特表 2023-530246 バッチバイオプロセシングの遠心分離機ロータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-14

(54)【発明の名称】バッチバイオプロセシングの遠心分離機ロータ

(51)【国際特許分類】

   B04B 5/02 20060101AFI20230707BHJP

   B04B 7/06 20060101ALI20230707BHJP

【ＦＩ】

B04B5/02 Z

B04B5/02 A

B04B7/06 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022575768

(86)(22)【出願日】2021-06-08

(85)【翻訳文提出日】2022-12-08

(86)【国際出願番号】 US2021036348

(87)【国際公開番号】W WO2021252456

(87)【国際公開日】2021-12-16

(31)【優先権主張番号】63/036,582

(32)【優先日】2020-06-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510016645

【氏名又は名称】ファイバーライト・セントリフュージ・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】ピラムーン，シナ

【テーマコード（参考）】

4D057

【Ｆターム（参考）】

4D057AA00

4D057AB01

4D057AC01

4D057AC05

4D057AD01

4D057AE11

4D057BA06

4D057BA16

4D057BA21

4D057BA43

4D057BD07

(57)【要約】

遠心分離機において使用するためのロータ（１０、１５０）、及びロータ（１０、１５０）に、１つ以上の処理容器（１４２、１５６）を連結させるためのアダプタ（１８、１５４）。ロータ（１０、１５０）は、アダプタ（１８、１５４）を受容するように各々構成された複数のレセプタクル（１４０、１９４）を有するロータ本体（２２、１５２）を含む。各アダプタ（１８、１５４）は、レセプタクル（１４０、１９４）のうちの１つとインターフェース接続するように構成された外表面と、処理容器（１４２、１５６）を受容するように各々構成された１つ以上のキャビティ（９２、２００）と、を含む。ロータ（１０、１５０）はまた、アダプタ（１８、１５４）とロータ本体（２２、１５２）との間に位置付けられた、ロータライナ（２０）を含み得る。ロータライナ（２０）は、ロータ本体のレセプタクル（１４０、１９４）に係合し、かつアダプタ（１８、１５４）を受容する複数のレセプタクル（１００）を提供し、これにより、アダプタ（１８、１５４）と、ロータ本体（２２、１５２）のレセプタクル（１４０、１９４）との間のインターフェース接続を提供する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

遠心分離機のためのロータであって、
ロータ本体であって、前記ロータ本体の回転軸の周りに円周方向に離間した複数のレセプタクルを含み、前記ロータ本体の前記レセプタクルの各々が、前記ロータ本体の円周側壁と、中央に位置するトルク伝達リングと、前記トルク伝達リングと前記ロータ本体の前記円周側壁との間に延在する、それぞれの対の円周方向に離間したトルク伝達部材と、によって画定されている、ロータ本体と、
複数のアダプタであって、各アダプタが、前記ロータ本体の前記複数のレセプタクルのそれぞれ１つの中に取り外し可能に支持され、各アダプタは、前記アダプタ内にそれぞれの処理容器を受容するように構成されている、複数のアダプタと、を備える、ロータ。

【請求項2】

前記アダプタの各々、及び前記ロータ本体の前記レセプタクルの各々は、前記アダプタが、軸方向において、前記ロータ本体のそれぞれのレセプタクルの中へ挿入可能であり、かつそこから取り外し可能であるように構成されている、請求項１に記載のロータ。

【請求項3】

円周方向に離間した複数のレセプタクルを含むロータライナを更に備え、前記ロータライナの各レセプタクルが、前記ロータ本体の前記複数のレセプタクルのそれぞれ１つの中に位置するように構成されている、請求項１又は２に記載のロータ。

【請求項4】

前記アダプタの各々、及び前記ロータライナの前記レセプタクルの各々は、前記アダプタが、軸方向において、前記ロータライナのそれぞれのレセプタクルの中へ挿入可能であり、かつそこから取り外し可能であるように構成されている、請求項３に記載のロータ。

【請求項5】

前記ロータライナが、円周方向に離間した複数のポケットを更に備え、各ポケットが、前記ロータライナの前記複数のレセプタクルの隣接する対の間に位置する、請求項３又は４に記載のロータ。

【請求項6】

前記複数のトルク伝達部材のうちの少なくとも１つが、前記ロータライナの前記複数のポケットのうちの少なくとも１つの中に位置する、請求項５に記載のロータ。

【請求項7】

前記複数のトルク伝達部材の各々が、前記ロータライナの前記複数のポケットのそれぞれ１つの中に位置する、請求項５又は６に記載のロータ。

【請求項8】

前記ロータライナの前記複数のレセプタクルの各々が、楔形状である、請求項３～７のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項9】

前記ロータ本体の前記円周側壁の周りに提供された炭素繊維強化材を更に備える、請求項１～８のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項10】

前記複数のトルク伝達部材の各々が、半径方向に整列したリブと、軸方向に整列したリブと、を備える、請求項１～９のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項11】

前記複数の軸方向に整列したリブの各々が、幅広端と、幅狭端と、を有する、第１の弓形テーパを含み、各軸方向に整列したリブが、前記第１の弓形テーパの前記幅広端によって、前記円周側壁の半径方向内向きの表面に接合される、請求項１０に記載のロータ。

【請求項12】

前記複数の半径方向に整列したリブの各々が、前記トルク伝達リングの半径方向外向きの表面から、前記複数の軸方向に整列したリブのそれぞれ１つまで延在している、請求項１０又は１１に記載のロータ。

【請求項13】

前記ロータ本体が、上表面を有するベースを含み、前記複数の半径方向に整列したリブの各々が、前記ベースの前記上表面から上向きに延在する、請求項１０～１２のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項14】

前記複数の半径方向に整列したリブの各々が、幅広端と、幅狭端と、を有する、第２の弓形テーパを含み、各半径方向に整列したリブが、前記第２の弓形テーパの前記幅広端によって、前記ベースの前記上表面に接合される、請求項１３に記載のロータ。

【請求項15】

前記複数のアダプタの各々が、前記アダプタ内に前記それぞれの処理容器を受容するように構成された開放面キャビティを画定する、外壁と、内側開口部と、一対の反対の側壁と、頂壁と、底壁と、を含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項16】

前記外壁の円周方向の長さが、前記内側開口部の円周方向の長さよりも大きい、請求項１５に記載のロータ。

【請求項17】

前記アダプタの各々が、楔形状である、請求項１～１６のいずれか一項記載のロータ。

【請求項18】

それぞれのアダプタ内に受容される少なくとも１つの処理容器を更に備える、請求項１～１７のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項19】

前記処理容器が、バイオバッグ又は処理ボトルのうちの１つを備える、請求項１８に記載のロータ。

【請求項20】

前記複数のアダプタの各々が、略矩形状に形成され、反対方向かつ円周方向に延在する２つのローブを含む、請求項１～１９のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項21】

各アダプタが、
処理容器を受容するように構成された、少なくとも１つの水平方向に配向されたキャビティを更に備える、請求項２０に記載のロータ。

【請求項22】

各アダプタが、
前記ロータ本体の前記複数のレセプタクルのうちの１つの中に前記アダプタを配置することを容易にするグリップを提供するように構成されたハンドルを更に備える、請求項１～２０のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項23】

前記ハンドルが、前記アダプタから上向きに突出する、請求項２２に記載のロータ。

【請求項24】

アダプタハンドルを収容するように各々構成された複数のキャビティを有する底表面を含む蓋を更に備える、請求項２２又は２３に記載のロータ。

【請求項25】

遠心分離機のためのロータであって、
ロータ本体であって、前記ロータ本体は、前記ロータ本体の回転軸の周りに円周方向に離間した複数の第１のレセプタクルを画定する、ロータ本体、
を備える、ロータ。

【請求項26】

複数のアダプタを更に備え、処理容器を受容するように、かつ各アダプタが、前記それぞれの第１のレセプタクルによって、前記ロータ内の適所に保持されるように、それぞれの第１のレセプタクルに係合するように各々構成されている、請求項２５に記載のロータ。

【請求項27】

前記アダプタの各々、及び前記第１のレセプタクルの各々は、前記アダプタが、軸方向において、それぞれの第１のレセプタクルの中へ挿入され、かつそこから取り外されるように構成されている、請求項２６に記載のロータ。

【請求項28】

前記ロータ本体の前記回転軸の周りに円周方向に配置された複数の第２のレセプタクルを含むロータライナを更に備え、各第２のレセプタクルが、前記第１のレセプタクルのそれぞれ１つによって受容されるように構成されている、請求項２５～２７のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項29】

各アダプタは、各アダプタが、前記それぞれの第２のレセプタクルによって、前記ロータ内の適所に保持されるように、それぞれの第２のレセプタクルに係合するように構成されている、請求項２８に記載のロータ。

【請求項30】

前記ロータ本体が、上表面を有するベースと、前記ベースの前記上表面から上向きに延在する複数の半径方向に整列したリブと、を含む、請求項２５～２８のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項31】

前記半径方向に整列したリブが、前記レセプタクルを少なくとも部分的に画定する、請求項３０に記載のロータ。

【請求項32】

前記ロータ本体のそれぞれの半径方向に整列したリブに係合するように各々構成された複数のポケットを含むロータライナを更に備える、請求項３０又は３１に記載のロータ。

【請求項33】

前記ロータ本体が、半径方向内向きの表面を有する円周側壁と、前記円周側壁の半径方向内向きの表面から内向きに延在する複数の軸方向に整列したリブと、前記レセプタクルのうちの１つを少なくとも部分的に画定する、各対の円周方向に隣接する軸方向に整列されたリブと、を含む、請求項２５～３２のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項34】

前記軸方向に整列したリブが、幅広端と、幅狭端と、を有する、第１の弓形テーパを含み、前記第１の弓形テーパの前記幅広端によって、前記円周側壁の半径方向内向きの表面に接合されている、請求項３３に記載のロータ。

【請求項35】

前記ロータ本体が、
前記回転軸の周りに対称的に配置され、半径方向外向きの表面を有する、トルク伝達リングと、
前記トルク伝達リングの前記半径方向外向きの表面から前記円周側壁の前記半径方向内向きの表面まで延在する、複数の半径方向に整列したリブと、を含む、請求項３３又は３４に記載のロータ。

【請求項36】

前記ロータ本体が、上表面を有するベースを含み、前記半径方向に整列したリブが、前記ベースの前記上表面から上向きに延在する、請求項３５に記載のロータ。

【請求項37】

前記半径方向に整列したリブが、第２の弓形テーパを有し、前記第２の弓形テーパの幅広端によって、前記ベースの前記上表面に接合されている、請求項３６に記載のロータ。

【請求項38】

各アダプタが、
前記ロータ本体の前記複数のレセプタクルのうちの１つの中に前記アダプタを配置することを容易にするグリップを提供するように構成されたハンドルを更に備える、請求項２５～３７のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項39】

前記ハンドルが、前記アダプタから上向きに突出する、請求項３８に記載のロータ。

【請求項40】

アダプタハンドルを収容するように各々構成された複数のキャビティを有する底表面を含む蓋を更に備える、請求項３８又は３９に記載のロータ。

【請求項41】

複数のレセプタクルを含む遠心分離機ロータに、処理容器を動作可能に連結させるためのアダプタであって、
前記遠心分離機ロータの前記複数のレセプタクルのそれぞれ１つによって受容されるように構成された本体と、
前記処理容器を受容するように構成されたキャビティと、を備える、アダプタ。

【請求項42】

前記本体が、外壁と、第１の側壁と、前記第１の側壁の反対の第２の側壁と、頂壁と、前記頂壁の反対の底壁と、を含む、請求項４１に記載のアダプタ。

【請求項43】

前記外壁、前記第１の側壁、前記第２の側壁、前記頂壁、及び前記底壁が、前記キャビティへのアクセスを提供する前記外壁の反対の内側開口部を画定するように、互いに動作可能に連結されている、請求項４２に記載のアダプタ。

【請求項44】

前記第１の側壁及び前記第２の側壁は、前記アダプタが前記レセプタクルの中に配置されるとき、前記内側開口部が、前記レセプタクルの内壁から前記外壁に向かって半径方向にオフセットするような半径方向の長さを有する、請求項４３に記載のアダプタ。

【請求項45】

前記第１の側壁及び前記第２の側壁が、前記遠心分離機ロータにおける前記レセプタクルの数を乗算したとき、３６０度に等しい角度に配向される、請求項４２～４４のいずれか一項に記載のアダプタ。

【請求項46】

前記第１の側壁と前記第２の側壁との間の前記角度が、前記アダプタに楔形状を提供する、請求項４５に記載のアダプタ。

【請求項47】

前記頂壁と、前記底壁と、が互いに平行である、請求項４２～４６のいずれか一項に記載のアダプタ。

【請求項48】

前記外壁が、軸方向に整列した湾曲テーパを有する半径方向内向きの表面を含む、請求項４２～４７のいずれか一項に記載のアダプタ。

【請求項49】

前記軸方向に整列した湾曲テーパは、前記外壁が、前記底壁から前記頂壁まで延在するにつれて、前記外壁の厚さが徐々に増加することによって提供される、請求項４８に記載のアダプタ。

【請求項50】

前記レセプタクルが、前記遠心分離機ロータのロータライナによって提供される、請求項４２～４９のいずれか一項に記載のアダプタ。

【請求項51】

前記処理容器がバイオバッグである、請求項４２～５０のいずれか一項に記載のアダプタ。

【請求項52】

前記ロータ本体の前記複数のレセプタクルのうちの１つの中に、前記アダプタを配置することを容易にするグリップを提供するように構成されたハンドルを更に備える、請求項４１～５１のいずれか一項に記載のアダプタ。

【請求項53】

前記ハンドルが、前記アダプタから上向きに突出する、請求項５２に記載のアダプタ。

【請求項54】

前記キャビティが、複数の処理容器のうちの１つを受容するように各々構成された、複数のキャビティのうちの１つである、請求項４１～５３のいずれか一項に記載のアダプタ。

【請求項55】

前記キャビティが、半径方向内向きに面する、請求項４１～５４のいずれか一項に記載のアダプタ。

【請求項56】

前記キャビティが、水平方向に配向されている、請求項４１～５５のいずれか一項に記載のアダプタ。

【請求項57】

各レセプタクルが、複数の軸方向に整列したリブによって、少なくとも部分的に画定され、前記本体が、前記軸方向に整列したリブに係合する、複数の反対方向かつ円周方向に延在するローブを含む、請求項４１～５６のいずれか一項に記載のアダプタ。

【請求項58】

前記軸方向に整列したリブの各々が、弓形テーパを有し、各ローブが、前記軸方向に整列したリブの前記弓形テーパの曲率半径と一致する前記曲率半径を有する、請求項５７に記載のアダプタ。

【請求項59】

遠心分離機ロータに、処理容器を動作可能に連結させるためのアダプタであって、
前記処理容器を受容するように構成された開放面キャビティを画定する、複数の壁であって、前記アダプタの内側開口部の反対の外壁を含む前記複数の壁を備え、前記外壁が、軸方向に整列した湾曲テーパを有する半径方向内向きの表面を含む、アダプタ。

【請求項60】

前記複数の壁が、頂壁と、底壁と、を更に含み、前記軸方向に整列した湾曲テーパは、前記外壁が前記底壁から前記頂壁まで延在するにつれて、前記外壁の厚さが徐々に増加することによって提供される、請求項５９に記載のアダプタ。

【請求項61】

前記軸方向に整列した湾曲テーパが、前記底壁に近接した前記処理容器の一部分の中に懸濁固形物が集まるように、前記遠心分離機ロータを回転させることによって生じる遠心力と連動する、請求項５２又は５３に記載のアダプタ。

【請求項62】

前記アダプタの前記頂壁に動作可能に連結させたハンドルを更に備える、請求項６０又は６１に記載のアダプタ。

【請求項63】

前記ハンドルが、前記アダプタの前記頂壁から上向きに突出する、請求項６２に記載のアダプタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して、遠心分離機ロータに関し、より詳細には、遠心分離機における生物懸濁液のバッチ処理のために構成されたロータに関する。

【背景技術】

【0002】

バイオリアクタ及び発酵槽は、液体培地の中で懸濁された細胞、又は微生物を含む生物懸濁液を培養するために使用される。一旦生物懸濁液が十分に培養されると、それは、典型的に、液体と固体成分とに分離される。次に、分離された成分は、その後の分析又は使用のために回収される。遠心分離は、生物懸濁液中に分散されたタンパク質と、核酸と、脂質と、炭水化物と、を含む、細胞、オルガネラ、及び生体高分子などの生物学的成分を分離するための一般的な手法である。

【0003】

遠心分離は、典型的に、バイオリアクタ又は発酵槽から、ボトル、又はバッグなどの処理容器の中に、一定量の懸濁液を分配することを伴う。次に、容器を閉鎖し、遠心分離機の中で回転させる。遠心分離機の中でロータを回転させることによって生じる遠心力により、懸濁液中の固形物が沈殿し、容器の底に向かって、略固形のペレットが形成される。ペレットよりも密度の低い液体を含む上澄みが、ペレットの上方の容器の中に集まる。一旦上澄み及びペレットが形成されると、容器から上澄みを注出する、又は汲み出すことにより、上澄みがデカントされる。次に、ペレットを容器から個別に取り出すことができる。

【0004】

従来の遠心分離処理は、多くの欠点を有する。例えば、処理量を増加させるためには、容器が可能な限り多くの懸濁液を保持することが典型的に望ましい。しかしながら、容器のサイズが増加するにつれて、容器を遠心分離機の中に配置すること、及びそこから容器を取り出すことが操作者にとってより困難になる。遠心分離機の中に装填される容器の数が増加すると、処理量も増加することができる。しかしながら、多数の容器を有することはまた、操作者が容器の各バッチを遠心分離機から装填する及び取り出すためにかかる時間を増加させる。

【0005】

遠心分離の別の課題は、先に懸濁したペレットの中の粒子の濃度を乱すことなく、上澄みをペレットからどのように分離するか、ということである。この課題は、容器が大きい場合、若しくは容器の衝突が増加することに起因して、遠心分離機から取り出すことが別様に困難である場合に悪化する可能性があり、これにより、ペレットの一部分が上澄みに再懸濁してしまう可能性がある。

【0006】

したがって、生物懸濁液の遠心分離のための改善された方法及びシステムが必要とされている。

【発明の概要】

【0007】

本発明は、生物懸濁液の遠心分離のために使用されるこれまでに知られている遠心分離機ロータの前述の及び他の欠点及び難点を克服する。本発明は、特定の実施形態に関連付けて考察されるが、本発明は、本明細書に記載の具体的な実施形態に限定されないことが理解されるであろう。

【0008】

本発明の一実施形態では、遠心分離機のためのロータが提供される。ロータは、ロータ本体の回転軸の周りに、円周方向に離間した複数のレセプタクルを有するロータ本体と、複数のアダプタと、を含む。ロータ本体のレセプタクルの各々は、ロータ本体の円周側壁と、中央に位置するトルク伝達リングと、トルク伝達リングとロータの円周側壁との間に延在する、それぞれの対の円周方向に離間したトルク伝達部材と、によって画定され得る。各アダプタは、ロータ本体の複数のレセプタクルのそれぞれ１つ内に取り外し可能に支持され得、各アダプタは、アダプタ内にそれぞれの処理容器を受容するように構成され得る。

【0009】

本発明の一態様では、アダプタの各々、及びロータ本体のレセプタクルの各々は、軸方向において、アダプタがロータ本体のそれぞれのレセプタクルの中へ挿入可能であり、かつそこから取り外し可能であるように構成され得る。

【0010】

本発明の別の態様では、ロータは、円周方向に離間した複数のレセプタクルを有するロータライナを更に含み得、ロータライナの各レセプタクルは、ロータ本体の複数のレセプタクルのそれぞれ１つ内に位置するように構成され得る。

【0011】

本発明の別の態様では、ロータライナのアダプタの各々、及びレセプタクルの各々は、軸方向において、アダプタがロータライナのそれぞれのレセプタクルの中へ挿入可能であり、かつそこから取り外し可能であるように構成され得る。

【0012】

本発明の別の態様では、ロータライナは、ロータライナの複数のレセプタクルの隣接する対の間に各々が位置する複数の円周方向に離間したポケットを更に含み得る。

【0013】

本発明の別の態様では、複数のトルク伝達部材の各々は、ロータライナの複数のポケットのそれぞれ１つのポケット内に位置し得る。

【0014】

本発明の別の態様では、複数のトルク伝達部材のうちの少なくとも１つは、ロータライナの複数のポケットのうちの少なくとも１つの内に位置し得る。

【0015】

本発明の別の態様では、ロータライナの複数のレセプタクルの各々は、楔形状であり得る。

【0016】

本発明の別の態様では、ロータは、ロータ本体の円周側壁の周りに提供された炭素繊維強化材を更に含み得る。

【0017】

本発明の別の態様では、複数のトルク伝達部材の各々は、半径方向に整列したリブと、軸方向に整列したリブと、を含み得る。

【0018】

本発明の別の態様では、複数の軸方向に整列したリブの各々は、幅広端と、幅狭端と、を有する第１の弓形テーパを含み得、各軸方向に整列したリブは、第１の弓形テーパの幅広端によって、円周側壁の半径方向内向きの表面に接合され得る。

【0019】

本発明の別の態様では、複数の半径方向に整列したリブの各々は、トルク伝達リングの半径方向外向きの表面から、複数の軸方向に整列したリブのそれぞれの１つまで延在し得る。

【0020】

本発明の別の態様では、ロータ本体は、上表面を有するベースを含み得、複数の半径方向に整列したリブの各々は、ベースの上表面から上向きに延在し得る。

【0021】

本発明の別の態様では、複数の半径方向に整列したリブの各々は、幅広端と、幅狭端と、を有する第２の弓形テーパを含み得、各半径方向に整列したリブは、第２の弓形テーパの幅広端によって、ベースの上表面に接合され得る。

【0022】

本発明の別の態様では、複数のアダプタの各々は、アダプタ内にそれぞれの処理容器を受容するように構成された、開放面キャビティを画定する外壁と、内側開口部と、一対の反対の側壁と、頂壁と、底壁と、を含み得る。

【0023】

本発明の別の態様では、外壁の円周方向の長さは、内側開口部の円周方向の長さよりも長くあり得る。

【0024】

本発明の別の態様では、アダプタの各々は、楔形状であり得る。

【0025】

本発明の別の態様では、ロータは、それぞれのアダプタ内に受容される少なくとも１つの処理容器を更に含み得る。

【0026】

本発明の別の態様では、処理容器は、バイオバッグ又は処理ボトルのうちの１つを含み得る。

【0027】

本発明の別の態様では、複数のアダプタの各々は、略矩形状に形成され得、反対方向かつ円周方向に延在する２つのローブを含み得る。

【0028】

本発明の別の態様では、各アダプタは、キャビティ内に処理容器を受容するように構成された、少なくとも１つの水平方向に配向されたキャビティを更に含み得る。

【0029】

本発明の別の態様では、各アダプタは、ロータ本体の複数のレセプタクルのうちの１つの中にアダプタを配置することを容易にする、グリップを提供するように構成されたハンドルを含み得る。

【0030】

本発明の別の態様では、ハンドルは、アダプタから上向きに突出し得る。

【0031】

本発明の別の態様では、ロータは、アダプタハンドルのうちの１つを収容するように各々構成された、複数のキャビティを備えた底表面を有する蓋を更に含み得る。

【0032】

本発明の別の実施形態では、ロータ本体の回転軸の周りに円周方向に離間した複数の第１のレセプタクルを画定するロータ本体を含む、遠心分離機のための別のロータが提供される。

【0033】

本発明の一態様では、ロータは、処理容器を受容するように、また、各アダプタが、それぞれの第１のレセプタクルによって、ロータ内の適所に保持されるように、それぞれの第１のレセプタクルに係合するように、各々構成されている、複数のアダプタを更に含み得る。

【0034】

本発明の別の態様では、アダプタ及びレセプタクルの各々は、軸方向において、アダプタがそれぞれのレセプタクルの中へ挿入され、かつそこから取り外されるように構成され得る。

【0035】

本発明の別の態様では、ロータは、ロータ本体の回転軸の周りに円周方向に配置された複数の第２のレセプタクルを含むロータライナを更に含み得、各第２のレセプタクルは、第１のレセプタクルのそれぞれ１つによって受容されるように構成され得る。

【0036】

本発明の別の態様では、各アダプタは、各アダプタがそれぞれの第２のレセプタクルによって、ロータ内の適所に保持されるように、それぞれの第２のレセプタクルに係合するように構成され得る。

【0037】

本発明の別の態様では、ロータ本体は、上表面を有するベースと、ベースの上表面から上向きに延在する複数の半径方向に整列したリブと、を含み得る。

【0038】

本発明の別の態様では、半径方向に整列したリブは、レセプタクルを少なくとも部分的に画定し得る。

【0039】

本発明の別の態様では、ロータは、ロータ本体のそれぞれの半径方向に整列したリブに係合するように各々構成された、複数のポケットを有するロータライナを更に含み得る。

【0040】

本発明の別の態様では、ロータ本体は、半径方向内向きの表面を有する円周側壁と、円周側壁の半径方向内向きの表面から内向きに延在する複数の軸方向に整列したリブと、を含み得、各対の円周方向に隣接する軸方向に整列したリブは、レセプタクルのうちの１つを少なくとも部分的に画定し得る。

【0041】

本発明の別の態様では、軸方向に整列したリブは、幅広端と、幅狭端と、を有する第１の弓形テーパを含み得、第１の弓形テーパの幅広端によって、円周側壁の半径方向内向きの表面に接合される。

【0042】

本発明の別の態様では、ロータ本体は、回転軸の周りに対称的に配置され、半径方向外向きの表面を有するトルク伝達リングと、トルク伝達リングの半径方向外向きの表面から円周側壁の半径方向内向きの表面まで延在する、複数の半径方向に整列したリブと、を含み得る。

【0043】

本発明の別の態様では、ロータ本体は、上表面を有するベースを含み得、半径方向に整列したリブは、ベースの上表面から上向きに延在し得る。

【0044】

本発明の別の態様では、半径方向に整列したリブは、第２の弓形テーパを有し得、第２の弓形テーパの幅広端によって、ベースの上表面に接合される。

【0045】

本発明の別の実施形態では、処理容器を、複数のレセプタクルを有する遠心分離機ロータに動作可能に連結させるためのアダプタが提供される。アダプタは、遠心分離機ロータの複数のレセプタクルのそれぞれ１つによって受容されるように構成された本体と、処理容器を受容するように構成されたキャビティと、を含む。

【0046】

本発明の一態様では、アダプタの本体は、外壁と、第１の側壁と、第１の側壁の反対の第２の側壁と、頂壁と、頂壁の反対の底壁と、を含み得る。

【0047】

本発明の別の態様では、外壁、第１の側壁、第２の側壁、頂壁、及び底壁は、キャビティへのアクセスを提供する、外壁の反対の内側開口部を画定するように、互いに動作可能に連結され得る。

【0048】

本発明の別の態様では、第１の側壁及び第２の側壁は、アダプタがレセプタクルの中に配置されたときに、内側開口部がレセプタクルの内壁から外壁に向かって半径方向にオフセットするような半径方向の長さを有し得る。

【0049】

本発明の別の態様では、アダプタの第１の側壁及び第２の側壁は、遠心分離機ロータの中のレセプタクルの数によって乗算したときに、３６０度に等しい角度に配向され得る。

【0050】

本発明の別の態様では、アダプタの第１の側壁と第２の側壁との間の角度は、アダプタに楔形状を提供し得る。

【0051】

本発明の別の態様では、アダプタの頂壁及び底壁は、互いに平行であり得る。

【0052】

本発明の別の態様では、アダプタの外壁は、軸方向に整列した湾曲テーパを有する半径方向内向きの表面を含み得る。

【0053】

本発明の別の態様では、軸方向に整列した湾曲テーパは、外壁が底壁から頂壁まで延在するにつれて、外壁の厚さが徐々に増加することによって提供され得る。

【0054】

本発明の別の態様では、レセプタクルは、遠心分離機ロータのロータライナによって提供され得る。

【0055】

本発明の別の態様では、処理容器は、バイオバッグであり得る。

【0056】

本発明の別の態様では、アダプタは、ロータ本体の複数のレセプタクルのうちの１つの中に、アダプタを配置することを容易にするグリップを提供するように構成されたハンドルを含み得る。

【0057】

本発明の別の態様では、ハンドルは、アダプタから上向きに突出し得る。

【0058】

本発明の別の態様では、アダプタのキャビティは、複数の処理容器のうちの１つを受容するように各々構成された複数のキャビティのうちの１つであり得る。

【0059】

本発明の別の態様では、アダプタのキャビティは、半径方向内向きに面し得る。

【0060】

本発明の別の態様では、アダプタのキャビティは、水平方向に配向され得る。

【0061】

本発明の別の態様では、ロータの各レセプタクルは、複数の軸方向に整列したリブによって、少なくとも部分的に画定され得、アダプタの本体は、軸方向に整列したリブに係合する複数の反対方向かつ円周方向に延在するローブを含み得る。

【0062】

本発明の別の態様では、軸方向に整列したリブの各々は、弓形テーパを有し得、各ローブは、軸方向に整列したリブの弓形テーパの曲率半径と一致する曲率半径を有し得る。

【0063】

本発明の別の実施形態では、遠心分離機ロータに、処理容器を動作可能に連結させるための別のアダプタが提示される。アダプタは、処理容器を受容するように構成された開放面キャビティを画定する複数の壁を含む。複数の壁は、アダプタの内側開口部の反対の外壁を含み、外壁は、軸方向に整列した湾曲テーパを有する半径方向内向きの表面を含む。

【0064】

本発明の一態様では、複数の壁は、頂壁と、底壁と、を更に含み得、軸方向に整列した湾曲テーパは、外壁が底壁から頂壁まで延在するにつれて、外壁の厚さが徐々に増加することによって提供され得る。

【0065】

本発明の別の態様では、軸方向に整列した湾曲テーパは、底壁に近接した処理容器の一部分の中に懸濁固形物が集まるように、遠心分離機ロータを回転させることによって生じる遠心力と連動し得る。

【0066】

本発明の別の態様では、アダプタは、アダプタの頂壁に動作可能に連結させたハンドルを更に含み得る。

【0067】

本発明の別の態様では、ハンドルは、アダプタの頂壁から上向きに突出し得る。

【図面の簡単な説明】

【0068】

本明細書に組み込まれ、その一部を構成し、本発明の特定の実施形態を例示する添付の図面は、上に提示された本発明の一般的な説明及び下に提示される詳細な説明とあわせて、本発明を説明するものである。

【0069】

【図1】本発明の一実施形態による遠心分離機ロータの斜視図である。

【図2】図１の遠心分離機ロータの部分分解斜視図である。

【図3】図１及び２の遠心分離機ロータの本体の斜視図である。

【図4】本発明の一実施形態による図１の遠心分離機ロータの線４－４に沿った断面図である。

【図4A】本発明の別の実施形態による図１の遠心分離機ロータの線４－４に沿った断面図である。

【図5】本発明のまた別の実施形態による遠心分離機ロータの斜視図である。

【図6】図５の遠心分離機ロータの部分分解斜視図である。

【図7】図５及び６の遠心分離機ロータの本体の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0070】

本発明の実施形態は、バイオバッグ及び処理ボトルの形態の処理容器を使用する、生物懸濁液のバッチ処理のためのロータを対象とする。

【0071】

図１～４Ａを参照すると、本発明の例示的な実施形態によるロータ１０は、蓋ハンドル１２と、蓋１４と、駆動ハブ１６と、複数のアダプタ１８と、ロータライナ２０と、ロータ本体２２と、補強材２４と、リテーニングナット２６と、を含み、回転軸２８の周りに同心に各々位置している。ロータ１０の各構成要素は、ロータ１０の回転が、有意な量の遠心力又は偶力を生成しないように、すなわち、ロータ１０が回転軸２８の周りで動的に釣り合うように、回転軸２８の周りに対称的に配設され得る。

【0072】

蓋ハンドル１２は、蓋ハンドル１２の下部分から半径方向外向きに突出するハンドルフランジ３０を含む。蓋ハンドル１２は、ロータ１０を遠心分離機の中に挿入するとき、又は遠心分離機からロータ１０を取り外すときなど、実質的に軸方向（例えば、垂直）方向にロータ１０を持ち上げることを容易にするグリップを提供し得る。図４及び４Ａによって最良に示されるように、蓋ハンドル１２は、回転軸２８を中心とし、クランプねじ３４を受容するように構成されたハンドルボア３２を含む。ハンドルボア３２は、上部及び底部開口部と、上部開口部と底部開口部との間に位置する点でハンドルボア３２の直径を狭めるボア肩部３６と、を含む。

【0073】

クランプねじ３４は、ハンドルボア３２の上部開口部の中に挿入されたときに、ボア肩部３６に係合するように構成されたヘッド３８を含む。ボア肩部３６は、クランプねじ３４のヘッド３８がボア肩部３６に係合するとき、クランプねじ３４のねじ山部分４０が、ハンドルボア３２の底部開口部から延在するように、ハンドルボア３２の長さに沿って位置付けられ得る。ハンドルボア３２の上部開口部の中に、プラグ４２を挿入し得る。プラグ４２は、蓋ハンドル１２を捩じると、クランプねじ３４が蓋ハンドル１２とともに回転するように、クランプねじ３４が蓋ハンドル１２に対して回転することを防止するように構成され得る。プラグ４２はまた、蓋ハンドル１２が蓋１４から取り外されたときに、クランプねじ３４がハンドルボア３２から脱落することを防止し得る。

【0074】

蓋１４は、その周囲に沿った蓋フランジ４４と、回転軸２８を中心とする中心孔４６と、を含む。蓋フランジ４４の底表面４８は、ベベル５２によって蓋１４の底表面５０に接続される。蓋１４の底表面５０は、アダプタハンドル５５を収容するように各々構成された複数のキャビティ５３を含み得る。中心孔４６は、クランプねじリテーナ５４を受容するように構成され得る。クランプねじリテーナ５４は、回転軸２８を軸方向に中心とする円筒形本体５６と、円筒形本体５６を中心とし、これと軸方向に整列したねじ付きボア５８と、円筒形本体５６から半径方向外向きに突出するクランプねじリテーナフランジ６０と、円筒形本体５６から下向きに突出するねじ棒６２と、を含む。円筒形本体５６は、ピン５９を受容するように各々構成された１つ以上のピン孔５７を更に含み得る。ピン５９は、蓋ハンドル１２の対応するピン孔３３に係合し得、これにより、蓋ハンドル１２がクランプねじ３４によってリテーナ５４に固定されるときに、蓋ハンドル１２がリテーナ５４に対して回転することを防止する。

【0075】

クランプねじリテーナ５４の円筒形本体５６は、蓋１４の中心孔４６の直径と同じか又はわずかに小さい直径を有し得る。これにより、クランプねじリテーナ５４が、蓋１４を回転軸２８の周りに位置付け得る。クランプねじリテーナ５４のねじ付きボア５８は、クランプねじ３４のねじ山部分４０とねじ係合するように構成される。蓋ハンドル１２がクランプねじリテーナ５４に対して回転することに応答して、クランプねじ３４のねじ山部分４０が、回転方向に応じて、クランプねじリテーナ５４のねじ付きボア５８の中に引き込まれ、かつそこから押し出される。クランプねじ３４が締め付けられると、ハンドルフランジ３０とクランプねじリテーナフランジ６０との間に蓋１４を固定する圧縮力が提供されるように、その頭部３８をボア肩部３６に押し付ける。

【0076】

駆動ハブ１６は、回転軸２８を中心とし、かつそれと整列された円筒形本体６４と、円筒形本体６４を中心とし、これと軸方向に整列したねじ付きボア６６と、円筒形本体６４から半径方向外向きに突出する駆動ハブフランジ６８と、遠心分離機のスピンドルを受容するように構成されたテーパ状ボア７０と、を含む。駆動ハブフランジ６８は、一般に、駆動ハブ１６の円筒形本体６４を、上部分７２と、下部分７４と、に分割し得る。ねじ付きボア６６及びテーパ状ボア７０は、通路７６によって接続され得る。円筒形本体６４の下部分７４は、リテーニングナット２６とねじ係合するように構成されたその外表面の一部分にねじ山７８を含む。

【0077】

各アダプタ１８は、処理容器１４２、例えば、バイオバッグを受容するように構成されている。各アダプタ１８は、エポキシマトリックスの中の切断された炭素繊維、又はポリプロピレンマトリックスの中の２０％のガラス繊維充填材などの様々な材料で作製され得る。各アダプタ１８は、外壁８０と、内側開口部８２と、側壁８４、８６と、頂壁８８と、底壁９０と、を備える、アダプタ本体７９を含み得る。各側壁８４、８６は、外壁８０のそれぞれの軸方向に整列した縁部を、内側開口部８２のそれぞれの軸方向に整列した縁部に接合し得る。アダプタ１８の側壁８４、８６は、半径方向の寸法において角度θで配向し得る。本発明の一実施形態では、角度θは

【数1】

３６０／Ｎであり、ここで、Ｎは、ロータライナ２０によって保持することができるアダプタ１８の数である。

【0078】

アダプタ１８の側壁８４、８６が配向される角度θは、アダプタ１８に楔形状を与え得る。この楔形状は、外壁８０における円周方向の長さが、内側開口部８２の円周方向の長さよりも大きくなることをもたらし得、円周方向における長さの差は、外壁８０と内側開口部８２との間の半径方向距離と反比例の関係を有する。頂壁８８及び底壁９０は、互いに略平行であり得、楔形状を有し得、また、処理容器を受容するように構成された開放面キャビティ９２を画定するように、外壁８０、内側開口部８２、及び側壁８４、８６のそれぞれの縁部を接合し得る。

【0079】

側壁８４、８６の半径方向の長さは、内側開口部８２が、ロータライナ２０の内壁１０４から外壁８０に向かって半径方向にオフセットされるような長さであり得る。このオフセットにより、流体ライン、クランプ、マニホールド、又はアダプタ１８とロータライナ２０との間における処理容器に対する他の付属品のためのスペースが提供され得る。流体ライン及び他の構成要素が、遠心分離前に処理容器に懸濁液を追加するために、かつ遠心分離後に処理容器上澄み又はペレット材料を除去するために使用され得る。

【0080】

有利に、アダプタ１８から処理容器を取り外すことなく、上澄み又はペレット材料が除去されることを可能にすることは、処理容器の動きに起因して上澄みの中に再懸濁するペレットの量を低減し得る。処理容器は、内側開口部８２を通してアダプタ１８のキャビティ９２の中に挿入され、かつそこから取り出し得る。アダプタ１８の中への処理容器の挿入は、懸濁液が処理容器に追加される前、又は後に行われ得、アダプタ１８からの処理容器の取り外しは、懸濁液の処理された成分の１つ又は両方の除去の前又は後に行われ得る。

【0081】

図２によって最良に示されるように、外壁８０は、アダプタ１８がロータライナ２０の中に着座したときの、回転軸２８からの壁の半径方向距離に略対応する、上面から見たときに湾曲した形状を有し得る。図４に最良に示されているように、外壁８０の半径方向内向きの表面は、軸方向において、略直線であり得る。図４Ａに示す本発明の代替的な実施形態では、外壁８０の半径方向内向きの表面は、軸方向に整列した湾曲テーパ８０ａを含み得る。湾曲テーパ８０ａは、外壁が、底壁９０から頂壁８８に向かって延在するにつれて、外壁８０の厚さが徐々に増加することによって提供され得る。有利に、湾曲テーパ８０ａは、矢印９９によって示されるように、遠心分離中に懸濁固形物を底壁９０に向けて集め得る。これにより、ペレットの一部分を再懸濁することなく、に上澄みをデカントするだけでなく、ペレットを回収することの両方を容易にし得る。

【0082】

側壁８４、８６、頂壁８８、及び底壁９０は、略平坦であり得る。アダプタハンドル５５は、アダプタ本体７９から上向きに突出し得る。特に、アダプタハンドル５５は、頂壁８８上に位置し得る。これにより、アダプタハンドル５５は、アダプタ１８をロータライナ２０の中に配置し、かつそこからアダプタ１８を取り外すことを容易にするグリップを提供し得る。図４及び４Ａに示されるように、蓋１４の底表面５０は、アダプタ１８のハンドル５５を収容するように円周方向に離間したキャビティ５３を含む。処理容器は、ロータライナ２０の中に配置される前に密閉される使い捨て容器であり得、このため、遠心分離後にロータ１０を洗浄する必要がなくなる。

【0083】

ロータライナ２０は、アダプタ１８を保持するように各々構成された、複数（例えば、８つ）のレセプタクル１００を含み得る。各レセプタクル１００は、各対の隣接するレセプタクル１００の間にポケット１０２を提供するために十分な距離だけ、その隣接するレセプタクル１００から離間され得る。各レセプタクル１００は、軸方向の動きを使用してロータ１０の中に配置されたアダプタ１８を受容及び固定するように構成され得る。回転軸２８に対してアダプタ１８を傾斜させることなく、アダプタ１８がロータライナ２０に挿入され、かつそこから取り外されることを可能にすることは、遠心分離後の処理容器の衝突に起因するペレットの再懸濁の量を低減し得る。各アダプタ１８を固定するためのレセプタクル１００の使用は、アダプタ１８の質量及びそれらの内容物が回転軸２８に対して均等に分散されている限り、完全に装填されているよりも少ない処理容器で、ロータ１０が動作されることも可能にし得る。例えば、各アダプタ１８が対応するアダプタ１８の反対に位置付けられ、残りのレセプタクル１００が空である状態で、８つのうちの２つ、８つのうちの４つ、又は８つのうちの６つのレセプタクル１００が、アダプタ１８によって占領され得る。各レセプタクル１００は、内壁１０４と、外壁１０６と、２つの側壁１０８、１１０と、を含み得、楔形状を有し得る。各レセプタクル１００の側壁１０８、１１０は、半径方向に延在し得る。内壁及び外壁１０４、１０６は、それらの表面の各々が、回転軸２８からそれぞれ固定された距離にあるように湾曲し得る。

【0084】

ロータ本体２２は、上向きの開口部１１８を有するチャンバ１１６を画定する、略円形のベース１１２と、円周側壁１１４と、を含む。側壁１１４は、半径方向外向きの表面１２０と、リム１２２と、を含む。リム１２２は、開口部１１８の周囲を画定し得、かつ蓋１４のベベル５２に係合するように構成された半径方向内向きの表面１２４を含み得る。これにより、蓋１４のベベル５２及びリム１２２の半径方向内向きの表面１２４は、蓋１４がロータ１０に連結されたときに、チャンバ１１６を密閉するように協働し得る。蓋１４とロータ本体２２との間の密閉は、ロータ本体２２内の処理容器からのいかなる漏出も阻止し得、これにより、サンプルの汚染の可能性と、遠心分離機の操作者の作業空間の中への生物学的材料の導入の両方を低減する。

【0085】

リム１２２は、側壁１１４の半径方向外向きの表面１２０上に上肩部１２６を形成するように、側壁１１４から外向きに突出し得る。側壁１１４の半径方向外向きの表面１２０から外向きに突出する隆起部１２８は、側壁１１４の底縁に近接して位置付けられた下肩部１３０を提供し得る。上肩部及び下肩部１２６、１３０は、補強材２４の軸方向の動きを防止し得る。

【0086】

ロータ本体２２は、そのベース１１２の中の中心孔１３２と、複数のトルク伝達部材１３４と、を含む。ロータ本体２２の中心孔１３２は、駆動ハブ１６の下部分を受容するように構成され得る。中心孔１３２と同じ内径を有するトルク伝達リング１３６が、ロータ本体２２のベース１１２から上向きに突出する。トルク伝達リング１３６は、リテーニングナット２６が駆動ハブ１６下部分７４のねじ山７８とねじ係合するとき、ロータ本体２２が駆動ハブ１６にしっかりと固定されるように、駆動ハブフランジ６８の底表面に係合するように構成された頂表面１３８を含む。

【0087】

トルク伝達部材１３４は、トルク伝達リング１３６を介して伝達されるトルクを、遠心分離機のスピンドルからロータライナ２０まで伝達するように動作し得る。ベース１１２、側壁１１４、トルク伝達部材１３４、及びトルク伝達リング１３６が、例えば、成形処理を使用して単一の材料片から形成されるように、トルク伝達部材１３４をロータ本体２２と一体化し得る。ロータ本体２２の各トルク伝達部材１３４は、トルク伝達リング１３６の半径方向外向きの表面から側壁１１４の半径方向内向きの表面まで、半径方向に延在し得る。ロータ１０の例示的な実施形態は、８個のトルク伝達部材１３４を描写しているが、本発明は、特定の数のトルク伝達部材１３４に限定されない。例えば、ロータ１０は、２個～１２個のトルク伝達部材１３４を有し得る。しかしながら、ロータ１０の中に含め得るトルク伝達部材１３４の数に、固定された上限はないことを理解されたい。

【0088】

トルク伝達部材１３４は、ロータ本体２２を補強するために、ベース１１２から上向きに突出する半径方向に整列したリブ１３７と、側壁１１４の半径方向内向きの表面から回転軸２８に向かって半径方向内向きに突出する軸方向に整列したリブ１３９と、を各々含む。半径方向に整列したリブ１３７及び軸方向に整列したリブ１３９は、開口部１１８に向かって軸方向寸法に沿ってそれらの円周方向の幅を低減させるテーパを各々含み得る。このテーパは、ロータライナ２０とレセプタクル１００との間に密接な嵌合を提供し得、これにより、ロータ本体２２内におけるロータライナ２０の横方向の動きを低減又は排除する。テーパはまた、ロータ本体２２が射出成形される実施形態に対して、金型からのロータ本体２２の取り外しを容易にし得、１０度以上の角度を有し得る。

【0089】

半径方向に整列したリブ１３７は、幅広端と、幅狭端と、を有する弓形テーパを含み得、テーパの幅広端によって、ベース１１２の上表面に接合され得る。軸方向に整列したリブ１３９はまた、幅広端と、幅狭端と、を有する弓形テーパを含み得、テーパの幅広端によって、側壁１１４の半径方向内向きの表面に接合され得る。半径方向及び軸方向に整列したリブ１３７、１３９の弓形テーパは、トルク伝達部材１３４とロータ本体２２の隣接する表面との間に滑らかな移行を提供し得る。トルク伝達部材及びリングは、２０１８年１０月２日に発行された米国特許第１０，０８６，３８３号に詳細に記載されており、その開示の全体が、本明細書において参照により援用される。

【0090】

トルク伝達部材１３４は、ロータライナ２０の対応するレセプタクル１００を受容するように各々構成された、複数の円周方向に離間したレセプタクル１４０を画定する。これにより、トルク伝達部材１３４は、ロータライナ２０がロータ本体２２に対して回転することを防止するように、ロータライナ２０に係合し得る。これにより、ロータ本体２２に対してロータライナ２０が大きく動くことなく、駆動ハブ１６及びトルク伝達リング１３６を介してロータ１０に付与される回転力をロータライナ２０まで伝達することが可能となり得る。

【0091】

この目的のために、トルク伝達部材１３４は、ロータライナ２０がロータ本体２２の中に配置されるときに、ロータライナ２０のレセプタクル１００の間のポケット１０２に嵌合するか、若しくは係合するように構成され得る。本発明の一実施形態では、ロータライナ２０がロータ本体２２の中に配置されたときに、１個のトルク伝達部材１３４がロータライナ２０の各レセプタクル１００の間に延在するように、トルク伝達部材１３４の数が、レセプタクル１００の数と一致し得る。本発明の別の実施形態では、トルク伝達部材１３４が、レセプタクル１００よりも少なくても良い。この場合、トルク伝達部材１３４は、ロータライナ２０がロータ本体２２の中に配置されるとき、例えば、１つおきのポケット１０２、３つおきのポケット１０２（例えば、６つのレセプタクルを有するロータの場合）、４つおきのポケット１０２など、ロータライナ２０のポケット１０２のうちのいくつかだけの中に延在し得る。

【0092】

ポケット１０２よりも少ない数のトルク伝達部材１３４を有する実施形態において、ロータ本体２２は、トルク伝達部材１３４の間に位置する半径方向及び軸方向に整列した「受動」リブを含み得る。これらの受動リブは、空のポケット１０２に係合し、ロータライナ２０をロータ本体２２内に固定することを助けるように構成され得るが、トルク伝達リング１３６からロータ本体２２の残りの部分までトルクを伝達するために必要なトルク伝達部材１３４の構造的剛性を欠く可能性があり得る。受動リブの使用は、ロータ１０の総質量を低減し得る。

【0093】

例として、一実施形態では、円周方向に離間したリブ１３７、１３９の半分（例えば、４つのリブ）は、円周方向に互いに９０度離間して配設されたトルク伝達部材１３４を備え得、残りのリブ１３７、１３９は、各対の隣接するトルク伝達部材１３４の間の中間に位置する支持機能を提供するのみである。別の実施形態では、円周方向に離間したリブ１３７、１３９の全てが、ロータライナ２０を支持する役割のみを果たし得る。本実施形態では、駆動ハブ１６から円周側壁１１４までトルクを伝達するトルク伝達部材は、ロータ本体２２のベース１１２の下に位置し得る。

【0094】

ロータ本体２２は、結合材料の中に炭素繊維積層体の１つ以上の層を含む炭素繊維強化複合材料で構成され得る。炭素繊維積層体の１つ以上の層（例えば、ロータ本体２２のベース１１２を構成する層）は、炭素繊維が隣接する層の炭素繊維と比較して角度をなして、例えば、４５度の角度で走るように、直下の層に対して回転され得る。１つ以上の炭素繊維層（例えば、トルク伝達部材１３４を構成する層）は、繊維の少なくともいくつかが、トルク伝達リング１３６からロータ本体２２の側壁１１４へと半径方向に長さ方向に配向されるように構成され得る。これらの半径方向に整列した繊維は、遠心力に耐えるロータ本体２２の能力を増加させ得る。結合材料は、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ）、ポリエステル、ビニルエステル、ナイロン、又は任意の他の好適な結合材料などのポリマーであり得る。ロータ本体２２はまた、樹脂コーティングされた炭素繊維材料の層から圧縮成形され得る。

【0095】

ロータライナ２０は、ロータ１０のロータ本体２２に接合され得る、又はロータ本体２２に取り外し可能に取り付けられ得る。取り外し可能に取り付けられたロータライナ２０は、例えば、洗浄のためにロータライナ２０を取り外すことを可能にする、ロータ本体２２との摩擦嵌合部を有し得る。ロータライナ２０は、炭素繊維を含む複合材料などの剛性材料から形成され得る。ロータライナ２０は、射出成形、付加製造（例えば、３Ｄ印刷）、又は任意の他の好適な処理を使用して製造され得る。

【0096】

側壁１１４の半径方向内向きの表面及びロータ本体２２のトルク伝達部材１３４は、遠心分離中のレセプタクル１００の加速によって生じる負荷に対抗し得る。これにより、各レセプタクル１００は、ベース１１２、側壁１１４、及びロータ本体２２の一対の円周方向に隣接するトルク伝達部材１３４によって、ロータ１０内で独立して支持され得る。本発明の一実施形態では、ロータ１０は、５，０００～６，０００回転／分（ＲＰＭ）の最高速度で回転され得、地球の重力の約１０，０００倍の求心加速度を処理容器の中に生成し得る。

【0097】

補強材２４は、ロータ本体２２の側壁１１４の周りに延在する１本以上のヘリカル巻線を含み得、フィラメントワインディング処理と、それに続く、エポキシコーティングされた炭素繊維などの好適な材料を使用した圧縮成形処理によって形成され得る。例えば、補強材２４は、樹脂コーティングされた炭素繊維積層材料の層を、側壁１１４の半径方向外向きの表面上に配置した後、又は１本以上の炭素繊維のストランドを巻き付けた後、ロータ本体２２上に圧縮成形され得る。補強材２４は、ロータ１０にかかる遠心力の大部分に耐えるように構成され得る。フィラメントワインディング処理を使用して遠心分離機ロータの補強材を形成する方法は、２０１２年１２月４日に発行された米国特許第８，３２３，１６９号に詳細に記載されており、その開示の全体が、本明細書において参照により援用される。

【0098】

リテーニングナット２６は、アダプタ１８、ロータライナ２０、ロータ本体２２、及び補強材２４のうちの１つ以上に対して蓋１４を押し付ける軸方向の圧縮力が提供されるように、駆動ハブ１６の下部分７４のねじ山７８とねじ係合する。蓋ハンドル１２、駆動ハブ１６、リテーニングナット２６、クランプねじ３４、プラグ４２、クランプねじリテーナ５４、ピン５９は、金属（例えば、３１６ステンレス鋼）又は他の好適な材料から作製され得る。

【0099】

バイオバッグの形態の処理容器１４２は、懸濁液を受容するためのコンパートメントを画定する可撓性を有する折り畳み式バッグ１４４と、同様の数のポート１４７によってコンパートメントに動作可能に連結させた１つ以上（例えば、２つ）の流体ライン１４６と、を含み得る。クランプ１４８は、遠心分離中にコンパートメントの中の液体が逃げることができないように、各流体ライン１４６を選択的に挟むように構成され得る。バッグ１４４は、コンパートメントを取り囲む継ぎ目を形成するように、一緒に接着された２枚の重なり合うシートから構成され得る。継ぎ目は、熱溶接などの任意の好適な手法を使用して形成され得る。１つ以上のポート１４７は、密閉接続を形成するように、シートの間に接着され得る。

【0100】

バッグ１４４を形成する各シートは、低密度ポリエチレンなどの可撓性を有する、水不透過性ポリマーフィルムから構成され得る。フィルムは、二重壁バイオバッグを形成するように、一緒に封止されるか、又は分離される１つ以上の層を含み得る。層を一緒に封止する実施形態では、バイオバッグ材料は、積層材料又は押出材料を含み得る。積層材料は、熱、接着剤、又は層を接着するための任意の他の好適な処理を使用して、２つ以上の別個に形成された層を接着することによって形成され得る。

【0101】

バイオバッグの製造に使用され得る押出材料の一例は、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｏｆ Ｌｏｇａｎ、 Ｕｔａｈから入手可能なＴｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ＣＸ３－９フィルムである。バイオバッグ材料は、生細胞との直接接触が認められ、無菌溶液の無菌性を維持することが可能な材料であり得る。バイオバッグは、上記において参照により援用されている、国際公開第ＷＯ２０１９／１６６９９８号にも詳細に記載されている。

【0102】

流体ライン１４６は、処理容器１４２に液体を追加する、又はそこから除去するために使用されるマニホールドシステム（図示せず）の一部であり得る。処理容器１４２をアダプタ１８の中に配置する前に、又は処理容器１４２がアダプタ１８の中に配置された後に、処理容器１４２を生物懸濁液で充填し得る。同様に、遠心分離後に処理容器１４２が依然としてアダプタ１８の中にある間に、上澄み又はペレットを処理容器１４２からデカントし得る、又は上澄み又はペレットをデカントする前に、処理容器１４２をアダプタ１８から取り外し得る。充填／デカントもまた、アダプタ１８がロータ本体２２の中にある間に行われ得る。

【0103】

空になったときに、各処理容器１４２をそのそれぞれのアダプタ１８の中に配置し、かつペレットのみをアダプタ１８から取り出すことにより、アダプタ１８の装填及び取り出しを容易にし得、より大きな処理容器の使用が可能となり得る。アダプタ１８の中にある間に処理容器を充填／空にすることを容易にするために、充填／空にされた各アダプタ１８の外壁８０を支持するように構成された湾曲表面を有するラックによって、１つ以上のアダプタ１８が支持され得る。ラックは、ラックの中の各アダプタ１８の内側開口部８２が上向き、外壁８０が下向きになるように構成され得る。ラックは、例えば、バイオリアクタ、又は他の懸濁液源に接続されたマニホールドを通じて、処理容器１４２を同時に充填することができるように、空の処理容器１４２を各々収容する、複数のアダプタ１８を保持し得る。

【0104】

遠心分離後、各容器アダプタ１８内の処理容器１４２から上澄みを取り出すために、同様の又は類似のラックが使用され得る。この目的のために、ロータ１０から上方にアダプタ１８が引き上げられ得、次に、外壁８０がラックの中のレセプタクルと整列し、また、内側開口部８２が上澄みの除去を容易にする位置（例えば、上向き）になるまで（例えば、９０度に）傾斜され得る。一旦レセプタクルと整列すると、アダプタ１８は、ラック内に配置され得る。上澄みは、アダプタ１８の外壁８０に隣接する処理容器１４２の内側表面に沿ってペレットが集中するように、上澄みの大部分が除去されるまで処理容器１４２から汲み出され得る。一旦ペレットが集中されると、クランプと重力を使用して、残りの上澄みの大部分又は全てが除去され得る。代替的に、各処理容器１４２から残りの上澄みを排出するために、空気が（例えば圧縮機から）処理容器１４２の中に導入され得る。処理容器１４２を充填するために使用されるマニホールドは、遠心分離前に処理容器１４２から切り離され得、次に、遠心分離後に１つ以上の処理容器１４２から上澄み液を共通の収集バッグの中にデカントするために、再接続され得る。別の実施形態では、処理容器１４２を充填するために使用されるマニホールドは、遠心分離中に留置され得、その後、上澄みを除去するために使用され得る。

【0105】

マニホールドを留置することにより、バッチ処理中に処理容器１４２に流体を充填し、かつそこから除去することを容易にし得る。例えば、遠心分離の期間の合間に、上澄みが除去され得、かつ新鮮な懸濁液が処理容器１４２に追加され得る。有利に、この特徴は、ペレットが処理容器１４２の容量の大部分（例えば７０％）を占領するまで、懸濁液の複数のバッチ（例えば、小さなペレットを生成する懸濁液の場合は１５個のバッチ）を同じ処理容器１４２の中で処理することを可能にし得る。処理容器１４２及びアダプタ１８は、任意の所望の体積の生物懸濁液を収容するように構成され得、典型的な体積は、約６リットルである。遠心分離機において使用されるバッグの充填及びデカントについては、２０１９年９月６日に公開された国際公開第ＷＯ２０１９／１６６９９８号に詳細に記載されており、その開示の全体が、本明細書において参照により援用される。

【0106】

所望の材料が主に、又は専ら上澄みの中に見られる用途では、細胞材料を含むバイオバッグは、一旦上澄みが除去されると廃棄され得る。他の用途では、一旦上澄みが取り出されると、細胞を再懸濁するために、水性緩衝液がバイオバッグに追加され得る。次に、緩衝液の中の再懸濁した細胞が、例えば、重力を使用してバイオバッグから取り出され得る。

【0107】

図５～７は、本発明の代替的な実施形態によるロータ１５０を描写する。ロータ１５０は、１つ以上の処理容器１５６（例えば、ボトル）、駆動ハブ１５８、及びリテーニングナット１６０を保持するように各々構成された複数のアダプタ１５４を受容するように構成されたロータ本体１５２を含む。処理ボトルは、２０１２年７月１０日に発行された米国特許第８，２１５，５０８号に詳細に記載されており、その開示の全体が、本明細書において参照により援用される。

【0108】

ロータ本体１５２は、上向きの開口部１６８を有するチャンバ１６６を画定する、略円形のベース１６２と、円周側壁１６４と、を含む。側壁１６４は、補強材１６５（例えば、炭素繊維巻線など）と、半径方向外向きの表面と、開口部１６８の周囲を画定するリム１７０と、を含み得る。ロータ本体１５２は、ベース１６２の中の中心孔（図示せず）と、複数のトルク伝達部材１７２と、ベース１６２から上向きに突出し、中心孔と軸方向に整列するトルク伝達リング１７４と、を更に含み得る。

【0109】

駆動ハブ１５８は、駆動ハブフランジ１７８から上向きに延在するハブシャフト１７６を含む。ハブシャフト１７６は、円筒形であり得、上部分１８０と、ねじ山部分１８２と、下部分１８４と、遠心分離機のスピンドルを受容するように構成されたテーパ状ボア（図示せず）と、を含む。ハブシャフト１７６の下部分１８４は、駆動ハブ１５８がそれに係合されたときに、ロータ１０が遠心分離機のスピンドルと軸方向に整列するように、ベース１６２の中心孔及びトルク伝達リング１７４の内側ボアに係合するように構成され得る。

【0110】

トルク伝達リング１７４は、リテーニングナット１６０がハブシャフト１７６のねじ山部分１８２とねじ係合すると、ロータ本体１５２が駆動ハブ１５８にしっかりと固定されるように、リテーニングナット１６０の底表面に係合するように構成された頂表面１８６を含む。リテーニングナット１６０が締め付けられると、リテーニングナット１６０と駆動ハブフランジ１７８との間にロータ本体１５２を固定する軸方向の圧縮力が提供されるように、その底表面をトルク伝達リング１７４の頂表面１８６に押し付け、かつ駆動ハブフランジ１７８の頂表面をベース１６２の底表面に押し付ける。

【0111】

トルク伝達部材１７２は、トルク伝達リング１７４を介して伝達されるトルクを、遠心分離機のスピンドルからロータ本体１５２及びアダプタ１５４まで伝達するように動作し得る。上に記載されるものと同様の方法で、ベース１６２、側壁１６４、トルク伝達部材１７２、及びトルク伝達リング１７４が、例えば、成形処理を使用して、単一の材料片から形成されるように、トルク伝達部材１７２をロータ本体１５２と一体化し得る。

【0112】

ロータ本体１５２の各トルク伝達部材１７２は、トルク伝達リング１７４から側壁１６４に向かって半径方向に延在する半径方向に整列したリブ１７９と、ベース１６２から開口部１６８に向かって軸方向上向きに延在する軸方向に整列したリブ１８８と、を含む。半径方向に整列したリブ１７９は、幅広端と、幅狭端と、を有する弓形テーパを含み得、テーパの幅広端によって、ベース１６２の上表面に接合され得る。軸方向に整列したリブ１８８はまた、幅広端と、幅狭端と、を有する弓形テーパを含み得、テーパの幅広端によって、側壁１６４の半径方向内向きの表面に接合され得る。

【0113】

トルク伝達部材１７２は、対応するアダプタ１５４を受容するように各々構成された複数の円周方向に離間したレセプタクル１９４（例えば、８つのレセプタクル）を画定し得る。半径方向及び軸方向に整列したリブ１７９、１８８の弓形テーパは、トルク伝達部材１７２及びロータ本体１５２の隣接する表面との間に滑らかな移行を提供し得、また、軸方向の動きを使用して、アダプタ１５４をそれらのそれぞれのレセプタクル１９４の中に配置し、かつそこから取り外すことも可能となり得る。

【0114】

各アダプタ１５４は、略矩形状に形成されたアダプタ本体１９６と、グリップを提供するアダプタハンドル１９８と、を含む。アダプタハンドル１９８は、アダプタ本体１９６から上向きに突出し得る。これにより、アダプタハンドル１９８は、アダプタ１５４をロータ本体１５２の中に配置し、かつそこからアダプタ１５４を取り外すことを容易にし得る。アダプタ本体１９６は、１つ以上（例えば、２つ）の半径方向内向きのキャビティ２００と、隣接する軸方向に整列したリブ１８８に係合するように各々構成された、２つの反対方向かつ円周方向に延在するローブ２０２と、を含み得る。ローブ２０２は、軸方向に整列したリブ１８８の弓形テーパの曲率半径と一致する曲率半径を有し得る。これにより、遠心分離中にアダプタ１５４が半径方向又は円周方向に移動することを防止するように、ローブ２０２が、軸方向に整列したリブ１８８に係合するように構成され得る。

【0115】

半径方向内向きのキャビティ２００の各々は、略水平方向に配向され得、処理容器１５６を受容するように構成され得る。アダプタ１５４がロータ１５０の外側にある間に、処理容器１５６は、アダプタ１５４の中に装填され得る。アダプタ１５４がロータ１５０の外側にある間に、処理容器１５６をアダプタ１５４の中に装填する能力は、処理容器１５６がロータの中に直接挿入されるロータと比較して、処理容器１５６の軸に面する端部と駆動ハブ１５８との間の距離を低減させることを可能にし得る。

【0116】

本発明は、その具体的な実施形態の説明によって例示され、本実施形態はかなり詳細に記載されてきたが、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に限定、又はいかなる方法でも制限することを意図したものではない。したがって、本明細書で考察される様々な特徴は、単独で又は任意の組み合わせで使用され得る。追加の利点及び修正が、当業者には容易に明らかとなろう。したがって、本発明は、そのより広義な態様において、図示及び説明される具体的な詳細、代表的な装置及び方法、並びに、例示的な実施例に限定されるものではない。したがって、このような詳細からの逸脱は、一般的な発明の概念の範囲又は精神から逸脱することなく行われ得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図4A】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】