Аппарат для культивирования клеточных культур в монослое Советский патент 1982 года по МПК C12M3/04 

1

Изобретение относится к устройствам цпя работы с тканевыми животными клетками, а именно к аппаратам цля культивирования клеточных культур, и может быть использовано цля культивирования клеточных культур в монослое.

Известен аппарат цля культивирования клеточных культур в монослое, содержащий герметичную емкость, установленный в ней ротор, имеющий ростовую поверхность в вице пакета параллельно расположенных титановых дисков и патрубков цля подвода и отвода культуральной жидкости и газа 1 .

Однако при работе данного аппарата между соседними дисками образуется пространство, в котором возможно лишь незначительное перемещивание как жидкой, так и газовой фаз. Образуются так называемые застойные зоны между соседними дисками. Обновление жидкой и газовой фаз в этих зонах, а следовательно и поддержание одинаковых условий культивирования во всем объеме аппарата, значительно затруднено. Это искключает применение методов управляемого культивирования в аппаратах подобного типа.Массообмен в аппарате малоэффективен, что вынуждает пропускать воздух через жидкую фазу, что влечет за собой образование пены, нежелательной при культивировании клеточных культур. В аппаратах подобной конструкции не обеспечиваются оптимальные условия роста клеток и выход жизнеспособных клеток невысок.

Целью изобретения является улучшение условий роста клеток и повышение выхода жизнеспособных клеток.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для культивирования клеточных культур в мсиослое, содержащем герметичную емкость, установленный в ней ротор, имеющий ростовую поверхность, и патрубки для подвода и отвода культуральной жидкости и газа, ротор выполнен в виде оцнозаходного, полностенного винта со сплошной поверхностью. 38 На чертеже прецстбюлен преапагаемый аппарат, продольный разрез. Аппарат аля культивирования клеточных культур в монослое содержит стеклянную емкость 1, закрепленную между цвумя дисками 2 из нержавеющей стали, с помощью соединительных болтов 3 и герметизированную с помощью уплотнительных прокладок 4, установленный в емкости ротор, имеющий ростовую повер ность, выполненную в виде оцнозахоаног полностенного винта S со сплошной поверхностью, и патрубки 6, 7 и 8 для подвода и отвода культуральной жидкост „„ „ и газа. Ротор установлен на валу 9. Пр воц ротора содержит электродвигатель 10, магнитную муфту 11, полумуфть ко торой при помощи гаек 12 установлены на валах ротора и электродвигателя. Ва 9 ротора установлен в самосмазьюающих мя подшипниках 13. Диски 2 имеют нож ки 14 для установки аппарата в вертикальное положение. Аппарат работает следующим образом 4-литровый аппарат заполняют через патрубок б взвесью первично-трипсинизированных клеток почки зежной мартыщ ки в среде ИГЛА пополам со средней гидрализат лактальбумина, обогаа,енной сьюороткой крупного рогатого скота. Горизонтально расположенный аппарат 30 мин вращают со скоростью 4об/мин, для равномерного распределения посевной клеточной суспензии. Выводят аппарат в вертикальное положение устанавливая на ножки 14, и после прикрепления клеток к поверхности винта 5поворачивают аппарат на 180° для прикрепления клеток к противоположной стороне поверхности винта, после чего половину питательной среды выводят из аппарата через патрубок 6 в запасную бутыль для сбора питательной среды. Пр цесс культивирования проводят при горизонтальном положении аппарата в термальной комнате при 37°С. Устанавлива ют скорость вращения вала 9 6 об/ч. Культуру через патрубок 7 аэрирует см сью 5% COij и 95% воздуха. Каждые сутки часть питательной среды через патрубок 6 заменяют на новую из бутыли аля сбора питательной среды. На 78 сутки клетки образуют монослой. В аппарате достигается двухкратный прирост первичных клеток почек зеленых мартышек. Аппарат может применяться для вырашивания однослойных клеточных куль0 тур, в которых возможно дальнейшее культивирование вирусов. В аппарате осуществляется 1ОО% использование росто вой поверхности, так как при посадке клетки равномерно прикрепляются к ней. Изменяя шаг витков винта 5, можно увеличивать или уменьшать поверхность роста в одном и том же аппарате и изменять гидродинамику перемешивания внутри аппарата, делая его более или интенсивным. Однако не следует выбирать щаг винтовой поверхности менее 3 мм, так как при этом между соседними поверхностями возникают капиллярные силы, стремящиеся сорвать клетки с вра„„„щающейся ростовой поверхности. Приме- нение винтовой поверхности с шагом более 20 мм не улучшает условий культивирования, однако при этом уменьшается отношение полезной поверхности к объему питательной среды, что ведет к ее перерасходу. Внешний диаметр винта не следует выбирать более 500 мм, так как при этом сохраняется оптимальное соотношение времени нахождения клеток в жидкой фазе и газовой фазе при вращающейся поверхности роста. При внешнем диаметре винта более 500 мм для сохранения оптимального соотношения времени нахождения клеток в жидкой фазе и газовой фазе требуется увеличить скорость вращения поверхности, что приводит к смыванию Клеток с нее. За счет вращения винта создается направленное движение как жидкой, гак и газовой фаз внутри аппарата, что способствует эффективному их перемещиванию и позволяет вести процесс культивирования в гомогенных условиях при : интенсивном массообмене. При проведении процесса культивирования в аппарат вводится посадочная клеточная суспензия, которая равномерно распределяется по всему объему аппарата, клетки не сосредотачиваются в области ввода, кроме того, перемешивание препятствует слипанию отдельных клеток в конгломераты. При таких условиях клетки при посадке равномерно покрывают ростовую поверхность. Вводимые в аппарат порции жидкости или газа также не локализуются в области ввода, а распределяются по всему объему перемешиваемой жидкости или газа, вслепствие чего все клетки снабжаются необходимыми компонентами в равной мере. Перемешивание, осуществляемое в аппарате за счет вращения винта, позволяет интенсифицировать массообмен, так