一种圆盘式生物反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于生物技术领域，特别是涉及一种用于生物细胞悬浮培养的生物反应器。
【背景技术】
[0002]利用植物细胞、动物细胞、酵母和微藻等生物细胞进行悬浮培养，可以快速获得大量蛋白质、多糖、脂类、维生素、色素等高价值活性物质，广泛应用于食品、化妆品、药品、饲料、生物能源和生物材料等领域。近几十年来，生物细胞悬浮培养研究成为全球热点，世界各国都投入大量资金用于生物细胞悬浮培养获取代谢产物的研究。高效研发生物细胞悬浮培养代谢产品需要有一个高效的生物反应器。
[0003]按形状分类，研究常用的生物反应器有平板式(参见公开号为CN102864070A的中国专利申请)、椭球式(参见公开号为CN102250756B的中国专利申请)、管道式(参见公开号为CN203625378 U的中国专利申请)、跑道式(参见公开号为CN202246641U的中国专利申请)和挂袋式(参见公开号为CN1718720A、CN102071133A和CN102220242A的中国专利申请)等。这些反应器能够一定程度上有效控制环境条件，减少能量耗损。但是存在悬浮细胞液混合不均匀，易出现死角，不利于建立悬浮细胞生长模型等缺陷。法国科学家Jeremy PROVOST(2006)提出了圆盘搅拌式生物细胞培养装置，提高了悬浮细胞液的混合，但是该反应器需要机械搅拌提供动力，复杂且耗费能量。同时，该装置不能耐受高温高压，易被杂菌污染，不利于悬浮细胞长时间连续培养。
[0004]因此，对于掌握悬浮细胞生长规律、高效研发悬浮细胞代谢产品，有必要设计一种循环彻底、无菌可控、建模方便的生物反应器。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种简单节能的悬浮细胞培养生物反应器，使悬浮细胞液循环彻底、不留死角，可以连续培养，方便建立生长、代谢模型。
[0006]本实用新型的技术方案如下:一种圆盘式生物反应器，所述反应器包括空心圆盘体、圆盘进气口、圆盘出口和圆盘出口盖，所述圆盘进气口在所述空心圆盘体底部一侧，所述圆盘出口在所述空心圆盘体顶部，所述圆盘出口盖与所述圆盘出口相连，所述圆盘出口盖设置有出气连接口，所述空心圆盘体用于细胞悬浮培养，气体通过所述圆盘进气口进入所述空心圆盘体在悬浮细胞液中上升，悬浮细胞在所述空心圆盘体气流进气口一侧因气升力作用上升，悬浮细胞在所述空心圆盘体另一侧因重力作用下降，所述圆盘式生物反应器通过气升力与重力的双重作用实现悬浮细胞液循环。
[0007]较优地，所述圆盘出口盖上安装设置连接口，包括悬浮细胞接种连接口、营养液加入连接口、悬浮细胞液收获连接口和监测探头连接口。
[0008]较优地，在所述圆盘式生物反应器外围设置水浴缸体，所述空心圆盘体被所述水浴缸体包围，所述水浴缸体包括进水口和出水口，所述进水口和出水口之间连接循环水管，设置循环水栗和加热或制冷装置。
[0009]较优地，所述圆盘进气口连接设置气体混合装置和气体流速控制装置。
[0010]与现有技术相比，本实用新型提出了一种新型的悬浮细胞培养生物反应器，具体而言，该反应器具有以下优点:(1)悬浮细胞液在气升力与重力的双重作用下进行循环，简单节能；(2)通过空心圆盘设计，悬浮细胞液循环混合彻底，不留死角；(3)光源可以垂直照射空心圆盘体，便于研究光在悬浮细胞液中的吸收和建立悬浮细胞光响应模型；(4)可以实现多面光照，增加光照比表面积，提高悬浮细胞密度；(5)可以改变所述圆盘出口盖上的连接口设置，灵活性高；(6)便于采用耐受高温高压材料，有利于无杂菌长时间连续培养。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型圆盘式生物反应器结构示意图。
[0012]图2为本实用新型圆盘式生物反应器循环原理示意图。
[0013]图中1.水浴缸体，2.空心圆盘体，3.进水口，4.出气连接口，5.营养液加入连接口，6.监测探头，7.圆盘进气口，8.出水口，9.圆盘出口，10.圆盘出口盖，11.悬浮细胞液收获连接口，12.悬浮细胞接种连接口。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0015]参见图1，一种较优的圆盘式生物反应器，所述反应器采用耐受高温高压材质，其组成包括水浴缸体(1)、空心圆盘体(2)、圆盘进气口(7)、圆盘出口(9)、圆盘出口盖(10)，所述水浴缸体(1)包括进水口( 3 )和出水口( 8 )，所述圆盘出口盖(10 )设置有出气连接口( 4)、营养液加入连接口(5)、悬浮细胞液收获连接口(11)，悬浮细胞接种连接口(12)和监测探头(6 )。所述空心圆盘体(2 )被所述水浴缸体(1)包围，所述圆盘进气口( 7 )在所述空心圆盘体
(2)底部一侧，所述圆盘出口(9)在所述空心圆盘体(2)顶部，所述圆盘出口盖(10)与所述圆盘出口(9)相连。所述空心圆盘体(2)用于细胞悬浮培养。所述进水口(3)和出水口(8)之间可以连接循环水管、设置循环水栗和加热或制冷装置，从而控制反应器温度。所述圆盘进气口(7)可以连接设置气体混合装置和气体流速控制装置，从而控制通入反应器的气体组成和流速。
[0016]参见图2，气体通过所述圆盘进气口( 7)进入所述空心圆盘体(2)在悬浮细胞液中上升，从所述圆盘出口盖(10)上的出气连接口(4)排出。悬浮细胞在所述空心圆盘体(2)气流一侧因气升力作用上升，悬浮细胞在所述空心圆盘体(2)没有气流一侧因重力作用下降，所述圆盘式生物反应器通过气升力与重力的双重作用实现悬浮细胞液循环。
【主权项】
1.一种圆盘式生物反应器，其特征是:包括空心圆盘体、圆盘进气口、圆盘出口和圆盘出口盖，所述圆盘进气口在所述空心圆盘体底部一侧，所述圆盘出口在所述空心圆盘体顶部，所述圆盘出口盖与所述圆盘出口相连，所述圆盘出口盖设置有出气连接口。2.如权利要求1所述的圆盘式生物反应器，其特征是:所述圆盘出口盖上安装设置连接口，包括悬浮细胞接种连接口、营养液加入连接口、悬浮细胞液收获连接口和监测探头连接□ ο3.如权利要求1所述的圆盘式生物反应器，其特征是:在所述圆盘式生物反应器外围设置水浴缸体，所述空心圆盘体被所述水浴缸体包围，所述水浴缸体包括进水口和出水口，所述进水口和出水口之间连接循环水管，设置循环水栗和加热或制冷装置。4.如权利要求1所述的圆盘式生物反应器，其特征是:所述圆盘进气口设置气体混合装置和气体流速控制装置。
【专利摘要】本实用新型是一种用于生物细胞悬浮培养的圆盘式生物反应器，包括空心圆盘体、圆盘进气口、圆盘出口、圆盘出口盖。圆盘进气口在空心圆盘体底部一侧，圆盘出口在空心圆盘体顶部，圆盘出口盖与圆盘出口相连，圆盘出口盖设置有出气连接口和其他连接口。空心圆盘体用于细胞悬浮培养，气体通过圆盘进气口进入空心圆盘体在悬浮细胞液中上升，悬浮细胞在空心圆盘体进气口一侧因气升力作用上升，在另一侧因重力作用下降，通过气升力与重力的双重作用实现悬浮细胞液循环，简单节能，悬浮细胞液循环彻底，不留死角。该反应器灵活性高，有利于无杂菌长时间连续培养。
【IPC分类】C12M1/04, C12M3/02, C12M1/36
【公开号】CN205133628
【申请号】CN201520814153
【发明人】金剑, 康文丽
【申请人】金剑
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年10月22日