特許 7584842 バイオプロセスバッグ用の多ポートプレート

(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】2024-11-08

(45)【発行日】2024-11-18

(54)【発明の名称】バイオプロセスバッグ用の多ポートプレート

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/00 20060101AFI20241111BHJP

   C12M 1/28 20060101ALI20241111BHJP

【ＦＩ】

C12M1/00 C

C12M1/28

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2020558019

(86)(22)【出願日】2019-04-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-08-30

(86)【国際出願番号】 EP2019059917

(87)【国際公開番号】W WO2019201990

(87)【国際公開日】2019-10-24

【審査請求日】2022-03-17

(31)【優先権主張番号】62/660,295

(32)【優先日】2018-04-20

(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】マイケル・ジェイソン・ミラー

(72)【発明者】

【氏名】ハンナ－レーナ・サウッコネン

【審査官】伊達 利奈

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０３７３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０８２９７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５３７９８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１２Ｍ １／００

ＰｕｂＭｅｄ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッグ壁パネルを備えるシングルユース可撓性バイオリアクタバッグであって、
前記バッグ壁パネルに対応する位置において、シングルユース可撓性バイオリアクタバッグの内側に剛性多ポートプレート及び背面フィルムが設けられ、
前記剛性多ポートプレートは複数のポートを含み、
前記背面フィルムは前記剛性多ポートプレートに溶接されて前記背面フィルムと前記剛性多ポートプレートとの間でパウチを形成し、かつ、各ポートの外周において前記背面フィルムと前記剛性多ポートプレートとが溶接されている、シングルユース可撓性バイオリアクタバッグ。

【請求項2】

前記複数のポートは１つまたは複数の外部器具に流体接続可能である、請求項１に記載のバイオリアクタバッグ。

【請求項3】

前記複数のポートの一以上のポートが前記バイオリアクタバッグの内容積に流体接続される、請求項１または２に記載のバイオリアクタバッグ。

【請求項4】

前記複数のポートの前記一以上のポートは、前記剛性多ポートプレートの内側を覆う背面フィルムに形成されているアパーチャを介して、前記バイオリアクタバッグの前記内容積に流体接続される、請求項３に記載のバイオリアクタバッグ。

【請求項5】

前記背面フィルムは、各アパーチャの周囲で、前記剛性多ポートプレートに対して封止されている、請求項４に記載のバイオリアクタバッグ。

【請求項6】

前記複数のポートの前記一以上のポートが前記複数のポートよりも少ない数のポートを含む、請求項３から５のいずれか一項に記載のバイオリアクタバッグ。

【請求項7】

前記剛性多ポートプレート内の１つまたは複数のポートが前記背面フィルムにより前記バイオリアクタバッグの内部から遮断されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のバイオリアクタバッグ。

【請求項8】

前記バッグ壁パネルの内側がポリエチレンまたはエチレン共重合体を含み、前記背面フィルムは両面にポリエチレンまたはエチレン共重合体を含み、前記剛性多ポートプレートはポリエチレンまたはエチレン共重合体を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のバイオリアクタバッグ。

【請求項9】

前記剛性多ポートプレートは、前記バイオリアクタバッグ用の剛性支持容器の窓内に取り付けられるための１つまたは複数のガイドを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のバイオリアクタバッグ。

【請求項10】

前記ガイドは前記バッグ壁パネルの開口部を貫通して突出している、請求項９に記載のバイオリアクタバッグ。

【請求項11】

前記ガイドは前記窓と係合するために配置されているスナップ嵌めアタッチメントを含む、請求項９または１０に記載のバイオリアクタバッグ。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか一項に記載のシングルユース可撓性バイオリアクタバッグを製造する方法であって、
ａ）複数のバッグ壁パネル、剛性多ポートプレート、および背面フィルムを設けるステップと、
ｂ）前記剛性多ポートプレートのポートフィッティングに対応して、バッグ壁パネルに一式のアパーチャを形成するステップと、
ｃ）前記剛性多ポートプレート内の複数のポートの一以上のポートと整合して、前記背面フィルムに一式のアパーチャを形成するステップと、
ｄ）前記背面フィルムの前記アパーチャの周囲で、前記背面フィルムを前記剛性多ポートプレートに対して封止するステップと、
ｅ）前記剛性多ポートプレートの前記ポートフィッティングが前記バッグ壁パネルの前記アパーチャを貫通して突出している状態で、前記剛性多ポートプレートを前記バッグ壁パネルの内側に取り付けるステップと、
ｆ）前記背面フィルムの外周を前記バッグ壁パネルの前記内側に対して封止するステップと、
を含む、方法。

【請求項13】

前記剛性多ポートプレートは、前記剛性多ポートプレートを剛性支持容器の窓内に嵌合させるための１つまたは複数のガイドを含み、前記ステップｃ）は前記バッグ壁パネルに前記ガイド用の一式のスリットまたは開口部を形成するステップをさらに含み、前記ステップｅ）において、前記ガイドは前記スリットまたは前記開口部を貫通して突出する、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

請求項１から１１のいずれか一項に記載の前記シングルユース可撓性バイオリアクタバッグを剛性支持容器内に設置する方法であって、
ａ）請求項１から１１のいずれか一項に記載のシングルユース可撓性バイオリアクタバッグ、および窓を含む剛性支持容器を設けるステップと、
ｂ）前記剛性多ポートプレートが前記窓に対向している状態で、前記シングルユース可撓性バイオリアクタバッグを前記剛性支持容器内に取り付けるステップと
を含む、方法。

【請求項15】

前記剛性多ポートプレートは前記剛性多ポートプレートを前記窓内に嵌合させるためのガイドを含み、前記ステップｂ）は前記ガイドを前記窓の枠と嵌め合わせるステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記ガイドはスナップ嵌め要素を含み、前記ステップｂ）は、前記剛性多ポートプレートを前記窓の前記枠内にスナップ嵌めするステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はシングルユースバイオプロセスバッグの分野に関し、より具体的には、シングルユースバイオリアクタバッグ用の多ポートプレートに関する。

【背景技術】

【0002】

シングルユースまたは使い捨てシステムが様々な産業において、特にバイオ医薬品業界などの、クリーンな処理装置およびクリーンルームの使用を必要とする産業において、急速に増加している。使い捨てシステムは柔軟性があり、コスト効率が良く、清浄行程が縮小されるかまたは排除される可能性がある。従来のシステムは、通常はステンレス鋼設備（管および容器）として構築されている流体接触している再使用可能な接液部を含み、それらは工程またはバッチ間に清浄化され、消毒される必要がある。消毒は、通常、技術インフラを必要としかつ複雑で時間のかかるプロセスである蒸気消毒により行われる。その一方、使い捨てシステムにおける使い捨て構成要素は、事前消毒されておりかつ全規制要件に対して事前に適格とされていることが好ましい、流体接触している表面を提供する。使い捨てまたはシングルユースシステムは工程間に交換されて、清浄化および消毒の問題を排除する。システムおよび補助システムにおける複雑さが低いため、使い捨てシステムは様々な製造目的および設備に適応することが容易である。さらに、従来の機器と比較して、製品ラインを変更することが容易であり、安上がりである。使い捨てシステムは、バイオ医薬品処理における製品およびオペレータの安全性はもちろん、信頼性の向上ももたらす可能性がある。

【0003】

バイオリアクタなどの、使い捨て容器またはバッグが使用されるいくつかの種類の使い捨てシステムが存在する。これらの容器またはバッグは、プラスチック、プラスチック積層板、または対応する材料などの可撓性材料のシートを含むことが多い。可撓性バイオプロセスバッグは、溶接で組み立てられていることが好ましい同様の構造の壁で作製されているバッグまたはパウチを指す。これらの壁は、エチレンビニルアルコールポリマー（ＥＶＯＨ）のようなバリアポリマーに基づく障壁層を含むかまたは含まない単層フィルムまたは多層フィルムで作製され得る。一般に、これらのフィルムは、ポリオレフィン、好ましくは医療グレードの、好ましくは超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）に基づく内層（満たされたときにバッグの内容物と接触している）を有し得る。バッグは円筒形状である可能性がある。円筒形可撓性バイオプロセスバッグは製造しにくいが、円筒形状は適切な大きさおよび形状の複数のフィルムパネルの溶接により近似され、達成されることが可能である。しかし、可撓性バイオプロセスバッグは立方体または平行６面体の形状を等しく有し得る。例えば事前消毒などの様々な処理ステップおよび事前条件付けステップがこれらのバッグの内部で実施される必要がある。

【0004】

そのような容器またはバッグが使用され得る１つのタイプの混合システムが、細胞または微生物が中で成長し得るバイオリアクタシステムである。ここで、バイオリアクタ内での一切の汚染を回避するために、またはバイオリアクタ内での培養を意図される微生物もしくは細胞の成長の抑制を回避するために、バッグは閉じた事前消毒済みの構成要素として提供される。

【0005】

混合システムが、前述のタイプの使い捨てバッグもしくは容器を支持するかまたは収容する支持容器を含み得る。通常、容器は、略円筒または平行６面体の形態、例えば略円形の円筒形、を有し、ステンレス鋼などの剛性材料で作製されており、例えばＸｃｅｌｌｅｒｅｘ ＸＤＲ（商標）シングルユースバイオリアクタにおいて使用される種類の、可撓性バイオプロセスバッグまたは容器のための十分な支持を実現するタンクタイプの支持体でもあり得る。Ｘｃｅｌｌｅｒｅｘバイオリアクタは、作動する混合要素、ここでは回転羽根車を含む混合システムの例である。可撓性容器またはバッグは、例えば様々なパイプラインまたは管、ミキサ、およびセンサがバッグに正確に適切に接続され得るように、適切な方法で容器の内部に配置される。ＷＯ２００５／１１８７７１Ａ２がこの種の使い捨てシステムを開示している。通常、バイオリアクタバッグは、様々な管類およびセンサの接続用の多くのポートを有する。これらのポートは、通常、バッグの上部およびバッグの側壁上に配置されており、側壁ポートへの接続は剛性支持容器の開口部を通過する。必要なポートの数はバッグの様々な用途に関して異なる可能性があり、容器内でのバッグの設置中、異なるポートを開口部の前の位置に移動させることが困難である可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】ＷＯ２００５／１１８７７１Ａ２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

したがって、様々な用途に容易に適応しかつ剛性支持容器内に容易に設置され得るバッグが必要である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様が、製造中に様々な細胞培養用途に容易に適応し得る、容易に設置されるシングルユースバイオリアクタバッグを提供することである。これは、バイオリアクタバッグの側壁に対して封止されている剛性多ポートプレートを含むバイオリアクタバッグにより達成され、多ポートプレートは複数のポートを含む。バッグの製造中、様々なポートがバッグの内容積に流体接続され得るか、またはそれらは内容積から遮断される可能性がある。本発明のさらなる利点が、複数のポートが、それらがバッグフィルムに別々に溶接された場合よりも、互いにより近接した距離において配置され得ることである。

【0009】

本発明のさらなる態様が、前段で検討されているバッグを製造する方法を提供する。

【0010】

本発明のさらなる態様が、前段で検討されているバッグを剛性支持容器内に設置する方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】隣り合わせに取り付けられている２つの先行技術の単一ポートの図である。

【図2】本発明の多ポートプレートの図である。

【図3】本発明のバイオリアクタバッグ内での多ポートプレートの取付けの図である。

【図4】本発明のバイオリアクタバッグ内の多ポートプレートの、バッグの内側からの図であり、ａ）は、ポートの周囲が四角形の封止溶接部であり、ｂ）は、円形の封止溶接部である。

【図5】管類がポートのうちの４つに接続されている状態の、試作品多ポートプレートの写真である。

【図6】本発明のバイオリアクタバッグを伴う剛性支持容器の図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下の詳細な説明において、本明細書の一部を成しかつ実践され得る、専ら説明用の実施形態として示されている添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が当該実施形態を実践することを可能にするように、十分に詳細に記載されており、当然のことながら、他の実施形態が利用されてもよく、論理的、機械的、その他の変更が、当該実施形態の範囲から逸脱することなく施される可能性がある。したがって、以下の詳細な説明は、本発明の範囲を制限すると見なされるべきではない。

【0013】

図１～図６により示されている第１の態様では、本発明は、バイオリアクタバッグの側壁３に対して封止されている剛性多ポートプレート２を含むシングルユース可撓性バイオリアクタバッグ１を開示している。多ポートプレートは複数のポート４を含み、複数のポートの少なくとも部分５が、バイオリアクタバッグの内容積８に適切に流体接続され得る。複数のポートは１つまたは複数の外部器具に適切に流体接続可能であり、外部器具には、例えば、液体および／または気体の供給源、サンプリングデバイス、細胞分離デバイス、センサ等が含まれ得る。これらの接続は、例えばバッグ側壁のアパーチャ７を貫通して、多ポートプレートから突出しているフィッティング６、例えばバーブ付き管類コネクタ、により行われ得る。構造関係では、多ポートプレート２は、内側１１および外側２０を備えた基板１９を適切に含む。基板は、例えば、支持容器の類似した形状の窓に適合するように矩形形状または丸い矩形形状とすることができるが、長円形または円形などの他の形状も可能である。内側は、使用中にバッグ内容積８に対向する側であり、この場合、外側はバッグ側壁３に対向する。プレートは複数のポート４を含み、各ポートは、基板を貫通する開口部を適切に含み、外側２０から延出しており、フィッティング６が開口部を取り巻いている。フィッティングは、例えば、ホースバーブコネクタとすることができるが、管類を接続するのに適した別のタイプのフィッティング（例えば、直線管状フィッティング、ホース尾部、または当該技術分野で既知の他のホースフィッティング）とすることもできる。

【0014】

いくつかの実施形態では、複数のポートの部分５がバイオリアクタバッグの内容積８に流体接続されている。流体接続は、適切に、多ポートプレートのポート５と整合して、多ポートプレートの内側１１すなわちバッグ内容積に対向している側を覆っている背面フィルム１０に形成されているアパーチャ９を介するようにすることができる。使用されることが目的とされていないポート１２に関しては、アパーチャが形成されておらず、背面フィルムがこれらのポートを封鎖するままにしている。背面フィルムは、この場合、各アパーチャの周囲で多ポートプレートに対して封止１３されて、ポート間のクロストークを防止し、停滞体積を回避することができる。図４ａ）および図４ｂ）に示されている通り、シールは、例えば、矩形または円形である可能性がある。背面フィルムの外周１４がバッグ側壁に対して封止されて、多ポートプレートを含有するパウチを形成することができる。背景セクションで検討されている通り、バッグは、この場合、多ポートプレートを含む側壁パネル３を含むいくつかのフィルムパネルを共に溶接することにより組み立てられ得る。

【0015】

多ポートプレートおよびバッグ側壁に対する背面フィルムの封止は、適切に、溶接により行われ、望ましくない漏出物を生成する可能性がある接着剤の使用を回避することができる。溶接を容易にするために、多ポートプレートおよび背面フィルムの両面が、互いにかつバッグフィルムの内側に溶接可能な材料から作製され得る。適切に、それらは、単独または例えばシクロオレフィン共重合体（ＣＯＣ）などとの混合の形のどちらかで、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）などのポリエチレンまたはエチレン共重合体を含み得る。全材料が生体適合性のＵＳＰ ＶＩ要件を満たすことが好ましい。

【0016】

多ポートプレートは、プレートを、剛性支持容器１７の窓１６（アルコーブまたは開口部としても知られている）内に嵌合させる１つまたは複数のガイド１５をさらに含み得る。図２、図３、および図５に示されている通り、ガイド１５は、例えば多ポートプレートの外面から延出しておりかつ窓１６の枠と嵌め合わせるように配置されている隆起部または畝状部とすることができる。ガイドは、窓への容易な取付けのためのスナップ嵌め要素（図示せず）をさらに含み得る。適切に、ガイドは、バッグの側壁に形成されているスリットまたは開口部１８を貫通して突出する。

【0017】

第２の態様では、本発明は、前段で検討されているバイオリアクタバッグを製造する方法を提供する。本方法は、
ａ）複数のバッグ壁パネル、多ポートプレート、および背面フィルムを設けるステップと、
ｂ）多ポートプレートのポートフィッティングに対応して、バッグ壁パネルに一式のアパーチャを形成する（例えば、穴を開ける）ステップと、
ｃ）多ポートプレート内のポートの部分と整合して、背面フィルムに一式のアパーチャを形成する（例えば、穴を開ける）ステップと、
ｄ）背面フィルムのアパーチャの周囲で、背面フィルムを多ポートプレートに対して封止する（例えば、溶接する）ステップと、
ｅ）プレートのポートフィッティングがバッグ壁パネル内のアパーチャを貫通して突出している状態で、多ポートプレートをバッグ壁パネルの内側に取り付けるステップと、
ｆ）背面フィルムの外周をバッグ壁パネルの内側に対して封止する（例えば、溶接する）ステップと、
ｇ）複数のバッグ壁パネルを共に溶接することにより、バイオリアクタバッグを組み立てるステップと
を含む。

【0018】

いくつかの実施形態では、多ポートプレートは、プレートを剛性支持容器の窓内に嵌合させるための１つまたは複数のガイドを含み得る。この場合、ステップｃ）は、バッグ壁パネルにガイド用の一式のスリットまたは開口部を形成する（例えば、穴を開けるかまたは切り取る）ステップをさらに含む可能性があり、ステップｅ）において、ガイドはスリットまたは開口部を貫通して突出する。

【0019】

第３の態様において、本発明は、前段で検討されているバッグを剛性支持容器内に設置する方法を提供する。本方法は、
ａ）前段で検討されているバイオリアクタバッグ、および窓を含む剛性支持容器を設けるステップと、
ｂ）多ポートプレートが窓に対向している状態で、バイオリアクタバッグを剛性支持容器内に取り付けるステップと
を含む。

【0020】

多ポートプレートが、プレートを窓内に嵌合させるためのガイドを含む場合、ステップｃ）は、ガイドを窓の枠と嵌め合わせるステップをさらに含み得る。ガイドがスナップ嵌め要素を含む場合、ステップｃ）は、多ポートプレートを窓枠内にスナップ嵌めするステップも含み得る。

【0021】

本明細書は、例を用いて、最良の形態を含めて本発明を開示しており、また、任意の当業者が、任意のコンピュータシステム（単数または複数）を作製することおよび使用することならびに任意の組み込まれている方法を実施することを含む、本発明を実践することを可能にしている。本発明の特許性のある範囲は特許請求の範囲により定められ、当業者に思い付く他の例を含み得る。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文言と僅かに異なる同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内に入ることが意図されている。

【符号の説明】

【0022】

１ シングルユース可撓性バイオリアクタバッグ
２ 剛性多ポートプレート
３ （バイオリアクタバッグの）側壁、側壁パネル
４、１２ ポート
５ （複数のポートの）部分
６ フィッティング
７ （バッグ側壁の）アパーチャ
８ （バイオリアクタバッグの）内容積
９ （背面フィルムの）アパーチャ
１０ 背面フィルム
１１ （基板の）内側
１３ 封止
１４ （背面フィルムの）外周
１５ ガイド
１６ （剛性支持容器の）窓
１７ 剛性支持容器
１８ （バッグ側壁の）開口部
１９ 基板
２０ （基板の）外側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a)】

【図4b)】

【図5】

【図6】