专利名称：空心中空纤维管道循环式细胞培养系统的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种组织细胞培养系统，其属于生物工程技术领域。
现在的实验室内培养组织细胞，通常应用一种扁平透明的卧式瓶(由玻璃式无毒透明的有机材料制成)，在培养组织细胞时把含有培养液的扁形瓶内接种组织细胞。经过适当的培养条件(温度、湿度、PH值等)下，组织细胞繁殖生长，这样的培养条件仅做一般的定性研究还可以。但用其做当前生物治疗活性细胞的培养瓶，就显的软弱无能了。即使800ml的克氏细胞培养瓶也仅有250ml的有效利用体积，如果生物治疗一个疗程需5×109个细胞就需5000ml向培养液，那么就要使用20多个瓶子－－满满的占据一个费4万元才买到的一个CO2培养箱。并且细胞生长到一定的密度就要分瓶。分瓶一次就增加一次污染机会。如果你想把细胞生长利用后的残液倒掉就更是困难(不倒掉残液再补充昂贵的一定浓度的刺激剂时，就可把这一部分体积计算在内，从而造成极大浪费，也使培养成本居高不下)一般要经过这样一个过程“把含细胞的培养液倒入离心瓶→离心→弃贫液→把细胞放入新的培养瓶－加入新液继续培养”。繁琐的操作，巨大的时间浪费，污染机会的增多，实在令人“头痛”。再就是传统的细胞培养瓶，内部培养液不流动，细胞沉在瓶底造成细胞利用营养液及气体交换不充分，造成繁殖速度慢、活性不高，使的在同样的成本投入下产出太低。
本实用新型的目的就是要克服上述传统组织细胞培养瓶的缺点，对原扁形瓶的结构进行彻底改进，设计一种更换部分培养液不需离心即可完成，操作简单；细胞在瓶内循环生长吸收营养成分交换气体更容易。培养的细胞增殖速度更快，活性更高。并且节省人力、物力，减少污染机会的组织细胞培养瓶。
本实用新型的任务是如下方案实现的用无毒透明的有机材料做一个长短合适的园柱形外壳，沿其轴线，部分充满粗0.1－0.5毫米，长同外壳同长的用中空纤维制成的空心管道(中空纤维材料的滤过孔径为0.1－0.4微米)，两端密封后(使循环培养的细胞仅能进入空心中空纤维管道)，在外壳两端各保留一开口，用胶管连接两口，其上加一个双道蠕动泵(另一道留给培养液用)，使含有细胞的培养液从中空纤维管道的一端流到另一端，而细胞不能从中空纤维管内流出。胶管上有控流量器及便于细胞加入排出的三通阀再在园柱形外壳的底侧和另一端上侧各开一个口，用胶管连接，把胶管放在上述的双道蠕动泵的另一道上。此根胶管上有控流量器及便于培养基加入或排除的三通阀并保证细胞和培养液的流向相反。在园柱形外壳上部开两个较大的口以利交换气体。
本实用新型产品－－中空纤维管道循环式细胞培养系统由于采用中空纤维制成的管道(壁的滤过孔径0.1－0.4微米)，培养时把部分培养液同细胞分开，同时外接一个双道蠕动泵使中空纤维管道内的细胞和管道外的培养液流动这样使得(1)在培养过程中不需离心等条件而简单更换部分贫液从而使促细胞生长繁殖的昂贵的刺激剂用量减少。(如果用此装置制作单抗，那么贫液正是要收集的单抗)意为着培养成本降低。(2)培养液及细胞流动使细胞培养更接近人体内环境。(3)细胞生长吸收营养成分交换气体充分。(4)细胞增殖快且保持高度的活性。(5)操作简单、节省人力、物力、减少污染机会(6)细胞处于流动状态，培养的细胞密度增大，相对减少占用CO2培养箱的体积。(7)尤其适合较长时间的细胞培养。本实用新型专利的实施，必将使国内肿瘤生物治疗的设备等各方面水平有一个较大的提高。
本实用新型的附图
描述了本组织细胞培养系统的结构图中主要有三部分中空纤维部分，双管道蠕动泵，连接管道。中空纤维部分有无毒透明的有机材料外壳(1)，交接气体的开口(2)(3)；流动细胞进入中空纤维部分的入口(4)出口(5)；培养液进入中空纤维部分的入口(6)出口(7)外壳(1)内空心中空纤维管道(8)(这些管道由中空纤维材料制成，材料滤过孔经在0.1－0.4微米之间)。双管道蠕动泵(9)，连接开口(4)(5)的无毒透明、有机材料制做的软管道(10)，以及其上的控流量器(11)、三通阀(12)，连接开口(6)(7)的管道(12)，以及其上的控流量器(14)，三通阀(15)。
本实用新型实施如下有机材料外壳长30cm，直径5cm。空心中空纤维管道的直径0.2mm，长28cm，中空纤维材料的滤过孔径为0.1－0.4微米。细胞的流速为0.5－1米／分。连接管道为无毒、透明、耐压胶管。
权利要求1.一种中空纤维管道循环式细胞培养系统主要包括由无毒透明的有机材料制成的园柱形外壳(1)，本实用新型的特征是有三部分组成中空纤维部分，双管道蠕动泵，连接管道；中空纤维部分有交换气体的开口(2)(3)，流动细胞进入中空纤维部分的入口(4)出口(5)；培养液进入中空纤维部分的入口(6)出口(7)，空心中空纤维管道(8)(这些管道是由中空纤维材料制成，材料的滤过孔径为0.1-0.4微米)；双管道蠕动泵(9)；连接开口(4)(5)的无毒、透明有机材料制成的软管道(10)，其上有控流量器(11)，便于被培养的细胞加入或放出的三通阀(12)，连接开口(6)(7)的无毒、透明有机材料制成的软管道(13)，以及其上的控流量器(14)，便于加入或排除培养基的三通阀(15)。
2.按权利要求1所述的中空纤维管道循环式细胞培养系统，其特征是只让细胞在管道内流动，而不能跑到管道外流动的培养液内；中空纤维材料的滤过孔径为0.1－0.4微米，制成管道后，大蛋白分子等物质可以自由双向通过管壁。
3.按权利要求1所述的中空纤维管道循环式细胞培养系统，其特征是还包括双管道蠕动泵提供动力，使中空纤维管道内(含细胞)外的培养液在中空纤维部分双向流动，并且用一个双管道蠕动泵可以带动多个中空纤维部分并联或串联使用。
专利摘要本实用新型公开了一种中空纤维管道循环式细胞培养系统，属于生物工程领域。本实用新型的实施彻底改变了传统细胞培养瓶的结构，细胞在由中空纤维材料制成的空心管道中流动，而培养液在管道外逆向流动。其动力是一个双管道蠕动泵完成的。实现了细胞的长时间大量培养，且活性更高，减少了培养过程中的污染机会，不需离心等条件即可更换培养基(如果是生产单克隆抗体以中即又提取单抗)节省了人力、物力。
文档编号C12M3/06GK2166135SQ9221958
公开日1994年5月25日 申请日期1992年8月13日 优先权日1992年8月13日
发明者王守亮, 耿新杰 申请人:王守亮