Лабораторная база для получения клеточных препаратов

Полезная модель относится к биотехнологии и может быть использована для сохранения клеточных культур в целях обеспечения научных исследований, для решения практических задач биотехнологии, в частности, создания и сохранения линий перевиваемых клеток, создания противовирусных вакцин и т.п. Заявляемая лабораторная база позволит расширить возможности контроля за процессом эффективного хранения и восстановления клеточных культур, что, в свою очередь, позволяет улучшить качество клеточных культур как субстрата для получения иммунобиологических препаратов, обеспечить стабильно высокое качество выращенных клеток, расширить возможности отбора перспективных клеточных линий и штаммов, а также эффективно использовать оборудование и производственные площади. Лабораторная база состоит из функционально связанных друг с другом банка исходных клеток 1; блока пассирования, выполненного в виде, по меньшей мере, одной емкости с возможностью неоднократного ее открывания 2; банка рабочих клеток 3; банка производственных клеток 4; блока контроля производственных клеток 5, выполненного в виде функционально связанных друг с другом микроскопа, термостата и устройства фиксации изображений на фотопленку и снабженного емкостями для хранения и дозировки химических препаратов; блока криоконсервации производственных клеток 6, выполненного в виде термостатированной емкости; блока восстановления и контроля криоконсервированных клеток 7, выполненного в виде функционально связанных друг с другом водяной бани, микроскопа, камеры Горяева и термостата; блока сред роста и поддержания клеток 8, выполненного в виде автономных емкостей, укомплектованных устройствами для взвешивания и/или измерения объема; блока утилизации клеток 9, выполненного в виде емкости для накопления.

Полезная модель относится к биотехнологии и может быть использована для сохранения клеточных культур в целях обеспечения научных исследований, для решения практических задач биотехнологии, в частности, получения и сохранения линий и штаммов клеток для заместительной клеточной терапии, создания противовирусных вакцин и т.п.

Несмотря на то, что отдельные стадии сложного технологического процесса культивирования, консервирования и сохранения клеточных культур во времени известны в науке и практике биотехнологии, проблема создания лабораторной базы, как единого комплекса банка-музея клеточных иммунобиологических препаратов, представляет на сегодняшний день для специалистов серьезную проблему.

Известен опыт организации «банка» кожи в межрегиональном ожоговом центре г.Саратова. Клеточные суспензии подвергают криоконсервации в жидком азоте и размещают в боксе, снабженном устройством вертикального потока стерильного воздуха, УФ-облучением, циркуляционной установкой, инкубатором углекислым, лабораторным термостатом, микроскопом, холодильником с морозильной камерой, центрифугой, магнитной мешалкой, весами для взвешивания малых масс. Для выращивания клеток в ростовых средах используется культуральная посуда.

Вышеназванный банк не может быть эффективно использован для получения клеточных иммунобиологических препаратов, требует значительных площадей для его размещения и затрат на его оборудование и обслуживание.

Известна портативная кассета для обеспечения сохранения и роста ex vivo биоклеток, включающая в себя камеру роста клеток, камеру среды культивирования и камеру удаления/сброса среды культивирования. Кассета снабжена процессором, обеспечивающим поступление в камеру для роста клеток среды культивирования и их распределения, а также сброс после инкубации, и инкубатором, регулирующим условия роста клеток. (Патент США №5994129, С 12 М 1/36, 1999 г.).

Известное устройство обеспечивает необходимый уровень стерильности, компактно в использовании, однако не обеспечивает возможность контроля процесса роста клеток, и, как следствие, не обеспечивает получение стабильно высокого качества выращенных клеток.

Наиболее близким к предлагаемой лабораторной базе является банк авторских линий перевиваемых клеток, выполненный в виде последовательно функционально связанных между собою блоков, один из которых представляет собой банк исходных клеток, второй - банк посевных клеток, третий - банк рабочих клеток, четвертый - узел накопления культур -продуцентов, при этом банки исходных клеток, посевных клеток и рабочих клеток представляют собой запаянные ампулы с размещенными в них определенным количеством замороженных в жидком азоте соответствующих клеток; банк авторских линий снабжен узлом восстановления клеток, выполненным в виде водяной бани, банк посевных клеток снабжен узлом контроля гетероплоидных клеток на посторонние агенты. («Опыт создания банка авторских линий перевиваемых клеток и их применение в вирусологической практике», Л.Л.Миронова, В.Д.Попова, О.И.Конюшко и др., Биотехнология, №6, 2000, с.41-47).

Известный банк позволяет получить препараты с высокой биологической активностью, не требует особо дорогих питательных сред и специальных стимуляторов роста, однако не позволяет в достаточной мере обеспечить контроль внешнего воздействия на процесс выращивания и хранения, эффективного контролирования качества хранения клеток на каждом этапе.

Задача полезной модели - расширение возможностей контроля за процессом эффективного хранения и восстановления клеточных культур с целью последующего накопления и улучшения стимулирующего эффекта клеточных культур как иммунобиологических препаратов, расширение возможностей отбора перспективных клеточных линий и штаммов.

Поставленная задача решается тем, что в отличие от известного банка авторских линий, заявляемая лабораторная база дополнительно содержит блок пассирования, который представляет собой, по меньшей мере, одну закрытую емкость для размножения и выращивания в стерильных условиях клеточных культур, выполненную с возможностью ее многократного открывания, при этом блок пассирования размещен между банком исходных клеток и банком рабочих клеток. Банк рабочих клеток функционально связан с банком производственных клеток, а последний последовательно связан с блоком контроля производственных клеток, блоком криоконсервации производственных клеток и блоком восстановления и контроля криоконсервированных клеток. Блок контроля производственных клеток и блок восстановления и контроля криоконсервированных клеток дополнительно связан с блоком утилизации клеток. Заявляемая лаборатория снабжена блоком сред роста и поддержания клеток, который функционально связан с блоком пассирования, банком рабочих клеток, банком

производственных клеток, блоком криоконсервации и блоком восстановления и контроля криоконсервированных клеток, блоком утилизации клеток.

Закрытая емкость блока пассирования может быть выполнена в виде флаконов со съемной пробкой. Флаконы выполнены из нейтрального стекла или пластика. Блок пассирования может быть снабжен термостатом, выполняющий функцию CО₂ - инкубатора.

Блок контроля производственных клеток представляет собой функционально связанные друг с другом микроскоп, термостат и устройство фиксации изображений на фотопленку и снабжен емкостями для хранения и дозировки химических препаратов.

Блок криоконсервации выполнен в виде контейнеров с термоизолированным корпусом, в качестве которых могут быть использованы сосуды Дьюара, в которых размещены запаянные стеклянные ампулы для хранения клеток в специальной среде для их криоконсервации.

Блок восстановления и контроля криоконсервированных клеток представляет собой, по меньшей мере, водяную баню, микроскоп, камеру Горяева и термостат, функционально связанные друг с другом,.

Блок утилизации представляет собой, по меньшей мере, одну емкость, выполненную с возможностью неоднократного ее открывания для накопления забракованного материала и последующего уничтожения.

Банки исходных клеток, рабочих клеток и производственных клеток представляют собой закрытые контейнеры, выполненные преимущественно в виде запаянных ампул.

Сравнение предлагаемой лабораторной базы с известным криобанком авторских линий позволяет сделать вывод о наличии признаков, отличающих его от известного технического решения, а именно:

- дополнительно между банком исходных клеток и банком рабочих клеток размещен блок пассирования для накопления банков клеток в заданном объеме;

- снабжена двумя блоками, обеспечивающими промежуточный и окончательный контроль - блок контроля производственных клеток, функционально связанный с блоком производственных клеток и блоком криоконсервирования и блок восстановления и контроля криоконсервированных клеток, функционально связанный с блоком криоконсервации производственных клеток, блоком сред роста и поддержания клеток и блоком утилизации.

Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении по сравнению с наиболее близким аналогом позволяет сделать вывод о соответствии заявленной полезной модели критерию «новизна».

Предлагаемая полезная модель может быть применена в практической работе соответствующих предприятий с использованием известных на сегодняшний день приборов, оборудования и материалов. Это позволяет нам сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость».

Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежом - схемное изображение заявляемой лаборатории в блоках. На чертеже показаны:

1 - банк исходных клеток; 2 - блок пассирования, выполненный в виде емкости со съемной пробкой для обеспечения возможности неоднократного ее открыванияи термостата (СО₂ - инкубатора); 3 - банк рабочих клеток; 4 - банк производственных клеток; 5 - блок контроля производственных клеток, выполненный в виде функционально связанных друг с другом микроскопа, термостата и устройства фиксации изображений на фотопленку, снабженного емкостями для хранения и дозировки химических препаратов (составляющие блока на схеме не показаны); 6 - блок криоконсервации производственных клеток, выполненный в виде термостатированной емкости; 7 - блок восстановления и контроля криоконсервированных клеток, выполненный в виде функционально связанных друг с другом водяной бани, микроскопа, теромостата и камеры Горяева; 8 - блок сред роста и поддержания клеток, выполненный в виде автономных емкостей, укомплектованных устройствами для взвешивания и/или измерения объема; 9 - блок утилизации клеток, выполненный в виде емкости.

Заявляемая лаборатория работает следующим образом.

Исходные клетки банка 1, отобранные для культивирования по стандартной методике, накапливают в необходимом количестве в требуемой культуральной среде в блоке пассирования 2. Из культивированных в блоке 2 клеток последовательно формируют банк рабочих клеток 3 и банк производственных клеток 4 путем закладки выбранного пула клеток в герметичные емкости. В блоке контроля производственных клеток 5 производят аттестацию и отбор перспективных линий и штаммов, проверяя на видовую принадлежность, стерильность, оценивают наличие/отсутствие посторонних агентов, стабильность биологических свойств и других специфических показателей. По результатам контроля производственных клеток, перспективные линии и штаммы накапливают в блоке пассирования 2 и направляют на криоконсервацию в блок 6 для их хранения в требуемой среде. Необходимую среду для хранения клеток создают посредством блока сред роста и поддержания клеток 8, функционально связанным с

банками рабочих и производственных клеток, блоками пассирования, криоконсервации производственных клеток, а также блоком восстановления и контроля криоконсервированных клеток. По мере надобности, ампулы с клетками восстанавливают путем нагревания на водяной бане блока восстановления и контроля криоконсервированных клеток 7, после чего производят дополнительный контроль эффективности хранения посредством микроскопа и камеры Горяева (составляющие блока 7 на схеме не показаны). В случае получения негативных результатов контроля, выявленных на блоке контроля производственных клеток 5 и/или блоке восстановления и контроля криоконсервированных клеток 7, отбракованный материал направляют в блок утилизации 9 для его накопления и хранения с целью последующего уничтожения.

Заявляемая лабораторная база позволяет за счет включения дополнительного блока пассирования и наличия двух блоков контроля, один из которых размещен перед блоком криоконсервации клеток, а второй в процессе восстановления клеток и функционально с ним связан, решить поставленную задачу - расширить возможности контроля за эффективным хранением и восстановлением клеточных культур, что, в свою очередь, позволяет улучшить качество клеточных культур как субстрата для получения иммунобиологических препаратов, обеспечить стабильно высокое качество выращенных клеток, расширить возможности отбора перспективных клеточных линий и штаммов. Предлагаемая лабораторная база позволит также эффективно использовать оборудование и производственные площади лаборатории.

1. Лабораторная база для получения клеточных препаратов, состоящая из последовательно функционально связанных между собой банка исходных клеток, банка рабочих клеток и банка производственных клеток, выполненных в виде закрытых герметичных емкостей для размещения замороженных клеток в требуемой среде поддержания, блока криоконсервации производственных клеток, блока восстановления клеток и блока контроля производственных клеток, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок пассирования исходных клеток, выполненный в виде, по меньшей мере, одной закрытой емкости с возможностью многократного ее открывания, размещенный между банком исходных клеток и банком рабочих клеток, блок контроля производственных клеток функционально связан с банком производственных клеток и блоком криоконсервации производственных клеток, а блок восстановления выполнен в виде блока восстановления и контроля криоконсервированных клеток, дополнительно содержит блок утилизации клеток, последний функционально связан с блоком контроля производственных клеток и блоком восстановления и контроля криоконсервированных клеток, дополнительно содержит блок сред роста и поддержания клеток, функционально связанный с блоком пассирования, банком рабочих клеток, банком производственных клеток, блоком криоконсервации и блоком восстановления и контроля криоконсервированных клеток.

2. Лабораторная база для получения клеточных препаратов по п.1, отличающаяся тем, что блок пассирования представляет собой флаконы со съемной пробкой.

3. Лабораторная база для получения клеточных препаратов по п.2, отличающаяся тем, что флаконы выполнены из нейтрального стекла или пластика.

4. Лабораторная база для получения клеточных препаратов по п.1, отличающаяся тем, что блок пассирования снабжен термостатом, выполняющий функцию СО₂-инкубатора.

5. Лабораторная база для получения клеточных препаратов по п.1, отличающаяся тем, что блок контроля производственных клеток выполнен в виде функционально связанных друг с другом микроскопа, термостата и устройства фиксации изображений на фотопленку и снабжен емкостями для хранения и дозировки химических препаратов.

6. Лабораторная база для получения клеточных препаратов по п.1, отличающаяся тем, что блок криоконсервации производственных клеток выполнен в виде контейнеров с термоизолированным корпусом, в которых размещены запаянные ампулы.

7. Лабораторная база для получения клеточных препаратов по п.1, отличающаяся тем, что блок восстановления и контроля криоконсервированных клеток выполнен в виде функционально связанных друг с другом водяной бани, микроскопа, камеры Горяева и термостата.

8. Лабораторная база для получения клеточных препаратов по п.1, отличающаяся тем, что блок утилизации выполнен в виде емкости с возможностью неоднократного ее открывания для накопления забракованного материала и последующего уничтожения.