[发明专利]一次性生物反应器传感器架构

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2014年7月25日提出的美国临时专利申请No.62/029,199以及2014年5月2日提出的美国临时专利申请No.61/987,726的优先权并要求其权益，该申请的内容在此通过引入整体并入。

背景技术

对于为各种目的而生成和支持生物反应，生物反应器是有帮助的。生物反应能够对温度和/或压强变化敏感。另外，随着生物反应的进行，反应本身可以改变生物反应容器中的各种参数，例如溶解氧含量和/或pH值。因此，检测生物反应的各种变量可以是很重要的。

生命科学工业正在由大型的资金密集型设备转变为使用聚合物袋或容器作为生物反应器的小型设备，该资金密集型设备由不锈钢制造，具有大型就地清洗(CIP)设施。生物反应器袋使用一次并在之后丢弃。这种一次性生物反应器技术使工厂的资本成本显著减少。例如，在使用不锈钢CIP设施的现有装置中，高达90％的设备运行成本可能是由就地清洗装置造成的，包括非常高端的、设计用来承受蒸汽清洁循环的仪表。通过转变为用后可丢弃的一次性生物反应器袋，能够削减掉CIP部分的资金并且设备能够变得更灵活且更小，相应的，允许更有针对性的药物治疗和其它小规模应用所需要的更小批量的生产。提供一种便于使用和采用在用后可丢弃的一次性生物反应器技术的仪表架构，将会显著地有益于生命科学工业，也会显著有益于产生这样的生物反应的其他工业和过程。

发明内容

传感器组件包括第一传感器和第二传感器。壳体可操作地耦合于所述第一传感器和所述第二传感器中的每一个传感器，并且容纳存储针对所述第一传感器和所述第二传感器中每一个传感器的补偿数据的存储器。连接器可操作地耦合于所述第一传感器和所述第二传感器。也提供了生物反应感测组件和生物反应感测组件的制造方法。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的一次性生物反应系统的概略视图。

图2是根据本发明的实施例的并入到一次性生物反应袋中的传感器组件的概略视图。

图3是根据本发明的实施例的可以耦合到一次性生物反应感测系统的过程变量变送器的概略视图。

图4是根据本发明的实施例的一次性生物反应袋/传感器组件的制造方法的流程图。

图5是根据本发明的实施例的使用一次性生物反应感测系统来监视生物反应的方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明的实施例的生物反应感测系统的概略视图。系统100包括结构性容纳容器102，该结构性容纳容器容纳支持样本106中发生的生物反应的聚乙烯(poly)袋104。在图1示出的实施例中提供了过程窗口108，过程窗口108便于将单个传感器110、112和114耦合到生物反应。传感器110、112和114通常感测生物样本的不同变量。这样的传感器可以包括温度传感器、压力传感器、溶解氧传感器、二氧化碳传感器、导电率(conductivity)传感器、pH传感器、比色传感器或者任何其它合适的传感器。过程窗口可以便于各种传感器与生物样本的耦合。例如，在保持聚乙烯袋104内的流体密封窗期间，过程窗口108的一部分可以对氧气高渗透，这样可以便于利用袋外部的氧气传感器。然而，本发明的实施例也可以包括在袋本身内简单布置一个或多个传感器110、112和114，以及将传感器的电连接在其穿过袋壁时进行密封。此外，虽然关于图1的实施例示出了三个不同的传感器110、112和114，但是也可以依照本发明的实施例使用更少的传感器或更多的传感器。此外，虽然到目前为止描述的实施例是关于不同的传感器类型描述的，但是也可以明显想到两个传感器可以具有相似的类型但是具有不同的工作特性或工作范围。例如，第一压力传感器可以具有0到100PSI的范围，而第二压力传感器可以仅具有5到10PSI的范围但在上述范围内可以具有非常高的准确度和精确度。

通过为过程窗口108提供相对标准的位置和大小，可以提供多个不同传感器类型的各种组合。然而，基于过程窗口的标准大小和位置可以大量生产聚合物袋。此后，通过焊接、密封或以其他方式在聚合物袋104上贴附窗口108，可以提供对单独的生物反应器袋和感测组件的专门化。因此，规模经济能够允许发生聚合物袋的大量生产，由此减少袋本身的总成本。