专利名称：移动载体式培养干细胞等治疗用细胞的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种细胞培养系统，具体是一种移动载体式培养干细胞等治疗用细胞 的装置和方法。
背景技术：
自从1998年詹姆士 ·汤姆生(James Thomson)从人类体外受精卵取得胚胎干细 胞，并能稳定地在体外培养之后，干细胞等其他治疗用细胞的细胞培养装置(如培养瓶、 培养袋等)相对固定，培养过程和方法也日趋成熟。其共同特点是在培养瓶、培养袋等细 胞培养装置中，接种干细胞等其他治疗用细胞。在合适的条件下培养一定时间后，需打开培 养装置，通过换液去掉非贴壁细胞。在贴壁细胞达到一定数量以后，再次打开培养装置，通 过酶解消化、吹打等步骤回收细胞或作为种子进行传代。整个实验过程会对细胞造成极大 的损伤，使用这样的细胞作为传代的种子，非常不利于干细胞的培养和扩增。实验操作繁 琐、费时，而且多次打开培养装置也增加了染菌的危险。因此，在原有的设计在硬件上不能 满足需要的前提下，一种可移动载体培养制备及扩增干细胞等其他治疗用细胞的细胞培养 装置、过程和方法可起到保证细胞不受损伤，实验操作简单方便，降低染菌风险等作用。经对现有技术文献的检索发现，FENG GAO等人在《TranslationalResearch》2008， 151 :293-302 上发表的"In vitro cultivation of islet-like cellclusters from human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells“(人类M带血 1、司充质 干细胞岛状细胞团的体外培养)一文中，提出首先从人类脐带血中分离出来单核的间充质 干细胞，以5. 5mmol/L葡萄糖水溶液(含30%的小牛血清蛋白)进行种子培养。将细胞浓 度稀释到IX 106cells/L，将其接种到T25型培养瓶中，在浓度为5%的(X)2培养箱内培养， 8天后换液并洗去未贴壁细胞。当细胞长满培养瓶底部后，打开瓶口，加入浓度为0. 25%胰 酶-EDTA进行酶解消化并吹打，从而收获细胞或作为种子进行传代。其不足之处是该细胞 培养系统每次传代培养都要经过换液、酶解消化、吹打等步骤。这使细胞受到严重损伤，传 代培养受到影响，并且增加了在培养装置内部的工作量，耗时而费力，增加了染菌的风险， 为干细胞等治疗用细胞在医疗上的应用带来安全隐患。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种移动载体式培养干细胞的装置，以解决现有培养 装置中对细胞的损害，以及操作繁琐，容易染菌的技术问题。本发明的第二目的在于提供一种移动载体式培养治疗用细胞的方法，以解决现有 培养装置中对细胞的损害，以及操作繁琐，容易染菌的技术问题。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括细胞培养装置系统。细胞装置系 统由接种口，取样口，填料口，细胞培养装置，截滞装置，可移动载体组成。培养基通过填料 口进入细胞培养装置内部，从接种口加入少量已经带有细胞的可移动载体或者细胞作为种 子，再从填料口加入适量的空载可移动载体。经过一段时间培养后，绝大部分或全部可移动载体长满细胞时，通过取样口用吸管将可移动载体吸取出来。将吸取出来的可移动载体分 成若干等份，作为传代培养的种子。当最后一次传代培养结束时，将所有长有细胞的可移动 载体从培养装置中取出，经酶解消化及吹打过程收获细胞。本发明实施时，培养基通过填料口进入细胞培养装置内部，以带有细胞的可移动 载体或者细胞作为种子从接种口加入，再从填料口加入适量的空白可移动载体。经过一段 时间培养后，当绝大部分或全部可移动载体长满细胞时，通过取样口用吸管将可移动载体 吸取出来。将吸取出来的可移动载体分成若干等份，作为传代培养的种子，或经酶解消化及 吹打过程进行收获。本发明所述可移动载体细胞可以形成悬浮或固定床培养系统，用做种子的细胞由 于没有经过酶解消化及吹打等过程，细胞活性没有受到破坏，并且最大限度的降低了染菌 的危险。利用可移动载体作为细胞贴壁的支持物，使得收获细胞非常方便，为规模化培养提 供可能的途径。与现有技术相比，本发明将细胞酶解消化及吹打等过程均在培养系统之外进行， 使得传代过程中细胞不会受到损伤，实现了细胞培养和收获的分离，简化了细胞培养的操 作过程，降低了染菌风险，提高了工作效率。
图1为本发明结构示意图；图2为本发明内置截滞装置；图3为本发明外置截滞装置。图中，1.接种口、2.取样口、3.填料口、4.细胞培养装置、5.截滞装置、6.可移动 载体、7. —号废液/收获液出口、8.内置截滞装置、9.泵、10.外置截滞装置、11. 二号废液 /收获液出口
具体实施例方式本专利的核心在于一种移动载体式培养干细胞等治疗用细胞的装置和方法，利 用可移动载体作为细胞生长的支持物。该方法避免了传统培养方法中传代过程中对细胞造 成的损伤，同时该方法操作简单，不易染菌，也为规模化培养提供了可能性。请参阅图1，其为本发明细胞培养装置的原理结构示意图。它包括用于接种的接 种口 1、用于培养期间检测细胞培养状况的取样口 2、用于装填和取出可移动载体的填料口 3、阻挡可移动载体从培养装置中流出的截滞装置5，作为细胞生长支持物的可移动载体6。请参阅图2和图3，截滞装置5可以是内置截滞装置8，也可以为外置截滞装置10。 内置截滞装置8固定于细胞培养装置4内部，包括挡板、渗透膜、微孔滤膜等，其作用为连续 培养时避免可移动载体随培养基从一号废液/收获液出口 7流失。外置截滞装置10固定 于细胞培养装置4外部，包括离心机，重力沉降等装置，其作用为连续培养时避免可移动载 体随培养基从二号废液/收获液出口 11流失。一种移动载体式培养干细胞等治疗用细胞的方法，包括以下操作方法第一步、提供细胞培养装置，其包括用于接种的接种口，用于取样和吸取可移动载 体的取样口，添加可移动载体和培养基的填料口，用于培养干细胞等治疗用细胞的细胞培养装置，连续培养过程中防止可移动载体从废液口流出的截滞装置，作为包括干细胞等治 疗用细胞生长支持物的可移动载体，接种口、取样口、填料口分别设置在所述细胞培养装置 上，可移动载体设置在所述细胞培养装置内；第二步、通过填料口在细胞培养装置内加入培养基，为干细胞等治疗用细胞的培 养扩增提供营养，通过接种口在细胞培养装置内接种带有细胞的可移动载体或细胞，为干 细胞等治疗用细胞的培养扩增提供种子细胞。通过填料口在细胞培养装置内填入适量的空 载可移动载体，为包括干细胞等治疗用细胞的培养扩增提供生长的支持物；第三步、经过预设时间培养后，部分或全部可移动载体长满细胞时，通过取样口用 吸附工具将可移动载体吸取出来，将吸取出来的可移动载体分成若干等份，作为传代培养 的种子，当最后一次传代培养结束时，将所有长有细胞的可移动载体从培养装置中取出，经 酶解消化及吹打过程收获细胞。以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域 的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种移动载体式培养干细胞等治疗用细胞的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)提供细胞培养装置，其包括用于接种的接种口，用于取样和吸取可移动载体的取样 口，添加可移动载体和培养基的填料口，用于培养干细胞等治疗用细胞的细胞培养装置，连 续培养过程中防止可移动载体从废液口流出的截滞装置，作为干细胞等治疗用细胞生长支 持物的可移动载体，接种口、取样口、填料口分别设置在所述细胞培养装置上，可移动载体 设置在所述细胞培养装置内；(2)通过填料口在细胞培养装置内加入培养基，为干细胞等治疗用细胞的培养扩增提 供营养，通过接种口在细胞培养装置内接种带有细胞的可移动载体或者细胞，为干细胞等 治疗用细胞的培养扩增提供种子细胞。通过填料口在细胞培养装置内填入适量的空载可移 动载体，为干细胞等治疗用细胞的培养扩增提供生长扩展的支持物；(3)经过预设时间培养后，部分或全部可移动载体长满细胞时，通过取样口用吸附工具 将可移动载体吸取出来，将吸取出来的可移动载体分成若干等份，作为传代培养的种子；当 最后一次传代培养结束时，将所有长有细胞的可移动载体从培养装置中取出，经酶解消化 及吹打过程收获细胞。
2.一种移动载体式培养干细胞等治疗用细胞的装置，其特征在于，包括用于接种的 接种口，用于取样和吸取可移动载体的取样口，添加可移动载体和培养基的填料口，用于培 养干细胞等治疗用细胞的细胞培养装置，连续培养过程中防止可移动载体从废液口流出的 截滞装置，作为干细胞等治疗用细胞生长支持物的可移动载体，接种口、取样口、填料口分 别设置在所述细胞培养装置上，可移动载体设置在所述细胞培养装置内。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述可移动载体包括球状、棒状、条状、片状 在内的规则和不规则载体。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述截滞装置设置在所述细胞培养装置的 内部，所述截滞装置连接至细胞培养装置的废或出液口。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述截滞装置设置在所述细胞培养装置的 外部，所述截滞装置上设置有细胞培养装置的废或出液口。
全文摘要
一种移动载体式培养干细胞等治疗用细胞的装置和方法，通过填料口在细胞培养装置内加入培养基，为干细胞等治疗用细胞的培养扩增提供营养，通过接种口在细胞培养装置内接种带有细胞的可移动载体或者细胞，为干细胞等治疗用细胞的培养扩增提供种子细胞。在细胞培养装置内填入适量的空载可移动载体，为包括细胞培养生长提供扩展支持物空间；经过预设时间培养后，部分或全部可移动载体长满细胞时，通过取样口用吸附工具将可移动载体吸取出来，将吸取出来的可移动载体分成若干等份，作为传代培养的种子，当最后一次传代培养结束时，将所有长有细胞的可移动载体从培养装置中取出，酶解消化及吹打过程收获细胞。
文档编号C12N5/074GK102071167SQ20091019907
公开日2011年5月25日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者李巍巍, 郑琛, 齐瀚实 申请人:上海坤巨科技发展有限公司