專利名稱：用于處理生物材料的高吞吐量方法和系統(tǒng)的制作方法
用于處理生物材料的高呑吐量方法和系統(tǒng)背景
本發(fā)明大體上涉及用于將復(fù)雜生物材料處理成子組分的帶有高呑吐量盒的自動化系統(tǒng)。許多常規(guī)的血細(xì)胞分離過程需要初歩去除紅血細(xì)胞和減小樣本體積。這些是長期細(xì)胞建庫和再生性醫(yī)學(xué)應(yīng)用通常所需的處理步驟，在這類應(yīng)用中，由于儲存限制和/或直接移植所需的小體積要求，期望在減小的體積中稀有細(xì)胞有最大產(chǎn)率。今天，用于處理含血細(xì)胞樣本(例如，臍血、骨髄、周邊血)的最常用技術(shù)涉及利用離心分離的密度梯度沉降，該 技術(shù)使用或不使用用于促進(jìn)分離的密度梯度介質(zhì)。最近已經(jīng)開發(fā)出用于對臍血和骨髓樣本進(jìn)行封閉系統(tǒng)處理的基于自動化離心的系統(tǒng)，以便滿足不斷增長的對高吞吐量樣本處理的需求。雖然相比手動技術(shù)大大提高了呑吐量，但由于離心斗的重量和固定物理尺寸的原因，基于離心分離的裝置具有有限的靈活性和便攜性。這些技術(shù)和裝置也與低樣本吞吐量和乏味的手動操作相關(guān)聯(lián)。目前的基于離心的系統(tǒng)需要勞動密集型的預(yù)處理準(zhǔn)備。例如，操作者必須在基于離心的裝置內(nèi)布設(shè)或以其它方式加載管路，以及將部件定位在非常有限的空間中。該方法往往由于管路扭結(jié)和安裝不正確而導(dǎo)致樣本泄漏和裝置失效。簡要描述
方法和系統(tǒng)的ー個或多個實(shí)施例滿足了對用于處理諸如全血的生物材料的功能上封閉且無菌的高呑吐量系統(tǒng)的需要，同時實(shí)現(xiàn)用于下游細(xì)胞治療應(yīng)用的高靶細(xì)胞(例如干細(xì)胞)回收和存活。系統(tǒng)的ー個或多個實(shí)施例可被構(gòu)造成同步或異步操作。生物材料可以通過無菌或滅菌的方法添加到專用的一次性處理裝置。處理裝置被優(yōu)化以與機(jī)器一起起作用，以便朝著諸如靶細(xì)胞分離和/或樣本濃縮的某個目的來操縱生物材料。為了實(shí)現(xiàn)高吞吐量樣本處理，細(xì)胞處理系統(tǒng)可以被優(yōu)化，以便在保持用于回收的最終目標(biāo)規(guī)范的同時進(jìn)行快速的樣本處理。隨著一次性處理裝置復(fù)雜性的増加，技術(shù)人員用于準(zhǔn)備和加載的時間可以對吞吐量能力具有顯著影響。本發(fā)明的系統(tǒng)的ー個或多個實(shí)施例提供了即運(yùn)(ready-to-ship)包裝(包含一次性處理裝置)的優(yōu)點(diǎn)，該包裝具有使得能夠?qū)⒁淮涡晕锲啡菀椎丶虞d到機(jī)器中的特征。因此，系統(tǒng)將技術(shù)人員的準(zhǔn)備和加載時間減到最小，并且也提供了允許相關(guān)聯(lián)的機(jī)器與系統(tǒng)的一次性構(gòu)件相互作用的特征。系統(tǒng)的各種實(shí)施例提供了簡化的流體路徑(例如，降低一次性物品成本和死體積，并且提高細(xì)胞回收可能)；利用一次性托盤和用于放置和操作無菌一次性裝置的匹配硬盒，這部分地減少了手動步驟的數(shù)量并顯著地減少操作者的時間；并且使得能夠在ー個自動化系統(tǒng)內(nèi)的多個通道有異步但并行的操作(例如，為了提高樣本吞吐量)。本發(fā)明的用于處理生物材料的高呑吐量系統(tǒng)的實(shí)施例包括托盤，該托盤支承功能上封閉的流體路徑子系統(tǒng)，該流體路徑子系統(tǒng)包括容器，該容器用于容納生物材料且使生物材料能夠分離成兩種或更多種不同的子材料；ー個或多個貯器，該ー個或多個貯器用于接納來自容器的子材料中的ー種或多種；過濾裝置；導(dǎo)管，ー種或多種子材料通過該導(dǎo)管而至少在容器和過濾裝置之間輸送；以及第一接合結(jié)構(gòu)；處理單元，該處理単元包括泵送裝置，該泵送裝置用于至少在容器和過濾裝置之間經(jīng)由導(dǎo)管移動子材料中的ー種或多種；第二接合結(jié)構(gòu)，該第二接合結(jié)構(gòu)對應(yīng)于第一接合結(jié)構(gòu)；鎖定機(jī)構(gòu)，該鎖定機(jī)構(gòu)用于將托盤相對于處理単元至少臨時地保持在固定位置；控制裝置，該控制裝置響應(yīng)于ー個或多個命令自動地起動和停止泵送裝置。貯器中的ー個可包括(但不限干)供應(yīng)貯器(例如，用于反應(yīng)物)、廢濾出液貯器和目標(biāo)滲余物貯器。第一接合結(jié)構(gòu)可包括ー個或多個閥，其與導(dǎo)管處于流體連通，以用于在下者中的一個或多個之間選擇性地引導(dǎo)材料或ー種或多種子材料容器、過濾裝置和貯器，并且其中，控制裝置自動地打開和關(guān)閉閥。泵送裝置可被構(gòu)造成間歇地接觸導(dǎo)管，以有利于材料或ー種或多種子材料在下者中的一個或多個之間的移動容器、過濾裝置和貯器，其中泵送裝置包括多個間隔開的接觸點(diǎn)，在泵工作時的任何給定時刻，至少ー個接觸點(diǎn)與導(dǎo)管接觸。該系統(tǒng)還可包括對應(yīng)于泵送裝置的瓦(shoe)，導(dǎo)管的一部分定位在泵送裝置和瓦之間，其中瓦具有對應(yīng)于泵送裝置的彎曲表面的彎曲表面。泵送裝置可包括具有周緣的旋轉(zhuǎn)的圓形構(gòu)件，多個間隔開的接觸點(diǎn)位于周緣周圍，在泵壓頭接合瓦時的任何給定時刻，接觸點(diǎn)中的至少ー個與導(dǎo)管接觸。例如，圓形構(gòu)件可包括三個接觸點(diǎn)，這三個接觸點(diǎn)彼此基本 上等間距地位于周緣周圍。該系統(tǒng)還可包括盒，該盒適于在相對于處理單元基本上固定的位置支承托盤，其中瓦位于盒中。盒可包括ー個或多個表面特征，這些表面特征與托盤中的一個或多個對應(yīng)的表面特征配合，以將托盤、容器、貯器中的ー個或多個、導(dǎo)管或它們的組合中的一個或多個相對于殼體単元保持在基本上固定的位置。該系統(tǒng)還可包括傳感器，用于感測材料或子材料的ー個或多個特性，其中盒的表面特征中的至少ー個將容器的至少一部分相對于傳感器保持就位，并且其中傳感器位于殼體単元中。流體路徑子系統(tǒng)的第一接合結(jié)構(gòu)可包括ー個或多個閥，所述閥與導(dǎo)管處于流體連通，以用于在下者中的一個或多個之間選擇性地引導(dǎo)材料或ー種或多種子材料容器、過濾裝置和貯器；其中處理單元的第二接合結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動組件；并且其中控制裝置自動地控制驅(qū)動子系統(tǒng)以打開和關(guān)閉閥。系統(tǒng)的鎖定機(jī)構(gòu)可包括ー個或多個對準(zhǔn)構(gòu)件，對準(zhǔn)構(gòu)件使托盤與處理單元沿X、y和z軸對準(zhǔn)，其中對準(zhǔn)構(gòu)件中的ー個或多個可包括(但不限干)銷和對應(yīng)的膛孔。第一接合結(jié)構(gòu)和第二接合結(jié)構(gòu)可包括對應(yīng)的鳩尾特征，其中第一和第二接合結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成補(bǔ)償在位置方面的小的匹配失準(zhǔn)，并且其中控制系統(tǒng)包括用于補(bǔ)償閥和驅(qū)動組件之間的任何游隙的特征，以及用于調(diào)節(jié)第一接合結(jié)構(gòu)的閥相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的位置的自導(dǎo)引(homing)特征。處理單元可包括多個導(dǎo)引件，用于將對應(yīng)數(shù)量的托盤支承和定位在殼體單元中，其中多個流體路徑子系統(tǒng)可被構(gòu)造成異步地操作。本發(fā)明的用于處理生物材料的自動化高呑吐量系統(tǒng)的另一個實(shí)施例適于與功能上封閉的流體路徑子系統(tǒng)結(jié)合起來工作，該流體路徑子系統(tǒng)由托盤支承且包括容器，該容器用于容納生物材料且使生物材料能夠分離成兩種或更多種不同的子材料；ー個或多個貯器，該ー個或多個貯器用于接納來自容器的子材料中的ー種或多種；過濾裝置；導(dǎo)管，ー種或多種子材料通過該導(dǎo)管而在容器和過濾裝置之間輸送；以及第一接合結(jié)構(gòu)，所述高吞吐量系統(tǒng)包括處理單元，該處理単元包括，泵送裝置，該泵送裝置用于經(jīng)由導(dǎo)管至少在容器和過濾裝置之間移動子材料中的ー種或多種；以及第ニ接合結(jié)構(gòu)，該第二接合結(jié)構(gòu)對應(yīng)于第一接合結(jié)構(gòu)；鎖定機(jī)構(gòu)，該鎖定機(jī)構(gòu)用于將支承結(jié)構(gòu)相對于處理單元至少臨時地保持在固定位置；以及控制裝置，該控制裝置響應(yīng)于ー個或多個命令自動地開啟和關(guān)閉泵送裝置。泵送裝置可被構(gòu)造成間歇地接觸導(dǎo)管，以有利于材料或ー種或多種子材料在下者中的一個或多個之間的移動容器、過濾裝置和貯器，其中泵送裝置包括多個間隔開的接觸點(diǎn)，在泵工作時的任何給定時刻，至少ー個接觸點(diǎn)與導(dǎo)管接觸。該系統(tǒng)還可包括瓦，該瓦具有對應(yīng)于泵送裝置的彎曲表面的彎曲表面，導(dǎo)管的一部分定位在泵送裝置和瓦之間。泵送裝置可包括具有周緣的旋轉(zhuǎn)的圓形構(gòu)件，多個間隔開的接觸點(diǎn)彼此基本上等間距地位于周緣周圍，在泵工作時的任何給定時刻，接觸點(diǎn)中的至少ー個與導(dǎo)管接觸。該系統(tǒng)還可包括盒，該盒適于在相對于處理單元基本上固定的位置支承托盤，其中瓦位于盒中。盒可包括ー個或多個表面特征，這些表面特征與托盤中的一個或多個對應(yīng)的表面特征配合，以將托盤、容器、貯器中的ー個或多個、導(dǎo)管或它們的組合中的一個或多 個相對于處理単元保持在基本上固定的位置。該系統(tǒng)還可包括一個或多個傳感器，用于感測材料或子材料的ー個或多個特性，其中托盤的表面特征中的至少ー個將容器的至少一部分相對于傳感器保持就位。該實(shí)施例的第一接合結(jié)構(gòu)可包括閥，并且第二接合結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動組件且被構(gòu)造成補(bǔ)償在位置方面的小的匹配失準(zhǔn)。控制系統(tǒng)也可包括用于補(bǔ)償在閥和驅(qū)動組件之間的任何游隙的特征，以及用于確定閥相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的位置的自導(dǎo)引特征。本發(fā)明的用于處理生物材料的高吞吐量方法的實(shí)例包括a)將包含生物材料的源連接到與容納在托盤中的功能上封閉的流體路徑子系統(tǒng)處于流體連通的端ロ，該子系統(tǒng)包括至少ー個第一接合裝置；帶有一個或多個端ロ的至少ー個閥；容器，該容器用于容納生物材料且使該生物材料能夠分離成兩種或更多種不同的子材料；ー個或多個貯器，該ー個或多個貯器用于接納來自容器的子材料中的ー種或多種；過濾裝置；以及導(dǎo)管，ー種或多種子材料通過該導(dǎo)管在容器和過濾裝置之間輸送；b)將托盤置于盒中；c)將盒插入處理單元中，該處理単元包括泵送裝置，該泵送裝置用于經(jīng)由導(dǎo)管至少在容器和過濾裝置之間移動子材料中的ー種或多種；ー個或多個第二接合結(jié)構(gòu)，該ー個或多個第二接合結(jié)構(gòu)對應(yīng)于第一接合結(jié)構(gòu)以用于打開和關(guān)閉閥端ロ ；以及鎖定機(jī)構(gòu)，該鎖定機(jī)構(gòu)用于將盒相對于處理單元至少臨時地保持在固定位置；d)將第一接合結(jié)構(gòu)與第二接合結(jié)構(gòu)接合；以及e)啟用控制裝置以使生物材料移動通過流體路徑子系統(tǒng)，該控制裝置自動地起動和停止泵送裝置，自動地打開和關(guān)閉閥端ロ。該方法還可包括針對ー個或多個額外的生物材料源異步地重復(fù)步驟a)至e);將各個源與単獨(dú)的額外托盤和盒連接。與現(xiàn)有方法不同，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)使得能夠?qū)?fù)雜的生物材料進(jìn)行自動化處理，而不需要使用者購買和使用単獨(dú)的離心機(jī)。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)也可以容易地適用于處理一定范圍的起始容積，以將樣本濃縮至使用者指定的最終容積，并且用于在多路過程(例如，増加/減少所處理/運(yùn)行的樣本數(shù))中使用。附圖
當(dāng)參考附圖閱讀下面的詳細(xì)描述時，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，其中，類似的符號在所有圖中表示類似的部件，其中
圖I是用于使用本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例的流程圖；圖2是本發(fā)明的處理單元的實(shí)施例的透視 圖3A和3B分別是空托盤和包括托盤的功能上封閉的內(nèi)部構(gòu)件的托盤的透視圖和圖
像；
圖4A-4C是結(jié)合到托盤的功能上封閉的系統(tǒng)的過濾裝置的三個實(shí)施例的示意圖，各個圖還示出處理單元的泵的實(shí)施例相對于托盤的封閉系統(tǒng)的構(gòu)件的位置；圖4A示出包括在過濾器殼體中的中空纖維的過濾裝置，圖4B示出包括在袋中呈直線布置的無殼體中空纖維的過濾裝置，并且圖4C示出包括在袋中呈U形布置的無殼體中空纖維的過濾裝置；
圖5A是托盤的功能上封閉的系統(tǒng)的實(shí)施例的分解透視圖；圖5B是圖5A的托盤的系統(tǒng)的透視圖；并且圖5C是圖5A的托盤的下側(cè)和側(cè)面的透視 圖6A是系統(tǒng)的未加載的盒的實(shí)施例的透視圖；并且圖6B是圖6A的盒的分解透視圖， 該盒加載有圖5A所示托盤的功能上封閉的系統(tǒng)；
圖7是本發(fā)明的系統(tǒng)的示意性局部視圖，其示出了圖6B所示被加載的盒的示例，ー個完全加載，而另ー個部分地加載到該系統(tǒng)的處理單元的實(shí)施例中；
圖8A是處理単元的泵的實(shí)施例的透視圖，該泵接合設(shè)置在圖6A所示盒中的泵瓦；并且圖8B是圖6A所示盒的泵瓦的放大透視 圖9A是流體路徑子系統(tǒng)的多端ロ分流器的實(shí)施例的側(cè)視圖，該多端ロ分流器接合處理單元的對應(yīng)的配合閥驅(qū)動單元組件的實(shí)施例；圖9B是圖9A的閥和驅(qū)動單元的接合子結(jié)構(gòu)的分解透視圖；圖9C是圖9B的配合結(jié)構(gòu)的鳩尾特征的側(cè)視圖；并且圖9D和9E是貫穿中心的示意性橫截面圖，其示出了配合結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)接合動作和允許軸向失準(zhǔn)的間隙容差；
圖IOA是示出使用分別具有三個滾子和四個滾子的泵壓頭時的泵壓頭的流率相對于旋轉(zhuǎn)速度(以RPM為單位)的關(guān)系的圖示；并且圖IOB和IOC是示出使用具有三個滾子和四個滾子的泵分別在255RPM和14. 5RPM下的流率相對于管路(導(dǎo)管)壓縮量的關(guān)系的柱狀 圖IlA是位于處理袋(容器)的最下部附近的系統(tǒng)的傳感器的實(shí)施例的側(cè)面透視圖；并且圖IlB是圖IlA所示實(shí)施例的橫截面

圖12A- 12C是針對濃度、紅血細(xì)胞沉淀和紅血細(xì)胞提取分別示出隨時間變化的光學(xué)傳感器輸出的示例的圖示；以及
圖13是托盤的功能上封閉的系統(tǒng)的另一個實(shí)施例的示意圖，該圖也示出處理單元的泵的實(shí)施例相對于托盤的功能上封閉的系統(tǒng)的閥中的兩個的位置，以及傳感器的實(shí)施例相對于處理袋的位置。詳細(xì)描述
為了更為清楚而簡明地描述和指出要求保護(hù)的本發(fā)明的主題，針對下面的描述和所附權(quán)利要求中使用的具體術(shù)語提供了下面的定義。在整個說明書中，具體術(shù)語的舉例說明應(yīng)被看作非限制性示例。如本文所用，術(shù)語“托盤”是指能夠至少臨時地支承多個構(gòu)件的任何物體。托盤可由多種合適的材料制成。例如，托盤可由適于消毒和單次使用的一次性產(chǎn)品的成本有效的材料制成。如本文所用，術(shù)語“功能上封閉的流體路徑子系統(tǒng)”是指構(gòu)成封閉流體路徑的多個構(gòu)件，封閉流體路徑可具有入口端口和出口端ロ，它們用于將流體或空氣添加到子系統(tǒng)或從子系統(tǒng)中移除，而不損害封閉流體路徑的完整性(例如，為了保持內(nèi)部無菌的生物醫(yī)學(xué)流體路徑)，由此，端ロ可包括例如在各個端ロ處的過濾器或隔膜(例如，0. 2 u m平均孔徑)，用于在將流體或空氣添加到子系統(tǒng)或從子系統(tǒng)中移除時保持無菌完整性。取決于給定的實(shí)施例，構(gòu)件可包括(但不限干)ー個或多個導(dǎo)管、閥(例如，多端ロ分流器)、容器、貯器和端ロ。如本文所用，術(shù)語“容器”是指能夠在至少一段臨時的時間內(nèi)將液體容納在其約束內(nèi)且具有至少ー個開ロ或進(jìn)入端ロ的物體。如本文所用，術(shù)語“生物材料”是指能分離(例如通過聚集)成子材料的任何生物性質(zhì)的材料。生物材料的非限制性示例包括(但不限干)全血、周邊血、臍血和骨髄。例如，這樣的紅血細(xì)胞樣本可經(jīng)由RBC的聚集和沉降/移除來分離，同時有核細(xì)胞保留在血漿溶液中。有核細(xì)胞包括WBC和稀有干細(xì)胞。

本發(fā)明的用于處理生物材料的高呑吐量系統(tǒng)的ー個實(shí)施例大體上包括托盤，該托盤支承功能上封閉的流體路徑子系統(tǒng)，該流體路徑子系統(tǒng)包括容器，該容器用于容納生物材料且使生物材料能夠分離成兩種或更多種不同的子材料；ー個或多個貯器，該ー個或多個貯器用于接納來自容器的子材料中的ー種或多種；過濾裝置；導(dǎo)管，ー種或多種子材料通過該導(dǎo)管而在容器和過濾裝置之間輸送；以及ー個或多個接合結(jié)構(gòu)，例如(但不限干)閥和/或多端ロ分流器。該實(shí)施例的系統(tǒng)的殼體或處理單元包括泵送裝置，該泵送裝置用于經(jīng)由導(dǎo)管在容器和過濾裝置之間移動子材料中的ー種或多種；ー個或多個第二接合結(jié)構(gòu)，該第二接合結(jié)構(gòu)對應(yīng)于第一接合結(jié)構(gòu)，用于打開和關(guān)閉子系統(tǒng)的閥。封閉子系統(tǒng)可以是經(jīng)消毒的子系統(tǒng)，其被封閉以不僅保持流體路徑的完整性，而且保持流體路徑子系統(tǒng)的內(nèi)部無菌環(huán)境的完整性。該系統(tǒng)還包括鎖定機(jī)構(gòu)，該鎖定機(jī)構(gòu)用于將流體路徑子系統(tǒng)相對于殼體単元至少臨時地保持在固定位置；以及控制裝置，該控制裝置響應(yīng)于ー個或多個命令自動地開啟和關(guān)閉泵送裝置，并且控制閥/多端ロ分流器。該系統(tǒng)的一個或多個實(shí)施例也可包括用于將托盤支承在處理單元中的盒。可結(jié)合該系統(tǒng)的ー個或多個實(shí)施例來使用的盒的不例在提交于 2009年 12 月 11 日的名稱為“Disposable Fluid Path Systems and Methodsfor Processing Complex Biological Materials (用于處理復(fù)雜生物材料的一次性流體路徑系統(tǒng)和方法)”的序列號為No. 12/636，112的美國專利申請中有所描述。圖I是使用本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例的高呑吐量方法的示例的流程圖。在圖I中大致示出和表示為系統(tǒng)8的系統(tǒng)的實(shí)施例包括托盤10、托盤支承盒12和處理單元14。托盤10顯示為具有功能上封閉的流體路徑子系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括處理袋22、管18和用于捕捉和貯存例如濃縮的細(xì)胞材料的貯器20。在該示例中，貯器20為適于貯存將在低溫下貯存的無菌血液材料的低溫容器。如圖I所示，可移除的蓋被剝離托盤10以提供對構(gòu)成功能上封閉且無菌的流體路徑子系統(tǒng)的托盤10的內(nèi)部構(gòu)件的通路，使得可以將包含待處理的生物材料的袋16經(jīng)由封閉子系統(tǒng)中的端ロ連接到封閉子系統(tǒng)。在袋16被連接并置于托盤10內(nèi)部之后，將托盤10置于盒12內(nèi)部。在該實(shí)施例中，盒12部分地為托盤10提供結(jié)構(gòu)支承。在該實(shí)施例中，托盤10由適用于單次使用的一次性產(chǎn)品的薄的成本有效的材料制成。這樣的材料在結(jié)構(gòu)上的強(qiáng)度或一致性可能不足以確保有適于與處理單元14中的對應(yīng)結(jié)構(gòu)可預(yù)測地配合的容差。在該實(shí)施例中，盒12也使得托盤10能夠以豎立位置加載到處理單元14中。
在將托盤10置于盒12中之后，可以將蓋放置在盒和托盤的開ロ側(cè)之上，以有助于保持托盤的構(gòu)件。然后，將盒加載入包括多個隔室24的處理單元14中，各個隔室24具有對應(yīng)于托盤和/或盒上的接合結(jié)構(gòu)的接合結(jié)構(gòu)。盒12和托盤10中分別設(shè)有開ロ 26和28，泵(例如蠕動泵)能夠通過開ロ 26和28接近和接合瓦30。在該實(shí)施例中，瓦30位于托盤10中。然而，瓦可以位于盒中，這取決于制成托盤的材料的類型和系統(tǒng)的構(gòu)造。在盒被加載，并且托盤/盒和處理單元的對應(yīng)接合結(jié)構(gòu)(例如，由系統(tǒng)自動地接合)以及盒和處理單元的對應(yīng)鎖定結(jié)構(gòu)(例如，閂鎖柄和/或?qū)?zhǔn)組件)接合之后，生物材料的處理可由操作者啟動(例如通過按下小鍵盤34)，或者在功能上封閉的流體路徑子系統(tǒng)與處理單元的泵處于固定和可操作的布置時由系統(tǒng)自動地啟動。處理單元也可包括蓋或門32，以為系統(tǒng)提供安全性并保持其構(gòu)件的清潔度和完整性。該多個隔室24可以被加載，并且處理同步或異步地進(jìn)行，這取決于系統(tǒng)和操作條件。系統(tǒng)可以裝配并且異步地或以其它方式處理的隔室和托盤的數(shù)量將取決于可用操作者的人數(shù)以及給定操作者進(jìn)行下列操作的效率將生物材料的袋連接到托盤中的功能 上封閉的子系統(tǒng)，將托盤加載入盒中，將盒插入處理單元中，并且然后卸載盒，移除和貯存低溫袋，并且丟棄一次性用品和托盤及其內(nèi)容物。作為系統(tǒng)的實(shí)施例的非限制性示例，系統(tǒng)是模塊化的，具有異步隔室，其中系統(tǒng)的各個隔室(加載有托盤的隔室)可以獨(dú)立于另ー隔室操作。僅為了舉例說明目的，而不限制方法或系統(tǒng)的任何實(shí)施例，假設(shè)系統(tǒng)將僅具有ー個操作者，則異步系統(tǒng)的吞吐量可通過以下公式確定
1.名義吞吐量(樣本個數(shù)/小時)=60/Tmanual,其中Tmanual為以分鐘為單位的操作者加載/卸載時間；
2.最佳通道數(shù)N=ceil[Tauto/Tmanual]+l,其中Tauto為以分鐘為單位的自動處理時間；
3.空閑時間=Tidle(通道數(shù)〉=N) =Tmanual* (通道數(shù)- I) -Tauto。公式I表明，在多通道系統(tǒng)中，最大理論吞吐量與操作者對于每個樣本所需的手エ操作時間成反比。特別地，名義吞吐量(Throughput Entitlement)僅取決于操作者手動時間，而不取決于自動處理時間(由于自動處理時間增加的時間可通過加入額外的異步處理通道來彌補(bǔ)，或者相反地，如果存在無限數(shù)量的平行異步通道，則吞吐量將受操作者在任意給定時間加載/卸載的樣本數(shù)限制)。公式2表明，達(dá)到公式#1的名義值所需的異步通道的數(shù)量等于各個樣本的自動處理時間除以手工操作(或手動)時間的比值取整到下一整數(shù)(即“ceil”函數(shù))并加I。另夕卜，如從此公式看到，縮短自動處理時間減少了達(dá)到名義吞吐量所需的通道數(shù)，并因而降低系統(tǒng)成本(但處理時間減少量必須足夠大，以使通道數(shù)減少I)。公式3提供了對于具有大于(或等于)公式2給出的最佳通道數(shù)的系統(tǒng)在等待手動干預(yù)時各個通道花費(fèi)的空閑時間。特別地，當(dāng)把通道數(shù)増加至公式2給出的最佳數(shù)以上時，呑吐量不增加，只會増加各個處理通道花費(fèi)的空閑時間(以及還增加系統(tǒng)成本)。讓系統(tǒng)具有超過最佳通道數(shù)的通道顯然是次優(yōu)解決方案。例如，對于操作者加載時間為3分鐘、總自動處理時間為40分鐘且操作者卸載時間為3分鐘的系統(tǒng)，系統(tǒng)名義呑吐量為10個樣本/小吋，并且到達(dá)該名義吞吐量的理想(最小)通道數(shù)為N=8。
否則，對于處理單元中的隔室數(shù)量或使用手動加載和卸載操作的方法和系統(tǒng)的異步實(shí)施例可處理的托盤數(shù)不存在功能上的限制。取決于待處理的生物材料，可以對方法和系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，以結(jié)合托盤、盒和目標(biāo)滲余物貯器或低溫袋的自動加載和卸載。圖2示出了大致示出和表示為單元40的處理/殼體單元的另ー個實(shí)施例。單元40包括主殼體42以及兩個模塊化殼體44。這樣的模塊化子単元出于多種原因可能是所需的，這些原因包括(但不限于)，原始處理系統(tǒng)和未來擴(kuò)大規(guī)模的選擇的成本、購買者的需求量、操作空間的大小、操作系統(tǒng)的可用人員的人數(shù)，和/或増加提供可選或升級的設(shè)計(jì)和功能特征的更多子単元。圖3A和3B分別示出了空托盤50和基本上類似于托盤50的托盤68的實(shí)施例的圖和圖像，托盤50包含托盤68的功能上封閉的內(nèi)部構(gòu)件，這些構(gòu)件包括生物材料袋、容器(處理袋)、過濾裝置(殼體中的中空纖維過濾器)、目標(biāo)滲余物貯器(低溫袋)和在該實(shí)施 例中的導(dǎo)管，該導(dǎo)管用于在托盤中的功能上封閉的系統(tǒng)的各種構(gòu)件之間輸送生物材料。系統(tǒng)的托盤和托盤的表面特征可通過注模エ藝形成。顯示為托盤50的實(shí)施例包括多個表面特征，用于將功能上封閉的系統(tǒng)的構(gòu)件在托盤中保持就位，這些表面特征在該實(shí)施例中包括對應(yīng)于典型生物材料袋的頂部和底部中的支承孔的樁(peg) 52、對應(yīng)于處理容器的頂部中的兩個支承孔的樁54。樁60對應(yīng)于在處理袋的底部附近的孔，并且在該實(shí)施例中將處理袋的最底部定位在托盤的開ロ 62或窗口中，并且對應(yīng)地定位在托盤的盒中，以便使處理單元中的光學(xué)傳感器能接近處理袋。托盤50還包括小的通道底座56和底座66，底座56用于將過濾裝置以豎直位置保持在托盤中，底座66用于將導(dǎo)管的一部分定位在開ロ 64中，使得其位于托盤的盒中的瓦與位于處理単元中的泵壓頭之間。在該實(shí)施例中，托盤50也包括兩個配合結(jié)構(gòu)58，用于承座功能上封閉的子系統(tǒng)的兩個閥，這兩個配合結(jié)構(gòu)適干與處理單元中的對應(yīng)配合結(jié)構(gòu)配合。圖4A-4C示出功能上封閉的子系統(tǒng)的三個實(shí)施例，這些實(shí)施例的區(qū)別在于結(jié)合到托盤的功能上封閉的系統(tǒng)中的過濾裝置的類型。各個圖也顯示了泵，以示出處理單元的泵的實(shí)施例相對于托盤的封閉系統(tǒng)的構(gòu)件的位置，但泵壓頭在這些實(shí)施例中實(shí)際上在處理単元中，而不是袋裝置的一部分。圖4A示出包括在過濾器殼體(例如TFF)中的中空纖維的過濾裝置70，圖4B示出包括在袋中的豎直地筆直布置的無殼體中空纖維的過濾裝置74，并且圖4C示出包括在袋中呈U形布置的無殼體中空纖維的過濾裝置72。圖5A和5B示出大致示出和表示為托盤80的托盤的功能上封閉的流體路徑子系統(tǒng)的另一個實(shí)施例。在該實(shí)施例中，在其中將放置托盤80的盒88(圖6A和6B)中形成支承樁，并且托盤80具有開ロ 84，當(dāng)將托盤放入盒中時盒的支承樁穿過開ロ 84。盒88的支承樁起到與圖3A所示托盤50中的支承樁類似的作用，以將功能上封閉的子系統(tǒng)的構(gòu)件支承在托盤80中，并且類似地穿過設(shè)置在構(gòu)件中的孔。圖5C示出位于托盤外部的托盤的配合結(jié)構(gòu)82的部分，并且示出在托盤底部中的開ロ 84，在例如模制エ藝期間，托盤的凸起的表面特征(例如，支承樁)通過開ロ 84而形成。圖6A示出系統(tǒng)的未加載的盒88的另ー個實(shí)施例，并且圖6B以分解圖示出盒88以及圖5A所示托盤80的功能上封閉的系統(tǒng)。盒88包括穿過托盤80的袋裝置的頂部中的孔的多個支承樁90，以及支承樁102，支承樁102穿過處理袋的底部附近的孔，以將處理袋的最下角定位在開ロ 98中，開ロ 98使處理單元中的光學(xué)傳感器可以接近處理袋。盒88也包括瓦86和閥座92，用于將閥和配合結(jié)構(gòu)支承在托盤80中。盒88也具有在盒的側(cè)面中與閥座92成順列的開ロ 94，處理機(jī)器可通過開ロ 94接近承座在托盤80的114 (圖5B)中的構(gòu)件。盒88也具有凸輪表面96和導(dǎo)軌100，凸輪表面96與處理單元上的閂鎖柄105接合以在z方向(盒插入的軸線)上將盒88保持在處理單元中，導(dǎo)軌100對應(yīng)于處理單元中的通道或軌，也用來在盒88被插入處理單元的隔室或通道時保持盒88和將其導(dǎo)引就位。在將諸如托盤80的托盤放入盒88中并且用閂鎖106將蓋(例如透明蓋104)鎖定位置之后，托盤/盒子單元被插入處理單元中。這種插入在圖7示出，該圖顯示了已經(jīng)完全加載到處理單元110中的一個托盤/盒子單元108和部分地加載到系統(tǒng)的處理單元中的另ー個托盤/盒單元116。當(dāng)子単元116沿其導(dǎo)軌和在處理單元110中的對應(yīng)的導(dǎo)軌滑動時，最終將使處理單元的第二接合結(jié)構(gòu)114與托盤/盒子單元116的對應(yīng)的接合結(jié)構(gòu)接合。接合結(jié)構(gòu)包括閥驅(qū)動組件。關(guān)聯(lián)地，其中插入子単元116的隔室的泵壓頭將接合子単元116的瓦118，瓦118 撞擊將置于泵壓頭和瓦之間的管路路徑122中的管路的一部分，如圖8A和SB所示。在圖8A所示實(shí)施例中，泵壓頭112包括三個接觸點(diǎn)(滾子120),這三個接觸點(diǎn)定位成圍繞環(huán)形蠕動泵壓頭112的周緣彼此相隔120度。通過使三個滾子定位成相隔120度，并且其中瓦具有大于0. 677*pi*R的弧長，其中R為接觸點(diǎn)路徑的半徑，在該實(shí)施例中，這確保在エ藝期間的任何給定時間，至少ー個滾子與托盤中功能上封閉的子系統(tǒng)的導(dǎo)管(管路122)接觸。在該示例中，泵回路管路的壓縮距離(例如，標(biāo)稱2. 41mm
)由盒對準(zhǔn)銷和泵馬達(dá)的相對位置設(shè)定。在圖8A所示實(shí)施例中，兩個對準(zhǔn)銷中的ー個(銷124)用來將子單元(例如116)適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉谔幚韱卧獌?nèi)。第二對準(zhǔn)銷128在圖7中示出。圖8B也示出對準(zhǔn)特征126，用于承座銷124(例如，共同為對準(zhǔn)組件)以將盒定位在處理單元中。在該實(shí)施例中，銷124和126共同在X軸、y軸和z軸上將盒在處理單元中對準(zhǔn)。當(dāng)與凸輪表面96接合吋，閂鎖柄105也用來在z方向上將盒固定在處理單元中。圖9A至9E示出在流體路徑子系統(tǒng)的多端ロ分流器和處理單元的旋轉(zhuǎn)多端ロ分流器驅(qū)動組件之間的接合的細(xì)節(jié)。圖9A和9B示出一次性袋裝置旋塞閥與處理單元的接合驅(qū)動頭的接合。閥和驅(qū)動器使用盒對準(zhǔn)銷來沿多個軸線對準(zhǔn)。然而，由于旋塞閥驅(qū)動舌片的確切定向可以變化，在該實(shí)施例中，接合驅(qū)動頭通過彈簧安裝在馬達(dá)軸上，以允許有任何舌片/驅(qū)動器失準(zhǔn)。在驅(qū)動器啟動之后，接合驅(qū)動頭旋轉(zhuǎn)，直到槽口和舌片對準(zhǔn)，在此之后彈簧完全接合舌片和驅(qū)動頭，以允許旋塞閥的扭矩傳遞和旋轉(zhuǎn)。圖9C至9E示出處理單元上的配合結(jié)構(gòu)的有槽ロ驅(qū)動頭和在托盤的配合結(jié)構(gòu)/閥上的配合舌片的細(xì)節(jié)。圖9C至9E所示實(shí)施例包括具有鳩尾錐形的槽ロ驅(qū)動構(gòu)造。這類槽ロ驅(qū)動構(gòu)造結(jié)合了彈簧加載式有槽ロ驅(qū)動頭和閥體上的配合舌片。圖9D和9E所示蝶形驅(qū)動頭構(gòu)造產(chǎn)生最大表面接觸接合，同時將配合結(jié)構(gòu)之間的任何游隙減到最小，而同時允許在槽口和舌片之間足夠的間隙以允許軸向接合。任何游隙部分地由控制系統(tǒng)和略微過阻尼的運(yùn)動補(bǔ)償。漸縮的鳩尾件在扭矩傳遞期間防止有任何凸輪脫出(cam-out)。在該實(shí)施例中，接合容差為+/-0. 011英寸，游隙為+/-11. 5°，這是非限制性的，并且僅用于例示目的。配合舌片將托盤中的功能上封閉的子系統(tǒng)的閥芯固定(例如與閥芯成整體)。作為非限制性示例，圖IOA至IOC示出管路類型、泵壓頭的旋轉(zhuǎn)速度(以RPM為単位)、管路的壓縮量和通過管路的材料的流率之間的可能關(guān)系。例如，圖IOA是示出使用分別具有三個滾子和四個滾子的泵壓頭時泵壓頭的流率相對于旋轉(zhuǎn)速度(以RPM為單位)的關(guān)系的圖示；并且圖IOB和IOC是示出使用具有三個滾子和四個滾子的泵分別在速度255RPM和低速14. 5RPM下的流率相對于管路(導(dǎo)管)壓縮量的關(guān)系的柱狀圖。圖IlA和IlB示出傳感器的實(shí)施例相對于托盤中封閉子系統(tǒng)的處理袋就位的細(xì)節(jié)。傳感器或多個傳感器可用來感測((但不限于)感測)子材料在容器內(nèi)的給定位置(例如高度)處的存在和濃度；容器內(nèi)的環(huán)境狀況，例如(但不限干)溫度、濁度、PH值、濕度和壓カ；以及生物材料或子材料的質(zhì)量或特性。傳感器可以是(但不限干)光學(xué)傳感器、超聲傳感器、電容傳感器、壓電傳感器、運(yùn)動傳感器、RFID傳感器、電磁傳感器和載荷傳感器。圖IIA和IlB所示傳感器的實(shí)施例(傳感器132)位于處理袋130 (容器)的最下部134附近。諸如光學(xué)傳感器的傳感器可用于多個エ藝步驟。作為非限制性示例，傳感器可用來檢測一次性袋裝置并確定處理袋中的材料的邊界層(例如，RBC/WBC邊界層和/或 濃縮流體/空氣邊界層)。實(shí)施例中的ー個或多個包括可充當(dāng)單點(diǎn)體積傳感器的光學(xué)傳感器，當(dāng)給定邊界層穿過傳感器時，就知道處理袋(傳感器以下)和泵回路中的材料的體積。例如，在用于處理血材料的系統(tǒng)中，可針對所有血樣使用相同的觸發(fā)水平。來自傳感器的模擬輸出電壓數(shù)據(jù)也包含可用來驗(yàn)證エ藝操作的額外信息?？蓪⒉恢供`個光學(xué)傳感器結(jié)合到系統(tǒng)中(例如，為了冗余性)。例如，第二傳感器可用來提供對應(yīng)于四個狀態(tài)(例如，無袋、存在袋、RBC/WBC邊界層、濃縮流體邊界層)的四個數(shù)字信號(使用預(yù)設(shè)的比較器電平)。參見例如下表
權(quán)利要求
1.ー種用于處理生物材料的高呑吐量系統(tǒng)，包括 托盤，所述托盤支承功能上封閉的流體路徑子系統(tǒng)，所述流體路徑子系統(tǒng)包括 容器，所述容器用于容納所述生物材料且使得所述生物材料能夠分離成兩種或更多種不同的子材料； ー個或多個貯器，所述ー個或多個貯器用于接納來自所述容器的所述子材料中的ー種或多種； 過濾裝置； 導(dǎo)管，ー種或多種子材料通過所述導(dǎo)管而至少在所述容器和所述過濾裝置之間輸送；以及 第一接合結(jié)構(gòu)； 處理單元，所述處理單元包括 泵送裝置，所述泵送裝置用于經(jīng)由所述導(dǎo)管至少在所述容器和所述過濾裝置之間移動所述子材料中的ー種或多種； 第二接合結(jié)構(gòu)，所述第二接合結(jié)構(gòu)對應(yīng)于所述第一接合結(jié)構(gòu)； 鎖定機(jī)構(gòu)，所述鎖定機(jī)構(gòu)用于將所述托盤相對于所述處理単元至少臨時地保持在固定位置； 控制裝置，所述控制裝置響應(yīng)于ー個或多個命令自動地起動和停止所述泵送裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述貯器中的ー個為廢濾出液貯器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述貯器中的ー個為目標(biāo)滲余物貯器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接合結(jié)構(gòu)包括一個或多個閥，所述ー個或多個閥與所述導(dǎo)管處于流體連通，以用于在下者中的一個或多個之間選擇性地引導(dǎo)所述材料或ー種或多種子材料所述容器、所述過濾裝置和所述貯器，并且其中，所述控制裝置自動地打開和關(guān)閉所述閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泵送裝置被構(gòu)造成間歇地接觸所述導(dǎo)管，以有利于所述材料或ー種或多種子材料在下者中的一個或多個之間的移動所述容器、所述過濾裝置和所述貯器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泵送裝置包括多個間隔開的接觸點(diǎn)，在所述泵工作時的任何給定時刻，所述接觸點(diǎn)中的至少ー個與所述導(dǎo)管接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在干，還包括對應(yīng)于所述泵送裝置的瓦，所述導(dǎo)管的一部分定位在所述泵送裝置和所述瓦之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述瓦具有對應(yīng)于所述泵送裝置的彎曲表面的彎曲表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泵送裝置包括具有周緣的旋轉(zhuǎn)的圓形構(gòu)件，多個間隔開的接觸點(diǎn)位于所述周緣周圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圓形構(gòu)件包括三個接觸點(diǎn)，所述三個接觸點(diǎn)彼此基本上等間距地位于所述周緣周圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括盒，所述盒適于將所述托盤相對于所述處理單元支承在基本上固定的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述瓦位于所述盒中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在干，所述盒包括ー個或多個表面特征，所述ー個或多個表面特征與所述托盤中的一個或多個對應(yīng)的表面特征配合，以將所述托盤、所述容器、所述貯器中的ー個或多個、所述導(dǎo)管或它們的組合中的一個或多個相對于所述殼體單元保持在基本上固定的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于感測所述材料或子材料的ー個或多個特性的傳感器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述盒的所述表面特征中的至少ー個將所述容器的至少一部分相對于所述傳感器保持就位。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器位于所述殼體單元中。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器確定所述子材料中的至少ー種在所述容器中的位置或水平。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述盒包括用于所述托盤的所述第一接合結(jié)構(gòu)的底座。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在干，所述流體路徑子系統(tǒng)的所述第一接合結(jié)構(gòu)包括ー個或多個閥，所述ー個或多個閥與所述導(dǎo)管處于流體連通，以用于在下者中的一個或多個之間選擇性地引導(dǎo)所述材料或ー種或多種子材料所述容器、所述過濾裝置和所述貯器；其中所述處理単元的所述第二接合結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動組件；并且其中所述控制裝置自動地控制所述驅(qū)動子系統(tǒng)以打開和關(guān)閉所述閥。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鎖定機(jī)構(gòu)包括使所述托盤與所述處理單元沿X、y和z軸對準(zhǔn)的ー個或多個對準(zhǔn)構(gòu)件。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述對準(zhǔn)構(gòu)件中的ー個或多個包括銷和對應(yīng)的膛孔。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接合結(jié)構(gòu)和所述第二接合結(jié)構(gòu)包括對應(yīng)的鳩尾特征。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造成補(bǔ)償在所述第一接合結(jié)構(gòu)和所述第二接合結(jié)構(gòu)之間的任何游隙。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括自導(dǎo)引特征，所述自導(dǎo)引特征用于調(diào)節(jié)所述第一接合結(jié)構(gòu)的所述閥相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的位置。
25.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在干，所述流體路徑子系統(tǒng)包括被構(gòu)造成與外部材料源配合的端ロ。
26.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾裝置為無殼體過濾器。
27.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理単元包括多個導(dǎo)引件，以將對應(yīng)數(shù)量的托盤支承和定位在所述處理単元中。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括被構(gòu)造成異步地操作的多個流體路徑子系統(tǒng)。
29.ー種用于處理生物材料的自動化高呑吐量系統(tǒng)，其適于與由托盤支承的功能上封閉且無菌的子系統(tǒng)結(jié)合起來工作，所述子系統(tǒng)包括容器，所述容器用于容納所述生物材料且使所述生物材料能夠分離成兩種或更多種不同的子材料；ー個或多個貯器，所述ー個或多個貯器用于接納來自所述容器的所述子材料中的ー種或多種；過濾裝置；導(dǎo)管，ー種或多種子材料通過所述導(dǎo)管而在所述容器和所述過濾裝置之間輸送；以及第一接合結(jié)構(gòu)，所述聞吞吐量系統(tǒng)包括 處理單元，所述處理單元包括 泵送裝置，所述泵送裝置用于經(jīng)由所述導(dǎo)管在所述容器和所述過濾裝置之間移動所述子材料中的ー種或多種；以及 第二接合結(jié)構(gòu)，所述第二接合結(jié)構(gòu)對應(yīng)于所述第一接合結(jié)構(gòu)； 鎖定機(jī)構(gòu)，所述鎖定機(jī)構(gòu)用于將所述支承結(jié)構(gòu)相對于所述處理単元至少臨時地保持在固定位置；以及 控制裝置，所述控制裝置響應(yīng)于ー個或多個命令自動地開啟和關(guān)閉所述泵送裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泵送裝置被構(gòu)造成間歇地接觸所述導(dǎo)管，以有利于所述材料或ー種或多種子材料在下者中的一個或多個之間的移動所述容器、所述過濾裝置和所述貯器。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泵送裝置包括多個間隔開的接觸點(diǎn)，在所述泵工作時的任何給定時刻，所述接觸點(diǎn)中的至少ー個與所述導(dǎo)管接觸。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在干，還包括瓦，所述瓦具有對應(yīng)于所述泵送裝置的彎曲表面的彎曲表面，所述導(dǎo)管的一部分定位在所述泵送裝置和所述瓦之間。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泵送裝置包括具有周緣的旋轉(zhuǎn)的圓形構(gòu)件，多個間隔開的接觸點(diǎn)彼此基本上等間距地位于所述周緣周圍，在所述泵工作時的任何給定時刻，所述接觸點(diǎn)中的至少ー個與所述導(dǎo)管接觸。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在干，還包括盒，所述盒適于將所述托盤相對于所述處理単元支承在基本上固定的位置。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述瓦位于所述盒中。
36.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括盒，所述盒適于將所述托盤相對于所述處理単元支承在基本上固定的位置。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其特征在干，所述盒包括ー個或多個表面特征，所述ー個或多個表面特征與所述托盤中的一個或多個對應(yīng)表面特征配合，以將所述托盤、所述容器、所述貯器中的ー個或多個、所述導(dǎo)管或它們的組合中的ー個或多個相對于所述處理單元保持在基本上固定的位置。
38.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于感測所述材料或子材料的ー個或多個特性的傳感器。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述盒的所述表面特征中的至少ー個將所述容器的至少一部分相對于所述傳感器保持就位。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器確定所述子材料中的至少ー種在所述容器中的位置或水平。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述盒包括用于所述第一接合結(jié)構(gòu)的底座。
42.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接合結(jié)構(gòu)包括閥，并且所述第二接合結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動組件，其中所述控制裝置補(bǔ)償在所述閥和所述驅(qū)動組件之間的任何游隙。
43.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括用于確定所述閥相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的位置的自導(dǎo)引特征。
44.ー種用于處理生物材料的高呑吐量方法，包括 a)將包含所述生物材料的源連接到與容納在托盤中的功能上封閉的流體路徑子系統(tǒng)處于流體連通的端ロ，所述子系統(tǒng)包括至少ー個第一接合裝置；帶有ー個或多個端ロ的至少ー個閥；容器，所述容器用于容納所述生物材料且使所述生物材料能夠分離成兩種或更多種不同的子材料；ー個或多個貯器，所述ー個或多個貯器用于接納來自所述容器的所述子材料中的ー種或多種；過濾裝置；以及導(dǎo)管，ー種或多種子材料通過所述導(dǎo)管而在所述容器和所述過濾裝置之間輸送； b)將所述托盤置于盒中； c)將所述盒插入處理單元中，所述處理単元包括泵送裝置，所述泵送裝置用于經(jīng)由所述導(dǎo)管而至少在所述容器和所述過濾裝置之間移動所述子材料中的ー種或多種；ー個或 多個第二接合結(jié)構(gòu)，所述ー個或多個第二接合結(jié)構(gòu)對應(yīng)于所述第一接合結(jié)構(gòu)以用于打開和關(guān)閉所述閥端ロ ；以及鎖定機(jī)構(gòu)，所述鎖定機(jī)構(gòu)用于將所述盒相對于所述處理單元至少臨時地保持在固定位置； d)將所述第一接合結(jié)構(gòu)與所述第二接合結(jié)構(gòu)接合；以及 e)啟用控制裝置以使所述生物材料移動通過所述流體路徑子系統(tǒng)，所述控制裝置自動地起動和停止所述泵送裝置，自動地打開和關(guān)閉所述閥端ロ。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的高呑吐量方法，其特征在干，還包括針對ー個或多個額外的生物材料源異步地重復(fù)步驟a)至e);將各個源與単獨(dú)的額外托盤和盒連接。
全文摘要
一種用于處理生物材料的高吞吐量系統(tǒng)包括托盤，其支承功能上封閉的流體路徑子系統(tǒng)，該流體路徑子系統(tǒng)包括容器，其用于容納生物材料且使生物材料能夠分離成兩種或更多種不同的子材料；一個或多個貯器，其用于接納來自容器的子材料中的一種或多種；過濾裝置；導(dǎo)管，一種或多種子材料通過該導(dǎo)管而至少在容器和過濾裝置之間輸送；以及第一接合結(jié)構(gòu)；處理單元，該處理單元包括泵送裝置，其用于經(jīng)由導(dǎo)管至少在容器和過濾裝置之間移動子材料中的一種或多種；第二接合結(jié)構(gòu)，其對應(yīng)于第一接合結(jié)構(gòu)；鎖定機(jī)構(gòu)，其用于將托盤相對于處理單元至少臨時地保持在固定位置；控制裝置，其響應(yīng)于一個或多個命令自動地起動和停止泵送裝置。
文檔編號G01N33/49GK102762305SQ201080057269
公開日2012年10月31日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者J.羅伊, P.A.舍馬克, W.B.格里芬, W.P.沃特斯 申請人:通用電氣公司