CN114181287A - 一种dna病毒疫苗的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种DNA病毒疫苗的制备方法，步骤：对DNA病毒的遗传物质进行测序，确定该DNA病毒自身特有的蛋白质对应的特有DNA序列；选取工程细菌；从DNA病毒的遗传物质中截取特有DNA序列，将其导入工程细菌内；采用特有发酵设备对导入病毒特有DNA序列的工程细菌进行发酵培育，使工程细菌的数量增长；对完成发酵培育的工程细菌进行破碎，使工程细菌完成破碎；从破碎后的工程细菌内提取DNA病毒特有的蛋白质；提取DNA病毒特有的蛋白质，制备相应的DNA病毒疫苗；使用特有发酵设备具体包括支架、罐体、第一温度控制模块、第二温度控制模块、PH值控制模块、培养液加入装置、压力控制模块、含氧量控制模块、缓冲罐和废液收集罐；提高DNA病毒疫苗的安全性和稳定性。

Description

一种DNA病毒疫苗的制备方法
技术领域
本发明属于疫苗制备技术领域，具体涉及一种DNA病毒疫苗的制备方法。
背景技术
病毒是由一个核酸分子与蛋白质构成的非细胞形态，靠寄生生活的介于生命体及非生命体之间的有机物种。病毒寄生在人体或动物体内，使人体或动物致病。病毒主要由遗传物质和蛋白质形成的衣壳形成，蛋白质衣壳包裹在遗传物质的外侧；根据遗传物质的不同，病毒分为DNA病毒和RNA病毒。目前用于预防病毒最有效的方法是向人体或动物注射疫苗，使人体或动物体内的免疫系统内产生抗体，对病毒形成免疫。目前常见的疫苗为灭活疫苗，灭活疫苗是采用一定的技术手段，使病毒失去毒性，将病毒注入人体或动物体内，人体或动物体内的免疫系统对灭活病毒吞噬产生相应的抗体。从而使人体或动物体对该病毒形成免疫。灭活疫苗具有一定风险，当灭活疫苗灭活不彻底时，注入人体的病毒具有一定毒性，直接使注射的人体或动物体犯病。
随着对病毒的研究的不断伸入，研究发现：不同病毒的衣壳内具有病毒自身特有的蛋白质，自身特有的蛋白质对应遗传物质特有的DNA或RNA序列。随着基因技术的快速发展，能准确的测出病毒遗传物质DNA的排序，确定病毒特有的蛋白质对应的DNA序列。将该技术应用于疫苗的开发中，用于提高疫苗的安全性和稳定性。
发明内容
为了提高DNA病毒疫苗的安全性和稳定性，本发明提供了一种DNA病毒疫苗的制备方法；为了实现上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：
一种DNA病毒疫苗的制备方法，步骤：
（1）对DNA病毒的遗传物质进行测序，确定该DNA病毒自身特有的蛋白质对应的特有DNA序列；
（2）选取工程细菌；从DNA病毒的遗传物质中截取特有DNA序列，采用基因工程技术，将其导入工程细菌内；
（3）采用特有发酵设备对导入病毒特有DNA序列的工程细菌进行发酵培育，使工程细菌的数量增长；
（4）对完成发酵培育的工程细菌进行破碎，使工程细菌完成破碎；从破碎后的工程细菌内提取DNA病毒特有的蛋白质；
（5）根据提取DNA病毒特有的蛋白质，制备相应的DNA病毒疫苗；
在步骤3中，使用的特有发酵设备具体包括支架、罐体、第一温度控制模块、第二温度控制模块、PH值控制模块、培养液加入装置、压力控制模块、含氧量控制模块、缓冲罐和废液收集罐；
所述罐体设置在所述支架上；在所述罐体内设置有生物滤膜，所述生物滤膜用于将所述罐体分隔成上腔室和下腔室；所述生物滤膜用于将培养液滤出；所述罐体的一侧设置有排菌管，所述排菌管的一端与所述上腔室连通；
所述第一温度控制模块、含氧量控制模块和压力控制模块分别设置在罐体上，所述第一温度控制模块用于调节和控制所述罐体内温度；所述含氧量控制模块用于调节所述罐体内培养液内含氧量；所述压力控制模块用于调节所述罐体内的气体压力；
所述缓冲罐通过管道分别与所述培养液加入装置和罐体的上腔室连接，所述第二温度控制模块和PH值控制模块分别设置在缓冲罐上；所述第二温度控制模块用于检测所述缓冲罐内的温度；所述PH值控制模块用于调整所述缓冲罐内培养液的PH值；
所述废液收集罐通过管道与所述罐体的下腔室连通，在所述废液收集罐与罐体之间的管道上设置有第一控制阀。
本发明DNA病毒疫苗的制备方法的有益效果：
（1）将DNA病毒特有的DNA序列导入工程细菌体内，通过培养工程细菌，使工程细菌快速长大和繁殖，工程菌在长大过程中，根据植入的DNA病毒序列，在工程细菌内产生大量DNA病毒特有的蛋白质；将工程细菌破碎，提出该DNA病毒特有的蛋白质制备成疫苗；将该疫苗注入人体或动物体内，人体或动物体内的免疫系统对该蛋白质吞噬并 形成抗体；使人体或动物体对该DNA病毒具有免疫能力；从而避免将灭活的病毒注入人体或动物体内，解决灭活不彻底时，注入人体的病毒具有一定毒性，直接使注射的人体或动物体犯病的问题。
（2）该DNA病毒疫苗的制备方法采用该特有的发酵设备，将培养液加入培养液加入装置内，使培养液混合均匀并消毒后流入缓冲罐内，在缓冲罐内对培养液的PH值和温度进行调整；使培养液的PH值和温度符合要求，并导入罐体内，通过在罐体上设置第一温度控制模块、含氧量控制模块和压力控制模块，使罐体内的温度、压力和含氧量符合工程细菌生长和繁殖的要求；有利于工程细菌的快速生长和繁殖；在罐体内设置生物滤膜，生物滤膜对罐体内进行过滤，使工程细菌拦阻在上腔室内，培养液被过滤至下腔室内；便于对工程细菌的培养液的更换，有利于工程细菌的快速长大和繁殖。
进一步地，所述培养液加入装置包括培养液加入罐体、第一搅拌机构和灭菌机构；在所述培养液加入罐体的上端设置有进料管，在缓冲罐与培养液加入罐体之间的管道上分别设置有第二控制阀和单向阀；所述第二控制阀位于所述单向阀靠近所述培养液加入罐体的一侧，所述单向阀从所述培养液加入罐体流向缓冲罐单向导通；所述第一搅拌机构包括第一电机、第一转动轴和第一搅拌叶片，用于对所述培养液加入罐体的物料搅拌均匀；所述灭菌机构包括第一压力传感器、加热丝、第一温度传感器和第一处理器，所述第一压力传感器和第一温度传感器分别设置在所述培养液加入罐体内，所述加热丝螺旋镶嵌在所述培养液加入罐体内，所述第一压力传感器、第一温度传感器和加热丝分别与所述第一处理器电信号连接。
有益效果：将培养液加入培养液加入罐体内，通过第一搅拌机构搅拌，使加入培养液加入罐体内培养液混合均匀；培养液混合均匀后，加热丝开始时加热，使培养液加入罐体内的温度和压强分别达到118~125℃，0.2~0.25MPa；对培养液进行消毒处理，消灭培养液其他病毒或细菌，减少其他细菌或病毒对工程细菌的影响，有利于工程细菌的快速长大和繁殖。
进一步地，所述缓冲罐包括缓冲罐体、第一活塞和第一气缸；所述第一活塞设置在所述缓冲罐体内，所述第一活塞相对所述缓冲罐体内侧壁密封滑动连接；所述第一活塞与缓冲罐体围合形成腔室，所述第二温度控制模块用于检测所述腔室内培养液温度，所述PH值控制模块用于调节所述腔室内培养液PH值。
有益效果：将缓冲罐设置成缓冲罐体、第一活塞和第一气缸，通过第一气缸驱动第一活塞密封滑动，改变第一活塞与缓冲罐体围合形成的腔室的大小，实现将培养液从缓冲罐加入罐体内；通过严格控制第一气缸的伸缩速度，精准控制培养液向罐体内的加入速度，防止加入速度过快，造成对罐体内生物滤膜的冲击，降低生物滤膜的使用寿命。
进一步地，所述第二温度控制模块包括第二温度传感器和第二处理器，所述第二温度传感器镶嵌在所述腔室的内侧壁上，所述第二温度传感器和第一气缸分别与所述第二处理器电信号连接。
有益效果：第二温度传感器检测缓冲罐内培养液的温度，并将电信号传递给第二处理器，经过第二处理器的分析处理后，当温度符合要求后，向第一气缸发出解锁指令，第一气缸驱动第一活塞密封滑动；从而防止从缓冲罐内向罐体内加入的培养液的温度过高或过低，对罐体内原有培养液的温度产生大幅度冲击，改变工程细菌的生存环境，有利于工程细菌的快速长大或繁殖。
进一步地，所述PH值控制模块包括PH传感器、盐酸存储罐和氢氧化钠储存罐，分别在所述盐酸存储罐和氢氧化钠储存罐内分别设置有第二活塞和第二气缸，所述第二活塞分别与盐酸存储罐或氢氧化钠储存罐围合形成存储室，所述PH传感器镶嵌在缓冲罐体的内侧壁上，所述PH传感器、第二气缸分别与所述第二处理器之间电信号连接。
有益效果：PH传感器检测缓冲罐内培养液的PH值，并产生电信号传递给第二处理器，经过第二处理器的分析处理后，通过第二气缸驱动第二活塞，向缓冲罐内加入盐酸或氢氧化钠，使培养液的PH值符合加入要求；PH值一般控制在5~8。
进一步地，所述第一温度控制模块包括第三温度传感器、第三处理器和半导体加热片，所述第三温度传感器设置在所述罐体的内侧面上；在所述罐体内设置环形铁板，所述半导体加热片缠绕在所述环形铁板的外表上，所述第三温度传感器和半导体加热片分别与第三处理器电信号连接；所述压力控制模块包括排气管和单向压力阀，所述排气管的下端固定在所述罐体的上端部，所述单向压力阀设置在排气管上。
有益效果：第三温度传感器检测罐体内温度，产生电信号，并传递给第三处理器，经过第三处理器的分析处理后，向半导体加热片发出指令，半导体加热片加热或制冷，使罐体温度维持在一定范围内32~42℃，使工程细菌处于适宜的环境中，有利于工程细菌的快速生长或繁殖；通过设置环形铁板，利用铁的导热速度快，有利于罐体内培养液受热均匀。
进一步地，在所述罐体内设置有第二搅拌机构，所述第二搅拌机构包括第二电机、第二搅拌轴、搅拌横杆和搅拌纵杆；所述第二搅拌轴转动装配在所述罐体内，所述搅拌轴的上端与所述第二电机连接；所述搅拌横杆的一端固定在所述搅拌轴的圆周侧面上，另一端固定在所述搅拌纵杆上。
有益效果：通过设置第二搅拌机构，第二搅拌机构对罐体内培养液进行缓慢搅拌，有利于培养液在罐体内成分均匀，有利于工程细菌的均匀生长。
进一步地，所述含氧量控制模块包括含氧量检测传感器、氧气存储罐、流量控制阀、支撑架、环板、输氧管、输氧通道和弥散孔；所述支撑架的一端固定在所述罐体的内侧面上，所述支撑架的另一端固定在所述环板的外侧面上；在所述环板的内侧面上开设有环形凹槽，所述环板套设在所述第二搅拌轴上，与所述第二搅拌轴围合形成环形腔室，在所述环形腔室的两侧设置有密封圈，所述第二搅拌轴可相对所述环板自由转动；所述输氧管的一端与所述氧气存储罐连通，另一端固定在所述环板上，所述环形腔室连通；所述流量控制阀设置在所述输氧管上；所述输氧通道开设在所述第二搅拌轴和搅拌横杆内，所述弥散孔开设在所述搅拌横杆的上端面上，所述弥散孔与所述输氧通道连通；在所述第二搅拌轴的圆周侧面上开设有贯穿孔，所述贯穿孔用于连通环形腔室和输氧通道；所述含氧量检测传感器设置在所述罐体的内表面上，所述含氧量检测传感器和流量控制阀分别与第三处理器电信号连接。
有益效果：当含氧量检测传感器检测罐体内培养液中氧气的含量，当氧气含量过低时，第三处理器向流量控制阀发出指令，调节流量控制阀的大小，使氧气从氧气存储罐流经输氧管、环形腔室、贯穿孔、输氧通道和从弥散孔内流出；采用这种方式将氧气加入罐体内培养液内，有利于氧气在培养液内均匀溶解，有利于提高培养液中氧气含量的均匀性，使罐体内工程细菌生长或繁殖相对均衡；弥散孔开设在搅拌横杆的上端面上，有利于氧气快速排出。
进一步地，所述第二搅拌机构还包括消泡杆，所述消泡杆水平设置，所述消泡杆的一端固定在所述第二搅拌轴的圆周侧面上。
有益效果：第二搅拌机构转动过程中，驱动消泡杆转动，消泡杆对弥散孔流出的氧气泡进行划破，有利于氧气溶入培养液。
进一步地，在步骤2中选用的工程细菌为大肠杆菌，在步骤3中发酵设备内培养液的主要成分包括：以1000ml水为基准，分别加入1.5g~2.5g牛肉膏、7g~8.5g蛋白胨、4g~6g氯化钠、10mg~20mg维生素、10g~15g葡萄糖、0.5g~1.5g腺苷三磷酸、0.5g~1g前体氨基酸、20g~30g甘油、15g~25g可溶性淀粉、2mg~3.5mg磷酸氢二钾、2mg~4mg硫酸镁、0.1g~0.2g硝酸铵和1mg~2mg硫酸铜。
有益效果：（1）工程细菌选用大肠杆菌，培养液中的牛肉膏、蛋白胨、甘油、葡萄糖和可溶性淀粉为工程细菌的生长和繁殖提供基层营养；使工程细菌生长。
（2）向培养液中加入一定量维生素，提高大肠杆菌活性，有利于大肠杆菌的生长和繁殖。
（3）向培养液中加入一定量腺苷三磷酸和前体氨基酸，有利于被植入大肠杆菌的遗传因子内的DNA病毒特有DNA序列指导产生DNA病毒的特有的蛋白质的生成，有利于大肠杆菌生长过程中，大肠杆菌体内DNA病毒特有的蛋白质的含量，从而提高疫苗的产量。
（4）向培养液中加入一定量磷酸氢二钾、硫酸镁，有利于促进大肠杆菌的快速繁殖，有利于单位时间内提高大肠杆菌的群落数量，有利于提高大肠杆菌的发酵效率。
（5）向培养液中，加入一定量的硫酸铜和硝酸铵，硫酸铜中的铜离子增大大肠杆菌细胞壁的通透性，有利于营养物质流入大肠杆菌体内，有利于大肠杆菌的快速生长；加入硝酸铵，为大肠杆菌生产提供氮源的同时，培养液中铵根离子被消耗，使培养液中的PH值升高，从而抵消部分大肠杆菌产生的二氧化碳溶入水中降低培养液中PH值，提高培养液中PH值的稳定性。
附图说明
图1是本发明DNA病毒疫苗的制备方法步骤3中使用特有发酵设备的立体结构示意图；
图2是图1的正视图；
图3是本发明DNA病毒疫苗的制备方法步骤3中使用特有发酵设备的罐体剖视图；
图4图3中A处放大图；
图5是本发明DNA病毒疫苗的制备方法步骤3中使用特有发酵设备的缓冲罐的剖视图；
图6是本发明DNA病毒疫苗的制备方法步骤3中使用特有发酵设备培养液加入装置的剖视图。
图中标号： 1-支架，2-罐体，3-第一温度控制模块，31-第三温度传感器，32-第三处理器，33-半导体加热片，34-环形铁板，4-第二温度控制模块，41-第二处理器，42-第二温度传感器，5-PH值控制模块，51-PH传感器，52-盐酸存储罐，53-氢氧化钠储存罐，54-第二活塞，55-第二气缸，6-培养液加入装置，61-培养液加入罐体，62-进料管，63-第二控制阀，64-单向阀，65-第一电机，66-第一转动轴，67-第一搅拌叶片，68-第一压力传感器，69-加热丝，610-第一温度传感器，611-第一处理器，7-压力控制模块，71-排气管，72-单向压力阀，8-含氧量控制模块，81-含氧量检测传感器，82-氧气存储罐，83-流量控制阀，84-支撑架，85-环板，86-输氧管，87-输氧通道，88-弥散孔，89-环形腔室，810-密封圈，811-贯穿孔，9-缓冲罐，91-缓冲罐体，92-第一活塞，93-第一气缸，94-腔室，10-废液收集罐，11-生物滤膜，12-上腔室，13-下腔室，14-排菌管，15-第二搅拌机构，151-第二电机，152-第二搅拌轴，153-搅拌横杆，154-搅拌纵杆，155-消泡杆，16-第一控制阀。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明DNA病毒疫苗的制备方法的具体步骤包括：
（1）对DNA病毒的遗传物质进行测序，确定该DNA病毒自身特有的蛋白质对应的特有DNA序列；
（2）选取工程细菌；从DNA病毒的遗传物质中截取特有DNA序列，采用基因工程技术，将其导入工程细菌内；
（3）采用特有发酵设备对导入病毒特有DNA序列的工程细菌进行发酵培育，使工程细菌的数量增长；
（4）对完成发酵培育的工程细菌进行破碎，使工程细菌完成破碎；从破碎后的工程细菌内提取DNA病毒特有的蛋白质；
（5）根据提取DNA病毒特有的蛋白质，制备相应的DNA病毒疫苗；
在步骤3中，使用的特有发酵设备如图1和图2所示，具体包括支架1、罐体2、第一温度控制模块3、第二温度控制模块4、PH值控制模块5、培养液加入装置6、压力控制模块7、含氧量控制模块8、缓冲罐9和废液收集罐10。
如图3所示，罐体2设置在支架1上；在罐体2内设置有生物滤膜11，生物滤膜11用于将罐体2分隔成上腔室1294和下腔室1394，生物滤膜11用于将培养液滤出；罐体2的一侧设置有排菌管14，排菌管14的一端与上腔室1294连通。第一温度控制模块3、含氧量控制模块8和压力控制模块7分别设置在罐体2上，第一温度控制模块3用于调节和控制罐体2内温度；含氧量控制模块8用于调节罐体2内培养液内含氧量。压力控制模块7用于调节罐体2内的气体压力。
在本实施例中，如图3所示，第一温度控制模块3包括第三温度传感器31、第三处理器32和半导体加热片33，第三温度传感器31设置在罐体2的内侧面上；在罐体2内设置环形铁板34，半导体加热片33缠绕在环形铁板34的外表上，第三温度传感器31和半导体加热片33分别与第三处理器32电信号连接；压力控制模块7包括排气管71和单向压力阀72，排气管71的下端固定在罐体2的上端部，单向压力阀72设置在排气管71上；第三温度传感器31检测罐体2内温度，产生电信号，并传递给第三处理器32，经过第三处理器32的分析处理后，向半导体加热片33发出指令，半导体加热片33加热或制冷，使罐体2温度维持在一定范围内32~42℃，使工程细菌处于适宜的环境中，有利于工程细菌的快速生长或繁殖；通过设置环形铁板34，利用铁的导热速度快，有利于罐体2内培养液受热均匀。在其他实施例中，将半导体加热片螺旋紧贴在罐体的内侧面上，半导体加热片对培养液直接制冷或加热。
在本实施例中，如图3所示，在罐体2内设置有第二搅拌机构15，第二搅拌机构15包括第二电机151、第二搅拌轴152、搅拌横杆153和搅拌纵杆154；第二搅拌轴152转动装配在罐体2内，搅拌轴的上端与第二电机151连接；搅拌横杆153的一端固定在搅拌轴的圆周侧面上，另一端固定在搅拌纵杆154上；通过设置第二搅拌机构15，第二搅拌机构15对罐体2内培养液进行缓慢搅拌，有利于培养液在罐体2内成分均匀，有利于工程细菌的均匀生长。在其他实施例中，采用搅拌叶片代替搅拌横杆和搅拌纵杆，通过搅拌叶片对罐体内培养液进行搅拌。
在本实施例中，如图1、图3和图4所示，含氧量控制模块8包括含氧量检测传感器81、氧气存储罐82、流量控制阀83、支撑架84、环板85、输氧管86、输氧通道87和弥散孔88；支撑架84的一端固定在罐体2的内侧面上，支撑架84的另一端固定在环板85的外侧面上。在环板85的内侧面上开设有环形凹槽，环板85套设在第二搅拌轴152上，与第二搅拌轴152围合形成环形腔室9489，在环形腔室9489的两侧设置有密封圈810，第二搅拌轴152可相对环板85自由转动；输氧管86的一端与氧气存储罐82连通。另一端固定在环板85上，环形腔室9489连通；流量控制阀83设置在输氧管86上。输氧通道87开设在第二搅拌轴152和搅拌横杆153内，弥散孔88开设在搅拌横杆153的上端面上，弥散孔88与输氧通道87连通。在第二搅拌轴152的圆周侧面上开设有贯穿孔811，贯穿孔811用于连通环形腔室9489和输氧通道87；含氧量检测传感器81设置在罐体2的内表面上，含氧量检测传感器81和流量控制阀83分别与第三处理器32电信号连接。当含氧量检测传感器81检测罐体2内培养液中氧气的含量，当氧气含量过低时，第三处理器32向流量控制阀83发出指令，调节流量控制阀83的大小，使氧气从氧气存储罐82流经输氧管86、环形腔室9489、贯穿孔811、输氧通道87和从弥散孔88内流出；采用这种方式将氧气加入罐体2内培养液内，有利于氧气在培养液内均匀溶解，有利于提高培养液中氧气含量的均匀性，使罐体2内工程细菌生长或繁殖相对均衡；弥散孔88开设在搅拌横杆153的上端面上，有利于氧气快速排出。第二搅拌机构15还包括消泡杆155，消泡杆155水平设置，消泡杆155的一端固定在第二搅拌轴152的圆周侧面上；第二搅拌机构15转动过程中，驱动消泡杆155转动，消泡杆155对弥散孔88流出的氧气泡进行划破，有利于氧气溶入培养液。在其他实施例中，在氧气溶入培养液后能快速均匀化的前提条件下，可将输氧管的一端插入培养液中，从而代替支撑架、环板、输氧通道和弥散孔的设置。
如图1和图6所示，缓冲罐9通过管道分别与培养液加入装置6和罐体2的上腔室1294连接，第二温度控制模块4和PH值控制模块5分别设置在缓冲罐9上。第二温度控制模块4用于检测缓冲罐9内的温度；PH值控制模块5用于调整缓冲罐9内培养液的PH值。废液收集罐10通过管道与罐体2的下腔室1394连通，在废液收集罐10与罐体2之间的管道上设置有第一控制阀16。
在本实施例中，如图1和图5所示，培养液加入装置6包括培养液加入罐体61、第一搅拌机构和灭菌机构。在培养液加入罐体61的上端设置有进料管62，在缓冲罐9与培养液加入罐体61之间的管道上分别设置有第二控制阀63和单向阀64。第二控制阀63位于单向阀64靠近培养液加入罐体61的一侧，单向阀64从培养液加入罐体61流向缓冲罐9单向导通。第一搅拌机构包括第一电机65、第一转动轴66和第一搅拌叶片67，用于对培养液加入罐体61的物料搅拌均匀。灭菌机构包括第一压力传感器68、加热丝69、第一温度传感器610和第一处理器611，第一压力传感器68和第一温度传感器610分别设置在培养液加入罐体61内，丝螺旋镶嵌在培养液加入罐体61内，第一压力传感器68、第一温度传感器610和加热丝69分别与第一处理器611电信号连接。将培养液加入培养液加入罐体61内，通过第一搅拌机构搅拌，使加入培养液加入罐体61内培养液混合均匀；培养液混合均匀后，加热丝69开始时加热，使培养液加入罐体61内的温度和压强分别达到118~125℃，0.2~0.25MPa；对培养液进行消毒处理，消灭培养液其他病毒或细菌，减少其他细菌或病毒对工程细菌的影响，有利于工程细菌的快速长大和繁殖。
在本实施例中，如图6所示，缓冲罐9包括缓冲罐体91、第一活塞92和第一气缸93；第一活塞92设置在缓冲罐体91内，第一活塞92相对缓冲罐体91内侧壁密封滑动连接。第一活塞92与缓冲罐体91围合形成腔室94，第二温度控制模块4用于检测腔室94内培养液温度，PH值控制模块5用于调节腔室94内培养液PH值。将缓冲罐9设置成缓冲罐体91、第一活塞92和第一气缸93，通过第一气缸93驱动第一活塞92密封滑动，改变第一活塞92与缓冲罐体91围合形成的腔室94的大小，实现将培养液从缓冲罐9加入罐体2内；通过严格控制第一气缸93的伸缩速度，精准控制培养液向罐体2内的加入速度，防止加入速度过快，造成对罐体2内生物滤膜11的冲击，降低生物滤膜11的使用寿命。
如图6所示，第二温度控制模块4包括第二温度传感器42和第二处理器41，第二温度传感器42镶嵌在腔室94的内侧壁上，第二温度传感器42和第一气缸93分别与第二处理器41电信号连接。具体为导线连接，第二温度传感器42检测缓冲罐9内培养液的温度，并将电信号传递给第二处理器41，经过第二处理器41的分析处理后，当温度符合要求后，向第一气缸93发出解锁指令，第一气缸93驱动第一活塞92密封滑动；从而防止从缓冲罐9内向罐体2内加入的培养液的温度过高或过低，对罐体2内原有培养液的温度产生大幅度冲击，改变工程细菌的生存环境，有利于工程细菌的快速长大或繁殖。
如图6所示，PH值控制模块5包括PH传感器51、盐酸存储罐52和氢氧化钠储存罐53，分别在盐酸存储罐52和氢氧化钠储存罐53内分别设置有第二活塞54和第二气缸55，第二活塞54分别与盐酸存储罐52或氢氧化钠储存罐53围合形成存储室，PH传感器51镶嵌在缓冲罐体91的内侧壁上，PH传感器51、第二气缸55分别与第二处理器41之间电信号连接。PH传感器51检测缓冲罐9内培养液的PH值，并产生电信号传递给第二处理器41，经过第二处理器41的分析处理后，通过第二气缸55驱动第二活塞54，向缓冲罐9内加入盐酸或氢氧化钠，使培养液的PH值符合加入要求；PH值一般控制在5~8。
在本实施例中，第一温度传感器610、第二温度传感器42和第三温度传感器31均为PT-100电阻温度传感器；第一处理器611、第二处理器41和第三处理器32均为可编程51单片机，含氧量检测传感器81为水溶氧传感器，PH传感器51为PH值电极探头。
按照本方法制备疫苗时，在步骤2中选用的工程细菌为大肠杆菌，在步骤3中发酵设备内培养液的主要成分包括：以1000ml水为基准，分别加入1.5g~2.5g牛肉膏、7g~8.5g蛋白胨、4g~6g氯化钠、10mg~20mg维生素、10g~15g葡萄糖、0.5g~1.5g腺苷三磷酸、0.5g~1g前体氨基酸、20g~30g甘油、15g~25g可溶性淀粉、2mg~3.5mg磷酸氢二钾、2mg~4mg硫酸镁、0.1g~0.2g硝酸铵和1mg~2mg硫酸铜。具体为以1000ml水为基准，分别加入2.5g牛肉膏、8.5g蛋白胨、4g氯化钠、20mg维生素、12g葡萄糖、1g腺苷三磷酸、0.8g前体氨基酸、25g甘油、20g可溶性淀粉、3mg磷酸氢二钾、2.5mg硫酸镁、0.16g硝酸铵和1.3mg硫酸铜。按照本方法制备疫苗时，对培养液的成分进行调整，但需满足指定的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种DNA病毒疫苗的制备方法，其特征在于，步骤：
（1）对DNA病毒的遗传物质进行测序，确定该DNA病毒自身特有的蛋白质对应的特有DNA序列；
（2）选取工程细菌；从DNA病毒的遗传物质中截取特有DNA序列，采用基因工程技术，将其导入工程细菌内；
（3）采用特有发酵设备对导入病毒特有DNA序列的工程细菌进行发酵培育，使工程细菌的数量增长；
（4）对完成发酵培育的工程细菌进行破碎，使工程细菌完成破碎；从破碎后的工程细菌内提取DNA病毒特有的蛋白质；
（5）根据提取DNA病毒特有的蛋白质，制备相应的DNA病毒疫苗；
在步骤3中，使用的特有发酵设备具体包括支架、罐体、第一温度控制模块、第二温度控制模块、PH值控制模块、培养液加入装置、压力控制模块、含氧量控制模块、缓冲罐和废液收集罐；
所述罐体设置在所述支架上；在所述罐体内设置有生物滤膜，所述生物滤膜用于将所述罐体分隔成上腔室和下腔室；所述生物滤膜用于将培养液滤出；所述罐体的一侧设置有排菌管，所述排菌管的一端与所述上腔室连通；
所述第一温度控制模块、含氧量控制模块和压力控制模块分别设置在罐体上，所述第一温度控制模块用于调节和控制所述罐体内温度；所述含氧量控制模块用于调节所述罐体内培养液内含氧量；所述压力控制模块用于调节所述罐体内的气体压力；
所述缓冲罐通过管道分别与所述培养液加入装置和罐体的上腔室连接，所述第二温度控制模块和PH值控制模块分别设置在缓冲罐上；所述第二温度控制模块用于检测所述缓冲罐内的温度；所述PH值控制模块用于调整所述缓冲罐内培养液的PH值；
所述废液收集罐通过管道与所述罐体的下腔室连通，在所述废液收集罐与罐体之间的管道上设置有第一控制阀。
2.根权利要求1所述的DNA病毒疫苗的制备方法，其特征在于，所述培养液加入装置包括培养液加入罐体、第一搅拌机构和灭菌机构；在所述培养液加入罐体的上端设置有进料管，在缓冲罐与培养液加入罐体之间的管道上分别设置有第二控制阀和单向阀；所述第二控制阀位于所述单向阀靠近所述培养液加入罐体的一侧，所述单向阀从所述培养液加入罐体流向缓冲罐单向导通；所述第一搅拌机构包括第一电机、第一转动轴和第一搅拌叶片，用于对所述培养液加入罐体的物料搅拌均匀；所述灭菌机构包括第一压力传感器、加热丝、第一温度传感器和第一处理器，所述第一压力传感器和第一温度传感器分别设置在所述培养液加入罐体内，所述加热丝螺旋镶嵌在所述培养液加入罐体内，所述第一压力传感器、第一温度传感器和加热丝分别与所述第一处理器电信号连接。
3.根据权利要求1所述的DNA病毒疫苗的制备方法，其特征在于，所述缓冲罐包括缓冲罐体、第一活塞和第一气缸；所述第一活塞设置在所述缓冲罐体内，所述第一活塞相对所述缓冲罐体内侧壁密封滑动连接；所述第一活塞与缓冲罐体围合形成腔室，所述第二温度控制模块用于检测所述腔室内培养液温度，所述PH值控制模块用于调节所述腔室内培养液PH值。
4.根据权利要求3所述的DNA病毒疫苗的制备方法，其特征在于，所述第二温度控制模块包括第二温度传感器和第二处理器，所述第二温度传感器镶嵌在所述腔室的内侧壁上，所述第二温度传感器和第一气缸分别与所述第二处理器电信号连接。
5.根权利要求4所述的DNA病毒疫苗的制备方法，其特征在于，所述PH值控制模块包括PH传感器、盐酸存储罐和氢氧化钠储存罐，分别在所述盐酸存储罐和氢氧化钠储存罐内分别设置有第二活塞和第二气缸，所述第二活塞分别与盐酸存储罐或氢氧化钠储存罐围合形成存储室，所述PH传感器镶嵌在缓冲罐体的内侧壁上，所述PH传感器、第二气缸分别与所述第二处理器之间电信号连接。
6.根据权利要求1所述的DNA病毒疫苗的制备方法，其特征在于，所述第一温度控制模块包括第三温度传感器、第三处理器和半导体加热片，所述第三温度传感器设置在所述罐体的内侧面上；在所述罐体内设置环形铁板，所述半导体加热片缠绕在所述环形铁板的外表上，所述第三温度传感器和半导体加热片分别与第三处理器电信号连接；所述压力控制模块包括排气管和单向压力阀，所述排气管的下端固定在所述罐体的上端部，所述单向压力阀设置在排气管上。
7.根据权利要求6所述的DNA病毒疫苗的制备方法，其特征在于，在所述罐体内设置有第二搅拌机构，所述第二搅拌机构包括第二电机、第二搅拌轴、搅拌横杆和搅拌纵杆；所述第二搅拌轴转动装配在所述罐体内，所述搅拌轴的上端与所述第二电机连接；所述搅拌横杆的一端固定在所述搅拌轴的圆周侧面上，另一端固定在所述搅拌纵杆上。
8.根据权利要求7所述的DNA病毒疫苗的制备方法，其特征在于，所述含氧量控制模块包括含氧量检测传感器、氧气存储罐、流量控制阀、支撑架、环板、输氧管、输氧通道和弥散孔；所述支撑架的一端固定在所述罐体的内侧面上，所述支撑架的另一端固定在所述环板的外侧面上；在所述环板的内侧面上开设有环形凹槽，所述环板套设在所述第二搅拌轴上，与所述第二搅拌轴围合形成环形腔室，在所述环形腔室的两侧设置有密封圈，所述第二搅拌轴可相对所述环板自由转动；所述输氧管的一端与所述氧气存储罐连通，另一端固定在所述环板上，所述环形腔室连通；所述流量控制阀设置在所述输氧管上；所述输氧通道开设在所述第二搅拌轴和搅拌横杆内，所述弥散孔开设在所述搅拌横杆的上端面上，所述弥散孔与所述输氧通道连通；在所述第二搅拌轴的圆周侧面上开设有贯穿孔，所述贯穿孔用于连通环形腔室和输氧通道；所述含氧量检测传感器设置在所述罐体的内表面上，所述含氧量检测传感器和流量控制阀分别与第三处理器电信号连接。
9.根据权利要求8所述的DNA病毒疫苗的制备方法，其特征在于，所述第二搅拌机构还包括消泡杆，所述消泡杆水平设置，所述消泡杆的一端固定在所述第二搅拌轴的圆周侧面上。
10.根据权利要求1所述的DNA病毒疫苗的制备方法，其特征在于，在步骤2中选用的工程细菌为大肠杆菌，在步骤3中发酵设备内培养液的主要成分包括：以1000ml水为基准，分别加入1.5g~2.5g牛肉膏、7g~8.5g蛋白胨、4g~6g氯化钠、10mg~20mg维生素、10g~15g葡萄糖、0.5g~1.5g腺苷三磷酸、0.5g~1g前体氨基酸、20g~30g甘油、15g~25g可溶性淀粉、2mg~3.5mg磷酸氢二钾、2mg~4mg硫酸镁、0.1g~0.2g硝酸铵和1mg~2mg硫酸铜。
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CN114561270A (zh) * 2022-03-21 2022-05-31 广州齐志生物工程设备有限公司 一种高致病性病毒培养集装系统

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