CN203320029U - 片状载体固流床贴壁细胞制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种片状载体固流床贴壁细胞制备装置，包含片状载体固流床、培养基进液管、斜式搅拌桨、六叶平浆、泡罩、多孔板、进气喷嘴、排气腔和罐底阀；所述无菌取样系统设有采样罐，该采样罐连有三通阀、真空阀和管道阀；管道阀与伸入反应器的采样管相连，采样罐下端通过样品管和样品阀与样品瓶相连；所述反应器底部设有细胞截留阀，细胞截留阀内装有滤网。本装置可有效监视细胞在生物反应器中生长状况，利用反应器底部的细胞截留阀洗脱细胞、筛选细胞、收集细胞，解决了在生物反应器中大规模制备细胞的难题。

Description

片状载体固流床贴壁细胞制备装置

技术领域

本实用新型涉及一种片状载体固流床贴壁细胞制备装置，属生物领域。背景技术

目前，细胞培养的常用方法有：转瓶培养、细胞工厂培养和生物反应器培养三种。转瓶培养为传统的贴壁细胞培养技术，由于人工操作工作量大，反复开启瓶口导致污染风险高，生产工艺可控性差，瓶间差异大、批次定义难统一，目前，转瓶培养已逐渐被淘汰。

细胞工厂是一种设计精巧的细胞培养装置，在有限的空间内利用了最大限度的培养表面，从而节省了大量的厂房空间。美国NUNC公司生产的NUNC细胞工厂是目前应用较多的一种细胞培养系统，可提供1，2，10和40层的规格，有利于扩大培养规模，但由于无法实现吹打或使用刮刀辅助手段，难以将细胞全部消化下来。 

 生物反应器培养方法是使细胞在生物反应器中贴附于片状载体或球状微载体的表面而生长。细胞贴附于固定的表面，不受搅拌的影响，能方便地换培养液，生产率高，缺点是大规模生产用细胞种子的来源困难，细胞在生物反应器中生长状况无法被监控在生物反应器中生长状况无法被监视，因此阻碍了生物反应器大规模培养细胞生产生物制品的发展，较难扩大细胞培养规模。目前生物反应器多用于制备用量较小、价值高的生物药品，尚不能满足大规模培养细胞、生产生物制品的需要。

发明内容

本实用新型目的是提供一种片状载体固流床贴壁细胞制备装置，能监视细胞生长情况，可在生物反应器中用片状载体固流床大规模制备细胞。

本实用新型制备贴壁细胞的装置包括片状载体固流床反应器和无菌取样系统，所述片状载体固流床反应器包含片状载体固流床、培养基进液管、斜式搅拌桨、六叶平浆、泡罩、多孔板和多孔板、进气喷嘴、排气腔和罐底阀；所述无菌取样系统设有采样罐，该采样罐连有无菌进气三通阀、真空阀和管道阀，管道阀与伸入反应器的采样管相连，采样罐下端通过样品管和样品阀与样品瓶相连；所述反应器底部设有细胞截留阀，细胞截留阀内装有滤网。

所述采样罐设有透明视窗。

所述无菌取样系统的三通阀同时连有无菌空气源和在线灭火菌线统。

所述样品管同时与疏水阀相连。

本装置以在线灭菌的真空取样方式，确保操作安全可靠；可随时采出片状载体观看细胞生长情况，解决了细胞在生物反应器中生长状况无法被监控的问题，为贴壁细胞在反应器内的优化培养提供了依据，利用反应器底部的细胞截留阀洗脱细胞、筛选细胞、收集细胞，解决了传统生物反应器中无法大规模制备细胞的难题。在同样容积下，用本装置培养的细胞密度和细胞数量远大于细胞工厂和转瓶培养的方式，而且，本装置培养基的消耗量最低。

附图说明

图1是片状载体固流床贴壁细胞制备装置的结构示意图。

图中，1—排气管，2—加料口，3—泡罩，4-1、4-2—多孔板，5—片状载体固流床，6—无菌空气进口，7—导流管，8—喷嘴，9—细胞截留阀，10—罐底阀，11-1—六叶平桨，11-2—斜式浆，12—采样管，13—三通阀，14—真空阀，15—采样罐，16—管道阀，17—样品管，18—样品阀，19—样品瓶，20—疏水阀。

具体实施方式

本装置见图1，上部多孔板4-1和下部多孔板4-2之间片之间为状载体固流床5，，搅拌器上下分别设有六叶平浆11-1和斜式桨11-2两个搅拌桨。细胞截留阀9装有400目滤网（滤网的目数（孔径），根据细胞大小来确定）。

细胞培养过程如下：生产准备工作做完以后，正常生产时，六叶平浆11-1和斜式桨11-2同轴正转。培养基在导流管7内由下向上运动，在片状载体固流床5中由上向下运动，进行细胞的固定床培养。同时六叶平浆11-1在多孔板4-1的上部搅动，将来自加料口2的新鲜培养基及其他添加物与原有培养基均匀混合。在进行细胞的固定床培养中，可使斜式搅拌浆适时加速反转，培养基反向高速流动，此时片状载体在固定床中成流态化，从而改善固定床培养的环境，有利于促进细胞生长。

新鲜无菌空气（或氧气）由无菌空气进口6经喷嘴8喷出后，被斜式桨11-2搅动分散，溶解在培养基中，补充培养基中的溶解氧；未溶解的气体经泡罩3和排气管1排出。

利用无菌取样系统可定时或不定时对固流床进行采样，随时监视和监测细胞的生长情况。采样时，慢慢开启真空阀14至一定开度，使采样罐15内形成一定负压；开启管道阀16，片状载体固流床5内少量片状载体即通过采样管12被抽至采样罐15内，从采样罐的透明视窗可观察到采样罐15内采到的片状载体，打开三通阀13，然后打开样品阀18，使采样罐15中的片状载体在随无菌空气进入样品瓶19，在显微镜下对细胞进行检测。

细胞培养完成后，按以下步序收获细胞：

⑴  打开罐底阀10，排放培养基，排完培养基，关闭罐底阀10；

⑵  从进料口2加胰酶消化液，采用脉冲方式反向旋转搅拌桨，使片状载体呈脉冲式悬浮状态，脉冲拍打N分钟（时间根据工艺要求确定），然后打开罐底阀10，使未能贴壁或贴壁较差的不健康细胞随胰酶消化液一同排放；从而可去除贴壁较差的不健康细胞。

⑶  再次从进料口2加胰酶消化液，采用脉冲方式反向旋转搅拌桨，使片状载体呈脉冲式悬浮状态，脉冲拍打N分钟（时间视洗脱情况而定），打开细胞截留阀9，排放胰酶溶液，健康的细胞被滤网截留在器内。然后关闭细胞截留阀9；这一步可根据洗脱情况重复若干次。

⑷  从进料口2加PBS缓冲液悬浮细胞，将胰酶洗液置换，然后打开细胞截留阀9，排放PBS缓冲液，细胞被滤网截留在罐内，然后关闭细胞截留阀9；

从进料口2加培养基悬浮细胞，然后打开罐底阀10收集细胞，或直接把细胞转移到其他反应器继续培养。

Claims (4)

1.片状载体固流床贴壁细胞制备装置，其特征是所述片状载体固流床反应器包含片状载体固流床（5）、培养基进液管（2）、斜式搅拌桨（11-2）、六叶平浆（11-1）、泡罩（3）、多孔板（4-1）和多孔板（4-2）、进气喷嘴（8）、排气腔（1）和罐底阀（10）；所述无菌取样系统设有采样罐（15），该采样罐（15）连有三通阀（13）、真空阀（14）和管道阀16；管道阀（16）与伸入反应器的采样管(12)相连，采样罐(15}下端通过样品管（17）和样品阀（18）与样品瓶（19）相连；所述反应器底部设有细胞截留阀（9），细胞截留阀（9）内装有滤网。

2.根据权利要求1所述的片状载体固流床贴壁细胞制备装置，其特征是所述采样罐（15）设有透明视窗。

3.根据权利要求1或2所述的片状载体固流床贴壁细胞制备装置，其特征是所述无菌取样系统的三通阀（13）同时与无菌空气源和在线灭火菌线统相连。

4.根据权利要求1所述的片状载体固流床贴壁细胞制备装置，其特征是所述样品管（17）同时与疏水阀（20）相连。

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