无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器制造方法及图纸

无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器。面对动物细胞大规模高密度培养的要求，细胞生物反应器必须解决自身功能的放大和强化问题。本产品组成包括：反应罐罐体（１１０），反应罐罐体经偏心摇盘（５８）连接摇床（５０）上，摇床摇动偏心摇盘使反应罐体作偏心转动；反应罐罐体上部为圆台形（１００）、下部为圆柱形（１１３），圆台形的上部装有导流管（１３０），导流管的进口（１３１）贴近反应罐罐体的内壁，导流管的出口（１３３）端沿中心漏斗的切线方向进入中心漏斗（１６０），反应罐罐体的罐盖（１４０）上具有带进气口、出气口、进液口、出液口，反应罐罐体内具有填充床（１２０）。本实用新型专利技术为动物细胞培养提供了优质环境。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种细胞生物反应器，具体涉及一种靠摇动搅拌的用于动物细胞培养的生物反应器。技术背景目前世界生物技术制药产业发展迅猛，并已取得了巨大的成就。通过动物细胞体 外培养表达和生产各类诊断和治疗用单克隆抗体，疫苗，生长因子等生物活性蛋白质具有 十分广泛的市场应用前景。因此，用来大规模高密度培养动物细胞的细胞生物反应器，就成 了生物技术制药产业中最重要的装备。它很大程度上决定了生物技术制药企业的产品成 本，生产规模和产品种类。现有的反应器采用插入罐体内的机械搅拌，搅拌装置结构及其润 滑物质经常带来的微生物污染的问题，搅拌润滑带入杂菌的情况发生率高，一旦杂菌污染， 就会造成细胞死亡，或者由于机械搅拌的剪切造成细胞死亡，腐败物质迅速蔓延，也会造成 整罐细胞死亡。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种性能独特，原理创新的罐内没有机械搅拌装置的填 充床式细胞生物反应器。 上述的目的通过以下的技术方案实现 无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，其组成包括反应罐罐体，所述的反应罐 罐体底部连接摇床，所述的反应罐罐体上部为圆台形、下部为圆柱形，所述的反应罐的上部 装有导流管，所述的导流管的进口连接所述的反应罐的内壁，所述的导流管的出口端沿中 心漏斗的切线方向进入所述的中心漏斗，所述的反应罐罐体上具有带进出口的罐盖，所述 的反应罐罐体内具有填充床。 所述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，所述的填充床包括空套管，所述 的空套管通过下孔板连接所述的反应罐罐体，所述的空套管上端连接上孔板，片状微载体 充填在所述的下孔板和所述的上孔板之间。 所述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，所述的中心漏斗有外套，所述的 中心漏斗外套内和中心漏斗固定连接，所述的中心漏斗设置于罐体的中心线位置，所述的 外套有和所述的罐体连接的固定支架。 所述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，所述的反应罐罐体上部的半锥角 a为25° -55° ，所述的反应罐体外部具有保温水夹套、所述的反应罐体内侧底部有分配 锥。 上述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，进气管上端穿过所述的罐盖，所 述的进气管的另一端伸到中心漏斗内，所述的进气管的中心漏斗内的一端的底部为环形并 且分布有出气微孔，所述的反应罐罐盖上装有进液管和出液管，所述的反应罐罐体下部圆 柱体与底面之间通过半径大于50mm圆弧过渡。 有益效果 1.就细胞生物反应器本身而言，面对动物细胞大规模高密度培养的要求，细胞生物反应器必须解决自身功能的放大和强化问题，这些困难主要源于两方面的矛盾；一方面用于培养过程的生物反应器必须有足够的气液传质能力并能提供良好的流体混合条件和生存条件，否则就难以支持细胞的生长。尤其在大规模高密度细胞培养过程中这一要求更加苛刻，细胞生物反应器在培养细胞过程中，需要确保提供良好的传质混合能力。本产品有效的克服了现在技术的缺点和不足，通过偏心旋转将液体抛转，通过导流管输出并回流到中心漏斗，在高速旋转中进行溶氧。溶氧流体形成罐内的液体循环具有振荡环流混合的效果。由于不存在机械搅拌力，剪切力小，在延中心漏斗内壁的循环下降中，溶氧速度快、工作容积可线性放大、结构简单但有效。本产品为生存在填充床中片状微载体中的细胞赋予了仿生命特征的良好生存条件，可应用到人体活性细胞和动物活性细胞的培养过程。2.另一方面，由于动物细胞的剪切力敏感性，生物反应器中因搅拌和鼓泡产生的流体剪切力和气泡破裂会无可避免的导致细胞损伤甚至死亡，造成培养失败。所以，为了实现细胞生物反应器在培养细胞过程中，既要确保提供良好的传质混合能力，又要尽可能使流体剪切力降低来减少对细胞的损伤，从而确保大规模高表达的蛋白质生产，尽可能的降低微生物的污染概率，本技术的方案中，反应器的罐体内取消了传统的机械搅拌装置，这样就彻底消除了由搅拌装置结构及其润滑物质所带来的微生物污染的问题。同时，没有机械搅拌装置，也大大降低了搅拌剪切力。 3.本产品的细胞生长区域(填充床)与气液混合鼓泡(溶氧)区域分开，也避免 了气泡破裂给细胞带来的损伤。既确保大规模高表达的蛋白质生产，又尽可能的降低了细 胞死亡率。附图说明 附图1是本技术的结构示意图。 附图2是本技术的俯示图。具体实施方式 实施例1 : 无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，其组成包括反应罐罐体110，所述的反 应罐罐体经偏心摇盘58连接摇床50上，摇床摇动偏心摇盘使反应罐体作偏心转动。所述 的反应罐罐体110上部为圆台形100、下部为圆柱形113，所述的圆台形的上部装有导流管 130，所述的导流管的进口 131贴近所述的反应罐罐体的内壁，所述的导流管的出口 133端 沿中心漏斗的切线方向进入中心漏斗160，所述的反应罐罐体上具有带进气口、出气口、进 液口、出液口的罐盖140，所述的反应罐罐体内具有填充床120。 实施例2: 实施例1所属的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，所述的填充床包上孔板 125、下孔板122和空套管124。所述的反应罐罐体110内圆柱形113内壁连接下孔板122 和空套管124，所述的空套管124上端连接上孔板125，所述的上孔板125、空套管124、下孔 板122构成填充床120，片状微载体26充填在所述的下孔板122和上孔板125之间。所述的填充床120与反应罐罐体110中心线一致。所述的反应罐有底座114，所述的反应罐110 与摇盘58之间通过底座114连接，所述的反应罐罐体110与罐盖140之间用螺栓连接。 所述的圆台形100内表面连接导流管进口 131端，所述的导流管出口 133端法线 沿中心漏斗的切线方向或者与切线平行的方向进入到中心漏斗160，所述的反应罐罐体有 罐盖140，所述的罐盖140连接进气管115的一端，所述的进气管115的另一端伸到中心漏 斗160内，所述的反应罐罐体110内有进液管117和出液管118。 实施例3: 实施例1或2所述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，所述的中心漏斗有 外套164，所述的中心漏斗外套内将中心漏斗用压环165和压环顶丝166压紧，所述的中心 漏斗设置于罐体的中心线位置，中心漏斗外套通过图2中的3个中心漏斗外套支架168与 反应罐罐体110固定。 所述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，所述的反应罐罐体上部圆台形的 圆锥内表面的半锥角a为20°到80° ，例如35°或者45° 、55°或者60° ，所述的反应罐 体外部有保温水夹套111。 所述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，所述的反应罐罐体与摇盘之间用 螺栓固定；所述的罐体与罐盖之间用O形胶圈来密封；所述的反应罐罐体下部和罐底是 通过半径大于50mm圆弧过渡，所述的反应罐体内侧底部有分配锥119，通过分配锥避免流 动死角。 实施例4 : 以上实施例所述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，所述的摇床50设置 在地面上，所述的反应罐110放在摇床50的摇盘58上，用螺栓紧固连接，所述的摇床是底 部有四个接触地面支撑盘55的动力装置，所述的摇床有主动偏心轴54，所述的主动偏心轴 54有偏心距56，所述的摇床的偏心摇动的工作方法，所述的摇床底部安装有电机52，所述 的电机52转动带动小皮带轮57，所述的小皮带轮57本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，其组成包括：反应罐罐体，其特征是：所述的反应罐罐体底部连接摇床，所述的反应罐罐体上部为圆台形、下部为圆柱形，所述的反应罐的上部装有导流管，所述的导流管的进口连接所述的反应罐的内壁，所述的导流管的出口端沿中心漏斗的切线方向进入所述的中心漏斗，所述的反应罐罐体上具有带进出口的罐盖，所述的反应罐罐体内具有填充床。

【技术特征摘要】
一种无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，其组成包括反应罐罐体，其特征是所述的反应罐罐体底部连接摇床，所述的反应罐罐体上部为圆台形、下部为圆柱形，所述的反应罐的上部装有导流管，所述的导流管的进口连接所述的反应罐的内壁，所述的导流管的出口端沿中心漏斗的切线方向进入所述的中心漏斗，所述的反应罐罐体上具有带进出口的罐盖，所述的反应罐罐体内具有填充床。2. 根据权利要求1所述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，其特征是所述的 填充床包括空套管，所述的空套管通过下孔板连接所述的反应罐罐体，所述的空套管上端 连接上孔板，片状微载体充填在所述的下孔板和所述的上孔板之间。3. 根据权利要求1或2所述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，其特征是所 述的中心漏斗有外套，所述的中心漏斗外套内和中心漏斗固定连接，所述的中心漏斗设置 于罐体的中心线位置，所述的外套有和所述的罐体连接的固定支架。4. 根据权利要求1或2所述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，其特征是所 述的反应罐罐体上部的半锥角a为25° -55° ，所述的反应罐体外部具有保温水夹套、所 述的反应罐体内侧底部有分配锥。5. 根据权利要求3所述的无搅拌装置的填充床式细胞生物反应器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠识瑶，
申请(专利权)人：惠识瑶，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]