[发明专利]具有3D印刷的功能元件的一次性容器、其印刷方法及组件

说明书

用于生产一次性容器，特别是一次性生物反应器；组装系统的方法；以及一次性容器，特别是一次性袋，例如一次性生物反应器，包括：基体材料2；以及至少一个功能元件3，其至少部分地与所述基体材料2连接，其中所述功能元件3通过三维印刷技术由至少一种可印刷材料5获得，其中所述可印刷材料5在所述三维印刷期间被加热，从而至少部分地使所述印刷的功能元件3连接至所述基体材料2。

本发明涉及一次性容器(例如一次性生物反应器)、用于生产该容器的方法和用于生产物品(特别是一次性容器和/或其元件)的组件。本发明具体涉及生物技术、生物加工、化学和/或生物车间构建、食品和饮料加工和/或化学技术的领域。本发明特别地涉及生物制药工业中的流体管理。

在由彼此独立地生产的单个元件构成的诸如一次性容器的物品的生产中，通常需要将单个元件彼此连接的生产步骤，例如焊接和/或胶合和/或安装。通常，元件包括从元件的主体延伸的突出部分和/或区域，以提供可以作为可以对其施胶或进行焊接步骤的多余表面的表面。在图1a中，以下进一步例示和讨论了常规生产程序的实例。

例如，EP1778828B1公开了生物反应器，包括体现为袋的反应器容器，其中接收口布置在反应器袋的上侧并且设置有紧密密封至容器壁的凸缘件。传感器件经由管状连接件连接至凸缘件，使得传感器件从上方接触反应物。此外，EP2707694A1公开了具有柔性壁的一次性袋，所述一次性袋包括用于将传感器头固定至一次性袋的柔性壁的固定凸缘。固定凸缘可以通过粘合剂粘结、焊接、拧紧、夹紧或锁定至柔性壁而被设置到柔性壁上。

根据方面，需要增加一次性容器的多功能性程度、用于生产这种容器的方法和用于生产物品的组件，特别是考虑到可以连接的材料的数量和一次性袋上的功能元件的布置。

独立权利要求解决了该问题。优选实施方案是从属权利要求的主题。

本发明的以下方面提供了一次性容器、用于生产该容器的方法以及用于生产物品的组件，所述物品例如是允许多种材料结合和/或连接的一次性容器。此外，可以改进功能元件的结构以及一次性袋上的布置。

根据一个方面，提供了一次性容器，例如一次性生物反应器，包括

-基体材料，特别是一次性容器的壁元件和/或壁和/或表层，特别是一次性生物反应器的壁元件和/或壁和/或表层，所述一次性生物反应器可以是一次性袋，例如箔、薄片材和/或原料片材；以及

-至少一个功能元件，例如端口、传感器保持器、传感器部件等，其至少部分地、优选永久地与基体材料连接或连接至基体材料，其中功能元件通过三维(3D)印刷技术由至少一种可印刷材料获得，其中可印刷材料和/或基体材料在印刷期间被加热，从而(以便)至少部分地将印刷的功能元件连接至基体材料。

换而言之，可以是一次性袋的一次性容器包括至少两个部分：一个部分，即基体材料，例如原材料和/或预制物品和/或预制的袋或其预制部分。基体材料与至少一个第二部分连接或连接至至少一个第二部分。至少一个第二部分是功能元件，其特别地通过直接印刷在基体材料上来生产。功能元件的至少一部分可以与基体材料直接接触，直接连接至基体材料，使得建立物理接触。在通过3D印刷和加热进行生产功能元件所需的至少一部分时间，即一小部分时间或一段时间期间，建立两个部分(即基体材料和至少一个功能元件)的连接。应理解，功能元件可以在一个步骤中或者在多个步骤或阶段(特别是在时间上是分开的)中通过3D印刷在基体材料上。换而言之，功能元件可以通过随后在先前3D印刷在基体材料上的另一个子元件上3D印刷子元件来形成。

换而言之，一次性容器包括基体材料和至少一个功能元件，所述功能元件由可印刷材料获得或由可印刷材料的3D印刷产品获得。当可印刷材料在3D印刷期间被加热并且加热的可印刷材料可以聚合和/或熔合和/或连接至基体材料的至少一部分时，可印刷材料优选地连接，特别是永久地连接和/或粘附至基体材料。可印刷材料在3D印刷过程期间被加热，被称为印刷技术的“材料挤出”组，例如FDM(熔融沉积成型)或FFF(熔丝制造)。