[實用新型]內循環氣升式細胞培養裝置

無效

• 申請號: 201020257596.0
• 申請日: 2010-07-12
• 公開（公告）號: CN201746556U
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 潘炘
• 申請（專利權）人: 浙江省林業科學研究院
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/24
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所 33209
• 代理人: 陳紅

技術領域

本實用新型涉及一種細胞培養裝置，特別是一種內循環氣升式細胞培養裝置，它主要適用于農林業組織的細胞培養，尤其適合對剪切力以及對外源氣體敏感的以獲得重要次生代謝物為目的的藥用植物細胞的培養。

背景技術

目前用于植物組織細胞培養的裝置很多，植物細胞能合成許多具有重要價值的次級代謝產物，包括藥用活性物質。利用生物反應器大規模懸浮培養植物細胞生產植物有用代謝產物在近年來取得了很大發展，反應器的設計和研制方面主要著重于混合效率較高、剪切強度較低的生物反應器的設計和制作。

目前適合植物組織和細胞的反應器主要有通過機械攪拌輸入能量的機械攪拌式反應器和利用氣體噴射動能的氣升式反應器。

機械攪拌式是20世紀七十年代發展起來的，其主要缺點是植物細胞的細胞壁對剪切的耐受力差，攪拌式生物反應器攪拌軸和罐體間的軸封往往容易泄漏造成染菌。

氣生式生物反應器依靠大量通氣輸入動量和能量，以保證反應器內培養液的良好的傳熱、傳質，并保證不出現死角。由于獨特的流體力學特性，氣升式反應器具有以下特點：熱質傳遞速率高，供氣效率高，結構簡單，內部無運動部件，通氣量高，流化效果極佳，能量耗散均勻。

現有技術中，氣生式生物反應器雖具有很多優點，但對于實驗室小容積細胞培養也有其缺點；由于其氣源都為空壓機或氣瓶通過壓力差泵入反應器中，其中需經過單獨的過濾裝置以達到滅菌目的；因此，造成設備復雜而昂貴，能耗也高；另外，外接氣源通入驅除了細胞液中的二氧化碳和乙烯，對細胞的生長反而有阻礙作用，且植物細胞的攝氧速率較低，過高的溶氧對植物細胞合成次級代謝產物不利。

中國實用新型專利號902258052公開了一種“高粘度發酵氣生式生物反應器”，其為一種內環流高粘度發酵氣生式生物反應器，可用于微生物發酵及動植物細胞培養；該反應器在實際使用中的結構缺點是：它主要是針對菌絲酵培養，盡管其可適用植物細胞培養，但該反應器內管提升運動過程時仍可傷害敏感的植物細胞。其所需空氣來自外部，因此也屬外源氣升植物細胞培養及其培養裝置，且該裝置外部氣源壓力過大，并不適合類似銀杏，紅豆杉細胞的培養。

中國發明專利申請號031499058公開了一種“帶有篩網型導灌筒的氣生式植物細胞反應器”，該反應器在實際使用中的結構缺點是：其使用時需用空氣過濾器，且其氣源來自于外部空壓機，屬外源氣升植物細胞培養及其培養裝置；同時，即使其外源空壓機所使用的不是空氣而是來自反應器中的氣體，因空壓機無法做到無菌狀態所以仍需要空氣過濾器。

中國發明專利申請號2004100007971公開了一種“周期浸沒氣生式的植物細胞培養及其培養裝置”，它主要適用于需要控制細胞聚集體大小以及需要固定化和懸浮培養的植物細胞，該培養裝置在實際使用中的結構缺點是：結構設計復雜，需外接貯氣罐，以及空氣過濾柱，另外還多處應用了膜式空氣過濾器；因此它是一種外源式氣升植物細胞培養及其培養裝置，不適用于內源氣升植物細胞培養。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術中所存在的使用外部氣源造成的設備復雜，且通氣后驅除了細胞液中的二氧化碳和乙烯等缺陷，而提供一種結構設計合理、能培養藥用植物細胞的內循環氣升式細胞培養裝置。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：該內循環氣升式細胞培養裝置包括細胞培養瓶，瓶內設置有帶孔的空氣分散器，其特征在于：

所述的細胞培養瓶上還開有培養瓶抽氣孔，培養瓶進氣孔；所述的空氣分散器和培養瓶進氣孔均位于瓶體的中下部，培養瓶抽氣孔位于瓶體的中上部。

所述空氣分散器的下表面與培養瓶進氣孔相通。

設置有內部氣體循環機構，包括傳動固定座，耐磨繩，一對相向安裝的活塞體，一對復位彈簧和一對復位彈簧卡；該內部氣體循環機構與所述的細胞培養瓶相連。

所述的一對活塞體上分別開有活塞進氣孔和活塞出氣孔。

所述的復位彈簧與活塞體相接觸，復位彈簧卡固定在傳動固定座上，該復位彈簧卡的位置與復位彈簧相匹配，所述的耐磨繩與活塞體相連接。

作為優選，本實用新型所述的活塞體包括玻璃活塞和玻璃活塞座，玻璃活塞位于玻璃活塞座內，并可在玻璃活塞座內移動；所述復位彈簧的一端位于玻璃活塞座內并與玻璃活塞相接觸，所述耐磨繩的一端與玻璃活塞相連接。

作為優選，本實用新型所述的內部氣體循環機構上還設置有轉動盤、盤繩固環和一對繩固定環；所述的轉動盤位于一對活塞體之間，盤繩固環固定在轉動盤上，繩固定環固定在傳動固定座上，所述的耐磨繩穿過繩固定環和盤繩固環與轉動盤相連接。