一種搖擺驅動的循環式細胞培養器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種搖擺驅動的循環式細胞培養器，該培養裝置包括硬質培養容器，該培養器的下部為容液室，容液室的底面為光滑的凹面，容液室的側壁面為斜坡面，斜坡面與凹面之間平滑過渡，在容液室的側壁上沿著斜坡面吻合設置有循環管道，循環管道具有上開口和下開口，下開口處設有單向泄流閥結構。當驅動本實用新型專利技術左右搖擺時，位于上層培養液會不斷的由兩循環管道的上開口中進入并由下開口中涌出，而原本處于下層的培養液會在這個過程中上翻，實現培養液的上下循環，循環簡單有效，混合換氣效果好，而且循環的頻率可以降到最低值，循環剪切力極小。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種在為其施加搖擺驅動時，其內的培養液會進行循環的細胞培養裝置。
技術介紹
生物體的培養(包括動物細胞，植物細胞，昆蟲細胞和微生物的培養)以及利用 上述培養的生物體進行生物技術產品(如蛋白類，多肽類，核酸類，抗體類，病毒載體和病毒 疫苗類)的生產，需要提供適當的溫度，必要的氣體(如氧氣和二氧化碳氣體)以及適當的混 合，因此市場上出現了與之相適應的各種產品，如恒溫箱，二氧化碳培養箱，混合搖床，發酵 罐，培養瓶和各種細胞生物反應器等。在進行細胞培養時，特別是動物細胞培養以及利用動 物細胞進行上述生物技術產品的生產時，往往需要精確的溫度控制，良好的氣體和營養交 換以及剪切力很小的混合，因此市場上出現了各種各樣的生物反應器，如滾瓶生物反應器， 磁力攪拌生物反應器，NBS籃式生物反應器和WAVE波浪生物反應器等。目前市場上用于動物細胞培養的生物培養器主要有轉瓶，磁力攪拌培養瓶，NBS籃 式靜止細胞培養生物反應器和WAVE搖袋式生物反應器，其中轉瓶和磁力攪拌培養瓶僅用 于小規模生產和逐級放大，由于其非一次性使用易交叉污染。此外，磁力攪拌培養存在著剪 切力較大的缺點。NBS籃式靜止細胞培養生物反應器價格昂貴，操作復雜，不適于實驗室小 規模培養，其非一次性培養罐存在交叉污染問題。WAVE搖袋式生物反應器是將細胞培養在 一次性塑料軟袋中進行培養，通過搖袋產生波浪，使細胞懸浮，培養液混合，氣體交換，其剪 切力相對較小，但存在以下缺點首先，WAVE主要適用于大規模的細胞培養，具WAVE專利表 明培養體積最好在5L以上，當小體積培養時，不能產生足夠的波浪使細胞懸浮，細胞沉積 在袋底，在搖動過程中相互摩擦而損傷；其次，WAVE搖袋是塑料軟袋，加上相連的一系列管 道，操作較硬體培養容器復雜；再次，不同型號的WAVE培養袋要用與之匹配的搖擺器，小袋 部能用大搖擺器，大袋也不能用小搖擺器，要從小規模培養經逐級放大到大規模工業化生 產需要購買一系列昂貴的設備；最后，雖然WAVE較攪拌式生物反應器剪切力小，但要產生 必要的細胞懸浮，充分的混合和氣體交換，也要一定的搖擺速度和頻率，因此也會產生一定 程度的剪切力。為了克服上述生物反應器的缺點，特別是WAVE搖擺式反應器的不足，必須研發新 型的細胞培養裝置。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種剪切力小、混合換氣效果好的搖擺驅動的循環式 細胞培養器。為實現上述目的，本技術采用如下技術方案一種搖擺驅動的循環式細胞培 養器，該培養裝置包括硬質培養容器，該培養器的下部為容液室，容液室的底面為光滑的凹 面，容液室的側壁面為斜坡面，斜坡面與凹面之間平滑過渡，在容液室的側壁上沿著斜坡面吻合設置有循環管道，循環管道具有上開口和下開口，下開口處設有單向泄流閥結構。所述的循環管道由兩側緣設置在容液室的側壁面上的薄膜與容液室的側壁包設 而成。所述循環管道由吻合固設在容液室的側壁上的管體形成。所述單向泄流閥結構為兩個以上的袋狀柔性瓣膜，袋狀柔性瓣膜的袋口朝向下開 口的端口，袋狀柔性瓣膜的外側面對應設置在循環管道的內壁上。所述循環管道為軟管道，袋狀柔性瓣膜與循環管道一體設置。所述的單向泄流閥結構為與管體的管端口形狀吻合的閘板型軟膜片，軟膜片開合 貼設在管體的下開口上，軟膜片的外緣小于管體下開口處的外周。所述的循環管道的上開口的邊緣所處的平面和下開口的邊緣所處的平面均為向 容液室的底面傾斜的斜面，循環管道的上開口上設置有向循環管道的上開口中心延伸的引 流緩沖軟膜緣。所述容液室為半橢球狀，容液室的內壁為橢圓弧狀，所述循環管道為兩個，兩循環 管道分別對稱設置在橢球長徑的兩端部。所述容液室上部的開口上向上一體延伸設置有柱狀容氣室，容氣室的上端開口上 設置有容器蓋，容氣室的側壁上設有透氣窗口，透氣窗口上設置有除菌濾膜。所述容液室上部的開口上向上一體延伸設置有柱狀容氣室，容氣室的上端開口上 密封設置有容器蓋，容氣室的側壁上或容器蓋上間隔連通設置有進氣管口、出氣管口、進出 液管口、取樣管口。本技術的容液室的底面為光滑的凹面，容液室的側壁面為斜坡面，斜坡面與 凹面之間平滑過渡，在容液室的側壁上沿著斜坡面吻合設置有循環管道，當驅動本實用新 型左右搖擺時，位于上層的培養液會不斷的由兩循環管道的上開口進入循環管道中并由下 開口中涌出，而原本處于下層的培養液會在這個過程中上翻，實現培養液的上下循環，同 時，由于循環管道的下開口處設有單向泄流閥結構，進入循環管道的液體只可能是上層液 體，循環簡單有效，混合換氣效果好，而且循環的頻率可以降到最低值，循環剪切力極小。同 時，本技術的培養容器為硬質培養容器，搬移方便。本技術的循環管道由吻合固設在容液室的側壁上的管體形成，管體與培養容 器可以分開成型，制造工藝較好。本技術的單向泄流閥結構為兩個以上的袋狀柔性瓣膜，袋狀柔性瓣膜的袋口 朝向下開口的端口，帶狀軟膜片通過一側面設置在循環管道的內壁上，這樣在驅動本實用 新型搖擺，循環管道的上開口位置降低時，培養液會從上開口進入循環管道內，下開口處的 培養液將充滿袋狀柔性瓣膜，袋狀柔性瓣膜膨脹將下開口封死，當循環管道的上開口位置 升高時，培養液從循環管道內擠壓袋狀柔性瓣膜，袋狀柔性瓣膜內的液體被擠出，袋狀柔性 瓣膜體積變小，培養液就會由下開口處排出，這種瓣膜為仿生結構，單向通流的可靠性高。本技術的培養容器上部的開口上向上一體延伸設置有柱狀容氣室，容氣室 的上端開口上設置有容器蓋，容氣室的側壁上間隔連通設置有進氣口和出氣口，當培養容 器的體積較大時，培養液僅通過培養容器上端開口處與空氣接觸而溶解的氧無法滿足需要 時，可通過進氣口往培養容器中充氧，同時通過出氣口排出生物體產生的廢氣，可以很好的 保證生物體的生長活動。 本技術的培養容器為半橢球狀，內腔為橢圓弧狀，這樣循環管道布置方便，循 環液在橢圓球的長軸方向上來回平緩移動，可以將剪切力降到最小。附圖說明圖1是本技術實施例1的立體圖；圖2是本技術實施例1的主視圖的剖視圖圖3是圖2的俯視圖；圖4是本技術實施例2的主視圖的剖視圖圖5是圖4的俯視圖；圖6是圖5中管體的立體結構示意圖；圖7是本技術實施例3的立體圖；圖8是本技術實施例3的主視圖；圖9是圖7中管體的立體結構示意圖；圖10是圖7中袋狀柔性瓣膜的立體圖。具體實施方式一種搖擺驅動的循環式細胞培養器的實施例1，在圖廣3中，該培養裝置包括硬質 培養容器，該培養容器的上部為容氣室3，下部為容液室4，容液室4為半橢球形，容液室4 的內腔橢球弧面，容氣室3與容液室4 一體設置，容氣室3由容液室4的上端口上向上延 伸。在容液室橢球形內腔的長軸的兩端部相對設置有兩薄膜6，兩薄膜6的兩側固定貼設 在內腔腔壁上。本實施例中的培養容器是由硬質塑料成型的，薄膜是軟塑料，薄膜可以通過 熱熔的方式固定的培養容器的內腔的腔壁上。兩薄膜6作為循環管道的一部分與容液室 的內腔的腔壁一起將容液室的內腔靠近長軸兩端的部分包設成了兩個管體腔，循環管道的 上端具有朝上的上開口 7，循環管道的下端具有位于容液室的底面上的下開口 9。下開口 9 的內側設置有袋狀柔性瓣膜11，共設置有兩個，袋狀柔性瓣膜11的袋口朝向下開口 9的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種搖擺驅動的循環式細胞培養器，其特征在于：該培養裝置包括硬質培養容器，該培養器的下部為容液室，容液室的底面為光滑的凹面，容液室的側壁面為斜坡面，斜坡面與凹面之間平滑過渡，在容液室的側壁上沿著斜坡面吻合設置有循環管道，循環管道具有上開口和下開口，下開口處設有單向泄流閥結構。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓志強，
申請(專利權)人：鄭州威瑞生物技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：41