擺動式大規模懸浮細胞培養裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種擺動式大規模懸浮細胞培養裝置，包括機架和安裝在機架上的搖籃，所述機架上設置有用于驅動搖籃擺動的擺動電機，所述搖籃內裝載有培養瓶，所述培養瓶設有培養液入口和廢液出口，所述培養液入口和廢液出口處均設置有半透膜。搖籃來回擺動使得裝在培養瓶內的培養液形成波浪式的運動，對細胞和培養液起到了良好的供氧和混合效果，這種運動方式產生的剪切力遠小于攪拌式混合的系統，極大減少了細胞的損傷，同時培養瓶設置有培養液入口和廢液出口，新鮮的培養液能夠不斷補充排出的含有代謝產物的廢液，使得細胞的生長獲得足夠的養分，提高了培養效率。本實用新型可應用于細胞培養領域。
【專利說明】擺動式大規模懸浮細胞培養裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及細胞培養領域，特別是涉及一種擺動式大規模懸浮細胞培養裝置。
【背景技術】
[0002]動物細胞培養在生物技術和生物醫藥研究中已得到了廣泛的應用。通常，動物細胞培養為病毒疫苗的生產提供培養基質，同時也是多種生物藥品生產不可或缺的工具，包括單克隆抗體和基因治療產品等。另外為了研究體內的生物化學途徑、病毒產物、病理學機制及細胞內或細胞間反應等，動物細胞培養在大量的生物檢測體系中也得到了應用。
[0003]動物細胞與植物細胞和微生物細胞不同，動物細胞沒有細胞壁，因此，在培養時對剪切力很敏感，要求也更為嚴格。傳統的動物細胞采用方瓶和轉瓶來培養，這方面的技術已經成熟，但是，該方法存在細胞密度低、病毒產率低、生產成本高、勞動強度大等缺點，不能滿足現代生物制苗的要求。誕生于20世紀60年代的懸浮培養技術可以進行大規模細胞培養，能夠獲得大量的病毒產物和高質量的疫苗產品，在國外疫苗生產中普遍應用。
[0004]懸浮培養技術中普遍使用的機械攪拌式生物反應系統具有結構和操作簡單、易于放大、細胞收獲方便、細胞培養環境易于檢測控制和優化等特點，然而動物細胞培養室對剪切力敏感，因此使用機械攪拌無疑會對細胞造成損傷，影響培養的效果。
實用新型內容
[0005]為了克服上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種培養效率高、對培養細胞損傷小的擺動式大規模懸浮細胞培養裝置。
[0006]本實用新型所采用的技術方案是:
[0007]擺動式大規模懸浮細胞培養裝置，包括機架和安裝在機架上的搖籃，所述機架上設置有用于驅動搖籃擺動的擺動電機，所述搖籃內裝載有培養瓶，所述培養瓶設有培養液入口和廢液出口，所述培養液入口和廢液出口處均設置有半透膜。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述擺動電機或機架上設置有調整擺動電機轉速的控制器。
[0009]作為上述技術方案的進一步改進，所述培養液入口接有進液管，所述廢液出口接有排液管，所述進液管和排液管上均安裝有截流閥，所述各截流閥與控制器電連接。
[0010]作為上述技術方案的進一步改進，所述進液管和排液管上均安裝有流量計，所述各流量計與控制器電連接。
[0011]作為上述技術方案的進一步改進，所述進液管上接有進氣支管，所述進氣支管內設置有防水透氣膜。
[0012]作為上述技術方案的進一步改進，所述搖籃兩端分別設有供進液管及排液管穿出的通孔。
[0013]作為上述技術方案的進一步改進，所述培養瓶的兩端分別設有瓶蓋，所述每個瓶蓋分別開設有孔，所述孔形成培養液入口和廢液出口，所述半透膜設置在瓶蓋內。
[0014]作為上述技術方案的進一步改進，所述機架包括兩側的支架，所述支架的頂部設置有橫梁，所述橫梁上安裝有兩個吊環，分別安裝在兩個吊環上的兩根吊桿連接搖籃的兩端。
[0015]本實用新型的有益效果是:搖籃來回擺動使得裝在培養瓶內的培養液形成波浪式的運動，對細胞和培養液起到了良好的供氧和混合效果，這種運動方式產生的剪切力遠小于攪拌式混合的系統，極大減少了細胞的損傷，同時培養瓶設置有培養液入口和廢液出口，新鮮的培養液能夠不斷補充排出的含有代謝產物的廢液，使得細胞的生長獲得足夠的養分，提高了培養效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明。
[0017]圖1是本實用新型的前視圖；
[0018]圖2是本實用新型的俯視圖；
[0019]圖3是本實用新型的左視圖；
[0020]圖4是本實用新型的原理圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1至圖4所示，本實施例中的擺動式大規模懸浮細胞培養裝置，包括機架和安裝在機架上的搖籃I。機架由兩側的支架13、螺紋連接在兩個支架13頂部之間的橫梁14和設置在其中一個支架13中部的橫桿19組成。橫梁14上安裝有兩個吊環15，兩個吊環15上均分別安裝吊桿16，每根吊桿16分別螺紋連接在搖籃I的兩端，使得吊環15繞著橫梁14的轉動可以帶動搖籃I進行搖擺。搖籃I內設置有軟墊，軟墊上放置培養瓶3，培養瓶3的內部可以注入細胞及培養液，因此，培養瓶3能夠隨著搖籃I的搖擺而穩定的擺動，讓細胞懸浮在培養瓶3中，從而形成大規模的懸浮培養。
[0022]橫桿19上安裝有一個擺動電機2，該擺動電機2通過驅動吊桿16從而帶動搖籃I擺動。在擺動電機2上安裝設置有控制器5，該控制器5通過線路與擺動電機2電連接，進而控制擺動電機2的轉速來調整搖籃I的擺動速度。同時，控制器5還能控制搖籃I的擺動幅度。因此本實施例能取代人工培養皿的工作模式，提高了細胞培養的效率和細胞的存活率，而且減少了由于人工培養帶來的污染；此外，由于培養瓶3的大小可以隨意調控，所以本實施例能夠滿足細胞大規模培養的要求。
[0023]優選的，培養瓶3的兩端分別設有瓶蓋12，每個瓶蓋12內部均安裝設置有半透膜4，每個瓶蓋12均開設有一個孔，分別形成培養液入口和廢液出口。半透膜4的作用是只能讓培養液通過而阻止細胞通過，保證細胞一直處于培養瓶3內部。培養液入口接有硅膠制成的進液管6，且進液管6穿過搖籃I 一端的通孔后接在懸掛的裝有新鮮細胞培養液的培養袋17上；廢液出口接有硅膠制成的排液管7，且排液管7穿過搖籃I另一端的通孔后接在廢液瓶18上。由此，培養瓶3中的培養液得以不斷的更換，保證了細胞的培養效果。
[0024]為了使得培養液流入及流出的量保持基本一致，在進液管6和排液管7上均分別安裝電控的截流閥和流量計，各截流閥、流量計分別與控制器5電連接。舉例來說，如圖4所示，工作時，排液管7上的截流閥8打開，當排液管7上的流量計9檢測到排出廢液50此時，控制器5控制截流閥8關閉，進液管6的截流閥8，開啟，直至進液管6的流量計9’檢測到培養液流入500匕此時關閉截流閥8，；待經過設定時間后，截流閥8開啟，如此循環。
[0025]在本實施例中，控制器5除了控制擺動電機2的轉速、擺動幅度、截流閥的啟閉外，還設置有保險開關，整個裝置出現異常后自動切斷電路。
[0026]優選的，進液管6上接有進氣支管10，進氣支管10內設置有防水透氣膜11，使得外界空氣隨著進液管6進入培養瓶3，為培養液和細胞補充氧氣。
[0027]本實施例使用是這樣實現的:實驗前，準備好待培養的細胞和新鮮的培養液，用注射器把細胞和培養液注入到培養瓶3中，把培養瓶3裝到搖籃1中，進液管6和排液管7通過搖籃1上的通孔與外界聯通，進液管6 —端接在懸掛的裝有新鮮細胞培養液的培養袋17上，排液管7接在盛裝廢液的廢液瓶18上，啟動自動控制器5，調節好擺動電機2轉速和搖籃1的擺動幅度，使細胞可以均勻穩定的懸浮在培養瓶3中；由自動控制器5控制截流閥的啟閉，保證廢液的流出量與培養液的流入量基本一致，使細胞永遠處在一個最佳的生長環境中，使細胞的成活率提高，培養細胞的效率增高。
[0028]以上所述只是本實用新型優選的實施方式，其并不構成對本實用新型保護范圍的限制。
【權利要求】
1.擺動式大規模懸浮細胞培養裝置，其特征在于:包括機架和安裝在機架上的搖籃(I)，所述機架上設置有用于驅動搖籃(I)擺動的擺動電機(2)，所述搖籃(I)內裝載有培養瓶(3)，所述培養瓶(3)設有培養液入口和廢液出口，所述培養液入口和廢液出口處均設置有半透膜⑷。
2.根據權利要求1所述的擺動式大規模懸浮細胞培養裝置，其特征在于:所述擺動電機(2)或機架上設置有調整擺動電機(2)轉速的控制器(5)。
3.根據權利要求2所述的擺動式大規模懸浮細胞培養裝置，其特征在于:所述培養液入口接有進液管出)，所述廢液出口接有排液管(7)，所述進液管(6)和排液管(7)上均安裝有截流閥，所述各截流閥與控制器(5)電連接。
4.根據權利要求3所述的擺動式大規模懸浮細胞培養裝置，其特征在于:所述進液管(6)和排液管(7)上均安裝有流量計，所述各流量計與控制器(5)電連接。
5.根據權利要求3或4所述的擺動式大規模懸浮細胞培養裝置，其特征在于:所述進液管(6)上接有進氣支管(10)，所述進氣支管(10)內設置有防水透氣膜(11)。
6.根據權利要求3所述的擺動式大規模懸浮細胞培養裝置，其特征在于:所述搖籃(I)兩端分別設有供進液管(6)及排液管(7)穿出的通孔。
7.根據權利要求1所述的擺動式大規模懸浮細胞培養裝置，其特征在于:所述培養瓶(3)的兩端分別設有瓶蓋(12)，所述每個瓶蓋(12)分別開設有孔，所述孔形成培養液入口和廢液出口，所述半透膜(4)設置在瓶蓋(12)內。
8.根據權利要求1或7所述的擺動式大規模懸浮細胞培養裝置，其特征在于:所述機架包括兩側的支架(13)，所述支架(13)的頂部設置有橫梁(14)，所述橫梁(14)上安裝有兩個吊環(15)，分別安裝在兩個吊環(15)上的兩根吊桿(16)連接搖籃(I)的兩端。
【文檔編號】C12M1/04GK203625382SQ201320659669
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】曾令文, 郝晨光 申請人:中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院