生物反應器的通氣裝置的製作方法
2023-04-25 04:40:16
專利名稱：生物反應器的通氣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及生物反應器領域，更具體地涉及一種生物反應器的通氣裝置。
背景技術：
大規模細胞培養中一直存在著溶氧傳導和剪切力不佳的問題。其中，溶氧傳導的提高可以通過提高轉速來達到，又或者通過液氣交換面積來達到；而剪切力則是通過降低轉速，又或者通過泵、壓力來實現液體的流動。兩者之間通過轉速的實行方案因為相互牴觸，難以得到完美的解決。 而溶氧傳導如果通過液氣交換面積的擴大來改善的話，雖然目前採用的方式很多,但主體技術仍歸納為兩種I、減小氣泡的體積，一般稱之為微泡通氣。缺點是氣泡在液面破裂帶來的剪切力同樣巨大，而且這種液氣界面張力的作用會貼附大量的細胞，加重了對細胞的損傷。如果應用於微載體培養，還會出現載體上浮乾涸的可能。2、通過矽膠、中空纖維等膜的巨大表面積，既能實現增加液氣交換面積又能無泡通氣的極低剪切力。不過缺點也很明顯，這種膜通常十分脆弱，即使加上支撐體也改善不了多少，況且膜體本來就容易堵塞，加上之後更是雪上加霜。大規模培養中，迄今為止還沒有能實現在線無菌更換檢測電極的功能。常常因為脆弱的檢測電極受到本身壽命和工況的影響而提早罷工，從而不得不終止當批生產，造成不可估量的損失。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種實現了低剪切力和高效溶氧傳導的生物反應器的通氣裝置。為實現上述目的，本實用新型提供一種生物反應器的通氣裝置，包括兩個噴灑頭連接器及多個中空圓柱形篩網，所述多個中空圓柱形篩網呈平行分布於所述兩個噴灑頭連接器之間，且與所述兩個噴灑頭連接器密封連接。較佳地，所述兩個噴灑頭連接器呈喇叭狀，所述兩個噴灑頭連接器的大口端均設有多個安裝孔，所述中空圓柱形篩網的兩端對應密封連接至所述安裝孔。較佳地，所述中空圓柱形篩網的兩端均連接有連接管，所述連接管密封安裝於所述安裝孔內。較佳地，所述中空圓柱形篩網的內徑大於所述連接管外徑，所述連接管外徑等於所述安裝孔內徑。較佳地，還包括圓筒外罩，所述圓筒外罩包覆在所述中空圓柱形篩網及所述連接管的外圍，且所述圓筒外罩的兩端與所述兩個噴灑頭連接器的大口端密封連接。較佳地，所述兩個噴灑頭連接器的大口端均設有密封圈槽位，所述圓筒外罩的兩端對應陷入所述密封圈槽位內。[0014]較佳地，所述中空圓柱形篩網及所述圓筒外罩由不鏽鋼製成。較佳地，所述圓筒外罩上還裝設有玻璃視窗、電極插入口和通氣管道。較佳地，所述兩個噴灑頭連接器的小口端連接至快速無菌轉換接頭或隔膜閥組。與現有技術相比，本實用新型的生物反應器的通氣裝置由於設置所述中空圓柱形篩網，使得通氣帶來的溶氧等通過所述中空圓柱形篩網傳遞到流動的含有培養物的培養介質中，避免了通氣氣泡帶來的剪切力危害。通過以下的描述並結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用於解釋本實用新型的實施例。
圖I為本實用新型生物反應器的通氣裝置的示意圖。
具體實施方式
現在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。請參考圖1，所述的生物反應器的通氣裝置包括兩個噴灑頭連接器I、一個圓筒外罩2、多個連接管及多個中空圓柱形篩網4。所述兩個噴灑頭連接器I呈喇叭狀，具有大口端和小口端，所述兩個噴灑頭連接器I的大口端均設有多個安裝孔(優選地，所述安裝孔的數量為4-10個)和密封圈槽位，密封圈槽位是一個約高於O型密封圈線徑的槽位，所述兩個噴灑頭連接器I的小口端連接至快速無菌轉換接頭或隔膜閥組。所述圓筒外罩2不鏽鋼製成，其設於所述兩個噴灑頭連接器I之間，且包覆在所述中空圓柱形篩網4及所述連接管的外圍，所述圓筒外罩I的兩端對應陷入所述密封圈槽位內與所述兩個噴灑頭連接器I的大口端密封連接。所述圓筒外罩2上側裝設有玻璃視窗5以方便觀察和電極插入口 3，所述圓筒外罩2下側裝設有通氣管道6。優選地，所述連接管的數量為4-10個，所述連接管連接於所述中空圓柱形篩網4的兩端，並連接至所述安裝孔內，所述連接管外徑等於所述安裝孔內徑，所述連接管外徑小於所述中空圓柱形篩網4的內徑(所述中空圓柱形篩網4的外徑大於所述連接管外徑5_以上)，所述連接管的外側套有作為密封部件的三元乙丙橡膠O型圈。優選地，所述中空圓柱形篩網4的數量為4-10個，該4-10個中空圓柱形篩網4呈平行分布於所述兩個噴灑頭連接器I之間，且通過所述連接管與所述兩個噴灑頭連接器I密封連接。所述中空圓柱形篩網4由不鏽鋼製成。所述中空圓柱形篩網4將所述圓筒外罩2隔離為兩個部分，培養介質在其中一個部分垂直往所述中空圓柱形篩網4的圓形截面方向流動，所述中空圓柱形篩網4工作時的高徑比在2 :1-10 :1最佳。檢測電極位於電極插入口 3並伸入到培養介質部分，通氣則從通氣管道6進入並位於通過所述中空圓柱形篩網4隔離於培養介質部分。所述中空圓柱形篩網4的孔徑在I微米至20微米間滿足非貼壁懸浮細胞，在20微米至150微米滿足微載體貼壁懸浮細胞。這樣實施的技術效果便是通氣帶來的溶氧等不能直接給予培養物使用，而是需要通過所述中空圓柱形篩網4傳遞到流動的含有培養物的培養介質中，避免了通氣氣泡帶來的剪切力危害。由於相互間做切向流運動且所述中空圓柱形篩網4的孔徑適中，極大的避免了所述中空圓柱形篩網4表面的堵塞可能。所述生物反應器的通氣裝置可以位於培養介質流經管道的任意位置，所以可以通過使用快速無菌轉換接頭或者在大體積反應器上配備隔膜閥組並用在位滅菌方式輕鬆實現在線更換所述生物反應器的通氣裝置的可能，在線更換檢測電極也就同樣實現了。如上所述，由於設置所述中空圓柱形篩網4，使得通氣帶來的溶氧等通過所述中空圓柱形篩網4傳遞到流動的含有培養物的培養介質中，避免了通氣氣泡帶來的剪切力危害。以上結合最佳實施例對本實用新型進 行了描述，但本實用新型並不局限於以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據本實用新型的本質進行的修改、等效組合。
權利要求1.一種生物反應器的通氣裝置，其特徵在於，包括兩個噴灑頭連接器及多個中空圓柱形篩網，所述多個中空圓柱形篩網呈平行分布於所述兩個噴灑頭連接器之間，且與所述兩個噴灑頭連接器密封連接。
2.如權利要求I所述的生物反應器的通氣裝置，其特徵在於所述兩個噴灑頭連接器呈喇叭狀，所述兩個噴灑頭連接器的大口端均設有多個安裝孔，所述中空圓柱形篩網的兩端對應密封連接至所述安裝孔。
3.如權利要求2所述的生物反應器的通氣裝置，其特徵在於所述中空圓柱形篩網的兩端均連接有連接管，所述連接管密封安裝於所述安裝孔內。
4.如權利要求3所述的生物反應器的通氣裝置，其特徵在於所述中空圓柱形篩網的內徑大於所述連接管外徑，所述連接管外徑等於所述安裝孔內徑。
5.如權利要求3所述的生物反應器的通氣裝置，其特徵在於還包括圓筒外罩，所述圓筒外罩包覆在所述中空圓柱形篩網及所述連接管的外圍，且所述圓筒外罩的兩端與所述兩個噴灑頭連接器的大口端密封連接。
6.如權利要求5所述的生物反應器的通氣裝置，其特徵在於所述兩個噴灑頭連接器的大口端均設有密封圈槽位，所述圓筒外罩的兩端對應陷入所述密封圈槽位內。
7.如權利要求5所述的生物反應器的通氣裝置，其特徵在於所述中空圓柱形篩網及所述圓筒外罩由不鏽鋼製成。
8.如權利要求5所述的生物反應器的通氣裝置，其特徵在於所述圓筒外罩上還裝設有玻璃視窗、電極插入口和通氣管道。
9.如權利要求2所述的生物反應器的通氣裝置，其特徵在於所述兩個噴灑頭連接器的小口端連接至快速無菌轉換接頭或隔膜閥組。
專利摘要本實用新型公開了一種生物反應器的通氣裝置，包括兩個噴灑頭連接器及多個中空圓柱形篩網，所述多個中空圓柱形篩網呈平行分布於所述兩個噴灑頭連接器之間，且與所述兩個噴灑頭連接器密封連接。本實用新型的生物反應器的通氣裝置實現了低剪切力和高效溶氧傳導。
文檔編號C12M3/02GK202576435SQ201220205538
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者蔣東陽, 伍活鐮, 尹順義, 裴舜 申請人:廣州齊志生物工程設備有限公司