噴霧式植物培養(yǎng)反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種生物技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種植物噴霧式培養(yǎng)反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]植物天然產(chǎn)物的開發(fā)一直是人們研宄的熱點(diǎn)，利用生物反應(yīng)器進(jìn)行植物離體組織培養(yǎng)不僅可以生產(chǎn)許多具有重要價(jià)值的次級代謝產(chǎn)物，而且可以緩解野生資源的過度采挖。目前用于藥用植物組織、細(xì)胞和器官離體培養(yǎng)的反應(yīng)器主要有攪拌式、氣升式和噴霧式等。攪拌式生物反應(yīng)器操作范圍大，供氧能力強(qiáng)，混合效果好，但植物組織對攪拌過程中產(chǎn)生的剪切力特別敏感。氣升式反應(yīng)器雖然剪切力小，但不利于物質(zhì)的混合和氣體傳遞。噴霧式反應(yīng)器可以將水份以霧氣的形式持續(xù)供給植物組織，最大程度地減小了液體的剪切力，同時(shí)又避免了傳統(tǒng)反應(yīng)器使植物組織長時(shí)間浸泡在液體導(dǎo)致缺氧，因此是目前植物離體組織培養(yǎng)時(shí)所采用的理想反應(yīng)器類型。
[0003]為了解決上述問題，中國專利CN103031251A和中國專利CN101457205分別公開了一種多功能植物離體根培養(yǎng)生物反應(yīng)器系統(tǒng)和一種虹吸式間歇噴霧生物反應(yīng)器，但是上述兩種反應(yīng)器均由于達(dá)不到噴霧所需的壓力，所以形成的“霧滴”較大，噴霧的效果不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種植物噴霧式培養(yǎng)反應(yīng)器。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明提供了一種噴霧式植物培養(yǎng)反應(yīng)器，其包括:從上到下依次設(shè)置的反應(yīng)罐、噴霧發(fā)生罐和負(fù)壓瓶，所述反應(yīng)罐的底部與負(fù)壓瓶的頂部通過降液管相連通，所述噴霧發(fā)生罐與負(fù)壓瓶通過升液管和連通管相連通，所述升液管由噴霧發(fā)生罐的底部引出，延伸至負(fù)壓瓶的底部，所述連通管由負(fù)壓瓶的頂部引出，延伸至噴霧發(fā)生罐的頂部，所述噴霧發(fā)生罐的側(cè)壁還連通有延伸至反應(yīng)罐內(nèi)的噴霧管。
[0007]作為優(yōu)選方案，所述反應(yīng)罐的頂部設(shè)有空氣濾頭。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述升液管的中部設(shè)有液體泵。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述反應(yīng)罐與噴霧發(fā)生瓶的距離不低于30cm，不超過40cm。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述噴霧發(fā)生罐中液面與噴霧管頂端之間的距離不低于12cm，不超過于15cm。
[0011]反應(yīng)罐中的液體通過降液管轉(zhuǎn)移到負(fù)壓瓶中，然后負(fù)壓瓶中的液體在液泵中作用下經(jīng)由升液管轉(zhuǎn)移到噴霧發(fā)生瓶中，負(fù)壓瓶中的壓力通過連通管轉(zhuǎn)移到霧發(fā)生瓶，導(dǎo)致霧發(fā)生瓶中壓力的升高，并以噴霧的形式將壓力釋放出來。本發(fā)明中設(shè)置了一根長度大于30cm的降液管，該降液管中液體產(chǎn)生的壓力以及液泵運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的壓力，通過連通管全部轉(zhuǎn)移到噴霧發(fā)生罐中，從而使噴霧發(fā)生罐中的壓力顯著增加，并最終形成“理想的”噴霧效果O
[0012]一種利用本發(fā)明的噴霧式植物培養(yǎng)反應(yīng)器的使用方法，包括如下步驟:在無菌環(huán)境下，首先往反應(yīng)罐中注入新鮮的液體培養(yǎng)基，同時(shí)開啟液體泵，控制泵速為0.5?Iml/s ;當(dāng)負(fù)壓瓶和噴霧發(fā)生瓶中的液面高度為瓶高的三分之二左右時(shí)，新鮮培養(yǎng)液注入操作停止；然后將無菌植物材料轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)罐中，并將泵速固定設(shè)置為0.05?0.lml/s?
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0014]1、結(jié)構(gòu)簡單，組裝方便；
[0015]2、克服了霧滴較大的缺陷，使反應(yīng)罐中的液體通過降液管轉(zhuǎn)移到負(fù)壓瓶中，然后負(fù)壓瓶中的液體在液泵中作用下經(jīng)由升液管轉(zhuǎn)移到霧發(fā)生瓶中，負(fù)壓瓶中的壓力通過連通管轉(zhuǎn)移到噴霧發(fā)生瓶，導(dǎo)致霧發(fā)生瓶中壓力的升高，并以噴霧的形式將壓力釋放出來。
【附圖說明】
[0016]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、空氣濾頭，2、反應(yīng)罐，3、噴霧發(fā)生罐，4、降液管，5、固定苗床，6、霧噴頭，7、噴霧管，8、液體泵，9、升液管，10、負(fù)壓瓶，11、連通管。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020]實(shí)施例1
[0021]本實(shí)施例涉及一種噴霧式植物培養(yǎng)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:從上到下依次設(shè)置的內(nèi)置固定苗床5的反應(yīng)罐2、噴霧發(fā)生罐3和負(fù)壓瓶10，反應(yīng)罐2的底部與負(fù)壓瓶10的頂部通過降液管4相連通，噴霧發(fā)生罐3與負(fù)壓瓶10通過升液管9和連通管11相連通，升液管9由噴霧發(fā)生罐3的底部引出，延伸至負(fù)壓瓶10的底部，連通管11由負(fù)壓瓶10的頂部引出，延伸至噴霧發(fā)生罐3的頂部，噴霧發(fā)生罐3的側(cè)壁還連通有延伸至反應(yīng)罐2內(nèi)的噴霧管7，噴霧管7的出口設(shè)有霧噴頭6，霧噴頭6的噴霧口正對固定苗床5。
[0022]為了使反應(yīng)罐內(nèi)保持無菌狀態(tài)，在反應(yīng)罐2頂部設(shè)有空氣濾頭I。
[0023]為使負(fù)壓瓶10中的水能夠順利轉(zhuǎn)移到噴霧發(fā)生罐3內(nèi)，在升液管9的中部設(shè)置了液體泵8。
[0024]為了使降液管中的液體產(chǎn)生足夠的壓力，所述反應(yīng)罐與負(fù)壓瓶的距離大于30cm，不超過40cm。
[0025]為了最大程度地減小噴霧管中液體產(chǎn)生的壓力對降液管中產(chǎn)生壓力的抵消，所述噴霧發(fā)生罐中液面與噴霧管頂端之間的距離小于15cm。
[0026]本發(fā)明的工作原理是:反應(yīng)罐中的液體通過降液管轉(zhuǎn)移到負(fù)壓瓶中，然后負(fù)壓瓶中的液體在液泵中作用下經(jīng)由升液管轉(zhuǎn)移到噴霧發(fā)生罐中，負(fù)壓瓶中的壓力通過連通管轉(zhuǎn)移到噴霧發(fā)生罐，導(dǎo)致噴霧發(fā)生罐中壓力的升高，并以噴霧的形式將壓力釋放出來。本發(fā)明中設(shè)置了一根長度不低于30cm的降液管，該降液管中液體產(chǎn)生的壓力以及液泵運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的壓力，通過連通管全部轉(zhuǎn)移到噴霧發(fā)生罐中，從而使噴霧發(fā)生罐中的壓力顯著增加，并最終形成“理想的”噴霧效果。
[0027]使用時(shí)，在無菌環(huán)境下，首先往反應(yīng)罐中注入新鮮的液體培養(yǎng)基，同時(shí)開啟液體泵，控制泵速為0.5?lml/s ;當(dāng)負(fù)壓瓶和噴霧發(fā)生瓶中的液面高度為瓶高的三分之二時(shí)，新鮮培養(yǎng)液注入操作停止；然后將無菌植物材料轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)罐中，并將泵速固定設(shè)置為0.05 ?0.lml/so
[0028]實(shí)施效果
[0029]本實(shí)施例的反應(yīng)器中反應(yīng)罐的體積為I升，降液管4的長度為40cm，噴霧發(fā)生罐中液面與噴霧管頂端之間的距離為10cm。本實(shí)施例對小蔓長春花無菌苗培養(yǎng)，培養(yǎng)液為添加NAA和6-BA的MS培養(yǎng)基，液泵的轉(zhuǎn)速為0.lml/s，培養(yǎng)溫度為25°C。結(jié)果表明，在適合于植物細(xì)胞生長的條件下(25°C )，小蔓長春花在30天全部生根，且長勢良好。
[0030]以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種噴霧式植物培養(yǎng)反應(yīng)器，其特征在于，包括:從上到下依次設(shè)置的反應(yīng)罐、噴霧發(fā)生罐和負(fù)壓瓶，所述反應(yīng)罐的底部與負(fù)壓瓶的頂部通過降液管相連通，所述噴霧發(fā)生罐與負(fù)壓瓶通過升液管和連通管相連通，所述升液管由噴霧發(fā)生罐的底部引出，延伸至負(fù)壓瓶的底部，所述連通管由負(fù)壓瓶的頂部引出，延伸至噴霧發(fā)生罐的頂部，所述噴霧發(fā)生罐的側(cè)壁還連通有延伸至反應(yīng)罐內(nèi)的噴霧管。
2.如權(quán)利要求1所述的噴霧式植物培養(yǎng)反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)罐的頂部設(shè)有空氣濾頭。
3.如權(quán)利要求1所述的噴霧式植物培養(yǎng)反應(yīng)器，其特征在于，所述升液管的中部設(shè)有液體泵。
4.如權(quán)利要求1所述的噴霧式植物培養(yǎng)反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)罐與負(fù)壓瓶的距離為30?40cm。
5.如權(quán)利要求1所述的噴霧式植物培養(yǎng)反應(yīng)器，其特征在于，所述噴霧發(fā)生罐中液面與噴霧管頂端之間的距離小于12?15cm。
6.一種如權(quán)利要求1所述的噴霧式植物培養(yǎng)反應(yīng)器的使用方法，其特征在于:包括如下步驟: 在無菌環(huán)境下，首先往反應(yīng)罐中注入新鮮的液體培養(yǎng)基，同時(shí)開啟液體泵，控制泵速為.0.5?lml/s ;當(dāng)負(fù)壓瓶和噴霧發(fā)生瓶中的液面高度為瓶高的三分之二時(shí)，新鮮培養(yǎng)液注入操作停止；然后將無菌植物材料轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)罐中，并將泵速固定設(shè)置為0.05?0.lml/so
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種噴霧式植物培養(yǎng)反應(yīng)器，其特征在于，包括：反應(yīng)罐以及設(shè)置在所述反應(yīng)罐下方的噴霧組件，所述噴霧組件包括從上到下依次設(shè)置的噴霧發(fā)生罐和負(fù)壓瓶，所述反應(yīng)罐與負(fù)壓瓶之間通過降液管、連通管相連，所述噴霧發(fā)生罐的底部設(shè)有升液管，所述升液管深入至負(fù)壓瓶的底部，所述噴霧發(fā)生罐的上部還設(shè)有噴霧管和連通管，所述連通管與負(fù)壓瓶的頂部相連，所述噴霧管延伸至固定苗床的上方，所述噴霧管的末端設(shè)有霧噴頭。本發(fā)明所具有的有益效果是：本發(fā)明通過設(shè)置降液管和連通管，達(dá)到了噴霧形成所需要的壓力，噴霧的效果理想，設(shè)計(jì)巧妙，成本低廉，具有工業(yè)化推廣應(yīng)用的前景。
【IPC分類】C12M3-00, C12N5-04
【公開號】CN104877906
【申請?zhí)枴緾N201510249731
【發(fā)明人】王貴榮
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月15日