CN116179310A - 一种生物反应器的搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种生物反应器的搅拌装置，所述生物反应器包括用于容纳细胞和液体的混合物的罐体，所述搅拌装置包括转轴、磁力件和连接装置，所述转轴底部连接所述磁力件，所述磁力件用于实现无接触驱动，以带动所述转轴转动；所述转轴与所述罐体的底部无接触；所述转轴通过所述连接装置与所述罐体的顶部连接。

Description

一种生物反应器的搅拌装置

技术领域

本说明书涉及生物反应设备技术领域，特别涉及一种生物反应器的搅拌装置。

背景技术

生物反应器是一种用于扩增细胞、监控并维持细胞生理状态的装置。细胞组织在经过基因改造或者基因编辑后，可以放入生物反应器进行扩增。在细胞扩增的过程中，需要对生物反应器中的物质进行混合搅拌。目前，搅拌装置通常是通过固定套固定在生物反应器中，并在传统的机械式搅拌器的带动下以固定套为中心进行旋转，实现搅拌操作。然而，随着使用时间增加，传统的机械式搅拌器与固定套之间存在磨损，不仅会缩短生物反应器的使用寿命和使用范围，同时也会对生物反应器造成颗粒污染。

因此，需要提供一种减少颗粒污染、使用寿命长和使用范围广的生物反应器的搅拌装置。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种生物反应器的搅拌装置，所述生物反应器包括用于容纳细胞和液体的混合物的罐体，所述搅拌装置包括转轴、磁力件和连接装置，所述转轴底部连接所述磁力件，所述磁力件用于实现无接触驱动，以带动所述转轴转动；所述转轴与所述罐体的底部无接触；所述转轴通过所述连接装置与所述罐体的顶部连接。

在一些实施例中，所述连接装置包括轴承组件，所述轴承组件通过固定件与所述罐体连接；所述固定件为所述罐体的组成部分，所述固定件位于所述罐体的顶部的下表面，所述固定件与转轴无接触。

在一些实施例中，所述连接装置包括设置于所述罐体的顶部的第一限位件，和设置于所述转轴的顶部的第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件连接。

在一些实施例中，所述搅拌装置还包括封套，所述封套环绕所述连接装置设置，且所述封套的下端与所述转轴固定连接并封闭，所述封套的上端与所述连接装置固定连接。

在一些实施例中，所述封套的顶部设有阻水盘，所述阻水盘位于所述封套上方，所述阻水盘的底部与所述封套的顶部连接。

在一些实施例中，所述封套的顶部设有阻水盘，所述阻水盘与所述封套一体成型。

在一些实施例中，所述阻水盘的盘面上无孔洞，所述阻水盘的中心侧高于所述阻水盘的边缘侧。

在一些实施例中，所述罐体包括位于其顶部下方的围挡，所述围挡与所述罐体的顶部的下表面连接，所述围挡至少部分环绕所述连接装置进行设置，所述围挡的高度至少大于所述连接装置的上表面与所述罐体的顶部的下表面之间的距离。

在一些实施例中，所述罐体包括位于其顶部下方的围挡，所述围挡与所述罐体的顶部的下表面连接，所述围挡至少部分环绕所述封套进行设置，所述围挡的高度至少大于所述封套的上表面与所述罐体的顶部的下表面之间的距离。

本说明书实施例之一提供一种生物反应器，包括用于容纳细胞和液体的混合物的罐体和如上实施例中任一项所述的搅拌装置。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的生物反应器的示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的搅拌装置的示意图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的连接装置的示意图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的固定件的示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的封套的示意图；

图6a、图6b是根据本说明书一些实施例所示的阻水盘的示意图；

图7是根据本说明书一些实施例所示的围挡的示意图；

图8是根据本说明书一些实施例所示的围挡的另一示意图；

图9a、图9b是据本说明书一些实施例所示的搅拌装置改进前后的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是根据本说明书一些实施例所示的生物反应器100的示意图。

生物反应器100可以用于扩增细胞、监控并维持细胞生理状态。如图1所示，生物反应器100可以包括用于容纳反应物102的罐体101。

罐体101可以指用于容纳反应物102的容器，其中，反应物102可以包括待扩增的细胞以及细胞生长所需的营养液等液体的混合物。关于反应物的内容只是示例性的说明，不构成对实施方式的限制。

在生物反应器100可以对反应物进行混合搅拌，使得反应物中的气体、液体甚至悬浮的颗粒得以混合均匀。搅拌可以通过搅拌装置(图1未示出)进行。关于搅拌的内容只是示例性的说明，不构成对实施方式的限制。

在一些实施例中，搅拌装置可以包括转轴、磁力件和连接装置。其中，转轴底部连接磁力件，磁力件用于实现无接触驱动，以带动转轴转动；转轴与罐体的底部无接触；转轴通过连接装置与罐体的顶部连接。磁力件可被罐体之外的驱动装置无接触驱动，从而带动转轴转动。

转轴指用于转动的轴。转轴上可以连接搅拌组件(例如，桨叶或其他方式)，以实现搅拌功能。

转轴转动时，可以带动搅拌组件进行旋转，使得溶液中的气体、液体甚至悬浮的颗粒得以混合均匀。

在一些实施例中，转轴底部可以与磁力件连接。转轴与罐体的底部无接触，且磁力件与罐体底部无接触。通过转轴和磁力件与罐体底部无接触的设计，能够避免转轴或磁力件与罐体之间发生磨损而产生杂质，避免杂质污染罐体内的液体。

磁力件指带有磁性的元件。在一些实施例中，磁力件的材质可以包括永磁材料、电磁材料等。磁力件可以固定连接在转轴的底部，例如，一体成型固定。磁力件也可以通过可拆卸的方式与转轴固定连接，例如，螺纹连接或者螺钉连接的方式等。在一些实施例中，磁力件可以在驱动装置的带动下，带动转轴进行转动。

驱动装置指用于产生磁场起驱动作用的装置。

驱动装置可以包括驱动组件、磁体组件。其中，驱动组件和磁体组件连接以驱动磁体组件沿转轴的轴线方向旋转。驱动装置的磁体组件通过磁力带动连接转轴的磁力件，磁力件带动转轴旋转。驱动组件可以包括电机或其他装置。

驱动装置可以不属于本说明书所述的生物反应器。关于驱动装置的内容只是示例性的说明，不构成对实施方式的限制。

连接装置指为转轴和罐体之间提供连接的装置。在一些实施例中，连接装置主要用于固定转轴，并为转轴提供转动自由度，使转轴能够在罐体内转动。

可以参考图2理解下述一些实施例，但附图仅为对其中部分实施方式的示意，并不构成对实施方式的限定。

如图2所示，201为转轴、202为搅拌组件、203为磁力件、204为连接装置、205为罐体顶部。

如图2所示，连接装置204设置在罐体顶部205的下表面，转轴201通过连接装置204与罐体顶部205连接。

在一些实施例中，搅拌组件202设置在转轴201上。

在一些实施例中，转轴201底部连接有磁力件203。磁力件203可被罐体之外的驱动装置无接触驱动。

在一些实施例中，转轴201与罐体的底部无接触，转轴201可以以无接触的方式悬挂于罐体的顶部。

在一些实施例中，罐体顶部与转轴可以通过连接装置可拆卸连接。例如，卡扣连接、螺纹连接等。在一些实施例中，连接装置可以包括设置于罐体顶部的第一限位件，和设置于转轴顶部的第二限位件，第一限位件可以与第二限位件可拆卸连接。在一具体实施例中，第一限位件可以为定位凸起或定位凹槽，第二限位件可以为定位凹槽或定位凸起。可以理解的，第一限位件应当与第二限位件相匹配，例如，第一限位件为凸起时，第二限位件为凹槽，该凸起可以活动卡合入该凹槽中，从而使得罐体顶部与转轴相对固定。罐体顶部与转轴之间可以通过形成摩擦副(例如，滑动摩擦副或其他方式)来实现相对转动。

在一些实施例中，连接装置可以包括轴承组件，转轴可以通过轴承组件与罐体顶部连接。关于轴承组件的更多内容可以参见图3及其相关描述。

在一些实施例中，连接装置还可以包括其他形式，例如，连接装置可以是滚珠、滚轴、滚针等转动结构，在此不做限制。在一具体实施例中，例如，罐体顶部设置有定位凹槽，连接装置可以是滚珠结构，转轴通过滚珠结构固定在定位凹槽中，与罐体顶部固定连接。

由于转轴与罐体底部无接触的设置，可以避免转轴与罐体底部之间因存在连接结构而导致存在结构处磨损的风险，进一步避免因结构磨损而产生污染液体的杂质，降低液体被污染的风险。同时，也能够简化生物反应器的结构，降低生物反应器的生产和使用成本，有效提高转速，延长搅拌装置的寿命。图9a为利用改进前的搅拌装置进行搅拌后的结果示意图。其中，改进前的搅拌装置是通过固定套将转轴固定在罐体顶部，转轴底部设置凹槽，罐体底部设置柱状物，转轴和罐体底部通过凹槽和柱状物的配合进行连接。搅拌时固定套与转轴接触的地方、转轴底部与罐体底部接触的地方产生较大摩擦。因此，改进前的搅拌装置在转动摩擦下会产生大量粉末状颗粒。如图9a所示，明显看到大量粉末状颗粒。图9b为利用本说明书实施例公开的搅拌装置进行搅拌后的结果示意图，图9b中的罐体底部已无粉末状颗粒产生。其中，改进后的搅拌装置通过前述连接装置将转轴悬挂固定在罐体顶部，搅拌时可以避免转轴与罐体底部之间因存在连接结构而导致结构处磨损、减少或消除转轴底部产生的摩擦力。

在一些实施例中，连接装置可以包括轴承组件，轴承组件通过固定件与罐体连接。

在一些实施例中，固定件为罐体的组成部分，固定件位于罐体顶部的下表面，固定件与转轴无接触。

固定件是用以固定连接装置的部件。

轴承组件指为转轴和罐体之间提供连接的轴承。轴承组件可以通过焊接、螺栓等的方式固定在固定件上。

可以参考图3理解下述一些实施例，但附图仅为对其中部分实施方式的示意，并不构成对实施方式的限定。

在图3中，301为罐体顶部，302为转轴，303为固定件，304为轴承组件。固定件303为筒状，其底部与轴承组件304的静止部分(例如，轴承外环)连接，轴承组件304的转动部分(例如，轴承内环)与转轴302连接，转轴302的顶端穿过轴承组件304的中心孔延伸至固定件303内部，转轴302的顶端不与罐体顶部301接触，且转轴302的周侧与轴承组件304和固定件303具有间隙。

固定件可以为多种形式。例如，固定件可以是柱状结构，与轴承组件连接。此时转轴的顶部可以延伸至轴承组件的中心孔，但不与固定件接触。固定件还可以是柱状结构且底部具有凸起，该凸起延伸至轴承组件的中心孔，此时转轴未延伸进轴承组件的中心孔，其顶部与固定件无接触。固定件还可以是任意其他与轴承组件的静止部分连接，且不与转轴接触的结构。

在一些实施例中，轴承组件可以是径向轴承，固定件与轴承组件的外环连接，作为静止部分；转轴与轴承组件的内环连接，作为转动部分。

在一些实施例中，固定件还可以与轴承组件的内环连接，内环作为静止部分；转轴与轴承组件的外环连接，外环作为转动部分。

在一些实施例中，轴承组件还可以是关节球轴承，固定件与关节球轴承的内球面连接，转轴与关节球轴承的外球面连接。轴承组件还可以是其他形式。

转轴和固定件通过轴承组件连接的设置，减少了摩擦力，有效提高搅拌速度。同时，该设置可以减少转轴转动摩擦产生的颗粒，减少颗粒对罐体内其他部分的污染；转轴的顶端通过轴承组件约束，能够减少转轴转动过程中的晃动程度。

在一些实施例中，固定件可以通过轴承组件为转轴提供向上支撑力。

在一些实施例中，固定件可以与轴承组件的静止部分连接，轴承组件的转动部分与转轴连接，转轴的重力通过轴承组件传递至固定件。

在一些实施例中，轴承组件可以是轴向轴承，轴向轴承可以承受转轴施加的轴向载荷。在一些实施例中，轴承组件可以是滚子轴承，滚子轴承可以同时承受轴向载荷和径向载荷，转轴施加轴向力可以由滚子轴承承受。

在图4中，401为转轴，402为固定件，403为轴向轴承。轴向轴承403包括上环和下环，上环为转动部分，下环为静止部分。上下环的内径不一致，上环内径小于下环内径，固定件402与轴向轴承403的下环连接，转轴401穿过轴向轴承403的中心孔，与轴向轴承403的上环连接。

转轴通过轴承组件挂在固定件上，使得转轴的部分或全部重量由固定件和转轴支撑，能够减少或消除转轴底部产生的摩擦力。

在一些实施例中，搅拌装置还可以包括封套。其中，封套环绕连接装置设置，且封套的下端与转轴固定连接并封闭，封套的上端与连接装置固定连接。

封套指对连接装置进行封闭的套件。封套可以是多种形式。例如封套可以包括一个环绕在连接装置外围的圆筒，以及位于圆筒下方、连接圆筒的锥筒，锥筒的锥顶在下并与转轴固定连接，连接处无缝隙。又例如封套可以是一个顶端开口的球形，将连接装置和转轴包在球内，球形的底部与转轴连接且无缝隙。封套的形状还可以有各种其他变化。

在一些实施例中，封套上表面与罐体顶部的下表面的距离范围为0.5-1.5mm。在一些实施例中，封套上表面与罐体顶部的下表面的距离范围为0.5mm。在一些实施例中，封套上表面与罐体顶部的下表面的距离可以小于设定的距离阈值。距离阈值可以是系统默认值、经验值、人为预先设定值等或其任意组合，可以根据实际需求设定，本说明书对此不做限制。

可以参考图5理解下述一些实施例，但附图仅为对其中部分实施方式的示意，并不构成对实施方式的限定。

如图5所示，501为封套、502为转轴、503为连接装置。封套501为漏斗状的结构，连接装置503设于封套501顶部的开口内。连接装置503与封套501上端的内侧固定连接，转轴502穿过封套501下端的通孔延伸至连接装置503的中心孔，转轴502的外周侧与封套501下端的通孔固定且连接封闭。

在一些实施例中，封套501的上端环绕连接装置503设置，连接装置503位于封套501环绕的空间内部。封套501的上端可以与连接装置503固定连接。在一些实施例中，封套501的下端环绕转轴502设置，封套501的下端与转轴502固定连接并封闭。固定连接的方式可以包括但不限于卡接、焊接和螺栓连接。通过封套501的下端与连接装置503的固定连接，使得封套501可以带动连接装置503的至少一部分转动。在一些实施例中，封套501的下端与转轴502固定连接且封闭，连接装置503产生的颗粒可以落在封套501内。

在一些实施例中，连接装置可以包括轴承组件，封套可以设置为包裹轴承组件。关于轴承组件的更多说明可以参见图3及其相关描述。

在一些实施例中，封套与固定件之间可以存在一定的间隔。例如，封套上端的内侧壁与固定件的外侧壁之间可以存在一定的间隔。在一些实施例中，间隔范围可以是为2-4mm。在一些实施例中，间隔可以为3mm。

在一些实施例中，轴承组件可以是径向轴承，封套的内侧壁与轴承组件的外环连接，并将轴承组件包裹。封套被转轴带动转动，封套再带动轴承组件的外环转动，轴承组件的内环被固定在固定件上，此时，转轴的扭矩通过封套传递给轴承组件的外环。

在一些实施例中，轴承组件可以是径向轴承，转轴连接轴承组件的内环，轴承组件的外环与固定件连接，封套的上部环绕轴承组件设置，但不与轴承组件连接，此时，转轴的扭矩直接传递给轴承组件的内环。

对于转动摩擦产生的颗粒，封套可以起到收集作用，减少颗粒对罐体内其他部分的污染。

在一些实施例中，封套内部可以包括未被占用的内部空间。

在一些实施例中，内部空间可以是由封套和连接装置围成的、除转轴以外的空间，用以容纳掉落的颗粒。

通过设置封套，可以承接连接装置产生的颗粒，防止颗粒落入罐体底部污染物料。

在一些实施例中，封套顶部还可以设置阻水盘，阻水盘位于封套上方，阻水盘的底部与封套的顶部连接。

在一些实施例中，阻水盘可以为封套的组成部分，阻水盘可以与封套一体成型。

阻水盘指阻挡水进入封套的结构。在一些实施例中，阻水盘为中心具有通孔的结构，固定件可以通过该通孔延伸至封套的内部。其中，固定件为罐体的组成部分，固定件位于罐体顶部的下表面。关于固定件的更多说明可以参见图3及其相关描述。

阻水盘可以是多种形式的结构。例如，阻水盘可以是中心具有通孔的盘状结构，阻水盘和封套共同围成一个空间，将连接装置包围在其中。阻水盘还可以是一个中部高边缘低的类圆锥形结构，和封套共同围成一个顶部为圆锥形的空间，且该结构中心具有通孔。阻水盘的形状还可以是其他结构。

阻水盘位于连接装置和封套上方。阻水盘的底部和封套顶部连接，围成用于容纳摩擦产生的颗粒的空间。

在一些实施例中，阻水盘的盘面上无孔洞。

在一些实施例中，阻水盘可以环绕固定件设置，阻水盘中心的通孔的形状与固定件的横截面形状相近。

在一些实施例中，阻水盘的边缘可以延伸出封套顶部，形成檐状的结构，能够防止搅拌过程中封套外部液体溅起液滴，进入封套内部。

在一些实施例中，阻水盘可以倾斜设置于封套的顶部上方。在一些实施例中，阻水盘的中心侧高于阻水盘的边缘侧，即靠近固定件或转轴的一侧高于阻水盘的边缘。

可以参考图6a理解下述一些实施例，但附图仅为对其中部分实施方式的示意，并不构成对实施方式的限定。

如图6a所示，601为阻水盘，602为封套，603为固定件，604为连接装置，阻水盘601为平面圆盘且中部设有通孔，阻水盘601设于封套602的上方，阻水盘601的底部和封套602的顶部连接，连接装置604设于封套602内部，固定件603穿过通孔进入封套602内部，并与连接装置604连接。

在一些实施例中，阻水盘的上表面可以包括向上凸起结构，罐体顶部的下表面可以包括向下凸起结构，向上凸起结构与向下凸起结构之间形成曲折通道。

曲折通道是指向上凸起结构与向下凸起结构之间的缝隙。由于曲折通道的存在，冷凝水及水汽等难以进入封套内部。

在一些实施例中，向上凸起结构和向下凸起结构均为环状凸起，向上凸起结构和向下凸起结构的直径不同。在一些实施例中，向上凸起结构和向下凸起结构均包括多个同心的环状凸起，向下凸起结构的多个同心环之间的空隙对应向上凸起结构。

可以参考图6b理解下述一些实施例，但附图仅为对其中部分实施方式的示意，并不构成对实施方式的限定。

在图6b中，601为阻水盘，605为向上凸起结构，606为向下凸起结构，607为曲折通道，608为罐体顶部。

阻水盘601的上表面具有向上凸起结构605，罐体顶部608的下表面具有向下凸起结构606，向上凸起结构605和向下凸起结构606均为同心环状且形状对应，向上凸起结构605和向下凸起结构606之间的缝隙形成曲折通道607。阻水盘601和罐体顶部608发生相对转动时，向上凸起结构605仅绕其轴线(即转轴的轴线)转动，在其径向和轴向上均不移动。

通过设置曲折通道，可以延长水分的路程，从而减少或防止罐体内的水分进入封套内部。

在一些实施例中，罐体还可以包括位于其顶部下方的围挡。其中，围挡与罐体顶部的下表面连接，围挡至少部分环绕连接装置进行设置。

围挡指围绕在连接装置外侧的防护结构。围挡与罐体顶部的下表面固定连接。

围挡可以是多种形式。例如围挡可以包括能够围绕在连接装置外侧的套筒结构。围挡可以是两端开口的回转体型结构，例如，圆筒结构、圆台结构。围挡也可以是两端开口的棱柱形。围挡的形状还可以有各种其他变化。

围挡可以与罐体顶部采用粘接、焊接、螺钉连接或螺纹连接等方式进行连接，围挡也可以与罐体顶部一体成型，本说明书对此不做限制。

围挡可以垂直连接于罐体顶部，也可以相对于罐体顶部倾斜设置。在一具体实施例中，围挡可以设计为两端开口的圆柱结构，垂直连接于罐体顶部。在另一具体实施例中，围挡可以设计为两端开口的圆台结构，倾斜连接于罐体顶部。

在一些实施例中，围挡的高度至少大于连接装置的上表面与罐体的顶部的下表面之间的距离。

在一些实施例中，连接装置外侧环绕有封套，围挡围绕封套的外侧设置，且至少部分环绕封套。在一些实施例中，围挡与封套之间可以存在一定间距，避免围挡对封套的转动造成干涉。

在一些实施例中，围挡的高度至少大于封套的上表面与罐体的顶部的下表面之间的距离。

可以参考图7理解下述一些实施例，但附图仅为对其中部分实施方式的示意，并不构成对实施方式的限定。

如图7所示，701为罐体顶部、702为连接装置、702a为连接装置上表面、703为封套、703a为封套上表面、704为围挡、704a为围挡下表面、h为围挡704的高度、d1为围挡704与封套703之间的间隙、d2为连接装置702与罐体顶部701的距离、d3为封套703与罐体顶部701的距离。

在一些实施例中，围挡704可围绕连接装置702设置，围挡704与罐体顶部701连接并封闭。围挡下表面704a至少需要位于连接装置上表面702a之下，即，围挡704的高度h至少需要大于连接装置上表面702a与罐体顶部701的下表面之间的距离d2。

在一些实施例中，连接装置702外侧设置有封套703。围挡704可围绕封套703设置，围挡704与罐体顶部701连接并封闭。围挡下表面704a至少需要位于封套上表面703a之下，即，围挡704的高度h至少需要大于封套上表面703a与罐体顶部701的下表面之间的距离d3。

在一些实施例中，连接装置外侧环绕有封套，封套顶部设置有阻水盘，围挡可以围绕封套和阻水盘的外侧设置。在一些实施例中，围挡与封套、阻水盘之间可以存在一定间距，避免围挡对封套、阻水盘的转动造成干涉。

可以参考图8理解下述一些实施例，但附图仅为对其中部分实施方式的示意，并不构成对实施方式的限定。

如图8所示，801为罐体顶部、802为阻水盘、803为围挡、803a为围挡下表面、804为封套、804a为封套上表面、g为围挡803的高度、j为封套804与罐体顶部801的距离。

在一些实施例中，围挡803可以围绕封套804和阻水盘802的外侧设置，围挡803与罐体顶部801连接并封闭。围挡下表面803a至少需要位于封套上表面804a之下，即，围挡的高度g至少需要大于封套上表面804a与罐体顶部801的距离j。

由于围挡的设置，可以有效防止当罐体内的液体发生搅动时，飞溅的液体或水汽进入到封套内部和连接装置内部，避免对生物反应器内部造成污染。

以下结合示例对本说明书实施例公开的特征和性能作进一步的详细描述。

测试例1：

本测试例中搅拌装置包括转轴、磁力件、连接装置和封套，封套包括无孔的阻水盘，封套外设置了围挡。其中，围挡高度(例如，图7中h为围挡高度)为5mm、围挡与封套的间隙(例如，图7中d1为围挡与封套的间隙)为0.5mm、封套距离罐体顶部的高度(例如，图7中d3为封套上表面距离罐体顶部的下表面的高度)为0.5mm、转轴的转速为80rpm。

测试例2：

本测试例中搅拌装置包括转轴、磁力件、连接装置和封套，封套包括无孔的阻水盘，封套外设置了围挡。其中，围挡高度为5mm、围挡与封套的间隙为0.7mm、轴套距离罐体顶部的高度为0.5mm、转轴的转速为80rpm。

测试例3：

本测试例中搅拌装置包括转轴、磁力件、连接装置和封套，封套包括无孔的阻水盘，封套外未设置围挡。其中，封套距离罐体顶部的高度为0.5mm、转轴的转速为80rpm。

测试例4：

本测试例中搅拌装置包括转轴、磁力件、连接装置和封套，封套包括带有孔洞的阻水盘，封套外未设置围挡。其中，封套距离罐体顶部的高度为1.5mm、转轴的转速为50rpm。

测试例5：

本测试例中搅拌装置包括转轴、磁力件、连接装置和封套，封套不包括阻水盘，封套外未设置围挡。其中，封套距离罐体顶部的高度为1.5mm、转轴的转速为50rpm。

根据以上测试例1-5，在反应物液体温度为45℃时，对阻止冷凝水进入封套内部空间的效果(也称为阻水效果)进行测试，得到测试结果如下：

根据以上测试例1-5，在反应物液体温度为37℃时，对阻止冷凝水进入封套内部空间的效果进行测试，得到测试结果如下：

从上表可以看出，反应物液体温度为45℃时，测试例1在测试时间406h时封套内部的积水量未达到0.5mL、测试例2在测试时间406h时封套内部的积水量未达到0.5mL；反应物液体温度为37℃时，测试例1在测试时间255.5h时封套内部的积水量未达到0.3mL、测试例2在测试时间255.5h时封套内部的积水量未达到0.3mL。可见，围挡与封套的间隙对阻水效果的影响较小。在围挡与封套的间隙设置为不同值时，阻止冷凝水进入封套内部空间的效果大致相同。

从上表可以看出，反应物液体温度为45℃时，测试例3在测试时间168h时封套内部的积水量达到了1mL、测试例4在测试时间72h时封套内部的积水量达到了1mL；反应物液体温度为37℃时，测试例3在测试时间200h时封套内部的积水量达到了1mL、测试例4在测试时间96h时封套内部的积水量达到了1mL。在仅设置无孔阻水盘、未设置围挡的情况下，阻止冷凝水进入封套内部空间的效果一般。在仅设置带有孔洞的阻水盘、未设置围挡的情况下，阻止冷凝水进入封套内部空间的效果较差。

从上表可以看出，反应物液体温度为45℃时，测试例5在测试时间48h时封套内部的积水量达到了1mL；反应物液体温度为37℃时，测试例5在测试时间72h时封套内部的积水量达到了1mL。可见，在未设置阻水盘和未设置围挡的情况下，阻止冷凝水进入封套内部空间的效果最差。

通过上述测试验证了围挡和阻水盘的设置可以有效阻止冷凝水进入封套内部空间，避免冷凝水灌满封套内部空间后对生物反应器内部造成污染。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种生物反应器的搅拌装置，所述生物反应器包括用于容纳细胞和液体的混合物的罐体，其特征在于，

所述搅拌装置包括转轴、磁力件和连接装置，

所述转轴底部连接所述磁力件，所述磁力件用于实现无接触驱动，以带动所述转轴转动；所述转轴与所述罐体的底部无接触；所述转轴通过所述连接装置与所述罐体的顶部连接。

2.如权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，所述连接装置包括轴承组件，所述轴承组件通过固定件与所述罐体连接；所述固定件为所述罐体的组成部分，所述固定件位于所述罐体的顶部的下表面，所述固定件与转轴无接触。

3.如权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，所述连接装置包括设置于所述罐体的顶部的第一限位件，和设置于所述转轴的顶部的第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件连接。

4.如权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌装置还包括封套，所述封套环绕所述连接装置设置，且所述封套的下端与所述转轴固定连接并封闭，所述封套的上端与所述连接装置固定连接。

5.如权利要求4所述的搅拌装置，其特征在于，所述封套的顶部设有阻水盘，所述阻水盘位于所述封套上方，所述阻水盘的底部与所述封套的顶部连接。

6.如权利要求4所述的搅拌装置，其特征在于，所述封套的顶部设有阻水盘，所述阻水盘与所述封套一体成型。

7.如权利要求5或6所述的搅拌装置，其特征在于，所述阻水盘的盘面上无孔洞，所述阻水盘的中心侧高于所述阻水盘的边缘侧。

8.如权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，所述罐体包括位于其顶部下方的围挡，所述围挡与所述罐体的顶部的下表面连接，所述围挡至少部分环绕所述连接装置进行设置，所述围挡的高度至少大于所述连接装置的上表面与所述罐体的顶部的下表面之间的距离。

9.如权利要求4所述的搅拌装置，其特征在于，所述罐体包括位于其顶部下方的围挡，所述围挡与所述罐体的顶部的下表面连接，所述围挡至少部分环绕所述封套进行设置，所述围挡的高度至少大于所述封套的上表面与所述罐体的顶部的下表面之间的距离。

10.一种生物反应器，其特征在于，包括用于容纳细胞和液体的混合物的罐体和如权利要求1～9所述的搅拌装置。

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