专利名称：一种细胞反应器及其提升式搅拌器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物技术领域，尤其涉及一种用于细胞反应器的提升式搅拌器。此外，本实用新型还涉及一种包括上述提升式搅拌器的细胞反应器。
背景技术：
哺乳动物的细胞培养指的是在细胞的体外条件下，用培养液维持细胞生长与增殖的技术。细胞反应器通常包括培养罐、通气管和提升式搅拌器。培养罐中盛放培养液和细胞，为细胞提供生长环境，通气管用于向培养罐中输送气体，细胞在培养过程中吸取培养液和气体中的氧分，以供自身生长的需要。提升式搅拌器用于对培养罐中的培养液进行搅拌，以保证细胞和添加的培养液分布均匀。现有技术中，提升式搅拌器通常包括搅拌轴，连接于搅拌轴下方的提升管，以及设于提升管外周的单层设置的排放管。将培养液添加至培养罐中后，驱动提升式搅拌器使其 搅拌轴转动，提升管底部的培养液被吸收至提升管内部并向上运动，然后通过设于提升管外周的排放管流出，从而实现培养罐中的培养液的均匀搅拌。随着细胞培养技术的发展，细胞培养过程中逐渐采用一种“批式流加”的培养方式，即分为几个时间段逐渐向培养罐中加注培养液。例如，开始时，仅向培养罐中添加较少的培养液(例如1/4至1/3容积)；隔一段时间后(例如I天至2天)，再添加一定的溶液量......如此进行，直到加满培养罐的总工作容积。如此一来，如果仍然采用上述单层设置的提升式搅拌器，在搅拌过程中无法将容量较少的培养液搅拌均匀，因此上述单层设置的提升式搅拌器无法满足“批式流加”的生产工艺。有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有提升式搅拌器的结构进行进一步优化设计，使其能够满足“批式流加”的培养方式，将培养罐中的培养液搅拌均匀。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题为提供一种用于细胞反应器的提升式搅拌器，该提升式搅拌器能够满足“批式流加”的细胞培养方法，将培养罐中培养液搅拌均匀。本实用新型要解决的另一个技术问题为提供一种包括上述提升式搅拌器的细胞反应器。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于细胞反应器的提升式搅拌器，包括搅拌轴和提升管，所述提升管连接于所述搅拌轴下方；所述提升管的外周设有至少两个排放管层，至少两个所述排放管层沿所述提升管的轴向设置，且每个排放管层设有至少一个排放管。优选地，所述排放管层的数目为三个，三个所述排放管层沿所述提升管的轴向均匀设置。优选地，每个所述排放管层包括三个排放管，三个所述排放管对称设于所述提升管的外周。[0011]优选地，每个所述排放管的轴线垂直于提升管的轴线。优选地，每个所述排放管的外端面相对所述排放管的轴线倾斜设置，且沿所述提升管的旋转方向，所述排放管的长度由长变短。优选地，所述排放管的外端面与所述排放管的轴线所呈的夹角为60度。本实用新型提供一种用于细胞反应器的提升式搅拌器，其提升管的外周设有至少两个排放管层，至少两个排放管层沿提升管的轴向设置，且每个排放管层设有至少一个排放管。具体的方案中，上述排放管层的数目可以为三个，三个所述排放管层沿所述提升管的轴向均匀设置。下面以这种结构的提升式搅拌器为例，具体介绍上述提升式搅拌器的工作过程。采用这种结构，在“批式流加”的培养方式中，当添加培养液的液面位于I平面位置处时，启动提升式搅拌器使得搅拌轴转动，这时提升管底部的排放管层起作用，使得培养液在旋转过程中进入提升管内部并向上运动，然后流入设于提升管底部的排放管层的各个 排放管，再从各个排放管的外端流出。当第二次添加培养液的液面位于II平面位置时，启动提升式搅拌器使得搅拌轴转动，这时提升管底部和中部的两个排放管层起作用使得培养液在旋转过程中进入提升管内部并向上运动，然后分别流入设于提升管底部和中部的两个排放管层的各个排放管，再从各个排放管的外端流出。当第三次添加培养液的液面位于III平面位置时，启动提升式搅拌器使得搅拌轴转动，这时提升管底部、中部和顶部的三个排放管层同时起作用，使得培养液在旋转过程中进入提升管内部并向上运动，然后分别流入设于提升管底部、中部和顶部的三个排放管层的各个排放管，再从各个排放管的外端流出。由此可见，采用上述结构的提升式搅拌器能够满足不同容量的搅拌要求，使得不同容量的培养液均能够较为均匀地循环流动，充分混合，因此，上述提升式搅拌器满足了“批式流加”的细胞培养方法，将培养罐中培养液搅拌均匀。本实用新型还提供一种细胞反应器，包括培养罐；还包括如上所述的提升式搅拌器，所述提升式搅拌器安装于所述培养罐中。由于上述提升式搅拌器具有上述技术效果，因此，包括该提升式搅拌器的细胞反应器也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。
图I为本实用新型所提供提升式搅拌器的一种具体实施方式
的结构示意图；图2为图I中的排放管层的俯视图。其中，图I至图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为搅拌轴I ;提升管2 ;排放管层3 ;排放管31 ;外端面311。
具体实施方式
本实用新型的核心为提供一种用于细胞反应器的提升式搅拌器，该提升式搅拌器能够满足“批式流加”的细胞培养方法，将培养罐中培养液搅拌均匀。本实用新型的另一个核心为提供一种包括上述提升式搅拌器的细胞反应器。为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。[0025]请参考图I和图2，图I为本实用新型所提供提升式搅拌器的一种具体实施方式
的结构示意图；图2为图I中的排放管层的俯视图。在一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的用于细胞反应器的提升式搅拌器包括搅拌轴I、提升管2和至少两个排放管层3。搅拌轴I是提升式搅拌器的转动轴，其通常与提升式搅拌器的动力装置连接；提升管2通常为空心管道，其连接于搅拌轴I的下方；至少两个排放管层3设于提升管2的外周，并沿提升管2的轴向设置，每个排放管层3设有至少一个排放管31。具体的方案中，如图I所示，上述排放管层3的数目可以为三个，三个所述排放管层3沿所述提升管2的轴向均匀设置。下面以这种结构的提升式搅拌器为例，具体介绍上述提升式搅拌器的工作过程。采用这种结构，如图I所示，在“批式流加”的培养方式中，当添加培养液的液面位于I平面位置处时，启动提升式搅拌器使得搅拌轴I转动，此时设于提升管2底部的排放管层3起作用，使得培养液在旋转过程中进入提升管2内部并向上运动，然后流入设于提升管 2底部的排放管层3的各个排放管31，再从各个排放管31的外端流出。当第二次添加培养液的液面位于II平面位置时，启动提升式搅拌器使得搅拌轴I转动，此时设于提升管2底部和中部的两个排放管层3起作用，使得培养液在旋转过程中进入提升管2内部并向上运动，然后分别流入设于提升管2底部和中部的两个排放管层3的各个排放管31，再从各个排放管31的外端流出。当第三次添加培养液的液面位于III平面位置时，启动提升式搅拌器使得搅拌轴I转动，此时设于提升管2底部、中部和顶部的三个排放管层3均起作用，使得培养液在旋转过程中进入提升管2内部并向上运动，然后分别流入设于提升管2底部、中部和顶部的三个排放管层3的各个排放管31，再从各个排放管31的外端流出。由此可见，采用上述结构的提升式搅拌器能够满足不同容量的搅拌要求，使得不同容量的培养液均能够较为均匀地循环流动，充分混合，因此，上述提升式搅拌器满足了“批式流加”的细胞培养方法，将培养罐中培养液搅拌均匀。需要说明的是，上述提升式搅拌器并不仅限于包括三个排放管层3的结构，还可以将其设置为包括四个排放管层3或者两个排放管层3的提升式搅拌器，用户可以根据“批式流加”的不同批次自行选择。当然，上述具体实施方式
并未具体限定每个排放管层3包括的排放管31的数目，凡是在提升管2的轴向设置至少两个排放管层3的提升式搅拌器均应当属于本实用新型的保护范围内。此外，本文中出现的方位词“外”指的是图2中在提升管2的横截面，由提升管2的圆心指向其周壁方向；“内”指的是图2中在提升管2的横截面，由提升管2的周壁指向其圆心的方向；应当理解，这些方位词是以附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。在另一种具体实施方式
中，上述每个排放管层3包括三个排放管31，三个所述排放管31对称设于所述提升管2的外周。这样，在搅拌过程中，位于同一个排放管层3的三个排放管31受力平衡，产生的阻力较小，并且能够产生较大的横向搅拌力，能够保证将培养液搅拌均匀。此外，采用每个排放管层3包括三个排放管31的结构，也使得提升式搅拌器的生产成本较低。当然，上述每个排放管层3也可以设置其他数目的排放管31，例如还可以包括四个排放管、六个排放管等。进一步的方案中，上述每个排放管31的轴线可以垂直于提升管2的轴线。采用这种结构，当排放管31在搅拌轴I的带动下绕提升管2的轴线转动时，排放管31在竖直方向受到的冲击和剪切力较小，减小了搅拌阻力，更有利于将培养液搅拌均匀。更具体的方案中，上述每个排放管31的外端面311相对排放管31的轴线倾斜设置，且沿提升管2的旋转方向，排放管31的长度由长变短。采用这种结构，如图2所示，在搅拌过程中，使得在排放管31在绕提升管2的轴线旋转的过程中受的剪切力进一步减小，即减小了排放管31在水平面内的冲击，更有利于将培养液搅拌均匀。
优选地，上述排放管31的外端面311与所述排放管31的轴线所呈的夹角可以为60度，这种角度是适合于上述三个对称设置的排放管31的结构，使得三个对称设置的排放管31的受力平衡，进一步增加提升式搅拌器的工作稳定性。当然，上述排放管31的外端面311与排放管31的轴线之间的夹角也可以采用其他角度。此外，本实用新型还提供一种细胞反应器，包括培养罐，还包括如上所述的提升式搅拌器，所述提升式搅拌器安装于所述培养罐中。由于上述提升式搅拌器具有上述技术效果，因此，包括该提升式搅拌器的细胞反应器也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。以上对本实用新型所提供的一种细胞反应器及其提升式搅拌器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种用于细胞反应器的提升式搅拌器，包括搅拌轴(I)和提升管(2)，所述提升管(2)连接于所述搅拌轴(I)下方；其特征在于，所述提升管(2)的外周设有至少两个排放管层(3)，至少两个所述排放管层(3)沿所述提升管(2)的轴向设置，且每个排放管层(3)设有至少一个排放管(31)。
2.根据权利要求I所述的用于细胞反应器的提升式搅拌器，其特征在于，所述排放管层(3)的数目为三个，三个所述排放管层(3)沿所述提升管(2)的轴向均匀设置。
3.根据权利要求2所述的用于细胞反应器的提升式搅拌器，其特征在于，每个所述排放管层(3)包括三个排放管(31)，三个所述排放管(31)对称分布于所述提升管(2)的外周。
4.根据权利要求3所述的用于细胞反应器的提升式搅拌器，其特征在于，每个所述排放管(31)的轴线垂直于所述提升管(2)的轴线。
5.根据权利要求4所述的用于细胞反应器的提升式搅拌器，其特征在于，每个所述排放管(31)的外端面(311)相对所述排放管(31)的轴线倾斜设置，且沿所述提升管(2)的旋转方向，所述排放管(31)的长度由长变短。
6.根据权利要求5所述的用于细胞反应器的提升式搅拌器，其特征在于，所述排放管(31)的外端面(311)与所述排放管(31)的轴线所呈的夹角为60度。
7.—种细胞反应器,包括培养罐；其特征在于，还包括如权利要求1-6任一项所述的提升式搅拌器，所述提升式搅拌器安装于所述培养罐中。
专利摘要本实用新型公开了一种用于细胞反应器的提升式搅拌器，包括搅拌轴(1)和提升管(2)，所述提升管(2)连接于所述搅拌轴(1)下方；所述提升管(2)的外周设有至少两个排放管层(3)，至少两个所述排放管层(3)沿所述提升管(2)的轴向设置，且每个排放管层(3)设有至少一个排放管(31)。采用上述结构的提升式搅拌器能够满足不同容量的搅拌要求，使得不同容量的培养液均能够较为均匀地循环流动，充分混合，因此，上述提升式搅拌器满足了“批式流加”的细胞培养方法，将培养罐中培养液搅拌均匀。本实用新型还提供一种细胞反应器，包括如上所述的提升式搅拌器，具有相同的技术效果。
文档编号C12M3/00GK202543192SQ2012201181
公开日2012年11月21日 申请日期2012年3月26日 优先权日2012年3月26日
发明者陈光南 申请人:上海日泰医药设备工程有限公司