[實用新型]噴射型細胞培養生物反應系統

無效

• 申請號: 200920209824.4
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN201553739U
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 王輝
• 申請（專利權）人: 王輝
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵;任永武

技術領域

本實用新型涉及生物工程動物細胞和植物細胞培養裝置。

背景技術

一方面，當前國內國外的細胞培養反應器是采用類似微生物培養的方式，通過機械攪拌促使各種營養成分的混合和傳遞，由此產生很強的剪切力，對培養的細胞形成嚴重傷害，限制細胞密度的進一步提高。特別是當要進行較高密度的細胞培養時，提高攪拌速度促進營養成分的混合和傳遞與由此而產生的剪切力對細胞密度的限制形成突出矛盾，對提高產率和降低成本形成制約。

另一方面，當前生物反應器的溶解氧采用直接在反應器內進行交換，會產生大量的氣泡，對細胞形成傷害，制約了細胞密度的進一步提高。

再一方面，生物反應器的過濾器受攪拌速度的限制，不能有效分離液體與細胞或細胞載體。

又一方面，當前的生物反應器對不同的細胞培養采用不同的攪拌槳形式，通用性差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種噴射型細胞培養生物反應系統，其改變了傳統的營養成分的混合和傳遞的方式，從而解決了前述問題。

本實用新型的噴射型細胞培養生物反應系統，包括生物反應容器，其特點是，還包括：設置在生物反應容器內的分離裝置，用于分離液體和細胞或細胞載體；設置在生物反應容器外的液體抽取裝置，用于抽取由分離裝置分離出來的液體；設置在生物反應容器外的交換裝置，用于接收液體抽取裝置抽取的液體；以及設置在生物反應容器外的液體輸送裝置，用于將交換裝置內的液體注入或噴射入生物反應容器中，并由此提供生物反應容器內營養成分混合、交換的動力。

所述的噴射型細胞培養生物反應系統，其進一步的特點是，交換裝置具有氣體入氣口和廢氣排出口，從而構成用于對液體進行氣體交換的氣體交換裝置。

所述的噴射型細胞培養生物反應系統，其進一步的特點是，液體抽取裝置或液體輸送裝置是氣動膈膜閥。

所述的噴射型細胞培養生物反應系統，其進一步的特點是，液體抽取裝置或輸送裝置是采用流量在10L-100L/小時的可以耐高溫的氣動膈膜閥。

所述的噴射型細胞培養生物反應系統，其進一步的特點是，分離裝置是具有高速旋轉的不銹鋼漏斗形篩網的過濾器。

所述的噴射型細胞培養生物反應系統，其進一步的特點是，不銹鋼篩網具有10μ或75μ的篩孔。

所述的噴射型細胞培養生物反應系統，其進一步的特點是，液體輸送裝置從生物反應容器的底部注入液體。

所述的噴射型細胞培養生物反應系統，其進一步的特點是，液體抽取裝置從生物反應容器的頂部抽取由分離裝置分離出來的液體。

所述的噴射型細胞培養生物反應系統，其進一步的特點是，交換裝置的一端留有液體抽取接口和營養成分補充接口。

本實用新型的有益效果是：

一是通過液體的流動來形成各種營養成分的混合和傳遞，消除機械攪拌所形成的剪切力和其對細胞的傷害，有利于細胞密度的提高；

二是將生物反應容器內的通氣放在生物反應容器外的交換裝置中進行，消除氣泡對細胞的傷害；

三是可以利用高速旋轉的過濾器解決細胞或細胞載體與液體的分離，高速旋轉的過濾可以充分利用離心力作用使得細胞不粘附在篩網上從而阻止細胞或其它物質對篩孔的堵塞；

四是通用性好，可以適用于懸浮培養、微載體培養和聚脂片培養；由此可以極大的提高細胞培養的密度和產物的產率，減少設備投資和生產成本，帶來良好的經濟效益。

附圖說明

圖1是本實用新型的噴射型細胞培養生物反應系統的系統結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，噴射型細胞培養生物反應系統包括生物反應容器1，分離裝置2，液體抽取裝置3，液體輸送裝置5以及氣體交換裝置4.

生物反應容器1是高徑比為2∶1的罐體1。分離裝置2是旋轉過濾器，該旋轉過濾器采用篩孔為10μ的不銹鋼漏斗形篩網。液體抽取裝置3和輸送裝置5采用流量在10L-100L/小時的可以耐高溫的氣動膈膜閥。氣體交換裝置4有氣體輸入口6和廢氣排出口7。

噴射型細胞培養生物反應系統還包括如溫度、PH、溶解氧、滅菌等采用當前的成熟通用裝置，其不影響本實用新型的實現。

在運行過程中液體抽取裝置3從分離裝置2中抽取液體至氣體交換裝置4進行氣體交換，富有氧的液體再由液體輸送裝置5由生物反應容器1的底部注入或噴射入生物反應容器1，并且因此提供營養成分混合、交換的動力。廢氣從廢氣排出口7排出。在氣體交換交換裝置4的一端還可以留有液體抽取接口和營養成分補充接口。噴射型生物反應容器在運行過程中完全消除機械攪拌的剪切力和氣泡與細胞的接觸，有利于細胞的高密度培養。