SU1131899A1

SU1131899A1 - Apparatus for culturing microorganisms

Info

Publication number: SU1131899A1
Application number: SU803226238A
Authority: SU
Inventors: Анастасия Николаевна Данилина; Андрей Владимирович Данилов; Инесса Васильевна Александрова; Олег Леонидович Анисимов; Анатолий Александрович Складнев; Валентин Сейфович Ромазанов; Игорь Анатольевич Туков
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Биотехнический Институт
Priority date: 1980-12-25
Filing date: 1980-12-25
Publication date: 1984-12-30

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержаща соединенные между собой в нижней части трубопроводами две камеры и устройство дл подачи в них стерильного воздуха, отличающа с тем, что, с целью увеличени выхода биомассы, микроорганизмов, камеры соединены между собой гибким трубопроводом , а устройство дл подачи стерильного воздуха выполнено в виде фильтрующих элементов, герметично закрепленных в горловине камеры, и механизма перемещени камер по вертикали в виде соединенных с верхней частью камер подъемников. 2. Установка по п. 1, отлиW чающа с тем, что подъемник выполнен в виде блока или коромысс ла, или гидропневмоподъемника. S1. INSTALLATION FOR CULTIVATION OF MICROORGANISMS, containing two chambers interconnected in the lower part of pipelines and a device for supplying sterile air into them, characterized in that, in order to increase the biomass yield of microorganisms, the chambers are interconnected by a flexible pipeline. the supply of sterile air is made in the form of filter elements, tightly fixed in the neck of the chamber, and the mechanism for moving the chambers vertically in the form of elevators connected to the upper part of the chambers. 2. Installation according to claim 1, in which the lift is made in the form of a block or balance arms, or a hydropneumatic lift. S

Description

соwith

0000

|СО| WITH

со Изобретение относитс к микробио логической промьшшенности, а именно к установкам дл промышленного культивировани суспензионных культур клеток, например культуры клеток женьшен , выращиваемой глубинны способом. Известны различные,устройства, примен емые дл выращивание клеток: аппараты шейкернрго типа, обеспечиваюпще перемешивание и аэрацию суспензионных культур в колбазс при вст хивании mj аппараты роллерного типа, обеспечивающие перемешивание аэрацию суспензионных культур путем вращени в специальных -культуральны сосудах 2j . Наиболее близкой к предлагаемой вл етс установка дл культивирова ни суспензионных культур клеток и микроорганизмов, котора содержит две камеры дл культивировани клеток , соединенные между собой трубопроводами , устройство, обеспечивающее периодическую подачу стерильного воздуха в камеры под избыточным давлением, приспособление дл разбрызгивани культуральной жидкости р камерах. Работа установки осуществл етс путем создани избыточного давлени стерильного воздуха в одной из камер, в результате чего культураль на жидкость передавливаетс по тру бопроводу в другую камеру, в которо разбрызгиваетс . При полном вытеснении культуральной жидкости из одной камеры в другую процесс идет в обратном направлении 3j , Существенными недостатками известной установки вл ютс необходи мость создани избыточного давлени стерильного воздуха, привод щего к изменению физико-химических условий в культуральной жидкости, что вл етс неблагопри тным фактором дл клеток высших растений$ необходимость использовани разбрызгивающег приспособлени , что приводит к механическому повреждению клеток при ударе струи культуральной жидкости Цель изобретени - увеличение вы хода биомассы микроорганизмов. Поставленна цель достигаетс те что в установке дл культивировани микроорганизмов, содержащей соединенные между собой в нижней части трубопроводами две камеры и устрой во дл подачи в них Стерильного воздуха , камеры соединены между собой гибким трубопроводом, а устройство дл подучи стерильного воздуха выv полнено в виде фильтрующих злементов , герметично закрепленных в горловине камер, и механизма перемещени камер по вертикали в виде соединенных с верхней частью камер подъемников . Подъемник выполнен в виде блока или коромысла, или гидропневмоподъемника , На фиг, 1 представлена установка, общий ;вид, где устройство дл взаимного перемещени камер по вертикали выполнено в виде блочной системы, на фиг, 2 - то же, в виде коромысловой системы на фиг. 3 - то же, в виде гидравлической или пневматической системы. Установка содержит две. камеры 1 и 2, соединенные между собой по типу сообщающихс сосудов гибким трубопроводом 3, снабженным устройством А ДЛ стерильного слива и долива; уст )ойство 5 дл аэрации и стерилизаций воздуха и устройство .дл взаимного перемещени камер по вертикали. - Последнее может быть выполнено в Виде блочной системы, включающей два блока 6, трос 7, реверсивный мотор-редуктор 8, барабан 9 и командный при-. бор 10 (фиг,-1), Устройство дл взаимного перемещени камер по вертикали может быть выполнено также в виде коромысловой системы, включающей коромысло 11, трос 12, реверсивный мотор-редуктор 13 и командный прибор 14 (фиг, 2), Кроме того, устройство может быть выполнено в виде гидравлической или пневматической системы, включающей гидро- или пневмоподъемники 15, распределительный цилиндр 16, гидроили пневмопереключатель 17 и командный прибор 18 (фиг, 3), Возможны также и другие варианты выполнени устройства дл перемещени камер. Установка работает следующим образом , В предварительно простерилизованные-камеры вводитс через устройство дл стерильного слива и долива стерильна питательна среда и инокул т . Засев инокул та осуществл етс один раз. В процессе выращивани культуры камеры перемещаютс друг относительно друга по вертикали со скоростью заданной на командном приборе 10 (фиг. 1). По сигналу командного прибора приводитс в работу мотор-редуктор 8, который с помощью троса 7, перекинутого через блоки 6, иеремещает камеры цо вертикали, при этом происходит перетекание культуральной жидкости из одной камеры в другую. Вход и выход воздуха в камеры дл перемещени культуральной жидкости осуществл етс через устрсй1ство 5 дл аэрации и оо-ерилизации воздуха герметично закрепленное в горловине камер .The invention relates to the microbial industry, namely to installations for the industrial cultivation of suspension cell cultures, for example, a ginseng cell culture grown deep down the method. Various devices used for growing cells are known: shaker-type devices, which provide for the agitation and aeration of suspension cultures into sausages while agitating the mj roller-type devices, which ensure the aeration of suspension cultures by rotating in special-culture vessels 2j. Closest to the present invention is a plant for cultivating suspension cultures of cells and microorganisms, which contains two chambers for culturing cells, interconnected by pipelines, a device that provides periodic supply of sterile air into the chambers under excess pressure, a device for spraying the culture fluid p chambers. The operation of the plant is carried out by creating an overpressure of sterile air in one of the chambers, as a result of which the culture on the liquid is squeezed through the pipe to the other chamber, into which it is sprayed. When the culture fluid is completely displaced from one chamber to another, the process proceeds in the opposite direction 3j. Significant drawbacks of the known setup are the need to create an overpressure of sterile air leading to a change in the physicochemical conditions in the culture fluid, which is an unfavorable factor for cells of higher plants - the need to use a spray device, which leads to mechanical damage to the cells upon impact of the culture fluid jet shade - you increase the progress microbial biomass. The goal is achieved by the fact that in a plant for the cultivation of microorganisms containing two chambers interconnected in the lower part of the piping and a device for supplying sterile air into them, the chambers are interconnected by a flexible pipe, and the device for treating sterile air is in the form of filter elements. , hermetically fixed in the neck of the chambers, and the mechanism for moving chambers vertically in the form of lifts connected to the upper part of the chambers. The lift is made as a block or a rocker or a hydropneumatic lift, FIG. 1 shows the installation, general; the view where the device for the relative movement of the cameras vertically is made as a block system, FIG, 2 is the same, as a beam system in FIG. . 3 - the same, in the form of a hydraulic or pneumatic system. The installation contains two. chambers 1 and 2 interconnected by the type of communicating vessels with flexible pipe 3, equipped with an A-DL device for sterile draining and topping up; device 5 for aeration and sterilization of air; and device for the relative movement of the chambers vertically. - The latter can be performed in the form of a block system, including two blocks 6, cable 7, reversible gear motor 8, drum 9 and command gear. Bor 10 (FIG. -1). The device for reciprocating the cameras vertically can also be made in the form of a beam system, including a beam 11, a cable 12, a reversible gearmotor 13 and a command device 14 (FIG. 2). In addition, The device can be made in the form of a hydraulic or pneumatic system, including hydraulic or pneumatic lifters 15, a distribution cylinder 16, a hydro or pneumatic switch 17, and a command device 18 (FIG. 3). Other embodiments of the device for moving chambers are also possible. The apparatus operates as follows. The pre-sterilized chambers are introduced through a device for sterile draining and topping up the sterile nutrient medium and inoculum. The inoculum is sown once. During the cultivation process, the chambers move relative to each other vertically at a speed set on the command instrument 10 (Fig. 1). According to the command device signal, the gearmotor 8, which with the help of cable 7 slung over blocks 6, shifts the chambers of the vertical, and the culture fluid flows from one chamber to another, is brought into operation. The inlet and outlet of air into the chambers for moving the culture liquid is carried out through the device 5 for aeration and the air sterilization hermetically fixed in the throat of the chambers.

По окончании процесса культивировани останавливают мотор-редуктор 8, прекраща движение камер 1 и 2. При этом предусматривают, чтобы количество культуральной жидкости в одной из камер соответствовало необходимому объему инокул та. Перекрьшают трубопровод 3 справа и слева от устройства 4 и отсоедин ют одну из камер . К камере с инокул том через устройство 4 присоедин ют камеру со стерильной питательной средой в нз жном объеме. Включают мотор-редуктор 8 привод т в движение камеры.At the end of the cultivation process, the motor-reducer 8 is stopped, stopping the movement of chambers 1 and 2. At the same time, it is envisaged that the amount of culture liquid in one of the chambers should correspond to the required volume of inoculum. Cross pipeline 3 to the right and left of device 4 and disconnect one of the chambers. A chamber with a sterile nutrient medium in the lower volume is attached to the chamber with the inoculum through the device 4. The gearmotor 8 is turned on and the camera is set in motion.

Работа установки, в которой устройство дл щнаимноро перемещени камер по вертикали выиопнено в видеThe operation of the installation, in which the device for communicating chambers vertically, is mounted in the form of

коромысловой системы, осуществл етс аналогичным образом.the beam system is carried out in a similar way.

Установка, в которой устройство дл взаимного перемещени камер по вертикальной плоскости осуществл етс 4ерез гидро- или пневмоподъемники, в. основном работает так же. Перемещение камер по вертикали друг относительно друга осуществл етс через распределительцЬй цилиндр 16, работой которого управл ет командный прибор 18. Сигнал с командного прибора передаетс на гидро- или пневмопереключатель 17, затем на распределительный цилиндр 16 и далее на гидро- или пневмрподъемники. Последние привод т в движение камеры, перемеща их по вертикали друг относительно друга (фиг, 3).An installation in which a device for reciprocating the chambers on a vertical plane is carried out through a hydraulic or pneumatic elevator, c. basically works the same. The cameras are vertically moved relative to each other through the distributor cylinder 16, the operation of which controls the command device 18. The signal from the command device is transmitted to the hydraulic or pneumatic switch 17, then to the distribution cylinder 16 and further to the hydraulic or pneumatic elevators. The latter set in motion the cameras, moving them vertically relative to each other (Fig. 3).

Таким образом, предлагаема установка позвол ет вести процесс культивировани суспензионных культур клеток и микроорганизмов в любых режимах (накопительномj полунепрерывном, непрерывном с различной интенсивностью массообмена, плотностью культуры и т.д.), которые могут быть заданы в известных аппаратах дл культивировани . При этом осуществл ютс наиболее м гкие услови перемешивани и аэрации при сохранении 100%-ной стерильности ч процесса.Thus, the proposed plant allows the cultivation of suspension cultures of cells and microorganisms in any regimes (cumulative semi-continuous, continuous with different mass transfer rates, culture density, etc.), which can be specified in known culture apparatus. At the same time, the mildest conditions of mixing and aeration are carried out while maintaining 100% sterility of the process.

Claims

1. INSTALLATION FOR CULTIVATION OF MICROORGANISMS, containing two chambers interconnected in the lower part of the pipelines and a device for supplying sterile air to them, characterized in that, in order to increase the output of biomass, microorganisms, the chambers are interconnected by a flexible pipeline, and the device for feeding sterile air is made in the form of filtering elements, hermetically fixed in the neck of the chamber, and a mechanism for moving the chambers vertically in the form of elevators connected to the upper part of the chamber.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the elevator is made in the form of a block or rocker arm, or a hydraulic lift.

S U «„ 1131899>