[发明专利]一种培养基智能分装系统及应用方法

说明书

本发明公开了一种培养基智能分装系统及应用方法，所述培养基智能分装系统包括料液单元、泵站、控制系统、可移动分装头和发酵设备单元，料液单元连接泵站，泵站连接可移动分装头，控制系统连接有可移动机械臂，可移动分装头安装在可移动机械臂上；控制系统连接并控制泵站和发酵设备单元。其应用方法，包括以下步骤：a.培养基中各组分母液的配置；b.超纯水的准备；c.微量组分的准备；d.发酵罐的安装；e.配方的设置；f.泵头的分配；g.管线的连接；h.培养基的填充。本发明的自动化程度高，操作省时省力；调控精准，利于在高通量平行生物反应器上使用，且本发明可有效的避免人工分液带来的操作误差，提高平行反应器之间的平行性能。

技术领域

本发明涉及一种分装系统及应用方法，尤其涉及一种培养基智能分装系统及应用方法。

背景技术

生物发酵培养的过程中，需要不断地给细胞提供营养物质。由多种营养物质组合配制而成的营养基质称为培养基。培养基既是提供细胞营养和促使细胞增殖的基础物质，也是细胞生长和繁殖的生存环境。

在大多数细胞进行高通量筛选优化的过程中，往往需要大量的生物反应器。每个生物反应器在发酵前都需要填充营养性培养基，而营养性培养基又是由多组分组成的，如各种碳源、氮源、无机盐、维生素及水等。常规的方法是根据实际反应器培养基的需求量将多种营养物质混合配制在一个大的容器中，搅拌均匀后再分装给每一个独立的生物反应器。

这种操作的缺点是多种营养物质先混合在稀释的操作方式，不考虑各营养组分的添加顺序，可能会造成部分营养物质之间的化学反应，形成沉淀或者螯合物，造成营养物质的损失；混合后人工分装的方式精准度也不够，可能潜在的存在操作误差，尤其对微小型平行生物反应器，即使很小的操作误差也可能导致反应器之间平行性受到很大限制。特别当反应器数量增多，需要大量的培养基基质的时候，对单个混合容器的容积需求就比较大，营养物质之间混合的均匀性也将受到限制。总之，常规的培养基配制及分配方法费时费力，分配的精准度也受限。

因此，研发一种培养基智能分装系统及应用方法，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种培养基智能分装系统及应用方法。该系统可以自动实现培养基中的多种营养物质独立的按照一定的顺序、一定的需求量自动的填充到指定的生物反应器中。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种培养基智能分装系统，包括料液单元、泵站、控制系统、可移动分装头和发酵设备单元，所述料液单元连接泵站，泵站连接可移动分装头，所述控制系统连接有可移动机械臂，所述可移动分装头安装在可移动机械臂上；所述控制系统连接并控制泵站和发酵设备单元。

本发明中，所述料液单元为培养基的供给站，设置有多个料液瓶，各种料液可以预先配置好高浓度的母液并预填充到相应的料液瓶中；所述控制系统为培养基智能分装系统的中枢大脑，可以设计调配发出相应的工作指令；所述泵站为料液输送的动力装置，可以依据控制系统发出的相应指令精准的将料液瓶中的料液输送出来；所述可移动分装头为辅助工具，装载在控制系统上的可移动机械臂上，能精准的移位到各发酵罐顶端，与发酵罐进行对接，将泵站输送过来的料液输送到指定的发酵罐中；所述发酵设备单元为料液的承载装置，发酵设备单元承载着从料液单元输送过来的培养基。

进一步地，所述料液单元包括多种规格的料液瓶和微量的注射器。多种规格的料液瓶用来承载不同容量的料液母液；其中包含大容量的料液瓶用来承载大体积的组分，满足超纯水等大体积组分的添加，超纯水可以为每一台发酵罐最终定容使用；微量的注射器用来承载微量组分，满足微量组分的精准添加。