[发明专利]脐带间充质干细胞数字化自动生产系统

说明书

技术领域

    本发明属细胞培养与细胞工程领域，涉及脐带间充质干细胞数字化自动生产系统。

背景技术

传统的细胞培养，大都是人工操作，对生产的各个方面有诸多的限制，比如人员素质、洁净工作室级别、操作管理规章制度等。尽管具备了严格化的生产管理及完善的质量控制，诸多人为因素对干细胞生产的影响也是不可避免的，细胞的质量及稳定性仍然不能保证。目前，生物反应器在国内外诸如疫苗生产的细胞规模生产领域已经广泛开展起来，它可以有效地提高细胞及相关产物的生产效率并减小细胞生产的风险。然而，生物反应器尚未成熟的应用到间充质干细胞，主要原因是：1.此项技术条件较高，需要选用合适的载体以使细胞贴附并在立体失重的环境下培养；2.立体失重的细胞培养环境同传统的静止培养有诸多的不同，因此生产出的细胞质量尚不可知，这对间充质干细胞的临床应用也存在一定的风险；3.实践中为了保证间充质干细胞临床应用的疗效和安全性，并不允许长时间扩增，也无需太多的细胞，这也限制了传统的大规模生产细胞的生物反应器的应用。

发明内容

为了解决现有技术中人工培养细胞费时费力、细胞培养稳定性差、成本高、效率低等不足，本发明提供了一种脐带间充质干细胞数字化自动生产系统，该系统应用于细胞的自动化、流水线培养，减少了人工操作影响因素，确保细胞培养的质量及稳定性，节约细胞培养成本，提高细胞培养效率。

本发明采用的技术方案是：一种脐带间充质干细胞数字化自动生产系统，包括培养瓶、机械流水线、生物反应器，生物反应器包括控制系统、探测装置、供气装置、加液装置、去液装置、数字显示触摸屏，其技术特征是所述培养瓶包括至少三只培养瓶，至少三只培养瓶均水平放置于机械流水线上，至少三只培养瓶的瓶盖上均设置生物反应器的供气装置、探测装置；至少三只培养瓶的第一培养瓶为培养原代细胞的单层培养瓶，第一培养瓶的瓶底设有四个接口分别为加液接口A1、组织块添加接口A2、去液接口A3和收集接口A4，加液接口A1和去液接口A3均连接生物反应器，加液接口A1的作用是从生物反应器中补加培养液、消化液等细胞培养所需的相关溶液，组织块添加接口A2的作用是添加脐带华通氏胶组织块，添加后即封闭，去液接口A3是将已培养细胞的培养液、消化液等溶液从此接口移向生物反应器，收集接口A4是用来收集原代细胞；所述第二培养瓶为传代细胞培养瓶，第二培养瓶的瓶底设有四个接口分别为加液接口B1、细胞添加接口B2、去液接口B3和收集接口B4，加液接口B1和去液接口B3均连接生物反应器，加液接口B1的作用是从生物反应器中补加培养液、消化液等细胞培养所需的相关溶液，细胞添加接口B2连接第一培养瓶收集接口A4接收原代细胞，B3是将已培养细胞的培养液、消化液等溶液从此接口移向生物反应器，B4是用来收集细胞；所述第三培养瓶是传代细胞培养瓶，第三培养瓶的瓶底部设有四个接口分别为加液接口C1、细胞添加接口C2、去液接口C3和收集接口C4，加液接口C1和去液接口C3均连接生物反应器，细胞添加接口C2连接第二培养瓶收集接口B4，加液接口C1作用是从生物反应器中补加培养液、消化液等细胞培养所需的相关溶液，细胞添加接口C2连接第二培养瓶收集接口B4接收第二培养瓶培养的细胞，去液接口C3是将已培养细胞的培养液、消化液等溶液从此接口移向生物反应器，收集接口C4在细胞培养过程中封闭，培养完成的细胞收集时外接细胞收集容器。

进一步地，所述加液接口A1、B1、C1外接生物反应器内的加液装置，且加液接口A1、B1、C1上均设有0.22μm过滤器，防止加液污染；所述去液接口A3、B3、C3外接生物反应器内的去液装置，且去液接口A3上设有孔径大小为2mm的筛网，防止去液时组织块移出；所述收集接口A4、B4、C4上均设有200目筛网，防止未消化成单细胞的细胞团移出。 

进一步地，所述第一、二、三培养瓶瓶底的若干个接口均设置于培养瓶瓶底的上部或顶部位置，且若干个接口均处于同一水平面上。当培养瓶水平翻转倒置时，若干个接口均处于下方，方便液体顺利地由相应接口流出，当培养瓶受控翻转呈90度竖直状态时，收集接口均位于培养瓶最下方，液体或细胞等能从培养瓶顺畅流出，方便快速执行细胞传代换液的相关操作。

进一步地，所述第二、三培养瓶内设有多层细胞培养平面，所述每层培养平面两侧均和细胞培养瓶两侧相接，每层培养平面另外两侧与细胞培养瓶的瓶底和瓶盖分离且设有高出培养平面4mm的边界围成水池状，水平盛装4mm高度以下的液体，多层细胞培养平面相互之间为平行不接触设置。