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JP5148718B2 - Bag soot removal and leak detection system, and electromagnetic stirring system for liquid storage - Google Patents

Bag soot removal and leak detection system, and electromagnetic stirring system for liquid storage Download PDF

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JP5148718B2
JP5148718B2 JP2010544277A JP2010544277A JP5148718B2 JP 5148718 B2 JP5148718 B2 JP 5148718B2 JP 2010544277 A JP2010544277 A JP 2010544277A JP 2010544277 A JP2010544277 A JP 2010544277A JP 5148718 B2 JP5148718 B2 JP 5148718B2
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Description

本発明は、一般的に流体を収容及び操作するシステムに関し、特定の実施形態において、本発明は、袋体の皴除去システム、漏れ検知システム及び電磁攪拌システムを含むコンテナの改善のシステム及び方法に関する。   The present invention relates generally to a system for containing and manipulating fluids, and in certain embodiments, the present invention relates to a container improvement system and method including bag scum removal system, leak detection system and electromagnetic stirring system. .

流体を操作する様々な容器、及び/又は化学反応、生化学反応及び/又は生物学的反応を実行する様々な容器が利用可能である。例えば、哺乳動物、植物もしくは昆虫細胞を含む生体物質(例えば、動物及び植物細胞)及び微生物培養がバイオリアクタを用いて処理される。固定された容器として一般的に設計されたもしくは使い捨て可能な従来のバイオリアクタが用いられていて、該バイオリアクタの多くは殺菌されたプラスチックコンテナが利用されている。反応システム及び他の流体操作システム(例:混合システム)は周知だが、これらのシステムに対する改善は有益である。   Various containers for manipulating fluids and / or various containers for performing chemical reactions, biochemical reactions and / or biological reactions are available. For example, biological materials including mammalian, plant or insect cells (eg, animal and plant cells) and microbial cultures are processed using a bioreactor. Conventional bioreactors commonly used as disposable containers or disposable are used, and many of the bioreactors use sterilized plastic containers. Reaction systems and other fluid handling systems (eg, mixing systems) are well known, but improvements to these systems are beneficial.

本発明は、一般的に流体を収容及び操作するシステムに関し、特定の実施例において、本発明は、化学反応、生化学反応及び/又は生物学的反応を実行するバイオリアクタとして用いられる、支持された折り畳み可能な袋体を含むシステム及び方法に関する。本発明の対象は、場合によっては相互に関連する物品、特定の問題への代替解決策、及び/又は1もしくはそれより多いシステム及び/又は物品を複数回様々な形で用いることも含まれる。特定の従来技術のシステム、例えば、支持構造体における使い捨て可能なプラスチックのライナーもしくは袋体の使用に関する特定のシステムは、袋体/ライナーを液体で満たすとすぐに、ライナーもしくは袋体に形成される折り目もしくは他の凸凹により生じる問題に悩まされることが認識されている。このような折り目は、望ましくなく、「デッドゾーン(dead zone)」を生成し、これにより、バイオリアクタの底部に、例えば、不完全な反応、汚染あるいは、壊死を導く。このような特定のシステムは、袋体/ライナーの欠陥もしくは損傷部分から漏れ出る可能性に悩まされる。磁気的に結合された羽根車を介して混合を提供するこれらもしくは他のシステムにおいて、混合の能力もしくは制御性における改善が望ましく、本発明の特定の実施形態により提供される。   The present invention relates generally to systems for containing and manipulating fluids, and in particular embodiments, the present invention is supported as used as a bioreactor for performing chemical reactions, biochemical reactions and / or biological reactions. The present invention relates to a system and method including a foldable bag. The subject matter of the present invention also includes possibly interrelated articles, alternative solutions to a particular problem, and / or the use of one or more systems and / or articles multiple times in various forms. Certain prior art systems, such as those relating to the use of disposable plastic liners or bags in support structures, are formed into a liner or bag as soon as the bag / liner is filled with liquid. It has been recognized that it suffers from problems caused by folds or other irregularities. Such folds are undesirable and create a “dead zone”, which leads to, for example, incomplete reactions, contamination or necrosis at the bottom of the bioreactor. Such particular systems suffer from the possibility of leaking from defective or damaged parts of the bag / liner. In these or other systems that provide mixing via a magnetically coupled impeller, an improvement in mixing capability or controllability is desirable and provided by certain embodiments of the present invention.

ある実施形態において、本発明の容器は、折り畳み可能な袋体と、折り畳み可能な袋体を支持するとともに収容する再利用可能な支持構造体を備える。容器はまた、折り畳み可能な袋体の外壁及び支持構造体の内壁の間に位置するブラダーもしくは圧縮性材質を備え、該ブラダーもしくは圧縮性材質は膨張又は収縮に適応することにより、折り畳み可能な袋体は、ブラダーもしくは圧縮性材質の膨張もしくは収縮前に第1構成を、ブラダーもしくは圧縮性材質の膨張もしくは収縮後に第2構成を有するようになる。   In certain embodiments, the container of the present invention comprises a foldable bag and a reusable support structure that supports and houses the foldable bag. The container also includes a bladder or compressible material positioned between the outer wall of the foldable bag and the inner wall of the support structure, the bladder or compressible material adapting to expansion or contraction, thereby folding the bag. The body has a first configuration before expansion or contraction of the bladder or compressible material and a second configuration after expansion or contraction of the bladder or compressible material.

もう1つ別の実施形態において、本発明の容器は、折り畳み可能な袋体と再利用可能な支持構造体を備え、該支持構造体は、膨張もしくは収縮される少なくとも1つの壁部を有し、該膨張もしくは収縮により、折り畳み可能な袋体は壁部の膨張もしくは収縮前に第1構成を、壁部の膨張もしくは収縮後に第2構成を有するようになる。   In another embodiment, the container of the present invention comprises a foldable bag and a reusable support structure, the support structure having at least one wall that is inflated or deflated. By the expansion or contraction, the foldable bag body has the first configuration before the wall portion is expanded or contracted and the second configuration after the wall portion is expanded or contracted.

1つの実施形態において、本発明の方法は、再利用可能な支持構造体が折り畳み可能な袋体を収容するとともに支持するように、再利用可能な支持構造体において折り畳み可能な袋体を配置する段階と、液体を折り畳み可能な袋体へ取り込む段階と、折り畳み可能な袋体の外壁と支持構造体の内壁との間の領域において流体の圧力を変化させる段階を備える。   In one embodiment, the method of the present invention places a foldable bag in a reusable support structure such that the reusable support structure contains and supports the foldable bag. And a step of taking liquid into the foldable bag and changing the pressure of the fluid in the region between the outer wall of the foldable bag and the inner wall of the support structure.

もう1つ別の実施形態において、本発明の容器は、折り畳み可能な袋体と、折り畳み可能な袋体を支持するとともに収容する再利用可能な支持構造体と、折り畳み可能な袋体から流体の漏れがあるかを決定するのに適用される検出器を備える。   In another embodiment, the container of the present invention includes a foldable bag, a reusable support structure that supports and houses the foldable bag, and fluid from the foldable bag. A detector is applied to determine if there is a leak.

もう1つ別の実施形態において、本発明のバイオリアクタシステムは、支持構造体及び剛性コンテナもしくは支持構造体内部に位置する折り畳み可能な袋体を備える。剛性コンテナもしくは折り畳み可能な袋体は、剛性コンテナもしくは折り畳み可能な袋体の下方部に装着された羽根車の板と、羽根車の板に取り付けられた羽根車のハブを含み、羽根車のハブは少なくとも1つの翼板を有し、少なくとも1つの磁石を有する。剛性コンテナもしくは折り畳み可能な袋体はさらにシャフトを有するモータを備え、該シャフトを有するモータは、支持構造体に隣接もしくは内部に提供され、前記袋体はさらに、モータシャフトに取り付けられたモータハブを備え、該モータハブは少なくとも1つの電磁石を備え、支持構造体内部に剛性コンテナもしくは折り畳み可能な袋体を取り付けるとすぐに、モータハブは、羽根車の板と整列することで、モータシャフトが回転する際に、モータハブの電磁石は羽根車のハブを駆動させる。羽根車の板は、任意で柱部を備える。バイオリアクタシステムは、1もしくはそれより多いセンサを備え、該センサは、剛性コンテナもしくは折り畳み可能な袋体におけるあらゆる材質の1もしくはそれより多いパラメータを検知する。   In another embodiment, the bioreactor system of the present invention comprises a support structure and a foldable bag positioned within a rigid container or support structure. The rigid container or foldable bag includes an impeller plate mounted on a lower portion of the rigid container or foldable bag, and an impeller hub attached to the impeller plate. Has at least one vane and has at least one magnet. The rigid container or foldable bag further comprises a motor having a shaft, the motor having the shaft being provided adjacent to or within the support structure, the bag further comprising a motor hub attached to the motor shaft. The motor hub comprises at least one electromagnet, and as soon as a rigid container or foldable bag is mounted inside the support structure, the motor hub aligns with the impeller plate so that the motor shaft rotates. The motor hub electromagnet drives the impeller hub. The impeller plate optionally includes a column. The bioreactor system includes one or more sensors that sense one or more parameters of any material in a rigid container or foldable bag.

本発明の他の利点及び新しい特徴は、添付の図と関連して考察する際に本発明の様々な制約のない実施例についての以下の詳細な記載から明らかになる。本明細書及び参照することにより組み込まれた文書が相反する及び/又は一貫性のない開示を含んでいる場合、本明細書を優先するものとする。参照することにより組み込まれた2以上の文書が相反する及び/又は一貫性のない開示を互いに関連して含んでいる場合、より近い発行日を有する方の文書を優先するものとする。   Other advantages and novel features of the invention will become apparent from the following detailed description of various non-limiting embodiments of the invention when considered in conjunction with the accompanying figures. In cases where the present specification and a document incorporated by reference include conflicting and / or inconsistent disclosure, the present specification shall control. If two or more documents incorporated by reference contain conflicting and / or inconsistent disclosure in relation to each other, the document with the closest issue date shall prevail.

図1は、容器を示し、該容器は、本発明の1つの実施形態による支持構造体内部に含まれるコンテナを備える。FIG. 1 shows a container, which comprises a container contained within a support structure according to one embodiment of the present invention. 図2は、本発明のもう1つ別の実施形態による、生物学的、化学的及び生化学的工程を含む流体操作を実行する容器を示す。FIG. 2 illustrates a container for performing fluid operations including biological, chemical and biochemical processes according to another embodiment of the present invention. 図3は、本発明のもう1つ別の実施形態による、容器に配されるブラダーを示す。FIG. 3 shows a bladder placed in a container according to another embodiment of the present invention. 図4は、本発明のもう1つ別の実施形態による、さまざまな漏れ検知システムを示す。FIG. 4 illustrates various leak detection systems according to another embodiment of the present invention. 図5は、本発明のもう1つ別の実施形態による、さまざまな漏れ検知システムを示す。FIG. 5 illustrates various leak detection systems according to another embodiment of the present invention. 図6は、本発明のもう1つ別の実施形態による、磁気的に結合された羽根車を示す。FIG. 6 shows a magnetically coupled impeller according to another embodiment of the present invention. 図7は、本発明のもう1つ別の実施形態による、電磁駆動を有する羽根車を示す。FIG. 7 shows an impeller with electromagnetic drive according to another embodiment of the present invention. 図8は、本発明のもう1つ別の実施形態による、機械的に駆動する羽根車を示す。FIG. 8 shows a mechanically driven impeller according to another embodiment of the present invention. 図9は、本発明のもう1つ別の実施形態による、外部モータに磁気的に結合される羽根車を示す。FIG. 9 shows an impeller magnetically coupled to an external motor according to another embodiment of the present invention.

本発明の制約のない実施形態が添付の図と関連し一例として記載される。図は概略図であり、縮尺を意図して描かれたものではない。図において、図示されている理想的な又はほぼ理想的な構成要素の各々は一般的には一つの数字で表されている。明確化するために、全ての構成要素が全ての図で表示されているわけではなく、図示された本発明の各実施形態の全ての構成要素も全ての図で表示されているわけでもない。実際に、当業者が本発明を理解するために図解は必ずしも必要なわけではない。   Non-limiting embodiments of the present invention will now be described by way of example in conjunction with the accompanying figures. The figures are schematic and are not drawn to scale. In the figure, each ideal or nearly ideal component shown is generally represented by a single numeral. For clarity, not all components are shown in all figures, and not all components of each illustrated embodiment of the invention are shown in all figures. Indeed, illustrations are not necessary for those skilled in the art to understand the invention.

本発明は、一般的に流体を収容するとともに操作するシステムに関する。そして、本発明は、特定の実施形態において、折り畳み可能な袋体もしくはライナー、及び剛性コンテナに関するシステム及び方法に関し、該システム及び方法は、混合システム、貯蔵用器、輸送容器もしくは、化学的、生化学的あるいは生物学的反応を実行するためのリアクタとして用いられる。本発明の特定の実施例は、例えば、皴除去システム、漏れ検知システム及び/又は電磁攪拌システムを含む容器を提供することで、流体収容システムの連続的な改良及び特徴に関する。例えば、皴除去システムは、袋体もしくはライナーが水で満たされる際に形成される、折り畳み可能な袋体もしくはライナーにおける皴を減少もしくは取り除くように構成される。皴除去は、多くの場合において重要である。なぜなら、皴は溶解されていない溶質、細胞もしくは化学物質を含む「デッドゾーン」を生成するため、混合操作において均質にさせるスピードを減少させ、折り畳み可能な袋体もしくはライナーを収容及び支持する支持構造体の壁部に接触しないことによる熱伝達効率を減少させ、及び/又は細胞を閉じ込めて細胞に壊死などを引き起こす低酸素あるいは低栄養状態をもたらす領域が生成されるからである。   The present invention relates generally to systems for containing and operating fluids. And, in certain embodiments, the present invention relates to a system and method relating to a foldable bag or liner and a rigid container, the system and method comprising a mixing system, a storage device, a transport container or a chemical, biological Used as a reactor to carry out chemical or biological reactions. Particular embodiments of the present invention relate to continuous improvements and features of fluid containment systems, for example, by providing a container that includes a soot removal system, a leak detection system, and / or an electromagnetic stirring system. For example, the wrinkle removal system is configured to reduce or remove wrinkles in the foldable bag or liner that are formed when the bag or liner is filled with water. Soot removal is important in many cases. Because the sputum creates a “dead zone” containing undissolved solutes, cells or chemicals, reducing the speed at which it is homogenized in the mixing operation and supporting and supporting the foldable bag or liner This is because a region is generated that reduces the heat transfer efficiency due to the absence of contact with the body wall and / or produces a hypoxia or a nutritional state that traps cells and causes necrosis or the like in the cells.

本明細書記載の漏れ検知システムは、コンテナからの漏れを検知し、任意により、コンテナの流体操作工程を実行する前もしくは実行中に形成されるあらゆる漏れをユーザに知らせるよう構成される。漏れ検知は、折り畳み可能な袋体、ライナーもしくは流体を収容する構成要素を含む容器を使用するのに特に有益である。なぜなら、容器の壁部の間の漏れは、他の方法では検知が難しく、突発的な故障もしくは有害な薬剤が放出される可能性があるからである。   The leak detection system described herein is configured to detect leaks from the container and optionally notify the user of any leaks that are formed before or during the container fluid handling process. Leak detection is particularly useful for using foldable bags, liners or containers that contain components that contain fluid. This is because leaks between the walls of the container are difficult to detect by other methods and can lead to sudden failure or harmful drug release.

混合システムを含む本発明のいくつかの容器において、システムは電磁攪拌システムを備え、該システムにより、ユーザは永久磁石を用いるシステムと比較して、容易に構成要素を操作することが可能である。例えば、羽根車及び固定磁石を含む羽根車のハブは、特に、構成要素の組み立て及び分解の間、互いに強い引力のために操作するのが難しい。この問題は、ユーザにより、作動及び停止の可能な電磁石を用いることで軽減される。これにより、ユーザは、構成要素間の引力の大きさ及び期間を制御することが可能である。   In some containers of the present invention, including a mixing system, the system includes an electromagnetic stirring system that allows a user to easily manipulate the components as compared to a system using permanent magnets. For example, an impeller hub including an impeller and a stationary magnet is difficult to operate due to strong attraction, especially during assembly and disassembly of components. This problem is alleviated by using electromagnets that can be activated and deactivated by the user. This allows the user to control the magnitude and duration of the attractive force between the components.

追加的な利点及び上述のシステムの記載については、下記に提示される。   Additional advantages and a description of the above system are presented below.

下記の文献は参照することにより、本明細書に組み込まれるものとする。即ち、P.A. Michell等による「Weight Measurements of Liquids in Flexible Containers」というタイトルが付された2007年2月28日出願の米国仮特許出願第60/903,977号、G.Hodge等による「Disposable Bioreactor Systems and Methods」というタイトルが付された2005年6月6日出願の米国特許出願第11/147,124号で、2005年12月8日公開の米国出願公開第2005/0272146号、G. Hodge等による「Disposable Bioreactor Systems and Methods」というタイトルが付された国際出願第PCT/US2005/020083号で、2005年12月15日公開のWO2005/118771号、G. Hodge等による「System and Method for Manufacturing」というタイトルが付された2005年2月3日出願の国際出願第PCT/US2005/002985号で、2005年8月18日公開のWO2005/076093号、2007年6月15日出願の「Gas Delivery Configurations, Foam Control Systems, and Bag Molding Methods and Articles for Collapsible Bag Vessels and Bioreactors」というタイトルが付された米国特許出願第11/818,901号、2007年7月13日出願の「Environmental Containment Systems」というタイトルが付された米国特許出願第11/879,033号、2007年7月30日出願の「Continuous Perfusion Bioreactor system」というタイトルが付された米国特許出願第60/962,671号、2007年2月28日出願の「Weight Measurements of Liquids in Flexible Containers」というタイトルが付された米国特許出願第60/903,977号、及び同日付出願の「Information Acquisition and Management Systems and Methods in Bioreactor Systems and Manufacturing Facilities」というタイトルが付された米国特許出願である。   The following documents are hereby incorporated by reference: That is, US Provisional Patent Application No. 60 / 903,977 filed February 28, 2007, titled “Weight Measurements of Liquids in Flexible Containers” by PA Michell et al., “Disposable Bioreactor Systems” by G. Hodge et al. and US Patent Application No. 11 / 147,124, filed June 6, 2005, US Application Publication No. 2005/0272146, published December 8, 2005, G. Hodge et al. International Application No. PCT / US2005 / 020083 entitled “Disposable Bioreactor Systems and Methods” by WO2005 / 118771, published December 15, 2005, “System and Method for Manufacturing” by G. Hodge et al. In the international application No. PCT / US2005 / 002985 filed on February 3, 2005, titled “ WO 2005/076093, published August 18, 2005, United States of America entitled "Gas Delivery Configurations, Foam Control Systems, and Bag Molding Methods and Articles for Collapsible Bag Vessels and Bioreactors" filed June 15, 2007 Patent Application No. 11 / 818,901, US Patent Application No. 11 / 879,033 entitled “Environmental Containment Systems” filed July 13, 2007, “Continuous” filed July 30, 2007 US Patent Application No. 60 / 962,671 entitled “Perfusion Bioreactor system”, US Patent Application No. 60/962, entitled “Weight Measurements of Liquids in Flexible Containers” filed on Feb. 28, 2007 No. 903, 977, and "Information Acquisition and Management Systems and Methods in Bioreactor Systems a It is a US patent application entitled “nd Manufacturing Facilities”.

本明細書記載の多くはバイオリアクタ(及び/又は生化学的かつ化学的な反応システム)に関連する本発明の典型的な応用例を備えるが、本発明及びその使用は制限されることなく、さらに、コンテナ内の流体の収容及び/又は処理のためのシステム(例えば、混合システム)だけでなく、一般的な収容システムを含む異なる設定においても本発明の形態は同様に利用可能であることを理解されたい。さらに、ここで提供される多くの実施形態が折り畳み可能な袋体、ライナー又は可撓性を有するコンテナの使用に関する一方で、本発明の形態は非折り畳み式の袋体、剛性コンテナ、及び液体収容に関する他の構造を伴うシステムと統合可能である。   Although much of the description herein includes typical applications of the present invention related to bioreactors (and / or biochemical and chemical reaction systems), the present invention and its uses are not limited, Furthermore, it should be noted that the present invention is equally applicable in different settings including general containment systems as well as systems for containment and / or processing of fluids in containers (eg, mixing systems). I want you to understand. Furthermore, while many of the embodiments provided herein relate to the use of a foldable bag, liner or flexible container, embodiments of the present invention provide a non-foldable bag, rigid container, and liquid containment. Can be integrated with systems with other structures.

ある態様において、所定容量の液体を収容するよう構成された容器がもたらされる。特定の実施形態において、容器はバイオリアクタシステムの一部である。例えば、可撓性を有するコンテナを含むバイオリアクタシステムの制約のない実施形態が図1の概略図に示される。図1の実施形態で示されているように、容器(10)は、コンテナ(18)の周囲を囲むとともに収容する再利用可能な支持構造体(14)(例えばステンレス製のスチールタンク)を備える。別の実施形態では、コンテナは折り畳み可能な袋体もしくはライナー(ポリマ製の袋体)として構成され、任意でチューブ、磁気駆動ポンプ及び/又は泡崩壊装置を含む。加えて、又は変更形態として、折り畳み可能な袋体、ライナー又は他のコンテナの全て又は一部が、剛性ポリマ、金属、及び/又はガラスなどのほぼ剛性の材料を備えることもある。他の実施例においては、剛性コンテナがこの構造で用いられる。容器は使い捨て可能で、支持構造体から容易に取り外しできるように構成されている。ある実施形態では、コンテナは支持構造体と不完全に接続される。   In certain embodiments, a container is provided that is configured to contain a predetermined volume of liquid. In certain embodiments, the container is part of a bioreactor system. For example, an unconstrained embodiment of a bioreactor system including a flexible container is shown in the schematic diagram of FIG. As shown in the embodiment of FIG. 1, the container (10) includes a reusable support structure (14) (eg, a stainless steel tank) that surrounds and houses the periphery of the container (18). . In another embodiment, the container is configured as a foldable bag or liner (polymer bag) and optionally includes a tube, a magnetically driven pump and / or a foam collapse device. Additionally or alternatively, all or a portion of the foldable bag, liner or other container may comprise a substantially rigid material such as a rigid polymer, metal, and / or glass. In other embodiments, rigid containers are used in this construction. The container is disposable and configured to be easily removed from the support structure. In certain embodiments, the container is incompletely connected to the support structure.

折り畳み可能な袋体を用いる際、折り畳み可能な袋体は液体(22)を収容するために構築されるとともに配置され、該折り畳み可能な袋体は化学的、生化学的又は生物学的な反応等の所望の工程を実行するために必要な反応物、培地、及び/又は他の構成要素を収容する。さらに、使用中に液体(22)が折り畳み可能な袋体とのみほぼ接触し、支持構造体(14)とは接触しないように折り畳み可能な袋体が構成されることもある。このような実施例において、袋体は使い捨て可能で、一度の反応又は単一の一連の反応に用いられ、反応後に処分される。折り畳み可能な袋体の液体が支持構造体と接触しないため、支持構造体は洗浄することなく再利用可能である。すなわち、コンテナ(18)で反応が起きた後に、コンテナは支持構造体から切り離され、第2(例えば、使い捨て可能な)コンテナと交換可能である。第1コンテナ又は再利用可能な支持構造体を洗浄する必要なく、第2反応は第2コンテナ内で実行可能である。どのような液体であっても、袋体からの漏れにより、再利用可能な支持構造体と接触する場合、特定の実施形態において、容器(10)に接続する1もしくはそれより多い漏れ検知システムは、漏れを検知し、ユーザに知らせることで、適切な方策がとられる。   When using a foldable bag, the foldable bag is constructed and arranged to contain the liquid (22), the foldable bag being a chemical, biochemical or biological reaction. Contain the reactants, media, and / or other components necessary to carry out the desired steps. Further, the foldable bag may be configured so that the liquid (22) substantially contacts only the foldable bag during use and does not contact the support structure (14). In such an embodiment, the bag is disposable and used for a single reaction or a single series of reactions and is disposed of after the reaction. Since the liquid in the foldable bag does not contact the support structure, the support structure can be reused without cleaning. That is, after a reaction has occurred in the container (18), the container can be detached from the support structure and replaced with a second (eg, disposable) container. The second reaction can be carried out in the second container without having to clean the first container or the reusable support structure. When any liquid comes into contact with the reusable support structure due to leakage from the bag, in certain embodiments, one or more leak detection systems connected to the container (10) are Appropriate measures are taken by detecting leaks and notifying the user.

いくつかの実施形態において、容器(10)は、1もしくはそれより多い皴除去システムを備え、該システムは、袋体が流体で満たされることにより、支持構造体に対して押圧されると、折り畳み可能な袋体に形成される皴を減少もしくは取り除く。例えば、図1に示される実施形態において、皴除去システムは、1もしくはそれより多いブラダー(26)を備え、該ブラダーは、折り畳み可能な袋体の外壁(28)及び支持構造体の内壁(30)との間に配される。液体(22)を折り畳み可能な袋体に導入される間もしくは後に、ブラダーは、収縮(例えば、しぼむ)し、効果的に折り畳み可能な袋体が伸張することで、袋体におけるあらゆる皴を除去もしくは取り除く。皴除去システムのさらなる記載、及び追加的な実施例が以下に示される。   In some embodiments, the container (10) comprises one or more wrinkle removal systems that fold when pressed against the support structure by filling the bag with fluid. Reduce or remove the wrinkles that form on possible bags. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, the wrinkle removal system comprises one or more bladders (26) that are foldable bag outer wall (28) and support structure inner wall (30). ). During or after the liquid (22) is introduced into the foldable bag, the bladder contracts (eg, squeezes), effectively stretching the foldable bag to remove any wrinkles in the bag. Or remove it. Further description of the soot removal system and additional examples are provided below.

図1で示されるごとく、任意の流入ポート(42)及び任意の排出ポート(46)はコンテナ又は再利用可能な支持構造体の中で形成可能で、コンテナからの液体又はガスの出し入れをより効率的に行うことができる。コンテナは適切な数の流入ポートと適切な数の排出ポートを有する。例えば、複数の流入ポートは様々なガス組成物を提供する(複数のスパージャ(47)を介して)又はコンテナ内に取り込まれる前にガスを分離させるために用いられる。上記ポートはコンテナ(18)に対して適切な位置に配される。例えば、スパージャを含む特定の容器では、コンテナは底部に配された1より多いガス流入ポートを有する。チューブは流入ポート及び/又は排出ポートに接続され、例えば、送り出し管と取り込み管を形成して、各々がコンテナから液体を出し入れする。コンテナ及び/又は支持構造体は任意でユーティリティタワー(50)を備え、ユーティリティタワー(50)は、コンテナ又は支持構造体内部の1より多い装置を1より多いポンプ、制御装置、又は電子機器(例えば、センサ電子機器、電子インターフェイス、加圧ガス制御装置)又は他の装置を相互接続させるために役立つ。上記のような装置は制御システム(34)を用いて制御される。制御システムは、信号を漏れ検知システム及び皴除去システムから送信及び受信するのに用いられる。   As shown in FIG. 1, an optional inflow port (42) and an optional exhaust port (46) can be formed in the container or reusable support structure to make liquid or gas in and out of the container more efficient. Can be done automatically. The container has an appropriate number of inflow ports and an appropriate number of exhaust ports. For example, multiple inlet ports are used to provide various gas compositions (via multiple spargers (47)) or to separate gases before they are taken into the container. The port is placed at an appropriate position with respect to the container (18). For example, in certain containers including spargers, the container has more than one gas inlet port located at the bottom. The tubes are connected to an inflow port and / or an outflow port, for example to form a delivery tube and an intake tube, each of which draws liquid in and out of the container. The container and / or support structure optionally comprises a utility tower (50), the utility tower (50) having more than one device inside the container or support structure more than one pump, controller, or electronics (e.g. , Sensor electronics, electronic interface, pressurized gas control device) or other devices. Such devices are controlled using a control system (34). The control system is used to send and receive signals from the leak detection system and the soot removal system.

複数のスパージャを含むシステムにとって、制御システム(34)はスパージャの各々と動作可能なように接続し、互いに独立してスパージャを操作するように構成されている。上記によって、例えば、複数のガスをコンテナ内に導入しながら制御することが可能となる。   For systems including multiple spargers, the control system (34) is operably connected to each of the spargers and is configured to operate the spargers independently of each other. By the above, for example, it is possible to control while introducing a plurality of gases into the container.

本明細書中に用いられるように、一般に、1もしくはそれより多い他の構成要素と「動作可能に接続」する進歩的なシステムの構成要素は、以下のことを示す。すなわち、このような構成要素は、直接物理的に接触した状態で互いに直接接続される。この構成要素は互いに接続又は取り付けられておらず、或いは互いに間接的に接続されている。或いは、構成要素は機械的、電気的(空間を通して伝達された電磁信号を介することを含む)、又は流体的に相互接続されることにより、構成要素に十分な接続を可能にし、これにより所望の機能を発揮することができる。   As used herein, in general, components of an advanced system that “operably connect” with one or more other components indicate the following: That is, such components are directly connected to each other in direct physical contact. The components are not connected or attached to each other or are indirectly connected to each other. Alternatively, the components can be mechanically, electrically (including via electromagnetic signals transmitted through space) or fluidically interconnected to allow sufficient connection to the components, thereby providing the desired Function can be demonstrated.

容器は羽根車(51)などの混合システムを任意で備え、該羽根車(51)はコンテナの外部に配されるモータ(52)を用いて回転可能(例えば、単一軸周り)である。別の実施形態では、以下に詳細に記載するように、羽根車とモータは磁気的に結合する。混合システムは制御システム(34)によって制御可能である。混合システムはさらに詳細に以下に記載されている。   The container optionally comprises a mixing system, such as an impeller (51), which can be rotated (eg, around a single axis) using a motor (52) disposed outside the container. In another embodiment, the impeller and motor are magnetically coupled, as described in detail below. The mixing system can be controlled by a control system (34). The mixing system is described in further detail below.

加えて、及び/又は、変更形態として、容器は機械的な消泡装置等の消泡システムを備えてもよい。図1の実施形態に示されているごとく、消泡装置は例えばコンテナの外部に配されるモータ(62)を用いて回転可能な(例えば、磁気的に)羽根車(61)を備えてもかまわない。羽根車はコンテナの上部空間(63)に収容される泡を分散させるために用いられることもある。いくつかの実施形態において、消泡システムは制御システム(34)を介してセンサ(43、例えば、泡センサ)と電気的に接続している。このセンサは例えば上部空間内の泡の液位又は容量、又はコンテナ内の圧力を決定することもあり、これによって消泡システムの調整又は制御を誘引することが可能である。他の実施形態において、消泡システムは任意のセンサから独立して操作される。   In addition and / or as a variant, the container may comprise an antifoaming system, such as a mechanical antifoaming device. As shown in the embodiment of FIG. 1, the defoaming device may also include an impeller (61) that can be rotated (eg, magnetically) using, for example, a motor (62) disposed outside the container. It doesn't matter. The impeller may be used to disperse the foam accommodated in the upper space (63) of the container. In some embodiments, the antifoam system is in electrical connection with a sensor (43, eg, a foam sensor) via a control system (34). This sensor may, for example, determine the foam level or volume in the headspace, or the pressure in the container, thereby inducing adjustment or control of the defoaming system. In other embodiments, the antifoam system is operated independently of any sensor.

別の実施形態では、支持構造体及び/又は容器は標本、分析(例えば、液体中の溶解ガスのpH及び/又は量を決定する)、又はその他の目的のために用いられる1より多いポート(54)を備える。支持構造体はコンテナ内の液体の液位を調べるための1より多いサイトウィンドウ(60)を備える。1より多い接続部(64)がコンテナの上部又は他の適切な位置に配される。接続部(64)はコンテナから液体、ガス等を出し入れするための開口部、チューブ、及び/又はバルブを備え、該接続部(64)の各々は流量センサ及び/又はフィルタ(図示されず)を任意で備える。支持構造体は複数の脚部(66)をさらに備え、容器の運搬を容易にするために任意でキャスター(68)を有する。   In another embodiment, the support structure and / or container is more than one port used for specimen, analysis (eg, determining pH and / or amount of dissolved gas in a liquid), or other purposes ( 54). The support structure comprises more than one site window (60) for examining the liquid level in the container. More than one connection (64) is placed at the top of the container or other suitable location. The connection (64) includes an opening, a tube, and / or a valve for taking liquid, gas, and the like out of the container, and each of the connection (64) includes a flow sensor and / or a filter (not shown). Optional. The support structure further comprises a plurality of legs (66) and optionally has casters (68) to facilitate transport of the container.

図1で示された全ての特性が本発明の全ての実施形態で必要とされるわけではないこと、及び図示された構成要素は異なるように曝されたり、構成されたりしてもかまわないことを留意されたい。同様に、ここで記載された構成要素等を他の実施例で追加してもかまわない。例えば、いくつかの実施形態において、容器もしくは1あるいはそれより多い容器の構成要素は、「識別子」に関連付けられる。識別子が用いられることで、システム構成要素の適切な組み立てを誘導し、システムの構成要素が正確に組み立てられ、偽物、不適切なあるいは権限のない構成要素などの使用から保護する。識別子は、識別子を含む構成要素についての「エンコードされた」情報(すなわち、無線自動識別(RFID)タグもしくはバーコードなどの輸送、保存、生成もしくは搬送装置の情報の使用することなどにより、情報を輸送もしくは収容する。)である、あるいは、構成要素についてのエンコードされないあらゆる情報である。むしろ、識別子は、例えば、コンピュータ上のデータベースあるいはコンピュータで読み取り可能な媒体上のデータベースに収容される情報にのみ関連付けられる。後半の例において、識別子などを検知することで、データベースから関連付けられた情報を検索及び使用する。追加的な識別子の例及び使用は、本出願と同日付に出願され、「Information Acquisition and Management Systems and Methods in Bioreactor Systems and Manufacturing Facilities」というタイトルが付された、米国特許出願に詳細が記載されていて、該出願は、参照として本明細書全体に組み込まれるものとする。   Not all the characteristics shown in FIG. 1 are required in all embodiments of the present invention, and the illustrated components may be exposed and configured differently. Please note. Similarly, the components described here may be added in other embodiments. For example, in some embodiments, a container or one or more container components are associated with an “identifier”. The identifiers are used to guide proper assembly of system components, and system components are correctly assembled to protect against the use of counterfeit, improper or unauthorized components. An identifier is information that is “encoded” about the component that contains the identifier (ie, such as by using information on transport, storage, generation or transport equipment such as a radio frequency identification (RFID) tag or barcode). Or any unencoded information about the component. Rather, the identifier is associated only with information contained in, for example, a database on a computer or a database on a computer-readable medium. In the latter example, information associated with the database is retrieved and used by detecting an identifier or the like. Examples and uses of additional identifiers are detailed in a US patent application filed on the same date as this application and titled “Information Acquisition and Management Systems and Methods in Bioreactor Systems and Manufacturing Facilities”. This application is hereby incorporated by reference in its entirety.

いくつかの実施形態において、再利用可能な支持構造体における折り畳み可能な袋体を正確に位置づける困難性(例えば、折り畳み可能な袋体の形状が再利用可能な支持構造体の形状、及び/又は折り畳み可能な袋体(例えば継ぎ目の存在)の構造に正確に適合しないため、支持構造体における折り畳み可能な袋体を適切に配列するのが難しい)は、本明細書記載の新規な皴除去システムを使用することを通して和らぐ。例えば、いくつかの例において、折り畳み可能な袋体がチャンバを形成するために溶接された平坦なシートパネルから構成され、その上再利用可能な支持構造体が曲線状の底部を有するために、新規な皴除去システムがない場合、折り目及び/又は皴が折り畳み可能な袋体の底部で形成されることを妨げるのは難しい。新規な皴除去システムがない場合、折り目もしくは皴が一度形成されると、支持構造体の表面に対して押し上げる傾向にあるため、折り目もしくは皴を除去するのは難しいもしくは不可能である。   In some embodiments, difficulties in accurately positioning the foldable bag in the reusable support structure (eg, the shape of the foldable bag is reusable, and / or The foldable bag (e.g., the presence of a seam) does not accurately fit the structure, making it difficult to properly align the foldable bag in the support structure). Relieve through the use of. For example, in some instances, the collapsible bag is composed of a flat sheet panel that is welded to form a chamber, and the reusable support structure has a curved bottom. Without a new wrinkle removal system, it is difficult to prevent folds and / or wrinkles from being formed at the bottom of the foldable bag. In the absence of a new crease removal system, once a fold or crease is formed, it tends to push up against the surface of the support structure, making it difficult or impossible to remove the crease or crease.

上述したように、特定の実施形態における本明細書記載の容器(例えば、バイオリアクタシステム)は、折り畳み可能な袋体もしくはライナーにおける折り目及び/皴を減少もしくは取り除くことが可能な1もしくはそれより多いシステムを含む。いくつかの実施形態において、皴除去システムは、折り畳み可能な袋体もしくはライナーの外壁と支持構造体の内壁との間に位置するブラダーを含む。ブラダーは、膨張もしくは収縮し、例えば、空気圧で効果的に支持構造体の内部容量及び/又は形状を修正し、これにより、折り畳み可能な袋体もしくはライナーの構成を修正する。   As noted above, the containers described herein (eg, bioreactor systems) in certain embodiments can be one or more capable of reducing or eliminating folds and / or wrinkles in a foldable bag or liner. Includes system. In some embodiments, the wrinkle removal system includes a bladder positioned between the outer wall of the foldable bag or liner and the inner wall of the support structure. The bladder expands or contracts, for example, effectively modifying the internal volume and / or shape of the support structure with air pressure, thereby modifying the configuration of the foldable bag or liner.

図2に示す実施形態で提示するように、容器(70)は、折り畳み可能な袋体(18)の底部及び側部に位置する1もしくはそれより多いブラダー(26)を備え、該ブラダーは、再利用可能な支持構造体(14)に収容及び支持されている。ブラダーは、液体もしくはガスで満たされ、これにより、折り畳み可能な袋体を支持する所望の容量及び/又は形状を有するようになる。その後、折り畳み可能な袋体は、部分的にもしくは完全に満たされることで、折り畳み可能な袋体の壁部の少なくとも一部が、ブラダーの表面に対して接触もしくは押し上げる。場合によっては、折り畳み可能な袋体が満たされると、折り畳み可能な袋体の壁部の一部は、膨張したブラダーに対して平らに広げられない。このことが、折り畳み可能な袋体の壁部で形成される折り目もしくは皴を引き起こし、コンテナ内部で実行される材質もしくは工程に否定的な影響をもたらす。しかしながら、ブラダー(26)が収縮されると、折り畳み可能な袋体は、さらに、折り畳み可能な袋体の1もしくはそれより多い壁部において、より少ない皴あるいは折り目を有する構成にまで広がる。収縮は、例えば、ブラダーにおける内容物の全てもしくは一部を除去することで生じる(例えば、ブラダーから内容物を縮小もしくは流し出すことによる)。この工程は、効果的に、折り畳み可能な袋体を伸張させ、袋体の皴もしくは折り目のいくつかもしくは全てを除去する。   As presented in the embodiment shown in FIG. 2, the container (70) comprises one or more bladders (26) located at the bottom and sides of the foldable bag (18), the bladder comprising: Housed and supported in a reusable support structure (14). The bladder is filled with liquid or gas, thereby having the desired volume and / or shape to support the foldable bag. Thereafter, the foldable bag is partially or completely filled so that at least a portion of the wall of the foldable bag contacts or pushes up against the surface of the bladder. In some cases, when the foldable bag is filled, a portion of the wall of the foldable bag is not spread flat against the inflated bladder. This causes folds or creases formed at the wall of the foldable bag body, and has a negative impact on the material or process performed inside the container. However, when the bladder (26) is deflated, the foldable bag further expands to a configuration having fewer folds or creases in one or more walls of the foldable bag. Shrinkage occurs, for example, by removing all or part of the contents in the bladder (eg, by shrinking or flushing the contents from the bladder). This step effectively stretches the foldable bag and removes some or all of the bag folds or folds.

折り畳み可能な袋体がブラダーの膨張もしくは収縮前に第1構成を有し、ブラダーの膨張もしくは収縮後に第2構成を有するように、ブラダーは膨張及び/又は収縮可能なあらゆる適切な容量及び形状を有する。ブラダーは、再利用可能な構造及び/又は折り畳み可能な袋体の構成と適合する形状を有し、いくつかの実施形態において、ブラダーは、再利用可能な支持構造体の形状及び/又は折り畳み可能な袋体の形状に適合する。例えば、図2に示すように、ブラダー(26)は、折り畳み可能な袋体の外側壁(28)から折り畳み可能な袋体及び支持構造体の排水溝(35)まで延伸するように設計される。   The bladder has any suitable volume and shape that can be inflated and / or deflated, such that the foldable bag has a first configuration prior to inflation or deflation of the bladder and a second configuration after inflation or deflation of the bladder. Have. The bladder has a shape that is compatible with the reusable structure and / or foldable bag configuration, and in some embodiments, the bladder is reusable support structure and / or foldable. Fits the shape of the bag. For example, as shown in FIG. 2, the bladder (26) is designed to extend from the outer wall (28) of the foldable bag to the drainage groove (35) of the foldable bag and support structure. .

ブラダー(26)は、折り畳み可能な袋体(18)及び再利用可能な支持構造体(14)に対してあらゆる適切な位置に配される。例えば、いくつかの実施形態において、1もしくはそれより多いブラダーは、折り畳み可能な袋体の外壁(28)を完全に包囲する。あるいは、1もしくはそれより多いブラダーは、再利用可能な支持構造体の内壁(30)により完全に包囲される。他の実施形態において、1もしくはそれより多いブラダーは、折り畳み可能な袋体の周囲部分もしくは再利用可能な支持構造体とのみ隣接する。例えば、ブラダーは、折り畳み可能な袋体もしくは再利用可能な支持構造体の底部、上部、もしくは側部の全てもしくは一部と接触するように隣接する。いくつかの例において、ブラダーの配列は、折り畳み可能な袋体の周囲及び、再利用可能な支持構造体の内部に位置する。   The bladder (26) is placed in any suitable position relative to the foldable bag (18) and the reusable support structure (14). For example, in some embodiments, one or more bladders completely surround the outer wall (28) of the foldable bag. Alternatively, one or more bladders are completely surrounded by the inner wall (30) of the reusable support structure. In other embodiments, the one or more bladders are adjacent only to the peripheral portion of the foldable bag or the reusable support structure. For example, the bladder is adjacent to contact all or part of the bottom, top, or sides of the foldable bag or reusable support structure. In some examples, the bladder array is located around the foldable bag and within the reusable support structure.

ブラダーは、あらゆる適切な配置もしくは取付技術を用いて、再利用可能な支持構造体の内部に位置される。いくつかの実施例において、ブラダーは折り畳み可能な袋体に取り外し可能にもしくは不完全に取り付けられる。ブラダーは、例えば、接着剤、磁気相互作用、圧力(例えば、ブラダーが膨張すると、支持構造体の内側表面に対して押し上げる)などを用いて、再利用可能な支持構造体の内側表面(30)に取り外し可能に取り付けられる。折り畳み可能な袋体が支持構造体へと導入する後もしくは前に、再利用可能な支持構造体は、ブラダーに裏打ちされている。もう1つ別の実施例において、ブラダーは、折り畳み可能な袋体(例えば、射出成型もしくはブロー成型により)とともに製造され、これにより、例えば、ブラダーの内部が折り畳み可能な袋体の内部と流体流通しない。いくつかの実施形態において、位置及び整列させるための部品がより少ないために、この不完全なブラダーと折り畳み可能な袋体との取り付けは、支持構造体へのブラダー及び袋体の導入及び支持構造体からのブラダー及び袋体の除去を促進する。もう1つ別の実施形態において、折り畳み可能な袋体及びブラダーは、例えば接着剤、圧力、磁気相互作用などで、ユニットを再利用可能な支持構造体へと導入する前に、互いに接続される2つの別々の構成要素である。さらにもう1つ別の実施形態において、折り畳み可能な袋体は、再利用可能な支持構造体へとまず挿入され、その後ブラダーは折り畳み可能な袋体と支持構造体との間に位置される。   The bladder is positioned inside the reusable support structure using any suitable placement or attachment technique. In some embodiments, the bladder is removably or incompletely attached to the foldable bag. The bladder is reusable, for example, using an adhesive, magnetic interaction, pressure (e.g., pushes against the inner surface of the support structure as the bladder expands), etc. Removably attached to. After or before the foldable bag is introduced into the support structure, the reusable support structure is lined with a bladder. In another embodiment, the bladder is manufactured with a foldable bag (e.g., by injection molding or blow molding) so that, for example, the bladder can be folded with the foldable bag inside the fluid flow. do not do. In some embodiments, because there are fewer parts to position and align, the attachment of the incomplete bladder to the foldable bag is the introduction of the bladder and bag to the support structure and the support structure. Facilitates removal of bladders and bags from the body. In another embodiment, the foldable bladder and bladder are connected to each other prior to introducing the unit into a reusable support structure, such as with adhesive, pressure, magnetic interaction, etc. Two separate components. In yet another embodiment, the foldable bag is first inserted into the reusable support structure, and then the bladder is positioned between the foldable bag and the support structure.

任意の適切な数のブラダーは、折り畳み可能な袋体及び/又は支持構造体に接続される。1より多いブラダーが用いられる場合、ブラダーは互いに独立して操作される。例えば、ブラダーは、独立して制御されることにより、各ブラダーは、折り畳み可能な袋体及び/又は支持構造体に対する位置、折り畳み可能な袋体における流体及び/又は圧力の量に応じて、膨張もしくは収縮するように、独立して制御される。ブラダーはいくつかの例において、例えば、空気をつかってブラダーを膨らませるもしくはしぼませることにより、自己膨張/収縮する。いくつかの例において、ブラダーはセンサ、例えば圧力センサに接続され、該センサは、ブラダーの内部圧力を測定するのに用いられる。ブラダーは一定圧力を維持する、もしくは一定の圧力の範囲内で動作するようプログラムされる。たとえば、折り畳み可能な袋体が流体で満たされる前に、ブラダーは、第1の内部圧力を有する。折り畳み可能な袋体が流体で満たされると、圧力はブラダーに対して及び、これにより、ブラダーの内部圧力を増加させる。圧力の増加はセンサにより検知され、それに応じて、ブラダーは、ブラダーの内部圧力が第1内部圧力に至るまで、自己収縮する(例えば、自己的にしぼむ)。その一方で、ブラダー内部の容量の減少により、折り畳み可能な袋体の構成を変更させる。折り畳み可能な袋体の容量は、例えば、ブラダーの崩壊により効果的に増加する、及び/又は折り畳み可能な袋体における皴もしくは折り目の数及び/又は大きさが減少する。   Any suitable number of bladders are connected to the foldable bag and / or support structure. If more than one bladder is used, the bladders are operated independently of each other. For example, the bladders are independently controlled so that each bladder expands depending on its position relative to the foldable bag and / or support structure, the amount of fluid and / or pressure in the foldable bag. Or it controls independently so that it may contract. The bladder in some instances self-expands / contracts, for example, by using air to inflate or deflate the bladder. In some examples, the bladder is connected to a sensor, such as a pressure sensor, which is used to measure the internal pressure of the bladder. The bladder is programmed to maintain a constant pressure or operate within a range of constant pressures. For example, the bladder has a first internal pressure before the foldable bag is filled with fluid. When the collapsible bag is filled with fluid, the pressure is applied to the bladder, thereby increasing the internal pressure of the bladder. The increase in pressure is detected by a sensor, and in response the bladder self contracts (eg, self deflates) until the internal pressure of the bladder reaches the first internal pressure. On the other hand, the configuration of the foldable bag body is changed by reducing the capacity inside the bladder. The capacity of the foldable bag is effectively increased by, for example, the collapse of the bladder and / or the number and / or size of the folds or creases in the foldable bag is reduced.

いくつかの例において、センサ、加熱器などの折り畳み可能な袋体及び/又は支持構造体の1もしくはそれより多い他の構成要素の動作時に、及び、ポートの開閉時、などに、ブラダーは特に膨張もしくは収縮に適応する。   In some examples, the bladder is particularly useful during operation of one or more other components of a foldable bag and / or support structure, such as a sensor, heater, and when opening and closing a port, etc. Adapts to expansion or contraction.

ブラダー(26)は1もしくはそれより多いポート(例えば、ポート(36))を含み、該ポートはガス、液体、ジェルもしくは固形物などの物質をブラダーから導入もしくは除去する。ポートは、いくつかの実施形態において、支持構造体の外部からアクセス可能である。ポートは任意の適切な大きさ及び構成を有し、任意の材質からできている。いくつかの例おいて、ブラダーを形成するのに用いられるポート及び/又は材質は、シリコンなどの自己密閉材質を含む。   The bladder (26) includes one or more ports (eg, port (36)) that introduce or remove substances such as gases, liquids, gels or solids from the bladder. The port is accessible from the outside of the support structure in some embodiments. The port has any suitable size and configuration and is made of any material. In some examples, the ports and / or materials used to form the bladder include a self-sealing material such as silicon.

いくつかの実施形態において、折り畳み可能な袋体は、支持構造体の形状及び容量とほぼ同じ形状及び容量を有するように設計される。従って、ブラダーが十分に収縮もしくはしぼむと、折り畳み可能な袋体はブラダーを形成する薄い層により支持構造体から分離されているだけである。このような実施形態は、熱が折り畳み可能な袋体から支持構造体へとブラダーを介して消散されるので、折り畳み可能な袋体と支持構造体の内側の内容物と、支持構造体の外側の環境の間の熱交換を促進するのに用いられる。ブラダーの全てもしくは一部は、より詳細を下記に示すように、熱の輸送を促進するために、熱伝導の材質から形成される。他の実施形態において、折り畳み可能な袋体は、ブラダーを有さない(例えば、折り畳み可能な袋体が十分に膨張される際)支持構造体の容量未満の容量を有するように設計され、膨張された構成の場合、ブラダーを有する支持構造体の内側容量よりも大きい容量を有するように設計される。従って、折り畳み可能な袋体が十分に膨張されると、ブラダーは部分的に膨張されたままである。ブラダーの構成は袋体を支持構造体の内側表面から延伸するのを妨げる。このような実施形態は、支持構造体から折り畳み可能な袋体を隔離する際に有益である。   In some embodiments, the foldable bag is designed to have approximately the same shape and volume as the support structure. Thus, when the bladder is fully contracted or collapsed, the foldable bag is only separated from the support structure by a thin layer forming the bladder. In such an embodiment, heat is dissipated from the foldable bag to the support structure via the bladder, so that the foldable bag, the contents inside the support structure, and the outside of the support structure Used to facilitate heat exchange between different environments. All or part of the bladder is formed from a thermally conductive material to facilitate heat transport, as described in more detail below. In other embodiments, the foldable bag is designed to have a volume that does not have a bladder (eg, when the foldable bag is fully inflated) less than the capacity of the support structure. In the case of the designed configuration, it is designed to have a capacity greater than the inner capacity of the support structure with the bladder. Therefore, when the foldable bag is fully inflated, the bladder remains partially inflated. The bladder configuration prevents the bag from extending from the inner surface of the support structure. Such an embodiment is beneficial in isolating the foldable bag from the support structure.

本発明の特定の実施形態は、支持構造体を備え、該支持構造体は膨張及び/又は収縮することが可能な少なくとも1つの壁部を有し、これにより、折り畳み可能な袋体は、壁部の膨張もしくは収縮の前に第1構成を有し、壁部の膨張もしくは収縮の後に第2構成を有するようになる。例えば、1つの実施形態において、支持構造体は、1もしくはそれより多くの適応部を含み、該適応部は、少なくとも支持構造体の一部が膨張(もしくは収縮)可能である(例えば、折り畳み可能な袋体を満たすもしくは空にする際)。これにより、折り畳み可能な袋体は、適応部を有さない例よりも大きな(小さな)容量を有することが可能である、及び/又は、効果的に折り畳み可能な袋体を引き伸ばし、袋体におけるあらゆる折り目及び/又は皺を除去あるいは減少させる。図2に示す実施例で示すように、壁部の適応部は、膨張可能な継ぎ目(38)を備え、該継ぎ目は、支持構造体の角、端、表面(例えば、面)に位置する、もしくは、他の任意の位置に配される。壁部の適応部は、いくつかの実施形態において、ヒンジ、テレスコーピングジョイントもしくは表面(telescoping joint or surface)、可撓性材質(例えば、可撓性を有するポリマー)などを備える。適応部は例えば流体の容量及び/又は折り畳み可能な袋体の内側の圧力に基づいて、自動的に膨張もしくは収縮する、あるいは、適応部は、ユーザもしくは自動制御システムにより、手動で制御される。   Certain embodiments of the present invention comprise a support structure, the support structure having at least one wall that can be inflated and / or deflated, whereby the collapsible bag is a wall. The first configuration is provided before the expansion or contraction of the portion, and the second configuration is provided after the expansion or contraction of the wall portion. For example, in one embodiment, the support structure includes one or more adaptations that can be inflated (or deflated) at least a portion of the support structure (eg, foldable). Filling or emptying the bag). Thereby, the foldable bag body can have a larger (smaller) capacity than the example without the adaptation part, and / or the effectively foldable bag body is stretched, Remove or reduce any folds and / or wrinkles. As shown in the embodiment shown in FIG. 2, the wall adaptation comprises an inflatable seam (38), which is located at a corner, end, surface (eg, face) of the support structure, Alternatively, it is arranged at any other position. The adaptation portion of the wall comprises in some embodiments a hinge, a telescoping joint or surface, a flexible material (eg, a flexible polymer), and the like. The adaptation part automatically expands or contracts, for example based on the volume of the fluid and / or the pressure inside the foldable bag, or the adaptation part is controlled manually by the user or an automatic control system.

本発明の特定の実施形態において、支持構造体は圧縮性材質を備え、該圧縮性材質を使用することにより、折り畳み可能な袋体における皺を減少もしくは除去させることが可能である。図2に示す実施形態で提示するように、圧縮性材質(40)は例えばエラストマ材質、スプリングプレートもしくは他のばね付勢構成要素、もしくは複合材料を備え、該複合材料により、折り畳み可能な袋体は、圧縮性構成要素の膨張もしくは収縮の前に第1構成を有し、圧縮性構成要素の膨張もしくは収縮の後に第2構成を有することが可能である。いくつかの実施形態において、圧縮性材質(40)は泡もしくは他の多孔質構造であり、これは、収縮もしくは圧縮された状態よりも膨張された状態において、より多い量のガス(例えば空気)を収容することが可能である。   In certain embodiments of the present invention, the support structure comprises a compressible material that can be used to reduce or eliminate wrinkles in the foldable bag. As shown in the embodiment shown in FIG. 2, the compressible material (40) comprises, for example, an elastomeric material, a spring plate or other spring biasing component, or a composite material, which can be folded by the composite material. Can have a first configuration prior to expansion or contraction of the compressible component and a second configuration after expansion or contraction of the compressible component. In some embodiments, the compressible material (40) is a foam or other porous structure that has a greater amount of gas (eg, air) in the expanded state than in the contracted or compressed state. Can be accommodated.

ある実施形態において、圧縮性材質は、折り畳み可能な袋体に流体を導入する前に第1構成を有し、折り畳み可能な袋体に流体を導入した後には第2構成を有する。例えば、折り畳み可能な袋体が満たされると、折り畳み可能な袋体における流体の外側の圧力が、圧縮性材質の全てもしくは一部が圧縮される。これは、折り畳み可能な袋体が効果的に引き伸ばすことが可能であり、これにより、折り畳み可能な袋体の壁部における折り目もしくは皺を減少あるいは削除する。   In one embodiment, the compressible material has a first configuration before introducing fluid into the foldable bag and has a second configuration after introducing fluid into the foldable bag. For example, when the foldable bag is filled, the pressure outside the fluid in the foldable bag is compressed, either all or part of the compressible material. This allows the foldable bag to be effectively stretched, thereby reducing or eliminating folds or creases in the wall of the foldable bag.

従って、ある特定の実施形態において、本発明の容器は、折り畳み可能な袋体と、折り畳み可能な袋体を支持するとともに収容する再利用可能な支持構造体を備える。容器は、さらに、ブラダーもしくは圧縮性材質を備え、折り畳み可能な袋体の外壁と支持構造体の内壁との間に位置する。ブラダーもしくは圧縮性材質が適用され、膨張及び/又は収縮することにより、折り畳み可能な袋体が、ブラダーもしくは圧縮性材質の膨張もしくは収縮前に第1構成を有し、ブラダーもしくは圧縮性材質の膨張もしくは収縮後に第2構成を有するようになる。もう1つ別の実施形態において、本発明の容器は、折り畳み可能な袋体と、膨張もしくは圧縮可能な少なくとも1つの壁部を有する再利用可能な支持構造体を備え、これにより、折り畳み可能な袋体は、壁部の膨張もしくは圧縮前に第1構成を有し、壁部の伸張もしくは圧縮後に第2構成を有する。   Accordingly, in certain embodiments, the container of the present invention comprises a foldable bag and a reusable support structure that supports and houses the foldable bag. The container further comprises a bladder or compressible material and is located between the outer wall of the foldable bag and the inner wall of the support structure. When the bladder or compressible material is applied and expanded and / or contracted, the foldable bag body has the first configuration before the bladder or compressible material expands or contracts, and the bladder or compressible material expands. Or it comes to have a 2nd structure after shrinkage | contraction. In another embodiment, the container of the present invention comprises a foldable bag and a reusable support structure having at least one wall that is inflatable or compressible, thereby being foldable. The bag body has a first configuration before the wall portion is expanded or compressed, and has a second configuration after the wall portion is expanded or compressed.

いくつかの実施形態において、折り畳み可能な袋体の壁部における皺及び/又は折り目は、折り畳み可能な袋体の外壁及び再利用可能な支持構造体の内壁の間に真空を生成することで除去される。真空により、空気ポケットを生成し、該空気ポケットが形成されることで、その結果、皴及び/又は折り目は除去される。これにより、折り畳み可能な袋体の壁部は、再利用可能な支持構造体の大部分の、もしくはほぼ全体の内壁に対して、平らにすることを可能にする。排気部は、チューブもしくは他の最適な手段を介して、支持構造体に沿った適切な任意の位置で、折り畳み可能な袋体の外壁と再利用可能な支持構造体の内壁との間の空間と係合及び流体流通する。いくつかの例において、支持構造体は、排気部との接続に適用されるポート(図示せず)を有する。ポートは支持構造体の周囲の様々な位置に配される。真空の適用、折り畳み可能な袋体に液体もしくは他の加工材を導入する前、後もしくはその最中に行なわれる。   In some embodiments, wrinkles and / or creases in the wall of the foldable bag are removed by creating a vacuum between the outer wall of the foldable bag and the inner wall of the reusable support structure. Is done. The vacuum creates air pockets that are formed so that the folds and / or creases are removed. This allows the wall of the foldable bag to be flat against the majority or almost the entire inner wall of the reusable support structure. The exhaust is a space between the outer wall of the foldable bag and the inner wall of the reusable support structure at any suitable location along the support structure via a tube or other optimal means. And fluid flow. In some examples, the support structure has a port (not shown) that is applied to connect to the exhaust. The ports are arranged at various positions around the support structure. This can be done before, after, or during the application of vacuum, the introduction of liquid or other workpiece into the foldable bag.

本発明の1つの特定の方法は、再利用可能な指示構造体が折り畳み可能な袋体を収容するとともに支持するように、折り畳み可能な袋体を再利用可能な支持構造体内に位置させる段階と、折り畳み可能な袋体に液体を導入する段階と、折り畳み可能な袋体の外壁と支持構造体の内壁との間の領域において、流体の圧力を変更する段階を備える。ある実施例において、圧力の変更は、折り畳み可能な袋体の外壁と支持構造体の内壁との間に真空を生成することを含む。もう1つ別の実施例において、圧力の変更は、折り畳み可能な袋体の外壁及び支持構造体の内壁の間の陽圧(例えばブラダーを膨らませるもしくはしぼませる)を増加もしくは減少させることを含む。   One particular method of the present invention includes positioning the foldable bag within the reusable support structure such that the reusable pointing structure contains and supports the foldable bag. Introducing the liquid into the foldable bag and changing the fluid pressure in a region between the outer wall of the foldable bag and the inner wall of the support structure. In some embodiments, the pressure change includes creating a vacuum between the outer wall of the foldable bag and the inner wall of the support structure. In another embodiment, the pressure change includes increasing or decreasing a positive pressure (eg, inflating or deflating the bladder) between the outer wall of the foldable bag and the inner wall of the support structure. .

本発明の特定の実施形態は、折り畳み可能な袋体から漏れるあらゆる液体の存在を決定するために適用される検知器を有する容器を備える。漏れの検知は、しばしば従来の容器では難しく、特に、再利用可能な支持構造体により支持される折り畳み可能な袋体を有する容器では難しい。好適には、漏れが増加する前に適切な測定が行なわれるように漏れが小さい間に漏れを検知することが望ましい。   Certain embodiments of the present invention comprise a container having a detector that is applied to determine the presence of any liquid that leaks from a foldable bag. Leak detection is often difficult with conventional containers, particularly with containers that have a foldable bag supported by a reusable support structure. Preferably, it is desirable to detect a leak while the leak is small so that appropriate measurements can be taken before the leak increases.

ある実施形態において、本発明の容器は、コンテナ内側の流体と再利用可能な支持構造体との間の電気伝導もしくはインピーダンスの変化を検知するように構成及び配置された検知器を有する。折り畳み可能な袋体が損傷されておらず、いかなる漏れもない場合、電気信号の変化は検知されない。このようなシステムの例は、図3に示す実施形態で提示されるシステムである。容器(72)は伝導性プローブ(74)を有し、該プローブは、折り畳み可能な袋体の内側で流体(22)と接触する。例えば、プローブが折り畳み可能な袋体の壁部に挿入もしくは組み込まれている。1つの実施形態において、プローブはアース(ground)としての機能を果たし、支持構造体(14)の壁部から電気的に隔離される。測定は、プローブを介して、小さな電位を折り畳み可能な袋体に収容される流体に適用することで行なわれる。折り畳み可能な袋体が漏れると、プローブ及び支持構造体の壁部に接続されたインピーダンスもしくは伝導検知器は、袋体の伝導性の流体の内容物、もしくは流体と支持構造体との間の抵抗の変更により、電気回路を閉じることを検知する。例えば、図3に示す例において、プローブ(74)は検知器(76)(例えば、インピーダンスもしくは伝導検知器)と電気的に接続し、該検知器(76)は、折り畳み可能な袋体からのいかなる流体の漏れの存在のため、電気特性(例えば、電圧、電流、抵抗もしくはインピーダンス)の変更を検知するように構成される。ある実施例において、電気信号(75)は折り畳み可能な袋体の外壁(28)及び支持構造体の内壁(30)との間に位置する漏れた流体(78)(例えば、導電性の材質)の存在により、完成する。これらの流体の全てもしくは一部は伝導性もしくは半導性を有する。もう1つ別の実施形態において、流体(78)は、電流の流れを増加させ、流体(22)と支持構造体の壁部との間のインピーダンスを減少させる。   In certain embodiments, the container of the present invention has a detector configured and arranged to detect a change in electrical conduction or impedance between the fluid inside the container and the reusable support structure. If the foldable bag is not damaged and there are no leaks, no change in the electrical signal is detected. An example of such a system is the system presented in the embodiment shown in FIG. The container (72) has a conductive probe (74) that contacts the fluid (22) inside the foldable bag. For example, the probe is inserted or incorporated in the wall of the foldable bag. In one embodiment, the probe acts as a ground and is electrically isolated from the wall of the support structure (14). The measurement is performed by applying a small electric potential to the fluid contained in the foldable bag through the probe. When the foldable bag leaks, the impedance or conduction detector connected to the probe and the support structure wall will cause the conductive fluid content of the bag or the resistance between the fluid and the support structure. It is detected that the electric circuit is closed by the change of. For example, in the example shown in FIG. 3, the probe (74) is electrically connected to a detector (76) (eg, an impedance or conduction detector), which is from a foldable bag. It is configured to detect changes in electrical properties (eg, voltage, current, resistance or impedance) due to the presence of any fluid leakage. In one embodiment, the electrical signal (75) is a leaked fluid (78) (eg, a conductive material) located between the outer wall (28) of the foldable bag and the inner wall (30) of the support structure. Completed by the presence of All or some of these fluids are conductive or semiconductive. In another embodiment, the fluid (78) increases the current flow and reduces the impedance between the fluid (22) and the walls of the support structure.

もう1つ別の漏れ検知システムは図4に示す実施形態に提示される。漏れ検知システム(73)は、折り畳み可能な袋体(18)と再利用可能な支持構造体(14)の内壁(30)との間に位置する、1もしくはそれより多い湿度検知器(80)を有する。図4に示すように、湿度検知器(80)は折り畳み可能な袋体及び/又は支持構造体の開口部(35)で、もしくはその近辺に位置される。この位置に検知器を位置することで、折り畳み可能な袋体もしくは再利用可能な支持構造体の開口部近辺のあらゆる流体が、システムから流体が漏れる前に検知される。   Another leak detection system is presented in the embodiment shown in FIG. The leak detection system (73) includes one or more humidity detectors (80) located between the foldable bag (18) and the inner wall (30) of the reusable support structure (14). Have As shown in FIG. 4, the humidity detector (80) is located at or near the foldable bag and / or the opening (35) of the support structure. By positioning the detector in this position, any fluid near the opening of the foldable bag or reusable support structure is detected before the fluid leaks from the system.

本発明の容器は、システムのさまざまな位置に配される1もしくはそれより多くの検知器(76)及び/又は(80)を有する。検知器(76)及び(80)は、継続的に、定期的に、及び/又はいくつかの例においては、特定の出来事、例えば液体がコンテナへ導入される際に、測定が行われる。検知器(76)及び/又は(80)は、アラームを鳴らし、制御ユニット(34)に送信し、漏れの有無をユーザに知らせる、及び/又は漏れを制御もしくは取り除く(例えば、自己密閉構成要素など)測定を駆動させる。いくつかの事例において、信号により、システムの全てもしくは一部は停止する。   The container of the present invention has one or more detectors (76) and / or (80) located at various locations in the system. The detectors (76) and (80) take measurements continuously, periodically, and / or in some instances when certain events are introduced into the container, such as liquid. The detectors (76) and / or (80) sound an alarm and send it to the control unit (34) to inform the user of the presence or absence of leaks and / or to control or remove leaks (eg, self-sealing components, etc.) ) Drive measurement. In some cases, the signal causes all or part of the system to stop.

漏れ及び/もしくは湿度を決定する検知器は知られており、本明細書に提供される記載に関する技術を有する当業者に知られる方法により、本明細書記載のシステムに組み込まれる。漏れ検知器の例を限定することではないが、米国特許第6,229,229号、第6,873,263号及び第7,292,155号に記載される例を含み、参照することにより、本明細書に組み込まれるものとする。さらに、物理的、電気的、光学的特性などのあらゆる適切な変化が測定され、本明細書記載の容器における漏れ及び/又は湿度の存在を示すのに用いられる。限定することではないが、漏れ及び/又は湿度を示すために監視されるパラメータの例は、色、吸光度、濁度、不透明度、伝導性、インピーダンス、抵抗、圧力、容量、及び温度を含む。   Detectors that determine leaks and / or humidity are known and are incorporated into the systems described herein by methods known to those skilled in the art having the art relating to the description provided herein. Examples of leak detectors include, but are not limited to, examples described in US Pat. Nos. 6,229,229, 6,873,263, and 7,292,155. Are incorporated herein. In addition, any suitable changes such as physical, electrical, optical properties, etc. are measured and used to indicate the presence of leaks and / or humidity in the containers described herein. Examples of parameters monitored to indicate leakage and / or humidity include, but are not limited to, color, absorbance, turbidity, opacity, conductivity, impedance, resistance, pressure, capacity, and temperature.

本発明の様々な態様は折り畳み可能な袋体等のコンテナを備える容器を対象にしている。ここで用いられる「可撓性を有するコンテナ」、「可撓性を有する袋体」、「折り畳み可能な袋体」とは、コンテナ又は袋体が内部の圧力に晒された際に(操作中に予想される収容された液体及び/又はガスの重量及び/又は静水圧によって)、個々の支持構造体の恩恵を受けることなくしてはその形状及び/又は構造的な統合性を維持することができないということを指し示している。折り畳み可能な袋体は本来、多くのプラスチック等の可撓性材質からできているか、又は通常、剛性材質とみなされるもの(例えば、ガラス又は特定の金属)からできているが、操作中に予想される内部圧力に曝された際には、その厚み及び/又は物理的特性ゆえに、容器は個々の支持構造体の恩恵を受けることなくしては全体としての形状及び/又は構造的な統合性を維持することができない。別の実施形態では、折り畳み可能な袋体は可撓性材質と剛性材質の組み合わせを備え、例えば、その袋体は接続部、ポート、混合システム及び/又は消泡装置等の支持部のような剛性の構成要素を備える。     Various aspects of the present invention are directed to a container comprising a container such as a foldable bag. As used herein, “flexible container”, “flexible bag”, and “foldable bag” mean that the container or bag is exposed to internal pressure (during operation). To maintain its shape and / or structural integrity without the benefit of the individual support structure (depending on the weight and / or hydrostatic pressure of the contained liquid and / or gas expected) It indicates that you cannot. The foldable bag is essentially made of a flexible material such as many plastics, or is usually made of what is considered a rigid material (eg glass or a specific metal), but is expected during operation. When exposed to internal pressure, the container may have an overall shape and / or structural integrity due to its thickness and / or physical properties without the benefit of individual support structures. It cannot be maintained. In another embodiment, the foldable bag comprises a combination of a flexible material and a rigid material, such as a support, such as a connection, port, mixing system and / or defoaming device. With rigid components.

コンテナ(例えば、折り畳み可能な袋体)は液体を収容するための適切な大きさを有する。例えば、コンテナには、0.1−5リットル、1−40リットル、40−100リットル、100−200リットル、200−300リットル、300−500リットル、500−750リットル、750−1000リットル、1000−2000リットル、2000−5000リットル、又は5000−10000リットルの容量がある。10000リットル以上の容量であっても同様に可能である。   The container (eg, a foldable bag) has an appropriate size for containing the liquid. For example, containers include 0.1-5 liter, 1-40 liter, 40-100 liter, 100-200 liter, 200-300 liter, 300-500 liter, 500-750 liter, 750-1000 liter, 1000- There is a capacity of 2000 liters, 2000-5000 liters, or 5000-10000 liters. The same is possible even with a capacity of 10,000 liters or more.

いくつかの実施形態において、コンテナ(例えば、折り畳み可能な袋体)は、適切な可撓性材質から形成される。可撓性材質はUSPのVI級と認定されたなかのひとつで、例えば、シリコン、ポリカーボネート、ポリエチレン、及びポリプロピレン等がある。可撓性の制約のない例は、ポリエチレン(例えば、直鎖状低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレン)、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ二塩化ビニル、ポリ塩化ビニデリン、エチレン酢酸ビニル、ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ポリビニルアルコール、ナイロン、シリコンゴム、他の合成ゴム、及び/又はプラスチック等のポリマを備える。上記のごとく、可撓性を有するコンテナの一部は剛性ポリマ(例えば、高密度ポリエチレン)、金属、及び/又はガラス(例えば、器具を支持する領域で)等の剛性材料を備える。他の実施例では、コンテナはほぼ剛性の材料である。任意により、コンテナの全て又は一部は光学的に透明で、コンテナ内部の内容物を見渡せることができる。コンテナを形成するために用いられる材料又はその組み合わせは、可撓性、穿刺力、抗張力、液体及びガスの浸透性、不透明性、及びブロー成形、射出成形、又は回転成形(例えば、継ぎ目のない折り畳み可能な袋体を形成するため)等の特定の工程に対する適応性などの1もしくはそれより多くの特性に基づいて選択される。コンテナは、いくつかの例において使い捨て可能である。   In some embodiments, the container (eg, a foldable bag) is formed from a suitable flexible material. The flexible material is one of USP Class VI certifications, for example, silicon, polycarbonate, polyethylene, and polypropylene. Non-flexible examples are polyethylene (eg linear low density polyethylene and very low density polyethylene), polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinyl dichloride, polyvinylidene chloride, ethylene vinyl acetate, polycarbonate, polymethacrylate , Polymers such as polyvinyl alcohol, nylon, silicone rubber, other synthetic rubbers, and / or plastics. As described above, a portion of the flexible container comprises a rigid material such as a rigid polymer (eg, high density polyethylene), metal, and / or glass (eg, in the area that supports the instrument). In other embodiments, the container is a substantially rigid material. Optionally, all or a portion of the container is optically transparent so that the contents inside the container can be viewed. The material or combination thereof used to form the container is flexible, puncture, tensile, liquid and gas permeable, opaque, and blow molded, injection molded, or rotational molded (eg, seamless folding) Selected based on one or more properties, such as adaptability to a particular process (such as to form a possible bag). The container is disposable in some examples.

コンテナ(例えば、折り畳み可能な袋体)は液体を収容する適切な厚みを有するとともに、操作中又は取り扱い中の穿刺に対する耐性を有するように設計される。例えば、コンテナの壁部は250ミル以下(1ミルは25.4マイクロメートル)、200ミル以下、100ミル以下、70ミル以下(1ミルは25.4マイクロメートル)、50ミル以下、25ミル以下、15ミル以下、又は10ミル以下の全体的な厚みを有する。実施例のなかには、コンテナが1層よりも多い材質層を有することもあり、該1よりも多い材質層はともに薄層にされるか又は互いに付着して一定の特性をコンテナに与えることになる。例えば、ある層は酸素がほぼ浸透しない材質で形成される。別の層はコンテナに強度をもたらすある材質で形成される。さらに別の層が含まれることもあり、コンテナ内に収容される流体へ化学的な耐性を与える。コンテナの1もしくはそれより多くの層は、熱伝導性材質を有し、コンテナ内部からコンテナ外部の環境へと熱伝導が促進される。   The container (eg, foldable bag) has an appropriate thickness to contain the liquid and is designed to be resistant to puncture during operation or handling. For example, the container wall is 250 mils or less (1 mil is 25.4 micrometers), 200 mils or less, 100 mils or less, 70 mils or less (1 mil is 25.4 micrometers), 50 mils or less, 25 mils or less. , 15 mils or less, or 10 mils or less overall thickness. In some embodiments, the container may have more than one material layer, and the more than one material layer may be either laminated together or attached to each other to give the container certain properties. . For example, a certain layer is formed of a material that hardly penetrates oxygen. Another layer is formed of a material that provides strength to the container. Additional layers may be included to provide chemical resistance to the fluid contained within the container. One or more layers of the container have a thermally conductive material to facilitate heat transfer from the interior of the container to the environment outside the container.

コンテナ、ライナーもしくは本明細書記載の他の物品(例えば、ブラダー)は、幾層かの適切な組み合わせから形成されること、及び本発明はこの点に限定されない。この物品(例えば、折り畳み可能な袋体)は例えば1層、2層以上、3層以上、又は5層以上の材料の層を有することもある。各層は200ミル以下、100ミル以下、50ミル以下、25ミル以下、15ミル以下、又は10ミル以下、5ミル以下、又は3ミル以下、又はその組み合わせの厚みを有することもある。   Containers, liners, or other articles described herein (eg, bladders) may be formed from any suitable combination of layers, and the invention is not limited in this respect. The article (eg, foldable bag) may have, for example, one layer, two or more layers, three or more layers, or five or more layers of material. Each layer may have a thickness of 200 mils or less, 100 mils or less, 50 mils or less, 25 mils or less, 15 mils or less, or 10 mils or less, 5 mils or less, or 3 mils or less, or combinations thereof.

ある実施例において、コンテナもしくはライナーには継ぎ目がない。コンテナは例えば継ぎ目のない折り畳み可能な袋体又は継ぎ目のない剛性(又は半剛性)コンテナである。多くの現存する折り畳み可能な袋体は、熱接合又は化学結合によって接合されたプラスチック材料の2つのシートから構築され、2つの長手方向の継ぎ目を有するコンテナを形成する。シートの開口端部は公知の技術を用いて密閉され、開口部はコンテナの壁部を貫通して形成される。継ぎ目を有する折り畳み可能な袋体は、使用中に継ぎ目付近で裂け目が形成されることがある。継ぎ目付近では内部に収容されている流体又は試薬は完全に混ざることはない。例えば、化学的、生化学的、及び/又は生物学的反応を行う折り畳み可能な袋体を用いる実施形態においては、混合していない試薬は所望の生成物の生産を減少させかねない。折り畳み可能な袋体に継ぎ目があると、折り畳み可能な袋体は袋体を支持する再利用可能な支持構造体の形状に適合することができない。しかしながら、袋体の2以上の可撓性のある壁部を接合する継ぎ目のない折り畳み可能な袋体を用いることにより、混合及び適合の問題は回避されるか又は軽減される。継ぎ目のない折り畳み可能な袋体は、ブラダーもしくは他の本発明の皺除去システムとともに用いられることが可能である。   In some embodiments, the container or liner is seamless. The container is, for example, a seamless foldable bag or a seamless rigid (or semi-rigid) container. Many existing foldable pouches are constructed from two sheets of plastic material joined by thermal or chemical bonding to form a container with two longitudinal seams. The opening end of the sheet is sealed using a known technique, and the opening is formed through the wall of the container. A foldable bag having a seam may form a tear near the seam during use. In the vicinity of the seam, the fluid or reagent contained therein is not completely mixed. For example, in embodiments using foldable bags that perform chemical, biochemical, and / or biological reactions, unmixed reagents can reduce the production of the desired product. If there is a seam in the foldable bag, the foldable bag cannot conform to the shape of the reusable support structure that supports the bag. However, by using a seamless foldable bag that joins two or more flexible walls of the bag, mixing and fitting problems are avoided or reduced. The seamless foldable bag can be used with a bladder or other inventive wrinkle removal system.

ある実施形態では、継ぎ目のない折り畳み可能な袋体は、独特の形状及び構造を有する再利用可能な特定の支持構造体に特に適合するよう製造される。ほぼ完全に適合する折り畳み可能な袋体は、例えばバイオリアクタシステム、又は生化学的又は化学反応システムの一部として用いられることが可能である。継ぎ目のない剛性又は半剛性コンテナも同様に有効な実施形態もある。さらなる継ぎ目のないコンテナの記載は、2007年6月15日に出願され、「Gas Delivery Configurations, Foam Control Systems, and Bag Molding Methods and Articles for Collapsible Bag Vessels and Bioreactors」というタイトルが付された、米国特許出願第11/818,901号にあり、参照することにより本明細書に組み込まれる。   In certain embodiments, the seamless foldable bag is manufactured to be particularly compatible with a particular reusable support structure having a unique shape and structure. A foldable bag that fits almost perfectly can be used, for example, as part of a bioreactor system, or a biochemical or chemical reaction system. In some embodiments, seamless rigid or semi-rigid containers are equally effective. A further seamless container description is filed on June 15, 2007, entitled “Gas Delivery Configurations, Foam Control Systems, and Bag Molding Methods and Articles for Collapsible Bag Vessels and Bioreactors”. No. 11 / 818,901, incorporated herein by reference.

特定の実施形態において、折り畳み可能な袋体の2もしくはそれより多い可撓性のある壁部を接合する継ぎ目を備えていない折り畳み可能な袋体(すなわち、継ぎ目のない折り畳み可能な袋体)は、液体を収容する特定の容量を有する。継ぎ目のない折り畳み可能な袋体は例えば、少なくとも0.1リットル、少なくとも1リットル、少なくとも10リットル、少なくとも20リットル、少なくとも40リットル、少なくとも50リットル、少なくとも70リットル、少なくとも100リットル、少なくとも150リットル、少なくとも200リットル、少なくとも300リットル、少なくとも500リットル、少なくとも700リットル、又は少なくとも1000リットルの容量を有する。継ぎ目のない折り畳み可能な袋体は必要に応じてさらに1000リットル以上(例えば、1000−5000リットル、又は5000−10000リットル)の容量を備える。実施例によっては、折り畳み可能な袋体は可撓性を有するコンテナの周囲を囲むとともに収容する再利用可能な支持構造体内に配されることもある。   In certain embodiments, a foldable bag without a seam joining two or more flexible walls of the foldable bag (ie, a seamless foldable bag) is Have a specific capacity to contain the liquid. The seamless foldable bag is for example at least 0.1 liter, at least 1 liter, at least 10 liter, at least 20 liter, at least 40 liter, at least 50 liter, at least 70 liter, at least 100 liter, at least 150 liter, at least It has a volume of 200 liters, at least 300 liters, at least 500 liters, at least 700 liters, or at least 1000 liters. The seamless foldable bag has a capacity of 1000 liters or more (for example, 1000-5000 liters or 5000-10000 liters) as required. In some embodiments, the foldable bag may be disposed within a reusable support structure that surrounds and houses a flexible container.

ある実施形態においては、継ぎ目のない折り畳み可能な袋体は1つの工程で形成される。該工程では、袋体のライナー(例えば、袋体の可撓性のある壁部)は、攪拌器/ミキサシステムの一構成要素(例えば、シャフト及び/又は支持基盤)やポート、ブラダー等の1以上の構成要素と同様に、ポリマ前駆物質材質の継続的な供給から鋳造される。鋳造は密閉(例えば溶接)することなく行われることもある。上記のような継ぎ目のない袋体では、内部の液体又は他の生成物が一般的には平らな表面と接触することが可能になり、例えば、その表面にはしわや折り目、裂け目などがない。加えて、場合によっては、折り畳み可能な袋体が取り付けられ、液体や生成物で満たされると、折り畳み可能な袋体は補完的に支持構造体の中にはめ込まれることもある。継ぎ目のない折り畳み可能な袋体は、基本的に均一なポリマ表面に例えば、副反応を最小化させる化学的性質を有する。1よりも多くのポリマ前駆物質材質を有する継ぎ目のない折り畳み可能な袋体を形成する方法も同様に実行可能である。   In some embodiments, the seamless foldable bag is formed in one step. In the process, the bag liner (eg, the flexible wall of the bag) is a component of the agitator / mixer system (eg, shaft and / or support base), port, bladder, etc. As with the above components, it is cast from a continuous supply of polymer precursor material. Casting may be performed without sealing (eg, welding). Such seamless bags allow the liquid or other product inside to contact a generally flat surface, for example, there are no wrinkles, creases, tears, etc. on the surface. . In addition, in some cases, when a foldable bag is attached and filled with liquid or product, the foldable bag may be complementarily fitted into the support structure. A seamless foldable bag has a chemistry that minimizes side reactions, for example, on an essentially uniform polymer surface. A method of forming a seamless foldable bag having more than one polymer precursor material is equally feasible.

継ぎ目のない折り畳み可能な袋体は様々な方法により開発可能である。ある実施形態では、継ぎ目のない折り畳み可能な袋体は液体プラスチックを金型に導入することによって形成される。該金型はポート、接続部、支持部、及び混合システムを支持するよう構成された剛性部分(例えば、シャフト及び/又は基盤)等の構成要素に事前にはめ込まれている。該剛性部分はその後液体プラスチックによって周囲を囲まれ、覆い隠され、及び/又は埋め込まれる。構成要素は一つの剛性要素で、例えば、使用中に形状及び/又は構造的な統合性をほぼ維持できる剛性要素である。任意の適切な数の構成要素(例えば、少なくとも1、2、5、10、15など)が本明細書記載の方法を用いてコンテナ(例えば、折り畳み可能な袋体)と一体化可能である。金型は金型の形状及び容量を有する折り畳み可能な袋体を形成するように設計され、該金型は再利用可能な支持構造体とほぼ同じ形状、容量、及び/又は構成を有する。     Seamless foldable bags can be developed by various methods. In some embodiments, the seamless foldable bag is formed by introducing liquid plastic into the mold. The mold is pre-fitted into components such as ports, connections, supports, and rigid portions (eg, shafts and / or foundations) configured to support the mixing system. The rigid portion is then surrounded, obscured and / or embedded by liquid plastic. The component is a single rigid element, for example, a rigid element that can substantially maintain shape and / or structural integrity during use. Any suitable number of components (eg, at least 1, 2, 5, 10, 15, etc.) can be integrated with a container (eg, a foldable bag) using the methods described herein. The mold is designed to form a foldable bag having the shape and capacity of the mold, the mold having approximately the same shape, capacity, and / or configuration as the reusable support structure.

ある実施形態では、コンテナは埋め込まれた構成要素/線状成形(ECM)技術を用いて形成される。上記のような技術の一つでは、チューブポート、攪拌基盤などの剛性要素又は事前に形成された構成要素は金型内に最初に配される。コンテナ(例えば、継ぎ目のない折り畳み可能な袋体)を形成するために用いられるポリマ又はポリマ前駆物質は、以下に記載のポリマ作成技術を介して(例えば、溶解状態に)導入される。構成要素又は構成要素の一部がポリマ前駆物質によって部分的に溶解することによって、構成要素はコンテナに付着する要素を継続的に形成することが可能となる。すなわち、構成要素はコンテナ(例えば、折り畳み可能な袋体の可撓性のある壁部)の1もしくはそれより多い壁部を接合(溶解)することにより、継ぎ目のない単一の完全な材料片が形成される。他の例において、構成要素はより薄い部分で構成され、該部分はコンテナ形成中にポリマ前駆物質によって(例えば、溶解状態に)溶解可能である。   In some embodiments, the container is formed using an embedded component / linear molding (ECM) technique. In one such technique, rigid elements such as tube ports, agitation bases or pre-formed components are initially placed in the mold. The polymer or polymer precursor used to form the container (e.g., a seamless foldable bag) is introduced (e.g., in a dissolved state) via the polymer making techniques described below. The component or part of the component is partially dissolved by the polymer precursor, allowing the component to continuously form an element that adheres to the container. That is, the component is a single, complete piece of material that is seamless by joining (dissolving) one or more walls of a container (eg, a flexible wall of a foldable bag). Is formed. In other examples, the component is comprised of thinner portions that can be dissolved by the polymer precursor (eg, in a dissolved state) during container formation.

したがって、金型内でコンテナを形成中にコンテナの壁部と機能的な構成要素の少なくとも一部を共に接合する方法は、接合段階中に機能的な構成要素の一部を融解する段階を備える。コンテナの壁部は第1の厚みを有し、機能的な構成要素の一部は第2の厚みを有し、その厚みは例えば、第1及び第2の厚みの大きい方と比較して、互いの100%、80%、60%、40%、20%、10%、又は5%未満である。   Accordingly, a method for joining together a container wall and at least a portion of a functional component during formation of the container in a mold comprises melting the portion of the functional component during the joining step. . The wall of the container has a first thickness, and some of the functional components have a second thickness, which is, for example, compared to the greater of the first and second thicknesses, Less than 100%, 80%, 60%, 40%, 20%, 10%, or 5% of each other.

別の実施形態において、コンテナは連続的な構成要素/線状成形(CCM)技術を用いて形成される。上記のような技術の一つでは、折り畳み可能な袋体又は他のコンテナはポリマ又はポリマ前駆物質の流れから新たに鋳造される。折り畳み可能な袋体を形成するために用いられるポリマ又はポリマ前駆物質は、以下に記載されるようなポリマ作成技術によって導入される。構成要素はマンドレル、バリア、バッフル等を用いて可撓性を有するコンテナに導入可能であって、これにより例えば1つの連続ポリマとしてチューブポート及び攪拌基盤等の液体収容システムの機能的な構成要素を形成するようポリマ前駆物質を誘導する。ポリマ又はポリマ前駆物質を固定又は除去した後、マンドレル、バリアなどは回収される。   In another embodiment, the container is formed using a continuous component / linear molding (CCM) technique. In one such technique, the foldable bag or other container is freshly cast from a polymer or polymer precursor stream. The polymer or polymer precursor used to form the foldable bag is introduced by a polymer making technique as described below. The components can be introduced into flexible containers using mandrels, barriers, baffles, etc., so that functional components of the liquid containment system such as tube ports and agitation bases can be used as one continuous polymer, for example. The polymer precursor is induced to form. After fixing or removing the polymer or polymer precursor, the mandrels, barriers, etc. are recovered.

これら技術及び他の技術の組み合わせは同様に他の実施形態でも用いることもある。例えば、異なるポリマ製剤(低分子量ポリエチレン、高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコン、ポリカーボネート、ポリメタクリレート、それらの組み合わせ又はそれらの前駆物質)は、チューブ又はセンサ穴、攪拌システム等のより剛性を有する構造を形成するために設計された金型の領域に同時に注入可能である。   Combinations of these techniques and other techniques may be used in other embodiments as well. For example, different polymer formulations (low molecular weight polyethylene, high molecular weight polyethylene, polypropylene, silicone, polycarbonate, polymethacrylate, combinations thereof or precursors thereof) form more rigid structures such as tubes or sensor holes, stirring systems, etc. Can be simultaneously injected into the mold area designed to do so.

ある実施形態では、ある方法は第1ポリマ又はポリマ前駆物質を金型に導入する段階を備え、該金型は少なくとも10ミリリットル、1リットル、40リットル、100リットルもしくは1000リットルなどの容量を有する折り畳み可能な袋体を成形するよう構成された形状を備える。金型はある形状をさらに備え、該形状は混合システム及び/又は消泡システムの1つの構成要素を成形するよう構成される。該構成要素は羽根車を支持するよう構成されたシャフト及び/又は基盤などである。この方法はさらに、混合システムの構成要素を成形するために第2ポリマ又はポリマ前駆物質を金型に導入する段階を備える。したがって、混合システムの構成要素及び折り畳み可能な袋体は、本明細書記載の方法を用いて溶接することなく接合される。第1及び第2ポリマ又はポリマ前駆物質が同時に導入される実施形態もある。第1及び第2ポリマ又はポリマ前駆物質は、実施形態によっては同一であれば異なることもある。上記のような方法を用いて、例えば混合システム/攪拌システム、消泡システム、又は他の構成要素のための基板を形成することが可能である。別の実施形態では、多くのポリマが金型に(例えば、同時に)導入されることで、複数の構成要素を有するコンテナが成形可能である。   In certain embodiments, a method comprises introducing a first polymer or polymer precursor into a mold, the mold having a capacity of at least 10 milliliters, 1 liter, 40 liters, 100 liters, or 1000 liters. A shape configured to mold a possible bag. The mold further comprises a shape that is configured to mold one component of the mixing system and / or antifoam system. The component may be a shaft and / or a base configured to support the impeller. The method further comprises introducing a second polymer or polymer precursor into the mold to mold the components of the mixing system. Thus, the components of the mixing system and the foldable bag are joined without welding using the methods described herein. In some embodiments, the first and second polymers or polymer precursors are introduced simultaneously. The first and second polymers or polymer precursors may be different if they are the same in some embodiments. The method as described above can be used to form a substrate for, for example, a mixing / stirring system, an antifoam system, or other component. In another embodiment, many polymers can be introduced into a mold (eg, simultaneously) to form a container having multiple components.

上記のごとく、ポリマ又はポリマ前駆物質を金型に導入することにより、任意の適切な技術を用いて折り畳み可能な袋体(例えば、継ぎ目のない折り畳み可能な袋体)などのコンテナが形成される。例えば、ある実施形態において、折り畳み可能な袋体は回転成形工程を介して製作される。例えば、回転成形の間、金型がポリマ又はポリマ前駆物質が導入される際に回転することにより、金型表面上は全体的にプラスチックで被覆される。他の実施形態において、折り畳み可能な袋体は射出成形工程を介して製作される。例えば、ポリマ前駆物質は外側金型と内側金型との間のスペースに送り出される。さらに別の実施形態では、折り畳み可能な袋体はブロー成形工程を介して製作可能である。ポリマは例えばガス圧入を介して沈着することにより、金型表面へ拡散する。さらに別の実施形態においては、上記技術及び他の技術の組み合わせが用いられることもある。当業者は回転成形、射出成形、及び/又はブロー成形などのポリマ加工技術には精通しており、上記技術を用いて適切な折り畳み可能な袋体又は他のコンテナを用意することができる。このような技術は本発明のブラダーもしくは他の構成要素を形成するのに用いられる。     As described above, introducing a polymer or polymer precursor into a mold forms a container such as a foldable bag (eg, a seamless foldable bag) using any suitable technique. . For example, in one embodiment, the foldable bag is manufactured via a rotational molding process. For example, during rotational molding, the mold is rotated as the polymer or polymer precursor is introduced so that the mold surface is entirely coated with plastic. In other embodiments, the foldable bag is made via an injection molding process. For example, the polymer precursor is delivered to the space between the outer mold and the inner mold. In yet another embodiment, the foldable bag can be manufactured via a blow molding process. The polymer diffuses to the mold surface, for example by depositing via gas injection. In yet another embodiment, a combination of the above techniques and other techniques may be used. Those skilled in the art are familiar with polymer processing techniques such as rotational molding, injection molding, and / or blow molding, and can be used to prepare suitable foldable bags or other containers. Such techniques are used to form the bladder or other components of the present invention.

多くの実施形態は継ぎ目のない折り畳み可能な袋体について記載しているが、コンテナの可撓性のある壁部間に継ぎ目を有する折り畳み可能な袋体又は他のコンテナが製作される実施例もある。他の実施形態では、コンテナの構成要素と1もしくはそれより多い可撓性のある壁部との間に継ぎ目を有する折り畳み可能な袋体又は他のコンテナが製作可能である。2もしくはそれより多い壁部の接合、又は壁部とコンテナの一部との接合は、溶接(例えば、熱溶接及び長音波溶接)、ボルト締め、接着剤、締め具の使用、又は他の取り付け技術によってなされる。継ぎ目のある接続部と継ぎ目のない接続部を組み合わせて製作することも可能である。   Although many embodiments describe a seamless foldable bag, there are also examples in which a foldable bag or other container having a seam between the flexible walls of the container is made. is there. In other embodiments, a collapsible bag or other container can be made having a seam between the container components and one or more flexible walls. Joining two or more walls, or joining a wall and a part of a container may be welded (eg, heat and long wave welding), bolted, adhesive, use of fasteners, or other attachments Made by technology. It is also possible to produce a combination of joints with joints and joints without joints.

記載されている方法の多くが折り畳み可能な袋体の製作に言及しているが、この方法が剛性コンテナもしくは容器の構成要素にも適用される。折り畳み可能な袋体(継ぎ目のある袋体又は継ぎ目のない袋体)などのコンテナを形成するために用いられる本明細書記載の方法は、様々なサイズの構成要素を備えるように応用される。例えば、折り畳み可能な袋体の可撓性のある壁部は、例えば、100ミル以下、70ミル以下、50ミル以下、25ミル以下、15ミル以下、又は10ミル以下の厚みを有するが、コンテナに組み込まれる構成要素は例えば0.5ミリより大きい、1センチメートルより大きい、1.5センチメートルより大きい、2センチメートルより大きい、5センチメートルより大きい、又は10センチメートルより大きい厚み又は高さを有する。構成要素の少なくとも1つの切断面の大きさ(例えば、高さ、長さ、幅、又は直径)が例えば、少なくとも0.5ミリより大きい、1センチメートルメートルより大きい、1.5センチメートルより大きい、2センチメートルより大きい、5センチメートルより大きい、10センチメートルより大きい、15センチメートルより大きい、20センチメートルより大きい、25センチメートルより大きい、又は30センチメートルより大きい場合もある。特定の実施例においては、折り畳み可能な袋体(又は他のコンテナ)の厚み、及び折り畳み可能な袋体と接合(溶解)した構成要素の一部の厚みが、互いの(厚い方と比較して)30%、20%、15%、10%、又は5%以内である。以下に詳細が記されているように、上記のように厚みが適合すると材質の接合(融解、溶接など)が促進される。   Although many of the methods described refer to the production of a foldable bag, this method also applies to rigid containers or container components. The methods described herein used to form a container, such as a foldable bag (a seamed bag or a seamless bag), are applied to include components of various sizes. For example, the flexible wall of the foldable bag has a thickness of, for example, 100 mils or less, 70 mils or less, 50 mils or less, 25 mils or less, 15 mils or less, or 10 mils or less, The components incorporated into the for example greater than 0.5 millimeters, greater than 1 centimeter, greater than 1.5 centimeters, greater than 2 centimeters, greater than 5 centimeters, or greater than 10 centimeters thickness or height Have The size (eg, height, length, width, or diameter) of at least one cutting surface of the component is, for example, at least greater than 0.5 millimeters, greater than 1 centimeter, greater than 1.5 centimeters It may be greater than 2 centimeters, greater than 5 centimeters, greater than 10 centimeters, greater than 15 centimeters, greater than 20 centimeters, greater than 25 centimeters, or greater than 30 centimeters. In certain embodiments, the thickness of the collapsible bag (or other container) and the thickness of some of the components joined (dissolved) with the collapsible bag are compared to each other (the thicker one). And within 30%, 20%, 15%, 10%, or 5%. As described in detail below, when the thicknesses match as described above, joining of materials (melting, welding, etc.) is promoted.

折り畳み可能な袋体又は他のコンテナと一体化する構成要素は任意の適切な材質で形成され、該任意の適切な材質は袋体又はコンテナの材質と同一であったり、異なったりする。例えば、ある実施形態では、コンテナは第1ポリマで形成され、構成要素は第1ポリマとは異なる(異なる組成、分子量、及び/又は化学構造など)第2ポリマで形成される。当業者は材質加工技術に精通しており、本明細書記載の方法の上記技術を用いて適切な材質及びその組み合わせを選択することができる。   The components that integrate with the foldable bag or other container are formed of any suitable material, which may be the same as or different from the material of the bag or container. For example, in some embodiments, the container is formed of a first polymer and the component is formed of a second polymer that is different from the first polymer (such as a different composition, molecular weight, and / or chemical structure). Those skilled in the art are familiar with material processing techniques and can select appropriate materials and combinations thereof using the above techniques of the methods described herein.

実施形態によっては、本明細書記載の方法を用いて折り畳み可能な袋体又は他のコンテナと一体化される構成要素は1より多くの材質で形成され、該材質はUSPのVI級と認定されており、例えば、シリコン、ポリカーボネート、ポリエチレン及びポリプロピレンなどがあり、もしくは、代替的に、1もしくはそれより多くの非認定の材質から形成されている。構成要素を形成するために使用可能な材質の制約のない実施例はポリマを備え、該ポリマはポリエチレン(低密度ポリエチレン及び高密度ポリエチレン)、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ二塩化ビニル、ポリ塩化ビニデリン、塩化物、エチレン酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ナイロン、シリコンゴム、他の合成ゴム、及び/又はプラスチック、及びこれらの組み合わせである。セラミック、金属、及び磁性材質を用いて構成要素の全て又は一部を形成することも可能である。構成要素の全て又は一部が剛性の実施形態もあれば、構成要素の全て又は一部が可撓性を有する実施形態もある。構成要素を形成するために用いられる材質は、例えば、コンテナとの親和性、可撓性、抗張力、硬度、液体及びガスの浸透性、穿刺力、及びブロー成形、射出成形、又は回転成形などの特定の工程に対する順応性等の1もしくはそれより多い特性及び/又は構成要素の機能に基づいて選択される。   In some embodiments, a component that is integrated with a foldable bag or other container using the method described herein is formed of more than one material, which is certified as USP Class VI. For example, silicon, polycarbonate, polyethylene, and polypropylene, or alternatively, are formed from one or more non-certified materials. Non-limiting examples of materials that can be used to form the component include polymers, such as polyethylene (low density polyethylene and high density polyethylene), polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinyl dichloride, polyvinylidene chloride. Chloride, ethylene vinyl acetate, polyvinyl alcohol, polycarbonate, polymethacrylate, nylon, silicone rubber, other synthetic rubbers, and / or plastics, and combinations thereof. It is also possible to form all or part of the components using ceramic, metal, and magnetic materials. In some embodiments, all or some of the components are rigid, while in other embodiments, all or some of the components are flexible. The material used to form the component may be, for example, affinity with a container, flexibility, tensile strength, hardness, liquid and gas permeability, puncture force, and blow molding, injection molding, or rotational molding. It is selected based on one or more characteristics such as adaptability to a particular process and / or component function.

特定の実施形態、とりわけ、流体の操作を備えるか又はコンテナ(折り畳み可能な袋体)内で化学的、生化学的、及び/又は生物学的反応を行う実施形態では、コンテナはほぼ閉じられている。例えば、ある実施形態では、コンテナへの内容物の追加及び/又はコンテナからの内容物の除去を行う1もしくはそれより多い流入ポート及び/又は排出ポートを除けば、コンテナは外部環境からほぼ遮断されている。折り畳み可能な袋体が用いられると、折り畳み可能な袋体は液体で満たされるよりも先にほぼ収縮するとともに、液体で満たされるにつれて膨張し始める。別の実施形態では、本発明の形態は開口式のコンテナシステムにも応用可能である。   In certain embodiments, particularly those embodiments that comprise fluid manipulation or perform chemical, biochemical, and / or biological reactions in a container (foldable bag), the container is substantially closed. Yes. For example, in certain embodiments, the container is substantially isolated from the external environment, except for one or more inflow and / or outflow ports that add content to and / or remove content from the container. ing. When a foldable bag is used, the foldable bag substantially contracts before being filled with liquid and begins to expand as it is filled with liquid. In another embodiment, the present invention is applicable to an open container system.

流体が容器から流入ポート及び/又は排出ポートを介して導入される及び/又は除去される場合もある。容器は生物学的、生化学的、又は化学的反応を行うリアクタシステムの一部であることもある。上記のような容器の一部であるコンテナ(折り畳み可能な袋体)は、任意の適切な数の流入ポート及び排出ポートを有する。場合によっては、使い捨て可能なポンプなどのポンプを用いて、例えば流入ポートを介してコンテナ内にガス又は他の流体を導入するか、及び/又は例えば排出ポートを介してコンテナからガス又は他の流体を除去する。例えば、磁気的に結合されたポンプは、使い捨て可能な磁性羽根車の上部を筐体に入れることにより得られ、該筐体は流体のポンピングを行う流入ポート及び排出ポートを有する。可撓性を有する翼板が用いられると、ポンピングが促進されるか又は圧力が除去される。別の実施形態では、流体、ガス及び/又は粉末のポンピングは、ポンプの上部及び/又はポンプ室がなくとも、例えば「蠕動」を効率的に行う電気機械のポリマチューブを連続して圧送することにより達成される。チューブ内の一方向バルブを任意で用いると、逆流を防ぐために役立つ。   In some cases, fluid may be introduced and / or removed from the container via the inlet and / or outlet ports. The vessel may be part of a reactor system that performs biological, biochemical, or chemical reactions. A container (foldable bag) that is part of a container as described above has any suitable number of inlet and outlet ports. In some cases, a pump, such as a disposable pump, is used to introduce gas or other fluid into the container, for example via an inflow port, and / or gas or other fluid from the container, for example, via an exhaust port Remove. For example, a magnetically coupled pump is obtained by placing the top of a disposable magnetic impeller into a housing, which has an inlet port and an outlet port for pumping fluid. When flexible vanes are used, pumping is facilitated or pressure is removed. In another embodiment, fluid, gas and / or powder pumping continuously pumps the polymer tube of the electrical machine, for example, effectively “peristating” without the top of the pump and / or the pump chamber. Is achieved. The optional use of a one-way valve in the tube helps to prevent backflow.

いくつかの実施形態において、支持構造体をさらに備え、例えば、図1に示される支持構造体(14)はコンテナ(18)の周囲を囲むとともに収容することが可能である。支持構造体は適切な形状を有し、コンテナの周囲を囲う及び/又は収容することが可能である。場合によっては、支持構造体は再利用可能である。支持構造体はほぼ剛性の材質で形成される。再利用可能な支持構造体を形成するために使用可能な材質の制約のない実施形態は、ステンレス鋼、アルミニウム、ガラス、樹脂含浸処理されたファイバグラス又はカーボンファイバ、ポリマ(例えば、高密度ポリエチレン、ポリアクリル酸塩、ポリカーボネート、ポリスチレン、ナイロン、又は他のポリアミド、ポリエステル、フェノール性ポリマ)、及びこれらの組み合わせを有する。材質は用いられる環境においてその使用を補償される。例えば、脱粒することのない材質が用いられるのは最小の微粒子の発生が必要となる環境である。   In some embodiments, further comprising a support structure, for example, the support structure (14) shown in FIG. The support structure may have a suitable shape and surround and / or contain the container. In some cases, the support structure is reusable. The support structure is formed of a substantially rigid material. Non-constrained embodiments of materials that can be used to form a reusable support structure include stainless steel, aluminum, glass, resin-impregnated fiberglass or carbon fiber, polymers (eg, high density polyethylene, Polyacrylate, polycarbonate, polystyrene, nylon or other polyamides, polyesters, phenolic polymers), and combinations thereof. The material is compensated for its use in the environment in which it is used. For example, a material that does not shed is used in an environment that requires the generation of minimum fine particles.

実施形態によっては、再利用可能な支持構造体は標準的なステンレス鋼のバイオリアクタ(又は他の標準的なリアクタ又は容器)と同様の高さ及び直径を有するように設計される。その構造は容量の小さな卓上リアクタシステムに縮小可能である。したがって、再利用可能な支持構造体は、所望の化学的、生化学的、及び/又は生物学的反応を行う適切な容量を有する。多くの実施形態において、再利用可能な支持構造体はコンテナとほぼ同様の容量を有する。例えば、単一の再利用可能な支持構造体は、ほぼ同様の容量を有する単一のコンテナを支持するとともに収容するために用いられる。しかしながら、他の場合では、再利用可能な支持構造体は1より多いコンテナを収容するために用いられる。再利用可能な支持構造体は、例えば0.1−5リットル、1−100リットル、100−200リットル、200−300リットル、300−500リットル、500−750リットル、750−1000リットル、1000−2000リットル、2000−5000リットル、又は5000−10000リットルの容量を有する。10000リットルより多い容量も可能である。   In some embodiments, the reusable support structure is designed to have a height and diameter similar to a standard stainless steel bioreactor (or other standard reactor or vessel). Its structure can be reduced to a desktop reactor system with a small capacity. Thus, the reusable support structure has the appropriate capacity to perform the desired chemical, biochemical and / or biological reaction. In many embodiments, the reusable support structure has approximately the same capacity as the container. For example, a single reusable support structure is used to support and contain a single container having approximately the same capacity. However, in other cases, the reusable support structure is used to accommodate more than one container. Reusable support structures are, for example, 0.1-5 liters, 1-100 liters, 100-200 liters, 200-300 liters, 300-500 liters, 500-750 liters, 750-1000 liters, 1000-2000. Have a capacity of liters, 2000-5000 liters, or 5000-10000 liters. A volume greater than 10,000 liters is also possible.

しかしながら、他の実施形態では容器は個別のコンテナ(例えば、折り畳み可能な袋体)及び支持構造体を備えてはいないが、代わりに自立型の使い捨て可能なコンテナを備える。コンテナは例えば、プラスチックの容器でも良く、場合によってはコンテナに一体的に取り付けられた攪拌システム又は取り外し可能な攪拌システムを備える。攪拌システムはコンテナとともに使い捨て可能である。ある特定の実施形態において、上記のようなシステムはポリマ製のコンテナに溶接又は固定された羽根車を備える。したがって、コンテナ及び支持構造体(例えば、継ぎ目のないコンテナ、散布システム、消泡装置、ブラダー、皴除去システム、漏れ検知システム、熱伝導システム、電磁攪拌システムなど)に関する本明細書記載の容器の形態および特性は、自立型の使い捨て可能なコンテナにも応用可能であることを留意されたい。   However, in other embodiments, the container does not comprise a separate container (eg, a foldable bag) and a support structure, but instead comprises a free-standing disposable container. The container may be, for example, a plastic container, optionally with a stirring system or a removable stirring system integrally attached to the container. The agitation system is disposable with the container. In certain embodiments, such a system includes an impeller welded or secured to a polymer container. Accordingly, the container configurations described herein for containers and support structures (eg, seamless containers, spreading systems, defoamers, bladders, scouring systems, leak detection systems, heat transfer systems, electromagnetic stirring systems, etc.) It should be noted that and the characteristics are also applicable to free-standing disposable containers.

いくつかの実施形態において、図5に示されたコンテナ(18)などのコンテナは、使い捨て可能なコンテナの内部の1以上の処理パラメータを制御する及び/又は監視するための様々なセンサ及び/又はプローブを備える。該処理パラメータは例えば、温度、圧力、pH、溶存酸素(DO)、溶存二酸化炭素(DCO)、混合率、及びガス流量のことをいう。センサは他の場合では光学センサであってもよい。 In some embodiments, a container, such as the container (18) shown in FIG. 5, may include various sensors and / or for controlling and / or monitoring one or more processing parameters inside the disposable container. Provide a probe. The processing parameters include, for example, temperature, pressure, pH, dissolved oxygen (DO), dissolved carbon dioxide (DCO 2 ), mixing ratio, and gas flow rate. The sensor may be an optical sensor in other cases.

いくつかの実施形態において、工程制御はコンテナ(例えば、折り畳み可能な袋体)によって固定された滅菌バリアを傷つけない方法で実施される。例えば、ガス流は流入用エアフィルタ上流でロータメーター又はマスフローメータによって監視及び/又は制御される。他の実施形態では、使い捨て可能な光学プローブは指示染料を有する材質の「一部(パッチ)」を用いるよう設計される。該指示染料はコンテナの内部表面上に取り付け可能であるとともに、再利用可能な支持構造物内のウィンドウを介してコンテナの壁部に沿って示される。例えば、溶存酸素、pH、及び/又はCOの各々は、光学パッチ及び光学センサによって監視されるとともに制御される。該光学パッチ及び光学センサは例えば、ガンマ線を照射可能な生体適合性のあるポリマ上に取り付けられ、該ポリマはコンテナの表面に固定されたり、埋め込まれたり、あるいは取り付けられたりすることが可能である。 In some embodiments, process control is performed in a manner that does not damage the sterilization barrier secured by the container (eg, a foldable bag). For example, the gas flow is monitored and / or controlled by a rotameter or mass flow meter upstream of the incoming air filter. In other embodiments, the disposable optical probe is designed to use a “part” of a material having an indicator dye. The indicator dye can be mounted on the interior surface of the container and is shown along the container wall through a window in the reusable support structure. For example, each of dissolved oxygen, pH, and / or CO 2 is monitored and controlled by optical patches and optical sensors. The optical patch and the optical sensor are mounted on a biocompatible polymer capable of irradiating gamma rays, for example, and the polymer can be fixed, embedded, or attached to the surface of the container. .

センサの特定の実施形態として図5で例証された実施形態において示されたごとく、コンテナ(18)は温度制御装置(106)と動作可能に接続している。該温度制御装置とは、例えば、熱交換器、閉ループ式のウォータージャケット、電気毛布、又はペルチェ加熱器もしくは冷却器である。コンテナ内部の液体を加熱する他の加熱器は当業者には公知であるとともに、コンテナ(18)と組み合わせて用いることも可能である。加熱器はコンテナ内の内容物の温度を感知する熱電対及び/又は測温抵抗体(RTD)をさらに備える。熱電対は温度制御装置と動作的に接続し、コンテナ内の内容物の温度を制御する。任意で、下記に詳細を示すが、熱伝導性材質がコンテナの表面に使われることにより、例えば、表面に熱が伝達され、コンテナの部分を形成するために用いられた材質の絶縁効果を克服する。   As shown in the embodiment illustrated in FIG. 5 as a particular embodiment of the sensor, the container (18) is operatively connected to the temperature controller (106). The temperature control device is, for example, a heat exchanger, a closed loop water jacket, an electric blanket, or a Peltier heater or cooler. Other heaters for heating the liquid inside the container are known to those skilled in the art and can be used in combination with the container (18). The heater further comprises a thermocouple and / or a resistance temperature detector (RTD) that senses the temperature of the contents in the container. The thermocouple is operatively connected to the temperature controller and controls the temperature of the contents in the container. Optionally, details are given below, but heat conductive material is used on the surface of the container, for example, heat is transferred to the surface to overcome the insulating effect of the material used to form the container part. To do.

冷却は閉ループ式のウォータージャケット冷却システム、リアクタに取り付けられた冷却システム、又は再利用可能な支持構造体上のカバー/ジャケット(例えば、電気毛布又は加熱と冷却を行うパッケージ化された複式ユニットは加熱と冷却双方のために構成された装置の一構成要素であるが、冷却ジャケットとは分離することもある)を介した標準的な熱交換によって行われる。例えば、冷却はペルチェ冷却器によってもたらされる。例えば、ペルチェ冷却器は排気管に適用され、排出ガス中のガスを液化して排気フィルタが濡れるのを防ぐ。   Cooling can be done with a closed-loop water jacket cooling system, a cooling system attached to the reactor, or a cover / jacket on a reusable support structure (eg, an electric blanket or a packaged dual unit that performs heating and cooling) This is done by standard heat exchange through a component that is configured for both cooling and cooling, but may be separated from the cooling jacket. For example, cooling is provided by a Peltier cooler. For example, a Peltier cooler is applied to the exhaust pipe to liquefy the gas in the exhaust gas and prevent the exhaust filter from getting wet.

ある特定の実施形態において、リアクタシステムは上部空間及び/又は流出口の排気管を冷却するガス冷却を備える。例えば、ジャケット冷却、電気熱及び/又は化学冷却、又は熱変換は、流出口の送気管及び/又はコンテナの上部空間内で行われる。上記冷却されることによってより多くの凝縮物がコンテナへと戻され、これにより流出口の排気フィルタの詰まりや付着物が減少する。実施形態によっては、事前に冷却したガスを上部空間へと追いやることにより、露点が低下し、及び/又は流出口の空気ガスの水蒸気の負担が減少する。   In certain embodiments, the reactor system comprises gas cooling that cools the headspace and / or the outlet exhaust. For example, jacket cooling, electrical and / or chemical cooling, or heat conversion is performed in the outlet air pipe and / or in the upper space of the container. As a result of the cooling, more condensate is returned to the container, which reduces clogging and deposits on the outlet exhaust filter. In some embodiments, driving the pre-cooled gas into the upper space reduces the dew point and / or reduces the burden of water vapor on the outlet air gas.

上述の方法は、コンテナ内部の内容物を加熱もしくは冷却するのに用いられるが、このような方法を用いた熱交換率は、特定の例ほど望ましいものではない。いくつかの例において、熱交換率は、コンテナを形成するのに用いられる材質により、望ましい水準を下回るもしくは最適水準を下回るよう限定される。例えば、攪拌用コンテナ及び/もしくは生物学的、化学的及び/又は薬学的反応に用いられるコンテナ、特に折り畳み可能な袋体の形態で使い捨て可能なライナーの使用に関するシステムは、一般的にポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)もしくはエチレンビニルアセテートなどの熱伝導性の低い材質からつくられる。コンテナで行われる化学的/生化学的/物理的工程は、熱を発し、該熱が、例えば、適切な成長環境を維持する、もしくは反応を制御する目的で除去される場合、熱伝導の低い材質を使用することで、コンテナから望ましくない程度にまで熱除去を抑制もしくは遅くさせる。例えば、制御しない場合、高発熱の化学反応は、制御が利かない熱生成を生み出し、安全状態を超えた過度の圧力及び/又は過度の温度を生み出し、危険である。さらに、生物反応が高速で活動的な場合、細胞成長及び/又は生成物生成の最適条件の動作温度の範囲内で培養物を維持するために、熱は除去することが望ましい。組み替え生物に関する特定の実施例において、生成物の生成は、急激な温度変化により起動される熱感受性プロモータで制御される。これら及び他の例において、コンテナからの熱除去率は、生成物の生成量を制御するのに重要である。生成物の生産工程後に採取された培養を冷却させるには、急激な熱除去が必要とされる。   Although the methods described above are used to heat or cool the contents inside the container, the heat exchange rate using such methods is not as desirable as in certain examples. In some examples, the heat exchange rate is limited to below a desired level or below an optimum level, depending on the material used to form the container. For example, systems for the use of stirring containers and / or containers used for biological, chemical and / or pharmaceutical reactions, particularly disposable liners in the form of foldable bags, are generally polyethylene, poly, It is made of a material having low thermal conductivity such as tetrafluoroethylene (PTFE) or ethylene vinyl acetate. The chemical / biochemical / physical processes performed in the container generate heat, and the heat transfer is low, for example if it is removed for the purpose of maintaining a suitable growth environment or controlling the reaction By using a material, heat removal is suppressed or slowed to an undesirable degree from the container. For example, if not controlled, a highly exothermic chemical reaction can produce uncontrolled heat generation, creating excessive pressure and / or excessive temperature beyond the safe state, which is dangerous. Further, if the biological reaction is fast and active, it is desirable to remove heat to maintain the culture within the operating temperature range of optimal conditions for cell growth and / or product production. In a particular embodiment for the recombinant organism, product production is controlled by a heat sensitive promoter activated by a sudden temperature change. In these and other examples, the rate of heat removal from the container is important in controlling the amount of product produced. Rapid cooling of the heat is required to cool the culture taken after the product production process.

コンテナの大きさが大きくなると、コンテナの液体容量に対するコンテナの表面領域の割合は、減少する。これにより、コンテナの効果的な冷却能力の量を減少させ、大きいコンテナで温度制御するのはより難しくなる。この問題を対処するために、折り畳み可能な袋体、もしくは剛性コンテナなどの本明細書記載のコンテナは、これらに用いられた1もしくはそれより多い熱伝導性材質を有する。ある実施形態において、コンテナの壁部の少なくとも一部に組み込まれた熱伝導性材質を備える。さらにもしくは代替的に、熱伝導性材質は、コンテナの壁部の内側を裏打ちする。例えば、熱伝導性材質及びコンテナ壁部は、積層構造を形成する。1もしくはそれより多いブラダーを含む容器において、熱伝導性材質は、ブラダーの全てもしくは一部を形成するのに用いられ、熱輸送を促進する。下記に詳細を示すように、他の構成もまた可能である。   As the container size increases, the ratio of the container surface area to the container liquid volume decreases. This reduces the amount of effective cooling capacity of the container and makes it more difficult to control the temperature in large containers. To address this problem, the containers described herein, such as foldable bags or rigid containers, have one or more thermally conductive materials used therein. In some embodiments, a thermally conductive material incorporated into at least a portion of the container wall. Additionally or alternatively, the thermally conductive material lines the inside of the container wall. For example, the thermally conductive material and the container wall form a laminated structure. In containers that include one or more bladders, the thermally conductive material is used to form all or part of the bladder, facilitating heat transport. Other configurations are also possible, as detailed below.

好適には、コンテナ(及び/又はブラダー)は、熱伝導性材質がコンテナの内側からコンテナの外側環境へと熱を伝導する、あるいは、コンテナの外側環境からコンテナへと熱を伝導するのに用いられる。コンテナが再利用可能な支持構造体(例えば、ステンレス製のタンク)の実施形態において、コンテナからあるいはコンテナへの熱伝導が支持構造体により促進される。例えば、コンテナ内部の内容物からの熱は、コンテナの熱伝導性材質を介して、熱伝導性の支持構造体へと消散される。支持構造体は、任意で、適切な冷却システムを用いて、冷却させ、熱消散率を増加させる。   Preferably, the container (and / or bladder) is used by a thermally conductive material to conduct heat from the inside of the container to the outside environment of the container, or to conduct heat from the outside environment of the container to the container. It is done. In embodiments of a support structure in which the container is reusable (eg, a stainless steel tank), heat transfer from or to the container is facilitated by the support structure. For example, heat from the contents inside the container is dissipated to the thermally conductive support structure via the thermally conductive material of the container. The support structure is optionally cooled using a suitable cooling system to increase the heat dissipation rate.

いくつかの実施形態において、熱伝導性材質は、複数の粒子の形状である。粒子は、ナノ粒子、マイクロ粒子、粉末等の形態である。熱伝導性材質は、ナノチューブ、ナノワイヤ、ナノロッド、ファイバ、メッシュもしくは他の要素の形態である。熱伝導性材質は、コンテナを形成するために用いられる材質に組み込まれ、例えば、これにより、各要素の全てもしくは一部がコンテナを形成するために用いられる材質で、包まれるもしくは囲まれている。   In some embodiments, the thermally conductive material is in the form of a plurality of particles. The particles are in the form of nanoparticles, microparticles, powders and the like. The thermally conductive material is in the form of nanotubes, nanowires, nanorods, fibers, meshes or other elements. The thermally conductive material is incorporated into the material used to form the container, for example, whereby all or part of each element is wrapped or surrounded by the material used to form the container .

いくつかの実施形態において、組み込まれた熱伝導性材質は、コンテナを形成するのに用いられる主要部の材質にほぼ均一に分散される。本文脈において、「ほぼ均一に分散される」というのは、上述のあらゆる材質の断面部分を確認する際に、材質において、任意の数の断面部分の平均的構成を有する場合、例えば、おおよそグレインもしくは原子の材質の大きさの選択についての調査により、主要部において、熱伝導性材質の分散を基本的に均一にさせることが明らかになっている。平均を決定するのに用いられる任意の断面部分の数は、例えば、少なくとも3、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20である。いくつかの例において、1より多い断面部分を追加しても、5%しか平均が変化しないように、任意の断面部分の数が選択される。他の実施形態においては1%しか平均が変化しない。顕微鏡写真、走査型電子顕微鏡写真、もしくは他の同様のマイクロスケールもしくはナノスケールの調査工程により、基本的に分散を均一にさせることが明らかになっている。材質の「主要部」は、材質の断面寸法の少なくとも50%を含む。特定の実施形態において、主要部は材質の断面寸法の少なくとも60%、70%、80%、90%もしくは95%である。当業者であれば、本記載から、これらの用語の意味を明確に理解する。   In some embodiments, the incorporated thermally conductive material is substantially uniformly distributed in the main material used to form the container. In this context, “substantially uniformly distributed” means that when checking the cross-sections of any of the above-mentioned materials, if the material has an average configuration of any number of cross-sections, for example, approximately grain. Alternatively, investigations regarding the selection of the material size of the atom have revealed that the heat conductive material is basically uniformly distributed in the main part. The number of optional cross-sectional portions used to determine the average is, for example, at least 3, at least 5, at least 10, at least 20. In some examples, the number of arbitrary cross-sectional portions is selected such that adding more than one cross-sectional portion only changes the average by 5%. In other embodiments, the average changes by only 1%. Micrographs, scanning electron micrographs, or other similar microscale or nanoscale investigation processes have revealed that the dispersion is essentially uniform. The “main part” of the material includes at least 50% of the cross-sectional dimension of the material. In certain embodiments, the major portion is at least 60%, 70%, 80%, 90% or 95% of the cross-sectional dimension of the material. Those skilled in the art will clearly understand the meaning of these terms from this description.

他の実施形態において、熱伝導性材質は均一にコンテナ(及び/またはブラダー)を形成する材質の主要部全体に分散されない。例えば、粒子勾配は、コンテナ断面の全域で形成される。もう1つ別の例において、熱伝導性材質は、コンテナを形成するのに用いられる材質の層に隣接したところに、フィルムもしくは層を形成する。このような実施形態において、熱伝導性材質のフィルムもしくは層は、コンテナの幅もしくは高さにわたって均一に位置される。例えば、熱伝導性材質は、コンテナの一部が熱伝導性材質を含み、さらにコンテナの隣接部は、熱伝導性材質を備えるように構成される。代替的に、熱伝導性材質は、ストリップ、ワイヤとして提示される、あるいは、コンテナの一部が熱伝導性材質を備えるように他の構成を有し、さらに、コンテナの隣接部は、熱伝導性材質を備えない。   In other embodiments, the thermally conductive material is not uniformly distributed throughout the major portion of the material that forms the container (and / or bladder). For example, the particle gradient is formed across the container cross section. In another example, the thermally conductive material forms a film or layer adjacent to the layer of material used to form the container. In such an embodiment, the film or layer of thermally conductive material is uniformly positioned across the width or height of the container. For example, the heat conductive material is configured such that a part of the container includes the heat conductive material, and the adjacent portion of the container includes the heat conductive material. Alternatively, the thermally conductive material may be presented as a strip, wire, or have other configurations so that a portion of the container comprises a thermally conductive material, and the adjacent portion of the container may be thermally conductive Does not have a sex material.

熱伝導性材質は、特定の実施形態において、2つのポリマシートの間に封入される。代替的な熱伝導性材質の層及びポリマ層もまた可能である。代替的に、いくつかの実施形態において、コンテナの外側表面は、熱伝導性材質の層を有するが、その一方、コンテナの内側表面は熱伝導性材質を有さない。コンテナの内容物と熱伝導性材質との間のあらゆる反応性を回避もしくは限定しない場合、この構成により、コンテナの内容物から熱を伝導することが可能である(あるいは、コンテナの内容物へと熱を伝導することが可能である)。例えば、銀は高い熱伝導性を有し、熱伝導性材質として用いられ、しかしながら、抗菌効果を有することが知られている。コンテナの外側表面(もしくは2つのポリマ層の間に組み込まれる)に銀を配置するが、コンテナ内部のあらゆる内容物と接触しないようにすることで。コンテナの熱伝導は、コンテナの内側の内容物に悪影響を及ぼすことなく、増大させる。   The thermally conductive material is encapsulated between two polymer sheets in certain embodiments. Alternative thermally conductive material layers and polymer layers are also possible. Alternatively, in some embodiments, the outer surface of the container has a layer of thermally conductive material, while the inner surface of the container does not have a thermally conductive material. This arrangement allows heat to be conducted from the container contents (or to the container contents) if any reactivity between the container contents and the thermally conductive material is not avoided or limited. It is possible to conduct heat). For example, silver has a high thermal conductivity and is used as a thermal conductive material, however, it is known to have an antibacterial effect. By placing silver on the outer surface of the container (or incorporated between two polymer layers) but not in contact with any contents inside the container. The heat transfer of the container is increased without adversely affecting the contents inside the container.

熱伝導性材質は、あらゆる適切な大きさもしくは寸法を有する。熱伝導性要素の大きさが選択されることで、例えば、特定の分散(例えば、勾配もしくはほぼ均一な分散)がコンテナを形成するのに用いられる主要部材の中で達成され、コンテナ部分の至るところで要素の突起を防止する、もしくは特定の表面領域あるいは熱伝導性材質のコンテナ容量に対する比率を有する。いくつかの例において、熱伝導性材質は500ミクロン未満、250ミクロン未満、100ミクロン未満、50ミクロン未満、10ミクロン未満、1ミクロン未満、100ナノメートル未満、50ナノメートル未満、25ナノメートル未満、10ナノメートル未満、5ナノメートル未満、もしくは1ナノメートル未満である。   The thermally conductive material has any suitable size or dimension. By selecting the size of the thermally conductive element, for example, a specific distribution (eg, a gradient or a substantially uniform distribution) is achieved in the main members used to form the container, leading to the container portion. By the way, the protrusion of the element is prevented, or it has a specific surface area or a ratio of the thermally conductive material to the container capacity. In some examples, the thermally conductive material is less than 500 microns, less than 250 microns, less than 100 microns, less than 50 microns, less than 10 microns, less than 1 micron, less than 100 nanometers, less than 50 nanometers, less than 25 nanometers, Less than 10 nanometers, less than 5 nanometers, or less than 1 nanometer.

適切な熱伝導性材質はいずれも、熱伝導性材質として使用される。熱伝導性材質は、熱伝導性、粒子の大きさ、磁気特性、特定の処理技術(例えば、特定の蒸着(deposition)技術により蒸着される能力)との互換性、コンテナを形成するために用いられる主要部材との互換性、コンテナに含まれるあらゆる材質(例えば、細胞、栄養物、ガスなど)との互換性、コンテナ内部の反応の実行と関連性を有するあらゆる処理もしくは事前処理(例えば、消毒)との互換性だけでなく、他の要素などの要因に基づいて選択される。   Any suitable thermally conductive material is used as the thermally conductive material. Thermally conductive materials are used to form containers, thermal conductivity, particle size, magnetic properties, compatibility with specific processing techniques (eg ability to be deposited by specific deposition techniques) Compatibility with the main components to be used, compatibility with any material contained in the container (eg, cells, nutrients, gas, etc.), any treatment or pre-treatment (eg disinfection) that is relevant to the execution of reactions inside the container ) Is selected based on factors such as compatibility with other factors as well.

特定の1組の実施形態において、熱伝導性材質は金属を備える。1つの実施形態において、熱伝導性材質は金属である。他の例において、熱伝導性材質は半導体を備える。熱伝導性材質として適切な使用は、例えば、1族から17族の元素を含む。例えば、特に、2族から14族の元素もしくは2族、10族、11族、12族、13族、14族、15族の元素である。潜在的に周期表の2族からの適切な元素は、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムを含む。10族からの潜在的に適切な元素は、例えば、ニッケル、パラジウムもしくはプラチナを含む。11族からの潜在的に適切な元素は、例えば、銅、銀もしくは金を含む。12族からの潜在的に適切な元素は、例えば、亜鉛、カドミウムもしくは水銀を含む。13族からの適切な元素は、例えば、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウムもしくはタリウムを含む。14族からの適切な元素は、例えば、炭素、シリコン、ゲルマニウム、錫もしくは鉛を含む。15族からの適切な元素は、例えば、窒素、リンもしくはビスマスを含む。いくつかの例において、熱伝導性材質は、Al、Cu、FeもしくはSnである。   In one particular set of embodiments, the thermally conductive material comprises a metal. In one embodiment, the thermally conductive material is a metal. In other examples, the thermally conductive material comprises a semiconductor. Suitable uses as a thermally conductive material include, for example, elements from Group 1 to Group 17. For example, elements of Group 2 to Group 14 or elements of Group 2, Group 10, Group 11, Group 12, Group 13, Group 14 and Group 15 are particularly preferable. Potentially suitable elements from group 2 of the periodic table include beryllium, magnesium, calcium, strontium and barium. Potentially suitable elements from group 10 include, for example, nickel, palladium or platinum. Potentially suitable elements from group 11 include, for example, copper, silver or gold. Potentially suitable elements from group 12 include, for example, zinc, cadmium or mercury. Suitable elements from group 13 include, for example, boron, aluminum, gallium, indium or thallium. Suitable elements from group 14 include, for example, carbon, silicon, germanium, tin or lead. Suitable elements from group 15 include, for example, nitrogen, phosphorus or bismuth. In some examples, the thermally conductive material is Al, Cu, Fe, or Sn.

熱伝導性材質は金属を含む場合、1もしくはそれより多い金属が用いられることを理解されたい。同様に、熱伝導性材質は半導体を備える場合、1もしくはそれより多い半導体物質が用いられる。従って、金属と半導体が混ぜられる。即ち、熱伝導性材質は、単一の金属、単一の半導体もしくは混合された1あるいはそれより多い金属もしくは1あるいはそれより多い半導体(例えば、合金)である。限定することではないが、適切な金属は上述に示し、及び半導体の適切な構成要素は上述に示す。当業者にとって、上述の1もしくはそれより多い元素、あるいは他の元素から半導体が形成されることは十分周知である。   It should be understood that if the thermally conductive material includes a metal, one or more metals are used. Similarly, if the thermally conductive material comprises a semiconductor, one or more semiconductor materials are used. Therefore, metal and semiconductor are mixed. That is, the thermally conductive material is a single metal, a single semiconductor, or one or more mixed metals or one or more semiconductors (eg, alloys). Without limitation, suitable metals are indicated above, and appropriate components of the semiconductor are indicated above. It is well known to those skilled in the art that semiconductors are formed from one or more of the elements described above, or other elements.

特定の実施形態において、熱伝導性材質は、非金属である。例えば、熱伝導性材質は、炭素を備える。熱伝導性材質は、例えば、伝導性ポリマの形態である。限定することではないが、伝導性ポリマは、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフェニレン、ポリチオフェン及びポリアセチレンを含む。   In certain embodiments, the thermally conductive material is non-metallic. For example, the thermally conductive material includes carbon. The thermally conductive material is, for example, in the form of a conductive polymer. Without limitation, conductive polymers include polypyrrole, polyaniline, polyphenylene, polythiophene, and polyacetylene.

当業者は、上述の材質もしくは本分野で知られる他の材質から、適切な金属、半導体及び/又は非金属を容易に選択可能である。さらに、本明細書の記載から、当業者は本明細書で示す実施形態に関する適切な使用のために、過度な負担もしくは実験を行うことなく、材質を選択することが可能である。   One skilled in the art can readily select a suitable metal, semiconductor and / or non-metal from the materials described above or other materials known in the art. In addition, from the description herein, one of ordinary skill in the art can select materials without undue burden or experimentation for proper use with the embodiments shown herein.

任意で、熱伝導性材質が、例えば化学的に及び/又は物理的に、覆われるもしくは処理されることで、材質の特定の化学的及び/又は物理的特性を増大させる。例えば、熱伝導性材質の表面が、界面活性剤、酸化物もしくは他のあらゆる適切な材質で処理されることで、より親水性/疎水性の高く、反応性の低く、特定のpHなどを有する。これら及び他の処理により、熱伝導性材質はコンテナを形成するのに用いられる材質及び/又は特定の処理技術と互換性を有するようになる。例えば、熱伝導性材質の処理により、所望の程度でコンテナを形成するために用いられる材質を接着させることが可能である、特定の溶媒により溶解されることが可能である、あるいは特定の分散性の水準を達成することが可能である。   Optionally, the thermally conductive material is covered or treated, eg chemically and / or physically, to increase certain chemical and / or physical properties of the material. For example, the surface of a thermally conductive material is treated with a surfactant, oxide or any other suitable material, so that it is more hydrophilic / hydrophobic, less reactive, has a specific pH, etc. . These and other processes allow the thermally conductive material to be compatible with the material used to form the container and / or a specific processing technique. For example, it is possible to adhere the material used to form the container to a desired degree by the treatment of the heat conductive material, it can be dissolved by a specific solvent, or a specific dispersibility It is possible to achieve this level.

本明細書に記載されるように、いくつかの実施形態において、コンテナ(例えば、剛性コンテナあるいは折り畳み可能な袋体)及び/又はブラダーは、ポリマ材質(例えば、主要部材)を備える。本明細書に記載されるようなポリマ材質は、例えば、ポリマーブレンドの構成要素の量を調整したり、架橋度を調整したりすることなどで、適切な物理的/機械的特性を有するように選択もしくは調合される。例えば、当業者は、ポリマの熱伝導性、特定の処理技術(例えば、特定の蒸着技術により蒸着される能力)との互換性、熱伝導性材質との互換性、コンテナに収容されるあらゆる材質(例えば、細胞、栄養物、ガスなど)との互換性及び、コンテナ内部の反応の実行と関連性を有するあらゆる処理もしくは事前処理(例えば、消毒)との互換性などの要因に基づいて、コンテナ内で使用される適切なポリマを選択することが可能である。   As described herein, in some embodiments, a container (eg, a rigid container or a foldable bag) and / or a bladder comprises a polymer material (eg, a primary member). The polymer material as described herein may have appropriate physical / mechanical properties, for example, by adjusting the amount of constituents of the polymer blend or adjusting the degree of crosslinking. Selected or formulated. For example, those skilled in the art will understand the thermal conductivity of polymers, compatibility with specific processing techniques (eg, the ability to be deposited by specific deposition techniques), compatibility with thermally conductive materials, any material contained in a container. Containers based on factors such as compatibility with (e.g., cells, nutrients, gas, etc.) and compatibility with any treatment or pre-treatment (e.g. disinfection) that has relevance to performing reactions inside the container It is possible to select a suitable polymer to be used within the.

熱伝導性材質を備えるコンテナ及び/又はブラダーはあらゆる適切な方法により形成される。ある実施形態において、熱伝導性材質がコンテナ(例えば、主要材質)を形成するために用いられる材質と、任意により、反応物、溶媒、ガス及び界面活性剤と物理的に混合される。熱伝導性材質は、例えば、主要部材に注入されることも可能である。結果として出来上がる混合物は、溶液、エマルションもしくは懸濁液の形態である。   Containers and / or bladders with thermally conductive materials are formed by any suitable method. In certain embodiments, the thermally conductive material is physically mixed with the material used to form the container (eg, the primary material) and optionally with reactants, solvents, gases, and surfactants. The thermally conductive material can be injected into the main member, for example. The resulting mixture is in the form of a solution, emulsion or suspension.

混合物は、ブロー成型、射出成型、回転成型及び押出成型などの方法、例えば、上述の方法及び/又は当業者に知られる方法により、コンテナ(もしくはブラダー)、あるいはコンテナ(もしくはブラダー)の前駆物質に成形される。例えば、ある実施例において、熱伝導性材質及びコンテナを形成するために用いられる材質は、材質の成型しやすい十分な高温で同時に押出成型可能である。材質は、コンテナあるいはシートなどのコンテナの前駆物質に成形される。熱伝導性材質を含むコンテナは、継ぎ目を有さない、あるいは継ぎ目を有するが、該継ぎ目は、コンテナを成形するために、溶接されている。いくつかの例において、マイクロ波源あるいはレーザなどのエネルギー源により、熱伝導性材質を熱することで、より制御された溶接が達成される。   The mixture can be made into a container (or bladder), or a container (or bladder) precursor, by methods such as blow molding, injection molding, rotational molding and extrusion, such as those described above and / or methods known to those skilled in the art. Molded. For example, in one embodiment, the thermally conductive material and the material used to form the container can be simultaneously extruded at a sufficiently high temperature that the material is easy to mold. The material is molded into a container precursor such as a container or sheet. Containers that include a thermally conductive material have no seams or have seams that are welded to form the containers. In some examples, a more controlled welding is achieved by heating the thermally conductive material with an energy source such as a microwave source or a laser.

いくつかの実施形態において、熱伝導性材質は、コンテナもしくはブラダーを形成するのに用いられる材質の全てもしくは一部に対して適用されるが、該適用は、物理蒸着法(physical deposition method)、化学蒸着法(chemical vapor deposition methods)、プラズマ化学蒸着技術(plasma enhanced chemical vapor deposition techniques)、熱蒸発(例えば、抵抗加熱、誘導加熱、輻射加熱及び電子線加熱)スパッタリング(例えば、ダイオードスパッタ、DCマグネトロンスパッタ、RFスパッタ、RFマグネトロンスパッタ、パルススパッタ、デュアルマグネトロンスパッタ、ACスパッタ、FMスパッタ及び反応性スパッタ)ジェット蒸着(jet vapor deposition)、電気泳動蒸着(electrophoretic deposition)、磁気蒸着(magnetophorectic deposition)、回転塗布、浸漬塗布、スプレー、ブラッシング、スクリーン印刷、インクジェット印刷、トナー印刷、焼結、レーザーアブレーション、電気めっき、イオンめっき、陰極アーク及びこれらの組み合わせの方法により行われる。このような方法は、真空もしくは不活性雰囲気において、行われる。   In some embodiments, the thermally conductive material is applied to all or a portion of the material used to form the container or bladder, the application comprising a physical deposition method, Chemical vapor deposition methods, plasma enhanced chemical vapor deposition techniques, thermal evaporation (eg resistance heating, induction heating, radiation heating and electron beam heating) sputtering (eg diode sputtering, DC magnetron) Sputtering, RF sputtering, RF magnetron sputtering, pulse sputtering, dual magnetron sputtering, AC sputtering, FM sputtering and reactive sputtering) jet vapor deposition, electrophoretic deposition, magnetic deposition (magnetophorectic deposition), rotation Coating, dip coating, spray , Brushing, screen printing, ink jet printing, toner printing, sintering, laser ablation, electroplating, ion plating, cathodic arc, and combinations thereof. Such a method is performed in a vacuum or an inert atmosphere.

特に材質が主要材質に組み込まれた実施形態において、熱伝導性材質は、磁気相互作用、静電相互作用などを用いて、整列される。   In particular, in embodiments where the material is incorporated into the main material, the thermally conductive material is aligned using magnetic interaction, electrostatic interaction, or the like.

コンテナ(もしくはブラダーあるいは他の物品)は、適切な量の熱伝導性材質を備える。例えばコンテナの総重量に基づいて、コンテナは、熱伝導性材質の例えば少なくとも0.1wt%、少なくとも1wt%、少なくとも2wt%、少なくとも5wt%、少なくとも10wt%、少なくとも15wt%、少なくとも20wt%、少なくとも30wt%、少なくとも50wt%を備える。いくつかの例において、これらのパーセンテージは、可撓性を有する部分(例えば、壁部)の総重量に基づいている。   The container (or bladder or other article) is provided with an appropriate amount of thermally conductive material. For example, based on the total weight of the container, the container may be, for example, at least 0.1 wt%, at least 1 wt%, at least 2 wt%, at least 5 wt%, at least 10 wt%, at least 15 wt%, at least 20 wt%, at least 30 wt% of the thermally conductive material. %, At least 50 wt%. In some examples, these percentages are based on the total weight of the flexible portion (eg, wall).

熱伝導性材質の量及び種類、コンテナを形成するのに用いられる材質、コンテナを形成するのに用いられる材質に対する熱伝導性材質の配列、コンテナの厚みは、コンテナが熱伝導性の特定の全体水準を達成するように、選択される。コンテナの全体の熱伝導性は、例えば、少なくとも0.1Watts-m-1-K-1、少なくとも0.2Watts-m-1-K-1、少なくとも0.5Watts-m-1-K-1、少なくとも1Watts-m-1-K-1、少なくとも2Watts-m-1-K-1、少なくとも3Watts-m-1-K-1、少なくとも5Watts-m-1-K-1、少なくとも10Watts-m-1-K-1、少なくとも15Watts-m-1-K-1である。いくつかの例において、熱伝導性材質を含むコンテナの熱伝導性は、熱伝導性を有さないコンテナ(他の全ての要因は同じ)よりも、少なくとも1.5倍、少なくとも2倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍、もしくは少なくとも50倍大きい。一定期間に伝送された熱量を、コンテナ表面の垂直方向のコンテナの厚みを介して決定することで、熱伝導性が当業者により測定される。伝送される熱量は、定常状態下の温度の違いによるものであり、熱伝送が温度勾配のみに依存している場合に、熱伝導性が当業者に測定される。 The amount and type of thermally conductive material, the material used to form the container, the arrangement of the thermally conductive material relative to the material used to form the container, the thickness of the container, the specific overall that the container is thermally conductive Selected to achieve the level. The overall thermal conductivity of the container is, for example, at least 0.1 Watts-m −1 -K −1 , at least 0.2 Watts-m −1 -K −1 , at least 0.5 Watts-m −1 -K −1 , At least 1 Watts-m -1 -K -1 , at least 2 Watts-m -1 -K -1 , at least 3 Watts-m -1 -K -1 , at least 5 Watts-m -1 -K -1 , at least 10 Watts-m -1 -K -1 , at least 15 Watts-m -1 -K -1 . In some examples, the thermal conductivity of a container that includes a thermally conductive material is at least 1.5 times, at least twice, at least twice that of a container that does not have thermal conductivity (all other factors are the same). 5 times, at least 10 times, or at least 50 times larger. Thermal conductivity is measured by those skilled in the art by determining the amount of heat transferred over a period of time via the thickness of the container perpendicular to the container surface. The amount of heat transferred is due to the difference in temperature under steady state, and thermal conductivity is measured by those skilled in the art when the heat transfer depends only on the temperature gradient.

熱伝導性材質を備えるコンテナ及び/又はブラダーを用いて熱伝導性を増大させる利点に加えて、このような物品は、また増大された検知能力を有する。例えば、コンテナは、静電荷の消散及び制御と同様に、温度、伝導性、インピーダンスを決定するために用いられる。いくつかの実施形態において、コンテナの内側から外側へと材質のあらゆる漏れを検知するのに用いられる。このような測定は、例えば、1もしくはそれより多いコンテナの部分の熱及び/又は電気伝導性の変化を決定することで行われる。   In addition to the advantage of increasing thermal conductivity using containers and / or bladders with thermally conductive materials, such articles also have increased sensing capabilities. For example, containers are used to determine temperature, conductivity, impedance as well as electrostatic charge dissipation and control. In some embodiments, it is used to detect any leakage of material from the inside to the outside of the container. Such measurements are made, for example, by determining changes in the thermal and / or electrical conductivity of one or more container parts.

図5を参照すると、場合によっては、センサ及び/又はプローブ(例えばプローブ106)はセンサの電子モジュール(132)に接続され、該モジュールの出力は端子盤(130)及び/又は継電器箱(128)に送られる。センサ操作の結果はコンピュータによって実行される制御システム(115、例えば、コンピュータ)に入力される。該制御システムは様々なパラメータ(温度及び重量/容量の測定)の計算及び制御を行うとともにその表示やユーザ干渉を行う。上記のような制御システムが電気的、機械的、及び/又は空気圧システムを備えることにより、工程操作の環境パラメータの安定化又は制御の必要性に応じて、使い捨て可能なコンテナに届けられる熱、空気、及び/又は液体が制御されるか、又は使い捨て可能なコンテナから熱、空気、及び/又は液体が回収される。制御システムは他の機能を実行すること、及び該制御システムは任意の特定の機能又は一連の機能を有することに限定されないことを認識されたい。   Referring to FIG. 5, in some cases, a sensor and / or probe (eg, probe 106) is connected to the sensor's electronic module (132), which outputs the terminal board (130) and / or relay box (128). Sent to. The result of the sensor operation is input to a control system (115, for example, a computer) executed by a computer. The control system calculates and controls various parameters (temperature and weight / capacity measurements) and displays and controls user interaction. The control system as described above comprises an electrical, mechanical and / or pneumatic system so that heat, air delivered to the disposable container in response to the need for stabilization or control of environmental parameters of the process operation And / or liquid is controlled or heat, air, and / or liquid is recovered from the disposable container. It should be appreciated that the control system performs other functions and that the control system is not limited to having any particular function or set of functions.

1より多い制御システムは多くの手法で実行可能である。該手法には専用のハードウェア及び/又はファームウェアを用いたり、マイクロコードやソフトウェアを使用して上記に列挙された機能や又は前述の任意の適切な組み合わせを実行するようプログラム処理されたプロセッサを用いたりするものがある。制御システムは生物学的、生化学的、又は化学的な反応の単一リアクタの1以上の操作、又は複数の(別々の又は相互接続された)リアクタの1より多い操作を制御する。   More than one control system can be implemented in many ways. The approach uses dedicated hardware and / or firmware, or a processor programmed to perform the functions listed above or any suitable combination of the foregoing using microcode or software. There is something to do. The control system controls one or more operations of a single reactor of biological, biochemical or chemical reactions, or more than one operation of multiple (separate or interconnected) reactors.

記載されたシステムの各々(例えば、図5に関連した)、及びそれらの構成要素は、ソフトウェア(例えば、C、C#、C++、Java(登録商標)、又はそれらの組み合わせ)ハードウェア(例えば1もしくはそれより多いアプリケーション特有の集積回路)、ファームウェア(例えば、電気的にプログラムされたメモリ)、又はそれらの任意の組み合わせを備える様々な技術を駆使して実行される。   Each of the described systems (eg, in connection with FIG. 5), and their components, include software (eg, C, C #, C ++, Java, or combinations thereof) hardware (eg, 1 (Or more application-specific integrated circuits), firmware (eg, electrically programmed memory), or any combination thereof may be used to implement.

本明細書記載の様々な実施形態が1もしくはそれより多いコンピュータシステムで実行される。これらコンピュータシステムは例えば、Intel のPENTIUM(登録商標)-type 及びXScale-type のプロセッサ、Motorola のPower PC、MotorolaのDragonBall、IBMのHPC、SunのUltraSPARC、Hewlett-Packard のPA-RISCプロセッサ、Advanced Micro Devices(AMD)で利用できる様々なプロセッサ、又は任意の他の種類のプロセッサに基づいた汎用コンピュータである。1もしくはそれより多い任意の種類のコンピュータシステムが本発明の様々な実施例を実行するために用いられることを認識されたい。コンピュータシステムは特別にプログラムされた、特定の目的を有するハードウェア、例えば、アプリケーション特有の集積回路(ASIC)を備える。様々な構成要素はソフトウェア、ハードウェア、又はファームウェア、又はこれらの任意の組み合わせで実行される。さらに、上記の方法、行為、システム、システムの要素及びこれらの構成要素は、記載されたコンピュータシステムの一部として又は独立した構成要素として実行される。   Various embodiments described herein are implemented on one or more computer systems. These computer systems include, for example, Intel's PENTIUM®-type and XScale-type processors, Motorola's Power PC, Motorola's DragonBall, IBM's HPC, Sun's UltraSPARC, Hewlett-Packard's PA-RISC processor, Advanced Micro A general purpose computer based on various processors available in Devices (AMD) or any other type of processor. It should be appreciated that one or more of any type of computer system can be used to implement various embodiments of the invention. Computer systems include specially programmed, special purpose hardware such as application specific integrated circuits (ASICs). Various components may be implemented in software, hardware, or firmware, or any combination thereof. Further, the methods, acts, systems, system elements and components described above may be implemented as part of the described computer system or as independent components.

ある実施形態では、本明細書記載の容器と動作可能に接続する制御システムは携帯可能である。制御システムは、例えば、制御システム内で流体操作(例えば、混合及び反応)を行うために必要な制御と機能のすべて又は多くを備える。制御システムは1つの支持部と容器の輸送を容易にするキャスターを備える。上記のような携帯制御システムは設定された命令がプログラム化され、必要に応じて(任意で容器とともに)輸送されるとともに容器に取り付けられ、従来の流体操作制御システムよりも短い時間で流体操作を行う準備を整えることが可能である(例えば、1週間未満、3日未満、1日未満、12時間未満、6時間未満、3時間未満、又は1時間未満で)。   In certain embodiments, the control system operably connected to the container described herein is portable. The control system includes, for example, all or many of the controls and functions necessary to perform fluid operations (eg, mixing and reaction) within the control system. The control system includes one support and a caster that facilitates transport of the container. A portable control system such as the one described above is programmed with programmed commands, transported as needed (optionally with the container) and attached to the container, allowing fluid operation in a shorter time than conventional fluid operation control systems. It is possible to be ready to do (eg, less than 1 week, less than 3 days, less than 1 day, less than 12 hours, less than 6 hours, less than 3 hours, or less than 1 hour).

容器は、いくつかの実施形態において、空気、酸素、二酸化炭素、窒素、アンモニア、又は混合体などの1もしくはそれより多いガスの供給源に接続されることもある。ガスは圧縮されたり、送り込まれたりする。上記ガスが用いられることにより、コンテナ内部での生成物の生成に適切な成長条件及び/又は反応条件が与えられる。ガスが用いられることにより、例えば混合又は他の目的のためにコンテナ内部の内容物にガスが散布される。例えば、スパージャを用いる特定の実施形態において、泡の大きさ及び分布が制御可能となるのは、流入ポートのガス流がコンテナに加えられるよりも先に浸透性の高い表面を通過するときである。さらに、散布された表面は、多孔性表面の外部表面上で加圧と減圧を交互に行うことによって、又は任意の他の適切な方法によって、ひとつの細胞分離装置として用いられることもある。   The container may in some embodiments be connected to a source of one or more gases, such as air, oxygen, carbon dioxide, nitrogen, ammonia, or a mixture. Gas is compressed or pumped in. The use of the gas provides growth conditions and / or reaction conditions suitable for the production of the product inside the container. By using gas, the gas is sprinkled on the contents inside the container, for example for mixing or other purposes. For example, in certain embodiments using a sparger, the bubble size and distribution can be controlled when the gas flow at the inlet port passes through a highly permeable surface prior to being applied to the container. . Furthermore, the dispersed surface may be used as a single cell separation device by alternately applying pressure and reduced pressure on the outer surface of the porous surface, or by any other suitable method.

特定の実施形態として、図5がガス(118)及び(124)の供給源を示している。流入ポートのガスは任意にフィルタ(120)及び/又はフローメーター及び/又はバルブ(122)を通過する。該ガスはコンテナに入る前に制御システム(115)によって制御される。バルブ(122)は空気圧式アクチュエータ(圧縮空気及び/又は二酸化炭素又は他のガス(124))であり、電磁バルブ(126)によって制御される。これら電磁バルブは端子盤(130)に接続された継電器(128)によって制御され、該端子盤は制御システム(115)に接続される。端子盤は例えばPCI端子盤、又はUSB/パラレル、又は接続部のファイアポート用端子盤を備える。他の実施形態において、フラッシュ式閉鎖バルブは追加ポート、取り込みバルブ及びサンプリングバルブのために用いられる。流れを正確に測定する進歩的なチューブ状のピンチバルブを用いても良い。場合によっては、バルブはフラッシュ式閉鎖バルブ(例えば、流入ポート用、排出ポート用、サンプリングポート用など)である。流入ガスは容器の任意の適切な流入口に接続される。ある実施形態では、流入ガスは1もしくはそれより多いスパージャと接続し、該スパージャは以下に詳細に記載されるように独立して制御可能である。   As a specific embodiment, FIG. 5 shows the sources of gas (118) and (124). The gas at the inlet port optionally passes through a filter (120) and / or a flow meter and / or valve (122). The gas is controlled by the control system (115) before entering the container. Valve (122) is a pneumatic actuator (compressed air and / or carbon dioxide or other gas (124)) and is controlled by electromagnetic valve (126). These solenoid valves are controlled by a relay (128) connected to a terminal board (130), which is connected to a control system (115). The terminal board includes, for example, a PCI terminal board, a USB / parallel, or a fire port terminal board of a connection portion. In other embodiments, flush closure valves are used for additional ports, intake valves and sampling valves. An advanced tubular pinch valve that accurately measures flow may be used. In some cases, the valve is a flush closure valve (eg, for an inflow port, an exhaust port, a sampling port, etc.). The incoming gas is connected to any suitable inlet of the vessel. In some embodiments, the incoming gas is connected to one or more spargers, which can be independently controlled as described in detail below.

図5の具体的な実施形態で示されたごとく、図1で示されたコンテナ及び支持構造体はバイオリアクタシステム(100)全体の一部として様々な構成要素と動作可能に接続する。したがって、コンテナ及び/又は支持構造体は、液状媒質、ガスなどの試薬を供給する配管との接続だけでなく、フィルタ、センサ、ミキサなどの機能的な構成要素との接続を容易に行う複数の接続金具を備える。コンテナ及び接続金具は使用前に滅菌されることによって、「滅菌膜」を提供し、気中浮遊汚染物質からコンテナ内部の内容物を保護する。実施形態によっては、コンテナ内部の内容物は再利用可能な支持構造体と接触しない。したがって、コンテナ及び/又はコンテナに接続される接続金具は廃棄可能な一方で、再利用可能な支持構造体は、滅菌を行わない特定の化学的、生化学的、及び/又は生物学的な反応を行った後に再利用可能である。他の実施形態では、コンテナ、接続金具、及び/又は再利用可能な支持構造体は再利用可能である(例えば、洗浄及び滅菌後に)。   As shown in the specific embodiment of FIG. 5, the container and support structure shown in FIG. 1 are operatively connected with various components as part of the overall bioreactor system (100). Therefore, the container and / or the support structure is not only connected to a pipe supplying a reagent such as a liquid medium or gas, but also to a plurality of functional components such as a filter, a sensor, and a mixer. A connection fitting is provided. Containers and fittings are sterilized before use to provide a “sterilization membrane” and protect the contents inside the container from airborne contaminants. In some embodiments, the contents inside the container do not contact the reusable support structure. Thus, while the container and / or fittings connected to the container can be discarded, the reusable support structure provides certain chemical, biochemical, and / or biological reactions that do not sterilize. Can be reused after In other embodiments, the containers, fittings, and / or reusable support structures are reusable (eg, after cleaning and sterilization).

他の態様では、容器はコンテナの内容物を混ぜ合わせる混合システムも備える。場合によっては、1より多い攪拌器又はミキサが用いられ、攪拌器及び/又はミキサは同一のものでも異なるものでもかまわない。1より多い攪拌システムは例えば混合能力を高めるために用いられる。場合によっては、攪拌器の高さが調節可能なものであれば、ドラフトシャフトによって羽根車又は攪拌器をタンク底面より高く上げ、及び/又は複数の羽根車又は攪拌器の使用が可能となる。容器の混合システムは使い捨て可能であってもよく、又は1度の使用(例えば容器とともに)を目的としたものでもよい。   In another aspect, the container also includes a mixing system that mixes the contents of the container. In some cases, more than one agitator or mixer is used, and the agitator and / or mixer may be the same or different. More than one agitation system is used, for example, to increase mixing capacity. In some cases, if the height of the stirrer is adjustable, the draft shaft raises the impeller or stirrer above the bottom of the tank and / or allows the use of multiple impellers or stirrers. The container mixing system may be disposable or may be intended for a single use (eg, with the container).

流体を混ぜ合わせる様々な方法がコンテナ内で行われる。例えば、磁性駆動、散布、及び/又は気泡ポンプに基づいたミキサも使用可能である。密閉された磁性結合していない直接的なシャフト駆動のミキサを使用することもできる。ある特定の実施形態において、G. Hodge等による、「Disposable Bioreactor Systems and Methods」というタイトルが付された、2005年6月6日出願の米国特許出願第11/147,124号、2005年12月8日公開の米国公開公報第2005/0272146号は、参照することより本発明に組み込まれ、該出願で開示されたような混合システムは記載された実施形態とともに用いられる。例えば、混合システムはモータ(112)を備え、該モータは例えばコンテナ内部に配された羽根車(又は混合に用いられる他の構成要素)、電力調整器(114)、及び/又はモータ制御装置(116)を駆動させる。   Various methods of mixing fluids are performed in the container. For example, mixers based on magnetic drive, spraying and / or bubble pumps can also be used. It is also possible to use a direct shaft driven mixer that is not hermetically sealed. In one particular embodiment, US Patent Application No. 11 / 147,124, filed June 6, 2005, entitled “Disposable Bioreactor Systems and Methods” by G. Hodge et al., December 2005. US Publication No. 2005/0272146, published 8 days, is incorporated into the present invention by reference, and a mixing system as disclosed in that application is used with the described embodiments. For example, the mixing system comprises a motor (112), which may be an impeller (or other component used for mixing), a power regulator (114), and / or a motor controller (e.g. 116) is driven.

場合によって、複数の(例えば、1、2又は3より多い)のミキサまたは羽根車がコンテナ内の内容物を混ぜ合わせるために用いられる。さらに、及び/又は変更形態として、混合システムは高さを調節可能な羽根車及び/又は様々な羽根車の翼板形状をした羽根車を備える。例えば、ミキサは延出した駆動シャフトを有し、該駆動シャフトによって、羽根車をコンテナの底部に対して異なる高さに上げることが可能となる。延出されたシャフトによって、複数の羽根車を一体化することも可能である。他の実施形態では、バイオリアクタシステムはコンテナにつき1より多い攪拌ドライブを備え、該攪拌ドライブは混合能力を高めることが可能である。   In some cases, multiple (eg, more than 1, 2, or 3) mixers or impellers are used to mix the contents in the container. Additionally and / or as a variant, the mixing system comprises an adjustable impeller and / or impeller in the form of various impeller vanes. For example, the mixer has an extended drive shaft that allows the impeller to be raised to different heights relative to the bottom of the container. It is also possible to integrate a plurality of impellers by the extended shaft. In other embodiments, the bioreactor system comprises more than one agitation drive per container, which can increase the mixing capacity.

混合効率を上げるためにコンテナは内部膜や突起部などのバッフルを備える。該内部膜や突起部は、例えばコンテナの内部を横切って配されるか又はコンテナの内部表面から様々な高さ及び様々な角度で延出する。バッフルはコンテナと一体化が可能である限りは、ポリマ、金属、又はセラミックなどの任意の適切な物質で形成されてもかまわない。   In order to increase the mixing efficiency, the container is provided with a baffle such as an inner membrane or a protrusion. The inner membrane or protrusion is, for example, arranged across the interior of the container or extends from the inner surface of the container at various heights and at various angles. The baffle may be formed of any suitable material such as a polymer, metal, or ceramic as long as it can be integrated with the container.

ある実施形態では直接駆動の攪拌器も用いられる。一般的には攪拌器はコンテナに挿入可能な直接的な駆動シャフトを備える。特定の実施形態では、シャフトがコンテナから抜け出る場所は殺菌状態で維持される。例えば、内部及び/又は外部の回転シールは殺菌封鎖を維持するために用いられ、及び/又は新鮮な熱蒸気は殺菌シールを維持しやすくするために用いられる。上記のような殺菌シールを維持することにより、例えば、外部環境、排出されるガスなどからシャフトによってもたらされる汚染物質が減少したり、回避されたりする。   In some embodiments, a direct drive stirrer is also used. Generally, the agitator comprises a direct drive shaft that can be inserted into a container. In certain embodiments, the location where the shaft exits the container is maintained in a sterilized condition. For example, internal and / or external rotating seals can be used to maintain a sterilization seal and / or fresh hot steam can be used to help maintain the sterilization seal. By maintaining a sterilization seal as described above, contaminants introduced by the shaft from, for example, the external environment, exhausted gas, etc. are reduced or avoided.

特定の実施形態においては磁性攪拌器が用いられる。磁性攪拌器は固定磁石、永久磁石、もしくは電磁石の磁石を用いて、羽根車、翼板、羽根、厚板、円錐などの攪拌器を回転させるか又は移動させる。場合によっては、磁性攪拌器内部の磁石が固定されるとともに、稼動又は順々に活性化が可能となることによって、内部の磁性羽根車のハブを介して攪拌器を加速させるか又は減速させる。シャフトはコンテナを貫通していないため、内部及び/又は外部の回転シール、新鮮な熱蒸気などを用いて攪拌器を殺菌状態で維持する必要はない。   In certain embodiments, a magnetic stirrer is used. The magnetic stirrer rotates or moves a stirrer such as an impeller, a blade plate, a blade, a thick plate, or a cone by using a magnet of a fixed magnet, a permanent magnet, or an electromagnet. In some cases, the magnet inside the magnetic stirrer is fixed and activated or sequentially activated, thereby accelerating or decelerating the stirrer via the internal magnetic impeller hub. Since the shaft does not penetrate the container, it is not necessary to maintain the agitator in a sterilized condition using internal and / or external rotary seals, fresh hot steam, and the like.

さらに他の実施形態においては電気機械ポリマ攪拌器が用いられる。該電気機械ポリマ攪拌器とは、例えば、電気機械ポリマ基板の羽根車を備え、「パドリング」によって自ら回転する攪拌器で、すなわち、攪拌器が機械的に上下に動いて攪拌器又は羽根車を回転させながら進ませる。   In yet another embodiment, an electromechanical polymer agitator is used. The electromechanical polymer stirrer is, for example, a stirrer that includes an impeller of an electromechanical polymer substrate and rotates by “paddling”, that is, the stirrer moves mechanically up and down to Advance while rotating.

混合システム及び/又は消泡システムとして特定の実施形態において用いることができる装置の特定の非制限的な例を、図6乃至図9に示す。図示される装置は磁気駆動の羽根車を備えているが、他の配置も可能である。これら磁性を有する構造の一部においては、モータは羽根車に直接接続されていないこともある。駆動ヘッドに接続する磁石は、羽根車のハブに接続する磁石と整列してもよい。そのため、駆動ヘッドは磁気相互作用により羽根車を回転させることができる。ある場合においては、モータ部分(及び要素に接続するその他モータ)は支持構造体上に据え付けられてもよい。   Specific non-limiting examples of devices that can be used in particular embodiments as mixing and / or antifoaming systems are shown in FIGS. Although the illustrated device includes a magnetically driven impeller, other arrangements are possible. In some of these magnetic structures, the motor may not be directly connected to the impeller. The magnet that connects to the drive head may be aligned with the magnet that connects to the hub of the impeller. Therefore, the drive head can rotate the impeller by magnetic interaction. In some cases, the motor portion (and other motors that connect to the elements) may be mounted on a support structure.

図6に示す如く、このシステムの例は羽根車支持体(300)を備える。この羽根車支持体はコンテナ壁(302)の一部に取り付けられるが、コンテナ壁の下部に取り付けられるのが好ましい。またこのシステムは、羽根車のハブ(304)、モータ(306)、モータシャフト(308)及び駆動ヘッド(310)を備える。羽根車支持体は、任意の好適な技術を用いてコンテナの壁に取り付けられてもよい。例えば、2片の羽根車支持体を二箇所熱溶接する、コンテナ壁を羽根車支持体間に挟む或いは壁の上に重ねる、或いは本明細書中に記載されるその他の方法を用いることができる。一例として、コンテナの壁の開口部を用い、羽根車の板の中心部をコンテナの外部から内部へ(或いはその逆も同様に)延出させてもよい。そして、シールリング(図示せず)は接着されてもよい、或いはコンテナは羽根車支持体の外周部に直接溶接されることにより、それらの間にコンテナ壁を接着してもよい。他の例として、コンテナの壁にある小型の開口部を用い、シールを形成してもよい。このシールは羽根車支持体の外周端で形成され、開口部よりも僅かに大きい。他の実施形態において、羽根車支持体の少なくとも一部はコンテナの壁部に埋め込まれる、及び/又は羽根車支持体及びコンテナは同時に製作される(例:回転成形、射出成形、或いはブロー成形)。   As shown in FIG. 6, the example system includes an impeller support (300). The impeller support is attached to a part of the container wall (302), but is preferably attached to the lower part of the container wall. The system also includes an impeller hub (304), a motor (306), a motor shaft (308), and a drive head (310). The impeller support may be attached to the container wall using any suitable technique. For example, two pieces of impeller supports can be heat welded in two places, the container wall can be sandwiched between impeller supports or overlaid, or other methods described herein can be used. . As an example, the opening of the container wall may be used to extend the center of the impeller plate from the outside to the inside of the container (or vice versa). And the seal ring (not shown) may be glued, or the container may be glued directly to the outer periphery of the impeller support to glue the container wall between them. As another example, a small opening in the container wall may be used to form the seal. This seal is formed at the outer peripheral edge of the impeller support and is slightly larger than the opening. In other embodiments, at least a portion of the impeller support is embedded in the wall of the container and / or the impeller support and the container are manufactured simultaneously (eg, rotational molding, injection molding, or blow molding). .

本明細書記載のいくつかの実施形態による一つの特徴は、羽根車支持体に接続する1もしくはそれより多いスパージャを含むことである。このスパージャは空気或いは他のガスをコンテナ内へ導くものである。ある場合において、スパージャは多孔質、超多孔質、或いは限外ろ過要素(301)(例:散布要素)を備えてもよい。スパージャは気体を散布させる、或いは流体をコンテナ内及び/又は外へ移動させる。これは、スパージャがガス供給源と接続するため必要な大きさにされていることにより可能になる。この接続はチューブ(306)を介し行われる。ある場合において、このような散布及び/又は液体の添加或いは除去は、混合システム(例:羽根車のハブの回転)とともに用いられてもよい。散布システムの詳細は下記に述べる。   One feature according to some embodiments described herein is that it includes one or more spargers that connect to the impeller support. This sparger directs air or other gas into the container. In some cases, the sparger may comprise a porous, superporous, or ultrafiltration element (301) (eg, a spreading element). The sparger spargs gas or moves fluid into and / or out of the container. This is possible because the sparger is sized to connect with the gas supply. This connection is made through a tube (306). In some cases, such sparging and / or liquid addition or removal may be used in conjunction with a mixing system (eg, rotation of an impeller hub). Details of the spraying system are described below.

図6に示される実施形態において、羽根車支持体の内側はシャフト或いは柱部(312)を備える。このシャフト或いは柱部(312)は、羽根車のハブ(304)の中央開口部に収容されている。羽根車のハブは、羽根車支持体表面上に僅かな間隔(305)を空けてもよく(例えば物理的な間隔を空けるスペーサを用いて)、これによりその間に生じる摩擦を防ぐことができる。羽根車のハブの製造においては低摩擦材料が用いられてもよく、これにより羽根車のハブ及び柱部間の摩擦が最小化される。他の実施形態において、1もしくはそれより多い軸受部が摩擦低減のため備えられる。つまり、羽根車のハブは、場合によっては、軸受(323)(例:ころ軸受、玉軸受(例:放射軸玉軸受)、スラスト軸受、レース軸受、二重軌道軸受、回転式軸受或いはその他の任意の好適な軸受)を備えてもよく、羽根車支持体及び柱部間の摩擦を減少或いは防止する。さらに、駆動ヘッドは物理的な間隔を空ける駆動ヘッド及び羽根車支持体間の摩擦を減少或いは防止するスペーサ(324)を備える。   In the embodiment shown in FIG. 6, the inside of the impeller support comprises a shaft or column (312). This shaft or column (312) is accommodated in the central opening of the impeller hub (304). The impeller hub may be slightly spaced (305) on the impeller support surface (e.g., using a physically spaced spacer) to prevent friction occurring therebetween. Low friction materials may be used in the manufacture of the impeller hub, thereby minimizing friction between the impeller hub and column. In other embodiments, one or more bearing portions are provided for friction reduction. That is, the impeller hub may be a bearing (323) (eg, a roller bearing, a ball bearing (eg, a radial shaft ball bearing), a thrust bearing, a race bearing, a double race bearing, a rotary bearing, or other bearings depending on circumstances. Any suitable bearing) may be provided to reduce or prevent friction between the impeller support and the column. The drive head further includes a spacer (324) that reduces or prevents friction between the physically spaced drive head and the impeller support.

羽根車のハブは、また、1もしくはそれより多い翼板(318)を有する。いくつかの例において、羽根車に組み込まれた磁石は、鉄もしくは磁石の粒子を溶液、スラリー、もしくは粉末から除去するのに用いられる。   The impeller hub also has one or more vanes (318). In some examples, a magnet incorporated into an impeller is used to remove iron or magnet particles from a solution, slurry, or powder.

羽根車のハブは、1もしくはそれより多い磁石(314)を有し、該磁石はハブの周囲、あるいは他のあらゆる適切な位置に配され、該磁石は、駆動ヘッド(310)上に提供される磁石(316)の位置と対応する。磁石の極は、羽根車のハブの磁石と駆動ヘッドの磁石との間の磁力の大きさを増大させるように整列される。磁石(314)及び/又は(316)は永久磁石、電磁石、超伝導磁石もしくはこれらの組み合わせである。例えば、ある実施例において、磁石(314)は、永久磁石であり、磁石(316)は電磁石である。もう1つ別の実施例においては、磁石(314)は、電磁石であり、磁石(316)は永久磁石である。いくつかの例において、システムは手動もしくは電気的に(例えば、ソリッドステートリレー(solid state relays))を備える。他の組み合わせも可能である。   The impeller hub has one or more magnets (314) that are arranged around the hub or in any other suitable location, the magnets being provided on the drive head (310). Corresponds to the position of the magnet (316). The magnetic poles are aligned to increase the magnitude of the magnetic force between the impeller hub magnet and the drive head magnet. Magnets (314) and / or (316) are permanent magnets, electromagnets, superconducting magnets, or combinations thereof. For example, in one embodiment, magnet (314) is a permanent magnet and magnet (316) is an electromagnet. In another embodiment, magnet (314) is an electromagnet and magnet (316) is a permanent magnet. In some examples, the system comprises manually or electrically (eg, solid state relays). Other combinations are possible.

駆動ヘッド(310)は、モータ(306)のシャフト(308)の中央に取り付けられる。電磁石を含む混合システムにおいて、駆動ヘッド(310)は、信号発生器により電力が供給される。信号発生器は、特定の周波数及び/又は電流で電磁石を操作するようにプログラムされ、これにより、磁界の強度、羽根車との結合相互作用、及びコンテナにおける混合の程度を制御する。   The drive head (310) is attached to the center of the shaft (308) of the motor (306). In a mixing system that includes an electromagnet, the drive head (310) is powered by a signal generator. The signal generator is programmed to operate the electromagnet at a specific frequency and / or current, thereby controlling the strength of the magnetic field, the coupling interaction with the impeller, and the degree of mixing in the container.

図6で示された全ての特性が本発明の全ての実施形態で必要とされるわけではないこと、及び図示された構成要素は異なるように曝されたり、構成されたりしてもかまわないことを留意されたい。回転磁力を与えるために、例えば、信号発生器を用いて、電磁石が連続して操作されるので、例えば、電磁石に関するいくつかの実施形態においては、シャフト(308)及び/またはモータ(306)は必要とされない。また、本明細書に記載される要素などといった他の実施形態において、さらなる要素が提示される。   Not all the characteristics shown in FIG. 6 are required in all embodiments of the present invention, and the illustrated components may be exposed and configured differently. Please note. For example, in some embodiments relating to electromagnets, the shaft (308) and / or the motor (306) may be used because the electromagnet is operated continuously, eg, using a signal generator, to provide a rotating magnetic force. Not needed. Further elements are also presented in other embodiments, such as the elements described herein.

有利な点としては、電磁石を含む混合システムにより、羽根車と駆動ヘッドとの間の磁力が制御可能であることである。例えば、電磁石を遠ざけることにより、羽根車支持体(300)から駆動ヘッドを取り外すなどといった、混合システムの構成要素を容易に挿入及び/又は取り外すことが可能である。   The advantage is that the magnetic force between the impeller and the drive head can be controlled by a mixing system including electromagnets. For example, the components of the mixing system can be easily inserted and / or removed by moving the electromagnet away, such as removing the drive head from the impeller support (300).

電磁的に駆動される羽根車のもうひとつ別の例は、図7に示される実施形態で提示される。混合システム(350)は、柱部もしくはシャフト(312)を中心にして回転可能な羽根車(318)を含む。柱部もしくはシャフトは、羽根車支持体(300)に接続され、該支持体は、コンテナ壁部(302)の部分に付されている。羽根車支持体及び/又はコンテナ壁部(356)に収容及び/又は支持される。図示するように、支持構造体の壁部(356)は、羽根車支持体(300)をさらしている開口部を有さない。この配置により、コンテナから漏れるあらゆる流体が支持構造体から漏れることを妨げる。この構成はまた、回転ハブに関連した摩擦の問題を減少もしくは削減することが可能である。しかしながら、支持構造体の壁部に開口部は存在し、これにより羽根車支持体(300)へと直接的にアクセス可能となる。   Another example of an electromagnetically driven impeller is presented in the embodiment shown in FIG. The mixing system (350) includes an impeller (318) that is rotatable about a post or shaft (312). The column or shaft is connected to the impeller support (300), which is attached to the container wall (302). Housed and / or supported on impeller support and / or container wall (356). As shown, the wall (356) of the support structure does not have an opening exposing the impeller support (300). This arrangement prevents any fluid leaking from the container from leaking from the support structure. This configuration can also reduce or eliminate friction problems associated with the rotating hub. However, there is an opening in the wall of the support structure, which allows direct access to the impeller support (300).

電磁石(352)は、支持構造体の壁部の外側に位置する。ある実施形態において、電磁石は、円環の形態で配されていて、連続して操作されることで、羽根車に対して回転磁力を与える。電磁石は、信号発生器及び/又は電磁石を操作するための他の制御部を含むコントロールシステム(34)と電気的に接続される。   The electromagnet (352) is located outside the wall of the support structure. In an embodiment, the electromagnet is arranged in the form of an annulus and is operated continuously to give a rotating magnetic force to the impeller. The electromagnet is electrically connected to a control system (34) that includes a signal generator and / or other controls for operating the electromagnet.

いくつかの実施形態において、電磁力は、羽根車を停止させることには用いられない。すなわち、羽根車は、固定軸受に取り付けられ、停止させる必要がないため、生成された電磁力のほぼ全ては、回転運動を与えるのに用いられる。この特徴により、羽根車が偶然にコンテナ(例えば折り畳み可能な袋体)に接触すること、及び損傷を与えることを防止する。   In some embodiments, electromagnetic force is not used to stop the impeller. That is, since the impeller is attached to a fixed bearing and does not need to be stopped, almost all of the generated electromagnetic force is used to provide rotational motion. This feature prevents the impeller from accidentally contacting and damaging the container (eg, a foldable bag).

このようなシステムに用いられる混合システム及び構成要素のさらなる事例は、G. Hodge等によって、「Disposable Bioreactor Systems and Methods」というタイトルで、2005年6月6日出願の米国特許出願第11/147,124号、2005年12月8日公開の米国出願公開第2005/0272146号公報、及び「Apparatus and method for mixing small volumes of liquid」というタイトルで、2002年2月27日出願の米国出願公開第20020118594号公報に記載されていて、これらは参照することで本明細書に組み込まれるものとする。   Further examples of mixing systems and components used in such systems are described by G. Hodge et al. In US patent application Ser. No. 11/147, filed Jun. 6, 2005, entitled “Disposable Bioreactor Systems and Methods”. No. 124, U.S. Application Publication No. 2005/0272146, published Dec. 8, 2005, and U.S. Application Publication No. 200201818594, filed Feb. 27, 2002, under the title "Apparatus and method for mixing small volumes of liquid". Which are incorporated herein by reference.

図8は機械的駆動の羽根車を有する他の実施形態を示す。図示される如く、本実施形態は羽根車支持体(400)、シャフト(405)を有する羽根車のハブ(404)、及びシャフト(408)を有する外部モータ(406)を備える。羽根車のハブのシャフト及びモータシャフト間のシャフトの接続は、当業者に周知の方法(例:ギアボックス、六角ドライブ等)により達成されてもよい。   FIG. 8 shows another embodiment with a mechanically driven impeller. As shown, the present embodiment comprises an impeller support (400), an impeller hub (404) having a shaft (405), and an external motor (406) having a shaft (408). The shaft connection between the impeller hub shaft and the motor shaft may be accomplished by methods well known to those skilled in the art (eg, gearbox, hex drive, etc.).

例えば、羽根車支持体はバイオリアクタの壁(402)の側部の底部に取り付けられる。この羽根車支持体は、本明細書で述べられる任意の方法を用いてバイオリアクタの壁に取り付けられてもよい。多孔質、超多孔質、或いは限外ろ過要素(401)もまた本発明に含まれてもよく、これによりスパージャは気体を散布させる、或いは流体をバイオリアクタ内及び外へ移動させる。これについては下記に詳細に述べる通りである。図8に示される実施例において、羽根車のハブのシャフトはシール部(412)に収容される(シール部は、場合によっては軸受も備える)。このシール部は羽根車支持体(400)の中心に配される。シール部を用いることにより、コンテナの内容物は汚染されないことを確約される。羽根車のハブはまた、羽根車支持体の表面の上部に僅かな間隔を空けることにより、その間の摩擦を防ぐことができる。羽根車のハブは1もしくはそれより多い羽根車の翼板(418)、或いは、他の好適な混合構造体(例えば羽根、板、錐体等)を備えてもよい。   For example, the impeller support is attached to the bottom of the side of the bioreactor wall (402). The impeller support may be attached to the bioreactor wall using any of the methods described herein. Porous, ultraporous, or ultrafiltration elements (401) may also be included in the present invention so that the sparger can sparg gas or move fluid into and out of the bioreactor. This is described in detail below. In the embodiment shown in FIG. 8, the shaft of the impeller hub is housed in a seal portion (412) (the seal portion also optionally comprises a bearing). This seal is located at the center of the impeller support (400). By using the seal, it is ensured that the contents of the container are not contaminated. The impeller hub can also prevent friction between them by allowing a slight clearance above the surface of the impeller support. The impeller hub may comprise one or more impeller vanes (418), or other suitable mixing structures (eg, vanes, plates, cones, etc.).

図9には、羽根車に磁気的に結合された駆動ヘッドのある実施形態が、概略的に示される。図9において、断面的に示される羽根車支持体(501)は、水平の部分(504)を備え、この水平部分(504)からほぼ垂直の羽根車シャフト(508)が上方に延伸し、羽根車(509)を支持する(羽根車(509)は中心部(510)及び翼板(511)を備える)。羽根車(509)はシャフト(508)の周りを回転してもよい。さらに、この回転は軸受(507)により促されてもよい。軸受(507)は、任意の好適な軸受であってよく、例えばころ軸受、玉軸受け(例:放射軸玉軸受)、スラスト軸受、レース軸受、二重レース軸受、回転式軸受等である。   FIG. 9 schematically illustrates an embodiment of a drive head that is magnetically coupled to an impeller. In FIG. 9, the impeller support (501) shown in cross section comprises a horizontal portion (504) from which a substantially vertical impeller shaft (508) extends upwardly and the vane Supports the car (509) (the impeller (509) comprises a central part (510) and a vane plate (511)). The impeller (509) may rotate around the shaft (508). Furthermore, this rotation may be prompted by a bearing (507). The bearing (507) may be any suitable bearing, such as a roller bearing, a ball bearing (eg, radial shaft ball bearing), a thrust bearing, a race bearing, a double race bearing, a rotary bearing, and the like.

羽根車支持体(501)は駆動ヘッド配置要素(512)を備える。図示した実施携帯中で、この駆動ヘッド配置要素は、略垂直の下方に付随する隆起であり、円形の凹部を形成する。この凹部には、駆動ヘッド(516)の少なくとも一部が挿入される。案内要素(512)が配置されることにより、駆動ヘッドは羽根車支持体と噛み合う場合、羽根車(509)に対して所定の所望の位置に配されることができる。ある配置において、案内要素(512)は羽根車支持体と噛み合う場合、駆動ヘッドを羽根車(509)に対して中心位置に配する。   The impeller support (501) comprises a drive head arrangement element (512). In the illustrated portable embodiment, the drive head arrangement element is a generally vertical downward ridge, forming a circular recess. At least a part of the drive head (516) is inserted into the recess. By arranging the guide element (512), the drive head can be arranged at a predetermined desired position with respect to the impeller (509) when meshing with the impeller support. In one arrangement, the guide element (512) places the drive head in a central position relative to the impeller (509) when engaged with the impeller support.

さらなる実施形態として、物理的な間隔を空けるスペーサ(520)は、駆動ヘッド(516)及び羽根車支持体の底面(524)間で配される。この羽根車支持体の底面(524)は、駆動ヘッドの上面(526)の一部とある位置において一列になる。その位置で、羽根車支持体に対し駆動ヘッドは理想的に配される。物理的な間隔を空けるスペーサ(520)は、羽根車支持体の底面(524)と駆動ヘッドの上面(526)を所望の距離で物理的に分離する。しかし、駆動ヘッドの上面及び羽根車支持体の底面間の少なくとも一部は、連続した、物理的な接続部(空隙などがない)を駆動ヘッド及び羽根車支持体間に形成してもよい。これにより、羽根車支持体を用いて多数の従来の配置において理解されていたものより精密な駆動ヘッドの許容差が認められ、また、駆動ヘッドと羽根車支持体の噛み合いを再現可能で確実なものにする。ある場合において、駆動ヘッドは凹部(528)を備える。この凹部(528)には、物理的な間隔を空けるスペーサ(520)の少なくとも一部が挿入される。この配置により、駆動ヘッドと物理的な間隔を空けるスペーサの噛み合いは再現可能で確実なものとなる。   As a further embodiment, a physically spaced spacer (520) is disposed between the drive head (516) and the bottom surface (524) of the impeller support. The bottom surface (524) of the impeller support is aligned with a portion of the top surface (526) of the drive head. In that position, the drive head is ideally arranged with respect to the impeller support. A physically spaced spacer (520) physically separates the bottom surface (524) of the impeller support and the top surface (526) of the drive head at a desired distance. However, at least a portion between the top surface of the drive head and the bottom surface of the impeller support may form a continuous, physical connection (no gaps, etc.) between the drive head and the impeller support. This allows a more precise tolerance of the drive head than was understood in many conventional arrangements using the impeller support, and allows the engagement of the drive head and the impeller support to be reproducible and reliable. Make things. In some cases, the drive head includes a recess (528). At least a part of the spacer (520) having a physical interval is inserted into the recess (528). With this arrangement, the engagement of the drive head with the spacer that is physically spaced is reproducible and reliable.

羽根車支持体の底部及び駆動ヘッドの上面は間隔(521)により(例えば物理的な間隔を空けるスペーサを用い)分離される。ある実施形態において、間隔(521)は、羽根車支持体の略水平部分(504)の平均的な厚み(530)の約50%にすぎない。他の実施例において、この間隔は羽根車支持体の厚みの40%、30%、20%、10%、或いは5%にすぎない。     The bottom of the impeller support and the top surface of the drive head are separated by a spacing (521) (eg, using a physically spaced spacer). In some embodiments, the spacing (521) is only about 50% of the average thickness (530) of the generally horizontal portion (504) of the impeller support. In other embodiments, this spacing is only 40%, 30%, 20%, 10%, or 5% of the thickness of the impeller support.

ある実施形態においては、物理的な間隔を空けるスペーサ(520)は、羽根車支持体の略水平部分(504)の平均的な厚み(530)の約50%にすぎない。他の実施形態において、この厚みは羽根車支持体の厚みの40%、30%、20%、10%、或いは5%にすぎない。   In some embodiments, the physically spaced spacers (520) are only about 50% of the average thickness (530) of the generally horizontal portion (504) of the impeller support. In other embodiments, this thickness is only 40%, 30%, 20%, 10%, or 5% of the thickness of the impeller support.

ある実施形態において、物理的な間隔を空けるスペーサ(520)は軸受であって、羽根車支持体に対する駆動ヘッドの回転を促進させる。物理的な間隔を空けるスペーサ(520)が軸受である場合、任意の好適な軸受が選択されてもよく、例えばころ軸受、玉軸受(例:放射軸玉軸受)、スラスト軸受、レース軸受、二重レース軸受、回転式軸受等が挙げられる。   In some embodiments, the physically spaced spacer (520) is a bearing that facilitates rotation of the drive head relative to the impeller support. If the physically spaced spacer (520) is a bearing, any suitable bearing may be selected, such as a roller bearing, a ball bearing (eg, radial shaft ball bearing), a thrust bearing, a race bearing, two Examples include heavy race bearings and rotary bearings.

図9に示される実施形態において、駆動ヘッドはシャフト(508)に対する位置の変更が可能である。この変更は通常の操作においては5ミリメートルにすぎない。或いは他の実施形態において、その変更は4,3,2,1ミリメートル(通常の操作においては0.5或いは0.25ミリメートル)にすぎない。駆動ヘッドはまた羽根車支持体の底面(524)に対する距離の変更も可能である。この変更は、図9に示される配置を用いて、特定の実施形態内では10ミリメートル、1ミリメートル、0.5ミリメートル、0.25ミリメートル、0.1ミリメートル、或いは0.005ミリメートルにすぎない。   In the embodiment shown in FIG. 9, the drive head can be repositioned relative to the shaft (508). This change is only 5 millimeters in normal operation. Alternatively, in other embodiments, the change is only 4, 3, 2, 1 millimeter (0.5 or 0.25 millimeter in normal operation). The drive head can also be varied in distance to the bottom surface (524) of the impeller support. This change is only 10 millimeters, 1 millimeter, 0.5 millimeters, 0.25 millimeters, 0.1 millimeters, or 0.005 millimeters in certain embodiments using the arrangement shown in FIG.

特に物理的な間隔を空けるスペーサ(520)が用いられる実施形態において、図9の配置は羽根車支持体(501)が受ける任意の他の物理的な支持に加えて、羽根車支持体(501)に物理的な支持を加えるものである。このように支持を与えることは、羽根車(例:混合装置及び/又は消泡装置)を含む折り畳み可能な袋体の配置に極めて有用である。   In an embodiment, in particular where physically spaced spacers (520) are used, the arrangement of FIG. 9 is in addition to any other physical support that impeller support (501) receives, ) With physical support. Providing support in this manner is very useful for the arrangement of foldable bags including impellers (eg, mixing devices and / or antifoaming devices).

羽根車のハブ及び駆動ヘッドは、上述のように、1もしくはそれより多い磁石(314)(316)を備え、該磁石は固定磁石、永久磁石、電磁石、超伝導磁石もしくはこれらの組み合わせを備える。磁石はハブの周囲に位置することが示されるが、磁石(314)及び(316)任意の適切な大きさと構成を有し、羽根車及び駆動ヘッドに対して任意の適切な位置に配される。上述のように、電磁石の使用により、羽根車と駆動ヘッドとの間の磁力は制御可能であり、これにより、駆動ヘッド(516)は駆動ヘッド配置要素(512)により形成される凹部(512)から挿入及び/又は除去を促進する。   The impeller hub and drive head comprise one or more magnets (314) (316) as described above, which magnets comprise fixed magnets, permanent magnets, electromagnets, superconducting magnets or combinations thereof. Although the magnets are shown to be located around the hub, the magnets (314) and (316) have any suitable size and configuration and are placed in any suitable position with respect to the impeller and drive head. . As described above, the magnetic force between the impeller and the drive head can be controlled by the use of an electromagnet, whereby the drive head (516) is formed in the recess (512) formed by the drive head arrangement element (512). To facilitate insertion and / or removal from

任意で、羽根車支持体(501)はスパージャ(540)を備える。このスパージャ(540)は羽根車の翼板の下に配される。スパージャは1もしくはそれより多いガス供給源と接続されるような大きさである。例えば、スパージャはチューブ(542)に接続され、1もしくはそれより多いガス供給源と流体流通可能なポートを備える。   Optionally, the impeller support (501) comprises a sparger (540). The sparger (540) is disposed under the impeller vane. The sparger is sized to be connected to one or more gas sources. For example, the sparger is connected to the tube (542) and includes a port capable of fluid communication with one or more gas sources.

本明細書中で説明される多数の図において、コンテナ底部或いはコンテナ底部付近に羽根車が配されているが、他の実施形態において羽根車は、コンテナ内の任意の好適な位置、例えばコンテナの中心付近或いはコンテナの上部に配されることも可能である。これは、羽根車を支持するシャフトの長さを延長することにより、又は他のいかなる好適な配置により可能となる。コンテナ内の羽根車の位置は、コンテナ内で行われる作業に依存する。つまり、散布が要求される実施形態の中には、羽根車はスパージャ付近に配されてもよい。これにより、羽根車はコンテナ内に導入された泡を除去及び/又は制限することができる。さらに、本明細書中に説明される図は、シャフトと接続される1つの羽根車を示しているが、場合によっては1よりも多いの羽根車が用いられてもよい。例えば、シャフトに接続された第1の羽根車はコンテナの底部に配されてもよい。またシャフトに接続された第2の羽根車はコンテナの中心付近に配されてもよい。第1の羽根車は散布されたガスを適切に除去することが可能であり、また第2の羽根車はコンテナ内の内容物を適切に混合させることが可能である。   In many of the figures described herein, an impeller is disposed at or near the container bottom, but in other embodiments the impeller may be at any suitable location within the container, such as the container. It can be arranged near the center or at the top of the container. This is possible by extending the length of the shaft that supports the impeller, or by any other suitable arrangement. The position of the impeller in the container depends on the work performed in the container. That is, in an embodiment in which spraying is required, the impeller may be arranged near the sparger. This allows the impeller to remove and / or limit the foam introduced into the container. Furthermore, although the figures described herein show one impeller connected to the shaft, in some cases more than one impeller may be used. For example, the first impeller connected to the shaft may be arranged at the bottom of the container. The second impeller connected to the shaft may be arranged near the center of the container. The first impeller can appropriately remove the dispersed gas, and the second impeller can appropriately mix the contents in the container.

ある実施形態において、羽根車支持体は独特な設計がなされており、折り畳み可能な袋体を容易に固定することが可能である。折り畳み可能な袋体に取り付けられた羽根車の特定の周知の配置は、以下の欠点を有する。この欠点は、羽根車支持体に袋が非理想的に取り付けられたり、或いは非理想的な方法でこのような取り付けが行われたり、或いはその両方である。図9の実施形態に示される如く、この実施形態は基部を有する羽根車支持体を備える。この基部はシャフトに対し略垂直であり、羽根車はシャフト上で回転する。また、羽根車支持体は、羽根車のシャフトを適切に支持するのに十分な平均厚さを有する第1部分(534)、及び袋体への取り付けを促進する第1部分よりも薄い第2部分の周辺部(536)を有している。第1部分の厚みは、任意の場所の第1部分により定められた全体の厚みの断面として形成される。また、第1部分が様々な厚さを有する隆起した構造或いはその他の構造を有するとき、この場合の厚みは最も厚い部分として定義される。ある実施形態において、第2部分の周辺部は、折り畳み可能な袋体の構造と同様の、或いは実質的に同一の構造を形成する。また第2部分の周辺部は、折り畳み可能な袋体の厚さと同様の厚さである。他の実施形態において、第2部分の周辺部は折り畳み可能な袋体の組成物とは異なる組成物で形成されている。つまり、ある実施形態において、第1部分は低密度ポリエチレンで形成され、第2部分は高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコン、ポリカーボネート及び/又はポリメタクリル酸で形成される。   In some embodiments, the impeller support is uniquely designed to allow a foldable bag to be easily secured. Certain known arrangements of impellers attached to a foldable bag have the following disadvantages. The disadvantage is that the bag is non-ideally attached to the impeller support and / or such attachment is done in a non-ideal manner. As shown in the embodiment of FIG. 9, this embodiment comprises an impeller support having a base. This base is substantially perpendicular to the shaft and the impeller rotates on the shaft. The impeller support also has a first portion (534) having an average thickness sufficient to properly support the shaft of the impeller and a second thinner than the first portion that facilitates attachment to the bag. It has a peripheral part (536) of the part. The thickness of the first portion is formed as a cross section of the entire thickness determined by the first portion at an arbitrary location. Also, when the first portion has a raised structure or other structure having various thicknesses, the thickness in this case is defined as the thickest portion. In some embodiments, the periphery of the second portion forms a structure similar to or substantially identical to the structure of the foldable bag. Further, the peripheral portion of the second portion has a thickness similar to the thickness of the foldable bag body. In another embodiment, the periphery of the second portion is formed of a composition that is different from the composition of the foldable bag. That is, in some embodiments, the first portion is formed from low density polyethylene and the second portion is formed from high density polyethylene, polypropylene, silicone, polycarbonate, and / or polymethacrylic acid.

支持体の周辺部の厚みと折り畳み可能な袋体(540)の壁部の厚みは、取り付け前は、100%を超えない。或いはその他実施形態において80%、60%、40%、20%、或いは10%を超えない(例:この割合は、この袋体の壁部及び周辺部間のより大きな厚みの割合として表される)。羽根車支持体の周辺部の厚み及び折り畳み可能な袋体(羽根車支持体に取り付け可能な少なくとも一部)の厚みは、同じ(或いは適合性のある)材料及び同じ厚みでできているということ、そして一方の他方への接合は容易に再現可能であると共に、ある製品を用いて実行可能である。この製品とは、繋ぎ目において著しい不規則性及び厚みを有さない。したがって、ある実施形態は、各々の上述に定義される折り畳み可能な袋体と羽根車支持体の取り付ける製品を含み、もう1つ別の実施形態において、ある実施形態は、取り付け前の羽根車支持体及び折り畳み可能な袋体を含むキットを備える。本明細書で説明されるように、袋体及び支持体の接合は任意の好適な方法により行われる。好適な方法とは例えば、成形及び溶接(例:超音波或いは熱溶接)等である。ある態様において、羽根車は(ある実施形態中では駆動ヘッドの羽根車への磁気結合を介し)、回転方向を逆転させたり回転速度を微調整することが可能なモータにより駆動される。スピンの方向を反転させることは、多様な通気/散布特性を達成する点において、重大な利点がもたらされた。羽根車の速度の微調整は行われ、これにより通気/散布、シア等の程度及び/又はバランスは正確で制御可能なものになる。この程度及び/又はバランスは、多数の媒質、特に細胞を含む媒質の混合に関連して非常に有益なように決定される。この実施形態により、羽根車の回転速度を再現可能及び制御可能に調節することができる。羽根車の回転速度は、最大限度の羽根車回転速度の10%から90%間の回転速度の範囲において、プラスマイナス5%またはそれ未満になる。他の実施形態において、この速度の4%、3%、2%或いは1%の回転調整が促進される。ある装置において、これらの態様はサーボモータを用いることにより実現される。   The thickness of the periphery of the support and the wall of the foldable bag (540) does not exceed 100% before attachment. Alternatively, in other embodiments, it does not exceed 80%, 60%, 40%, 20%, or 10% (eg, this percentage is expressed as a percentage of the greater thickness between the wall and the periphery of the bag) ). The thickness of the periphery of the impeller support and the thickness of the foldable bag (at least a part that can be attached to the impeller support) are made of the same (or compatible) material and the same thickness. , And joining one to the other is easily reproducible and can be performed using a product. This product does not have significant irregularities and thickness at the joints. Thus, one embodiment includes an article of attachment of each of the foldable bag and impeller support as defined above, and in another embodiment, an embodiment comprises an impeller support prior to attachment. The kit includes a body and a foldable bag. As described herein, the bonding of the bag and the support is performed by any suitable method. Suitable methods include, for example, molding and welding (eg, ultrasonic or thermal welding). In one aspect, the impeller (in some embodiments through magnetic coupling of the drive head to the impeller) is driven by a motor that can reverse the direction of rotation and fine-tune the rotational speed. Reversing the direction of the spin has provided significant advantages in achieving a variety of aeration / dispersion characteristics. Fine adjustments to the speed of the impeller are made so that the degree and / or balance of aeration / dispersion, shear, etc. is accurate and controllable. This degree and / or balance is determined to be very beneficial in connection with the mixing of a large number of media, particularly media containing cells. According to this embodiment, the rotational speed of the impeller can be adjusted to be reproducible and controllable. The rotational speed of the impeller is plus or minus 5% or less in the rotational speed range between 10% and 90% of the maximum impeller rotational speed. In other embodiments, a 4%, 3%, 2% or 1% rotation adjustment of this speed is facilitated. In some devices, these aspects are realized by using servo motors.

本明細書に説明される羽根車のシステムは、いかなる種類の流体、固体、或いは泡を混合してもよい。例えば、コンテナ内部の液体を混合することにより、栄養素が分配されたり、細胞増殖用途のための溶存ガスがもたらされる。同様の使い捨て可能なコンテナは緩衝剤及び媒質、或いはその他の溶液を混合するのに用いられる。その他の溶液には使い捨て可能な製品の接触面が望ましい。このことは、容器が無菌状態或いは無菌状態である必要がないことを含む。さらに、本明細書中に記載の実施形態において、液体/混合物/ガスを有するコンテナは、再利用可能な支持構造体から除去及び処分されることが可能になる。これにより、再利用可能な支持構造体は、コンテナ内で混合された流体により汚染されない。したがって、再利用可能な支持構造体は、使用後毎回洗浄或いは滅菌する必要がない。   The impeller system described herein may mix any type of fluid, solid, or foam. For example, mixing the liquid inside the container provides nutrients and provides dissolved gas for cell growth applications. Similar disposable containers are used to mix buffers and media, or other solutions. For other solutions, disposable product contact surfaces are desirable. This includes that the container need not be sterile or sterile. Further, in the embodiments described herein, containers with liquid / mixture / gas can be removed and disposed of from a reusable support structure. Thereby, the reusable support structure is not contaminated by the fluid mixed in the container. Thus, the reusable support structure need not be cleaned or sterilized after each use.

いくつかの実施形態において、複数のスパージャ(散布要素を含む)は、異なるガス供給源と接続する寸法であって、及び/又は独立して制御されるものである。バイオリアクタシステム或いは生化学的/化学的反応システムに用いられるガスの種類、スパージャの数、及びスパージャの種類及び構造は、実施される特定の工程(例:好気性反応対嫌気性反応)、液体から出るあらゆる有毒な副産物の除去、反応のpHの制御等に部分的に依存する。より詳細については、2007年6月15日出願の「Gas Delivery Configurations, Foam Control Systems, and Bag Molding Methods and Articles for Collapsible Bag Vessels and Bioreactors」というタイトルが付された、米国特許出願第11/818,901号に記載されているが、参照することにより、本明細書に組み込まれるものとし、システムは、例えば化学、生化学、生物学的反応を実行する際に異なる機能を有する異なるガスに用いられる別々のスパージャを備える。例えば、細胞培養用バイオリアクタシステムは、培養液中の溶存酸素量を制御する「溶存酸素制御ガス」、培養液中の有毒な副産物量を制御する「ストリップガス」、及び培養液中のpHを制御する「pH制御ガス」等の様々な種類のガスを有してよい。各種類のガスは培養物中に様々なスパージャを用い導入される。このスパージャは独立して操作及び制御が可能である。有利なことに、このようなシステムは高速プロセス制御及び低速プロセス制御の可変性をもたらす(高速及び低速とは、例えば溶存酸素制御ガス、ストリップガス、及びpH制御ガスをリアクタに導入される1つのガス流に結合させる特定のシステムと比較した場合をいう)。本明細書中に記載のバイオリアクタシステム内で行われた化学的、生化学的及び/又は生物学的反応はまたガスの消費が少ないので高額なガスにかかる費用が削減でき、及び/又は(例えばストリップガスの)ガス流量の総量が少ないので、これにより泡の生成を抑える及び/又は必要な入口ガスの滅菌フィルタのサイズを縮小することができる。   In some embodiments, the plurality of spargers (including the spreading elements) are sized to connect with different gas sources and / or are independently controlled. The type of gas used in the bioreactor system or biochemical / chemical reaction system, the number of spargers, and the type and structure of the spargers are specific to the specific process being performed (eg aerobic versus anaerobic reactions), liquid Depending in part on the removal of any toxic by-products from the control, pH control of the reaction, etc. For more details, see US patent application Ser. No. 11/818, entitled “Gas Delivery Configurations, Foam Control Systems, and Bag Molding Methods and Articles for Collapsible Bag Vessels and Bioreactors,” filed June 15, 2007. No. 901, which is incorporated herein by reference, and the system is used for different gases having different functions in performing, for example, chemical, biochemical, biological reactions. It has a separate sparger. For example, a bioreactor system for cell culture uses a “dissolved oxygen control gas” that controls the amount of dissolved oxygen in the culture solution, a “strip gas” that controls the amount of toxic by-products in the culture solution, and a pH in the culture solution. Various types of gases such as “pH control gas” to be controlled may be included. Each type of gas is introduced into the culture using various spargers. This sparger can be operated and controlled independently. Advantageously, such a system provides variability of high speed process control and low speed process control (high speed and low speed means, for example, one oxygen gas, strip gas, and pH control gas introduced into the reactor). As compared to a specific system coupled to a gas stream). Chemical, biochemical and / or biological reactions performed within the bioreactor system described herein can also reduce gas costs due to low gas consumption and / or ( Since the total amount of gas flow (for example, strip gas) is small, this can reduce foam formation and / or reduce the size of the required inlet gas sterilization filter.

ある特定の実施例において、容器(例えば、生物学的、生化学的もしくは化学反応を実行するリアクタシステムの一部として)は、液体の容量を収容するために、構成され、そして、少なくとも0.01リットルの容量、少なくとも2リットル(もしくは他の任意の容量)を有するコンテナ(例えば、折り畳み可能な袋体)を含む。容器は任意で、コンテナを包囲及び収容するための支持構造体を備える。さらに、容器は第1スパージャを有し、該スパージャは、第1ガス組成源に流体流通可能なように接続される、もしくは該流体流通可能な大きさにされる。また、容器は、第2スパージャを有し、該スパージャは、第1ガス組成とは異なる第2ガス組成の供給源に流体流通可能なように接続される、もしくは該流体流通可能な大きさにされる。容器はさらに、制御システムを備え、該システムは、操作可能なように、第1及び第2スパージャに接続され、互いに独立してスパージャを操作可能に構成される。当然のこととして、例えば、コンテナの大きさに応じて、第3、第4、第5もしくはそれより多い数のスパージャが含まれることが可能である(10のスパージャより多い、もしくは20のスパージャより多い)。いくつかの実施形態において、容器はさらに羽根車及び基盤を備える混合システムを備え、第1及び/又は第2スパージャは、基盤に接続されている。ある特定の実施形態において、第1ガス組成は、空気を備え、第2ガス組成はO2及びN2の補充された空気を備える。さらなるスパージャが含まれる場合、スパージャは、N2、CO2、NH3及び/又は他の任意の適切なガスの供給源に接続されている。 In certain embodiments, the container (eg, as part of a reactor system that performs a biological, biochemical or chemical reaction) is configured to contain a volume of liquid and is at least 0. A container (eg, a foldable bag) having a capacity of 01 liters and at least 2 liters (or any other capacity) is included. The container optionally includes a support structure for enclosing and containing the container. Further, the container has a first sparger, and the sparger is connected to the first gas composition source so as to allow fluid flow, or is sized so that the fluid can flow. In addition, the container has a second sparger, and the sparger is connected to a supply source of a second gas composition different from the first gas composition so that the fluid can flow, or has a size that allows the fluid to flow. Is done. The container further comprises a control system that is operably connected to the first and second spargers and configured to operate the spargers independently of each other. Of course, for example, depending on the size of the container, a third, fourth, fifth or more number of spargers can be included (more than 10 or more than 20 spargers). Many). In some embodiments, the container further comprises a mixing system comprising an impeller and a base, and the first and / or second sparger is connected to the base. In certain embodiments, the first gas composition comprises air and the second gas composition comprises air supplemented with O 2 and N 2 . If it contains more spargers, the spargers are connected to a source of N 2, CO 2, NH 3 and / or any other suitable gas.

スパージャに接続される開口部は任意の好適な材料で形成されていてもよい。つまり、ある実施形態において、多孔質ポリマ材料が散布要素として用いられ、材料の一方からもう一方へとガスを移動させることができる。開口部はまた、金属、セラミック、ポリマ、及び/又はその組み合わせ等の他の材料で形成されてもよい。孔及び開口部を有する材料は、任意の好適な形状を有してもよい。例えば、材料は編む、織る、或いはメッシュ或いはその他の多孔質要素を形成するのに用いられる。要素は例えば、シート状、フィルム状及びブロック状であってよく、また任意の好適な大きさであってよい。いくつかの場合において、このような要素は、図9に示すように、羽根車或いは羽根車支持体に組み込まれている。要素は、好適に利用するために羽根車或いは羽根車支持体の領域に十分しっかりと配されて固定されている。この固定は、任意の数の様々な技術によりなされる。この技術の例として、摩擦嵌め、プレス嵌め、戻り止め機構、クリッピング及びクリップ解除機構、螺子、杭、クランプ等による固定、溶接(例:熱溶接及び超音波溶接)、及び接着剤を用いたものがある。その他の実施形態において、羽根車及び/又は羽根車支持体の一部は、流体を流入させることができる孔或いは開口部に直接製作される。   The opening connected to the sparger may be formed of any suitable material. That is, in one embodiment, a porous polymer material is used as a spreading element, allowing gas to move from one of the materials to the other. The openings may also be formed of other materials such as metals, ceramics, polymers, and / or combinations thereof. The material having the holes and openings may have any suitable shape. For example, the material can be used to form knitted, woven, or mesh or other porous elements. The elements can be, for example, sheet-like, film-like and block-like, and can be of any suitable size. In some cases, such elements are incorporated into an impeller or impeller support, as shown in FIG. The elements are arranged firmly and fixed in the area of the impeller or impeller support for preferred use. This fixing can be done by any number of different techniques. Examples of this technology include friction fitting, press fitting, detent mechanism, clipping and clip release mechanism, fixing with screws, piles, clamps, etc., welding (eg thermal and ultrasonic welding), and using adhesives There is. In other embodiments, the impeller and / or part of the impeller support is fabricated directly into a hole or opening through which fluid can flow.

容器は制御システムと電気通信可能な1もしくはそれより多いセンサを備えてもよい。この制御システムは、コンテナ内のガス(例:O、N、CO、NH、反応の副産物)量或いは濃度を決定する。さらに及び/又は別の方法として、容器は制御システムと電気通信可能なセンサを備え、コンテナ内の液体のpH、或いは袋体内の泡の量或いは水位が決定される。 The container may include one or more sensors in electrical communication with the control system. This control system determines the amount or concentration of gas (eg, O 2 , N 2 , CO 2 , NH 3 , reaction byproducts) in the container. Additionally and / or alternatively, the container comprises a sensor in electrical communication with the control system to determine the pH of the liquid in the container or the amount or level of foam in the bag.

もう1つ別の態様において、気泡塔或いは気泡ポンプシステム(空気の気泡或いは他のガスの気泡を利用する)は、使い捨て可能なバイオリアクタ袋体と共に用いられる。このようなシステムは、リアクタの底部付近にガス(例:空気)を添加することにより混合エネルギをもたらす。ここで、上昇ガス気泡及び低密度のガス飽和液体は上昇し、下降するガス欠乏液体に取って代わり、上下の循環をもたらす。上昇する液体の経路は、例えば袋体のチャンバ内の仕切りを用い導かれる。例えば、バイオリアクタの袋体の内部を、例えば垂直に、上部及び底部の隙間を用いて両断するプラスチックのシートを用いる。ガスは仕切りの片側に添加されることによって、ガス及びガスが豊富な液体を片側に上昇させ、バリアシートの上面を横切るように、もう片側の方へ降下し、仕切りの下を通過しガス添加ポイントへ戻る。さらに、このような気泡塔/気泡ポンプ混合システム及び方法は、本明細書中記載のいかなる他の混合システムと組み合わされてもよい。   In another aspect, a bubble tower or bubble pump system (which utilizes air bubbles or other gas bubbles) is used with a disposable bioreactor bag. Such a system provides mixing energy by adding a gas (eg, air) near the bottom of the reactor. Here, the rising gas bubbles and the low density gas saturated liquid rise and replace the falling gas deficient liquid, resulting in up and down circulation. The path of the rising liquid is guided, for example, using a partition in the bag chamber. For example, a plastic sheet that cuts the inside of the bioreactor bag body, for example, vertically using a gap between the top and bottom is used. When gas is added to one side of the partition, the gas and the liquid rich in gas are raised to one side, descending to the other side so as to cross the upper surface of the barrier sheet, and passing under the partition to add gas Return to point. Further, such bubble column / bubble pump mixing systems and methods may be combined with any other mixing system described herein.

ある態様において、本明細書中に記載のバイオリアクタシステムは、密閉樹脂装填/充填システムである。樹脂スラリがカラム上に押し出される一方で、通常、充填は無菌室で行われ、樹脂を収容する蓋の開いたカーボイを用いる。この樹脂は手動で混合される。しかしながらある実施形態において、可撓性を有するコンテナ等のコンテナは、クロマトグラフィ樹脂が充填されている。このクロマトグラフィ樹脂は、スラリがカラム内へ押し出される一方で、撹拌器でスラリ状にされる。   In certain embodiments, the bioreactor system described herein is a closed resin loading / filling system. While the resin slurry is extruded onto the column, the filling is usually done in a sterile room and a carboy with an open lid that contains the resin is used. This resin is mixed manually. However, in certain embodiments, a container, such as a flexible container, is filled with a chromatographic resin. The chromatographic resin is slurried with a stirrer while the slurry is pushed into the column.

光を必要とするある化学的、生化学的、及び/又は生物学的工程において、本明細書中に記載のバイオリアクタシステムは、直接、間接、及び/又は管内埋め込み式照明(例えば任意の適切な光ファイバを用いる)を備えてもよい。任意の好適な光源が用いられることができる。このようなバイオリアクタシステムは、例えば植物細胞の光合成等の活性化において有益である。ある特定の実施形態において、可撓性を有する蛍光コンテナは光をもたらすのに用いられ、例えば植物細胞の成長に用いられる。   In certain chemical, biochemical, and / or biological processes that require light, the bioreactor system described herein can be directly, indirectly, and / or implanted in-tube (eg, any suitable A simple optical fiber). Any suitable light source can be used. Such a bioreactor system is useful in activation of, for example, photosynthesis of plant cells. In certain embodiments, flexible fluorescent containers are used to provide light, for example, for plant cell growth.

本発明のいくつかの実施形態が説明及び描写される一方で、通常の技術を有する当業者は、機能を実行すること、及び/又は結果及び/又は本明細書に記載の1もしくはそれより多い効果を得るための他の手段及び/又は構造を容易に想到することができる。またこのような変形及び/又は修正は、本発明の範囲内であるとみなされる。さらに通常は、当業者は本明細書に説明される全てのパラメータ、寸法、材料及び形態が模範とされること、及び実際のパラメータ、寸法、材料及び/又は形態は、特定の適用或いは本発明の教示が用いられる応用に基づいていることを認識している。当業者は、通常の実験、本明細書に説明される特定の実施例の多くの同等物だけを用いずとも理解し、或いは解明することが可能である。したがって、前述の実施形態は例としてのみ提示される。また添付の請求の範囲及びその同等物の範囲内において、本発明は、特に説明及び請求の範囲に記載された以外の別の方法で実施されてもよい。本発明は、本明細書に記載の各個別の特徴、システム、物品、材料、キット及び/又は方法を対象とするものである。さらに、このような特徴、システム、物品、材料、キット及び/又は方法を2つもしくはそれより多く組み合わせることも本発明の範囲内に含まれる。それは、特徴、システム、物品、材料、キット及び/又は方法が互いに矛盾したものでない場合に限る。
本明細書中で定義され用いられる全ての定義は当然、辞書の定義、参照することにより本明細書に組み込まれる文献中の定義、及び/又は用語の普通の意味を使い分ける。本発明の明細書及び請求の範囲において用いられる不定冠詞「a」や「an」は、はっきりと提示されない限り、当然「少なくとも1つ」という意味である。
また、はっきりと提示されない限り、本明細書中に主張される本方法の1より多い段階或いは作用、又は本方法の段階或いは作用の順番は、必ずしも限定される必要はない。
上記の明細書と同様に請求の範囲において、全ての移行句は非限定的に用いられるものである。移行句とは例えば、「構成する(comprising)」「備える(including)」「運ぶ(carrying)」「有する(having)」「含む(containing)」「包含する(involving)」「保持する(holding)」「〜なる(composed of)」などである。非限定的とはすなわち、それを含むがそれに限定されることはないということを意味する。「〜からなる(consisting of)」及び「不可欠に〜からなる(consisting essentially of)」という移行句のみが、それぞれ限定的或いは半限定的な移行句である。
While several embodiments of the present invention are described and depicted, those having ordinary skill in the art will perform the function and / or result and / or one or more described herein. Other means and / or structures for obtaining the effect can be easily conceived. Such variations and / or modifications are also considered to be within the scope of the present invention. Further, it will be appreciated by those skilled in the art that all parameters, dimensions, materials and forms described herein are exemplified, and that actual parameters, dimensions, materials and / or forms are specific to a particular application or invention. We recognize that the teachings of are based on the application used. Those skilled in the art will understand or understand without using routine experimentation and many equivalents of the specific examples described herein. Accordingly, the foregoing embodiments are presented as examples only. Also, within the scope of the appended claims and their equivalents, the present invention may be practiced otherwise than as specifically described in the description and claims. The present invention is directed to each individual feature, system, article, material, kit, and / or method described herein. Further, combinations of two or more such features, systems, articles, materials, kits and / or methods are within the scope of the present invention. It is only if the features, systems, articles, materials, kits and / or methods are not inconsistent with each other.
All definitions defined and used herein will, of course, use the dictionary definition, the definitions in the literature incorporated herein by reference, and / or the ordinary meaning of the term. The indefinite articles "a" and "an" used in the specification and claims of this invention naturally mean "at least one" unless explicitly stated.
Also, unless explicitly stated, the number of steps or actions of the method claimed herein or the order of the steps or actions of the method need not necessarily be limited.
In the claims as in the above specification, all transitional phrases are used in a non-limiting manner. Transition phrases include, for example, “comprising”, “including”, “carrying”, “having”, “containing”, “involving”, “holding” "" Composed of ". Non-limiting means that it includes, but is not limited to. Only the transitional phrases “consisting of” and “consisting essentially of” are respectively limited or semi-limiting transitional phrases.

Claims (23)

折り畳み可能な袋体と、
前記折り畳み可能な袋体を支持するとともに収容する再利用可能な支持構造体と、
前記折り畳み可能な袋体の外壁と前記支持構造体の内壁との間に配置されるブラダーもしくは圧縮性材質を備え、前記折り畳み可能な袋体は、前記ブラダーもしくは前記圧縮性材質の膨張もしくは収縮前に第1構成を有し、前記ブラダーもしくは前記圧縮性材質の膨張もしくは収縮後に第2構成を有するように、前記ブラダーもしくは前記圧縮材質が膨張及び/又は収縮に適用され、
前記第1構成は、前記折り畳み可能な袋体の内壁により多い皴を有し、前記第2構成は、前記折り畳み可能な袋体の内壁により少ない皴を有することを特徴とする容器。
A foldable bag,
A reusable support structure that supports and houses the foldable bag; and
Comprising a bladder or compressible material is disposed between the outer wall and the inner wall of the support structure of the collapsible bag, the collapsible bag, the bladder or the expansion or pre-shrinkage of the compressible material the first has a configuration, the bladder or to have a second configuration after the expansion or contraction of the compressible material, the bladder or the compressible material is applied to the expansion and / or contraction, the
The container according to claim 1, wherein the first configuration has more folds on the inner wall of the foldable bag, and the second configuration has fewer folds on the inner wall of the foldable bag.
前記ブラダーは、液体及びガスから選択される流体を含むことを特徴とする請求項1記載の容器。The container of claim 1 , wherein the bladder includes a fluid selected from a liquid and a gas . 前記第1構成は、第1容量を有する前記折り畳み可能な袋体を備え、前記第2構成は、第2容量を有する前記折り畳み可能な袋体を備え、前記第1容量は、前記第2容量未満であることを特徴とする、請求項1記載の容器。The first configuration includes the foldable bag having a first capacity, the second configuration includes the foldable bag having a second capacity, and the first capacity is the second capacity. The container according to claim 1, wherein the container is less than. 前記ブラダーはガスを収容することを特徴とする、請求項2記載の容器。The container according to claim 2, wherein the bladder contains a gas. 前記ブラダーは液体を収容することを特徴とする請求項2記載の容器。The container according to claim 2, wherein the bladder contains a liquid. 前記ブラダーもしくは前記圧縮性材質は、前記折り畳み可能な袋体におけるあらゆる内容物と流体流通しないことを特徴とする、請求項1記載の容器。The container according to claim 1, wherein the bladder or the compressible material does not fluidly flow with any contents in the foldable bag. 前記ブラダーもしくは前記圧縮性材質は、前記折り畳み可能な袋体の側壁周囲に配されることを特徴とする、請求項1記載の容器。The container according to claim 1, wherein the bladder or the compressible material is disposed around a side wall of the foldable bag. 前記ブラダーもしくは前記圧縮性材質は、前記折り畳み可能な袋体の底部に配置されることを特徴とする、請求項1記載の容器。The container according to claim 1, wherein the bladder or the compressible material is disposed at a bottom portion of the foldable bag body. ミキサをさらに備えることを特徴とする、請求項1記載の容器。The container according to claim 1, further comprising a mixer. 折り畳み可能な袋体と再利用可能な支持構造体を備える容器であって、A container comprising a foldable bag and a reusable support structure,
前記再利用可能な支持構造体は、膨張もしくは圧縮可能な少なくとも1つの壁部を備えることにより、前記折り畳み可能な袋体は、前記壁部の膨張もしくは圧縮前に第1構成を有し、前記壁部の膨張もしくは圧縮後に第2構成を有し、前記第1構成は、前記折り畳み可能な袋体の内壁により多い皴を有し、前記第2構成は、前記折り畳み可能な袋体の内壁により少ない皴を有することを特徴とする、容器。  The reusable support structure comprises at least one wall that can be inflated or compressed, so that the foldable bag has a first configuration before the wall is inflated or compressed, The wall has a second configuration after expansion or compression, the first configuration has more folds on the inner wall of the foldable bag body, and the second configuration has an inner wall of the foldable bag body. A container characterized by having a small number of folds.
前記再利用可能な支持構造体の前記少なくとも1の壁部は、前記壁部を裏打ちする圧縮性材質を備えることを特徴とする、請求項10記載の容器。11. A container according to claim 10, wherein the at least one wall of the reusable support structure comprises a compressible material that lines the wall. 前記圧縮性材質はエラストマを備えることを特徴とする、請求項11記載の容器。12. A container according to claim 11, wherein the compressible material comprises an elastomer. 再利用可能な支持構造体が折り畳み可能な袋体を収容するとともに支持するように、再利用可能な支持構造体において折り畳み可能な袋体を配置する段階と、Positioning the foldable bag in the reusable support structure such that the reusable support structure contains and supports the foldable bag;
前記折り畳み可能な袋体に液体を導入する段階と、  Introducing liquid into the foldable bag;
前記折り畳み可能な袋体の外壁と前記支持構造体の内壁との間の領域における流体の圧力を変更する段階を備え、  Changing the pressure of the fluid in the region between the outer wall of the foldable bag and the inner wall of the support structure;
前記圧力を変更する段階は、前記折り畳み可能な袋体の前記外壁と前記支持構造体の前記内壁との間に真空を生成する段階を備えることを特徴とする方法。  Changing the pressure comprises generating a vacuum between the outer wall of the foldable bag and the inner wall of the support structure.
インピーダンスもしくは伝導性の変化を感知することにより、前記折り畳み可能な袋体からの流体の漏れの存在を決定するのに用いられる検知器を備えることを特徴とする、請求項1又は請求項10記載の容器。11. A detector used to determine the presence of a fluid leak from the foldable bag by sensing a change in impedance or conductivity. Container. 請求項1記載の容器と折り畳み可能な袋体を備えるバイオリアクタシステムであって、A bioreactor system comprising the container according to claim 1 and a foldable bag,
前記折り畳み可能な袋体は、折り畳み可能な袋体の下方部に装着された羽根車の板と、  The foldable bag is an impeller plate attached to a lower portion of the foldable bag;
前記羽根車の板に取り付けられた羽根車のハブを備え、該羽根車のハブは、少なくとも1つの羽根車の翼板と少なくとも1つの磁石を有し、  An impeller hub attached to the impeller plate, the impeller hub having at least one impeller vane plate and at least one magnet;
前記折り畳み可能な袋体はさらに、  The foldable bag further includes:
シャフトを有するモータを備え、該シャフトを有するモータは、前記支持構造体に隣接もしくは内部に配され、  A motor having a shaft, the motor having the shaft being disposed adjacent to or within the support structure;
前記折り畳み可能な袋体はさらに、  The foldable bag further includes:
モータシャフトに取り付けられたモータハブを備え、該モータハブは少なくとも1つの電磁石を備え、前記支持構造体内部に前記折り畳み可能な袋体を取り付けるとすぐに、前記モータハブは、前記羽根車の板と整列し、これにより、前記モータシャフトが回転する際に、前記モータハブの前記電磁石は前記羽根車のハブを駆動させ、  A motor hub attached to the motor shaft, the motor hub comprising at least one electromagnet, and as soon as the foldable bag is attached within the support structure, the motor hub is aligned with the plate of the impeller. Thus, when the motor shaft rotates, the electromagnet of the motor hub drives the hub of the impeller,
前記バイオリアクタシステムは、さらに、  The bioreactor system further comprises:
1もしくはそれより多いセンサを備え、該センサは、折り畳み可能な袋体におけるあらゆる材質の1もしくはそれより多いパラメータを検知することを特徴とする、バイオリアクタシステム。  A bioreactor system comprising one or more sensors, the sensors detecting one or more parameters of any material in the foldable bag.
前記羽根車の翼板は、少なくとも1の多孔質要素の上に配されるとともに、前記少なくとも1の多孔質要素の幅にわたって延伸することを特徴とする請求項15記載のバイオリアクタシステム。16. The bioreactor system of claim 15, wherein the impeller vane is disposed on at least one porous element and extends across the width of the at least one porous element. 剛性コンテナもしくは前記折り畳み可能な袋体の壁部の少なくとも一部に組み込まれた熱伝導性材質を備えることを特徴とする、請求項15記載のバイオリアクタシステム。The bioreactor system according to claim 15, further comprising a thermally conductive material incorporated in at least a part of a rigid container or a wall portion of the foldable bag. 前記検出器は、前記折り畳み可能な袋体の外壁と前記支持構造体の内壁との間の領域における流体の存在を決定するのに用いられることを特徴とする、請求項14記載の容器。15. A container according to claim 14, characterized in that the detector is used to determine the presence of fluid in a region between the outer wall of the foldable bag and the inner wall of the support structure. 前記検出器は、前記再利用可能な支持構造体の開口部に位置する流体の存在を決定するのに用いられることを特徴とする、請求項14記載の容器。15. A container according to claim 14, wherein the detector is used to determine the presence of a fluid located at an opening of the reusable support structure. 前記容器又は、1又はそれより多い前記容器の構成要素に関連付けられた識別子を備え、該識別子は、データベースに含まれる又はコンピュータで読み取り可能な媒体上の情報でエンコードされる、またはデータベースに含まれる又はコンピュータで読み取り可能な媒体上の情報に関連付けられていることを特徴とする、請求項1又は請求項10記載の容器。An identifier associated with the container or one or more components of the container, the identifier included in the database or encoded with information on a computer readable medium, or included in the database 11. A container according to claim 1 or claim 10, wherein the container is associated with information on a computer readable medium. 前記識別子は、前記データベースに含まれる又はコンピュータで読み取り可能な媒体上の関連付けられた情報の検索及び使用が可能であることを特徴とする、請求項20記載の容器。21. A container according to claim 20, wherein the identifier is capable of retrieving and using associated information on a medium contained in the database or readable by a computer. 前記識別子は、前記再利用可能な支持構造体において、前記折り畳み可能な袋体を正確に位置づけることが可能であることを特徴とする、請求項20又は請求項21記載の容器。22. A container according to claim 20 or claim 21, wherein the identifier is capable of accurately positioning the foldable bag in the reusable support structure. 前記識別子は、システムの構成要素の正確な組み立ての確認すること、及び偽物、不適切なあるいは権限のない構成要素の使用からの保護することの中から選択される使用のために、情報を検索することが可能であることを特徴とする、請求項22記載の容器。The identifier retrieves information for use selected from confirming the correct assembly of system components and protecting against the use of counterfeit, improper or unauthorized components. 23. Container according to claim 22, characterized in that it can be made.
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