[发明专利]用于声学浓缩和洗涤颗粒的参数

说明书

公开了用于从主液体连续地分离第二液体或颗粒的多阶段声泳装置。还公开了操作该多阶段声泳装置的方法。系统可包括彼此串联流体连接的多个声泳装置，每个声泳装置包括流室、能够产生多维声学驻波的超声换能器、以及反射器。系统可以进一步包括泵和流量计。

背景技术

将治疗细胞浓缩并将它们从一种溶液转移到另一溶液中(通常称为洗涤)是涉及细胞的生产和使用的多个阶段的两个过程。细胞处理中材料的洗涤和分离是所选择的细胞疗法的整体功效的重要部分。特别地，治疗细胞可最初悬浮在生长血清中或防腐材料如二甲基亚砜(DMSO)中。将细胞从这些液体分离使得细胞能够被进一步处理，在整个使用此类细胞材料的治疗过程中是重要的。在一个实例中，细胞通常在转导之前(例如在制造CAR-T细胞中)从生物反应器中回收、浓缩、并且从培养基转移到电穿孔缓冲液中。在最终制造步骤中细胞扩增之后，取决于期望的应用将它们浓缩并且转移到适当溶剂中。

治疗细胞储存在专门介质中，以通过冷藏和/或冷冻过程延长这些细胞的生存力。当将治疗细胞引入患者时，此类专用介质可能是不相容的。因此，在与治疗细胞和患者均生物相容的缓冲液或洗涤介质中洗涤和浓缩治疗细胞可能是有用的。传统地，这些洗涤和浓缩过程涉及离心和物理过滤的使用。洗涤步骤可重复若干次。例如，可用多个洗涤步骤完全去除专门介质(其可能是致热的或者有害的)，并且可以将细胞悬浮在新的缓冲液或洗涤溶液中。在该洗涤过程中，许多细胞由于离心和物理过滤过程被降解或破坏。而且，过滤过程可以是相当无效的，并且可能需要非无菌侵入环境以进行批次处理，从而细胞培养物暴露于可能的对目标细胞培养物有害的外部细胞影响或病原体。此外，在这些物理过滤过程中，由于使用多个物理过滤器而生成了生物废料，这可导致用于适当处置的额外步骤。此处理的成本和时间性也不利于快速或低成本地制备细胞以引入患者的过程。

发明内容

本公开提供了用对于颗粒例如治疗细胞更简单、更低成本且更友好的过程替代或增强传统的离心和物理过滤过程以及多个洗涤步骤的方法和系统。该方法/过程可以在无菌环境中以连续形式进行。

本文公开了颗粒的洗涤方法，所述颗粒可以是细胞。在一些示例性方法中，将第一介质与颗粒的初始混合物加料到声泳装置的流室。第一介质可含有防腐剂例如二甲基亚砜(DMSO)，这对于颗粒的未来应用/使用是不期望的。声泳装置具有至少一个超声换能器，其包括压电材料并且构造为被驱动以在流室中造成多维声学驻波。在多维声学驻波中捕捉颗粒的至少一部分。第二介质流过流室以洗掉第一介质，同时颗粒保留在多维声学驻波中。从而，颗粒经历介质交换，其中第一介质交换成第二介质。

在一些示例中，用于进行洗涤过程的第二介质的体积可以等于流室的体积。在一些示例中，用于进行洗涤过程的第二介质的体积可以是流室体积的倍数或部分。第二介质可以是生物相容的洗涤液(wash)或缓冲溶液。

颗粒可以是细胞。细胞可以是中国仓鼠卵巢(CHO)细胞、NS0杂交瘤细胞、幼仓鼠肾(BHK)细胞、人细胞、调节性T细胞、Jurkat T细胞、CAR-T细胞、B细胞或NK细胞、外周血单个核细胞(PBMC)、藻类细胞、植物细胞、细菌或病毒。细胞可附着于微载体。

有时，至少一个超声换能器的压电材料处于由多个压电元件形成的压电阵列的形式。每个压电元件均可以通过灌封材料与周围的压电元件物理分离。压电阵列可以存在于单晶上，其中一个或多个通道将压电元件彼此分开。每个压电元件均可以单独地连接到其自己的电极对。压电元件可以彼此同相地操作，或者彼此异相地操作。声泳装置还可包括用于冷却所述至少一个超声换能器的冷却单元。

在各个实施方式中，初始混合物可具有约50万个颗粒/mL-约500万个颗粒/mL的密度。浓缩体积可以比初始混合物的体积小25-约50倍。浓缩体积可以具有比初始混合物的颗粒密度大25-约50倍的颗粒密度。