[發明專利]用于連續地培養細胞的裝置和方法

在審

• 申請號: 201480056930.7
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN105658783A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 李喜永
• 申請（專利權）人: 麥迪康公司
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M3/02;C12M3/06;C12M1/42
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李丙林;李楠

技術領域

本發明涉及一種用于連續地(傳代地，continuously)培養細胞的裝置 和方法，以及更具體地涉及一種用于連續地培養細胞的裝置和方法，包括 細胞的注入、培養、脫附和收獲以及保持密封的培養基。

背景技術

細胞培養的實例包括單層培養(粘附培養)和懸浮培養，在單層培養 中細胞粘附(附著，adhere)于培養器(incubator)以繁殖，在懸浮培養 中細胞在懸浮狀態下繁殖。

大多數動物細胞粘附于表面以生長，且具有甚至比微生物的生長速度 更慢的生長速度，并因此，生產力(生產率，productivity)低并且動物細 胞在培養期間容易受到微生物污染。

然而，在細胞板粘附培養中，難以保持密封，并因此在現有過程中于 預定時段內的細胞收獲過程之后，細胞容易受到污染。

此外，當將所培養的細胞移至實驗室之外時，需要提供單獨的密封單 元，但是不存在密封完美的成功案列，而且為了移動細胞，通常遷移(搬 運，transport)容器。

然而，當遷移容器時，發生了另一傳代(passage)，從而難以保持所 培養的細胞的均勻度。

同時，用蛋白酶(諸如胰蛋白酶)使待培養的、已粘附至容器的內部 的細胞脫附。

該酶溶解了與粘附表面連接的表面以破壞細胞的粘附，并導致了各種 問題，諸如酶處理時間長、細胞特性的改變以及由于酶的毒性而導致的細 胞死亡。

基于胰蛋白酶處理數量，對細胞的特性變化程度進行分類，這證明了 胰蛋白酶的使用改變了細胞的特性。

此外，由于胰蛋白酶的使用導致了從培養容器的所有表面將所粘附的 細胞脫附下來，所以在使用胰蛋白酶之后，需要再次粘附一些細胞的過程， 并且重新粘附率低，即10％或更少。

用于防止使用胰蛋白酶的方法的實例包括各種方法，諸如使用水的強 剪切力(shearforce)的方法；刮削方法，在該刮削方法中將刮削器應用至 平板或平滑彎曲表面；使用溫度反應性液化/可固化的固液相材料和液固相 材料作為粘合材料的方法；以及使用膠原酶代替胰蛋白酶的方法，但是存 在細胞恢復率低或不穩定的缺陷和細胞粘附面積受限的缺陷。

例如，在僅使用水的剪切力將細胞從細胞粘附珠脫附下來的情況下， 由于須使用強漩渦，所以水的流動方向不均勻，并因此回收(recovery)率 不穩定，以及珠之間彼此相撞，從而破壞了夾在珠之間的細胞。

此外，在使用了膠原粘附材料和膠原酶的情況下，由于當細胞被分層 在兩層或更多層中時該酶不影響位于內部的細胞，所以一些細胞可能不被 溶解，或在需要完全溶解膠原蛋白期間，由于膠原酶的功能，而存在溶解 細胞的風險，這種功能類似于胰蛋白酶的功能，并因此，不容易使用上述 技術。

發明內容

技術問題

因此，在緊記相關的現有技術中存在的上述問題的情況下，作出了本 發明，并且本發明的目的在于提供用于連續地培養細胞的裝置和使用該裝 置的培養方法，其中在保持培養容器的密封的狀態時，對細胞和培養基選 擇性地且重復地進行注入、培養、脫附、以及收獲，并因此，在收獲過程 中，收獲了細胞，同時允許遺留一些所培養的細胞，從而對培養容器中所 遺留的細胞重復地進行培養、防止所培養的細胞受污染、并且獲得所培養 的細胞的均勻度。

本發明的另一目的在于使用培養環境單元將繁殖細胞所需的最佳培 養溫度和氣體提供給培養容器，在該培養環境單元中存放該培養容器，并 且該培養環境單元提供了用于繁殖細胞的最佳培養環境，從而提高了細胞 培養的繁殖效率。

本發明的又一目的在于從密封狀態下的培養容器的隔室的底部將所 培養的細胞脫附下來。

本發明的再一目的在于使用密封型培養容器從而容易地移動、儲存以 及管理細胞。

技術方案

為了實現上述目的，本發明提供了用于連續地培養細胞的裝置，包括 具有隔室的培養容器，選擇性地確定該隔室要被密封。在隔室被密封時， 將培養基注入隔室并對培養基接種細胞，以及脫附并收獲該細胞，而當隔 室是開放的時培養該細胞。

根據本發明，收獲細胞，并在收獲細胞的過程期間，排除一部分所培 養的細胞，使得重復地培養在培養容器中遺留的細胞，即，在收獲細胞的 過程期間收獲了細胞，但不包括一些所培養的細胞，使得重復地培養在培 養容器中遺留的細胞。