当前位置:首页专利查询奥凯苏州生物技术有限公司专利正文
本发明专利技术涉及细胞培养技术领域，尤其涉及一种自动化细胞扩增系统。能够实现对细胞生长环境中的气体溶解量进行自动化实时调控，为细胞培养提供稳定生长环境。一种自动化细胞扩增系统，包括：通过培养液的循环导管连通的培养液输送装置以及中空纤维反应器，所述中空纤维反应器包括培养液通道和细胞生长腔；所述培养液输送装置包括气体溶解器，所述气体溶解器包括壳体以及设置在所述壳体上的气体进口、培养液进口和培养液出口，所述气体溶解器通过所述培养液进口和培养液出口与所述培养液通道形成循环回路；与所述气体进口连通的气体提供装置，所述气体提供装置与所述气体进口之间设置有气体流量调节阀；与所述气体流量调节阀电连接的控制系统。
T细胞具有多种生物学功能，如直接杀伤靶细胞，辅助或抑制B细胞产生抗体，对特异性抗原和促有丝分裂原的应答反应以及产生细胞因子等，成熟的T细胞经血流分布至外周免疫器官的胸腺依赖区定居，并可经淋巴管、外周血和组织液等进行再循环，发挥细胞免疫及免疫调节等功能。成功培育T细胞，并将这种细胞大量注入患者体内，以增强免疫系统成为一种可能。现有技术中对T细胞进行培养主要采用两种方法，一种为使用细胞培养皿，高品位的层流罩和二氧化碳培养箱进行培养，这种方法效率较低，不能满足临床需求；另一种是通过中空纤维反应器对细胞进行培养，其中一种培养装置具体参见图1，通过导流管依次连接的主循环泵1、气体交换管2、培养管3和培养液主库4，所述培养液主库4上设置有与外界连通的排气孔；其中，所述培养管3为中空纤维反应器，所述导流管包括连接所述主循环泵1和所述气体交换管2的第一导流管11、连接所述气体交换管2和所述培养管3的第二导流管12、连接所述培养管3和所述培养液主库4的第三导流管13以及连接所述培养液主库4和所述主循环泵1的第四导流管14，所述第三导流管13通过第五导流管15与废液储罐5连通，其中，所述中空纤维反应器3包括中空纤维管以及安装所述中空纤维管的圆柱形的外壳，所述中空纤维管的内部和外部分别形成培养液通道31和细胞生长腔32，所述培养液通道31内流经所述培养液，所述细胞生长腔32内接种细胞，所述细胞生长腔32与所述第五导流管通过第六导流管16连通，培养液可以经所述中空纤维管的孔径进入所述细胞生长腔32内为所述细胞提供营养对细胞进行培养，细胞培养所产生的废液可经第六导流管16排至废液储罐5中，在此过程中，细胞培养体系为封闭体系，现有技术中还难以对该封闭体系中细胞生长过程中气体的溶解量(例如：氧气、二氧化碳等)进行适当调节，使得细胞难以在适宜稳定的条件下生长，因此，细胞生长环境的调控制约了中空纤维反应器在细胞培养方面的应用。
本专利技术的实施例提供一种自动化细胞扩增系统，能够实现对细胞生长环境中的气体溶解量进行自动化实时调控，为细胞培养提供稳定生长环境。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供一种自动化细胞扩增系统，包括：通过培养液的循环导管连通的培养液输送装置以及中空纤维反应器，所述中空纤维反应器包括培养液通道和细胞生长腔；所述培养液输送装置包括气体溶解器，所述气体溶解器包括壳体以及设置在所述壳体上的气体进口、培养液进口和培养液出口，所述气体溶解器通过所述培养液进口和培养液出口与所述培养液通道形成循环回路；与所述气体进口连通的气体提供装置，所述气体提供装置与所述气体进口之间设置有气体流量调节阀；与所述气体流量调节阀电连接的控制系统；所述培养液输送装置用于向所述培养液通道输送培养液，所述控制系统用于控制所述气体流量调节阀的开度对所述气体提供装置向所述气体溶解器内通入气体的流量进行调节。优选的，所述气体溶解器的壳体内设置有中空纤维管，所述中空纤维管将所述壳体内空间分隔为培养液流经侧和气体流通侧，所述培养液流经侧与所述培养液进口和所述培养液出口连通，所述气体流通侧与所述气体进口连通。可选的，所述气体提供装置包括二氧化碳气瓶和氧气气瓶，所述二氧化碳气瓶与所述星空体育登录入口 星空体育在线官网气体进口之间设置有第一流量调节阀，所述氧气气瓶与所述气体进口之间设置有第二流量调节阀，所述控制系统与所述第一流量调节阀和所述第二流量调节阀电连接，用于对通入所述气体溶解器内的二氧化碳和氧气的流量进行调节。进一步的，所述控制系统用于获取二氧化碳的消耗模型和氧气的消耗模型，并根据所述二氧化碳的消耗模型对所述第一流量调节阀的开度进行调节，使得培养液的pH值保持在第一预设范围内，根据所述氧气的消耗模型对所述第二流量调节阀的开度进行调节，使得培养液的溶氧量保持在第二预设范围内。可选的，所述循环导管上设置有pH检测器和溶氧量检测器，所述控制系统与所述pH检测器和所述溶氧量检测器电连接，所述控制系统用于根据所述pH检测器发送的pH信号对所述第一流量调节阀的开度进行调节，使得pH值保持在第一预设范围内；根据所述溶氧量检测器发送的溶氧量信号对所述第二流量调节阀的开度进行调节，使得溶氧量保持在第二预设范围内。优选的，所述培养液输送装置还包括循环泵，所述循环泵的输出端与所述培养液进口连通，输入端与所述培养液通道的出口连通，所述循环泵与所述控制系统电连接；所述系统还包括压力扩展箱；所述压力扩展箱内充有气体，所述压力扩展箱的底部与所述培养液通道或者所述细胞生长腔连通，所述控制系统还用于控制所述循环泵将培养液以脉冲波的形式流经所述培养液通道，使得所述培养液通道和所述细胞生长腔的压力差正负交替变化，所述压力扩展箱用于通过气体容积变化使得所述培养液通道和所述细胞生长腔的压力平衡。进一步的，所述细胞生长腔设置有第一压力传感器，所述气体溶解器的培养液出口与所述培养液通道的进口之间的循环导管上还设置有第二压力传感器，所述控制系统与所述第一压力传感器和所述第二压力传感器电连接，所述控制系统还用于获取所述细胞生长腔的代谢产物浓度增长模型，并根据所述第一压力传感器和所述第二压力传感器发送的压力控制所述循环泵以预设脉冲模型向所述培养液通道输送培养液，使得所述细胞生长腔的代谢产物浓度保持在第三预设范围内。可选的，所述系统还包括：废液输送泵和废液储罐；所述培养液输送装置还包括设置在所述中空纤维反应器和所述循环泵之间的培养液缓冲罐，所述培养液缓冲罐的进口与所述培养液通道的出口连通，出口与所述循环泵的输入端连通；所述废液输送泵的输入端与所述培养液缓冲罐和所述培养液通道之间的管道连通，输出端与所述废液储罐连通，所述控制系统与所述废液输送泵电连接；所述控制系统还用于获取所述培养液通道的细胞代谢产物的增长模型，若确定细胞代谢产物的预设阈值与所述培养液通道的细胞代谢产物的浓度之间的差值小于等于第一预设阈值时，则控制所述废液输送泵开启，将所述培养液通道的培养液输送至废液储罐中。优选的，所述系统还包括补液罐和培养液输送泵；所述细胞生长腔还包括进口，所述补液罐的出口与所述培养液输送泵的输入端连通，所述培养液输送泵的输出端与所述细胞生长腔的进口连通，所述气体溶解器的培养液出口与所述培养液通道连通的循环导管上还设置有温度传感器，所述补液罐与所述培养液输送泵连通的管道上还设置有加热器，所述控制系统与所述培养液输送泵、温度传感器和加热器电连接；所述控制系统还用于获取所述温度传感器发送的温度信号，并对所述培养液输送泵和所述加热器的开启与关闭进行控制，使得所述培养液通道的温度保持在第四预设范围内。优选的，所述培养液输送泵和所述细胞生长腔的进口连通的管道上还设置有第三压力传感器，所述控制系统与所述第三压力传感器电连接，所述控制系统还用于根据所述第三压力传感器发送的压力信号对所述培养液输送泵输送培养液的速度进行控制，使得所述培养液输送泵输送培养液的速度保持在第五预设范围内。本专利技术实施例提供一种自动化细胞扩增系统，通过设置气体提供装置，并将所述气体提供装置与所述进气口连通，能够为所述气体溶解器的气体流通侧提供所需要的气体，并且，通过控制系统控制所
一种自动化细胞扩增系统，其特征在于，包括：通过培养液的循环导管连通的培养液输送装置以及中空纤维反应器，所述中空纤维反应器包括培养液通道和细胞生长腔；所述培养液输送装置包括气体溶解器，所述气体溶解器包括壳体以及设置在所述壳体上的气体进口、培养液进口和培养液出口，所述气体溶解器通过所述培养液进口和培养液出口与所述培养液通道形成循环回路；与所述气体进口连通的气体提供装置，所述气体提供装置与所述气体进口之间设置有气体流量调节阀；与所述气体流量调节阀电连接的控制系统；所述培养液输送装置用于向所述培养液通道输送培养液，所述控制系统用于控制所述气体流量调节阀的开度对所述气体提供装置向所述气体溶解器内通入气体的流量进行调节。
1.一种自动化细胞扩增系统，其特征在于，包括：通过培养液的循环导管连通的培养液输送装置以及中空纤维反应器，所述中空纤维反应器包括培养液通道和细胞生长腔；所述培养液输送装置包括气体溶解器，所述气体溶解器包括壳体以及设置在所述壳体上的气体进口、培养液进口和培养液出口，所述气体溶解器通过所述培养液进口和培养液出口与所述培养液通道形成循环回路；与所述气体进口连通的气体提供装置，所述气体提供装置与所述气体进口之间设置有气体流量调节阀；与所述气体流量调节阀电连接的控制系统；所述培养液输送装置用于向所述培养液通道输送培养液，所述控制系统用于控制所述气体流量调节阀的开度对所述气体提供装置向所述气体溶解器内通入气体的流量进行调节。2.根据权利要求1所述的自动化细胞扩增系统，其特征在于，所述气体溶解器的壳体内设置有中空纤维管，所述中空纤维管将所述壳体内空间分隔为培养液流经侧和气体流通侧，所述培养液流经侧与所述培养液进口和所述培养液出口连通，所述气体流通侧与所述气体进口连通。3.根据权利要求1所述的自动化细胞扩增系统，其特征在于，所述气体提供装置包括二氧化碳气瓶和氧气气瓶，所述二氧化碳气瓶与所述气体进口之间设置有第一流量调节阀，所述氧气气瓶与所述气体进口之间设置有第二流量调节阀，所述控制系统与所述第一流量调节阀和所述第二流量调节阀电连接，用于对通入所述气体溶解器内的二氧化碳和氧气的流量进行调节。4.根据权利要求3所述的自动化细胞扩增系统，其特征在于，所述控制系统用于获取二氧化碳的消耗模型和氧气的消耗模型，并根据所述二氧化碳的消耗模型对所述第一流量调节阀的开度进行调节，使得培养液的pH值保持在第一预设范围内，根据所述氧气的消耗模型对所述第二流量调节阀的开度进行调节，使得培养液的溶氧量保持在第二预设范围内。5.根据权利要求3所述的自动化细胞扩增系统，其特征在于，所述循环导管上设置有pH检测器和溶氧量检测器，所述控制系统与所述pH检测器和所述溶氧量检测器电连接，所述控制系统用于根据所述pH检测器发送的pH信号对所述第一流量调节阀的开度进行调节，使得pH值保持在第一预设范围内；根据所述溶氧量检测器发送的溶氧量信号对所述第二流量调节阀的开度进行调节，使得溶氧量保持在第二预设范围内。6.根据权利要求1所述的自动化细胞扩增系统，其特征在于，所述培养液输送装置还包括循环泵，所述循环泵的输出端与所述培养液进口连通，输入端与所述培养液通道的出口连通，所述循环泵与所述控制系统电连接；所述系统还包括压力扩展箱；所述压力扩展箱内充有气体，所述压力扩展箱的底部与所述培...
基于双重扩增阻滞突变系统PCR检测PML‑RARA基因突变的引物、探针及应用技术方案
无血清Vero细胞制备轮状病毒疫苗原液的方法以及无血清轮状病毒疫苗制品技术
基于重组酶聚合酶扩增技术原理的组织胞浆菌感染分子诊断试剂盒及其应用制造技术
用于大量扩增PD‑1基因重组活化T细胞的培养基、试剂盒及其应用制造技术