一种人工肝细胞培养系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种人工肝细胞培养系统，其包括细胞反应器和连接管，所述细胞反应器包括输入口和输出口，所述输入口和输出口均与连接管连通，所述连接管的管路上设置有循环泵和增氧器，循环泵设置在输入口的一端，增氧器设置在输出口的一端；以所述细胞反应器为起点，沿顺时针方向依次为所述增氧器和循环泵。循环泵有利于培养液在生物反应器中加速流动，培养液中的成分保持均匀，加速细胞气体交换和营养成分的供给；增氧器的使用可以大大增加气体和培养液之间气体交换率，同时避免直接通气造成的液体回路中大量气泡的产生。造成的液体回路中大量气泡的产生。造成的液体回路中大量气泡的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种人工肝细胞培养系统


[0001]本技术属于细胞培育
，具体涉及为一种人工肝细胞培养系统。

技术介绍

[0002]肝脏作为人体的重要器官之一，因其具有合成、解毒、代谢、分泌、生物转化以及免疫防御等功能，故又被称为“加工厂”。肝脏是由肝细胞组成，并有丰富的血管网，呈红褐色，质软而脆，易受暴力打击而破裂，引起致命性大出血。肝细胞极小，肉眼看不到，必须通过显微镜才能看到。人肝约有25亿个肝细胞，5000个肝细胞组成一个肝小叶，因此人肝的肝小叶总数约有50万个。
[0003]当受到多种因素(如病毒、酒精、药物等)引起严重损害时，造成肝细胞大量坏死，导致上述功能发生严重障碍或失代偿，进而出现以凝血机制障碍和黄疸、肝性脑病、腹水等为主要表现的一组临床症候群，称之为肝衰竭。临床以极度乏力、食欲下降、腹胀、恶心、呕吐、神志改变等为主要症状，由于病情进展迅速、治疗难度高，医疗费用昂贵，总体预后较差。
[0004]目前肝衰竭的临床治疗尚无特异有效的治疗手段，强调综合治疗，包括内科基础治疗、人工肝支持治疗和肝脏移植治疗三方面。
[0005]人工肝支持治疗包括种类很多，目前临床最为常用的是血浆置换，其原理是通过将肝衰竭患者血浆与新鲜血浆进行置换，达到清除有害物质，补充机体必需物质，改善内环境的作用，暂时替代衰竭肝脏部分功能，为肝细胞再生及肝功能恢复创造条件或等待机会进行肝移植。
[0006]培养具有生物活性的肝细胞是人工肝支持治疗的前提，细胞反应器是培养肝细胞的主要装置，目前的细胞反应器存在以下缺点：(1)营养物质、氧气等细胞生长所需的物质供给不足；(2)培养后的细胞不容易取出。
[0007]本技术针对上述问题，提供一种人工肝细胞培养系统。

技术实现思路

[0008]为了克服
技术介绍
中提出的问题，本技术采用如下技术方案：
[0009]一种人工肝细胞培养系统，其包括细胞反应器和连接管，所述细胞反应器包括输入口和输出口，所述输入口和输出口均与连接管连通，所述连接管的管路上设置有循环泵和增氧器，循环泵设置在输入口的一端，增氧器设置在输出口的一端；以所述细胞反应器为起点，沿顺时针方向依次为所述增氧器和循环泵。循环泵有利于培养液在生物反应器中加速流动，培养液中的成分保持均匀，加速细胞气体交换和营养成分的供给；增氧器的使用可以大大增加气体和培养液之间气体交换率，同时避免直接通气造成的液体回路中大量气泡的产生。
[0010]在本申请的一些实施例中，还包括液体流量监测结构，液体流量监测结构设置在细胞反应器的输出口端。液体流量监测结构用于监测从细胞反应器的输出口流出的培养液
的容量。
[0011]进一步，所述液体流量监测结构为流量计。
[0012]在本申请的一些实施例中，还包括用于监测细胞培养液的氧气含量的氧含量监测结构。
[0013]进一步，所述氧含量监测结构包括溶氧电极A和溶氧电极B，溶氧电极A和溶氧电极B分别设置在增氧器的两侧，溶氧电极A和溶氧电极B依次沿顺时针方向分布；溶氧电极A监测从细胞反应器流出的培养液的含氧量DO1，溶氧电极B监测经过增氧器增氧后的培养液的含氧量DO2，细胞耗氧量OCR＝DO2
‑
DO1,OCR的值越大说明细胞的耗氧量越大，反应细胞的数量越多。
[0014]在本申请的一些实施例中，还包括储液器，在储液器的一端设置液体流出口，另一端设置液体回收口，液体流出口和液体回收口均与连接管连通，储液器设置在溶氧电极B和循环泵之间；储液器内的液体从液体流出口流出，经过连接管进入循环泵。储液器用于存放培养液和其他细胞培养所需的营养物质，也就是说，储液器内存放的是混合了其他营养物质的培养液。
[0015]在本申请的一些实施例中，还包括培养液贮存器和进液泵，进液泵的其中一端与培养液贮存器连通，另一端与储液器连通。使用状态下，培养液贮存器用于存放新鲜的培养液，在进液泵的作用下，新鲜培养液从培养液贮存器进入储液器。
[0016]在本申请的一些实施例中，还包括补料组件，补料组件与所述储液器相连接。
[0017]进一步，所述补料组件包括补料泵和补料器，补料泵的其中一端与补料器连通，另一端与储液器连通。
[0018]进一步，所述补料组件还包括碱水器和碱水泵，碱水泵的其中一端与碱水器连通，另一端与储液器连通。
[0019]在本申请的一些实施例中，还包括废液回收器，废液回收器与储液器连通。
[0020]本技术的有益效果：
[0021](1)采用了增氧器，增氧器能够大大增加气体与培养液之间的气体交换率，避免直接通气造成的液体回路中大量气泡的产生，而气泡对细胞的生长极为不利，且影响耗氧量的监测。
[0022](2)采用了循环泵，循环泵的使用可以加速培养液在细胞反应器中的流动，使培养液中的成分保持均匀，加速细胞与气体和营养物质之间的交换；
[0023](3)采用了两个溶氧电极监测培养液中的氧含量，可以时刻监测进出细胞反应器的培养液的氧含量，通过细胞耗氧量(OCR)值来调整需要的进气量和培养液进液量和循环泵转速以及判断反应器中细胞量。细胞耗氧量高说明细胞多，生长旺盛，应该增加进液量，加大循环泵转速，从而快速带走细胞产生的废液和二氧化碳，并且把新鲜培养液和氧气带到细胞内，供细胞使用。
[0024]本技术的使用方法：
[0025]1、人肝脏细胞C3A细胞的冷冻工作细胞库冻存管，在万级洁净室(ISO 7)
[0026]下，37℃水将细胞融化，直到几乎完全融化。
[0027]2、采用细胞培养瓶以高达1:10的分裂比连续扩增C3A细胞。在细胞扩增过程中，用EDTA
‑
胰蛋白酶将贴壁的细胞从培养瓶中消化下来，所有无菌操作均在ISO5通风层流柜内
进行。
[0028]3、细胞可以在培养瓶中连续传到第8代(细胞解冻定义为第0代)，在第1代取出混合样品，并进行细胞计数、细胞活力、增殖力、支原体和内毒素含量的测定。通过观察细胞形态、达到相互接触时所用时间，控制分裂比例来检测细胞扩增过程中的细胞生长，以确保细胞在6
‑
21天内达到85％的密度。
[0029]4、当从一个共同的传代数(第3代和第8代)之间收获了足够数量的C3A细胞时，将这些细胞合并以形成接种物，使用无菌技术将细胞汇集到一个无菌容器中，合并细胞后，进行活细胞计数以计算适当容积的合并细胞，接种到空的细胞反应器中。
[0030]5、接种好C3A细胞的细胞反应器接入到生产装置中进行连续培养，每天监控细胞反应器的葡萄糖消耗量，细胞耗氧量(OCR)，以此来调整新鲜培养液的进液量，循环泵的转速以及各种气体的进气量，让细胞处于最佳的生长状态。同时抽取样品并测定C3A细胞的特征蛋白(人白蛋白和人转铁蛋白)的表达生产量，以及测试反应器的无菌性，无支原体和内毒素的含量，保证生物反应的生物安全。
附图说明
[0031]图1为本技术的正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工肝细胞培养系统，其包括细胞反应器和连接管，其特征在于，所述细胞反应器包括输入口和输出口，所述输入口和输出口均与连接管连通，所述连接管的管路上设置有循环泵和增氧器，循环泵设置在输入口的一端，增氧器设置在输出口的一端；以所述细胞反应器为起点，沿顺时针方向依次为所述增氧器和循环泵。2.根据权利要求1所述的人工肝细胞培养系统，其特征在于，还包括液体流量监测结构，液体流量监测结构设置在细胞反应器的输出口端。3.根据权利要求2所述的人工肝细胞培养系统，其特征在于，还包括用于监测细胞培养液的氧气含量的氧含量监测结构。4.根据权利要求3所述的人工肝细胞培养系统，其特征在于，所述氧含量监测结构包括溶氧电极A和溶氧电极B，溶氧电极A和溶氧电极B分别设置在增氧器的两侧，溶氧电极A和溶氧电极B依次沿顺时针方向分布；溶氧电极A监测从细胞反应器流出的培养液的含氧量DO1，溶氧电极B监测经过增氧器增氧后的培养液的含氧量DO2，细胞耗氧量OCR＝DO2
‑
DO1,OCR的值越大说明细胞的耗氧量越大，反应细胞的数量越多。5.根据权利要求4所述的人工肝细胞培养系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮海斌，D，
申请(专利权)人：山东壹瑞特生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：