Аппарат для культивирования клеток
Изобретение относится к биотехнологии , конкретно к аппаратам для культивирования клеток животных или человека в суспензиях. Цель изобретения - снижение 10 потерь целевого продукта и ускорение его выгрузки Ап парат содержит емкость 1 стехнологическими патрубками 2-5 В емкости 1 размещена мешалка 6, включающая вал 7 с приводом 8 и лопасти 9, прикрепленные шарнирно к нижней части вала 7. Лопасти 9 снабжены грузами 13 для регулирования их положения в процессе вращения. При вращении мешалки 6 в зависимости отскорости и расположения грузов 13 лопасти 9 занимают горизонтальное положение в процессе культивирования или опускаются при выгрузке целевого продукта. Полусферическая форма дна 10 в сочетании с таким расположением и работой) лопастей 9 обеспечивает более полную и ускоренную выгрузку целевого продукта, что снижает потери клеточного материала. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л С -5 о со XI О о 4
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧГ СКИХ
PFСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ОО "4 С» Д б /2 (21) 4633147/13 (22) 05.01.89 (46) 30,10.91. Бюл. М 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности (72) А.И.гуславский, В.Н.Качалов, Л.И.Ковальчук и И.И.Дамиров (53) 663.15 (088.8) (56) Калунянц К.А. и др. Микробные ферментные препараты. Технология и оборудование. M,: Пищевая промышленность, 1979, с, 162-163. (54) АППАРАТ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КЛ ЕТОК (57) Изобретение относится к биотехнологии, конкретно к аппаратам для культивирования клеток животных или человека в суспензиях. Цель изобретения — снижение „„5U ÄÄ 1687604 А1 потерь целевого продукта и ускорение его выгрузки. Ап парат содержит емкость 1 с тех-. нологическими патрубками 2 — 5. В емкости 1 размещена мешалка 6, включающая вал 7 с приводом 8 и лопасти 9, прикрепленные шарнирно к нижней части вала 7. Лопасти 9 снабжены грузами 13 для регулирования их положения в процессе вращения. При вращении мешалки 6 в зависимости от скорости и расположения грузов 13 лопасти 9 занимают горизонтальное положение в процессе культивирования или опускаются при выгрузке целевого продукта. Полусферическая форма дна 10 в сочетании с таким расположением .и работой лопастей 9 обеспечивает более полную и ускоренную выгрузку целевого продукта, что снижает потери клеточного материала. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. 1687604 10 30 45 55 Изобретение относится к биотехнологии, а именно к аппаратам для культивирования клеток животных или человека в суспензиях, Цель изобретения — снижение потерь целевого продукта и ускорение его выгрузки, На фиг,1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг.2 — узел I на фиг.1; на фиг.3 — то же, в аксонометрии; на фиг.4— периферийная часть лопасти с грузом в аксонометрии. Аппарат для культивирования клеток содержит вертикальную цилиндрическую емкость 1 с патрубком 2 для подвода питательной среды и посевного материала, патрубком 3 для подвода аэрирующего газа, патрубком 4 для отвода целевого продукта и патрубком 5 для отвода газа. В емкости 1 размещена лопастная мешалка 6, включающая вертикальный приводной вал 7с приводом 8 и лопасти 9, у дна 10 емкости 1 расположен аэратор 11. Лопасти 9 мешалки 6 прикреплены к нижней части вала 7 шарнирно посредством шарниров 12 и установлены с возможностью кругового возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости. Дно 10 емкости 1 выполнено в виде полусферы, патрубок 4 для отвода целевого продукта прикреплен к дну 10 по оси емкости 1. Мешалка 6 установлена так, что периферийные кромки лопастей 9 при любом их положении расположены на одном и том же расстоянии от поверхности сферического дна 10, Каждая лопасть 9 снабжена грузом 13, установленным в пазу 14 с возможностью перемещения вдоль лопасти 9 для регулирования положения последней в процессе перемешивания среды. Кроме того, аппарат снабжен рубашкой 15 охлаждения емкости 1. Аппарат работает следующим образом. В емкость 1 через патрубок 2 заливается питательная среда и подается посевной материал. Производится термостатирование среды подачей термостатной воды в рубашку 15 через патрубок 3, в дне 10 подаются газы на аэрацию культуральной среды и включается привод 8 мешалки 6. Отвод отработанных газов из аппарата производится через патрубок 5. При вращении с рабочей частотой вала 7 движение передается через лопасти 9, на последних с грузами 13 появляется центробежная сила, величина которой зависит от радиального удаления грузов 13 от горизонтальных осей, массы самих грузов l3 и частоты вращения вала 7. Под действием равнодействующей тангенциальных составляющих центробежной силы и силы тяжести лопасти 9 поворачиваются на шарнирах 12, поднимаются и устанавливаются в горизонтальном положении и в процессе культивирования работают аналогично лопасти перемешивающего устройства, неподвижно установленные на валу. По окончании культивирования производится слив культуральной жидкости из аппарата через патрубок 4 для передачи ее на следующую технологическую операцию, Опорожнение аппарата производится на первом этапе при рабочей частоте вращения мешалки 6, на втором этапе — после снижения уровня культуральной жидкости в емкости 1 ниже уровня лопастей 9 мешалки 6 — при пониженной частоте вращения (контроль уровня жидкости в сосуде определяют по уровнемеру). Снижение частоты вращения мешалки 6 вызывает уменьшение центробежной силы, удерживающей лопасти 9 в горизонтальном положении, и они опускаются под действием силы тяжести, Угол последующей установки лопастей 9 по отношению к горизонту зависит от величины снижения частоты вращения по сравнению с рабочей. Частота вращения мешалки 6 на режиме опорожнения выбирается из условия эффективного локального перемешивания среды в нижней (донной) части емкости 1. Таким образом, слив культуральной жидкости до пол ного его опорожнения и роизводится в режиме перемешивания, что предотвращает оседание клеток на стенках и дне 10 в нижней части емкости 1. Это обеспечивает снижение потерь клеточной массы при сливе культуральной жидкости из аппарата. . Грузы 13 устанавливаются в продольных пазах 14 на периферийной части лопасти 9. Удаление грузов 13 от осей вращения лопастей 9 определяет величину центробежной силы, вызывающей поворот лопастей 9 при вращении вала 7 мешалки, а следовательно, и угол отклонения лопастей 9 относительно горизонтальной плоскости, Регулировка угла наклона лопастей 9 в конкретных условиях технологического процесса обеспечивается путем фиксации грузов 13 s пазах 14 на определенном удалении от осей вращения лопастей 9. Предлагаемый аппарат обеспечивает снижение потерь клеточной массы в процессе передачи культуральной жидкости на последующую технологическую операцию по ее концентрированию. Эффект достигается за счет применения шарнирной подвески лопастей 9 мешалки 6, что обеспечивает перемешивание культуральной жидкости до 1687604 конца опорожнения аппарата. Использование предлагаемого аппарата обеспечивает сохранение оптимально выбранного гидродинамического и массообменного процесса в аппарате на режиме культивирования. При культивировании клеток на микроносителях потери клеточной массы уменьшаются примерно на 2, что обеспечивает более полный съем целевого продукта. Сочетание полусферического дна 10 с конструктивными особенностями мешалки 6 и расположение при данном сочетании патрубка 4 для отвода целевого продукта приводит также к ускорению выгрузки всей массы клеток, что также влияет на их нативную сохранность. Формула изобретения 1. Аппарат для культивирования клеток, содержащий вертикальную цилиндрическую емкость с технологическими патрубками, размещенную в емкости лопастную мешалку, включающую вертикальный приводной вал, и аэратор, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь целевого продукта и ускорения его выгрузки, лопасти 5 мешалки прикреплены к нижней части вала шарнирно и установлены с воэможностью кругового возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, при этом дно емкости выполнено в виде полу10 сферы и патрубок для отвода целевого продукта прикреплен к дну по оси емкости, причем мешалка установлена так, что периферийные кромки лопастей при любом их положении расположены на одном и том же 15 расстоянии от поверхности сферического дна по их продольной оси. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что каждая лопасть мешалки снабжена грузом, установленным с возможностью пе20 ремещения вдоль лопасти для регулирования положения лопасти в процессе перемешивания среды. Состзвитель Н. Осипов 1:хред М.Моргентал Корректор В. Гирняк Редактор М, Петрова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3678 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
