单次使用的受控环境模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体涉及制造系统，并且更具体地，涉及柔性制造平台，其包括单次使用或可弃的柔性模块。
【背景技术】
[0002]在生物/化学/药物制造中，用于生产用于临床试验的药品的速度和上市的速度是重要的因素。临床重要事件影响药品供应线的价值、库存价值、财务、合伙或许可的机会。此外，药品开发的高成本已经是提高产业内利益的主题，并且呈现为与提高保健成本有关的公共关注的部分。
[0003]生物制药制造的支出中的许多可归因于建造用于生产特定药品的制造基础设施所要求的资本投资。理想地，具有立即可获得的制造能力来支持每个临床和商业需求将极大地加速药品的开发。但是，建设这种生物制造能力所要求的资本投资太大，尤其是因为设备当等待开发供应线中的药品时将保持闲置。因为开发时间线，剂量、市场大小、临床成功和规章批准均是不确定的，所以精确地预测生产能力要求方面的难度使得困境更为复杂。
[0004]由于前述不确定性和单独药品将在临床试验期间失败的高可能性，故在成功的临床试验和/或规章批准之前在用于制造药品的设备中的任何投资均是高风险尝试。
[0005]为了减少这种支出，理想的制造设备将为:建造起来不昂贵，可快速地扩展和重构以处理新工艺，并且快速地生产药品。而且，这种制造设备能够维持和根据用于药品制造的现行良好制造规范(cGMP)所要求的高水平质量(例如符合21 C.F.R.Part 11)进行改进将会是有利的。
[0006]其他制造支出可归因于例如非可弃构件的广泛使用。这种构件是相对昂贵的，且必须在每次使用后清洁。例如，不锈钢容器在药品制造工艺中广泛使用。这种容器必须通过不锈钢管道连接至其他单元操作、介质和缓冲供应源、水、和就地清洁和就地蒸汽系统。这些容器的制作和安装，和支持它们的所有公用设施均是昂贵的，并且要求相当长的交付时间来设计和制造。
[0007]即使假设可建造制造设备，得到的设备通常也难以重构以用于新工艺，或过于昂贵来以适于同时制造多个产品的构造建造。这种制造方案必须在由气闸分离、通过清洁走廊进入、并且由专用HVAC单元供应的若干并联的洁净室环境中复制。
【发明内容】
[0008]本发明的非限制性实施例涉及既柔性又有效地用于制造(例如生物制药)的制造系统/平台。
[0009]本发明的一个实施例是单次使用的受控环境制造模块，其包括:由充分柔性的材料制成的密封袋，该密封袋具有内部和外部并且能够利用空气或另一气体充气，使得密封袋内的环境与密封袋外侧的周围环境隔离；外部连接器，该外部连接器包括从密封袋的外部延伸至密封袋的内部的无菌连接器和管连接器中的至少一种；和至少一组进入端口，其构造为提供对密封袋的内部的进入。
[0010]本发明的另一实施例包括单次使用的受控环境制造系统，其包括:第一和第二互连模块，该第一和第二互连模块各自包括第一和第二密封袋，第一和第二密封袋分别由充分柔性的材料制成并且具有内部和外部，并且能够利用气体充气，使得当第一和第二袋利用气体充气时，第一和第二袋中的各个内的环境分别与各所述袋外侧的周围环境隔离。
[0011]在本文中还公开一种受控环境制造模块，其包括:由充分柔性的材料形成的罩；和加压空气源，该加压空气源将过滤空气流集中到罩下面的区域，使得罩下面的区域比周围室内空气清洁。
[0012]在另一示范性、非限制性实施例中，可弃模块或者由铸造为一个整个无缝封套的可弃、柔性的袋形成，或者通过将若干柔性面板熔融或螺接到一起来形成三维的可弃腔。如果装配有加压空气或其他气体源，那么袋被充气并且可容纳设备或提供内部空间以用于在其中进行管连接。如果压缩气体源配备有过滤器，那么充气的袋可提供比周围环境清洁的内部气氛。
[0013]如果空气源受控制(压力控制，气体流速控制等)，那么可弃袋具有受控的环境。
[0014]本发明的又一实施例是可定制、模块化、洁净室类型的制造系统，其作为分离环境地受控的洁净室的备选方案，该制造系统包括:
第一模块，其包括密封袋和第一机载环境控制系统，该密封袋由充分柔性的材料制成并且具有第一模块内部，该第一模块内部将第一模块内部的第一环境与第一模块外侧的周围环境隔离，该第一机载环境控制系统用于控制第一模块内部内的第一环境，其中，第一机载环境控制系统将第一环境相对于周围环境维持在正压力下，并且布置成用于控制第一空气处理系统，第一空气处理系统构造成用于对第一环境提供第一模块供应空气，并且用于排出来自第一环境的排出空气；第一构件，其布置在第一模块内部内，并且构造为执行第一特定任务，第一特定任务是从生物和药物制造工艺、和它们的组合中选择的，附带条件为第一特定任务不是控制第一模块内部内的第一环境的任务；第二模块，其包括密封袋和第二机载环境控制系统，该密封袋由充分柔性的材料制成的并且具有第二模块内部，第二模块内部将第二模块内部内的第二环境与第二模块外侧的周围环境隔离，该第二机载环境控制系统用于控制第二模块内部内的第二环境，其中，第二机载环境控制系统将第二环境相对于周围环境维持在正压力下，并且布置成用于控制第二空气处理系统，第二空气处理系统构造成用于对第二环境提供第二模块供应空气，并且用于排出来自第二环境的排出空气；第二构件，其布置在第二模块内部内并且构造为执行第二特定任务，第二特定任务是从生物和药物制造工艺、和它们的组合中选择的，附带条件为第二特定任务不是控制第二模块内部内的第二环境的任务，并且其中，第二特定任务与第一特定任务相同或不同；和中央控制器，其构造为在第一模块和第二模块中的至少一个中实时地控制和监控第一和第二特定任务中的至少一个，并且执行用于系统操作的信息收集，包括监控温度、湿度、压差、和模块的粒子计数中的至少一个，可定制、洁净室类型的制造系统因而能够为分离环境地受控的洁净室的备选方案。
[0015]可弃袋不在各次使用后均清洁或消毒，而是可在单次使用后丢弃。在非限制性实施例中，较不昂贵的材料可用于单次使用的袋的壁，因为单次使用袋不必耐受重复再利用的磨损和撕扯。此外，与标准洁净室相比，需要较少的劳力和材料以用于可弃袋的清洁(和其确认)，因为可避免清洁和清洁程序的成本。
【附图说明】
[0016]本发明的示范性、非限制性实施例的方面将通过参照附图详细描述其实施例而变得更显而易见，在附图中:
图1显示了单次使用、单次使用、受控的环境制造模块的透视图；
图2是绘出单次使用制造模块的内部构件的截面图；
图3是连接至加压空气源或计算机控制HVAC系统的单次使用制造模块的前视图；
图4显示了连接在外部加工机械之间的单次使用、受控的环境制造模块；
图5显示了具有连接至外部加工机械的内部加工机械的单次使用、受控的环境制造模块；
图6显示了互连在一起来形成模块系列的两个单次使用、受控的环境制造模块；以及图7是绘出中央控制器单元布置的图；
图8A-8D显示了单次使用模块的备选、非限制性形状；
图9显示了备选实施例，其中作为罩或伞罩提供单次使用模块；并且图10示出了制造空间的侧视图，其示出了支持公用设施和包括在刚性支撑结构内的柔性袋的模块对空气供应源和排气集管的连接。
【具体实施方式】
[0017]本发明的示范性、非限制性实施例的下列描述公开了具体构造和构件。但是，该实施例仅为本发明的实例，并且因而，在下面描述的具体特征仅用于更容易地描述这种实施例，并且提供本发明的总体理解。因此，本领域技术人员将容易认识到，本发明不限于在下面描述的具体实施例。而且，为了清晰性和简洁性，省略本领域技术人员所公知的本发明的各种构造和构件的描述。
[0018]本发明允许例如在常规规模制造套件中使用的固定发酵和处理设备，例如，具有分离的环境控制洁净室，其现在可用单次使用或可弃模块替换，以用于药品或生物制造工艺的一个或更多个步骤。模块操作允许与典型的工艺污染物源隔离，工艺污染物源例如为人员、多用途设备和周围空气。在一些实施例中，环境控制可限定为控制空气流量、热、冷、湿度和压力中的一个或更多个。如在本文中使用的，术语“可弃”和“单次使用”具有相同的含义并且可互换地使用。
[0019]根据一些实施例的系统可设计为，在常规、未分级(或分级)制造空间中使用单次、可弃模块或多个连接的可弃模块(模块系列)处理联产品、并行的生化或药物制造。使用未分级空间的能力是由用于制造工艺的一个或更多个步骤的模块内的环境的整体性和控制导致的。这种并行制造活动可包括用于一种或更多种产物的上游