專利名稱：微生物及細(xì)胞的液體培養(yǎng)方法及其培養(yǎng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微生物及細(xì)胞的培養(yǎng)方法及其培養(yǎng)裝置，特別是涉及一種利用軟體塑料生物培養(yǎng)器進(jìn)行微生物及細(xì)胞液體的培養(yǎng)方法及其培養(yǎng)裝置。
由于技術(shù)及設(shè)備要求簡單，液體表面培養(yǎng)在食品和發(fā)酵工業(yè)上有著廣泛及長久的應(yīng)用歷史。Skyta，B.1995.Progress in IndustrialMicrobiology，Vol.31.pp177-185.對多種工業(yè)液體表面培養(yǎng)方法作了介紹。一般來說，目前工業(yè)上應(yīng)用的液體表面培養(yǎng)方法絕大多數(shù)是開放式的；即是以無蓋淺盤方式進(jìn)行液體發(fā)酵。開放式培養(yǎng)方法有一個很大的弱點(diǎn)，容易受外界微生物的侵染，所以很難保持發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量及純度。因此，開放式液體表面培養(yǎng)在醫(yī)藥和其它高純度產(chǎn)品生產(chǎn)方面一直沒有得到廣泛應(yīng)用。
在最近二十幾年來，軟體塑料培養(yǎng)裝置(通稱培養(yǎng)袋或培養(yǎng)器)在細(xì)胞培養(yǎng)方面有了很大的發(fā)展，并且可以用來作為封閉式的培養(yǎng)裝置。例如美國專利號4063383；4311477；4939151；4977702；5225346；5659997；5686304；和5736398對很多種軟體塑料反應(yīng)器進(jìn)行了描述。但是軟體塑料反應(yīng)器在應(yīng)用時由于壁軟而不能自我保持袋內(nèi)的充氣空間(又稱凈空間)，因此不能應(yīng)用在液體表面培養(yǎng)上。
為了解決這個問題，Kybal，J.and Vlcek，V.1976.ActaBiotechnology，Vol.18.pp1717-1718.展示了一種半封閉式液體表面培養(yǎng)方法。其方法是先將培養(yǎng)液注入軟體塑料袋里，然后將塑料袋用無菌空氣給充漲起來，在培養(yǎng)液上面造成一種凈空間。所以，微生物及細(xì)胞表面培養(yǎng)可以直接在塑料袋里進(jìn)行。但是為了氣體交換及保持塑料袋內(nèi)的凈空間，在整個生長發(fā)酵過程中無菌空氣必須保持在正壓力下充入及排出(因此稱為半封閉式)。Kybal，J and Skyta，B.1985.BiotechnologyLetters，Vol.7.pp467-470.及后來的美國專利號6190913將這種半封閉式培養(yǎng)方法應(yīng)用在擺動平臺上以增加袋內(nèi)的液氧含量。
雖然半封閉式培養(yǎng)方法可以相對地減少外界微生物的侵染機(jī)會，但是它不能完全排除外界微生物的侵染。因為其方法是以流動空氣來維持塑料袋內(nèi)的凈空間和氣體交換，在整個生長發(fā)酵過程中大量空氣必須在正壓力下充入和排出。否則，塑料袋里凈空間將會由于其上壁下沉造成撒氣而消失，以至破壞液體培養(yǎng)的必要條件。提供大量絕對無菌空氣需要復(fù)雜設(shè)備，不適合普遍應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種微生物及細(xì)胞的液體培養(yǎng)方法，包括下述步驟a，將培養(yǎng)液及菌種注入軟體塑料培養(yǎng)袋里，
b，將培養(yǎng)袋用無菌空氣充起以造成凈空間，c，將培養(yǎng)袋封閉，d，將培養(yǎng)袋安置在平臺上使培養(yǎng)液及凈空間可以在袋內(nèi)均勻分布，e，用外部支撐架將培養(yǎng)袋的上壁固定，使其不能下沉，以保持培養(yǎng)袋內(nèi)的凈空間的高度。
本發(fā)明所提供的微生物及細(xì)胞的培養(yǎng)裝置，具有平臺以及培養(yǎng)袋，其關(guān)鍵是還具有外部支撐。
本發(fā)明所述的培養(yǎng)袋最好由透氣而不透水的軟體塑料薄膜制成，此薄膜以微孔滲透的方式透氣，防止外界細(xì)菌及其他微生物透過，所以培養(yǎng)袋內(nèi)外的空氣可以無菌交換。
本發(fā)明所述的培養(yǎng)袋也可以由不透氣也不透水的軟體塑料薄膜制成，在這種情況下，此培養(yǎng)袋的上壁必須裝有微孔濾膜或濾器，以便培養(yǎng)袋內(nèi)外空氣無菌交換。
本發(fā)明所述平臺為由硬體材料制成的表面平臺，盤式平臺，或者盒式平臺，此平臺可以承載培養(yǎng)袋進(jìn)行靜止懸液培養(yǎng)或者震蕩懸液培養(yǎng)，所述硬體材料例如可以是鐵板，塑料板，及木板。
本發(fā)明所述的外部支撐架，在保證培養(yǎng)袋上壁固定而不下沉的條件下，可以用金屬，塑料或其它現(xiàn)有材料制成，并且支撐架和培養(yǎng)袋上壁之間可以用活體或死體的方式聯(lián)接。
由此可見，為解決以上半封閉式培養(yǎng)方法的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種封閉式的，利用軟體塑料培養(yǎng)袋進(jìn)行液體培養(yǎng)的方法及其培養(yǎng)裝置。本發(fā)明的主要特點(diǎn)是利用外部支撐架和平臺來固定及保持軟體塑料培養(yǎng)袋內(nèi)的凈空間，所以在生長發(fā)酵過程中不需充入無菌空氣來維持凈空間。培養(yǎng)袋內(nèi)外氣體交換是以滲透擴(kuò)散的方式，直接通過培養(yǎng)袋塑料壁上的微孔薄膜或濾膜進(jìn)行。本發(fā)明選用不透菌的微孔薄膜或濾膜，以防止外界細(xì)菌及其他微生物進(jìn)入培養(yǎng)袋。
以下結(jié)合具體實(shí)施例及其附圖，對本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，特征以及應(yīng)用范圍作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖2表示


圖1培養(yǎng)裝置的側(cè)視剖面圖，剖面線29-29。
圖3表示本發(fā)明培養(yǎng)裝置利用淺盤平臺實(shí)施例的俯視圖。
圖4表示圖3培養(yǎng)裝置的側(cè)視剖面圖，剖面線49-49。
圖5表示本發(fā)明培養(yǎng)裝置利用盒式平臺實(shí)施例的俯視圖。
圖6表示圖5培養(yǎng)裝置的側(cè)視剖面圖，剖面線69-69。
參考
圖1和圖2，將裝有適量培養(yǎng)液12的軟體塑料培養(yǎng)袋8用無菌空氣充起以造成適度的凈空間14，并將此培養(yǎng)袋8安置在表面平臺20上使培養(yǎng)液12及凈空間14在培養(yǎng)袋8內(nèi)均勻分布。在培養(yǎng)袋8的上面安置至少一個拱型的支撐架22把培養(yǎng)袋8的上壁10在外面固定在適當(dāng)高度上，所以培養(yǎng)袋8的上壁10不能自我下沉。支撐架22和培養(yǎng)袋8的上壁10之間的聯(lián)接24可以是活體的或者是死體的。例如雙面粘膠帶就是一種活體聯(lián)接的方式。在生長發(fā)酵過程中培養(yǎng)袋8內(nèi)的凈空間14是由支撐架22來維持，不需要充入無菌空氣。培養(yǎng)袋8內(nèi)外氣體交換是以滲透擴(kuò)散的方式，直接通過培養(yǎng)袋8塑料壁10上的微孔薄膜或濾膜進(jìn)行。本發(fā)明選用不透菌的微孔薄膜或濾膜，以防止外界細(xì)菌及其他微生物進(jìn)入培養(yǎng)袋。
圖3和圖4展示了本發(fā)明應(yīng)用的另一實(shí)施例。將裝有培養(yǎng)液12及凈空間14軟體塑料培養(yǎng)袋8按置在盤式平臺40里以使培養(yǎng)液12及凈空間14在培養(yǎng)袋8內(nèi)均勻分布。在盤式平臺上40的上面安置至少一個支撐架44把培養(yǎng)袋8的上壁10固定在一定位置上，所以培養(yǎng)袋8的上壁10不能自我下沉。支撐架44的兩端可以用夾子46或其它方式固定在盤式平臺40的側(cè)壁上。支撐架44和培養(yǎng)袋8的上壁10之間的聯(lián)接48可以是活體的或者是死體的。在生長發(fā)酵過程中培養(yǎng)袋8內(nèi)的凈空間14是由支撐架44來維持，不需要充入無菌空氣。培養(yǎng)袋8內(nèi)外氣體交換是以滲透擴(kuò)散的方式，直接通過培養(yǎng)袋8塑料壁10上不透菌的微孔薄膜或濾膜進(jìn)行。本發(fā)明利用淺盤平臺的主要優(yōu)點(diǎn)是有利于培養(yǎng)袋的搬運(yùn)及按置，而且適合應(yīng)用在擺動器上做震蕩懸液培養(yǎng)。
本發(fā)明另一實(shí)施例表示在圖5和圖6中。按上面描述那樣將裝有培養(yǎng)液12及凈空間14軟體塑料培養(yǎng)袋8安置在盒式平臺60里。利用盒式平臺60的上蓋62做支撐架把培養(yǎng)袋8的上壁10固定在一定位置，所以培養(yǎng)袋8的上壁10不能自我下沉。上蓋62和培養(yǎng)袋8的上壁10之間的聯(lián)接64是活體的。在生長發(fā)酵過程中培養(yǎng)袋8內(nèi)的凈空間14是由盒式平臺60的上蓋62來維持，不需要充入無菌空氣。培養(yǎng)袋8內(nèi)外氣體交換是以滲透擴(kuò)散的方式，直接通過培養(yǎng)袋8塑料壁10上不透菌的微孔薄膜或濾膜進(jìn)行。本發(fā)明利用盒式平臺的主要優(yōu)點(diǎn)是提高培養(yǎng)袋的搬運(yùn)，安置，及使用上的安全性和可靠性，而且適合應(yīng)用在高速擺動器上做震蕩懸液培養(yǎng)。
權(quán)利要求
1.一種微生物及細(xì)胞的液體培養(yǎng)方法，其特征是包括下述步驟a，將培養(yǎng)液及菌種注入軟體塑料培養(yǎng)袋里，b，將培養(yǎng)袋用無菌空氣充起以造成凈空間，c，將培養(yǎng)袋封閉，d，將培養(yǎng)袋安置在平臺上使培養(yǎng)液及凈空間可以在袋內(nèi)均勻分布，e，用外部支撐架將培養(yǎng)袋的上壁固定，使其不能下沉，以保持培養(yǎng)袋內(nèi)的凈空間的高度。
2.一種微生物及細(xì)胞的培養(yǎng)裝置，具有平臺以及培養(yǎng)袋，其特征是還具有外部支撐。
3.如權(quán)利要求2所述的微生物及細(xì)胞的培養(yǎng)裝置，其特征是所述的培養(yǎng)袋由透氣而不透水的軟體塑料薄膜制成。
4.如權(quán)利要求2所述的微生物及細(xì)胞的培養(yǎng)裝置，其特征是所述的培養(yǎng)袋由不透氣也不透水的軟體塑料薄膜制成，此培養(yǎng)袋的上壁裝有微孔濾膜或濾器。
5.如權(quán)利要求2、3或4所述的微生物及細(xì)胞的培養(yǎng)裝置，其特征是所述平臺為由硬體材料制成的表面平臺，盤式平臺，或者盒式平臺。
6.如權(quán)利要求2、3或4所述的微生物及細(xì)胞的培養(yǎng)裝置，其特征是所述的外部支撐架用金屬，塑料或其它現(xiàn)有材料制成，并且支撐架和培養(yǎng)袋上壁之間采用活體或死體的方式聯(lián)接。
7.如權(quán)利要求5所述的微生物及細(xì)胞的培養(yǎng)裝置，其特征是所述的外部支撐架用金屬，塑料或其它現(xiàn)有材料制成，并且支撐架和培養(yǎng)袋上壁之間采用活體或死體的方式聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種封閉式的，利用軟體塑料培養(yǎng)器進(jìn)行微生物及細(xì)胞的液體培養(yǎng)方法及其培養(yǎng)裝置。它的主要特點(diǎn)是利用外部支撐架及平臺來固定及保持軟體塑料培養(yǎng)器內(nèi)的凈空間，利于微生物及細(xì)胞在生長發(fā)酵過程中的氣體交換。該培養(yǎng)器的氣體交換是以滲透擴(kuò)散的方式直接通過培養(yǎng)器塑料壁上的微孔薄膜或濾膜進(jìn)行。本發(fā)明選用不透菌的微孔薄膜或濾膜，以防止外界細(xì)菌及其他微生物進(jìn)入培養(yǎng)器。
文檔編號A01G1/04GK1458271SQ0212011
公開日2003年11月26日 申請日期2002年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月16日
發(fā)明者朱紅 申請人:朱紅