CN103484368A - 一种细胞工厂操作管道系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种细胞工厂操作管道系统，包括第一细胞工厂和连接在细胞工厂上的进液管道、出液管道，所述进液管道、出液管道可替换地与洗涤消化系统、接毒系统或收获系统连接。本发明还提出应用所述系统进行细胞工厂的洗涤消化、接毒或收获的方法。本发明克服现有的应用细胞工厂进行大规模细胞及病毒培养时，操作时间长、操作繁琐、批量大、易污染、细胞消化程度不均一等缺点，提供一种新的用于细胞工厂操作的管道连接系统，分别适用于细胞大规模培养中的细胞传代、接毒、收获操作。该方法可以增加操作空间使用效率、缩短操作时间、且操作相对简单，降低污染的风险，从而提高细胞扩大培养效率。

Description

一种细胞工厂操作管道系统及其应用

技术领域

本发明属于生物化学领域，具体涉及一种病毒悬液的制备系统及其应用。

背景技术

细胞工厂为生物、医药行业常用的一种细胞培养工具，主要适合工业化的批量生产，如疫苗、单克隆抗体或者制药工业。不仅适合贴壁细胞培养也适合悬浮细胞培养，其培养模式与小规模的细胞瓶培养相同，因此可进行放大培养。常用的细胞工厂规模有2层、4层、10层和40层。

现有技术常用的细胞工厂操作液体量小，操作相对简单，通常使用简单的管道体系利用重力差的方式通过细胞工厂的小口进行液体的进出。若采用这种方式在40层细胞工厂中使用，则需要多次的更换连接管道，不仅操作速度慢、在多个细胞工厂同时操作时容易出误差，而且细胞工厂进出口部位暴露于空气中的时间较长，增加污染风险。进行大规模细胞及病毒培养时，操作时间长、操作繁琐、批量大、易污染、细胞消化程度不均一等缺点尤为明显。因此需要一种合理规范的管道连接系统，使得利用细胞工厂进行细胞培养、病毒接种和病毒收获的工艺更加的简便和安全。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，建立一套新型的用于细胞工厂操作的管道连接系统，能够对相对快速的进行细胞工厂液体进出，完成细胞消化、传代、传种及收获等操作。

本发明的另一目的是提出所述系统的应用。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种细胞工厂操作管道系统，包括第一细胞工厂1和连接在细胞工厂上的进液管道2、出液管道3，所述进液管道2、出液管道3可替换地与洗涤消化系统、接毒系统或收获系统连接。

通过Y三通、T三通等连接件对硅胶管道进行连接，可根据生产车间具体情况调节管道的连接位置和长度。

所述洗涤消化系统包括上清液罐4、缓冲液罐5和消化液罐6，所述缓冲液罐5和消化液罐6通过管道与所述出液管道3连接在三通7上，所述上清液罐4与进液管道2连接；

所述接毒系统包括配液罐8、血清容器9、无血清液罐10、滤器11、无血清分散液罐12、悬液罐13；所述配液罐8通过管道、血清容器9通过管道连接在三通14的两个接口上，所述三通14的第三个接口连接有管道并通过三通15与无血清分散液罐12连接；所述三通15的第三个接口连接滤器11；所述滤器11的出液管道通过三通16和管道分别连接有无血清分散液罐12和三通17，所述三通17另外两个接口分别连接悬液罐13的进口和进液管道2；

所述收获系统包括缓冲液罐5、裂解液罐18、第二细胞工厂24，所述缓冲液罐5和裂解液罐18与第二细胞工厂24通过管道连接在三通19上。所述第二细胞工厂24还连接有第二出液管道25。

其中，所述管道均为硅胶材质。

其中，所述系统还包括可设置在管道上的3-12个夹紧装置和1-3个蠕动泵。所述夹紧装置可以为止血钳或弹簧夹，可以夹在管道上任何位置。所述蠕动泵通过夹在软管上的辊子的转动驱动液体流动，可以夹在管道的任何位置。

其中，所述接毒系统中还包括设置在所述滤器11的出液管道上的三通20，所述三通20的第三个接口连接取样装置。

其中，所述接毒系统中还包括和第二细胞工厂24，所述悬液罐13的出口与第二细胞工厂24连接。

其中，所述接毒系统中还包括设置在悬液罐13进口处的三通21，所述三通21的第三个接口连接毒种容器。

第一细胞工厂通常规模小于第二细胞工厂。说明书附图2、3中，分别以4个离心管和14个离心管代表其规模的大小。

一种应用本发明所述的细胞工厂操作管道系统的方法，包括步骤：

1）洗涤消化：利用所述洗涤消化系统

①封闭出液管道3，将第一细胞工厂1内的上清液泵入上清液罐4；

②封闭进液管道2，将装在缓冲液罐5内的缓冲液泵入第一细胞工厂1进行洗涤；

③洗涤完成后再将第一细胞工厂1内的缓冲液排入缓冲液罐5；

④封闭缓冲液罐5连接在三通7上的管道，将消化液罐6内消化液泵入细胞工厂1；

⑤消化完成后再将消化液排回消化液罐6；

2）接毒:利用所述接毒系统

①无血清液罐10内加入无血清生长液配制原料，封闭血清容器9连接在三通14上的管道，将无血清生长液配制原料泵入配液罐8；

②配制完成后，封闭无血清液罐10连接在三通15上的管道，无血清生长液配制原料从配液罐泵入滤器11过滤至无血清分散液罐12，留做分散细胞用。

③过滤完成后将无血清分散液罐12连接至三通16的管道封闭，将无血清分散液罐12连接至进液管道2；

④过滤完成后，打开血清容器9连接在三通14上的管道，将血清泵入配液罐8，配制含血清生长液。

⑤配制完成后，含血清生长液通过滤器11过滤至悬液罐13中，液体流动动力来自配液罐内的压缩空气（由水气系统提供），三通21连接的取样口用于生长液的取样、送检；

⑥用无血清分散液罐12内的无血清生长液分散细胞，分散后的细胞悬液泵入悬液罐13内，毒种通过三通21加入至悬液罐13内；

⑦悬液罐13内的细胞悬液加入第二细胞工厂24中，液体流动动力来自悬液罐内压缩空气（由水气系统提供）。

3）收获：利用所述收获系统

①将细胞工厂1内的上清液通过出液管道3排出，然后封闭第二出液管道25，将所述缓冲液罐5内的缓冲液泵入第二细胞工厂24进行洗涤；

②洗涤完成后再通过第二出液管道25将缓冲液排出；

③向第二细胞工厂24内加入裂解液。

其中，所述封闭，是用夹紧装置夹在管道上，实现管道的封闭。例如止血钳夹在软管上，软管内的液体就不再流动。

其中，所述泵入，是将蠕动泵设置在管道上，具体地是将管道夹在蠕动泵泵头上，通过操作蠕动泵实现管道内正向或反向的流动。

其中，所述2）接毒步骤中还包括对滤器11的出液取样检测的步骤；所述3）收获中还包括缓冲液取样检测的步骤。

本发明的有益技术效果在于：

本发明克服现有的应用细胞工厂进行大规模细胞及病毒培养时，操作时间长、操作繁琐、批量大、易污染、细胞消化程度不均一等缺点，提供一种新的用于细胞工厂操作的管道连接系统，分别适用于细胞大规模培养中的细胞传代、接毒、收获操作。该方法可以增加操作空间使用效率、缩短操作时间、且操作相对简单，降低污染的风险，从而提高细胞扩大培养效率。

本发明提出的管道连接系统通过Y三通、T三通等连接件对硅胶管道进行连接，可根据生产车间具体情况调节管道长度，此外，也可根据生产规模调整细胞工厂操作数量，为1～20个。连接细胞工厂接头和溶液接头可根据工序需要加减（控制范围1～20个）。可操作CF10（10层细胞工厂）、CF40（40层细胞工厂）、CF2（2层细胞工厂）。各管道的长短根据车间操作空间设计，有一定长度限制，应便于操作。

附图说明

图1为细胞工厂和洗涤消化管道系统组合图。

图2为细胞工厂和接毒管道系统组合图。

图3为细胞工厂和收获管道系统组合图。

图中，1为细胞工厂，2为进液管道，3为出液管道，4为上清液罐，5缓冲液罐，6为消化液罐，7为Y三通，8为配液罐，9为血清容器，10为无血清原料液罐，11为滤器，12为无血清分散液罐，13为含血清生长液罐，14为三通，15、16、17为Y三通，18为裂解液罐，19、20、21为Y三通，22、23为取样口，24为第二细胞工厂，25为第二出液管道。

具体实施方式

现以以下最佳实施例来说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1：细胞工厂操作管道系统

包括细胞工厂1和连接在细胞工厂上的进液管道2、出液管道3，所述进液管道2、出液管道3可替换地与洗涤消化系统（图1）、接毒系统（图2）或收获系统(图3)连接；

1）洗涤消化系统包括上清液罐4、缓冲液罐5和消化液罐6，所述缓冲液罐5和消化液罐6通过管道与所述出液管道3连接在三通7上，所述上清液罐4与进液管道2连接；

2）所述接毒系统包括配液罐8、血清容器9、无血清液罐10、滤器11、无血清分散液罐12和悬液罐13、第二细胞工厂24；所述配液罐8通过管道、血清容器9通过管道连接在三通14的两个接口上，所述三通14的第三个接口连接有管道并通过三通15与无血清分散液罐12连接；所述三通15的第三个接口连接滤器11；所述滤器11的出液管道通过三通16和管道分别连接有无血清分散液罐12和三通17，所述三通17另外两个接口分别连接悬液罐13的进口和出液管道3；所述悬液罐13的出口与进液管2连接。滤器11的出液管道上设置有三通20，三通20的第三个接口用于取样。悬液罐13进口处设置有三通21，三通21的第三个接口连接毒种容器。

3）所述收获系统包括缓冲液罐5、第二细胞工厂24、第二出液管道25、裂解液罐18，所述缓冲液罐5和裂解液罐18、第二细胞工厂24通过管道连接在三通19上。

本实施例中管道均为硅胶材质。

本系统还配有多个止血钳和2个蠕动泵。

本管道系统使用的三通为不锈钢材质，三通的三个接口可以接三个管道，管道上还可以视需要增加三通和更多管道。

实施例2

1.在洗涤和消化操作中使用的细胞工厂操作管道系统（图1）

①进液管道2用止血钳夹紧，出液管道3打开并连蠕动泵，连接第一细胞工厂1后，将Vero细胞上清液排入50L上清液罐4内。

②用止血钳封闭出液管道3，进液管道2处连接蠕动泵，4L的消化液罐6至三通7处的管道夹紧，缓冲液罐5的管道保持畅通，将装在50L缓冲液罐5内的PBS缓冲液加入第一细胞工厂1进行洗涤；

③洗涤完成后再将第一细胞工厂1内的PBS排入缓冲液灌5中；

④进液管道2处仍连接蠕动泵，缓冲液灌5的管道、进液管道2的管道用止血钳夹紧，消化液罐6至三通7处的管道保持畅通，向细胞工厂加入胰蛋白酶（消化液）进行消化；

⑤消化完成后再将胰蛋白酶排回原4L的消化液罐6；

⑥细胞工厂1可从管道连接处断开，放入恒温室进行消化。

2.在接毒操作中使用的细胞工厂操作管道系统（如图2）

①配制无血清生长液（含eagle’s基质液、碳酸氢钠、谷氨酰胺、庆大霉素，含量为行业公知配方，按照说明说上要求配置完成），配液罐8的出液管道连接蠕动泵，血清容器9的管道用止血钳夹紧，无血清液罐10内的无血清生长液配制原料（将除血清之外的溶液）打入配液罐8，液体流动动力为蠕动泵；

②配制完成后，将无血清液罐10的管道也用止血钳夹紧，无血清生长液配制原料通过滤器11过滤至4个50L的无血清分散液罐12内，留做分散细胞用；

③过滤完成后将与无血清分散液罐12连接的管道断开，无血清生长液进入第一细胞工厂1。

④过滤完成后，血清容器9的管道打开，配液罐8的管道处仍连接蠕动泵，将血清通过蠕动泵打入配液罐，配制含血清生长液；

⑤配制完成后，含血清生长液通过滤器11过滤至悬液罐13中，液体流动动力来自配液罐13内的压缩空气，三通20的一个接口用做取样口22，将生长液取样、送检；

⑥第一细胞工厂1产生的细胞用无血清生长液进行分散，分散后的细胞悬液打入悬液罐13内；

⑦分散完成后三通21的一个接口处用于加甲肝病毒TZ84株毒种。

⑧细胞悬液与毒种在悬液罐13内进行搅拌搅拌完成后，连接第二细胞工厂24，将接种后的细胞悬液加入第二细胞工厂24中，液体流动动力来自悬液罐13内压缩空气。

3.在收获操作中应用细胞工厂管道系统（如图3）

①第二细胞工厂24通过三通19连接PBS缓冲液罐5，三通19的另一个接口用于连接裂解液罐18，

②缓冲液灌4连接第二细胞工厂24的进液管道2并先夹紧，连接完成后，将上清液通过第二出液管道25排出，随后夹住第二出液管道25，进行PBS洗涤；

③洗涤完成后再通过第二出液管道25将PBS排出。

④三通19的另一个接口管道加入裂解液。

23为取样口，用于PBS缓冲液配制过滤完成后的检测取样。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种细胞工厂操作管道系统，其特征在于，包括第一细胞工厂（1）和连接在第一细胞工厂（1）上的进液管道（2）、出液管道（3），所述进液管道（2）、出液管道（3）可替换地与洗涤消化系统、接毒系统或收获系统连接；

所述洗涤消化系统包括上清液罐（4）、缓冲液罐（5）和消化液罐（6），所述缓冲液罐（5）和消化液罐（6）通过管道与所述出液管道（3）连接在三通（7）上，所述上清液罐（4）与进液管道（2）连接；

所述接毒系统包括配液罐（8）、血清容器（9）、无血清液罐（10）、滤器（11）、无血清分散液罐（12）、悬液罐（13）；所述配液罐（8）通过管道、血清容器（9）通过管道连接在三通（14）的两个接口上，所述三通（14）的第三个接口连接有管道并通过三通（15）与无血清分散液罐（12）连接；所述三通（15）的第三个接口连接滤器（11）；所述滤器（11）的出液管道通过三通（16）和管道分别连接无血清分散液罐（12）和三通（17），所述三通（17）另外两个接口分别连接悬液罐（13）的进口和进液管道（2）；

所述收获系统包括缓冲液罐（5）、裂解液罐（18）和第二细胞工厂（24），所述缓冲液罐（5）和裂解液罐（18）与第二细胞工厂（24）通过管道连接在三通（19）上；所述第二细胞工厂还连接有第二出液管道（25）。

2.根据权利要求1所述的操作管道系统，其特征在于，所述管道均为硅胶材质。

3.根据权利要求1所述的操作管道系统，其特征在于，所述系统还包括可设置在管道上的3-12个夹紧装置和1-3个蠕动泵。

4.根据权利要求1所述的操作管道系统，其特征在于，所述接毒系统中还包括和第二细胞工厂（24），所述悬液罐（13）的出口与第二细胞工厂（24）连接。

5.根据权利要求1所述的操作管道系统，其特征在于，所述接毒系统中还包括设置在所述滤器（11）的出液管道上的三通（20），所述三通（20）的第三个接口连接取样装置。

6.根据权利要求1所述的操作管道系统，其特征在于，所述接毒系统中还包括设置在悬液罐（13）进口处的三通（21），所述三通（21）的第三个接口连接毒种容器。

7.一种应用权利要求1-6任一所述的细胞工厂操作管道系统的方法，其特征在于，包括步骤：

1）洗涤消化：利用所述洗涤消化系统

①封闭出液管道（3），将细胞工厂（1）内的上清液泵入上清液罐（4）；

②封闭进液管道（2），将装在缓冲液罐（5）内的缓冲液泵入细胞工厂(1)进行洗涤；

③洗涤完成后再将细胞工厂（1）内的缓冲液排入缓冲液罐（5）；

④封闭缓冲液罐（5）连接在三通（7）上的管道，将消化液罐（6）内消化液泵入细胞工厂（1）；

⑤消化完成后再将消化液排回消化液罐（6）；

2）接毒:利用所述接毒系统

①无血清液罐（10）内加入无血清生长液配制原料，封闭血清容器（9）连接在三通（14）上的管道，将无血清生长液配制原料泵入配液罐（8）；

②配制完成后，封闭无血清液罐（10）连接在三通（15）上的管道，无血清生长液配制原料从配液罐泵入滤器（11）过滤至无血清分散液罐（12）；

③过滤完成后将无血清分散液罐（12）连接至三通（16）的管道封闭，将无血清分散液罐（12）连接至进液管道（2）；

④过滤完成后，打开血清容器（9）连接在三通（14）上的管道，将血清泵入配液罐（8），配制含血清生长液；

⑤配制完成后，含血清生长液通过滤器（11）过滤至悬液罐（13）中；

⑥用无血清分散液罐（12）内的无血清生长液分散细胞，分散后的细胞悬液泵入悬液罐（13）内，毒种通过三通（21）加入至悬液罐（13）内；

⑦悬液罐（13）内的细胞悬液加入第二细胞工厂（24）中；

3）收获：利用所述收获系统

①将第二细胞工厂（24）内的上清液通过第二出液管道（25）排出，然后封闭第二出液管道（25），将所述缓冲液罐（5）内的缓冲液泵入第二细胞工厂（24）进行洗涤；

②洗涤完成后再通过第二出液管道（25）将缓冲液排出；

③向第二细胞工厂（24）内加入裂解液。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述封闭，是用夹紧装置夹在管道上，实现管道的封闭。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述泵入，是将蠕动泵设置在管道上，通过操作蠕动泵实现管道内正向或反向的流动。

10.根据权利要求7-9任一所述的方法，其特征在于，所述2）接毒中还包括对滤器（11）的出液取样检测的步骤；所述3）收获中还包括对缓冲液取样检测的步骤。

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