一種高通量細胞培養器及其製造方法
2023-10-24 11:02:27 1
專利名稱：一種高通量細胞培養器及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種細胞培養器及其製備方法，特別涉及一種高通量細胞培養器及其製備方法。
背景技術：
近十幾年來，由於生物製品行業的飛速發展，傳統的通過生物化學技術從動物組織獲取生物製品的方法已經遠遠不能滿足市場的需求，通過動物細胞在體外大規模培養來表達特定的蛋白、單克隆抗體、幹擾素及病毒疫苗製品已成為目前最普遍的技木。另外，最近幾年隨著幹細胞技術的發展，對人體細胞培養應用日益廣泛，其中，組織器官再造和細胞療法已成為人類疾病治療最有希望的方法。細胞療法是指應用人的自體、同種異體或異種(非人體)的體細胞，經體外操作後回輸(或植入)人體的治療方法。這種體外操作包括細胞在體外的傳代、擴增、篩選以及藥物或其他能改變細胞生物學行為的處理。經過體外操作後的細胞可用於疾病的治療，也可用於疾病的診斷或預防。人體及動物細胞體外大規模培養技術是在人工條件下，設定pH、溫度、溶氧等，在細胞培養載體(容器)中高密度大量培養動物細胞用於生產生物製品的技木。常用的大規模培養的動物細胞有雞胚成纖維細胞、原代地鼠腎細胞等多種元代細胞，及人二倍體細胞、CHO細胞、Vero細胞等。這些細胞在疫苗生產、單抗製備、紅細胞生成素等產品領域廣泛應用。常用的人體細胞有幹細胞、NK細胞、皮膚細胞等。目前常用的細胞大規模培養方法有常規細胞培養瓶培養、轉瓶培養、生物反應器培養和細胞エ廠等。轉瓶技術為傳統的貼壁細胞培養技術，細胞接種在旋轉的圓筒形培養器-轉瓶中，培養過程中轉瓶不斷旋轉，使細胞交替接觸培養液和空氣。轉瓶培養具有結構簡單，投資少，技術成熟，放大只需簡單的增加轉瓶數量等優點。但也有其缺點勞動強度大，佔地空間大，単位體積提供細胞生長的表面積小，細胞生長密度低，瓶間差異較難控制等，因而難以產業化或規模化生產。「細胞エ廠」由Corning公司和Thermo Fisher公司開發，該裝置將細胞培養推向自動化、高效化、エ業化生產，有了巨大的進步。但該系統未能解決培養結束後的細胞無損傷性回收及多株細胞在一個反應器中同時培養的問題。此外，該系統無法在同一細胞培養裝置中同時培養多批或多株細胞；
常規細胞培養皿、板和瓶均為開放式，加液、接種及細胞收穫操作過程極易發生汙染。有必要開發出ー種新型的高通量細胞培養器。
發明內容
本發明的ー個目的在於提供一種高通量的細胞培養器。本發明的另ー個目的在於提供上述細胞培養器的製造方法。本發明所採取的技術方案是
ー種高通量細胞培養器，包括細胞培養室，細胞培養室由隔板隔離為多個獨立的細胞培養層組成，細胞培養層中設有培養基進出料口和密封塞，密封塞中插入有帶過濾器的通風端ロ，培養基進出料ロ通過管路與進料裝置相連，進料裝置通過管路分別與培養液儲罐和細胞收集瓶相連。作為本發明的進行ー步改進，進料裝置為單管或多管蠕動泵。作為本發明的進行ー步改進，培養液儲罐上方設有真空式過濾器。作為本發明的進行一歩改進，細胞培養室由塑料製成。作為本發明的進行ー步改進，細胞培養層的內壁為經過親水改性處理的內壁。作為本發明的進行ー步改進，密封塞為橡膠密封塞。作為本發明的進行ー步改進，上述細胞培養器的製造方法，包括使用注塑法注塑 得到細胞培養室的部件，之後使用超聲塑料焊接成為細胞培養室。作為本發明的進行ー步改進，使用等離子表面改性技術對細胞培養室與細胞相接觸的部位進行親水改性。本發明的有益效果是
本發明的細胞培養器，可同時培養多株細胞，為臨床細胞治療的細胞體外培養提供了理想的工具；使用本發明的細胞培養器，可以使細胞培養及其加料和收穫在封閉狀態下進行，大大減少了其在培養過程中被汙染的可能性。本發明的細胞培養器，在國內率先開發用於細胞培養和細胞及其產物收穫的高精度、自動化、程序化、連續高效的生產裝置，使細胞培養和細胞及其產物收穫エ序集成在一個反應器或ー個エ藝步驟中進行，從而簡化工藝流程、提高生產效率，解決細胞貼壁和封閉式加料和培養結束後的收穫等問題；
本發明的細胞培養器，可以根據需要確定細胞的培養量，可以方便地切換不同的培養基，滿足不同細胞培養階段的需求，可以方便地調節細胞的培養量，既可以用於研發，也可以用於實際生產，應用範圍更廣。通過對內壁進行改性處理，使內壁具有親水性，從而增強了細胞的貼壁率，提高了細胞的培養效率。
圖I是本發明細胞培養器的結構示意 圖2是本發明細胞培養室的結構示意 圖3是本發明密封塞處的ー種結構示意 圖4是本發明進料裝置的一種結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖，進行ー步說明本發明。參見圖I 4，
ー種高通量細胞培養器，包括細胞培養室I，細胞培養室I由隔板隔離為多個獨立的細胞培養層2組成，細胞培養層2中的設有培養基進出料ロ 21和密封塞22，密封塞22後插入有帶過濾器23的通風端ロ 24，培養基進出料ロ 21通過管路與進料裝置3相連，進料裝置3通過管路分別與培養液儲罐4和細胞收集瓶5相連。
作為本發明的進行ー步改進，進料裝置為單管或多管蠕動泵。蠕動泵可以方便地調節流速和流量，並可以通過計算機遠程操作，進ー步減少了人為操作，降低了細胞被汙染的風險。
作為本發明的進行一歩改進，培養液儲罐4上方設有真空式過濾器41。配製好的培養液經過真空式過濾器進行除菌處理，方便了培養液的進料，同時也降低了培養液被汙染的風險。作為本發明的進行ー步改進，細胞培養室由塑料製成。作為本發明的進行ー步改進，細胞培養層的內壁為經過親水改性處理的內壁。作為本發明的進行ー步改進，密封塞為橡膠密封塞。作為本發明的進行一歩改進，上述細胞培養器的製造方法，包括使用注塑法注塑得到細胞培養室的部件，之後使用超聲塑料焊接成為細胞培養室。作為本發明的進行ー步改進，使用等離子表面改性技術對細胞培養室與細胞相接觸的部位進行親水改性。經過改性的內壁，可以更好地促進細胞的貼壁生長。在培養細胞時，培養液通過進料裝置進料時，可以通過通風端ロ進行氣體交換，以平衡細胞培養層內外的氣壓，方便進料。在接種細胞時，可將針頭插入密封塞中，接種細胞，接種完成之後拔出，密封塞自然密閉，操作方便，也不易汙染培養液。由於細胞培養層彼此獨立，培養液也可以通過進料裝置單獨進料，因此，可以在不同的細胞培養層培養不同的細胞，也可以在細胞培養的不同階段，排除廢液和新的培養液。使用本發明的細胞培養器，可以方便地培養多種細胞，也可以根據需要設定細胞的培養量。待細胞成熟後，使細胞脫壁，之後通過進料裝置將培養好的細胞外吸，收集在細胞收集器中。本發明的細胞培養器，可同時培養多株細胞，為臨床細胞治療的細胞體外培養提供了理想的工具；使用本發明的細胞培養器，可以使細胞培養及其加料和收穫在封閉狀態下進行，大大減少了其在培養過程中被汙染的可能性。本發明的細胞培養器，在國內率先開發用於細胞培養和細胞及其產物收穫的高精度、自動化、程序化、連續高效的生產裝置，使細胞培養和細胞及其產物收穫エ序集成在一個反應器或ー個エ藝步驟中進行，從而簡化工藝流程、提高生產效率，解決細胞貼壁和封閉式加料和培養結束後的收穫等問題；
本發明的細胞培養器，可以根據需要確定細胞的培養量，可以方便地切換不同的培養基，滿足不同細胞培養階段的需求，可以方便地調節細胞的培養量，既可以用於研發，也可以用於實際生產，應用範圍更廣。
權利要求
1.ー種高通量細胞培養器，包括細胞培養室，其特徵在於所述細胞培養室由塑料隔板隔離為多個獨立的細胞培養層組成，所述細胞培養層中設有培養基進出料口和密封塞，所述密封塞中插入有帶過濾器的通風端ロ，所述培養基進出料ロ通過管路與進料裝置相連，所述進料裝置通過管路分別與培養液儲罐和細胞收集瓶相連。
2.根據權利要求I所述的ー種高通量細胞培養器，其特徵在於進料裝置為單管或多管蠕動泵。
3.根據權利要求I或者2所述的ー種高通量細胞培養器，其特徵在於培養液儲罐上方設有真空式過濾器。
4.根據權利要求I所述的ー種高通量細胞培養器，其特徵在於細胞培養室由塑料製成。
5.根據權利要求I所述的ー種高通量細胞培養器，其特徵在於密封塞為橡膠密封塞。
6.根據權利要求4所述的ー種高通量細胞培養器，其特徵在於細胞培養層的內壁為經過親水改性處理的內壁。
7.權利要求4所述高通量細胞培養器的製造方法，包括如下步驟使用注塑法注塑得到細胞培養室的部件，之後使用超聲塑料焊接成為細胞培養室。
8.根據權利要求7所述的高通量細胞培養器的製造方法，其特徵在於使用等離子表面改性技術對細胞培養室與細胞相接觸的部位進行親水改性。
全文摘要
本發明公開了一種高通量細胞培養器及其製造方法。培養器包括細胞培養室，細胞培養室由隔板隔離為多個獨立的細胞培養層組成，細胞培養層中的設有培養基進出料口和密封塞，密封塞後插入有帶過濾器的通風埠，培養基進出料口通過管路與進料裝置相連，進料裝置通過管路分別與培養液儲罐和細胞收集瓶相連。進料動力裝置為單管或多管蠕動泵，蠕動泵可以方便地調節流速和流量。本發明的細胞培養器，可以根據需要確定細胞的培養量，可以方便地切換不同的培養基，滿足不同細胞培養階段的需求，可以方便地調節細胞的培養量，既可以用於研發，也可以用於實際生產，應用範圍更廣。
文檔編號C12M3/00GK102643744SQ20121011563
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月18日 優先權日2012年4月18日
發明者方想元, 袁建華, 袁曄 申請人:廣州潔特生物過濾製品有限公司