[发明专利]搅拌器、细胞培养罐以及培养方法

说明书

本发明涉及一种细胞培养罐的搅拌器、细胞培养罐以及细胞培养方法。其中所述搅拌器包括：中轴；以及以所述中轴的轴线呈旋转对称并连接所述中轴的至少两片叶片，每片所述叶片包括叶片本体，所述叶片本体呈螺旋状延展，所述叶片本体的轴向长度占所述中轴的长度的20％至35％，叶片本体的旋转角度为15°至50°，最大径向长度为20mm到54mm，从底部到顶部的径向长度逐渐变小。以上搅拌器、细胞培养罐以及细胞培养方法至少具有搅拌剪切力小、细胞产率高等优点。

技术领域

本发明涉及搅拌器、细胞培养罐以及培养方法。

背景技术

细胞免疫治疗疗法，其原理是采集人体自身免疫细胞，经过体外培养，使其数量成千倍增多，靶向性杀伤功能增强，然后再回输到人体来杀灭血液及组织中的病原体、癌细胞。

对于目前普遍的癌症治疗而言，在治疗过程中杀死肿瘤细胞缺少选择性，在杀死肿瘤细胞的同时，也杀死了大批正常的细胞。因此，靶向治疗一直是癌症治疗的热点研究课题。

而细胞免疫的方法，例如CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-CellImmunotherapy，嵌合抗原受体T细胞免疫疗法)是通过基因修饰获得携带识别肿瘤抗原特异性受体T淋巴细胞的治疗方法。它嵌合的抗原受体能够特异性结合肿瘤细胞表面的抗原，从而避免CAR-T细胞损伤到人体的正常细胞，实现靶向治疗。2017年8月10日，诺华宣布FDA正式批准其突破性CAR-T疗法Kymriah(tisagenlecleucel)上市，曾用名CTL019。用于治疗25岁以下的难治复发性B细胞急性淋巴细胞白血病(ALL)患者，定价47.5万美元。2017年10月18日，FDA批准另一款CAR-T疗法Yescarta(axicabtagene ciloleucel)上市，曾用名KTE-C19。用于治疗弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)、原发性纵隔B细胞淋巴瘤(PMBCL)以及转化型滤泡性淋巴瘤(TFL)，定价37.3万美元。获得CAR-T细胞的步骤通常是对培养的T细胞进行基因转导(CAR转导)，之后对转导后的细胞进行扩增，得到大量的CAR-T细胞；CAR-T细胞难以高效大规模培养，是细胞免疫疗法成本高昂的原因之一。动物细胞由于没有细胞壁，对于外部环境十分敏感，例如二氧化碳浓度等指标，培养体系中的污染物的混入等等，均会对动物细胞，尤其是T细胞的大规模培养产率造成显著影响。

在实验室级别的培养规模，目前普遍采用的细胞扩增的方法是，培养容器为实验室常见的反应容器，例如细胞培养瓶，培养一段时间后需要进行换液，而换液过程需要技术人员对细胞与培养液的混合物进行离心以及对离心后产物进行培养液重悬，从而继续进行培养，最终在收获时，仍然需要进行离心操作，并使用生理盐水洗涤后，方可得到产物。细胞的培养产率与实验操作者的实验技能有很大关系，其换液过程中离心收集细胞的时间、重悬过程中吹吸细胞的力度、重悬后轻轻晃动的时间及力度均会影响实验结果。因此，培养过程无规范流程，导致培养的细胞的一致性较差，难以实现大规模的培养。

现有技术中，工业化级别的混合，例如公开号CN107760524A中国专利申请文件记载的发酵装置，采用水翼桨、涡轮式桨等工业上常用的桨叶作为搅拌桨进行物料和菌种的混合，发明人发现，若采用一般工业上常用的搅拌桨用于搅动细胞与培养液，在其搅拌时产生的强力旋涡，导致的强剪应力会打碎T细胞，而使得细胞的产率偏低。

现有技术中，减少细胞培养体系中剪切力的方案，大多为在搅拌器轴上设置多个搅拌元件。例如公开号为CN102639221A的中国专利申请文件记载的搅拌器系统，其在轴向设置至少三个搅拌器元件，采用了倾斜叶片+标准盘式搅拌器的结构，以减小细胞培养体系中的剪切力。发明人发现，采用上述搅拌器除了零件较多，导致装配、维护较为复杂之外，无论叶片是倾斜放置还是垂直放置，采用上述搅拌器的平板状叶片，会导致T细胞培养中细胞剪应力较大而影响细胞产率。