用於細胞體外培養的管路的製作方法
2023-10-26 00:28:22
本發明涉及機械工業技術領域，更具體地說，涉及一種用於細胞體外培養的管路。
背景技術：
msc(mesenchymalstemcells，間充質幹細胞)細胞、nk(naturalkillercell，自然殺傷細胞)、car-t(chimericantigenreceptort-cell，嵌合抗原受體t細胞)細胞等需採用分離培養罐進行培養，然而細胞在培養罐過程中需多次分離培養罐中添加液體，增大細胞於培養過程中受汙染的風險。
因此，如何使細胞在利用分離培養罐於體外培養時因向分離培養罐中添加液體等而遭受汙染，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明提供一種管路，其具有蠕動泵，能夠使用於添加至上述分離培養罐的液體由該管路輸送，避免在添加液體的過程中汙染分離培養罐內的細胞。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種用於細胞體外培養的管路，包括：
第一管，所述第一管的第一端設有多個第一輸入支路，且各所述第一輸入支路上分別設有管壓閥；
第二管，所述第二管的第一端連接蠕動泵；
第三管，所述第三管將所述蠕動泵連接至分離培養罐；
第四管，所述第四管的第一端設有多個第二輸入支路，且各所述第二輸入支路上分別設有管壓閥；
其中，所述第一管的第二端、所述第二管的第二端和所述第四管的第二端連通。
優選的，上述管路中，還包括：
第五管，所述第五管的第一端連接於所述第三管，第二端與所述第一管的第二端、所述第二管的第二端以及所述第四管的第二端連通；
第六管，所述第六管的第一端與所述第三管連通，且該第一端位於所述第五管和所述蠕動泵之間；所述第六管的第二端設有多個輸出支路；
第七管，所述第七管的兩端分別與所述第六管和所述第四管連通；
第八管，所述第八管的兩端分別連通所述第三管和所述第七管；
第九管，所述第九管的兩端分別連通所述第三管和所述第八管，且所述第九管上設有計數池；所述第八管和所述第九管連通於所述第三管的端部分別位於所述第六管和所述蠕動泵之間，且所述第八管連通於所述第三管的端部位於所述蠕動泵和所述第九管上連通於所述第三管的端部之間；
第十管，所述第十管的兩端分別連通一個所述第二輸入支路和一個所述輸出支路。
優選的，上述管路中，所述第三管上設有兩個管壓閥，其中，一個管壓閥位於所述第八管和第九管之間；另一個管壓閥位於所述第五管和所述第六管之間。
優選的，上述管路中，所述第五管上設有管壓閥。
優選的，上述管路中，所述第四管上設有管壓閥，且該管壓閥位於所述第四管的第二端和所述第七管之間；所述第七管位於所述第四管的第二端和所述第四管上設置所述第二輸入支路的部位之間。
優選的，上述管路中，所述第七管上設有管壓閥，且該管壓閥位於所述第八管和所述第六管之間；所述第八管上設有管壓閥，且該管壓閥位於所述第九管和所述第七管之間。
優選的，上述管路中，所述第六管上設有管壓閥，且該管壓閥位於所述第六管的第一端和所述第七管之間，所述第七管連通於所述第六管的主幹部位。
優選的，上述管路中，所述第十管上設有磁分選部件；與所述第十管連通的所述第二輸入支路上設有兩個管壓閥，所述第十管連通於該第二輸入支路上兩個管壓閥之間的部位；與所述第十管連通的所述輸出支路上設有兩個管壓閥，所述第十管連通於該輸出支路上兩個管壓閥之間的部位。
本發明提供一種管路，其包括第一管、第二管、第三管、第三管和第四管；第一管的第一端設有多個第一輸入支路，且各第一輸入支路上分別設有管壓閥；第二管的第一端連接蠕動泵；第三管將蠕動泵連接至分離培養罐；第四管的第一端設有多個第二輸入支路，且各第二輸入支路上分別設有管壓閥；第一管的第二端、第二管的第二端和第四管的第二端連通。
應用上述管路時，將各第一輸入支路和第二輸入支路分別連接於盛裝有待輸入分離培養罐的物質的容置袋，然後根據需要打開蠕動和相應的管壓閥即可向分離培養罐中加入所需物質。
顯然，本發明提供的管路能夠輸送用於添加至分離培養罐中的物質，輸入過程中與外界環境無接觸，能夠避免在添加過程中汙染分離培養罐內的細胞。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的管路的結構示意圖；
上圖1中：
容置袋01；分離培養罐02；混合氣體盛裝瓶03；第一管101；第二管102；第三管103；第四管104；第五管105；第六管106；第七管107；第八管108；第九管109；第十管110；第十一管111。
具體實施方式
本發明實施例公開了一種管路，其具有蠕動泵，能夠使用於添加至上述分離培養罐的液體由該管路輸送，避免在添加液體的過程中汙染分離培養罐內的細胞。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
請參閱圖1，本發明實施例提供一種管路，其包括第一管101、第二管102、第三管103、第三管103和第四管104；第一管101的第一端設有多個第一輸入支路，且各第一輸入支路上分別設有管壓閥；第二管102的第一端連接蠕動泵；第三管103將蠕動泵連接至分離培養罐02；第四管104的第一端設有多個第二輸入支路，且各第二輸入支路上分別設有管壓閥；第一管101的第二端、第二管102的第二端和第四管104的第二端連通。上述第一輸入支路和第二輸入支路分別用於連接容置袋01，該容置袋01為盛裝有待輸入分離培養罐02的物質的容置袋01。
應用上述管路時，將各第一輸入支路和第二輸入支路分別連接於盛裝有待輸入分離培養罐02的物質的容置袋01，然後根據需要打開蠕動和相應的管壓閥即可向分離培養罐02中加入所需物質。
顯然，本發明提供的管路能夠輸送用於添加至分離培養罐02中的物質，輸入過程中與外界環境無接觸，能夠避免在添加過程中汙染分離培養罐02內的細胞。
由於細胞利用分離培養罐02進行體外培養時不僅需需要輸入物質，還需排出廢液等，並且在不同的階段需排出分離培養罐02進行分選、質量監測等，為了進一步避免細胞在排出廢液等物質以及於分離培養罐02和磁分選部件等之間進行流轉時受汙染，上述管路還包括：
第五管105述第五管105的第一端連接於所述第三管103，第二端與第一管101的第二端、第二管102的第二端以及第四管104的第二端連通；
第六管106，第六管106的第一端與第三管103連通，且該第一端位於第五管105和蠕動泵之間；第六管106的第二端設有多個輸出支路；
第七管107，第七管107的兩端分別與第六管106和第四管104連通；
第八管108，第八管108的兩端分別連通第三管103和第七管107；
第九管109，第九管109的兩端分別連通第三管103和第八管108，且第九管109上設有計數池；第八管108和第九管109連通於第三管103的端部分別位於第六管106和蠕動泵之間，且第八管108連通於第三管103的端部位於蠕動泵和第九管109上連通於第三管103的端部之間；
第十管110，第十管110的兩端分別連通一個第二輸入支路和一個輸出支路。
具體的，第三管103上設有兩個管壓閥14、15，其中，一個管壓閥15位於第八管108和第九管109之間；另一個管壓閥14位於第五管105和第六管106之間。第五管105上設有管壓閥8。
第四管104上設有管壓閥9，且該管壓閥9位於第四管104的第二端和第七管107之間；第七管107位於第四管104的第二端和第四管104上設置第二輸入支路的部位之間，即第氣管連接於第四管104的主幹部位，上述第二輸入支路為第四管104的分支部位。
第七管107上設有管壓閥12，且該管壓閥12位於第八管108和第六管106之間；所述第八管108上設有管壓閥11，且該管壓閥11位於第九管109和第七管107之間。
第六管106上設有管壓閥13，且該管壓閥13位於第六管106的第一端和第七管107之間，第七管107連通於第六管106的第一端和第六管106上設置輸出支路的部位之間，即第七管107連接於第六管106的主幹部位，上述輸出支路為第六管106的分支部位。
第十管110上設有磁分選部件；與第十管110連通的第二輸入支路上設有兩個管壓閥7、10，第十管110連通於該第二輸入支路上兩個管壓閥7和10之間的部位；與第十管110連通的輸出支路上設有兩個管壓閥18、21，第十管110連通於該輸出支路上兩個管壓閥18和21之間的部位。與第十管110連通的第二輸入支路用於連接盛裝分選磁珠的容置袋01，與第十管110連通的輸出支路用於連接盛裝終產品細胞的容置袋01。
上述第一輸入支路為5個，第二輸入支路為2個，輸出支路為4個。上述管路還包括第十一管111，第十一管111的第一端連通第三管103，並位於分離培養罐02和第五管105之間；第十一管111的第二端用於連通混合氣體盛裝瓶03。上述第三管103上設有位於分離培養罐02和第十一管111之間的顏色傳感器和第一氣泡傳感器；第三管103上還設有壓力傳感器，壓力傳感器位於蠕動泵和第八管108之間；第九管109上設有第三汽包傳感器，第三氣泡傳感器位於第三管103和計數池之間；與第十管110連通的第二輸入支路上設有第四氣泡傳感器，第四氣泡傳感器位於管壓閥7和第十管110之間。
優選的，上述管路中，各管分別為透明管，且各管分別為經過殺菌消毒處理的無菌管。
應用上述管路時，將各輸入支路和輸出支路分配連接與之配合的容置袋01，然後根據細胞培養進程的需要開閉相應的管壓閥和蠕動泵即可完成相應操作，使細胞培養的整個過程中不接觸外界環境。具體的，上述各容置袋01可設置為與管路為分體，優選設置為一體式結構，無需額外裝配，方便使用。
上述管路能夠用於製備msc(mesenchymalstemcells，間充質幹細胞)細胞、nk(naturalkillercell，自然殺傷細胞)細胞以及car-t(chimericantigenreceptort-cell，嵌合抗原受體t細胞)細胞等，下面以製備msc細胞為例具體介紹：
先確保各管壓閥處於關閉狀態，並使設有管壓閥1的第一輸入支路連接盛有生理鹽水的容置袋，使設有管壓閥2的第一輸入支路連接盛有細胞樣品的容置袋，使設有管壓閥3的第一輸入支路連接盛有分離液的容置袋，使設有管壓閥4的第一輸入支路連接盛有培養基的容置袋，使設有管壓閥5的第一輸入支路連接盛有微載體的容置袋，使設有管壓閥6的第二輸入支路連接盛有消化酶的容置袋，使設有管壓閥7的第二輸入支路連接盛有磁珠的容置袋；使設有管壓閥17的輸出支路連接用於盛裝廢液的容置袋，使設有管壓閥19的輸出支路連接用於中轉的容置袋，使設有管壓閥20的輸出支路連接用於盛裝非目的細胞的容置袋，使設有管壓閥21的輸出支路連接用於盛裝非目的細胞的容置袋；
然後對整個管路預衝，排出管路中大部分空氣：打開蠕動泵和管壓閥1、15、14，以將鹽水從物料袋加至分離培養罐02，分離培養罐02啟動低速到高速離心運轉一段時間，讓生理鹽水和部分空氣進入分離培養罐02；關閉蠕動泵、分離培養罐02、所有管壓閥，然後再開蠕動泵和管壓閥1、15、13、12、10、18、17，運行一段時間，讓鹽水和部分空氣進入廢液袋；關閉蠕動泵、所有管壓閥，然後再開蠕動泵和管壓閥8、9、11、13、17，讓分離培養罐02的鹽水和空氣進入廢液袋。
再對細胞進行分離：開蠕動泵和管壓閥2、15、14，將樣本從物料袋全部加至分離培養罐02，關管壓閥2，開管壓閥1，將殘留在管中的樣本用鹽水衝進分離培養罐02；啟動蠕動泵，開管壓閥3、15、14，加入等體積的淋巴細胞分離液，充分混勻；啟動分離培養罐02離心分離細胞，分層完畢後，啟動蠕動泵，開管壓閥8、11、12、19，抽取分層界面上的部分至用於中轉的容置袋中；上述動作完成後，開管壓閥1、11、12、19，將管路中細胞衝洗到中轉袋，以防止浪費細胞。
之後進行細胞分選：啟動蠕動泵，開管壓閥8、11、12、17，抽取分離培養罐02中其他廢棄液體至廢棄液容置袋；啟動蠕動泵，開管壓閥1、15、14，用生理鹽水衝洗分離培養罐02，分離培養罐02啟動，關蠕動泵和管壓閥，清洗完畢後開蠕動泵以及管壓閥8、11、12、17，將衝洗液抽取至廢液容置袋；開蠕動泵，管壓閥19、12、9、15、14，將中轉容置袋內細胞抽回分離培養罐02；啟動蠕動泵，開管壓閥1、15、14，向分離培養罐02室中加生理鹽水進行細胞洗滌，之後啟動蠕動泵，開管壓閥8、11、12、17，將廢棄上清液抽至廢棄液容置袋；啟動分離培養罐02運轉將細胞混勻，然後開啟蠕動泵，開管壓閥8、13、19，讓細胞進入計數池進行檢測；
啟動蠕動泵，開管壓閥7、10、9、15、14，加入帶抗體的磁珠混勻後孵育15min；為避免浪費開管壓閥1、15、14放入少量鹽水衝洗管路；孵育完畢後啟動蠕動泵，開管壓閥1、15、14，加入鹽水洗滌細胞，啟動離心功能；之後啟動蠕動泵，開管壓閥8、11、12、17，將廢棄上清液抽至廢棄液袋，除去未結合的磁珠；再加入生理鹽水混勻洗滌後，開啟磁場進行分選，啟動蠕動泵，開管壓閥14、15、9、10、18、20，將非目的細胞洗脫至非目的細胞容置袋；分選完畢後，移去磁場，啟動蠕動泵，開管壓閥1、11、10、18、13、14，用鹽水對分選柱進行洗脫，獲得目的細胞並移至分離培養罐02；
啟動分離培養罐02運轉將細胞混勻，然後開啟蠕動泵，開管壓閥8、13、19，讓細胞進入計數池進行檢測；
再貼覆微載體：啟動蠕動泵，開啟4、15、14以向分離培養罐02中輸入培養基，開啟5、15、14以向分離培養罐02中輸入微載體，以使細胞貼覆微載體生長；
再進行細胞擴增：每隔預設時間開啟蠕動泵，管壓閥8、13、19，以對細胞進行計數檢測，並根據檢測結果進行如下操作：開啟蠕動泵，管壓閥8、11、12、17，以將廢液抽至廢液容置袋；開啟蠕動泵，管壓閥4、15、14，以將培養基加入分離培養罐02；
最後收穫msc細胞，進行洗滌、包裝：開啟蠕動泵，開管壓閥8、11、12、17，抽取上清液至廢液袋；啟動蠕動泵，開管壓閥1、15、14，以向分離培養罐02中加入生理鹽水洗滌msc細胞；啟動蠕動泵，開管壓閥8、11、12、17，將廢棄上清液抽至廢棄液容置袋；啟動蠕動泵，開管壓閥6、9、15、14以向分離培養罐02中加入消化酶，使msc細胞與微載體脫離；開啟蠕動泵，開管壓閥8、11、12、19，將細胞轉移至中轉袋，然後開管壓閥1、15、14，加入鹽水再次洗滌，開啟管壓閥8、11、12、19，將細胞轉移至中轉袋；洗滌完畢，開啟蠕動泵和管壓閥8、11、12、17，將微載體排至廢液容置袋，然後開管壓閥1、15、14，加入鹽水對分離培養罐02清洗乾淨，開管壓閥19、12、9、15、14，將細胞轉移至分離培養罐02進行洗滌；洗滌結束後開啟蠕動泵和管壓閥8、11、12、18、21，以將msc細胞轉移至終產品細胞容置袋進行封裝。
上述管路進行nk細胞體外培養時，帶有管壓閥4的第一輸入支路用於連接誘導培養液容置袋，帶有管壓閥5的第一輸入支路用於連接擴增培養液容置袋，帶有管壓閥6的第二輸入支路用於連接血漿容置袋；上述管路進行car-t細胞體外培養時，帶有管壓閥4的第一輸入支路用於連接誘導培養液容置袋，帶有管壓閥5的第一輸入支路用於連接擴增培養液容置袋，帶有管壓閥6的第二輸入支路用於慢病毒載體容置袋或者基因載體培養袋(相應的，該管路中第九管109上設有位於計數池和第八管108之間的電轉換部件)；如上用於msc細胞體外培養的管路，通過對管壓閥和蠕動泵的控制能夠實現完全避免細胞培養過程中與外界環境發生接觸，防止汙染發生，本實施例不再贅述。
本發明實施例提供的管路使細胞體外培養在封閉環境中進行，無需提供gmp環境，避免對維持生產環境的投入，利於降低成本。
上述管路為一次性使用產品，且其是用環氧乙烷滅菌和γ鈷60輻照消毒滅菌的管路，以確保無菌條件，該管路採用醫用級別滅菌包裝袋進行包裝，且包裝袋上將貼有針對不同類型細胞製備工藝流程的二維碼以便區分，還貼有遇菌變色標誌，方便檢查管路在運輸過程中或開啟使用前包裝袋是否破損導致被汙染。使用完畢後該管路可以用熱合封管設備進行管路封閉，防止醫療廢棄物洩露造成二次汙染，使用過且封閉完好的管路裝置按照醫療廢棄物處理要求進行處理操作。
為了確保無菌環境，部分第一輸入支路上需要設置過濾除菌濾器，如圖1所示；第十一管111上設有疏水通氣濾器，疏水通氣濾器位於混合氣體盛裝瓶03和管壓閥16之間；用於連通盛裝廢液的容置袋的輸出支路上設有單向止回閥，該單向止回閥位於用於盛裝廢液的容置袋和該輸出支路上的管壓閥之間，如圖1所示；用於盛裝廢液的容置袋上需設置連接有疏水通氣濾器的管路，用以排氣。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。