特許 7539862 分離装置、関連する方法、およびシステム

(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】2024-08-16

(45)【発行日】2024-08-26

(54)【発明の名称】分離装置、関連する方法、およびシステム

(51)【国際特許分類】

   C12N 1/02 20060101AFI20240819BHJP

   C12M 3/06 20060101ALI20240819BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20240819BHJP

   C12M 1/26 20060101ALN20240819BHJP

【ＦＩ】

C12N1/02

C12M3/06

C12M1/00 Z

C12M1/26

【請求項の数】 28

(21)【出願番号】P 2021502811

(86)(22)【出願日】2019-08-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-12-16

(86)【国際出願番号】 EP2019073198

(87)【国際公開番号】W WO2020052996

(87)【国際公開日】2020-03-19

【審査請求日】2022-08-01

(31)【優先権主張番号】16/128,121

(32)【優先日】2018-09-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】598041463

【氏名又は名称】グローバル・ライフ・サイエンシズ・ソリューションズ・ユーエスエー・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100154922

【弁理士】

【氏名又は名称】崔 允辰

(74)【代理人】

【識別番号】100207158

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 研二

(72)【発明者】

【氏名】マシュー・ジェレマイア・マイスナー

(72)【発明者】

【氏名】レイチェル・マリー・ゲティングス

(72)【発明者】

【氏名】クリスティーン・アンジェラ・モートン

(72)【発明者】

【氏名】エーリック・リーミング・クヴァム

(72)【発明者】

【氏名】ジェイソン・ウィリアム・キャッスル

(72)【発明者】

【氏名】アニンディア・カンティ・デ

(72)【発明者】

【氏名】ジャレッド・ティモシー・ヘイル

(72)【発明者】

【氏名】クレイグ・パトリック・ギャリガン

(72)【発明者】

【氏名】ヴィンセント・フランシス・ピッツィ

【審査官】中野 あい

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５０６７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０９８７５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１２Ｎ １／００－ ３／１０

Ｃ１２Ｎ １／００－ ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

細胞培養流体に懸濁した粒子を含むバイオプロセス流体を清澄化するための方法であって、
流体入口（２００、３００）および流体出口（２０４、３０４）を含む分離装置（１９６、２９６）の複数のメソ流体チャネル（２０８）を通してバイオリアクタ（１８２）から未清澄化バイオプロセス流体を流して、前記未清澄化バイオプロセス流体の粒子の少なくとも一部を分離し、実質的に清澄化されたバイオプロセス流体を生成するステップと、
前記清澄化されたバイオプロセス流体を前記分離装置の前記流体出口から収集するステップと、
を含み、
前記分離装置の前記流体入口と流体出口との間の前記バイオプロセス流体の滞留時間は、１０分から４０分の範囲であり、前記分離装置は、作業面に対して１０°未満の角度（２３０）で動作する、
方法。

【請求項2】

前記分離装置は、前記作業面に対して５°以下の角度で動作する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記分離装置は、前記作業面に対して約０°の角度で動作する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記粒子は、細胞、凝集細胞、担体上の付着細胞、珪藻土、樹脂ビーズ、またはこれらの組合せを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記実質的に清澄化されたバイオプロセス流体は、生物療法的に活性な生成物、細胞、タンパク質、ウイルス、ワクチン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、またはこれらの組合せを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記分離装置の容量および前記複数のメソ流体チャネルを通って流れる前記バイオプロセス流体の流量は、前記滞留時間内に１０，０００リットルまでの前記バイオプロセス流体を処理するように構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記分離装置の容量および前記複数のメソ流体チャネルを通って流れる前記バイオプロセス流体の流量は、前記滞留時間内に４，０００リットルまでの前記バイオプロセス流体を処理するように構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記分離装置の容量および前記複数のメソ流体チャネルを通って流れる前記バイオプロセス流体の流量は、前記滞留時間内に２，０００リットルまでの前記バイオプロセス流体を処理するように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記清澄化されたバイオプロセス流体を収集するステップに続き、前記分離された粒子を前記分離装置の前記複数のメソ流体チャネルから回収するステップをさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記バイオプロセス流体からの前記粒子の分離を助けるため、前記分離装置を通して前記未清澄化バイオプロセス流体を流すステップの前に、前記未清澄化バイオプロセス流体に凝集剤を加えるステップをさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記分離装置を通して前記未清澄化バイオプロセス流体を流すステップの前に、前記未清澄化バイオプロセス流体のｐＨを下げるステップと、
前記未清澄化バイオプロセス流体を前記分離装置から収集した後、前記清澄化されたバイオプロセス流体のｐＨを中性ｐＨに上げるステップと、
をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記分離装置の最終容量に達する前に前記分離装置を洗浄するステップをさらに含み、前記分離装置を洗浄するステップは、前記分離装置を通して別個の流体を流し、前記分離装置において分離された前記粒子を除去するステップを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記分離装置の最終容量に達する前に、別個の流体が前記分離装置の前記流体出口から前記分離装置の前記流体入口へ流れるよう、前記分離装置の前記出口からの流れを逆転させて、前記分離された粒子を前記バイオリアクタまたは別個の容器へ戻すステップをさらに含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記分離装置において捕捉された前記分離された粒子を回収するステップをさらに含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

バイオプロセス流体から標的分子を単離するためのシステム（１８０）であって、
単回使用の使い捨て分離装置（１９６、２９６）であって、前記分離装置の複数のメソ流体チャネル（２０８）を画定する複数の周囲結合層（３３０、３３４、３３６、３４４）を含む、分離装置において、各層は生体適合性ポリマー材料を含み、前記分離装置は、前記バイオプロセス流体から粒子の少なくとも一部を分離して実質的に清澄化されたバイオプロセス流体を生成するように構成され、前記分離装置は、作業面に対して１０°未満の角度（２３０）で動作する、単回使用の使い捨て分離装置（１９６、２９６）と、
前記清澄化されたバイオプロセス流体をさらに処理するように構成された前記分離装置の出口に流体結合された二次精製システム（１８４）と、
を含み、
前記層は、頂部層（３４４）、底部層（３３４）、および１つまたは複数の介在層（３３６）を含み、前記周囲結合層は、積層された並列の構成で複数のメソ流体チャネルを画定し、
前記分離装置は、前記層の端部（３３１）に配置された複数のスペーサ（３３２）を含み、各介在層の前記スペーサは穴（３３３）を含み、前記頂部層および前記底部層のそれぞれは、穴を含む１つのスペーサおよび穴を含まない１つのスペーサを含み、前記穴を含む前記頂部層の前記スペーサは、前記穴を含む前記底部層の前記スペーサとは反対側の装置の端部に配置されている、システム（１８０）。

【請求項16】

前記分離装置は、流体入口マニホールド（２０６、３０６）および流体出口マニホールド（２１０、３１０）を含み、流体入口および流体出口は、前記スペーサの前記穴から形成され、前記複数のメソ流体チャネルは、前記流体入口マニホールドおよび前記流体出口マニホールドに流体結合されてこれらの間に配置されている、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

前記分離装置の前記複数のメソ流体チャネルの各メソ流体チャネルは、２ミリメートルから２０ミリメートルの範囲内の高さ（２１２）を含み、各メソ流体チャネルの前記高さは、前記スペーサによって画定されている、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記分離装置の前記複数のメソ流体チャネルの各メソ流体チャネルは、２ミリメートルから１０ミリメートル、たとえば２ミリメートルから６ミリメートルの範囲内の高さ（２１２）を含み、各メソ流体チャネルの前記高さは、前記スペーサによって画定されている、請求項１６に記載のシステム。

【請求項19】

前記分離装置の入口（２００、３００）に流体結合されるとともに前記バイオプロセス流体を前記分離装置へ流すように構成されたバイオリアクタ（１８２）を含む、請求項１５から１８のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項20】

前記分離装置は２，０００Ｌまでの容量を含み、前記分離装置に特定の流量で前記バイオプロセス流体が提供されるとき、前記提供されたバイオプロセス流体の前記流量に対する前記分離装置の前記容量の比率が、１０分から４０分の範囲内になるようになっている、請求項１５から１９のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項21】

前記分離装置は、並列および／または直列に接続された複数の分離装置を含む、請求項１５から２０のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項22】

前記分離装置は、バイオリアクタに流体結合された並列に接続された複数の分離装置を含み、並列の前記分離装置は、並列の前記分離装置に前記バイオプロセス流体を交互に供給することができるように交互配置で動作する、請求項１５から２１のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項23】

前記分離装置内の前記バイオプロセス流体の滞留時間は、１０分から４０分の範囲である、請求項１５から２２のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項24】

前記二次精製システムは、深層濾過（１８８）、膜濾過（１９０）、クロマトグラフィ（１８６）、遠心分離（１９１）、またはこれらの任意の組合せを含む、請求項１５から２３のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項25】

バイオプロセス流体から標的分子を単離するためのシステムであって、
バイオリアクタ（１８２）と、
分離装置（１９６、２９６）であって、前記分離装置の入口（２００、３００）で前記バイオリアクタに流体結合されるとともに、前記バイオリアクタから前記バイオプロセス流体の流れを受け取って、前記バイオプロセス流体から粒子の少なくとも一部を分離して実質的に清澄化されたバイオプロセス流体を生成するように構成された、分離装置において、前記分離装置は、前記粒子を分離するための複数の並列のメソ流体チャネル（２０８）を含み、前記分離装置は、作業面に対して１０°未満の角度（２３０）で動作する、分離装置（１９６、２９６）と、
前記分離装置の出口（２０４、３０４）に流体結合されるとともに、前記清澄化されたバイオプロセス流体をさらに処理するように構成された１つまたは複数の追加の精製サブシステム（１８４）であって、前記追加の精製サブシステムは、クロマトグラフィック分離（１８６）、二次深層濾過（１８８）、研磨膜（１９０）、またはこれらの任意の組合せを含む、１つまたは複数の追加の精製サブシステム（１８４）と、
を含む、システム。

【請求項26】

前記分離装置は、少なくとも１００万細胞／ｍＬの細胞密度を有する前記バイオプロセス流体を処理するように構成されている、請求項２５に記載のシステム。

【請求項27】

前記分離装置内の前記バイオプロセス流体の滞留時間は、１６分から３０分の範囲である、請求項２５または２６に記載のシステム。

【請求項28】

請求項１５から２７のいずれか一項に記載のシステムにおいて実行される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、粒子状物質を流体から分離するのに有用なメソ流体チャネルを含むシステムおよび装置に関する。特定の態様において、本開示は、本明細書で提供されるシステムおよび装置を用いて粒子を分離するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

バイオ医薬品の生産は、細胞密度および生成物力価が高くなる傾向にあり、このため単回使用の採取システムが経済的および物流的に有利になっている。２，０００Ｌ以上の細胞培養容積用の単回使用バイオリアクタは、バッチ生産力価が増加し続けているため、ステンレス鋼インフラストラクチャに対する経済的に魅力的な代替手段を提供する。多くのバイオ医薬品は、クロマトグラフィシステムを介した下流精製の前に未精製採取ステップにおいて生産細胞から最初に分離される。この採取ステップのための容積変更可能な解決策は、タンパク質または他の産物（たとえばウイルス）が生産されるときの遠心分離および／または深層濾過を含む。深層濾過は、一次および二次清澄化を介してそれぞれインタクト細胞および細胞デブリを除去する単回使用採取方法として採用されてきたが、このプロセスは、バイオリアクタの細胞密度が徐々に増加するにつれて、細胞固化および目詰まりを被り、これは製造生産性にとって望ましくない。加えて、深層濾過の総濾過面積は、一次採取用の細胞密度に比例して拡大する傾向があり、これは在庫の床スペースにとって望ましくなく、３０００万細胞／ｍＬより大きな細胞密度では技術的および経済的に法外である。遠心分離は、大きな固定資産（ステンレス鋼）の製造現場に適した代替手段となり得るが、遠心分離は、資本設備の支出、バッチ間の滅菌準備時間、および遠心分離設備のメンテナンスのため、小さな単回使用の文脈においては法外となり得る。加えて、遠心分離ベースの採取は、バイオリアクタ原料が高い細胞密度（たとえば培養液質量の１０％を超える固体）を含むとき、満足できない製品損失を被り得る。細胞分離に取り組む過去の試みでは通常、水平から分離チャネルに向かって３０と８０°との間の角度で細胞含有流体を縦方向に流すことを含む傾斜を使用している。細胞分離は、細胞が別個のチャンバへ流入するための分離チャネルを通る縦方向の流体流に対して横方向である。分離は、４０Ｌ／日未満の流量での灌流動作用の、ファウリングが生じやすい、濾過装置となる分離チャネルを通過する細胞に限定され、これはバッチ細胞培養一次清澄化動作には適用可能でない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

したがって、流体から、特に細胞密度の高いバイオリアクタ原料から、細胞および／または分散粒子（細胞凝集体、担体上の付着細胞、樹脂ビーズおよび珪藻土を含む）を効率的に分離するための装置および方法を提供する必要性が存在する。複雑な設備なしに、大きなサンプル（たとえば、≧２，０００Ｌ）から細胞および／または粒子を迅速かつ効率的に分離および収集する必要性は、満たされていないままである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

一実施形態において、細胞培養流体に懸濁した粒子を有するバイオプロセス流体を清澄化するための方法が、バイオリアクタから分離装置内の複数のメソ流体チャネルを通して未清澄化バイオプロセス流体を流して、未清澄化バイオプロセス流体から粒子の少なくとも一部を分離し、実質的に清澄化されたバイオプロセス流体を生成するステップと、清澄化されたバイオプロセス流体を分離装置の出口から収集するステップと、を含み、分離装置内のバイオプロセス流体の滞留時間は、流体の全部または一部が最初に装置に入った時間に対して１０分から４０分の範囲である。

【0005】

他の実施形態において、バイオプロセス流体から標的分子を単離するためのシステムが、単回使用の使い捨て分離装置であって、分離装置の１つまたは複数のメソ流体チャネルを画定する複数の周囲結合層を有する、分離装置において、各層は生体適合性ポリマー材料を含み、分離装置は、バイオプロセス流体から粒子の少なくとも一部を分離して実質的に清澄化されたバイオプロセス流体を生成するように構成された、単回使用の使い捨て分離装置と、清澄化されたバイオプロセス流体をさらに処理するための構成で分離装置の流出口で流体結合されたクロマトグラフィシステムと、を含む。

【0006】

他の実施形態において、バイオプロセス流体から標的分子を単離するためのシステムが、バイオリアクタと、分離装置であって、分離装置の入口でバイオリアクタに流体結合されるとともに、バイオリアクタからバイオプロセス流体を受け取って、バイオプロセス流体から粒子の少なくとも一部を分離して実質的に清澄化されたバイオプロセス流体を生成するように構成された、分離装置において、分離装置は、粒子を分離するための複数の並列のメソ流体チャネルを含み、複数のメソ流体チャネルの各メソ流体チャネルは、２ミリメートルから２０ミリメートルの範囲内の高さを含む、分離装置と、分離装置の出口に流体結合されるとともに、清澄化されたバイオプロセス流体をさらに処理するように構成された１つまたは複数の追加の精製サブシステムであって、追加の精製サブシステムは、クロマトグラフィック分離、二次深層濾過、研磨膜、またはこれらの任意の組合せを含む、追加の精製サブシステムと、を含む。

【0007】

本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むとよりよく理解され、図面全体にわたって同様の符号が同様の部分を表す。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の態様による、分離装置を含むバイオプロセシングシステムの一実施形態の概略図である。

【図2】本開示の態様による、図１の分離装置の一実施形態の側面図の概略図である。

【図3】本開示の態様による、図２の分離装置の一実施形態の側面図の概略図であり、ある角度での分離装置を示している。

【図4A】本開示の態様による、図２の分離装置の一実施形態の斜視図の概略切り取り図であり、入口および出口構成を示している。

【図4B】本開示の態様による、図４Ａの分離装置の一実施形態の斜視図の概略切り取り図であり、他の入口および出口構成を示している。

【図4C】本開示の態様による、図４Ａの分離装置の一実施形態の斜視図の概略切り取り図であり、他の入口および出口構成を示している。

【図4D】本開示の態様による、図４Ａの分離装置の一実施形態の斜視図の概略切り取り図であり、他の入口および出口構成を示している。

【図4E】本開示の態様による、図４Ａの分離装置の一実施形態の斜視図の概略切り取り図であり、他の入口および出口構成を示している。

【図4F】本開示の態様による、図４Ａの分離装置の一実施形態の斜視図の概略切り取り図であり、他の入口および出口構成を示している。

【図4G】本開示の態様による、図４Ａの分離装置の一実施形態の斜視図の概略切り取り図であり、他の入口および出口構成を示している。

【図4H】本開示の態様による、図４Ａの分離装置の一実施形態の斜視図の概略切り取り図であり、他の入口および出口構成を示している。

【図5】本開示の態様による、図２の分離装置の複数を含むモジュラー分離装置の一実施形態の側面図の概略図である。

【図6】本開示の態様による、図２の分離装置の複数を含む交互バイオプロセシングシステムの一実施形態の概略図である。

【図7】本開示の態様による、図２の分離装置を利用して流体から粒子を分離するための方法の一実施形態のフローチャートである。

【図8】本開示の態様による、図１の分離装置の追加の一実施形態の斜視図の概略図である。

【図9】本開示の態様による、図８の分離装置の一実施形態の部分分解図の概略図であり、分離装置の層を示している。

【図10】本開示の態様による、図９の分離装置の入口での層の斜視図の概略図である。

【図11】図９の分離装置の出口での層の斜視図の概略図である。

【図12】本開示の実施形態による、図９の分離装置の上面図の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

１つまたは複数の具体的な実施形態を以下に説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供する努力において、実際の実装形態のすべての特徴が本明細書に記載されているわけではない。あらゆる工学または設計プロジェクトの場合と同様、あらゆるこのような実際の実装形態の開発において、実装形態ごとに変化し得る、システム関連およびビジネス関連の制約との適合のような、開発者の特定の目標を達成するために多数の実装形態特有の決定を行わねばならないということが理解されるべきである。また、このような開発努力は複雑で時間がかかるかもしれないが、それにもかかわらず、本開示の利益を有する当業者にとっては設計、作製、および製造の日常的な仕事であろうことが理解されるべきである。

【0010】

本明細書で議論するいくつかの実施形態において、バイオ医薬品プロセスにおいて細胞培養流体を採取または清澄化するために分離装置を用いることができる。このようなプロセスにおいて、細胞のような粒子を含む流体から回収されるべき目標物質は、清澄化された流体、分離された粒子、またはこれらの組合せであり得る。上記を念頭に置いて、図１は、清澄化された基流体、分離された粒子、またはこれらの組合せを分離および回収するための分離装置１９６を含むバイオプロセシングシステム１８０を示す。

【0011】

バイオプロセシングシステム１８０は、生物学的反応またはプロセスが実行されるバイオリアクタ１８２、あるいは生物学的に活性な環境を促進する任意の他の装置またはシステムを含むことができる。いくつかの実施形態において、バイオリアクタ１８２内で反応が起こった後、細胞および／または他の分散粒子を含む基流体の未清澄化溶液をバイオリアクタ１８２から分離装置１９６へ流すことができる。装置１９６は、細胞および／または他の粒子を基流体から分離するために用いることができる。したがって、溶液が一定の流量で分離装置を通って流れるとき、装置１９６は、図２に関してより詳細に議論するように、溶液から落下する細胞および／あるいは細胞、凝集細胞、担体上の付着細胞、珪藻土、樹脂ビーズ、またはこれらの組合せのような他の粒子を捕捉または含有して実質的に清澄化された流体を生成することができ、これはバイオプロセスの標的を含むことができる。清澄化された流体は、細胞、生物療法的に活性な生成物、タンパク質（たとえば抗体）、ウイルス、ワクチン、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、リボ核酸（ＲＮＡ）、またはこれらの組合せを含むことができる。いくつかの実施形態において、清澄化された流体は装置１９６を出ることができ、および１つまたは複数の追加の装置１９６（たとえば、一連の装置１９６）を通って流れることができ、またはクロマトグラフィック分離サブシステム１８６、二次深層濾過システム１８８、研磨膜サブシステム１９０（たとえば、膜濾過サブシステム）、遠心分離サブシステム１９１、または任意の他の精製サブシステムのような、清澄化された流体をさらに清澄化または精製するバイオプロセシングシステム１８０の１つまたは複数の追加の精製サブシステム１８４（二次精製システムとも呼ばれる）を通って流れることができる。

【0012】

装置１９６は単回使用の使い捨て装置とすることができ、これはすでに滅菌され、したがってバイオ医薬品製造フロアでの洗浄および滅菌のためのステップを排除することができる。これはたとえばガンマ線照射によって事前滅菌することができる。装置１９６はそれぞれ、剛性または可撓性プラスチックのような剛性または可撓性材料で作製することができ、または剛性および可撓性材料の両方で作製することができる。図２～図５は、比較的剛性の構造を備えた分離装置を示す一方、以下図８～図１２に示す装置は、比較的可撓性の構造を備えた分離装置を示す。分離装置本体または内部の一部または全部を形成するために用いられる材料は、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、またはエチレン酢酸ビニル共重合体のような、任意の高密度プラスチックまたはポリマーとすることができる。

【0013】

いくつかの実施形態において、装置１９６内で溶液から沈降する細胞および／または他の粒子が、バイオプロセシングシステム１８０を用いるバイオプロセスの意図された産物であれば、細胞および／または他の粒子は装置１９６から回収することができる。未清澄化溶液が装置１９６を通って流れ、このため細胞および／または他の粒子が溶液から沈降すると、装置の最終保持容量に達する前に、装置１９６の入口に流体結合された共通または別個の流体導管を動作させて装置に含まれる産物を洗い流し、産物回収を改善して産物収量を増加させることができる。

【0014】

いくつかの実施形態において、装置１９６内で溶液から沈降する細胞および／または他の粒子が、バイオプロセシングシステム１８０を用いるバイオプロセスの意図された産物であれば、細胞および／または他の粒子は装置１９６から回収することができる。未清澄化溶液が装置１９６を通って流れ、このため細胞および／または他の粒子が溶液から沈降すると、装置の最終保持容量に達する前に、装置１９６の出口に流体結合された共通または別個の流体導管を動作させて、装置１９６内の流れを装置の出口から入口へ逆転させることができる。逆流は、装置１９６内に保持された細胞および／または他の粒子（たとえば、被保持物）を、バイオリアクタ１８２ならびに／あるいは装置１９６および／またはバイオリアクタ１８２に流体結合された別個の滅菌容器１９２へ戻すことができる。

【0015】

いくつかの実施形態において、装置１９６内で溶液から沈降する細胞および／または他の粒子が、バイオプロセシングシステム１８０を用いるバイオプロセスの意図された産物であれば、細胞および／または他の粒子は装置１９６から回収することができる。未清澄化溶液が装置１９６を通って流れ、このため細胞および／または他の粒子が溶液から沈降すると、装置の最終保持容量に達する前に、保持された細胞および／または他の粒子の流体を、バッファまたは媒体のような、代替の適合性流体と交換することができる。装置１９６の出口に流体結合された共通または別個の流体導管の係合を動作させて、装置１９６内の同じまたは代替の適合性流体を用いて装置の出口から入口へ流れを逆転させることができる。逆流は、装置１９６内に保持された細胞および／または他の粒子（たとえば、被保持物）を、バイオリアクタ１８２ならびに／あるいは装置１９６および／またはバイオリアクタ１８２に流体結合された別個の滅菌容器１９２へ戻すことができる。

【0016】

加えて、またはあるいは、いくつかの実施形態において、バイオプロセシングシステム１８０は、未清澄化溶液内の細胞および／または他の粒子を、装置１９６内で未清澄化溶液からより迅速に沈降させ、したがって、装置１９６およびバイオプロセシングシステム１８０全体としての効率を高めることができる方法で動作させることができる。たとえば、いくつかの実施形態において、溶液のｐＨは、装置１９６に入る前に調整することができる。流体または他の材料をバイオリアクタ１８２への入口を介して加えてｐＨを調整することができ、これを監視することができる。ｐＨは、装置１９６を通って流れる前に、たとえば、ｐＨ４．５～５に下げることができる。ｐＨが低くなると、溶液中の細胞および／または他の粒子を大きな凝集体へと蓄積（たとえば、凝集）させることができ、細胞および／または他の粒子が分離装置１９６内でより迅速に溶液から落下して、より清澄化された流体産物を生成することが可能になる。装置１９６からの清澄化された流体のｐＨは、回収前または追加の精製サブシステム１８４の１つまたは複数を用いてさらに清澄化される前に、装置１９６または追加の貯蔵バッグ１９４内へ塩基を加えることによって、溶液の開始ｐＨ、たとえばｐＨ７に中和することができる。いくつかの実施形態において、追加の粒子または添加剤を細胞培養流体（たとえば、未清澄化溶液）に加えて、装置１９６の沈殿性能を改善するのを助けることができる。たとえば、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＡＤＭＣ）または珪藻土（ＤＥ）のような凝集剤を細胞培養流体に加えることができる。凝集剤は、粒子、ならびに細胞培養流体中の他のデブリをより大きな粒子へと凝集させ、これは、細胞培養流体のより大きな粒子と流体との間の密度差に基づいてより速く沈殿することができる。これは次には、特により高い粒子密度（たとえば、細胞密度）で、装置１９６の分離性能を改善することができる。いくつかの実施形態において、より大きな粒子は装置１９６から回収することができる。このような実施形態において、加えられた凝集剤の正味電荷を用いて、ＤＮＡまたは宿主細胞タンパク質（ＨＣＰ）のような、細胞培養流体中の荷電種を捕捉することもできる。

【0017】

図２は、溶液の基流体から細胞および／または粒子を分離するために用いることができる分離装置１９６（たとえば、水平または実質的に水平の配向で動作するように構成された非傾斜沈降装置）の一実施形態を示す。好ましい実施形態において、装置１９６は、粒子が流れるときに装置１９６に滞留する時間と、粒子が重力によって装置に沈殿してある沈殿効率を達成するのにかかる時間とのバランスをとることを通して動作可能に機能する。具体的には、所与の容積の装置を通る粒子含有流体の流量で、粒子沈殿時間より長い滞留時間が可能になれば、粒子は捕捉されることになる。粒子含有流体の流量の結果、滞留時間が粒子沈殿時間より少なければ、粒子は効率的に保持されないであろう。滞留時間は、装置容積を流量で割ることによって簡単に計算される。

【0018】

装置１９６は、流体入口２００を介して、細胞懸濁液のような細胞培養流体１９８（たとえば、基流体に懸濁した細胞および／または他の粒子を含む未清澄化溶液）、または粒子を含む他の流体の入力を受け取ることができる。装置１９６は、特定の流量で、バイオリアクタ１８２、または他の供給源から細胞培養流体１９８を受け取ることができる。装置１９６は、細胞および／または他の粒子のような粒子を細胞培養流体１９８から分離して、装置１９６の流体出口２０４を介して清澄化された流体２０２の回収を可能にするために用いられる補助重力沈降装置とすることができる。回収された清澄化された流体２０２内に採取プロセスの目標産物を含むことができる。

【0019】

装置１９６の本体２０５は、流体入口マニホールド２０６、複数のメソ流体チャネル２０８（たとえば、ミリメートルからセンチメートルの範囲内の高さを有するチャネル）、および流体出口マニホールド２１０を含むことができる。流体入口マニホールド２０６は、流体入口２００を複数のメソ流体チャネル２０８へ結合することができる。装置１９６は、積層または並列の構成で配置された任意の数のメソ流体チャネル２０８（たとえば、２、３、４、５、６など）を含み、図示の実施形態に示すように、装置１９６の本体２０５の分離部分２１１に一連の積層メソ流体チャネルを提供することができる。メソ流体チャネル２０８の積層構成により、細胞培養流体１９８の粒子が沈殿するための表面積を増やすことが可能になる一方、細胞培養流体１９８が移動する容積を増やすことも可能になり、これにより装置１９６が増加した容積の細胞培養流体１９８を効率的に処理することが可能になり得る。したがって、装置１９６は、高い細胞密度（たとえば、＞２０００万細胞／ｍＬ）を有する様々な容積で細胞培養流体１９８を十分に清澄化することができる。装置１９６は、２，０００Ｌ、４，０００Ｌ、または１０，０００Ｌまでの容量を有することができる。
メソ流体チャネル２０８は、高さ２１２がミリメートルからセンチメートルの高さ、たとえば高さ２１２が２ｍｍと２０ｍｍ（２ｃｍ）との間、または２ｍｍと１０ｍｍとの間、または２ｍｍと６ｍｍとの間の範囲とすることができる。装置１９６のメソ流体チャネル２０８のすべてが同じ高さ２１２を有することができ、またはいくつかの実施形態において、メソ流体チャネル２０８は、高さ２１２をミリメートルからセンチメートルの範囲内で変化させることができる。メソ流体チャネル２０８はそれぞれ、流体入口マニホールド２０６と流体出口マニホールド２１０との間に配置されてこれらに流体結合されている。したがって、各メソ流体チャネル２０８は、メソ流体チャネル２０８のチャネル入口２１４で流体入口マニホールド２０６に結合し、チャネル出口２１６で流体出口マニホールドに結合することができる。流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０は、マニホールド２０６、２１０がメソ流体チャネル２０８の流路に垂直に配置されるように配置することができる。流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０はそれぞれ、細胞培養流体１９８をメソ流体チャネル２０８から分配および収集するため、流体入口マニホールド２０６の容量および流体出口マニホールド２１０の容量が各メソ流体チャネル２０８の容量より大きくなるようなサイズにすることができる。したがって、装置１９６は、いくつかの実施形態において、マイクロ流体の特徴を欠いていることがある。結果として、ミリメートルから２センチメートルまでのメソ流体チャネル２０８の高さ２１２により、装置１９６の総容量を増加させることができる。

【0020】

動作中、細胞培養流体１９８は、特定の流量で装置１９６に提供することができる。これは、細胞培養流体１９８がメソ流体チャネル２０８を通過する流量である。細胞培養流体１９８は流体入口マニホールド２０６に入ることができ、複数のメソ流体チャネル２０８間で実質的に均等に分配することができる。細胞培養流体１９８がメソ流体チャネル２０８を横断するとき、細胞培養流体１９８に含まれる粒子（たとえば、細胞）と細胞培養流体１９８の周囲の流体との間の密度差により、粒子が沈殿して各メソ流体チャネル２０８の下方内面２１８に集めることができる。メソ流体チャネル２０８の下方内面上の細胞培養流体１９８の粒子の沈殿は、細胞培養流体１９８内のより高密度粒子に作用する分離力２２０によってさらに引き起こすことができる。分離力２２０は周囲の重力とすることができ、このためメソ流体チャネル２０８内の粒子の沈殿を引き起こす別個のまたは追加の力が必要とされない。細胞培養流体１９８が装置１９６を通って流れるときのメソ流体チャネル２０８内の細胞培養流体１９８の粒子の沈殿により、流体出口２０４を介して出力として回収することができる細胞培養流体１９８の実質的に清澄化された流体層２０２（たとえば＞８０％粒子除去）を生むことができる。したがって、細胞培養流体１９８の流体層２０２内のバイオ医薬品プロセスの、タンパク質のような産物を回収することができる。

【0021】

本明細書で用いるとき、滞留時間とは、細胞培養流体１９８が装置１９６の流体入口から流体出口まで装置１９６を横断するのにかかる時間の量、したがって、細胞培養流体１９８の粒子が沈降することを可能にするために細胞培養流体１９８がメソ流体チャネル２０８内にあり得る時間の量を説明している。装置１９６の滞留時間は、装置１９６の総容積の、装置１９６を通る細胞培養流体１９８の流量に対する比率として定義される。装置１９６についての滞留時間は、約１０分から４０分またはより小さな範囲内、たとえば１６分から３０分、２３分から２７分、または任意の他の適切な範囲またはこのような範囲の組合せの範囲とすることができる。装置１９６内の細胞培養流体１９８のこの範囲の滞留時間により、粒子の沈殿が可能になって効率的な分離期間（たとえば、２，０００Ｌで８時間未満の処理期間）内に実質的に清澄化された流体層２０２を提供する。

【0022】

したがって、処理されるべき細胞培養流体１９８の目標容積および装置１９６の容量が分かれば、細胞培養流体１９８の流量は、上の範囲内で目標滞留時間（たとえば、２４分、２５分、２６分など）を提供するように設定または調整することができる。上の範囲内の滞留時間により、Ｔａｂｌｅ ４（表１）およびＴａｂｌｅ ５（表２）を参照してより詳細に議論するように、高細胞密度細胞培養流体であり得る細胞培養流体１９８の粒子の効率的な沈殿、および管理可能な期間内での細胞培養流体１９８の流体層２０２の清澄化を提供することができる。このように、装置１９６は、処理されるべき目標容積および／または特定の採取用途に対して規模変更可能であり得る。

【0023】

細胞培養流体１９８がメソ流体チャネル２０８を横断するとき、細胞培養流体の粒子と流体との間の密度差および分離力２２０（たとえば、周囲の重力）のため、細胞培養流体１９８の粒子は下方内面２１８に沈殿する。加えて、装置１９６は、細胞培養流体１９８の清澄化された流体層２０２を回収するために利用することができる。好ましい実施形態において、装置１９６は、いかなる微孔性またはマイクロ流体の特徴を含まない。さらに、清澄化された流体層２０２が装置１９６の出口２０４を介して回収されるので、装置１９６は、細胞培養流体１９８の処理後に廃棄することができる単回使用装置とすることができる。

【0024】

図３は、作業面２３２および分離力２２０の供給源２３４に対して角度２３０で配置された分離装置１９６を示す。いくつかの実施形態において、細胞培養流体１９８の処理中、装置１９６は、図２に示すように、作業面２３２および分離力２２０の供給源２３４に対して実質的に平行に（すなわち、非傾斜）、または作業面２３２に対して０°の角度または約０°の角度（たとえば、０°±５°）で配置することができる。すなわち、作業面２３２は、分離力２２０（たとえば、重力）に垂直に配向された面とすることができる。通常、作業面２３２は水平面である。いくつかの実施形態において、細胞培養流体１９８の処理中、装置１９６は、図３に示すように、作業面２３２および分離力２２０の供給源２３４に対して角度２３０で配置することができる。角度２３０により、メソ流体チャネル２０８のチャネル入口２１４がチャネル出口２１６より低く配置されるように装置を配置または配向することができる。

【0025】

装置１９６は、角度２３０で配置されていなくても（たとえば、０°の角度または約０°の角度でも）、細胞培養流体１９８の流体層２０２から粒子を実質的に分離するように動作することができる。細胞培養流体の粒子と流体層２０２との間の密度差および分離力２２０は、傾斜がない場合でさえ、流体層２０２から粒子を十分に分離するように作用することができる。装置１９６が角度２３０で配置されている実施形態において、角度２３０により、装置１９６の動作のための力としてではなく、装置１９６から空気を排出するのを助けるという利点を提供することができる。

【0026】

角度２３０は、実質的に０°～３０°の間の角度、または実質的に０°～１０°の間の角度、たとえば、１０°、５°、または約０°（たとえば、０°±５°）とすることができる。したがって分離装置１９６は本明細書では非傾斜沈降装置として参照することができる。対照的に、傾斜沈降装置はボイコット効果に依存しており、これには沈降を達成するために約３０°以上の動作角度が要求されることがある。いくつかの実施形態において、装置１９６は、分離プロセス全体を通して角度２３０で配置することができる。しかしながら、いくつかの実施形態において、装置１９６は、間欠的または周期的に角度２３０まで傾斜してメソ流体チャネル２０８から空気を排出し、装置１９６の分離効率を高めることができる。

【0027】

図４Ａ～図４Ｈは、装置１９６の流体入口２００、流体入口マニホールド２０６、流体出口マニホールド２１０、および流体出口２０４の異なる構成の実施形態を示す。装置１９６のいくつかの構成において、装置１９６は、１つまたは複数の流体入口２００および１つまたは複数の流体出口２０４（たとえば、１、２、３）を含むことができる。加えて、装置１９６は、流体入口２００をチャネル入口２１４に結合する流体入口マニホールド２０６の１つまたは複数、流体出口２０４をチャネル出口２１６に結合する流体出口マニホールド２１０の１つまたは複数、または流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０の両方を含むことができる。さらに、いくつかの構成において、装置１９６は、１つまたは複数の流体入口マニホールド２０６からチャネル入口２１４間で細胞培養流体を分配することができる１つまたは複数の横方向入口チャネル２３６および／またはチャネル出口２１６から清澄化された流体層２０２を収集して清澄化された流体層２０２を１つまたは複数の流体出口マニホールド２１０に分配することができる１つまたは複数の横方向出口チャネル２３８を含むことができる。

【0028】

図４Ａは、複数の流体入口マニホールド２０６を有する装置１９６の構成を示しており、それぞれ流体入口２００の１つを分離部分２１１のメソ流体チャネル２０８の１つまたは複数のチャネル入口２１４に結合している。複数の流体入口２００へ流入した細胞培養流体１９８は、複数の流体入口マニホールド２０６を介して１つまたは複数のチャネル入口２１４間で分配される。加えて、装置１９６は複数の流体出口マニホールド２１０を含み、それぞれメソ流体チャネル２０８の１つまたは複数のチャネル出口２１６に結合されている。細胞培養流体１９８が装置１９６を通って流れるときに細胞および／または他の粒子がそれから落下するときに生成される清澄化された流体層２０２は、複数の流体出口マニホールド２１０を介してメソ流体チャネル２０８を出て、それぞれの流体出口２０４を介して装置１９６を出る。複数の流体入口２００および流体出口２０４により、装置を通る細胞培養流体１９８の流量を増やすことが可能になり、したがって装置１９６が特定の期間内に効率的に処理することができる細胞培養流体１９８の容積を増やすことができる。

【0029】

図４Ｂは、単一の流体入口マニホールド２０６に結合された単一の流体入口２００、ならびに単一の流体出口マニホールド２１０に結合された単一の流体出口２０４を有する装置１９６の構成を示す。加えて、流体入口マニホールド２０６は、１つまたは複数の横方向入口チャネル２３６に結合されている。横方向入口チャネル２３６は、流体入口マニホールド２０６に流入した細胞培養流体１９８が横方向入口チャネル２３６を介してチャネル入口２１４のそれぞれに分配されるよう、流体入口マニホールド２０６に垂直に配置することができる。さらに、チャネル出口２１６は、横方向出口チャネル２３８を介して流体出口マニホールド２１０に結合されている。横方向出口チャネル２３８は、各チャネル出口２１６からの清澄化された流体層２０２が横方向出口チャネル２３８に集められ、単一の流体出口マニホールド２１０に分配されて装置１９６を出るよう、メソ流体チャネル２０８に垂直に配置することができる。横方向入口チャネル２３６および／または横方向出口チャネル２３８を含めることにより、装置１９６を通る特定の流量で細胞培養流体１９８を実質的に均等に分配することを依然として可能にしながら、装置１９６の輪郭の最小化を提供することができる。

【0030】

図４Ｃは、横方向入口チャネル２３６および横方向出口チャネル２３８にそれぞれ結合された複数の流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０を有する装置１９６の構成を示す。図４Ｂに示す構成と同様に、横方向入口チャネル２３６は、流体入口マニホールド２０６に流入した細胞培養流体１９８が横方向入口チャネル２３６を介してチャネル入口２１４のそれぞれに分配されるよう、流体入口マニホールド２０６に垂直に配置することができる。加えて、横方向出口チャネル２３８は、各チャネル出口２１６からの清澄化された流体層２０２が横方向出口チャネル２３８に集められ、複数の流体出口マニホールド２１０に分配されて装置１９６を出るよう、メソ流体チャネル２０８に垂直に配置することができる。図４Ｃに示す構成のようないくつかの構成において、流体入口マニホールド２０６は、流体出口マニホールド２１０の真向かいに、またはこれと並んで、装置１９６の両端部２４０で配置することができる。

【0031】

図４Ｄは、横方向入口チャネル２３６および横方向出口チャネル２３８にそれぞれ結合された単一の流体入口マニホールド２０６および単一の流体出口マニホールド２１０を有する装置１９６の構成を示す。図４Ｄに示す構成は、装置１９６の側面２４２に対する端部２４０の周りの流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０の位置を除いて、図４Ｂに示すものと同様である。図４Ｂおよび図４Ｄは両方とも、流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０が装置の両端部２４０で互いに真向かいに配置されている構成を示すが、図４Ｄは、図４Ｂに示すように、装置の側面２４２間の中心位置に配置されるのではなく、側面２４２の１つに隣接して配置された流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０を示す。

【0032】

図４Ｅは、単一の流体入口２００および流体入口マニホールド２０６を有する装置１９６の構成を示しており、これは横方向入口チャネル２３６を介してチャネル入口２１４に結合されている。加えて、装置１９６は、複数の流体出口マニホールド２１０のそれぞれの１つを介して１つまたは複数のチャネル出口２１６にそれぞれ結合された複数の流体出口２０４を含む。反対の構成において、図４Ｆは、複数の流体入口マニホールド２０６のそれぞれの１つを介して１つまたは複数のチャネル入口２１４にそれぞれ結合された複数の流体入口２００を有する装置１９６の構成を示す。加えて、図４Ｆに示す装置１９６は、横方向出口チャネル２３８を介して１つまたは複数のチャネル出口に結合された単一の流体出口２０４および流体出口マニホールド２１０を含む。両方の構成において、図４Ｅに示す単一の流体入口マニホールド２０６および図４Ｆに示す単一の流体出口マニホールド２１０は、装置１９６の各側面２４２間の中心位置ではなく、装置１９６の一側面２４２に隣接してそれぞれ配置されている。さらに、図４Ｅおよび図４Ｆの両構成に示すように、複数の流体入口マニホールド２０６および／または複数の流体出口マニホールド２１０が存在するとき、これらは装置１９６の側面２４２間に等間隔で配置することができる。

【0033】

図４Ｇは、複数の流体入口マニホールド２０６のそれぞれの１つを介して装置１９６の１つまたは複数のチャネル入口２１４にそれぞれ結合された複数の流体入口２００を有する装置１９６の構成を示す。加えて、図４Ｇの装置１９６は、横方向出口チャネル２３８を介して１つまたは複数のチャネル出口２１６に結合された複数の流体出口２０４および流体出口マニホールド２１０を含む。複数の流体入口マニホールド２０６および複数の流体出口マニホールド２１０があるが、装置１９６に存在するそれぞれの量は対応していない。たとえば、図４Ｇの装置１９６は、３つの流体入口マニホールド２０６および２つのみの流体出口マニホールド２１０を含む。このような構成において、流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０はそれぞれ、装置１９６の側面２４２間で等間隔にすることができるが、流体出口マニホールド２１０は、装置１９６のそれぞれの端部２４０で流体入口マニホールド２０６の真向かいに配置することができない。

【0034】

図４Ｈは、単一の流体入口２００および対応する単一の流体入口マニホールド２０６、ならびに単一の流体出口２０４および対応する単一の流体出口マニホールド２１０を有する装置１９６の構成を示す。加えて、流体入口マニホールド２０６は、横方向入口チャネル２３６を介して１つまたは複数のチャネル入口２１４に結合され、流体出口マニホールド２１０は、横方向出口チャネル２３８を介して１つまたは複数のチャネル出口２１６に結合されている。図４Ｈに示す構成において、流体入口マニホールド２０６は、装置１９６の一方の側面２４２に隣接して端部２４０に沿って配置されている。流体出口マニホールド２１０は、装置１９６の反対側面２４２に隣接する反対側の端部２４０に沿って配置され、このため流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０は、互いの真向かいに配置されていない。

【0035】

図４Ａ～図４Ｈに示す装置１９６の代替構成は、装置１９６の非限定的な例を示しており、すべての可能な構成を示すことを意味していない。装置１９６は、任意の適切な量の流体入口２００、流体入口マニホールド２０６、流体出口２０４、流体出口マニホールド２１０を含むことができ、横方向入口チャネル２３６および／または横方向出口チャネル２３８を含んでも含まなくてもよい。流体入口２００および流体出口２０４、ならびに流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０の量を変えることにより、装置１９６全体の圧力降下のカスタマイズまたは選択が可能になり、したがって、装置１９６を通る細胞培養流体１９８の流量を変えることができる。これにより、目標用途に基づいて装置１９６のカスタマイズが可能になり得る。装置１９６の流体入口２００と流体出口２０４との間の流体経路は、線形または蛇行構成で一方向とすることができる。加えて、横方向入口チャネル２３６および／または横方向出口チャネル２３８を含めることにより、装置１９６を通る特定の流量で細胞培養流体１９８の実質的に等しい分配を依然として可能にしながら、装置１９６の輪郭の最小化を提供することができる。

【0036】

図５は、モジュラーサブユニットとして分離装置１９６の２つ以上を含むモジュラー分離装置２４６の一実施形態を示す。図示の実施形態において、各装置１９６の１つまたは複数の流体入口マニホールド２０６および１つまたは複数の流体出口マニホールド２１０は、それぞれ、流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０の長さが増加してモジュラー分離装置２４６のための流体入口マニホールド２０６および流体出口マニホールド２１０を形成するように結合することができる。各装置１９６は、流体入口マニホールド２０６と流体出口マニホールド２１０との間に結合された１つまたは複数のメソ流体チャネル２０８を含むので、モジュラー分離装置２４６は、追加の装置１９６が追加されるにつれて増加した数のメソ流体チャネル２０８を含むことになる。

【0037】

モジュラーサブユニットとして装置１９６を用いることにより、目標細胞培養流体１９８の容積の効率的な処理を可能にする特定の容量をモジュラー分離装置２４６に提供することができる。いくつかの実施形態において、装置１９６（たとえば、モジュラーサブユニット）は、メソ流体チャネル２０８の数を増加または減少させることを可能にし、流体入口２００および／または流体出口２０４の位置および／または量を変え、流体入口マニホールド２０６および／または流体出口マニホールド２１０、またはこれらの任意の組合せの存在または不在を変えることができる。装置１９６を用いるモジュラー分離装置２４６のモジュール性により、目標用途に基づいて装置１９６の使用を可能にすることができる。

【0038】

いくつかの実施形態において、図８～図１２を参照して以下で議論する装置２９６を含む装置１９６、およびモジュラー分離装置２４６は、交互配置で動作させることができ、１つまたは複数の装置が細胞培養流体に流体結合されて実質的に清澄化された産物を生成する一方、追加の１つまたは複数の装置が流体結合されて細胞および／または他の粒子を反応器または別個の容器に回収する。このようなプロセスにより、細胞および／または他の粒子を回収しながら細胞培養流体の半連続的または連続的処理が可能になる。加えて、このような配置により、システム処理容量を増やすことが可能になり得る。したがって、図６は、並行して動作するように配置された装置１９６の２つを有する交互バイオプロセスシステム２５０を示す。装置１９６の２つに関して議論するが、交互バイオプロセスシステム２５０は、２より多くの装置１９６に適用可能とすることができ、および／またはモジュラー分離装置２４６を含むことができるということが理解されるべきである。

【0039】

交互バイオプロセスシステム２５０において、装置１９６は、並列動作構成で配置することができ、それぞれの流体入口２００、バイオリアクタ１８２または細胞培養流体１９８の他の供給源によってそれぞれ流体結合されている。いくつかの実施形態において、装置１９６の流体入口２００へ細胞培養流体１９８を圧送するために入口ポンプ２５２を用いることができる。動作中、細胞培養流体は、装置１９６の第１の装置２５４を通って流れることができる一方、装置１９６の第２の装置２５６への流れは遮断される。細胞培養流体は、第１の装置２５４のメソ流体チャネル２０８を通って流れることができ、その中で細胞および／または他の粒子が細胞培養流体から沈降することができる。第１の装置２５４の最終容量に達する前に、バイオリアクタからの細胞培養流体の流れは第２の装置２５６に送られ、第１の装置２５４へ流入することを遮断することができる。

【0040】

いくつかの実施形態において、細胞培養流体から沈降する細胞および／または他の粒子がバイオプロセスの意図された産物であれば、第１の装置２５４は、同じ流体、あるいはバッファまたはパージ空気のような代替の適合性流体２５８を用いて、沈殿した細胞および／または粒子を洗浄することができる。保持された細胞および／または他の粒子の流体は、第１の装置２５４の出口に流体結合された共通または別個の流体導管を用いて、同じまたは代替の適合性流体２５８と交換することができ、このため装置２５４内の同じまたは代替の適合性流体を用いて第１の装置２５４の流体出口２０４から流体入口２００まで流れが逆転する。いくつかの実施形態において、交互バイオプロセスシステム２５０は、第１の装置２５４の流体出口２０４内への代替適合性流体２５８の逆流を作成するために用いることができるパージポンプ２６０を含むことができる。逆流は、第１の装置２５４内に保持された細胞および／または他の粒子（たとえば、被保持物）をバイオリアクタ１８２、ならびに／あるいは収集ライン２６２を介して装置１９６および／またはバイオリアクタ１８２に流体結合された別個の滅菌容器へ戻すことができる。第１の装置２５４は次いで、追加の分離に用いる準備をすることができる。いくつかの実施形態において、第１の装置２５４は、第１の装置２５４の流体入口２００に流体結合された共通または別個の流体導管を用いて、代替適合性流体２５８（たとえば、バッファ）を第１の装置２５４に流すことによって洗浄することができる。代替適合性流体２５８を第１の装置２５４に流すためにバッファポンプ２６４を用いることができる。

【0041】

バイオリアクタ１８２からの細胞培養流体が第２の装置２５６を通って流れることができる一方、第１の装置２５４内に保持された細胞および／または他の粒子は除去される。第２の装置２５６の最終容量に達する前に、バイオリアクタからの細胞培養流体の流れは第１の装置２５４に送られ、第２の装置２５６へ流入することを遮断することができる。したがって、第２の装置２５６は次いで、保持された細胞および／または他の粒子を洗浄することができる。細胞培養流体、清澄化流体、および代替適合性流体の流れを制御するために交互バイオプロセスシステム２５０全体を通して複数のバルブ２６６を用いることができる。したがって、第１および第２の装置２５４、２５６は、細胞培養流体の半連続的または連続的処理を可能にすることによって効率および分離容量を高めるために交互配置で用いることができる。

【0042】

図７は、装置１９６を用いて細胞培養流体１９８を清澄化する方法２７０の一実施形態のフローチャートである。２，０００Ｌ、４，０００Ｌ、または１０，０００Ｌまでの容量を有することができる装置１９６の単回使用、使い捨ての性質のため、いくつかの実施形態において、装置１９６は、使用前に滅菌（たとえば、ガンマ滅菌）および／またはパッケージすることができる。ステップ２７２で、目標細胞培養流体１９８の容積の効率的な処理を可能にする特定の容量を有する装置１９６を提供することができる。先に議論したように、装置１９６は、流体入口マニホールド２０６と流体出口マニホールド２１０との間に規則的に積層および配置された複数のメソ流体チャネル２０８を含むことができる。メソ流体チャネル２０８の量およびサイズ（たとえば、高さ）は、装置１９６の特定の容量を考慮に入れることができる。いくつかの実施形態において、装置１９６は、モジュラーサブユニットを含むようにモジュール式とすることができる。このような実施形態において、モジュラーサブユニットを用いて、目標細胞培養流体１９８の容積の効率的な処理を可能にする特定の容量を装置１９６に提供することができる。いくつかの実施形態において、モジュラーサブユニットにより、メソ流体チャネルの数を増加または減少させることが可能になり、流体入口２００および／または流体出口２０４の位置および／または量を変え、流体入口マニホールド２０６および／または流体出口マニホールド２１０、またはこれらの任意の組合せの存在または不在を変えることができる。いくつかの実施形態において、装置１９６は、作業面２３２および分離力２２０の供給源２３４に対して実質的に０°の角度２３０（たとえば、０°±５°）で提供することができる。しかしながら、いくつかの実施形態において、装置１９６は、１°～２９°の範囲内または１°～１０°の間の角度２３０で提供することができる。角度２３０は、たとえば分離力を生成するための、装置の動作に必要ではないかもしれないが、装置１９６から空気を排出するためにのみ用いることができる。

【0043】

次に、ステップ２７４で、未処理の細胞培養流体１９８を、流体層２０２に懸濁した粒子（たとえば、細胞）を含む細胞懸濁液として、バイオリアクタのような供給源から提供することができる。未処理の細胞培養流体１９８は、１～２億粒子／ｍＬ（たとえば、細胞／ｍＬ）の細胞密度範囲内のような、高密度の粒子を含む任意の密度の粒子を含むことができる。いくつかの実施形態において、細胞培養流体１９８に追加の粒子を加えて装置１９６の沈殿性能を改善するのを助けることができる。たとえば、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド（ＰＤＡＤＭＣ）のような凝集剤を細胞培養流体１９８に加えることができる。凝集剤は、粒子、ならびに細胞培養流体１９８中の他のデブリをより大きな粒子へと凝集させることができ、これは、細胞培養流体１９８のより大きな粒子と流体との間の密度差に基づいてより速く沈殿することができる。これは次には、特により高い粒子密度（たとえば、細胞密度）で、装置１９６の分離性能を改善することができる。いくつかの実施形態において、粒子は装置１９６から回収することができる。このような実施形態において、加えられた凝集剤の電荷を用いて、ＤＮＡのような、細胞培養流体１９８中の荷電種を捕捉することもできる。いくつかの実施形態において、イオン交換またはアフィニティービーズを細胞培養流体１９８に加えて、回収されるべき産物またはタンパク質を捕捉することができる。ビーズは装置１９６内に沈殿することができ、ビーズおよび産物は装置から回収することができる。したがって、いくつかの実施形態において、装置１９６は、沈殿した粒子を回収するためのポートを含むことができる。

【0044】

次に、ステップ２７６で、未処理の細胞培養流体１９８を特定の流量で装置１９６のメソ流体チャネル２０８に流すことができる。細胞培養流体１９８が装置１９６を通って流れる特定の流量は、上述の範囲内で滞留時間（たとえば装置容量の流量に対する比率）を提供して装置１９６の性能および効率を高めるため、装置１９６の容量に基づいて決定することができる。次に、ステップ２７８で、細胞培養流体１９８が装置１９６のメソ流体チャネル２０８を通って流れるときの滞留時間にわたって、細胞培養流体１９８内の粒子の少なくとも一部を細胞培養流体１９８の流体層２０２から分離することができる。先に議論したように、細胞培養流体１９８の粒子と流体層２０２との間の密度差および分離力２２０のため、粒子はメソ流体チャネルの下方内面２１８に沈殿することができる。いくつかの実施形態において、分離力２２０は周囲の重力とすることができる。装置１９６により、細胞培養流体１９８内の粒子の約９０％～９９．９％までの装置１９６内での分離および保持が可能になり得る。

【0045】

次に、ステップ２８０で、粒子を実質的に欠く流体層２０２の流れを、装置の流体出口２０４を介して収集することができる。収集された清澄化された流体層２０２は、採取プロセスの目標産物を含むことができる。次に、ステップ２８２で、目標産物が清澄化された流体層２０２に収集されれば、装置１９６は単回使用の使い捨て分離装置とすることができるので、装置１９６を廃棄することができる。したがって、装置１９６は、広い粒子密度範囲を含む細胞培養流体の効率的な清澄化を可能にし得る単回使用の使い捨て分離装置を提供することができる。加えて、またはあるいは、いくつかの実施形態において、先に議論したように、分離装置１９６を通る流れは、ステップ２８４で、装置１９６の最終容量に達する前に逆転させることができる。装置１９６を通る流れを逆転させることにより、細胞培養流体１９８が装置１９６を通って流れたときにこれから落下した細胞および／または他の粒子がバイオリアクタまたは回収用の別個の容器へ戻ることが可能になり得る。方法２７０は、装置１９６の使用について説明しているが、方法２７０は、図８～図１２に関して以下で議論する分離装置の実施形態にも用いることができるということが理解されるべきである。

【0046】

図８は、可撓性材料から作製された（好ましくは、ガンマ適合性ポリマー、たとえばポリエチレンまたはエチレン酢酸ビニル共重合体で製造される）分離装置２９６の一実施形態を示しており、分離装置２９６は、細胞および／または他の粒子の細胞培養流体１９８からの分離のための１つまたは複数のチャネルを有するバッグ構成を形成するようになっている。装置２９６は、分離のための使用後に廃棄することができる単回使用の装置とすることができる。装置２９６は、流体入口３００を介して細胞培養流体１９８の入力（たとえば、基流体に懸濁した細胞および／または他の粒子を含む未清澄化溶液）を受け取ることができる。装置２９６は、バイオリアクタ１８２、または他の供給源から細胞培養流体１９８を特定の流量で受け取ることができる。装置２９６の本体３０５は、１つまたは複数の流体入口マニホールド３０６、１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８（たとえば、ミリメートルからセンチメートルの範囲内の高さを有するチャネル）、および１つまたは複数の流体出口マニホールド３１０を含むことができる。流体入口マニホールド３０６は、流体入口３００を１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８に結合することができる。装置２９６は、装置２９６の本体３０５の分離部分３１１に一連の積層メソ流体チャネルを提供する積層された構成または並列の構成に配置された任意の数のメソ流体チャネル３０８（たとえば、１、２、３、４、５、６など）を含むことができる。

【0047】

１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８はそれぞれ、高さが２ｍｍと２０ｍｍ（２ｃｍ）との間のような、ミリメートルからセンチメートルの高さの範囲の高さとすることができる。１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８はそれぞれ、流体入口マニホールド３０６と流体出口マニホールド３１０との間に配置されてこれらに流体結合されている。流体入口マニホールド３０６および流体出口マニホールド３１０は、マニホールド３０６、３１０が１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８の流路に垂直に配置されるように配置することができる。流体入口マニホールド３０６および流体出口マニホールド３１０を含む装置２９６の構造は、図９～図１１に関してより詳細に議論するように、周囲結合された可撓性プラスチックまたはポリマー層から形成することができる。

【0048】

上で議論した装置１９６と同様、動作中、細胞培養流体１９８は、特定の流量で装置２９６に提供することができる。これは、細胞培養流体１９８がメソ流体チャネル３０８を通過する流量である。細胞培養流体１９８は流体入口マニホールド３０６に入ることができ、１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８間で実質的に均等に分配することができる。細胞培養流体１９８が１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８を横断するとき、細胞培養流体１９８に含まれる細胞および／または他の粒子（たとえば、細胞）と細胞培養流体１９８の周囲の流体との間の密度差により、細胞および／または他の粒子を沈殿させて各メソ流体チャネル３０８の下方内面に集めることができる。

【0049】

１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８内の細胞培養流体１９８の細胞および／または他の粒子の沈殿は、細胞培養流体１９８内のより高密度粒子に作用する分離力３２０によってさらに引き起こすことができる。分離力３２０は周囲の重力とすることができ、このため１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８内の細胞および／または他の粒子の沈殿を引き起こす別個のまたは追加の力が必要とされない。細胞培養流体１９８が装置１９６を通って流れるときのメソ流体チャネル３０８内の細胞培養流体１９８の粒子の沈殿により、流体出口３０４を介して出力として回収することができる細胞培養流体１９８の実質的に清澄化された流体層２０２（たとえば、実質的に細胞および／または粒子のない流体層）を生むことができる。したがって、細胞培養流体１９８の流体層２０２内のバイオ医薬品プロセスの、タンパク質のような産物を回収することができる。

【0050】

上記のように、本明細書で用いるとき、装置２９６の滞留時間は、装置１９６、２９６の総容積の、装置１９６、２９６を通る細胞培養流体１９８の流量に対する比率として定義される。装置２９６についての滞留時間は、約１０分から４０分またはより小さな範囲、たとえば１６分から３０分、２３分から２７分、または任意の他の適切な範囲またはこのような範囲の組合せの範囲とすることができる。装置２９６内の細胞培養流体１９８のこの範囲の滞留時間により、粒子の効率的な沈殿が可能になって効率的な分離期間内に実質的に清澄化された流体層２０２を提供する。したがって、処理されるべき細胞培養流体１９８の目標容積および装置２９６の容量が分かれば、細胞培養流体１９８の流量は、上の範囲内で目標滞留時間（たとえば、２４分、２５分、２６分など）を提供するように設定または調整することができる。上の範囲内の滞留時間により、Ｔａｂｌｅ ４（表１）およびＴａｂｌｅ ５（表２）を参照してより詳細に議論するように、高細胞密度細胞培養流体（たとえば、１００万から２０００万細胞／ｍＬ）であり得る細胞培養流体１９８の粒子の効率的な沈殿、および管理可能な期間内での細胞培養流体１９８の流体層２０２の清澄化を提供することができる。このように、装置２９６は、処理されるべき目標容積および／または特定の採取用途に対して規模変更可能であり得る。

【0051】

図９は、装置２９６を形成するために用いられる２つの層３３０を示す分離装置２９６の部分分解図を示す。装置２９６は、生体適合性フィルムまたはポリマーの周囲結合層３３０から形成することができる。各層３３０は、図示の実施形態に示すように、山形の形状、または他の多角形の形状を有することができる。したがって、層３３０は、流体入口マニホールド３０６および流体出口マニホールド３１０に向かって角度を付けることができる。各層３３０の各端部３３１はスペーサ３３２を含み、これは層３３０より厚い材料で作製することができる。スペーサ３３２のいくつかはスペーサ３３２を通る穴３３３を含むことができ、これは製造中に作製される。スペーサは、層３３０の各端部３３１に熱溶接される。スペーサ３３２の穴３３３は、層が装置２９６へと周囲結合されるときにマニホールド（たとえば、導管）を形成し、スペーサ３３２間のスペースはメソ流体チャネル３０８を形成する。

【0052】

装置２９６は、底部層３３４、１つまたは複数の介在層３３６、および頂部層（図示せず）を含むことができる。図示の実施形態は、周囲結合３３８を介して一方の側に沿って１つの介在層３３６に結合された底部層３３４を示す。底部層３３４および頂部層はそれぞれ、穴３３３を有する１つのスペーサ３３２のみを含むことができる一方、介在層３３６はそれぞれ、層３３６の両方の端部３３１に穴３３３を有するスペーサ３３２を含む。底部層３３４は、底部層３３４の一方の端部３３１で穴３３３を備えた１つのスペーサ３３２を含むことができ、底部層３３４の反対側の端部３３１で穴３３３のない１つのスペーサ３３２を含むことができる。頂部層はまた、一方の端部３３１で穴３３３を備えた１つのスペーサ３３２を含むことができ、反対側の端部３３１で穴３３３のない１つのスペーサ３３２を含むことができるが、底部層３３４の穴３３３を含むスペーサ３３２は、頂部層の穴３３３を含むスペーサ３３２とは反対側の端部３３１にある。すなわち、底部層は頂部層に対して１８０°配向されている。この配向により、層３３０が共に周囲結合されたときに流体入口マニホールド３０６および流体出口マニホールド３１０が提供され、１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８をまず流れることなしに流れが装置２９６から出られないようになっている。

【0053】

図１０は、装置２９６の流体入口マニホールド３０６を形成する端部３３１での層３３０を示す。層３３０が周囲結合３３８を介して共に結合されるときに流体入口マニホールド３０６を形成するため、底部層３３４は、流体入口マニホールド３０６を含む装置２９６の端部３３１で穴３３３を有するスペーサ３３２を含む。頂部層３４４は、流体入口マニホールド３０６を含む装置２９６の端部３３１で穴３３３のないスペーサ３３２を含み、１つまたは複数の介在層３３６は、流体入口マニホールド３０６を含む装置２９６の端部３３１で穴３３３を有するスペーサ３３２を含む。したがって、層３３０が共に周囲結合されるとき、底部層３３４の穴３３３は装置２９６の流体入口３００になり、積層メソ流体チャネル３０８は層３３０間に形成される。たとえば、図示の実施形態において、装置２９６は、底部層３３４と隣接する介在層３３６との間、２つの介在層３３６の間、および頂部層３４４と隣接する介在層３３６との間に形成される３つのメソ流体チャネル３０８を含む。

【0054】

動作中、細胞培養流体１９８は、流体入口３００を介して装置２９６へ、そして流体入口マニホールド３０６へ流入することができる。頂部層３４４の穴３３３のないスペーサ３３２が流体入口マニホールド３０６において流れの継続を遮断することになるため、細胞培養流体１９８は、装置２９６内への流れの方向においてメソ流体チャネル３０８に入ることができるのみである。流体入口マニホールド３０６は、メソ流体チャネル間で細胞培養流体１９８を実質的に均等に分配することになる。

【0055】

図１１は、装置２９６の流体出口マニホールド３１０を形成する端部３３１での層３３０を示す。層３３０が周囲結合３３８を介して共に結合されるときに流体出口マニホールド３１０を形成するため、頂部層３４４は、流体出口マニホールド３１０を含む装置２９６の端部３３１で穴３３３を有するスペーサ３３２を含む。底部層３３４は、流体出口マニホールド３１０を含む装置２９６の端部３３１で穴３３３のないスペーサ３３２を含み、１つまたは複数の介在層３３６は、流体入口マニホールド３１０を含む装置２９６の端部３３１で穴３３３を有するスペーサ３３２を含む。したがって、層３３０が共に周囲結合されるとき、頂部層３４４の穴３３３は装置２９６の流体出口３０４になり、積層メソ流体チャネル３０８は層３３０間に形成される。たとえば、図示の実施形態において、装置２９６は、底部層３３４と隣接する介在層３３６との間、２つの介在層３３６の間、および頂部層３４４と隣接する介在層３３６との間に形成される３つのメソ流体チャネル３０８を含む。

【0056】

動作中、細胞培養流体１９８が装置２９６のメソ流体チャネル３０８を通って流れて、細胞および／または粒子が基流体層から分離することが可能になった後、清澄化された流体層２０２は、メソ流体チャネル３０８を出て流体出口マニホールド３１０へ流入することができる。流体出口マニホールド３１０は、各メソ流体チャネル３０８から流された清澄化された流体層２０２を収集することができ、頂部層３４４のスペーサ３３２における流体出口３０４を介して装置２９６から清澄化された流体層２０２を導出することができる。したがって、細胞培養流体１９８から落下した細胞および／または他の粒子は、周囲結合層３３０から形成されたメソ流体チャネル３０８内に留まることができ、清澄化された細胞培養流体２０２は、装置２９６の流体出口から回収することができる。

【0057】

図１２は、装置２９６の一実施形態の上面図を示す。先に議論したように、流体入口マニホールド３０６の一部を形成する頂部層３４４のスペーサ３３２は穴３３３を含まないが、流体出口マニホールド３１０の一部を形成する頂部層３４４のスペーサ３３２は穴３３３を含み、これは装置２９６の流体出口３０４も形成する。いくつかの実施形態において、スペーサ３３２の穴３３３は部分的ギャップ３５０を含み、流体入口マニホールド３０６から１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８への、および１つまたは複数のメソ流体チャネル３０８から流体出口マニホールド３１０への流れの容易さを向上させることができる。スペーサ３３２は、層３３０の材料より厚くすることができる。したがって、スペーサ３３２の厚さが、各メソ流体チャネル３０８の高さを画定することができる。加えて、いくつかの実施形態において、１つまたは複数のプレートを装置１９６の上方および／または下方で流体入口マニホールド３０６および／または流体出口マニホールド３１０でスペーサと整列させて、特定の所定のメソ流体チャネル高さまでスペーサを圧縮することができる。

【0058】

（実施例）
Ｔａｂｌｅ ４（表１）：３つの異なるサイズの装置を用いて細胞培養流体を処理するための実験条件。

【0059】

【表1】

【0060】

分離装置の３つの実施形態（たとえば、分離装置１９６および２４６）を用いた細胞培養流体の処理の実験条件および結果を、上のＴａｂｌｅ ４（表１）および以下のＴａｂｌｅ ５（表２）に示す。細胞培養流体１９８、この場合はＣＨＯ細胞懸濁液を、直列積層に配置された５つの比較的広いメソ流体チャネルを有する装置、直列積層に配置された５つの比較的狭いメソ流体チャネルを有する装置、および１つのみの可撓性メソ流体チャネル（図２０を参照してより詳細に議論する）を有する装置を通して処理した。

【0061】

ｍＡｂ（ＨｙｃｌｏｎｅのＣＨＯ生成Ｈｅｒｃｅｐｔｉｎ）を生成するように改変された内部モノクローナルＣＨＯ細胞株を、様々な培養液におけるＡｃｔｉＰｒｏ（商標）培地で増殖させた。ｍＬあたり１，０００～２，０００万個の細胞を達成するために５００ｍＬの振とうフラスコ（１５０ｒｐｍ、７．５％のＣＯ２、３７Ｃ）を用い、一方、より高い細胞密度（３，０００～４，０００万細胞／ｍＬ）を流加１０Ｌ攪拌タンク反応器（ＢｉｏＦｌｏｗ（商標）３１０：１５０ｒｐｍ、ｐＨ、ＤＯ、および温度制御）において培養した。採取した細胞をペレットへと遠心分離し、容積を減らして使用済み培地で再懸濁することを介して４０００万細胞／ｍＬを超える濃縮細胞密度が得られた。採取用の細胞を保持する容器を常に攪拌して均一な細胞密度を確保した。いくつかのサイズの分離装置を分離に用いた。すべての場合において、蠕動ポンプ（Ｅａｓｙ Ｌｏａｄ（Ｍｏｄｅｌ ７５１７－００）またはＥａｓｙ Ｌｏａｄ ＩＩ（モデル７７２０２－６０）ポンプヘッドのいずれかを備えたＣｏｌｅ Ｐａｒｍｅｒ Ｍａｓｔｅｒ Ｆｌｅｘ Ｌ／Ｓ）を用いて、細胞を反応器からチュービング内へ消極的に移動させ、次いで細胞を採取器に積極的に移動させた。ポンプと採取器との間のチューブにおける細胞沈殿の変動を避けるため、チュービング距離を可能な限り最小化して水平に保った。加えて、分離装置が複数の流体入口または出口を有したら、均等な流れがポートのそれぞれに出入りするように流体入口マニホールドおよび流体出口マニホールドを水平にするように注意した。

【0062】

Ｔａｂｌｅ ４（表１）に示すように、直列積層に配置された５つの比較的広いメソ流体チャネル（たとえば、幅広５積層）を有する装置は、２，０００Ｌの装置容積および８５．７ｍＬ／分の装置を通る細胞培養流体の流量を有し、この結果、装置内での細胞培養流体の滞留時間は２３．３分であった。直列積層に配置された５つの比較的狭いメソ流体チャネルを有する装置は、２００ｍＬの装置容積および７．９ｍＬ／分の装置を通る細胞培養流体の流量を有し、この結果、装置内での細胞培養流体の滞留時間は２５．４分であった。さらに、１つのみの可撓性メソ流体チャネルを有する装置は、６５ｍＬの装置容積および２．７ｍＬ／分の装置を通る細胞培養流体の流量を有し、この結果、装置１９６内での細胞培養流体の滞留時間は２４．１分であった。

【0063】

Ｔａｂｌｅ ５（表２）：３つの異なるサイズの装置を用いた細胞培養処理の実験結果。

【0064】

【表2】

【0065】

これらの処理条件は、一度に処理することができる２，０００Ｌまでの容量または装置容積を装置が有することができるということを示している。Ｔａｂｌｅ ５（表２）に示すように、記載した装置のそれぞれは、細胞培養流体の流体層から粒子（たとえば細胞）を効率的に分離し、９７．２％～９９．９％の間の装置内の細胞の保持率を提供する。したがって、図２を参照して先に議論した範囲内の、各装置１９６についての滞留時間により、細胞培養培地および装置容量に対する特定の流量が提供されたとき、先に議論した範囲内の特定の滞留時間で、各装置に提供された細胞培養流体を効率的に清澄化することができた。したがって、この装置は、遠心分離と同様の保持率であるが、より簡素で使い捨てすることができる装置で、細胞培養流体１９８からの細胞除去を提供することができる。

【0066】

本開示のいくつかの特徴のみを本明細書に例示および説明してきたが、多くの修正および変更が当業者に生じるであろう。したがって、添付の実施形態は、本開示の範囲内に入るようなすべてのこのような修正および変更を網羅するように意図されているということが理解されるべきである。

【符号の説明】

【0067】

１８０ バイオプロセシングシステム
１８２ バイオリアクタ
１８４ 追加の精製サブシステム
１８６ クロマトグラフィック分離サブシステム
１８８ 二次深層濾過システム
１９０ 研磨膜サブシステム
１９１ 遠心分離サブシステム
１９２ 滅菌容器
１９４ 貯蔵バッグ
１９６ 分離装置
１９８ 細胞培養流体
２００ 流体入口
２０２ 清澄化された流体、流体層
２０４ 流体出口
２０５ 本体
２０６ 流体入口マニホールド
２０８ メソ流体チャネル
２１０ 流体出口マニホールド
２１１ 分離部分
２１２ 高さ
２１４ チャネル入口
２１６ チャネル出口
２１８ 下方内面
２２０ 分離力
２３０ 角度
２３２ 作業面
２３４ 供給源
２３６ 横方向入口チャネル
２３８ 横方向出口チャネル
２４０ 端部
２４２ 側面
２４６ モジュラー分離装置
２５０ 交互バイオプロセスシステム
２５２ 入口ポンプ
２５４ 第１の装置
２５６ 第２の装置
２５８ 代替適合性流体
２６０ パージポンプ
２６２ 収集ライン
２６４ バッファポンプ
２６６ バルブ
２９６ 分離装置
３００ 流体入口
３０４ 流体出口
３０５ 本体
３０６ 流体入口マニホールド
３０８ メソ流体チャネル
３１０ 流体出口マニホールド
３１１ 分離部分
３２０ 分離力
３３０ 周囲結合層
３３１ 端部
３３２ スペーサ
３３３ 穴
３３４ 底部層
３３６ 介在層
３３８ 周囲結合
３４４ 頂部層
３５０ 部分的ギャップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】

【図4H】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】