專利名稱：干細(xì)胞培養(yǎng)灌流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種細(xì)胞培養(yǎng)裝置，特別是涉及一種用于胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的灌流
直O(jiān)
背景技術(shù)：
20世紀(jì)50年代，科學(xué)家在畸形胎瘤中首次首次發(fā)現(xiàn)了胚胎干細(xì)(embryonic StemCell，ES細(xì)胞)，從此開創(chuàng)了干細(xì)胞生物學(xué)研究的歷程。干細(xì)胞的研究與應(yīng)用幾乎涉及所有生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，是當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。干細(xì)胞能自我更新和多向分化的生物學(xué)特性使得干細(xì)胞研究在動物克隆、新型高效藥物的開發(fā)和腫瘤臨床治療等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。在胚胎干細(xì)胞體外培養(yǎng)中，除了正常的培養(yǎng)基外，需要先培養(yǎng)一層特殊的細(xì)胞 (如小鼠胚胎成纖維-mouse embryonic fibroblast MEF細(xì)胞等)，然后再在其上接種要實(shí)驗(yàn)的干細(xì)胞。這些特殊的細(xì)胞就是飼養(yǎng)層細(xì)胞，通常是成纖維類細(xì)胞，這些細(xì)胞可以分泌一些未知的必須生長因子如白血病抑制因子(leukemia inhibitoryfactor，LIF)、干細(xì)胞因子(stem cell factor, SCF)和堿性成纖維細(xì)胞生長因子(basic Fibroblast growth factor, bFGF)等，提供胚胎干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞更好的營養(yǎng)。這些因子對干細(xì)胞的存活和增殖是必需的，不僅可以使其數(shù)量增加，而且與干細(xì)胞在體內(nèi)外的分化有關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，飼養(yǎng)層細(xì)胞的作用不僅僅是產(chǎn)生了一些細(xì)胞因子，在大多數(shù)細(xì)胞發(fā)育和分化過程中，細(xì)胞的黏附作用都發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用。ES細(xì)胞不能作為完全獨(dú)立的細(xì)胞而生存，總是與周圍的細(xì)胞相聯(lián)系著，在信號傳導(dǎo)中的黏附受體調(diào)節(jié)著細(xì)胞的運(yùn)動、增殖和分化。通常在胚胎干細(xì)胞/誘導(dǎo)多能干細(xì)胞培養(yǎng)體系下，飼養(yǎng)層細(xì)胞與干細(xì)胞處于共培養(yǎng)狀態(tài)，兩者無法分離徹底。如果采用飼養(yǎng)層與干細(xì)胞分別靜態(tài)培養(yǎng)的方式，無法實(shí)時將飼養(yǎng)層細(xì)胞分泌的因子傳送到干細(xì)胞培養(yǎng)體系內(nèi)，且操作過程多，大多不被采用。傳統(tǒng)共培養(yǎng)方式影響干細(xì)胞純度，已在干細(xì)胞應(yīng)用等方面起到了很大的限制作用。中國專利CN201626960U也提出了一種干細(xì)胞培養(yǎng)灌流裝置，但是其存在有一個嚴(yán)重的缺陷，就是當(dāng)灌流液流經(jīng)待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽時，會將待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽內(nèi)的待培養(yǎng)細(xì)胞一起沖走，幾乎不能實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的。同時，在該專利中設(shè)置了兩個蠕動泵，增加了成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種既可滿足干細(xì)胞的獨(dú)立培養(yǎng)環(huán)境，以保證細(xì)胞純度，又避免參雜飼養(yǎng)層細(xì)胞影響的用于干細(xì)胞培養(yǎng)的灌流裝置以解決現(xiàn)有產(chǎn)品中存在的缺陷等問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，該干細(xì)胞培養(yǎng)灌流裝置，包括灌流瓶、廢液瓶、飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器、待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽和蠕動泵，灌流瓶與飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器之間通過輸入管連接，待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽和廢液瓶之間通過輸出管連接；蠕動泵分別與第一連通管、第二連通管的一端連接，第一連通管的另一端與飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器連接，第二連通管的另一端與待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽連接。在灌流瓶上還設(shè)置有第一氣體濾頭、pH計(jì)和溫度計(jì)，在廢液瓶上設(shè)置有第二氣體濾頭ο飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器中設(shè)置有第一嵌入式過濾膜，輸入管與第一連通管的管口均置于第一嵌入式過濾膜之上；待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽中設(shè)置有第二嵌入式過濾膜，第二連通管的管口置于第二嵌入式過濾膜之下，輸出管的管口置于第二嵌入式過濾膜之上；在飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器底部還設(shè)置有細(xì)胞培養(yǎng)板。由于在飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器中設(shè)置了第一嵌入式過濾膜，該過濾膜是半透膜， 其具體孔徑大小控制在能阻止飼養(yǎng)層細(xì)胞穿過但能實(shí)現(xiàn)液體通過；同樣的，在待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽中設(shè)置的第二嵌入式過濾膜也是半透膜，其具體孔徑大小也是控制在能阻止待培養(yǎng)干細(xì)胞穿過但能實(shí)現(xiàn)液體通過。本實(shí)用新型的有益效果是將飼養(yǎng)層細(xì)胞和待培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行分開培養(yǎng)，半透膜的使用使得飼養(yǎng)層細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子等都可以隨同培養(yǎng)液一起進(jìn)入待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽中， 同時又可以阻止飼養(yǎng)層細(xì)胞和其它雜細(xì)胞進(jìn)入待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽中，待培養(yǎng)的干細(xì)胞可以全部留在待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽中，不會隨培養(yǎng)液一起流入廢液瓶，提高了出產(chǎn)率。并且整體操作相對簡便，可重復(fù)性強(qiáng)，較傳統(tǒng)模式減少了較多的操作環(huán)節(jié)，降低了污染和飼養(yǎng)層細(xì)胞參雜的機(jī)會，利于干細(xì)胞生長，從而，為干細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)提供參考價值。

[0012]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖[0014]圖中[0015]1灌流瓶[0016]2第一氣體濾頭[0017]3 pH計(jì)[0018]4輸入管[0019]5溫度計(jì)[0020]6飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器[0021]7第一嵌入式過濾膜[0022]8第二嵌入式過濾膜[0023]9待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽[0024]10蠕動泵[0025]11第二氣體濾頭[0026]12廢液瓶[0027]13輸出管[0028]14細(xì)胞培養(yǎng)板[0029]15第一連通管[0030]16第二連通管。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。在此之前需要說明的是，本說明書及權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語或詞語不能限定解釋為通常的含義或辭典中的含義，而應(yīng)當(dāng)立足于為了以最佳方式說明其實(shí)用新型發(fā)明人可以對術(shù)語的概念進(jìn)行適當(dāng)定義的原則解釋為符合本實(shí)用新型技術(shù)思想的含義和概念。隨之，本說明書所記載的實(shí)施例和附圖中表示的結(jié)構(gòu)只是本實(shí)用新型最佳實(shí)施例之一，并不能完全代表本實(shí)用新型的技術(shù)思想， 因此應(yīng)該理解到對于本實(shí)用新型而言可能會存在能夠進(jìn)行替換的各種等同物和變形例。如圖1所示，本實(shí)用新型的干細(xì)胞培養(yǎng)灌流裝置，包括灌流瓶1、廢液瓶12、飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器6、待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽9和蠕動泵10，灌流瓶1與飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器6 之間通過輸入管4連接，待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽9和廢液瓶12之間通過輸出管13連接；蠕動泵 10分別與第一連通管15、第二連通管16的一端連接，第一連通管15的另一端與飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器6連接，第二連通管16的另一端與待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽9連接。在灌流瓶1上還設(shè)置有第一氣體濾頭2、pH計(jì)3和溫度計(jì)5，在廢液瓶12上設(shè)置有第二氣體濾頭11。飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器6中設(shè)置有第一嵌入式過濾膜7，輸入管4與第一連通管 15的管口均置于第一嵌入式過濾膜7之上；待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽9中設(shè)置有第二嵌入式過濾膜8，第二連通管16的管口置于第二嵌入式過濾膜8之下，輸出管13的管口置于第二嵌入式過濾膜8之上；在飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器6底部還設(shè)置有細(xì)胞培養(yǎng)板14。本實(shí)用新型在使用時，把用于干細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基裝于灌流瓶1中，灌流瓶1通過裝設(shè)在其上端的第一氣體濾頭2與外界空氣相通，灌流瓶1中的pH計(jì)3、溫度計(jì)5分別對瓶中培養(yǎng)基的PH和溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控；灌流瓶1中的培養(yǎng)基通過蠕動泵10流經(jīng)輸入管4輸送到飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器6內(nèi)，為飼養(yǎng)層細(xì)胞提供營養(yǎng)，胚胎干細(xì)胞接種于待培養(yǎng)細(xì)胞罐流槽9中，飼養(yǎng)層細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子和培養(yǎng)液組成條件培養(yǎng)基通過第一連通管15被傳送到待培養(yǎng)細(xì)胞罐流槽9中供干細(xì)胞生長，干細(xì)胞生長使用后的培養(yǎng)基通過輸出管13輸送到廢液瓶12中收集。由于在飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器6中設(shè)置了第一嵌入式過濾膜7，該過濾膜是半透膜，其具體孔徑大小控制在能阻止飼養(yǎng)層細(xì)胞穿過但能實(shí)現(xiàn)液體通過；同樣的，在待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽9中設(shè)置的第二嵌入式過濾膜8也是半透膜，其具體孔徑大小也是控制在能阻止待培養(yǎng)干細(xì)胞穿過但能實(shí)現(xiàn)液體通過。上述結(jié)構(gòu)將飼養(yǎng)層細(xì)胞和待培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行分開培養(yǎng)，在采用半透膜作為過濾裝置后使得飼養(yǎng)層細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子等都可以隨同培養(yǎng)液一起進(jìn)入待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽9中， 同時又可以阻止飼養(yǎng)層細(xì)胞和其它雜細(xì)胞進(jìn)入待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽9中；待培養(yǎng)的干細(xì)胞可以全部留在待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽9中，不會隨培養(yǎng)液一起流入廢液瓶12，提高了出產(chǎn)率。由于其操作相對簡便，可重復(fù)性強(qiáng)，較傳統(tǒng)模式減少了較多的操作環(huán)節(jié)，降低了污染和飼養(yǎng)層細(xì)胞參雜的機(jī)會，利于干細(xì)胞生長，從而，為干細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)提供參考價值。需要注意的是，盡管本實(shí)用新型已參照具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述和舉例說明，并且給出了干細(xì)胞培養(yǎng)灌流裝置的具體結(jié)構(gòu)。但是并不意味著本實(shí)用新型限于這些描述的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從中衍生出許多不同的變體，它們都將覆蓋于本實(shí)用新型權(quán)利要求的真實(shí)精神和范圍中。
權(quán)利要求1.一種干細(xì)胞培養(yǎng)灌流裝置，包括灌流瓶(1)、廢液瓶(12)、飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器 (6)、待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽(9)和蠕動泵(10)，其特征在于灌流瓶(1)與飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器(6)之間通過輸入管(4)連接，待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽(9)和廢液瓶(12)之間通過輸出管(13) 連接；蠕動泵(10)分別與第一連通管(15)、第二連通管(16)的一端連接，第一連通管(15) 的另一端與飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器(6)連接，第二連通管(16)的另一端與待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干細(xì)胞培養(yǎng)灌流裝置，其特征在于在灌流瓶(1)上還設(shè)置有第一氣體濾頭(2)、pH計(jì)(3)和溫度計(jì)(5)，在廢液瓶(12)上設(shè)置有第二氣體濾頭(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干細(xì)胞培養(yǎng)灌流裝置，其特征在于飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器 (6)中設(shè)置有第一嵌入式過濾膜(7)，輸入管(4)與第一連通管(15)的管口均置于第一嵌入式過濾膜(7)之上；待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽(9)中設(shè)置有第二嵌入式過濾膜(8)，第二連通管 (16)的管口置于第二嵌入式過濾膜(8)之下，輸出管(13)的管口置于第二嵌入式過濾膜 (8)之上；在飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器(6)底部還設(shè)置有細(xì)胞培養(yǎng)板(14)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種干細(xì)胞培養(yǎng)灌流裝置，該裝置包括灌流瓶、廢液瓶、飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器、待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽和蠕動泵，各部件之間通過管路連接。此外，該裝置還設(shè)有氣體濾頭、pH計(jì)和溫度計(jì)。在反應(yīng)器和灌流槽中采用半透膜作為過濾裝置。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)飼養(yǎng)層細(xì)胞和待培養(yǎng)細(xì)胞的分開培養(yǎng)，半透膜的使用阻止了雜細(xì)胞進(jìn)入待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽中，同時，干細(xì)胞可以全部留在待培養(yǎng)細(xì)胞灌流槽中，不會隨培養(yǎng)液一起流入廢液瓶，提高了出產(chǎn)率。整體操作簡便，可重復(fù)性強(qiáng)，降低了污染和飼養(yǎng)層細(xì)胞參雜的機(jī)會，利于干細(xì)胞生長，從而，為干細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)提供參考價值。
文檔編號C12M3/00GK202124632SQ2011202729
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者劉擁軍, 龐博, 李福彬, 郭瑩 申請人:天津和澤干細(xì)胞科技有限公司