АВТОМАТ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КЛЕТОК

1. Автомат (10) по культивированию клеток, содержащий
резервуары (34, 36, 38) с питательной средой, факторами роста и клетками для культивирования,
инкубатор (12) с термостатической камерой (14), в которой расположена емкость (54) для культивирования или выращивания клеток, и
компьютерную систему (24) управления, включающую в себя средства ввода и регистрации данных и предназначенную для регулирования условий культивирования в камере и управления клапанами (20) распределения текучих сред в определенной последовательности,
отличающийся тем, что он содержит
опорное средство для (16) взбалтывания емкости для культивирования или выращивания клеток, управляемое компьютерной системой и расположенное в камере, и тем, что
емкость представляет собой мешочек (54) с по меньшей мере одним входным отверстием (68), соединенным с вышеуказанными резервуарами, и одним выходным отверстием (64), соединенным с средствами для сбора и хранения клеток после завершения культивирования,
причем данные средства для хранения и резервуары расположены вне камеры и соединены с отверстиями мешочка для выращивания клеток посредством трубопроводов (66, 70, 72, 74), которые вместе с указанным мешочком для культивирования клеток образуют предварительно собранный модуль и которые проведены через элемент стенки камеры таким образом, чтобы обеспечить перенос питательной среды, факторов роста и клеток для культивирования в мешочек и извлечение содержимого в средства для хранения при условии закрытой камеры.
2. Автомат по п. 1, отличающийся тем, что
мешочек (54) для выращивания клеток дополнительно содержит отверстие (58) для забора проб, которое соединено с помощью трубопровода (60) с средствами (62) для забора проб, расположенными вне камеры (14),
при этом трубопровод проходит через указанный участок инкубатора и является частью предварительно собранного модуля.
3. Автомат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
инкубатор (12) содержит шкаф с проемом, плотно закрываемым дверцей (50), средства (80) для пропуска вышеуказанных трубопроводов (60, 66, 70), установленные на наружной кромке указанного проема и имеющие, по существу, параллельные канавки (82), взаимодействующие с трубопроводами,
причем в закрытом положении дверца перекрывает эти канавки.
4. Автомат по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что
резервуары с факторами роста и клетками для культивирования образованы мешочками (36, 38), которые расположены выше входного отверстия (68) мешочка (54) для выращивания клеток таким образом, что содержимое каждого мешочка с факторами роста и с клетками для культивирования может переноситься под действием силы тяжести в мешочек для выращивания клеток.
5. Автомат по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что
средства для хранения, состоящие из одного или двух мешочков (46), которые по меньшей мере частично расположены ниже выходного отверстия (64) мешочка (54) для выращивания клеток таким образом, что содержимое каждого мешочка для выращивания клеток после завершения культивирования может переноситься в средства для хранения под действием силы тяжести.
2
6. Автомат по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что мешочек (54) для выращивания клеток имеет эластичные стенки, герметичные для жидкости, но проницаемые для газа, особенно СО, и предпочтительно имеющие свойства, ограничивающие прилипание клеток для культивирования к стенкам мешочка.
7. Автомат по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что содержит перистальтический насос (22), подающий питательную среду в мешочек (54) для выращивания клеток и резервуары (36, 38) с факторами роста и клетками для культивирования с целью промывки данных резервуаров.
8. Автомат по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что содержит два мешочка (40, 56), образующих воздухоуловитель, один из которых соединен с резервуарами (36, 38) с факторами роста и клетками для культивирования, а другой соединен с мешочком (54) для выращивания клеток, и которые предназначены для сбора и хранения воздуха, содержащегося в трубопроводах (70, 72, 74), мешочке (54) для выращивания клеток и/или резервуарах (36, 38).
9. Автомат по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что трубопроводы образованы гибкими трубками (60, 66, 70, 72, 74, 76, 78), из которых по меньшей мере некоторые проходят через клапаны (86, 88, 90, 92, 94, 96, 98, 100, 102, 104, 106, 108), которые предназначены в закрытом положении для зажима данных трубок.
10. Автомат по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что опорное средство (16) для взбалтывания имеет подставку (110) для поддерживания мешочка (54) для выращивания клеток, который установлен с возможностью поворота вокруг первой горизонтальной оси (А) и который выполнен с возможностью перемещения вокруг этой оси между, по существу, горизонтальным положением при культивировании клеток и, по существу, вертикальным положением при сборе клеток после завершения культивирования.
11. Автомат по п. 10, отличающийся тем, что подставка установлена с возможностью поворота вокруг второй вертикальной оси (В), вокруг которой подставка вибрирует для смешивания и гомогенизации содержимого мешочка для выращивания клеток.
12. Автомат по п. 11, отличающийся тем, что на подставке (110) расположены клапаны (86, 88, 90) управления подачей питательной среды в мешочек (54) для выращивания клеток, сбора содержимого этого мешочка и взятия проб из этого мешочка.
13. Автомат по одному из пп. 11 и 12, отличающийся тем, что опорное средство (16) для взбалтывания оснащено вертикальным рычагом (128), на верхнем конце которого имеется средство (130) для крепления мешочка (54), образующего воздухоуловитель и соединенного с мешочком (54) для выращивания клеток.
14. Автомат по одному из пп. 1 и 2 и 11 и 12, отличающийся тем, что средства (46) для хранения установлены с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и выполнены с возможностью перемещения вокруг указанной оси между по существу горизонтальным положением и по существу вертикальным положением, в котором эти средства расположены полностью под мешочком для выращивания клеток.
15. Стерильный одноразовый комплект для культивирования клеток для автомата (10) для культивирования клеток, отличающийся тем, что
содержит по меньшей мере один мешочек (54) для выращивания клеток и гибкие трубки (60, 66, 70, 72, 74) для соединения мешочка с другими мешочками или резервуарами,
причем трубки и мешочек для выращивания клеток предварительно собраны, а мешочек для выращивания клеток имеет входное (68) и выходное (64) отверстия и при необходимости отверстие (58) для забора проб.
16. Комплект по п. 15, отличающийся тем, что входное отверстие (68) мешочка (54) для выращивания клеток соединено посредством трубок (70, 72, 74) с входными и выходными отверстиями мешочка (36) с факторами роста и с входными и выходными отверстиями мешочка (38) с клетками для культивирования.
17. Комплект по п. 16, отличающийся тем, что имеет, помимо этого, два внешних мешочка (40, 56), образующих воздухоуловитель, один из которых соединен с выходными отверстиями мешочков с факторами роста и с клетками для культивирования (36, 38), а другой - с входным отверстием (68) мешочка (54) для выращивания клеток.
18. Комплект по одному из пп. 15-17, отличающийся тем, что имеет один или два мешочка (46) для сбора клеток после завершения культивирования, которые соединены посредством трубок (66) с выходным отверстием (64) мешочка (54) для выращивания клеток.
19. Опорное средство для взбалтывания автомата для культивирования клеток (10),
отличающееся тем, что
имеет подставку (110), поддерживающую мешочек (54) для выращивания клеток, при этом на подставке расположены три клапана (86, 88, 90) и он установлен с возможностью поворота вокруг первой горизонтальной оси (А) для наклона подставки из, по существу, горизонтального положения в, по существу, вертикальное положение и вокруг второй горизонтальной оси (В), вокруг которой подставка вибрирует для взбалтывания и гомогенизации содержимого мешочка для выращивания клеток,
причем указанное средство дополнительно оснащено средствами (124, 126) управления наклоном подставки вокруг указанных горизонтальных осей.
20. Средство по п. 19, отличающееся тем, что имеет вертикальный рычаг (128), на верхнем конце которого размещено средство (130) для крепления мешочка (56), образующего воздухоуловитель.
21. Автоматизированный способ культивирования клеток с использованием автомата (10) по одному из пп. 1-14, отличающийся тем, что включает следующие этапы:
а) загрузка в мешочек (54) для выращивания клеток питательной среды, факторов роста и затем клеток для культивирования при сохранении термостатической камеры (14) инкубатора (12) закрытой;
б) взбалтывание мешочка для выращивания клеток для гомогенизации его содержимого;
в) сохранение мешочка для выращивания клеток в инкубационных условиях в течение множества дней;
г) хранение при сохранении камеры закрытой.
22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что включает:
- перед этапом а) этап установки предварительно собранного модуля путем установки мешочка (54) для выращивания клеток на средство (16) для взбалтывания, установки трубопроводов (60, 66, 70, 72, 74) в средства (80) для прохода в инкубаторе (12) и клапаны (20) и соединение трубопроводов с резервуарами или мешочками (34,36, 38); и/или
- перед этапом а) этап извлечения воздуха, содержащегося в трубопроводах, посредством переноса питательной среды из резервуара (34) с питательной средой в мешочек или мешочки (40, 56), образующие воздухоуловитель; и/или
- после наполнения мешочка для выращивания клеток факторами роста на этапе а) этап промывания резервуара (36) с факторами роста посредством переноса питательной среды в резервуар с последующим извлечением содержимого в мешочек (54) для выращивания клеток; и/или
- после наполнения мешочка для выращивания клеток клетками для культивирования на этапе а) этап промывания резервуара (36) с факторами роста посредством переноса питательной среды в этот резервуар с последующим извлечением содержимого в мешочек (54) для выращивания клеток; и/или
- в течение этапа в) один или множество этапов забора проб содержимого мешочка (54) для выращивания клеток, за каждым из которых следует этап наклона подставки (110) из горизонтального положения в наклоненное положение, при котором отверстие мешочка (58) для забора проб находится в самой низкой точке мешочка; и/или
- перед этапом в) этап удаления резервуаров (34, 36, 38) с питательной средой, факторами роста и клетками для культивирования, обрезая и заклеивая или зажимая трубопровод или трубку (70), соединяющую данные резервуары с входным отверстием (68) мешочка (54) для выращивания клеток; и/или
- перед или в течение этапа г) наклон подставки (110) в, по существу, вертикальное положение таким образом, чтобы выходное отверстие (64) мешочка для выращивания клеток находилось в самой низкой точке мешочка.
23. Применение автомата по одному из пп. 1-14, комплекта по одному из пп. 15-18 или средства по п. 19 или 20 для культивирования стволовых клеток типа CD34+ или мононуклеарных клеток крови, например, таких как лимфоциты.
24. Применение по п. 23, отличающееся тем, что стволовые клетки получают из одного или множества источников, таких как пуповинная кровь, костный мозг или цельная кровь.