CN107523500A - 一种三合一生物反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三合一生物反应器，包括罐体、控制柜、连接罐体和控制柜的管路系统，还包括搅拌电机，搅拌电机的输出端设有轴连件，轴连件可拆卸的连接有伸入罐体内部的旋转轴，旋转轴上设有桨叶；还设有通气管，通气管的一端伸入至罐体内部，通气管的另一端设置在罐体的外部，通气管的另一端连接至深层通气装置上。本发明的生物反应器能够满足全悬浮培养、微载体培养、片状载体培养几种工艺，并且安装组合简单，便于细胞培养工艺摸索，在细胞培养领域中的应用范围较广，降低工艺不确定带来的技术和投资风险。

Description

一种三合一生物反应器
技术领域
本发明涉及生物细胞培养技术领域，具体涉及一种适用于多工艺细胞培养的三合一生物反应器。
背景技术
细胞培养技术可以由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或者极少分化的多细胞，通过细胞培养得到大量的细胞或者其代谢产物，大多数生物产品都需要进行细胞培养，细胞培养技术是生物技术中核心基础的技术。细胞生长需要在密封的培养罐或者反应器内进行，避免外界菌尘感染，为了提供细胞生长必须的氧气，需要向反应罐中输送氧气。
目前，常用的细胞培养工艺主要有三种：全悬浮培养、微载体培养、片状载体培养。这三种工艺对反应器的高径比、搅拌系统等均有不同要求；目前市场上只有适用于一种或者两种细胞培养工艺的生物反应器系统。当不确定工艺时，则可能需要采购多台反应器以满足不同工艺需求，或者采购了工艺不合适的反应器导致浪费。
发明内容
本发明提供一种三合一生物反应器，该反应器能够进行全悬浮细胞培养、微载体细胞培养、片状载体细胞培养三种工艺，满足不同的细胞培养需求。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种三合一生物反应器，包括罐体、控制柜、连接所述罐体和控制柜的管路系统，还包括搅拌电机，所述搅拌电机的输出端设有轴连件，所述轴连件可拆卸的连接有伸入所述罐体内部的旋转轴，所述旋转轴上设有桨叶；
还设有通气管，所述通气管的一端伸入至所述罐体内部，所述通气管的另一端设置在所述罐体的外部，所述通气管的另一端连接至深层通气装置上。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述桨叶为推进式桨叶，在所述旋转轴上至少包括一组桨叶，每一组所述桨叶至少包括两片叶片，所述通气管伸入所述罐体内部的一端低于所述桨叶。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述桨叶为离心式桨叶，所述桨叶设置在所述旋转轴的上部，所述桨叶包括三个管状桨叶片，所述通气管设置在所述罐体外部的一端设置在所述旋转轴的内部，所述通气管设置在所述罐体内部的一端设置在所述罐体的底部。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，还包括固定床，所述固定床包括底座和设置在所述底座上的支架，所述固定床放置在所述罐体中。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述支架上设有第一筛片和第二筛片，所述第一筛片低于所述桨叶，所述第二筛片近所述底座，所述第一筛片和第二筛片间为载体。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述第一筛片和第二筛片的外周设有弹性密封圈，所述弹性密封圈与所述罐体内壁接触。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述第一筛片和第二筛片的孔径为1-6mm。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述管路系统包括：夹套循环管路、灭菌管路、通气管路、进料管路、出料管路。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述控制柜上设有参数控制面板，所述参数控制面板控制的参数包括：温度、pH、DO、搅拌系统、通气系统、灭菌系统。
本发明的有益效果是:
本发明的生物反应器能够满足全悬浮培养、微载体培养、片状载体培养几种工艺，并且安装组合简单，便于细胞培养工艺摸索，在细胞培养领域中的应用范围较广，降低工艺不确定带来的技术和投资风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是实施例1中的结构示意图；
图3是实施例2中的结构示意图；
其中：1-罐体，2-控制柜，3-管路系统，5-通气管，101-顶盖，102-搅拌电机，103-轴连件，104-旋转轴，401-推进式桨叶，402-离心式桨叶，601-底座，602-支架，701-第一筛网，702-第二筛网，703-弹性密封圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-2所示，本实施例中公开了一种三合一生物反应器，主要结构包括罐体1、控制柜2、连接上述罐体1和控制柜2的管路系统3，上述管路系统3包括：夹套循环管路、灭菌管路、通气管路、进料管路、出料管路。罐体1是细胞生长、繁殖的容器，控制柜2主要是控制系统，上述控制柜上设有参数控制面板，上述参数控制面板控制的参数包括：温度、pH、DO、搅拌系统、通气系统、灭菌系统；通过控制系统对生物反应器过程参数进行手动或者自动控制。
本实施例中的搅拌系统的动力主要是搅拌电机102，上述搅拌电机102的输出端设有轴连件103，上述轴连件103可拆卸的连接有旋转轴104，旋转轴104伸入上述罐体1内部，在罐体1顶部开口处有顶盖101，搅拌电机102设置在顶盖101上，旋转轴104设置在顶盖101的底部。
上述旋转轴104上设有桨叶，在本实施例中，上述桨叶为推进式桨叶401，在上述旋转轴104上至少包括一组桨叶，每一组上述桨叶至少包括两片叶片，推进式桨叶模式适应于全悬浮、微载体培养使用，无需固定床。
为了满足工艺条件，还设有通气管5，上述通气管5的一端伸入至上述罐体1内部，上述通气管5的另一端设置在上述罐体1的外部，上述通气管5的另一端连接至深层通气装置上。
在本实施例中，上述通气管5伸入上述罐体1内部的一端低于上述桨叶。
实施例2
如图1所示，本实施例中公开了一种三合一生物反应器，主要结构包括罐体1、控制柜2、连接上述罐体1和控制柜2的管路系统3，上述管路系统3包括：夹套循环管路、灭菌管路、通气管路、进料管路、出料管路。罐体1是细胞生长、繁殖的容器，控制柜2主要是控制系统，上述控制柜上设有参数控制面板，上述参数控制面板控制的参数包括：温度、pH、DO、搅拌系统、通气系统、灭菌系统；通过控制系统对生物反应器过程参数进行手动或者自动控制。
本实施例中的搅拌系统的动力主要是搅拌电机102，上述搅拌电机102的输出端设有轴连件103，上述轴连件103可拆卸的连接有旋转轴104，旋转轴104伸入上述罐体1内部，在罐体1顶部开口处有顶盖101，搅拌电机102设置在顶盖101上，旋转轴104设置在顶盖101的底部。
如图3所示，在本实施例中，上述桨叶为离心式桨叶402，上述桨叶设置在上述旋转轴104的上部，上述桨叶包括三个管状桨叶片。
为了满足工艺条件，还设有通气管5，上述通气管5的一端伸入至上述罐体1内部，上述通气管5的另一端设置在上述罐体1的外部，上述通气管5的另一端连接至深层通气装置上。离心式桨叶适合片状载体培养工艺。
上述通气管5设置在上述罐体1外部的一端设置在上述旋转轴104的内部，上述通气管5设置在上述罐体1内部的一端设置在上述罐体1的底部。
在片状载体培养工艺还需要固定床，上述固定床包括底座601和设置在上述底座601上的支架602，上述固定床放置在上述罐体1中。
在上述支架602上设有第一筛片701和第二筛片702，上述第一筛片701低于上述桨叶，上述第二筛片702近上述底座，上述第一筛片701和第二筛片702间为载体。
上述第一筛片701和第二筛片702的外周设有弹性密封圈703，上述弹性密封圈703与上述罐体1内壁接触，上述弹性密封圈703增强罐体1内部的密封性能。
在本实施例中，上述第一筛片701和第二筛片702的孔径为1-6mm，当第一筛片701和第二筛片702为4mm最佳。
实施例1和2中的生物反应器能够满足全悬浮培养、微载体培养、片状载体培养几种工艺，并且安装组合简单，便于细胞培养工艺摸索，在细胞培养领域中的应用范围较广，降低工艺不确定带来的技术和投资风险。
在针对全悬浮培养、微载体培养工艺时，装置如实施例1中的结构，当时适用片状载体培养时，将实施例1中的旋转轴快拆下来，将固定床放入罐体内部，然后在轴连件上快速安装实施例2中的旋转轴，安装方便。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种三合一生物反应器，包括罐体、控制柜、连接所述罐体和控制柜的管路系统，其特征在于：还包括搅拌电机，所述搅拌电机的输出端设有轴连件，所述轴连件可拆卸的连接有伸入所述罐体内部的旋转轴，所述旋转轴上设有桨叶；
还设有通气管，所述通气管的一端伸入至所述罐体内部，所述通气管的另一端设置在所述罐体的外部，所述通气管的另一端连接至深层通气装置上。
2.根据权利要求1所述的三合一生物反应器，其特征在于，所述桨叶为推进式桨叶，在所述旋转轴上至少包括一组桨叶，每一组所述桨叶至少包括两片叶片，所述通气管伸入所述罐体内部的一端低于所述桨叶。
3.根据权利要求1所述的三合一生物反应器，其特征在于，所述桨叶为离心式桨叶，所述桨叶设置在所述旋转轴的上部，所述桨叶包括三个管状桨叶片，所述通气管设置在所述罐体外部的一端设置在所述旋转轴的内部，所述通气管设置在所述罐体内部的一端设置在所述罐体的底部。
4.根据权利要求3所述的三合一生物反应器，其特征在于，还包括固定床，所述固定床包括底座和设置在所述底座上的支架，所述固定床放置在所述罐体中。
5.根据权利要求4所述的三合一生物反应器，其特征在于，所述支架上设有第一筛片和第二筛片，所述第一筛片低于所述桨叶，所述第二筛片近所述底座，所述第一筛片和第二筛片间为载体。
6.根据权利要求5所述的三合一生物反应器，其特征在于，所述第一筛片和第二筛片的外周设有弹性密封圈，所述弹性密封圈与所述罐体内壁接触。
7.根据权利要求5所述的三合一生物反应器，其特征在于，所述第一筛片和第二筛片的孔径为1-6mm。
8.根据权利要求1所述的三合一生物反应器，其特征在于，所述管路系统包括：夹套循环管路、灭菌管路、通气管路、进料管路、出料管路。
9.根据权利要求1所述的三合一生物反应器，其特征在于，所述控制柜上设有参数控制面板，所述参数控制面板控制的参数包括：温度、pH、DO、搅拌系统、通气系统、灭菌系统。
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