CN103981093A - 一种用生物反应器进行细胞特性筛选的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用生物反应器进行细胞特性筛选的装置与方法，其中生物反应器细胞特性筛选方法为根据细胞在不同的细胞状态条件下代谢率不同，在细胞特性筛选过程中通过加入物理、化学、生物的因素造成细胞的比生长速率不同，使比生长速率快的为所筛选细胞。本发明可实现在筛选过程中、培养过程中的自动化管理，对细胞进行连续特性筛选（例如G418加压或持续的降血清），且在筛选的同时可获得大量的目的蛋白或目的细胞，此外反应器筛选过程大大缩短了筛选时间、减少工作量、降低污染率，而且能很好的去掉人为因素，为工业应用提供有保证的细胞株。

Description

一种用生物反应器进行细胞特性筛选的装置与方法

技术领域

本发明涉及一种生物工程领域的装置和方法，具体是一种用生物反应器进行细胞特性筛选的装置与方法。

背景技术

目前，绝大部分生物工程用特性细胞株（例如无血清、单克隆稳定细胞株）的细胞筛选均为传统方式，用孔板或者转瓶根据其需要筛选的特性（例如单克隆的稳定细胞株，无血清细胞株）进行筛选，也可以达到其基本需要，但其缺点在于容易造成假阳性、程序繁冗、污染率高、耗时长，且工作量大，人为因素较大。另外，传统方式所提供的细胞体外生长环境不容易控制，通常随培养进程而变化，且传统方式难于做到连续等。

经过对现有文献的检索发现，在Chun Chen, Xiang-Dong Fang, Jiang Zhu, Xiang-Fu Wu，et al《The Gene Expression of Coagulation Factor VIII in Mammalian Cell Lines》Thromb Res.1999 Jul 15;95(2):105-15.中，FVIII稳定细胞株的筛选是转染后用G418进行阳性筛选，稀释法96孔板不断加入G418筛选获得稳定细胞株。但是该过程中，操作繁琐，容易造成假阳性、程序繁冗、污染率高、耗时长，且工作量大。

发明内容

生物反应器大规模细胞特性的筛选能弥补现有技术中用孔板或者转瓶进行筛选的缺点，因此本发明针对现有技术的上述不足，提供一种连续的、简便、反应器规模的细胞筛选的装置和方法，使得在筛选过程中，可实现培养过程中的自动化管理，对细胞进行连续特性筛选（例如G418加压或持续的降血清），且在筛选的同时可获得大量的目的蛋白或目的细胞，此外反应器筛选过程大大缩短了筛选时间、减少工作量、降低污染率，而且能很好的去掉人为因素，为工业应用提供有保证的细胞株。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及的生物反应器细胞特性筛选装置，包括储液装置、细胞培养装置、细胞培养控制装置、多个液体无菌推动装置（如蠕动泵）、细胞截留装置（如biosep，细胞沉降装置，中空纤维装置等）、多个可控速液体流动管道（如硅胶管等）、上清收集装置、截留细胞收集装置；其连接方式为，储液装置通过一第一可控速液体流动管道与细胞培养装置相连，一第一液体无菌推动装置设置在储液装置与细胞培养装置之间；

细胞培养装置一端通过一第二可控速液体流动管道与细胞截留装置截留前部分相连，细胞培养装置另一端通过一第三可控速液体流动管道与细胞截留装置的截流后部分相连，一第二液体无菌推动装置设置在细胞培养装置与截流后的细胞截留装置之间；

细胞培养装置与细胞培养控制装置通过信号转化输出线相连；

细胞截留装置的截留前一端与上清收集装置相连，一第三液体无菌推动装置设置在上清收集装置与细胞截留装置的截留前一端之间，细胞截留装置的截留后另一端与截留细胞收集装置相连，一第四液体无菌推动装置设置在截留细胞收集装置与细胞截留装置的截留后另一端之间。

所述储液装置为有至少三孔的可灭菌培养液储存装置，其中一孔可通过一第四可控速液体流动管道使无菌过滤后的培养液进入储液装置中，另一孔可通过所述第一可控速液体流动管道将无菌过滤后的培养液推入细胞培养装置中，又一孔通过空气过滤装置与外部环境相通。

所述细胞培养装置为至少有培养液入口、培养液出口、细胞回流入口、气体（如空气、氧气、二氧化碳、氮气）入口、细胞取样口、碱入口、细胞接种口、探头插入口（如PH、DO、温度），可高温灭菌、密闭无菌进行细胞培养。该装置可通过细胞培养控制装置控制细胞培养过程中的各种参数（如PH、DO、温度、葡萄糖浓度等）。

所述细胞培养控制装置为至少可保存和调控各种培养过程中的物理化学参数（如PH、DO、温度、葡萄糖浓度等）的控制器，该装置可控制细胞培养过程的各种参数使得细胞最优化的生长或获得目的产物。在本发明的一些具体实施例中，所述细胞培养控制装置还可以控制一部分液体无菌推动装置的开、关和流速。

所述可控速液体流动管道为可通过滑动控制阀或夹子控制培养液流速。

所述液体无菌推动装置（如蠕动泵）为可无菌地推动管道内的液体流动的装置，如蠕动泵。所述液体无菌推动装置的开、关和流速控制可由所述细胞培养控制装置控制，或者人工控制，或部分液体无菌推动装置由所述细胞培养控制装置控制，而另一部分人工控制。

所述细胞截留装置（如biosep，细胞沉降装置，中空纤维装置等）至少设有细胞混合液入口、细胞上清液出口、细胞回流出口、截留出口；其中，所述细胞截留装置的细胞混合液入口通过所述第二可控速液体流动管道与所述细胞培养装置连接，用于将所述细胞培养装置中的细胞混合液送入所述细胞截留装置中；所述细胞截留装置的细胞上清液出口通过所述第三液体无菌推动装置与所述上清收集装置连接，用于将细胞上清液推入到上清收集装置中；所述细胞截留装置的细胞回流出口通过所述第三可控速液体流动管道和所述第二液体无菌推动装置与所述细胞培养装置相连接，用于将截留下来的细胞通过细胞回流出口推入细胞培养装置中；所述细胞截留装置的截留出口通过所述第四液体无菌推动装置与所述截留细胞收集装置连接，用于将截留下来的细胞推入截留细胞收集装置中；其中，截留下来的细胞可通过细胞回流出口回流进入所述细胞培养控制装置中，或者通过截留出口进入所述截留细胞收集装置中，具体地，截留下来的细胞需进入上述的哪一个装置是由所述细胞培养控制装置或人为根据预先设定来调控相关的液体无菌推动装置实现的。 

所述上清收集装置为有至少二孔可灭菌储存装置，其中一孔可通过所述第三液体无菌推动装置（如蠕动泵）将截留后的细胞上清液送入该上清收集装置中，另一孔通过空气过滤装置与外部环境相通。

所述截留细胞收集装置为有至少二孔可灭菌储存装置，其中一孔可通过所述第四液体无菌推动装置（如蠕动泵）将截留后的细胞悬液送入该截留细胞收集装置中，另一孔通过空气过滤装置与外部环境相通。 

本发明提供的生物反应器细胞特性筛选的方法，其原理为一种细胞在不同的细胞状态条件下代谢率（如比生长速率、比葡萄糖消耗率、比细胞得率等）不同，在细胞特性筛选（稳定细胞株、无血清细胞株）过程中通过加入物理、化学、生物的因素(例如G418、低、无血清培养液等，包括上述举例但不限于此)、造成细胞的比生长速率不同，使得比生长速率快的细胞为所筛选细胞。而在细胞培养装置中细胞是均匀的分布，细胞培养装置中的细胞通过细胞截留装置后，启动细胞截留装置处的液体无菌推动装置（如蠕动泵），将生长快和慢的细胞以反应器中该条件下的比例均匀的推入截留细胞收集装置中，由于其比生长速率不同造成细胞培养装置中生长快、慢的细胞比例发生变化，比生长速率大的（即生长快）的细胞与比生长速率小的（即生长慢）比例变大，而细胞截留装置是连续的启动，使得最终细胞培养装置中的细胞均为比细胞生长速率大的细胞，从而筛选到生长速率大的细胞。

本发明的装置工作时，储液装置内的培养液在相应液体无菌推动装置（如蠕动泵）作用下，通过可控速液体流动管道（如硅胶管）进入细胞培养装置中，而细胞培养控制装置控制细胞培养的各种参数（例如PH、DO、温度等包括上述举例但不限于此）以达到细胞生长的优化条件，细胞在细胞特性筛选培养液或普通细胞培养液中此优化条件下生长。经过一段时间培养后，细胞密度达到一定数量级时，进行细胞特性筛选。当进行细胞特性筛选（如稳定细胞株、无血清细胞株）时，加入物理、化学、生物等因素的细胞特性筛选培养液(例如G418、低、无血清培养液等，包括上述举例但不限于此)，该细胞特性筛选培养液在相应液体无菌推动装置（如蠕动泵）作用下，通过可控速液体流动管道（如硅胶管）进入细胞培养装置中，细胞在此培养液下生长。细胞培养装置处的液体无菌推动装置（如蠕动泵）以设定的灌注速率进行推动细胞特性筛选培养液至细胞培养装置中，上清收集装置处的液体无菌推动装置（如蠕动泵）将细胞培养装置中的细胞混合液推至细胞截留装置（如biosep,细胞沉降装置，中空纤维装置等）中。细胞培养控制装置通过连续灌注称的设定重量调控上清收集装置处的液体无菌推动装置（如蠕动泵）速度，使得细胞培养装置的培养液总体积保持不变。细胞回流处的液体无菌推动装置（如蠕动泵）速度由自行设定，不宜过大或过小（例如在细胞沉降截留装置中，速度过大则回流细胞损伤过大，过小则截留效果不佳，较多细胞都进入了上清中）。当细胞密度高于设定的灌注细胞密度时，细胞培养控制装置则启动细胞截留装置处的液体无菌推动装置（如蠕动泵），将截留的部分细胞推至截留细胞收集装置中，当细胞密度低于设定的灌注细胞密度时，则关闭细胞截留装置处的液体无菌推动装置（如蠕动泵），使得细胞密度维持在设定密度位置不变。

本发明所提供的生物反应器细胞特性筛选的方法的一具体实施步骤如下： 

1.       安装、连接该发明的整套装置且进行高温灭菌；

2.       在无菌操作台里面向储液装置里加入细胞特性筛选培养液或普通培养液，然后向细胞培养装置里以（0.5-10×10⁶cells/ml)细胞密度接种待筛选的细胞；

3.       设定该反应器的灌注、回流速度、截留细胞密度以及细胞培养装置的灌注重量；

4.       待细胞密度达到(2-10×10⁶ cells/ml)数量级时，进行细胞特性筛选；加入细胞特性筛选培养液，该细胞特性筛选培养液在相应液体无菌推动装置作用下，通过可控速液体流动管道进入细胞培养装置中，细胞在此细胞特性筛选培养液下生长；开启细胞培养装置处及细胞回流处的液体无菌推动装置（如蠕动泵），以分别调节至设定灌注速度及设定回流速度。细胞培养控制装置通过连续灌注称的设定重量调控上清收集装置处的液体无菌推动装置（如蠕动泵）速度，使得细胞培养装置的培养液总体积保持不变。当细胞密度高于设定的灌注细胞密度时，细胞培养控制装置则启动细胞截留装置处的液体无菌推动装置（如蠕动泵），将截留的部分细胞推至细胞截留细胞收集装置中，当细胞密度低于设定的灌注细胞密度时，细胞培养控制装置则关闭细胞截留装置处的液体无菌推动装置（如蠕动泵），使得细胞密度维持在设定密度位置不变；

5.       每天取样进行阳性分析，待细胞培养装置中绝大部分的细胞为预定的筛选细胞后则停止该连续筛选。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明的装置与方法克服了传统方法的诸多不利，提供了一种连续的、简便、反应器规模的细胞筛选的方法，使得在筛选过程中，可实现培养过程中的自动化管理，对细胞进行连续特性筛选（G418加压或持续的降血清），且在筛选的同时可获得大量的目的蛋白或目的细胞，此外反应器筛选过程大大缩短筛选时间、减少工作量、降低污染率。

附图说明

图1为本发明装置的一种实例结构示意图；

图2为本发明实施例中FVIII细胞筛选过程中，FVIII表达量曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

此处以G418的调节作用为例说明本发明的细胞特性筛选培养液调控细胞比生长速率的原理：例如，在细胞稳定细胞株的筛选过程中，转染后的细胞中，部分为目的基因转入进去的细胞，部分为未能将目的基因转入进去的细胞，而在此时将G418加入该培养液中，无抗性基因的细胞在G418的作用下，逐渐开始死亡或者生长速率慢，而有抗性基因的则能适应G418的存在下生长。随着时间的推移，细胞会呈现出在一定浓度的G418的条件下细胞比生长速率存在快慢，此时通过在灌注培养过程中的截留作用，可将比生长速率快的保留，生长速率慢的则逐步被截留出。

请参见图1所示，本发明的一个实施例提供的用生物反应器进行细胞特定筛选的装置，包括储液装置1、细胞培养装置4、细胞截留装置（如biosep,细胞沉降装置，中空纤维装置等）5、上清收集装置7、截留细胞收集装置8、多个可控速液体流动管道（如硅胶管等）、多个液体无菌推动装置（如蠕动泵）、细胞培养控制装置11，其中，细胞截留装置5至少有细胞混合液入口、细胞上清液出口、细胞回流出口、截留出口；其连接方式为，储液装置1通过一第一可控速液体流动管道2与细胞培养装置4相连，一第一液体无菌推动装置3设置在储液装置1与细胞培养装置4之间；

细胞培养装置4一端通过一第二可控速液体流动管道12与细胞截留装置5的细胞混合液入口相连，细胞培养装置4另一端通过一第三可控速液体流动管道13与细胞截留装置5的细胞回流出口相连，一第二液体无菌推动装置10设置在细胞培养装置4与细胞截留装置的细胞回流出口之间；

细胞培养装置4与细胞培养控制装置11通过信号转化输出线相连；

细胞截留装置5的上清液出口与上清收集装置7相连，一第三液体无菌推动装置6设置在上清收集装置7与细胞截留装置5的上清液出口之间，细胞截留装置5的截留出口与截留细胞收集装置8相连，一第四液体无菌推动装置9设置在截留细胞收集装置8与细胞截留装置5的截留出口之间。

储液装置1为至少有三孔的可灭菌培养液储存装置，其中一孔可通过一可控速液体流动管道（如硅胶管等）将无菌过滤后的培养液送入该储液装置1中，另一孔可通过第一可控速液体流动管道2将无菌过滤后的培养液推入细胞培养装置4中，又一孔通过空气过滤装置与外部环境相通。

细胞培养装置4为至少有培养液入口、培养液出口、细胞回流入口、气体（如空气、氧气、二氧化碳、氮气）入口、细胞取样口、碱入口、细胞接种口、探头插入口（如PH、DO、温度）的装置，可高温灭菌、密闭无菌进行细胞培养。该装置可通过细胞培养控制装置11来控制细胞培养过程中的各种参数（如PH、DO、温度、葡萄糖浓度等）。

细胞培养控制装置11为至少可保存和调控细胞培养过程中的各种物理化学参数（如PH、DO、温度、葡萄糖浓度等）的控制器，该装置可控制细胞培养过程的各种参数使得细胞最优化的生长或获得目的产物。具体地，细胞培养控制装置11可以为安装有探头组数据信号接口和在线监控系统软件的计算机。细胞培养控制装置11还可以控制部分液体无菌推动装置的开、关和流速。

可控速液体流动管道为可通过滑动控制阀或夹子控制培养液流速的装置，如硅胶管。

液体无菌推动装置为可无菌地推动管道内的液体流动的装置，如蠕动泵。

细胞截留装置（如biosep, 细胞沉降装置，中空纤维装置等）5可将细胞混合液中的细胞进行截留，得到的细胞上清液通过第三液体无菌推动装置6（如蠕动泵）将上清液推入到上清收集装置7中，而截留下来的细胞通过细胞回流出口被第二液体无菌推动装置（如蠕动泵）10推入细胞培养装置4中，或者通过细胞培养控制装置11控制启动截留出口处的第四液体无菌推动装置（如蠕动泵）9将截留下来的细胞推入截留细胞收集装置8中。 

上清收集装置7为至少有二孔的可灭菌储存装置，其中一孔可通过第三液体无菌推动装置（如蠕动泵）6将截留后的细胞上清液送入该上清收集装置7中，另一孔通过空气过滤装置与外部环境相通。

截留细胞收集装置8为有至少二孔的可灭菌储存装置，其中一孔可通过第四液体无菌推动装置（如蠕动泵）9将截留后的细胞悬液进入送入该截留细胞收集装置8中，另一孔通过空气过滤装置与外部环境相通。 

 

实施例

本实施例所用生物反应器等仪器和CHO细胞等试剂均为市售。

本实施例通过以下方法进行细胞特性筛选：

1）在生物反应器上安装PH电极、溶氧电极、溶二氧化碳电极、液位电极和温度电极，并将该些电极连接至安装有探头组数据信号接口和自制在线监控系统软件的计算机（即细胞培养控制装置11）上，设定温度37°C，pH值7.1，溶氧浓度值45%，溶二氧化碳浓度5%，由加热套控制温度，电子可调节气体流量阀控制CO₂，N₂，O₂和空气四路进气，用鼓泡供给的方法控制溶氧浓度和溶二氧化碳浓度，连接有1mol/L NaOH和1mol/L HCL的控速蠕动泵控制PH，根据液位电极的信号控制添加培养液到处理装置的蠕动泵的速度，将培养液处理至设定值，以50转的速度实现培养液的指标均匀，此处所用培养液为适用CHO细胞的普通细胞培养液；

2）细胞的初级培养

    将CHO细胞以0.5×10⁶个细胞/ml 的密度向生物反应器中接种，连续培养48小时，使细胞处于对数生长期；

3）细胞转染

    本实例选用直接转染法，向一转染复合物混合装置（在本实例中为圆柱形装置，有一个进液口和一个出液口，用多孔橡胶塞密封，橡胶塞孔上插入可控速、可定时搅拌装置）中加入带有抗G418的neomycin的pGMAX-FVIII重组质粒和细胞转染液，120rpm 搅拌5min，然后加入转染介导试剂PEI MAX，120rpm搅拌5min，搅拌结束后静置孵育10min。其中质粒pGMAX-FVIII量为2μg/106个细胞，DNA:PEI=1:2.5。通过蠕动泵将转染复合物推入到细胞培养装置中，细胞进行转染。转染后48小时开启灌注，该灌注培养液为带G418的细胞特性筛选培养液（即在上述普通细胞培养液中加入G418），设定细胞培养各理化指标值分别为温度37°C，PH值7.0，溶氧浓度值40%，葡萄糖浓度1.5g/L，G418浓度控制在600ug/ml，通过细胞培养控制装置11控制来自动调节细胞培养装置4的进液口和出液口的蠕动泵转速，以维持设定的细胞生长环境，同时细胞培养控制装置11根据生物反应器液位电极和温度，PH，溶氧，溶二氧化碳电极的信号自动调节控制储液装置1中培养液添加的蠕动泵的转速，以保证培养液的供应；

4）细胞筛选

     在灌注培养的过程中，待细胞活率稳定后，每天在截留处截留掉20-40%的细胞，取样测定FVIII的表达量，持续30天，最终细胞的表达量基本稳定维持在4IU/ml左右，请参见图2；

5）细胞收获

待细胞的比生长速率、及FVIII的表达量基本稳定后，即可进行收获该细胞，该细胞即为所筛选细胞。图2还示出了本实施例中FVIII细胞筛选过程中，FVIII表达量曲线，图2中可看到FVIII的表达量在20天以后基本稳定维持在4IU/ml左右。

在本发明及上述实施例的教导下，本领域技术人员很容易预见到，本发明所列举或例举的各原料或其等同替换物、各加工方法或其等同替换物都能实现本发明，以及各原料和加工方法的参数上下限取值、区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。 

Claims (12)

1.一种用生物反应器进行细胞特性筛选的装置，其特征在于，包括储液装置、细胞培养装置、细胞截留装置、上清收集装置、截留细胞收集装置、多个可控速液体流动管道、多个液体无菌推动装置、细胞培养控制装置；其中，

储液装置通过一第一可控速液体流动管道与细胞培养装置相连，一第一液体无菌推动装置设置在储液装置与细胞培养装置之间；

细胞培养装置一端通过一第二可控速液体流动管道与细胞截留装置截留前部分相连，细胞培养装置另一端通过一第三可控速液体流动管道与细胞截留装置的截流后部分相连，一第二液体无菌推动装置设置在细胞培养装置与细胞截留装置的截流后部分之间；

细胞培养装置与细胞培养控制装置通过信号转化输出线相连；

细胞截留装置的截留前一端与上清收集装置相连，一第三液体无菌推动装置设置在上清收集装置与细胞截留装置的截留前一端之间，细胞截留装置的截留后一端与截留细胞收集装置相连，一第四液体无菌推动装置设置在截留细胞收集装置与细胞截留装置的截留后一端之间。

2.根据权利要求1所述的用生物反应器进行细胞特性筛选的装置，其特征在于，所述储液装置为有至少三孔的可灭菌培养液储存装置，其中一孔可通过一第四可控速液体流动管道使无菌过滤后的培养液进入储液装置中，另一孔通过所述第一可控速液体流动管道将无菌过滤后的培养液推入细胞培养装置中，又一孔通过空气过滤装置与外部环境相通。

3.根据权利要求1所述的用生物反应器进行细胞特性筛选的装置，其特征在于，所述细胞培养装置为至少有培养液入口、培养液出口、细胞回流入口、若干气体入口、细胞取样口、碱入口、细胞接种口、若干探头插入口，可高温灭菌、密闭无菌进行细胞培养的装置，该装置能通过所述细胞培养控制装置控制细胞培养过程中的各种参数。

4.根据权利要求1所述的用生物反应器进行细胞特性筛选的装置，其特征在于，所述细胞培养控制装置为至少可保存和设置各种培养过程中的物理化学参数的控制器，该装置可控制细胞培养过程的各种参数使得细胞最优化的生长或获得目的产物。

5.根据权利要求1所述的用生物反应器进行细胞特性筛选的装置，其特征在于，所述可控速液体流动管道为可通过滑动控制阀或夹子控制培养液流速的管道。

6.根据权利要求1所述的用生物反应器进行细胞特性筛选的装置，其特征在于，所述液体无菌推动装置为可无菌地推动管道内的液体流动的装置。

7.根据权利要求1所述的用生物反应器进行细胞特性筛选的装置，其特征在于，所述细胞截留装置至少设有细胞混合液入口、细胞上清液出口、细胞回流出口、截留出口；其中，所述细胞截留装置的细胞混合液入口通过所述第二可控速液体流动管道与所述细胞培养装置连接，用于将所述细胞培养装置中的细胞混合液送入所述细胞截留装置中；所述细胞截留装置的细胞上清液出口通过所述第三液体无菌推动装置与所述上清收集装置连接，用于将细胞上清液推入到上清收集装置中；所述细胞截留装置的细胞回流出口通过所述第三可控速液体流动管道和所述第二液体无菌推动装置与所述细胞培养装置相连接，用于将截留下来的细胞通过细胞回流出口推入细胞培养装置中；所述细胞截留装置的截留出口通过所述第四液体无菌推动装置与所述截留细胞收集装置连接，用于将截留下来的细胞推入截留细胞收集装置中；其中，截留下来的细胞可通过细胞回流出口回流进入所述细胞培养控制装置中，或者通过截留出口进入所述截留细胞收集装置中。

8.根据权利要求1所述的用生物反应器进行细胞特性筛选的装置，其特征在于，所述上清收集装置为至少有二孔的可灭菌储存装置，其中一孔可通过所述第三液体无菌推动装置将截留后的细胞上清液送入该上清收集装置中，另一孔通过空气过滤装置与外部环境相通。

9.根据权利要求1所述的用生物反应器进行细胞特性筛选的装置，其特征在于，所述截留细胞收集装置为有至少二孔可灭菌储存装置，其中一孔可通过所述第四液体无菌推动装置将截留后的细胞悬液送入该截留细胞收集装置中，另一孔通过空气过滤装置与外部环境相通。

10.一种用生物反应器进行细胞特性筛选的方法，其特征在于，根据细胞在不同的细胞状态条件下代谢率不同，在细胞特性筛选过程中通过加入细胞特性筛选培养液造成细胞的比生长速率不同，使比生长速率快的为所筛选细胞；在细胞培养装置中细胞均匀分布，细胞培养装置中的细胞通过细胞截留装置后，通过液体无菌推动装置将生长快和生长慢的细胞均匀的推入截留细胞收集装置中，进而由于细胞比生长速率不同造成细胞培养装置中生长快和生长慢的细胞的比例发生变化，比生长速率大的细胞与比生长速率小的细胞的比例变大，细胞截留装置连续启动，使得最终细胞培养装置中的细胞均为比细胞生长速率大的细胞，从而筛选到生长速率大的细胞。

11.根据权利要求9所述的用生物反应器进行细胞特性筛选的方法，其特征在于，所述细胞特性筛选培养液为通过物理、化学、生物的因素对细胞生长速率进行调控。

12.根据权利要求10所述的用生物反应器进行细胞特性筛选的方法，其特征在于，包括如下步骤：    

第一步，安装、连接整套装置并进行高温灭菌；

第二步，在无菌操作台里面向储液装置里加入细胞特性筛选培养液或普通细胞培养液，然后向细胞培养装置里接种待筛选的细胞；

第三步，设定生物反应器的灌注、回流速度、截留细胞密度以及细胞培养装置的灌注重量；

第四步，待细胞密度达到 (2-10×10⁶ cells/ml)时，进行细胞特性筛选；加入细胞特性筛选培养液，该细胞特性筛选培养液在相应液体无菌推动装置作用下，通过可控速液体流动管道进入细胞培养装置中，细胞在此细胞特性筛选培养液下生长；开启细胞培养装置处及细胞回流处设置的液体无菌推动装置，以分别调节至设定灌注速度及设定回流速度；细胞培养控制装置通过连续灌注称的设定重量调控上清收集装置处的液体无菌推动装置的速度，使得细胞培养装置的培养液总体积保持不变；当细胞密度高于设定的灌注细胞密度时，细胞培养控制装置则启动细胞截留装置处的液体无菌推动装置，以将截留的部分细胞推至截留细胞收集装置中，当细胞密度低于设定的灌注细胞密度时，细胞培养控制装置则关闭细胞截留装置处的液体无菌推动装置，使得细胞密度维持在设定密度位置不变；

第五步，每天取样进行阳性分析，待细胞培养装置中绝大部分的细胞为预定的筛选细胞后则停止连续筛选。