專利名稱：移動(dòng)載體式培養(yǎng)干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，具體是一種移動(dòng)載體式培養(yǎng)干細(xì)胞等治療用細(xì)胞 的裝置和方法。
背景技術(shù)：
自從1998年詹姆士 ·湯姆生(James Thomson)從人類體外受精卵取得胚胎干細(xì) 胞，并能穩(wěn)定地在體外培養(yǎng)之后，干細(xì)胞等其他治療用細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)裝置(如培養(yǎng)瓶、 培養(yǎng)袋等)相對(duì)固定，培養(yǎng)過(guò)程和方法也日趨成熟。其共同特點(diǎn)是在培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)袋等細(xì) 胞培養(yǎng)裝置中，接種干細(xì)胞等其他治療用細(xì)胞。在合適的條件下培養(yǎng)一定時(shí)間后，需打開培 養(yǎng)裝置，通過(guò)換液去掉非貼壁細(xì)胞。在貼壁細(xì)胞達(dá)到一定數(shù)量以后，再次打開培養(yǎng)裝置，通 過(guò)酶解消化、吹打等步驟回收細(xì)胞或作為種子進(jìn)行傳代。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程會(huì)對(duì)細(xì)胞造成極大 的損傷，使用這樣的細(xì)胞作為傳代的種子，非常不利于干細(xì)胞的培養(yǎng)和擴(kuò)增。實(shí)驗(yàn)操作繁 瑣、費(fèi)時(shí)，而且多次打開培養(yǎng)裝置也增加了染菌的危險(xiǎn)。因此，在原有的設(shè)計(jì)在硬件上不能 滿足需要的前提下，一種可移動(dòng)載體培養(yǎng)制備及擴(kuò)增干細(xì)胞等其他治療用細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng) 裝置、過(guò)程和方法可起到保證細(xì)胞不受損傷，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單方便，降低染菌風(fēng)險(xiǎn)等作用。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ENG GAO等人在《TranslationalResearch》2008， 151 :293-302 上發(fā)表的"In vitro cultivation of islet-like cellclusters from human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells“(人類M帶血 1、司充質(zhì) 干細(xì)胞島狀細(xì)胞團(tuán)的體外培養(yǎng))一文中，提出首先從人類臍帶血中分離出來(lái)單核的間充質(zhì) 干細(xì)胞，以5. 5mmol/L葡萄糖水溶液(含30%的小牛血清蛋白)進(jìn)行種子培養(yǎng)。將細(xì)胞濃 度稀釋到IX 106cells/L，將其接種到T25型培養(yǎng)瓶中，在濃度為5%的(X)2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)， 8天后換液并洗去未貼壁細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞長(zhǎng)滿培養(yǎng)瓶底部后，打開瓶口，加入濃度為0. 25%胰 酶-EDTA進(jìn)行酶解消化并吹打，從而收獲細(xì)胞或作為種子進(jìn)行傳代。其不足之處是該細(xì)胞 培養(yǎng)系統(tǒng)每次傳代培養(yǎng)都要經(jīng)過(guò)換液、酶解消化、吹打等步驟。這使細(xì)胞受到嚴(yán)重?fù)p傷，傳 代培養(yǎng)受到影響，并且增加了在培養(yǎng)裝置內(nèi)部的工作量，耗時(shí)而費(fèi)力，增加了染菌的風(fēng)險(xiǎn)， 為干細(xì)胞等治療用細(xì)胞在醫(yī)療上的應(yīng)用帶來(lái)安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種移動(dòng)載體式培養(yǎng)干細(xì)胞的裝置，以解決現(xiàn)有培養(yǎng) 裝置中對(duì)細(xì)胞的損害，以及操作繁瑣，容易染菌的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的第二目的在于提供一種移動(dòng)載體式培養(yǎng)治療用細(xì)胞的方法，以解決現(xiàn)有 培養(yǎng)裝置中對(duì)細(xì)胞的損害，以及操作繁瑣，容易染菌的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括細(xì)胞培養(yǎng)裝置系統(tǒng)。細(xì)胞裝置系 統(tǒng)由接種口，取樣口，填料口，細(xì)胞培養(yǎng)裝置，截滯裝置，可移動(dòng)載體組成。培養(yǎng)基通過(guò)填料 口進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)部，從接種口加入少量已經(jīng)帶有細(xì)胞的可移動(dòng)載體或者細(xì)胞作為種 子，再?gòu)奶盍峡诩尤脒m量的空載可移動(dòng)載體。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間培養(yǎng)后，絕大部分或全部可移動(dòng)載體長(zhǎng)滿細(xì)胞時(shí)，通過(guò)取樣口用吸管將可移動(dòng)載體吸取出來(lái)。將吸取出來(lái)的可移動(dòng)載體分 成若干等份，作為傳代培養(yǎng)的種子。當(dāng)最后一次傳代培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，將所有長(zhǎng)有細(xì)胞的可移動(dòng) 載體從培養(yǎng)裝置中取出，經(jīng)酶解消化及吹打過(guò)程收獲細(xì)胞。本發(fā)明實(shí)施時(shí)，培養(yǎng)基通過(guò)填料口進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)部，以帶有細(xì)胞的可移動(dòng) 載體或者細(xì)胞作為種子從接種口加入，再?gòu)奶盍峡诩尤脒m量的空白可移動(dòng)載體。經(jīng)過(guò)一段 時(shí)間培養(yǎng)后，當(dāng)絕大部分或全部可移動(dòng)載體長(zhǎng)滿細(xì)胞時(shí)，通過(guò)取樣口用吸管將可移動(dòng)載體 吸取出來(lái)。將吸取出來(lái)的可移動(dòng)載體分成若干等份，作為傳代培養(yǎng)的種子，或經(jīng)酶解消化及 吹打過(guò)程進(jìn)行收獲。本發(fā)明所述可移動(dòng)載體細(xì)胞可以形成懸浮或固定床培養(yǎng)系統(tǒng)，用做種子的細(xì)胞由 于沒(méi)有經(jīng)過(guò)酶解消化及吹打等過(guò)程，細(xì)胞活性沒(méi)有受到破壞，并且最大限度的降低了染菌 的危險(xiǎn)。利用可移動(dòng)載體作為細(xì)胞貼壁的支持物，使得收獲細(xì)胞非常方便，為規(guī)?；囵B(yǎng)提 供可能的途徑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將細(xì)胞酶解消化及吹打等過(guò)程均在培養(yǎng)系統(tǒng)之外進(jìn)行， 使得傳代過(guò)程中細(xì)胞不會(huì)受到損傷，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞培養(yǎng)和收獲的分離，簡(jiǎn)化了細(xì)胞培養(yǎng)的操 作過(guò)程，降低了染菌風(fēng)險(xiǎn)，提高了工作效率。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明內(nèi)置截滯裝置；圖3為本發(fā)明外置截滯裝置。圖中，1.接種口、2.取樣口、3.填料口、4.細(xì)胞培養(yǎng)裝置、5.截滯裝置、6.可移動(dòng) 載體、7. —號(hào)廢液/收獲液出口、8.內(nèi)置截滯裝置、9.泵、10.外置截滯裝置、11. 二號(hào)廢液 /收獲液出口
具體實(shí)施例方式本專利的核心在于一種移動(dòng)載體式培養(yǎng)干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的裝置和方法，利 用可移動(dòng)載體作為細(xì)胞生長(zhǎng)的支持物。該方法避免了傳統(tǒng)培養(yǎng)方法中傳代過(guò)程中對(duì)細(xì)胞造 成的損傷，同時(shí)該方法操作簡(jiǎn)單，不易染菌，也為規(guī)模化培養(yǎng)提供了可能性。請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明細(xì)胞培養(yǎng)裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖。它包括用于接種的接 種口 1、用于培養(yǎng)期間檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)狀況的取樣口 2、用于裝填和取出可移動(dòng)載體的填料口 3、阻擋可移動(dòng)載體從培養(yǎng)裝置中流出的截滯裝置5，作為細(xì)胞生長(zhǎng)支持物的可移動(dòng)載體6。請(qǐng)參閱圖2和圖3，截滯裝置5可以是內(nèi)置截滯裝置8，也可以為外置截滯裝置10。 內(nèi)置截滯裝置8固定于細(xì)胞培養(yǎng)裝置4內(nèi)部，包括擋板、滲透膜、微孔濾膜等，其作用為連續(xù) 培養(yǎng)時(shí)避免可移動(dòng)載體隨培養(yǎng)基從一號(hào)廢液/收獲液出口 7流失。外置截滯裝置10固定 于細(xì)胞培養(yǎng)裝置4外部，包括離心機(jī)，重力沉降等裝置，其作用為連續(xù)培養(yǎng)時(shí)避免可移動(dòng)載 體隨培養(yǎng)基從二號(hào)廢液/收獲液出口 11流失。一種移動(dòng)載體式培養(yǎng)干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的方法，包括以下操作方法第一步、提供細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其包括用于接種的接種口，用于取樣和吸取可移動(dòng)載 體的取樣口，添加可移動(dòng)載體和培養(yǎng)基的填料口，用于培養(yǎng)干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，連續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中防止可移動(dòng)載體從廢液口流出的截滯裝置，作為包括干細(xì)胞等治 療用細(xì)胞生長(zhǎng)支持物的可移動(dòng)載體，接種口、取樣口、填料口分別設(shè)置在所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置 上，可移動(dòng)載體設(shè)置在所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)；第二步、通過(guò)填料口在細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)加入培養(yǎng)基，為干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的培 養(yǎng)擴(kuò)增提供營(yíng)養(yǎng)，通過(guò)接種口在細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)接種帶有細(xì)胞的可移動(dòng)載體或細(xì)胞，為干 細(xì)胞等治療用細(xì)胞的培養(yǎng)擴(kuò)增提供種子細(xì)胞。通過(guò)填料口在細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)填入適量的空 載可移動(dòng)載體，為包括干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的培養(yǎng)擴(kuò)增提供生長(zhǎng)的支持物；第三步、經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間培養(yǎng)后，部分或全部可移動(dòng)載體長(zhǎng)滿細(xì)胞時(shí)，通過(guò)取樣口用 吸附工具將可移動(dòng)載體吸取出來(lái)，將吸取出來(lái)的可移動(dòng)載體分成若干等份，作為傳代培養(yǎng) 的種子，當(dāng)最后一次傳代培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，將所有長(zhǎng)有細(xì)胞的可移動(dòng)載體從培養(yǎng)裝置中取出，經(jīng) 酶解消化及吹打過(guò)程收獲細(xì)胞。以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域 的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)載體式培養(yǎng)干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)提供細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其包括用于接種的接種口，用于取樣和吸取可移動(dòng)載體的取樣 口，添加可移動(dòng)載體和培養(yǎng)基的填料口，用于培養(yǎng)干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，連 續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中防止可移動(dòng)載體從廢液口流出的截滯裝置，作為干細(xì)胞等治療用細(xì)胞生長(zhǎng)支 持物的可移動(dòng)載體，接種口、取樣口、填料口分別設(shè)置在所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置上，可移動(dòng)載體 設(shè)置在所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)；(2)通過(guò)填料口在細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)加入培養(yǎng)基，為干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的培養(yǎng)擴(kuò)增提 供營(yíng)養(yǎng)，通過(guò)接種口在細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)接種帶有細(xì)胞的可移動(dòng)載體或者細(xì)胞，為干細(xì)胞等 治療用細(xì)胞的培養(yǎng)擴(kuò)增提供種子細(xì)胞。通過(guò)填料口在細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)填入適量的空載可移 動(dòng)載體，為干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的培養(yǎng)擴(kuò)增提供生長(zhǎng)擴(kuò)展的支持物；(3)經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間培養(yǎng)后，部分或全部可移動(dòng)載體長(zhǎng)滿細(xì)胞時(shí)，通過(guò)取樣口用吸附工具 將可移動(dòng)載體吸取出來(lái)，將吸取出來(lái)的可移動(dòng)載體分成若干等份，作為傳代培養(yǎng)的種子；當(dāng) 最后一次傳代培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，將所有長(zhǎng)有細(xì)胞的可移動(dòng)載體從培養(yǎng)裝置中取出，經(jīng)酶解消化 及吹打過(guò)程收獲細(xì)胞。
2.一種移動(dòng)載體式培養(yǎng)干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的裝置，其特征在于，包括用于接種的 接種口，用于取樣和吸取可移動(dòng)載體的取樣口，添加可移動(dòng)載體和培養(yǎng)基的填料口，用于培 養(yǎng)干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，連續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中防止可移動(dòng)載體從廢液口流出的 截滯裝置，作為干細(xì)胞等治療用細(xì)胞生長(zhǎng)支持物的可移動(dòng)載體，接種口、取樣口、填料口分 別設(shè)置在所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置上，可移動(dòng)載體設(shè)置在所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述可移動(dòng)載體包括球狀、棒狀、條狀、片狀 在內(nèi)的規(guī)則和不規(guī)則載體。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述截滯裝置設(shè)置在所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置的 內(nèi)部，所述截滯裝置連接至細(xì)胞培養(yǎng)裝置的廢或出液口。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述截滯裝置設(shè)置在所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置的 外部，所述截滯裝置上設(shè)置有細(xì)胞培養(yǎng)裝置的廢或出液口。
全文摘要
一種移動(dòng)載體式培養(yǎng)干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的裝置和方法，通過(guò)填料口在細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)加入培養(yǎng)基，為干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的培養(yǎng)擴(kuò)增提供營(yíng)養(yǎng)，通過(guò)接種口在細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)接種帶有細(xì)胞的可移動(dòng)載體或者細(xì)胞，為干細(xì)胞等治療用細(xì)胞的培養(yǎng)擴(kuò)增提供種子細(xì)胞。在細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)填入適量的空載可移動(dòng)載體，為包括細(xì)胞培養(yǎng)生長(zhǎng)提供擴(kuò)展支持物空間；經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間培養(yǎng)后，部分或全部可移動(dòng)載體長(zhǎng)滿細(xì)胞時(shí)，通過(guò)取樣口用吸附工具將可移動(dòng)載體吸取出來(lái)，將吸取出來(lái)的可移動(dòng)載體分成若干等份，作為傳代培養(yǎng)的種子，當(dāng)最后一次傳代培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，將所有長(zhǎng)有細(xì)胞的可移動(dòng)載體從培養(yǎng)裝置中取出，酶解消化及吹打過(guò)程收獲細(xì)胞。
文檔編號(hào)C12N5/074GK102071167SQ20091019907
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者李巍巍, 鄭琛, 齊瀚實(shí) 申請(qǐng)人:上海坤巨科技發(fā)展有限公司