CN207294807U - 用于细胞培植的一次性固定床装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于细胞培植的一次性固定床装置，包含固定篮、大底通管、小底通管及导流管，所述大底通管、小底通管及导流管均沿所述固定篮轴向设置并贯穿于所述固定篮，且所述导流管穿设在所述固定篮中部，所述底通管及小底通管分别穿设在所述固定篮两侧，所述导流管的两管端分别与所述固定篮两端固定连接，所述大底通管及小底通管的外管壁均与所述固定篮的内侧壁固定连接，所述大底通管、小底通管及导流管的两管端均伸设在所述固定篮外部，在所述固定篮的内部设置有细胞载体容腔，在所述细胞载体容腔内设置有若干个细胞载体。本实用新型优点是：结构简单、使用方便、成本低、细胞成活率高及交叉污染小。

Description

用于细胞培植的一次性固定床装置

技术领域

本实用新型涉及细胞培养技术领域，具体的说是涉及一种用于细胞培植的一次性固定床装置。

背景技术

目前进行细胞培养的生物反应器，主要分为流化床生物反应器和固定床生物反应器。固定床生物反应器是通过在一个固定的容器中间装填填料来进行细胞培养。

其中，填料通常是由若干细胞培养载体组成的，而目前的细胞培养载体通常是为直径2～11mm颗粒载体、多孔球载体或者片状纤维载体；而国内目前所采用的细胞载体，在进行细胞培养时，不容易在细胞液中张开，载体间的间隙通常较小，容易造成细胞溶液循环的通道部分堵塞，造成传质、传氧及传温效果差；其次，当细胞生长到一定密度时，这些细胞载体的支撑强度通常不够，容易造成载体在培养容器底部堆积，也会造成传质、传氧及传温效果差。虽然国外有采用支撑骨架，满足支撑强度的片状纤维细胞载体，但是所采用的的骨架成分与细胞载体的主要材料是不一样的，而且增多无效表面积，降低了有效空间内的比表面积，同时在培养液中的溶出析出物也相对增多，对药物的最终品质也有一定的影响，增加了药物的相容性的风险；另外，骨架材质边缘的棱角较多，对细胞的剪切作用较大，对细胞伤害也较大，不利于细胞的生长。

其中，固定的容器又称固定床构件，在目前市场上是由多个分散的部件组成，一般为不锈钢材质且多次反复使用。而目前由多个分散的部件组成的固定床构件所存在的问题通常有如下几点：(1)在装配时，通常需要花费大量的人工时间，且使用不方便；(2)不同的组装人员所组装出的固定床差异性也比较大，使得每次填料的使用量差异也相对较大；(3)在每批次培养完成后，各配件拆分及清洗也及其不方便，需要大量的人工劳动时间；而采用不锈钢材质且多次反复使用的类似固定床构件所存在的问题通常有：(1)容易造成不同罐次细胞培植的交叉污染；(2)相对成本较高。

另外，现有固定床构件均无侧挡板，当对细胞培养的生物反应器进行加热升温时，在固定床构件靠近反应器内壁的细胞容易死亡；其次，现有的固定床构件均为非灭菌产品，可保存时间相对较少，所携带的微生物及气体相关成分较高，会对后续的灭菌、生产工艺及细胞培养产品有一定的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便、生产成本低、交叉污染小以及细胞成活率高的用于细胞培植的一次性固定床装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：用于细胞培植的一次性固定床装置，包含固定篮、大底通管、小底通管及导流管，所述大底通管、小底通管及导流管均沿所述固定篮轴向设置并贯穿于所述固定篮，且所述导流管穿设在所述固定篮中部，所述底通管及小底通管分别穿设在所述固定篮两侧，所述导流管的两管端分别与所述固定篮两端固定连接，所述大底通管及小底通管的外管壁均与所述固定篮的内侧壁固定连接，所述大底通管、小底通管及导流管的两管端均伸设在所述固定篮外部，在所述固定篮的内部设置有细胞载体容腔，在所述细胞载体容腔内设置有若干个细胞载体。

上述技术方案中，所述固定篮呈圆柱状，所述固定篮包括有上圆形挡板、下圆形挡板及圆筒状侧挡板，所述上圆形挡板及下圆形挡板分设在所述圆筒状侧挡板的上下两端头处，并分别与所述圆筒状侧挡板的上下两端头固定连接，所述大底通管、小底通管及导流管均依次贯穿于所述上圆形挡板、下圆形挡板及圆筒状侧挡板，且所述导流管一管端固定穿设在所述上圆形挡板的中部并伸设在所述固定篮外侧，所述导流管另一管端固定穿设在所述下圆形挡板的中部并伸设在所述固定篮外侧，所述大底通管及小底通管的一管端均分别固定穿设在所述上圆形挡板上并均伸设在所述固定篮外侧，所述大底通管及小底通管的另一管端均分别固定穿设在所述下圆形挡板上并均伸设在所述固定篮外侧。

上述技术方案中，在所述上圆形挡板、下圆形挡板及圆筒状侧挡板上均还开设有若干个通孔。

上述技术方案中，每个所述细胞载体均包含有若干个呈弧型连接的片状纤维叶片，且所述的若干个呈弧型连接的片状纤维叶片呈向外辐射张开设置。

上述技术方案中，每个所述细胞载体的片状纤维叶片数量为2～30片。

上述技术方案中，每个所述片状纤维叶片的边长均为2～100mm，厚度均为0.1～3mm。

上述技术方案中，每个所述片状纤维叶片均由聚酯纤维和/或聚丙烯材料制成。

上述技术方案中，所述固定篮、大底通管、小底通管及导流管均采用医用级塑胶材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：(1)本实用新型提供的用于细胞培植的一次性固定床装置为一个整体结构，通过预先在工厂一次加工成型，避免了后续使用前的人工装配以及使用后人工拆卸、人工清洗；(2)本实用新型提供的用于细胞培植的一次性固定床装置，所有构件均采用医用级塑胶材料制成，且一次性使用，大大降低了细胞培植时不同罐次之间的交叉污染风险，减少了验证环节的费用和周期；(3)本实用新型提供的用于细胞培植的一次性固定床装置，相较于传统的固定床机构增设了圆筒状侧挡板，在对生物反应器进行加热升温时，可避免生物反应器容器壁的热量直接作用于靠近生物反应器容器壁的细胞载体，从而减少温度对细胞生长造成的不利影响，大大提高了细胞培植成活率；(4)本实用新型提供的用于细胞培植的一次性固定床装置为无菌产品，保存时间相对较长，无微生物，相关成分含量相对较低，在对其进行后续灭菌时，也会相对彻底些，进而对后续的纯化工艺的影响也相对较小；(5)本实用新型提供的细胞载体采用若干个呈弧型连接或十字型连接或点连接或褶皱面连接的片状纤维叶片构成，大大增加了片状纤维叶片与细胞培养液的接触面积，片状纤维叶片在靠近叶片边缘部位的张开效果更为明显，支撑效果更好，载体间的空隙也相对较大，传氧传质效果好，细胞受到的剪切伤害也较小，细胞成活率更高。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为图1的前视图；

图3为本实用新型的细胞载体中片状纤维叶片的一种弧型连接的实施例示意图；

图4为本实用新型的细胞载体中片状纤维叶片的另一种弧型连接的实施例示意图；

图5为本实用新型的具体应用实施例示意图；

图中：1、固定篮；1-1、上圆形挡板；1-2、下圆形挡板；1-3、圆筒状侧挡板；2、大底通管；3、小底通管；4、导流管；5、细胞载体容腔；6、细胞载体；6a、片状纤维叶片；7、通孔；100、罐体；200、支撑脚。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本实用新型是如何实施的。

如图1和图2所示，本实用新型提供的用于细胞培植的一次性固定床装置，包含固定篮1、大底通管2、小底通管3及导流管4，大底通管2、小底通管3及导流管4均沿固定篮1轴向设置并贯穿于固定篮1，其中，导流管4穿设在固定篮1中部，且导流管4两管端分别与固定篮1的两端固定连接，大底通管2及小底通管3分别穿设在固定篮1的两侧，且底通管2及小底通管3的外管壁均固定篮1的内侧壁固定连接，大底通管2、小底通管3及导流管4的两管端均伸设在固定篮1的外部，在固定篮1的内部设置有细胞载体容腔5，在细胞载体容腔5内设置有若干个细胞载体6。

如图1和图2所示，在本实用新型中，固定篮1呈圆柱状，其包括有上圆形挡板1-1、下圆形挡板1-2及圆筒状侧挡板1-3，其中，上圆形挡板1-1及下圆形挡板1-2分设在圆筒状侧挡板1-3的上下两端头处，并分别与圆筒状侧挡板1-3的上下两端头固定连接，大底通管2、小底通管3及导流管4均依次贯穿于上圆形挡板1-1、下圆形挡板1-2及圆筒状侧挡板1-3，且导流管4一管端固定穿设在上圆形挡板1-1的中部并伸设在固定篮1外侧，导流管4另一管端固定穿设在下圆形挡板1-2的中部并伸设在固定篮1外侧，大底通管2及小底通管3的一管端均分别固定穿设在上圆形挡板1-1上并均伸设在固定篮1外侧，大底通管2及小底通管3的另一管端均分别固定穿设在下圆形挡板1-2上并均伸设在固定篮1外侧。

如图1和图2所示，在上圆形挡板1-1、下圆形挡板1-2及圆筒状侧挡板1-3上均还开设有若干个通孔7；该通孔7用于在细胞反应器中进行细胞培植时，便于细胞培植液能够在固定篮1内流通，使得细胞培植液能与设置在细胞载体6中的细胞表面充分接触。

如图3和图4所示，每个细胞载体6均包含有若干个弧型连接的片状纤维叶片6a，且若干个呈弧型连接的片状纤维叶片6a呈向外辐射张开设置。

在实际应用中，每个细胞载体6的片状纤维叶片6a数量可为2～30片。

在实际应用中，每个片状纤维叶片6a的边长均可为2～100mm，厚度均可为0.1～3mm。

在本实用新型中，每个片状纤维叶片6a均由聚酯纤维和/或聚丙烯材料制成。

在本实用新型中，固定篮1、大底通管2、小底通管3及导流管4均采用医用级塑胶材料制成。

在实际应用中，大底通管2、小底通管3及导流管4与固定篮1之间的固定连接方式，可采用热焊，超声波，激光和高周波等焊接方式进行固定连接，大底通管2与小底通管3分别用于连通外部输液管道，导流管4用于进行对细胞培养反应器罐内的细胞培养液导流。

如图5所示，在应用本装置进行细胞培植时，只需将上述的用于细胞培植的一次性固定床装置放置在细胞培植反应器的罐体100中，并通过支撑脚200支撑在所述罐体100中，待安装好用于细胞培植的一次性固定床装置后，连同细胞培植反应器的罐体100一起进行灭菌处理后，然后再进行细胞培养即可。

本实用新型提供的用于细胞培植的一次性固定床装置的优点有：(1)可便于直接安装在各种细胞培植反应器中，不仅使用方便，实用性强，而且适用范围广，可广泛用于培植各类生物细胞；(2)节省操作时间，使用前，无需人工装配，使用后，无需人工拆除、清洗；(3)采用医用级塑料制成，成本低、安全、无污染，验证费用少、周期短；(4)增设有侧挡板，降低了温度对细胞生长的影响，大大提高了细胞成活率。

另外，在本实用新型提供的用于细胞培植的一次性固定床装置中设置有细胞载体6采用的是由多层片状纤维叶片6a通过弧形焊接而成，与现有的单一轴向连接的片状纤维叶片细胞载体相比，在使用时，前者在溶液中会伸展开的效果更为明显，承载在片状纤维叶片6a上的细胞与细胞培养液接触的比表面积也相对更大，而且片状纤维叶片6a的支撑效果也更好，细胞载体之间的空隙也更大，细胞贴壁效果更好，传氧传质效果更佳，细胞受到的剪切伤害也较小，细胞成活率更高。

最后说明，以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.用于细胞培植的一次性固定床装置，其特征在于：包含固定篮(1)、大底通管(2)、小底通管(3)及导流管(4)，所述大底通管(2)、小底通管(3)及导流管(4)均沿所述固定篮(1)轴向设置并贯穿于所述固定篮(1)，且所述导流管(4)穿设在所述固定篮(1)中部，所述底通管(2)及小底通管(3)分别穿设在所述固定篮(1)两侧，所述导流管(4)的两管端分别与所述固定篮(1)两端固定连接，所述大底通管(2)及小底通管(3)的外管壁均与所述固定篮(1)的内侧壁固定连接，所述大底通管(2)、小底通管(3)及导流管(4)的两管端均伸设在所述固定篮(1)外部，在所述固定篮(1)的内部设置有细胞载体容腔(5)，在所述细胞载体容腔(5)内设置有若干个细胞载体(6)。

2.根据权利要求1所述的用于细胞培植的一次性固定床装置，其特征在于：所述固定篮(1)呈圆柱状，所述固定篮(1)包括有上圆形挡板(1-1)、下圆形挡板(1-2)及圆筒状侧挡板(1-3)，所述上圆形挡板(1-1)及下圆形挡板(1-2)分设在所述圆筒状侧挡板(1-3)的上下两端头处，并分别与所述圆筒状侧挡板(1-3)的上下两端头固定连接，所述大底通管(2)、小底通管(3)及导流管(4)均依次贯穿于所述上圆形挡板(1-1)、下圆形挡板(1-2)及圆筒状侧挡板(1-3)，且所述导流管(4)一管端固定穿设在所述上圆形挡板(1-1)的中部并伸设在所述固定篮(1)外侧，所述导流管(4)另一管端固定穿设在所述下圆形挡板(1-2)的中部并伸设在所述固定篮(1)外侧，所述大底通管(2)及小底通管(3)的一管端均分别固定穿设在所述上圆形挡板(1-1)上并均伸设在所述固定篮(1)外侧，所述大底通管(2)及小底通管(3)的另一管端均分别固定穿设在所述下圆形挡板(1-2)上并均伸设在所述固定篮(1)外侧。

3.根据权利要求2所述的用于细胞培植的一次性固定床装置，其特征在于：在所述上圆形挡板(1-1)、下圆形挡板(1-2)及圆筒状侧挡板(1-3)上均还开设有若干个通孔(7)。

4.根据权利要求1所述的用于细胞培植的一次性固定床装置，其特征在于：每个所述细胞载体(6)均包含有若干个呈弧型连接的片状纤维叶片(6a)，且所述的若干个呈弧型连接的片状纤维叶片呈向外辐射张开设置。

5.根据权利要求4所述的用于细胞培植的一次性固定床装置，其特征在于：每个所述细胞载体(6)的片状纤维叶片(6a)数量为2～30片。

6.根据权利要求4或5所述的用于细胞培植的一次性固定床装置，其特征在于：每个所述片状纤维叶片(6a)的边长均为2～100mm，厚度均为0.1～3mm。

7.根据权利要求4或5所述的用于细胞培植的一次性固定床装置，其特征在于：每个所述片状纤维叶片(6a)均由聚酯纤维和/或聚丙烯材料制成。

8.根据权利要求1所述的用于细胞培植的一次性固定床装置，其特征在于：所述固定篮(1)、大底通管(2)、小底通管(3)及导流管(4)均采用医用级塑胶材料制成。