Аппарат для культивирования клеток

(19) 5)5 С 12 М 3/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРКт 725692, кл. В 01 Е 11/00, 1977,Авторское свидетельство СССРМ 1125239, кл. С 12 М 3/00, 1983.Авторское свидетельство СССРМ 1306944, кл, С 12 М 3/00,1985,(54) АППАРАТ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯКЛЕТОК Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в непрерывных или периодических процессах выращивания культур клеток тканей животных или растений в фармацевтической, медицинской, биологической и других отраслях промышленности, а также в лабораторных условиях. Выращивание культур клеток животных и растений в суспензии требует активного их перемешивания при соблюдении условий строгой стерильности. Для этих целей используют аппараты различной конструкции, в которых основными элементами являются мешалка и ее привод. С точки зрения стерильности наиболее подходящими являются электромагнитные и магнитные приводы мешалок.Известен аппарат для культивирования тканевых клеточных культур, содержащий емкость с размещенным в ней устройством(57) Использование; выращивание культур клеток тканей животных или растений в медицинской и микробиологической промышленностях. Сущность изобретения: в цилиндрической емкости на днище размещена пластина в виде диска, свободно установленная на стержне, укрепленном на ней. Диск установлен с возможностью синусоидальных колебательных перемещений и снабжен приводом, состоящим из электромагнитов, размещенных равномерно по окружности под днищем емкости, и источника электротока, подключенного к электромагнитам с возможностью их последовательного импульсного включения, 2 ил. для перемешивания среды, включающим установленный в направляющем стакане шток с рабочим органом и привод из двух соленоидных катушек для сообщения штоку возвратно-поступательного перемещения,При работе данного аппарата происходит интенсивный нагрев соленоидных катук, часто выходят из строя переключатели катушек, что снижает надежность работы аппарата, а наличие охлаждающих устройств усложняет его конструкцию.Известен также аппарат для культивирования тканевых клеточных культур, содержащий емкость с крышкой, размещенное в емкости устройство для перемешивания среды, включающее установленный в направляющем стакане шток с рабочим органом и привод в виде установленного над крышкой емкости диска, по периферии которого симметрично смонтированы постоянные магниты, взаимодействующие с постоянным магнитом, смонтированным на верхнем тор 17265085 10 15 20 25 30 35 40 45 50 це штока, расположенным под крышкой емкости.Недостатки аппаратов подобного типа заключаются в том, что в них имеется пара скольжения (стакан и шток с рабочим органом), а в результате в емкость попадают продукты износа этой пары, а также в необходимости периодического намагничивания магнитов из-за их ослабления с течением времени.Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для культивирования клеток, содержащий цилиндрическую емкость с технологическими патрубками и размещенное в ней устройство для перемешивания среды, включающее, пластину в виде установленного на днище емкости диска из немагнитного материала с вмонтированными в нем диаметрально противоположно постоянными магнитами, под одним из которых под днищем расположен магнит для фиксации, и привод в виде диска с постоянными магнитами, расположенными под днищем под постоянными магнитами пластины,Недостатками прототипа являются его низкая производительность по причине низкой интенсивности перемещения, наличие "мертвых" зон в емкости, а также высокая сложность его изготовления,Целью изобретения является повышение производительности за счет более равномерного и полного перемешивания среды и упрощение конструкции,Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для культивирования клеток, содержащем цилиндрическую емкость с технологическими патрубками и размещенное в ней устройство для перемешивания среды, включающее пластину в виде диска, установленного на днище и снабженного приводом, пластина выполнена из магнитного материала и установлена на днище свободно на стержне, укрепленном под пластиной в ее центре с возможностью ее синусоидальных колебательных перемещений вокруг стержня, при этом привод содержит расположенные по окружности под днищем емкости электромагниты, снабженные источником тока, подключенным к ним с возможностью их последовательного импульсного включения,На фиг.1 изображен предлагаемый аппарат, поперечное сечение; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Аппарат содержит цилиндрическую емкость 1 с днищем 2 и крышкой 3, устройства для перемешивания и регулирования температуры культивирования. Емкость 1 снабжена технологическими патрубками 4 для подвода и отвода культуральной жидкости и газа, Устройство для перемешивания среды включает расположенную внутри емкости 1 пластину 5 из магнитного материала в виде диска и привод. Пластина 5 установлена на днище 2 свободно на стержне 6, укрепленном под пластиной 5 в ее центре, Привод устройства для перемешивания среды выполнен электромагнитным и содержит электромагниты 7, расположенные по окружности под днищем 2 емкости 1 и снабженные источником тока 8, подключенным к ним с возможностью их последовательного импульсного включения. Количество электромагнитов 7 определяется в зависимости от объема емкости 1 и диаметра ее днища 2, но не менее четырех. Электромагниты 7 установлены под днищем 2 емкости 1 так, что они имеют поочередно магнитную связь с краем пластины 5, сообщая ей во время работы аппарата синусоидальные колебательные перемещения вокруг стержня 6, Размеры пластины 5 выбираются примерно равными диаметру окружности, на которой расположены электромагниты 7. Размер стержня 6, т.е. угол наклона плоскости пластины 5 к плоскости днища 2 емкости 1, выбирается в зависимости от необходимой интенсивности перемешивания. Устройство для регулирования температуры культивирования включает вентилятор 9, установленный снаружи емкости 1 и соединенный посредством электронной блоксхемы 10 с термодатчиком 11 емкости 1.Аппарат работает следующим образом.При включении электромагнитного привода создается вращающееся магнитное поле путем последовательного включения и отключения электромагнитов. Скорость включения и выключения электромагнитов 7 регулируется источником тока 8 в широких пределах от 1 до 150 об/мин и выбирается в зависимости от выращиваемой культуры, Вращающееся магнитное поле притягивает пластину 5; Она наклоняется в сторону вращающегося магнитного поля, касаясь дна емкости 1 в одной точке, что исключает травмирование клеток, Край пластины 5 касается днища 2 емкости 1 в точках окружности, на которой расположены. электромагниты 7, и совершает синусоидальные колебательные перемещения вокруг стержня 6,Размером стержня 6, т.е, углом наклона плоскости пластины 5 к плоскости днища 2 емкости 1, можно также регулировать необходимую интенсивность перемешивания кул ьтурал ь ной жидкости. Совершая вол нообразные перемещения вокруг стержня 6., пластина 5 приводит питательную среду склетками в колебательное и вращательное движение,При работе электромагнитного привода выделяется тепло, которого достаточно для нагрева содержимого емкости до температуры культивирования,В случае повышения температуры сверх допустимых пределов сигнал от термодатчика 11 через электронную блок-схему 10 включает вентилятор 9 на охлаждение воздухом стенок емкости 1.После того, как содержимое емкости 1 охладится, сигнал от термодатчика 11 отключает вентилятор 9. Вентилятор 9 может располагаться в зависимости от объема емкости 1 или сбоку, или снизу от нее.Формула изобретения Аппарат для культивирования клеток, содержащий цилиндрическую емкость с технологическими патрубками и размещенное в емкости устройство для перемешивания среды, включающее пластину в виде диска, установленного на днище емкости и 5 снабженного приводом, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения производительности за счет более равномерного и полного перемешивания среды и упрощения конструкции, пластина выполнена из магнитного 10 материала и установлена на днище свободно на стержне, укрепленном под пластиной в ее центре, с возможностью синусоидальных колебательных перемещений пластины вокруг этого стержня, при этом привод со держит электромагниты, расположенные поокружности под днищем по периферии, и источник электротока, подключенный к ним с возможностью их последовательного импульсного включения.20