用于生长支撑在液体表面上的生物材料的生物反应器制造技术

本发明专利技术的生物反应器组件用于保持培养基并支撑多种植物的生长。这种组件包括有光源和具有透光壁结构并限定出储存器的容器。储存器的长轴基本上水平以允许储存器能被部分地填充培养基并且限定用于支撑植物的相对较大的表面积。这种组件还包括有用于将容器分开的壁结构部分紧固和密封在一起的夹具，以及连接到壁部分从而限定出无菌环境的端盖。作为另一选择，夹具可以限定有贯穿的开口，以允许各种用于测量和控制生物反应器功能的设备（比如气体供应喷嘴、排气喷嘴、空气温度探针、ｐＨ探针、取样导管、气体成分探针以及培养基温度探针）通过其中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用生物反应器来保持培养基以及促进生物材料的生长，并且尤其涉及用于生长需要光源的生物材料(比如水生植物)的透明生物反应器。
技术介绍
光生物反应器是允许光合微生物以可控的方式生长的设备。授权给Forth的美国专利No.5,846,816(“Forth”)公开了一种生物物质生产装置，其包括横截面为倒三角形的透明腔室10，如Forth中的图1所示。延伸穿过这个腔室的是第一导管22，第一导管沿着其长度具有多个穿孔以允许将气体引入腔室中。还有一对连接到热交换介质供应站的热交换导管26延伸穿过这个腔室。空气通过导管进入的通道形成了一个区别性的流动模式，其使得腔室中的液体向上循环通过腔室的中央区域、跨过腔室在盖板16下面的上部区域、然后沿着腔室侧壁20向下返回到导管，如Forth中的图3所示。盖板包括有两个孔28，循环气体由此离开腔室。表面上空气通道和液体循环保证了悬挂在其中的生物能暴露给光并且还防止了生物(比如藻类)附着于腔室的壁上。尽管Forth所公开的生物反应器促进了生物的生长，但是对于要求无菌生长环境的应用来说一般却没有什么用处。孔朝着可能包含空中杂质的空气开放。这种杂质对于必须达到美国食品及药品管理局对于避免杂质的严格要求的药物学应用来说特别令人头疼。另外，Forth所要求的液体的恒定循环妨碍了一些类型生物的生长。例如，浮萍科的完全不同的水生植物是最好在水面上生长的淡水植物。这些表面生长的植物通常倾向于相对平静的水面来支持和促进最佳生长。因此，有利地是具有一种用于促进植物类生物材料在与杂质隔绝的相对无菌环境中生长的光生物反应器系统。如果这种系统能够促进表面生长的水生植物(比如浮萍科植物)的生长，那么更加有利。
技术实现思路
以上优点通过本专利技术的生物反应器组件来获得并且还阐述了其它要求，这种生物反应器组件用于保持培养基并支撑多种植物的生长。该组件包括有光源和容器，该容器具有允许光穿过其中并且限定出填充有培养基和生物材料的储存器的透光壁结构。储存器的长轴基本上水平以允许储存器能被部分地填充培养基并且限制出用于支撑植物和其它倾向于这种支撑的生物材料的相对较大表面积。该组件还可以包括有夹具，用于将容器分开的壁结构部分紧固和密封起来，并且包括紧固到壁部分以维持无菌环境的端盖。作为另一选择，夹具可以限定出贯穿的开口，其允许各种测量和控制生物反应器功能的设备(比如气体供应喷嘴、排气喷嘴、气体温度探针、pH探针、取样导管、气体成分探针以及培养基温度探针)通过。在一个实施例中，本专利技术包括一种用于保持培养基并支撑多种植物生长的组件。该组件包括有至少一个光源和至少一个邻近光源布置的容器。该容器的壁结构具有透光性以允许来自光源的光穿过并且与其它部件一起限定出对周围环境封闭的储存器。储存器为限定了长轴大致在其最长尺寸上延伸的细长形状。在该组件中，容器的朝向使得储存器的长轴相对于重力基本上处于水平面中。这样，储存器在部分地填充有培养基时形成了植物支撑于其上的相对较大的培养基表面。在一个方面，壁结构具有横截面恒定的挤压形状。例如，壁结构可以具有圆柱形、椭圆形或矩形横截面。管壁结构的优选尺寸范围为长度介于10至50英尺并且直径介于2至12英寸。在长轴的横截面中，长轴优选地与基本上水平的平面对齐以进一步最大化培养基表面积。例如，矩形横截面的两个对角可以定位为比剩余两个对角更靠近基本上水平的平面。在另一个方面，可以使用多个容器，其中容器布置为垂直的堆叠并且每个容器之间间隔开。这个垂直的堆叠可以与电动光源(比如作为光源的光发射二极管或荧光灯)相结合。通过将灯定位在堆叠的两侧上并且潜在地定位在容器之间的空间内而将光供应给垂直堆叠。容器中还可以包括有一个或多个用于将壁结构的多个部分保持起来的夹具。夹具可以包括有一个或多个开口，用于插入各种取样和控制设备，比如气体供应喷嘴、排气喷嘴、气体温度探针、pH探针、取样导管、气体成分探针以及培养基温度探针，其通过限定在夹具中的开口延伸入储存器。在另一个方面，夹具限定了被形成和设计为接收壁结构部分的相邻端部的开口。例如，夹具可以包括尺寸适于绕着夹具端部周围延伸的中心带。可选地，夹具可以具有一对在夹具的相对端部上间隔开的向内指向的凸缘，其中凸缘被构造成夹持壁结构部分的端部。为了便于夹持，壁结构部分的端部可以向外扩口以啮合向内指向的凸缘。优选地，每个夹具由FDA许可的复合材料构造并且包括有硅酮密封件以防止杂质进入容器。在一个可选实施例中，容器壁结构可限定出一个封闭的储存器，其具有至少两个间隔开的部分，每个所述间隔开的部分都具有一个长轴。所述间隔开的部分的长轴处于共同的、基本上水平的平面内。这样，在其中一个所述部分中部分地填充培养基也部分地填充了其余部分并且形成了植物支撑于其上的培养基表面。本专利技术具有很多优点。总而言之，生物反应器组件允许以可控、无菌且清洁的环境来从转基因植物生产临床和商业规模数量的生物药品。例如，使用了限定出用于部分填充入培养基的储存器的容器就为表面承载的生物材料(比如浮萍植物)的大规模生产提供了较大的表面积。另外，使用具有密封件的夹具来将容器壁结构的各个部分互连并且密封住用于插入各种测量设备和供应设备的开口就保证了清洁且无菌的环境从而促进药用生物材料的生长。夹具系统还允许很容易地装配和拆卸容器，以维护和修改。测量设备和供应设备保证了储存器内的环境被严格地控制以最大化其中生物材料的生长和提取。附图说明以上概述性地描述了本专利技术，现在就结合附图，附图并不是按比例绘制的，并且其中图1是本专利技术一个实施例的生物反应器组件的侧视图；图2是图1所示生物反应器组件的正视图；图3是本专利技术另一实施例的生物反应器组件的正视图；图4是本专利技术又一实施例的生物反应器组件的正视图；图5是利用相对较大直径容器的本专利技术另一实施例的生物反应器组件的侧视图；图6是利用椭圆形容器的本专利技术另一实施例的生物反应器组件的侧视图；图7是利用倾斜矩形容器的本专利技术另一实施例的生物反应器组件的侧视图；图8是图1和2的生物反应器组件中示出的一个容器的端部的侧视图；图9是本专利技术另一实施例的夹持组件的外部带部件的平面图；图10是用于与图9所示的外部带部件一起来形成夹持组件的内部密封部件的平面图；图11是本专利技术另一实施例的生物反应器组件的侧视图，其中容器的壁结构具有多个被夹具结合起来的部分；和图12是图11所示生物反应器组件的平面图。具体实施例方式下面将结合附图更完整地描述本专利技术，其中示出了本专利技术的一些实施例(而不是所有的实施例)。实际上，本专利技术可以以很多不同的形式实施并且不应当视为限于这里所阐述的实施例；而是，这些实施例是提供来使得本申请满足可应用的法律规定。同样的附图标记自始至终表示同样的元件。图1中示出了本专利技术一个实施例的生物反应器组件10。生物反应器系统中包括了多个基本上水平延伸的容器11，容器由搁架12垂直堆叠地支撑并且邻近多个垂直延伸的灯13。每个容器11包括有透光的圆柱形壁结构14，其限定了用于将培养基保持在半满水平的储存器15从而提供一个表面，所用表面用于支撑浮萍或其它需要光来生长的生物材料。这里所用的词语“培养基”涉及任何液体、凝胶、半液-半固体、或者化合物、化学制品或营养素的流体供应物，它们用来促进容纳在储存器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组件，其用于保持培养基并且支撑需要光来增殖的生物材料的生长，所述组件包括：至少一个光源；和至少一个邻近光源布置的容器，所述容器具有限定了细长的无菌储存器的透光壁结构，所述细长的储存器具有基本上水平朝向的长轴，其中所述储存 器能被部分地填充培养基以使得形成生物材料支撑于其上的培养基表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RE布兰森，K艾弗里特，B赫斯特，TB维克斯，
申请(专利权)人：比洛克西治疗公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]