永磁生物反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)器，具體涉及一種使用磁性固定化酶作酶促反應(yīng)的反應(yīng)器，適用于生物技術(shù)行業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]生物反應(yīng)器是利用酶或細(xì)胞所具有的催化功能，在體外進(jìn)行生化反應(yīng)的裝置系統(tǒng)。生物技術(shù)行業(yè)最早使用的生物反應(yīng)器是發(fā)酵罐，隨著技術(shù)的發(fā)展，固定化酶生物反應(yīng)器也越來(lái)越多地用于工業(yè)化生產(chǎn)。固定化酶在工業(yè)化應(yīng)用方面有諸多優(yōu)點(diǎn)，如可重復(fù)使用、穩(wěn)定性高、不污染產(chǎn)品等。目前，使用固定化酶的生物反應(yīng)器主要有床式、柱式及攪拌式等多種類型。對(duì)于伴隨有PH變化及氣體產(chǎn)生的反應(yīng)而言一般采用攪拌式反應(yīng)器。但是對(duì)于伴隨有沉淀產(chǎn)生的反應(yīng)而言，幾乎所有現(xiàn)有類型的生物反應(yīng)器都不合適。因?yàn)楣潭ɑ敢话闶橇?，反?yīng)生成的粒狀沉淀不易與固定化酶顆粒相分離。解決的辦法是使用磁性固定化酶，將酶蛋白固定在磁性顆粒材料上，采用施加磁場(chǎng)而不是過(guò)濾的方式分離固定化酶與不溶性產(chǎn)物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了使用磁性固定化酶，本實(shí)用新型提供一種永磁生物反應(yīng)器，一方面能夠利用磁性固定化酶進(jìn)行有沉淀產(chǎn)生的反應(yīng)，另一方面易于分離固定化酶和反應(yīng)液。相對(duì)于電磁系統(tǒng)而言，永磁反應(yīng)器更為省電，性能更穩(wěn)定。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種永磁生物反應(yīng)器，包括罐體和磁性攪拌系統(tǒng)。所述磁性攪拌系統(tǒng)由數(shù)根磁棒組件和同等數(shù)量的磁棒套管組件構(gòu)成，所述磁棒可在磁棒套管內(nèi)上下滑動(dòng)，且磁棒可帶動(dòng)磁棒套管在罐內(nèi)作旋轉(zhuǎn)攪拌。
[0006]本反應(yīng)器的PH及溫度控制系統(tǒng)等與普通生物反應(yīng)器等同，在此不作贅述。
[0007]反應(yīng)時(shí)，磁棒組件在磁棒套管內(nèi)上升至罐體液面之上，罐內(nèi)液體中無(wú)磁場(chǎng)。攪拌系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，僅僅行使攪拌功能，使磁性固定化酶顆粒和反應(yīng)液充分混合，催化反應(yīng)進(jìn)行。
[0008]反應(yīng)結(jié)束后，磁棒組件插入磁棒套管并深入罐體內(nèi)部。此時(shí)，磁棒套管外產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁性固定化酶顆粒自動(dòng)吸附到磁棒套管上。此時(shí)，反應(yīng)液可從罐體底部的放料口排出。如此固定化酶與反應(yīng)液輕易分開(kāi)。
[0009]再次反應(yīng)時(shí)，罐體注入反應(yīng)液后，提升磁棒組件，磁棒套管失去磁性。在旋轉(zhuǎn)攪拌的過(guò)程中，磁性固定化酶紛紛從磁棒套管上脫落并與反應(yīng)液混合，催化反應(yīng)進(jìn)行。
[0010]通過(guò)這一過(guò)程，實(shí)現(xiàn)磁性固定化酶的重復(fù)使用。
[0011]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果是，作為磁性固定化酶的專用反應(yīng)罐，不僅可以用于一般的酶促反應(yīng)，也適用于產(chǎn)生大量沉淀的反應(yīng)體系，應(yīng)用范圍更寬廣；另一方面放料過(guò)程無(wú)需過(guò)濾或離心，提高了固定化酶與反應(yīng)液的分離速度，工業(yè)生產(chǎn)效率更高。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是永磁生物反應(yīng)器反應(yīng)時(shí)的縱剖面構(gòu)造圖。
[0013]圖2是永磁生物反應(yīng)器放料時(shí)的縱剖面構(gòu)造圖。
[0014]在圖1和圖2中，1、攪拌電機(jī)；2、十字固定架；3、支架滑塊；4、磁棒固定盤；5、支架滑軌；6、磁棒；7、罐體支架；8、磁棒套管；9、磁棒套管固定盤；10、套管固定軸；11、罐體；12、磁棒套管固定盤；13、放料口 ； 14、套管固定軸鎖緊裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]在圖1和圖2中，攪拌電機(jī)(I)由十字固定架(2)固定在罐體(11)中央上部，所述十字固定架(2 )的兩端是支架滑塊(3 )，所述支架滑塊(3 )連接支架滑軌(5 )并可在支架滑軌(5)內(nèi)上下移動(dòng)，所述支架滑軌(5)固定在罐體支架(7)上。所述十字固定架(2)的另兩端固定在兩個(gè)帶有升降電機(jī)的升降支桿上。所述攪拌電機(jī)(I)下端連接有磁棒固定盤(4 )，所述磁棒固定盤(4)連接磁棒(6)。所述磁棒(6)下方是磁棒套管(8)，所述磁棒套管(8)固定在兩個(gè)套管固定盤(9)上，所述磁棒套管(8)的下端封閉不進(jìn)水，上端開(kāi)口可插入磁棒
(6)，且開(kāi)口的上端位于罐體(11)的最高液面之上。所述套管固定盤(9)穿套在固定軸(10)上，可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，套管固定軸鎖緊裝置(14)從罐外將其鎖緊固定。酶促反應(yīng)時(shí)，所述磁棒(6 )被提升至液面上，罐內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，磁棒(6 )插入罐內(nèi)磁棒套管(8 )，磁性固定化酶則吸附于套管(8)上，并停止攪拌。
[0017]圖1所示的實(shí)施例，是酶促反應(yīng)進(jìn)行時(shí)的狀態(tài)。攪拌系統(tǒng)的磁棒組件移出反應(yīng)液面。兩個(gè)同步升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌電機(jī)(I)提升磁棒組件。攪拌電機(jī)(I)工作時(shí)，磁棒(6)帶動(dòng)磁棒套管(8)在罐內(nèi)旋轉(zhuǎn)，起到攪拌葉片的作用。此時(shí)，由于罐體(11)內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)，磁性固定化酶顆粒與反應(yīng)液混合，催化反應(yīng)進(jìn)行。
[0018]圖2所示的實(shí)施例，是反應(yīng)結(jié)束后的放罐狀態(tài)。兩個(gè)同步升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌電機(jī)
(I)和磁棒組件沿支架支架滑軌(5 )下滑至最低點(diǎn)，磁棒(6 )進(jìn)入磁棒套管(8 )，此時(shí)磁棒套管(8)產(chǎn)生磁性，將磁性固定化酶顆粒吸附到磁棒套管(8)表面。此時(shí)，反應(yīng)液可從放料口
(13)被收集起來(lái)，磁性固定化酶顆粒留在罐體(11)內(nèi)。
[0019]下一次反應(yīng)時(shí)，由罐體(11)頂部加入反應(yīng)液后，由如圖1所示，將磁棒組件上滑至最高處固定。此時(shí)，磁棒套管(8)失去磁性，磁性固定化酶顆粒脫離磁棒套管(8)的表面進(jìn)入反應(yīng)液中，催化反應(yīng)進(jìn)行。從而實(shí)現(xiàn)磁性固定化酶的循環(huán)利用。
[0020]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種永磁生物反應(yīng)器，包括罐體(11)和磁性攪拌系統(tǒng)，其特征是:所述磁性攪拌系統(tǒng)由可上下移動(dòng)的數(shù)根磁棒組件和同等數(shù)量的磁棒套管組件構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁生物反應(yīng)器，其特征是:所述磁棒套管(8)由套管固定盤(4 )安裝于罐體(11)內(nèi)，其下端封閉，上端開(kāi)口供磁棒(6 )插入，且其上端開(kāi)口位于罐內(nèi)最高液面之上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁生物反應(yīng)器，其特征是:所述磁棒(6)由磁棒固定盤(4)固定，由上而下穿套在磁棒套管(8)內(nèi)，可作上下移動(dòng)；所述磁棒固定盤(4)連接攪拌電機(jī)(I)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁生物反應(yīng)器，其特征是:所述攪拌電機(jī)(I)由十字固定架(2 )固定，所述十字固定架(2 )的兩端連接支架滑塊(3 )，另兩端連接升降電機(jī)；所述支架滑塊(3 )可在支架滑軌(5 )內(nèi)上下移動(dòng)，所述支架滑軌(5 )固定在罐體支架(7 )上。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種能夠進(jìn)行固定化酶生化反應(yīng)的永磁生物反應(yīng)器。所述磁性攪拌系統(tǒng)由數(shù)根磁棒組件和同等數(shù)量的磁棒套管組件構(gòu)成，所述磁棒可在磁棒套管內(nèi)上下滑動(dòng)。反應(yīng)時(shí)，所述磁棒組件提升在反應(yīng)液面之上，罐內(nèi)的磁棒套管組件僅僅行使攪拌功能，磁性固定化酶顆粒催化反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，磁棒組件插入磁棒套管中，磁棒套管產(chǎn)生磁性，將磁性固定化酶顆粒吸附到其表面，從而使固定化酶與反應(yīng)液分開(kāi)。反應(yīng)液從放料口排出，磁性固定化酶顆粒留在罐內(nèi)進(jìn)行下一批反應(yīng)。
【IPC分類】C12M1/02, C12M1/40, C12M1/42
【公開(kāi)號(hào)】CN204779608
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520441236
【發(fā)明人】金彩科, 鄭誠(chéng)
【申請(qǐng)人】深圳市紅莓生物科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年6月25日