CN119452318A 用于控制样品制备系统的计算机实现方法、计算机程序产品、控制装置及系统 （自动化合作关系（剑桥）有限公司）

2024.12.10PCT/EP2023/0612482023.04.28WO2023/241847EN2023.12.21用于控制样品制备系统的计算机实现方法、于制备化学品样品、药物样品和/或生物技术样括流体路径和设置在所述流体路径上的诸如过所述样品制备系统(1)，使得包括目标物质的样品流体在所述流体路径内流动通过所述至少一在当前时间点(tcurrent)之前的指定时间段获得的所述系统信息，确定(S16)回归函数；确定(tcurrent)已经被引入所述流体路径中的所述样定最大压差时，所述预测的堵塞量(Vpb)是所述回归函数的所述自变量一指定条件的情况下，控制(S20)所述样品制备系统(1)以停止将所述样品流体引入所述流体路制所述样品制备系统(1)以继续将所述样品流体引入所述流体路径中，以及重复获得(S14)系统2控制所述样品制备系统(1)，使得包括目标物质的样品流体在所述流体路径内流动通确定(S18)是否满足第一指定条件，其中，当指示预测的堵塞量(V前时间点(tcurrent)已经被引入所述流体路径中的所述样品流体的量(Vin_tcurrent)对应时，堵塞量(Vpb)是所述回归函数的所述自在满足所述第一指定条件的情况下，控制(S20)所述样品制备系重复获得(S14)系统信息、确定(S16)回归函数以及确定(S18)是否满足所述第一指定在满足所述第一指定条件的情况下，还控制所述样品制备系统(1)以从所述流体路径在控制所述样品制备系统(1)从所述流体路径移除所述至少一个消耗品(2a)后，控制3其中，所述第二指定条件能够包括关于待由所述样品制备系统(1)处理的剩余样品流其中，控制所述样品制备系统(1)以从所述流体路径移除所述至少一个消耗品(2a)包其中，控制所述样品制备系统(1)使得所述样品流体在所述流体路径内流动通过所述9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述样品制备系统(1)还包括阀打开状态，其中允许所述样品流体在所述流体路径内朝向所关闭状态，其中防止所述样品流体在所述流体路径内朝向所述至少一其中，控制所述样品制备系统(1)使得所述样品流体在所述流体路径内流动通过所述获得与所述样品流体和/或所述样品制备系统(1)相关的一个或多个参数的一个或多针对所述一个或多个参数中的每个，生成方程，以确定作为一个的函数的堵塞量，所述堵塞量指示当所述样品流体引入所述至少一个消耗品(2a)中4在所述当前时间点(tcurrent)已经引入所述流体路径中的所述样品流体的量(Vin_基于所述灵敏度因子，从多种类型的回归函数中选择一种类型的其中，所述样品流体是所述细胞培养物，并且包括于所述细5样品和/或生物技术样品的样品制备系统，该样品制备系统包括流体路径和设置在流体路[0011]使用相对于在当前时间点(tcurrent)之前的指定时间段(Δt)获得的所述系统信6时间点(tcurrent)已经被引入所述流体路径中的所述样品流体的量(Vin_tcurrent)对应时，确塞量(Vpb)是所述回归函数的所述自变量7品制备系统执行的样品制备工艺开始以来经过的时间)。在本文描述的各个方面和实施方i从由样品制备系统执行的样品制备工艺开始起算的x秒、分钟等)和/或在样品制备工艺开时间点ti也可以理解为直至该时间点为止已经引入到流体路径中的Δt之外但被认为适用于指定时间段Δt获得的一条或多条系统信息。例如，在下游点没有的压差”可以通过计算该特定时间点ti的下游压强与该特定时间点ti的上游压强之间的差[0032]在本文描述的各个方面和实施方式中，当前时间点tcurrent之前的指定时间段Δt8从时间点ti_Δt到时间点ti的时间段，其中，ti可以是当前tcurrent之前的时间点。在一些示例性实施方式中，ti可以是当前时间点tcurrent之前的单个更远离当前时间点tcurrent，并且优选地处于样品制备工艺的预期总时间(或样品流体的总经被引入流体路径中的样品流体的量(Vin_tcurrent)”之间的差值等于或小于指定阈值时，间点已经被引入流体路径中的样品流体的量(Vin_tcurrent)对应)。当差值大于“指定阈值”体路径中的样品流体的量(Vin_tcurrent)”可以被理解为当前在流体路径中的样品流体的[0039]通过冲洗液的流动，样品流体仍然存在至少一个消耗品的上游的流体路径内和/9样品制备系统以在所述流体路径上提供新的[0059]获得与所述样品流体和/或所述样品制备系统相关的一个或多个参数的一个或多中的一个的函数的堵塞量，所述堵塞量指示当所述样品流体引入所述至少一个消耗品中[0062]在所述当前时间点(tcurrent)已经引入所述流体路径中的所述样品流体的量(Vin_在存储介质中并且从存储介质获得(例如，在及和实施方式可以考虑这样的体积(作为已经引入到流体路径中的样品流体的量)来预测过[0088]本文描述的各种方面和实施方式可以与样品制备系统上使用的同步澄清和净化文描述的任何一种方面和实施方式都可以提供灵活、稳健且实时的样品制备系统的控制，[0093]本文描述的各个方面和实施方式中的任何一个都可以提供以下一种或多种技术算机程序产品可以使数据处理设备执行本申请中描述以将不同实施方式的单个特征组合成进一步的实[0104]图4示出了示例性样品制备系统中可能使用的示例性移液机器人和示例性移液器[0105]图5示出了说明示例性控制装置与示例性样品制备系统之间的控制信号和传感器[0106]图6示出了通过在没有根据本公开的控制过程的情况下运行示例性样品制备系统[0108]图8示出了通过运行根据本公开的控制过程控制的示例性样品制备系统而获得的[0109]图9示出了通过运行根据本公开的控制过程控制的示例性样品制备系统而获得的[0111]图11示出了可以用于实现根据本公开的系统的至少部分的计算机的示例性硬件流体通过参考点后可以流经的流体路径的部分中的以配置为用于结合并洗脱目标物质。第二机构3可以位于样品制备系统1中的第一机构2的[0120]样品制备系统1可以配置为在一个装置中以自动化的方式组合执行作为第一单元[0121]在样品制备系统1中，可将样品流体从配置为保持流体的输入杯13中引入至布置[0124]可通过工艺流体输入阀24流入输入线12中的不同种类的工艺流体可以包括，例[0126]此外，样品制备系统1可以包括设置在输入样品阀14和工艺流体输入阀24的下游[0127]输入线12可以提供输入样品阀14和工艺流体输入阀24中的一个或多个与第一机夹持件10a，以及配置为在下表面(换言之，下游[0129]在一些示例性实施方式中，第一机构2不必一定是如上文所述的具有第一夹持件上游端部件从其下游侧支承第一消耗品2a。在第一消耗品2a从其下游侧被第一线6的上游[0130]此外，样品制备系统1可以包括配置为用于保持至少一个第一消耗品2a的输入堆[0131]如图1所示，第一线6可在第一机构2和布置在第一机构2与第二机构3之间的第一[0132]如图1所示，第二线7可通过第二机构3在第一阀4与位于第二机构3的下游的第二[0133]第二机构3可以配置为连接到第二消耗品3a(例如，净化过滤器或净化色谱柱)并的第一端部件以及中断的第二线7的下游侧的第二端部件相连接。在一些示例性实施方式二夹持件配置为以与上述第一机构2的第一夹持件10a和第二夹持件10b类似的方式夹持第[0136]布置在第二机构3的下游的第二阀5可以配置为将流体引导至第二阀5的下游的第[0137]第四线19可以提供第二阀5与布置在第二阀5的下游的输出阀20之间的流体连输出阀20可以配置为将流体引导至在输出阀20与输出杯23之间提供流体连通的输出线22，或将流体引导至在输出阀20与废物容器(未示出)之间提供流体连通的废物容器线44。例[0138]输出杯23可以配置为保持由样品制备系统1输出的流体。在一些示例性实施方式以将从输出阀20排入废物容器线44的流体和/或从输入样品阀14流出的流体(当输入样品阀14设置为防止样品流体流向第一机构时)引导至[0141]例如，第一液体传感器15可以在输入样品阀14的下游和第一机构2的上游的位置器处理装置27和废物箱26。过滤器处理装置27可连接到第一机构2(如图1所示)和输入堆的形状。图3中示出的过滤器处理装置27在分度轮的第二位置处还具有在分度轮的平面方置27可具有由两个圆弧限定的凹凸区域的大开口连接到输入线12(见图1)，并且分度轮第二表面上的孔29的第二开口连接到第一线6一机构2提供新的(例如未使用的)第一消耗品2a，同时可容易地自动去除已使用的第一消[0153]图4示出了可在样品制备系统1中使用的示例性移液机器人(顶部)和示例性移液诸如样品流体之类的流体从至少一个输入容器(在移液器洗涤站37中时，可以用于洗涤移液器尖端31。出口39可以连接到废物容器(未示例如工艺液体的存储容器41、可以布置在移液器洗涤站37旁边的输入容器42和输出容器[0158]除了如上所述配置为将流体从至少一个输入容器(未示出)转移到输入杯13的移液机器人30之外，或作为该移液机器人30的替代，样品制备系统1还可以包括移液机器人30，该移液机器人30配置为将流体从输出杯23(见图1)转移到至少一个输出容器中(未示[0161]图5示出了说明示例性控制装置与示例性样品制备系统之间的控制信号流和传感[0162]如图5所示，控制装置50可以包括处理器502以及与处理器502通信的存储介质感器16和/或目标物质检测传感器21接收系统信息。来自各个传感器的系统信息可以包括如，处理器502可以基于处理系统信息来确定样品制备系统1的至少一个组件应如何操作，过滤器处理装置27(见图2和图3)和/或向移液机器人30(见图4)输[0176]在一些情况下，澄清过滤器可能已经在澄清工艺(a)开始时连接到第一机构2[0180]在可选的空气压强测试之后，待澄清的样品可以被提供给样品制备系统1的输入通过将待澄清的样品从至少一个输入容器转移至样品制备系统1的输入杯13，来向输入杯[0182]此外，使样品通过连接到第一机构2的澄清过滤器来澄清样品(以下称为“步骤在第一机构2的上游的工艺流体输入阀24中的一个向样品制备系统1提供冲洗液体(诸如诸体而言，空气可以通过布置于第一机构2的上游的工艺流体输入阀24中的一个提供至样品制备系统1。空气穿过澄清过滤器推动仍存在于澄清过滤器的上流动场上的待澄清的样品或水之类的清洗液体通过布置在第一机构2的上游的工艺流体输入阀24泵送至输出杯23通[0194]净化工艺可以理解为使样品流体通过连接到第二机构3的净化过滤器或净化色谱[0201]根据本公开的控制装置50执行的控制过程可以实现或(至少接近实现)此类澄清[0202]图6示出了通过在没有根据本公开的控制过程的情况下运行示例性样品制备系统(未示出)从用户接收到启动该示例性工艺的指令时，可以开始图7所示的示例性工艺。例骤(c10)可以在与检测到待澄清的样品已经用完(步骤(c8))的条件不同的条处理器502可以生成控制信号以设定工艺流体输入阀24，从而防止各种类型的工艺流体流6)中的样品流体的量、第一压强传感器17处的上游压强和第二压强传感器18处的下游压[0215]例如，可以从泵9上的传感器(未示出)获得已经引入流体路径中的样品流体的量根据处理能力更长或更短)内反复接收系统信息(特别是，一个或多个可能随时间变化的[0220]在步骤S16中使用的指定时间段Δt可以根据样品制备系统1执行的样品制备工艺定时间段为10秒的情况下，紧接在当前时间点tcurrent之前的指定时间段Δt可以是从tcurrent_10.5秒开始至tcurrent_[0222]在其他一些示例性实施方式中，指定时间段Δt并不一定紧接在当前时间点感器18的下游压强和来自第一压强传感器17的上游压强之间的差值来确定y)。回归函数[0232]例如，进一步操作参数可以用于确定包括在回归函数中的(多个)系数的(多个)参数来确定或调整用于确定回归函数的系统信息期间所样品流体引入到至少一个消耗品中时能够导致至少一个消耗品堵塞样品流体的流动的样[0237]随后，处理器502可以使用针对一个或多个进一步操作参数中的每个所确定的系[0243]其中，Vinput可体的体积，并且Vpredicted_i可以是使用为进一步操作参数i所生成的方程而获得的预测的堵[0245]待使用的进一步操作参数的数量N可以由用户例如使用与处理器502通信的输入[0246]在一些示例性实施方式中，当如上所述确定的灵敏度因子大于指定灵敏度阈值线性回归函数(1)可能是三者中最不灵敏的。由于回归函数(2)和(3)中哪个更加灵敏可能[0248]此外，灵敏度因子可以用于确定和/或调整用于确定回归函数的系统信息所针对塞量Vpb的值与在当前时间点tcurrent已被引入到流体路径中的样品流体的量Vin_tcurrent对[0251]预测的堵塞量Vpb可以理解为当过滤器两端的压差达到指定最大压差时，投入到投入的体积有关，该确定体积可以由输入阀14与澄清过滤器(例如，过滤器2a)之间的(多测的过滤器堵塞体积Vpb可能取决于指示上游压强和下游压[0254]在处理器502确定指定停止条件未满足(步骤S18为否)的情况下，则图7的示例性[0256]在步骤S20，处理器502可以控制样品制备系统1以停止将样品流体引入样品制备[0257]在可选步骤S22中，处理器502可以控制样品制备系统1泵送冲洗液体穿过过滤器工艺流体输入阀24中的与冲洗液体源对应的一个设定为打开状态以允许冲洗液体在流体[0260]在步骤S24，处理器502可以控制样品制备系统1使空气通过过滤器进行冲洗(例将工艺流体输入阀24中的与空气源对应的一个设定为打开状态，以允许空气在流体路径如，经过一定时间后)将工艺流体输入阀24中的一个设定为防止空气流入输入线12的关闭样品制备系统1的流体路径中移除。在步骤S26之后，该示例性工艺可以继续进行到步骤[0263]在步骤S28，处理器502可确定是否在流体路径上(例如在第一机构2中)设定另一[0269]图8示出了通过运行根据本公开的控制过程控制的示例性样品制备系统而获得的在10秒的指定时间段或引入流体路径中的流体体积变化是2毫升的情况下执行图7中所示[0270]图9为根据本公开的控制工艺预测的、设置在样品制备系统的流体路径上的过滤置50利用上述线性回归函数(1)在10秒的指定时间段或引入流体路径中的流体体积变化2的过滤器的堵塞体积以及通过输入样品阀14泵送的体积和过滤器两端的压差的另一个示i_Δt至ti内获得的压差dP_ti_Δt，…,dP_ti和输点ti(或在时间点ti之后的时间点)确定的回归函数可以用于于时间点tj的时间点)确定的回归函数可以用于计算时间点tj处的预测[0276]在更多示例性实施方式中，控制装置50可以控制具有与图1所示示例不同配置的示的样品制备系统1的串联布置相同的配置。如果样品制备系统中存在多于一个的串联装所示的示例性工艺。使预测的模型从样品到样品得到改进。该模型还可能器的死容(deadvolume))，这可以允许该预测的模型用不同的系统和不同的过滤器来实[0284]图11示出了计算机的示例硬件配置，该计算机可以用于实现上述系统的至少部系统(BIOS)可以存储在ROM722中，该基本输入/输出系统(BIOS)包含有助于在计算机7内[0285]该计算机可以包括用于通过网络与其他计算机和/或装置进行通信的网络接口构可以包括实现本文描述的示例方法及其变型的相关数据。相关数据可以组织在数据库[0289]计算机7可通过对应的I/O接