[發明專利]一種固定床式細胞生物反應器

有效

• 申請號: 201711318653.4
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108004122B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 畢軍;古磊;李繼松;李愛東
• 申請（專利權）人: 黃山市中新生物科技有限公司
• 主分類號: C12M1/02
• 分類號: C12M1/02;C12M1/04;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/00;C12M3/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開了一種固定床式細胞生物反應器，包括有攪拌裝置、通氣裝置、排氣裝置、補料裝置、固定床裝置、水套夾層和控制器，所述固定床裝置由外環筒殼、中環筒殼、內環筒殼、中空筒式導流管、上蓋板、下蓋板及中空導流細管組成；本發明克服現有固定床式細胞生物反應器在細胞密度和傳質效率的不足，能適用貼壁細胞培養方式，更好地提供培養液及氧氣的傳質效率，達到更高的細胞密度及產物濃度。

技術領域

本發明涉及生物制藥領域，具體是一種固定床式細胞生物反應器。

背景技術

近數十年來，由于人類對生長激素、干擾素、單克隆抗體、疫苗及白細胞介素等生物制品的需求猛增，通過大規模體外培養技術進行細胞培養是生產生物制品的有效方法。所謂細胞大規模培養技術是指在人工條件下（設定pH、溫度、溶氧等），在生物反應器中高密度大量培養動物細胞用于生產生物制品的技術。目前可大規模培養的動物細胞有雞胚、豬腎、猴腎、地鼠腎等多種原代細胞及人二倍體細胞、Vero細胞等，已成功生產了包括狂犬病疫苗、甲型肝炎疫苗、乙型肝炎疫苗、紅細胞生成素、單克隆抗體等產品。

生物反應器由于為細胞生長提供了一個適宜、可控的生長環境，并能夠擴大生產規模，符合生物制品生產要求，使動物細胞工業化大規模培養成為可能。生物反應器的應用，在生物制品生產上具有較大優越性，能夠持續提高生產力，進而降低成本，增強競爭力。生物反應器為整個培養過程的關鍵設備，動物細胞培養技術能否大規模工業化、商業化，關鍵在于能否設計出合適的動物細胞培養生物反應器。

裝填各種載體的固定床式生物反應器，較好地實現了貼壁細胞的高密度連續培養，被廣泛用于細胞培養以研制和生產各種生物制品。尤其在中國的疫苗和基因工程藥物的研制和生產領域得到較為廣泛運用。

固定床式生物反應器是在生物反應器中裝配固定載體的容器，容器中間裝填載體，載體通常為直徑2-6mm 實體或多孔球或片狀纖維樣。培養液循環通過固定床，使培養基不斷流經填料，以進行營養成分和氧的傳遞。固定床培養方式，細胞培養密度高，且無機械損害。但是由于僅采用上下兩塊蓋板緊壓載體，使得細胞的代謝產物及死細胞很難排出，而且由于載體堆積在一起，培養液不均勻的流動，導致營養分布不均勻，細胞的生長速度不一致。

發明內容

本發明的目的在于提供一種固定床式細胞生物反應器，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種固定床式細胞生物反應器，包括有攪拌裝置、通氣裝置、排氣裝置、補料裝置、固定床裝置、水套夾層和控制器。

進一步的：所述罐體為不銹鋼316L材質，罐體為圓柱狀，罐體的底部設置為罐體底部，為碟形淺底，所述罐體的頂部為平口，其上蓋有罐頂蓋；罐體的高度與罐體的直徑的比例為1.2～2。

進一步的：所述固定床裝置由外環筒殼、中環筒殼、內環筒殼、中空筒式導流管、上蓋板、下蓋板及中空導流細管組成，所述外環筒殼、中環筒殼、內環筒殼、中空筒式導流管從外向內依次同心圓排布，所述外環筒殼、中環筒殼、內環筒殼、中空筒式導流管均為圓筒狀，下端均固定焊接在下蓋板上，外環筒殼的筒壁上無開孔，中環筒殼、內環筒殼、中空筒式導流管、上蓋板、下蓋板上均勻分布有孔徑為2-4mm的小孔；所述上蓋板和下蓋板為圓盤狀，圓心上均開設有對應的大孔，孔徑與中空筒式導流管直徑相等，所述上蓋板和下蓋板的邊緣設有軟性材質的O型圈；所述中空導流細管設置有若干個，且均勻分布在中環筒殼、內環筒殼上并焊接在一起，中空導流細管為細管狀，管壁均勻開有孔徑為0.5-2mm的小孔，中空導流細管的底部與下蓋板固定連接并焊接在一起。

進一步的：所述通氣裝置包括有通氣口、噴氣裝置和通氣管路，通氣管路連通噴氣裝置和通氣口，噴氣裝置為圓環狀管路，環形的結構直徑為10-20mm，在噴氣裝置的下側開設有若干個向下的直徑為0.5-1mm的小孔；所述噴氣裝置位于罐體的中心，且位于的下方。