[发明专利]用于制备生物处理溶液的自动化方法及设备

说明书

一种自动化方法，包括：提供待复原成液体生物处理溶液的干燥成分；及通过处理电路对自动化系统进行控制，自动化系统包含有至少一个混合腔室、用于使流体在自动化系统中流动的成组管线及管线中所配备的多个阀，以自动化地由干燥成分制备液体生物处理溶液。控制自动化系统可包括执行一系列有序混合步骤，所述一系列有序混合步骤引起液体生物处理溶液的制备。这种方法进一步包括在液体生物处理溶液的制备过程中获取一个或多个测量，其中通过测量值降低至低于、等于或高于测量值阈值中的至少一个而触发每个步骤。每个步骤还可包括通过处理电路开启或关闭所述多个阀中的至少一个。

相关申请的交叉引用

本申请要求享受2017年6月30日提交的申请号为62/527,878的美国临时专利申请，并在本申请中全文引用上述美国临时专利申请。

背景技术

本申请实施例总体涉及一种用于将至少一种材料与至少一种流体进行混合的自动化方法及设备。更具体而言，本申请实施例涉及一种适于使预定单位体积量的干燥成分复原成生物处理溶液的自动化方法及设备。

生物处理是一种利用活性细胞或其组成部分获取所期望产物的处理。通常，生物处理需要用到各种溶液。例如，生物处理的初始步骤可能会涉及到细胞培养，而细胞培养通常需要使用细胞培养基来成功培养新细胞。而生物处理中的后续步骤可能需要用到各种缓冲溶液来进行一部分产品纯化处理。

在于大型不锈钢罐或一次性混合装置中使用生物处理溶液紧接之前，生物处理溶液通常由干燥成分水化。但这种具有代表性的过程是耗时且昂贵的，而且不会为所期望的产品添加直接价值。

虽然多年来基本的细胞培养方法没有产生显著变化，但细胞培养的量却在持续地剧增，因此培养基的制备要求也产生了变化。不仅越来越多的研究实验室、制药公司与生物技术公司采用细胞培养方法，而且这些研究实验室、制药公司与生物技术公司通常是大规模地采用细胞培养方法。一家生物技术公司每天可能需要耗费数千升液体基质，并需要雇用大量操作技术人员与科学家来从细胞培养物中生产具有商业用途的抗体、生长因子或重组蛋白。本申请提供了一种用内置管线混合装置制备生物处理溶液的自动化系统和方法，以减少处理所需的时间、劳动力、出错风险和污染风险，同时还提高了可靠性和一致性。

发明内容

本文描述的实施例通常涉及用于将干燥成分制备成液体溶液(例如，将粉末状生物处理基质制备成液体生物处理基质)的自动化方法及设备。如下文所进一步讨论的，干燥成分与复原的液体溶液相比需要更少的存储空间、与预包装的液体溶液相比具有更长的储存寿命、更低的价格、更少的运输时间以及更少的处理时间。因此，当需要液体溶液时，与购买预包装的液体溶液相比，使用本申请所设计的自动化方法及设备更加有利，可简单、直接且可重复地由干燥成分制备液体溶液。因此，根据某些实施例的本申请涉及一种自动化方法，此自动化方法可用混合设备将干燥成分(如，粉末状基质)混合成诸如细胞培养基或缓冲剂的流体。更具体而言，本申请的某些实施例涉及一种用混合设备的自动化方法，其中自动化方法和混合设备都适于以预定的单位体积量将干燥成分复原成液体。

本申请所公开的技术方案可用于将各种干燥成分复原成液体溶液。例如，本文使用的干燥成分可以指粉末状细胞培养基、干燥粉末基质、干燥缓冲粉、粒状基质、干燥盐、干燥化学品、干燥组分、干燥材料和未水合成分。

本申请中所描述的某些实施例至少部分地基于本申请发明人所意识到的现有复原技术中所存在的某些缺陷和/或不便之处，或是基于发明人对潜在改进的认识。例如，预包装的液体细胞培养基可以是无菌的且按份量分配成方便的尺寸，并且可随时使用。但是，预包装的液体细胞培养基通常是光敏的并具有规定的保存期限。因此，必须定期地订购预包装的液体细胞培养基。同时，还必须对这种预包装的液体细胞培养基进行冷藏，并依其预包装形式投入大量的人力、时间进行拆装和运输。此外，预包装的液体细胞培养基的运输成本变得越来越贵。