[實(shí)用新型]一種雙螺旋生物反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420285254.8
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203866328U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬作霖;馬忠仁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘭州百靈生物技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C12M3/00
• 分類(lèi)號(hào): C12M3/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/04
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 高玉濱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及生物反應(yīng)器領(lǐng)域，具體涉及一種雙螺旋生物反應(yīng)器。

背景技術(shù)

生物反應(yīng)器是為適應(yīng)生物反應(yīng)（或生化反應(yīng)）的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的反應(yīng)設(shè)備，現(xiàn)有的生物反應(yīng)器主要包括以下幾種類(lèi)型：

1、機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器：其是開(kāi)發(fā)較早、應(yīng)用較廣的一類(lèi)生物反應(yīng)器，這種反應(yīng)器的構(gòu)造主要在罐體內(nèi)有一個(gè)攪拌槳，攪拌槳由電機(jī)驅(qū)動(dòng)達(dá)到混合液體的目的。其培養(yǎng)規(guī)模可達(dá)2000?L，若再配合微載體、多孔微球、灌注技術(shù)，可使細(xì)胞密度達(dá)到6×10⁶/mL以上，而且消毒方便。另外，其最大的優(yōu)點(diǎn)是能培養(yǎng)各種類(lèi)型的動(dòng)物細(xì)胞，培養(yǎng)工藝容易放大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，非常適合工廠化生產(chǎn)；但不足之處是機(jī)械攪拌所產(chǎn)生的剪切力對(duì)細(xì)胞有一定的損傷。

2、氣升式生物反應(yīng)器：其是英國(guó)Celltech公司在1985年應(yīng)用100L的氣升式生物反應(yīng)器對(duì)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行了大規(guī)模培養(yǎng)，現(xiàn)在還開(kāi)發(fā)出了10000L氣升式生物反應(yīng)器用于各類(lèi)單克隆抗體的規(guī)模化生產(chǎn)。這種類(lèi)型的生物反應(yīng)器構(gòu)造主要是底部注入高速壓縮空氣，由空氣在液體內(nèi)的高速運(yùn)動(dòng)而使液體流動(dòng)，缺點(diǎn)是高流速的氣體對(duì)細(xì)胞損傷較大，對(duì)其他類(lèi)型的培養(yǎng)方式不支持。

3、一次性反應(yīng)器：其技術(shù)和理念擁有和不銹鋼反應(yīng)器同樣的生產(chǎn)特征，目前有機(jī)械攪拌式，攪拌槳固定在一次性袋中。美國(guó)PBS公司研發(fā)出一種Air?wheel一次性生物反應(yīng)器，混合液體的方式也是攪拌槳進(jìn)行混合，但這種反應(yīng)器攪拌槳為葉輪垂直安裝，驅(qū)動(dòng)方式也不是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，而是在液體內(nèi)通入空氣，氣泡的上升帶動(dòng)攪拌槳運(yùn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速由通氣量決定。一次性技術(shù)可以讓生物制藥生產(chǎn)者更加靈活地控制生產(chǎn)。但一次性反應(yīng)器培養(yǎng)袋的價(jià)格高昂，50L一次性反應(yīng)器的培養(yǎng)袋價(jià)格在20000人民幣左右。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種雙螺旋生物反應(yīng)器，該反應(yīng)器無(wú)攪拌槳，無(wú)傳動(dòng)電機(jī)，大大減小了剪切力，減低了剪切力對(duì)細(xì)胞的損傷。同時(shí)由于無(wú)攪拌槳及傳動(dòng)電機(jī)，減低了機(jī)械設(shè)備對(duì)罐體污染的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了成本。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)具體實(shí)現(xiàn)：

一種雙螺旋生物反應(yīng)器，主要包括罐體，所述罐體包括外殼、內(nèi)腔、頂蓋及導(dǎo)流底座，頂蓋及導(dǎo)流底座分別固定于內(nèi)腔的上下兩端，外殼與頂蓋固定使得罐體形成內(nèi)外雙腔體結(jié)構(gòu)，所述頂蓋上設(shè)置有多個(gè)安裝孔，用于插接傳感器及管路，導(dǎo)流底座為兩組反向單向閥門(mén)，反應(yīng)器還包括用于調(diào)控罐體內(nèi)外雙腔體壓力差的控制模塊，控制模塊通過(guò)調(diào)控罐體內(nèi)外雙腔體壓力差來(lái)控制兩組反向單向閥門(mén)的開(kāi)啟及關(guān)閉，使得罐體的內(nèi)外雙腔體連通形成螺旋渦流。

進(jìn)一步的，所述控制模塊主要包括控制主機(jī)、液位傳感器及液位開(kāi)關(guān)，所述罐體的外腔體頂部設(shè)置有外腔體進(jìn)氣口及外腔體排氣口，內(nèi)腔體頂部設(shè)置有內(nèi)腔體進(jìn)氣口及內(nèi)腔體排氣口，所述液位傳感器位于罐體內(nèi)，液位開(kāi)關(guān)位于控制主機(jī)內(nèi)，所述液位開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸入端與液位傳感器連接，信號(hào)輸出端與內(nèi)腔體進(jìn)氣口、內(nèi)腔體排氣口、外腔體進(jìn)氣口及外腔體排氣口中的電磁閥連接。

進(jìn)一步的，所述外腔為頂端開(kāi)口的空心圓柱體結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)流底座呈多面體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流底座的每個(gè)面即為一單向閥門(mén)，所述內(nèi)腔為空心多面體結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔的面數(shù)與導(dǎo)流底座的面數(shù)相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)流底座的各面以內(nèi)腔中對(duì)應(yīng)的棱柱所在位置為轉(zhuǎn)軸，相鄰兩個(gè)面開(kāi)口方向內(nèi)外交錯(cuò)，形成兩組反向單向閥門(mén)；同組單向閥門(mén)中的各單向閥門(mén)角度相同且方向一致。

進(jìn)一步的，所述各單向閥門(mén)均具有限位機(jī)構(gòu)，所述限位機(jī)構(gòu)為一固定銷(xiāo)，固定銷(xiāo)的底端固定在外殼的底部。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)流底座、內(nèi)腔及頂蓋一體成型。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)流底座、外殼、內(nèi)腔及頂蓋一體成型。

進(jìn)一步的，所述罐體外腔的頂部安裝有pH傳感器、DO傳感器及溫度傳感器。

進(jìn)一步的，所述罐體由聚碳酸酯制成，罐體的體積為5L-1000L。

進(jìn)一步的，所述外腔頂端設(shè)置有安裝孔及密封槽，通過(guò)螺絲與頂蓋固連。

本實(shí)用新型一種雙螺旋生物反應(yīng)器，罐體部分采用內(nèi)外雙腔體式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流底座為兩組反向單向閥門(mén)形成導(dǎo)流，潔凈的壓縮空氣通過(guò)對(duì)內(nèi)外腔體進(jìn)行加壓排氣使罐內(nèi)液體進(jìn)行交換并形成內(nèi)腔渦流和外腔渦流的雙螺旋現(xiàn)象從而起到混合作用，這種結(jié)構(gòu)省去了傳統(tǒng)機(jī)械攪拌的結(jié)構(gòu)，無(wú)攪拌槳，無(wú)傳動(dòng)電機(jī)，大大減小了剪切力，減低了剪切力對(duì)細(xì)胞的損傷，同時(shí)由于無(wú)攪拌槳及傳動(dòng)電機(jī)，減低了機(jī)械設(shè)備對(duì)罐體污染的風(fēng)險(xiǎn)，能耗低，節(jié)省了成本。

附圖說(shuō)明

下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。