CN211112042U - 用于固定床式生物反应器的搅拌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于固定床式生物反应器的搅拌系统，包括反应器（1）和位于反应器（1）内的载体（4）和培养基混合池（5），其特征在于：所述的反应器（1）上分别设有载体搅拌器（6）和培养基搅拌器（8），所述载体搅拌器（6）的载体搅拌桨（7）位于载体（4）内且所述培养基搅拌器（8）的培养基搅拌桨（9）位于培养基混合池（5）内。本实用新型的固定床式生物反应器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；进一步通过限定培养基搅拌器的位置，不但能够使得培养基搅拌均匀，且能够使得培养基搅拌桨的转速能够与培养基回流管的回流速度相匹配，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。

Description

用于固定床式生物反应器的搅拌系统

技术领域

本实用新型属于间充质干细胞培养技术领域，尤其涉及一种能够大规模生产间充质干细胞的固定床式生物反应器，具体地说是一种采用双搅拌技术的用于固定床式生物反应器的搅拌系统。

背景技术

传统的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，该搅拌桨位于主要由培养基混合池中，搅拌桨对培养基混合池中的培养基进行搅拌使其均匀。现有的搅拌技术主要存在两大缺陷：一是在消化阶段部分细胞附着在载体上难以洗脱，造成浪费和效率低下；二是由于现有的固定床反应器一般采用内循环，内循环的搅拌桨无法知道培养基通过载体的流速，使得搅拌桨的转速与培养基流经载体的流速无法匹配，搅拌桨的转速无法调整。

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，提供一种采用双搅拌技术的用于固定床式生物反应器的搅拌系统；该固定床式生物反应器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，进一步通过限定培养基搅拌器的位置，使得培养基搅拌器的培养基搅拌桨转速能够与培养基回流管的回流速度相匹配。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种用于固定床式生物反应器的搅拌系统，包括反应器和位于反应器内的载体和培养基混合池，其特征在于：所述的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。

所述的培养基混合池位于载体的上方。

所述的反应器上设有带流量计的培养基回流管且培养基回流管的出口对应培养基搅拌桨的桨叶。

所述的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。

所述的培养基搅拌桨采用径向搅拌桨，该径向搅拌桨的水平中轴线低于培养基回流管的出口下沿且该径向搅拌桨的上沿高于培养基回流管的出口下沿。

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。

所述载体搅拌桨的桨叶通过螺栓固定在搅拌轴上。

所述反应器的底部设有封头，且在封头的上方设有用于支撑载体的载体支撑板。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

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；进一步通过限定培养基搅拌器的位置，不但能够使得培养基搅拌均匀，且能够使得培养基搅拌桨的转速能够与培养基回流管的回流速度相匹配，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。

附图说明

附图1为本实用新型的用于固定床式生物反应器的搅拌系统的结构示意图。

其中：1—反应器；2—封头；3—载体支撑板；4—载体；5—培养基混合池；6—载体搅拌器；7—载体搅拌桨；8—培养基搅拌器；9—培养基搅拌桨；10—培养基回流管；11—微泡发生器；12—固定挡板。

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：一种用于固定床式生物反应器的搅拌系统，包括反应器1和位于反应器1内的载体4和培养基混合池5，培养基混合池5位于载体4的上方；在反应器1的底部设有封头2，且在封头2的上方设有用于支撑载体4的载体支撑板3。为分别对载体4和培养基混合池5中的培养基进行搅拌，在反应器1上分别设有载体搅拌器6和培养基搅拌器8，载体搅拌器6和培养基搅拌器8皆包括驱动电机和相应的搅拌桨，其中载体搅拌器6的载体搅拌桨7位于载体4内且培养基搅拌器8的培养基搅拌桨9位于培养基混合池5内，以达到分别对载体4和培养基进行搅拌的目的。

进一步的说，在反应器1上设有带流量计的培养基回流管10且培养基回流管10的出口对应培养基搅拌桨9的桨叶。另外在反应器1内设有微泡发生器11，且微泡发生器11位于培养基搅拌桨9的下方；同时在培养基搅拌桨9的正下方设有固定挡板12，固定挡板12用于防止微泡发生器11产生的气泡直接冲击培养基搅拌桨9的搅拌区域、并挡住培养基搅拌桨9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。

在本实用新型中，培养基搅拌桨9采用径向搅拌桨，该径向搅拌桨的水平中轴线低于培养基回流管10的出口下沿且该径向搅拌桨的上沿高于培养基回流管10的出口下沿，径向搅拌桨通过与微泡发生器11相配合，形成一个培养基混合池5，能够有效控制流经反应器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。载体搅拌桨7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7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7能够有效帮助细胞从载体4上洗脱下来。

本实用新型的用于固定床式生物反应器的搅拌系统在大规模生产间充质干细胞的过程中，培养基搅拌器8在整个生产过程中长时间处于工作状态；而载体搅拌器6仅在生产开始和生产结束阶段启动工作，以调节载体4的内部分布状态和帮助细胞从载体4上洗脱下来。

在本实用新型的固定床式生物反应器中，载体4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。

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6的设置能够有效帮助细胞从载体上洗脱下来；进一步通过限定培养基搅拌器8的位置，不但能够使得培养基搅拌均匀，且能够使得培养基搅拌桨9的转速能够与培养基回流管10的回流速度相匹配，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。

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 (9)

1.一种用于固定床式生物反应器的搅拌系统，包括反应器（1）和位于反应器（1）内的载体（4）和培养基混合池（5），其特征在于：所述的反应器（1）上分别设有载体搅拌器（6）和培养基搅拌器（8），所述载体搅拌器（6）的载体搅拌桨（7）位于载体（4）内且所述培养基搅拌器（8）的培养基搅拌桨（9）位于培养基混合池（5）内。

2.根据权利要求1所述的用于固定床式生物反应器的搅拌系统，其特征在于：所述的培养基混合池（5）位于载体（4）的上方。

3.根据权利要求1或2所述的用于固定床式生物反应器的搅拌系统，其特征在于：所述的反应器（1）上设有带流量计的培养基回流管（10）且培养基回流管（10）的出口对应培养基搅拌桨（9）的桨叶。

4.根据权利要求1或2所述的用于固定床式生物反应器的搅拌系统，其特征在于：所述的反应器（1）内设有微泡发生器（11），且微泡发生器（11）位于培养基搅拌桨（9）的下方。

5.根据权利要求4所述的用于固定床式生物反应器的搅拌系统，其特征在于：所述培养基搅拌桨（9）的正下方设有固定挡板（12），固定挡板（12）用于防止微泡发生器（11）产生的气泡直接冲击培养基搅拌桨（9）的搅拌区域、并挡住培养基搅拌桨（9）产生的向下的轴向流。

6.根据权利要求1所述的用于固定床式生物反应器的搅拌系统，其特征在于：所述的培养基搅拌桨（9）采用径向搅拌桨，该径向搅拌桨的水平中轴线低于培养基回流管（10）的出口下沿且该径向搅拌桨的上沿高于培养基回流管（10）的出口下沿。

7.根据权利要求1所述的用于固定床式生物反应器的搅拌系统，其特征在于：所述的载体搅拌桨（7）采用桨叶角度可调式搅拌桨。

8.根据权利要求7所述的用于固定床式生物反应器的搅拌系统，其特征在于：所述载体搅拌桨（7）的桨叶通过螺栓固定在搅拌轴上。

9.根据权利要求1所述的用于固定床式生物反应器的搅拌系统，其特征在于：所述反应器（1）的底部设有封头（2），且在封头（2）的上方设有用于支撑载体（4）的载体支撑板（3）。

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