[发明专利]一种带圆弧挡板的振荡式生物反应器

说明书

本发明涉及一种带圆弧挡板的振荡式生物反应器，本发明所提供的一种带圆弧挡板结构振荡式生物反应器，包括罐体，夹套；所述罐体与振荡器刚性连接，振荡器运动形式为偏心圆周运动；所述罐体的罐壁内部设置有圆弧挡板；所述罐体的罐盖上设置有氧浓度检测装置，pH检测装置，温度检测装置；所述罐体的下半部分被夹套包裹。本发明的特征是在罐体内部设置圆弧挡板，提高了反应器溶氧和混合的性能，并且剪切力比较低，能满足细胞培养的要求。

技术领域

本发明属于动物细胞生物反应器工程技术领域，具体涉及一种带圆弧挡板的振荡式生物反应器。

背景技术

生物反应器是动植物细胞培养最重要的设备，它是利用生物体或酶所具有的生物功能，在体外进行生物化学反应的系统装置。在设计生物反应器时，要尽可能的考虑到细胞生长对外界环境的要求，减轻不利因素对细胞的损伤，使细胞拥有较高的培养密度和表达效率。动物细胞没有细胞壁，对外界环境比较敏感，对培养条件要求更高，因此动物细胞体外培养需要特殊的生物反应器，在保证充分的混合效果的情况下尽可能降低反应器中的剪切力。为了克服传统搅拌式生物反应器剪切力较大这一缺点，研究人员提出一种新型的生物反应器，即振荡式生物反应器。

振荡式生物反应器(OSR)是近几年新出现的一种动物细胞生物反应器，它最大的特点在于供氧方式的设计上，此前的生物反应器多采用液面下鼓泡传氧，而振荡式生物反应器基于一种无鼓泡式表面曝气供氧方式，这种新型传氧方法的溶氧效率比鼓泡式的要高，为细胞高密度培养提供了充足的溶氧，并且避免了鼓泡传氧在气泡破裂时给细胞造成的破坏以及搅拌桨转动时产生的强剪切力对细胞的损伤，提高了细胞存活率。振荡式动物细胞生物反应器可广泛用于：基因治疗产品、单克隆抗体类药物、病毒类疫苗、重组蛋白类药物产品的大规模生产，具有广阔的市场应用前景。但同时，振荡式生物反应器也存在一定的局限性。反应器在小规模时，能够提供充足的养分，从而得到较高的细胞存活率、密度和代谢产物量，但是随着培养规模的增大，单位体积的动物细胞存活率、密度和代谢产物都会明显呈下降趋势。所以在反应器中设置挡板结构成为新的研究方向之一。

因此需要一种新型的振荡式生物反应器结构，既能保留振荡式生物反应器较低剪切的特点，又能有效提升反应器的混合和溶氧能力。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种圆弧挡板结构的振荡式生物反应器，提高了混合和溶氧性能，同时剪切力较低，能满足细胞培养的需求。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明所提供的一种圆弧挡板结构振荡式生物反应器，包括罐体，罐体包括罐盖和罐壁，在罐体上设置有圆弧挡板，所述圆弧挡板为两头封顶的空心半圆柱结构，半圆两端作圆弧过渡，圆弧过渡段与罐壁连接，所述罐盖上设有接种口，培养基入口，氧浓度检测口，pH检测口，加碱口和测温口；所述罐壁上设有进气口和排气口；所述罐体与振荡器刚性连接；所述罐体被保温夹套包裹，所述保温夹套上设有加热介质进口，加热介质出口。

与现有技术相比，该反应器采用无鼓泡式溶氧方式，即不直接向溶液中通入氧气，而是向溶液上方通入氧气，以表面曝气的形式为细胞提供生命活动所必须的氧气。同时采用圆弧挡板结构，对培养液混合起到了促进作用，同时圆弧的存在降低了培养液与挡板直接碰撞造成的较大剪切率对细胞的损伤，提高了细胞的成活率。

附图说明

图1为本发明一种带圆弧挡板的振荡式生物反应器主视示意图

图2为本发明一种带圆弧挡板的振荡式生物反应器俯视示意图

图3为本发明一种带圆弧挡板的振荡式生物反应器挡板设置示意图

图4为本发明一种带圆弧挡板的振荡式生物反应器挡板结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：