一種同軸多培養(yǎng)器生物反應器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模擬細胞在三維環(huán)境下培養(yǎng)的同軸多培養(yǎng)器生物反應器。
【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)式細胞培養(yǎng)系統(tǒng)(RCCS)是一種顛覆傳統(tǒng)的三度空間微重力培養(yǎng)系統(tǒng)。其利用培養(yǎng)盤或培養(yǎng)管柱進行培養(yǎng)，將培養(yǎng)液、細胞或組織一起加入培養(yǎng)盤或培養(yǎng)管柱中，并去除所有氣泡。培養(yǎng)盤或培養(yǎng)管柱安裝于具有旋轉(zhuǎn)馬達的基座上，內(nèi)部組織、細胞或細胞團塊因旋轉(zhuǎn)切線力量及重力雙重影響下而保持懸浮狀態(tài)。隨著細胞或組織成長，旋轉(zhuǎn)速度可做調(diào)整，細胞形成團塊之后，必須提高轉(zhuǎn)速使其不會沉降而碰觸底部。旋轉(zhuǎn)的目的是要讓所有細胞均勻交換養(yǎng)分和氣體，并且細胞和細胞之間可有足夠的接觸，有利于細胞聚集。另外，不論是培養(yǎng)盤或培養(yǎng)管柱背側(cè)均具備硅膠制成的換氣膜以利進行氣體交換，使細胞/組織得到充分氧氣及排除代謝后的廢氣。
[0003]生長其中的細胞或組織是以自由落體的狀態(tài)懸浮，沒有攪拌器、氣泡等破壞性壓力，因此組織在培養(yǎng)液中得以自由降落、翻轉(zhuǎn)并與培養(yǎng)液充分混合，其容器內(nèi)各方向的力量達到平衡，所以細胞/組織不會受到單一方向的力量影響，可朝任意方向均勻生長，是市面上唯一可使細胞自由生長分化，增加細胞增殖速率，減少細胞死亡和有效增加細胞產(chǎn)物分泌的系統(tǒng)。而且，相比其他的三維細胞培養(yǎng)系統(tǒng)，Synthecon INC的RCCS系統(tǒng)可以克服長期困擾三維細胞培養(yǎng)的內(nèi)生(ingrowth)不足的限制，從而可以真正用來培養(yǎng)工程組織(engineered tissue)，使之用于藥物、醫(yī)學研究及再生醫(yī)學、細胞療法。
[0004]RCCS將細胞研究帶入更多元化、更進一步的領(lǐng)域，應用范圍十分廣泛，無論在學術(shù)研究或臨床研究上都有相當?shù)膽脙r值。無論是培養(yǎng)人體組織以進行治療藥物的研究，或是培養(yǎng)替代的組織，進行再生醫(yī)學及細胞治療，例如肝臟、皮膚、骨髓、軟骨、心肌、肺或其他組織等，均提供了最佳的研究系統(tǒng)，以達到最接近體內(nèi)環(huán)境的條件?？茖W家更可利用此系統(tǒng)進行腫瘤細胞、病毒或其他可生產(chǎn)蛋白質(zhì)、酵素、荷爾蒙、抗原或抗體等重要物質(zhì)的細胞的培養(yǎng)。RCCS這樣的系統(tǒng)還提供了 ex vivo培養(yǎng)環(huán)境，研究者可利用RCCS以探討微環(huán)境因子，對細胞分化和功能的影響。
[0005]雖RCCS具有諸多優(yōu)勢，但是，由于其價格昂貴在，在實驗室很難得到大范圍的使用。就單座RCCS需要I萬元左右，多座RCCS報價更高；并且在使用單座RCCS時，對不同微載體對細胞培養(yǎng)時，無法同時運行多個培養(yǎng)器，使得實驗操作多次繁瑣，并前后兩次的控制條件沒有同時多組實驗控制精確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中單座旋轉(zhuǎn)式細胞培養(yǎng)系統(tǒng)只能一次性運行一個培養(yǎng)器的局限，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、造價低、可同時運行多個培養(yǎng)器的同軸多培養(yǎng)器生物反應器。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種同軸多培養(yǎng)器生物反應器，包括控制裝置、機械旋轉(zhuǎn)裝置和細胞培養(yǎng)器，所述細胞培養(yǎng)器主要用于培養(yǎng)生物細胞，所述機械旋轉(zhuǎn)裝置主要用于固定所述細胞培養(yǎng)器并帶動所述細胞培養(yǎng)器進行旋轉(zhuǎn)，所述控制裝置主要用于控制所述機械旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，所述機械旋轉(zhuǎn)裝置還包括驅(qū)動電路、旋轉(zhuǎn)軸和固定架，所述固定架包括固定座、固定盤、固定桿，所述固定座與所述旋轉(zhuǎn)軸相連，在固定座的周邊均布有兩根或兩根以上的固定桿，所述固定盤為兩個或兩個以上并安裝在所述固定桿上，兩個固定盤之間的距離大于等于細胞培養(yǎng)器的高度，在固定盤的表面設置有細胞培養(yǎng)器安裝結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動電路和所述固定架通過所述旋轉(zhuǎn)軸相連，在所述固定架上安裝有兩個或兩個以上的細胞培養(yǎng)器，所述兩個或兩個以上的細胞培養(yǎng)器的中心點的連線與所述旋轉(zhuǎn)軸在同一條直線上。
[0008]作為本發(fā)明進一步改進的技術(shù)方案，所述細胞培養(yǎng)器安裝結(jié)構(gòu)為設置在固定盤表面的螺紋柱，所述細胞培養(yǎng)器的底部設置有與所述螺紋柱相配合的螺紋管，所述細胞培養(yǎng)器通過所述螺紋柱和螺紋管與所述固定盤可拆卸式連接。
[0009]作為本發(fā)明另一改進的技術(shù)方案，所述機械旋轉(zhuǎn)裝置還包括底座，所述底座的兩側(cè)設置有安裝孔，所述驅(qū)動電路的兩側(cè)設置有安裝桿，所述安裝桿穿過所述安裝孔固定在所述底座上。
[0010]進一步地，在所述安裝孔的兩側(cè)還設置有安裝桿緊固結(jié)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)所述安裝桿緊固結(jié)構(gòu)，可使所述安裝桿與所述底座的連接更為牢固。
[0011]作為本發(fā)明另一改進的技術(shù)方案，所述底座的底面為“工”字型，在“工”字型靠近驅(qū)動電路的一邊還連接有加重桿。
[0012]作為本發(fā)明另一改進的技術(shù)方案，所述底座的底部設置腳墊，所述腳墊包括絲桿和螺母，所述螺母套在所述絲桿上，通過旋轉(zhuǎn)所述螺母可以調(diào)節(jié)所述絲桿的高度，從而調(diào)節(jié)所述底座的水平面。
[0013]作為本發(fā)明另一改進的技術(shù)方案，所述控制裝置還包括輸出接口，所述輸出接口通過導線與所述驅(qū)動電路相連，所述控制裝置的面板上設置有開關(guān)按鈕、調(diào)速旋鈕、正/反轉(zhuǎn)脈沖控制旋鈕、開始/停止按鈕以及顯示屏，所述開關(guān)按鈕用于控制所述控制裝置的電源，所述調(diào)速旋鈕用于調(diào)節(jié)機械旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)速，所述正/反轉(zhuǎn)脈沖控制旋鈕用于調(diào)節(jié)所述機械旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)向，所述開始/停止按鈕用于控制所述機械旋轉(zhuǎn)裝置的運行，所述顯示屏用于顯示所述控制裝置設置過程中的參數(shù)。
[0014]作為本發(fā)明另一改進的技術(shù)方案，所述細胞培養(yǎng)器上設置有3個密封接口，用于排氣泡和添加細胞和其他物料。
[0015]作為本發(fā)明另一改進的技術(shù)方案，所述細胞培養(yǎng)器采用透明塑料制成。
[0016]有益效果本發(fā)明的同軸多培養(yǎng)器生物反應器在同一軸線上設置有多個培養(yǎng)器，因而可以一次性運行多個培養(yǎng)器，可同時進行多種細胞的培養(yǎng)，有效保證多組實驗參數(shù)的精確控制?？烧{(diào)的腳墊使得該反應器不論在平面還是非平面均能使用，安裝桿緊固結(jié)構(gòu)和加重桿的設置大大增強了該反應器的穩(wěn)定性，從而使得各培養(yǎng)器中的培養(yǎng)參數(shù)更加精確。此外，透明塑料制成的培養(yǎng)器有利于實驗者的觀察；采用螺紋柱和螺紋管可拆卸式連接的方式，使得該反應器使用更為方便。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的同軸多培養(yǎng)器生物反應器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的同軸多培養(yǎng)器生物反應器的使用示意圖；
圖3為本發(fā)明的同軸多培養(yǎng)器生物反應器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明的同軸多培養(yǎng)器生物反應器的控制裝置。
【具體實施方式】
[0018]現(xiàn)結(jié)合【具體實施方式】，對本發(fā)明的同軸多培養(yǎng)器生物反應器的詳細結(jié)構(gòu)進行描述。
[0019]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的同軸多培養(yǎng)器生物反應器包括控制裝置1、機械旋轉(zhuǎn)裝置3和細胞培養(yǎng)器5，細胞培養(yǎng)器5主要用于培養(yǎng)生物細胞，機械旋轉(zhuǎn)裝置3主要用于固定細胞培養(yǎng)器5并帶動細胞培養(yǎng)器5進行旋轉(zhuǎn)，控制裝置I主要用于控制機械旋轉(zhuǎn)裝置3的旋轉(zhuǎn)參數(shù)。
[0020]機