一种换液式微重力生物反应器制造技术

本发明专利技术属于微重力生物反应器技术领域，尤其涉及一种换液式微重力生物反应器，包括：底座，所述底座一端固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴轴接有转动框，所述转动框与所述底座顶端转动连接，所述转动框顶端固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴轴接有固定台，所述固定台上固定连接有换液式反应器结构。利用这些结构，实现了一种能够解决在微重力环境下的生物细胞培养装置缺乏自主调控的能力，不能满足悬浮生物细胞长时间、高效培养研究的换液式微重力生物反应器。研究的换液式微重力生物反应器。研究的换液式微重力生物反应器。

【技术实现步骤摘要】
一种换液式微重力生物反应器


[0001]本专利技术属于微重力生物反应器
，尤其涉及一种换液式微重力生物反应器。

技术介绍

[0002]空间微重力环境下生物科学实验具有相当的挑战性，这些实验需要大量的时间去准备和可靠的硬件技术支持，因此研究微重力环境对生物细胞的影响具有很大的限制性，包括电能、重量、体积、装载限制；宇航员限制；飞行机会限制；商业价值限制；还需要特殊的实验设备。从而需要一个能在地基上完成模拟微重力实验的设备。模拟微重力是在地面上利用回转器等模拟微重力装置使作用于物体上的重力方向连续不断随机改变，转动一周(360
°
)产生的矢量和等于零即“零重力”现象，细胞和生物大分子处于一种模拟自由落体状态，即模拟微重力状态。在模拟微重力环境下，流体中剪切力和紊流特性降低，生物体的沉降系数发生改变。
[0003]但目前世界开发的各类生物反应器不能完全实现微重力环境和地面模拟微重力环境下生物细胞培养中的气
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液传质、分离等技术难题，较难实现生物细胞的高效培养以及相关参数的监测与调控。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种换液式微重力生物反应器，以解决上述问题，达到解决在微重力环境下的生物细胞培养装置缺乏自主调控的能力，不能满足悬浮生物细胞长时间、高效培养研究的目的。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种换液式微重力生物反应器，包括：底座，所述底座一端固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴轴接有转动框，所述转动框与所述底座顶端转动连接，所述转动框顶端固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴轴接有固定台，所述固定台上固定连接有换液式反应器结构；
[0007]所述换液式反应器结构包括进气系统、排气系统、进液系统、排液系统、温控系统、实时监测系统、反应器箱体，所述反应器箱体可拆卸连接在所述固定台上，所述进气系统、排气系统、进液系统、排液系统与所述反应器箱体固定连通，所述实时监测系统与所述进气系统、排气系统、进液系统、排液系统、温控系统电性连接，所述实时监测系统通信连接有远端计算机，所述远端计算机内搭载有神经卷积网络接收来自所述实时监测系统的数据并控制进气系统、排气系统、进液系统、排液系统、温控系统运行。
[0008]优选的，所述实时监测系统包括核心控制元件，所述核心控制元件固定连接在所述固定台上，所述反应器箱体上固定连接有微型温度检测器、微型PH值检测器、微型侦测摄像头、针型溶氧探头，所述微型温度检测器、微型PH值检测器、微型侦测摄像头、针型溶氧探头分别与所述核心控制元件电性连接，所述微型温度检测器、微型PH值检测器分别固定连
接在所述反应器箱体一侧，所述微型温度检测器、微型PH值检测器、微型侦测摄像头、针型溶氧探头的检测端位于所述反应器箱体内侧。
[0009]优选的，所述进气系统包括气体供应瓶，所述气体供应瓶可拆卸连接在所述固定台底端，气体供应瓶顶端通过供气连通管与所述反应器箱体底端连通，所述供气连通管上依次设有减压气阀、气体流量计，所述减压气阀、气体流量计分别与所述核心控制元件电性连接，所述气体供应瓶内壁周侧固定连接有供氧膜组件，所述供气连通管与所述供氧膜组件固定连通。
[0010]优选的，所述排气系统包括废气仓，所述废气仓可拆卸连接在所述固定台顶端，所述废气仓底端通过废气管与所述供氧膜组件顶端固定连通，所述废气管上设有单向排气阀，所述单向排气阀与所述核心控制元件电性连接。
[0011]优选的，所述进液系统包括供液瓶组，所述供液瓶组可拆卸连接在所述固定台底端，所述供液瓶组包括酸液调节瓶、碱液调节瓶、营养液补充瓶，所述酸液调节瓶、碱液调节瓶、营养液补充瓶分别通过供液瓶管与所述反应器箱体底端连通，三个所述供液瓶管上分别设有进液蠕动泵，所述进液蠕动泵与所述核心控制元件电性连接。
[0012]优选的，所述排液系统包括废液收集仓，所述废液收集仓可拆卸连接在所述固定台上，所述废液收集仓底端通过废液管与所述反应器箱体顶端固定连通，所述废液管上设有出液蠕动泵，所述出液蠕动泵与所述核心控制元件电性连接。
[0013]优选的，所述温控系统包括加热套，所述加热套套设在所述反应器箱体的周侧，所述加热套与所述核心控制元件电性连接。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
[0015]通过设置进气系统、排气系统，可以直接调控换液式反应器结构中的氧气、二氧化碳的浓度，为生物培养提供良好的生存环境，同时设置进液系统、排液系统，确保能够调控换液式反应器结构中的培养液情况，确保培养液保持最适合细胞培养的条件，同时也可以应对因生物反应而导致的反应液成分快速发生变化的情况，通过设置温控系统，确保培养环境能够处于适宜的温度，确保反应的快速高效进行。另外，本专利技术设置了实时监测系统，可以将反应液的数据传递给远端计算机，并通过远端计算机中搭载的神经卷积网络对数据进行判断，从而自主地确定当前生物反应的进度，并且根据不同的进度来调控反应条件。
[0016]利用这些结构，实现了一种能够解决在微重力环境下的生物细胞培养装置缺乏自主调控的能力，不能满足悬浮生物细胞长时间、高效培养研究的换液式微重力生物反应器。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
[0018]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0019]图2为固定台的部分结构示意图；
[0020]附图标记：1、底座；2、第一电机；3、转动框；4、第二电机；5、固定台；6、换液式反应器结构；7、远端计算机；601、反应器箱体；602、供氧膜组件；603、核心控制元件；604、气体供
应瓶；605、减压气阀；606、气体流量计；607、供液瓶组；608、进液蠕动泵；609、微型温度检测器；610、微型PH值检测器；614、废液收集仓；615、出液蠕动泵；616、废气仓；617、单向排气阀；618、加热套；619、微型侦测摄像头；620、针型溶氧探头。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0023]参照图1
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2所示，本专利技术提供一种换液式微重力生物反应器，包括：底座1，底座1一端固定连接有第一电机2，第一电机2的输出轴轴接有转动框3，转动框3与底座1顶端转动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换液式微重力生物反应器，其特征在于，包括：底座(1)，所述底座(1)一端固定连接有第一电机(2)，所述第一电机(2)的输出轴轴接有转动框(3)，所述转动框(3)与所述底座(1)顶端转动连接，所述转动框(3)顶端固定连接有第二电机(4)，所述第二电机(4)的输出轴轴接有固定台(5)，所述固定台(5)上固定连接有换液式反应器结构(6)；所述换液式反应器结构(6)包括进气系统、排气系统、进液系统、排液系统、温控系统、实时监测系统、反应器箱体(601)，所述反应器箱体(601)可拆卸连接在所述固定台(5)上，所述进气系统、排气系统、进液系统、排液系统与所述反应器箱体(601)固定连通，所述实时监测系统与所述进气系统、排气系统、进液系统、排液系统、温控系统电性连接，所述实时监测系统通信连接有远端计算机(7)，所述远端计算机(7)内搭载有神经卷积网络接收来自所述实时监测系统的数据并控制进气系统、排气系统、进液系统、排液系统、温控系统运行。2.根据权利要求1所述的一种换液式微重力生物反应器，其特征在于，所述实时监测系统包括核心控制元件(603)，所述核心控制元件(603)固定连接在所述固定台(5)上，所述反应器箱体(601)上固定连接有微型温度检测器(609)、微型PH值检测器(610)、微型侦测摄像头(619)、针型溶氧探头(620)，所述微型温度检测器(609)、微型PH值检测器(610)、微型侦测摄像头(619)、针型溶氧探头(620)分别与所述核心控制元件(603)电性连接，所述微型温度检测器(609)、微型PH值检测器(610)分别固定连接在所述反应器箱体(601)一侧，所述微型温度检测器(609)、微型PH值检测器(610)、微型侦测摄像头(619)、针型溶氧探头(620)的检测端位于所述反应器箱体(601)内侧。3.根据权利要求2所述的一种换液式微重力生物反应器，其特征在于，所述进气系统包括气体供应瓶(604)，所述气体供应瓶(604)可拆卸连接在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怀东，迟海鹏，龚长华，奚晓鹏，
申请(专利权)人：北京戴纳实验科技有限公司，
类型：发明
国别省市：