CN208414448U - 一种细胞培养反应器 - Google Patents

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张立平
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Abstract

本实用新型提供了一种细胞培养反应器,本实用新型结构简单,有效解决了在低速条件下对细胞培养物进行有效混合的问题;通过第一斜盘机构、第二斜盘机构分别驱动主搅拌器、副搅拌器转动,将上下的往复直线运动转化为圆周运动,为搅拌器的低速转动提供条件,使反应器内温度和营养物质浓度统一,在搅拌均匀的同时避免因剪切速度过大对细胞造成破坏;通过主消泡件的转动有效去除罐体上部的气泡,避免培养的细胞因气泡而破裂,提供细胞培养的效率;通过上下往复运动的消泡盘有效去除罐体下部的的气泡,确保细胞的正常代谢,避免细胞死亡造成能源浪费。

Description

一种细胞培养反应器
技术领域
本实用新型涉及生物设备技术领域,具体涉及一种细胞培养反应器。
背景技术
细胞是构成机体的基本单元,是生命活动的基本单位,一切有机体(除病毒)都是由细胞组成的,细胞具有独立、有序的自控代谢体系,因此,对细胞的伸入研究是揭开生命奥秘、征服疾病的关键。细胞培养是指将采集体内组织的细胞模拟体内生长环境,放置在无菌、一定营养条件、适宜的温度及酸碱度下,使其生长、繁殖,并维持其结构和功能的一种技术,已成为生物、医学研究及应用所广泛采用的技术方法。生物反应器是细胞培养中必不可少的设备之一,生物反应器也称生物反应罐,利用酶或生物体所具有的生物功能,在体外进行生化反应的装置。在现有技术中,需要通过高搅拌转速对细胞培养物进行有效的混合,增加溶氧,但是高转速条件下的搅拌浆液产生的剪切力会对细胞造成严重伤害,容易导致细胞培养失败,同时产生的气泡在细胞培养液中会导致细胞损伤甚至死亡。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供了一种细胞培养反应器,具有结构简单、混合效果好的特点。
本实用新型解决上述问题的技术方案为:一种细胞培养反应器,包括罐体、第一搅拌装置;罐体顶端设有进料口,罐体底端设有出料口,罐体内设有第一搅拌装置、第二搅拌装置,第一搅拌装置位于罐体上部,第二搅拌装置位于罐体下部;
第一搅拌装置包括第一电动缸、第一斜盘机构、主搅拌器,第一电动缸固定在罐体外,第一斜盘结构包括驱动杆、第一斜盘,驱动杆一端与第一电动缸活塞杆相连,另一端设有第一滑靴座,第一滑靴座为球面结构;第一斜盘上端面设有第一滑靴,第一滑靴与第一斜盘之间滑动连接,形成平面接触运动副,第一滑靴为球面结构;第一滑靴座位于第一滑靴内,第一滑靴座与第一滑靴之间滚动连接,形成球面接触运动副;第一斜盘底部设有主搅拌轴,主搅拌轴中心轴线与第一斜盘中心轴线重合,主搅拌轴通过支撑件与罐体之间相连,主搅拌轴上设有两个主搅拌器;第一斜盘外圆柱面上设有主消泡件,主消泡件为环形结构,主消泡件上设有多个消泡孔;
第二搅拌装置包括第二电动缸、第二斜盘机构、副搅拌器,第二电动缸位于罐体外;第二斜盘机构包括传动杆、第二斜盘,第二斜盘上设有多个消泡孔,第二斜盘上端面设有副搅拌轴,副搅拌轴通过支撑件与罐体之间相连,副搅拌轴上设有两个副搅拌器;第二斜盘的上端面与下端面分别设有四个第二滑靴,第二滑靴围绕第二斜盘中心轴线环形阵列,第二滑靴与第二斜盘之间滑动连接,形成平面接触运动副,第二滑靴为球面结构;每个第二滑靴上设有传动杆,传动杆与第二滑靴相连的一端设有第二滑靴座,第二滑靴座为球面结构,第二滑靴位于第二滑靴座内,第二滑靴座与第二滑靴之间滚动连接,形成球面接触运动副;每个传动杆上设有消泡盘,消泡盘上设有多个消泡孔,其中一个传动杆远离第二斜盘的一端与第二电动缸活塞杆相连。
所述主搅拌器为六箭叶圆盘涡轮式搅拌器、六折叶圆盘涡轮式、平直叶圆盘涡轮式、后弯叶圆盘涡轮式、六弧叶圆盘涡轮式中的一种。
所述副搅拌器为平直叶盘式搅拌器或风扇式搅拌叶中的一种。
所述第一斜盘中心轴线与罐体中心轴线重合,第二斜盘中心轴线与罐体中心轴线重合。
所述副搅拌轴中心轴线与罐体中心轴线重合,消泡盘中心轴线与罐体中心轴线之间重合。
所述主搅拌轴、副搅拌轴均与支撑件之间通过滚动轴承相连。
所述驱动杆、传动杆均通过支撑架与罐体相连。
本实用新型具有有益效果:本实用新型结构简单,有效解决了在低速条件下对细胞培养物进行有效混合的问题;通过第一斜盘机构、第二斜盘机构分别驱动主搅拌器、副搅拌器转动,将上下的往复直线运动转化为圆周运动,为搅拌器的低速转动提供条件,使反应器内温度和营养物质浓度统一,在搅拌均匀的同时避免因剪切速度过大对细胞造成破坏;通过主消泡件的转动有效去除罐体上部的气泡,避免培养的细胞因气泡而破裂,提供细胞培养的效率;通过上下往复运动的消泡盘有效去除罐体下部的的气泡,避免气泡的产生,确保细胞的正常代谢,避免细胞死亡造成能源浪费。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型第一滑靴与第一滑靴座配合图。
图3为本实用新型第一斜盘结构示意图。
图4为本实用新型第二斜盘结构示意图。
图中:1-罐体,2-第一搅拌装置,3-第二搅拌装置,4-进料口,5-出料口,6-第一电动缸,7-第一斜盘机构,9-驱动杆,10-第一斜盘,11-第一滑靴座,12-第一滑靴,13-主搅拌轴,14-主搅拌器,15-主消泡件,16-消泡孔,17-第二电动缸,18-第二斜盘机构,19-副搅拌器,20-传动杆,21-第二斜盘,23-第二滑靴座,24-消泡盘,25-支撑架,26-支撑件,27-副搅拌轴。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
一种细胞培养反应器,包括罐体1、第一搅拌装置2;罐体1顶端设有进料口4,罐体1底端设有出料口5,罐体1内设有第一搅拌装置2、第二搅拌装置3,第一搅拌装置2位于罐体1上部,第二搅拌装置3位于罐体1下部;
第一搅拌装置2包括第一电动缸6、第一斜盘机构7、主搅拌器14,第一电动缸6固定在罐体1外,第一斜盘10结构包括驱动杆9、第一斜盘10,驱动杆9一端与第一电动缸6活塞杆相连,另一端设有第一滑靴座11,第一滑靴座11为球面结构;第一斜盘10上端面设有第一滑靴12,第一滑靴12与第一斜盘10之间滑动连接,形成平面接触运动副,第一滑靴12为球面结构;第一滑靴座11位于第一滑靴12内,第一滑靴座11与第一滑靴12之间滚动连接,形成球面接触运动副;第一斜盘10底部设有主搅拌轴13,主搅拌轴13中心轴线与第一斜盘10中心轴线重合,主搅拌轴13通过支撑件26与罐体1之间相连,主搅拌轴13上设有两个主搅拌器14;第一斜盘10外圆柱面上设有主消泡件15,主消泡件15为环形结构,主消泡件15上设有多个消泡孔16;
第二搅拌装置3包括第二电动缸17、第二斜盘机构18、副搅拌器19,第二电动缸17位于罐体1外;第二斜盘机构18包括传动杆20、第二斜盘21,第二斜盘21上设有多个消泡孔16,第二斜盘21上端面设有副搅拌轴27,副搅拌轴27通过支撑件26与罐体1之间相连,副搅拌轴27上设有两个副搅拌器19;第二斜盘21的上端面与下端面分别设有四个第二滑靴,第二滑靴围绕第二斜盘21中心轴线环形阵列,第二滑靴与第二斜盘21之间滑动连接,形成平面接触运动副,第二滑靴为球面结构;每个第二滑靴上设有传动杆20,传动杆20与第二滑靴相连的一端设有第二滑靴座23,第二滑靴座23为球面结构,第二滑靴位于第二滑靴座23内,第二滑靴座23与第二滑靴之间滚动连接,形成球面接触运动副;每个传动杆20上设有消泡盘24,消泡盘24上设有多个消泡孔16,其中一个传动杆20远离第二斜盘21的一端与第二电动缸17活塞杆相连。
所述主搅拌器14为六箭叶圆盘涡轮式搅拌器、六折叶圆盘涡轮式、平直叶圆盘涡轮式、后弯叶圆盘涡轮式、六弧叶圆盘涡轮式中的一种。
所述副搅拌器19为平直叶盘式搅拌器或风扇式搅拌叶中的一种。
所述第一斜盘10中心轴线与罐体1中心轴线重合,第二斜盘21中心轴线与罐体1中心轴线重合。
所述副搅拌轴27中心轴线与罐体1中心轴线重合,消泡盘24中心轴线与罐体1中心轴线之间重合。
所述主搅拌轴13、副搅拌轴27均与支撑件26之间通过滚动轴承相连。
所述驱动杆9、传动杆20均通过支撑架25与罐体1相连。
使用时,第一电动缸6带动驱动杆9做上下往复运动,从而驱动杆9带动第一斜盘10转动,主搅拌器14转动,主搅拌器14对反应器内的物料进行搅拌;第二电动缸17带动传动杆20做上下往复运动,从而传动杆20带动第二斜盘21转动,副搅拌器19转动,副搅拌器19对反应器内的物料进行搅拌;对反应器内搅拌的同时,转动的主消泡件15有效去除罐体1上部的气泡,上下往复运动的消泡盘24有效去除罐体1下部的气泡,避免培养的细胞因气泡而破裂,确保细胞的正常代谢,避免细胞死亡造成能源浪费。
不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本实用新型不限于特定的实施方式,本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (7)

1.一种细胞培养反应器,其特征在于,包括罐体、第一搅拌装置;罐体顶端设有进料口,罐体底端设有出料口,罐体内设有第一搅拌装置、第二搅拌装置,第一搅拌装置位于罐体上部,第二搅拌装置位于罐体下部;
第一搅拌装置包括第一电动缸、第一斜盘机构、主搅拌器,第一电动缸固定在罐体外,第一斜盘结构包括驱动杆、第一斜盘,驱动杆一端与第一电动缸活塞杆相连,另一端设有第一滑靴座,第一滑靴座为球面结构;第一斜盘上端面设有第一滑靴,第一滑靴与第一斜盘之间滑动连接,形成平面接触运动副,第一滑靴为球面结构;第一滑靴座位于第一滑靴内,第一滑靴座与第一滑靴之间滚动连接,形成球面接触运动副;第一斜盘底部设有主搅拌轴,主搅拌轴中心轴线与第一斜盘中心轴线重合,主搅拌轴通过支撑件与罐体之间相连,主搅拌轴上设有两个主搅拌器;第一斜盘外圆柱面上设有主消泡件,主消泡件为环形结构,主消泡件上设有多个消泡孔;
第二搅拌装置包括第二电动缸、第二斜盘机构、副搅拌器,第二电动缸位于罐体外;第二斜盘机构包括传动杆、第二斜盘,第二斜盘上设有多个消泡孔,第二斜盘上端面设有副搅拌轴,副搅拌轴通过支撑件与罐体之间相连,副搅拌轴上设有两个副搅拌器;第二斜盘的上端面与下端面分别设有四个第二滑靴,第二滑靴围绕第二斜盘中心轴线环形阵列,第二滑靴与第二斜盘之间滑动连接,形成平面接触运动副,第二滑靴为球面结构;每个第二滑靴上设有传动杆,传动杆与第二滑靴相连的一端设有第二滑靴座,第二滑靴座为球面结构,第二滑靴位于第二滑靴座内,第二滑靴座与第二滑靴之间滚动连接,形成球面接触运动副;每个传动杆上设有消泡盘,消泡盘上设有多个消泡孔,其中一个传动杆远离第二斜盘的一端与第二电动缸活塞杆相连。
2.如权利要求1所述的一种细胞培养反应器,其特征在于,所述主搅拌器为六箭叶圆盘涡轮式搅拌器、六折叶圆盘涡轮式、平直叶圆盘涡轮式、后弯叶圆盘涡轮式、六弧叶圆盘涡轮式中的一种。
3.如权利要求1所述的一种细胞培养反应器,其特征在于,所述副搅拌器为平直叶盘式搅拌器或风扇式搅拌叶中的一种。
4.如权利要求1所述的一种细胞培养反应器,其特征在于,所述第一斜盘中心轴线与罐体中心轴线重合,第二斜盘中心轴线与罐体中心轴线重合。
5.如权利要求1所述的一种细胞培养反应器,其特征在于,所述副搅拌轴中心轴线与罐体中心轴线重合,消泡盘中心轴线与罐体中心轴线之间重合。
6.如权利要求1所述的一种细胞培养反应器,其特征在于,所述主搅拌轴、副搅拌轴均与支撑件之间通过滚动轴承相连。
7.如权利要求1所述的一种细胞培养反应器,其特征在于,所述驱动杆、传动杆均通过支撑架与罐体相连。
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