喷雾式植物培养反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种生物技术领域的装置，具体是一种植物喷雾式培养反应器。
【背景技术】
[0002]植物天然产物的开发一直是人们研宄的热点，利用生物反应器进行植物离体组织培养不仅可以生产许多具有重要价值的次级代谢产物，而且可以缓解野生资源的过度采挖。目前用于药用植物组织、细胞和器官离体培养的反应器主要有搅拌式、气升式和喷雾式等。搅拌式生物反应器操作范围大，供氧能力强，混合效果好，但植物组织对搅拌过程中产生的剪切力特别敏感。气升式反应器虽然剪切力小，但不利于物质的混合和气体传递。喷雾式反应器可以将水份以雾气的形式持续供给植物组织，最大程度地减小了液体的剪切力，同时又避免了传统反应器使植物组织长时间浸泡在液体导致缺氧，因此是目前植物离体组织培养时所采用的理想反应器类型。
[0003]为了解决上述问题，中国专利CN103031251A和中国专利CN101457205分别公开了一种多功能植物离体根培养生物反应器系统和一种虹吸式间歇喷雾生物反应器，但是上述两种反应器均由于达不到喷雾所需的压力，所以形成的“雾滴”较大，喷雾的效果不理想。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种植物喷雾式培养反应器。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]本发明提供了一种喷雾式植物培养反应器，其包括:从上到下依次设置的反应罐、喷雾发生罐和负压瓶，所述反应罐的底部与负压瓶的顶部通过降液管相连通，所述喷雾发生罐与负压瓶通过升液管和连通管相连通，所述升液管由喷雾发生罐的底部引出，延伸至负压瓶的底部，所述连通管由负压瓶的顶部引出，延伸至喷雾发生罐的顶部，所述喷雾发生罐的侧壁还连通有延伸至反应罐内的喷雾管。
[0007]作为优选方案，所述反应罐的顶部设有空气滤头。
[0008]作为优选方案，所述升液管的中部设有液体泵。
[0009]作为优选方案，所述反应罐与喷雾发生瓶的距离不低于30cm，不超过40cm。
[0010]作为优选方案，所述喷雾发生罐中液面与喷雾管顶端之间的距离不低于12cm，不超过于15cm。
[0011]反应罐中的液体通过降液管转移到负压瓶中，然后负压瓶中的液体在液泵中作用下经由升液管转移到喷雾发生瓶中，负压瓶中的压力通过连通管转移到雾发生瓶，导致雾发生瓶中压力的升高，并以喷雾的形式将压力释放出来。本发明中设置了一根长度大于30cm的降液管，该降液管中液体产生的压力以及液泵运转所产生的压力，通过连通管全部转移到喷雾发生罐中，从而使喷雾发生罐中的压力显著增加，并最终形成“理想的”喷雾效果O
[0012]一种利用本发明的喷雾式植物培养反应器的使用方法，包括如下步骤:在无菌环境下，首先往反应罐中注入新鲜的液体培养基，同时开启液体泵，控制泵速为0.5?Iml/s ;当负压瓶和喷雾发生瓶中的液面高度为瓶高的三分之二左右时，新鲜培养液注入操作停止；然后将无菌植物材料转移到培养罐中，并将泵速固定设置为0.05?0.lml/s?
[0013]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0014]1、结构简单，组装方便；
[0015]2、克服了雾滴较大的缺陷，使反应罐中的液体通过降液管转移到负压瓶中，然后负压瓶中的液体在液泵中作用下经由升液管转移到雾发生瓶中，负压瓶中的压力通过连通管转移到喷雾发生瓶，导致雾发生瓶中压力的升高，并以喷雾的形式将压力释放出来。
【附图说明】
[0016]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0017]图1为本发明的结构示意图。
[0018]图中:1、空气滤头，2、反应罐，3、喷雾发生罐，4、降液管，5、固定苗床，6、雾喷头，7、喷雾管，8、液体泵，9、升液管，10、负压瓶，11、连通管。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0020]实施例1
[0021]本实施例涉及一种喷雾式植物培养反应器的结构如图1所示，包括:从上到下依次设置的内置固定苗床5的反应罐2、喷雾发生罐3和负压瓶10，反应罐2的底部与负压瓶10的顶部通过降液管4相连通，喷雾发生罐3与负压瓶10通过升液管9和连通管11相连通，升液管9由喷雾发生罐3的底部引出，延伸至负压瓶10的底部，连通管11由负压瓶10的顶部引出，延伸至喷雾发生罐3的顶部，喷雾发生罐3的侧壁还连通有延伸至反应罐2内的喷雾管7，喷雾管7的出口设有雾喷头6，雾喷头6的喷雾口正对固定苗床5。
[0022]为了使反应罐内保持无菌状态，在反应罐2顶部设有空气滤头I。
[0023]为使负压瓶10中的水能够顺利转移到喷雾发生罐3内，在升液管9的中部设置了液体泵8。
[0024]为了使降液管中的液体产生足够的压力，所述反应罐与负压瓶的距离大于30cm，不超过40cm。
[0025]为了最大程度地减小喷雾管中液体产生的压力对降液管中产生压力的抵消，所述喷雾发生罐中液面与喷雾管顶端之间的距离小于15cm。
[0026]本发明的工作原理是:反应罐中的液体通过降液管转移到负压瓶中，然后负压瓶中的液体在液泵中作用下经由升液管转移到喷雾发生罐中，负压瓶中的压力通过连通管转移到喷雾发生罐，导致喷雾发生罐中压力的升高，并以喷雾的形式将压力释放出来。本发明中设置了一根长度不低于30cm的降液管，该降液管中液体产生的压力以及液泵运转所产生的压力，通过连通管全部转移到喷雾发生罐中，从而使喷雾发生罐中的压力显著增加，并最终形成“理想的”喷雾效果。
[0027]使用时，在无菌环境下，首先往反应罐中注入新鲜的液体培养基，同时开启液体泵，控制泵速为0.5?lml/s ;当负压瓶和喷雾发生瓶中的液面高度为瓶高的三分之二时，新鲜培养液注入操作停止；然后将无菌植物材料转移到培养罐中，并将泵速固定设置为0.05 ?0.lml/so
[0028]实施效果
[0029]本实施例的反应器中反应罐的体积为I升，降液管4的长度为40cm，喷雾发生罐中液面与喷雾管顶端之间的距离为10cm。本实施例对小蔓长春花无菌苗培养，培养液为添加NAA和6-BA的MS培养基，液泵的转速为0.lml/s，培养温度为25°C。结果表明，在适合于植物细胞生长的条件下(25°C )，小蔓长春花在30天全部生根，且长势良好。
[0030]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种喷雾式植物培养反应器，其特征在于，包括:从上到下依次设置的反应罐、喷雾发生罐和负压瓶，所述反应罐的底部与负压瓶的顶部通过降液管相连通，所述喷雾发生罐与负压瓶通过升液管和连通管相连通，所述升液管由喷雾发生罐的底部引出，延伸至负压瓶的底部，所述连通管由负压瓶的顶部引出，延伸至喷雾发生罐的顶部，所述喷雾发生罐的侧壁还连通有延伸至反应罐内的喷雾管。
2.如权利要求1所述的喷雾式植物培养反应器，其特征在于，所述反应罐的顶部设有空气滤头。
3.如权利要求1所述的喷雾式植物培养反应器，其特征在于，所述升液管的中部设有液体泵。
4.如权利要求1所述的喷雾式植物培养反应器，其特征在于，所述反应罐与负压瓶的距离为30?40cm。
5.如权利要求1所述的喷雾式植物培养反应器，其特征在于，所述喷雾发生罐中液面与喷雾管顶端之间的距离小于12?15cm。
6.一种如权利要求1所述的喷雾式植物培养反应器的使用方法，其特征在于:包括如下步骤: 在无菌环境下，首先往反应罐中注入新鲜的液体培养基，同时开启液体泵，控制泵速为.0.5?lml/s ;当负压瓶和喷雾发生瓶中的液面高度为瓶高的三分之二时，新鲜培养液注入操作停止；然后将无菌植物材料转移到培养罐中，并将泵速固定设置为0.05?0.lml/so
【专利摘要】本发明提供了一种喷雾式植物培养反应器，其特征在于，包括：反应罐以及设置在所述反应罐下方的喷雾组件，所述喷雾组件包括从上到下依次设置的喷雾发生罐和负压瓶，所述反应罐与负压瓶之间通过降液管、连通管相连，所述喷雾发生罐的底部设有升液管，所述升液管深入至负压瓶的底部，所述喷雾发生罐的上部还设有喷雾管和连通管，所述连通管与负压瓶的顶部相连，所述喷雾管延伸至固定苗床的上方，所述喷雾管的末端设有雾喷头。本发明所具有的有益效果是：本发明通过设置降液管和连通管，达到了喷雾形成所需要的压力，喷雾的效果理想，设计巧妙，成本低廉，具有工业化推广应用的前景。
【IPC分类】C12M3-00, C12N5-04
【公开号】CN104877906
【申请号】CN201510249731
【发明人】王贵荣
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月15日