[发明专利]一种生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及医药设备领域的一种生物反应器。

背景技术

目前进行细胞培养的生物反应器，主要分为流化床生物反应器和固定床生物反应器。固定床生物反应器是通过在一个固定的容器中间装填填料来进行细胞培养。所述填料是由细胞培养载体组成的，所述细胞培养载体通常是直径2-6mm颗粒载体、多孔球载体或者片状纤维载体。细胞培养液循环通过细胞培养载体，细胞培养液依靠搅拌器在搅拌中产生的负压不断在固定床生物反应器内流动，以进行营养成分和/或氧的传递。刚接种的细胞生长在所述细胞培养载体的表面，随着细胞增殖，细胞开始充满所述细胞培养载体间的空隙。固定床生物反应器内细胞培养液流动速度大，细胞生长密度高，可减少无血清培养时的蛋白的用量，适用于增殖悬浮细胞，且对细胞无机械损害，但是，由于所述填料被上固定板和下固定板压紧，细胞的代谢产物及死细胞很难排出，同时细胞培养液不均匀的流动而造成沟流现象和营养分布不均匀，细胞生长速度一致性差。

流化床生物反应器包括罐体和搅拌器，以及由细胞培养载体组成的填料等，通过所述搅拌器在所述罐体内产生向上流动的漩流，使支持细胞生长的细胞培养液呈流态化，并使内部装填的所述填料中的细胞培养载体上下翻动，依附所述细胞培养载体生长的大量细胞在悬浮状态下生长。流化床生物反应器内，细胞培养液的流动性好，细胞的生长所需的营养在流化床生物反应器内分布均匀，细胞生长一致性好，但细胞和细胞培养载体容易冲出，同时随着细胞的增多，细胞在流化床生物反应器内悬浮态变差。同时流化床生物反应器的规模无法放大，现有流化床生物反应器的深度最大为仅为2m左右，横截面积最大规模仅为1m³。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种生物反应器，其既能够克服流化床生物反应器进行细胞培养时，细胞和细胞培养载体容易冲出，造成提取的上清液残存的细胞和细胞培养载体较多的缺陷，又能克服采用固化床生物反应器进行细胞培养时，细胞生长速度不一致的缺陷。

实现上述目的的一种技术方案是：一种生物反应器，包括罐体，以及位于所述罐体内的导流筒、多孔圆管、多级调速搅拌器、上固定板和下固定板；

所述导流筒和所述多孔圆管均位于所述罐体的中心，所述导流筒的底部与所述多孔圆管的顶部同心相接，所述多级调速搅拌器从所述多孔圆管的底部伸入所述多孔圆管；

所述上固定板是围绕所述导流筒的顶部设置的；所述下固定板是围绕所述多孔圆管的底部设置的；所述下固定板的外圆周与所述罐体的内壁固定；所述上固定板和所述下固定板均为多孔板；

所述上固定板的底面和所述下固定板的顶面之间填充由细胞培养载体组成的填料，所述填料的高度最多为所述上固定板底面和所述下固定板顶面之间距离的三分之二。

进一步的，该生物反应器内设有围绕所述导流筒和所述多孔圆管圆周均布的偶数根导流管，所述的偶数根导流管均贯穿所述上固定板和所述下固定板，所述的偶数根导流管中相互间隔地插接有第一通气管；所述罐体的顶部设有通气口。

再进一步的，每根所述的导流管的管壁上设有围绕所述导流管圆周均布的偶数列第一径向通孔，且任意相邻两列的所述第一径向通孔均是相错布置的。

再进一步的，所述导流筒和所述多孔圆管内插接有紧贴所述导流筒内壁的第二通气管，所述第二通气管顶面的高度低于所述第一通气管顶面的高度。

更要进一步的；所述第二通气管通过位于所述导流筒顶部的滤网固定。

进一步的，所述多孔圆管的顶部呈上小下大的喇叭口形。

进一步的，所述罐体内还包括位于所述上固定板和所述下固定板之间的上挡板和下挡板，所述上挡板和所述下挡板的内圆周与所述导流筒固定，所述上挡板和所述下挡板的外圆周与所述罐体的内壁分离，所述上挡板和所述下挡板均为多孔板，所述填料的顶面低于所述上挡板的底面，高于所述下挡板的顶面。

进一步的，所述罐体的侧壁上设有出泡口，所述出泡口高于所述上固定板的顶面，所述罐体的顶部设有冷凝器口，所述的出泡口和所述的冷凝器口通过旋液分离器连接，所述旋液分离器的进口连接所述出泡口，所述旋液分离器的出口连接所述冷凝器口。

进一步的，所述罐体的底部设有取样阀口，所述取样阀口内插有取样阀，所述取样阀设有一根阀杆，所述的阀杆从所述下固定板的底部插入所述填料。

进一步的，所述填料中的细胞培养载体为片状纤维载体。