CN112522081B - 一种细胞培养皿灌流装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物发酵技术领域，且公开了一种细胞培养皿灌流装置，包括标准皿，标准皿的上方设置有密封盖，密封盖的右侧设置有进液管，密封盖的左侧设置有出液管，密封盖的上方设置有控温器，控温器的右侧上方设置有流量阀，流量阀的上方活动连接有进气管，进气管的下端活动连接有并联器，并联器的下方管路连接有曝气板，密封盖的中部设置有排气泵，排气泵的上方管路连接有回气轮。该细胞培养皿灌流装置，通过排气泵控制排气，流经回气轮间歇泵出回气从曝气头由截留纤维管内向外冒出，将截留纤维管外截留的细胞及产物反复清洗，从而有效防止截留纤维管堵塞，提高培养密度，为增加灌流流量提供基础。

Description

一种细胞培养皿灌流装置
技术领域
本发明涉及生物发酵技术领域，具体为一种细胞培养皿灌流装置。
背景技术
灌流培养工艺是一种常用的发酵工艺，多采用搅拌式细胞培养系统，也可采用管式系统。在细胞培养过程中，不断向反应器灌流培养液，同时以相同流量流出，使得生产过程无需打开反应器，提供了一个较恒定的培养环境，因而发酵密度高，污染风险低。但这种反应器普遍用于工业生产，密封性好，容量大，在实验室使用时，难于取样检测，且实验周期长，成本高，传统的细胞培养皿外接的灌流设备其搅拌性能和细胞截流性能差，导致细胞密度小，细胞生长效率低，实验误差大。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种细胞培养皿灌流装置，具备良好的参数控制和细胞培养密度优点，解决了上述背景技术中的问题。
（二）技术方案
为实现上述良好的参数控制和细胞培养密度目的，本发明提供如下技术方案：一种细胞培养皿灌流装置，包括标准皿，所述标准皿的上方设置有密封盖，所述密封盖的右侧设置有进液管，所述密封盖的左侧设置有出液管，所述密封盖的上方设置有控温器，所述控温器的右侧上方设置有流量阀，所述流量阀的上方活动连接有进气管，所述进气管的下端活动连接有并联器，所述并联器的下方管路连接有曝气板，所述密封盖的中部设置有排气泵，所述排气泵的上方管路连接有回气轮，所述回气轮的前部设置有叶轮，所述叶轮的后方同轴耦接有发条簧，所述发条簧的外圈活动连接有环形活塞，所述回气轮的前部左侧活动连接有排气管，所述回气轮的后部下方设置有回气管，所述回气管的下端活动连接有曝气头，所述曝气头的外部设置有截留纤维管，所述控温器的中部贯穿密封盖设置有检测管，所述检测管内设置有取样针。
优选的，所述进气管为多支独立气管，每支在流量阀内可独立调节管内流量。
优选的，所述并联器上部设置于控温器内，与进气管相连。
优选的，所述曝气板与标准皿底面形状适配，其上表面均匀设置有若干气孔。
优选的，所述回气轮前部为装有叶轮的圆柱结构，右侧连接排气泵，左侧连接排气管，其后部为装有发条簧和扇形气腔的圆柱结构，内部设置有蓄力至极限位置触发的弹簧扣，其前后部间通过小孔相连。
优选的，所述回气管从回气轮后部扇形气腔连出，经过控温器，下端连接曝气头，连接处设置有防止液体倒灌的单向阀。
优选的，所述截留纤维管左侧连接出液管。
优选的，所述检测管为中空管结构，其下端设置有搅拌叶片。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种细胞培养皿灌流装置，具备以下有益效果：
1、该细胞培养皿灌流装置，通过排气泵控制排气，流经回气轮间歇泵出回气从曝气头由截留纤维管内向外冒出，将截留纤维管外截留的细胞及产物反复清洗，从而有效防止截留纤维管堵塞，提高培养密度，为增加灌流流量提供基础。
2、该细胞培养皿灌流装置，通过不同气体从进气管泵入并联器，经过控温器升温或降温后通过曝气板向培养皿内曝气，对培养皿内的自动搅拌和控温，代替转动的搅拌机构和外部辅助加热，留出反应空间，实现反应器的小型化。
附图说明
图1为本发明主要结构示意图；
图2为本发明出气回气结构示意图；
图3为本发明回气轮结构示意图；
图4为本发明截留纤维管结构示意图；
图5为本发明检测管结构示意图。
图中：1、标准皿；2、密封盖；3、进液管；4、出液管；5、控温器；6、流量阀；7、进气管；8、并联器；9、曝气板；10、排气泵；11、回气轮；12、叶轮；13、发条簧；14、环形活塞；15、排气管；16、回气管；17、曝气头；18、截留纤维管；19、检测管；20、取样针。
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做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。
请参阅图1-5，一种细胞培养皿灌流装置，包括标准皿1，标准皿1的上方设置有密封盖2，密封盖2的右侧设置有进液管3，密封盖2的左侧设置有出液管4，密封盖2的上方设置有控温器5，控温器5的右侧上方设置有流量阀6，流量阀6的上方活动连接有进气管7，进气管7的下端活动连接有并联器8，并联器8的下方管路连接有曝气板9，密封盖2的中部设置有排气泵10，排气泵10的上方管路连接有回气轮11，回气轮11的前部设置有叶轮12，叶轮12的后方同轴耦接有发条簧13，发条簧13的外圈活动连接有环形活塞14，回气轮11的前部左侧活动连接有排气管15，回气轮11的后部下方设置有回气管16，回气管16的下端活动连接有曝气头17，曝气头17的外部设置有截留纤维管18，控温器5的中部贯穿密封盖2设置有检测管19，检测管19内设置有取样针20。
其中，进气管7为多支独立气管，每支在流量阀6内可独立调节管内流量。
其中，并联器8上部设置于控温器5内，与进气管7相连。
其中，曝气板9与标准皿1底面形状适配，其上表面均匀设置有若干气孔。
其中，回气轮11前部为装有叶轮12的圆柱结构，右侧连接排气泵10，左侧连接排气管15，其后部为装有发条簧13和扇形气腔的圆柱结构，内部设置有蓄力至极限位置触发的弹簧扣，其前后部间通过小孔相连。
其中，回气管16从回气轮11后部扇形气腔连出，经过控温器5，下端连接曝气头17，连接处设置有防止液体倒灌的单向阀。
其中，截留纤维管18左侧连接出液管4。
其中，检测管19为中空管结构，其下端设置有搅拌叶片。
工作原理：该细胞培养皿灌流装置，灌流作业时，培养液从进液管3进，经过截留纤维管18，从出液管4出，完成换液。为保证反应速度和环境，控温器5的右侧上方设置有流量阀6，流量阀6的上方活动连接有进气管7，进气管7的下端活动连接有并联器8，并联器8的下方管路连接有曝气板9，根据培养细胞种类不同，选择不同气体从进气管7泵入并联器8，经过控温器5升温或降温后通过曝气板9向培养皿内曝气，实现对培养皿内的自动搅拌和控温，代替转动的搅拌机构和外部辅助加热，留出反应空间。
又排气泵10的上方管路连接有回气轮11，回气轮11的前部设置有叶轮12，叶轮12的后方同轴耦接有发条簧13，发条簧13的外圈活动连接有环形活塞14，回气轮11的前部左侧活动连接有排气管15，回气轮11的后部下方设置有回气管16，容器内出气通过排气泵10控制，流经回气轮11前部从排气管15排出至尾气回收装置，同时驱动叶轮12转动，压缩发条簧13，使回气轮11后部扇形气腔吸气，环形活塞14运动至极限位置后在发条簧13弹力下弹出，将气体从回气管16向下挤出，又回气管16的下端活动连接有曝气头17，曝气头17的外部设置有截留纤维管18，间歇泵出的回气从曝气头17由截留纤维管18内向外将截留纤维管18外截留的细胞及产物反复清洗，从而有效防止截留纤维管18堵塞，提高培养密度，为增加灌流流量提供基础。
该细胞培养皿灌流装置，控温器5的中部贯穿密封盖2设置有检测管19，检测管19内设置有取样针20，培养进行的任意时期，均可通过检测管19进行手动搅拌或是从取样针20取样实验，为观察和实验提供了很大方便。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种细胞培养皿灌流装置，包括标准皿（1），其特征在于：所述标准皿（1）的上方设置有密封盖（2），所述密封盖（2）的右侧设置有进液管（3），所述密封盖（2）的左侧设置有出液管（4），所述密封盖（2）的上方设置有控温器（5），所述控温器（5）的右侧上方设置有流量阀（6），所述流量阀（6）的上方活动连接有进气管（7），所述进气管（7）的下端活动连接有并联器（8），所述并联器（8）的下方管路连接有曝气板（9），所述密封盖（2）的中部设置有排气泵（10），所述排气泵（10）的上方管路连接有回气轮（11），所述回气轮（11）的前部设置有叶轮（12），所述叶轮（12）的后方同轴耦接有发条簧（13），所述发条簧（13）的外圈活动连接有环形活塞（14），所述回气轮（11）的前部左侧活动连接有排气管（15），所述回气轮（11）的后部下方设置有回气管（16），所述回气管（16）的下端活动连接有曝气头（17），所述曝气头（17）的外部设置有截留纤维管（18），所述控温器（5）的中部贯穿密封盖（2）设置有检测管（19），所述检测管（19）内设置有取样针（20）；
所述回气轮（11）前部为装有叶轮（12）的圆柱结构，右侧连接排气泵（10），左侧连接排气管（15），其后部为装有发条簧（13）和扇形气腔的圆柱结构，内部设置有蓄力至极限位置触发的弹簧扣，其前后部间通过小孔相连；
所述回气管（16）从回气轮（11）后部扇形气腔连出，经过控温器（5），下端连接曝气头（17），连接处设置有防止液体倒灌的单向阀，所述截留纤维管（18）左侧连接出液管（4）；
容器内出气通过排气泵（10）控制，流经回气轮（11）前部从排气管（15）排出至尾气回收装置，同时驱动叶轮（12）转动，压缩发条簧（13），使回气轮（11）后部扇形气腔吸气，环形活塞（14）运动至极限位置后在发条簧（13）弹力下弹出，将气体从回气管（16）向下挤出。
2.根据权利要求1所述的一种细胞培养皿灌流装置，其特征在于：所述进气管（7）为多支独立气管，每支在流量阀（6）内可独立调节管内流量。
3.根据权利要求1所述的一种细胞培养皿灌流装置，其特征在于：所述并联器（8）上部设置于控温器（5）内，与进气管（7）相连。
4.根据权利要求1所述的一种细胞培养皿灌流装置，其特征在于：所述曝气板（9）与标准皿（1）底面形状适配，其上表面均匀设置有若干气孔。
5.根据权利要求1所述的一种细胞培养皿灌流装置，其特征在于：所述检测管（19）为中空管结构，其下端设置有搅拌叶片。
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