CN107287117B - 肝细胞大规模培养和冷冻的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种肝细胞大规模培养和冷冻的装置,装置包括细胞培养组件、冷冻组件以及液氮罐,细胞培养组件通过第一移动组件安装于冷冻组件内,细胞培养组件能够通过第一移动组件进入冷冻组件内或者移出冷冻组件外,冷冻组件通过第二移动组件安装于液氮罐内,冷冻组件能够通过第二移动组件进入液氮罐内或者移出液氮罐外。本发明的有益效果是:通过培养盒可以对肝细胞进行培养,通过层叠设置的支撑板以及细胞培养纤维膜可以实现肝细胞的大规模培养,再通过冷冻盒可以实现冷冻,通过第一移动组件和第二移动组件可以灵活地调节培养盒以及冷冻盒的移动,从而通过一体化设备即可完成对肝细胞的大规模培养,从而实现肝细胞的大规模成品化输出。
Description
技术领域
本发明属于肝细胞培养技术领域,尤其涉及一种肝细胞大规模培养和冷冻的装置。
背景技术
肝细胞是肝脏的实质细胞,为组成肝脏的主要细胞,占肝脏体积及数量的80%,属高度分化的细胞。肝细胞内代谢活跃,可合成人体必需的凝血因子、脂肪酸、胆固醇、磷脂等,并贮存糖元、蛋白质、脂类和维生素,以供机体需要。如今,慢性肝炎肝硬化、中晚期肝癌的患病病人常常死于终末期肝功能衰竭,应用生物人工肝以及肝脏移植等疗法来治疗肝脏衰竭最近几年来取得了显著的成就。生物人工肝支持系统借助体外循环装置清除体内各种有害物质并且补充体内必需的蛋白质和凝血因子,为患者提供短暂的肝功能支持;肝移植疗法则是借助同种或异种肝脏移植到患者体内发挥功能来达到治疗目的。但上述方法的实现要以具有充足的肝细胞源作为前提,因此肝细胞培养技术在此时起到了关键的作用。
现有的肝细胞培养装置一般通过生物反应器进行培养,其常见的方式一般有搅拌式、旋转式和灌注式等。而肝细胞的冷冻也需要另外的冷冻设备进行冷冻,在操作频繁以及过程繁琐的情形下,采用单独进行肝细胞培养以及单独进行肝细胞冷冻的方式已经不能满足日益增长的肝细胞需求,目前需要一种能够实现肝细胞大规模培养、冷冻以及复苏的综合性一体化装置来进行肝细胞的培养,从而满足肝细胞的大规模成品化输出。
因此,本领域需要一种新的肝细胞大规模培养和冷冻的装置来解决上述技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种肝细胞大规模培养和冷冻的装置,其目的是提供一种能够实现肝细胞大规模培养、冷冻以及复苏的综合性一体化装置来进行肝细胞的培养,从而满足肝细胞的大规模成品化输出。
为了实现上述技术目的,本发明提供以下技术方案:
一种肝细胞大规模培养和冷冻的装置,所述装置包括细胞培养组件、冷冻组件以及液氮罐,所述细胞培养组件通过第一移动组件安装于冷冻组件内,所述细胞培养组件能够通过所述第一移动组件进入所述冷冻组件内或者移出所述冷冻组件外,所述冷冻组件通过第二移动组件安装于所述液氮罐内,所述冷冻组件能够通过所述第二移动组件进入所述液氮罐内或者移出所述液氮罐外。
在上述装置的优选技术方案中,所述培养组件包括培养盒、与所述培养盒可拆卸式连接的培养盖体、以层叠方式设置于所述培养盒内的多个支撑板,每个所述支撑板上设置有细胞培养纤维膜。
在上述装置的优选技术方案中,所述多个支撑板沿所述培养盒的高度方向依次设置,并且每相邻的两个所述支撑板之间具有间隙。
在上述装置的优选技术方案中,所述培养盒内设有第一温度传感器。
在上述装置的优选技术方案中,所述细胞培养纤维膜为壳聚糖纳米纤维膜。
在上述装置的优选技术方案中,所述冷冻组件包括冷冻盒和设置于所述冷冻盒上的冷冻盖体,所述第一移动组件安装于所述冷冻盒内。
在上述装置的优选技术方案中,所述冷冻盖体包括第一盖体和第二盖体,所述第一盖体和所述第二盖体分别与所述冷冻盒的上部边缘枢转连接,在所述细胞培养组件进入所述冷冻盒或者移出所述冷冻盒时,所述第一盖体和所述第二盖体以开合的方式将所述冷冻盒的上部打开。
在上述装置的优选技术方案中,所述冷冻盒内设有第二温度传感器。
在上述装置的优选技术方案中,所述液氮罐里设有第三温度传感器。
在上述装置的优选技术方案中,所述第一移动组件包括第一液压缸,所述第一液压缸的伸缩方向为竖向,所述第二移动组件包括第二液压缸,所述第二液压缸的伸缩方向为横向。
本发明提供了一种肝细胞大规模培养和冷冻的装置,其有益效果在于:通过培养盒可以对肝细胞进行培养,通过层叠设置的支撑板以及细胞培养纤维膜可以实现肝细胞的大规模培养,再通过冷冻盒可以实现冷冻,通过第一移动组件和第二移动组件可以灵活地调节培养盒以及冷冻盒的移动,从而通过一体化设备即可完成对肝细胞的大规模培养,从而实现肝细胞的大规模成品化输出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的肝细胞大规模培养和冷冻的装置的结构示意图。
图中:1、液氮罐;2、培养盒;3、培养盖体;4、支撑板;5、第一温度传感器;6、冷冻盒;7、冷冻盖体;71、第一盖体;72、第二盖体;8、第二温度传感器;9、第三温度传感器;10、第一液压缸;11、第二液压缸;12、控制器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1,图1是本发明的肝细胞大规模培养和冷冻的装置的结构示意图。如图1所示,该装置包括细胞培养组件、冷冻组件以及液氮罐1,所述细胞培养组件通过第一移动组件安装于冷冻组件内,所述细胞培养组件能够通过所述第一移动组件进入所述冷冻组件内或者移出所述冷冻组件外,所述冷冻组件通过第二移动组件安装于所述液氮罐1内,所述冷冻组件能够通过所述第二移动组件进入所述液氮罐1内或者移出所述液氮罐1外。
优选地,所述培养组件包括培养盒2、与所述培养盒2可拆卸式连接的培养盖体3、以层叠方式设置于所述培养盒2内的多个支撑板4,每个所述支撑板4上设置有细胞培养纤维膜。其中的所述培养盖体3可以以插接方式、卡扣方式或者其他可拆卸式连接方式设置在所述培养盒2的顶部。本领域技术人员可以在实际的应用中灵活地设置可拆卸式连接的形式,只要能够通过该可拆卸式连接形式实现所述培养盖体3与所述培养盒2的打开即可。
优选地,所述多个支撑板4沿所述培养盒2的高度方向依次设置,并且每相邻的两个所述支撑板4之间具有间隙。其中的所述支撑板4之间设有间隙可以保证肝细胞能够有足够的空间可以大规模培养。
优选地,所述细胞培养纤维膜为壳聚糖纳米纤维膜。
优选地,所述冷冻组件包括冷冻盒6和设置于所述冷冻盒6上的冷冻盖体7,所述第一移动组件安装于所述冷冻盒6内。
本发明通过培养盒2可以对肝细胞进行培养,通过层叠设置的支撑板4以及细胞培养纤维膜可以实现肝细胞的大规模培养,再通过冷冻盒6可以实现冷冻,通过第一移动组件和第二移动组件可以灵活地调节培养盒2以及冷冻盒6的移动,从而通过一体化设备即可完成对肝细胞的大规模培养,从而实现肝细胞的大规模成品化输出。
优选地,所述冷冻盖体7包括第一盖体71和第二盖体72,所述第一盖体71和所述第二盖体72分别与所述冷冻盒6的上部边缘枢转连接,在所述细胞培养组件进入所述冷冻盒6或者移出所述冷冻盒6时,所述第一盖体71和所述第二盖体72以开合的方式将所述冷冻盒6的上部打开。当然,所述第一盖体71和所述第二盖体72还可以通过其他方式与所述冷冻盒6连接,本领域技术人员可以在实际的应用中灵活地设置所述第一盖体71和所述第二盖体72与所述冷冻盒6的连接形式,只要通过所述第一盖体71和所述第二盖体72的设置能够打开所述冷冻盒6即可。
优选地,所述培养盒2内设有第一温度传感器5。
优选地,所述冷冻盒6内设有第二温度传感器8。
优选地,所述液氮罐1里设有第三温度传感器9。
通过所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器可以实时监测所述培养盒2、所述冷冻盒6和所述液氮罐1中的温度,此外,本发明还包括控制器12,其中,控制器12分别与所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器信号连接,通过所述控制器12可以接收到所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器的反馈信号,从而对所述培养盒2、所述冷冻盒6和所述液氮罐1实时监测,了解所述培养盒2、所述冷冻盒6和所述液氮罐1的温度变化。
优选地,所述第一移动组件包括第一液压缸10,所述第一液压缸10的伸缩方向为竖向,所述第二移动组件包括第二液压缸11,所述第二液压缸11的伸缩方向为横向。当然,所述第一移动组件和所述第二移动组件还可以为其它驱动结构,例如气缸驱动机构、齿轮驱动结构、涡轮蜗杆驱动结构或者滚珠丝杠驱动结构等,本领域技术人员可以根据实际的情况灵活地设置所述第一移动组件和所述第二移动组件的结构,只要通过所述第一移动组件和所述第二移动组件实现所述培养盒2和所述冷冻盒6的移动即可。
优选地,在所述冷冻盒6的侧面设有注入口和排出口,通过注入口可以将冷冻液注入到冷冻盒6内,通过排出口可以将冷冻液排出。
在一种可能的实施方式中,事先将体外分离的肝细胞经纯化离心后,调节细胞至合适密度,取若干毫升合适浓度的细胞,将其从所述培养盒2上口接种至所述支撑板4上的所述壳聚糖纳米纤维膜上,将接种肝细胞的所述培养盒2置合适的温度预培养一段时间,此时所述第一液压缸10将所述培养盒2伸出所述冷冻盒6的外部。待细胞贴壁后注入培养液,等到培养液没过合适的位置后将培养液换成冷冻保存液,并将所述培养盒2置入盛有冷冻液的冷冻盒6内冷冻,经过一段时间后再将装有所述培养盒2的所述冷冻盒6放置于所述液氮罐1中冷冻待用,此时所述第二液压缸11将所述冷冻盒6移进所述液氮罐1内。在需要使用时,可控制所述第二液压缸11将所述冷冻盒6从所述液氮罐1中取出,置于合适的水浴复温,将所述培养盒2从所述冷冻盒6中取出,再换成新鲜培养液孵育一段时间,待细胞活力恢复后,可作为人工肝直接用于治疗使用或加入胰酶消化即可收集所需肝细胞。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种肝细胞大规模培养和冷冻的装置,其特征在于,所述装置包括细胞培养组件、冷冻组件以及液氮罐,所述细胞培养组件通过第一移动组件安装于冷冻组件内,所述细胞培养组件能够通过所述第一移动组件进入所述冷冻组件内或者移出所述冷冻组件外,所述冷冻组件通过第二移动组件安装于所述液氮罐内,所述冷冻组件能够通过所述第二移动组件进入所述液氮罐内或者移出所述液氮罐外;所述第一移动组件包括第一液压缸,所述第一液压缸的伸缩方向为竖向,所述第二移动组件包括第二液压缸,所述第二液压缸的伸缩方向为横向;
所述培养组件包括培养盒、与所述培养盒可拆卸式连接的培养盖体、以层叠方式设置于所述培养盒内的多个支撑板,每个所述支撑板上设置有细胞培养纤维膜;所述冷冻组件包括冷冻盒和设置于所述冷冻盒上的冷冻盖体,所述第一移动组件安装于所述冷冻盒内。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述多个支撑板沿所述培养盒的高度方向依次设置,并且每相邻的两个所述支撑板之间具有间隙。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述培养盒内设有第一温度传感器。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述细胞培养纤维膜为壳聚糖纳米纤维膜。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述冷冻盖体包括第一盖体和第二盖体,所述第一盖体和所述第二盖体分别与所述冷冻盒的上部边缘枢转连接,在所述细胞培养组件进入所述冷冻盒或者移出所述冷冻盒时,所述第一盖体和所述第二盖体以开合的方式将所述冷冻盒的上部打开。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述冷冻盒内设有第二温度传感器。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述液氮罐里设有第三温度传感器。
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