CN203269933U - 一种用于生物反应器中的微纳米气泡发生器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于生物反应器中的微纳米气泡发生器，包括进气管、微纳米陶瓷片和陶瓷片托板，在陶瓷片托板的上表面开设有陶瓷片腔，在陶瓷片腔的上端设置微纳米陶瓷片，在陶瓷片托板上还开设有与陶瓷片腔相导通的进气流道，进气流道的一端伸入进气流道内，进气管的另一端与生物反应器中的供气管路连通。本实用新型通过将微纳米陶瓷片应用到生物反应器中的气泡发生器上，通过微纳米陶瓷片产生微纳米级气泡，延长了气泡在培养基中停留时间，可以将更多的气泡内的气体溶解到培养基中，以满足大规模高密度培养细胞的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物反应器，具体地说，是一种用于生物反应器中的微纳米气泡发生器。
背景技术
借助于细胞培养进行各种产品生产已是我国生物技术产业化的重要组成部分，涉及医药、化工、轻工、食品、农业、海洋、环保等行业。培养的细胞不仅只是微生物，用于生物技术产品生产的动物细胞、植物细胞和藻类细胞大规模培养已引起了大家重视，显露出令人鼓舞的前景。随着生物技术的发展，在人类今后发现的一切具有生物活性的物质都可以借助于细胞培养方法得到。在细胞培养过程中，除了获得高生产能力的细胞株外，生物反应器是重要的核心技术，必需提供有利于生物过程研究的装置技术和高效节能的生产装置。
气体是细胞培养生存必须条件之一，主要用于产生供给细胞生长增殖的能量和合成细胞生长所需的各种成分，不同种类细胞培养所需的气体也不同。在生物反应器中，为了实现细胞培养所需气体环境，一般是采用气泡发生器向培养基中不断通入所需气体。现有气泡发生器产生的气泡较大，一般为毫米级，气泡在培养基中停留时间短，气泡中气体不能充分溶解于培养基中，细胞培养无法对通入的气体进行充分吸收。
微纳米陶瓷是一种具有纳米尺度的显微结构，并具有纳米效应的陶瓷材料，这种陶瓷是由微纳米陶瓷颗粒烧结而成，其自身布满了很多个微纳米级气孔，在具有一定压力的气体通过该陶瓷片时会产生微纳米级气泡。目前的研究表明，微纳米气泡有别于一般气泡，它自身对部分生物可产生刺激，能够促进生长，可提高生物免疫力，缩短生长周期，可用于各种生态及环境防治工程。微纳米气泡具有上升速度慢的效果。气泡直径1mm的气泡在水中上升的速度为6m/min，而直径10μm的气泡在水中的上升速度为3mm/min，后者是前者的1/2000。微纳米气泡具有自身增压的效果。通常微纳米气泡内部的压力远远大于外界液体的压力，可以将更多的气泡内的气体溶解到水中，并伴随有自身溶解消失的现象。
发明内容
发明目的：本实用新型的目的是针对现有生物反应器气泡发生器存在的气泡较大、气泡中气体无法充分溶解的问题，将微纳米陶瓷片应用到生物反应器中的气泡发生器上，提供一种可以产生微纳米气泡的气泡发生器，利用微纳米级的气泡的特点，大幅度提高培养基中的气体含量，从而可以满足大规模高密度培养细胞的要求。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种用于生物反应器中的微纳米气泡发生器，包括进气管、微纳米陶瓷片和陶瓷片托板，在陶瓷片托板的上表面开设有陶瓷片腔，在陶瓷片腔的上端设置微纳米陶瓷片，在陶瓷片托板上还开设有与陶瓷片腔相导通的进气流道，进气流道的一端伸入进气流道内，进气管的另一端与生物反应器中的供气管路连通。
在本实用新型中，进一步的，所述微纳米陶瓷片的上方设有过滤罩，过滤罩包括滤网、闷板和排气管，滤网的下端与陶瓷片托板连接，滤网的上端与闷板连接，在闷板的上方设置排气管。
在本实用新型中，进一步的，所述进气流道的外侧设置密封圈。
在本实用新型中，进一步的，所述滤网的孔径大小为100～400目。
有益效果：本实用新型通过将微纳米陶瓷片应用到生物反应器中的气泡发生器上，通过微纳米陶瓷片产生微纳米级气泡，可以根据生产工艺要求控制进入培养基气泡尺寸的大小。过滤罩可以将直径较大的气泡过滤掉，只保留微纳米级的气泡进入培养基，以避免气泡对细胞的伤害，同时利用微纳米级的气泡的特点，大幅度提高培养基中的气体含量，从而可以满足大规模高密度培养细胞的要求。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
图2为本实用新型实施例二的结构示意图；
图3为本实用新型实施例三的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
实施例一
如图1所示，本实用新型的用于生物反应器中的微纳米气泡发生器包括进气管1、微纳米陶瓷片5、陶瓷片托板7和过滤罩。
在陶瓷片托板7的上表面开设有环形的陶瓷片腔6，在陶瓷片腔6的上端粘接固定微纳米陶瓷片5。在陶瓷片腔6中心的陶瓷片托板7上开设有与陶瓷片腔6相导通的进气流道10。进气管1的一端伸入进气流道10内并通过粘接固定，进气管1的另一端与生物反应器中的供气管路连通。为了防止陶瓷片腔6内的气体通过进气管1与进气流道10之间的空隙向外泄露，在进气流道10的外侧还设有密封圈9。过滤罩罩设在微纳米陶瓷片5的上方，过滤罩包括滤网4、闷板3和排气管2。滤网4的孔径大小为100～400目，滤网4的下端通过螺栓与陶瓷片托板7固定连接，滤网4的上端通过螺栓与闷板3固定连接，在闷板3的上方焊接有排气管2。过滤罩可以控制进入培养基中气泡的尺寸。例如，允许进入培养基中的气泡尺寸为100um以下，可选用150目滤网，允许进入培养基中气泡尺寸为50um以下，可选用300目滤网。
生物反应器工作时，将本实用新型的微纳米气泡发生器浸泡在生物反应器的培养基中，排气管2上端高出培养基的液面，微纳米陶瓷片5、滤网4和闷板3之间形成微纳米气泡腔8。使具有一定压力的气体通过生物反应器的供气管路通入进气管1，气体通过进气管1和进气流道10后进入陶瓷片腔6，然后由下至上通过陶瓷片腔6产生微纳米气泡，微纳米气泡进入微纳米气泡腔8内并开始缓慢上升，在微纳米气泡上升过程中，其中直径较小（直径小于滤网4的孔径）的一部分气泡在生物反应器搅拌浆的作用下穿过滤网4，并逐渐的溶解于培养基中，直径较大（直径大于滤网4的孔径）的另一部分气泡则一直向上，然后经排气管2后排出。
通过在微纳米陶瓷片5的上方设过滤罩后，可以将直径较大的气泡过滤掉，只保留微纳米级的气泡进入培养基，以避免气泡对细胞的伤害，同时利用微纳米级的气泡的特点，大幅度提高培养基中的气体含量，从而可以满足大规模高密度培养细胞的要求。
实施例二
如图2所示，实施例二与实施例一的区别在于：陶瓷片腔6为柱形腔，进气流道10开设在微纳米陶瓷片5的底部。
实施例三
如图3所示，实施例三与实施例二的区别在于：进气流道10开设在微纳米陶瓷片5的一侧。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于生物反应器中的微纳米气泡发生器，其特征在于：包括进气管（1）、微纳米陶瓷片（5）和陶瓷片托板（7），在陶瓷片托板（7）的上表面开设有陶瓷片腔（6），在陶瓷片腔（6）的上端设置微纳米陶瓷片（5），在陶瓷片托板（7）上还开设有与陶瓷片腔（6）相导通的进气流道（10），进气管（1）的一端伸入进气流道（10）内，进气管（1）的另一端与生物反应器中的供气管路连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于生物反应器中的微纳米气泡发生器，其特征在于：所述微纳米陶瓷片（5）的上方设有过滤罩，过滤罩包括滤网（4）、闷板（3）和排气管（2），滤网（4）的下端与陶瓷片托板（7）连接，滤网（4）的上端与闷板（3）连接，在闷板（3）的上方设置排气管（2）。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于生物反应器中的微纳米气泡发生器，其特征在于：所述进气流道（10）的外侧设置密封圈（9）。
4.根据权利要求2所述的一种用于生物反应器中的微纳米气泡发生器，其特征在于：所述滤网（4）的孔径大小为100～400目。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105779290A (zh) * | 2016-03-19 | 2016-07-20 | 上海产业技术研究院 | 一种纳米气泡干细胞规模化培养生物反应器系统 |
| CN105779290B (zh) * | 2016-03-19 | 2018-06-26 | 上海产业技术研究院 | 一种纳米气泡干细胞规模化培养生物反应器系统 |
| US11904366B2 (en) | 2019-03-08 | 2024-02-20 | En Solución, Inc. | Systems and methods of controlling a concentration of microbubbles and nanobubbles of a solution for treatment of a product |
| US20220331750A1 (en) * | 2021-04-16 | 2022-10-20 | En Solución, Inc. | Vacuum-Assisted Shear Flow Nanobubble Generator |
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