[实用新型]喷射型细胞培养生物反应系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物工程动物细胞和植物细胞培养装置。

背景技术

一方面，当前国内国外的细胞培养反应器是采用类似微生物培养的方式，通过机械搅拌促使各种营养成分的混合和传递，由此产生很强的剪切力，对培养的细胞形成严重伤害，限制细胞密度的进一步提高。特别是当要进行较高密度的细胞培养时，提高搅拌速度促进营养成分的混合和传递与由此而产生的剪切力对细胞密度的限制形成突出矛盾，对提高产率和降低成本形成制约。

另一方面，当前生物反应器的溶解氧采用直接在反应器内进行交换，会产生大量的气泡，对细胞形成伤害，制约了细胞密度的进一步提高。

再一方面，生物反应器的过滤器受搅拌速度的限制，不能有效分离液体与细胞或细胞载体。

又一方面，当前的生物反应器对不同的细胞培养采用不同的搅拌桨形式，通用性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种喷射型细胞培养生物反应系统，其改变了传统的营养成分的混合和传递的方式，从而解决了前述问题。

本实用新型的喷射型细胞培养生物反应系统，包括生物反应容器，其特点是，还包括：设置在生物反应容器内的分离装置，用于分离液体和细胞或细胞载体；设置在生物反应容器外的液体抽取装置，用于抽取由分离装置分离出来的液体；设置在生物反应容器外的交换装置，用于接收液体抽取装置抽取的液体；以及设置在生物反应容器外的液体输送装置，用于将交换装置内的液体注入或喷射入生物反应容器中，并由此提供生物反应容器内营养成分混合、交换的动力。

所述的喷射型细胞培养生物反应系统，其进一步的特点是，交换装置具有气体入气口和废气排出口，从而构成用于对液体进行气体交换的气体交换装置。

所述的喷射型细胞培养生物反应系统，其进一步的特点是，液体抽取装置或液体输送装置是气动膈膜阀。

所述的喷射型细胞培养生物反应系统，其进一步的特点是，液体抽取装置或输送装置是采用流量在10L-100L/小时的可以耐高温的气动膈膜阀。

所述的喷射型细胞培养生物反应系统，其进一步的特点是，分离装置是具有高速旋转的不锈钢漏斗形筛网的过滤器。

所述的喷射型细胞培养生物反应系统，其进一步的特点是，不锈钢筛网具有10μ或75μ的筛孔。

所述的喷射型细胞培养生物反应系统，其进一步的特点是，液体输送装置从生物反应容器的底部注入液体。

所述的喷射型细胞培养生物反应系统，其进一步的特点是，液体抽取装置从生物反应容器的顶部抽取由分离装置分离出来的液体。

所述的喷射型细胞培养生物反应系统，其进一步的特点是，交换装置的一端留有液体抽取接口和营养成分补充接口。

本实用新型的有益效果是：

一是通过液体的流动来形成各种营养成分的混合和传递，消除机械搅拌所形成的剪切力和其对细胞的伤害，有利于细胞密度的提高；

二是将生物反应容器内的通气放在生物反应容器外的交换装置中进行，消除气泡对细胞的伤害；

三是可以利用高速旋转的过滤器解决细胞或细胞载体与液体的分离，高速旋转的过滤可以充分利用离心力作用使得细胞不粘附在筛网上从而阻止细胞或其它物质对筛孔的堵塞；

四是通用性好，可以适用于悬浮培养、微载体培养和聚脂片培养；由此可以极大的提高细胞培养的密度和产物的产率，减少设备投资和生产成本，带来良好的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的喷射型细胞培养生物反应系统的系统结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，喷射型细胞培养生物反应系统包括生物反应容器1，分离装置2，液体抽取装置3，液体输送装置5以及气体交换装置4.

生物反应容器1是高径比为2∶1的罐体1。分离装置2是旋转过滤器，该旋转过滤器采用筛孔为10μ的不锈钢漏斗形筛网。液体抽取装置3和输送装置5采用流量在10L-100L/小时的可以耐高温的气动膈膜阀。气体交换装置4有气体输入口6和废气排出口7。

喷射型细胞培养生物反应系统还包括如温度、PH、溶解氧、灭菌等采用当前的成熟通用装置，其不影响本实用新型的实现。

在运行过程中液体抽取装置3从分离装置2中抽取液体至气体交换装置4进行气体交换，富有氧的液体再由液体输送装置5由生物反应容器1的底部注入或喷射入生物反应容器1，并且因此提供营养成分混合、交换的动力。废气从废气排出口7排出。在气体交换交换装置4的一端还可以留有液体抽取接口和营养成分补充接口。喷射型生物反应容器在运行过程中完全消除机械搅拌的剪切力和气泡与细胞的接触，有利于细胞的高密度培养。