SI24338A - Bioreaktorski sistem za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem - Google Patents

Abstract

Izum se nanaša na bioreaktor za enkratno uporabo v katerem lahko gojimo in proizvajamo celice in viruse ter njihove sestavne dele. Bioreaktor za enkratno uporabo je opremljen s prezračevalnikom tekočine in s turbino na pnevmatski pogon na notranji strani vrha posode. Turbina z vrtenjem poganja eno ali več mešal na isti osi in mehansko razbija nastalo peno. Turbino na notranji strani vrha posode poganja tok plina. Zrak, ki vstopa v bioreaktor za enkratno uporabo je voden preko vetrne turbine skozi izhod zraka na vrhu posode, kar omogoča, da se lopatice turbine vrtijo z visoko hitrostjo, s tem pa mehansko razbijajo nastalo peno in poganjajo os mešala. V izumu predstavljen bioreaktor za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem rešuje problem učinkovitega snovnega prenosa plina v tekočino in problem penjenja, ki nastaja kot posledica intenzivnega prezračevanja bioprocesne brozge v bioreaktorjih za enkratno uporabo.

Description

Izum se nanaša na bioreaktorski sistem za enkratno uporabo s turbino pritrjeno na notranjo stran vrha posode, ki jo poganja vpihovan plin in katera služi hkratnemu razbijanju pene in vrtenju osi.

OZADJE IZUMA

Bioreaktorji so sistemi namenjeni gojenju organizmov in virusov ali njihovih sestavnih delov. Bioreaktor za enkratno uporabo v tehničnem smislu predstavlja reakcijsko posodo in/ali vrečko, iz umetnih materialov (polietilen, polistiren, politetrafloretilen, polipropilen, ali etilen vinil acetat), ki jih je po uporabi moč uničiti (npr. sežgati) in so odobreni s strani nadzornih agencij kot sta npr. Food and Drug Administration, FDA in European Medical Agency, EMA (Eibl R. in Eibl D., 2006). Sodobni bioreaktorji namenjeni gojenju mikroorganizmov in sesalskih celic ter njihovih sestavnih delov omogočajo spremljanje makroprocesnih parametrov, potrebujejo majhen vnos energije, izgube substrata med bioprocesom so majhne in omogočajo prenos bioprocesa v večje merilo. Za razliko od konvencionalnih bioreaktorjev, ki jih je pred in po uporabi potrebno očistiti in sterilizirati, pa bioreaktorji za enkratno uporabo ne zahtevajo čiščenja in sterilizacije pred in po uporabi, kar nudi svojevrstno prednost z vidika potrebnega časa priprave, kemikalij in uporabe bioreaktorja.

V nadaljevanju se bo izraz »bioproces« nanašal na vse tipe, aerobne in anaerobne, kultivacije v hranilnem mediju. Kultivacija lahko vključuje gojenje prokariontskih celic (npr. arheje in bakterije) ali evkarionskih celic (kvasovke, glive, plesni, rastlinske ali živalske celice), gensko spremenjenih (mikro)organizmov ali z virusi okužene celice. Izraz vključuje tudi nosilce, na in/ali v katerih so pritrjeni (mikro)organizmi.

V nadaljevanju se bo izraz »posoda« nanašal na omejen prostor, kompaktne ali fleksibilne oblike, v notranjost katerega lahko damo hranilni medij. Preferenčno ima posoda dno, stene in vrh in je narejena iz enega ali več sestavnih delov. V primeru, da je posoda sestavljena iz več delov ima na spodnjem delu stene dno ter na zgornjem pokrov, ki omogoča zaprtje posode.

- 2V nadaljevanju se bo izraz »turbina« nanašal na rotacijski motor, ki energijo prejema iz pretoka plina in jo pretvori v koristno delo. Turbino sestavlja os z ohišjem na katerega so pritrjene lopatice in kanale med lopaticama. Plin, ki vstopa v kanal med lopaticama, poganja vrtenje lopatic na ohišju okoli osi, kar omogoča koristno delo, kije za namen tega izuma npr. vrtenje osi, na katero je pritrjeno eno ali več mešal in mehansko razbijanje pene, ki pride v stik z lopaticami turbine.

V nadaljevanju se bo izraz »pnevmatski pogon« nanašal na pogon usmerjenega toka plina, ki nastaja zaradi tlačnih sprememb plina v posodi. Za namen tega izuma pnevmatski pogon plina usmerjenega na lopatice turbine omogoča vrtenje turbine in osi, na katero je pritrjeno eno ali več mešal.

V nadaljevanju se bo izraz »mešanje« nanašal na operacijo za dosego enotne sestave, temperature ali katere druge lastnosti v mediju ali na pospešitev snovnega ali toplotnega prenosa v mediju. Za potrebe tega izuma se izraz mešanje nanaša na mehansko, pnevmatsko ali pretočno mešanje tekočin.

V nadaljevanju se bo izraz »mešalo« nanašal na lopatice, ki z vrtenjem omogočajo mešanje tekočine, da dosežemo premešanje materiala v posodi. Različne vrste mešal uporabljamo glede na viskoznost materiala v posodi in razpoložljivi čas premešanja. Pogosta mešala so Rushtonove ali diskaste turbine, turbine z ravnimi, srpastimi ali ukrivljenimi lopaticami, razna propelerska ali lopatičasta kombinirana mešala.

V nadaljevanju se bo izraz »penjenje« nanašal na proces pri katerem nastaja na površini bioprocesne brozge pena.

Obstajajo izumi in rešitve bioreaktorjev za enkratno uporabo, ki jih lahko razdelimo glede na princip mešanja bioprocesne brozge. Glede na princip mešanja lahko opisane rešitve bioreaktorjev za enkratno uporabo razdelimo v 4 skupine: bioreaktorji z mešanjem po principu valovanja, bioreaktorji s stresanjem, bioreaktorji z mešali in bioreaktorji z mešanjem s curkom vstopnega zraka.

Bioreaktorji za enkratno uporabo z mešanjem po principu valovanja omogočajo učinkovito gojenje celičnih kultur z zagotavljanjem mešanja ob nizkih strižnih silah. V primerjavi z

- 3konvencionalnimi bioreaktorji poteka običajno gojenje celic v vrečki, ki niha. Tovrstni tip bioreaktorja za enkratno uporabo so npr. opisali Buevink M. in sod., Method and apparatus for cultivating celiš utilizing wave motion (EP 1739165), Singh V., Tree dimensional disposable bioreactor (US 2010/0203624), Niazi S.K., Single-use Stationary Bioreactors and Mixing Vessels (US 2011/0217767) in Baskar D. in sod., Methods for culturing eukaryotic celiš (US 20120329151). Bioreaktorji za enkratno uporabo z mešanjem po principu valovanja, kot opisano, omogočajo učinkovito gojenje celičnih kultur, v primerjavi z konvencionalnimi reaktorji pa se pri gojenju hitrorastočih kultur kaže omejitev pri doseganju visoke celične gostote med kultivacijo, predvsem na račun nezadostnega prezračevanja substrata (Eibl in sod., 2010).

Bioreaktorji za enkratno uporabo v katerih mešanje poteka na osnovi stresanja so namenjeni šaržni kultivaciji mikroorganizmov in celičnih kultur. Tovrstni tip bioreaktorja za enkratno uporabo, v katerem mešanje poteka na osnovi stresanja, je iznašel in opisal Rubenberger K, Bioreactor with vortex mixing chamber (US 6168949). Pri bioreaktorjih v katerih mešanje poteka na osnovi stresanja se bioprocesna brozga meša s horizontalnim gibanjem bioreaktorske posode, običajno, okoli osrednje osi. Bioreaktorji te vrste ne delujejo dobro in izkazujejo omejitev pri doseganju visoke celične gostote med kultivacijo organizmov v viskoznem mediju in pri gojenju hitrorastočih kultur, kar je predvsem na račun nezadostnega prezračevanja substrata (Eibl in sod., 2010)

Bioreaktorji za enkratno uporabo v katerih poteka mešanje s curkom vstopnega plina so novejši in manj zastopani na trgu. Sistemi so optimirani za gojenje mikrobnih in celičnih kultur. Bioreaktor za enkratno uporabo v katerem mešanje poteka s čukom vstopnega plina je iznašel in opisal G. J. Zeikus, Pneumatic bioreaktor (EP 1951415 BI). Dandanes so glavne omejitve pri širši uporabi SUB z mešanjem s curkom vstopnega plina zaradi manj poznanih gojitvenih parametrov.

Za razliko od omenjenih bioreaktorjev, je mešalni bioreaktor za enkratno uporabo običajno opremljen za enim ali več mešali na isti osi, ki z mešanjem omogočijo, da se doseže dobra disperzija mehurčkov zraka ob prezračevalniku in nastanek homogenih pogojev v bioreaktorski posodi. Mešalni bioreaktor je zato opremljen z enim ali več enakimi ali različnimi mešali na isti osi. Pogosta mešala so Rushtonove ali diskaste turbine, turbine z ravnimi, s srpastimi ali z ukrivljenimi lopaticami, propelerska ali lopatičasta kombinirana mešala. Turbinska mešala

ustvarjajo radialni tok mešanja bioprocesne brozge, propelerska pa aksialni tok. Večkrat se pojavijo tudi kombinacije turbinskih in propelerskih mešal na isti osi, kar omogoči dosego dobre disperzije mehurčkov zraka ob prezračevalniku in nastanek homogenih pogojev v bioreaktorski posodi. Mešalni bioreaktor gotovo predstavlja najustreznejši sistem, ko želi proizvajalec bioloških učinkovin zamenjati konvencionalni klasični mešalni bioreaktor s sistemom, katerega delovanje temelji na uporabi predpripravlj ene bioreaktorske plastične posode ali vrečke za enkratno uporabo. Zato je mešalnih bioreaktorjev za enkratno uporabo na trgu največ. Podobnost s klasičnimi mešalnimi bioreaktorji predstavlja tudi pomembno prednost, ki jo imajo te vrste bioreaktorskih sistemov za enkratno uporabo. Čeprav so geometrijska razmerja v določenih primerih praktično enaka klasičnim mešalnim bioreaktorjem, pa sta parametra volumetrične prestopnosti kisika in hitrost mešanja v primeru sistemov za enkratno uporabo veliko nižja, kot pri konvencionalnih bioreaktorjih iz nerjavečega jekla ali kaljenega stekla. Ključni razlogi za nižjo volumetrično prestopnost kisika in hitrosti mešanja so tako v specifični namembnosti bioreaktorjev za enkratno uporabo kot tudi lastnostih posode in njenih sestavnih delov. Pri mešalnem bioreaktorju za enkratno uporabo, kjer je pogon nameščen nad ali pod bioreaktorsko posodo, os pa prehaja preko tesnil v posodo, predstavlja za načrtovan bioproces največje tveganje kontaminacija. Sterilno delovanje bioreaktorjev je ena osnovnih zahtev vsakega bioprocesa. Glede na najpogostejše vzroke težav pri zagotavljanju sterilnega obratovanja so slednje uspešno zaobšli z uporabo magnetnih mešal. Uporabo magneta v mešalu pri bioreaktorju za enkratno uporabo je iznašel in opisal Carli K.B., Disposable celi culture vessel (US 6670171), nedavno pa je Niazi S.K., Pneumatically agitated and aerated single-use bioreactor (US 20120252108) opisal bioreaktor za enkratno uporabo na pnevmatski pogon, ki omogoča hkratno mešanje in prezračevanje bioprocesne brozge tako, da vpihovani zrak preko vetrne turbine vstopa skozi prezračevalnik v posodo in hkrati poganja os mešala. Omenjeni bioreaktor za enkratno uporabo, kot navaja Niazi omogoča učinkovitejše prezračevanje in mešanje bioprocesne brozge, ne rešuje pa problema penjenja, ki nastane v posodi kot posledica intenzivnega prezračevanja in mešanja.

Čeprav je, kot že omenjeno, bioreaktorjev za enkratno uporabo z mehanskim načinom mešanja z mešalom na trgu največ, pa nobena od znanih rešitev hkrati ne preprečuje problema penjenja med učinkovitim prezračevanjem in mešanjem bioprocesne brozge.

V predstavljenem izumu je iznajden in opisan bioreaktor za enkratno uporabo, ki rešuje težave in pomankljivosti današnjega stanja tehnike, še posebej s tem, da preprečuje problem penjenja ob hkratnem intenzivnem mešanju in prezračevanju.

Cilj izuma je dosežen z bioreaktorskim sistemom s turbino pritrjeno na notranjo stran vrha posode, ki jo poganja vpihovan plin in katera služi hkratnemu razbijanju pene in vrtenju osi, ki je del turbine, po uporabi pa lahko bioreaktorski sistem v celoti uničimo, npr. s sežigom.

Najprimernejše obrazložitve izuma so razkrite v patentnih zahtevkih.

REFERENCE

Eibl R., Kaiser S., Lombriser R., Eibl D. Disposable bioreactors: the current state-of-the-art and recommended applications in biotechnology. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2010 Mar;86(l):41-9.

Eibl R., Eibl D. Single-use technology in biopharmaceutical manufacture. Wiley, 2011

EP 1739165

US 2010/0203624

US 2011/0217767

US 20120329151

US 6168949

EP 1951415 BI

US 6670171

US 20120252108

POVZETEK

Izum se nanaša na bioreaktor za enkratno uporabo v katerem lahko gojimo in proizvajamo celice in viruse ter njihove sestavne dele. Bioreaktor za enkratno uporabo je opremljen s prezračevalnikom tekočine in s turbino na pnevmatski pogon na notranji strani vrha posode. Turbina z vrtenjem poganja eno ali več mešal na isti osi in mehansko razbija nastalo peno. Turbino na notranji strani vrha posode poganja tok plina. Vrtenje lopatic turbine sočasno

- 6mehansko razbija nastalo peno in vrti os na katero je pritrjenih eno ali več mešal. Zrak, ki vstopa v bioreaktor za enkratno uporabo je voden preko vetrne turbine skozi izhod zraka na vrhu posode, kar omogoča, da se lopatice turbine vrtijo z visoko hitrostjo, s tem pa mehansko razbijajo nastalo peno in poganjajo os mešala. V izumu predstavljen bioreaktor za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem rešuje problem učinkovitega snovnega prenosa plina v tekočino in problem penjenja, ki nastaja kot posledica intenzivnega prezračevanja bioprocesne brozge v bioreaktorjih za enkratno uporabo.

V izumu predstavljen bioreaktor za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem, presenetljivo, omogoča uvajanje zraka v tekočo fazo in mešanje v tolikšni meri, daje dosežena dobra disperzijo mehurčkov zraka in mešanje v bioprocesnem substratu, zato nastaja velika kontaktna površina med plinom in tekočino, s tem pa tudi visok koeficient volumetričnega prenosa kisika, ob tem, daje preprečen proces prekomernega penjenja. Izumljen bioreaktor kot predstavljen v opisu s pripadajočimi slikami in zahtevki, omogoča gojenje in proizvodnjo hitrorastočih celic in virusov.

OPIS SKIC

SLIKA 1 prikazuje prečni prerez bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem.

SLIKA 2 prikazuje stranski pogled bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem.

SLIKA 3 prikazuje poglede od zgoraj, SLIKA 4 prečni prerez od zgoraj v poziciji A in SLIKA 5 prečni prerez od zgoraj v poziciji B, kot je označeno na SLIKI 1 bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem.

SLIKA 6 prikazuje pogled prereza bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem.

SLIKA 7 prikazuje prečni prerez bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem, s tem, da turbino poganja plin vpihovan v bioprocesno brozgo.

• ·

- 7 SLIKA 8 prikazuje prečni prerez bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem, s tem, da turbino poganja plin vpihovan v plinsko fazo bioreaktorskega sistema.

SLIKA 9 prikazuje pogled od zgoraj bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem, s tem, da turbino poganja plin vpihovan na več mestih v bioreaktorski sistem.

SLIKA 10 prikazuje stranski pogled bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem pritrjenim na pokrov bioreaktorske posode.

SLIKA 11 prikazuje stranski pogled bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem s konusno oblikovanim vrhom posode.

PODROBEN OPIS IZUMA

Pričujoč izum se nanaša na bioreaktor za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem v katerem lahko gojimo in proizvajamo celice in viruse ter njihove sestavne dele.

Na sliki 1 je prikazan prečni prerez bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem, ki je sestavljen iz posode 1, turbine 2, ki je pritrjena preko vrhnjega drsnika 12 na notranjo stran vrha posode 1, os mešala 3, ki je pritrjena na turbino 2, mešalo 4 pritrjeno na os 3, in prezračevalnik tekočine 5. Turbina 2 na pnevmatski pogon z vrtenjem poganja eno ali več mešal 4 na isti osi 3 in hkrati mehansko razbija nastalo peno. Turbino 2 na pnevmatski pogon poganja tok plina, ki je vpihovan po cevkah 7, 8. Cevki imata nameščena regulatorja 9, 10 pretoka zraka, kar omogoča reguliran vnos zraka in s tem zagotavljata regulacijo prezračevanja bioprocesne brozge 6 skozi prezračevalnik 5 in/ali hitrost vrtenja turbine 2. Vrtenje lopatic 2a turbine 2 hkrati mehansko razbije nastalo peno, ki izhaja iz bioprocesne brozge 6 v prostor s plinsko fazo 20 in vrti os 3 na katero je pritrjenih eno ali več mešal 4. Zrak, ki vstopa po cevki 7, vstopa v plinsko fazo, zrak, ki vstopa po cevki 8, pa v tekočo fazo v bioreaktorju za enkratno uporabo in izstopa preko vetrne turbine 2 skozi izhod zraka 11 na vrhu posode, kar omogoča, da se lopatice 2a turbine 2 vrtijo z visoko hitrostjo, s tem pa mehansko razbijajo nastalo peno in poganjajo os 3 enega ali več mešal 4. Posoda 1 ima mesto za vnos tekočin 17 in mesto za odvzem bioprocesne brozge 18 ter več mest za vstavitev senzorjev

- 819 oblikovanih tako, daje moč vstaviti senzor v bioprocesno brozgo 6. Na sliki 2 je prikazan stranski pogled bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem. Slika 2 prikazuje posodo 1 bioreaktorskega sistema in cevki 7, 8 preko katerih vstopa zrak v bioreaktorsko posodo in cevko 11, preko katere izstopa zrak iz posode. Posoda 1 ima mesto za vnos tekočin 17 in mesto za odvzem bioprocesne brozge 18 ter več mest za vstavitev senzorjev 19. Na sliki so prikazana štiri mesta za vstavitev senzorjev 19, kar omogoča hkratno spremljanje ključnih parametrov v bioprocesni brozgi 6, kot so optična gostota, količina raztopljenega kisika, pH in temperatura.

Na sliki 3 je prikazan pogledi od zgoraj (pozicija C), kjer je vidna posoda 1 bioreaktorskega sistema, cevka 7 preko katere vstopa zrak v bioreaktorsko posodo in cevka 11, preko katere izstopa zrak iz posode, mesta za vstavitev senzorjev 19 in mesto za vnos tekočin 17 v posodo 1.

Na sliki 4 je prikazan prečni prerez od zgoraj v poziciji A na bioreaktorski sistem, v poziciji nad turbino 2 z lopaticami 2a, ki je pritrjena preko vrhnjega drsnika 12 na notranjo stran vrha posode

I bioreaktorskega sistema. Zrak, ki po cevki 7 vstopa v posodo, poganja lopatice 2a turbine 2. Na sliki so vidna mesta za vstavitev senzorjev 19, mesto za vnos tekočin 17 in mesto za odvzem bioprocesne brozge 18.

Na sliki 5 je prikazan prečni prerez od zgoraj v poziciji B, v poziciji nad mešalom 4 in prezračevalnikom 5. Vidna je cevka 8 z regulatorjem za vnos zraka 10 v bioprocesno brozgo 6.

Na sliki 6 je prikazan pogled prereza bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem. Bioreaktorski sistem za enkratno uporabo je sestavljen iz posode 1, turbine 2 z lopaticami 2a, ki je pritrjena preko vrhnjega drsnika 12 na notranjo stran vrha posode 1, os mešala 3, ki je pritrjena na turbino 2, mešalo 4 pritrjeno na os 3, in prezračevalnik tekočine

5. Turbino 2 na pnevmatski pogon poganja tok plina, kije vpihovan po cevkah 7, 8. Cevki imata nameščena regulatorja 9, 10 pretoka zraka, kar omogoča reguliran vnos zraka in s tem zagotavljata regulacijo prezračevanja bioprocesne brozge skozi prezračevalnik 5 in/ali hitrost vrtenja turbine 2. Vrtenje lopatic 2a turbine 2 hkrati mehansko razbije nastalo peno, ki izhaja iz bioprocesne brozge 6 in vrti os 3 na katero je pritrjenih eno ali več mešal 4. Zrak, ki vstopa po cevkah 7, 8 v bioreaktor za enkratno uporabo je voden preko veterne turbine skozi izhod zraka

II na vrhu posode, kar omogoča, da se lopatice 2a turbine 2 vrtijo z visoko hitrostjo, s tem pa

- 9mehansko razbijajo nastalo peno in poganjajo os 3 enega ali več mešal 4. Na sliki je vidno mesto za vstavitev senzorja 19 in mesto za odvzem bioprocesne brozge 18.

Na sliki 7 je kot na sliki 1 prikazan prečni prerez bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem, s tem, da turbino 2 poganja plin vpihovan v bioprocesno brozgo 6.

Na sliki 8 je kot na sliki 1 prikazan prečni prerez bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem, s tem, da turbino 2 poganja plin vpihovan po cevki 7 v plinsko fazo 20 bioreaktorskega sistema.

Na sliki 9 je kot na sliki 4 prikazan prečni prerez od zgoraj v poziciji A na bioreaktorski sistem, pri tem da turbino poganja plin vpihovan na več mestih označenih s 7.

Na sliki 10 je kot na sliki 1 prikazan prečni prerez bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem, ki je sestavljen iz posode 1 s pokrovom 15, propustnim pokrovom 16 za razbijanje nastale pene in s filtri 14, ki zagotavljajo sterilnost vstopnega in izstopnega zraka.

Na sliki 11 je prikazan pogled prereza bioreaktorskega sistema za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem s konusno oblikovanim vrhom posode. Bioreaktorski sistem za enkratno uporabo je sestavljen iz posode 1 s konusno oblikovanim vrhom posode, ki usmerja vpihovan zrak na turbino 2, ki je pritrjena preko vrhnjega drsnika 12 na notranjo stran vrha posode 1, os mešala 3, ki je pritrjena na turbino 2, mešalo 4 pritrjeno na os 3, in prezračevalnik tekočine 5. Turbino 2 na pnevmatski pogon poganja tok plina, ki je vpihovan po cevkah 7, 8. Cevki imata nameščena regulatorja 9, 10 pretoka zraka, kar omogoča reguliran vnos zraka in s tem zagotavljata regulacijo prezračevanja bioprocesne brozge skozi prezračevalnik 5 in/ali hitrost vrtenja turbine 2. Vrtenje lopatic 2a turbine 2 hkrati mehansko razbija nastalo peno, ki izhaja iz bioprocesne brozge 6 preko propustnega pokrova 16 in vrti os 3 na katero je pritrjenih eno ali več mešal 4. Zrak, ki vstopa po cevkah 7, 8 v bioreaktor za enkratno uporabo je voden preko veteme turbine skozi izhod zraka 11 na vrhu posode, kar omogoča, da se lopatice 2a turbine 2 vrtijo z visoko hitrostjo, s tem pa mehansko razbijajo nastalo peno in poganjajo os 3 enega ali več mešal 4.

- ιόν izumu predstavljen bioreaktor za enkratno uporabo z mešalom in mehanskim protipenilcem sočasno rešuje problem učinkovitega snovnega prenosa plina v tekočino in problem penjenja, ki nastaja kot posledica intenzivnega prezračevanja bioprocesne brozge v bioreaktorjih za enkratno uporabo.

Claims (9)

1. PATENTNI ZAHTEVKI:

   1. Bioreaktorski sistem s turbino pritrjeno na notranjo stran vrha posode, ki jo poganja vpihovan plin in katera služi hkratnemu razbijanju pene in vrtenju osi, kije del turbine.
2. 2. Bioreaktorski sistem glede na patetni zahtevek 1, označen s tem, da turbino poganja plin vpihovan v bioprocesno brozgo.
3. 3. Bioreaktorski sistem glede na patetni zahtevek 1, označen s tem, da turbino poganja plin vpihovan na več mestih v bioprocesno brozgo.
4. 4. Bioreaktorski sistem glede na patetni zahtevek 1, označen s tem, da turbino poganja plin vpihovan v plinsko fazo bioreaktorskega sistema.
5. 5. Bioreaktorski sistem glede na patetni zahtevek 1, označen s tem, da ima propusten pokrov za razbijanje pene in usmerjanje toka plina.
6. 6. Bioreaktorski sistem glede na patetni zahtevek 1, označen s tem, daje oblika vrha posode, ki usmerja tok plina na turbino konusna.
7. 7. Bioreaktorski sistem glede na patetni zahtevek 1, označen s tem, da ima os na katero je pritrjeno eno ali več mešal.

   128. Bioreaktorski sistem glede na patetni zahtevek 1, označen s tem, da ima plinotesno zaprta posoda mesto za izstop plina.
8. 9. Bioreaktorski sistem glede na patetni zahtevek 1, označen s tem, da ima posoda mesto za odvzem bioprocesne brozge.
9. 10. Bioreaktorski sistem glede na patetni zahtevek 1, označen s tem, da ima posoda mesta za vstavitev senzorjev za spremljanje optične gostote bioprocesne brozge in/ali senzorjev za spremljanje kisika raztopljenega v bioprocesni brozgi in/ali senzorjev za spremljanje pH vrednosti v bioprocesni brozgi in/ali senzorjev za spremljanje temperature v bioprocesni brozgi in mesto za vnos tekočin.