[發(fā)明專利]一種用于生物反應(yīng)器的噴霧消泡裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210162362.5
• 申請(qǐng)日: 2022-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN114686345A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜玉林;潘洪輝;袁軍;吳帆;胥文彥;龔偉倫;彭慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山康晟生物技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C12M1/21
• 分類號(hào): C12M1/21;C12M1/34;C12M1/36;C12M1/00
• 代理公司: 深圳叁眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44434
• 代理人: 宋鵬飛

本發(fā)明公開了一種用于生物反應(yīng)器的噴霧消泡裝置，包括反應(yīng)器，反應(yīng)器上方設(shè)有排氣管，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有消泡噴頭和泡沫檢測傳感器，消泡噴頭下端陣列有若干噴劑孔；儲(chǔ)液器內(nèi)設(shè)有用于儲(chǔ)存消泡劑的容納腔，儲(chǔ)液器下方設(shè)有泄壓閥，儲(chǔ)液器通過泄壓閥通過管路與消泡噴頭連接；加壓裝置與儲(chǔ)液器連接，加壓裝置可對(duì)儲(chǔ)液器內(nèi)進(jìn)行加壓；泡沫檢測傳感器設(shè)于消泡噴頭下方；控制板包括泡沫量顯示單元和劑量顯示單元。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：該用于生物反應(yīng)器的噴霧消泡裝置中設(shè)有泡沫檢測傳感器、儲(chǔ)液器和消泡噴頭，可對(duì)生物反應(yīng)器內(nèi)的泡沫進(jìn)行定量、自動(dòng)以及大面積均勻的消泡，提高實(shí)驗(yàn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于生物反應(yīng)器的噴霧消泡裝置。

背景技術(shù)

生物反應(yīng)器是封閉的室或器皿的形式的裝置或設(shè)備，其中活生物體如哺乳動(dòng)物細(xì)胞、細(xì)菌或酵母在有利于此特定生物體的受控條件下合成可用于制藥和生物技術(shù)行業(yè)的物質(zhì)。現(xiàn)有技術(shù)中生物反應(yīng)器是封閉的剛性不銹鋼器皿，生物體在其中生長。

生物反應(yīng)器中生長的哺乳動(dòng)物細(xì)胞、細(xì)菌或酵母通常產(chǎn)生不需要的泡沫層，其浮在生物反應(yīng)器中的液體的頂部。組成液體的頂面處泡沫層的氣泡將持續(xù)存在一段時(shí)間，因此在不斷地增長下泡沫層的厚度將增大，直到泡沫形成速率和泡沫破裂速率達(dá)到平衡。沒有任何消泡劑化合物的作用下泡沫層的厚度可變得不可接受地厚。為了將生物反應(yīng)器的頂部處的該泡沫層減小到合理厚度，已經(jīng)開發(fā)了各種市售的消泡劑化合物。這些消泡劑化合物的有效性在一定時(shí)間內(nèi)不是恒定的，需要消泡劑化合物若干次施加來在單次生產(chǎn)運(yùn)行期間施加至泡沫。泡沫產(chǎn)生速率和消泡劑在減少產(chǎn)生的泡沫層中的有效性廣泛地取決于在生物反應(yīng)器中培養(yǎng)各不同類型的微生物所需的特定材料和條件。

為了控制生物反應(yīng)器中的液體的頂面處的泡沫水平，開發(fā)了不同消泡劑添加策略。對(duì)于生長所需的材料不會(huì)促進(jìn)穩(wěn)定泡沫或所需的空氣流速太低的一些微生物培養(yǎng)，在生產(chǎn)運(yùn)行開始時(shí)的少量消泡劑的單次施加可足以控制泡沫水平。其它微生物可需要生長介質(zhì)中的材料或空氣流速，其需要在生產(chǎn)運(yùn)行期間可能以一些預(yù)定計(jì)劃來多次施加消泡劑。大多數(shù)微生物需要生長介質(zhì)中的材料或在導(dǎo)致過多泡沫生成且因此需要更精細(xì)的泡沫控制策略的速率下的空氣流。添加消泡劑的其中一種最簡單的策略依靠操作人員在生產(chǎn)運(yùn)行期間觀察泡沫水平且在他們確定需要時(shí)加入消泡劑。此策略本身是主觀的，且可導(dǎo)致需要由下游凈化過程除去太多消泡劑的加入，或有堵塞排氣通路的風(fēng)險(xiǎn)的太少消泡劑的加入。取決于下游凈化過程的要求，在生產(chǎn)運(yùn)行結(jié)束之后，存在于培養(yǎng)液中的任何殘余消泡劑都需要在下游處理期間從流體中除去。消泡劑自身在生產(chǎn)運(yùn)行期間可對(duì)微生物的生長速率有很小的不利影響。這些因素引起任何消泡劑加入策略都要基于可靠控制泡沫水平所需的絕對(duì)最少消泡劑的加入。

然而現(xiàn)有技術(shù)中一般通過滴加的方式加入消泡劑，由于泡沫很容易出現(xiàn)堆積因此滴加的消泡劑容易導(dǎo)致生物反應(yīng)器內(nèi)消泡不均勻，出現(xiàn)一側(cè)無泡沫另一側(cè)還存留很多泡沫的情況出現(xiàn)。綜上所述，目前生物反應(yīng)器中很需要一種泡沫消除裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)生物反應(yīng)器中的泡沫進(jìn)行自動(dòng)快速的消除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供了一種用于生物反應(yīng)器的噴霧消泡裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下方案：

一種用于生物反應(yīng)器的噴霧消泡裝置，包括：

反應(yīng)器，反應(yīng)器上方設(shè)有排氣管，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有消泡噴頭和泡沫檢測傳感器，消泡噴頭下端陣列有若干噴劑孔，消泡噴頭可通過噴劑孔將消泡劑均勻噴灑在下方的發(fā)酵液中；

儲(chǔ)液器，儲(chǔ)液器內(nèi)設(shè)有用于儲(chǔ)存消泡劑的容納腔，儲(chǔ)液器下方設(shè)有泄壓閥，儲(chǔ)液器通過泄壓閥通過管路與消泡噴頭連接；

加壓裝置，加壓裝置與儲(chǔ)液器連接，加壓裝置可對(duì)儲(chǔ)液器內(nèi)進(jìn)行加壓；

泡沫檢測傳感器，泡沫檢測傳感器設(shè)于消泡噴頭下方與反應(yīng)器內(nèi)壁固定連接，當(dāng)泡沫檢測傳感器檢測泡沫高出正常值時(shí)開啟泄壓閥即可將儲(chǔ)液器內(nèi)加壓后的消泡劑通過消泡噴頭大面積定量均勻噴灑在發(fā)酵液中；