專利名稱：細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置和移液方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藥物化工和生物化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明是 一種細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置和移液方法。
背景技術(shù)：
微載體(Microcarrier)是指直徑在100-200 um (Cytodex1，2 and
3)，能適用于貼壁細(xì)胞生長的微珠。 一般是由天然葡聚糖或者各種合 成的聚合物組成。目前，國際市場上出售的微載體商品的類型已經(jīng)達(dá) 十幾種以上，包括液體微載體、大孔明膠微載體、聚苯乙烯微載體、 PHEMA微載體、甲殼質(zhì)微載體、聚氨酯泡沬微載體、藻酸鹽凝膠微 載體以及磁性微載體等。微載體培養(yǎng)是目前公認(rèn)的最有發(fā)展前途的一 種動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)疫苗、基因工程產(chǎn)品等。 動(dòng)物細(xì)胞的微載體培養(yǎng)，對(duì)于貼壁型細(xì)胞而言，是得到廣泛的采 用。要得到動(dòng)物細(xì)胞的高密度培養(yǎng)，以獲取較高、較多的產(chǎn)物，連續(xù) 流加，(不斷地抽取上清液，添加培養(yǎng)液)，是很重要的。
細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液管是連續(xù)(Perfusion)培養(yǎng)必不可少的裝置。 細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液管結(jié)構(gòu)，目前有二種設(shè)計(jì)方案
1. 過濾型裝有不銹鋼濾網(wǎng)(美國NBSC玻璃罐上裝的Decanting Column)，或中空纖維管。
2. 擋板型主要有美國NBSC專利的移液管(管內(nèi)串焊有十來個(gè) 倒放的漏斗)。
上述第一種過濾型細(xì)胞微載體移液管結(jié)構(gòu)，在使用中，用不了多少時(shí)間(十多個(gè)小時(shí)后)，即為微載體堵死通道，而致流加失敗。因 而，使用壽命比較短。
第二種擋板型細(xì)胞微載體移液管結(jié)構(gòu)，在美國NBSC 30L罐的實(shí) 驗(yàn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，用于二倍工作容積/日以下的換液量，可以正常工作； 當(dāng)換液量大于2倍時(shí)，有微載體被抽出罐外，而這是不允許的。因而， 現(xiàn)有的移液裝置的移液過程存在缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置。該移液裝置
可以實(shí)現(xiàn)液位自動(dòng)控制、換液量大的技術(shù)效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 本發(fā)明所用的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置，包括以下結(jié)構(gòu)盛有微
載體和培養(yǎng)液的培養(yǎng)器，在該培養(yǎng)器中插有移液管，移液管通過液體
輸送管路與液體抽取泵相連接；在移液管的上部設(shè)有通氣孔，在移液 管的下部設(shè)有濾網(wǎng)；培養(yǎng)器內(nèi)還設(shè)有培養(yǎng)液補(bǔ)加泵。 所述的液體抽取泵設(shè)定為間斷工作模式。 所述的移液管設(shè)有的濾網(wǎng)，是用于攔截微載體。 所述的通氣孔設(shè)在所述的濾網(wǎng)之上且高于所述的培養(yǎng)器液面處 的液位控制線。
所述的液體抽取泵和培養(yǎng)液補(bǔ)加泵優(yōu)選是蠕動(dòng)泵。蠕動(dòng)泵是一種 新型的工業(yè)用泵，尤其適合輸送帶有敏感性的、無菌要求的介質(zhì)。
所述的移液管設(shè)有上0型圈和下0型圈，所述的濾網(wǎng)夾設(shè)在上 型圈和下O型圈之間。該兩個(gè)O型圈用于固定和密封所述的濾網(wǎng)。
所述的液體輸送管路優(yōu)選是硅膠軟管組成的管路。
本發(fā)明還提出一種細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液方法，包括以下步驟培
5養(yǎng)液補(bǔ)加泵通過液體輸送管路連續(xù)地將培養(yǎng)液輸送至液體培養(yǎng)器，液 體抽取泵通過液體輸送管路間歇地將培養(yǎng)液從液體培養(yǎng)器中抽出。這 樣做，可以達(dá)到自動(dòng)控制液位的目的。
移液過程中，所述的液體抽取泵的抽取流量大于所述的培養(yǎng)液補(bǔ)
加泵的補(bǔ)加流量，液體抽取泵必須設(shè)定為間斷工作(ON-OFF)模式。
當(dāng)抽取泵暫停時(shí)，移液管上網(wǎng)的內(nèi)外，壓力平衡，微載體在自身重力 和罐中旋流沖刷下，自貼附的網(wǎng)上脫落下來。如此循環(huán)，貼附和脫落 不斷地交替進(jìn)行，而使移液管不致堵死，正常地抽取設(shè)定的溶液量。 移液管中抽吸管之下管口，應(yīng)置于培養(yǎng)器中理想的液面設(shè)置位置，由 于對(duì)抽取泵和補(bǔ)加泵的不同設(shè)置，抽取流量大流加流量， 一旦培養(yǎng)器 內(nèi)液面低于抽吸管之下管口，便不再有液體被抽出。這樣來實(shí)現(xiàn)培養(yǎng) 器內(nèi)液位的自動(dòng)控制。
本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置具有工作效率高、提取質(zhì)量穩(wěn) 定的優(yōu)點(diǎn)，微載體既不會(huì)被抽取出來，也不會(huì)堵死孔隙，換液量可達(dá) 到四倍以上工作體積/日。


圖1是本發(fā)明的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的移液管的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明1.液體抽取泵；2.培養(yǎng)液補(bǔ)加泵；3.微載體； 4.濾網(wǎng)；5.通氣孔；6.培養(yǎng)器；7.移液管；8.硅膠軟管；9.攪拌 器；10.營養(yǎng)液瓶；11.抽出液瓶；12.上O型圈；13.下O型圈；14. 支撐管；15.抽吸管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖l和圖2所示，本發(fā)明的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置，設(shè)有一 盛有微載體3的培養(yǎng)器6，在該培養(yǎng)器6中插有移液管7，移液管7 通過液體輸送管路8與液體抽取泵1相連接；在移液管7的上部設(shè)有 通氣孔5，在移液管7的下部設(shè)有濾網(wǎng)4;培養(yǎng)器6內(nèi)還設(shè)有培養(yǎng)液 補(bǔ)加泵2。
所述的通氣孔5設(shè)在所述的濾網(wǎng)4之上、高于所述的培養(yǎng)器6液 面處的液位控制線之上。通氣孔5設(shè)于移液管7的上部，當(dāng)移液管7 中的液體逐漸減少時(shí)，可以從通氣孔5處進(jìn)入相應(yīng)量的氣體，從而實(shí) 現(xiàn)內(nèi)外壓力的平衡。當(dāng)液體的液位高于抽吸管15下管口時(shí)，液體抽 取泵1可以從移液管7中抽出液體，抽出的液體進(jìn)入抽出液瓶11中； 當(dāng)液體的液位低于抽吸管15下管口時(shí)，液體抽取泵1則不能從移液 管7中抽出液體。
如圖2所示，所述的移液管7設(shè)有上0型圈12和下0型圈13， 所述的濾網(wǎng)4夾設(shè)在上0型圈12和下0型圈13之間。
液體輸送管路8與培養(yǎng)液補(bǔ)加泵2相連接，培養(yǎng)器中液體可以不 斷得到補(bǔ)充。在本實(shí)施例中，液體輸送管路8為硅膠軟管組成的管路。
在細(xì)胞微載體培養(yǎng)器6中，還設(shè)有攪拌器9，將所述的微載體3 和培養(yǎng)液混合均勻。
使用時(shí)，將液體抽取泵1設(shè)定為ON-OFF (間斷工作)模式。當(dāng) 液體抽取泵l暫停時(shí)，移液管支撐管14中的內(nèi)外壓力平衡，微載體 3在自身重力和培養(yǎng)器6中旋流沖刷下，自貼附的濾網(wǎng)4上脫落下來。 當(dāng)液體抽取泵1工作時(shí)，抽取溶液，微載體3也逐漸地貼附在濾網(wǎng)上。 如此循環(huán)，貼附和脫落不斷地交替進(jìn)行，而使移液管支撐管14中不致堵死，因而正常地抽取設(shè)定的溶液量。移液管中抽吸管15之下管 口，應(yīng)置于培養(yǎng)器中理想的液面設(shè)置位置，由于對(duì)抽取泵和補(bǔ)加泵的 不同設(shè)置，液體抽取泵1的抽取流量大于培養(yǎng)液補(bǔ)加泵2的補(bǔ)加流量，
一旦培養(yǎng)器內(nèi)液面低于抽吸管2之下管口，便不再有液體被抽出。這
樣來實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)器內(nèi)液位的自動(dòng)控制。
采用本發(fā)明的移液裝置，設(shè)定液體抽取蠕動(dòng)泵1的抽取率(抽取
率0.05 0.1升/min)高于液體補(bǔ)加蠕動(dòng)泵2的添加率(添加率0.04 0.08升/min)，可以達(dá)到液位的自動(dòng)控制。
從液體抽取泵1抽取的液體進(jìn)入抽取液瓶11中，進(jìn)行收集；而 培養(yǎng)液補(bǔ)加泵2從培養(yǎng)液瓶10中抽出，不斷地向培養(yǎng)器6中補(bǔ)充必 要的液體。
采用本實(shí)施例，微載體3既不會(huì)被抽取出來，也不會(huì)堵死孔隙， 換液量可達(dá)到四倍以上工作體積/日。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置和移液方法進(jìn) 行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn) 行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核 心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi) 容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
8
權(quán)利要求
1. 一種細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置，其特征在于，設(shè)有以下結(jié)構(gòu)盛有微載體的培養(yǎng)器，在該培養(yǎng)器中插有移液管，移液管通過液體輸送管路與液體抽取泵相連接；在移液管的上部設(shè)有通氣孔，在移液管的下部設(shè)有濾網(wǎng)；培養(yǎng)器內(nèi)還設(shè)有培養(yǎng)液補(bǔ)加泵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置，其特征在 于所述的液體抽取泵設(shè)定為間斷工作模式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置，其特征在于所述的通氣孔設(shè)在所述的濾網(wǎng)之上且高于所述的培養(yǎng)器液面處的 液位控制線。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置，其特征在 于所述的液體抽取泵和培養(yǎng)液補(bǔ)加泵均為蠕動(dòng)泵。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置，其特征在 于所述的移液管設(shè)有上O型圈和下O型圈，所述的濾網(wǎng)夾設(shè)在上O 型圈和下O型圈之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置，其特征在于所述的液體輸送管路是硅膠軟管組成的管路。
7. —種細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液方法，培養(yǎng)液補(bǔ)加泵通過液體輸送 管路將培養(yǎng)液補(bǔ)加到細(xì)胞培養(yǎng)器中，液體抽取泵通過液體輸送管路和 移液管間歇地將培養(yǎng)器中的培養(yǎng)液抽出；其特征在于液體抽取泵以間歇方式將培養(yǎng)液抽出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液方法，其特征在于所述的間歇方式是將所述的液體抽取泵設(shè)定為間斷工作模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液方法，其特征在 于所述的液體抽取泵的抽取流量大于所述的培養(yǎng)液補(bǔ)加泵的補(bǔ)加流
全文摘要
本發(fā)明公開了一種細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置和移液方法。該移液裝置設(shè)有以下結(jié)構(gòu)盛有微載體的培養(yǎng)器，在該培養(yǎng)器中插有移液管，移液管通過液體輸送管路與液體抽取泵相連接；在移液管的上部設(shè)有通氣孔，在移液管的下部設(shè)有濾網(wǎng)；培養(yǎng)器內(nèi)還接有培養(yǎng)液補(bǔ)加泵。該移液方法包括以下步驟培養(yǎng)液補(bǔ)加泵通過液體輸送管路連續(xù)地將培養(yǎng)液輸送至液體培養(yǎng)器，液體抽取泵通過液體輸送管路間歇地將培養(yǎng)液從液體培養(yǎng)器中抽出。本發(fā)明的細(xì)胞微載體培養(yǎng)移液裝置具有工作效率高、提取質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，微載體既不會(huì)被抽取出來，也不會(huì)堵死孔隙，換液量可達(dá)到四倍以上工作體積/日。
文檔編號(hào)C12M3/00GK101429482SQ20081020332
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者鄭振彬, 陳光南, 陳貽鍇 申請(qǐng)人:上海日泰醫(yī)藥設(shè)備工程有限公司