[发明专利]一种固定床式细胞生物反应器

说明书

本发明公开了一种固定床式细胞生物反应器，包括有搅拌装置、通气装置、排气装置、补料装置、固定床装置、水套夹层和控制器，所述固定床装置由外环筒壳、中环筒壳、内环筒壳、中空筒式导流管、上盖板、下盖板及中空导流细管组成；本发明克服现有固定床式细胞生物反应器在细胞密度和传质效率的不足，能适用贴壁细胞培养方式，更好地提供培养液及氧气的传质效率，达到更高的细胞密度及产物浓度。

技术领域

本发明涉及生物制药领域，具体是一种固定床式细胞生物反应器。

背景技术

近数十年来，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，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。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、Vero细胞等，已成功生产了包括狂犬病疫苗、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。

生物反应器由于为细胞生长提供了一个适宜、可控的生长环境，并能够扩大生产规模，符合生物制品生产要求，使动物细胞工业化大规模培养成为可能。生物反应器的应用，在生物制品生产上具有较大优越性，能够持续提高生产力，进而降低成本，增强竞争力。生物反应器为整个培养过程的关键设备，动物细胞培养技术能否大规模工业化、商业化，关键在于能否设计出合适的动物细胞培养生物反应器。

装填各种载体的固定床式生物反应器，较好地实现了贴壁细胞的高密度连续培养，被广泛用于细胞培养以研制和生产各种生物制品。尤其在中国的疫苗和基因工程药物的研制和生产领域得到较为广泛运用。

固定床式生物反应器是在生物反应器中装配固定载体的容器，容器中间装填载体，载体通常为直径2-6mm 实体或多孔球或片状纤维样。培养液循环通过固定床，使培养基不断流经填料，以进行营养成分和氧的传递。固定床培养方式，细胞培养密度高，且无机械损害。但是由于仅采用上下两块盖板紧压载体，使得细胞的代谢产物及死细胞很难排出，而且由于载体堆积在一起，培养液不均匀的流动，导致营养分布不均匀，细胞的生长速度不一致。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固定床式细胞生物反应器，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：

一种固定床式细胞生物反应器，包括有搅拌装置、通气装置、排气装置、补料装置、固定床装置、水套夹层和控制器。

进一步的：所述罐体为不锈钢316L材质，罐体为圆柱状，罐体的底部设置为罐体底部，为碟形浅底，所述罐体的顶部为平口，其上盖有罐顶盖；罐体的高度与罐体的直径的比例为1.2～2。

进一步的：所述固定床装置由外环筒壳、中环筒壳、内环筒壳、中空筒式导流管、上盖板、下盖板及中空导流细管组成，所述外环筒壳、中环筒壳、内环筒壳、中空筒式导流管从外向内依次同心圆排布，所述外环筒壳、中环筒壳、内环筒壳、中空筒式导流管均为圆筒状，下端均固定焊接在下盖板上，外环筒壳的筒壁上无开孔，中环筒壳、内环筒壳、中空筒式导流管、上盖板、下盖板上均匀分布有孔径为2-4mm的小孔；所述上盖板和下盖板为圆盘状，圆心上均开设有对应的大孔，孔径与中空筒式导流管直径相等，所述上盖板和下盖板的边缘设有软性材质的O型圈；所述中空导流细管设置有若干个，且均匀分布在中环筒壳、内环筒壳上并焊接在一起，中空导流细管为细管状，管壁均匀开有孔径为0.5-2mm的小孔，中空导流细管的底部与下盖板固定连接并焊接在一起。

进一步的：所述通气装置包括有通气口、喷气装置和通气管路，通气管路连通喷气装置和通气口，喷气装置为圆环状管路，环形的结构直径为10-20mm，在喷气装置的下侧开设有若干个向下的直径为0.5-1mm的小孔；所述喷气装置位于罐体的中心，且位于的下方。