(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-09
(45)【発行日】2022-11-17
(54)【発明の名称】バイオリアクター適用のための使い捨てｐＨセンサ
(51)【国際特許分類】
G01N 27/416 20060101AFI20221110BHJP
G01N 27/36 20060101ALI20221110BHJP
G01N 27/28 20060101ALI20221110BHJP
G01N 27/30 20060101ALI20221110BHJP
【ＦＩ】
G01N27/416 353Z
G01N27/36 Z
G01N27/28 301A
G01N27/30 311Z
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020545096
(86)(22)【出願日】2019-02-27
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-06-17
(86)【国際出願番号】 US2019019810
(87)【国際公開番号】W WO2019168966
(87)【国際公開日】2019-09-06
【審査請求日】2020-10-23
(31)【優先権主張番号】62/636,334
(32)【優先日】2018-02-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/277,169
(32)【優先日】2019-02-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】597115727
【氏名又は名称】ローズマウント インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001508
【氏名又は名称】弁理士法人 津国
(72)【発明者】
【氏名】フー，ジンポー
(72)【発明者】
【氏名】ダーカー，アンドリュー・エス
(72)【発明者】
【氏名】サムラル，リック・ジェイ
(72)【発明者】
【氏名】ボウルズ，ライアン・エル
(72)【発明者】
【氏名】ラッチ，タイレル・エル
(72)【発明者】
【氏名】シモン，ジョン・ダブリュー
【審査官】黒田 浩一
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３１２１７０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】実開昭６１－１３５２５７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０９－０２１７７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６３－１５７６５５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１７－２１５３１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－２１３０５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－００５８７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１７８１５３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００１－２４２１３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１５７０１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１１７４８２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２７／２６－２７／４９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
使い捨て容器用のｐＨセンサであって、前記使い捨て容器のフランジへ結合するように構成されたプランジャスリーブ、
前記プランジャスリーブ内で貯蔵位置と動作位置との間を軸方向に移動可能なプランジャ、
前記プランジャに結合されたｐＨ感知素子であって、前記貯蔵位置において貯蔵チャンバ内に配設され、且つ前記動作位置において前記使い捨て容器の内部に露出されるように構成されている前記ｐＨ感知素子、及び
前記プランジャに結合されるロック部材であって、ロック位置及びロック解除位置を有し、前記ロック位置にあるとき、前記プランジャの移動を阻止し、前記ロック部材が、前記プランジャの軸方向と垂直方向に移動させることにより、前記ロック位置及び前記ロック解除位置の間を移動可能である、ように構成されている前記ロック部材、
を備えている、
上記ｐＨセンサ。
【請求項2】
前記ロック部材は、前記ロック位置と前記ロック解除位置との間をスライドするように構成されている、請求項１に記載のｐＨセンサ。
【請求項3】
前記ロック部材は、異なる直径を有する複数の相互接続された穴を含んでいる、請求項２に記載のｐＨセンサ。
【請求項4】
前記相互接続された穴の１つは、前記プランジャが前記ロック部材を通して軸方向に移動を可能にするように、サイズが決められた直径を有する、請求項３に記載のｐＨセンサ。
【請求項5】
前記相互接続された穴の別の１つは、それを通して前記プランジャの軸方向の移動を阻止するように、サイズが決められた直径を有する、請求項４に記載のｐＨセンサ。
【請求項6】
使い捨て容器用のｐＨセンサであって、前記使い捨て容器のフランジへ結合するように構成されたプランジャスリーブ、
前記プランジャスリーブ内で充填位置、貯蔵位置、及び動作位置の間を軸方向に移動可能なプランジャ、
前記プランジャに結合されたｐＨ感知素子であって、前記貯蔵位置において貯蔵チャンバ内に配設され、且つ前記動作位置において前記使い捨て容器の内部に露出されるように構成されている前記ｐＨ感知素子、
前記プランジャに結合されるロック部材であって、ロック位置及びロック解除位置を有し、前記ロック位置にあるとき、前記プランジャの移動を阻止し、前記ロック部材が、前記プランジャの軸方向と垂直方向に移動させることにより、前記ロック位置及び前記ロック解除位置の間を移動可能である、ように構成されている前記ロック部材、
を備え、且つ
前記プランジャは、前記プランジャが前記充填位置にあるときに参照電極用充填材チャンバへのアクセスを可能にする少なくとも１つの充填材チャネルを含む、
上記ｐＨセンサ。
【請求項7】
前記プランジャの周りに配設された封止部をさらに含み、且つ前記封止部は、前記プランジャが前記貯蔵位置にあるときには前記少なくとも１つの充填材チャネルの第１の側にあるように、且つ前記プランジャが前記充填位置にあるときには前記少なくとも１つの充填材チャネルの反対側にあるように配置されている、請求項６に記載のｐＨセンサ。
【請求項8】
前記プランジャは、貯蔵溶液充填材腔部に流体的に結合されている貯蔵溶液充填材チャネルを備える端部を有している、請求項６に記載のｐＨセンサ。
【請求項9】
前記貯蔵溶液充填材チャネルを封止するために、前記プランジャの前記端部に封止的に結合された充填材キャップをさらに含む、請求項８に記載のｐＨセンサ。
【請求項10】
前記充填材キャップは、前記充填材キャップを前記プランジャの前記端部にロックするための機械的ロック用形状部を含む、請求項９に記載のｐＨセンサ。
【請求項11】
前記参照電極用充填材チャンバ内に少なくとも部分的に配設された参照電極をさらに含む、請求項６記載のｐＨセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
ｐＨの決定は、今日最も一般的なプロセス化学測定の１つである。ｐＨは、水溶液中の水素イオンと水酸化物イオンの相対量の尺度である。発酵及び細胞培養において、最も重要なプロセスの課題の１つは、最適なｐＨレベルを維持することである。発酵プロセスは、生きている生物（例えば、酵母、細菌、又は真菌株）を利用して有効成分を生成する。発酵プロセスは通常比較的短い期間（２～７日）である。細胞培養は、その培養において哺乳類の細胞を成長させて有効成分を生成するというプロセスである。細胞培養プロセスには通常、少し長い時間（２～８週間）がかかる。
【背景技術】
【0002】
発酵及び細胞培養の分野におけるｐＨ測定についての１つの重要な課題は、発酵槽又はバイオリアクターに関連する洗浄プロセスである。具体的には、クロスバッチ汚染又は不要な増殖を防ぐために、発酵槽又はバイオリアクターをプロセスの開始前に滅菌する必要がある。さらに、ｐＨセンサは通常、緩衝液を用いて２点較正を行う。残りの緩衝液の化学物質は、発酵又は培養バッチの開始前に除去される必要がある。そのような洗浄は、ｐＨセンサ、及び発酵槽又はバイオリアクターを水蒸気で蒸すことを含みうる。高温、水蒸気、及び急激な熱衝撃に曝されることは、センサの寿命に大きな影響を与える可能性がある。
【0003】
ライフサイエンス産業は、大規模な定置洗浄（ＣＩＰ：clean in place）設備を備えたステンレス鋼で作られた大規模な資本集約的施設から、使い捨てバイオリアクターとして機能するポリマーベースのバッグ又は容器を利用する、より小規模な施設へ向かっている。使い捨てのバイオリアクターバッグは、一度使用すれば廃棄できる。使い捨てバイオリアクターを使用すると、プラントに必要な資本コストを大幅に削減できる。たとえば、ステンレス鋼のＣＩＰ設備を用いる既存の施設では、蒸気洗浄サイクルに耐えるように設計されたハイエンド機器を含み、運用コストの最大９０％がＣＩＰ設備に関連している場合がある。使い捨ての１回使用バイオリアクターバッグに移行することで、資本コストのＣＩＰ部分を除くことができ、設備を柔軟ではるかに小さくできる。このことは、例えばよりターゲットを絞った薬剤療法及び他の小規模アプリケーションに必要とされる、より小さなバッチ生産を可能にする。
【0004】
使い捨てｐＨセンサは、米国特許第8,900,855号に記載されている。この特許に記載されているセンサは、バイオリアクターに適した使い捨てｐＨセンサである。このセンサは、ガラスｐＨ電極に基づく使い捨てのｐＨセンサを収容するように構成されているコンパートメントによって、使い捨てのバイオリアクターバッグの壁に取り付けることができる。貯蔵中、このガラス電極は、貯蔵緩衝溶液内に浸される。作動すると、このｐＨセンサは、この貯蔵緩衝溶液の既知のｐＨ値に対して１点較正され、次いでスライド機構を介して或る操作位置までバイオリアクターバッグ内へ押し込まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示は、上記米国特許第8,900,855号に記載されたセンサを超える多くの改良を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
使い捨て容器用のｐＨセンサは、上記使い捨て容器のフランジへ結合するように構成されたプランジャスリーブを含んでいる。プランジャは、上記プランジャスリーブ内で貯蔵位置と動作位置との間を軸方向に移動可能である。ｐＨ感知素子が上記プランジャに結合され、上記ｐＨ感知素子は、上記貯蔵位置において貯蔵チャンバ内に設けられ、上記動作位置において上記使い捨て容器の内部に露出されるように構成されている。一例として、温度感知素子が上記ｐＨセンサ内に配置され、上記ｐＨ感知素子の近くの温度を感知するように構成されている。別の例において、ロック部材が上記プランジャに結合され、上記ロック部材はロック位置及びロック解除位置を有し、上記ロック部材は、ロック位置にあるとき、上記プランジャの移動を阻止するように構成されている。さらに別の例では、上記プランジャは、上記プランジャが充填位置にあるとき、参照電極用充填材チャンバへのアクセスを可能にする少なくとも１つの充填材チャネルを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1A】本発明の１実施形態による、バイオリアクターバッグフランジに結合されたｐＨセンサの概略図である。
【図1B】本発明の１実施形態によるｐＨセンサの概略図である。
【図2】本発明の１実施形態による、ｐＨセンサのスライドロック部の概略図である。
【図3A】本発明の１実施形態による、貯蔵位置にロックされたｐＨセンサを示す概略図である。
【図3B】本発明の１実施形態による、ロック解除された貯蔵位置にあるｐＨセンサを示す概略図である。
【図3C】本発明の１実施形態による、ロック解除された動作位置にあるｐＨセンサを示す概略図である。
【図3D】本発明の１実施形態による、動作位置にロックされたｐＨセンサを示す概略図である。
【図4A】バイオリアクターフランジへの取付け具が有る場合の、動作位置でのｐＨセンサを示す図である。
【図4B】バイオリアクターフランジへの取付け具がない場合の、動作位置でのｐＨセンサを示す図である。
【図5A】動作位置におけるｐＨセンサの断面図である。
【図5B】貯蔵位置におけるｐＨセンサの断面図である。
【図6A】本発明の１実施形態による、プランジャが引き上げられた状態でのｐＨセンサの参照電極用充填材腔部を充填することを示す概略図である。
【図6B】本発明の１実施形態による、プランジャが引き下げられた状態でのｐＨセンサの参照電極用充填材腔部を充填することを示す概略図である。
【図7A】本発明の１実施形態による、充填材キャップが取り去られて、充填材チャネルを介してｐＨセンサの貯蔵充填材腔部を充填することを示す概略図である。
【図7B】本発明の１実施形態による、充填材チャネルを介してｐＨセンサの貯蔵充填材腔部を充填するときの、充填材キャップがｐＨセンサに結合されたことを示す概略図である。
【図7C】本発明の実施形態による、ｐＨセンサに取り付けることができる貯蔵キャップの斜視図である。
【図8】本発明の別の実施形態による、充填材キャップの別の設計の概略断面図である。
【図9】本発明の別の実施形態による、別のセンサとバッグのインターフェースの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
温度は、重要なパラメータであり、これは、ｐＨ感知ガラス電極の理論的な応答を変化させることによって、ｐＨ測定に影響を与える。較正操作中、ｐＨセンサは未だ貯蔵位置にあり、ガラス電極はバイオリアクターの外側にある。バッグ内のプロセス温度は普通は或る一定の温度（例えば３６．５℃）に制御されるが、取り付けられたｐＨセンサは、簡潔な制御メカニズムを持たず室温（通常は２０～２５℃）にさらされる。このことは、ｐＨセンサ全体に温度勾配が生じさせ、その結果、較正用緩衝液の温度は不明になり且つ予測不能になる。このことは、センサの較正においてエラーを発生させる可能性がある。
【0009】
センサ動作中、ガラス電極は、バイオリアクタープロセス内に押し込まれる。しかし、このガラス電極の近くの局所温度とバイオリアクター温度計の温度とは異なる場合がある。従って、正確な温度補償を確実に行うために、ガラス電極の温度測定が好ましい。これは、ガラス球が、バイオリアクターバッグの壁に近いとき、バッグの中心とは異なる温度になる可能性があるため特に重要である。従って、本発明の少なくとも１つの態様は、温度感知素子をｐＨセンサセンブリ内に、好ましくはガラス球に近接して、提供する。温度感知素子は、温度とともに変化する電気的特性を有する何らかの適切なデバイスでありうる。実施例には、抵抗温度デバイス（ＲＴＤ）、熱電対、サーミスタなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
【0010】
センサ動作中、ガラス電極部分は、バッグの内圧によってその動作位置から貯蔵位置に押し戻される可能性がある。これにより、動作中にセンサが不活性になるリスクが発生する。この状況に対処するために、本発明の少なくとも１つの実施形態は、ｐＨセンサが動作位置から動かされるのを防ぐように構成されたロック用機構を提供している。
【0011】
本明細書に開示された少なくともいくつかの実施形態において、製造性の改善されたｐＨセンサが提供される。このｐＨセンサセンブリには、一般的に２つの封止された腔部があり、この腔部は、気泡（これは開回路を作ることによってセンサを故障させる可能性がある）が残存していない溶液で満たされる必要がある。いくつかの実施形態は、気泡を生成することなく、これら２つの腔部を充填する方法を提供する。このことは、そのようなｐＨセンサが大規模に生産されるとき、製造速度と歩留まりを向上させうる。
【0012】
その結果、本発明の実施形態は一般的に、上記の特徴の１又は複数個を含む。デザインは、さまざまな図に関連して示されている。
【0013】
図１Ａは、本発明の１実施形態による、バイオリアクターバッグフランジに結合されたｐＨセンサの概略側面図である。ｐＨセンサ１００は、バイオリアクターバッグフランジ１０２に結合されて図示されており、このフランジ１０２は、バイオリアクター壁１０４にインタフェース１０６で結合されている。バイオリアクターバッグフランジ１０２は、ホースかかり取付具１０８を含む。さらに、ｐＨセンサの結合部分１１０は、好ましくはホースかかり部１１２を含む。プランジャスリーブ１１４（図１Ｂに示される）がホースかかり取付具１０８に挿入されるとき、結合部分１１０のホースかかり部１１２は、バイオリアクターバッグフランジ１０２のホースかかり部１０８に隣接して配置される。プラスチック又は高分子の配管１１６が、ホースかかり部１１２、１０８を覆って配置され、ｐＨセンサ１００をバイオリアクターバッグフランジ１０２に固定する。プラスチック配管はまた、ｐＨセンサ１００をバイオリアクターバッグフランジ１０２に対して封止する。プラスチック配管１１６は、結束バンド（zip ties）又は他の適切な固定具を用いてさらに固定されうる。
【0014】
図１Ａに示されるように、ｐＨセンサ１００は、プランジャフランジ１１８を含み、このプランジャフランジ１１８は、エンドユーザーがｐＨセンサ１００を動作させるために、その動作位置までこのプランジャをバイオリアクタープロセス内に押し込むことを可能にする。ｐＨセンサ１００はまた、ロック位置又はロック解除位置を提供するように矢印１２２の方向に移動可能なスライドロック部１２０を含む。ロック解除位置にあるとき、ｐＨセンサ１００は、バイオリアクターバッグに出入りするように軸方向に移動可能である。逆に、スライドロック部１２０がロック位置にあるとき、ｐＨセンサは、バッグフランジ１０２又はバイオリアクターバッグに対し軸方向に移動出来ない。
【0015】
図１Ａはまた、プランジャスリーブ１１４の反対側の端部に電気コネクタ１２４を含んでいるｐＨセンサ１００を示している。１例として、コネクタ１２４は、バリオピン（variopin：ＶＰ）であり、これはｐＨ信号及び温度信号の同時通信を可能にするマルチピンコネクタである。さらに、ＶＰコネクタ１２４はまた、接続されていない状態のときでさえ、封止されている。
【0016】
図１Ｂは、本発明の１実施形態によるｐＨセンサの概略の斜視図である。図１Ｂでは、センサ１００は、バッグフランジ１０２（図１Ａに示されている）なしで示されている。プランジャスリーブ１１４は、結合部分１１０の直径よりも小さい直径を有する実質的に円筒形の形状である。この形状は、プランジャスリーブがホースかかり取付具１０８に挿入されたときに、肩部１２４がバッグフランジ１０２のホースかかり部１０８に当接することを可能にして確実な軸方向停止を作り出す。このような停止は、バイオリアクターバッグフランジ１０２に対するｐＨセンサの反復可能な軸方向位置を作るのに役立つ。
【0017】
図２は、スライドロック部１２０の概略図であり、貯蔵位置及び動作位置におけるその使用を示している。図２に示されたように、スライドロック部１２０は、異なる外径を有する１対の相互接続された穴１３０、１３２を含む。穴１３２は、プランジャ１３４の軸方向の動き（図３Ａ～３Ｄに示される）を可能にするサイズである。逆に、穴１３０は、摩擦若しくは締まりばめ、又はプランジャスリーブ１１４の溝若しくは構造物との協働係合により、プランジャ１３４の軸方向の動きを防止するサイズである。スライドロック部１２０のロック／ロック解除の位置は、矢印１２２の方向にスライド（摺動）することによって切り替えられうる。これは、プランジャ１３４の動きを貯蔵位置と動作位置の両方でロックするメカニズムを提供し、それにより、ｐＨセンサの望ましくない作動又は非作動を防止する。スライドロック部１２０は、望ましくないスライドを防ぐために、ロックアウト／タグアウト用の２つの穴１３６、１３８を備えている。
【0018】
図３Ａ～３Ｄは、本発明の１実施形態によるｐＨセンサの様々なロック／ロック解除された、貯蔵／動作位置を示す概略図である。図３Ａは、貯蔵位置にロックされたｐＨセンサ１００を示す。ロック位置は、最も左側の位置に置かれたスライドロック部１２０によって識別されうる。さらに、貯蔵位置は、プランジャスリーブ１１４に当接して配置されている端部１４０によって特定されうる。図３Ｂは、ロック解除された貯蔵位置にあるｐＨセンサ１００を示す。見て分かるように、端部１４０は依然としてプランジャスリーブ１１４に当接して配置されているが、スライドロック部１２０は、最も左側の位置（図３Ａに示される）から最も右側の位置までスライドされている。したがって、プランジャ１３４は、図３Ｂにおいて軸方向に移動可能である。
【0019】
図３Ｃは、ロック解除された動作位置にあるｐＨセンサ１００を示す。図３Ｂと比較して、スライドロック部１２０は依然と同じ位置にある。しかし、プランジャフランジ１１８は、図３Ｂにおけるよりも図３Ｃにおいてスライドロック部１２０により近い。さらに、プランジャ１３４は軸方向にバイオリアクターバッグ内へ移動されており、これに起因して端部１４０がプランジャスリーブ１１４から離間させられる。これは、バイオリアクターの内容物がｐＨ感知球１４２に接触し、バイオリアクター内容物のｐＨ値を得ることを可能にする。図３Ｄは、スライドロック部１２０が最も左の位置に戻されたときの、動作位置にロックされたｐＨセンサ１００を示す。この位置において、プランジャ１３４は、軸方向に動くことを妨げられ、その結果、端部１４０とプランジャスリーブ１１４との間の間隔を維持する。図３Ａ～３Ｄは、ロック機構の一例を示すが、当業者は、軸方向の動きを選択的に禁止するために様々な機構を使用できることを認識するであろう。
【0020】
図４Ａ及び４Ｂは、動作位置での（図４Ａ）、且つバイオリアクターバッグフランジに取り付けられていない（図４Ｂ）ｐＨセンサ１００を示している。図４Ａ及び４Ｂは、動作位置にあるｐＨセンサを示す。この位置で、プランジャ１３４は、貯蔵溶液と一緒に、プロセス内（即ち、バイオリアクターの内部）に押し出されており、その結果、ｐＨガラス電極１４２及び参照電極用接合部（図５Ａ及び５Ｂに示される）はプロセスに曝される。プランジャ１３４の端部は開いているように設計され、このことはプロセス中の気泡が通り抜けることを可能にし、その結果、気泡がｐＨガラス電極１４２又は参照電極用接合部に蓄積するリスクを低減する。
【0021】
図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ、動作位置及び貯蔵位置にあるｐＨセンサの１実施形態の断面図である。図５Ａにおいて、端部１４０はプランジャスリーブ１１４から間隔を空けられ、それによりｐＨセンサ１００を動作位置に配置する。この位置で、サンプル流体（例えば、プロセス流体又はバイオリアクターの内容物）は、ｐＨガラス電極１４２及び参照電極１５２の参照電極用接合部１５０と接触する。参照電極用接合部１５０は、セラミックで形成され得、そして参照電極用充填材腔部１５４からプロセスへのイオンの流れを支持するのに十分な多孔性を有する。参照電極用充填材腔部１５４は、適切な液体又はゲル化電解質（例えばＫＣｌ又はＡｇ／ＫＣｌ）で充填される。参照電極用充填材溶液は、１つ以上の参照電極用充填材チャネル１５６を介して参照電極用充填材腔部１５４に導入される。参照電極用充填材溶液は、一対の封止要素（例えば、Ｏリング）１５８、１６０を介して、参照電極用充填材腔部１５４内に実質的に封止される。参照電極用充填材腔部１５４は、プランジャスリーブ１１４の端部に位置する２つの参照電極用充填材チャネル１５６を通して充填され、そしてこの充填動作は、図６Ａ及び６Ｂに示されている。
【0022】
電極１５２は、好ましくは、参照電極用接合部１６２及び参照電極用接合部１５０を有する二重接合参照電極である。参照電極用接合部１６２は、参照電極用接合部１５０と同様に、参照電極用充填材腔部１５４と電極１５２の内部との間のイオンの流れを支持するのに十分な多孔性を有する。二重接合参照電極１５２は、ｐＨ測定中にそれを通してイオンが流れる一対の参照電極用接合部１５０、１６２のためにそのように呼ばれる。１実施形態において、参照電極用電極１５２は、ガラス配管及び２つのセラミック参照電極用接合部１６２、１５０によって保護されている銀／塩化銀のワイヤ（図示せず）に基づく。１つの参照電極用接合部１６２は、ガラス配管の端部に配置され、第２の接合部１５０は、参照電極用充填材腔部１５４と貯蔵充填材溶液腔部１６８（図５Ｂに示される）との間に配置され、これら２つの腔部を分離し、参照電極１５２がバイオリアクタープロセスによって汚損又は汚染されるのを防ぐ。
【0023】
図５Ａ及び５Ｂ示されているように、ｐＨセンサ１００は、ｐＨガラス電極１４２のガラス管１６６内に設置された温度感知素子１６４を含む。温度感知素子は、温度とともに変化する電気特性を有する何らかの適切な構造物でありうる。例として、抵抗温度デバイス（ＲＴＤ、熱電対、サーミスタなど）が含まれるが、これらに限定されるものではない。温度感知素子１６４を管１６６内に配置することは、測定温度が正確にｐＨガラス電極１４２の温度であることを保証するのに役立つ。素子１６４とｐＨガラス電極１４２との間のこの密接な熱結合は、較正及びｐＨ測定の精度の改善に役立つ。
【0024】
図５Ｂは、貯蔵位置にあるｐＨセンサ１００を示す断面図である。図５Ｂに示されるように、プランジャフランジ１１８は、図５Ａにおけるよりも図５Ｂにおいてスライドロック部１２０から一層離されている。さらに、端部１４０は、プランジャスリーブ１１４と接触するように押し込まれている。さらに、貯蔵充填材溶液腔部１６８は、封止要素（例えば、Ｏリング）１６０及び１７０を介してプランジャスリーブ１１４内に封止されている。この位置で、ｐＨガラス電極１４２は、貯蔵充填材溶液腔部１６８内に封止されている。貯蔵充填材溶液は、既知の或るｐＨ値を有するように選択されている。したがって、ｐＨセンサ１００を動作位置に配置する前に、ｐＨガラス電極に貯蔵充填材溶液のｐＨを感知させることにより、較正動作が行われうる。既知のｐＨ値を有する貯蔵充填材溶液は、ｐＨセンサに対してワンポイントの較正の能力を提供し、それにより、ｐＨセンサがその動作位置に配置されるときの（図５Ａに示される）エラーを最小化する。
【0025】
図６Ａ及び６Ｂは、本発明の１実施形態によるｐＨセンサの参照電極用充填材腔部を充填することの概略図である。図６Ａにおいて、プランジャは、Ｏリング１５８が参照電極用充填材チャネル１５６の上方に配置されることを可能にするように十分に持ち上げられ又は引き出されている。この位置で、参照電極用充填材溶液は、参照電極用充填材チャンバ１５４内に導入されうる。参照電極用充填材チャンバ１５４の下部は、Ｏリング１６０（図５Ａ及び５Ｂに示されている）によって依然として封止されている。十分な量の参照電極用充填材溶液が参照電極用充填材腔部１５４内に導入されるとき、Ｏリング１５８は参照電極用充填材溶液チャネル１５６の下方に配置されるまで、プランジャは（図６Ｂの矢印１８０によって示された方向に）下げられる。この位置（図６Ｂ）において、参照電極用充填材溶液は、Ｏリング１５８、１６０によって参照電極用充填材チャンバ１５４内に封止される。一例として、プランジャスリーブ１１４は、ユーザーが充填操作を観察して参照電極用接合部に溜まる気泡がないことを確認できるように透明である。
【0026】
図７Ａ及び７Ｂは、本発明の１実施形態による、充填材チャネルを通じてｐＨセンサの貯蔵充填材腔部を充填することを示す概略図である。図７Ａにおいて、貯蔵充填材チャネル１９２を介して貯蔵充填材腔部１６８へのアクセスを可能にするように、充填材キャップ１９０（図７Ｂに示されている）が取り外されている。貯蔵充填材溶液は貯蔵充填材チャネル１９２を介して貯蔵充填材腔部１６８内に注入され、次いで、封止要素（例えばＯリング）を備えた充填材キャップ１９０によって封止される。図７Ｂは、貯蔵充填材腔部１６８が貯蔵溶液で充填されたときの、ｐＨセンサ１００に連結された充填材キャップ１９０を図示する。図７Ｃに示されるように、充填材キャップ１９０は、封止要素（例えば、貯蔵充填材腔部１６８を封止するためにＯリングと結合されるプラグ１９４など）を含む。図８は、プラグ１９４が充填材チャネル１９２を封止するように係合された充填材キャップ１９０を示す。１実施形態によると、図８はまた、充填材キャップ１９０のねじ山２００に機械的ロック用形状部１９６を有する充填材キャップ１９０を示している。これは、ねじ山に切り込みを入れて、充填材キャップ１９０が自由に回転できるようにするか、又はハウジングではなくキャップにねじ山を持たせるだけで行うことができる。このことは、封止要素（プラグ、又はＯリング）が適切に封止することを可能にするように、必要とされる距離が確保された後にのみ生じる。これを行うことは、プロセスに面することになる追加のエポキシ、接着剤などを使用せずに、充填材キャップ１９０は所定の位置に確実にロックされることを保証する。
【0027】
図９は、本発明の別の実施形態による、バッグに対する代替のセンサインターフェースの概略図である。図示された例において、バッグ製造業者のバイオリアクターバッグフランジと相互作用する機械的形状部３０２が、ｐＨセンサに追加されている。使用中にバッグは加圧されるので、接続に関する唯一の問題はバッグへの取り付けである。これは、プラスチック製の固定デバイス（結束バンドなど）を不要にし、ｐＨセンサを確実に固定する。
【0028】
本発明は、好ましい実施形態を参照して説明してきたが、当業者は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱しない限度で、形態及び詳細について変更を加えてもよいことを認識するであろう。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】