CN202430231U - 可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，包括：一无菌培养袋，具有可插入式封闭性开口；一转接装置，其一端插置于培养袋的可插入式封闭性开口以供注培养外添加物，如：生长因子、重组蛋白；一无菌维持装置，设置于培养系统的末端；以及一连接装置，连接于转接器与无菌维持装置之间。以形成一封闭但可提供培养添加物状态的细胞培养空间，达到无菌但气体可持续交换的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种细胞培养系统，特别涉及一种封闭式但可提供培养添加物的悬浮性细胞培养系统。
背景技术
在再生医学发展蓬勃的今日，各种关于寻找器官特异干细胞或可自我更生(self-renewing)细胞的研究不断。在前述可自我更生细胞中最常被研究的是造血干细胞，因为从癌症、新陈代谢疾病到免疫不全，造血干细胞皆是新颖的治疗选择。
造血干细胞可来自骨髓、周边血液以及脐带血。目前，自成人骨髓、动员后周边血液以及脐带血移植的人类造血干细胞，已在临床上用于治疗血癌(白血病与淋巴瘤)，以及用于帮助免疫系统由非血癌的高剂量化疗复原。然而，有效的移植需要大量的不同来源的造血干细胞，如果造血干细胞的移植量能够足以快速回复，以达血液及免疫细胞的世代交替平衡，移植成功率也会大幅提升。一般而言，造血干细胞的有效移植量，其单核细胞(MNC)的细胞数需达到8×106cell/kg，而细胞表面抗原34(CD34)干细胞的细胞数需达2×104cell/kg。
然而，一单位(袋)脐带血、周边血或是骨髓内所采集的造血干细胞量有限，仅可供20～30kgs的人所使用，于婴孩童时期的移植使用尚可，但如果用于成人，则明显不足。因此需透过体外培养的方式增生有限的造血干细胞，以达到有效的移植量。
目前所使用的体外培养方式，大多以培养皿或培养瓶进行培养，但此方式属半开放性培养，于补充或转移细胞培养物时，需先移开培养皿或培养瓶的上盖或塞子才能进行，如此一来，空气中的微生物便可能落入培养皿或培养瓶内，进而污染培养皿或培养瓶内的细胞或培养基。而直接使用市售血袋进行体外细胞培养，此方式虽能达成封闭性的培养状态，以避免补充或转移细胞培养物时所产生的二次污染，但因血袋内外的气体无法进行交换，以致影响细胞的增生效果。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，用以培养悬浮性细胞(例如造血干细胞)，同时能达到无菌但气体可持续交换的目的。
为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，其包括：一无菌培养袋，具有可插入式封闭性开口，可用以容置细胞培养物；一转接装置，其一端插置于培养袋的可插入式封闭性开口；一无菌维持装置，设置于培养系统的末端；以及一连接装置，连接于转接装置与无菌维持装置之间，以形成一封闭状态的细胞培养空间。
于本实用新型的一项具体实施例中，所述无菌培养袋由一可挠性材质所构成，该无菌维持装置具有一锁湿膜及/或无菌滤膜。
于本实用新型的一项具体实施例中，所述培养系统进一步包括一导流装置，设置于转接装置与无菌维持装置之间，用以连接一补给装置，该补给装置可经由导流装置供注细胞培养添加物以及将细胞培养物导入或导出培养袋。
于本实用新型的一项具体实施例中，所述无菌培养袋包括一第一可插入式封闭性开口与一第二可插入式封闭性开口；所述连接装置包括一第一管路与一第二管路；所述转接装置包括一第一转接器与一第二转接器，且第一转接器与第二转接器的一端分别插入第一可插入式封闭性开口与第二可插入式封闭性开口，其另一端分别与第一管路与第二管路的前端相连接。其中，所述无菌维持装置连接于第一管路的末端；第二管路的末端连接至一补给装置，可供给培养添加物或藉以将细胞培养物导入或导出至无菌培养袋，亦可连接至一储存装置，以进行细胞培养物的转移。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的基本架构示意图。
图2为本实用新型第二实施例的基本架构示意图。
图3为本实用新型第三实施例的基本架构示意图。
图4为本实用新型第四实施例的基本架构示意图。
【主要组件符号说明】
10无菌培养袋 12可插入式封闭性开口 12a第一可插入式封闭性开口
12b第二可插入式封闭性开口 20转接装置 22第一转接器
24第二转接器 30无菌维持装置 40连接装置
42第一管路 44第二管路 50导流装置
60补给装置 70储存装置
具体实施方式
请参阅图1，其为本实用新型第一实施例的基本架构示意图。本实用新型的悬浮性细胞封闭培养系统，包括：一无菌培养袋10、一转接装置20、一无菌维持装置30以及一连接装置40。
其中，无菌培养袋10用以容置悬浮性细胞及培养基等培养物，且具有可插入式封闭性开口12；转接装置20，其一端插置于培养袋的开口12；无菌维持装置30，设置于培养系统的末端；以及连接装置40，连接于转接器20与无菌维持装置30之间，藉以形成一封闭状态的细胞培养空间。
于本实用新型的悬浮性细胞封闭培养系统，无菌培养袋10可依据放入的细胞数选用不同的容积大小，且无菌培养袋10较佳系由一可挠性材质所构成，例如可直接使用市售的血袋。无菌维持装置30具有一锁湿膜，使培养系统内、外的气体可经由该锁湿膜，以渗透扩散的方式进行交换，而液体则保留于培养系统1内。较佳地，无菌维持装置30进一步包括一无菌滤膜，具有0.22μm的孔隙大小，可有效隔离微生物进入培养系统中，藉以达到无菌的培养状态。
请参阅图2，其为本实用新型第二实施例的示意图。其与第一实施例的差异在于：该悬浮性细胞封闭培养系统具有一导流装置50，设置于转接装置20与无菌维持装置30之间；其中，导流装置50可为一三通阀，经由连接装置40分别与转接装置20及无菌维持装置30相连接；导流装置50亦可直接由Y型的连接装置20所构成(图中未示)。悬浮性细胞封闭培养系统进一步包括一补给装置60，连接至导流装置50，培养添加物或细胞培养物可通过补给装置60，经导流装置50导入或导出无菌培养袋10；其中，补给装置60可为一蠕动泵或注射针筒。
请参阅图3，其为本实用新型第三实施例的示意图。其与上述实施例的主要差异在于：该无菌培养袋10的可插入式封闭性开口12具有一第一可插入式封闭性开口12a及一第二可插入式封闭性开口12b；转接装置20具有一第一转接器22及一第二转接器24，其中，第一转接器22与第二转接器24的一端，分别插入该第一可插入式封闭性开口12a与第二可插入式封闭性开口12b；连接装置40具有一第一管路42与一第二管路44，其前端分别与第一转接器22与第二转接器24的另一端相连接；补给装置60，与该第二管路44相连接，用以将细胞培养物导入或导出该培养袋10。本实施例中的可插入式封闭性开口12a，12b、转接器22，24与管路42，44的设置数量，在皆可因应培养需求进行扩充。
请参阅图4，其为本实用新型第四实施例的示意图。其与上述实施例的主要差异在于：无菌培养袋10可经由第二管路44或导流装置50(图中未示)，与一储存装置70进行串连，储存装置70，可为另一无菌培养袋。如此，经过培养与扩增后的造血干细胞可透过第二管路44，由无菌培养袋10转移至储存装置70，以进行造血干细胞移植。其中，该储存装置70亦可因应使用者的需求扩充串连组数。
不同培养系统的培养结果比较
将取得的冷冻脐带血血液样本于37℃水浴中解冻，以含有0.1％碳酸氢钠的0.83％氯化铵(pH 7.0)的脐带血红血球溶解液(RBC lysis buffer)进行溶解以去除样本中的红血球，经300g，5分钟离心二～三次(端视液体澄清度调整)，以取得单核细胞(MNC)，或可经由磁珠分离等专一性分离方式分离出CD 34干细胞。
将去除红血球的单核细胞与CD34干细胞，分别以含10％FBS的IMDM培养基悬浮，接着加入5ng/ml介白素3(IL-3)，10ng/ml介白素(IL)及15ng/ml干细胞因子(SCF)等细胞激素及15nM造血干细胞生长因子后，分别放置于培养皿、市售培养袋及本实用新型的培养系统进行细胞培养。
表一列示单核细胞与CD34干细胞于不同培养装置下的细胞培养结果比较。实验结果显示，经三天培养后，以本实用新型的细胞培养系统进行培养的单核细胞与CD34细胞，其细胞数分别由15.20×103细胞/μl与211个细胞扩增为30.29×103细胞/μl与1053个细胞，其扩增效果不仅优于市售培养袋，且细胞增生数接近以培养基培养的结果。
表一、不同培养装置下的细胞培养结果比较
a.单核细胞
b.CD34
由以上所示的为单核细胞与C34干细胞培养结果，证明本实用新型的悬浮性细胞培养系统，不仅可达到封闭性培养环境的要求，避免二次污染，且不影响细胞的扩增效果。
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 (10)
1.一种可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，包括：
一无菌培养袋，具有可插入式封闭性开口，用以容置细胞培养物；
一转接装置，其一端插置于培养袋的可插入式封闭性开口内；
一无菌维持装置，设置于培养系统的末端；以及
一连接装置，连接于转接器与无菌维持装置之间，以形成一封闭式状态的细胞培养空间。
2.根据权利要求1所述的可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，其特征在于，所述无菌培养袋由一可挠性材质所构成。
3.根据权利要求1所述的可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，其特征在于，所述无菌维持装置具有一锁湿膜。
4.根据权利要求3所述的可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，其特征在于，所述无菌维持装置进一步包括一无菌滤膜。
5.根据权利要求1所述的可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，其特征在于，所述培养系统进一步包括一导流装置，设置于转接器与无菌维持装置之间。
6.根据权利要求5所述的可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，其特征在于，所述培养系统进一步包括一补给装置，连接至所述导流装置，培养添加物与细胞培养物可由导流装置，经补给装置导入或导出培养袋。
7.根据权利要求1所述的可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，其特征在于，所述可插入式封闭性开口具有一第一可插入式封闭性开口与一第二可插入式封闭性开口；所述连接装置具有一第一管路与一第二管路；所述转接装置具有一第一转接器与一第二转接器，第一转接器与第二转接器的一端分别插入第一可插入式封闭性开口与第二可插入式封闭性开口，另一端则分别与第一管路、第二管路的前端相连接。
8.根据权利要求7所述的可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，其特征在于，所述无菌维持装置与第一管路的末端相连接；且培养系统进一步包括一补给装置，该补给装置与第二管路的末端相连接，用以将培养添加物与细胞培养物导入或导出培养袋。
9.根据权利要求6或8所述的可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，其特征在于，所述补给装置为一蠕动泵或一注射针筒。
10.根据权利要求7所述的可供给培养添加物的悬浮性细胞封闭培养系统，其特征在于，所述培养袋经由第二管路与一储存装置进行串联，用以将容置于培养袋内的细胞培养物移转至储存装置。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120912 |
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| CX01 | Expiry of patent term |