專(zhuān)利名稱(chēng)：一種生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物工程中的生物反應(yīng)器技術(shù)，尤其涉及的是， 一種 生物反應(yīng)器的無(wú)泡通氣及細(xì)胞截留一體化裝置。
背景技術(shù)：
生物反應(yīng)器是生物工程中最重要的生產(chǎn)設(shè)備，利用生物反應(yīng)器進(jìn)行大 規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)或者微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)藥物、生物制品、食品等產(chǎn)品。而 在生物反應(yīng)器的應(yīng)用中，通氣以及細(xì)胞截留是最重要的兩個(gè)方面。通氣是 將壓縮空氣、氧氣等氣體通入到生物反應(yīng)器的培養(yǎng)液中，以便于細(xì)胞或者 微生物進(jìn)行新陳代謝需要利用的大量的氧分子。細(xì)胞截留是在需要進(jìn)行高 密度細(xì)胞或者微生物培養(yǎng)時(shí)，將代謝廢物從生物反應(yīng)器中抽出，而細(xì)胞或 者微生物依然保留在生物反應(yīng)器的培養(yǎng)液中，再添加新的營(yíng)養(yǎng)成份，這樣 才能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞或者微生物的高密度培養(yǎng)。
如圖l所示，目前大多數(shù)的在生物反應(yīng)器104，采用的是通氣技術(shù)為有 泡通氣，即通過(guò)鼓泡器通氣管101直接將氣體通入反應(yīng)器的培養(yǎng)液103中， 從而在生物反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生大量的氣泡102。
如圖2所示，在生物反應(yīng)器204的細(xì)胞截留方面，目前大多數(shù)生物反 應(yīng)器采用不銹鋼篩網(wǎng)203進(jìn)行細(xì)胞截留，通過(guò)出料管201將代謝廢物排出， 再補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)液202到生物反應(yīng)器中，從而導(dǎo)致生物反應(yīng)器內(nèi)地細(xì)胞從篩網(wǎng)外部向內(nèi)部的單方向流動(dòng)。
目前采用通氣^t支術(shù)存在以下缺點(diǎn)鼓泡器通氣管在生物反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生 大量的氣泡，氣泡將會(huì)堵塞生物反應(yīng)器的排氣過(guò)濾器，造成生物反應(yīng)器無(wú) 法繼續(xù)正常工作。因此一般在進(jìn)行通氣時(shí)添加消泡劑，以去除氣泡。但是 消泡劑是對(duì)細(xì)胞和孩t生物的生長(zhǎng)有負(fù)面影響的試劑，會(huì)影響細(xì)胞和微生物 的正常生長(zhǎng)。
目前采用的細(xì)胞截留技術(shù)存在以下缺點(diǎn)由于細(xì)胞截留時(shí)，液體的流 動(dòng)方向永遠(yuǎn)是由篩網(wǎng)外部朝內(nèi)部流動(dòng)，所以在生物反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了以 后，篩網(wǎng)的小孔將被細(xì)胞堵住，而無(wú)法再繼續(xù)運(yùn)行細(xì)胞截留的工作。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種生物反應(yīng)器，能夠克服生物反應(yīng)器使用 中產(chǎn)生的氣泡的影響，以及實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的有效截留。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的一種生物反應(yīng)器，包括有罐體、篩網(wǎng)過(guò)濾器、 鼓泡器通氣管、出料管，篩網(wǎng)過(guò)濾器設(shè)置在罐體中，篩網(wǎng)過(guò)濾器形成篩網(wǎng) 內(nèi)空間，鼓泡器通氣管的通氣口設(shè)置在篩網(wǎng)內(nèi)空間內(nèi)、出料管的進(jìn)料口設(shè) 置在篩網(wǎng)內(nèi)空間內(nèi)。工作時(shí)，壓縮氣體通過(guò)在篩網(wǎng)內(nèi)部的鼓泡器通氣管產(chǎn) 生氣泡，但所產(chǎn)生的氣泡大于篩網(wǎng)的孔徑，只能在篩網(wǎng)內(nèi)向上升直至最后 破裂，壓縮氣體氣泡上升過(guò)程中無(wú)法穿過(guò)篩網(wǎng)孔進(jìn)入篩網(wǎng)外部的培養(yǎng)液中 從而實(shí)現(xiàn)無(wú)泡通氣。需要進(jìn)行細(xì)胞截留工作時(shí)，在篩網(wǎng)內(nèi)部使用出料管進(jìn) 行廢液排出，液體由篩網(wǎng)外部朝內(nèi)部流動(dòng)，細(xì)胞截留在篩網(wǎng)的小孔外。由 于通氣時(shí)篩網(wǎng)內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生有規(guī)律的壓力高低變換，從而產(chǎn)生在液體由篩網(wǎng)內(nèi)部向外部運(yùn)動(dòng)的反沖洗過(guò)程，將堵在小孔上的細(xì)胞推出，從而避免了 細(xì)胞將篩網(wǎng)堵住，使得細(xì)胞截留的正常工作時(shí)間延長(zhǎng)。
作為進(jìn)一步具體化，生物反應(yīng)器的篩網(wǎng)過(guò)濾器是不銹鋼或者塑料，設(shè) 有上頂面和下底面，保證通氣管所通入的壓縮空氣不會(huì)從篩網(wǎng)的上部或下 部逸出到生物反應(yīng)器的其他液體中。
作為進(jìn)一步具體化，生物反應(yīng)器，其特征在于，不銹鋼篩網(wǎng)橫截面為 圓形、三角形或多邊形任意之一。
作為進(jìn)一步具體化，生物反應(yīng)器的不銹鋼篩網(wǎng)的孔徑為0.1—5000nm。 作為進(jìn)一步具體化，生物反應(yīng)器的篩網(wǎng)過(guò)濾器的上頂面和下底面為封閉。
本實(shí)用新型利用不銹鋼篩網(wǎng)的微小孔徑對(duì)氣泡進(jìn)行隔離實(shí)現(xiàn)無(wú)泡通 氣；同時(shí)利用不銹鋼篩網(wǎng)無(wú)泡通氣時(shí)的反沖洗使得截留在篩網(wǎng)的小孔上的 細(xì)胞被沖開(kāi)離開(kāi)小孔，達(dá)到不堵塞的效果，可以很好的解決了生物反應(yīng)器 中遇到的氣泡和長(zhǎng)時(shí)間使用細(xì)胞截留造成堵塞的問(wèn)題。本實(shí)用新型產(chǎn)品可 以廣泛地應(yīng)用到利用生物反應(yīng)器進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)或者微生物細(xì)胞培養(yǎng)生 產(chǎn)的疫苗、蛋白藥物等生物制品的生產(chǎn)領(lǐng)域。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的鼓泡器通氣管通氣示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)的細(xì)胞截留造成堵塞示意圖3是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖4是本實(shí)用新型篩網(wǎng)的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖5是本實(shí)用新型篩網(wǎng)的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖3所示， 一種生物反應(yīng)器，在生物反應(yīng)器306內(nèi)部設(shè)有不銹鋼篩網(wǎng)過(guò)濾器305，不銹鋼篩網(wǎng)的橫截面為圓形，篩網(wǎng)的孔徑為0.8nm。篩網(wǎng)過(guò)濾器305形成篩網(wǎng)內(nèi)部空間，在篩網(wǎng)內(nèi)部空間中設(shè)有鼓泡器通氣管301的通氣口，使用鼓泡器通氣管對(duì)生物反應(yīng)器通氣；在篩網(wǎng)內(nèi)部空間設(shè)有出料管302,使用出料管302進(jìn)行廢液排出。
如圖4所示，篩網(wǎng)過(guò)濾器305橫截面為三角形，篩網(wǎng)的小孔孔徑為5000|am。如圖5所示，篩網(wǎng)的小孔孔徑為O.lnm。
細(xì)胞截留時(shí)，通過(guò)篩網(wǎng)內(nèi)出料管，將篩網(wǎng)內(nèi)部培養(yǎng)液抽出。由于可以選擇篩網(wǎng)的孔徑比生物反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)的細(xì)胞小，因此，在抽出液體時(shí)，細(xì)胞將會(huì)被截留在篩網(wǎng)外部。從而達(dá)到細(xì)胞截留的效果。
通氣時(shí)，壓縮氣體通過(guò)鼓泡器的通氣管進(jìn)入到不銹鋼篩網(wǎng)內(nèi)，氣泡304在篩網(wǎng)內(nèi)部上升到頂部后會(huì)自然破碎，由于篩網(wǎng)孔徑較小，所以氣泡不會(huì)穿過(guò)篩網(wǎng)iiX篩網(wǎng)外部的培養(yǎng)液中303;而氣體成份將溶解在不銹鋼篩網(wǎng)內(nèi)部的培養(yǎng)液中；篩網(wǎng)內(nèi)部的培養(yǎng)液與外部的培養(yǎng)液進(jìn)行滲透交換；氣體中的成份將溶解到反應(yīng)器中的培養(yǎng)液中。從而達(dá)到生物反應(yīng)器無(wú)泡通氣的效果。
同時(shí)，由于通氣時(shí)，篩網(wǎng)內(nèi)部液面上的壓力由于篩網(wǎng)孔徑較小的緣故，與篩網(wǎng)外部相比形成一定的壓力差，推動(dòng)液體從篩網(wǎng)內(nèi)部向外部運(yùn)動(dòng)形成反沖洗，使得原來(lái)堵塞在篩網(wǎng)小孔上的細(xì)胞凈皮推離小孔，從而避免了細(xì)胞將篩網(wǎng)堵住，4吏得細(xì)^Jl留的正常工作時(shí)間更長(zhǎng)。如圖4和圖5所示，為本實(shí)用新型篩網(wǎng)的另一實(shí)施例，此篩網(wǎng)只是形 式上的改變，任意具有本實(shí)用新型所述篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)均特征的均屬于本實(shí)用新 型保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種生物反應(yīng)器，包括有罐體、篩網(wǎng)過(guò)濾器、鼓泡器通氣管、出料管，其特征在于，篩網(wǎng)過(guò)濾器設(shè)置在罐體中，篩網(wǎng)過(guò)濾器形成篩網(wǎng)內(nèi)空間，鼓泡器通氣管的通氣口設(shè)置在篩網(wǎng)內(nèi)空間內(nèi)、出料管的進(jìn)料口設(shè)置在篩網(wǎng)內(nèi)空間內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物反應(yīng)器，其特征在于，所述篩 網(wǎng)過(guò)濾器是不銹鋼或者塑料，設(shè)有上頂面和下底面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物反應(yīng)器，其特征在于，不銹鋼 篩網(wǎng)橫截面為圓形、三角形或多邊形任意之一。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物反應(yīng)器，其特征在于，不銹鋼 篩網(wǎng)的孔徑為0.1—5000iim。
5、 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的生物反應(yīng)器，其特征在于，所述篩 網(wǎng)過(guò)濾器的上頂面和下底面為封閉。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種生物反應(yīng)器，包括一個(gè)不銹鋼材質(zhì)的篩網(wǎng)過(guò)濾器，以及鼓泡器通氣管，出料管。采用上述方案，本實(shí)用新型解決了生物反應(yīng)器中的無(wú)泡通氣技術(shù)和細(xì)胞截留的堵塞問(wèn)題，可以長(zhǎng)期使用，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)C12M1/04GK201272799SQ2008202004
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者伍活鐮, 尹順義 申請(qǐng)人:廣州齊志生物工程設(shè)備有限公司