[发明专利]用于种子培养和生产过程中的自动接种的系统和方法

权利要求书

1.一种用于控制种子培养过程的系统，其包括：

扩张腔室，其用于接收用于扩张到活细胞培养物中的初始细胞储备物；

生物反应器，其与用于接收活细胞培养物的所述扩张腔室成流体连通；

泵，其用于实现经由所述扩张腔室和所述生物反应器之间的流体连通路径将活细胞培养物从所述扩张腔室转移到所述生物反应器；

拉曼光谱仪，其具有用于使用拉曼光谱测定法监测所述扩张腔室内的细胞扩张过程的至少一个探测器，所述拉曼光谱仪适于生成拉曼光谱数据；

多变量模型，其基于拉曼光谱数据提供过程变量的预测；以及

计算机系统，其与所述拉曼光谱仪进行信号通信以用于接收拉曼光谱数据，且与所述泵进行信号通信以用于控制所述泵的操作从而实现活细胞培养物从所述扩张腔室到所述生物反应器的转移，

其中所述拉曼光谱仪适于生成拉曼光谱数据，和提供一个或多个过程变量的预测的多变量模型，且所述计算机系统适于将过程变量测量值与一个或多个预定义过程设定点进行比较以确定一个或多个过程变量测量值是否已经满足预定义触发值，且

其中所述计算机系统适于在确定所述拉曼光谱数据中的过程变量测量值已经满足预定义触发值后控制所述泵以执行细胞培养物体积从所述扩张腔室到所述生物反应器的自动转移。

2.根据权利要求1所述的系统，其中

所述计算机系统处理从所述拉曼光谱仪接收的拉曼光谱数据以生成所述一个或多个过程变量的多变量模型。

3.根据权利要求2所述的系统，其中

所述计算机系统生成偏最小平方回归模型。

4.根据权利要求3所述的系统，其中

所述计算机系统适于当将来自所述多变量模型的过程变量预测与一个或多个预定义过程设定点进行比较时使用来自所述拉曼光谱数据的多个预定义隔离区的过程变量测量值。

5.根据权利要求4所述的系统，其中

所述计算机系统在800-850cm^-1；1260-1470cm^-1；1650-1840cm^-1；以及2825-3080cm^-1的波长区中使用来自拉曼光谱数据的过程变量测量值。

6.一种使用根据权利要求1所述的系统自动接种生物反应器的方法，其包括：

在所述扩张腔室中扩张细胞储备物；

使用所述拉曼光谱仪生成拉曼光谱数据，以将数据提供到预测所述扩张腔室中的细胞扩张的一个或多个过程变量的多变量模型；

所述计算机系统将来自所述多变量模型的过程变量预测与所述计算机系统处的预定义过程设定点进行比较；

当所述计算机系统确定来自所述多变量模型的一个或多个过程变量预测满足预定义触发值时，所述计算机系统控制所述泵以用来自所述扩张腔室的活细胞培养物自动接种所述生物反应器。

7.根据权利要求6所述的方法，其中

所述预定义触发值为活细胞密度值。

8.根据权利要求7所述的方法，其中

所述预定义触发值被设定为等于预定目标活细胞密度-10％或在此范围内的活细胞密度值。

9.根据权利要求6所述的方法，其中

所述预定义触发值为乳酸水平值。

10.根据权利要求9所述的方法，其中

所述预定义触发值被设定为等于预定最小乳酸水平+10％或在此范围内的乳酸水平值。

11.根据权利要求6所述的方法，其中

所述预定义触发值为模型预测的VCD。

12.根据权利要求11所述的方法，其中

所述预定义触发值被设定为等于预定最大细胞生长速率-10％或在此范围内的模型预测的VCD值。