专利名称：生物液体回路的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于生物液体的回路，特别但不专用于，净化生物医药液体，以获得例如单克隆抗体、疫苗或重组蛋白质的产物。
背景技术：
已知生物医药液体一般通过在生物反应器中培养获得，然后它们必须被进行处理以获得所需的纯度、浓度、清除病毒(absence of viruses)等特征。传统地，这些处理在专用的设备中进行，该设备包括不锈钢管和其它部件例如罐或过滤器壳体，这些部件需要实际处理之前和之后的操作，这是相对繁重的，特别是使用后 的清洁。最近几年内，这些处理已经可选地在与液体接触的部件是一次性部件构成的设备中进行。这种一次性部件的优势是避免清洁操作，同时提供了所需的安全度，但具有这些部件的设备的实现需要选择相对复杂的选择、装配和检验操作。当管和其它回路部件例如连接器和夹管阀的数量大和/或当操作压力高时尤其是这种情况。
发明内容
本发明的目的是以简单、经济和方便的方式提供一种具有高质量的堵塞夹管阀的回路。为此，本发明涉及一种用于生物液体的回路，包括多个连接器和用于在所述连接器之间流通液体的网络，其中，所述回路包括-袋，其包括两个挠性膜和用于流通网络的所述连接器；以及-压机，包括第一壳体和第二壳体，在液体流通网络的管被形成于所述膜之间时，第一壳体和第二壳体夹紧所述袋，所述第一壳体包括用于每个所述管的成形通道，所述第二壳体包括面对着第一壳体的相应成形通道的用于每个所述管的成形通道；所述第一壳体包括用于所述管的至少一个夹管阀，所述阀包括致动器，所述致动器包括可移动夹紧构件，所述阀具有打开位置和闭合位置，在所述打开位置中可移动构件处于其不夹紧管的缩回位置，在所述闭合位置中所述可移动构件处于其夹紧管的伸出位置；所述阀还包括与所述可移动夹紧构件对齐的弹性可压缩垫，所述垫具有最靠近所述可移动构件的第一面和最靠近将要被夹紧的管的第二面，所述垫具有当阀处于打开位置时的闲置配置，在所述闲置配置中所述第二面是凹的并且局部限定出将要被夹紧的管的第一壳体的成形通道，并且具有当阀处于闭合位置时的夹紧配置，在所述夹紧配置中所述第二面是凸的，所述管和所述垫被夹在将要被夹紧的管的第二壳体的成形通道和可移动夹紧构件之间。
借助于其可压缩性，根据本发明的弹性可压缩垫可以在夹管阀致动器可移动构件的远侧端和第二壳体的成形通道之间制造形状差别。因此，在所述可移动构件的远侧端和所述第二壳体的成形通道之间不需要形状上的匹配。准确地说，在根据本发明的回路中，被夹在中间的不仅仅是管的两个膜，而是管的两个所述膜以及弹性可压缩垫。因此，管的两个膜被相对于彼此密封地应用，并且没有生物液体可以在被夹紧的管部分中流动。优选地，所述将被夹紧的管具有椭圆形轮廓。与圆形管相比，对于在所述椭圆形管中的相同的液体经过速度来说，此椭圆形轮 廓节省了管高度。根据本发明的回路的简单、方便和经济的优选特征-所述垫形成覆盖多个管的公共板材的一部分；-所述公共板材包括靠近所述垫的至少一个加强突出部；-所述垫形成局部的单体板的一部分；-所述垫形成所述局部的单体板的中央部分，所述局部的单体板包括围绕所述中央部分的侧向壁和横壁；-所述第一壳体包括被构造成至少部分地接纳所述垫的凹入的容纳部；-所述垫被紧固到所述第一壳体；-所述垫包括紧固突耳，所述紧固突耳通过形状的互补性紧固到所述第一壳体的对应孔中；-所述垫由一件式成型的弹性可压缩挠性塑料形成；-所述垫由硅树脂制成；-所述致动器的可移动构件包括气动薄膜，所述气动薄膜被构造成朝向第二壳体的成形通道推动所述垫；-所述致动器的可移动构件包括其端部被成形为类似于第二壳体的成形通道的指状体；-至少一个所述壳体包括至少一个物理化学量传感器；以及-所述传感器和所述垫设置于所述第一壳体上。
本发明的公开继续描述参考附图通过示意性而非限制性示例给出的实施例的示例，其中-图I至3是根据本发明第一实施例的用于生物液体的回路的剖视图，分别具有打开的阀和还没有形成的管，具有打开的阀和形成的管，以及闭合的阀；-图4至6是类似于图I至3的那些的根据本发明第二实施例的回路的剖视图；-图7至8是具有用于弹性可压缩垫的容纳部的图4至6的回路的其中一个壳体的一部分的透视图和正视图；-图9是图8的IX-IX的断面图；以及
-图10至13分别是所述弹性可压缩垫的第一侧的透视图、正视图和相对于第一侧转过了 90度后的透视图和正视图。
具体实施例方式图I至3示意出压机10和袋11，能够获得用于处理生物液体的回路1，回路I包括多个液体连接器2和在这些连接器2之间流通(route)液体的网络3，其中管4是可见的。压机10包括两个壳体13和14。壳体13和14分别由硬材料的固体块形成。这里，壳体13和14是不锈钢的并且分别具有大体平行六面体形状。壳体13具有在这里为平坦的基准表面15，以及凹入到表面15内的多个成形通道16。 壳体14具有平坦的表面17,上面固定着板材30,板材30具有表面39和相对于板材30的表面39凹入的成形通道18，成形通道18中的每一个面对着对应的成形通道16。通常，表面15，17和33具有类似的形状，并且成形通道18的布置是成形通道16的布置的镜像。成形通道16和18具有半椭圆形的横截面。表面15和39可以通道16和18彼此对齐以限定出腔体网络的方式应用，腔体分别成大体管状。壳体14包括两个孔35，并且板材30包括两个紧固突耳34，紧固突耳34通过形状的互补性而紧固在壳体14的对应孔35中。除壳体13和14之外，压机10包括嵌入壳体14中的夹管阀(pinch valve) 20，以及物理化学数值，例如压力或温度，的传感器22，其中夹管阀20包括用于夹紧管4的致动器21。致动器21分别包括固定到壳体14上的本体23和可移动的夹紧薄膜24，夹紧薄膜24具有当阀20处于打开位置时的缩回位置(参考图I和2)，和当阀20处于闭合位置时的伸出位置(参考图3)。本体23被容置在壳体14的凹陷部25内。在伸出位置，可移动薄膜24突伸到其中一个通道18内。阀20还包括与可移动薄膜24对齐的弹性可压缩垫31，所述垫31形成为一件式成型的娃树脂板材30的一部分,娃板材30遮盖壳体14的大部分表面17以遮盖多个管4。此垫31具有最靠近可移动薄膜24的第一面32和最靠近将被夹紧的管4的第二面33。垫的第二面33是凹的并且局部限定出壳体14的成形通道18。公共板材30具有靠近垫31的两个加强突出部38。每个传感器22被与通道18对齐地紧固到壳体14，传感器22的远端伸进该通道18内，而不必须真正接触液体。这些传感器是已知的并且包括例如经由袋的外表面测量压力的压力传感器。在每个传感器22处，为了能够放置到位，成形通道18并不完全正好是通道16的镜像。
袋11包括两个挠性膜45和46，它们通过限定出封闭轮廓的密封件而彼此连接。这里每个膜45和46是从申请人得到的PureFlex 膜。它是包括四层的共挤膜，从内到外分别是形成与液体接触的材料的超低密度聚乙烯(ULDPE)层，形成气体障碍的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)层，乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)层以及形成外层的超低密度聚乙烯(ULDPE)层。所述密封件是形成在膜45和46外围的焊珠。除膜45和46以及液体连接器2之外，袋11包括用于形成管4的气体试剂(pneumatic agent)的连接器 5。袋11的尺寸对应于壳体13和14的表面15和17以及板材30的表面39的尺寸。 袋11意于被壳体13和14夹紧，袋11的一个面与壳体13的面(此面呈现为表面15和通道16)接触，而袋11的另一个面与壳体30的面(此面呈现为表面39)接触。图I示出了位于壳体13和14之间位置的袋11，表面15和39与袋11接触，但壳体13和14没有彼此夹紧(封闭前位置)。然后，袋11被充气液体连接器2被封闭并且气体试剂被为该目的而提供的连接器5供给。充气袋11的结果是膜45和46分别与呈现为表面15和通道16的壳体13的面以及呈现为表面39和通道18的板材30的面一致。然后，压机10被封闭，也就是说壳体13和14被强有力地彼此压在一起，同时将袋11夹在中间(袋11被夹紧在壳体13和14之间的封闭位置)。膜45和46被压在呈现为表面15和通道16的壳体13的面以及呈现为表面39和通道18的板材30的面上，与通道16和18相邻，它们形成椭圆形轮廓的管4，如图2所示。压机10和袋11形成用于处理生物液体的回路1，即将投入使用。为了简化附图，壳体13和14已经在图I和2示出了，如上所述，在图I中示出了封闭前的位置，壳体13和14没有彼此夹紧在一起。当由压机10和袋11形成的回路中的待处理的生物液体必须被保护不受污染时，袋11在每个液体连接器和用于气体试剂的连接器上提供有堵塞，并且被消毒，例如通过Y线照射。注射到袋11里面的气体试剂被净化。例如，气体试剂是由连接到充气连接器5的疏水性过滤器，例如可从MiIIipore公司得到的AER VENT ,净化的压缩空气。传感器22具有与管4接触的远端(敏感端)。每个传感器22可以知晓与其远侧端接触的管4中流动的液体的物理-化学特性，例如其温度或压力。每个致动器21使得管4能够被夹紧在可移动薄膜24和壳体13之间，以允许或防止液体在该位置通过。为了夹紧管4，阀20从打开位置(在图2中可见)运动到其闭合位置(在图3中可见)，在阀20的打开位置，可移动薄膜24处于其不夹紧管4的缩回位置，在阀20的闭合位置，可移动薄膜24处于其夹紧管4的被所述薄膜24的充气伸出的位置。薄膜24在其被伸出的时间内朝向壳体13的成形通道16推动垫31。因此，垫31从其闲置配置移动到夹紧配置，在所述闲置配置其第二面33是凹的并且局部限定出将被夹紧的管4的壳体14的成形通道18，在夹紧配置其第二面33是凸的，同时袋11的膜45和46处于管4和垫31被夹在将被夹紧的管4的壳体13的成形通道16和可移动的气动夹紧膜24之间的位置。借助于其可压缩性，垫31使得能够建立被充气的薄膜24和壳体13的成形通道16之间的形状差异。借助于弹性可压缩的垫31，管4的两个膜45和46被彼此抵靠着对方并且液体不能再在管4中流动。现在参考图4至13描述夹管阀的第二实施例。与压机10相同，压机110包括分别形成为刚硬材料的固体块的两个平行六面体的壳体113和114。壳体113和114具有与图I至3的壳体13和14类似的布置以限定出腔体的网络103，每个腔体大体是管状以形成回路100的管104。为此，壳体113具有基准表面115，这里它是平面的，和凹入到表面115内的多个成形通道116。壳体114具有基准表面117和相对于表面117凹入的成形通道118，每个成形通道118面对着相应的成形通道116。通常，表面115和117具有相同的尺寸并且，成形通道118的布置是成形通道116的布置的镜像。通道116和118具有半椭圆形的横截面。除壳体113和114之外，压机110包括壳体114上的夹管阀120，夹管阀120包括用于夹紧管的致动器121。致动器121分别包括紧固到壳体114上的本体123和可移动的夹紧指状体124，夹紧指状体124具有在阀120处于打开位置时的缩回位置和在阀120处于封闭位置时的伸出位置。本体123包括气体腔室(pneumatic chamber) 126,活塞127和设有容纳在壳体中 的弹簧129的容纳部128，弹簧129围绕着连接活塞127和指状体124的杆。气体腔室126当处于压力下时抵抗着弹簧129偏压活塞127。当活塞127位于其行程末端时，指状体124处于缩回位置(图4和5)。当气体腔室126处于大气压下时，弹簧129朝向行程的另一个端部位置偏压活塞127。当到达另一个端部位置时，可移动指状体124处于伸出位置(图6)。可移动指状体124在其远侧端被成形为类似于壳体113的成形通道116的轮廓。在伸出位置，可移动指状体124突伸到其中一个通道118内。阀120还包括与可移动指状体124对齐的弹性可压缩垫131，所述垫131形成一件式硅树脂成型的局部的单体板130的一部分(在图10至13被分离出来显示)。此垫131具有最靠近可移动指状体124的第一面132和最靠近将被夹紧的管104的第二面133。垫131的第二面133是凹的并且局部限定出壳体114的成形通道118。如在图7至9中更好看出的，壳体114包括凹入的容纳部160，容纳部160具有弯曲的中央部分161和两个平坦的侧部分162。弯曲的中央部分161在中心具有被构造成允许可移动的夹紧指状体124经过的切口 163,和位于中央部分161边缘处的两个相同的孔164。如在图10至13中更好看出的，垫131形成板130的弓形中央部分，板130包括平坦的侧壁171和围绕着所述中央部分的弓形横壁172。板130的每个平坦的侧壁171被定位于壳体114的容纳部160的平坦的侧部分162上，并且每个弓形横壁172被定位于壳体114的容纳部160的弯曲的中央部分161上。因此，垫131也被定位于壳体114的容纳部160的弯曲的中央部分161上。为了紧固到壳体114，板130包括从每个弓形横壁172朝向呈现为表面117和通道118的壳体114的那个面延伸的紧固突耳173。这些突耳173通过形状互补性而被紧固在壳体114的对应孔164中。袋111包括通过限定出封闭轮廓的密封件彼此连接的两个挠性膜145和146。袋111以及膜145和146与图I至3的袋11以及膜45和46是同一类型的。此外，管104与图I至3的管4以相同的方式形成。袋111的尺寸对应于壳体113和114的基准表面115和117的尺寸。图4示出了处于壳体113和114之间的位置的袋11，其中表面117接触袋111，但壳体113和114没有彼此夹紧在一起。然后袋111被充气，而充气的结果是膜145和146分别与呈现为表面115和通道116的壳体113的面以及垫131的第二面133 —致。然后闭合压机110使得壳体113和114彼此强有力地夹紧在一起同时中间夹着袋111。膜145和146分别被与通道116和118相邻地压在呈现为表面115和通道116的壳体113的面和垫131的第二面133上，这样，它们形成椭圆形轮廓的管4，如图5所示。压机110和袋111形成用于处理生物液体的回路100，即将投入使用。为了简化附图，壳体113和114被示出在与图4和5相同的位置，如上所述，在图4示意的闭合前位置，壳体113和114没有被彼此夹紧在一起。
每个致动器121使得管104能够被夹紧在可移动指状体124和壳体113之间，以允许或阻止液体在该位置经过。为了夹紧管104，阀120从其打开位置(图5)移动到其闭合位置(图6)，在阀120的打开位置可移动指状体124处于其不夹紧管104的缩回位置，在阀120的闭合位置可移动指状体124处于其夹紧管104的伸出位置。指状体124在其被伸出的时间内朝向壳体113的成形通道116推动垫131。因此，垫131从其闲置配置移动地其夹紧配置，在其闲置配置其第二面133是凹的并且局部限定出将被夹紧的管104的壳体114的成形通道118，在夹紧配置其第二面133是凸的，管104和垫131被夹在将被夹紧的管104的壳体113的成形通道116和可移动夹紧指状体124之间。在未示出的变异中，将被夹紧的管具有圆形轮廓。在图4至13中示意的示例中，致动器121的可移动夹紧薄膜124在其端部具有厚边缘。作为变异，致动器的可移动构件具有薄边缘，例如借助于被斜切的端部。在未示出的变异中，袋的充气在夹紧袋之后进行，或者部分在夹紧袋之前部分在夹紧袋之后进行。
在未示出的变异中，用于流通液体的网络的管被预先形成，膜的焊接在袋被夹紧在所述壳体之间之前进行。在未示出的变异中，一个或多个物理化学数值传感器不是设置于同一壳体上而是设置于不同的壳体上；和或不提供传感器。在其它变异中-壳体不是一件式构件，而是由彼此关联而限定出回路的不同部分的一组模块式构件形成，所述构件被提供有标记或标签，以保证它们被相对于彼此正确放置，标记或标签，包括例如参考数字或代码，可以是RFID类型的。-壳体是不锈钢之外的材料的，例如铝，特别高密度的塑料，陶瓷或木头；-袋的膜是PureFlex 膜之外的材料，例如是具有与生物液体兼容的多个层的另 一种膜，例如可从Hyclone工业公司获得的I IyQw CX5-14膜，或可从Lonza公司获得的Platinum UltraPac 膜；-用于致动指状体例如124的单作用气压千斤顶被用双作用气压千斤顶代替，和/或千斤顶是非气动特性的，例如是电动的；-垫不是一件式成型的。应注意，更一般地，本发明不被限制于所描述和示意的示例。
权利要求
1.一种用于生物液体的回路，包括多个连接器(2)和用于在所述连接器之间流通液体的网络(3 ;103)，其中，所述回路包括 -袋(11 ;111)，其包括两个挠性膜(45，46 ;145，146)和用于流通网络的所述连接器(2);以及 -压机(10 ;110)，包括第一壳体(14 ;114)和第二壳体(13 ;113)，在液体流通网络(3 ；103)的管(4;104)被形成于所述膜(45，46;145，146)之间时，第一壳体和第二壳体夹紧所述袋(11 ;111)，所述第一壳体(14 ；114)包括用于每个所述管(4 ；104)的成形通道(18 ；118)，所述第二壳体(13 ;113)包括面对着第一壳体(14 ;114)的相应成形通道(18 ;118)的用于每个所述管(4 ；104)的成形通道(16 ；116)； 所述第一壳体(14;114)包括用于所述管(4;104)的至少一个夹管阀(20 ;120)，所述阀(20 ;120)包括致动器(21 ;121)，所述致动器包括可移动夹紧构件(24;124)，所述阀(20 ；120)具有打开位置和闭合位置，在所述打开位置中可移动构件(24 ；124)处于其不夹紧管(4 ；104)的缩回位置，在所述闭合位置中所述可移动构件(24 ；124)处于其夹紧管(4 ；104)的伸出位置； 所述阀(20 ；120)还包括与所述可移动夹紧构件(24 ；124)对齐的弹性可压缩垫(31 ；131)，所述垫(31 ;131)具有最靠近所述可移动构件(24 ;124)的第一面(32 ;132)和最靠近将要被夹紧的管(4 ；104)的第二面(33 ;133)，所述垫(31 ;131)具有当阀(20 ;120)处于打开位置时的闲置配置，在所述闲置配置中所述第二面(33 ；133)是凹的并且局部限定出将要被夹紧的管(4 ；104)的第一壳体的成形通道(18 ;118)，并且具有当阀(20 ；120)处于闭合位置时的夹紧配置，在所述夹紧配置中所述第二面(33 ;133)是凸的，所述管(4 ;104)和所述垫(31 ;131)被夹在将要被夹紧的管(4 ;104)的第二壳体的成形通道(16 ;116)和可移动夹紧构件(24 ;124)之间。
2.根据权利要求I所述的回路，其中，所述将要被夹紧的管(4；104)具有椭圆形轮廓。
3.根据权利要求I或2所述的回路，其中，所述垫(31)形成覆盖多个管(4)的公共板材(30)的一部分。
4.根据权利要求3所述的回路，其中，所述公共板材(30)包括靠近所述垫(31)的至少一个加强突出部(38)。
5.根据权利要求I或2所述的回路，其中，所述垫(131)形成局部的单体板(130)的一部分。
6.根据权利要求5所述的回路，其中，所述垫(131)形成所述局部的单体板(130)的中央部分，所述局部的单体板包括围绕所述中央部分的侧向壁(171)和横壁(172)。
7.根据权利要求I至6中任一所述的回路，其中，所述第一壳体(114)包括被构造成至少部分地接纳所述垫(131)的凹入的容纳部(160)。
8.根据权利要求I至7中任一所述的回路，其中，所述垫(31;131)被紧固到所述第一壳体(14 ;114)。
9.根据权利要求8所述的回路，其中，所述垫(31;131)包括紧固突耳(34，35 ;173)，所述紧固突耳通过形状的互补性紧固到所述第一壳体(14，114)的对应孔(36，37 ；164)中。
10.根据权利要求I至9中任一所述的回路，其中，所述垫(31;131)由一件式成型的弹性可压缩挠性塑料形成。
11.根据权利要求I至10中任一所述的回路，其中，所述垫(31；131)由硅树脂制成。
12.根据权利要求I至11中任一所述的回路，其中，所述致动器(21)的可移动构件包括气动薄膜(24)，所述气动薄膜被构造成朝向第二壳体的成形通道(16)推动所述垫(31 )。
13.根据权利要求I至11中任一所述的回路，其中，所述致动器(121)的可移动构件包括其端部被成形为类似于第二壳体的成形通道(116)的指状体(124)。
14.根据权利要求I至13中任一所述的回路，其 中，至少一个所述壳体(14)包括至少一个物理化学量传感器(22 )。
15.根据权利要求14所述的回路，其中，所述传感器(22)和所述垫(31)设置于所述第一壳体(14)上。
全文摘要
本发明涉及一种回路，包括袋(111)，其包括两个挠性膜(145，146)和流通网络连接器，和压机(110)，其包括夹紧袋而在膜之间形成管(104)的第一壳体(114)和第二壳体(113)，所述第一壳体包括夹管阀(120)，夹管阀包括包括可移动构件(124)的致动器(121)以及与所述可移动构件对齐的弹性可压缩垫(131)，所述垫具有当阀处于打开位置时的闲置配置，在所述闲置配置中垫的第二面(33)是凹的并且局部限定出成形通道(118)，并且具有当阀处于闭合位置时的夹紧配置，在所述夹紧配置中所述第二面(133)是凸的，所述管和所述垫被夹在成形通道(116)和可移动构件之间。
文档编号B01L3/00GK102753270SQ201180009086
公开日2012年10月24日 申请日期2011年1月10日 优先权日2010年1月13日
发明者J-L·伊森巴克, S·西鲁 申请人:Emd密理博公司