用于培养固有细胞的细胞培养设备以及具有细胞培养容器的流体供应接口的制作方法_3

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e-1n-Place” (就地杀菌)(缩写“SIP”)或“Clean-1n-Palce” (就地清洗)(缩写“CIP”)的策略为基础。对于尽可能有效的、还对参与的阀门配置组件的阀体冲洗式清洗的SIP或CIP清洗来说有益的是:第一连接结构的阀门配置组件的阀体和同样第四连接结构的阀门配置组件的阀体至少部分地,优选至少一半以上伸入到从第二连接结构的阀门配置组件到第三连接结构的阀门配置组件的流动路程内。这个发展设计也可以明确地视为流体供应接口自身的发展设计。
[0105]出于上面已经阐述的理由有益的是:细胞培养容器或数个细胞培养容器分别具有多于仅仅一个的相对联接结构,以便例如通过将培养介质输入与培养介质排出分离达到更高的卫生水准。为此根据细胞培养设备的一个有益的发展设计可以具体地规定:细胞培养容器的上述相对联接结构为第一相对联接结构,细胞培养容器具有与第一相对联接结构分开构造的第二相对联接结构,和细胞培养设备另外具有一个如上述说明所述的流体供应接口,条件是:第一联接结构构造成用于根据运行能够建立地和能够分离地、输送流体地与第一相对联接结构配合嵌接和第二联接结构构造成用于根据运行能够建立地和能够分离地、输送流体地与细胞培养容器的第二相对联接结构配合嵌接,以及第二联接流动路径为了通过第二联接结构在与第二相对联接结构建立配合嵌接时将培养介质从流动腔中导入到细胞培养容器中或/和从这个细胞培养容器中导出到流动腔中而在流动腔与第二联接结构之间延伸。上面一般关于相对联接结构或联接结构所说的内容相应地适用于第一和第二相对联接结构或第一和第二联接结构中的每一个。
[0106]如果考虑到细胞培养容器内存在的介质的卫生上完美的样品采集的话,然后可以在一个进一步有益地构成的细胞培养设备上通过如下方式实现这一点,即细胞培养容器具有与第一和第二相对联接结构分开构造的第三相对联接结构,和细胞培养设备具有一个上述说明的流体供应接口,条件是:第三联接结构构造成用于根据运行能够建立地和能够分离地、输送流体地与细胞培养容器的第三相对联接结构配合嵌接,以及第三联接流动路径为了通过第三联接结构在与第三相对联接结构建立配合嵌接时将培养介质从流动腔中导入到细胞培养容器中或/和从这个细胞培养容器中导出到流动腔中而在流动腔与第三联接结构之间延伸。
[0107]为了防止在流体供应接口的至少一个联接结构与细胞培养容器的至少一个相对联接结构之间的输送流体的配合嵌接分离后介质从细胞培养容器中流出,在一个进一步发展的细胞培养设备中可以考虑如下:细胞培养容器的至少一个相对联接结构,优选每个相对联接结构具有各一个容器阀门配置组件。
[0108]在流体供应接口上联接结构可以与此相应地省略一个阀门配置组件。容器阀门配置组件优选同样构造成如上面详细探讨的连接结构的阀门配置组件那样,为了探讨容器阀门配置组件明确地参见这些阀门配置组件的说明。
[0109]因此优选相对联接结构构成一个雄的插头和流体供应接口的联接结构构成一个雌的插口,该联接结构为了减少构成它所需的构件数量优选省略了一个阀门配置组件。
[0110]为了实现高的卫生水准优选容器阀门配置组件在相对联接结构与联接结构之间建立配合嵌接时在没有从该容器阀门配置组件直到相对联接结构的和流体供应接口的壳体的外侧面连续贯穿的、传输信号的或/和传输能量的实体连接的情况下完全-除了贯穿联接结构和相对联接结构的流体流动路径之外-由相对联接结构和壳体包围。
[0111]在未建立配合嵌接的情况下容器阀门配置组件可以至少部分自由地位于相对联接结构上。然后在与联接结构配合嵌接的时间之间它可以由一个护盖遮盖,该护盖可以从相对联接结构上移除和套装在这个相对联接结构上。为此可以设置一个套装和移除设备,该套装和移除设备要么单独地设置在细胞培养设备内要么构造成与流体供应接口共同运动。这个移除和套装设备例如可以由一个多轴机器人或-在安装在流体供应接口上以便与这个流体供应接口共同运动的情况中-由一个沿着移除和套装方向可运动的抓取装置(Greifer)构成。这个抓取装置例如为了沿着移除和套装方向的运动可以由一个螺杆传动机构或者一个双作用的活塞-缸-配置组件驱动。
[0112]根据连接结构的阀门配置组件的和至少一个容器阀门配置组件的优选相同的构造,后者也可以通过流体供应接口的控制配置组件在闭锁位置与通过位置之间转换。由此为细胞培养容器的阀门配置组件和为流体供应接口中的每一个设置仅仅一个共同的控制配置组件就足够了。为此先决条件是:容器阀门配置组件预紧在闭锁位置中并且只有当在支承容器阀门配置组件的相对联接结构与流体供应接口的联接结构之间建立输送流体的配合嵌接时才必须完全转换。然而至少一个容器阀门配置组件和流体供应接口的阀门配置组件然后可以在空间上如此紧密地并列在一起,即可以通过一个唯一的、共同的控制配置组件容易地实现转换。
[0113]可以通过如下方式实现在通过清洗液从第二到第三连接结构冲洗流动腔时同样能够对至少一个容器阀门配置组件进行清洗的可能性,即在流动腔内从第二连接结构的阀门配置组件至第三连接结构的阀门配置组件的流动路程-在流体供应接口的至少一个联接结构与细胞培养容器的至少一个相对联接结构之间建立配合嵌接的情况下-经过至少一个容器阀门配置组件旁边,优选经过所有容器阀门配置组件旁边延伸。因此,另外可以对通入从第二到第三连接结构的流动路径内的联接流动路径的至少一部分进行清洗。
[0114]可以在结构上通过如下方式实现甚至改善通过对流动腔的冲洗导致的对特别是容器阀门配置组件的清洗,即-在流体供应接口的至少一个联接结构与细胞培养容器的至少一个相对联接结构之间建立配合嵌接的情况下-至少一个容器阀门配置组件的阀体,优选所有容器阀门配置组件的每个阀体至少部分地,优选至少一半以上伸入从第二连接结构的阀门配置组件到第三连接结构的阀门配置组件的流动路程内。由此容器阀门配置组件连同它的阀体优选完全如同连接结构的阀门配置组件的阀体一样程度地伸入从第二连接结构的阀门配置组件到第三连接结构的阀门配置组件的流动路程内。结合最后提到的阀门配置组件,特别是结合对其的清洗所述及的优点同样适用于容器阀门配置组件。
[0115]为了简化装配、运行和维护,可以如下地进一步发展细胞培养设备,即所有设置在流体供应接口中的阀门配置组件,优选还有所有设置在至少一个细胞培养容器中的阀门配置组件构造成基本上相同的。
[0116]从第二连接结构的阀门配置组件到第三连接结构的阀门配置组件的流动路程有利于对流动腔清洗地直线延伸,特别优选为了防止顺着基本上圆柱体的通道的楔形位置。第二和第三连接结构的阀门配置组件的阀体在它们在闭锁位置与通过位置之间转换时的相对运动方向优选顺着从第二连接结构的阀门配置组件到第三连接结构的那个阀门配置组件的流动路程延伸。因此在冲洗流动腔时清洗液能够尽可能大面积地环流并由此特别出色和可靠地清洗这些阀门配置组件的阀体。
[0117]阀门配置组件的阀体在其闭锁位置中贴靠在其上的前述弹性体的贴合构件不仅能够用于对穿过阀门配置组件的通道进行密封,而且此外还能够用于对连接结构径向向外地进行密封。为此在结构上可以规定:在至少一个连接结构中,优选在多个连接结构中弹性体的贴合构件的环形的轴向端面作为密封面将配属给连接结构的流体流动路径径向外部包围变形地贴靠在相对密封面上。其中相对密封面可以要么构造在流体供应接口的壳体上要么可以是与流体供应接口的壳体在各个连接结构上输送流体地连接的流体管道的组成部分。
[0118]以类似的方式容器阀门配置组件也可以设置在细胞培养容器的一个相对联接结构上并且可以利用一个环形的轴向端面用于对相对联接结构与配属的联接结构之间建立的配合嵌接相对径向外部密封。为此可以规定:_在流体供应接口的至少一个联接结构与细胞培养容器的至少一个相对联接结构之间建立配合嵌接的情况下-容器阀门配置组件的弹性体的贴合构件的环形的轴向端面作为密封面将配属给联接结构的流体流动路径径向外部包围变形地贴靠在流体供应接口的相对密封面上。
[0119]优选弹性体的贴合构件可以具有一个由弹性体的材料包围的通道,其中优选弹性体的贴合构件具有一个锥形开口,阀体收纳在该开口内并且该阀体在阀门配置组件的闭锁位置中密封地贴靠在该开口的负锥形的壁上。其中阀体本身可以是一个锥体或者-由于对称和与此相关的定向恒定性优选-一个球体。
[0120]在设置在弹性体的贴合构件上的锥形开口的情况中-该开口向着敞开的、从夹紧构件起远指的纵向端部扩大-保留在锥形开口的纵向端部上的环形的轴向端面可以如上所述的那样特别简单地用于在相对密封面上的密封。
[0121]本发明的细胞培养设备的一个重要的优点在于:它可以具有比流体供应接口和介质储藏容器和流体储藏容器多的细胞培养容器,即因此可以由一个和同一个培养介质储藏容器为多个分开构造的细胞培养容器供料。其中例如五个流体供应接口对于这个细胞培养设备来说就能够够用。在流体供应接口在各个细胞培养容器之间移动时的碰撞危险可以通过减少它们的数量得到进一步降低。因此优选细胞培养设备具有不多于三个的流体供应接口。实际上甚至刚好一个流体供应接口能够足以为大量的细胞培养容器供应新鲜的培养介质和将用过的培养介质从细胞培养容器中导出。
[0122]为了使至少一个流体供应接口在需与它联接的细胞培养容器之间运动,细胞培养设备可以具有一个运动设备。这个运动设备构造成用于使至少一个流体供应接口依次与不同的细胞培养容器输送流体地配合嵌接。这样的运动设备的一个可能的构造可以是一个具有设置在其上的运动滑座的十字工作台配置组件,该十字工作台配置组件提供一个垂直于十字工作台平面的运动平面,使得一个设置在这样的远动设备上的流体供应接口可以至少沿着三个线性独立的空间方向直线地运动。作为可选-并且这一点是优选-运动设备可以是一个多轴机器人,该多轴机器人根据其轴数提供大量直线的和旋转的运动可能性。其他的能够在空间内移动到不同位置的运动设备对于现有技术的中等专业人员来说是众所周知的。
[0123]此外,文首述及的目的还通过一个用于如上所述构造的细胞培养设备的细胞培养容器得以实现。这个细胞培养容器构造成用于与前述流体供应接口共同作用为了建立和分离与最后提到的流体供应接口的一个联接结构的配合嵌接。
[0124]这个细胞培养容器具有一个包围培养容积的、带有一个填充口的容器主体,通过所述填充口能够将气体、液体、膏体或/和固体填充到容器主体中和从这个容器主体中取出。所以所述填充口作为补充或可选也可以用作通风口。
[0125]根据本发明,这样的细胞培养容器通过如下方式构造成用于建立和分离与流体供应接口的配合嵌接,即细胞培养容器附加地具有至少一个与填充口或/和通风口分开构造的相对联接结构,该相对联接结构构造成用于建立和分离与流体供应接口的相应的联接结构的配合嵌接,其中供应流体流动路径为了通过该供应流体流动路径将流体导入到培养容积中或/和从这个培养容积中导出而在至少一个相对联接结构与培养容积之间延伸,其中至少一个相对联接结构具有一个容器阀门配置组件。优选阀门配置组件通过带有一个产生电场或/和磁场或/和电磁场的信号装置-所述信号装置的场无接触地作用在阀门配置组件的相应地场灵敏的相对信号装置上-的控制配置组件能够在一个闭锁位置-在该闭锁位置中阀门配置组件中断供应流体流动路径内的流体流动-与一个通过位置-在该通过位置中阀门配置组件允许流体流动-之间转换。
[0126]如已经在上面阐述的那样,通过至少一个相对联接结构内的容器阀门配置组件这个相对联接结构可以在那些在细胞培养容器的相对联接结构与流体供应接口的联接结构之间不存在配合嵌接的时间里通过容器阀门配置组件的预紧密封封闭地保持在锁闭位置中,因而可以可靠地防止流体通过相对相对联接结构进入细胞培养容积中和流体从这个细胞培养容积中流出。通过容器阀门配置组件的可转换性可以有针对性地解除和重新导致使供应流体流动路径的中断,例如当建立了上述与流体供应接口的配合嵌接时。
[0127]关于容器阀门配置组件的发展设计明确地参见上述关于在这个专利申请中优选的阀门配置组件的详细说明,这些详细说明也可以用于容器阀门配置组件。
[0128]为了避免碰撞或者为了实现甚至当至少一个相对联接结构与流体供应接口配合嵌接时在填充口或/和通风口上可以运行,可以有益地规定:填充口或/和通风口和至少一个分开构造的相对联接结构设置在细胞培养容器的相反的端部上。那么由此提供了可能性:一方面在填充口或/和通风口上和另一方面在至少一个相对联接结构上同时利用一个和同一个细胞培养容器的培养容积,而一个利用并不过度妨碍各另外的利用。
[0129]本发明的显著的优点在于:可以使用特别经济实用的一次性或用后即扔细胞培养容器。因此优选细胞培养容器是一个被动的容器,该容器除了至少一个相对联接结构的至少一个容器阀门配置组件之外设计成无安装在容器内的,即与该容器固定连接的、可通过能量输入运行的功能单元。可能的这样的功能单元例如是加热装置或搅拌装置。如果为了照料细胞培养容器内的培养细胞需要对培养容积调温的话,可以经济地在培养箱或烘箱内实施这一点,细胞培养容器优选可以与其他的细胞培养容器一起置入这些箱中。
[0130]优选细胞培养容器是可堆叠的,所以它根据本发明的一个优选的发展设计具有两个基本上平行的端壁和将这些端壁连接的、环绕端壁边缘的壳壁段。其中端壁和壳壁段共同限定培养容积。进一步优选端壁是细胞培养容器的面积最大的壁段,其中为了提高可堆叠性壳壁段可以与端壁有益地相夹成一个直角。
[0131]为了多个细胞培养容器能够通过直接邻接的细胞培养容器的优选面积最大的端壁的贴靠稳定地彼此堆叠,优选至少一个相对联接结构,特别优选填充口或/和通风口也设置在一个壳壁段内。这样端壁可以没有功能件并且提供尽可能大的和稳定的堆叠面。
[0132]上面结合流体供应接口或/和细胞培养容器用的细胞培养设备提及的发展设计,例如设置两个或甚至三个相对联接结构-它们中的每一个优选设置有一个容器阀门配置组件-同样适用于单独作为本专利申请内容的细胞培养容器。
[0133]优选至少一个相对联接结构构造成雄的联接管接头,该联接管接头在配合嵌接中由流体供应接口的联接结构的联接插口径向外部地包围。
[0134]优选细胞培养容器的培养容积(总容积)不大于2升,特别优选不大于1.3升。由此在培养细胞被单独污染的情况中可以显著地限制总损失。
【附图说明】
[0135]下面借助附图进一步详细地对本发明加以阐述。附图示出:
[0136]图1为细胞培养容器的本发明的实施方式的纵剖视图,在该细胞培养容器上例如设置有两个相对联接结构;
[0137]图2为流体供应接口的本发明的示例性的实施方式的纵剖视图,该流体供应接口处于与图1的细胞培养容器的输送流体的配合嵌接中;
[0138]图3为流体供应接口与细胞培养容器在图2的截面II1-1II中的纵剖视图,其包括一个控制配置组件,该控制配置组件具有一个设置在信号装置与流体供应接口之间的中继配置组件;
[0139]图4为图2的流体供应接口的联接结构与图1至3的细胞培养容器的相对联接结构在一个状态中的细部视图,在该状态中在它们之间没有建立配合嵌接;
[0140]图5为图4的构件处于在它们之间建立的输送流体的配合嵌接中;
[0141]图6至14为本发明的细胞培养设备的不同的阀门转换状态(阀门调节配置)的视图,该细胞培养设备包括一个具有第一至第四联接结构的流体供应接口和一个如图1至3所示出的细胞培养容器;
[0142]图15至18为本发明的细胞培养设备的第二实施方式的不同的阀门转换状态(阀门调节配置),在该细胞培养设备中使用具有各三个相对联接结构的细胞培养容器,和
[0143]图19至21为本发明的细胞培养设备的第三实施方式的不同的阀门转换状态(阀门调节配置)的视图,该细胞培养设备使用具有各仅仅一个唯一的相对联接结构的细胞培养容器。
【具体实施方式】
[0144]在图1中不出的是一个一般标记为10的细胞培养容器的本发明的实施方式。这样的细胞培养容器可以使用在本发明的细胞培养设备中。
[0145]细胞培养容器10具有一个容器主体12,该容器主体包围一个培养容积14。
[0146]优选细胞培养容器10的容器主体12具有两个基本上平行的端壁,在图1中由于这个图的平行于端壁的截面的原因仅仅示出这些端壁中的位于截面后的端壁16。在两个端壁16之间设置有壳壁段,这些壳壁段与图1的截面相切。
[0147]优选壳壁段中的两个侧面的壳壁段18和20相互平行和前面的与后面的壳壁段22和24相互平行。为了便于本发明的细胞培养容器10的堆叠,优选所述壳壁段20、22和24中邻接的壳壁段在它们之间相夹成直角。另外优选,壳壁段18至24中的每一个与平行的端壁相夹成直角。
[0148]然而不应该排除壳壁段还具有壳壁段26和28,虽然这些壳壁段优选与端壁分别相夹成直角,但是并不与它们邻接的壳壁段18和22或20和22相夹成直角。例如这些壳壁段26和28可以向着前面的壳壁段22相互倾斜地延伸,使得容器主体10向着前面的壁段22逐渐变小。
[0149]容器主体10具有一个进口 30,该进口可以用作用于填充或清空培养容积14或用于它的通风的填充口或/和通风口。优选进口 30构造在一个进口颈部32上,可以通过一个封闭盖34选择地封闭或开启该进口颈部。为了更好地保持在进口颈部32上封闭盖34可以构造成具有内螺纹的螺旋盖,该内螺纹可以与优选设置在进口颈部32的外侧面上的外螺纹以本身众所周知的方式旋紧。如果在否则封闭的进口 30的情况中还希望为培养容积14通风,即培养容积14与细胞培养容器10的外部环境之间的气体交换的话,封闭盖34可以在它的例如垂直于图1的绘图平面定向的端面36中具有一个或多个通孔,虽然气体可以通过这些通孔流入培养容积14内和从这个培养容积中流出,然而如下地在它们的尺寸方面选择这些通孔,即通常的实验室器具无法穿过它们。
[0150]优选细胞培养容器10是经济的、无构造在其上的可电动运行的加热设备和无设置在其上的可电动运行的搅拌设备的一次性用后即扔细胞培养容器。为了更好地监视和观察细胞培养过程,优选容器主体12至少部分地,优选全部由可透视的塑料构成,例如根据取决于运行情况位于培养容积14内部的所期望的化学或生物化学物质的、所期望的化学稳定性由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或者一种其他适合的、透明的塑料构成。
[0151]另外,细胞培养容器10具有一个或多个相对联接结构38,在图1示出的实施例中准确地说两个相对联接结构38和40。
[0152]细胞培养容器10就其本身而言可以具有任意多的相对联接结构,其中三个相对联接结构的数量已经提供用于对培养容积14的或从培养容积14中的填充、清空和抽验取样(“sampling”)的单独的供应流体流动路径。如果在图1示出的细胞培养容器10的实施方式中希望第三相对联接结构的话,可以将这个相对联接结构设置在所示出的相对联接结构38和40之间的中心处,如通过虚线画出的这个第三相对联接结构的供应流体流动路径那样。
[0153]如果只希望一个唯一的相对联接结构的话,可以将它设置在图1示出的三个位置中的任一个上,然而也可以设置在其他的壳壁段甚至一个端壁内的一个任意的其他位置上。
[0154]然而细胞培养容器10通过这些细胞培养容器在它们的端壁处的叠加的可堆叠性通过如下方式以有益的方法得以简化,即不仅进口 30,而且所有的相对联接结构38和40都设置在壳壁段上。还可以通过如下方式彼此独立地提高一方面相对联接结构38和40以及另一方面进口 30的可接近性,即如在图1中示出的那样相对联接结构38和40与进口 30构造在不同的,特别优选在彼此相反的壳壁段22和24上。在这种情况中,即使在上下和并排堆叠的细胞培养容器10上操作者也能够在堆叠壁的一侧上达到进口 30和在堆叠壁的相对的一侧上能够通过将在下面说明的流体供应接口接近相对联接结构38和40。
[0155]为了简化制造和装配优选相对联接结构38和40构造成相同的,因而下面将作为所有设置在细胞培养容器10上的相对联接结构的代表仅仅对一个相对联接结构进行说明。
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