[发明专利]用于生物反应器的细胞分离设备

说明书

本公开公开了用于生物反应器的细胞分离设备，所述细胞分离设备设置在生物反应器之外、并与生物反应器流体连接，所述细胞分离设备呈盒体的形状、并且包括：液体缓存装置，所述液体缓存装置包括设置在盒体中的第一液体腔；和过滤装置，所述过滤装置包括设置在盒体中的过滤通道和过滤膜，过滤膜覆盖在过滤通道上方；其中，第一液体通道设置在盒体中，并将第一液体腔和过滤通道流体连通。细胞分离设备将过滤动力系统与微流道集成，呈盒体状，减少了体积、降低了生产成本。

技术领域

本公开总体上涉及生物反应器领域。更具体来说，本公开涉及一种用于生物反应器的细胞分离设备。

背景技术

在动物细胞的生物反应器设计中，越来越多的工艺涉及到细胞与培养液或其他溶液的分离，这些工艺包括灌流培养、换液或细胞清洗等。传统的分离设备包括ATF系统和TFF系统等。这些系统利用离心泵或隔膜泵作为动力，将细胞与培养液的混合物泵送到中空纤维柱中，利用中空纤维柱的纤维孔隙进行细胞与培养液的分离。

一些系统采用离心泵作为泵送细胞培养液混合物的动力，离心泵存在剪切力过高等缺点。动物细胞(特别是人类T细胞或干细胞)对剪切力非常敏感，剪切力过高可能会导致干细胞的肿瘤化或细胞标志物的丢失，严重影响细胞治疗类产品的使用安全。一些系统采用隔膜泵作为泵送细胞培养液混合物的动力，隔膜泵存在管路内液体非线性增压等缺点。非线性增压导致培养系统中瞬间压力波动大，对工艺的稳定性带来隐患。

在实际的生物反应器使用中，用于细胞与培养液分离的中空纤维柱不仅价格昂贵、而且体积过大(以XCell^TM的ATF2系统为例，2L-10L的生物反应器需要60cm高的中空纤维柱)，无法适用于小型的一次性细胞分离装置。另外，中空纤维柱与生物反应器之间需要进行多个管路连接，连接和拆卸操作繁琐。

发明内容

本公开的目的之一是提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的细胞分离设备。

根据下面描述的各方面说明了本公开的主题技术。为方便起见，将主题技术的各方面的各种示例描述为标号的条款(1、2、3等)。这些条款是作为示例提供的，而非限制本公开的主题技术。

本公开的一方面涉及一种用于生物反应器的细胞分离设备，所述细胞分离设备设置在生物反应器之外、并与生物反应器流体连接，所述细胞分离设备呈盒体的形状、并且包括：

液体缓存装置，所述液体缓存装置包括设置在盒体中的第一液体腔；和

过滤装置，所述过滤装置包括设置在盒体中的过滤通道和过滤膜，过滤膜覆盖在过滤通道上方；

其中，第一液体通道设置在盒体中，并将第一液体腔和过滤通道流体连通。

在一些实施例中，细胞分离设备还包括固定至盒体的动力装置，并且第一液体腔和动力装置以气体的方式流体连通。

在一些实施例中，动力装置包括注射泵或气缸。

在一些实施例中，第一液体腔的容积为0.01个-0.8个生物反应器的培养容积。

在一些实施例中，盒体包括堆叠层，并且堆叠层包括第一壳板、膜片层、支撑板和第二壳板。

在一些实施例中，第一液体腔固定至堆叠层的外端面。

在一些实施例中，第一液体通道从第一壳板的内表面凹陷，并且顶部由膜片层中的密封膜覆盖和密封。

在一些实施例中，第一液体通道安装有压力传感器，以监控过滤装置的堵塞状态。

在一些实施例中，第一液体通道通过机械加工、激光刻蚀、或软胶注塑设置在第一壳板上。

在一些实施例中，第一液体通道沿垂直于第一壳板的截面为半圆形或长方形，并且直径或边长的范围在0.01mm-2mm之间。