[發(fā)明專利]一種卷式膜型干細胞反應器的制作方法

在審

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• 申請日: 2020-06-06
• 公開（公告）號: CN113755334A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 華子昂
• 申請（專利權）人: 華子昂
• 主分類號: C12M3/06
• 分類號: C12M3/06;C12M1/34;C12M1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是一種利用卷式膜型干細胞反應器的制作方法，屬于干細胞培養(yǎng)領域，制作方法的步驟首先用透氣膜制作透氣膜囊，在較遠的兩個端部安裝用于控制透氣膜囊內的氣體組成與壓力的氣體進出管，其次用半透膜制作半透膜膜囊，在較遠的兩個端部安裝用于控制半透膜膜囊內的溶液組成與壓力的液體進出管，再次用可降解材料制作長條網狀的可降解干細胞培養(yǎng)支持層，最后由將半透膜膜囊、可降解干細胞培養(yǎng)支持層、透氣膜囊、可降解干細胞培養(yǎng)支持層依次疊放在一起制作成卷式膜組，并在卷式膜組的外面加上耐壓護套，從而形成功能分區(qū)。為干細胞生長提供了模擬體內生長環(huán)境的最適體外培養(yǎng)環(huán)境，有效保證干細胞的培養(yǎng)質量。

技術領域

本發(fā)明屬于干細胞培養(yǎng)領域，具體涉及一種卷式膜型干細胞反應器的制作方法。

背景技術

干細胞種類很多，已經在疾病治療、醫(yī)美、抗衰、藥物篩選等眾多領域大量應用。干細胞培養(yǎng)已經成為整個干細胞產業(yè)鏈發(fā)展的制約瓶頸，干細胞培養(yǎng)器已經成為干細胞培養(yǎng)領域的開發(fā)熱點。當前的干細胞培養(yǎng)裝置主要有兩類，一是2D培養(yǎng)裝置，通過減小液層高度來強化氣體交換；另一個是3D培養(yǎng)，通過攪拌來強化氣體交換。無論2D培養(yǎng)，還是3D培養(yǎng)，都是被動的氣體擴散來完成氣體交換。由于氧氣在溶液中的溶解度差，被動擴散速度慢，氧氣供應會影響到干細胞的快速生長。同時，干細胞生長過程中要消耗營養(yǎng)與產生代謝廢物，不及時更新就會影響干細胞生長。2D培養(yǎng)裝置是通過一次過量投入營養(yǎng)物，在培養(yǎng)一段時間營養(yǎng)不足或代謝廢物過多時，通過人工更換培養(yǎng)液來完成，效率低下。3D培養(yǎng)主要是采用發(fā)酵罐的模式完成，利用攪拌槳完成干細胞培養(yǎng)體系中氣體與營養(yǎng)的混合，無法避免機械攪拌對干細胞的損傷。

發(fā)明內容

針對干細胞培養(yǎng)中的上述不足，本發(fā)明提供一種卷式膜型干細胞反應器及其制作方法，其實質是模擬人體內的干細胞生長環(huán)境，利用可降解材料模擬干細胞巢為干細胞生長提供最適的生長環(huán)境，利用透氣膜模擬肺為干細胞生長提供氣體代謝供給，利用半透膜模擬人體血管為干細胞生長輸送養(yǎng)分并帶走代謝廢物，從而為干細胞生長提供了模擬體內生長環(huán)境的最適體外培養(yǎng)環(huán)境，有效保證干細胞的培養(yǎng)質量。

本發(fā)明解決技術問題制作卷式膜型干細胞反應器的方法步驟如下：

1用透氣膜制作透氣膜囊，透氣膜囊為長條狀，在較遠的兩個端部安裝用于控制透氣膜囊內的氣體組成與壓力的氣體進出管；

2用半透膜制作半透膜膜囊，半透膜膜囊為長條狀，在較遠的兩個端部安裝用于控制半透膜膜囊內的溶液組成與壓力的液體進出管；

3用可降解材料制作長條網狀的可降解干細胞培養(yǎng)支持層；

4由下向上將半透膜膜囊、可降解干細胞培養(yǎng)支持層、透氣膜囊、可降解干細胞培養(yǎng)支持層依次疊放在一起，按半透膜膜囊在外、可降解干細胞培養(yǎng)支持層在內的方式制作成卷式膜結構，并在卷式膜的外面加上耐壓護套，從而形成三個功能分區(qū)：透氣膜囊區(qū)、半透膜膜囊區(qū)、干細胞培養(yǎng)區(qū)(可降解干細胞培養(yǎng)支持層部分)。

進一步的，步驟1中透氣膜為氧氣與二氧化碳透過膜，或能夠滿足干細胞代謝的氣體調節(jié)要求的其他膜材料。

進一步的，步驟2中半透膜只能透過小分子，大分子被截留，有效去除干細胞生長中的代謝廢物，或者可以滿足干細胞生長中代謝物去除的其他膜材料。

進一步的，步驟3中可降解材料為人體內干細胞巢組成成分，如膠原蛋白、透明質酸、蛋白聚糖等材料，也可以用其他能夠模擬人體內干細胞巢的在干細胞生長需要的降解材料。

進一步的，步驟4中將可用于監(jiān)控干細胞培養(yǎng)中各種參數的多種傳感器組裝在可降解干細胞培養(yǎng)支持層中。

進一步的，步驟4中耐壓護套緊壓在半透膜膜囊的是外層，在固定卷式膜組件的同時，在卷式膜組件兩個端部形成貯存空間并連接相應管道。

進一步的，分別為干細胞反應器的透氣膜囊區(qū)、半透膜膜囊區(qū)、干細胞培養(yǎng)區(qū)獨立設置進出管道。

有益效果：