CN209260097U - 搅拌器以及细胞培养罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种搅拌器以及细胞培养罐。其中所述搅拌器包括：中轴；以及以所述中轴的轴线呈旋转对称并连接所述中轴的至少两片叶片，每片所述叶片包括叶片本体，所述叶片本体呈螺旋状延展，所述叶片本体的轴向长度占所述中轴的长度的20％至35％，叶片本体的旋转角度为15°至50°，最大径向长度为20mm到54mm，从底部到顶部的径向长度逐渐变小。以上搅拌器、细胞培养罐至少具有搅拌剪切力小、细胞产率高等优点。

Description

搅拌器以及细胞培养罐

技术领域

本实用新型涉及搅拌器以及细胞培养罐。

背景技术

细胞免疫治疗疗法，其原理是采集人体自身免疫细胞，经过体外培养，使其数量成千倍增多，靶向性杀伤功能增强，然后再回输到人体来杀灭血液及组织中的病原体、癌细胞。

对于目前普遍的癌症治疗而言，在治疗过程中杀死肿瘤细胞缺少选择性，在杀死肿瘤细胞的同时，也杀死了大批正常的细胞。因此，靶向治疗一直是癌症治疗的热点研究课题。

而细胞免疫的方法，例如CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-CellImmunotherapy，嵌合抗原受体T细胞免疫疗法)是通过基因修饰获得携带识别肿瘤抗原特异性受体T淋巴细胞的治疗方法。它嵌合的抗原受体能够特异性结合肿瘤细胞表面的抗原，从而避免CAR-T细胞损伤到人体的正常细胞，实现靶向治疗。2017年8月10日，诺华宣布FDA正式批准其突破性CAR-T疗法Kymriah(tisagenlecleucel)上市，曾用名CTL019。用于治疗25岁以下的难治复发性B细胞急性淋巴细胞白血病(ALL)患者，定价 47.5万美元。2017年10月18日，FDA批准另一款CAR-T疗法Yescarta (axicabtagene ciloleucel)上市，曾用名KTE-C19。用于治疗弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)、原发性纵隔B细胞淋巴瘤(PMBCL)以及转化型滤泡性淋巴瘤(TFL)，定价37.3万美元。获得CAR-T细胞的步骤通常是对培养的T细胞进行基因转导(CAR转导)，之后对转导后的细胞进行扩增，得到大量的CAR-T细胞；CAR-T细胞难以高效大规模培养，是细胞免疫疗法成本高昂的原因之一。动物细胞由于没有细胞壁，对于外部环境十分敏感，例如二氧化碳浓度等指标，培养体系中的污染物的混入等等，均会对动物细胞，尤其是T细胞的大规模培养产率造成显著影响。

在实验室级别的培养规模，目前普遍采用的细胞扩增的方法是，培养容器为实验室常见的反应容器，例如细胞培养瓶，培养一段时间后需要进行换液，而换液过程需要技术人员对细胞与培养液的混合物进行离心以及对离心后产物进行培养液重悬，从而继续进行培养，最终在收获时，仍然需要进行离心操作，并使用生理盐水洗涤后，方可得到产物。细胞的培养产率与实验操作者的实验技能有很大关系，其换液过程中离心收集细胞的时间、重悬过程中吹吸细胞的力度、重悬后轻轻晃动的时间及力度均会影响实验结果。因此，培养过程无规范流程，导致培养的细胞的一致性较差，难以实现大规模的培养。

现有技术中，工业化级别的混合，例如公开号CN107760524A中国专利申请文件记载的发酵装置，采用水翼桨、涡轮式桨等工业上常用的桨叶作为搅拌桨进行物料和菌种的混合，发明人发现，若采用一般工业上常用的搅拌桨用于搅动细胞与培养液，在其搅拌时产生的强力旋涡，导致的强剪应力会打碎T细胞，而使得细胞的产率偏低。

现有技术中，减少细胞培养体系中剪切力的方案，大多为在搅拌器轴上设置多个搅拌元件。例如公开号为CN102639221A的中国专利申请文件记载的搅拌器系统，其在轴向设置至少三个搅拌器元件，采用了倾斜叶片+ 标准盘式搅拌器的结构，以减小细胞培养体系中的剪切力。发明人发现，采用上述搅拌器除了零件较多，导致装配、维护较为复杂之外，无论叶片是倾斜放置还是垂直放置，采用上述搅拌器的平板状叶片，会导致T细胞培养中细胞剪应力较大而影响细胞产率。

现有技术中，也存在不带搅拌功能的细胞培养罐，例如公开号为 CN107267389A中国专利申请文件记载的细胞扩增装置，其采用活塞体移动的方法排出培养液与细胞，但发明人发现，若采用该装置，由于其扩增装置内部没有搅拌，因此为了防止细胞沉降，必须频繁地进行离心－排出培养液的操作，将消耗大量时间以及材料，同时，最后收集扩增的细胞，采用活塞推动的方式，细胞在一些边缘区域会受到很大的压力，导致细胞的破坏，或粘附滞留在培养罐的边缘，降低细胞的产率。

在工业化级别的大规模的培养过程中的产率比实验室级别的产率较低，其主要原因在于，采用常见的工业均相混合设备，例如螺旋桨叶式的搅拌器搅拌混合培养液和T细胞，在其搅拌时会产生旋涡，旋涡的剪应力会打碎T细胞，而使得细胞的产率偏低。

综上所述，本领域需要一种用于细胞培养罐的搅拌器，以及培养方法，以便于实现CAR-T细胞的规模化培养。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种细胞培养罐的搅拌器。

本实用新型的一个目的是提供一种细胞培养罐。

根据本实用新型一个方面的一种细胞培养罐的搅拌器，包括中轴和以所述中轴的轴线呈旋转对称并连接所述中轴的至少两片叶片，每片所述叶片包括叶片本体，所述叶片本体呈螺旋状延展，所述叶片本体的轴向长度占所述中轴的长度的20％至35％，叶片本体的旋转角度为15°至50°，最大径向长度为20mm 到54mm，从底部到顶部的径向长度逐渐变小。

在所述搅拌器的实施例中，从所述叶片本体的底部到顶部，其径向长度随轴向高度以线性关系逐渐变小。

在所述搅拌器的实施例中，所述螺旋状为在一个正螺旋面的基础上由圆锥面切除后保留在该圆锥面以内的部分形成，所述圆锥面的半锥角为20-45度。

在所述搅拌器的实施例中，所述叶片本体最大径向长度在以下范围中选择： 20-36mm或25-45mm或30-54mm。

根据本实用新型另一方面的一种细胞培养罐，包括罐体以及设置于所述罐体内部空间的搅拌器；所述搅拌器包括中轴；以及以所述中轴的轴线呈旋转对称并连接所述中轴的至少两片叶片，每片所述叶片包括叶片本体，所述叶片本体呈螺旋状延展，所述叶片本体的轴向长度从中轴的底部起，占所述罐体高度的20％至35％，最大径向长度占所述罐体径向长度的50％至90％，螺旋的旋转角度为15°至50°，从底部到顶部的径向长度逐渐变小。

在所述细胞培养罐的实施例中，所述叶片还包括位于叶片本体最大径向长度处的封闭容纳腔，用于容纳驱动搅拌器旋转的磁石。

在所述细胞培养罐的实施例中，所述罐体底面包括位于其中心的内凹部，用于与外部托盘定位连接；所述叶片设置有与所述内凹部相匹配的缺口，所述缺口与所述内凹部的轴向距离至少为2mm。

在所述细胞培养罐的实施例中，所述中轴远离所述叶片的一端与一柱形卡块的中空区域的托孔相配合；在所述托孔的下端，所述中轴还设置有径向延伸的台阶面。

本实用新型的进步效果至少包括搅拌器的叶片采用螺旋面以及特定的轴向尺寸、径向尺寸的设计，在培养体系中达到在罐体中轴向搅动细胞与培养液，尽量减小径向的剪切力，以保护细胞，提高细胞产率。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是细胞培养系统的实施例的结构示意图。

图2是细胞培养罐的实施例的结构示意图。

图3是细胞培养罐的实施例的剖视结构示意图。

图4是细胞培养罐的罐体的实施例的外部结构示意图。

图5是细胞培养罐的罐盖组件的实施例的结构示意图。

图6是图5的罐盖组件的剖视结构示意图。

图7是柱形卡块的实施例的结构示意图。

图8是细胞培养罐的搅拌器的实施例的结构示意图。

图9是图8的搅拌器的另一角度的结构示意图。

图10是图8的搅拌器的俯视角度的结构示意图

图11是细胞培养罐的搅拌器搅拌过程示意图。

图12是细胞培养罐的实施例的结构示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本实用新型的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

另外，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一些实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

如图1至图3所示，T细胞培养系统包括细胞培养罐1、循环系统2以及与细胞培养罐相连以及与外部连接的管路41、42、43、44、45。细胞培养罐1 包括罐体11、罐体11上端设置的盖体组件12以及设置于罐体内部空间11用于搅拌T细胞以及培养液的搅拌器13。罐体11的侧壁设置有四个口，第一入口110，用于向罐体11内部空间输入液体或初始的经过转导的T细胞，在细胞扩增培养阶段，往第一入口110输入的液体为培养液，扩增培养结束后，往第一入口110输入的液体为用于洗涤T细胞的生理盐水；第一出口111用于向外部输出细胞培养产品，本实施例中，输出的是洗涤完毕的T细胞与生理盐水的混合物；第二入口112、第二出口113与循环系统2相连，在细胞培养过程中，在循环系统2的蠕动泵(未图示)的驱动下，细胞培养液与细胞的混合物从第二出口113排出进入循环系统2的过滤膜组件21，过滤膜组件21可以是中空滤膜组件，过滤膜组件21具有半透膜，膜孔径可以是0.2微米，可以透过水以及培养液中细胞培养产生的代谢废物的成分，而细胞本身则无法透过，因此，部分培养液及代谢废物被过滤，而剩下部分培养液与细胞重新由第二入口112 进入罐体11的内部空间。第一出口111、第二出口113均设置于罐体侧壁的底部位置，以充分抽吸出罐体11内部的细胞以及液体。具体地，如图1以及图2 所示，第一入口110、第一出口111在侧壁的周向位置相同，第一入口110在轴向上高出第一出口111至少30mm，以方便插接管路的操作，但本领域技术人员可以理解的，第一入口的高度也不能过高，否则培养液导入时的下落至培养体系的速度过快，从上而下直接冲击到液面，很可能损伤T细胞，第一入口110 在轴向上高出第一出口111的距离可以是30-50mm。第二入口112、第二出口 113的位置与第一入口110、第一出口111的位置以罐体11的轴线呈轴对称，以方便加工时的拔模工序。

如图2、图3、图11以及图12所示，驱动罐体11内部的搅拌器13转动的结构可以是如图12所示的磁力搅拌结构。磁力搅拌结构的托盘3包括用于在罐体11的底部支承罐体的盘体31以及磁力搅拌驱动器32，如图3所示，磁石14设置于搅拌器13的磁石容纳腔131内。继续参考图11，在磁力驱动器 31的驱动下，搅拌器13容纳的磁石14与驱动器32的磁力作用，驱动位于罐体11内部的搅拌器13旋转，以搅动细胞与培养液，使得细胞、培养液以及氧气充分接触。磁力作用驱动搅拌器13旋转的原理为化学生物领域常规的磁力搅拌器的工作原理，即通电后驱动器32的马达带动驱动器的磁铁旋转，进而带动磁石14，带动搅拌器13旋转，此为本领域技术人员容易理解的内容，故不再详细展开叙述。罐体11的底部可以设置内凹部115，以将罐体11与外部的盘体31的对应的外凸部311配合，以固定罐体11，如此也使得罐体11在托盘3上的组装更为方便快捷。上述实施例中采用磁力搅拌原理的非接触式驱动搅拌器13，相比于现有技术通常采用电机直接驱动搅拌器的转轴的方式相比，最主要的优点在于可以保证罐体11内部的细胞培养环境的洁净以及维护方便。其原因在于，采用电机直接驱动搅拌器的转轴，电机通常需要置于罐体11之外，那么搅拌器的转轴必须延伸出罐体11，因此搅拌器的转轴与罐体11之间需要保证长时间在培养环境下的严格密封，如此增加了系统的复杂程度难以维护，且密封件本身的磨损也可能对培养体系造成污染。另外，罐体11的侧壁可以至少是部分透明的，如此可以方便操作者观察罐体11内的培养情况，例如液位高低，培养液与细胞的混合均匀程度等，优选地，如图2、图4所示，在罐体11的侧壁可以设置相应的液位刻度，以方便操作者定量观察、记录液位变化。液位刻度包括最高允许液位117，即添加细胞以及培养液的培养体系的最高位置不得超过最高允许液位，其位置可以作为培养罐1的进气部的进气口伸入罐体11内部的深度、搅拌器13的叶片的高度的参照。图2、图4中实施例的罐体11的直径为80mm，其最高允许液位117为300mL刻度处。对于不同培养规模的需求，可以将罐体11的直径相应增大，而高度不变，因此其最高允许液位的高度也不变，例如可以将罐体11的直径扩大为100mm、120mm，最高允许液位为450mL、650mL刻度，但是其罐体11的高度不变，因此最高允许液位117在罐体11的位置不变。

参考图3、图4所示，罐体11的开口端118，即图中实施例的罐体11的上部，设置有从开口端118向罐体的另一端延伸的螺纹连接部119，对应盖体组件12的盖本体的内壁的螺纹连接部120，如图5、图6所示，盖本体的螺纹连接部120为内螺纹，罐体11的螺纹连接部119为外螺纹，本领域技术人员容易理解，螺纹连接部120也可以为外螺纹，螺纹连接部119也可以为内螺纹，采用螺纹连接结构将罐体11与盖体组件12相连，方便操作者将盖体组件12 安装拧紧以及取下清洗。如图2至图4所示，罐体11在螺纹连接部119的端侧设置有从罐体11侧壁径向凸伸的限位凸起1110，在拧紧盖体组件12的过程中起到限位作用，即提示操作者拧到此处即可停止。当然，也可以在盖本体侧壁相应开设凹槽(未图示)，在拧紧后与限位凸起1110配合，以防止由于误操作等原因导致的盖体组件12被随意松动甚至开启，确保培养过程中罐体11 内部的无菌环境。

如图1、图3以及图5至图7所示，细胞培养罐1的盖体组件12包括有盖本体121以及设置于所述盖本体121的用于向罐体11内部空间输送及排出气体的进气部122、排气部123，如图3以及图5所示的，进气部122在垂直于盖本体121的底面方向的长度大于排气部123；在细胞培养时，进气部122用于向细胞培养罐1的罐体11内输送气体，在进行细胞培养时，进气部122采用非接触输送的方式输送气体，即进气部122的结构本身与培养液的液面无接触，如此设置的有益之处在于，与现有技术的进气管伸入液面，导致培养体系中产生气泡而损伤T细胞，非接触式的输送可以防止气泡的产生，提高T细胞的产率。同时，进气部122垂直于盖本体121的底面方向的长度大于排气部123，其有益效果在于，相比于进气与排气的长度相等或更短的设置，可以更快速地调节培养体系中的氧气以及二氧化碳浓度。进气的气体成分随着培养的不同阶段而调配，初始阶段进气的二氧化碳的比例适当提高，而随着培养的进行，细胞呼吸也产生一定量的二氧化碳，从而进气中二氧化碳的比例可以降低。具体地，如图3以及图5至图6所示，进气部122、排气部123的具体结构的例子可以是如图所示的进气部122包括进气管，排气部123包括排气管，所述进气管在垂直于盖本体121底面方向的长度大于所述排气管。尽管还可以采用其它的结构形式，例如排气部123只设置有排气口的结构，而无需排气管。进气部 122、排气部123均采用排气管的结构，使得培养体系与外界的气体交换更为迅速，也能更快捷的调节培养气体中的气体成分。进一步地，进气管与排气管的具体结构可以是如图3以及图5至图6所示的从盖本体121的底面垂直延伸。尽管还存在其它的设置方式，例如在盖本体121的侧壁径向延伸，之后弯折，再沿垂直于盖本体121的底面的方向延伸。采用如图所示的直接盖本体121的底面垂直延伸的结构，便于加工与安装，也便于清洗进气管与出气管。另外，参考图1、图3以及图5至图6，进气部122、排气部123还分别包括凸起设置于盖本体121的进气口124、排气口125，分别用于将外界气源导入进气管以及将排气管中的气体导出。尽管还存在其它的导入以及导出结构，例如直接在盖本体121本身开设口，直接与进气管、排气管接触相连。采用凸起设置的进气口124、排气口125的设置，可以便于管路与进气管、排气管的插接与拆卸，也保证了细胞培养罐1的密封。凸起设置的进气口124、排气口125的具体结构不以图示中的宝塔型接口为限，也可以是螺纹接口、快插接口等常见的接口结构。

继续参考图3、图5至图7，细胞培养罐1中，搅拌器13与盖体组件12 的连接结构可以是可拆卸的，如此可以方便操作者进行清洗维护。进行清洗时，操作者先将盖体组件12拆下，之后将搅拌器13从盖体上拆下，如此便可以充分地对盖体组件12以及搅拌器13进行清洗，保证培养体系的洁净程度。可拆卸连接的具体结构可以是图3、图5至图7所示的柱形卡合结构，盖体组件12 还包括中空的柱形卡合体126，其底面与盖本体121的底面一体，柱形卡合体 126包括一组具有卡合孔127的相对的侧面和一组具有楔形卡槽1261的相对的侧面。相对应地，搅拌器13的中轴132的一端与设置于柱形卡块128的中空区域1200的托孔129形成轴孔配合，如图3所示，在托孔129的下端，即靠近叶片的一端，中轴132还设置有径向延伸的台阶面136，其有益效果在于，中轴在旋转时，可能会与配合的托孔129摩擦而产生碎屑，台阶面136的设置，可以阻止上述碎屑从托孔129内掉落入培养体系中，从而保持培养环境的洁净。柱形卡块128还包括一组具有与楔形卡槽1261配合的楔形卡块1200的相对的外侧壁和一组具有与卡合孔127配合的卡扣钩1201的相对的外侧壁，搅拌器 13与盖体组件12通过柱形卡块128以及柱形卡合体126的卡合结构可拆卸地连接。

另外，盖体组件12与罐体11配合的具体形式可以是盖体组件12与罐体 11可打开地连接，例如图2至图6所示的螺纹可拆卸连接结构，也可以是其它常用的可打开式连接结构，例如盖体组件与罐体通过活动的铰链连接。继续参考图2以及图3，进气部122的出气口1221在罐体11内的竖直方向位置高于排气部123的进气口1231，且进气部122的出气口1231高于罐体11的最高允许液位117，以防止进气部122与液面直接接触而产生气泡损伤T细胞。优选地，进气部出气口高于最高液位30-50mm，以保证出气口1221距液面的距离在保证不损伤T细胞的同时，快速、充足地向培养体系中输送气体，使得T细胞充分接触新鲜的氧气。可以理解地，盖体组件12也可以是与罐体11不可打开的，即盖体组件12是一种罐体11的封闭的顶面的形式，进气部122的出气口 1221排气部123的进气口1231的相对位置以及进气部122的出气口1221与罐体11的最高允许液位117的相对位置，均与上述盖体组件12与罐体11可打开的实施例一致。如此也可以达到防止培养体系中产生气泡，且保证培养体系中充分快速的气体物质交换的效果，当然，采用不可打开的结构，即罐体11 与进气部122、排气部123一体的结构，减少了零件的个数，降低成本，但可能对两者的清洗可能造成不便。

参考图3、图8至图11，细胞培养罐1的搅拌器13的结构包括中轴132 和以中轴132的轴线呈旋转对称并连接中轴132的叶片133，叶片的数量可以是如图3所示的两片，也可以是两片以上。每片叶片133包括叶片本体，如图 9以及图10所示的，叶片本体呈螺旋状延展，叶片本体的尺寸参数包括其轴向长度占罐体11的高度的20％至35％，搅拌器的中轴132基本沿罐体11的高度设置，即叶片本体的轴向长度占中轴132长度的20％至35％；叶片本体的螺旋旋转角度为15°至50°，在图示的实施例中为18°，其最大径向长度为罐体 11的径向长度的50％至90％，图示实施例的罐体11对应的直径分别可以是80mm、 100mm、120mm，对应的叶片本体的最大径向长度的范围分别是20-36mm或 25-45mm或30-54mm，叶片本体从底部到顶部的径向长度逐渐变小。采用上述形状的叶片133，其可以降低对于T细胞的剪切力同时使得T细胞以及培养体系搅拌均匀。其具体原因在于，如图11所示，在磁力驱动器31的驱动下，搅拌器13容纳的磁石14与驱动器32的磁力作用，驱动位于罐体11内部的搅拌器13旋转。相比于现有技术的平面式桨叶的构型，螺旋状叶片对于流体的剪切力更小，更为温和地“托起”细胞与培养液，而叶片本体的轴向、径向尺寸设计，使得叶片相对罐体的尺寸较大，如此也减少了在叶片本体与罐体之间的径向空间内形成切向涡流的空间，进一步保护了T细胞；同时，叶片本体从底部到顶部的径向长度减小，使得被“托起”的细胞与培养液可以顺畅地流动循环，在使得细胞与培养液在搅拌体的轴向充分搅动混合地同时，也可以快速、充分地与输入培养体系的气体接触。尤其是对于图3实施例所示的进气部122 向细胞培养罐1的罐体11内非接触地输送气体的结构而言，在轴向的上下翻滚更有利于细胞、培养液充分与输入的氧气接触。采用以上结构的培养搅拌器 13，在T细胞扩增培养过程中，细胞培养罐1内，转导后的T细胞与培养液混合物可在培养过程中持续搅拌，扩增培养免疫细胞，优选地，搅拌器的搅拌速度大约为20-60转/分钟，较为缓慢的搅拌速度与上述形状的叶片133结合，有利于进一步降低搅拌体系中的剪切力，提高T细胞的产率。

进一步地，如图8至图10所示，叶片本体的径向长度从底部至顶部逐渐变小的具体结构可以是随着轴向高度以线性关系逐渐变小，例如在一个正螺旋面的基础上由圆锥面切除后保留在该圆锥面以内的部分形成，圆锥面的半锥角为20-45度；也可以采用直母线与轴线的夹角为20-45度的斜螺旋面，或对应的锥面的半锥角为20-45度的锥螺旋面为基础，由圆锥面切除后得到叶片的螺旋形状。如此获得的有益效果在于在达到利于轴向上下翻滚细胞与培养液的技术效果的同时，减少叶片133与罐体11侧壁形成径向涡流的空间，以减小搅拌过程产生的剪切力，从而保护T细胞，提高其产率。对于罐体11的底部可以设置内凹部115，以将罐体11与外部的盘体31的对应的外凸部311配合，以固定罐体11的实施例而言，搅拌器13的叶片的133的底部也对应罐体11 的内凹部115设置的缺口134，容易理解地，缺口134与内凹部115之间还需要留有一定间隙，以防止搅拌器13的叶片133旋转时与内凹部115发生干涉。缺口134与内凹部115之间的轴向间隙为至少2mm。采用缺口134的结构，其有益效果在于便于搅拌器13的安装。具体地，在装配过程中，先将罐体11通过内凹部115的设置快速与盘体31的对应的外凸部311配合固定安装，之后将搅拌器13通过叶片缺口134与内凹部115的配合安装至罐体11的内部。

进一步地，实现搅拌器13与盖体组件12的可拆卸连接的具体结构可以包括说明书前述的盖体组件12与搅拌器13的柱形卡合连接结构，也可以是其它连接结构，例如将中轴132的一端加工为外螺纹或内螺纹结构与盖体组件12 连接等等。

综上，采用上述实施例的细胞培养系统、细胞培养罐1、盖体组件12以及搅拌器13的有益效果至少包括：

1.搅拌器的叶片采用螺旋面以及特定的轴向尺寸、径向尺寸的设计，在培养体系中达到在罐体11中轴向搅动细胞与培养液，尽量减小径向的剪切力，以保护细胞，提高细胞产率的作用；

2.盖体组件12的设计，使得培养体系与外界能充分快速地进行气体交换，同时也易于与罐体11、搅拌器13安装拆卸，方便进行清洗维护。

3.罐体11的出入口以及细胞培养系统的配合，使得细胞培养过程中可以循环不断地持续进行新鲜培养液的补充和废液的排出，提高了细胞培养的效率。

本实用新型虽然以上述实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，例如将上述实施例的T细胞培养应用于其它类型的免疫细胞的培养，甚至是其它类型的哺乳动物细胞的培养。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种细胞培养罐的搅拌器，其特征在于，包括：

中轴；以及

以所述中轴的轴线呈旋转对称并连接所述中轴的至少两片叶片，每片所述叶片包括叶片本体，所述叶片本体呈螺旋状延展，所述叶片本体的轴向长度占所述中轴的长度的20％至35％，叶片本体的旋转角度为15°至50°，最大径向长度为20mm到54mm，从底部到顶部的径向长度逐渐变小。

2.如权利要求1所述的搅拌器，其特征在于，从所述叶片本体的底部到顶部，其径向长度随轴向高度以线性关系逐渐变小。

3.如权利要求1所述的搅拌器，其特征在于，所述螺旋状为在一个正螺旋面的基础上由圆锥面切除后保留在该圆锥面以内的部分形成，所述圆锥面的半锥角为20-45度。

4.如权利要求1所述的搅拌器，其特征在于，所述叶片本体最大径向长度在以下范围中选择：

20-36mm或25-45mm或30-54mm。

5.一种细胞培养罐，其特征在于，包括：

罐体；

设置于所述罐体内部空间的搅拌器；

所述搅拌器包括中轴；以及

以所述中轴的轴线呈旋转对称并连接所述中轴的至少两片叶片，每片所述叶片包括叶片本体，所述叶片本体呈螺旋状延展，所述叶片本体的轴向长度从中轴的底部起，占所述罐体高度的20％至35％，最大径向长度占所述罐体径向长度的50％至90％，螺旋的旋转角度为15°至50°，从底部到顶部的径向长度逐渐变小。

6.如权利要求5所述的细胞培养罐，其特征在于，所述叶片还包括位于叶片本体最大径向长度处的封闭容纳腔，用于容纳驱动搅拌器旋转的磁石。

7.如权利要求6所述的细胞培养罐，其特征在于，所述罐体底面包括位于其中心的内凹部，用于与外部托盘定位连接；所述叶片设置有与所述内凹部相匹配的缺口，所述缺口与所述内凹部的轴向距离至少为2mm。

8.如权利要求5所述的细胞培养罐，其特征在于，

所述中轴远离所述叶片的一端与一柱形卡块的中空区域的托孔相配合；在所述托孔的下端，所述中轴还设置有径向延伸的台阶面。