动物细胞规模化培养装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种动物细胞规模化培养装置，包括罐体、罐盖以及设置在罐体内的搅拌组件，搅拌组件包括第一驱动机构以及与驱动机构传动连接的搅拌轴，在搅拌轴上设置有第一搅拌桨和第二搅拌桨，第一搅拌桨至少能够使罐体内的培养液于径向流循环和沿罐体轴向向下循环，第二搅拌桨至少能够使罐体内的培养液于径向流循环和沿罐体轴向向上循环；罐体内的空气分布器的一端设置在罐体底部、另一端伸出罐体并与多个提供气体的连通管路连接，并至少采用偏差比过程值与偏差比设定值的方式调节各个气体连通管路中的气体质量流量。本实用采用上提式搅拌桨和下压式搅拌桨组合的方式，既能满足良好的混合搅拌，又能降低剪切力。

Animal Cell Scale Culture Device

【技术实现步骤摘要】
动物细胞规模化培养装置
本技术涉及一种细胞培养装置，特别涉及一种动物细胞规模化培养装置，属于生物设备

技术介绍
动物细胞生物反应器规模化设计主要限制于传质和混合两个因素。一方面，动物细胞无细胞壁，避免过高的剪切力破碎细胞，这就要求搅拌桨和挡板的设计既能提供良好的混合性能又能降低剪切力。另一方面，生物反应器需提供良好的供气条件，高效的氧气和二氧化碳控制性能，否则难以支持细胞生长。通常，反应器的pH与二氧化碳关联控制，DO与深层空气、氮气、氧气关联控制，这种关联控制通常是控制电磁阀的开闭来完成的。特别是DO关联控制，根据DO过程值与设定值之间的偏差值，调节比较深层空气电磁阀、氮气电磁阀、氧气电磁阀的开闭，导致DO只能与一种气体关联控制，难以满足工艺对多种气体同时关联控制的需求。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种动物细胞规模化培养装置，以克服现有技术的不足。为实现前述技术目的，本技术采用的技术方案包括：本技术实施例提供了一种动物细胞规模化培养装置，包括至少用以容置培养液的罐体、可打开设置在罐体开口部的罐盖、设置在罐体上的电极接口和取样口、至少用于搅拌混合所述罐体内培养液的搅拌组件、至少用于监控所述罐体内培养环境的监控检测组件、至少用于补充或排出罐体内培养液的灌注组件以及至少用于控制所述反应器内各组件运行状态的控制组件、至少用以实现微泡通气、中泡通气、大泡通气的空气分布器、所述搅拌组件、监控检测组件、空气分布器和灌注组件还均与所述控制组件以及所述罐体连接；所述搅拌组件包括第一驱动机构以及与所述第一驱动机构传动连接的搅拌轴，在所述搅拌轴上设置有第一搅拌桨和第二搅拌桨，所述第一搅拌桨设置在第二搅拌桨的上方，所述第一搅拌桨至少能够使罐体内的培养液于径向流循环和沿罐体轴向向下循环，所述第二搅拌桨至少能够使罐体内的培养液于径向流循环和沿罐体轴向向上循环；所述空气分布器的一端设置在罐体底部、另一端伸出罐体并与多个提供气体的连通管路连接，并至少采用偏差比过程值与偏差比设定值的方式调节各个气体连通管路中的气体质量流量；以及，在所述罐体外部还设置有夹套，在夹套外部设置有保温层，所述夹套与蒸汽管路或供水管路或冷却介质管路连接。在一些较为具体的实施方案中，所述第一搅拌桨为下压式搅拌桨，第二搅拌桨为上提式搅拌桨，且所述第一搅拌桨和第二搅拌桨于所述搅拌轴上的位置可调，所述第一搅拌桨包括第一连接轴套以及设置在所述第一连接轴套上的复数个第一桨叶，所述第一桨叶的倾斜角度可调；所述第二搅拌桨包括第二连接轴套以及设置在所述第二连接轴套上的复数个第二桨叶，所述第二桨叶的倾斜角度可调，其中所述第一桨叶与第二桨叶的倾斜方向相反。在一些较为具体的实施方案中，所述第一搅拌桨和第二搅拌桨中的任一者选自象耳桨、螺旋桨、斜叶桨和涡轮桨中的任意一种，但不限于此。在一些较为具体的实施方案中，所述第一搅拌桨和第二搅拌桨中任一者的直径与罐体的内径比为0.3∶1-0.8∶1。在一些较为具体的实施方案中，相邻两个第一桨叶和/或第二桨叶的间距与罐体内径比为0.2∶1-2∶1，优选为0.3∶1-1∶1。在一些较为具体的实施方案中，所述夹套的上设置有第一连接管和第二连接管，所述第一连接管和第二连接管能够与蒸汽管路连接形成蒸汽杀菌机构，或者，所述第一连接管和第二连接管能够与供水管路或冷却介质管路连接形成冷却机构。进一步的，在所述夹套内设置有复数个挡板，并至少在所述夹套内形成螺旋状的通道。在一些较为具体的实施方案中，所述挡板的高度与罐体的内径比为1∶8-1∶12。在一些较为具体的实施方案中，所述空气分布器的一端设置在罐体底部，另一端由伸出罐体形成深层进气口，所述深层进气口经一汇合管分别与提供空气、氧气、氮气以及二氧化碳的连通管路连接，在每个通管路上均依次设置有控制阀和稳压阀。在一些较为具体的实施方案中，在所述罐体内还对称设置有两个以上的喷射角360°的旋转式喷淋球，所述的旋转式喷淋球与罐盖连接。在一些较为具体的实施方案中，所述监控检测组件包括设置在罐体上的视镜，在所述视镜上还标注有刻度线；所述灌注组件包括设置在罐体上补料接口以及设置在罐体底部的出料口，所述出料口设置在罐体底部的最低水平位置处，且在所述出料口处还设置有罐底阀；所述电极接口包括温度电极接口、pH电极接口、DO电极接口和备用接口。在一些较为具体的实施方案中，在所述罐体底部还固定设置有复数个至少用以支撑罐体的支撑柱，且每个所述支撑柱均设置在称重机构上。在一些较为具体的实施方案中，所述的动物细胞规模化培养装置还包括罐盖提升机构，所述罐盖提升机构分别与罐体、罐盖连接，并至少用于使罐盖沿罐体的轴向方向上下运动进而开启或关闭罐盖。在一些较为具体的实施方案中，所述罐盖提升机构包括沿罐体轴向方向设置的导轨、第二驱动机构、能够于导轨上往复运动的提升杆，所述导轨与罐体连接，所述第二驱动机构与所述提升杆传动连接，所述提升杆以滑动或滚动的方式与导轨配合连接，且所述提升杆还与罐盖连接。与现有技术相比，本技术的优点包括：(1)采用上提式搅拌桨和下压式搅拌桨组合的方式，既能满足良好的混合搅拌，又能降低剪切力；(2)pH与二氧化碳控制关联以及DO与深层空气、氧气、氮气关联时，采用偏差比过程值与偏差比设定值的方式，调节质量流量计大小，实现pH与DO的精准控制，且可实现深层空气、氧气、氮气的三级级联。附图说明图1是本技术一典型实施案例中一种动物细胞规模化培养装置的结构示意图；图2是本技术一典型实施案例中一种动物细胞规模化培养装置的剖面结构示意图；图3是本技术一典型实施案例中与空气分布器连接的多个提供气体的连通管路的结构示意图。具体实施方式鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。本技术实施例提供了一种动物细胞规模化培养装置，包括至少用以容置培养液的罐体、可打开设置在罐体开口部的罐盖、设置在罐体上的电极接口和取样口、至少用于搅拌混合所述罐体内培养液的搅拌组件、至少用于监控所述罐体内培养环境的监控检测组件、至少用于补充或排出罐体内培养液的灌注组件以及至少用于控制所述反应器内各组件运行状态的控制组件、至少用以实现微泡通气、中泡通气、大泡通气的空气分布器、所述搅拌组件、监控检测组件、空气分布器和灌注组件还均与所述控制组件以及所述罐体连接；所述搅拌组件包括第一驱动机构以及与所述第一驱动机构传动连接的搅拌轴，在所述搅拌轴上设置有第一搅拌桨和第二搅拌桨，所述第一搅拌桨设置在第二搅拌桨的上方，所述第一搅拌桨至少能够使罐体内的培养液于径向流循环和沿罐体轴向向下循环，所述第二搅拌桨至少能够使罐体内的培养液于径向流循环和沿罐体轴向向上循环；所述空气分布器的一端设置在罐体底部、另一端伸出罐体并与多个提供气体的连通管路连接，并至少采用偏差比过程值与偏差比设定值的方式调节各个气体连通管路中的气体质量流量；以及，在所述罐体外部还设置有夹套，在夹套外部设置有保温层，所述夹套与蒸汽管路或供水管路或冷却介质管路连接。在一些较为具体的实施方案中，所述第一搅拌桨为下压式搅拌桨，第二搅拌桨为上提式搅拌桨，且所述第一搅拌桨和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动物细胞规模化培养装置，包括至少用以容置培养液的罐体、可打开设置在罐体开口部的罐盖、设置在罐体上的电极接口和取样口、至少用于搅拌混合所述罐体内培养液的搅拌组件、至少用于监控所述罐体内培养环境的监控检测组件、至少用于补充或排出罐体内培养液的灌注组件以及至少用于控制所述动物细胞规模化培养装置内各组件运行状态的控制组件、至少用以实现微泡通气、中泡通气、大泡通气的空气分布器、所述搅拌组件、监控检测组件、空气分布器和灌注组件还均与所述控制组件以及所述罐体连接；其特征在于：所述搅拌组件包括第一驱动机构以及与所述第一驱动机构传动连接的搅拌轴，在所述搅拌轴上设置有第一搅拌桨和第二搅拌桨，所述第一搅拌桨设置在第二搅拌桨的上方，所述第一搅拌桨至少能够使罐体内的培养液于径向流循环和沿罐体轴向向下循环，所述第二搅拌桨至少能够使罐体内的培养液于径向流循环和沿罐体轴向向上循环；所述空气分布器的一端设置在罐体底部、另一端伸出罐体并与多个提供气体的连通管路连接，并至少采用偏差比过程值与偏差比设定值的方式调节各个气体连通管路中的气体质量流量；以及，在所述罐体外部还设置有夹套，在夹套外部设置有保温层，所述夹套与蒸汽管路或供水管路或冷却介质管路连接。...

【技术特征摘要】
1.一种动物细胞规模化培养装置，包括至少用以容置培养液的罐体、可打开设置在罐体开口部的罐盖、设置在罐体上的电极接口和取样口、至少用于搅拌混合所述罐体内培养液的搅拌组件、至少用于监控所述罐体内培养环境的监控检测组件、至少用于补充或排出罐体内培养液的灌注组件以及至少用于控制所述动物细胞规模化培养装置内各组件运行状态的控制组件、至少用以实现微泡通气、中泡通气、大泡通气的空气分布器、所述搅拌组件、监控检测组件、空气分布器和灌注组件还均与所述控制组件以及所述罐体连接；其特征在于：所述搅拌组件包括第一驱动机构以及与所述第一驱动机构传动连接的搅拌轴，在所述搅拌轴上设置有第一搅拌桨和第二搅拌桨，所述第一搅拌桨设置在第二搅拌桨的上方，所述第一搅拌桨至少能够使罐体内的培养液于径向流循环和沿罐体轴向向下循环，所述第二搅拌桨至少能够使罐体内的培养液于径向流循环和沿罐体轴向向上循环；所述空气分布器的一端设置在罐体底部、另一端伸出罐体并与多个提供气体的连通管路连接，并至少采用偏差比过程值与偏差比设定值的方式调节各个气体连通管路中的气体质量流量；以及，在所述罐体外部还设置有夹套，在夹套外部设置有保温层，所述夹套与蒸汽管路或供水管路或冷却介质管路连接。2.根据权利要求1所述的动物细胞规模化培养装置，其特征在于：所述第一搅拌桨为下压式搅拌桨，第二搅拌桨为上提式搅拌桨，且第一搅拌桨和第二搅拌桨于所述搅拌轴上的位置可调，所述第一搅拌桨包括第一连接轴套以及设置在所述第一连接轴套上的复数个第一桨叶，所述第一桨叶的倾斜角度可调；所述第二搅拌桨包括第二连接轴套以及设置在所述第二连接轴套上的复数个第二桨叶，所述第二桨叶的倾斜角度可调，其中所述第一桨叶与第二桨叶的倾斜方向相反。3.根据权利要求2所述的动物细胞规模化培养装置，其特征在于：所述第一搅拌桨和第二搅拌桨中的任一者选自象耳桨、螺旋桨、斜叶桨和涡轮桨中的任意一种。4.根据权利要求2所述的动物细胞规模化培养装置，其特征在于：所述第一搅拌桨和第二搅拌桨中任一者的直径与罐体的内径比为0.3:1-0.8:1。5.根据权利要求2所述的动物细胞规模化培养装置，其特征在于：相邻两个第一桨叶和/或第二桨叶的间距与罐体内径比为0.2:1-2:1。6.根据权利要求5所述的动物细胞规模化培养装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张京奎，邱忠，林晨，滕小锘，
申请(专利权)人：苏州迪欧益生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32