用于通过毛细管聚合酶链式反应制备DNA产物的设备的制作方法
未命名
08-07
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用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备
技术领域
1.本发明涉及用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备;药物产品的制造设备;药物产品的制造模块;通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的方法;设备用于通过聚合酶链式反应制备dna产物的用途;和设备用于生产药物产品的用途。
背景技术:
2.生物分子形式的活性药物成分(api)现在大部分用于多种疾病的治疗。这样的生物分子是例如治疗性抗体、肽和核酸。治疗性核酸包括dna分子和rna分子。
3.rna代表了一种新兴的药物类别。基于rna的治疗包括将编码抗原的mrna分子用作疫苗。对于rna的制造,dna模板通常用在rna体外转录反应中。这样的dna模板可以通过聚合酶链式反应(pcr)获得。因此,在通过pcr扩增dna的意义上生产dna是制造作为api的rna的关键步骤。
4.此外,dna本身可以作为api,例如针对冠状病毒的dna疫苗目前正在临床开发中。为了大量制造dna,即为了扩增dna,可以使用聚合酶链式反应(pcr)。
5.目前已建立的获监管机构批准的核酸形式的api的制造工艺通常实施许多单独的制造步骤,所有这些步骤都必须符合gmp标准。这样的步骤通常在符合gmp的房间中进行,这些房间存在于生产工厂中,因此不可转移。此外,该房间通常是为生产特定生物分子而设置的,因此不灵活,而如果需要生产不同的核酸,则需要在相当大的程度上重建。总之,api级核酸的制造需要在受gmp监管的、相当不灵活和固定的实验室中进行大量人工操作,由训练有素的技术人员执行。因此,目前已建立的制造过程耗时、成本高,并且需要大量的实验室空间和实验室设备。
技术实现要素:
6.如上所述,存在与作为api或api生产过程中的中间体的核酸(特别是dna和rna)的常见制造过程相关的问题,即这些过程相当不灵活、不可转移并且通常需要训练有素的技术人员进行大量人工操作。因此,需要提供一种改进的用于制备/扩增尤其是dna的设备以及包括这样的设备的相应制造设备,其更灵活。制造设备应特别提供在符合gmp的条件下操作、可转移和/或自动化的益处。这样的制造设备将极大地减少制造api(例如dna)或中间体(例如可作为rna生产的模板的dna,其中rna是api)的时间,这在病毒爆发(例如大流行爆发或局部爆发)的情况下特别重要。这种可转移的api/中间体制造设备(包括用于制备/扩增特别是dna的设备,可称之为“pct反应器”)可以容易地在全球的大流行热点地区运输、安装和操作,因此将允许在该地区快速生产疫苗。因此,最重要的是,本发明的制造设备被配置为在符合gmp的条件下生产核酸api/中间体,并且相应的“pcr反应器”被配置为可在这样的制造设备中操作。
7.上述问题由独立权利要求的主题解决,其中在从属权利要求中提供了其进一步的实施方案。
8.在第一方面,本发明涉及一种用于通过毛细管聚合酶链式反应(pcr)制备dna产物的设备。“通过毛细管pcr制备dna产物”可替代地称为“通过毛细管pcr扩增dna”或“通过pcr扩增dna”。该设备包括用于引导pcr液体的管、第一隔室和至少第二隔室。该管弯曲着至少从第一隔室到第二隔室并且从第二隔室(回)到第一隔室,其中从隔室到隔室弯曲的该管形成管绕圈的螺旋堆叠。通常,每个管绕圈代表一个pcr循环。第一隔室和第二隔室各自包括用于调节隔室中的温度的装置以基于pcr液体制备dna产物,其中第一隔室被配置为提供用于变性的温度并且第二隔室被配置为提供用于退火和/或延伸的温度。
9.在优选的实施方案中,用于通过毛细管聚合酶链式反应(pcr)制备dna产物的设备不是微流体设备,或未被设计成作为微流体设备操作。在优选实施方案中,用于通过毛细管聚合酶链式反应(pcr)制备dna产物的设备未被设计或配置成作为分析型pcr设备操作。在优选实施方案中,用于通过毛细管聚合酶链式反应(pcr)制备dna产物的设备被设计或配置成作为用于制备性生产dna的设备操作(例如,用于生产多于1mg的dna产物,甚至任选地用于生产g量计的dna,例如,生产5g dna)。如果以连续模式运行,则输出基本上是无限的,使得例如可以提供以g量计的非常大量的dna,特别是当总体目标是产生rna时在随后的rna体外转录反应中用作模板dna的dna。
10.在一个实施方案中,该设备没有被配置成使得该设备中的和/或包括在该设备中的管内的pcr液体可以再循环,而是如上所述,该管弯曲在管绕圈的螺旋堆叠中,其中管在任何位置都没有重新连接到管的前一部分,因此,pcr液体在管的第一端进入管,在所有pcr循环期间停留在该管内,并在第二端与已经形成dna产物一起离开管。在一个实施方案中,该设备不包括pcr液体的闭环(其可以,例如由该管形成或由经由该管连接的反应罐形成)。在一个实施方案中,该设备不包括连接到阀的pcr液体的闭环(其中该阀将允许pcr液体和dna产物分别流入单独的离开该设备的管中)。
11.dna产物可以是对应于api的dna(例如dna疫苗)或用于酶促rna体外转录的dna模板(因此是作为api的rna的中间体)。rna体外转录涉及在无细胞(cell free)系统中合成rna的过程。dna模板是包含编码待体外转录的rna序列的核酸序列的dna分子。dna模板用作rna体外转录的模板,以产生由模板dna编码的rna。dna模板可以转录成代表api的mrna,其可以被配制成脂质纳米颗粒从而产生封装的mrna,其可以进一步配制成最终药物产品。因此,dna产物可以是药物活性成分(如在dna疫苗中),或者dna产物可以是dna模板,其可以转录成作为药物活性成分的mrna(这样dna不是api,而是中间体)。本发明上下文中的dna产物是通过pcr获得的dna,即扩增的dna。
12.聚合酶链式反应(pcr)是制备dna产物的最快方法之一。通常,pcr可以在用于实验室使用和规模化的pcr设备中进行。它是分子生物学中的一项技术,其将dna合成性地扩增数个数量级,从而生成特定dna序列的数千至数百万个拷贝。pcr依赖于热循环,包括重复加热和冷却的循环,用于dna解链和使用热稳定性dna聚合酶进行dna的酶促复制。循环包括变性温度、退火温度和延伸温度。第一隔室和第二隔室中的单独温度可以是变性温度、退火温度和/或延伸温度中的一个。具体的pcr技术包括例如rt-pcr、热启动pcr、长片段pcr、rt-qpcr等。
13.毛细管聚合酶链式反应可以理解为在管(tube)、管道(pipe)或毛细管中进行的pcr。管或毛细管可以非常薄或细。管或毛细管可具有非常小的直径,其在约0.5至约50mm,
优选约0.5mm至约1.5mm,更优选约0.75至约1.25mm的范围内。当pcr正在进行时,即当pcr液体在pcr期间流过/行进通过管时,毛细管或管的直径被适当地配置以使得管中的pcr液体进行快速和有效的温度变化。如本文所述,管通过被配置为提供不同温度的不同隔室,使得管以及管内的pcr液体暴露于这些不同温度。管或毛细管并且特别是其直径(或外部尺寸)可以被配置为允许与pcr液体的毛细管作用或毛细管效应。毛细管作用或毛细管效应是液体无需借助外力(如重力)或甚至与外力相反的在狭窄空间中流动的能力。毛细管作用或毛细管效应可以例如在细管中、在多孔材料如纸中、在一些无孔材料如沙子等中的液体的抽取中看到。它的发生是由于液体和周围固体表面之间的分子间作用力。如果管或毛细管的直径足够小,则由液体内的内聚力引起的表面张力和液体与管壁或毛细管壁之间的粘附力共同作用以推动液体。
14.管弯曲着至少从第一隔室到第二隔室,并且从第二隔室(回)到第一隔室。“弯曲(wound)”可以理解为不形成作为两点之间的最短距离的线(线段)。相反,弯曲管可以长于两点之间的最短距离,其可以以圆形、曲线形或波浪形延伸。管被弯曲的原因是特定隔室中管的长度以及预定义的流速决定了pcr液体暴露于隔室内特定温度的时间。这转过来又定义了管内的pcr液体暴露于pcr所需的特定温度(例如变性温度,其可例如存在于第一个隔室中)的时间。如果管以最短路径通过第一隔室到达第二隔室,则暴露于第一隔室中提供的变性温度的管长度可能太短,最终导致dna未充分变性。然而,如果管以弯曲方式通过第一隔室,则暴露于第一隔室中提供的变性温度的管的长度足够长,使得通过该管段的pcr液体暴露于该温度足够长的时间,最终使得dna充分变性。
15.重要的是要理解根据本技术的管不连接一个(或多个)反应混合物罐,特别是不连接一个反应混合物罐。换句话说,根据本技术的管不允许再循环路径(其中管从反应混合物罐出发,通过不同的罐(具有不同的温度)然后返回到完全相同的反应混合物罐,以提供再循环)。此外,重要的是要了解管不连接到使实现再循环路径的阀。
16.pcr液体可以理解为包含用于pcr扩增的dna模板(其中dna模板最初以少量存在;可以优选地,该用于pcr扩增的初始dna模板是从头合成的dna)、一种或多种dna引物、dntp、dna聚合酶(例如校对dna聚合酶)和合适的pcr缓冲液的反应溶液。pcr液体在一端被充入或泵入管中(其中管总体上包括两端:pcr液体出发的“入口端”和所得扩增dna产物的“出口端”)并由在这些隔室中弯曲并通过这些隔室的管引导通过隔室。pcr液体通过管壁与隔室内的区域分隔开,因此与例如要填充在隔室内的热介质(例如液体或气体)或热固体分隔开,使得pcr液体在任何位置都不会与隔室和隔室内的空间有任何直接接触。管壁允许pcr液体和隔室(由此和隔室内部的温度)例如隔室内部的热介质或热固体之间的温度交换,其因此用于通过调节管的温度的装置(例如,通过热介质或热固体)来加热或冷却pcr液体。当pcr液体被引导通过隔室时,用于pcr扩增的模板被扩增并生成dna产物。然后,该dna产物在管的第二端(“出口端”)离开管。因此,不需要将dna产物从反应混合物罐或再循环系统中的任何相应实体中取出。
17.管形成管绕圈的螺旋堆叠(基本上如图3中示例性所示)。单个“管绕圈”是指管回到起始第一隔室的“一个圈”,即管弯曲着从第一隔室到第二隔室并且从第二隔室(回)到第一隔室,或者优选地,通过第一隔室并且从第一隔室到并且通过第二隔室,从第二隔室到并且通过第三隔室,并且从第三隔室(回)到第一隔室。重要的是要理解,管返回到第一隔室,
然而没有连接回第一隔室中管的初始段。相反地,在形成从第一隔室通过隔室并回到第一隔室的管绕圈之后,管现在继续以螺旋形式弯曲,最终形成螺旋堆叠。换句话说,管并没有形成“二维”循环,即从第一隔室通过不同隔室回到第一隔室,在那里它再次连接到初始管从而形成循环,但是管形成了“三维”螺旋,即从第一隔室通过不同隔室回到第一隔室而不连接到初始管。“第三维”中的螺旋特别地可以基本上垂直于“第二维”中的每个绕圈。这就是“管绕圈的螺旋堆叠的堆叠方向不同于并且优选基本垂直于波纹管的波纹方向”的意思。管绕圈的螺旋堆叠允许多个pcr循环,其中每个绕圈对应于单个pcr循环。
18.管包括两个不同的端(“pcr液体入口”和“dna产物出口”),其中第一端通常在管进入第一隔室(这是pcr液体进入设备的地方)之前位于管上,因为变性步骤是pcr反应的第一步,并且第二端通常位于管离开第二/第三隔室(这是dna产物离开设备的地方)之后,因为延伸步骤通常是pcr反应的最后一步。
19.用于制备dna产物的设备包括至少两个(调和(tempering))隔室,第一隔室和第二隔室。也可以有第三隔室,这通常是优选的。甚至可能有更多的隔室。隔室可以被理解为至少部分并且优选完全封闭的空间、室或容器。隔室可具有至少10ml,优选至少100ml,更优选至少1l,例如约1l至约10l的容积。它们可以是密封的和防泄漏的。至少两个隔室可以形成至少两个独立的或不同的盆以填充有例如热介质或热固体。至少两个隔室可以彼此分开并且优选地彼此之间热绝缘以在至少两个隔室的每一个中允许分离的、不同的或独立的温度区。这些温度区对应于pcr的温度谱。对于pcr的效率而言,具有快速的“缓变率”尤为重要,其指示温度随时间的变化。在本发明的上下文中,温度随时间的变化由pcr液体的流速和隔室中热交换所需的时间确定。
20.一种选择是通过热介质调节每个隔室中的温度。热介质可以是液体或气体。如果是这样,在一个实施方案中,热介质可以通过各自的热介质入口进入至少两个隔室中的每一个并且可以通过各自的热介质出口离开至少两个隔室中的每一个。因此,在该实施方案中,每个隔室包括热介质入口和热介质出口。因此,在至少部分由热介质填充的至少两个隔室中,可以有通过各自盆的热介质流。热介质可以理解为液体冷却剂和热载体,例如基于高导热介质,例如丙二醇、基于硅树脂的液体或其他合成热介质,以及水或上述液体的任何混合物。热介质也可以理解为气态冷却剂或气态热载体。热介质可以是例如热介质可用于提供、控制和/或调节至少两个隔室中的单独温度,以通过作为pcr的一部分的热循环来制备dna产物。不同隔室中的热介质被配置为在pcr期间允许管并由此允许管内的pcr液体的快速温度变化。在一个实施方案中,隔室不包括用于混合隔室中的热介质的搅拌装置。在另一个实施方案中,隔室包括搅拌装置以混合隔室中的热介质。
21.另一种选择是通过热固体调节每个隔室中的温度。如果是这样,则在该实施方案中通过加热单元和任选的冷却单元来提供和调节热固体的温度。在该实施方案中,不使用液体热介质,因此,隔室中不存在热介质入口和热介质出口。热固体是导热的固体,因此分别为被热固体包围的隔室和管提供特定温度(热固体被配置为在pcr期间允许管并由此允许管内的pcr液体的快速温度变化)。热固体可以选自由以下组成的组:铝、铝合金或其他具有高导热系数的合金、铜、青铜和黄铜,其中优选铝或铝合金。热固体可以具有丸粒、球和/或粗粉末的形式,对于丸粒和球而言优选具有约1至约3mm的直径。特别优选使用铝丸。热固体可以包含在液体或凝胶中以去除隔室中的残留空气。因此,在该设置中,包围管的隔室
(或隔室的由内隔室壁(30)形成的部分,参见图8)填充有如上所述的热固体和液体或凝胶,并且没有空气。加热单元优选为电加热单元。适当地,加热单元集成在支架(或管支持装置)以允许最佳加热。隔室内的电加热单元可以例如是加热筒或加热丝或加热导体。通过另外使用冷却单元,特别是具有与其连接的热管的热电冷却器(即珀耳帖元件),其中该热管延伸到隔室中并因此也存在于隔室内部,还可以冷却隔室(或隔室的由内隔室壁(30)形成的部分,参见图8)以提供和/或调节所需的温度。如果以与冷却模式相反的加热模式运行,则热电冷却器也可用于为隔室提供额外的热量。如果以冷却模式运行,也可以存在通风机以去除热电冷却器的热量。然而,通风机的存在不是强制性的,因为来自冷却的热量也可以用作设备的(另一个)隔室中的额外加热。通常,每个隔室中存在数个独立的电子加热系统,其中这些系统中的每一个连接自身的温度传感器,以实现数个独立的控制电路。
22.根据本发明的用于制备dna产物的设备允许灵活地适应不同的条件、要求以及例如dna的量。本设备可允许制备大量dna(例如每个反应超过2mg)。此外,dna产物的制备可以是可扩展的。特别地,dna产物的制备可以是连续的,其中随着新的pcr液体连续添加到“入口”,同时所得dna通过管和设备的“出口”离开设备,可产生g量计和基本上无限的量。用于制备dna产物的本设备允许非常快速地制备dna产物,从而也允许快速制造药物产品或中间体。用于制备dna产物的设备也可以非常快速地改变和适应特定的dna产物。可以不需要调整或校准步骤。可以不需要或很少需要清洁步骤。周转时间,例如用于例如疫苗制造的周转时间可少于约一周。
23.根据本发明的用于制备dna产物的设备以非常精巧的方式构造。其尺寸可以非常小。用于通过毛细管pcr制备dna产物的本设备是便携式的,以允许运输到例如大流行病爆发的地区。因此,其可以允许本地、分散地生产药物产品(例如dna疫苗)或用于药物产品(例如rna疫苗)的中间体(例如dna模板)。
24.根据本发明的用于制备dna产物的设备可用于灵活快速的dna疫苗生产或用于rna疫苗的dna模板生产,特别是灵活快速的rna疫苗生产。本设备可特别用于生产用于基于mrna的疫苗的dna模板,例如在传染病流行和大流行期间以及用于多种癌症疾病,包括个性化疗法。
25.在一个实施方案中,隔壁布置在隔室之间以使隔室彼此绝缘。这可以理解为隔壁布置在第一隔室和第二隔室之间。在有更多(例如三个)隔室的情况下,隔壁可以布置在第一隔室和第二隔室之间并且另一隔壁可以布置在第二隔室和第三隔室之间和/或另一隔壁可以布置在第三隔室和第一隔室之间。结果,(相邻的)隔室可以彼此热绝缘,因此可以在(相邻的)隔室中建立和保持不同的温度。隔壁可仅由一个壁组件实现以通过相同的壁组件或多于一个壁组件绝缘所有隔室。隔壁可以是具有低导热性并且具有良好的机械和温度抗性的材料。附加地或部分地作为替代,可以存在更紧密地跟随波纹管的内隔室壁,并且因此在每个隔室中产生围绕管的更窄的空间。该内隔室壁也导致相应隔室的绝缘,同时在管周围产生相当狭窄的空间以特别填充热固体。如果存在内隔室壁,则隔壁不必完全地存在于隔室之间,而可以仅部分存在,特别是在管从一个隔室通过隔壁进入下一个隔室的区域,如下文所述。
26.因此,在最优选的实施方案中,隔壁包括用于管从一个隔室延伸到下一个隔室的通孔,使得管能够通过不同的隔室。通孔或通道使管能够进入和/或离开隔室及其温度区。
可以密封通孔以提高防泄露性。通孔也可以是热绝缘的,以提高(相邻)隔室中的温度稳定性。
27.在一个实施方案中并且如果存在的话,热介质入口和热介质出口被布置在至少一个并且优选在每个隔室内以提供基本上沿与管中pcr液体的引导方向相反的方向通过隔室的热介质流。这可以理解为,在pcr液体为顺时针引导方向的情况下,热介质入口和热介质出口被布置成提供呈逆时针方向的热介质流,或反之亦然。或者,在pcr液体的引导方向为从左侧到右侧的情况下,热介质入口和热介质出口被布置成提供从右侧到左侧的方向的热介质流,或反之亦然。热介质与pcr液体的逆流提高了热介质与pcr液体之间的温度交换,从而提高了pcr液体的温度控制。对于有效的pcr反应来说,在设备的每个隔室中具有恒定的温度是特别重要的,并且当包含pcr液体的管被引导到下一个隔室(通常具有不同的温度)时促进快速温度交换。
28.在一个实施方案中,热介质入口(如果存在的话)布置在相应隔室中的较低位置,并且热介质出口(如果存在的话)布置在相应隔室中的较高位置。这种构造具有可以更容易地去除气泡的优点。
29.替代地,热介质入口(如果存在的话)可布置在相应隔室中的较高位置,并且热介质出口(如果存在的话)可布置在相应隔室中的较低位置。
30.在一个特别优选的实施方案中,用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备还包括第三隔室。管可以弯曲着至少(通过并且)从第一隔室到(并且通过)第二隔室,并且从第二隔室到(并且通过)第三隔室。管可以进一步弯曲着从第三隔室到第一隔室,再次(通过并且)从第一隔室到(并且通过)第二隔室,再从第二隔室到(并且通过)第三隔室。第三隔室也包括用于调节隔室中的温度的装置。在这方面,它可以包括热介质入口和热介质出口以提供通过第三隔室的热介质流,该热介质流与通过第一隔室和第二隔室的热介质流分开。单独的热介质流可用于调节第三隔室中的单独温度,其与第一隔室和第二隔室中的温度分开。替代热介质入口和出口,具有如上所述的加热单元的实施方案可以用作调节隔室中的温度的装置。第三隔室中的单独的温度也用于基于pcr液体制备dna产物。这三个温度区通常对应于pcr的变性、退火和延伸的温度谱。
31.从隔室到隔室弯曲的管形成管绕圈的螺旋堆叠。如上所定义,管绕圈是管的从第一隔室开始并回到第一隔室的部分,其中管绕圈代表一个pcr循环。这样的管绕圈然后形成螺旋,最终导致管绕圈的螺旋堆叠,其中每个管绕圈代表一个pcr循环。换句话说,这可以理解为管具有螺旋、盘旋或线圈的形状(当从侧视图看时)。再换句话说,管可以以圈排布(然而,圈和圈彼此不连接),这使得用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备非常精巧且节省空间。圈可以从第一隔室伸到第二隔室并且从第二隔室伸到(任选的)第三隔室。每个圈对应一个pcr循环。管的螺旋延伸或堆叠方向可以在所谓的z方向上延伸远离由用于制备dna产物的设备底部形成的所谓x、y平面或由地板或地面形成的平面。管的螺旋延伸可以基本上垂直于设备的底部、地板或地面延伸,也可以与设备的底部、地板或地面成角度地延伸。
32.在一个实施方案中,管以波纹状或曲折的方式在至少一个并且优选在每个隔室中延伸,导致了每个隔室中管的特定长度,反映了pcr液体在优选地以预定和受控的流速通过该隔室内的管时在管内的孵育时间。由于该孵育时间通常长于如果管在隔室内是线性的情
况下所达到的时间,优选地管以波纹状或曲折的方式存在于每个隔室中。这可以理解为管在一个或所有隔室中具有波浪形或蛇形(当在俯视图中观察时)。管的波浪形或蛇形或波纹可以在由用于制备dna产物的设备的底部形成的平面或由地板或地面形成的平面的x和y方向上延伸,即,应当理解与“二维”形式相关,并且不包括螺旋形(即“三维”形式)。管的波纹形式定义了pcr液体在各个隔室中的停留时间,从而定义了pcr液体在各个隔室提供的温度区中的停留时间。因此,管的波纹形式定义了管在具有一定温度的各隔室中的长度,从而定义了pcr液体在各隔室提供的温度区中的停留时间。
33.在一个实施方案中,管绕圈的螺旋堆叠的堆叠方向不同于并且优选基本垂直于波纹管的波纹方向。管绕圈的螺旋堆叠的堆叠方向与波纹管的波纹方向之间的角度也可以不同于约90
°
,例如低于约90
°
,在45
°
至89
°
的范围内。管绕圈的螺旋堆叠的堆叠方向和波纹管的波纹方向然后可以彼此倾斜或斜交。弯曲管的螺旋堆叠的堆叠方向可以相对于用于制备dna产物的设备的底部或由地板或地面形成的平面倾斜或斜交。附加地或替代地,波纹管的波纹方向可以相对于用于制备dna产物的设备的底部或由地板或地面形成的平面倾斜。管然后可以具有相对于用于制备dna产物的设备的底部或由地板或地面形成的平面的倾斜度。在整个用于制备dna产物的设备中或在整个隔室之一中,倾斜度可以相同,但在整个用于制备dna产物的设备中或在整个隔室之一中,倾斜度也可以变化。
34.在一个实施方案中,用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备还包括至少一个布置在隔室之一中的支架或管保持装置,以为管提供固定点和/或为管的波纹提供偏离点。支架可以具有圆柱形。当在俯视图中看时,它也可以具有t形或l形。其他形状也是可能的。支架可以包括至少一个安装结构,该安装结构被配置为接收和固定管(由此分别接收和固定管绕圈和管绕圈的螺旋堆叠)。优选地,支架包括多个安装结构以将管(由此分别将管绕圈和管绕圈的螺旋堆叠)固定地保持在支架处。安装结构可以形成为凹槽、通孔、钩子、狭缝等或其他装置以将管(由此分别将管绕圈和管绕圈的螺旋堆叠)安装到支架。管可以以力配合和/或形状配合的方式固定在安装结构处。附加地或替代地,支架还可以包括至少一个夹紧装置以固定地保持管。优选地,安装结构涂有软材料,包括例如橡胶或硅树脂,以防止管受到诸如刮擦、切割等损坏。适当地,支架可以由对所使用的热介质具有化学耐性的材料制成。
35.在一个实施方案中,管部分地围绕支架的外部尺寸延伸。这可以理解为,在俯视图中,管未完全围绕支架的外部尺寸或圆周延伸,而是小于约360
°
。其可以围绕支架的外部尺寸在约45
°
至约270
°
的范围内延伸。在另一个实施方案中,管完全围绕支架的外部尺寸延伸。这可以理解为,在俯视图中,管围绕支架的外部尺寸或圆周延伸约360
°
。在另一个实施方案中,管围绕支架的外部尺寸延伸多于一次。这可以理解为,在俯视图中,管围绕支架的外部尺寸或圆周延伸超过360
°
。其可以围绕支架的外部尺寸在约450
°
至约540
°
的范围内延伸,这意味着,围绕支架可能存在管的重叠。
36.在一个实施方案中,支架在隔室中是可更换的。这可以理解为支架可实现地固定到隔室,特别是固定到隔室的底板。因此,支架可以更换为另一个支架,该另一个支架具有例如不同的外部尺寸(半径和/或高度)以使用于制备dna产物的设备适应不同的管、不同的目的、不同的pcr持续时间(例如,以反映不同的pcr方案)、不同的绕圈半径和/或不同的绕圈模式等。
37.在一个实施方案中,支架可重新定位在隔室中。这可以理解为,支架可以定位在隔室内的不同位置或地点,并且特别是定位在相对于隔室的底板的不同位置。因此,底板可以形成为带有(隐蔽)孔的多孔板,支架可以灵活地插入(隐蔽)孔。因此,支架可以被重新定位,以使用于制备dna产物的设备适应不同的管、不同的目的、不同的pcr持续时间(例如,以反映不同的pcr方案)、不同的绕圈半径和/或不同的绕圈模式等。
38.支架,特别是可更换和/或可重新定位的支架,可用于定义pcr液体在隔室中的停留时间,从而定义pcr液体在由隔室提供的温度区中的停留时间。因此,支架的尺寸和位置可以定义pcr的温度谱,并且可以对其进行灵活调整以匹配期望的pcr谱(例如,用于生产不同的dna产物,例如不同长度的dna产物)。
39.管在整个用于制备dna产物的设备中可以是连续的,其可以理解为在整个用于制备dna产物的设备中都是相同的。管在整个用于制备dna产物的设备中也可以是不连续的,其可以理解为包括例如在管横截面中具有例如不同尺寸或直径的部分。管可以是可更换的以使用于制备dna产物的设备适应不同的pcr或不同的其他目的。出于可清洁性的原因,管优选是连续的。此外,管被配置为允许例如通过支架的管的波纹,而没有会妨碍pcr效率的破裂或向下弯折的危险。然而,在所有情况下,管不是具有任选出口的再循环或封闭管系统,而是包括限定的“入口”端和限定的“出口”端。
40.在一个实施方案中,管包括pcr液体入口,其可连接至用于泵送pcr液体通过管的泵单元。泵送单元可以是泵。泵送单元可以是外部泵送单元。在一个实施方案中,泵单元布置在隔室外部并且优选地布置在围绕隔室的壳体外部。壳体可以由塑料材料制成,例如pom、peek、ptfe,但也可由金属、合金、化合物等制成,并且其耐受和相容于热和所应用的热介质。外部布置可以节省用于制备dna产物的设备内的空间和/或可以允许使用强大的泵送单元。优选地,泵送单元包括被配置为产生恒定流速的微型齿轮泵。
41.在一个实施方案中,泵单元被配置为提供在约0.05ml/min至约50ml/min,优选约0.1ml/min至约10ml/min,更优选约0.2ml/min至约3ml/min范围内的pcr液体的流速。这样的流速可以定义pcr液体在隔室中的停留时间并且因此定义pcr液体在由隔室提供的温度区中的停留时间。因此,这些流速可以定义pcr的温度谱。优选地,流速是恒定的,例如流速波动小于+/-10%,优选小于+/-5%。
42.在一个实施方案中,管包括用于dna产物的连续制备的dna产物出口。这可以理解为存在dna产物的连续的、不间断制备。因此,dna产物出口可以“在生产过程中始终打开”。这种dna产物的连续制备提高了大量dna产物的连续和可扩展生产。dna产物出口可以包括关闭机件的装置,例如关闭器(shutter),当dna产物的连续制备完成时,其可以关闭。
43.在一个实施方案中,管包括用于dna产物的不连续制备的可关闭的dna产物出口。这可以理解为dna产物的不连续的、逐批次制备。因此dna产物出口可通过关闭机件(例如关闭器)关闭。
44.在一个实施方案中,用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备还包括至少一个布置在至少一个隔室中的传感器。传感器可以为温度传感器、流速传感器和/或泄漏传感器等,其分别被配置为检测隔室的温度、流速和/或泄漏等。流动传感器可以与泵送单元形成闭环控制,以监测和控制用于制备dna产物的设备或pcr反应器外部的流速。在至少一个并且优选在每个隔室中,可以提供至少两个温度传感器,例如一个靠近液体入口,并
且一个靠近液体出口以建立复置装置。可以使用两个泄漏传感器,一个在至少一个隔室内并且优选地在每个隔室内,一个在周围单元/框架内。其他传感器可以布置在隔室外部,例如在泵单元中,或在pcr液体入口中,或在dna产物出口中。
45.设备还可以包括接近传感器的第一部分,例如磁传感器,其寻找根据第一方面的设备外部的其对应物或接近传感器的第二部分。鉴于此,接近传感器的该第二部分可以特别位于根据第二方面的制造设备中。一旦设备已经正确地安装在制造设备中,则该接近传感器的两个部分连接并且优选地发信号通知安装成功的和/或优选地仅那时设备可以成功地启动和操作。因此,包括这两个部分的接近传感器也可以在操作期间激活并且一旦接近传感器的两个部分失去它们的连接就导致警报和/或操作停止。
46.在一个实施方案中,管的直径(其可大致对应于外部尺寸)在约0.5mm至约50mm,约0.5mm至约40mm,优选约0.5mm至约20mm,优选约0.5mm至约4mm,更优选约0.5mm至约1.5mm,甚至更优选约0.75mm至约1.25mm的范围内。这些尺寸可以允许在热介质和pcr液体之间进行快速有效的温度交换(“缓变率”)。
47.管可以由塑料材料制成,例如peek、etfe或ptfe,但也可由金属、合金、化合物等制成。适当地,管可以由生物和过程相容的材料制成(例如,化合物不会泄漏到dna产物中,材料不会氧化/降解,pcr化合物与表面的结合度低以使剥夺(deprivation)风险最小化)。优选的材料可以是peek。
48.在一个实施方案中,管的管入口和管出口之间的长度在约5m至约300m,优选约10m至约200m,更优选约25m至约50m的范围内。其可以例如具有约100m(例如约97m)的长度。管的部分包括在不同的隔室中,并且这些尺寸可以定义pcr液体在隔室中的停留时间,并由此定义pcr液体在由隔室提供的温度区中的停留时间。因此,这些管长度部分可以定义pcr的温度谱。
49.在一个实施方案中,管的尺寸被设计成包含约10ml至约1l,优选约20ml至约250ml,更优选约30ml至约150ml范围内的pcr液体。其尺寸可以例如被设计成包含约80ml范围内的pcr液体。
50.在一个实施方案中,管绕圈的螺旋堆叠包括约10至约50个绕圈或圈或层,优选约15至约40个,更优选约20至约30个。绕圈数对应于pcr的循环数。
51.仅作为示例,管可以具有约15m的总长度,包括管绕圈的约25个螺旋堆叠(或圈)。在该特定实施方案中,在一个螺旋堆叠(或圈)中,管可以被引导通过第一隔室(100cm),然后是第二隔室(100cm),然后是第三隔室(400cm)。
52.在一个实施方案中,设备被配置为每次反应制备约1mg或更多的dna产物,例如高达5g,优选在约1mg至约30mg的范围内,更优选在约15mg至约25mg的范围内。
53.在一个实施方案中,设备被配置为制备约2μg/min至2000μg/min范围的dna产物,优选约5μg/min至1500μg/min dna产物,更优选约10μg/min至1000μg/min。
54.在一个实施方案中,设备被配置为每ml pcr液体制备约25μg至约200μg,优选每ml pcr液体制备约50μg至约150μg,更优选每ml pcr液体制备约75μg至约125μg的范围内的dna产物。
55.在一个实施方案中,第一隔室被配置为具有在约85℃至约105℃范围内的温度,优选约98℃。
56.在一个实施方案中,第二隔室被配置为具有在约45℃至约72℃,优选约60℃至约72℃范围内的温度。
57.在一个实施方案中,任选的第三隔室被配置为具有在约65℃至约75℃范围内的温度,优选约72℃。
58.仅作为示例,管可以具有约15m的总长度,包括管绕圈的约25个螺旋堆叠(或圈)。在该特定实施方案中,在一个螺旋堆叠(或圈)中,管可以被引导通过第一隔室(100cm;温度为约85℃至约105℃),然后是第二隔室(100cm;温度为约45℃至约72℃),然后是第三隔室(400cm;温度为约65℃至约75℃)。每个隔室中的停留时间可以通过pcr的流速和管的直径来调整。
59.本领域技术人员理解,不同的dna产物(例如不同的大小和/或序列)可能需要不同的pcr条件(例如由于dna引物退火温度或延伸时间等)。通过调整管的长度、不同隔室中管的长度、螺旋堆叠的数量(由此的pcr循环数)、流速、管的直径和/或隔室中的温度,可以实现适用于各种不同dna产物的不同pcr程序。因此,用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备可以很容易地适应和进行调整,以允许制备生产各种大小和序列的dna产物。
60.在第二方面,本发明涉及一种药物产品的制造设备,其包括第一方面的用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备。
61.在一个实施方案中,药物产品的制造设备包括如第一方面中所述的用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备和至少一个其它的功能部件(例如额外的腔室、额外的单元、外壳等)。在一个优选实施方案中,根据第二方面的药物产品的制造设备包括处理室、技术室和如第一方面所述的用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备。
62.制造设备及其优选实施方案的描述
63.药物产品的制造设备一般可以理解为具有用于不同目的的不同腔室的封闭外壳。
64.处理室适合并用于制造药物产品。在生产过程中基本上所有湿工艺都发生在处理室中的意义上,处理室也可以被称为制造设备的“湿部分”。“湿工艺”是指例如向和从容器或者向和从色谱柱提供缓冲液和/或反应物和/或产物,收集废液或废气等,以及这样的缓冲液和/或反应物和/或产物的任何连接(例如以软管形式的连接)。理想情况下,此类湿工艺应与任何技术介质供应(特别是电力供应,如电力电缆)分离,以使由于处理室中的液体泄漏及其可能的后果(特别是由于电压)造成的事故不可能或至少最小化。如果处理室发生泄漏事故,由于有上述分离,提高了安全性,并且只需清理处理室即可。根据第一方面的设备位于处理室中。
65.技术室适合并用于提供技术支持,例如用于容纳不与工艺介质直接接触的仪器,例如泵、马达、混合器、处理器等。技术室通常适合并用于提供(例如容纳)技术介质供应,特别是电源,例如位于处理室中并与工艺介质直接接触的仪器/单元的电源。在基本上没有如上定义的湿工艺发生在技术室中的意义上,技术室也可以被称为制造设备的“干部分”。如上所述,这尤其使得安全性增加。人们可能会将技术室称为“不像处理室那么干净”,因为技术室中所需的清洁度水平低于处理室。用于根据第一方面的设备的技术介质供应位于技术室中。
66.腔室可以由分离元件分开,分离元件是板状的,特别是当从处理室看分离元件时是板状的。因此,如下文将概述的,为了不扰乱气流,分离元件可包括至少一个附件,其具有
朝向处理室的开口并且在技术室的方向上延伸,其中可以容纳与工艺介质接触的仪器,特别是根据第一方面的设备。
67.包括用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备的制造设备优选还包括控制单元,该控制单元被配置为控制通过处理室的气流作为气体喷淋。气流可由流动单元提供。流动单元可以至少是泵或hvac系统,并且也可以被称为风扇系统。流动单元可布置在制造设备的外壳外部(外部流动单元)或优选地布置在制造设备的外壳内(内部流动单元)。流动单元优选地包括过滤器单元(其可被称为“风扇过滤器单元”并且其优选地包括如下所述的hepa过滤器)。流动单元可以被配置为提供优选可变体积的气体。气体可以是洁净空气、具有添加剂的空气、惰性气体或任何其他气体。控制单元可以理解为气流的任何控制设备,例如阀或处理器。控制单元可以被配置为调节气流中的不同压力。控制单元可以被配置为控制通过处理室的气流以在处理室中提供正压。处理室中的正压可以理解为相对于外壳外部环境的超压和/或比技术室中更高的压力。处理室中的正压可以保护开放的处理步骤免受微粒污染。
68.控制单元被配置为控制通过处理室的气流以提供通过处理室的气体喷淋。气体喷淋可从处理室中的较高水平落到处理室中的较低水平。处理室中的气体喷淋可以保护开放的处理步骤免受微粒污染。在一个实施方案中,气体喷淋是层流的,这可以被理解为基本上类似于层流或基本上是单向的或基本上不是湍流的。层流气体喷淋或气流可以向下或在水平方向上,优选地以恒定的流,朝向处理室的底部。层流气体喷淋可以允许减少和保持极低水平的微粒,例如灰尘、空气中的有机体或蒸发的颗粒,而不会引入湍流和/或污染例如相应外壳或腔室中的制造程序。安装在气体喷淋区域中的仪器可以紧密地安装到分离元件或处理室壁上或者被覆盖或封装以减少或消除气体喷淋的湍流或干扰。仪器也可以“隐藏”在分离元件的附件中或处理室壁的附件中以减少或消除气体喷淋的湍流或干扰。在一个实施方案中,气体喷淋的速度在约0.2至约0.6m/s,优选约0.36至约0.54m/s的范围内。该速度可以在减少和维持极低的微粒水平与不干扰例如处理室中的制造程序之间提供良好的平衡。
69.根据第二方面的药物产品的制造设备允许灵活地适应不同的条件、要求以及例如药物产品的量,因为该过程以连续或半连续模式运行。本制造设备允许制备大量药物产品。此外,药物产品的制造通常是可扩展的。
70.本制造设备可以提供从原材料(例如从dntp、dna引物、dna模板)到最终产品的封闭(生物合成)过程。本制造设备可以理解为盒内制造。本制造设备的尺寸可以设计得非常小。它可以具有低占地面积并形成低占地面积制造实体。占地面积可以在约100
×
约100
×
约200cm的范围内,使得它可以很容易地在通常尺寸的常规运输容器中例如运输和存储。因此本制造设备是便携式的以允许运输到例如大流行病爆发的地区。因此,它通常允许在局部、分散地生产药物产品(例如dna疫苗、dna模板)。
71.本制造设备通常允许非常快速地制造药物产品。针对特定药物产品的制造设备的改变和准备以及特定药物产品本身的制造可以非常快。可以不需要调整或校准步骤。可以不需要或很少需要清洁步骤。周转时间,例如用于疫苗制造的周转时间可小于约一周。
72.本制造设备通常非常容易清洁,这允许减少清洁工作。原因是从一开始就干净和卫生的设计。这可以包括:铝外壳,其中铝可能已经用例如阳极氧化和钝化预处理;使用例如含银离子的颜色的抗菌表面处理;电抛光表面;在整个制造设备中使用相容材料;制造设
备的许多或每个部分都可以清洁;光滑、无缝和可清洁的外露表面;协调的内径和几何形状以实现最佳的原位自动清洁(cip)程序和/或抗微生物清洁;密封任何缝隙或中空区域;减少或停止任何凝结和沉淀的积聚等。特别地,外壳、腔室和/或分离元件可以由铝、优选表面处理的铝制成以允许cip。附加地或替代地,外壳外和/或内的表面并且特别是腔室内的表面可以进行抗微生物表面处理。此外,外壳内并且特别是处理室内的仪器可被封装以提供光滑表面。此外,移动部件和引导技术介质的一个或多个部件可以被封装以保证安全并且易于清洁。附加地或替代地,外壳内并且特别是处理室内的仪器可以嵌入壁中并且特别地嵌入分离元件中以(在最好的情况下)与相应的壁或表面平齐。这些选项提高了可清洁性,并保持气流不会因处理室中的非平齐元件而被扰乱或产生不期望的绕行。
73.本制造设备可在符合gmp(良好生产规范指南)的条件下操作。至少处理室、优选制造设备可根据欧盟药物产品良好生产规范指南附件1(eu guidelines for good manufacturing practice for medicinal products,annex 1)的要求进行操作。在一个实施方案中,gmp要求是eu guidelines to good manufacturing practice medicinal products for human and veterinary use,annex 1,manufacture of sterile medicinal products(corrected version),european commission,brussels,2008年11月25日(修订版)的要求。在另一个实施方案中,gmp要求是fda(2004)guidance for industry,sterile drug products produced by aseptic processing
–
current good manufacturing practice,u.s.department of health and human services,food and drug administration,center for drug evaluation and research(cder)center for biologics evaluation and research(cber)office of regulatory affairs(ora)pharmaceutical cgmp的要求。在另一个实施方案中,本制造设备可以按照ce、iso或gamp5标准进行操作。本制造设备可允许符合gmp的盒内制造。符合gmp的条件可以包括符合要求的机器控制和数据记录,例如关键过程参数和/或质量属性的自动记录和报告,例如压力、湿度、温度、紫外线吸收、总有机碳、红外吸收光谱、流量、功耗、导致错误的事件(开门、泄漏、快捷方法、压力损失
……
)等。
74.在一个实施方案中,包括用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备的制造设备还包括将处理室与技术室分开的分离元件。处理室可适合并用于药物产品的制造。技术室可适合并用于容纳仪器,例如泵、马达、混合器、处理器等。分离元件是板状的。分离元件可用于将仪器安装到其上。安装的仪器可以被覆盖以减少气流的湍流或扰动,防止沉淀和/或易于清洁。分离元件可以(仅)在处理室和技术室之间延伸,或者它可以至少部分地或完全地延伸通过外壳。分离元件还可以延伸到外壳外部以分离周围环境的部分,例如,周围的洁净室。
75.在一个实施方案中,分离元件包括具有朝向处理室的开口的附件。附件可以在技术室的方向上突出并且可以在技术室的方向上具有延伸,其充当延伸的处理室部分。分离元件和附件可以理解为带有隐蔽孔的板。附件可用于至少部分地或完全地容纳仪器。用于制备dna产物的设备(其可替代地称为“pcr反应器”)可以插入到附件中。因此,用于制备dna产物的设备或pcr反应器可以包括并容纳在盒中,以易于插入到附件中。该仪器(例如pcr反应器)然后可以没有或仅极少侵入处理室,但仍可被视为位于处理室中。这允许在不增加处理室的长度的情况下增加处理室中的可用空间。此外,它可以允许不同仪器的即插即用,以
用于例如不同的或新的pcr过程(例如反映不同的pcr程序的不同的pcr反应器,例如通过具有不同的管长度)。
76.在一个实施方案中,至少一个用于操作用于制备dna产物的设备进入和/或离开附件的手柄定位在用于制备dna产物的设备的正面处,以易于操作用于制备dna产物的设备。
77.在一个实施方案中,附件包括交换导轨系统以引导和易于用于制备dna产物的设备与另一设备的交换。交换轨道系统可以包括布置在附件处或在用于制备dna产物的设备处并且特别是其盒处的交换轨道。用于制备dna产物的设备还可以包括操作设备,例如手推车、升降机等,以允许和/或易于从例如处理室侧进行仪器交换。
78.在一个实施方案中,当用于制备dna产物的设备插入附件时,用于制备dna产物的设备或其盒端的正面与附件的进入处理室的开口基本平齐。由此,气流并且特别是气体喷淋可以不受干扰或较少被干扰和/或降低表面沉淀。
79.在一个实施方案中,pcr液体的进口和/或dna产物的排出口定位在用于制备dna产物的设备或其盒的正面处。在另一个实施方案中,热介质的进口和/或热介质的排出口定位在与用于制备dna产物的设备的正面相对的用于制备dna产物的设备的背板处。
80.在另一个不太优选的实施方案中,反之亦然,附件也可以具有朝向技术室的开口和在处理室的方向上的延伸。在所有情况下,附件都可以用盖子封闭。
81.在一个实施方案中,包括用于通过所述毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备的制造设备还包括泄漏传感器,所述泄漏传感器布置在用于制备dna产物的设备外部的附件中。该泄漏传感器可以提高用于制备dna产物的设备的安全性。如上文第一方面所述,制造设备还可包括接近传感器的第二部分,其中第一部分位于第一方面的设备处。一旦设备已经正确地安装在制造设备中,则接近传感器的两个部分连接并且优选地发信号通知安装成功和/或优选地仅那时设备可以成功地启动和操作。因此,包括这两个部分的接近传感器也可以在操作期间激活并且一旦接近传感器的两个部分失去它们的连接就导致警报和/或操作停止。
82.在一个实施方案中,用于将pcr液体泵送通过用于制备dna产物的设备的管的泵单元布置在第一方面的设备外部。优选地,泵送单元布置在药物产品的制造设备的处理室中。替代地,泵送单元可以是外部泵送单元。外部布置可以节省制造设备内的空间和/或可以允许使用强大的泵送单元。泵送单元可以是泵。
83.在一个实施方案中,包括用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备的制造设备还包括耦合单元,所述耦合单元布置在药物产品的制造设备的外壳处,并且被配置为将药物产品的制造设备耦合到另一制造设备。耦合单元可以允许并易于两个或更多制造设备的耦合。所得制造模块在本文的第三方面中描述。
84.药物产品的制造设备可以理解为具有技术室和处理室的封闭外壳。在一个实施方案中,外壳相对于环境是密封的。在同一或另一实施方案中,处理室相对于技术室是密封的。在整个本技术中,术语“密封”可以理解为符合至少ip64。ip代码基于由外壳提供的防护等级(ip代码)(iec 60529:1989+a1:1999+a2:2013);德文版en 60529:1991+a1:2000+a2:2013和/或iso 20653:2013-02road vehicles-degrees of protection(ip code)-protection of electrical equipment against foreign objects,water and access。术语“密封”可以理解为防尘和防水溅。“防尘”可以理解为没有灰尘进入和完全防止接触。
对于测试,通常应用真空,基于气流的测试持续时间长达8小时,详细信息可在上述标准中找到。“防水溅”可以理解为使用振荡夹具10分钟或无防护罩的喷嘴至少5分钟,水从任何方向溅到外壳上均无有害影响,详见以上引用的标准。密封的外壳或密封的处理室可以具有特别洁净的益处,这意味着具有并保持低水平的微粒,例如灰尘、空气传播的有机体或蒸发的颗粒。
85.在一个实施方案中,处理室是洁净室和/或被配置为根据上述欧盟药物产品良好生产规范指南附件1的至少d级室。优选地,处理室被配置为至少c级室。更优选地,处理室被配置为至少b级室。甚至更优选地,处理室被配置为a级室。a级至d级室可提供益处,并且被设计得特别干净,这意味着具有并保持极低水平的微粒,例如灰尘、空气中的有机体或蒸发的颗粒。洁净度可以通过在预定分子测量下每立方米的颗粒数来量化。a至d级的特征可以在下面插入的表1中找到。因此,可以根据每体积气体允许的颗粒数量和大小对处理室进行分类。颗粒的数量和大小可以通过基于光散射、光遮蔽或直接成像的颗粒计数来测量。当颗粒通过检测室时,使用高强度光源照亮颗粒。颗粒通过光源(通常是激光或卤素灯),并且如果使用光散射,则重定向的光会被光检测器检测到。如果使用直接成像,卤素灯会从室(cell)背面照亮颗粒,而高清、高倍率相机会记录通过的颗粒。然后通过计算机软件分析录制的视频以测量颗粒属性。如果使用光阻挡(遮挡),则检测到光损失。测量散射光或阻挡光的振幅,对颗粒进行计数并将其列表化到标准化计数仓(bin)中。直接成像颗粒计数采用高分辨率相机和光来检测颗粒。基于视觉的粒度测量单元获得二维图像,通过计算机软件分析这些图像以获得粒度测量值。
[0086][0087]
表1:欧盟gmp附件1推荐的微粒污染限值
[0088]
根据欧盟药物产品良好生产规范指南附件1的a至d级室与以下标准的比较示出在以下插入的表2中:fed-std-209e(1992)联邦标准209-e airborned particulate cleanliness classes in cleanrooms and clean zones;iso(1999)国际标准14644-1:cleanrooms and associated controlled environments-part 1:certification of air cleanliness.international organisation for standardisation,switzerland,以及iso(2003)国际标准iso 14698-2:2003 cleanrooms and associated controlled environments—biocontamination control—part 2:evaluation and interpretation of biocontamination data。
[0089]
·
who技术报告系列,第902,2002号,附件6
[0090]
用于洁净区域的不同空气传播颗粒分类系统的比较a[0091][0092]
eec:欧盟委员会;iso/tc:国际标准化组织技术委员会
[0093]
表2:分类系统的比较
[0094]
在一个实施方案中,控制单元被配置为控制气流以提供从处理室进入技术室的气流。这可以理解为气体从处理室流到并且进入技术室。在同一或另一实施方案中,两个腔室被布置成使得技术室中的气流平行于处理室中的气流,但方向相反。优选地,外壳内有以下气流:到处理室,进入处理室,通过处理室,离开处理室,到技术室,进入技术室,通过技术室,并离开技术室,虽然不是所有的步骤都是必要的。
[0095]
气体可以在进入处理室之前进入外壳。气体可以在技术室之后离开外壳。因此,制造设备还可以包括至少一个通过外壳的管道,用于外壳和环境之间的气流通路。管道可以是气体的入口和/或出口。优选地,管道相对于环境是密封的。如上所述,术语“密封”可以理解为防尘、防水溅以及符合至少ip64。密封可以是硅树脂密封。
[0096]
在一个实施方案中,外壳包括用于从处理室到技术室的气流的通路。通路可以理解为气体的通道。通路或通道可以被提供为管道或中间腔室,其布置在处理室和技术室的外部并且在处理室和技术室(下游)之间。通路或通道也可以作为密封导管或密封通孔横穿分离元件。如上所述,术语“密封”可以理解为防尘、防水溅以及符合至少ip64。密封导管可具有保持低水平的微粒的益处。密封导管还可以包括过滤器以进一步降低微粒水平和/或阀单元以控制气流。阀单元可以是阀,优选地是节流阀。
[0097]
在一个实施方案中,控制单元被配置为控制气流以在处理室和环境之间提供约5至约100pa、优选约10至约20或至约15pa范围内的压力差。压力差可优选为至少约15pa。这可以理解为在处理室中具有比环境(包括技术室)中更高的压力。至少处理室中的压力可以高于大气压力。处理室中的较高压力使得任何颗粒几乎不可能进入并污染处理室。在一个实施方案中,控制单元被配置为控制气流以在技术室和环境之间提供约-5至约-100pa、优选约-10至约-20pa范围内的压力差。压力差可优选为至少约-15pa。在一个实施方案中,控制单元被配置为控制气流以在处理室和技术室之间提供在约10至约200pa,优选约20至约40pa范围内的压力差。压力差可优选至少约30pa。
[0098]
在一个实施方案中,在处理室中具有比技术室中更高的压力。如果处理室中的压力和技术室中的压力高于大气压力,或者处理室中的压力高于大气压力且技术室中的压力与大气压力相同,或者处理室中的压力高于大气压力并且技术室中的压力低于大气压力,则可以实现这一点。换句话说,在一个实施方案中,控制单元被配置为控制气流以在技术室中提供相对于环境的负压。
[0099]
在一个实施方案中,药物产品的制造设备还包括液体收集盘以收集液体泄漏。盘可以布置在外壳的底部和/或从处理室到技术室的通路中。这是有益的,因为可以在损害产物或布置在腔室中的仪器之前收集湿气。湿气可以有意实施或可以来自技术室中的气体膨胀。
[0100]
在一个实施方案中,药物产品的制造设备还包括传感器单元,包括流动传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器和泄漏传感器中的至少一个。传感器单元可以布置在外壳中(例如在分离元件处),在处理室中,在技术室中,在它们之间的中间腔室中或在作为技术室的一部分的中间腔室中,在通过分离元件的导管中,在外壳的底部等处。传感器单元可以允许根据例如流速、压力、温度、湿度、泄漏等来控制条件。相应地,传感器单元可以包括流动传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、微生物传感器、微粒传感器、有机物传感器和泄漏传感器的组中的至少一个。
[0101]
在一个实施方案中,药物产品的制造设备还包括耦合单元,耦合单元布置在外壳的外壁处并且被配置为将制造设备耦合到另一制造设备。其他制造设备可以类似于上述药物产品的制造设备或者其可以是不同的设备。耦合单元可以允许至少两个制造设备的机械耦合。耦合单元可以允许至少两个制造设备的流体连通和耦合。耦合单元可以允许至少两个制造设备的数据通信和耦合。流体连通特别包括将药物产品从一个制造设备传输到另一个制造设备,例如将在第一制造设备中纯化和/或过滤后的dna模板从该第一制造设备传输到第二制造设备,其中该dna模板然后可用于包括在第二制造设备中的rna生成单元。
[0102]
优选地,耦合单元还被布置成包括质量控制单元,其中该质量控制单元适用于分析从设备之间的通信,优选流体连通中获取和/或提供的样品。因此,如上所述,如果例如dna模板从第一设备传输到第二设备,则可以由质量控制单元采集样品并进行分析,该质量控制单元优选位于耦合单元中或位于耦合单元处。
[0103]
药物产品可以理解为活性药物成分(例如dna疫苗)或其任何前体或任何中间体(例如用于rna体外转录的dna模板)。因此,药物产品可以是在药剂中使用并施用于例如人类受试者以治疗或预防疾病的活性药物成分或其中间体。
[0104]
基于dna的药物产品的生产
[0105]
可能希望生产基于dna的药物产品,例如特别是dna疫苗(例如脂质纳米颗粒封装的dna疫苗)。本质上,一旦知道靶标序列,例如病毒蛋白的序列(例如sars-cov2情况下的刺突蛋白),就可以开始dna疫苗的生产。然后该过程通常遵循以下步骤i)具有期望序列的dna的从头合成;ii)通过根据本技术第一方面的设备进行dna扩增,任选地随后进行dna修饰;iii)将dna封装到制剂中;以及iv)填充和完成产品,其中每一步都建立在前一步的基础上。当然,如果适用的话,常规的纯化和过滤步骤也会在上述步骤之间进行。
[0106]
在该实施方案中,根据本技术的药物产品的制造设备还包括包含以下的组中的至少一种:工艺介质供应单元、混合单元、dna从头合成单元、配制单元、纯化单元、过滤单元、dna修饰单元、填充和完成单元及其组合。所需的单元可以存在于一个制造设备中或存在于至少两个耦合的制造设备中(得到如本文第三方面所述的制造模块)。在特别优选的实施方案中,每个单元都包括技术介质供应,其中技术介质供应位于技术室中、工艺介质供应中和/或被配置为与工艺介质接触的设备中(其中工艺介质供应和设备位于处理室中),以及密封通孔中(其位于分离元件中并且被配置为连接技术介质供应和被配置为与工艺介质接触的设备)。单元还可以包括废物出口,其中收集例如洗涤缓冲液或副产物。
[0107]
在优选实施方案中,包括根据第一方面的设备的药物产品的制造设备还包括工艺介质供应单元、混合单元、纯化单元、任选的dna修饰单元和过滤单元,其中单元优选按以下顺序连接i)工艺介质供应单元,ii)混合单元,iii)根据第一方面的设备,任选地后跟dna修
饰单元,iv)纯化单元和v)过滤单元,并且该设备被配置为扩增dna,其中任选地修饰扩增的dna。用于根据第一方面的设备的dna模板可以在连接到根据本实施方案的制造设备的另一个制造设备中作为从头合成的dna生成。扩增的dna可在连接到本实施方案的设备并包括dna配制单元的单独的制造设备中使用。
[0108]
基于rna的药物产品的生产
[0109]
可能希望生产基于rna的药物产品,例如特别是rna疫苗(例如脂质纳米颗粒封装的rna疫苗)。本质上,一旦知道靶标序列,例如病毒蛋白的序列(例如sars-cov2情况下的刺突蛋白),就可以开始生产rna疫苗。然后该过程通常遵循以下步骤i)具有期望序列的dna的从头合成;ii)通过根据本技术的第一方面的设备进行dna模板生成,任选地随后进行dna修饰;iii)rna生成;iv)将rna封装到制剂中;以及v)填充和完成产品,其中每一步都建立在前一步的基础上。当然,如果适用的话,常规的纯化和过滤步骤也会在上述步骤之间进行。
[0110]
在该实施方案中,根据本技术的药物产品的制造设备还包括包含以下的组中的至少一种:工艺介质供应单元、混合单元、dna从头合成单元、dna修饰单元、rna生成单元、配制单元、纯化单元、过滤单元、填充和完成单元及其组合。所需的单元可以存在于一个制造设备中或存在于至少两个耦合的制造设备中(得到如本文第三方面所述的制造模块)。在特别优选的实施方案中,每个单元都包括技术介质供应,其中技术介质供应位于技术室中、工艺介质供应中和/或被配置为与工艺介质接触的设备中(其中工艺介质供应和设备位于处理室中),以及密封通孔中(其位于分离元件中并且被配置为连接技术介质供应和被配置为与工艺介质接触的设备)。单元还可以包括废物出口,其中收集例如洗涤缓冲液或副产物。
[0111]
在优选实施方案中,包括根据第一方面的设备的药物产品的制造设备还包括工艺介质供应单元、混合单元、纯化单元、任选的dna修饰单元和过滤单元,其中单元优选按以下顺序连接i)工艺介质供应单元,ii)混合单元,iii)根据第一方面的设备,任选地后跟dna修饰单元,iv)纯化单元和v)过滤单元,并且该设备被配置为产生模板dna,其中任选地修饰扩增的dna。该模板dna可在连接到本实施方案的设备并包括rna生成单元的单独的制造设备中使用。
[0112]
上面公开的单元在下面的第三方面中更详细地描述。
[0113]
对于基于dna的药物产品的生产和基于rna的药物产品的生产二者,根据本发明第一方面的设备(其包括于在根据第二方面的制造设备中)当然将适合于待扩增的特定dna的扩增,特别是通过将管弯曲着通过隔室并堆叠而使得所得pcr条件和循环对于待扩增的该特定dna是最佳的。如果需要扩增第二、不同的dna,则制造设备中的第一设备或pcr反应器可以很容易地替换为根据第一方面的不同设备或pcr反应器,该不同设备或pcr反应器适合待扩增的第二dna的扩增,特别是通过使管弯曲着通过隔室并堆叠而使得所得的pcr条件和循环对于待扩增的第二dna是最佳的。因此,制造设备可以容易地配备(或“装载”)适合扩增感兴趣的特定dna的pcr反应器,并且这种易于操作和适应分别可以称为“即插即用”系统。
[0114]
在第三方面,本发明涉及一种药物产品的制造模块。制造模块包括至少两个根据第二方面的包括设备的制造设备。至少两个制造设备彼此耦合。耦合可以允许至少两个制造设备的机械耦合。耦合可以允许至少两个制造设备的流体连通和耦合。耦合可以允许至少两个制造设备的数据通信和耦合。流体连通特别包括将药物产品从一个设备传输到另一个设备,例如在第一设备中纯化和/或过滤后的dna模板从该第一设备传输到第二设备,其
中dna模板然后可用于包括在第二设备中的rna生成单元。
[0115]
制造模块可以特别地用于dna模板的生产,然后可以包括工艺介质供应单元、混合单元、根据第一方面的设备(其也可以称为“dna模板生成单元”)、任选的dna修饰单元、纯化单元和过滤单元,其中单元优选按照所列的顺序连接,并且模块被配置为生产模板dna。使用根据第一方面的设备进行扩增过程(或“dna模板生成过程”)。
[0116]
制造模块包括根据第二方面的药物产品的制造设备,并且可以进一步包括选自由以下组成的组的至少一个制造设备:包括工艺介质供应单元和混合单元的制造设备,包括纯化单元的制造设备,以及包括过滤单元的制造设备。
[0117]
在一个实施方案中,制造模块包括:(i)包括工艺介质供应单元和混合单元的第一制造设备,(ii)根据第二方面的第二制造设备,(iii)包括纯化单元的第三制造设备,以及(iv)包括过滤单元的第四制造设备,其中设备优选地按照所列的顺序连接。这样的制造模块被配置为生产模板dna,优选地从以pcr液体中的工艺介质供应的形式提供的dna(任选地从头合成的dna)生产模板dna。换句话说,这样的制造模块被配置为从少量的dna(其可以是从头合成的dna并且可以由先前的制造模块产生)生产大量的模板dna。该模板dna可以任选地通过包括在另一个制造设备中的dna 修饰单元进行修饰。
[0118]
当通过rna体外转录产生rna,优选mrna时,可以特别使用该模板dna。因此,在组合或单独的制造模块中,可以包括rna生成单元(用于将获得的dna转录成rna)。
[0119]
在一个实施方案中,制造模块包括工艺介质供应单元、混合单元、dna从头合成单元、根据第一方面的设备(其可称为“dna模板生成单元”)、任选的dna修饰单元、纯化单元、过滤单元、配制单元和rna生成单元,其中单元优选按照以下顺序排列:i)工艺介质供应单元,ii)混合单元,iii)从头dna合成单元,iv)纯化单元,v)过滤单元,vi)工艺介质供应单元,vii)混合单元,viii)根据第一方面的设备,任选地与dna修饰单元组合,ix)纯化单元,x)过滤单元,xi)工艺介质供应单元,xii)混合单元,xiii)rna生成单元,xiv)纯化单元,xv)过滤单元,xvi)工艺介质供应单元,xvii)配制单元,xviii)纯化单元和xix)过滤单元,并且模块优选被配置成生产配制的rna,优选配制的mrna,更优选lnp配制的mrna。
[0120]
在一个实施方案中,药物产品的制造模块包括i)包括工艺介质供应单元和混合单元的制造设备,ii)包括dna从头合成单元的制造设备,iii)包括纯化单元的制造设备,iv)包括过滤单元的制造设备,v)包括工艺介质供应单元和混合单元的制造设备,vi)根据第二方面的制造设备,任选地与dna修饰单元组合,vii)包括纯化单元的制造设备,viii)包括过滤单元的制造设备,ix)包括工艺介质供应单元和混合单元的制造设备,x)包括用于rna体外转录的生物反应器的制造设备,xi)包括纯化单元的制造设备,xii)包括过滤单元的制造设备,xiii)包括工艺介质供应单元和混合单元的制造设备,xiv)包括过滤单元、优选切向流过滤单元的制造设备,以及xv)包括过滤单元、优选无菌过滤器的制造设备,其中设备按照给出的顺序耦合。该模块优选被配置成生产配制的rna,优选配制的mrna,更优选lnp配制的mrna。
[0121]
药物产品的本制造模块提供了非常灵活和通用的平台。其可以适应各种目的和用途。其允许药物产品的模块化制造或生产。可以将它理解为适合模块化制造的实体,也就是说其可以适应各种用途。一个实体可能足以满足特定的制造方法,或者可以连接数个实体来执行特定的制造方法,例如以生产线或链的形式。这样的模块化设计易于操作、工艺改进
和/或维护程序。本制造模块中使用的技术和操作以及产品接触材料的选择可以在使用之前进行预评估,以提供高质量的药物产品制造。由此,本制造模块允许药物产品的非常稳健和可重复的制造。此外,本制造模块通常允许药物产品的(完全或部分)自动化地制造。
[0122]
在一个实施方案中,工艺介质供应单元包括被配置为将工艺介质供应容器保持在处理室中的安装元件。通常,存在数个安装元件,每个都配置为保持工艺介质供应容器,然后将其连接(例如通过无菌管)到下游单元或设备,诸如例如dna从头合成单元、dna模板生成单元、rna生成单元或配制单元。下游单元或设备也可以是纯化单元,例如反相hplc柱。工艺介质可以选自包含以下的组:pcr反应中用于扩增的合成dna、pcr组分混合物、水、体外翻译缓冲液、核苷酸(包括utp、gtp、atp和ctp)、酶(包含rna聚合酶)、缓冲液(包括洗涤缓冲液、试剂缓冲液(例如固定化缓冲液)和洗脱缓冲液)、hplc缓冲液、配制溶液(包括脂质溶液)和hplc洗脱液。
[0123]
在一个实施方案中,混合单元包括混合器。其还可以包括泵单元(例如注射泵、无脉冲流泵、蠕动泵等)。混合单元可以例如与dna模板生成单元或rna生成单元组合使用,其中混合单元位于dna模板生成单元或rna生成单元的上游,并为随后的dna模板生成单元或rna生成单元提供各自的反应混合物。当生产多价药物产品,诸如例如包含至少两种不同rna序列的基于多价rna的药物产品时,也可以使用混合单元。在此类基于多价rna的药物产品的情况下,混合单元可用于在将rna配制到配制单元中之前混合至少两种不同的rna(即,至少两种具有不同序列的rna)。替代地,可以通过混合单元将至少两种已经配制的不同rna混合以获得基于多价rna的药物产品。
[0124]
混合单元也可以在配制核酸产品,特别是rna时使用,并且在这种情况下可以被称为配制单元。因此,当生产脂质纳米颗粒(lnp)或脂质体封装的rna或与聚阳离子肽或蛋白质(例如鱼精蛋白或聚合载体,例如聚乙二醇/肽聚合物,例如根据wo2012/013326)复合的rna时,混合单元可用于配制。在配制的情况下,混合单元可以包括至少两个泵单元(例如,一个用于泵送脂质的单元,一个用于泵送rna的单元),以及任选地用于复合/配制的反应器(例如t形连接器)。
[0125]
在一个实施方案中,dna从头合成单元包括用于dna的固相合成单元,通常使用亚磷酰胺方法和衍生自受保护的2'-脱氧核苷的相应亚磷酰胺构建单元以获得长度为约200个核苷酸的dna寡核苷酸。优选以完全自动化的方式,亚磷酰胺结构单元根据要生产的序列(也可称为silico设计序列)依次偶联,其中寡核苷酸产物通常从固相释放到溶液,然后进行脱保护并收集。如果适用,dna从头合成单元还可被配置为组装(或偶联)至少两个通过亚磷酰胺方法获得的寡核苷酸以获得更长的序列。如上所述,纯化单元通常位于dna从头合成单元之后。dna从头合成也可以基于酶促过程,例如基于末端脱氧核苷酸转移酶(tdt),如wo2015159023中所述。另外,dna从头合成单元可以包括连接单元,用于将从头合成的dna连接到适当的dna主链中。
[0126]
在一个实施方案中,dna修饰单元包括合适的装置以酶促或化学修饰扩增的dna。酶促修饰可以例如是用限制性核酸内切酶在特定位置切割dna的消化反应(例如,提供以poly(a)结尾的dna)。化学修饰可以是例如将5'和/或3'端偶联到标签等或5'和/或3'端的化学修饰。这样的dna修饰单元可以以连续模式操作,其中例如根据本技术第一方面的设备产生的扩增的pcr产物被供给到dna修饰单元。如果dna修饰单元配置为通过限制性核酸内
切酶进行酶促dna修饰,则优选固定相应的限制性核酸内切酶(例如,如wo2016174227中所述)。如上所定义的dna修饰单元在一些实施方案中甚至可以包含在第一方面的设备中。
[0127]
在一个实施方案中,rna生成单元包括用于rna体外转录的生物反应器,优选如wo 2020/002598中公开的生物反应器。特别地,如wo 2020/002598中的权利要求1至59所定义的或如wo 2020/002598中的图1至14所示的生物反应器可用作rna生成单元。对于生物反应器特别优选的是,在生物反应器中用作模板的dna被固定在磁性颗粒上,并且生物反应器包括用于混合包含固定在磁性颗粒上的dna的反应溶液的磁体。
[0128]
在一个实施方案中,纯化单元包括hplc单元,优选用于进行rp-hplc的单元。在这方面特别优选的是使用wo2008/077592中公开的方法,优选使用多孔的、非烷基化的聚(苯乙烯-二乙烯基苯)的反相rp-hplc,其中反相由珠形成或作为聚合嵌段(例如单体)出现。替代地,或另外地,纯化单元可包括亲和色谱单元,优选寡聚dt纯化单元,用于经由寡聚dt功能化的基质或珠或柱对聚腺苷酸化核酸,特别是rna进行亲和纯化(例如,如wo2014152031a1中所述)。替代地,或另外地,纯化单元可包括阴离子交换色谱单元。替代地,或另外地,纯化单元可以包括用于核酸沉淀的单元和用于纯化所述沉淀的核酸的单元(例如使用tff或离心或过滤)。替代地,或另外地,纯化单元可以包括用于去除dsrna的单元,例如涉及rnase iii处理的单元或涉及基于纤维素的dsrna纯化步骤的单元。纯化单元可特别用于纯化核酸,优选在dna从头合成单元中获得的模板dna、在根据第一方面的设备中获得的dna和/或在rna生成单元中获得的rna。在优选实施方案中,纯化单元,特别是用于纯化rna的纯化单元包括rp-hplc单元和寡聚dt纯化单元以及任选地用于dsrna去除的单元。
[0129]
在一个实施方案中,过滤单元包括切向流过滤单元。在这方面特别优选的是如wo2016/193206中所述的切向流过滤,其中tff用于核酸的透滤和/或浓缩和/或纯化。过滤单元可用于在纯化单元之后特别过滤核酸,优选模板dna或rna。还可以优选的是,过滤单元包括无菌过滤器,优选尺寸为0.22μm的无菌过滤器,以特别无菌过滤包含rna,特别是mrna,更特别是lnp配制的mrna的制剂。
[0130]
在一个优选实施方案中,填充和完成单元包括填充和/或加药机。填充和完成单元被配置为将配制的药物产品,特别是配制的活性药物成分(特别是配制的rna,更特别是lnp配制的mrna)以对应于配制的活性药物成分的单剂量或多剂量的量填充到合适的小瓶,例如玻璃小瓶中。通常,小瓶(例如玻璃小瓶)在无菌条件下用盖子(例如铝盖)封闭。在实施方案中,填充和完成单元包括冷冻单元,用于将获得的药物产品冷冻至至少-20℃,优选冷冻至至少-60℃或-80℃。
[0131]
在第四方面,本发明涉及一种通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的方法。制备dna产物的方法包括以下步骤,未必按照该顺序:
[0132]-提供第一隔室、第二隔室和管,其中管弯曲着至少从第一隔室到第二隔室并且从第二隔室到第一隔室,其中从隔室到隔室弯曲的管形成管绕圈的螺旋堆叠,
[0133]-提供调节每个隔室中的单独温度的装置,和
[0134]-引导pcr液体通过管从而通过每个隔室中的单独温度,以基于所述pcr液体制备dna产物。
[0135]
根据本发明的用于制备dna产物的方法允许灵活地适应不同的条件、要求以及例
如dna的量。本方法允许制备大量dna(例如每次反应超过2mg,甚至高达g量)。此外,dna产物的制备可以是可扩展的。用于制备dna产物的本方法允许非常快速地制备dna产物,由此也快速制造药物产品。用于制备dna产物的设备也可以非常快速地改变和适应特定的dna产物。可以不需要调整或校准步骤。可以不需要或很少需要清洁步骤。周转时间,例如用于疫苗制造的周转时间可少于约一周。
[0136]
在一个实施方案中,第一隔室中的温度被配置用于聚合酶链式反应的变性步骤,第二隔室中的温度被配置用于聚合酶链式反应的退火步骤并且任选地还用于聚合酶链式反应的延伸步骤。
[0137]
在一个实施方案中,第一隔室中的温度在约85℃至约105℃的范围内,优选约98℃。在一个实施方案中,第二隔室中的温度在约45℃至约72℃,优选约60℃至约72℃的范围内。
[0138]
在一个实施方案中,该方法包括提供第三隔室。管弯曲着至少从第二隔室到第三隔室,然后回到第一隔室。第三隔室中的温度被配置为用于pcr的延伸步骤,优选在约65℃至约75℃的范围内,优选约72℃。
[0139]
在一个实施方案中,用于制备dna产物的方法在符合gmp的条件下进行。
[0140]
在一个实施方案中,调节每个隔室中的单独温度的装置可以是通过每个隔室中的热介质入口和热介质出口提供的通过每个隔室的单独热介质流(以调节每个隔室中的单独温度)。
[0141]
在另一个实施方案中,调节每个隔室中的单独温度的装置可以是包括在每个隔室中(任选地连接到通风机)的加热单元(特别是加热筒)和任选的冷却单元(特别是热电冷却器)。
[0142]
在第五方面,本发明涉及根据第一方面的用于制备dna产物的设备用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的用途,根据第二方面的药物产品的制造设备用于生产药物产品的用途,以及根据第三方面的制造模块用于生产药物产品的用途。
[0143]
可以配制药物产品。药物产品优选为生物分子或其任何前体或任何中间体形式的活性药物成分,其中生物分子优选为核酸,更优选为dna。生产优选符合gmp。
[0144]
在一个实施方案中,上述用途是自动化的。这意味着根据第一方面的用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备、根据第二方面的药物产品的制造设备或根据第三方面的制造模块的使用或操作可以完全或部分自动化。这可以允许更可靠、更快和/或更具成本效益的药物产品制造。
[0145]
需要说明的是,本发明的上述方面适于,根据独立权利要求的用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备;药物产品的制造设备;药物产品的制造模块;通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的方法;设备用于通过聚合酶链式反应制备dna产物的用途;以及设备用于生产药物产品的用途具有相似和/或相同的优选实施方案,特别是如从属权利要求中所限定的。还应当理解,本发明的优选实施方案也可以是从属权利要求与相应的独立权利要求的任何组合。
[0146]
参考下文描述的实施方案,本发明的这些和其他方面将变得明显并被阐明。
附图说明
[0147]
以下所示的附图仅是示例性的并且应进一步描述本发明。这些图不应解释为将本发明限制于此。
[0148]
图1显示了根据本发明的用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备的俯视图。
[0149]
图2显示了根据本发明的用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备的侧视图。
[0150]
图3显示了弯曲管的侧向3d视图。
[0151]
图4显示了弯曲在多个支架周围的管的侧向3d视图。
[0152]
图5显示了药物产品的制造设备的3d视图。
[0153]
图6a显示了待插入药物产品的制造设备的容纳用于制备dna产物的设备的盒的3d视图。
[0154]
图6b显示了待插入药物产品的制造设备的容纳用于制备dna产物的设备的盒的3d视图。
[0155]
图7示意性地和示例性地显示了根据本发明的药物产品的制造模块。
[0156]
图8显示了根据本发明的设备的侧向3d视图。
[0157]
图9显示了根据本发明的设备顶部的侧向3d视图。
[0158]
图10显示了容纳待插入制造设备的设备的盒的侧向3d视图。
[0159]
图11显示了放大制造设备的3d视图,其中盒容纳插入制造设备的设备。
[0160]
图1显示了根据本发明的用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备1的俯视图。图2显示了根据本发明的用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备1的侧视图。图8显示了根据本发明的设备的侧向3d视图。在图2中,用于制备dna产物的设备1被安装到根据本发明的药物产品的制造设备10中,这将参照图5更详细地解释。dna产物可以是待用作api的dna或用于酶促rna体外转录的dna模板,其中rna将是api。聚合酶链式反应(pcr)是一种使dna合成地扩增数个数量级以产生特定dna序列的数千至数百万个拷贝的技术。毛细管聚合酶链式反应可以理解为在毛细管或管6中进行的pcr。用于制备dna产物的本设备1允许灵活且快速地制备大量dna产物。用于制备dna产物的本设备1可用于灵活快速的疫苗生产,特别是dna疫苗生产或用于酶促rna体外转录的dna模板的生产。本设备1可以特别用于为基于mrna的疫苗制备dna模板,例如在传染病流行和大流行期间。
[0161]
如图1和图8所示,用于制备dna产物的设备1包括管6、第一隔室7、第二隔室8和第三隔室15。管6或毛细管具有非常小的直径,其可以在约0.5mm至约50mm,优选约0.5mm至约1.5mm,更优选约0.75至约1.25mm的范围内。管6弯曲着从第一隔室7到第二隔室8,并且从第二隔室8到第三隔室15。其然后返回第一隔室7。pcr液体可以被充入管6,从而被引导通过三个隔室。如图2和8所示,隔室可以理解为独立的盆,例如以由热介质(见图2)或热固体(见图8)填充的湓。盆在此至少部分地、优选完全地被绝热体包围,绝热体可以是隔壁14(参见图1)或内隔室壁30(参见图8),其任选地与隔壁14组合。
[0162]
管6弯曲着以形成管绕圈的螺旋堆叠,当在侧视图中看时,其可被理解为绕圈的螺旋、盘旋线或线圈。图3显示了弯曲管6的侧向3d视图。可以有数层绕圈,例如30层。管6的螺旋延伸或堆叠方向在z方向上延伸,z方向基本上垂直于由用于制备dna产物的设备1的底部
形成的x、y平面或由地板形成的平面。
[0163]
回到图1和8,管6不仅弯曲着从第一隔室7到第二隔室8,并从第二隔室8到第三隔室15,并且还从第三隔室15到第一隔室7,从第一隔室7到第二隔室8并从第二隔室8到第三隔室15,等等。每个管绕圈代表一个pcr循环。
[0164]
管6在三个隔室内以波纹方式延伸,这可以理解为当在俯视图中看时,管6在所有三个隔室内都具有波浪形或蛇形。管6的波纹在由用于制备dna产物的设备1的底部形成的平面或由地板形成的平面的x和y方向上延伸。管6的波纹形式定义了pcr液体在各隔室中的停留时间。管6的波纹方向基本垂直于管6的堆叠方向。
[0165]
如图1所示,用于制备dna产物的设备1还包括pcr混合物的pcr液体入口20,其可连接到用于泵送pcr液体通过管6的外部泵单元或泵(37)。用于制备dna产物的设备1还包括pcr液体产物的dna产物出口25。替代地,pcr设备可包括用于泵送pcr液体通过管6的内部泵单元或泵(37)。如图1所示,pcr液体入口20可位于第一隔室,而dna产物出口25可以位于第三隔室。
[0166]
如图1和2所示,本实施方案中用于制备dna产物的设备1还包括在三个隔室中的每一个中的热介质入口12和热介质出口13。如上所述,可以包括其他装置来调节每个隔室中的温度。如果使用热介质,则热介质可以通过各自的热介质入口12进入三个隔室中的每一个并且可以通过各自的热介质出口13离开三个隔室中的每一个。这可以导致通过各自隔室的热介质流。介质出口13优选地定位在顶部以利于去除气泡。
[0167]
热介质可以理解为液体热载体,并且可用于在三个隔室中提供三个不同的温度区以通过热循环制备dna产物。三个温度区对应于pcr的变性、退火和延伸的温度谱。pcr液体通过管壁与隔室中的热介质分开。管壁允许pcr液体和隔室内部(例如热介质)之间的温度交换,其可用于加热或冷却pcr液体,例如通过热介质。
[0168]
在该实施方案中,热介质入口12和热介质出口13被布置在每个隔室中以提供基本上沿与管6中pcr液体的引导方向相反的方向通过隔室的热介质流。如图1所示,这可以理解为,在pcr液体的引导方向为从左上到右下的情况下,热介质入口12和热介质出口13被布置为提供从右下到左上的相反方向的热介质流(见第一隔室7中的箭头)。热介质与pcr液体的逆流提高了热介质与pcr液体之间的温度交换。
[0169]
如图8所示,本实施方案中的设备1包括隔离件28和壳体29以及内隔室壁30,内隔室壁30在隔室7、8和15的每一个中以波纹状围绕管。每个隔室包括至少一个加热单元31(这里描绘为加热筒)以及冷却单元,这里包括热管32,如果需要的话其可用于冷却。在本实施方案中,每个隔室中被内隔室壁30包围的空间(其中该空间围绕管6)填充有热固体(例如铝丸),任选地与液体或凝胶组合,其中,热固体由至少一个加热单元31加热,并且——如果需要的话——由冷却单元(包括热管32)冷却,以便在每个隔室中提供特定温度。隔室和/或周围壳体29之间的空间,即不围绕管6的空间,可以填充有合成材料(例如合成球或颗粒)。图9显示了图8中所示设备1的俯视图,其中描绘了隔离件28和壳体29,并且还描述了加热单元31和热管32的顶部。热管32连接到热电冷却器33(例如,带有珀耳帖元件的铜块)和通风机34,用于将热量带走。同样在该实施方案中,在三个隔室中提供了三个不同的温度区以通过热循环制备dna产物。三个温度区对应于pcr的变性、退火和延伸的温度谱。pcr液体通过管壁与隔室中的热固体分开。
[0170]
如图1和8所示,用于制备dna产物的设备1还包括隔室之间的隔壁14以将隔室彼此绝缘(在图8中,隔壁14仅部分存在,因为内隔室壁30已经将隔室彼此分开)。一个隔壁14布置在第一隔室7和第二室之间,另一个隔壁14布置在第二室隔室和第三室之间,并且另一个隔壁14布置在第三室隔室和第一室之间。由此,相邻的隔室彼此热绝缘,因此可以在相邻的隔室中建立和保持不同的温度。隔壁14可以是板形元件。隔室之间的隔壁14可以由几个壁或仅一个(例如t形或星形)壁实现。隔壁14包括用于管6从一个隔室延伸到下一个隔室的通孔。
[0171]
如图1和9所示,用于制备dna产物的设备1还包括布置在每个隔室内的传感器21,这里是例如传感器21。优选地,每个隔室中存在数个这些温度传感器。
[0172]
用于制备dna产物的设备1还包括用于保持管6的支架17。图4显示了弯曲在多个支架17周围的管6的侧向3d视图。支架17也显示在图1和图8中。支架17布置在每个隔室中以保持和引导管6。支架17为管6的波纹提供固定点和偏离点。支架17因此可以包括狭缝等以将管6(绕圈)安装到支架17。管6部分地围绕支架17的外部尺寸延伸。当在俯视图中看时,这里的支架17具有t形或l形,但其他形状也是可能的,例如圆柱形。支架17在隔室中可以是可更换的和可重新定位的。这里管6在整个用于制备dna产物的设备1中是相同的并且可以是可更换的。
[0173]
图5显示了药物产品的制造设备10的3d视图。图11显示了其截断。药物产品的制造设备10包括外壳5、处理室2、技术室3和如上所述用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备1。药物产品可以理解为活性药物成分或其任何前体或任何中间体(例如dna疫苗或用于rna合成的dna模板)。药物产品的制造设备10可以在符合gmp(良好生产规范指南)的条件下操作。
[0174]
药物产品的制造设备10可以被理解为容纳用于不同目的的不同腔室的封闭且密封的外壳5。处理室2适合并用于制造药物产品。处理室2在这里是a级室。处理室2相对于技术室3是密封的。技术室3适合并用于容纳仪器,例如,泵、马达、混合器、处理器等。腔室由分离元件4分开,分离元件4可以理解为板。分离元件4延伸通过外壳5并且可用于将仪器安装到其上。
[0175]
技术室3和处理室2被布置成使得技术室3中的气流平行于处理室2中的气流,但方向相反。气流的气体在这里是干净的空气。存在进气管道9a和出气管道9b。
[0176]
至少一个控制单元控制通过处理室2的气流以在处理室2中提供沿重力方向(向下)下降的气体喷淋和/或正压。控制单元可以是阀或处理器。气体喷淋可以是层流的。气流可以由流动单元提供,该流动单元可以布置在外壳5内部或外部并且可以与控制单元通信。流动单元可以是泵、hvac系统等。正压是相对于外壳5外部环境的过压。流动单元提供可变体积的气体,而控制单元调节气流中的不同压力。
[0177]
如图5所示,分离元件4包括至少一个附件16,附件16具有朝向处理室2的开口和在技术室3的方向上的延伸(延伸的处理室)。附件16用于容纳仪器,例如上述用于制备dna产物的设备1(其也可称为“pcr反应器”)。这允许增加处理室2中的可用空间。用于制备dna产物的设备1在这里被容纳在盒26中,盒26作为整体元件插入附件16中。盒26可以是可更换的。
[0178]
还如图5所示,当用于制备dna产物的设备1插入附件16时,用于制备dna产物的设
备1的正面并且特别是盒26的正面端部基本上与附件16的进入处理室2的开口平齐。由此,气流并且特别是气体喷淋是无伤痕的(seamless)的,并且可以不受或很少受到干扰和/或沉积表面减少。附件16及其正面由盖子封闭。盖子可以是用于制备dna产物的设备1的盒26的一部分。
[0179]
如图5所示,药物产品的制造设备10还包括液体收集盘11以收集液体泄漏。液体收集盘11可以布置在外壳5的底部和/或从处理室2到技术室3的通路中。液体收集盘11可以配备有泄漏传感器21。
[0180]
图11显示了其中插入了设备1的制造设备10的背面。在面向技术室3的背面,存在通风机34。此外,存在进气口35以及电插头36以将设备1连接到技术室中的技术介质,特别是电源。该实施方案特别涉及其中使用热固体来调节隔室温度的设备(例如,如图8、9和10中所例示的)。
[0181]
图6a和6b以及图10显示了待插入药物产品的制造设备10的容纳有用于制备dna产物的设备1的盒26的3d视图。盒26由盖子封闭。盖子包括手柄22,其用于操作用于制备dna产物的设备1进入和/或离开附件16。盒26包括用于制备dna产物的设备1的每个隔室的热介质的入口12和出口13(参见图6b)或加热筒31以及连接到热电冷却器33的热管32和通风机34(参见图10)。pcr液体的进口23和/或dna产物的出口24定位在用于制备dna产物的设备1的正面处并且这里定位在盒26的盖子处。附件16(参见图5)和盒26包括交换导轨系统27的相应部分,以引导和易于附件16中仪器的交换,例如将用于制备dna产物的设备1交换为另一设备。如图6b和图10所示,传感器21(例如泄漏传感器21或温度传感器21)布置在盒26中。盒26还包括连接到处理室2的连接,例如电气连接。在根据图10的实施方案中,传感器优选是温度传感器,因为图10的实施方案(其中使用热固体作为加热装置)通常不包括泄漏传感器(因为在图10中所示实施方案中没有使用热介质)。
[0182]
用于将pcr液体泵送通过用于制备dna产物的设备1的管6的外部泵单元或泵(图7中的37)可以布置在设备1的外部,并且可以例如位于药物产品的制造设备10的处理室中。
[0183]
图7示意性和示例性地示出了根据本发明的药物产品的制造模块100。制造模块100在此包括四个制造设备10。制造设备非常灵活并且数个制造设备可以适应多个制造步骤以形成例如制造链。
[0184]
四个制造设备10通过布置在外壳5的外壁处的耦合单元18彼此耦合。耦合单元18允许多个制造设备10的流体连通和耦合,并且优选地还允许机械耦合以及数据通信和耦合。四个制造设备10在本文中示例性地显示为(从左起):包括工艺介质供应单元和混合单元的第一设备,包括如上所述药物产品的制造设备10(用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备1)的第二设备,包括纯化单元的第三设备,以及包括过滤单元的第四设备,其中过滤单元包括两个过滤单元,即切向流过滤单元和无菌过滤器。该示例性模块可分别用于dna的生产和dna的扩增以及纯化。用于dna的生产/扩增的示例性模块可以连接到将获得的dna转录成rna的其他制造设备(例如,在包括rna生物反应器的制造设备中,如wo2020002598中所述)。
[0185]
制造模块100包括附接元件19,附接元件19布置在外壳5外部的制造设备10的外壳5的外壁处。附接元件19被配置为保持介质供应(未示出),例如以介质储存器的形式。
[0186]
定义
[0187]
为了清晰和可读性起见,提供了以下定义。对于这些定义提及的任何技术特征可以在本发明的每个实施方案中理解。可以在这些实施方案的上下文中具体提供附加的定义和解释。
[0188]
如在说明书和权利要求中所使用的,单数形式的“一个”和“一种”也包括相应的复数形式,除非上下文另有明确规定。
[0189]
本发明上下文中的术语“约”是指本领域技术人员能够理解的仍能确保所述特征的技术效果的准确区间。该术语通常表示与所示数值的偏差为
±
10%,并且优选
±
5%。
[0190]
需要理解的是术语“包含/包括”不是限制性的。为了本发明的目的,术语“由
……
组成”被认为是术语“包含/包括
……”
的优选实施方案。如果在下文中将组定义为包含至少一定数量的实施方案,则这也意味着涵盖优选仅由这些实施方案组成的组。
[0191]
如本文所用的术语“药物产品”涉及活性药物成分或其任何前体或任何中间体。因此,“药物产品”可以特别是用于药剂中并施用于人类或动物受试者以治疗或预防疾病的活性药物成分,即它具有临床等级,特别是当涉及到诸如纯度、完整性的参数时。这样的产品通常在合成过程中在体外生产,并且生产过程包括前体和中间体。对于本发明,特别优选的是活性药物成分是生物分子,特别是核酸。核酸可以是dna。dna可特别用作疫苗或用作用于rna体外转录的dna模板。当生产例如作为活性药物成分的mrna时,第一步可以是生产模板dna(本文也称为“dna模板”),其中该模板dna对应于mrna的前体,因为它在生产rna时在体外转录反应中充当模板。dna生产的中间体可以是纯化前由pcr反应中获得的dna,因为这样的dna不对应于最终的活性药物成分,但尤其需要进行纯化步骤以提供所需临床等级的产品。
[0192]
术语“dna”是脱氧核糖核酸的常用缩写。它是核酸分子,即由核苷酸单体组成的聚合物。这些核苷酸通常是单磷酸脱氧腺苷、单磷酸脱氧胸苷、单磷酸脱氧鸟苷和单磷酸脱氧胞苷单体或其类似物,其本身由糖部分(脱氧核糖)、碱基部分和磷酸部分构成,并通过特征骨架结构聚合。骨架结构通常由第一个单体的糖部分(即脱氧核糖)与第二个相邻单体的磷酸部分之间的磷酸二酯键形成。单体的特定顺序,即连接到糖/磷酸骨架的碱基顺序,称为dna序列。dna可以是单链或双链的。在双链形式中,第一条链的核苷酸通常与第二条链的核苷酸杂交,例如通过a/t碱基配对和g/c碱基配对。
[0193]
术语“rna”是核糖核酸的常用缩写。它是核酸分子,即由核苷酸单体组成的聚合物。这些核苷酸通常是单磷酸腺苷(amp)、单磷酸尿苷(ump)、单磷酸鸟苷(gmp)和单磷酸胞苷(cmp)单体或其类似物,它们沿着所谓的骨架相互连接。骨架由第一个单体的糖(即核糖)和第二个相邻单体的磷酸部分之间的磷酸二酯键形成。单体的特定顺序,即连接到糖/磷酸骨架的碱基顺序,称为rna序列。rna可以通过dna序列的转录获得,例如在细胞内。在真核细胞中,转录通常在细胞核或线粒体内进行。在体内,dna的转录通常会产生所谓的未成熟rna,其必须被加工成所谓的信使rna,通常缩写为mrna。未成熟rna的加工(例如在真核生物中)包括各种不同的转录后修饰,例如剪接、5'-加帽、聚腺苷酸化、从细胞核或线粒体输出等。这些过程的总和也称为rna的成熟。成熟的信使rna通常提供可以翻译成特定肽或蛋白质的氨基酸序列的核苷酸序列。通常,成熟mrna包含5'-帽、任选的5'utr、编码序列、任选的3'utr和poly(a)序列。如果rna分子是合成来源的,如在本发明中,则rna分子不意指在体内(即在细胞内)产生或从细胞中纯化,而是在体外方法中产生。合适的体外方法的一个实例
是体外转录。除了信使rna之外,还存在数种非编码类型的rna,它们可参与转录和/或翻译的调节以及免疫刺激,并且也可通过体外转录产生。术语“rna”还包括rna分子,例如病毒rna、逆转录病毒rna和复制子rna、小干扰rna(sirna)、反义rna、sarna(小激活rna)、crispr rna(小向导rna,sgrna)、核酶、适体、核糖开关、免疫刺激rna、转运rna(trna)、核糖体rna(rrna)、核小rna(snrna)、核仁小rna(snorna)、微小rna(mirna)和piwi相互作用rna(pirna)。
[0194]
术语“rna体外转录”涉及在无细胞系统中合成rna的过程。rna可以通过合适的dna模板的dna依赖性rna体外转录获得,该模板可以是线性化的质粒dna模板或pcr扩增的dna模板。用于控制rna体外转录的启动子可以是任何dna依赖性rna聚合酶的启动子。dna依赖性rna聚合酶的具体实例是t7、t3、sp6或syn5 rna聚合酶。
[0195]
用于rna体外转录的试剂通常包括:具有启动子序列的dna模板(线性化dna或线性pcr产物),该启动子序列对其各自的rna聚合酶例如噬菌体编码的rna聚合酶(t7、t3、sp6、或syn5)具有高结合亲和力;四种碱基(腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和尿嘧啶)的三磷酸核糖核苷酸(ntp);任选地,帽类似物(例如m7g(5’)ppp(5’)g(m7g)或可衍生自wo2017/053297的权利要求1-5中公开的结构的帽类似物或可衍生自wo2018075827的权利要求1或权利要求21中定义的结构的任何帽结构);任选地,如本文定义的进一步修饰的核苷酸;能够与dna模板内的启动子序列结合的dna依赖性rna聚合酶(例如t7、t3、sp6或syn5 rna聚合酶);任选地,核糖核酸酶(rna酶)抑制剂,以使任何潜在污染rna酶失活;任选地,焦磷酸酶,以降解焦磷酸盐(rna合成的抑制剂);mgcl2,其提供mg2+离子作为聚合酶的辅因子;缓冲液(tris或hepes)以保持合适的ph值,其还可以包含抗氧化剂(例如dtt)和/或最佳浓度的多胺(例如亚精胺),例如wo2017/109161中公开的包含柠檬酸盐和/或甜菜碱的缓冲系统。
[0196]
用于rna体外转录的核苷酸混合物可以另外包含如本文所定义的修饰的核苷酸。在这种情况下,优选的修饰的核苷酸包括假尿苷(ψ)、n1-甲基假尿苷(m1ψ)、5-甲基胞嘧啶和5-甲氧基尿苷。可以针对给定的rna序列优化用于rna体外转录反应的核苷酸混合物(即混合物中每种核苷酸的分数),优选如wo2015188933中所述。
[0197]“rna体外转录(ivt)反应混合物”可包含进行如上定义的rna体外转录反应所必需的组分。因此,ivt反应混合物可包含选自核苷酸混合物、帽类似物、dna依赖性rna聚合酶、rna酶抑制剂、焦磷酸酶、mgcl2、缓冲液、抗氧化剂、甜菜碱、柠檬酸盐的至少一种组分。
[0198]
如本文所用,术语“模板dna”(或“dna模板”)通常涉及包含编码待体外转录的rna序列的核酸序列的dna分子。模板dna用作rna体外转录的模板,以生产由模板dna编码的rna。因此,模板dna包含rna体外转录所必需的所有元件,特别是编码目的rna序列的dna序列的5'的用于结合dna依赖性rna聚合酶(例如t3、t7和sp6 rna聚合酶)的启动子元件。此外,模板dna可以包含编码目的rna序列的dna序列的5'和/或3'的引物结合位点以确定编码目的rna序列的dna序列的存在,例如通过pcr或dna测序。
[0199]“聚合酶链式反应”或“pcr”是分子生物学中的一项技术,用于将一段dna扩增数个数量级,从而产生特定dna序列的数千到数百万个拷贝。该方法依赖于热循环,其由用于dna熔解和dna的酶促复制反应的反复加热和冷却的循环组成。包含与靶序列互补的序列的引物(短dna片段)与热稳定的dna聚合酶(例如taq聚合酶)一起能够实现选择性和重复扩增。随着pcr的进行,生成的dna本身被用作复制的模板,启动了链式反应,其中dna模板呈指数
级扩增。通过使用作为pcr模板的单链dna和启动dna合成所需的dna 寡核苷酸(也称为dna引物),dna聚合酶将dna构建块(核苷酸)酶促组装一条新的dna链。绝大多数pcr方法使用热循环,即通过一系列定义的温度步骤交替加热和冷却pcr样品。在第一步中,dna双螺旋的两条链在称为dna熔解的过程中在高温下物理分离。第二步,温度降低,两条dna链成为dna聚合酶的模板,以选择性地扩增目的dna。pcr的选择性源于使用在特定热循环条件下与扩增的目标dna区域互补的引物。
[0200]“pcr反应混合物”或“pcr液体”可包含如上所定义的进行pcr所必需的组分。因此,pcr反应混合物可包含选自核苷酸混合物、dna聚合酶、作为(初始)模板的合成dna和缓冲液中的至少一种组分。
[0201]
术语“脂质纳米颗粒”或“lnp”是指药物产品、特别是核酸的制剂。在本发明的上下文中,术语“lnp”不限于任何特定的形态,并且包括当阳离子脂质和任选的一种或多种另外的脂质组合时产生的任何形态,例如,在水性环境中和/或在核酸存在的情况下。例如,脂质体、脂质复合物、lipoplex等都在脂质纳米颗粒(lnp)的范围内。lnp通常包含阳离子脂质和一种或多种选自中性脂质、带电脂质、类固醇和聚合物缀合脂质(例如聚乙二醇化脂质)的赋形剂。核酸可以封装在lnp的脂质部分或被lnp的一些或全部脂质部分包围的水性空间中。在一个实施方案中,lnp基本上由以下组成:(i)至少一种阳离子脂质;(ii)中性脂质;(iii)甾醇,例如胆固醇;和(iv)peg-脂质,例如peg-dmg或peg-cdma,摩尔比为约20-60%阳离子脂质:5-25%中性脂质:25-55%甾醇:0.5-15% peg-脂质。
[0202]
术语“工艺介质”是指直接且物理地参与生产药物产品所需的任何反应或任何工艺步骤的组分。相应地,由于生产是在处理室中进行的,所以当设备用于生产时,处理室中将存在“工艺介质”。因此,工艺介质特别可以是任何起始材料(诸如例如核苷酸)、任何催化材料(诸如例如酶)和任何缓冲液(诸如例如反应缓冲液或纯化缓冲液)。工艺介质通常提供在工艺介质供应容器中。
[0203]
术语“技术介质”是指不直接参与生产药物产品所需的任何反应或任何工艺步骤的组分。相反,技术介质间接参与,例如,作为为处理工艺介质的单元或仪器提供电力的电力电缆,并且将位于技术室中。技术介质供应将是例如电源或由电力电缆提供的电源。
[0204]
必须注意,参考不同的主题描述了本发明的实施方案。特别地,一些实施方案是参考方法类型权利要求描述的,而另一些实施方案是参考设备类型权利要求描述的。然而,本领域技术人员将从描述中获知,除非另有说明,否则除了属于一类主题的特征的任何组合之外,涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为与本技术一起公开。然而,所有特征都可以组合起来,提供的协同效应,其不仅仅是简单的特征相加。
[0205]
如果组被定义为包括至少一定数量的实施方案,这也意味着涵盖优选仅由这些实施方案组成的组。
[0206]
虽然本发明已在附图和说明书中详细说明和描述,但此类说明和描述应被视为说明性或示例性而非限制性的。本发明不限于所公开的实施方案。通过对附图、公开内容和从属权利要求的研究,本领域技术人员在实施要求保护的发明时可以理解和实现对所公开的实施方案的其他变型。
[0207]
在权利要求中,词语“包括/包含”不排除其他元件或步骤,单数形式“一个”或“一种”不排除复数。某些措施在互不相同的从属权利要求中被引用这一事实并不表明这些措
施的组合不能被利用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
[0208]
附图标记列表
[0209]
1 用于制备dna产物的设备
[0210]
2 处理室
[0211]
3 技术室
[0212]
4 分离元件
[0213]
5 外壳
[0214]
6 管
[0215]
7 第一隔室
[0216]
8 第二隔室
[0217]
9 管道
[0218]
9a 进气管道
[0219]
9b 出气管道
[0220]
10 制造设备
[0221]
11 收集盘
[0222]
12 热介质入口
[0223]
13 热介质出口
[0224]
14 隔壁
[0225]
15 第三隔室
[0226]
16 附件
[0227]
17 支架
[0228]
18 耦合单元
[0229]
19 附件元件
[0230]
20 pcr液体入口
[0231]
21 传感器
[0232]
22 手柄
[0233]
23 pcr液体进口
[0234]
24 dna产物的排出口
[0235]
25 dna产物出口
[0236]
26 盒
[0237]
27 交换轨道
[0238]
28 隔离件
[0239]
29 壳体
[0240]
30 内隔室壁
[0241]
31 加热单元
[0242]
32 热管(冷却单元的一部分)
[0243]
33 热电冷却器(冷却单元的一部分)
[0244]
34 通风机
[0245]
35 进风口
[0246]
36 电插头
[0247]
37 用于泵送pcr液体的泵单元
[0248]
100 制造模块
[0249]
本技术的一组实施方案涉及:
[0250]
1.一种用于通过毛细管聚合酶链式反应(pcr)制备dna产物的设备(1),包括:
[0251]-用于引导pcr液体的管(6),
[0252]-第一隔室(7),和
[0253]-至少第二隔室(8),
[0254]
其中管(6)弯曲着至少从第一隔室(7)到第二隔室(8),并且
[0255]
其中第一隔室(7)和第二隔室(8)各自包括热介质入口(12)和热介质出口(13),以提供单独通过第一隔室(7)和第二隔室(8)的热介质流以调节第一隔室(7)和第二隔室(8)中的单独温度,以基于pcr液体制备dna产物。
[0256]
2.根据实施方案1所述的用于制备dna产物的设备(1),其中隔壁(14)布置在隔室之间以使隔室彼此绝缘。
[0257]
3.根据前述实施方案所述的用于制备dna产物的设备(1),其中隔壁(14)包括用于管(6)从一个隔室延伸到下一个隔室的通孔。
[0258]
4.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中热介质入口(12)和热介质出口(13)布置在至少一个隔室内,并且优选在每个隔室内,以提供基本上沿与管(6)中pcr液体的引导方向相反的方向通过隔室的热介质流。
[0259]
5.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中热介质入口(12)布置在每个隔室中的较低位置并且热介质出口(13)布置在每个隔室中的较高位置。
[0260]
6.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),还包括第三隔室(15),其中管(6)弯曲着至少从第一隔室(7)到第二隔室(8)并且从第二隔室(8)到第三隔室(15)。
[0261]
7.根据前述实施方案所述的用于制备dna产物的设备(1),其中管(6)进一步弯曲着从第三隔室(15)到第一隔室(7),从第一隔室(7)弯曲到第二隔室(8),并且从第二隔室(8)到第三隔室(15)。
[0262]
8.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中从隔室到隔室弯曲的管(6)形成管绕圈的螺旋堆叠。
[0263]
9.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中管(6)以波纹方式在至少一个并且优选在每个隔室中延伸。
[0264]
10.根据实施方案8和9所述的用于制备dna产物的设备(1),其中管绕圈的螺旋堆叠的堆叠方向不同于并且优选基本垂直于波纹管(6)的波纹方向。
[0265]
11.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中每个隔室形成盆以填充有热介质。
[0266]
12.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),还包括至少一个布置在隔室之一中的支架(17),以为管(6)提供固定点和/或为管(6)的波纹提供偏离点。
[0267]
13.根据前述实施方案所述的用于制备dna产物的设备(1),其中管(6)部分地或完全地或不止一次地围绕支架(17)的外部尺寸延伸。
[0268]
14.根据实施方案12至13之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中支架(17)在隔室中是可更换的和/或可重新定位的。
[0269]
15.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中管(6)包括pcr液体入口(20),pcr液体入口(20)可连接到用于泵送pcr液体通过管(6)的泵单元。
[0270]
16.根据前述实施方案所述的用于制备dna产物的设备(1),其中泵单元布置在隔室外部并且优选在围绕隔室的壳体(5)外部。
[0271]
17.根据实施方案15或16所述的用于制备dna产物的设备(1),其中泵单元被配置为提供约0.1至约10ml/min,优选约0.2至约3ml/min范围内的pcr液体的流速。
[0272]
18.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中管(6)包括用于dna产物的连续制备的dna产物出口(25)。
[0273]
19.根据实施方案1至17所述的用于制备dna产物的设备(1),其中管(6)包括用于dna产物的不连续制备的可关闭的dna产物出口(25)。
[0274]
20.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),还包括至少一个布置在至少一个隔室中的传感器(21),其中传感器(21)被配置为检测隔室的温度、流速或泄漏。
[0275]
21.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中管(6)的直径在约0.5至约1.5mm,优选约0.75至约1.25mm的范围内。
[0276]
22.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中管(6)的管入口和管出口之间的长度在约10至约200m,优选约25至约50m的范围内。
[0277]
23.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中管(6)的尺寸被设计成包含约10ml至约1l,优选约20ml至约250ml的范围内的pcr液体。
[0278]
24.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中管绕圈的螺旋堆叠包括约10至约50个绕圈,优选约15至约40个。
[0279]
25.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中用于制备dna产物的设备(1)被配置为每次反应制备约1mg和更多的dna产物,优选地在约1至约30mg的范围内,更优选在约15至约25mg的范围内。
[0280]
26.根据前述实施方案之一所述的用于制备dna产物的设备(1),其中用于制备dna产物的设备(1)被配置为每ml pcr液体制备约50μg至约150μg,优选每ml pcr液体制备约75μg至约125μg的范围内的dna产物。
[0281]
27.一种药物产品的制造设备(10),包括处理室(2)、技术室(3)和根据前述实施方案之一所述的用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备(1)。
[0282]
28.根据前述实施方案所述的药物产品的制造设备(10),还包括控制单元,所述控制单元被配置为控制通过所述处理室(2)的气流作为气体喷淋。
[0283]
29.根据实施方案27至28之一所述的药物产品的制造设备(10),其中至少处理室(2),优选制造设备(10)可根据欧盟药物产品良好生产规范(gmp)指南附件1的要求操作。
[0284]
30.根据实施方案27至29之一所述的药物产品的制造设备(10),还包括将处理室(2)与技术室(3)分开的分离元件(4),其中分离元件(4)包括附件(16),附件(16)具有朝向处理室(2)的开口并且在技术室(3)的方向上突出,并且其中用于制备dna产物的设备(1)可插入附件(16)。
[0285]
31.根据前一实施方案所述的药物产品的制造设备(10),其中当用于制备dna产物的设备(1)插入附件(16)时,用于制备dna产物的设备(1)的正面端部与附件(16)进入处理室(2)的开口基本平齐。
[0286]
32.根据实施方案27至31之一所述的药物产品的制造设备(10),其中至少一个用于操作用于制备dna产物的设备(1)进入和/或离开附件(16)的手柄(22)定位在用于制备dna产物的设备(1)的正面处。
[0287]
33.根据实施方案27至32之一所述的药物产品的制造设备(10),其中pcr液体的进口(23)和/或dna产物的排出口(24)定位在用于制备dna产物的设备(1)的正面处。
[0288]
34.根据实施方案27至33之一所述的药物产品的制造设备(10),其中热介质的进口和/或热介质的排出口定位在与用于制备dna产物的设备(1)的正面相对的用于制备dna产物的设备(1)的背板处。
[0289]
35.根据实施方案27至34之一所述的药物产品的制造设备(10),还包括布置在用于制备dna产物的设备(1)外部的附件(16)内的泄漏传感器(21)。
[0290]
36.根据实施方案27至35之一所述的药物产品的制造设备(10),其中附件(16)包括交换导轨(27)以引导用于制备dna产物的设备(1)与另一用于制备dna产物的设备(1)的交换。
[0291]
37.根据实施方案27至36之一所述的药物产品的制造设备(10),其中用于泵送pcr液体通过用于制备dna产物的设备(1)的管(6)的泵单元布置在药物产品的制造设备(10)的外壳外。
[0292]
38.根据实施方案27至37之一的药物产品的制造设备(10),还包括耦合单元(18),所述耦合单元(18)布置在药物产品的制造设备(10)的外壳处并且被配置为将药物产品的制造设备(10)耦合到另一制造设备(10)。
[0293]
39.一种药物产品的制造模块(100),包括根据实施方案27至38之一所述的药物产品的制造设备(10)和包括以下的组的至少一个:具有工艺介质供应单元和混合单元的制造设备(10)、具有纯化单元的制造设备(10)和具有过滤单元的制造设备(10)。
[0294]
40.一种通过毛细管聚合酶链式反应(pcr)制备dna产物的方法,包括:
[0295]-提供第一隔室(7)、第二隔室(8)和管(6),其中管(6)弯曲着至少从第一隔室(7)到第二隔室(8),
[0296]-提供单独通过每个隔室中的热介质入口(12)和热介质出口(13)通过每个隔室的热介质流,以调节每个隔室中的单独温度,和
[0297]-引导pcr液体通过管(6),从而通过每个隔室中的单独温度,以基于pcr液体制备dna产物。
[0298]
41.根据前述实施方案所述的方法,其中第一隔室(7)中的第一温度在约85℃至约105℃的范围内,优选约98℃。
[0299]
42.根据实施方案40至41之一所述的方法,其中第二隔室(8)中的第二温度在约45℃至约72℃,优选约60℃至约72℃的范围内。
[0300]
43.根据实施方案40至42之一所述的方法,还包括提供第三隔室(15),其中管(6)弯曲着至少从第二隔室(8)到第三隔室(15),并且其中第三隔室(15)中的第三温度在约65℃至约75℃的范围内,优选约72℃。
[0301]
44.根据实施方案40至43之一所述的方法,其中第一隔室(7)中的第一温度被配置用于聚合酶链式反应的变性步骤,其中第二隔室(8)中的第二温度被配置用于聚合酶链式反应的退火步骤和任选地还用于聚合酶链式反应的延伸步骤。
[0302]
45.根据实施方案43所述的方法,其中第三隔室(15)中的第三温度被配置用于聚合酶链式反应的延伸步骤。
[0303]
46.根据实施方案1至26之一所述的设备用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的用途。
[0304]
47.根据实施方案27至38之一所述的制造设备(10)用于生产药物产品的用途。
[0305]
本技术的一组优选实施方案涉及:
[0306]
1.一种用于通过聚合酶链式反应(pcr)扩增dna的设备(1),包括:
[0307]-用于引导pcr液体的管(6),
[0308]-第一隔室(7),
[0309]-第二隔室(8),和
[0310]-第三隔室(15),
[0311]
其中管(6)弯曲着通过第一隔室(7)并且从第一隔室(7)到并且通过第二隔室(8),从第二隔室(8)到并且通过第三隔室(15),并且从第三隔室(15)到第一隔室(7),其中从一个隔室到另一个隔室弯曲的管(6)形成管绕圈的螺旋堆叠并且每个管绕圈代表一个pcr循环,其中管(6)包括pcr液体入口(20)和dna产物出口(25),并且
[0312]
其中第一隔室(7)、第二隔室(8)和第三隔室(15)各自包括用于调节隔室中的温度的装置以基于pcr液体制备dna产物,其中第一隔室被配置为提供用于变性的温度,第二隔室(8)被配置为提供用于退火的温度,并且第三隔室(15)被配置为提供用于延伸的温度。
[0313]
2.根据实施方案1所述的用于扩增dna的设备(1),其中pcr液体入口(20)可连接至用于泵送pcr液体通过管(6)的泵单元。
[0314]
3.根据实施方案1或2所述的用于扩增dna的设备(1),其中隔壁(14)布置在隔室之间以使隔室彼此绝缘,其中隔壁(14)包括用于管(6)从一个隔室延伸到下一个隔室的通孔。
[0315]
4.根据实施方案1至3中任一项所述的用于扩增dna的设备(1),其中每个隔室包括加热单元(31)和任选的冷却单元(32、33)作为调节每个隔室中的温度的装置。
[0316]
5.根据实施方案1至3中任一项所述的用于扩增dna的设备(1),其中每个隔室包括热介质入口(12)和热介质出口(13)作为调节每个隔室中的温度的装置,即提供单独通过第一隔室(7)、第二隔室(8)和第三隔室(15)的热介质流,以调节第一隔室(7)、第二隔室(8)和第三隔室(15)中的单独温度。
[0317]
6.根据前述实施方案中任一项所述的用于扩增dna的设备(1),其中管(6)以波纹方式在每个隔室中延伸。
[0318]
7.根据前述实施方案中任一项所述的用于扩增dna的设备(1),其中每个隔室形成盆以填充有热介质或热固体。
[0319]
8.根据前述实施方案中任一项所述的用于扩增dna的设备(1),还包括至少一个布置在隔室之一中的支架(17)以为管(6)提供固定点和/或为管(6)的波纹提供偏离点。
[0320]
9.根据实施方案8所述的用于扩增dna的设备(1),其中支架(17)在隔室中是可更换的和/或可重新定位的。
[0321]
10.根据前述实施方案中任一项所述的用于扩增dna的设备(1),其中管(6)的直径在约0.5mm至约50mm,优选约0.5mm至约1.5mm,更优选约0.75至约1.25mm的范围内。
[0322]
11.根据前述实施方案中任一项所述的用于扩增dna的设备(1),其中管(6)在管入口和管出口之间的长度在约10m至约200m,优选约50m至约100m的范围内。
[0323]
12.根据前述实施方案中任一项所述的用于扩增dna的设备(1),其中管(6)的尺寸被设计成包含约10ml至约500ml,优选约20ml至约100ml的范围内的pcr液体。
[0324]
13.根据前述实施方案中任一项所述的用于扩增dna的设备(1),其中管绕圈的螺旋堆叠包括约10至约50个绕圈,优选约15至约40个。
[0325]
14.一种制造设备(10),包括根据实施方案1至13中任一项所述的用于扩增dna的设备(1)。
[0326]
15.根据实施方式14所述的制造设备(10),还包括处理室(2)和技术室(3)。
[0327]
16.根据实施方式15所述的制造设备(10),还包括控制单元,所述控制单元被配置为控制通过处理室(2)的气流作为气体喷淋。
[0328]
17.根据实施方案15或16所述的制造设备(10),还包括将处理室(2)与技术室(3)分开的分离元件(4),其中分离元件(4)包括附件(16),附件(16)具有朝向处理室(2)的开口并且在技术室(3)的方向上突出,并且其中用于扩增dna的设备(1)可插入附件(16)。
[0329]
18.根据实施方案17所述的制造设备(10),其中当用于制备dna产物的设备(1)插入附件(16)时,用于制备dna产物的设备(1)的正面端部与附件(16)进入处理室(2)的开口基本平齐。
[0330]
19.一种制造模块(100),包括根据实施方案14至18中任一项所述的制造设备(10)和至少一个选自由以下组成的组的制造设备:包括工艺介质供应单元和混合单元的制造设备(10)、包括纯化单元的制造设备(10)和包括过滤单元的制造设备(10)。
[0331]
20.一种通过聚合酶链式反应(pcr)扩增dna的方法,包括:
[0332]-提供第一隔室(7)、第二隔室(8)、第三隔室(15)和管(6),其中管(6)弯曲着通过第一隔室(7)并且从第一隔室(7)到并且通过第二隔室(8),并且从第二隔室(8)到并且通过第三隔室(15),并且从第三隔室(15)到第一隔室(7),其中从隔室到隔室弯曲的管(6)形成管绕圈的螺旋堆叠,
[0333]-提供调节每个隔室中的单独温度的装置,和
[0334]-引导pcr液体通过管(6),从而通过每个隔室中的单独温度,以基于pcr液体制备dna产物。
[0335]
21.根据实施方案20所述的方法,其中第一隔室(7)中的温度用于变性,优选在约85℃至约105℃的范围内,优选约98℃。
[0336]
22.根据实施方案20或21的方法,其中第二隔室(8)中的温度用于退火,优选在约45℃至约72℃,优选约60℃至约72℃的范围内。
[0337]
23.根据实施方案20至22中任一项所述的方法,其中第三隔室(15)中的温度用于延伸,优选在约65℃至约75℃的范围内,优选约72℃。
[0338]
24.根据实施方案1至13中任一项所述的设备(1)用于通过聚合酶链式反应制备dna产物的用途。
[0339]
25.根据实施方案14至18中任一项所述的制造设备(10)或根据实施方案19所述的
制造模块(100)用于生产药物产品的用途。
技术特征:
1.一种用于通过毛细管聚合酶链式反应(pcr)制备dna产物的设备(1),包括:-用于引导pcr液体的管(6),-第一隔室(7),和-至少第二隔室(8),其中所述管(6)弯曲着至少从所述第一隔室(7)到所述第二隔室(8)并且从所述第二隔室(8)到所述第一隔室(7),其中从隔室到隔室弯曲的所述管(6)形成管绕圈的螺旋堆叠,并且其中所述第一隔室(7)和所述第二隔室(8)各自包括用于调节所述隔室中的温度的装置以基于所述pcr液体制备所述dna产物,其中所述第一隔室(7)被配置为提供用于变性的温度并且所述第二隔室(8)被配置为提供用于退火和/或延伸的温度。2.根据权利要求1所述的用于制备dna产物的设备(1),包括-第一隔室(7),-第二隔室(8),和-第三隔室(15),其中所述管(6)弯曲着从所述第一隔室(7)到所述第二隔室(8)、从所述第二隔室(8)到所述第三隔室(15)并且从所述第三隔室(15)到所述第一隔室(7),其中所述第一隔室(7)、所述第二隔室(8)和所述第三隔室(15)各自包括用于调节所述隔室中的温度的装置以基于所述pcr液体制备所述dna产物,其中所述第一隔室(7)被配置为提供用于变性的温度,所述第二隔室(8)被配置为提供用于退火的温度,并且所述第三隔室(15)被配置为提供用于延伸的温度。3.根据权利要求2所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述管(6)弯曲着通过所述第一隔室(7),并且从所述第一隔室(7)到并且通过所述第二隔室(8),从所述第二隔室(8)到并且通过所述第三隔室(15),并且从所述第三隔室(15)到所述第一隔室(7)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中每个管绕圈代表一个pcr循环。5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述管(6)包括pcr液体入口(20)和dna产物出口(25)。6.根据权利要求5所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述pcr液体入口(20)可连接到用于泵送所述pcr液体通过所述管(6)的泵单元。7.根据权利要求5所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述dna产物出口(25)用于所述dna产物的连续制备,或者其中所述dna产物出口(25)是用于所述dna产物的不连续制备的可关闭的dna产物出口(25)。8.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中隔壁(14)布置在所述隔室之间以使所述隔室彼此绝缘。9.根据权利要求8所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述隔壁(14)包括用于所述管(6)从一个隔室延伸到下一个隔室的通孔。10.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中每个隔室包括加热单元(31)和任选的冷却单元(32、33)作为调节每个隔室中的温度的所述装置。11.根据权利要求1至9中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中每个隔室包
括热介质入口(12)和热介质出口(13)作为调节每个隔室中的温度的所述装置,即提供单独通过所述第一隔室(7)、所述第二隔室(8)和所述任选的第三隔室(15)的热介质流以调节所述第一隔室(7)、所述第二隔室(8)和所述任选的第三隔室(15)中的单独温度。12.根据权利要求11所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述热介质入口(12)和所述热介质出口(13)布置在每个隔室内以提供沿与所述管(6)中的所述pcr液体的引导方向基本相反的方向通过所述隔室的所述热介质流。13.根据权利要求11或12所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述热介质入口(12)布置在每个所述隔室中的较低位置,并且所述热介质出口(13)布置在每个所述隔室中的较高位置。14.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述管(6)以波纹方式在至少一个隔室中并且优选在每个隔室中延伸。15.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述管绕圈的螺旋堆叠的堆叠方向不同于并且优选基本垂直于波纹管(6)的波纹方向。16.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中每个隔室形成盆以填充有热介质或热固体。17.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),还包括至少一个布置在所述隔室之一中的支架(17),以为所述管(6)提供固定点和/或为所述管(6)的波纹提供偏离点。18.根据权利要求17所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述管(6)部分地或完全地或不止一次地围绕所述支架(17)的外部尺寸延伸。19.根据权利要求17或18所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述支架(17)在所述隔室中是可更换的和/或可重新定位的。20.根据权利要求6所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述泵单元布置在所述隔室外部,并且优选地布置在围绕所述隔室的壳体(26)外部。21.根据权利要求6或20所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述泵单元被配置为提供约0.1至约10ml/min,优选约0.2至约3ml/min范围内的所述pcr液体的流速。22.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),还包括至少一个布置在至少一个隔室中的传感器(21),其中所述传感器(21)被配置为检测所述隔室的温度、流速或泄漏。23.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述管(6)的直径在约0.5mm至约50mm、优选0.5mm至约1.5mm、更优选约0.75mm至约1.25mm的范围内。24.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述管(6)的管入口和管出口之间的长度在约10m至约200m、优选约25m至约50m的范围内。25.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述管(6)的尺寸被设计成包含约10ml至约1l、优选约20ml至约250ml的范围内的所述pcr液体。26.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述管绕圈的螺旋堆叠包括约10至约50个绕圈,优选约15至约40个。27.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述用于制备dna产物的设备(1)被配置为每次反应制备约1mg和更多的所述dna产物,优选约1至约
30mg的范围内,更优选约15至约25mg的范围内。28.根据前述权利要求中任一项所述的用于制备dna产物的设备(1),其中所述用于制备dna产物的设备(1)被配置为每ml pcr液体制备约50μg至约150μg范围内的所述dna产物,优选每ml pcr液体制备约75μg至约125μg范围内的dna产物。29.一种药物产品的制造设备(10),包括根据前述权利要求中任一项所述的用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的设备(1)。30.根据权利要求29所述的药物产品的制造设备(10),还包括处理室(2)和技术室(3)。31.根据权利要求30所述的药物产品的制造设备(10),还包括控制单元,所述控制单元被配置为控制通过所述处理室(2)的气流作为气体喷淋。32.根据权利要求30或31所述的药物产品的制造设备(10),其中至少所述处理室(2),优选所述制造设备(10)可根据欧盟药物产品良好生产规范(gmp)指南附件1的要求操作。33.根据权利要求30至32中任一项所述的药物产品的制造设备(10),还包括将所述处理室(2)与所述技术室(3)分隔开的分离元件(4),其中所述分离元件(4)包括附件(16),所述附件(16)具有朝向所述处理室(2)的开口并且在所述技术室(3)的方向上突出,并且其中所述用于制备dna产物的设备(1)可插入所述附件(16)。34.根据权利要求33所述的药物产品的制造设备(10),其中当所述用于制备dna产物的设备(1)插入所述附件(16)时,所述用于制备dna产物的设备(1)的正面端部与所述附件(16)进入所述处理室(2)的所述开口基本平齐。35.根据权利要求29至34中任一项所述的药物产品的制造设备(10),其中至少一个用于操作所述用于制备dna产物的设备(1)进入和/或离开所述附件(16)的手柄(22)定位在所述用于制备dna产物的设备(1)的所述正面处。36.根据权利要求29至35中任一项所述的药物产品的制造设备(10),其中pcr液体的进口(23)和/或dna产物的排出口(24)定位在所述用于制备dna产物的设备(1)的所述正面处。37.根据权利要求29至36中任一项所述的药物产品的制造设备(10),其中热介质的进口和/或所述热介质的排出口定位在与所述用于制备dna产物的设备(1)的所述正面相对的所述用于制备dna产物的设备(1)的背板处。38.根据权利要求37所述的药物产品的制造设备(10),还包括布置在所述用于制备dna产物的设备(1)外部的所述附件(16)内的泄漏传感器(21)。39.根据权利要求29至36中任一项所述的药物产品的制造设备(10),其中通风机(34)和/或进风口(35)定位在与所述用于制备dna产物的设备(1)的所述正面相对的所述用于制备dna产物的设备(1)的背板处。40.根据权利要求29至39中任一项所述的药物产品的制造设备(10),其中所述附件(16)包括交换导轨(27)以引导所述用于制备dna产物的设备(1)与另一用于制备dna产物的设备(1)的交换。41.根据权利要求29至40中任一项所述的药物产品的制造设备(10),其中用于泵送所述pcr液体通过所述用于制备dna产物的设备(1)的管(6)的泵单元布置在所述用于制备dna产物的设备(1)外部,优选地其中用于泵送所述pcr液体通过所述用于制备dna产物的设备(1)的管(6)的泵单元布置在所述制造设备(10)的所述处理室内。42.根据权利要求29至41中任一项所述的药物产品的制造设备(10),还包括耦合单元
(18),所述耦合单元(18)布置在所述药物产品的制造设备(10)的外壳处并且被配置为将所述药物产品的制造设备(10)耦合到另一制造设备(10)。43.一种药物产品的制造模块(100),包括根据权利要求29至42中任一项所述的药物产品的制造设备(10)和至少一个选自由以下组成的组的制造设备:包括工艺介质供应单元和混合单元的制造设备(10)、包括纯化单元的制造设备(10)和包括过滤单元的制造设备(10)。44.一种通过毛细管聚合酶链式反应(pcr)制备dna产物的方法,包括:-提供第一隔室(7)、第二隔室(8)和管(6),其中所述管(6)弯曲着至少从所述第一隔室(7)到所述第二隔室(8)并且从所述第二隔室(8)到所述第一隔室(7),其中从隔室到隔室弯曲的所述管(6)形成管绕圈的螺旋堆叠,-提供调节每个隔室中的单独温度的装置,和-引导pcr液体通过所述管(6),从而通过每个隔室中的所述单独温度,以基于所述pcr液体制备所述dna产物。45.根据权利要求44所述的方法,其中所述第一隔室(7)中的温度用于变性,优选在约85℃至约105℃的范围内、优选约98℃。46.根据权利要求44或45所述的方法,其中所述第二隔室(8)中的温度用于退火和/或延伸,优选在约45℃至约72℃、优选在约60℃至约72℃的范围内。47.根据权利要求44至46中任一项所述的方法,还包括提供第三隔室(15),其中所述管(6)弯曲着从所述第二隔室(8)到所述第三隔室(15)并且从所述第三隔室(15)到所述第一隔室(7),并且其中所述第三隔室(15)中的温度用于延伸,优选在约65℃至约75℃的范围内、优选约72℃。48.根据权利要求44至47中任一项所述的方法,其中每个隔室包括加热单元(31)和任选的冷却单元(32、33)作为调节每个隔室中的单独温度的所述装置。49.根据权利要求44至47中任一项所述的方法,其中每个隔室包括热介质入口(12)和热介质出口(13)作为调节每个隔室中的单独温度的所述装置,即提供单独通过所述第一隔室(7)、所述第二隔室(8)和所述任选的第三隔室(15)的热介质流以调节所述第一隔室(7)、所述第二隔室(8)和所述任选的第三隔室(15)中的单独温度。50.根据权利要求1至28中任一项所述的设备(1)用于通过毛细管聚合酶链式反应制备dna产物的用途。51.根据权利要求29至42中任一项所述的制造设备(10)或根据权利要求43所述的制造模块(100)用于生产药物产品的用途。
技术总结
本发明涉及用于通过毛细管聚合酶链式反应(PCR)制备DNA产物的设备;药物产品的制造设备;药物产品的制造模块;通过毛细管聚合酶链式反应制备DNA产物的方法;设备用于通过聚合酶链式反应制备DNA产物的用途;以及设备用于生产药物产品的用途。用于通过毛细管聚合酶链式反应制备DNA产物的设备包括用于引导PCR液体的管、第一隔室和至少第二隔室。管弯曲着至少从第一隔室到第二隔室并且从第二隔室到第一隔室,其中从隔室到隔室弯曲的管形成管绕圈的螺旋堆叠。第一隔室和第二隔室各自包括用于调节隔室中的温度的装置以基于PCR液体制备DNA产物,其中第一隔室被配置为提供用于变性的温度并且第二隔室被配置为提供用于退火和/或延伸的温度。或延伸的温度。或延伸的温度。
技术研发人员:本雅明
受保护的技术使用者:特斯拉自动化有限责任公司
技术研发日:2021.11.26
技术公布日:2023/8/5
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