微量悬浮细胞培养反应器的制作方法

文档序号:14465403阅读:241来源:国知局

本实用新型涉及一种细胞培养反应器领域,具体地涉及微量悬浮细胞培养反应器。



背景技术:

悬浮培养是一种常用的细胞培养技术,是一种在让细胞受到不断搅动或摇动的液体培养基里,培养单细胞株及细胞团的组织培养方法。在现有技术人员进行细胞悬浮培养实验时,经常会用到反应器通过培养液来培养细胞,而一般反应器体积为3ML以上,因此在进行多个实验的时候会造成成本非常高,无法进行批量培养实验;而目前还有微量反应器体积小,可以减低成本而且提高通量,但是由于微量反应器体积过小,培养液跟气体接触的表面面积减少,因此导致通气不足,所以废体排出和氧气进入不足,从而导致细胞无法生长。

同时由于培养液和细胞需要产生高速流动才能使其悬浮,因此以往需要螺旋桨等产生高速转动的设备直接接触培养液和细胞,但是往往能够产生高速转动的装置都会产生剪切力和热量,而产生的剪切力会导致细胞损伤甚至死亡;产生的热量会严重影响到培养液的温度,导致细胞提前死亡;同时由于在高速流动的过程中,会使培养液等液体与气体不断接触加速蒸发,导致培养液渗透压过高,同样会导致细胞提前死亡。



技术实现要素:

针对上述现有技术的不足,本实用新型提供了一种微量悬浮细胞培养反应器,在充分发挥微量反应器特点的情况下能够实现通气充足,且有效地解决剪切力、温度过热及蒸发严重问题,操作简单便于使用,降低实验成本。

本实用新型是这样来实现上述目的:

微量悬浮细胞培养反应器,包括微量反应器、罐体及设置在罐体下方的震荡器,所述微量反应器插装在罐体中,所述罐体底部与微量反应器之间设有用于隔绝震荡器温度的隔热层。

其中,所述微量反应器的形状为无角圆柱体或无角椭圆柱体,其底部为半球形,培养液与气体接触的表面面积与微量反应器的体积比例为大于1:5。

其中,所述微量反应器的总培养容积为小于3ML。

其中,还设有用于封闭微量反应器的封盖,所述封盖至少由用于减低蒸发的无菌层和用于通气的通气层组成,所述无菌层均布设有孔径0.01um~0.5um的通孔,所述通气层均布设有孔径1um~1mm的通孔。

其中,所述隔热层的厚度为0.1cm~2cm。

其中,所述隔热层由隔热或散热材质组成。

其中,所述微量反应器的外部为控温空间,所述控温空间设有恒温系统。

本实用新型的有益效果:通过采用柱状的微量反应器增加液体与气体接触的表面面积,并且将微量反应器的形状设为无角圆柱体或无角椭圆柱体,从而降低细胞与微量反应器接触时产生的剪切力;另外通过采用震荡器在底部震荡微量反应器,从而使培养液和细胞高速流动,由于不是直接搅拌培养液,能够减少产生剪切力及避免对细胞的污染,及减少热量传递到反应器;同时通过设有封盖,实现降低蒸发以及方便通气,因此操作简单,收率高,细胞培养污染率低,质量好,可广泛适用于动物细胞微载体悬浮培养及动物细胞悬浮培养。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明:

图1为本实用新型的结构示意图。

图中,1.微量反应器,2.罐体,3.震荡器,4.隔热层,5.无菌层,6.通气层。

具体实施方式

如图1所示,微量悬浮细胞培养反应器,包括微量反应器、罐体2及设置在罐体2下方的震荡器3,所述微量反应器1插装在罐体2中,所述罐体2底部与微量反应器1之间设有用于隔绝震荡器3热量的隔热层4;震荡器3震荡摇晃罐体2及微量反应器1,使微量反应器1内的培养液和细胞加速流动形成漩涡,进而使细胞悬浮;所述震荡器3优选以0.5mm~10mm的震荡幅度及500rpm~2000rpm的速度震荡摇晃微量反应器1,从而更好地把培养液和细胞悬浮,因此由于不是直接搅拌培养液和细胞,能够大大减少对细胞产生的剪切力及避免对细胞造成污染,同时通过隔热层4有效减少震荡器3的热量传递到微量反应器1,防止温度过热导致细胞提早死亡。

由于培养液和细胞在加速流动形成漩涡的过程中,会与微量反应器1发生碰撞形成剪切力,所述微量反应器1的形状为无角圆柱体或无角椭圆柱体,其底部为半球形,使微量反应器1内壁及底部更加圆滑,从而减低细胞跟微量反应器1产生的剪切力;同时由于微量反应器1体积小,液体跟气体接触的表面面积也开始减少,导致通气不足,因此液体与气体接触的表面面积与微量反应器1的体积比例为大于1:5,从而能够有效保证液体与气体充分接触。

其中,由于现有反应器体积为3ML以上,因此在进行多个实验的时候成本非常高,为了能够方便进行多个实验培养细胞,减低成本,所述微量反应器1的总培养容积为小于3ML,因此由于微量反应器1体积小,从而能够更加方便简单培养出不同种类的细胞进行实验,同时微量反应器1还能够提高通量。

为了减少培养液的蒸发及方便通气,还设有用于封闭微量反应器1的封盖,所述封盖至少由用于减低蒸发的无菌层5和用于通气的通气层6组成,所述无菌层5均布设有孔径0.1um~0.5um的通孔,所述通气层6均布设有孔径1um~1mm的通孔,从而通过封盖有效控制外界气体与内部气体,能够有效减少培养液的蒸发及方便通气,保证细胞良好的生长。

其中,为了保证微量反应器1内能够有效的通气,因此所述封盖需以大于0.5N的力,按压封盖封闭微量反应器1的端口,从而防止按压力度过小或过大使封盖上的通孔被挤压,导致无法进行正常通气。

由于震荡器3在震荡摇晃的过程中会产生大量的热量,而产生的热量会提升培养液的温度,导致细胞提早死亡,所述隔热层4由隔热或散热材质组成,隔热或散热材质包括塑料材料、泡沫发泡材料或玻璃纤维棉等,其中本实用新型隔热层4优选为塑料材料,因此通过隔热层4能够有效防止震荡器3产生的温度流转转移到微量反应器1。

同时,为了降低震荡器3产生的温度对微量反应器1的影响,所述所述隔热层4的厚度为0.1cm~2cm的距离,其中0.1cm~2cm为优选最佳距离,再此距离范围内能够在保证震荡器3正常震荡工作的同时有效帮助震荡器3与微量反应器1之间的温度流散,降低温度,减少对培养液及细胞的影响,更加有利于细胞的生长。

为了促使细胞生物的快速生长,加快培养效率,所述微量反应器1的外部为控温空间,所述控温空间设有恒温系统,从而通过恒温系统使微量反应器1内的培养液及细胞保持处于适合的生长温度,实现促使细胞生物有效的快速生长,加快培养效率。

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