[實用新型]細胞微載體灌注培養截留裝置

有效

• 申請號: 201020617856.0
• 申請日: 2010-11-22
• 公開（公告）號: CN201933090U
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 朱學仁;朱翔
• 申請（專利權）人: 朱學仁;朱翔
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 王荷英

技術領域

本實用新型涉及動植物細胞培系統中的細胞微載體灌注培養截留裝置。

背景技術

灌注培養法在截留微載體和培養液體積不變的前提下不斷補入新鮮培養基，是生物制藥行業中最常用的一種細胞微載體連續培養方式，而微載體截留裝置在灌注培養系統中的作用至關重要。微載體截留方式可分為外部截留和內部截留，內部截留主要有中空纖維、旋轉過濾等技術，外部截留方式有外部過濾、離心和沉降等技術，但在實際應用過程中均存在缺陷。目前應用較多的是美國NBS微載體沉降系統，小于9g/L的微載體投放密度可獲得每天1-2個工作體積的灌注率，而25g/L微載體量且帶有兩個沉降柱的系統也只達到最大每天4-5個工作體積的灌注率。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種能獲得更高灌注率的細胞微載體灌注培養截留裝置。

本細胞微載體灌注培養截留裝置包含自外至內依次同心安裝的沉降管、過濾網和流速分散管，過濾網與流速分散管之間形成流速分散腔，過濾網與沉降管之間形成沉降腔；所述沉降管下端開口，上端以連接盤封口；所述的過濾網下端設有濾網架，所述流速分散管下端與濾網架連接，上端連有與真空抽吸系統相連的連接管；流速分散管的管壁分布有若干小孔，各小孔的面積之和與流速分散管的內孔面積相符。

所述連接盤上焊有壓力平衡管。

所述流速分散管的各小孔直徑≥0.2mm。

所述連接管上端裝有固定座和管接頭。

所述連接盤與沉降管的上端以螺紋連接。

本截留裝置使用時，其沉降管、過濾網和流速分散管均埋入細胞微載體生物反應器的培養基內，連接管與生物反應器外的真空抽吸系統相連。壓力平衡管上端高出培養基液面，使沉降管與生物反應器形成壓力平衡。沉降管將沉降腔中的培養基及微載體與生物反應器內的培養基及微載體隔離，從而不受沉降管外的攪拌器影響，使沉降腔中的細胞微載體在靜置的培養基中沉降。通過收液蠕動泵抽出，沉降腔中的培養基通過流速分散腔，從流速分散管均勻分布的小孔進入流速分散管，最后通過連接管被蠕動泵抽出，而微載體則被過濾網截留在沉降腔內。

綜上所述，本截留裝置同時具備固液沉降分離、過濾分離、流速分散的功能，通過蠕動泵真空抽吸，使細胞微載體灌注培養系統每天能獲得15個工作體積以上的高灌注率，整個灌注培養過程與外界空氣完全隔離，安全可靠。

附圖說明

圖1是細胞微載體灌注培養系統的整體結構示意圖。

圖2是細胞微載體灌注培養截留裝置的結構示意圖。

圖1中，?1是補液瓶，2是補液管，3是細胞微載體及培養基，4是補液蠕動泵，5是生物反應器，6是收液蠕動泵，7是收液管，8是細胞微載體截留裝置，9是攪拌器，10是收液瓶。

圖2中，81是管接頭，82是固定座，83是連接管，84是壓力平衡管，85沉降管連接盤，86是過濾網，87是流速分散管，88是濾網架，89是沉降管，810是流速分散腔，811是沉降腔。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述：

細胞微載體灌注培養過程如圖1，當需要進行灌注培養時，啟動補液蠕動泵4，向生物反應器5中補入新鮮培養基液，攪拌器9處于開動狀態，生物反應器5中細胞微載體及培養基3的液位由液位計控制。同時啟動收液蠕動泵6將培養基及溶于培養基中的物質從細胞微載體截留裝置8中抽出，經收液管7進入收液瓶10，微載體被而截留在系統內。

細胞微載體截留裝置8的結構如下：

本裝置包含自外至內依次同心安裝的沉降管89、過濾網86和流速分散管811，過濾網86與流速分散管87之間形成流速分散腔810，過濾網86與沉降管89之間形成沉降腔810；所述沉降管89下端開口，上端以連接盤85封口，連接盤85與沉降管89的上端以螺紋連接，便于拆裝清洗。壓力平衡管84通過焊接固定在連接盤85上；過濾網86下端設有濾網架88；流速分散管87下端與濾網架88連接，上端連有連接管83；流速分散管87的管壁鉆有直徑≥0.2mm的若干個均勻分布的小孔，各小孔的面積之和與流速分散管87的內孔橫截面積相符。連接管83以固定座82固定在圖1生物反應器5的頂蓋上，連接管83的上端通過管接頭81與圖1中的收液蠕動泵6和收液管7連接。

本細胞微載體截留裝置的工作原理是：細胞微載體隨培養基進入沉降腔810中，由于過濾網86的阻擋，細胞微載體停留在沉降腔810中，在蠕動泵6的真空抽吸作用下，收集的培養基及產物經過過濾網86、流速分散腔811、從流速分散管87的小孔進入流速分散管87，最后從收液管7進入收液瓶10。在此過程中，沉降腔810中的細胞微載體在壓力平衡管84和流速分散管87的作用下與沉降管89外界的培養基相隔離，處于靜止狀態，在自重的作用下沉降在沉降管89內，實現細胞微載體的截留。采用本細胞微載體截留裝置，細胞微載體灌注培養系統每天能獲得15個工作體積以上的高灌注率，遠高于現有的各種截留裝置。