CN200949106Y - 倾斜式双层转筒生物反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于动物和植物细胞进行高密度微载体培养的生物反应器。本实用新型主要由倾斜安装的单侧轴支撑可旋转内筒和带有恒温夹套的外筒以及箱体支架等组成。倾斜式内筒作为容纳细胞和微载体的培养罐,固定外筒为细胞生存提供必要的物质环境。由于内筒采用了10-60度的倾斜设计,使得在相同制作尺寸情况下,能够比完全水平的转筒式反应器增加1.3-2.0倍的可容纳体积,有效的提高了设备使用效率。本实用新型适用于贴壁细胞的高密度微载体连续生产和在线收集产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于进行动物和植物细胞微载体培养的生物反应器。
背景技术:
在工程学上习惯于把用于培养细菌、酵母等微生物的容器称为”发酵罐”(fermentor),而把培养动植物细胞的容器称为“生物反应器”(bioreactor)。由于本发明的目的主要是用于动物细胞的高密度体外培养,同时可能兼用于植物细胞或细菌的培养,因此本文件中统称为“生物反应器”。
随着生物技术产业的不断发展,迫切需要解决用于微生物和动、植物细胞大规模培养的生物反应器。以往曾采用化学工业生产设备改良的机械搅拌式反应器(也称反应罐)。由于这类机械搅拌式反应罐在搅拌混合物料过程中的剪切力较大,当用于动物细胞培养时、尤其是用于微载体的高密度培养时,因动物细胞没有细胞壁的保护、不能耐受剧烈的搅拌和通气等原因,极易损坏被培养的细胞。与此同时,搅拌器高速旋转时所形成的气泡也会对敏感细胞产生较大损伤作用。多年来,为提升反应器的传质能力、降低搅拌器桨叶对细胞的剪切力,对于反应器的传统机械搅拌方式和传气、传热、传质方法等方面进行过许多改进。目前已经设计出的反应器有:浆式、棒式、船舶推进浆、斜桨叶或船帆形机械搅拌器及往复振动锥孔筛板搅拌反应器、笼式通气搅拌反应器、双层笼式通气搅拌反应器等。其中主要针对动物细胞培养发明的反应器有:转瓶反应器、流化床反应器、中空纤维反应器、膜式反应器、空气提升式反应器等。
由于细胞生存条件的多样型,这些设备仍然没有从根本上解决动、植物细胞大规模培养存在的搅拌剪切力大、物料传递不均匀、设备内部积料和死角等问题。随着生物技术的快速发展,急待解决反应器用于高密度、大规模细胞培养时能否连续生产和在线收集产品等问题。
韩毅鹏2005年(申请号:200510043201.0)公告了水平转筒式生物反应器。该设备能够在提高物料混合效果的同时减少搅拌剪切力对细胞的损伤。而且也解决了常规反应器存在的物料传递不均匀、设备内部积料和死角的问题。然而,由于该设备采用的内筒是依靠单侧轴支撑定位和旋转的设计结构,使得内筒在水平设置情况下的径向延伸尺寸受到了一定的限制,这影响到设备的实际生产规模。
发明内容与技术方案:本实用新型针对上述现有技术存在的不足,设计了倾斜式双层转筒生物反应器。本实用新型采用的技术方案包括由单侧轴支撑的、可滚动旋转的倾斜式内筒以及带有夹层的固定外筒组成倾斜式的双层转筒生物反应器。倾斜式内筒作为容纳细胞和微载体的培养罐,固定外筒为细胞生存提供必要的物质环境
技术特点:由于内筒采用了10-60度的倾斜设计,使得在相同制作尺寸情况下,能够比完全水平内筒的转筒式反应器增加1.3-2.0倍的可容纳体积,有效的提高了设备使用效率。
下面结合附图对本发明的实施步骤作进一步说明:
附图说明:
附图1为本发明的结构示意图
附图2为本发明的内筒结构图
实施步骤:
在附图1中,本生物反应器主要由单侧轴支撑的可旋转内筒(1)和带有恒温夹套的外筒(2)以及箱体支架(3)组成。内筒(1)由单侧轴支撑、以向上倾斜10-60度的角度安装在外筒(2)内,并且在电机(4)的驱动下能够沿轴旋转。内筒(1)的周壁上布满微小的孔,孔的直径0.1-9000微米,孔与孔之间的距离为50-9000微米。内筒(1)是选用0.5——8毫米厚不锈钢板冲压、弯卷、焊接、抛光制成,其带有微孔的局部位置也可选用50——800目的烧结不锈钢筛网制作。
外筒(2)是由1——10毫米厚不锈钢制作的夹套。在外筒(2)上设有夹层循环水进口、出口(5)。在外筒(2)上下安装有物料进、出口管道(6),接种通道(7)和传感器(8)等附件。
在外筒前盖(9)上设置有安全阀(10),采样孔(11)和观察视窗(12)。
在附图2所示实施例中,在内筒(1)的内壁沿轴线向有轻微突起的凸筋(13),呈几何对称分置。在内筒(1)的外壁上,沿轴线方向有向内筒旋转方向翘起的提水槽(14)。内筒前盖的中央部位有一适当大小的圆形接物孔(15),用于观察筒内情况或从筒内取样。
Claims (1)
1、一种用于进行动物或植物细胞连续培养并能够在线收集产物的倾斜式双层转筒生物反应器,其特征是:由单侧轴支撑的旋转内筒(1)以向上倾斜10-60度的角度安装在侧面开启的外筒(2)中组成。
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Legal Events
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Jiangsu Yanshen Biology Technology Co., Ltd. Assignor: Han Yipeng Contract record no.: 2010320000287 Denomination of utility model: Tilted two-level rotating cylinder bioreactor Granted publication date: 20070919 License type: Exclusive License Record date: 20100323 |
|
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070919 Termination date: 20110922 |