外循环动物细胞培养生物反应器制造技术

本发明专利技术涉及外循环动物细胞培养生物反应器，包括罐体及外循环管路、加热器、蠕动泵和控制系统，所述罐体包括大罐和小罐；小罐套置于大罐的内部，并分别通过管道Ｄ、Ａ、Ｇ与所述大罐卡套固定，所述外循环管路包括罐外循环管路、罐体外上部通过三通与所述罐外循环管路相连接的管道Ａ和管道Ｂ、罐体外下部通过三通与所述罐外循环管路相连接的管道Ｅ和管道Ｄ；所述罐外循环管路穿过所述蠕动泵；所述管道Ｄ在其最低位连接排污管。本发明专利技术充分发挥了动物细胞大规模培养技术的特点，具有灭菌彻底，操作简单，细胞培养污染率低，质量好，收率高的显著特点，具有良好的功能性、经济性，可广泛适用于动物细胞微载体悬浮培养以及动物细胞悬浮培养。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采用悬浮方法进行动物细胞培养的装置，尤其涉及一种外循环动物细胞培养生物反应器。
技术介绍
生物反应器，指以活细胞或酶为生物催化剂进行细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备，它是生物反应过程中的关键设备。生物反应器的结构、操作方式和操作条件的选定对生物化工产品的质量、收率(转化率)和能耗有密切关系。随着生物技术的不断发展，大规模动物细胞生物反应器培养技术正逐步取代玻璃瓶静置培养和旋转培养技术，因为它能及时地给细胞和病毒提供最佳的生存环境，从而最高效率的提高产品的产量和质量，应该说这是动物细胞培养史上的一次质的飞跃，也是生物制药技术的重大突破，它不仅简化了工艺，更重要的是它可以生产出高质量的产品，目前市场上有很多种生物反应器，包括国产的和进口的，各有优势和缺陷，有的甚至存在不可避免的硬伤，从而限制了它优势的最大发挥。下面将对现有的几种动物细胞培养生物反应器就搅拌方式、监控系统、灭菌方式、通气模式、排污模式等方面的设计进行比较分析，请详见下表：-->
技术实现思路
鉴于现有动物细胞培养生物反应器所存在的上述问题，及其对于细胞培养的质量、收率所造成的影响，本专利技术旨在公开一种外循环动物细胞培养生物反应器，以有效保证细胞培养的效果，体现良好的经济性和功能性。本专利技术的技术解决方案是这样实现的：一种外循环动物细胞培养生物反应器，包括罐体及外循环管路、加热器、蠕动泵和控制系统，其特征在于：所述罐体包括大罐和小罐；所述大罐包括大罐罐体、水浴夹层和罐盖，所述罐盖上设有通气口；所述小罐包括上下封头和中间罐体，所述上下封头分别与中间罐体密封连接；通过设置于所述小罐内部上下封头与中间罐体连接处并垂直于所述小罐的中轴线的上下不锈钢网板，将所述小罐分为上中下三个空间；所述小罐套置于所述大罐的内部，并分别通过管道D、A、G与所述大罐卡套固定，即：管道D一端固定和连通至小罐的下封头内的最低位置，其另一端自大罐的底部接至大罐外并通过三通分别与罐外循环管路的I段及管道E相连通，所述管道E的另一端自大罐体下部接入大罐内；管道A一端固定于小罐的上封头的最高位置并自此连通至小罐内，其另一端自大罐体壁的上部接出罐体外，并通过三通与罐外循环管路的II段及管道B连通，管道B在该端口处安装有隔膜阀，所述管道B的另一端自大罐体壁中上部接至大罐内；管道G的一端固定于小罐的上封头并依次穿过小罐的上封头和上网板接至所述小罐的中间罐体，其另一端接通至大罐罐体外；所述外循环管路包括罐外循环管路、罐体外上部通过三通与所述罐外循环管路的II段相连接的管道A和管道B、罐体外下部通过三通与所述罐外循环管路的I段相连接的管道E和管道D；所述罐外循环管路穿过所述蠕动泵；所述蠕动泵采用无极变速；所述罐外循环管路上还分别连接了液体补充管路、气体补充管路、收液管路；所述管道D在其最低位连接排污管。进一步的，所述罐外循环管路的II段上还连接了pH控制和溶氧控制的监测探头，所述大罐罐体内放置有温度控制的监测探头，上述监测探头通过导线与控制柜相连接，所述控制柜包括显示器、溶氧控制器、pH控制器、温度控制器、数据记录仪。进一步的，所述管道E自大罐体下部沿大罐体壁切向接入大罐内。更进一步的，所述上下封头分别与中间罐体通过外置的卡箍密封连接。与现有技术相比，本专利技术所述的外循环动物细胞培养生物反应器的设计充分体现了动物细胞大规模培养技术的特点，管道布局简洁；具有良好的功能性、可靠性、方便性，现具体描述如下：(1)搅拌方式和密封：通过蠕动泵利用液体自下而上的循环对培养液和细胞进行搅拌，完全密闭的回路使液体的PH、温度、溶氧等达到充分均匀，对细胞的剪切力趋于零；同时解决了其它形式的搅拌对罐体的密封要求的问题；(2)通气模式：深层直接通气，气泡完全不与细胞接触，因而无需销泡装置，即可完全避免气泡对于细胞的伤害；(3)灭菌方式：结构设计合理，管道布局简洁，在湿热灭菌柜里进行灭菌，操作简单，没有灭菌死角，也无需按压力容器维护管理，更具安全性；同时大大缩短了生产准备周-->期；(4)排污模式：通过处于最低端的排放管路可以随时排放掉脱落、凋亡的细胞和破碎的微载体，降低了污染率；(5)监控系统：PH、温度和溶氧等监控探头安装在外循环回路上，因外循环使液体混合充分均匀，因此监测数据更客观、准确和更具代表性。综上，本专利技术结构设计科学，管道布局简洁，使细胞和培养液巧妙的隔离，而且能及时给细胞和病毒提供最佳的生存环境，从结构上规避了现有设备中存在的许多硬伤和缺陷，充分发挥了动物细胞大规模培养技术的特点，具有灭菌彻底，操作简单，细胞培养污染率低，质量好，收率高的显著特点，具有良好的功能性、经济性，可广泛适用于动物细胞微载体悬浮培养以及动物细胞悬浮培养。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图；图2是图1的俯视图。具体实施方式现结合附图，对本专利技术作进一步的具体描述。所述外循环动物细胞培养生物反应器，包括罐体及外循环管路、加热器、蠕动泵和控制系统，其中加热器、蠕动泵及控制系统采用现有的成型设备，而罐体结构及外循环管路则作了较大的创新，如图1和图2所示：所述罐体包括大罐1和小罐2；所述大罐1包括大罐罐体11、水浴夹层12和罐盖13，所述水浴夹层12的一侧下部设置热水进罐管道F，对侧的上部设置热水出罐管道C，所述热水进罐管道F和热水出罐管道C分别与加热器的循环管路相连接，所述罐盖13上设有通气口连接通气管道H、K；所述小罐2包括上下封头21，23和中间罐体22，通过外置的卡箍24，25将所述上下封头分别与中间罐体22密封连接；通过设置于所述小罐2内部上下封头与中间罐体连接处并垂直于所述小罐的中轴线的上下不锈钢网板26，27，将所述小罐2分为上中下三个空间；所述小罐2套置于所述大罐1的内部，并分别通过管道D、A、G与所述大罐2卡套固定，即：管道D一端通过卡套固定和连通至小罐的下封头23内的最低位置，其另一端自大罐1的底部接至大罐外并通过三通分别与罐外循环管路的I段及管道E相连通，所述管道E的另一端自大罐体下部沿大罐体壁的切向接入大罐1内；管道A一端通过卡套固定和并自小罐的上封头21的最高位置连通至小罐2内，其另一端自大罐罐体壁的上部接出罐体外，并通过三通与罐外循环管路的II段及管道B连通，管道B在该端口处安装有隔膜阀6，所述管道B的另一端自大罐体壁中上部接至大罐1内；管道G的一端通过卡套固定小罐的上封头21并依次穿过小罐的上封头21和上网板26接至所述小罐的中间罐体22，其另一端接通至罐体外；所述外循环管路包括罐外循环管路、罐体外上部通过三通与所述罐外循环管路相连接的管道A和管道B、罐体外下部通过三通与所述罐外循环管路相连接的管道E和管道D；所述罐外循环管路穿过所述蠕动泵；-->将前述进入蠕动泵前与管道A和管道B通过三通相连接的所述罐外循环管路称之为罐外循环管路的II段；将对应的另一段即自所述蠕动泵中出来与管道E和管道D通过三通相连接的所述罐外循环管路称之为罐外循环管路的I段；所述罐外循环管路的II段上还分别连接了自控探头、液体补充管路71、气体补充管路72、收液管路73，所述自控探头包括pH控制的监测探头31和溶氧控制的监测探头32，大罐罐体内放置有温度控制的监测探头33，上述监测探头通过导线与控制柜相连接。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外循环动物细胞培养生物反应器，包括罐体及外循环管路、加热器、蠕动泵和控制系统，其特征在于：　　所述罐体包括大罐和小罐；所述大罐包括大罐罐体、水浴夹层和罐盖，所述罐盖上设有通气口；所述小罐包括上下封头和中间罐体，所述上下封头分别与中间罐体密封连接；通过设置于所述小罐内部上下封头与中间罐体连接处并垂直于所述小罐的中轴线的上下不锈钢网板，将所述小罐分为上中下三个空间；　　所述小罐套置于所述大罐的内部，并分别通过管道Ｄ、Ａ、Ｇ与所述大罐卡套固定，即：管道Ｄ一端固定和连通至小罐的下封头内的最低位置，其另一端自大罐的底部接至大罐外并通过三通分别与罐外循环管路的Ⅰ段及管道Ｅ相连通，所述管道Ｅ的另一端自大罐体下部接入大罐内；管道Ａ一端固定于小罐的上封头的最高位置并自此连通至小罐内，其另一端自大罐体壁的上部接出罐体外，并通过三通与罐外循环管路的Ⅱ段及管道Ｂ连通，管道Ｂ在该端口处安装有隔膜阀，所述管道Ｂ的另一端自大罐体壁中上部接至大罐内；管道Ｇ的一端固定于小罐的上封头并依次穿过小罐的上封头和上网板接至所述小罐的中间罐体，其另一端接通至大罐罐体外；　　所述外循环管路包括罐外循环管路、罐体外上部通过三通与所述罐外循环管路相连接的管道Ａ和管道Ｂ、罐体外下部通过三通与所述罐外循环管路相连接的管道Ｅ和管道Ｄ；所述罐外循环管路穿过所述蠕动泵；所述蠕动泵采用无极变速；　　所述罐外循环管路上还分别连接了液体补充管路、气体补充管路、收液管路；　　所述管道Ｄ在其最低位连接排污管。...

【技术特征摘要】
1.一种外循环动物细胞培养生物反应器，包括罐体及外循环管路、加热器、蠕动泵和控制系统，其特征在于：所述罐体包括大罐和小罐；所述大罐包括大罐罐体、水浴夹层和罐盖，所述罐盖上设有通气口；所述小罐包括上下封头和中间罐体，所述上下封头分别与中间罐体密封连接；通过设置于所述小罐内部上下封头与中间罐体连接处并垂直于所述小罐的中轴线的上下不锈钢网板，将所述小罐分为上中下三个空间；所述小罐套置于所述大罐的内部，并分别通过管道D、A、G与所述大罐卡套固定，即：管道D一端固定和连通至小罐的下封头内的最低位置，其另一端自大罐的底部接至大罐外并通过三通分别与罐外循环管路的I段及管道E相连通，所述管道E的另一端自大罐体下部接入大罐内；管道A一端固定于小罐的上封头的最高位置并自此连通至小罐内，其另一端自大罐体壁的上部接出罐体外，并通过三通与罐外循环管路的II段及管道B连通，管道B在该端口处安装有隔膜阀，所述管道B的另一端自大罐体壁中上部接至大罐内；管道G的一端固定于小罐的上封头并依次穿过小罐的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗火生，
申请(专利权)人：罗火生，
类型：发明
国别省市：91