特別是在無菌條件下液體採樣和分配的方法及一次性裝置的製作方法
2023-07-11 19:16:06
專利名稱：特別是在無菌條件下液體採樣和分配的方法及一次性裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種特別在無菌的條件下液體採樣和分配的方法及一次性裝置。
在食品、醫學、製藥或生物技術的具體領域，存在特別是以無菌的方式重複傳送流體和分配可再現的、精確測量的體積的問題。
背景技術：
目前，該類型的操作通過單獨的、連續的動作來完成，該動作倍增了連接/斷開操作。這些連接/斷開操作的倍增導致了要麼由於暴露於空氣，要麼由於操作者的不正確操作引起的汙染的高風險。
一個標準應用是，例如在腸胃外的營養方面，將要給患者的營養混合物的分批配製，該營養混合物來自於一定數量的備用溶液例如胺基酸溶液、葡萄糖溶液、脂類乳液，往其中添加少量補充的基質例如微量元素、天然鹽以及維生素。
特別是在兒科學和新生兒學中，這些混合物的成分隨著患者的營養情況和需求而天天變化，以確保患者攝入合適的卡路裡。
天天變化混合物的需求不允許使用由製藥工業提供的標準混合物，其成分不根據確定要求變化。
因此，這些混合物必須在醫院裡在完全的無菌條件下被準備。該操作通常在層流氣流的情況下在實驗臺上來完成。
一個標準應用是，例如在生物技術方面，在細胞培養中，在延續多天的整個培養過程中從培養液中重複採樣。該重複採樣使得可以實現給定的容積中細胞的計數，且因此繪製其生長曲線，並且甚至在採取的樣品上完成無菌測試，以便保證沒有任何汙染。
按照該方法步驟，這種操作通常在實驗臺上或在層流氣流條件下，或在受控的生產區域內來完成。
在細胞療法中，通過遺傳工程而具有潛力的細胞必須被分配並且然後在多個可複製的各劑量中被培養，以便接著提供給患者(自體同源的疫苗)。
該分配要求每個劑量的可複製性和在無菌的方式下傳送劑量。該操作通常在層流氣流下的實驗臺上完成。
因此特別是在無菌條件下，理想的是具有一種容易實施的簡單的用於流體分配的方法。
發明內容
在長期的研究之後，本申請人開發了這種方法。
本申請的目的是提供一種用於流體分配的方法，其特徵在於，a)以下元件同時連接到一個多入口和出口的閥門，該閥門裝備有單向閥-流體採樣和注射裝置例如注射器，-用於氣體例如空氣的進口管，-用於待分配液體的進口管，-優選裝備有朝向廢物容器的支管的出口管，b)抽出待分配的液體，以便傳送到採樣和注射裝置中，c)流體被注入出口管，d)氣體被抽出，以便傳送到採樣和注射裝置中，e)氣體被注入出口管，以便推擠在出口管中殘留的液體。
設置所述裝備有單向閥的多入口和出口的閥門，以便引入待分配的液體，朝向採樣和注射裝置放出該液體，從採樣和注射裝置中引入液體而沒有可能通過待分配液體的進入而進行分配(單向閥門的作用)，朝向出口管放出液體。這種單向閥是公知的。例如可以提及由Filtertek Inc(USA)公司在市場上銷售的名稱為3通單向閥的閥門。
待分配液體的進口管被連接到一個含有上述待分配液體的容器。該容器可以是例如瓶或袋。該液體進口管優選裝備有一個允許或不允許在容器和上述進口之間連通的閥門。
在用於實現本發明的優選的條件下，用於待分配液體的進口管被連接到含有待分配的多種液體的多個容器上，並且優選地被連接到含有衝洗液體的容器上。
為此，上述液體進口管可以被提供給多個供給管，優選每個都配備有閥門。
氣體進口管可以直接通向多入口和出口的閥門。
在用於實現本發明的優選的條件下，氣體起源於在液體進口管上設置的支管。優選該支管自身也裝備有一個允許或不允許進氣管和液體進口管之間連通的閥門。
在用於實現本發明的其它優選的條件下，一個過濾器，優選無菌過濾器設置在氣體進口管上。氣體例如來自該管的氮氣或空氣，因此是無菌的。
流體採樣和注射裝置可以例如是泵，特別是計量泵，但優選是注射器。
出口管通向一個收集容器例如柔性袋，並且優選地通向多個收集容器。為此，上述出口管可以分成多個管子，優選每個管子配備有一閥門。
收集容器有利地預先連接，也就是說，容器包含接頭，以允許將上述收集容器直接安裝到出口管上。
待分配的單一液體的一部分或不同液體的多個部分的混合物可以被收集。
該出口管優選地裝備有通向廢物容器的支管，裝備有閥門。特別是，衝洗液體因此可以被除去。
然而在用於實現本發明的其它的優選的條件下，多入口和出口的閥門裝備有用於衝洗液體的管子。
然而，衝洗液體可以包含於待分配液體的容器的其中一個中。這避免了在多入口和出口的閥門上使用附加入口。
在用於實現上述方法的其他的優選條件下，多入口的閥門通過一個管子連接於衝洗液體，衝洗液體被抽出，以便被傳送到採樣和注射裝置中，以及衝洗液體被注入到出口管中，以被傳向一個廢物回收容器。
另外，在用於實現上述方法的其它優選的條件下，用於待分配液體的進口管，例如被提供給例如1個、2個，優選3個以及甚至是4個待分配液體的容器或更多的容器。
出口管例如通向1個、2個，優選3個以及甚至是4個或更多個被分配的液體或多種液體的收集容器。
除多入口和出口的閥門之外，在實施此方法期間，引導液體和氣體流動的其他的閥門可以是例如旋塞或優選是雙向夾。
另外，在用於實現本發明的其它優選的條件下，上述液體採樣以及分配方法在無菌條件下，特別是使用一次性元件實現。
本申請的目的還是，一種可以用在上述用於液體分配的方法中的裝置，其特徵在於，它包含一裝備有單向閥的多入口和出口的閥門，所述入口和出口閥門裝備有-用於接收流體採樣和注射裝置例如注射器(例如Luer-lock)的轉接器，-氣體(例如空氣)的進口管，-待分配液體的進口管，-優選裝備有通向廢物容器的支管的出口管在用於實現本發明的優選的條件下，上述待分配液體的進口管還包含一個用於與包含待分配液體的容器配合作用的適配系統。該適配系統可以是穿孔(perforating)、自穿孔、螺釘或卡口式配件等等，具有無菌的接頭。
在用於實現本發明的其它的優選的條件下，氣體進口管是從待分配液體的進口管分出的一個支管。
在用於實現本發明的其它的優選的條件下，待分配的液體進口管在多入口和出口的閥門的側面上包含一共用部分，並且還包含用於多個含有待分配液體的容器的一組管子。
該氣體進口管優選地連接到待分配液體的進口管的共用部分上。
此外，在用於實現本發明的其它的優選的條件下，出口管在多入口和出口的閥門的側面上包含一共用部分，並且還包含用於多個應該含有待分配液體的容器的一組管子。
朝向廢物容器的管子優選連接到出口管的共用部分上。
在單一備用溶液的情況下，進口管還是最好為單一部件的供給管。
作為本發明目的的用於分配流體的方法具有非常好的特性。在其由無菌和專用塑料製成時-在無菌條件下，它最小化了接頭的數量且由此減少了由操作者接觸引起汙染的風險；-它實現了封閉裝置的觀念，與周圍空氣無關且由此減少了細菌汙染的風險；-它是一次性的，因此消除了批次與批次的任何交叉汙染的風險；-它允許被採樣或傳送容量的精確測量；-它允許被傳送容量的可複製性。
在上述提及的應用中，這些特性證明了上述用於分配流體的方法的使用是正確的。
用於實現上述方法的優選的條件也適用於上述提及的本發明的其它的目的，特別是用於實現它們的裝置。
藉助於附圖(圖1)，本發明將會更好地被理解。該附圖是本發明帶有多入口和出口的組件的實例的圖示。
具體實施例方式
在圖1中可以看出按照本發明的裝置和方法的中心元件，帶有多入口和出口且裝備有單向閥的閥門1。
該單向閥允許將排出的液體導入到注射器2的剛體主體中，並且不從下遊回流地向分配管路傳送。
可以看到液體從上遊到下遊的循環如下1)上遊，帶有多個設置用於與燒瓶一個或多個袋子、反應器或槽連接的管子3的進入管路、該進入管路含有備用溶液或待填充的溶液(未示出)。它們相互連接到進入管4中再到多個入口和出口的閥門1中，並且進入管4構成一個共用部分。
2)帶有多入口和出口的閥門1。
3)注射器2-它可以或可以不被預先連接-帶有例如10ml到500ml容量以允許精確地測量抽出的體積(帶有在注射器主體上刻度的近似公差)。
4)下遊，帶有多個管子5的分配管路允許朝向收集袋傳送並且分配抽出的液體。它們一起連接到帶有多入口和出口的閥門1的出口管6中，出口管6構成一共用部分。
5)預先或未預先被連接到分配管路的一個或多個收集袋7，允許被傳送的備用溶液體積的收集。
6)在進口管路上，上遊，疏水性的消毒過濾器8被預先連接在支管中。其功能是允許過濾後的空氣導入該裝置並且排空可能留在那裡的液體的所有死體積。該封閉系統的死體積是不變的，清除死體積可以使其以可重複使用的方式，最多次數地再現抽出和傳送操作。
7)在分配管路上，下遊，預先連接到支管上的帶有例如1到5升容積的廢物袋9，如果必要，可以使其能夠收集空氣，或收集在每次傳送之間所傳送的用作衝洗液體的液體部分。
8)雙向密封夾。在裝置的所有支管上，雙向密封夾10被安裝在任何必要的地方，以便在使用期間引導液體或空氣的流動(10S指的是安裝在出口管上的密封夾，10E指的是安裝在入口管上的密封夾，10F指的是安裝在過濾管上的密封夾，以及10R指的是安裝在廢物袋管上的密封夾)。
上述裝置可以按照下述方法被使用1)打開在所要求的進口管路上的密封夾，所要求的備用溶液的容量通過吸入到注射器2中而被抽出，在注射器的主體上測量此容量。
2)關閉在進口管路上的密封夾10E，打開在分配管路上的密封夾10S，所測量的備用溶液的體積被傳送到分配管路上直至收集袋7。
3)關閉在進口管路上的密封夾10E，打開在疏水性的過濾器8下遊的密封夾10F，利用注射器2，空氣被抽吸通過過濾器8。
4)通過引入的直到分配管路的過濾後的空氣，在死容量中所收集的備用溶液被排空到收集袋7中。
5)打開在進口管路上的密封夾10E，一定體積的備用溶液被抽吸到注射器2中。
6)關閉在分配管路上的密封夾，打開廢物袋的密封夾10R，該一定體積的備用溶液被傳送到廢物袋9中，以便衝洗管子。
上述順序可以按照需要多次重新開始，以便確保可重複且可再現地傳送備用溶液的測得的容量。
如本領域技術人員可以理解的那樣，上述的裝置可以由單獨的可選的多用途元件以模塊生產。除了帶有多入口和出口的閥門1之外，可以使用同樣地適合於該入口和出口的被分支或不被分支的管子。例如，相同類型的分支管子同樣地適合於安裝過濾器和廢物袋。此外，適合於該入口和出口的管子可以被安裝在一個管件上，該管件設有一組通道以允許安裝相同數目的管子。
本申請的目的是一種流體分配裝置，其特徵在於，它包含-一個裝備有單向閥的多入口和出口的閥門，上述的閥門裝備有流體採樣和注射裝置，例如注射器或用於連接注射器的轉接器例如錐體，以及-兩個管子，一個設有支管(Y形管)，或四個管以及支管末端部件(3個連接在一個支管末端部件上的管子，該支管末端部件與一個裝備有支管的管子相對應)。
權利要求
1.用於流體分配的方法，其特徵在於，a)有以下的元件同時連接到一個多入口和出口的且裝備有單向閥的閥門(1)上-流體採樣和注射裝置例如注射器(2)，-用於氣體例如空氣的進口管，-用於待分配液體的進口管，-出口管(6)，b)待分配液體被抽出，以便被傳送到採樣和注射裝置(2)中，c)流體被注入出口管(6)中，d)氣體被抽出，以便被傳送到採樣和注射裝置(2)中，e)氣體被注入出口管(6)中，以便推擠在出口管(6)中殘留的液體。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，用於待分配液體的進口管(4)與多個含有多種待分配液體的容器相連。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，用於待分配液體的進口管(4)與一個含有衝洗液體的容器相連。
4.如權利要求1到3之一所述的方法，其特徵在於，液體進口管(4)由多個供給管(3)供給，每個管都裝備有一閥門(10E)。
5.如權利要求1到4之一所述的方法，其特徵在於，氣體來自於設置在液體進口管(4)上的支管。
6.如權利要求1到5之一所述的方法，其特徵在於，一過濾器(8)，例如殺菌過濾器，被設置在氣體進口管(4)上。
7.如權利要求1到6之一所述的方法，其特徵在於，流體採樣和注射裝置(2)是計量泵或注射器。
8.如權利要求1到7之一所述的方法，其特徵在於，出口管(6)通向一個或多個收集容器(7)。
9.如權利要求1到8之一所述的方法，其特徵在於，出口管(6)分成多個管子(5)，每個管子都裝備有一閥門(10S)。
10.如權利要求1到9之一所述的方法，其特徵在於，收集容器(7)被預先連接(或多個收集容器)。
11.如權利要求1到10之一所述的方法，其特徵在於，收集由幾種不同液體構成的混合物。
12.如權利要求1到11之一所述的方法，其特徵在於，出口管(6)裝備有朝向廢物容器(9)的支管，該支管上裝備有一閥門(10R)。
13.如權利要求1到12之一所述的方法，其特徵在於，多入口閥門(1)通過管子與衝洗液體連接，衝洗液體被抽出以便被傳送到採樣和注射裝置(2)中，並且衝洗液體被注入到出口管(6)中以便被傳送到廢物回收容器(9)。
14.如權利要求1到8之一所述的方法，其特徵在於，用於待分配液體的進口管(4)由3個或更多的用於待分配液體的容器供給。
15.如權利要求1到14之一所述的方法，其特徵在於，出口管(6)通向3個或更多的一種或多種已分配液體的收集容器。
16.如權利要求1到15之一所述的方法，其特徵在於，它在無菌條件下實現，例如使用一次性元件。
17.一種用在如權利要求1到16之一所述方法中的裝置，其特徵在於，它包含一個多入口和出口的閥門(1)，該閥門(1)裝備有一單向閥，上述的閥門(1)設有-用於接納流體採樣和注射裝置例如注射器(例如Luer-lock)的轉接器，-氣體(例如空氣)的進口管，-待分配液體的進口管(4)，-出口管(6)。
18.如權利要求17所述的裝置，其特徵在於，出口管(6)裝備有朝向廢物容器(9)的支管。
19.如權利要求17和18之一所述的裝置，其特徵在於，用於待分配液體的進口管(4)包含用於與含有待分配液體的容器相配合的適配裝置。
20.如權利要求17到19之一所述的裝置，其特徵在於，待分配液體的進口管(4)在多入口和出口的閥門的一側上包含一共用部分，還包含一組用於多個含有待分配液體的容器的管子(3)。
21.如權利要求17到20之一所述的裝置，其特徵在於，氣體進口管連接到待分配液體的進口管(4)的共用部分上。
22.如權利要求17到21之一所述的裝置，其特徵在於，出口管(6)在多入口和出口的閥門的一側上包含一共用部分，還包含一組用於多個應該含有已分配液體的容器的管子(5)。
23.一種流體分配裝置，其特徵在於，它包含-一個裝備有單向閥的多入口和出口的閥門(1)，上述閥門裝備有流體採樣和注射裝置例如注射器，或用於轉接注射器的轉接器例如錐體，以及-兩個管子(4、6)，一個管子上裝備有支管或四個管子和一個支管末端部件。
全文摘要
本發明涉及一種流體分配的方法。按照本發明，下述元件同時與一個包含多入口和出口的且裝備有單向閥的閥門相連，即流體採集和注射裝置，例如注射器(2)；氣體(如空氣)供給管；用於待分配液體的供給管子；以及排出管(6)。本發明方法包含吸入待分配的液體以便將其傳送到採集和注射裝置(2)中，注入液體到排出管(6)中，吸入氣體以便將其傳送到採集和注射裝置(2)中，以及注入氣體到排出管(6)中以便將殘留液體推擠到排出管(6)中。本發明也涉及一種用於實現上述方法的裝置和工具。
文檔編號A61M39/00GK1756523SQ200480005630
公開日2006年4月5日 申請日期2004年3月5日 優先權日2003年3月11日
發明者C·諾伊曼 申請人:斯特蒂姆股份公司