一种固定床式生物反应器的制作方法

本技术涉及生物反应器的领域，尤其是涉及一种固定床式生物反应器。

背景技术：

1、细胞生物反应器用于对细胞进行培养，而固定床式生物反应器可对细胞进行大规模的培养，细胞接种在固定床上，并使得培养基液与细胞充分接触，使得细胞所需的营养物质更加均衡。

2、现有的固定床式生物反应器包括罐体、搅拌仓、培养仓，罐体的底壁竖直设置有插接柱，搅拌仓与插接柱插接固定，培养仓螺纹连接在搅拌仓上，搅拌仓内设置有磁铁转子，培养仓内安装有固定床，罐体的上方螺纹连接有盖板。

3、外部的电机轴上固定磁铁，在电机转动时，即可带动磁铁转子进行转动，对罐体内的培养基液进行搅拌。

4、因盖板和罐体之间的螺牙以及培养仓和搅拌仓之间的螺牙暴露在外，因此在螺牙上可能会存在灰尘或对细胞有毒的物质，因此在使用之前需要对罐体内进行清洗，但是因螺牙之间存在无法清洗到的死角，导致清洗并不完全，若螺牙上粘附杂质或有毒物质会影响到后续的细胞培养。

技术实现思路

1、为了保证清洗无死角，本技术提供一种固定床式生物反应器。

2、本技术提供的一种固定床式生物反应器采用如下的技术方案：

3、一种固定床式生物反应器，包括罐体、搅拌仓和用于安装固定床的培养仓，所述搅拌仓设置在罐体的底部，所述搅拌仓内转动连接有搅拌叶，所述搅拌仓上形成有台阶面，所述培养仓的下侧连接有第一抵接环，所述第一抵接环和搅拌仓的台阶面卡接配合，所述第一抵接环和搅拌仓之间通过第一密封圈密封；所述罐体的上方设置有盖板，所述盖板和罐体之间通过螺栓固定，所述盖板和罐体之间还设置有第二密封圈，所述第二密封圈位于螺栓的内侧；所述培养仓的上侧抵接有第二抵接环，所述盖板将第二抵接环压紧在培养仓上方。

4、通过采用上述技术方案，本技术中，培养仓通过第一抵接环与搅拌仓抵接，取代了传统的螺纹连接，将盖板和罐体之间的连接从螺纹连接更换成螺栓固定，并利用第二密封圈对两者之间进行密封，防止液体与螺栓接触，即在罐体内部没有死角，便于将内部清洗干净。利用搅拌叶的转动使得培养基液在罐体内不断循环，有助于使得培养基液能够均匀的和细胞接触，有助于使得细胞生长状态均一。

5、优选的，所述第一抵接环的周侧开设有第一环槽，所述第一密封圈嵌设在第一环槽内；所述第一抵接环中部呈中空设置，所述第一抵接环的中部设置有第一十字架，所述培养仓的下侧开设有四个第一插接槽，四个所述第一插接槽与第一十字架的四个角对应并形成插接配合，所述第一抵接环和第一十字架之间形成有第一流通口，所述第一流通口使得搅拌仓和培养仓连通。

6、通过采用上述技术方案，培养仓的下侧通过第一插接槽与第一十字架插接配合，实现培养仓和第一抵接环的连接，且培养仓和第一十字架之间会形成第一流通口，在搅拌叶转动过程中，培养基液会流通口进入培养仓内，与固定床上的细胞均匀接触。

7、优选的，所述第二抵接环中部呈中空设置，所述第二抵接环的下侧设置有第二十字架，所述第二抵接环和第二十字架之间形成有第二流通口，所述培养仓的上侧开设有四个第二插接槽，四个所述第二插接槽与第二十字架的四个角对应并形成插接配合，所述第二抵接环的周侧开设有第一回流口，所述盖板的下侧形成有抵接面，所述第二抵接环的上侧与抵接面抵接。

8、通过采用上述技术方案，培养仓的上侧与第二抵接环的四个插接槽插接配合，配合培养仓与第一抵接环的插接配合，可对培养仓进行定位，实际中，只需要将第一抵接环和搅拌仓抵接，再用盖板压住第二抵接环即可实现对培养仓的固定；传统的反应器中，因培养仓为螺纹连接，螺纹之间必定存在配合间隙，在罐体移动过程中，培养仓难免会发生移动，而本技术中通过抵接的方式，使得培养仓和第一抵接环之间不会存在间隙，因此移动过程中也不会产生晃动的现象，进而保证细胞培养环境的稳定。

9、优选的，所述第一十字架的中部开设有螺纹孔，所述第二十字架的中部开设有穿设孔，所述第一十字架的螺纹孔处螺纹连接有连接杆，所述连接杆的下端开设有第二环槽，所述第二环槽位于连接杆下端螺纹部的上方，所述连接杆位于第二环槽内套设有第三密封圈，所述第三密封圈与螺纹孔的内壁抵紧，所述连接杆的上端穿设穿设孔且所述连接杆的上端螺纹连接有螺帽，所述连接杆的上侧开设有第三环槽，所述连接杆位于第三环槽内套设有第四密封圈，所述第四密封圈与穿设孔内壁抵紧，所述第二十字架上开设有第四环槽，所述第四环槽位于穿设孔上端开口的周侧，所述第二十字架位于第四环槽内嵌设有第五密封圈，所述第五密封圈与螺帽的下侧抵紧。

10、通过采用上述技术方案，因培养仓的下侧为卡接在搅拌仓上，因此在搬运过程中会存在不稳定的现象，通过连接杆对第一抵接环和第二抵接环进行固定，可对培养仓定位固定，进而有助于保证搬运过程中培养仓的稳定性；此外，连接杆和第一抵接环螺纹连接，利用第三密封圈进行密封，有助于防止螺牙暴露在外，连接杆和第二抵接环的连接处通过第四密封圈和第五密封圈进行密封，对螺牙进行密封，有助于防止螺牙上粘附杂质或有害物质，影响到细胞的培养。

11、优选的，所述搅拌仓的下侧开设有第二回流口，所述搅拌仓的下侧形成有插接部，所述插接部上开设有插接口，所述插接口呈方形设置，所述罐体的底壁开设有插接块，所述插接块适配插接口的形状并与插接口插接配合；所述搅拌仓位于插接部的周侧转动连接有搅拌套，所述搅拌套的周侧设置有若干所述搅拌叶，所述搅拌套的相对侧开设有容纳槽，所述容纳槽内均放置有磁铁。

12、通过采用上述技术方案，利用外部的磁力搅拌装置驱动磁铁转动，磁铁带动搅拌套进行转动，实现搅拌叶的转动，对培养基液进行搅拌，使得培养基液不断流动，可与固定床上的细胞接触均匀，即有助于保证细胞生长状态均一；此外，搅拌仓通过方形的插接口与罐体的插接块插接，可防止搅拌仓随着搅拌套的转筒而转动。

13、优选的，所述搅拌叶转动连接在搅拌套上，且所述搅拌叶的转动轴线呈水平，且所述搅拌叶的转动轴线方向与搅拌套的半径方向平行，所述搅拌套上设置有驱动搅拌叶的转动的驱动件。

14、通过采用上述技术方案，常规情况下，搅拌叶呈竖直设置，搅拌叶的转动只会对培养基液进行搅拌，在搅拌的过程中使得培养基液流动起来，但是此情况下，培养基液中营养成分与细胞接触的效率较低，会存在培养仓内的培养基液虽然一直处于流动状态，但是循环流动的速率较低，适用于细胞慢速生长；利用驱动件驱动搅拌叶偏转一定角度，提高泵送效果，在搅拌叶转动时，培养基液处于不断循环的流动状态，有助于保证细胞与营养成分的接触速率，适用于细胞快速生长。

15、优选的，所述搅拌套由移动套和随动套组成，所述移动套转动连接在搅拌仓的插接部上，所述容纳槽开设在移动套上，所述随动套转动连接在插接部上，所述搅拌叶通过转轴转动连接在随动套上；所述驱动件设置为联动齿，所述联动齿同轴固定在转轴上，所述移动套的周侧形成有若干齿条部，所述齿条部的数量与搅拌叶的数量相同并一一对应，所述联动齿与对应的齿条部啮合，且所述移动套位于齿条部的端部形成有用于限制联动齿的移动的限位块。

16、通过采用上述技术方案，在外部的磁力搅拌装置带动两磁铁进行转动时，由于移动套和随动套为转动配合，因此移动套会优先转动，此时，联动齿会在齿条部的作用下发生转动，带动搅拌叶转动一定角度，当联动齿移动至限位块处时，联动齿无法转动，此时移动套会带动随动套同步运动，此时，因搅拌叶转动一定角度，会形成泵送原理，使得培养基液在罐体内循环流动，有助于保证细胞与营养物质快速接触。

17、优选的，所述随动套向外延伸有竖直向下的连接板，所述搅拌叶转动连接在连接板上，连接板和移动套之间形成有安装空间，所述转轴的端部伸入安装空间内，且所述转轴位于安装空间内形成有方轴部，所述联动齿位于安装空间内，所述连接板上升降设置有锁定轮，所述锁定轮的下侧开设有限位槽，所述限位槽与转轴的方轴部插接配合，所述连接板上设置有复位弹簧，所述复位弹簧呈竖直设置，所述复位弹簧一端与连接板连接，所述复位弹簧的另一端与与锁定轮连接，所述锁定轮上设置有定位件，所述定位件可防止复位弹簧带动锁定轮上升。

18、通过采用上述技术方案，锁定轮不与转轴插接形成限位，在移动套转动时，可与随动套发生相对转动，实现搅拌叶的偏转；当锁定轮与转轴插接时，转轴无法转动，此时搅拌叶呈竖直设置，且通过定位件限制锁定轮的上升，即可实现搅拌叶两种状态的切换。

19、优选的，所述定位件设置为转动板，所述转动板通过扭簧铰接在锁定轮的限位槽内，初始状态下，所述转动板呈水平状态。

20、通过采用上述技术方案，使用者驱使锁定轮下降，此时转动板会先与转轴接触，在抵接作用下，转动板向上转动，锁定轮继续向下移动，直至与转动板脱离，转动板在扭簧的作用下复位呈水平状态，此时转动板即可对锁定轮和转轴之间形成竖直方向的限位，防止在复位弹簧的作用下，锁定轮与转轴脱离；当需要锁定轮上升时，只需要手动驱使锁定轮继续下降，然后拨动转动板向上转动，避让开转轴，即可实现锁定轮和转轴的分离。

21、优选的，所述定位件设置为转动板，所述转动板通过扭簧铰接在锁定轮的限位槽内，初始状态下，所述转动板呈水平状态。

22、通过采用上述技术方案，使用者驱使锁定轮下降，此时转动板会先与转轴接触，在抵接作用下，转动板向上转动，锁定轮继续向下移动，直至与转动板脱离，转动板在扭簧的作用下复位呈水平状态，此时转动板即可对锁定轮和转轴之间形成竖直方向的限位，防止在复位弹簧的作用下，锁定轮与转轴脱离；当需要锁定轮上升时，只需要手动驱使锁定轮继续下降，然后拨动转动板向上转动，避让开转轴，即可实现锁定轮和转轴的分离。

23、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

24、1.培养仓和搅拌仓之间卡接，并通过第一密封圈进行密封，取代螺纹连接的方式，盖板和罐体之间通过螺栓连接，且利用第二密封圈对连接处进行密封，避免螺牙暴露在外，即罐体内部无死角，有助于提高清洗程度；

25、2.第一抵接环和第二抵接环对培养仓进行压紧，且第一抵接环和第二抵接环之间通过连接杆连接，可提高培养仓在罐体内的稳定性，在罐体移动或搬运过程中，有助于防止培养仓发生晃动；

26、3.搅拌叶为竖直状态时，仅对培养基液进行搅拌，此过程中，培养基液的循环流动的效率较低，适用于细胞的慢速生长，当搅拌叶偏斜一定角度后，会形成泵送原理，驱使培养基液的循环流动速度加快，适用于细胞的快速生长，本技术可实现搅拌叶状态的切换，即有助于提高该反应器的适用性。