本技術涉及細胞裂解,特別是一種細胞裂解系統(tǒng)。
背景技術:
1、隨近幾年分子生物學領域的飛速發(fā)展,特別是在生物制藥行業(yè)逐漸規(guī)模化商業(yè)化,細胞(動物、植物以及微生物等)作為分子生物學領域的重點研究對象之一,在基因工程以及細胞工程等方向呈現(xiàn)快速以及量化研究。其中,為了獲取細胞內部物質的細胞裂解的技術需求劇增。
2、特別地,以目前作為分子生物學研究中大量應用的模型生物大腸桿菌為例,其表達產(chǎn)物質粒作為基因工程表達載體及基因編輯工具,目前生產(chǎn)上通常利用大腸桿菌的高密度發(fā)酵來實現(xiàn),即對菌體進行堿裂解實現(xiàn)質粒釋放,具體工藝為本領域所熟知,此處不再贅述;但是由于大腸桿菌及質粒具有復雜多變以及環(huán)境敏感等生物特性,加大了菌體裂解工藝的難度和要求,特別像裂解液性能、料液混合時間和效果都能能夠直接影響裂解效率和效果、以及質?;钚院图兌鹊?,繼而對后續(xù)純化工藝造成不良影響和工藝難度,從而降低質粒生產(chǎn)過程穩(wěn)定性和質粒收率。
3、根據(jù)專利ep1628749b1所公開的現(xiàn)有技術:在細胞裂解過程中,為了保證細胞裂解充分以及裂解效果,通常將細胞懸浮液與裂解液混合后通過一條確定長度的盤管,從而保證細胞裂解效果。因此,盤管長度可以調節(jié)裂解過程的時長(即時間的長短),即不同的裂解時長對應不同長度的盤管,當為了適用不同裂解需求(比如裂解體量或者配比等)而進行不同裂解工藝時,一般需要更換盤管,這就導致每次更換裂解工藝時都需要重新纏繞盤管。
4、現(xiàn)有主要依靠人工環(huán)繞盤管,費時費力,大大降低了更換效率;且因人為誤差,容易導致盤管盤繞不均勻,甚至彼此疊壓;特別當盤管的材質為柔性時,盤管之間疊壓而影響盤管內的料液流速,造成盤管的出液流速與中和液的出液流速不同,導致二者在第二靜態(tài)混合器中的混合過程不同步,影響混合效果;而且盤管過長也導致了盤管纏繞耗時耗力。
5、因此,需要設計一種細胞裂解系統(tǒng),解決現(xiàn)有盤管更換不便、效率低下、纏繞不均甚至彼此疊壓的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術存在的不足,本實用新型的目的在于提供一種細胞裂解系統(tǒng),解決了現(xiàn)有的盤管更換不便、效率低下、纏繞不均甚至彼此疊壓的問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用了如下技術方案:
3、一種細胞裂解系統(tǒng),包括菌液供應裝置、裂解液供應裝置、第一混合裝置、第二混合裝置、中和液供應裝置,所述菌液供應裝置與所述裂解液供應裝置均連接至第一混合裝置,所述第一混合裝置還具有用于與盤管的進液口連通的出液端,所述中和液供應裝置連接至所述第二混合裝置,所述第二混合裝置還具有用于與盤管的出液口連通的進液端;
4、細胞裂解系統(tǒng)還包括盤管架,所述盤管架包括:
5、主體;
6、支撐架,轉動連接于所述主體,且與所述主體之間形成有容納區(qū)域;
7、所述支撐架上具有用于承載盤管的承載面,使得在所述支撐架相對所述主體轉動時,盤管環(huán)繞覆蓋所述承載面、并至少部分填充所述容納區(qū)域。
8、本實用新型的細胞裂解系統(tǒng),通過設置盤管架作為承載盤管的載體,其中,支撐架提供了供盤管纏繞的承載面,支撐架和主體之間共同所形成了容納盤管的容納區(qū)域,同時,支撐架與主體轉動連接,在安裝盤管時,可轉動支撐架,使得盤管均勻地纏繞在支撐架上,實現(xiàn)盤管在支撐架上的均布,減少盤管彼此擠壓的可能,另外,支撐架可轉動也減輕了盤管纏繞的難度,安裝盤管時,只需將盤管的一端固定在支撐架上(固定方式可以是直接連接在支撐架所帶的連通部位、或者通過機械部件輔助,且固定方式可為可拆卸或不可拆卸,只要是本領域技術人所熟知的任一一種能夠實現(xiàn)盤管與支撐架之間的固定方式即可),另一端為自由端,隨著支撐架轉動而纏繞在承載面上,最后固定盤管的自由端,使得盤管穩(wěn)定地安裝在容納區(qū)域中,保證盤管在使用過程中不會胡亂移動,如此設置使得盤管之間不會相互疊壓,避免影響后續(xù)細胞裂解系統(tǒng)工作狀態(tài)下填充至盤管內的料液的流速,從而有利于保證料液的流速穩(wěn)定且與中和液的出液流速相適配,有利于提高兩者進入第二混合裝置并混合的過程同步性,混合效果較好,同時纏管過程更換方便、效率高、纏繞均勻。
9、優(yōu)選地,所述主體和所述支撐架之間設有至少一個定位軸,所述主體設有定位部以限制定位軸的位置,所述支撐架以所述定位軸轉動而形成有旋轉中心;
10、所述定位軸具有沿其軸線貫穿其兩端的第一內腔;所述定位軸具有用于與所述盤管連接的第一連通部,以使所述盤管與所述定位軸的所述第一內腔連通。
11、主體上的定位部能夠限制定位軸的位置,保證與其連接的支撐架與主體穩(wěn)定連接并且能夠平穩(wěn)轉動;定位軸的作用包括:一方面,作為支撐架的旋轉中心,支撐架繞定位軸的軸線轉動,使得纏繞盤管的過程更省力;另一方面,由于定位軸具有第一連通部,因此定位軸還可為作為盤管的連通部位,實現(xiàn)盤管與第一混合裝置或者與第二混合裝置的連通,由于定位軸為支撐架的旋轉中心,支撐架在轉動時,定位軸與支撐架上的承載面的距離基本不會發(fā)生改變,因此將定位軸與盤管的固定端連接并固定,則在支撐架轉動時,盤管的固定端相對支撐架靜止,不會對定位軸和盤管的固定端造成過大拉扯而導致盤管損壞。
12、優(yōu)選地,所述承載面被盤管所覆蓋后形成有纏繞中心,所述承載面被盤管所覆蓋后形成有覆蓋區(qū);
13、所述纏繞中心與所述定位軸同心設置;或者,所述纏繞中心與所述定位軸偏心設置。
14、覆蓋區(qū)為盤管纏繞在支撐架上后在軸向上的投影區(qū)域,纏繞中心實際為投影區(qū)域的中心,在一些實施例中,承載面以定位軸為中心周向分布,形成的纏繞中心也與定位軸同心,盤管在支撐架上纏繞后,以定位軸為中心均勻分布,重量較為均衡;在另一些實施例中,承載面相對定位軸偏心設置,形成的纏繞中心也相對定位軸偏心設置,盤管在支撐架上纏繞后,也相對定位軸偏心設置,使得盤管置于容納空間中自然處于容納空間的下半部,有利于保護盤管。
15、優(yōu)選地,所述第一連通部位于所述覆蓋區(qū)內,即定位軸位于覆蓋區(qū)內,盤管與定位軸的連接處也位于覆蓋區(qū)內,在盤管纏繞在支撐架之后,能夠將第一連通部包覆,從而避免意外破壞盤管與定位軸的連接處,保證盤管與定位軸以及其他設備的連通穩(wěn)定性。
16、優(yōu)選地,所述主體上還設有至少一根連通管,所述連通管沿其軸線方向穿過所述主體,所述連通管具有沿其軸線貫穿其兩端的第二內腔,所述連通管還具有置于所述容納空間中的用于與所述盤管連接的第二連通部,使得所述盤管與所述第二內腔連通。
17、定位軸與連通管不是同一根管,盤管也可不與定位軸連通,而是通過連通管與第一混合裝置或第二混合裝置連通,連通管的設置位置更自由,用戶可根據(jù)自己的需求設置連通管的位置,安裝更方便且適用于不同的第一混合裝置和第二混合裝置。
18、優(yōu)選地,所述盤管纏繞在所述支撐架上后,所述連通管位于所述覆蓋區(qū)內,或者,所述連通管位于所述覆蓋區(qū)外。
19、在一些實施例中,盤管與連通管連通時,連通管可位于覆蓋區(qū)內,其與盤管的連接處受纏繞在支撐架上的保護,保證盤管與定位軸以及其他設備的連通穩(wěn)定性;在另一些實施例中,盤管不易與位于覆蓋區(qū)內的連通管連接,比如,盤管的自由端在盤管纏繞完成后,不易放入覆蓋區(qū)內,與位于覆蓋區(qū)外的連通管連通更方便,不需要再調整已經(jīng)盤繞好的盤管。
20、優(yōu)選地,所述纏繞中心與所述定位軸同心設置時,
21、位于所述支撐架軸向一端的所述定位軸具有用于與所述盤管的一端連接的所述第一連通部,且所述第一連通部位于所述覆蓋區(qū)內;
22、位于所述支撐架軸向另一端的所述主體上設有連通管,所述連通管沿其軸線方向穿過所述主體,所述連通管具有沿其軸線貫穿其兩端的第二內腔以及用于與所述盤管的另一端連接的第二連通部,所述連通管和所述第二連通部位于所述覆蓋區(qū)外。
23、優(yōu)選地,所述定位部為定位孔,所述定位軸穿過所述定位孔;
24、所述定位軸與所述定位孔固定連接,且所述支撐架繞所述定位軸周向轉動;
25、或者,所述定位軸與所述定位孔轉動連接,且所述支撐架與所述定位軸固定連接。
26、采用上述結構,一方面,不論是支撐架繞定位軸轉動,還是支撐架和定位軸一起在定位孔中轉動,定位孔均能對定位軸和支撐架起到限位安裝的作用,另一方面,定位軸的一端位于主體的容納空間內,定位軸的另一端穿過定位孔位于主體外,不在盤管的覆蓋區(qū)內,在盤管纏繞完成后,露出主體、不在盤管覆蓋區(qū)的的定位軸端部能夠方便地與外部的第一混合裝置或第二混合裝置連通;
27、在一些具體的實施例中,盤管在使用時與定位軸為連通狀態(tài),定位軸與定位孔可為轉動連接,定位軸與支撐架為固定連接,由此,在盤管纏繞支撐架的過程中,盤管與定位軸的連接處跟隨支撐架一起轉動,不會周向拉扯盤管或定位軸,轉動更順暢,避免盤管的固定端扭曲。
28、在另一些實施例中,定位軸與定位孔為固定連接,定位軸與支撐架為轉動連接,且盤管在使用時與定位軸為連通狀態(tài),則在盤管的纏繞過程中,盤管的固定端與定位軸之間為軸向預固定(即盤管的固定端與定位軸之間為可拆卸固定),此時盤管的固定端與支撐架上的承載面的距離保持不變,支撐架相對定位軸轉動,盤管的自由端就會均勻纏繞在支撐架上,而盤管的固定端連接在定位軸的第一連通部上并跟隨支撐架相對定位軸轉動,在轉動過程中若盤管的固定端出現(xiàn)扭曲的現(xiàn)象,可在盤管纏繞完成后,將定位軸或盤繞好盤管的支撐架拆下,將盤管的固定端復原,再次與定位軸的第一連通部完全固定,實現(xiàn)定位軸與盤管的連通;或者,在盤管的纏繞時,盤管的固定端不與定位軸連接而是與支撐架上其他固定部分或固定部件進行預固定,而是在盤管纏繞完全后,再將固定端與定位軸連接,實現(xiàn)定位軸與盤管的連通,而定位軸的另一端與外部的第一混合裝置或第二混合裝置連通,因此定位軸的另一端一般露出在主體外部,方便與第一混合裝置或第二混合裝置連通。
29、優(yōu)選地,所述定位軸與所述支撐架轉動連接時,所述定位軸與所述支撐架之間設有耐磨件,從而耐磨件能夠減少定位軸和支撐架之間的轉動摩擦,延長定位軸和支撐架的使用壽命,同時還可以保護定位軸內的第一內腔,避免盤管與第一混合裝置或第二混合裝置的連通在定位軸處發(fā)生泄露。
30、優(yōu)選地,所述定位軸、所述纏繞中心以及所述旋轉中心均水平設置,一方面,在盤管纏繞在支撐架的過程中,支撐架水平設置,方便盤管均勻地纏繞,且操作人員在轉動支撐架時更省力;另一方面,纏繞好的盤管在使用時也處于水平狀態(tài),盤管在各處受力均衡,避免盤管在各處受力不均而發(fā)生疊壓和變形,從而影響料液的流速。
31、優(yōu)選地,所有所述定位軸中,所述第一內腔的尺寸至少為兩種,可以將不同尺寸的第一內腔的定位軸對應連接不同內徑的盤管,使得盤管架適用不同內徑盤管。
32、優(yōu)選地,所述支撐架包括至少一片支撐板、和至少兩根沿所述定位軸軸向延伸的支撐桿,多根所述支撐桿與所述支撐板連接,所述承載面位于所述支撐桿表面和所述支撐板與所述支撐桿連接的內側面。支撐架為組裝形式,加工過程簡易可行;盤管可以均勻纏繞在支撐桿上,且纏繞好的盤管的軸向兩端側面可與支撐板的內側面抵靠,對盤管進行軸向限位,進一步穩(wěn)定盤管。
33、在一實施例中,多根所述支撐桿以所述定位軸的軸線為中心周向均勻分布,即承載面以定位軸為中心周向均勻分布,盤管以定位軸為中心纏繞,旋轉支撐架時更平穩(wěn)、省力;
34、在另一實施例中,多根所述支撐桿相對所述定位軸的軸線偏心設置在所述支撐板上,即承載面相對定位軸偏心設置,盤管在支撐架上纏繞后也相對定位軸偏心設置,使得盤管置于主體中時受重力作用自然處于容納空間的下半部,有利于保護盤管。
35、不論支撐桿相對定位軸周向均勻分布還是偏心設置,多根支撐桿所形成的承載面均為軸對稱分布,保證盤管在支撐架上的位置的均勻性,避免部分內陷而造成管體折疊或扭曲等,并且多根支撐桿使得盤管具有合適的纏繞空間,避免盤管纏繞半徑過小而對轉彎位置造成折損,影響盤管內部流道。
36、優(yōu)選地,多根所述支撐桿之間設有周向間隙,一方面可以減輕支撐架的重量,另一方面,在定位軸與盤管連通的實施例中,周向間隙還可供盤管的固定端從支撐桿之間穿進與定位軸連通。
37、優(yōu)選的,所述支撐桿與所述支撐板為可拆卸固定,并能在移動至設定位置后固定,可以根據(jù)需要確定支撐桿合圍的尺寸;對于長度較長的盤管,支撐桿可彼此相對遠離,使得盤管的纏繞半徑較大,可僅纏繞一層,避免盤管纏繞多層而造成彼此堆疊擠壓,影響盤管內部流道的尺寸;對于長度較短的盤管,支撐桿可彼此相對靠攏,使得盤管盡量充滿的分布在多根支撐桿所圍成的表面上,盤管的軸向兩側分別與兩個支撐板抵靠,避免在支撐架上留出多余空間而導致盤管在支撐桿上軸向移動,拉扯盤管兩端的連接處,影響盤管與定位軸或連通管的穩(wěn)定連接。
38、優(yōu)選地,形成在所述支撐桿表面的承載面為連續(xù)的封閉曲面,避免支撐桿表面存在尖銳狀凸起而可能破壞盤管,且盤管纏繞在支撐桿上時能夠更平整。
39、優(yōu)選地,所述主體包括兩個立板和包圍件,兩個所述立板沿所述支撐架的軸向相對設置,所述立板與所述包圍件形成一側開口的容納空間,隨所述支撐架轉動而允許盤管的至少部分填充至所述容納空間;立板和包圍件將支撐架包圍,從而形成容納空間以包圍盤管,保護盤管免受外力破壞;立板還用于安裝定位軸和支撐架。
40、優(yōu)選的,所述支撐架和/或所述主體上設有若干開孔,使得盤管架整體輕量化,便于運輸,同時支撐架的重量較輕也使得轉動支撐架纏繞盤管時更省力,方便操作。
41、優(yōu)選地,細胞裂解系統(tǒng)還包括承載軟件控制系統(tǒng)的控制柜,且盤管架與控制柜嵌合設置,有利于整個細胞裂解系統(tǒng)的結構集約化。
42、綜上所述,與現(xiàn)有技術相比,本實用新型至少具備以下有益效果:
43、本實用新型的細胞裂解系統(tǒng),通過設置盤管架作為承載盤管的載體,其中,支撐架提供了供盤管纏繞的承載面,支撐架和主體之間共同所形成了容納盤管的容納區(qū)域,同時,支撐架與主體轉動連接,在安裝盤管時,可轉動支撐架,使得盤管均勻地纏繞在支撐架上,實現(xiàn)盤管在支撐架上的均布,減少盤管彼此擠壓的可能,另外,支撐架可轉動也減輕了盤管纏繞的難度,安裝盤管時,只需將盤管的一端固定在支撐架上(固定方式可以是直接連接在支撐架所帶的連通部位、或者通過機械部件輔助,且固定方式可為可拆卸或不可拆卸,只要是本領域技術人所熟知的任一一種能夠實現(xiàn)盤管與支撐架之間的固定方式即可),另一端為自由端,隨著支撐架轉動而纏繞在承載面上,最后固定盤管的自由端,使得盤管穩(wěn)定地安裝在容納區(qū)域中,保證盤管在使用過程中不會胡亂移動,如此設置使得盤管之間不會相互疊壓,避免影響后續(xù)細胞裂解系統(tǒng)工作狀態(tài)下填充至盤管內的料液的流速,從而有利于保證料液的流速穩(wěn)定且與中和液的出液流速相適配,有利于提高兩者進入第二混合裝置并混合的過程同步性,混合效果較好同時纏管過程更換方便、效率高、纏繞均勻。