CN202124632U - 干细胞培养灌流装置 - Google Patents

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李福彬
庞博
郭莹
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TIANJIN HEZE STEM CELL TECHNOLOGY Co.,Ltd.
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Abstract

本实用新型涉及一种干细胞培养灌流装置，该装置包括灌流瓶、废液瓶、饲养层细胞培养反应器、待培养细胞灌流槽和蠕动泵，各部件之间通过管路连接。此外，该装置还设有气体滤头、pH计和温度计。在反应器和灌流槽中采用半透膜作为过滤装置。本实用新型可以实现饲养层细胞和待培养细胞的分开培养，半透膜的使用阻止了杂细胞进入待培养细胞灌流槽中，同时，干细胞可以全部留在待培养细胞灌流槽中，不会随培养液一起流入废液瓶，提高了出产率。整体操作简便，可重复性强，降低了污染和饲养层细胞参杂的机会，利于干细胞生长，从而，为干细胞的大规模培养提供参考价值。

Description

干细胞培养灌流装置
技术领域
本实用新型涉及一种细胞培养装置，特别是涉及一种用于胚胎干细胞培养的灌流装置。
背景技术
20世纪50年代，科学家在畸形胎瘤中首次首次发现了胚胎干细(embryonic stemcell，ES细胞)，从此开创了干细胞生物学研究的历程。干细胞的研究与应用几乎涉及所有生命科学和生物医学领域，是当今生命科学领域的热点和重点。干细胞能自我更新和多向分化的生物学特性使得干细胞研究在动物克隆、新型高效药物的开发和肿瘤临床治疗等方面有着广泛的应用前景。 
在胚胎干细胞体外培养中，除了正常的培养基外，需要先培养一层特殊的细胞(如小鼠胚胎成纤维-mouse embryonic fibroblast MEF细胞等)，然后再在其上接种要实验的干细胞。这些特殊的细胞就是饲养层细胞，通常是成纤维类细胞，这些细胞可以分泌一些未知的必须生长因子如白血病抑制因子(leukemia inhibitoryfactor，LIF)、干细胞因子(stem cell factor，SCF)和碱性成纤维细胞生长因子(basic Fibroblast growth factor，bFGF)等，提供胚胎干细胞、诱导多能干细胞更好的营养。这些因子对干细胞的存活和增殖是必需的，不仅可以使其数量增加，而且与干细胞在体内外的分化有关。实验证明，饲养层细胞的作用不仅仅是产生了一些细胞因子，在大多数细胞发育和分化过程中，细胞的黏附作用都发挥了相当重要的作用。ES细胞不能作为完全独立的细胞而生存，总是与周围的细胞相联系着，在信号传导中的黏附受体调节着细胞的运动、增殖和分化。 
通常在胚胎干细胞/诱导多能干细胞培养体系下，饲养层细胞与干细胞处于共培养状态，两者无法分离彻底。如果采用饲养层与干细胞分别静态培养的方式，无法实时将饲养层细胞分泌的因子传送到干细胞培养体系内，且操作过程多，大多不被采用。传统共培养方式影响干细胞纯度，已在干细胞应用等方面起到了很大的限制作用。
中国专利CN201626960U也提出了一种干细胞培养灌流装置，但是其存在有一个严重的缺陷，就是当灌流液流经待培养细胞灌流槽时，会将待培养细胞灌流槽内的待培养细胞一起冲走，几乎不能实现其发明目的。同时，在该专利中设置了两个蠕动泵，增加了成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种既可满足干细胞的独立培养环境，以保证细胞纯度，又避免参杂饲养层细胞影响的用于干细胞培养的灌流装置以解决现有产品中存在的缺陷等问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的，该干细胞培养灌流装置，包括灌流瓶、废液瓶、饲养层细胞培养反应器、待培养细胞灌流槽和蠕动泵，灌流瓶与饲养层细胞培养反应器之间通过输入管连接，待培养细胞灌流槽和废液瓶之间通过输出管连接；蠕动泵分别与第一连通管、第二连通管的一端连接，第一连通管的另一端与饲养层细胞培养反应器连接，第二连通管的另一端与待培养细胞灌流槽连接。
在灌流瓶上还设置有第一气体滤头、pH计和温度计，在废液瓶上设置有第二气体滤头。
饲养层细胞培养反应器中设置有第一嵌入式过滤膜，输入管与第一连通管的管口均置于第一嵌入式过滤膜之上；待培养细胞灌流槽中设置有第二嵌入式过滤膜，第二连通管的管口置于第二嵌入式过滤膜之下，输出管的管口置于第二嵌入式过滤膜之上；在饲养层细胞培养反应器底部还设置有细胞培养板。 
由于在饲养层细胞培养反应器中设置了第一嵌入式过滤膜，该过滤膜是半透膜，其具体孔径大小控制在能阻止饲养层细胞穿过但能实现液体通过；同样的，在待培养细胞灌流槽中设置的第二嵌入式过滤膜也是半透膜，其具体孔径大小也是控制在能阻止待培养干细胞穿过但能实现液体通过。
本实用新型的有益效果是：将饲养层细胞和待培养细胞进行分开培养，半透膜的使用使得饲养层细胞分泌的细胞因子等都可以随同培养液一起进入待培养细胞灌流槽中，同时又可以阻止饲养层细胞和其它杂细胞进入待培养细胞灌流槽中，待培养的干细胞可以全部留在待培养细胞灌流槽中，不会随培养液一起流入废液瓶，提高了出产率。并且整体操作相对简便，可重复性强，较传统模式减少了较多的操作环节，降低了污染和饲养层细胞参杂的机会，利于干细胞生长，从而，为干细胞的大规模培养提供参考价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构图
图中
1 灌流瓶
2 第一气体滤头
3  pH计
4 输入管
5 温度计
6 饲养层细胞培养反应器
7 第一嵌入式过滤膜
8 第二嵌入式过滤膜
9 待培养细胞灌流槽
10 蠕动泵
11 第二气体滤头
12 废液瓶
13 输出管
14 细胞培养板
15 第一连通管
16 第二连通管。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本实用新型的优选实施例。在此之前需要说明的是，本说明书及权利要求书中所使用的术语或词语不能限定解释为通常的含义或辞典中的含义，而应当立足于为了以最佳方式说明其实用新型发明人可以对术语的概念进行适当定义的原则解释为符合本实用新型技术思想的含义和概念。随之，本说明书所记载的实施例和附图中表示的结构只是本实用新型最佳实施例之一，并不能完全代表本实用新型的技术思想，因此应该理解到对于本实用新型而言可能会存在能够进行替换的各种等同物和变形例。
如图1所示，本实用新型的干细胞培养灌流装置，包括灌流瓶1、废液瓶12、饲养层细胞培养反应器6、待培养细胞灌流槽9和蠕动泵10，灌流瓶1与饲养层细胞培养反应器6之间通过输入管4连接，待培养细胞灌流槽9和废液瓶12之间通过输出管13连接；蠕动泵10分别与第一连通管15、第二连通管16的一端连接，第一连通管15的另一端与饲养层细胞培养反应器6连接，第二连通管16的另一端与待培养细胞灌流槽9连接。
在灌流瓶1上还设置有第一气体滤头2、pH计3和温度计5，在废液瓶12上设置有第二气体滤头11。
饲养层细胞培养反应器6中设置有第一嵌入式过滤膜7，输入管4与第一连通管15的管口均置于第一嵌入式过滤膜7之上；待培养细胞灌流槽9中设置有第二嵌入式过滤膜8，第二连通管16的管口置于第二嵌入式过滤膜8之下，输出管13的管口置于第二嵌入式过滤膜8之上；在饲养层细胞培养反应器6底部还设置有细胞培养板14。
本实用新型在使用时，把用于干细胞培养的培养基装于灌流瓶1中，灌流瓶1通过装设在其上端的第一气体滤头2与外界空气相通，灌流瓶1中的pH计3、温度计5分别对瓶中培养基的pH和温度进行实时监控；灌流瓶1中的培养基通过蠕动泵10流经输入管4输送到饲养层细胞培养反应器6内，为饲养层细胞提供营养，胚胎干细胞接种于待培养细胞罐流槽9中，饲养层细胞分泌的细胞因子和培养液组成条件培养基通过第一连通管15被传送到待培养细胞罐流槽9中供干细胞生长，干细胞生长使用后的培养基通过输出管13输送到废液瓶12中收集。
由于在饲养层细胞培养反应器6中设置了第一嵌入式过滤膜7，该过滤膜是半透膜，其具体孔径大小控制在能阻止饲养层细胞穿过但能实现液体通过；同样的，在待培养细胞灌流槽9中设置的第二嵌入式过滤膜8也是半透膜，其具体孔径大小也是控制在能阻止待培养干细胞穿过但能实现液体通过。
上述结构将饲养层细胞和待培养细胞进行分开培养，在采用半透膜作为过滤装置后使得饲养层细胞分泌的细胞因子等都可以随同培养液一起进入待培养细胞灌流槽9中，同时又可以阻止饲养层细胞和其它杂细胞进入待培养细胞灌流槽9中；待培养的干细胞可以全部留在待培养细胞灌流槽9中，不会随培养液一起流入废液瓶12，提高了出产率。由于其操作相对简便，可重复性强，较传统模式减少了较多的操作环节，降低了污染和饲养层细胞参杂的机会，利于干细胞生长，从而，为干细胞的大规模培养提供参考价值。
需要注意的是，尽管本实用新型已参照具体实施方式进行描述和举例说明，并且给出了干细胞培养灌流装置的具体结构。但是并不意味着本实用新型限于这些描述的实施方式，本领域技术人员可以从中衍生出许多不同的变体，它们都将覆盖于本实用新型权利要求的真实精神和范围中。

Claims (3)

1.一种干细胞培养灌流装置，包括灌流瓶（1）、废液瓶（12）、饲养层细胞培养反应器（6）、待培养细胞灌流槽（9）和蠕动泵（10），其特征在于：灌流瓶（1）与饲养层细胞培养反应器（6）之间通过输入管（4）连接，待培养细胞灌流槽（9）和废液瓶（12）之间通过输出管（13）连接；蠕动泵（10）分别与第一连通管（15）、第二连通管（16）的一端连接，第一连通管（15）的另一端与饲养层细胞培养反应器（6）连接，第二连通管（16）的另一端与待培养细胞灌流槽（9）连接。
2.根据权利要求1所述的干细胞培养灌流装置，其特征在于：在灌流瓶（1）上还设置有第一气体滤头（2）、pH计（3）和温度计（5），在废液瓶（12）上设置有第二气体滤头（11）。
3.根据权利要求1所述的干细胞培养灌流装置，其特征在于：饲养层细胞培养反应器（6）中设置有第一嵌入式过滤膜（7），输入管（4）与第一连通管（15）的管口均置于第一嵌入式过滤膜（7）之上；待培养细胞灌流槽（9）中设置有第二嵌入式过滤膜（8），第二连通管（16）的管口置于第二嵌入式过滤膜（8）之下，输出管（13）的管口置于第二嵌入式过滤膜（8）之上；在饲养层细胞培养反应器（6）底部还设置有细胞培养板（14）。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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