導(dǎo)流構(gòu)件及生物反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于細胞培養(yǎng)領(lǐng)域,具體涉及導(dǎo)流構(gòu)件及生物反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 細胞培養(yǎng)對于生物工程技術(shù)而言是一個必不可少的過程。細胞類型根據(jù)是否附于 支持物上生長的特性,分為貼附型和懸浮型。細胞貼附在支持物表面生長,只依賴貼附才能 生長的細胞叫做貼附型細胞。懸浮型細胞則不貼附在支持物上。大多數(shù)動物細胞有貼壁生 長的習(xí)慣,因此離體培養(yǎng)常用玻璃、塑料等作為支持物。
[0003] 生物反應(yīng)器是進行生物制品生產(chǎn)的反應(yīng)裝置,是生物反應(yīng)過程的主要設(shè)備,在生 物反應(yīng)過程中發(fā)揮中心作用。生物反應(yīng)器有多種型式:固定床、流化床、氣升式、攪拌槳式。 固定床生物反應(yīng)器又可分為填充床反應(yīng)器、滴流床反應(yīng)器和固態(tài)發(fā)酵器。固定床生物反應(yīng) 器中床層靜止不動,流體通過床層進行反應(yīng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本實用新型提供一種細胞培養(yǎng)用片狀載體,該片狀載體含3 - 10片連接在同一軸 上的頁片,頁片向外張開。
[0005] 在一個【具體實施方式】中,該片狀載體含3 - 8片頁片。
[0006] 在一個【具體實施方式】中,頁片由聚酯纖維制成。
[0007] 在一個【具體實施方式】中,頁片長4~30mm,寬2~20mm,厚0· 1~1mm。
[0008] 在一個【具體實施方式】中,頁片長4~15mm,寬2~8mm,厚0· 1~0· 5mm。
[0009] 本實用新型還提供一種導(dǎo)流構(gòu)件,該導(dǎo)流構(gòu)件正視圖呈工字形,包括上板、下板 和連接所述上板和下板的導(dǎo)流筒,其中,所述導(dǎo)流筒兩端開口分別設(shè)置在所述上板和下板 上,且在所述上板和下板上設(shè)置有多個通孔。
[0010] 在一個【具體實施方式】中,所述通孔的面積為0. 5~2cm2。
[0011] 在一個【具體實施方式】中,所述通孔為圓形、方形或三角形。
[0012] 在一個【具體實施方式】中,上板和下板上通孔的密度為20~150個孔/平方分米。
[0013] 在一個【具體實施方式】中,上板和/或下板與導(dǎo)流筒以可拆卸的方式(例如鉚接) 與導(dǎo)流筒相連。
[0014] 在一個【具體實施方式】中,上板和下板之一或兩者與導(dǎo)流筒以不可拆卸的方式(例 如焊接)相連,形成一個整體。
[0015] 本實用新型還提供一種生物反應(yīng)器,所述生物反應(yīng)器包括:
[0016] ⑴外殼;和
[0017] (2)導(dǎo)流構(gòu)件;
[0018] 其中,所述導(dǎo)流構(gòu)件置于所述外殼內(nèi)部,正視圖呈工字形,包括上板、下板和連接 所述上板和下板的導(dǎo)流筒,其中,所述導(dǎo)流筒兩端開口分別設(shè)置在所述上板和下板上,且在 所述上板和下板上設(shè)置有多個通孔。
[0019] 在一個【具體實施方式】中,所述生物反應(yīng)器還包括攪拌器,用于驅(qū)動流體沿導(dǎo)流筒 向下流動。
[0020] 在一個【具體實施方式】中,所述攪拌器包括攪螺桿式或傾斜式攪拌槳。
[0021 ] 在一個【具體實施方式】中,設(shè)置攪拌槳位于導(dǎo)流筒內(nèi)。
[0022] 在一個【具體實施方式】中,所述生物反應(yīng)器還包括片狀載體,該片狀載體含3 - 10 片連接在同一軸上的頁片,頁片向外張開。
[0023] 在一個【具體實施方式】中,設(shè)置所述片狀載體位于導(dǎo)流構(gòu)件上板、下板、導(dǎo)流筒與生 物反應(yīng)器外殼所限定的內(nèi)部空間中。
[0024] 在一個【具體實施方式】中,內(nèi)部空間中片狀載體的量為25~45克/升。
[0025] 在一個【具體實施方式】中,所述生物反應(yīng)器被設(shè)置成在上板與反應(yīng)器頂部之間以及 下板與反應(yīng)器底部之間留有空間,以允許流體沿著導(dǎo)流筒向下流動、穿過下板通孔進入所 述內(nèi)部空間、向上穿過上板通孔,再從導(dǎo)流筒流下。
[0026] 在一個具體實施例中,本發(fā)明的生物反應(yīng)器包括:
[0027] 外殼;
[0028] 置于所述外殼內(nèi)的本實用新型導(dǎo)流構(gòu)件;和
[0029] 攪拌器;
[0030] 其中,所述攪拌器包括螺桿式攪拌槳或傾斜式攪拌槳,所述螺桿式攪拌槳或傾斜 式攪拌槳位于導(dǎo)流構(gòu)件的導(dǎo)流筒的中上部,并高出導(dǎo)流構(gòu)件的上板;
[0031] 所述生物反應(yīng)器被設(shè)置成在導(dǎo)流構(gòu)件的上板與反應(yīng)器頂部之間以及導(dǎo)流構(gòu)件的 下板與反應(yīng)器底部之間留有空間,以允許流體沿著導(dǎo)流構(gòu)件的導(dǎo)流筒向下流動后,向上穿 過下板通孔進入導(dǎo)流構(gòu)件上板、下板、導(dǎo)流筒與生物反應(yīng)器外殼所限定的內(nèi)部空間中,并向 上穿過上板通孔,再從導(dǎo)流筒流下;
[0032] 和任選的,所述生物反應(yīng)器還包括填充在所述內(nèi)部空間中的本實用新型所述的片 狀載體。
【附圖說明】
[0033] 圖1顯示本實用新型一個片狀載體的示意圖。
[0034] 圖2顯示適用于本實用新型的生物反應(yīng)器的攪拌槳的一個例子。
[0035] 圖3顯示適用于本實用新型的生物反應(yīng)器的攪拌槳的另一個例子。
[0036] 圖4顯不本實用新型導(dǎo)流構(gòu)件的一個例子。
[0037] 圖5顯示本實用新型生物反應(yīng)器的一個例子。
[0038] 圖6顯示本實用新型生物反應(yīng)器具體使用的一個例子。
[0039] 圖7顯示細胞接種后糖/通氣/溶解氧流加量的曲線。
[0040] 圖8顯示病毒接入后第三天開始病毒滴度曲線。
【具體實施方式】
[0041] 本實用新型提供一種細胞培養(yǎng)用片狀載體,用于生物反應(yīng)器內(nèi)的導(dǎo)流構(gòu)件,以及 含導(dǎo)流構(gòu)件的生物反應(yīng)器。
[0042] 片狀載體
[0043] 本實用新型的片狀載體含3~10片連接于同一軸上的頁片,向外張開。頁片與 頁片之間的距離并不固定,可依據(jù)外界壓力而改變。
[0044] 在一個【具體實施方式】中,片狀載體含3~8片頁片。
[0045] 片狀載體尤其是其頁片可由本領(lǐng)域熟知的各種聚酯纖維制成。軸既可由聚酯纖維 制成,也可采用其它材料制成,但通常采用聚酯纖維制成,即頁片與軸有相同材料制成,與 頁片形成一體的結(jié)構(gòu)。
[0046] 通常,頁片長(即軸101長)4~3〇謹,寬2~2〇謹,厚0· 1~1謹。
[0047] 在某些實施例中,頁片長4~20mm,寬2~12mm,厚0· 1~0· 8mm。
[0048] 在其它實施例中,頁片長4~15mm,寬2~8mm,厚0· 1~0· 5mm。
[0049] 本實用新型的片狀載體適用于哺乳動物細胞、昆蟲細胞等貼壁依賴性細胞的培 養(yǎng),用以生產(chǎn)分泌型蛋白和病毒等產(chǎn)物。適合用本實用新型的片狀載體進行培養(yǎng)的細胞包 括但不限于 VERO、CHO、BHK、MDCK、ST、MARC-145、MRC-5、SF9、HEK293、123A、127A、GAMMA 及 原代細胞等。
[0050] 本實用新型的片狀載體可以在填充床生物反應(yīng)器、一次性生物反應(yīng)器、培養(yǎng)器皿、 SPINNER等生物反應(yīng)器內(nèi)使用,為細胞的生長提供充分的表面積。
[0051] 圖1顯示了本實用新型片狀載體的一個實例,即片狀載體100。該片狀載體100包 含頁片,如102和103。圖1中,片狀載體100含有5片頁片。所有頁片向心連接在相同的 軸101上,向外張開。
[0052] 導(dǎo)流構(gòu)件
[0053] 本實用新型的導(dǎo)流構(gòu)件呈工字形,包括上板、下板和連接上板和下板的導(dǎo)流筒,所 述導(dǎo)流筒開口于上板和下板上。
[0054] 上板和下板上具有多個通孔,以允許流體流過??淄ǔ閳A形,但也可以是其它形 狀,如方形、三角形等。孔的面積通常在0.5~2cm 2左右。每塊板上孔的數(shù)量不限,密度不 限,可根據(jù)生物反應(yīng)器的大小、用途等確定。例如,上板和下板上孔的密度可設(shè)置為20~ 150個孔/平方分米。對于孔與孔之間的距離也無特殊限制,通常為等距??着c孔之間的大 小也可不同,但通常所有孔的面積都一樣。上板上的孔的數(shù)量、大小與下板上的孔的數(shù)量、 大小可相同或不同。
[0055] 上板和下板的直徑通常小于等于生物反應(yīng)器外殼的內(nèi)徑。對上板和下板的厚度也 無特殊要求。
[0056] 對導(dǎo)流筒的直徑、長度也無特別限制,可根據(jù)生物反應(yīng)器的大小、攪拌槳的大小等 確定。導(dǎo)流筒通常為圓形,當(dāng)然也可以是其它合適的形狀,只要其能容留攪拌器并允許流體 通過即可。
[0057] 導(dǎo)流構(gòu)件通常采用不銹鋼制成,當(dāng)然也可采用其它材料,例如玻璃或塑料制成。
[0058] 導(dǎo)流構(gòu)件中,上板和/或下板與導(dǎo)流筒可以可拆卸的方式(例如鉚接)與導(dǎo)流筒 相連,或者,上板和下板之一或兩者與導(dǎo)流筒以不可拆卸的方式(例如焊接)相連,形成一 個整體。
[0059] 圖4示出了導(dǎo)流構(gòu)件的一個實例,即導(dǎo)流構(gòu)件400。導(dǎo)流構(gòu)件400包括上板401、 下板403、導(dǎo)流筒402以及孔404和405等。
[0060] 牛物反應(yīng)器
[0061] 本實用新型包括生物反應(yīng)器,該生物反應(yīng)器包括外殼和置于外殼之內(nèi)的導(dǎo)流構(gòu) 件。通常,導(dǎo)流構(gòu)件與外殼同軸。導(dǎo)流構(gòu)件通常占據(jù)生物反應(yīng)器主體高度的1/2以上,最多 可與主體高度一致。生物反應(yīng)器的主體指反應(yīng)器外殼不包括上部和下部縮小的部分。例如, 圖5所示的反應(yīng)器中,其主體指外殼呈圓柱體的部分。
[0062] 生物反應(yīng)器還可包括開口,通常位于外殼兩端??衫蒙w子將反應(yīng)器的頂部和底 部密封。蓋子上可具有相應(yīng)的開口和密閉構(gòu)件。
[0063] 圖5示出了本實用新型生物反應(yīng)器的一個實例。圖5中,生物反應(yīng)器500具有外 殼501、開口 502和503以及置于外殼501之內(nèi)的導(dǎo)流構(gòu)件400。
[0064] 對生物反應(yīng)器的外殼形狀無特殊限制。通常其主體是圓柱形。生物反應(yīng)器的下部 內(nèi)部可包括凸出的支持物(圖中未