專利名稱：一種用于細胞工程和組織工程的滾動培養裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種細胞培養和組織培養裝置，特別是用于細胞工程和組織工程的滾動培養裝置。
目前用于細胞培養和組織培養的裝置很多，除了通用的二氧化碳培養箱外，還有各種專用的培養裝置，如用于微生物和植物細胞培養的搖床培養箱，但還未見滾動培養箱。現有的滾動培養裝置如文獻1 Freshhey R I.,Cell culture of animal cells,Amanual of basic technique,Second edition,1987,Alan R.Liss,Inc.,New York,pp309-317，所描寫的只是一種滾動培養瓶架，并不是培養箱。同時滾動的培養瓶雖有不同種，但都是單口瓶，即園筒形的滾瓶只一端開口。為了適用于組織工程中的細胞的三維培養，近年又發明了旋轉細胞培養裝置，如文獻2 Schwarz et al,Horizontally rotatedcell culture system with a coaxial tubular oxygenator United States Patent No.5,026,650所述。上述兩種裝置是細胞工程和組織工程中常用的和最新的培養裝置，但各有其局限性，目前現有的滾動培養瓶架不能為被培養的細胞提供所需的溫度，氣體等環境，因此它必須與其他的培養裝置，如普通的二氧化碳培養箱共同使用。既將滾動瓶架整體的裝入另一個培養箱內。另外，用該裝置進行細胞培養和組織培養時，由于該裝置的滾動培養瓶是單口的，單口滾動培養瓶有以下兩個缺點第一，通氣不好因而細胞和組織生長不如雙口培養瓶好。第二，由于培養瓶是單口結構，它在繞軸滾動過程中不平衡而產生移動和振動，進而影響細胞生長和細胞產物的分泌，特別影響細胞的三維立體培養。已有的旋轉細胞培養裝置也同滾動培養瓶架一樣并不是培養裝置，而只是旋轉裝置。需與其他的培養箱共同使用，即裝入其他培養箱內，此外，由于該裝置結構復雜，制造上精度要求高，價格昂貴，操作復雜和不易普及。
本實用新型的目的在于克服上述培養裝置的缺點，為了在細胞培養和組織培養中創造良好的通氣條件，和為了在細胞培養和組織培養時保證培養瓶在繞軸滾動過程中保持平衡，利于細胞與組織的三維立體培養，來提高細胞生長密度和細胞分泌物的產量；并且為了進一步改善細胞與組織的三維立體培養生長環境，從而提供一種細胞工程和組織工程滾動培養裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型提供的一種用于細胞工程和組織工程的滾動培養裝置，包括培養箱、控制電源，調節培養箱內溫度和CO2氣流量的機構，控制鈕和顯示器安裝在培養箱的控制面板上；控制電源裝在培養箱內或外；培養箱內安裝有溫度加熱器加熱，安裝在培養箱體的側壁上有進行溫度測量的溫度傳感器，加熱器、溫度傳感與外部的溫度控制調節器連接；培養箱體上部安有氣體入口，其上固定—氣體管道，氣體管道一端插入培養箱內，另一端通過一調節氣體流量計與氣瓶連通。其特征在于還包括滾動床、兩端開口的滾動培養瓶、驅動機構；所述的滾動床安裝在培養箱內的底部，2根以上的滾動軸互相平行安裝在滾動床上；滾動床下安裝一由控制電源、皮帶與馬達組成的驅動機構，所述的驅動機構包括滾動軸通過皮帶與馬達連接；馬達與控制電源電連接；兩端開口的圓柱形滾動培養瓶放在滾動軸上。
滾動培養瓶為兩端開口的圓柱形瓶，滾動瓶直徑和長度可變，滾動培養瓶放在滾動軸上。滾動瓶在可控轉速的機械滾動床上以穩定的轉速滾動，滾動床上有多個滾軸，多個滾動培養瓶可同時于滾動床上繞圓柱長軸做原位滾動。所述的兩端開有孔的培養瓶，孔以圓筒中心為軸對稱或不對稱開在圓筒兩端面上；其中所開孔的邊緣是一向外翻邊口、螺旋口或者平口。
首先打開總電源開關，利用面板上的溫度調節鈕將溫度調到培養時所需要的溫度，利用CO2調節鈕將CO2量調節到所需比例(對動物細胞一般為5％)，令培養箱穩定只少一周，觀察溫度的穩定性是否達到標準，當確保溫度和CO2調節皆能達到標準時，打開箱門，將接入培養物的雙口滾動瓶放在培養裝置的滾動床上，利用面板上的速度調節鈕選擇所需滾動速度。關好箱內，進行滾動培養。并注意監視溫度，CO2量和轉速。
本實用新型的提供的一種用于細胞工程和組織工程的滾動培養裝置有以下優點(1)該裝置克服了已有培養箱功能的單一性，本實用新型的提供的滾動培養裝置既具有細胞與組織的三維立體培養所需的滾動培養功能，又具有一般培養箱的功能；
(2)由于該裝置使用的是雙口培養瓶，通氣好，因而利于細胞和組織生長；又由采用雙口滾動培養瓶內盛裝培養物，培養瓶內的培養物在滾動床上繞軸滾動過程中易于保持平衡，而利于細胞生長和細胞產物的分泌，特別利于細胞與組織的三維立體培養。利用滾動培養裝置進行細胞與組織的三維立體培養顯著增高雜交瘤細胞生長密度，使抗體產量增加30％以上；該滾動培養裝置可代替已知的唯一能夠對體外人類細胞進行三維的，可分化的，具有組織密度的不同細胞混和培養的生物培養器；(3)本實用新型滾動培養裝置結構簡單，制作費用低；并具有設備易于操作等優點。
以下結合附圖和實例對本實用新型進行詳細的說明
圖1a-b本實用新型滾動培養裝置中所用的雙口培養瓶結構示意圖圖2是本實用新型滾動培養裝置的箱體結構示意圖圖3是本實用新型滾動培養裝置結構示意圖圖4是在本實用新型的滾動培養裝置中進行細胞培養的結果示意圖圖面說明如下1-培養箱 2-調節氣體流量鈕 3-調節溫度鈕4-滾動軸速度調節鈕5-培養箱外門 6-培養箱內門7-外門的透明玻璃窗8-滾動床 9-培養瓶10-馬達 11-溫度加熱體(圖中未示出)12-光照燈 13-氣體傳感器 14-CO2氣體入口15-溫度傳感器 16-孔的邊緣為平 17-孔的邊緣為螺旋口18-滾動軸 19-控制電源(圖中未示出)實施例1本實施例的滾動培養裝置按
圖1-3所示來組裝，具體結構如下保溫培養箱1內安裝有溫度加熱棒11進行加熱，安裝在培養箱體的側壁上的溫度傳感器15使用熱電偶進行測量，加熱棒11、熱電偶15與外部的溫度控制調節器連接。培養箱體上部安有氣體入口14，并固定一氣體管道，氣體管道一端插入培養箱內，一端通過調節氣體流量計與CO2氣瓶連通。培養箱體1的側壁上裝有光照燈12；所有控制鈕和顯示器安裝在培養箱1前面的控制面板上(如圖2所示)，操作方便。或者將滾動床8放入暜通的培養箱內，控制電源19放該培養箱外。在保溫培養箱1底部裝有滾動床8，滾動床8下固定一馬達10，床上裝有4根滾動軸18，通過皮帶把馬達10與滾動軸18聯接，馬達10與控制電源19輸出端口電連接，馬達10轉動速度也可以調節與自動控制。當馬達10轉動時通過皮帶帶動滾動軸18滾動，4根滾動軸18同時以相同的速度進行同方向滾動，3個培養瓶9放在4根滾動軸18之間，它也以相同的速度進行同方向滾動。
本實施例的雙口培養瓶9采用無毒玻璃及有機材料和金屬材料制作，直徑為50毫米，長度為50毫米的圓筒，以圓筒中心為軸對稱在圓筒兩端面上各開一直徑為10毫米的孔16，其孔的邊緣為平口，如
圖1b所示。
實施例2其培養裝置與實施例1相同，只是培養瓶不同。本實施例的培養瓶是按
圖1a中所示孔17的邊緣為螺旋口型。雙口培養瓶可采用無毒玻璃及有機材料和金屬材料制作，本實施例制作一直徑為40毫米，長度為40毫米的圓筒，在圓筒一端面上以圓筒中心為軸開一直徑為10毫米的孔，在圓筒另一端面上以圓筒中心為軸偏離6毫米開一直徑為10毫米的孔17，其孔的邊緣為螺旋口。
實施例3在實施例1和2的裝置上進行分泌單克隆抗體雜交瘤細胞的培養，并且與一對照組相比較，其結果如圖3所示，圖中-表示旋轉組；圖中-表示對照組以分泌HCG單克隆抗體雜交瘤細胞的培養為例。所用培養基為低糖DMEM培養液(含10％的血清，含1萬單位青鏈霉素，PH值7.2-7.4),1.5到2.0×105/ml活細胞接種于60ml的滾動瓶中，加DMEM培養液至10ml，置滾動床上進行滾動。1.5×105/ml活細胞接種于50ml,25cm2的T型瓶中為靜止培養對照，加DMEM培養液至10ml。從滾動瓶、對照瓶和T瓶中每24小時取樣，0.2％臺盼蘭染色，用血球計數器確定活細胞數，死細胞和總細胞數測細胞生長曲線。結果如圖示。滾動瓶和T瓶分別在含10％血清的培養液中連續培養4天的活細胞和總細胞數變化曲線。
權利要求1.一種用于細胞工程和組織工程的滾動培養裝置，包括培養箱、控制電源，調節培養箱內溫度和氣體流量的機構，控制鈕和顯示器安裝在培養箱的控制面板上；控制電源裝在培養箱內或外；培養箱內安裝有溫度加熱器加熱，安裝在培養箱體的側壁上有進行溫度測量的溫度傳感器，加熱器、溫度傳感與外部的溫度控制調節器連接；培養箱體上部安有氣體入口，其上固定一氣體管道，氣體管道一端插入培養箱內，另一端通過一調節氣體流量計與氣瓶連通；其特征在于還包括滾動床、兩端開口的滾動培養瓶、驅動機構；所述的滾動床安裝在培養箱內的底部，2根以上的滾動軸互相平行安裝在滾動床上；滾動床下安裝一由控制電源、皮帶與馬達組成的驅動機構，所述的驅動機構包括滾動軸通過皮帶與馬達連接；馬達與控制電源電連接；兩端開口的圓柱形滾動培養瓶放在滾動軸上。
2．按權利要求1所述的一種用于細胞工程和組織工程的滾動培養裝置，其特征在于所述的兩端開有口的培養瓶是以圓筒中心為軸對稱或不對稱開在圓筒兩端面上。
3．按權利要求1、2所述的一種用于細胞工程和組織工程的滾動培養裝置，其特征在于所述的培養瓶兩端開口的邊緣是一翻邊口、螺旋口或者平口。
4．按權利要求1所述的一種用于細胞工程和組織工程的滾動培養裝置，其特征在于所述的滾動床為外緣滾動床。
5．按權利要求1所述的一種用于細胞工程和組織工程的滾動培養裝置，其特征在于還包括在培養箱體的內側壁上裝有為植物細胞培養用的照明燈。
6．按權利要求1所述的一種用于細胞工程和組織工程的滾動培養裝置，其特征在于所述的溫度加熱器包括加熱棒、電熱絲。
專利摘要本實用新型涉及一種細胞培養和組織培養的滾動培養裝置。它包括培養箱內安有溫度和氣體流量調節機構、與溫度控制調節器連接的加熱器和傳感器；培養箱上部有氣體入口,其上固定一端插入培養箱內的氣體管道,另一端通過一氣體流量計與氣瓶連通；還包括滾動床、其上放2根以上兩端開口的滾動培養瓶、其下安一驅動機構,驅動機構與馬達連接。該裝置由于使用雙口培養瓶,通氣好,并在滾動床上進行滾動培養因而利于細胞和組織三維生長。
文檔編號C12M3/00GK2454382SQ002529
公開日2001年10月17日 申請日期2000年11月15日 優先權日2000年11月15日
發明者赫榮喬, 張錦珠, 王彥, 焦鴻麗, 傅世密, 扈建琦, 孟濤, 江丕棟 申請人:中國科學院生物物理研究所