Мельник В.М., Тривайло М.С., Карачун В.В.,

Чередниченко Д.А., Ковальчук В.В.

Національний технічний університет України «КПІ»

ШЛЯХИ УСУНЕННЯ ПОШКОДЖЕННЯ КЛІТИН ПРИ КУЛЬТИВУВАННІ

Пропонуєма конструкція відноситься до біотехнології і може бути використана для культивування клітин при виробництві вакцин та різноманітних біологічно активних препаратів.

Відомий апарат для культивування клітин (АК), який містить циліндричний корпус з технологічними патрубками і консольно закріплений на дні корпусу перемішуючий диск з немагнітного матеріалу, а також привод у формі встановлених на диску і роторі періодично взаємодіючих між собою магнітів. Недолік цього АК полягає в низькій ефективності перемішування, що обумовлено консольним закріпленням диску і слугує причиною зниження продуктивності.

Близький за технічною суттю відомий АК, що містить вертикально розташований циліндричний корпус з кришкою і технологічними патрубками, перемішуючий пристрій у вигляді стержня з диском із магнітного матеріалу, а також привод стержня у формі рівномірно розташованих по колу під дном корпусу послідовно підключених до джерела живлення електромагнітів.

Основний його недолік полягає в наявному пошкодженні клітин внаслідок механічного тертя в період культивування завдяки розташуванню опорних поверхонь перемішуючого пристрою в об’ємі робочої рідини, що знижує якість культивування та відповідність готового продукту.

Задача вдосконалення відомої конструкції АК, в якій шляхом розташування поверхонь механічного тертя перемішуючого пристрою за межами робочої рідини усувається пошкодження клітин при культивуванні, що слугує підвищенню якості.

Поставлена задача вирішується тим, що в АК, який містить вертикально розташований циліндричний корпус з кришкою і технологічними патрубками, перемішуючий пристрій у вигляді стержня з диском із магнітного матеріалу, а також привод стержня у формі рівномірно розташованих по колу над торцем диска послідовно підключених до джерела живлення електромагнітів, згідно корисної моделі новим є те, що стержень шарнірно приєднаний до центру кришки, а кришка виконана із немагнітного матеріалу.

Зазначені відмітні ознаки, на відміну від прототипу, усувають механічне тертя, а отже і пошкодження ним клітин в процесі культивування, що приводить до зростання якості одержуємого продукту.

На кресленні зображений АК, робота якого аналізується.

АК містить вертикально розташований циліндричний корпус 1 з кришкою 2 із немагнітного матеріалу та технологічними патрубками 3 для введення і видалення культуральної (робочої) рідини 4. В корпусі 1 встановлений перемішуючий пристрій у вигляді стержня 5 з напресованим на нього і виконаним з магнітного матеріалу диском 6. Стержень 5 верхнім кінцем шарнірно приєднаний до центру кришки 2, наприклад, за допомогою передбаченого для цієї мети сферичного хвостовика 7 з обоймою 8, або іншим відомим способом. На кришці 2 встановлений привод 9 у формі рівномірно розташованих по колу над верхнім торцем диска 6 електромагнітів 10, які в імпульсному програмному режимі підключаються послідовно до джерела живлення 11. Крім круглої, перемішуючий стержень 5 може мати плоску або іншу відому геометричну форму.

Працює АК наступним чином.

При вмиканні електромагнітного приводу 9 електромагніти 10 утворюють обертаюче магнітне поле, яке притягує диск 6, внаслідок чого він приходить в синусоїдальний, а з’єднаний з ним стержень 5 – в обертовий рух навколо осі корпусу 1. Обертаючись, стержень 5 здійснює активне перемішування робочої рідини 4.

Будучи в підвішеному до кришки 2 стані, замість придонного розташування, перемішуючий стержень 5 та його приводний диск 6 не створюють в об’ємі робочої рідини 4 зон механічного тертя, а тому неминучого пошкодження ним клітин при культивуванні, як це має місце, а це приводить до зростання якості виробляємого продукту.

Крім цього, спрощується конструкція, оскільки корпус набуває форму одної деталі, замість двох.