悬浮培养用的搅拌桨及转瓶生物反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种悬浮培养用的搅拌桨及转瓶生物反应器，所述搅拌桨，包括转轴、固定轴、A字形桨叶、固定帽、硅胶端盖、圆柱形磁棒，所述A字形桨叶的分叉的尾端包括两个分支彼此反向弯折，所述分支为弧形，所述分支相对于所述A字形桨叶本体的弯折角度为45

【技术实现步骤摘要】
悬浮培养用的搅拌桨及转瓶生物反应器


[0001]本技术属于生物反应器领域，具体涉及一种悬浮培养用的搅拌桨及转瓶生物反应器。

技术介绍

[0002]脱钙骨基质(decalcified bone matrix，DBM)是人体骨骼经脱钙处理后提取的有机基质，其保留了骨骼天然的蛋白质成分和少量的生长因子。与传统的商业化微载体相比，脱钙骨基质微粒具有良好的生物相容性、骨传导性、骨诱导性以及低免疫源性，可促进间充质干细胞的贴附、扩增以及成骨分化，并可用于体内移植，使之成为模块骨组织构建的优良微载体。在转瓶生物反应器中，用于悬浮微载体的转速范围通常为30
‑
60rpm(以Corning公司装液体积为125ml的转瓶为例)，采用的商业化微载体的比重通常在1.030
‑
1.045g/cm3之间。由于脱钙骨基质取自天然骨骼，其微粒体积和比重较常用的微载体大，即使提高搅拌转速，在商业化转瓶生物反应器中仍然难以悬浮，常沉积于转瓶底部，造成混合不均匀，影响细胞生长，且随培养时间的延长，沉积的脱钙骨基质微粒聚集成团，进一步影响细胞在脱钙骨基质微粒上的生长和成骨分化。此外，现有的商业转瓶生物反应器的搅拌桨固定轴下端呈空心状，造成旋转过程中微载体及培养物易进入空心固定轴中，致使培养物在固定轴空隙处堆积，形成聚团，影响细胞在多孔微载体中的生长和分化。
[0003]在转瓶生物反应器中搅拌系统通常用于进行流体混合和传质，搅拌系统的结构参数和操作参数影响流场分布、流体混合和流速大小。虽然通过提高搅拌转速可改善流体混合效果，但过高的搅拌转速易对动物细胞造成较大的伤害。故有必要对转瓶生物反应器搅拌系统进行优化和改造。

技术实现思路

[0004]本技术对所述搅拌桨的桨叶形状改良设计，提供一种悬浮培养用的搅拌桨及转瓶生物反应器，本技术所提供的搅拌桨不仅能在较低转速下能充分悬浮较重微载体，而且避免了因沉积和堆积造成的微载体聚集，有利于细胞在微载体上生长。
[0005]为了实现本技术的上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]本技术提供一种悬浮培养用的搅拌桨，所述搅拌桨，包括：
[0007]转轴，所述转轴的一端用于与一轴座连接；以及
[0008]A字形桨叶，其中，所述A字形桨叶包括首端及分叉的尾端，所述首端与所述转轴的另一端相连，所述分叉的尾端包括两个分支彼此反向弯折。
[0009]在一实施例中，所述分支末端为弧形。
[0010]在一实施例中，所述分支相对于所述A字形桨叶的本体的弯折角度为45
°
。
[0011]在一实施例中，所述搅拌桨，还包括固定轴，其中，所述固定轴为中空管状结构，所述固定轴从尾端沿轴向方向设置两个互相平行的凹槽，所述A字形桨叶沿所述凹槽穿过所述固定轴。
[0012]在一实施例中，所述搅拌桨，还包括硅胶端盖，其中，所述硅胶端盖嵌入并密封所述固定轴的尾端。
[0013]在一实施例中，所述硅胶端盖包括两个半圆形结构，所述半圆形结构嵌入所述A字形桨叶与所述固定轴的所述尾端之间进行密封。
[0014]在一实施例中，还包括固定帽，其中，所述固定帽设置于所述固定轴与所述转轴之间，所述固定帽套接于所述固定轴，所述固定帽的首端与所述转轴连接。
[0015]在一实施例中，还包括圆柱形磁棒，其中，所述固定轴的尾端开设有直径与所述圆柱形磁棒的直径一致的两个圆形通孔。
[0016]在一实施例中，所述A字形桨叶的尾端中心开设有一直径与所述圆柱形磁棒直径一致的圆孔，所述圆柱形磁棒穿过所述固定轴的所述圆形通孔与所述A字形桨叶的所述圆孔以固定所述A字形桨叶与所述固定轴。
[0017]本技术还提供一种转瓶生物反应器，包括如上所述的搅拌桨，还包括瓶盖以及瓶身，其中所述瓶盖设有所述轴座，所述搅拌桨的所述转轴与所述轴座连接，所述瓶盖与所述瓶身结合。
[0018]本技术的有益效果为：
[0019]本技术提供一种悬浮培养用的搅拌桨及转瓶生物反应器，本技术对所述搅拌桨的桨叶形状改良设计，所述分支相对于所述A字形桨叶本体的弯折角度为45
°
，所述搅拌桨，用于转瓶生物反应器对大比重(1.045g/cm3‑
1.50g/cm3)微载体进行悬浮培养过程中，所述搅拌桨转动，所述A字形桨叶的分支为弧形，与溶液的接触面积大，对溶液的扰动能力增强，溶液流速增大，使固液混合更加均匀，减少了低流速死区。本技术所提供的搅拌桨在转瓶反应器内使溶液的流型由径向流变为轴向流，有利于微载体在反应器的上部和下部空间内流动，不仅能在较低转速下能充分悬浮较重微载体，而且避免了因沉积和堆积造成的微载体聚集，有利于细胞在微载体上生长。本技术提供的搅拌桨拓展了传统商业化细胞培养转瓶的用途，所述搅拌桨既可以悬浮常规比重的多孔微载体，也可以悬浮较大比重的脱钙骨基质微载体颗粒；既适合进行细胞扩增，也可用于模块组织的制备。
附图说明
[0020]为了更清楚地阐述本技术专利的具体实施例的特点，下面将对实施例的附图进行简要介绍。显而易见地，下面描述的附图仅为本技术的一些实施例，对于本领域的普通研究或从业人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他类似的图片。
[0021]图1为本技术一实施例的悬浮培养用的搅拌桨的结构示意图；
[0022]图2为本技术一实施例的悬浮培养用的搅拌桨的转轴的结构示意图；
[0023]图3a为本技术一实施例的悬浮培养用的搅拌桨的A字形桨叶的结构示意图；
[0024]图3b为本技术一实施例的悬浮培养用的搅拌桨的分解结构示意图；
[0025]图4为本技术一实施例的悬浮培养用的转瓶生物反应器的结构示意图；
[0026]图5为本技术一实施例的悬浮培养用的搅拌桨与传统搅拌桨在转瓶内的流场速度矢量对比图，图左为传统搅拌桨，图右为本技术一实施例的悬浮培养用的搅拌桨；
[0027]图6为本技术一实施例的悬浮培养用的搅拌桨与传统搅拌桨对转瓶内DBM微
载体悬浮效果对比，图左为传统搅拌桨，图右为本技术一实施例的悬浮培养用的搅拌桨；
[0028]图7为本技术一实施例的悬浮培养用的搅拌桨与传统搅拌桨对转瓶内Cultispher微载体悬浮效果对比，图左为传统搅拌桨，图右为本技术一实施例的悬浮培养用的搅拌桨。
具体实施方式
[0029]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬浮培养用的搅拌桨，其特征在于，所述搅拌桨，包括：转轴，所述转轴的一端用于与一轴座连接；以及A字形桨叶，其中，所述A字形桨叶包括首端及分叉的尾端，所述首端与所述转轴的另一端相连，所述分叉的尾端包括两个分支彼此反向弯折。2.根据权利要求1所述的搅拌桨，其特征在于，所述分支末端为弧形。3.根据权利要求1所述的搅拌桨，其特征在于，所述分支相对于所述A字形桨叶的本体的弯折角度为45
°
。4.根据权利要求1所述的搅拌桨，其特征在于，还包括固定轴，其中，所述固定轴为中空管状结构，所述固定轴从尾端沿轴向方向设置两个互相平行的凹槽，所述A字形桨叶沿所述凹槽穿过所述固定轴。5.根据权利要求4所述的搅拌桨，其特征在于，还包括硅胶端盖，其中，所述硅胶端盖嵌入并密封所述固定轴的尾端。6.根据权利要求5所述的搅拌桨，其特征在于，所述硅胶端盖包括两个半圆形结构，所述半圆形结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：周燕，卢巧慧，柴苗苗，张博韬，谭文松，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：新型
国别省市：