[实用新型]用于细胞培养的微灌流装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物工程领域，特别涉及一种用于细胞培养的微灌流装置。

背景技术

胚胎干细胞研究是当前国际生物医学领域的一大热点。由体细胞重编程为诱导多能干细胞技术的出现，更是将干细胞研究领域带向了一个新的高度。诱导多能干细胞在细胞形态、生长特性、表面标志物、形成畸胎瘤等方面与小鼠ES细胞非常相似，故可定义为类胚胎干细胞。目前很多物种的胚胎干细胞已从体内分离出来并在体外传代培养。由于其能够在体外无限复制并且被诱导分化为任何一种成年功能体细胞，胚胎干细胞在科研医疗诸如基因工程及器官再生治疗等领域有着广阔的应用前景。

干细胞从动物体内分离的初期或诱导全能干细胞诱导前期是干细胞适应体外环境和重编程的关键时期，此时期的细胞量少，且筛选后的单克隆需要单独培养。在干细胞向功能细胞分化发展的过程中，每前进一步，干细胞就丧失一些代谢功能，低速新陈代谢的干细胞更易分化成其他类型的细胞，有研究表明，干细胞细胞质内有一个全能的代谢系统的支持。在传统的细胞培养过程中也容易造成乳酸、氨和其它代谢物在培养液中长期积聚，及其它因素诸如高渗透压及活性氧簇的积累，也可能会抑制细胞生长，并必将使细胞最终失去活力和生产力。如果能尽量减少这些不利因素对细胞生长的影响，在更为有效的代谢状态下(ΔL/ΔG比率较低时)，细胞浓度有可能达到更高。2009年7月，美国德克萨斯大学生物化学系Wang等人发表在《science》杂志上的一项研究表明，小鼠胚胎干细胞存在的独特高代谢途径——苏氨酸脱氢酶介导的苏氨酸裂解。该研究对胚胎干细胞代谢的基本理论具有突出的参考价值，揭示了在干细胞培养过程中应满足其特殊的营养需要和高代谢条件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服以上现有技术的不足，提供一种既能满足细胞单克隆的独立培养环境，又可及时排除细胞代谢毒物，防止细胞代谢物堆积导致的细胞分化的用于细胞培养的微灌流装置。

本实用新型提供的用于细胞培养的微灌流装置，包括灌流瓶和废液瓶，还包括设置在灌流瓶和废液瓶之间的微灌流反应器，所述微灌流反应器的一端设有进液口，另一端设有出液口，所述灌流瓶通过管道与所述微灌流反应器的进液口相连通，所述废液瓶通过管道与所述微灌流反应器的出液口相连通；

所述微灌流反应器包括可封闭的槽体和设置在所述槽体内的细胞培养孔板，所述细胞培养孔板包括平板和开在所述平板上的复数个培养孔，所述培养孔的底部是孔径能阻止待培养细胞穿过但能实现细胞培养液通过的半透膜。

上述灌流瓶与废液瓶的瓶盖上均设有穿过所述瓶盖的气体滤头。这样可以使得罐流瓶以及废液瓶内的压强与外界相同，并且可以隔绝外界空其中的细菌污染。

上述灌流瓶的瓶盖上设有穿过所述瓶盖的pH计。pH计的测量端与灌流瓶内培养基接触，这样可实时监控灌流瓶内培养基的PH变化情况。

上述管道上设置有至少一个蠕动泵。这样控制培养基液体在微灌流装置中的流速以适应细胞的营养需求，可控制液体的流速是0.02-0.45ml/h。

具体地讲，所述灌流瓶与微灌流反应器的进液口之间的管道上设置一个蠕动泵；所述微灌流反应器的出液口和废液瓶之间的管道上设置一个蠕动泵。

上述微灌流反应器的进液口和出液口呈对角分布，这样可以实现液体交换面积的最大化。

所述微灌流反应器的进液口和与所述管道的连接处设有管道夹；所述微灌流反应器的出液口和与所述管道的连接处设有管道夹，这样可以加固连接。

上述培养孔的形状可以是U型或V型。

上述半透膜是亲水性半透膜。

上述细胞可以是胚胎干细胞或者转基因筛选的阳性细胞单克隆。

上述平板和所述培养孔的孔壁是一体成型，也可以通过插接方式实现可拆卸的连接。

上述半透性膜可以是Anopore膜，该Anopore膜为亲水性膜，所述细胞培养孔板中的培养孔可为96孔。