CN210826197U - 用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，该系统包括生物反应器（1）、外循环机构（2）、收集机构（3），其中生物反应器（1）用于扩增间充质干细胞；外循环机构（2）用于接收生物反应器（1）底部排出的培养基并输送至生物反应器（1）上部的培养基混合池（11）中以实现培养基的循环，所述的外循环机构（2）中带有流量计（22）以监测培养基的流速并根据该流速调控培养基的物质交换；收集机构（3）能够分别收集生物反应器（1）培养出来的间充质干细胞以及间充质干细胞培养时产生的废液。本实用新型通过培养基的外部循环能够精准控制培养基通过固定床的流速，以实现间充质干细胞的大规模培养。

Description

用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统

技术领域

本实用新型属于间充质干细胞培养技术领域，尤其涉及大规模生产间充质干细胞的技术领域，具体地说是一种用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统。

背景技术

传统的固定床反应器一般采用罐内循环，在罐内循环的过程中，搅拌桨转动带动培养基在罐内循环，而培养基在循环过程中通过载体的流速却无法测得，就难以对干细胞的营养传递和剪切力进行有效控制，使得干细胞的培养质量难以提高、难以进行大规模生产。目前，固定床反应器有两种搅拌形式，一种是上搅拌、一种是下搅拌，但无论哪种方式，皆仅有一个搅拌桨，而且罐体底部均采用球型封头，由于球型封头的容积大，致使大量的消化液残留，影响贴壁细胞的下一步生长，造成浪费和效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：该系统包括固定床式的生物反应器、外循环机构、收集机构，其中生物反应器用于扩增间充质干细胞；外循环机构用于接收生物反应器底部排出的培养基并输送至生物反应器上部的培养基混合池中以实现培养基的循环，所述的外循环机构中带有流量计以监测培养基的流速并根据该流速调控培养基的物质交换；收集机构能够分别收集生物反应器培养出来的间充质干细胞以及间充质干细胞培养时产生的废液。

所述生物反应器的下部设置载体且载体上方的区域构成培养基混合池，在生物反应器上分别设有载体搅拌器和培养基搅拌器，所述载体搅拌器的载体搅拌桨位于载体内且所述培养基搅拌器的培养基搅拌桨位于培养基混合池内。

所述生物反应器的底部为蝶形封头。

所述的载体通过多孔支撑板装填在生物反应器内，多孔支撑板的下方为蝶形封头且蝶形封头的底部出口安装有罐底阀。

所述的载体搅拌桨采用桨叶角度可调式搅拌桨以适应不同的载体，且载体搅拌桨的桨叶通过螺栓固定在搅拌轴上；对于特定的细胞培养，载体搅拌桨亦可根据需要采用固定桨叶的搅拌桨。

所述的培养基搅拌桨采用径向搅拌桨，外循环机构中的回流管的出口部分呈水平设置，且回流管的出口对应培养基搅拌器上的培养基搅拌桨的桨叶。

所述的生物反应器内设有微泡发生器，且微泡发生器位于培养基搅拌桨的下方；所述培养基搅拌桨的正下方设有固定挡板，固定挡板用于防止微泡发生器产生的气泡直接冲击培养基搅拌桨的搅拌区域、并挡住培养基搅拌桨产生的向下的轴向流。

所述外循环机构的外循环管路的进口与生物反应器底部出口处的罐底阀的出口相连，外循环管路的出口与生物反应器罐盖上的回流管的进口相连，在外循环管路上沿培养基的流动方向依次装有离心泵、流量计和换热器。

所述的系统还包括灭菌机构，该灭菌机构在外循环机构与生物反应器连接的外循环管路的进口处和出口处分别装有三通阀组，该三通阀组能够封闭任一通路且保持其余两通路的连通，上述外循环管路的进口处的三通阀组的水平主管的两端分别连接外循环管路的进口和生物反应器的底部出口、该三通阀组的支管出口通过相应的管路与灭菌机构中的疏水器相连接；上述出口处的三通阀组的水平主管的两端分别连接外循环管路的出口和生物反应器罐盖上的回流管进口、该三通阀组的支管进口用于通入蒸汽。

所述灭菌机构的排放管路上装有温度检测元件且该温度检测元件设置在疏水器前侧的管路上，以确保需灭菌部分的灭菌温度达到121℃以上。

所述外循环机构中的离心泵的泵头最低处设有一个冷凝排放口，该冷凝排放口处设有带离心泵排出阀的管路且该管路与疏水器相连接；且所述泵排出阀出口侧的管路上设有作为温度检测元件的泵冷端温度计。

所述的收集机构包括细胞收集罐和废液收集罐，细胞收集罐通过带有细胞管夹/阀的细胞收集管且废液收集罐通过带有废液管夹/阀的废液收集管与生物反应器底部出口处的罐底阀的出口相连。

进一步的说， 外循环机构灭菌的一个技术方案是：将外循环管路的进口处的三通阀组分拆为属于灭菌机构的排出三通阀和属于生物反应器部分的排出阀，此时罐底阀的出口连接排出阀的一端、排出阀的另一端与排出三通阀的水平主管的一端相连接、排出三通阀的水平主管的另一端连接外循环管路的进口且排出三通阀的支管出口通过相应的管路与疏水器相连接；同时需要将外循环管路的出口处的三通阀组分拆为属于灭菌机构的灭菌三通阀以及设置在回流管进口侧的回流阀，此时灭菌三通阀的水平主管的一端连接回流阀、灭菌三通阀的水平主管的另一端连接外循环管路的出口且灭菌三通阀的支管进口用于通入蒸汽；使用时，纯蒸汽通入灭菌三通阀并依次流经灭菌三通阀、外循环机构、排出三通阀后排出至疏水器，对外循环机构进行灭菌。

进一步的说，为了降低成本且便于系统的操作，将收集机构的相应管道和灭菌机构进行整合；需要将排出三通阀的支管出口通过相应的管路分别与收集机构和灭菌机构中的疏水器相连接，此时排出三通阀的支管出口与收集管的进口端相连接、收集管的出口端与收集三通阀的竖直主管的一端相连接、收集三通阀的竖直主管的另一端连接细胞收集管的进口端且收集三通阀的支管与端部带有冷凝排出阀的疏水支管相连接，冷凝排出阀后侧的疏水支管上带有作为温度检测元件的灭菌冷端温度计且疏水支管的另一端与末端设置疏水器的疏水管相连接。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型通过在生物反应器上配置能够精准控制培养基通过固定床流速的外循环机构，该外循环机构通过流量计测量培养基的实时流速，离心泵根据流量计的测量值实时控制培养基的回流量以控制培养基的流速和剪切力，使得间充质干细胞能够进行大规模培养，同时能够提高干细胞的培养质量并降低生产成本。

本实用新型的固定床式生物反应器采用双搅拌桨的结构设计，通过载体搅拌器的设置能够有效帮助细胞从载体上洗脱下来；通过限定培养基搅拌器的培养基搅拌桨位置，不但能够使培养基搅拌均匀，且能够使培养基搅拌桨的转速与回流管中的培养基回流速度相匹配，从而对干细胞的营养传递进行有效控制，提高生产效率。

本实用新型采用的蝶形封头体积小，在干细胞的洗脱过程中，节省了大量的消化液，有利于提高干细胞的产品质量，对后续的干细胞扩增极为有利。

本实用新型的灭菌机构通过多个阀门和相应管路的设置，能够在不拆卸外循环机构的情况下进行在线灭菌，提高生物反应器的生产效率；且可在线灭菌的外循环机构能够节省成本，有利于大型生物反应器的灭菌操作；若生物反应器为不锈钢罐体，外循环机构可与生物反应器一同在线灭菌，实现大规模培养。

附图说明

附图1为本实用新型的固定床生物反应器系统的结构示意图；

附图2为附图1的结构加上控制部分、辅助管路、支撑部分以及监控部分后的结构图。

其中：1—生物反应器；11—培养基混合池；12—载体；13—载体搅拌器；131—载体搅拌桨；14—培养基搅拌器；141—培养基搅拌桨；15—微泡发生器；16—固定挡板；17—蝶形封头；18—多孔支撑板；2—外循环机构；21—离心泵；22—流量计；23—回流管；24—换热器；3—收集机构；31—细胞收集管；32—细胞收集罐；33—废液收集管；34—废液收集罐；35—收集管；4—灭菌机构；41—疏水器；42—疏水管；43—疏水支管；F1—罐底阀；F2—回流阀；F3—排出阀；F4—灭菌三通阀；F5—排出三通阀；F6—冷凝排出阀；F7—离心泵排出阀；F8—收集三通阀；N1—灭菌冷端温度计；N2—泵冷端温度计；A—细胞管夹/阀；B—废液管夹/阀。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示：一种用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，该系统包括固定床式的生物反应器1、外循环机构2、收集机构3，其中生物反应器1用于扩增间充质干细胞；外循环机构2用于接收生物反应器1底部排出的培养基并输送至生物反应器1上部的培养基混合池11中以实现培养基的循环，外循环机构2中带有流量计22以监测培养基的流速并根据该流速调控离心泵21的转速，实现生物反应器1中的培养基物质交换和剪切力的调整，使得间充质干细胞能够进行大规模培养，同时能够提高干细胞的培养质量并降低生产成本；收集机构3能够分别收集生物反应器1培养出来的间充质干细胞以及间充质干细胞培养时产生的废液。

如图1所示，在生物反应器1的下部设置载体12且载体12上方的区域构成培养基混合池11，在本实用新型中，载体12选用PET无纺布纸片载体、选用空心或实心的球型载体或不等边的多边形载体，材料选用高分子材料或者玻璃、陶瓷等无机材料；载体12通过多孔支撑板18装填在生物反应器1内。另外由于现有固定床式生物反应器配备的为球型封头，封头的容积大致使积存的培养基非常多，不利于提高干细胞的培养质量，因此在本实用新型中，多孔支撑板18的下方的封头为蝶形封头17，蝶形封头17的容积只有球型封头容积的5%，故采用蝶形封头17在细胞收获消化时能大量节约消化液，有利于提高产品洗脱质量，有利于下一步的细胞扩增；且蝶形封头17的底部安装有罐底阀F1。

如图1所示，在生物反应器1上分别设有载体搅拌器13和培养基搅拌器14，载体搅拌器13的载体搅拌桨131位于载体12内，培养基搅拌器14的培养基搅拌桨141位于培养基混合池11内。其中，载体搅拌桨131位于生物反应器1的正中心，优选地，载体搅拌桨131采用桨叶角度可调式搅拌桨以适应不同的载体，载体搅拌桨131的桨叶通过螺栓固定在搅拌轴上；在细胞消化时，启动载体搅拌桨131能够有效帮助细胞从载体12上洗脱下来。培养基搅拌桨141采用径向搅拌桨，生物反应器1罐盖上的的回流管23的出口部分呈水平设置，且回流管23的出口对应培养基搅拌器14上的培养基搅拌桨141的桨叶，使得回流管23回流的培养基能够与培养基混合池11内的培养基混合均匀。

另外需要特别说明的是，在大规模生产间充质干细胞的过程中，培养基搅拌器14在整个生产过程中长时间处于工作状态；而载体搅拌器13仅在生产开始和生产结束阶段启动工作，以调节载体12的内部细胞分布状态和帮助细胞从载体12上洗脱下来。

如图1所示：在生物反应器1内设有微泡发生器15，且微泡发生器15位于培养基搅拌桨141的下方；且在培养基搅拌桨141的正下方设有固定挡板16，固定挡板16用于防止微泡发生器15产生的气泡直接冲击培养基搅拌桨141的搅拌区域、并挡住培养基搅拌桨141产生的向下的轴向流，维持搅拌的均匀性，有效的保证培养细胞的微环境一致。另外进一步限定该径向搅拌桨的水平中轴线低于回流管23的出口下沿且该径向搅拌桨的上沿高于回流管23的出口下沿；径向搅拌桨通过与微泡发生器15相配合，能够增强气液交换，有效控制流经生物反应器1内的培养基的pH值、DO、温度、葡萄糖、谷氨酰胺、乳酸、氨离子的一致性，有效的保证培养细胞的微环境一致。

如图1所示，外循环机构2的外循环管路的进口与生物反应器1底部出口处的罐底阀F1的出口相连，外循环管路的出口与生物反应器1罐盖上的回流管23的进口相连，在外循环管路上沿培养基的流动方向依次装有离心泵21、流量计22和换热器24。由于回流通过外循环机构2进行，致使回流的培养基的温度略低于生物反应器1内的培养基的温度，故在外循环管路上装有换热器24，该换热器24的下部设有控温水进口、上部设有控温水出口，使得通过外循环机构2回流后的培养基的温度与生物反应器1内的培养基的温度保持一致，保证干细胞培养的微环境一致。进一步的说，为实现培养基回流的稳定性和调整的灵敏性，离心泵21采用磁悬浮离心泵且流量计22采用质量流量计，利用磁悬浮离心泵和质量流量计能够精准控制培养基通过固定床的流速。

如图1所示，收集机构3包括带有细胞管夹A的细胞收集管31、带有废液管夹B的废液收集管33、细胞收集罐32和废液收集罐34，其中细胞收集罐32上设有带细胞管夹/阀A的细胞收集管31、废液收集罐34上设有带废液管夹/阀B的废液收集管33，细胞收集管31和废液收集管33分别通过带有三通的管路与生物反应器1底部出口处的罐底阀F1的出口管道相连接。在本实用新型的一个实施例中，由于增加了灭菌机构4，如图1所示，灭菌机构4的部分管道与收集机构3的部分管道重合，细胞收集罐32通过带有细胞管夹A的细胞收集管31与收集三通阀F8的竖直主管的一端相连接、收集三通阀F8的竖直主管的另一端与收集管35的出口端相连接、收集管35的进口端与排出三通阀F5的支管出口相连接、排出三通阀F5的水平主管的一端与生物反应器1底部出口处的罐底阀F1的出口管道相连接，且此时废液收集管33的进口设置在细胞收集管31的上段且位于细胞收集管31的进口端和细胞管夹/阀A之间。

在本实用新型的一个实施例中，为提高生产效率，能够实现外循环机构2的在线灭菌，如图1所示，该系统还包括灭菌机构4，该灭菌机构4在外循环机构2与生物反应器1连接的外循环管路的进口处和出口处分别装有三通阀组，上述外循环管路的进口处的三通阀组的水平主管的两端分别连接外循环管路的进口和生物反应器1的底部出口、该三通阀组的支管出口通过相应的管路与灭菌机构4中的疏水器41相连接；上述出口处的三通阀组的水平主管的两端分别连接外循环管路的出口和生物反应器1罐盖上的回流管23进口、该三通阀组的支管进口用于通入蒸汽；同时，在外循环机构2中的离心泵21的泵头最低处设有一个冷凝排放口，该冷凝排放口处设有带离心泵排出阀F7的管路且该管路与疏水器41相连接，且泵排出阀F7出口侧的管路上设有作为温度检测元件的泵冷端温度计N2。在灭菌机构4的每条排放管路上均装有温度检测元件且该温度检测元件设置在疏水器41前侧的管路上，以确保需灭菌部分的灭菌温度达到121℃以上。

进一步的说，为了降低成本且便于系统的操作，将收集机构3的相应管道和灭菌机构4的排出部分进行整合。本实用新型提供的一个实施例是：将排出三通阀F5的支管出口通过相应的管路分别与收集机构3和灭菌机构4中的疏水器41相连接，此时排出三通阀F5的支管出口与收集管35的进口端相连接、收集管35的出口端与收集三通阀F8的竖直主管的一端相连接、收集三通阀F8的竖直主管的另一端连接细胞收集管31的进口端且收集三通阀F8的支管与端部带有冷凝排出阀F6的疏水支管43相连接，冷凝排出阀F6后侧的疏水支管43上带有作为温度检测元件的灭菌冷端温度计N1且疏水支管43的另一端与末端设置疏水器41的疏水管42相连接。进一步的说，灭菌机构4中的阀门的组合形式可多种，如本实用新型图1例举了其中一种灭菌机构4的阀门组合形式，回流阀F2和灭菌三通阀F4可为独立的两个阀门组合；亦可为图2中所示的回流阀F2和灭菌三通阀F4为一体式组合阀门。同样，排出三通阀F5和排出阀F3、收集三通阀F8和冷凝排出阀F6组合也有多种，其目的都是为了实现外循环管路的在线灭菌。若生物反应器1的罐体为不锈钢罐体，外循环机构2可与生物反应器1的罐体一同在线灭菌。

如图2所示，将图1所示的固定床生物反应器系统安装在带脚轮的安装架上，并配备控制柜、辅助管路以及位于外循环机构2左上侧的监控系统，生物反应器1的筒身由透明材料制备（玻璃或高分子材料），采用蝶形封头17且蝶形封头17底部装有罐底阀F1，生物反应器1的筒身与蝶形封头17的上部装有多孔支撑板18，生物反应器1的上盖上装有二个搅拌器及pH、DO、葡萄糖、温度传感器，并有四气体进气管、排气管、灌流进液管、灌流出液管、取样管、消化液、终止液、PBS、培养基及载体加料口。控制柜由触摸屏工控机、PLC控制器、软件等组成，可控制外循环的流量以及生物反应器1内的pH值、DO、温度、葡萄糖、乳酸等，可进行灌流。整个生产过程，包括从干细胞在反应器贴壁扩增、换液、清洗、消化、终止及收集细胞，由电脑控制可实现全封闭、全自动、智能化、数字化生产。

本实用新型的外循环机构2能够进行在线灭菌、而生物反应器1和收集机构3则需离线灭菌，以玻璃罐式的生物反应器1为例，灭菌流程为：

①断开生物反应器1与外循环管路的连接，将生物反应器1以及与外循环管路连接的回流阀F2和排出阀F3一同放入高压灭菌柜灭菌，回流阀F2、排出阀F3处于关闭状态，灭菌完成与外循环管路连接；

②收集机构3连同收集三通阀F8事先放入高压灭菌柜灭菌，灭菌后收集三通阀F8与冷凝排出阀F6及收集管35连接且此时收集三通阀F8处于关闭状态；

③将灭菌完的生物反应器1和收集机构3分别与外循环机构2连接后，此时回流阀F2、排出阀F3、收集三通阀F8处于关闭状态；打开排出三通阀F5、冷凝排出阀F6和泵排出阀F7，最后打开灭菌三通阀F4，让纯蒸汽自灭菌三通阀F4进入外循环机构2进行在线灭菌（SIP），待灭菌冷端温度计N1、泵冷端温度计N2的检测温度达到121℃时，开始计时自动或手动灭菌30min～45min，然后关闭灭菌三通阀F4、排出三通阀F5、冷凝排出阀F6和泵排出阀F7，整个外循环机构2灭菌完毕。

需要说明的是，采用一次性产品的外循环机构2和收集机构3亦在本实用新型的保护范围中，将外循环机构2中的一次性泵头、一次性软管、一次性细胞收集袋、一次性废液收集袋与生物反应器1无菌连接，再安装好流量计22及换热器24，也可实现本实用新型进行大规模培养间充质干细胞的功能。

如图1所示，本实用新型的固定床生物反应器系统使用时，开启罐底阀F1、离心泵21工作、培养基搅拌器14工作，流量计22实时监测培养基的流速，并将培养基的流速实时传递给控制机构，控制机构根据接收到的流速控制离心泵21的运行和培养基搅拌器14的培养基搅拌桨141的转速以及其它部件的控制，实现生物反应器1中的培养基物质交换的调整和剪切力的控制；换热器24使得通过外循环机构2回流后的培养基的温度与生物反应器1内的培养基的温度保持一致，保证培养细胞的微环境一致。

本实用新型通过在生物反应器1上配置能够精准控制培养基通过固定床流速的外循环机构2，该外循环机构2通过流量计22测量培养基的实时流速，离心泵21根据流量计22的测量值实时控制培养基的回流量以控制培养基的流速和剪切力，使得间充质干细胞能够进行大规模培养，同时能够提高干细胞的培养质量并降低生产成本；生物反应器1采用双搅拌桨的结构设计，通过载体搅拌器13的设置能够有效帮助细胞从载体上洗脱下来；通过限定培养基搅拌器14的培养基搅拌桨141位置，不但能够使培养基搅拌均匀，且能够使培养基搅拌桨141的转速能够与回流管23中的培养基回流速度相匹配，从而对干细胞的营养传递和剪切力进行有效控制，提高生产效率；采用的蝶形封头17体积小，在干细胞的洗脱过程中，节省了大量的消化液，有利于提高干细胞的产品质量，对后续的干细胞扩增极为有利；灭菌机构4通过多个阀门和相应管路的设置，能够在不拆卸外循环机构2的情况下进行在线灭菌，提高生物反应器1的生产效率；且可在线灭菌的外循环机构2能够节省成本，有利于大型生物反应器1的灭菌操作；若生物反应器1为不锈钢罐体，外循环机构2可与生物反应器1一同在线灭菌，实现大规模培养。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (11)

1.一种用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：该系统包括固定床式的生物反应器（1）、外循环机构（2）、收集机构（3），其中生物反应器（1）用于扩增间充质干细胞；外循环机构（2）用于接收生物反应器（1）底部排出的培养基并输送至生物反应器（1）上部的培养基混合池（11）中以实现培养基的循环，所述的外循环机构（2）中带有流量计（22）以监测培养基的流速并根据该流速调控培养基的物质交换；收集机构（3）能够分别收集生物反应器（1）培养出来的间充质干细胞以及间充质干细胞培养时产生的废液。

2.根据权利要求1所述的用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：所述生物反应器（1）的下部设置载体（12）且载体（12）上方的区域构成培养基混合池（11），在生物反应器（1）上分别设有载体搅拌器（13）和培养基搅拌器（14），所述载体搅拌器（13）的载体搅拌桨（131）位于载体（12）内且所述培养基搅拌器（14）的培养基搅拌桨（141）位于培养基混合池（11）内。

3.根据权利要求1或2所述的用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：所述生物反应器（1）的底部为蝶形封头（17）。

4.根据权利要求2所述的用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：所述的载体搅拌桨（131）采用桨叶角度可调式搅拌桨以适应不同的载体，且载体搅拌桨（131）的桨叶通过螺栓固定在搅拌轴上。

5.根据权利要求2所述的用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：所述的培养基搅拌桨（141）采用径向搅拌桨，外循环机构（2）中的回流管（23）的出口部分呈水平设置，且回流管（23）的出口对应培养基搅拌器（14）上的培养基搅拌桨（141）的桨叶。

6.根据权利要求2所述的用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：所述的生物反应器（1）内设有微泡发生器（15），且微泡发生器（15）位于培养基搅拌桨（141）的下方；所述培养基搅拌桨（141）的正下方设有固定挡板（16），固定挡板（16）用于防止微泡发生器（15）产生的气泡直接冲击培养基搅拌桨（141）的搅拌区域、并挡住培养基搅拌桨（141）产生的向下的轴向流。

7.根据权利要求1所述的用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：所述外循环机构（2）的外循环管路的进口与生物反应器（1）底部出口处的罐底阀（F1）的出口相连，外循环管路的出口与生物反应器（1）罐盖上的回流管（23）的进口相连，在外循环管路上沿培养基的流动方向依次装有离心泵（21）、流量计（22）和换热器（24）。

8.根据权利要求1或7所述的用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：所述的系统还包括灭菌机构（4），该灭菌机构（4）在外循环机构（2）与生物反应器（1）连接的外循环管路的进口处和出口处分别装有三通阀组，上述外循环管路的进口处的三通阀组的水平主管的两端分别连接外循环管路的进口和生物反应器（1）的底部出口、该三通阀组的支管出口通过相应的管路与灭菌机构（4）中的疏水器（41）相连接；上述出口处的三通阀组的水平主管的两端分别连接外循环管路的出口和生物反应器（1）罐盖上的回流管（23）的进口、该三通阀组的支管进口用于通入蒸汽。

9.根据权利要求8所述的用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：所述灭菌机构（4）的排放管路上装有温度检测元件且该温度检测元件设置在疏水器（41）前侧的管路上，以确保需灭菌部分的灭菌温度达到121℃以上。

10.根据权利要求8所述的用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：所述外循环机构（2）中的离心泵（21）的泵头最低处设有一个冷凝排放口，该冷凝排放口处设有带离心泵排出阀（F7）的管路且该管路与疏水器（41）相连接。

11.根据权利要求1所述的用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：所述的收集机构（3）包括细胞收集罐（32）和废液收集罐（34），细胞收集罐（32）上设有带细胞管夹/阀（A）的细胞收集管（31）、废液收集罐（34）上设有带废液管夹/阀（B）的废液收集管（33）。

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