[发明专利]灌注式生物反应器系统

权利要求书

1.一种灌注式生物反应器系统，其特征在于，包括：循环灌注系统、恒温系统、气体交换系统和在线监控系统；

所述的循环灌注系统包括：通过管道依次连接培养舱(60)、储液瓶(30)、蠕动泵(20)，形成一个灌注培养回路；接种室(65)通过两端的三通管(70、71)连接到所述的灌注培养回路，通过调节这些三通管(70、71)和蠕动泵(20)来切换接种模式和灌注培养模式；在接种模式下，接种室(65)的两端分别与培养舱(60)、蠕动泵(20)连通，以致培养液流经培养舱(60)后通过三通管(71)进入接种室(65)，然后通过三通管(70)返回储液瓶(30)；在灌注培养模式下，蠕动泵(20)直接连通培养舱(60)，将来自储液瓶(30)的培养液送入培养舱(60)，从培养舱(60)流出的培养液返回储液瓶(30)；

所述的恒温系统包括：内部具有绕行的循环管道的恒温水浴装置(40)，以及适用于电加热和制冷的控制部分，使得培养液流经水浴中的循环管道时被加热或冷却；所述恒温水浴装置(40)设置在培养舱(60)与储液瓶(30)之间的回路上；

所述的气体交换系统由气体过滤器、气体流量表、高压气瓶(35)、减压阀以及连接管道组成，以致高压气瓶内的含5％CO₂的压缩空气经减压阀减压后，经气体过滤器过滤后进入储液瓶(30)中与培养液进行气体交换，交换后的气体经由另一气体过滤器过滤后排出；

所述在线监控系统由监控探头、监控终端、监控软件、数据转换芯片和传质调节器组成；实时监控培养液的pH值、温度、溶解氧以及流速的监控探头(55)设置在培养舱(60)与恒温水浴装置(40)之间的导管上，通过在线监控系统(50)反应器内；在蠕动泵(20)、恒温水浴装置(40)，以及高压气瓶(35)与储液瓶(30)之间的气管上均设有监控探头；这些监控探头与监控终端通信连接，再通过监控软件、数据转换芯片和传质调节器对数据进行处理。

2.根据权利要求1所述的灌注式生物反应器系统，其特征在于：在蠕动泵最大功率支持的前提下，多个培养舱(60)通过并联的方式接入所述的循环灌注系统。

3.根据权利要求1所述的灌注式生物反应器系统，其特征在于：所述的培养舱(60)包括：

底座(2)，向外装有进液管道接口(1)；

顶盖(9)，向外装有出液管道接口(12)；

前盖(8)，安置在所述顶盖(9)上；

培养舱外壳(4)，设置在底座(2)与前盖(8)之间；

支架套管(5)，设置在所述培养舱外壳(4)内，所述支架套管(5)的一端通过底座密封圈(3)连接底座(2)，另一端通过顶盖密封圈(10)连接顶盖(9)；所述支架套管(5)内设置有支架接套(7)和套管密封圈(6)，以致在所述支架套管(5)内限定容纳生物材料的空间(15)；以及

固定杆(13)，两端分别连接底座(2)和前盖(8)以致将培养舱外壳(4)固定在底座(2)与前盖(8)之间。

4.根据权利要求3所述的灌注式生物反应器系统，其特征在于：所述培养舱外壳(4)、支架套管(5)、支架接套(7)、顶盖(9)均为圆柱形，而所述底座密封圈(3)、顶盖密封圈(10)和套管密封圈(6)均为O形密封圈。

5.根据权利要求3所述的灌注式生物反应器系统，其特征在于：所述底座(2)和前盖(8)均带有矩形框架，分别开设有对应的孔，供固定杆(13)插入并紧固，优选地，所述固定杆(13)为四根，分别固定在底座(2)和前盖(8)的矩形框架的四个角上。

6.根据权利要求5所述的灌注式生物反应器系统，其特征在于：所述固定杆(13)的端部通过焊接固定到前盖(8)和/或底座(2)，或者由锁定螺母(14)锁紧固定到前盖(8)和/或底座(2)。

7.根据权利要求3所述的灌注式生物反应器系统，其特征在于：所述底座(2)与进液管道接口(1)的固定方式是螺纹固定。

8.根据权利要求3所述的灌注式生物反应器系统，其特征在于：所述顶盖(9)与出液管道接口(12)的固定方式是螺纹固定。

9.根据权利要求3所述的灌注式生物反应器系统，其特征在于：所述顶盖(9)与前盖(8)的固定方式是螺纹固定；优选地，所述顶盖(9)还通过固定螺纹圈(11)紧固所述前盖(8)。

10.根据权利要求3所述的灌注式生物反应器系统，其特征在于：所述底座(2)与支架套管(5)相连接的截面大于顶盖(9)与支架套管(5)相连接的截面。