一种悬浮型细胞培养单元制造技术

本发明专利技术提供了一种悬浮型细胞培养单元

【技术实现步骤摘要】
一种悬浮型细胞培养单元、装置及系统


[0001]本专利技术涉及细胞培养
，具体涉及一种悬浮型细胞培养单元
、
装置及系统
。

技术介绍

[0002]细胞治疗技术是一种新型的生物治疗手段，其主要原理是通过改良和修复人体自身的细胞，达到治疗疾病的目的
。
这项技术广泛应用于生物医学领域，包括肿瘤治疗
、
组织再生
、
自身免疫疾病治疗等方面
。
[0003]悬浮型细胞的培养指的是一种在受到不断搅动或摇动的液体培养基里，培养单细胞及小细胞团的组织培养系统，是非贴壁依赖性细胞的一种培养方式，在培养过程中需要深层通入空气和二氧化碳，以保证足够的气体交换
。
[0004]现有技术中，如中国公开专利
CN 106047707 A
中公开的一种贴壁
/
悬浮型细胞培养单元
、
装置
、
系统及方法，能够通过补液控制悬浮型细胞培养装置的整个细胞培养过程的培养条件，与悬浮型细胞培养装置配合完成整个细胞培养过程
。
但是悬浮型细胞在大规模培养的过程中需要保证足够的空气以供细胞呼吸，现有技术中难以提供足够的空气
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出一种悬浮型细胞培养单元
、
装置及系统，可以在大规模悬浮型细胞培养过程中提供足够的空气供细胞呼吸，结构简单，使用方便
。
[0006]一种悬浮型细胞培养单元，包括：壳体，所述壳体底部设置有支撑座，所述支撑座的上设置有透气膜，所述透气膜与壳体的内部连接，所述壳体的顶部设置有通气装置，换液口和收获口，所述换液口内连接有第一软管，所述第一软管在壳体内部向下延伸至透气膜上方，所述收获口内连接与第二软管，所述第二软管在壳体内部向下延伸至透气膜的上表面
。
[0007]进一步优选的，所述壳体采用透明材料制造，具体可以是聚碳酸酯
、
聚乳酸
、
聚乙烯
、
聚苯乙烯
、
聚甲基丙烯酸酯
、
玻璃中的一种或几种
。
[0008]进一步优选的，第一软管向下延伸至透气膜上方3‑
5cm。
[0009]优选的，所述透气膜的上表面为光滑的疏水表面，所述透气膜的下表面设置有网格状的加强筋
。
加强筋用于提升透气膜的抗压能力
。
[0010]优选的，所述加强筋与透气膜一体成型
。
[0011]优选的，所述透气膜边缘带有台阶状的密封结构
。
密封结构用于使透气膜与壳体内壁的间隙进行密封，不会漏气的同时使气体可以从透气膜中穿过
。
[0012]进一步优选的，所述透气膜的厚度为
20
‑
100
μ
m。
[0013]进一步优选的，所述透气膜可选用烷基烯烃高分子，烯酰胺类高分子，烯基类高分子，硅氧烷高分子，聚氨酯类高分子，异戊烯
‑
苯乙烯均聚物类高分子中的一种或几种材料制造
[0014]进一步优选的，所述透气膜具有较好的弹性，可以承受1‑
2bar
的正向及反向压力
。
[0015]进一步优选的，所述透气膜具有较好的透气性，透氧速率大于
2x105cm3/m2*24h
，二氧化碳透过速率大于
106cm3/m2*24h。
[0016]优选的，所述壳体的内壁上设置有若干条竖直的挡板，所述挡板沿壳体中轴线圆周均布分布
。
挡板用于在搅拌或摇动时增加剪切力，促进细胞分布均匀
。
[0017]优选的，所述通气装置为通气口，所述通气口与壳体一体成型，所述通气口上设置有
PTFE
膜
。PTFE
膜可以过滤空气中的杂质，提升细胞培养的效果
。
[0018]优选的，所述通气装置为
PTFE
过滤器，所述
PTFE
过滤器通过接口与壳体的顶部连接
。PTFE
过滤器可以过滤空气中的杂质，提升细胞培养的效果
。
[0019]优选的，还包括正压装置
、
负压装置和控制器，所述悬浮型细胞培养单元的上方或下方通过管道与正压装置和负压装置连接，所述控制器与正压装置和负压装置电性连接
。
控制器用于控制正压装置和负压装置的启动，在壳体内提供正压或负压，使透气膜在正压或负压的作用下交替形成向上和向下的圆弧型，引起透气膜上部培养空间的体积变化，上部空气通过通气装置与外部进行气体交换
。
[0020]还提供了一种悬浮型细胞培养装置，包括悬浮型细胞培养单元，所述悬浮型细胞培养单元有2个，分别为一级悬浮型细胞培养单元和二级悬浮型培养单元，所述一级悬浮型细胞培养单元中的收获口通过第一连接管与二级悬浮型细胞培养单元中的换液口相连接，所述第一连接管上设置有第一蠕动泵，所述二级悬浮型细胞培养单元的收获口通过第二连接管与收获容器相连接，所述第二连接管上设置有第二蠕动泵
。
悬浮型细胞培养装置可以实现多级放大培养
。
[0021]进一步优选的，所述收获容器可以是储液袋或储液瓶
。
[0022]还提供了一种悬浮型细胞培养系统，包括悬浮型细胞培养装置，还包括接种瓶和储液装置，所述接种瓶和储液装置与一级悬浮型细胞培养单元中的换液口通过换液管相连接，所述换液管上设置有第三蠕动泵，所述储液装置设置有两个
。
储液装置用于放置废弃培养液和存放新的培养液
。
[0023]进一步优选的，所述储液装置可以采用能控制温度
、
溶氧
、pH
参数的发酵罐
。
[0024]有益效果：
[0025]1、
本专利技术提供了一种悬浮型细胞培养单元
、
装置及系统，将静置培养技术与动态培养技术有机结合起来，可以在大规模悬浮型细胞培养过程中提供足够的空气供细胞呼吸，结构简单，使用方便
。
[0026]2、
现有技术中的悬浮型细胞培养单元内难以提供足够的空气供细胞呼吸，空气不足会时细胞生长缓慢或死亡
。
本专利技术通过设置透气膜
、
正压装置和负压装置，正压装置和负压装置周期性交替提供正压和负压，改变壳体内的压力
。
负压装置启动时，透气膜因为弹性形成一个向下的圆弧形，使壳体内部空间变大，压力变小，外部空气可以从透气装置进入壳体内部，同时因为透气膜的透气性使培养液中的空气加速透过透气膜排放到透气膜下方；正压装置启动时，透气膜形成一个向上的圆弧形，使壳体内部空间变小，压力变大，因为透气膜的透气性，同时壳体内部上方的空气从透气装置排出
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种悬浮型细胞培养单元，其特征在于，包括：壳体，所述壳体底部设置有支撑座，所述支撑座的上设置有透气膜，所述透气膜与壳体的内部连接，所述壳体的顶部设置有通气装置，换液口和收获口，所述换液口内连接有第一软管，所述第一软管在壳体内部向下延伸至透气膜上方，所述收获口内连接与第二软管，所述第二软管在壳体内部向下延伸至透气膜的上表面
。2.
根据权利要求1所述的一种悬浮型细胞培养单元，其特征在于，所述透气膜的上表面为光滑的疏水表面，所述透气膜的下表面设置有网格状的加强筋
。3.
根据权利要求2所述的一种悬浮型细胞培养单元，其特征在于，所述加强筋与透气膜一体成型
。4.
根据权利要求3所述的一种悬浮型细胞培养单元，其特征在于，所述透气膜边缘带有台阶状的密封结构
。5.
根据权利要求1所述的一种悬浮型细胞培养单元，其特征在于，所述壳体的内壁上设置有若干条竖直的挡板，所述挡板沿壳体中轴线圆周均布分布
。6.
根据权利要求1所述的一种悬浮型细胞培养单元，其特征在于，所述通气装置为通气口，所述通气口与壳体一体成型，所述通气口上设置有
PTFE
膜
。7.
根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：敦振毅，栗红建，张丹，李永峰，季夏芸，赵振军，蔡宇卿，张伟男，
申请(专利权)人：江苏谱新生物医药有限公司，
类型：发明
国别省市：