[发明专利]内置扰流装置的高效细胞培养瓶

说明书

本发明公开了一种内置扰流装置的高效细胞培养瓶，其包括：培养瓶本体；与所述培养瓶本体密封连接的瓶帽，所述瓶帽上设置有至少一通气孔、至少一取样口、至少一补料口以及至少一转移口；设置于所述培养瓶本体内的扰流装置，其由所述培养瓶本体的中心线向所述培养瓶侧壁的方向逐渐降低，且所述扰流装置与所述培养瓶的底面形成5～45°的倾斜角。本发明提供的高效细胞培养瓶中内置扰流装置构件，且具有大敞开瓶口以及通气性瓶帽设计，可以提供良好的通气和混合效果，氧传质效率高。本发明提供的高效细胞培养瓶可原位取样，取样简单、快速，改变了传统取样需在超净工作内无菌操作完成。

技术领域

本发明属于生物技术领域，更具体地说涉及一种内置扰流装置的高效细胞培养瓶。

背景技术

细胞培养瓶可在有限的人力、物力、空间的条件下，获得大量的实验数据。此外，摇瓶实验结果提供了细胞基本的生长信息和培养工艺参数，为大规模细胞培养提供技术参考。因此，细胞培养瓶被广泛应用于实验室研究和工业化生产。然而传统的细胞培养瓶仍存在以下问题：

(1)细胞的生长、发育、分裂、繁殖等生命活动均需消耗大量的氧气，参与三羧酸循环过程。传统的培养瓶瓶颈小且瓶底深且大，严重阻挡了气体的流通。培养瓶在摇床上沿培养瓶中心轴线作旋转运动，流体形态呈层流状态，不利于混合和氧传递。目前，研究者们常采用降低装液系数、提高转速的方法提高氧传质系数。然而，若装液系数过低，随着培养过程的进行，培养瓶内的水分大量蒸发，导致培养基的渗透压升高，抑制细胞生长。较高的摇床转速产生高剪切力，引起细胞破损或溶解死亡；此外，长时间极限转速运转会大大缩短摇床的寿命。

(2)为了解细胞的生长代谢状态，需不定时取样测定细胞生长参数，观察细胞形态。传统的培养瓶取样是在超净工作台通过无菌操作技术完成的。整个过程需耗费大量的时间、人力和物力。此外，取样过程需打开瓶帽和通气包装纸，并且需引入枪头、移液管等取样装置，增加了染菌风险。

(3)为维持细胞高生长速率和高细胞活力，需补充大量的营养物质。传统的培养瓶无补料添加装置，营养供给不足导致后期细胞生长缓慢，甚至趋向于裂解死亡，最终影响细胞密度和产物表达量。

(4)传统的培养瓶内壁焊接挡板或瓶体自身凹凸形成挡板，这无疑加大了培养瓶制造工艺的难度。传统的培养瓶加工的难点在于不能精准的设计挡板的尺寸、位置和形状，且瓶内焊接挡板构件工艺复杂。此外，培养瓶内设固定挡板，无疑也增加了清洗的困难，特别是细胞培养分泌产生的粘性物质难以清洗。

因此，有必要在满足细胞生长需求，特别是在满足溶氧需求的前提下，设计一种可快速取样、补料、转移的高效细胞培养瓶。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种内置扰流装置的高效细胞培养瓶，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种内置扰流装置的高效细胞培养瓶，包括：

培养瓶本体；

与所述培养瓶本体密封连接的瓶帽，所述瓶帽上设置有至少一通气孔、至少一取样口、至少一补料口以及至少一转移口；

设置于所述培养瓶本体内的扰流装置，其由所述培养瓶本体的中心线向所述培养瓶侧壁的方向逐渐降低，且所述扰流装置在所述高效细胞培养瓶直立于水平面上时与所述水平面形成5～45°的倾斜角。

作为较佳优选实施方案之一，所述扰流装置包括复数个挡板机构，所述挡板机构通过连杆与下固定环固定连接，且该复数个挡板机构彼此间隔设置，所述下固定环通过肋筋与上固定环连接，所述上固定环、下固定环分别与所述培养瓶本体的侧壁、底壁胀紧适配。