[发明专利]无菌传感器插入

说明书

本发明的技术领域

本发明大体上涉及生物处理系统和方法。特别地，本发明涉及用于将传感器插入生物反应器容器和管(包括柔性或半刚性的袋或管)中的系统和方法。

相关技术的描述

多种容器、装置、构件和单元操作已知用于执行生物化学和/或生物过程且/或操纵这些过程的液体和其它产物。为了避免与用在生物药物制造过程中的容器灭菌相关联的时间、费用和困难，单次使用或一次性生物反应器袋和单次使用的混合器袋越来越多地用作这种容器。例如，包括例如哺乳动物、植物或昆虫细胞和微生物培养物的生物材料(例如，动物和植物细胞)可使用一次性或单次使用的混合器和生物反应器来处理。

诸如蛋白质(例如，单克隆抗体、肽、激素和疫苗免疫原)的复杂生物产物的制造在许多情况下需要从细胞培养(细菌、酵母、昆虫、真菌等)和/或发酵到初级回收、纯化等的多个处理步骤。生物产物的常规的基于生物反应器的制造大体上使用分批或进料分批处理，通过一系列单元操作带有在从过程的各个点收集的代表性样品上执行的随后离线实验室分析以确保质量。

为了及时获得关于在其操作期间生物反应器容器内变化条件的信息，已经应用了传感器技术。关于使用一次性生物反应器，将传感器无菌地插入对这种容器进料或排放的柔性壁生物反应器或柔性管中存在公认的困难。此外，例如，光学、电学和pH传感器不能耐受经由伽马辐射的灭菌，或定位在柔性袋或管内且需要附接器件，其允许至或从外部分析仪器通信清晰的信号。

即将使用的时候将探头无菌插入的示例在US7901934(Hyclone、Kunas等)中描述。此专利描述了一种探头组件，其包括具有无菌内部的柔性套筒，无菌探头定位在其内。套筒包括无菌连接器的一侧，其另一侧存在于搅拌罐生物反应器系统上。探头通过匹配无菌连接器的两侧而附接，且然后检验传感器末梢由于柔性套筒压缩而被推入生物反应器中。

WO2010145747A1(Sartorious、Baumfalk等)描述了一种传感器装置，包括光学传感器、容器和隔室化器件，其允许传感器在插入之前保持在无菌刻度位置中。

US20110201100A1(Millipore、Proulx等)描述了用于将传感器无菌插入在流路中而非袋中对准的外部歧管中的Millipore SensorReady^TM系统。这在带有标准袋的构造中提供了一些灵活性，但传感器不与生物反应器的大量内含物直接接触。

US20110236962A1(Hamilton、Loebbert和Schoenfuss)中描述了传感器在插入生物反应器中之前移动穿过无菌刻度腔。

WO2013063550(Xcellerex、Damren等)描述了一种探头组件，其中无菌探头保持在至少部分刚性的护套的无菌内部内。护套使用无菌面连接器连接至生物反应器，且探头通过促动器推入生物反应器中。

对于改进的传感器连接器和用于将传感器插入柔性的一次性生物反应器袋或流体循环管中的方法存在持续的需求。用于将非一次性传感器或一次性传感器无菌地插入柔性生物反应器袋或管中的改进的装置和方法还将有利于在包括联机感测的基于生物反应器的制造系统中使用以便提供实时数据。

因为传感器本身可为昂贵的，对于将传感器无菌地插入柔性袋或管中的改进的装置和方法、便于从一次性袋或管移除传感器而不损坏传感器的装置和方法也存在持续的需求。利用这种改进的装置和方法，袋或管可与传感器一起丢弃，或备选地，传感器可移除、重新灭菌和重新使用。

本发明的概要

根据本发明，提供了一种用于将预灭菌的传感器探头插入无菌容器中的系统。本发明的系统包括带有定位在其中的柱塞的本体，其中预灭菌的传感器探头定位在柱塞内。该系统包括不透液体的密封件以在使用期间保持探头的无菌性。合适的密封件包括本领域技术人员公知的构造，包括但不限于O形环、包覆成型的密封件等。一旦本发明的系统已经使用无菌连接系统连接至容器，与柱塞配合的系统的把手引导探头到无菌容器中的移动。

在一个实施例中，把手围绕所述系统的纵向轴线旋转以引导柱塞到无菌容器中的移动。在一个实施例中，柱塞的移动是线性的。

本发明的系统提供了一种将一个或多个无菌探头插入无菌容器中的可靠和直接的方式。