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EP-3942013-B1 - CONTAINER FOR STORING, MIXING AND/OR CULTIVATING A MEDIUM

EP3942013B1EP 3942013 B1EP3942013 B1EP 3942013B1EP-3942013-B1

Inventors

  • GRIMM, CHRISTIAN
  • PREDIGER, Andreas
  • BODE, MATTHIAS
  • PAJAK, Arkadiusz

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20200319

Claims (15)

  1. Container (1) for storing, mixing and/or cultivating a medium, in particular a bioreactor (1) for a medium, with a conduit system (10) as a discharge line, feed line and/or bypass line of the container (1), the conduit system (10) comprising at least: a conduit body (12) which is formed in one piece and is suitable for a medium to flow through it, wherein the conduit body (12) has: a first and a second connection region (14) for connecting in particular to the container (1) and/or the conduit system (10); and at least a first and a second coupling device (16) in the region between the connection regions (14), wherein the first and second coupling devices (16) are structurally differently configured and are designed to be coupled to respectively structurally different measuring devices (32).
  2. Container (1) according to claim 1, wherein the conduit body (12) has at least a third coupling device (16) and, preferably, the first, second and third coupling devices (16) are structurally differently configured.
  3. Container (1) according to one of the preceding claims, wherein the coupling devices (16) are arranged spaced apart from one another in the circumferential direction of the conduit body (12) and/or in the flow direction of a medium flowing through the conduit body (12).
  4. Container (1) according to one of the preceding claims, wherein the measuring devices couplable to the coupling devices (16) of the conduit body (12) are in particular suitable for measuring temperature, pressure, flow rate, oxygen content, pH value, conductivity, viscosity and/or optical parameters of a medium flowing through the conduit body (12); and, preferably,/or the conduit body (12) is intended for single use or is a single-use conduit body.
  5. Conduit body (12) for a conduit system (10) for discharging, feeding, diverting and/or rerouting a medium of a container (1) for storing, mixing and/or cultivating a medium, in particular a bioreactor, wherein the conduit body (12) is formed in one piece and has: a first and a second connection region (14) for connecting the conduit body (12) in particular to a container (1) and/or to the conduit system (10); and at least a first and a second coupling device (16) in the region between the connection regions (14), wherein the first and second coupling devices (16) are structurally differently configured and are designed to be coupled to respectively structurally different measuring devices (32).
  6. Conduit body (12) according to claim 5, wherein the conduit body (12) has at least a third coupling device (16) and, preferably, the first, second and third coupling devices (16) of the conduit body (12) are structurally differently configured; and, preferably,/or the measuring devices (32) couplable to the coupling devices (16) of the conduit body (12) are in particular suitable for measuring temperature, pressure, flow rate, oxygen content, pH value, conductivity, viscosity and/or optical parameters of a medium flowing through the conduit body (12).
  7. Conduit body (12) according to one of claims 5 or 6, wherein the conduit body (12) is intended for single use or is a single-use conduit body.
  8. Conduit body (12) according to one of claims 5 to 7, wherein at least a region of a coupling device (16) of the conduit body (12) has: a wall thickness of less than approximately 3 mm, preferably less than approximately 2 mm; and/or a coating (18) on the outer side of the conduit body (12); and/or a thermal conductivity, to enable measurements of the temperature of the medium from outside the conduit body (12); and/or an optical transparency, to enable measurements of optical parameters of the medium from outside the conduit body (12); and/or an acoustic transparency, to enable measurements of the flow rate of the medium from outside the conduit body (12).
  9. Conduit body (12) according to one of claims 5 to 8, wherein a coupling device (14) of the conduit body (12) has one or more openings in the conduit body (12) for receiving at least a part of a measuring device (32) or for introducing at least a part of a measuring device (32) into the interior of the conduit body (12); and, preferably,/or a coupling device (14) of the conduit body (12) has a deflectable membrane (26) to enable measurements of the pressure inside the conduit body (12) or of the medium from outside the conduit body (12), wherein the deflectable membrane (16) preferably has: a first side which faces the interior of the conduit body (12) and can come into contact with the medium inside the conduit body (12); and a second side which is accessible from outside the conduit body (12).
  10. Conduit body (12) according to one of claims 5 to 9, wherein a coupling device (16) of the conduit body (12) has two or more electrodes (28) and wherein: a first side of the two or more electrodes (28) faces the interior of the conduit body (12) and can come into contact with the medium inside the conduit body (12); and a second side of the two or more electrodes (28) is accessible from outside the conduit body (12).
  11. Conduit body (12) according to one of claims 5 to 10, wherein a coupling device (16) has a receiving device (20), in particular a shaft and/or a rail, for receiving at least a part of a measuring device (32).
  12. Conduit body (12) according to one of claims 5 to 11, wherein the conduit body (12) is suitable for irradiation and/or autoclave or steam sterilization; and, preferably,/or the coupling devices (16) are arranged spaced apart from one another in the flow direction of a medium flowing through the conduit body (12) and/or in the circumferential direction of the conduit body (12).
  13. Conduit body (12) according to one of claims 5 to 12, further comprising a flow-image-altering geometry (50) in the medium flow region (48) of the conduit body (12) for influencing the flow properties of the medium.
  14. Conduit body (12) according to one of claims 5 to 13, wherein the conduit body (12) comprises: a main conduit body (112) with the connection regions (14) and a cutout (114), and a partial conduit body (122) with at least two coupling devices (16), wherein the cutout (114) of the main conduit body (112) is designed to receive the partial conduit body (122) at least in regions.
  15. Measuring system (30) for a container (1) for storing, mixing and/or cultivating a medium, in particular a bioreactor, for measuring parameters of a medium, comprising: a conduit body (12) according to one of claims 5 to 14; and two or more measuring devices (32) which are respectively coupled to one of the coupling devices (16) of the conduit body (12) and of which at least two of the measuring devices (32) are structurally differently configured.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Aufbewahrung, Mischung und/oder Kultivierung eines Mediums, insbesondere einen Bioreaktor für ein Medium, mit einem Leitungssystem, einen Leitungskörper eines solchen Leitungssystems sowie ein Messsystem für einen Behälter zur Aufbewahrung, Mischung und/oder Kultivierung eines Mediums, insbesondere einen Bioreaktor. Bioreaktoren finden beispielsweise in Brauereien, Winzereien und der Pharma- und Kosmetikindustrie zur Kultivierung von Medien Anwendung. Solche Medien können in Einwegbeuteln oder in Mehrwegbehältnissen bereitgestellt werden, die ein Volumen von mehreren hundert Litern umfassen können. Die biologischen Medien werden in einen Behälter (z.B. Bioreaktor) eingebracht und über einen vorbestimmten Zeitraum von üblicherweise mehreren Stunden Dauer auf einer vorbestimmbaren Temperatur temperiert und gegebenenfalls unter Zufuhr von Sauerstoff kultiviert. Von großer Bedeutung ist eine zuverlässige Kontrolle des Kultivierungsprozesses, insbesondere mittels Vornehmen unterschiedlicher Messungen an dem biologischen Medium. Da die Handhabung eines Bioreaktors üblicherweise in einer sterilen Umgebung erfolgt, ergeben sich besonders hohe Anforderungen an die Durchführung solcher Messungen bzw. an die verwendeten Messsysteme, um die Qualitätssicherung des Mediums zu gewährleisten. Auch ist es vorteilhaft, wenn die mit den Medien in Kontakt kommenden Elemente des Messsystems sterilisierbar sind. Häufig werden Messungen des Mediums von verschiedenen Messkomponenten in einem Leitungssystems durchgeführt, welches das zu kultivierende Medium aus dem Behälter, wie z.B. einem Bioreaktor, abführt. In der Regel werden dafür die verschiedenen und mehrfach verwendbaren Messkomponenten an ein Einweg-Leitungssystem ("Single-Use"-Leitungssystem) angeschlossen. Messsysteme für solche Single-Use-Leitungssysteme umfassen daher in der Regel mehrere einzelne Messkomponenten zum Messen von bestimmten Parametern eines Mediums. Das Einbinden dieser Vielzahl von Messkomponenten in das Single-Use-Leitungssystem erfolgt durch Anschließen der individuellen Sensorelemente an separate bzw. externe Leitungskomponenten des Leitungssystems. Jedoch birgt dieses Vorgehen ein erhöhtes Risiko von Leckagen, insbesondere durch unsachgemäße Montage der einzelnen Verbindungsstellen. Auch ist das Anschließen sowie das vorherige Sterilisieren der einzelnen Messkomponenten arbeits- und kostenintensiv. Darüber hinaus kann ein bereits an das Leitungssystem angeschlossene Messkomponente, beispielsweise bei einem Defekt, nur unter großem Aufwand ausgetauscht werden. US 2011/201100 A1 beschreibt einen Einweg-Kanal, an welchen modulare Sensoren zum Messen von physikalischen Variablen und anderen Parametern eines in einem Bioreaktor befindlichen Mediums angeschlossen werden können. DE 20 2018 104482 U1 beschreibt eine Vorrichtungsanordnung mit einer Messeinrichtung zum Messen eines multivariaten Parameters eines Mediums. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter zur Aufbewahrung, Mischung und/oder Kultivierung eines Mediums, insbesondere einen Bioreaktor für ein Medium, mit einem Leitungssystem sowie ein Messsystem für einen Behälter zur Aufbewahrung, Mischung und/oder Kultivierung eines Mediums, insbesondere einen Bioreaktor, bereitzustellen, welcher/s eine hohe Variabilität an Messungen erlaubt und gleichzeitig die Prozesssicherheit erhöht. Die genannte Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung einen Leitungskörper für ein Leitungssystem eines Behälters zur Aufbewahrung, Mischung und/oder Kultivierung eines Mediums, insbesondere eines Bioreaktors, bereit, welcher einfach zu Handhaben ist, um eine sachgemäße Montage zu vereinfachen und ein Risiko von Leckagen zu verringern. Darüber hinaus ermöglicht ein mit dem Leitungskörper ausgestattetes Messsystem vorteilhafterweise ein einfaches Anbringen von unterschiedlichen Sensoren, sodass eine Reduktion der zu produzierenden Variantenvielfalt der Single-Use-Komponenten des Messsystems erreicht wird. Zudem ermöglicht der Leitungskörper eine Vereinfachung des Herstellungsverfahrens sowie des Sterilisationsprozesses. Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Aufbewahrung, Mischung und/oder Kultivierung eines Mediums, insbesondere einen Bioreaktor für ein Medium, mit einem Leitungssystem als Ableitung, Zuleitung und/oder Bypassleitung des Behälters, wobei das Leitungssystem zumindest umfasst: einen Leitungskörper, welcher einstückig ausgebildet und geeignet ist, von einem Medium durchströmt zu werden, wobei der Leitungskörper aufweist: einen ersten und einen zweiten Anschlussbereich zum Anschließen insbesondere an den Behälter und/oder das Leitungssystem; und wenigstens eine erste und eine zweite Koppeleinrichtung im Bereich zwischen den Anschlussbereichen, wobei die erste und zweite Koppeleinrichtung strukturell