Апарат для культивування клітин

Реферат: UA 87218 U UA 87218 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до біотехнології і може бути використана в мікробіологічній, харчовій промисловостях, а також для потреб медицини і клінічних досліджень для культивування клітин або тканин. Відома установка для культивування мікроорганізмів, яка містить з'єднані між собою в нижній частині еластичним трубопроводом дві камери з повітряними фільтрами і реверсивний привод для зворотно-поступального переміщення камер в вертикальній площині [див., наприклад, А.С. СССР № 1131899, С 12 M 1/00, 1984]. Недолік цієї установки полягає у великих габаритах, що обумовлено необхідністю переміщення камер у вертикальній площині. Відомий також апарат для культивування клітин (АК), який містить корпус з технологічними патрубками і розміщений по осі корпусу пустотілий вал імпульсного приводу з втулкою, до якої приєднаний перемішуючий елемент у формі чотириланцюгового шарніра з лопатками на кінцях, з'єднаний з порожниною вала і рухомою втулкою шарніра фільтруючий елемент, а також аератор [див., наприклад, А.с. СССР № 1633814, С 12 М 3/00, 1995]. Цей АК є найбільш близьким до корисної моделі за технічною суттю та досягуваним ефектом і прийнятий за прототип. Недолік відомого АК полягає в низькій продуктивності. Зазначений недолік обумовлений тим, що при зменшенні числа обертів вала знижується інтенсивність перемішування і клітини не забезпечуються у достатній кількості киснем, що уповільнює їх розвиток, а, отже, знижує продуктивність, а при збільшенні числа обертів вала перемішуючий елемент руйнує їх оболонки, що також обмежує зростання продуктивності. Крім цього, відомий АК має складну конструкцію, що є іншим його недоліком. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення АК, в якому шляхом модифікації форми і руху перемішуючого елемента забезпечується більш активне перемішування без ризику пошкодження клітин, що приводить до зростання продуктивності при одночасному спрощенні конструкції. Поставлена задача вирішується тим, що в АК, який містить циліндричний корпус з технологічними патрубками, розміщений вздовж осі корпусу вал з втулкою, до якої приєднаний перемішуючий елемент, аератор, а також реверсивний привод, згідно з корисною моделлю, новим є те, що контактуючі між собою поверхні вала і втулки виконано у вигляді, наприклад, гвинтової пари, а перемішуючий елемент має форму диска, на ободі якого через рівні кутові проміжки виконані півкруглі виточки однакового радіуса (наприклад, вісім) і який убезпечено від обертання вертикальною напрямною. Вказана відмінність дозволяє активізувати центральну зону робочого об'єму корпуса 1 і інтенсифікувати процес перемішування всієї біомаси без ризику пошкодження клітин, що підвищує продуктивність культивування, тобто збільшує вихід пробіотиків, до складу котрих входять живі клітини продуцентів. Одночасно з цим спрощується конструкція, оскільки перемішуючий елемент має досить просту і надійну в роботі геометричну форму. На кресленнях схематично зображений пропонований АК в поздовжньому перерізі (фіг. 1) і поперечному перерізі А-А (фіг. 2). АК містить циліндричний корпус 1 з патрубком 2 для введення живильної рідини і посівного матеріалу, патрубком 3 з аератором 4, патрубком 5 для видалення культуральної рідини і патрубком 6 для відведення відпрацьованого газу. Вздовж осі корпусу 1 розташований приєднаний до мотор-редуктора 7 з командним реверсуючим пристроєм 8 вал 9 з втулкою 10, на якій розташований перемішуючий елемент у формі встановленого із зазором "5" відносно стінок корпусу 1 диска 11, на ободі якого через рівні кутові проміжки виконані напівкруглі виточки 12 однакового радіуса (наприклад, вісім). Контактуючі між собою поверхні вала 9 і втулки 10 виконані у вигляді гвинтової пари, а диск 11 має закріплену в корпусі 1 вертикальну напрямну 13. Працює АК наступним чином. В попередньо простерилізований АК до корпусу 1 вводять через патрубок 2 живильну рідину і посівний матеріал (інокулят), після чого в аератор 4 подають газ для аерації культурального середовища і вмикають командний пристрій 8, за сигналом якого приходить в дію моторредуктор 7 і вал 9, який в межах заданого командним пристроєм 8 ходу "Н" надає зворотнопоступального руху втулці 10 і, приєднаному до неї, і убезпеченого напрямною 13 від обертання, диску 11. Рухаючись вздовж вала 9, диск 11 спричиняє перетіканню біомаси крізь зазор "5" по висоті корпуса 1, а також в поперечних напрямках 14 з периферійної частини робочої рідини до центра корпуса 1, і навпаки, в залежності від напряму руху диска 11, тобто із зони збільшеного тиску в зону зниженого тиску, активізуючи тим самим робочу рідину по всьому об'єму, внаслідок чого 1 UA 87218 U 5 інтенсифікується процес перемішування завдяки підвищеній турбулізації і зростає продуктивність культивування клітин за повної відсутності ризику їх пошкодження. Цьому сприяє також відсутність обертального руху диска 11, що має місце в прототипі. По закінченні процесу культивування виключається командний пристрій 8 і зупиняється мотор-редуктор 7, а готовий для подальшого використання продукт зливається крізь патрубок 5. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Апарат для культивування клітин, що містить циліндричний корпус з технологічними патрубками, розміщений вздовж осі корпусу вал з втулкою, до якої приєднаний перемішуючий елемент, аератор і реверсивний привод, який відрізняється тим, що контактуючі між собою поверхні вала і втулки виконано у вигляді, наприклад, гвинтової пари, а перемішуючий елемент має форму диска, на ободі якого через рівні кутові проміжки виконані півкруглі виточки однакового радіуса (наприклад, вісім) і який убезпечений від обертання вертикальною напрямною. 2 UA 87218 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3