一種用于生物反應(yīng)器的搖動平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于生化設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，本實用新型設(shè)及用于生物反應(yīng)器的搖 動平臺。 技術(shù)背景
[0002] 生物反應(yīng)器中的一大類是細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器，用于培養(yǎng)動物細(xì)胞和植物細(xì)胞。該些 細(xì)胞在生長的過程中，需要向液相培養(yǎng)介質(zhì)中供應(yīng)足量的氧氣，故需要設(shè)法加快氧氣的氣 液傳質(zhì)。傳統(tǒng)方法是使用攬拌獎攬拌培養(yǎng)介質(zhì)，或者向培養(yǎng)介質(zhì)中鼓入氧氣氣泡，W增大氣 液接觸面積，加速氧氣從培養(yǎng)介質(zhì)上方的氣相到液相培養(yǎng)介質(zhì)中的擴(kuò)散。但機(jī)械攬拌或該 鼓泡法在液體培養(yǎng)介質(zhì)中產(chǎn)生較高的剪切力，導(dǎo)致細(xì)胞損傷。為此，上個世紀(jì)90年代W來， 逐步開發(fā)了波浪式生物反應(yīng)器，其將細(xì)胞和培養(yǎng)介質(zhì)置于無菌的一次性塑料培養(yǎng)袋中，并 放在特殊設(shè)計的搖動平臺上。平臺的搖動使得培養(yǎng)介質(zhì)產(chǎn)生波浪，通過波浪代替攬拌和鼓 泡來實現(xiàn)氣液之間的表面更新，既強(qiáng)化氧氣傳質(zhì)，又避免了攬拌漿葉端和鼓泡對細(xì)胞的傷 害，提供溫和低剪切力同時相對較高的溶氧的細(xì)胞培養(yǎng)微環(huán)境，有利于改善細(xì)胞狀態(tài)、提高 細(xì)胞密度和產(chǎn)量。
[000引一種代表性的波浪式生物反應(yīng)器是美國GEHealthcareWaveProductsGroup公 司的波浪生物反應(yīng)器，其包括"曉曉板式"搖動平臺和置于該搖動平臺上的細(xì)胞培養(yǎng)袋，通 過該搖動平臺的曉曉板式上下?lián)u動，在培養(yǎng)液中產(chǎn)生波浪，但此"曉曉板式"搖動平臺作為 一個整體圍繞中間支承點上下?lián)u動，平臺上反應(yīng)器內(nèi)液體培養(yǎng)物形成的波浪形態(tài)及混合狀 態(tài)只能通過調(diào)節(jié)平臺上下運動的角度來調(diào)節(jié)，液體培養(yǎng)物波浪形態(tài)及混合狀態(tài)可調(diào)節(jié)性較 少，不能形成回頭浪而充分混合，液體中固體培養(yǎng)物與液體之間傳氧、傳熱等不很充分，波 浪形態(tài)和混合狀態(tài)調(diào)整可選擇性較少。
[0004] 另一種改進(jìn)的波浪式生物反應(yīng)器見W下文獻(xiàn)；Twonewdispos油lebioreactors forplantcellculture:thewaveandundertowbioreactorandtheslugbubble bioreactor，Terrier，etal.，BiotehnologyandBioengineering，2006,vol.96， No. 5, 914-923,將該論文全文并入本文供參考。該論文描述了將柔性塑料生物培養(yǎng)袋置于 "仰邱起坐式"搖動平臺上，本實用新型的圖1展示了該搖動平臺的結(jié)構(gòu)。該搖動平臺有一 個水平固定桌和位于該水平固定桌一側(cè)的上升平臺，上升平臺周期性地從與該水平固定桌 同一水平面的起始位置向上升起一定角度并回落至該起始位置。隨著上升平臺的上升和回 落，在柔性塑料生物培養(yǎng)袋內(nèi)產(chǎn)生波浪，該波浪傳遞至培養(yǎng)袋的另一端時，產(chǎn)生回頭浪，反 向傳遞，由此強(qiáng)化氣液表面的更新。該"仰邱起坐式"搖動平臺比"曉曉板式"搖動平臺具 有更豐富的浪型調(diào)整能力。
[0005] 但發(fā)明人在實踐中發(fā)現(xiàn)，該"仰邱起坐式"搖動平臺也存在一些缺點：其波浪和回 頭浪，更多地發(fā)生在液體深度的中上層，例如在液體深度的上1/3至上1/2之間，而液體中 下層，則較少受到波浪和回頭浪的影響。因此，大一些的細(xì)胞團(tuán)簇，易于沉積在液體的中下 層，尤其是在柔性塑料生物培養(yǎng)袋的中間位置處的中下層，由于起始波浪和回頭浪都對此 位置影響薄弱，故有大量的細(xì)胞團(tuán)簇沉積于此，如本實用新型的附圖1中的團(tuán)簇細(xì)胞相對 沉積區(qū)5所示。其中"相對沉積"并非指細(xì)胞團(tuán)簇靜止于此處不動，而是細(xì)胞團(tuán)簇并沒有遍 及整個培養(yǎng)袋而運動，僅僅是在該相對沉積區(qū)內(nèi)來回隨波擺動，且深度方向上翻滾更新作 用變?nèi)酢Ｒ虼?，?xì)胞團(tuán)簇并沒有充分分散于培養(yǎng)介質(zhì)中，其而該顯然降低了細(xì)胞對溶解氧和 培養(yǎng)介質(zhì)的利用率。
[0006] 本實用新型的目的是要解決上述細(xì)胞團(tuán)簇沉積的問題，同時，本實用新型還希望 能提供具有更強(qiáng)造浪能力和浪型更豐富可調(diào)的搖動平臺。 【實用新型內(nèi)容】
[0007] 本實用新型提供了一種用于生物反應(yīng)器的搖動平臺，其包括固定平臺（2)和設(shè)置 于該固定平臺（2)的一側(cè)的第一活動平臺（1)，其中，第一活動平臺（1)能相對于固定平臺 (2)所在的平面成正角或負(fù)角上下?lián)u動。
[000引本文中，所述正角是指活動平臺位于固定平臺所在的平面上方時所成的角，所述 負(fù)角是指活動平臺位于固定平臺所在的平面下方所成的角。
[0009] 在本實用新型的優(yōu)選實施方案中，所述固定平臺（2)的兩側(cè)分別設(shè)有第一活動平 臺（1)和第二活動平臺（r)，二者W各自獨立的角度和頻率相對于固定平臺（2)所在的平 面成正角或負(fù)角上下?lián)u動。
[0010] 在本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)選實施方案中，所述第一活動平臺（1)和第二活動平臺 (r)各自獨立與所述固定平臺（2)通過軸（7)可轉(zhuǎn)動式連接。
[0011] 在本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)選實施方案中，所述第一活動平臺（1)和第二活動平臺 (r)同向搖動或反向搖動。
[0012] 在本實用新型的優(yōu)選實施方案中，還可W省略掉所述固定平臺（2)，由此將所述第 一活動平臺（1)和第二活動平臺（r)比鄰設(shè)置。優(yōu)選地，所述第一活動平臺（1)和所述第 二活動平臺（r)各自獨立地在電機(jī)和傳動裝置推動下做上下往復(fù)搖動。
[0013] 用于推動本實用新型中的活動平臺上下?lián)u動的機(jī)械裝置都是已知的，不再寶述。
[0014] 在本實用新型的優(yōu)選實施方案中，所述生物反應(yīng)器為柔性袋狀生物反應(yīng)器（3)。
[0015] 本實用新型的優(yōu)點如下：
[0016] 本實用新型的搖動平臺比傳統(tǒng)的曉曉板式搖動平臺和仰邱起坐式搖動平臺，在產(chǎn) 生回頭浪的強(qiáng)度和浪型方面更具優(yōu)勢，強(qiáng)化了氣液表面的更新速率，因此強(qiáng)化了氧氣從氣 相到液相的傳質(zhì)過程，有利于待培養(yǎng)的植物細(xì)胞的生長，也有利于避免細(xì)胞的團(tuán)聚和相對 沉積，因此，實現(xiàn)了很高的細(xì)胞產(chǎn)率。此外，因本實用新型的搖動平臺造浪作用更強(qiáng)，則可W 在更短時間內(nèi)完成預(yù)定產(chǎn)率的細(xì)胞培養(yǎng)，減少了柔性塑料袋的彎折次數(shù)，或者，活動平臺可 抬起更低的角度，減少柔性袋彎折角度，該些益處均能保護(hù)柔性塑料袋更不容易因反復(fù)彎 折或大角度彎折而破損。
【附圖說明】
[0017] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的用于生物反應(yīng)器的仰邱起坐式搖動平臺及其上的柔性袋狀 生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中虛線所示為活動平臺的另一極限位置，下同。
[0018] 圖2是一種類型的本實用新型的用于生物反應(yīng)器的搖動平臺及其上的柔性袋狀 生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中活動平臺與固定平臺所在平面成正角。
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