CN207243877U - 一种生物反应器无菌加液装置及其驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种生物反应器无菌加液装置及其驱动装置，属于生物制药工艺研发设备，用以解决生物制药的发酵工艺开发过程中人工加液补料容易污染并且不方便的问题。本实用新型由三通管、注射器和2个气体单向阀构成，其中三通管的支管1可与加液装置相连，支管2与外界环境相通，支管3与注射器相连；单向阀1位于支管1上，单向阀2位于支管2上。本实用新型的有益效果是，可根据研究中的需要随时向生物反应器中进行定量加液补料，不需要反复插拔注射器、使用便利，装置结构简单、清洗方便，所有部件均可湿热灭菌，整个装置气密性好、可防止向生物反应器中引入外源污染，并且成本低廉、适于推广。

Description

一种生物反应器无菌加液装置及其驱动装置

技术领域

本实用新型属于生物制药工艺研发设备，具体涉及一种生物反应器无菌加液装置。

背景技术

生物制药是二十一世纪兴起并蓬勃发展的一个医药工业领域，主要的品类包括重组蛋白药物、单克隆抗体药物等，目前以CHO（中国仓鼠卵巢细胞）为主的哺乳动物细胞已经成为药用重组蛋白、单克隆抗体表达的主要宿主细胞，在工业生产上一般采用流加式（fed-batch）培养模式在生物反应器中进行发酵工艺。

在发酵工艺开发中，为了获得最优化的蛋白表达水平和生产成本，需要在生物反应器上研究表达细胞株的代谢规律、营养需求，建立个性化的细胞培养基和补料周期，因此经常进行取样、测试，并根据测试结果进行人工加液补料。人工向生物反应器中加液补料通常用一只经过灭菌的注射器通过生物反应器的外部接口进行加液（图1），该方法的缺点在于，需要反复插拔注射器，插拔过程容易引入污染，注射器拔出后需要扎紧接口防止漏气或污染。

发明内容

针对生物制药的发酵工艺开发过程中人工加液补料容易污染并且不方便的问题，本实用新型提供了一种新型的生物反应器无菌加液装置，及其气压驱动装置，技术方案如下：

一种无菌加液驱动装置（图2），由三通管（1）、注射器（2）和2个气体单向阀（3、4）构成，其中三通管的支管1（5）可与加液装置相连，支管2（6）与外界环境相通，支管3（7）与注射器（2）相连；单向阀1（3）位于支管1（5）上，仅允许气体由三通管中心向加液装置单向流动，单向阀2（4）位于支管2（6）上，仅允许气体由外界环境向三通管中心单向流动。

所述的支管2的末端可与一个孔径0.22微米的滤器相连（8）。

所述的三通管的中心为一聚丙烯材质的硬质三通管件，三通管中心、单向阀1（3）、单向阀2（4）、注射器（2）或滤器（8）各部件之间及驱动装置与加液装置之间通过硅胶或橡胶材质的软管相连；单向阀1（3）、单向阀2（4）的阀体材质为聚丙烯，阀芯材质为硅胶，内置304不锈钢弹簧（图3）。

一种生物反应器无菌加液装置（图4），由储液瓶（9）、加液管（10）和上述无菌加液驱动装置构成，其中储液瓶（9）为带有体积刻度的透明刚性容器；加液管（10）一端与储液瓶（9）密闭连接并且开口靠近储液瓶底部，另一端可与生物反应器（11）的加液口密闭连接；加液驱动装置的支管1（3）与储液瓶（9）密闭连接并且开口靠近储液瓶顶部。

所述的储液瓶（9）为聚对苯二甲酸乙二醇酯材质，所述的加液管（10）为硅胶或橡胶材质。

本实用新型的有益效果是，可根据研究中的需要随时向生物反应器中进行定量加液补料，不需要反复插拔注射器、使用便利，装置结构简单、清洗方便，所有部件均可湿热灭菌，整个装置气密性好、可防止向生物反应器中引入外源污染，并且成本低廉、适于推广。

附图说明

图1：传统的向生物反应器中人工加液补料的方式示意图；

图2：无菌加液驱动装置的结构图；

图3：无菌加液驱动装置的一个实施例的结构图；

图4：生物反应器无菌加液装置的一个实施例的结构图；

图5：生物反应器无菌加液装置的使用方法示意图。

附图标记：

1：三通管；2：注射器；3：单向阀1；4：单向阀2；5：支管1；6：支管2；7：支管3；8：滤器；9：储液瓶；10：加液管；11：生物反应器。

具体实施方式

实施例1、一种无菌加液驱动装置

一种无菌加液驱动装置（图3），由三通管（1）、注射器（2）和2个气体单向阀（3、4）构成，其中三通管的支管1（5）可与加液装置相连，支管2（6）与外界环境相通，支管3（7）与注射器（2）相连；单向阀1（3）位于支管1（5）上，仅允许气体由三通管中心向加液装置单向流动，单向阀2（4）位于支管2（6）上，仅允许气体由外界环境向三通管中心单向流动。

所述的支管2的末端与一个孔径0.22微米的滤器相连（8）。

所述的三通管的中心为一聚丙烯材质的硬质三通管件，三通管中心、单向阀1（3）、单向阀2（4）、注射器（2）、滤器（8）各部件之间及驱动装置与加液装置之间通过硅胶材质的软管相连；单向阀1（3）、单向阀2（4）的阀体材质为聚丙烯，阀芯材质为硅胶，内置304不锈钢弹簧。

实施例2、一种无菌加液驱动装置

一种无菌加液驱动装置，由三通管（1）、注射器（2）和2个气体单向阀（3、4）构成，其中三通管的支管1（5）可与加液装置相连，支管2（6）与外界环境相通，支管3（7）与注射器（2）相连；单向阀1（3）位于支管1（5）上，仅允许气体由三通管中心向加液装置单向流动，单向阀2（4）位于支管2（6）上，仅允许气体由外界环境向三通管中心单向流动。

所述的三通管的中心为一聚丙烯材质的硬质三通管件，三通管中心、单向阀1（3）、单向阀2（4）、注射器（2）各部件之间及驱动装置与加液装置之间通过橡胶材质的软管相连；单向阀1（3）、单向阀2（4）的阀体材质为聚丙烯，阀芯材质为硅胶，内置304不锈钢弹簧。

实施例3、一种生物反应器无菌加液装置

一种生物反应器无菌加液装置（图4），由储液瓶（9）、加液管（10）和实施例1的无菌加液驱动装置构成，其中储液瓶（9）为带有体积刻度的透明刚性容器；加液管（10）一端与储液瓶（9）密闭连接并且开口靠近储液瓶底部，另一端可与生物反应器（11）的加液口密闭连接；加液驱动装置的支管1（3）与储液瓶（9）密闭连接并且开口靠近储液瓶顶部。

所述的储液瓶（9）为聚对苯二甲酸乙二醇酯材质，所述的加液管（10）为硅胶材质。

实施例4、一种生物反应器无菌加液装置

一种生物反应器无菌加液装置，由储液瓶（9）、加液管（10）和实施例2的无菌加液驱动装置构成，其中储液瓶（9）为带有体积刻度的透明刚性容器；加液管（10）一端与储液瓶（9）密闭连接并且开口靠近储液瓶底部，另一端可与生物反应器（11）的加液口密闭连接；加液驱动装置的支管1（3）与储液瓶（9）密闭连接并且开口靠近储液瓶顶部。

所述的储液瓶（9）为聚对苯二甲酸乙二醇酯材质，所述的加液管（10）为橡胶材质。

实施例5、使用方法

将生物反应器无菌加液装置（包括无菌加液驱动装置）进行清洗、湿热灭菌、烘干，然后在储液瓶中加入研究中的细胞营养补充液，将装置进行组装，与生物反应器的外部接口密闭连接（图5）。需要加液时，只需反复推拉注射器（2）的推杆，即可通过洁净空气产生的气压将储液瓶中的营养补充液添加到生物反应器中；不需要加液时，无需拆下装置，可待整个发酵过程完成后再拆下装置清洗以备下次使用。

Claims (6)

1.一种无菌加液驱动装置，其特征在于，由三通管、注射器和2个气体单向阀构成，其中三通管的支管1可与加液装置相连，支管2与外界环境相通，支管3与注射器相连；单向阀1位于支管1上，仅允许气体由三通管中心向加液装置单向流动，单向阀2位于支管2上，仅允许气体由外界环境向三通管中心单向流动。

2.权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的支管2的末端与一个孔径0.22微米的滤器相连。

3.权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的三通管的中心为一聚丙烯材质的硬质三通管件，三通管中心、单向阀1、单向阀2、注射器、滤器各组件之间及加液驱动装置与加液装置之间通过硅胶或橡胶材质的软管相连。

4.权利要求3所述的装置，其特征在于，单向阀1、单向阀2的阀体材质为聚丙烯，阀芯材质为硅胶，内置304不锈钢弹簧。

5.一种生物反应器无菌加液装置，其特征在于，由储液瓶、加液管和权利要求1所述的加液驱动装置构成，其中储液瓶为带有体积刻度的透明刚性容器；加液管一端与储液瓶密闭连接并且开口靠近储液瓶底部，另一端可与生物反应器的加液管道密闭连接；加液驱动装置的支管1与储液瓶密闭连接并且开口靠近储液瓶顶部。

6.权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的储液瓶为聚对苯二甲酸乙二醇酯材质，所述的加液管为硅胶或橡胶材质。