一种用于制备细胞培养基的针磨的制作方法

本实用新型属于碾磨机，更具体的，涉及一种用于制备细胞培养基的针磨。

背景技术：

生物医药领域是国内外增长最快的产业之一，哺乳动物细胞表达系统成为抗体药等生物制药的主流表达系统，CHO、NS0等哺乳动物细胞在蛋白表达上的应用十分广泛，目前在一些大型生物制药厂哺乳动物细胞的培养规模已经达到千升、万升级。

生物医药领域使用的哺乳动物细胞是离体培养的细胞，细胞培养基是离体细胞生存和增殖的环境，由多种氨基酸、糖、维生素、微量元素和蛋白质等成分组成。细胞培养基生产过程的一个必要环节是物料粉碎，传统上大多使用球磨机。然而球磨机体积庞大、产能低，不能满足大规模生产的需求。针磨机由相邻表面上具有垂直针棒的两个水平钢盘组成，一个盘（静盘）固定不动，而另一个盘（动盘）作高速旋转，物料从上盘的中央加入，在离心力作用下被抛向外边而发生撞击、粉碎。针磨具有体积小、产能高的优点，更适于规模化连续生产。

经针磨粉碎的细胞培养基粉末要先用筛网去除大颗粒的未完全粉碎的物料，为节约起见这些物料可以回收后重新投入针磨机内进行二次粉碎。目前在生产中的做法是过筛和回磨二次粉碎分两步进行，比较浪费时间和人力。如果能在头次粉碎过程中自动过筛和回收大颗粒物料二次粉碎，则将提高生产效率、节约时间和人力。

技术实现要素：

针对经针磨粉碎后的细胞培养基过筛、回收和二次粉碎的需求，本实用新型提供了一种全自动完成这一过程的针磨，技术方案如下：

一种用于制备细胞培养基的针磨，由外壳（1）、进料口（2）、静盘（3）、动盘（4）、出料口（5）、电机（6）和传动系统（7）组成，静盘上有静针（8），动盘上有动针（9），静盘与动盘之间的空间构成磨料仓（10），其特征在于，针磨设有连接磨料仓与出料口的循环管道（12），循环管道的上端开口于磨料仓，下端开口于出料口侧面；在出料口处有控制出料颗粒的大小的筛网（11），筛网呈水平放置，优选的，筛网孔径为80-100微米。

通过以上循环管道和筛网的设置，能够利用针磨转动自发产生的气流对筛网上方的大颗粒物料进行回收和循环。

优选的，所述的针磨还设有可以控制出料口和循环管道下端开口开通或关闭的阀门（13）。

优选的，所述的阀门由阀门控制系统控制其位置，从而实现对出料口或循环管道下端开口的开通或关闭的控制；阀门控制系统包括阀门控制电机（14）和相连的阀门传动系统（15）。

优选的，所述的筛网上安装有筛网感应系统，包括可以感应筛网上方积聚的物料量的探测头（16），以及与探测头相连的检测计（17）。

优选的，所述的探测头是电阻感应装置，所述的检测计是电阻计。此外，所述的探测头和检测计也可以是重力感应装置和电子秤。

优选的，所述的阀门控制电机和检测计均通过导线或数据线与控制器（18）和计算机（19）相连，能够根据检测计的所检测到的筛网上方积聚的物料量控制阀门开通或关闭出料口或循环管道下端开口。

通过以上阀门、阀门控制系统、筛网感应系统的设置，能够更好的控制大颗粒物料回收的效率。

本实用新型利用了针磨转动自发产生的气流对筛网上方的大颗粒物料进行回收和循环，设计独特，有益效果是，与传统的针磨相比，本实用新型在物料粉碎过程中自动完成过筛和物料回收循环利用，节约时间和人力，生产效率更高。

附图说明

图1：一种用于制备细胞培养基的针磨的纵剖图；

图2：一种用于制备细胞培养基的针磨（出料口开通状态）的纵剖图；

图3：一种用于制备细胞培养基的针磨（出料口关闭状态）的纵剖图；

图4：一种用于制备细胞培养基的针磨的气流方向图；

图5：一种用于制备细胞培养基的针磨（出料口开通状态）的气流方向图；

图6：一种用于制备细胞培养基的针磨（出料口关闭状态）的气流方向图；

图7：阀门控制系统和筛网感应系统与控制器、计算机的连接示意图。

具体实施方式

实施例1、一种用于制备细胞培养基的针磨

一种用于制备细胞培养基的针磨（图1），由外壳（1）、进料口（2）、静盘（3）、动盘（4）、出料口（5）、电机（6）和传动系统（7）组成，静盘上有静针（8），动盘上有动针（9），静盘与动盘之间的空间构成磨料仓（10），针磨设有连接磨料仓与出料口的循环管道（12），循环管道的上端开口于磨料仓，下端开口于出料口侧面；在出料口处有一个控制出料颗粒的大小的筛网（11），筛网的孔径为90微米。

该针磨的使用方法是：

接通电机的电源，使针磨转动，投入细胞培养基的物料，磨碎的物料中，粒径小于90微米的颗粒通过筛网从出料口中落入收集容器中，粒径大于90微米的颗粒不能通过筛网，被气流带入循环管道，并在气流驱动下沿管道运行（图4），最后回到磨料仓进行二次粉碎。

实施例2、一种用于制备细胞培养基的针磨

一种用于制备细胞培养基的针磨（图2、图3），由外壳（1）、进料口（2）、静盘（3）、动盘（4）、出料口（5）、电机（6）和传动系统（7）组成，静盘上有静针（8），动盘上有动针（9），静盘与动盘之间的空间构成磨料仓（10），针磨设有连接磨料仓与出料口的循环管道（12），循环管道的上端开口于磨料仓，下端开口于出料口侧面；在出料口处有一个控制出料颗粒的大小的筛网（11）；还有可以控制出料口和循环管道下端开口开通或关闭的阀门（13）。

所述的筛网的孔径为90微米。

所述的阀门由阀门控制系统控制其位置，从而实现对出料口或循环管道下端开口的开通或关闭的控制；阀门控制系统包括阀门控制电机（14）和相连的阀门传动系统（15）。

所述的筛网上安装有筛网感应系统，包括可以感应筛网上方积聚的物料量的探测头（16），以及与探测头相连的检测计（17）；所述的探测头是电阻感应装置，所述的检测计是电阻计。

所述的阀门控制电机和检测计均通过导线或数据线与控制器（18）和计算机（19）相连（图7），能够根据检测计的所检测到的筛网上方积聚的物料量控制阀门开通或关闭出料口或循环管道下端开口。

该针磨的使用方法是：

接通电机的电源，使针磨转动，阀门初始位置在出料口开通、循环管道下端开口关闭的状态，投入细胞培养基的物料，磨碎的物料中，粒径小于90微米的颗粒通过筛网从出料口中落入收集容器中（图5），粒径大于90微米的颗粒积聚在筛网上方；

颗粒的积聚会导致电阻感应装置的电阻变化，检测计将检测到的数据传送给控制器和计算机，当数据超过计算机软件设定的阈值时，计算机和控制器驱动阀门控制电机暂时改变阀门位置，使出料口关闭、循环管道下端开口开通，针磨内的气流驱动筛网上方的大颗粒进入循环管道并沿管道运行（图6），最后回到磨料仓进行二次粉碎；

筛网上方的颗粒减少后电阻变化并传递给控制器和计算机，计算机和控制器驱动阀门控制电机恢复阀门位置，使出料口开通、循环管道下端开口关闭，继续进行粉碎、出料的过程。