CN214655007U - 一种细胞培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及细胞培养设备技术领域，具体公开了一种细胞培养装置。该装置包括开设有盛放腔的底座、控制组件、顶盖和多个放置于盛放腔内的生物反应器；控制组件通信连接供气组件、pH检测探头、溶氧检测探头、温度检测探头和用于控制盛放腔内温度的温控组件；生物反应器包括培养管、盖设于培养管上的培养管盖和用于搅拌培养管内细胞的搅拌单元，pH检测探头、溶氧检测探头、温度检测探头和与供气组件连通的空气发泡器均伸入培养管内；顶盖能盖设于底座上，隔离盛放腔与外部环境。借助上述设置能在进行细胞培养的同时对生物反应器内的pH值、溶氧数据及温度进行检测，利用培养管的可更换设置，简化了操作的流程，提高了装置工作的效率。

Description

一种细胞培养装置

技术领域

本实用新型涉及细胞培养设备技术领域，尤其涉及一种细胞培养装置。

背景技术

细胞培养装置是为活细胞增殖和生化反应提供适宜环境的专用设备。现阶段，哺乳细胞表达的产品销售额占生物药物的70％，哺乳细胞已成为现代生物制药最重要的表达/生产***，而实现哺乳细胞培养的唯一途径是细胞培养装置。目前，国内外有多种哺乳细胞表达的重组蛋白药物在研发。高通量筛选作为生命科学、药物创新领域的重要技术手段之一，在重组蛋白药物研发领域有着广泛应用。高通量筛选的核心是通过一次实验获得大量的信息，并从中找出有价值的信息。同时，稳定高表达的细胞克隆/细胞株及其优化的培养策略、培养条件、培养工艺也是生物药物领域高效低成本生产的关键。

在现有技术中，生物反应器需要反复使用，在每次使用前要彻底清洗和灭菌，相应过程还需要详细的验证，因此还会消耗大量的试验物料。

由于上述问题的存在，导致目前亟需一种能够提高细胞培养操作效率的同时还可以保障生物反应器清洁的细胞培养装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种细胞培养装置，以解决细胞培养装置细胞培养操作效率低且生物反应器清洁效果难以保证的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种细胞培养装置，包括底座、控制组件、生物反应器和顶盖；所述底座上开设有盛放腔；所述控制组件通信连接有供气组件、pH检测探头、溶氧检测探头、温度检测探头和用于控制所述盛放腔内温度的温控组件；所述生物反应器设有多个，均放置于所述盛放腔内，所述生物反应器包括培养管、盖设于所述培养管上的培养管盖和用于搅拌所述培养管内细胞的搅拌单元，所述pH检测探头、所述溶氧检测探头、所述温度检测探头和与所述供气组件连通的空气发泡器均伸入所述培养管内；所述顶盖能盖设于所述底座上，使所述盛放腔与外部环境隔离。

其中，所述搅拌单元包括桨叶和用于驱动所述桨叶旋转的电机，所述电机的驱动轴穿设所述培养管盖且伸入所述培养管内，所述桨叶位于所述培养管内且固连于所述驱动轴上；所述电机与所述控制组件通信连接。

优选地，所述空气发泡器一端与所述供气组件连通，另一端伸入所述培养管内；伸入所述培养管内的一端开设有供气环，所述供气环上开设有通气孔。

进一步地，所述培养管盖上开设有空气发泡器孔，所述空气发泡器插接于所述空气发泡器孔内。

优选地，所述培养管的侧壁上开设有pH检测探头孔，所述pH检测探头插接于所述pH检测探头孔内。

优选地，所述培养管的侧壁上开设有溶氧检测探头孔，所述溶氧检测探头插接于所述溶氧检测探头孔内。

优选地，所述培养管盖上开设有温度检测探头孔，所述温度检测探头插接于所述温度检测探头孔内。

优选地，所述控制组件包括设置于所述底座上的控制面板。

优选地，所述培养管和所述桨叶的材料均为聚氯乙烯。

优选地，所述盛放腔内盛放有传热介质，所述生物反应器与所述传热介质相接触。本实用新型的有益效果：

借助供气组件、温控组件与搅拌单元的设置，能向对培养管内进行温度调节、气体供应以及搅拌的操作，进而能够完成对细胞的培养；借助pH检测探头、溶氧检测探头和温度检测探头的设置，能够完成对生物反应器内的pH值、溶氧数据及温度的实时检测；培养管与培养管盖的可拆卸连接，方便了对培养管进行更换的操作，更换新的培养管不仅提高了细胞培养操作的效率，同时还能够保证培养管内部清洁；借助底座与顶盖的设置，隔绝了盛放腔与外部环境，保证了细胞培养结果不受外部环境干扰。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的细胞培养装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的生物反应器的结构示意图。

图中：

100、细胞培养装置；110、底座；120、顶盖；130、控制面板；200、生物反应器；210、培养管；220、培养管盖；230、电机；240、桨叶；310、pH检测探头；320、溶氧检测探头；330、温度检测探头；340、空气发泡器。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种细胞培养装置100，包括底座110、控制组件、生物反应器200和顶盖120；底座110上开设有盛放腔；控制组件通信连接有供气组件、pH检测探头310、溶氧检测探头320、温度检测探头330和用于控制盛放腔内温度的温控组件；生物反应器200设有多个，均放置于盛放腔内，生物反应器200包括培养管210、盖设于培养管210上的培养管盖220和用于搅拌培养管210内细胞的搅拌单元，pH检测探头310、溶氧检测探头320、温度检测探头330和与供气组件连通的空气发泡器340均伸入培养管210内；顶盖120能盖设于底座110上，使盛放腔与外部环境隔离。借助供气组件、温控组件与搅拌单元的设置，能对培养管210内进行温度调节、气体供应以及搅拌的操作，进而能够完成对细胞的培养；借助pH检测探头310、溶氧检测探头320和温度检测探头330的设置，能够完成对生物反应器200内的pH值、溶氧数据及温度的实时检测；培养管210与培养管盖220的可拆卸连接，方便了对培养管210进行更换的操作，更换新的培养管210不仅提高了细胞培养操作的效率，同时还能够保证培养管210内部清洁；借助底座110与顶盖120的设置，隔绝了盛放腔与外部环境，保证了细胞培养结果不受外部环境干扰。具体地，该细胞培养装置100还能用于培养微生物。

在本实施例中，根据培养细胞种类的不同，供气组件能够对应地向生物反应器200内通入无菌空气、氧气或二氧化碳。

作为优选，盛放腔内设置有固定装置，固定装置能限定培养管210的位置，降低因意外而导致培养管210翻覆的风险。

在本实施例中，培养管盖220上还开设有用于添加细胞和物料的进料口及用于转移细胞或悬液的出料口。根据培养细胞种类的不同，在本实用新型的其他实施方式中，培养管盖220上还上开设有排气孔，排气孔能单向隔离外部环境中的微生物。

作为优选，培养管210的容积为5-100毫升，细胞培养装置100占用空间为2平方米，上述设置减少了培养管210的体积，使得细胞培养装置100能够同时容纳并运行的培养管210的数量变多，提高了工作的效率的同时还减少了细胞培养装置100占用的空间，降低了细胞培养装置100运作的成本，提升了高通量筛选的效率，缩短了实验的周期。

在本实施例中，搅拌单元包括桨叶240和用于驱动桨叶240旋转的电机230，电机230的驱动轴穿设培养管盖220且伸入培养管210内，桨叶240位于培养管210内且固连于驱动轴上；电机230与控制组件通信连接。电机230与桨叶240的设置能够高效完成对培养管210内细胞的搅拌操作，保障了细胞培养操作顺利进行。

具体地，培养管210、pH检测探头310、溶氧检测探头320、温度检测探头330和桨叶240均为一次性无菌物品，且可替换装置，在完成一次细胞培养操作后更换并舍弃。借助上述设置能够跳过对培养管210、pH检测探头310、溶氧检测探头320、温度检测探头330和桨叶240进行清洁的步骤，减少了对试验物料的损耗，同时也避免了不同实验之间的交叉污染。

在本实施例中，pH检测探头310、溶氧检测探头320、温度检测探头330的管道部分以及培养管210和桨叶240的材料优选为聚氯乙烯。聚氯乙烯具有稳定的物理化学性质且生产成本低，适合一次性使用。

作为优选，空气发泡器340一端与供气组件连通，另一端伸入培养管210内；伸入培养管210内的一端开设有供气环，供气环上开设有通气孔。供气环及通气孔的设置使得供气组件排放的气体能够充分地与培养管210内的细胞进行接触，提高了供气组件的供气效果，保障了细胞培养操作顺利进行。

在本实施例中，培养管盖220上开设有空气发泡器孔，空气发泡器340插接于空气发泡器孔内；培养管盖220上开设有温度检测探头孔，温度检测探头330插接于温度检测探头孔内。培养管盖220上开孔的设置使得空气发泡器340与温度检测探头330固连于培养管盖220上，不仅避免了因意外而导致空气发泡器340与温度检测探头330损伤的情况发生，还使得操作人员在拆装培养管210时不必对空气发泡器340与温度检测探头330进行操作，进而提高了培养管210拆装的效率。

在本实施例中，培养管210的侧壁上开设有pH检测探头孔，pH检测探头310插接于pH检测探头孔内；培养管210的侧壁上开设有溶氧检测探头孔，溶氧检测探头320插接于溶氧检测探头孔内。培养管210的侧壁上开孔的设置使得pH检测探头310与溶氧检测探头320固连于培养管210上，且通过插拔即可完成pH检测探头310与溶氧检测探头320的安装与拆卸，上述设置方便了操作人员对培养管210的拆装操作，进而提高了培养管210拆装的效率。

作为优选，控制组件包括设置于底座110上的控制面板130。控制面板130的设置方便了操作人员对培养管210内温度以及气体含量的调控，方便了操作人员对细胞培养操作变量的控制，保证了结果的可控性。

作为优选，盛放腔内盛放有传热介质，生物反应器200与传热介质相接触。传热介质包括水和金属，根据不同的洁净等级和细胞种类，通过盛放水或金属传热架能方便了盛放腔内热量的传导，提高了温控组件工作的效率。具体地，当盛放腔中盛放水时，盛放腔中水平面的高度低于培养管210高度的三分之二。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种细胞培养装置，其特征在于，包括：

底座(110)，所述底座(110)上开设有盛放腔；

控制组件，所述控制组件通信连接有供气组件、pH检测探头(310)、溶氧检测探头(320)、温度检测探头(330)和用于控制所述盛放腔内温度的温控组件；

生物反应器(200)，设有多个，均放置于所述盛放腔内，所述生物反应器(200)包括培养管(210)、盖设于所述培养管(210)上的培养管盖(220)和用于搅拌所述培养管(210)内细胞的搅拌单元，所述pH检测探头(310)、所述溶氧检测探头(320)、所述温度检测探头(330)和与所述供气组件连通的空气发泡器(340)均伸入所述培养管(210)内；

顶盖(120)，能盖设于所述底座(110)上，使所述盛放腔与外部环境隔离。

2.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述搅拌单元包括桨叶(240)和用于驱动所述桨叶(240)旋转的电机(230)，所述电机(230)的驱动轴穿设所述培养管盖(220)且伸入所述培养管(210)内，所述桨叶(240)位于所述培养管(210)内且固连于所述驱动轴上；所述电机(230)与所述控制组件通信连接。

3.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述空气发泡器(340)一端与所述供气组件连通，另一端伸入所述培养管(210)内；伸入所述培养管(210)内的一端开设有供气环，所述供气环上开设有通气孔。

4.根据权利要求3所述的细胞培养装置，其特征在于，所述培养管盖(220)上开设有空气发泡器孔，所述空气发泡器(340)插接于所述空气发泡器孔内。

5.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述培养管(210)的侧壁上开设有pH检测探头孔，所述pH检测探头(310)插接于所述pH检测探头孔内。

6.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述培养管(210)的侧壁上开设有溶氧检测探头孔，所述溶氧检测探头(320)插接于所述溶氧检测探头孔内。

7.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述培养管盖(220)上开设有温度检测探头孔，所述温度检测探头(330)插接于所述温度检测探头孔内。

8.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述控制组件包括设置于所述底座(110)上的控制面板(130)。

9.根据权利要求2所述的细胞培养装置，其特征在于，所述培养管(210)和所述桨叶(240)的材料均为聚氯乙烯。

10.根据权利要求1-9任一项所述的细胞培养装置，其特征在于，所述盛放腔内盛放有传热介质，所述生物反应器(200)与所述传热介质相接触。

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