[发明专利]一种用于细胞培养的液体雾化系统

说明书

本发明公开了一种用于细胞培养的液体雾化系统，包括不锈钢雾化探头、液体管路、气体管路、储液箱、液体控制阀、气体控制阀和控制器；不锈钢雾化探头由外管体、内管体、空气腔、液体腔、固定螺帽、喷嘴、喷孔、进气接头、进液接头组成，所述进液接头与液体管路接通；所述进气接头与气体管路接通；所述液体管路、气体管路上分别对应安装有液体控制阀、气体控制阀，所述气体管路上还安装有空气过滤器，所述液体控制阀、气体控制阀电性连接在控制器上。本发明用于生物培养过程各种液体料液的补加，可以快速和高效的完成液体物料雾化和补加，在雾化操作过程中不会对细胞（如细菌、酵母、细胞等）的形态和活性等造成损伤。

技术领域

本发明涉及生物制药领域，具体是一种用于细胞培养的液体雾化系统。

背景技术

通过大规模体外培养技术进行细胞培养是生产生物制品的有效方法。近十数年来，由于人类对生长激素、干扰素、单克隆抗体、疫苗及白细胞介素等生物制品的需求猛增，以传统的生物化学技术从动物组织获取生物制品已远远不能满足这一需求。随着细胞培养的原理与方法日臻完善，细胞大规模培养技术趋于成熟。

所谓细胞大规模培养技术是指在人工条件下（设定pH、温度、溶氧等），在生物反应器中高密度大量培养动物细胞用于生产生物制品的技术。目前可大规模培养的动物细胞有鸡胚、猪肾、猴肾、地鼠肾等多种原代细胞及人二倍体细胞、CHO细胞、BHK-21、Vero细胞等，已成功生产了包括狂犬病疫苗、口蹄疫疫苗、甲型肝炎疫苗、乙型肝炎疫苗、红细胞生成素、单克隆抗体等产品。

动物细胞是一种无细胞壁的真核细胞，生长缓慢，对培养环境十分敏感。采用传统的生物化工技术进行动物细胞大量培养，除了要满足培养过程必需的营养要求外，有必要建立合理的控制模型，进行pH的最佳控制。

生物反应器/发酵罐可通过控制器有序地定量地控制加入培养罐内的二氧化碳和碱液的体积，使其保持最佳的比例来控制细胞培养液中的pH值，使系统始终处于最佳状态，以满足细胞的生长对pH值的需要。

生物反应器/发酵罐中调整培养液的pH值，常用的碱液有碳酸氢钠和氢氧化钠等。碳酸氢钠溶液的常用浓度约为7.8%，氢氧化钠溶液常用浓度为0.1-1 mol/L。所述两种碱液的pH都在9以上。在生物反应器/发酵罐细胞培养过程中，常采用滴加方式，直接滴入培养液中。因碱液自身浓度较高，造成与培养液接触部分的pH会较高且会持续一段时间。会影响到此区域细胞的生长，对细胞的形态与活性较成影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于细胞培养的液体雾化系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于细胞培养的液体雾化系统，包括不锈钢雾化探头、液体管路、气体管路、储液箱、液体控制阀、气体控制阀和控制器；不锈钢雾化探头由外管体、内管体、空气腔、液体腔、固定螺帽、喷嘴、喷孔、进气接头、进液接头组成，所述进液接头与液体管路接通，液体管路的另外一端与储液箱连通；所述进气接头与气体管路接通；所述液体管路、气体管路上分别对应安装有液体控制阀、气体控制阀，所述气体管路上还安装有空气过滤器，所述液体控制阀、气体控制阀电性连接在控制器上。

进一步的：所述雾化探头为不锈钢316L材质，整体设计符合ASME-BPE要求，易清洗易安装易无菌处理，所述不锈钢雾化探头的外径为8～12mm，整体长度为200～250mm，也可以个性化定制，满足不同生物反应器/发酵罐的特定接口需求。

进一步的：所述内管体同轴设置在外管体内部，外管体与内管体之间设置为空气腔，内管体内设置为液体腔，内管体的头端与空气腔连通，且内管体逐渐变小，增加内部通过的液体流速，在不锈钢雾化探头的尾端上对应的空气腔内连通进气接头，内管体的尾端内连通进液接头；固定螺帽套设在外管体的外侧，且固定螺帽与外管体转动连接；在外管体的头端上安装喷嘴，喷嘴的直径逐减小，使气体压缩提高液体流速，喷嘴与外管体螺纹连接，喷嘴上开设有喷孔，内管体的头端正对喷孔。