本发明专利技术公开了一种贴壁型细胞/悬浮细胞培养单元、装置、系统及方法，涉及细胞培养装置技术领域。所述培养单元包括壳体，所述壳体内设有若干个细胞生长板，相邻的细胞生长板交替的与所述壳体的左侧壁或右侧壁连接，且所述细胞生长板的前侧面与壳体的前侧板固定，后侧面与壳体的后侧板固定，相邻的细胞生长板之间保留间隙，细胞生长板与壳体的内壁之间构成迂回的单向流道，所述单向流道的起始位置设有进液口，所述单向流道的终止位置设有出液口。所述单元具有结构简单、使用方便、培养过程容易监控、能满足大规模动物细胞贴壁和悬浮培养的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及细胞培养装置
，尤其涉及一种贴壁/悬浮型细胞培养单元、装置、系统及方法。
技术介绍
细胞的体外规模化培养是生产生物制品的一种高效方法。20世纪60-70年代，用于大规模培养细胞的微载体培养系统和中空纤维细胞培养技术就已创立。近数十年来，由于人类对生长激素、干扰素、单克隆抗体、疫苗及白细胞介素等生物制品的需求猛增，采用传统的生物化学技术从动物组织中获取生物制品的量已远远不能满足需求。随着细胞培养的原理与方法日臻完善，细胞大规模培养技术逐渐趋于成熟。所谓细胞大规模培养技术（large-scale culture technology）是指在人工条件下（设定ph、温度、溶氧等），在细胞生物反应器（bioreactor）中高密度大量培养用于生产生物制品的细胞培养技术。目前可大规模培养的细胞一方面有猪肾、猴肾、地鼠肾等多种原代细胞及人二倍体细胞；另一方面有cho（中华仓鼠卵巢）细胞、BHK-21(仓鼠肾细胞)、Vero细胞(非洲绿猴肾传代细胞，它是贴壁依赖的成纤维细胞)等传代细胞系。现有的规模化细胞培养已成功的用于生产狂犬病疫苗、口蹄疫疫苗、甲型肝炎疫苗、乙型肝炎疫苗、红细胞生成素、单克隆抗体等多种生物制品。第一代细胞培养技术是通过转瓶(roller bottle)进行贴壁细胞培养的一种技术，称为转瓶培养技术，该技术具有劳动强度大、空间使用效率低（单位体积提供细胞生长的表面积小、细胞生长密度低）、产品质量不均一、培养过程难监测和环境条件不能精确控制等缺点。随着生物技术的不断发展，迫切需要生产稳定且可实现实时监控的大规模细胞培养工艺，特别是能够培养表达特异性蛋白的哺乳动物细胞的工艺，以便获得大量有用的细胞表达产物。传统的玻璃方瓶或转瓶的培养工艺，已不能满足细胞数量及其高效分泌产物的需求。自70年代以来，微载体细胞培养技术及生物反应器（Bioreactor）得到了较快的发展，生物反应器的种类越来越多，规模越来越大，较常见的细胞培养生物反应器有空气提升反应器、中空纤维管反应器、无泡搅拌反应器及篮式生物反应器等。八十年代以来，逐渐开始采用微载生物反应器工艺培养杂交瘤细胞代替小鼠腹腔注射杂交瘤细胞获取腹水获得单克隆抗体的方法。动物细胞是一种无细胞壁的真核细胞，生长缓慢，对培养环境十分敏感。采用传统的生物化工技术进行动物细胞大量培养，仅仅能满足培养过程必需的营养要求外，还缺乏建立合理的控制模型，实现pH和溶氧（DO）等培养条件的精确调控。细胞生物反应器可通过微机精准控制加入反应器内的气体和液体的输入与输出，使细胞培养液维持在最佳的pH值和溶氧水平，充分且必要的满足动物细胞的生长对pH值、溶解氧以及其他养份的需求。目前微载体生物反应器已应用于多种类型的细胞培养，如293T细胞、成肌细胞、Vero细胞、CHO细胞，但由于微载体对细胞的生长特性有一定要求，仍有多种细胞无法采用微载体技术进行培养，且已有的可用微载体培养的细胞，在培养规模放大上还存在技术瓶颈。伴随细胞培养技术在规模和可靠性方面的长足发展，细胞培养所获得的生物制品被证明是安全有效的，细胞源生物制品得到了社会的认可。无论兽用还是人用的生物药物和生物疫苗，都开始选择细胞培养技术进行生产，尤其对那些分子量相对较大、结构较复杂或有复杂的糖基化（glycosylated）修饰的蛋白质来说，细胞培养成为了首选的生产方式。60年代初，英国AVRI研究所在贴壁细胞系BHK21中将口蹄疫病毒培养成功后，从最初的200ml和800ml玻璃容器开始，很快就放大到30L和100L不锈钢罐的培养规模。1967年以后，Wellcome（现为Cooper动物保健）集团通过旗下位于欧洲、非洲和南美洲8个国家的生产厂商，将此技术应用于口蹄疫疫苗和兽用狂犬疫苗工业化生产，已掌握了5000L的细胞罐大规模培养工艺。目前，国内很多企业仍然采用转瓶技术进行生产，然而由于转瓶技术具有不能大规模制备产品、生产批次间质量差异大、产品无法监控的缺点，国家明令禁止新的转瓶生产线的申批。尽管微载体生物反应器，在国外应用较为广泛，但是微载体培养工艺操作复杂，对细胞生物反应器的要求高，国内设备完全依赖进口。目前国内企业对微载体技术的工艺不能完全掌握，只有少数企业可以做到300L的培养规模，国际上也仅有少数企业掌握了1000L以上的培养技术，无法超过5000L的培养规模，严重制约了疫苗及生物工程药物的研发及生产。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种贴壁/悬浮型细胞培养单元、装置、系统及方法，所述单元具有结构简单、使用方便、培养过程容易监控、能满足大规模动物细胞培养特点。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种贴壁/悬浮型细胞培养单元，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设有若干个细胞生长板，相邻的细胞生长板交替的与所述壳体的左侧壁或右侧壁连接，且所述细胞生长板的前侧面与壳体的前侧板固定，后侧面与壳体的后侧板固定，相邻的细胞生长板之间保留间隙，细胞生长板与壳体的内壁之间构成迂回的单向流道，所述单向流道的起始位置设有进液口，所述单向流道的终止位置设有出液口。进一步的技术方案在于：所述细胞生长板的前侧面与所述壳体的前板垂直连接，细胞生长板与细胞生长板之间相互平行。进一步的技术方案在于：所述进液口上设有进液管，所述出液口上设有出液管。进一步的技术方案在于：所述细胞生长板的外表面上设有细胞亲和性良好的一层或两层以上的疏松多孔或表面光滑材料。进一步的技术方案在于：所述材料为纤维素及其衍生物、聚酯纤维、壳聚糖及其衍生物、胶原蛋白、明胶、聚乳酸、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯泡沫微载体、海藻酸盐、葡聚糖、玻璃、陶瓷和/或聚N-异丙基丙烯酰胺。本专利技术还公开了一种贴壁/悬浮型细胞培养装置，其特征在于：包括若干个所述的细胞培养单元，一个所述细胞培养单元的进液管与另一个所述细胞培养单元的出液管连接，使若干个细胞培养单元之间构成串联结构；所述的细胞培养单元的进液管与另一个所述细胞培养单元进液管连接，所述的细胞培养单元出液管与另一个所述细胞培养单元出液管连接，使若干个细胞培养单元之间构成并联结构。本专利技术还公开了一种贴壁型细胞培养系统，其特征在于：包括所述的培养装置，还包括储液装置和第一循环泵，所述储液装置的出液口通过管路与所述培养装置的进液口连接，所述培养装置的出液口通过管路与所述储液装置的进液口连接，所述第一循环泵设置于所述管路上，用于驱动所述培养装置内的培养基流动。进一步的技术方案在于：所述储液装置采用能控制温度、溶氧、pH参数的发酵罐。本专利技术还公开了一种悬浮型细胞培养系统，其特征在于：包括所述的培养装置，还包括储液装置、第一循环泵、第二循环泵和细胞分离装置，所述储液装置的出液口通过管路与所述的细胞分离装置的透过液室的进液口连接，所述储液装置的进液口通过管路与所述的细胞分离装置的透过液室的出液口连接，所述的培养装置的进液口通过管路与细胞分离装置的原液室出液口连接，所述的培养装置的出液口通过管路与细胞分离装置的原液室进液口连接，所述的第一循环泵和第二循环泵分别设置各设置在连接培养装置和储液装置的所述管路上，用于驱动所述培养装置内的培养液和悬浮细胞流动。本专利技术还公开了一种贴壁型细胞培养方本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种贴壁/悬浮型细胞培养单元，其特征在于：包括壳体（1），所述壳体内设有若干个细胞生长板（2），相邻的细胞生长板（2）交替的与所述壳体的左侧壁或右侧壁连接，且所述细胞生长板（2）的前侧面与壳体的前侧板固定，后侧面与壳体的后侧板固定，相邻的细胞生长板（2）之间保留间隙，细胞生长板（2）与壳体（1）的内壁之间构成迂回的单向流道（3），所述单向流道（3）的起始位置设有进液口（4），所述单向流道（3）的终止位置设有出液口（5）。
【技术特征摘要】
1.一种贴壁/悬浮型细胞培养单元，其特征在于：包括壳体（1），所述壳体内设有若干个细胞生长板（2），相邻的细胞生长板（2）交替的与所述壳体的左侧壁或右侧壁连接，且所述细胞生长板（2）的前侧面与壳体的前侧板固定，后侧面与壳体的后侧板固定，相邻的细胞生长板（2）之间保留间隙，细胞生长板（2）与壳体（1）的内壁之间构成迂回的单向流道（3），所述单向流道（3）的起始位置设有进液口（4），所述单向流道（3）的终止位置设有出液口（5）。2.如权利要求1所述的贴壁/悬浮型细胞培养单元，其特征在于：所述细胞生长板（2）的前侧面与所述壳体（1）的前板垂直连接，细胞生长板（2）与细胞生长板（2）之间相互平行。3.如权利要求1所述的贴壁/悬浮型细胞培养单元，其特征在于：所述进液口（4）上设有进液管（6），所述出液口（5）上设有出液管（7）。4.如权利要求1所述的贴壁/悬浮型细胞培养单元，其特征在于：所述细胞生长板（2）的外表面上设有细胞亲和性良好的一层或两层以上的疏松多孔或表面光滑材料。5.如权利要求4所述的贴壁/悬浮型细胞培养单元，其特征在于：所述材料为纤维素及其衍生物、聚酯纤维、壳聚糖及其衍生物、胶原蛋白、明胶、聚乳酸、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯泡沫微载体、海藻酸盐、葡聚糖、玻璃、陶瓷和/或聚N-异丙基丙烯酰胺。6.一种贴壁/悬浮型细胞培养装置，其特征在于：包括若干个如权利要求1-5中任意一项所述的细胞培养单元（8），一个所述细胞培养单元（8）的进液管（6）与另一个所述细胞培养单元（8）的出液管（7）连接，使若干个细胞培养单元（8）之间构成串联结构；所述的细胞培养单元（8）的进液管（6）与另一个所述细胞培养单元（8）进液管（6）连接，所述的细胞培养单元（8）出液管（7）与另一个所述细胞培养单元（8）出液管（7）连接，使若干个细胞培养单元（8）之间构成并联结构。7.一种贴壁型细胞培养系统，其特征在于：包括如权利要求6所述的培养装置（9），还包括储液装置（10）和第一循环泵（11），所述储液装置（10）的出液口通过管路与所述培养装置的进液口（4）连接，所述培养装置（9）的出液口（5）通过管路与所述储液装置（10）的进液口连接，所述第一循环泵（11）设置于所述管路上，用于驱动所述培养装置内的培养基流动。8.如权利要求7所述的贴壁/悬浮型细胞培养方法，其特征在于：所述储液装置（10）采用能控制温度、溶氧、pH参数的发酵罐。9.一种悬浮型细胞培养系统，其特征在于：包括如权利要求6所述的培养装置（9），还包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：敦振毅，唐续，杨静，刘芮铭，
申请(专利权)人：广州赛泊泰生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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