本发明专利技术涉及一种脐带间充质干细胞数字化自动生产方法，采用培养瓶作为细胞生长载体，联合机械流水线及数字化全自动生物反应器构建而成。所述培养瓶包括放置在机械流水线上且外接生物反应器的三只培养瓶；机械流水线包括机械传动装置和电子控制装置，电子控制装置根据生物反应器的处理数据控制机械传动装置使培养瓶在此流水线中完成振荡、翻转、倾斜90度等动作；生物反应器包括控制系统、探测装置、供气装置、加液装置、去液装置，根据探测装置监控细胞培养过程中的关键参数经生物反应器分析处理后协同机械流水线自动完成送气、加液、去液、收集操作从而实现细胞培养全过程，脐带组织块在此自动生产系统中可扩增脐带间充质干细胞至109。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属细胞培养与细胞工程领域，涉及。
技术介绍
传统的细胞培养，大都是人工操作，对生产的各个方面有诸多的限制，比如人员素质、洁净工作室级别、操作管理规章制度等。尽管具备了严格化的生产管理及完善的质量控制，诸多人为因素对干细胞生产的影响也是不可避免的，细胞的质量及稳定性仍然不能保证。目前，生物反应器在国内外诸如疫苗生产的细胞规模生产领域已经广泛开展起来，它可以有效地提高细胞及相关产物的生产效率并减小细胞生产的风险。然而，生物反应器尚未成熟的应用到间充质干细胞，主要原因是1.此项技术条件较高，需要选用合适的载体以使细胞贴附并在立体失重的环境下培养；2.立体失重的细胞培养环境同传统的静止培养有诸多的不同，因此生产出的细胞质量尚不可知，这对间充质干细胞的临床应用也存在一定的风险；3.实践中为了保证间充质干细胞临床应用的疗效和安全性，并不允许长时间扩增，也无需太多的细胞，这也限制了传统的大规模生产细胞的生物反应器的应用。
技术实现思路
为了解决现有技术中人工培养细胞费时费力、细胞培养稳定性差、成本高、效率低等不足，本专利技术提供了一种，应用于细胞的自动化、 流水线培养，减少了人工操作影响因素，确保细胞培养的质量及稳定性，节约细胞培养成本，提高细胞培养效率。本专利技术采用的技术方案是一种，包括以下步骤(1)将无菌采集的脐带剪成Irnm3的组织块，组织块经培养液重悬后经第一培养瓶的组织块添加接口 A2加入，然后关闭组织块添加接口 A2，系统进入细胞培养状态，生物反应器的探测装置对培养过程的各项参数进行探测；(2)生物反应器控制供气装置使细胞生长过程中(X)2的浓度始终保持在5%，并保持培养瓶气压恒定；当培养液中营养物质消耗过多，生物反应器和机械流水线协同操作换液如下第一培养瓶即原代组织块培养瓶受控振荡10秒钟后翻转倒置，培养液由去液接口 A3排除，第一培养瓶受控翻转正置，经加液接口 Al补充新的培养液；(3)机械流水线保持第一培养瓶中细胞培养温度37°C恒定，并定期微小振荡，保证原代细胞贴壁均一；(4)生物反应器的探测装置通过探测各项关键参数变化趋势，分析、判断出第一培养瓶中的细胞生长状况，并计算出细胞传代的时间，细胞消化所需的各种液体的量；(5)至细胞传代时，第一培养瓶受控翻转倒置，培养液由去液接口A3排除，第一培养瓶受控翻转正置，经加液接口 Al补充生理盐水，机械流水线振荡使第一培养瓶洗涤10秒钟，第一培养瓶受控翻转倒置，生理盐水由去液接口 A3排除，第一培养瓶受控翻转正置，再经加液接口 Al补充细胞消化所需的酶，机械流水线振荡培养瓶37°C消化5分钟，第一培养瓶受控翻转呈90度竖直，使细胞悬液经收集接口 A4转移至第二培养瓶的细胞添加接口 B2， 第一培养瓶受控翻转正置，再经加液接口 Al补充少量培养液，机械流水线振荡培养瓶10秒钟，第一培养瓶受控翻转呈90度竖直，使残留细胞悬液经收集接口 A4转移至第二培养瓶的细胞添加接口 B2 ；(6)第一培养瓶受控复位，经加液接口Al补充培养液，瓶中原代组织块继续培养；(7)第二培养瓶受控侧翻90度后迅速正置以保证各细胞培养层液体分布均勻，静置培养12小时使细胞贴壁，第二培养瓶受控侧翻90度后停留5秒钟后缓慢倒置，培养液经去液接口 B3排除，第二培养瓶受控翻转正置，生理盐水经加液接口 Bl加入，第二培养瓶受控侧翻90度后迅速正置，机械流水线振荡洗涤10秒钟，第二培养瓶受控侧翻90度后停留5秒钟后缓慢倒置，生理盐水由去液接口 B3排除，第二培养瓶受控翻转正置，经加液接口 Bl补加新的培养液，第二培养瓶受控侧翻90度后迅速正置后静置培养；探测装置通过探测各项关键参数变化趋势，分析、判断出第二培养瓶中细胞生长状况，并计算出细胞传代的时间和细胞消化所需的各种液体的量；(8)至细胞传代时，第二培养瓶受控侧翻90度后停留5秒钟后缓慢倒置，培养液由去液接口 B3排除，培养瓶受控翻转正置，经加液接口 Bl补充生理盐水，第二培养瓶受控侧翻90 度后迅速正置，机械流水线振荡培养瓶洗涤10秒钟，培养瓶受控侧翻90度后停留5秒钟后缓慢倒置，生理盐水由去液接口 B3排除，培养瓶受控翻转正置，再经加液接口 Bl补充细胞消化所需的酶，第二培养瓶受控侧翻90度后迅速正置，机械流水线振荡培养瓶37°C消化5 分钟，培养瓶受控翻转呈90度竖直状态，使细胞悬液经收集接口 B4转移至第三培养瓶的细胞添加接口 C2，第二培养瓶受控翻转正置，再经加液接口 Bl补充少量培养液，第二培养瓶受控侧翻90度后迅速正置，机械流水线振荡培养瓶10秒钟，第二培养瓶受控翻转呈90 度竖直状态，使残留细胞悬液经收集接口 B4转移至第三培养瓶的细胞添加接口 C2 ；(9)第二培养瓶受控复位，等待从第一培养瓶中消化的细胞再次移入培养；(10)第三培养瓶受控侧翻90度后迅速正置以保证各细胞培养层液体分布均勻，静置培养12小时使细胞贴壁，第三培养瓶受控侧翻90度后停留5秒钟后缓慢倒置，培养液经去液接口 C3排除，第三培养瓶受控翻转正置，生理盐水经加液接口 Cl加入，第三培养瓶受控侧翻90度后迅速正置，机械流水线振荡洗涤10秒钟，第三培养瓶受控侧翻90度后停留5秒钟后缓慢倒置，生理盐水由去液接口 C3排除，第三培养瓶受控翻转正置，经加液接口 Cl补加新的培养液，第三培养瓶受控侧翻90度后迅速正置后静置培养；探测装置通过探测各项关键参数变化趋势，分析、判断出第三培养瓶中细胞生长状况，并计算出细胞传代的时间和细胞消化所需的各种液体的量；(11)细胞传代时，第三培养瓶受控侧翻90度后停留5秒钟后缓慢倒置，培养液由去液接口 C3排除，培养瓶受控翻转正置，经加液接口 Cl补充生理盐水，第三培养瓶受控侧翻90 度后迅速正置，机械流水线振荡培养瓶洗涤10秒钟，培养瓶受控侧翻90度后停留5秒钟后缓慢倒置，生理盐水由去液接口 C3排除，培养瓶受控翻转正置，再经加液接口 Cl补充细胞消化所需的酶，第三培养瓶受控侧翻90度后迅速正置，机械流水线振荡培养瓶37°C消化5 分钟，培养瓶受控翻转呈90度竖直状态，使细胞悬液经收集接口 C4转移至细胞收集容器中，第三培养瓶受控翻转正置，再经加液接口 Cl补充少量培养液，第三培养瓶受控侧翻90 度后迅速正置，机械流水线振荡培养瓶10秒钟，第三培养瓶受控侧翻90度后停留5秒钟后缓慢倒置，使残留细胞悬液经收集接口 C4转移至细胞收集容器中；(12)从第一培养瓶中长出的细胞，重复上述步骤0)-(11)操作3次后，此来源的脐带间充质干细胞培养的操作结束；(13)细胞收集容器中收集的细胞经简单的洗涤即可得到临床用的脐带间充质干细胞。所述培养瓶包括至少三只培养瓶，至少三只培养瓶均水平放置于机械流水线上， 至少三只培养瓶的瓶盖上均设置生物反应器的供气装置、探测装置；至少三只培养瓶的第一培养瓶为培养原代细胞的单层培养瓶，第一培养瓶的瓶底设有四个接口分别为加液接口 Al、组织块添加接口 A2、去液接口 A3和收集接口 A4，加液接口 Al和去液接口 A3均连接生物反应器，加液接口 Al的作用是从生物反应器中补加培养液、消化液等细胞培养所需的相关溶液，组织块添加接口 A2的作用是添加脐带华通氏胶组织块，添加后即封闭，去液接口 A3是将已本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种脐带间充质干细胞数字化自动生产方法，包括以下步骤：（１）将无菌采集的脐带剪成１ｍｍ３的组织块，组织块经培养液重悬后经第一培养瓶的组织块添加接口Ａ２加入，然后关闭组织块添加接口Ａ２，系统进入细胞培养状态，生物反应器的探测装置对培养过程的各项参数进行探测；（２）生物反应器控制供气装置使细胞生长过程中ＣＯ２的浓度始终保持在５％，并保持培养瓶气压恒定；当培养液中营养物质消耗过多，生物反应器和机械流水线协同操作换液如下：第一培养瓶即原代组织块培养瓶受控振荡１０秒钟后翻转倒置，培养液由去液接口Ａ３排除，第一培养瓶受控翻转正置，经加液接口Ａ１补充新的培养液；（３）机械流水线保持第一培养瓶中细胞培养温度３７℃恒定，并定期微小振荡，保证原代细胞贴壁均一；（４）生物反应器的探测装置通过探测各项关键参数变化趋势，分析、判断出第一培养瓶中的细胞生长状况，并计算出细胞传代的时间，细胞消化所需的各种液体的量；（５）至细胞传代时，第一培养瓶受控翻转倒置，培养液由去液接口Ａ３排除，第一培养瓶受控翻转正置，经加液接口Ａ１补充生理盐水，机械流水线振荡使第一培养瓶洗涤１０秒钟，第一培养瓶受控翻转倒置，生理盐水由去液接口Ａ３排除，第一培养瓶受控翻转正置，再经加液接口Ａ１补充细胞消化所需的酶，机械流水线振荡培养瓶３７℃消化５分钟，第一培养瓶受控翻转呈９０度竖直，使细胞悬液经收集接口Ａ４转移至第二培养瓶的细胞添加接口Ｂ２，第一培养瓶受控翻转正置，再经加液接口Ａ１补充少量培养液，机械流水线振荡培养瓶１０秒钟，第一培养瓶受控翻转呈９０度竖直，使残留细胞悬液经收集接口Ａ４转移至第二培养瓶的细胞添加接口Ｂ２；（６）第一培养瓶受控复位，经加液接口Ａ１补充培养液，瓶中原代组织块继续培养；（７）第二培养瓶受控侧翻９０度后迅速正置以保证各细胞培养层液体分布均匀，静置培养１２小时使细胞贴壁，第二培养瓶受控侧翻９０度后停留５秒钟后缓慢倒置，培养液经去液接口Ｂ３排除，第二培养瓶受控翻转正置，生理盐水经加液接口Ｂ１加入，第二培养瓶受控侧翻９０度后迅速正置，机械流水线振荡洗涤１０秒钟，第二培养瓶受控侧翻９０度后停留５秒钟后缓慢倒置，生理盐水由去液接口Ｂ３排除，第二培养瓶受控翻转正置，经加液接口Ｂ１补加新的培养液，第二培养瓶受控侧翻９０度后迅速正置后静置培养；探测装置通过探测各项关键参数变化趋势，分析、判断出第二培养瓶中细胞生长状况，并计算出细胞传代的时间和细胞消化所需的各种液体的量；（８）至细胞传代时，第二培养瓶受控侧翻９０度后停留５秒钟后缓慢倒置，培养液由去液接口Ｂ３排除，培养瓶受控翻转正置，经加液接口Ｂ１补充生理盐水，第二培养瓶受控侧翻９０度后迅速正置，机械流水线振荡培养瓶洗涤１０秒钟，培养瓶受控侧翻９０度后停留５秒钟后缓慢倒置，生理盐水由去液接口Ｂ３排除，培养瓶受控翻转正置，再经加液接口Ｂ１补充细胞消化所需的酶，第二培养瓶受控侧翻９０度后迅速正置，机械流水线振荡培养瓶３７℃消化５分钟， 培养瓶受控翻转呈９０度竖直状态，使细胞悬液经收集接口Ｂ４转移至第三培养瓶的细胞添加接口Ｃ２，第二培养瓶受控翻转正置，再经加液接口Ｂ１补充少量培养液，第二培养瓶受控侧翻９０度后迅速正置，机械流水线振荡培养瓶１０秒钟，第二培养瓶受控翻转呈９０度竖直状态，使残留细胞悬液经收集接口Ｂ４转移至第三培养瓶的细胞添加接口Ｃ２；（９）第二培养瓶受控复位，等待从第一培养瓶中消化的细胞再次移入培养；（１０）第三培养瓶受控侧翻９０度后迅速正置以保证各细胞培养层液体分布均匀，静置培养１２小时使细胞贴壁，第三培养瓶受控侧翻９０度后停留５秒钟后缓慢倒置，培养液经去液接口Ｃ３排除，第三培养瓶受控翻转正置，生理盐水经加液接口Ｃ１加入，第三培养瓶受控侧翻９０度后迅速正置，机械流水线振荡洗涤１０秒钟，第三培养瓶受控侧翻９０度后停留５秒钟后缓慢倒置，生理盐水由去液接口Ｃ３排除，第三培养瓶受控翻转正置，经加液接口Ｃ１补加新的培养液，第三培养瓶受控侧翻９０度后迅速正置后静置培养；探测装置通过探测各项关键参数变化趋势，分析、判断出第三培养瓶中细胞生长状况，并计算出细胞传代的时间和细胞消化所需的各种液体的量；（１１）细胞传代时，第三培养瓶受控侧翻９０度后停留５秒钟后缓慢倒置，培养液由去液接口Ｃ３排除，培养瓶受控翻转正置，经加液接口Ｃ１补充生理盐水，第三培养瓶受控侧翻９０度后迅速正置，机械流水线振荡培养瓶洗涤１０秒钟，培养瓶受控侧翻９０度后停留５秒钟后缓慢倒置，生理盐水由去液接口Ｃ３排除，培养瓶受控翻转正置，再经加液接口Ｃ１补充细胞消化所需的酶，第三培养瓶受控侧翻９０度后迅速正置，机械流水线振荡培养瓶３７℃消化５分钟， 培养瓶受控翻转呈９０度竖直状态，使细胞悬液经收集接口Ｃ４转移至细胞收集容器中，第三培养瓶受控翻转正置，再经加液接口Ｃ１补充少量培...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨兵，李伟，
申请(专利权)人：江苏省北科生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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