TW201305189A - 一種使用於生物反應器的可棄式過濾裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種使用於生物反應器的可棄式過濾裝置，包括了第一層封袋，過濾濾材，以及第二層封袋，而該過濾濾材置於該第一層封袋與該第二層封袋的中間並密封於該第一層封袋與該第二層封袋間，形成該使用於生物反應器的可棄式過濾裝置。
Description
本發明係有關於一種可棄式過濾裝置，特別是有關於一種使用於生物反應器的可棄式過濾裝置。
組織工程學的發展結合了細胞生物學與工程學的原理，目的在於開發具生物活性的人體組織替代物，期能修復受損的人體組織，或是進行人體組織的再生；而生物反應器則因可以提供仿生的人體內環境，可以控制細胞周圍環境的酸鹼(pH)值，溶氧，機械應力，營養供給，以及代謝物移除等條件，提供細胞生長，分化和發育最適宜的環境，且對於代謝產物等進行精確的監測和控制，可提高細胞的密度和品質，故於組織工程學的發展領域中，扮演了極重要的角色。
生物反應器係用於生物反應或細胞培養過程之容器的統稱，可用於製備或生產某些生物產物。通常生物反應器使用酶或生物體(如微生物或動物細胞)所具有的生物功能，在體外進行生化反應，故而是一種生物功能模擬系統，例如發酵罐、固定化酶或固定化細胞反應器等，且包括了酶反應器(游離酶和固定酶反應器)、固定細胞反應器、各種細胞培養器、發酵罐等皆可稱為生物反應器。通常生物反應器可以提供的產物除了微生物的細胞外，尚包含溶解的細胞外高分子物質(extracellular polymeric substances，EPS)，例如碳水化合物、蛋白質、多醣類或等。
在各式的生物反應器中，其中灌注式生物反應器(Perfusion Bioreactors)已於組織工程學的領域中廣泛的運用，其運作原理係持續添加培養液至培養槽內，同時亦吸出相同體積的原有培養液，可維持培養槽內一定的培養液體積，也能維持細胞生長所需的養分，故而不會累積太多的細胞代謝產物於培養槽內。
而當使用灌注式生物反應器時，必須於反應器內置入過濾裝置，以進行過濾蛋白質或細胞溶液，抽取該灌注式生物反應器內的產物澄清液以供後續使用；故於每次濾材阻塞後，即需中止反應器之操作，先拆解該反應器組件，再更換過濾裝置後才能重新開始下一批次之使用，並不具有較輕易的過濾器更換功能，如此裝置會提高了生物反應器的操作及產物生產成本。
故而為能夠提高灌流式生物反應器的過濾效率，極需要開發新式之過濾裝置，藉以提高過濾效率，且能夠降低研發的時間與相關製造成本。
本發明的主要的目的係提供一種使用於生物反應器的可棄式過濾裝置，包括了第一層封袋，該第一層封袋具有液體流出口與液體流入口；過濾濾材；以及第二層封袋，該第二層封袋具亦有液體流出口；而該過濾濾材置放於該第一層封袋與該第二層封袋的中間並密封於該第一層封袋與該第二層封袋間，形成該使用於生物反應器的可棄式過濾裝置。
本發明之可棄式過濾裝置完全以塑膠材質所製成，可在反應器外連接使用，故可在反應進行中進行更換，而製造成本較低，且製造程序亦相當簡單，易於工業化的大量使用。
本發明之可棄式過濾裝置具有輕易更換的功能，無須對生物反應器進行拆解，故而增加生物反應器的使用便利性。
本發明可以串連方式，串連複數個可棄式過濾裝置以進行過濾程序，故而可提高生物反應器的過濾效率以及減少過濾時間。
當生物反應器於使用時，置入本發明之可棄式過濾裝置，可配合超音波震盪裝置(或者其他有震動效果的裝置)，即可解決生物反應器中所產生之物質沉積於濾材表面阻塞濾液的問題，故而於使用上具有極大的便利性。
本發明兼具了簡化生物反應器的過濾操作、節省過濾時間等優點，並同時達到提升生物反應器產能的目的。
故而，關於本發明之優點與精神可以藉由以下發明詳述及附圖式解說來得到進一步的瞭解。
本發明係一種使用於生物反應器的可棄式過濾裝置，其實施例詳細描述如下列：首先請參考第1圖所示本發明之可棄式過濾裝置，其組成包括了第一層封袋101，可由塑膠材質所製成，其中之一端為液體流出口102 A(即第一液體流出口)，另一端即為第一液體流入口102B，而液體流出口102 A與液體流入口102B可相互換，且皆以塑膠材質所製成；過濾濾材103，其材料可以不織布、聚乙烯(Polyethylene，PE)樹脂顆粒燒結、聚丙烯(polypropylene，PP)樹脂顆粒燒結等材料所製成；以及第二層封袋104，其亦由塑膠材質所製成。
仍如第1圖所示，該可棄式過濾裝置之組成方式係選擇所需的過濾濾材103置入第一層封袋101與第二層封袋104的中間位置後，再進行密封第一層封袋101與第二層封袋104之間，即可成為該可棄式過濾裝置。
又如第2圖所示本發明可棄式過濾裝置之第二層封袋104，其具有液體流出口105(即第二液體流出口)，而該液體流出口105之液體必需流經該過濾濾材103，且可以塑膠材質所製成。
續如第3圖所示本發明可棄式過濾裝置於組成後之側面示意面，包括了第一層封袋101，液體流出口102 A，液體流入口102B，第二層封袋104以及液體流出口105。
此外，如第4A圖所示，於第一層封袋101內形成具有水道形狀的水流通道1010，可使得液體回流的過程中(如箭頭所示的液體流動方向)，能夠有效使用每一塊濾材的面積，以達到較佳的過濾效果。
或是如第4B圖所示，亦具有水道形狀的水流通道1010，如箭頭所示的液體流動方向，亦能夠有效使用每一塊濾材的面積以達到較佳的過濾效果。
由於傳統生物反應器的過濾裝置並不具有輕易的更換功能，本發明之可棄式過濾裝置具有在反應器操作進行中容易更換的功能，且能以串連方式，串連複數個可棄式過濾裝置進行過濾，故而可提高過濾的面積及效率以及縮短過濾的時間。本發明之可棄式過濾裝置以塑膠材質所製成，故而製造成本較低，且製造程序亦相當簡單，易於工業化的大量使用。
此外，當生物反應器進行於使用時，置入本發明之可棄式過濾裝置，配合超音波震盪裝置(或者其他有震動效果的裝置)，即可解決生物反應器中所產生之物質沉積於濾材表面阻塞濾液的問題，故而於使用上具有極大的便利性。
以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
101．．．第一層封袋
102A．．．第一液體流出口
102B．．．液體流入口
103．．．過濾濾材
104．．．第二層封袋
105．．．第二液體流出口
1010．．．水流通道
第1圖係本發明之可棄式過濾裝置實施例示意圖。
第2圖所示本發明可棄式過濾裝置之第二層封袋示意圖。
第3圖所示本發明可棄式過濾裝置之側面示意面。
第4A圖與第4B圖所示係於第一層封袋內形成具有水道形狀的通道圖。
101．．．第一層封袋
102A．．．第一液體流出口
102B．．．第一液體流入口
103．．．過濾濾材
104．．．第二層封袋
Claims (10)
- 一種可棄式過濾裝置，至少包括：一第一層封袋，該第一層封袋具有一第一液體流出口與一第一液體流入口；一過濾濾材；以及一第二層封袋，該第二層封袋具有一第二液體流出口；其中置入該過濾濾材於該第一層封袋與該第二層封袋間並密封該第一層封袋與該第二層封袋，形成該可棄式過濾裝置。
- 如申請專利範圍第1項所述之可棄式過濾裝置，其中該第一層封袋更包含一水流通道。
- 如申請專利範圍第1項所述之可棄式過濾裝置，其中該第一層封袋與該第二層封袋係由一塑膠材質所製成。
- 如申請專利範圍第1項所述之可棄式過濾裝置，其中該過濾濾材之材料係由不織布、聚乙烯樹脂顆粒燒結、聚丙烯樹脂顆粒燒結等材料群組中所選出。
- 如申請專利範圍第1項所述之可棄式過濾裝置，其中該第一液體流出口，該第二液體流出口，以及該液體流入口係由一塑膠材質所製成。
- 一種使用於生物反應器的可棄式過濾裝置，至少包括：一第一層封袋，該第一層封袋具有一第一液體流出口與一液體流入口；一過濾濾材；以及一第二層封袋，該第二層封袋具有一第二液體流出口；其中置入該過濾濾材於該第一層封袋與該第二層封袋間並密封該第一層封袋與該第二層封袋，形成該使用於生物反應器的可棄式過濾裝置。
- 如申請專利範圍第6項所述之使用於生物反應器的可棄式過濾裝置，其中該第一層封袋更包含一水流通道。
- 如申請專利範圍第6項所述之使用於生物反應器的可棄式過濾裝置，其中該第一層封袋與該第二層封袋係由一塑膠材質所製成。
- 如申請專利範圍第6項所述之使用於生物反應器的可棄式過濾裝置，其中該過濾濾材之材料係由不織布、聚乙烯樹脂顆粒燒結、聚丙烯樹脂顆粒燒結等材料群組中所選出。
- 如申請專利範圍第6項所述之使用於生物反應器的可棄式過濾裝置，其中該第一液體流出口，該第二液體流出口，以及該液體流入口係由一塑膠材質所製成。
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