一种规模化培养植物干细胞的生产线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种规模化培养植物干细胞的生产线，包括托盘清洗烘干线和培养基灌装冷冻接种线；所述托盘清洗烘干线包括第一传送带、清洗仓、吹水仓及干燥仓，所述第一传送带依次穿过所述清洗仓、所述吹水仓及所述干燥仓；所述培养基灌装冷冻接种线包括第二传送带、自动灌装装置、冷冻仓及接种机，所述自动灌装装置、所述冷冻仓及所述接种机依次设于所述第二传送带的传送方向上，所述冷冻仓内部依次设有高效过滤器、风机及冷凝器，所述接种机设有料斗，所述料斗设于所述第二传送带上方。本发明使得在植物干细胞的工厂化培养上避开了常规的液体悬浮培养的思路，开发出了更简单、更高效的固体培养技术体系。
【专利说明】
一种规模化培养植物干细胞的生产线
技术领域
[0001]本发明涉及细胞培养体系的技术领域，尤其涉及一种规模化培养植物干细胞的生产线。
【背景技术】
[0002]发酵罐液体悬浮培养对于微生物的工厂化生产通常是高效和实用的，这已经被大量的生产事例所证实。植物细胞的体积比微生物大数十倍，对悬浮培养过程中的各种胁迫比较敏感;液体悬浮培养体积每放大一级，就需要研究新的培养条件，最终能放大的培养体积是个未知数，这导致中试的过程会很长、费用很高和结果的不确定性。这一点在过去很多植物细胞的悬浮培养中得到证实。即使中试成功，在规模化生产时购买发酵罐的投资成本很高，生产过程较复杂、消耗较多的电力能源和产生大量的废水。不同植物细胞的增殖周期长达3-10天，一个完整的发酵培养周期通常长达2-4个月，这导致每年只能完成几个生产周期，最终产量受到限制。所以在过去数十年的生产实践中只有少数植物细胞的悬浮培养获得成功。
[0003]固体培养技术不需要一个像发酵罐液体悬浮培养那样逐步放大培养体积的中试过程，一旦固体培养体系建立后，就可以进行工厂化生产，因为培养一盆细胞与培养数万盆细胞所用的技术方法是一样的，所以极大地缩短了研发流程和简化了生产工艺。由于塑料培养盆非常廉价，在规模化生产时的投资成本相对较低。细胞接种到培养基后只需要在放置在温度稳定在室温的培养间里黑暗培养30天即可增殖10倍，所以细胞培养过程很简单，操作容易，生产过程更节能。培养结束后即可收获细胞，固体培养基则基本消耗殆尽，不会像液体悬浮培养那样产生大量的废水，所以更加环保。只要生产厂房的面积允许，可以每日接种数千盆细胞，同时每天收获数千盆细胞，做到循环生产，每日产能便可以达到数吨，甚至更高。
[0004]为了使固体培养技术体系规模化培养植物干细胞变得更高效、更容易，本发明人研究和设计了一种规模化培养植物干细胞的生产线，本案由此产生。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种规模化培养植物干细胞的生产线，使得在植物干细胞的工厂化培养上避开了常规的液体悬浮培养的思路，以开发出更简单、更高效的固体培养技术体系。
[0006]为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
一种规模化培养植物干细胞的生产线，包括托盘清洗烘干线和培养基灌装冷冻接种线;所述托盘清洗烘干线包括第一传送带、清洗仓、吹水仓及干燥仓，所述第一传送带依次穿过所述清洗仓、所述吹水仓及所述干燥仓，所述清洗仓设有若干排喷头，所述喷头角度可调节，所述吹水仓内设有若干风刀，所述干燥仓与所述吹水仓紧密对接，所述干燥仓内部设有若干发热管;所述培养基灌装冷冻接种线包括第二传送带、自动灌装装置、冷冻仓及接种机，所述自动灌装装置、所述冷冻仓及所述接种机依次设于所述第二传送带的传送方向上，所述自动灌装装置包括灌装机、搅拌罐及超高温瞬时灭菌机，所述灌装机设于所述冷冻仓的入口，所述超高温瞬时灭菌机设于所述灌装机及所述搅拌罐之间，所述冷冻仓内部依次设有高效过滤器、风机及冷凝器，所述冷冻仓内部两侧壁上还分别设有接水槽，所述接种机设有料斗，所述料斗设于所述第二传送带上方。
[0007]作为实施例的优选方式，所述清洗仓设有3排喷头，每排喷头的喷射角度不同，所述清洗仓还包括可移动水箱，所述可移动水箱设于所述清洗仓的一侧。
[0008]作为实施例的优选方式，所述吹水仓内上下各设有4个风刀。
[0009]作为实施例的优选方式，所述干燥仓内部温度控制在80_150°C。
[0010]作为实施例的优选方式，所述干燥仓的进口端及出口端的宽度略大于托盘的宽度，还包括布帘，两所述布帘分别设于所述干燥仓的进口端及所述干燥仓的出口端上。
[0011]作为实施例的优选方式，所述托盘清洗烘干线还包括第一人工放盘区及第一收盘工作台，所述第一人工放盘区设于所述清洗仓的进口端，所述第一收盘工作台设于所述干燥仓的出口端。
[0012]作为实施例的优选方式，所述灌装机上设有4个蠕动栗，所述蠕动栗设于所述冷冻仓的进口端，所述灌装机容量为50-500毫升，所述灌装机设有PLC配合触摸屏人机界面。
[0013]作为实施例的优选方式，两所述冷冻仓串联设置，所述冷冻仓顶部设有送臭氧孔及抽风口，所述冷冻仓的进口端及出口端的宽度略大于托盘的宽度，还包括挡板，两所述挡板以高低可调的方式分别设于所述冷冻仓的进口端及所述冷冻仓的出口端上。
[0014]作为实施例的优选方式，还包括冷冻机，所述冷冻机设于所述冷冻仓外，且与所述冷凝器连接。
[0015]作为实施例的优选方式，所述培养基灌装冷冻接种线还包括第二人工放盘区及第二收盘工作台，所述第二人工放盘区设于所述冷冻仓的进口端，所述第二收盘工作台设于所述接种机的出口端。
[0016]由于本发明一种规模化培养植物干细胞的生产线采用了上述的技术方案，即包括托盘清洗烘干线和培养基灌装冷冻接种线;所述托盘清洗烘干线包括第一传送带、清洗仓、吹水仓及干燥仓，所述第一传送带依次穿过所述清洗仓、所述吹水仓及所述干燥仓，所述清洗仓设有若干排喷头，所述喷头角度可调节，所述吹水仓内设有若干风刀，所述干燥仓与所述吹水仓紧密对接，所述干燥仓内部设有若干发热管;所述培养基灌装冷冻接种线包括第二传送带、自动灌装装置、冷冻仓及接种机，所述自动灌装装置、所述冷冻仓及所述接种机依次设于所述第二传送带的传送方向上，所述自动灌装装置包括灌装机、搅拌罐及超高温瞬时灭菌机，所述灌装机设于所述冷冻仓的入口，所述超高温瞬时灭菌机设于所述灌装机及所述搅拌罐之间，所述冷冻仓内部依次设有高效过滤器、风机及冷凝器，所述冷冻仓内部两侧壁上还分别设有接水槽，所述接种机设有料斗，所述料斗设于所述第二传送带上方;使得本发明具有以下有益效果:
本发明在植物干细胞的工厂化培养上避开了常规的液体悬浮培养的思路，开发出了更简单高效的固体培养技术体系。本发明生产线，采用90厘米(长)*60厘米(宽)*3厘米(高)的托盘接种0.1公斤细胞，经过一个月的静置培养，就可以生产I公斤新鲜的细胞。本发明可以一次同时培养数万盆细胞，大大便于规模化的生产需要，所以该培养体系是一种开放式的培养体系。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的托盘清洗烘干线结构示意图；
图2为本发明的培养基灌装冷冻接种线的结构示意图；
图3为本发明的冷冻仓的内部结构示意图；
图4为本发明的接种机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图和【具体实施方式】以对本发明作进一步说明。
[0019]如图1至图3所示，一种规模化培养植物干细胞的生产线，包括托盘清洗烘干线I和培养基灌装冷冻接种线2;所述托盘清洗烘干线I包括第一传送带11、清洗仓12、吹水仓13及干燥仓14，所述第一传送带11依次穿过所述清洗仓12、所述吹水仓13及所述干燥仓14，所述清洗仓12设有若干排喷头121，所述喷头角度可调节，所述吹水仓内设有若干风刀，所述干燥仓14与所述吹水仓13紧密对接，所述干燥仓14内部设有若干发热管141;所述培养基灌装冷冻接种线2包括第二传送带21、自动灌装装置22、冷冻仓23及接种机24，所述自动灌装装置22、所述冷冻仓23及所述接种机24依次设于所述第二传送带21的传送方向上，所述自动灌装装置22包括灌装机221、搅拌罐222及超高温瞬时灭菌机223，所述灌装机221设于所述冷冻仓23的入口，所述超高温瞬时灭菌机223设于所述灌装机221及所述搅拌罐222之间，所述冷冻仓23内部依次设有高效过滤器231、风机232及冷凝器233，所述冷冻仓23内部两侧壁上还分别设有接水槽234，所述接种机24设有料斗241，所述料斗241设于所述第二传送带21上方。
[0020]作为实施例的优选方式，所述清洗仓设有3排喷头，每排喷头的喷射角度不同，所述清洗仓还包括可移动水箱121，所述可移动水箱设于所述清洗仓的一侧。
[0021]作为实施例的优选方式，所述吹水仓内上下各设有4个风刀。
[0022]作为实施例的优选方式，所述干燥仓14内部温度控制在80-150V。
[0023]作为实施例的优选方式，所述干燥仓的进口端及出口端的宽度略大于托盘的宽度，还包括布帘，两所述布帘分别设于所述干燥仓的进口端及所述干燥仓的出口端上。
[0024]作为实施例的优选方式，所述托盘清洗烘干线I还包括第一人工放盘区15及第一收盘工作台16，所述第一人工放盘区15设于所述清洗仓12的进口端，所述第一收盘工作台16设于所述干燥仓14的出口端。
[0025]作为实施例的优选方式，所述灌装机221上设有4个蠕动栗2211，所述蠕动栗设于所述冷冻仓23的进口端，所述灌装机221容量为50-500毫升，所述灌装机221设有PLC配合触摸屏人机界面。
[0026]作为实施例的优选方式，两所述冷冻仓23串联设置，所述冷冻仓23顶部设有送臭氧孔234及抽风口 235，所述冷冻仓的进口端及出口端的宽度略大于托盘的宽度，还包括挡板，两所述挡板以高低可调的方式分别设于所述冷冻仓的进口端及所述冷冻仓的出口端上。
[0027]作为实施例的优选方式，还包括冷冻机25，所述冷冻机25设于所述冷冻仓23外，且与所述冷凝器233连接。
[0028]作为实施例的优选方式，所述培养基灌装冷冻接种线2还包括第二人工放盘区26及第二收盘工作台27，所述第二人工放盘区26设于所述冷冻仓23的进口端，所述第二收盘工作台27设于所述接种机24的出口端。
[0029]
本生产线中使用的托盘为耐160-170°C高温的塑料盘，盘中装的培养基加热后类似于水剂，常温下类似于果冻状。本生产线所涉及到的清洗仓、干燥仓与冷冻仓的仓门可以在不工作期间封闭，工作时再打开，这样在不工作时封闭仓门来保持一个相对洁净的状态。整条生产线都是通过传送带将盘往前移动，每一段传送带安装一个急停开关，安装在比较显眼的地方，方便紧急情况时操作。
[0030]本条托盘托盘清洗烘干线的流程如下:
1、人工放盘:在第一人工放盘区，人工反扣已刮除培养基的托盘，不堆叠。
[0031 ] 2、清洗:在清洗仓，设置3排喷头，每排喷头的角度不同:一排喷头垂直，一排喷头向来盆方向倾斜，一排喷头向去盆方向倾斜，来保证全面清洗，喷头角度可调。
[0032]3、风干:在热风吹水仓内，上下各有4个风刀，以吹掉大颗粒的水珠。
[0033]4、烘干:在干燥仓，干燥仓与吹水仓紧密对接，干燥仓内的风在内部循环，温度可以达到80_150°C，两端留给盘的进出口刚好允许盘通过，并带布帘。
[0034]5、收盘:在第一收盘工作台，收盘平台带斜度；当盘堆叠到一定高度时，人工取走，拿去灭菌间灭菌。
[0035]本条培养基灌装冷冻接种线的流程如下:
1、人工放盘:在第二人工放盘区，正面放置灭菌后的托盘，不堆叠。
[0036]2、自动灌装:自动灌装装置设有4头蠕动栗的灌装机，灌装容量50-500毫升，程序控制为PLC配合触摸屏人机界面;另外配有2个1.5吨加热搅拌罐、I个I吨搅拌罐及2个超高温瞬时灭菌机，分别用于培养基的配置、储存及灭菌。
[0037]3、冷冻:设有2个冷东仓，冷冻仓的侧门可随意调节，两端留给盘的进出口刚好允许盘通过，两端门口加装挡板高低可调;冷冻仓中间装置2个孔，一个是直径为15cm的抽风口，用于抽走臭氧，一个是送入臭氧进行杀菌的直径为5cm的送臭氧孔;为了减少冷凝水，冷冻仓采用塑料板，冷凝器采用下方侧置;冷东仓两侧装有接冷水水槽，倾斜安装，尾部下方接软管排水，风速<0.4 m/s。配套有两台串接冷冻机，安装在冷冻仓外。
[0038]4、接种:设有一个双路接种机，如图4所示，所述接种机24包括料斗241、支架242、气动振动器243和气吹装置(图未示)，两相互并列的第二传送带21设于支架242下方，所述支架242—侧设有高度调节杆244，两料斗241分别以可滑动的方式设于支架241上，两气动振动器243分别设于两料斗241上，方便种子顺畅下落，两气吹装置(采用不锈钢方管开槽做风刀)分别设于支架242的一端;采用本接种机接的种子松软，大小lcm-5cm;传送带上方装有可调挡板245，便于物料均匀。
[0039]5、收盘:在第二收盘工作台，设有无动力滚筒的台子，便于打包，盘子打包好后转到培养间进行培养。
[0040]本公司进行了一系列的研发，通过在培养基中加入食品工业中常用的抑菌剂成功地建立了一套高效的开放培养体系，在十万级的洁净度条件下也不会发生污染问题。新建工厂的洁净度设定在万级，局部达到百级，使得该体系顺利地运作。本发明的生产线使得规模化培养植物细胞变得更高效、更容易，成本更低。本发明的生产线就是专门为固体培养技术实现工厂规模化而设立的。
[0041]本领域的普通技术人员能从本发明公开内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种规模化培养植物干细胞的生产线，其特征在于:包括托盘清洗烘干线和培养基灌装冷冻接种线;所述托盘清洗烘干线包括第一传送带、清洗仓、吹水仓及干燥仓，所述第一传送带依次穿过所述清洗仓、所述吹水仓及所述干燥仓，所述清洗仓设有若干排喷头，所述喷头角度可调节，所述吹水仓内设有若干风刀，所述干燥仓与所述吹水仓紧密对接，所述干燥仓内部设有若干发热管;所述培养基灌装冷冻接种线包括第二传送带、自动灌装装置、冷冻仓及接种机，所述自动灌装装置、所述冷冻仓及所述接种机依次设于所述第二传送带的传送方向上，所述自动灌装装置包括灌装机、搅拌罐及超高温瞬时灭菌机，所述灌装机设于所述冷冻仓的入口，所述超高温瞬时灭菌机设于所述灌装机及所述搅拌罐之间，所述冷冻仓内部依次设有高效过滤器、风机及冷凝器，所述冷冻仓内部两侧壁上还分别设有接水槽，所述接种机设有料斗，所述料斗设于所述第二传送带上方。2.如权利要求1所述的一种规模化培养植物干细胞的生产线，其特征在于:所述清洗仓设有3排喷头，每排喷头的喷射角度不同，所述清洗仓还包括可移动水箱，所述可移动水箱设于所述清洗仓的一侧。3.如权利要求1所述的一种规模化培养植物干细胞的生产线，其特征在于:所述吹水仓内上下各设有4个风刀。4.如权利要求1所述的一种规模化培养植物干细胞的生产线，其特征在于:所述干燥仓内部温度控制在80-150 °C。5.如权利要求1所述的一种规模化培养植物干细胞的生产线，其特征在于:所述干燥仓的进口端及出口端的宽度略大于托盘的宽度，还包括布帘，两所述布帘分别设于所述干燥仓的进口端及所述干燥仓的出口端上。6.如权利要求1所述的一种规模化培养植物干细胞的生产线，其特征在于:所述托盘清洗烘干线还包括第一人工放盘区及第一收盘工作台，所述第一人工放盘区设于所述清洗仓的进口端，所述第一收盘工作台设于所述干燥仓的出口端。7.如权利要求1所述的一种规模化培养植物干细胞的生产线，其特征在于:所述灌装机上设有4个蠕动栗，所述蠕动栗设于所述冷冻仓的进口端，所述灌装机容量为50-500毫升，所述灌装机设有PLC配合触摸屏人机界面。8.如权利要求1所述的一种规模化培养植物干细胞的生产线，其特征在于:两所述冷冻仓串联设置，所述冷冻仓顶部设有送臭氧孔及抽风口，所述冷冻仓的进口端及出口端的宽度略大于托盘的宽度，还包括挡板，两所述挡板以高低可调的方式分别设于所述冷冻仓的进口端及所述冷冻仓的出口端上。9.如权利要求1所述的一种规模化培养植物干细胞的生产线，其特征在于:还包括冷冻机，所述冷冻机设于所述冷冻仓外，且与所述冷凝器连接。10.如权利要求1所述的一种规模化培养植物干细胞的生产线，其特征在于:所述培养基灌装冷冻接种线还包括第二人工放盘区及第二收盘工作台，所述第二人工放盘区设于所述冷冻仓的进口端，所述第二收盘工作台设于所述接种机的出口端。
【文档编号】C12M1/00GK106047704SQ201610381074
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月1日
【发明人】黄涛, 吴天墅
【申请人】厦门鹭港兆康生物科技有限公司