一種用于生物反應袋的旋擺平臺的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于生物反應袋的旋擺平臺，包括動力基座、托盤、曲軸和限位棒，曲軸頂部的中心軸偏離底部的中心軸，曲軸安裝在動力基座上、受動力基座驅動旋轉，托盤通過連接件、可相對轉動地安裝在曲軸的頂部，限位棒下端與動力基座固定、上端與托盤固定連接，限位棒隨著托盤旋擺發生伸縮形變。本發明使得生物反應袋內培養液液面波浪形態豐富，混流充分，加快生物反應袋內部的氣液傳質效率，同時有效地防止了培養細胞結團。
【專利說明】
一種用于生物反應袋的旋擺平臺
技術領域
[0001]本發明屬于生物反應器內部氣液傳質的技術領域，特別是涉及一種用于生物反應袋的旋擺平臺。
【背景技術】
[0002]生物反應器中的一大類是細胞培養反應器，用于培養動物細胞和植物細胞。這些細胞在生長的過程中，需要向液相培養介質中供應足量的氧氣，故需要設法加快氧氣的氣液傳質。傳統方法是使用攪拌槳攪拌培養介質，或者向培養介質中鼓入氧氣氣泡，以增大氣液接觸面積，加速氧氣從培養介質上方的氣相到液相培養介質中的擴散。但機械攪拌或這鼓泡法在液體培養介質中產生較高的剪切力，導致細胞損傷。為此，上個世紀90年代以來，逐步開發了波浪式生物反應器，其將細胞和培養介質置于無菌的一次性塑料培養袋中，并放在特殊設計的搖動平臺上。平臺的搖動使得培養介質產生波浪，通過波浪代替攪拌和鼓泡來實現氣液之間的表面更新，既強化氧氣傳質，又避免了攪拌漿葉端和鼓泡對細胞的傷害，提供溫和低剪切力同時相對較高的溶氧的細胞培養微環境，有利于改善細胞狀態、提高細胞密度和產量。
[0003]一種代表性的波浪式生物反應器是美國GE Healthcare Wave Products Group公司的波浪生物反應器，其包括“蹺蹺板式”搖動平臺和置于該搖動平臺上的細胞培養袋，通過該搖動平臺的蹺蹺板式上下搖動，在培養液中產生波浪，但此“蹺蹺板式”搖動平臺作為一個整體圍繞中間支承點上下搖動，平臺上反應器內液體培養物形成的波浪形態及混合狀態只能通過調節平臺上下運動的角度來調節，液體培養物波浪形態及混合狀態可調節性較少，液體中固體培養物與液體之間傳氧、傳熱等不很充分，波浪形態和混合狀態調整可選擇性較少，尤其是在一個方形袋中做一個方向的擺動，缺少橫向的交換，袋內混合較差。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種用于生物反應袋的旋擺平臺，生物反應袋內培養液液面波浪形態豐富，混流充分，加快氣液傳質效率，防止培養細胞結團。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種用于生物反應袋的旋擺平臺，包括動力基座、托盤、曲軸和限位棒，所述曲軸頂部的中心軸偏離底部的中心軸，所述曲軸安裝在動力基座上、受動力基座驅動旋轉，所述托盤通過連接件、可相對轉動地安裝在曲軸的頂部，所述限位棒下端與動力基座固定、上端與托盤固定連接，限位棒隨著托盤旋擺發生伸縮形變。
[0006]作為本發明一種優選的實施方式，所述連接件為滾珠軸套，所述滾珠軸套外側與托盤底部緊密配合連接、內側與曲軸頂部滾動配合安裝。
[0007]作為本發明另一種優選的實施方式，所述連接件為軸承，所述軸承外側與托盤底部緊密配合連接、內側與曲軸頂部緊密配合固定。
[0008]作為本發明另一種優選的實施方式，所述托盤內壁上設有若干凸起的導流條。
[0009]作為本發明另一種優選的實施方式，所述限位棒上端固定在托盤的邊沿位置。
[0010]作為本發明另一種優選的實施方式，所述托盤呈碗狀結構。
[0011]作為對上述實施方式的進一步改進，所述托盤內部放置橢球形生物反應袋。
[0012]作為本發明另一種優選的實施方式，所述限位棒采用柔性材料制成。
[0013]作為本發明另一種優選的實施方式，所述動力基座內部設有旋轉速度調節模塊和數顯模塊。
[0014]有益效果
[0015]在本發明中，托盤與曲軸之間的連接可以發生相對的轉動，當曲軸受動力基座的驅動發生旋轉時，托盤由于受到限位棒的作用不會隨著曲軸發生周向的旋轉，而是與曲軸之間發生相對的轉動，同時，由于曲軸上端偏離底部的旋轉中心，從而帶動托盤旋擺運動。生物反應袋置于托盤內部隨之發生旋擺運動，從而催動生物反應袋內部的培養液發生混流，培養液液面形成波浪形態，而且這種旋擺催動的混流混合狀態更加充分，培養液液面的波浪形態更加豐富，加快了生物反應袋內部的氣液傳質效率，另外，混流狀態的培養液能夠有效地防止培養細胞結團。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0018]如圖1所示的一種用于生物反應袋的旋擺平臺，包括動力基座1、托盤2、曲軸3和限位棒6。
[0019]曲軸3為彎曲形態的旋轉軸，其頂部的中心軸偏離底部的中心軸。曲軸3安裝在動力基座I的旋轉輸出端，并受動力基座I的驅動發生旋轉，動力基座I內部設有旋轉速度調節模塊和數顯模塊，可以通過調節旋鈕對旋轉速度進行調節并通過數字顯示屏讀取相應的旋轉速度。
[0020]托盤2整體呈碗狀結構，生物反應袋防止與托盤2內部，以選擇橢球形的生物反應袋為最佳。托盤2通過連接件4安裝在曲軸3的頂部，且托盤2與曲軸3之間能夠發生相對的轉動。連接件4可以選擇采用滾珠軸套，托盤2底部與滾珠軸套的外側緊密配合連接，曲軸3的頂部與滾珠軸套的內側配合安裝并能夠發生相對滾動，通過滾珠軸套的滾珠滾動作用使得托盤2能夠與曲軸3之間發生相對轉動;連接件4還可以采用軸承，軸承的外側與托盤2底部緊密配合連接，軸承的內側與曲軸3頂部緊密配合固定，也是通過軸承的自身特性，使得托盤2能夠與曲軸3之間發生相對轉動。
[0021]限位棒6采用柔性材料制成，具有一定的伸縮形變特性。限位棒6的下端與動力基座I固定，上端與托盤2固定連接，當曲軸3發生旋轉時，托盤2在限位棒6的作用下不會隨著曲軸3發生周向上的旋轉，此時托盤2與曲軸3之間產生相對的轉動，同時，由于曲軸3上端偏離底部的旋轉中心，從而帶動托盤2作旋擺運動，限位棒6隨著托盤2旋擺發生伸縮形變，但是不會在角度方位上發生改變。為了起到更好地限制托盤2周向旋轉的效果，限位棒6上端固定在托盤2的邊沿位置。
[0022]曲軸3旋轉一周，托盤2隨之旋擺一圈，當托盤2發生連續地旋擺運動時，生物反應袋置于托盤2內部隨之發生旋擺運動，從而催動生物反應袋內部的培養液發生混流，培養液液面形成波浪形態，而且這種旋擺催動的混流混合狀態更加充分，培養液液面的波浪形態更加豐富，加快了生物反應袋內部的氣液傳質效率，防止培養細胞結團。另外，為了使得生物反應袋底部的培養液獲得更好地混流效果，在托盤2內壁設置了若干凸起的導流條5，導流條5可以改變生物反應袋底部培養液原有的流向，達到流體翻動的效果。
【主權項】
1.一種用于生物反應袋的旋擺平臺，包括動力基座(I)、托盤(2)、曲軸(3)和限位棒(6)，所述曲軸(3)頂部的中心軸偏離底部的中心軸，其特征在于:所述曲軸(3)安裝在動力基座(I)上、受動力基座(I)驅動旋轉，所述托盤(2)通過連接件(4)、可相對轉動地安裝在曲軸(3)的頂部，所述限位棒(6)下端與動力基座(I)固定、上端與托盤(2)固定連接，限位棒(6)隨著托盤(2)旋擺發生伸縮形變。2.根據權利要求1所述的一種用于生物反應袋的旋擺平臺，其特征在于:所述連接件(4)為滾珠軸套，所述滾珠軸套外側與托盤(2)底部緊密配合連接、內側與曲軸(3)頂部滾動配合安裝。3.根據權利要求1所述的一種用于生物反應袋的旋擺平臺，其特征在于:所述連接件(4)為軸承，所述軸承外側與托盤(2)底部緊密配合連接、內側與曲軸(3)頂部緊密配合固定。4.根據權利要求1所述的一種用于生物反應袋的旋擺平臺，其特征在于:所述托盤(2)內壁上設有若干凸起的導流條(5)。5.根據權利要求1所述的一種用于生物反應袋的旋擺平臺，其特征在于:所述限位棒(6)上端固定在托盤(2)的邊沿位置。6.根據權利要求1所述的一種用于生物反應袋的旋擺平臺，其特征在于:所述托盤(2)呈碗狀結構。7.根據權利要求6所述的一種用于生物反應袋的旋擺平臺，其特征在于:所述托盤(2)內部放置橢球形生物反應袋。8.根據權利要求1所述的一種用于生物反應袋的旋擺平臺，其特征在于:所述限位棒(6)采用柔性材料制成。9.根據權利要求1所述的一種用于生物反應袋的旋擺平臺，其特征在于:所述動力基座(I)內部設有旋轉速度調節模塊和數顯模塊。
【文檔編號】C12M1/36GK105820948SQ201610197394
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月31日
【發明人】顧谷鐘, 王曉亮, 秦孫星, 彭玉祥
【申請人】上海拜高樂生物技術有限公司