、ph水平、葡萄糖水平、乳糖水平、氧水平、二氧化碳水平和光密度中的一者或多者的机构。

7、本文还提供了一种组合流体切换器，该组合流体切换器包括：壳体，其具有两个相对侧面，每个侧面具有穿过其的四个开口；以及两个双位阀，其设置在壳体内，每个阀具有穿过其的四个开口，其中侧面中的开口和双位阀中的开口构造成接收穿过其的管道，以便在组合流体切换器内产生四个流动路径，并且其中双位阀在壳体内可移动，以允许流体一次仅穿过一个流动路径流动。

8、在进一步的实施例中，本文提供了一种组合流体切换器，该组合流体切换器包括：支撑基座，其包括两个凸起部分和两个凹陷部分，两个凸起部分包括在支撑基座上方延伸的多个隔板，该多个隔板构造成允许管道从其穿过，以便产生四个流体流动路径，两个凹陷部分各自包括在支撑基座上方延伸的四个固定压缩构件；两个双位阀，其具有允许固定压缩构件穿过的开口，该阀进一步包括四个可移动压紧构件，该四个可移动压紧构件构造成抵靠支撑基座上的互补的固定压紧构件压紧，以便在可移动压紧构件与互补的固定压紧构件之间束紧管道，其中双位阀构造成沿着支撑基座滑动并允许流体一次仅穿过一个流动路径流动。

9、还在进一步的实施例中，本文提供了一种组合流体切换器，该组合流体切换器包括：至少三个固定压紧构件；第一双位阀，其具有集成到阀中的两个可移动压紧构件；以及第二双位阀，其具有集成到阀中的三个可移动压紧构件，其中第一和第二双位阀的可移动压紧构件构造成抵靠互补的固定压紧构件进行压紧，以便在可动压紧构件与互补的固定压紧构件之间束紧管道，其中双位阀构造成滑动并允许流体一次穿过一个流动路径流动。

10、在另外的实施例中，本文提供了一种用于控制穿过多个流体流动路径的流体流动的组合流体切换器，该组合流体切换器包括：多个流体输入端；第一控制阀，来自多个流体输入端的流体经导引穿过该第一控制阀；第二控制阀，其具有单独的流体流动路径，来自多个流体输入端的流体经导引穿过该流体流动路径；以及多个流体输出端，其中该组合流体切换器构造成允许流体穿过流体输入端和流体输出端的指定组合流动。

11、在进一步的实施例中，本文提供了一种用于控制封闭的细胞工程系统内的流体流动的方法，该方法包括：提供多个流体输入端；提供多个流体输出端；提供将流体输入端连接到流体输出端的多个流动路径；提供控制流动路径内的流动的多个阀，从而控制流动路径内的流体流动的方向、速度、持续时间和/或间隔。