CN2301847Y - 植物器官生物培养反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及植物器官生物培养反应器,特征是:罐体为扩口玻璃管,上端放置带偏心接种口和出气口的顶盖,罐底有进、出液口,进气口,罐体下部有带若干气孔的气体分布器,罐内水平安装多层内嵌式可旋转筛板,底端带长条形凸条的转动轴依次穿过盖板和各层筛板中心孔,其顶部伸出盖顶,并装有使罐体呈密闭状的轴封和盖幅,筛板偏心通孔上有垂直于筛板的接种通道,旋转筛板,其接种通道上、下对齐并与接种口相通。该反应器实现了多层培养,合理利用罐体空间,易于放大,减少染菌机会。

Description

植物器官生物培养反应器

本实用新型涉及生物工程领域中的植物器官(不定芽、毛状根、愈伤组织等)组织培养的植物器官生物培养反应器。

目前，在植物培养领域中，植物培养方式仍以在培养瓶中繁殖为主，至今尚无简易、实用性强、易工业化的培养反应器及自动化装置。为此，广大的生物工程领域的科技人员在植物组织培养反应器研究方面进行了许多工作：1.对传统的搅拌罐、气升罐进行的改进，比如采用机械搅拌和通气混合的浸沉式培养反应器，适用于细胞(团)、愈伤悬浮系培养，但由于采用不停通气，搅伴方式来供氧，产生较大剪切刀和大量泡沫，有损于植物组织和器官生长发育，同时增加的染菌机会，而且对植物组织和器官的长期浸沉培养会带来严重的玻璃化现象，所以培养效果很不理想；2.根据植物培养需要陆续开发的层向流式反应器，比如浅层式培养反应器和转鼓式培养反应器，虽然减少了玻璃化现象，培养结果有所改善，但培养液与植物组织之间接触面小，传养效果也不尽理想；3.喷淋，雾化型反应器，即在罐体下部设置雾化装置，或在罐体顶部设置喷淋装置，虽然解决了培养过程中存在的一些问题，获得了较好的结果，但此类反应器目前仅限于单层培养，只限于植物器官培养的生理学研究中的应用，进行器官培养易沉积，若要进行2-3层培养，则需要熟练的技术人员在无菌条件下将培养物均匀地接种至各板上，再放至小型反应器中进行培养，这不仅增加了劳动强度和染菌机会，而且不易操作，难以适用工业化生产。因此此技术目前仍停留在实验室水平。

本实用新型的目的在于克服上述反应器存在的诸多缺点，提供一种新型的，实用性强的易于工业化的植物器官生物培养反应器。这种反应器实现了多层培养，提高了反应器的利用率；利用接种通道和转动轴实现反应器各层筛板上培养物的定量接种，并通过气、液搅动使各层培养物分布均匀；减少了内构件和外部转动部件，使反应器易于放大，减少了染菌机会；本反应器适用于不同培养方式(浸沉、间歇式半浸沉，喷淋、雾化等)的植物器官生物培养。

本实用新型提供的植物器官生物培养反应器主要由罐体、顶盖、水平安装于罐体内的多个内嵌式可旋转筛板(网)、气体分布板，转动轴等组成。

罐体为扩口玻璃管，其上端放置带偏心接种口和出气口的顶盖，偏心接种口上盖有盖帽，罐底上有进、出液口和进气口，罐体下部有带若干气孔的气体分布器，罐体内水平安装有多层内嵌式可旋转筛板(网)，底端带长条形凸条的转动轴依次穿过盖板和各层筛板(网)的中心孔，转动轴顶端伸出盖顶中心孔，并装有使罐体呈密闭状态的盖幅和轴封，筛板(网)上贯穿其中心孔直径设有一长条形通槽或十字交叉的长条形通槽和长条形台阶凹槽，每层筛板(网)偏心处有通心孔，通心孔处安装有垂直于筛板(网)平面的接种通道，旋转筛板(网)，其接种通道上、下对齐并与顶盖上的偏心接种口相通，其气体分布器可以是带有若干气孔的平板式气体分布器，也可以是带有若干气孔的环形管气体分布器，其罐底可以是平罐底，还可以是锥形罐底。

下面结合附图、实施例进一步描述本实用新型。

附图1为本实用新型结构示意图，

附图2为筛板(网)结构示意图，

附图3为转动轴结构示意图。

1-顶盖          2-罐体        3-内套          4-罐形底

5-气体分布器    6-转动轴      7-偏心接种口    8-出气口

9-盖帽          10-出液口     11-筛板(网)     12-接种通道

13-进气口       14-轴封       15-盖幅

由图1知，罐体2为扩口玻璃管，上端盖有带偏心接种口7和出气口8的顶盖1，偏心接种口7上盖有盖帽9，罐体1内套有内套3，内套3上安装有多层内嵌式可旋转筛板(网)11，筛板(网)11的直径和筛孔的大小随罐体内径和培养物而定，筛板(网)上的偏心通孔上设有和筛板(网)表面垂直的接种通道12，各筛板(网)接种通道12上，下对齐并和顶盖1上的接种口7相通，接种通道和接种口的尺寸由培养物和生物反应器规模而定，上、下层接种通道12尺寸一致，并距筛板(网)中心距离相同，接种通道12的高度根据层间距离设定，上下接种通道相通时，其间隔应尽量小，以不影响转动为宜，由图2、图3知，筛板(网)中心有带长条形通槽的中心孔，也可为带十字交叉的长条形通槽和台阶凹槽的中心孔，孔的直径及通槽、凹槽的尺寸由转动轴直径和转动轴下端的长条形凸条的尺寸决定，转动轴6由顶盖中心孔垂直穿过各层筛板(网)的中心孔，其底端的长条形凸条位于底层筛板(网)的下方，转动轴可以做成可装、拆式多节结构，在接种过程中，转动轴可逐渐卸下，以减少操作的不便，转动轴上端顶盖处盖有轴封14和盖幅15，本实施例的筛板(网)为9层，罐底4为锥形罐底，锥形罐底的中心即锥端有进气口13，反应器侧面可设光照设备，本实施例的气体分布器5为平板式气体分布器，其上有若干气孔。

其使用状态是：

1.将反应器与各辅助设备相连，旋转各层筛板(网)使各层筛板(网)的接种通道对齐并与顶盖上的接种口相接，形成上、下相通的通路，此时转动轴下端的长条形凸条位于底层筛板(网)下方，灭菌后，打开偏心接种口的盖帽，将培养物投入，借重力作用落在底层筛板(网)上，提起转动轴并旋转，使其凸条插入长条形通槽或十字形槽的台阶凹槽中，旋转转动轴带动此层筛板(网)转动，将此层筛板(网)的接种通道与上一层筛板网的接种通道错开；然后将转动轴下端的凸条由底层筛板(网)中心的通槽中提至上一层筛板(网)下方，再由接种口投放培养物，培养物顺着接种通道落在此层筛板(网)上，再将其长条形凸条插入长条形通槽或台阶形凹槽中，再旋转转动轴带动此层筛板(网)转动，将此层接种通道与上一层筛板(网)的接种通道错开；依此类推，由下而上，逐层将培养物投放于各筛板(网)上。之后关闭接种口。

2.打开进、出液口，罐体中装入培养液，放液至一定高度后，关闭进、出液口。

3.由气体分布器通气，通过气的搅动促使各层筛板(网)上的培养物均匀地分布在筛板网上，进行培养。

本实用新型的效果及优越性如下：

该反应器适用于植物组织的大规模培养，易于工业化。采用独特的可旋转的筛板(网)作为植物器官的支撑，保证了反应器中气、液、组织间的传递效果，解决了反应器中均匀地进行逐层接种，实现了反应器中的多层培养，提高了反应器的利用率，由于内构件的减少和外部转动部件的消除，该反应器易于放大并减少了染菌机会。

培养液可由超声波雾化，在平板形或环形管气体分布器的通气的条件下可迅速扩散，均匀接触植物组织，筛板开孔率较大，其存在也不会影响气、雾、植物组织间的传递，减少了玻璃化现象，采用间歇雾化，通气，保证了反应器的供气，供养和光照要求，并可节省培养液用量。

Claims (6)

1.一种植物器官生物培养反应器由罐体、顶盖、筛板(网)等组成，其特征在于：还包括罐体下部放置的带若干气孔的气体分布器，罐体为扩口玻璃管，其上端放置带偏心接种口和出气口的顶盖，偏心接种口上盖有盖帽，罐底上有进、出液口和进气口，罐体内水平安装有多层内嵌式可旋转筛板(网)，底端带长条形凸条的转动轴依次穿过盖板和各层筛板(网)中心孔，转动轴顶端伸出盖顶，并装有使罐体呈密闭状的盖幅和轴封，筛板(网)上贯穿其中心孔直径设有一长条形通槽，每层筛板(网)偏心处有通孔，通孔处安装有垂直于筛板(网)平面的接种通道，旋转筛板(网)，其接种通道上、下对齐并与顶盖上的偏心接种口相通。

2.按权利要求1所述的植物器官生物培养反应器，其特征在于：筛板(网)上贯穿中心孔直径设置十字交叉的长条形通槽和长条形台阶凹槽。

3.按权利要求1所述的植物器官生物培养反应器，其特征在于所述的气体分布器为带若干气孔的平板式气体分布器。

4.按权利要求1所述的植物器官生物培养反应器，其特征在于所述的气体分布器为带若干气孔的环形管气体分布器。

5.按权利要求1所述的植物器官生物培养反应器，其特征在于罐底为平罐底。

6.按权利要求1所述的植物器官生物培养反应器，其特征在于罐底为锥形罐底。

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