[发明专利]一种用于细胞培养和细胞分选的多功能生物反应器

权利要求书

1.一种用于培养细胞和细胞分选的多功能生物反应器,其特征在于：包括翻转装置、细胞培养容器，翻转装置包含可围绕空间轴运转的翻转支架，与翻转支架物理连接的磁场发生装置，细胞培养容器以可拆卸方式固定在翻转支架上，细胞培养容器位于上述空间轴或其延长线上，跟随翻转支架按一定的规律和轨迹运转，细胞培养容器端面靠近磁场发生装置，磁场发生装置可控制围绕细胞培养容器周边及内部磁场的变化。

2.根据权利要求1所述的多功能生物反应器，其特征在于所述翻转装置包括基座、电机罩、电机支架、翻转电机、翻转支架、磁芯、密封胶垫；翻转电机固定在电机支架上，电机罩罩在翻转电机上并压住密封胶垫固定在电机支架上；磁芯安装在翻转支架内；翻转支架套在翻转电机上与电机支架固定在基座上；所述的翻转电机可根据程序参数设置按一定的转速、频率和正反两向角度旋转。

3.根据权利要求1所述的多功能生物反应器，其特征在于所述的细胞培养容器包括容器框体、载体；载体通过容器框体的端部接口放置于容器框体内部；所述的细胞培养容器是通过容器框体容纳培养液、载体、细胞等细胞培养要素，以提供细胞生长的微环境，并随着翻转装置的转动而带动容器框体内载体的上下运动，从而实现搅动容器框体内培养液的功能，以利于悬浮细胞的均匀分布生长，并同时通过载体为贴壁细胞提供一个可生长的表面，以扩大贴壁细胞的生长空间。

4.根据权利要求1所述的多功能生物反应器，其特征在于还包含控制系统，由主机箱、显示屏幕、主控制器、开关电源、机箱盖板组成，负责反应器的界面显示、操作、程序运行与设置的人机交互信息的处理，并将从主控制器中设置好的程序或者指令信息转化为电子信号，进而操控整个生物反应器中电气部件的工作，并将从受控电气部件得到的信息反馈给主控制器并显示在显示屏幕上。

5.根据权利要求1所述的多功能生物反应器，其特征在于所述的翻转装置的翻转支架上装配有一个或多个细胞培养容器。

6.根据权利要求2所述的多功能生物反应器，其特征在于所述的翻转支架的运动方式为翻转、摇摆、抛物线运动、曲线运动或上下左右直线运动。

7.根据权利要求2所述的多功能生物反应器，其特征在于所述的翻转支架两侧端安装有磁芯，磁芯由电磁铁或者永磁铁构成；磁芯采用永磁铁时，配合装配有磁芯支架以及屏蔽磁板，将屏蔽磁板和磁芯安装在磁芯支架两侧面，通过磁芯支架的旋转来实现磁力的有无；磁芯采用电磁铁时，通过控制电流的大小、方向以及通断来控制磁力的大小、方向和有无，以此来达到吸附或释放载体的功能，从而实现载体在容器框体内的不同存在状态。

8.根据权利要求7所述的多功能生物反应器，其特征在于所述的磁芯与容器框体两端面的距离不超过200毫米。

9.根据权利要求7所述的多功能生物反应器，其特征在于所述的屏蔽磁板由导磁性高的金属材料制成。

10.根据权利要求2所述的多功能生物反应器，其特征在于所述翻转电机的翻转角度顺时针旋转不超过360°，逆时针旋转不超过360°。

11.根据权利要求2所述的多功能生物反应器，其特征在于所述翻转电机的旋转速度为1～200r/min，其最佳的旋转速度为2～60r/min。

12.根据权利要求2所述的多功能生物反应器，其特征在于所述的翻转支架上装配有光电检测器，其包含有光敏电阻和发光体、以及各种光电检测探头。

13.根据权利要求12所述的多功能生物反应器，其特征在于所述的光电检测器监控的条件为：细胞密度、pH值、葡萄糖、二氧化碳、氧气、氮气浓度和反应器室中的温度、湿度等。

14.根据权利要求12所述的多功能生物反应器，其特征在于所述的光电检测器或通过电极插针方式插接在翻转支架上；或通过卡槽卡扣方式扣接在翻转支架上；或通过焊接固定在翻转支架上；或通过插销固定在翻转支架上；或用螺钉固定在翻转支架上；或通过磁性吸附在翻转支架上，并可通过其接口实现导电、传输数据等功能。

15.根据权利要求4所述的多功能生物反应器，其特征在于所述的主机箱内集成内置CO₂培养箱功能，将翻转装置和细胞培养容器集成安装在内置的CO₂培养箱内。