SU1025726A1 - Аппарат дл культивировани клеток животного или растительного происхождени - Google Patents

Abstract

АППАРАТ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КЛЕТОК ЖИВОТНОГО ИЛИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ, содержащий цилиндрический термостатиру« емый- корпус с крьпикой, размещенный в нижней части корпуса аэратор, укрепленную на полом валу камеру дл  отвода отработанной культуральной жидкости . р r-i:;

Description

Изобретение относитс  к технической микробиологии, в частности к аппаратам дл  культивировани  клеток животного или растительного происхождени  в жид кой среде (суспензии), и может быть и пользовано пл  культивировани  микроор ганизмов. Известен аппарат дл  культивировани микроорганизмов, содержащий фильтрующую перегородку, установленную в нижней части аппарата. С помощью фильтрующей перегородки производитс  отбор культуралыгой жидкости, освобожденной от клеток, увеличива  тем самым конГ центрацию. клеток в рабочей суспензии i Дл  удалени  осадка с поверхности фильтра предусмотрен узел подачи воздуха через фильтр с противоположной стороны, при эТом процесс фильтрации протекает в затухающем режиме, а продувка воздухом приводит к периодическим отклонени м технологических параметров от их оптимального значени . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  аппарат дл  культивировани  клеток животного и.растительного .происхождени , содержащий цилиндрический термостатируемый корпус с крышкой, размещенный в нижней части корпуса аэратор, укрепленную на полом валу камеру дл  отвода отработанной культу- ральной жидкости без клеток, имеющую фильтрующие стенки, устройство дл  перемешивани  культуральной жидкости и патрубки дл  подвода питательной среды и отбора биомассы. Камера дл  отвода культуральной жидкости вьтолнена в виде дилиндра. Верхний конец полого вала соединен с приводом вращени , дл  перемешивани  среды эксцентр1Гчно введена импелл рна  мещашса. Интенсивность, фильтра ции увел1гчивают путем создани  перепада давлени  на фильтрующей поверхности 2, Недостаток известного аппарата заключаетс  в том, что процесс фильтраци протекает недостаточно эффективно всле ствие забивани  клетками филвтрующих стенок камеры. Это вызвано тем, что давление на поверхности фильтрующей сте1жи сохран етс  посто5шным и в гранргчной зоне образуетс  неразрушаемый структурированный подслой среды с повышенной концентрацией культивируемых клеток, которые забивают поры фильт р ющего материала, что приводит в итоге к замедлению процесса (ронцентрирова ни  биомассы и снижению ее предельной концентрации на выходе из аппарата и удельной производительности в расчете на единицу объема аппарата. Кроме того, неравномерность перемешивани  эксцентрично установленной импелл рной, мешалкой приводит к повьпленной травмируемости клеток. Цель изобретени  - предотвращение забивани  клетками фильтрующих стенок камеры и повьш1ение удельной производительности аппарата. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аппарате, содержащем цилиндрический термостатируемый корпус с крьш1кой , {эазмещенный в нижней части корпуса аэратор, укрепленную на полом валу камеру дл  отвода отработанной культурада ,ной ЖИДКОСТ.И без клеток, имеющую фильтрующие стенки, устройство дл  перемешивани  культуральной жидкости и патрубки дл  подвода питательной среды и отбора биомассы, камера дл  отвода отработанной культуральной жидкости без клеток установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещени  по вертикали и образована двум  усеченными конусами, св занными большими основани ми , при этом устройство дл  пере- мещивани  культуральной жидкости выполнено в виде неподвижно установленного вокруг указанной камеры днищем вверх стакана, в нижней части боковой стенки которого вьшолней р д вертикальных прорезей , а в днище - конусообразных отверстий дл  циркул ции жидкости. На фиг.1 схематично изображен аппарат дл  культивировани  клеток,- разрезц на фиг. 2 - стакан, используемый в качестве устройства дл  перемешивани , аксонометри .Аппарат дл  культивировани  клеток животного или растительного происхождени  содержит цилиндрический корпус 1, снабженный тепловой рубашкой 2, крьшкой 3 и патрубками 4 и 5 отбора биомас сы и подвода питательной среды, размещенный над днищем 6 корпуса аэратор, вьшолненный в виде пористой пластины 7, укрепленную на полом валу 8 камеру 9 дл  отвода отработанной культуральной жидкости без клеток, имеющую фильтрующие стенки и образованную двум  усеченными конусами 10 и 11, и устройство дл  перемешивани  культуральной жидкости , вьшолненно§ в виде неподвижно установленного вокруг указанной камеры днищем 12 вверх стакана 13, в нижней

части боковой стенки которого в шолнен р д вертикальных прорезей 14, а в днище . - конусообразных сужающихс  вверх отверстий 15 дл  циркул ции жидкости.

Камера дл  отвода отработанной культуральной жидкости без клеток установлена с возможностью воавратно-лоступательного перемещени  по вертикали. Дл  этого на крьЕпке 3 корпуса с помощью опоры 16 установлен привод , который через муфту 17 соединен с полым валом 8, на котором укреплена герметизирующа  мембрана 18.

Полость камеры 9 сообщена с полость вала 8 при помощи отверстий 19, вьшол ненных в стенке вила. Дл  создани  наибо ьщего насосного эффекта величина угла при вершине верхнего конуса 10 должна превышать величину угла при вераиине нижнего бонуса 11 в 1,5-2 раза . Так, если указаннь1й угол конуса 10 равен 12О ,то угол конуса 11 равен 60 . .

Конкретные размеры отверстий 15 и прорезей 14 в стакане выбираютс  также из.условий максимального насосного эффекта. Рекомендуемый угол конусности отверстий 15 равен 90° .

Суммарна  площадь вертикальных прорезей должна быть в 2-4 раза больше площади конусообразных отверстий 15.

Аппарат работает следующим образом ,

В корпусе 1 аппарата через патрубок 5 в определенных количествах по- . даетс  питательна  среда и посевна 

культура. патрубок 2О и пористую пластину 7 подают в корпус стерильный воздух, создава  в аппарате, установленное избыточное давление, которое регулируетс  автоматическим клапаном (не показан). Включают привод, который через полый вал 8 передает возвратноПоступательные перемещени  камере 9 дл  отвода отработанной культуральной жидксюти без клеток. При этом поверхкости конусом 10 и 11 пo)Jвepгaютc 

пульсирующему воздействию культуральной жидкости, что предотвращ.ает образование устойчивого граничного сло  концентрата культивируемых клеток, преп тствует забиванию фильтрующих пор и обеспечивает эффективную работу камерь 9 в течение длительного времени . Культурна  среда под воздействием возвратно-поступательных движений каме-ры 9 циркулирует в рабочем объеме через конусообразные отверсти  15 и прорези 14, вьшолиенные в стакане 13, обеспечива  необходимое перемещивание. Конусообразные отверсти  15 играют роль обратных клапанов. Амплитуда колебаний дл  различных процессов устанавливаетс  в пределах 2-5 мм, частота 10-100 Гц.

Этим обеспечиваетс  обмывание фильтрующих стенок камеры 9, улучщаетс  процесс фильтрации и обеспечиваетс  равномерное перемещивание культуральной жидкости до всему объему аппарата. Под воздействием избыточного давлени  отработанна  культуральна  жидкость фильтруетс  от клеток и из камеры 9 через полый вал 8 и патрубок 21 отбо- ра фильтрата вьгоодитс  из аппарата. Отбор клеточной суспензии осуществл етс  через патрубок 4 при достижении уста ,новленной концентрации клеток в аппара- : те. Заданный уровень культуральной жидкости поддерживаетс  путем добавки

свежей питательной средьт через патрубок 5.

Улучшение работы фильтр тощих элементов камеры позвол ет в аппаратв . при подаче свежей питательной среды более высокие концентрации куль-, тивируемых клеток в течение продолжительного периода времени, что позвол ет увеличить кол1гчество отбираемой биомассы с единицы объема аппарата в единицу времени, увеличива  удель:Ную производительность аппарата на 15-20% в сравнении с прототипом.

77

Claims (1)

1. АППАРАТ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КЛЕТОК ЖИВОТНОГО ИЛИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ, содержащий цилиндрический термостатиру«. емый· корпус с крышкой, размещенный в нижней части корпуса аэратор, укрепленную на полом валу камеру для отвода отработанной культуральной жидкости без клеток, имеющую фильтрующие стенки, устройство для перемешивания культуральной жидкости и патрубки для подвода питательной среды и отбора биомассы, отличающийся тем, что, с целью предотвращения забивания клетками фильтрующих стенок камеры и повышения удельной производительности аппарата, камера для отвода отработанной культуральной жидкости без клеток установлена в возможностью возвратно-поступательного перемещения по вертикали и образована двумя усеченными конусами, связанными большими основаниями, при этом устройство для переме- . шивания культуральной жидкости выполнено в виде неподвижно установленного вокруг указанной камеры днищем вверх стакана, в нижней части боковой стенки которого выполнен ряд вертикальных прорезей, а в днище - конусообразных отверстий для циркуляции жидкости.

   >