[發明專利]一次性生物反應器

有效

• 申請號: 201410082472.6
• 申請日: 2014-03-08
• 公開（公告）號: CN103911285B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 韓志強;童勝;劉慧濤
• 申請（專利權）人: 鄭州威瑞生物技術有限公司
• 主分類號: C12M3/02
• 分類號: C12M3/02;C12M1/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 韓天寶

技術領域

本發明涉及生物反應器技術領域，特別是涉及到了一種一次性生物反應器。

背景技術

搖床驅動的非介入混合式生物反應器包括小型的培養管，轉瓶，錐形瓶，倒置錐底瓶，平錐底瓶和平錐底罐以及攪拌槳驅動的不同規模的攪拌式生物反應器，是目前最廣泛使用的用于發酵和細胞懸浮培養的生物反應器。搖床驅動的非介入式混合生物反應器的共同特點是開口位于反應器的一端且與反應器腔體長軸同軸，除轉瓶水平放置外均開口在上端并通過旋轉或回旋方式驅動反應器內液體產生渦流而實現。而通過產生渦流來提高液體的氧傳遞主要是利用增大液體表面積的原理，這種靠增大液體表面積的氧傳遞方式仍然存在混合效率低的問題。由于開口位于反應器長軸的一端且與反應器腔體長軸同軸，為了防止液體濺出，需要加大上部氣體通道的長度，也就是加大了通過反應器開口進行氣體交換的無效通道，因而降低了氣體交換的效率。雖然攪拌式生物反應器具有高效的混合，但由于攪拌槳的剪切力會造成細胞損傷和死亡而限制其只能采取溫和的攪拌，這也是攪拌式反應器的主要缺陷之一。

另外，現有的轉瓶，錐形瓶，倒置錐底瓶，平錐底瓶和平錐底罐以及不同大小的攪拌罐反應器均由硬質材料如玻璃，硬塑料和不銹鋼等制成，由于玻璃和不銹鋼材料的反應器需要重復使用，不僅帶來清洗，消毒和認證的麻煩，而且還存在交叉污染的風險。雖然硬塑料注塑成型的反應器可以一次性使用，但由于生產工藝效率限制和使用原料相對多，形狀固定不能伸縮變形以及相互間不能相互套疊，占空間大，不僅運輸，輻照和存放成本高，同時也產生的較多廢物帶來更多的環境問題，雖然對全硬質的微型反應器一次性使用是可行的，但對轉瓶及以上規模的反應器,特別是大型生產規模的反應器來說,全硬質材料注塑成型的反應器一次性使用將會帶來生產成本,輻照成本,運輸成本和存放成本的大幅提高并產生大量廢物,從節約成本和環保的角度考慮是不可取的。因此研發以工藝開發和系列放大為目的的小型反應器和以規模生產為目的的大型反應器并實現一次性使用是未來生物反應器的發展趨勢，需要進一步研發更節省材料，更高生產效率，更少占空間和產生環境廢物的新型生物反應器。

發明內容

本發明的目的在于提供一種一次性生物反應器，以解決現有的搖床驅動的非介入混合現有的搖床驅動式生物反應器的存在混合和傳質效率低的問題。

為了解決上述問題，本發明的一次性生物反應器采用以下技術方案：一次性生物反應器，包括反應器腔體和連通管，連通管位于反應器腔體頂部，所述反應器腔體由兩片以上的腔壁經融合連接或粘合連接而成并且具有交匯部和至少一個通過交匯部與連通管交匯連通的中空臂部，所述中空臂部的末端封閉。

所述中空臂部水平設置。

反應器腔體有一個所述中空臂部，連通管位于反應器腔體頂部并且與中空臂部一起形成L形結構。

反應器腔體有兩個所述中空臂部，連通管設于反應器腔體頂部并且與中空臂部一起形成倒T字形結構。

反應器腔體有兩片所述腔壁，兩片腔壁一上一下設置，位于上部的一個為上腔壁，另一個為下腔壁，上、下腔壁中至少一片為有曲面腔壁。

所述上、下腔壁中的一個為可保持其固有形狀的固形支持腔壁，另一個為軟膜腔壁。

所述固形支持腔壁由塑料原料經注塑成型或由塑料片材經吸塑或吹塑成型。

軟膜腔壁由平面塑料膜構成或者是由平面塑料膜經吸塑成型的可形變的軟膜泡構成。

上、下腔壁均為所述有曲面腔壁，所述固形支持腔壁為可插套疊置的疊摞式腔壁，軟膜腔壁為可折入固形支持腔壁內以使反應器腔體能夠插套疊置的腔壁。

上、下腔壁中的一個為所述有曲面腔壁，另一個為平面腔壁。

連通管與上腔壁為一體式結構。

連通管的外端口是在吸塑成型后沖切而成，連通管的外端口處具有沖切留下的環繞外端口的加強環。

所述下腔壁為所述有曲面腔壁，該生物反應器還包括支持固定座，所述支持固定座上設有用于為下腔壁讓位的讓位凹槽，讓位凹槽的槽口周邊設置有用于固定或牽拉反應器腔體的固定結構。

所述上、下腔壁的結合處具有向外圍延伸的用于支持和牽拉固定反應器腔體的聯合緣。

該反應器還包括罩蓋用于封蓋反應器腔體的上腔壁的罩蓋，罩蓋上設有用于封堵連通管的管口的封管部。

所述罩蓋形成反應器腔體的翻蓋結構，罩蓋的相對的兩側中的一側與聯合緣連接在一起，另一側與聯合緣之間設有固定卡扣。