CN219709492U - 细胞培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种细胞培养装置，其包括：外容器、内容器和盖，所述内容器设置于所述外容器内，所述内容器的底壁至少部分为由透气性材料构成的透气部分。本实用新型提供的细胞培养装置，能够为内容器内的细胞生长提供无菌的环境和充足的氧气。

Description

细胞培养装置

技术领域

本实用新型涉及细胞培养相关技术领域，具体涉及一种细胞培养装置。

背景技术

现有技术中，目前细胞培养容器底层是不透气的培养结构，细胞无法获得充分的氧气，往往影响细胞生长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种底部带有透气膜设计的生物培养的装置。

本实用新型为解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

本实用新型第一方面提供了一种细胞培养装置，其包括：

外容器，所述外容器具有外容器侧壁和外容器底壁，所述外容器在底部由外容器底壁封闭并在顶部开口；

内容器，所述内容器具有内容器侧壁和内容器底壁，所述内容器具有开口的顶部，所述内容器的内容器底壁至少部分为由透气性材料构成的透气部分；和

盖，所述盖设置一个或多个孔，其被配置为接收一个或多个导管，所述盖与所述外容器可拆卸连接；

其中：

所述内容器设置于所述外容器内，所述内容器底壁与所述外容器底壁间隔第一预定距离，所述内容器侧壁与所述外容器侧壁间隔第二预定距离；

所述内容器将所述外容器分成在内容器外且在内容器底壁下方但在外容器内的第一空间、在内容器外且在内容器底壁上方但在外容器内的第二空间，以及在内容器内且在内容器底壁上方的第三空间；所述第一空间和第二空间均容纳气体，容纳气体的第一空间形成第一气室，容纳气体的第二空间形成第二气室；所述第三空间容纳培养基、细胞以及位于培养基液面之上的气体；

所述第一预定距离为所述第一气室中的气体提供接触内容器底壁透气部分的下表面的通道，以便进行气体交换；所述第二预定距离为所述第二气室中的气体与所述第一气室中的气体提供进行气体交换的通道。

在本实用新型一些实施方案中，所述透气性材料为基本上不透水的；进一步优选地，所述透气性材料为几乎完全不透水的；更优选的，所述透气性材料为生物兼容性材料。

在本实用新型一些实施方案中，所述一个或多个导管被配置为穿过盖的垂直侧壁和/或穿过盖的水平顶壁。

在本实用新型一些实施方案中在本实用新型一些实施方案中，所述一个或多个导管选自细胞收集导管、培养基移出导管、样品输送导管、通气导管和氧气管中的一个或多个。

在本实用新型一些实施方案中，所述一个或多个导管设有接头。

在本实用新型一些实施方案中，所述一个或多个导管包括以下附接件中的一个或多个：泵、阀、过滤器、过滤膜、双通管、三通管、气体源、细胞收集容器、样品容器和废物收集容器。

在本实用新型一些优选的实施方案中，所述内容器的内容器底壁为透气膜；优选地，所述透气膜为基本上不透水的；进一步优选地，所述透气膜为几乎完全不透水的；更优选地，所述透气膜为生物兼容性膜；其可以为细胞提供足够的培养面积，和充足的气体交换面积。

在本实用新型一些实施方案中，所述细胞培养装置还包括与所述透气膜接触的、用于支撑所述透气膜的支撑件，从而使所述内容器中容纳的培养基的液面与内容器底壁之间的最大距离至少为2cm；优选至少为4cm；优选至少为6cm；优选至少为8cm；优选至少为10cm；优选地，所述支撑件位于所述透气膜的下方；优选地，所述支撑件使所述透气膜保持基本水平的位置；优选地，所述支撑件具有网状结构或多孔结构。

在本实用新型一些实施方案中，所述细胞培养装置内容器能够容纳培养基的量至少为10ml、优选至少50ml、优选至少200ml、优选至少500ml、优选至少1L、优选至少3L。

在本实用新型一些实施方案中，可通过增加内容器和外容器的底面积，在内容器容量相同的情况下，减少内容器中培养基的液面与内容器底壁之间的最大距离，减小内容器底壁(防水膜)的受力。

在本实用新型一些实施方案中，所述支撑件包括筛网状托盘或格栅状托架。

在本实用新型一些实施方案中，所述支撑件还包括用于将所述托盘与所述外容器的底壁间隔第一预定距离的底壁托架。

在本实用新型一些实施方案中，所述细胞培养装置还包括固定内容器的侧壁托架。

在本实用新型一些实施方案中，所述细胞培养装置还包括内容器侧壁顶端向外延伸的凸缘，该凸缘与外容器侧壁的顶端接合。

在本实用新型一些实施方案中，所述内容器侧壁的至少部分为由透气性材料构成的透气部分；其可以为内容器中的细胞提供更大的气体交换面积，从而提供更充分的空气。

在本实用新型一些实施方案中，所述透气性材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、碳氟化合物、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、氟化乙烯丙烯共聚物、可溶性聚四氟乙烯、硅橡胶、泡沫塑料的至少一种。

在本实用新型一些实施方案中，所述内容器和外容器的侧壁允许可视评估所述细胞培养装置的内含物。

在本实用新型一些实施方案中，所述内容器的侧壁上设置有刻度。

本实用新型提供的细胞培养装置，通过在内容器底壁设置透气部分，为内容器内的细胞生长提供充足的氧气，进一步地，通过将内容器设置于所述外容器内，在两者之间形成气室，进一步通过导管向其中通入无菌空气，保证了培养体系中无菌的环境，避免透气膜直接与外界接触而污染。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的示例性细胞培养装置。

图2是图1所示A处的局部放大图。

图3是图1的示例性细胞培养装置的俯视图。

图4是根据本实用新型另一个实施例的示例性细胞培养装置。

图5是根据本实用新型另一个实施例的示例性细胞培养装置。

图6是根据本实用新型另一个实施例的示例性细胞培养装置。

附图标记说明：

10：细胞培养装置

12：外容器

14：外容器侧壁

16：外容器底壁

18：外容器的顶端

20：外容器顶部空间

22：内容器

24：内容器侧壁

26：内容器侧壁24的上部

28：内容器侧壁24的下部

30：内容器侧壁24上部26的顶端

32：内容器侧壁24下部28的底端

34：弧度或倒角

36：内容器底壁

38：透气膜36的边缘

40：细胞

42：盖

44：盖内部空间

46：盖上的孔

48：盖的垂直侧壁

50：盖的水平顶壁

52：第一空间

54：第二空间

56：第三空间

58：筛网状托盘

60：格栅状托架

61：底壁托架

62：固定内容器的侧壁托架

64：细胞收集导管

66：细胞收集导管在第三空间内的开口端

68：第一蠕动泵

70：培养基移出导管

72：培养基移出导管在第三空间内的开口端

74：第二蠕动泵

76：样品输送导管

78：样品输送导管在第三空间内的开口端

80：第三蠕动泵

82：通气导管

84：通气导管在顶部空间20内的开口端

86：第一隔膜泵

88：无菌过滤器

90：氧气管

92：氧气管在第三空间内的开口端

94：第二隔膜泵

96：过滤器

98：凸缘

100：内容器22侧壁上部26中的开口

102：过滤膜

具体实施方式

在详细描述本实用新型之前，应当理解，本实用新型不限于所描述的设备的特定组成部分或所描述的方法的处理步骤，因为这样的设备和方法可以变化。还应理解，本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而无意于进行限制。必须注意，在说明书和所附权利要求书中使用的单数形式“一”，“一个”和“该”包括单数和/或复数对象，除非上下文另外明确指出。此外要理解的是，在给出由数值界定的参数范围的情况下，该范围被认为包括这些极限值。

还应理解，本文所公开的实施例并不意味着应理解为彼此无关的单独实施例。在一个实施例中讨论的特征也可以与本文所示的其他实施例结合。如果在一种情况下，一个具体特征没有在一个实施例中公开，而在另一实施例中公开，本领域技术人员将理解，这不一定意味着所述特征并不在另一实施例中公开。本领域技术人员将理解，公开的所述特征也用于其他实施例是本实用新型的宗旨，但是仅出于清楚的目的并且将说明书保持在容易处理的范围内，而没有这样做。

定义

如本文所用，术语“一个”和“一种”以及“所述”和类似的指代物指示单数和复数，除非本文另外指明或上下文明显矛盾。

如本文所用，术语“约”、“基本上”和“类似于”是指在本领域普通技术人员所确定的特定值的可接受误差范围内，所述误差范围可部分取决于该值的测量或确定方式，或取决于测量系统的局限性。

如本文所用，术语“细胞培养”指的是由本领域已知的任何方法获得或初始培养的任何类型的细胞、活检组织、细胞群集、类组织结构、“球状体”或类似样本。

如本文所用，术语“细胞”指的是来自任何类型的活有机体(无论是太古生物、原核生物还是真核生物)的原代细胞、不死细胞或干细胞，以及还包括需要活细胞来进行复制的病毒或其他实体。

如本文所用，术语“透气性膜”指的是至少具有透氧性、根据需要还具有透过二氧化碳、其他期望的气体的性质的膜，各种透气性膜都是已知的。本实用新型所用的透气性膜是基本上不透水的半透膜。

如本文所用，术语“半透膜”指的是可以被某些但不是所有化学物质或生物物质穿透的膜。

术语“基本上不透水的”用来描述本实用新型的膜的特性，指的是对气相和/或液相中的水以及类水分子呈现高排斥度的膜。

术语“几乎完全不透水的”用来描述本实用新型的膜的特性，指的是在1bar压力下通过膜的水流量不大于0.1mL/min/cm²的膜。

术语“基本上可透氧和二氧化碳的”用来描述本实用新型的膜的特性，指的是空气能容易地通过的膜。

作为透气性膜，可举出例如用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、碳氟化合物、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯等纤维制作的膜。透气性膜根据需要可实施提高或降低细胞附着性的表面处理，例如用胶原蛋白等ECM进行包被的处理。此外，透气性膜根据需要可以是将用不同于透气性膜的纤维制作而得的多孔膜(网)层叠得到的膜(杂化膜)。

可以使用由各种材料构成的膜，它们都是“基本上不透水的”但“基本上可透氧和二氧化碳的”，包括但不限于本领域众所周知的由聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、硅橡胶、泡沫塑料、辐射处理过的塑料或类似材料构成的膜。合适的膜的一个例子是Whatman市售的商标为TE35的具有下列特性(引自该制造商)的具有聚酯支撑的PTFE膜：孔尺寸0.2μM，厚度190μM，0.9bar压力下用乙醇测量时水流量为20ml/min/cm²，3mbar压力下的空气流量为15ml/min/cm²，并且起泡点为1.4bar。合适的膜的另一个例子是Millipore市售的商标为sure vent的具有下列特性(引自该制造商)的PVDF膜：孔尺寸0.22μM，厚度100-150μM，水穿透压力45mbar，在10psi压力下的空气流量>1slpm/cm²。在有些实施例中，膜可以是Millipore的0.22μm的“Durapel”膜或者是Whatman的TE35和TE36膜。

可以使用由各种材料构成的膜，它们都是“几乎完全不透水的”同时“基本上可透氧和二氧化碳的”，包括但不限于最初为超滤目的而制备的膜，由于其具有低孔隙度和高疏水性，这些膜例如在大气压力下具有极低的透水率。这样的膜包括由Amicon市售的商标为YM1过滤膜和由Pall公司市售的商标为Omega 1k的超滤膜。其他合适的膜包括通过半晶状材料的热诱导相转化工艺制备的热塑性超滤膜，所述半晶状材料例如是聚醚醚酮(PEEK)和聚苯硫醚(PPS)。

底壁的透气性材料可以是任意的膜、薄膜或用于透气的细胞培养装置的材料，如硅树脂、氟代乙烯聚丙烯、聚烯烃和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

在本实用新型的优选实施例中，可以应用于本实用新型范围的样品选自细胞样品、组织样品、类器官样品等。

在本实用新型的优选实施例中，可以应用于本实用新型范围的细胞选自各类真核细胞和/或原核细胞。在一较佳实施例中，其细胞是动物细胞、哺乳动物细胞，较佳是人类细胞。细胞可为任何经过重组或未重组的原核细胞或真核细胞，包括：昆虫细胞，例如：Sf9、Sf21和H5；灵长类细胞，例如：Vero；老鼠细胞，例如：BHK或C-127；仓鼠细胞，例如：CHO；酵母细胞，例如：Saccharomyces或Scizosaccharomyces；或人类细胞，例如：肿瘤细胞、成骨细胞及间叶干细胞，293T细胞，Plat-E细胞。

在本实用新型的尤其优选的实施例中，可以应用于本实用新型范围的细胞为人的免疫细胞，如T淋巴细胞、B淋巴细胞、自然杀伤细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、肥大细胞，以及免疫前体细胞(例如胸腺细胞)、造血干细胞等。优选实施例中，包括重组的人免疫细胞，例如：CAR-T、TCR-T、CNK-T、CAR-NK等。

虽然泵可以描述为蠕动泵或隔膜泵，但是其他实施例可以包括一个或多个齿轮泵、隔膜泵、回转式排量泵、气动泵、直列式泵、其他类型的泵或本领域已知的其他合适的流体移置机构。有用的泵包括例如引起流体动压的泵，例如根据机械原理运行的泵(例如：外部注射泵、气动隔膜泵、振动隔膜泵、真空装置、离心力、压电/超声波泵和声力)；电磁原理(例如，电渗流、电动泵、铁磁塞、电动液力泵、利用磁力的吸引或排斥力和磁液力泵)；重力；静电力(例如，电渗流)；离心流(将基板放置在光盘上并旋转)；磁力(例如，振荡离子会引起流动)；磁流体动力；和真空或压力差。

具体实施方案详述

实施例1一种细胞培养装置

如图1-3所示，本实用新型提供了一种透气的细胞培养装置10，该细胞培养装置10可以包括外容器12、内容器22和盖42。外容器12具有外容器侧壁14和外容器底壁16，外容器12在底部由外容器底壁16封闭并在顶部开口，并形成顶部空间20。外容器的内部空间可以容纳内容器22。内容器22具有内容器侧壁24和内容器底壁36。内容器22的内容器侧壁24具有上部26和下部28，上部26在顶端30处开口。内容器的内容器底壁36包含由透气性材料构成的透气部分。在一些实施方案中，内容器的内容器底壁36为透气膜。盖42可以固定到外容器12的顶端18。盖42可以包括内部空间44，其是布置在盖42内的空间。外容器12的顶端18和盖42可以带有螺纹，以允许盖42牢固地连接到外容器12的顶端18。盖42可以包括一个或多个孔46，其被配置为接收一个或多个导管。一个或多个导管可以穿过盖的垂直侧壁48穿过盖的内部空间44和外容器的顶部空间20延伸到内容器22中。内容器22设置于外容器12内，内容器的内容器底壁36与外容器的外容器底壁16间隔第一预定距离，内容器的内容器侧壁24与外容器的外容器侧壁14间隔第二预定距离。内容器将外容器分成在内容器外且在内容器底壁下方但在外容器内的第一空间52、在内容器外且在内容器底壁上方但在外容器内的第二空间54，以及在内容器内且在内容器底壁上方的第三空间56；第一空间52和第二空间54均容纳气体，容纳气体的第一空间52形成第一气室，容纳气体的第二空间54形成第二气室；第三空间容纳培养基、细胞以及位于培养基液面之上的气体，容纳该培养基液面之上气体的空间形成第三气室；第一预定距离为第一气室中的气体提供接触内容器底壁透气部分的下表面的通道，以便进行气体交换；第二预定距离为第二气室中的气体与第一气室中的气体提供进行气体交换的通道。

如图1-2所示，内容器22的内容器侧壁24具有上部26和下部28。内容器22侧壁的下部28具有平底端32，内容器的内容器底壁36(透气膜)附接到该平底端32。通常，通过热封或溶剂将两者结合在一起而附接到内容器侧壁下部28的底端32。内容器底壁36的透气膜周边被修剪成与内容器22的下部28的外表面齐平。在内容器22侧壁下部的底端32的内边缘处设置有弧度或倒角34，内容器底壁36的透气膜的边缘38与内容器22侧壁下部底端32的弧度或倒角34连接，以便在将内容器22的内容器侧壁24和内容器底壁36的透气膜固定在一起时防止膜撕裂。

透气的细胞培养装置10构造成允许细胞40驻留于内容器22内容器底壁36的透气性材料(透气膜)上。虽然图1显示外容器12和内容器22的形状基本上为瓶状的，但外容器和内容器可以是圆柱形、矩形、六边形、五边形、八边形或任何其他所需的形状。在透气的细胞培养装置10培养细胞时，细胞因重力而易于从培养基中沉下，将允许细胞40均匀沉淀到内容器底壁36的透气性材料上。透气的细胞培养装置10还包括支撑透气性材料的筛网状托盘58，托盘起到使底壁保持在基本水平的位置的作用。下部的透气性材料被第一气室的筛网状托盘58固定在横向位置。透气的细胞培养装置10还包括支撑筛网状托盘58的底壁托架61。筛网状托盘58和托架61使内容器的内容器底壁36与外容器的外容器底壁16间隔第一预定距离。透气的细胞培养装置10还包括固定内容器的侧壁托架62。侧壁托架62使内容器在外容器中的位置相对固定，可以防止在晃动或旋转细胞培养装置10时，内容器发生移位或倾倒。

如图1-3所示，细胞培养装置10可以包括细胞收集导管64、培养基移出导管70、样品输送导管76和通气导管82。

细胞收集导管64可以将细胞40移出内容器22。细胞收集导管64具有位于内容器底壁36和盖42之间的第三空间内的开口端66。在一些实施方案中，开口端66在培养的细胞层附近。在一些实施方案中，细胞收集导管64可以包括输送部分64a和内部部分64b。在一些实施方案中，细胞收集导管的输送部分64a连接到盖42，细胞收集导管的内部部分64b可以穿过盖42延伸到内容器中。在一些实施方案中，细胞收集导管的输送部分64a可以延伸穿过盖42。在一些实施方案中，细胞收集导管的输送部分64a和内部部分64b之间包含接头。在一些实施方案中，细胞收集导管64包括至少一个附接件，例如泵、阀、或细胞收集容器。在一些实施方案中，细胞收集导管64可以包括第一蠕动泵68，可以通过第一蠕动泵68将细胞移出内容器。在一些实施方案中，细胞收集导管64可以包括单向阀(未示出)，可以通过单向阀控制细胞移出内容器22。在一些实施方案中，细胞收集导管64可以附接到细胞收集容器，可以采用第一蠕动泵68通过细胞收集导管64将细胞泵送到细胞收集容器中。

培养基移出导管70可以将培养基输送到内容器内或者移出内容器。培养基移出导管70具有位于内容器底壁36和盖42之间的第三空间内的开口端72。在一些实施方案中，培养基移出导管70的开口端72相距内容器底壁36的距离大于细胞收集导管64的开口端66相距内容器底壁36的距离。在一些实施方案中，培养基移出导管70可以包括输送部分70a和内部部分70b。培养基移出导管的输送部分70a可以连接到盖42，培养基移出导管的内部部分70b可以穿过盖42延伸到内容器中。在一些实施方案中，培养基移出导管的输送部分70a可以延伸穿过盖42。在一些实施方案中，培养基移出导管的输送部分70a和内部部分70b之间可以包含接头。在一些实施方案中，培养基移出导管70包括至少一个附接件，例如泵、阀、过滤膜、双通管、三通管或废物收集容器。在一些实施方案中，培养基移出导管70可以包括第二蠕动泵74，可以通过第二蠕动泵74将培养基输送到内容器内或者移出内容器。在一些实施方案中，培养基移出导管70可以包括双向阀以控制培养基进出内容器22。在一些实施方案中，培养基移出导管70可以附接到废物收集容器，可以采用第二蠕动泵74通过培养基移出导管70将培养基泵送到废物收集容器中。在一些实施方案中，在使用细胞收集导管64收集细胞后，可以通过培养基移出导管70将收集的废弃培养基输回内容器，用于清洗和回收内容器中残留的细胞或组织样品。

样品输送导管76可以将流体和/或材料输送到内容器内和透气膜上。样品输送导管76具有位于内容器底壁(透气膜)36和盖42之间的第三空间内的开口端78。在一些实施方案中，样品输送导管76的开口端78相距透气膜36的距离大于培养基移出导管70的开口端72相距透气膜36的距离。在一些实施方案中，样品输送导管76可以包括输送部分76a。在一些实施方案中，样品输送管的输送部分76a可以连接到接头。在一些实施方案中，样品输送导管76的还可以包含内部部分76b。在一些实施方案中，样品输送导管76的输送部分76a和内部部分76b之间可以包含接头。在一些实施方案中，样品输送导管76的内部部分76b连接到接头，内部部分76b延伸到内容器内。在一些实施方案中，样品输送导管76包括至少一个附接件，例如泵、阀或样品容器。在一些实施方案中，样品输送导管76可以附接到样品容器，可以通过第三蠕动泵80将样品从样品容器泵入到内容器内。在一些实施方案中，样品可以包括新鲜培养基、待培养的细胞或组织样品等。在一些实施方案中，样品输送导管76可以附接到新鲜培养基容器，可以采用第三蠕动泵80通过样品输送导管76将新鲜培养基泵送到内容器中。在一些实施方案中，样品输送导管76可以通过三通管附接到新鲜培养基容器和样品容器。在一些实施方案中，样品输送导管76可以包括阀以控制流体和/或材料进入内容器22的输送。在一些实施方案中，样品输送导管76的一部分可以被密封。一旦材料已经输送到内容器22中，样品输送导管76可以密封以防止污染物通过样品输送导管76进入。

通气导管82可以将气体输送到外容器内或将气体输送到外容器外。通气导管82具有位于培养基液面之上的开口端84。通气导管82延伸穿过盖42并且被配置为允许环境和外容器内的空间之间的气体交换。在一些实施方案中，通气导管82的开口端84位于外容器的顶部空间20。在一些实施方案中，通气导管82可以包括输送部分82a。在一些实施方案中，通气导管82的输送部分82a从盖42延伸到外容器的顶部空间20。在一些实施方案中，通气导管82的输送部分82a可以连接到接头。在一些实施方案中，通气导管82还可以包括内部部分82b，内部部分82b连接到接头，内部部分82b延伸到外容器的顶部空间20。

在一些实施方案中，通气导管82包括至少一个附接件，例如气体源、泵、阀或无菌过滤器。在一些实施方案中，通气导管82连接到气体源以允许气体流入外容器内的空间。在一些实施方案中，通气导管82可以包括隔膜泵86，气体通过隔膜泵从气体源泵入外容器。在一些实施方案中，通气导管82可以包括双向阀以控制气体进出内容器22。在一些实施方案中，通气导管82可以包括无菌过滤器88，从而允许根据需要将气体穿过过滤器以进入或排出容器。

在一些实施方案中，接头可以是设置在盖42内的接头并且可以构造成将细胞收集导管64、培养基移出导管70、样品输送导管76和/或通气导管82连接到盖42。在一些实施方案中，接头是弯头接头以允许流体/材料通过导管流入或流出第三空间。然而，接头可以是允许流体/材料从导管流入或流出第三空间的任何类型的接头。在一些实施方案中，接头可以是密封连接一个或多个导管各自的输送部分和内部部分的接头。在一些实施方案中，接头可以构造成穿过盖42的垂直侧壁48。在一些实施方案中，接头可以构造成穿过盖42的水平顶壁50。

在一些实施方案中，细胞收集导管64、培养基移出导管70、样品输送导管76和通气导管82中的至少一个被配置为穿过盖42的垂直侧壁48。在一些实施方案中，细胞收集导管64、培养基移出导管70、样品输送导管76和通气导管82中的至少一个被配置为穿过盖42的水平顶壁50。

如图1所示，在本实用新型的一个实施方案中，细胞收集导管64、培养基移出导管70、样品输送导管76和通气导管82被配置为穿过盖42的垂直侧壁48。

实施例2另一种细胞培养装置

图4示出了本实用新型的另一透气的细胞培养装置。如图4所示，细胞培养装置10可以包括外容器12、内容器22和盖42。外容器12的顶端18和盖42可以带有螺纹，以允许盖42牢固地连接到外容器12的顶端18。内容器底壁36的透气膜的边缘38将内容器侧壁24临近透气膜的下部包裹，可以通过热封或溶剂将两者结合在一起。在一些实施方案中，一个或多个导管可以穿过盖的水平顶壁50和外容器的顶部空间20延伸到内容器22中。内容器22设置于外容器12内，内容器的内容器底壁36与外容器的外容器底壁16间隔第一预定距离，内容器的内容器侧壁24与外容器的外容器侧壁14间隔第二预定距离。第一预定距离为第一气室中的气体提供接触内容器底壁透气部分的下表面的通道，以便进行气体交换；第二预定距离为第二气室中的气体与第一气室中的气体提供进行气体交换的通道。在一个实施方案中，细胞收集导管64、培养基移出导管70、样品输送导管76和通气导管82被配置为穿过盖42的水平顶壁50。细胞收集导管64可以包括第一蠕动泵68，可以通过第一蠕动泵68将细胞移出内容器。培养基移出导管70可以包括第二蠕动泵74，可以通过第二蠕动泵74将培养基输送到内容器内或者移出内容器。样品输送导管76可以附接到样品容器，可以通过第三蠕动泵80将样品从样品容器泵入到内容器内。通气导管82可以包括第一隔膜泵86，气体通过第一隔膜泵从气体源泵入外容器。在透气的细胞培养装置10培养细胞时，细胞因重力而易于从培养基中沉下，将允许细胞40均匀沉淀到内容器底壁36的透气性材料上。透气的细胞培养装置10还包括支撑内容器底壁的格栅状托架60，格栅状托架60起到使底壁保持在基本水平的位置的作用。格栅状托架60同时使内容器的内容器底壁36与外容器的外容器底壁16间隔第一预定距离。透气的细胞培养装置10还包括固定内容器的侧壁托架62。侧壁托架62使内容器在外容器中的位置相对固定，可以防止在晃动或旋转细胞培养装置10时，内容器发生移位或倾倒。

本实施例其他部件的描述可参照实施例1，在此不再赘述。

实施例3另一种细胞培养装置

图5示出了本实用新型的另一透气的细胞培养装置。如图5所示，细胞培养装置10可以包括外容器12、内容器22和盖42。内容器22设置于外容器12内。外容器12的顶端18和盖42可以带有螺纹，以允许盖42牢固地连接到外容器12的顶端18。内容器底壁(透气膜)36的边缘38位于在内容器22侧壁下部的底端32之下，透气膜36的周边被修剪成与内容器22的下部28的底端32的外表面齐平。可以通过热封或溶剂将透气膜36的边缘38和内容器22的下部28的底端32结合在一起。在一些实施方案中，培养基移出导管70在开口端72处设有过滤膜102。

本实施例其他部件的描述可参照实施例1，在此不再赘述。

实施例4另一种细胞培养装置

图6示出了本实用新型的另一透气的细胞培养装置。如图6所示，细胞培养装置10可以包括外容器12、内容器22和盖42。外容器12的顶端18和盖42可以带有螺纹，以允许盖42牢固地连接到外容器12的顶端18。内容器22的侧壁具有上部26和下部28。内容器上部26在顶端30处开口并带有向外延伸的凸缘98，该凸缘98与外容器侧壁14的顶端18接合，该凸缘98用于将内容器定位在外容器12中。三个相对较大的开口100形成在内容器22侧壁的上部26中，围绕其圆周间隔开。通气导管82可以延伸到内容器22中。并且当内容器的凸缘98接合外容器的顶端18时，内容器与外容器的底部隔开固定距离。在一些实施方案中，一个或多个导管可以穿过盖的水平顶壁50延伸到内容器22中。在一个实施方案中，细胞收集导管64、培养基移出导管70、样品输送导管76、通气导管82和氧气管90被配置为穿过盖42的水平顶壁50。氧气管90的开口端92位于培养基液面之下，临近培养细胞的上表面处。氧气管90可以包括输送部分90a和内部部分90b。在一些实施方案中，氧气管90的输送部分90a连接到盖42并且氧气管的内部部分90b可以穿过盖42延伸到内容器中。在一些实施方案中，氧气管90的输送部分90a可以连接到接头。在一些实施方案中，氧气管90包括至少一个附接件，例如气体源、泵、阀或无菌过滤器。在一些实施方案中，氧气管90连接到气体源以允许氧气流入培养基。通过氧气管，一方面，可以增压培养基中的溶氧，另一方面，可以在细胞培养过程期间促进内容器内的曝气，从而促进细胞的生长。在一些实施方案中，氧气管90可以包括第二隔膜泵94，气体通过第二隔膜泵94从气体源泵入外容器。在一些实施方案中，氧气管90可以包括双向阀以控制气体进出内容器22。在一些实施方案中，氧气管90可以包括无菌过滤器96，从而允许气体根据需要穿过过滤器以进入或排出容器。

本实施例其他部件的描述可参照实施例1，在此不再赘述。

实施例5一种采用实施例1的细胞培养装置培养T细胞的方法

采用实施例1的细胞培养装置，打开样品输送导管76上的阀，通过蠕动泵80将一定量(如200ml)的新鲜培养基泵入内容器中，再通过样品输送导管76和蠕动泵80将含有2E8人T细胞和4ml T细胞激活试剂TransACT^TM(Miltenyi Biotec)(按1E6细胞对于20μlTransACT^TM的比例)，及5L X-VIVOTM 15(Lonza)(5％ SR+100IU/mL IL2)培养基泵入内容器中，关闭样品输送导管76上的阀，使其处于封闭状态；轻摇细胞培养装置，使细胞均匀分布于培养基中，静置细胞培养装置，细胞因重力从培养基中沉到底部，允许细胞40均匀沉淀分布在内容器底壁36的透气性材料上。通过通气导管82连接到容器外的空气，其中无菌过滤器88确保进入容器内的空气为无菌空气，从而确保细胞培养装置内为无菌环境。

将细胞培养装置置于适于细胞生长的环境中12天，通过培养基移出导管70和蠕动泵74移除多余的培养基至无菌的培养基收集容器，晃动细胞培养装置，使细胞悬浮于剩余的培养基中，通过细胞收集导管64和蠕动泵68，将细胞收集于细胞收集容器中；通过培养基移出导管70和蠕动泵74，从培养基收集容器中向内容器中回输少量的培养基，晃动细胞培养装置，将内容器中残余的细胞悬浮于培养基中，再次通过细胞收集导管64将细胞收集于细胞收集容器中。通过少量离心即可获得培养完成的细胞。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种细胞培养装置(10)，其特征在于，其包括：

外容器(12)，所述外容器具有外容器侧壁(14)和外容器底壁(16)，所述外容器(12)在底部由外容器底壁(16)封闭并在顶部开口；

内容器(22)，所述内容器具有内容器侧壁(24)和内容器底壁(36)，所述内容器(22)具有开口的顶部，所述内容器的内容器底壁(36)至少部分为由透气性材料构成的透气部分；和

盖(42)，所述盖(42)设置一个或多个孔(46)，其被配置为接收一个或多个导管，所述盖与所述外容器(12)可拆卸连接；

其中：

所述内容器设置于所述外容器内，所述内容器底壁与所述外容器底壁间隔第一预定距离，所述内容器侧壁与所述外容器侧壁间隔第二预定距离；

所述内容器将所述外容器分成在内容器外且在内容器底壁下方但在外容器内的第一空间(52)、在内容器外且在内容器底壁上方但在外容器内的第二空间(54)，以及在内容器内且在内容器底壁上方的第三空间(56)；所述第一空间和第二空间均容纳气体，容纳气体的第一空间形成第一气室，容纳气体的第二空间形成第二气室；所述第三空间容纳培养基、细胞以及位于培养基液面之上的气体；

所述第一预定距离为所述第一气室中的气体提供接触内容器底壁透气部分的下表面的通道，以便进行气体交换；所述第二预定距离为所述第二气室中的气体与所述第一气室中的气体提供进行气体交换的通道。

2.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述一个或多个导管被配置为穿过盖(42)的垂直侧壁(48)和/或穿过盖(42)的水平顶壁(50)。

3.根据权利要求1或2所述的细胞培养装置，其特征在于，所述一个或多个导管选自细胞收集导管(64)、培养基移出导管(70)、样品输送导管(76)、通气导管(82)和氧气管(90)中的一个或多个。

4.根据权利要求3所述的细胞培养装置，其特征在于，所述一个或多个导管设有接头。

5.根据权利要求1或2所述的细胞培养装置，其特征在于，所述一个或多个导管包括以下附接件中的一个或多个：泵、阀、过滤器、过滤膜、双通管、三通管、气体源、细胞收集容器、样品容器和废物收集容器。

6.根据权利要求1或2所述的细胞培养装置，其特征在于，所述细胞培养装置(10)还包括支撑透气性材料的支撑件，所述支撑件具有网状结构或多孔结构。

7.根据权利要求1或2所述的细胞培养装置，其特征在于，所述细胞培养装置(10)还包括固定内容器的侧壁托架(62)。

8.根据权利要求1或2所述的细胞培养装置，其特征在于，所述细胞培养装置(10)还包括内容器(22)侧壁顶端(30)向外延伸的凸缘(98)，所述凸缘(98)与外容器侧壁的顶端(18)接合。

9.根据权利要求1或2所述的细胞培养装置，其特征在于，所述内容器侧壁(24)的至少部分为由透气性材料构成的透气部分。

10.根据权利要求1或2所述的细胞培养装置，其特征在于，所述透气性材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、碳氟化合物、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、氟化乙烯丙烯共聚物、可溶性聚四氟乙烯、硅橡胶、泡沫塑料的至少一种。