CN114874911A - 一种细胞及其排泄物分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种细胞及其排泄物分离装置，包括装置本体，装置本体包括反应器、容器、蠕动泵、中空纤维膜柱、工作罐、输送管、玻璃管、无菌过滤装置、控制阀、空压机和真空泵，反应器通过管道与中空纤维膜柱相连接，中空纤维膜柱侧面通过管道与蠕动泵一端相连接，蠕动泵另一端通过管道与容器相连接，输送管安装在中空纤维膜柱底部，且输送管底部安装在工作罐内部底端，玻璃管顶部通过管道与无菌过滤装置相连接，且底部安装在工作罐内部顶端，无菌过滤装置底部通过管道与控制阀相连接，控制阀通过管道分别连接空压机和真空泵，该装置省去了现有对细胞过滤的隔膜泵和隔膜，增加了工作罐，从而防止细胞在过滤受到损伤，进一步更加适合细胞培养。

Description

一种细胞及其排泄物分离装置

技术领域

本发明涉及细胞分离技术领域，具体为一种细胞及其排泄物分离装置。

背景技术

细胞培养(cell culture)是指在体外模拟体内环境(无菌、适宜温度、酸碱度和一定营养条件等)，使之生存、生长、繁殖并维持主要结构和功能的一种方法，细胞培养也叫细胞克隆技术，在生物学中的正规名词为细胞培养技术，不论对于整个生物工程技术，还是其中之一的生物克隆技术来说，细胞培养都是一个必不可少的过程，细胞培养本身就是细胞的大规模克隆，细胞培养技术可以由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或极少分化的多细胞，这是克隆技术必不可少的环节，而且细胞培养本身就是细胞的克隆，细胞培养技术是细胞生物学研究方法中重要和常用技术，通过细胞培养既可以获得大量细胞，又可以借此研究细胞的信号转导、细胞的合成代谢、细胞的生长增殖等。

现有的细胞过滤装置有如下缺陷；

1、现有细胞过滤装置在使用时，隔膜泵和隔膜提供了液体流动的动力，细胞在运行中细胞容易受到损伤，从而不便于细胞过滤。

2、现有的细胞培养装置都是通过真空泵把外界的空气抽取到装置内带动细胞进行移动，且外界的空气中会存在细菌或者杂质，进入空气中的杂质或者细菌会影响细胞的培养工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种细胞及其排泄物分离装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种细胞及其排泄物分离装置，包括装置本体，所述装置本体包括反应器、容器、蠕动泵、中空纤维膜柱、工作罐、输送管、玻璃管、无菌过滤装置、控制阀、空压机和真空泵，所述反应器通过管道与中空纤维膜柱相连接，所述中空纤维膜柱侧面通过管道与蠕动泵一端相连接，所述蠕动泵另一端通过管道与容器相连接，所述输送管安装在中空纤维膜柱底部，且输送管底部通过插接方式安装在工作罐内部底端，所述玻璃管顶部通过管道与无菌过滤装置相连接，且底部安装在工作罐内部顶端，所述无菌过滤装置底部通过管道与控制阀相连接，所述控制阀通过管道分别连接空压机和真空泵。

作为本发明的一种优选实施方式，所述工作罐为透明玻璃材质，所述工作罐表面设有刻度，所述工作罐顶部设有顶盖，所述顶盖顶部开设有第一进口和第二进口，所述第一进口和第二进口顶部设有密封圈。

作为本发明的一种优选实施方式，所述中空纤维膜柱顶部设有上连接器，且底部设有下连接器，所述上连接器和下连接器右侧均设有侧出管。

作为本发明的一种优选实施方式，所述输送管顶部设有螺纹连接头，所述输送管底部设有漏斗排料、进料口。

作为本发明的一种优选实施方式，所述无菌过滤装置包括上壳和下壳，所述上壳安装在下壳顶部，所述上壳顶部和下壳底部均设有进料口，所述下壳内部设有滤膜支撑板，所述滤膜支撑板顶部设有过滤膜。

作为本发明的一种优选实施方式，所述滤膜支撑板包括底板和支撑柱，所述支撑柱设有若干组，若干组所述支撑柱安装在底板顶部，所述底板顶部开设有若干组漏孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在本发明的一种细胞及其排泄物分离装置中，该种细胞及其排泄物分离装置可以省去了现有对细胞过滤的隔膜泵和隔膜，从而增加了一个工作罐，通过这样的方式可以减少装置本体的成本，且隔膜泵价格过高，在损坏后，维修成本高，且机械装置需要一定的条件才可以运行，在省去了隔膜泵和隔膜后，可以防止细胞在过滤时被隔膜压死的情况发生，且隔膜还容易磨损，隔膜损坏后，细菌或者杂质容易进入装置内，从而影响对细胞的培养工作，通过添加了工作罐这一部件，可以减少成本，且工作罐结构简单，便于工作人员对其进行维护和清理工作，该种装置还可以便于使细胞运行时让溶液更加的柔和，从而方便了对细胞中排泄物进行过滤的效率，且在整个系统运行中降低了细胞的剪切力，该种装置不仅可以针对细胞进行培养、过滤，还可以对蛋白质进行培养和过滤工作，进一步提高了装置本体的使用的领域，在使用时，反应器中带有生物细胞及其排泄物质进入中空纤维膜柱中，中空纤维膜柱中有纤维管，生物细胞及其生长排泄物在纤维管内，生长排泄物通过纤维管上微孔渗透作用，进入纤维管的间隙，经过蠕动泵作用，进入容器，在中空纤维膜柱的下端，而细胞会通过中空纤维柱底部的输送管排到工作罐内部，如果工作人员想对工作罐内的细胞再次过滤，工作人员启动空压机，空压机带动空气向工作罐内排入，通过空气的排入，工作罐内的细胞会通过输送管进入中空纤维膜柱内再次过滤，最后回到反应器内，通过工作罐的添入，可以达到不使用滤膜的效果，从而节约了材料的成本和维护的成本。

在本发明的一种细胞及其排泄物分离装置中设有无菌过滤装置，无菌过滤装置可以有效地便于对空气中细菌的进行过滤，从而提高空气的纯净度，进一步方便工作人员对细胞进行使用，使用时，空压机和真空泵会带动有菌空气通过无菌过滤装置内下壳底部的进料口进入无菌过滤装置内部，从而有菌的空气首先会通过下壳内的过滤膜内，从而有菌的空气经过过滤膜后，有菌空气内的细菌就会被过滤膜进行滞留，从而提高空气的纯净度，最后过滤好的空气会通过无菌过滤装置排入玻璃管内，玻璃管再把空气排入工作罐内，且该种滤板支撑板支撑效果强，可以防止过滤膜被损坏或者变形，而该种滤板支撑板的底板上设有若干组支撑柱，支撑柱可以提高受力均匀的支撑力，从而提高空气过滤的速度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的工作罐的结构示意图；

图3为本发明的无菌过滤装置的结构示意图；

图4为本发明的中空纤维膜柱的结构示意图；

图5为本发明的输送管的结构示意图；

图6为本发明的滤膜支撑板的结构示意图。

图中：1、反应器；2、容器；3、蠕动泵；4、中空纤维膜柱；5、工作罐；6、输送管；7、玻璃管；8、无菌过滤装置；9、控制阀；10、空压机；11、真空泵；12、上壳；13、下壳；14、滤膜支撑板；15、过滤膜；16、进料口；17、底板；18、支撑柱；19、漏孔；20、顶盖；21、第一进口；22、第二进口；23、密封圈；24、刻度；25、上连接器；26、下连接器；27、侧出管；28、螺纹连接头；29、漏斗排料、进料口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：

一种细胞及其排泄物分离装置，包括装置本体，所述装置本体包括反应器1、容器2、蠕动泵3、中空纤维膜柱4、工作罐5、输送管6、玻璃管7、无菌过滤装置8、控制阀9、空压机10和真空泵11，所述反应器1通过管道与中空纤维膜柱4相连接，所述中空纤维膜柱4侧面通过管道与蠕动泵3一端相连接，所述蠕动泵3另一端通过管道与容器2相连接，所述输送管6安装在中空纤维膜柱4底部，且输送管6底部通过插接方式安装在工作罐5内部底端，所述玻璃管7顶部通过管道与无菌过滤装置8相连接，且底部安装在工作罐5内部顶端，所述无菌过滤装置8底部通过管道与控制阀9相连接，所述控制阀9通过管道分别连接空压机10和真空泵11，该种细胞及其排泄物分离装置可以省去了现有对细胞过滤的隔膜，从而增加了一个工作罐5，从而防止了细胞在过滤时被隔膜压死的情况发生，在减去隔膜泵和隔膜后，进一步减少了成本，而隔膜还容易磨损，不便于人工进行维护，且该种装置还可以便于使细胞运行时让溶液更加的柔和，从而方便了对细胞中排泄物进行过滤的效率，且降低了细胞的剪切力，该种装置不仅可以针对细胞进行培养、过滤，还可以对蛋白质进行培养和过滤工作，进一步提高了装置本体的使用领域。

作为本发明的一种优选实施方式，所述工作罐5为透明玻璃材质，所述工作罐5表面设有刻度24，所述工作罐5顶部设有顶盖20，所述顶盖20顶部开设有第一进口21和第二进口22，所述第一进口21和第二进口22顶部设有密封圈23，该种工作罐5替代了现有的隔膜，从而便于对细胞进行培养和过滤工作，而工作罐5顶部顶盖20上的第一进口21是为了便于输送管6的插入安装，第二进口22是为了便于玻璃管7的插入式安装，且第一进口21和第二进口22顶部的密封圈23可以提高输送管6和玻璃管7安装的密封性，一是为了防止细菌的进入，影响细胞，二是为了提高密封性，防止工作罐5内运行时空气的流出，而工作罐5表面刻度是为了便于工作人员在外部观察工作罐5内细胞的量。

作为本发明的一种优选实施方式，所述中空纤维膜柱4顶部设有上连接器25，且底部设有下连接器26，所述上连接器25和下连接器26右侧均设有侧出管27，上连接器25是为便于与通过管道与反应器1相连接，而底部的下连接器26是为了便于与输送管6相连接，从而便于工作人员对中空限位膜柱4进行连接工作，且上连接器25和下连接器26右侧的侧出管27是为了便于同时通过管道与蠕动泵3相连接，进一步方便向容器2内输送细胞内的排泄物。

作为本发明的一种优选实施方式，所述输送管6顶部设有螺纹连接头28，所述输送管6底部设有漏斗排料、进料口29，输送管6顶部的连接头28是为了便于通过螺纹方式安装在中空纤维柱4底部，而输送管6底部的漏斗排料、进料口29呈漏斗状，可以有效地把细胞进行排放和吸收，从而防止细胞排料不均和细胞进料进不去的目的，进一步提高了细胞移动时的流畅性。

作为本发明的一种优选实施方式，所述无菌过滤装置8包括上壳12和下壳13，所述上壳12安装在下壳13顶部，所述上壳12顶部和下壳13底部均设有进料口16，所述下壳13内部设有滤膜支撑板14，所述滤膜支撑板14顶部设有过滤膜15，该种无菌过滤装置8内的上壳12和下壳13之间通过螺丝进行固定是为了便于工作人员对上壳12和下壳13进行拆卸，从而方便工作人员对下壳13内的过滤膜15和滤膜支撑板14进行清理工作，在对空气过滤时，空气中的细菌会附着在过滤膜15上，从而影响过滤膜15的过滤效果，这时，工作人员就可以拆卸上壳12和下壳15，就可以对下壳15内的过滤膜15进行更换或者清理，从而提高过滤膜15对空气中细菌的过滤效率。

作为本发明的一种优选实施方式，所述滤膜支撑板14包括底板17和支撑柱18，所述支撑柱18设有若干组，若干组所述支撑柱18安装在底板17顶部，所述底板17顶部开设有若干组漏孔19，该种该种滤膜支撑板14可以有效地提高对过滤膜15支撑的稳定性，该种滤板支撑板14支撑效果强，可以防止过滤膜15被损坏或者变形，而该种滤板支撑板14的底板17上设有若干组支撑柱18，支撑柱18可以提高受力均匀的支撑力，从而提高细胞过滤的速度,而现有的滤板支撑板14通常为辐条状支撑板，辐条状支撑板提供了受力不均的支撑力，从而会导致过滤膜15变形，而过滤膜15变形后会导致液体不能顺畅的通过过滤膜15，进一步导致流通速度变慢，过滤速度或通量下降。

工作原理：作业时，反应器1中带有生物细胞及其排泄物质进入中空纤维膜柱4中，中空纤维膜柱4中有纤维管，生物细胞及其生长排泄物在纤维管4内，生长排泄物通过纤维管上微孔渗透作用，进入纤维管的间隙，经过蠕动泵3作用，进入容器2，在中空纤维膜柱4的下端，而细胞会通过中空纤维柱4底部的输送管6排到工作罐5内部，如果工作人员想对工作罐5内的细胞再次过滤，工作人员启动空压机11，空压机11带动有菌空气通过无菌过滤装置8内下壳13底部的进料口16进入无菌过滤装置8内部，从而有菌的空气首先会通过下壳13内的过滤膜15内，从而有菌的空气经过过滤膜15后，有菌空气内的细菌就会被过滤膜15进行滞留，从而提高空气的纯净度，最后过滤好的空气会通过无菌过滤装置8排入玻璃管7内，玻璃管7再把空气排入工作罐5内，通过空气的排入，工作罐5内产生压力，工作罐5内的细胞会通过输送管6进入中空纤维膜柱4内再次过滤，最后回到反应器1内，通过工作罐5的添入，可以达到不使用隔膜泵和隔膜的效果，从而节约了材料的成本和维护的成本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种细胞及其排泄物分离装置，其特征在于：包括装置本体，所述装置本体包括反应器(1)、容器(2)、蠕动泵(3)、中空纤维膜柱(4)、工作罐(5)、输送管(6)、玻璃管(7)、无菌过滤装置(8)、控制阀(9)、空压机(10)和真空泵(11)，所述反应器(1)通过管道与中空纤维膜柱(4)相连接，所述中空纤维膜柱(4)侧面通过管道与蠕动泵(3)一端相连接，所述蠕动泵(3)另一端通过管道与容器(2)相连接，所述输送管(6)安装在中空纤维膜柱(4)底部，且输送管(6)底部通过插接方式安装在工作罐(5)内部底端，所述玻璃管(7)顶部通过管道与无菌过滤装置(8)相连接，且底部安装在工作罐(5)内部顶端，所述无菌过滤装置(8)底部通过管道与控制阀(9)相连接，所述控制阀(9)通过管道分别连接空压机(10)和真空泵(11)。

2.根据权利要求1所述的一种细胞及其排泄物分离装置，其特征在于：所述工作罐(5)为透明玻璃材质，所述工作罐(5)表面设有刻度(24)，所述工作罐(5)顶部设有顶盖(20)，所述顶盖(20)顶部开设有第一进口(21)和第二进口(22)，所述第一进口(21)和第二进口(22)顶部设有密封圈(23)。

3.根据权利要求1所述的一种细胞及其排泄物分离装置，其特征在于：所述中空纤维膜柱(4)顶部设有上连接器(25)，且底部设有下连接器(26)，所述上连接器(25)和下连接器(26)右侧均设有侧出管(27)。

4.根据权利要求1所述的一种细胞及其排泄物分离装置，其特征在于：所述输送管(6)顶部设有螺纹连接头(28)，所述输送管(6)底部设有漏斗排料、进料口(29)。

5.根据权利要求1所述的一种细胞及其排泄物分离装置，其特征在于：所述无菌过滤装置(8)包括上壳(12)和下壳(13)，所述上壳(12)安装在下壳(13)顶部，所述上壳(12)顶部和下壳(13)底部均设有进料口(16)，所述下壳(13)内部设有滤膜支撑板(14)，所述滤膜支撑板(14)顶部设有过滤膜(15)。

6.根据权利要求5所述的一种细胞及其排泄物分离装置，其特征在于：所述滤膜支撑板(14)包括底板(17)和支撑柱(18)，所述支撑柱(18)设有若干组，若干组所述支撑柱(18)安装在底板(17)顶部，所述底板(17)顶部开设有若干组漏孔(19)。

Images