一种细胞生物反应器的制作方法

本实用新型属于细胞生物领域，具体涉及一种细胞生物反应器。

背景技术：

隋着动物细胞表达的治疗型重组蛋白的应用越来越广，动物细胞大规模培养技术备受关注。细胞生物反应器简单来说以细胞作为反应容器，通过大规模进行细胞培养，辅以基因工程技术，来获得所需的目的产物的一种技术手段；反应器的话就是一个大型的细胞培养系统，通过控制温度，气流流速，转速，氧容量等条件来进行细胞的培养以及产物的分离。动物细胞培养反应器种类多样，常规应用较多的有机械搅拌式、激流式、气升式、一次性袋式等，搅拌式动物细胞反应容器较为成熟，其操作与微生物发酵罐相似，其优点：工艺简单、操作灵活，并且对于不同的贴壁细胞系或悬浮细胞系都能有良好的实用性；其培养工艺容易放大，可以为细胞生长和增殖提供均质的环境。然而，传统的机械搅拌式细胞生物反应器相对于激流式或气升式动物细胞反应容器，具有剪切力较大、溶氧系数较小等缺点，不利于细胞的生长。

大多数微生物发酵过程为好氧的，而且氧在水溶液中的溶解度很低，要维持发酵中正常的氧代谢必须在过程中始终保持氧从气想到液相的传递。

技术实现要素：

为了克服机械搅拌式细胞生物反应器具有剪切力较大、溶氧系数较小等缺点的问题，本实用新型提供一种剪切力小、溶氧系数大的细胞生物反应器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种细胞生物反应器，包括罐体，所述罐体上配置有进料口、取料口、机械搅拌装置以及通气机构；所述进料口配置在所述罐体的顶部，所述取料口配置在所述罐体的底部；所述机械搅拌装置包括：驱动电机、联轴器、搅拌轴以及搅拌叶；所述驱动电机和所述联轴器配置在所述罐体上方，所述驱动电机通过转轴转动连接于所述联轴器；所述搅拌轴呈管道式结构并且下端封闭上端开口，所述搅拌轴转动连接于所述联轴器，并且所述搅拌轴竖直的贯穿联轴器延伸至所述罐体底部，所述搅拌轴上均匀分布若干所述搅拌叶，所述搅拌叶呈斜体形状，减小所述搅拌叶和营养液之间的剪切力；所述通气机构包括：进气口、通气孔以及排气口；所述搅拌轴上端转动连接于轴承下部，所述轴承上部设有所述进气口；所述搅拌轴上设有若干所述通气孔，用来往所述营养液里通入氧气；所述排气口设置在所述罐体上部，用于排出所述罐体内部的气体保证罐体里具有恒定的压力。

优选的，所述罐体上配置有所述取料管，所述取料管从所述罐体顶部延伸至底部。

优选的，所述罐体上配置有目镜，用于观察所述罐体内部生物细胞生长情况。

优选的，所述搅拌轴和所述联轴器之间设有o型密封圈。

优选的，所述通气孔直径为1㎜，所述搅拌轴上分布至少8个所述通气孔。

优选的，所述罐体两侧分别配置有温度计、ph计、压力计以及应急开关，所述温度计、所述ph计以及所述压力机位于所述罐体一侧。

本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型采用的搅拌装置和通气机构，搅拌装置包括：驱动电机、联轴器、搅拌轴以及搅拌叶；通气机构包括：进气口、通气孔以及排气口；通气口设计在搅拌轴上，这样的一体化设计节约了本装置有效体积，从而扩大了利用率。通气口在搅拌轴底部的分布较为密集，可以保证氧气充分溶解在营养液里，通气口的直径为1㎜，控制氧气的流量和流速，从而控制罐体内的氧分压。

附图说明

图1为本实用新型装置的结构示意图；

图2为本实用新型搅拌装置的剖面图；

图中：1、罐体；2、进料口；3、取料口；4、机械搅拌装置；41、驱动电机；42、联轴器；43、搅拌轴；44、搅拌叶；5、通气机构；51、进气口；52、通气孔；53、排气口；6、轴承；8、目镜；9、温度计；10、ph计；11、压力机；12、应急开关；13、o型密封圈；14、取料管。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的最优实施方式。

如图1至2所示，一种细胞生物反应器，包括罐体1，罐体1上配置有进料口2、取料口3、机械搅拌装置4以及通气机构5；进料口2配置在罐体1的顶部，用于往罐体1中加入营养液等，取料口3配置在罐体1的底部，待生物细胞生长完全以后，从取料口3取出。机械搅拌装置4包括：驱动电机41、联轴器42、搅拌轴43以及搅拌叶44。驱动电机42和联轴器42配置在罐体1上方，驱动电机41是搅拌的动力，驱动电机41通过转轴转动连接于联轴器42。搅拌轴43呈管道式结构并且下端封闭上端开口，搅拌轴43转动连接于联轴器42，并且搅拌轴43竖直的贯穿联轴器42延伸至罐体1底部，驱动电机41通过联轴器42使搅拌轴43转动，从而实现搅拌功能，搅拌轴43上均匀分布若干所述搅拌叶44，搅拌叶44呈斜体形状，减小所述搅拌叶44和营养液之间的剪切力。通气机构5包括：进气口51、通气孔52以及排气口53；搅拌轴43上端转动连接于轴承6下部，轴承6上部设有进气口51，进气口51连接于一个供养装置，搅拌轴43上设有至少8个通气孔52，并且每个通气孔52的直径为1㎜，用来往所述营养液里通入氧气。排气口53设置在罐体1上部，细胞生物在罐体1中需要恒定的氧分压，罐体上部设置了排气口53，用于排出罐体1内部的气体保证罐体1里具有恒定的压力。罐体1上配置有所述取料管14，取料管14从罐体1顶部延伸至底部，在细胞生长过程中，便于随时从营养液中取出样品加以分析。罐体1上配置有目镜8，用于观察罐体1内部生物细胞生长情况。搅拌轴43和联轴器42之间设有o型密封圈13，以防止通入的氧气泄露。罐体1两侧分别配置有温度计9、ph计10、压力计11以及应急开12关，温度计9、ph计10以及压力计11位于罐体1一侧，此设计为了便于同时观察罐体1内部的温度、酸碱性以及压力等参数，为了防止罐体1中通入的氧分压过大出现危险情况，在本装置中设计了急停装置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。