一种贴壁细胞振荡消化装置及振荡消化方法与流程

1.本发明涉及病毒生物技术领域，具体涉及一种贴壁细胞振荡消化装置及振荡消化方法。


背景技术：

2.慢病毒载体是以 hiv
‑
1 （人类免疫缺陷1型病毒）为基础发展起来的基因治疗载体， 属于逆转录病毒科，为rna病毒，它对分裂细胞和非分裂细胞均具有感染能力，该载体可以将外源基因有效地整合到宿主染色体上，从而达到持久性表达；由于慢病毒载体会应用于离体细胞修饰，并将回输至患者体内，因此它的制备过程对环境、人员、设备的无菌控制要求非常高，在近年来对于基因治疗以及转基因动物的研究进一步深入，慢病毒载体作为研究之一的载体备受关注，它已被证明在包括癌症基因疗法的多种不同应用中十分有效；细胞工厂为生物、医药行业培养细胞的常用工具，目前常规的慢病毒上游工艺中，在细胞扩增阶段需工作人员手动对36层细胞培养瓶/细胞工厂进行摇晃从而达到消化细胞的效果，由此会出现摇晃不均匀、摇晃过程出现磕碰以及对生产人员体力消耗过大等问题从而影响后续操作，同时存在因手动摇晃细胞工厂幅度过大对设备、环境、人员产生交叉污染的风险；因为产品生产特点为批量小，产品质量要求高，多品种的共线生产，因此开发出一种用于细胞工厂的贴壁细胞振荡消化装置对于生产工艺，无论是产品的本身质量与效果还是整个基因治疗的行业发展都有深刻的影响。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是现有细胞工厂进行贴壁细胞振荡消化时无法确保细胞工厂振荡消化的力度、角度及消化时间的均一性，会造成消化不充分或消化过度的情况，并且手动消化过程会出现因工作人员操作过多导致较高的出错率，无法实现多个细胞工厂同时消化的功能，本发明提供一种贴壁细胞振荡消化装置，本发明还提供一种贴壁细胞振荡消化方法能够将慢病毒载体生产过程中细胞扩增阶段用贴壁细胞振荡消化装置代替人工手动摇晃对细胞工厂的贴壁细胞进行振荡消化，整个过程均在无菌环境中进行，操作简单，不易污染，有效增加生产效率，保证产品质量，可以避免手动消化的出错率以及消化不均以的现象，还可以确保细胞工厂振荡消化的力度、角度及消化时间的均一性，用以解决现有技术导致的缺陷。
4.为解决上述技术问题本发明提供以下的技术方案：第一方面，一种贴壁细胞振荡消化装置，其中，包含控制器、底座、机械臂、机械爪、放置容器的工作台以及安装于所述工作台顶部的感应器，所述机械臂安装于所述底座的顶部，所述机械爪轴动安装于所述机械臂的操作端，所述感应器通过无线与控制器创建连接进行数据传输，所述控制器通过无线分别控制连接所述机械臂、所述机械爪。
5.上述一种贴壁细胞振荡消化装置，其中，所述机械臂焊接于所述底座的顶部。
6.上述一种贴壁细胞振荡消化装置，其中，所述容器为细胞培养瓶或细胞工厂。
7.上述一种贴壁细胞振荡消化装置，其中，所述细胞培养瓶为36层细胞培养瓶。
8.在细胞培养过程中，贴壁细胞贴附于容器（细胞培养瓶）壁上进行生长，当其汇合率达到70
‑
90%时进行传代扩增，首先排掉细胞培养上清，然后加入胰蛋白酶进行室温消化，消化结束后加入生长培养基进行中和，最后按一定的接种密度，将消化中和所得的细胞悬液接种于下一代次的容器（细胞培养瓶）中进行培养，在使用胰酶消化过程中，需要一种振荡消化装置进行辅助，使细胞工厂能保持在同一振荡角度、振荡速度及消化时间，以助于细胞脱落，在此过程中，只需工作人员将细胞培养瓶从培养箱中取出，放置在工作台上，该装置机会自动确认识别对容器（细胞培养瓶）进行自动抓取，并按照设置好的振荡角度、速度及时间对容器（细胞培养瓶）进行振荡。
9.第二方面，一种利用贴壁细胞振荡消化装置的振荡消化方法，其中，包含以下步骤：步骤1:将装有满足细胞扩增条件溶液的容器从培养箱中取出，连接管道弃上清后加入胰蛋白酶消化液；步骤2:将容器放置在工作台上，控制器根据工艺参数控制机械臂与机械爪抓取并振荡容器；步骤3:振荡完成后，控制器控制机械臂与机械爪将容器放置在平台上，完成振荡消化，在前一个容器进行振荡消化的同时，操作人员可对下一个容器进行预处理，以此缩短操作时间。
10.上述的一种利用贴壁细胞振荡消化装置的振荡消化方法，其中，步骤1中连接管道将细胞培养瓶或细胞工厂中的上清液去除。
11.上述的一种利用贴壁细胞振荡消化装置的振荡消化方法，其中，所述工艺参数包含摇晃幅度参数、摇晃时间参数。
12.上述的一种利用贴壁细胞振荡消化装置的振荡消化方法，其中，所述容器为细胞培养瓶或细胞工厂。
13.上述的一种利用贴壁细胞振荡消化装置的振荡消化方法，其中，所述细胞培养瓶为36层细胞培养瓶。
14.所述机械臂抓取细胞培养瓶或细胞工厂对其进行振荡消化过程的振荡幅度、时间均可控，确保细胞工厂振荡消化的力度、角度及消化时间的均一性。
15.本技术方案提供的一种贴壁细胞振荡消化装置适用于细胞消化环境洁净等级c级，在进行细胞消化时，所述机械臂能够识别感应放置在所述工作台上在所述感应器前的细胞培养瓶或细胞工厂，自动对其进行抓取，通过所述控制器提前设定好的角度、力度等对抓取的细胞培养瓶或细胞工厂模拟操作人员手持细胞培养瓶或细胞工厂进行贴壁细胞振荡消化过程，以避免操作人员手动混匀过程中造成的环境、设备与人员交叉污染造成人员消耗。
16.本技术方案提供的一种贴壁细胞振荡消化装置是模拟操作人员手持细胞工厂进行贴壁细胞振荡消化，用于细胞培养瓶或细胞工厂的贴壁细胞振荡消化装置通过所述控制器的控制系统程序设置该装置对细胞培养瓶或细胞工厂的混匀力度、角度以及时间，确保
每个细胞培养瓶或细胞工厂振荡消化的力度、角度及消化时间的均一性从而达到对细胞培养瓶或细胞工厂进行持续有效的晃动，使细胞得到最大程度的消化，在满足生产环境要求的前提下可以在生产环境内放置多个振荡消化装置，对细胞培养瓶或细胞工厂振荡消化进行连续性操作或者在消化时工作人员同步进行其他生产步骤的操作，以减少人力以及时间成本。
17.全程使用一次性无菌耗材，有效避免在对细胞培养瓶或细胞工厂摇晃时因料液覆盖不均导致消化不彻底、操作人员手动摇晃过程出现磕碰以及对生产人员体力消耗过大等影响后续操作的问题，生产过程中能够有效避免污染与交叉污染，降低环境、设备、人员以及其他外界因素对细胞产品造成的影响，同时可以进行细胞培养瓶或细胞工厂的连续消化甚至多个细胞培养瓶或细胞工厂同时消化，提高产品的质量和稳定性，用以解决现有技术导致的缺陷。
18.以替代目前常规的慢病毒上游工艺中，细胞扩增阶段工作人员手动摇晃细胞培养瓶或细胞工厂的操作，从而避免在消化细胞的同时因出现摇晃不均匀、细胞培养装置磕碰以及生产人员体力消耗过大等问题而影响后续操作，且避免因手动摇晃细胞工厂幅度过大对设备、环境、人员产生交叉污染的风险。
19.依据上述本发明一种贴壁细胞振荡消化装置及振荡消化方法提供的技术方案具有以下技术效果：能够将慢病毒载体生产过程中细胞扩增阶段用贴壁细胞振荡消化装置代替人工手动摇晃对细胞工厂的贴壁细胞进行振荡消化，整个过程均在无菌环境中进行，操作简单，不易污染，有效增加生产效率，保证产品质量，可以避免手动消化的出错率以及消化不均以的现象，还可以确保细胞工厂振荡消化的力度、角度及消化时间的均一性；生产环境下放置多个该装置同时也可以实现多个细胞工厂同步消化，或者在消化时工作人员同步进行其他生产步骤的操作，以减少人力以及时间成本。
附图说明
20.图1为本发明一种贴壁细胞振荡消化装置的结构示意图；图2为本发明一种利用贴壁细胞振荡消化装置的振荡消化方法的流程图。
21.其中，附图标记如下：底座101、机械臂102、机械爪103、工作台104、感应器105。
具体实施方式
22.为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。
23.本发明的第一实施例是提供一种贴壁细胞振荡消化装置，目的是能够将慢病毒载体生产过程中细胞扩增阶段用贴壁细胞振荡消化装置代替人工手动摇晃对细胞工厂的贴壁细胞进行振荡消化，整个过程均在无菌环境中进行，操作简单，不易污染，有效增加生产效率，保证产品质量，可以避免手动消化的出错率以及消化不均以的现象，还可以确保细胞工厂振荡消化的力度、角度及消化时间的均一性。
24.如图1所示，第一方面，第一实施例，一种贴壁细胞振荡消化装置，其中，包含控制
器、底座101、机械臂102、机械爪103、放置容器的工作台104以及安装于工作台104顶部的感应器105，机械臂102安装于底座101的顶部，机械爪103轴动安装于机械臂102的操作端，感应器105通过无线与控制器创建连接进行数据传输，控制器通过无线分别控制连接机械臂102、机械爪103。
25.上述一种贴壁细胞振荡消化装置，其中，机械臂102焊接于底座101的顶部。
26.上述一种贴壁细胞振荡消化装置，其中，容器为细胞培养瓶或细胞工厂。
27.上述一种贴壁细胞振荡消化装置，其中，细胞培养瓶为36层细胞培养瓶。
28.在细胞培养过程中，贴壁细胞贴附于容器（细胞培养瓶）壁上进行生长，当其汇合率达到70
‑
90%时进行传代扩增，首先排掉细胞培养上清，然后加入胰蛋白酶进行室温消化，消化结束后加入生长培养基进行中和，最后按一定的接种密度，将消化中和所得的细胞悬液接种于下一代次的容器（细胞培养瓶）中进行培养，在使用胰酶消化过程中，需要一种振荡消化装置进行辅助，使细胞工厂能保持在同一振荡角度、振荡速度及消化时间，以助于细胞脱落，在此过程中，只需工作人员将细胞培养瓶从培养箱中取出，放置在工作台104上，该装置机会自动确认识别对容器（细胞培养瓶）进行自动抓取，并按照设置好的振荡角度、速度及时间对容器（细胞培养瓶）进行振荡。
29.如图2所示，第二方面，第二实施例，一种利用贴壁细胞振荡消化装置的振荡消化方法，其中，包含以下步骤：步骤1:将装有满足细胞扩增条件溶液的容器从培养箱中取出，连接管道弃上清后加入胰蛋白酶消化液；步骤2:将容器放置在工作台104上，控制器根据工艺参数控制机械臂102与机械爪103抓取并振荡容器；步骤3:振荡完成后，控制器控制机械臂102与机械爪103将容器放置在平台上，完成振荡消化，在前一个容器进行振荡消化的同时，操作人员可对下一个容器进行预处理，以此缩短操作时间。
30.上述的一种利用贴壁细胞振荡消化装置的振荡消化方法，其中，步骤1中连接管道将细胞培养瓶或细胞工厂中的上清液去除。
31.上述的一种利用贴壁细胞振荡消化装置的振荡消化方法，其中，工艺参数包含摇晃幅度参数、摇晃时间参数。
32.上述的一种利用贴壁细胞振荡消化装置的振荡消化方法，其中，容器为细胞培养瓶或细胞工厂。
33.上述的一种利用贴壁细胞振荡消化装置的振荡消化方法，其中，细胞培养瓶为36层细胞培养瓶。
34.机械臂102抓取细胞培养瓶或细胞工厂对其进行振荡消化过程的振荡幅度、时间均可控，确保细胞工厂振荡消化的力度、角度及消化时间的均一性。
35.本技术方案提供的一种贴壁细胞振荡消化装置适用于细胞消化环境洁净等级c级，在进行细胞消化时，机械臂102能够识别感应放置在工作台104上在感应器105前的细胞培养瓶或细胞工厂，自动对其进行抓取，通过控制器提前设定好的角度、力度等对抓取的细胞培养瓶或细胞工厂模拟操作人员手持细胞培养瓶或细胞工厂进行贴壁细胞振荡消化过程，以避免操作人员手动混匀过程中造成的环境、设备与人员交叉污染造成人员消耗。
36.本技术方案提供的一种贴壁细胞振荡消化装置是模拟操作人员手持细胞工厂进行贴壁细胞振荡消化，用于细胞培养瓶或细胞工厂的贴壁细胞振荡消化装置通过控制器的控制系统程序设置该装置对细胞培养瓶或细胞工厂的混匀力度、角度以及时间，确保每个细胞培养瓶或细胞工厂振荡消化的力度、角度及消化时间的均一性从而达到对细胞培养瓶或细胞工厂进行持续有效的晃动，使细胞得到最大程度的消化，在满足生产环境要求的前提下可以在生产环境内放置多个振荡消化装置，对细胞培养瓶或细胞工厂振荡消化进行连续性操作或者在消化时工作人员同步进行其他生产步骤的操作，以减少人力以及时间成本。
37.全程使用一次性无菌耗材，有效避免在对细胞培养瓶或细胞工厂摇晃时因料液覆盖不均导致消化不彻底、操作人员手动摇晃过程出现磕碰以及对生产人员体力消耗过大等影响后续操作的问题，生产过程中能够有效避免污染与交叉污染，降低环境、设备、人员以及其他外界因素对细胞产品造成的影响，同时可以进行细胞培养瓶或细胞工厂的连续消化甚至多个细胞培养瓶或细胞工厂同时消化，提高产品的质量和稳定性，用以解决现有技术导致的缺陷。
38.本发明的一种贴壁细胞振荡消化装置以替代目前常规的慢病毒上游工艺中，细胞扩增阶段工作人员手动摇晃细胞培养瓶或细胞工厂的操作，从而避免在消化细胞的同时因出现摇晃不均匀、细胞培养装置磕碰以及生产人员体力消耗过大等问题而影响后续操作，且避免因手动摇晃细胞工厂幅度过大对设备、环境、人员产生交叉污染的风险。
39.综上，本发明的一种贴壁细胞振荡消化装置及振荡消化方法，能够将慢病毒载体生产过程中细胞扩增阶段用贴壁细胞振荡消化装置代替人工手动摇晃对细胞工厂的贴壁细胞进行振荡消化，整个过程均在无菌环境中进行，操作简单，不易污染，有效增加生产效率，保证产品质量，可以避免手动消化的出错率以及消化不均以的现象，还可以确保细胞工厂振荡消化的力度、角度及消化时间的均一性。
40.以上对发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响发明的实质内容。