[發明專利]一種模塊式細胞培養和運輸組件

在審

• 申請號: 201710723835.3
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107287118A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 王建新;郝曉勇;顧云
• 申請（專利權）人: 江蘇健安生物科技有限公司
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/34;C12M1/04;C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種生物學裝置，尤其涉及一種細胞模塊化培養和運輸組件。

背景技術

隨著干細胞和免疫細胞在醫學治療中的廣泛使用，規范化的、個性化規模化細胞生產和運輸成為醫學領域發展和應用的關鍵瓶頸之一。美國國家細胞制造協會(National Cell Manufacturing Consortium,NCMC)在其2016年初公布的有關規模化制造各種供臨床治療使用細胞生產的十年路線圖中指出,目前在細胞工業化生產過程中,從細胞生產工藝，保存，配送，處理等各個步驟都存在技術、監控、數據管理等一系列有待改進和標準化的地方。而這一生產過程又因為治療個性化的需求變得更加復雜。

目前市場上有多種商用自動化或半自動化細胞培養系統，其中多數僅適用于同時進行少數細胞產品的大量培養和擴增。因而并不適用于個性化治療的需求，即量小而數多的情形。例如，在個性化細胞工業生產中心很可能同時進行數百或數千個患者細胞的擴大生產，而每一個細胞培養的需求量小于5升。這就給生產過程中的監控，調節，質檢以及成本控制等方面帶來一系列前所未有的問題。

此外，臨床個性化細胞治療受到限制的另一個重大因素就是細胞產品的運輸問題。如果采用凍存細胞運輸，其復活率很難超過50％-60％。而采用目前市場提供的活細胞運輸的設備則僅僅可以保存24小時的細胞活力。這是因為目前保存活細胞的培養皿不可能保證在長達數天的運輸過程中為細胞補充足夠的營養成分和氧氣。同時目前的細胞培養皿在運輸過程中受到污染的風險也較大。為此，絕大部分細胞治療是在醫院或研究中心進行。這就限制了細胞治療技術的推廣和應用。同時由于每個醫院或研究所工作人員的技術和操作水平不一，也使得細胞治療的質量和效果很難得到統一和提高。

因此，有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的個性化、模塊化的細胞培養、管理和運輸一體化的組件，使其更具 有產業上的使用價值。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種自動化程度高、成本較低且細胞培養方便、運輸便捷、安全、有效的模塊式細胞培養和運輸組件。

本發明的模塊式細胞培養和運輸組件，包括頂蓋、位于所述頂蓋下方的連接框、位于所述連接框下方的底蓋，所述頂蓋與連接框之間設置有透氣膜，所述連接框與底蓋之間設置有透水膜，所述頂蓋與透氣膜包圍形成用于存儲空氣的空氣室，所述透氣膜、連接框和透水膜包圍形成用于培養細胞的細胞培養室，所述透水膜與底蓋包圍形成用于存儲培養液的培養基室，所述頂蓋的側壁上設有分別與所述空氣室連通的空氣進口和空氣出口，所述連接框的側壁上設置有與所述細胞培養室分別連通的細胞進口和細胞出口，所述底蓋的側壁上設置有與所述培養基室連通的培養基進口和培養基出口，所述培養基室內還設置有pH值傳感器。

具體實施時，該模塊式細胞培養和運輸組件通過空氣、細胞、和培養基的進口、出口與細胞培養中樞連接。每個模塊式細胞培養和運輸組件可以按照需求在任何時間點連接和脫離中樞系統。

借由上述方案，本發明至少具有以下優點：本發明的模塊式細胞培養和運輸組件，空氣室和細胞培養室之間設有透氣膜，通過透氣膜的作用，使得空氣室內的含有5％二氧化碳的空氣能夠不斷地與細胞培養室進行氣體交換，以供細胞呼吸使用。設置于細胞培養室和培養基室之間的透水膜能夠將位于培養基室內的培養基不斷地與細胞培養室進行培養基交換，以供細胞吸收。培養基室內設置的pH值傳感器可將培養基的pH值數據傳送至控制中心，從而使得控制中心能夠對培養基室內的培養基更換速率進行控制，取代了操作人員的主觀判斷、人工換液的傳統方式，實現了數控有效換液，而且避免了人工換液可能帶來的浪費現象，降低了細胞規模化生產的成本，并解決了多次換液可能造成的細胞污染問題。

本發明的模塊式細胞培養和運輸組件不但解決了細胞規模化培養的問題，同時也解決了細胞的運輸問題，使用本發明的模塊式細胞培養和運輸組件進行 個性化細胞規模化培養后，模塊式細胞培養和運輸組件可以直接從培養系統上脫離，并進行整體運輸，而無需將細胞重新進行灌裝，減少了細胞污染的風險。同時透氣膜和透液膜的設置，能夠最大限度的保證在運輸的過程中細胞對新鮮氣體和培養基的后續需求，從而大大增加了新鮮細胞的存活率，保證了足夠量細胞的臨床使用，并從根本上排除了使用凍存細胞運輸的方法。