ES2396472T3 - Unidades de elevación y soporte y métodos correspondientes para contendores de bolsa plegables de recipientes y biorreactores - Google Patents

Abstract

Unidad de elevación (810) para levantar o soportar un artículo (18) dentro de un recipiente (11; 811)configurado para alojar un volumen de fluido (22), que comprende: una unidad estructural de soporte (816) adaptada para ser fijada a una parte superior del recipiente(11; 811); un componente elevador (814) montado sobre la unidad estructural de soporte (816) y que se puedemover verticalmente con respecto a la unidad estructural de soporte (816), estando adaptado el componenteelevador (814) para ser unido al artículo (18) a soportar o levantar; y un dispositivo motor para mover verticalmente el componente elevador (814) con respecto a la unidadestructural de soporte (816); caracterizada porque el artículo (18) comprende una bolsa plegable (18) y porque el componente elevador(814) está configurado y dispuesto para levantar al menos una parte superior de la bolsa plegable (18) con elfin de transformar la bolsa plegable (18) desde una configuración plegada a una configuración desplegada y desoportar la bolsa plegable (18) en la configuración desplegada.

Description

Unidades de elevacion y soporte y metodos correspondientes para contenedores de bolsa plegables de recipientes y biorreactores

Campo y antecedentes de la invención

En general, la presente invencion se refiere a sistemas para alojar y manipular fluidos en contenedores de bolsa plegables, asi como a mecanismos y metodos para soportar y/o levantar contenedores de bolsa plegables, o partes de los mismos, dentro de una estructura de soporte o recipiente reutilizable que contiene y/o soporta la bolsa plegable.

Los materiales biologicos, incluyendo por ejemplo organismos, tejidos u organos de mamiferos, fungicos, de levadura, marinos, celulas vegetales o de insectos y cultivos microbianos, se pueden procesar utilizando biorreactores. Asi, es posible utilizar los biorreactores tradicionales, disenados tipicamente como recipientes presurizados estacionarios o como biorreactores desechables que utilizan bolsas de plastico esteriles. Algunas mejoras de estos sistemas resultarian beneficiosas.

El documento US 2008/068920 A1 describe un recipiente configurado para contener un volumen de liquido, recipiente que comprende una bolsa plegable para alojar el volumen liquido, una estructura soporte que rodea y contiene la bolsa plegable, burbujeadores, un sistema de mezcla y una placa de base, sensores y dispositivos antiespuma. En vista de la tecnica anterior conocida, un objeto de la presente invencion consiste en proporcionar un recipiente mejorado para alojar y manipular fluidos en un envase de bolsa plegable.

Sumario de la invención

Se describe aqui una unidad de elevacion para levantar o soportar un articulo dentro de un recipiente configurado para alojar un volumen de fluido, donde la unidad de elevacion presenta las caracteristicas de la reivindicacion 1.

Otra realizacion de la invencion es un sistema que presenta las caracteristicas de la reivindicacion 9.

En otro aspecto, la invencion se refiere a un metod o para levantar un articulo al ojado dentro de un recipiente que presenta las caracteristicas de la reivindicacion 16.

La invencion proporciona una serie de ventajas. Por ejemplo, el uso de la unidad de elevacion puede permitir el montaje automatico de los sistemas aqui descritos, eliminando la necesidad de que el operador levante uno o mas componentes del sistema durante la instalacion o retirada. En algunos casos, se minimizan los posibles danos a los componentes del sistema. Ademas, los sistemas y metodos aqui descritos pueden posibilitar la instalacion de forma repetida consistente de los componentes del sistema.

Otras ventajas y caracteristicas novedosas de la presente invencion se desprenden de la siguiente descripcion detallada de diversas realizaciones no limitativas de la invencion, junto con las figuras adjuntas.

Breve descripción de las figuras

FIG. 1: representacion esquematica de un sistema biorreactor que comprende una unidad de elevacion de acuerdo con una realizacion de la invencion.

FIG. 2: parte superior de una bolsa plegable soportada por una unidad de elevacion de acuerdo con una realizacion de la invencion.

FIG. 3: representacion esquematica de un ejemplo de una cubierta de acceso de entrada de acuerdo con una realizacion de la invencion.

FIG. 4: representacion esquematica de un envase alojado dentro de una estructura de soporte de acuerdo con una realizacion de la invencion.

FIG. 5: sistema para realizar manipulaciones de fluidos, incluyendo procesos biologicos y quimicos, de acuerdo con otra realizacion de la invencion.

Descripción detallada de la invención

Se describen aqui sistemas y metodos para soportar y/o levantar contenedores de un sol o uso, tales co mo contenedores de bolsa plegables, o partes de los mismos, dentro de una estructura soporte o recipiente reutilizable que contiene y/o soporta la bolsa plegable. La unidad de elevacion puede emplearse para levantar un componente del sistema, una bolsa plegable y/o para posicionarlo y/o soportarlo para el uso. Los metodos para levantar y/o posicionar un articulo con la unidad de elevacion pueden incluir, por ejemplo alzar el articulo o una parte del mismo dentro de un recipiente y/o desde una zona exterior al recipiente hacia el interior de este.

El uso de una unidad de elevacion como la descrita en determinadas realizaciones puede permitir el montaje automatico de determinados sistemas aqui descritos, con lo que se elimina o reduce la necesidad de que un operador levante uno o

mas componentes del sistema durante la instalacion o la retirada. En algunos casos, los danos a los componentes del sistema se reducen al minimo. Ademas, los sistemas y metodos aqui descritos pueden posibilitar la instalacion de forma repetitiva consistente de los componentes del sistema.

Aunque gran parte de la descripcion aqui proporcionada implica un ejemplo de aplicacion de la presente invencion relacionado con biorreactores (y/o sistemas de reaccionbioquimica y quimica), la invencion y sus usos no estan limitados a dicha aplicacion y sedebe entender que algunosaspectosde la invencionse pueden utilizar tambien en otras instalaciones, incluyendo, por ejemplo, sistemas de mezcla y sistemas que implican contencion o sistemas de procesamiento en general. Tal como se utilizan aqui, los conceptos "biorreactor", "sistema reactor", "sistemas de reaccion bioquimica" y "sistemas de reaccion quimica" tienen el mismo significado yse utilizan indistintamente como sinonimos para indicar un sistema reactor utilizado para llevar a cabo al menos parte de un proceso biologico, quimico o farmaceutico.

La unidad de elevacion puede formar parte de un sistema que incluye un recipiente configurado para alojar un volumen de liquido. Una bolsa plegable alojada dentro del recipiente contiene el fluido. El recipiente puede formar parte de un sistema reactor. La unidad de elevacion descrita se puede utilizar para levantar una bolsa plegable dentro del recipiente y/o para posicionar dicho articulo para el uso.

La FIG. 1 muestra un ejemplo de un si stema 800 que incluye una unidad de elevac ion 810. La unidad de elevacion descrita 810 proporciona un metodo para mover, posicionar y/o soportar un articulo, como un envase de bolsa plegable, en un recipiente 811. Algunos ejemplos no limitativos de articulos que pueden ser manipulados utilizando la unidad de elevacion 810 incluyen bolsas plegables, impulsores, burbujeadores o cualquier otro componente del sistema 800. En algunas realizaciones, el recipiente 811 comprende una estructura de contencion 812, que puede comprender cualquier unidad capaz de soportar un envase interior. La estructura de contencion 812 puede consistir en un deposito de acero inoxidable, por ejemplo. En otras realizaciones de la invencion, las estructuras de soporte pueden incluir cualquier material adecuado, por ejemplo polimeros, vidrio u otrosmetales, en cualquier configuracion adecuada, por ejemplo recipientes cerrados o andamios de soporte.

Tal como se muestra en la FIG. 1, la unidad de elevacion 810 se puede unir a una parte superior de un recipiente 811 a traves de una unidad estructural de soporte 816. La unidad estructural de soporte 816 puede comprender una o mas barras, placas o cualquier otro componente estructural adecuado para soportar la carga mecanica a levantar por la unidad d e e levacion 8 10. L a u nidad estructural de so porte 816 pu ede estar unida al rec ipiente 81 1 d e for ma permanente, por ejemplo mediante soldadura, o de forma desmontable, por ejemplo con pernos, tornillos o abrazaderas. Los materiales adecuados para la construccion de la unidad estructural de soporte 816 incluyen, de forma no limitativa, metales como acero inoxidable, polimeros y/o cualquier otro material adecuado.

La unidad de elevacion 810 incluye un componente elevador 814 montado sobre la unidad estructural de soporte 816 y que se puede mover con respecto a dicha unidad estructural de soporte 816. El componente elevador 814 se puede mover verticalmente con respecto a la unidad estructural de soporte 816 y/o a una posicion de reposo del componente elevador 814. Por ejemplo, el componente elevador 814 esta configurado para bajar y subir por el interior y/o exterior del recipiente 811.

El recipiente 811 comprende una entrada 832 situada en la parte inferior del recipiente 811 y una unidad de elevacion 810 unida a la parte superior del mismo, donde la unidad de elevacion incluye una unidad estructural de soporte 816y un componente elevador 814 que se puede mover verticalmente con respecto a dicha unidad estructural de soporte 816 y extenderse al menos hasta la entrada 832.

El componente elevador 814 puede estar especificamente configurado y dispuesto para mover y/o soportar una bolsa plegable. Por ejemplo, tal como se describe mas abajo, el componente elevador 814 para mover una bolsa plegable puede consistir en una o mas barras que incluyen ganchos 820 que pueden ser utilizados para soportar una bolsa plegable en configuracion plegada o desplegada.

En una realizacion, en una bolsa plegable configurada para ser alojada y soportada dentro de un recipiente rigido de un sistema de mezcla y/o reactor, la mejora comprende multiples barras unidas a una superficie superior de la bolsa plegable configuradas para ser enganchadas por al menos un componente elevador 814 de la unidad de elevacion, para permitir que esta unidad de elevacion levante y soporte al menos la superficie superior de la bolsa plegable.

En un grupo de realizaciones, un sistema comprende un recipiente y una unidad de elevacion unida al recipiente y construida y dispuesta para levantar al menos una parte de un articulo, que comprende una bolsa plegable alojada dentro del recipiente, desde una parte inferior hasta una parte superior del recipiente.

Otro aspecto de la invencionserefiere a metodos. En una realizacion,un metodo para levantar un articulo alojado dentro de un recipi ente comprende extender un compo nente elevador 814 d esde una parte sup erior hasta un a parte inferior de un recipiente 811, teniendo el recipiente 811 una parte interior configurada para alojar un volumen de fluido, y una entrada 832 situada en la parte inferior del recipiente 811; dirigir el componente elevador 814 hacia el acceso de entrada 832 de modo que al menos parte del componente elevador 814 se situe junto a la entrada 832 del recipiente 811 o cerca de la misma; fijar un articulo a a l menos una parte del componente elevador 814; y levantar el componente elevador 814 y el articulo a la parte superior del recipiente 811, comprendiendo el articulo una bolsa plegable y estando configurado ydispuesto el componente elevador para levantar al menos una parte superior de la bolsa plegable con el fin de que esta pase de una configuracion plegada a una configuracion desplegada yde soportar la bolsa plegable en configuracion desplegada.

En otra realizacion del metodo de la invencion, al menos una parte del componente elevador 814 situada junto a la entrada 832 o cerca de la misma se dirige a traves de la entrada 832 de modo que al menos parte del componente elevador 814 queda posicionado fuera de la parte interior del recipiente 811, para facilitar la fijacion del articulo.

Tal como se describe aqui tambien, la unidad de elevacion 810 comprende un cable 815 que puede tener un primer extremo conectado directa o indirectamente a una unidad estructural de soporte 816 y un segundo extremo conectado directa o in directamente a un com ponente el evador 8 14. T al como se utiliz a a qui, el conc epto "cable" tien e un significado mas amplio que el habitual para este termino, ya que incluye cualquier material adecuado (por ejemplo metales como acero inoxidable, polimeros, fibras naturales, materiales elastomericos, etc.) en cualquier configuracion adecuada (por ejemplo una cadenas cuerdas, cordel, etc.) capaz de soportar el componente a mover. El cable 815 puede estar soportado y enrollado en un carrete u otro componente adecuado. El cable 815 puede ser desmontable del componente elevador 814 y/o de la unidad estructural de soporte 816. En una realizacion, la unidad de elevacion comprende un cable o cadena que incluye un primer extremo conectado directa o indirectamente al componente elevador y un segundo extremo conectado directa o indirectamente a un dispositivo motor, que puede consistir en un motor o en un sistema de poleas, por ejemplo. Un metodo de acuerdo con una realizacion de la invencion comprende extender el componente elevador desde la parte superior hasta la parte inferior del recipiente mediante la extension de un cable o cadena unido al mismo.

La unidad estructural d e soporte 816 p uede tener cua lquier configuracion adecuada que proporcione la resiste ncia mecanica adecuada para soportar la unidad de elevacion 810 con respecto al recipiente y para soportar el componente a mover (asi como cualquier elemento adicional unido al mismo). En algunos casos, la unidad estructural de soporte 816 puede comprender una o mas barras de soporte 817, que opcionalmente pueden disponerse formando un andamio. La unidad estructural de soporte 816puede incluir una placa (no mostrada) conectada (directa o indirectamente) a la estructura de soporte 8 12. La un idad est ructural d e so porte 81 6 pu ede inc luir u n anil lo co n un a circunfere ncia esencialmente similar a la circunferencia de un recipiente al que esta unida la unidad estructural de soporte 816. La unidad estructural de soporte 816 puede tener cualquier forma adecuada y puede ser curvada, tener forma de cupula, cilindrica, tubular o esencialmente plana. La unidad estructural de soporte 816 puede hacerse de cualquier material adecuado, incluyendo, de forma no limitativa, metales (por ejemplo acero inoxidable), polimeros, etc.

El comp onente el evador 814 pu ede com prender diversos el ementos dispuestos en divers as co nfiguraciones. P or ejemplo, en algunas realizaciones, el componente elevador 814 comprende una o mas barras elevadoras 818 que, en algunas realizaciones, comprenden al menos un gancho 820 configurado para enganchar una parte de la zona superior de una bolsa plegable. Los ganchos 820 pueden utilizarse para asegurar el componente elevador 814 al componente soportado (por ejemplo una bolsa plegable). En otras re alizaciones, el componente elevador 814 comprende un unico gancho 820 y no incluye barras elevadoras 818. En algunos ejemplos, el componente elevador 814 puede incluir multiples ganchos 820 conectados a un cable 815 mediante cables secundarios. Las barras elevadoras pueden estar configuradas para soportar la bolsa plegable en una configuracion desplegada.

La unidad de elevacion 810 se utiliza para manipular una bolsa plegable y posicionarla con respecto a un recipiente. La FIG. 2 ilustra un ejemplo de una bolsa plegable 822 soportada por barras elevadoras 818. En esta realizacion, la bolsa plegable incluye unos manguitos externos 824 que contienen barras de refuerzo 826. En algunos casos, los manguitos externos no estan en contacto fluido con el compartimento interno de la bolsa plegable. Los ganchos 820 de las barras elevadoras 818 pueden estar conectados, en algunos ejemplos, con la bolsa plegable a traves de las barras de los manguitos externos, tal como se muestra en la FIG. 2. La bolsa plegable puede incluir uno o mas ojales a traves de los cuales se pu eden con ectar l os g anchos 8 20, p udiendo los oj ales co nectarse a l as barras de refu erzo 8 26 y se r soportados por estas. Tal como muestra la realizacion ilustrada en la FIG. 2, las barras de refuerzo 826 pueden estar configuradas para mantener la bolsa plegable en una configuracion desplegada cuando la unidad de elevacion 810 soporta la parte superior de la bolsa posicionandola en la parte superior del recipiente 811. Esto puede facilitar la introduccion y/o la distribucion uniforme de materiales en el compartimento interior de la bolsa plegable.

Con referencia de nuevo a la FIG. 1, la uni dad de elevacion 810 tambien puede incluir un dispositivo motor 828 p ara mover el componente elevador 814 conrespecto a la unidadestructural de soporte 816. La unidadde elevacion 810 puede comprender cualquier dispositivo motor adecuado para mover el componente elevador, incluyendo, de forma no limitativa, un motor (tal como esta ilustrado), un sistema de poleas y/o una manivela manual, entre otros. En algunos casos, el cable 815 puede tener un primer extremo asociado funcionalmente o conectado directa o indirectamente a un componente elevador 818 y un segundo extremo asociado funcionalmente o conectado directa o indirectamenteal dispositivo motor 828. En algunas realizaciones, el cable 815 puede ser desmontable del dispositivo motor 828. El dispositivo motor 828 puede utilizarse, por ejemplo, para extender o retraer el cable, lo que provoca la subida o bajada del componente elevador 818. Opcionalmente, puede incluirse un panel de operacion 830, por ejemplo en un lado de la estructura de soporte 812, para controlar la elevacion, bajada y/o parada del componente elevador 818.

En algunas realizaciones, el dispositivo motor 828 comprende un motor. El motor (o cualquier otrodispositivo motor adecuado) puede estar montado por encima del recipiente 811, soportado al menos en parte por la unidad estructural de

soporte 816. El motor y la unidad estructural de soporte 816 pueden orientarse en cualquier configuracion y de cualquier modo que proporcione la resistencia mecanica adecuada para soportar el motor.

La estructura de contencion 812 del recipiente 811 tambien puede incluir, en algunos casos, una entrada 832 que permite acceder al interior del recipiente 811. Por ejemplo, la entrada 832 puede configurarse y disponerse para permitir que un usuario acceda al interior del recipiente 811. En otro ejemplo, la entrada 832 puede utilizarse para trasladar un articulo (por ejemplo una bolsa plegable) desde una zona exterior del recipiente hasta el interior del recipiente y/o desde el interior del recipiente hasta una zona exterior del mismo. En algunas realizaciones, el desplazamiento del articulo se facilita o realiza mediante el uso de la unidad elevadora 810. La seccion transversal del area abierta de la entrada 832 se puede seleccionar de modo que se adapte a articulos de diversos tamanos. Por ejemplo, el area de la seccion transversal de la entrada 832 puede tener, en algunas realizaciones, un tamano de al menos 10 cm2, al menos 50 cm2, al menos 100cm2, al menos1.000 cm2, al menos 5.000 cm2 o al menos 1 m2. En una realizacion particular, la entrada 832 esta dimensionada para permitir el paso de una bolsa plegable con un volumen de, por ejemplo, al menos 1 l, al menos 10 l, al menos 50 l, al menos 100 l, al menos 200 l, al menos 500 l, o al menos 1.000 l entre una zona exterior y una zona interior del recipiente, cuando esta en configuracion plegada. La entrada 832 puede estar dimensionada para permitir la entrada de un impulsor a sutraves. La entrada 832 puede estar situada en cualquier lugar adecuado con respecto a la estructura de contencion 812 (por ejemplo en la parte inferior o cerca de la misma, en un lado, cerca de la parte superior, etc.). En un a realizacion donde la entrada 832 esta situada en la parte superior de la estructura de contencion o cerca de la misma, la unidad de elevacion puede emplearse para bajar un articulo al interior del recipiente.

Es posible utilizar una cubierta de la entrada 834 para sellar y/o cubrir al menos parte de la entrada 832. La FIG. 3 es un diagrama esquematico de un ejemplo de cubierta para la entrada 834. La cubierta para la entrada 834 se puede producir co n diversos mate riales, i ncluyendo, p or ej emplo, meta les, polimeros y/o vidrio, e ntre otros. En al gunas realizaciones, cubierta de la entrada es al menos parcialmente transparente a la luz visible para permitir ver el interior del recipiente. La cubierta de la entrada 834 se puede retirar durante la carga y/o descarga de un articulo (por ejemplo una bolsa plegable), y su instalacion a traves de la entrada. En algunos ejemplos, la cubierta de la entrada 834 puede incluir un hueco 836. El hueco 836 puede tener cualquier tamano, por ejemplo al menos un 1% del tamano de la entrada 832, al menos un 10%, al menos un 25%, al menos un 50%, al menos un 75%, o al menos un 90% del tamano de la entrada 832. El hueco 836 tambien puede estar situado en cualquier posicion de la cubierta de la entrada 834 (por ejemplo, en su parte inferior, el un lateral o en la parte superior de la cubierta). En determinadas realizaciones, el hueco 836 permite conectar lineasde entrada, salida y/o suministro para sensores directamente a los accesos de entrada, salida y/o sensores para la bolsa plegable alojada dentro del recipiente durante la operacion.

La cubierta de la entrada 834 puede incluir pasadores de bloqueo retractiles 838 utilizados para mantener la cubierta en su lugar sobre el contenedor de soporte. En una realizacion, los pasadores de bloqueo 838 son pasadores sensibles a la presion, configurados para no poder ser liberados manualmente por un operador cuando se aplica presion a una superficie de la cubierta de la entrada 834 cuando esta esta en su lugar. Por ejemplo, el contenido fluido de una bolsa plegable alojada dentro del recipiente 811 puede forzar un contacto de presion entre una pared de la bolsa y la cubierta de la entrada 834. En este ejemplo no limitativo, cuando la bolsa plegable dentro del recipiente esta llena, esta bolsa plegable ejerce una presion sobre los pasadores de bloqueo que, a su vez, los bloquea hasta que desaparece la presion ejercida por la bolsa plegable (por ejemplo, cuando se ha vaciado todo o parte del contenido de la bolsa plegable).

En algunos casos, la cubierta de la entrada 834 puede incluir una barra de soporte de sondas 840. La barra de soporte de sondas 840 se puede utilizar para inmovilizar, unir, soportar, etc., lineas de entrada, salida y/o suministro de sensor destinadas a ser conectadas y/o desconectadas de las entradas, salidas y/o sensores de una bolsa plegable dentro del recipiente. La barra de soporte de sondas 840 tambien puede soportar las lineas de entrada, salida y/o suministro de sensor durante su conexion a los accesos de entrada, salida y/o sensores de una bolsa plegable dentro del recipiente

811. En algunos casos, el soporte de las lineas de entrada, salida y/o suministro de sensor con la barra de soporte de sondas 840 puede evitar que se desgarre la bolsa plegable dentro del recipiente.

A continuacion se describe un ejemplo de un metodo para posicionar, soportar, mover y/o instalar un componente con respecto a un recipiente utilizando una unidad de elevacion 810 de determinadas realizaciones de la invencion. En una realizacion preferente, una bolsa plegable 822, tal como se muestra en la FIG. 2, se coloca delante de la entrada 832 (por ejemplo, tal como se muestra en la FIG. 1) fuera del recipiente. El operador mueve o retira la cubierta de la entrada 834 (por ejemplo, tal como se muestra en la FIG. 3) para posibilitar el acceso al recipiente 811 (como se muestra en la FIG. 1; recipiente 11 tal como se m uestra en la FIG. 4). La FIG. 2 muestra las barras elevadoras 818 de la unidad de elevacion 810. Las barras elevadoras 818 descienden a medida que se va extendiendo el cable 815 (mostrado en la FIG. 1) desde un carrete 829 asociado funcionalmente con el dispositivo motor o con el motor 828.

Las barras elevadoras 818 se pueden bajar hasta que queden situadas al menos al nivel de la entrada 832. Una vez situadas las barras elevadoras 818 de modo que estas se encuentran en el acceso de entrada o cerca del mismo, o en algunos casos de modo que un usuario, por ejemplo, puede tirar de las mismas a traves del acceso de entrada (832) de forma que lasbarras elevadoras 818 o parte de las mismas quedan situadas fuera del recipiente 811, se detiene el motor 828. Despues, las barras elevadoras 818 se pueden fijar a la bolsa plegable 822 (tal como muestra la FIG. 2), por ejemplo a las barras de refuerzo 826 (mostradas en la FIG. 2). En algunas realizaciones, las barras elevadoras 818 se pueden separar del c able 815 (F IG. 1) antes de fijar la bolsa plegable 822 a las barras elevadoras 818. En aquellos casos donde las barras elevadoras 818 se separan del cable 815 antes de asegurar la bolsa plegable 822, estas barras

elevadoras 818 se pueden volver a fijar al cable 815 antes del ascenso. Una vez fijada la bolsa plegable 822, las barras elevadoras 818 ascienden a medida que el cable 815 es retraido por el motor 828. Este movimiento de ascenso tira de la bolsa plegable 822 hacia arriba y/o al interior del recipiente 811 y hacia arriba. Despues, las barras elevadoras 818 pueden elevar al menos la parte superior de la bolsa plegable 822 hasta la posicion adecuada (vease la FIG. 2), expandiendo asi la bolsa plegable 822 en su extension longitudinal o transversal, por ejemplo, desde una configuracion plegada a una configuracion desplegada.

Una vez que la bolsa plegable 822 esta expandida y posicionada, el operador puede volver a colocar la cubierta de la entrada 834, asegurandose de qu e los pasadores de bloqueo 838 estan acoplados. Una vez posicionada la bolsa plegable 822 y asegurada la cubierta de la entrada 834, el sistema 800 esta listo para la operacion y, por ejemplo, la bolsa plegable 822 se puede rellenar con liquido. En algunas realizaciones, la operacion (por ejemplo realizar una reaccion quimica) del recipiente 811 tiene lugar mientras la bolsa plegable 822 permanece unida a la unidad de elevacion 810 (tal como muestra la FIG. 2). Alternativamente, la unidad de elevacion 810 se puede separar de la bolsa plegable 822 antes de la operacion del recipiente 811 o durante la misma.

Una vez completada la operacion del recipiente 811, puede ser deseable retirar la bolsa plegable 822 del recipiente 811, por ejemplo para posibilitar la colocacion de una bolsa plegable 822 de reposicion dentro del recipiente 811 con el fin de realizar una segunda operacion. Para retirar la bolsa plegable 822 del recipiente 811, por ejemplo una vez vaciado el contenido del interior de la bolsa plegable 822, se pu ede retirar la cubierta de la entrada 834 del recipiente 811. Despues es posible bajar las barras elevadoras 818, tirar de la bolsa plegable 822 a traves del acceso de entrada 832 para sacarla del recipiente 811, y desconectar la bolsa plegable 822 de los ganchos 820 de las barras elevadoras 818. Una vez desconectada la bolsa plegable 822, opcionalmente se puede fijar una nueva bolsa a las barras elevadoras 818 y estas se pueden elevar hacia la parte superior de la unidad de elevacion 810 utilizando el motor 828. Des pues se puede volver a asegurar la cubierta de la entrada 834 sobre el acceso de entrada de bolsas 832.

En algunas realizaciones, la unidad de elevacion 810 tambienpuede incluir diversas caracteristicas de seguridad. Por ejemplo, la unidad de elevacion 810 puede estar disenada para controlar la velocidad de movimiento de diversas partes de la unidad de elevacion 810 (por ejemplo, movimiento ascendente y descendente). En algunas realizaciones se pueden incorporar interbloqueos por deformacion para evitar o reducir los danos del componente al ser levantado, por ejemplo en caso de un enganchon. Por ejemplo, se pueden utilizar interbloqueos por deformacion para evitar la rotura de una bolsa plegable 822 que haya podido quedar atrapada u obstruida durante su instalacion o retirada. Ademas, en el panel de operacion y/o controlador se puede incluir un boton de "Stop" para permitir que el operador intervenga manualmente durante la instalacion o retirada del componente levantado.

En algunas realizaciones se puede integrar mas de una unidad de elevacion 810 en un sistema tal como se describe aqui. Por ejemplo, en algunos casos se pu eden utilizar unidades de elevacion independientes para mover multiples componentes (por ejemplo, filtros, tubos, unidades, bolsas de polvo, bolsas de liquido, etc.) en un solo recipiente 811.

Se pue den co nfigurar mu y diversos recip ientes pote nciales con l as u nidades d e el evacion 81 0 a qui descritas. El recipiente 811 esta configurado para alojar un volumen de liquido. Por ejemplo, la FIG. 4 mues tra una representacion esquematica de un sistema biorreactor 10 que incluyeun contenedor 18, tal como un contenedor flexible, yuna unidad de elevacion 810 configurada para elevar y soportar el contenedor flexible 18. Tal como muestra la realizacion ilustrada en la FIG. 4, el sistema 10 incluye un recipiente 11, que en determinadas realizaciones puede tener un diseno y una configuracion esencialmente similares a los del recipiente 811 anteriormente mostrado en la realizacion representada en la FIG. 1, e inc luye una estructura de soporte reutilizable 14, que en una rea lizacion consiste en un deposito de acer o inoxidable que rodea e incluye un contenedor 18, que es una bolsa plegable, por ejemplo una bolsa polimerica.

Tal como se describe tambien aqui, algunas partes de la bolsa plegable pueden comprender un material esencialmente rigido, tal como de polimero rigido, metal y/o vidrio. El contenedor 18 puede ser de un solo uso o desechable y puede estar configurado para que sea facilmente separable de la estructura de soporte 14. El contenedor 18 puede estar conectado de forma no integral con la estructura de soporte 14.

Como contenedor 18 se utiliza una bolsa plegable. La bolsa plegable puede estar construida y dispuesta para alojar un liquido 22, que puede contener reactivos, medios y/u otros componentes necesarios para llevar a cabo un proceso deseado, como una reaccion quimica o biologica. La bolsa plegable tambien puede estar configurada de modo que el liquido 22 permanezca esencialmente en contacto unicamente con la bolsa plegable durante su uso y no entre en contacto con la estructura soporte 14. En estas realizaciones, la bolsa plegable puede ser desechable y ser utilizada para una unica reaccion o una unica serie de reacciones, tras lo cual la bolsa se desecha. Si el liquido contenido en la bolsa plegable no entra en contacto con la estructura soporte 14, esta estructura soporte 14 puede ser reutilizada sin necesidad de limpiarla. Es decir, una vez que ha tenido lugar una reaccion en el contenedor 18, el contenedor 18 se puede retirar de la estructura soporte 14 y sustituir por un segundo contenedor, que puede ser desechable. En el segundo contenedor se puede llevar a cabo una segunda reaccion sin tener que limpiar el primer contenedor 18 ni la estructura soporte reutilizable 14.

En la realizacion representada en la FIG. 4 tambien se muestra una entrada opcional 42 (situada cerca de la parte superior del contenedor 18) y una salida opcional 46 (situada cerca de la parte inferior del contenedor 18), que pueden estar formadas en el contenedor 18 y/o en la estructura soporte reutilizable 14 y que facilitan una introduccion y retirada mas comoda de un liquido y/o gas del contenedor 18. El contenedor 18 puede tener cualquier cantidad adecuada de entradas y cualquier cantidad adecuada de salidas. Tambien es posible utilizar multiples entradas para proporcionar diferentes composiciones de gas, por ejemplo a traves de multiples burbujeadores 47, y/o para posibilitar la separacion de gases antes de su introduccion en el contenedor 18. Estos accesos pueden estar situados en cualquier lugar adecuado con respecto al contenedor 18. Por ejemplo, para determinados recipientes que incluyen burbujeadores 47, el contenedor puede incluir uno o mas accesos de entrada de gas 47 situados en una parte inferior del contenedor 18. En los accesos de entrada y/o salida se pueden conectar tubos para formar, por ejemplo, lineas de suministro y recogida, respectivamente, para introducir y retirar liquido del contenedor 18. Opcionalmente, el contenedor 18 o la estructura soporte 14 pueden incluir una torre de servicio 50 prevista para facilitar la interconexion de uno o mas dispositivos internos con respecto al contenedor 18 o la estructura soporte 14, con una o mas bombas, controladores y/o dispositivos electronicos (por ejemplo dispositivos electronicos sensores, interfaces electronicas y controladores de gas a presion) u otros dispositivos. Estos dispositivos se pueden controlar utilizando un sistema de control 34.

En el c aso de los s istemas que incluyen multi ples burbujeadores 47, el s istema de c ontrol 34 p uede estar funcionalmente asociado a cada uno de los burbujeadores 47 y configurado para operar los burbujeadores 47 de forma independiente. Esto puede permitir, por ejemplo, controlar multiples gases introducidos en el contenedor 18.

En general, tal como se utiliza aqui, un componente de un sistema de la invencion que esta "funcionalmente asociado a" otro u otros componentes se refiere a que dichos componentes estan conectados directamente entre si, estan en contacto fisico directo entre si sin estar conectados o unidos entre si, o no estan conectados directamente entre si o en contacto e ntre si, pero e stan interco nectados d e forma meca nica, electrica (incluyendo m ediante se nales electromagneticas transmitidas por el a ire) o de fluid os para provocar o permitir que los componentes asi asociados desarrollen su funcionalidad prevista.

Tal como se muestra en la FIG. 4, el recipiente 11 puede incluir opcionalmente un sistema de mezcla, tal como un impulsor 51, que puede girar por ejemplo alrededor de un solo eje utilizando un motor impulsor 52 que puede estar situado fuera del contenedor 18. En algunas realizaciones, tal como se describe con mayor detalle mas abajo, el impulsor 51 y el motor impulsor 52 estan acoplados magneticamente. El sistema de mezcla se puede controlar mediante el sistema de control 34.

Adicional o a lternativamente, el reci piente 11 p uede incluir un s istema anti espuma, tal com o un d ispositivo antiespumante mecanico. Como se muestra en la FIG. 4, un dispositivo antiespuma puede incluir, en el espacio superior del contenedor 18, un segundo impulsor 61, por ejemplo, que se puede hacer girar (por ejemplo magneticamente) utilizando unsegundo motor 62 que puede estar situado fuera del contenedor 18. El segundo impulsor 61 puede emplearse para deshacer la espuma presente en un espacio superior 63 del contenedor 18 o para concentrar celulas y devolverlas al fluido de cultivo situado abajo gracias a la fuerza centrifuga. El sistema antiespuma puede conectarse electricamente a un sensor 43 (por ejemplo un sensor de espuma) a traves del sistema de control 34. El sensor 43 puede determinar, por ejemplo, el nivel o la cantidad de espuma presente en el espacio superior 63 o la presion en el contenedor 18, lo que p uede disparar la regulacion o elcontrol del sistema antiespuma. En otras realizaciones, el sistema antiespuma funciona independientemente de cualquier sensor.

La estructura soporte 14 y/o el contenedor 18 tambien pueden incluir, en algunas realizaciones, uno o mas accesos 54, que pueden utilizarse para la toma de muestras, el analisis (por ejemplo, determinarel pH y/o la cantidad de gases disueltos en el liquido), o con otros fines. La estructura soporte 14 tambien puede incluir una o mas ventanillas locales 60 para ver el nivel de liquido 22 dentro del contenedor 18. Pueden situarse una o mas conexiones 64 en una parte superior del contenedor 18 o en cualquier otro lugar adecuado. Las conexiones 64 pueden incluir aberturas, tubos y/o valvulas para anadir o retirar liquidos, gases y similares del contenedor 18, que pueden comprender opcionalmente en cada caso un sensor de flujo y/o un filtro (no mostrados). La estructura soporte 14 tambien puede incluir multiples patas 66, opcionalmente con ruedas 68, para facilitar el transporte del recipiente 11.

Diversos aspectos de la presente invencion se refieren a un recipiente que incluye una bolsa plegable. Tal como se utilizan aqui, los conceptos "contenedor flexible", "bolsa flexible" o "bolsa plegable" indican que el contenedor o bolsa no puede mantener su forma y/o integridad estructural cuando es sometido a las presiones internas previstas durante la operacion (por ejemplo debidas al peso y/o la presion hidrostatica de liquidos y/o gases contenidos) si no dispone de la ventaja de una estructura de soporte independiente. La bolsa plegable 822 ( en la FIG. 2) puede estar hecha de materiales inherentemente flexibles, como muchos plasticos, o puede estar hecha de materiales que normalmente se consideran rigidos (por ejemplo, vidrio o ciertos metales), pero que tienen un espesor y/o unas propiedades fisicas que hacen que el contenedor en conjunto no pueda mantener su forma y/o integridad estructural cuando es sometido a las presiones i nternas prev istas durante la o peracion si no disp one de la ventaj a d e una estructura de s oporte independiente. En algu nas r ealizaciones, l as bols as ple gables inc luyen una com binacion de mate riales fle xibles y rigidos; por ejemplo, la bolsa puede incluir componentesrigidos tales como conexiones, accesos, soportes para un sistema de mezcla y/o antiespuma, etc.

El contenedor 18 (por ejemplo la bolsa plegable 822) puede tener cualquier tamano adecuado para alojar un liquido. Por ejemplo, el contenedor 18 puede tener un volumen de entre aproximadamente un litro (1 l) y aproximadamente 10.000 litros (10.0 00 l) o entre apro ximadamente 40 litros (40 l) y a proximadamente 5 .000 litros (5. 000 l) o entr e aproximadamente 100 l y aproximadamente 2.000 l o entre aproximadamente 200 l y aproximadamente 1.000 l o entre

aproximadamente 500 l y aproximadamente 750 l. Tambien son posibles volumenes de mas de 10.000 l. Un ejemplo de una realizacion de la invencion consiste en un biorreactor que aloja una bolsa de 1.000 litros.

En algunas realizaciones, la bolsa plegable 822 es desechable y esta formada por un material flexible adecuado o una combinacion de material rigido y flexible. El material flexible puede ser un material de clase VI USP certificada, por ejemplo silic ona, p olicarbonato, po lietileno y polipropileno. Al gunos ej emplos n o lim itativos d e m ateriales fle xibles incluyen polimeros tales como polietileno (por ejemplo polietileno de baja densidad lineal ypolietileno de densidad ultrabaja), polipropileno, cloruro de p olivinilo, dicloruro de polivinilo, cloruro de p olivinilideno, vinilacetato de etil eno, policarbonato, polimetacrilato, alcohol polivinilico, nylon, caucho de silicona, otros cauchos sinteticos y/o plasticos. Tal como se indica mas arriba, algunas partes del contenedor flexible o bolsa plegable 822 pueden comprender un material esencialmente rigido, tal como un polimero rigido (por ejemplo, polietileno de alta densidad), metal y/o vidrio (por ejemplo en areas para soportar adaptadores).

Todo el contenedor 18 o parte del mismo pueden ser opticamente transparentes para poder ver elcontenido en su interior. Por ejemplo, la FIG. 4 muestra una ventanilla local 60. Los materiales o la combinacion de materiales utilizados para formar el contenedor 18 se pueden elegir en base a una o mas propiedades, como flexibilidad, resistencia a la perforacion, resistencia a la traccion, permeabilidad de liquido y gas, opacidad y adaptabilidad a determinados procesos tales como moldeo por soplado, moldeo por inyeccion o moldeo por colada y rotacion (por ejemplo para formar bolsas plegables sin costuras).

La bolsa plegable puede tener cualquier espesor adecuado para contener un liquidoy puede estar disenada para que tenga una cierta resistencia a la perforacion durante la operacion o durante su manipulacion. Por ejemplo, las paredes de un contenedor pueden tener un espesor total inferior o igual a 250 milipulgadas o 6.350 micrometros (!m). Una milipulgada es igual a 25,4 micrometros (25,4 !m). Las paredes de un contenedor adecuado para ser utilizado en otras realizaciones pueden tener un espesor de entre aproximadamente 10 milipulgadas y aproximadamente 250 milipulgadas (entre a proximadamente 2 54 !m y a proximadamente 6.354 !m) o entre a proximadamente 15 mili pulgadas y aproximadamente 20 0 mil ipulgadas ( entre apr oximadamente 3 81 ! m y a proximadamente 5.080 !m) o entre aproximadamente 25 m ilipulgadas y a proximadamente 100 mi lipulgadas ( entre aproximadamente 63 5 !m y aproximadamente 2.540 !m) o entre aproximadamente 50 milipulgadas y aproximadamente 70 milipulgadas (entre aproximadamente 1.270 !m y aproximadamente 1.778 !m).

En algunas realizaciones, el contenedor 18 incluye mas de una capa de material que pueden estar laminadas juntas o unidas entre si de otro modo para otorgar ciertas propiedades al contenedor 18. Por ejemplo, una capa puede estar formada por un material esencialmente impermeable al oxigeno. Otra capa puede estar formada por un material que otorga resistencia a la traccion o resistencia a la rotura o al desgarro del contenedor 18. Tambien se puede incluir otra capa para otorgar resistencia quimica al fluido que puede estar alojado en el contenedor 18. Se ha de entender que un contenedor puede estar formado por cualquier combinacion de capas adecuada y que la invencion no esta limitada a este respecto. El contenedor 18, una bolsa plegable 822 tal como se muestra en la FIG. 2, puede incluir de 1 capa a aproximadamente 6 capas de material o de aproximadamente 2 capas a aproximadamente 5 capas de material o de aproximadamente 3 capas a aproximadamente 4 capas de material, pudiendo ser los materiales de las capas iguales o diferentes entre si.

Cada capa puede tener un espesor de, por ejemplo, entre aproximadamente 3 milipulgadas yaproximadamente 200 milipulgadas (de 76,2 !m a aproximadamente 5.080 !m) o entre aproximadamente 5 milipulgadas y aproximadamente 100 mil ipulgadas (de 1 27 !m a apro ximadamente 2.540 !m) o entre apro ximadamente 1 0 milip ulgadas y aproximadamente 50 milipulgadas (de 254 !m a aproximadamente 1.270 !m) o entre aproximadamente 15 milipulgadas y aproximadamente 25 milipulgadas (de 381 !m a aproximadamente 635 !m), o combinaciones de estos espesores.

El contenedor 18 puede ser un contenedor sin costuras.

Los componentes que estan integrados con bolsas plegables u otros contenedores utilizando los metodos aqui descritos estan formados con uno o mas materialesde clase VI USP certificada. Ejemplos de estos materiales incluyen silicona, policarbonato, polietileno y polipropileno. Algunos ejemplos no limitativos de materiales que pueden ser utilizados para formar componentes incluyen polimeros tales como polietileno (por ejemplo polietileno de baja densidad y polietileno de alta densidad), polipropileno, cloruro de polivinilo, dicloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, vinilacetato de etileno, alcohol polivinilico, policarbonato, polimetacrilato, nylon, caucho de silicona, otros cauchos sinteticos y/o plasticos, y combinaciones de los mismos. Tambien se pueden utilizar ceramicas, metales y materiales magneticos para formar un componente completo o partes del mismo. En algunas realizaciones, un componente completo o partes del mismo son rigidas; en otras realizaciones, un componente completo o partes del mismo son flexibles. El material utilizado para formar un componente se puede elegir en base a, por ejemplo, su funcion y/o una o mas propiedades, tales como compatibilidad con el c ontenedor, fle xibilidad, r esistencia a la tracc ion, dur eza, p ermeabilidad a liquido y gas, y adaptabilidad a determinados procesos tales como moldeo por soplado, moldeo por inyeccion o moldeo por colada y rotacion.

En det erminadas rea lizaciones, en especial e n ci ertas realizaciones que impl ican mani pular fluidos o reacciones quimicas o biologicas en u n contenedor, una bols a plegable 822, el conten edor e sta esencialmente cerr ado. Por ejemplo, el contenedor esta esencialmente sellado con respecto al entorno exterior del contenedor, excepto en algunas

realizaciones donde existen uno o mas accesos de entrada y/o salida 54, tal como muestra la FIG. 4. Los accesos de salida 54 permiten anadir y/o retirar contenido del contenedor 18. Si se utiliza una bolsa plegable 822, esta puede estar esencialmente deshinchada antes de llenarla con un liquido, y puede comenzar a inflarse cuando se llena de liquido. En otras realizaciones, algunos aspectos de la invencion se pueden aplicar a sistemas de contenedores abiertos.

En algunos casos se pueden introducir y/o retirar fluidos de un recipiente a traves de uno o mas accesos de entrada y/o accesos de salida del contenedor 18. El recipiente 11 puede formar parte de un sistema reactor para llevar a cabo una reaccion biologica o quimica. En algunos casos sepueden utilizar bombas, por ejemplo bombas desechables, para introducir un gas u otro fluido en el contenedor, por ejemplo a traves de una entrada, y/o para retirar un gas u otro fluido del contenedor, por ejemplo a traves de una salida. Por ejemplo, se puede crear una bomba acoplada magneticamente encerrando una cabeza impulsora magnetica desechable dentro de una caja con e ntrada(s) ysalida(s) que llevan a cabo un bombeo de fluido. Es posible utilizar palas flexibles y/o curvadas para mejorar el bombeo o proporcionar una disminucion de presion. El bombeo de fluidos, gas y/o polvo se puede lograr sin cabezas de bombeo y/o camaras de bomba apret ando sec uencialmente, por ejemplo, un tub o pol imerico e lectromecanico que lo gra ef ectivamente u na "peristalsis". Opcionalmente se pueden utilizar valvulas unidireccionales en el tubo que pueden ayudar a evitar el flujo de retorno. En ciertas realizaciones, la bolsa plegable puede contener conductores termicos embebidos en la bolsa para facilitar la transferencia de calor.

Tal como muestra la FIG. 4, una realizacion de la presente invencion puede incluir una estructura soporte 14 que puede rodear, soportar y alojar el contenedor 18. La estructura s oporte 14 puede tener cualquier forma adecuada que pueda rodear y/o alojar el contenedor. En algunos casos, la estructura soporte es reutilizable. La estructura soporte puede estar formada por un mater ial esencialmente rigido. Algunos ejemplos no limitativos de materiales que pueden ser utilizados p ara formar la estructura sop orte reutiliz able i ncluyen acer o ino xidable, al uminio, vidrio, fibra de vidri o impregnada de resi na o fi bra de c arbono, p olimeros (por ejemplo pol ietileno de alt a d ensidad), p oliacrilato, policarbonato, poliestireno, nylon u otras poliamidas, poliesteres, polimeros fenolicos, y combinaciones de los mismos. Los materiales pueden estar certificados para el uso en los entornos en los que son utilizados. Por ejemplo, en aquellos donde se requiere que la generacion de material particulado sea minima se pueden utilizar materiales de los que no se desprendan particulas.

La estructura soporte reutilizable puede estar disenada para que tenga una altura y un diametro similares a los de l os biorreactores de acero inoxidable estandar (u otros reactores o reci pientes estandar). El diseno tambien puede ser reducible para sistemas de reactor de mes a de pequeno volumen. Asi, la estructura soporte reutilizable puede tener cualquier volumen adecuado para llevar a cabo una reaccion quimica, bioquimica y/obiologica deseada. En muchos ejemplos, la estructura soporte reutilizable tiene un volumen esencialmente similar al del contenedor. Por ejemplo, es posible utilizar una unica estructura soporte reutilizable para soportar y alojar un solo contenedor que tiene un volumen esencialmente similar. Sin embargo, en otros casos se utiliza una estructura soporte reutilizable para alojar mas de un contenedor. La estructura soporte reutilizable puede tener por ejemplo un volumen entre aproximadamente 1 litro (1 l) y aproximadamente 10.0 00 l itros (10.0 00 l ), entre apr oximadamente 10 l y a proximadamente 5.000 l, en tre aproximadamente 100 l y aproximadamente 2.000 l, entre aproximadamente 500 l y aproximadamente 1.000 l. Tambien son posibles volumenes superiores a 10.000 l.

A modo de ejemplo, un contenedor, como el contenedor 18 mostrado en la FIG. 4, puede incluir diversos sensores y/o sondas para controlar y/o supervisar uno o mas parametros de proceso dentro del contenedor desechable, por ejemplo la temperatura, presion, pH, oxigeno disuelto (OD), dioxido de carbono disuelto (CO2D), proporcion de mezcla y caudal de gas. En algunos casos, el sensor tambien puede ser un sensor optico.

Se puede lograr un control del proceso de modo que no se comprometa la barrera esteril establecida por un contenedor desechable. Por ejemplo, el flujo de gas se puede supervisar y/o controlar mediante un rotametro o un medidor de flujo masico aguas arriba de un filtro de aire de entrada. En otra realizacion se pueden utilizar sondas opticas desechables disenadas p ara util izar "p arches" d e mater ial que c ontienen un ti nte i ndicador y que se p ueden montar so bre la superficie interior del contenedor desechable y leer a traves de la pared del contenedor desechable 18 por la ventanilla local 60 (FIG. 4) de la estructura soporte reutilizable 14. Por ejemplo, el oxigeno disuelto, el pH y/o el CO2 pueden ser supervisados y controlados en cada caso mediante un parche y sensor optico montado, por ejemplo, sobre un polimero biocompatible irradiable con rayos gamma que se puede sellar sobre la superficie del contenedor 18, embeber en esta o unir de otro modo a la misma.

Por ejemplo, volviendo a la FIG. 5, que ilustra un sistema biorreactor desechable 100, la estructura soporte reutilizable o estructura de contencion 140 encierra y soporta una bolsa plegable (102) que puede estar funcionalmente asociada a un controlador de temperatura 106. Algunos ejemplos no limitativos de estos son un i ntercambiador de calor, una camisa de agua en circuito cerrado, una manta electrica 104 y un calentador Peltier. Un calentador tambien puede incluir un termopar 104a y/o un detector de temperatura resistivo (DTR) para detectar la temperatura del contenido del contenedor

102. El termopar 104a puede estar conectado operativamente con el controlador de temperatura 106 para controlar la temperatura del contenido del contenedor 102. Opcionalmente, en la superficie del contenedor 102 se puede embeber un material conductor del calor para proporcionar una superficie de transferencia termica con el fin de superar el efecto de aislamiento del material utilizado para formar otras partes del contenedor 102.

Tambien se puede prever una refrigeracion mediante un sistema de refrigeracion por camisa de agua en circuito cerrado, mediante un sistema de refrigeracion montado sobre el reactor o mediante un intercambiador de calor estandar a traves de una c ubierta/camisa s obre l a estructur a s oporte reuti lizable (p or ej emplo, l a ma nta el ectrica 104). Alternativamente, una unidad do ble em paquetada q ue prop orciona calefacc ion y refrigeracion puede incl uir un componente configurado tanto para calentar como para refrigerar, pero tambien puede ser independiente de una camisa de refrigeracion. La refrigeracion tambien se puede realizar mediante refrigeradores Peltier. Por ejemplo, un refrigerador Peltier se puede aplicar a una linea de escape para condensar el gas del aire de escape con el fin de evitar que se empape un filtro de escape.

Un sistema reactor puede incluir un refrigerador de gas para enfriar el espacio superior y/o la salida de escape. Por ejemplo, se puede prever una refrigeracion por camisa, una refrigeracion electrotermica y/o quimica o un intercambiador de calor en una linea de aire de salida y/o en el espacio superior del contenedor. Este enfriamiento puede intensificar el retorno de condensado al contenedor, lo que puede reducir el taponamiento y ensuciamiento de un filtro de aire de salida. La purga de gas previamente enfriado en el espacio superior puede dismiuir el punto de condensacion y/o reducir la carga de vapor de agua del gas de aire de salida.

En el sistema descrito se pueden conectar sensores y/o sondas (por ejemplo, sensores 108) a un modulo electronico de sensores 1 32, cu ya sa lida puede enviarse a u na placa de termi nales 130 y/o un a caja de re les 128. El m odulo electronico de sensores 132 esta conectado funcionalmente con una o mas fuentes de alimentacion 136. Tal como utilizan el termino los expertos en la tecnica en cuestion, "VCC" es una designacion electronica que se refiere a una tension de una fuente de alimentacion conectada con el terminal de toma de corriente de un transistor bipolar. En un transistor bipolar d e u nion NPN, se designa + VCC, mi entras qu e e n un trans istor P NP, es -VC C. La rea lizacion representada en la FIG. 5 incluye una combinacion de transistores NPN y PNP.

Los resultados de las operaciones de deteccion se pueden introducir en un sistema de control informatizado 115 (por ejemplo u n or denador) para calcul ar y c ontrolar d iversos parametros (por ej emplo l a medi da d e temperatur a y peso/volumen)y para una visualizacion e interfaz de usuario. Este sistema de control 115 tambien puede incluir una combinacion de sistemas electronicos, mecanicos y/o neumaticos para controlar el calor, aire y/o liquido suministrados al cont enedor desec hable o retirados del mismo, del modo n ecesario par a esta bilizar o co ntrolar los par ametros ambientales de la operacion del proceso. Se ha de senalar que el sistema de control 115 puede desempenar otras funciones y que la invencion no se limita a una funcion o grupo de funciones particular del mismo.

El sistema o los sistemas de control se pueden implementar de muchos modos, tal como un hardware y/o firmware especializado, utilizando un procesador programado usando microcodigos o software para realizar las funciones arriba indicadas, o c ualquier c ombinacion adecuada de los mis mos. Un siste ma d e co ntrol pu ede co ntrolar una o ma s operaciones de un s olo r eactor par a un a reacci on biologica, b ioquimica o q uimica, o de m ultiples re actores (independientes o interconectados).

Cada uno de los sistemas aq ui descritos (por ej emplo con referencia a la F IG. 5) y sus componentes puede implementarse utilizando cualquiera de las diversas tecnologias, incluyendo software (por ejemplo C, C#, C++, Java, o una combinacion de estos), hardware (por ejemplo uno o mas circuitos integrados de aplicacion especifica), firmware (por ejemplo memoria programada electricamente), o cualquier combinacion de las mismas.

Los sistemas aqui descritos se pueden implementar en uno o mas sistemas informaticos. Estos sistemas informaticos pueden ser, por ejemplo, ordenadores habituales, por ejemplo los basados en procesadores INTEL®, como PENTIUM®

o XSCALE® (INTEL Corporation, Inc.). Se ha de senalar que para implementar las diversas realizaciones aqui descritas se pu eden utilizar un o o mas tipos de sistemas informaticos. El sistema informatico p uede incl uir hardware especialmente programado para un objetivo especial, por ejemplo un circuito integrado de aplicacion especifica (ASIC). Diversos componentes se pueden implementar con software, hardware o firmware, o cualquier combinacion de estos. Ademas, esto s metodos, a cciones, sistemas, eleme ntos de sistem a y com ponentes de los mismos se p ueden implementar como parte del sistema informatico arriba descrito o como un componente independiente.

El sistema de control asociado funcionalmente con un recipiente aqui descrito puede ser portatil. El sistema de control puede incluir, por ejemplo, todos o muchos de los controles y funciones necesarios para realizar una manipulacion de fluidos (por ejemplo mezclas y reacciones) en el sistema biorreactor 100. El sistema de control puede incluir un soporte y ruedas para facilitar el transporte del recipiente. Ventajosamente, un sistema de control portatil de este tipo se puede programar con instrucciones prefijadas, si asi se desea, transportar (opcionalmente con el recipiente) y conectar con un recipiente listo para llevar a cabo una manipulacion de fluidos en menos tiempo que el necesario para preparar los sistemas de control de manipulacion de fluidos convencionales. Por ejemplo, el sistema descrito se puede preparar en menos de 1 semana o d e men os d e una hora a ap roximadamente 3 dias o de a proximadamente 3 h oras a aproximadamente 12 horas.

En diversos aspectos de la invencion, un recipiente, incluyendo el recipiente 102, tambien se puede conectar a una o mas fuentes de gases tales como aire, oxigeno, dioxido de carbono, nitrogeno, amoniaco o mezclas de los mismos. En general, los gases estan comprimidos ypueden ser liberados o bombeados de forma controlada. Estos gases pueden utilizarse para proporcionar condiciones de crecimiento y/o reaccion para obtener un producto dentro del contenedor. Los gases tambien pueden utilizarse para producir un burbujeo en el seno del contenedor, por ejemplo para producir

una mezcla o con otros fines. Por ejemplo, en determinadas realizaciones donde se emplean burbujeadores, el tamano y la distribucion de las burbujas se puede controlar haciendo pasar una corriente de gas de entrada a traves de una superficie porosa antes de introducirla en el contenedor. Ademas, la superficie de burbujeo se puede utilizar como un dispositivo de separacion celular alternando una presurizacion yuna despresurizacion (o aplicacion de vacio) e n la superficie exterior de la superficie porosa, o mediante cualquier otro metodo adecuado.

Como ejemplo especifico, la FIG. 5 muestra diversas fuentes de gases 118 y124. Los gases de entrada pueden pasar opcionalmente a traves de un filtro 120 y/o un caudalimetro y/o valvula 122, que pueden estar controlados por el sistema de co ntrol 1 15, antes d e e ntrar en e l co ntenedor. La valvula 1 22 p uede cons istir en un accionador ne umatico (accionado, por ejemplo, por aire comprimido / dioxido de carbono u otro gas 124), que puede estar controlado por una valvula solenoide 126. Estas valvulas solenoides se pueden controlar mediante un rele 128 conectado a la placa de terminales 130, que a su vez esta conectada al sistema de control 115. La placa de terminales puede comprender, por ejemplo, una placa de terminales PCI, o una placa de terminales de conexion USB / paralelo o fireport. En otras realizaciones se pueden utilizar valvulas de cierre de nivel para los accesos de carga, valvulas de recogida y toma de muestras. Tambien se pueden utilizar valvulas de estrechamiento de tubo progresivo capaces de dosificar el caudal con precision. En algunos casos, las valvulas pueden ser valvulas de cierre de nivel (por ejemplo, para accesos de entrada, accesos de salida, accesos de toma de muestras, etc.). Los gases de entrada se pueden conectar con cualquier entrada adecuada del recipiente. Los gases de entrada pueden estar asociados a uno o ma s burbujeadores que pueden controlarse de forma independiente, tal como se describe con mayor detalle mas abajo.

Tal como muestra el ejemplo de la FIG. 5, el contenedor y la estructura soporte ilustrados en la FIG. 4 o FIG. 1 pueden estar funci onalmente as ociados a div ersos compo nentes co mo p arte de u n sistema biorre actor c ompleto 10 0, de acuerdo con otro aspecto de la invencion. Por consiguiente, el contenedor y/o la estructura soporte pueden incluir varios adaptadores para facilitar la conexion a componentes funcionales, tales como filtros, sensores y mezcladores, asi como conexiones con lineas para suministrar reactivos, tales como medios liquidos, gases y similares. El contenedor y los adaptadores se pueden esterilizar antes de su uso para proporcionar una "envoltura esteril" que protege el contenido del contenedor frente a los co ntaminantes en suspension del aire exterior. En algunas realizaciones, el contenido del contenedor n o entra en con tacto con la estructura s oporte re utilizable y, por co nsiguiente, la estructura so porte reutilizable puede ser usada d e n uevo d espues d e llevar a cab o una r eaccion q uimica, b ioquimica y/o bi ologica particular si n esteriliz arla, mientras que el conten edor y/o los ad aptadores c onectados al c ontenedor pueden ser desechados. El contenedor, los adaptadores y/o la estructura soporte reutilizable pueden ser reutilizados (por ejemplo, despues de una limpieza y esterilizacion).

Un recipiente tambien puede incluir un sistema de mezcla para mezclar el contenido del contenedor. En algunos casos se puede utilizar mas de un agitador o mezclador, pudiendo los agitadores y/o mezcladores ser iguales o diferentes. Por ejemplo, se puede utilizar mas de unsistema de agitacionpara aumentar la potencia de mezcla. En algunos casos, el agitador puede ser un agita dor de altura ajustable, por ejemplo de modo que el arbol de traccion permita levantar un impulsor o agitador por encima del fondo del deposito y/o posibilite el uso de multiples impulsores o agitadores. En algunos casos, un sistema de mezcla de un recipiente puede ser desechable o estar previsto para un solo uso (por ejemplo, junto con el contenedor).

En el contenedor se pueden aplicar diversos metodos para mezclar fluidos. Por ejemplo, se pueden utilizar mezcladores basados en a ccionamiento magn etico, burbujeo y/o e mulsores. Tambien se pu eden emp lear mezcla dores con accionamiento de arbol directo que estan sellados y no estan acoplados magneticamente.

Por ej emplo, el sistem a d e mezcla pu ede inc luir un motor 112, p or ejem plo par a acci onar u n impu lsor ( u otro componente utilizado para mezclar) situado dentro del contenedor, un acondicionador de energia 114 y/o un controlador de motor 116.

El sistema de mezcla puede incluir, por ejemplo, un agitador magnetico. Normalmente, los agitadores magneticos utilizan imanes, tales como imanes fijos o permanentes, para girar o mover de otro modo el agitador, por ejemplo impulsores, paletas, alabes, plac as, co nos, etc. En a lgunos cas os, los im anes co n el a gitador magnetico s on estacionarios y se pueden conectar o activar secuencialmente para acelerar o desacelerar el agitador, por ejemplo, mediante un impulsor magnetico interior. Dado que el arbol no entra en el contenedor, puede no ser necesario mantener el agitador en condiciones esteriles, por ejemplo utilizando juntas rotativas interiores y/o exteriores, vapor vivo caliente o similares.

Estos dis positivos p ueden i ncluir u n im pulsor de accionamiento ma gnetico, a unque tam bien s on posibles o tras disposiciones. En algunas configuraciones, el accionamiento del impulsor es magnetico y el motor no esta conectado directamente al impulsor. Los imanes asociados con una cabeza motriz se pueden alinear con imanes asociados a un impulsor, de modo que la cabeza motriz pueda hacer girar el impulsor por interaccion magnetica. En algunos casos, la parte del motor (y otros componentes asociados al motor) se pueden montar sobre una estructura soporte.

Los sistemas impulsores aqui descritos pueden permitir que el sistema mezcle fluidos, solidos o espumas de cualquier tipo. Por ejemplo, dentro del contenedor se pueden mezclar fluidospara lograr una distribucion de nutrientes y gases disueltos en aplicaciones de crecimiento celular. El mismo contenedor desechable puede ser utilizado para mezclar tampones y medios u otras soluciones en las que es deseable una superficie de contacto del producto desechable. Esto tambien puede incluir aplicaciones en las que no es necesario que el recipiente sea esteril o mantenga la esterilidad. Ademas, los ejemplos aqui descritos permiten retirar y desechar el contenedor que aloja los fluidos / mezclas / gases de la estructura de soporte reutilizable, de modo que esta estructura soporte reutilizable no se ensucia con los fluidos mezclados en el contenedor. Por consiguiente, no es necesario limpiaro esterilizar la estructura soporte reutilizable despues de cada uso.

Claims (18)

1. REIVINDICACIONES

   1. Unidad de e levacion (8 10) para l evantar o soport ar u n articulo (1 8) dentro d e u n recip iente ( 11; 81 1) configurado para alojar un volumen de fluido (22), que comprende:

   una unidad estructural de soporte (816) adaptada para ser fijada a una parte superior del recipiente (11; 811);

   un componente elevador (814) montado sobre la unidad estructural de soporte (816) y que se puede

   mover verticalmente con respecto a la un idad estructural de soporte (816), estando adaptado el componente

   elevador (814) para ser unido al articulo (18) a soportar o levantar; y

   un dispositivo motor para mover verticalmente el componente elevador (814) con respecto a la unidad estructural de soporte (816);

   caracterizada porque el articulo (18) comprende una bolsa plegable (18) yporque el componente elevador

   (814) esta configurado y dispuesto para levantar almenos una parte superior de la bolsa plegable (18) con el fin de transformar la bolsa plegable (18) desde una configuracion plegada a una configuracion desplegada y de soportar la bolsa plegable (18) en la configuracion desplegada.

2. 2.

   Unidad d e ele vacion (810) s egun la reivi ndicacion 1, ca racterizada po rque el com ponente elev ador (814 ) comprende una barra elevadora (818).

3. 3.

   Unidad de elevacion (810) segun la reivindicacion 2, caracterizada porque la barra elevadora (818) comprende un gancho (820) configurado para enganchar una parte de la zona superior de la bolsa plegable (18).

4. 4.

   Unidad de e levacion ( 810) seg un c ualquiera d e l as r eivindicaciones anter iores, c aracterizada p orque e l componente elevador (814) comprende multiples barras elevadoras (818) que estan configuradas y dispuestas para soportar la bolsa plegable (18) en una configuracion desplegada.

5. 5.

   Unidad de elevacion (810) segun cualquiera de las re ivindicaciones anteriores, caracterizada porque ademas comprende un cable ( 815) o cadena que incluye un primer extremo conectado directa o ind irectamente al componente elevador (814) y un segundo extremo conectado directa o indirectamente a un dispositivo motor.

6. 6.

   Unidad de e levacion ( 810) seg un c ualquiera d e l as r eivindicaciones anter iores, c aracterizada p orque e l dispositivo motor comprende un motor (828).

7. 7.

   Unidad de elevacion (8 10) segun u na c ualquiera d e l as reivi ndicaciones 1 a 5, caracteriz ada p orque e l dispositivo motor comprende un sistema de poleas.

8. 8.

   Unidad de elevacion (810) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad estructural de soporte (816) comprende una o mas barras de soporte (817).

9. 9.

   Sistema (10; 800) que comprende:

   un recipiente (11; 811) que incluye una bolsa plegable (18) configurada para alojar un volumen de un

   fluido (22), comprendiendo el recipiente (11; 811) una estructura soporte (14) que rodea y contiene la bolsa

   plegable (18); y

   una unidad de elevacion (810) unida a una parte superior del recipiente (11; 811), comprendiendo la

   unidad de elevacion (810) una unidad estructural de soporte (816) y un componente elevador (814) que se

   puede mover verticalmente con respecto a la unidad estructural de soporte (816);

   caracterizado porque el componente elevador (814) esta configurado y dispuesto para levantar al menos una parte superior de la bolsa plegable (18) con el fin de transformar la bolsa plegable (18) desde una configuracion plegada a una configuracion desplegada y de soportar la bolsa plegable (18) en la configuracion desplegada.

10. 10.

    Sistema (10; 800) segun la reivindicacion 9, caracterizado porque el recipiente (11; 811) comprende una entrada (832) situada en una parte inferior del recipiente (11; 811) y adaptada para permitir la entrada de la bolsa plegable (18) al interior del recipiente (11; 811), pudiendo extenderse el componente elevador (814) al menos hasta la entrada (832).

11. 11.

    Sistema (1 0; 800) s egun c ualquiera de las reiv indicaciones 9 y 10, caracteriz ado porq ue el componente elevador (814) comprende multiples barras elevadoras (818).

12. 12.

    Sistema (10; 8 00) segun la reivindicacion 10, caracterizado porque la entrada (832) esta dimensionada para permitir el paso de una bolsa plegable (18) con un volumen de al menos 10 l, y porque el recipiente (11; 811) comprende una cubierta de la entrada (834) unida de forma separable al recipiente (11; 811).

13. 13.

    Sistema (10; 800) segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque la unidad de elevacion

    (810) comprende un motor (828) para mover verticalmente el componente elevador (814) con respecto a la unidad estructural de soporte (816).

14. 14.

    Sistema (10; 800) segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque comprende multiples barras (826) unidas a una superficie superior de la bolsa plegable (826), estando configuradas las barras (826) para ser agarradas por el componente elevador (814) de la unidad de elevacion (810) con el fin de permitir que la unidad de elevacion (810) levante y soporte al menos el com ponente elevador (814) de la unidad de elevacion (810), permitiendo que la unidad de elevacion (810) levante y soporte al menos la superficie superior de la bolsa plegable (18).

15. 15.

    Sistema (10; 800) segun la reivindicacion 14, caracterizado porque la superficie superior de la bolsa plegable

    (18) comprende multiples manguitos (824), y porque cada manguito (824) contiene una de las multiples barras (826).

16. 16.

    Metodo para levantar un articulo (18) alojado dentro de un recipiente (11; 811), que comprende:

    extender un componente elevador (814) desde una parte superior hasta una parte inferior de un

    recipiente (11; 811), teniendo el recipiente (11; 811) una parte interior configurada para alojar un volumen de

    fluido (22) y una entrada (832) situada en la parte inferior del recipiente (11; 811);

    dirigir el componente elevador (814) hacia la entrada (832) situada en la parte inferior del recipiente

    (11; 811) de modo que al menos parte del componente elevador (814) quede junto a la entrada (832) o cerca

    de la misma;

    fijar un articulo (18) a al menos una parte del componente elevador (832); y

    levantar el componente elevador (814) y el articulo (18) hacia la parte superior del recipiente (11; 811),

    caracterizado porque el articulo (18) comprende una bolsa plegable (18) yporque el componente elevador

    (814) esta configurado y dispuesto para levantar almenos una parte superior de la bolsa plegable (18) con el fin de transformar la bolsa plegable (18) desde una configuracion plegada a una configuracion desplegada y de soportar la bolsa plegable (18) en la configuracion desplegada.

17. 17.

    Metodo segun la reivindicacion 16, caracterizado porque la extension del componente elevador (814) desde la parte superior hacia la parte inferior del recipiente (11; 811) incluye la extension de un cable (815) o cadena unido al componente elevador (814).

18. 18.

    Metodo se gun cualqu iera d e las reivi ndicaciones 16 y 17, caracteriz ado p orque al menos una parte de l componente elevador (814) situado en el acceso de entrada (832) o cerca del mismo se dirige a traves de la entrada (832) de modo que al menos parte del componente elevador (814) queda posicionado fuera de la parte interior del recipiente (11; 811) antes de unir el articulo (18) al menos a una parte delcomponente elevador (814).