[發明專利]一種灌注式生物反應器實驗方法及其使用裝置

有效

• 申請號: 201310215963.9
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103290145A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 羅語溪;高玉寶;龔逸鴻;蔣慶
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C12Q3/00
• 分類號: C12Q3/00;C12M3/00;C12M1/34
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

1.一種灌注式生物反應器實驗方法，其特征在于包括以下步驟：

S1.?根據灌注式生物反應器中層流流體剪切力的要求，同時調節培養液入口（10）與培養液出口（30）的流體流量，使得平行板培養腔（40）內流體的剪切力與灌注式生物反應器中所要求的層流流體剪切力一致；

S2.?保持培養液出口（30）的培養液流出流量固定不變，增加培養液入口（10）的培養液流入流量，使得培養液進入液體靜壓管（50），當液體靜壓管（50）內的培養液液面升到所需的高度h時，恢復培養液入口（10）的培養液流入流量；

S3.?液體靜壓管（50）內培養液的液面高度將維持在所需的高度h，從而可為平行板培養腔（40）內提供壓強為????????????????????????????????????????????????的液體靜壓力，為培養液密度，g為重力加速度，h為液體靜壓管（50）內液面的高度；

S4.?保持培養液出口（30）的培養液流出流量固定不變，調節培養液入口（10）的培養液流入流量，從而調節液體靜壓管（50）內液面的高度h，從而調節平行板培養腔（40）內所受的液體靜壓力的大小；

S5.?同步同增量調節培養液入口（10）的培養液流入流量與培養液出口（30）的培養液流出流量，使得液體靜壓管（50）內液面的高度h維持不變，從而調節平行板培養腔（40）內所受的流體剪切力的大小。

2.根據權利要求1所述的實驗方法，其特征在于，所述的步驟S1中，培養液入口（10）與培養液出口（30）流體流量調節通過調節與培養液入口（10）相連的入口蠕動泵、與培養液出口（30）相連的出口蠕動泵實現。

3.根據權利要求1所述的實驗方法，其特征在于，所述的步驟S1中對流入、流出流體的同步同增量調節，具體為:

調節培養液的流入、流出流量時，保證流入、流出的流量相同、同步調節，使得液體靜壓管（50）內的液面高度h維持為0，平行板培養腔（40）內流體所產生的流體剪切力可按泊肅葉定律計算為：，為流體流量，為培養液的粘滯系數，W為平行板培養腔（40）的寬度，H為平行板培養腔（40）的高度，?、W、H都是常量，只需調節培養液的流量Q，獲得所需的流體剪切力。

4.根據權利要求1所述的實驗方法，其特征在于，所述的步驟S2、S3中，液體靜壓管（50）內液體相對靜止，平行板培養腔（40）內的液體為充分發展的層流運動，靜態、動態液體共存，具體為：

從培養液入口（10）進入平行板培養腔（40）內的液體體積，與通過培養液出口（30）流出的液體體積，是相等的，使得平行板培養腔（40）內液體的體積維持不變，從而可使液體靜壓管（50）內的液面高度維持不變；

在液體靜壓管（50）中，在管底部的液體參與平行板培養腔（40）內的液體流動，管底部以上的液體不參與平行板培養腔（40）內的液體流動，液體靜壓管（50）所提供的液體靜壓力視為靜止液體狀態下的液體靜壓力，從而可按壓強公式提供精確的液體靜壓力，其中，為培養液密度，g為重力加速度，h為液體靜壓管（50）內液面的高度。

5.一種使用權利要求1至4任一所述實驗方法的實驗裝置，包括平行板培養腔（40）、與平行板培養腔（40）連通的培養液入口（10）和培養液出口（30），其特征在于，平行板培養腔（40）上還設有液體靜壓管（50），液體靜壓管（50）的軸向垂直于平行板培養腔（40），液體靜壓管（50）與平行板培養腔（40）連通；平行板培養腔（40）上還連通有液體壓強測量接口（20）；液體靜壓管（50）的頂部設有過濾膜（60）。

6.根據權利要求5所述的實驗裝置，其特征在于，所述的平行板培養腔（40）包括培養腔底蓋（41）、設于培養腔底蓋（41）上的培養腔上蓋（43）、設于培養腔底蓋（41）與培養腔上蓋（43）之間的培養腔內室（42）；培養腔底蓋（41）與培養腔上蓋（43）通過密封圈密封固定，所述的培養液入口（10）、培養液出口（30）、液體壓強測量接口（20）設于培養腔底蓋（41）的外壁上，分別與培養腔內室（42）連通；所述的液體靜壓管（50）設于培養腔上蓋（43）上，且其軸向垂直于培養腔上蓋（43）表面，與培養腔內室（42）連通。

7.根據權利要求6所述的實驗裝置，其特征在于，所述的培養腔上蓋（43）上還設有固定螺絲孔（44），螺絲穿過固定螺絲孔（44）使培養腔上蓋（43）與培養腔底蓋（41）固定。