本申请公开了一种用于细胞培养的灌流装置，包括养分输入机构、气体分压控制机构和管式培养机构，所述养分输入机构与所述管式培养机构直接或间接连通，所述气体分压控制机构包括密闭组件和分压控制组件，所述分压控制组件与所述密闭组件贯通，所述密闭组件内设置有所述管式培养机构。本申请提出新的用于细胞培养的灌流装置，可广泛用于微生物、细胞等培养，并实现培养过程的控制和监测，为细胞的放大生产提供丰富的参考数据，降低成本，减小产品开发风险。风险。
【技术实现步骤摘要】
一种用于细胞培养的灌流装置
[0001]本申请涉及细胞培养装置
，具体涉及一种用于细胞培养的灌流装置。
技术介绍
[0002]哺乳动物细胞常常作为抗体或其它蛋白质类产品的生产细胞，例如中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary cell，CHO cell)，为了高效率的获得蛋白产品，基于悬浮细胞连续灌流技术的高密度培养工艺常常用在实际生产之中。而在传统细胞株的开发过程中，往往在多孔板中通过细胞沉降手段，进行细胞株的连续灌流培养筛选，然后在250mL的设备中通过使用中空纤维素膜过滤手段进行第二轮的连续灌流培养筛选，然后继续按照该灌流方式进行更大级别的放大验证。但是在体积小于100ml的情况下，基于细胞沉降手段的连续灌流方式，由于每次培养基的添加均需要对细胞培养液进行10
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30min的静置沉降，严重影响了细胞培养过程的连续性和传质效率，同时与后期放大生产的工艺具有本质上的差异，无法提供有效的经验和数据。基于中空纤维素膜的细胞分离技术存在长时间使用下，膜易污染和堵塞问题，容易造成细胞分离效率的下降甚至无法分离等问题。
技术实现思路
[0003]针对传统微小型反应器存在传质和检测问题，本申请提出新的用于细胞培养的灌流装置，可广泛用于微生物、细胞等培养，并实现培养过程的控制和监测，为细胞的放大生产提供丰富的参考数据，降低成本，减小产品开发风险。
[0004]本申请提供如下技术方案。
[0005]1、一种用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，包括养分输入机构、气体分压控制机构和管式培养机构，所述养分输入机构与所述管式培养机构直接或间接连通，所述气体分压控制机构包括密闭组件和分压控制组件，所述分压控制组件与所述密闭组件贯通，所述密闭组件内设置有所述管式培养机构。
[0006]2、根据项1所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述密闭组件上设置有气体入口和气体出口，且所述分压控制组件通过所述气体入口与所述密闭组件连通，所述气体出口上设置有开关。
[0007]3、根据项1或2所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述养分输入机构包括盛纳组件和驱动组件，所述驱动组件将所述盛纳组件内的养分驱动到所述管式培养机构内，且所述养分输入机构位于所述密闭组件之外。
[0008]4、根据项3所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述设备还包括微流控检测芯片以及光学检测机构，所述微流控检测芯片直接或间接与所述管式培养机构连通，所述微流控检测芯片与所述光学检测机构连接。
[0009]5、根据项4所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述微流控检测芯片位于所述密闭组件外。
[0010]6、根据项4所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述管式培养机构包括
进样瓶以及与所述进样瓶连通的培养管路，所述培养管路上设置有循环动力组件，所述循环动力组件用于驱动所述进样瓶内的液体在培养管路中循环流动。
[0011]7、根据项6所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述培养管路包括第一管路以及与所述第一管路直接或间接连通的第二管路。
[0012]8、根据项7所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述第一管路的第一端连接于所述进样瓶的底部，所述第一管路的第二端与所述微流控检测芯片的第一端直接或间接连通；所述第二管路的第一端连接于所述进样瓶的侧壁或顶部，所述第二管路的第二端与所述微流控检测芯片的第二端直接或间接连通。
[0013]9、根据项7所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述进样瓶的顶部设置有空气滤膜，所述进样瓶的侧壁上设置有与所述盛纳组件直接或间接连通的导液管，且所述导液管连接在所述进样瓶侧壁的高度不低于所述第二管路连接在所述进样瓶侧壁的高度；
[0014]所述第一管路上设置有循环动力组件；
[0015]所述进样瓶中放置检测电极，所述检测电极选自铵离子检测电极、钙离子检测电极、氢离子检测电极中的一种或多种。
[0016]10、根据项8所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述微流控检测芯片内设置有多条贯通的流道，所述微流控检测芯片的第一端以及所述微流控检测芯片的第二端均与所述流道连通。
[0017]11、根据项10所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述微流控芯片中设置有光学传感器，所述光学传感器为DO荧光传感器和/或pH荧光传感器。
[0018]12、根据项4所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述光学检测机构包括光学检测平台、可见光吸收度检测装置和/或荧光检测装置，所述可见光吸收度检测装置和/或荧光检测装置设置于所述光学检测平台上，用于检测所述微流控检测芯片内的液体。
[0019]13、根据项10所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，在所述流道内，靠近第一端或第二端处还设置有细胞分离组件，所述细胞分离组件用于除去废旧的培养基。
[0020]14、根据项13所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述细胞分离组件连接有废液收集组件。
[0021]15、根据项10所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，还包括微流控细胞分离芯片，所述微流控细胞分离芯片连接有废液收集组件。
[0022]16、根据项15所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述微流控细胞分离芯片与所述微流控检测芯片连通，从所述微流控检测芯片第一端流入的细胞悬液经过所述微流控细胞分离芯片，废旧培养基与细胞分离，废旧培养基进入所述废液收集组件中，除去废旧的培养基的细胞穿过所述微流控细胞分离芯片进入所述微流控检测芯片中，并从所述微流控检测芯片的第二端流入所述第二管道内；
[0023]通过所述养分输入机构向所述进样瓶中补入新的培养基，新的培养基通过第一管路以及微流控检测芯片与除去废旧的培养基的细胞混合，然后通过所述微流控检测芯片的第二端流入所述第二管道内，循环流动。
[0024]17、根据项8所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述第一管路以及第二管路均为透气性管路，所述第一管路以及第二管路的内径均为0.2
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10mm，优选为1
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3mm，
所述第一管路以及第二管路的管壁厚度为0.1
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1mm，优选为0.1
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0.5mm。
[0025]18、根据项8所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述第一管路以及第二管路的材质选自聚四氟乙烯、可熔性聚四氟乙烯、氨基塑料或硅胶中的一种，优选为AF
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2400。
[0026]19、根据项9所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述进样瓶的体积为0
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100ml，优选0
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10ml，不包含0；所述空气滤膜上的孔径为0.01
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10μm，优选为0.01
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0.22μm。
[0027]20、根据项10所述的用于细胞培养本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，包括养分输入机构、气体分压控制机构和管式培养机构，所述养分输入机构与所述管式培养机构直接或间接连通，所述气体分压控制机构包括密闭组件和分压控制组件，所述分压控制组件与所述密闭组件贯通，所述密闭组件内设置有所述管式培养机构。2.根据权利要求1所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述密闭组件上设置有气体入口和气体出口，且所述分压控制组件通过所述气体入口与所述密闭组件连通，所述气体出口上设置有开关。3.根据权利要求1或2所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述养分输入机构包括盛纳组件和驱动组件，所述驱动组件将所述盛纳组件内的养分驱动到所述管式培养机构内，且所述养分输入机构位于所述密闭组件之外。4.根据权利要求3所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述设备还包括微流控检测芯片以及光学检测机构，所述微流控检测芯片直接或间接与所述管式培养机构连通，所述微流控检测芯片置于光学检测机构中进行光学信号检测。5.根据权利要求4所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述微流控检测芯片位于所述密闭组件外。6.根据权利要求4所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述管式培养机构包括进样瓶以及与所述进样瓶连通的培养管路，所述培养管路上设置有循环动力组件，所述循环动力组件用于驱动所述进样瓶内的液体在培养管路中循环流动。7.根据权利要求6所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述培养管路包括第一管路以及与所述第一管路直接或间接连通的第二管路。8.根据权利要求7所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述第一管路的第一端连接于所述进样瓶的底部，所述第一管路的第二端与所述微流控检测芯片的第一端直接或间接连通；所述第二管路的第一端连接于所述进样瓶的侧壁或顶部，所述第二管路的第二端与所述微流控检测芯片的第二端直接或间接连通。9.根据权利要求7所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述进样瓶的顶部设置有空气滤膜，所述进样瓶的侧壁上设置有与所述盛纳组件直接或间接连通的导液管，且所述导液管连接在所述进样瓶侧壁的高度不低于所述第二管路连接在所述进样瓶侧壁的高度；所述第一管路上设置有循环动力组件；所述进样瓶中放置检测电极，所述检测电极选自铵离子检测电极、钙离子检测电极、氢离子检测电极中的一种或多种。10.根据权利要求8所述的用于细胞培养的灌流装置，其特征在于，所述微流控检测芯片内设置有多条贯通的流道，所述微流控检测芯片的第一端以及所述微流控检测芯片的第二端均与所述流道连通。11.根据权利要求10所述的用于细胞培养的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张翀，郭肖杰，邢新会，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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