(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111826287 A(43)申请公布日 2020.10.27
(21)申请号 202010773673.6(22)申请日 2020.08.04
(71)申请人 湖北明德健康科技有限公司
地址 448000 湖北省荆门市漳河新区爱飞
客大道（爱飞客通航产业孵化基地B2楼2层）(72)发明人 潘飞 谢建敏 (51)Int.Cl.
C12M 3/00(2006.01)C12M 1/02(2006.01)C12M 1/00(2006.01)B08B 9/087(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图5页
(54)发明名称
一种改进型细胞培养灌流装置
(57)摘要
本发明公开了一种改进型细胞培养灌流装置，包括灌流瓶，灌流瓶开口向下设置，灌流瓶的底部安装有料斗，料斗下端连通有出料管，灌流瓶的外侧壁底部连接有立架，立架的顶部左侧连接有储料箱，储料箱与灌流瓶顶部之间连通有进料管，灌流瓶的右侧壁顶部连通有注气管，灌流瓶的内腔上部设有清洁机构，灌流瓶的中心处设有截流机构；本发明结构设计合理，有利于控制细胞灌流数量，保障了培养效率，能够减少外界杂质的侵入，便于进行拆卸，有利于组件的清理维护。
CN 111826287 ACN 111826287 A
权 利 要 求 书
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1.一种改进型细胞培养灌流装置，包括灌流瓶（1），其特征在于：所述灌流瓶（1）开口向下设置，所述灌流瓶（1）的底部安装有料斗（2），所述料斗（2）下端连通有出料管（3），所述灌流瓶（1）的外侧壁底部连接有立架（4），所述立架（4）的顶部左侧连接有储料箱（5），所述储料箱（5）与灌流瓶（1）顶部之间连通有进料管（6），所述灌流瓶（1）的右侧壁顶部连通有注气管（7），所述灌流瓶（1）的内腔上部设有清洁机构（8），所述灌流瓶（1）的中心处设有截流机构（9）。
2.根据权利要求1所述的一种改进型细胞培养灌流装置，其特征在于：所述截流机构（9）包括竖杆（901），所述竖杆（901）的下端连接有锥形塞（902），所述竖杆（901）的圆周外侧壁上部安装有密封轴承（903），所述密封轴承（903）的外壁连接有限位板（904），所述限位板（904）与灌流瓶（1）的内腔顶部之间连接有折叠管（905），所述竖杆（901）的上端设有外螺纹（906），所述灌流瓶（1）顶部开设有与外螺纹（906）相配合的螺纹孔，所述竖杆（901）外部套设有复位弹簧（907），所述复位弹簧（907）位于折叠管（905）内。
3.根据权利要求1所述的一种改进型细胞培养灌流装置，其特征在于：所述清洁机构（8）包括两组连通灌流瓶（1）顶部的密封壳（801），两组所述密封壳（801）左右对称设置，两组所述密封壳（801）的内腔顶部均连接有电动推杆（802），所述电动推杆（802）伸入灌流瓶（1）内腔的一端连接有环形板（803），所述环形板（803）的圆周外侧壁连接有刮板（804），所述刮板（804）贴合灌流瓶（1）的内腔侧壁。
4.根据权利要求1所述的一种改进型细胞培养灌流装置，其特征在于：所述注气管（7）包括连通灌流瓶（1）的L形管（701），所述L形管（701）开口向下设置，所述L形管（701）的竖端内腔设有活塞（702），所述活塞（702）的底部连接有推杆（703），所述L形管（701）竖端开设有进气孔（704）。
5.根据权利要求1所述的一种改进型细胞培养灌流装置，其特征在于：所述储料箱（5）的内腔底部连接有加热管（501），所述储料箱（5）的左侧壁连接有驱动电机（502），所述驱动电机（502）的右侧动力输出端连接有搅拌轴（503），所述搅拌轴（503）伸入储料箱（5）内腔的一端连接有搅拌叶（504）。
6.根据权利要求3所述的一种改进型细胞培养灌流装置，其特征在于：所述进料管（6）上安装有抽液泵（601），所述进料管（6）伸入灌流瓶（1）的一端位于环形板（803）开口上方。
7.根据权利要求1所述的一种改进型细胞培养灌流装置，其特征在于：所述料斗（2）上部与灌流瓶（1）下端采用螺接方式连接，所述灌流瓶（1）的底部连接有密封圈。
8.根据权利要求2所述的一种改进型细胞培养灌流装置，其特征在于：所述锥形塞（902）位于出料管（3）的正上方，所述锥形塞（902）的上端直径大于出料管（3）的内径。
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说 明 书
一种改进型细胞培养灌流装置
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技术领域
[0001]本发明涉及细胞培养相关装置技术领域，尤其涉及一种改进型细胞培养灌流装置。
背景技术
[0002]随着生物技术药物在人类疾病诊治和预防中的广泛应用，大大加速了动物细胞表达产品大规模高效培养的产业化进程。目前动物细胞大规模培养已成为生物制药领域最重要的关键技术之一，并以其研究的深入和进展推动了生物技术产业的迅速发展。近年来，蛋白质类药物的上市和带来的巨大经济效益，掀起了哺乳动物细胞培养的热潮。对于倍增时间长、对外界环境敏感、培养难度大的动物细胞，如何完善其培养工艺，提高细胞蛋白表达量，并有效投入大规模生产，成为国内外研究的热点。[0003]灌流培养工艺是一种常用的发酵工艺，多采用搅拌式细胞发酵系统，也可采用管式系统。在发酵过程中，不断向发酵罐灌流培养液，同时以相同流量流出。灌流工艺的优点是可在发酵过程中不断去除细胞碎片和副产物，降低细胞死亡后释放的各种酶类可能对产物的影响。同时，由于连续不断的灌流新鲜培养液而提供一个较恒定的培养环境，因此可获得较高的单位体积产率。由于灌流系统多采用细胞截留与回收系统，因而可实现细胞的高密度发酵。
[0004]目前，对于动物细胞培养方法选取，主要决定于细胞生长的特性和目的蛋白的性质。灌流培养的显著优势在于蛋白可以随着培养基及时地被分离出，蛋白在反应器内停留时间短，较少受到培养体系内各种水解酶的降解作用，有利于蛋白质量的提高。这一特点，对于化学性质不稳定的蛋白，例如酶、凝血因子等生产极为有利。现有技术中，细胞培养灌流装置类似于漏斗，无法控制细胞灌流数量，影响培养效率，同时灌流装置中缺少清洁功能，容易产生交叉污染，为此，我们提出了一种改进型细胞培养灌流装置。发明内容
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种改进型细胞培养灌流装置。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种改进型细胞培养灌流装置，包括灌流瓶，所述灌流瓶开口向下设置，所述灌流瓶的底部安装有料斗，所述料斗下端连通有出料管，所述灌流瓶的外侧壁底部连接有立架，所述立架的顶部左侧连接有储料箱，所述储料箱与灌流瓶顶部之间连通有进料管，所述灌流瓶的右侧壁顶部连通有注气管，所述灌流瓶的内腔上部设有清洁机构，所述灌流瓶的中心处设有截流机构。[0006]优选地，一种改进型细胞培养灌流装置中，所述截流机构包括竖杆，所述竖杆的下端连接有锥形塞，所述竖杆的圆周外侧壁上部安装有密封轴承，所述密封轴承的外壁连接有限位板，所述限位板与灌流瓶的内腔顶部之间连接有折叠管，所述竖杆的上端设有外螺纹，所述灌流瓶顶部开设有与外螺纹相配合的螺纹孔，所述竖杆外部套设有复位弹簧，所述
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说 明 书
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复位弹簧位于折叠管内。[0007]优选地，一种改进型细胞培养灌流装置中，所述清洁机构包括两组连通灌流瓶顶部的密封壳，两组所述密封壳左右对称设置，两组所述密封壳的内腔顶部均连接有电动推杆，所述电动推杆伸入灌流瓶内腔的一端连接有环形板，所述环形板的圆周外侧壁连接有刮板，所述刮板贴合灌流瓶的内腔侧壁。[0008]优选地，一种改进型细胞培养灌流装置中，所述注气管包括连通灌流瓶的L形管，所述L形管开口向下设置，所述L形管的竖端内腔设有活塞，所述活塞的底部连接有推杆，所述L形管竖端开设有进气孔。[0009]优选地，一种改进型细胞培养灌流装置中，所述储料箱的内腔底部连接有加热管，所述储料箱的左侧壁连接有驱动电机，所述驱动电机的右侧动力输出端连接有搅拌轴，所述搅拌轴伸入储料箱内腔的一端连接有搅拌叶。[0010]优选地，一种改进型细胞培养灌流装置中，所述进料管上安装有抽液泵，所述进料管伸入灌流瓶的一端位于环形板开口上方。[0011]优选地，一种改进型细胞培养灌流装置中，所述料斗上部与灌流瓶下端采用螺接方式连接，所述灌流瓶的底部连接有密封圈。[0012]优选地，一种改进型细胞培养灌流装置中，所述锥形塞位于出料管的正上方，所述锥形塞的上端直径大于出料管的内径。[0013]本发明的有益效果是：
本发明结构设计合理，通过储料箱存入培养液，利用抽液泵将培养液沿进料管送入灌流瓶中，通过竖杆、外螺纹、螺纹孔、复位弹簧、限位板相配合，能够调整截流机构与出料管的相对位置，从而完成培养液的截流操作，有利于控制细胞灌流数量，保障了培养效率；通过推杆带动活塞上移，能够完成培养液的注氧操作，注气管开口向下设置，能够减少外界杂质的侵入，灌流完毕后，通过电动推杆带动环形板下降，刮板能够对灌流瓶内壁进行清理，从而防止残余附着，料斗与灌流瓶采用螺接安装，便于进行拆卸，有利于组件的清理维护。附图说明
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本发明的外部结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明中截流机构的结构示意图；图4为本发明中清洁机构的结构示意图；图5为本发明中注气管的结构示意图；图6为本发明中储料箱的结构示意图。具体实施方式
[0016]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
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说 明 书
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整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0017]请参阅图1-6所示，本实施例为一种改进型细胞培养灌流装置，包括灌流瓶1，灌流瓶1开口向下设置，灌流瓶1的底部安装有料斗2，料斗2下端连通有出料管3，灌流瓶1的外侧壁底部连接有立架4，立架4的顶部左侧连接有储料箱5，储料箱5与灌流瓶1顶部之间连通有进料管6，灌流瓶1的右侧壁顶部连通有注气管7，灌流瓶1的内腔上部设有清洁机构8，灌流瓶1的中心处设有截流机构9。
[0018]截流机构9包括竖杆901，竖杆901的下端连接有锥形塞902，竖杆901的圆周外侧壁上部安装有密封轴承903，密封轴承903的外壁连接有限位板904，限位板904与灌流瓶1的内腔顶部之间连接有折叠管905，竖杆901的上端设有外螺纹906，灌流瓶1顶部开设有与外螺纹906相配合的螺纹孔，竖杆901外部套设有复位弹簧907，复位弹簧907位于折叠管905内。[0019]清洁机构8包括两组连通灌流瓶1顶部的密封壳801，两组密封壳801左右对称设置，两组密封壳801的内腔顶部均连接有电动推杆802，电动推杆802伸入灌流瓶1内腔的一端连接有环形板803，环形板803的圆周外侧壁连接有刮板804，刮板804贴合灌流瓶1的内腔侧壁。
[0020]注气管7包括连通灌流瓶1的L形管701，L形管701开口向下设置，L形管701的竖端内腔设有活塞702，活塞702的底部连接有推杆703，L形管701竖端开设有进气孔704。[0021]储料箱5的内腔底部连接有加热管501，储料箱5的左侧壁连接有驱动电机502，驱动电机502的右侧动力输出端连接有搅拌轴503，搅拌轴503伸入储料箱5内腔的一端连接有搅拌叶504，便于将培养液搅拌均匀。[0022]进料管6上安装有抽液泵601，进料管6伸入灌流瓶1的一端位于环形板803开口上方，便于培养液注入。
[0023]料斗2上部与灌流瓶1下端采用螺接方式连接，灌流瓶1的底部连接有密封圈，装卸方便。
[0024]锥形塞902位于出料管3的正上方，锥形塞902的上端直径大于出料管3的内径，便于进行贴合密封。
[0025]本实施例的一个具体应用为：
本装置在工作时，将立架4移动至工作地点，连接外部电源，出料管3安置在培养皿上端，通过储料箱5存入培养液，通过加热管501对培养液进行加热，通过驱动电机502带动搅拌轴503转动，使得搅拌叶504将培养液搅拌均匀，利用抽液泵601将培养液抽入进料管6内，进而送入灌流瓶1中，旋转竖杆901，使得外螺纹906与螺纹孔脱离，利用复位弹簧907的弹力作用顶动限位板904，使得限位板904带动竖杆901下降，锥形塞902能够对出料管3端部进行贴合密封，从而完成培养液的截流操作，利用折叠管905和密封轴承903提高密封性能，减少外界杂质侵入，通过推杆703带动活塞702上移，能够将L形管701内的空气送入灌流瓶1内，能够完成培养液的注氧操作，注气管7开口向下设置，能够减少外界杂质的侵入，向上拉动竖杆901时培养液能够沿出料管3流出，灌流完毕后，通过电动推杆802带动环形板803下降，刮板804能够对灌流瓶1内壁进行清理，从而防止残余附着，料斗2与灌流瓶1采用螺接安装，便于进行拆卸，有利于组件的清理维护。
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说 明 书
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在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指
结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0027]以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的。
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