[发明专利]生物反应器及其使用方法

权利要求书

1.一种用于在其中培养细胞或微生物的生物反应器，所述生物反应器包括：

-封闭容器，在其中围合出空间；

-第一隔板，在其中具有多个孔，所述第一隔板密封地设置在所述空间内，配置为将所述空间分成第一下腔室和第二上腔室，所述第二上腔室配置成容纳在其中培养的细胞或微生物，并且所述孔的直径配置成允许流体仅在所述第一下腔室和所述第二上腔室之间流动，反之亦然，并且其中所述第一隔板不允许在所述容器中培养的细胞或微生物在所述第一下腔室和所述第二上腔室之间通过，所述多个孔的尺寸小于100微米，其中至少所述第二上腔室包括从所述第二上腔室的底部向顶部增加的横截面面积，配置成在设置在所述第二上腔室内的流体中提供流体速度梯度，使得所述流体的速度在从所述第一隔板向所述流体的顶部表面的方向上减小；

-一个或多个流体入口，用于将所述流体引入所述第一下腔室；和

-一个或多个流体出口，用于允许所述流体从所述第二上腔室排出；并且其中所述流体流包括向上流动。

2.根据权利要求1所述的生物反应器，其中，所述生物反应器还包括其中具有多个孔的校准隔板；所述校准隔板密封地设置在所述第一下腔室的所述第一隔板下方的空间内；所述校准隔板设置成校准所述流体流动，以控制所述流体流动的速度，并防止气泡通过。

3.根据权利要求2所述的生物反应器，其中所述校准隔板的孔包括圆锥形状。

4.根据权利要求1所述的生物反应器，其中所述生物反应器还包括其中具有多个孔的附加的筛选隔板；所述筛选隔板设置在所述第二上腔室的空间内，在所述第二上腔室的顶部，使得所述培养的细胞或微生物容纳在所述第一隔板和所述筛选隔板之间；所述筛选隔板配置成防止细胞通过。

5.根据权利要求1所述的生物反应器，其中所述容器的横截面的形状选自：圆形、椭圆形、多边形及其任意组合。

6.根据权利要求1所述的生物反应器，其中：

-所述一个或多个流体出口包括多个沿着所述第二上腔室的高度在不同位置开口的流体出口；

-所述第一隔板设置为与所述容器的壁接触；

-所述生物反应器容器由至少两部分构成；

-所述容器的形状选自：圆锥形、截头圆锥形、锥形、具有椭圆形横截面的锥形形状、具有多边形横截面的锥形形状、具有圆柱形部分和锥形部分的形状、以及具有圆锥形或锥形部分和半球形部分的形状，及其任意组合；

-所述一个或多个流体出口中的至少一个被配置为流体连接至泵，所述泵被配置为从所述第二上腔室接收所述流体，其中，所述泵还被配置为经由至少一个流体入口将所述流体再循环回到所述第一下腔室中；

-所述流体包括以下任何一种：生长培养基、洗涤溶液、营养液、收集溶液、收获溶液、储存溶液及其任意组合；

-所述第一隔板的每个孔的直径在0.1至40微米之间选择；或

-以上的任何组合。

7.根据权利要求1所述的生物反应器，其中所述第一隔板是不可移动的固定隔板，所述固定隔板为：平坦隔板、与所述生物反应器的纵向轴线呈一角度倾斜的平坦隔板、具有面向所述容器顶部的凹陷上表面的凹形隔板、锥形隔板或圆锥形隔板。

8.根据权利要求1所述的生物反应器，其中所述生物反应器还包括至少一个收获口，所述收获口被配置在所述第一隔板的上表面附近，所述第一隔板的上表面被配置为从所述生物反应器收获细胞。

9.根据权利要求1所述的生物反应器，其中所述生物反应器还包括被配置在所述第二上腔室内的支撑基质，用于支撑所述细胞或微生物。