特表 2024-541518 バッフルを備えるバイオリアクター

(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】2024-11-08

(54)【発明の名称】バッフルを備えるバイオリアクター

(51)【国際特許分類】

   C12M 3/00 20060101AFI20241031BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20241031BHJP

   C12M 1/02 20060101ALI20241031BHJP

   C12M 1/12 20060101ALI20241031BHJP

   C12M 3/06 20060101ALI20241031BHJP

   C12M 3/02 20060101ALI20241031BHJP

   C12N 1/00 20060101ALI20241031BHJP

   C12N 5/071 20100101ALI20241031BHJP

   C12N 5/0783 20100101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

C12M3/00 Z

C12M1/00 C

C12M1/02 A

C12M1/12

C12M3/06

C12M3/02

C12N1/00 B

C12N5/071

C12N5/0783

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024531359

(86)(22)【出願日】2022-11-10

(85)【翻訳文提出日】2024-07-23

(86)【国際出願番号】 GB2022052856

(87)【国際公開番号】W WO2023094794

(87)【国際公開日】2023-06-01

(31)【優先権主張番号】2117018.8

(32)【優先日】2021-11-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519167379

【氏名又は名称】オリバイオテク・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ファーラン・ヴェライチ

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム・ライムズ

(72)【発明者】

【氏名】シャウン・マンスフィールド

(72)【発明者】

【氏名】マーティン・フール

(72)【発明者】

【氏名】ニコラス・ハーディング

(72)【発明者】

【氏名】ジェイソン・パーマー

【テーマコード（参考）】

4B029

4B065

【Ｆターム（参考）】

4B029AA02

4B029BB11

4B029CC01

4B029DB19

4B029DF08

4B065AA92X

4B065AA94X

4B065AC12

4B065BC08

4B065CA44

(57)【要約】

本出願は、細胞培養のためのバイオリアクター（４）を提供する。バイオリアクターは、内部容積を画成するベース（１５）と側壁（１６）とを有する容器（１２）を備える。バイオリアクターは、容器の内部容積を閉じる蓋（１３）も有する。ベースは、蓋の方へ、および蓋から離れる方向に移動可能である。バイオリアクターは、バッフル部材（２４）であって、蓋に装着され、ベースが蓋に対して移動されるときにバッフル部材がバイオリアクターの内容物（２９）を混合するように配置構成されている容器の内部容積内に位置決めされたバッフル部材（２４）も備える。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

細胞培養のためのバイオリアクターであって、
内部容積を画成するベースおよび側壁と、前記内部容積を閉鎖する蓋と、を有する容器であって、前記ベースは前記蓋に向かって、および前記蓋から離れる方向に移動可能である、容器と、
前記蓋に装着されるバッフル部材であって、前記ベースが前記蓋に対して移動されるときに前記バッフル部材が前記バイオリアクターの内容物を混合するように配置構成されている前記容器の前記内部容積内に位置決めされたバッフル部材と、
を備えるバイオリアクター。

【請求項2】

前記バッフル部材は、前記容器の内部容積にわたって延在する略平面状の部材を含む請求項１に記載のバイオリアクター。

【請求項3】

前記バッフル部材は、前記蓋に略平行になるように延在する請求項１または請求項２に記載のバイオリアクター。

【請求項4】

前記バッフル部材は、前記容器の前記ベースに面する略平面状の表面を含む請求項１または請求項２に記載のバイオリアクター。

【請求項5】

前記略平面状の表面は、前記蓋に対して非平行である請求項４に記載のバイオリアクター。

【請求項6】

前記バッフル部材は、前記蓋に面するように配置構成された傾斜表面、たとえば円錐表面を含む請求項１から５のいずれか一項に記載のバイオリアクター。

【請求項7】

前記バッフル部材は、前記ベースが前記蓋に対して移動されるときに前記バッフル部材を通る流体の通過のための１つ以上の穴または開口部を備える請求項１から６のいずれか一項に記載のバイオリアクター。

【請求項8】

前記穴または開口部の１つ以上は、螺旋状または角度を付けた表面を備える請求項７に記載のバイオリアクター。

【請求項9】

前記バッフル部材は、１つ以上のリブを含む請求項１から８のいずれか一項に記載のバイオリアクター。

【請求項10】

前記バッフル部材の外縁は略円形である請求項１から９のいずれか一項に記載のバイオリアクター。

【請求項11】

前記容器の前記側壁は、圧縮可能である請求項１から１０のいずれか一項に記載のバイオリアクター。

【請求項12】

前記バッフル部材は、前記蓋に移動可能に装着される請求項１から１１のいずれか一項に記載のバイオリアクター。

【請求項13】

前記バッフル部材は、前記容器内での前記バッフル部材の往復移動のために前記蓋に摺動可能に装着される請求項１２に記載のバイオリアクター。

【請求項14】

前記バッフル部材は、前記蓋に回転可能に装着される請求項１２または請求項１３に記載のバイオリアクター。

【請求項15】

前記蓋に装着された第２のバッフル部材をさらに含む請求項１から１４のいずれか一項に記載のバイオリアクター。

【請求項16】

前記第２のバッフル部材は、前記バッフル部材に対して非平行である請求項１５に記載のバイオリアクター。

【請求項17】

前記バッフル部材は、流体を前記容器内におよび／または前記容器外に搬送するための流体経路を備える請求項１から１６のいずれか一項に記載のバイオリアクター。

【請求項18】

前記バッフル部材は、前記流体経路を通過する流体を濾過するように配置構成されたフィルタ部材をさらに備える請求項１７に記載のバイオリアクター。

【請求項19】

請求項１から１８のいずれか一項に記載のバイオリアクターと、使用時に前記バッフル部材が前記バイオリアクターの内容物を混合するように前記バイオリアクターの前記ベースを移動するよう配置構成された撹拌機と、を備えるバイオリアクターシステム。

【請求項20】

前記撹拌機は、
前記ベースを、前記バッフル部材が前記容器内の流体中に沈められように位置決めし、
前記ベースを往復運動させて前記バッフル部材および前記流体の相対運動を発生するように構成される請求項１９に記載のバイオリアクターシステム。

【請求項21】

前記撹拌機は、前記ベースを往復運動させて前記バッフル部材が前記流体中に沈められたままとなるように構成される請求項２０に記載のバイオリアクターシステム。

【請求項22】

前記撹拌機は、最大約５０ミリメートル、たとえば約２０ミリメートルのストローク長で前記ベースを往復運動させるように構成される請求項１９から２１のいずれか一項に記載のバイオリアクターシステム。

【請求項23】

前記撹拌機は、最大毎分約８０ストローク、たとえば毎分約１０ストロークから毎分約８０ストロークの間、たとえば毎分約２０ストロークから毎分約６０ストロークの間の頻度で前記ベースを往復運動させるように構成される請求項１９から２２のいずれか一項に記載のバイオリアクターシステム。

【請求項24】

前記撹拌機は、前記バッフル部材に対して前記ベースの角度を変更するように構成される請求項１９から２３のいずれか一項に記載のバイオリアクターシステム。

【請求項25】

細胞培養の方法であって、請求項１９から２４のいずれか一項に記載の前記バイオリアクターシステムを提供するステップと、前記バイオリアクターの前記容器内に細胞懸濁液を提供するステップと、前記バッフル部材が前記細胞懸濁液を撹拌するように前記バイオリアクターの前記ベースを移動するステップとを含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッフルを備えるバイオリアクターに関するものである。バイオリアクターは、細胞培養用であってもよく、バッフルは、バイオリアクターの流体内容物を混合するために設けられ得る。

【背景技術】

【0002】

細胞および遺伝子治療製造処理は、しばしば複雑であり、いくつかのデバイスにまたがる手動または半自動化されたステップを含む。細胞ベース治療製品（cell-based therapeutic product）（ＣＴＰ）製造の様々なステップ、または単位操作で使用される機器システムは、様々な機能のためのデバイスを含み得る。これらの様々な機能は、たとえば、細胞捕集、細胞単離、細胞選択、細胞増殖、細胞洗浄、減容、細胞貯蔵または輸送であるものとしてよい。単位操作は、ほかにも要因はあるがとりわけ、製造モデル（すなわち、自己由来対同種他家由来）、細胞種類、意図された目的に基づき非常に多様であり得る。それに加えて、細胞は「生きている」実体であり、たとえば細胞移送手順の違いなど、最も単純な操作であっても影響を受けやすい。スケーラビリティおよび再現性を確実にするための細胞製造機器の役割は、細胞および遺伝子治療製造に対して重要な要素である。

【0003】

さらに、細胞ベース治療製品（ＣＴＰ）は大きな勢いを得ており、様々な細胞製造手順に対する細胞製造機器の改良が必要とされている。これらの製造手順は、たとえば、幹細胞濃縮、キメラ抗原受容体（ＣＡＲ）Ｔ細胞の作製、および捕集、精製、遺伝子組み換え、インキュベーション、回収、洗浄、患者への注入、または冷凍などの様々な細胞製造プロセスを含む。

【0004】

細胞の培養または処理は、典型的には、細胞を培養するときに、たとえば適切な培養液中に細胞を保持するためのデバイスを使用することを必要とする。知られているデバイスは、振盪フラスコ、ローラーボトル、Ｔフラスコ、バッグおよび同様のものを含む。そのようなデバイスは、様々な培地が細胞を保持するデバイス内に導入され、またはそこから取り出され得るように、典型的には、容器、インターフェース、または同様のものなどの、他のデバイスに接続される必要がある。典型的には、培地内の細胞は、接続チューブを使用して取り付けられた可撓性バッグからデバイスに加えられ得る。代替的に、細胞は、ピペットまたは注射器で移送され得る。

【0005】

細胞培養または処理の間、バイオリアクターの内容物は混合されるか、または撹拌され得る。バイオリアクターを動かす（たとえば、傾ける、回転させる）ことによって、または振動混合器（vibratory mixer）を使用してバイオリアクターの内容物を撹拌することによってこれを達成されることが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】同時係属特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ２０２０／０５３２２９号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示により、細胞培養のためのバイオリアクターが提供され、バイオリアクターは
内部容積を画成するベースおよび側壁、ならびに内部容積を閉鎖する蓋を有する容器であって、ベースは蓋に向かって、および蓋から離れる方向に移動可能である、容器と、
バッフル部材であって、蓋に装着され、ベースが蓋に対して移動されるときにバッフル部材がバイオリアクターの内容物を混合する配置を取るように容器の内部容積内に位置決めされたバッフル部材とを備える。

【0008】

ベースが蓋に対して移動されると、容器内の流体レベルが変化し、流体とバッフルとの相対的な移動を引き起こし、バッフルは容器の流体内容物の混合および撹拌を引き起こす。そのような混合および撹拌は、静置もしくは沈降細胞を再懸濁するか、または媒質もしくは溶存ガスを流体に通して循環させ得る。

【0009】

例では、バッフル部材は、容器の内部容積にわたって延在する略平面状の部材を含み得る。特に、バッフル部材は、蓋に対して略平行になるように延在し得る。例では、バッフル部材は、容器のベースに面する略平面状の表面を含み得る。

【0010】

したがって、ベースの移動中、流体はバッフル部材の外側の周りに押し付けられ、それによって混合され、撹拌される。それに加えて、バッフル部材は、バッフル部材の縁の周りを通らない流体の混合を引き起こす圧力差を流体中に生じさせ得る。

【0011】

例では、バッフル部材は、容器の断面積の少なくとも５０パーセント、たとえば容器の断面積の少なくとも７５パーセントにわたって延在するサイズのものであってよい。

【0012】

いくつかの例では、バッフル部材の略平面状の表面は、蓋に対して非平行である。すなわち、バッフル部材の略平面状の表面は、蓋に関して角度を付けられ得る。バッフル部材の略平面状の表面は、それに加えて、または代替的に、ベースに対して角度を付けられ得る。

【0013】

例では、バッフル部材は、蓋に面するように配置構成された傾斜表面、たとえば円錐表面を含み得る。このような傾斜表面は、使用中にバッフル部材が流体から引き出されるときに流体が容器内に戻るのを助ける可能性がある。

【0014】

例では、バッフル部材は、ベースが蓋に対して移動されるときにバッフル部材を通る流体の通過のための１つ以上の穴または開口部を備え得る。１つ以上の穴または開口部は、円形であるか、またはアーチ形セクタもしくは他の形状であってもよい。１つ以上の穴または開口部は、バッフル部材内の穿孔であってもよい。バッフル部材は、複数の穴または開口部を含んでもよく、複数の穴または開口部は、均一なサイズおよび／もしくは形状、または変化するサイズおよび／もしくは形状を有し得る。

【0015】

例では、穴または開口部の１つ以上は、螺旋状または角度を付けた表面を備え得る。たとえば、穴または開口部の１つ以上は、流体が１つ以上の穴または開口部を通過するときに渦または同様のものが生じ、混合および撹拌を高めるようにバッフル部材に関するベースの移動の方向に関して角度を付けた通路を含み得る。同様に、例では、穴の１つ以上は、バッフルが流体に関して一方向に移動すると穴を覆い、バッフルが流体に関して他方向に移動すると枢動して開くように配置構成されたフラップを有するものとしてよい。このようなフラップは、流体の混合および撹拌を高め得る。

【0016】

例では、バッフル部材は、１つ以上のリブを含み得る。１つ以上のリブは、ベースに面する表面、および／または蓋に面する表面に設けられるものとしてよく、使用中に流体の混合および撹拌を高めるように作用し得る。

【0017】

例では、容器は、略円筒形である。例では、バッフル部材の外縁は、略円形である。他の例では、バッフル部材の外縁は、略非円形であり、たとえば、波状プロファイルを有するか、または正方形もしくは三角形であってもよい。

【0018】

例では、容器の側壁は、圧縮可能または折り畳み可能であり、たとえば蛇腹壁である。したがって、側壁は、ベースが蓋に対して移動されると、圧縮され、かつ伸長する。他の例では、容器の側壁は、可撓性または伸長性を有し、たとえば弾性的に伸長可能であってよく、これにより蓋に関するベースの移動を可能にする。

【0019】

例では、バッフル部材は、蓋に移動可能に装着され得る。たとえば、バッフル部材は、容器内でのバッフル部材の往復移動のために蓋に摺動可能に装着され得る。バッフル部材は、蓋のリニア軸受に受け入れられる装着部分を介して蓋に摺動可能に装着され得る。１つ以上のガイドが、摺動に伴うバッフル部材の回転運動を妨げ得る。

【0020】

他の例では、バッフル部材は、蓋に回転可能に装着され得る。そのような例では、バッフル部材は、蓋内の軸受またはブッシングに受け入れられる装着部分を介して蓋に装着され得る。バッフル部材は、容器内で自由に回転可能であり得るか、またはバッフル部材は、たとえば、使用者によって、または容器の外部に配置されたアクチュエータによって、能動的に回転され得る。

【0021】

例では、バイオリアクターは、蓋に装着された第２のバッフル部材をさらに備え得る。第２のバッフル部材は、バッフル部材および第２のバッフル部材が蓋から異なる量だけ離間されるようにバッフル部材と軸方向に整列され得る。したがって、バッフル部材および第２のバッフル部材は、容器内の流体中において異なるレベルで混合するように作用することができる。いくつかの例では、バッフル部材および第２のバッフル部材は同じであり、他の例では、容器内の流体中において異なるレベルで混合するように作用する。いくつかの例では、バッフル部材および第２のバッフル部材は異なり、たとえば異なるサイズおよび／もしくは形状のものであるか、または異なる穴もしくは開口部を有する。特に、バッフル部材および第２のバッフル部材の一方または両方は、バッフル部材を参照しつつ上で説明されている特徴のいずれかを有し得る。

【0022】

いくつかの例では、第２のバッフル部材は、バッフル部材に平行であり、たとえばバッフル部材に平行でバッフル部材から離間する。これらの例では、バッフル部材および第２のバッフル部材は、蓋に対して平行であってもよい。他の例では、第２のバッフル部材は、バッフル部材と非平行である、たとえばバッフル部材に関して角度を付けられている。このような例では、バッフル部材および第２のバッフル部材のうちの一方は、蓋に対して平行であり、バッフル部材および第２のバッフル部材のうちの他方は、蓋に対して非平行であることがあり得る。代替的に、バッフル部材および第２のバッフル部材の両方が蓋に対して非平行であってもよい。

【0023】

例では、バッフルは、流体を容器内におよび／または容器外に搬送するための流体経路を備え得る。特に、流体経路は、バッフル部材内の開口部から、蓋に取り付けられているバッフルの装着部分を通って、容器の外側の開口部まで延在し得る。例では、バッフル部材は、流体経路を通過する流体を濾過するように配置構成されたフィルタ部材をさらに備え得る。フィルタ部材は、バッフル部材内の開口部を覆うものとしてよい。フィルタ部材は、メンブレンフィルタまたはデプスフィルタであってもよい。例では、フィルタ部材は、流体が流体経路を通って容器から抽出される際に容器内の細胞を保持するように構成され得る。

【0024】

流体経路は、容器の外側から流体経路を通して流体を搬送することによって、流体を容器に加えるために使用され得る。それに加えて、または代替的に、流体経路は、バッフル部材内の開口部を流体中に沈め（たとえば、バッフル部材を流体中に沈め）、次いで負圧を加えて流体経路を通して流体を引き出すことによって、容器から流体を抽出するために使用され得る。

【0025】

例では、蓋は、バッフルの装着部分の開口部と流体的に連通する１つ以上のポートを備え得る。蓋は、それに加えて、１つ以上のポートを封止するための１つ以上のシール、たとえばセプタムシールを備え得る。１つ以上のポートは、容器に流体を追加するために、または容器から流体を取り出すために、消耗品をポートに接続するためのコネクタインターフェースを備え得る。

【0026】

様々な例において、バッフル部材は、装着部分を介して蓋に取り付けられる。装着部分は、バッフル部材と一体成形され得るか、またはバッフル部材に取り付けられていてもよい。装着部分は、概ね円筒形の延長部を備え、バッフル部材は、円筒形の延長部の一端に取り付けられ、他端は蓋に取り付け可能であるものとしてよい。装着部分は、蓋にネジ止めされるかまたは締め付けられ得る、たとえば、蓋は、ネジ付きスピゴットを備え、装着部分は、ネジ付きスピゴットを取り付けるためのネジ穴を備え得る。

【0027】

本発明によれば、上で説明されているようなバイオリアクターと、使用中にバッフル部材がバイオリアクターの内容物を混合するようにバイオリアクターのベースを移動するように配置構成された撹拌機とを備えるバイオリアクターシステムも提供される。

【0028】

例では、撹拌機は、ベースを移動するように配置構成された１つ以上のアクチュエータを備える。撹拌機は、ベースと係合する撹拌機プレートを備え、ベースに取り付けられてもよく、１つ以上のアクチュエータは撹拌機プレートを移動し得る。

【0029】

例では、使用時に、撹拌機は、バッフル部材が容器内の流体中に沈められるようにベースを位置決めし、ベースを往復運動させてバッフル部材と流体との相対運動を発生させるように構成され得る。

【0030】

ベースのこのような往復運動は、バッフル部材と流体との相対運動を発生させ、流体内の混合および撹拌を引き起こす。

【0031】

例では、撹拌機は、ベースを往復運動させてバッフル部材が流体中に沈められたままとなるように構成され得る。そのような配置構成は、バッフル部材と流体の表面との間の衝突を減少させ、実行される細胞培養プロセスにより撹拌および混合のしすぎおよび流体中の細胞へのストレスを引き起こし得る。

【0032】

他の例では、撹拌機は、ベースを往復運動させてバッフル部材が往復運動の一環で流体から浮き上がるように構成され得る。そのような例では、バッフル部材は、流体の表面に連続して衝突することがあり、これは、実行される細胞培養プロセスに応じて有利な混合、撹拌、および／または細胞ストレスをもたらし得る。

【0033】

例では、撹拌機は、最大約５０ミリメートル、たとえば約２０ミリメートルのストローク長でベースを往復運動させるように構成され得る。例では、撹拌機は、最大毎分約８０ストローク、たとえば毎分約１０ストロークから毎分約８０ストロークの間、たとえば毎分約２０ストロークから毎分約６０ストロークの間の頻度でベースを往復運動させるように構成され得る。例では、撹拌機は、バッフル部材に対するベースの角度を変更するように構成され得る。たとえば、撹拌機は、ベースを傾けてベースがバッフル部材に対して角度を付けられるように構成され得る。

【0034】

本発明のさらなる態様によれば、細胞培養の方法も提供され、この方法は上で説明されているバイオリアクターシステムを提供することと、バイオリアクターの容器内に細胞懸濁液を提供することと、バッフル部材が細胞懸濁液を撹拌するようにバイオリアクターのベースを移動することとを含む。

【0035】

上で説明されているように、バイオリアクターのベースを移動することは、ベースを蓋に関して往復運動させることを含み得る。例では、ベースは、バッフル部材が容器内の流体中に沈められるように位置決めされてもよく、ベースは、バッフル部材および流体の相対運動を発生するように往復運動させられ得る。

【0036】

例では、ベースは、バッフル部材が流体中に沈められたままとなるように往復運動させられ得る。そのような配置構成は、バッフル部材と流体の表面との間の衝突を減少させ、実行される細胞培養プロセスにより撹拌および混合のしすぎおよび流体中の細胞へのストレスを引き起こし得る。

【0037】

他の例では、ベースは、バッフル部材が往復運動の一環として流体から浮き上がるように往復運動させられ得る。そのような例では、バッフル部材は、流体の表面に連続して衝突することがあり、これは、実行される細胞培養プロセスに応じて有利な混合、撹拌、および／または細胞ストレスをもたらし得る。

【0038】

例では、ベースは、最大約５０ミリメートル、たとえば約２０ミリメートルのストローク長で往復運動させられ得る。例では、ベースは、最大毎分約８０ストローク、たとえば毎分約１０ストロークから毎分約８０ストロークの間、たとえば毎分約２０ストロークから毎分約６０ストロークの間の頻度で往復運動させられ得る。例では、バッフル部材に対するベースの角度は、変えられ得る。たとえば、ベースは、バッフル部材に対して角度を付けられるように傾けられ得る。

【0039】

本開示のさらなる態様によれば、容器および蓋を有するバイオリアクター用のバッフルも提供され、バッフルは、バッフル部材と、バッフル部材が容器内に位置決め可能であるようにバイオリアクターの蓋に取り付け可能な装着部分とを備える。

【0040】

そのような例において、バイオリアクターのベースは、上で説明されている例のように、蓋に対して移動可能であり得るか、または容器は、ベースが蓋に関して固定されるように剛体であってもよい。そのような例では、バッフル、特にバッフル部材は、容器内の流体を混合し、撹拌するために蓋に対して移動可能（たとえば、摺動可能および／または回転可能）であり得る。

【0041】

様々な例において、バッフルは、装着部分を介して蓋に取り付け可能である。装着部分は、バッフル部材と一体成形され得るか、またはバッフル部材に取り付けられていてもよい。装着部分は、概ね円筒形の延長部を備え、バッフル部材は、円筒形の延長部の一端に取り付けられ、他端は蓋に取り付け可能であるものとしてよい。装着部分は、蓋にネジ止めされるかまたは締め付けられ得る、たとえば、蓋は、ネジ付きスピゴットを備え、装着部分は、ネジ付きスピゴットへの取り付けのためのネジ穴を備え得る。

【0042】

特に、バッフル部材は、蓋に移動可能に装着可能であり得る。たとえば、バッフル部材は、容器内でのバッフル部材の往復移動のために蓋に摺動可能に装着可能であり得る。バッフル部材は、蓋のリニア軸受に受け入れられる装着部分を介して蓋に摺動可能に装着可能であり得る。１つ以上のガイドが、摺動に伴うバッフル部材の回転運動を妨げ得る。

【0043】

他の例では、バッフル部材は、蓋に回転可能に装着可能であり得る。そのような例では、バッフル部材は、蓋内の軸受またはブッシングに受け入れられる装着部分を介して蓋に装着可能であり得る。バッフル部材は、容器内で自由に回転可能であり得るか、またはバッフル部材は、たとえば、使用者によって、または容器の外部に配置されたアクチュエータによって、能動的に回転され得る。

【0044】

例では、バッフル部材は、容器の内部容積にわたって延在するように配置構成された略平面状の部材を含み得る。特に、バッフル部材は、蓋に対して略平行に延在し得る。例では、バッフル部材は、容器のベースに面するように配置構成された略平面状の表面を含み得る。

【0045】

したがって、ベースに関してバッフル部材が移動しているときに、流体は、バッフル部材の外側の周りに押し付けられ、それによって混合され、撹拌される。それに加えて、バッフル部材は、バッフル部材の縁の周りを通らない流体の混合を引き起こす圧力差を流体中に生じさせ得る。

【0046】

例では、バッフル部材は、容器の断面積の少なくとも５０パーセント、たとえば容器の断面積の少なくとも７５パーセントにわたって延在するサイズのものであってよい。

【0047】

いくつかの例では、バッフル部材の略平面状の表面は、蓋に対して非平行である。すなわち、バッフル部材の略平面状の表面は、蓋に関して角度を付けられ得る。バッフル部材の略平面状の表面は、それに加えて、または代替的に、ベースに対して角度を付けられ得る。

【0048】

例では、バッフル部材は、蓋に面するように配置構成された傾斜表面、たとえば円錐表面を含み得る。このような傾斜表面は、使用中にバッフル部材が流体から引き出されるときに流体が容器内に戻るのを助ける可能性がある。

【0049】

例では、バッフル部材は、ベースが蓋に対して移動されるときにバッフル部材を通る流体の通過のための１つ以上の穴または開口部を備え得る。１つ以上の穴または開口部は、円形であるか、またはアーチ形セクタもしくは他の形状であってもよい。１つ以上の穴または開口部は、バッフル部材内の穿孔であってもよい。バッフル部材は、複数の穴または開口部を含んでもよく、複数の穴または開口部は、均一なサイズおよび／もしくは形状、または変化するサイズおよび／もしくは形状を有し得る。

【0050】

例では、穴または開口部の１つ以上は、螺旋状または角度を付けた表面を備え得る。たとえば、穴または開口部の１つ以上は、流体が１つ以上の穴または開口部を通過するときに渦または同様のものが生じ、混合および撹拌を高めるようにバッフル部材に関するベースの移動の方向に関して角度を付けた通路を含み得る。同様に、例では、穴の１つ以上は、バッフルが流体に関して一方向に移動すると穴を覆い、バッフルが流体に関して他方向に移動すると枢動して開くように配置構成されたフラップを有するものとしてよい。このようなフラップは、流体の混合および撹拌を高め得る。

【0051】

例では、バッフル部材は、１つ以上のリブを含み得る。１つ以上のリブは、ベースに面する表面、および／または蓋に面する表面に設けられるものとしてよく、使用中に流体の混合および撹拌を高めるように作用し得る。

【0052】

例では、容器は、略円筒形である。例では、バッフル部材の外縁は、略円形である。他の例では、バッフル部材の外縁は、略非円形であり、たとえば、波状プロファイルを有するか、または正方形もしくは三角形であってもよい。

【0053】

例では、バッフルは、蓋に装着された第２のバッフル部材をさらに含み得る。第２のバッフル部材は、装着部分に取り付けられ得る。第２のバッフル部材は、バッフル部材および第２のバッフル部材が蓋から異なる量だけ離間されるようにバッフル部材と軸方向に整列され得る。したがって、使用時に、バッフル部材および第２のバッフル部材は、容器内の流体中において異なるレベルで混合するように作用する。いくつかの例では、バッフル部材および第２のバッフル部材は同じであり、他の例では、部材は容器内の流体中において異なるレベルで混合するように作用する。いくつかの例では、バッフル部材および第２のバッフル部材は異なり、たとえば異なるサイズおよび／もしくは形状のものであるか、または異なる穴もしくは開口部を有する。特に、バッフル部材および第２のバッフル部材の一方または両方は、バッフル部材を参照しつつ上で説明されている特徴のいずれかを有し得る。

【0054】

いくつかの例では、第２のバッフル部材は、バッフル部材に平行であり、たとえばバッフル部材に平行でバッフル部材から離間する。これらの例では、バッフル部材および第２のバッフル部材は、蓋に対して平行であってもよい。他の例では、第２のバッフル部材は、バッフル部材と非平行である、たとえばバッフル部材に関して角度を付けられている。このような例では、バッフル部材および第２のバッフル部材のうちの一方は、蓋に対して平行であり、バッフル部材および第２のバッフル部材のうちの他方は、蓋に対して非平行であることがあり得る。代替的に、バッフル部材と第２のバッフル部材の両方が蓋に対して非平行であってもよい。

【0055】

例では、バッフルは、流体を容器内におよび／または容器外に搬送するための流体経路を備え得る。特に、流体経路は、バッフル部材内の開口部から、蓋に取り付けられているバッフルの装着部分を通って、容器の外側の開口部まで延在し得る。例では、バッフル部材は、流体経路を通過する流体を濾過するように配置構成されたフィルタ部材をさらに備え得る。フィルタ部材は、バッフル部材内の開口部を覆うものとしてよい。フィルタ部材は、メンブレンフィルタまたはデプスフィルタであってもよい。例では、フィルタ部材は、流体が流体経路を通って容器から抽出される際に容器内の細胞を保持するように構成され得る。

【0056】

流体経路は、容器の外側から流体経路を通して流体を搬送することによって、流体を容器に加えるために使用され得る。それに加えて、または代替的に、流体経路は、バッフル部材内の開口部を流体中に沈め（たとえば、バッフル部材を流体中に沈め）、次いで負圧を加えて流体経路を通して流体を引き出すことによって、容器から流体を抽出するために使用され得る。

【0057】

例では、蓋は、バッフルの装着部分の開口部と流体的に連通する１つ以上のポートを備え得る。蓋は、それに加えて、１つ以上のポートを封止するための１つ以上のシール、たとえばセプタムシールを備え得る。１つ以上のポートは、容器に流体を追加するために、または容器から流体を取り出すために、消耗品をポートに接続するためのコネクタインターフェースを備え得る。

【0058】

本開示のさらなる態様によれば、上で説明されているバッフルを備えるバイオリアクター、およびバイオリアクターを含むバイオリアクターシステムも提供される。

【0059】

本発明の実施形態は、添付図面を参照しつつ、本明細書においてさらに説明される。

【図面の簡単な説明】

【0060】

【図1】バイオリアクターを含む細胞処理システムを示す図である。

【図2】細胞培養プロセスを例示する概略図である。

【図3】バイオリアクターを例示する図である。

【図4】バッフルを示す、バイオリアクターの断面図である。

【図5A】図４のバイオリアクターの例示的なバッフルを例示する図である。

【図5B】図４のバイオリアクターの例示的なバッフルを例示する図である。

【図5C】図４のバイオリアクターの例示的なバッフルを例示する図である。

【図6】図４のバイオリアクターのさらなる例示的なバッフルを例示する図である。

【図7】図４のバイオリアクターのさらなる例示的なバッフルを例示する図である。

【図8】図４のバイオリアクターのさらなる例示的なバッフルを例示する図である。

【図9】図４のバイオリアクターのさらなる例示的なバッフルを例示する図である。

【図10】図４のバイオリアクターのさらなる例示的なバッフルを例示する図である。

【図11A】バッフルを使用してバイオリアクターの内容物を混合する方法を例示する図である。

【図11B】バッフルを使用してバイオリアクターの内容物を混合する方法を例示する図である。

【図12】バッフルを使用してバイオリアクターの内容物を混合するさらなる方法を例示する図である。

【図13】バイオリアクターのベースに関して角度を付けられた例示的なバッフルを例示する図である。

【図14】２つのバッフル部材を有するバッフルを例示する図である。

【図15】バイオリアクターのベースに関して角度を付けられた２つのバッフル部材を有するバッフルを例示する図である。

【図16】容器内のバッフルの往復運動を例示する図である。

【図17】容器内の２つのバッフル部材の往復運動を例示する図である。

【図18】バイオリアクターのベースを移動するための撹拌機を例示する図である。

【図19】流体経路とともにバッフルを例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0061】

図１は、細胞処理ハウジング２、細胞処理プラットフォーム３、バイオリアクター４、および様々な付属品、たとえば「消耗品」５ａ～５ｆを備える細胞処理システム１を示している。

【0062】

細胞処理ハウジング２は、細胞処理プラットフォーム３のための閉鎖環境を提供し、以下に説明されているように、これは電源、接続機能および細胞処理に必要な他のユーティリティが装備する。細胞処理プラットフォーム３は、バイオリアクター４を受け入れ、細胞処理ハウジング２内でバイオリアクター４を支持するように適合されている。細胞処理プラットフォーム３は、バイオリアクター４および／または消耗品５ａ～５ｆとインタラクティブにやり取りする様々なコンポーネントおよびシステムを含み得る。たとえば、細胞処理プラットフォーム３は、バイオリアクター４内に提供される細胞懸濁液を撹拌するようにバイオリアクター４を撹拌するように作用する撹拌機を備え得る。他の例では、細胞処理プラットフォーム３は、１つ以上の消耗品５ａ～５ｆを保持するように適合された付属品支持アームを含んでもよい。例では、細胞処理プラットフォーム３は、１つ以上の消耗品５ａ～５ｆを作動させるように動作可能なアクチュエータを備え得る。細胞処理プラットフォーム３は、細胞処理システム１の自動化操作を行うように構成され得るか、または手動操作を許容し得る。

【0063】

図３を参照しつつより詳細に説明されているバイオリアクター４は、容器１２および以下でインターフェースプレート１３と呼ばれる蓋を備える。使用中、容器１２は、細胞処理が行われる流体を保持する。特に、流体は、液体媒質中に存在する細胞の集団を含む。容器１２は、たとえばベローズ壁を有することによって、拡張可能であってもよい。バイオリアクター４は、容器１２が充填されかつ空にされると拡張し、かつ収縮できるように、細胞処理ハウジング２に保持される。インターフェースプレート１３は、細胞処理プラットフォーム３と係合してよく、バイオリアクター４に関係する様々な機能を提供する。たとえば、インターフェースプレート１３は、容器１２に流体を移送して入れ、容器１２からの流体を移送して出すための１つ以上のコネクタを有し得る。

【0064】

消耗品５ａ～５ｆは、細胞培養プロセスのプロセスステップを円滑にするために、バイオリアクター４に、任意選択で細胞処理プラットフォーム３を介して、接続するためのものである。

【0065】

例では、細胞送達用消耗品５ａが提供される。細胞送達用消耗品５ａは、バイオリアクター４に接続し、バイオリアクター４に細胞懸濁液を送達するように適合されている。特に、細胞送達用消耗品５ａは、細胞懸濁液で満たされた容器と、バイオリアクター４に接続する（任意選択で細胞処理プラットフォーム３を介して）コネクタとを有する。細胞送達用消耗品５ａは、細胞送達用消耗品５ａからバイオリアクター４内に細胞懸濁液を移送するように動作可能である。細胞懸濁液は、「生」細胞および媒質を含んでいてもよい。したがって、細胞送達用消耗品５ａは、細胞懸濁液をバイオリアクター４に送達する。

【0066】

細胞の集団は、任意の細胞種類を含み得る。好適には、細胞の集団は、細胞の均質な集団を含み得る。代替的に、細胞の集団は、細胞の混合集団を含み得る。

【0067】

細胞の集団は、任意のヒトまたは動物細胞種類、たとえば、任意の種類の成体幹細胞または初代細胞、Ｔ細胞、ＣＡＲ－Ｔ細胞、単球、白血球、赤血球、ＮＫ細胞、γδｔ細胞、腫瘍浸潤ｔ細胞、間充織幹細胞、胚幹細胞、人工多能性幹細胞、脂肪由来幹細胞、チャイニーズハムスター卵巣細胞、ＮＳ０マウス骨髄腫細胞、ＨＥＬＡ細胞、線維芽細胞、ＨＥＫ細胞、昆虫細胞、オルガノイドなどを含み得る。好適には、細胞の集団は、Ｔ細胞を含み得る。

【0068】

代替的には、細胞の集団は、任意の微生物細胞種類、たとえば：細菌、真菌、古細菌、原生動物、藻細胞を含み得る。

【0069】

例では、流体送達用消耗品５ｂが提供される。流体送達用消耗品５ｂは、粒子懸濁液、たとえば、磁性粒子の懸濁液を保持し得る。磁性粒子は磁気ビーズであってよい。流体送達用消耗品５ｂは、粒子懸濁液をバイオリアクター４に送達するように動作可能である。

【0070】

例では、流体送達用消耗品５ｂは、代替的にまたはそれに加えて、ウイルス懸濁液を保持し、ウイルス懸濁液をバイオリアクター４に送達し得る。

【0071】

例では、媒質送達用消耗品５ｃが提供され得る。媒質送達用消耗品５ｃは、１つ以上の媒質、たとえば細胞培地を充填される容器と、バイオリアクター４に接続するコネクタとを備え得る。媒質送達用消耗品５ｃは、媒質をバイオリアクターに移動するように動作可能である。例では、媒質送達用消耗品５ｃは、細胞送達用消耗品５ａと同様に、折り畳み可能である。媒質は、液体であってもよい。

【0072】

例では、液体媒質は、細胞を維持することができる任意の滅菌済み液体であってよい。液体媒質は、生理食塩水から選択され得るか、または細胞培地であってもよい。液体媒質は、任意の好適な媒質から選択される細胞培地、たとえば、ＤＭＥＭ、ＸＶＩＶＯ １５、ＴｅｘＭＡＣＳであってよい。液体媒質は、集団内に存在する細胞の種類に適したものであってよい。たとえば、細胞の集団はＴ細胞を含み、液体媒質はＸＶＩＶＯ １０を含む。

【0073】

例では、液体媒質は、添加物、たとえば、増殖因子、栄養素、緩衝剤、ミネラル、刺激剤、安定剤、また同様のものをさらに含んでいてもよい。

【0074】

例では、液体媒質は、サイトカインおよび／またはケモカインなどの増殖因子を含む。増殖因子は、集団中に存在する細胞の種類および実施されるべき所望のプロセスに対して適切であるものとしてよい。液体媒質は、抗原または抗体などの刺激物を含んでよく、これらは支持体上に装着され得る。好適な刺激剤は、集団中に存在する細胞の種類および実施されるべき所望のプロセスに対して適切であるものとしてよい。たとえば、Ｔ細胞を培養するときに、抗体が液体媒質中で刺激剤として提供される。抗体は、たとえばビーズなどの不活性支持体、たとえば、ダイナビーズに装着され得る。

【0075】

添加剤は、有効な濃度で液体媒質中に存在し得る。有効濃度は、当業者によって、細胞の集団と、当技術分野において知られている教示および技術を使用して実施されるべき所望のプロセスとに基づき決定され得る。

【0076】

例では、細胞の集団は、１×１０４ｃｆｕ／ｍｌから１×１０８ｃｆｕ／ｍｌまでの濃度で液体媒質中に播種される。

【0077】

例では、採取用消耗品５ｄが提供され得る。採取用消耗品５ｄは、採取用バイアルを含み得る。例では、採取用消耗品５ｄは、バキュテナーを含み得る。

【0078】

例では、廃棄物用消耗品５ｅが提供され得る。廃棄物用消耗品５ｅは、バイオリアクター４から取り除かれた廃棄物を受け入れるように適合された容器、たとえば拡張可能な容器を含み得る。廃棄物用消耗品５ｅは、廃棄物成分のみを抽出するようにバイオリアクター内の流体から細胞および／または他の媒質を濾過するように配置構成された濾過器を含み得る。

【0079】

例では、細胞収穫用消耗品５ｆが提供され得る。細胞収穫用消耗品５ｆは、細胞培養プロセスの終了時にまたは終了に向かって細胞（および任意選択で細胞媒質）を受け入れるように適合された、容器、たとえば拡張可能な容器を備え得る。細胞収穫用消耗品５ｆは、細胞および所望の媒質のみを抽出するようにバイオリアクター内の細胞および／または他の媒質から廃棄物成分を濾過するように配置構成された濾過器を含み得る。

【0080】

例では、消耗品５ａ～５ｆの各々は、共通のコネクタによってバイオリアクター４に接続可能である。コネクタは、出願人の同時係属特許出願である特許文献１に説明されているものであってもよい。

【0081】

コネクタは、消耗品５ａ～５ｆに接続され得るか、または消耗品５ａ～５ｆの不可欠な部分であり得る。たとえば、ねじるかまたは摺動することによる、コネクタの操作で、コネクタの各端部の間に流体接続部を形成するように針を移動させる。したがって、コネクタは、各消耗品５ａ～５ｆがバイオリアクター４に接続されることを可能にし、次いで、コネクタが作動すると、上記のように材料の移送のために消耗品５ａ～５ｆとバイオリアクター４との間に流体接続部を形成する。以下でさらに説明されるように、コネクタは、バイオリアクター４と消耗品５との間に流体接続部を形成しながらバイオリアクター４と消耗品５との滅菌を確実にする。

【0082】

図２は、図１を参照しつつ説明されている細胞処理システム１に基づく細胞培養プロセス６の概略を例示する図である。図２に示されているように、最初に、消耗品５ａ～５ｆが準備される７。たとえば、細胞送達用消耗品５ａは細胞懸濁液を充填され、ビーズ装填用消耗品５ｂはビーズを充填され得る。コネクタが、準備前または準備後に、消耗品５ａ～５ｆに取り付けられ得る。消耗品５ａ～５ｆの準備は、消耗品５ａ～５ｆを滅菌済みパッケージから開梱することを含み得る。特定のプロセス、およびプロセスの特定の段階に必要な消耗品５ａ～５ｆのみが準備されることは理解されるであろう。たとえば、いくつかのプロセスはビーズを使用せず、したがってビーズ装填用消耗品５ｂは不要であり、細胞収穫用消耗品５ｆはプロセス６の最後にのみ必要である。

【0083】

次に、細胞がバイオリアクター４、８内に装填される。特に、細胞送達用消耗品５ａは、細胞送達バイオリアクター４に接続され、細胞送達用消耗品５ａからバイオリアクター４内に細胞懸濁液を移送するように操作される。細胞送達用消耗品５ａは、上で説明されているように、コネクタを介してバイオリアクター４に接続され、細胞送達用消耗品５ａとバイオリアクター４との間に流体接続部を形成する。

【0084】

細胞をバイオリアクター４、８に細胞を装填する前または後のいずれかにおいて、バイオリアクター４は、細胞処理ハウジング２、９上に装填される。いくつかの例では、バイオリアクター４は、細胞処理ハウジング２内の細胞処理プラットフォーム３に取り付けられる。

【0085】

細胞処理ハウジング２内で、細胞は、バイオリアクター４内で処理１０される。処理１０において、バイオリアクター４内の圧力、温度、ｐＨおよび他の環境特性は、条件が細胞処理を可能にすることを確実にするように制御される。細胞処理１０は、たとえば、ＣＡＲコード化ウイルスＤＮＡを使用することによって細胞を再プログラム化することを含み得る。細胞処理１０は、細胞培養を含み得る。

【0086】

細胞処理１０では、バイオリアクター４への材料の添加、バイオリアクター４からの試料の抽出、および／またはバイオリアクター４からの廃棄物の抽出のために追加の消耗品５ａ～５ｆが使用され得る。たとえば、送達用消耗品５ｂは、磁気ビーズをバイオリアクターに添加するために使用され得る。例では、送達用消耗品５ｂは、ウイルス懸濁液または溶液をバイオリアクターに添加するために使用され得る（たとえば、ＣＡＲコード化ウイルスＤＮＡ）。例では、媒質装填用消耗品５ｃは、バイオリアクター４に１つ以上の媒質を加えるために使用され得る。たとえば、媒質装填用消耗品５ｃは、平衡塩類溶液または基本培地をバイオリアクター４に加えるために使用され得る。例では、採取用消耗品５ｄは、試験のためにバイオリアクターから試料を抽出するために使用され得る。例では、細胞処理１０の間または処理後に、バイオリアクター４から廃棄物媒質を抽出するために廃棄物媒質用消耗品５ｅが使用され得る。

【0087】

細胞処理１０の後、細胞は収穫１１される。細胞収穫１１では、最初に廃棄物用消耗品５ｅを使用して廃棄物成分を抽出し得る。収穫用消耗品５ｆは、バイオリアクター４から細胞を受け入れるようにバイオリアクター４に取り付けられ得る。細胞は、媒質中に収穫され得る、たとえば細胞懸濁液が収穫され得る。

【0088】

図３に示されているように、バイオリアクター４は、容器１２とインターフェースプレート１３とを備える。インターフェースプレート１３は、外部コンポーネント、たとえば上で説明されている消耗品５ａ～５ｆのうちの１つに接続するための少なくとも１つのコネクタインターフェース２１を備える。例では、コネクタインターフェース２１は、容器１２内の封止環境を維持し、また容器１２内への流体接続部を形成するために針が通すことを可能にする隔壁シールを含む。

【0089】

容器１２は、圧縮可能な容器である。特に、容器１２は、インターフェースプレート１３に対向して配設された底壁１５と、容器１２の側壁を画成する圧縮可能な壁１６とを有する。圧縮可能な壁１６の頂部１７は、インターフェースプレート１３に取り付けられている。頂部１７は、インターフェースプレート１３に取り付けるための剛体リングまたは類似のものを備え得る。圧縮可能な壁１６は、底壁１５がインターフェースプレート１３に向かう方向に、およびそこから離れる方向に移動して、容器１２の内部容積を変化させ得るように圧縮可能である。

【0090】

圧縮可能な壁２３は、折り畳むために圧縮可能な壁２３をそれ自体の上に折り畳むことを可能にするコンサーティーナのような配置構成を有する、ベローズ壁であってよい。特に、圧縮可能な壁２３は、圧縮可能な壁２３がベローズまたはコンサーティーナのように折り畳むことを可能にする一連の交互に配置構成された内向き折り目１６ａおよび外向き折り目１６ｂを備え得る。内向き折り目１６ａおよび外向き折り目１６ｂは、圧縮可能な壁２３における薄化されたセクションによって形成されてもよく、内向き折り目１６ａは圧縮可能な壁２３の外側表面に配置構成された薄化セクションを備え、外向き折り目１６ｂは圧縮可能な壁２３の内側表面に配置構成された薄化セクションを備える。

【0091】

したがって、容器１２は、容器１２に保持される材料に従って、拡張し、かつ収縮するか、または拡張され、かつ収縮され得る。特に、圧縮可能な容器１２は、容器１２内の細胞培養物が増殖するにつれて、および／または追加の材料が加えられるにつれて、拡張し得る。細胞処理ハウジング（２、図１参照）は、容器１２の容積を変更するために容器１２の底壁１５および／またはインターフェースプレート１３を移動する、たとえば押す、かつ／または引くように適合されたアクチュエータを備え得る。

【0092】

例示されているように、インターフェースプレート１３は、拡張容器１４も備え、これは別に呼吸容器とも呼ばれる。拡張容器１４は、容器１２内の圧力を大きく変化させることなく容器１２を拡張し、かつ収縮させることを可能にする。代替的またはそれに加えて、拡張容器１４は、たとえば、機械的にまたは手動で圧縮されるか、または拡張されることによって、容器１２の圧縮可能な壁１６を拡張するか、または引っ込め、それによって容器１２の容積を変化させるように動作可能であり得る。代替的にまたはそれに加えて、拡張容器１４は、たとえば、機械的にまたは手動で圧縮されるか、または拡張されることによって、容器１２内の圧力を変えるように動作可能であってもよい。

【0093】

バイオリアクター４の断面を示す、図４に示されているように、バイオリアクター４は、バッフル２２を含む。バッフル２２は、バッフル２２が容器１２内に懸架されるようにインターフェースプレート１３に装着される。図４およびさらには図５Ａから図５Ｃに示されているように、バッフル２２は、インターフェースプレート１３に取り付け可能である装着部分２７を含む。例では、装着部分２７は、ネジ式コネクタ、またはクリップもしくはクランプによってインターフェースプレート１３に取り付け可能である。例示されている例では、装着部分２７は、バッフル２２が容器１２内の中心に位置決めされるようにインターフェースプレート１３の中心に取り付けられる。しかしながら、バッフル２２は、容器１２内の中心から外れた位置に位置決めされ得ることは理解されるであろう。装着部分２７は、インターフェースプレート１３からベース部分１５に向かって延在し、バッフル部材２４が装着部分２７に取り付けられるか、またはそれと一体に形成される。この例では、バッフル部材２４は、容器１２のベース部分１５に面する実質的に平坦な底部表面２５を含み得る。バッフル部材２４は、また、インターフェースプレート１３に面する、円錐形上側表面２６を有する。他の例では、上側表面２６は、平坦（すなわち、底部表面２５と平行）であってもよい。

【0094】

図４から図５Ｃの例では、バッフル部材２４は円形であり、バイオリアクター４の容器１２内に嵌るサイズのものである。例では、バッフル部材２４は、容器１２の圧縮可能壁２３から離間するようなサイズを有する。バッフル部材２４は、容器１２からインターフェースプレート１３への流体サンプリング経路を提供するようにサンプリングチューブ２８が圧縮可能壁２３とバッフル部材２４との間を通過することを可能にすることによって容器１２の圧縮可能壁２３から離間するサイズに決められ得る。例では、バッフル部材２４は、圧縮可能壁２３から、約５ミリメートルから約２０ミリメートルの間の距離だけ離間され得る。

【0095】

以下さらに説明されるように、バッフル２２は、使用時にバイオリアクター４の内容物を混合するために設けられる。特に、バイオリアクター４のベース部分１５は、バッフル２２が容器１２内の流体２９に接触してそれを混合するようにインターフェースプレート１３およびバッフル２２に対して移動され得る。例では、ベース部分１５は、インターフェースプレート１３に関して上下させられ（すなわち、ベース部分１５とインターフェースプレート１３との間の距離を変える）、および／またはベース部分１５は、インターフェースプレート１３に関して傾けられ、および／またはベース部分１５は、インターフェースプレート１３に関して回転され得る。

【0096】

混合した後、バッフル２２は、流体から外に移動され、バッフル部材２４の円錐形上側表面２６は、流体がバッフル２２上に保持されず代わりに容器１２内に戻ることを確実にし得る。

【0097】

図６から図１０は、図４に示されているようにインターフェースプレート１３に取り付けることができるバッフル２２の代替的な特徴を例示している。

【0098】

図６の例では、バッフル２２、特にバッフル部材２４は、１つ以上の穴３０を備える。穴３０は、バッフル部材２４を貫通し、下側表面と上側表面２６との間に延在する。穴３０は、図示されているようにバッフル部材２４の周りに規則的に分布し得るか、または不規則に分布し得る。穴３０は、均一なサイズまたは様々なサイズを有し得る。

【0099】

図７の例では、バッフル２２、特にバッフル部材２４は、１つ以上の開口部３１を備える。例示されている例では、開口部３１は、バッフル部材２４のアーチ形セクタである。開口部３１は、バッフル部材２４を貫通し、下側表面と上側表面２６との間に延在する。開口部３１は、図示されているようにバッフル部材２４の周りに規則的に分布し得るか、または不規則に分布し得る。開口部３１は、均一なサイズまたは様々なサイズを有し得る。開口部３１は、同じ形状または様々な形状を有し得る。図７のバッフル２２は、それに加えて、図６に示されているような１つ以上の穴３０を備え得る。

【0100】

図８の例では、バッフル２２、特にバッフル部材２４は、１つ以上の角度付きのまたは螺旋状の開口部３４を備え得る。角度付きのまたは螺旋状の開口部３４は、バッフル部材２４を貫通し、下側表面と上側表面２６との間に延在する。角度付きのまたは螺旋状の開口部３４の側壁は、装着部分２７の長手方向に関して角度を付けられており、したがって使用中に流体内の乱流の増大を引き起こす。角度付きのまたは螺旋状の開口部３５の１つ以上は、バッフル部材２４の縁３３まで延在し得る。角度付きのまたは螺旋状の開口部３４は、図示されているようにバッフル部材２４の周りに規則的に分布し得るか、または不規則に分布し得る。角度付きのまたは螺旋状の開口部３４は、均一なサイズまたは様々なサイズを有し得る。角度付きのまたは螺旋状の開口部３４は、同じ形状または様々な形状を有し得る。図８のバッフル２２は、図６に示されるような１つもしくは複数の穴３０および／または図７に示されるような開口部３１をさらに備え得る。

【0101】

使用中、バッフル２２が容器（１２、図４参照）内の流体を通って移動されると、一部の流体は穴３０および／または開口部３１および／または角度付きのもしくは螺旋状の開口部３４、３５を通過し、他の流体はバッフル部材２４の縁の周りを通過する。穴３０および／または開口部３１および／または角度付きのもしくは螺旋状の開口部３４、３５を設けることで、バッフル部材２４の縁の周りに押し付けられる流体の体積を減少させ、それによってバッフル部材２４の縁における流体の速度を減少させ、細胞に加わるストレスを減少させ得る。

【0102】

図９の例では、バッフル２２は、バッフル部材２４の上側表面２６上に形成された１つ以上のリブ３２を含む。リブ３２は、装着部材２７からバッフル部材２４の端に向かって放射状に延在し得るか、または角度を付けられ得る。リブ３２は、使用時に、特に、以下でさらに説明されているようにバッフル２２が容器内で回転される場合に、容器（１２、図４参照）内の流体を混合するのに役立つ。

【0103】

図１０の例では、バッフル部材２４の外縁３３は非円形である。この例では、バッフル部材２４の外縁３３は、波状であるか、または起伏を有する。バッフル部材２４の外縁３３の起伏のある形態は、使用中にバッフル部材２４の外縁３３の上に流体の不均一な流れをもたらし、これは流体の混合を助けることができる。

【0104】

図１１Ａおよび図１１Ｂは、混合動作におけるバイオリアクター４の動作を例示している。図１１Ａは、バッフル２２が容器１２内の流体２９と接触しないように容器１２のベース部分１５がインターフェースプレート１３から離間される開始位置を示している。図１１Ｂに示されているように、混合動作を実行するために、ベース部分１５は、バッフル２２、特にバッフル部材２４が流体２９中に沈められるまでインターフェースプレート１３の方へ持ち上げられる。図１１Ｂに示されている位置では、バッフル部材２４は、流体２９中に沈められている。この位置から、ベース部分２５は、バッフル部材２４が流体２９を撹拌し混合するように上下に（インターフェースプレート１３の方へおよびインターフェースプレート１３から離れる方向に）往復運動され得る。

【0105】

ベース部分１５は、バッフル部材２４が流体２９中に完全に沈められることに対応する開始位置の周りで往復運動され得る。往復運動は、好ましくは、バッフル部材２４がベース部分１５に接触せず、流体２９中に沈められたままになるようなストローク長を有する。往復運動全体を通してバッフル部材２４を流体２９中に沈められたままにしておくことで、バッフル部材２４が流体２９の表面に衝突し、細胞を損傷し得るのを防ぐ。しかしながら、いくつかの例では、撹拌するかまたは混合するために流体２９に衝撃を与えることが有利であり得、この場合、ベース部分１５は、バッフル部材２４が流体２９を出入りし、それによってベース部分１５が上に移動するときに流体２９の表面に連続的に衝突するように往復動され得る。

【0106】

例では、流体２９中のバッフル部材２４の開始位置は、流体２９の深さのほぼ中間であり得るか、またはベース部分１５に近いか、もしくは流体２９の頂部に近いものとしてよい。異なる開始位置は、特に細胞がベース部分１５上に静置または沈降したときに、異なる混合および撹拌を提供し得る。

【0107】

例では、ベース部分１５の往復運動のストローク長は、約５ミリメートルから約５０ミリメートルの間、たとえば約２０ミリメートルであってよい。例では、ベース部分１５の往復運動のストローク速度は、毎分約１０ストロークから毎分約８０ストロークの間であってよい。例では、ベース部分１５の往復運動のストローク速度は、毎秒約５０ミリメートルまでであってよい。

【0108】

ベース部分１５が往復運動するときに、バッフル部材２４および流体２９の相対運動は、流体が撹拌され混合されることを引き起こす。特に、流体２９は、バッフル部材２４の縁３３の周りに押し付けられ、流体２９内に乱流および流れを発生させ、混合を引き起こす。流体２９中の乱流および流れは、静置細胞または沈降細胞を動かして流体２９内の細胞の再懸濁を生じさせ、かつ／または溶存ガスまたは流体成分（たとえば、細胞増殖培地）を循環させ得る。

【0109】

混合動作が完了した後、ベース部分１５は、バッフル部材２４がもはや流体２９中に沈められないように図１１Ａに示されている位置まで下降され得る。バッフル部材２４の円錐形上側表面２６は、流体がバッフル部材２４上に保持されないことを確実にし得る。

【0110】

図１２に示されているように、混合動作において、ベース部分１５は、インターフェースプレート１３に関して角度を付けられ得る。特に、ベース部分１５は、インターフェースプレート１３に関して傾けられ、したがって、バッフル部材２４に関して傾けられ得る。図１２に示されている傾斜位置から、ベース部分１５は持ち上げられバッフル部材２４を流体１９中に沈め、次いで往復運動させることができる。ベース部分１５とバッフル部材２４との相対的角度は、図１１Ａおよび図１１Ｂを参照しつつ説明されているように異なる混合および撹拌を提供する。

【0111】

いくつかの例では、ベース部分１５の傾きの方向は、たとえば周期的に変えられ、バッフル部材２４と流体２９との相対運動を発生させて流体２９を混合し撹拌するものとしてよい。

【0112】

例では、ベース部分１５の傾斜角度は変化させられ、バッフル部材２４と流体２９との相対運動を発生させて流体２９を混合し撹拌するものとしてよい。例では、傾斜角度は、水平（インターフェースプレート１３と平行）から約１５度まで、たとえば約１０度まで変化させられ得る。傾斜角度は、毎秒最大約２０度の速度で変化されてよく、これは、約１０度の最大傾斜角度では、毎分約６０回の傾斜に相当する。そのような傾斜動作は、インターフェースプレート１３の方へおよびインターフェースプレート１３から離れる方向へのベース部分１５の往復運動に加えて、またはその代わりに提供され得る。

【0113】

図１３の例では、バッフル部材２４は、インターフェースプレート１３およびベース部分１５に関して角度を付けられ得る。特に、図示されているように、バッフル部材２４は、装着部分２７に関して傾けられ得る。バッフル部材２４は、固定角度で装着部分２７に固定され得るか、または図１２に示されているような水平位置と図１３に示されているような傾斜位置との間で移動可能であり得る。後者の場合、バッフル部材２４の傾斜の方向および／または角度を変化させて、バッフル部材２４と流体２９との相対運動を発生し流体２９を混合し撹拌し得る。例では、傾斜角度は、水平（インターフェースプレート１３と平行）から約１５度まで、たとえば約１０度まで変化させられ得る。傾斜角度は、毎秒最大約２０度の速度で変化されてよく、これは、約１０度の最大傾斜角度では、毎分約６０回の傾斜に相当する。そのような傾斜動作は、インターフェースプレート１３の方へおよびインターフェースプレート１３から離れる方向へのベース部分１５の往復運動に加えて、またはその代わりに提供され得る。そのような傾斜動作は、インターフェースプレート１３の方へおよびインターフェースプレート１３から離れる方向へのベース部分１５の往復運動に加えて、またはその代わりに提供され得る。

【0114】

図１４の例では、バッフル２２は、複数のバッフル部材２４ａ、２４ｂを含む。特に、図示されているように、バッフル２２は、第２のバッフル部材２４ｂが第１のバッフル部材２４ａとベース部分１５との間に配置されるように装着部分２７に取り付けられた第１のバッフル部材２４ａおよび第２のバッフル部材２４ｂを含み得る。そのようなバッフル２２は、第１および第２のバッフル部材２４ａ、２４ｂが流体２９内の異なる深さで動作するので大量の液体を混合する上で有利であり得る。図示されているように、第１および第２のバッフル部材２４ａ、２４ｂは、異なるサイズおよび／または構成（たとえば、図６から図１０を参照しつつ説明されているような穴３０、開口部３１、３４、起伏のある縁３３、リブ３２）を有し得る。例示されている例では、第２のバッフル部材２４ｂは第１のバッフル部材２４ａより小さい。

【0115】

図１４の例では、混合動作において、ベース部分１５は、バッフル部材２４ａ、２４ｂおよび流体２９の相対運動を発生させるために往復運動させられ、および／または傾けられ得る。

【0116】

図１５に示されているように、第１および／または第２のバッフル部材２４ａ、１４ｂは、図１３を参照しつつ説明されている方式でインターフェースプレート１３に関しておよび／または互いに関して傾けられ得る。バッフル部材２４ａ、２４ｂは、同じ方向に同じ角度だけ、または異なる方向におよび／もしくは異なる角度だけ、傾けられ得る。

【0117】

図１５の例では、混合動作において、ベース部分１５は、バッフル部材２４ａ、２４ｂおよび流体２９の相対運動を発生させるために往復運動させられ、かつ／または傾けられ得る。

【0118】

図１６の例では、バッフル２２は、インターフェースプレート１３に対して移動可能である。特に、例示されているように、装着部分２７ａの一部がインターフェースプレート１３を貫通して延在し、バッフル２２、特にバッフル部材２４をインターフェースプレート１３に対して移動するように（手動またはアクチュエータによって）作動され得る。この方法で、容器１２内のバッフル部材２４の位置は、調整することができる。移動可能なバッフル２２は、圧縮可能壁要素２３に加えて設けられるか、または移動可能なバッフル２２は、圧縮可能壁要素２３の代替として設けられ得る。特に、いくつかの例では、容器１２は、剛性のあるまたは非圧縮性の側面を有し、容器１２内のバッフル部材２４の位置は、図１６に示されているようにバッフル２２を移動することによって制御される。この例では、混合または撹拌は、インターフェースプレート１３に関して装着部材部分２７ａを往復運動させてバッフル部材２４を流体２９に対して移動することによって行われ得る。

【0119】

図１７の例は、バッフル２２が第１のバッフル部材２４ａおよび第２のバッフル部材２４ｂを含むことを除き、図１６の例に類似している。第１および第２のバッフル部材２４ａ、２４ｂは、図１６を参照しつつ説明されているように互いに固定され、インターフェースプレート１３に対して移動可能であり得る。代替的に、例示されているように、第１および第２のバッフル部材２４ａ，２４ｂは、第１および第２のバッフル部材２４ａ，２４ｂ間の間隔が変更できるように互いに対して移動可能であり得る。特に、装着部材は、第１のバッフル部材２４ａが取り付けられる第１の部分２７ａ、および第２のバッフル部材２４ｂが取り付けられる第２の部分２７ｂを含み得る。第１および第２の部分２７ａ、２７ｂは、独立して移動可能であってもよい。第１および第２の部分２７ａ，２７ｂは伸縮自在に配置構成されてもよい。

【0120】

図１６および図１７の例では、そのまたは各バッフル部材、２４、２４ａ、２４ｂは、それに加えて、または代替的に、インターフェースプレート１３に関して回転可能であってもよい。特に、装着部分２７、２７ａ、２７ｂは回転され、それにより容器１２内でそのまたは各バッフル部材２４、２４ａ、２４ｂを回転させ得る。

【0121】

上で説明されている様々な例において、バイオリアクター４のベース部分１５は、内容物を混合するかまたは撹拌するためにインターフェースプレート１３に対して移動可能である。図１８は、ベース部分１５を移動するように配置構成された例示的な撹拌機メカニズム３６を例示している。図示されているように、撹拌機メカニズム３６は、バイオリアクター４、特にベース部分１５に係合するように移動可能である撹拌機プレート３７を含む。アクチュエータメカニズムは、ベースプレート３８上に装着される。ベースプレート３８と撹拌機プレート３７との間には、撹拌機プレート３７およびしたがってベース部分１５を昇降するように動作する１つ以上のアクチュエータ３９がある。

【0122】

例示されている例では、アクチュエータ３９は、ベースプレート３８および撹拌機プレート３７に回転可能に接続された多関節クランクアーム４０を回転させるように配置構成されたモーターであり、多関節クランクアーム４０の回転により撹拌機プレート３７を移動させる。他の例では、リニアアクチュエータがベースプレート３８と撹拌機プレート３７との間に直接的に作用するように設けられ得る。

【0123】

支持体およびガイドは、撹拌機プレート３７の移動をガイドし得る。

【0124】

アクチュエータメカニズムは、枢動可能なロッド４１をさらに備え、これにより撹拌機プレート３７は、枢動可能なロッド４１の周りで枢動し、ベース部分１５を傾け得る。枢動は、一方のリニアアクチュエータ３９を異なる量だけ他方のアクチュエータまで上昇させることによって行われ得る。したがって、撹拌機プレート３７は、ベース板３８に対して移動され、ベース部分１５と係合し、バイオリアクター４の内容物を撹拌することができる。

【0125】

様々な例において、本明細書で説明されている例のいずれでもバッフル２２は、容器１２の内部と外部との間に流体的に連通する流体入口または流体出口を提供し得る。図１９は、そのような例を示しており、バッフル２２は断面図で示されている。特に、図１９に示されているように、流体経路４３が、バッフル部材２４の底部表面２５内の開口部４１と、容器１２の外部にある、装着部分２７内の開口部４２との間に設けられる。したがって、流体は、容器１２の外部と内部との間を通り、流体経路４３を通って搬送され得る。たとえば、流体は、流体経路４３を通して容器１２に加えられるか、または流体経路４３を通して容器１２から抽出され得る。流体は、バッフル部材２４を少なくとも部分的に沈め、次いで、開口部４２のところに負圧を発生させ流体経路４３を通して流体を引き込むことによって、流体経路４３を通して抽出され得る。例では、フィルタ部材４４、たとえばデプスフィルタまたはフィルタ膜が、バッフル部材２４内の開口部４１を横切って設けられ、流体経路４３を通って容器１２を出入りする流体を濾過するものとしてよい。

【0126】

例において、容器１２内の流体の撹拌は、バッフル部材２４を沈め、次いで流体、たとえば媒質またはガスを流体経路４３に通し、流体が開口部４１から出て、それによって容器１２内の流体を撹拌するという形で実現され得る。

【0127】

例では、出口４２は、図１を参照しつつ説明されているように外部流体システム、たとえば消耗品（５ａ～５ｆ）との無菌接続を形成するための１つ以上のポートと連通し得る。図１９のバッフル２２に設けられる流体経路４３は、本明細書において説明されている例示的なバッフル２２のいずれにも備えられ得る。バッフル２２が２つ以上のバッフル部材２４を含む例（たとえば、図１４、図１５、図１７に示されているような）では、バッフル部材２４ａ、２４ｂの一方または両方のみが、開口部４１および任意選択のフィルタ部材４４を設けられてよい。好ましくは、ベース部分１５により近いバッフル部材２４は、開口部４１および任意選択のフィルタ部材４４を設けられる。

【0128】

本明細書の説明および請求項全体を通して、「含む」、「備える」、およびこれらの活用形は、「限定はしないが・・・を含む」を意味し、他の構成要素、整数、またはステップを除外することを意図していない（除外しない）。本明細書の説明および請求項全体を通して、文脈上他に必要とされない限り、単数形は複数形を包含する。特に、（英語原文中で）不定冠詞が使用される場合、本明細書は、文脈上他に必要とされない限り、複数形さらには単数形を企図するものと理解されるべきである。

【0129】

本発明の特定の態様、実施形態、または例に関して説明されている特徴、整数、特性、またはグループは、不適合でない限り、本明細書で説明されている任意の他の態様、実施形態、または例に適用可能であるものと理解されるべきである。本明細書（任意の付属の請求項、要約、および図面を含む）で開示されている特徴部のすべて、および／またはこうして開示されている任意の方法もしくはプロセスのステップのすべては、そのような特徴部および／またはステップの少なくともいくつかが相互排他的である組合せを除く、任意の組合せに組み合わせることができる。本発明は、任意の前記の実施形態の詳細に制限されない。本発明は、本明細書（任意の付属の請求項、要約、および図面を含む）で開示されている特徴のうち任意の新規性のある特徴、もしくは任意の新規性のある組合せに、またはこうして開示されている任意の方法もしくはプロセスのステップのうちの任意の新規性のあるもの、または任意の新規性のある組合せに拡大適用される。

【符号の説明】

【0130】

１ 細胞処理システム
２ 細胞処理ハウジング
３ 細胞処理プラットフォーム
４ バイオリアクター
５ 流体送達用消耗品
５ａ～５ｆ 消耗品
５ａ 細胞送達用消耗品
５ｂ 流体送達用消耗品、ビーズ装填用消耗品
５ｃ 媒質送達用消耗品
５ｄ 採取用消耗品
５ｅ 廃棄物用消耗品
５ｆ 細胞収穫用消耗品
７ 準備される
１０ 処理
１１ 収穫
１２ 容器
１３ インターフェースプレート
１４ 拡張容器
１５ 底壁、ベース部分
１６ 圧縮可能な壁
１６ａ 内向き折り目
１６ｂ 外向き折り目
１７ 頂部
１９ コネクタ
２１ コネクタインターフェース
２２ バッフル
２３ 圧縮可能な壁、圧縮可能壁要素
２４ バッフル部材
２４ａ、２４ｂ バッフル部材
２５ 実質的に平坦な底部表面
２６ 円錐形上側表面
２７ 装着部分
２７ａ、２７ｂ 第１および第２の部分
２９ 流体
３０ 穴
３１ 開口部
３２ リブ
３３ 外縁
３４ 開口部
３５ 開口部
３６ 撹拌機メカニズム
３７ 撹拌機プレート
３８ ベースプレート
３９ リニアアクチュエータ
４１ 枢動可能なロッド
４２ 開口部
４３ 流体経路
４４ フィルタ部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【国際調査報告】