细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其能实现T细胞生产质量稳定。细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于，其包括：细胞培养反应器，包括用于细胞培养的罐体和对罐体内的液体进行混合的混合机构；细胞培养箱；试剂储存机构，包括单核细胞储存单元、培养基储存单元、磁珠A储存单元、溶液A储存单元、磁珠B储存单元、溶液B储存单元、病毒储存单元、IL‑2储存单元、T细胞保存溶液储存单元；试剂收集机构；细胞分离机构，包括电磁分离柱，磁珠A和磁珠B能够吸附于电磁分离柱上并能在电磁分离柱去磁性情况下从分离柱上脱落；管道和输送机构；控制器。

【技术实现步骤摘要】
细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置和方法
本专利技术涉及细胞免疫治疗领域，具体涉及细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置和方法。
技术介绍
近年来免疫细胞治疗技术等在内的多种细胞技术的研究取得了飞速的发展。2017年下半年，美国FDA先后批准两款CAR-T疗法上市，标志着人类在细胞治疗领域取得了重大突破。当前，我国细胞免疫治疗的发展也进入了快车道。2017年12月22日，国家食品药品监督管理总局制定了《细胞治疗产品研究与评价技术指导原则（试行）》并发布试行，迫切需要把握免疫细胞治疗技术的发展机遇，在标准化T细胞培养装置领域占据制高点，推进我国生物医药产业创新驱动发展进程。但细胞免疫治疗与传统药物的开发模式是不同的，细胞免疫治疗是个性化的治疗，细胞药物是一种活的成分，因此实现CAR-T回输细胞产品的标准化，做到细胞药效和风险可控，也就是实现T细胞生产的质量稳定是一个关键技术难题。现有基因改造T细胞的生产包括以下步骤：S1、单核细胞的获得，对全血进行处理获取单核细胞；S2、单核细胞——T细胞筛选分离，通过相关技术从单核细胞内分离的到T细胞；S3、T细胞的激活，通过相关因子激活T细胞，激活后的T细胞能够实现扩增培养；S4、T细胞的转导，激活并培养后的T细胞在包装能够表达CAR（嵌合抗原受体）的相关载体的慢病毒或腺病毒存在下可把表达CAR的相关病毒载体转导至T细胞内并进行表达；S5、T细胞培养，对转导后的T细胞进行培养；S6、T细胞纯化，去除培养基内慢病毒或腺病毒，达到病毒残留指标；S7、检测，对转导后的T细胞进行采样、检测；S8、收集；待细胞数达到需求，并经过检测后可对富集的可表达CAR的T细胞进行收获。现有T细胞的生产的各步骤均是通过人工或半自动操作实现的，各个步骤间的转换是个半开放的过程，费时费力，并且容易引入污染，不符合GMP的生产规范要求，也难以实现T细胞生产的质量稳定。而细胞免疫治疗的临床实施发展方向必定将是治疗流程标准化、细胞技术平台产品的规模化、细胞培养扩增的标准化与自动化生产操作。所以为了实现对细胞免疫治疗技术的应用和细胞免疫治疗的临床转化，我们提出设计细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其能实现T细胞生产质量稳定；此外，本专利技术还提供了使用该装置进行T细胞培养的方法。其技术方案是这样的，细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于，其包括：细胞培养反应器，包括用于细胞培养的罐体和对罐体内的液体进行混合的混合机构；细胞培养箱，用于容置所述细胞培养反应器并提供所需的细胞培养温度和气体浓度；试剂储存机构，包括单核细胞储存单元、培养基储存单元、磁珠A储存单元、溶液A储存单元、磁珠B储存单元、溶液B储存单元、病毒储存单元、IL-2储存单元、T细胞保存溶液储存单元，磁珠A为抗CD3抗体标记磁珠、用于与CD3+T细胞免疫结合，溶液A用于将T细胞从磁珠A上分离，病毒为包装能够表达CAR的载体的慢病毒，磁珠B为抗CD3/CD28抗体标记磁珠、用于T细胞的激活，溶液B用于将磁珠A、磁珠B从去磁的电磁分离柱上冲洗去除，T细胞保存溶液用于保持T细胞活性；试剂收集机构，包括细胞采样收集单元、细胞成品收集单元和废液收集单元；细胞分离机构，包括电磁分离柱，磁珠A和磁珠B能够吸附于所述电磁分离柱上并能在电磁分离柱去磁性情况下从分离柱上脱落；管道和输送机构，包括用于将单核细胞储存单元、培养基储存单元、磁珠A储存单元、磁珠B储存单元、病毒储存单元、IL-2储存单元、T细胞保存溶液储存单元中的试剂分别输送至罐体内的第一管道和输送机构，用于将罐体内的包含细胞的液体输送经过电磁分离柱后由废液收集单元收集的第二管道和输送机构，用于将溶液A储存单元内的试剂输送经过电磁分离柱后回流至罐体内的第三管道和输送机构，用于将罐体内的未包含细胞的液体输送至废液收集单元的第四管道和输送机构，用于将罐体内的包含细胞的液体输送经过电磁分离柱后并回流至罐体内的第五管道和输送机构，用于将罐体内的包含细胞的液体分别输送至细胞采样收集单元、细胞成品收集单元的第六管道和输送机构；控制器，与所述混合机构、所述细胞培养箱、所述第一管道和输送机构、所述第二管路和输送机构、第三管路和输送机构、第四管路和输送机构、第五管路和输送机构、第六管路和输送机构分别电控连接。进一步的，所述试剂储存机构还包括IL-5储存单元、IL-7储存单元、人血清储存单元，所述IL-5储存单元、IL-7储存单元、人血清储存单元内的试剂分别通过第一管道和输送机构输送至罐体内。进一步的，废液收集单元包括除被磁珠吸附T细胞外其他单核细胞收集单元和管道冲洗培养基收集单元。进一步的，所述混合机构包括气囊和双向气泵，所述罐体安装有柔软的底壁，所述底壁与所述气囊贴合并能跟随所述气囊的膨胀、收缩同步膨胀、收缩。更进一步的，所述底壁具有弹性。更进一步的，所述气囊和双向气泵连通的管道上安装有气体流量计，所述气体流量计、所述双向气泵分别与PID控制器电控连接。进一步的，所述细胞培养箱的侧壁上安装有视窗。更进一步的，所述细胞培养箱内安装有灭菌机构，灭菌机构通过紫外照射进行灭菌。进一步的，所述罐体的侧壁设有第一接管、第二接管、第三接管和第四接管，所述第二接管位于所述罐体底部，所述第三接管位于所述第二接管上方，所述第一管道和输送机构的管路输出端连接第一接管，所述第二管道和输送机构的管路输入端、所述第五管道和输送机构的管路输入端、所述第六管道和输送机构的管路输入端分别连接所述第二接管，所述第四管道和输送机构的管路输入端连接所述第三接管，所述第三管道和输送机构的管路输出端、所述第五管道和输送机构的管路输出端分别连接所述第四接管。更进一步的，所述第一管路和输送机构包括第一蠕动泵，所述第二管路和输送机构、第三管路和输送机构、第四管路和输送机构、第五管路和输送机构、第六管路和输送机构共用第二蠕动泵，所述第一蠕动泵的输入端连接有第一蠕动泵输入管、输出端连接有第一蠕动泵输出管，所述第一蠕动泵输出管连接所述第一接管，所述第二蠕动泵的输入端连接有第二蠕动泵输入管、输出端连接有第二蠕动泵输出管；所述第一管路和输送机构还包括第一支管，所述单核细胞储存单元、所述培养基储存单元、所述磁珠A储存单元、所述磁珠B储存单元、所述病毒储存单元、所述IL-2储存单元、所述IL-5储存单元、所述IL-7储存单元、所述人血清储存单元、所述T细胞保存溶液储存单元均安装有第一支管，各个所述第一支管上均安装有第一阀门并连接所述第一蠕动泵输入管；所述第二管路和输送机构包括第二输入支管、第二中间支管、第二输出支管，所述第二输入支管安装有第二前端阀门并连接所述第二接管和所述第二蠕动泵输入管，所述第二中间支管连接所述第二蠕动泵输出管和所述电磁分离柱的输入端，所述第二输出支管安装有第二后端阀门并连接所述电磁分离柱的输出端和所述废液收集单元；所述第三管路和输送机构包括第三输入支管、第三输出支管并与所述第二管路和输送机构共用所述第二中间支管，所述第三输入支管安装有第三前端阀门并连接所述溶液A储存单元和所述第二蠕动泵输入管，所述第三输出支管安装有第三后端阀门本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于，其包括：细胞培养反应器，包括用于细胞培养的罐体和对罐体内的液体进行混合的混合机构；细胞培养箱，用于容置所述细胞培养反应器并提供所需的细胞培养温度和气体浓度；试剂储存机构，包括单核细胞储存单元、培养基储存单元、磁珠A储存单元、溶液A储存单元、磁珠B储存单元、溶液B储存单元、病毒储存单元、IL‑2储存单元、T细胞保存溶液储存单元，磁珠A为抗CD3抗体标记磁珠、用于与CD3+T细胞免疫结合，溶液A用于将T细胞从磁珠A上分离，病毒为包装能够表达CAR的载体的慢病毒，磁珠B为抗CD3/CD28抗体标记磁珠、用于T细胞的激活，溶液B用于将磁珠A、磁珠B从去磁的电磁分离柱上冲洗去除，T细胞保存溶液用于保持T细胞活性；试剂收集机构，包括细胞采样收集单元、细胞成品收集单元和废液收集单元；细胞分离机构，包括电磁分离柱，磁珠A和磁珠B能够吸附于所述电磁分离柱上并能在电磁分离柱去磁性情况下从分离柱上脱落；管道和输送机构，包括用于将单核细胞储存单元、培养基储存单元、磁珠A储存单元、磁珠B储存单元、病毒储存单元、IL‑2储存单元、T细胞保存溶液储存单元中的试剂分别输送至罐体内的第一管道和输送机构，用于将罐体内的包含细胞的液体输送经过电磁分离柱后由废液收集单元收集的第二管道和输送机构，用于将溶液A储存单元内的试剂输送经过电磁分离柱后回流至罐体内的第三管道和输送机构，用于将罐体内的未包含细胞的液体输送至废液收集单元的第四管道和输送机构，用于将罐体内的包含细胞的液体输送经过电磁分离柱后并回流至罐体内的第五管道和输送机构，用于将罐体内的包含细胞的液体分别输送至细胞采样收集单元、细胞成品收集单元的第六管道和输送机构；控制器，与所述混合机构、所述细胞培养箱、所述第一管道和输送机构、所述第二管路和输送机构、第三管路和输送机构、第四管路和输送机构、第五管路和输送机构、第六管路和输送机构分别电控连接。...

【技术特征摘要】
1.细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于，其包括：细胞培养反应器，包括用于细胞培养的罐体和对罐体内的液体进行混合的混合机构；细胞培养箱，用于容置所述细胞培养反应器并提供所需的细胞培养温度和气体浓度；试剂储存机构，包括单核细胞储存单元、培养基储存单元、磁珠A储存单元、溶液A储存单元、磁珠B储存单元、溶液B储存单元、病毒储存单元、IL-2储存单元、T细胞保存溶液储存单元，磁珠A为抗CD3抗体标记磁珠、用于与CD3+T细胞免疫结合，溶液A用于将T细胞从磁珠A上分离，病毒为包装能够表达CAR的载体的慢病毒，磁珠B为抗CD3/CD28抗体标记磁珠、用于T细胞的激活，溶液B用于将磁珠A、磁珠B从去磁的电磁分离柱上冲洗去除，T细胞保存溶液用于保持T细胞活性；试剂收集机构，包括细胞采样收集单元、细胞成品收集单元和废液收集单元；细胞分离机构，包括电磁分离柱，磁珠A和磁珠B能够吸附于所述电磁分离柱上并能在电磁分离柱去磁性情况下从分离柱上脱落；管道和输送机构，包括用于将单核细胞储存单元、培养基储存单元、磁珠A储存单元、磁珠B储存单元、病毒储存单元、IL-2储存单元、T细胞保存溶液储存单元中的试剂分别输送至罐体内的第一管道和输送机构，用于将罐体内的包含细胞的液体输送经过电磁分离柱后由废液收集单元收集的第二管道和输送机构，用于将溶液A储存单元内的试剂输送经过电磁分离柱后回流至罐体内的第三管道和输送机构，用于将罐体内的未包含细胞的液体输送至废液收集单元的第四管道和输送机构，用于将罐体内的包含细胞的液体输送经过电磁分离柱后并回流至罐体内的第五管道和输送机构，用于将罐体内的包含细胞的液体分别输送至细胞采样收集单元、细胞成品收集单元的第六管道和输送机构；控制器，与所述混合机构、所述细胞培养箱、所述第一管道和输送机构、所述第二管路和输送机构、第三管路和输送机构、第四管路和输送机构、第五管路和输送机构、第六管路和输送机构分别电控连接。2.根据权利要求1所述的细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于：所述试剂储存机构还包括IL-5储存单元、IL-7储存单元、人血清储存单元，所述IL-5储存单元、IL-7储存单元、人血清储存单元内的试剂分别通过第一管道和输送机构输送至罐体内。3.根据权利要求1所述的细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于：废液收集单元包括除被磁珠吸附T细胞外其他单核细胞收集单元和管道冲洗培养基收集单元。4.根据权利要求1所述的细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于：所述混合机构包括气囊和双向气泵，所述罐体安装有柔软的底壁，所述底壁与所述气囊贴合并能跟随所述气囊的膨胀、收缩同步膨胀、收缩。5.根据权利要求4所述的细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于：所述底壁具有弹性。6.根据权利要求4所述的细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于：所述气囊和双向气泵连通的管道上安装有气体流量计，所述气体流量计、所述双向气泵分别与PID控制器电控连接。7.根据权利要求1所述的细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于：所述细胞培养箱的侧壁上安装有视窗；所述细胞培养箱内安装有灭菌机构，灭菌机构通过紫外照射进行灭菌。8.根据权利要求1所述的细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于：所述罐体的侧壁设有第一接管、第二接管、第三接管和第四接管，所述第二接管位于所述罐体底部，所述第三接管位于所述第二接管上方，所述第一管道和输送机构的管路输出端连接第一接管，所述第二管道和输送机构的管路输入端、所述第五管道和输送机构的管路输入端、所述第六管道和输送机构的管路输入端分别连接所述第二接管，所述第四管道和输送机构的管路输入端连接所述第三接管，所述第三管道和输送机构的管路输出端、所述第五管道和输送机构的管路输出端分别连接所述第四接管。9.根据权利要求8所述的细胞免疫治疗临床应用的基因改造T细胞培养装置，其特征在于：所述第一管路和输送机构包括第一蠕动泵，所述第二管路和输送机构、第三管路和输送机构、第四管路和输送机构、第五管路和输送机构、第六管路和输送机构共用第二蠕动泵，所述第一蠕动泵的输入端连接有第一蠕动泵输入管、输出端连接有第一蠕动泵输出管，所述第一蠕动泵输出管连接所述第一接管，所述第二蠕动泵的输入端连接有第二蠕动泵输入管、输出端连接有第二蠕动泵输出管；所述第一管路和输送机构还包括第一支管，所述单核细胞储存单元、所述培养基储存单元、所述磁珠A储存单元、所述磁珠B储存单元、所述病毒储存单元、所述IL-2储存单元、所述IL-5储存单元、所述IL-7储存单元、所述人血清储存单元、所述T细胞保存溶液储存...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙杨，白仲虎，聂简琪，李之良，靳魁奇，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32