專利名稱：自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種細(xì)胞培養(yǎng)裝置，尤其涉及一種自動(dòng)控制和管理的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，更具體地說(shuō)，這是一種密封型、全自動(dòng)控制、自動(dòng)更換培養(yǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)媒介和自動(dòng)排出代謝物、自動(dòng)收獲細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，該裝置可應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行臨床細(xì)胞治療。
背景技術(shù)：
造血干細(xì)胞體外擴(kuò)增是體外通過(guò)可控制的培養(yǎng)系統(tǒng)來(lái)大量擴(kuò)增各階段或某一特定階段或系統(tǒng)的造血細(xì)胞供臨床應(yīng)用，體外造血干細(xì)胞/祖細(xì)胞的擴(kuò)增將有可能大大改進(jìn)目前的造血干細(xì)胞移植方式，從最基本的層次講，在體外對(duì)移植物進(jìn)行有效的擴(kuò)增可減少移植所需采集的骨髓或外周血造血干細(xì)胞的數(shù)量，這一方面可以減少患者或供者的痛苦，另一方面對(duì)于自體移植來(lái)說(shuō)，還可減少腫瘤細(xì)胞的污染。對(duì)于部份因造血功能儲(chǔ)備不足、動(dòng)員效果差而采集不到足夠外周血造血干細(xì)胞的患者，通過(guò)外周體外擴(kuò)增有可能產(chǎn)生足夠的造血細(xì)胞進(jìn)行移植，而通過(guò)擴(kuò)增一份常規(guī)移植的骨髓或外周血造血干細(xì)胞來(lái)獲取大量的造血細(xì)胞供臨床反復(fù)應(yīng)用，特別是進(jìn)行持續(xù)多次移植或支持多療程的大劑量化療，將會(huì)是造血干細(xì)胞擴(kuò)增在自體移植或大劑量化療中的另一重要用途。
盡管造血干細(xì)胞體外擴(kuò)增有如此廣泛而重要的作用，但是，臨床醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行體外造血干細(xì)胞擴(kuò)增時(shí)仍然采用普通實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備，并采用手工操作方式，極易造成培養(yǎng)物的污染，而且手工控制操作不精確、效率低、工作量大，明顯影響造血干細(xì)胞體外擴(kuò)增方式的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)行技術(shù)的缺陷和不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種全自動(dòng)控制、密封式、自動(dòng)更換營(yíng)養(yǎng)液、自動(dòng)收獲培養(yǎng)細(xì)胞的自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)裝置，幫助臨床醫(yī)生更好地開(kāi)展體外造血干細(xì)胞擴(kuò)增的任務(wù)。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案，其特征是，本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)由四層結(jié)構(gòu)組成1.結(jié)構(gòu)組成■頂層。為4℃恒溫冰箱裝置，內(nèi)部有自動(dòng)溫控設(shè)備，其頂層表面可以置放觸摸屏電腦及鍵盤(pán)等。冰箱內(nèi)部有吊鉤，可以用來(lái)懸掛營(yíng)養(yǎng)液等，接種細(xì)胞，沖洗液等液體容器袋。這些液體容器的輸出管道，可以通過(guò)專用出口延伸出冰箱，而這些出口有保溫材料填塞出口，在管道通暢延伸出去同時(shí)又不會(huì)影響冰箱內(nèi)溫度。
■中層。為操作控制平臺(tái)。
◆其后側(cè)板裝有多個(gè)電磁擠壓閥。分上、下兩排，上排4個(gè)，從左到右依次控制平衡液、胰旦白酶液、接種細(xì)胞和營(yíng)養(yǎng)液。中間合成一根管道，穿過(guò)蠕動(dòng)泵，下排4個(gè)，與上面對(duì)應(yīng)而進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)腔。
◆底板。為控制面板(控制面板下方為控制電路及電源)可采用觸摸鍵開(kāi)關(guān)?？刂迫鋭?dòng)泵速度，控制各個(gè)電磁閥開(kāi)/關(guān)狀態(tài)。控制面板上可以裝有大屏幕液晶顯示器，以顯示各種相關(guān)參數(shù)并可設(shè)置相關(guān)參數(shù)。(控制系統(tǒng)可以采用單片機(jī)系統(tǒng)DSP或臺(tái)式電腦控制兩種方式)■次底層。為37℃恒溫培養(yǎng)箱結(jié)構(gòu)，內(nèi)置細(xì)胞培養(yǎng)腔室，其頂部與中層底部相隔，上面有專用通道，導(dǎo)入輸液管道，并有專用栓塞封閉管道間空隙，即不影響管道，又不與外界交通。其置放細(xì)胞培養(yǎng)腔室的平臺(tái)，可以位置傾斜，同時(shí)平臺(tái)上有數(shù)字化秤，可以計(jì)量重量(計(jì)算灌注量)，其底部與底層頂板相隔，下方有專用通道，導(dǎo)出相應(yīng)管道(通氣及輸液管道)，同樣有專用栓塞封閉空隙。
■底層(底柜)。既有支架，起到支撐整個(gè)結(jié)構(gòu)作用，又內(nèi)藏(從左到右)氣瓶及氣體輸入管道，氣體排出管道，細(xì)胞收獲管道及細(xì)胞收獲袋，棄液管道和棄液袋。
■整體四層結(jié)構(gòu)用金屬連接件連為一體，采用金屬材料制作(薄鋼板制作后噴塑料漆或不銹鋼材料)，底部有輪可以推走，四層結(jié)構(gòu)可以拆開(kāi)維修。
■操作平臺(tái)有計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)233插口，可以與其他計(jì)算機(jī)連接或上網(wǎng)遠(yuǎn)程維修。
2.培養(yǎng)腔室結(jié)構(gòu)■增加另外一層透氣/防水半透膜，形成上、下雙腔氣體腔室，增加氧氣交換，可以進(jìn)一步加大細(xì)胞培養(yǎng)密度。
■簡(jiǎn)化培養(yǎng)腔室結(jié)構(gòu)，采用一次性材料，生產(chǎn)一次性使用培養(yǎng)腔室。培養(yǎng)腔室由上、下兩層透氣/防水半透膜組成(Silicon 3000)，培養(yǎng)腔面要求作Corono treatment成為適合細(xì)胞粘附的親水層結(jié)構(gòu)。上、下層半透膜，四邊用硬塑料框壓合而成封閉狀結(jié)構(gòu)。四周硬塑料框壓合時(shí)，可采用加熱壓合的方式，上、下兩層加熱后壓合。
3.整機(jī)結(jié)構(gòu)■可移動(dòng)盒結(jié)構(gòu)-＞固定結(jié)構(gòu)。以培養(yǎng)箱結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，構(gòu)建固定培養(yǎng)裝置設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)，考慮為固定裝置，每個(gè)培養(yǎng)系統(tǒng)為一個(gè)單元，在培養(yǎng)前安裝連接，直至培養(yǎng)完成。
整體化裝置優(yōu)點(diǎn)■結(jié)構(gòu)緊湊合理、容易安裝、維護(hù)、監(jiān)控，故障率低。
■安裝程序簡(jiǎn)單，在安裝時(shí)，一臺(tái)觸摸鍵電腦顯示器，自動(dòng)全面顯示安裝程序，簡(jiǎn)化操作難度(亦可以考慮用觸摸屏電腦操作)■在整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程無(wú)移動(dòng)，無(wú)遷移，不會(huì)干擾或妨礙培養(yǎng)過(guò)程。
■整個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊，減少管道長(zhǎng)度，節(jié)省試劑。
■除一次性使用管道外，某些管道可以保留(如氣體進(jìn)入管道，與氣瓶連接管道，僅需定期更換過(guò)濾器。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)裝置示意圖。圖中101-觸摸屏電腦顯示器，102-操作控制臺(tái)，103-控制面板，104-電路板，105-4℃恒溫凍箱，106-控制面板，107-蠕動(dòng)泵，108-電磁閥，109-底柜，110-細(xì)胞培養(yǎng)腔室，111-37℃恒溫培養(yǎng)箱，113-加熱板，114-底柜，115-氣瓶，116-空氣過(guò)濾器，117-氣體出口，118-5′細(xì)胞收獲袋，119-6′棄液袋，120-蠕動(dòng)泵，121-Hank’s平衡液，122-胰蛋白酶液，123-接種細(xì)胞袋，124-營(yíng)養(yǎng)液袋。
圖2是雙層氣體腔室培養(yǎng)裝置示意圖。圖中201-透氣防水半透膜，202-上氣體腔室，203-培養(yǎng)腔室，204-下氣體腔室。
圖3是培養(yǎng)腔室結(jié)構(gòu)示意圖。圖中301-上層硬塑料壓框，302-半透膜，303-下層硬塑料壓框。
圖4是實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。圖中4a-俯視圖，4b-剖面圖，401-超微濾膜濾器盒，402-培養(yǎng)腔，403-超微濾膜，404-透氣防水半透膜。
圖5是實(shí)施例1頂層及底層示意圖。圖中5a-頂層結(jié)構(gòu)圖，5b-底層結(jié)構(gòu)圖。
圖6是培養(yǎng)腔室中央腔室(中心園柱)示意圖。圖中601-內(nèi)螺絲結(jié)構(gòu)。
圖7是上層框架示意圖。圖中701-框架螺孔，702-四周框架，703-園形連接口(連接中央園柱)，704-邊翼(連接外周環(huán)形)，705-邊翼螺孔。
圖8是下層框架示意圖圖9是各層結(jié)構(gòu)示意圖。圖中901-連接螺絲，902-上層框架，903-上墊圈，904-上半透膜，905-中墊圈，906-下半透膜，907-下墊圈，908-下層框架，909-框架，910-墊圈，911-半透膜。
圖10是固定邊翼與輻射框架邊翼固定示意圖。圖中1001-固定螺孔，1002-固定邊翼，1003-環(huán)形上框架，1004-輻射上框架，1005-環(huán)形下框架，1006-輻射下框架，1007-透氣膜，1008-透氣膜，1009-超微濾膜，1010-培養(yǎng)液，1011-透氣膜。
圖11是橫切面剖視圖。圖中1101-外環(huán)上框架，1102-上墊圈，1103-半透膜(透氣/防水)，1104-中墊圈，1105-超微濾膜，1106-下墊圈，1107-外環(huán)下框架，1108-內(nèi)環(huán)上框架，1109-上墊圈，1110-上半透膜，1111-中墊圈，1112-下半透膜，1113-下墊圈，1114-輻射上框架，1115-內(nèi)環(huán)下框架，1116-上墊圈，1117-中墊圈，1118-半透膜，1119-超微濾膜，1120-輻射下框，1121-下墊圈。
圖12a是俯視圖，
圖12b是側(cè)面圖。圖中1201-營(yíng)養(yǎng)液交換腔室(外周環(huán)形部份)，1202-培養(yǎng)腔室/氣體交換腔室(輻射部份)，1203-連接裝置(不帶孔)，1204-超微濾膜，1205-棄液腔，1206-上氣體腔室，1207-半透膜，1208-中央腔室，1209-半透膜，1210-下氣體腔室，1211-連接裝置(不帶孔)，1212-培養(yǎng)腔室，1213-棄液室，1214-超微濾膜。
圖13是氣體腔室上半部結(jié)構(gòu)圖。圖中13a-剖面圖，13b-俯視圖。1301-外環(huán)邊翼，1302-螺孔，1303-氣體出口，1304-交通口，1305-內(nèi)環(huán)邊翼，1306-外環(huán)邊翼，1307-螺孔。
圖14是氣體腔室下半部剖面圖。圖中1401-氣體通道，1402-內(nèi)環(huán)邊翼，1403-外環(huán)邊翼，1404-棄液通道，1405-棄液出口。
圖15是氣體腔室上半部剖析組成圖。圖中1501-螺孔，1502-頂蓋，1503-墊圈，1504-外環(huán)立柱，1505-內(nèi)環(huán)立柱(帶孔)。
圖16是氣體腔室下半部剖析組成圖。圖中1601-螺孔，1602-內(nèi)柱支柱，1603-外環(huán)支柱，1604-底蓋，1605-棄液腔。
圖17是實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1701-半透膜，1702-培養(yǎng)腔室，1703-上氣體腔室，1704-硬塑料框，1705-外周園環(huán)，1706-棄液腔，1707-棄液孔，1708-超微濾膜，1709-下半透膜，1710-下氣體腔室。
圖18是實(shí)施例2剖析圖。
圖19是實(shí)施例3結(jié)構(gòu)圖。
圖20是實(shí)施例3連接圖。圖中2001-胰蛋白酶，2002-接種細(xì)胞，2003-營(yíng)養(yǎng)液，2004-緩沖液，2005-TFF過(guò)濾盒，2006-蠕動(dòng)泵，2007-TFF容器，2008-棄液口，2009-細(xì)胞收獲袋，2010-棄液袋。
圖21是營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)圖。圖中2101-氣體腔室(1)，2102-氣體腔室(2)，2103-營(yíng)養(yǎng)液輸入，2104-營(yíng)養(yǎng)液輸出。
圖22是生物反應(yīng)器培養(yǎng)腔室剖解圖。圖中2201-營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)入口，2202-氣體入口，2203-氣體腔室，2204-氣體半透膜，2205-氣體出口，2206-營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)腔室，2207-培養(yǎng)腔室出口，2208-氣體出口，2209-氣體半透膜，2210-氣體腔室，2211-氣體入口，2212-培養(yǎng)腔室入口，2213-超微濾膜，2214-營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)腔室。
圖23是實(shí)施例4示意圖。圖中2301-接種細(xì)胞，2302-營(yíng)養(yǎng)液，2303-緩沖液，2304-細(xì)胞因子/生長(zhǎng)因子，2305-蠕動(dòng)泵，2306-一次性生物反應(yīng)器，2307-控制面板，2308-TFF過(guò)濾室，2309-棄液袋。
圖24是實(shí)施例5示意圖。圖中2401-胰蛋白酶，2402-緩沖液，2403-接種細(xì)胞，2404-營(yíng)養(yǎng)液，2405-冰箱，2406-控制面板，2407-灌注閥門(mén)，2408-恒溫培養(yǎng)箱，2409-基底部份，2410-氣瓶及氣體入口，2411-氣體出口，2412-氣體過(guò)濾器，2413-交換營(yíng)養(yǎng)液，2414-細(xì)胞收獲液，2415-廢棄液袋，2416-TFF過(guò)濾室，2417-接種細(xì)胞閥門(mén)，2418-中央部份(虛線內(nèi))，2419-接種口，2420-灌注口。
圖25是細(xì)胞處理平臺(tái)示意圖。圖中25a-側(cè)面圖，25b-正面圖，2501-細(xì)胞培養(yǎng)盒，2502-中央支撐部份及萬(wàn)向輪，2503-電磁振蕩攪拌器，2504-基底部份，2505-步進(jìn)電機(jī)軸，2506-步進(jìn)電機(jī)，2507-細(xì)胞培養(yǎng)室，2508-右支桿，2509-左支桿，2510-步進(jìn)電機(jī)軸，2511-步進(jìn)電機(jī)。
圖26是實(shí)施例5連接圖。圖中2601-緩沖液，2602-接種細(xì)胞，2603-營(yíng)養(yǎng)液，2604-胰蛋白酶，2605-蠕動(dòng)泵，2606-營(yíng)養(yǎng)液入口，2607-接種細(xì)胞口，2608-TFF盒，2609-蠕動(dòng)泵，2610-營(yíng)養(yǎng)交換容器，2611-細(xì)胞收獲容器，2612-棄液袋，2613-細(xì)胞收獲袋。
圖27是多重培養(yǎng)腔室組合裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中2701-頂層，2702-4℃冰箱，2703-中層(處理裝置及控制系統(tǒng))，2704-次底層(恒溫培養(yǎng)腔)，2705-底層(TFF容器，TFF盒，細(xì)胞收獲袋，棄液袋)，2706-吊鉤，2707-液體容器，2708-電磁閥，2709-蠕動(dòng)泵，2710-電磁閥。
圖28是多重培養(yǎng)腔室組合裝置連接示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1輻輪狀結(jié)構(gòu)頂層全部為透氣/防水半透膜，底層輻射部份為透氣/防水半透膜，底層外周環(huán)形部份為超微濾膜。
●在輻輪狀結(jié)構(gòu)培養(yǎng)腔室外周環(huán)形部份下層的透氣/防水半透膜，置換成超微濾膜(NWCO50,000)(上層半透膜不變)，因此外周環(huán)形部份的部份水份和細(xì)胞代謝產(chǎn)物(如乳酸、氨等)會(huì)滲透穿過(guò)超微濾膜而進(jìn)入下方的棄液腔室，棄液腔室內(nèi)液體流入棄液袋。
●輻輪狀結(jié)構(gòu)培養(yǎng)腔室中的輻射狀結(jié)構(gòu)及外周環(huán)形部份均采用上、下兩層膜，周?chē)糜菜芰蠅嚎驂汉系姆绞?，但在輻射狀結(jié)構(gòu)和外周部份之間有接合裝置，上層接合裝置之間有孔相連，因此，氣體腔室延續(xù)，而下層部份，因?yàn)檠b置超微濾膜因而無(wú)通氣孔相連。
●頂層-全部為透氣/防水半透膜。
●底層(輻射部份)-為透氣/防水半透膜。
●底層(外周環(huán)形部份)-為超微濾膜。
●零件組裝
■中心園柱。采用無(wú)毒塑料或金屬在四周打孔并加工內(nèi)螺紋，與輻射框架頭部的園管(有外螺絲)相連，中間用無(wú)毒硅膠管墊圈固定。
■輻射框架。用無(wú)毒塑料或金屬加工成中空的框架，頭部有園形管(可以焊接上去或用粘結(jié)劑粘附)可與中央中心園柱相應(yīng)孔相連。四邊均有螺絲孔，可以固定，分上、下兩層，上、下兩層中間加硅膠管墊圈以及兩層膜壓合而形成輻射狀培養(yǎng)腔室，自上而下，依次為固定螺絲，上框架，墊圈，半透膜，墊圈，半透膜，墊圈，下框架，固定螺絲，上、下框架均有邊翼與外周環(huán)形部位邊翼相結(jié)合，通過(guò)螺絲相連接。連接口處管道相通，營(yíng)養(yǎng)液可以自由交通。
■外周環(huán)形框架，分為上、下兩層框架，并分為外環(huán)和內(nèi)環(huán)框架，上、下框架園周外環(huán)上、下緊密貼合，以固定薄膜，在園圈內(nèi)環(huán)其上、下層內(nèi)環(huán)分別與輻射框架(相對(duì)應(yīng))，上、下層在平行方向緊密貼合，保持營(yíng)養(yǎng)液的交流。
在內(nèi)環(huán)上框架連接依次為內(nèi)環(huán)上框架，墊圈，半透膜，墊圈，半透膜，墊圈，輻射上框架。在內(nèi)環(huán)下框架連接依次為內(nèi)環(huán)下框架，墊圈，超微濾膜，墊圈，半透膜(透氣、防水)，墊圈，輻射下框架。內(nèi)環(huán)上、下框架之間有一定空間保證營(yíng)養(yǎng)液能自由流動(dòng)。
■中心園柱、輻射框架，外周環(huán)形框架組裝后(用墊圈和螺絲相連)形成一個(gè)完整的培養(yǎng)腔室。
■氣體腔室。由上、下兩半部份組成，上部份內(nèi)環(huán)支柱帶有通氣孔，因此氣體在整個(gè)上半部份可以自由流動(dòng)。下半部份內(nèi)柱為封閉型，因而隔開(kāi)氣體腔室，成為另一個(gè)腔室，允許棄液通過(guò)，稱之為棄液腔室。上、下兩部份在邊翼用螺絲固定后，形成封閉的氣體腔室和棄液腔，各自通過(guò)進(jìn)出口出入。
實(shí)施例2，在實(shí)施例1基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)在培養(yǎng)腔室設(shè)計(jì)中，稍作改進(jìn)，去除結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)中，外環(huán)部份(帶上、下層膜)，改為，在輻射狀結(jié)構(gòu)下層的外1/3部改為采用超微濾膜。而外周園環(huán)部份則成為棄液室。由于在底蓋外1/3采用兩塊立板，重新安裝底蓋外1/3的超微濾膜，因此，底部外1/3部位的培養(yǎng)腔根據(jù)腔內(nèi)壓力不同而滲透水份和小分子的代謝產(chǎn)物至棄液腔。同時(shí)，外周園環(huán)用硬塑料環(huán)組成的腔成為棄液腔，與底部外1/3的棄液腔上棄液孔相連，最終流入棄液袋。
實(shí)施例3，在實(shí)施例1基礎(chǔ)上進(jìn)一行改進(jìn)完全采用兩層氣體腔室結(jié)構(gòu)，在培養(yǎng)腔室周邊預(yù)留小孔作為棄液口，并在周?chē)饪撞糠菪纬蓷壱呵?與原設(shè)計(jì)棄液裝置相同)。但是在棄液流入棄液袋后，并不棄去而是將其送至一個(gè)TFF裝置，采用TFF濾膜(NWCO50,000)，濾除水份和小份子物質(zhì)，其余成份返回培養(yǎng)腔。
優(yōu)點(diǎn)完全不影響培養(yǎng)過(guò)程，回收營(yíng)養(yǎng)成份完全，沒(méi)有任何成份丟失，TFF裝置同時(shí)可以用來(lái)收獲細(xì)胞。
缺點(diǎn)多用一只蠕動(dòng)泵。
亦可以采用單個(gè)蠕動(dòng)泵裝置，但是需增加數(shù)個(gè)電磁閥和數(shù)個(gè)收集袋，通過(guò)轉(zhuǎn)換。培養(yǎng)腔室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以完全參照原設(shè)計(jì)，但在其他結(jié)構(gòu)改進(jìn)，將底部位置的棄液袋(1)收集的棄液定期抽回至TFF系統(tǒng)，過(guò)濾、凈化、去除小分子物質(zhì)和水份，將回收的部份回輸至培養(yǎng)腔室，同樣結(jié)構(gòu)適合于細(xì)胞收獲過(guò)程，將已收獲的細(xì)胞液反復(fù)在TFF系統(tǒng)內(nèi)凈化、洗滌后保存。
實(shí)施例4，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上作更大改進(jìn)與實(shí)施例1原理相同。前半部份類似，后半部份有所改進(jìn)，改進(jìn)部份包括●取消了TFF容器、TFF支架及其附屬裝置，僅保存TFF盒直接把一次性生物反應(yīng)器作為T(mén)FF容器，從生物反應(yīng)器入口處連接一根管道進(jìn)入TFF盒濾膜下方空間，培養(yǎng)液交叉流過(guò)濾膜表面，再通過(guò)生物反應(yīng)器出口回到生物反應(yīng)器內(nèi)，而低于濾膜孔徑的細(xì)胞代謝產(chǎn)物、離子及耗盡的培養(yǎng)液則穿過(guò)濾膜面而進(jìn)入棄液袋。
●僅采用一個(gè)蠕動(dòng)泵，并安裝成抽屜樣結(jié)構(gòu)。可以穩(wěn)妥地放在二氧化碳培養(yǎng)箱內(nèi)，并可以持續(xù)灌注(DSP自動(dòng)控制)。
●適合于需持續(xù)灌注的培養(yǎng)類型，如造血干細(xì)胞體外培養(yǎng)擴(kuò)增，或適合培養(yǎng)容量較小的培養(yǎng)(因?yàn)椴捎蒙锓磻?yīng)器作為T(mén)FF容器不能承受過(guò)大的壓力)。
實(shí)施例5，在實(shí)施例1基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)1.完整結(jié)構(gòu)有四個(gè)組成部份a)頂層冰箱，4℃恒溫，頂部有掛鉤懸掛自右向左為4’-營(yíng)養(yǎng)液、3’-接種細(xì)胞、2’-緩沖液、1’-胰旦白酶。底部有開(kāi)口導(dǎo)出輸液管道。
b)中央部位位于冰箱下方和恒溫培養(yǎng)箱上方，安裝蠕動(dòng)泵、各個(gè)閥門(mén)(電磁擠壓閥)、控制系統(tǒng)、控制面板和顯示器。
c)次底層恒溫培養(yǎng)箱。位于中央部位下方和底層上方，37℃恒溫，提供細(xì)胞盒培養(yǎng)，在培養(yǎng)箱底面有一個(gè)細(xì)胞處理平臺(tái)，用來(lái)放置細(xì)胞培養(yǎng)盒，可以向前后傾斜并可搖動(dòng)。
d)底層底部支架，同時(shí)置放氣瓶及氣體進(jìn)出管，細(xì)胞收獲容器，營(yíng)養(yǎng)交換液袋，廢棄袋，以及用來(lái)收獲細(xì)胞的TFF容器和TFF盒。
2.細(xì)胞處理平臺(tái)a)細(xì)胞處理平臺(tái)作為恒溫培養(yǎng)箱底部組成部份，固定設(shè)置在底部。
b)平臺(tái)中央主支架采用萬(wàn)向輪方向，可以自由向各個(gè)方向傾斜，在中央主支架下方裝置電磁振蕩器(可購(gòu)買(mǎi)成品)。
c)平臺(tái)兩側(cè)輔助支桿采用連桿相連接，并采用步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力，可準(zhǔn)確計(jì)算平臺(tái)傾斜角度，采用數(shù)字化控制電機(jī)，數(shù)字化顯示，數(shù)字化控制。
3.液體驅(qū)動(dòng)與控制在裝置中增加2個(gè)蠕動(dòng)泵，目的是進(jìn)一步加大流體驅(qū)動(dòng)力量，回收營(yíng)養(yǎng)交換液中有效成份繼續(xù)灌注，收獲細(xì)胞同時(shí)對(duì)細(xì)胞清洗、凈化。主要改變?cè)谟诋?dāng)營(yíng)養(yǎng)交換液進(jìn)入5’袋時(shí)，因其中可能含有細(xì)胞、營(yíng)養(yǎng)成份、細(xì)胞因子，因此，蠕動(dòng)泵2’反向驅(qū)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)交換液經(jīng)過(guò)號(hào)閥，進(jìn)入TFF盒過(guò)濾，廢棄成份(水份、小分子物質(zhì)通過(guò)號(hào)閥進(jìn)入7’袋(廢棄袋)，而大分子物質(zhì)則返回營(yíng)養(yǎng)交換液容器(TFF容器)，再經(jīng)過(guò)號(hào)閥、⑥號(hào)閥回輸至培養(yǎng)腔室。而當(dāng)培養(yǎng)結(jié)束后，細(xì)胞回收液、沖洗液、胰旦白酶反復(fù)沖洗進(jìn)入細(xì)胞收獲容器，經(jīng)過(guò)TFF盒反復(fù)凈化、濃縮后輸入8’袋備用。
實(shí)施例6，帶TFF盒的一次性使用生物反應(yīng)器與實(shí)施例1原理相同。僅在某些結(jié)構(gòu)有所改變，生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)改變直接將TFF盒與一次性生物反應(yīng)器安裝在一起。生物反應(yīng)器有專用出口(用于連接前邊至TFF盒入口)。安裝在生物反應(yīng)器上的TFF盒有專用通道連接生物反應(yīng)器。而且TFF盒上有專用入口(與前邊相連，循環(huán)營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)液)。在生物反應(yīng)器硬塑料框架基礎(chǔ)，采用網(wǎng)孔狀橫梁與硬塑料框相連，既不影響透氣膜功能，同時(shí)又加強(qiáng)了生物反應(yīng)器耐受壓力的能力。同時(shí)，透氣膜采用更厚的材質(zhì)，仍然保持雙層塑料膜結(jié)構(gòu)。
新結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)更牢固(不影響透氣功能情況下)能承受更大壓力，因而適合更大容量和更高流速的細(xì)胞收獲，更換培養(yǎng)液及持續(xù)灌注；生物反應(yīng)器與TFF硬塑料盒連為一體，更縮短了交叉流體的距離，增加效率，減少培養(yǎng)液消耗；安裝更方便，操作更簡(jiǎn)易，更適合持續(xù)灌注式培養(yǎng)要求。
權(quán)利要求1.一種細(xì)胞培養(yǎng)裝置，尤其涉及一種自動(dòng)控制和自動(dòng)管理的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征是自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)裝置由項(xiàng)層、中層、次底層和底層四層結(jié)構(gòu)組成，在細(xì)胞培養(yǎng)腔室增加透氣防水半透膜，形成上、下雙腔氣體腔室，采用可移動(dòng)盒裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征是自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)裝置由四層結(jié)構(gòu)組成，頂層為4℃恒溫冰箱裝置，內(nèi)部有自動(dòng)溫控設(shè)備，中層為操作控制平臺(tái)，其后側(cè)板裝有多個(gè)電磁擠壓閥，底板為控制面板控制蠕動(dòng)泵速度和各個(gè)電磁閥，次底層為37℃恒溫培養(yǎng)箱結(jié)構(gòu)，內(nèi)置細(xì)胞培養(yǎng)腔室，其頂部與中層底部相隔，底層既有支架，起到支撐整個(gè)結(jié)構(gòu)作用，又內(nèi)藏氣瓶及氣體輸入管道，整體四層結(jié)構(gòu)用金屬連接件連為一體，采用金屬材料制作。
3.按照權(quán)利要求1所述的自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征是在輻輪狀培養(yǎng)腔室結(jié)構(gòu)上改進(jìn)，增加另外一層透氣/防水半透膜，形成上、下雙腔氣體腔室，增加氧氣交換。
4.按照權(quán)利要求1所述的自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征是可移動(dòng)盒結(jié)構(gòu)為固定結(jié)構(gòu)，以培養(yǎng)箱結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，構(gòu)建固定培養(yǎng)裝置，每個(gè)培養(yǎng)系統(tǒng)為一個(gè)單元，在培養(yǎng)前安裝連接，直至培養(yǎng)完成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種細(xì)胞培養(yǎng)裝置，尤其涉及一種自動(dòng)控制和管理的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，更具體地說(shuō)，這是一種密封型、全自動(dòng)控制、自動(dòng)更換培養(yǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)媒介和自動(dòng)排出代謝物、自動(dòng)收獲細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，該裝置可應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行臨床細(xì)胞治療。
文檔編號(hào)C12M3/00GK2892872SQ200520043608
公開(kāi)日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月21日
發(fā)明者高春平 申請(qǐng)人:高春平