用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，包括一次性消化器单元和智能控制单元，所述一次性消化器单元包括至少可填充流体的封闭腔室，所述封闭腔室内设有截留组件和搅拌组件，所述截留组件与所述封闭腔室内的下部环绕连接，其中，所述截留组件至少用以使分散的细胞流向下一级生物反应器且使空载体和带有细胞的载体截留在所述封闭腔室内，所述搅拌组件至少用以使所述封闭腔室内的流体混合。本实用新型专利技术的一次性智能消化器系统省去了在线消毒和在线清洗、设备安装调试等步骤，简化了操作流程，节省了生产成本和人力成本，避免了批与批之间的交叉污染；且通过采用智能化程序控制消化过程，使得细胞消化损失率最低可达2％。

A disposable intelligent digestive system for animal cell culture

The utility model discloses an animal cell culture for disposable intelligent digestive system, including one-time digestion unit and intelligent control unit, the disposable digestive unit comprises at least a fluid filled cavity, the closed chamber is provided with a retention component and a stirring component, the lower part of the interception module and the a closed chamber surrounded by the connection, the interception of components used to make at least dispersed cell flow under a bioreactor and the empty vector and vector with cells entrapped in the closed chamber, the stirring assembly at least with mixed fluid with the closed chamber. The utility model relates to a disposable intelligent digestive system eliminates the need for online and online cleaning, disinfection equipment installation steps, simplifying the operation process, saves the production cost and manpower cost, avoid cross contamination between batches; and by using the intelligent process control process of digestion, the cell loss rate reached a minimum of digestion 2%.

【技术实现步骤摘要】
用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统
本技术涉及一种用于动物细胞培养过程中细胞与微载体分离而获得游离细胞的技术，更特别地涉及用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统。
技术介绍
在疫苗、抗体、蛋白类药物等高附加值生物制品生产时，所用的一些哺乳动物细胞不能直接悬浮于培养液中生长，需要依附于带有少量正电荷的载体表面才能生长，其基本过程是：将哺乳动物细胞经机械分散或消化后制成细胞悬液，经过滤、离心、纯化、漂洗后接种到含有新鲜培养基的反应器中培养。用此法培养的细胞生长良好且易于观察，但该方法仅适于实验室研究。然而，在细胞规模化培养、接种和扩培过程中，贴壁生长的细胞有接触抑制的特性，一旦细胞长满表面，生长就会受到抑制，影响最终的细胞产量。因此，需要将细胞与载体消化分离，进入到新的载体上。目前，细胞消化的方法主要有消化接种、原位消化接种、直接接种等方法。但是，以上无论哪种消化方法，所采用的消化器仍为转瓶、锥形瓶、机械搅拌发酵罐等。这些消化器是由玻璃、钢或优选不锈钢材质构成的反应容器与控制单元构成。在每次使用后，为保证消化器达到无菌清洁效果，必须经反复的拆装、清洗以及灭菌处理，该些清洁过程本身是一个费时、费力的过程，所使用的清洗方法增加了生产成本，且仍存在被残余有机物污染的风险。另外，传统的消化方法只是简单地将细胞与载体分离或直接进行细胞转接，整个过程只是靠技术人员手动操作消化器，经验性判断消化过程是否完成，这不仅造成消化过程中细胞大量损失，而且批与批次之间结果难以重复。因此，细胞与载体分离获得游离细胞仍是细胞规模化培养过程中的一大技术难题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，以克服现有技术的不足。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：本技术实施例提供了一种用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，包括一次性消化器单元和智能控制单元，所述一次性消化器单元包括至少可用于容置培养细胞的流体及消化液的无菌封闭腔室，与所述封闭腔室连通的至少一进料口、至少一出气口、至少一进气口、至少一消化液入口、至少一清洗液入口、至少一培养基入口、至少一清洗液和消化液出口以及至少一取样口，并且所述封闭腔室内至少还设有截留组件和搅拌组件，所述截留组件至少用以在所述封闭腔室内将流体中的载体截留并使动物细胞通过，所述搅拌组件至少用以将所述封闭腔室内的物质混合。作为较佳优选实施方案之一，用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，包括密闭袋，所述密闭袋的内腔形成所述封闭腔室，所述密闭袋上设置有所述进料口、出气口、进气口、消化液入口、清洗液入口、培养基入口，同时所述密闭袋下部还设有所述的清洗液和消化液出口以及取样口；进一步的，所述截留组件设于所述密闭袋内腔下部，并与所述密闭袋内壁环绕密封连接；优选的，所述密闭袋上还设置有至少一酸液入口和至少一碱液入口；进一步的，所述密闭袋上还设置有至少一细胞转接入口和至少一细胞转接出口；进一步的，优选的，所述密闭袋顶部及侧部形成多个端口，所述的多个端口分别用作所述进料口、出气口、进气口、消化液入口、清洗液入口、培养基入口、清洗液和消化液出口以及取样口；更进一步的，所述端口至少通过帽、鲁尔接头、软管倒钩接头、单向阀、取样装置、无菌过滤器中的任一种与外界环境隔离。进一步的，至少一进气管通过所述进气口插入所述封闭腔室，所述进气管下端与空气分布器连通，所述空气分布器位于所述封闭腔室内的流体液面下方；更进一步的，所述空气分布器包括通气环，所述通气环上均匀分布有复数个通气孔，所述通气孔的孔径小于载体的直径；更进一步的，所述进气管上还连接流量计和过滤器；更进一步的，所述出气管上还连接有压力表或压力传感器和压力控制阀；更进一步的，所述封闭腔室内的压力维持在0.01-0.05Mpa之间；进一步的，所述密闭袋的材质包括刚性、半刚性或柔性的塑料；更进一步的，所述塑料包括聚碳酸酯、聚酯、含氟聚合物、丙烯酸、PET、聚氯乙烯、ABS、PC、PS、GAG、亚克力和聚烯烃中的任意一种或两种以上的组合；再进一步的的，所述塑料包括聚烯烃。作为较佳优选实施方案之一，所述一次性消化器单元包括支撑结构，所述支撑结构至少用于支撑所述密闭袋；进一步的，所述支撑结构包括在所述密闭袋上部和下部向外延伸的固定卡扣；进一步的，所述支撑结构包括设于所述密闭袋之外的支撑架，所述密闭袋安装在所述支撑架上或所述支撑架内，所述支撑架为固定支撑架或可移动支撑架；更进一步的，所述支撑结构包括设于所述密闭袋内的支撑架；进一步的，所述支撑结构至少选自金属桶、塑料桶、木桶或玻璃桶中的任意一种。作为较佳优选实施方案之一，所述搅拌组件与驱动机构传动连接，所述驱动机构与所述支撑结构连接，并设置在所述密闭袋之外或内部；优选的，所述驱动机构包括电机。作为较佳优选实施方案之一，所述搅拌组件包括机械搅拌机构和/或磁力搅拌机构；作为较佳优选实施方案之一，所述搅拌组件包括搅拌轴及搅拌桨，所述搅拌桨与搅拌轴一端固定连接并设于所述封闭腔室内，所述搅拌轴的另一端位于所述封闭腔室之外并与驱动机构传动连接，且所述搅拌轴与所述封闭腔室室壁的接合处还经一个以上密封圈密封连接；进一步的，所述搅拌桨至少选自单层或多层的直叶桨、箭叶桨、弯叶桨、螺旋桨中的任意一种。作为较佳优选实施方案之一，所述截留组件包括至少一筛板或滤网，所述筛板或滤网的孔径大于动物细胞的直径且小于微载体的直径。作为较佳优选实施方案之一，所述智能控制单元包括下列组件中的任意一种或两种以上的组合：温度控制组件，至少用以控制所述封闭腔室内的温度；pH控制组件，至少用以监测所述封闭腔室内的流体的pH值；溶氧组件，至少用以检测所述封闭腔室内的溶氧变化；在线活细胞传感器组件，至少用以监控消化过程中流离的活细胞数目变化；称重组件，至少用以在线监控流体进入量；中央控制器，至少用以控制各组件的运行状态；所述温度控制组件、pH控制组件、溶氧组件、在线活细胞传感器组件和称重组件均与所述中央控制器及所述封闭腔室连接；进一步的，所述温度控制组件、pH控制组件、溶氧组件、在线活细胞传感器组件和称重组件均为一次性组件；优选的，所述智能控制单元还包括下列组件中的任意一种或两种以上的组合，所述的下列组件均与所述中央控制器连接：二氧化碳传感组件，至少用以检测所述封闭腔室内的二氧化碳变化；混合速率传感组件，至少用以检测所述封闭腔室内的流体的混合状况；光电传感组件，至少用以检测所述封闭腔室内的流体的浊度。进一步的，所述温度控制组件包括加热器、夹套循环水系统以及插入式或非插入式温度电极。进一步的，所述PH控制组件包括PH值电极。进一步的，所述溶氧组件包括溶氧电极。进一步的，所述在线活细胞传感器组件以插入式或非插入式方式安装于所述封闭腔室侧部，且所述在线活细胞传感器组件接近于所述截留组件。进一步的，所述称重组件包括支承所述一次性消化器单元的一个以上称重模块和接线盒，所述称重模块与接线盒电连接。更进一步的，所述称重组件包括安装于所述一次性消化器单元的支脚处的3-4只称重模块。作为较佳优选实施方案之一，所述智能控制单元还包括液体泵送组件，所述液体泵送组件包括清洗液泵、消化液泵、培养基泵、酸泵、碱泵、清洗液排出泵、消化液排出泵以及细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：包括一次性消化器单元和智能控制单元，所述一次性消化器单元包括至少可用于容置培养细胞的流体及消化液的无菌封闭腔室，与所述封闭腔室连通的至少一进料口、至少一出气口、至少一进气口、至少一消化液入口、至少一清洗液入口、至少一培养基入口、至少一清洗液和消化液出口以及至少一取样口，并且所述封闭腔室内至少还设有截留组件和搅拌组件，所述截留组件至少用以在所述封闭腔室内将流体中的载体截留并使动物细胞通过，所述搅拌组件至少用以将所述封闭腔室内的物质混合。

【技术特征摘要】
1.一种用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：包括一次性消化器单元和智能控制单元，所述一次性消化器单元包括至少可用于容置培养细胞的流体及消化液的无菌封闭腔室，与所述封闭腔室连通的至少一进料口、至少一出气口、至少一进气口、至少一消化液入口、至少一清洗液入口、至少一培养基入口、至少一清洗液和消化液出口以及至少一取样口，并且所述封闭腔室内至少还设有截留组件和搅拌组件，所述截留组件至少用以在所述封闭腔室内将流体中的载体截留并使动物细胞通过，所述搅拌组件至少用以将所述封闭腔室内的物质混合。2.根据权利要求1所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：包括密闭袋，所述密闭袋的内腔形成所述封闭腔室，所述密闭袋上设置有所述进料口、出气口、进气口、消化液入口、清洗液入口、培养基入口，同时所述密闭袋下部还设有所述清洗液和消化液出口以及取样口。3.根据权利要求2所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述截留组件设于所述密闭袋内腔下部，并与所述密闭袋内壁环绕密封连接，所述密闭袋上还设置有至少一酸液入口和至少一碱液入口。4.根据权利要求2所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述密闭袋上还设置有至少一细胞转接入口和至少一细胞转接出口。5.根据权利要求2所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述密闭袋顶部及侧部形成多个端口，所述的多个端口分别用作所述进料口、出气口、进气口、消化液进口、清洗液进口、培养基进口、清洗液和消化液出口以及取样口。6.根据权利要求5所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述端口至少通过帽、鲁尔接头、软管倒钩接头、单向阀、取样装置、无菌过滤器中的任一种与外界环境隔离。7.根据权利要求2所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：至少一进气管通过所述进气口插入所述封闭腔室，所述进气管下端与空气分布器连通，所述空气分布器位于所述封闭腔室内的流体液面下方，至少一出气管通过所述出气口插入所述封闭腔室。8.根据权利要求7所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述空气分布器包括通气环，所述通气环上均匀分布有复数个通气孔，所述通气孔的孔径小于载体的直径。9.根据权利要求7所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述进气管上还连接流量计和过滤器，所述出气管上还连接有压力表或压力传感器和压力控制阀，所述封闭腔室内的压力维持在0.01-0.05Mpa之间。10.根据权利要求2所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述密闭袋的材质包括刚性、半刚性或柔性的塑料。11.根据权利要求2所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述一次性消化器单元包括支撑结构，所述支撑结构至少用于支撑所述密闭袋。12.根据权利要求11所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述支撑结构包括在所述密闭袋上部和下部向外延伸的固定卡扣。13.根据权利要求11所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述支撑结构包括设于所述密闭袋之外的支撑架，所述密闭袋安装在所述支撑架上或所述支撑架内，所述支撑架为固定支撑架或可移动支撑架。14.根据权利要求11所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述支撑结构包括设于所述密闭袋内的支撑架。15.根据权利要求11所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在于：所述支撑结构至少选自金属桶、塑料桶、木桶或玻璃桶中的任意一种。16.根据权利要求11所述的用于动物细胞培养的一次性智能消化器系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晨，张京奎，邱忠，滕小锘，甄宝贵，
申请(专利权)人：苏州迪欧益生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32