[0001] 本发明涉及一种多连接器端口，以及一种用于通过多连接器端口进行填充或提取的方法。

[0002] 在实验室中，特别是在生物工艺实验室中，越来越需要具有更高的再现性、能够小体积地工作并且同时能够灵活使用的自动化技术方案。目前，存在两组用于生物反应器系统的自动化技术方案：用于小体积或独立的单一溶液的自动采样器和自动化的移液系统(Pipettierungssysteme)。由于缺少标准化的接头，自动采样器只能用于特殊的、对外封闭的无菌系统中，此外它们还被限制于样品提取，并且在采样器中通常会留有死体积。在生物工艺范围内，样品也可能受到在采样器中的停留时间的影响。用于小体积或独立的单一溶液的自动化的移液系统具有以下缺点：通常仅适用于特定的生物反应器或容器，并且必须在工作站中利用这些溶液工作。一般来说，这些系统也不能使用一次性生物反应器。

[0058] 图1示出了根据本发明第一方面的多连接器端口100的一种实施方式。在所示出的实施方式中，多连接器端口100具有两个入口110、120。每个入口110、120布置在一连接件111、121上。此外，在相应的连接件111、121上分别布置一管路112、122。每个入口110、120具有自闭合膜片115、125。在此处所示的实施方式中，每个入口110、120的自闭合膜片115、125被构造为可刺穿的隔膜。在此，隔膜可以是例如市场上常见的硅树脂隔膜，该硅树脂隔膜可以被例如空心针或移液器顶端形式的顶端穿透但仍对外密封地封闭。在优选的实施方式中，该可刺穿的隔膜具有裂缝，特别是十字裂缝，顶端可以穿过该裂缝，使得裂缝的壁密封地贴靠在顶端上，并因此使隔膜下方的内腔对外密封地封闭。在此处未示出的替代实施方式中，入口110、120也可以被构造为无针的膜片阀。除了入口110、120以外，多连接器端口
100还具有空气接头130，在所示出的实施方式中，该空气接头也包括另外的自闭合膜片135以及无菌过滤器140。在所示出的实施方式中，无菌过滤器具有小于或等于0.22μm的孔隙直径。在所示出的实施方式中，空气接头130通过连接件111、121与管路112、122和入口110、
120流体连接。利用空气接头的这种实施方式，可以容易地实现以无菌空气冲洗连接件111、
121以及管路112、122，其中空气经由顶端穿过所述另一个自闭合膜片被引入并由无菌过滤器140过滤。由此，不必再提供相应的连接件用于存储无菌空气，该连接件可以连接到多连接器端口上。替代地，还可以在多连接器端口上设置用于无菌空气的标准化空气接头。在此，管路112、122被引导至生物反应器150的顶板155，在此是使用多连接器端口100来进行填充和提取。然而，多连接器端口100还可以用于多种不同的容器和连接选项。其能够灵活地与其它系统相结合。为此，可以在管路112、122上设置专用的接头，用于与相应容器的密封连接。然而，管路112、122也可以被构造为简单的软管，软管可以在顶板上插入例如已有的隔膜中。多连接器端口100允许通过将添加或移除点与容器本身分离的方式针对多个容器进行容易且安全的填充和提取。所述添加或提取是通过入口110、120进行。在这里示出的实施方式中，特别有利的是将一个入口，在此为入口110，只用于添加，而将另一个入口，在此为入口120，只用于提取。由此可以确保从容器中提取的样品不会被之前通过入口110及其连接件111以及管路112添加的介质污染。入口120及其连接件121和管路122与入口110流体地分开。多连接器端口的两个部分只通过空气接头相互连接，不通过空气接头交换液体。
如前所述的，空气接头130用于冲洗连接件和管路，以便通过添加无菌空气将存在于连接件
111、121或管路112、122中的任何介质挤压到反应器中。亦即，之前添加的介质被完全转移到反应器中，并且在连接件或管路内部几乎没有或没有残留死体积。此外，还可以确保之前所设定的介质剂量也真实地到达生物反应器或其它容器。在用于提取的入口的情况下，通过将利用无菌空气冲洗而提取的介质再次压回到生物反应器或相应的容器中，使得在提取管路中不会留下介质，这些介质在那里会随着时间的推移而处于与反应器中不同的条件下。这也将确保在后续取样时，样品完全来自生物反应器或另一容器的内部空间，且不会受到长期停留在管路或连接件中的样品残留物的污染。优选地，将整个多连接器端口100构造为可灭菌的。此外有利的是，能够容易地对多连接器端口的所有外表面、特别是膜片进行灭菌，例如通过使用例如异丙醇之类的清洗液体进行擦拭，或者只利用这种清洗液体进行喷洒或冲洗。通过这些清洁和灭菌步骤，可以确保：即使是在无菌的工作环境之外，也能够利用多连接器端口100无菌地填充容器。这降低了工作步骤的成本，同时方便了样本提取或添加时的工作，并因此使得样本提取或添加能够局部灵活地进行。作为在此未示出的其他保护措施，多连接器端口100可以包括一个或多个盖用于入口110、120以及空气接头130，这些盖在添加或提取介质之前先被移除，并在结束之后被放回，使得入口和空气接头在其未被使用之前得到保护免受污染。

[0059] 图2示出了根据本发明第一方面的多连接器端口200的另一种实施方式。该多连接器端口200基本上与图1所示的多连接器端口100结构相同。因此下面将着重讨论的是其它特征，否则请参考对图1的描述。多连接器端口200与多连接器端口100的相同部件具有相同的附图标记。在多连接器端口200上与生物反应器250的顶板255连接。但是在所示出的实施方式中，该顶板是布置在液体处理系统中，通过该液体处理系统可以实现自动的添加和提取。因此，多连接器端口200在所示出的实施方式中具有固定装置260，该固定装置在此通过属于处理系统的夹子270与处理系统连接并被固定，因此多连接器端口200的入口110、120可以被处理机器人轻松、准确地访问。在此示例性示出了处理机器人280的顶端285如何穿透入口110的自闭合膜片115。正如所看到的那样，在此被构造为空心针的顶端285穿过膜片进入连接件中，以便液体能够被分配到连接件110和其联接的管路112中，并通过其到达生物反应器250。多连接器端口200具有空气接头230，该空气接头被构造为通过螺旋螺纹连接用于无菌空气的管路。通过该接头，可以使用在相应工作位置上已经存在的、用于无菌空气的储存器或管路，以便冲洗多连接器端口200并将可能的残余物从入口、连接件或管路压入所连接的生物反应器250中。此外，多连接器端口200还共享关于图1中的多连接器端口100所描述的优点。

[0060] 图3a示出了根据本发明第一方面的多连接器端口300的另一种实施方式。在此示出的实施方式与图1和图2中的实施方式的区别在于：在该实施方式中只有一个连接件311，在该连接件上布置有两个入口310、320，每个入口具有自闭合膜片315、325，并且具有另一个自闭合膜片335和无菌过滤器340的空气接头330在此不与连接件311流体连接。在该示出的实施方式中，无菌过滤器340在其背对自闭合膜片的一侧341上与外部空气接触。现在，如果一顶端从上方被引入穿过自闭合膜片330，则可以通过该顶端吸入空气穿过无菌过滤器340并输送到与该顶端相连接的储存器中。此后，可以将顶端插入入口310、320的其中一个，并因此将空气施加到连接件311和管路312中，从而将之前的填充或提取过程中位于入口、连接件或管路中的介质压入到这里连接的反应容器350中。多连接器端口300还具有用于无菌空气330的空气接头，该空气接头具有另一个自闭合膜片335以及无菌过滤器340。多连接器端口300还具有用于集成到处理系统中的固定装置360。所示出的实施方式可以特别是用于这样的容器或使用目的：对于多连接器端口300而言空间很小，并且不能由于使用而在共同的管路中发生污染问题，或者例如在使用目的中只有添加或者只有提取。为了进一步减少空间需求，也可以只设置一个入口，例如入口310，从而能够在在最窄的空间中实现多连接器端口300。

[0061] 在图3b中示出的实施方式与图3a中的实施方式的区别仅在于：空气接头330不是通过固定装置360与入口310、320连接。空气接头330在此是被单独地构造，这对于下述的多连接器端口的实施方式(在此未示出)是特别有利的：该多连接器端口具有多个入口，这些入口可以全部通过一个空气接头330来冲洗。多连接器端口的这些实施方式允许同时连接多个生物反应器。

[0062] 图4示出了根据本发明第一方面的多连接器端口400的另一种实施方式。在该实施方式中，入口410、420彼此完全地分开。在每个入口410、420上布置有连接件411、421，在这些连接件上分别布置有管路412、422。每个入口410、420具有自闭合膜片415、425，在此为可刺穿的硅树脂隔膜的形式。优选地，将入口410配置为用于添加，并将入口420配置为用于提取，以便不会发生掺杂。多连接器端口400还具有固定装置460，多连接器端口400通过该固定装置可以容易地连接到处理系统。固定装置460同时机械地连接入口410、420和空气接头430。该固定装置在此如关于多连接器端口300和那里的空气接头330所详细描述的那样配备有无菌过滤器440和另一个自闭合膜片，以便能够通过空气接头430抽吸环境空气并在过滤器440中对其进行灭菌，然后可以通过顶端并利用连接的储存器提供到之前使用的入口中用于冲洗。在所示出的实施方式中，管路412，422被插入到生物反应器450的顶板455中的接头456中，该生物反应器可以通过多连接器端口400来填充并从中提取样品。

[0063] 图5示出了根据本发明第二方面的用于通过多连接器端口进行填充或提取的方法的一种实施方式。首先在步骤S1中将多连接器端口的至少一个管路与容器、特别是生物反应器相连接。在最简单的情况下，该连接在此可以通过将例如构造为软管的管路引入到例如生物反应器的顶板中的膜片或隔膜中来实现。如果多连接器端口是结合处理系统一起使用，则在该步骤中执行相对于处理系统的精确定位和选择性固定，以使多连接器端口能够被处理系统的顶端和其它组件容易、精确地访问。

[0064] 在可选的步骤S2a中，移除布置在至少一个入口或空气接头上的盖，可选地，在此前例如利用清洁剂和/或消毒剂来清洁盖。随后，在步骤S2b中，对至少一个入口的外表面和/或空气接头的外表面进行清洁。这优选通过使用清洁剂和/或消毒剂(例如异丙醇)冲洗、喷洒或擦拭来完成。如果多连接器端口被集成在处理系统中，则该步骤可以特别是由处理系统自动执行。

[0065] 在步骤S3中，所述至少一个入口的自闭合膜片被特别是中空针、移液器顶端或公连接件形式的顶端所穿透，并且通过该顶端或者将介质给入到容器中，或者提取样品或介质。

[0066] 在步骤S4中，在之前所使用的多连接器端口的入口中施加无菌空气。这可以通过空气接头与入口之间的流体连接来实现，或者在一种实施方式中包括以下子步骤：用顶端穿透空气接头的另一个自闭合膜片；通过顶端抽吸环境空气经由无菌过滤器进入与顶端连接的储存器中；使顶端离开所述另一个自闭合膜片；用顶端穿透多连接器端口的至少一个入口的自闭合膜片；最后将空气从储存器施加到入口中。

[0067] 随后，在可选的步骤S5a中再次进行清洁，例如利用清洁液体进行冲洗、喷洒或者擦拭，最后，如果使用盖，则在步骤S5b中再次放上盖子，并可选地用消毒剂来喷洒盖。

[0068] 如果在相同的位置处并以相同的反应容器进一步使用多连接器端口，则随后再次执行可选的步骤S2a。否则，在步骤S1中再次进行对多连接器端口的定位或与另一反应容器的连接。

[0069] 图6示出了根据本发明第三方面的系统1000的一种实施方式。在该实施方式中，系统1000包括多连接器500，该多连接器包括用于无菌空气的空气接头以及布置在连接件上的至少一个入口和布置在连接件上的至少一个管路，其中入口包括自闭合膜片，如在图1至图4中详细示出的那样。此外，系统1000包括处理系统600，该处理系统具有至少一个顶端680，在此为空心针的形式。在所示图示中，处理系统仅局部地示出。现在，在将多连接器端口500连接到例如生物反应器上时，通过系统1000，可以在非无菌环境中自动地进行从生物反应器中的提取或向生物反应器的添加。

[0070] 图7以细节视图示出了根据本发明第三方面的系统的一种实施方式的多个部分。在此，未进一步示出的处理系统700的顶端780作为系统的一部分被详细示出，其中，该系统包括喷嘴装置790，该喷嘴装置具有用于利用无菌空气环绕冲洗顶端780的喷嘴。喷嘴与用于无菌空气的接头791连接并对准顶端，使得喷嘴至少在长度l上被无菌空气环绕冲洗并且不与环境空气发生接触。由此，通过喷嘴装置790围绕顶端形成无菌空气幕帘792。这种使用无菌空气的环绕冲洗可以持久地进行，或者至少在顶端进入直至完全穿透期间进行，并且只要顶端不穿透就进行。

[0071] 图8示出了根据本发明第三方面的系统的一种实施方式的多个部分在两个状态下的细节视图。该在这里部分示出的系统包括自闭合护罩890形式的封装装置，其在此被构造为具有十字裂缝的硅树脂盖，该硅树脂盖在此在背对顶端880的开放端部的一端上具有用于接纳顶端的开口，并且在其相对的端部上具有十字裂缝，该相对的端部面向顶端的开放的端部。在上面的图中，系统的处理系统的顶端880是自由的，并且由自闭合护罩相对于环境空气封装。现在，如果如下面的图所示将顶端880压入到自闭合膜片815中，则在自闭合护罩890与自闭合膜片815接触时，自闭合护罩被压开，从而使顶端880的一部分能够穿入自闭合膜片中，而顶端880的其他被护罩890围绕的部分仍然受到护罩890的保护。随后，护罩890与自闭合膜片815一起相对于环境空气封闭顶端。一旦顶端880被抽回，护罩890将再次环绕顶端880。