[实用新型]用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统

说明书

本实用新型公开了一种用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，该系统包括生物反应器（1）、外循环机构（2）、收集机构（3），其中生物反应器（1）用于扩增间充质干细胞；外循环机构（2）用于接收生物反应器（1）底部排出的培养基并输送至生物反应器（1）上部的培养基混合池（11）中以实现培养基的循环，所述的外循环机构（2）中带有流量计（22）以监测培养基的流速并根据该流速调控培养基的物质交换；收集机构（3）能够分别收集生物反应器（1）培养出来的间充质干细胞以及间充质干细胞培养时产生的废液。本实用新型通过培养基的外部循环能够精准控制培养基通过固定床的流速，以实现间充质干细胞的大规模培养。

技术领域

本实用新型属于间充质干细胞培养技术领域，尤其涉及大规模生产间充质干细胞的技术领域，具体地说是一种用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统。

背景技术

传统的固定床反应器一般采用罐内循环，在罐内循环的过程中，搅拌桨转动带动培养基在罐内循环，而培养基在循环过程中通过载体的流速却无法测得，就难以对干细胞的营养传递和剪切力进行有效控制，使得干细胞的培养质量难以提高、难以进行大规模生产。目前，固定床反应器有两种搅拌形式，一种是上搅拌、一种是下搅拌，但无论哪种方式，皆仅有一个搅拌桨，而且罐体底部均采用球型封头，由于球型封头的容积大，致使大量的消化液残留，影响贴壁细胞的下一步生长，造成浪费和效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种用于大规模生产间充质干细胞的固定床生物反应器系统，其特征在于：该系统包括固定床式的生物反应器、外循环机构、收集机构，其中生物反应器用于扩增间充质干细胞；外循环机构用于接收生物反应器底部排出的培养基并输送至生物反应器上部的培养基混合池中以实现培养基的循环，所述的外循环机构中带有流量计以监测培养基的流速并根据该流速调控培养基的物质交换；收集机构能够分别收集生物反应器培养出来的间充质干细胞以及间充质干细胞培养时产生的废液。

所述生物反应器的下部设置载体且载体上方的区域构成培养基混合池，在生物反应器上分别设有载体搅拌器和培养基搅拌器，所述载体搅拌器的载体搅拌桨位于载体内且所述培养基搅拌器的培养基搅拌桨位于培养基混合池内。

所述生物反应器的底部为蝶形封头。

所述的载体通过多孔支撑板装填在生物反应器内，多孔支撑板的下方为蝶形封头且蝶形封头的底部出口安装有罐底阀。

所述的载体搅拌桨采用桨叶角度可调式搅拌桨以适应不同的载体，且载体搅拌桨的桨叶通过螺栓固定在搅拌轴上；对于特定的细胞培养，载体搅拌桨亦可根据需要采用固定桨叶的搅拌桨。

所述的培养基搅拌桨采用径向搅拌桨，外循环机构中的回流管的出口部分呈水平设置，且回流管的出口对应培养基搅拌器上的培养基搅拌桨的桨叶。

所述的生物反应器内设有微泡发生器，且微泡发生器位于培养基搅拌桨的下方；所述培养基搅拌桨的正下方设有固定挡板，固定挡板用于防止微泡发生器产生的气泡直接冲击培养基搅拌桨的搅拌区域、并挡住培养基搅拌桨产生的向下的轴向流。

所述外循环机构的外循环管路的进口与生物反应器底部出口处的罐底阀的出口相连，外循环管路的出口与生物反应器罐盖上的回流管的进口相连，在外循环管路上沿培养基的流动方向依次装有离心泵、流量计和换热器。