Установка для культивирования клеток или гибридом

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК..80„„124251 св4C 12 M 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1З„" . 13

Nkfik 611.К.

Сд

ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 371 1 400/28-1 3, 371 0731 /28-1 3 (22) i16.03.84 (46) 07 ° 07.86. Бюл. М 25 (71) Институт биологической физики

АН СССР. (72) В.Г.Панкратов, Т.Ю.Шерстнева, Э.И.Лежнев и А.М.Векслер (53) 663..14.033.8 (088.8) (56) Pain R.Н., Smith В.J. New Technigues in Biophysics and Cell Biology, 1973, v. 1, р. 80-82.

S. Fazekas de St. Groth. Automated Production of Monoclonal Antibodies in à Cytostat. — J. Immunol, Meth, 1983, 57, р. 121 — 136. (54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КЛЕТОК ИЛИ ГИБРИДОМ, включа ющая культиватор, систему подачи газа и сборник культуральной среды, отличающаяся тем, что,,с целью более равномерного распределения клеток или гибридом по ростовой поверхности и улучшения массопередачи в околоклеточной области, культиватор снабжен полым стаканом, внутри которого размещены по высоте перегородки, имеющие попеременно расположенные s центральной и перифери1 ческой части отверстия для протока жидкости, и выносной камерой для .контакта жидкости и газа,, верхняя часть которой соединена с верхней частью стакана, а нижняя — с культиватором, при этом верхняя часть камеры выполнена расширенной и в ней размещена по меньшей мере одна тарелка, имеющая отверстия с буртика-. ми для прохождения газа.

12425Е8

2, Установка по п.1, о т и и ч аю щ а я с я тем, что, с целью увеличения длительности культивирования гибридом, установка снабжена пневмоклапаном, связывающим культиватор с системой подачи газа с выносной ка-. мерой для контакта жидкости и газа, при этом последняя подключена посредИзобретение относится к технике культивирования клеток и может найти применение в клеточной биологии, вирусологии, медицине, ветеринарии.

Цель изобретения — более равномерное распределение клеток или гибридом по ростовой поверхности и улучшение массопередачи в околоклеточной области, а также увеличение длитель— ности культивирования гибридом, На фиг, 1 изображена схема установки для культивирования гибридом; на фиг. 2 — схема установки для куль. тивирования клеток, зависимых от прикрепления ; на фиг. 3 — культиватор, вариант выполнения; на фиг.4— схема выносной камеры для контакта жидкости и газа.

Установка включает культиватор 1 с патрубком 2 для ввода культуральной жидкости клеток, патрубком 3 для ввода газовой смеси, соединенным с бактериальным фильтром 4 системы подачи газовой смеси,.патрубком 5 .для выхода газа, патрубком 6 для ввода среды. Культиватор снабжен полым стаканом 7, внутри которого размещены по .высоте перегородки 8 и 9, имеющие попеременно расположенные в центральной и периферической частях отверстия для протока жидкости.

Установка также снабжена выносной камерой 10 для контакта жидкости и газа, верхняя часть которой соединена с верхней частью. стакана 7,, а нижняя часть соединена с культиватором 1, при этом в выносной камере .10 размещены тарелки 11, имеющие отверстия с буртиками 12 для прохождения газа.

В,случае культивирования гибридам (фиг.1) установка содержит такством перистальтического насоса к сосуду с питательной средой.

3. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что при выращивании клеток верхняя часть стакана соединена с верхней частью выносной камеры для контакта жидкости и газа посредством перистальтического насоса. же пневмоклапан 13 с блоком 14 управления. Пневмоклапан 13 связывает культиватор 1 с системой 15 подачи гаэа и вынбсной камерой 10 для контакта жидкости и газа. Выносная камера 10 подключена посредством перистальтического насоса 16 к сосуду

l7 с питательной средой и через вентиль 18 соединена с культивато10 ром I. Кроме того, нижняя часть выносной камеры связана с культиватором I через пневмоклапан 13 и через запорное устройство 19 с пробоотборником 20.

I5 Культиватор 1 через трубопровод

21, патрубок 2 и перистальтический насос 22 соединен со сборником 23 культуральной среды, который через фильтр 24 связан с атмосферой. Куль20 тиватор через патрубок 3, пневмоклапан 13, бактериальный фильтр 4 соединен с системой 15 подачи газа, которая содержит доэаторы 25 и 26 .газа, регулятор 27 расхода газовой

25 смеси и манометр 28 °

В случае культивирования клеток (фиг.2) зависимых от прикрепления, верхняя часть выносной камеры 10 для контакта жидкости и газа соедине30 на с верхней частью стакана 7 посредством перистальтического насоса

16 и через запорное устройство 29 с .бактериальным фильтром 30. Культиватор 1 через запорное устройство 31 соединен с бактериальным фильтром 4, а через запорное устройство 32 — с сосудом 23 для инокулята, который через запорное устройство 34 соединен с бактериальным фильтром 4, а через

40 запорное устройство 35 с бактериальным фильтром 30.

Предпочтительна конструкция культиватора (фиг.3), где перегородки 9

3 12425 имеют форму чашки с буртиками и отверстиями в центральной части, а перегородки 8 выполнены.с меньшим диаметром и образуют зазор со стенками стакана 7. Перегородки скреплены в центральной части попарно.

Выносная камера 10 для контакта жидкости и газа (фиг.4)выполнена с расширениями в верхней части, в которых расположены тарелки 11, имеющие !О отверстия с буртиками 12 для прохож.дения газа

Установка для культивирования зависимых от прикрепления клеток (фиг.2)работает следующим образом.

Полость культиватора 1. и герметичный стакан 7 перед заполнением средой продувают газовой смесью, состоящей из воздуха и 57. С02 для того, чтобы -при заполнении не изменя- 20 лась величина рН среды. Для этого перекрывают запорными устройствами

32 и 34 патрубок 2 и газ через фильтр

4 и открытое запорное устройство 31 поступает через патрубок.3 в корпус 25 культиватора I. Через несколько минут газ перекрывают запорным устройством 31 и открывают запорные устройства 32 и 34. Далее под действием сжатого воздуха через фильтр 4 и открытый патрубок 2 с клетками поступает в культиватор 1 при перекрытых патрубках 3,5 и 6 и заполняет пространство между дисками.

Затем перекрывают верхнюю часть полого стакана 7 и выдерживают культуру в течение 4-5 ч, необходимых для прикрепления клеток.

По истечении этого времени включают перистальтический насос 16 при 40 открытых патрубках 5 и 6 и закрытых запорных устройствах 32 и 34. Среда циркулирует через насос 16, выносную камеру 10, стекает в культиватор 1 и по лабиринтам стакана 7 поднимает- 5 ся вверх. Циркуляция среды длится столько времени, сколько установлено для выращивания конкретного типа культуры клеток.

По окончании опыта культуральную среду сливают в сосуд 33 через патрубок 2, при этом запорное устройство 29 перекрыто, а запорные устройства 32:и 35 открыты и газовая фаза поступает через бактериальный фильтр. 5

4 цод давлением 150-300 мм вод.ст., а жидкость через патрубок 2 поступает в сосуд 33.

18 4

Установкà (AHI .! ) для культиви— рования гибридом работает следующим образом.

Перед началом работы культиватор и камеру 10 вентилируют газовой смесью (воздух и 4 — 67 СО ) для исключения изменения рН культуральной сре-, ды после помещения ее в культиватор

1 из сосуда 33. Состав газовой фазы подбирают, меняя производительность дозаторов 25 и 26. Вентиль 18 служит в качестве пневмосопротивления и обеспечивает давление в культиваторе 1 на 2/3 больше, чем в камере 10.

Затем производят заполнение культиватора 1 питательной средой с гибридомами, при этом насос 16 на рабо-. тает, запорное устройство 32 открыто, а 31 закрыто, при этом газовая смесь от фильтра 4 до патрубка 3 в культиватор 1 не поступает — перекрыто устройством 31. Газовая смесь . поступает через фильтр 4 из системы

l5 .подачи газа, и в сосуде 33 создается давление, под действием которо-" го культуральная среда поступает через патрубок 2 в культиватор I u таким образом происходит заполнение стакана 7 до появления среды в его верхней части. Затем закрывают запорное устройство 32 и в таком состоянии устройство находится в течение всего периода прикрепления. гибридом к ростовой поверхносии дисков (30 ч).

После прикрепления гибридом включают пневмоклапан 13, при этом . закрываются патрубки 5 и 6 и открывается патрубок 3, жидкость под действием давления газовой фазы через верхнюю часть стакана 7 частично вытесняется в камеру 10, где насыщается газовой смесью, заполняя нижнюю часть камеры 10. Пневмоклапан 13 переключают, при этом закрываются патрубок 3 и верхняя часть полого стакана 7, а открываются патрубки 5 и 6 и жидкость из камеры IO стекает через патрубок 6 в культиватор 1, вытесняя газовую фазу через патрубок 5.

Такие циклы повторяются в течение всего эксперимента. В момент заполнения камеры 10 открывают устройство 19 на короткое время, в течение которого проба попадает в пробоотборник 20.

Для обеспечения длительного культивирования гибридом производится периодически или непрерывно замена

1242518

17 питательной среды. С помощью насоса

16 подается свежая среда, а с помощью насоса 22 удаляется культураль ная среда с клетками с сохранением .постоянного уровня жидкости в культиваторе. Это обеспечивается тем, что насос 2? имеет большую производительность, чем насос 16,. при этом трубопровод 21 устанавливается на заданном уровне.

Таким образом, предлагаемая установка в сравнении с известными обеспечивает. равномерную посадку клеток или гибридом на ростовой поверхности и улучшает массопередачу в околоклеточной области. В случае культивиро> .вания клеток, зависимых от прикрепления к субстрату, в конечном итоге создается равномерная структура монослоя и повышается выход жизнеспособных клеток при сохранении пролифера10 тивной активности. В.случае культивирования гибридом установка обеспечивает их длительное, культивирование .(более 60 дней) с сохранением способности продуцировать моноклональные

15 антитела.

12425 l 8

1242518

Редактор В.Петраш

Составитель Ю.Уткин

Техред,О.Солка Корректор Г.Решетник Заказ 3668/26 Тираж 490 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская нао., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4