[实用新型]固定床式生物反应器

说明书

本实用新型涉及低剪切力培养贴壁细胞和悬浮细胞的生物反应器技术领域，具体涉及一种固定床式生物反应器。该固定床式生物反应器包括罐体和载体柱，罐体上部密封连接有罐盖，罐体内部下方设有磁力搅拌底座,磁力搅拌底座其底部开有引流孔，其内部装有一用于旋转搅水的磁力搅拌子，其上方可拆卸安装有所述的载体柱，载体柱内填充有若干纤维状载体片；磁力搅拌子通过旋转搅动，驱动培养基从底部的引流孔流入，穿过载体柱内部载体片，最后从载体柱顶部流出，回到罐体中，形成一个培养基内部循环的液体流向。本实用新型针对现有技术的不足，解决了部分细胞难于在生物反应器内生长和部分悬浮细胞在普通STR反应器内产毒或蛋白表达量低的问题。

技术领域

本实用新型专利涉及低剪切力培养贴壁细胞和悬浮细胞的生物反应器技术领域，具体涉及一种固定床式生物反应器。

背景技术

传统的细胞大规模培养多采用STR反应器(stirred tank bioreactor，STR)即细胞贴附于微载体、纤维载体片上或自身全悬浮，在生物反应器搅拌桨的搅拌下悬浮生长于生物反应器内。但这种搅拌形式带来的剪切力会导致细胞的损伤或死亡。部分已用于生产的贴壁细胞在传统的STR反应器上难于生长，只能采用传统的静置培养方式，难以适应大规模培养的需求。还有部分全悬浮细胞虽然可以生长，但在剪切力作用下蛋白表达量较低。目前虽有细胞相对固定，液体在自重情况下流过细胞的篮式反应器解决了剪切力较大的难题，但其流速不易控制使得细胞在整个载体腔内分布不均匀，给工艺控制带来极大的难度。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种性能可靠的固定床式生物反应器，解决了部分细胞难于在生物反应器内生长和部分悬浮细胞在普通STR反应器内产毒或蛋白表达量低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：该固定床式生物反应器，包括罐体和载体柱，罐体上部密封连接有罐盖，其特征在于：所述罐体内部下方设有磁力搅拌底座,所述磁力搅拌底座其底部开有引流孔，其内部装有一用于旋转搅水的磁力搅拌子，其上方引流腔内可拆卸插装有所述的载体柱，所述载体柱内填充有若干纤维状载体片；所述磁力搅拌子通过旋转搅动，驱动培养基从底部的引流孔流入引流腔，穿过载体柱内部载体片，最后从载体柱顶部流出，回到罐体中，形成一个培养基内部循环的液体流向。

所述载体柱包括圆柱状外壳，所述外壳其侧壁下方设有密封圈和与引流腔内卡扣连接的卡扣板,所述外壳内由下至上，依次嵌套有扰流板、紊流板和顶部挡板,所述扰流板为圆形薄板，其圆周上均布有三个让液体流向分流的扰流凹槽，下紊流板为开有蜂窝状紊流孔的圆形薄板，紊流孔能让流体均匀水平进入柱内，防止形成中心边缘效应；所述载体片填充在紊流板与顶部挡板之间。

所述罐盖上设有用于取样及观察的GL45取样口、添加培养基的补料口、用于培养基液面控制的中长出料管。

所述中长出料管外接有蠕动泵，通过蠕动泵或空气压力作用，向外泵出多余培养基液体，以保证罐内液体体积不变。

所述罐体和罐盖之间通过法兰盘和硅胶垫圈实现密封连接。

所述磁力搅拌子转速可调，所述固定床式生物反应器通过调整磁力搅拌子转速，准确控制通过载体柱液体的线性流速以及培养工艺参数。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷,具有以下有益效果：