CN204981893U - 摇摆式细胞培养反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种摇摆式细胞培养反应器，包括：控制器，与控制器连接的摇摆式反应结构，承托控制器和摇摆式反应结构的承托结构，以及分别与摇摆式反应结构以及控制器连接的补料结构；摇摆式反应结构包括摇摆力源单元、与摇摆力源单元相连且用于固定反应袋的至少两个托盘，摇摆力源单元包括动力源器件，与动力源器件连接的动力轴，动力轴经由力传导组件滑动连接有托盘滑动轴；至少两个托盘间隔设置且固定连接力传导组件，以用于力传导组件在托盘滑动轴上往返滑动时带动固定于托盘上的反应袋摇摆。此装置充分利用空间分层的办法将多个反应袋分层控制，减少了占地面积，同时把控制器集中、整合，为规模化细胞培养减少了占地面积和管理成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可放置细胞培养袋的摇摆装置，用于动物细胞的动态培养。
背景技术
目前利用细胞培养袋培养细胞的方式，主要用于悬浮细胞的培养，培养过程中静态放置，细胞生长过程中由于培养液静止，营养液由此消耗不均衡进而限制了细胞的增殖。因此为了获得更高的细胞密度，有必要将细胞培养动态化。目前动态细胞培养***有搅拌式、滚瓶式、摇床式以及摇摆式。搅拌式培养主要用于悬浮细胞培养，或者在培养液中加入微载体，使贴壁细胞附着在微载体上生长，以增加细胞生长表面积，搅拌条件下培养细胞，液流形成的剪切力或转子容易对细胞造成损伤。滚瓶式培养主要用于贴壁细胞的培养，采用滚瓶培养的优势在于能增加供细胞贴壁的表面积，同时温和的转动有利于细胞生长。当培养瓶转动时，细胞有一段时间离开培养液，悬浮于空中，增加了其气体的交换，有利细胞生长，但是如果滚瓶一次性使用则造价高昂，如果多次使用则增加了清洗、灭菌环节，同时增加了污染的几率。摇床式培养则需要将摇床模块嵌合到二氧化碳培养箱中，结构复杂，费用昂贵，增大了培养仪器的成本。国内外已有单个摇摆式的培养设备，每一反应袋单独由一台控制器控制，在大规模培养过程中占地面积受限，设备投入大，管理不方便等难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种摇摆式细胞培养反应器，通过摇摆式反应结构与多个托盘相连接，由动力源器件提供动力，该动力通过摇摆式反应结构传递给多个托盘，使得多个托盘分别带动不同细胞培养袋做上下摇摆式运动，并且该装置由一台控制器控制反应袋的温度以及蠕动泵往各个反应袋补料速度和时间。因此，该装置充分利用了空间，减少占地面积，同时把控制器集中、整合，为规模化细胞培养减少了占地面积和管理成本。
一种摇摆式细胞培养反应器，包括：控制器，与控制器连接的摇摆式反应结构，承托所述控制器和摇摆式反应结构的承托结构，以及分别与所述摇摆式反应结构以及控制器连接的补料结构；所述摇摆式反应结构包括摇摆力源单元、与所述摇摆力源单元相连且用于固定反应袋的至少两个托盘，所述摇摆力源单元包括动力源器件，与动力源器件连接的动力轴，所述动力轴经由力传导组件滑动连接有托盘滑动轴；至少两个所述托盘间隔设置且固定连接所述力传导组件，以用于所述力传导组件在托盘滑动轴上往返滑动时带动固定于所述托盘上的反应袋摇摆。
优选地，所述动力轴为丝杆；所述力传导组件包括与所述丝杆连接且平行于所述托盘滑动轴的滑台以及纵向间隔排设于所述滑台的安装板的板面上的至少两个第一承轴，至少两个所述第一承轴分别滑动连接于所述托盘滑动轴且分别活动连接所述托盘。
优选地，所述动力轴为丝杆；所述力传导组件包括与所述丝杆连接且平行于所述托盘滑动轴的滑台以及纵向间隔排设于所述滑台的安装板的板面上的至少两个第一承轴；所述摇摆力源单元还包括平行于所述托盘滑动轴设置的辅助导向轴以及滑动连接所述辅助导向轴且与第一承轴分别对应连接的至少两个第二承轴，所述第一承轴和所述第二承轴之间跨接有托盘连接件，所述辅助导向轴配合所述托盘滑动轴使得所述托盘沿辅助导向轴的方向来回摆动。
优选地，所述动力轴为丝杆；所述力传导组件包括与所述丝杆连接且平行于所述托盘滑动轴的滑台；所述滑台具有一安装板，于所述安装板的板面上纵向间隔排设有与所述安装板十字交叉的多个连接板，所述连接板的两端分别设有第一承轴，所述连接板的中部设有第一托盘连接件，所述托盘上设有对应连接所述第一托盘连接件的第二托盘连接件；所述托盘滑动轴的个数为两个，两个所述托盘滑动轴分别滑动连接所述连接板的两端的对应的第一承轴。
优选地，所述动力源器件为电机。
优选地，所述承托结构包括承托平台以及设于承托平台底部以用于所述承托平台朝前进方向移动的滑移单元。
优选地，所述滑移单元包括多个万向滑轮，所述万向滑轮上设有限位件以用于承托平台移动或移动锁止。
优选地，所述托盘的底部镶嵌加热元件以供所述反应袋中的液体温度。
优选地，所述补料结构包括经由输液管道与所述反应袋相连接的蠕动泵以及设于所述输液管道上的流量控制元件，所述流量控制元件经由导线与所述控制器相连接。
本实用新型所提供的摇摆式细胞培养反应器，通过动力源器件提供动力，该动力经由力传导组件传递给多个托盘，以使得多个托盘分别带动不同细胞培养袋做上下摇摆式运动。并且该装置实现由一台控制器控制多个反应袋的温度以及控制蠕动泵往各个反应袋补料速度和时间。此装置充分利用空间分层的办法将多个反应袋分层控制，减少了占地面积，同时把控制器集中、整合，为规模化细胞培养减少了占地面积和管理成本。
附图说明
图1为本实用新型摇摆式细胞培养反应器未设置承托结构的外观示意图；
图2为本实用新型摇摆式细胞培养反应器中摇摆式反应结构的分解图；
图3为本实用新型摇摆式细胞培养反应器中摇摆力源单元的正视图；
图4为本实用新型摇摆式细胞培养反应器中摇摆力源单元的侧视图；
图5为本实用新型摇摆式细胞培养反应器中反应袋的结构示意图；
图6为本实用新型摇摆式细胞培养反应器中托盘的结构示意图；
图7为本实用新型摇摆式细胞培养反应器中第一托盘连接件的分解示意图；
图8为本实用新型摇摆式细胞培养反应器中连接板的结构示意图；
图9为本实用新型摇摆式细胞培养反应器中承托结构的立体图。
具体实施方式
为利于对本实用新型的结构的了解，以下结合附图及实施例进行说明。
实施例1：
结合图1至图9所示，本实用新型提供了一种摇摆式细胞培养反应器，该反应器呈一箱体结构，包括：设于箱体外壳上的控制器10，与控制器10连接的摇摆式反应结构20，摇摆式反应结构20设于箱体结构的腔体内，承托所述控制器10和摇摆式反应结构20的承托结构30，以及分别与所述摇摆式反应结构20以及控制器10连接的补料结构。
所述摇摆式反应结构20包括摇摆力源单元21、与所述摇摆力源单元21相连且用于固定反应袋50的至少两个托盘22，所述摇摆力源单元21包括动力源器件211，与动力源器件211连接的动力轴212，所述动力轴212经由力传导组件213滑动连接有托盘滑动轴214。至少两个所述托盘22间隔设置且固定连接所述力传导组件213，以用于所述力传导组件213在托盘滑动轴213上往返滑动时带动固定于所述托盘22上的反应袋50摇摆。
进一步地，所述动力轴213为丝杆，所述力传导组件213包括与所述丝杆连接且平行于所述托盘滑动轴的滑台2131。所述滑台2131具有一安装板21311，于所述安装板21311的板面上纵向间隔排设有与所述安装板21311十字交叉的多个连接板2132，所述连接板2132的两端分别设有第一承轴2133，所述连接板2132的中部设有第一托盘连接件2134，第一托盘连接件2134包括固定连接在连接板2132的中部的第一伸缩板以及与第一伸缩板转动连接的第二伸缩板。所述托盘22上设有对应连接所述第一托盘连接件2132的第二托盘连接件221。本实施例中，每个托盘22上的第二托盘连接件221的个数为两个，分设于托盘22同一侧壁的两端。另外，所述托盘滑动轴214的个数为两个，两个所述托盘滑动轴214分别滑动连接所述连接板2132的两端的对应的第一承轴2133。本实施例中，所述托盘22呈方形盘体，于托盘22的底部镶嵌加热元件，所述加热元件与所述控制器10连接以控制所述反应袋50中的液体温度。更进一步地，所述动力源器件211为电机。在具体应用中，控制器10包括：触摸屏和控制电柜，通过触摸屏给控制器10输入控制参数和指令，通过控制电柜安装控制元件、PLC以及电源等控制元件。安装好的控制器10通过程序控制托盘的上下摆动幅度和周期，通过PID程序控制反应袋的温度，通过程序控制蠕动泵往各个反应袋补料速度和时间。
反应袋50采用复合FDA的膜片制成，反应袋50以及其他一次性使用的部件在使用前，需要通过伽马射线辐照灭菌。使用时把反应袋50固定在托盘上，把无菌的细胞和培养液无菌打入袋内，在控制器10的控制界面中设置好需要摇摆的幅度和酸碱度、温度等控制参数，由控制器10自动控制反应袋内部环境。
所述承托结构30包括承托平台31以及设于承托平台底部以用于所述承托平台朝前进方向移动的滑移单元32。进一步地，所述滑移单元32包括多个万向滑轮，并于万向滑轮上设有限位件以用于承托平台移动或移动锁止。
所述补料结构包括经由输液管道与所述反应袋相连接的蠕动泵以及设于所述输液管道上的流量控制元件，所述流量控制元件经由导线与所述控制器10相连接。
实施例2：
本实用新型提供了一种摇摆式细胞培养反应器，包括：控制器，与控制器连接的摇摆式反应结构，承托所述控制器和摇摆式反应结构的承托结构，以及分别与所述摇摆式反应结构以及控制器连接的补料结构。
所述摇摆式反应结构包括摇摆力源单元、与所述摇摆力源单元相连且用于固定反应袋的至少两个托盘，所述摇摆力源单元包括动力源器件，与动力源器件连接的动力轴，所述动力轴经由力传导组件滑动连接有托盘滑动轴。至少两个所述托盘间隔设置且固定连接所述力传导组件，以用于所述力传导组件在托盘滑动轴上往返滑动时带动固定于所述托盘上的反应袋摇摆。
进一步地，所述动力轴为丝杆，所述力传导组件包括与所述丝杆连接且平行于所述托盘滑动轴的滑台以及纵向间隔排设于所述滑台的安装板的板面上的至少两个第一承轴，至少两个所述第一承轴分别滑动连接于所述托盘滑动轴且分别活动连接所述托盘。本实施例中，所述托盘呈方形盘体，于托盘的底部镶嵌加热元件，所述加热元件与所述控制器连接以控制所述反应袋中的液体温度。进一步地，所述动力源器件为电机。在具体应用中，反应袋采用复合FDA的膜片制成，反应袋以及其他一次性使用的部件在使用前，需要通过伽马射线辐照灭菌。使用时把反应袋固定在托盘上，把无菌的细胞和培养液无菌打入袋内，在控制器的控制界面中设置好需要摇摆的幅度和酸碱度、温度等控制参数，由控制器自动控制反应袋内部环境。
所述承托结构包括承托平台以及设于承托平台底部以用于所述承托平台朝前进方向移动的滑移单元。进一步地，所述滑移单元包括多个万向滑轮，并于万向滑轮上设有限位件以用于承托平台移动或移动锁止。
所述补料结构包括经由输液管道与所述反应袋相连接的蠕动泵以及设于所述输液管道上的流量控制元件，所述流量控制元件经由导线与所述控制器相连接。
实施例3：
本实用新型提供了一种摇摆式细胞培养反应器，包括：控制器，与控制器连接的摇摆式反应结构，承托所述控制器和摇摆式反应结构的承托结构，以及分别与所述摇摆式反应结构以及控制器连接的补料结构。
所述摇摆式反应结构包括摇摆力源单元、与所述摇摆力源单元相连且用于固定反应袋的至少两个托盘，所述摇摆力源单元包括动力源器件，与动力源器件连接的动力轴，所述动力轴经由力传导组件滑动连接有托盘滑动轴。至少两个所述托盘间隔设置且固定连接所述力传导组件，以用于所述力传导组件在托盘滑动轴上往返滑动时带动固定于所述托盘上的反应袋摇摆。
进一步地，所述动力轴为丝杆，所述力传导组件包括与所述丝杆连接且平行于所述托盘滑动轴的滑台以及纵向间隔排设于所述滑台的安装板的板面上的至少两个第一承轴；所述摇摆力源单元还包括平行于所述托盘滑动轴设置的辅助导向轴以及滑动连接所述辅助导向轴且与第一承轴分别对应连接的至少两个第二承轴，所述第一承轴和所述第二承轴之间跨接有托盘连接件，所述辅助导向轴配合所述托盘滑动轴使得所述托盘沿辅助导向轴的方向来回摆动。本实施例中，所述托盘呈方形盘体，于托盘的底部镶嵌加热元件，所述加热元件与所述控制器连接以控制所述反应袋中的液体温度。进一步地，所述动力源器件为电机。在具体应用中，反应袋采用复合FDA的膜片制成，反应袋以及其他一次性使用的部件在使用前，需要通过伽马射线辐照灭菌。使用时把反应袋固定在托盘上，把无菌的细胞和培养液无菌打入袋内，在控制器的控制界面中设置好需要摇摆的幅度和酸碱度、温度等控制参数，由控制器自动控制反应袋内部环境。
所述承托结构包括承托平台以及设于承托平台底部以用于所述承托平台朝前进方向移动的滑移单元。进一步地，所述滑移单元包括多个万向滑轮，并于万向滑轮上设有限位件以用于承托平台移动或移动锁止。
所述补料结构包括经由输液管道与所述反应袋相连接的蠕动泵以及设于所述输液管道上的流量控制元件，所述流量控制元件经由导线与所述控制器相连接。
以下对本实用新型摇摆式细胞培养反应器的控制细节进行详细说明。
控制器10包括触摸屏和控制电柜，通过触摸屏给控制器输入控制参数和指令，通过控制电柜安装控制元件、PLC以及电源等控制元件。安装好的控制器10通过程序控制托盘22的上下摆动幅度和周期，通过PID程序控制托盘22的底部镶嵌加热元件以实现对反应袋的温度控制，通过程序控制流量控制元件，以最终控制蠕动泵往各个反应袋补料速度和时间。
以下对本实用新型实施例1所述的摇摆式细胞培养反应器的力传导细节进行详细说明。
请参阅图1至图9所示，通过控制器10开启电机，电机211带动丝杆(动力轴212)转动，滑台2131与丝杆212的连接处设有匹配丝杆的内螺纹，当丝杆212转动时带动滑台2131的安装板21311在丝杆上沿丝杆轴向往返运动。由于安装板21311的板面上纵向间隔排设有与所述安装板21311十字交叉的多个连接板2132，每一连接板2132的两端的第一承轴2133分别与对应的托盘滑动轴214滑动连接，当安装板21311纵向往返运动时，带动连接板2132的两端的第一承轴2133在对应的托盘滑动轴214上往返运动。并且，所述连接板2132的中部通过第一托盘连接件2134与所述托盘22上的第二托盘连接件221转动连接，当连接板2132纵向往返运动时，使得托盘22上的反应袋50在一定角度内上下来回摆动。
本实用新型所提供的摇摆式细胞培养反应器，通过动力源器件提供动力，该动力经由力传导组件传递给多个托盘，以使得多个托盘分别带动不同细胞培养袋做上下摇摆式运动。并且该装置实现由一台控制器控制多个反应袋的温度以及控制蠕动泵往各个反应袋补料速度和时间。此装置充分利用空间分层的办法将多个反应袋分层控制，减少了占地面积，同时把控制器集中、整合，为规模化细胞培养减少了占地面积和管理成本。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。
Claims (9)
1.一种摇摆式细胞培养反应器，其特征在于，包括：控制器，与控制器连接的摇摆式反应结构，承托所述控制器和摇摆式反应结构的承托结构，以及分别与所述摇摆式反应结构以及控制器连接的补料结构；
所述摇摆式反应结构包括摇摆力源单元、与所述摇摆力源单元相连且用于固定反应袋的至少两个托盘，所述摇摆力源单元包括动力源器件，与动力源器件连接的动力轴，所述动力轴经由力传导组件滑动连接有托盘滑动轴；至少两个所述托盘间隔设置且固定连接所述力传导组件，以用于所述力传导组件在托盘滑动轴上往返滑动时带动固定于所述托盘上的反应袋摇摆。
2.根据权利要求1所述的摇摆式细胞培养反应器，其特征在于，
所述动力轴为丝杆；
所述力传导组件包括与所述丝杆连接且平行于所述托盘滑动轴的滑台以及纵向间隔排设于所述滑台的安装板的板面上的至少两个第一承轴，至少两个所述第一承轴分别滑动连接于所述托盘滑动轴且分别活动连接所述托盘。
3.根据权利要求1所述的摇摆式细胞培养反应器，其特征在于，
所述动力轴为丝杆；
所述力传导组件包括与所述丝杆连接且平行于所述托盘滑动轴的滑台以及纵向间隔排设于所述滑台的安装板的板面上的至少两个第一承轴；
所述摇摆力源单元还包括平行于所述托盘滑动轴设置的辅助导向轴以及滑动连接所述辅助导向轴且与第一承轴分别对应连接的至少两个第二承轴，所述第一承轴和所述第二承轴之间跨接有托盘连接件，所述辅助导向轴配合所述托盘滑动轴使得所述托盘沿辅助导向轴的方向来回摆动。
4.根据权利要求1所述的摇摆式细胞培养反应器，其特征在于，
所述动力轴为丝杆；
所述力传导组件包括与所述丝杆连接且平行于所述托盘滑动轴的滑台；
所述滑台具有一安装板，于所述安装板的板面上纵向间隔排设有与所述安装板十字交叉的多个连接板，所述连接板的两端分别设有第一承轴，所述连接板的中部设有第一托盘连接件，所述托盘上设有对应连接所述第一托盘连接件的第二托盘连接件；
所述托盘滑动轴的个数为两个，两个所述托盘滑动轴分别滑动连接所述连接板的两端的对应的第一承轴。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的摇摆式细胞培养反应器，其特征在于，所述动力源器件为电机。
6.根据权利要求5所述的摇摆式细胞培养反应器，其特征在于，所述承托结构包括承托平台以及设于承托平台底部以用于所述承托平台朝前进方向移动的滑移单元。
7.根据权利要求6所述的摇摆式细胞培养反应器，其特征在于，所述滑移单元包括多个万向滑轮，所述万向滑轮上设有限位件以用于承托平台移动或移动锁止。
8.根据权利要求7所述的摇摆式细胞培养反应器，其特征在于，所述托盘的底部镶嵌加热元件，所述加热元件与所述控制器连接以控制所述反应袋中的液体温度。
9.根据权利要求8所述的摇摆式细胞培养反应器，其特征在于，所述补料结构包括经由输液管道与所述反应袋相连接的蠕动泵以及设于所述输液管道上的流量控制元件，所述流量控制元件经由导线与所述控制器相连接。
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2015
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Legal Events
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Denomination of utility model: Formula cell culture reactor sways Effective date of registration: 20171221 Granted publication date: 20160120 Pledgee: Guangzhou Caold financing Company limited by guarantee Pledgor: Guangzhou Qizhi Biology Engineering Equipment Co., Ltd. Registration number: 2017440000196 |
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Denomination of utility model: Formula cell culture reactor sways Effective date of registration: 20181212 Granted publication date: 20160120 Pledgee: Guangzhou Caold financing Company limited by guarantee Pledgor: Guangzhou Qizhi Biology Engineering Equipment Co., Ltd. Registration number: 2018440000363 |
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Date of cancellation: 20220321 Granted publication date: 20160120 Pledgee: Guangzhou Caold financing Company limited by guarantee Pledgor: GUANGZHOU QIZHI BIOLOGICAL ENGINEERING EQUIPMENT CO.,LTD. Registration number: 2018440000363 |
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