一种细胞体外培养系统的制作方法

1.本实用新型涉及细胞培养技术领域，尤其涉及一种细胞体外培养系统。


背景技术：

2.细胞疗法包括：提取个体或异体细胞，在体外对其进行基因或化学修饰，将其扩增为大量细胞，并且将其再引入个体中以用于治疗目的。目前细胞疗法的最佳形式是car
‑
t疗法，其中提取个体的免疫细胞，进行基因修饰以使其能够攻击癌细胞，并将其再引入到患者中。近来，该疗法已被推荐获得fda批准。然而，细胞疗法不限于免疫细胞，而且还可以考虑使用组织祖细胞来再生和修复组织。
3.细胞疗法最关键的是细胞的培养，细胞培养需要一个较长的周期，在培养过程中，细胞需要不断的更换、补加培养液和各种因子，这些都需要无菌操作。在细胞治疗等研究过程中，发生污染是实验失败的重要因素之一。一旦发生污染，将意味着试验需要重新开始，浪费了许多时间和经济成本。随着生物科学的发展，对细胞培养环境的无菌性和对人员的安全性要求越来越严格，这也对生物设备仪器提出了更高的要求。
4.为了避免污染，目前一个gmp细胞培养室内放置一台细胞培养箱、一台生物安全柜离心机和显微镜，为避免交叉污染，同一培养箱内只放置同一细胞制剂，故同一细胞培养室只能用于同一个体细胞培养，空间利用率及生产效率都极低。为解决该问题本实用新型旨在提供一种细胞体外培养系统，在同一个gmp细胞培养室内可以放置多台所述培养系统，可以满足同一实验室在不同时间内对不同个体细胞进行操作，不同的个体细胞之间不会存在污染，提高细胞生产效率。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种细胞体外培养系统，采用该培养系统能保证细胞出培养箱后立即在传递窗内密封，能在a级环境与非a级环境的安全转换，转换过程无污染，同时也提高了细胞生产效率。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：一种细胞体外培养系统，包括第一传递窗和培养箱，所述培养箱的一侧铰接有培养箱门，所述第一传递窗的一侧设有第一传递窗门，另一侧设有开口，开口与培养箱通过密封组件连接从而使培养箱门向第一传递窗内部打开，所述第一传递窗的尺寸大于培养箱的尺寸；
7.所述第一传递窗的侧面至少固定安装有一个第一操作手套；所述第一传递窗还设置有对第一传递窗内部进行灭菌的灭菌装置。
8.作为优选，所述灭菌装置包括高温灭菌设备和/或vhp灭菌设备，所述高温灭菌设备包括设在第一传递窗上的高温蒸汽管道、温感探头和控制器；
9.所述vhp灭菌设备的出气口固定连接有气管，所述气管通过第一法兰固定安装在第一传递窗的顶部一侧，所述气管与第一传递窗相连通，所述第一传递窗的一侧底部通过第二法兰固定安装有回流管，所述回流管的另一端与vhp灭菌设备的进气口固定连接。
10.作为优选，所述密封组件包括设置在开口四周内壁的矩形槽，所述矩形槽的内壁固定安装有充气式密封条，所述充气式密封条的内侧与培养箱的外侧相抵触，所述充气式密封条的一侧固定安装有管道，所述管道上固定安装有电磁阀，管道与压缩空气的气源连接。
11.作为优选，所述第一传递窗的顶部固定安装有顶部透明窗，所述第一传递窗的正面及侧面为透明状态。
12.作为优选，所述培养箱的底部后方位置均固定安装有可调节地脚。
13.作为优选，所述第一传递窗的底部内壁固定安装有挡板，所述挡板的一侧与培养箱的一侧相接触。
14.作为优选，所述第一传递窗上还设有洁净排风系统，第一传递窗的上方设有洁净空气进气口，下方设有洁净空气排气口。
15.作为优选，所述第一传递窗远离第一操作手套的一侧密封固定安装有第二传递窗，所述第二传递窗的两侧均铰接有第二传递窗门，位于所述第一传递窗一侧的第二传递窗门向第一传递窗内部打开；所述第一传递窗在靠近第二传递窗的一侧固定安装有第二操作手套。
16.作为优选，所述第一传递窗开口一侧固定安装有支撑板，所述支撑板的顶部贯穿螺纹连接有螺杆，所述螺杆的底部转动连接有橡胶板，所述橡胶板的底部与培养箱的顶部相抵触，所述螺杆的顶部固定安装有手柄。
17.作为优选，所述第二传递窗内设有灭菌装置和洁净排风系统。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.1、本实用新型中，通过开口将培养箱放置在第一传递窗内，向开口的方向推动培养箱，将培养箱推入第一传递窗内，在培养箱的一侧与挡板相抵触时，旋转手柄，手柄可以带动螺杆进行旋转，螺杆可以在支撑板上边转动边下降，螺杆可以带动橡胶板向下移动，橡胶板会与培养箱的顶部接触，在螺杆的作用下，可以使橡胶板紧固的抵触培养箱，则可以对培养箱进行固定；
20.2、本实用新型中，通过调节可调节地脚，来调节培养箱的水平，通过开启电磁阀，则压缩空气可以通过管道向充气式密封条充气，充气式密封条会膨胀并与培养箱的外侧抵触，实现密封；
21.3、本实用新型中，在打开培养箱门前，启动vhp灭菌设备，vhp灭菌设备可以从第一传递窗的上方向第一传递窗内输送气体的过氧化氢，则可以对第一传递窗进行灭菌，气体可以通过回流管回流至vhp灭菌设备内，vhp灭菌设备可以通过回流的气体检测是否灭菌完成，在第一传递窗灭菌完成后，再打开培养箱门，将培养箱内的培养皿取出，并将培养箱门关闭，通过第一操作手套将培养皿进行密封操作，密封操作完成后，再次利用vhp灭菌设备对密封后的培养皿进行过氧化氢灭菌，灭菌完成后，打开第一传递窗门，即可将灭菌后的培养皿从第一传递窗内取出，另外在利用vhp灭菌设备对密封后的培养皿进行过氧化氢灭菌完成后，也可以将位于第一传递窗一侧的第二传递窗门打开，通过第一操作手套将灭菌后的培养皿放置在靠近第二传递窗的一侧，然后再利用第二操作手套将灭菌后的培养皿移入第二传递窗内，然后将位于第一传递窗一侧的第二传递窗门关闭，最后打开远离第一传递窗一侧的第二传递窗门，可以将灭菌后的培养皿取出，则可以进一步防止培养箱与外界发
生污染。
22.本实用新型通过充气式密封条实现培养箱和传递窗对接密封，也便于拆卸；通过传递窗内置高温灭菌和vhp灭菌设备对传递窗及其内物品外表面进行彻底灭菌；通过配合使用配套的与特定培养箱电子识别条形码一致的无尘细胞培养瓶/袋/皿密封装置，实现细胞制剂在不同洁净级别的环境中精准安全转运，尤其适合同一细胞制备室内不同个体来源的细胞集群化培养。
附图说明
23.图1为本实用新型提出的一种细胞体外培养系统的主视剖视示意图；
24.图2为本实用新型提出的一种细胞体外培养系统的左视图；
25.图3为本实用新型提出的一种细胞体外培养系统的第一传递窗的右视图；
26.图4为本实用新型提出的一种细胞体外培养系统的第一传递窗的俯视图；
27.图5为本实用新型提出的一种细胞体外培养系统的a部分的放大图；
28.图6为本实用新型提出的一种细胞体外培养系统的充气式密封条的示意图；
29.图7为本实用新型提出实施例二的一种细胞体外培养系统的第一传递窗的俯视示意图；
30.图8为本实用新型提出实施例三的一种细胞体外培养系统的第一传递窗的俯视示意图；
31.图9为本实用新型提出实施例三的一种细胞体外培养系统的第一传递窗主视剖视示意图；
32.图10为本实用新型提出实施例三的一种细胞体外培养系统的b部分的放大图。
33.图中标记：1、第一传递窗；2、培养箱；3、vhp灭菌设备；4、气管；5、第一法兰；6、第一操作手套；7、第一传递窗门；8、门洞；9、回流管；10、第二法兰；11、顶部透明窗；12、可调节地脚；13、培养箱门；14、第二传递窗门；15、支撑板；16、开口；17、电磁阀；18、充气式密封条；19、管道；20、手柄；21、螺杆；22、矩形槽；23、橡胶板；24、挡板；25、第二传递窗；26、第二操作手套；27、高温蒸汽管道；28、洁净排风系统；29、排气管道；30、进气管道；31、控制器；32、温感探头。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细说明，但本实用新型并不局限于以下技术方案。
35.实施例1
36.参照图1
‑
图6，一种细胞体外培养系统，包括第一传递窗1和培养箱2，第一传递窗1内部拐角处均为圆角，利于消毒，培养箱2的一侧铰接有培养箱门13，第一传递窗1的一侧设有第一传递窗门7，本实施例中第一传递窗1安装传递窗门的位置设有门洞8，第一传递窗门7的尺寸大于门洞8的尺寸，且第一传递窗门与门洞之间能够密封，第一传递窗1另一侧设有开口16，开口部分与培养箱2通过密封组件连接从而使培养箱门13向第一传递窗1内部打开，第一传递窗1的尺寸大于培养箱2的尺寸，能够容纳培养箱门打开以及放置细胞培养瓶。
37.第一传递窗1上还设有洁净排风系统28，第一传递窗1的上方设有洁净空气进气
口，下方设有洁净空气排气口，进气口3处设有过滤膜；洁净排风系统28的回风口和出气口分别连接有排气管道29和进气管道30，排气管道29与洁净空气排气口连接，进气管道30与洁净空气进气口连接。
38.所述密封组件包括设置在开口16内壁的矩形槽22，矩形槽22的内壁固定安装有充气式密封条18，充气式密封条18的内侧与培养箱2的外侧相抵触，充气式密封条18的一侧固定安装有管道19，管道19上固定安装有电磁阀17，管道19与压缩空气的气源连接，通过给密封条充气进行密封。
39.第一传递窗1的顶部固定安装有顶部透明窗11，第一传递窗1的正面及侧面为透明状态。培养箱2的后方底部均固定安装有可调节地脚12，便于培养箱调节平衡。
40.本实施例在第一传递窗1的一个侧面固定安装有两个第一操作手套6，靠近培养箱的第一操作手套距离培养箱门10
‑
15cm。
41.第一传递窗1还设置有对第一传递窗1内部进行灭菌的灭菌装置。灭菌装置包括高温灭菌设备和vhp灭菌设备3，所述高温灭菌设备包括设在第一传递窗1上的高温蒸汽管道27，所述高温蒸汽管道27上固定安装有电磁阀，所述高温蒸汽管道27与高温蒸汽产生设备相连接，vhp灭菌设备3的出气口固定连接有气管4，气管4通过第一法兰5固定安装在第一传递窗1的顶部一侧，气管4与第一传递窗1相连通，第一传递窗1的一侧底部通过第二法兰10固定安装有回流管9，回流管9的另一端与vhp灭菌设备3的进气口固定连接。需要说明的是进气口和出气口的位置可以根据实际情况进行调整，第一传递窗1的底部固定安装有温感探头32，所述第一传递窗1的一侧固定安装有控制器31，所述温感探头32与电磁阀与控制器31电连接，在需要高温消毒时，通过控制器31启动电磁阀，电磁阀开启，则可以通过高温蒸汽管道27向第一传递窗1内输送高温的蒸汽，对第一传递窗1内部进行高温消毒，温感探头32可以监测传递窗内部的温度。这样试验过程中可以采用过氧化氢灭菌，试验结束后可以采用高温蒸汽彻底灭菌。
42.本实施例选用的co2细胞培养箱自带空气除菌过滤功能，内部采用过氧化氢快速灭菌方式灭菌，洁净等级为a级。
43.第一传递窗1的底部内壁固定安装有挡板24，挡板24的一侧与培养箱2的一侧相接触进行限位。
44.co2细胞培养箱的尺寸为(长
×
宽
×
高mm)：400
‑
800
×
400
‑
700
×
500
‑
900，本实施例选用尺寸为500
×
500
×
800。
45.第一传递窗的尺寸为(长
×
宽
×
高mm)：600
‑
1000
×
500
‑
800
×
600
‑
1000，本实施例选用尺寸为900
×
650
×
850。
46.第二传递窗的尺寸为(长
×
宽
×
高mm)：400
‑
1000
×
400
‑
800
×
400
‑
1000，本实施例选用尺寸为500
×
500
×
500。
47.实施例2
48.参照图7，本实施例在实施例1的基础上进行改进：第一传递窗1远离第一操作手套6的一侧密封固定安装有第二传递窗25，第二传递窗25的两侧均铰接有第二传递窗门14，位于第一传递窗1一侧的第二传递窗门14向第一传递窗1内部打开，这样设计的目的在于，防止打开第一传递窗门的时候，外界空气有进入培养箱的风险，防止培养箱之间有气体的交换。第一传递窗2在位于第一操作手套的对侧安装一个或两个第二操作手套26。设置第二操
作手套26方便打开第二传递窗门，同时也便于打开或关闭培养箱的开关，第二传递窗内也设有灭菌装置和洁净排风系统。
49.在利用vhp灭菌设备3对密封后的培养皿进行过氧化氢灭菌完成后，也可以将位于第一传递窗1一侧的第二传递窗门14打开，通过第一操作手套6将灭菌后的培养皿放置在靠近第二传递窗25的一侧，然后再利用第二操作手套26将灭菌后的培养皿移入第二传递窗25内，然后将位于第一传递窗1一侧的第二传递窗门14关闭，最后打开远离第一传递窗1一侧的第二传递窗门14，可以将灭菌后的培养皿取出，则可以进一步防止培养箱2与外界发生污染。
50.实施例3
51.参照图8
‑
10，本实施例在实施例1的基础上进行改进：第一传递窗1开口一侧固定安装有支撑板15，支撑板15的顶部贯穿螺纹连接有螺杆21，螺杆21的底部转动连接有橡胶板23，橡胶板23的底部与培养箱2的顶部相抵触，螺杆21的顶部固定安装有手柄20，旋转手柄20，手柄20可以带动螺杆21进行旋转，螺杆21可以在支撑板15上边转动边下降，螺杆21可以带动橡胶板23向下移动，橡胶板23会与培养箱2的顶部接触，在螺杆21的作用下，可以使橡胶板23紧固的抵触培养箱2，则可以对培养箱2进行固定，可以防止培养箱2与第一传递窗1之间发生相对位移。
52.本实用新型的工作流程是：在使用时，先将管道19与压缩空气的洁净气源连接，也可以直接与空压机连接，通过开口16将培养箱2放置在第一传递窗1内，向开口16的方向推动培养箱2，将培养箱2推入第一传递窗1内，在培养箱2的一侧与挡板24相抵触时，旋转手柄20，手柄20可以带动螺杆21进行旋转，螺杆21可以在支撑板15上边转动边下降，螺杆21可以带动橡胶板23向下移动，橡胶板23会与培养箱2的顶部接触，在螺杆21的作用下，可以使橡胶板23紧固的抵触培养箱2，则可以对培养箱2进行固定，此时开启电磁阀17，则压缩空气可以通过管道19向充气式密封条18充气，充气式密封条18会膨胀并与培养箱2的外侧抵触，实现密封。
53.在打开培养箱门13前，启动vhp灭菌设备3，vhp灭菌设备3是利用过氧化氢在常温下气体状态比液体状态更具杀孢子能力的优点，经生成游离的
‑
oh，用于进攻细胞成分，包括脂类、蛋白质和dna，达到完全灭菌的要求的一种技术，则vhp灭菌设备3可以从第一传递窗1的上方向第一传递窗1内输送气体过氧化氢，则可以对第一传递窗1进行灭菌，气体可以通过回流管9回流至vhp灭菌设备3内，vhp灭菌设备3可以通过回流的气体检测是否灭菌完成；灭菌结束后，可以通过洁净排风系统带走传递窗内残余的过氧化氢。
54.在第一传递窗1灭菌完成后，再打开培养箱门13，将培养箱2内的培养瓶取出，并将培养箱门13关闭，通过第一操作手套6采用包装袋将培养瓶进行包装密封，培养瓶/皿及密封袋上设有与特定培养箱具有一致的电子识别条形码一致。
55.包装操作完成后，可以再利用vhp灭菌设备3对密封后的培养瓶进行过氧化氢灭菌，灭菌完成后，打开第一传递窗门7，可以将灭菌后的培养皿从第一传递窗1内取出。
56.为了防止室内的b级环境对培养箱或者第一传递窗内部环境造成影响，优选地，可以将位于第一传递窗1一侧的第二传递窗门14打开，通过第一操作手套6将灭菌后的培养皿放置在靠近第二传递窗25的一侧，然后再利用第二操作手套26将灭菌后的培养皿移入第二传递窗25内，然后将位于第一传递窗1一侧的第二传递窗门14关闭，最后打开远离第一传递
窗1一侧的第二传递窗门14，可以将灭菌后的培养皿取出，则可以进一步防止培养箱2与外界发生污染。上述培养系统隔绝了不同批次样本交叉污染的风险，同时提高了空间利用率及生产效率，降低了整个厂房设施的投资成本和运行成本，其中各个气体管道上均安装阀门(图中未画出)。试验结束后，可以选择开启高温灭菌设备进行彻底灭菌。
57.当然，如本领域技术人员所熟知的，vhp灭菌设备3、洁净排风系统28、控制器31、温感探头32和电磁阀均属于常规手段或者公知常识，其工作原理及接线方式也是本领域技术人员的公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。本实施例中涉及到的各个部件材料比如传递窗、操作手套等均须耐高温。
58.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。