CN211522221U - 一种容器、包括该容器的容器套件和细胞培养芯片系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种容器、包括该容器的容器套件和细胞培养芯片系统，所述容器包括外壳和形成于外壳内部的密闭空间，所述外壳上具有连通内部密闭空间与外界的连接通道，所述连接通道适于固定至少两层密封胶塞，且所述至少两层密封胶塞的固定位置之间间隔一定距离。所述至少两层密封胶塞之间形成容纳灭菌液的空间。使用进样针对本实用新型的容器进行穿刺时，灭菌液可对进样针进行灭菌消毒，保证了培养系统的无菌性；进样针连通时，位于密封胶塞之间的灭菌液区能够阻隔外界细菌进入培养系统。

Description

一种容器、包括该容器的容器套件和细胞培养芯片系统

技术领域

本实用新型涉及生物医疗技术领域，具体涉及一种容器、包括该容器的容器套件和细胞培养芯片系统。

背景技术

在细胞培养芯片领域中，细胞培养一般在特定的培养芯片中建立细胞培养环境体系，而维持细胞代谢生长的环境体系，需要向在细胞生长周期内依次按量的向培养体系中更换新鲜的培养液。目前的常规操作中，细胞培养芯片通常会定期打开培养芯片上特定的开口更换培养液或加入一些培养制剂，多次地开放该开口，极易向封闭的培养体系中引入外界的污染，如一些病毒、细菌或真菌等。

在细胞培养芯片中建立培养环境体系，培养液芯片中存储新鲜的培养液。培养液芯片与细胞培养芯片连接时，细胞培养芯片的进样针穿过培养液芯片上的密封胶塞以连通，新鲜培养液流入细胞培养芯片中以滋养细胞。细胞培养需保证培养体系中无菌，以保证终产品的纯度和安全性。但在整个细胞培养过程中，需多次更换培养液芯片，频繁地在培养液芯片的密封胶塞上拔插进样针，即使每次操作前均对连接通道和进样针进行消毒，仍易引入污染至培养体系中。因此需要一种可存储新鲜培养液的培养液芯片，并可满足多次更换、安全风险低、操作便利的操作需求。

CN207760352U公开了一种芯片式免疫细胞培养系统，包括细胞培养模块、培养液模块、液路驱动模块、气体模块、温度模块和控制模块六大模块以及连接管路；供液时，采用中空注射针式双向接口分别穿透连接储存液出口和培养液进口、储存液进口和培养液出口的密封医用胶塞。该系统具有空间体积小、芯片培养空间封闭、芯片组件易组装更换等特点，但在插拔进样针和长时间连通时仍存在引入污染的风险。

由此可见，现有技术的缺陷在于：针头穿刺密封胶塞时，易引入污染；同时针头穿透胶塞长时间连通时，针孔处易引入污染。

因此，本领域亟需一种不易引入污染的培养液芯片。

实用新型内容

本实用新型提供一种容器，包括外壳和形成于外壳内部的密闭空间，其中，所述外壳上具有至少一个连通内部的密闭空间与外界的连接通道和任选的灌装口，其中，所述连接通道适于固定至少两层密封胶塞，且所述至少两层密封胶塞的固定位置之间间隔一定距离。

在一个或多个实施方案中，所述容器还具有固定在所述连接通道上的至少两层密封胶塞，其中，所述至少两层密封胶塞之间间隔一定距离，形成容纳灭菌液的空间，由所述至少两个密封胶塞、连接通道的侧壁以及所述容纳灭菌液的空间形成无菌穿刺结构。

在一个或多个实施方案中，所述容器具有两个或四个所述连接通道，所述连接通道中各形成一个无菌穿刺结构。

在一个或多个实施方案中，所述两个连接通道位于所述容器的同一侧。

在一个或多个实施方案中，所述无菌穿刺结构包括两层密封胶塞。

在一个或多个实施方案中，所述连接通道的轴截面呈“工”字形，所述密封胶塞的轴截面呈“T”字形，所述两个密封胶塞的形状大小分别与所述连接通道的两端相匹配。

在一个或多个实施方案中，所述连接通道上部的轴截面呈“T”字形，用于密封该上部的密封胶塞的轴截面呈“T”字形，所述连接通道中部收窄，所述连接通道下部的轴截面呈倒“T”字形，用于密封该下部的密封胶塞的轴截面呈倒“T”字形，所述两个密封胶塞的形状大小分别与所述连接通道的上部和下部相匹配。

在一个或多个实施方案中，所述容器为用于化学或生物试剂的容器，或为用于细胞培养的容器。

在一个或多个实施方案中，所述容器为用于容纳培养液或缓冲液的容器。

在一个或多个实施方案中，所述容器为用于培养CHO细胞、293细胞、T 细胞或NK细胞的容器。

本实用新型还提供一种容器套件，包括本实用新型任一实施方案所述的容器的外壳和任选的可安装在所述连接通道中的密封胶塞。

本实用新型还提供一种细胞培养芯片系统，包括本实用新型任一实施方案所述的容器。

附图说明

图1为本实用新型的细胞培养芯片系统的结构示意图。

图2为本实用新型的培养液芯片和进样针的连通方式示意图。

图3为本实用新型的培养液芯片的无菌穿刺结构的轴截面示意图。

附图标记说明如下：

1.细胞培养芯片；2.培养液芯片；3.进样针；4.培养液腔；5.外层密封胶塞； 6.内层密封胶塞；7.灭菌液区。

具体实施方式

为使本领域技术人员可了解本实用新型的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本实用新型所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。

本实用新型中，细胞培养芯片系统是指包含容器的系统。本实用新型中，容器包括用于容纳培养基的容器(本文也称为培养液芯片)，以及用于培养细胞的容器(本文也称为细胞培养芯片)。在一些实施方案中，本实用新型的细胞培养芯片系统包括细胞培养芯片与培养液芯片。细胞培养芯片是指结合了微流控技术和细胞培养技术的细胞培养微小平台，具有体积小、易于控制细胞生长的微环境、多单元灵活组合、规模集成的特点。培养液芯片是指具有腔体结构的容器，包括但不限于一次性的生物反应容器，如一次性生物反应袋或生物储存芯片。具体而言，本文所述的细胞培养芯片和培养液芯片可以分别具有与CN207760352U所述的细胞培养模块和培养液模块相同或近似或进行本实用新型所述的改进后的结构。本文将CN207760352U的全文通过引用纳入本文。

细胞培养芯片和培养液芯片的外壳上通常具有一个或多个连通芯片内部与外界的连接通道。细胞培养芯片的一个或多个连接通道与培养液芯片的一个或多个连接通道之间通过管路和/或连接装置(如进样针)密封性连通，由此实现由培养液芯片向细胞培养芯片供给培养液和/或由培养液芯片从细胞培养芯片回收培养液。

无菌穿刺结构

本实用新型的适用于细胞培养芯片系统的无菌穿刺结构包括至少两层设置在培养液芯片和/或细胞培养芯片的连接通道中的密封胶塞、连接通道的侧壁和形成于密封胶塞之间的容纳灭菌液的空间(本文又称灭菌液区)。灭菌液区内可填充灭菌液。

在某些实施方案中，本实用新型的无菌穿刺结构设置在培养液芯片的连接通道中。所述培养液芯片的连接通道通常为位于培养液芯片外壳上的通孔，用来连通形成于培养液芯片外壳内的培养液腔与外界。通常，培养液芯片的外壳具有一定的厚度，使培养液芯片的连接通道具有一定的长度和体积。培养液芯片的连接通道设置成可使至少两层密封胶塞密封安装在培养液芯片的连接通道中，其中，所述至少两层密封胶塞的安装位置之间存在一定的空隙，从而使得安装密封胶塞后能够在连接通道中形成至少一个密闭空间，即灭菌液区。适用于本实用新型的密封胶塞可以是本领域常规的医用橡胶胶塞。密封胶塞的形状、大小不受特别限制，只要能够密封紧固于培养液芯片的连接通道中即可。灭菌液区内可填充本领域常规的灭菌液，如75％医用酒精等。灭菌液可在出厂时已填充于灭菌液区中，也可等到需要使用时再填充于灭菌液区中。

在某些实施方案中，本实用新型的无菌穿刺结构具有两层密封胶塞，所述两层密封胶塞包括外层密封胶塞和内层密封胶塞。外层密封胶塞是指安装在连接通道中靠近外界一侧(外侧)的密封胶塞，内层密封胶塞是指安装在连接通道中靠近培养液腔一侧(内侧)的密封胶塞。安装在连接通道中的两层密封胶塞之间存在一定的空隙，从而在连接通道中形成一灭菌液区。

在某些实施方案中，如图3所示，本实用新型的培养液芯片的连接通道的轴截面呈“工”字形，外层密封胶塞和内层密封胶塞的轴截面呈“T”字形，其形状大小分别与“工”字形连接通道的两端相互配合。在其它一些实施方案中，连通通道并无特殊的结构，只需能使形状和大小相称的密封胶塞塞入并起到密封紧固作用既可。例如，连接通道可以是圆柱体形，从而可将大小与圆柱体内径相同甚至稍大一些的圆柱形密封胶塞直接塞入圆柱体内。在某些实施方案中，连接通道中部收窄，以利于固定T字形的密封胶塞。

在某些实施方案中，本实用新型的无菌穿刺结构具有三层或三层以上密封胶塞，从而形成两个或两个以上灭菌液区。多个灭菌液区内可分别填充不同的灭菌液，有利于实现更好的灭菌效果。

当需要连接细胞培养芯片和具有无菌穿刺结构的培养液芯片时，将与细胞培养芯片相连的进样针穿透培养液芯片上的无菌穿刺结构即可。穿刺前，可先使用酒精对进样针和外层密封胶塞的最外层表面进行擦拭灭菌。穿刺时，进样针首先穿透外层密封胶塞，针头进入灭菌液区中填充的灭菌液中，实现对针头的消毒，再穿透内层密封胶塞，进入到培养液腔中，从而实现细胞培养芯片与培养液芯片的无菌连接。

在其他的实施方案中，本实用新型的无菌穿刺结构设置在细胞培养芯片的连接通道中。所述细胞培养芯片的连接通道为细胞培养芯片外壳上连通其内部与外界的通孔。在这些实施方案中，连接通道在细胞培养芯片上的设置方式以及密封胶塞在细胞培养芯片的连接通道中的安装方式可分别与前述在培养液芯片上的设置方式和在培养液芯片的连接通道中的安装方式一致；细胞培养芯片的连接通道和安装在细胞培养芯片的连接通道中的密封胶塞的形状也可分别与前述的培养液芯片的连接通道和安装在培养液芯片的连接通道中的密封胶塞的形状一致。具有无菌穿刺结构的细胞培养芯片和培养液芯片的连接方法可参照前述的细胞培养芯片和具有无菌穿刺结构的培养液芯片的连接方法。

培养液芯片

本实用新型还提供一种培养液芯片，其具有本实用新型所述的无菌穿刺结构，或具有一个或多个本实用新型所述的连接通道。具体而言，本实用新型的培养液芯片具有外壳；所述外壳内形成培养液腔；外壳上具有连通培养液腔与外界的连接通道；连接通道适于密封安装至少两层密封胶塞；所述至少两层密封胶塞的安装位置之间存在一定的空隙，以形成至少一个灭菌液区。在某些实施方案中，连接通道处还设有液体过滤装置。

在某些实施方案中，本实用新型的培养液芯片的连接通道内密封安装有两层密封胶塞，分别为外层密封胶塞和内层密封胶塞；外层密封胶塞和内层密封胶塞之间存在一定的空隙，形成灭菌液区，用于容纳灭菌液。

本实用新型的培养液芯片可以是灭菌液区内已填充有灭菌液的培养液芯片，也可以是灭菌液区内未填充灭菌液的培养液芯片。对于后者，灭菌液可在使用前另行填充。适用于本实用新型的灭菌液可以是本领域常规的灭菌液。

本实用新型的培养液芯片可具有一个或多个无菌穿刺结构，即本实用新型的培养液芯片的外壳上可具有一个或多个密封安装有至少两层密封胶塞的连接通道，各连接通道中的多层密封胶塞中至少有两层密封胶塞之间留有一定的空隙，以形成容纳灭菌液的灭菌液区。

在某些实施方案中，如图2所示，本实用新型的培养液芯片的外壳上具有两个连接通道，两个连接通道上各具有一个无菌穿刺结构；优选地，两个无菌穿刺结构位于培养液芯片的同一侧。

在某些实施方案中，培养液芯片外壳上还具有通孔作为灌装口，灌装口可采用密封胶塞进行密封，用于培养液的罐装。灌装口的密封胶塞可以是本领域常规的医用橡胶胶塞，其形状、大小不受特别限制，只要能够密封培养液芯片的灌装口即可。优选地，灌装口处还设有液体过滤装置。

除上述结构外，本实用新型所述的培养液芯片还可包括本领域周知的其它适用于容纳细胞培养液的其它结构。

培养液芯片套件

本实用新型还提供一种培养液芯片套件，包括本实用新型任一实施方案所述的培养液芯片外壳。所述外壳上具有一个或多个连通培养液芯片内的培养液腔与外界的连接通道，所述连接通道内可密封安装至少两层密封胶塞。在某些实施方案中，如图2所示，本实用新型的培养液芯片外壳上具有两个均可密封安装外层密封胶塞和内层密封胶塞的连接通道；优选地，所述两个连接通道位于培养液芯片外壳的同一侧。在某些实施方案中，外壳上还具有灌装口，灌装口可采用密封胶塞进行密封。因此，培养液套件中还可包括任选的密封胶塞，以及任选的灭菌液。灌装口上的密封胶塞与连接通道中的密封胶塞可以相同或不同，可以都是一次性耗材。密封胶塞与灌装口、连接通道之间是可拆卸的。在某些实施方案中，培养液芯片套件还包括安装在培养液芯片外壳的连接通道和/或灌装口上的液体过滤装置。

拿到本实用新型的培养液芯片套件后，本领域技术人员可根据本文所述或根据套件随附的说明书将套件中的各部件组装成培养液芯片。通常在使用时，通过罐装口向培养液腔内填充培养液，将至少两层密封胶塞安装到连接通道上，并向灭菌液区中填充灭菌液，即可用于与细胞培养芯片的穿刺连接。

细胞培养芯片

本实用新型也提供具有无菌穿刺结构或具有本实用新型所述的连接通道的细胞培养芯片。本实用新型的细胞培养芯片具有外壳；外壳上具有连通细胞培养芯片内部与外界的连接通道；连接通道适于密封安装至少两层密封胶塞；所述至少两层密封胶塞的安装位置之间存在一定的空隙，以形成至少一个灭菌液区。在某些实施方案中，连接通道处还设有液体过滤装置。

本实用新型的细胞培养芯片可以具有一个或多个、例如四个连接通道，各个连接通道中均可设置本实用新型的无菌穿刺结构。在某些实施方案中，本实用新型的细胞培养芯片可具有一个或多个、例如四个无菌穿刺结构。

细胞培养芯片的连接通道可以具有与前述培养液芯片的连接通道相同或类似的形状、大小和设置方式。

细胞培养芯片的无菌穿刺结构可以具有与前述培养液芯片的无菌穿刺结构相同或类似的形状、大小和设置方式。

除上述结构外，本实用新型所述的细胞培养芯片还可包括本领域周知的其它适用于细胞培养的其它结构。

细胞培养芯片套件

本实用新型也提供细胞培养芯片套件，包括本实用新型任一实施方案所述的细胞培养芯片的外壳。所述外壳上具有一个或多个连通细胞培养芯片内部与外界的连接通道，所述连接通道内可密封安装至少两层密封胶塞。细胞培养芯片套件中还可包括任选的密封胶塞，以及任选的灭菌液。密封胶塞与连接通道之间是可拆卸的。在某些实施方案中，细胞培养芯片套件还包括安装在细胞培养芯片外壳的连接通道处的液体过滤装置。

拿到本实用新型的细胞培养芯片套件后，本领域技术人员可根据本文所述或根据套件随附的说明书将套件中的各部件组装成细胞培养芯片。通常在使用时，将至少两层密封胶塞安装到连接通道上，并向灭菌液区中填充灭菌液，即可用于与培养液芯片的穿刺连接。

细胞培养芯片系统

本实用新型还提供一种细胞培养芯片系统，其包含细胞培养芯片和培养液芯片；其中，细胞培养芯片是本实用新型任一实施方案所述的细胞培养芯片，和/或培养液芯片是本实用新型任一实施方案所述的培养液芯片；任选地，细胞培养芯片或培养液芯片具有进样针。在某些实施方案中，本实用新型的细胞培养芯片系统还包括选自支撑模块、液路驱动模块、气体模块、温度模块、控制模块，以及连接细胞培养芯片、培养液芯片、液路驱动模块的连接模块中的一个或多个模块。这些模块、部件的结构、其设置以及相互之间的连接为本领域所周知。

在某些实施方案中，本实用新型的细胞培养芯片系统包含细胞培养芯片和本实用新型的具有无菌穿刺结构的培养液芯片。在这些实施方案中，细胞培养芯片可具有或连接有进样针，通过进样针实现与具有无菌穿刺结构的培养液芯片的穿刺连接。

在某些实施方案中，本实用新型的细胞培养芯片系统包含培养液芯片和本实用新型的具有无菌穿刺结构的细胞培养芯片。在这些实施方案中，培养液芯片可具有或连接有进样针，通过进样针实现与具有无菌穿刺结构的细胞培养芯片的穿刺连接。

在某些实施方案中，本实用新型的细胞培养芯片系统，包含本实用新型的具有无菌穿刺结构的培养液芯片和本实用新型的具有无菌穿刺结构的细胞培养芯片。在这些实施方案中，细胞培养芯片和培养液芯片可通过双向进样针实现穿刺连接。

相比现有技术，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型提供了一种新型穿刺结构，在进样针穿刺时，本实用新型的穿刺结构中的灭菌液区可对进样针进行灭菌消毒，保证培养系统的无菌性；

2.培养液交换时，进样针连通培养液芯片培养液腔，设置在外层密封胶塞和内层密封胶塞之间的灭菌液区，能够阻隔外界细菌进入培养系统；

3.本实用新型设置了至少外层密封胶塞和内层密封胶塞两层结构，可以保证针头连接的稳定性。

下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，任何与所记载内容相似或均等的装置及构造皆可应用于本实用新型中。

图1所示的本实用新型一实施例的细胞培养芯片系统，包括细胞培养芯片 1和培养液芯片2。如图2所示，培养液芯片2的外壳具有一定厚度，其内部形成培养液腔4。培养液芯片2的外壳上具有两个连接通道，用来连通培养液腔4和外界。细胞培养芯片1上有进样针3。如图3所示，培养液芯片2的连接通道上有外层密封胶塞5和内层密封胶塞6。细胞培养芯片1经由穿刺通过密封胶塞5和6的进样针3，连通至培养液芯片2的培养液腔4中。

培养液芯片2的无菌穿刺结构是由外层密封胶塞5、内层密封胶塞6、连接通道的侧壁和灭菌液区7组成。连接通道的轴截面呈“工”字形，外层密封胶塞5和内层密封胶塞6的轴截面呈“T”字形，两个密封胶塞的形状大小分别与连接通道的两端相匹配。外层密封胶塞5和内层密封胶塞6均为常见的医用橡胶胶塞，两者之间形成灭菌液区7。灭菌液区7内填充灭菌液，如75％医用酒精。

穿刺前，首先对进样针3和外层密封胶塞5的最外层使用酒精进行擦拭灭菌。进样针3穿刺时，首先穿透外层密封胶塞5，针头浸入灭菌液区7中，在填充的灭菌液中进行灭菌，再穿透内层密封胶塞6。由此实现细胞培养芯片与培养液芯片的无菌连接。

Claims (10)

1.一种容器，其特征在于，所述容器包括外壳和形成于外壳内部的密闭空间，其中，所述外壳上具有至少一个连通内部的密闭空间与外界的连接通道和任选的灌装口，其中，所述连接通道适于固定至少两层密封胶塞，且所述至少两层密封胶塞的固定位置之间间隔一定距离。

2.如权利要求1所述的容器，其特征在于，所述容器还具有固定在所述连接通道上的至少两层密封胶塞，其中，所述至少两层密封胶塞之间间隔一定距离，形成容纳灭菌液的空间，由所述至少两个密封胶塞、连接通道的侧壁以及所述容纳灭菌液的空间形成无菌穿刺结构。

3.如权利要求2所述的容器，其特征在于，所述容器具有两个或四个所述连接通道，所述连接通道中各形成一个无菌穿刺结构。

4.如权利要求3所述的容器，其特征在于，所述两个连接通道位于所述容器的同一侧。

5.如权利要求2所述的容器，其特征在于，所述无菌穿刺结构包括两层密封胶塞。

6.如权利要求5所述的容器，其特征在于，所述连接通道的轴截面呈“工”字形，所述密封胶塞的轴截面呈“T”字形，所述两个密封胶塞的形状大小分别与所述连接通道的两端相匹配。

7.如权利要求5所述的容器，其特征在于，所述连接通道上部的轴截面呈“T”字形，用于密封该上部的密封胶塞的轴截面呈“T”字形，所述连接通道中部收窄，所述连接通道下部的轴截面呈倒“T”字形，用于密封该下部的密封胶塞的轴截面呈倒“T”字形，所述两个密封胶塞的形状大小分别与所述连接通道的上部和下部相匹配。

8.如权利要求1所述的容器，其特征在于，所述容器为用于容纳化学或生物试剂的容器，或为用于细胞培养的容器。

9.一种容器套件，包括权利要求1-8中任一项所述的容器的外壳和任选的可安装在所述连接通道中的密封胶塞。

10.一种细胞培养芯片系统，包括权利要求1-8中任一项所述的容器。

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