RU2403279C2 - Биореактор для обеспечения роста растительного материала и способ его осуществления - Google Patents
Биореактор для обеспечения роста растительного материала и способ его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403279C2 RU2403279C2 RU2005141420/13A RU2005141420A RU2403279C2 RU 2403279 C2 RU2403279 C2 RU 2403279C2 RU 2005141420/13 A RU2005141420/13 A RU 2005141420/13A RU 2005141420 A RU2005141420 A RU 2005141420A RU 2403279 C2 RU2403279 C2 RU 2403279C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- medium
- containers
- bioreactor
- rack
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000012620 biological material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 42
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 claims description 5
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 19
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 17
- 244000207740 Lemna minor Species 0.000 description 10
- 235000006439 Lemna minor Nutrition 0.000 description 9
- 235000001855 Portulaca oleracea Nutrition 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000412362 Salvinia molesta Species 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000306 component Substances 0.000 description 3
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- 240000003826 Eichhornia crassipes Species 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 235000013291 Alisma plantago aquatica Nutrition 0.000 description 1
- 240000004615 Alisma plantago-aquatica Species 0.000 description 1
- 235000007027 American marshpennywort Nutrition 0.000 description 1
- 241000209524 Araceae Species 0.000 description 1
- 241001532704 Azolla Species 0.000 description 1
- 241001532699 Azolla caroliniana Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 235000017274 Diospyros sandwicensis Nutrition 0.000 description 1
- 241001632576 Hyacinthus Species 0.000 description 1
- 244000202566 Hydrocotyle vulgaris Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000282838 Lama Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 241000555920 Potamogeton gramineus Species 0.000 description 1
- 241000756999 Potamogetonaceae Species 0.000 description 1
- 241001453636 Salvinia Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012611 container material Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012533 medium component Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000002417 nutraceutical Substances 0.000 description 1
- 235000021436 nutraceutical agent Nutrition 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/02—Photobioreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
- C12M23/14—Bags
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/24—Gas permeable parts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/44—Multiple separable units; Modules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/48—Holding appliances; Racks; Supports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S47/00—Plant husbandry
- Y10S47/06—Plant growth regulation by control of light thereon
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Virology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Cultivation Of Seaweed (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
- Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Hydroponics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области выращивания растительного материала, требующего свет для пролиферации, такого как водные растения. Биореактор включает стеллаж и множество удлиненных контейнеров со светопрозрачной стенкой. Контейнеры расположены на полках стеллажа с зазором между ними, ориентированы горизонтально и заполнены частично средой выращивания с образованием поверхности, на которой обеспечивается жизнедеятельность биологического материала. Биореактор снабжен по меньшей мере одним источником света, установленным на стеллаже непосредственно на или между контейнерами для освещения последних. Способ выращивания растительного материала осуществляют в описанном биореакторе и в процессе пролиферации материала осуществляют автоматическое измерение и регулирование одного из параметров, такого как температура, рН среды, уровень среды, давление газа и концентрация газа. Осуществляют кондиционирование воздуха вокруг контейнера для регулирования в нем температуры. После наполнения контейнера средой выращивания осуществляют ее дренирование. Изобретение обеспечивает выращивание биологических материалов в относительно стерильной среде, повышение производительности при производстве биофармацевтических веществ. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к конструкции биореактора для обеспечения роста растительного материала и способу выращивания растительного материала, нуждающегося в источнике света, такого как водные растения.
Уровень техники
Фото-биореакторы являются устройствами, которые позволяют фотосинтетическим микроорганизмам расти в контролируемых условиях. Патент США No.5846816 раскрывает аппарат для выращивания биомассы, включающий прозрачную камеру 10, которая имеет треугольное сечение, как показано на фигуре 1 патента США. Через камеру проходит первый трубопровод 22, который вдоль его длины имеет множество перфораций, позволяющих вводить газы в камеру. Кроме того, через камеру проходят два теплообменных трубопровода 26, связанных с подводом тепла из теплообменной среды.
Прохождение воздуха, входящего через трубопровод, устанавливает характерные параметры потока, которые вызывают циркуляцию жидкости в камере через центральную область, через верхнюю часть камеры ниже крышки 16, и вниз вдоль боковых стенок 20 камеры к трубопроводу, как показано на фигуре 3 патента США. Крышка имеет два вентиля 28, через которые циркулирующие газы выходят из камеры. Очевидно, прохождение воздуха и циркуляция жидкости гарантирует, что биологическая материя, суспендированная, экспонируется на свету, а также предохраняет биологический материал, такой как водоросли, от прилипания к стенкам камеры.
Хотя биореактор, раскрытый в патенте США, содействует росту биологического материала, он в основном не отвечает требованиям обеспечения стерильных условий культивации. Вентиляционные отверстия открыты для наружного воздуха, в котором могут присутствовать различные загрязнения. Такие загрязнения создают проблемы, особенно для фармакологического применения, где необходимо придерживаться жестких указаний Food and Drug Administration, относительно того, что загрязнения должны быть удалены.
Кроме того, постоянная циркуляция жидкости, требуемая в патенте, создает препятствия для роста некоторых типов биологического материала. Например, полностью адаптированные водные растения, относящиеся к lemnaceae или ряске, являются пресноводными растениями, которые лучше растут на поверхности воды. Такие поверхностно растущие растения обычно предпочитают относительно спокойную воду, что необходимо для обеспечения и усиления оптимального роста.
Таким образом, было бы выгодно создать фото-биореакторную систему для выращивания растительных биологических материалов в относительно стерильной среде, изолированной от загрязнений. Далее было бы полезно, если бы система была способна облегчить рост водных растений, растущих на поверхности, таких как ряска.
Раскрытие изобретения
В биореакторе настоящего изобретения достигнуты упомянутые выше преимущества и предусмотрены другие потребности, обеспечивающие поддержание состава среды и рост множества растений.
Техническим результатом от использования предложенного изобретения является повышение производительности для производства биофармацевтических веществ из генетически модифицированных растений в регулируемых, стерильных и чистых условиях при использовании контейнеров, обеспечивающих относительно большую поверхность для массового производства выращиваемых на поверхности биологических материалов, таких как ряска.
Согласно изобретению, биореактор для обеспечения роста растительного материала, требующего свет для пролиферации, включает стеллаж, множество удлиненных контейнеров со светопрозрачной стенкой, расположенных на полках стеллажа с зазором между ними, ориентированных горизонтально и заполненных частично средой выращивания с образованием поверхности, на которой обеспечивается жизнедеятельность биологического материала, при этом биореактор снабжен по меньшей мере одним источником света, установленным на стеллаже непосредственно на или между контейнерами для освещения последних.
Предпочтительно, каждый контейнер снабжен по меньшей мере одним зажимом для разделения его на части, которые прилегают одна к другой и удерживаются вместе при помощи зажима.
Целесообразно каждый контейнер выполнять по длине с постоянным по величине поперечным сечением.
Поперечное сечение контейнера может иметь форму прямоугольника или овала.
Стеллаж может содержать множество вертикальных опорных элементов, связанных с верхней и нижней перекладинами и служащих для крепления контейнеров.
Предпочтительно, стеллаж содержит множество расположенных по вертикали поддерживающих элементов для крепления на них множества источников света.
Источник света может содержать множество удлиненных флуоресцентных ламп, закрепленных на стеллаже.
Источник света может содержать множество электрических ламп, расположенных горизонтально в пространстве между контейнерами.
Целесообразно каждый контейнер снабжать форсунками для подвода и отвода газов, и/или датчиками их состава, и/или датчиком температуры воздуха и среды.
Предпочтительно, контейнер выполнен светопрозрачным.
Другим объектом изобретения является способ обеспечения роста растительного материала, требующего свет для пролиферации, который осуществляют в описанном выше биореакторе.
Предпочтительно, осуществляют дренирование жидкой среды из контейнера после его наполнения средой выращивания.
Также можно осуществлять автоматическое измерение и регулирование одного из параметров, такого как температура, рН среды, уровень среды, давление газа и концентрация газа.
Целесообразно осуществлять кондиционирование воздуха вокруг контейнера для регулирования в нем температуры, а также, если это необходимо, осуществлять нагревание среды.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение будет описано со ссылками на чертежи, на которых:
Фигура 1 - вид сбоку биореактора согласно одному из вариантов воплощения настоящего изобретения;
Фигура 2 - вид спереди биореактора на Фигуре 1;
Фигура 3 - схематическое изображение биореактора согласно другому воплощению настоящего изобретения;
Фигура 4 - вид сбоку биореактора согласно еще одному воплощению настоящего изобретения;
Фигура 5 - вид сбоку биореактора, использующего контейнеры с относительно большим диаметром,
Фигура 6 - вид сверху боковой части биореактора, использующего контейнеры, имеющих в сечении овальную форму.
Фигура 7 - вертикальная проекция боковой части биореактора, использующего контейнеры с сечением прямоугольной формы,
Фигура 8 - поперечное сечение одного из контейнеров, изображенного на Фигурах 1 и 2;
Фигура 9 - зажимное устройство,
Фигура 10 - вид элементов зажимного устройства, изображенного на Фигуре 9,
Фигура 11 - вид сбоку биореактора варианта конструкции контейнера другого варианта воплощения настоящего изобретения,
Фигура 12 - вид сбоку реактора, показанного на Фигуре 11.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение будет теперь описано более полно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны некоторые, но не все, воплощения изобретения.
На Фигуре 1 одного из вариантов воплощения настоящего изобретения изображен биореактор 10. Биореактор имеет множество в основном горизонтально расположенных контейнеров 11, поддерживаемых полками в вертикальном стеллаже 12, рядом со множеством вертикально расположенных источников света 13. Каждый из контейнеров 11 имеет цилиндрическую стенку 14, пропускающую свет, что ограничивает контейнер для размещения среды до уровня частичной наполненности так, что обеспечивается поверхность для жизнедеятельности ряски, или другого биологического материала, которому для роста нужен свет.
Термин «среда» относится здесь к любым жидким, гелеобразным, частично твердым, частично жидким или другим текучим соединениям, химикатам или питательным веществам, которые используются для обеспечения роста, тестирования, модификаций или манипуляций с биологическим материалом, помещенным в контейнер. Средой, таким образом, может быть одна вода, комбинация воды с удобрениями, почвой, гелем из агара, илом или другое сочетание компонентов, с или без воды, до тех пор, пока для них характерна текучесть, и манипуляции с компонентами могут быть обеспечены с использованием устройств, описанных здесь.
Термин «биологические материалы» или «биологическая материя» или «растительный материал» в том виде, что используется здесь, описывает любой материал, который нуждается в свете и компонентах среды для того, чтобы обеспечивать пролиферацию и экспрессию. Предпочтительно, биологическими материалами являются растения, которые нуждаются в поверхностях жидкостей или бурно разрастаются на них, такие как ряска. Другие предпочтительные водные растения включают гигантскую сальвинию (Giat Calvinia), карибская водоросль (Kariba weed), водяной мох (Aquarium watermoss), водяной папоротник (Wate Fern), Каролинский москитный папоротник (Carolina mosquito fern), водный гиацинт, jacinthe d'eau (гиацинт), разнолистный рдест (Variable-leaf Pondweed), водонепроницаемый рдест (Waterthread Pondweed), Hydrylla, американский водяной подорожник (American Water-Plantain), болотный щитолистник (Marsh Pennywort) и ползучий тростник (Creeping Rush). Эти растения и другой биологический материал могут быть либо дикими, либо трансгенными растениями для производства вакцин, терапевтических белков и пептидов для лечения человека или животных, нутрицевтиками (neutraceuticals), небольшими фармакологическими молекулами, реагентами для исследований и промышленности (ростовые факторы среды, необходимые для клеточных культур) или эксципиенты продуктов фармацевтической промышленности.
Стеллаж 12 биореактора 10 включает основание 16 стеллажа, как показано на Фигурах 1 и 2. В частности, основание 16 включает множество опор 22, установленных на полу или другой поддерживающей поверхности в нижней части трех элементов ножек 23, расположенных по бокам и в центре основания. На ножках расположена поддерживающая перекладина 24, которая расположена в горизонтальном направлении вдоль длины контейнеров 11.
Три вертикальных опорных элемента 17 связаны и простираются вверх от каждой боковой стороны и центра горизонтальной опорной перекладины 24. Предпочтительно, вертикальные опорные элементы 17 располагаются ближе к задней кромке основания 16 так, чтобы обеспечивать дополнительную устойчивость для контейнеров 11, которые поддерживаются на консольных опорных элементах 19, которые вытянуты по направлению к передней кромке основания.
Каждый из консольных опорных элементов 19 расположен под углом к передней кромке вертикального опорного элемента через постоянные интервалы. Кроме того, каждый из консольных опорных элементов включает пластинку 20, прикрепленную к вертикальному опорному элементу 17 на его задней поверхности и удерживающем элементе 21 на его передней поверхности. Как показано на Фигуре 2, удерживающий элемент может иметь дугообразную верхнюю поверхность, по форме и размеру соответствующую наружной поверхности контейнера так, что обеспечивает относительно значительную опору для контейнера.
В воплощении, показанном на Фигурах 1 и 2, дополнительная пара вертикальных опорных элементов 25 расположена вертикально относительно горизонтальной опорной перекладины 24 основания. Пара угловых косынок 18 усиливает связи между удаленными концами вертикальных опорных элементов 25 с горизонтальной опорной перекладиной 24. Каждая угловая косынка имеет треугольную форму с одной ножкой, прикрепленной к горизонтальной опорной перекладине 24 и другой ножкой, прикрепленной к вертикальным опорным элементам 25. Из-за расположения вертикальных опорных элементов сзади основная ножка передней части угловых косынок 18 длиннее, чем основная ножка возвышенной части угловых косынок.
Верхние концы каждого вертикального опорного элемента 17, 25 поддерживаются другой горизонтальной опорной перекладиной 26, которая равна по длине и расположена параллельно нижней опорной перекладине 24. Верхняя и нижняя горизонтальные опорные перекладины поддерживают множество патронов для осветительных приборов 27. Осветительные приборы расположены соответственно парами, расположенными вдоль перекладин 24, 26 через постоянные пространственные интервалы. Таким образом, каждая пара патронов для осветителей может поддерживать вертикально расположенную одну из ламп 13.
Лампы 13 - предпочтительно электрические лампы искусственного света. Например, свет может обеспечиваться светоиспускающими диодами, флуоресцентными лампами, лампами накаливания, натриевыми вакуумными лампами, металло-галоидными лампами или различным сочетанием этих и других типов ламп. Альтернативно, лампы искусственного света могут быть добавлены или заменены прямым или непрямым солнечным светом. Однако лампы искусственного света предпочтительны, что обусловлено возможностью их легкого контроля и расположения таким образом, что вся ряска или другой биологический материал, содержащиеся в контейнерах, обеспечиваются достаточным количеством света для роста, электроэнергия для различных типов ламп может быть подведена через проволоку или другим способом, который традиционен и поэтому не описан здесь детально.
Как отмечалось выше, лампы 13, показанные на Фигуре 1, имеют вертикальное расположение, которое перпендикулярно в основном горизонтальному расположению контейнеров 11, удерживаемых на полках стеллажа 12. Лампы 13 расположены на одной стороне стеллажа контейнеров 11 и разнесены параллельно с постоянными интервалами вдоль стенки контейнера 14. Таким способом каждая лампа обеспечивает освещение прилегающей секции каждого одного из контейнеров 11, из одного конца каждого из контейнеров к противоположному концу контейнера.
Возможны различающиеся конфигурации ламп 13, в зависимости от различных факторов, таких как интенсивность освещенности, необходимая для поддержания роста, положения контейнеров 11 или желаемой температуры среды в каждом контейнере. Например, альтернативная конфигурация для ламп 13 показана на Фигуре 3. В этом воплощении свет проходит между контейнерами, размещенными параллельно в пространстве. Исключительно при таком размещении лампы могут быть расположены между контейнерами в нескольких вертикальных контейнерных стеллажах спина-к-спине, подобно вертикальным стеллажам, показанным на Фигурах 1 и 2.
Другое расположение для ламп 13 схематично показано на Фигуре 4, где лампы расположены горизонтально парами по вертикали в пространстве между парами контейнеров 11. В результате, каждая из лам расположена параллельно вдоль длины соответственно одного из контейнеров 11, бросая свет вниз вдоль всей верхней длины стенки 14 контейнера 11. Такое расположение может быть лучше приспособлено для биологических материалов, которые живут главным образом на верхней поверхности среды.
Контейнеры 11 в воплощении, иллюстрируемом на Фигуре 4, расположены в прилегающих парах вертикальных полок стеллажей. Полка стеллажа 12 в этом воплощении включает вертикальные опорные элементы 17, но не обязательно нуждается в опорных перекладинах 24, 26 для поддержки ламп 13, пока нет необходимости в дополнительной стабилизации вертикальных опорных элементов. Внутрь от вертикальных опорных элементов вытянуты консольные опорные элементы 19 (которые не показаны на Фигуре 4 для ясности), которые могут быть связаны концы с концами консольных опорных элементов прилегающего вертикального стеллажа контейнеров 11. Каждая пара ламп 13 прикреплена к нижней части удерживающего элемента 21 консольного опорного элемента выше соответствующего одного из контейнеров 11.
Относительное расположение контейнеров 11 на Фигуре 4 может быть также завершено размещением на передних концах двух биореакторов, показанных на фигурах 1 и 2, в смежном расположении. Такое размещение комбинировало бы горизонтально расположенные лампы 13 на Фигуре 4 и вертикальные расположенные лампы на Фигурах 1 и 2. Преимущественно расположение бок-к-боку позволяет перекрыть освещение прилегающих вертикальных стеллажей контейнеров 11.
Другим преимуществом расположения вертикальных стеллажей контейнеров 11 бок-к-боку, показанным на Фигуре 4, является то, что плотность контейнеров увеличивается, позволяя в то же время контейнерам и лампам 13 одновременно быть легко доступными для обслуживания. Например, каждая пара вертикальных стеллажей могла быть помещена так, чтобы обеспечить обслуживание прохода 28 между ними. Кроме того, плотность стеллажей еще достаточно низка, так что традиционные конструкции могут обеспечить опору для веса стеллажей. Как показано на Фигуре 4, это позволяет стеллажам, расположенным бок-к-боку, располагаться на уровне антресоли 29, а также на первом этаже 30.
Нужно отметить, что отдельные варианты выполнения полки стеллажа 12 здесь не описаны в деталях для остальных воплощений, поскольку основные стороны контейнера, проиллюстрированного на Фигурах 1 и 2, могут быть вытянуты к полкам для поддержания контейнеров 11 и ламп 13 в других воплощениях. Нужно также отметить, что, хотя предпочтительное воплощение полки стеллажа 12 показано на Фигурах 1 и 2, возможны различные альтернативные конфигурации полки стеллажа из различных материалов, размещения опорных элементов, и так далее, которые будут еще поддерживать контейнеры 11 и лампы 13. В другом примере, полка стеллажа 12 может быть сконструирована из взаимосвязанных переплетенных прутьев с цепями труб для поддержки контейнеров 11.
Следует отметить, что относительные позиции ламп 13 и контейнеров 11 так же, как и число ламп и контейнеров, могут быть изменены при различных способах использования. Например, большее количество ламп может быть использовано для ускорения роста биологического материала, или большое количество контейнеров, сложенных в плотно прилегающую стопку, может быть использованы для выращивания большого количества биологического материала. Таким образом, сочетания света и контейнеров не обязательно ограничены выше перечисленными конфигурациями и должны находиться в рамках настоящего изобретения.
Стенка 14 каждого контейнера 11 выполнена из пропускающего свет материала, который позволяет пропускать достаточное количество света для роста биологического материала, хранящегося в контейнере, определенном здесь. Например, стенка 14 контейнера может быть выполнена из стекла, такого как боросиликатное или кремниевое стекло, или пластика, такого как поликарбонат, поливинилхлорид, полистерен, тефлон, силикон, нилон или полиэтилен. Эти материалы могут быть либо гибкими, либо относительно жесткими. Предпочтительно, материал, пропускающий свет, не только позволяет пропускать некоторое количество света, но является полностью прозрачным, обеспечивая полное прохождение света, необходимое для поддержания роста. Однако полупрозрачный материал может быть использован для экранирования определенных длин волн или интенсивности света в зависимости от тех факторов, которые нужны для биологического материала или необходимы для снижения аккумуляции тепла в контейнере,
Контейнер, показанный на Фигурах 1 и 2, имеет цилиндрическую форму с постоянным округлым поперечным сечением вдоль всей его длины, которая в этом случае соответствует длине главного трубопровода, который выполнен из прозрачного материала. Предпочтительно, конструкция контейнера имеет диаметр от 2 до 12 дюймов (5,08 см и 30,48 см) и длину от 10 до 50 футов (305 см и 1525 см) для роста биологических материалов, т.е. ряски. Такие размеры обычно позволяют 4-8 контейнерам 11 быть сложенными в комнате с обычной высотой потолков. Однако следует отдавать себе отчет, что могут быть использованы любая длина или диаметр контейнера до тех пор, пока пропорционально большая поверхность среды может быть обеспечена для роста биологических материалов.
Могут быть также использованы другие формы контейнера, включая формы и без постоянного поперечного сечения. Например, контейнер может иметь форму слезы, или некоторую произвольную или непостоянную форму, выполненную для того, чтобы соответствовать потребностям в свете или полезному пространству. Однако предпочтительно форма выбирается для того, чтобы максимизировать область поверхности поперечного сечения контейнера, которая перпендикулярна силе притяжения (то есть горизонтальная плоскость). Например, контейнер, имеющий 6-дюймовый (152,4 см) диаметр круглого цилиндрического поперечного сечения (воплощение, иллюстрированное на Фигуре 2) и длину 10 футов (305 см) в длину, должен иметь максимальную область поверхности (в средней точке между верхом и низом) в горизонтальной плоскости 35 квадратных дюймов (225,8 квадратных см).
Увеличение до 10 дюймов (305 см) диаметра поперечного сечения округлого цилиндрического поперечного сечения будет приводить к увеличению площади поверхности среды до 42 квадратных футов (4 квадратных метра), как показано в другом воплощении, иллюстрированном на Фигуре 5. Однако выбор, обусловленный увеличением высоты стенок 14 контейнера 11, заключается в том, что несколько контейнеров могут быть уложены в ограниченном вертикальном пространстве.
В другом воплощении, поперечное сечение контейнера выполнено овальным, имеющим главную ось (то есть самый большой диаметр) и меньшую ось (то есть самый маленький диаметр), как показано на Фигуре 6. Преимущественно контейнер должен иметь такую минимально допустимую высоту с таким расчетом, чтобы больше контейнеров 11 могло быть установлено по вертикали. Например, при иллюстрированном овальном поперечном сечении, имеющем 11,1 дюймов (282 см), ориентированном горизонтально, и длине 10 футов (305 см), максимум поверхности среды составляет 83 квадратных фута (7,7 квадратных метра). Кроме того, относительно небольшая высота помещения еще позволяет поместить большое количество контейнеров 11 в вертикальном стеллаже.
В еще одном воплощении, поперечное сечение контейнера имеет форму прямоугольника и каждый контейнер установлен на полке стеллажа наклонно, как показано на Фигуре 7. Горизонтальная область поперечного сечения контейнера в форме прямоугольника увеличена благодаря наклону контейнеров так, что два угла находятся в горизонтальном плане, и оставшиеся два противоположных угла удалены от горизонтальной плоскости. Например, при расстоянии от угла к углу 10 дюймов (254 см) в ширину и в длину 10 футов (305 см) обеспечивает поверхность среды около 98 квадратных футов (9 квадратных метров). Подобно контейнеру с сечением овальной формы, относительно большое количество контейнеров 11 в форме прямоугольника еще может быть использовано в ограниченном пространстве по вертикали. Альтернативно, контейнер должен быть расположен так, что его верх и низ были выровнены в горизонтальной плоскости.
Обращаясь вновь к Фигурам 1 и 2, можно видеть, что контейнер имеет пару торцов, где каждый из торцов закрыт зажимом 40 и колпачком 41 на торцах. Как показано в деталях на Фигуре 8, колпачок 41 является круглой пластиной из прозрачного материала, предпочтительно из того же материала, как тот, что использован для стенки 14 контейнера, который удерживается на противоположном открытом торце контейнера. Кроме того, колпачок 41 может отграничивать одно или более отверстий для доступа различных устройств, которые будут подробно описаны ниже. Альтернативно, колпачок 41 по желанию может быть выполнен из полупрозрачного или матового материала, особенно если стенка 14 контейнера является относительно прозрачной.
Зажим 40 выполнен в виде наружной полосы 42, как показано на Фигуре 9, которая разделена на две части, связанные шарниром 43. Напротив шарнира имеется закрывающее устройство, которое включает болт 44, расположенный на одной части, и нарезное отверстие, выполненное в закрепленном выступе 45 на другой части. Наружная часть полосы 42 с обеими соединенными частями имеет круглую форму с внутренним диаметром, соответствующим наружному диаметру цилиндрической стенки контейнера. Таким образом, наружная часть полосы 42 может быть открыта для охвата контейнера и затем затягивания болта 44 с помощью закрепленного выступа 45, как показано в другом воплощении настоящего изобретения на Фигуре 11. Размер и форма части наружной полосы может иметь различные размеры, зависящие от формы контейнеров, таких как те, что показаны на Фигурах 5, 6 и 7.
Зажим 40 включает также уплотнительный вкладыш 46, как показано на Фигуре 10. Уплотнительный вкладыш подходит для круглой цилиндрической формы контейнера, имеет форму круглого цилиндрического кольца, по размеру подходящему к внутреннему диаметру контейнера, как показано на Фигуре 8. В частности, уплотнительный вкладыш 46 включает пару скругленных фасок 47, которые расположены поперек уплотнительного вкладыша. Каждая скругленная фаска вытянута вокруг наружной периферии одного из торцов уплотнительного вкладыша и соответствует размеру и форме контейнера или торцевой части колпачка 41. Вкладыш может быть выполнен из металла, такого как нержавеющая сталь, которая стойка к коррозии, или одобренного FDA композитного материала, такого как сополимер ацетила, который достаточно негибкий для сдавливания торцевого колпачка 41 и торца контейнера при укупоривании.
Уплотнитель 48, представляющий собой О-образное кольцо, имеющее круглое поперечное сечение, утоплен в каждую скругленную фаску 47. Такое расположение уплотнителя 48 является преимущественным, поскольку он размещен и сжат между торцом контейнера или краем торцевого колпачка 41, когда наружная часть полосы 42 затянута так, как показано на Фигуре 11. Предпочтительно, уплотнитель выполнен из инертного материала, такого как силикон, для поддержания асептического окружения в контейнере и предотвращения частичных загрязнений. Однако могут быть использованы другие типы уплотнителей, которые образуют уплотнение, достаточное для поддержания асептических условий в контейнере. Например, для изготовления уплотнителей могут быть использованы одобренные FDA эластомерные материалы, такие как вышеупомянутые силикон, полиэтилен или каучук.
Различные конфигурации уплотнителя могут быть использованы для различных форм и материалов контейнера 11, торцевого колпачка 41 или зажима 40. Например, уплотнитель типа сальника, образующий пустоту, может быть использован между стенкой, имеющей плоский край, и торцевым колпачком, который выполнен в форме полоски, поддерживаемой на торце стенки контейнера с использованием зажима и рукоятки зажима. В таком случае уплотнитель 48 может быть выполнен из полимерного или металлического материала, который не нужно сжимать так сильно для образования газо- и жидко-стенопроницаемого уплотнения, обусловленного увеличением поверхностной области выше места, к которому приложена сила сжатия.
В другом воплощении настоящего изобретения, каждый контейнер 11 разделяется на отдельные части 31, соединенные вместе примыкающими торцами зажимов 40, как показано на Фигурах 11 и 12. Фигура 12 иллюстрирует использование отдельных частей 31, каждая из которых поддерживается своей парой соответствующих консольных опорных элементов 19. Кроме того, лампы 13 вытянуты вертикально относительно передней и задней сторон контейнеров 11. Конечно, контейнер, состоящий из многих частей, как тот, что показан на Фигуре 12, может быть расположен в блоке контейнеров, как показано на Фигуре 3, или использоваться в цельной конструкции контейнера. Однако контейнер, состоящий из множества частей, имеет преимущество легкой разборки для компактной транспортировки и изменения длины контейнеров 11.
Как показано на Фигуре 11, одна часть 31 имеет один торец, закрывающийся торцевым колпачком 41. В частности, торцевой колпачок удерживается на торце контейнера зажимом 40. Облегчающим зажимание соединением является расширяющийся торец 32, который вытянут наружу в радиальном направлении в конце каждой части 31. Предпочтительно, расширяющийся торец закруглен так, что точно соответствует скругленным фаскам 47 зажима 40. Кроме того, часть полосы 42 каждого зажима 40 может иметь пару направленных внутрь фланцев 49, расположенных отдельно от противоположных торцов части полосы.
Во время сборки скошенный торец части 31 располагают напротив уплотнителя 48, одетого на скошенный торец уплотнительного вкладыша 46. Затем направленную внутрь часть полосы 42 вытягивают над направленным наружу расширяющимся торцом 32. Когда часть полосы 42 затягивают, направленный внутрь фланец 49 вытягивается вниз к наружной поверхности стенки 14 контейнера 11 на основании расширенного торца 32. Это держит расширенный торец, образуя внутренний диаметр меньше, чем диаметр расширенного торца, ограничивая, таким образом, часть стенки от аксиального движения.
Для того чтобы облегчить обеспечение асептических условий, в то же время иметь возможность контролировать среду в пределах контейнера 11, делают множество резьбовых отверстий в полосе 42 и/или в торцевом колпачке 41, что позволяет размещать измеряющие устройства и устройства для подачи компонентов среды. На Фигуре 11 видно, что через резьбовые отверстия 50 торцевого колпачка возможно размещение основным наполняющим и дренажным форсункам 51. Каждая из этих форсунок может получать или подавать среду, биологические материалы с относительно высокой скоростью и таким образом иметь относительно большие диаметры.
Кроме того, форсунки 51 соединены с помощью угловых патрубков с основными наполняющим и спускающим трубопроводами 52, которые тянутся вниз от торцевого колпачка 41. Как показано на Фигурах 1 и 2, основные наполняющие и спускающие трубопроводы 52 предпочтительно индивидуальны для каждого из контейнеров 11 так, что нет сообщения между биологическими материалами, производимыми в одном контейнере, с другим контейнером. Итак, индивидуализация изолирует инциденты перекрестного загрязнения и позволяет использовать изготовленную по условиям заказчика среду для каждого контейнера. Форсунки 51 обеспечивают далее способность очистки на месте (CIP) по фармацевтическим стандартам. Выше наполняющий трубопровод 52 может быть связан с центральным коллектором, от которого трубопровод разветвляется, причем каждая ветвь имеет один или более клапанов для контроля потока.
В другой альтернативе, биореактор 10 может, кроме того, включать сменный контейнерный вкладыш, который выполнен в конфигурации, позволяющей простираться вдоль внутренней части каждого из контейнеров 11. Например, такой вкладыш мог бы быть надувным для того, чтобы избежать деление на части контейнера, и полупрозрачным для того, чтобы свет проходил сквозь него, или мог бы быть полупрозрачным полимерным рукавом, который скользит в контейнере. Преимущественно контейнерный вкладыш должен облегчать процедуры чистки, будучи удаляемым и заменяемым, позволяя вставлять другой контейнерный вкладыш. Чистка может быть также облегчена за счет использования специального торцевого колпачка 41, имеющего особенно большое количество отверстий, обеспечивающих присоединение форсунок, подающих большие количества среды. Прикрепление торцевого колпачка облегчает обеспечение вакуума в контейнере 11 при экстракции среды.
Помимо обеспечения первичных запасов и удаления среды из последней могут быть взяты и измерены образцы с помощью других приспособлений. Например, отверстия 53, расположенные на части полосы 42, и отверстия 54 для уплотнительного вкладыша 46 каждого зажима 40 могут обеспечить и обезопасить отбор образцов с помощью форсунки 55, а также использование многоуровневого температурного датчика 56 и рН датчика 57, как показано на Фигурах 8, 10 и 11. Как показано наиболее ясно на Фигуре 8 (где часть полосы 42 зажима 40 не показана для большей ясности), каждый из датчиков может включать головку болта 58, прикрепленную к концу резьбового отверстия 54 для того, чтобы обезопасить его от зажима 40. Дренажная форсунка прикреплена подобным образом, как показано на Фигуре 11. Хотя отверстия и показаны с резьбой, тянущиеся в контейнер, могут использоваться относительно гладкие цилиндрические отверстия, имеющие серии О-образных колец или других уплотнений, вытянутых вдоль его длины для защиты от протекания.
Датчики, установленные в резьбовой части вкладыша, имеют контакт со средой. Для этих датчиков, выступающих из головки болта 58, подведены электрические провода 59, которые связывают обыкновенные электронные приборы и контролирующие системы 60. Дозирующая форсунка 55 имеет свой собственный трубопровод 65, связанный с дозирующей и снабжающей сетью 66. Таким образом, может быть определен рН среды, ее температура (на многих уровнях среды) или проведены другие измерения без открывания контейнеров и риска загрязнения. Предпочтительно, все резьбовые отверстия, описанные здесь, имеют уплотнители от попадания загрязнений за счет использования полимерного крана, сростков, комбинации мойки и заслонки, и так далее. В качестве иной альтернативы, как только резьбовая часть защищена в рамках резьбового отверстия, они могут быть заварены, заклеены или к ним надолго прикрепляется прочная заслонка. Преимущественно для таких постоянных крепежей резьба может и не понадобиться, так как устройства могут быть подходящим образом расположены во время сварки или процесса прикрепления.
В дополнение к подаче, удалению или контролю среды в контейнере воздух или иные газы могут быть поданы, удалены и проконтролированы с использованием других приспособлений, прикрепленных так, как описано выше. Например, в дополнительных резьбовых отверстиях 50, 54 размещают температурный датчик воздуха 61, форсунку для подачи газов 62 и форсунку для выхода газов 63. Каждое такое приспособление защищено в его соответствующем резьбовом отверстии с его собственной головкой болта 58 и резьбовой частью 64. Датчик температуры воздуха 61 позволяет определять температуру воздуха. Форсунки подачи и выхода газа 62, 63 позволяют контролировать тип, температуру, скорость потока и другие характеристики газов в контейнере. Предпочтительно, форсунка для выхода газов является односторонней, так что позволяет проходить потоку только в одном направлении, предотвращая, таким образом, инфильтрацию загрязнений. Предпочтительно, на одном конце форсунки для входа газа 62 находится разбрызгиватель 67, который распределяет входящий газ так, что он не взбалтывает чрезмерно среду и биологический материал в пределах контейнера 11. На другом конце форсунки для входа газа находится линия 70 входа газа.
Необходимо отметить, что другие измерения в пределах контейнера могут быть также проделаны с помощью других приспособлений, в зависимости от информации, которую желает получить пользователь. Например, датчик измерения газового состава может быть использован для определения количества СО2, которое будет использоваться в системе обратной связи с тем, чтобы модифицировать состав газов, добавляемых или удаляемых форсунками 62, 63. Измеряющие, добавляющие и удаляющие определенные элементы приспособлений, описанные здесь, могут также иметь различные размеры, конфигурацию и размещение в зависимости от желаемой частоты, точности, скорости и других качеств их действия.
Кроме того, приспособления могут быть установлены в контейнере в другие места и части контейнеров, в зависимости от различных нужд пользователя, такие как доступность, толерантность контейнерного материала к отверстиям, риск утечки и загрязнения, и так далее. Например, приспособления могли бы проходить сквозь отверстия, выполненные в стенке 14 или в других элементах биореактора 10, в дополнение к торцевому колпачку 41 зажима 40. В качестве иной альтернативы отверстия для различных приспособлений может включать короткая секция контейнера (то есть 4-6 дюймов в длину). Например, форсунки 62, 63 могли бы опираться и протягиваться через короткую секцию контейнера, и короткая секция контейнера могла бы защитить остающуюся часть контейнера зажимом продовольственного типа. Короткая секция может быть удалена и вновь прикреплена для легкости содержания и очистки.
Форсунки для подачи и удаления газа 62, 63 могут быть также использованы с насосом, имеющим достаточную мощность для снижения давления газа в пределах контейнера 11 до сбора биологических материалов для того, чтобы увеличить содержание белка в биологическом материале. Альтернативно, во время фазы роста давление газа может быть увеличено для усиления роста биологического материала в контейнере. Примечательно, что это особенно эффективно для среды поверхностно растущих растений, которые имеют большие части, выступающие наружу и доступные газам резервуара. Итак, заполненная воздухом конструкция контейнера настоящего изобретения облегчает манипуляции с давлением газа.
Далее следует осознать, что, хотя показанный зажим 40 является предпочтительным для конфигураций стенки 14 контейнера, здесь могут быть использованы другие типы зажимов для соединения различных частей устройства биореактора 10. По желанию, альтернативные конфигурации зажима могут быть отвечать различным факторам, таким, например, как простота использования и снятия, прочное прикрепление (которое должно быть выгодным при использовании вышеупомянутого варианта типа рычага или устройства типа рычага и тянущей силы, которое позволяет обеспечить поступательное затягивание), дополнительная конструкция уплотнения, которая гарантирует прочное закрывание от газа и жидкости для обеспечения гарантии асептической среды в пределах контейнера, резистентность к коррозии, биосовместимость, использование приемлемых материалов в соответствии с правилами FDA для процессов фармакологического производства и способность поддерживать различные измерительные и дозировочные приспособления, поддерживая в то же время асептическую среду в контейнере.
Нужно также отметить, что, хотя каждое из описанных выше воплощений имеет неизменный контейнер, вытянутый вдоль единственной основной оси (то есть длины в его самом длинном измерении) и имеющий постоянное поперечное сечение, настоящее изобретение не должно быть ограничено этими формами. Стенка 14, концевой колпачок 41 и другие части контейнера 11 могут иметь несколько изгибов, поворотов, разветвлений и отклонений, если среда в пределах контейнера может быть налита до уровня, определяющего относительно большую площадь поверхности для обеспечения жизнедеятельности растущего на ней биологического материала, такого как ряска.
В основном, этот контейнер будет иметь одну или более основных частей, каждая из которых имеет основную ось, где оси всех или большинства частей лежат в одной плоскости. Этим способом положение контейнера в пространстве можно изменять (путем ориентации контейнера), пока он не будет расположен главным образом горизонтально (то есть ортогонально по отношению к земному притяжению), так что текучая среда формирует относительно большую площадь поверхности. Термин «в основном горизонтально» используется здесь, поскольку желателен некоторый угол наклона основной оси или осей для стимуляции осуществления процесса. Например, контейнер 11, показанный на Фигуре 1, имеет 1 дюйм (25,4 см) понижения на 50 футов (1525 см) в направлении основных наполняющих и форсунок 51 для облегчения наполнения и дренажных операций. Более глубокий наклон может использоваться для дальнейшей подгонки в направлении понижения, но предпочтительно понижение не вызывает наполнения одного конца контейнера средой, или среда наполняет контейнер до высоты, до которой стенка 14 контейнера запрещает полный направленный вверх рост биологического материала на поверхности среды. Таким образом, большая длина контейнера обычно будет требовать меньшей степени понижения, пока контейнер является относительно высоким по сравнению с длиной.
При начальном использовании контейнеры 11 наполняются средой с использованием основной наполняющей форсунки 51 для добавления относительно больших объемов среды. Биологические материалы могут быть также добавлены с использованием основных форсунок 51, или могут быть добавлены, когда контейнеры 11 собираются первоначально. Предпочтительно, добавляется растущий на поверхности биологический материал, такой как ряска, или виды водных растений, описанные выше, которым нужен свет для пролиферации за счет фотосинтеза. Когда контейнер заполнен, он контролируется либо визуально, либо автоматически, для определения, в какой точке среда достигает уровня, при котором определена максимизированная площадь поверхности. В случае воплощения, иллюстрированного на Фигурах 1 и 2, это контейнер, заполненный примерно наполовину.
После того как добавлен биологический материал и среда, подается энергия к лампам 13 (или свет уже может быть подключен) так, что свет отбрасывается через прозрачную стенку 14 контейнера внутрь него. Через какое-то время биологический материал получает энергию из света и питательные вещества из среды и начинает пролиферировать. В случае биологических материалов, используемых с фармацевтическими целями, биологический материал начинает секретировать пептиды и белки в окружающую среду.
Еще через какое-то время различные датчики 56, 57, 61 используются для измерения параметров (температура, рН, СО2, состав и так далее) газов и среды в контейнере. В свою очередь, эти данные собираются и используются для контроля интенсивности света 13, температуры и конвекционных свойств окружающего воздуха вокруг контейнеров и температуры и количества газов и состава среды в контейнере через форсунку для входа газов 62 в наполняющий и отводящий трубопровод 52. Кроме того, дозирующая форсунка 65 может быть использована для взятия малых образцов для определения скорости протекания секреции. Такой прогресс реакции может быть также использован для определения различных вышеупомянутых условий в контейнере 11.
В определенной точке, например такой, когда среда исчерпана или желателен полный сбор биологического материала, все содержимое контейнера 11 может быть вылито, далее через систему с использованием тех же форсунок и трубопроводов могут быть введены чистящие соединения. Альтернативно, может установиться определенный тип стационарного состояния, где экспресс-продукты биологических материалов могут постоянно отбираться, или частично дренажироваться, а среда и газы обновляться, так что процесс роста и экспрессии продолжается почти бесконечно.
Настоящее изобретение имеет множество преимуществ. В целом, биореактор 10 позволяет производить в клинических и коммерческих количествах биофармакологические агенты из генетически модифицированных растений, заключенных в асептическую среду. Например, использование контейнеров 11 для частичного заполнения средой, обеспечивает относительно большую поверхность для крупномасштабной продукции растущих на поверхности биологических материалов, таких как растения ряски. Кроме того, использование зажимов 40, имеющих уплотнения для взаимной связи различных частей контейнера 11 и закрывающихся отверстий 50, 54 для введения различных измеряющих и подающих устройств, гарантирует чистую и асептическую среду для обеспечения роста биологических материалов для медицинского использования. Зажимная система позволяет также легко собирать и разбирать контейнеры для обеспечения их содержания и модификации. Устройства для подачи и измерений гарантируют, что среда в контейнере 11 четко контролируется для максимизации роста биологических материалов.
Claims (15)
1. Биореактор для обеспечения роста растительного материала, требующего свет для пролиферации, включающий стеллаж, множество удлиненных контейнеров со светопрозрачной стенкой, расположенных на полках стеллажа с зазором между ними, ориентированных горизонтально и заполненных частично средой выращивания с образованием поверхности, на которой обеспечивается жизнедеятельность биологического материала, при этом биореактор снабжен по меньшей мере одним источником света, установленным на стеллаже непосредственно на или между контейнерами для освещения последних.
2. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что каждый контейнер снабжен по меньшей мере одним зажимом для разделения его на части, которые прилегают одна к другой и удерживаются вместе при помощи зажима.
3. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что каждый контейнер имеет по длине постоянное по величине поперечное сечение.
4. Биореактор по п.3, отличающийся тем, что поперечное сечение контейнера имеет форму прямоугольника или овала.
5. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что стеллаж содержит множество вертикальных опорных элементов, связанных с верхней и нижней перекладинами и служащих для крепления контейнеров.
6. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что стеллаж содержит множество расположенных по вертикали поддерживающих элементов для крепления на них множества источников света.
7. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что источник света содержит множество удлиненных флуоресцентных ламп, закрепленных на стеллаже.
8. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что источник света содержит множество электрических ламп, расположенных горизонтально в пространстве между контейнерами.
9. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что каждый контейнер снабжен форсунками для подвода и отвода газов, и/или датчиками их состава, и/или датчиком температуры воздуха и среды.
10. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что контейнер выполнен светопрозрачным.
11. Способ обеспечения роста растительного материала, требующего свет для пролиферации, отличающийся тем, что его осуществляют в биореакторе по п.1.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что осуществляют дренирование жидкой среды из контейнера после его наполнения средой выращивания.
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что осуществляют автоматическое измерение и регулирование одного из параметров, такого, как температура, рН среды, уровень среды, давление газа и концентрация газа.
14. Способ по п.11, отличающийся тем, что осуществляют кондиционирование воздуха вокруг контейнера для регулирования в нем температуры.
15. Способ по п.11, отличающийся тем, что осуществляют нагревание среды.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US47447903P | 2003-05-30 | 2003-05-30 | |
US60/474,479 | 2003-05-30 | ||
US10/845,914 US7176024B2 (en) | 2003-05-30 | 2004-05-14 | Bioreactor for growing biological materials supported on a liquid surface |
US10/845,914 | 2004-05-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005141420A RU2005141420A (ru) | 2006-05-27 |
RU2403279C2 true RU2403279C2 (ru) | 2010-11-10 |
Family
ID=33514020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005141420/13A RU2403279C2 (ru) | 2003-05-30 | 2004-05-25 | Биореактор для обеспечения роста растительного материала и способ его осуществления |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7176024B2 (ru) |
EP (1) | EP1631658A2 (ru) |
JP (2) | JP2006526411A (ru) |
KR (2) | KR20060023543A (ru) |
CN (2) | CN100430468C (ru) |
AU (1) | AU2004245933B2 (ru) |
CA (1) | CA2527590A1 (ru) |
HK (2) | HK1096422A1 (ru) |
MX (1) | MXPA05012938A (ru) |
NZ (1) | NZ544321A (ru) |
RU (1) | RU2403279C2 (ru) |
WO (1) | WO2004108881A2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485174C1 (ru) * | 2011-11-25 | 2013-06-20 | Николай Иванович Богданов | Установка для выращивания планктонных водорослей |
RU2571939C1 (ru) * | 2015-04-15 | 2015-12-27 | Николай Иванович Богданов | Установка для непрерывного выращивания планктонных водорослей |
Families Citing this family (76)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070113474A1 (en) * | 2003-05-30 | 2007-05-24 | Biolex, Inc. | Bioreactor for growing biological materials supported on a liquid surface |
US7745209B2 (en) | 2005-07-26 | 2010-06-29 | Corning Incorporated | Multilayered cell culture apparatus |
US20070092962A1 (en) * | 2005-10-20 | 2007-04-26 | Saudi Arabian Oil Company | Carbon Neutralization System (CNS) for CO2 sequestering |
US20090047722A1 (en) * | 2005-12-09 | 2009-02-19 | Bionavitas, Inc. | Systems, devices, and methods for biomass production |
US20070155006A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-05 | Alexander Levin | Photobioreactor |
WO2008022312A2 (en) * | 2006-08-17 | 2008-02-21 | Algepower, Llc | Hydroponic growing enclosure and method for growing, harvesting, processing and distributing algae, related microorganisms and their by products |
WO2008033573A2 (en) * | 2006-09-13 | 2008-03-20 | Petroalgae, Llc | Tubular microbial growth system |
US7774979B2 (en) * | 2006-11-20 | 2010-08-17 | Hurst William E | Process of photomorphogenically enhancing plants |
US20080176318A1 (en) | 2006-12-07 | 2008-07-24 | Wilson John R | Highly efficient devices and methods for culturing cells |
WO2008076998A1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-26 | A2Be Carbon Capture Llc | Closed system bioreactor |
US20080148630A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Institute For Technology Development | Methods and systems for growing plants using diffuse scattering illumination |
EP2132977A1 (en) * | 2007-03-30 | 2009-12-16 | Fairy Angel, Inc. | Plant growth system |
WO2008131019A1 (en) * | 2007-04-20 | 2008-10-30 | Bionavitas, Inc. | Systems, devices, and, methods for releasing biomass cell components |
WO2009018498A2 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Bionavitas, Inc. | Illumination systems, devices, and methods for biomass production |
WO2009037683A1 (en) * | 2007-09-17 | 2009-03-26 | Seamus Devlin | A system and apparatus for growing cultures |
US20090148927A1 (en) * | 2007-12-05 | 2009-06-11 | Sequest, Llc | Mass Production Of Aquatic Plants |
US20100003741A1 (en) * | 2008-07-01 | 2010-01-07 | Fromson Howard A | Integrated power plant, sewage treatment, and aquatic biomass fuel production system |
US20110214347A1 (en) * | 2008-08-30 | 2011-09-08 | Qian Zhang | Methods and Apparatuses for Plant Aeration |
US9556456B2 (en) * | 2008-09-09 | 2017-01-31 | Battelle Memorial Institute | Production of bio-based materials using photobioreactors with binary cultures |
CN102223942B (zh) * | 2008-10-09 | 2015-11-25 | 玛丽亚·罗格曼斯 | 用于处理支持光合作用的废气,特别是co2的方法和设备 |
US20100159579A1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-06-24 | Schuring Christopher S | Photobioreactor systems |
US8394384B2 (en) | 2008-11-28 | 2013-03-12 | Merial Limited | Recombinant avian influenza vaccine and uses thereof |
US8713850B2 (en) * | 2008-12-30 | 2014-05-06 | H. Freeman Seebo | Algae high density bioreactor |
JP2012517829A (ja) * | 2009-02-18 | 2012-08-09 | バイオレックス・セラピューティクス インコーポレイテッド | 生体材料を処理するための無菌バイオリアクタ・システム |
WO2010097562A1 (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Valcent Products (Eu) Limited | Apparatus for growing plants |
US20100227388A1 (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-09 | Oleg Shvabsky | Reactor for growing cultures |
FR2943685B1 (fr) * | 2009-03-25 | 2011-04-29 | Microphyt | Reacteur photosynthetique pour la culture de microorganiques et procede de culture de microorganismes |
US7997025B1 (en) | 2009-05-14 | 2011-08-16 | Trinitas, LLC | Algae production and harvesting apparatus |
DE102009028339A1 (de) | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Wacker Chemie Ag | Bioreaktor aus Siliconmaterialien |
DE102009028338A1 (de) | 2009-08-07 | 2011-02-10 | Wacker Chemie Ag | Bioreaktor mit Siliconbeschichtung |
DE102009045853A1 (de) * | 2009-10-20 | 2011-04-21 | Wacker Chemie Ag | Mehrkammer-Photobioreaktor |
US8800202B2 (en) * | 2010-02-09 | 2014-08-12 | Converted Carbon Technologies Corp. | Bioreactor |
JP2013522300A (ja) | 2010-03-12 | 2013-06-13 | メリアル リミテッド | ***ウイルス組換えワクチンおよびその使用 |
US8679352B2 (en) * | 2010-03-17 | 2014-03-25 | Pa Llc | Method and system for processing of aquatic species |
US20110232185A1 (en) * | 2010-03-29 | 2011-09-29 | William Ahmadi | Collapsible rack and row planters |
US20110290202A1 (en) * | 2010-04-26 | 2011-12-01 | Smith Michael J | Method and apparatus for the conversion of aquatic plants into biogases and electricity |
US8969067B2 (en) | 2010-05-20 | 2015-03-03 | Pond Biofuels Inc. | Process for growing biomass by modulating supply of gas to reaction zone |
US8889400B2 (en) | 2010-05-20 | 2014-11-18 | Pond Biofuels Inc. | Diluting exhaust gas being supplied to bioreactor |
US8940520B2 (en) | 2010-05-20 | 2015-01-27 | Pond Biofuels Inc. | Process for growing biomass by modulating inputs to reaction zone based on changes to exhaust supply |
US20120156669A1 (en) | 2010-05-20 | 2012-06-21 | Pond Biofuels Inc. | Biomass Production |
US11512278B2 (en) | 2010-05-20 | 2022-11-29 | Pond Technologies Inc. | Biomass production |
US8960486B2 (en) * | 2010-06-16 | 2015-02-24 | Life Technologies Corporation | Fluid mixing system with hangers |
US20120003728A1 (en) * | 2010-07-01 | 2012-01-05 | Mark Allen Lanoue | Scalable Portable Sensory and Yield Expert System for BioMass Monitoring and Production |
CN102396380A (zh) * | 2010-09-16 | 2012-04-04 | 朱明龙 | 楼房屏风式外墙种植栏 |
US8716010B2 (en) * | 2010-12-15 | 2014-05-06 | GE Lighting Solutions, LLC | Solar hybrid photobioreactor |
US20120276633A1 (en) | 2011-04-27 | 2012-11-01 | Pond Biofuels Inc. | Supplying treated exhaust gases for effecting growth of phototrophic biomass |
EP2791170A1 (en) | 2011-12-16 | 2014-10-22 | Synthon Biopharmaceuticals B.V. | Compounds and methods for treating inflammatory diseases |
AU2013214643A1 (en) | 2012-01-30 | 2014-09-18 | Vertical Designs Ltd. | Method and apparatus for automated horticulture and agriculture |
CN103355155B (zh) * | 2012-03-31 | 2016-01-20 | 莫塔赫德·索赫尔 | 集成池-光生物反应器 |
US20150034539A1 (en) * | 2012-05-08 | 2015-02-05 | Bryan H. Farrish | Algae scrubber macroalgal attachment materials - appendages |
KR101886214B1 (ko) * | 2012-05-18 | 2018-08-09 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 미세조류 생산장치 |
US9986694B2 (en) * | 2012-06-15 | 2018-06-05 | Alex E. Billingsley | Systems and methods for a vertical planter |
US10416686B2 (en) | 2012-06-18 | 2019-09-17 | Greenonyx Ltd | Compact apparatus for continuous production of a product substance from a starter material grown in aquaculture conditions |
US9532518B2 (en) * | 2012-09-21 | 2017-01-03 | Vasilios M. KOTSATOS | Hydroponic growing system |
US9534261B2 (en) | 2012-10-24 | 2017-01-03 | Pond Biofuels Inc. | Recovering off-gas from photobioreactor |
DE102013001444B4 (de) * | 2013-01-29 | 2014-12-18 | Pateffect Schutzrechtsmanagement Gbr (Vertretungsberechtigte Gesellschafter: Dr. Volker Linden, 73430 Aalen Und Klaus Kunze, 88250 Weingarten) | Bioreaktoraufhängung |
MX2015010637A (es) * | 2013-02-26 | 2016-07-05 | Heliae Dev Llc | Biorreactor tubular modular. |
CN103348969B (zh) * | 2013-07-09 | 2015-04-29 | 福建省农业科学院农业生态研究所 | 红萍种质资源保存装置 |
JP6123644B2 (ja) | 2013-11-15 | 2017-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | 引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法 |
CN104030518B (zh) | 2014-02-28 | 2016-03-02 | 天下光捕(武汉)生态科技有限公司 | 一种水净化的超大规模光捕生物反应器及运行方法 |
US10039244B2 (en) | 2014-03-04 | 2018-08-07 | Greenonyx Ltd | Systems and methods for cultivating and distributing aquatic organisms |
GB201405099D0 (en) * | 2014-03-21 | 2014-05-07 | Hydrogarden Wholesale Supplies Ltd | Vertical tiered growing systems |
WO2015188177A2 (en) | 2014-06-06 | 2015-12-10 | RackREIT, LLC | System and method for cultivating plants |
CN104263636B (zh) * | 2014-10-28 | 2016-04-27 | 云南爱尔发生物技术股份有限公司 | 一种微藻管道反应器的组合式扣件装置 |
CN105454026A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-04-06 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种浮萍立体培养装置 |
EP3430119B1 (en) * | 2016-03-14 | 2023-06-07 | Omnibrx Biotechnologies Private Limited | A bioreactor system and method thereof |
EP3491114A1 (en) * | 2016-07-29 | 2019-06-05 | Juno Therapeutics, Inc. | Bioreactor console |
CN107854936B (zh) * | 2017-12-02 | 2023-06-20 | 西部新锆核材料科技有限公司 | 一种生物雾霾防治工作站 |
WO2019176070A1 (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | プランツラボラトリー株式会社 | 植物栽培方法、植物栽培システム及びラック |
US10681875B2 (en) * | 2018-04-02 | 2020-06-16 | Mjnn, Llc | Hydroponic tower compatible gutter assembly |
WO2021071857A1 (en) * | 2019-10-07 | 2021-04-15 | The Regents Of The University Of California | Facilitating controlled molecular assembly of nanoscale structures via dynamic confinement of solvent |
CN110921048B (zh) * | 2019-12-26 | 2021-11-05 | 安徽云中生态农业开发有限公司 | 一种西兰花运输用放置架 |
US20210199484A1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-01 | Pall Corporation | Biocontainer assembly for bioprocessing system |
US20230084525A1 (en) * | 2020-01-06 | 2023-03-16 | Heliponix, Llc | Seed pod assembly and rotary aeroponic apparatus and method |
JP7308365B2 (ja) | 2020-11-09 | 2023-07-13 | 三菱化工機株式会社 | フォトバイオリアクター |
CN113621494A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-11-09 | 浙江工商大学 | 一种可视化生物膜培养反应器及原位观察的方法 |
Family Cites Families (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2732663A (en) * | 1956-01-31 | System for photosynthesis | ||
US3224143A (en) * | 1962-04-17 | 1965-12-21 | Aerojet General Co | Apparatus and method for growing algae to recover oxygen |
US3218758A (en) * | 1962-12-20 | 1965-11-23 | Gen Electric | Photosynthetic apparatus |
US3814680A (en) * | 1971-05-06 | 1974-06-04 | Meltzer H | Process and apparatus for purification of materials |
US3928142A (en) | 1973-07-24 | 1975-12-23 | Dennis B Smith | Culture chamber for the study of biological systems and method of fabrication thereof |
US3959923A (en) * | 1974-12-04 | 1976-06-01 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh | Equipment for growing algae |
JPS5835650B2 (ja) * | 1975-09-16 | 1983-08-04 | メルシャン株式会社 | ミジンユウキクサ属に属する植物の培養方法 |
EP0084325B1 (en) * | 1982-01-16 | 1988-04-20 | Kei Mori | Apparatus for photosynthesis |
GB2118572B (en) | 1982-03-27 | 1986-02-05 | Queen Elizabeth College | Culture growth and apparatus therefor |
US4676956A (en) * | 1982-12-24 | 1987-06-30 | Kei Mori | Apparatus for photosynthesis |
FR2564854B1 (fr) * | 1984-05-28 | 1986-11-14 | Commissariat Energie Atomique | Photobioreacteur. |
US4689303A (en) * | 1986-02-26 | 1987-08-25 | Kvm Engineering, Inc. | Controlled circulation incubator |
DE3784359T2 (de) | 1986-03-19 | 1993-09-30 | Biotechna Ltd | Produktion von Biomasse. |
JPS6345172U (ru) * | 1986-09-12 | 1988-03-26 | ||
US4908315A (en) * | 1987-03-04 | 1990-03-13 | Agristar, Inc. | Integument and method for micropropagation and tissue culturing |
NL185889C (nl) * | 1987-09-16 | 1990-08-16 | Nijssen Light Div | Werkwijze voor het belichten van zaad of plant. |
FR2621323B1 (fr) * | 1987-10-02 | 1990-06-15 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de production intensive et controlee de micro-organismes par photosynthese |
US4874225A (en) * | 1988-07-14 | 1989-10-17 | Energy Innovations, Inc. | Solar greenhouse roof |
US5162051A (en) * | 1989-11-22 | 1992-11-10 | Martek Corporation | Photobioreactor |
US5614378A (en) * | 1990-06-28 | 1997-03-25 | The Regents Of The University Of Michigan | Photobioreactors and closed ecological life support systems and artifificial lungs containing the same |
JPH04190782A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バイオリアクタ |
JPH05168463A (ja) * | 1991-06-07 | 1993-07-02 | Nippon Sanso Kk | 光合成生物を用いた二酸化炭素固定化方法及び装置 |
JP2797039B2 (ja) * | 1991-09-25 | 1998-09-17 | 憲一 志村 | 水性藻類の養殖装置 |
JPH0646827A (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 培養装置 |
FR2697027B1 (fr) * | 1992-10-19 | 1995-02-24 | Inst Fs Rech Expl Mer | Dispositif de nettoyage des canalisations d'un photobioréacteur et photobioréacteur muni de ce dispositif de nettoyage. |
FR2698350B1 (fr) * | 1992-11-23 | 1994-12-23 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'épuration d'un effluent liquide chargé en polluants et procédé d'épuration de cet effluent. |
US5498543A (en) * | 1994-06-07 | 1996-03-12 | Becton Dickinson And Company | Sub-compact blood culture apparatus |
JPH0898634A (ja) * | 1994-08-03 | 1996-04-16 | Toyo Terumii Kk | 珪藻培養器 |
AUPN060095A0 (en) * | 1995-01-13 | 1995-02-09 | Enviro Research Pty Ltd | Apparatus for biomass production |
IL119310A (en) * | 1996-09-26 | 1999-07-14 | Metabogal Ltd | Cell/tissue culturing device and method |
GB9719965D0 (en) * | 1997-09-19 | 1997-11-19 | Biotechna Environmental Intern | Modified bioreactor |
US6348347B1 (en) * | 1998-03-31 | 2002-02-19 | Micro Gaia Co., Ltd. | Fine algae culture device |
MXPA01002192A (es) | 1998-08-28 | 2003-03-27 | Addavita Ltd | Fotobioreactor. |
US6492149B1 (en) * | 1998-10-19 | 2002-12-10 | Institut Francais De Recherche Pour L'exploitation De La Mer | Method for improving the performance of a photobioreactor |
US6498862B1 (en) * | 1999-05-18 | 2002-12-24 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Evaluation of biofilms and the effects of biocides thereon |
GB9915874D0 (en) * | 1999-07-08 | 1999-09-08 | Biofence Ltd | Microorganism culture |
US6753178B2 (en) * | 2000-03-01 | 2004-06-22 | Clemson University | Intermittent immersion vessel apparatus and process for plant propagation |
DE60142971D1 (de) * | 2000-07-31 | 2010-10-14 | Biolex Therapeutics Inc | Expression biologisch aktiver polypeptide in wasserlinse |
US6403369B1 (en) * | 2001-01-19 | 2002-06-11 | Gary W. Wood | Cell culture vessel |
US6680200B2 (en) * | 2002-02-22 | 2004-01-20 | Biolex, Inc. | Led array for illuminating cell well plates and automated rack system for handling the same |
US20050260553A1 (en) * | 2002-05-13 | 2005-11-24 | Isaac Berzin | Photobioreactor and process for biomass production and mitigation of pollutants in flue gases |
JP2004097009A (ja) * | 2002-09-04 | 2004-04-02 | Sakai Ovex Co Ltd | 種苗培養装置 |
-
2004
- 2004-05-14 US US10/845,914 patent/US7176024B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-25 KR KR1020057022943A patent/KR20060023543A/ko active Application Filing
- 2004-05-25 AU AU2004245933A patent/AU2004245933B2/en not_active Ceased
- 2004-05-25 JP JP2006514953A patent/JP2006526411A/ja not_active Withdrawn
- 2004-05-25 CN CNB200480018305XA patent/CN100430468C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-25 NZ NZ544321A patent/NZ544321A/en not_active IP Right Cessation
- 2004-05-25 WO PCT/US2004/016437 patent/WO2004108881A2/en active Search and Examination
- 2004-05-25 CN CN2008100807566A patent/CN101294133B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-25 MX MXPA05012938A patent/MXPA05012938A/es active IP Right Grant
- 2004-05-25 CA CA002527590A patent/CA2527590A1/en not_active Abandoned
- 2004-05-25 RU RU2005141420/13A patent/RU2403279C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-05-25 KR KR1020137007475A patent/KR20130042039A/ko not_active Application Discontinuation
- 2004-05-25 EP EP04753293A patent/EP1631658A2/en not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-09-01 US US11/469,675 patent/US20070094926A1/en not_active Abandoned
-
2007
- 2007-02-01 HK HK07101165.0A patent/HK1096422A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-03-03 HK HK09102015.8A patent/HK1124360A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-07-04 JP JP2013140695A patent/JP2013236639A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485174C1 (ru) * | 2011-11-25 | 2013-06-20 | Николай Иванович Богданов | Установка для выращивания планктонных водорослей |
RU2571939C1 (ru) * | 2015-04-15 | 2015-12-27 | Николай Иванович Богданов | Установка для непрерывного выращивания планктонных водорослей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2004245933A1 (en) | 2004-12-16 |
US20040259239A1 (en) | 2004-12-23 |
MXPA05012938A (es) | 2006-02-13 |
CN101294133B (zh) | 2012-07-18 |
HK1096422A1 (en) | 2007-06-01 |
RU2005141420A (ru) | 2006-05-27 |
JP2013236639A (ja) | 2013-11-28 |
NZ544321A (en) | 2007-11-30 |
CN100430468C (zh) | 2008-11-05 |
AU2004245933B2 (en) | 2010-08-12 |
CN1860217A (zh) | 2006-11-08 |
US20070094926A1 (en) | 2007-05-03 |
KR20060023543A (ko) | 2006-03-14 |
EP1631658A2 (en) | 2006-03-08 |
US7176024B2 (en) | 2007-02-13 |
JP2006526411A (ja) | 2006-11-24 |
WO2004108881A3 (en) | 2005-03-03 |
CA2527590A1 (en) | 2004-12-16 |
HK1124360A1 (en) | 2009-07-10 |
WO2004108881A2 (en) | 2004-12-16 |
CN101294133A (zh) | 2008-10-29 |
KR20130042039A (ko) | 2013-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2403279C2 (ru) | Биореактор для обеспечения роста растительного материала и способ его осуществления | |
US20070113474A1 (en) | Bioreactor for growing biological materials supported on a liquid surface | |
US7143544B2 (en) | Hydroponic growing unit | |
CA2394518C (en) | Photobioreactor | |
US8658421B2 (en) | Circulatory photobioreactor | |
CN203128547U (zh) | 一种微藻连续高效光培养的简易装置 | |
JP2012517829A (ja) | 生体材料を処理するための無菌バイオリアクタ・システム | |
US20110129906A1 (en) | Photobioreactor, system and method for the cultivation of photosynthetic microorganisms | |
CN114606103B (zh) | 一种杂合式光生物反应器 | |
WO2021088127A1 (zh) | 一种藻类连续培养反应*** | |
US5161327A (en) | Pipe planter | |
KR101657489B1 (ko) | 공기를 이용한 순환형 미세조류 고밀도 배양장치 | |
BR212016010698Y1 (pt) | biorreator para cultivo in vitro de plantas | |
WO2023286021A1 (en) | Module, modular structure and system for hydroponic cultivation | |
EP1925660A1 (en) | Bioreactor for growing biological materials supported on a liquid surface | |
KR101869770B1 (ko) | 현장형 조류 배양장치 | |
CN205455148U (zh) | 微藻养殖*** | |
CN219363646U (zh) | 组合式田间农用光合微生物扩培装置 | |
EP2412793A1 (en) | Circulatory photobioreactor | |
KR102388601B1 (ko) | 순환류를 이용한 조류 배양용 광생물 반응기 및 이를 이용한 조류 배양 생산 시스템 | |
AU2010202958B2 (en) | Circulatory photobioreactor | |
CZ27242U1 (cs) | Fotobioreaktor pro kultivaci řas, zejména mikrořas | |
JP2024080811A (ja) | 栽培システム | |
SK7514Y1 (sk) | Zariadenie s rúrkovým rozvodným systémom na hydroponické pestovanie rastlín | |
PL233555B1 (pl) | Fotobioreaktor do hodowania mikroorganizmów, zwłaszcza mikroalg |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140324 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140526 |