貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)單元、裝置、系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種貼壁型細(xì)胞/懸浮細(xì)胞培養(yǎng)單元、裝置、系統(tǒng)及方法，涉及細(xì)胞培養(yǎng)裝置技術(shù)領(lǐng)域。所述培養(yǎng)單元包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有若干個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)板，相鄰的細(xì)胞生長(zhǎng)板交替的與所述殼體的左側(cè)壁或右側(cè)壁連接，且所述細(xì)胞生長(zhǎng)板的前側(cè)面與殼體的前側(cè)板固定，后側(cè)面與殼體的后側(cè)板固定，相鄰的細(xì)胞生長(zhǎng)板之間保留間隙，細(xì)胞生長(zhǎng)板與殼體的內(nèi)壁之間構(gòu)成迂回的單向流道，所述單向流道的起始位置設(shè)有進(jìn)液口，所述單向流道的終止位置設(shè)有出液口。所述單元具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、培養(yǎng)過程容易監(jiān)控、能滿足大規(guī)模動(dòng)物細(xì)胞貼壁和懸浮培養(yǎng)的特點(diǎn)。
【專利說明】
貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)單元、裝置、系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及細(xì)胞培養(yǎng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)單元、裝置、系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)胞的體外規(guī)?；囵B(yǎng)是生產(chǎn)生物制品的一種高效方法。20世紀(jì)60-70年代，用于大規(guī)模培養(yǎng)細(xì)胞的微載體培養(yǎng)系統(tǒng)和中空纖維細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)就已創(chuàng)立。近數(shù)十年來(lái)，由于人類對(duì)生長(zhǎng)激素、干擾素、單克隆抗體、疫苗及白細(xì)胞介素等生物制品的需求猛增，采用傳統(tǒng)的生物化學(xué)技術(shù)從動(dòng)物組織中獲取生物制品的量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。隨著細(xì)胞培養(yǎng)的原理與方法日臻完善，細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)逐漸趨于成熟。
[0003]所謂細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)(large-scale culture technology)是指在人工條件下(設(shè)定ph、溫度、溶氧等)，在細(xì)胞生物反應(yīng)器(b1reactor)中高密度大量培養(yǎng)用于生產(chǎn)生物制品的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。目前可大規(guī)模培養(yǎng)的細(xì)胞一方面有豬腎、猴腎、地鼠腎等多種原代細(xì)胞及人二倍體細(xì)胞；另一方面有cho(中華倉(cāng)鼠卵巢)細(xì)胞、BHK-21 (倉(cāng)鼠腎細(xì)胞)、Vero細(xì)胞(非洲綠猴腎傳代細(xì)胞，它是貼壁依賴的成纖維細(xì)胞)等傳代細(xì)胞系。現(xiàn)有的規(guī)?；?xì)胞培養(yǎng)已成功的用于生產(chǎn)狂犬病疫苗、口蹄疫疫苗、甲型肝炎疫苗、乙型肝炎疫苗、紅細(xì)胞生成素、單克隆抗體等多種生物制品。第一代細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是通過轉(zhuǎn)瓶(roller bottle)進(jìn)行貼壁細(xì)胞培養(yǎng)的一種技術(shù)，稱為轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)具有勞動(dòng)強(qiáng)度大、空間使用效率低(單位體積提供細(xì)胞生長(zhǎng)的表面積小、細(xì)胞生長(zhǎng)密度低)、產(chǎn)品質(zhì)量不均一、培養(yǎng)過程難監(jiān)測(cè)和環(huán)境條件不能精確控制等缺點(diǎn)。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，迫切需要生產(chǎn)穩(wěn)定且可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)工藝，特別是能夠培養(yǎng)表達(dá)特異性蛋白的哺乳動(dòng)物細(xì)胞的工藝，以便獲得大量有用的細(xì)胞表達(dá)產(chǎn)物。傳統(tǒng)的玻璃方瓶或轉(zhuǎn)瓶的培養(yǎng)工藝，已不能滿足細(xì)胞數(shù)量及其高效分泌產(chǎn)物的需求。
[0004]自70年代以來(lái)，微載體細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)及生物反應(yīng)器(B1reactor)得到了較快的發(fā)展，生物反應(yīng)器的種類越來(lái)越多，規(guī)模越來(lái)越大，較常見的細(xì)胞培養(yǎng)生物反應(yīng)器有空氣提升反應(yīng)器、中空纖維管反應(yīng)器、無(wú)泡攪拌反應(yīng)器及籃式生物反應(yīng)器等。八十年代以來(lái)，逐漸開始采用微載生物反應(yīng)器工藝培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞代替小鼠腹腔注射雜交瘤細(xì)胞獲取腹水獲得單克隆抗體的方法。動(dòng)物細(xì)胞是一種無(wú)細(xì)胞壁的真核細(xì)胞，生長(zhǎng)緩慢，對(duì)培養(yǎng)環(huán)境十分敏感。采用傳統(tǒng)的生物化工技術(shù)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞大量培養(yǎng)，僅僅能滿足培養(yǎng)過程必需的營(yíng)養(yǎng)要求外，還缺乏建立合理的控制模型，實(shí)現(xiàn)pH和溶氧(DO)等培養(yǎng)條件的精確調(diào)控。細(xì)胞生物反應(yīng)器可通過微機(jī)精準(zhǔn)控制加入反應(yīng)器內(nèi)的氣體和液體的輸入與輸出，使細(xì)胞培養(yǎng)液維持在最佳的pH值和溶氧水平，充分且必要的滿足動(dòng)物細(xì)胞的生長(zhǎng)對(duì)pH值、溶解氧以及其他養(yǎng)份的需求。目前微載體生物反應(yīng)器已應(yīng)用于多種類型的細(xì)胞培養(yǎng)，如293T細(xì)胞、成肌細(xì)胞、Vero細(xì)胞、CHO細(xì)胞，但由于微載體對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)特性有一定要求，仍有多種細(xì)胞無(wú)法采用微載體技術(shù)進(jìn)行培養(yǎng)，且已有的可用微載體培養(yǎng)的細(xì)胞，在培養(yǎng)規(guī)模放大上還存在技術(shù)瓶頸。伴隨細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在規(guī)模和可靠性方面的長(zhǎng)足發(fā)展，細(xì)胞培養(yǎng)所獲得的生物制品被證明是安全有效的，細(xì)胞源生物制品得到了社會(huì)的認(rèn)可。無(wú)論獸用還是人用的生物藥物和生物疫苗，都開始選擇細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，尤其對(duì)那些分子量相對(duì)較大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜或有復(fù)雜的糖基化(glycosylated)修飾的蛋白質(zhì)來(lái)說，細(xì)胞培養(yǎng)成為了首選的生產(chǎn)方式。
[0005]60年代初，英國(guó)AVRI研究所在貼壁細(xì)胞系BHK21中將口蹄疫病毒培養(yǎng)成功后，從最初的200ml和800ml玻璃容器開始，很快就放大到30L和100L不銹鋼罐的培養(yǎng)規(guī)模。1967年以后，We I Icome (現(xiàn)為Cooper動(dòng)物保健)集團(tuán)通過旗下位于歐洲、非洲和南美洲8個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)廠商，將此技術(shù)應(yīng)用于口蹄疫疫苗和獸用狂犬疫苗工業(yè)化生產(chǎn)，已掌握了 5000L的細(xì)胞罐大規(guī)模培養(yǎng)工藝。
[0006]目前，國(guó)內(nèi)很多企業(yè)仍然采用轉(zhuǎn)瓶技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，然而由于轉(zhuǎn)瓶技術(shù)具有不能大規(guī)模制備產(chǎn)品、生產(chǎn)批次間質(zhì)量差異大、產(chǎn)品無(wú)法監(jiān)控的缺點(diǎn)，國(guó)家明令禁止新的轉(zhuǎn)瓶生產(chǎn)線的申批。
[0007]盡管微載體生物反應(yīng)器，在國(guó)外應(yīng)用較為廣泛，但是微載體培養(yǎng)工藝操作復(fù)雜，對(duì)細(xì)胞生物反應(yīng)器的要求高，國(guó)內(nèi)設(shè)備完全依賴進(jìn)口。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)微載體技術(shù)的工藝不能完全掌握，只有少數(shù)企業(yè)可以做到300L的培養(yǎng)規(guī)模，國(guó)際上也僅有少數(shù)企業(yè)掌握了 1000L以上的培養(yǎng)技術(shù)，無(wú)法超過5000L的培養(yǎng)規(guī)模，嚴(yán)重制約了疫苗及生物工程藥物的研發(fā)及生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)單元、裝置、系統(tǒng)及方法，所述單元具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、培養(yǎng)過程容易監(jiān)控、能滿足大規(guī)模動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)特點(diǎn)。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)單元，其特征在于:包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有若干個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)板，相鄰的細(xì)胞生長(zhǎng)板交替的與所述殼體的左側(cè)壁或右側(cè)壁連接，且所述細(xì)胞生長(zhǎng)板的前側(cè)面與殼體的前側(cè)板固定，后側(cè)面與殼體的后側(cè)板固定，相鄰的細(xì)胞生長(zhǎng)板之間保留間隙，細(xì)胞生長(zhǎng)板與殼體的內(nèi)壁之間構(gòu)成迂回的單向流道，所述單向流道的起始位置設(shè)有進(jìn)液口，所述單向流道的終止位置設(shè)有出液口。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述細(xì)胞生長(zhǎng)板的前側(cè)面與所述殼體的前板垂直連接，細(xì)胞生長(zhǎng)板與細(xì)胞生長(zhǎng)板之間相互平行。
[0011]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述進(jìn)液口上設(shè)有進(jìn)液管，所述出液口上設(shè)有出液管。
[0012]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述細(xì)胞生長(zhǎng)板的外表面上設(shè)有細(xì)胞親和性良好的一層或兩層以上的疏松多孔或表面光滑材料。
[0013]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述材料為纖維素及其衍生物、聚酯纖維、殼聚糖及其衍生物、膠原蛋白、明膠、聚乳酸、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯泡沫微載體、海藻酸鹽、葡聚糖、玻璃、陶瓷和/或聚N-異丙基丙烯酰胺。
[0014]本發(fā)明還公開了一種貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于:包括若干個(gè)所述的細(xì)胞培養(yǎng)單元，一個(gè)所述細(xì)胞培養(yǎng)單元的進(jìn)液管與另一個(gè)所述細(xì)胞培養(yǎng)單元的出液管連接，使若干個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元之間構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu);所述的細(xì)胞培養(yǎng)單元的進(jìn)液管與另一個(gè)所述細(xì)胞培養(yǎng)單元進(jìn)液管連接，所述的細(xì)胞培養(yǎng)單元出液管與另一個(gè)所述細(xì)胞培養(yǎng)單元出液管連接，使若干個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元之間構(gòu)成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明還公開了一種貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:包括所述的培養(yǎng)裝置，還包括儲(chǔ)液裝置和第一循環(huán)栗，所述儲(chǔ)液裝置的出液口通過管路與所述培養(yǎng)裝置的進(jìn)液口連接，所述培養(yǎng)裝置的出液口通過管路與所述儲(chǔ)液裝置的進(jìn)液口連接，所述第一循環(huán)栗設(shè)置于所述管路上，用于驅(qū)動(dòng)所述培養(yǎng)裝置內(nèi)的培養(yǎng)基流動(dòng)。
[0016]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述儲(chǔ)液裝置采用能控制溫度、溶氧、pH參數(shù)的發(fā)酵罐。
[0017]本發(fā)明還公開了一種懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:包括所述的培養(yǎng)裝置，還包括儲(chǔ)液裝置、第一循環(huán)栗、第二循環(huán)栗和細(xì)胞分離裝置，所述儲(chǔ)液裝置的出液口通過管路與所述的細(xì)胞分離裝置的透過液室的進(jìn)液口連接，所述儲(chǔ)液裝置的進(jìn)液口通過管路與所述的細(xì)胞分離裝置的透過液室的出液口連接，所述的培養(yǎng)裝置的進(jìn)液口通過管路與細(xì)胞分離裝置的原液室出液口連接，所述的培養(yǎng)裝置的出液口通過管路與細(xì)胞分離裝置的原液室進(jìn)液口連接，所述的第一循環(huán)栗和第二循環(huán)栗分別設(shè)置各設(shè)置在連接培養(yǎng)裝置和儲(chǔ)液裝置的所述管路上，用于驅(qū)動(dòng)所述培養(yǎng)裝置內(nèi)的培養(yǎng)液和懸浮細(xì)胞流動(dòng)。
[0018]本發(fā)明還公開了一種貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)方法，其特征在于包括如下步驟:
貼壁:將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與細(xì)胞接種瓶進(jìn)行連接，通過循環(huán)栗循環(huán)將細(xì)胞接種瓶?jī)?nèi)的接種液送入貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)，待接種液將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的各培養(yǎng)單元的所有流道剛好充滿時(shí)，將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的進(jìn)液口、出液口封閉，在恒溫環(huán)境中靜置一段時(shí)間，使細(xì)胞粘附到細(xì)胞生長(zhǎng)板上；
培養(yǎng):將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與儲(chǔ)液裝置連接，在培養(yǎng)過程中，通過循環(huán)栗將培養(yǎng)基注入到所述貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的流道中，在給細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，將細(xì)胞代謝產(chǎn)物帶走；消化:培養(yǎng)結(jié)束后，將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置中的培養(yǎng)基快速排干，加入消化液，靜置一段時(shí)間后，通過出液口排出消化液及細(xì)胞；
感染及收獲病毒:對(duì)于疫苗生產(chǎn)，在培養(yǎng)結(jié)束后加入病毒，待病毒達(dá)到收獲密度后，通過出液口收集病毒液。
[0019]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:在細(xì)胞貼壁的過程中，當(dāng)接種細(xì)胞達(dá)到40-60%貼壁后，將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置顛倒放置;或當(dāng)細(xì)胞完全貼壁后，再次接種新的細(xì)胞，接種結(jié)束后，倒置細(xì)胞培養(yǎng)裝置并恒溫靜置一段時(shí)間，細(xì)胞貼壁完成后，轉(zhuǎn)入培養(yǎng)環(huán)節(jié);在消化的過程中如不能完全排空，通過進(jìn)液口加入新鮮培養(yǎng)基，并在出液口收集細(xì)胞。
[0020]本發(fā)明還公開了一種懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)方法，其特征在于包括如下步驟:
細(xì)胞接種:將懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與細(xì)胞接種瓶進(jìn)行連接，通過循環(huán)栗循環(huán)將細(xì)胞接種瓶?jī)?nèi)的接種液送入貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)，使得接種液將懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的各培養(yǎng)單元的所有流道充滿；
培養(yǎng):將懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與儲(chǔ)液裝置、細(xì)胞分離裝置連接，在培養(yǎng)過程中，通過循環(huán)栗11將帶有細(xì)胞懸濁液的培養(yǎng)基注入到所懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的流道中，細(xì)胞培養(yǎng)液的流動(dòng)沖刷力使得細(xì)胞懸浮而不沉降，同時(shí)循環(huán)栗12將儲(chǔ)液瓶的培養(yǎng)液注入細(xì)胞分離裝置，使得新鮮的培養(yǎng)基和舊的培養(yǎng)基發(fā)生交換，在給細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，將細(xì)胞代謝產(chǎn)物帶走，而不將細(xì)胞帶走。
[0021]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:所述的貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)單元將切向流技術(shù)與固定床技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，兼具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、培養(yǎng)過程容易監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)，能穩(wěn)定的進(jìn)行大規(guī)模細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)。
[0022]本發(fā)明的貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)的儲(chǔ)液裝置，能夠通過補(bǔ)液控制貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的整個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)過程的培養(yǎng)條件，與貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置配合完成整個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)過程。
[0023]本發(fā)明所述的培養(yǎng)方法，通過使用培養(yǎng)系統(tǒng)，能夠穩(wěn)定、高效的培養(yǎng)細(xì)胞，適合大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施例細(xì)胞培養(yǎng)單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例細(xì)胞培養(yǎng)單元去除前側(cè)板后的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例細(xì)胞培養(yǎng)單元中右側(cè)板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)的原理框圖；
圖5是本發(fā)明實(shí)施例懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)的原理框圖
其中:1、殼體2、細(xì)胞生長(zhǎng)板3、流道4、進(jìn)液口 5、出液口 6、進(jìn)液管7、出液管8、細(xì)胞培養(yǎng)單元9、培養(yǎng)裝置10、儲(chǔ)液裝置11、第一循環(huán)栗12、第二循環(huán)栗13、細(xì)胞分離裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0028]如圖1-圖2所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中公開了一種貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)單元，包括殼體I，所述殼體內(nèi)設(shè)有若干個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)板2。相鄰的細(xì)胞生長(zhǎng)板2交替的與所述殼體的左側(cè)壁或右側(cè)壁連接，且所述細(xì)胞生長(zhǎng)板2的上側(cè)面與殼體的上頂板固定，下側(cè)面與殼體的下底板固定，相鄰的細(xì)胞生長(zhǎng)板2之間保留間隙，細(xì)胞生長(zhǎng)板2與殼體I的內(nèi)壁之間構(gòu)成迂回的單向流道3，在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基在細(xì)胞培養(yǎng)單元中的流動(dòng)方向?yàn)槠叫杏诩?xì)胞生長(zhǎng)板。所述單向流道3的起始位置設(shè)有進(jìn)液口4，所述單向流道3的終止位置設(shè)有出液口 5，當(dāng)然所述單元的進(jìn)液口和出液口沒有明顯的區(qū)別，因此可實(shí)現(xiàn)倒置使用，將出液口作為進(jìn)液口，進(jìn)液口作為出液口，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明所述的功能。
[0029]由于細(xì)胞生長(zhǎng)的過程中需要消耗大量的營(yíng)養(yǎng)，也會(huì)產(chǎn)生大量的代謝廢物，因此在細(xì)胞培養(yǎng)過程中不斷的更換培養(yǎng)液才能保證細(xì)胞的正常生長(zhǎng)。同時(shí)，蛋白或病毒也存在于培養(yǎng)液中，及時(shí)的收獲才能得到最大的設(shè)備利用率。因而，利用切向流技術(shù)進(jìn)行換液非常適合細(xì)胞培養(yǎng)工藝，兼具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、培養(yǎng)過程容易監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)，能穩(wěn)定的進(jìn)行大規(guī)模細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)。
[0030]如圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述細(xì)胞生長(zhǎng)板2的下側(cè)面與所述殼體I的下底板垂直連接，細(xì)胞生長(zhǎng)板2與細(xì)胞生長(zhǎng)板2之間相互平行。需要指出的是，所述所述細(xì)胞生長(zhǎng)板2整體的可不與所述殼體I的下底板垂直，同樣可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，只是細(xì)胞貼壁效果沒有垂直的好。同理，細(xì)胞生長(zhǎng)板2與細(xì)胞生長(zhǎng)板2之間也可以不相互平行，只要沒有交差就可以。
[0031]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，所述進(jìn)液口4上設(shè)有進(jìn)液管6，所述出液口5上設(shè)有出液管7，用于方便的實(shí)現(xiàn)單元與單元之間的串聯(lián)或并聯(lián)，形成培養(yǎng)裝置。
[0032]此外，需要說明的是，為了使細(xì)胞更容易的貼于所述細(xì)胞生長(zhǎng)板上，所述細(xì)胞生長(zhǎng)板2的外表面上設(shè)有細(xì)胞親和性良好的一層或兩層以上的疏松多孔或表面光滑材料。優(yōu)選的，細(xì)胞親和性良好的材料可采用纖維素及其衍生物、聚酯纖維(尼龍)、殼聚糖及其衍生物、膠原蛋白、明膠、聚乳酸、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯泡沫微載體、海藻酸鹽、葡聚糖、玻璃、陶瓷或聚N-異丙基丙烯酰胺等材料或上述材料相結(jié)合制成。
[0033]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置，包括若干個(gè)所述的細(xì)胞培養(yǎng)單元8，一個(gè)所述細(xì)胞培養(yǎng)單元8的進(jìn)液管6與另一個(gè)所述細(xì)胞培養(yǎng)單元8的出液管7連接，使若干個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元8之間構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu);所述的細(xì)胞培養(yǎng)單元8的進(jìn)液管6與進(jìn)液管6連接，出液管7與出液管7連接，使若干個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元8之間構(gòu)成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。需要說明的是，具體是使用串聯(lián)結(jié)構(gòu)還是并聯(lián)結(jié)構(gòu)需要根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。
[0034]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，公開了一種貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，包括所述的培養(yǎng)裝置9、儲(chǔ)液裝置10和第一循環(huán)栗11。所述儲(chǔ)液裝置10的出液口通過管路與所述培養(yǎng)裝置的進(jìn)液口 4連接，所述培養(yǎng)裝置9的出液口 5通過管路與所述儲(chǔ)液裝置10的進(jìn)液口連接，所述第一循環(huán)栗11設(shè)置于所述管路上，用于驅(qū)動(dòng)所述培養(yǎng)裝置內(nèi)的培養(yǎng)基流動(dòng)。優(yōu)選的，儲(chǔ)液裝置10可采用能控制溫度、溶氧、pH參數(shù)的發(fā)酵罐，或?qū)⒄w系統(tǒng)安裝于恒溫環(huán)境中。
[0035]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖5所示，公開了一種懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，包括所述的培養(yǎng)裝置9，還包括儲(chǔ)液裝置10、第一循環(huán)栗11、第二循環(huán)栗12和細(xì)胞分離裝置13。所述儲(chǔ)液裝置10的出液口通過管路與所述的細(xì)胞分離裝置13的透過液室的進(jìn)液口連接，所述儲(chǔ)液裝置10的進(jìn)液口通過管路與所述的細(xì)胞分離裝置13的透過液室的出液口連接，所述的培養(yǎng)裝置9的進(jìn)液口通過管路與細(xì)胞分離裝置13的原液室出液口連接，所述的培養(yǎng)裝置9的出液口通過管路與細(xì)胞分離裝置13的原液室進(jìn)液口連接，所述的第一循環(huán)栗11和第二循環(huán)栗12分別設(shè)置各設(shè)置在連接培養(yǎng)裝置9和儲(chǔ)液裝置10的所述管路上，用于驅(qū)動(dòng)所述培養(yǎng)裝置內(nèi)的培養(yǎng)液和懸浮細(xì)胞流動(dòng)。
[0036]本發(fā)明的貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)的儲(chǔ)液裝置，能夠通過補(bǔ)液控制貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的整個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)過程的培養(yǎng)條件，與貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置配合完成整個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)過程。
[0037]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)方法，包括如下步驟:
貼壁:將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與細(xì)胞接種瓶進(jìn)行無(wú)菌連接，通過循環(huán)栗將細(xì)胞接種瓶?jī)?nèi)的接種液循環(huán)送入貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)，待接種濃縮液將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的各單元內(nèi)的所有流道剛好充滿時(shí)，將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的進(jìn)液口、出液口封閉，在恒溫環(huán)境中靜置一段時(shí)間，細(xì)胞即可粘附到細(xì)胞生長(zhǎng)板上，達(dá)到貼壁的目的。當(dāng)接種細(xì)胞達(dá)到40-60?)貝占壁后，將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置顛倒放置;或當(dāng)細(xì)胞完全貼壁后，再次接種新的細(xì)胞(與首次接種操作相同)，接種結(jié)束后，倒置細(xì)胞培養(yǎng)裝置并恒溫靜置一段時(shí)間，細(xì)胞貼壁后，即可轉(zhuǎn)入培養(yǎng)環(huán)節(jié)。
[0038]培養(yǎng):將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與儲(chǔ)液裝置按照?qǐng)D4連接，儲(chǔ)液裝置可采用能控制溫度、溶氧、PH參數(shù)的發(fā)酵罐(或?qū)⒄w系統(tǒng)安裝于恒溫環(huán)境中)，保證細(xì)胞培養(yǎng)過程中環(huán)境處于穩(wěn)態(tài)，在培養(yǎng)過程中，通過蠕動(dòng)栗將培養(yǎng)基注入貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的流道中，在給細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，將細(xì)胞代謝產(chǎn)物帶走。
[0039]消化:培養(yǎng)結(jié)束后，將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置中的培養(yǎng)基快速排干，加入消化液，靜置一段時(shí)間后，通過出液口排出消化液及細(xì)胞，如不能完全排空可通過進(jìn)液口加入新鮮培養(yǎng)基，通過出液口收集細(xì)胞。
[0040]感染及收獲病毒:對(duì)于疫苗生產(chǎn)，可在培養(yǎng)結(jié)束后加入病毒，待病毒達(dá)到收獲密度后，通過出液口收集病毒液。
[0041]本發(fā)明所述的培養(yǎng)方法，通過使用培養(yǎng)系統(tǒng)，能夠穩(wěn)定、高效的培養(yǎng)細(xì)胞，適合大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)。
[0042]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)方法，包括如下步驟:
細(xì)胞接種:將懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與細(xì)胞接種瓶進(jìn)行連接，通過循環(huán)栗循環(huán)將細(xì)胞接種瓶?jī)?nèi)的接種液送入貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)，使得接種液將懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的各培養(yǎng)單元的所有流道充滿；
培養(yǎng):將懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與儲(chǔ)液裝置、細(xì)胞分離裝置連接，在培養(yǎng)過程中，通過循環(huán)栗11將帶有細(xì)胞懸濁液的培養(yǎng)基注入到所懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的流道中，細(xì)胞培養(yǎng)液的流動(dòng)沖刷力使得細(xì)胞懸浮而不沉降，同時(shí)循環(huán)栗12將儲(chǔ)液瓶的培養(yǎng)液注入細(xì)胞分離裝置，使得新鮮的培養(yǎng)基和舊的培養(yǎng)基發(fā)生交換，在給細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，將細(xì)胞代謝產(chǎn)物帶走，而不將細(xì)胞帶走。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)單元，其特征在于:包括殼體(I)，所述殼體內(nèi)設(shè)有若干個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)板(2)，相鄰的細(xì)胞生長(zhǎng)板(2)交替的與所述殼體的左側(cè)壁或右側(cè)壁連接，且所述細(xì)胞生長(zhǎng)板(2 )的前側(cè)面與殼體的前側(cè)板固定，后側(cè)面與殼體的后側(cè)板固定，相鄰的細(xì)胞生長(zhǎng)板(2)之間保留間隙，細(xì)胞生長(zhǎng)板(2)與殼體(I)的內(nèi)壁之間構(gòu)成迂回的單向流道(3)，所述單向流道(3)的起始位置設(shè)有進(jìn)液口(4)，所述單向流道(3)的終止位置設(shè)有出液口(5)。2.如權(quán)利要求1所述的貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)單元，其特征在于:所述細(xì)胞生長(zhǎng)板(2)的前側(cè)面與所述殼體(I)的前板垂直連接，細(xì)胞生長(zhǎng)板(2)與細(xì)胞生長(zhǎng)板(2)之間相互平行。3.如權(quán)利要求1所述的貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)單元，其特征在于:所述進(jìn)液口(4)上設(shè)有進(jìn)液管(6 )，所述出液口( 5 )上設(shè)有出液管(7 )。4.如權(quán)利要求1所述的貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)單元，其特征在于:所述細(xì)胞生長(zhǎng)板(2)的外表面上設(shè)有細(xì)胞親和性良好的一層或兩層以上的疏松多孔或表面光滑材料。5.如權(quán)利要求4所述的貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)單元，其特征在于:所述材料為纖維素及其衍生物、聚酯纖維、殼聚糖及其衍生物、膠原蛋白、明膠、聚乳酸、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯泡沫微載體、海藻酸鹽、葡聚糖、玻璃、陶瓷和/或聚N-異丙基丙烯酰胺。6.—種貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于:包括若干個(gè)如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的細(xì)胞培養(yǎng)單元(8)，一個(gè)所述細(xì)胞培養(yǎng)單元(8)的進(jìn)液管(6)與另一個(gè)所述細(xì)胞培養(yǎng)單元(8)的出液管(7)連接，使若干個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元(8)之間構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu);所述的細(xì)胞培養(yǎng)單元(8)的進(jìn)液管(6)與另一個(gè)所述細(xì)胞培養(yǎng)單元(8)進(jìn)液管(6)連接，所述的細(xì)胞培養(yǎng)單元(8)出液管(7)與另一個(gè)所述細(xì)胞培養(yǎng)單元(8)出液管(7)連接，使若干個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元(8)之間構(gòu)成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。7.一種貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:包括如權(quán)利要求6所述的培養(yǎng)裝置(9)，還包括儲(chǔ)液裝置(10)和第一循環(huán)栗(11)，所述儲(chǔ)液裝置(10)的出液口通過管路與所述培養(yǎng)裝置的進(jìn)液口(4)連接，所述培養(yǎng)裝置(9)的出液口(5)通過管路與所述儲(chǔ)液裝置(10)的進(jìn)液口連接，所述第一循環(huán)栗(11)設(shè)置于所述管路上，用于驅(qū)動(dòng)所述培養(yǎng)裝置內(nèi)的培養(yǎng)基流動(dòng)。8.如權(quán)利要求7所述的貼壁/懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)方法，其特征在于:所述儲(chǔ)液裝置(10)采用能控制溫度、溶氧、PH參數(shù)的發(fā)酵罐。9.一種懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:包括如權(quán)利要求6所述的培養(yǎng)裝置(9)，還包括儲(chǔ)液裝置(10)、第一循環(huán)栗(11)、第二循環(huán)栗(12)和細(xì)胞分離裝置(13)，所述儲(chǔ)液裝置(10)的出液口通過管路與所述的細(xì)胞分離裝置(13)的透過液室的進(jìn)液口連接，所述儲(chǔ)液裝置(10)的進(jìn)液口通過管路與所述的細(xì)胞分離裝置(13)的透過液室的出液口連接，所述的培養(yǎng)裝置(9)的進(jìn)液口通過管路與細(xì)胞分離裝置(13)的原液室出液口連接，所述的培養(yǎng)裝置(9)的出液口通過管路與細(xì)胞分離裝置(13)的原液室進(jìn)液口連接，所述的第一循環(huán)栗(11)和第二循環(huán)栗(12)分別設(shè)置各設(shè)置在連接培養(yǎng)裝置(9)和儲(chǔ)液裝置(10)的所述管路上，用于驅(qū)動(dòng)所述培養(yǎng)裝置內(nèi)的培養(yǎng)液和懸浮細(xì)胞流動(dòng)。10.一種貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)方法，其特征在于包括如下步驟: 貼壁:將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與細(xì)胞接種瓶進(jìn)行連接，通過循環(huán)栗循環(huán)將細(xì)胞接種瓶?jī)?nèi)的接種液送入貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)，待接種液將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的各培養(yǎng)單元的所有流道剛好充滿時(shí)，將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的進(jìn)液口、出液口封閉，在恒溫環(huán)境中靜置一段時(shí)間，使細(xì)胞粘附到細(xì)胞生長(zhǎng)板上； 培養(yǎng):將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與儲(chǔ)液裝置連接，在培養(yǎng)過程中，通過循環(huán)栗將培養(yǎng)基注入到所述貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的流道中，在給細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，將細(xì)胞代謝產(chǎn)物帶走；消化:培養(yǎng)結(jié)束后，將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置中的培養(yǎng)基快速排干，加入消化液，靜置一段時(shí)間后，通過出液口排出消化液及細(xì)胞； 感染及收獲病毒:對(duì)于疫苗生產(chǎn)，在培養(yǎng)結(jié)束后加入病毒，待病毒達(dá)到收獲密度后，通過出液口收集病毒液。11.如權(quán)利要求10所述的貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)方法，其特征在于:在細(xì)胞貼壁的過程中，當(dāng)接種細(xì)胞達(dá)到40-60%貼壁后，將貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置顛倒放置;或當(dāng)細(xì)胞完全貼壁后，再次接種新的細(xì)胞，接種結(jié)束后，倒置細(xì)胞培養(yǎng)裝置并恒溫靜置一段時(shí)間，細(xì)胞貼壁完成后，轉(zhuǎn)入培養(yǎng)環(huán)節(jié);在消化的過程中如不能完全排空，通過進(jìn)液口加入新鮮培養(yǎng)基，并在出液口收集細(xì)胞。12.—種懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)方法，其特征在于包括如下步驟: 細(xì)胞接種:將懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與細(xì)胞接種瓶進(jìn)行連接，通過循環(huán)栗循環(huán)將細(xì)胞接種瓶?jī)?nèi)的接種液送入貼壁型細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)，使得接種液將懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的各培養(yǎng)單元的所有流道充滿； 培養(yǎng):將懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置與儲(chǔ)液裝置、細(xì)胞分離裝置連接，在培養(yǎng)過程中，通過循環(huán)栗11將帶有細(xì)胞懸濁液的培養(yǎng)基注入到所懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)裝置的流道中，細(xì)胞培養(yǎng)液的流動(dòng)沖刷力使得細(xì)胞懸浮而不沉降，同時(shí)循環(huán)栗12將儲(chǔ)液瓶的培養(yǎng)液注入細(xì)胞分離裝置，使得新鮮的培養(yǎng)基和舊的培養(yǎng)基發(fā)生交換，在給細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，將細(xì)胞代謝產(chǎn)物帶走，而不將細(xì)胞帶走。
【文檔編號(hào)】C12M3/04GK106047707SQ201610624624
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月3日
【發(fā)明人】敦振毅, 唐續(xù), 楊靜, 劉芮銘
【申請(qǐng)人】廣州賽泊泰生物技術(shù)有限公司