超声振荡装置、细胞脱壁系统和细胞脱壁方法

本发明属于生物与新医药，具体地讲，涉及一种超声振荡装置、细胞脱壁系统和细胞脱壁方法。

背景技术：

1、细胞培养技术是生物工程研究及其应用的基础，该技术能够规模生产均匀生长的细胞。其主要过程包括接种、培养、分离和收集细胞，为提升细胞培养效率目前已有大量的相关环节研究。而这其中，细胞脱壁过程对培养效率的影响最大。

2、解决细胞脱壁问题的主要技术方案是胰蛋白酶消化方案，胰蛋白酶消化法存在两个主要问题：一是对与细胞活性显著相关的细胞膜蛋白造成不可逆损伤，二是操作流程繁琐，自动化脱壁实现复杂。长时间的胰蛋白酶消化延迟了细胞的第一次分裂，高浓度的胰蛋白酶降低了细胞的活力。此外，暴露于胰蛋白酶中的细胞的蛋白质表达可能发生改变，有研究表明与代谢和生长相关的蛋白下调，而与凋亡相关的蛋白上调。并且使用胰蛋白酶进行细胞脱壁的过程复杂耗时，需要分解成12步：打开培养瓶盖子，倒出原液，加入生理盐水冲洗，倒出生理盐水，加入胰蛋白酶，放入培养箱，拿出拍打晃动，加入中和液，吹打，倒入离心管，离心，倒出上清液，才能得到纯净细胞。流程较为繁琐，实现自动化操作负责困难。

技术实现思路

1、本申请解决的技术问题是：如何提高细胞脱壁的效率和避免脱壁过程对细胞造成损伤。

2、本申请公开了一种超声振荡装置，所述超声振荡装置包括：

3、振荡槽，所述振荡槽用于装载超声波传导介质；

4、超声换能器，所述超声换能器用于对所述振荡槽内的所述超声波传导介质进行超声振荡；

5、培养瓶，所述培养瓶用于装载细胞溶液；

6、驱动机构，所述驱动机构用于移动所述培养瓶进入所述振荡槽内以及调节所述培养瓶在所述振荡槽内的位置。

7、优选地，所述振荡槽的底部抵接于所述超声换能器。

8、优选地，所述驱动机构包括直线滑台、滑块、步进电机和夹持器，所述滑块与所述直线滑台滑动连接，所述夹持器固定于所述滑块上，且所述夹持器用于夹持所述培养瓶，所述步进电机用于驱动所述滑块滑动。

9、优选地，所述超声换能器的数量为多个，多个所述超声换能器呈阵列分布。

10、本申请还公开了一种细胞脱壁系统，所述细胞脱壁系统包括信号发生单元和超声振荡装置，所述信号发生单元用于产生振荡信号并将所述振荡信号输入至所述超声换能器，以使所述超声换能器产生超声波。

11、优选地，所述细胞脱壁系统还包括信号检测单元，所述信号检测单元用于检测所述振荡信号的波形。

12、优选地，所述细胞脱壁系统还包括移动控制单元，所述移动控制单元用于产生控制信号并将所述控制信号发送至步进电机，所述控制信号用于控制所述步进电机的工作过程。

13、优选地，所述信号发生单元包括信号发生器和功率放大器，所述信号发生器用于产生振荡信号，所述功率放大器用于对所述振荡信号进行放大。

14、本申请还公开了一种采用上述细胞脱壁系统的细胞脱壁方法，所述细胞脱壁方法包括：

15、利用驱动机构将装载有细胞溶液的培养瓶移动至振荡槽的预定位置；

16、利用信号发生单元产生参数达到预定条件的振荡信号，并将振荡信号输入至超声换能器，对细胞溶液进行超声振荡；

17、在超声振荡完成之后，收集脱落的细胞。

18、优选地，所述参数包括电压、频率和时长。

19、本发明公开的一种超声振荡装置、细胞脱壁系统和细胞脱壁方法，具有如下技术效果：

20、通过驱动机构将培养瓶移动至振荡槽的合适位置，利用超声换能器对振荡槽内的超声波传导介质进行超声振荡，实现细胞脱壁，无需采用胰蛋白酶，避免对细胞造成损伤，同时脱壁过程的步骤较少，自动化程度较高，提高了脱壁效率。

技术特征：

1.一种超声振荡装置，其特征在于，所述超声振荡装置包括：

2.根据权利要求1所述的超声振荡装置，其特征在于，所述振荡槽的底部抵接于所述超声换能器。

3.根据权利要求1所述的超声振荡装置，其特征在于，所述驱动机构包括直线滑台、滑块、步进电机和夹持器，所述滑块与所述直线滑台滑动连接，所述夹持器固定于所述滑块上，且所述夹持器用于夹持所述培养瓶，所述步进电机用于驱动所述滑块滑动。

4.根据权利要求2所述的超声振荡装置，其特征在于，所述超声换能器的数量为多个，多个所述超声换能器呈阵列分布。

5.一种细胞脱壁系统，其特征在于，所述细胞脱壁系统包括信号发生单元和权利要求1至4任一项所述的超声振荡装置，所述信号发生单元用于产生振荡信号并将所述振荡信号输入至所述超声换能器，以使所述超声换能器产生超声波。

6.根据权利要求5所述的细胞脱壁系统，其特征在于，所述细胞脱壁系统还包括信号检测单元，所述信号检测单元用于检测所述振荡信号的波形。

7.根据权利要求5所述的细胞脱壁系统，其特征在于，所述细胞脱壁系统还包括移动控制单元，所述移动控制单元用于产生控制信号并将所述控制信号发送至步进电机，所述控制信号用于控制所述步进电机的工作过程。

8.根据权利要求5所述的细胞脱壁系统，其特征在于，所述信号发生单元包括信号发生器和功率放大器，所述信号发生器用于产生振荡信号，所述功率放大器用于对所述振荡信号进行放大。

9.一种采用权利要求5至8任一项所述的细胞脱壁系统的细胞脱壁方法，其特征在于，所述细胞脱壁方法包括：

10.根据权利要求9所述的细胞脱壁方法，其特征在于，所述参数包括电压、频率和时长。

技术总结
本发明公开了一种超声振荡装置、细胞脱壁系统和细胞脱壁方法。超声振荡装置包括：振荡槽，所述振荡槽用于装载超声波传导介质；超声换能器，所述超声换能器用于对所述振荡槽内的所述超声波传导介质进行超声振荡；培养瓶，所述培养瓶用于装载细胞溶液；驱动机构，所述驱动机构用于移动所述培养瓶进入所述振荡槽内以及调节所述培养瓶在所述振荡槽内的位置。通过驱动机构将培养瓶移动至振荡槽的合适位置，利用超声换能器对振荡槽内的超声波传导介质进行超声振荡，实现细胞脱壁，无需采用胰蛋白酶，避免对细胞造成损伤，同时脱壁过程的步骤较少，自动化程度较高，提高了脱壁效率。

技术研发人员：王泽南,陈晓彤
受保护的技术使用者：中国科学院深圳先进技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19