[发明专利]用于解除动物细胞贴附的酶反应器及智能酶反应工作站

说明书

本发明公开了一种用于解除动物细胞贴附的酶反应器及智能酶反应工作站。所述酶反应器包括密闭罐体、截留组件及搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌轴和固定连接于所述搅拌轴上的搅拌桨，所述搅拌桨分布于所述密闭罐体内腔中，所述搅拌桨采用提升带桨，所述提升带桨的直径与所述密封罐体的内径之比为1.0:1.3～1.0：2.0，所述提升带桨的桨叶倾角为5～25°。本发明可用于收获贴壁依赖性动物细胞和其中的表达产物，通过在无菌环境中将细胞从已经饱和的培养介质上分离，将细胞和表达产物收集，而培养介质可以重复使用。本发明还可用于贴壁依赖性动物细胞培养过程的全体积培养液更换，更换效率可以达到98％以上。

技术领域

本发明涉及生物制品生产过程中贴壁依赖性动物细胞的培养、接种、扩增、换液、清洗和收获技术，具体涉及一种用于解除动物细胞贴附的智能酶反应工作站。

背景技术

目前，大量生物药物均是哺乳动物细胞表达的产品。大部分国内厂商在利用动物细胞生产生物制品时，都是借助细胞工厂和滚瓶培养技术而实现的，但这些技术存在批量小、效率低、劳动强度大等缺陷。

一般而言，用于生产人用和动物用疫苗、重组蛋白类药物以及部分小分子药物的动物细胞具有贴壁依赖型，这类细胞在体外不能直接悬浮在培养液中，需要依附于培养介质，常用的培养介质有GE公司的Cytodex1、Cytodex2等，NBS公司的DISC载体，以及台湾赛宇公司的纸片载体等。在工业级生物反应器培养动物细胞生产相应生物制品过程中，必须先达到一定的培养规模，一般为500L至5000升，在这一过程中，需要不断的将饱和的介质上所含有的细胞与载体脱离并富集后，进入到新的载体上，实现细胞的扩增和培养规模的放大。获得富集的游离贴壁细胞种子是工业级放大生产的关键。此外，在生产过程中，对培养介质进行全体积清洗、更换培养液也十分关键。最后在生产结束后，回收培养介质与收获细胞产品也涉及到细胞与介质的分离过程。

目前实现上述功能的方法主要有直接消化分离、原位消化转移、球转球迁移、离位消化转移法等四种。

但无论采用这些分离方法中的哪一种，其中都必须有一个阶段是通过物理作用分离动物细胞和介质。然而，因动物细胞十分脆弱，所以对物理分离作用产生的剪切力十分敏感，但是剪切力不够又不能实现分离的效果，如何能达成这两者的平衡，一直是业界渴求解决的难题。

另一方面，随着生产过程分析技术(PAT)的普及和GMP标准要求的逐渐提高，对生产用设备的在线控制和智能自动化要求越来越高，但现有的酶反应设备均难以满足这些实际需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于解除动物细胞贴附的酶反应器及智能酶反应工作站。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

一种用于解除动物细胞贴附的酶反应器，包括密闭罐体、截留组件及搅拌组件，所述截留组件包括至少一层筛板或滤网，该至少一层筛板或滤网分布于所述密闭罐体内腔下部，且所述筛板或滤网外周部与所述密闭罐体内壁环绕连接，所述搅拌组件包括搅拌轴和固定连接于所述搅拌轴上的搅拌桨，所述搅拌轴与设于所述密闭罐体顶部的轴承座配合，所述搅拌桨分布于所述密闭罐体内腔中，所述搅拌桨采用提升带桨，所述提升带桨的直径与所述密闭罐体的内径之比为1.0:1.3～1.0：2.0，所述提升带桨的桨叶倾角为5～25°。

在一些实施方案之中，所述搅拌轴的转速为20～200rpm。

在一些实施方案之中，所述密闭罐体主要由罐体和与罐体上、下端密封连接的上、下密封盖组成，所述上、下密封盖上还连接有与所述罐体内腔连通的物料输入、输出管道。

在一些实施方案之中，所述截留组件包括一层筛板或滤网，所述筛板或滤网的滤孔的孔径由上至下依次减小；

或者，所述截留组件主要由两层以上筛板或滤网叠加而成，并且任意一层筛板或滤网的滤孔孔径小于分布于其上方的筛板或滤网的滤孔孔径。