UA12121U

UA12121U - An apparatus for cultivating cells

Info

Publication number: UA12121U
Application number: UAU200507754U
Authority: UA
Inventors: Mykhailo Semenovych Tryvailo; Volodymyr Volodymyrov Karachun; Viktoriia Mykolaivna Melnyk; Olha Yakivna Kovalets
Original assignee: Kyiv Polytechnical Institute
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2006-01-16

Abstract

An apparatus for cultivating cells contains cylindrical body with process nipples, disposed along the body axis shaft with bushing to which connected are mixing element,aerator and reversible drive. Shaft surfaces and bushings contacting between them are made in the form of a thread. The mixing element has a form of disc fixed by vertical guide against rotation.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до біотехнології і може бути використана в мікробіологічній, харчовій 2 промисловостях, а також для потреб медицини і клінічних досліджень для культивування клітин або тканин.The useful model refers to biotechnology and can be used in the microbiological, food 2 industries, as well as for the needs of medicine and clinical research for the cultivation of cells or tissues.

Відома установка для культивування мікроорганізмів, яка містить з'єднані між собою в нижній частині еластичним трубопроводом дві камери з повітряними фільтрами і реверсивний привод для зворотно-поступального переміщення камер в вертикальній площині |див., наприклад, А.с. СССР Мо1131899,A known installation for the cultivation of microorganisms, which contains two chambers with air filters connected in the lower part by an elastic pipeline and a reversible drive for reciprocating movement of the chambers in the vertical plane | see, for example, A.s. USSR Mo1131899,

С12М1/00, 1984). 70 Недолік цієї установки полягає у великих габаритах, що обумовлено необхідністю переміщення камер у вертикальній площині.C12M1/00, 1984). 70 The disadvantage of this installation is its large dimensions, which is due to the need to move the cameras in the vertical plane.

Відомий також апарат для культивування клітин (АК), який містить корпус з технологічними патрубками і розміщений по осі корпусу пустотілий вал імпульсного привода з втулкою, до якої приєднаний перемішуючий елемент у формі чотирьохланцюгового шарніра з лопатками на кінцях, з'єднаний з порожниною вала і рухомою 12 втулкою шарніра фільтруючий елемент, а також аератор |див., наприклад, (А.с. СССР Мо1633814, С12М3/00, 1995).An apparatus for cell cultivation (AC) is also known, which contains a case with technological nozzles and a hollow shaft of an impulse drive with a sleeve placed along the axis of the case, to which a stirring element in the form of a four-chain joint with blades at the ends is attached, connected to the shaft cavity and a movable 12 with a hinge sleeve, a filter element, as well as an aerator | see, for example, (A.s. USSR Mo1633814, C12M3/00, 1995).

Цей АК є найбільш близьким до корисної моделі за технічною суттю та досягаємим ефектом і прийнятий за найближчий аналог.This AK is the closest to the useful model in terms of technical essence and the effect it achieves and is considered the closest analogue.

Недолік відомого АК полягає в низькій продуктивності.The disadvantage of the well-known AK is its low performance.

Зазначений недолік обумовлений тим, що при зменшенні числа обертів вала знижується інтенсивність перемішування і клітини не забезпечуються у достатній кількості киснем, що уповільнює їх розвиток, а, отже, знижує продуктивність, а при збільшенні числа обертів вала - перемішуючий елемент руйнує їх оболонки, що також обмежує зростання продуктивності.This drawback is due to the fact that when the number of shaft revolutions decreases, the intensity of mixing decreases and the cells are not supplied with oxygen in sufficient quantity, which slows down their development and, therefore, reduces productivity, and when the number of shaft revolutions increases, the mixing element destroys their shells, which also limits productivity growth.

Крім цього, відомий АК має складну конструкцію, що є іншим його недоліком.In addition, the well-known AK has a complex design, which is another of its disadvantages.

В основу корисної моделі покладена задача вдосконалення АК, в якому шляхом модифікації форми і руху в перемішуючого елемента забезпечується більш активне перемішування без пошкодження клітин, що приводить зростання продуктивності при одночасному спрощенні конструкції.The basis of a useful model is the task of improving AK, in which by modifying the shape and movement of the mixing element, more active mixing is ensured without damaging the cells, which leads to an increase in productivity while simultaneously simplifying the design.

Поставлена задача вирішується тим, що в АК, який містить циліндричний корпус з технологічними патрубками, розміщений вздовж осі корпусу вал з втулкою, до якої приєднаний перемішуючий елемент, аератор, (7 а також реверсивний привод, згідно корисної моделі новим є те, що контактуючі між собою поверхні валаі су втулки виконано у формі різьби, а перемішуючий елемент має форму диска, який зафіксовано від обертання вертикальною напрямною. --The task is solved by the fact that in the AK, which contains a cylindrical body with technological nozzles, a shaft with a sleeve is placed along the axis of the body, to which a stirring element, an aerator, is attached (7 as well as a reversible drive, according to a useful model, what is new is that the contacting between the surface of the bushing is made in the form of a thread, and the stirring element has the form of a disk, which is fixed from rotation by a vertical guide. --

Вказана відмінність дозволяє інтенсифікувати процес перемішування біомаси без пошкодження клітин, що Га підвищує продуктивність, тобто збільшує вихід пробіотиків до складу котрих входять живі клітини продуцентів.This difference makes it possible to intensify the process of biomass mixing without damaging the cells, which increases productivity, that is, increases the output of probiotics, which include living cells of producers.

Одночасно з цим спрощується конструкція, оскільки перемішуючий елемент має просту і надійну в роботі -- геометричну форму.At the same time, the design is simplified, since the mixing element has a simple and reliable geometric shape.

На кресленні схематично зображений АК, що заявляється.The drawing schematically shows the claimed AK.

АК містить циліндричний корпус 1 з патрубком 2 для введення живильної рідини і посівного матеріалу, « патрубком З з аератором 4, патрубком 5 для видалення культуральної рідини, і патрубком 6 для видалення З 70 відпрацьованого газу. Вздовж осі корпусу 1 розташований приєднаний до мотор-редуктора 7 з командним с реверсивним приводом 8 вал 9 з втулкою 10, на якій розташований перемішуючий елемент у форміAK contains a cylindrical body 1 with a nozzle 2 for the introduction of nutrient liquid and seed material, a nozzle C with an aerator 4, a nozzle 5 for removing the culture liquid, and a nozzle 6 for removing C 70 waste gas. Along the axis of the housing 1, there is a shaft 9 with a sleeve 10 connected to the motor-reducer 7 with a command and reversible drive 8, on which there is a stirring element in the form

Із» встановленого із зазором "б" відносно стінок корпусу 1 диск 11. Контактуючі між собою поверхні вала 9 і втулки 10 виконані в формі різьби (гвинтової пари), а диск 11 має закріплену в корпусі 1 вертикальну напрямну 12.From" disk 11 installed with a gap "b" relative to the walls of the housing 1. The contacting surfaces of the shaft 9 and bushings 10 are made in the form of a thread (screw pair), and the disk 11 has a vertical guide 12 fixed in the housing 1.

Працює АК наступним чином. - В попередньо простерилізований АК в корпус 1 вводять через патрубок 2 живильну рідину і посівний ка матеріал (інокулят), після чого в аератор 4 подають газ для аерації культурального середовища і включають командний пристрій 8, по сигналу якого приходить в дію мотор-редуктор 7 і вал 9, який в межах заданого - командним пристроєм 8 ходу "Н" приводить в зворотно-поступальний рух втулку 10 і приєднаний до неї і ка 20 убезпечений напрямною 12 від обертання диск 11.AK works as follows. - Nutrient liquid and seed material (inoculum) are introduced into the pre-sterilized AK in the body 1 through the nozzle 2, after which gas is supplied to the aerator 4 for aeration of the culture medium and the command device 8 is turned on, at the signal of which the motor-reducer 7 is activated and the shaft 9, which within the limits set by the command device 8 of the stroke "H" causes the reciprocating movement of the sleeve 10 and the disk 11 attached to it and the shaft 20 protected from rotation by the guide 12.

Переміщуючись вздовж вала диск 11 здійснює перемішування перетікаючого крізь зазор "б" біомаси безMoving along the shaft, disk 11 mixes the biomass flowing through the gap "b" without

З пошкодження клітин, внаслідок чого зростає продуктивність.From cell damage, as a result of which productivity increases.

Зменшенню пошкоджень клітин сприяє і відсутність обертового руху диска 11, що має місце в найближчому аналозі, а його проста форма призводить до спрощення конструкції. По закінченні процесу культивування 25 зупиняють мотор-редуктор 7, а готовий для подальшого використання продукт зливають крізь патрубок 5. сThe lack of rotational movement of the disk 11, which occurs in the closest analogue, also contributes to the reduction of cell damage, and its simple shape leads to a simplified design. At the end of the cultivation process 25, the motor-reducer 7 is stopped, and the product ready for further use is drained through the nozzle 5. c

Claims

The formula of the invention

60 An apparatus for cell cultivation, which contains a cylindrical body with technological nozzles, a shaft with a bushing placed along the axis of the body, to which a stirring element, an aerator and a reversible drive are attached, which is distinguished by the fact that the surfaces of the shaft and the bushing that are in contact with each other are made in the form of a thread, and the mixing element has the shape of a disk, which is fixed against rotation by a vertical guide.

b5