Экструзионный дезинтегратор

СОЮЗ СОВЕТСНИХсссссснсссссса исРЕСПУБЛИН А 4(51) С 12 М 1/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСНОМЪГ С 1980, с, 3.З.Авторс478861, кл(54)(57) ЭКсодержащий д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) В.И.Кукушкин, А.В.Алымов и К.А.Лукьянов.(71) Отделение Ордена Ленина института химической Физики АН СССР (53) 616.372 (088.8)(56) 1.Лабораторный гомогенизатор ти па 15 МВА, Каталог фирмы АРЧ МапСоп Сас 11 п, публикационный33-57,1978.,2.Техническое оборудование, гомо.генизаторы. Каталог фирмы А 1.РА.АЧИ,ое свидетельство СССР. С 12 М 1/00, 1973.ТРУЗИОННЬЙ ДКЗИНТКГРАТОР,езинтегрирующую головку.80.1138402 состоящую из корпуса, дроссельногоклапана и размещенного в корпуседлунжера, подключенного к системедавления, и систему заправки биоматериалом, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью обеспечения асептичности и безопасности при работес биоматериалами, в частности с патгенными, и снижения степени загрязнения последних частицами металлас трущихся поверхностей, внутри корнуса установлен подпружиненный перФорированный стакан, заключенный внутри сильфона и служащий для подачисдезинтегрируемого биоматериала кдроссельному клапану, при этом полость корпуса заполнена инертнойжидкостью для передачи давления отплунжера к стакану.вязанной то с биоматериалом, то с атмосферой, происходит попадание микродоз патогенного биоматериала в окружающую атмосферу, а при износе уплотнения и утечка егоИзвестно также устройство для дезинтеграции и гомогенизации биоматериалов, содержащее систему давления, выполненную в виде кривошип- ного механизма с приводом, дезинтегрирующую головку, состоящую из корпуса, плунжера с уплотнениями дроссельного клапана и системы заправки. Данная конструкция гомогенизаторов высокого давления позволяет проводить стерилизацию подвижных частей дезинтегрирующей головки паром при 140 С или конденсатом (в процессе работы) и благодаря этому производить обработку некоторых биоматериалов в асептических условиях 21.Однако данное устройство не предотвращает возможность выноса микродоз патогенных биоматериалов в окружающую среду. Кроме того, для получения микробных дезинтеграторов в активном состоянии данное устройство не пригодно, так как работает при повышенных температурах инактивацни живых микробных организмов и при обработке биоматериалов происходит загрязнение их продуктами износа подвижных частей. Наиболее близким к изобретению техническим решением является экструзионный дезинтегратор, содержащий дезинтегрирующую головку, состоящую из корпуса, дроссельного клапана и размещенного в корпусе плунжера, подключенного к системе давления, и систему заправки биоматериалом Г 33.Однако известное устройство характеризуется тем, что подвижные части деэинтегрирующей головки находятся в прямом контакте с биоматериалами, поэтому при работе происходит загрязнение их продуктами износа подвижных частей дезинтегрирующей головки, локальный нагрев биоматериала и не обеспечивается безопасность при обработке патогенных биоматериалов, так как даже через герметичные (с точки зрения создания давления) подвижные уплотнительные устройства плунжера в процессе их возвратнопоступательногб движения со смоченной биоматериалом поверхности корпуса периодически связанной то с био 1 1138407Изобретение относится к оборудованию экструэионного типа для дезинтеграции микроорганизмов и других биологических материалов, в частностипатогенных, находящихся в виде водных суспензий и предназначенных дляиспользования в микробиологических,биохимических, молекулярно-биологических, иммунологических и т.п. лабораториях, в микробиологических и 10медицинских производствах, связанныхс перераооткой биомассы (в производстве пищевого блока, производствеферментов, фармацевтике, в экспериментальной и практической медицине 15и т.п.), а также для получения субмикронных эмульсий из несмешивающихся между собой жидкостей, напримердля получения газопереносящнх эмульсий типа "искусственная кровь", 20Известно устройство для дезинтеграции и гомогенизации-биоматериалов,содержащее систему давления, выполненную в виде кривошипного механизмас приводом, дезинтегрирующую головку,25состоящую из корпуса, плунжера снеподвижным уплотнительным.устройством, дроссельного клапана и системызаправки 1 ,Недостатком указанного устройстваявляет:я то, что плунжер и уплотнительное устройство дезинтегрирующейголовки, расположенные в рабочейполости корпуса, находятся в прямомконтакте с дезинтегрируемым биоматериалом, поэтому при работе происходит, загрязнение его частицамиметалла с трущейся пары - плунжер икорпус, что особенно недопустимо приполучении субмикронных эмульсий, 4предназначенных для внутривенноговливания, например газопереносящихэмульсий типа "искусственная кровь".Кроме того, при длительной работеподвижных частей дезинтегрирующей 45головки происходит локальный нагревплунжера и корпуса. Действие этогонежелательного эффекта приводит кчастичной или полной инактивацииферментов и снижению биохимических 50показателей дезинтеграта. Причемконструкция данного устройства необеспечивает безопасность при обра ботке биоматериалов, в особенностипатогенных, так как со смоченной-био материалом цилиндрической поверхности корпуса при возвратно-поступательном движении плунжера, периодическиз 1138материалом, то с атмосферой,не исключено попадание микродоз патогенногобиоматериала в окружающую атмосферу,"а при износе уплотнения и утечкаего.5Цель изобретения - обеспечениеасептичности и безопасности при работе с биоматериалами, в частности спатогенными, и снижение степени загрязнения последних частицами метал Ола с трущихся поверхностей.Цель достигается тем, что в экструзионном дезинтеграторе, содержащемдезинтегрирующую головку, состоящуюиз корпуса, дроссельного клапана и 15размещенного в корпусе плунжера, подключенного к системе давления, исистему заправки биоматериалом,внутри корпуса установлен подпружиненный перфорированный стакан, заключенный внутри сильфона и служащийдля подачи дезинтегрируемого биоматериала к дроссельному клапану, приэтом полость корпуса заполнена инертной жидкостью для передачи давленияот плунжера к стакану.На чертеже изображен экструзионный дезинтегратор, вертикальный разрез.Экструзионный дезинтегратор содер-ожит дезинтегрирующую головку 1, состоящую из корпуса 2, дроссельногоклапана 3 и размещенного в корпусе2 плунжера 4, подключенного к системе 5 давления, и систему 6 заправкибиоматериалом, Внутри корпуса 235дезинтегрирующей головки 1 установлен;перфорированный стакан 7 с пружиной8, заключенный внутри сильфона 9 ислужащий для подачи дезинтегрируемого биоматериала к дроссельномуклапану 3, при этом полость 1 О корпуса 2 заполнена инертной жидкостьюдля передачи давления от плунжера 4к стакану 7.Система 5 давления связана с плунжером 4, а полость 10 корпуса 2 черезвпускное отверстие 11 соединена скомпенсатором 12 инертной жидкости,содержащим расходную емкость 13 с 50клапаном 14 и корпус 15, внутри которого размещены подпружиненный поршень 16 для подачи инертной жидкостииз дозированного объема 17 в полость10 дезинтегрирующей головки 1 и отсечкой клапан 18, запорная игла 19которого соединена с подпружиненньвпоршнем 20. Полость 21 и 22 компенса 407 4 тора 12 инертной жидкости соединеныс воздушной сетью. Дроссельный клафпан 3 подсоединен к выходному отверстию 23 с гнездом 24 в корпусе 2дезннтегрирующей головки 1. Внутрикорпуса 25 дроссельного клапана 3помещены винт 26, возвратная пружина 27 и запорный конус 28, которыйсовместно с гнездом,24 образуетдросселирующую щель 29, соединеннуюс приемной емкостью 30. Через впускное отверстие 3 1 внутренняя полостьсильфона 9 соединена посредствомклапана 32 с расходной емкостью 33системы 6 заправки биоматериалом.Датчик 34 положения сильфона 9 выполнен, например, в виде индуктивнойкатушки 35 с сердечником 36 и связанс блоком 37 управления, который всвою очередь через воздухораспределитель 38 соединен с воздушнойсетью и компенсатором 12 инертнойжидкости. Клапан 39, содержащий подпружиненный поршень 40 с запорнойиглой 4 1, подсоединен к выпускномуотверстию 42 сброса воздуха из полости 10 и через вентиль 43 подключен к воздушной сети.Экструзионный деэинтегратор работает следующим образом,Дезинтегрируемый биоматериал изсистемы б заправки поступает во внутреннюю полость сильвиа 9, Затемсистемой 5 давления перемещают плунжер 4 вверх в полости 10 дезинтегрирующей головки 1. При.этом перфорированный стакан 7 с пружиной 8, заключенной внутри сильфона 9 посредством инертной жидкости, соответственно также перемещается вверх, сжимая во внутренней полости сильфона, 9корпуса 2 дезинтегрирующей головки 1жидкую биомассу, под действием давления которой запорный корпус 28 отходит от гнезда 24 до упора в винт 26,преодолевая сопротивление возвратнойпружины 27, при этом сжатая биомассапродавливается в приемную емкость 30 .через образовавшуюся дросселирующующель 29. Величину дросселирующей щели 29 устанавливают винтом 26 при первом рабочем ходе плунжера 4 в зависимости от требуемого давления биомассы во внутренней полости сильфона 9 корпуса 2 дезинтегрирующей головки 1 и оставляют неизменной при всех последующих рабочих ходах плунжера 4.1138407 дача воздуха в полости 21 и 22 корпуса 15 компенсатора 12 инертной жидкости и они соединяются с атмосферой. Подпружиненный поршень 20 перемещает запорную иглу 19 отсеч" ного клапана 18 вправо, а подпружиненный поршень 16 перемещается влево, в объеме 17 создается разрежение, открывается клапан. 14 и новая доза инертной жидкости из расходной емкости 13 поступает в дозированный объем 17 корпуса 15 хомпенсатора 12 о инертной жидкости. При первоначальной заправке полости 10 инертной жидкостью через вентиль 43 в клапан 39 подается сжатый воздух. При этом подпружиненный поршень 40 с запорной иглой 41 перемещается вправо, открывается выпускное отверстие 42 и воздух из полости 10 вытесняется через отверстие в стенке клапана 39 в атмосферу заправляемой инертной жидкос тью. При сбросе иэ клапана 39 сжатого воздуха подпружиненный поршень 40 с запорной иглой 41 перемещаются влево, закрывая выпускное отверстие 42.35 стакану, позволяет обеспечить асеп 45 тичность и получать чистые продукты о, вая тем самым безопасность при работе с патогенными биоматериалами и сни 3Обратным движением плунжера 4 во внутренней полости сильфона 9 создают разрежение, при этом возвратная пружина 27 прижимает запорный конус 28 к гнезду 24, ликвидируя дрос селирующую щель 29 и тем самым не позволяя разрушенной биомассе и воз,духу из приемной емкости 30 перете" кать во внутреннюю полость сильфона 9, а через открытое впускное отверстие 31 иэ емкости 33 через клапан 32 системы 6 заправки внутренняя полостьсильфона заполняется новой порцией неразрушенной биомассыеПри длительной работе экструзионного дезинтегратора через подвижные уплотнительные устройства плунжера 4 в процессе его возвратно"поступа" тельного движения (плотность соединения подвижных пар обеспечивается выполнением гарантированного микронного зазора) со смоченной инертной жидкостью поверхности корпуса 2, периодически связанной то с инертной жидкостью, то с атмосферой за счет испарения и сдвига пленки инертной жидкости подвижным плунжером, происходит потеря некоторого количества инертной жидкости из полости 10, а при износе уплотнения плунжера 4 также и ее утечка.При уменьшении объема инертной жидкости в полости 10 подпружиненный сильфон 9 с жестко связанным сердечником 36 датчика 34 уровня опускается вниз. При определенном уровне опускания сильфона 9, при котором еще сохраняется его работоспособность, сердечник 36 входит внутрь индуктивной катушки 35 датчика 34 уровня положения сильфона 9, подается сигнал на блок 37 управления, который воздействует на воздухо распределитель 38 так,. что сжатый воздух поступает в полости 21 и 22 корпуса 15 компенсатора 12 инертной жидкости. При этом подпружиненный поршень 20 перемещается влево сов местно с запорной иглой 19 отсечного клапана 18, а подпружиненный поршень 16 перемещается вправо и при закрытом клапане 14 расходной емкости 13 из дозированного объема 17 вытесняет через впускное отверстие 11 в по" лость 10 дезинтегрирующей головки 1 заданную дозу инертной жидкости. В результате компенсации инертной жидкости подпружиненный сильфон 9 занимает первоначальное положение, а датчик 34 уровня положения сильфона 9 совместно с блоком 37 управления воздействует на воздухораспределитель 38 так, что прекращается поУстановка внутри корпуса дезинтегратора подпружиненного перфорированного стакана, заключенного внутри сильфона и служащего для подачи дезинтегрируемого биоматериала к дроссельному клапану и заполнение полости корпуса инертной жидкостью для передачи давления от плунжера к дезинтеграции в биологически активном состоянии, исключает возможностьконтакта дезинтегрируемого биоматериала с окружающей средой, обеспечижая на 95-973 степень загрязненияполучаемого дезинтеграта частицамиметалла с трущихся поверхностей,чтопозволяет получать мелкодисперсныеэмульсии, пригодные для внутривенного вливания.ал ППП Патент, г. Уагоро ЗНИИПИ Заказ 10634/18 Тираж 525Фидн По сноеПроехтная, 4