專利名稱：一種用于百合籽球培養(yǎng)的鼓泡式生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一套適用于百合組培脫毒籽球快速膨大培養(yǎng)的鼓泡式生物反應(yīng)器。 該反應(yīng)器具有制作簡單、價(jià)格低廉、培養(yǎng)效率高的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)器的光、溫控制。屬于植物組培快繁技術(shù)領(lǐng)域和植物細(xì)胞工程的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
百合組培脫毒快繁技術(shù)已廣泛的應(yīng)用在百合花卉生產(chǎn)上，采用該技術(shù)生產(chǎn)的脫病毒種球是保證百合切花質(zhì)量的最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。幾十年來，百合組培脫毒快繁技術(shù)一直采用人工在無菌條件下將培養(yǎng)材料接種在培養(yǎng)瓶中進(jìn)行半固態(tài)培養(yǎng)基表面培養(yǎng)，這種方法存在培養(yǎng)基營養(yǎng)成分不均一、培養(yǎng)基利用率低、耗費(fèi)大量人工、培養(yǎng)空間大、耗能高的缺點(diǎn)，而且使用過的廢棄培養(yǎng)基處理困難。盡管利用液體培養(yǎng)的方法可以解決上述缺陷，但用于液體培養(yǎng)的生物反應(yīng)器價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣。為解決這一現(xiàn)狀，本發(fā)明公布的鼓泡式生物反應(yīng)器具有制作簡單、價(jià)格低廉、培養(yǎng)效率高、節(jié)省能源、培養(yǎng)物相對生長狀態(tài)一致的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種生物反應(yīng)器，旨在提供一種適用于百合組培脫毒籽球膨大培養(yǎng)的制作簡單、價(jià)格低廉、培養(yǎng)效率高的小規(guī)模可控光、溫的鼓泡式生物反應(yīng)器，彌補(bǔ)現(xiàn)有傳統(tǒng)組培快繁技術(shù)的缺陷，為高密度液體培養(yǎng)百合脫毒籽球提供了借鑒和參考.它包括供氣裝置、可控光照裝置、控溫裝置和反應(yīng)器主體四部分組成。本發(fā)明既能有效提高反應(yīng)器中培養(yǎng)材料的培養(yǎng)效率和培養(yǎng)液的利用效率，又可降低培養(yǎng)過程中的耗能和人工，同時(shí)減少了廢棄物的排放。反應(yīng)器中鼓泡帶動(dòng)液體培養(yǎng)基充分流動(dòng)，使?fàn)I養(yǎng)成分均一，且培養(yǎng)物與培養(yǎng)基接觸充分，因此，細(xì)胞生長與增殖狀態(tài)相對一致。使用反應(yīng)器培養(yǎng)植物材料具有培養(yǎng)物增殖速度快、材料重復(fù)性好、培養(yǎng)條件易于控制
具體實(shí)施例方式(a)供氣裝置裝置由一個(gè)空氣壓縮機(jī)、一個(gè)空氣緩沖罐和空氣過濾器組成；所述空氣壓縮機(jī)通過第一連接管與空氣緩沖罐相連；第二連接管一端與空氣緩沖罐連接另一端通過一個(gè)裝有流量計(jì)與一個(gè)0.2 μ孔徑Teflon (PTra)濾膜的針頭濾器相連，并與反應(yīng)器主體底板的氣體分布器接孔相連；(b)控溫系統(tǒng)由溫度感受器、電熱毯和控溫儀組成，可提供高于室溫5攝氏度以上的溫度控制；(C)光照系統(tǒng)由光強(qiáng)控制器和LED制成的柔性發(fā)光帶，可調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度使反應(yīng)器罐體內(nèi)中心光照強(qiáng)度在1000-5000LX之間。(d)光溫控制組件控溫系統(tǒng)的電熱絲和光照系統(tǒng)的LED柔性發(fā)光帶間隔固定在圓孔，供觀察生物反應(yīng)器罐體內(nèi)培養(yǎng)物生長情況。該軟氈一邊長度為反應(yīng)器罐體周長，另一邊長度為反應(yīng)器罐體高度，軟氈邊緣有粘扣帶用來固定組件在反應(yīng)器主體的玻璃罐體上。(e)生物反應(yīng)器主體該反應(yīng)器主體從下至上依次由包括有上蓋板、玻璃筒體、氣體分布器、底板組成，所述玻璃筒體的上下兩端分別設(shè)置有環(huán)形的上法蘭和下法蘭，上、下法蘭之間通過位于邊緣的4個(gè)長連接桿將玻璃筒體玻璃筒體固定，連接桿間有2等間距環(huán)形防護(hù)圈保護(hù)玻璃罐體。上、下法蘭通過螺栓與上、下蓋板連接，上、下蓋板與玻璃罐體之間有模具成型硅膠密封墊，旋緊法蘭螺栓可保證罐體實(shí)現(xiàn)密封效果。上蓋板有培養(yǎng)材料樣品加樣孔、補(bǔ)料孔(1個(gè))、通氣孔0個(gè))、測量電極插孔個(gè))；下蓋板板有培養(yǎng)液取樣孔(1個(gè))、過濾空氣導(dǎo)入孔(1個(gè))。氣體導(dǎo)入孔與反應(yīng)器主體內(nèi)氣體分布器想連接。反應(yīng)器氣體分布器由培養(yǎng)材料重力收集部件和過濾空氣噴嘴兩部分構(gòu)成。培養(yǎng)材料重力收集器是一中心開孔用于連接過濾空氣噴嘴的不銹鋼倒傘型部件，該部件與玻璃罐體之間間隙小于1mm。過濾空氣噴嘴直徑是反應(yīng)器直徑的1/20，過濾空氣噴嘴上安裝有一個(gè)0. 2 μ孔徑不銹鋼微球燒結(jié)板，從下蓋板導(dǎo)入的過濾空氣通過該燒結(jié)板實(shí)現(xiàn)對過濾空氣的二次過濾， 保證過濾空氣為無菌氣體；過濾空氣噴嘴安裝在倒傘型培養(yǎng)材料重力收集器中央的開孔處，安裝后過濾空氣噴嘴頂部位于重力收集器的底部。氣體分布器浸沒在反應(yīng)器中的培養(yǎng)液底部，過濾空氣氣泡沿反應(yīng)器主體中央上升，培養(yǎng)材料在重力作用下進(jìn)入重力收集部件并由過濾空氣氣泡帶動(dòng)在培養(yǎng)液中循環(huán)。


圖1是鼓泡式生物反應(yīng)器主體結(jié)構(gòu)圖反應(yīng)器主體從下至上依次由包括有上蓋板、玻璃筒體、氣體分布器、底板組成。上蓋板有培養(yǎng)材料樣品加樣孔、通氣孔、測量電極插孔；下蓋板板有培養(yǎng)液導(dǎo)出孔、過濾空氣導(dǎo)入孔，罐體底部裝有氣體分布器。
圖2是鼓泡式生物反應(yīng)器主體剖面圖罐體底部的反應(yīng)器氣體分布器由不銹鋼倒傘型收集部件和過濾空氣噴嘴兩部分構(gòu)成。過濾空氣噴嘴部件上安裝有一 0.2 μ孔徑不銹鋼微球燒結(jié)板。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、培養(yǎng)效率高的小規(guī)模可控光、溫百合球根培養(yǎng)生物反應(yīng)ο由(1)供氣裝置、(2)可控光照裝置、(3)控溫裝置和(4)反應(yīng)器主體四部分組成。反應(yīng)器主體分別與供氣裝置、光照控制裝置和控溫裝置配合聯(lián)接。
2.如權(quán)利要求書1所述的生物反應(yīng)器，其特征是所述的(1)供氣裝置由一個(gè)小型空氣壓縮機(jī)、一個(gè)空氣緩沖罐和空氣過濾器組成?？諝膺^濾器為一個(gè)0.2 μ孔徑Teflon (PTFE) 針頭濾膜濾器，過濾空氣由硅膠軟管與反應(yīng)器主體上的氣體分布器相連。
3.如權(quán)利要求書1所述的生物反應(yīng)器，其特征是所述的(2)可控光照裝置和(3)控溫裝置共同組成光溫控制組件，LED柔性發(fā)光帶和電熱絲間隔固定在一面敷有反光鋁箔的軟氈上，軟氈上有一圓孔，供觀察反應(yīng)器罐體內(nèi)培養(yǎng)物生長情況。該軟氈一邊長度為反應(yīng)器罐體周長，另一邊長度為反應(yīng)器罐體高度，軟氈邊緣有粘扣帶用來固定組件在反應(yīng)器主體的玻璃罐體上。
4.如權(quán)利要求書1所述的生物反應(yīng)器，其特征是反應(yīng)器主體內(nèi)安裝有重力收集培養(yǎng)物的氣體分布器，該氣體分布器的過濾空氣噴嘴為一 0. 2 μ孔徑不銹鋼微球燒結(jié)板。(a)供氣裝置裝置由一個(gè)空氣壓縮機(jī)、一個(gè)空氣緩沖罐和空氣過濾器組成；所述空氣壓縮機(jī)通過第一連接管與空氣緩沖罐相連；第二連接管一端與空氣緩沖罐連接另一端通過一個(gè)裝有流量計(jì)與一個(gè)0. 2 μ孔徑Teflon (PTFE)濾膜的針頭濾器相連，并與反應(yīng)器主體底板的氣體分布器接孔相連；(b)控溫系統(tǒng)由溫度感受器、電熱毯和控溫儀組成，可提供高于室溫5攝氏度以上的溫度控制；(c)光照系統(tǒng)由光強(qiáng)控制器和LED制成的柔性發(fā)光帶，可調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度使反應(yīng)器罐體內(nèi)中心光照強(qiáng)度在1000-5000LX之間。(d)光溫控制組件控溫系統(tǒng)的電熱絲和光照系統(tǒng)的LED柔性發(fā)光帶間隔固定在一面敷有反光鋁箔的軟氈上，軟氈上有一直徑IOOmm的圓孔，供觀察生物反應(yīng)器罐體內(nèi)培養(yǎng)物生長情況。該軟氈一邊長度為反應(yīng)器罐體周長，另一邊長度為反應(yīng)器罐體高度，軟氈邊緣有粘扣帶用來固定組件在反應(yīng)器主體的玻璃罐體上。(e)生物反應(yīng)器主體該反應(yīng)器主體從下至上依次由包括有上蓋板、玻璃筒體、氣體分布器、底板組成，所述玻璃筒體的上下兩端分別設(shè)置有環(huán)形的上法蘭和下法蘭，上、下法蘭之間通過位于邊緣的4個(gè)長連接桿將玻璃筒體玻璃筒體固定，連接桿間有2等間距環(huán)形防護(hù)圈保護(hù)玻璃罐體。上、下法蘭通過螺栓與上、下蓋板連接，上、下蓋板與玻璃罐體之間有模具成型硅膠密封墊，旋緊法蘭螺栓可保證罐體實(shí)現(xiàn)密封效果。上蓋板有培養(yǎng)材料樣品加樣孔、補(bǔ)料孔(1個(gè))、通氣孔(2個(gè))、測量電極插孔(2-4個(gè))；下蓋板有培養(yǎng)液取樣孔(1個(gè))、 過濾空氣導(dǎo)入孔(1個(gè))。氣體導(dǎo)入孔與反應(yīng)器主體內(nèi)氣體分布器想連接。反應(yīng)器氣體分布器由培養(yǎng)材料重力收集部件和過濾空氣噴嘴兩部分構(gòu)成。培養(yǎng)材料重力收集器是一中心開孔用于連接過濾空氣噴嘴的不銹鋼倒傘型部件，該部件與玻璃罐體之間間隙小于1mm。過濾空氣噴嘴直徑是反應(yīng)器直徑的1/20，過濾空氣噴嘴上安裝有一個(gè) 0.2 μ孔徑不銹鋼微球燒結(jié)板，從下蓋板導(dǎo)入的過濾空氣通過該燒結(jié)板實(shí)現(xiàn)對過濾空氣的二次過濾，保證過濾空氣為無菌氣體；過濾空氣噴嘴安裝在倒傘型培養(yǎng)材料重力收集器中央的開孔處，安裝后過濾空氣噴嘴頂部位于重力收集器的底部。氣體分布器浸沒在反應(yīng)器中的培養(yǎng)液底部，過濾空氣氣泡沿反應(yīng)器主體中央上升，培養(yǎng)材料在重力作用下進(jìn)入重力收集部件并由過濾空氣氣泡帶動(dòng)在培養(yǎng)液中循環(huán)。
全文摘要
一種用于百合組培球根培養(yǎng)的鼓泡式生物反應(yīng)器A kind of bubble bioreactor for tissue culture of Lily bulbs本發(fā)明為一套適用于百合脫毒組培種球材料快速、大規(guī)模培養(yǎng)的制作簡單、價(jià)格低廉、培養(yǎng)效率高的小規(guī)?？煽毓?、溫的鼓泡式生物反應(yīng)器，屬于植物組培快繁技術(shù)領(lǐng)域和植物細(xì)胞工領(lǐng)域設(shè)備。反應(yīng)器包括供氣裝置、控溫裝置、光照裝置和反應(yīng)器主體三部分組成。為大規(guī)模培養(yǎng)百合脫毒種球液體培養(yǎng)提供了借鑒和參考，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明既能有效提高反應(yīng)器中培養(yǎng)材料的培養(yǎng)效率和培養(yǎng)液的利用效率，又可降低植物組培快繁過程中的能耗和人工，同時(shí)減少了廢棄物的排放。
文檔編號C12M1/36GK102559491SQ20101050630
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者張克, 徐佳, 曹義明, 朱靜, 楊凱, 王建立 申請人:徐佳, 朱靜, 楊凱