[实用新型]一种用于生物反应器的新型气体交换系统

说明书

本实用新型涉及生物药品生产、细胞培养技术领域，尤其为一种用于生物反应器的新型气体交换系统，包括反应器主反应体系、气体溶解主通路和管路组件，所述气体溶解主通路包括离心泵、气体注入通道、气体过滤器和气体流量调节单元，本实用新型通过机械压力，强制将气体以溶解状态注入反应器内培养体系液体，以溶解状态将交换气体带入主反应体系，避免主反应体系内大量液泡的产生；通过机械压力与连续传输的方式，将交换的溶解态气体快速传输入主反应体系，满足快速生长溶氧需求以及通过程序能够根据当前罐体反馈的DO与pH值自行补加相应气体，通气量通过反馈值与设定值差异自行调整，可动态调节气体溶解量。

技术领域

本实用新型涉及生物药品生产、细胞培养技术领域，具体为一种用于生物反应器的新型气体交换系统。

背景技术

在使用生物反应器进行生物药品生产、细胞培养等过程中，反应体系需要持续进行气体交换，以保障反应器内部平稳的溶氧浓度及PH水平，通气策略能够直接影响生物药品的安全性、产量及生产全流程的可靠性，传统反应器中常见使用直接通气方式，向反应器内直接鼓入大量气泡，带来若干问题：1)气体溶解效率相对较低，在高密度培养时，溶氧效率需要进一步提高；2)直接鼓入反应器的大量气泡，在破裂时产生巨大的剪切力，比较严重地影响细胞的活率与增值率；3)产生的大量液泡在液体表面堆积，在反应器内部形成高压力，易产生反应器的爆裂，目前消除液泡，传统方式需要加入消泡剂，消泡剂影响细胞的增殖效能；现阶段高密度的反应器培养工艺，需要新型的气体交换方式，在进一步提高气体溶解效能的同时，可有效抑制液泡的产生。

综上所述，本实用新型通过设计一种用于生物反应器的新型气体交换系统来解决存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于生物反应器的新型气体交换系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于生物反应器的新型气体交换系统，包括反应器主反应体系、气体溶解主通路和管路组件，所述气体溶解主通路包括离心泵、气体注入通道、气体过滤器和气体流量调节单元，所述离心泵、气体注入通道分别通过主循环通路连接在反应器主反应体系上，所述气体注入通道的另外两端口分别通过管道连接在离心泵、气体过滤器上，所述气体过滤器的另一端口连接在气体流量调节单元上；

所述管路组件包括进气口、空气过滤器、中尺寸硅胶管一、小尺寸硅胶管一、单向阀、小尺寸硅胶管二、中尺寸硅胶管二、小尺寸硅胶管三、小内腔硬管、大尺寸硅胶管一、Y型三通连接头、进液口、大尺寸硅胶管二、离心泵一和出液口，所述进气口固定设置在空气过滤器的进气端口，所述空气过滤器的出气端口固定连接有中尺寸硅胶管一，所述中尺寸硅胶管一的另一端通过管道连接器连接有小尺寸硅胶管一。

作为本实用新型优选的方案，所述小尺寸硅胶管一的另一端通过单向阀连接在小尺寸硅胶管二上，所述小尺寸硅胶管二的另一端管道连接器连接在中尺寸硅胶管二上，并且中尺寸硅胶管二的内部的管道连接器的端口内部套接有小尺寸硅胶管三，所述中尺寸硅胶管二的另一端通过管道连接器连接在大尺寸硅胶管一的内部，并且大尺寸硅胶管一内部的管道连接器的端口内部固定套接有小内腔硬管，所述大尺寸硅胶管一的另一端通过Y型三通连接头连接在大尺寸硅胶管二上，并且Y型三通连接头的第三端口为进液口，所述大尺寸硅胶管二的另一端固定安装在离心泵一上，所述离心泵一上固定设置有出液口。

作为本实用新型优选的方案，所述小尺寸硅胶管三的另一端口套接在大尺寸硅胶管一与中尺寸硅胶管二之间的管道连接器端口的内壁，所述小内腔硬管的两端分别延伸至小尺寸硅胶管三、Y型三通连接头的内壁中，并且连接处经过密封处理。

作为本实用新型优选的方案，所述Y型三通连接头的60°角接头分别对应连接大尺寸硅胶管一的出气端口、大尺寸硅胶管二的进气端口，并且使进气口与进液口的角度小于90°，进气口与出液口的角度大于90°。