[實用新型]一種間歇式清洗過濾系統

有效

• 申請號: 202020283630.5
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN212560234U
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 張韌;楊于京;劉鍵
• 申請（專利權）人: 北京好思康科技有限公司
• 主分類號: C12M1/12
• 分類號: C12M1/12;C12M1/00;C12M3/00
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 方挺;黃謙

本實用新型公開一種間歇式清洗過濾系統，其包括生物反應器、沖洗液/氣罐、細胞截留/固液分離組件；細胞截留/固液分離組件的進液端通過第一泵、第一雙向閥和生物反應器相連；細胞截留/固液分離組件的出液端通過第二雙向閥和生物反應器相連；沖洗液/氣罐通過第二泵、第一雙向閥和細胞截留/固液分離組件的進液端相連；細胞截留/固液分離組件上還連接有第一閥門，第一閥門用于排出細胞截留/固液分離組件中產生的廢液；第二雙向閥還連接有第二閥門，第二閥門用于排出流經細胞截留/固液分離組件的沖洗廢液/廢氣。該裝置的優點在于可以保證截留細胞的質量和生產工藝中的所需的固體和液體的分離。

技術領域

本實用新型屬于細胞培養領域，具體為一種可連續使用的適用于固液分離、細胞截留的裝置。

背景技術

在生物醫藥領域的細胞培養特別是連續培養過程中，由于換液的需要，通常都要將細胞與培養基液體分離，回收細胞、排出廢液。以連續培養工藝為例，由于在細胞培養過程中需要不斷添加新鮮培養液，就需要拋棄部分原有培養液，但仍需截留原培養液中的細胞將其送返生物反應器中繼續培養。

把固體和液體分開的過程即為固液分離，方法非常多，如沉降，過濾，離心機等。在細胞截留工藝中，使用較為廣泛的技術多為過濾。用于固液分離的過濾技術一般可分為死端過濾和切向流過濾。

用于細胞培養工藝中的死端過濾設備又通常被分為普通過濾和旋轉過濾。死端過濾利用濾膜的孔徑和膜兩端的壓差截留細胞，而旋轉過濾設備一般利用離心所產生的壓差將細胞截留使培養液透過。死端過濾原理和操作簡單，取決于膜孔徑的選擇，死端過濾設備可保證對培養液中細胞的截留，也可保護生物反應器不會被污染。但是，死端過濾設備過濾介質單位面積過濾載量受限，也容易發生細胞在過濾介質表面的附著生長。因此，死端過濾設備在實際使用中多發生濾器堵塞、生產難以繼續的問題。

切向流過濾可以減少細胞在膜表面的堵塞，有利于增加過濾設備的載量。但是，由于在細胞培養中的細胞截留多為間歇運行，雖然切向流過濾在運行中可減少細胞的附著堵塞，但在系統非運行時細胞仍會附著在過濾介質表面生長、影響分離效果。基于中空纖維濾器截留原理研發的ATF(alternating tangential flow filtration system，交替切向流細胞截留系統)系統是一種可防止堵塞的細胞截留分離設備。ATF系統包括與發酵罐相連的正反向隔膜泵和中空纖維濾器，隔膜泵將含有細胞的培養液以正反兩個方向交替流經中空纖維濾器。由于該系統可使培養液在中空纖維濾器中保持不間斷地流動，ATF不僅能夠有效的截留細胞，還可以比較有效地阻止細胞在中空纖維表面的附著和生長，以保持系統的分離效率。由于ATF系統既要保持細胞培養液在中空纖維中反復流動的強度，又不能傷害細胞，且工藝參數的設定需要時間、經驗和資金。

為了簡化用于連續生產中細胞截留、固液分離設備的設計運行，本實用新型針為細胞截留和濾器沖洗設計了兩個不同的工藝環節；即可有效實現截留細胞、固液分離，又可充分清洗過濾介質、避免細菌生長、減少濾器堵塞。

實用新型內容

為解決目前細胞培養和固液分離的現存問題，本實用新型提出一種可以連續使用、防止堵塞的間歇式清洗過濾系統。該系統利于截留細胞、固液分離、排放廢液，并兼具間歇式獨立清洗，防止堵塞的功能。本實用新型設計原理、制造組裝、運行操作簡單，易于試驗驗證。

本實用新型提供一種間歇式清洗過濾系統，該系統包括生物反應器1、第一泵2、第一雙向閥3、細胞截留/固液分離組件4、第二雙向閥5、第一閥門6、第二閥門7、沖洗液/氣罐8、第二泵9。

進一步，本實用新型的間歇式清洗過濾系統包括：細胞截留/固液分離組件4的進液端通過第一泵2、第一雙向閥3與生物反應器1相連，其出液端通過第二雙向閥5和生物反應器1相連；沖洗液/氣罐器8通過第二泵9、第一雙向閥3與細胞截留/固液分離組件4的進液端相連；細胞截留/固液分離組件4過濾端連接第一閥門6，用于排放廢液；第二雙向閥5連接第二閥門7，用于排放經細胞截留/固液分離組件4的沖洗液/氣。