可撓性バッグのセンサー取付け装置
可撓性バッグと一体化するのに適した光センサー保持装置において、装置は、可撓性バッグに溶接できる材料から作られたバッグ取付け部材と、光センサースポットを取付けることができる材料から作られたセンサー取付け部材であって、センサー取付け部材は、センサー取付け部材が所定位置に保持され、漏れが最小限になるように、センサー取付け部材よりもわずかに小さなバッグ取付け部材の開口部内に圧入される、センサー取付け部材とを含む、光センサー保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサー保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオリアクターは、バイオプロセス産業において、細胞の増殖（例えばバイオ医薬品の製造のため）に用いられてれる。使い捨てバイオリアクターの使用が増えており、本業界で増加する傾向にある。これらの使い捨てバイオリアクターは、例えば溶接ポリエチレンフィルムのようなプラスチック製の可撓性バッグである。細胞培養では、バイオリアクター内の培養液の幾つかの特性を計測することが重要である。かかる特性としては、例えば、温度、ｐＨ、溶存酸素（ＤＯ）などがある。可撓性バッグでは、ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社製のＣｅｌｌｂａｇ（商標）５０Ｌ／ｐＨのように、バッグの上側からセンサーを設けるのが一般的である。これに付随する短所の一つは、センサーが常時培養液内部に存在しないおそれがあることである。例えばｐＨ及びＤＯを測定するための光センサーは、ＰｒｅＳｅｎｓ社などから提供されている。センサースポットとも呼ばれるこのような光センサーは、典型的には２種類の異なる蛍光材料を含む色素材料のスポットである。センサースポットを照射すると、スポットの蛍光材料が発光する。適切な蛍光材料を用いれば、この発光は、ｐＨやＤＯのような培養液の特性の指標となり得る。したがって、戻り光を分析すれば、ｐＨやＤＯなどを求めることができる。最適な性能のためには、これらのセンサーは常時培養液中に置かれるべきである。支持構造体はバッグの下に設けられることが多いので、バッグの底部にセンサーを設けるのは、上側からセンサーを設ける場合ほど都合がよくないことが多い。さらに、これらの光センサーは、通例、化学的不適合性のため、バッグの材料に直接取付けることができない。もう一つの問題は、センサーアセンブリが常に液体表面下に留まるように、センサーアセンブリをできるだけ平坦とすべきであることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第２００８／０１７１３８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述の従来技術の問題を解決することのできる、光センサー保持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、請求項１に記載された光センサー保持装置によって達成される。
【０００６】
好適な実施形態については、従属項及び以下の発明の詳細な説明に記載する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１ａ】本発明によって光センサーを設けた揺動支持構造体中のバイオリアクターの概略図である。
【図１ｂ】図１ａに示すシステムの分解図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態に係るセンサー保持部材を一方から示す図である。
【図２ｂ】図２ａのセンサー保持部材を他方から示す図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態に係るセンサー取付け装置の断面図である。
【図３ｂ】組立前のセンサー取付け装置の別の実施形態の断面図である。
【図３ｃ】組立時の図３ｂのセンサー取付け装置の断面図である。
【図４ａ】本発明の一実施形態に係るアダプター部材を非係止位置で示す図である。
【図４ｂ】図４ａのアダプター部材を係止位置で示す図である。
【図５ａ】本発明の一実施形態の係止機構の係止前の拡大図である。
【図５ｂ】係止位置、つまりアダプター部材を係止位置へと回転させた点を除いて、図５ａと同じ図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るアダプター部材と係止したセンサー保持部材を示す断面図である。
【図７ａ】センサー保持部材が内側センサー保持部材と外側センサー保持部材とに分離された別の実施形態のセンサー保持部材を示す図である。
【図７ｂ】図７ａの内側及び外側センサー保持部材の分解図である。
【図８ａ】本発明に係るアダプター部材の一実施形態を示す図である。
【図８ｂ】本発明に係るアダプター部材の別の実施形態を示す図である。
【図８ｃ】本発明に係るアダプター部材の別の実施形態を示す図である。
【図８ｄ】本発明に係るアダプター部材の別の実施形態を示す図である。
【図９ａ】本発明の別の実施形態に係るセンサー保持部材及びアダプター部材の概略図である。
【図９ｂ】本発明の別の実施形態に係るセンサー保持部材及びアダプター部材の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１ａは、揺動支持構造体３内のバイオリアクター１の概略図である。図１ｂは、同じバイオリアクターシステムを分解図で示したものである。本発明では、バイオリアクター１の底部にセンサー保持部材１１が設けられる。センサー保持部材は、光センサーをバッグの内側に保持する。その詳細については、本明細書中で後述する。光ファイバー７が、光センサーの位置に近接した位置（ただし、バッグの外側）に、アダプター部材４１（詳細については、後述する。）を介して設けられる。モニター９も示してあり、光センサーからの測定値を監視することができる。
【０００９】
本発明では、センサー保持部材（光センサー保持装置ともいう。）はバッグの内側に設けられる。センサー保持部材は、溶接などによってバッグと一体化される。光ファイバーを保持するアダプター部材は、バッグの外側に設けられる。センサー保持部材は、光センサーと、バッグから外側に突出する第１の係止部材を含む。これらの第１の係止部材は、アダプター部材の第２の係止部材と対合して、アダプター部材内の光ファイバーが安全に配置されて、バッグ内のセンサーと通信できるように、構成される。好適には、これらの係止部材は、光ファイバーをセンサーに対して全方向に安定な位置に保持する係止機構を提供する。好適には、光ファイバーはバッグの底部に沿って平らに置かれ、換言すれば、光ファイバーは、バッグのセンサーの方向に向いていない。或いは、アダプター部材をセンサーの下に配置したときに光をセンサーへと導くことができるように、アダプター部材にミラーが設けられる。これが適しているのは、支持構造体をセンサー取付け装置に適合化させる必要がないからである。こうすると、このセンサー取付け装置は、既存のシステムを改造せずに使用することができる。さらに、センサー取付け装置のいかなる部分も支持構造体に固定されていないので、バッグはセンサー及びセンサー取付け装置と共に自由に動かすことができる。本発明の好適な実施形態の詳細については、以下でさらに説明する。
【００１０】
図２ａは、本発明の一実施形態に係るセンサー保持部材１１（光センサー保持装置１１ともいう。）である。一実施形態では、センサー保持部材１１はバッグの内側に配置され、溶接などによってバッグの内側表面に固定される。別の実施形態では、センサー保持部材は、バッグ表面の外側に溶接され、センサーの周囲のバッグ表面に穴が設けられる。図２ａには、バッグの内部に面した側を示す。この実施形態では、センサー保持部材１１は円形である。これが適しているのは、円形は、鋭角を有する形状よりも、バッグとセンサー保持部材と接合部に生じる張力が小さいのからである。さらに、引張応力は、センサー保持部材のクリープ変形を生じるおそれがある。円形は、成形プロセスにおける収縮率の差に起因する寸法変化のリスクも低減する。ただし、センサー保持部材の他の形状も可能である。センサー保持部材１１の中央に光センサー１３が設けられる。光センサーは、技術的背景の部分で説明した通り、色素であり、センサースポットとも呼ばれる。センサー保持部材は、バッグの材料に溶接することのできる材料とすべきである。バッグはポリエチレン製であることが多いが、そうした実施形態では、センサー保持部材もポリエチレンで作られる。ただし、センサー１３の材料はポリエチレンに直接取り付けることができないので、センサーは、センサーを取り付けることのできる透明な材料の小片に設けられる。この実施形態では、ポリカーボネートが用いられる。これについては、以下で図３に関して詳しく説明する。
【００１１】
図２ｂは、図２ａのセンサー保持部材１１を、別の側、つまりバッグから外側に向かう側から示す。この実施形態では、フック１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの形態の４個の係止手段が、センサー保持部材から外側に突出して設けられる。フックは、円の周囲に設けられる。フックの数は、２個、３個、５個又はそれ以上とすることもできる。センサー保持部材がバッグの内側に位置する場合、第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄは、バッグから外側に突出するように構成される。第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄを通すことができるように、少なくとも１つの穴をバッグ表面に設ける必要がある。一実施形態では、係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄのすべてを収める大きさの円形穴２３がバッグに設けられる。漏れを防ぐため、センサー保持部材はバッグに溶接される。別の実施形態では、同じ円形穴がバッグに設けられており、さらに、小さな円形のバッグフィルム片を、センサー保持部材の中心部（ただし、第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄの内側）に溶接する。こうして、この小さな円形のバッグフィルム片でセンサー保持部材の中央のセンサーを覆う。これは、センサー取付け装置からの漏れのおそれがある場合に適している。これについては、以下で図３に関して詳しく説明する。別の実施形態では、第１の係止手段の各々に対して穴を１個ずつバッグに設けてもよく、この実施形態では、４つの穴が設けられる。すると、漏れを防ぐため、センサー保持部材は、これらの４つの穴の周囲でバッグに溶接する必要がある。別法として、係止手段の内側の円及び係止手段の外側の円で、バッグ表面をセンサー保持部材に溶接することもできる。
【００１２】
図３ａは、本発明の一実施形態に係るセンサー取付け装置の中心部分の断面図である。本発明では、センサー保持部材１１（光センサー保持装置１１ともいう。）は２つの部材を含む。バッグとの溶接に適したバッグ取付け部材３１と、センサー１３が設けられるセンサー取付け部材３３である。センサー取付け部材３３は、センサー１３を取り付けることができる材料でできている。これは、例えばポリカーボネートとすることができる。センサー取付け部材３３は、バッグ取付け部材３１の開口部３４内に圧入（プレスフィット）される。バッグ取付け部材３１は、バッグに溶接することができる材料で作られる。多くのバッグはポリエチレン製であり、この実施例では、バッグ取付け部材３１もポリエチレンから作られる。センサー１３がバッグ取付け部材３１に直接取り付けられていないのは、この実施例で使用されるセンサー１３が、バッグにも溶接できる材料には取り付けることができないからである。バッグはポリエチレン製であり、センサー保持部材に適した材料はポリエチレンである。しかし、この実施例で使用されるセンサー１３の材料は、ポリエチレンには取り付けることができない。図３ａに関して開示した通り、バッグ取付け部材３１の開口部３４内にセンサー取付け部材３３を圧入することは、この問題の一つの解決策である。センサー取付け部材３３は、開口部３４よりもわずかに大きくすべきである。さらに、センサー取付け部材３３には、面取り部３５が設けられる。これは、自由な圧入を通した漏れを防ぐため、センサー取付け部材３３に半径方向の圧力を与える。こうすると、光学的読取りの際に光が通過するセンサー取付け部材３３の下の開口部３７に液体やゴミが入り込むリスクが最小限となる。
【００１３】
さらに、バッグ取付け部材３１の開口部３４に係止ショルダー部３８が設けられる。係止ショルダー部３８は、センサー取付け部材３３を開口部３４に圧入する際に、係止ショルダー部３８を通過させた後、センサー取付け部材３３を所定位置に維持するべきである。
【００１４】
この実施形態では、円形バッグフィルム片２１も設けられる。このバッグフィルム片２１は、センサー１３が設けられるバッグ取付け部材３１の中心部の周囲に溶接される。その目的は、圧入部を通してバッグの外側への漏れが起こるのを防ぐためである。しかし、圧入部に全く漏れがなく信頼できる場合は、この円形バッグフィルム片２１は必要ないであろう。
【００１５】
図３ａには、センサー保持部材１１に取り付けられたアダプター部材４１も示してある。光ファイバー７がアダプター部材４１内に配置される。一体型ミラー／レンズ３９がアダプター部材４１内に設けられ、光ファイバー７と接続される。センサー保持部材１１とアダプター部材４１を接続すると、一体型ミラー／レンズ３９はセンサー保持部材１１のセンサーの真下に配置される。一体型ミラー／レンズ３９は、光ファイバー７からの光をセンサースポット１３に向けて合焦させる。こうして、センサー１３はファイバー７を介して照射され、励起された蛍光センサー１３が発光し、ファイバー７でモニターされる。光路を矢印で示す。この構成では、光ファイバーは、バッグの底部表面に沿って設けられ、支持構造体を適合化させる必要がない。センサー保持部材及びアダプター部材を一緒に保持する第１及び第２の係止部材については、以下で説明する。
【００１６】
図３ｂは、組立前の本発明の別の実施形態に係るセンサー取付け装置の中心部分の断面図である。図３ｃは、図３ｂに示す実施形態の組立て後の断面図である。本発明では、センサー保持部材１１’（光センサー保持装置１１’ともいう。）は２つの部材を含む。バッグとの溶接に適したバッグ取付け部材３１’と、センサー１３が設けられるセンサー取付け部材３３’である。センサー取付け部材３３’は、センサー１３を取付けることができる材料でできている。これは、例えばポリカーボネートとすることができる。センサー取付け部材３３’は、バッグ取付け部材３１’の開口部３４’内に圧入（プレスフィット）される。バッグ取付け部材３１’は、バッグに溶接することができる材料で作られる。多くのバッグはポリエチレン製であり、この実施例では、バッグ取付け部材３１’もポリエチレンから作られる。センサー１３がバッグ取付け部材３１’に直接取付けられていないのは、この実施例で使用されるセンサー１３が、バッグにも溶接できる材料には取り付けることができないからである。バッグはポリエチレン製であり、センサー保持部材に適した材料はポリエチレンである。しかし、この実施例で使用されるセンサー１３の材料は、ポリエチレンに取付けることができない。図３ｂ及び図３ｃに関して開示した通り、バッグ取付け部材３１’の開口部３４’内にセンサー取付け部材３３’を圧入することは、この問題の一つの解決策である。センサー取付け部材３３’は、開口部３４’よりもわずかに大きくすべきである。図３ｂ及び図３ｃに記載した実施形態では、好適には、センサー取付け部材３３’をバッグ取付け部材３１’に押し込む際に、図３ｂの力の矢印で示す通り、開口部３４’の周囲に、保持装置４０が結合した側と反対側から力を加える。こうすると、開口部３４’の入口が広がり（変形の矢印も参照されたい）、センサー取付け部材３３’の挿入が容易になる。センサー取付け部材３３’が所定位置に収まると、力が解放され、センサー取付け部材３３’は開口部３４’内に安定的に配置される。さらに、センサー取付け部材３３’には、面取り部３５’が設けられる。これは、自由な圧入を通した漏れを防ぐため、センサー取付け部材３３’に半径方向の圧力を与える。
【００１７】
さらに、フック３６がセンサー取付け部材３３’に設けられ、る。フック３６は、挿入後にバッグ取付け部材３１’の開口部３４’の壁に押し込まれ、バッグ取付け部材３１’におけるセンサー取付け部材３３’の安定的位置を確保する。
【００１８】
図３ｃは、図３ｂのセンサー取付け装置の組立時の断面図である。図３ｃでは、センサー保持部材１１’に取付けられたアダプター部材４１も示してある。光ファイバー７がアダプター部材４１内に配置される。一体型ミラー／レンズ３９がアダプター部材４１内に設けられ、光ファイバー７と接続される。センサー保持部材１１とアダプター部材４１を接続すると、一体型ミラー／レンズ３９はセンサー保持部材１１のセンサーの真下に配置される。一体型ミラー／レンズ３９は、光ファイバー７からの光をセンサースポット１３に向けて合焦させる。こうして、センサー１３はファイバー７を介して照射され、励起された蛍光センサー１３が発光し、ファイバー７でモニターされる。光路を矢印で示す。この構成では、光ファイバーは、バッグの底部表面に沿って設けられ、支持構造体を適合化させる必要がない。センサー保持部材及びアダプター部材を一緒に保持する第１及び第２の係止部材については、以下で説明する。この実施形態では、円形バッグフィルム片２１も設けられる。このバッグフィルム片２１は、センサー１３が設けられるバッグ取付け部材３１’の中心部の周囲に溶接される。その目的は、圧入部を通してバッグの外側への漏れが起こるのを防ぐためである。しかし、圧入部に全く漏れがなく信頼できる場合は、この円形バッグフィルム片２１は必要ないであろう。
【００１９】
図４ａは、本発明の一実施形態に係るアダプター部材４１を示す。好適には、アダプター部材は、センサー保持部材１１の材料よりも剛性の高い材料で用意される。アダプター部材の適切な材料の一例は、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂又はデルリン樹脂）又はＰｅｅｋ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）である。図４ａに、センサー保持部材１１の第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄを、アダプター部材４１の第２の係止手段４３ａ，ｂ，ｃ，ｄの非係止位置にどのように嵌合させるかについて示す。ただし、明瞭化のためセンサー保持部材１１の残りの部分は図示していない。この実施形態では、第２の係止手段４３ａ，ｂ，ｃ，ｄは、円の周囲の４つのトラックとして設けられる。その寸法は、センサー保持部材１１の第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄを受け入れるように適合化される。この実施形態では、各トラック４３ａ，ｂ，ｃ，ｄは、フックを係止位置へと導く案内表面を含む。すなわち、（図４ｂに示す通り）センサー保持部材１１に対してアダプター部材４１を回転させると、第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄは、トラック内の第２の位置つまり係止位置へと案内される。これらの詳細について、図５ａ及び図５ｂに関して説明する。
【００２０】
図４ｂは、図４ａのアダプター部材を係止位置で示す。
【００２１】
図５ａは、本発明の一実施形態の係止機構の係止前の拡大図である。フックの形態の第１の係止手段１７ａを、トラックの形の１つの第２の係止手段４３ａに挿入した状態を示してある。トラック４３ａの内側表面の半径方向案内表面４４は、フック１７ａの対応するフック案内表面４６を半径方向係止位置へと案内するために設けられる。おそらくは、フック１７ａは、案内表面４４によって若干外側に押されている。さらに、係止隆起部４５を、トラック４３ａ内に示す。フック１７ａの把持部４８は、係止隆起部４５まで導くトラックの傾斜表面４２によって捕捉され、フック１７ａは、アダプター部材４１をセンサー保持部材１１に対して回転させたときに係止隆起部４５を通り越す。係止隆起部４５の目的は、フック１７ａが回転して戻ることを防止することである。
【００２２】
図５ｂは、係止位置、つまりアダプター部材を係止位置へと回転させた点を除いて、図５ａと同じ図である。円に設けられた４つのすべての係止部材が係止され、係止機構がアダプター部材４１をセンサー保持部材１１に対してすべての方向に固定しているので、アダプター部材４１の一体型ミラー／レンズ３９は、センサー１３に対して安定的に維持される。さらに、この係止機構は、ごく小さな引張応力しかセンサー保持部材に与えない。センサー保持部材はポリエチレンから作られており、この材料はクリープ／緩和を起こしやすい傾向があるので、このことは重要である。こうして、センサー保持部材のクリープ／緩和のおそれは、上述の係止機構によって最小限に低減される。
【００２３】
図６は、本発明の一実施形態に係るアダプター部材４１にセンサー保持部材１１が係止されている状態を示す断面図である。この図では、（場合によりバッグフィルム２１の片を通して）センサー保持部材とアダプター部材４１との接触表面４９が見られる。フック１７ａ，ｂ，ｃ，ｄの把持部４８がトラック４３ａ，ｂ，ｃ，ｄによって係止位置へと押されると、センサー保持部材とアダプター部材は接触表面４９で（場合によりバッグフィルム片２１を介して）接触する。センサーと一体型ミラー／レンズとの間の距離が一定に保たれ、接触表面が互いに押し付けられる必要があるので、この接触は重要である。これは、引張応力が最小限のレベルに維持されればうまく行き、センサー部のクリープの危険性は低減する。
【００２４】
図７ａは、センサー保持部材が内側センサー保持部材５３と外側係止部材５５とに分けられた別の実施形態のセンサー保持部材５１を示す。図７ｂは、図７ａのセンサー保持部材の分解図である。この実施形態では、バッグ６５を第１の係止手段で貫通する必要がない。バイオリアクターバッグ表面は、無傷のままに保つことができる。これは、細胞増殖プロセスの際の汚染の危険性を防ぐのに良い。第１の係止手段５７が外側係止部材５５上に設けられる。内側センサー保持部材５３は、バッグ表面に溶接され、バッグ内部に面するセンサー５９を中央に含む。センサー取付け装置は、好適には、図３に関連して説明したものと同じである。外側センサー保持部材５５は、バッグの外側に溶接される。内側センサー保持部材５３と外側係止部材５５は、図７ａに示すようにバッグ６５を屈曲させて溶接され、次に、内側バッグ支持リング６１及び外側バッグ支持リング６３を上部及び底部で溶接して、アセンブリを固定する。アダプター部材は、好適には、図４ａ及び図４ｂに関連して説明したものと同じである。
【００２５】
図８ａ〜図８ｄは、本発明に係るアダプター部材の４つの異なる実施形態を示す。無論、本発明の第１及び第２の係止手段は共に、異なる形態で設計することができる。達成すべき結果は、２つの部材を一緒に保持し全方向に係止する係止位置である。さらに、センサー保持部材でのクリープを防ぐことができるような係止の形状が重要である。アダプター部材の４通りの異なる実施形態を、図８ａ〜図８ｄに示す。ここで、図８ａは、図４及び図５に関連して既に説明したアダプター部材を示す。この実施形態では、係合は軸方向になされる。図８ｂ、図８ｃ、図８ｄに示す実施形態は、半径方向の係止をもたらす。
【００２６】
上述のセンサーは光センサーである。これらは、例えば、ｐＨ、ＤＯ、二酸化炭素（ＣＯ２）、バイオマス、紫外線検出及び赤外線検出用のセンサーである。
【００２７】
図９ａ及び図９ｂは、第１及び第２の係止部材の設計が異なる、本発明の別の実施形態の概略図である。センサー保持部材９１は、大きな頭部９５ａ，ｂ，ｃ，ｄを備えたプラグの形態の４つの第１の係止手段９３ａ，ｂ，ｃ，ｄを有する。アダプター部材９７は、受け穴の形態の４つの第２の係止手段９９ａ，ｂ，ｃ，ｄを有する。図９ｂでは、第２の係止手段９９ａの一つを断面図で示す。第２の係止手段９９ａは、受け穴の残りの部分よりも直径の小さい受け穴の一部の形態の係留手段１０１と、上方向から力を加えたときに第１の係止手段９３ａの大きな頭部９５ａを係留手段１０１へと通すのに適した縁部とを含む。さらに、係留手段１０１の縁部は、頭部９５ａが係留手段１０１の下方に押されたとき、頭部９５ａを係留手段１０１の下方に係留するのに適している。例えば図２ａ及び図２ｂに関連して説明したのと同様に、センサー保持部材の中央にセンサーが設けられる。そして、図３に関連して説明したのと同様に、アダプター部材に光ファイバーが設けられる。もちろん、第１及び第２の係止手段の他の多くの設計方法があり得る。
【００２８】
本発明の重要な１つの利点は、可撓性バッグの下に設けられた支持構造体を、センサー取付け装置に適合化させる必要が全くないことである。バッグは、センサー取付け装置と共に自由に移動させられることができ、任意のシステムで使用することができる。このセンサー取付け装置の他の特徴は、非常に平坦で、高さが低いことである。バイオリアクターバッグ内に突出させるとバッグ内での培養液の混合作用が制限されることは重要であるので、これは有利である。同時に、バッグ内の培養液がセンサーを覆う体積も小さい。上述の異なる係止機構、及びアダプター部材に設けられたミラーの両方が、センサー取付け装置をできるだけ平坦にする際に重要な要素である。
【符号の説明】
【００２９】
１ バイオリアクター
３ 揺動支持構造体
７ 光ファイバー
９ モニター
１１ センサー保持部材
１３ 光センサー、センサースポット、蛍光センサー
１７ａ，ｂ，ｃ，ｄ 第１の係止手段、フック
２１ バッグフィルム
２３ 穴
３１ バッグ取付け部材
３３ センサー取付け部材
３４ 開口部
３５ 面取り部
３７ 開口部
３８ 係止ショルダー部
３９ 一体型ミラー／レンズ
４１ アダプター部材
４２ 傾斜表面
４３ａ，ｂ，ｃ，ｄ 第２の係止手段、トラック
４４ 半径方向案内表面
４５ 係止隆起部
４６ フック案内表面
４８ 把持部
４９ 接触表面
５１ センサー保持部材
５３ 内側センサー保持部材
５５ 外側センサー保持部材、外側係止部材
５７ 第１の係止手段
５９ センサー
６１ 内側バッグ支持リング
６３ 外側バッグ支持リング
６５ バッグ
９１ センサー保持部材
９３ａ，ｂ，ｃ，ｄ 第１の係止手段
９５ａ，ｂ，ｃ，ｄ 頭部
９７ アダプター部材
９９ａ，ｂ，ｃ，ｄ 第２の係止手段
１０１ 係留手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサー保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオリアクターは、バイオプロセス産業において、細胞の増殖（例えばバイオ医薬品の製造のため）に用いられてれる。使い捨てバイオリアクターの使用が増えており、本業界で増加する傾向にある。これらの使い捨てバイオリアクターは、例えば溶接ポリエチレンフィルムのようなプラスチック製の可撓性バッグである。細胞培養では、バイオリアクター内の培養液の幾つかの特性を計測することが重要である。かかる特性としては、例えば、温度、ｐＨ、溶存酸素（ＤＯ）などがある。可撓性バッグでは、ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社製のＣｅｌｌｂａｇ（商標）５０Ｌ／ｐＨのように、バッグの上側からセンサーを設けるのが一般的である。これに付随する短所の一つは、センサーが常時培養液内部に存在しないおそれがあることである。例えばｐＨ及びＤＯを測定するための光センサーは、ＰｒｅＳｅｎｓ社などから提供されている。センサースポットとも呼ばれるこのような光センサーは、典型的には２種類の異なる蛍光材料を含む色素材料のスポットである。センサースポットを照射すると、スポットの蛍光材料が発光する。適切な蛍光材料を用いれば、この発光は、ｐＨやＤＯのような培養液の特性の指標となり得る。したがって、戻り光を分析すれば、ｐＨやＤＯなどを求めることができる。最適な性能のためには、これらのセンサーは常時培養液中に置かれるべきである。支持構造体はバッグの下に設けられることが多いので、バッグの底部にセンサーを設けるのは、上側からセンサーを設ける場合ほど都合がよくないことが多い。さらに、これらの光センサーは、通例、化学的不適合性のため、バッグの材料に直接取付けることができない。もう一つの問題は、センサーアセンブリが常に液体表面下に留まるように、センサーアセンブリをできるだけ平坦とすべきであることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第２００８／０１７１３８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述の従来技術の問題を解決することのできる、光センサー保持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、請求項１に記載された光センサー保持装置によって達成される。
【０００６】
好適な実施形態については、従属項及び以下の発明の詳細な説明に記載する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１ａ】本発明によって光センサーを設けた揺動支持構造体中のバイオリアクターの概略図である。
【図１ｂ】図１ａに示すシステムの分解図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態に係るセンサー保持部材を一方から示す図である。
【図２ｂ】図２ａのセンサー保持部材を他方から示す図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態に係るセンサー取付け装置の断面図である。
【図３ｂ】組立前のセンサー取付け装置の別の実施形態の断面図である。
【図３ｃ】組立時の図３ｂのセンサー取付け装置の断面図である。
【図４ａ】本発明の一実施形態に係るアダプター部材を非係止位置で示す図である。
【図４ｂ】図４ａのアダプター部材を係止位置で示す図である。
【図５ａ】本発明の一実施形態の係止機構の係止前の拡大図である。
【図５ｂ】係止位置、つまりアダプター部材を係止位置へと回転させた点を除いて、図５ａと同じ図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るアダプター部材と係止したセンサー保持部材を示す断面図である。
【図７ａ】センサー保持部材が内側センサー保持部材と外側センサー保持部材とに分離された別の実施形態のセンサー保持部材を示す図である。
【図７ｂ】図７ａの内側及び外側センサー保持部材の分解図である。
【図８ａ】本発明に係るアダプター部材の一実施形態を示す図である。
【図８ｂ】本発明に係るアダプター部材の別の実施形態を示す図である。
【図８ｃ】本発明に係るアダプター部材の別の実施形態を示す図である。
【図８ｄ】本発明に係るアダプター部材の別の実施形態を示す図である。
【図９ａ】本発明の別の実施形態に係るセンサー保持部材及びアダプター部材の概略図である。
【図９ｂ】本発明の別の実施形態に係るセンサー保持部材及びアダプター部材の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１ａは、揺動支持構造体３内のバイオリアクター１の概略図である。図１ｂは、同じバイオリアクターシステムを分解図で示したものである。本発明では、バイオリアクター１の底部にセンサー保持部材１１が設けられる。センサー保持部材は、光センサーをバッグの内側に保持する。その詳細については、本明細書中で後述する。光ファイバー７が、光センサーの位置に近接した位置（ただし、バッグの外側）に、アダプター部材４１（詳細については、後述する。）を介して設けられる。モニター９も示してあり、光センサーからの測定値を監視することができる。
【０００９】
本発明では、センサー保持部材（光センサー保持装置ともいう。）はバッグの内側に設けられる。センサー保持部材は、溶接などによってバッグと一体化される。光ファイバーを保持するアダプター部材は、バッグの外側に設けられる。センサー保持部材は、光センサーと、バッグから外側に突出する第１の係止部材を含む。これらの第１の係止部材は、アダプター部材の第２の係止部材と対合して、アダプター部材内の光ファイバーが安全に配置されて、バッグ内のセンサーと通信できるように、構成される。好適には、これらの係止部材は、光ファイバーをセンサーに対して全方向に安定な位置に保持する係止機構を提供する。好適には、光ファイバーはバッグの底部に沿って平らに置かれ、換言すれば、光ファイバーは、バッグのセンサーの方向に向いていない。或いは、アダプター部材をセンサーの下に配置したときに光をセンサーへと導くことができるように、アダプター部材にミラーが設けられる。これが適しているのは、支持構造体をセンサー取付け装置に適合化させる必要がないからである。こうすると、このセンサー取付け装置は、既存のシステムを改造せずに使用することができる。さらに、センサー取付け装置のいかなる部分も支持構造体に固定されていないので、バッグはセンサー及びセンサー取付け装置と共に自由に動かすことができる。本発明の好適な実施形態の詳細については、以下でさらに説明する。
【００１０】
図２ａは、本発明の一実施形態に係るセンサー保持部材１１（光センサー保持装置１１ともいう。）である。一実施形態では、センサー保持部材１１はバッグの内側に配置され、溶接などによってバッグの内側表面に固定される。別の実施形態では、センサー保持部材は、バッグ表面の外側に溶接され、センサーの周囲のバッグ表面に穴が設けられる。図２ａには、バッグの内部に面した側を示す。この実施形態では、センサー保持部材１１は円形である。これが適しているのは、円形は、鋭角を有する形状よりも、バッグとセンサー保持部材と接合部に生じる張力が小さいのからである。さらに、引張応力は、センサー保持部材のクリープ変形を生じるおそれがある。円形は、成形プロセスにおける収縮率の差に起因する寸法変化のリスクも低減する。ただし、センサー保持部材の他の形状も可能である。センサー保持部材１１の中央に光センサー１３が設けられる。光センサーは、技術的背景の部分で説明した通り、色素であり、センサースポットとも呼ばれる。センサー保持部材は、バッグの材料に溶接することのできる材料とすべきである。バッグはポリエチレン製であることが多いが、そうした実施形態では、センサー保持部材もポリエチレンで作られる。ただし、センサー１３の材料はポリエチレンに直接取り付けることができないので、センサーは、センサーを取り付けることのできる透明な材料の小片に設けられる。この実施形態では、ポリカーボネートが用いられる。これについては、以下で図３に関して詳しく説明する。
【００１１】
図２ｂは、図２ａのセンサー保持部材１１を、別の側、つまりバッグから外側に向かう側から示す。この実施形態では、フック１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの形態の４個の係止手段が、センサー保持部材から外側に突出して設けられる。フックは、円の周囲に設けられる。フックの数は、２個、３個、５個又はそれ以上とすることもできる。センサー保持部材がバッグの内側に位置する場合、第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄは、バッグから外側に突出するように構成される。第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄを通すことができるように、少なくとも１つの穴をバッグ表面に設ける必要がある。一実施形態では、係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄのすべてを収める大きさの円形穴２３がバッグに設けられる。漏れを防ぐため、センサー保持部材はバッグに溶接される。別の実施形態では、同じ円形穴がバッグに設けられており、さらに、小さな円形のバッグフィルム片を、センサー保持部材の中心部（ただし、第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄの内側）に溶接する。こうして、この小さな円形のバッグフィルム片でセンサー保持部材の中央のセンサーを覆う。これは、センサー取付け装置からの漏れのおそれがある場合に適している。これについては、以下で図３に関して詳しく説明する。別の実施形態では、第１の係止手段の各々に対して穴を１個ずつバッグに設けてもよく、この実施形態では、４つの穴が設けられる。すると、漏れを防ぐため、センサー保持部材は、これらの４つの穴の周囲でバッグに溶接する必要がある。別法として、係止手段の内側の円及び係止手段の外側の円で、バッグ表面をセンサー保持部材に溶接することもできる。
【００１２】
図３ａは、本発明の一実施形態に係るセンサー取付け装置の中心部分の断面図である。本発明では、センサー保持部材１１（光センサー保持装置１１ともいう。）は２つの部材を含む。バッグとの溶接に適したバッグ取付け部材３１と、センサー１３が設けられるセンサー取付け部材３３である。センサー取付け部材３３は、センサー１３を取り付けることができる材料でできている。これは、例えばポリカーボネートとすることができる。センサー取付け部材３３は、バッグ取付け部材３１の開口部３４内に圧入（プレスフィット）される。バッグ取付け部材３１は、バッグに溶接することができる材料で作られる。多くのバッグはポリエチレン製であり、この実施例では、バッグ取付け部材３１もポリエチレンから作られる。センサー１３がバッグ取付け部材３１に直接取り付けられていないのは、この実施例で使用されるセンサー１３が、バッグにも溶接できる材料には取り付けることができないからである。バッグはポリエチレン製であり、センサー保持部材に適した材料はポリエチレンである。しかし、この実施例で使用されるセンサー１３の材料は、ポリエチレンには取り付けることができない。図３ａに関して開示した通り、バッグ取付け部材３１の開口部３４内にセンサー取付け部材３３を圧入することは、この問題の一つの解決策である。センサー取付け部材３３は、開口部３４よりもわずかに大きくすべきである。さらに、センサー取付け部材３３には、面取り部３５が設けられる。これは、自由な圧入を通した漏れを防ぐため、センサー取付け部材３３に半径方向の圧力を与える。こうすると、光学的読取りの際に光が通過するセンサー取付け部材３３の下の開口部３７に液体やゴミが入り込むリスクが最小限となる。
【００１３】
さらに、バッグ取付け部材３１の開口部３４に係止ショルダー部３８が設けられる。係止ショルダー部３８は、センサー取付け部材３３を開口部３４に圧入する際に、係止ショルダー部３８を通過させた後、センサー取付け部材３３を所定位置に維持するべきである。
【００１４】
この実施形態では、円形バッグフィルム片２１も設けられる。このバッグフィルム片２１は、センサー１３が設けられるバッグ取付け部材３１の中心部の周囲に溶接される。その目的は、圧入部を通してバッグの外側への漏れが起こるのを防ぐためである。しかし、圧入部に全く漏れがなく信頼できる場合は、この円形バッグフィルム片２１は必要ないであろう。
【００１５】
図３ａには、センサー保持部材１１に取り付けられたアダプター部材４１も示してある。光ファイバー７がアダプター部材４１内に配置される。一体型ミラー／レンズ３９がアダプター部材４１内に設けられ、光ファイバー７と接続される。センサー保持部材１１とアダプター部材４１を接続すると、一体型ミラー／レンズ３９はセンサー保持部材１１のセンサーの真下に配置される。一体型ミラー／レンズ３９は、光ファイバー７からの光をセンサースポット１３に向けて合焦させる。こうして、センサー１３はファイバー７を介して照射され、励起された蛍光センサー１３が発光し、ファイバー７でモニターされる。光路を矢印で示す。この構成では、光ファイバーは、バッグの底部表面に沿って設けられ、支持構造体を適合化させる必要がない。センサー保持部材及びアダプター部材を一緒に保持する第１及び第２の係止部材については、以下で説明する。
【００１６】
図３ｂは、組立前の本発明の別の実施形態に係るセンサー取付け装置の中心部分の断面図である。図３ｃは、図３ｂに示す実施形態の組立て後の断面図である。本発明では、センサー保持部材１１’（光センサー保持装置１１’ともいう。）は２つの部材を含む。バッグとの溶接に適したバッグ取付け部材３１’と、センサー１３が設けられるセンサー取付け部材３３’である。センサー取付け部材３３’は、センサー１３を取付けることができる材料でできている。これは、例えばポリカーボネートとすることができる。センサー取付け部材３３’は、バッグ取付け部材３１’の開口部３４’内に圧入（プレスフィット）される。バッグ取付け部材３１’は、バッグに溶接することができる材料で作られる。多くのバッグはポリエチレン製であり、この実施例では、バッグ取付け部材３１’もポリエチレンから作られる。センサー１３がバッグ取付け部材３１’に直接取付けられていないのは、この実施例で使用されるセンサー１３が、バッグにも溶接できる材料には取り付けることができないからである。バッグはポリエチレン製であり、センサー保持部材に適した材料はポリエチレンである。しかし、この実施例で使用されるセンサー１３の材料は、ポリエチレンに取付けることができない。図３ｂ及び図３ｃに関して開示した通り、バッグ取付け部材３１’の開口部３４’内にセンサー取付け部材３３’を圧入することは、この問題の一つの解決策である。センサー取付け部材３３’は、開口部３４’よりもわずかに大きくすべきである。図３ｂ及び図３ｃに記載した実施形態では、好適には、センサー取付け部材３３’をバッグ取付け部材３１’に押し込む際に、図３ｂの力の矢印で示す通り、開口部３４’の周囲に、保持装置４０が結合した側と反対側から力を加える。こうすると、開口部３４’の入口が広がり（変形の矢印も参照されたい）、センサー取付け部材３３’の挿入が容易になる。センサー取付け部材３３’が所定位置に収まると、力が解放され、センサー取付け部材３３’は開口部３４’内に安定的に配置される。さらに、センサー取付け部材３３’には、面取り部３５’が設けられる。これは、自由な圧入を通した漏れを防ぐため、センサー取付け部材３３’に半径方向の圧力を与える。
【００１７】
さらに、フック３６がセンサー取付け部材３３’に設けられ、る。フック３６は、挿入後にバッグ取付け部材３１’の開口部３４’の壁に押し込まれ、バッグ取付け部材３１’におけるセンサー取付け部材３３’の安定的位置を確保する。
【００１８】
図３ｃは、図３ｂのセンサー取付け装置の組立時の断面図である。図３ｃでは、センサー保持部材１１’に取付けられたアダプター部材４１も示してある。光ファイバー７がアダプター部材４１内に配置される。一体型ミラー／レンズ３９がアダプター部材４１内に設けられ、光ファイバー７と接続される。センサー保持部材１１とアダプター部材４１を接続すると、一体型ミラー／レンズ３９はセンサー保持部材１１のセンサーの真下に配置される。一体型ミラー／レンズ３９は、光ファイバー７からの光をセンサースポット１３に向けて合焦させる。こうして、センサー１３はファイバー７を介して照射され、励起された蛍光センサー１３が発光し、ファイバー７でモニターされる。光路を矢印で示す。この構成では、光ファイバーは、バッグの底部表面に沿って設けられ、支持構造体を適合化させる必要がない。センサー保持部材及びアダプター部材を一緒に保持する第１及び第２の係止部材については、以下で説明する。この実施形態では、円形バッグフィルム片２１も設けられる。このバッグフィルム片２１は、センサー１３が設けられるバッグ取付け部材３１’の中心部の周囲に溶接される。その目的は、圧入部を通してバッグの外側への漏れが起こるのを防ぐためである。しかし、圧入部に全く漏れがなく信頼できる場合は、この円形バッグフィルム片２１は必要ないであろう。
【００１９】
図４ａは、本発明の一実施形態に係るアダプター部材４１を示す。好適には、アダプター部材は、センサー保持部材１１の材料よりも剛性の高い材料で用意される。アダプター部材の適切な材料の一例は、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂又はデルリン樹脂）又はＰｅｅｋ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）である。図４ａに、センサー保持部材１１の第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄを、アダプター部材４１の第２の係止手段４３ａ，ｂ，ｃ，ｄの非係止位置にどのように嵌合させるかについて示す。ただし、明瞭化のためセンサー保持部材１１の残りの部分は図示していない。この実施形態では、第２の係止手段４３ａ，ｂ，ｃ，ｄは、円の周囲の４つのトラックとして設けられる。その寸法は、センサー保持部材１１の第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄを受け入れるように適合化される。この実施形態では、各トラック４３ａ，ｂ，ｃ，ｄは、フックを係止位置へと導く案内表面を含む。すなわち、（図４ｂに示す通り）センサー保持部材１１に対してアダプター部材４１を回転させると、第１の係止手段１７ａ，ｂ，ｃ，ｄは、トラック内の第２の位置つまり係止位置へと案内される。これらの詳細について、図５ａ及び図５ｂに関して説明する。
【００２０】
図４ｂは、図４ａのアダプター部材を係止位置で示す。
【００２１】
図５ａは、本発明の一実施形態の係止機構の係止前の拡大図である。フックの形態の第１の係止手段１７ａを、トラックの形の１つの第２の係止手段４３ａに挿入した状態を示してある。トラック４３ａの内側表面の半径方向案内表面４４は、フック１７ａの対応するフック案内表面４６を半径方向係止位置へと案内するために設けられる。おそらくは、フック１７ａは、案内表面４４によって若干外側に押されている。さらに、係止隆起部４５を、トラック４３ａ内に示す。フック１７ａの把持部４８は、係止隆起部４５まで導くトラックの傾斜表面４２によって捕捉され、フック１７ａは、アダプター部材４１をセンサー保持部材１１に対して回転させたときに係止隆起部４５を通り越す。係止隆起部４５の目的は、フック１７ａが回転して戻ることを防止することである。
【００２２】
図５ｂは、係止位置、つまりアダプター部材を係止位置へと回転させた点を除いて、図５ａと同じ図である。円に設けられた４つのすべての係止部材が係止され、係止機構がアダプター部材４１をセンサー保持部材１１に対してすべての方向に固定しているので、アダプター部材４１の一体型ミラー／レンズ３９は、センサー１３に対して安定的に維持される。さらに、この係止機構は、ごく小さな引張応力しかセンサー保持部材に与えない。センサー保持部材はポリエチレンから作られており、この材料はクリープ／緩和を起こしやすい傾向があるので、このことは重要である。こうして、センサー保持部材のクリープ／緩和のおそれは、上述の係止機構によって最小限に低減される。
【００２３】
図６は、本発明の一実施形態に係るアダプター部材４１にセンサー保持部材１１が係止されている状態を示す断面図である。この図では、（場合によりバッグフィルム２１の片を通して）センサー保持部材とアダプター部材４１との接触表面４９が見られる。フック１７ａ，ｂ，ｃ，ｄの把持部４８がトラック４３ａ，ｂ，ｃ，ｄによって係止位置へと押されると、センサー保持部材とアダプター部材は接触表面４９で（場合によりバッグフィルム片２１を介して）接触する。センサーと一体型ミラー／レンズとの間の距離が一定に保たれ、接触表面が互いに押し付けられる必要があるので、この接触は重要である。これは、引張応力が最小限のレベルに維持されればうまく行き、センサー部のクリープの危険性は低減する。
【００２４】
図７ａは、センサー保持部材が内側センサー保持部材５３と外側係止部材５５とに分けられた別の実施形態のセンサー保持部材５１を示す。図７ｂは、図７ａのセンサー保持部材の分解図である。この実施形態では、バッグ６５を第１の係止手段で貫通する必要がない。バイオリアクターバッグ表面は、無傷のままに保つことができる。これは、細胞増殖プロセスの際の汚染の危険性を防ぐのに良い。第１の係止手段５７が外側係止部材５５上に設けられる。内側センサー保持部材５３は、バッグ表面に溶接され、バッグ内部に面するセンサー５９を中央に含む。センサー取付け装置は、好適には、図３に関連して説明したものと同じである。外側センサー保持部材５５は、バッグの外側に溶接される。内側センサー保持部材５３と外側係止部材５５は、図７ａに示すようにバッグ６５を屈曲させて溶接され、次に、内側バッグ支持リング６１及び外側バッグ支持リング６３を上部及び底部で溶接して、アセンブリを固定する。アダプター部材は、好適には、図４ａ及び図４ｂに関連して説明したものと同じである。
【００２５】
図８ａ〜図８ｄは、本発明に係るアダプター部材の４つの異なる実施形態を示す。無論、本発明の第１及び第２の係止手段は共に、異なる形態で設計することができる。達成すべき結果は、２つの部材を一緒に保持し全方向に係止する係止位置である。さらに、センサー保持部材でのクリープを防ぐことができるような係止の形状が重要である。アダプター部材の４通りの異なる実施形態を、図８ａ〜図８ｄに示す。ここで、図８ａは、図４及び図５に関連して既に説明したアダプター部材を示す。この実施形態では、係合は軸方向になされる。図８ｂ、図８ｃ、図８ｄに示す実施形態は、半径方向の係止をもたらす。
【００２６】
上述のセンサーは光センサーである。これらは、例えば、ｐＨ、ＤＯ、二酸化炭素（ＣＯ２）、バイオマス、紫外線検出及び赤外線検出用のセンサーである。
【００２７】
図９ａ及び図９ｂは、第１及び第２の係止部材の設計が異なる、本発明の別の実施形態の概略図である。センサー保持部材９１は、大きな頭部９５ａ，ｂ，ｃ，ｄを備えたプラグの形態の４つの第１の係止手段９３ａ，ｂ，ｃ，ｄを有する。アダプター部材９７は、受け穴の形態の４つの第２の係止手段９９ａ，ｂ，ｃ，ｄを有する。図９ｂでは、第２の係止手段９９ａの一つを断面図で示す。第２の係止手段９９ａは、受け穴の残りの部分よりも直径の小さい受け穴の一部の形態の係留手段１０１と、上方向から力を加えたときに第１の係止手段９３ａの大きな頭部９５ａを係留手段１０１へと通すのに適した縁部とを含む。さらに、係留手段１０１の縁部は、頭部９５ａが係留手段１０１の下方に押されたとき、頭部９５ａを係留手段１０１の下方に係留するのに適している。例えば図２ａ及び図２ｂに関連して説明したのと同様に、センサー保持部材の中央にセンサーが設けられる。そして、図３に関連して説明したのと同様に、アダプター部材に光ファイバーが設けられる。もちろん、第１及び第２の係止手段の他の多くの設計方法があり得る。
【００２８】
本発明の重要な１つの利点は、可撓性バッグの下に設けられた支持構造体を、センサー取付け装置に適合化させる必要が全くないことである。バッグは、センサー取付け装置と共に自由に移動させられることができ、任意のシステムで使用することができる。このセンサー取付け装置の他の特徴は、非常に平坦で、高さが低いことである。バイオリアクターバッグ内に突出させるとバッグ内での培養液の混合作用が制限されることは重要であるので、これは有利である。同時に、バッグ内の培養液がセンサーを覆う体積も小さい。上述の異なる係止機構、及びアダプター部材に設けられたミラーの両方が、センサー取付け装置をできるだけ平坦にする際に重要な要素である。
【符号の説明】
【００２９】
１ バイオリアクター
３ 揺動支持構造体
７ 光ファイバー
９ モニター
１１ センサー保持部材
１３ 光センサー、センサースポット、蛍光センサー
１７ａ，ｂ，ｃ，ｄ 第１の係止手段、フック
２１ バッグフィルム
２３ 穴
３１ バッグ取付け部材
３３ センサー取付け部材
３４ 開口部
３５ 面取り部
３７ 開口部
３８ 係止ショルダー部
３９ 一体型ミラー／レンズ
４１ アダプター部材
４２ 傾斜表面
４３ａ，ｂ，ｃ，ｄ 第２の係止手段、トラック
４４ 半径方向案内表面
４５ 係止隆起部
４６ フック案内表面
４８ 把持部
４９ 接触表面
５１ センサー保持部材
５３ 内側センサー保持部材
５５ 外側センサー保持部材、外側係止部材
５７ 第１の係止手段
５９ センサー
６１ 内側バッグ支持リング
６３ 外側バッグ支持リング
６５ バッグ
９１ センサー保持部材
９３ａ，ｂ，ｃ，ｄ 第１の係止手段
９５ａ，ｂ，ｃ，ｄ 頭部
９７ アダプター部材
９９ａ，ｂ，ｃ，ｄ 第２の係止手段
１０１ 係留手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性バッグ（１）と一体化するのに適した光センサー保持装置（１１；１１’）であって、
可撓性バッグ（１）に溶接できる材料から作られたバッグ取付け部材（３１；３１’）と、
光センサースポット（１３）を取付けることができる材料から作られたセンサー取付け部材（３３；３３’）であって、センサー取付け部材が所定位置に保持されて漏れが最小限になるように、センサー取付け部材（３３；３３’）よりもわずかに小さなバッグ取付け部材（３１；３１’）の開口部（３４；３４’）内に圧入される、センサー取付け部材（３３；３３’）と
を備える、光センサー保持装置。
【請求項２】
前記センサー取付け部材（３３；３３’）が、光センサーを、可撓性バッグの内側にバッグ内部の培養液体と直接連絡して設けるのに適している、請求項１記載の光センサー保持装置。
【請求項３】
前記バッグ取付け部材（３１；３１’）がポリエチレンで作られており、前記センサー取付け部材（３３；３３’）がポリカーボネートから作られている、請求項１又は請求項２記載の光センサー保持装置。
【請求項４】
前記センサー取付け部材（３３；３３’）に面取り部（３５；３５’）が設けられていて、自由な圧入部を通しての漏れを防ぐためセンサー取付け部材（３３；３３’）に半径方向の圧力を与える、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の光センサー保持装置。
【請求項５】
前記バッグ取付け部材（３１）の開口部（３４）に係止ショルダー部（３８）が設けられていて、係止ショルダー部（３８）は、センサー取付け部材（３３）を開口部（３４）に圧入する際に係止ショルダー部（３８）を通過した後でセンサー取付け部材（３３）を所定位置に保持する、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の光センサー保持装置。
【請求項６】
当該光センサー保持装置（１１；１１’）が、バッグの底部で可撓性バッグと一体化される、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の光センサー保持装置。
【請求項７】
前記可撓性バッグ（１）が、支持構造体（３）に設けられるバイオリアクターである、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の光センサー保持装置。
【請求項１】
可撓性バッグ（１）と一体化するのに適した光センサー保持装置（１１；１１’）であって、
可撓性バッグ（１）に溶接できる材料から作られたバッグ取付け部材（３１；３１’）と、
光センサースポット（１３）を取付けることができる材料から作られたセンサー取付け部材（３３；３３’）であって、センサー取付け部材が所定位置に保持されて漏れが最小限になるように、センサー取付け部材（３３；３３’）よりもわずかに小さなバッグ取付け部材（３１；３１’）の開口部（３４；３４’）内に圧入される、センサー取付け部材（３３；３３’）と
を備える、光センサー保持装置。
【請求項２】
前記センサー取付け部材（３３；３３’）が、光センサーを、可撓性バッグの内側にバッグ内部の培養液体と直接連絡して設けるのに適している、請求項１記載の光センサー保持装置。
【請求項３】
前記バッグ取付け部材（３１；３１’）がポリエチレンで作られており、前記センサー取付け部材（３３；３３’）がポリカーボネートから作られている、請求項１又は請求項２記載の光センサー保持装置。
【請求項４】
前記センサー取付け部材（３３；３３’）に面取り部（３５；３５’）が設けられていて、自由な圧入部を通しての漏れを防ぐためセンサー取付け部材（３３；３３’）に半径方向の圧力を与える、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の光センサー保持装置。
【請求項５】
前記バッグ取付け部材（３１）の開口部（３４）に係止ショルダー部（３８）が設けられていて、係止ショルダー部（３８）は、センサー取付け部材（３３）を開口部（３４）に圧入する際に係止ショルダー部（３８）を通過した後でセンサー取付け部材（３３）を所定位置に保持する、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の光センサー保持装置。
【請求項６】
当該光センサー保持装置（１１；１１’）が、バッグの底部で可撓性バッグと一体化される、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の光センサー保持装置。
【請求項７】
前記可撓性バッグ（１）が、支持構造体（３）に設けられるバイオリアクターである、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の光センサー保持装置。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図８ｄ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図１ｂ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図８ｄ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【公表番号】特表２０１３−５１４０８３（Ｐ２０１３−５１４０８３Ａ）
【公表日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４４４３０（Ｐ２０１２−５４４４３０）
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２０１０／０５０６６８
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７５０３６
【国際公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（５９７０６４７１３）ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ (109)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２０１０／０５０６６８
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７５０３６
【国際公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（５９７０６４７１３）ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ (109)
【Ｆターム（参考）】
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