[发明专利]用于中空纤维过滤器的双泵送布置

说明书

一种流体过滤组件，包括具有第一端部和第二端部的过滤器壳体和用于与流体储存容器流体连通的联接器。过滤器元件可布置在过滤器壳体内，并且第一泵和第二泵联接在过滤器壳体的第一端部和第二端部处。控制器可以协调第一泵和第二泵的操作，以在过滤器壳体与第一泵和第二泵之间引起流体的交替切向流体。第一泵和第二泵中的至少一者是隔膜泵或柱塞泵。流体储存容器可以是生物反应器。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及过滤系统，并且更具体地涉及交替切向流动过滤单元，其包括壳体以及用于通过布置在壳体中的过滤器元件的交替流动的第一泵和第二泵。

背景技术

通常进行过滤以分离、澄清、改性和/或浓缩流体溶液、混合物或悬浮液。在生物技术、制药和医疗产业中，过滤对于药物、诊断和化学品以及许多其它产品的成功生产、加工和分析是至关重要的。例如，过滤可以用于将流体灭菌，并将复合悬浮液澄清为过滤的“澄清”部分和未过滤的部分。类似地，悬浮液中的成分可以通过除去或“滤出”悬浮介质来浓缩。此外，通过适当选择过滤器材料、过滤器孔径和/或其它过滤器变量，已经开发了许多其它专门用途。这些用途可以包括从各种来源选择性分离成分，包括微生物培养物、血液以及可以是溶液、混合物或悬浮液的其它流体。

生物制品制造工艺已经通过实质的工艺强化而取得进展。用于生产重组蛋白、病毒样颗粒(VLP)、基因治疗颗粒和疫苗的真核和微生物细胞培养物现在都包括能够实现100e6细胞/毫升或更高的细胞生长技术。这是通过使用细胞截留装置来实现的，所述细胞截留装置去除代谢废物并用额外的营养物更新培养物。细胞截留的最常用方法之一是使用采用交替切向流动(ATF)的中空纤维过滤来灌注生物反应器培养物。商业以及开发规模的工艺使用控制泵以通过中空纤维过滤器执行ATF的装置。

如图1所示，中空纤维过滤器模块1竖直定向，隔膜泵2通常位于中空纤维过滤器模块的底端部4上。到达容器以及从容器(例如生物反应器容器(未示出))返回的入口6定位在过滤器模块1的与泵2相对的一侧。中空纤维过滤器8因此定位在容器和泵2之间。如将理解的，中空纤维过滤器8表示泵2和容器之间的液体流动的限制，并且因此，中空纤维过滤器沿其整个长度不被均匀地使用。

此外，在这种布置中使用单个隔膜泵具有固有的限制，因为在“抽吸”循环期间，所述隔膜泵在隔膜的下侧上使用真空，以便从处理容器抽吸液体向下通过过滤器。然而，可以施加的最大“真空”是大约-14.5psi。该真空可能进一步受到真空源和隔膜泵之间的管道/管路和部件中的损失的影响。此外，如果流体的粘度改变，则可能需要隔膜后方有更大的负压以获得泵的全排量。所有这些因素都可能会降低传统泵送系统的效率。

因此，期望提供一种改进的泵送布置，其增加了与容器(例如生物反应器容器)结合使用的中空纤维过滤器的整个过滤器长度的利用率。还期望提供一种提高泵送系统的总效率的泵送布置。

发明内容

本文公开了一种流体过滤组件，包括具有第一端部和第二端部的过滤器壳体，以及用于与流体储存容器流体连接的联接器。过滤器元件能够布置在过滤器壳体内。第一泵联接在过滤器壳体的第一端部处，第二泵联接在过滤器壳体的第二端部处。第一泵和第二泵能够构造成使流体从流体储存容器移动通过过滤器元件。

在一些实施例中，第一泵和第二泵中的至少一者是隔膜泵或柱塞泵。过滤器元件可以是中空纤维过滤器。第一泵和第二泵能够是可控制的，以在过滤器壳体与第一泵和第二泵之间产生流体的交替切向流动。第一泵和第二泵能够是单独可控制的。第一泵和第二泵能够是可控制的，使得第一泵的真空冲程与第二泵的压力冲程同步。第一泵和第二泵能够是可控制的，使得第一泵的隔膜向流体施加正压，而第二泵的隔膜处于负压下。

本文公开了一种流体过滤组件，包括处理容器、具有第一端部和第二端部的过滤器壳体、以及用于与处理容器流体连通的联接器。过滤器元件能够布置在过滤器壳体内。第一泵联接在过滤器壳体的第一端部处，第二泵联接在过滤器壳体的第二端部处。第一泵和第二泵能够构造成使流体从流体储存容器移动通过过滤器元件。