CN101560469B - 旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器，至少包含本体，其中，该本体内贯穿一支架固定器，该支架固定器两端分别连接一氧合器，其中一氧合器还连接一转轴接头。本发明所提供的旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器，其具有本体内部和支架内部双腔，可同时培养两种细胞，其流程化程度大大提高。

Description

旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器

技术领域

本发明涉及生命科学中的组织工程领域，尤其涉及一种新型的干细胞培育系统。 

背景技术

美国专利5026650披露了一种旋转式细胞培养系统(RCCS，Rotary CellCulture System)，它是水平旋转的、无气泡的膜扩散式气体交换的培养系统。该系统内培养液、细胞和细胞团粒在培养容器内旋转，它们不与容器壁或任何其它易致伤的物体相碰，因该系统无推进器、空气升液器、气泡或搅拌器，故几乎没有破坏性的剪切力，使得大细胞团得以形成。该系统可使绝大多数类型的细胞在体外得以生长。 

但该系统仍然具有不少缺陷，首先，它仅有一个灌注腔，无法完成复杂的多元细胞接种，同时它对血管干细胞也无双向诱导分化的功能，其系统流程化程度低，使用时易遭受污染。 

发明内容

本发明的目的是克服现有旋转式细胞培养系统的缺陷，提供一种旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器，其技术方案如下所述。 

一种旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器，至少包含本体，其中，该本体内贯穿一支架固定器，该支架固定器两端分别连接一氧合器，其中一氧合器还连接一转轴接头。所述的本体为圆柱形，该本体侧面还开有至少一个窗口，该窗口上安装一可允许气体交换的半透膜。本体侧面还至少有一个注液口。所述的氧合器由外盖、半透膜、大垫圈、内盖组装而成，所述外盖底面是一个十字型衬架，半透膜衬于该十字型衬架之上，大垫圈紧压在半透膜之上，内盖紧密固定在外盖之上。所述内盖上还至少有一个注液口。所述转轴接头的底面上有若干小孔。所述支架固定器中间为空心，其突出本体底面的部分紧密连接所述内盖。在所述支架固定器与所述内盖的连接处设有一小垫圈。 

本发明所提供的旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器，其具有本体内部和支架内部双腔，可同时培养两种细胞，其流程化程度大大提高。 

附图说明

图1是本发明实施例中旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器的整体示意图； 

图2是本发明实施例中旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器的各组件分解示意图； 

图3是本发明实施例中旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器的本体的示意图； 

图4是本发明实施例中旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器的氧合器等组件示意图； 

图5是本发明实施例中旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器的原理图。 

主要元件编号 

1本体                16、28注液孔 

2、3氧合器           17、29适配器 

4转轴接头            18、21大垫圈 

5、6半透膜           19、22半透膜 

7、8注液孔           20、23外盖 

9、10适配器          24配合器 

11支架               25底面 

12、13内盖           26孔 

14孔                 27支架固定器 

15小垫圈             100旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器 

30支架内腔           32支架外腔 

31细胞 

具体实施方式

现依据附图，对本发明做进一步的描述。 

实施例

请见图1，该旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器100，由本体1、氧合器2、氧合器3及转轴接头4组成，氧合器2及氧合器3分别固定在本体1的两端，转轴接头4固定在氧合器2的一侧，该转轴接头4可固定在旋转机(未图示)之上，因此整个旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器100可以在旋转机的带动下自转。请参阅图2所示，本体1前后均开有窗口，其上分别固定半透膜5、6，半透膜是一种可阻挡液体流出但允许气体交换的高分子膜，故当本体1内灌入培养细胞的培养液后，半透膜允许氧气、二氧化碳进出本体1的培养液内满足细胞代谢需要。本体1的上下均设有注液孔7、8，注液孔7、8上分别装有适配器9、10，软管可接在适配器9、10上向本体1内部灌注培养液或采样。请配合参阅图3，支架11是高分子可吸收材料或天然脱细胞胶原材料组成的带瓣管道样物体，支架11通过支架固定器27，支架固定器27位于本体1的中轴处并贯穿本体1并伸出本体1的两个底面，该支架固定器27伸出本体1的部分分别固定于内盖12、13。请配合参阅图4，内盖12为圆柱形中空只有一个底面且该底面开孔的结构，孔14位于底面中心，该孔大小与支架固定器27的管径相配合，支架固定器27的突出部分配合小垫圈15可完全气密的连接固定在内盖12的孔14处，该内盖12侧面还开有注液孔16，注液孔16上也安装有一个适配器17，该适配器的作用与前述适配器9、10的作用相同，软管可接在适配器17上向由内盖12、大垫圈18、半透膜19及外盖20组成的氧合器2内灌注培养液，其中，外盖20的底面为“十”字型，该底面构成一支架可衬上半透膜19，随之内盖12紧密固定于外盖20的底面内侧将半透膜19压紧，为了保证良好的气密性，在半透膜19与内盖12之间还设有一大垫圈18，该大垫圈18可压紧半透膜19的边缘，保证培养液不会从接缝处渗漏。在本体1的另一侧，有同样结构的内盖13、大垫圈21、半透膜22及外盖23组成的氧合器3连接固定在支架固定器27伸出本体1的部分上。因此，本体1加上本体1两侧的氧合器2、3  连同支架固定器27构成了旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器100。图3中，除本体1内部的支架外腔32在支架11内又形成支架内腔30故谓双腔。在外盖20的底面外侧还安装转轴接头4，该转轴接头4一侧的配合器24可连接固定在旋转器上，而其底面25上设有若干个孔26，孔26起到气体通过的作用，也就是说，外界的气体可以通过孔26接触到外盖20内衬的半透膜19，并通过半透膜19进入氧合器2内部。 

使用时，首先需要将各部件灭菌，其方法是高压消毒灭菌30分钟，温度控制在105-110摄氏度，冷却后即可安装使用。将血管支架或带瓣血管支架(即支架11)通过支架固定器27，将支架固定器27装入本体1内部，再将氧合器2、3各部件组装完毕后安装于本体1的两侧并连接固定在支架11的两端。然后通过适配器9、10向注液孔7、8注入适宜于血管培养的营养液、生长因子、细胞载体以及种子细胞后，置适配器9于最高位，轻敲本体1将微气泡聚集在适配器9内，通过注入营养液将其置换。充分排气后关闭注液孔7、8。对本体两端的氧合器2、3采用同样的方法通过适配器17、29向注液孔16、28注入类似的或不同配方的培养液以控制不同的诱导方向，同时采用前述方法进行妥善排气。排气后，将转轴接头4连接固定于旋转机的转轴之上进行试转。认定一切均无问题后，将旋转机和旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器100一起置入二氧化碳恒温培养箱(T：37摄氏度，CO₂：5％)，根据设定的转速启动旋转机，转速控制在9-20RPM，每日以四分之一的量置换培养液。在培养过程中，所有操作包括采样、置换培养液均在超净台内操作以避免可能的污染。 

本发明所述的旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器的原理请参见图5所示，支架内腔30、支架外腔32组成的双生物反应腔的结构使双向血管祖细胞诱导、多元信号调控及同步二元祖细胞接种目标得以实现，氧合器2、3的设计使细胞31双向同步诱导分化进程中的有氧代谢得以长期维持，保证预期的反应器生物学功能得以实现，完成接种后的旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器100脱去氧合器2、氧合器3后可便捷地与人工心室连接转入循环式搏动性灌注培养阶段而不易污染，生物反器旋转式驱动方式模拟微重力场以其生物效应加强了细胞31的扩增与分化效率，以多基因缓释基质带瓣管道支架(即支架11)配合  设计，以支架壁分隔形成二个生物反应腔，保证了接种在支架壁上的多种血管祖细胞维持其生长因子强势表达及其生长活力，有利于带瓣大血管最终完成体外构建。 

Claims (4)

1.一种旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器，至少包含本体，其特征在于，该本体内贯穿一支架固定器，该支架固定器两端分别连接一氧合器，其中一氧合器还连接一转轴接头；所述本体侧面开有至少一个窗口，该窗口上安装一可允许气体交换的半透膜，本体侧面还至少有一个注液口；所述的氧合器由外盖、半透膜、大垫圈、内盖组装而成，所述外盖底面是一个十字型衬架，半透膜衬于该十字型衬架之上，大垫圈紧压在半透膜之上，内盖紧密固定在外盖之上，所述内盖上还至少有一个注液口；所述支架固定器中间为空心，其突出本体底面的部分紧密连接所述内盖。

2.如权利要求1所述的旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器，其特征在于，所述的本体为圆柱形。

3.如权利要求1所述的旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器，其特征在于，所述转轴接头的底面上有若干小孔。

4.如权利要求1所述的旋转式双腔干细胞同步扩增分化接种器，在所述支架固定器与所述内盖的连接处设有一小垫圈。