[实用新型]生物细胞培植系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及细胞培植领域，尤其是指一种用作培植动物细胞的生物细胞培植系统。

背景技术

生物科技以及生物医疗科学于当今科技发展中日受重视，而众多科研活动中，培植动物细胞，尤其用于人体的细胞(如干细胞)更是最受关注的项目之一。无论是研究细胞行为、使用细胞本身或使用细胞活动的副产品，都是需要有兼具质量、数量和效率的细胞供应所支持。

现今全球有愈来愈多的组织投身于细胞栽培，当中有大学、政府机构及为数不少的私有企业，市面的培植系统都不可以给胞同时提供充足氧气供应及低剪力的培植条件，而声称可以同时提供以上两条件的培植系统，则因其功能不足的电子、软件及机械设计而减低了系统的效率及在应用上受到限制。

故，氧气供应、移除废除及低剪力的环境是培植细胞的有利条件；市面上有若干细胞培植系统应用不同的方法以改善培植效率，例如于培植的过程中搅拌培植媒体或向之灌气，这些方法虽然可以提高培植媒体的含氧量及使细胞悬浮，但却会于培植媒体中产生湍流，撕裂细胞聚落(cell aggregates)甚至破坏细胞本身，这一类培植系统只适用于培植植物、细菌和真菌等等较强壮的细胞。

另外，供动物细胞使用的培植系统的市场沿于起步阶段，市面上亦有一些细胞培植系统利用包含透气物料的生物反应器及垂直旋转，以制造低剪力(shear force)的悬浮环境，及使培植媒体透过透气物料和外部进行气体交换；外部的氧气会补充培植媒体中被细胞消耗的氧气，而细胞产生的二氧化碳则会以反方向从培植媒体流向外部的空气。此类系统常见即为现今市场上的用完即弃式生物反应器及操作系统，其是用回转的技术来产生悬浮以培植在容器内的细胞，但这类系统存在以下缺点和不足之处，使其可用性受到限制：

其一、操作程序复杂，在使用时需要定期更换培植媒体，需要更多繁复和低可操作性的维护工作，如需要打开两个阀门和使用非标准设备(指塑胶喉管连接无针头的注射器及存取口，即经改装的针筒)进行更换培养媒体，这些不足之处除会降低效率，更会增加培植媒体被细菌和真菌等等污染的机会。

其二、因存取口的直径偏小，限制了可进出容器的物体大小，例如外植物(explant)或完成培植的组织。

其三、一般系由外部空气泵或辅助空气交换的结构来向透气部分来注入新鲜空气，如此会使得透气部分的扩散速度低。

其四、目前市场上的旋转器是使用简单的模拟电路系统，只提供简单的控制和速度显示，而无法及时反馈过程，给操作者带来困扰。

再者，相关现有技术还可参阅中国专利CN1271198C、CN1288235C，以及美国专利US5,437,998、US5,665,594、US5,702,941、US5,763,279等所揭示之专利文献。鉴于上述各资料，现时市面上的生物细胞培植系统都未能同时提供高含氧、低剪力及使用简易培植系统，以致在功能和使用上都受到若干限制，是故本发明人有需要开发一同时提供前述三点有利条件及能克服市面系统的限制的细胞培植系统实属必要。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术所存在之缺陷，主要目的在于提供一种提供结构简单、操作方便之生物细胞培植系统。

为实现上述之目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种生物细胞培植系统，包括一生物反应器以及一将该生物反应器固定且提供旋转动力的旋转系统，该旋转系统包括：

一控制器，其包括有一预先编入转速转变程序的控制单元和一人机介面，该人机介面可使用者获得系统的运作讯息和并执行用者发出的指令；该人机介面由显示器及控制面板构成，该显示器、控制面板分别与控制单元电性连接；以及

一旋转器，其包括至少一马达和一监测马达转速的探测器，该马达、探测器分别与上述控制单元电性连接；其中当探测器探测到马达的实际转速与设定转速不符时，便会于上述控制器的人机介面的显示器上显示警示模式，以提醒用者采取措施。

所述的探测器为光耦合及光栅圆盘。

所述的控制器内置有用于监测旋转器上马达操作时间的计时装置。

所述生物反应器包括：一具有横向轴线的开放容器，其具有一供存入或提取细胞用的存取口，该存取口由至少一块可多次刺穿并又能自动闭合针孔的隔板和一上盖依次密封；一透气件，该透气件设置于上述开放容器的开口处，并与上述隔板形成一个以开放容器为主的密闭空间；以及一底座，上述透气件固定在该底座上；该底座设有复数个使若干面积的透气件暴露于空气中的开口，且在该底座上向外的一面设有与上述旋转系统配接的连接结构。