CN208266192U - 搅拌式生物反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种搅拌式生物反应器，涉及生物培养设备的技术领域，该搅拌式生物反应器包括反应器本体和固设于反应器本体的内腔中的过滤装置，过滤装置将反应器本体的内腔分隔为培养室和产品室，培养室用于培养病毒产品。在培养室中培养出的病毒产品能够穿过过滤装置，由培养室进入产品室，用于培养病毒产品的动物细胞和微载体被过滤装置拦截，留在培养室中。培养室包括第一出料口，产品室包括第二出料口，第一出料口能够与反应器本体上的培养液出口连通，第二出料口能够与反应器本体上的产品出口连通。该搅拌式生物反应器缓解了现有技术中应用搅拌式生物反应器进行动物细胞微载体悬浮培养病毒时，产品的纯化比较麻烦的问题。

Description

搅拌式生物反应器

技术领域

本实用新型涉及生物培养设备技术领域，尤其是涉及一种搅拌式生物反应器。

背景技术

生物反应器是大规模培养病毒或者动物细胞等的核心设备，现有技术中较为常见的生物反应器有：搅拌式生物反应器、气升式生物反应器和流化床生物反应器等，其中应用最多的当属搅拌式生物反应器。

虽然搅拌式生物反应器的应用已经十分普遍，但是其仍然存在缺点，那就是应用搅拌式生物反应器进行动物细胞微载体悬浮培养病毒时，微载体和动物细胞会与产品(培养出的病毒)混在一起，产品收获时，需要在生物反应器外再进行过滤处理才行。这样一来，一方面，使得产品的纯化比较麻烦；另一方便，也可能造成不必要的污染或者带来生物安全上的风险。

因此，亟待设计一种新的搅拌式生物反应器来改善上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种搅拌式生物反应器，以缓解现有技术中存在的应用搅拌式生物反应器进行动物细胞微载体悬浮培养病毒时，微载体和动物细胞会与产品(培养出的病毒)混在一起，产品收获时，需要在生物反应器外再进行过滤处理，产品的纯化比较麻烦的技术问题。

本实用新型提供的搅拌式生物反应器包括反应器本体和固设于所述反应器本体的内腔中的过滤装置，所述过滤装置将所述反应器本体的内腔分隔为培养室和产品室，所述培养室用于培养病毒产品；在所述培养室中培养出的所述病毒产品能够穿过所述过滤装置，由所述培养室进入所述产品室，用于培养所述病毒产品的动物细胞和微载体被所述过滤装置拦截，留在所述培养室中；

所述培养室包括第一出料口，所述产品室包括第二出料口，所述第一出料口能够与所述反应器本体上的培养液出口连通，所述第二出料口能够与所述反应器本体上的产品出口连通。

进一步的，所述过滤装置包括顶端敞口的桶状过滤件，所述桶状过滤件固设于所述反应器本体的内腔中；所述桶状过滤件围设成的区域为所述培养室，所述桶状过滤件的外壁与所述反应器本体的内壁之间为所述产品室，搅拌器伸入所述培养室中。

进一步的，所述桶状过滤件的轴线与所述反应器本体中搅拌器的轴线重合。

进一步的，所述桶状过滤件的底部为锥形或者半球形。

进一步的，所述桶状过滤件为200目不锈钢网制成的桶状过滤件。

进一步的，所述桶状过滤件的底部固设有支撑脚，所述桶状过滤件通过所述支撑脚与所述反应器本体的底部固接。

进一步的，所述桶状过滤件的顶端固设有第一连接耳和第二连接耳，所述反应器本体的内壁上固设有与所述第一连接耳对应的第三连接耳和与所述第二连接耳对应的第四连接耳；

所述第一连接耳和所述第三连接耳的相对位置以及所述第二连接耳和所述第四连接耳的相对位置分别通过紧固件锁定。

进一步的，所述第一连接耳与所述第二连接耳关于所述桶状过滤件的轴线对称设置，所述第三连接耳位于所述第一连接耳和所述第二连接耳所在的平面的一侧，所述第四连接耳位于所述第一连接耳和所述第二连接耳所在的平面的另一侧。

进一步的，所述第一连接耳上设置有第一定位组件，所述第三连接耳上设置有与所述第一定位组件对应的第一限位孔，所述第一定位组件和所述第一限位孔共同作用，用于所述第一连接耳与所述第三连接耳之间的定位；

所述第二连接耳的结构与所述第一连接耳的结构相同，所述第四连接耳的结构与所述第三连接耳的结构相同。

进一步的，所述桶状过滤件的顶端固设有两个提手，两个所述提手关于所述桶状过滤件的轴线对称设置。

本实用新型提供的搅拌式生物反应器与现有技术相比的有益效果为：

本实用新型提供的搅拌式生物反应器在反应器本体中设置过滤装置，通过过滤装置将反应器本体的内腔分隔为培养室和产品室。利用动物细胞微载体悬浮培养病毒时，在培养室中培养病毒产品，培养出的病毒产品能够穿过过滤装置，由培养室进入产品室，而尺寸明显大于病毒产品的动物细胞和微载体则不能通过过滤装置，留在了培养室中，从而实现微载体和动物细胞与病毒产品的分离。

培养室设置有第一出料口，能够通过第一出料口与反应器本体上的培养液出口连通，产品室设置有第二出料口，能够通过第二出料口与反应器本体上的产品出口连通，在需要的时候，使第一出料口与反应器本体上的培养液出口连通，则能够排出培养液及其中的微载体和动物细胞，使第二出料口与反应器本体上的产品出口连通，则能够排出病毒产品，而排出的病毒产品在反应器本体内已经与动物细胞和微载体进行了分离。可见使用本实用新型提供的搅拌式生物反应器进行动物细胞微载体悬浮培养病毒，既能够使病毒产品的纯化更为简单，也能够避免因为需要在生物反应器外进行过滤而带来的不必要的污染和生物安全上的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的搅拌式生物反应器的主视图；

图2为本实用新型实施例提供的搅拌式生物反应器的俯视图(部分结构未示出)；

图3为图2所示的搅拌式生物反应器A处的放大图；

图4为本实用新型实施例提供的搅拌式生物反应器中过滤装置的结构示意图。

图标：1－反应器本体；2－过滤装置；3－培养室；4－产品室；5－搅拌器；6－支撑脚；7－第一连接耳；8－第二连接耳；9－第三连接耳；10－第四连接耳；31－第一出料口；41－第二出料口；71－第一定位组件；711－弹性件；712－定位头；100－提手。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实施例提供的搅拌式生物反应器包括反应器本体1和固设于反应器本体1的内腔中的过滤装置2，过滤装置2将反应器本体1的内腔分隔为培养室3和产品室4，培养室3用于培养病毒产品。在培养室3中培养出的病毒产品能够穿过过滤装置2，由培养室3进入产品室4，用于培养病毒产品的动物细胞和微载体被过滤装置2拦截，留在培养室3中。

培养室3包括第一出料口31，产品室4包括第二出料口41，第一出料口31能够与反应器本体1上的培养液出口连通，第二出料口41能够与反应器本体1上的产品出口连通。

本实施例提供的搅拌式生物反应器在反应器本体1中设置过滤装置2，通过过滤装置2将反应器本体1的内腔分隔为培养室3和产品室4。利用动物细胞微载体悬浮培养病毒时，在培养室3中培养病毒产品，培养出的病毒产品能够穿过过滤装置2，由培养室3进入产品室4，而尺寸明显大于病毒产品的动物细胞和微载体则不能通过过滤装置2，留在了培养室3中，从而实现微载体和动物细胞与病毒产品的分离。

培养室3设置有第一出料口31，能够通过第一出料口31与反应器本体1上的培养液出口连通，产品室4设置有第二出料口41，能够通过第二出料口41与反应器本体1上的产品出口连通，在需要的时候，使第一出料口31与反应器本体1上的培养液出口连通，则能够排出培养液及其中的微载体和动物细胞，使第二出料口41与反应器本体1上的产品出口连通，则能够排出病毒产品，而排出的病毒产品在反应器本体1内已经与动物细胞和微载体进行了分离。可见使用本实施例提供的搅拌式生物反应器进行动物细胞微载体悬浮培养病毒，既能够使病毒产品的纯化更为简单，也能够避免因为需要在生物反应器外进行过滤而带来的不必要的污染和生物安全上的风险。

培养室3用于培养病毒产品，可以是在培养开始时，将微载体和培养液加入培养室3中，然后将动物细胞接种于培养室3中。

伴随着培养过程的进行，病毒产品产生，在搅拌器5的搅拌作用下，产生于培养室3中的病毒产品，能够随着培养液一同穿过过滤装置2进入产品室4。

微载体是指直径在60～250μm，适用于贴壁依赖型细胞在其表面贴壁生长的微珠。微载体能成为迄今常用而有效的动物细胞培养载体，具有以下的优点：①兼具单层培养和悬浮培养的优势，且是均相培养；②细胞所处环境均一；③环境条件(例如：温度、pH、CO₂等)容易测量与监控；④具有较高的比表面；⑤培养操作可系统化、自动化，降低了污染发生的机会。

本实施例中，过滤装置2可以包括顶端敞口的桶状过滤件，桶状过滤件固设于反应器本体1的内腔中。桶状过滤件围设成的区域为培养室3，桶状过滤件的外壁与反应器本体1的内壁之间为产品室4，搅拌器5伸入培养室3中。

过滤装置2为顶端敞口的桶状过滤件，具体的，桶状过滤件的横截面形状可以为圆形或者方形，等等。

作为一种替换方式，也可以是桶状过滤件围设成的区域为产品室4，桶状过滤件的外壁与反应器本体1的内壁之间为培养室3，搅拌器5伸入产品室4中。

需要说明的是，本实施例中，反应器本体1的内腔中，培养液的液面高度始终低于桶状过滤件的顶端的高度。

本实施例中，桶状过滤件的轴线可以与反应器本体1中搅拌器5的轴线重合。

桶状过滤件的轴线与搅拌器5的轴线重合，即在水平方向上，桶状过滤件在反应器本体1的内腔中居中设置。

在水平方向上，桶状过滤件在反应器本体1的内腔中居中设置，使得搅拌式生物反应器工作的过程中，平衡性更好。

本实施例中，桶状过滤件的底部可以为锥形或者半球形。

桶状过滤件的底部为锥形或者半球形这一类向底部逐渐收缩的结构，使得病毒产品和培养液的排出都更容易进行。

本实施例中，桶状过滤件可以为200目不锈钢网制成的桶状过滤件。

桶状过滤件为200目不锈钢网制成的，使得本实施例提供的桶状过滤件更加结实耐用。

病毒产品的尺寸小于桶状过滤件上的网孔的尺寸，所以能够通过桶状过滤件，动物细胞和微载体的尺寸大于桶状过滤件上的网孔的尺寸，所以不能通过桶状过滤件，而被桶状过滤件拦截。

进一步的，桶状过滤件可以为200目316L不锈钢网制成的桶状过滤件。

如图1所示，本实施例中，桶状过滤件的底部可以固设有支撑脚6，桶状过滤件通过支撑脚6与反应器本体1的底部固接。

在桶状过滤件的底部设置支撑脚6，通过支撑脚6将桶状过滤件固设于反应器本体1的底部，使得桶状过滤件在反应器本体1中的固定更加牢固。

具体的，支撑脚6可以为在桶状过滤件的底部均布的三个或者四个。

如图2和图4所示，本实施例中，桶状过滤件的顶端可以固设有第一连接耳7和第二连接耳8，反应器本体1的内壁上固设有与第一连接耳7对应的第三连接耳9和与第二连接耳8对应的第四连接耳10。第一连接耳7和第三连接耳9的相对位置以及第二连接耳8和第四连接耳10的相对位置分别通过紧固件锁定。

在桶状过滤件的顶端固定设置第一连接耳7和第二连接耳8，在反应器本体1的内壁上固定设置第三连接耳9和第四连接耳10，第一连接耳7和第三连接耳9、第二连接耳8和第四连接耳10分别通过紧固件连接，使得桶状过滤件在反应器本体1中的位置更加稳定。

具体的，第一连接耳7和第二连接耳8可以是设置于桶状过滤件顶端的侧壁上；紧固件可以为螺栓和螺母。

进一步的，桶状过滤件的顶端还可以固设有第五连接耳和第六连接耳，反应器本体1的内壁上可以固设有与第五连接耳对应的第七连接耳和与第六连接耳对应的第八连接耳，等等。

本实施例中，第一连接耳7与第二连接耳8可以关于桶状过滤件的轴线对称设置，第三连接耳9位于第一连接耳7和第二连接耳8所在的平面的一侧，第四连接耳10位于第一连接耳7和第二连接耳8所在的平面的另一侧。

第一连接耳7和第二连接耳8关于桶状过滤件的轴线对称设置，有利于提高桶状过滤件与反应器本体1连接后，桶状过滤件的稳定性；第三连接耳9位于第一连接耳7和第二连接耳8所在的平面的一侧，第四连接耳10位于第一连接耳7和第二连接耳8所在的平面的另一侧，使得第三连接耳9和第四连接耳10能够在周向为桶状过滤件限位，使得桶状过滤件与反应器本体1连接后，桶状过滤件的稳定性更强。

具体的，第一连接耳7和第二连接耳8可以是位于桶状过滤件同一直径的两端上。

如图2和图3所示，本实施例中，第一连接耳7上可以设置有第一定位组件71，第三连接耳9上设置有与第一定位组件71对应的第一限位孔，第一定位组件71和第一限位孔共同作用，用于第一连接耳7与第三连接耳9之间的定位。第二连接耳8的结构与第一连接耳7的结构相同，第四连接耳10的结构与第三连接耳9的结构相同。

具体的，第二连接耳8的结构与第一连接耳7的结构相同，第四连接耳10的结构与第三连接耳9的结构相同，可以是第二连接耳8上设置有第二定位组件，第四连接耳10上设置有与第二定位组件对应的第二限位孔，第二定位组件与第一定位组件71结构相同。

在第一连接耳7上设置第一定位组件71，第三连接耳9上设置第一限位孔，在第二连接耳8上设置第二定位组件，第四连接耳10上设置第二限位孔，第一定位组件71和第一限位孔之间的配合以及第二定位组件和第二限位孔之间的配合，使得安装桶状过滤件时，桶状过滤件在反应器本体1中的定位更为容易。

如图3所示，本实施例中，第一连接耳7上可以设置有第一安装孔，第一安装孔的敞口端朝向第三连接耳9。第一定位组件71包括弹性件711和定位头712，弹性件711设置于第一安装孔中，且一端与第一安装孔的底部连接，另一端与定位头712连接，定位头712能够在弹性件711的作用下卡入第一限位孔中，也能够在外力的作用下退出第一限位孔。

将第一连接耳7与第三连接耳9对应好，第二连接耳8与第四连接耳10对应好，然后将桶状过滤件安装至反应器本体1的内腔中时，第一定位组件71与第一限位孔配合，第二定位组件与第二限位孔配合，能够实现桶状过滤件在反应器本体1中的快速定位，使得桶状过滤件的后续安装更容易操作。

具体的，弹性件711可以为弹簧。

本实施例中，定位头712可以包括基板和固设于基板上的半球状的凸起，基板始终位于第一安装孔中，凸起能够卡入第一限位孔中。弹性件711与基板背离凸起的一端连接。

如图4所示，本实施例中，桶状过滤件的顶端可以固设有两个提手100，两个提手100关于桶状过滤件的轴线对称设置。

在桶状过滤件的顶端设置两个关于桶状过滤件的轴线对称的提手100，使得桶状过滤件的装入与取出都更加方便。

本实施例中，搅拌式生物反应器的其他结构可以参考现有技术。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种搅拌式生物反应器，其特征在于，包括反应器本体(1)和固设于所述反应器本体(1)的内腔中的过滤装置(2)，所述过滤装置(2)将所述反应器本体(1)的内腔分隔为培养室(3)和产品室(4)，所述培养室(3)用于培养病毒产品；在所述培养室(3)中培养出的所述病毒产品能够穿过所述过滤装置(2)，由所述培养室(3)进入所述产品室(4)，用于培养所述病毒产品的动物细胞和微载体被所述过滤装置(2)拦截，留在所述培养室(3)中；

所述培养室(3)包括第一出料口(31)，所述产品室(4)包括第二出料口(41)，所述第一出料口(31)能够与所述反应器本体(1)上的培养液出口连通，所述第二出料口(41)能够与所述反应器本体(1)上的产品出口连通。

2.根据权利要求1所述的搅拌式生物反应器，其特征在于，所述过滤装置(2)包括顶端敞口的桶状过滤件，所述桶状过滤件固设于所述反应器本体(1)的内腔中；所述桶状过滤件围设成的区域为所述培养室(3)，所述桶状过滤件的外壁与所述反应器本体(1)的内壁之间为所述产品室(4)，搅拌器(5)伸入所述培养室(3)中。

3.根据权利要求2所述的搅拌式生物反应器，其特征在于，所述桶状过滤件的轴线与所述反应器本体(1)中搅拌器(5)的轴线重合。

4.根据权利要求2所述的搅拌式生物反应器，其特征在于，所述桶状过滤件的底部为锥形或者半球形。

5.根据权利要求2所述的搅拌式生物反应器，其特征在于，所述桶状过滤件为200目不锈钢网制成的桶状过滤件。

6.根据权利要求2所述的搅拌式生物反应器，其特征在于，所述桶状过滤件的底部固设有支撑脚(6)，所述桶状过滤件通过所述支撑脚(6)与所述反应器本体(1)的底部固接。

7.根据权利要求2－6任一项所述的搅拌式生物反应器，其特征在于，所述桶状过滤件的顶端固设有第一连接耳(7)和第二连接耳(8)，所述反应器本体(1)的内壁上固设有与所述第一连接耳(7)对应的第三连接耳(9)和与所述第二连接耳(8)对应的第四连接耳(10)；

所述第一连接耳(7)和所述第三连接耳(9)的相对位置以及所述第二连接耳(8)和所述第四连接耳(10)的相对位置分别通过紧固件锁定。

8.根据权利要求7所述的搅拌式生物反应器，其特征在于，所述第一连接耳(7)与所述第二连接耳(8)关于所述桶状过滤件的轴线对称设置，所述第三连接耳(9)位于所述第一连接耳(7)和所述第二连接耳(8)所在的平面的一侧，所述第四连接耳(10)位于所述第一连接耳(7)和所述第二连接耳(8)所在的平面的另一侧。

9.根据权利要求7所述的搅拌式生物反应器，其特征在于，所述第一连接耳(7)上设置有第一定位组件(71)，所述第三连接耳(9)上设置有与所述第一定位组件(71)对应的第一限位孔，所述第一定位组件(71)和所述第一限位孔共同作用，用于所述第一连接耳(7)与所述第三连接耳(9)之间的定位；

所述第二连接耳(8)的结构与所述第一连接耳(7)的结构相同，所述第四连接耳(10)的结构与所述第三连接耳(9)的结构相同。

10.根据权利要求2－6任一项所述的搅拌式生物反应器，其特征在于，所述桶状过滤件的顶端固设有两个提手(100)，两个所述提手(100)关于所述桶状过滤件的轴线对称设置。