摆动式大规模悬浮细胞培养装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种摆动式大规模悬浮细胞培养装置，包括机架和安装在机架上的摇篮，所述机架上设置有用于驱动摇篮摆动的摆动电机，所述摇篮内装载有培养瓶，所述培养瓶设有培养液入口和废液出口，所述培养液入口和废液出口处均设置有半透膜。摇篮来回摆动使得装在培养瓶内的培养液形成波浪式的运动，对细胞和培养液起到了良好的供氧和混合效果，这种运动方式产生的剪切力远小于搅拌式混合的系统，极大减少了细胞的损伤，同时培养瓶设置有培养液入口和废液出口，新鲜的培养液能够不断补充排出的含有代谢产物的废液，使得细胞的生长获得足够的养分，提高了培养效率。本实用新型可应用于细胞培养领域。
【专利说明】摆动式大规模悬浮细胞培养装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及细胞培养领域，特别是涉及一种摆动式大规模悬浮细胞培养装置。
【背景技术】
[0002]动物细胞培养在生物技术和生物医药研究中已得到了广泛的应用。通常，动物细胞培养为病毒疫苗的生产提供培养基质，同时也是多种生物药品生产不可或缺的工具，包括单克隆抗体和基因治疗产品等。另外为了研究体内的生物化学途径、病毒产物、病理学机制及细胞内或细胞间反应等，动物细胞培养在大量的生物检测体系中也得到了应用。
[0003]动物细胞与植物细胞和微生物细胞不同，动物细胞没有细胞壁，因此，在培养时对剪切力很敏感，要求也更为严格。传统的动物细胞采用方瓶和转瓶来培养，这方面的技术已经成熟，但是，该方法存在细胞密度低、病毒产率低、生产成本高、劳动强度大等缺点，不能满足现代生物制苗的要求。诞生于20世纪60年代的悬浮培养技术可以进行大规模细胞培养，能够获得大量的病毒产物和高质量的疫苗产品，在国外疫苗生产中普遍应用。
[0004]悬浮培养技术中普遍使用的机械搅拌式生物反应系统具有结构和操作简单、易于放大、细胞收获方便、细胞培养环境易于检测控制和优化等特点，然而动物细胞培养室对剪切力敏感，因此使用机械搅拌无疑会对细胞造成损伤，影响培养的效果。
实用新型内容
[0005]为了克服上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种培养效率高、对培养细胞损伤小的摆动式大规模悬浮细胞培养装置。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:
[0007]摆动式大规模悬浮细胞培养装置，包括机架和安装在机架上的摇篮，所述机架上设置有用于驱动摇篮摆动的摆动电机，所述摇篮内装载有培养瓶，所述培养瓶设有培养液入口和废液出口，所述培养液入口和废液出口处均设置有半透膜。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述摆动电机或机架上设置有调整摆动电机转速的控制器。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述培养液入口接有进液管，所述废液出口接有排液管，所述进液管和排液管上均安装有截流阀，所述各截流阀与控制器电连接。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，所述进液管和排液管上均安装有流量计，所述各流量计与控制器电连接。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，所述进液管上接有进气支管，所述进气支管内设置有防水透气膜。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述摇篮两端分别设有供进液管及排液管穿出的通孔。
[0013]作为上述技术方案的进一步改进，所述培养瓶的两端分别设有瓶盖，所述每个瓶盖分别开设有孔，所述孔形成培养液入口和废液出口，所述半透膜设置在瓶盖内。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，所述机架包括两侧的支架，所述支架的顶部设置有横梁，所述横梁上安装有两个吊环，分别安装在两个吊环上的两根吊杆连接摇篮的两端。
[0015]本实用新型的有益效果是:摇篮来回摆动使得装在培养瓶内的培养液形成波浪式的运动，对细胞和培养液起到了良好的供氧和混合效果，这种运动方式产生的剪切力远小于搅拌式混合的系统，极大减少了细胞的损伤，同时培养瓶设置有培养液入口和废液出口，新鲜的培养液能够不断补充排出的含有代谢产物的废液，使得细胞的生长获得足够的养分，提高了培养效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。
[0017]图1是本实用新型的前视图；
[0018]图2是本实用新型的俯视图；
[0019]图3是本实用新型的左视图；
[0020]图4是本实用新型的原理图。
【具体实施方式】
[0021]如图1至图4所示，本实施例中的摆动式大规模悬浮细胞培养装置，包括机架和安装在机架上的摇篮I。机架由两侧的支架13、螺纹连接在两个支架13顶部之间的横梁14和设置在其中一个支架13中部的横杆19组成。横梁14上安装有两个吊环15，两个吊环15上均分别安装吊杆16，每根吊杆16分别螺纹连接在摇篮I的两端，使得吊环15绕着横梁14的转动可以带动摇篮I进行摇摆。摇篮I内设置有软垫，软垫上放置培养瓶3，培养瓶3的内部可以注入细胞及培养液，因此，培养瓶3能够随着摇篮I的摇摆而稳定的摆动，让细胞悬浮在培养瓶3中，从而形成大规模的悬浮培养。
[0022]横杆19上安装有一个摆动电机2，该摆动电机2通过驱动吊杆16从而带动摇篮I摆动。在摆动电机2上安装设置有控制器5，该控制器5通过线路与摆动电机2电连接，进而控制摆动电机2的转速来调整摇篮I的摆动速度。同时，控制器5还能控制摇篮I的摆动幅度。因此本实施例能取代人工培养皿的工作模式，提高了细胞培养的效率和细胞的存活率，而且减少了由于人工培养带来的污染；此外，由于培养瓶3的大小可以随意调控，所以本实施例能够满足细胞大规模培养的要求。
[0023]优选的，培养瓶3的两端分别设有瓶盖12，每个瓶盖12内部均安装设置有半透膜4，每个瓶盖12均开设有一个孔，分别形成培养液入口和废液出口。半透膜4的作用是只能让培养液通过而阻止细胞通过，保证细胞一直处于培养瓶3内部。培养液入口接有硅胶制成的进液管6，且进液管6穿过摇篮I 一端的通孔后接在悬挂的装有新鲜细胞培养液的培养袋17上；废液出口接有硅胶制成的排液管7，且排液管7穿过摇篮I另一端的通孔后接在废液瓶18上。由此，培养瓶3中的培养液得以不断的更换，保证了细胞的培养效果。
[0024]为了使得培养液流入及流出的量保持基本一致，在进液管6和排液管7上均分别安装电控的截流阀和流量计，各截流阀、流量计分别与控制器5电连接。举例来说，如图4所示，工作时，排液管7上的截流阀8打开，当排液管7上的流量计9检测到排出废液50此时，控制器5控制截流阀8关闭，进液管6的截流阀8，开启，直至进液管6的流量计9’检测到培养液流入500匕此时关闭截流阀8，；待经过设定时间后，截流阀8开启，如此循环。
[0025]在本实施例中，控制器5除了控制摆动电机2的转速、摆动幅度、截流阀的启闭外，还设置有保险开关，整个装置出现异常后自动切断电路。
[0026]优选的，进液管6上接有进气支管10，进气支管10内设置有防水透气膜11，使得外界空气随着进液管6进入培养瓶3，为培养液和细胞补充氧气。
[0027]本实施例使用是这样实现的:实验前，准备好待培养的细胞和新鲜的培养液，用注射器把细胞和培养液注入到培养瓶3中，把培养瓶3装到摇篮1中，进液管6和排液管7通过摇篮1上的通孔与外界联通，进液管6 —端接在悬挂的装有新鲜细胞培养液的培养袋17上，排液管7接在盛装废液的废液瓶18上，启动自动控制器5，调节好摆动电机2转速和摇篮1的摆动幅度，使细胞可以均匀稳定的悬浮在培养瓶3中；由自动控制器5控制截流阀的启闭，保证废液的流出量与培养液的流入量基本一致，使细胞永远处在一个最佳的生长环境中，使细胞的成活率提高，培养细胞的效率增高。
[0028]以上所述只是本实用新型优选的实施方式，其并不构成对本实用新型保护范围的限制。
【权利要求】
1.摆动式大规模悬浮细胞培养装置，其特征在于:包括机架和安装在机架上的摇篮(I)，所述机架上设置有用于驱动摇篮(I)摆动的摆动电机(2)，所述摇篮(I)内装载有培养瓶(3)，所述培养瓶(3)设有培养液入口和废液出口，所述培养液入口和废液出口处均设置有半透膜⑷。
2.根据权利要求1所述的摆动式大规模悬浮细胞培养装置，其特征在于:所述摆动电机(2)或机架上设置有调整摆动电机(2)转速的控制器(5)。
3.根据权利要求2所述的摆动式大规模悬浮细胞培养装置，其特征在于:所述培养液入口接有进液管出)，所述废液出口接有排液管(7)，所述进液管(6)和排液管(7)上均安装有截流阀，所述各截流阀与控制器(5)电连接。
4.根据权利要求3所述的摆动式大规模悬浮细胞培养装置，其特征在于:所述进液管(6)和排液管(7)上均安装有流量计，所述各流量计与控制器(5)电连接。
5.根据权利要求3或4所述的摆动式大规模悬浮细胞培养装置，其特征在于:所述进液管(6)上接有进气支管(10)，所述进气支管(10)内设置有防水透气膜(11)。
6.根据权利要求3所述的摆动式大规模悬浮细胞培养装置，其特征在于:所述摇篮(I)两端分别设有供进液管(6)及排液管(7)穿出的通孔。
7.根据权利要求1所述的摆动式大规模悬浮细胞培养装置，其特征在于:所述培养瓶(3)的两端分别设有瓶盖(12)，所述每个瓶盖(12)分别开设有孔，所述孔形成培养液入口和废液出口，所述半透膜(4)设置在瓶盖(12)内。
8.根据权利要求1或7所述的摆动式大规模悬浮细胞培养装置，其特征在于:所述机架包括两侧的支架(13)，所述支架(13)的顶部设置有横梁(14)，所述横梁(14)上安装有两个吊环(15)，分别安装在两个吊环(15)上的两根吊杆(16)连接摇篮(I)的两端。
【文档编号】C12M1/04GK203625382SQ201320659669
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】曾令文, 郝晨光 申请人:中国科学院广州生物医药与健康研究院