本發(fā)明涉及生物反應(yīng)器領(lǐng)域，特別是涉及一種外循環(huán)生物反應(yīng)器及其數(shù)據(jù)監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)有生物技術(shù)的發(fā)展，通過監(jiān)控發(fā)酵過程的相關(guān)參數(shù)的變化來優(yōu)化工藝，有利于穩(wěn)定發(fā)酵過程及提高產(chǎn)量。小型生物反應(yīng)器，以其生產(chǎn)成本低，占地空間少，易于控制，常用于大規(guī)模發(fā)酵前的工藝摸索。

2、但小型生物反應(yīng)器，其插入孔位較少，能實時監(jiān)控的數(shù)據(jù)有限。且發(fā)酵體積較小，罐底部氣體的通入產(chǎn)生的氣泡對電極測量帶來很大影響，檢測的數(shù)據(jù)波動較大。此外，現(xiàn)有的反應(yīng)器外接循環(huán)裝置大多以蠕動泵為動力，使細胞培養(yǎng)液在管路中循環(huán)流動，對細胞的損傷較大。

3、針對上述問題，缺少合適的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，為了解決以上問題本文提出了一種外循環(huán)生物反應(yīng)器及其數(shù)據(jù)監(jiān)測方法。通過磁力泵葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，使細胞培養(yǎng)液在管路中循環(huán)流動，對細胞的剪切力較小。在循環(huán)管路上可以同時插入多個監(jiān)控設(shè)備，實時監(jiān)測發(fā)酵過程，適合小規(guī)模發(fā)酵工藝參數(shù)摸索。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種外循環(huán)生物反應(yīng)器，包括：

3、反應(yīng)器罐體，所述反應(yīng)器罐體用于容納細胞和液體的混合物；

4、外循環(huán)管路，所述外循環(huán)管路設(shè)置于反應(yīng)器罐體外部，且與反應(yīng)器罐體連通；

5、監(jiān)控設(shè)備，所述監(jiān)控設(shè)備安裝于外循環(huán)管路上。

6、在一些實施例中，外循環(huán)管路通過泵提供動力，使細胞和液體的混合物在外循環(huán)管路中循環(huán)流動。

7、在一些實施例中，泵為磁力泵。

8、在一些實施例中，監(jiān)控設(shè)備為do電極。

9、在一些實施例中，監(jiān)控設(shè)備的測量部位位于所述外循環(huán)管路中；當外循環(huán)管路中存在氣泡時，監(jiān)控設(shè)備的測量部位位于外循環(huán)管路中的位置能夠使氣泡在外循環(huán)管路流動時不與監(jiān)控設(shè)備的測量部位發(fā)生接觸。

10、在一些實施例中，監(jiān)控設(shè)備的測量部位位于所述外循環(huán)管路中管道的下部(即管道中部以下的位置)。優(yōu)選地，監(jiān)控設(shè)備的測量部位位于所述外循環(huán)管路的水平段，外循環(huán)管路的水平段中，氣泡由于重力作用位于外循環(huán)管路中管道的上部(即管道中部以上的位置)，此時，氣泡與監(jiān)控設(shè)備的測量部位不發(fā)生接觸。

11、在一些實施例中，外循環(huán)管路與反應(yīng)器罐體連通的入口端朝上設(shè)置(例如：通過一個彎管連接入口端，使朝下的入口端變?yōu)槌?，使反應(yīng)罐罐體內(nèi)的液體由上至下進入所述外循環(huán)管路。由于重力影響，反應(yīng)罐罐體內(nèi)氣泡由下至上運動，入口端朝上設(shè)置能夠盡可能避免反應(yīng)罐罐體內(nèi)的液體進入外循環(huán)管路時氣泡跟隨入內(nèi)。

12、在一些實施例中，do電極從外循環(huán)管路中管道下側(cè)位置安裝進入管路內(nèi)部。

13、在一些實施例中，反應(yīng)器罐體的底部設(shè)有氣體通入口。

14、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種上述任一外循環(huán)生物反應(yīng)器的數(shù)據(jù)監(jiān)測方法，包括以下步驟：

15、(1)向反應(yīng)器罐體中加入細胞和液體的混合物，設(shè)置反應(yīng)溫度；

16、(2)向反應(yīng)器罐體通入氣體，設(shè)置氣體通入速率；

17、(3)為外循環(huán)管路提供動力，使細胞和液體的混合物在外循環(huán)管路和反應(yīng)器罐體中循環(huán)流動；

18、(4)通過監(jiān)控設(shè)備獲取反應(yīng)參數(shù)。

19、在一些實施例中，反應(yīng)器罐體的罐壓為0bar。

20、通過實施本發(fā)明的上述方案，可以得到以下有益效果：

21、1、以磁力泵葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力為動力，對細胞的剪切力較低；

22、2、外循環(huán)管路能同時安裝多個測量設(shè)備，適合小規(guī)模發(fā)酵工藝的參數(shù)摸索和調(diào)整；

23、3、監(jiān)控設(shè)備的測量部位位于外循環(huán)管路中管道的下部(即管道中部以下的位置)，使測量部位不受外循環(huán)管路中氣泡影響，其測量結(jié)果更精確。

24、4、外循環(huán)管路與反應(yīng)器罐體連通的入口端朝上設(shè)置避免反應(yīng)罐罐體內(nèi)的液體進入外循環(huán)管路時氣泡跟隨入內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種外循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于，所述外循環(huán)管路通過泵提供動力，使細胞和液體的混合物在外循環(huán)管路中循環(huán)流動。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于，所述監(jiān)控設(shè)備為do電極。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的外循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器罐體的底部設(shè)有氣體通入口。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器罐體容量不高于50l。

10.一種基于權(quán)利要求1-9任一項所述的外循環(huán)生物反應(yīng)器的數(shù)據(jù)監(jiān)測方法，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種外循環(huán)生物反應(yīng)器及其數(shù)據(jù)監(jiān)測方法。外循環(huán)生物反應(yīng)器包括：反應(yīng)器罐體，用于容納細胞和液體的混合物；外循環(huán)管路，設(shè)置于反應(yīng)器罐體外部，且與反應(yīng)器罐體連通；監(jiān)控設(shè)備，安裝于外循環(huán)管路上。本發(fā)明避免了氣泡對生物反應(yīng)器電極檢測準確性的影響，使生物反應(yīng)器的測量結(jié)果更精確。

技術(shù)研發(fā)人員：盧衛(wèi)東,王成,謝欣,楊曉峰
受保護的技術(shù)使用者：安及義實業(yè)（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6