RU2090609C1 - Flow-type biological reactor - Google Patents
Flow-type biological reactor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2090609C1 RU2090609C1 RU95113404A RU95113404A RU2090609C1 RU 2090609 C1 RU2090609 C1 RU 2090609C1 RU 95113404 A RU95113404 A RU 95113404A RU 95113404 A RU95113404 A RU 95113404A RU 2090609 C1 RU2090609 C1 RU 2090609C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vessel
- solution
- nutrient solution
- reservoir
- nutrient medium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для культивирования клеток и тканей растительного и животного происхождения, а также для изучения влияния различных факторов внешней среды на культивируемые объекты при проведении биологических исследований. The invention relates to biotechnology and can be used to cultivate cells and tissues of plant and animal origin, as well as to study the influence of various environmental factors on cultivated objects during biological research.
Известно широко применяемое в практике биологических исследований устройство, представляющее собой плоскую чашку (чашка Петри), вмещающую жидкую или отвержденную (агаризованную) питательную среду и закрытую чаще всего негерметично прилегающей к стенкам чашки крышкой [1] Основным недостатком такого устройства является низкая защищенность выращиваемых объектов от внешнего заражения и необходимость частой пересадки (через 1-3 недели) этих объектов на свежую среду для устранения их самоотравления продуктами своей жизнедеятельности, что связано еще каждый раз с повышенным риском внесения внешнего заражения. A device is known that is widely used in the practice of biological research, which is a flat cup (Petri dish) containing a liquid or hardened (agarized) nutrient medium and closed most often by a lid that is not hermetically attached to the cup walls [1] The main disadvantage of this device is the low protection of cultivated objects from external infection and the need for frequent transplantation (after 1-3 weeks) of these objects to a fresh environment to eliminate their self-poisoning by their vital products, which yazano more each time with an increased risk of introducing external contamination.
Известно также устройство для культивирования клеток с циркуляционным движением питательного раствора в нем (циркуляционный биореактор), состоящий из сосудов для питательной среды и выращивания клеток, двух трубок, каждая из которых соединяет дно одного сосуда с верхом другого, и перистальтического насоса (см. Биотехнология сельскохозяйственных растений /пер. с англ. М: Агропромиздат, 1987, с. 50-55). A device is also known for cultivating cells with the circulating movement of the nutrient solution in it (circulating bioreactor), consisting of vessels for the nutrient medium and growing cells, two tubes, each of which connects the bottom of one vessel to the top of the other, and a peristaltic pump (see Agricultural Biotechnology plants / transl. from English M: Agropromizdat, 1987, p. 50-55).
Последнее устройство принимается за прототип в связи с наибольшей близостью по своей технической сущности к заявляемому. Недостатком прототипа является также, хотя и в меньшей степени, чем в аналоге, низкая защищенность выращиваемых объектов от внешнего заражения и возможность самоотравления продуктами своей жизнедеятельности, накапливающимся в циркулирующей питательной среде. The latter device is taken as a prototype in connection with the closest closeness in its technical essence to the claimed one. The disadvantage of the prototype is also, although to a lesser extent than in the analogue, the low protection of the cultivated objects from external infection and the possibility of self-poisoning by their vital products that accumulate in a circulating nutrient medium.
Задачей изобретения является создание простого и надежного в работе устройства с повышенной степенью защищенности от внешнего биологического заражения и удалением вредных продуктов жизнедеятельности из сосуда для культивирования биологических объектов. The objective of the invention is to provide a simple and reliable device with a high degree of protection against external biological infection and the removal of harmful waste products from the vessel for the cultivation of biological objects.
Эта задача решается в устройстве, состоящем из сосуда для питательного раствора, сосуда для выращивания биологических объектов, соединительной трубки между ними, причем, согласно изобретению, сосуд для питательного раствора оборудован сплошной герметически закрывающей его крышкой, соединительная трубка выполнена из гибкого материала, устройство также снабжено сосудом для отработанного раствора при герметичном соединении его с сосудом для выращивания биологических объектов и использование для соединения этих сосудов трубки из гибкого материала. This problem is solved in a device consisting of a vessel for nutrient solution, a vessel for growing biological objects, a connecting tube between them, moreover, according to the invention, the vessel for the nutrient solution is equipped with a hermetically sealed lid, the connecting tube is made of flexible material, the device is also equipped with a vessel for the spent solution when it is tightly connected to a vessel for growing biological objects and the use of a flexible tube for connecting these vessels th material.
Из приведенной сущности устройства видно, что одним из основных его отличиев является оборудование сосуда для питательного раствора сплошной герметически закрывающей его крышкой. Наличие этого конструктивного элемента позволяет исключить микробиологическое заражение питательного раствора в процессе эксплуатации устройства. При этом оказывается невозможным заражение сосуда для выращивания биологических объектов от питательного раствора. В случае же появления заражения в сосуде для культивирования питательная среда остается стерильной в своем сосуде, так как этот раствор отделен от сосуда культивирования воздушным пространством. From the given essence of the device it is seen that one of its main differences is the equipment of the vessel for the nutrient solution with a continuous hermetically closing cover. The presence of this structural element eliminates the microbiological contamination of the nutrient solution during operation of the device. At the same time, it becomes impossible to infect a vessel for growing biological objects from a nutrient solution. In the case of infection in the culture vessel, the nutrient medium remains sterile in its vessel, since this solution is separated from the culture vessel by the airspace.
Другим отличием является выполнение соединительной трубки между сосудами для питательного раствора и культивирования из гибкого материала. Такое техническое решение позволяет устанавливать сосуд с питательным раствором на разной высоте относительно сосуда для выращивания биологических объектов, что дает дополнительные гарантии против неконтролируемого излива питательной среды в сосуд для выращивания (например в случае резких суточных колебаний температуры в рабочем помещении). Another difference is the implementation of the connecting tube between the vessels for the nutrient solution and cultivation of flexible material. This technical solution allows you to install the vessel with the nutrient solution at different heights relative to the vessel for growing biological objects, which gives additional guarantees against uncontrolled outflow of the nutrient medium in the vessel for growing (for example, in the case of sharp daily fluctuations in temperature in the working room).
Еще одним отличием устройства является то, что оно снабжено сосудом для отработанного раствора, герметично соединенным с сосудом для выращивания биологических объектов. Введение такого конструктивного элемента обеспечивает защиту биологических объектов от микробиологического заражения со стороны отработанного раствора. Кроме того, наличие этого сосуда позволяет накапливать и сохранять в стерильных условиях продукты жизнедеятельности культивируемых объектов. Another difference of the device is that it is equipped with a vessel for waste solution, hermetically connected to a vessel for growing biological objects. The introduction of such a structural element provides protection of biological objects from microbiological infection from the side of the spent solution. In addition, the presence of this vessel allows you to accumulate and save in sterile conditions the vital products of cultivated objects.
И, наконец, последним отличием является использование для соединения сосудов для культивирования и отработанного раствора трубки из гибкого материала. Такое конструктивное решение позволяет устанавливать сосуд для отработанного раствора на различных высотах относительно сосуда для культивирования. Это обеспечивает поддержание уровня и соответствующего ему необходимого объекта питательного раствора в сосуде для культивирования на уровне точки излива из соединительной трубки в сосуде с отработанным раствором. And finally, the last difference is the use of a tube of flexible material to connect the culture vessels and the spent solution. This design solution allows you to set the vessel for the spent solution at different heights relative to the vessel for cultivation. This ensures the maintenance of the level and the corresponding necessary object of the nutrient solution in the culture vessel at the level of the outflow point from the connecting tube in the waste solution vessel.
Кроме того, устройство обладает рядом других положительных свойств, к которым в первую очередь следует отнести: возможность регулирования газовой среды в сосуде для культивирования; возможность замены состава питательного раствора в процессе культивирования объекта без перемещения его в другой сосуд и связанных с этим опасности заражения и механического повреждения объекта; простота подачи и выпуска растворов в сосуд для культивирования без использования для этого механических устройств (водяных, воздушных насосов) и др. In addition, the device has a number of other positive properties, which in the first place include: the ability to control the gas environment in the vessel for cultivation; the possibility of replacing the composition of the nutrient solution in the process of cultivating the object without moving it to another vessel and the associated risks of infection and mechanical damage to the object; ease of feeding and discharging solutions into a culture vessel without using mechanical devices (water, air pumps), etc.
Заявляемое устройство иллюстрируется чертежом, на котором видно: кран 1 для выпуска отработанного раствора; отработанный раствор 2; сосуд 3 для отработанного раствора; газообменная трубка 4 с фильтром на сосуде для отработанного раствора; подложка 5; сосуд 6 для выращивания биологических объектов; газообменная трубка 7 с фильтром на сосуде для выращивания биологических объектов; питательный раствор 8; сосуд 9 для питательного раствора; крышка 10; соединительная трубка 11; соединительная трубка 12. The inventive device is illustrated in the drawing, which shows: valve 1 for the discharge of the spent solution; waste solution 2; vessel 3 for waste solution; gas exchange tube 4 with a filter on the vessel for the spent solution; substrate 5; vessel 6 for growing biological objects; gas exchange tube 7 with a filter on the vessel for growing biological objects; nutrient solution 8; a vessel 9 for a nutrient solution; cover 10; connecting tube 11; connecting tube 12.
Работа устройства поясняется следующим примером. По данному примеру в устройстве применен кран 1 зажимного типа; для сосуда 3 использована стеклянная емкость объемом 100 мл и имеющая герметично закрывающую ее крышку с отверстиями для газообменной и соединительной трубкой; газообменная трубка 4 выполнена из стекла и частично заполнена ватой в качестве фильтра; в качестве подложки 5 использован песок; для сосуда 6 использована стеклянная емкость объемом 100 мл, имеющая также герметично закрывающую ее крышку, которая также герметично соединена с газообменной и соединительной трубками; газообменная трубка 7 аналогична трубке 4; для сосуда 9 использована узкогорлая стеклянная емкость объемом 300 мл; в качестве крышки 10 использована сплошная резиновая пробка; соединительная трубка 11 имеет диаметр 5 мм и дину 150 мм и выполнена из резины; соединительная трубка 12 имеет диаметр 10 мм и длину 30 мм. The operation of the device is illustrated by the following example. According to this example, a clamp type valve 1 is used in the device; for vessel 3, a 100 ml glass container was used and having a hermetically closing lid with openings for a gas exchange and connecting tube; the gas exchange tube 4 is made of glass and partially filled with cotton wool as a filter; as substrate 5, sand is used; for the vessel 6, a 100 ml glass container was used, which also has a hermetically closing lid, which is also hermetically connected to the gas exchange and connecting tubes; gas exchange tube 7 is similar to tube 4; for vessel 9, a 300 ml narrow-necked glass container was used; as cover 10, a solid rubber stopper was used; the connecting tube 11 has a diameter of 5 mm and a length of 150 mm and is made of rubber; the connecting tube 12 has a diameter of 10 mm and a length of 30 mm.
Работа с устройством начинается со стерилизации основных его частей и посадки культивируемого объекта на подложку. Стерилизация и посадка производятся по общепринятым методикам. Work with the device begins with the sterilization of its main parts and the planting of the cultivated object on a substrate. Sterilization and landing are carried out according to generally accepted methods.
После посадки соединяют сосуды между собой в стерильных условиях (в ламинарбоксе) в одно целое так, как показано на фиг.1. При этом сосуд для культивирования находится непосредственно над сосудом для отработанного раствора, а сосуд для питательного раствора расположен ниже сосуда для культивирования. After planting, the vessels are connected to each other under sterile conditions (in a laminarbox) as a whole, as shown in Fig. 1. In this case, the culture vessel is located directly above the waste solution vessel, and the nutrient solution vessel is located below the culture vessel.
Для подачи питательного раствора в сосуд 6 производят нагрев воздуха в сосуде 9, в результате чего воздух расширяется и вытесняет питательный раствор в сосуд 6. После подачи необходимого количества раствора нагрев прекращен, в результате чего воздух в сосуде 9 охлаждается, сжимается и засасывает соответствующую часть воздуха из сосуда 6. To supply the nutrient solution to the vessel 6, the air in the vessel 9 is heated, as a result of which the air expands and displaces the nutrient solution into the vessel 6. After the supply of the necessary amount of solution, the heating is stopped, as a result of which the air in the vessel 9 is cooled, compressed and sucks the corresponding part of the air from vessel 6.
Нагрев воздуха можно производить специальными нагревателями, располагаемыми вблизи верхней части сосуда 9 или внутри его. При малых размерах устройства, как по данному примеру, нагрев можно производить прикосновением руки к верхней части сосуда. Air heating can be done with special heaters located near the upper part of the vessel 9 or inside it. With the small size of the device, as in this example, heating can be done by touching the upper part of the vessel with a hand.
Слив отработанного раствора происходит самотеком через подложку 5 и соединительную трубку 12. Поскольку по данному примеру точка излива находится ниже дна сосуда 6, то свободного объема питательного раствора в этом сосуде не образуется. Необходимое же количество питательного раствора для жизнедеятельности культивируемого объекта находится в подложке и удерживается в ней капиллярными силами. The waste solution is drained by gravity through the substrate 5 and the connecting tube 12. Since in this example the outflow point is below the bottom of the vessel 6, no free volume of the nutrient solution is formed in this vessel. The required amount of nutrient solution for the life of the cultivated object is in the substrate and held in it by capillary forces.
При периодической подаче раствора из сосуда 9 происходит замена отработанного раствора в подложке на свежий. Тем самым осуществляется проточный режим движения раствора в устройстве, достигается удаление вредных продуктов жизнедеятельности культивируемого объекта и поддержание оптимальных условий для его развития. When the solution is periodically supplied from the vessel 9, the spent solution in the substrate is replaced with a fresh one. Thus, the flow mode of the solution’s movement in the device is achieved, the removal of harmful vital products of the cultivated object is achieved, and the optimal conditions for its development are maintained.
При необходимости изменения газовой среды в сосуде 6 подают газ требуемого состава в этот сосуд через газообменную трубку 7. Этот газ поступает в сосуд 6, вытесняет из него находящийся там воздух через соединительную трубку 12 в сосуд 3, из которого избыток воздуха выделяется через газообменную трубку 4. If it is necessary to change the gas medium in the vessel 6, a gas of the required composition is supplied to this vessel through the gas exchange tube 7. This gas enters the vessel 6, displaces the air therein through the connecting pipe 12 into the vessel 3, from which excess air is released through the gas exchange pipe 4 .
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113404A RU2090609C1 (en) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | Flow-type biological reactor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113404A RU2090609C1 (en) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | Flow-type biological reactor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95113404A RU95113404A (en) | 1997-07-20 |
RU2090609C1 true RU2090609C1 (en) | 1997-09-20 |
Family
ID=20170737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95113404A RU2090609C1 (en) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | Flow-type biological reactor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2090609C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447142C2 (en) * | 2006-01-18 | 2012-04-10 | КейСиАй ЛАЙСЕНЗИНГ, ИНК. | Method and device for delivery of reduced pressure to cell culture |
RU2777947C1 (en) * | 2021-03-19 | 2022-08-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Н.Н.Приорова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТО им. Н.Н.Приорова" Минздрава России) | Liquid in vivo bioreactor for growing bone tissue |
-
1995
- 1995-07-27 RU RU95113404A patent/RU2090609C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Биотехнология растений: культура клеток / Пер. с англ. В.И.Негрука. - М.: Агропромиздат, 1989, с.10 и 35, рис. 2.1. 2. Биотехнология сельскохозяйственных растений. - М.: Агропромиздат, 1987, с.50 - 55. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447142C2 (en) * | 2006-01-18 | 2012-04-10 | КейСиАй ЛАЙСЕНЗИНГ, ИНК. | Method and device for delivery of reduced pressure to cell culture |
RU2777947C1 (en) * | 2021-03-19 | 2022-08-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Н.Н.Приорова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТО им. Н.Н.Приорова" Минздрава России) | Liquid in vivo bioreactor for growing bone tissue |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4228243A (en) | Cell culture propagation apparatus | |
JP6154439B2 (en) | A continuous culture apparatus equipped with a mobile container capable of selecting a more appropriate cell variant and continuously producing a culture solution | |
EP2623587B1 (en) | Apparatus and method for automated replacement of culture medium and performing toxicity assays on live cells | |
CN102296029A (en) | perfusion bioreactor system | |
CN209797991U (en) | In-situ observation cell culture box | |
Biondi et al. | Requirements for a tissue culture facility | |
CN1740314A (en) | Continuous filling automatic cell culture system | |
RU2090609C1 (en) | Flow-type biological reactor | |
CN207525252U (en) | Liquid system is changed suitable for what spatial cell was cultivated automatically | |
Hale et al. | Bioreactor development for continual-flow, liquid plant tissue culture | |
CN212325242U (en) | Cell freezing auxiliary device | |
IL34569A (en) | Apparatus for the growth of living cells on a large scale | |
WO1996029856A1 (en) | Heat sealed container and method of use in plant culture | |
CN211689106U (en) | Microcarrier cell culture bag | |
SU734281A1 (en) | Unit for cell culturing in monolayer | |
US3591460A (en) | Apparatus and means for handling cells | |
JP2961107B1 (en) | Pneumatic pressure differential brewing bioreactor | |
Groeneweg et al. | An improved culture tube for axenic cultures of microalgae | |
CN207720896U (en) | A kind of plant bioreactor cycle feed supplement reclaimer system | |
RU43119U1 (en) | VESSEL FOR CULTIVATION OF PLANTS IN STERILE CONDITIONS | |
SU1747479A1 (en) | Installation for growing animal cells | |
CN218483373U (en) | Effectual seedling culture case of constant temperature | |
CN214316439U (en) | Plant culture device for leaf inoculation plant endophyte experiments | |
KR102342765B1 (en) | Plant cell culture apparatus | |
ZA200900434B (en) | Continuous culture apparatus with mobile vessel and producing a culture in a continuous manner |