[发明专利]一种用于抗冻蛋白合成的生产方法及其设备

权利要求书

1.一种用于抗冻蛋白合成的生产设备，其包括悬液分离器单元、细胞反应器系统、中空纤维柱纯化单元，以及用于控制本设备反应流程和条件的控制组件；其特征在于，所述悬液分离器单元设置有第一进液口，第一进液口与细胞反应器系统的内部连通，悬液分离器单元底端设置有流出口，流出口与细胞反应器系统的下端连接；所述细胞反应器系统下部设置有出液口，出液口与设置在中空纤维柱单元上部的第二进液口连通；所述细胞反应器系统包括反应器外壳；所述悬液分离器单元包括一体连接的圆形筒和锥形筒，设置在圆形筒内部的中心溢流管，以及设置在中心溢流管一侧且经过第一进液口的进液管；进液管另一端伸入到反应器外壳的内部；所述控制组件包括中央控制器和操作键，操作键和中央控制器连接，另设置为控制组件提供能源的电源结构。

2.根据权利要求1所述的用于抗冻蛋白合成的生产设备，其特征在于，所述细胞反应器系统还包括设置在反应器外壳内部的制冷机和搅拌器；在反应器外壳的上端设置有进料口，在反应器外壳的一侧或上端设置有取样口和排气口，进料口和取样口处分别设置封堵结构。

3.根据权利要求2所述的用于抗冻蛋白合成的生产设备，其特征在于，所述搅拌器包括搅拌杆，搅拌叶，和设置在搅拌杆上端的电机，电机与中央控制器连接。

4.根据权利要求3所述的用于抗冻蛋白合成的生产设备，其特征在于，在所述反应器外壳的上端还设置有用于容纳电机的放置结构，放置结构内部设置有用于放置电机的环形放置板；控制组件还包括电源结构和无线通讯模块，电源结构为电机提供能源，电机和中央控制器通过无线通讯模块实现连接。

5.根据权利要求2所述的用于抗冻蛋白合成的生产设备，其特征在于，在所述反应器外壳的下端设置能够实现加热功能的底座，底座设置有用于容纳反应器外壳的第一容纳空间。

6.根据权利要求5所述的用于抗冻蛋白合成的生产设备，其特征在于，所述控制组件包括设置在底座内部的加热电丝管，温度感应器，无线通讯模块和电源结构，加热电丝管，温度感应器和无线通讯模块分别与中央控制器连接；加热电丝管通过操作键预先设定好反应器外壳内的目标温度，设备开始工作后，加热电丝管开始加热，加热到预先设定好的温度时，加热电丝管停止加热；温度感应器实时监测反应器外壳内的温度；还通过无线通讯模块将中央控制器与计算机管理系统相连，从而实现远程操控和监控。

7.根据权利要求1所述的用于抗冻蛋白合成的生产设备，其特征在于，在所述锥形筒的下端设置流出口，流出口通过第一出液管与反应器外壳的底端相连通。

8.根据权利要求7所述的用于抗冻蛋白合成的生产设备，其特征在于，在所述进液管处设置第一离心泵，在第一出液管处设置第二离心泵，第一离心泵和第二离心泵分别与中央控制器连接。

9.根据权利要求1所述的用于抗冻蛋白合成的生产设备，其特征在于，所述中空纤维柱纯化单元设置为中空纤维柱本体，在中空纤维柱本体的上端设置第二进液口，在中空纤维柱本体的下端设置渗透液出口，在中空纤维柱本体的一侧设置截留物出口，通过截留物出口收集目标蛋白。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的用于抗冻蛋白合成的生产设备合成抗冻蛋白的方法，其特征在于，

S1：将含有目标蛋白的材料通过进料口送入反应器外壳内部，开始细胞反应器系统的蛋白诱导表达环节；

S2：在搅拌、控温条件下对上述材料进行过夜培养；

S3；将含有适当抗生素的LB培养液送入所述反应器外壳内部，在搅拌、控温条件下继续培养；

S4：取出定量S3中的菌液，测OD600值；OD600值到达目标范围后，反应器外壳内的已诱导表达后的菌液通过进液管和第一离心泵，经第一进液口进入中心溢流管，开始悬液分离器单元运行环节；

S5：携带目标蛋白的菌株自中心溢流管沉降至锥形筒，从流出口经过第一出液管和第二离心泵再次进入反应器外壳中；

S6：将定量细菌裂解液通过进料口投入反应器外壳内部，重悬菌液；

S7：将定量溶菌酶通过进料口投入反应器外壳内部，继续搅拌培养；

S8：上述步骤结束后，培养后的菌液通过出液口经第二出液管和第三离心泵，再经过第二进液口进入中空纤维柱本体，开始蛋白的纯化环节；

S9：纯化环节结束后，通过截留物出口收集中空纤维柱本体内的目标蛋白，其他液体通过渗透液出口排出；

S10：判断是否有新的远程控制信号，若有信号，则重新进入S1；若无信号，则生产结束。