CN102061260B - 一种医用细胞自动化生产装置及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于细胞培养技术领域。具体公开一种医用细胞自动化生产装置及其生产方法。该医用细胞自动化生产装置，包括层流无菌的密封室，所述密封室内设有样本瓶(如血液瓶)，所述密封室内样本瓶后通过连接管依次连接有对样本进行分离的细胞分离装置、细胞漂洗装置、细胞诱导培养装置、细胞增殖培养装置、对培养后的细胞进行过滤、漂洗和回收的细胞过滤、漂洗和回收装置。本发明可以使每一个患者的细胞分离、诱导培养及大规模增殖培养以及细胞的过滤、漂洗和回收等过程处在一个完全密封、无菌的独立系统中完成，这样确保细胞培养环境条件恒定，效应细胞比例大大提高，符合GMP标准，可满足患者的治疗需要。此外，医用细胞生产方法自动化程度高，操作过程简单方便，操作误差小，重复性高，能广泛地适用于医疗和生物制药等不同工作环境和场合。

Description

一种医用细胞自动化生产装置及其生产方法

技术领域

本发明属于细胞培养技术领域。具体公开一种医用细胞生产装置及其生产方法。

背景技术

在医学技术领域，免疫细胞治疗是将患者自体具有杀癌效力的淋巴细胞经体外培养，诱导和成千倍扩增后，回输至患者体内，以增强机体自身内在免疫抗癌能力，从而达到治疗和预防肿瘤的目的，其能将癌症治疗提高至细胞免疫治疗的高水平，对治疗肿瘤具有较好的成效。

现有技术中，一些用于免疫细胞治疗的医用细胞生产过程一般都是人工操作完成，操作过程繁琐，操作过程易发生微生物污染和交叉污染，不能确保整个过程的无菌化生产；人工培养方法，对操作人员要求高，可重复性低，质量不稳定；同时现有的医疗用细胞培养方法，细胞诱导和扩增数量少，效应细胞比例低，细胞免疫治疗效果差，很难普遍推广应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种医用细胞自动化生产装置，该医用细胞自动化生产装置可以使每一个患者的细胞分离、诱导培养及大规模增殖培养以及细胞的过滤、漂洗和回收过程等过程在一个完全密封、层流无菌的独立系统中完成，这样确保细胞培养环境条件恒定，可有效地防止人工操作的微生物污染和交叉污染。同时，本发明通过驱动细胞增殖培养袋上下往复运动系统，增加了细胞在培养袋内运动，促进了细胞的快速增殖，效应细胞比例大大提高，可满足患者的治疗需要，细胞免疫治疗效果好。

本发明同时还提供了一种医用细胞自动化生产方法，其完全实现自动化，操作过程简单方便，操作误差小，重复性好，符合GMP标准，能广泛适用于医疗和生物制药等不同工作环境和场合。

为了实现上述第一个技术目的，本发明是按以下技术方案实现的：

本发明所述的一种医用细胞自动化生产装置，包括层流无菌的密封室，所述密封室内设有血液等样本瓶，所述密封室内样本瓶后通过连接管依次连接有对样品进行细胞分离的细胞分离装置、细胞漂洗装置、细胞诱导培养装置、细胞增殖培养装置、对培养后的细胞进行过滤、漂洗和回收的细胞过滤、漂洗和回收装置。

在本发明中，所述细胞分离装置为带有封闭容置空腔的离心机，所述离心机的容置空腔内部设有用于盛放并对血液进行分离成血浆和淋巴细胞的分离袋，以及将分离袋内分离出的淋巴细胞进行收集的细胞收集袋，所述分离袋的端口处还通过连接管连接有血浆收集瓶，所述细胞收集袋的输出端口通过连接管连接所述的细胞漂洗装置。

在本发明中，所述细胞漂洗装置包括细胞初级过滤漂洗管和与细胞初级过滤漂洗管连接的漂洗瓶，所述细胞初级过滤漂洗管置于细胞收集袋的后方，且该细胞初级过滤漂洗管的入口处连接于细胞收集袋，其出口处分别连接有细胞诱导培养瓶和废液瓶，所述细胞初级过滤漂洗管的入口处设有一过滤网，有效防止血凝块等大块物质的进入；此外，所述细胞初级过滤漂洗管内对应于废弃液的出口处设有过滤罩，防止漂洗细胞的丢失；所述细胞漂洗装置的漂洗瓶端口的连接管配有蠕动泵，以较好地漂洗细胞。

在本发明中，所述细胞诱导培养装置包括至少一细胞诱导培养瓶及设在细胞诱导培养瓶上方的细胞诱导培养液瓶，所述各细胞诱导培养瓶放置于密封的细胞诱导培养箱内。

在本发明中，为了将诱导培养后的细胞转入增殖培养袋，首先开放诱导培养瓶的输出口，将悬浮细胞放入增殖培养袋，然后开放增殖培养液瓶输出口和诱导培养瓶的入口，通过吹打装置剥离诱导培养瓶的贴壁细胞(如树突状细胞等)同时转移至增殖培养袋，增加效应细胞比例，所述细胞诱导瓶上连接有剥离粘附细胞的吹打离壁装置，其主要通过外加的往复液体抽吸设备或蠕动泵通过液体的冲力将粘附在瓶壁的细胞吹下，由于操作在密闭的无菌空间进行，可最大程度地防止污染和交叉污染。

此外，在本发明中，所述细胞增殖培养装置连接在细胞培养瓶的输出端，所述细胞增殖培养装置包括至少一个细胞增殖培养袋及用于对各细胞增殖培养袋同时提供增殖培养液的增殖培养液瓶，所述细胞增殖培养袋置放于密封的细胞增殖培养箱内。所述细胞增殖培养袋悬挂于悬挂架上，所述悬挂架上设有驱动细胞增殖培养袋上下(或左右)往复运动的促使悬浮细胞循环运动、防止悬浮细胞沉淀的防止细胞沉淀装置。

在本发明中，所述细胞过滤、漂洗和回收装置包括通过连接管连接在细胞增殖培养袋输出端的漂洗瓶、生理盐水瓶、以及对漂洗后的细胞进行收集的细胞过滤漂洗管，所述细胞过滤漂洗管的入口处设有一级过滤网，细胞过滤漂洗管内对应于废弃液的出口处设有过滤网罩，细胞过滤漂洗管内对应于成品效应细胞的出口处设有二级过滤网。

作为上述技术的进一步改进，所述样本瓶、漂洗瓶、诱导培养液瓶、增殖培养液瓶和生理盐水瓶的液体流动管路上均对应设有蠕动泵，各蠕动泵通过在液体流动管路上施加压力而不是直接作用于液体本身，使液体在管路中流动，蠕动泵的任何部位与液体均无任何接触，清洁卫生。而且，所述蠕动泵的转速可由计算机程序控制或由手动控制键操作，使用方便可靠。此外，所述液体流动管路均设有管路钳，计算机和操作人员可控制每个管路钳的打开/关闭，容许/防止液体进入相应管路。

作为上述技术的更进一步改进，所述细胞过滤漂洗管设有压力感受器，当压力超过设定值时，提示细胞过滤漂洗管内回收的细胞数达到上限，可进入细胞漂洗和细胞回收程序。

在本发明中，所述密封室内还设有安全监测传感器，该安全监测传感器包括液体流动管路上的管路压力传感器、管路流量计，安装于样本瓶、漂洗瓶、诱导培养液瓶、增殖培养液瓶和生理盐水瓶上的液面水平探测器、置于离心机内的温度探测器、湿度探测器及离心平衡探测器，以及细胞诱导培养箱、细胞增殖培养箱内的温度探测器，湿度探测器，二氧化碳浓度探测器和液面水平探测器。在运行过程中，计算机对其进行监测，如果发生异常情况将启动报警系统。

具体来说，所述液体流动管路上的管路压力传感器还可以分为负压探测传感器和正压探测传感器。负压探测传感器设置于样本液和漂洗液的输出管路上，当管内液体压力低于计算机设定的下限值时，将出现提示报警。而正压探测传感器设置于细胞的排出管路上，检测细胞排出管路的通畅情况，当管路内的压力超过设定值时，将出现提示报警。

所述管路流量计为采用超声工作原理的非接触式计量装置，可以是外夹式或外贴式。管路流量计可显示流过该管路的液体量，当液体流量达到设定值时，计算机可自动关闭该管路。

所述液面水平探测器为采用超声工作原理的液面水平探测器，用于监测管路上空气管内的液平面，当液面低于或高于该探测器时，将启动报警。

在本发明中，为了更好地监控细胞的培养状况，所述细胞诱导培养瓶及细胞增殖培养袋上均连接有用于监控细胞培养状况的细胞培养监控系统。所述细胞培养监控系统包括发光装置，光学传感器和细胞输出管，所述细胞培养监控系统均独立且对应地设置于细胞诱导培养箱和细胞增殖培养箱内，且所述细胞输出管对应地连接于诱导培养瓶和增殖培养袋。所述细胞培养监控系统用于监测各培养箱(包括细胞诱导培养箱和细胞增殖培养箱)内培养过程中培养液的通透量，当细胞浓度增加时，光的通透量减少，利用这一监控方法，计算机可监控培养管路内的细胞含量。此外，当有微生物污染时，光的通透量急速减少并超过上限值，计算机也可以监控细胞培养的污染状况。

此外，为了便于观测，所述细胞诱导培养箱和细胞增殖培养箱的前部对应于箱内的细胞培养监控系统位置处设置管道接口窗，近接口处设置关闭/开放管路和控制细胞和培养液排出的管路钳，该接口窗用于各培养装置管路的连通和细胞及培养液的抽取检查。

在本发明中，为了提供密封室内无菌和适宜细胞生长的环境，所述密封室内设有控制密封室内洁净度、温度和湿度的层流洁净及消毒系统，以及控制诱导培养箱和增殖培养箱的温度湿度和二氧化碳浓度的培养箱控制系统。

在本发明中，各对应连接的装置之间的液体流动管路均通过无菌密封性能好的连接软管连接，以保证较好的密封性能。

为了实现上述第二个技术目的，本发明是按以下技术方案实现的：

本发明所述的医用细胞自动化生产装置的生产方法，以免疫淋巴细胞为例，其具体步骤是：

(1)置入患者样本：将患者样本并移至样本瓶内(如血液移至样本瓶)；

(2)细胞分离过程：对初步处理的样本如血液通过细胞分离装置进行分离，分离出目的细胞如淋巴细胞；

(3)细胞漂洗过程：将分离出的细胞通过细胞漂洗装置进行初步漂洗；

(4)细胞诱导培养过程：对分离并漂洗后的目的细胞通过细胞诱导装置进行特定细胞(如CIK，NK细胞等)诱导培养；

(5)细胞转入增殖培养袋过程：开放诱导培养瓶的输出口，首先将悬浮细胞放入增殖培养袋，然后开放增殖培养液瓶输出口和诱导培养瓶的入口，通过吹打装置剥离诱导培养瓶的贴壁细胞，并将其转入增殖培养袋。

(6)细胞增殖培养过程：在增殖培养箱内对诱导培养后的细胞进行细胞大量增殖培养，并通过防止细胞沉淀装置的往复运动防止细胞沉淀；

(7)培养细胞的监控过程：通过设置于诱导培养箱和增殖培养箱内的细胞培养监控系统，即光电感应器监控细胞浓度，当达到设定的细胞浓度时，提示需要进行细胞加液或进入细胞产品回收过程；

(8)细胞过滤、漂洗和回收过程：开放增殖培养袋的输出口，使增殖培养袋内的细胞和培养液一同流入细胞过滤漂洗管，细胞过滤漂洗管内的一级过滤网阻止大的非细胞团块进入管内，漂洗网罩容许培养液和漂洗液通过排入废液瓶，阻止目的细胞通过；压力感受器监控漂洗管内压力，当压力达到设定值时，进入细胞漂洗程序；管路流量计监控培养液和漂洗液的排出量，当培养液量或漂洗液量达到设定值时，计算机终止细胞过滤或漂洗程序，开放细胞回收出口，将细胞回收至产品袋，获得合格的效应细胞成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明由于将细胞的分离、诱导培养、大增殖培养、细胞过滤、漂洗和回收等过程之间通过无菌的软管连接且完全在无菌的独立密封的密封室内完成，避免了在各中间环节中细胞的感染，此外，细胞生产环境恒定，效应细胞比例大大提高，可满足患者治疗需要，大大提高免疫细胞治疗；

(2)本发明所述的医用细胞生产方法与现有的人工培养细胞的方式相比，自动化程度高，操作过程简单方便，操作误差小，重复性高，符合GMP标准，能广泛地适用于医疗和生物制药等不同工作环境和场合。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的说明：

图1是本发明所述的医用细胞生产方法流程示意图；

图2是本发明所述的医用细胞自动化生产装置结构示意图；

图3是本发明中细胞诱导培养箱内细胞诱导培养瓶排布示意图；

图4是本发明中细胞增殖培养箱细胞增殖培养袋布置图；

图5是本发明中细胞初级过滤漂洗管结构示意图；

图6是本发明中细胞过滤漂洗管平面结构示意图；

图7是本发明中细胞过滤漂洗管立体分解结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的医用细胞自动化生产装置的生产方法，具体步骤是：

本发明所述的医用细胞自动化生产装置的生产方法，以免疫淋巴细胞为例，其具体步骤是：

(1)置入患者样本：将患者样本并移至样本瓶内(如血液移至样本瓶)；

(2)细胞分离过程：对初步处理的样本如血液通过细胞分离装置进行分离，分离出目的细胞如淋巴细胞；

(3)细胞漂洗过程：将分离出的细胞通过细胞漂洗装置进行初步漂洗；

(4)细胞诱导培养过程：对分离并漂洗后的目的细胞通过细胞诱导装置进行特定细胞(如CIK，NK细胞等)诱导培养；

(5)细胞转入增殖培养袋过程：开放诱导培养瓶的输出口，首先将悬浮细胞放入增殖培养袋，然后开放增殖培养液瓶输出口和诱导培养瓶的入口，通过吹打装置剥离诱导培养瓶的贴壁细胞，并将其转入增殖培养袋。

(6)细胞增殖培养过程：在增殖培养箱内对诱导培养后的细胞进行细胞大量增殖培养，并通过防止细胞沉淀装置的往复运动防止细胞沉淀；；

(7)培养细胞的监控过程：通过设置于诱导培养箱和增殖培养箱内的细胞培养监控系统，即光电感应器监控细胞浓度，当达到设定的细胞浓度时，提示需要进行细胞加液或进入细胞产品回收过程；

(8)细胞过滤、漂洗和回收过程：开放增殖培养袋的输出口，使增殖培养袋内的细胞和培养液一同流入过滤和漂洗管，漂洗管内的一级过滤网阻止大的非细胞团块进入管内，漂洗网罩容许培养液和漂洗液通过排入废液瓶，阻止目的细胞通过；压力感受器监控漂洗管内压力，当压力达到设定值时，进入细胞漂洗程序，管路流量计监控培养液和漂洗液的排出量，当培养液量或漂洗液量达到设定值时，计算机终止细胞过滤或漂洗程序，开放细胞回收出口，将细胞回收至产品袋，获得合格的效应细胞成品，并将这些效应细胞回输至患者体内，以增强机体自身内在免疫抗癌能力。

以下结合本发明所述的医用细胞生产装置具体说明其生产过程。

如图2所示，本发明所述的医用细胞自动化生产装置，包括密封无菌的密封室1，在该密封室1内设有抽取患者血液的样本瓶2，所述密封室1内样本瓶2后通过无菌的连接软管依次连接有对血液进行分离的细胞分离装置3、细胞漂洗装置4、细胞诱导培养装置5、细胞增殖培养装置6、对培养后的细胞进行过滤、漂洗和回收的细胞过滤、漂洗和回收装置7。

具体由图2可知，所述细胞分离装置3为带有封闭容置空腔的离心机31，所述离心机的容置空腔内部设有用于盛放并对血液进行分离成血浆和淋巴细胞的分离袋32，以及将分离袋32内分离出的淋巴细胞进行收集的细胞收集袋33，所述分离袋32的端口处还通过连接软管连接有血浆收集瓶34，所述细胞收集袋33的输出端口通过连接软管连接有细胞诱导培养装置，此处利用离心机工作时的离心原理，将血液中较轻的血浆与较重的淋巴细胞缓慢的分层，并将浮在面上的血浆逐渐的收集至血浆收集瓶11，然后将比重较重的淋巴细胞收集至细胞收集袋33中，从而完成细胞的分离过程，同时细胞分离装置31上还连接有废液收集箱。

在本发明中，所述细胞漂洗装置4包括细胞初级过滤漂洗管41和与细胞初级过滤漂洗管41连接的漂洗瓶42，所述细胞初级过滤漂洗管41置于细胞收集袋33的后方，且该细胞初级过滤漂洗管41在其入口处连接细胞收集袋33，所述细胞初级过滤漂洗管41有废液排出口和目的细胞的出口：其中，目的细胞出口处与细胞诱导培养装置5的细胞诱导培养瓶51连接，废液出口处连接有废液瓶9，所述细胞初级过滤漂洗管41的入口处设有一过滤网43，其能有效防止血凝块等大块物质的进入；此外，所述细胞初级过滤漂洗管41内对应于废弃液的出口处还设有过滤罩44，其能有效地防止漂洗细胞的丢失；此外，所述细胞漂洗装置的漂洗瓶42端口的连接管配设有蠕动泵，以较好地漂洗细胞。然后将漂洗洁净的淋巴细胞进行后续的细胞诱导培养过程及细胞增殖培养过程。

此外，在本发明中，如图2所示，所述细胞诱导培养装置5包括若干细胞诱导培养瓶51及设在各细胞诱导培养瓶51上方且与各细胞诱导培养瓶51均连接诱导培养液袋52，所述诱导培养液袋52分别向各细胞诱导瓶51内注入诱导培养液，诱导培养液能有效地刺激淋巴细胞活化，如图3所示，所有细胞诱导培养瓶51置于密封的细胞诱导培养箱10内(如图3所示)；接着，在细胞培养瓶51的输出端通过连接软管连接所述细胞增殖培养装置6连接。在细胞转入增殖培养袋61的过程中，首先开放诱导培养瓶的输出口，将悬浮细胞转移至后期的细胞增殖装置6的细胞增殖培养袋61，然后为了将贴壁细胞(如树突状细胞等)同时转移至后期的细胞增殖装置6的细胞增殖培养袋61，增加效应细胞比例，所述细胞诱导瓶51上连接有剥离粘附细胞的吹打装置，其主要通过外加的蠕动泵或往复液体抽吸设备通过液体的冲力将粘附在瓶壁的细胞吹下，由于操作在密闭的无菌空间进行，可最大程度地防止污染和交叉污染。

如图2、图4所示，所述细胞增殖培养装置6包括至少一个细胞增殖培养袋61及用于对各细胞增殖培养袋61同时提供增殖培养液的增殖培养液袋62，且细胞增殖培养袋61放置于细胞增殖培养箱20中，且各细胞增殖培养袋61均对应悬挂于悬挂架63上，增殖培养液袋62中增殖培养液能有效地促进有效淋巴细胞增殖，增殖培养液根据欲需培养的淋巴细胞的种类而有所不同。此外，为了防止细胞增殖培养袋61长时间静置使其内的细胞沉淀，所述悬挂架63上设有驱动细胞增殖培养袋61上下(或左右)往复运动的、促使悬浮细胞循环运动、防止悬浮细胞沉淀的防止细胞沉淀装置64，具体是通过该防细胞沉淀装置64带动细胞增殖培养袋61的底部做上下(或左右)往复运动，在不断地往复运动过程中，起到防止悬浮细胞沉淀的作用。

如图2、图6、图7所示，本发明所述细胞过滤、漂洗和回收装置7包括通过连接管连接在细胞增殖培养袋61输出端连的漂洗瓶71、生理盐水瓶72、以及对漂洗后的细胞进行过滤、收集的细胞过滤漂洗管73，所述细胞过滤漂洗管73的入口处设有一级过滤网74，细胞过滤漂洗管内对应于废弃液瓶12的出口处设有过滤网罩75，细胞过滤漂洗管73内对应于成品效应细胞的出口处设有二级过滤网76，通过逐级过滤，以获取合格的成品效应细胞，然后将该合格的成品效应细胞通过输液袋30回输至患者体内以增强机体自身内在免疫抗癌能力，从而有效地达到治疗和预防肿瘤的目的，药用效果好。进一步，本发明所述细胞过滤、漂洗和回收装置7上设置有压力感受器，以监控细胞漂洗管的通畅状况，当压力达到设定值时，自动进入漂洗程序。管路流量计监控培养液和漂洗液的排出量，当培养液量或漂洗液量达到设定值时，计算机终止细胞过滤或漂洗程序，开放细胞回收出口，将细胞回收至产品袋，获得合格的效应细胞成品。

如图2所示，本发明中，所述样本瓶2、漂洗瓶41、诱导培养液瓶52、增殖培养液瓶62、漂洗瓶71和生理盐水瓶72出口处的液体流动管路上均对应设有蠕动泵40、50、60、70、80、90等，各蠕动泵通过在液体流动管路上施加压力而不是直接作用于液体本身，使液体在管路中流动，蠕动泵的任何部位与液体均无任何接触，清洁卫生。而且，所述蠕动泵的转速可由计算机程序控制或由手动控制键操作，使用方便可靠。此外，所述液体流动管路均设有管路钳，计算机和操作人员可控制每个管路钳的打开/关闭，容许/防止液体进入相应管路。

此外，在本发明中，所述密封室1内还设有安全监测传感器，该安全监测传感器包括液体流动管路上的管路压力传感器和管路流量计、安装于样本瓶2、漂洗瓶41、诱导培养液瓶52、增殖培养液瓶62和生理盐水瓶72上的液面水平探测器、置于离心机内的温度探测器、湿度探测器及离心平衡探测器，以及细胞诱导培养箱51、细胞增殖培养箱61内的温度探测器，湿度探测器二氧化碳浓度探测器和液面水平探测器。上述各种不同的安全监测传感器与计算机控制系统连接，在运行过程中，计算机对其进行监测，如果发生异常情况将启动报警系统，这样就能做到有效地提醒警示功能。具体来说，所述液体流动管路上的管路压力传感器还可以分为负压探测传感器和正压探测传感器。负压探测传感器设置于样本液2和漂洗瓶41的输出管路上，当管内液体压力低于计算机设定的下限值时，将出现提示报警。而正压探测传感器设置于细胞的排出管路上，检测细胞排出管路的通畅情况，当管路内的压力超过设定值时，将出现提示报警。管路流量计利用超声原理计算液体的输出量，当流出的液体量达到设定值时，计算机将自动关闭管路，进入下一操作程序。而所述液面水平探测器为采用超声工作原理的液面水平探测器，用于监测管路上空气管内的液平面，当液面低于该探测器时，将启动报警。由于使用各安全监测传感器，安全性能大大提高，使用更加方便，实用性好。

此外，为了更好地监控细胞的培养状况，所述细胞诱导培养瓶51及细胞增殖培养袋61上均连接有用于监控细胞培养状况的细胞培养监控系统。所述细胞培养监控系统包括光电感应器和细胞输出管，光电感应器由发光器和受光器两个元件组成。所述细胞培养监控系统均独立且对应地设置于细胞诱导培养箱10和细胞增殖培养箱20内，且所述细胞输出管对应地连接于诱导培养瓶51和增殖培养袋61。该细胞培养监控系统用于监测各培养箱(包括细胞诱导培养箱10和细胞增殖培养箱20)内培养过程中培养液的通透量，当细胞浓度增加时，光的通透量减少，利用这一监控方法，计算机可监控培养管路内的细胞含量。此外，当有微生物污染时，光的通透量急速减少，计算机也可以监控细胞培养的污染状况。该种细胞培养监控系统操作方便，易于监控细胞的培养情况。在本发明中，为了便于观测，所述细胞诱导培养箱10和细胞增殖培养箱20的前部对应于箱内的细胞培养监控系统位置处设置管道接口窗101和201，近接口处设置关闭/开放管路和控制细胞和培养液排出的管路钳，该接口窗用于各培养装置管路的连通和细胞及培养液的抽取检查。

在本发明中，为了提供密封室内无菌和适宜细胞生长的环境，所述密封室1内设有控制密封室内洁净度、温度和湿度的层流洁净及消毒系统，以及控制诱导培养箱10和增殖培养箱20的温度湿度和二氧化碳浓度的培养箱控制系统。

在本发明中，各对应连接的装置之间的液体流动管路均通过无菌密封性能好的连接软管连接，以保证较好的密封性能。同时本发明所述的各类安全监测传感器和细胞培养监控系统均不与液体直接接触，可避免污染的发生。

本发明所述的医用细胞自动化生产装置可以使每一个患者的细胞分离、诱导培养及大规模增殖培养以及细胞的过滤、漂洗和回收过程等过程在一个完全密封、层流无菌的独立系统中完成，这样确保细胞培养环境条件恒定，可有效地防止人工操作的微生物污染和交叉污染。同时，本发明通过驱动细胞增殖培养袋上下往复运动系统，增加了细胞在培养袋内运动，促进了细胞的快速增殖，效应细胞比例大大提高，可满足患者的治疗需要，细胞免疫治疗效果好。此外，所述的医用细胞自动化生产方法，其完全实现自动化，操作过程简单方便，操作误差小，重复性好，符合GMP标准，能广泛适用于医疗和生物制药等不同工作环境和场合。

Claims (4)

1.一种医用细胞自动化生产装置，包括层流无菌的密封室，所述密封室内设有样本瓶，其特征在于：所述密封室内样本瓶后通过连接管依次连接有对样品进行细胞分离的细胞分离装置、细胞漂洗装置、细胞诱导培养装置、细胞增殖培养装置、对培养后的细胞进行过滤、漂洗和回收的细胞过滤、漂洗和回收装置；

所述细胞分离装置为带有封闭容置空腔的离心机，所述离心机的容置空腔内部设有用于盛放并对血液进行分离成血浆和淋巴细胞的分离袋，以及将分离袋内分离出的淋巴细胞进行收集的细胞收集袋，所述分离袋的端口处还通过连接管连接有血浆收集瓶，所述细胞收集袋的输出端口通过连接管连接所述的细胞漂洗装置；

所述细胞漂洗装置包括细胞初级过滤漂洗管和与细胞初级过滤漂洗管连接的漂洗瓶，所述细胞初级过滤漂洗管置于细胞收集袋的后方，且该细胞初级过滤漂洗管的入口处连接于细胞收集袋，所述细胞初级过滤漂洗管有废液排出口和目的细胞的出口，所述目的细胞出口处与细胞诱导培养装置连接，所述废液出口处连接有废液瓶，所述细胞初级过滤漂洗管的入口处设有一过滤网，所述细胞初级过滤漂洗管内对应于废弃液的出口处设有过滤罩；

所述细胞诱导培养装置包括至少一细胞诱导培养瓶及设在细胞诱导培养瓶上方的细胞诱导培养液瓶，所述细胞诱导培养瓶放置于细胞诱导培养箱内；所述细胞诱导培养瓶上连接有剥离粘附细胞的吹打装置；

所述细胞增殖培养装置连接在细胞诱导培养瓶的输出端，所述细胞增殖培养装置包括至少一个细胞增殖培养袋及用于对各细胞增殖培养袋同时提供增殖培养液的增殖培养液瓶，所述细胞增殖培养袋置放于细胞增殖培养箱内；

所述细胞增殖培养袋悬挂于悬挂架上，所述悬挂架上设有驱动细胞增殖培养袋往复运动的防止细胞沉淀装置；

所述细胞过滤、漂洗和回收装置包括通过连接管连接在细胞增殖培养袋输出端的漂洗瓶、生理盐水瓶、以及对漂洗后的细胞进行收集的细胞过滤漂洗管，所述细胞过滤漂洗管的入口处设有一级过滤网，细胞过滤漂洗管内对应于废弃液的出口处设有过滤网罩，细胞过滤漂洗管内对应于成品效应细胞的出口处设有二级过滤网；

所述样品瓶、漂洗瓶、诱导培养液瓶、增殖培养液瓶和生理盐水瓶的液体流动管路上设有蠕动泵；

所述液体流动管路均设有管路钳；

所述密封室内设有安全监测传感器，该安全监测传感器包括液体流动管路上的管路压力传感器和管路流量计，样本瓶、漂洗瓶、诱导培养液瓶、增殖培养液瓶和生理盐水瓶上安装的液面水平探测器；离心机内的温度探测器、湿度探测器及离心平衡探测器；以及细胞诱导培养箱、细胞增殖培养箱内的温度探测器，湿度探测器，二氧化碳浓度探测器和液面水平探测器；

所述细胞诱导培养瓶及细胞增殖培养袋上均连接有用于监控细胞培养状况的细胞培养监控系统；

所述细胞培养监控系统包括光电感应器和细胞输出管，光电感应器由发光器和受光器两个元件组成；所述细胞培养监控系统分别地设置于细胞诱导培养箱和细胞增殖培养箱内，且所述细胞输出管对应地连接于诱导培养瓶和增殖培养袋；

所述细胞诱导培养箱和细胞增殖培养箱的前部对应于箱内的细胞培养监控系统位置处设置管道接口窗，近接口处设置关闭/开放管路和控制细胞和培养液排出的管路钳；

所述密封室内设有控制密封室内洁净度、温度和湿度的层流洁净系统及消毒系统。

2.根据权利要求1所述的医用细胞自动化生产装置，其特征在于：所述液体流动管路上的管路压力传感器分为负压探测传感器和正压探测传感器。

3.根据权利要求1所述的医用细胞自动化生产装置，其特征在于：所述液面水平探测器和管路流量计为采用超声工作原理的液面水平探测器和超声波流量计。

4.根据权利要求1所述的医用细胞自动化生产装置的生产方法，其特征在于：具体生产步骤是：

(1)置入患者样本：将患者样本并移至样本瓶内；

(2)细胞分离过程：对初步处理的样本通过细胞分离装置进行分离，分离出淋巴细胞；

(3)细胞漂洗过程：将分离出的细胞通过细胞漂洗装置进行初步漂洗；

(4)细胞诱导培养过程：对分离并漂洗后的淋巴细胞通过细胞诱导装置进行特定细胞诱导培养；

(5)细胞转入增殖培养袋过程：开放诱导培养瓶的输出口，首先将悬浮细胞放入增殖培养袋，然后开放增殖培养液瓶输出口和诱导培养瓶的入口，通过吹打装置剥离诱导培养瓶的贴壁细胞，并将其转入增殖培养袋；

(6)细胞增殖培养过程：在增殖培养箱对诱导培养后的细胞进行细胞大量增殖培养，并通过防止细胞沉淀装置的往复运动防止细胞沉淀；

(7)培养细胞的监控过程：通过设置于诱导培养箱和增殖培养箱内的细胞培养监控系统，即光电感应器监控细胞浓度，当达到细胞培养标准时，提示进入产品回收过程；

(8)细胞过滤、漂洗和回收过程：开放增殖培养袋的输出口，对增殖培养后的淋巴细胞通过过滤、漂洗和回收装置进行细胞过滤、漂洗和回收，获得合格的效应细胞成品。

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