植物浸潤設備制造技術

本發明專利技術提供了一種用于使用接種體浸潤植物的植物浸潤設備以及使用所述設備的方法，該設備包括框架，框架具有適用于接收待浸潤植物的至少一個托盤的一個或多個托盤支架；自動化操作機構，所述自動化操作機構安裝至框架并且可操作地在設備內位移植物托盤；多個接種體儲存器，接種體儲存器安裝至框架并且容納一個或多個接種體；浸潤池，浸潤池安裝至框架，并且當植物托盤布置在浸潤位置中時植物托盤被接收在浸潤池內；以及真空發生設備，真空發生設備與浸潤池連通以在浸潤池內施加負壓，從而使浸沒在浸潤池內的接種體中的植物葉子的氣孔開放并且使得接種體流體浸潤到植物葉子中。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】植物浸潤設備相關申請的交叉引用本申請要求于2012年2月15日提交的美國臨時申請序列號61/599，094的優先權，其全部內容通過引證方式結合于此。
本專利技術通常涉及用于操作和浸潤植物的設備與方法，并且更具體地涉及用于植物的自動化的和高產量浸潤的設備與方法，所述設備與方法用于生產重組蛋白質。
技術介紹
存在對于使用植物資源生產新藥物的關注的復蘇。現在能使用基因工程植物生產藥理學活性蛋白質，包括哺乳動物抗體、血液產品替代品、疫苗、激素、細胞因子以及多種其他藥物。醫藥植物產品具有巨大潛力，并且可成為用于多種新生物制藥產品(諸如疫苗)的重要生產系統。 例如目前流感疫苗產生于受精卵中，在病毒能使用適當的生產系統被收獲并純化之前受精卵已經感染并孵化了很長一段時間。在昆蟲或哺乳動物細胞中的產生疫苗也需要必需的孵化期以用于細胞分泌足夠量的病毒。在引入任何那些系統之前當與必須由目標病毒(要么作為弱病毒要么作為亞單位病毒)制造的適應性相結合時，響應于新出現的威脅現在的候選疫苗的生產方法需要很長時間，此外具有與細胞培養或卵細胞的孵化相聯系的高成本。 植物是用于重組藥物蛋白質的生產的潛在的低成本與污染物安全的工廠。就氨基酸序列、結構以及生物活性而言，植物中產生的大部分重組蛋白質與它們的哺乳動物相應部分別無二致。傳統地，蛋白質已使用復雜的生產系統(例如細胞培養、酵母、細菌或卵子)來生產。然而，在植物中生產蛋白質的能力具有一些主要的優勢。植物獨特地能夠以高產量和低成本形成不同復雜程度和糖基化圖案的有效蛋白質表達式。 基因工程植物應用的局限性通常來自于轉基因生物在積聚足夠量的重組產品的無能，作為低轉錄率、信息拼接不適當、外來mRNA的不穩定、低轉譯率、內源蛋白質酶作用下的重組蛋白質的強易感性或者對于外來蛋白質的重組有機體的強易感性的結果，其將導致不適當的或局限性的生長或在最糟糕的情形下，對宿主有機體具有強毒性影響。當利潤空間變窄，或者當剩余物質的處理和/或處置引起生物安全或環境問題時，生產水平的不充分對應用的發展具有直接影響。因此出現了對于所需重組產品的積聚水平的改進，所述改進成為保證許多分子農業的應用商業化的關鍵因素。 基于植物的疫苗生產系統代表了對于傳統疫苗開發過程的可行性選擇，并且可針對存在于傳統的基于卵子或基于細胞的疫苗生產中的許多問題提供更有效的長期解決辦法。植物是具有成本效益的蛋白質生產器，并且因此它們的用于生產用于在商業應用中使用的蛋白質的使用(例如但不限于疫苗的開發)提供了針對用于開發與生產這種蛋白質和/或疫苗的更多傳統的過程的現實選擇性。該種植物生產蛋白質的其它使用包括用于工業過程的酶、治療性抗體等。 病毒樣顆粒(VLP)的使用正作為這樣一項科技而出現，其已經被發很好地適合于使用這種基于植物的疫苗制造技術來生產。VLP通常包括布滿蛋白質或蛋白質部分的脂質殼或蛋白質殼，脂質殼或蛋白質殼通過疫苗能明確為旨在通過疫苗而目標化的給定疾病。因此，VLP “看起來”像目標病毒，從而允許通過病人的免疫系統識別它們并且向目標病毒提供免疫力。然而由于它們缺少真實病毒的核心遺傳物質，因此VLP是非傳染性的并且因此不能復制。已經發現用于生產這種VLP和/或其他蛋白質目的的植物的使用比某些先前使用的生產工序(包括細胞培養、酵母、細菌等)更有效，先前使用的生產工序通常更復雜并且因而成本高。 然而，伴隨用于VLP和/或蛋白質的商業化生產的植物的使用仍然存在一些挑戰，這更具體地是因為先前使用的用于植物的浸潤和處理的系統會耗費許多人工和成本。因此，例如在生產效率和成本有效性方面、所制造的疫苗的質量控制以及標準方面，在制造植物基疫苗產品方面仍存在改進。 因此，存在對于能夠以自動化工序執行植物的浸潤的改進設備的需要，所述自動化工序例如為用于疫苗開發的候選蛋白質的高產量工序以及用于重組蛋白質的生產的標準化工序。
技術實現思路
因此已經開發了高產量的基于植物的重組蛋白質生產系統，該系統允許新的治療性化合物(例如通過允許大量重組蛋白質的生產的疫苗抗原，包括用于測試的VLP承載疫苗候選抗原)的發現與發展的加速。例如，當前所述的系統允許在植物中的VLP上生產大量抗原方案，然后能從植物中純化VLP并且進行測試以用于最有效的基于VLP的疫苗抵抗疾病引起的藥劑的鑒別。本系統提供用于使用基于植物的生產技術的新疫苗的發現與發展的快速且低成本的生產系統。 根據本專利技術的一個方面，存在提供用于用接種體浸潤植物的植物浸潤設備，該設備包括:框架，所述框架具有適用于容納一個或多個待浸潤植物托盤的一個或多個托盤支架，當布置在輸入支架上時托盤處于初始位置；自動化操作機構，所述自動化操作機構安裝至框架并且可操作以使植物托盤在設備內位移，所述自動化操作機構具有機器人操作器，所述機器人操作器可致動以至少使植物托盤從初始位置位移至浸潤位置；多個接種體儲存器，接種體儲存器安裝至框架并且包含一個或多個接種體，接種體儲存器以流體流動連通的方式與流體傳輸系統相互連接，流體傳輸系統可操作以控制到接種體儲存器中的流入以及從接種體儲存器中的流出；浸潤池，所述浸潤池安裝至框架，并且當布置在浸潤位置中時植物托盤被容納在浸潤池內，當布置在浸潤池內的浸潤位置中時，流體傳輸系統與所述浸潤池流體流動連通以用于用來自于接種體儲存器的一個中的選定接種體至少部分地填充浸潤池以至少部分地浸沒植物托盤的植物葉子，當植物托盤布置在其中浸潤位置中時，浸潤池被封在密封結構內；以及真空發生設備，真空發生設備與浸潤池連通以在密封結構內的浸潤池內施加負壓，從而使浸沒在浸潤池內的接種體中的植物葉子的氣孔開放并且引起接種體浸潤進入到植物葉子中。 根據本專利技術的另一個方面，提供了使用自動化植物浸潤設備用接種體浸潤植物的方法，植物設置在托盤中，方法包括:為所述植物浸潤設備提供浸潤池、至少一個接種體儲存器以及自動托盤操作機構，植物托盤被容納在所述浸潤池內，所述至少一個接種體儲存器容納接種體并且與所述浸潤池處于獨立的流體流動連通下，所述自動托盤操作機構具有機器人操作器；將來自于接種體儲存器的接種體輸送進入浸潤池中以便浸潤到植物內；使用機器人操作器以使植物托盤從設備內的裝載位置位移至浸潤位置，在所述裝載位置中植物托盤被輸送至設備以用于浸潤，在所述浸潤位置中植物托盤被布置在浸潤池內以使得至少植物葉子浸沒在浸潤池內的選定接種體流體中；在植物處于浸潤位置的情況下封住并密封浸潤池，并且在密封的浸潤池中提供負壓；以及在預先設定的一段時間后，從浸潤池內的接種體流體中移除植物托盤。 【附圖說明】 現將對附圖進行參考。 圖1是根據本公開的一個實施方式的植物浸潤設備的側立體圖，示出了其下面外部面板被移除，所述植物浸潤設備用于用接種體浸潤植物以便用于重組蛋白質生產； 圖2是圖1的植物浸潤設備的另一個立體圖，示出了下面外部面板處于適當位置中； 圖3是圖1的植物浸潤設備的前立體圖； 圖4是圖1的植物浸潤設備的放大側視圖，示出了接種體儲存器； 圖5是圖1的植物浸潤設備的相反一側的側視圖，示出了外部板被移除； 圖6是圖1植物浸潤設備的局部前視立體圖，示出了植物托盤處于托盤輸入架內的初始、預浸潤位置中。 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種植物浸潤設備，用于用接種體浸潤植物，所述設備包括：框架，所述框架具有適用于容納待浸潤的所述植物的一個或多個托盤的一個或多個托盤支架，當布置在輸入支架上時所述托盤處于初始位置；自動化操作機構，所述自動化操作機構安裝至所述框架并且能操作以使所述植物托盤在所述設備內位移，所述自動化操作機構具有機器人操作器，所述機器人操作器可致動以至少使所述植物托盤從所述初始位置位移至浸潤位置；多個接種體儲存器，所述多個接種體儲存器安裝至所述框架并且容納一個或多個接種體，所述接種體儲存器以流體流動連通方式與流體傳輸系統相互連接，所述流體傳輸系統能操作以控制到所述接種體儲存器的流入以及從所述接種體儲存器的流出；浸潤池，所述浸潤池安裝至框架，并且當所述植物托盤布置在所述浸潤位置中時所述植物托盤被容納在所述浸潤池內，所述流體傳輸系統與所述浸潤池處于流體流動連通，以用來自于所述接種體儲存器的一個中的選定的接種體至少部分地填充所述浸潤池，從而當所述植物托盤布置在所述浸潤池內的所述浸潤位置中時，至少部分地浸沒所述植物托盤的植物葉子，當所述植物托盤布置在其中的所述浸潤位置中時，所述浸潤池被封住在密封結構中；以及真空發生設備，所述真空發生設備與所述浸潤池連通以在所述密封結構內的所述浸潤池內施加負壓，從而使浸沒在所述浸潤池內的所述接種體中的所述植物葉子的氣孔開放并且使得所述接種體浸潤到所述植物葉子中。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.02.15 US 61/599,0941.一種植物浸潤設備，用于用接種體浸潤植物，所述設備包括: 框架，所述框架具有適用于容納待浸潤的所述植物的一個或多個托盤的一個或多個托盤支架，當布置在輸入支架上時所述托盤處于初始位置； 自動化操作機構，所述自動化操作機構安裝至所述框架并且能操作以使所述植物托盤在所述設備內位移，所述自動化操作機構具有機器人操作器，所述機器人操作器可致動以至少使所述植物托盤從所述初始位置位移至浸潤位置； 多個接種體儲存器，所述多個接種體儲存器安裝至所述框架并且容納一個或多個接種體，所述接種體儲存器以流體流動連通方式與流體傳輸系統相互連接，所述流體傳輸系統能操作以控制到所述接種體儲存器的流入以及從所述接種體儲存器的流出； 浸潤池，所述浸潤池安裝至框架，并且當所述植物托盤布置在所述浸潤位置中時所述植物托盤被容納在所述浸潤池內，所述流體傳輸系統與所述浸潤池處于流體流動連通，以用來自于所述接種體儲存器的一個中的選定的接種體至少部分地填充所述浸潤池，從而當所述植物托盤布置在所述浸潤池內的所述浸潤位置中時，至少部分地浸沒所述植物托盤的植物葉子，當所述植物托盤布置在其中的所述浸潤位置中時，所述浸潤池被封住在密封結構中；以及 真空發生設備，所述真空發生設備與所述浸潤池連通以在所述密封結構內的所述浸潤池內施加負壓，從而使浸沒在所述浸潤池內的所述接種體中的所述植物葉子的氣孔開放并且使得所述接種體浸潤到所述植物葉子中。2.根據權利要求1所述的植物浸潤設備，其中，所述多個接種體儲存器設置成與所述浸潤池獨立地流體流動連通并且被獨立地控制。3.根據權利要求1或2所述的植物浸潤設備，其中，所述接種體儲存器包括大體透明的管狀圓筒，所述管狀圓筒可視地顯示所述接種體儲存器的流體內容物的至少一個特性。4.根據權利要求3所述的植物浸潤設備，其中，所述至少一個特性包括:所述接種體的存在、殘留在每個接種體儲存器中的接種體的總量以及所述接種體的顏色。5.根據權利要求1至4中任一項所述的植物浸潤設備，進一步包括能位移的池蓋，所述池蓋構造成密封地抵接所述浸潤池的周界邊緣，從而當所述植物托盤布置在其中的所述浸潤位置中時使所述浸潤池封住在所述密封結構中。6.根據權利要求5所述的植物浸潤設備，進一步包括分別布置在所述池蓋與所述浸潤池上的互鎖構件，所述互鎖構件彼此配套地接合以確保所述池蓋的密封表面與所述浸潤池的密封表面之間的精確對準。7.根據權利要求6所述的植物浸潤設備，其中，所述互鎖構件包括布置在所述池蓋和所述浸潤池中的一個上的豎直銷，并且所述豎直銷與所述池蓋和所述浸潤池中另一個中的相應開口配套。8.根據權利要求1至7中任一項所述的植物浸潤設備，其中，所述流體傳輸系統包括能遠程操作的泵系統，所述泵系統用于將所述接種體泵送到所述接種體儲存器中以及從所述接種體儲存器中將接種體泵送出來。9.根據權利要求1至8中任一項所述的植物浸潤設備，其中，所述機器人操作器包括能遠程操作的機器人臂，所述機器人臂具有至少一個植物托盤夾緊鉗，所述植物托盤夾緊鉗能操作以抓緊和釋放所述植物托盤，并且使所述植物托盤在所述植物浸潤設備內以多重自由度似移。10.根據權利要求9所述的植物浸潤設備，其中，所述植物托盤夾緊鉗包括具有延伸蓋的樞轉夾緊部分，所述樞轉夾緊部分基本將所述植物的所述懸吊的葉子封住在所述植物托盤內。11.根據權利要求10所述的植物浸潤設備，其中，所述樞轉夾緊部分的所述蓋由大體透明的塑料構成。12.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬克安德烈·達奧斯特，妮科爾·貝奇托爾德，盧克·勞林，路易斯菲利普·維齊納，諾曼德·迪比克，
申請(專利權)人：麥迪卡格公司，
類型：發明
國別省市：加拿大;CA