Культиватор для выращивания микроорганизмов на пористой пленке Советский патент 1979 года по МПК C12B1/10 C12K1/10 

. 1

изобретение относится к устройст вам для поверхностного выращиванир чистых бактериальных культур, в частности в производстве вакцин, и может быть использовано в микробиологии, эпидемиологии и медицине.

Известен культиватор для выращивания микроорганизмов на пористой пленке, содержащий герметичный корпус 1}.

В этом культиваторе имеются горизонтально расположенные кольца, между которыми установлены пористая пленка и пластина, при этом под пленкой помещается жидкая питательная , а на пористой пленке выращиваются микроорганизмы.

Недостатком известного культиватора л яет с я наличие большого количества колец с большим диаметром и многочисленные трубчатые подсоединения к коллекторам, расположенным снаружи вне герметичного корпуса, вследствие чего не может быть обеспечена стерильность, в частности, при непрерывном выращивании микроорганизмов в производственных ус.ловиях.

Недостатком известного культиватора является также наличие гидравлического столба жидкой питательной среды, что ведет к разрыву пористой пленки, и излишнее проникновение питательной среды через пористую пленку, приводящее к ухудшению роста культур, и тем самым, низкой производительности.

Известный культиватор может быть использован для проведения лабора0торных исследований и работ.

Цель изобретения - обеспечение непрерывности процесса, его стерильности и повышение производительности .

5

Это достигается тем, что предлагаемый культиватор для выращивания микроорганизмов на пористойпленке содержит размещенную в герметичном корпусе раму, на которой смонтиро0ван вертикально ряд отдельных камер из пористой пленки для питательной среды, снабженных патрубками для подвода и отвода последней и расположенными внутри них фитильными эле5ментами для распределения питательной средхы. Камеры отделены одна от другой вверху и внизу разделительными пластинами и образуют между собой камеры роста микроорганизмов,

0 в которых установлены подвижные элеёйта для удаления выращенной кульiSl bi, причем в верхних разделительнтахЪластинах укреплены распылители, а нижние имеют канал для отвода отработанной питательной среды.

Кроме того, культиватор снабжен системой циркуляции питательной среды, состоящей из трубопроводов, теплообменников, стерилизующего фильта и мембранного насоса.

При этом в герметичном корпусе . его, нижней части размещен сборник для выращенной культуры.

На фиг. 1 и 2 схематически изобра ёй культиватор для выращивания мйТрйорганизмов, вид сбоку и cqepeди в разрезе; на фиг. 3 - камера питательной среды в разрезе; на фиг. 4 -г перфорированная пластина; на фиг. 5 - вставка Для подвода питательной среды на фитильные элементы в разрезе; на фиг. б и 7 - разрез А-и и Б-Б фиг. 5; на фиг. 8 - камера роста и питания микроорганизмов в разрезе; на фиг. 9 - подвижные элементы для удаления выращенной . культуры; на фиг. 10 - разрез В-В фир. 9; на фиг. 11 - разделительная пластина с распылителем в разрезе; на фиг..12,13,14 - разрезы Г-Г, Д-Д и Е-Е фиг. 11; на фиг. 15 - разделительная пластинка с каналами для отвода отработанной питательной среды; на фиг. 16, 17 - разрезы Ж-Ж и К-К фиг. 15.,.

Культиватор (фиг. 1,2) содержит герметичный корпус 1 с крышкой 2 и рубашкой 3, нагреватели 4; размещеннук) в корпусе раму, состоящую из вертикальных стоек 5 , горизонтально продольных труб7,8 и 9 и поперечных стяжек (не показаны), траверсы 10 и 11, винты 12 и винтовые ползунки с обоймами 13.

На раме вертикально смонтирован РВДотдельных камер из пористой пленки для питательной среды, имеющих патрубки 14, 15 и 16 для подвода и отвода последней и выводные трубы 17 и 18.

Камера (фиг. 3) для питательной среды состоит из перфорированной .; пластины 19, фитильных элементов 20 и прилегающей к ним пористой пленки 21 имеющей замкнутый периметр.

Перфорированная пластина 19 (фиг., 4) имеет отверстия 22, расположенные в шахматном порядке. Снизу , , к пластине 19 прикреплены трубки 23, а вверху она имеет плечики 24.

На трубах 7 расположены крючки 25 вставок 26 (фиг. 5-7), размещенных в верхней части культиватора и имеющих каналы 27 для подвода питательной среды на фитильные элементы. Каналы 27 имеют сквозные отверстия 28 небольшого диаметра и штуцеры 29. Внизу на концах вставки 26 имеются подвески 30.

Камеры для питательной среды отделены одна от другой вверху и внизу разделительньми пластинами 31 и 32 и образуют между собой камеры

33роста микроорганизмов (фиг. 8), в которых устано1влены подвижные

элементы для удаления вьаращенной культуры (фиг. 9.10).

Пластины 31 (фиг. 11-14) смонтированы на трубах 8 рамы. На концах каждая пластина 31 имеет вырезы 34, а внутри нее имеется два канала 35 и 36 со штуцерами 37 и 38. На нижней стороне Пластины 31 по всей длине на равном расстоянии укреплены распылители 39, имеющие насадки 40,трубку 41 с фланцем 42 и прокладкой 43. Внизу пластины 31 с обеИх сторон на равном расстоянии выполнены отверстия 44 в форме полуокружности.

Пластины 32 (фиг. 15-17) имеют каналы 45 Для отвода отработанной питательной среды, отверстия 46 в виде полуокружности с ,обеих своих сторон и центральные сквозные отверстия 47. С боков пластины 32 ИмёЮт упЛотнительную прокладку 48, а сверху - желоб 49.

Подвижный элемент для удаления выращенной Культуры состоит из выполненной из эластичного материала пластины 50 с кромками в виде лепестков 51, планок 52, 53 и обоймы 54 (фиг. 9,10) . .,

Культиватор (фиг. 1,2) содержит также систему циркуляции питательной среды, состоящую из трубопроводов 55-62, теплообменников 63 и 64, мембранного насоса 65 и стерилизующего фильтра 66. .

В крышке 2 герметичного корпуса 1 выполнены смотровые окна 67, а вдоль рамы размещен сборник 68 для выращенной культуры.

Привод культиватора включает в себя реверсивный электродвигатель 69, цепную передачу 70 со звездочками 71 и червячные колеса 72.

Сборка камер питания для питательной среды и камер 33 роста микроорганизмов производится на раме вне корпуса 1. На подвесках 30 вставок 26 помещают плечиками 24 перфорированную пластину 19, на которой навешены фитильные элементы 20. Затем на вставку 26 надевают своей верхней частью пористую пленку 21 и вставку 26 крючками 25 вешают на трубы 7, а на трубы 8 устанавливают вырезами

34разделительную пластину 31, чередуя их, а потом посредством траверс 10, 11 и гаек эти пластины;уплотняют Внизу пористые пленки 21 и трубки 23 при помощи болтов зажимают пластинами 32. Внизу на трубах 9 подвешивают сборник 68 для выращенной культуры. Затем к патрубкам 14, 15 и 16 подсоединяют соответственно штуцеры

29, 37 и 38. В камеры 33 роста вводят подвижные элементы для удаления выращенной культуры, чьи концы заключают в обоймы 54, которые закрепляют на концах крайних подвижных элементов.

Далее раму помещают в корпус 1 так, чтобы обоймы 54 вошли в обоймы 13 винтовых ползунов. Затем патрубки 14, 15 и 16 и выводные трубы 17, 18 накидными гайками соединяют соответственно с трубопроводами 55-59 и закрывают корпус 1 крышкой 2.

Культиватор работает следующим образом ,

Вначале культиватор стерилизуют первичным паром, предварительно очищенным от механических и других примесей. Пар подаё гся в верхнюю часть корпуса 1 через трубопровод 60 (фиг. 1), а внизу через трубопровод 61 удаляется воздух. После этого трубопроводы перекрываются и через трубопровод 62 удаляется конденсат.

Стерилизация культиватора проводится при в течение 30 мин. Стерилизация ведется одновременно с соединенными агрегатами и арматурой. После окончания стерилизации культиватор охлаждается подачей холодной воды в рубашку 3 корпуса до термостатной температуры. Установив термостатную температуру, включают автоматику для ее поддержания посредством нагревателей 4. Затем через трубопровод 55 и патрубок 14 подается стерильная питательная среда, имеющая температуру, равную термостатной.

Подача питательной среды осуществляется под небольшим давлением импульсами , регулируемыми реле времени (не показано).Питательная среда подается впрыскиванием через отверстия 28 на фитильные элементы 20, где она сползает пр ним вниз и в стороны.

Для засева культурой поверхностей пористых пленок 21 сосуд с взвесью посевной культуры стерильно подсоединяется к трубопроводу 56 (через посевной кран), соединенному с патрубком 15, и устанавливают его на уровне разделительных пластин 31. Затем через реле времени включается подача стерильного воздуха с давлением около 0,3 атм через трубопровод 57 и патрубок 16. Воздух поступает одновременно во все каналы, а оттуда через насадки увлекает .посевной материал из каналов 35-, пульверизируя его, в камеру 33 роста, смачивая при этом поверхности пористых пленок 21. Одновременно включается реверсивный электродвигатель 69, который через звездочки 71, цепную передачу 70, червячные колеса 72, винты 18 и винтовые ползунки с обоймами 13 приводит в действие подвижные элементы для удаления выращенной культуры автоматически. Для засева культурой достаточно проделать это 2-3 раза. После окончания засева 5 выключается электродвигатель 65,

подача воздуха в патрубок 16, отсоединяется сосуд с посевным материалом и культиватор оставляют на период инкубации. Для создания необходимых Q условий роста культуры в корпус 1 подается стерильный воздух или другой газ .

В период инкубации питательная среда непрерывно подается и непрерывно отводится: пластинами 32 через вы- . водную трубу 18.

По окончании инкубационного периода выращенная культура смывается физиологическим раствором или средой

0 высушивания, для чего сосуд со :смывным материалом стерильно подсоединяют к трубопроводу 56, соединенному с патрубком 15, и ставят его на уровне разделительных пластин 31. Затем повторяют те же операции, как и при засеве культурой, подавая смывной материал до полного удаления выращенной культуры с поверхностей пористых пленок 21. Это. контролируется визуально через смотровые окна 67.

Закончив смыв, сосуд отсоединяют от трубопровода 56. Смывная культурная суспензия собирается в сборнике . 68, откуда она удаляется через патрубок 17 и трубопровод 58, к последнему стерильно подсоединен сосуд, в который передается кульТуральная суспензия.

После смыва на поверхностях пористых пленок 21 остается культура,

0 поэтому культиватор оставляют на повторное выращивание. Такие повторные выращивания могут продолжаться до изменения биологических свойств культуры или до нарушения стерильности.

5 Питательная среда, пройдя путь сверху донизу, а также удаленная из корпуса 1, направляется затем в теплообменник 63, где нагревается до 85С с экспозицией 3-5 мин для разрушения продуктов обмена, пропускается через стерилизующий фильтр 66 посредством мембранного насоса 65 и охлаждающий теплообменник 64 и далее в приемник -(не показан) , а из него

5 подается вновь в корпус 1.

Пористые пленки 21 могут быть использованы с порами от 0,15-0,5 мм, так, например, пергаментная бумага, глицериновый целлофан и т.п.

Неплотности, возникающие внутри корпуса 1, не влияют на проце.сс выращивания.

Для того, чтобы не было простоя при новом монтаже камер, культиватор

5 должен быть укомплектован вторым комплектом подвижной рамы, пластин, патрубков.

Предлагаемый культиватор для выращивания микроорганизмов на пористой пленке по сравнению с известным обеспечивает непрерывность процесса, его стерильность и повышенную производительность и может быть использован в промышленном прбизводстве.

Предлагаетлый культиватор позволит культивировать микроорганизмы, которые выр1а1циваютс я поверхностным методом, получать культуральные взвеси без присутствия питательной среды и продуктов обмена, что повысит качество бакпрепарата. Это особенно длят культур, которые врастают в поверхность плотной питательной среды, например грибок-стригущий лишай (препарат ТФ 140).

Формула изобретения

1. Культиватор для выращивания микроор1ганизмов на пористой пленке, содержащий герметичный корпус, о т ли, чающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности процесса, его стерильности и повышения производительности, он содержит размещенную в герметичном корпусе раму.

на которой смонтирован вертикально ряд отдельных камер из пористой пленки для питательной среды, снабженных патрубками для подвода и отвода последней и расположенными внутри них фитильными элементами для распределения питательной среды, при этом камеры отделены одна оТ другой вверху и внизу разделительными пластинами и образуют между собой камеры роста микроорганизмов, в которых установлены подвижные элементы для удаления выращенной культуры, причем в верхних разделительных пластинах укреплены распылители, а нижние имеют канал для отвода отработанной питательной среды.

2.КультиЁатор поп, 1, отличающийся тем, что он снабжен системой рециркуляции питательной среды, состоящей из трубопроводов, теплообменников, стерилизующего фильтра и мембранного насоса.

3.Культиватор по п. 1, отличающийся тем, что в герметичном корпусе в нижней его части вдоль рамы размещен сборник для выращенной культуры.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 24543, кл. С 12 К 1/10, 1931.

S3 70 7/72 to 7 а 2SИ, 15 16 1 / .III/ I I I I 3 I

72 7/ ($ 15 п 56 S7 70 2S 7 7f

59 63

О

2t to 19

/ / /

J2

ШЯЛ.Ш.ШШЖ1.Ш.1Ь

талшшллллг r-T-o-i -jH

690066

15

s

г.

p

га I

6-е

A-A

Фиг.6

Z6

Фиг. 8

и.г.9

74

г-г

-е

.Ф«&М

Фая/З

Ж

7