[发明专利]用于为生物处理环境中的传感器无线提供功率的系统和方法

说明书

提出一种用于为一个或多个传感器（116‑128、400）无线提供功率的生物处理系统（100）。该系统（100）包括生物处理单元（106‑110）、过程支持装置（112‑114）、能量源（146‑148）以及包括能量收集单元（402）和能量存储单元（404）的传感器（116‑128、400）。该系统（100）包括无线耦合到传感器（116‑128、400）的功率管理子系统（104、200），并且所述功率管理子系统（104、200）包括处理器（202），所述处理器（202）配置成无线监测传感器（116‑128、400）的能量消耗和对应能量存储单元（404）中存储的能量的水平，基于传感器（116‑128、400）的能量消耗和在能量存储单元（404）中存储的对应的能量的水平来选择至少一个传感器（116‑128、400），并且将至少一个有源能量源（146‑148）识别为功率源，其中所识别的功率源配置成向所选择的传感器（116‑128、400）无线传递功率。

技术领域

本说明书的实施例一般涉及生物处理系统/环境，以及更具体来说涉及用于为生物处理环境中的传感器无线提供功率的系统和方法。

背景技术

如将会理解的，生物处理系统被采用来执行各种生物处理操作。这些生物处理操作的一些示例包括处理基因工程有机体、细胞、细胞的成分（例如细菌、酶、叶绿体）以得到诸如疫苗、激素、血浆蛋白、单克隆抗体、药物等期望的产品。当前可用的生物处理系统需要使用诸如生物反应器、收集单元、层析（chromatography）单元、过滤单元、缓冲液（buffer）制备单元、缓冲液保持单元、介质保持单元、泵、温度管理装置、流量控制夹、传感器等的若干单元来执行生物处理操作。

按传统，生物处理系统中的单元相互机械和/或电耦合，以促进生物处理操作。作为示例，生物处理系统中的单元可经由钢管相互机械硬接线，以提供用于单元之间的流体的传递的通道。另外，生物处理系统中的这些单元经由有线电网络来被提供功率和控制。修改当前可用的生物处理系统的硬接线配置是挑战性和艰巨的任务。另外，当前可用的生物处理系统中的有线电连接阻碍生物处理系统中的各种操作的容易监测和控制。作为示例，生物处理系统中的传感器的放置被对大量有线连接的需要所妨碍。此外，为这些传感器提供功率也是费时和费力的任务。

此外，供生物处理应用中使用的一次性使用单元正在受到欢迎，因为这些单元与需要使用不锈钢产品的传统上使用的单元相比提供更低成本解决方案。作为示例，诸如细胞袋和管道之类的柔性、可处置单元的使用提供诸如改进的无菌性、清洁性、减少的循环时间等的优点。

发明内容

根据本说明书的某些方面，提出了一种用于为一个或多个传感器无线提供功率的生物处理系统。该系统包括配置成执行至少一个生物处理操作的一个或多个生物处理单元。此外，该系统包括操作上耦合到一个或多个生物处理单元的一个或多个过程支持装置，其中一个或多个过程支持装置配置成帮助一个或多个生物处理单元执行至少一个生物处理操作。另外，该系统包括一个或多个能量源，其中所述一个或多个能量源包括一个或多个有源能量源和一个或多个环境能量源。该系统还包括在操作上耦合到一个或多个生物处理单元和一个或多个过程支持装置中的至少一个的一个或多个传感器，其中该一个或多个传感器中的至少一个传感器包括：能量收集单元，所述能量收集单元配置成收集来自一个或多个能量源中的至少一个能量源的能量；以及能量存储单元，所述能量存储单元在操作上耦合到能量收集单元，并且配置成存储所收集的能量。此外，该系统包括无线耦合到一个或多个传感器的功率管理子系统，其中该功率管理子系统包括处理器，所述处理器配置成无线监测一个或多个传感器的能量消耗和一个或多个传感器的对应能量存储单元中存储的能量的水平，基于一个或多个传感器的能量消耗和在一个或多个传感器的能量存储单元中存储的对应的能量的水平来选择一个或多个传感器中的至少一个传感器，并且将一个或多个有源能量源中的至少一个有源能量源识别为功率源，其中所识别的功率源配置成向所选择的至少一个传感器无线传递功率。