细胞反应器的制作方法

本发明涉及一种细胞培养装置，更具体的说，它涉及一种细胞反应器。

背景技术：

动物或植物细胞在体外培养时，细胞反应器是整个培养过程的关键设备，为细胞提供了一个适宜的生长环境，使之快速增殖并形成所需的生物组织制品。

在现有技术中,细胞反应器中需要通入气体为细胞提供了一个适宜的生长环境，向细胞反应器中通气的方式一般有两种:一种为直接通过管道向反应器内通气;另一种是在反应器内设置有密闭的管道,然后在密闭的管道上钻一些小孔通气,这种管道也被称为分布器。

以上这两种向反应器中通气的方式都容易在反应器内产生气泡,而气泡在细胞培养液中破裂会导致细胞损伤甚至死亡,从而影响反应器内的细胞密度。尤其是对动物细胞的伤害更大，因为动物细胞没有细胞壁保护。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种细胞反应器，通过纤维管进气的方式减少细胞培养液中产生气泡，从而减少对细胞的伤害，提高细胞密度。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种细胞反应器，包括罐体、设置于罐体内的搅拌器、用于驱动所述搅拌器的驱动机构，所述罐体上设置有连通罐体内外的通气管，所述通气管的外端连接至气源，所述通气管位于罐体内的一端连接有封闭的纤维管，所述纤维管与所述通气管连通。

通过采用上述技术方案，通气管在向罐体内通气时，气体能够通过纤维管进入到罐体内的细胞培养液中，由于纤维管的内径约为200μm，壁厚为50～70μm，管壁是多孔膜，o2和co2等小分子可以自由透过膜扩散，使得细胞培养液中的细胞可以很方便地获取氧分。并且，当气体通过纤维管壁进入细胞培养液中时不会产生气泡，从而减小对细胞的伤害。

较佳的，所述驱动机构通过联动机构与所述纤维管连接并驱动所述纤维管在所述罐体内直线往复移动。

通过采用上述技术方案，纤维管能够在罐体内的细胞培养液中移动，一方面，这种移动起到对细胞培养液进一步的搅拌作用，使得细胞在培养液中的密度更加均匀，更有利于细胞的繁殖；另一方面，纤维管的移动能够将气体通入细胞培养液中的各个位置，使得气体的通入更加均匀，进而使得细胞培养液中各个部分的细胞密封相对均匀，从而更加有利于细胞的繁殖。

较佳的，所述联动机构包括与驱动器的转轴同轴固定连接的往复丝杆和套设于所述往复丝杆上的滑块，所述纤维管固定连接于所述滑块上，所述罐体上还设置有用于所述纤维管直线移动的导向件。

通过采用上述技术方案，驱动器转动的同时能够带动往复丝杆转动，而不需要再增加额外的动力源来驱动纤维管移动，节省了该细胞反应器的制造成本。往复丝杆的转动带动滑块在直线方向上往复移动，并且，在导向件的导向作用下，即可使得纤维管沿往复丝杆的轴向方向直线往复移动。

较佳的，所述导向件即所述通气管，所述通气管为硬质管件，且所述通气管滑移连接于所述罐体上。

通过采用上述技术方案，利用通气管本身的刚性，对纤维管起到导向作用，使得通气管不仅起到通气作用，还能起到移动导向的作用。

较佳的，所述导向件为滑移连接于所述罐体上的导向管，所述通气管置于所述导向管内。

通过采用上述技术方案，通气管可以是软管也可以是硬质管件，而此时，通气管可以被保护在导向管内。

较佳的，所述导向管内还设置有冷却管。

通过采用上述技术方案，冷却管能够随着导向管在细胞培养液中移动而移动，进而能够对细胞培养液进行稳定的调节，避免细胞培养液中的温度过高而对细胞造成伤害。另外，由于冷却管和通气管都是设置在导向管内的，所以冷却管还能够对通气管中的气体进行降温，而被降温后的气体进入到细胞培养液中之后，能够更大范围的对细胞培养液进行降温，其降温效果更好。

较佳的，所述罐体上设置有密封块，所述导向件穿设于所述密封块。

通过采用上述技术方案，使得罐体在导向件滑移连接处的密封性更好。

较佳的，所述密封块上设置有存储腔，所述存储腔的底壁设置有供所述导向件穿设的穿孔。

通过采用上述技术方案，存储腔内可以存放密封液，从而使得导向件与穿孔连接处的密封性更好。

较佳的，所述存储腔的开口通过端盖密封，且所述导向件穿过所述端盖。

通过采用上述技术方案，导向件能够依次穿过密封块底壁和端盖，从而使得导向件在滑移时的稳定性更好。

较佳的，所述端盖与所述存储腔螺纹连接。

通过采用上述技术方案，方便将端盖打开，从而能够添加密封液，并且，端盖在闭合的时候，由于采用的是与存储腔螺纹连接，所以，其密封性更好。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：1.本发明在向细胞培养液中通气时产生气泡的可能性小，能够减小对细胞的伤害；2.本发明在向细胞培养液中通气时，扩散范围更广，均匀性更好；3.本发明采用单个驱动源就能够实现搅拌器搅拌以及纤维管移动，减少了制造成本；4.本发明对细胞培养液的降温效果更好，更加有利于细胞的繁殖；5.本发明的密封性更好。

附图说明

图1为实施例一的整体结构示意图；

图2为实施例二中导向管内部的结构示意图；

图3为实施例三的整体结构示意图。

图中：1、底座；11、支杆；2、罐体；21、放料口；22、出料口；3、驱动机构；31、电机；32、小带轮；33、大带轮；34、皮带；4、搅拌器；41、转轴；42、搅拌叶轮；5、联动机构；51、往复丝杆；52、滑块；6、纤维管；7、导向管；71、通气管；711、软管；72、进管；73、回管；8、密封块；81、存储腔；82、端盖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：一种细胞反应器，如图1所示，包括底座1和罐体2，罐体2通过若干根支杆11支撑于底座1上。罐体2顶部设置有放料口21，底部设置有出料口22，内部设置有搅拌器4。底座1上设置有用于驱动搅拌器4转动的驱动机构3。

其中，搅拌器4包括转轴41和固定连接在转轴41上的搅拌叶轮42，转轴41与罐体2之间通过轴承连接。驱动机构3包括电机31、固定连接于电机31输出轴端部的小带轮32、与转轴41另一端固定连接的大带轮33以及用于连接小带轮32和大带轮33的皮带34，电机31转动带动小带轮32转动，通过皮带34传动进而带动大带轮33转动，再而带动转轴41转动以及搅拌叶轮42转动。由于小带轮32与大带轮33配合能够对搅拌器4实现一定的减速作用，适当的，也可以在驱动机构3中加入减速器以起到减速作用。

罐体2上还滑移连接有通气管71，通气管71为硬质管件，通气管71位于罐体2外的一端连接有软管711，软管711连接至气源（气泵），通气管71的另一端连接有纤维管6，纤维管6的内径约为200μm，壁厚为50～70μm，管壁是多孔膜，o2和co2等小分子可以自由透过膜扩散。纤维管6通过联动机构5实现在罐体2内的直线移动，联动机构5包括一端与转轴41固定连接、另一端与罐体2内壁通过轴承连接的往复丝杆51以及连接在往复丝杆51上的滑块52，纤维管6固定连接在滑块52的侧面。

在通气管71与罐体2的连接处，罐体2上设置有密封块8，密封块8由橡胶材料制成，密封块8上设置有存储腔81，存储腔81内可以存放密封液，例如细胞培养液。在存储腔81的开口处连接有端盖82，端盖82与存储腔81的侧壁螺纹连接。通气管71依次穿过端盖82和密封腔的底壁实现与罐体2的滑移连接。

当该细胞反应器工作时，电机31带动转轴41转动带动搅拌叶轮42对细胞培养液进行搅拌，并且能够带动往复丝杆51转动，从而带动滑块52沿往复丝杆51的轴向方向做直线往复运动，滑块52带动纤维管6同步做直线往复运动。在纤维管6移动的过程中，通气管71不断的向纤维管6内进气，并且，通气管71与罐体2滑移连接对纤维管6的移动起导向作用。

实施例二：一种细胞反应器，其与实施例一的区别在于，直接与纤维管6连接的是导向管7，如图2所示，通气管71设置在导向管7内，这里的通气管71既可以是硬质管件也可以是软质管件，并且，在导向管7内还设置有冷却管，冷却管在导向管7内呈u型包括进管72和回管73。

实施例三：一种细胞反应器，其与实施例二的区别在于，如图3所示，纤维管6为环状，并且是环绕设置于滑块52的侧面的，从而使得纤维管6的出气率更高，并且气体在细胞培养液中的分布更加均匀。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。