CN116200268B - 一种CAR-γδT细胞的培养方法及培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CAR‑γδT细胞的培养装置，涉及到细胞培养技术领域，包括培养罐、夹套、搅拌组件和加料组件。本发明还公开了一种CAR‑γδT细胞的培养装置的培养方法，包括以下步骤：原料准备，原料投放，原料搅拌和接种。本发明通过在培养罐的顶端设置搅拌组件和加料组件，搅拌组件可以实现对培养基原料的搅拌混合，而加料组件可以实现培养基原料的添加，且加料组件包括两个加料管，两个加料管内均设置有用于控制培养基原料投放速率的限流块，通过调整两个加料管内限流块的角度，即可实现对培养基原料投放比例的调整，进而可以直接将培养基原料按比例添加至培养罐内部，从而可以有效的提升培养基的制备效率。

Description

一种CAR-γδT细胞的培养方法及培养装置

技术领域

本发明涉及细胞培养技术领域，特别涉及一种CAR-γδT细胞的培养方法及培养装置。

背景技术

目前CART细胞在治疗肿瘤方面取得重大的进展，尤其是CD19CART细胞在治疗B细胞恶性血液瘤上取得令人鼓舞的成绩。目前的大多数CART临床试验是使用病人自身的T细胞进行改造，因此T细胞的质量和数量的下降以及制备自体CART细胞产品的时间和费用提高都成为阻碍CART细胞治疗发展的重要因素。所以，通用型CART细胞产品不仅能提高CART细胞的质量和数量，还能节省生产的时间和费用。另外，传统的CART是使用αβT细胞进行改造，αβT细胞是依赖HLA识别肿瘤相关抗原，如果使用αβT细胞作为通用型CART细胞产品的细胞类型，很可能导致移植物抗宿主病(GVHD)。因此，通用型CART细胞的细胞类型选择尤为重要。

公开号为CN218262553U的一种培养γδt细胞用细胞培养设备，包括底座、培养罐体和密封盖，密封盖配套设在培养罐体的顶端，底座的上表面固定有固定板，固定板的侧面通过轴承转动连接有转轴，转轴与培养罐体的外侧固定连接，密封盖底部的中心通过轴承转动连接有中空转轴，中空转轴位于培养罐体内腔的圆周侧面均匀分布固定有搅拌叶片，该培养γδt细胞用细胞培养设备，结构合理实用，操作便捷，可以快速高效的对培养罐体中的培养基进行同步的自动搅拌和晃动摇匀，搅拌效率高，效果好，而且，通过水泵和转动的中空转轴、搅拌叶片、分流管和分流孔，可以同步均匀搅拌添加新的培养基，使其与原培养基快速均匀的混合，有利于更好的进行γδT细胞的扩增培养。

该技术方案虽然可以提升培养基原料的混合搅拌效果，但是，培养基原料在投放时需要进行分量称取以保证原料配比，而分量称取较为麻烦，对培养基的制备效率会造成一定的影响。

因此，发明一种CAR-γδT细胞的培养方法及培养装置来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CAR-γδT细胞的培养方法及培养装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种CAR-γδT细胞的培养装置，包括培养罐、夹套、搅拌组件和加料组件，所述夹套环绕设置于培养罐的外侧，所述搅拌组件设置于培养罐的顶端，所述加料组件设置于搅拌组件的上方；

所述搅拌组件包括顶盖，且顶盖通过螺栓固定设置于培养罐的顶端；

所述加料组件包括两根对称设置的加料管，所述加料管固定设置于顶盖的上表面，且加料管的底端延伸至培养罐的内部；

所述培养罐的外侧壁顶端设置有压力表，所述培养罐的内部设置有温度计，所述培养罐的底端固定设置有排料管，所述夹套的外侧设置有夹套嘴。

优选的，所述顶盖的下表面中部固定设置有环形结构的环形罩，所述环形罩的内部顶端设置有搅拌电机，且搅拌电机固定设置于顶盖的下表面中部，所述搅拌电机的输出轴固定设置有转杆，所述转杆的底端固定设置有转盘，且转盘通过密封轴承活动设置于环形罩的底端。

优选的，所述转盘的底端中部固定设置有转轴，所述转轴的外侧环绕设置有螺旋结构的导料板，所述转盘的下表面贯穿设置有多个支撑套，且支撑套设置为倾斜结构，所述支撑套的内部通过轴承贯穿设置有搅拌杆。

优选的，所述搅拌杆的底端固定设置有搅拌叶，所述搅拌叶的两端均固定设置有倾斜的延伸板，所述延伸板的一侧固定设置有加强杆，且加强杆的一端固定设置于搅拌杆的外侧壁。

优选的，所述搅拌杆的顶端固定设置有活动齿轮，多个所述活动齿轮之间设置有固定齿轮，所述活动齿轮与固定齿轮均设置为斜齿轮，且活动齿轮与固定齿轮相啮合，所述固定齿轮的顶端固定设置有支撑管，且支撑管固定设置于顶盖的下表面。

优选的，所述加料管的中部固定设置有固定套，两个所述固定套之间固定设置有固定罩，所述加料管的内部设置有球形结构的限流块，所述限流块的中部贯穿开设有导流孔，所述限流块的一侧固定设置有传动轴，所述传动轴通过密封轴承贯穿设置于加料管的内壁，且传动轴的一端延伸至固定罩的内部。

优选的，所述传动轴的一端固定设置有传动齿轮，两个所述传动齿轮之间设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮的中部固定设置有轴套，所述轴套的内部贯穿设置有轴杆，所述轴杆设置为六方轴，且轴杆的一端通过轴承活动设置于固定罩的一侧内壁，所述轴套与固定罩内壁之间设置有顶簧。

优选的，所述轴套的一端固定设置有环形结构挡板，所述挡板的两侧均设置有环形板，所述环形板的中部贯穿设置有连接套管，且连接套管的一端固定设置于传动齿轮的外侧壁。

优选的，所述连接套管的外侧壁贯穿开设有条形结构的滑槽，所述滑槽的内部贯穿设置有滑杆，且滑杆的一端固定设置于环形板的内壁，所述滑杆的中部固定设置有插杆，所述插杆和轴杆的一端均固定设置有手轮，所述加料管的顶端固定设置有漏斗状结构的喂料罩。

一种CAR-γδT细胞的培养装置的培养方法，包括以下步骤：

步骤一、原料准备，根据CAR-γδT细胞的培养标准选择培养基的原料，并对原料进行预处理；

步骤二、原料投放，将培养基原料通过加料组件投放至培养罐的内部，在此过程中，通过加料组件对不同原料的投放比例进行控制；

步骤三、原料搅拌，通过搅拌组件对培养罐内部的原料进行混合搅拌，并且在搅拌过程中向夹套中输入热媒，以实现对原料温度的控制；

步骤四、接种，待培养罐内部的培养基原料混合反应完成后，将PBMC接种到培养基中，并通过夹套控制培养罐内的温度，等到PBMC在培养基中分化2-4天，然后分离纯化γδT细胞继续培养7-9天后即可收获CAR-γδT细胞。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过在培养罐的顶端设置搅拌组件和加料组件，搅拌组件可以实现对培养基原料的搅拌混合，而加料组件可以实现培养基原料的添加，且加料组件包括两个加料管，两个加料管内均设置有用于控制培养基原料投放速率的限流块，通过调整两个加料管内限流块的角度，即可实现对培养基原料投放比例的调整，进而可以直接将培养基原料按比例添加至培养罐内部，从而可以有效的提升培养基的制备效率；

2、本发明通过设置搅拌组件，搅拌组件包括转盘，转盘的下方设置有转轴，转轴的外侧设置有螺旋结构的导料板，导料板的设置可以将培养罐内部下层的原料输送至上层，以提升上下层原料的混合效果，通过在转盘的下表面设置多个搅拌杆，多个搅拌杆在跟随转盘转动的过程中其自身可以转动，从而可以进一步的提升原料的混合效果；

3、本发明通过设置加料组件，加料组件通过限流块实现对原料添加速率的调整，通过在限流块的一侧设置传动轴，传动轴的一端设置有传动齿轮，而两个传动齿轮之间设置有驱动齿轮，通过转动驱动齿轮即可实现对两个限流块的同步调整，从而可以实现对两种原料添加速度的同步控制，而分别转动单个传动齿轮即可调整单种原料的添加速率，进而可以根据培养基的原料配比对单种原料进行调整，以便于培养基原料的添加。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体结构剖视示意图。

图3为本发明的搅拌组件结构示意图。

图4为本发明的搅拌组件结构剖视示意图。

图5为本发明的转盘结构示意图。

图6为本发明的搅拌杆结构示意图。

图7为本发明的加料组件结构示意图。

图8为本发明的固定罩结构示意图。

图9为本发明的驱动齿轮和传动齿轮位置关系示意图。

图10为本发明的加料组件结构剖视示意图。

图11为本发明的环形板结构示意图。

图中：1、培养罐；2、夹套；3、搅拌组件；4、加料组件；301、顶盖；302、环形罩；303、搅拌电机；304、转杆；305、转盘；306、转轴；307、导料板；308、支撑套；309、搅拌杆；310、搅拌叶；311、延伸板；312、加强杆；313、活动齿轮；314、固定齿轮；315、支撑管；401、加料管；402、固定套；403、固定罩；404、限流块；405、导流孔；406、传动轴；407、传动齿轮；408、驱动齿轮；409、轴套；410、轴杆；411、顶簧；412、挡板；413、环形板；414、连接套管；415、滑槽；416、滑杆；417、插杆；418、喂料罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1至图11所示的一种CAR-γδT细胞的培养装置，包括培养罐1、夹套2、搅拌组件3和加料组件4，夹套2环绕设置于培养罐1的外侧，搅拌组件3设置于培养罐1的顶端，加料组件4设置于搅拌组件3的上方；

搅拌组件3包括顶盖301，且顶盖301通过螺栓固定设置于培养罐1的顶端；

具体的，顶盖301的下表面中部固定设置有环形结构的环形罩302，环形罩302的内部顶端设置有搅拌电机303，且搅拌电机303固定设置于顶盖301的下表面中部，搅拌电机303的输出轴固定设置有转杆304，转杆304的底端固定设置有转盘305，且转盘305通过密封轴承活动设置于环形罩302的底端；

更为具体的，转盘305的底端中部固定设置有转轴306，转轴306的外侧环绕设置有螺旋结构的导料板307，转盘305的下表面贯穿设置有多个支撑套308，且支撑套308设置为倾斜结构，支撑套308的内部通过轴承贯穿设置有搅拌杆309；

并且，搅拌杆309的底端固定设置有搅拌叶310，搅拌叶310的两端均固定设置有倾斜的延伸板311，延伸板311转动至最下方时，其与培养罐1的底端内壁平行，可以将培养罐1底端内壁上附着的原料铲起，从而可以提升装置对原料的搅拌效果；

而且，延伸板311的一侧固定设置有加强杆312，且加强杆312的一端固定设置于搅拌杆309的外侧壁，加强杆312的设置可以提升搅拌杆309和搅拌叶310的结构强度；

同时，搅拌杆309的顶端固定设置有活动齿轮313，多个活动齿轮313之间设置有固定齿轮314，活动齿轮313与固定齿轮314均设置为斜齿轮，且活动齿轮313与固定齿轮314相啮合，固定齿轮314的顶端固定设置有支撑管315，且支撑管315固定设置于顶盖301的下表面，固定齿轮314可以通过支撑管315固定设置，由于活动齿轮313与固定齿轮314啮合，而固定齿轮314固定设置，因此活动齿轮313在跟随搅拌杆309转动时其自身转动，从而使得搅拌杆309在跟随转盘305转动时其自身转动，搅拌杆309可以带动搅拌叶310转动，以提升装置对原料的搅拌效果；

加料组件4包括两根对称设置的加料管401，加料管401固定设置于顶盖301的上表面，且加料管401的底端延伸至培养罐1的内部；

具体的，加料管401的中部固定设置有固定套402，两个固定套402之间固定设置有固定罩403，加料管401的内部设置有球形结构的限流块404，限流块404的中部贯穿开设有导流孔405，限流块404的一侧固定设置有传动轴406，传动轴406通过密封轴承贯穿设置于加料管401的内壁，且传动轴406的一端延伸至固定罩403的内部，传动轴406带动限流块404转动，使得限流块404上导流孔405的角度被调整，此时可以实现对加料管401内原料的通过速率的调整；

更为具体的，传动轴406的一端固定设置有传动齿轮407，两个传动齿轮407之间设置有驱动齿轮408，驱动齿轮408的中部固定设置有轴套409，轴套409的内部贯穿设置有轴杆410，轴杆410设置为六方轴，且轴杆410的一端通过轴承活动设置于固定罩403的一侧内壁，轴套409与固定罩403内壁之间设置有顶簧411，弹簧411的设置使得轴套409受到向外的作用力，从而使得传动齿轮407可以与驱动齿轮408保持啮合；

并且，轴套409的一端固定设置有环形结构挡板412，挡板412的两侧均设置有环形板413，环形板413的中部贯穿设置有连接套管414，且连接套管414的一端固定设置于传动齿轮407的外侧壁，环形板413带动挡板412向内运动，而挡板412可以带动轴套409运动，轴套409带动驱动齿轮408运动，使得驱动齿轮408与传动齿轮407分离，此时两个加料管401内的限流块404可以分别调整；

而且，连接套管414的外侧壁贯穿开设有条形结构的滑槽415，滑槽415的内部贯穿设置有滑杆416，且滑杆416的一端固定设置于环形板413的内壁，滑杆416的中部固定设置有插杆417，滑杆416可以在滑槽415的内部滑动，从而使得挡板412可以滑动，以调整驱动齿轮408与传动齿轮407之间的啮合效果；

同时，插杆417和轴杆410的一端均固定设置有手轮，加料管401的顶端固定设置有漏斗状结构的喂料罩418，喂料罩418的设置方便了原料的投放；

培养罐1的外侧壁顶端设置有压力表，培养罐1的内部设置有温度计，培养罐1的底端固定设置有排料管，夹套2的外侧设置有夹套嘴，夹套嘴的设置方便了热媒的输送，从而可以实现对培养罐1内部温度的控制。

本发明还提供了一种CAR-γδT细胞的培养装置的培养方法，包括以下步骤：

步骤一、原料准备，根据CAR-γδT细胞的培养标准选择培养基的原料，并对原料进行预处理；

步骤二、原料投放，将培养基原料通过加料组件4投放至培养罐1的内部，在此过程中，通过加料组件4对不同原料的投放比例进行控制；

原料在进行投放时，首先分别根据两个加料管401内原料的添加配比调整加料管401内原料的通过速率，此时按压环形板413，使得环形板413带动挡板412向内运动，而挡板412可以带动轴套409运动，轴套409带动驱动齿轮408运动，使得驱动齿轮408与传动齿轮407分离，此时两个加料管401内的限流块404可以分别调整，此时转动手轮使得插杆417转动，插杆417带动滑杆416运动，滑杆416挤压滑槽415的内壁，使得连接套管414转动，连接套管414带动传动轴406转动，传动轴406带动限流块404转动，使得限流块404上导流孔405的角度被调整，此时可以实现对加料管401内原料的通过速率的调整，分别根据两个加料管401内原料的添加配比调整加料管401内原料的通过速率，然后将原料分别投放至喂料罩418内，原料经过喂料罩418和加料管401即可被投放至装置内部；

原料在投放过程中，需要调整原料的整体投放效率时，通过转动轴杆410一端的手轮，使得轴杆410带动轴套409转动，而轴套409可以带动驱动齿轮408转动，驱动齿轮408同时带动两个传动齿轮407转动，使得两个限流块404被同时调整，此时可以实现对原料整体投放效率的调整控制；

步骤三、原料搅拌，通过搅拌组件3对培养罐1内部的原料进行混合搅拌，并且在搅拌过程中向夹套2中输入热媒，以实现对原料温度的控制；

原料在进行搅拌时，搅拌电机303可以带动转杆304转动，而转杆304可以带动转盘305转动，转盘305带动转轴306转动，此时转轴306可以通过其外侧的导料板307将下层的原料输送至上层，从而可以提升上下层原料的混合效果，同时，转盘305可以带动支撑套308转动，支撑套308带动搅拌杆309转动，搅拌杆309带动搅拌叶310和延伸板311运动，对培养罐1内部的原料进行混合搅拌，在此过程中，搅拌杆309带动活动齿轮313转动，由于活动齿轮313与固定齿轮314啮合，而固定齿轮314固定设置，因此活动齿轮313在跟随搅拌杆309转动时其自身转动，从而使得搅拌杆309在跟随转盘305转动时其自身转动，搅拌杆309可以带动搅拌叶310转动，以提升装置对原料的搅拌效果；

步骤四、接种，待培养罐1内部的培养基原料混合反应完成后，将PBMC接种到培养基中，并通过夹套2控制培养罐1内的温度，等到PBMC在培养基中分化2-4天，然后分离纯化γδT细胞继续培养7-9天后即可收获CAR-γδT细胞。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种CAR-γδT细胞的培养装置，其特征在于，包括培养罐（1）、夹套（2）、搅拌组件（3）和加料组件（4），所述夹套（2）环绕设置于培养罐（1）的外侧，所述搅拌组件（3）设置于培养罐（1）的顶端，所述加料组件（4）设置于搅拌组件（3）的上方；所述搅拌组件（3）包括顶盖（301），且顶盖（301）通过螺栓固定设置于培养罐（1）的顶端；所述加料组件（4）包括两根对称设置的加料管（401），所述加料管（401）固定设置于顶盖（301）的上表面，且加料管（401）的底端延伸至培养罐（1）的内部；所述培养罐（1）的外侧壁顶端设置有压力表，所述培养罐（1）的内部设置有温度计，所述培养罐（1）的底端固定设置有排料管，所述夹套（2）的外侧设置有夹套嘴；

所述加料管（401）的中部固定设置有固定套（402），两个所述固定套（402）之间固定设置有固定罩（403），所述加料管（401）的内部设置有球形结构的限流块（404），所述限流块（404）的中部贯穿开设有导流孔（405），所述限流块（404）的一侧固定设置有传动轴（406），所述传动轴（406）通过密封轴承贯穿设置于加料管（401）的内壁，且传动轴（406）的一端延伸至固定罩（403）的内部；所述传动轴（406）的一端固定设置有传动齿轮（407），两个所述传动齿轮（407）之间设置有驱动齿轮（408），所述驱动齿轮（408）的中部固定设置有轴套（409），所述轴套（409）的内部贯穿设置有轴杆（410），所述轴杆（410）设置为六方轴，且轴杆（410）的一端通过轴承活动设置于固定罩（403）的一侧内壁，所述轴套（409）与固定罩（403）内壁之间设置有顶簧（411）；所述轴套（409）的一端固定设置有环形结构挡板（412），所述挡板（412）的两侧均设置有环形板（413），所述环形板（413）的中部贯穿设置有连接套管（414），且连接套管（414）的一端固定设置于传动齿轮（407）的外侧壁；所述连接套管（414）的外侧壁贯穿开设有条形结构的滑槽（415），所述滑槽（415）的内部贯穿设置有滑杆（416），且滑杆（416）的一端固定设置于环形板（413）的内壁，所述滑杆（416）的中部固定设置有插杆（417），所述插杆（417）和轴杆（410）的一端均固定设置有手轮，所述加料管（401）的顶端固定设置有漏斗状结构的喂料罩（418）。

2.根据权利要求1所述的一种CAR-γδT细胞的培养装置，其特征在于：所述顶盖（301）的下表面中部固定设置有环形结构的环形罩（302），所述环形罩（302）的内部顶端设置有搅拌电机（303），且搅拌电机（303）固定设置于顶盖（301）的下表面中部，所述搅拌电机（303）的输出轴固定设置有转杆（304），所述转杆（304）的底端固定设置有转盘（305），且转盘（305）通过密封轴承活动设置于环形罩（302）的底端。

3.根据权利要求2所述的一种CAR-γδT细胞的培养装置，其特征在于：所述转盘（305）的底端中部固定设置有转轴（306），所述转轴（306）的外侧环绕设置有螺旋结构的导料板（307），所述转盘（305）的下表面贯穿设置有多个支撑套（308），且支撑套（308）设置为倾斜结构，所述支撑套（308）的内部通过轴承贯穿设置有搅拌杆（309）。

4.根据权利要求3所述的一种CAR-γδT细胞的培养装置，其特征在于：所述搅拌杆（309）的底端固定设置有搅拌叶（310），所述搅拌叶（310）的两端均固定设置有倾斜的延伸板（311），所述延伸板（311）的一侧固定设置有加强杆（312），且加强杆（312）的一端固定设置于搅拌杆（309）的外侧壁。

5.根据权利要求4所述的一种CAR-γδT细胞的培养装置，其特征在于：所述搅拌杆（309）的顶端固定设置有活动齿轮（313），多个所述活动齿轮（313）之间设置有固定齿轮（314），所述活动齿轮（313）与固定齿轮（314）均设置为斜齿轮，且活动齿轮（313）与固定齿轮（314）相啮合，所述固定齿轮（314）的顶端固定设置有支撑管（315），且支撑管（315）固定设置于顶盖（301）的下表面。

6.根据权利要求5所述的一种CAR-γδT细胞的培养装置的培养方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、原料准备，根据CAR-γδT细胞的培养标准选择培养基的原料，并对原料进行预处理；

步骤二、原料投放，将培养基原料通过加料组件（4）投放至培养罐（1）的内部，在此过程中，通过加料组件（4）对不同原料的投放比例进行控制；

步骤三、原料搅拌，通过搅拌组件（3）对培养罐（1）内部的原料进行混合搅拌，并且在搅拌过程中向夹套（2）中输入热媒，以实现对原料温度的控制；

步骤四、接种，待培养罐（1）内部的培养基原料混合反应完成后，将PBMC接种到培养基中，并通过夹套（2）控制培养罐（1）内的温度，等到PBMC在培养基中分化2-4天，然后分离纯化γδT细胞继续培养7-9天后即可收获CAR-γδT细胞。