[发明专利]生物反应器

说明书

一种间歇浸没式生物反应器(10)，其用于离体生产分化的植物生物质，包括：生长室(12)，其具有一个或多个透明侧壁(14)以及具有网眼底部(16)，网眼底部(16)限定多个孔眼(18)以接收植物材料。生物反应器(10)包括由透明材料形成的柔性袋(20)，柔性袋(20)具有可密封的开口并且尺寸设置成连同液体媒介(22)一起地接收生长室(12)。生物反应器(10)还包括具有一个或多个透明侧壁(26)的外室(24)，外室(24)形成为在形状上与生长室(12)对应，并且尺寸设置成接收柔性袋(20)以内的生长室(12)，从而生长室(12)的网眼底部(16)朝向外室(24)的底部(28)，该底部在使用中旨在搁置在支承表面上。生长室(12)在外室(24)内的运动被约束为沿着单一轴线的运动以使得生长室(12)的网眼底部(16)朝着和远离外室(24)的底部(28)运动。生物反应器(10)还包括驱动机构(30)，其设置成当生长室(12)和柔性袋(20)被接收在外室(24)中时选择性地驱动生长室(12)沿着单一轴线(A)的在第一位置与第二位置之间的运动，在所述第一位置，生长室(12)的网眼底部(16)位于或朝着外室(24)的底部(28)；在所述第二位置，生长室(12)的网眼底部(16)与外室(24)的底部(28)间隔开。

技术领域

本发明涉及一种生物反应器，其用于通过间歇浸没离体生产诸如芽或根的分化的植物生物质。

背景技术

传统的用于生产分化的植物生物质的微体繁殖技术总体上是昂贵且费力的。因此已改进各种类型的容器用于植物的离体培养以便克服这些问题。这些容器中所使用的方法论可粗略分成四类：液相、气相、杂交式生物反应器以及间歇浸没式系统(TIS)。

间歇浸没式系统是一种周期性半自动或全自动的培养系统，其基于如下的交替循环，即将培养的植物组织间歇浸没到液体媒介中之后将植物组织排出以及暴露于气态环境。通常浸没阶段相对较短，处于几分钟的范围，而空气暴露阶段被延长，处于几个小时的范围。通过对浸没以及暴露阶段的持续时间进行调节，可以形成针对最优湿度的条件以及在最小液体接触的情况下供应营养物，藉此可以显著地减少所培养植物组织的过度含水性。

不但减少所培养植物组织的过度含水性，间歇浸没式系统还被认为是最佳用于生产分化的植物组织，是因为其每平方米生产更多的植物。间歇浸没式系统具有更高的增值率并且液体媒介的使用减少了琼脂成本。间歇浸没引起更高的营养物摄取以及吸收，并且强制通气增加了生长以及生物质产量。减少的操作量以及减少的劳动成本是另外的优点，同时带有改善的植物品质以及生产更高的鲜重和干重产量。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种间歇浸没式生物反应器，其用于离体生产分化的植物生物质，所述间歇浸没式生物反射器包括：

生长室，其具有一个或多个透明侧壁以及具有网眼底部，所述网眼底部限定多个接收植物材料的孔眼；

由透明材料形成的柔性袋，所述柔性袋具有可密封的开口以及尺寸设置成接收所述生长室连同液体媒介；

外室，其具有一个或多个透明侧壁，所述外室形成为形状与生长室对应并且尺寸设置成接收柔性袋以内的生长室，使得生长室的网眼底部面向外室的底部并且生长室在外室以内的运动被约束为沿单一轴线的运动，从而生长室的网眼底部朝着外室的底部以及远离外室的底部运动；以及

驱动机构，所述驱动机构设置成当生长室和柔性袋被接收在所述外室中时选择性地驱动生长室沿着单一轴线在第一位置与第二位置之间的运动，在所述第一位置，生长室的网眼底部位于外室的底部或朝着外室的底部定位；在所述第二位置，生长室的网眼底部与外室的底部间隔开。

应理解的是，在使用中，外室的底部旨在搁置于支承表面上。

当容纳液体媒介以及生长室的柔性袋位于外室中时，所述液体媒介将不可避免地邻近于生长室的底部地在柔性袋的底部处聚集。相应地设置驱动机构以选择性地驱动生长室沿着所述单一轴线在外室中第一位置与第二位置之间的运动允许生长室在所述液体媒介中的间歇浸没。