Аппарат для культивирования клеток

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 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 - узелна 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 7 с 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 полусферц, 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 13 и частоты вращениявала 7.Под действием равнодействующей тангенциальнцх 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 полного его опорожнения производится 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 продольнцх 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 в 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 доконца опорожнения аппарата. Использование предлагаемого аппарата обеспечивает сохранение оптимально выбранного гидро- динамического и массообменного процесса в аппарате на режиме культивирования.При культивировании клеток на микро- носителях 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. Ф о р мул а и зоб рете н и я1. Аппарат для культивирования клеток, содержащий вертикальную цилиндрическую емкость с технологическими патрубками, размещенную в емкости лопастную мешалку, включающую вертикальный приводной вал, и аэратор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь целевого продукта и ускорения его выгрузки, лопасти 5 мешалки прикреплены к нижней части валашарнирно и установлены с воэможностью кругового возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, при этом дно емкости выполнено в виде полу 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 сферическогодна по их продольной оси.2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что каждая лопасть мешалки снабжена грузом, установленным с возможностью пе ремещения вдоль лопасти для регулирования положения лопасти в процессе перемешивания среды.Состзвитель Н. Осипов1: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, Рауцская наб., 4/5