[发明专利]离心沉降式植物细胞连续培养用生物反应器在审
申请号: | 201610155429.7 | 申请日: | 2016-03-18 |
公开(公告)号: | CN105602847A | 公开(公告)日: | 2016-05-25 |
发明(设计)人: | 唐宁;陈全战;张边江 | 申请(专利权)人: | 南京晓庄学院 |
主分类号: | C12M3/00 | 分类号: | C12M3/00;C12M1/04 |
代理公司: | 南京正联知识产权代理有限公司 32243 | 代理人: | 王素琴 |
地址: | 211171 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 离心 沉降 植物 细胞 连续培养 生物反应器 | ||
技术领域
本发明涉及植物细胞培养方法和培养适应的生物反应器技术领域,特别是涉及离心沉降式离心沉降式植物细胞连续培养用生物反应器。
背景技术
植物天然产物的开发一直是人们研究的热点,利用生物反应器进行植物离体组织培养不仅可以生产许多具有重要价值的次级代谢产物,而且可以缓解野生资源的过度采挖。然而,植物细胞在培养过程中产生的中间次生代谢产物在培养液中积累会抑制产物的进一步合成。植物细胞连续灌注培养可以将细胞释放到培养基里面的物质不断带到反应器外面,有效解决了细胞褐变和产物反馈抑制的问题。与分批培养相比,植物细胞连续培养有很大的优势,然而,植物细胞连续灌注培养过程中细胞与培养液的分离效率成为限制该技术进一步发展的主要因素。目前用于植物细胞连续培养的反器类型主要有:膜过滤反应器和重力沉降反应器等。膜过滤易发生堵塞,所以主要用于动物细胞;重力沉降效率太低不能大规模推广应用。
目前,授权公告号为CN200710044223.8,名称为药用植物组织细胞连续灌注培养气升式生物反应器系统的中国专利,已经公开了一种生物技术领域的药用植物组织细胞连续灌注培养气升式生物反应器系统,其包括:储液瓶、反应器主体、重力沉降装置、废液瓶、组织/器官连续收获装置、双联取样瓶、液泵、氧探头、PH探头、在线监测系统、电脑。储液瓶、液泵、反应器主体、重力沉装置、废液瓶通过硅胶管依次相连。氧探头、PH探头通过在线监测系统与电脑相连。本发明具有反应器系统可用于各种不同组织、细胞和器官的培养,节约了成本,避免了对植物组织细胞造成的损伤等优点,应用于药用植物组织、细胞和器官悬浮培养。
但是上述生物反应器的植物细胞截获率不是很高,会造成一定的浪费,由于植物细胞本身获取就比较困难,成本相对偏高。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了,离心沉降式植物细胞连续培养用生物反应器,其目的在于采用外循环式反应器,在其下降区设有一个螺旋管和重力沉降管,随着培养液在反应器内部循环,细胞在螺旋管中进行离心式转动并沉降到螺旋管底部,所以与螺旋管底相连的重力沉降管内就会实现细胞与培养液的分离。将该螺旋管附加到反应器上后可以明显提高细胞截留的效率,从而实现植物细胞连续灌注培养,进而提高植物细胞培养的效率,缩短其培养周期。
本发明所采用的技术方案是:离心沉降式植物细胞连续培养用生物反应器,包括整体呈U型结构的主体,主体包括升液部和降液部,升液区和降液部其对应的底部和顶部位置分别联通;升液区一侧还设有进液口,降液部的底部位置设有细胞收获口;升液部在位于主体的底部位置上还设有气喷头,气喷头喷出向上的气流,进而驱动升液部内的培养液升起;降液部从上至下设有密封漏斗和螺旋管,密封漏斗顶部与主体的降液部的内壁贴合密封,密封漏斗的底部连接在螺旋管的入口处。本发明的生物反应器采用外循环式反应器,在其下降区设有一个螺旋管,随着培养液在反应器内部循环,细胞在螺旋管中进行离心式转动并沉降到螺旋管底部,所以螺旋管就会实现细胞与培养液的分离。将该螺旋管附加到反应器上后可以明显提高细胞截留的效率,从而实现植物细胞连续灌注培养,进而提高植物细胞培养的效率,缩短其培养周期。
进一步地,螺旋管还连接有重力沉降管,并且螺旋管的底部与重力沉降管的底部相连,重力沉降管的顶部为废液出口,保证重力沉降发生在离心沉降之后。
进一步地,重力沉降管的直径小于螺旋管的直径,并且重力沉降管的直径按比例不能小于主体的降液部直径的1/3。
进一步地,螺旋管的底部为喇叭状出口,便于细胞沉降反应器底部。
进一步地,密封漏斗与降液部内壁之间还设有密封圈,提高密封漏斗与降液部内壁的密封程度,保证培养液能够完全从密封漏斗的漏嘴部分进入至螺旋管内。
进一步地,主体的顶部位置还设有空气过滤器,过滤空气中的大颗粒物污染物,防止污染培养液,同时又能保证培养液能够呼吸到足够的空气。
进一步地,气喷头的外部连接气泵,其气喷头内部还设有玻璃滤芯。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的生物反应器采用外循环式反应器,在其下降区设有一个螺旋管,随着培养液在反应器内部循环,细胞在螺旋管中进行离心式转动并沉降到螺旋管底部,所以螺旋管就会实现细胞与培养液的分离。将该螺旋管附加到反应器上后可以明显提高细胞截留的效率,从而实现植物细胞连续灌注培养,进而提高植物细胞培养的效率。
附图说明
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