微生物和动物细胞两用生物反应器的制作方法

本实用新型涉及一种生物反应器，特别涉及一种微生物和动物细胞两用生物反应器，属于细胞培养设备技术领域。

背景技术：

目前，常用的细胞表达系统主要为：微生物和动物细胞。这两种类型的细胞对反应器的高径比、搅拌、挡板、温度控制、DO控制方式、补料控制方式等有各自的要求。目前市场的反应器多为个性化反应器，只能满足一种或几种细胞工艺的需求，存在如下缺陷：

(1)反应器只能满足某种或几种细胞所需的特定功能，无法公用，造成设备闲置浪费；

(2)当生产工艺不确定时，需购买多台反应器设备满足不同细胞的工艺需求，或者采购了不合适的反应器，增加了研发或生产成本。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种微生物和动物细胞两用生物反应器。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种微生物和动物细胞两用生物反应器，包括至少用于容置培养液的罐体以及能够打开盖合与罐体上的罐盖，至少用于向所述罐体内通入恒压无菌气体的通气组件，至少用于搅拌混合所述罐体内培养液的搅拌组件，至少用于监控所述罐体内培养环境的监测组件，至少用于补充或排出罐体内培养液的灌注组件，以及至少用于控制所述反应器内各组件运行状态的控制组件，所述通气组件、搅拌组件、监测组件和灌注组件还均与所述控制组件连接；所述搅拌组件包括驱动电机、搅拌轴以及搅拌机构，所述搅拌轴一端与驱动电机传动连接，另一端延伸至罐体内，在所述搅拌轴与罐体之间设置有磁流体密封装置，在所述搅拌轴上还设置有复数个安装轴套，所述安装轴套于所述搅拌轴上的位置可调；所述搅拌机构可拆卸的安装在所述安装轴套上，所述搅拌机构的倾斜角度可调；以及在所述罐体内还设置有复数个沿罐体周向排列的挡板，所述挡板可拆卸的安装在搅拌轴上。

进一步的，沿所述搅拌轴的轴向方向间隔设置有复数个与安装轴套相匹配的限位槽，其中所述的限位槽为连续弧形凹槽，所述安装轴套的内壁为与所述限位槽相匹配的连续弧形凸面。

更进一步的，所述安装轴套上还设置有沿其径向方向延伸形成的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内设置有第一螺纹紧固件，经由所述第一螺纹紧固件能够将所述安装轴套固定于搅拌轴上；所述安装轴套上还设置有两个以上用以安装所述搅拌机构的固定孔位以及与固定孔位连通的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内设置有第二螺纹紧固件，经由所述第二螺纹紧固件能够将搅拌机构固定于安装轴套上。

进一步的，所述搅拌机构包括第一搅拌机构，所述第一搅拌机构包括两组以上沿搅拌轴的轴向方向间隔设置的搅拌桨。

进一步的，所述搅拌桨的包括桨叶和设置于桨叶一侧的连接杆，所述连接杆能够可拆卸地插入所述安装轴套的固定孔位内。

更进一步的，所述搅拌机构还包括第二搅拌机构，第二搅拌机构设置于第一搅拌机构上方，所述第二搅拌机构包括消泡桨。

进一步的，复数个所述挡板固定在固定支架上，所述挡板固定在固定支架上，所述固定支架可拆卸的安装在搅拌轴上。

进一步的，在所述罐体上还设置有夹套进水口和夹套出水口。

进一步的，所述通气组件包括进气口、气体分布器、进气管、出气管和出气口，所述进气口经进气管与气体分布器相连通；所述监测组件包括温度控制组件、溶氧控制组件、pH控制组件以及消泡组件；所述温度控制组件包括用于监控培养液温度的温度传感器以及设置于所述罐体外壁的温度调节装置；所述溶氧控制组件包括用于监控培养液溶氧的溶氧电极；所述pH控制组件包括监控培养液pH值的pH电极以及与所述罐体内腔连通的酸/碱液补加管路和蠕动泵；所述消泡组件包括监控培养液泡沫位置的液位电极以及与所述罐体内腔连通的消泡剂补加管路和蠕动泵。

更进一步的，所述罐盖上设置有表层通气口、深层通气口、尾气冷凝器、两个以上的灌注口、消泡电极口、温度电极口、pH电极口、DO电极口、酸碱补料口、至少一个备用口；在所述罐盖和罐体之间设置有密封垫片。

与现有技术相比，本实用新型提供的微生物和动物细胞两用生物反应器，结构简单，技能用于动物细胞培养，也能用于微生物细胞培养，克服现有技术中的弊端；以及本实用新型提供的微生物和动物细胞两用生物反应器可实现微生物和动物细胞共线培养，避免了设备闲置浪费；且不必针对某种细胞特性购买相应的反应器设备，降低了生产或研发成本。

附图说明

图1是本实用新型一典型实施案例中一种微生物和动物细胞两用生物反应器的结构示意图；

图2是本实用新型一典型实施案例中一种微生物和动物细胞两用生物反应器用于动物细胞培养下的结构示意图；

图3是本实用新型一典型实施案例中一种微生物和动物细胞两用生物反应器用于微生物培养下的结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实用新型实施例提供了一种微生物和动物细胞两用生物反应器，包括至少用于容置培养液的罐体以及能够打开盖合与罐体上的罐盖，至少用于向所述罐体内通入恒压无菌气体的通气组件，至少用于搅拌混合所述罐体内培养液的搅拌组件，至少用于监控所述罐体内培养环境的监测组件，至少用于补充或排出罐体内培养液的灌注组件，以及至少用于控制所述反应器内各组件运行状态的控制组件，所述通气组件、搅拌组件、监测组件和灌注组件还均与所述控制组件连接；所述搅拌组件包括驱动电机、搅拌轴以及搅拌机构，所述搅拌轴一端与驱动电机传动连接，另一端延伸至罐体内，在所述搅拌轴与罐体之间设置有磁流体密封装置，在所述搅拌轴上还设置有复数个安装轴套，所述安装轴套于所述搅拌轴上的位置可调；所述搅拌机构可拆卸的安装在所述安装轴套上，所述搅拌机构的倾斜角度可调；以及在所述罐体内还设置有复数个沿罐体周向排列的挡板，所述挡板可拆卸的安装在搅拌轴上。

进一步的，沿所述搅拌轴的轴向方向间隔设置有复数个与安装轴套相匹配的限位槽，其中所述的限位槽为连续弧形凹槽，所述安装轴套的内壁为与所述限位槽相匹配的连续弧形凸面。

更进一步的，所述安装轴套上还设置有沿其径向方向延伸形成的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内设置有第一螺纹紧固件，经由所述第一螺纹紧固件能够将所述安装轴套固定于搅拌轴上；所述安装轴套上还设置有两个以上用以安装所述搅拌机构的固定孔位以及与固定孔位连通的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内设置有第二螺纹紧固件，经由所述第二螺纹紧固件能够将搅拌机构固定于安装轴套上。

进一步的，所述搅拌机构包括第一搅拌机构，所述第一搅拌机构包括两组以上沿搅拌轴的轴向方向间隔设置的搅拌桨。

进一步的，所述搅拌桨的包括桨叶和设置于桨叶一侧的连接杆，所述连接杆能够可拆卸地插入所述安装轴套的固定孔位内。

更进一步的，所述搅拌机构还包括第二搅拌机构，第二搅拌机构设置于第一搅拌机构上方，所述第二搅拌机构包括消泡桨。

进一步的，复数个所述挡板固定在固定支架上，所述挡板固定在固定支架上，所述固定支架可拆卸的安装在搅拌轴上。

进一步的，在所述罐体上还设置有夹套进水口和夹套出水口。

进一步的，所述通气组件包括进气口、气体分布器、进气管、出气管和出气口，所述进气口经进气管与气体分布器相连通；所述监测组件包括温度控制组件、溶氧控制组件、pH控制组件以及消泡组件；所述温度控制组件包括用于监控培养液温度的温度传感器以及设置于所述罐体外壁的温度调节装置；所述溶氧控制组件包括用于监控培养液溶氧的溶氧电极；所述pH控制组件包括监控培养液pH值的pH电极以及与所述罐体内腔连通的酸/碱液补加管路和蠕动泵；所述消泡组件包括监控培养液泡沫位置的液位电极以及与所述罐体内腔连通的消泡剂补加管路和蠕动泵。

更进一步的，所述罐盖上设置有表层通气口、深层通气口、尾气冷凝器、两个以上的灌注口、消泡电极口、温度电极口、pH电极口、DO电极口、酸碱补料口、至少一个备用口；在所述罐盖和罐体之间设置有密封垫片。

如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

请参阅图1，一种微生物和动物细胞两用生物反应器，包括至少用于容置培养液的罐体1以及能够打开盖合与罐体上的罐盖2，至少用于向所述罐体内通入恒压无菌气体的通气组件，至少用于搅拌混合所述罐体内培养液的搅拌组件，至少用于监控所述罐体内培养环境的监测组件，至少用于补充或排出罐体内培养液的灌注组件，以及至少用于控制所述反应器内各组件运行状态的控制组件，所述通气组件、搅拌组件、监测组件和灌注组件还均与所述控制组件连接；所述通气组件包括深层通气机构10、进气口、气体分布器、进气管、出气管和出气口，所述进气口经进气管与气体分布器相连通；所述监测组件包括温度控制组件、溶氧控制组件、pH控制组件以及消泡组件；所述温度控制组件包括用于监控培养液温度的温度传感器以及设置于所述罐体外壁的温度调节装置；所述溶氧控制组件包括用于监控培养液溶氧的溶氧电极；所述pH控制组件包括监控培养液pH值的pH电极以及与所述罐体内腔连通的酸/碱液补加管路和蠕动泵；所述消泡组件包括监控培养液泡沫位置的液位电极以及与所述罐体内腔连通的消泡剂补加管路和蠕动泵；罐盖上设置有表层通气口、深层通气口、尾气冷凝器、两个以上的灌注口、消泡电极口、温度电极口、pH电极口、D0电极口、酸碱补料口、至少一个备用口，在罐体1和罐盖2之间设置有密封垫片3，在罐体外侧还设置有夹套出水口11、夹套进水口12，夹套进水口12设置在罐体下部，夹套出水口11设置在罐体上部。

搅拌组件包括驱动电机4以及与驱动电机4传动连接的搅拌轴8，驱动电机4安装在电机支架6上，搅拌轴8的一端经联轴器5与驱动电机4连接，另一端延伸至罐体内，在搅拌轴8与罐体1之间设置有磁流体密封装置7，在搅拌轴上还设置有复数个安装轴套，安装轴套于搅拌轴上的位置可调；安装轴套上可拆卸的安装有搅拌机构；所述安装轴套上还设置有沿其径向方向延伸形成的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内设置有第一螺纹紧固件，经由所述第一螺纹紧固件能够将所述安装轴套固定于搅拌轴上；所述安装轴套上还设置有两个以上用以安装所述搅拌机构的固定孔位以及与固定孔位连通的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内设置有第二螺纹紧固件，经由所述第二螺纹紧固件能够将搅拌机构固定于安装轴套上；以及在搅拌轴8上还可拆卸地连接有固定支架91，固定支架上固定连接有复数个挡板9，复数个挡板9环绕罐体1的周向排列分布；沿搅拌轴8的轴向方向间隔设置有复数个与安装轴套相匹配的限位槽801，其中限位槽801为连续弧形凹槽，安装轴套的内壁为与所述限位槽相匹配的连续弧形凸面。

请参阅图2，搅拌机构为两组沿搅拌轴的轴向方向间隔设置的搅拌桨81、82，两组搅拌桨81、82为象耳桨，搅拌桨81设置在搅拌桨82上方，每组搅拌桨包括三个桨片，每个桨片包括桨叶和设置于桨叶一侧的连接杆，连接杆能够可拆卸地插入安装轴套的固定孔位内。

请参阅图3，搅拌机构为两组沿搅拌轴的轴向方向间隔设置的搅拌桨81、82以及消泡桨83；两组搅拌桨81、82为六叶涡轮桨，搅拌桨81设置在搅拌桨82上方，每组搅拌桨包括三个桨片，每个桨片包括桨叶和设置于桨叶一侧的连接杆，连接杆能够可拆卸地插入安装轴套的固定孔位内；消泡桨83的桨叶下部设置有锯齿形结构或平叶结构或相互垂直的圆杆与细杆的组合结构。

与现有技术相比，本实用新型提供的微生物和动物细胞两用生物反应器，结构简单，技能用于动物细胞培养，也能用于微生物细胞培养，克服现有技术中的弊端；以及本实用新型提供的微生物和动物细胞两用生物反应器可实现微生物和动物细胞共线培养，避免了设备闲置浪费；且不必针对某种细胞特性购买相应的反应器设备，降低了生产或研发成本。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。