专利名称：一种生物发酵罐的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物细胞培养设备领域，尤其涉及一种发酵罐。
背景技术：
发酵是生物工程中的重要环节，发酵设备是生物工程配套设备的重要设备。发酵 设备给工程菌或工程细胞提供最佳的生长繁殖条件，包括温度、酸碱度、搅拌速度和溶解氧 含量等外部条件，使工程菌或工程细胞生长繁殖后，以包含体或上清液的形式最大量地产 出人们需要的各种生化物质。目前在基因工程领域内的细菌发酵或细胞培养的发酵罐，包含罐体、控制部分，而 控制部分可分为加热控制单元、PH值控制单元、溶解氧含量控制单元和搅拌速度控制单元。 控制部分通过控制上述部分以控制发酵液的温度、PH值、溶解氧含量和搅拌速度，以给工程 菌或工程细胞的生长繁殖提供其所需的外部条件。发酵罐对发酵效果的影响很大。由于动物细胞无细胞壁，对剪切力敏感，因而无法 靠提高搅拌转速来增加接触概率。通常的操作方式是在贴壁期采用低搅拌转速，时搅时 停；数小时后，待细胞附着于微载体表面时，维持设定的低转速，进入培养阶段。微载体培养 的搅拌非常慢，最大速度75r/min。现有发酵罐的搅拌单元一般位于发酵罐的底部，体积较大，需要产生的较大剪切 力才能使发酵罐内营养物质均勻，对罐体内培养的细胞有不利的影响。
实用新型内容本实用新型针对现有技术的上述不足，提供一种结构简单、产生剪切力小的发酵罐。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种发酵罐，包含罐体1，罐体1中设置桨叶式搅拌器3，见附图1。优选的，所述桨叶式搅拌器3位于罐体1高度的1/3-1/2。更优选的，所述桨叶式搅拌器3的桨叶回转直径与罐体内径之比为1 2。更优选的，所述桨叶式搅拌器3的桨叶与搅拌轴2的角度为30° -45°。发酵罐主要由罐体和控制部分组成，罐体上部设有可插置温度传感器、pH探头和 溶氧电极的插口，控制部分分为加热单元、PH值控制单元、溶解氧含量控制单元和搅拌速度 控制单元。在细胞培养过程中，使用者可选择不同规格的搅拌桨在不同的培养条件下使用。 优选地，搅拌桨工作状态的转速范围为30-200rpm。本实用新型所述发酵罐不但可以减小搅拌器的体积，搅拌效果均勻，且产生的剪 切力小，有利于细胞的培养。
图1是本实用新型所述发酵罐罐体的剖面图；[0015]附图标记说明I-罐体；2-搅拌轴；3-桨叶式搅拌器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。图1为本实用新型发酵罐罐体的剖视图。发酵罐主要由罐体和控制部分组成，如图1所示，本实用新型发酵罐罐体1内设置 搅拌轴2和搅拌浆3，罐体上部还设有可插置温度传感器、pH探头和溶氧电极的插口，控制 部分分为加热单元、PH值控制单元、溶解氧含量控制单元和搅拌速度控制单元，分别控制发 酵液的温度、PH值、溶解氧含量和搅拌速度。与现有技术相比，本实用新型所述发酵罐的设计减小了搅拌装置的体积，使搅拌 效果更加均勻，产生剪切力小。实施例1 利用本实用新型所述发酵罐进行Marcl45细胞培养细胞=Marc145 细胞载体片状纤维载体(40g/L)培养基Marcl45细胞生物反应器专用培养基(MD900)血清小牛血清(8%)方法称取300g片状纤维载体(聚乙烯无纺布，圆形，直径1.5mm，厚度为0.2mm)，用 常规方法洗涤，放入本实用新型所述生物反应器的罐体中，桨叶式搅拌器位于罐体高度的 1/3，其桨叶回转直径与罐体内径之比为1 2，桨叶与搅拌轴的角度为30°。原位高压灭 菌，降温后，用MD900培养基洗涤片状纤维载体，备用。取生长良好的Marcl45细胞，制备为细胞悬液，按合适比例接种反应器中。开启反 应器，设定适合的温度、PH、搅拌速度、氧含量等培养参数，进行反应器培养条件自动控制。反应器培养1-2天后，开启补液泵，向反应器中补加新鲜的培养基，并开启称重自 动控制，以一倍的容积进行灌流培养。每天取反应器中片状纤维载体，用显微镜进行观察，并用结晶紫染液进行细胞计 数。Marcl45细胞接种反应器中，细胞很快贴壁伸展；培养1天后细胞形态饱满、生长 良好，每个微载体上平均生长10-15个细胞；培养第2天后细胞形态更加立体，轮廓清晰， 细胞数量明显增加，少量片状纤维载体上细胞几乎长满；培养第3天后，片状纤维载体上细 胞基本长满，细胞形态健康；培养第4天后，片状纤维载体上细胞更加致密，细胞密度达到 IOXlO6个/ml以上；继续培养至第10天，片状纤维载体上细胞依然良好，没有明显细胞脱 落现象。实施例2 利用本实用新型所述发酵罐进行Vero细胞培养称取300g片状纤维载体(聚乙烯无纺布，圆形，直径6mm，厚度为0. 5mm)，用常规 方法洗涤，放入本实用新型所述生物反应器的罐体中，桨叶式搅拌器位于罐体高度的1/2，其桨叶回转直径与罐体内径之比为1 2，桨叶与搅拌轴的角度为45°，原位高压灭菌，降 温后，用MD900培养基洗涤片状纤维载体，备用。取生长良好的Vero细胞，制备为细胞悬液，按合适比例接种反应器中。开启反应 器，设定适合的温度、PH、搅拌速度、氧含量等培养参数，进行反应器培养条件自动控制。片 状纤维载体浓度为40g/l。反应器培养1-2天后，开启补液泵，向反应器中补加新鲜的培养基，以一倍的容 积，进行灌流培养。每天取反应器中片状纤维载体，用显微镜进行观察，并用结晶紫染液进行细胞计 数。Vero细胞接种反应器中，细胞很快贴壁伸展；培养1天后细胞形态饱满、生长良 好，每个微载体上平均生长10-15个细胞；培养第2天后细胞形态更加立体，轮廓清晰，细 胞数量明显增加，少量片状纤维载体上细胞几乎长满；培养第3天后，片状纤维载体上细 胞基本长满，细胞形态健康；培养第4天后，片状纤维载体上细胞更加致密，细胞密度达到 15X106个/ml以上；继续培养至第10天，片状纤维载体上细胞依然良好，没有明显细胞脱 落现象。实施例3 利用本实用新型所述发酵罐进行293细胞培养称取300g片状纤维载体(聚乙烯无纺布，圆形，直径6mm，厚度为0. 5mm)，用常规 方法洗涤，放入本实用新型所述生物反应器的罐体中，桨叶式搅拌器位于罐体高度的2/5， 其桨叶回转直径与罐体内径之比为1 2，桨叶与搅拌轴的角度为40°，原位高压灭菌，降 温后，用MD900培养基洗涤片状纤维载体，备用。取生长良好的293细胞，制备为细胞悬液，按合适比例接种反应器中。开启反应 器，设定适合的温度、PH、搅拌速度、氧含量等培养参数，进行反应器培养条件自动控制。反应器培养1-2天后，开启补液泵，向反应器中补加新鲜培养基，并开启称重自动 控制，一倍的容积进行灌流培养。每天取反应器中片状纤维载体，用显微镜进行观察，并用结晶紫染液进行细胞计 数。293细胞接种与反应器中，细胞很快贴壁伸展；培养1天后细胞形态饱满、生长良 好，每个微载体上平均生长10-15个细胞；培养第2天后细胞形态更加立体，轮廓清晰，细 胞数量明显增加，少量片状纤维载体上细胞几乎长满；培养第3天后，片状纤维载体上细 胞基本长满，细胞形态健康；培养第4天后，片状纤维载体上细胞更加致密，细胞密度达到 20X 106个/ml以上；继续培养至第10天，片状纤维载体上细胞依然良好，没有明显细胞脱 落现象。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种发酵罐，包含罐体(1)，其特征在于罐体(1)中设置桨叶式搅拌器(3)。
2.如权利要求1所述的发酵罐，其特征在于所述桨叶式搅拌器(3)位于罐体(1)高 度的 1/3-1/2。
3.如权利要求1所述的发酵罐，其特征在于所述桨叶式搅拌器(3)的桨叶回转直径 与罐体内径之比为1 2。
4.如权利要求1-3任一项所述的发酵罐，其特征在于所述桨叶式搅拌器(3)的桨叶 与搅拌轴(2)的角度为30° -45°。
专利摘要本实用新型涉及生物细胞培养设备领域，具体公开一种发酵罐，包含罐体(1)，罐体(1)中设置桨叶式搅拌器(3)，所述桨叶式搅拌器(3)位于罐体高度的1/3-1/2，其桨叶回转直径与罐体内径之比为1∶2，与搅拌轴(2)的角度为30°-45°。本实用新型所述发酵罐结构简单，产生剪切力小，具有广泛的工业应用前景。
文档编号C12M1/02GK201648375SQ20092028670
公开日2010年11月24日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者郑振彬, 陈光南 申请人:上海日泰医药设备工程有限公司