一种多用途生物反应器的制作方法

本发明涉及细胞培养生物反应器设备，尤其涉及一种多用途生物反应器。

背景技术：

1、生物反应器是为疫苗生产提供宿主细胞培养、加速细胞繁殖、代谢、并表达最终产物的设备，反应器性能的高低直接影响表达最终产物的质量，进而决定疫苗的产量。

2、目前细胞培养生物反应器有两种类型：一种为传统的不锈钢固定式生物反应器：包含反应器本体、控温系统、进气系统、排气系统、电极系统、电器自控系统等；另一种为一次性生物反应器：由一次性生物反应袋、一次性进气系统、一次性排气系统、一次性电极系统、具备控温能力的不锈钢外壳支撑系统、电器自控系统组成。

3、在细胞培养时需要结合不同的培养工艺选择不同反应器培养系统，有些需要选择传统不锈钢固定式生物反应器，有些需要选用一次性反应器袋反应器作为生产培养设备。为满足长久发展且适应生产工艺需求，疫苗生产企业需要采购两种不同的设备进行使用，这样既增加了设备采购的成本，也增加了厂房建设、人员使用的成本。

4、因此，有必要提供一种多用途生物反应器，采用一台设备满足多种培养工艺需求，降低成本。

技术实现思路

1、本发明提供一种多用途生物反应器，满足多种培养工艺需求，降低成本。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案。

3、一种多用途生物反应器，包括反应器本体，所述反应器本体包括罐体和与所述罐体可拆卸连接的顶盖，所述罐体设置有多个贯穿所述罐体壁的接口孔，所述罐体的外壁在所述接口孔处设置有接口法兰；所述接口孔至少包括补料接口孔、进气接口孔、电极接口孔和搅拌接口孔；所述罐体中可贴合内壁设置一次性反应袋，所述一次性反应袋具有多个连接接口；所述连接接口至少包括补料接口、进气接口、电极接口和搅拌接口；所述补料接口孔、所述进气接口孔、所述电极接口孔和所述搅拌接口孔与所述补料接口、所述进气接口、所述电极接口和所述搅拌接口一一对应设置；所述顶盖上可拆卸的设置有用于固定所述一次性反应袋的固定夹。

4、可选地，还包括补料系统、进气系统和检测电极，所述补料系统与所述补料接口孔处的所述接口法兰连接，连通所述补料接口孔或者通过所述补料接口孔连通所述补料接口；所述进气系统与所述进气接口孔处的所述接口法兰连接，连通所述进气接口孔或者通过所述进气接口孔连通所述进气接口；所述检测电极穿入所述电极接口孔或者通过所述电极接口孔穿入所述电极接口，并通过所述电极接口孔处的所述接口法兰固定。

5、可选地，所述检测电极至少包括do检测电极、ph值检测电极和温度检测电极。

6、可选地，还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括反应器搅拌装置和一次性反应袋搅拌装置，所述罐体中未设置一次性反应袋时采用反应器搅拌装置，所述反应器搅拌装置穿入所述搅拌接口孔，并通过所搅拌接口孔处的所述接口法兰固定；所述罐体中内壁贴合设置有一次性反应袋时采用一次性反应袋搅拌装置，所述一次性反应袋搅拌装置通过所述搅拌接口孔穿入所述搅拌接口，并通过所搅拌接口孔处的所述接口法兰固定。

7、可选地，所述搅拌接口孔设置于所述罐体的底部，所述反应器搅拌装置包括第一搅拌电机、第一搅拌轴和第一搅拌桨，所述第一搅拌电机设置于所述罐体外，所述第一搅拌轴穿过所述搅拌接口孔伸入设置到所述罐体中，所述第一搅拌桨为两个，两个所述第一搅拌桨沿所述第一搅拌轴的轴向间隔设置；所述一次性反应袋搅拌装置包括第二搅拌电机、第二搅拌轴和第二搅拌桨，所述第二搅拌电机设置于所述罐体外，所述第二搅拌轴穿过所述搅拌接口孔和所述搅拌接口伸入设置到所述一次性反应袋中，所述第二搅拌桨为一个，所述第二搅拌桨设置在所述第二搅拌轴上。

8、可选地，还包括控温结构，所述控温结构包括控温夹套和设置在控温夹套外侧的保温层，所述控温夹套设置于所述罐体的外壁，所述控温结构在所述接口法兰处设置有避让槽。

9、可选地，还包括控温系统，所述控温结构设置有控温接口，所述控温系统通过所述控温接口与所述控温夹套电性连接。

10、可选地，还包括顶盖提升装置，所述顶盖提升装置连接所述顶盖并可带动所述顶盖移动，所述顶盖可盖合在所述罐体的顶部封闭所述罐体；所述顶盖提升装置包括提升丝杆、提升电机、提升滑块和提升支架，所述提升滑块设置在所述提升丝杆上，所述提升支架固定于所述提升滑块上且位于所述顶盖的上方，所述提升电机驱动所述提升丝杆旋转带动所述提升滑块及所述提升支架沿竖直方向移动。

11、可选地，还包括排气系统，所述排气系统连接所述顶盖。

12、可选地，还包括罐体支撑结构，所述罐体支撑结构包括罐体支架，所述罐体支架设置有高度可调节的支脚，所述控温结构设置在所述罐体支架上。

13、可选地，所述罐体与所述顶盖的材质均为不锈钢。

14、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有有益效果。

15、例如，本发明合理设计反应器本体结构，在罐体设置与一次性反应袋连接接口匹配的接口孔，通过接口孔实现与补料系统、进气系统、检测电极、搅拌装置等的连接，使其同时满足一次性反应袋和固定式反应器的使用需求，将原本两种类型的反应器功能集成于一体，满足多种培养工艺需求，降低设备成本。

16、又例如，本发明设置可拆卸的顶盖，配合顶盖提升装置，实现的顶盖的自动提升，在顶盖上设置可拆卸的一次性反应袋固定夹，罐体实现一次性反应袋承托的同时，通过固定夹实现一次性反应袋顶部的固定，使用更方便。

17、又例如，本发明通过设置两组配合不同使用需求的反应器搅拌装置和一次性反应袋搅拌装置，可针对使用需求调整搅拌装置，提高生产效率。

技术特征：

1.一种多用途生物反应器，其特征在于，包括反应器本体，所述反应器本体包括罐体和与所述罐体可拆卸连接的顶盖，所述罐体设置有多个贯穿所述罐体壁的接口孔，所述罐体的外壁在所述接口孔处设置有接口法兰；所述接口孔至少包括补料接口孔、进气接口孔、电极接口孔和搅拌接口孔；所述罐体中可贴合内壁设置一次性反应袋，所述一次性反应袋具有多个连接接口；所述连接接口至少包括补料接口、进气接口、电极接口和搅拌接口；所述补料接口孔、所述进气接口孔、所述电极接口孔和所述搅拌接口孔与所述补料接口、所述进气接口、所述电极接口和所述搅拌接口一一对应设置；所述顶盖上可拆卸的设置有用于固定所述一次性反应袋的固定夹。

2.根据权利要求1所述的多用途生物反应器，其特征在于，还包括补料系统、进气系统和检测电极，所述补料系统与所述补料接口孔处的所述接口法兰连接，连通所述补料接口孔或者通过所述补料接口孔连通所述补料接口；所述进气系统与所述进气接口孔处的所述接口法兰连接，连通所述进气接口孔或者通过所述进气接口孔连通所述进气接口；所述检测电极穿入所述电极接口孔或者通过所述电极接口孔穿入所述电极接口，并通过所述电极接口孔处的所述接口法兰固定。

3.根据权利要求2所述的多用途生物反应器，其特征在于，所述检测电极至少包括do检测电极、ph值检测电极和温度检测电极。

4.根据权利要求1所述的多用途生物反应器，其特征在于，还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括反应器搅拌装置和一次性反应袋搅拌装置，所述罐体中未设置一次性反应袋时采用反应器搅拌装置，所述反应器搅拌装置穿入所述搅拌接口孔，并通过所搅拌接口孔处的所述接口法兰固定；所述罐体中内壁贴合设置有一次性反应袋时采用一次性反应袋搅拌装置，所述一次性反应袋搅拌装置通过所述搅拌接口孔穿入所述搅拌接口，并通过所搅拌接口孔处的所述接口法兰固定。

5.根据权利要求4所述的多用途生物反应器，其特征在于，所述搅拌接口孔设置于所述罐体的底部，所述反应器搅拌装置包括第一搅拌电机、第一搅拌轴和第一搅拌桨，所述第一搅拌电机设置于所述罐体外，所述第一搅拌轴穿过所述搅拌接口孔伸入设置到所述罐体中，所述第一搅拌桨为两个，两个所述第一搅拌桨沿所述第一搅拌轴的轴向间隔设置；所述一次性反应袋搅拌装置包括第二搅拌电机、第二搅拌轴和第二搅拌桨，所述第二搅拌电机设置于所述罐体外，所述第二搅拌轴穿过所述搅拌接口孔和所述搅拌接口伸入设置到所述一次性反应袋中，所述第二搅拌桨为一个，所述第二搅拌桨设置在所述第二搅拌轴上。

6.根据权利要求1所述的多用途生物反应器，其特征在于，还包括控温结构，所述控温结构包括控温夹套和设置在控温夹套外侧的保温层，所述控温夹套设置于所述罐体的外壁，所述控温结构在所述接口法兰处设置有避让槽。

7.根据权利要求6所述的多用途生物反应器，其特征在于，还包括控温系统，所述控温结构设置有控温接口，所述控温系统通过所述控温接口与所述控温夹套电性连接。

8.根据权利要求1所述的多用途生物反应器，其特征在于，还包括顶盖提升装置，所述顶盖提升装置连接所述顶盖并可带动所述顶盖移动，所述顶盖可盖合在所述罐体的顶部封闭所述罐体；所述顶盖提升装置包括提升丝杆、提升电机、提升滑块和提升支架，所述提升滑块设置在所述提升丝杆上，所述提升支架固定于所述提升滑块上且位于所述顶盖的上方，所述提升电机驱动所述提升丝杆旋转带动所述提升滑块及所述提升支架沿竖直方向移动。

9.根据权利要求1所述的多用途生物反应器，其特征在于，还包括排气系统，所述排气系统连接所述顶盖。

10.根据权利要求6所述的多用途生物反应器，其特征在于，还包括罐体支撑结构，所述罐体支撑结构包括罐体支架，所述罐体支架设置有高度可调节的支脚，所述控温结构设置在所述罐体支架上。

技术总结
本发明提供一种多用途生物反应器，包括反应器本体，反应器本体包括罐体和与罐体可拆卸连接的顶盖，罐体设置有多个贯穿罐体壁的接口孔，罐体的外壁在接口孔处设置有接口法兰；接口孔至少包括补料接口孔、进气接口孔、电极接口孔和搅拌接口孔；罐体中可贴合内壁设置一次性反应袋，一次性反应袋具有多个连接接口；连接接口至少包括补料接口、进气接口、电极接口和搅拌接口；补料接口孔、进气接口孔、电极接口孔和搅拌接口孔与补料接口、进气接口、电极接口和搅拌接口一一对应设置；顶盖上可拆卸的设置有用于固定一次性反应袋的固定夹。本发明满足多种培养工艺需求，降低成本。

技术研发人员：涂远洋,刘汉奇,刘辉
受保护的技术使用者：上海高机生物工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16