[發(fā)明專利]一種帶圓弧擋板的振蕩式生物反應(yīng)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010431455.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111378579A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧志明;李承拓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12M3/00
• 分類號(hào): C12M3/00;C12M1/34;C12M1/04
• 代理公司: 浙江千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

本發(fā)明涉及一種帶圓弧擋板的振蕩式生物反應(yīng)器，本發(fā)明所提供的一種帶圓弧擋板結(jié)構(gòu)振蕩式生物反應(yīng)器，包括罐體，夾套；所述罐體與振蕩器剛性連接，振蕩器運(yùn)動(dòng)形式為偏心圓周運(yùn)動(dòng)；所述罐體的罐壁內(nèi)部設(shè)置有圓弧擋板；所述罐體的罐蓋上設(shè)置有氧濃度檢測(cè)裝置，pH檢測(cè)裝置，溫度檢測(cè)裝置；所述罐體的下半部分被夾套包裹。本發(fā)明的特征是在罐體內(nèi)部設(shè)置圓弧擋板，提高了反應(yīng)器溶氧和混合的性能，并且剪切力比較低，能滿足細(xì)胞培養(yǎng)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶圓弧擋板的振蕩式生物反應(yīng)器。

背景技術(shù)

生物反應(yīng)器是動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)最重要的設(shè)備，它是利用生物體或酶所具有的生物功能，在體外進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)裝置。在設(shè)計(jì)生物反應(yīng)器時(shí)，要盡可能的考慮到細(xì)胞生長(zhǎng)對(duì)外界環(huán)境的要求，減輕不利因素對(duì)細(xì)胞的損傷，使細(xì)胞擁有較高的培養(yǎng)密度和表達(dá)效率。動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，對(duì)外界環(huán)境比較敏感，對(duì)培養(yǎng)條件要求更高，因此動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要特殊的生物反應(yīng)器，在保證充分的混合效果的情況下盡可能降低反應(yīng)器中的剪切力。為了克服傳統(tǒng)攪拌式生物反應(yīng)器剪切力較大這一缺點(diǎn)，研究人員提出一種新型的生物反應(yīng)器，即振蕩式生物反應(yīng)器。

振蕩式生物反應(yīng)器(OSR)是近幾年新出現(xiàn)的一種動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器，它最大的特點(diǎn)在于供氧方式的設(shè)計(jì)上，此前的生物反應(yīng)器多采用液面下鼓泡傳氧，而振蕩式生物反應(yīng)器基于一種無(wú)鼓泡式表面曝氣供氧方式，這種新型傳氧方法的溶氧效率比鼓泡式的要高，為細(xì)胞高密度培養(yǎng)提供了充足的溶氧，并且避免了鼓泡傳氧在氣泡破裂時(shí)給細(xì)胞造成的破壞以及攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)剪切力對(duì)細(xì)胞的損傷，提高了細(xì)胞存活率。振蕩式動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器可廣泛用于：基因治療產(chǎn)品、單克隆抗體類藥物、病毒類疫苗、重組蛋白類藥物產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。但同時(shí)，振蕩式生物反應(yīng)器也存在一定的局限性。反應(yīng)器在小規(guī)模時(shí)，能夠提供充足的養(yǎng)分，從而得到較高的細(xì)胞存活率、密度和代謝產(chǎn)物量，但是隨著培養(yǎng)規(guī)模的增大，單位體積的動(dòng)物細(xì)胞存活率、密度和代謝產(chǎn)物都會(huì)明顯呈下降趨勢(shì)。所以在反應(yīng)器中設(shè)置擋板結(jié)構(gòu)成為新的研究方向之一。

因此需要一種新型的振蕩式生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，既能保留振蕩式生物反應(yīng)器較低剪切的特點(diǎn)，又能有效提升反應(yīng)器的混合和溶氧能力。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種圓弧擋板結(jié)構(gòu)的振蕩式生物反應(yīng)器，提高了混合和溶氧性能，同時(shí)剪切力較低，能滿足細(xì)胞培養(yǎng)的需求。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明所提供的一種圓弧擋板結(jié)構(gòu)振蕩式生物反應(yīng)器，包括罐體，罐體包括罐蓋和罐壁，在罐體上設(shè)置有圓弧擋板，所述圓弧擋板為兩頭封頂?shù)目招陌雸A柱結(jié)構(gòu)，半圓兩端作圓弧過(guò)渡，圓弧過(guò)渡段與罐壁連接，所述罐蓋上設(shè)有接種口，培養(yǎng)基入口，氧濃度檢測(cè)口，pH檢測(cè)口，加堿口和測(cè)溫口；所述罐壁上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口；所述罐體與振蕩器剛性連接；所述罐體被保溫夾套包裹，所述保溫夾套上設(shè)有加熱介質(zhì)進(jìn)口，加熱介質(zhì)出口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該反應(yīng)器采用無(wú)鼓泡式溶氧方式，即不直接向溶液中通入氧氣，而是向溶液上方通入氧氣，以表面曝氣的形式為細(xì)胞提供生命活動(dòng)所必須的氧氣。同時(shí)采用圓弧擋板結(jié)構(gòu)，對(duì)培養(yǎng)液混合起到了促進(jìn)作用，同時(shí)圓弧的存在降低了培養(yǎng)液與擋板直接碰撞造成的較大剪切率對(duì)細(xì)胞的損傷，提高了細(xì)胞的成活率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種帶圓弧擋板的振蕩式生物反應(yīng)器主視示意圖

圖2為本發(fā)明一種帶圓弧擋板的振蕩式生物反應(yīng)器俯視示意圖

圖3為本發(fā)明一種帶圓弧擋板的振蕩式生物反應(yīng)器擋板設(shè)置示意圖

圖4為本發(fā)明一種帶圓弧擋板的振蕩式生物反應(yīng)器擋板結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：