生物反應器進行滅菌的裝置及該裝置滅菌層的制備方法與流程

技術領域

本發(fā)明涉及一種生物反應器進行滅菌的裝置及其使用該裝置的滅菌層的制備方法。

背景技術：

生物反應器是利用酶或生物體（如微生物）所具有的生物功能，在體外進行生化反應的裝置系統(tǒng)。它是一種生物功能模擬機，如發(fā)酵罐、固定化酶或固定化細胞反應器等。生物反應器的作用就是要為生物體代謝提供一個優(yōu)化的物理及化學環(huán)境，使其能夠更快更好的生長，從而得到更多需要的生物量或代謝產(chǎn)物。只有保證生物反應器中的環(huán)境符合生物體繁殖的要求，才能得到更多的生物量或代謝產(chǎn)物，為此必須對進氣過濾器（包括濾殼和濾芯）、反應器、培養(yǎng)基、相關管路以及接口進行徹底滅菌。生物反應器是指任何提供生物活性環(huán)境的制造或工程設備。在一種情況下，生物反應器是一個進行涉及到生物或生物化學活性物質由特定的生物生產(chǎn)出來的化學過程的容器。此過程既可以有氧進行也可以無氧進行。這些生物反應器通常呈圓筒狀，其體積從幾升到幾立方米不等，常由不銹鋼制成。生物反應器聽起來有些陌生，基本原理卻相當簡單。胃就是人體內(nèi)部加工食物的一個復雜生物反應器。食物在胃里經(jīng)過各種酶的消化，變成我們能吸收的營養(yǎng)成分。生物工程上的生物反應器是在體外模擬生物體的功能，設計出來用于生產(chǎn)或檢測各種化學品的反應裝置?；蛘哒f，生物反應器是利用酶或生物體（如微生物）所具有的生物功能，在體外進行生化反應的裝置系統(tǒng)，是一種生物功能模擬機，如發(fā)酵罐、固定化酶或固定化細胞反應器等。生物反應器經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：細菌基因工程、細胞基因工程、轉基因動物生物反應器。轉基因動物生物反應器的出現(xiàn)之所以受到人們極大的關注，是因為它克服了前兩者的缺陷，即細菌基因工程產(chǎn)物往往不具備生物活性，必須經(jīng)過糖基化、羥基化等一系列修飾加工后才能成為有效的藥物，而細胞基因工程又因為哺乳動物細胞的培養(yǎng)條件要求相當苛刻、成本太高而限制了規(guī)模生產(chǎn)。

目前現(xiàn)有的生物反應器結構不牢固，不具有滅菌效果，使用不方便。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明目的是提供一種結構牢固，具有滅菌效果，使用方便，采用的滅菌層滅菌效果好，抗壓強度高，耐老化效果好的生物反應器進行滅菌的裝置。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：

一種生物反應器進行滅菌的裝置，包括機架、真空泵和罐體，所述真空泵和罐體分別固定在機架頂部兩側，所述真空泵頂部安裝有氣管，所述真空泵通過氣管與罐體連通，所述罐體頂部安裝有端蓋，所述端蓋呈錐形設置，所述端蓋外沿通過螺釘與罐體連接，所述罐體中部安裝有不銹鋼網(wǎng)，所述不銹鋼網(wǎng)呈向上凸起設置，所述罐體內(nèi)壁設置有滅菌層，所述滅菌層與罐體固定連接，所述罐體兩側分別安裝有進料管和真空表，所述罐體底部安裝有排料斗，所述罐體中部還安裝有觀察鏡，所述觀察鏡與罐體密封連接。

作為優(yōu)選，所述滅菌層由以下重量份的原料制成，包括納米氧化鋅12-16份、萘酸鈷7-11份、過氧化甲乙酮9-16份、環(huán)氧乙烷8-14份、硫酸銅5-10份、生石灰3-8份、納米銀4-7份、純丙乳液30-35份、多聚磷酸銨7-14份、硼酸鋅9-16份、氟硅橡膠13-18份、聚酯纖維6-8份、石墨3-9份、聚氨酯12-18份、酚醛樹脂17-20份、硬脂酸6-8份和4,4′-亞聯(lián)苯基11-14份。

作為優(yōu)選，所述滅菌層由以下重量份的原料制成，包括納米氧化鋅12份、萘酸鈷7份、過氧化甲乙酮9份、環(huán)氧乙烷8份、硫酸銅5份、生石灰3份、納米銀4份、純丙乳液30份、多聚磷酸銨7份、硼酸鋅9份、氟硅橡膠13份、聚酯纖維6份、石墨3份、聚氨酯12份、酚醛樹脂17份、硬脂酸6份和4,4′-亞聯(lián)苯基11份。

作為優(yōu)選，所述滅菌層由以下重量份的原料制成，包括納米氧化鋅14份、萘酸鈷9份、過氧化甲乙酮12.5份、環(huán)氧乙烷11份、硫酸銅7.5份、生石灰5.5份、納米銀5.5份、純丙乳液32.5份、多聚磷酸銨10.5份、硼酸鋅12.5份、氟硅橡膠15.5份、聚酯纖維7份、石墨6份、聚氨酯15份、酚醛樹脂18.5份、硬脂酸7份和4,4′-亞聯(lián)苯基12.5份。

作為優(yōu)選，所述滅菌層由以下重量份的原料制成，包括納米氧化鋅16份、萘酸鈷11份、過氧化甲乙酮16份、環(huán)氧乙烷14份、硫酸銅10份、生石灰8份、納米銀7份、純丙乳液35份、多聚磷酸銨14份、硼酸鋅16份、氟硅橡膠18份、聚酯纖維8份、石墨9份、聚氨酯18份、酚醛樹脂20份、硬脂酸8份和4,4′-亞聯(lián)苯基14份。

本發(fā)明要解決的另一技術問題為提供一種生物反應器進行滅菌的裝置的滅菌層的制備方法，包括以下步驟：

1）將納米氧化鋅12-16份、萘酸鈷7-11份、過氧化甲乙酮9-16份、環(huán)氧乙烷8-14份、硫酸銅5-10份、生石灰3-8份、納米銀4-7份、純丙乳液30-35份投入到粉碎機中，備用；

2）調(diào)節(jié)步驟1）中粉碎機的轉速為2200-2400r/min，粉碎時間為5-10分鐘，備用；

3）將步驟2）所得原料先進行干燥再投入到振動篩中進行給過濾，得到直徑小于60目的粉末，備用；

4）將多聚磷酸銨7-14份、硼酸鋅9-16份、氟硅橡膠13-18份、聚酯纖維6-8份、石墨3-9份、聚氨酯12-18份、酚醛樹脂17-20份、硬脂酸6-8份和4,4′-亞聯(lián)苯基11-14份投入到反應釜中，備用；

5）調(diào)節(jié)步驟4）中的反應釜溫度為160-165℃，攪拌速度為1115-1235r/min，攪拌時間為5-10分鐘，備用；

6）將步驟2）所得原料投入壓力釜中，調(diào)節(jié)氣壓為13-18倍大氣壓，靜置6-8分鐘，備用；

7）將步驟3）和步驟6）所得原料投入到的密煉機中，調(diào)節(jié)加熱溫度為220-240℃，加熱10-14分鐘，備用；

8）將步驟7）中所得原料投入注塑機內(nèi)加熱成熔融狀態(tài)，注入模具中成型，備用。

本發(fā)明技術效果主要體現(xiàn)在以下方面：設置的機架、真空泵和罐體保持結構牢固；設置真空泵能夠將罐體抽真空，可以阻止好氧細菌的生存，而滅菌層具有滅菌效果，保持使用方便；滅菌層中添加的納米氧化鋅、萘酸鈷、過氧化甲乙酮、環(huán)氧乙烷、硫酸銅、生石灰、納米銀能夠保持滅菌效果好，添加的硼酸鋅、氟硅橡膠，聚酯纖維，石墨、聚氨酯保持材料抗壓強度高，添加的酚醛樹脂、硬脂酸和4,4′-亞聯(lián)苯基14份耐老化效果好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種生物反應器進行滅菌的裝置的結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳述，以使本發(fā)明技術方案更易于理解和掌握。

實施例1

一種生物反應器進行滅菌的裝置，包括機架1、真空泵2和罐體3，所述真空泵2和罐體3分別固定在機架1頂部兩側，所述真空泵2頂部安裝有氣管4，所述真空泵2通過氣管4與罐體3連通，所述罐體3頂部安裝有端蓋5，所述端蓋5呈錐形設置，所述端蓋5外沿通過螺釘6與罐體3連接，所述罐體3中部安裝有不銹鋼網(wǎng)7，所述不銹鋼網(wǎng)7呈向上凸起設置，所述罐體3內(nèi)壁設置有滅菌層8，所述滅菌層8與罐體3固定連接，所述罐體3兩側分別安裝有進料管9和真空表10，所述罐體3底部安裝有排料斗11，所述罐體3中部還安裝有觀察鏡12，所述觀察鏡12與罐體3密封連接。所述滅菌層8由以下重量份的原料制成，包括納米氧化鋅12份、萘酸鈷7份、過氧化甲乙酮9份、環(huán)氧乙烷8份、硫酸銅5份、生石灰3份、納米銀4份、純丙乳液30份、多聚磷酸銨7份、硼酸鋅9份、氟硅橡膠13份、聚酯纖維6份、石墨3份、聚氨酯12份、酚醛樹脂17份、硬脂酸6份和4,4′-亞聯(lián)苯基11份。

一種生物反應器進行滅菌的裝置的滅菌層的制備方法，包括以下步驟：

1）將納米氧化鋅12份、萘酸鈷7份、過氧化甲乙酮9份、環(huán)氧乙烷8份、硫酸銅5份、生石灰3份、納米銀4份、純丙乳液30份投入到粉碎機中，備用；

2）調(diào)節(jié)步驟1）中粉碎機的轉速為2200-2400r/min，粉碎時間為5-10分鐘，備用；

3）將步驟2）所得原料先進行干燥再投入到振動篩中進行給過濾，得到直徑小于60目的粉末，備用；

4）將多聚磷酸銨7份、硼酸鋅9份、氟硅橡膠13份、聚酯纖維6份、石墨3份、聚氨酯12份、酚醛樹脂17份、硬脂酸6份和4,4′-亞聯(lián)苯基11份投入到反應釜中，備用；

5）調(diào)節(jié)步驟4）中的反應釜溫度為160-165℃，攪拌速度為1115-1235r/min，攪拌時間為5-10分鐘，備用；

6）將步驟2）所得原料投入壓力釜中，調(diào)節(jié)氣壓為13-18倍大氣壓，靜置6-8分鐘，備用；

7）將步驟3）和步驟6）所得原料投入到的密煉機中，調(diào)節(jié)加熱溫度為220-240℃，加熱10-14分鐘，備用；

8）將步驟7）中所得原料投入注塑機內(nèi)加熱成熔融狀態(tài)，注入模具中成型，備用。

實施例2

一種生物反應器進行滅菌的裝置，包括機架1、真空泵2和罐體3，所述真空泵2和罐體3分別固定在機架1頂部兩側，所述真空泵2頂部安裝有氣管4，所述真空泵2通過氣管4與罐體3連通，所述罐體3頂部安裝有端蓋5，所述端蓋5呈錐形設置，所述端蓋5外沿通過螺釘6與罐體3連接，所述罐體3中部安裝有不銹鋼網(wǎng)7，所述不銹鋼網(wǎng)7呈向上凸起設置，所述罐體3內(nèi)壁設置有滅菌層8，所述滅菌層8與罐體3固定連接，所述罐體3兩側分別安裝有進料管9和真空表10，所述罐體3底部安裝有排料斗11，所述罐體3中部還安裝有觀察鏡12，所述觀察鏡12與罐體3密封連接。所述滅菌層8由以下重量份的原料制成，包括納米氧化鋅14份、萘酸鈷9份、過氧化甲乙酮12.5份、環(huán)氧乙烷11份、硫酸銅7.5份、生石灰5.5份、納米銀5.5份、純丙乳液32.5份、多聚磷酸銨10.5份、硼酸鋅12.5份、氟硅橡膠15.5份、聚酯纖維7份、石墨6份、聚氨酯15份、酚醛樹脂18.5份、硬脂酸7份和4,4′-亞聯(lián)苯基12.5份。

一種生物反應器進行滅菌的裝置的滅菌層的制備方法，包括以下步驟：

1）將納米氧化鋅14份、萘酸鈷9份、過氧化甲乙酮12.5份、環(huán)氧乙烷11份、硫酸銅7.5份、生石灰5.5份、納米銀5.5份、純丙乳液32.5份投入到粉碎機中，備用；

2）調(diào)節(jié)步驟1）中粉碎機的轉速為2200-2400r/min，粉碎時間為5-10分鐘，備用；

3）將步驟2）所得原料先進行干燥再投入到振動篩中進行給過濾，得到直徑小于60目的粉末，備用；

4）將多聚磷酸銨10.5份、硼酸鋅12.5份、氟硅橡膠15.5份、聚酯纖維7份、石墨6份、聚氨酯15份、酚醛樹脂18.5份、硬脂酸7份和4,4′-亞聯(lián)苯基12.5份投入到反應釜中，備用；

5）調(diào)節(jié)步驟4）中的反應釜溫度為160-165℃，攪拌速度為1115-1235r/min，攪拌時間為5-10分鐘，備用；

6）將步驟2）所得原料投入壓力釜中，調(diào)節(jié)氣壓為13-18倍大氣壓，靜置6-8分鐘，備用；

7）將步驟3）和步驟6）所得原料投入到的密煉機中，調(diào)節(jié)加熱溫度為220-240℃，加熱10-14分鐘，備用；

8）將步驟7）中所得原料投入注塑機內(nèi)加熱成熔融狀態(tài)，注入模具中成型，備用。

實施例3

一種生物反應器進行滅菌的裝置，包括機架1、真空泵2和罐體3，所述真空泵2和罐體3分別固定在機架1頂部兩側，所述真空泵2頂部安裝有氣管4，所述真空泵2通過氣管4與罐體3連通，所述罐體3頂部安裝有端蓋5，所述端蓋5呈錐形設置，所述端蓋5外沿通過螺釘6與罐體3連接，所述罐體3中部安裝有不銹鋼網(wǎng)7，所述不銹鋼網(wǎng)7呈向上凸起設置，所述罐體3內(nèi)壁設置有滅菌層8，所述滅菌層8與罐體3固定連接，所述罐體3兩側分別安裝有進料管9和真空表10，所述罐體3底部安裝有排料斗11，所述罐體3中部還安裝有觀察鏡12，所述觀察鏡12與罐體3密封連接。所述滅菌層8由以下重量份的原料制成，包括納米氧化鋅16份、萘酸鈷11份、過氧化甲乙酮16份、環(huán)氧乙烷14份、硫酸銅10份、生石灰8份、納米銀7份、純丙乳液35份、多聚磷酸銨14份、硼酸鋅16份、氟硅橡膠18份、聚酯纖維8份、石墨9份、聚氨酯18份、酚醛樹脂20份、硬脂酸8份和4,4′-亞聯(lián)苯基14份。

一種生物反應器進行滅菌的裝置的滅菌層的制備方法，包括以下步驟：

1）將納米氧化鋅16份、萘酸鈷11份、過氧化甲乙酮16份、環(huán)氧乙烷14份、硫酸銅10份、生石灰8份、納米銀7份、純丙乳液35份投入到粉碎機中，備用；

2）調(diào)節(jié)步驟1）中粉碎機的轉速為2200-2400r/min，粉碎時間為5-10分鐘，備用；

3）將步驟2）所得原料先進行干燥再投入到振動篩中進行給過濾，得到直徑小于60目的粉末，備用；

4）將多聚磷酸銨14份、硼酸鋅16份、氟硅橡膠18份、聚酯纖維8份、石墨9份、聚氨酯18份、酚醛樹脂20份、硬脂酸8份和4,4′-亞聯(lián)苯基14份投入到反應釜中，備用；

5）調(diào)節(jié)步驟4）中的反應釜溫度為160-165℃，攪拌速度為1115-1235r/min，攪拌時間為5-10分鐘，備用；

6）將步驟2）所得原料投入壓力釜中，調(diào)節(jié)氣壓為13-18倍大氣壓，靜置6-8分鐘，備用；

7）將步驟3）和步驟6）所得原料投入到的密煉機中，調(diào)節(jié)加熱溫度為220-240℃，加熱10-14分鐘，備用；

8）將步驟7）中所得原料投入注塑機內(nèi)加熱成熔融狀態(tài)，注入模具中成型，備用。

實驗例

實驗對象：選取普通滅菌層、特制滅菌層與本發(fā)明的生物反應器進行滅菌的裝置的滅菌層進行對比。

實驗要求：上述的普通滅菌層、特制滅菌層與本發(fā)明的生物反應器進行滅菌的裝置的滅菌層厚度、寬度和長度一致。

實驗方法：抗壓強度采用抗壓強度測試機進行測試，根據(jù)GBT 1040-2006標準進行檢測；老化時間通過老化試驗箱進行檢測，并且調(diào)節(jié)測試溫度溫度為85℃，相對濕度為85%，氣壓為106kPa，臭氧濃度為45%，得到老化時間；滅菌效果采用WS/T367-2012標準進行檢測

具體結果如下表所示：

結合上表，對比不同的滅菌層在相同的實驗方法下所得的數(shù)據(jù)，本發(fā)明的生物反應器進行滅菌的裝置的滅菌層抗壓強度更高，抗老化效果更好，滅菌效果更好。

本發(fā)明技術效果主要體現(xiàn)在以下方面：設置的機架、真空泵和罐體保持結構牢固；設置真空泵能夠將罐體抽真空，可以阻止好氧細菌的生存，而滅菌層具有滅菌效果，保持使用方便；滅菌層中添加的納米氧化鋅、萘酸鈷、過氧化甲乙酮、環(huán)氧乙烷、硫酸銅、生石灰、納米銀能夠保持滅菌效果好，添加的硼酸鋅、氟硅橡膠，聚酯纖維，石墨、聚氨酯保持材料抗壓強度高，添加的酚醛樹脂、硬脂酸和4,4′-亞聯(lián)苯基14份耐老化效果好。

當然，以上只是本發(fā)明的典型實例，除此之外，本發(fā)明還可以有其它多種具體實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。