专利名称：自动细胞培养系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生物细胞培养装置，尤其涉及一种自动生物细胞自动培养装置，更具体地说，这是一种全封闭型、自动持续灌注、自动更换培养所需的营养媒介和代谢产物、自动收获培养细胞的生物细胞培养系统，这种系统可以广泛应用在肿瘤生物治疗、肿瘤免疫治疗、造血干细胞移植及过继性免疫细胞治疗等领域。
背景技术：
生物细胞治疗已经被公认为临床最有发展前景的治疗方式之一，很多不同类型的生物细胞治疗已经广泛应用在临床医疗领域，树突状细胞免疫治疗和肿瘤疫苗治疗已经表现出良好的临床疗效和强大的治疗作用，造血干细胞移植更已经成为血液肿瘤的首选治疗方法。过继性免疫细胞治疗也已经应用于多种类型肿瘤治疗及免疫治疗领域。
生物细胞体外治疗和扩增是生物细胞治疗的基础和重要组成部份，只有完成生物细胞的体外扩增，生物细胞治疗才有可能成为现实。目前临床采用的生物细胞培养方式多沿用生物实验室的方式，多数采用开放性结构、手工操作，故污染率高、效率差、工作量系统繁重，容易出现差错，影响生物细胞的深入开展。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷和弥补现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种新型自动细胞培养系统，减少培养过程中污染发生率，增加细胞培养的效率，减少培养过程中人员的工作量。本实用新型的特征是●创造的系统封闭、牢固，适合临床无菌操作要求。
●自动持续灌注功能，按照细胞培养要求定时自动添加生长因子或营养液。
●在全封闭环境及无污染前提下更换培养液。
●在全封闭环境及无污染前提下收获细胞。
●自动持续排除已耗尽的培养液及细胞代谢产物。
●采用的半透膜有效完成气体交换功能。
●有粘附细胞平面，适合粘附细胞生长。
●微电脑处理器控制全部功能。
●触摸屏电脑屏幕使操作简单、方便。
●完善的电脑记录功能，使细胞培养资料全面完整。
●可根据不同要求及客户需要而分别设计普通型、半自动型、自动型。
●设计的系统能满足不同层次、不同类型的临床生物细胞治疗。包括但不限于■树突状细胞体外自动培养系统-应用于树突状细胞免疫治疗及肿瘤疫苗治疗。
■造血干细胞体外自动培养系统-应用于骨髓移植、外周血干细胞移植及脐血干细胞移植。
■淋巴细胞体外自动培养系统-LAK细胞，TIL细胞，CTL细胞、CAK细胞等过继性免疫细胞治疗。
本实用新型构成1.一次性使用培养腔室(一次性使用生物反应器)●生物反应器内四个平面全部采用经处理的粘附材料，即要求半透膜采用亲水面(Hydrophilic Surface)以便于增加培养细胞密度。
●四个手动阀门末端全部加装帽盖，而且其末端均应有标准接口与硅胶管相连接(即蠕动泵的连接管)。平时均应加盖帽固定，每次加装管道时，需在无菌环境下操作，或需在紫外灯下操作，或每次更换管道之前均需用酒精棉球消毒擦洗。
●在原来框架上，加装三条垂直方向的塑料横梁，以加固生物反应器的抗压强度，亦便于固定，因为在横梁处加装固定槽使生物反应器容易与支架固定，并便于贮放在二氧化碳培养箱中的专用抽屉内。
●四个手动阀门及连接管道安装塑料支架，这些支架用来固定支持四个手动阀门和管道，并可以与塑料框架紧密结合，有利于连接外来管道。
2.本实用新型由两个大的支架支持整个系统1)生物反应器支架●上方为三个输液支架，用来悬挂接种细胞袋(1号袋)，营养液袋(2号袋)，缓冲液袋(3号袋)。
●生物反应器立板，支撑三个输液支架，并固定①，②，③，④，⑤，⑥，⑦号电磁阀，同时固定“细胞因子”试剂盒、“生物因子”试剂盒、以及1号蠕动泵。
●生物反应器横板，固定生物反应器，利用四周框架和中央横梁，固定四个手动阀门，固定四个手动阀门与相应管道相连，横板上有凹槽可以稳妥地固定生物反应器。相当于生物反应器位置的横板底部装有电磁振荡搅拌器，用来搅拌混匀生物反应器内液体。
●在横板表面，有控制及显示面板，而电源、自动控制器件均固定在横板内，控制面板有多个触摸键开关可控制各个相关部份，而大的液晶显示屏会显示相关资料，(控制及显示部份可以由触摸屏电脑控制)。
2) TFF系统支架。与生物反应器支架平行，相邻位置置放，用来固定1号和2号蠕动泵，⑧，⑨，⑩，，，，号电磁阀。TFF容器支架立向固定在支架上，用来支撑TFF容器。TFF系统支架下方有两个支撑脚支撑支架。
3)贮液袋●1号袋->贮存接种细胞液●2号袋->贮存营养培养液●3号袋->贮存缓冲液●6号袋->贮存弃液袋4)4号盒为“细胞因子”试剂盒和“生长因子”试剂盒，4号盒用来注射或持续灌注各种细胞因子、生长因子或其他微量物质，可以用来持续灌注或间隙灌注或定时灌注。
5)5号盒为持续灌注营养培养液盒，用来持续灌注所必需的营养液(内含各种细胞生长所必需的营养成份，以及各类必需的生长因子、细胞因子等)。
6)贮有干冻的保温盒，用来贮存、固定4号盒和5号盒，保证持续灌注的营养液或(和)细胞因子、生长因子处于冷冻状态。保温盒处于密封状态，内藏干冰或干冰袋，或冷冻液袋，置放在4号和5号盒周围，能保持数天冷冻状态，必要时，可以置换其中干冰，可以内藏温度计，在温度达到某一状态自动报警。保温盒内有两个孔4号和5号孔，管道伸出，出口孔周围应密封，防止温度播散。
7)一次性生物反应器，置放在生物反应器支架横板，可以固定或移除，有固定装置与之相连，横板上有凹槽，可以直接置放生物反应器，在横板两侧有一对平行纵轴方向的固定器，可以用来固定与其垂直方向的活动固定带，固定带可以用橡胶材料制作，带有尼龙拉链或金属扣搭起固定作用，活动固定带与一次性生物反应器上的硬塑料横梁方向、形状、位置相一致，主要用来稳妥地固定一次性生物反应器，使之不易移动、活动，但又不会压迫生物反应器。
8)控制面板，位于生物反应器支架的横板左下方，由控制部份与显示部份组成。
●控制部份。采用触摸键开关控制，由DSP(Digital Signal Processor)或(microcontroller)控制所有的操作、功能。包括a.电源开、关。
b.蠕动泵开、关，转速调节。
c.电磁阀控制开、关。
●显示部份。采用大屏幕液晶显示屏显示各部位功能。
a.电源开、关状态。
b.蠕动泵工作状态、转速。
c.电磁阀开关状态(电磁阀分布图、工作状态指示等)。
9)蠕动泵，1号蠕动泵安装在生物反应器支架立板，2号蠕动泵安装在TFF系统支架，采用数字化控制及数字化调节，数字化显示类型，蠕动泵采用专门的硅胶管，蠕动泵速度可以无极调节，并可以数字化显示工作状态及转速。
10)电磁挤压阀，所有阀门均采用电磁挤压阀，通过DSP控制其开关状态。并在液晶显示屏上显示整体工作状态。电磁阀可以手工开关控制，也可以由预置DSP内程序控制。
11)管道系统，所有连接管道均为无毒、无害、无吸收性，生物相容性良好的硅胶管，管道接口采用无毒元素硬塑料。管道使用前严格消毒，接口连接前同样用酒精消毒。管道可以清洗消毒后重复使用，可以采用高压蒸汽消毒方法或紫外线消毒法。
12)TFF盒，采用专用于细胞收获的开放型结构超滤膜(UF)，孔径0.2μm，使用前预先消毒，入口和出口与管道相连，连接前用酒精消毒。可以固定在TFF支架上，或固定在TFF容器上，经清洗，高压消毒后可重复使用。
13)TFF容器，采用标准TFF容器，根据培养量不同，选用不同容积的TFF容器。
本实用新型的有益效果是，提出一种新型自动生物细胞培养系统，简单实用，适合临床大量生物细胞体外扩增的需求，大幅度减少标本污染率，提高体外扩增效率，推动临床生物细胞治疗的普及及推广。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是一次性生物反应器外形示意图图2是手动阀门示意图。
图3是横梁示意图。
图4是持续灌注式自动培养系统示意图。
图5是保温盒示意图。
图6是一次性生物反应器固定装置。
图7是控制面板示意图。
具体实施方式
图2中201-盖帽，202-外螺丝接口，203-手动阀。图3中304-手动阀门，305-塑料框架，306-横梁。图4中401-接种细胞，402-营养培养液，403-缓冲液，404-支架，405-虚线部份为贮存干冻保温盒，用来固定和放置4′盒和5′盒。406-细胞因子/生长因子试剂盒，407-持续灌注培养营养液，408-蠕动泵(1)，409、410-生物反应器支架，411-生物反应器阀门，412-控制面板，413-电磁振荡搅拌器，414-缓冲液(2)，415-弃液袋，416-蠕动泵(3)，417-蠕动泵(2)，418-TFF托架，419-TFF容器。图5中501-保温层，502-干冰，503-4′盒和5′盒。图6中601-生物反应器固定器，602-生物反应器凹槽，603-尼龙拉键或金属指扣。图7中704-蠕动泵速度调节，705-电磁挤压阀控制，706-液晶显示器，707-电源开关。
权利要求1.一种自动细胞培养系统，其特征在于自动细胞培养系统由一次性培养腔室和两个大的支架构成。
2.按照权利要求1所述的自动细胞培养系统，其特征是一次性使用培养腔室的生物反应器内四个平面全部采用经处理的粘附材料，要求采用半透膜的亲水面，四个手动阀门末端全部加装帽盖，而且其末端均应有标准接口与硅胶管相连接，四个手动阀门及连接管道安装塑料支架，这些支架用来固定支持四个手动阀门和管道，并可以与塑料框架紧密结合，有利于连接外来管道。
3.按照权利要求1所述的自动细胞培养系统，其特征是由两个大的支架支持整个系统，生物反应器支架一上方为三个输液支架，用来悬挂接种细胞袋，生物反应器立板支撑三个输液支架和固定电磁阀，同时固定各种试剂盒及蠕动泵，生物反应器横板固定生物反应器，利用四周框架和中央横梁，固定四个手动阀门，固定四个手动阀门与相应管道相连，横板上有凹槽可以稳妥地固定生物反应器，相当于生物反应器位置的横板底部装有电磁振荡搅拌器，在横板表面，有控制及显示面板，而电源、自动控制器件均固定在横板内，控制面板有多个触摸键开关可控制各个相关部份，而大的液晶显示屏用于显示相关资料，TFF系统支架一与生物反应器支架平行，相邻位置置放，用来固定蠕动泵，电磁阀，TFF容器支架立向固定在支架上，用来支撑TFF容器，TFF系统支架下方有两个支撑脚支撑支架。
专利摘要本实用新型涉及一种生物细胞培养装置，尤其涉及一种自动生物细胞自动培养装置，更具体地说，这是一种全封闭型、自动持续灌注、自动更换培养所需的营养媒介和代谢产物、自动收获培养细胞的生物细胞培养系统，这种系统可以广泛应用在肿瘤生物治疗、肿瘤免疫治疗、造血干细胞移植及过继性免疫细胞治疗等领域。
文档编号C12M3/00GK2923716SQ2005200436
公开日2007年7月18日 申请日期2005年7月21日 优先权日2005年7月21日
发明者高春平 申请人:高春平