一种培养装置及其在细胞培养中的应用.pdf

本发明涉及一种培养装置，它至少包括密闭容器、传动装置和载体模块三个部分；通过传动装置带动，使得位于密闭容器内的载体模块产生持续性的运动，从而使载体模块周期性的暴露于密闭容器内的气体空腔或浸没于培养液中。本发明的设备具有以下优点：1、该设备所用载体为聚酯纤维材料，纤维结构可提供细胞吸附生长更大的比表面积，并且该载体提供细胞最佳生长空间；2、细胞接种后，由于载体承载量较大，能够提供足够的空间供细胞扩增，无需中间其他种子链扩增操作，最大限度的避免污染；3、该设备载体模块为一次性部分，无需清洗消毒等工作；4、该设备可安装在一个百级自净系统里，接种、培养及收获细胞均能保证在一个安全洁净的环境下操作。

1.  一种培养装置，它至少包括密闭容器、传动装置和载体模块三个部分；通过传动装置带动，使得位于密闭容器内的载体模块产生持续性的运动，从而使载体模块周期性的暴露于密闭容器内的气体空腔或浸没于培养液中。

2.  根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于：密闭容器表面可选择性的分布多个接口；接口用于连接气体，培养液或养分的进出导管或安装pH、溶氧、温度监测探头。

3.  根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于：其密闭容器材质包括但不限于玻璃、金属、塑料，合成材料。

4.  根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于：其密闭容器的形状包括但不限于圆柱形、六面体形、多面体形、球形、半球形和半圆柱。

5.  根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于：密闭容器可平置或斜置或垂直于水平面。

6.  根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于：传动装置的传动外力可为机械能、磁能、电能。

7.  根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于：传动装置可使载体模块的运动方式包括但不限于旋转式、上下往复式或钟摆式。

8.  根据权利要求7所述的培养装置，其特征在于：传动装置带动载体模块在密闭容器内时，使载体模块的部分暴露于空气中，而另一部分浸没于培养液中，随着传动装置的运动，使暴露载体部分逐渐浸没于培养液中，而浸没于培养液中的另一部分逐渐暴露于空气中，从而实现载体模块周期性地在气体中或在培养液中的运动。

9.  根据权利要求7所述的传动装置，其特征在于：传动装置使载体模块在密闭容器内可从全部暴露于液面之上的气体中渐变到全部浸没于培养液中，再从全部浸没于培养液中渐变到全部暴露于气体中；这样周而复始地往复运动。

10.  根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于：载体模块内部填充着细胞吸附介质，该介质实现细胞附着和生长；模块表面具有多孔或网状结构，该表面实现培养液的进出和介质的包裹。

11.  根据权利要求10所述的载体模块，其特征在于：细胞吸附介质材质选自下列群组：编织基材、非编织基材、聚酰胺、聚酯类、聚胺酯、碳氟聚合物、聚乙烯、聚丙烯或聚烯醇、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。

12.  根据权利要求10所述的载体，其特征在于：细胞吸附介质材质形状为片状、星状、碟状、盘状、薄片状、块状、带状、粒状、球状及其它不规则形状。

13.  根据权利要求10所述的载体模块，其特征在于：模块表面材质可为聚乙烯、聚丙烯或聚烯醇、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及其它改性材料。

14.  根据权利要求10所述的载体模块，其特征在于：载体模块数量可为一个或多个。

15.  根据权利要求10所述的载体模块，其特征在于：多个载体模块可具有一定间距地分布于传动装置，或呈分叉状置于传动装置的一端。

16.  根据权利要求10所述的载体模块，其特征在于：载体模块的形状包括但不限于为圆柱形、六面体形、多面体形、球形、半球形和半圆柱形。

17.  根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于：可应用于动物细胞、植物细胞和昆虫细胞的培养。

18.  根据权利要求17所述的培养装置，其特征在于：动物细胞包含但不限于CHO、VERO、干细胞、Marc-145、ST、293、BHK-21、MRC-5、2BS、DF-1、MSC、MDCK、PK15、SP2/0细胞。

19.  根据权利要求17所述的培养装置，其特征在于：植物细胞包含但不限于烟草细胞、胡萝卜细胞。

20.  根据权利要求17所述的培养装置，其特征在于：昆虫细胞包含但不限于昆虫细胞SF9。

一种培养装置及其在细胞培养中的应用
技术领域
本发明涉及一种培养细胞的装置及其在细胞培养中的应用。
背景技术
细胞培养过程中，需要大量的氧气和一个相对静态的环境。而现有的细胞培养设备，溶氧效率低，缺少细胞培养附着和生长所需要的载体，细胞只能悬浮于细胞培养液或黏附于培养设备内的固定物表面进行生长，不利于实现培养量的扩大和对培养过程的控制。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明目的提提供了一种培养装置及其在细胞培养中的应用，装置可对细胞进行高密度、长时间连续培养。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种培养装置包括密闭容器、传动装置和载体模块三个部分；通过传动装置带动，使得位于密闭容器内的载体模块产生持续性的运动，从而使载体模块周期性的暴露于密闭容器内的气体空腔或浸没于培养液中，从而实现为细胞提供一种相对静态的培养环境和充足的氧气。
上述密闭容器表面设置选择性的分布多个接口；接口用于连接气体，培养液或养分的进出导管或安装pH、溶氧、温度监测探头。
上述密闭容器材质包括但不限于玻璃、金属、塑料，合成材料。
上述密闭容器的形状包括但不限于圆柱形、六面体形、多面体形、球形、半球形和半圆柱。
上述密闭容器可平置或斜置或垂直于水平面。
上述传动装置的传动外力可为机械能、磁能、电能。
上述传动装置可使载体模块的运动方式包括但不限于旋转式、上下往复式或钟摆式。
上述传动装置带动载体模块在密闭容器内时，使载体模块的部分暴露于空气中，而另一部分浸没于培养液中，随着传动装置的运动，使暴露载体部分逐渐浸没于培养液中，而浸没于培养液中的另一部分逐渐暴露于空气中，从而实现载体模块周期性地在气体中或在培养液中的运动。
上述传动装置使载体模块在密闭容器内可从全部暴露于液面之上的气体中渐变到全部浸没于培养液中，再从全部浸没于培养液中渐变到全部暴露于气体中；这样周而复始地往复运动。
上述载体模块内部填充着细胞吸附介质，该介质实现细胞附着和生长；模块表面具有多孔或网状结构，该表面实现培养液的进出和介质的包裹。
上述载体模块表面材质可为聚乙烯、聚丙烯、聚烯醇、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及其它改性材料。
上述载体模块数量可为一个或多个。
上述多个载体模块可具有一定间距地分布于传动装置，或呈分叉状置于传动装置的一端。
上述载体模块的形状包括但不限于为圆柱形、六面体形、多面体形、球形、半球形和半圆柱形。
上述细胞吸附介质材质选自下列群组：编织基材、非编织基材、聚酰胺、聚酯类、聚胺酯、碳氟聚合物、聚乙烯、聚丙烯、聚烯醇、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。
上述细胞吸附介质材质形状为片状、星状、碟状、盘状、薄片状、块状、带状、粒状、球状及其它不规则形状。
上述装置可用于动物细胞、植物细胞和昆虫细胞的培养。
上述动物细胞包含但不限于CHO、VERO、干细胞、Marc-145、ST、293、BHK-21、MRC-5、2BS、DF-1、MSC、MDCK、PK15、SP2/0等细胞。
上述植物细胞包含但不限于烟草细胞、胡萝卜细胞。
上述昆虫细胞包含但不限于昆虫细胞SF9。
本发明的设备具有以下优点：
1、该设备所用载体为聚酯纤维材料，纤维结构可提供细胞吸附生长更大的比表面积，并且该载体提供细胞最佳生长空间，在极少量载体上即可收获大量细胞或表达液。
2、细胞接种后，由于载体承载量较大，能够提供足够的空间供细胞扩增，该设备每个载体模块只需接种一个T75细胞消化的种子液，生长至最大密度后一次性消化收获细胞或转入维持期生产，无需中间其他种子链扩增操作，最大限度的避免污染。
3、该设备载体模块为一次性部分，无需清洗消毒等工作，可以即开即用。
4、该设备可安装在一个百级自净系统里，接种、培养及收获细胞均能保证在一个安全洁净的环境下操作。
5、可全自动的在线监控DO、pH等细胞培养条件以及培养液补充，可以做到各个载体模块条件一致，便于平行条件下进行细胞株筛选及工艺优化工作。
6、该设备可以同时或间断培养多株细胞，能够在有限的时间和空间内提高工作效率。
附图说明
图1为培养设备结构示意图；
图2为培养设备另一结构示意图；
图3为培养设备一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
结合本文所附的图形，通过下面的实施例详细说明，本发明的其他优点、和目的便一目了然；本文所带的图形是示意性的，并非按此比例绘制。
实施例1、如图1所示：传动装置2使载体模块3在密闭容器1内可从全部暴露于液面之上的气体中渐变到全部浸没于培养液中，再从全部浸没于培养液中渐变到全部暴露于气体中；这样周而复始地往复运动，运动方式为上下活塞式运动。
实施例2、如图2所示：传动装置2使载体模块3在密闭容器1内可从全部暴露于液面之上的气体中渐变到全部浸没于培养液中，再从全部浸没于培养液中渐变到全部暴露于气体中；这样周而复始地往复运动，运动方式可为钟摆式运动。
实施例3、如示意图3所示，多个载体模块3并呈一定间距地分布于传动装置。传动装置1带动载体模块3在密闭容器1内时运动时，使载体模块的部分暴露于空气中，而另一部分浸没于培养液4中，随着传动装置的运动，使暴露载体部分逐渐浸没于培养液中，而浸没于培养液中的另一部分逐渐暴露于空气中，从而实现载体模块周期性地在气体中或在培养液中的运动。密闭容器1上设置有进液口5和出液口6。
经过大量实验证明，该设备收获的细胞最大细胞数和状态均能够满足实际需求。