Перистальтический дезинтегратор микроорганизмов Советский патент 1987 года по МПК C12M1/00 

1. 12

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к дезинтеграцион- ной технике, а именно перистальтическим дезинтеграторам микроорганизмов, и может быть использовано для получения биополимеров из суспензии живых клеток в лаботаторных условиях

Цель изобретения - упрощение конструкции и повьшение качества дезинтеграции..

На фиг.1 изображен перистальтический дезинтегратор; на фиг.2 - то же, вид план.

Перистальтический дезинтегратор содержит трубчатую эластичную камеру 1, мелющие тела 2 в состоянии естественной засыпки, размещенные на ее отдельных участках, сепараторы 3 для удержания мелю1цих тел, а также устройство для объемной деформации труб- чатой эластичной камеры 1, включающее немагнитный кольцевой корпус 4 с технологическими патрубками 5, магнитную жидкость 6, которой заполнен корпус, постоянные подковообразные магниты 7, охватывающие последний и закрепленные на роторе 8 для их вращения. Привод ротора 8 на чертеже не показан. Трубчатая эластичная камера 1 размещена в магнитной жидкости внутри корпуса 4.

Размещение камеры 1 в корпусе 4 свободно, без центровки по оси корпуса .

Дезинтегратор работает следуювщм образом.

Концы камеры 1, выступающие наружу из патрубков 5, подключают к проточной гидравлической магистрали, сое- диняя один из них со сборником исходной микробной суспензии, подлежащей дезинтеграции, а другой конец - со сборником дезинтеграта (не показано) Затем включают привод ротора 8 и приводят последний во вращение. Вращающиеся магниты 7 выполняют функцию генератора бегущего вдоль корпуса 4 магнитного поля.

Постоянные магниты 7 создают в межполюсном пространстве сильное неоднородное магнитное поле, силовые линии которого поперечно пронизьшают немагнитный корпус 4 и камеру 1. Под воздействием этого поля магнитная жидкость 6 стягивается с соседних участков корпуса 4 в зону магнитного поля и располагается по силовым линиям.

5

32

5

О

Q 5

O

0

132

В зоне магнитного потока локальное внутреннее давление магнитной жидкости 6, обусловленное напряженностью магнитного поля, увеличивается и она в свою очередь воздействует на камеру 1, полностью или частично деформируя ее, поскольку последняя размещена поперек магнитного потока. Однако деформация эластичной трубчатой камеры 1 по ее длине происходит неодинаково. На участках, свободных от мелющих тел, происходит полное пережа Л1е камеры 1 магнитной жидкостью 6, а на участках, заполненных телами 2, объемная деформация камеры 1 незначительна и используется на уплотнение массы мелющих тел.

При вращении ротора 8 магниты 7 перемещаются по кругу вдоль корпуса 4,, создавая бегущее магнитное поле, которое создает бегущие зоны деформации камеры 1. На участках, свободных от мелющих тел, уже на втором и последующих оборотах ротора 8 в результате пережатия свободных участков камеры 1, а затем упругого восстановления ее формы, сначала происходит образование разрежения на этих участках, а затем подсос исходной суспензии в камеру 1 со стороны всасывающего патрубка, так и из предшествующего участка, а затем при подходе очередной волны деформации камеры 1 происходит вытеснение поступившей ранее жидкой фазы по ходу перемещения волны деформации, т.е. в направлении вращения магнитов 7, и ее распределение в слое мелющих тел, а также вытеснение наружу.

На участках, занят 1х мелющими телами 2, в результате объемного сжатия камеры 1 магнитной жидкостью 6, увеличиваетс51 их уплотнение, в результате которого мелющие тела 2, сближаясь, упруго деформируясь и сме щаясь относительно друг друга, оказывают раздавливающее, сдвиговое и скручивающее воздействие на клетки микроорганизмов, попавших в зону их контактного силового воздействия и разрушают их оболочку, обеспечивая выход цитоплазмы наружу. При вращении магнитов 7 по кругу, описанные явления многократно повторяются. Вывод дезинтегратора из камеры 1 происходит порциями в ритме деформации камеры.

312

Таким образом, в одном устройстве имеет место одновременное осуществление двух функций: дезинтеграции и перекачивания вещества, в том числе через слои мелющих тел. Достига- ется общее упрощение конструкции благодаря простой схеме силового привода (устройства объемной деформации камеры) , а также самой камеры 1, простому решению проблемы коррозионной сов- мес тимости материала камеры 1 и перемещаемых по ней веществ, а также надежное обеспечение герметичности, стерильности и безопасности проведения процесса дезинтеграции клеток микроорганизмов, включая патогенные. В последнем случае магнитной жидкости 6 могут быть сообщены антисептические свойства, например, добавлением в нее антисептика, либо приго- товлением магнитной жидкости на его основе в качестве жидкости-носителя коллоидных феррочастиц. Тогда в случае механического повреждения камеры 1 ее содержимоеj вытекшее наружу, будет тотчас же.нейтрализовано.

Мелющие тела 2 остаются на своих местах в камере 1 благодаря сепараторам 3, Меняя скорость вращения рото- ра 8, можно управлять скоростью и интенсивностью обработки микробной суспензии и временем ее пребывания в рабочей зоне, & итоге качеством дезинтеграции, а также производитель - иостью.

Наличие нескольких рабочих участ-- ков с мелющими телами 2 позволяет в зависимости от вида клеток использо

5 О 0

5

5

0 5

134

вать на разных участках мелющие тела неодинаковых размеров и из различных материалов (стекла, полистирола и ДР ) .

Этим достигается определенная пос- ледовстельность и режим обработки микробных клеток, в тйм числе до- измельчение на последующем участке.

На повышение качества дезинтеграции влияет отсутствие вероятности проскока клеток, минуя зону их разрушения, и подача на вход объема суспензии , сбалансированного с расходом .

Формула изобретения

Перистальтический дезинтегратор микроорганизмов, содержащий кольцевую трубчатую эластичную камеру, снаб-- женную мелющими телами, и устройство для ее объемной деформации, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения качества дезинтеграции, мелювще тела в трубчатой эластичной камеру размещены на ее отдельных участках, отделенных сепараторами от других чере- дующихся с ними и свободных от мелющих тел участков, при этом устройство для объемной деформации трубчатой эластичной камеры состоит из кольцевого корпуса, заполненного магнитной жидкостью, и подковообразных магнитов, охватывающих корпус и установленных с возможностью вращения, причем трубчатая эластичная камера размещена в магнитной жидкости внутри корпуса.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к дезинтеграторам микроорганизмов, и может быть использовано для получения биополимеров из суспензии живых клеток в лабораторных условиях. Цель изобретения заключается в упрощении конструкции и повышении качества дезинтеграции. Перистальтический дезинтегратор микроорганизмов содержит кольцевую трубчатую эластичную камеру (К) 1, мелющие тела 2 в состоянии естественной засыпки, размещенные на отдельных участках К 1, сепараторы 3 для удержания мелющих тел и устройство для объемной деформации эластичной К 1, включающее кольцевой корпус 4 с технологическими патрубками 5, магнитную жидкость 6, постоянные подковообразные магниты, закрепленные на роторе для их вращения. К 1 размещена в ма1 нитной жидкости внутри корпуса 4. 1 ил. i (Л с

ВНИИПИ

Заказ 348/28 Тираж 500

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное