專利名稱：一種用于細(xì)胞工程和組織工程的滾動培養(yǎng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種細(xì)胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)裝置，特別是用于細(xì)胞工程和組織工程的滾動培養(yǎng)裝置。
目前用于細(xì)胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)的裝置很多，除了通用的二氧化碳培養(yǎng)箱外，還有各種專用的培養(yǎng)裝置，如用于微生物和植物細(xì)胞培養(yǎng)的搖床培養(yǎng)箱，但還未見滾動培養(yǎng)箱。現(xiàn)有的滾動培養(yǎng)裝置如文獻1 Freshhey R I.,Cell culture of animal cells,Amanual of basic technique,Second edition,1987,Alan R.Liss,Inc.,New York,pp309-317，所描寫的只是一種滾動培養(yǎng)瓶架，并不是培養(yǎng)箱。同時滾動的培養(yǎng)瓶雖有不同種，但都是單口瓶，即園筒形的滾瓶只一端開口。為了適用于組織工程中的細(xì)胞的三維培養(yǎng)，近年又發(fā)明了旋轉(zhuǎn)細(xì)胞培養(yǎng)裝置，如文獻2 Schwarz et al,Horizontally rotatedcell culture system with a coaxial tubular oxygenator United States Patent No.5,026,650所述。上述兩種裝置是細(xì)胞工程和組織工程中常用的和最新的培養(yǎng)裝置，但各有其局限性，目前現(xiàn)有的滾動培養(yǎng)瓶架不能為被培養(yǎng)的細(xì)胞提供所需的溫度，氣體等環(huán)境，因此它必須與其他的培養(yǎng)裝置，如普通的二氧化碳培養(yǎng)箱共同使用。既將滾動瓶架整體的裝入另一個培養(yǎng)箱內(nèi)。另外，用該裝置進行細(xì)胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)時，由于該裝置的滾動培養(yǎng)瓶是單口的，單口滾動培養(yǎng)瓶有以下兩個缺點第一，通氣不好因而細(xì)胞和組織生長不如雙口培養(yǎng)瓶好。第二，由于培養(yǎng)瓶是單口結(jié)構(gòu)，它在繞軸滾動過程中不平衡而產(chǎn)生移動和振動，進而影響細(xì)胞生長和細(xì)胞產(chǎn)物的分泌，特別影響細(xì)胞的三維立體培養(yǎng)。已有的旋轉(zhuǎn)細(xì)胞培養(yǎng)裝置也同滾動培養(yǎng)瓶架一樣并不是培養(yǎng)裝置，而只是旋轉(zhuǎn)裝置。需與其他的培養(yǎng)箱共同使用，即裝入其他培養(yǎng)箱內(nèi)，此外，由于該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造上精度要求高，價格昂貴，操作復(fù)雜和不易普及。
本實用新型的目的在于克服上述培養(yǎng)裝置的缺點，為了在細(xì)胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)中創(chuàng)造良好的通氣條件，和為了在細(xì)胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)時保證培養(yǎng)瓶在繞軸滾動過程中保持平衡，利于細(xì)胞與組織的三維立體培養(yǎng)，來提高細(xì)胞生長密度和細(xì)胞分泌物的產(chǎn)量；并且為了進一步改善細(xì)胞與組織的三維立體培養(yǎng)生長環(huán)境，從而提供一種細(xì)胞工程和組織工程滾動培養(yǎng)裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的本實用新型提供的一種用于細(xì)胞工程和組織工程的滾動培養(yǎng)裝置，包括培養(yǎng)箱、控制電源，調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱內(nèi)溫度和CO2氣流量的機構(gòu)，控制鈕和顯示器安裝在培養(yǎng)箱的控制面板上；控制電源裝在培養(yǎng)箱內(nèi)或外；培養(yǎng)箱內(nèi)安裝有溫度加熱器加熱，安裝在培養(yǎng)箱體的側(cè)壁上有進行溫度測量的溫度傳感器，加熱器、溫度傳感與外部的溫度控制調(diào)節(jié)器連接；培養(yǎng)箱體上部安有氣體入口，其上固定—氣體管道，氣體管道一端插入培養(yǎng)箱內(nèi)，另一端通過一調(diào)節(jié)氣體流量計與氣瓶連通。其特征在于還包括滾動床、兩端開口的滾動培養(yǎng)瓶、驅(qū)動機構(gòu)；所述的滾動床安裝在培養(yǎng)箱內(nèi)的底部，2根以上的滾動軸互相平行安裝在滾動床上；滾動床下安裝一由控制電源、皮帶與馬達組成的驅(qū)動機構(gòu)，所述的驅(qū)動機構(gòu)包括滾動軸通過皮帶與馬達連接；馬達與控制電源電連接；兩端開口的圓柱形滾動培養(yǎng)瓶放在滾動軸上。
滾動培養(yǎng)瓶為兩端開口的圓柱形瓶，滾動瓶直徑和長度可變，滾動培養(yǎng)瓶放在滾動軸上。滾動瓶在可控轉(zhuǎn)速的機械滾動床上以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速滾動，滾動床上有多個滾軸，多個滾動培養(yǎng)瓶可同時于滾動床上繞圓柱長軸做原位滾動。所述的兩端開有孔的培養(yǎng)瓶，孔以圓筒中心為軸對稱或不對稱開在圓筒兩端面上；其中所開孔的邊緣是一向外翻邊口、螺旋口或者平口。
首先打開總電源開關(guān)，利用面板上的溫度調(diào)節(jié)鈕將溫度調(diào)到培養(yǎng)時所需要的溫度，利用CO2調(diào)節(jié)鈕將CO2量調(diào)節(jié)到所需比例(對動物細(xì)胞一般為5％)，令培養(yǎng)箱穩(wěn)定只少一周，觀察溫度的穩(wěn)定性是否達到標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)確保溫度和CO2調(diào)節(jié)皆能達到標(biāo)準(zhǔn)時，打開箱門，將接入培養(yǎng)物的雙口滾動瓶放在培養(yǎng)裝置的滾動床上，利用面板上的速度調(diào)節(jié)鈕選擇所需滾動速度。關(guān)好箱內(nèi)，進行滾動培養(yǎng)。并注意監(jiān)視溫度，CO2量和轉(zhuǎn)速。
本實用新型的提供的一種用于細(xì)胞工程和組織工程的滾動培養(yǎng)裝置有以下優(yōu)點(1)該裝置克服了已有培養(yǎng)箱功能的單一性，本實用新型的提供的滾動培養(yǎng)裝置既具有細(xì)胞與組織的三維立體培養(yǎng)所需的滾動培養(yǎng)功能，又具有一般培養(yǎng)箱的功能；
(2)由于該裝置使用的是雙口培養(yǎng)瓶，通氣好，因而利于細(xì)胞和組織生長；又由采用雙口滾動培養(yǎng)瓶內(nèi)盛裝培養(yǎng)物，培養(yǎng)瓶內(nèi)的培養(yǎng)物在滾動床上繞軸滾動過程中易于保持平衡，而利于細(xì)胞生長和細(xì)胞產(chǎn)物的分泌，特別利于細(xì)胞與組織的三維立體培養(yǎng)。利用滾動培養(yǎng)裝置進行細(xì)胞與組織的三維立體培養(yǎng)顯著增高雜交瘤細(xì)胞生長密度，使抗體產(chǎn)量增加30％以上；該滾動培養(yǎng)裝置可代替已知的唯一能夠?qū)w外人類細(xì)胞進行三維的，可分化的，具有組織密度的不同細(xì)胞混和培養(yǎng)的生物培養(yǎng)器；(3)本實用新型滾動培養(yǎng)裝置結(jié)構(gòu)簡單，制作費用低；并具有設(shè)備易于操作等優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖和實例對本實用新型進行詳細(xì)的說明


圖1a-b本實用新型滾動培養(yǎng)裝置中所用的雙口培養(yǎng)瓶結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型滾動培養(yǎng)裝置的箱體結(jié)構(gòu)示意圖圖3是本實用新型滾動培養(yǎng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖4是在本實用新型的滾動培養(yǎng)裝置中進行細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果示意圖圖面說明如下1-培養(yǎng)箱 2-調(diào)節(jié)氣體流量鈕 3-調(diào)節(jié)溫度鈕4-滾動軸速度調(diào)節(jié)鈕5-培養(yǎng)箱外門 6-培養(yǎng)箱內(nèi)門7-外門的透明玻璃窗8-滾動床 9-培養(yǎng)瓶10-馬達 11-溫度加熱體(圖中未示出)12-光照燈 13-氣體傳感器 14-CO2氣體入口15-溫度傳感器 16-孔的邊緣為平 17-孔的邊緣為螺旋口18-滾動軸 19-控制電源(圖中未示出)實施例1本實施例的滾動培養(yǎng)裝置按
圖1-3所示來組裝，具體結(jié)構(gòu)如下保溫培養(yǎng)箱1內(nèi)安裝有溫度加熱棒11進行加熱，安裝在培養(yǎng)箱體的側(cè)壁上的溫度傳感器15使用熱電偶進行測量，加熱棒11、熱電偶15與外部的溫度控制調(diào)節(jié)器連接。培養(yǎng)箱體上部安有氣體入口14，并固定一氣體管道，氣體管道一端插入培養(yǎng)箱內(nèi)，一端通過調(diào)節(jié)氣體流量計與CO2氣瓶連通。培養(yǎng)箱體1的側(cè)壁上裝有光照燈12；所有控制鈕和顯示器安裝在培養(yǎng)箱1前面的控制面板上(如圖2所示)，操作方便。或者將滾動床8放入暜通的培養(yǎng)箱內(nèi)，控制電源19放該培養(yǎng)箱外。在保溫培養(yǎng)箱1底部裝有滾動床8，滾動床8下固定一馬達10，床上裝有4根滾動軸18，通過皮帶把馬達10與滾動軸18聯(lián)接，馬達10與控制電源19輸出端口電連接，馬達10轉(zhuǎn)動速度也可以調(diào)節(jié)與自動控制。當(dāng)馬達10轉(zhuǎn)動時通過皮帶帶動滾動軸18滾動，4根滾動軸18同時以相同的速度進行同方向滾動，3個培養(yǎng)瓶9放在4根滾動軸18之間，它也以相同的速度進行同方向滾動。
本實施例的雙口培養(yǎng)瓶9采用無毒玻璃及有機材料和金屬材料制作，直徑為50毫米，長度為50毫米的圓筒，以圓筒中心為軸對稱在圓筒兩端面上各開一直徑為10毫米的孔16，其孔的邊緣為平口，如
圖1b所示。
實施例2其培養(yǎng)裝置與實施例1相同，只是培養(yǎng)瓶不同。本實施例的培養(yǎng)瓶是按
圖1a中所示孔17的邊緣為螺旋口型。雙口培養(yǎng)瓶可采用無毒玻璃及有機材料和金屬材料制作，本實施例制作一直徑為40毫米，長度為40毫米的圓筒，在圓筒一端面上以圓筒中心為軸開一直徑為10毫米的孔，在圓筒另一端面上以圓筒中心為軸偏離6毫米開一直徑為10毫米的孔17，其孔的邊緣為螺旋口。
實施例3在實施例1和2的裝置上進行分泌單克隆抗體雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)，并且與一對照組相比較，其結(jié)果如圖3所示，圖中-表示旋轉(zhuǎn)組；圖中-表示對照組以分泌HCG單克隆抗體雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)為例。所用培養(yǎng)基為低糖DMEM培養(yǎng)液(含10％的血清，含1萬單位青鏈霉素，PH值7.2-7.4),1.5到2.0×105/ml活細(xì)胞接種于60ml的滾動瓶中，加DMEM培養(yǎng)液至10ml，置滾動床上進行滾動。1.5×105/ml活細(xì)胞接種于50ml,25cm2的T型瓶中為靜止培養(yǎng)對照，加DMEM培養(yǎng)液至10ml。從滾動瓶、對照瓶和T瓶中每24小時取樣，0.2％臺盼蘭染色，用血球計數(shù)器確定活細(xì)胞數(shù)，死細(xì)胞和總細(xì)胞數(shù)測細(xì)胞生長曲線。結(jié)果如圖示。滾動瓶和T瓶分別在含10％血清的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)4天的活細(xì)胞和總細(xì)胞數(shù)變化曲線。
權(quán)利要求1.一種用于細(xì)胞工程和組織工程的滾動培養(yǎng)裝置，包括培養(yǎng)箱、控制電源，調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱內(nèi)溫度和氣體流量的機構(gòu)，控制鈕和顯示器安裝在培養(yǎng)箱的控制面板上；控制電源裝在培養(yǎng)箱內(nèi)或外；培養(yǎng)箱內(nèi)安裝有溫度加熱器加熱，安裝在培養(yǎng)箱體的側(cè)壁上有進行溫度測量的溫度傳感器，加熱器、溫度傳感與外部的溫度控制調(diào)節(jié)器連接；培養(yǎng)箱體上部安有氣體入口，其上固定一氣體管道，氣體管道一端插入培養(yǎng)箱內(nèi)，另一端通過一調(diào)節(jié)氣體流量計與氣瓶連通；其特征在于還包括滾動床、兩端開口的滾動培養(yǎng)瓶、驅(qū)動機構(gòu)；所述的滾動床安裝在培養(yǎng)箱內(nèi)的底部，2根以上的滾動軸互相平行安裝在滾動床上；滾動床下安裝一由控制電源、皮帶與馬達組成的驅(qū)動機構(gòu)，所述的驅(qū)動機構(gòu)包括滾動軸通過皮帶與馬達連接；馬達與控制電源電連接；兩端開口的圓柱形滾動培養(yǎng)瓶放在滾動軸上。
2．按權(quán)利要求1所述的一種用于細(xì)胞工程和組織工程的滾動培養(yǎng)裝置，其特征在于所述的兩端開有口的培養(yǎng)瓶是以圓筒中心為軸對稱或不對稱開在圓筒兩端面上。
3．按權(quán)利要求1、2所述的一種用于細(xì)胞工程和組織工程的滾動培養(yǎng)裝置，其特征在于所述的培養(yǎng)瓶兩端開口的邊緣是一翻邊口、螺旋口或者平口。
4．按權(quán)利要求1所述的一種用于細(xì)胞工程和組織工程的滾動培養(yǎng)裝置，其特征在于所述的滾動床為外緣滾動床。
5．按權(quán)利要求1所述的一種用于細(xì)胞工程和組織工程的滾動培養(yǎng)裝置，其特征在于還包括在培養(yǎng)箱體的內(nèi)側(cè)壁上裝有為植物細(xì)胞培養(yǎng)用的照明燈。
6．按權(quán)利要求1所述的一種用于細(xì)胞工程和組織工程的滾動培養(yǎng)裝置，其特征在于所述的溫度加熱器包括加熱棒、電熱絲。
專利摘要本實用新型涉及一種細(xì)胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)的滾動培養(yǎng)裝置。它包括培養(yǎng)箱內(nèi)安有溫度和氣體流量調(diào)節(jié)機構(gòu)、與溫度控制調(diào)節(jié)器連接的加熱器和傳感器；培養(yǎng)箱上部有氣體入口,其上固定一端插入培養(yǎng)箱內(nèi)的氣體管道,另一端通過一氣體流量計與氣瓶連通；還包括滾動床、其上放2根以上兩端開口的滾動培養(yǎng)瓶、其下安一驅(qū)動機構(gòu),驅(qū)動機構(gòu)與馬達連接。該裝置由于使用雙口培養(yǎng)瓶,通氣好,并在滾動床上進行滾動培養(yǎng)因而利于細(xì)胞和組織三維生長。
文檔編號C12M3/00GK2454382SQ002529
公開日2001年10月17日 申請日期2000年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月15日
發(fā)明者赫榮喬, 張錦珠, 王彥, 焦鴻麗, 傅世密, 扈建琦, 孟濤, 江丕棟 申請人:中國科學(xué)院生物物理研究所