多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统技术方案

本实用新型专利技术公开了多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统，包括：低温循环装置、反应釜、搅拌装置、过滤装置和清洗装置，低温循环装置包括温控器、循环泵和冷凝槽，低温循环装置包括温控器、循环泵和冷凝槽，温控器与冷凝槽相连，循环泵设置在温控器内；反应釜设置在冷凝槽内，具有混合有机相入口和水相溶液入口；搅拌装置包括控制器和搅拌桨，搅拌桨与控制器相连并延伸至反应釜内；过滤装置与反应釜相连；清洗装置与过滤装置相连。利用该制备系统可以实现多孔微冰胶细胞三维培养载体的均一化批量生产，并且多孔微冰胶细胞三维培养载体的孔隙率发达、机械弹性较强，能够很好的保护所培养的细胞免受生物反应器内较强机械剪切力的损伤，提高存活率。

【技术实现步骤摘要】
多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统
本技术属于生物材料领域，具体而言，本技术涉及多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统。
技术介绍
随着生命科学技术发展，相关科研机构及生产企业对于细胞培养提出更高的要求。传统二维细胞培养方法存在诸多弊端，主要包括：1、二维平面培养无法模拟生理状态下细胞的三维生长环境，长期培养会导致细胞表型改变，为生物医学研究带来障碍。2、二维培养受限于平面的空间，无法实现大规模的细胞扩增。基于以上问题，三维多孔细胞培养载体模拟了三维细胞生长环境，有利于保留细胞的生理特性；三维多孔结构为细胞粘附、增殖提供了巨大的空间，而且能够更好地模拟细胞在体内的微环境，有利于在实验室级别的有限培养空间内或生产级别中实现细胞的大规模扩增。而目前发现作为细胞培养的多孔三维微载体的均一性和三维多孔性对于细胞生物学的性能影响至关重要，因此亟待开发一种能够有效制备高均一性三维多孔微载体的技术。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本技术的一个目的在于提出多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统，利用该制备系统可以实现多孔微冰胶细胞三维培养载体的均一化批量生产，并且多孔微冰胶细胞三维培养载体的孔隙率发达，能够在较高水平上维持细胞活性，促进细胞功能。本技术的完成是基于专利技术人意外地发现，在低温条件下进行乳化，乳化过程中可以利用冰晶占位的作用使得乳化颗粒上形成大量的连通孔。并且专利技术人通过进一步实验发现，通过改变体系的温度可以进一步控制孔径的大小、孔隙率等特征。为此，根据本技术的一个方面，本技术提出了多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统，根据本技术实施例的多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统包括：低温循环装置，所述低温循环装置包括温控器、循环泵和冷凝槽，所述冷凝槽内适于盛装制冷液，所述温控器与所述冷凝槽相连，所述循环泵设置在所述温控器内，且适于使制冷液在所述冷凝槽和所述温控器之间循环，所述温控器适于调控所述制冷液的温度不高于零摄氏度；反应釜，所述反应釜适于设置在所述冷凝槽内，所述反应釜具有混合有机相入口和水相溶液入口；搅拌装置，所述搅拌装置包括控制器和搅拌桨，所述搅拌桨与所述控制器相连并延伸至所述反应釜内，所述搅拌桨适于对所述反应釜内的由所述混合有机相入口和所述水相溶液入口依次加入的混合有机相和水相溶液进行搅拌，并得到乳化液；过滤装置，所述过滤装置与所述反应釜相连且适于对所述乳化液进行过滤，以便滤除反应后的有机相溶液并得到载体材料；清洗装置，所述清洗装置与所述过滤装置相连且适用于对所述载体材料进行清洗，以便去除有机相并获得多孔微冰胶细胞三维培养载体。由此，通过采用上述多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统，利用低温循环装置可以对反应釜内的温度控制在不高于零摄氏度，由此可以使得反应釜的乳化在不高于零摄氏度的低温下进行。由此可以有效实现多孔微冰胶细胞三维培养载体的均一化批量生产，得到具有发达孔隙率的多孔微冰胶细胞三维培养载体，为细胞粘附、增值提供巨大的空间。在本技术中，所述反应釜适于设置在所述冷凝槽内以满足所述反应釜外的制冷液液面高于所述反应釜内的乳化液液面。由此，可以更为有效地控制乳化过程的温度以及维持反应釜内油包水型乳液体系的温度均匀性。在本技术中，所述反应釜为玻璃反应釜或者金属反应釜。由此，可以进一步提高反应釜的导热效率，以便更好的控制乳化过程的温度。在本技术中，所述反应釜的规格为100ml-100L。由此，该系统可以适于不同需求进行不同批量化生产，进而提高该系统的灵活性。在本技术中，所述温控器分别通过制冷液输出管道和制冷液输入管道与所述冷凝槽相连。由此，可以更为有效地控制乳化体系的温度。在本技术中，所述过滤装置具有第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网的孔径为150微米，所述第二过滤网的孔径为80微米。由此，可以针对性地制备粒径范围为80～150微米的多孔微冰胶细胞三维培养载体。在本技术中，所述过滤装置具有第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网的孔径为250微米，所述第二过滤网的孔径为150微米。由此，可以针对性地制备粒径范围为150～250微米的多孔微冰胶细胞三维培养载体。在本技术中，所述过滤装置具有第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网的孔径为400微米，所述第二过滤网的孔径为250微米。由此，可以针对性地制备粒径范围为250～400微米的多孔微冰胶细胞三维培养载体。在本技术中，所述控制器的转速控制范围300～2000rmp/min。由此，可以进一步提高乳液体系的均一性和乳化效率。在本技术中，所述温控器的调控温度范围为0～-120摄氏度。由此，可以进一步提高多孔微冰胶细胞三维培养载体的颗粒均一化程度。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术一个实施例的多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。根据本技术的一个方面，本技术提出了多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统，如图1所示，多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统包括：低温循环装置10、反应釜20、搅拌装置30、过滤装置40和清洗装置50。下面参考图1对本技术上述实施例的多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统进行详细描述。低温循环装置10根据本技术的实施例，低温循环装置10包括温控器11、循环泵12和冷凝槽13，冷凝槽13内适于盛装制冷液，温控器11与冷凝槽13相连，循环泵12设置在温控器11内，且适于使制冷液在冷凝槽13和温控器11之间循环，温控器11适于调控制冷液的温度不高于零摄氏度。由此，可以有效的控制反应釜内的温度，使乳化在不高于零摄氏度的低温条件下进行。根据本技术的具体实施例，制冷液为凝固点在0～-120℃的液态溶液，液态溶液为选自乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙二醇、正己烷、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃和乙腈中的至少一种，优选乙酸乙酯和/或乙醇。由此，可以进一步提高乳化过程中的制冷效果，进而提高有机相和水相的乳化效率。根据本技术的具体实施例，温控器11分别通过制冷液输出管道14和制冷液输入管道15与冷凝槽13相连。由此，可以有效地使得制冷液在温控器11与冷凝槽13之间进行循环，进而保持制冷液的温度，实现对设置在冷凝槽13内的反应釜的温度进行有效控制，以便最终控制乳化过程的温度不高于零摄氏度。根据本技术的具体实施例，温控器11的调控温度范围为0～-120摄氏度。由此可以控制制冷液的温度达到0～-120摄氏度，进而满足反应釜内的乳化需求。反应釜20根据本技术的实施例，反应釜20适于设置在冷凝槽13内，反应釜20具有混合有机相入口21和水相溶液入口22。反应釜20适于对混合有机相和水相溶液进行乳化。根据本技术的具体实施例，反应釜20适于设置在冷凝槽13内以满足反应釜20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统，其特征在于，包括：低温循环装置，所述低温循环装置包括温控器、循环泵和冷凝槽，所述冷凝槽内适于盛装制冷液，所述温控器与所述冷凝槽相连，所述循环泵设置在所述温控器内，且适于使制冷液在所述冷凝槽和所述温控器之间循环，所述温控器适于调控所述制冷液的温度不高于零摄氏度；反应釜，所述反应釜适于设置在所述冷凝槽内，所述反应釜具有混合有机相入口和水相溶液入口；搅拌装置，所述搅拌装置包括控制器和搅拌桨，所述搅拌桨与所述控制器相连并延伸至所述反应釜内，所述搅拌桨适于对所述反应釜内的由所述混合有机相入口和所述水相溶液入口依次加入的混合有机相和水相溶液进行搅拌，并得到乳化液；过滤装置，所述过滤装置与所述反应釜相连且适于对所述乳化液进行过滤，以便滤除反应后的有机相溶液并得到载体材料；清洗装置，所述清洗装置与所述过滤装置相连且适用于对所述载体材料进行清洗，以便去除有机相并获得多孔微冰胶细胞三维培养载体。

【技术特征摘要】
1.一种多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统，其特征在于，包括：低温循环装置，所述低温循环装置包括温控器、循环泵和冷凝槽，所述冷凝槽内适于盛装制冷液，所述温控器与所述冷凝槽相连，所述循环泵设置在所述温控器内，且适于使制冷液在所述冷凝槽和所述温控器之间循环，所述温控器适于调控所述制冷液的温度不高于零摄氏度；反应釜，所述反应釜适于设置在所述冷凝槽内，所述反应釜具有混合有机相入口和水相溶液入口；搅拌装置，所述搅拌装置包括控制器和搅拌桨，所述搅拌桨与所述控制器相连并延伸至所述反应釜内，所述搅拌桨适于对所述反应釜内的由所述混合有机相入口和所述水相溶液入口依次加入的混合有机相和水相溶液进行搅拌，并得到乳化液；过滤装置，所述过滤装置与所述反应釜相连且适于对所述乳化液进行过滤，以便滤除反应后的有机相溶液并得到载体材料；清洗装置，所述清洗装置与所述过滤装置相连且适用于对所述载体材料进行清洗，以便去除有机相并获得多孔微冰胶细胞三维培养载体。2.根据权利要求1所述的多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统，其特征在于，所述反应釜适于设置在所述冷凝槽内以满足所述反应釜外的制冷液液面高于所述反应釜内的乳化液液面。3.根据权利要求1所述的多孔微冰胶细胞三维培养载体的制备系统，其特征在于，所述反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜亚楠，刘伟，吕丞，
申请(专利权)人：清华大学，茂凯生物科技天津有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11