SU1551730A1 - Аппарат дл культивировани суспензионных культур клеток или микроорганизмов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к микробиологической промышленности, точнее к аппаратам дл  культивировани  суспензионных культур клеток или микроорганизмов. Цель изобретени  - увеличение производительности. Аппарат содержит емкость 1 с технологическими патрубками 2, 3, 4 и 5 дл  подвода среды, посевного материала и отвода газа и целевого продукта, соответственно. В емкости 1 размещены устройство дл  аэрации в виде камеры 6 с пористой стенкой 7, устройство дл  отвода метаболитов, выполненное аналогично в виде камеры 8. Камеры 6 и 8 установлены друг над другом на полом валу 9, который соединен с виброприводом 15. Вал 9 разделен продольной перегородкой на две секции, одна из которых сообщена с камерой 6, а друга  - с камерой 8. Указанные камеры снабжены патрубками 16 и 17 дл  подвода газа и отвода метаболитов соответственно. На торцах камер 6 и 8 укреплены конусообразные колпачки 14, служащие дл  перемешивани  среды, при этом отношение диаметра большего основани  конусных колпачков 14 к диаметру герметичных камер составл ет 1,5-3,0. Аппарат позвол ет культивировать различные культуры клеток и микроорганизмов при м гком и интенсивном перемешивании среды и повышенном ее насыщении газом при одновременном отводе метаболитов, что приводит к увеличению выхода целевого продукта. 1 з.п., 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к микробиологической промышленности, к аппаратам дл  культивировани  клеток или микро- организмоь в суспензии.

Целью изобретени   вл етс  увеличение производительности.

На фиг. 1 изображен аппарат дл  культивировани , продольный разрез; на фиг. 2 - устройство дл  аэрации, перемешивани  среды и отвода метаболитов .

Аппарат дл  культивировани  суспензионных культур клеток или микроорганизмов содержит емкость 1 с патруб- ком 2 дл  подвода питательной среды, патрубком 3 дл  подачи в емкость 1 псевного материала, патрубком 4 дл  отвода отработанных газов и патрубком 5 дл  отвода целевого продукта. В емкости 1 размещены устройство дл  аэрации среды, выполненное в виде цилиндрической герметичности камеры 6 с пористой стенкой 7, и устройство дл  отвода метаболитов, выполненное аналогично устройству дл  аэрации, включающее камеру 8. Указанные устройства установлены одно над другим на полом валу 9, который разделен продольной перегородкой 10 на две секции 11 и 12, одна 11 из которых служит дл  подвода газа, а втора  12 - дл  отвода метаболитов. Стенки вала 9 в нижней части камер 6 и 8 имеют перфорацию 13. В емкости 1 размещено также устройство дл  перемешивани  среды, состо щее из укрепленных на торцах камер 6 и 8 конусообразных колпачков 14, обращенных большим основанием к днищу емкости 1 Полый вал 9 установлен с возможность вибрации в вертикальной плоскости и соединен с виброприводом 15. Секции 11 и 12 полого вала 9 снабжены патрубками дл  подвода газа 16 и отвода метаболитов 17. Угол конусности oi внутренней поверхности каждого колпачка 14 превышает угол конусности его внешней поверхности, а отношение диаметра большого основани  D конус- ного колпачка 14 к диаметру герметичной камеры d составл ет D-d - 1,5-3,0.

Аппарат работает следующим образом .

После стерилизации аппарата емкость 1 заполн ют питательной средой через патрубок 2 и внос т посевной материал клеток или микроорганизмов

5 0 5 Q Q $

5

5

через патрубок 4. Затем через патрубок 16 начинают подавать аэрирующий газ, который проходит по секции 11 полого вала 9, поступает в камеру 6 и через ее пористую стенку 7 выдел етс  в виде пузырьков в культураль- ную среду.

Перемешивание среды в емкости 1 осуществл етс  путем сообщени  полому валу 9 вибрации от вибропривода 15, при этом конусообразные колпачки 14 совершают возвратно-поступательное перемещение в вертикальной плоскости и создают зоны перемешивани  среды по всей высоте и объему емкости 1.

Выполнение конусообразных колпачков 14 с различным углом конусности внутренней и внешней поверхностей, а именно, когда внешний угол превышает внутренний, позвол ет организовать турбулизацию среды при движении колпачков 14 вниз и плавное их обтекание жидкостью при движении вверх, чем достигаетс  м гкий и интенсивный режим перемешивани .

Отношение диаметров большего основани  колпачка 14 к диаметру герметичной камеры 6, равное 1,5-3,0, обеспе- чиьают наиболее интенсивное и полное насыщение среды газом за счет взаимодействи  потока среды из-под колпачка 14 при его движении вниз и потока пузырьков газа, выдел ющихс  через пористую стенку 7 камеры 6, который движетс  вверх.

В процессе культивировани  в куль- туральной среде накапливаютс  продукты метаболизма, которые ингибируют, угнетают жизнеде тельность, развитие и размножение клеток или микроорганизмов .

Дл  поддержани  оптимальных условий культивировани  продукты метаболизма на стадии их накоплени  отвод т из емкости 1 с помощью устройства дл  отвода метаболитов, которое выполнено аналогично устройству дл  аэрации и также содержит цилиндрическую герметичную камеру 8 с пористой стенкой , полость которой сообщена с секцией 12 полого вала 9.

Продукты метаболизма отдел ютс  от клеток или микроорганизмов посредством пористой стенки камеры 8 и вывод тс  из емкости через патрубок 17 путем его подключени  к отсасывающему устройству.

51

Накоплению клеток или микрооргани мов на внешней поверхности пористой стенки камеры 8 преп тствует образование нисход щего потока жидкости из под когтпачка 14, размещенного над этой камерой.

В процессе отвода метаболитов емкость 1 доливают свежей питательной средой через патрубок 2.

После проведени  полного цикла культивировани  целевой продукт, культуру клеток или микроорганизмов вывод т из емкости 1 через гатрубок 5 при этом часть культуры остаетс  в емкости в качестве посевного материала дл  следующего цикла культивировани .

Конструктивные особенности аппарата , а именно выполнение устройств дл  аэрации и отвода метаболитов аналогино друг другу, их размещение по высоте емкости 1 в сочетании с устройством дл  перемешивани  - конусообраными колпачками 14 и установка этих элементов на общем валу 9, имеющем возможность возвратно-поступательног перемещени  в вертикапьной плоскости позвол ют устанавливать различные режимы культивировани  в зависимости рт выбранной культуры клеток или микроорганизмов ,

Предлагаемый аппарат обеспечивает м гкие услови  перемешивани  среды при одновременном интенсивном ее насыщении газом и отводе метаболитов, что приводит к увеличению производительности по целевому продукту.

6 зоб

р е т е н и  

0

Формул

Claims (2)

1. Аппарат дн  культивировани  суспензионных культур клеток или микроорганизмов, содержащий емкость с технологическими патрубками, размещенные в емкости устройство дл  аэрации среды, Устройство дл  ее перемешивани  и установленное на полом валу с возможностью вибрации устройство дл  отвода метаболитов, отличающийс  тем, что, с целью

увеличени  производительности, уст- ройство дл  отвода метаболитов выполнено в виде цилиндрической герметичной камеры с пористой стенкой, а устройство дл  аэрации выполнено аналогично и укреплено также на полом ва- лу, полый вал разделен продольной перегородкой на две секции, одна из которых служит дл  подвода газа, а втора  - дл  отвода метаболитов, при этом стечки вала в нижней части ка- меры имеют перфорацию, а устройство дл  перемешивани  среды состоит из укрепленных на торцах указанных камер конусообразных колпачков, обращенных большим основанием к днищу емкости .

2. Аппарат по п. 1, отличающий с   тем, что угол конусности внутренней поверхности каждого колпачка превышает угол конусности его внешней поверхности, а отношение диаметра большего основани  конусного колпачка к диаметру герметичной камеры составл ет 1,5-3,0.

J3

Редактор Н. Гунько

Составитель Н. Осипов

Техред Л.Сердюкова Корректор II. Реьска 

Заказ 308

Тираж /81

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  чаб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, |01

Фиг Z

Подписное