Установка для культивирования микроорганизмов
Владельцы патента RU 2292387:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) (RU)
Изобретение относится к биотехнологии. Установка включает культуральный сосуд с пробкой и крышкой, снабженный перемешивающим устройством, патрубками для подачи воздуха, коррегирующих растворов, инокулята, отбора проб и отвода отработанного воздуха, компрессор для подачи воздуха в сосуд, pH-метр, связанный с pH-электродом, термостатирующее устройство, связанное с нагревательным элементом и термистором, и перистальтический насос, подключенный к патрубкам для подачи коррегирующих растворов в сосуд. Установка снабжена вакуумным насосом, подключенным к патрубкам отвода отработанного воздуха и отбора проб, и системой очистки отработанного воздуха, состоящей из емкостей с дезинфицирующими растворами. Указанные патрубки и патрубок для подачи инокулята снабжены клапанами. При культивировании патогенных микроорганизмов установка включает бокс безопасности. Изобретение предотвращает попадание микроорганизмов в окружающую среду и обеспечивает биологическую безопасность в процессе работы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для исследования процессов культивирования микробных клеток, получения биомассы и продуктов микробного синтеза.
Известна установка для культивирования микроорганизмов, содержащая ферментатор, инокулятор, теплообменное, аэрирующее и перемешивающее устройства и патрубки для подачи воздуха, питательной среды, инокулята и отбора проб (RU, №2008347 С1, 28.02.1994).
Ближайшим аналогом предложенной установки является установка для культивирования микроорганизмов, включающая культуральный сосуд с пробкой и крышкой, снабженный перемешивающим устройством, патрубками для подачи воздуха, коррегирующих растворов, инокулята, отбора проб и отвода отработанного воздуха, компрессор для подачи воздуха в сосуд, рН-метр, связанный с рН-электродом, термостатирующее устройство, связанное с нагревательным элементом и термистором, и перистальтический насос, подключенный к патрубкам для подачи коррегирующих растворов в сосуд (Инструкция по эксплуатации установки Bioflo, model С 30 фирмы "New Brunswick", США, 1976).
Недостаток известных установок заключается в том, что в процессе работы находящиеся в них микроорганизмы могут через неплотные сочленения в технологических узлах и патрубках попадать в окружающую среду, что представляет опасность для обслуживающего персонала. Это связано с тем, что в известных установках в культуральном сосуде создается избыточное давление, способствующее выходу из него микроорганизмов через щели в технологических узлах и патрубках.
Технический результат изобретения заключается в предотвращении попадания микроорганизмов в окружающую среду и обеспечении биологической безопасности в процессе работы.
Технический результат достигается тем, что предложенная установка для культивирования микроорганизмов, включающая культуральный сосуд с пробкой и крышкой, снабженный перемешивающим устройством, патрубками для подачи воздуха, коррегирующих растворов, инокулята, отбора проб и отвода отработанного воздуха, компрессор для подачи воздуха в сосуд, рН-метр, связанный с рН-электродом, термостатирующее устройство, связанное с нагревательным элементом и термистором, и перистальтический насос, подключенный к патрубкам для подачи коррегирующих растворов в сосуд, снабжена вакуумным насосом, подключенным к патрубкам отвода отработанного воздуха и отбора проб, и системой очистки отработанного воздуха, состоящей из емкостей с дезинфицирующими растворами, при этом указанные патрубки и патрубок для подачи инокулята снабжены клапанами. При культивировании микроорганизмов I и II групп патогенности установку следует снабдить боксом безопасности.
Изобретение поясняется чертежами, на которых на фиг.1 схематично изображен общий вид установки и на фиг.2 - то же, с боксом безопасности.
Установка для культивирования микроорганизмов содержит культуральный сосуд 1 с пробкой 2 и крышкой 3, снабженный патрубками 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10 соответственно для подачи воздуха, коррегирующих растворов, инокулята, отбора проб и отвода отработанного воздуха и перемешивающим устройством в виде импеллера 11, расположенного на дне сосуда и приводимого во вращение магнитным приводом 12, установленным снаружи сосуда, компрессор 13 для подачи воздуха в сосуд, рН-метр 14, связанный с рН-электродом 15, термостатирующее устройство 16, связанное с нагревательным элементом 17 и термистором 18, перистальтический насос 19, подключенный к патрубкам 5 и 6 для подачи коррегирующих растворов в сосуд, вакуумный насос 20, подключенный к патрубкам 9 и 10, и систему очистки отработанного воздуха, состоящую из емкостей 21 с дезинфицирующими растворами. Патрубки 7, 9 и 10 снабжены клапанами 22, 23 и 24. Патрубок 10 для отвода отработанного воздуха подключен к емкостям 21 с дезинфицирующими растворами.
Установка содержит емкости 25 для коррегирующих растворов, подключенные к перистальтическому насосу 19 и снабженные фильтрами 26 очистки воздуха, инокулятор 27 с фильтром 28 очистки воздуха и пробоотборник 29.
Подключенный к компрессору 13 патрубок 4 для подачи воздуха в сосуд также снабжен фильтром 30 очистки воздуха.
Перечисленные фильтры выполнены, например, из стерильной ваты или другого пористого материала.
При работе с микроорганизмами I и II групп патогенности в соответствии с существующими требованиями (Санитарно-эпидемиологические правила СП 1.3.1285-03) установку снабжают боксом 31 безопасности, например 4 БП 1-00 (ТУ 95.7217-77), оснащенным манометром 32, входным 33 и выходным 34 фильтрами тонкой очистки воздуха, например из ткани Петрянова, причем фильтр 34 является общим для очистки воздуха из культурального сосуда 1 и бокса 31. На его боковой стенке установлены герметичные разъемы электрокоммуникаций.
Культуральный сосуд 1, инокулятор 27 и пробоотборник 29, а также система очистки воздуха размещены в боксе 31 безопасности, в котором при помощи вакуумного насоса 20 поддерживают регистрируемое манометром 32 разрежение, необходимое в процессе работы установки.
Вне бокса безопасности расположены вакуумный насос 20, емкости 24 с коррегирующими растворами, магнитный привод 12, компрессор 13, термостатирующее устройство 16, рН-метр 14 и перистальтический насос 19.
Установка работает следующим образом.
Культуральный сосуд 1 заполняют питательной средой с инокулятом, находящейся в инокуляторе 27, включая вакуумный насос 20 и создавая разницу давления между культуральным сосудом 1 и инокулятором. Для этого открывают клапаны 22 и 24, при этом клапан 23 остается закрытым. После перекачивания инокулята в культуральный сосуд 1 клапан 22 закрывают. Затем в культуральный сосуд 1 при помощи компрессора 4 подается воздух, который стерилизуется, проходя через фильтр 30. Для обеспечения биологической безопасности производительность вакуумного насоса 20 устанавливается выше, чем производительность компрессора 13. Давление воздуха в культуральном сосуде 1, во всех патрубках, инокуляторе 27, пробоотборнике 29 и системе очистки воздуха, состоящей из емкостей 27 с дезинфицирующими растворами, устанавливается ниже атмосферного. При помощи термостатирующего устройства 16 и рН-метра 14 устанавливают необходимые значения температуры и рН. Контроль рН внутри сосуда осуществляют при помощи рН-электрода 15, сигнал с которого подается на перистальтический насос 19 для подачи коррегирующих растворов из емкостей 24 согласно заданным параметрам.
Перемешивание культуральной жидкости осуществляется импеллером 11. Отбираемый при помощи вакуумного насоса 20 воздух проходит через систему очистки, состоящую из емкостей 21 с дезинфицирующими растворами. Отбор проб осуществляется путем открытия клапана 23 и закрытия клапана 24. Пробы отбирают из культурального сосуда 1 в пробоотборник 29, который затем заменяют новым, при этом клапан 24 открывают, а клапан 23 закрывают. По окончании работы аналогичным образом осуществляется перекачивание конечного продукта (бульонной культуры), при замене пробоотборника 29 емкостью большего объема, причем отключается компрессор 13, перемешивающее устройство, термостатирующее устройство 16 и рН-метр 14. Вакуумный насос 20 отключается в последнюю очередь.
При работе с микроорганизмами I-II групп патогенности работу осуществляют внутри бокса 31 безопасности.
Таким образом, предложенная конструкция установки предотвращает попадание микроорганизмов в окружающую среду и позволяет работать в условиях биологической безопасности с микроорганизмами различной степени патогенности.
1. Установка для культивирования микроорганизмов, включающая культуральный сосуд с пробкой и крышкой, снабженный перемешивающим устройством, патрубками для подачи воздуха, коррегирующих растворов, инокулята, отбора проб и отвода отработанного воздуха, компрессор для подачи воздуха в сосуд, рН-метр, связанный с рН-электродом, термостатирующее устройство, связанное с нагревательным элементом и термистором, и перистальтический насос, подключенный к патрубкам для подачи коррегирующих растворов в сосуд, отличающаяся тем, что она снабжена вакуумным насосом, подключенным к патрубкам отвода отработанного воздуха и отбора проб, и системой очистки отработанного воздуха, состоящей из емкостей с дезинфицирующими растворами, при этом указанные патрубки и патрубок для подачи инокулята снабжены клапанами.
2. Установка для по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена боксом безопасности.
