[發(fā)明專利]一種微載體細胞反應(yīng)器及其通氣管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210082865.8
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102618443A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳光南
• 申請（專利權(quán)）人: 上海日泰醫(yī)藥設(shè)備工程有限公司
• 主分類號: C12M3/02
• 分類號: C12M3/02;C12M1/08
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;郝鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于微載體細胞反應(yīng)器的通氣管。此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述通氣管的微載體細胞反應(yīng)器。

背景技術(shù)

哺乳動物的細胞培養(yǎng)指的是在細胞的體外條件下，用培養(yǎng)液維持細胞生長與增殖的技術(shù)。微載體細胞反應(yīng)器通常包括培養(yǎng)罐和通氣管。培養(yǎng)罐中盛放培養(yǎng)液和細胞，為細胞提供生長環(huán)境，通氣管用于向培養(yǎng)罐中輸送氣體，細胞在培養(yǎng)過程中吸取培養(yǎng)液中的營養(yǎng)和氣體中的溶解氧，以供自身生長的需要。

目前的動物細胞微載體培養(yǎng)通氣的方法主要有兩種。一種是采用表層供氧加攪拌的方式來進行，這種方法的缺點是：氣液比表面積太小，表層通氣供氧往往供氧量不夠。另一種方法是采用深層通氣，即采用一根通氣管插入培養(yǎng)罐的底部進行供氣，這種方法的供氧量可以滿足細胞生長的需要，但是由于氣泡上升的過程中會捕獲細胞，因此當氣泡在上升過程中破裂時，破裂產(chǎn)生的剪切力會將細胞拉裂而導(dǎo)致細胞死亡，這樣會造成在整個培養(yǎng)周期中損傷大量的細胞。

有鑒于此，亟待針對現(xiàn)有技術(shù)中的微載體細胞反應(yīng)器的通氣管進行進一步的優(yōu)化設(shè)計，使其既能滿足細胞培養(yǎng)的供氧需求，又能避免在通氣過程中對細胞造成傷害，提高細胞培養(yǎng)的存活率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種用于微載體細胞反應(yīng)器的通氣管，使其既能滿足細胞培養(yǎng)的供氧需求，又能避免在通氣過程中對細胞造成傷害，提高細胞培養(yǎng)的存活率。此外，本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題為提供一種包括上述通氣管的微載體細胞反應(yīng)器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于微載體細胞反應(yīng)器的通氣管，包括中心通氣管，所述中心通氣管的底端設(shè)有出氣孔；所述中心通氣管外部還設(shè)有套管，所述套管包括通氣網(wǎng)管和設(shè)于所述通氣網(wǎng)管上方的消泡網(wǎng)管，所述通氣網(wǎng)管和所述消泡網(wǎng)管之間設(shè)有連接管；所述通氣網(wǎng)管的網(wǎng)眼的橫截面積小于所述微載體細胞反應(yīng)器中的微載體的橫截面積，且小于所述出氣孔的橫截面積。

優(yōu)選地，所述消泡網(wǎng)管的網(wǎng)眼的橫截面積也小于所述出氣孔的橫截面積。

優(yōu)選地，所述通氣網(wǎng)管包括內(nèi)層網(wǎng)管、中間層網(wǎng)管和外層網(wǎng)管。

優(yōu)選地，所述中間層網(wǎng)管與所述內(nèi)層網(wǎng)管、所述外層網(wǎng)管三者焊接于一體。

優(yōu)選地，所述中心通氣管頂端設(shè)有單向閥，所述單向閥開口方向為從上到下的方向。

優(yōu)選地，所述出氣孔的數(shù)目為多個，所述出氣孔的直徑范圍為1mm至2mm。

優(yōu)選地，所述消泡網(wǎng)管和所述通氣網(wǎng)管均為不銹鋼網(wǎng)管。

本發(fā)明提供一種用于微載體細胞反應(yīng)器的通氣管，其中心通氣管外部還設(shè)有套管，套管包括通氣網(wǎng)管和設(shè)于通氣網(wǎng)管上方的消泡網(wǎng)管，通氣網(wǎng)管和消泡網(wǎng)管之間設(shè)有連接管；通氣網(wǎng)管的網(wǎng)眼的橫截面積小于微載體細胞反應(yīng)器中的微載體橫截面積，且小于出氣孔的橫截面積。

采用這種結(jié)構(gòu)，在工作過程中，將通氣管插入培養(yǎng)罐中后，使培養(yǎng)罐中的培養(yǎng)液的液面高于通氣網(wǎng)管且低于消泡網(wǎng)管，即培養(yǎng)液的液面處于連接管處，培養(yǎng)罐中培養(yǎng)液會通過通氣網(wǎng)管的網(wǎng)眼流入到通氣網(wǎng)管中。向中心通氣管頂部通入氣體，氣體從中心通氣管的底部噴出，形成連續(xù)的氣泡在通氣網(wǎng)管中上升，氣泡在上升的過程中不斷地溶入培養(yǎng)液中。由于氣泡上升，使得通氣網(wǎng)管內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，通氣網(wǎng)管下部，網(wǎng)管內(nèi)的壓力小于網(wǎng)管外，形成負壓效應(yīng)。在這個壓差作用下，培養(yǎng)罐中位于通氣網(wǎng)管底部外側(cè)的培養(yǎng)液穿過通氣網(wǎng)管底部的網(wǎng)眼進入通氣網(wǎng)管內(nèi)，與此同時，富含氣體成分的培養(yǎng)液則從通氣網(wǎng)管的頂部穿過網(wǎng)眼，混溶到通氣網(wǎng)管外的培養(yǎng)液中，以供細胞吸收。

由上述工作過程可以看出，采用這樣結(jié)構(gòu)的通氣管能夠形成“培養(yǎng)液從通氣網(wǎng)管下半部流入-培養(yǎng)液在通氣網(wǎng)管內(nèi)吸收氣體養(yǎng)分-培養(yǎng)液從通氣網(wǎng)管上半部流出”的循環(huán)過程。在這個循環(huán)過程中，由于通氣網(wǎng)管的網(wǎng)眼橫截面積小于所述微載體細胞反應(yīng)器中所用的微載體的橫截面積，并且小于出氣孔的橫截面積。因此通氣網(wǎng)管外貼附著細胞的微載體不會進入通氣網(wǎng)管內(nèi)，并且從出氣孔噴出的氣泡也不會到通氣網(wǎng)管外，即細胞和氣泡被通氣網(wǎng)管隔離開來，因此避免了氣泡破裂時產(chǎn)生的剪切力將細胞撕裂殺死的可能性，保證了細胞培養(yǎng)過程的穩(wěn)定性，大大提高了細胞培養(yǎng)的存活率。

本發(fā)明還提供一種微載體細胞反應(yīng)器，包括培養(yǎng)罐；還包括如上所述的通氣管，所述通氣管插裝于所述培養(yǎng)罐中。

由于上述通氣管具有上述技術(shù)效果，因此，包括該通氣管的微載體細胞反應(yīng)器也應(yīng)當具有相同的技術(shù)效果，在此不再贅述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供通氣管的一種具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；