CN219279864U - 生物反应器以及相应的分隔件、反应装置和壳体 - Google Patents
生物反应器以及相应的分隔件、反应装置和壳体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219279864U CN219279864U CN202220528915.XU CN202220528915U CN219279864U CN 219279864 U CN219279864 U CN 219279864U CN 202220528915 U CN202220528915 U CN 202220528915U CN 219279864 U CN219279864 U CN 219279864U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- separator
- bioreactor
- chamber body
- reaction chamber
- 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
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 196
- 238000005192 partition Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims abstract description 62
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 55
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 8
- 230000014616 translation Effects 0.000 claims description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 claims description 4
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010048367 enhanced green fluorescent protein Proteins 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 3
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 3
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/28—Moving reactors, e.g. rotary drums
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种生物反应器以及相应的分隔件、反应装置和壳体,以解决目前体外生物合成不能扩大化生产的问题,其中的生物反应器,用于体外生物合成的反应,其特征在于,包括:反应本体,用于容纳生物合成反应液以进行体外生物合成的反应,反应本体上设置有开口部,开口部具有进料口、出料口和换气单元,进料口用于让生物合成反应液进入反应本体内,出料口用于让反应后得到产物从反应本体排出,换气单元具有进气口和/或排气口,进气口用于让外部的气体进入反应本体的内部空间,排气口用于让内部空间的气体排出,其中,反应本体为罐体。
Description
技术领域
本实用新型属于生物技术领域,具体涉及一种生物反应器以及相应的分隔件、反应装置和壳体。
背景技术
各种体外生物合成,是相比细胞体内的合成而言,例如体外无细胞法合成蛋白质主要依赖于无细胞表达体系,是以外源目的DNA为蛋白质合成模板,通过人工控制补加蛋白质合成所需的底物和转录、翻译相关蛋白的辅助因子等物质,也即通过反应液实现目的蛋白质的体外合成。
然而,目前只是在实验室小型完成体外合成,还没有能实现扩大化的生产装置。
亟待研制一种既能大幅放大容积,又能使反应活性得到最大限度保持的生产放大设备。
发明内容
本实用新型是为了解决目前体外生物合成不能扩大化生产的问题,为此,本实用新型提供了以下的技术方案。
本实用新型提供一种生物反应器,用于体外生物合成的反应,其特征在于,包括:反应腔本体,用于容纳合成用反应液以进行体外生物合成的反应,反应腔本体上设置有开口部,开口部具有进料口、出料口和换气单元,进料口用于让合成用反应液进入反应腔本体内,出料口用于让反应后得到产物从反应腔本体排出,换气单元具有进气口和/或排气口,进气口用于让外部的气体进入反应腔本体的内部空间,排气口用于让内部空间的气体排出,其中,反应腔本体为罐体。
本实用新型提供的生物反应器,还具有这样的特征:其中,反应腔本体的内壁上布置有至少一个第一凸起。
本实用新型提供的生物反应器,还具有这样的特征:其中,进料口、出料口、进气口和排气口中的一个或多个为同一个开口。
本实用新型提供的生物反应器,还具有这样的特征,还包括:转动安装部,该转动安装部用于与转动反应腔本体的转动部转动连接,优选地,转动安装部位于开口部的对侧,当转动连接后,开口部倾斜向上。
本实用新型还提供一种用于生物反应的分隔件,其特征在于:用于对前述的生物反应器的反应腔本体的内部空间进行不完全地分隔。
本实用新型提供的分隔件,还具有这样的特征:其中, 分隔件的长度呈曲线或折线延伸。
本实用新型提供的分隔件,还具有这样的特征:其中,分隔件呈片状,具有两个相对的片状表面和设置该两个相对的片状表面两侧的侧边。
本实用新型提供的分隔件,还具有这样的特征:其中,分隔件的一个侧边上设置有凹陷区域。
本实用新型提供的分隔件,还具有这样的特征:其中,分隔件上设置有至少一个流动孔。
本实用新型提供的分隔件,还具有这样的特征:其中,分隔件的外表面上布置有至少一个第二凸起。
本实用新型提供的分隔件,还具有这样的特征:其中,分隔件与生物反应器一体成型。
本实用新型还提供一种反应装置,其特征在于,包括:生物反应器和至少一个分隔件,其中,至少一个所述分隔件对生物反应器的反应腔本体的内部空间进行不完全的分隔,生物反应器与分隔件与一体成型,其中,所述生物反应器为前述的生物反应器,所述分隔件为前述的分隔件。
本实用新型还提供一种壳体,其特征在于:壳体与反应腔本体相适应而用于容纳反应腔本体。
本实用新型提供的壳体,具有以下任意一个或多个特征的组合:
(1)壳体上设置有开闭门,优选地,开闭门上设置有通气孔;
(2)壳体的外侧设置有显示屏,优选地,显示屏位于壳体的上顶的外表面上;
(3)壳体的外侧设置有用于置放物品的置物台,优选地,置物台的置物表面设置有防滑纹路,再一优选地,壳体的上顶的外表面为置物台;
(4)壳体上设有以下中的任意一种或多种:让外部气体进入的反应腔本体的内部空间的进气通道、让反应腔本体的内部空间的气体排出的出气通道、让合成用反应液进入反应腔本体的内部空间进行体外生物合成的反应的进料通道、让反应后的产物排出的出料通道。
实用新型作用与效果
本实用新型提供的生物反应器以及相应的分隔件和壳体,至少具有以下作用与效果:
(1) 通过让反应腔本体的内部空间被相应的分隔件的不完全分隔,当反应腔本体中容纳有用于体外生物合成反应的反应液时,“流动状态”的反应液能从一个空间区域向另一个空间区域流动,而流经分隔部的反应液会被分隔部阻挡而增加了生物合成反应过程中反应液的混合强度,从而提高反应效率,并且整体结构简单,可以采用不锈钢制造,便于进行扩大化制造和生产;
(2) 反应过程中让反应腔本体转动,让反应液能有效地被摊薄在内壁上,增加体外生物合成效率;
(3) 进气口用于让外部的气体进入反应腔本体的内部空间,这样,可以引入含氧气体,例如空气,从而有利体外生物合成反应;
(4) 排气口用于让内部空间的气体排出,这样,可以将反应过程中产生的对反应不利的气体,例如乙醇等,及时排出,以免影响合成效率和质量;
(5) 反应腔本体为罐体时,相比例如长方体等其他形状,由于内壁具有弧度,且没有死角,在反应中,不容易产生泡沫,保证了合成质量,并且,相比其他形状来说,同样的容积,具有更大的内壁表面积,能将反应液摊得更薄,更有利合成;
(6) 分隔部为片状,增加了反应液接触面积,也就提高了反应液被摊薄的程度;
(7) 分隔部为曲线延伸或折线延伸,在同样的内部空间,相比直线,同样增加了反应液接触面积,有利反应液的摊薄。
附图说明
图1为本实用新型的实施例1涉及的生物反应器的反应腔本体结构示意图;
图2为本实用新型的实施例2涉及的反应腔本体的内部空间被分隔件不完全分隔结构示意图;
图3为本实用新型的实施例2的反应腔本体的内部空间被隔离的解释示意图;
图4为本实用新型的实施例2涉及的分隔件的结构示意图;
图5为实施例2的反应腔本体被分隔件不完全分隔的一种结构的侧剖图;
图6为本实用新型的实施例3涉及的反应装置的整体结构示意图;
图7为针对图1的另一视角的示意图;
图8为本实用新型的实施例3涉及的反应装置的整体结构示意图;
图9为图8的一个侧视图;
图10为本实用新型的实施例5涉及的实验的结果图。
具体实施方式
以下结合附图来说明本实用新型的具体实施方式。对于实施例中所用到的具体方法或材料,本领域技术人员可以在本实用新型技术思路的基础上,根据已有的技术进行常规的替换选择,而不仅限于本实用新型实施例的具体记载。
本文中,反应腔本体的轴线长度较长的方向称为反应腔本体的“长度方向”,反之,称 “宽度方向”,例如,一个椭圆球体,长轴在水平状态时,这个水平方向就是长度方向。
本文所指的“长度方向”都是大体相当的方向,而不是绝对一致的方向,同样地,“宽度方向”也是指大体相当的方向。
实施例1
图1为本实用新型的实施例1涉及的生物反应器的反应腔本体结构示意图。
如图1所示,本实施例提供的生物反应器包括:反应腔本体10。
反应腔本体10用于容纳合成用反应液以进行体外生物合成的反应,反应腔本体10上设置有开口部10a,开口部10a具有用于让合成用反应液进入反应腔本体的内部空间11以进行反应的进料口和让反应后的产物排出的出料口。可以直接往进料口倾倒入反应液,或从出料口倾倒出反应产物,也可以通过其他方式进料和出料,例如进料管道从进料口向内部空间11输送合成用反应液,又例如通过出料管道将反应后的产物排出内部空间11。
在一示例中,开口部10a还具有换气单元,换气单元具有进气口和/或排气口。进气口用于让外部的气体进入反应腔本体的内部空间,这样,可以引入含氧气体,例如空气,从而有利生物合成反应;排气口用于让内部空间的气体排出,这样,可以将反应过程中产生的对反应不利的气体,例如乙醇等,及时排出,以免影响合成效率和质量。
在一示例中,进料口、出料口、进气口和排气口中的一个或多个为同一个开口,如图1中,进料口、出料、进气口和排气口都为同一开口,也即就是开口部10a,在其他示例中,这四个开口可以分别为不同的开口,或其中几个为同一开口。
在一个示例中,反应腔本体10为如图1所示的罐体,由于罐体为球形或椭球形,相比其他形状来说,内壁表面积更大,反应液被摊薄到内壁的机会更多,而且由于无死角,反应中,不容易产生泡沫。优选地,为卧式罐体,也即当罐体为椭球形时,长轴是在水平方向,相比在竖直方向,避免了反应液在底部沉积,更有利于摊薄。
罐体可以采用不锈钢制备得到。
在一个示例中,在使用中,让反应腔本体10进行转动以完成反应,这样,可让反应液能有效地被摊薄在内壁上,增加生物合成效率,而反应液被摊薄的程度可通过控制加入的反应液的体积的大小来调节。优选地,让反应腔本体10的水平中心轴偏离水平状态一定角度,也即反应腔本体10是倾斜放置的,这样当反应腔本体10转动时,能让反应液更容易摊薄到更多的内壁上。
在一个示例中,反应腔本体10的内壁上设置有至少一个第一凸起,通过第一凸起,可以增加内壁的表面积,从而增加了与反应液的接触面积,也就增加了反应液被摊薄的程度。
在一示例中,生物反应器还包括转动安装部,用于与转动反应腔本体的转动部转动连接,优选地,转动安装部位于开口部的对侧,当转动连接后,开口部倾斜向上。这样能使得反应液在转动中与反应腔本体10的内壁和分隔部20更好的接触和摊薄,并且可以即使开口较大也不会有反应液溢出,这样当开口作为进料口或排料口时,更便于进料或排料,当作为进气口或排气口时,又能保证更大的换气量。
本实施例提供的生物反应器,结构简单,容易制造,反应腔本体的容积实现大于10L以上的容积,甚至达到上万升,便于扩大化,通过转动就能完成体外生物合成反应,利于推广和应用。
实施例2
图2为本实用新型的实施例2涉及的反应腔本体的内部空间被分隔件不完全分隔结构示意图。图3为本实用新型的实施例2的反应腔本体的内部空间被隔离的解释示意图。
图3中,斜线覆盖的部分表示分隔部。
分隔件21用于对实施例1涉及的反应腔本体10的内部空间进行不完全地分隔(如图2所示)。(图2中的10b所指即为实施例1中提到的第一凸起)
结合图3进行解释,图中的圆代表反应腔本体的一个截面圆的内部代表内部空间,圆中间的弧形代表分隔部。“不完全地分隔”是相对“完全地分隔”来说,“完全地分隔”就是,将整个内部空间分隔成不连通的不同空间,也即指被分隔形成的空间之间是完全被隔断地,例如用一块板沿整个内部空间的某个截面全部隔断形成两个空间,此时,例如图3中左图,整个分隔部的截面完全覆盖了内部空间的一个截面;而“不完全地分隔”,就是不对内部空间形成全部的隔断,如图3中右图所示,分隔件的左右和下边缘虽然分别接触到内侧壁,但上边缘未接触到内侧壁,这种不完全分隔形成了相互连通的空间区域,具体如图3中右图所示,截面上,分隔件覆盖的部分为空间区域,通过上面空白的部分,使得空间去也之间相互连通。
这样,由于是不完全地分隔,当容纳有前述的反应液时,“流动状态”的反应液能从一个空间区域向另一个空间区域流动,而流经分隔件21的反应液会被分隔件21阻挡而增加了生物合成反应过程中反应液的混合强度,从而提高反应效率。
这里的“流动状态”是指反应液是非静止不动地,而是至少部分发生了相对内壁的位置移动,导致这样的原因包括但不限于以下几种:
第一种,仅仅由于反应腔本体10运动而导致,例如仅仅是反应腔本体震动、转动等;
第二种,仅仅受其他外力而流动:
A、例如,被外力搅动而导致,例如分隔件21转动而搅动反应液使得反应液进入流动状态;
B、又例如,通入高压气流或超声震动引起的反应液波动使得反应液进入流动状态等。
第三种,第一种和第二种均发挥作用,例如反应腔本体10转动的同时,分隔部件21也进行转动。
另外,当反应液在流动状态,由于分隔件21的阻挡,还有一个作用是,会增加反应液接触到反应腔本体10的内壁的机会,接触到内壁的反应液,在一定条件下,例如重力或被旋转等,有被摊薄在内壁上的机会,而被摊薄的反应液,具有更大的表面积,能更充分地与空气接触,从而提高了生物合成效率。
在一个示例中,如图2所示,至少一个分隔件21,从而将内部空间11不完全地分隔而形成多个空间区域,多个分隔件21可以增加反应液的混合机会和被摊薄到内壁的机会。
图4为本实用新型的实施例2涉及的分隔件的结构示意图。
如图4所示,在一示例中,分隔件21呈片状,具有两个相对的片状表面22和设置该两个相对的片状表面两侧的侧边23。当反应液能接触到分隔件21的片状表面22时,也能被摊薄到片状表面22上,这样,增加了同样体积的反应液被摊薄的面积,相对来说,也容易被摊得更薄,与空气的接触面积也就更大,提高反应效率。这里的片状表面22,如图4所示,是相对侧边23来说。此时,分隔件21数量越多,与反应液能接触的面积也就越多,也就越能增加反应液的摊薄面积,进而增加了反应液整体与空气的接触面积。当然,分隔件21的数量过多,也可能会使得每次被摊薄的反应液接触空气的时间太短,导致需要更长的反应时间,并且分隔件21太多,导致整体重量太大,不利于使用,而整体上对摊薄增加不会太大,造成成本浪费。
在一示例中,多个分隔件21均匀间隔分布,这样可以将内部空间11不完全地分隔为相同的空间区域,使得每个空间区域内的反应液的摊薄程度是相当的,即反应液的接触面积相当,反应效率均匀,使整体的反应效果更好。
在一示例中,分隔件21的长度呈曲线或折线延伸,这样能在同样的内部空间内,增加反应液与分隔件21接触的机会,特别当分隔件是片状时,更能增加接触面积,从而提高合成效率。
在一示例中,如图2所示,分隔件21的长度的两端之间形成的连线所在线21A与该长度的延伸方向同向的反应腔本体10的内部空间11的中心轴11A之间具有夹角a。
这里的“与该长度的延伸方向同向…的中心轴”,具体解释就是,当分隔件21的长度是大致地沿反应腔本体10的长度方向延伸时,那么,这个中心轴11A就是这个反应腔本体10的长度方向的中心轴,当分隔件21的长度是大致地沿反应腔本体的宽度方向延伸时,那么这个中心轴11A就是这个反应腔本体10的宽度方向的中心轴,这里的同向,是指大致相同,不是绝对相同。
这里的具有夹角a的含义,也即连线所在线21A与中心轴11A之间不是平行的,而是具有夹角的,也即倾斜于中心轴11A设置,优选地,所述夹角a小于等于60°,优选为小于等于45°,进一步优选为小于等于20°,这样可方便被分隔形成的各空间区域的反应液从反应腔本体10的一端流动至另一端,这样,当分隔件21的端部与相邻空间区域之间是连通的时,就方便从这个端部能流至相邻的空间区域,提高混合效率。夹角a不宜过大,也即连线21a不宜偏离轴线过多,否则反应液将会堆积到反应腔本体10的一端,不利于摊薄。
在一示例中,分隔部20设置在反应腔本体10的内壁上,实施中,可以是能转动地固定在内壁上,也可以是不可转动地固定在内壁上,当有多个分隔件21时,可以全部可转动地设置在内壁上,也可以部分可转动地设置在内壁上。优选地,当分隔件21是片状时,片状的分隔件21的一个侧边23面向反应腔本体10的内壁,也即该通过该侧边23与内壁之间的可转动或不可转动设置在内壁上。
在一示例中,当片状的分隔件21的一个侧边23面向反应腔本体10的内壁时,片状的分隔件的片状表面与相对(指侧边23位于的内壁)的内壁之间的夹角不等于90°,其实就是片状表面并不是完全垂直于内壁的,而是偏离垂直面一定角度b,这样相对垂直来说,可以减少反应中产生的泡沫,提高反应效果,并且也能让反应液更好地被摊薄。
在一示例中,分隔件21的长度沿反应腔本体10的长度方向延伸,且从该反应腔本体的长度方向的一端延伸到另一端,也即分隔件的长度与反应腔本体的长度大致相当,这样能保证更大的接触面积,从而提高合成效率。
图5为实施例2的反应腔本体被分隔件不完全分隔的一种结构的侧剖图。
在一示例中,如图5所示,片状的分隔件21的一个侧边24上设置有凹陷区域24a,这样,当分隔件21设置在内壁上时,将凹陷区域24a如图5中所示背离内壁设置,可方便反应液在各空间区域之间流动,提高整体的混合效率。
在一示例中,分隔件21上设置有至少一个流动孔(图中未显示),这样,便于反应液从一个空间区域向另一个空间区域流动。优选地,当有多个流动孔时,至少一个分隔件21上的流动孔均匀布置在分隔件21上,例如具有三个分隔件21,每个分隔件21上都设置有多个流动孔,可以是三个分隔件中的任意一个或多个上的流动孔均匀布置。
在一示例中,如图2和4所示,分隔件21的外表面上布置有至少一个第二凸起21b,同样地,通过第二凸起21b,可以增加分隔件21的表面积,从而增加了与反应液的接触面积,也就增加了反应液被摊薄的程度。
实施例3
图6为本实用新型的实施例3涉及的反应装置的整体结构示意图;
图7为针对图1的另一视角的示意图。
如图6和图7所示,本实施例提供的体外生物合成的反应装置100包括:生物反应器和分隔部20,其中,生物反应器为为实施例1的生物反应器,分隔部20具有至少一个实施例2的分隔件21,至少一个分隔件21对生物反应器的反应腔本体10的内部空间进行前述的不完全的分隔。
在一示例中,当分隔件21设置在内壁上时,分隔件与内壁之间具有至少一个间断,也即分隔件21与内壁之间存在至少一个间隙,这样更方便反应液从一个空间区域向另一个空间区域流动。优选地,至少一个分隔件21与内壁之间的间断之间等距排布,例如具有三个分隔件21设置在内壁上,每个分隔件21与内壁之间都具有至少一个间断, 三个分隔件21中至少有一个与内壁之间的间断是等距排布的。
在一示例中,反应装置100还包括进气单元。前述的进气口通过该进气单元让外面气体进入内部空间11。
在一示例中,进气单元30包括至少一个进气管道,如图6所示,图1中显示了一个进气管道30a,进气管道的一端面向进气口而向内部空间输送外面气体,也即进气管道与内部空间11之间具有一定距离。
在一示例中,反应装置100还包括排气单元,前述的排气口通过该排气单元让内部空间11的气体排出。
在一示例中,排气单元包括至少一个排气管道,排气管道可以通过与从前述排气口连通或者伸入内部空间11的方式,将内部空间11的气体排出。
在一示例中,反应装置100还包括:转动部,转动部用于转动反应腔本体10, 优选地,转动部通过与反应腔本体转动连接而转动反应腔本体10,优选地,与反应腔本体10上位于开口部的对侧的转动安装部转动连接,当转动连接后,开口部的开口位置倾斜向上(如图6所示),这样能使得反应液在转动中与反应腔本体10的内壁和分隔部20更好的接触和摊薄,并且可以即使开口较大也不会有反应液溢出,这样当开口作为进料口或排料口时,更便于进料或排料,当作为进气口或排气口时,又能保证更大的换气量。
在一示例中,如图6所示,转动部还设置有轮轮62,反应腔本体10设置在转轮62上,且转轮62随反应腔本体10转动而转动,这样使得即使反应腔本体10自重非常大,也能被很好地支撑和转动,更容易实现大规模的体外生物反应生产。如图6所示,图中的转轮62设置在机架62a上,反应腔本体10设置在转轮62上。
在一示例中,转动部包括驱动单元63,通过驱动单元63驱动使得反应腔本体转动,如图7中所示,驱动单元63通过转轴驱动反应腔本体10转动。
在一示例中,反应装置100还包括调温装置(图中未显示),调温装置用于让体外生物合成的反应保持在预定的温度条件下进行,例如可以对反应腔本体10采取保温措施、加热或降温等实现,优选地,调温装置用于对进入反应腔本体内部的气体进行调温以保持预定的温度条件,例如对进入内部空间的气体进行加热。
本实施例中,还提供一种体外生物合成方法,该体外生物合成方法采用前述的反应装置100以容纳合成用反应液进行体外生物合成的反应,具体地,结合前述的反应装置100进行说明。
在一示例中,本实施例的体外生物合成方法中,用于进行体外生物合成的反应的合成用反应液的体积占反应腔本体的容积的占比小于等于30%,这样能保证反应液被足够地摊薄,保证反应效率。
在一示例中,本实施例的体外生物合成方法中,在体外生物合成的反应的过程中,引入外部气体到内部空间,比如空气进入,这样有利反应需要的氧气。
在一示例中,本实施例的体外生物合成方法中,在体外生物合成的反应的过程中,将内部空间的气体排出,以免反应产生的废气影响合成。
在一示例中,本实施例的体外生物合成方法中,在体外生物合成的反应的过程,让反应装置的反应腔本体10进行转动,以让反应液摊薄到内壁和分隔件上,并能被混合。另外,转动的速度小于等于120r/min,这样不容易产生泡沫,保证合成质量。
实施例4
本实施例中,与实施例1、实施例2和实施例3中相同的零部件采用相同的图号,并省略相同的说明和解释。
图8为本实用新型的实施例3涉及的反应装置的整体结构示意图;
图9为图8的一个侧视图。
如图中的反应 300所示,本实施例中提供一种壳体70,该壳体70与反应腔本体10相适应而用于容纳反应腔本体10。
优选地,壳体70具有以下任意一个或多个特征的组合:
(1)壳体70上设置有开闭门71,优选地,开闭门71上设置有通气孔71a,这样可以实现反应腔本体10的内部空间11气体排出或外部的气体进入内部空间11;
(2)壳体70的外侧设置有显示屏72,也即不是在壳体70的内部,而是在外侧,例如设置在外表面,优选地,显示屏72位于壳体70的上顶73的外表面上,再例如,嵌入设置在外表面,通过该显示屏72,可以实现例如对反应过程、状态以及条件等的显示,也可以实现进行触摸操作完成反应和反应产物的排出等;
(3)壳体70的外侧设置有用于置放物品的置物台,优选地,置物台的置物表面设置有防滑纹路74,再一优选地,壳体的上顶的外表面即为置物台;
(4)壳体上设有以下中的任意一种或多种:进气通道、排气通道、进料通道、出料通道。具体地,通过设置进气通道(图中未显示)让外部气体进入的反应腔本体10的内部空间11,例如通过前述的进气管道将进气通道和进气口连通的方式让气体进入;通过设置排气通道让反应腔本体10的内部空间的气体排出,例如通过前述的排气管道将排气口与排气通道连通的方式可排除气体;通过设置进料通道11a让合成用反应液进入反应腔本体10的内部空间11进行体外生物合成的反应(如图9所示);通过设置出料通道11b让反应后的产物排出(如图9)。
实施例5
本实施例中,分别采用以下,采用体外转录翻译体系对目的蛋白EGFP进行表达测试:
(1)第一种实验装置:实施例3如图6的反应装置,反应腔本体的内壁均有布置有第一凸起,分隔件的外表面均有布置有第二凸起;
(2)第二种实验装置:与第一种实验装置的区别是反应腔本体的内壁以及分隔件的外表面均是光滑的;
(3)第三种实验装置:24孔板。
向第一种实验装置和第二种实验装置各自的反应腔本体的内部空间分别加入1L的同样的IVTT反应液(体外转录翻译体系)在相同的转速和温度条件进行测试。
在24孔板中加入300uL的同样的IVTT反应液在同样的温度进行反应作为对照。
以上取分别反应1h、2h、3h、4h、5h、6h后的样品测试EGFP荧光值,结果如图10所示,图中显示,本发明提高的反应装置,目标蛋白表达产量大大提高,并且有凸起的反应装置,IVTT产物的荧光值更高,也即IVTT活性更优。
取反应后不同时间点的样品测试EGFP荧光值,发现有凸起的内壁的反应器,IVTT产物的荧光值更高,也即IVTT活性更优。
需要说明的是,上述实施例中,进气和进料都可以通过泵送的方式完成,排气和排料也都可以通过抽吸的方式完成。
Claims (24)
1.一种生物反应器,用于体外蛋白合成的反应,其特征在于,包括:
反应腔本体,用于容纳合成用反应液以进行体外蛋白合成的反应,所述反应腔本体上设置有开口部,所述开口部具有进料口、出料口和换气单元,所述进料口用于让所述合成用反应液进入所述反应腔本体内,所述出料口用于让反应后得到产物从所述反应腔本体排出,所述换气单元具有进气口和/或排气口,所述进气口用于让外部的气体进入所述反应腔本体的内部空间,所述排气口用于让所述内部空间的气体排出,其中,所述反应腔本体为罐体。
2.根据权利要求1所述的生物反应器,其特征在于:
其中,所述反应腔本体的内壁上布置有至少一个第一凸起。
3.根据权利要求1或2所述的生物反应器,其特征在于:
其中,所述进料口、所述出料口、所述进气口和所述排气口中的一个或多个为同一个开口。
4.根据权利要求3所述的生物反应器,其特征在于,还包括:
转动安装部,该转动安装部用于与转动所述反应腔本体的转动部转动连接。
5.根据权利要求4所述的生物反应器,其特征在于:
其中,所述转动安装部位于所述开口部的对侧,当转动连接后,所述开口部倾斜向上。
6.一种用于生物反应的分隔件,其特征在于:
用于对1-5任意一项所述的生物反应器的反应腔本体的内部空间进行不完全地分隔。
7.根据权利要求6所述的分隔件,其特征在于:
其中, 所述分隔件的长度呈曲线或折线延伸。
8.根据权利要求6或7所述的分隔件,其特征在于:
其中,所述分隔件呈片状,具有两个相对的片状表面和设置该两个相对的片状表面两侧的侧边。
9.根据权利要求8所述的分隔件,其特征在于:
其中,所述分隔件的一个侧边上设置有凹陷区域。
10.根据权利要求6或7所述的分隔件,其特征在于:
其中,所述分隔件上设置有至少一个流动孔。
11.根据权利要求8所述的分隔件,其特征在于:
其中,所述分隔件上设置有至少一个流动孔。
12.根据权利要求9所述的分隔件,其特征在于:
其中,所述分隔件上设置有至少一个流动孔。
13.根据权利要求10所述的分隔件,其特征在于:
其中,所述分隔件上设置有至少一个流动孔。
14.根据权利要求6或7所述的分隔件,其特征在于:
其中,所述分隔件的外表面上布置有至少一个第二凸起。
15.根据权利要求8所述的分隔件,其特征在于:
其中,所述分隔件的外表面上布置有至少一个第二凸起。
16.根据权利要求9所述的分隔件,其特征在于:
其中,所述分隔件的外表面上布置有至少一个第二凸起。
17.根据权利要求10所述的分隔件,其特征在于:
其中,所述分隔件的外表面上布置有至少一个第二凸起。
18.一种反应装置,其特征在于,包括:
生物反应器和至少一个分隔件,其中,至少一个所述分隔件对生物反应器的反应腔本体的内部空间进行不完全的分隔,生物反应器与分隔件与一体成型,其中,所述生物反应器为权利要求1-5任意一项所述的生物反应器,所述分隔件为权利要求6-17任意一项所述的分隔件。
19.一种壳体,其特征在于:
所述壳体与生物反应器的反应腔本体相适应而用于容纳所述反应腔本体,其中,所述生物反应器为取来要求1-5任意一项所述的生物反应器。
20.根据权利要求19所述的壳体,其特征在于:
具有以下任意一个或多个特征的组合:
所述壳体上设置有开闭门;
所述壳体的外侧设置有显示屏;
所述壳体的外侧设置有用于置放物品的置物台;
所述壳体上设有以下中的任意一种或多种:让外部气体进入的所述反应腔本体的内部空间的进气通道、让所述反应腔本体的内部空间的气体排出的出气通道、让合成用反应液进入所述反应腔本体的内部空间进行体外生物合成的反应的进料通道、让反应后的产物排出的出料通道。
21.根据权利要求20所述的壳体,其特征在于:
其中,所述开闭门上设置有通气孔。
22.根据权利要求20或21所述的壳体,其特征在于:
其中,所述显示屏位于所述壳体的上顶的外表面上。
23.根据权利要求20或21所述的壳体,其特征在于:
其中,所述置物台的置物表面设置有防滑纹路。
24.根据权利要求20或21所述的壳体,其特征在于:
其中,所述壳体的上顶的外表面为所述置物台。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2022/135274 WO2023098697A2 (zh) | 2021-11-30 | 2022-11-30 | 体外生物合成的反应装置以及体外生物合成方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111448968 | 2021-11-30 | ||
CN2021114489687 | 2021-11-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN219279864U true CN219279864U (zh) | 2023-06-30 |
Family
ID=80796822
Family Applications (8)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210093587.XA Pending CN114247415A (zh) | 2021-11-30 | 2022-01-26 | 一种卧式自搅拌体外蛋白合成反应器及体外蛋白合成方法 |
CN202220250487.9U Active CN217473468U (zh) | 2021-11-30 | 2022-01-26 | 卧式自搅拌体外蛋白合成反应器的罐盖集成式进排气装置 |
CN202210095041.8A Pending CN114307940A (zh) | 2021-11-30 | 2022-01-26 | 一种卧式自搅拌体外蛋白合成反应器的罐体装置 |
CN202210093573.8A Pending CN114471367A (zh) | 2021-11-30 | 2022-01-26 | 一种卧式自搅拌体外蛋白合成反应器的罐盖集成式进排气装置 |
CN202220216939.1U Active CN216964638U (zh) | 2021-11-30 | 2022-01-26 | 一种卧式自搅拌体外蛋白合成反应器 |
CN202220528922.XU Active CN217910448U (zh) | 2021-11-30 | 2022-03-11 | 体外生物合成的反应装置 |
CN202210239438.XA Pending CN114405455A (zh) | 2021-11-30 | 2022-03-11 | 体外生物合成的反应装置以及体外生物合成方法 |
CN202220528915.XU Active CN219279864U (zh) | 2021-11-30 | 2022-03-11 | 生物反应器以及相应的分隔件、反应装置和壳体 |
Family Applications Before (7)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210093587.XA Pending CN114247415A (zh) | 2021-11-30 | 2022-01-26 | 一种卧式自搅拌体外蛋白合成反应器及体外蛋白合成方法 |
CN202220250487.9U Active CN217473468U (zh) | 2021-11-30 | 2022-01-26 | 卧式自搅拌体外蛋白合成反应器的罐盖集成式进排气装置 |
CN202210095041.8A Pending CN114307940A (zh) | 2021-11-30 | 2022-01-26 | 一种卧式自搅拌体外蛋白合成反应器的罐体装置 |
CN202210093573.8A Pending CN114471367A (zh) | 2021-11-30 | 2022-01-26 | 一种卧式自搅拌体外蛋白合成反应器的罐盖集成式进排气装置 |
CN202220216939.1U Active CN216964638U (zh) | 2021-11-30 | 2022-01-26 | 一种卧式自搅拌体外蛋白合成反应器 |
CN202220528922.XU Active CN217910448U (zh) | 2021-11-30 | 2022-03-11 | 体外生物合成的反应装置 |
CN202210239438.XA Pending CN114405455A (zh) | 2021-11-30 | 2022-03-11 | 体外生物合成的反应装置以及体外生物合成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (8) | CN114247415A (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023098697A2 (zh) * | 2021-11-30 | 2023-06-08 | 康码(上海)生物科技有限公司 | 体外生物合成的反应装置以及体外生物合成方法 |
CN115320903B (zh) * | 2022-10-14 | 2023-02-03 | 溧阳市宇峰新材料有限公司 | 一种密封胶用灌装设备及其使用方法 |
CN117264764A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-12-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种仿人体内环境的自动化干细胞培养设备 |
-
2022
- 2022-01-26 CN CN202210093587.XA patent/CN114247415A/zh active Pending
- 2022-01-26 CN CN202220250487.9U patent/CN217473468U/zh active Active
- 2022-01-26 CN CN202210095041.8A patent/CN114307940A/zh active Pending
- 2022-01-26 CN CN202210093573.8A patent/CN114471367A/zh active Pending
- 2022-01-26 CN CN202220216939.1U patent/CN216964638U/zh active Active
- 2022-03-11 CN CN202220528922.XU patent/CN217910448U/zh active Active
- 2022-03-11 CN CN202210239438.XA patent/CN114405455A/zh active Pending
- 2022-03-11 CN CN202220528915.XU patent/CN219279864U/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114247415A (zh) | 2022-03-29 |
CN114307940A (zh) | 2022-04-12 |
CN114405455A (zh) | 2022-04-29 |
CN216964638U (zh) | 2022-07-15 |
CN114471367A (zh) | 2022-05-13 |
CN217910448U (zh) | 2022-11-29 |
CN217473468U (zh) | 2022-09-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN219279864U (zh) | 生物反应器以及相应的分隔件、反应装置和壳体 | |
JP5271083B2 (ja) | 細胞培養方法およびそれを実施するための装置 | |
CN103007865B (zh) | 搅拌釜 | |
CN112844295A (zh) | 一种生物化学实验用多功能反应装置 | |
CN217392129U (zh) | 一种硅负极浆料搅拌装置 | |
CN205700536U (zh) | 一种具有多孔介质的反应釜 | |
JP2006162625A (ja) | ハイブリダイゼーションシステム | |
WO2023098697A2 (zh) | 体外生物合成的反应装置以及体外生物合成方法 | |
CN113559803B (zh) | Dna合成装置与合成方法 | |
CN206385157U (zh) | 一种厌氧发酵罐 | |
CN106281979A (zh) | 高效立式发酵罐 | |
CN205700482U (zh) | 一种具有多孔介质的双重控温反应釜 | |
CN212417800U (zh) | 搅拌槽设备改良结构 | |
CN106984234A (zh) | 一种用于医药中间体生产的搅拌装置 | |
CN112844210A (zh) | 一种加药搅拌装置 | |
CN204275970U (zh) | 一种反应器 | |
CN210545081U (zh) | 一种微孔反应釜 | |
CN213913752U (zh) | 一种适用于磷酸锂洗涤提纯反应釜 | |
CN205700483U (zh) | 一种多孔介质催化反应的双桶反应釜 | |
CN101947428B (zh) | 一种搅拌式反应釜 | |
CN216236982U (zh) | 一种节能生物反应釜 | |
CN207981062U (zh) | 物料熔体混合器 | |
CN214142330U (zh) | 一种酵素原液发酵装置 | |
CN106754311A (zh) | 一种搅拌式用发酵罐 | |
CN219964800U (zh) | 一种桶冷却结构与搅拌机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231215 Address after: No. 2 Nanya Road, Minhang District, Shanghai, 201321 Patentee after: KANGMA-HEATHCODE (SHANGHAI) BIOTECH Co.,Ltd. Patentee after: Yanshimei Society (Hainan) Medical Beauty Health Technology Co.,Ltd. Address before: Building 12, Lane 118, Furonghua Road, Pudong New Area, Shanghai, 201321 Patentee before: KANGMA-HEATHCODE (SHANGHAI) BIOTECH Co.,Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right |