CN214991612U - 一种新型的微生物发酵装置 - Google Patents
一种新型的微生物发酵装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214991612U CN214991612U CN202120637388.1U CN202120637388U CN214991612U CN 214991612 U CN214991612 U CN 214991612U CN 202120637388 U CN202120637388 U CN 202120637388U CN 214991612 U CN214991612 U CN 214991612U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bag
- fermentation tank
- biological reaction
- disposable
- stirring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种新型的微生物发酵装置，属于微生物发酵设备技术领域，所述的微生物发酵装置包括发酵罐和一次性生物反应袋，所述一次性生物反应袋置于所述发酵罐内部；所述发酵罐的上端安装有旋转电机，所述发酵罐的侧面设有传递口，所述传递口处安装有传递口门；所述一次性生物反应袋包括袋体和搅拌组件，所述搅拌组件的上端安装有连接头，所述搅拌组件的下端位于所述袋体内部，所述搅拌组件的上端位于所述袋体外部上端，所述连接头位于所述袋体外部上端，所述连接头的上端安装在所述旋转电机的驱动轴上。所述的微生物发酵装置可以减少操作人员的工作量，免去清洗、灭菌和相关的验证工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型的微生物发酵装置，属于微生物发酵设备技术领域。
背景技术
传统的微生物培养过程开始于冷冻保藏的工作细胞库，然后划平板培养，在一系列的摇瓶培养中生长增容，最后的摇瓶移植到1-2升的反应器，当生长良好后，再作为种子接种到20-30升的发酵反应罐。常规的微生物发酵装置在每次使用前都需要进行严格的清洗、灭菌和相关验证工作，从而增大工作人员的劳动量。
随着一次性技术的发展，一次性生物反应器被广泛的应用在生物制药尤其是单抗和疫苗的研发、中试以及生产中。使用一次性生物反应器的好处是显而易见的，它们占地面积小，免去清洗、灭菌和相关的验证，使厂房设计变得更加灵活，节约固定投资的成本和对能源的消耗，同时也更容易生产不同的产品。
全新的生物反应器设计对生物技术药物能否快速成功上市至关重要，一次性生物反应器作为更替可清洗以及可重复使用系统的替代品，自使用起技能发现他们的显著差异及影响。一次性组件能够提高生产灵活性、增强无菌保证、降低前期资本投入以及加速新设施启动。
随着行业寻求进一步强化生产工艺方法，一次性生物反应器面临的主要挑战是如何在通气、混合和传质方面实现高密度细胞培养。另外，过程控制和自动化应该不仅用于传统分批工艺，也应适用于分批补料工艺，甚至灌流工艺，理想情况下，一次性反应器应与细胞澄清和细胞截留技术解决方案集成在一起。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种新型的微生物发酵装置，所述的微生物发酵装置可以减少操作人员的工作量，免去清洗、灭菌和相关的验证工作，而且能够确保发酵过程中温度和营养物质浓度的均一，使组成发酵液的三相系统充分混合，适用于高产出工艺，使用更加方便。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型的微生物发酵装置，所述的微生物发酵装置包括发酵罐和一次性生物反应袋，所述一次性生物反应袋置于所述发酵罐内部；
所述发酵罐的上端安装有旋转电机，所述发酵罐的侧面设有传递口，所述传递口处安装有传递口门；
所述一次性生物反应袋包括袋体和搅拌组件，所述搅拌组件的上端安装有连接头，所述搅拌组件的下端位于所述袋体内部，所述搅拌组件的上端位于所述袋体外部上端，所述连接头位于所述袋体外部上端，所述连接头的上端安装在所述旋转电机的驱动轴上，旋转电机带动搅拌组件转动，从而是实现对袋体内部的搅拌，搅拌使微生物发酵过程的关键，最佳的混合和传质能够保障最佳的过程效率，同时，生物过程需要在可控的环境下运行，需要检测和控制相关参数，发酵罐和一次性生物反应袋协同完成生物过程的环境控制。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
进一步的，所述发酵罐的上端设有第一进料口和第二进料口，所述第一进料口内插有溶氧补料管路，所述溶氧补料管路下端插入所述一次性生物反应袋的内部，所述第二进料口内插有补料集成管路，所述补料集成管路下端插入所述一次性生物反应袋的内部，通过补料集成管路为反应过程添加氮源，碳源，诱导剂等。
进一步的，所述溶氧补料管路的下端插入所述一次性生物反应袋的底部，所述一次性生物反应袋的底部设有钻孔式气体分布器，所述溶氧补料管路连接所述的钻孔式气体分布器。用钻孔式气体分布器控制气流，可以带来高气体流速和更大容器表面积的高效冷却。
进一步的，所述的袋体由三层塑料箔制成，所述袋体的外层由聚对苯二甲酸乙二醇酯或LDPE制成，可以提供机械稳定性；所述袋体的中间层由PVA或PVC制成，可以用作气体屏障；所述袋体的内层由PVA或PP制成，袋体内层与微生物培养物直接接触。
进一步的，所述的搅拌组件包括搅拌杆，所述搅拌杆上设有螺旋状的搅拌桨，所述搅拌组件的材质为聚乙烯，采用螺旋状的搅拌桨可以实现对袋体内部的充分搅拌，更利于袋体内的能量传递。
进一步的，所述的发酵罐外部设有换热夹套，所述换热夹套内通有换热介质，便于实现对反应过程温度的控制，所述的发酵罐下端设有支架，避免发酵罐底部落地受到腐蚀。
进一步的，所述传递口门上安装有密封垫圈，所述传递口门与所述发酵罐之间密封接触。一次性袋体通过传递口放进发酵罐或取出发酵罐，密封垫圈可以使传递口与发酵罐之间密封，避免微生物发酵过程受到外界环境的影响。
本实用新型的有益效果是：一次性生物反应袋的设计有助于减少批次周转活动，包括耗时的在位清洁(CIP)和在位灭菌(SIP)周期，有助于降低成本和提高生产率。发酵罐与一次性生物反应袋的全独立设计，可防止产品的交叉污染，节省装配、验证、在线清洁和在线灭菌操作的时间。
附图说明
图1为实施例中所述微生物发酵装置的结构示意图；
图2为实施例中所述发酵罐的结构示意图；
图3为实施例中所述一次性生物反应袋的内部结构示意图；
图中，1发酵罐，2一次性生物反应袋，3旋转电机，4传递口门，5袋体，6搅拌组件，7连接头，8第一进料口，9第二进料口，10溶氧补料管路，11补料集成管路，12钻孔式气体分布器，13搅拌杆，14搅拌桨，15换热夹套，16支架。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
如图所示，一种新型的微生物发酵装置，所述的微生物发酵装置包括发酵罐1和一次性生物反应袋2，所述一次性生物反应袋2置于所述发酵罐1内部；
所述发酵罐1的上端安装有旋转电机3，所述发酵罐1的侧面设有传递口，所述传递口处安装有传递口门4，所述传递口门4上安装有密封垫圈，所述传递口门4与所述发酵罐1之间密封接触。；
所述一次性生物反应袋2包括袋体5和搅拌组件6，所述搅拌组件6的上端安装有连接头7，所述搅拌组件6的下端位于所述袋体5内部，所述搅拌组件6的上端位于所述袋体5外部上端，所述连接头7位于所述袋体5外部上端，所述连接头7的上端安装在所述旋转电机3的驱动轴上。
所述发酵罐1的上端设有第一进料口8和第二进料口9，所述第一进料口8内插有溶氧补料管路10，所述溶氧补料管路10下端插入所述一次性生物反应袋2的内部，所述第二进料口9内插有补料集成管路11，所述补料集成管路11下端插入所述一次性生物反应袋2的内部。
所述溶氧补料管路10的下端插入所述一次性生物反应袋2的底部，所述一次性生物反应袋2的底部设有钻孔式气体分布器12，所述溶氧补料管路10连接所述的钻孔式气体分布器12。
所述的袋体5由三层塑料箔制成，所述袋体5的外层由聚对苯二甲酸乙二醇酯或LDPE制成，所述袋体5的中间层由PVA或PVC制成，所述袋体5的内层由PVA或PP制成。
所述的搅拌组件6包括搅拌杆13，所述搅拌杆13上设有螺旋状的搅拌桨14，所述搅拌组件6的材质为聚乙烯。
所述的发酵罐1外部设有换热夹套15，所述换热夹套15内通有换热介质，所述的发酵罐1下端设有支架16。
将一次性生物反应袋2通过发酵罐1的传递口装入到发酵罐1内，将发酵罐1顶部的旋转电机3与一次性生物反应袋2内搅拌器组件6连接，将培养基通过补料集成管路11泵入到一次性生物反应袋2中，通过溶氧补料管路10向一次性生物反应袋2中通入气体，用钻孔式气体分布器12控制气流，调节PH及溶氧。
将种子液通过补料集成管路11加入到一次性生物反应袋2中，根据菌液生长情况调节搅拌组件6的转速，使菌液及培养基均匀分布。
发酵菌液生长到一定浓度时，即可下罐，关闭补料集成管路11与溶氧补料管路10，打开发酵罐1外壁的传递口门4，拆除与旋转电机3连接的搅拌组件6，将充满发酵液的一次性生物反应袋2密封保存，即可放入冰箱保存或进入到下一工序生产。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种新型的微生物发酵装置，其特征在于，所述的微生物发酵装置包括发酵罐(1)和一次性生物反应袋(2)，所述一次性生物反应袋(2)置于所述发酵罐(1)内部；
所述发酵罐(1)的上端安装有旋转电机(3)，所述发酵罐(1)的侧面设有传递口，所述传递口处安装有传递口门(4)；
所述一次性生物反应袋(2)包括袋体(5)和搅拌组件(6)，所述搅拌组件(6)的上端安装有连接头(7)，所述搅拌组件(6)的下端位于所述袋体(5)内部，所述搅拌组件(6)的上端位于所述袋体(5)外部上端，所述连接头(7)位于所述袋体(5)外部上端，所述连接头(7)的上端安装在所述旋转电机(3)的驱动轴上。
2.根据权利要求1所述的一种新型的微生物发酵装置，其特征在于，所述发酵罐(1)的上端设有第一进料口(8)和第二进料口(9)，所述第一进料口(8)内插有溶氧补料管路(10)，所述溶氧补料管路(10)下端插入所述一次性生物反应袋(2)的内部，所述第二进料口(9)内插有补料集成管路(11)，所述补料集成管路(11)下端插入所述一次性生物反应袋(2)的内部。
3.根据权利要求2所述的一种新型的微生物发酵装置，其特征在于，所述溶氧补料管路(10)的下端插入所述一次性生物反应袋(2)的底部，所述一次性生物反应袋(2)的底部设有钻孔式气体分布器(12)，所述溶氧补料管路(10)连接所述的钻孔式气体分布器(12)。
4.根据权利要求1所述的一种新型的微生物发酵装置，其特征在于，所述的袋体(5)由三层塑料箔制成，所述袋体(5)的外层由聚对苯二甲酸乙二醇酯或LDPE制成，所述袋体(5)的中间层由PVA或PVC制成，所述袋体(5)的内层由PVA或PP制成。
5.根据权利要求1所述的一种新型的微生物发酵装置，其特征在于，所述的搅拌组件(6)包括搅拌杆(13)，所述搅拌杆(13)上设有螺旋状的搅拌桨(14)，所述搅拌组件(6)的材质为聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的一种新型的微生物发酵装置，其特征在于，所述的发酵罐(1)外部设有换热夹套(15)，所述换热夹套(15)内通有换热介质，所述的发酵罐(1)下端设有支架(16)。
7.根据权利要求1所述的一种新型的微生物发酵装置，其特征在于，所述传递口门(4)上安装有密封垫圈，所述传递口门(4)与所述发酵罐(1)之间密封接触。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120637388.1U CN214991612U (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种新型的微生物发酵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120637388.1U CN214991612U (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种新型的微生物发酵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214991612U true CN214991612U (zh) | 2021-12-03 |
Family
ID=79163065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120637388.1U Active CN214991612U (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种新型的微生物发酵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214991612U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116042352A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-02 | 广州市艾贝泰生物科技有限公司 | 连接结构及生物反应袋 |
-
2021
- 2021-03-30 CN CN202120637388.1U patent/CN214991612U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116042352A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-02 | 广州市艾贝泰生物科技有限公司 | 连接结构及生物反应袋 |
| CN116042352B (zh) * | 2022-12-30 | 2024-04-05 | 广州市艾贝泰生物科技有限公司 | 连接结构及生物反应袋 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9683208B2 (en) | Horizontal single use pressurizable modular multi-agitator microbial fermentator | |
| US20100028990A1 (en) | Sterile bioreactor bag with integrated drive unit | |
| CN103725605A (zh) | 一种发酵罐及发酵系统 | |
| CN108004122B (zh) | 一种固定床式细胞生物反应器 | |
| CN103589638A (zh) | 一种气动自循环动物细胞培养生物反应器及其使用方法 | |
| US10344257B2 (en) | Horizontally rocked bioreactor system | |
| CN106520552A (zh) | 一种细胞培养生物反应器 | |
| CN214991612U (zh) | 一种新型的微生物发酵装置 | |
| CN203582875U (zh) | 一种气动自循环动物细胞培养生物反应器 | |
| CN110699247A (zh) | 一种多功能发酵罐 | |
| CN201272805Y (zh) | 一种新型发酵罐 | |
| CN101358169A (zh) | 一种新型发酵罐 | |
| CN208857315U (zh) | 一种植物细胞和器官液体培养袋 | |
| CN207062272U (zh) | 一种双轴搅拌发酵罐 | |
| CN206843495U (zh) | 酶生物反应器及智能酶反应工作站 | |
| CN202116557U (zh) | 一种小型发酵设备 | |
| CN210394377U (zh) | 一种厌氧菌培养系统 | |
| CN203373351U (zh) | 一种程序化控制的驯化筛选培养设备 | |
| Houtzager et al. | Linear scale-up of cell cultures | |
| CN202844947U (zh) | 磁力搅拌装置 | |
| RU45733U1 (ru) | Установка для осуществления микробиологических процессов | |
| CN108424855A (zh) | 一种植物细胞、器官液体培养装置 | |
| CN207313585U (zh) | 一种便于搅拌的发酵罐 | |
| CN207091427U (zh) | 一种发酵罐 | |
| Ali et al. | Different type of industrial fermentors and their associated operations for the mass production of metabolite |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |