CN103391996A - 包括摇动装置的生物反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物反应器，其包括呈塑料袋的形式的至少一个反应器容器、用于保持所述至少一个袋的托盘(4)、用于使托盘(4)围绕摇动轴线(2)进行有限的摇动运动的摇动装置。根据本发明，生物反应器包括用于使得托盘(4)能够围绕平行于摇动轴线(2)且与该摇动轴线(2)间隔开的第二轴线(7)摆动的装置(6，7，8，9)。

Description

包括摇动装置的生物反应器

技术领域

本发明涉及生物反应器，其包括呈塑料袋的形式的至少一个反应器容器、用于保持所述至少一个袋的托盘、用于使托盘围绕摇动轴线进行有限的摇动运动的摇动装置。

背景技术

例如，瑞典乌普萨拉的GE医疗以波生物反应器^TM的商标，在大小不同的反应器袋的若干变型中制造上述类型的生物反应器。这种类型的其它生物反应器也是已知的。在此类反应器中，将包含细胞培养介质的袋置于托盘上，托盘又附连到摇动装置上。此装置的摇动运动在细胞培养介质中产生波。这些波提供混合和氧传送，从而产生对于细胞生产来说完美的环境。

袋在两端处被夹到托盘上，为此，托盘包括夹持装置。常常将大小适中的生物反应器放在实验室中的工作台等上。如果无法从两边接近工作台，则要取下使用过的袋或者将新袋放在托盘上的人然后必须把生物反应器倾斜过来，以触到托盘的一侧上的夹具。从人机工程学观点来看，这种倾斜是不合适的，而且对于较矮的人来说，甚至难以触到所述夹具。

取决于待置于托盘上的袋或多个袋的大小，在同一生物反应器中使用大小不同的托盘。对于放在工作台上的生物反应器，从托盘本身的角度看，用于将托盘固定到摇动装置上的器件在一边是看不到的，这使得更换托盘麻烦和耗时。此外，从人机工程学观点看，无法以合适的方式从摇动装置上提起托盘，以及将新托盘放到摇动装置上。

WO 00/66706公开了一种上述类型的生物反应器，其中，托盘可围绕中心轴线向上摆动到竖向位置，以便使混合物在反应器容器中的分层。

本发明的目标是改进上述类型的生物反应器，使得从人机工程学观点看，可按较好的方式应用和更换塑料袋，以及移除和应用托盘。

发明内容

此目标由一种生物反应器实现，其包括呈塑料袋的形式的至少一个反应器容器、用于保持所述至少一个袋的托盘、用于使托盘围绕摇动轴线进行有限的摇动运动的摇动装置、用于使得托盘能够围绕平行于第一轴线且与第一轴线间隔开的第二轴线而摆动到竖直位置的装置。因而，可将生物反应器放在工作台上，使得托盘枢转向工作台的前侧，即，枢转向想要更换反应器容器或托盘的人，由此，从人机工程学观点看，可按合意的方式进行这种更换。而且，可用人机工程学的方式更换托盘。托盘的竖直位置的另一个优点在于，在重力的协助下清空反应器容器中的流体。

在优选实施例中，用于使得托盘能够围绕第二轴线摆动的装置包括至少一个气体弹簧阻尼器。

在第二实施例中，生物反应器包括用于可释放地将托盘锁定在设定位置上的器件。

在优选实施例中，托盘可脱开地附连到中间板上，中间板通过与摇动轴线间隔开的铰链连接件而附连到摇动装置上，并且至少一个气体弹簧阻尼器的一端枢转地附连到中间板上。摇动装置优选地包括摇动平台，中间板通过铰链连接件而附连到摇动平台上，并且至少一个气体弹簧阻尼器枢转地附连到摇动平台上。

可提供轭(yoke)，其在一端上枢转地附连到中间板上，轭的相对端可插入到设置在摇动平台上的锁定器件中，以锁定中间板，以防向下摆动。

在优选实施例中，托盘能够围绕垂直于托盘的平面的轴线而枢转。

附图说明

现在将参照附图来描述本发明，其中；

图1显示根据本发明的第一优选实施例的没有反应器容器的生物反应器的示意性侧视图，

图2示意性地显示图1的生物反应器的后侧透视图，其中，托盘与中间板分开，

图3示意性地显示根据第二优选实施例的生物反应器的侧视图，以及

图4示意性地显示根据第三优选实施例的生物反应器的前侧透视图。

具体实施方式

图1-4中的图中的不同的实施例全部都基于瑞典乌普萨拉的GE医疗以波生物反应器^TM的商标制造的生物反应器。这种生物反应器包括摇动平台1，以及用于使平台1围绕摇动轴线2前后枢转的机构。这个机构和用于控制摇动机构的器件位于壳体3中。在平台1的摇动运动期间，平台在其向上运动结束时与水平面形成角α。因而，平台的后端在–α的角度和+α的角度之间前后移动。这种生物反应器的结构对本领域技术人员是众所周知的，所以不必对其进行进一步的描述，以便使得能够理解本发明。

在已知版本的所述生物反应器中，托盘4可释放地附连到平台1上。在夹持装置5(参见图2和4)的协助下，呈塑料袋(图中未显示)的形式的反应器容器夹持到托盘4上。角α仅为大约12°，这意味着当托盘4与摇动的平台1对齐时，如果反应器放在工作台上，则要取下使用过的袋或者将新袋放在托盘4上的人必须把生物反应器倾斜过来，以触到托盘后侧(在图右边)上的夹具。从人机工程学观点看，这种倾斜是不合适的，而且对于较矮的人来说，甚至难以触到所述夹持装置。

取决于待置于托盘上的袋或多个袋的大小，在同一生物反应器中使用大小不同的托盘4。对于放在工作台上的生物反应器，从托盘本身的角度看，用于将托盘4固定到摇动平台1上的器件在一边是看不到的，这使得更换托盘麻烦和耗时。此外，从人机工程学观点看，无法以合适的方式从摇动平台上提起托盘，以及将新托盘放到摇动平台上。

为了使得能够以人机工程学的方式操纵呈夹到托盘4上的塑料袋的形式的反应器容器，根据本发明的生物反应器包括用于将托盘置于竖直位置上的器件。在图中显示的实施例中，用于将托盘4置于竖直位置上的器件是一对气体弹簧阻尼器6，在图中显示气体弹簧阻尼器处于完全伸展的状态，并且气体弹簧阻尼器使托盘4围绕第二轴线7枢转。在图1中，角β，即，托盘从摇动平台1向上摆动的角，大约为60°。因而在图1和2中，托盘4相对水平面形成角α+β=约72°。在托盘4的这种位置上，想要移除使用过的塑料袋和/或用新塑料袋来更换使用过的塑料袋的人能够容易地接近在托盘的前侧和后侧两者上的夹持装置5。此外，与托盘与摇动平台1对齐时的位置相比，在竖直位置上清空托盘上的塑料袋更容易，因为托盘的竖直位置上重力的影响较大。而且从人机工程学观点看，当托盘置于其竖直位置上时，想要更换托盘的人的工作位置是可接受的。在竖直位置上，角α+β优选在60°和90°之间。

在显示的实施例中，托盘4通过中间板8间接地附连到摇动平台1上，中间板8承载一对气体弹簧阻尼器6，并且中间板8的前端铰接到摇动平台1的前端上。如在图2和4中可看到的那样，摇动平台1具有用于在中间板的向下折的位置上容纳气体弹簧阻尼器6的伸长的贯穿开口9。在中间板的向下折的位置上，气体弹簧阻尼器与摇动平台的铰链连接部将比气体弹簧阻尼器和中间板之间的铰链连接部更靠近摇动平台的平面。因而，在中间板的向下折的位置上，气体弹簧阻尼器将以远离中间板和摇动平台的力起作用，即所谓的偏心(over-center)安装。在中间板的向下折的位置上，气体弹簧阻尼器因而用来将中间板和摇动平台保持在一起。首先当中间板已经向上移动小段距离时，气体弹簧阻尼器用来使中间板移动到图中显示的其端部位置。气体弹簧阻尼器的力应使得完整的反应器容器自动地或者在非常小的人力的协助下夹持到其上的托盘4将移动到图1中显示的端部位置。

为了使得托盘4能够由不同的托盘代替，中间板8设有类似于设置在波生物反应器?的摇动平台上的快速联接件的快速联接件。当然对提供托盘和中间板提供其它类型的协作元件来建立快速联接是可行的。

在图3中，示意性地公开第二优选实施例。这个实施例仅在以下方面不同于根据图1和2的实施例，即，存在用于将中间板锁定在设定位置上的器件10-12。在所有其它方面，根据图3的生物反应器都类似于参照图1和2所描述的生物反应器，而且对根据第一和第二实施例的生物反应器中的相同元件提供相同的参考标号。用于将中间板锁定在设定位置上的器件由在摇动板1上沿向后方向延伸的两个直立凸缘11组成。各个直立凸缘具有沿着凸缘延伸的一排向上开口的开口12。U形轭10具有铰接到中间板上的支腿，并且在尺寸上设置成装配在凸缘11中的开口12中。开口12构造成克服气体弹簧阻尼器6的作用，将轭保持在开口中。

在根据图3的实施例中，省去气体弹簧阻尼器，并且仅依赖锁定器件10-12来将托盘保持在竖直位置上是可行的。

在图4中，示意性地公开第三优选实施例。这个实施例仅在以下方面不同于参照图1和2所描述的实施例，即，托盘4附连到中间板上，中间板可围绕垂直于中间板的平面的第三轴线13枢转。对根据第一和第三实施例的相同元件提供相同的参考标号。形成第三轴线13的可枢转连接件可为从中间板延伸到托盘4中的孔中的枢转臂。在释放快速联接，以及使托盘4移出中间板的平面之后，托盘4可围绕轴线13，例如沿图4中的箭头指示的方向，枢转到图4中的虚线指示的位置。在这种位置上，附连到托盘4上的塑料袋中的液体将积聚在角落中。因而，与根据图1-3的实施例中的情况相比，使托盘4围绕第三轴线13摆动的可能性使得能够更彻底地清空反应器容器。

可在几方面修改显示的实施例，而不偏离本发明的范围。例如，不必具有两个气体弹簧阻尼器，一个居中的气体弹簧阻尼器可能就足够了。可使用图3中显示的锁定装置之外的其它锁定装置。例如，可使用使得用户能够将气体弹簧阻尼器锁定在任何设定位置上的可锁定气体弹簧阻尼器。气体弹簧阻尼器可通过可容易地释放的连接件而直接连接到托盘上，然后托盘可通过可容易地释放的连接件而附连到摇动平台的前侧上。不是以偏心的方式安装气体弹簧阻尼器，可通过搭扣连接件将中间板可释放地锁定到摇动平台上，搭扣连接件能够通过可从生物反应器的前侧促动的机构释放。可消除摇动平台，并且气体弹簧阻尼器的后端然后附连到摇动机构的其它部件上。因此本发明的范围不应受描述的实施例限制，而是仅由所附权利要求的内容限制。

Claims (7)

1.一种生物反应器，包括呈塑料袋的形式的至少一个反应器容器、用于保持所述至少一个袋的托盘(4)、用于使所述托盘(4)围绕摇动轴线(2)进行有限的摇动运动的摇动装置，其特征在于用于使得所述托盘(4)能够围绕平行于所述摇动轴线(2)且与所述摇动轴线(2)间隔开的第二轴线(7)摆动的装置(6，7，8，9)。

2.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，用于使得所述托盘(4)能够围绕第二轴线摆动的所述装置(6，7，8，9)包括至少一个气体弹簧阻尼器(6)。

3.根据权利要求2所述的生物反应器，其特征在于，所述生物反应器包括用于可释放地将所述托盘锁定在设定位置上的器件(10-12)。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的生物反应器，其特征在于，所述托盘(4)可脱开地附连到中间板(8)上，所述中间板通过定位成与所述摇动轴线(1)间隔开的铰链连接件(7)而附连到所述摇动装置上，并且所述至少一个气体弹簧阻尼器(6)的一端枢转地附连到所述中间板上。

5.根据权利要求4所述的生物反应器，其特征在于，所述摇动装置包括摇动平台(1)，所述中间板(8)通过铰链连接件(7)而附连到所述摇动平台上，并且所述至少一个气体弹簧阻尼器(6)枢转地附连到所述摇动平台上。

6.根据权利要求3和权利要求5所述的生物反应器，其特征在于，轭(10)在一端上枢转地附连到所述中间板(8)上，所述轭的相对端能够插入到设置在所述摇动平台(1)上的锁定器件(11，12)中，以将所述中间板锁定在一个或多个设定位置上。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的生物反应器，其特征在于，所述托盘(4)能够围绕垂直于所述托盘(4)的平面的轴线(13)枢转。

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