チューブポートおよび関連した容器システム
チューブポートは管状の第１のステムを含み、そのステムは、第１の端部と長手方向に隔置した第２の端部との間に延びる内面および外面を有する。この内面は、第１のステムを通って長手方向に延びる通路と接する。このチューブポートは、さらに、第１のステムの第１の端部を包囲して半径方向外側に突出するフランジを含む。このフランジおよび第１のステムは、９０未満の値のショアＡスケールのデュロメータを有する可撓性のエラストマー材料から成る単一部材として一体形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブポート（tube port）、サンプリングポート（sampling port）、およびそれらポートを組み込む容器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポートは、細胞を含む増殖培地への気体、液体、または他の材料の制御された量を供給し、バイオリアクターから外に物質を抽出し、バイオリアクターの中の状態を監視する温度探触子（probe）などの探触子を挿入するために必要なバイオリアクターの特徴である。通例のポートは、バイオリアクター容器に恒久的に取付け可能な管状の金属または硬質プラスチック製のステム（stem）を備える。次いで、様々なチューブまたは探触子は、これらポートに取り付けられ、またはポートの中を通される。全ての実施形態においては、これらポートで漏洩または汚染が発生しないように高度の注意が払われている。
【０００３】
通例のポートは、上述の詳細説明のように、これらの所望の目的のためには有効であるが、いくつかの欠点を有する。例えば、通例のポートは、典型的には金属または硬質プラスチックから作製されているため、ポートは典型的には剛体で不撓性である。この不撓性により、ポートの中を通されるチューブまたは他の構造体の周りで密封を確立することが難しいことがある。その結果、ポートとその中を通される構造体の間に無用の空所が形成されることがある。
【０００４】
さらに、通例のポートの不撓性は、可撓性の容器と共に用いられるときに、問題を引き起こすことがある。可撓性の容器を用いることの利点は、これら容器が使用されないときに、運搬または保管のために折り畳むことができることであり、これにより保管される容器がより小型化され、取り扱いがより容易なり、保管のためにより少ない空間しか必要とされない。剛体のポートは、これら容器の可撓性を低下させ、容器がポートの周りで折り曲げられたときに、これらのポートが容器に損傷を与える危険性を増大させる。
【０００５】
典型的に、バイオリアクターからのサンプリングは、サンプリングチューブを対応するポートに単に連結し、そこからサンプルを抜き取ることによって行う。典型的に、このサンプリング技術では、容器の周辺からサンプル流体を抜き取る。しかしながら、この種のサンプルは、容器の中央のより近くに含まれる一般的により均質な流体として、不適当な場合がある。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６０８３５８７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／００７７４６６号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００２／０１３１６５４号
【特許文献４】米国特許出願第１１／１１２８３４号
【特許文献５】Michael Goodwin、Nephi Jones、Jeremy Larsenが２００６年３月２０日に出願した名称「Gas Spargers and Related Container Systems」の米国特許出願
【特許文献６】米国特許出願公開第２００５／０２３９１９９号
【特許文献７】Whitt F.Woodsらが２００６年３月２０日に出願した名称「Mixing Systems and Related Mixers」の米国仮出願
【特許文献８】米国特許出願第１１／１２７６５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、必要とされるものは、上述の１つまたは複数の問題、または当技術分野において知られる他の欠点を克服する改良型ポートである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、チューブポートおよびサンプリングポート、ならびに、それらのポートを組み込む容器システムに関する。概して、本発明のチューブポートは、ステムを包囲して、そのステムから半径方向外側に突出するフランジを有する可撓性の管状のステムを備える。本発明のサンプリングポートは、細長く可撓性の支持チューブと、細長い可撓性のサンプリングチューブと、を備え、それぞれが本体の取付け位置にて互いに結合される。このフランジは、支持チューブおよびサンプリングチューブを包囲し、それらから半径方向外側に突出する。
【０００９】
この発明のチューブポートおよびサンプリングポートは、探触子を取り付けて、増殖培地および他の構成材料を供給および除去し、そしてサンプリングを行うことが必要なバイオリアクターに用いることができる。しかしながら、この発明のチューブポートおよびサンプリングポートは、発酵システムや他の流体処理、運搬、および／または保管システムなどに用いることもできる。
【００１０】
可撓性の管状のステムおよびフランジを用いることにより、この発明のチューブポートの精選された実施形態は、通例の剛体のチューブポートに勝る様々な独特な利点を有する。実施例として限定的ではなく、この発明のチューブポートは、製作が比較的廉価であり、極めて可撓性があり、これらが可撓性の容器と共により容易に用いられることを可能にする。例えば、これらのチューブポートの可撓性により、これらのチューブポートは、剛体のチューブポートと共には用いることができない方法およびシステムを用いて、可撓性の袋または他の構造体に連結することができる。これらチューブポートは、小規模な室内実験または大規模な商用生産システムにおいて用いるために、容易に拡大縮小することができる。
【００１１】
この発明のチューブポートは、使い捨ての袋またはライナなどの可撓性の容器の一部として形成することができ、または、それら可撓性の容器に結合させることができる。そして、これらのチューブポートおよび関連する容器は、同時に滅菌され（sterilize）、単一システムとして販売することができる。このやり方は、滅菌プロセスを簡素化する。さらに、チューブポート全体は、組み合わされたチューブポートおよび容器が、それらのチューブポートまたは容器に損傷を与える危険性なく、保管および／または運搬のために小型の形に折り畳まれおよび／または巻き上げられることができるように、柔らかく可撓性があるように設計されている。本発明の異なる実施形態の他の多数の利点は、以下に説明され、以下の開示および添付図面から明らかであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
添付図面を参照して本発明の様々な実施形態を説明する。これら図面は本発明の典型的な実施形態だけを示し、したがってその特許請求の範囲を限定するものではないと考えられることが理解されよう。
【００１３】
図１に示すものは、本発明の特徴を組み込む格納システム１０の一実施形態である。格納システム１０は、容器システム３０が配置された実質的に剛体の支持ハウジング１２を備える。支持ハウジング１２は、上端部１４と、下端部１６と、区画２０と隣接する内面１８と、を有する。下端部１６には床２２が形成され、側壁２３が床２２から上端部１４に上方に延びる。１つまたは複数の開口部２４は、区画２０と連通するために容器システム３０の床２２または側壁２３を通って延びることができる。上端部１４は、区画２０の接近開口部（access opening）２８と隣接するリップ２６で終端する。必要に応じて、接近開口部２８を覆うために、カバー（図示せず）を上端部１４に取り付けることができる。支持ハウジング１２が様々な相異なったサイズ、形状、および構成で導入できることが理解されよう。例えば、一代替実施形態において、接近開口部２８は、恒久的な上端壁によって閉じることができる。接近ポート（access port）は、側壁または床などの支持ハウジング１２の別の位置に形成することができる。この接近ポートは、扉によって選択的に閉じることができる。
【００１４】
また図１に示すように、容器システム３０は、支持ハウジング１２の区画２０の中に少なくとも部分的に配置される。容器システム３０は、以下において詳述する１つまたは複数のチューブポート３３を有する容器３２を備える。本実施形態において示される容器３２は可撓性の袋状の本体３６を含み、その本体３６は、流体４１または他のタイプの材料を保持するために適するチャンバ（chamber）４０と隣接する内面３８を有する。より具体的には、本体３６は、本体３６が広げられるときに、第１の端部４４と、反対側の第２の端部４６と、の間に延びる実質的に円形または多角形の横断面を有する側壁４２を含む。第１の端部４４は上端壁４８にて終端し、一方、第２の端部４６は下端壁５０にて終端する。
【００１５】
本体３６は、０．２ｍｍから約２ｍｍを通例として、約０．１ｍｍから約５ｍｍの間の範囲の厚さを有する低密度ポリエチレンまたは他の高分子材料シートなど可撓性の不透水性材料から成る。また、他の厚さも用いることができる。この材料は、単層材料から成ることができ、あるいは、二重壁の容器を形成するために、互いに密閉または分離される２つ以上の層を含むことができる。これらの層が互いに密閉される場合は、この材料は、積層材または押出し材であってもよい。積層材は、接着剤によって互いに実質的に固定される２つ以上の分離形成された層を含む。
【００１６】
押出し材は単一の一体シートを含み、ソノシートは、それぞれ接触層によって分離される異なる材料の２つ以上の層を含む。これらの層の全ては、同時に共押出しされる。本発明に用いることのできる押出し材の一例は、ユタ州、ローガン郊外の本件特許出願人から入手できる「ＨｙＱ ＣＸ３−９」フィルムである。この「ＨｙＱ ＣＸ３−９」フィルムは、ｃＧＭＰ施設で製造された３層の９ミル（mil）キャストフィルムである。この外側層は、超低密度ポリエチレン製の接触層と共押出しされたポリエステルエラストマーである。本発明に用いることのできる押出し材の別の例は、やはり本件特許出願人から入手できる「ＨｙＱ ＣＸ５−１４」キャストフィルムである。この「ＨｙＱ ＣＸ５−Ｉ４」キャストフィルムは、ポリエステルエラストマーの外側層と、超低密度ポリエチレン接触層と、これらの間に配置されたＥＶＯＨ遮断層と、を有する。さらに別の例においては、インフレートフィルムの３つの独立した膜から製造された多膜（multi-web）フィルムを用いることができる。これら２つの内側の膜は、それぞれ４ミル単層ポリエチレンフィルム（HyCloneによって「ＨｙＱ ＢＭ１」フィルムと呼称される）であり、一方、外側の遮断膜は、５．５ミル厚さの６層共押出しフィルム（HyCloneによって「ＨｙＱ ＢＸ６」フィルムと呼称される）である。
【００１７】
この材料は、生細胞との直接接触が承認されており、溶液を無菌に維持することができる。このような実施形態において、その材料は、さらに電離放射線などによって滅菌可能である。相異なった状況で用いることのできる材料の実施例は、２０００年７月４日に付与された特許文献１、および２００３年４月２４日に公開された特許文献２に開示されており、これらは、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる。
【００１８】
一実施形態において、本体３６は２次元の枕状の袋を有し、２枚の材料シートが重なり合った関係で配置され、それら２枚の材料シートは、内部のチャンバ４０を形成するために、それらの外周にて互いに結合される。あるいは、１枚の材料シートが折り重ねられ、そして内部のチャンバ４０を形成するために、その外周の周りで接合される。別の実施形態において、本体３６は、ある長さに切断されて端部が接合されて閉じられた高分子材料の連続した管状の押出しから、形成することができる。
【００１９】
さらに別の実施形態において、本体３６は、環状の側壁だけでなく２次元の上端壁４８および２次元の下端壁５０を有する３次元の袋を含むことができる。３次元の本体３６は、典型的には３つ以上、通例では４つから６つの複数の別個のパネルを含む。各パネルは、実質的に同一であり、本体３６の側壁、上端壁および下端壁の一部を含む。各パネルの対応する外周の縁部は、接合される。これらの接合は、典型的には、熱エネルギー、ＲＦエネルギー、音波、または他の密封用エネルギーなどの当技術分野において知られる方法を用いて形成される。
【００２０】
他の実施形態において、これらのパネルは様々な相異なる形態で形成することができる。さらに、３次元の袋を製造する１つの方法に関する記載は、２００２年９月１９日に公開された特許文献３に開示されており、その図面および詳細説明は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２１】
本体３６が実際的にどのような所望のサイズ、形状、および構成を有するようにも製造できることが理解されよう。例えば、本体３６は、１０リッター、３０リッター、１００リッター、２５０リッター、５００リッター、７５０リッター、１，０００リッター、１，５００リッター、３，０００リッター、５，０００リッター、１０，０００リッター、または他の所望の容積の大きさのチャンバ４０を有するように、形成することができる。本体３６はどのような形でもありえるが、一実施形態において、本体３６は、支持ハウジング１２の区画２０と相補的または実質的に相補的であるように具体的に構成される。
【００２２】
しかしながら、いずれの実施形態においても、本体３６が区画２０の中に受け入れられたときに、本体３６が支持ハウジング１２によって均一に支持されることが望ましい。本体３６が支持ハウジング１２によって少なくとも概ね均一な支持を受けることにより、流体が充填されたときに、本体３６に加わる水圧力による本体３６の不具合を除外することに役立つ。
【００２３】
上述の実施形態においては、容器３２が可撓性の袋状の形状を有するが、代替の実施形態では、容器３２が折り畳み可能な容器または半剛性の容器のどのような形でも有することができることが理解されよう。さらに、閉じた上端壁４８を有することとは対照的に、容器３２は、開いた上部のライナを有することができる。さらに容器３２は、透明または不透明とすることができ、また、その中に紫外線光抑制剤を組み込むことができる。
【００２４】
側壁４２および上端壁４８には、チャンバ４０と流体連通している複数のチューブポート３３が取り付けられている。４つのチューブポート３３が示されているが、容器３２の使用目的に応じて、１つ、２つ、３つ、またはそれ以上のチューブポート３３を配置できることが理解されよう。したがって、各チューブポート３３は、予定される処理のタイプに応じて異なった目的に役立つことができる。例えば、チューブポート３３は、流体または他の成分をチャンバ４０の中に分注、またはチャンバ４０から流体を抜き取るために、流体管路５２などのチューブに結合させることができる。さらに、増殖細胞または微生物用のバイオリアクターとして容器３２が用いられるときなどに、チューブポート３３は、温度探触子、ｐＨ探触子、溶存酸素探触子などの様々な探触子をチャンバ４０へ接近させるために用いることができる。
【００２５】
概して、各チューブポート３３は、フランジ５８を有する管状のステム５６を備え、そのフランジ５８は、管状のステム５６を包囲して、その管状のステム５６から半径方向外側に突出する。図２を参照すると、チューブポート３３のステム５６は、内面６０および反対側の外面６２有し、それぞれは、第１の端部６４と長手方向に隔置された第２の端部６６との間に延びる。内面６０は、ステム５６を通って長手方向に延びる通路６８と接する。内面６０および／または外面６２は、そこから延びる返し（barb）また他の突起部を有することができ、または示された実施形態のように実質的に平坦であってもよい。内面６０および外面６２の一方または両方は、さらに、その長さに沿って延びる締付け勾配（constricting taper）を有することができる。
【００２６】
フランジ５８は、第１の端部６４にてステム５６を包囲して、そこから半径方向外側に突出する。示された実施形態において、フランジ５８は実質的に円形の形状を有する。代替実施形態において、フランジ５８は、楕円形、正方形、あるいは他の多角形または不規則な形状など他のどのような所望の形状であってもよい。フランジ５８は、それぞれ外周縁部７４へ外側に延びる第１の側面７０および反対側の第２の側面７２を有する。
【００２７】
ステム５６およびフランジ５８は、単一の一体部材として成型することができる。代りに、ステム５６は、熱溶接、ＲＦエネルギー、超音波など通例の溶接技術を用いる溶接によって、あるいは接着剤、その他全ての他の通例の取付けまたは締付け技術を用いることによって、フランジ５８に連結することができる。
【００２８】
図３を参照すると、一実施形態において、環状のリップシール７６は、通路６８の中に延びるためにステム５６の内面６０から半径方向内側に突出する。リップシール７６は、内面６０から内側面８２に延びる第１の側壁７８および反対側の第２の側壁８０を含む。リップシール７６は、内面６０に沿ってどこにでも配置されることができるが、示された実施形態において、リップシール７６は、フランジ５８およびリップシール７６が実質的に同一平面に配置されるように、ステム５６の第１の端部６４に配置される。さらに、フランジ５８の第１の側面７０およびリップシール７６の第１の側壁７８は、実質的に同一平面に配置される。リップシール７６は、通路６８を通って挿入される予定のチューブ、探触子または他の装置の周りで環状シールを形成するために弾性的に可撓性であり、それによって、流体または他の材料が通路６８を通って容器３２のチャンバ４０の中に入るかまたは抜け出ることを防止する。
【００２９】
例えば、図１および図４に、近位端８７と反対側の遠位端８８との間に延びる実質的に円筒形の外面８６を有する探触子８４を示す。探触子８４は、溶存酸素探触子、あるいはｐＨ探触子や温度探触子などの他のどのようなタイプの探触子も含むことができる。容器３２に流体を充填する前に、探触子８４の遠位端８８は、遠位端８８が容器３２のチャンバ４０の中に自由に突出するように、チューブポート３３の管状のステム５６およびリップシール７６を通って進められる。探触子８４がリップシール７６を通ると、リップシール７６は、探触子８４の外面８６を弾力的に付勢するために外側に曲がる。その結果、密封係合（sealed engagement）がリップシール７６と探触子８４の外面８６の間に形成される。この密封係合は、全ての流体または他の素材が管状のステム５６を通ってチャンバ４０に入りまたは抜け出ることを防止する。したがって、どのような素材に対しても、探触子８４とステム５６の内面の間に形成された空所８９に捕らえられることを防止する。
【００３０】
上述の実施形態は、探触子８４を密封係合によって容器３２に容易に取り付けることができ、それに続く滅菌および再使用のために容易に除去できるという利点を有する。また容器３２は、洗浄および滅菌を最小限に抑えるために、単一の使用後に処分されることがある。探触子８４が容器３２に入るときに滅菌されることを確実なものとするために、探触子８４をチューブポート３３および容器３２に連結する際に、様々な他の密封および連結の構造体がさらに用いられることは理解されよう。このような連結システムの例は、特許文献４に開示されており、これは先に、参照により本明細書に組み込まれた。
【００３１】
図３を再び参照すると、フランジ５８およびリップシール７６が実質的に同一平面に配置されたときに、リップシール７６の可撓性に役立つように、環状のチャネル９０をフランジ５８上に凹型に形成することができる。チャネル９０は、リップシール７６および通路６８の開口部を包囲するように、フランジ５８の第１の側面７０に凹型に形成される実質的Ｃ形の床部９２の輪郭をなす。すなわち、チャネル９０は、ステム５６の第１の端部６４において、通路６８の内径よりもわずかに大きい内径を有する。チャネル９０は、探触子８４または他の構造体がその中を通るときに、リップシール７６がより容易に曲がることができるようにリップシール７６の周囲の支持を減少させる。
【００３２】
リップシール７６は、柔らかい可撓性の材料から成り、ステム５６および／またはフランジ５８と同じ材料から成型することができる。リップシール７６は、フランジ５８に関して先に説明した方法と同じ方法によって、管状のステム５６に単独で取り付けることができるが、より通例的には、ステム５６およびフランジ５８と一体形成される。したがって、チューブポート３３は、単一の一体部材として典型的に成形される。他の実施形態において、リップシール７６は、チューブポート３３が探触子または他の構造体を受け入れるために用いられない場合に、チューブポート３３から取り除かれることが理解されよう。
【００３３】
一実施形態において、チューブポート３３は、ポリエチレン、シリコーン、またはＫＲＡＴＯＮ（登録商標）などの柔らかく弾性的に可撓性の高分子材料またはエラストマー材料から成形され、それらは、９０未満、より好ましくは７０未満であるが、典型的には５より大きい値のショアＡスケールのデュロメータ（durometer）を有する。他の実施形態において、上記の範囲内のデュロメータを有する他の熱硬化性または熱可塑性のポリマーも用いることができる。容器３２に関して先に説明した材料など他の材料をさらに用いることができる。いくつかの実施形態において、材料特性により、管状のステム５６は、通路６８を捩って閉じるように手動で折り重ねることができ、または、管状のステム５６は、通路６８を閉じるためにクランプなどによって手動で締め付けることができ、いずれの場合においても管状のステム５６は、実質的に恒久的な変形なしに弾性的に当初の形状に回復する。
【００３４】
一実施形態において、フランジ５８は、典型的には約２ｃｍから約３０ｃｍの間、より通例的には約５ｃｍから約１５ｃｍの間の範囲内において、最大直径を有する。ステム５６は、典型的には約２ｃｍから約３０ｃｍの間、より通例的には約５ｃｍから約１５ｃｍの間の範囲内の長さを有する。同様に、ステム５６は、典型的には約０．２ｃｍから約５ｃｍの間、より通例的には約０．５ｃｍから約３ｃｍの間の範囲内において、最大内径を有する。他の実施形態において、上述の寸法のそれぞれが変更できることは理解されよう。例えば、必要にように応じて、ステム５６は、１ｍ以上の長さの細長いチューブを含むことができる。本発明の実施形態において、管状のステム５６の第２の端部６６は、内面６０および外面６２上に、そこから延びるフランジ、返し、および他の突起部のない平坦な実質的に円筒形の形状を有することにさらに留意されたい。
【００３５】
チューブポート３３の利点の１つは、異なる直径または形状のチューブと結合するために、より容易に適用できることである。例えば、容器３２とチューブポート３３とを有する容器システム３０が単一のユニットとしてエンドユーザに販売できることが想定される。また、このエンドユーザ向けの確立したシステムは、気体、液体または他の素材をその中に供給したり、あるいは容器から素材を取り出すために、チューブポート３３のステム５６と連結することになる様々な異なるサイズまたはタイプのホースを有することがある。可撓性のステム５６により、規定済サイズの対向する両端部を有する単一のカップラーだけが、ホースにステム５６を結合するために必要とされることになる。
【００３６】
例えば、図５を参照すると、管状のコネクタ９４は、第１の端部１００と長手方向に隔置された第２の端部１０２との間に延びる内面９６および反対側の外面９８を有している。内面９６は、コネクタ９４を通って長手方向に延びる通路１０６の境界を定める。端部１００、１０２の両方は、そこから半径方向外側に突出する環状の返し（annular barb）１０８を有する。第１の端部１００は、管状のステム５６の第２の端部６６にて通路６８内に固定される。管状のステム５６は、弾性的にコネクタ９４の周りを締め付けて、液密封のシールを形成する。プラスチック製のプルタイ（pull tie）１１０は、さらに、コネクタ９４上に配置された管状のステム５６の第２の端部６６の一部の周りに固定することができ、これにより、それらの間の密封係合をさらにしっかりと固定する。コネクタ９４の第２の端部１０２は、流体管路５２の第１の端部１０４内に受け入れられる。
【００３７】
いくつかの実施形態において、流体管路５２は、ステム５６と同じ直径を有する。これら実施形態において、コネクタ９４の両端部は互いに等しい直径である。しかしながら、流体管路５２がステム５６と異なる直径を有する場合、標準のコネクタ９４は、第１の端部１００と異なるサイズを有する第２の端部１０２を備えることができる。第２の端部１０２は、実施形態に示されるように、流体管路５２と結合するように構成されている。
【００３８】
対照的に、もしも通例の剛体の返しを有するステムがフランジ５８に形成されていれば、まず返し付きのステムにチューブを結合し、次いでコネクタ９４を用いて流体管路５２のサイズの変化を捕らえる（account for）ことが必要になる。その結果、ステム５６はより万能型結合（universal connection）を提供する。さらに、フランジ５８およびステム５６の両方が柔らかで可撓性の材料からできているので、容器３２は、チューブポート３３および／または容器３２への損傷の恐れなしに、運搬または保管のために折り畳まれおよび／または巻き上げられることができる。
【００３９】
図６に、本発明の他の実施形態によるチューブポート１５０を示し、チューブポート３３および１５０の間の同じ要素は、同じ符号によって識別される。チューブポート１５０は、フランジ５８の第２の側面７２から突出する複数の管状のステム５６ａ〜５６ｃを有する。各ステム５６ａ〜５６ｃは、そこを通って長手方向に延びる通路６８を有し、チューブポート３３に関する上記の説明のようにフランジ５８に連結される。３つのステム５６ａ〜５６ｃが示されているが、２つあるいは４つ、またはそれ以上のステムが代替的に同じフランジと共に用いられることが理解されよう。各ステム５６ａ〜５６ｃは、他のステムと同じ直径または長さであってもよく、または全てのステムが互いに異なった大きさ、あるいはそれらの組み合わせであってもよい。チューブポート１５０上に複数の管状のステムを有する利点の１つは、これにより、様々な流体管路５２と連結するときに、異なるサイズのコネクタ１１８が用いることが可能になることである。ステムが用いられないときに、クランプ１１２は、そのステムを通って延びる通路を閉じて密封するように、そのステムを越えて移動可能に閉じることができる。クランプ１１２がホースクランプまたは様々の他のタイプのクランプを含むことができることは理解されよう。
【００４０】
図１を再び参照すると、側壁４２には、チャンバ４０と流体連通するサンプリングポート２００が取り付けられる。ただ１つのサンプリングポート２００が示されているが、２つ以上のサンプリングポート２００を容器３２の使用目的に応じて配置できることが理解されよう。したがって、各サンプリングポート２００は、予定される処理のタイプに応じて、異なる目的に役立つことができる。例えば、各サンプリングポート２００は、チャンバ４０から抜き取られる流体または他の素材を貯蔵するため、あるいは流体または他の素材を取り出してチャンバ４０に挿入するために、外部の容器（例えば、図９参照）と結合することができる。さらに、容器３２が増殖細胞または微生物用のバイオリアクターとして用いられるときなどに、各サンプリングポート２００は、チャンバ４０内の材料によって汚染されることなしにチャンバ４０にアクセスする温度探触子などの様々な探触子を備えるために、同時に用いることができる。一実施形態において、サンプリングポート２００は、本体２０６を包囲して本体２０６から半径方向外側に突出するフランジ２０８と共に、それぞれが本体２０６に結合される細長い可撓性の支持チューブ２０２と細長い可撓性のサンプリングチューブ２０４とを含む。
【００４１】
図７を参照すると、サンプリングポート２００の本体２０６は、第１の端部面２１２と反対側の第２の端部面２１４との間に延びる外面２１０をもつ概ね円筒形を有する。本体２０６は、それぞれが第１の端部面２１２と第２の端部面２１４との間に延びる第１の通路２１６および第２の通路２１８の境界となる。一実施形態において、第１の通路２１６および第２の通路２１８は、本体２０６の全長で実質的に互いに隣接して平行に整合して延びる。他の実施形態において、本体２０６の外面２１０は、楕円形または多角形、あるいは不規則の形状などの様々な代替の横断面を有する。
【００４２】
サンプリングポート２００の支持チューブ２０２は内面２２０および反対側の外面２２２を有し、それらの内面２２０と外面２２２は、第１の端部２２４と長手方向に隔置された第２の端部２２６との間に延びる。内面２２０は、支持チューブ２０２を通って長手方向に延びる第１の通路２２８を定める。第１の通路２２８は、第２の端部２２６にて開口し、第１の端部２２４にて閉じている。第１の端部２２４の閉鎖は、生産中または生産後にヒートシール、クランプ、または他の全ての利用可能な方法によって行うことができる。
【００４３】
支持チューブ２０２の第２の端部２２６は、本体２０６の第１の通路２１６と連通するために、取付け位置２３０にて本体２０６の第１の端部面２１２と結合される。この方法において、支持チューブ２０２の第１の通路２２８および本体２０６の第１の通路２１６は結合して、支持チューブ２０２の密封された第１の端部２２４にある第１の端部２３４と、本体２０６の開いた第２の端部面２１４にある第２の端部２３６と、を有する第１の連続通路２３２を形成する。
【００４４】
多くの実施形態において、探触子または他の剛体の支持体は、第１の連続通路２３２内に挿入することができる。例えば、図８に示すように、外面２４０を有する温度探触子２３８は、サンプリングポート２００の第１の連続通路２３２内に部分的に挿入される。完全に挿入されると、温度探触子２３８の遠位端２４２は、支持チューブ２０２の密封された第１の端部２２４、または第１の端部２２４の近くに配置されて、は容器３２のチャンバ４０の中に延びる。探触子または剛体の支持体が挿入されると、可撓性の支持チューブ２０２は、挿入された部品の剛性によって、容器３２のチャンバ４０の中に延びるにつれて実質的に剛体になる。
【００４５】
支持チューブ２０２は、第１の端部２２４で閉じて密封されるので、支持チューブ２０２の中に挿入された全ての探触子または他の支持体は、容器３２のチャンバ４０内の液体または他の素材と直接は接触しない。その結果、探触子または他の剛性の支持体は、どの液体や他の素材もチャンバ４０から漏洩するおそれ、および探触子２３８によって汚染されるおそれなしに、第１の連続通路２３２に挿入し、引き出すことができる。さらに、探触子２３８は、チャンバ４０の内容物と接触しないため、使用の間に滅菌または洗浄の必要なしに繰り返し用いることができる。
【００４６】
図７を再び参照すると、支持チューブ２０２と同様に、サンプリングポート２００のサンプリングチューブ２０４は、それぞれが第１の端部２４８と長手方向に隔置された第２の端部２５０との間に延びる内面２４４および反対側の外面２４６を有する。内面２４４は、サンプリングチューブ２０４を通って長手方向に延びる第２の通路２５２と定める。第２の通路２５２は、第２の端部２５０にて開口し、また第１の通路２２８とは異なり第１の端部２４８において開口しており、サンプリングチューブ２０４通って完全な流体連通が可能になる。サンプリングチューブ２０４の第２の端部２５０は、本体２０６の第２の通路２１８と連通するために、取付け位置２３０において本体２０６の第１の端部面２１２に結合される。この方法において、サンプリングチューブ２０４の第２の通路２５２と本体２０６の第２の通路２１８は結合して、サンプリングチューブ２０４の開口した第１の端部２４８にある第１の端部２５６と、本体２０６の開いた第２の端部面２１４にある第２の端部２５８と、を有する第２の連続通路２５４を形成し、それらを通る流体連通を可能にする。
【００４７】
サンプリングチューブ２０４の少なくとも一部は、サンプリングチューブ２０４の第１の端部２４８と隣接して平行に整合して、支持チューブ２０２に沿って延び、そのサンプリングチューブ２０４は、支持チューブ２０２の第１の端部２２４、またはそれに向かって配置される。示された実施形態において、サンプリングチューブ２０４は、サンプリングチューブ２０４の全長に沿って支持チューブ２０２と隣接して平行に整合している。平行の整合を容易にするために、サンプリングチューブ２０４は、サンプリングチューブ２０４の全長に沿って支持チューブ２０２と結合される。他の実施形態において、サンプリングチューブ２０４は、離隔された位置にて支持チューブ２０２と結合することができる。この結合により、剛体の探触子または支持体が支持チューブ２０２の中に挿入されるときに、上述のように、サンプリングチューブ２０４もまた容器３２のチャンバ４０の中に延びるにつれて実質的に剛体となる。
【００４８】
示された実施形態において、サンプリングチューブ２０４は支持チューブ２０２より小さい直径である。他の実施形態において、サンプリングチューブ２０４が支持チューブ２０２よりも大きい直径または同じ直径を有することができることが理解されよう。サンプリングチューブ２０４および支持チューブ２０２は、それぞれ典型的には約２ｃｍから約４０ｃｍ、より通例では約５ｃｍから約２５ｃｍの範囲内の長さを有する。他の長さもまた用いることができる。
【００４９】
フランジ２０８は、取付け位置２３０にて本体２０６を包囲して、本体２０６から半径方向外側に突出する。示された実施形態において、フランジ２０８は実質的に円形の形状を有する。他の実施形態において、フランジ２０８は、楕円形、正方形、あるいは他の多角形または不規則な形状などの他のどのような所望の形であってもよい。フランジ２０８は、外周縁部２６４に外に延びる第１の側面２６０および反対側の第２の側面２６２を有する。支持チューブ２０２、サンプリングチューブ２０４、本体２０６、およびフランジ２０８は、単一の一体部材として成型することができる。代替的に、支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、熱溶接、ＲＦエネルギー、超音波など通例の溶接技術を用いる溶接によって、あるいは接着剤または他の全ての通例の取付けまたは締付け技術を用いることよって、互いにおよび／または本体２０６に連結することができる。
【００５０】
いくつかの実施形態において、細長い収集チューブ２６６が本体２０６の第２の端部面２１４から外側に延びる。収集チューブ２６６は、第１の端部２７２と長手方向に隔置された第２の端部２７４との間に延びる内面２６８および反対側の外面２７０を有する。内面２６８は、収集チューブ２６６を通って長手方向に延びる第３の通路２７６を定める。第３の通路２７６は、第１の端部２７２および第２の端部２７４にて開口しており、収集チューブ２６６を通って完全な流体連通を可能にする。収集チューブ２６６の第１の端部２７２は、第２の通路２１８と連通するために本体２０６の第２の端部面２１４に結合される。したがって、上述したように第２の通路２５２および第２の通路２１８が互いに流体連通しているため、サンプリングチューブ２０４の第２の通路２５２、本体２０６の第２の通路２１８、および収集チューブ２６６の第３の通路２７６は結合して第３の連続通路２７８を形成し、この第３の連続通路２７８を通って、流体は、サンプリングチューブ２０４の第１の端部２４８と収集チューブ２６６の第２の端部２７４との間を両方向に流れることができる。サンプリングチューブ２０４の第１の端部２４８および収集チューブ２６６の第２の端部２７４が両方とも開口しているために、流体は第３の連続通路２７８から外部に流れることができる。
【００５１】
図９を参照すると、多くの実施形態において、収集チューブ２６６の第２の端部２７４は、容器３２のチャンバ４０内から収集された流体または他の素材を貯蔵するために１つまたは複数の収集容器２８０に取り付けられる。代替としては、収集チューブ２６６は、チャンバ４０内に挿入して収集容器２８０から流体または他の素材を取り出すために用いることができる。示された実施形態は、複数の収集容器２８０に連結されたマニホルド２８２に連結された収集チューブ２６６を表すが、収集チューブ２６６がマニホルド２８２を迂回して単一の収集容器２８０に直接取り付けることができることが理解されよう。収集容器２８０は、この種のシステムにおいて用いられる当技術分野で知られるどのような標準の容器であってもよいが、典型的には滅菌プラスチック製の袋を含む。
【００５２】
一実施形態において、サンプリングポート２００は、９０未満、より好ましくは７０未満であるが、典型的には５よりも大きい値のショアＡスケールのデュロメータを有するポリエチレン、シリコーン、またはＫＲＡＴＯＮ（登録商標）などの柔らかく弾性的に可撓性の高分子材料またはエラストマー材料によって整形される。他の実施形態において、上述した範囲内のデュロメータを有する他の熱硬化性または熱可塑性のポリマーも用いることができる。容器３２に関しての上述した材料などの他の材料も用いることができる。いくつかの実施形態において、その材料特性により、支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、その中で閉じた通路を捩るために手動で折り重ねることができ、あるいは、支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、支持チューブ２０２またはサンプリングチューブ２０４への著しい恒久的な変形なしにその中で通路を閉じるために、クランプなどによって手動で締め付けることができる。
【００５３】
上述のように、多くの実施形態において、支持チューブ２０２、サンプリングチューブ２０４、フランジ２０８、および本体２０６は、全て単一の一体部材として成型される。しかしながら、代替的に、このサンプリングポートの全てまたはいくつかの要素は、サンプリングポートを形成するために、共に連結され、取り付けられ、または付勢される別個の部品であってもよい。例えば、図１０および図１１は、サンプリングポート３００の他の実施形態を示し、サンプリングポート２００とサンプリングポート３００の共通の特徴は同じ符号によって識別される。図１１を参照すると、サンプリングポート３００は、上述のように、チューブ組立体３０５とチューブポート３３を備える。
【００５４】
チューブ組立体３０５は、本体３０１がチューブポート３３のステム５６の中にぴったりとはめ込まれるような大きさおよび形状を有する以外は、本体２０６と実質的に同じ円筒形の本体３０１を含む。例えば、示された実施形態において、本体３０１は、ステム５６の内面６０の勾配と実質的に整合する本体３０１の全長に沿って延びる勾配を有する。支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、本体３０１の第１の端部面２１２から突出し、一方、収集チューブ２６６は本体３０１の第２の端部面２１４から突出する。
【００５５】
組立の間、支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、チューブポート３３のステム５６を通って進められる。チューブポート３３は、第２の端部６６が本体３０１の第２の端部から外側に突出する環状の肩部３０７に当接するまで、本体３０１の端から端まで進められる。図１０に示すように、この位置において、リップシール７６は、その第１の端部にて半径方向に本体３０１の外面３０３を付勢して、それらの間に密封係合を形成する。ステム５６と本体３０１との間に、より確実な係合および密封を形成するために、１つまたは複数のプルタイ、クランプ、または他の締付け具を用いることができる。例えば、示された実施形態において、プラスチック製プルタイ３０２は、本体３０１上に配置された管状のステム５６の第２の端部６６の部分の周りに固定されて、それらの間の密封係合をさらに確実にする。
【００５６】
通路２１６、２１８の一方または両方がプルタイ３０２の力で潰れることを防止するために、プルタイ３０２を締め付ける前に、金属または他の剛体の材料から作製された剛体のスリーブ３０８を第１の通路２１６内に挿入することができる。プルタイ３０２は、スリーブ３０８上に配置されるように位置合わせされる。第１の通路２１６が第２の通路２１８よりも大きい直径を有して、より容易につぶれる場合があるため、スリーブ３０８は、第１の通路２１６内に配置される。第２の通路２１８の直径が増大される場合、第２の剛体のスリーブ３０８もその中に位置合わせすることができる。他のタイプの締付け具が、代替的またはプルタイ３０２と共に用いることができることは理解されよう。プルタイ３０２が位置合わせされた後、組み立てられたサンプリングポート３００は、通例の溶接技術を用いてフランジ５８を容器３２に溶接することによって、容器３２に固定することができる。次いで、この全体の組立体は、放射線または他のタイプの滅菌を用いて滅菌することができる。次いで、使用中に、温度探触子２３８または他の剛体の装置は、必要に応じて支持チューブ２０２の中に挿入することができる。
【００５７】
サンプリングポートが様々な他の代替形状として提供されることが理解されよう。例えば、図１２に、本発明の特徴を組み込むサンプリングポート３２０の他の実施形態を示す。サンプリングポート２００とサンプリングポート３２０との共通の特徴は、同じ符号によって識別される。例えば、サンプリングポート３２０は、細長い可撓性の支持チューブ２０２と、細長い可撓性のサンプリングチューブ２０４と、フランジ２０８と、を備える。しかしながら、サンプリングポート２００とは対照的に、サンプリングポート３２０は、本体を有さない。代わりに、フランジ２０８は、取付け位置３２２において、単に、支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４を包囲して、半径方向外側に突出する。支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、別個の位置またはそれら長さ全体に沿って、互いに結合することができる。収集チューブが用いられる場合、収集チューブ２６６は、収集チューブ２６６の第３の通路２７６がサンプリングチューブ２０４の第２の通路２５２と流体連通するように、取付け位置３２２にてサンプリングチューブ２０４の第２の端部２５０から外側に延びる。
【００５８】
図１３Ａ、Ｂに、本発明の特徴を組み込むサンプリングポート３３０の他の実施形態を示す。サンプリングポート２００とサンプリングポート３３０との同じ要素は、同じ符号によって識別される。サンプリングポート２００内のように別個の支持チューブおよびサンプリングチューブを有する代わりに、サンプリングポート３３０は細長い可撓性の部材３３２を備え、その部材３３２は、その中に取り囲まれた２つの分離した通路を有する。可撓性の部材３３２は、第１の端部３３６と反対側の第２の端部３３８との間に延びる外面３３４を有する。部材３３２は、第１の端部３３６と第２の端部３３８との間に延びる第１の通路３４０および第２の通路３４２を定める。サンプリングポート２００の支持チューブ２０２の第１の通路２２８と同様に、サンプリングポート３３０の第１の通路３４０は、第２の端部３３８にて開口し、第１の端部３３６にて閉じている。サンプリングポート２００のサンプリングチューブ２０４の第２の通路２５２と同様に、サンプリングポート３３０の第２の通路３４２は、第１の端部３３６および第２の端部３３８にて開口している。サンプリングポート３３０は、そのようには示されてはいないが、サンプリングポート２００と同様の本体２０６を含んでもよい。
【００５９】
収集チューブが用いられる場合、収集チューブ２６６は、収集チューブ２６６の第３の通路２７６が部材３３２の第２の通路３４２と流体連通するように、部材３３２の第２の端部３３８から外側に延びる。もちろん、収集チューブを有する全ての実施形態と同様に、収集チューブ２６６の第２の端部２７４は、上述のように１つまたは複数の収集容器２８０と連結することができる。
【００６０】
第１の通路３４０および第２の通路３４２は、いくつかの相異なった形状を有することができる。例えば、示された実施形態において、第１の通路３４０および第２の通路３４２は、互いに隣接して平行に整列している。代替的には、図１４Ａ、Ｂに示すように、第２の通路３４２は、可撓性の部材３３２の第１の端部３３６において第１の通路３４０を半径方向に包囲することができるが、必ずしも第２の端部３３８にて第１の通路３４０を包囲しない。多くの他の形状も可能であることが理解されよう。その形状に拘わらず、示された実施形態において、第１の通路３４０は、第１の端部３３６にて閉じ、第２の通路３４２は第１の端部３３６にて開いている。剛体の温度探触子などを収容するように、第１の通路３４０を直線上に整列できることも望ましい。
【００６１】
図１５に、チューブポート３３を用いて、本発明の特徴を組み込む探触子ポート３５０の一実施形態を示す。サンプリングポート３００と探触子ポート３５０の同じ要素は、同じ符号によって識別される。探触子ポート３５０は、第２の通路２１８が除去されていることを除いて、本体３０１（図１０）と同様の本体３５２を備える。支持チューブ２０２は、第１の通路２１６と連通するために、本体３５２に連結しかつ本体３５２から突出する。チューブポート３３は、本体３０１と結合されるチューブポート３３と同じ方法により、本体３５２と結合する。この実施形態において、温度探触子などの探触子は、チャンバ４０内のどのような素材によっても汚染されることなくチャンバ４０内の状態を監視するために、探触子ポート３５０の支持チューブ２０２内に挿入することができる。しかしながら、サンプリングポート３００とは異なり、チャンバ４０内からの素材のサンプリングは、探触子ポート３５０を用いて実行することはできない。
【００６２】
様々なサンプリングポートが、チューブポートに関する上述したような多くの同じ利点を有することは理解できよう。これは、それらサンプリングポートが、製造が廉価、使い捨て可能、拡張性があって、製造、滅菌、保管、および運搬の間に、容器３２またはサンプリングポートへの損傷の危険性なしに、容器３２の中に巻き上げられて折り重ねることができるからである。他の利点は、本明細書で説明され、またはこの構成から直ちに明らかであろう。
【００６３】
図１および図５を再び参照すると、容器３２の側壁４２を通って、いくつかの穴５４が延びる。各穴５４は、支持ハウジング１２の側壁２３上の対応する開口部２４と整列される。本発明の様々な実施形態により、チューブポート３３またはサンプリングポート２００の一部は、穴５４および開口部２４のそれぞれ１つを通って延びる。チューブポート３３およびサンプリングポート２００のそれぞれは、流体が穴５４を通って外に漏洩できないように容器３２の本体３６に密封される。
【００６４】
各チューブポート３３に関しては、容器３２にチューブポート３３を固定し、流体または他の素材が穴５４を通って外に漏洩することを防止するために、フランジ５８の第２の側面７２が容器３２の側壁４２に対して密封される。典型的に、フランジ５８は、通例の溶接技術によって容器３２に固定される。しかしながら、代替的には、接着剤または機械的な連結も用いることができる。
【００６５】
各チューブポート３３のフランジ５８と同様に、容器３２にサンプリングポート２００を固定し、液体または他の材料が穴５４を通って外に漏洩することを防止するために、各サンプリングポート２００毎にフランジ２０８の第１の側面２６０が容器３２の側壁４２に密封される。典型的に、フランジ２０８は、通例の溶接技術によって容器３２に固定される。しかしながら、代替的には、接着剤または機械的な連結も用いることができる。チューブポート３３がサンプリングポート（例えば、図１０および図１１のサンプリングポート３００参照）と共に用いられる場合、チューブポート３３のフランジ５８は、上述のように側壁２３に密封され、次いで本体３０１および／または支持チューブ２０２とサンプリングチューブ２０４は、本体３０１の外面３０３が管状のステム５６の内面６０を付勢して液密封を形成するまで、ステム５６の通路６８を通って挿入される。代替的に、フランジ５８は、本体３０１が通路６８を通って挿入された後、側壁４２に密封できることが理解されよう。
【００６６】
容器システム３０は、完全に組み立てられると、保管袋の中に密封して、このシステム全体を放射線滅菌の様々な形式によって滅菌することができる。
【００６７】
運転中に、チューブポート３３のステム５６と本体２０６、および／または、サンプリングポート２００の支持チューブ２０２とサンプリングチューブ２０４が支持ハウジング１２の開口部２４の中を通るように、容器システム３０は支持ハウジング１２の区画２０の中に位置が合わさせられる。
【００６８】
次いで、各チューブポート３３に関しては、コネクタ１１８の外面または探触子８４と、ステム５６と、の間に実質的な液密封が形成されるように、流体管路５２などのチューブが上述のようなコネクタ１１８を用いてステム５６に結合され、または温度探触子や溶存酸素探触子などの探触子８４がステム５６を通って容器３２のチャンバ４０の中に挿入される。
【００６９】
次に、流体管路５２に流入するために結合されたポート３３を通って、流体４１が容器３２のチャンバ４０の中に分注される。流体４１は、様々な相異なった素材を有することができる。例えば、容器システム３０が増殖細胞または微生物用のバイオリアクターとして用いられる場合、流体４１は、培養される細胞または微生物のタイプによって決まる増殖培地を有することができる。また、この流体は、細菌、菌類、藻類、植物細胞、動物細胞、原生動物、線虫などの種子接種材料を有することができる。また本発明は、非生物学的なシステム用にも用いることができる。例えば、このシステムは、溶液の中の気体のｐＨまたは分圧の制御または調整が望まれる場合に、溶液を処理または混合するために用いることができる。この流体は、上述のように、コネクタ１１８または探触子８４とステム５６との間に形成される実質的な液密封によって、チャンバ４０から漏洩することが防止される。
【００７０】
各サンプリングポート２００に関しては、上述のように、温度探触子２３８などの探触子または他のタイプの剛体の支持体がサンプリングポート２００の第１の連続通路２３２の中に挿入される。支持チューブ２０２が第１の端部２２４にて密封されて閉じられているため、探触子または他のタイプの剛体の支持体は、サンプリングポート２００を用いて挿入され引き出すことができ、一方、液体または他の素材は、チャンバ４０から漏洩することが防止されてチャンバ４０の中に留まる。
【００７１】
容器３２のチャンバ４０の中の様々なパラメータは、チューブポート３３およびサンプリングポート２００を用いて、チャンバ４０の中に挿入された探触子によって測定される。これらパラメータは、温度、圧力レベルなどを含むことができ、一回、定期的、連続的、または他の全ての知られた方法で測定することができる。
【００７２】
所望されたときに、素材は、収集チューブ２６６に結合されたサンプリングポート２００のサンプリングチューブ２０４を用いて、容器３２のチャンバ４０から除去される。剛体の支持体または探触子が支持チューブ２０２の中に挿入されていると、上述のように、剛体の探触子または支持体は、支持チューブ２０２とサンプリングチューブ２０４との間の結合により、サンプリングチューブ２０４がチャンバ４０の中に比較的剛体的に延びることが可能になる。これにより、サンプリングチューブ２０４がチャンバ４０の内部のより深いところからであって、他の方法による場合に比して、容器３２の内面３８からさらに離れた部分から、サンプルを取り出すことが可能になる。これにより、チャンバ４０内のより代表的な素材のサンプルが得られる。この素材は、上述のように、取り出されると、さらなる処理のために１つまたは複数の収集容器２８０に貯蔵される。
【００７３】
上述のように、概して、図１で示した例示的な容器システム１０は、増殖細胞または微生物用のバイオリアクターとして構成される。この目的のために、容器３２の中に配置される増殖培地への制御された気体を給送する多孔分散管（sparger）３４が容器３２の中に取り付けられる。多孔分散管３４に関するさらなる記載は、参照により本明細書に先に組み込まれた特許文献４、および参照により本明細書に組み込まれる特許文献５に開示されている。
【００７４】
一実施形態において、ステム５６を通って気体を給送することによって通気性多孔分散管の材料を通して気体を外に強制的に移動させるように、多孔分散管３４は、チューブポート３３のフランジ５８に通気性多孔分散管の材料を固定することによって形成できることに留意されたい。通気性多孔分散管の材料に用いることのできるタイプの材料、およびこれをフランジ５８に取り付ける方法に関するさらなる記載は、先に参照した特許文献５に開示されている。
【００７５】
要求はされないが、一実施形態において、チャンバ４０の中の流体を混合するための手段が設けられる。実施例の目的として限定的ではなく、一実施形態において、駆動軸１１４は、チャンバ４０の中に突出し、その端部に取り付けられたインペラ１１６を有する。したがって、駆動軸１１４の外旋は、チャンバ４０の中の流体を混合または浮遊させるインペラ１１６の回転を容易にする。典型的に、多孔分散管３４は、この混合機によって生成される流体の混合または移動が流体の中に気泡を混入に役立つように、この混合の手段の直下に配置される。回転混合機を可撓性の容器の中に組み込む方法の１つの特定の実施例は、２００５年１０月２７日に公開された特許文献６に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。別の実施例は、特許文献７に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【００７６】
この混合の手段の他の実施形態において、混合は、チャンバ４０の中で垂直型混合機を上下方向に往復移動させることによって実行される。垂直型混合機の組立および運転に関するさらなる記載は、２００５年５月１１日に出願された特許文献８に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。別の実施形態において、流体をチャンバ４０の内外に移動させる蠕動ポンプ（peristaltic pump）を用いるなど、チャンバ４０を通して流体を単に循環させることによって、この混合が実行できることが理解されよう。他の通例の混合技術も用いることができる。
【００７７】
上述の実施形態は、本発明のチューブポートまたはサンプリングポートを形成する代替方法の単なる実施例であることが理解されよう。相異なった実施形態の様々な特徴がさらに他の実施形態を生成するために混合され整合されることができることが同様に理解されよう。
【００７８】
本発明は、その精神または本質的な特性から逸脱することなしに他の特定の形態に形成することができる。説明した実施形態は、あらゆる点でただ例示的であり、限定的でないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は、上記の説明よりむしろ添付された特許請求の範囲によって示される。この特許請求の範囲の均等物の意味および範囲の中に入る全ての変更は、それらの範囲の中に包含されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】複数のチューブポートおよび１つのサンプリングポートを有する封じ込めシステムの側断面図である。
【図２】図１に示される封じ込めシステムのチューブポートの１つの斜視図である。
【図３】図２に示されるチューブポートの一部の側断面図であり、環状のリップシールを示す。
【図４】温度探触子が挿入された状態の図２に示されるチューブポートの側断面図である。
【図５】コネクタによって流体管路に連結された図２のチューブポートの側断面図である。
【図６】複数の管状のステムを有するチューブポートの他の実施形態の斜視図である。
【図７】図１に示される封じ込めシステムのサンプリングポートの斜視図である。
【図８】温度探触子が部分的に挿入された状態の図７のサンプリングポートの断面側面図である。
【図９】収集チューブおよびマニホルドを通して複数の収集容器に連結された図７のサンプリングポートの側断面図である。
【図１０】サンプリングポートの他の実施形態の一部の側断面図である。
【図１１】図１０に示されるサンプリングポートの分解斜視図である。
【図１２】サンプリングポートのさらに他の実施形態の側断面図である。
【図１３Ａ】サンプリングポートのさらに他の実施形態の側断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示されるサンプリングポートの１３Ｂ−１３Ｂ線に沿う側断面図である。
【図１４Ａ】サンプリングポートのさらに他の実施形態の側断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａに示されるサンプリングポートの１４Ｂ−１４Ｂ線に沿う側断面図である。
【図１５】サンプリングチューブを含まないサンプリングポートのさらに他の実施形態の側断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブポート（tube port）、サンプリングポート（sampling port）、およびそれらポートを組み込む容器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポートは、細胞を含む増殖培地への気体、液体、または他の材料の制御された量を供給し、バイオリアクターから外に物質を抽出し、バイオリアクターの中の状態を監視する温度探触子（probe）などの探触子を挿入するために必要なバイオリアクターの特徴である。通例のポートは、バイオリアクター容器に恒久的に取付け可能な管状の金属または硬質プラスチック製のステム（stem）を備える。次いで、様々なチューブまたは探触子は、これらポートに取り付けられ、またはポートの中を通される。全ての実施形態においては、これらポートで漏洩または汚染が発生しないように高度の注意が払われている。
【０００３】
通例のポートは、上述の詳細説明のように、これらの所望の目的のためには有効であるが、いくつかの欠点を有する。例えば、通例のポートは、典型的には金属または硬質プラスチックから作製されているため、ポートは典型的には剛体で不撓性である。この不撓性により、ポートの中を通されるチューブまたは他の構造体の周りで密封を確立することが難しいことがある。その結果、ポートとその中を通される構造体の間に無用の空所が形成されることがある。
【０００４】
さらに、通例のポートの不撓性は、可撓性の容器と共に用いられるときに、問題を引き起こすことがある。可撓性の容器を用いることの利点は、これら容器が使用されないときに、運搬または保管のために折り畳むことができることであり、これにより保管される容器がより小型化され、取り扱いがより容易なり、保管のためにより少ない空間しか必要とされない。剛体のポートは、これら容器の可撓性を低下させ、容器がポートの周りで折り曲げられたときに、これらのポートが容器に損傷を与える危険性を増大させる。
【０００５】
典型的に、バイオリアクターからのサンプリングは、サンプリングチューブを対応するポートに単に連結し、そこからサンプルを抜き取ることによって行う。典型的に、このサンプリング技術では、容器の周辺からサンプル流体を抜き取る。しかしながら、この種のサンプルは、容器の中央のより近くに含まれる一般的により均質な流体として、不適当な場合がある。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６０８３５８７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／００７７４６６号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００２／０１３１６５４号
【特許文献４】米国特許出願第１１／１１２８３４号
【特許文献５】Michael Goodwin、Nephi Jones、Jeremy Larsenが２００６年３月２０日に出願した名称「Gas Spargers and Related Container Systems」の米国特許出願
【特許文献６】米国特許出願公開第２００５／０２３９１９９号
【特許文献７】Whitt F.Woodsらが２００６年３月２０日に出願した名称「Mixing Systems and Related Mixers」の米国仮出願
【特許文献８】米国特許出願第１１／１２７６５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、必要とされるものは、上述の１つまたは複数の問題、または当技術分野において知られる他の欠点を克服する改良型ポートである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、チューブポートおよびサンプリングポート、ならびに、それらのポートを組み込む容器システムに関する。概して、本発明のチューブポートは、ステムを包囲して、そのステムから半径方向外側に突出するフランジを有する可撓性の管状のステムを備える。本発明のサンプリングポートは、細長く可撓性の支持チューブと、細長い可撓性のサンプリングチューブと、を備え、それぞれが本体の取付け位置にて互いに結合される。このフランジは、支持チューブおよびサンプリングチューブを包囲し、それらから半径方向外側に突出する。
【０００９】
この発明のチューブポートおよびサンプリングポートは、探触子を取り付けて、増殖培地および他の構成材料を供給および除去し、そしてサンプリングを行うことが必要なバイオリアクターに用いることができる。しかしながら、この発明のチューブポートおよびサンプリングポートは、発酵システムや他の流体処理、運搬、および／または保管システムなどに用いることもできる。
【００１０】
可撓性の管状のステムおよびフランジを用いることにより、この発明のチューブポートの精選された実施形態は、通例の剛体のチューブポートに勝る様々な独特な利点を有する。実施例として限定的ではなく、この発明のチューブポートは、製作が比較的廉価であり、極めて可撓性があり、これらが可撓性の容器と共により容易に用いられることを可能にする。例えば、これらのチューブポートの可撓性により、これらのチューブポートは、剛体のチューブポートと共には用いることができない方法およびシステムを用いて、可撓性の袋または他の構造体に連結することができる。これらチューブポートは、小規模な室内実験または大規模な商用生産システムにおいて用いるために、容易に拡大縮小することができる。
【００１１】
この発明のチューブポートは、使い捨ての袋またはライナなどの可撓性の容器の一部として形成することができ、または、それら可撓性の容器に結合させることができる。そして、これらのチューブポートおよび関連する容器は、同時に滅菌され（sterilize）、単一システムとして販売することができる。このやり方は、滅菌プロセスを簡素化する。さらに、チューブポート全体は、組み合わされたチューブポートおよび容器が、それらのチューブポートまたは容器に損傷を与える危険性なく、保管および／または運搬のために小型の形に折り畳まれおよび／または巻き上げられることができるように、柔らかく可撓性があるように設計されている。本発明の異なる実施形態の他の多数の利点は、以下に説明され、以下の開示および添付図面から明らかであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
添付図面を参照して本発明の様々な実施形態を説明する。これら図面は本発明の典型的な実施形態だけを示し、したがってその特許請求の範囲を限定するものではないと考えられることが理解されよう。
【００１３】
図１に示すものは、本発明の特徴を組み込む格納システム１０の一実施形態である。格納システム１０は、容器システム３０が配置された実質的に剛体の支持ハウジング１２を備える。支持ハウジング１２は、上端部１４と、下端部１６と、区画２０と隣接する内面１８と、を有する。下端部１６には床２２が形成され、側壁２３が床２２から上端部１４に上方に延びる。１つまたは複数の開口部２４は、区画２０と連通するために容器システム３０の床２２または側壁２３を通って延びることができる。上端部１４は、区画２０の接近開口部（access opening）２８と隣接するリップ２６で終端する。必要に応じて、接近開口部２８を覆うために、カバー（図示せず）を上端部１４に取り付けることができる。支持ハウジング１２が様々な相異なったサイズ、形状、および構成で導入できることが理解されよう。例えば、一代替実施形態において、接近開口部２８は、恒久的な上端壁によって閉じることができる。接近ポート（access port）は、側壁または床などの支持ハウジング１２の別の位置に形成することができる。この接近ポートは、扉によって選択的に閉じることができる。
【００１４】
また図１に示すように、容器システム３０は、支持ハウジング１２の区画２０の中に少なくとも部分的に配置される。容器システム３０は、以下において詳述する１つまたは複数のチューブポート３３を有する容器３２を備える。本実施形態において示される容器３２は可撓性の袋状の本体３６を含み、その本体３６は、流体４１または他のタイプの材料を保持するために適するチャンバ（chamber）４０と隣接する内面３８を有する。より具体的には、本体３６は、本体３６が広げられるときに、第１の端部４４と、反対側の第２の端部４６と、の間に延びる実質的に円形または多角形の横断面を有する側壁４２を含む。第１の端部４４は上端壁４８にて終端し、一方、第２の端部４６は下端壁５０にて終端する。
【００１５】
本体３６は、０．２ｍｍから約２ｍｍを通例として、約０．１ｍｍから約５ｍｍの間の範囲の厚さを有する低密度ポリエチレンまたは他の高分子材料シートなど可撓性の不透水性材料から成る。また、他の厚さも用いることができる。この材料は、単層材料から成ることができ、あるいは、二重壁の容器を形成するために、互いに密閉または分離される２つ以上の層を含むことができる。これらの層が互いに密閉される場合は、この材料は、積層材または押出し材であってもよい。積層材は、接着剤によって互いに実質的に固定される２つ以上の分離形成された層を含む。
【００１６】
押出し材は単一の一体シートを含み、ソノシートは、それぞれ接触層によって分離される異なる材料の２つ以上の層を含む。これらの層の全ては、同時に共押出しされる。本発明に用いることのできる押出し材の一例は、ユタ州、ローガン郊外の本件特許出願人から入手できる「ＨｙＱ ＣＸ３−９」フィルムである。この「ＨｙＱ ＣＸ３−９」フィルムは、ｃＧＭＰ施設で製造された３層の９ミル（mil）キャストフィルムである。この外側層は、超低密度ポリエチレン製の接触層と共押出しされたポリエステルエラストマーである。本発明に用いることのできる押出し材の別の例は、やはり本件特許出願人から入手できる「ＨｙＱ ＣＸ５−１４」キャストフィルムである。この「ＨｙＱ ＣＸ５−Ｉ４」キャストフィルムは、ポリエステルエラストマーの外側層と、超低密度ポリエチレン接触層と、これらの間に配置されたＥＶＯＨ遮断層と、を有する。さらに別の例においては、インフレートフィルムの３つの独立した膜から製造された多膜（multi-web）フィルムを用いることができる。これら２つの内側の膜は、それぞれ４ミル単層ポリエチレンフィルム（HyCloneによって「ＨｙＱ ＢＭ１」フィルムと呼称される）であり、一方、外側の遮断膜は、５．５ミル厚さの６層共押出しフィルム（HyCloneによって「ＨｙＱ ＢＸ６」フィルムと呼称される）である。
【００１７】
この材料は、生細胞との直接接触が承認されており、溶液を無菌に維持することができる。このような実施形態において、その材料は、さらに電離放射線などによって滅菌可能である。相異なった状況で用いることのできる材料の実施例は、２０００年７月４日に付与された特許文献１、および２００３年４月２４日に公開された特許文献２に開示されており、これらは、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる。
【００１８】
一実施形態において、本体３６は２次元の枕状の袋を有し、２枚の材料シートが重なり合った関係で配置され、それら２枚の材料シートは、内部のチャンバ４０を形成するために、それらの外周にて互いに結合される。あるいは、１枚の材料シートが折り重ねられ、そして内部のチャンバ４０を形成するために、その外周の周りで接合される。別の実施形態において、本体３６は、ある長さに切断されて端部が接合されて閉じられた高分子材料の連続した管状の押出しから、形成することができる。
【００１９】
さらに別の実施形態において、本体３６は、環状の側壁だけでなく２次元の上端壁４８および２次元の下端壁５０を有する３次元の袋を含むことができる。３次元の本体３６は、典型的には３つ以上、通例では４つから６つの複数の別個のパネルを含む。各パネルは、実質的に同一であり、本体３６の側壁、上端壁および下端壁の一部を含む。各パネルの対応する外周の縁部は、接合される。これらの接合は、典型的には、熱エネルギー、ＲＦエネルギー、音波、または他の密封用エネルギーなどの当技術分野において知られる方法を用いて形成される。
【００２０】
他の実施形態において、これらのパネルは様々な相異なる形態で形成することができる。さらに、３次元の袋を製造する１つの方法に関する記載は、２００２年９月１９日に公開された特許文献３に開示されており、その図面および詳細説明は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２１】
本体３６が実際的にどのような所望のサイズ、形状、および構成を有するようにも製造できることが理解されよう。例えば、本体３６は、１０リッター、３０リッター、１００リッター、２５０リッター、５００リッター、７５０リッター、１，０００リッター、１，５００リッター、３，０００リッター、５，０００リッター、１０，０００リッター、または他の所望の容積の大きさのチャンバ４０を有するように、形成することができる。本体３６はどのような形でもありえるが、一実施形態において、本体３６は、支持ハウジング１２の区画２０と相補的または実質的に相補的であるように具体的に構成される。
【００２２】
しかしながら、いずれの実施形態においても、本体３６が区画２０の中に受け入れられたときに、本体３６が支持ハウジング１２によって均一に支持されることが望ましい。本体３６が支持ハウジング１２によって少なくとも概ね均一な支持を受けることにより、流体が充填されたときに、本体３６に加わる水圧力による本体３６の不具合を除外することに役立つ。
【００２３】
上述の実施形態においては、容器３２が可撓性の袋状の形状を有するが、代替の実施形態では、容器３２が折り畳み可能な容器または半剛性の容器のどのような形でも有することができることが理解されよう。さらに、閉じた上端壁４８を有することとは対照的に、容器３２は、開いた上部のライナを有することができる。さらに容器３２は、透明または不透明とすることができ、また、その中に紫外線光抑制剤を組み込むことができる。
【００２４】
側壁４２および上端壁４８には、チャンバ４０と流体連通している複数のチューブポート３３が取り付けられている。４つのチューブポート３３が示されているが、容器３２の使用目的に応じて、１つ、２つ、３つ、またはそれ以上のチューブポート３３を配置できることが理解されよう。したがって、各チューブポート３３は、予定される処理のタイプに応じて異なった目的に役立つことができる。例えば、チューブポート３３は、流体または他の成分をチャンバ４０の中に分注、またはチャンバ４０から流体を抜き取るために、流体管路５２などのチューブに結合させることができる。さらに、増殖細胞または微生物用のバイオリアクターとして容器３２が用いられるときなどに、チューブポート３３は、温度探触子、ｐＨ探触子、溶存酸素探触子などの様々な探触子をチャンバ４０へ接近させるために用いることができる。
【００２５】
概して、各チューブポート３３は、フランジ５８を有する管状のステム５６を備え、そのフランジ５８は、管状のステム５６を包囲して、その管状のステム５６から半径方向外側に突出する。図２を参照すると、チューブポート３３のステム５６は、内面６０および反対側の外面６２有し、それぞれは、第１の端部６４と長手方向に隔置された第２の端部６６との間に延びる。内面６０は、ステム５６を通って長手方向に延びる通路６８と接する。内面６０および／または外面６２は、そこから延びる返し（barb）また他の突起部を有することができ、または示された実施形態のように実質的に平坦であってもよい。内面６０および外面６２の一方または両方は、さらに、その長さに沿って延びる締付け勾配（constricting taper）を有することができる。
【００２６】
フランジ５８は、第１の端部６４にてステム５６を包囲して、そこから半径方向外側に突出する。示された実施形態において、フランジ５８は実質的に円形の形状を有する。代替実施形態において、フランジ５８は、楕円形、正方形、あるいは他の多角形または不規則な形状など他のどのような所望の形状であってもよい。フランジ５８は、それぞれ外周縁部７４へ外側に延びる第１の側面７０および反対側の第２の側面７２を有する。
【００２７】
ステム５６およびフランジ５８は、単一の一体部材として成型することができる。代りに、ステム５６は、熱溶接、ＲＦエネルギー、超音波など通例の溶接技術を用いる溶接によって、あるいは接着剤、その他全ての他の通例の取付けまたは締付け技術を用いることによって、フランジ５８に連結することができる。
【００２８】
図３を参照すると、一実施形態において、環状のリップシール７６は、通路６８の中に延びるためにステム５６の内面６０から半径方向内側に突出する。リップシール７６は、内面６０から内側面８２に延びる第１の側壁７８および反対側の第２の側壁８０を含む。リップシール７６は、内面６０に沿ってどこにでも配置されることができるが、示された実施形態において、リップシール７６は、フランジ５８およびリップシール７６が実質的に同一平面に配置されるように、ステム５６の第１の端部６４に配置される。さらに、フランジ５８の第１の側面７０およびリップシール７６の第１の側壁７８は、実質的に同一平面に配置される。リップシール７６は、通路６８を通って挿入される予定のチューブ、探触子または他の装置の周りで環状シールを形成するために弾性的に可撓性であり、それによって、流体または他の材料が通路６８を通って容器３２のチャンバ４０の中に入るかまたは抜け出ることを防止する。
【００２９】
例えば、図１および図４に、近位端８７と反対側の遠位端８８との間に延びる実質的に円筒形の外面８６を有する探触子８４を示す。探触子８４は、溶存酸素探触子、あるいはｐＨ探触子や温度探触子などの他のどのようなタイプの探触子も含むことができる。容器３２に流体を充填する前に、探触子８４の遠位端８８は、遠位端８８が容器３２のチャンバ４０の中に自由に突出するように、チューブポート３３の管状のステム５６およびリップシール７６を通って進められる。探触子８４がリップシール７６を通ると、リップシール７６は、探触子８４の外面８６を弾力的に付勢するために外側に曲がる。その結果、密封係合（sealed engagement）がリップシール７６と探触子８４の外面８６の間に形成される。この密封係合は、全ての流体または他の素材が管状のステム５６を通ってチャンバ４０に入りまたは抜け出ることを防止する。したがって、どのような素材に対しても、探触子８４とステム５６の内面の間に形成された空所８９に捕らえられることを防止する。
【００３０】
上述の実施形態は、探触子８４を密封係合によって容器３２に容易に取り付けることができ、それに続く滅菌および再使用のために容易に除去できるという利点を有する。また容器３２は、洗浄および滅菌を最小限に抑えるために、単一の使用後に処分されることがある。探触子８４が容器３２に入るときに滅菌されることを確実なものとするために、探触子８４をチューブポート３３および容器３２に連結する際に、様々な他の密封および連結の構造体がさらに用いられることは理解されよう。このような連結システムの例は、特許文献４に開示されており、これは先に、参照により本明細書に組み込まれた。
【００３１】
図３を再び参照すると、フランジ５８およびリップシール７６が実質的に同一平面に配置されたときに、リップシール７６の可撓性に役立つように、環状のチャネル９０をフランジ５８上に凹型に形成することができる。チャネル９０は、リップシール７６および通路６８の開口部を包囲するように、フランジ５８の第１の側面７０に凹型に形成される実質的Ｃ形の床部９２の輪郭をなす。すなわち、チャネル９０は、ステム５６の第１の端部６４において、通路６８の内径よりもわずかに大きい内径を有する。チャネル９０は、探触子８４または他の構造体がその中を通るときに、リップシール７６がより容易に曲がることができるようにリップシール７６の周囲の支持を減少させる。
【００３２】
リップシール７６は、柔らかい可撓性の材料から成り、ステム５６および／またはフランジ５８と同じ材料から成型することができる。リップシール７６は、フランジ５８に関して先に説明した方法と同じ方法によって、管状のステム５６に単独で取り付けることができるが、より通例的には、ステム５６およびフランジ５８と一体形成される。したがって、チューブポート３３は、単一の一体部材として典型的に成形される。他の実施形態において、リップシール７６は、チューブポート３３が探触子または他の構造体を受け入れるために用いられない場合に、チューブポート３３から取り除かれることが理解されよう。
【００３３】
一実施形態において、チューブポート３３は、ポリエチレン、シリコーン、またはＫＲＡＴＯＮ（登録商標）などの柔らかく弾性的に可撓性の高分子材料またはエラストマー材料から成形され、それらは、９０未満、より好ましくは７０未満であるが、典型的には５より大きい値のショアＡスケールのデュロメータ（durometer）を有する。他の実施形態において、上記の範囲内のデュロメータを有する他の熱硬化性または熱可塑性のポリマーも用いることができる。容器３２に関して先に説明した材料など他の材料をさらに用いることができる。いくつかの実施形態において、材料特性により、管状のステム５６は、通路６８を捩って閉じるように手動で折り重ねることができ、または、管状のステム５６は、通路６８を閉じるためにクランプなどによって手動で締め付けることができ、いずれの場合においても管状のステム５６は、実質的に恒久的な変形なしに弾性的に当初の形状に回復する。
【００３４】
一実施形態において、フランジ５８は、典型的には約２ｃｍから約３０ｃｍの間、より通例的には約５ｃｍから約１５ｃｍの間の範囲内において、最大直径を有する。ステム５６は、典型的には約２ｃｍから約３０ｃｍの間、より通例的には約５ｃｍから約１５ｃｍの間の範囲内の長さを有する。同様に、ステム５６は、典型的には約０．２ｃｍから約５ｃｍの間、より通例的には約０．５ｃｍから約３ｃｍの間の範囲内において、最大内径を有する。他の実施形態において、上述の寸法のそれぞれが変更できることは理解されよう。例えば、必要にように応じて、ステム５６は、１ｍ以上の長さの細長いチューブを含むことができる。本発明の実施形態において、管状のステム５６の第２の端部６６は、内面６０および外面６２上に、そこから延びるフランジ、返し、および他の突起部のない平坦な実質的に円筒形の形状を有することにさらに留意されたい。
【００３５】
チューブポート３３の利点の１つは、異なる直径または形状のチューブと結合するために、より容易に適用できることである。例えば、容器３２とチューブポート３３とを有する容器システム３０が単一のユニットとしてエンドユーザに販売できることが想定される。また、このエンドユーザ向けの確立したシステムは、気体、液体または他の素材をその中に供給したり、あるいは容器から素材を取り出すために、チューブポート３３のステム５６と連結することになる様々な異なるサイズまたはタイプのホースを有することがある。可撓性のステム５６により、規定済サイズの対向する両端部を有する単一のカップラーだけが、ホースにステム５６を結合するために必要とされることになる。
【００３６】
例えば、図５を参照すると、管状のコネクタ９４は、第１の端部１００と長手方向に隔置された第２の端部１０２との間に延びる内面９６および反対側の外面９８を有している。内面９６は、コネクタ９４を通って長手方向に延びる通路１０６の境界を定める。端部１００、１０２の両方は、そこから半径方向外側に突出する環状の返し（annular barb）１０８を有する。第１の端部１００は、管状のステム５６の第２の端部６６にて通路６８内に固定される。管状のステム５６は、弾性的にコネクタ９４の周りを締め付けて、液密封のシールを形成する。プラスチック製のプルタイ（pull tie）１１０は、さらに、コネクタ９４上に配置された管状のステム５６の第２の端部６６の一部の周りに固定することができ、これにより、それらの間の密封係合をさらにしっかりと固定する。コネクタ９４の第２の端部１０２は、流体管路５２の第１の端部１０４内に受け入れられる。
【００３７】
いくつかの実施形態において、流体管路５２は、ステム５６と同じ直径を有する。これら実施形態において、コネクタ９４の両端部は互いに等しい直径である。しかしながら、流体管路５２がステム５６と異なる直径を有する場合、標準のコネクタ９４は、第１の端部１００と異なるサイズを有する第２の端部１０２を備えることができる。第２の端部１０２は、実施形態に示されるように、流体管路５２と結合するように構成されている。
【００３８】
対照的に、もしも通例の剛体の返しを有するステムがフランジ５８に形成されていれば、まず返し付きのステムにチューブを結合し、次いでコネクタ９４を用いて流体管路５２のサイズの変化を捕らえる（account for）ことが必要になる。その結果、ステム５６はより万能型結合（universal connection）を提供する。さらに、フランジ５８およびステム５６の両方が柔らかで可撓性の材料からできているので、容器３２は、チューブポート３３および／または容器３２への損傷の恐れなしに、運搬または保管のために折り畳まれおよび／または巻き上げられることができる。
【００３９】
図６に、本発明の他の実施形態によるチューブポート１５０を示し、チューブポート３３および１５０の間の同じ要素は、同じ符号によって識別される。チューブポート１５０は、フランジ５８の第２の側面７２から突出する複数の管状のステム５６ａ〜５６ｃを有する。各ステム５６ａ〜５６ｃは、そこを通って長手方向に延びる通路６８を有し、チューブポート３３に関する上記の説明のようにフランジ５８に連結される。３つのステム５６ａ〜５６ｃが示されているが、２つあるいは４つ、またはそれ以上のステムが代替的に同じフランジと共に用いられることが理解されよう。各ステム５６ａ〜５６ｃは、他のステムと同じ直径または長さであってもよく、または全てのステムが互いに異なった大きさ、あるいはそれらの組み合わせであってもよい。チューブポート１５０上に複数の管状のステムを有する利点の１つは、これにより、様々な流体管路５２と連結するときに、異なるサイズのコネクタ１１８が用いることが可能になることである。ステムが用いられないときに、クランプ１１２は、そのステムを通って延びる通路を閉じて密封するように、そのステムを越えて移動可能に閉じることができる。クランプ１１２がホースクランプまたは様々の他のタイプのクランプを含むことができることは理解されよう。
【００４０】
図１を再び参照すると、側壁４２には、チャンバ４０と流体連通するサンプリングポート２００が取り付けられる。ただ１つのサンプリングポート２００が示されているが、２つ以上のサンプリングポート２００を容器３２の使用目的に応じて配置できることが理解されよう。したがって、各サンプリングポート２００は、予定される処理のタイプに応じて、異なる目的に役立つことができる。例えば、各サンプリングポート２００は、チャンバ４０から抜き取られる流体または他の素材を貯蔵するため、あるいは流体または他の素材を取り出してチャンバ４０に挿入するために、外部の容器（例えば、図９参照）と結合することができる。さらに、容器３２が増殖細胞または微生物用のバイオリアクターとして用いられるときなどに、各サンプリングポート２００は、チャンバ４０内の材料によって汚染されることなしにチャンバ４０にアクセスする温度探触子などの様々な探触子を備えるために、同時に用いることができる。一実施形態において、サンプリングポート２００は、本体２０６を包囲して本体２０６から半径方向外側に突出するフランジ２０８と共に、それぞれが本体２０６に結合される細長い可撓性の支持チューブ２０２と細長い可撓性のサンプリングチューブ２０４とを含む。
【００４１】
図７を参照すると、サンプリングポート２００の本体２０６は、第１の端部面２１２と反対側の第２の端部面２１４との間に延びる外面２１０をもつ概ね円筒形を有する。本体２０６は、それぞれが第１の端部面２１２と第２の端部面２１４との間に延びる第１の通路２１６および第２の通路２１８の境界となる。一実施形態において、第１の通路２１６および第２の通路２１８は、本体２０６の全長で実質的に互いに隣接して平行に整合して延びる。他の実施形態において、本体２０６の外面２１０は、楕円形または多角形、あるいは不規則の形状などの様々な代替の横断面を有する。
【００４２】
サンプリングポート２００の支持チューブ２０２は内面２２０および反対側の外面２２２を有し、それらの内面２２０と外面２２２は、第１の端部２２４と長手方向に隔置された第２の端部２２６との間に延びる。内面２２０は、支持チューブ２０２を通って長手方向に延びる第１の通路２２８を定める。第１の通路２２８は、第２の端部２２６にて開口し、第１の端部２２４にて閉じている。第１の端部２２４の閉鎖は、生産中または生産後にヒートシール、クランプ、または他の全ての利用可能な方法によって行うことができる。
【００４３】
支持チューブ２０２の第２の端部２２６は、本体２０６の第１の通路２１６と連通するために、取付け位置２３０にて本体２０６の第１の端部面２１２と結合される。この方法において、支持チューブ２０２の第１の通路２２８および本体２０６の第１の通路２１６は結合して、支持チューブ２０２の密封された第１の端部２２４にある第１の端部２３４と、本体２０６の開いた第２の端部面２１４にある第２の端部２３６と、を有する第１の連続通路２３２を形成する。
【００４４】
多くの実施形態において、探触子または他の剛体の支持体は、第１の連続通路２３２内に挿入することができる。例えば、図８に示すように、外面２４０を有する温度探触子２３８は、サンプリングポート２００の第１の連続通路２３２内に部分的に挿入される。完全に挿入されると、温度探触子２３８の遠位端２４２は、支持チューブ２０２の密封された第１の端部２２４、または第１の端部２２４の近くに配置されて、は容器３２のチャンバ４０の中に延びる。探触子または剛体の支持体が挿入されると、可撓性の支持チューブ２０２は、挿入された部品の剛性によって、容器３２のチャンバ４０の中に延びるにつれて実質的に剛体になる。
【００４５】
支持チューブ２０２は、第１の端部２２４で閉じて密封されるので、支持チューブ２０２の中に挿入された全ての探触子または他の支持体は、容器３２のチャンバ４０内の液体または他の素材と直接は接触しない。その結果、探触子または他の剛性の支持体は、どの液体や他の素材もチャンバ４０から漏洩するおそれ、および探触子２３８によって汚染されるおそれなしに、第１の連続通路２３２に挿入し、引き出すことができる。さらに、探触子２３８は、チャンバ４０の内容物と接触しないため、使用の間に滅菌または洗浄の必要なしに繰り返し用いることができる。
【００４６】
図７を再び参照すると、支持チューブ２０２と同様に、サンプリングポート２００のサンプリングチューブ２０４は、それぞれが第１の端部２４８と長手方向に隔置された第２の端部２５０との間に延びる内面２４４および反対側の外面２４６を有する。内面２４４は、サンプリングチューブ２０４を通って長手方向に延びる第２の通路２５２と定める。第２の通路２５２は、第２の端部２５０にて開口し、また第１の通路２２８とは異なり第１の端部２４８において開口しており、サンプリングチューブ２０４通って完全な流体連通が可能になる。サンプリングチューブ２０４の第２の端部２５０は、本体２０６の第２の通路２１８と連通するために、取付け位置２３０において本体２０６の第１の端部面２１２に結合される。この方法において、サンプリングチューブ２０４の第２の通路２５２と本体２０６の第２の通路２１８は結合して、サンプリングチューブ２０４の開口した第１の端部２４８にある第１の端部２５６と、本体２０６の開いた第２の端部面２１４にある第２の端部２５８と、を有する第２の連続通路２５４を形成し、それらを通る流体連通を可能にする。
【００４７】
サンプリングチューブ２０４の少なくとも一部は、サンプリングチューブ２０４の第１の端部２４８と隣接して平行に整合して、支持チューブ２０２に沿って延び、そのサンプリングチューブ２０４は、支持チューブ２０２の第１の端部２２４、またはそれに向かって配置される。示された実施形態において、サンプリングチューブ２０４は、サンプリングチューブ２０４の全長に沿って支持チューブ２０２と隣接して平行に整合している。平行の整合を容易にするために、サンプリングチューブ２０４は、サンプリングチューブ２０４の全長に沿って支持チューブ２０２と結合される。他の実施形態において、サンプリングチューブ２０４は、離隔された位置にて支持チューブ２０２と結合することができる。この結合により、剛体の探触子または支持体が支持チューブ２０２の中に挿入されるときに、上述のように、サンプリングチューブ２０４もまた容器３２のチャンバ４０の中に延びるにつれて実質的に剛体となる。
【００４８】
示された実施形態において、サンプリングチューブ２０４は支持チューブ２０２より小さい直径である。他の実施形態において、サンプリングチューブ２０４が支持チューブ２０２よりも大きい直径または同じ直径を有することができることが理解されよう。サンプリングチューブ２０４および支持チューブ２０２は、それぞれ典型的には約２ｃｍから約４０ｃｍ、より通例では約５ｃｍから約２５ｃｍの範囲内の長さを有する。他の長さもまた用いることができる。
【００４９】
フランジ２０８は、取付け位置２３０にて本体２０６を包囲して、本体２０６から半径方向外側に突出する。示された実施形態において、フランジ２０８は実質的に円形の形状を有する。他の実施形態において、フランジ２０８は、楕円形、正方形、あるいは他の多角形または不規則な形状などの他のどのような所望の形であってもよい。フランジ２０８は、外周縁部２６４に外に延びる第１の側面２６０および反対側の第２の側面２６２を有する。支持チューブ２０２、サンプリングチューブ２０４、本体２０６、およびフランジ２０８は、単一の一体部材として成型することができる。代替的に、支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、熱溶接、ＲＦエネルギー、超音波など通例の溶接技術を用いる溶接によって、あるいは接着剤または他の全ての通例の取付けまたは締付け技術を用いることよって、互いにおよび／または本体２０６に連結することができる。
【００５０】
いくつかの実施形態において、細長い収集チューブ２６６が本体２０６の第２の端部面２１４から外側に延びる。収集チューブ２６６は、第１の端部２７２と長手方向に隔置された第２の端部２７４との間に延びる内面２６８および反対側の外面２７０を有する。内面２６８は、収集チューブ２６６を通って長手方向に延びる第３の通路２７６を定める。第３の通路２７６は、第１の端部２７２および第２の端部２７４にて開口しており、収集チューブ２６６を通って完全な流体連通を可能にする。収集チューブ２６６の第１の端部２７２は、第２の通路２１８と連通するために本体２０６の第２の端部面２１４に結合される。したがって、上述したように第２の通路２５２および第２の通路２１８が互いに流体連通しているため、サンプリングチューブ２０４の第２の通路２５２、本体２０６の第２の通路２１８、および収集チューブ２６６の第３の通路２７６は結合して第３の連続通路２７８を形成し、この第３の連続通路２７８を通って、流体は、サンプリングチューブ２０４の第１の端部２４８と収集チューブ２６６の第２の端部２７４との間を両方向に流れることができる。サンプリングチューブ２０４の第１の端部２４８および収集チューブ２６６の第２の端部２７４が両方とも開口しているために、流体は第３の連続通路２７８から外部に流れることができる。
【００５１】
図９を参照すると、多くの実施形態において、収集チューブ２６６の第２の端部２７４は、容器３２のチャンバ４０内から収集された流体または他の素材を貯蔵するために１つまたは複数の収集容器２８０に取り付けられる。代替としては、収集チューブ２６６は、チャンバ４０内に挿入して収集容器２８０から流体または他の素材を取り出すために用いることができる。示された実施形態は、複数の収集容器２８０に連結されたマニホルド２８２に連結された収集チューブ２６６を表すが、収集チューブ２６６がマニホルド２８２を迂回して単一の収集容器２８０に直接取り付けることができることが理解されよう。収集容器２８０は、この種のシステムにおいて用いられる当技術分野で知られるどのような標準の容器であってもよいが、典型的には滅菌プラスチック製の袋を含む。
【００５２】
一実施形態において、サンプリングポート２００は、９０未満、より好ましくは７０未満であるが、典型的には５よりも大きい値のショアＡスケールのデュロメータを有するポリエチレン、シリコーン、またはＫＲＡＴＯＮ（登録商標）などの柔らかく弾性的に可撓性の高分子材料またはエラストマー材料によって整形される。他の実施形態において、上述した範囲内のデュロメータを有する他の熱硬化性または熱可塑性のポリマーも用いることができる。容器３２に関しての上述した材料などの他の材料も用いることができる。いくつかの実施形態において、その材料特性により、支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、その中で閉じた通路を捩るために手動で折り重ねることができ、あるいは、支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、支持チューブ２０２またはサンプリングチューブ２０４への著しい恒久的な変形なしにその中で通路を閉じるために、クランプなどによって手動で締め付けることができる。
【００５３】
上述のように、多くの実施形態において、支持チューブ２０２、サンプリングチューブ２０４、フランジ２０８、および本体２０６は、全て単一の一体部材として成型される。しかしながら、代替的に、このサンプリングポートの全てまたはいくつかの要素は、サンプリングポートを形成するために、共に連結され、取り付けられ、または付勢される別個の部品であってもよい。例えば、図１０および図１１は、サンプリングポート３００の他の実施形態を示し、サンプリングポート２００とサンプリングポート３００の共通の特徴は同じ符号によって識別される。図１１を参照すると、サンプリングポート３００は、上述のように、チューブ組立体３０５とチューブポート３３を備える。
【００５４】
チューブ組立体３０５は、本体３０１がチューブポート３３のステム５６の中にぴったりとはめ込まれるような大きさおよび形状を有する以外は、本体２０６と実質的に同じ円筒形の本体３０１を含む。例えば、示された実施形態において、本体３０１は、ステム５６の内面６０の勾配と実質的に整合する本体３０１の全長に沿って延びる勾配を有する。支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、本体３０１の第１の端部面２１２から突出し、一方、収集チューブ２６６は本体３０１の第２の端部面２１４から突出する。
【００５５】
組立の間、支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、チューブポート３３のステム５６を通って進められる。チューブポート３３は、第２の端部６６が本体３０１の第２の端部から外側に突出する環状の肩部３０７に当接するまで、本体３０１の端から端まで進められる。図１０に示すように、この位置において、リップシール７６は、その第１の端部にて半径方向に本体３０１の外面３０３を付勢して、それらの間に密封係合を形成する。ステム５６と本体３０１との間に、より確実な係合および密封を形成するために、１つまたは複数のプルタイ、クランプ、または他の締付け具を用いることができる。例えば、示された実施形態において、プラスチック製プルタイ３０２は、本体３０１上に配置された管状のステム５６の第２の端部６６の部分の周りに固定されて、それらの間の密封係合をさらに確実にする。
【００５６】
通路２１６、２１８の一方または両方がプルタイ３０２の力で潰れることを防止するために、プルタイ３０２を締め付ける前に、金属または他の剛体の材料から作製された剛体のスリーブ３０８を第１の通路２１６内に挿入することができる。プルタイ３０２は、スリーブ３０８上に配置されるように位置合わせされる。第１の通路２１６が第２の通路２１８よりも大きい直径を有して、より容易につぶれる場合があるため、スリーブ３０８は、第１の通路２１６内に配置される。第２の通路２１８の直径が増大される場合、第２の剛体のスリーブ３０８もその中に位置合わせすることができる。他のタイプの締付け具が、代替的またはプルタイ３０２と共に用いることができることは理解されよう。プルタイ３０２が位置合わせされた後、組み立てられたサンプリングポート３００は、通例の溶接技術を用いてフランジ５８を容器３２に溶接することによって、容器３２に固定することができる。次いで、この全体の組立体は、放射線または他のタイプの滅菌を用いて滅菌することができる。次いで、使用中に、温度探触子２３８または他の剛体の装置は、必要に応じて支持チューブ２０２の中に挿入することができる。
【００５７】
サンプリングポートが様々な他の代替形状として提供されることが理解されよう。例えば、図１２に、本発明の特徴を組み込むサンプリングポート３２０の他の実施形態を示す。サンプリングポート２００とサンプリングポート３２０との共通の特徴は、同じ符号によって識別される。例えば、サンプリングポート３２０は、細長い可撓性の支持チューブ２０２と、細長い可撓性のサンプリングチューブ２０４と、フランジ２０８と、を備える。しかしながら、サンプリングポート２００とは対照的に、サンプリングポート３２０は、本体を有さない。代わりに、フランジ２０８は、取付け位置３２２において、単に、支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４を包囲して、半径方向外側に突出する。支持チューブ２０２およびサンプリングチューブ２０４は、別個の位置またはそれら長さ全体に沿って、互いに結合することができる。収集チューブが用いられる場合、収集チューブ２６６は、収集チューブ２６６の第３の通路２７６がサンプリングチューブ２０４の第２の通路２５２と流体連通するように、取付け位置３２２にてサンプリングチューブ２０４の第２の端部２５０から外側に延びる。
【００５８】
図１３Ａ、Ｂに、本発明の特徴を組み込むサンプリングポート３３０の他の実施形態を示す。サンプリングポート２００とサンプリングポート３３０との同じ要素は、同じ符号によって識別される。サンプリングポート２００内のように別個の支持チューブおよびサンプリングチューブを有する代わりに、サンプリングポート３３０は細長い可撓性の部材３３２を備え、その部材３３２は、その中に取り囲まれた２つの分離した通路を有する。可撓性の部材３３２は、第１の端部３３６と反対側の第２の端部３３８との間に延びる外面３３４を有する。部材３３２は、第１の端部３３６と第２の端部３３８との間に延びる第１の通路３４０および第２の通路３４２を定める。サンプリングポート２００の支持チューブ２０２の第１の通路２２８と同様に、サンプリングポート３３０の第１の通路３４０は、第２の端部３３８にて開口し、第１の端部３３６にて閉じている。サンプリングポート２００のサンプリングチューブ２０４の第２の通路２５２と同様に、サンプリングポート３３０の第２の通路３４２は、第１の端部３３６および第２の端部３３８にて開口している。サンプリングポート３３０は、そのようには示されてはいないが、サンプリングポート２００と同様の本体２０６を含んでもよい。
【００５９】
収集チューブが用いられる場合、収集チューブ２６６は、収集チューブ２６６の第３の通路２７６が部材３３２の第２の通路３４２と流体連通するように、部材３３２の第２の端部３３８から外側に延びる。もちろん、収集チューブを有する全ての実施形態と同様に、収集チューブ２６６の第２の端部２７４は、上述のように１つまたは複数の収集容器２８０と連結することができる。
【００６０】
第１の通路３４０および第２の通路３４２は、いくつかの相異なった形状を有することができる。例えば、示された実施形態において、第１の通路３４０および第２の通路３４２は、互いに隣接して平行に整列している。代替的には、図１４Ａ、Ｂに示すように、第２の通路３４２は、可撓性の部材３３２の第１の端部３３６において第１の通路３４０を半径方向に包囲することができるが、必ずしも第２の端部３３８にて第１の通路３４０を包囲しない。多くの他の形状も可能であることが理解されよう。その形状に拘わらず、示された実施形態において、第１の通路３４０は、第１の端部３３６にて閉じ、第２の通路３４２は第１の端部３３６にて開いている。剛体の温度探触子などを収容するように、第１の通路３４０を直線上に整列できることも望ましい。
【００６１】
図１５に、チューブポート３３を用いて、本発明の特徴を組み込む探触子ポート３５０の一実施形態を示す。サンプリングポート３００と探触子ポート３５０の同じ要素は、同じ符号によって識別される。探触子ポート３５０は、第２の通路２１８が除去されていることを除いて、本体３０１（図１０）と同様の本体３５２を備える。支持チューブ２０２は、第１の通路２１６と連通するために、本体３５２に連結しかつ本体３５２から突出する。チューブポート３３は、本体３０１と結合されるチューブポート３３と同じ方法により、本体３５２と結合する。この実施形態において、温度探触子などの探触子は、チャンバ４０内のどのような素材によっても汚染されることなくチャンバ４０内の状態を監視するために、探触子ポート３５０の支持チューブ２０２内に挿入することができる。しかしながら、サンプリングポート３００とは異なり、チャンバ４０内からの素材のサンプリングは、探触子ポート３５０を用いて実行することはできない。
【００６２】
様々なサンプリングポートが、チューブポートに関する上述したような多くの同じ利点を有することは理解できよう。これは、それらサンプリングポートが、製造が廉価、使い捨て可能、拡張性があって、製造、滅菌、保管、および運搬の間に、容器３２またはサンプリングポートへの損傷の危険性なしに、容器３２の中に巻き上げられて折り重ねることができるからである。他の利点は、本明細書で説明され、またはこの構成から直ちに明らかであろう。
【００６３】
図１および図５を再び参照すると、容器３２の側壁４２を通って、いくつかの穴５４が延びる。各穴５４は、支持ハウジング１２の側壁２３上の対応する開口部２４と整列される。本発明の様々な実施形態により、チューブポート３３またはサンプリングポート２００の一部は、穴５４および開口部２４のそれぞれ１つを通って延びる。チューブポート３３およびサンプリングポート２００のそれぞれは、流体が穴５４を通って外に漏洩できないように容器３２の本体３６に密封される。
【００６４】
各チューブポート３３に関しては、容器３２にチューブポート３３を固定し、流体または他の素材が穴５４を通って外に漏洩することを防止するために、フランジ５８の第２の側面７２が容器３２の側壁４２に対して密封される。典型的に、フランジ５８は、通例の溶接技術によって容器３２に固定される。しかしながら、代替的には、接着剤または機械的な連結も用いることができる。
【００６５】
各チューブポート３３のフランジ５８と同様に、容器３２にサンプリングポート２００を固定し、液体または他の材料が穴５４を通って外に漏洩することを防止するために、各サンプリングポート２００毎にフランジ２０８の第１の側面２６０が容器３２の側壁４２に密封される。典型的に、フランジ２０８は、通例の溶接技術によって容器３２に固定される。しかしながら、代替的には、接着剤または機械的な連結も用いることができる。チューブポート３３がサンプリングポート（例えば、図１０および図１１のサンプリングポート３００参照）と共に用いられる場合、チューブポート３３のフランジ５８は、上述のように側壁２３に密封され、次いで本体３０１および／または支持チューブ２０２とサンプリングチューブ２０４は、本体３０１の外面３０３が管状のステム５６の内面６０を付勢して液密封を形成するまで、ステム５６の通路６８を通って挿入される。代替的に、フランジ５８は、本体３０１が通路６８を通って挿入された後、側壁４２に密封できることが理解されよう。
【００６６】
容器システム３０は、完全に組み立てられると、保管袋の中に密封して、このシステム全体を放射線滅菌の様々な形式によって滅菌することができる。
【００６７】
運転中に、チューブポート３３のステム５６と本体２０６、および／または、サンプリングポート２００の支持チューブ２０２とサンプリングチューブ２０４が支持ハウジング１２の開口部２４の中を通るように、容器システム３０は支持ハウジング１２の区画２０の中に位置が合わさせられる。
【００６８】
次いで、各チューブポート３３に関しては、コネクタ１１８の外面または探触子８４と、ステム５６と、の間に実質的な液密封が形成されるように、流体管路５２などのチューブが上述のようなコネクタ１１８を用いてステム５６に結合され、または温度探触子や溶存酸素探触子などの探触子８４がステム５６を通って容器３２のチャンバ４０の中に挿入される。
【００６９】
次に、流体管路５２に流入するために結合されたポート３３を通って、流体４１が容器３２のチャンバ４０の中に分注される。流体４１は、様々な相異なった素材を有することができる。例えば、容器システム３０が増殖細胞または微生物用のバイオリアクターとして用いられる場合、流体４１は、培養される細胞または微生物のタイプによって決まる増殖培地を有することができる。また、この流体は、細菌、菌類、藻類、植物細胞、動物細胞、原生動物、線虫などの種子接種材料を有することができる。また本発明は、非生物学的なシステム用にも用いることができる。例えば、このシステムは、溶液の中の気体のｐＨまたは分圧の制御または調整が望まれる場合に、溶液を処理または混合するために用いることができる。この流体は、上述のように、コネクタ１１８または探触子８４とステム５６との間に形成される実質的な液密封によって、チャンバ４０から漏洩することが防止される。
【００７０】
各サンプリングポート２００に関しては、上述のように、温度探触子２３８などの探触子または他のタイプの剛体の支持体がサンプリングポート２００の第１の連続通路２３２の中に挿入される。支持チューブ２０２が第１の端部２２４にて密封されて閉じられているため、探触子または他のタイプの剛体の支持体は、サンプリングポート２００を用いて挿入され引き出すことができ、一方、液体または他の素材は、チャンバ４０から漏洩することが防止されてチャンバ４０の中に留まる。
【００７１】
容器３２のチャンバ４０の中の様々なパラメータは、チューブポート３３およびサンプリングポート２００を用いて、チャンバ４０の中に挿入された探触子によって測定される。これらパラメータは、温度、圧力レベルなどを含むことができ、一回、定期的、連続的、または他の全ての知られた方法で測定することができる。
【００７２】
所望されたときに、素材は、収集チューブ２６６に結合されたサンプリングポート２００のサンプリングチューブ２０４を用いて、容器３２のチャンバ４０から除去される。剛体の支持体または探触子が支持チューブ２０２の中に挿入されていると、上述のように、剛体の探触子または支持体は、支持チューブ２０２とサンプリングチューブ２０４との間の結合により、サンプリングチューブ２０４がチャンバ４０の中に比較的剛体的に延びることが可能になる。これにより、サンプリングチューブ２０４がチャンバ４０の内部のより深いところからであって、他の方法による場合に比して、容器３２の内面３８からさらに離れた部分から、サンプルを取り出すことが可能になる。これにより、チャンバ４０内のより代表的な素材のサンプルが得られる。この素材は、上述のように、取り出されると、さらなる処理のために１つまたは複数の収集容器２８０に貯蔵される。
【００７３】
上述のように、概して、図１で示した例示的な容器システム１０は、増殖細胞または微生物用のバイオリアクターとして構成される。この目的のために、容器３２の中に配置される増殖培地への制御された気体を給送する多孔分散管（sparger）３４が容器３２の中に取り付けられる。多孔分散管３４に関するさらなる記載は、参照により本明細書に先に組み込まれた特許文献４、および参照により本明細書に組み込まれる特許文献５に開示されている。
【００７４】
一実施形態において、ステム５６を通って気体を給送することによって通気性多孔分散管の材料を通して気体を外に強制的に移動させるように、多孔分散管３４は、チューブポート３３のフランジ５８に通気性多孔分散管の材料を固定することによって形成できることに留意されたい。通気性多孔分散管の材料に用いることのできるタイプの材料、およびこれをフランジ５８に取り付ける方法に関するさらなる記載は、先に参照した特許文献５に開示されている。
【００７５】
要求はされないが、一実施形態において、チャンバ４０の中の流体を混合するための手段が設けられる。実施例の目的として限定的ではなく、一実施形態において、駆動軸１１４は、チャンバ４０の中に突出し、その端部に取り付けられたインペラ１１６を有する。したがって、駆動軸１１４の外旋は、チャンバ４０の中の流体を混合または浮遊させるインペラ１１６の回転を容易にする。典型的に、多孔分散管３４は、この混合機によって生成される流体の混合または移動が流体の中に気泡を混入に役立つように、この混合の手段の直下に配置される。回転混合機を可撓性の容器の中に組み込む方法の１つの特定の実施例は、２００５年１０月２７日に公開された特許文献６に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。別の実施例は、特許文献７に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【００７６】
この混合の手段の他の実施形態において、混合は、チャンバ４０の中で垂直型混合機を上下方向に往復移動させることによって実行される。垂直型混合機の組立および運転に関するさらなる記載は、２００５年５月１１日に出願された特許文献８に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。別の実施形態において、流体をチャンバ４０の内外に移動させる蠕動ポンプ（peristaltic pump）を用いるなど、チャンバ４０を通して流体を単に循環させることによって、この混合が実行できることが理解されよう。他の通例の混合技術も用いることができる。
【００７７】
上述の実施形態は、本発明のチューブポートまたはサンプリングポートを形成する代替方法の単なる実施例であることが理解されよう。相異なった実施形態の様々な特徴がさらに他の実施形態を生成するために混合され整合されることができることが同様に理解されよう。
【００７８】
本発明は、その精神または本質的な特性から逸脱することなしに他の特定の形態に形成することができる。説明した実施形態は、あらゆる点でただ例示的であり、限定的でないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は、上記の説明よりむしろ添付された特許請求の範囲によって示される。この特許請求の範囲の均等物の意味および範囲の中に入る全ての変更は、それらの範囲の中に包含されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】複数のチューブポートおよび１つのサンプリングポートを有する封じ込めシステムの側断面図である。
【図２】図１に示される封じ込めシステムのチューブポートの１つの斜視図である。
【図３】図２に示されるチューブポートの一部の側断面図であり、環状のリップシールを示す。
【図４】温度探触子が挿入された状態の図２に示されるチューブポートの側断面図である。
【図５】コネクタによって流体管路に連結された図２のチューブポートの側断面図である。
【図６】複数の管状のステムを有するチューブポートの他の実施形態の斜視図である。
【図７】図１に示される封じ込めシステムのサンプリングポートの斜視図である。
【図８】温度探触子が部分的に挿入された状態の図７のサンプリングポートの断面側面図である。
【図９】収集チューブおよびマニホルドを通して複数の収集容器に連結された図７のサンプリングポートの側断面図である。
【図１０】サンプリングポートの他の実施形態の一部の側断面図である。
【図１１】図１０に示されるサンプリングポートの分解斜視図である。
【図１２】サンプリングポートのさらに他の実施形態の側断面図である。
【図１３Ａ】サンプリングポートのさらに他の実施形態の側断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示されるサンプリングポートの１３Ｂ−１３Ｂ線に沿う側断面図である。
【図１４Ａ】サンプリングポートのさらに他の実施形態の側断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａに示されるサンプリングポートの１４Ｂ−１４Ｂ線に沿う側断面図である。
【図１５】サンプリングチューブを含まないサンプリングポートのさらに他の実施形態の側断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部と長手方向に隔置された第２の端部との間に延びる内面および外面を有する管状の第１のステムであって、前記内面が前記第１のステムを通って長手方向に延びる通路と接する第１のステムと、
前記第１のステムの前記第１の端部を包囲して、当該第１の端部から半径方向外側に突出するフランジと、
を含み、
前記フランジおよび前記ステムが９０未満の値のショアＡスケールのデュロメータを有する可撓性のエラストマー材料から成る
ことを特徴とするチューブポート。
【請求項２】
前記エラストマー材料は、ポリエチレンから成ることを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項３】
前記エラストマー材料は、７０未満の値のショアＡスケールのデュロメータを有することを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項４】
前記第１のステムが実質的な永久変形なしに、その長さに沿った位置にて選択的に締め付けられて閉じられることを可能とするように、前記エラストマー材料は十分に可撓性であることを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項５】
前記第１のステムの前記外面または前記内面の少なくとも一方は、その長さに沿って延びる締付け勾配を有することを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項６】
前記第２の端部における前記第１のステムの前記外面は、半径方向外側に突出する部材のない平坦な実質的に円筒形の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項７】
前記第２の端部における前記第１のステムの前記内面は、半径方向内側に突出する部材のない平坦な実質的に円筒形の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項８】
前記第１のステムと同じ前記フランジの側面から突出する管状の第２のステムをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項９】
前記第２のステムは、前記第１のステムと異なる形状を有することを特徴とする請求項８に記載のチューブポート。
【請求項１０】
前記第１の端部にて前記第１のステムの前記内面から半径方向内側に突出する環状のリップシールをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項１１】
前記第１のステムを通って延びる前記通路の開口部を包囲するように、前記フランジ上に凹型の環状チャネルをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のチューブポート。
【請求項１２】
前記第１のステムの前記通路の中に配置される探触子をさらに含み、前記環状のリップシールが前記探触子を弾性的に付勢してそれらの間に液密封を形成することを特徴とする請求項１０に記載のチューブポート。
【請求項１３】
前記第１のステムの前記通路を選択的に潰して閉じるように、前記第１のステムに取り付けられるクランプをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項１４】
流体を保持するようになされたチャンバと接する内面を有する容器と、
第１のステムを通って延びる通路が前記容器の前記チャンバと連通するように、前記容器と結合される請求項１に記載のチューブポートと、
第１の端部と長手方向に離隔された第２の端部との間に延びる内面および外面を有する管状のコネクタであって、前記管状のコネクタの前記内面は、前記管状のコネクタを通って延びる開口部と接し、前記管状のコネクタの前記第１の端部は、前記第１のステムが前記管状のコネクタの前記外面を弾性的に付勢するように、前記チューブポートの前記第１のステムの前記第２の端部の中に受け入れられる管状のコネクタと、
を含むことを特徴とする容器システム。
【請求項１５】
前記管状のコネクタの前記第２の端部と結合される細長いチューブをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の容器システム。
【請求項１６】
前記容器は、１枚または複数枚の可撓性高分子材料シートから成る袋を備え、
前記チューブポートの前記フランジは、前記袋と結合されることを特徴とする請求項１４に記載の容器システム。
【請求項１７】
第１の端部と長手方向に離隔された第２の端部との間に延びる内面および外面を有する管状の第１のステムであって、前記内面が前記第１のステムを通って長手方向に延びる通路と接する管状の第１のステムと、
前記第１のステムの前記内面から半径方向内側に突出する環状のリップシールと、
前記第１のステムの前記第１の端部を包囲して、当該第１の端部から半径方向外側に突出するフランジと、
を含むことを特徴とするチューブポート。
【請求項１８】
前記リップシールは、前記フランジおよび前記リップシールが実質的に同一平面に配置されるように、前記第１のステムの前記第１の端部に配置されることを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項１９】
前記フランジの第１の側面および前記リップシールの第１の側面は、実質的に同一平面に配置されることを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２０】
前記第１のステムを通って延びる前記通路の開口部を包囲するために、前記フランジに凹型の管状のチャネルをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２１】
前記フランジ、前記第１のステム、および前記リップシールは、可撓性のエラストマー材料から成る単一部材として一体成形されることを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２２】
前記エラストマー材料は、９０未満の値のショアＡスケールのデュロメータを有することを特徴とする請求項２１に記載のチューブポート。
【請求項２３】
前記エラストマー材料はポリエチレンから成ることを特徴とする請求項２１に記載のチューブポート。
【請求項２４】
前記第１のステムが実質的な永久変形なしに、その長さに沿った位置にて選択的に締め付けられて閉じられることを可能とするように、前記エラストマー材料は十分に可撓性であることを特徴とする請求項２１に記載のチューブポート。
【請求項２５】
前記第１のステムは、約５ｃｍから約１５ｃｍの範囲内にて最大長さを有することを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２６】
前記第１のステムの前記外面または前記内面の少なくとも一方は、その長さに沿って延びる締付け勾配を有することを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２７】
前記第２の端部における前記第１のステムの前記外面は、半径方向外側に突出する部材のない実質的に平坦な円筒形の形状を有することを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２８】
前記第１のステムと同じ前記フランジの側面から突出する管状の第２のステムをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２９】
流体を保持するようになされたチャンバと接する内面を有する容器と、
第１のステムを通って延びる通路が前記容器の前記チャンバと連通するように、前記容器と結合された請求項１２に記載のチューブポートと、
実質的な液密封が前記探触子の外面と前記リップシールとの間に形成されるように、前記チューブポートの前記通路の中に摺動可能に配置される探触子と、
を含むことを特徴とする容器システム。
【請求項３０】
前記探触子は、温度探触子、溶存酸素探触子、またはｐＨ探触子のうちの１つを備えることを特徴とする請求項２９に記載の容器システム。
【請求項３１】
前記容器は、１枚または複数枚の可撓性高分子材料シートから成る袋を備えることを特徴とする請求項２９に記載の容器システム。
【請求項１】
第１の端部と長手方向に隔置された第２の端部との間に延びる内面および外面を有する管状の第１のステムであって、前記内面が前記第１のステムを通って長手方向に延びる通路と接する第１のステムと、
前記第１のステムの前記第１の端部を包囲して、当該第１の端部から半径方向外側に突出するフランジと、
を含み、
前記フランジおよび前記ステムが９０未満の値のショアＡスケールのデュロメータを有する可撓性のエラストマー材料から成る
ことを特徴とするチューブポート。
【請求項２】
前記エラストマー材料は、ポリエチレンから成ることを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項３】
前記エラストマー材料は、７０未満の値のショアＡスケールのデュロメータを有することを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項４】
前記第１のステムが実質的な永久変形なしに、その長さに沿った位置にて選択的に締め付けられて閉じられることを可能とするように、前記エラストマー材料は十分に可撓性であることを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項５】
前記第１のステムの前記外面または前記内面の少なくとも一方は、その長さに沿って延びる締付け勾配を有することを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項６】
前記第２の端部における前記第１のステムの前記外面は、半径方向外側に突出する部材のない平坦な実質的に円筒形の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項７】
前記第２の端部における前記第１のステムの前記内面は、半径方向内側に突出する部材のない平坦な実質的に円筒形の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項８】
前記第１のステムと同じ前記フランジの側面から突出する管状の第２のステムをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項９】
前記第２のステムは、前記第１のステムと異なる形状を有することを特徴とする請求項８に記載のチューブポート。
【請求項１０】
前記第１の端部にて前記第１のステムの前記内面から半径方向内側に突出する環状のリップシールをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項１１】
前記第１のステムを通って延びる前記通路の開口部を包囲するように、前記フランジ上に凹型の環状チャネルをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のチューブポート。
【請求項１２】
前記第１のステムの前記通路の中に配置される探触子をさらに含み、前記環状のリップシールが前記探触子を弾性的に付勢してそれらの間に液密封を形成することを特徴とする請求項１０に記載のチューブポート。
【請求項１３】
前記第１のステムの前記通路を選択的に潰して閉じるように、前記第１のステムに取り付けられるクランプをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のチューブポート。
【請求項１４】
流体を保持するようになされたチャンバと接する内面を有する容器と、
第１のステムを通って延びる通路が前記容器の前記チャンバと連通するように、前記容器と結合される請求項１に記載のチューブポートと、
第１の端部と長手方向に離隔された第２の端部との間に延びる内面および外面を有する管状のコネクタであって、前記管状のコネクタの前記内面は、前記管状のコネクタを通って延びる開口部と接し、前記管状のコネクタの前記第１の端部は、前記第１のステムが前記管状のコネクタの前記外面を弾性的に付勢するように、前記チューブポートの前記第１のステムの前記第２の端部の中に受け入れられる管状のコネクタと、
を含むことを特徴とする容器システム。
【請求項１５】
前記管状のコネクタの前記第２の端部と結合される細長いチューブをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の容器システム。
【請求項１６】
前記容器は、１枚または複数枚の可撓性高分子材料シートから成る袋を備え、
前記チューブポートの前記フランジは、前記袋と結合されることを特徴とする請求項１４に記載の容器システム。
【請求項１７】
第１の端部と長手方向に離隔された第２の端部との間に延びる内面および外面を有する管状の第１のステムであって、前記内面が前記第１のステムを通って長手方向に延びる通路と接する管状の第１のステムと、
前記第１のステムの前記内面から半径方向内側に突出する環状のリップシールと、
前記第１のステムの前記第１の端部を包囲して、当該第１の端部から半径方向外側に突出するフランジと、
を含むことを特徴とするチューブポート。
【請求項１８】
前記リップシールは、前記フランジおよび前記リップシールが実質的に同一平面に配置されるように、前記第１のステムの前記第１の端部に配置されることを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項１９】
前記フランジの第１の側面および前記リップシールの第１の側面は、実質的に同一平面に配置されることを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２０】
前記第１のステムを通って延びる前記通路の開口部を包囲するために、前記フランジに凹型の管状のチャネルをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２１】
前記フランジ、前記第１のステム、および前記リップシールは、可撓性のエラストマー材料から成る単一部材として一体成形されることを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２２】
前記エラストマー材料は、９０未満の値のショアＡスケールのデュロメータを有することを特徴とする請求項２１に記載のチューブポート。
【請求項２３】
前記エラストマー材料はポリエチレンから成ることを特徴とする請求項２１に記載のチューブポート。
【請求項２４】
前記第１のステムが実質的な永久変形なしに、その長さに沿った位置にて選択的に締め付けられて閉じられることを可能とするように、前記エラストマー材料は十分に可撓性であることを特徴とする請求項２１に記載のチューブポート。
【請求項２５】
前記第１のステムは、約５ｃｍから約１５ｃｍの範囲内にて最大長さを有することを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２６】
前記第１のステムの前記外面または前記内面の少なくとも一方は、その長さに沿って延びる締付け勾配を有することを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２７】
前記第２の端部における前記第１のステムの前記外面は、半径方向外側に突出する部材のない実質的に平坦な円筒形の形状を有することを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２８】
前記第１のステムと同じ前記フランジの側面から突出する管状の第２のステムをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のチューブポート。
【請求項２９】
流体を保持するようになされたチャンバと接する内面を有する容器と、
第１のステムを通って延びる通路が前記容器の前記チャンバと連通するように、前記容器と結合された請求項１２に記載のチューブポートと、
実質的な液密封が前記探触子の外面と前記リップシールとの間に形成されるように、前記チューブポートの前記通路の中に摺動可能に配置される探触子と、
を含むことを特徴とする容器システム。
【請求項３０】
前記探触子は、温度探触子、溶存酸素探触子、またはｐＨ探触子のうちの１つを備えることを特徴とする請求項２９に記載の容器システム。
【請求項３１】
前記容器は、１枚または複数枚の可撓性高分子材料シートから成る袋を備えることを特徴とする請求項２９に記載の容器システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【公表番号】特表２００８−５３６５２５（Ｐ２００８−５３６５２５Ａ）
【公表日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５０７９１２（Ｐ２００８−５０７９１２）
【出願日】平成１８年４月２１日（２００６．４．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１５０７０
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１１６０６９
【国際公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（５０１３６６３７３）ハイクローン ラボラトリーズ インコーポレイテッド (8)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２１日（２００６．４．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１５０７０
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１１６０６９
【国際公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（５０１３６６３７３）ハイクローン ラボラトリーズ インコーポレイテッド (8)
【Ｆターム（参考）】
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