一種圓盤式生物反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于生物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的生物反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]利用植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞、酵母和微藻等生物細(xì)胞進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，可以快速獲得大量蛋白質(zhì)、多糖、脂類、維生素、色素等高價(jià)值活性物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、藥品、飼料、生物能源和生物材料等領(lǐng)域。近幾十年來，生物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)研究成為全球熱點(diǎn)，世界各國都投入大量資金用于生物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)獲取代謝產(chǎn)物的研究。高效研發(fā)生物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)代謝產(chǎn)品需要有一個(gè)高效的生物反應(yīng)器。
[0003]按形狀分類，研究常用的生物反應(yīng)器有平板式(參見公開號(hào)為CN102864070A的中國專利申請(qǐng))、橢球式(參見公開號(hào)為CN102250756B的中國專利申請(qǐng))、管道式(參見公開號(hào)為CN203625378 U的中國專利申請(qǐng))、跑道式(參見公開號(hào)為CN202246641U的中國專利申請(qǐng))和掛袋式(參見公開號(hào)為CN1718720A、CN102071133A和CN102220242A的中國專利申請(qǐng))等。這些反應(yīng)器能夠一定程度上有效控制環(huán)境條件，減少能量耗損。但是存在懸浮細(xì)胞液混合不均勻，易出現(xiàn)死角，不利于建立懸浮細(xì)胞生長模型等缺陷。法國科學(xué)家Jeremy PROVOST(2006)提出了圓盤攪拌式生物細(xì)胞培養(yǎng)裝置，提高了懸浮細(xì)胞液的混合，但是該反應(yīng)器需要機(jī)械攪拌提供動(dòng)力，復(fù)雜且耗費(fèi)能量。同時(shí)，該裝置不能耐受高溫高壓，易被雜菌污染，不利于懸浮細(xì)胞長時(shí)間連續(xù)培養(yǎng)。
[0004]因此，對(duì)于掌握懸浮細(xì)胞生長規(guī)律、高效研發(fā)懸浮細(xì)胞代謝產(chǎn)品，有必要設(shè)計(jì)一種循環(huán)徹底、無菌可控、建模方便的生物反應(yīng)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種簡單節(jié)能的懸浮細(xì)胞培養(yǎng)生物反應(yīng)器，使懸浮細(xì)胞液循環(huán)徹底、不留死角，可以連續(xù)培養(yǎng)，方便建立生長、代謝模型。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種圓盤式生物反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括空心圓盤體、圓盤進(jìn)氣口、圓盤出口和圓盤出口蓋，所述圓盤進(jìn)氣口在所述空心圓盤體底部一側(cè)，所述圓盤出口在所述空心圓盤體頂部，所述圓盤出口蓋與所述圓盤出口相連，所述圓盤出口蓋設(shè)置有出氣連接口，所述空心圓盤體用于細(xì)胞懸浮培養(yǎng)，氣體通過所述圓盤進(jìn)氣口進(jìn)入所述空心圓盤體在懸浮細(xì)胞液中上升，懸浮細(xì)胞在所述空心圓盤體氣流進(jìn)氣口一側(cè)因氣升力作用上升，懸浮細(xì)胞在所述空心圓盤體另一側(cè)因重力作用下降，所述圓盤式生物反應(yīng)器通過氣升力與重力的雙重作用實(shí)現(xiàn)懸浮細(xì)胞液循環(huán)。
[0007]較優(yōu)地，所述圓盤出口蓋上安裝設(shè)置連接口，包括懸浮細(xì)胞接種連接口、營養(yǎng)液加入連接口、懸浮細(xì)胞液收獲連接口和監(jiān)測(cè)探頭連接口。
[0008]較優(yōu)地，在所述圓盤式生物反應(yīng)器外圍設(shè)置水浴缸體，所述空心圓盤體被所述水浴缸體包圍，所述水浴缸體包括進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和出水口之間連接循環(huán)水管，設(shè)置循環(huán)水栗和加熱或制冷裝置。
[0009]較優(yōu)地，所述圓盤進(jìn)氣口連接設(shè)置氣體混合裝置和氣體流速控制裝置。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提出了一種新型的懸浮細(xì)胞培養(yǎng)生物反應(yīng)器，具體而言，該反應(yīng)器具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)懸浮細(xì)胞液在氣升力與重力的雙重作用下進(jìn)行循環(huán)，簡單節(jié)能；(2)通過空心圓盤設(shè)計(jì)，懸浮細(xì)胞液循環(huán)混合徹底，不留死角；(3)光源可以垂直照射空心圓盤體，便于研究光在懸浮細(xì)胞液中的吸收和建立懸浮細(xì)胞光響應(yīng)模型；(4)可以實(shí)現(xiàn)多面光照，增加光照比表面積，提高懸浮細(xì)胞密度；(5)可以改變所述圓盤出口蓋上的連接口設(shè)置，靈活性高；(6)便于采用耐受高溫高壓材料，有利于無雜菌長時(shí)間連續(xù)培養(yǎng)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型圓盤式生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型圓盤式生物反應(yīng)器循環(huán)原理示意圖。
[0013]圖中1.水浴缸體，2.空心圓盤體，3.進(jìn)水口，4.出氣連接口，5.營養(yǎng)液加入連接口，6.監(jiān)測(cè)探頭，7.圓盤進(jìn)氣口，8.出水口，9.圓盤出口，10.圓盤出口蓋，11.懸浮細(xì)胞液收獲連接口，12.懸浮細(xì)胞接種連接口。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0015]參見圖1，一種較優(yōu)的圓盤式生物反應(yīng)器，所述反應(yīng)器采用耐受高溫高壓材質(zhì)，其組成包括水浴缸體(1)、空心圓盤體(2)、圓盤進(jìn)氣口(7)、圓盤出口(9)、圓盤出口蓋(10)，所述水浴缸體(1)包括進(jìn)水口( 3 )和出水口( 8 )，所述圓盤出口蓋(10 )設(shè)置有出氣連接口( 4)、營養(yǎng)液加入連接口(5)、懸浮細(xì)胞液收獲連接口(11)，懸浮細(xì)胞接種連接口(12)和監(jiān)測(cè)探頭(6 )。所述空心圓盤體(2 )被所述水浴缸體(1)包圍，所述圓盤進(jìn)氣口( 7 )在所述空心圓盤體
(2)底部一側(cè)，所述圓盤出口(9)在所述空心圓盤體(2)頂部，所述圓盤出口蓋(10)與所述圓盤出口(9)相連。所述空心圓盤體(2)用于細(xì)胞懸浮培養(yǎng)。所述進(jìn)水口(3)和出水口(8)之間可以連接循環(huán)水管、設(shè)置循環(huán)水栗和加熱或制冷裝置，從而控制反應(yīng)器溫度。所述圓盤進(jìn)氣口(7)可以連接設(shè)置氣體混合裝置和氣體流速控制裝置，從而控制通入反應(yīng)器的氣體組成和流速。
[0016]參見圖2，氣體通過所述圓盤進(jìn)氣口( 7)進(jìn)入所述空心圓盤體(2)在懸浮細(xì)胞液中上升，從所述圓盤出口蓋(10)上的出氣連接口(4)排出。懸浮細(xì)胞在所述空心圓盤體(2)氣流一側(cè)因氣升力作用上升，懸浮細(xì)胞在所述空心圓盤體(2)沒有氣流一側(cè)因重力作用下降，所述圓盤式生物反應(yīng)器通過氣升力與重力的雙重作用實(shí)現(xiàn)懸浮細(xì)胞液循環(huán)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種圓盤式生物反應(yīng)器，其特征是:包括空心圓盤體、圓盤進(jìn)氣口、圓盤出口和圓盤出口蓋，所述圓盤進(jìn)氣口在所述空心圓盤體底部一側(cè)，所述圓盤出口在所述空心圓盤體頂部，所述圓盤出口蓋與所述圓盤出口相連，所述圓盤出口蓋設(shè)置有出氣連接口。2.如權(quán)利要求1所述的圓盤式生物反應(yīng)器，其特征是:所述圓盤出口蓋上安裝設(shè)置連接口，包括懸浮細(xì)胞接種連接口、營養(yǎng)液加入連接口、懸浮細(xì)胞液收獲連接口和監(jiān)測(cè)探頭連接□ ο3.如權(quán)利要求1所述的圓盤式生物反應(yīng)器，其特征是:在所述圓盤式生物反應(yīng)器外圍設(shè)置水浴缸體，所述空心圓盤體被所述水浴缸體包圍，所述水浴缸體包括進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和出水口之間連接循環(huán)水管，設(shè)置循環(huán)水栗和加熱或制冷裝置。4.如權(quán)利要求1所述的圓盤式生物反應(yīng)器，其特征是:所述圓盤進(jìn)氣口設(shè)置氣體混合裝置和氣體流速控制裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種用于生物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的圓盤式生物反應(yīng)器，包括空心圓盤體、圓盤進(jìn)氣口、圓盤出口、圓盤出口蓋。圓盤進(jìn)氣口在空心圓盤體底部一側(cè)，圓盤出口在空心圓盤體頂部，圓盤出口蓋與圓盤出口相連，圓盤出口蓋設(shè)置有出氣連接口和其他連接口。空心圓盤體用于細(xì)胞懸浮培養(yǎng)，氣體通過圓盤進(jìn)氣口進(jìn)入空心圓盤體在懸浮細(xì)胞液中上升，懸浮細(xì)胞在空心圓盤體進(jìn)氣口一側(cè)因氣升力作用上升，在另一側(cè)因重力作用下降，通過氣升力與重力的雙重作用實(shí)現(xiàn)懸浮細(xì)胞液循環(huán)，簡單節(jié)能，懸浮細(xì)胞液循環(huán)徹底，不留死角。該反應(yīng)器靈活性高，有利于無雜菌長時(shí)間連續(xù)培養(yǎng)。
【IPC分類】C12M1/04, C12M3/02, C12M1/36
【公開號(hào)】CN205133628
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520814153
【發(fā)明人】金劍, 康文麗
【申請(qǐng)人】金劍
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日