一种摆床生物反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种摆床生物反应器，包含保温罩、托盘、控制箱、检测组件、加热控温组件、杠杆传动组件、支撑组件、角度控制组件、驱动组件及电气控制组件；保温罩设在托盘上，托盘安在控制箱上，检测组件设在一次性细胞培养袋上，一次性细胞培养袋放在托盘内，加热控温组件设在托盘内并位于一次性细胞培养袋之下；杠杆传动组件、支撑组件、角度控制组件、驱动组件及电气控制组件均设在控制箱上；杠杆传动组件分别与角度控制组件、托盘、支撑组件及驱动组件连接，电气控制组件分别与驱动组件、检测组件、加热控温组件及角度控制组件电连接。本实用新型专利技术具有溶氧效果佳、细胞剪切力小、生产效率高、减震降噪效果好及自动化程度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种摆床生物反应器
本技术涉及生物细胞培养
，具体的说是涉及一种摆床生物反应器。
技术介绍
生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，它是一种生物功能模拟机，目前市场常用的生物反应器主要有如下几种：机械搅拌式反应器、机械摇动式生物反应器、动物生物反应器、植物生物反应器、膜生物反应器、鼓泡塔生物反应器及气升式生物反应器等，其细胞混匀方式各不相同。以传统摇瓶生物反应器为例，其主要是以水平往复摇动或水平圆周摇动方式混合培养液，其存在的缺陷是培养液中溶氧的含量不是很高，细胞成活率低；以传统机械搅拌式反应器为例，其主要是以螺旋桨叶的方式搅拌混合培养液，虽然培养液中溶氧含量高，但是对细胞剪切力大，细胞成活率也同样不高。
技术实现思路
针对
技术介绍
中的问题，本技术的目的在于提供一种溶氧效果好、细胞剪切力小、细胞成活率高及自动化程度高的摆床生物反应器。为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种摆床生物反应器，包含保温罩、托盘、控制箱，所述保温罩设置在所述托盘上，所述托盘安装在所述控制箱上，还包含有检测组件、加热控温组件、杠杆传动组件、支撑组件、角度控制组件、驱动组件及电气控制组件；所述检测组件可拆卸式设置在一次性细胞培养袋上，所述一次性细胞培养袋放置在托盘内并置于加热控温组件之上，所述加热控温组件可拆卸式设置在所述托盘内并位于一次性细胞培养袋之下；所述杠杆传动组件及电气控制组件一部分设置在控制箱内，一部分设置在控制箱外，所述支撑组件、角度控制组件、驱动组件及均设置在所述控制箱内；所述杠杆传动组件设置在控制箱内的部分通过支撑组件支承在控制箱内底壁上，并还对应与角度控制组件及驱动组件连接；所述杠杆传动组件设置在控制箱外的部分对应与所述托盘连接；所述驱动组件还对应与所述电气控制组件电连接，所述电气控制组件还分别与所述检测组件、加热控温组件及角度控制组件电连接；所述驱动组件驱动所述杠杆传动组件在-12°～+12°范围内进行横向左右摆动，所述杠杆传动组件带动所述托盘在-12°～+12°范围内进行横向左右摆动，所述托盘带动所述一次性细胞培养袋进行相应的摆动。上述技术方案中，所述检测组件包含PH传感器、DO传感器、O2传感器、CO2传感器及气体压力传感器，所述PH传感器、DO传感器、O2传感器、CO2传感器及气体压力传感器均分别与所述一次性细胞培养袋可拆卸式连接，并还分别与所述电气控制组件电连接；PH传感器用于检测一次性细胞培养袋内细胞培养液的PH值；DO传感器用于检测一次性细胞培养袋内细胞培养液中的溶氧浓度；O2传感器用于检测一次性细胞培养袋排放的尾气中所含的氧气浓度；CO2传感器用于检测一次性细胞培养袋排放的尾气中所含的CO2浓度；气体压力传感器用于检测一次性细胞培养袋内细胞培养液上方的气体压力。上述技术方案中，所述加热控温组件包含电加热毯、传热介质板及温度传感器，所述电加热毯放置在托盘的内底壁上，所述传热介质板放置在所述电加热毯上，所述温度传感器粘附在传热介质板上，所述电加热毯及温度传感器均还对应与所述电气控制组件电连接；使用时，一次性细胞培养袋放置在加热控温组件的传热介质板上，且一次性细胞培养袋的底部分别与加热控温组件的传热介质板及温度传感器相贴合。上述技术方案中，所述一次性细胞培养袋包含袋体、填充在所述袋体内的若干片状载体及设置在所述袋体上的进气口、出气口、进液口、排液口、补料口、PH检测口、DO检测口及压力检测口；所述进气口、用于连接外部进气管道给一次性细胞培养袋通入细胞培养所需的气体；所述出气口、用于连接外部出气管道将一次性细胞培养袋内细胞排放的尾气排出；所述进液口、用于连接外部进液管道给一次性细胞培养袋通入细胞培养所需的液体；所述排液口、用于连接外部排液管道将一次性细胞培养袋内内细胞产生的废液排出所述补料口、用于连接外部补料管道给一次性细胞培养袋补充细胞培养所需的酸性溶液或碱性溶液或培养基；所述PH检测口、用于插设所述PH传感器；所述DO检测口、用于插设所述DO传感器；所述压力检测口、用于插设所述气体压力传感器；所述O2传感器及CO2传感器均设置在所述出气管道上；所述进气管道、出气管道、进液管道、排液管道、补料管道、PH传感器的信号线、DO传感器的信号线、O2传感器的信号线、CO2传感器的信号线、气体压力传感器的信号线、电加热毯的信号线及温度传感器的信号线均由设置在保温罩上的活动窗口穿进和穿出。上述技术方案中，所述杠杆传动组件包含主轴、托盘传动固定板、传动杠杆、连杆及旋转凸轮，所述主轴、连杆及旋转凸轮均位于控制箱内，所述托盘传动固定板位于控制箱内外，所述传动杠杆一端位于控制箱内，另一端位于控制箱外；所述主轴的中部横穿过所述传动杠杆，且所述主轴的两端分别支承在两个支撑组件上；所述托盘传动固定板的顶部与所述托盘底部固定连接，所述托盘传动固定板的底部与所述传动杠杆位于控制箱外的一端固定连接；所述传动杠杆位于控制箱的一端与所述连杆铰接；所述连杆一端与所述传动杠杆铰接，另一端与所述旋转凸轮固接；所述旋转凸轮一端与所述连杆固接，另一端与所述驱动组件固接；所述旋转凸轮还与所述角度控制组件连接。上述技术方案中，每个所述支撑组件均包含一个第一支架及一个轴承座，每个所述轴承座对应设置在一个第一支架上部，并用于支承所述主轴的一端，每个所述支架下部均固设在控制箱内底壁上。上述技术方案中，所述角度控制组件包含角度指针及角度传感器，所述角度指针固定在杠杆传动组件的旋转凸轮一侧外壁上，并与所述角度传感器相配合，用于指示当托盘在杠杆传动组件传动作用下的摆动角度；所述角度传感器通过第二支架固定支撑在控制箱的内底壁上，并位于旋转凸轮一侧，且还与所述电气控制组件电连接，所述角度传感器用于通过对角度指针的位置检测来感知和判断当前托盘在杠杆传动组件传动作用下的摇摆角度和频率。上述技术方案中，所述驱动组件包含马达、减速机、皮带、马达皮带轮及减速机皮带轮，所述马达通过减震固定件固定支撑在控制箱的内底壁上，所述减速机通过第三支架固定支撑在控制箱的内底壁上，所述马达皮带轮设置在所述马达的动力输出轴上，所述减速机皮带轮设置在所述减速机的动力输入轴上，所述马达皮带轮与所述减速机皮带轮通过皮带传动连接，所述减速机的动力输出轴与所述杠杆传动组件的旋转凸轮固定连接。上述技术方案中，所述电气控制组件包含设置在控制箱内的电源模块、PLC控制模块及嵌设在控制箱的箱体外表面上的人机交互式界面，所述电源模块与所述PLC控制模块电连接，所述PLC控制模块分别与所述人机交互式界面、驱动组件的马达及减速机、角度控制组件的角度传感器、加热控温组件的电加热毯及温度传感器、以及检测组件的PH传感器、DO传感器、O2传感器、CO2传感器及气体压力传感器电连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摆床生物反应器，包含保温罩(1)、托盘(2)、控制箱(3)，所述保温罩(1)设置在所述托盘(2)上，所述托盘(2)安装在所述控制箱(3)上，其特征在于：还包含有检测组件(5)、加热控温组件(6)、杠杆传动组件(8)、支撑组件(9)、角度控制组件(10)、驱动组件(11)及电气控制组件(12)；/n所述检测组件(5)可拆卸式设置在一次性细胞培养袋(4)上，所述一次性细胞培养袋(4)放置在托盘(2)内并置于加热控温组件(6)之上，所述加热控温组件(6)可拆卸式设置在所述托盘(2)内并位于一次性细胞培养袋(4)之下；/n所述杠杆传动组件(8)及电气控制组件(12)一部分设置在控制箱(3)内，一部分设置在控制箱(3)外，所述支撑组件(9)、角度控制组件(10)、及驱动组件(11)均设置在控制箱(3)内；/n所述杠杆传动组件(8)设置在控制箱(3)内的部分通过支撑组件(9)支承在控制箱(3)内底壁上，并还对应与角度控制组件(10)及驱动组件(11)连接；所述杠杆传动组件(8)设置在控制箱(3)外的部分对应与所述托盘(2)连接；/n所述驱动组件(11)还对应与所述电气控制组件(12)电连接，所述电气控制组件(12)还分别与所述检测组件(5)、加热控温组件(6)及角度控制组件(10)电连接；/n所述驱动组件(11)驱动所述杠杆传动组件(8)在-12°～+12°范围内进行横向左右摆动，所述杠杆传动组件(8)带动所述托盘(2)在-12°～+12°范围内进行横向左右摆动，所述托盘(2)带动所述一次性细胞培养袋(4)进行相应的摆动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种摆床生物反应器，包含保温罩(1)、托盘(2)、控制箱(3)，所述保温罩(1)设置在所述托盘(2)上，所述托盘(2)安装在所述控制箱(3)上，其特征在于：还包含有检测组件(5)、加热控温组件(6)、杠杆传动组件(8)、支撑组件(9)、角度控制组件(10)、驱动组件(11)及电气控制组件(12)；
所述检测组件(5)可拆卸式设置在一次性细胞培养袋(4)上，所述一次性细胞培养袋(4)放置在托盘(2)内并置于加热控温组件(6)之上，所述加热控温组件(6)可拆卸式设置在所述托盘(2)内并位于一次性细胞培养袋(4)之下；
所述杠杆传动组件(8)及电气控制组件(12)一部分设置在控制箱(3)内，一部分设置在控制箱(3)外，所述支撑组件(9)、角度控制组件(10)、及驱动组件(11)均设置在控制箱(3)内；
所述杠杆传动组件(8)设置在控制箱(3)内的部分通过支撑组件(9)支承在控制箱(3)内底壁上，并还对应与角度控制组件(10)及驱动组件(11)连接；所述杠杆传动组件(8)设置在控制箱(3)外的部分对应与所述托盘(2)连接；
所述驱动组件(11)还对应与所述电气控制组件(12)电连接，所述电气控制组件(12)还分别与所述检测组件(5)、加热控温组件(6)及角度控制组件(10)电连接；
所述驱动组件(11)驱动所述杠杆传动组件(8)在-12°～+12°范围内进行横向左右摆动，所述杠杆传动组件(8)带动所述托盘(2)在-12°～+12°范围内进行横向左右摆动，所述托盘(2)带动所述一次性细胞培养袋(4)进行相应的摆动。


2.根据权利要求1所述的摆床生物反应器，其特征在于：所述检测组件(5)包含PH传感器(5.1)、DO传感器(5.2)、O2传感器(5.3)、CO2传感器(5.4)及气体压力传感器(5.5)；
所述PH传感器(5.1)、DO传感器(5.2)、O2传感器(5.3)、CO2传感器(5.4)及气体压力传感器(5.5)均分别与所述一次性细胞培养袋(4)可拆卸式连接，并还分别与所述电气控制组件(12)电连接；
PH传感器(5.1)用于检测一次性细胞培养袋(4)内细胞培养液的PH值；
DO传感器(5.2)用于检测一次性细胞培养袋(4)内细胞培养液中的溶氧浓度；
O2传感器(5.3)用于检测一次性细胞培养袋(4)排放的尾气中所含的氧气浓度；CO2传感器(5.4)用于检测一次性细胞培养袋(4)排放的尾气中所含的CO2气体浓度；
气体压力传感器(5.5)用于检测一次性细胞培养袋(4)内细胞培养液上方的气体压力。


3.根据权利要求2所述的摆床生物反应器，其特征在于：所述加热控温组件(6)包含电加热毯(6.1)、传热介质板(6.2)及温度传感器(6.3)，所述电加热毯(6.1)放置在托盘(2)的内底壁上，所述传热介质板(6.2)放置在所述电加热毯(6.1)上，所述温度传感器(6.3)粘附在传热介质板(6.2)上，所述电加热毯(6.1)及温度传感器(6.3)均还对应与所述电气控制组件(12)电连接；
使用时，一次性细胞培养袋(4)放置在加热控温组件(6)的传热介质板(6.2)上，且一次性细胞培养袋(4)的底部分别与加热控温组件(6)的传热介质板(6.2)及温度传感器(6.3)相贴合。


4.根据权利要求3所述的摆床生物反应器，其特征在于：所述一次性细胞培养袋(4)包含袋体(4.1)、填充在所述袋体(4.1)内的若干片状载体(4.2)及设置在所述袋体(4.1)上的进气口、出气口、进液口、排液口、补料口、PH检测口、DO检测口及压力检测口；
所述进气口、用于连接外部进气管道(13)给一次性细胞培养袋(4)通入细胞培养所需的气体；
所述出气口、用于连接外部出气管道(14)将一次性细胞培养袋(4)内细胞排放的尾气排出；
所述进液口、用于连接外部进液管道(15)给一次性细胞培养袋(4)通入细胞培养所需的液体；
所述排液口、用于连接外部排液管道(16)将一次性细胞培养袋(4)内细胞产生的废液排出；
所述补料口、用于连接外部补料管道(17)给一次性细胞培养袋(4)补充细胞培养所需的酸性溶液或碱性溶液或培养基；
所述PH检测口、用于插设所述PH传感器(5.1)；
所述DO检测口、用于插设所述DO传感器(5.2)；
所述压力检测口、用于插设所述气体压力传感器(5.5)；
所述O2传感器(5.3)及CO2传感器(5.4)均设置在所述出气管道(14)上；
所述进气管道(13)、出气管道(14)、进液管道(15)、排液管道(16)、补料管道(17)、PH传感器(5.1)的信号线、DO传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄宝贵，李昌武，李驰，王树华，
申请(专利权)人：武汉赛科成科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42