[发明专利]用于颗粒的电穿孔的系统

说明书

用于细胞生物加工和细胞疗法制造的系统可以包括一系列微流体模块，以实现连续流的端对端细胞生物加工。每个模块可以实施不同的技术，并且模块可以彼此耦接以在细胞生物加工或细胞疗法制造链中执行各种单元操作，从而实现血液或血液制品样本的直接处理。该系统可以自动且连续地将样本处理成基因修饰的淋巴细胞或T细胞以用于细胞治疗。由系统中的每个模块实施的技术可以包括微流体声泳、微流体声泳培养基交换或细胞洗涤以及连续流微流体电转染的任何组合。实现这些微流体技术的模块可以与塑料管或定制歧管互连。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2019年11月22日提交的题为“用于靶细胞连续流富集、洗涤和电转染的端对端细胞治疗生物加工装置”，序列号为62/939,191的美国临时专利申请的优先权，其通过引用整体并入本文。

背景技术

基因修饰的T细胞的使用可用于治疗各种血液癌症，导致第一次FDA批准的细胞疗法治疗。成功的细胞疗法治疗已经导致新的细胞疗法研究和对细胞疗法制造的增加的需求。目前的制造管道通常依赖于设计用于研究用途而不是大规模制造的过时的细胞生物加工设备。这可能导致长的处理时间(例如，大约数周)和非常昂贵的治疗，在一些情况下，患者的成本达到每剂量约400,000美元。

发明内容

本公开描述了用于细胞生物加工和细胞疗法制造的系统和方法。在一些实施方式中，本公开的技术可以使用基于微流体的技术的组合来简化和自动化用于细胞疗法的细胞生物加工或制造过程。本公开的系统和方法可以利用制造过程中的几个步骤，包括从血液或血液制品中靶细胞的富集、细胞洗涤或培养基交换以及通过电转染进行基因递送。在一些实施方式中，所有这些处理步骤可以在连续流中完成，使得能够在没有人为干预的情况下在完全自动化的过程中在几小时内处理大约10亿个细胞。

在一些实施方式中，用于细胞生物加工和细胞疗法制造的系统可以主要由微流体模块构建，并且可以实现连续流的端对端细胞生物加工。传统上，微流体方案可能受到低吞吐量的限制。然而，本文公开的技术可以使用平行化和中尺度几何形状(例如，1mm宽的微通道)来克服这些限制，从而以临床规模制造细胞疗法。本公开还描述了用于对关键参数(诸如流速和电场量值)进行自动精确控制的反馈传感器。这可以帮助确保最终产物在大样本的整个处理过程中是一致的，该大样本可以包括超过500,000个细胞。因此，本公开提供了可以提供增加的自动化、减少的接触劳动、增加的吞吐量和对用于细胞生物加工和细胞疗法制造的过程的更精确控制的技术。

本公开的至少一个方面涉及一种系统。该系统可以包括入口通道，该入口通道接收包括目标颗粒的目标流体流。该系统可以包括声泳装置，其从入口通道接收包括目标颗粒的目标流体流，并将目标颗粒从目标流体流移动到包括负荷颗粒(cargo particle)的缓冲液流体流。该系统可包括电穿孔设备，其接收包含目标颗粒和负荷颗粒的缓冲液流体流。电穿孔设备可以向缓冲液流体流施加电场，以使缓冲液流体流中的一部分目标颗粒吸收一部分负荷颗粒。该系统可包括出口通道，其提供来自电穿孔设备的输出缓冲液流体流。

在一些实施方式中，声泳装置可以包括中心通道，其接收来自缓冲液流体的源的包含负荷颗粒的缓冲液流体流和来自入口通道的目标流体流。在一些实施方式中，声泳装置可以包括耦接到中心通道的压电换能器，其使目标颗粒从目标流体流移动到第二通道中的缓冲液流体流。在一些实施方案中，电穿孔设备可包括中心通道，其接收从声泳装置输出的缓冲液流体流和来自第二通道的导电缓冲流。在一些实施方式中，电穿孔设备可包括电耦接到中心通道的一部分以提供电流的电极。