【技术实现步骤摘要】
本申请涉及细胞培养的，尤其是涉及一种细胞培养固定床和固定床生物反应器。
技术介绍
1、使用固定床生物反应器是大规模、工业化生产批次稳定的贴壁细胞的必然趋势。当前用于贴壁细胞放大培养的技术主要是微载体和片状载体技术。
2、微载体技术成本高昂，前处理方式繁琐，其技术在本质上是微载体的悬浮培养，贴壁细胞贴附在微载体上，从微观上实现细胞的2d(2维平面)贴壁培养。
3、因为微载体直径远大于细胞，所以在悬浮反应器中受到来自搅拌桨叶的剪切力很大，每次培养都会有相当一部分微载体被打碎。且微载体上细胞贴附的不均匀，导致取样均一性差。对于存在接触抑制的原代细胞或者病毒培养工艺，在细胞生长至后期或接种病毒后，会出现大量甚至全部细胞脱落的现象，非常不利于细胞生产和产品制备。
4、片状载体将规整的纸片状培养载体通过固定隔板固定在反应器中，因为隔板的阻挡，细胞贴附后不会像微载体那样随着搅拌而流动，解决了微载体培养过程中剪切力的问题。相比微载体，片状载体的价格更低廉，且容易保存，自身为3d网状结构，细胞被固定在网状结构中实现3d培养，细胞被纤维网固定，克服了微载体在培养后期细胞脱落的问题。
5、虽然相片状载体在价格、保存和细胞培养上比微载体都有优势，可是有一个问题是片状载体无法解决的，因为上下两层隔板的阻挡，片状载体无法进行细胞取样，这也就意味着培养期间，细胞的生长状态对于操作着而言是一个黑箱，只能通过间接的培养参数来大致估算细胞的生长情况。
6、且片状载体在固定床中的分布呈各向异性，也就是杂乱分
技术实现思路
1、为了更加有利于培养细胞的生长，以通过较小的空间现实大规模培养，本申请提供一种细胞培养固定床和固定床生物反应器。
2、一方面，本申请提供的一种细胞培养固定床，采用如下的技术方案：
3、一种细胞培养固定床，包括细胞生长层与液体导流层；细胞生长层和液体导流层交替叠加，形成细胞生长层-液体导流层-细胞生长层的结构；细胞培养固定床结构呈卷轴绕设；细胞生长层作为细胞贴附生长的基材，为细胞生长提供附着表面；液体导流层为培养基提供了液体循环的通道，培养基的液体通过液体导流层时形成紊流，细胞在紊流带动下经细胞生长层过滤，细胞被截留并附着在细胞生长层上生长。
4、通过采用上述技术方案，接种时，培养基通过细胞生长层和液体导流层之间的间隙从下往上流过固定床，培养基中的细胞会在此期间滞留在充满孔隙的液体导流层中，并贴附生长；培养基则顺着细胞生长层和液体导流层之间的孔隙流动，并在流动的过程中和细胞生长层上的细胞进行营养物质和气体交换。由于细胞生长层和液体导流层的交替叠加设计，以及卷轴绕设结构，使得该固定床能够在有限的体积内提供大量的细胞生长面积。这有助于提高细胞的培养效率，增加细胞的产量。液体导流层形成的紊流有助于促进细胞与培养基之间的物质交换，为细胞提供一个更加优化的生长环境。同时，细胞生长层的过滤作用也有助于去除培养基中的杂质和废物，进一步改善细胞的生长环境。卷轴绕设结构使得该固定床在体积上更加紧凑，有利于节省空间。此外，由于固定床的设计使得培养基能够循环利用，因此也可以降低培养基的消耗成本。
5、可选地，所述液体导流层的宽度尺寸小于或等于所述细胞生长层的宽度尺寸。
6、通过采用上述技术方案，小于时，液体导流层为培养基循环时提供一个通道入口，使培养基延着两层细胞生长层之间的间隙流过固定床，使细胞贴附并为细胞提供营养条件；且有助于节省耗材。等于时，通过规整的细胞生长层的卷绕方式，使得细胞生长层在固定床上呈周期性分布，培养基在流过固定床载体时各个部位的线速度均匀。
7、可选地，所述细胞生长层与液体导流层缠绕后厚度比的范围为1：4～1：2。
8、通过采用上述技术方案，如果厚度比超出1：4～1：2，则会导致培养面积减少，或导流层液体流通不顺畅。
9、可选地，所述细胞生长层的厚度小于0.22mm。
10、可选地，所述细胞生长层单位面积质量的范围为0.1oz/yd2～3.0oz/yd2。
11、通过采用上述技术方案，细胞生长层的单位面积质量介于0.1oz/yd2至3.0oz/yd2之间是一个合理的范围，可以满足不同类型细胞的培养需求，并提供良好的系统稳定性和成本效益。
12、可选地，所述细胞生长层的细胞生长层透气性的范围为50cm3/s/cm2～300cm3/s/cm2。
13、通过采用上述技术方案，细胞生长层的透气性介于50cm3/cm2至300cm3/cm2之间是一个合理的范围，能够满足大多数细胞培养的需求。
14、可选地，所述细胞生长层呈多孔网状结构，孔隙率的范围为5％～90％。
15、通过采用上述技术方案，当孔隙率在较低范围(如5％-30％)时，虽然可以提供一定的附着面积和物质交换通道，但可能限制了细胞的生长空间和营养物质的渗透效率。当孔隙率适中(如30％-70％)时，可以平衡细胞的附着生长和营养物质的供应，有利于细胞的健康生长和增殖。当孔隙率过高(如70％-90％)时，虽然可以提供更多的生长空间和更好的物质交换效率，但可能牺牲了材料的机械强度和稳定性，增加了细胞培养过程中的风险。
16、可选地，所述细胞生长层为网状蓬松滤膜结构。
17、通过采用上述技术方案，网状蓬松滤膜结构有利于培养基穿过膜孔，为细胞提供营养，有利于细胞生长。
18、可选地，所述细胞生长层的透光率的范围为10％-90％。
19、可选地，所述细胞生长层的纤维直径的范围为10μm～300μm。
20、通过采用上述技术方案，纤维直径较小的细胞生长层(如10μm至50μm)通常具有更大的比表面积，为细胞提供更多的附着点，有利于细胞的初始附着和稳定生长。纤维直径较大的细胞生长层(如接近300μm)可能减少细胞的附着面积，但较大的纤维间隙可能有利于营养物质的渗透和代谢产物的排出。在实际应用中，应根据细胞类型、培养条件、材料特性和成本效益等因素进行合理选择和优化。通过选择适宜的纤维直径范围，可以促进细胞的健康生长和代谢产物的积累，提高细胞培养系统的性能和效率。
21、可选地，所述细胞生长层的断裂强力的范围为20n-300n，断裂伸长率的范围为10％～80％。
22、通过采用上述技术方案，断裂强力在20n-300n之间的细胞生长层通常可以满足大多数细胞培养的需求。较高的断裂伸长率意味着细胞生长层在受到外力作用时能够发生较大的形变而不破裂，从而有利于细胞的生长和分化。然而，过高的断裂伸长率也可能导致细胞生长层在长期使用过程中发生变形或松弛，影响其稳定性和可靠性。断裂伸长率为10％-80％之间能够满足大多数细胞培养的需求。
23、可选地，所述细胞生长层极本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种细胞培养固定床，其特征在于，包括细胞生长层(1)与液体导流层(2)；细胞生长层(1)和液体导流层(2)交替叠加，形成细胞生长层(1)-液体导流层(2)-细胞生长层(1)的结构；细胞培养固定床结构呈卷轴绕设；细胞生长层(1)作为细胞贴附生长的基材，为细胞生长提供附着表面；液体导流层(2)为培养基提供了液体循环的通道，培养基的液体通过液体导流层(2)时形成紊流，细胞在紊流带动下经细胞生长层(1)过滤，细胞被截留并附着在细胞生长层(1)上生长。
2.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述液体导流层(2)的宽度尺寸小于或等于所述细胞生长层(1)的宽度尺寸。
3.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)与液体导流层(2)缠绕后厚度比的范围为1：4～1：2。
4.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)的厚度小于0.22mm。
5.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)单位面积质量的范围为0.1oz/yd2～3.0oz/yd2。
<...【技术特征摘要】
1.一种细胞培养固定床，其特征在于，包括细胞生长层(1)与液体导流层(2)；细胞生长层(1)和液体导流层(2)交替叠加，形成细胞生长层(1)-液体导流层(2)-细胞生长层(1)的结构；细胞培养固定床结构呈卷轴绕设；细胞生长层(1)作为细胞贴附生长的基材，为细胞生长提供附着表面；液体导流层(2)为培养基提供了液体循环的通道，培养基的液体通过液体导流层(2)时形成紊流，细胞在紊流带动下经细胞生长层(1)过滤，细胞被截留并附着在细胞生长层(1)上生长。
2.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述液体导流层(2)的宽度尺寸小于或等于所述细胞生长层(1)的宽度尺寸。
3.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)与液体导流层(2)缠绕后厚度比的范围为1：4～1：2。
4.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)的厚度小于0.22mm。
5.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)单位面积质量的范围为0.1oz/yd2～3.0oz/yd2。
6.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)的细胞生长层(1)透气性的范围为50cm3/s/cm2～300cm3/s/cm2。
7.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)呈多孔网状结构，孔隙率的范围为5％～90％。
8.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)为网状蓬松滤膜结构。
9.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)的透光率的范围为10％～90％。
10.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)的纤维直径的范围为10μm～300μm。
11.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)的断裂强力的范围为20n-300n，断裂伸长率的范围为10％～80％。
12.根据权利要求1所述的细胞培养固定床，其特征在于，所述细胞生长层(1)极具亲水性，水滴角小于...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，谭虎，沈毅珺，薛亚男，
申请(专利权)人：同腾新创苏州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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