本發(fā)明屬于生物細胞分離的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種活細胞分離系統(tǒng)及其分離方法。

背景技術(shù)：

在生物制藥過程中，細胞中的藥物成分是以高濃度在相對比例較小、最經(jīng)濟的生物反應(yīng)器中進行培育的。此時，所使用的灌流系統(tǒng)必須具有細胞截留功能，以便盡可能地截留來自生物反應(yīng)器內(nèi)的有用介質(zhì)。理想的細胞截留系統(tǒng)應(yīng)該既具有良好的灌流能力，又具有很高的細胞截留能力，細胞截留時還應(yīng)盡可能地不影響細胞的活性，能夠在最短的停留時間內(nèi)把截留的細胞回輸?shù)脚囵B(yǎng)反應(yīng)器中。

現(xiàn)有的活細胞分離系統(tǒng)通常存在控制系統(tǒng)穩(wěn)定性不高、細胞培養(yǎng)原液被污染等弊端，且細胞分離的效率低下，降低了細胞藥用產(chǎn)物的產(chǎn)出。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種活細胞分離系統(tǒng)及其分離方法，系統(tǒng)穩(wěn)定性易用控制，降低細胞培養(yǎng)原液被污染的風險，提高細胞的分離效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種活細胞分離系統(tǒng)，包括反應(yīng)器、中空纖維切向流過濾器、增壓器、第一容器、第二容器、第一流體泵和第二流體泵，所述反應(yīng)器通過增壓器與中空纖維切向流過濾器一端的進水口連通，所述中空纖維切向流過濾器另一端的進水口與第一容器連通，所述第一容器與第二容器之間為貫通式結(jié)構(gòu)，第一容器與第二容器之間安裝有流體壓力推動式隔離膜，所述第一流體泵和第二流體泵通過管道連接到第二容器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式，所述中空纖維切向流過濾器的內(nèi)部通過細胞截留纖維膜形成細胞培養(yǎng)原液流通通道，所述細胞截留纖維膜外側(cè)的腔體設(shè)有若干廢液排出口。

作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述中空纖維切向流過濾器沿豎直方向設(shè)置，所述第一容器位于第二容器的正上方，所述隔離膜沿水平方向設(shè)置于第一容器與第二容器之間。

作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述第一流體泵和第二流體泵通過共同的管道與第二容器連通。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的另一技術(shù)方案是提供一種利用上述活細胞分離系統(tǒng)進行活細胞分離的方法，包括以下步驟：

(1)通過第一流體泵對第二容器進行抽液，隔離膜向第二容器壓縮，第一容器形成負壓，反應(yīng)器中的細胞培養(yǎng)原液通過中空纖維切向流過濾器進入到第一容器中；

(2)結(jié)束抽液，通過第二流體泵對第二容器進行加壓，隔離膜向第一容器壓縮，第一容器內(nèi)部的細胞培養(yǎng)原液通過中空纖維切向流過濾器、并在增壓器的作用下回流至反應(yīng)器中；

(3)重復(fù)步驟(1)和(2)，使細胞培養(yǎng)原液反復(fù)通過中空纖維切向流過濾器進行細胞截留分離。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式，所述第一流體泵對第二容器進行抽液的時間控制為8～12s，所述第二流體泵對第二容器進行加壓的時間控制為2～4s。

作為對上述實施方式的進一步改進，所述第一流體泵對第二容器進行抽液的時間控制為10s，所述第二流體泵對第二容器進行加壓的時間控制為3s。

有益效果

在本發(fā)明中，通過流體泵來提供系統(tǒng)的動力源，能更加精確控制系統(tǒng)的壓力、時間和流量等參數(shù)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，且易于控制；采用液體對系統(tǒng)進行控制，減少容器內(nèi)部的隔離膜損傷，降低了細胞培養(yǎng)原液被污染的風險；通過抽液工況與加壓工況之間轉(zhuǎn)換存在的時間差，提供一個瞬時過濾內(nèi)外的瞬時差壓，再配合增壓器的加壓效果，提高了細胞截留分離的效果，從而有利于提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)備連接結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

如圖1所示的一種活細胞分離系統(tǒng)，包括反應(yīng)器、中空纖維切向流過濾器、增壓器、第一容器、第二容器、第一流體泵和第二流體泵。

中空纖維切向流過濾器沿豎直方向設(shè)置，反應(yīng)器通過增壓器與中空纖維切向流過濾器上端的進水口連通，中空纖維切向流過濾器下端的進水口與第一容器連通。中空纖維切向流過濾器的內(nèi)部通過細胞截留纖維膜形成細胞培養(yǎng)原液流通通道，細胞培養(yǎng)原液在經(jīng)過該流通通道的同時進行細胞截流分離，細胞截留纖維膜外側(cè)的腔體設(shè)有若干廢液排出口，將過濾的廢液排出中空纖維切向流過濾器外。

第一容器位于第二容器的正上方，第一容器與第二容器之間為貫通式結(jié)構(gòu)，第一容器與第二容器之間水平安裝有流體壓力推動式隔離膜。第一流體泵和第二流體泵通過管道連接到第二容器，第一流體泵和第二流體泵通過共同的管道與第二容器連通，減少管道的布設(shè)。

下面提供一種利用上述活細胞分離系統(tǒng)進行活細胞分離的方法，包括以下步驟：

(1)抽液工況：啟動第一流體泵，通過第一流體泵對第二容器進行抽液，抽液時間控制為8～12s，以設(shè)置為10s為宜。隔離膜在第二容器負壓的作用下向第二容器壓縮，從而使得第一容器形成負壓，反應(yīng)器中的細胞培養(yǎng)原液通過中空纖維切向流過濾器進入到第一容器中，此時增壓器打開成常壓狀態(tài)。

(2)加壓工況：結(jié)束抽液，停止第一流體泵，啟動第二流體泵，通過第二流體泵對第二容器進行加壓，加壓時間控制為2～4s，以設(shè)置為3s為宜。隔離膜在第二容器正壓的作用下向第一容器壓縮，第一容器內(nèi)部的細胞培養(yǎng)原液通過中空纖維切向流過濾器、并在增壓器的作用下回流至反應(yīng)器中，此時增壓器工作，使得中空纖維切向流過濾器到增壓器端形成一定的壓力。

(3)通過第一流體泵與第二流體泵相互切換工作重復(fù)步驟(1)和步驟(2)，使細胞培養(yǎng)原液反復(fù)通過中空纖維切向流過濾器，并在管道增壓器的增壓作用下，實現(xiàn)細胞截流功能從而達到分離的效果。

該系統(tǒng)通過流體泵來提供系統(tǒng)的動力源，能更加精確控制系統(tǒng)的壓力、時間和流量等參數(shù)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，且易于控制。采用液體對系統(tǒng)進行控制，減少容器內(nèi)部的隔離膜損傷，降低了細胞培養(yǎng)原液被污染的風險。通過抽液工況與加壓工況之間轉(zhuǎn)換存在的時間差，提供一個瞬時過濾內(nèi)外的瞬時差壓，再配合增壓器的加壓效果，提高了細胞截留分離的效果，從而有利于提高生產(chǎn)效率。