[發(fā)明專利]一種空間站細胞培養(yǎng)瓶及輔助裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810588015.2
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108715809B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 張宇;張怡;劉艷青
• 申請（專利權）人: 天晴干細胞股份有限公司
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/24;C12M1/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 賈澤純

一種空間站細胞培養(yǎng)瓶及輔助裝置，它涉及一種培養(yǎng)瓶及輔助裝置，本發(fā)明要解決目前沒有在太空微重力特定環(huán)境下模擬一定重力環(huán)境培養(yǎng)細胞的方法的問題。本發(fā)明包括培養(yǎng)瓶體和與其配合的輔助運轉(zhuǎn)裝置，細胞培養(yǎng)瓶包括連接培養(yǎng)瓶各環(huán)的端蓋，端蓋上開有通氣孔；兩側端蓋上設置有螺紋接頭，端蓋內(nèi)部含有灌流通道，可將細胞液用注射器通過螺紋接頭注入灌流通道，沿瓶體灌流通道經(jīng)支流通道輸送至培養(yǎng)室；細胞培養(yǎng)瓶輔助裝置包括機架、機架上的傳動固定機構，傳動固定結構包括限位支架，限位輪與機架共同限制太空微重力環(huán)境細胞培養(yǎng)瓶的位置，并通過計算機與中央控制器對微電機經(jīng)皮帶，驅(qū)動轉(zhuǎn)輪進行轉(zhuǎn)速控制驅(qū)動細胞培養(yǎng)瓶旋轉(zhuǎn)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種空間站細胞培養(yǎng)瓶及輔助裝置，屬于空間生物細胞培養(yǎng)領域。

背景技術

航天技術的發(fā)展，使生命保障技術和生物學專家認識到，載人航天的目標不只是近地軌道上的短期飛行，還有月球基地、火星基地和更加遙遠的深空探測和駐地，要實現(xiàn)偉大目標，必須依靠生物再生生命保障系統(tǒng)技術。在科學家基于空間環(huán)境特點，人工設計建造的密閉微生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中，生物技術，尤其是細胞學，承擔了生命科學的主要任務。在太空中進行培養(yǎng)細胞，既可以了解在微重力環(huán)境中各類細胞的代謝活性改變，以便掌控物種的改變、太空人健康的改變，同時可以通過在太空中模擬地面重力環(huán)境進行各類細胞培養(yǎng)，以解決未來太空人長期在太空中需要進行機體健康提升、細胞抗衰老、細胞治療等需求。

細胞培養(yǎng)瓶可廣泛應用于各科研、臨床和醫(yī)療機構，針對細胞、組織培養(yǎng)和某些特殊微生物的培養(yǎng)，細胞動力學研究、哺乳動物細胞分泌物的收集、各種物理、化學因素的致癌或毒理效應、抗原的研究和生產(chǎn)、培養(yǎng)雜交瘤細胞生產(chǎn)抗體、體外授精(IVF)、干細胞、組織工程、藥物篩選等研究領域。

細胞培養(yǎng)瓶，不論是在太空中還是在地面上，一般由瓶體和瓶蓋組成，由于培養(yǎng)細胞需要透氣，因此需要在實現(xiàn)通氣的同時，防止瓶體外部的灰塵以及細菌進入到瓶體內(nèi)部，影響培養(yǎng)細胞試驗結果的準確性。目前常規(guī)地面重力條件下細胞培養(yǎng)瓶培養(yǎng)測試中，瓶口的CO₂濃度和瓶底的差異很大，瓶口可以根據(jù)濃度設定保證5％，但瓶底部則明顯偏低，造成細胞生長分布不均勻；常規(guī)的地面用培養(yǎng)瓶在收獲擴增的貼壁細胞時，也發(fā)現(xiàn)貼壁細胞消化不徹底，要進行反復吹打才能盡可能消化收集細胞；地面培養(yǎng)由于空間足夠，因此不考慮在狹窄的環(huán)境中進行多種類細胞的培養(yǎng)，常規(guī)的細胞培養(yǎng)瓶不適合在太空中使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決目前沒有在太空微重力特定環(huán)境下模擬一定重力環(huán)境培養(yǎng)細胞的方法的問題，而開發(fā)出適合在航天在軌環(huán)境下使用，用于空間站細胞培養(yǎng)的裝置。

本發(fā)明的一種空間站細胞培養(yǎng)瓶，所述細胞培養(yǎng)瓶包括培養(yǎng)瓶體和端蓋；

培養(yǎng)瓶體是由多個不同直徑大小的培養(yǎng)瓶組成的同心圓柱體；每個培養(yǎng)瓶為中空圓柱體；每個培養(yǎng)瓶之間通過肋板連接在一起；

每個培養(yǎng)瓶沿周向在側壁內(nèi)均開設有多個腔室作為培養(yǎng)室，且培養(yǎng)瓶由上至下設置多層培養(yǎng)室；培養(yǎng)室內(nèi)側面設有通氣孔一，通氣孔一上安裝有疏水隔濕膜；

所述端蓋蓋于培養(yǎng)瓶體上；端蓋上開有多個通氣孔二，通氣孔二與培養(yǎng)室連通；所述端蓋中間處設置有螺紋接頭；

每個培養(yǎng)瓶的側壁內(nèi)均設置有A路灌流主通道和B路灌流主通道；A路灌流主通道和B路灌流主通道分別通過A路支流通道和B路支流通道與相鄰的培養(yǎng)室連通；且A路灌流主通道和B路灌流主通道分別與相鄰培養(yǎng)瓶上的A路支流通道和B路支流通道連通；

每個培養(yǎng)瓶上的A路灌流主通道和B路灌流主通道均排布成U形結構；

B路灌流主通道的走向為：B路灌流主通道一端位于培養(yǎng)瓶底部的兩個相鄰培養(yǎng)室之間，沿培養(yǎng)瓶體長度方向向上，然后在培養(yǎng)室上方沿周向經(jīng)過至少兩個培養(yǎng)室后，沿培養(yǎng)瓶體長度方向向下直至培養(yǎng)瓶底部的兩個相鄰培養(yǎng)室之間；