一種規模化培養植物干細胞的生產線的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種規模化培養植物干細胞的生產線，包括托盤清洗烘干線和培養基灌裝冷凍接種線；所述托盤清洗烘干線包括第一傳送帶、清洗倉、吹水倉及干燥倉，所述第一傳送帶依次穿過所述清洗倉、所述吹水倉及所述干燥倉；所述培養基灌裝冷凍接種線包括第二傳送帶、自動灌裝裝置、冷凍倉及接種機，所述自動灌裝裝置、所述冷凍倉及所述接種機依次設于所述第二傳送帶的傳送方向上，所述冷凍倉內部依次設有高效過濾器、風機及冷凝器，所述接種機設有料斗，所述料斗設于所述第二傳送帶上方。本發明使得在植物干細胞的工廠化培養上避開了常規的液體懸浮培養的思路，開發出了更簡單、更高效的固體培養技術體系。
【專利說明】
一種規模化培養植物干細胞的生產線
技術領域
[0001]本發明涉及細胞培養體系的技術領域，尤其涉及一種規模化培養植物干細胞的生產線。
【背景技術】
[0002]發酵罐液體懸浮培養對于微生物的工廠化生產通常是高效和實用的，這已經被大量的生產事例所證實。植物細胞的體積比微生物大數十倍，對懸浮培養過程中的各種脅迫比較敏感;液體懸浮培養體積每放大一級，就需要研究新的培養條件，最終能放大的培養體積是個未知數，這導致中試的過程會很長、費用很高和結果的不確定性。這一點在過去很多植物細胞的懸浮培養中得到證實。即使中試成功，在規模化生產時購買發酵罐的投資成本很高，生產過程較復雜、消耗較多的電力能源和產生大量的廢水。不同植物細胞的增殖周期長達3-10天，一個完整的發酵培養周期通常長達2-4個月，這導致每年只能完成幾個生產周期，最終產量受到限制。所以在過去數十年的生產實踐中只有少數植物細胞的懸浮培養獲得成功。
[0003]固體培養技術不需要一個像發酵罐液體懸浮培養那樣逐步放大培養體積的中試過程，一旦固體培養體系建立后，就可以進行工廠化生產，因為培養一盆細胞與培養數萬盆細胞所用的技術方法是一樣的，所以極大地縮短了研發流程和簡化了生產工藝。由于塑料培養盆非常廉價，在規模化生產時的投資成本相對較低。細胞接種到培養基后只需要在放置在溫度穩定在室溫的培養間里黑暗培養30天即可增殖10倍，所以細胞培養過程很簡單，操作容易，生產過程更節能。培養結束后即可收獲細胞，固體培養基則基本消耗殆盡，不會像液體懸浮培養那樣產生大量的廢水，所以更加環保。只要生產廠房的面積允許，可以每日接種數千盆細胞，同時每天收獲數千盆細胞，做到循環生產，每日產能便可以達到數噸，甚至更高。
[0004]為了使固體培養技術體系規模化培養植物干細胞變得更高效、更容易，本發明人研究和設計了一種規模化培養植物干細胞的生產線，本案由此產生。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種規模化培養植物干細胞的生產線，使得在植物干細胞的工廠化培養上避開了常規的液體懸浮培養的思路，以開發出更簡單、更高效的固體培養技術體系。
[0006]為了實現上述目的，本發明解決其技術問題所采取的技術方案是:
一種規模化培養植物干細胞的生產線，包括托盤清洗烘干線和培養基灌裝冷凍接種線;所述托盤清洗烘干線包括第一傳送帶、清洗倉、吹水倉及干燥倉，所述第一傳送帶依次穿過所述清洗倉、所述吹水倉及所述干燥倉，所述清洗倉設有若干排噴頭，所述噴頭角度可調節，所述吹水倉內設有若干風刀，所述干燥倉與所述吹水倉緊密對接，所述干燥倉內部設有若干發熱管;所述培養基灌裝冷凍接種線包括第二傳送帶、自動灌裝裝置、冷凍倉及接種機，所述自動灌裝裝置、所述冷凍倉及所述接種機依次設于所述第二傳送帶的傳送方向上，所述自動灌裝裝置包括灌裝機、攪拌罐及超高溫瞬時滅菌機，所述灌裝機設于所述冷凍倉的入口，所述超高溫瞬時滅菌機設于所述灌裝機及所述攪拌罐之間，所述冷凍倉內部依次設有高效過濾器、風機及冷凝器，所述冷凍倉內部兩側壁上還分別設有接水槽，所述接種機設有料斗，所述料斗設于所述第二傳送帶上方。
[0007]作為實施例的優選方式，所述清洗倉設有3排噴頭，每排噴頭的噴射角度不同，所述清洗倉還包括可移動水箱，所述可移動水箱設于所述清洗倉的一側。
[0008]作為實施例的優選方式，所述吹水倉內上下各設有4個風刀。
[0009]作為實施例的優選方式，所述干燥倉內部溫度控制在80_150°C。
[0010]作為實施例的優選方式，所述干燥倉的進口端及出口端的寬度略大于托盤的寬度，還包括布簾，兩所述布簾分別設于所述干燥倉的進口端及所述干燥倉的出口端上。
[0011]作為實施例的優選方式，所述托盤清洗烘干線還包括第一人工放盤區及第一收盤工作臺，所述第一人工放盤區設于所述清洗倉的進口端，所述第一收盤工作臺設于所述干燥倉的出口端。
[0012]作為實施例的優選方式，所述灌裝機上設有4個蠕動栗，所述蠕動栗設于所述冷凍倉的進口端，所述灌裝機容量為50-500毫升，所述灌裝機設有PLC配合觸摸屏人機界面。
[0013]作為實施例的優選方式，兩所述冷凍倉串聯設置，所述冷凍倉頂部設有送臭氧孔及抽風口，所述冷凍倉的進口端及出口端的寬度略大于托盤的寬度，還包括擋板，兩所述擋板以高低可調的方式分別設于所述冷凍倉的進口端及所述冷凍倉的出口端上。
[0014]作為實施例的優選方式，還包括冷凍機，所述冷凍機設于所述冷凍倉外，且與所述冷凝器連接。
[0015]作為實施例的優選方式，所述培養基灌裝冷凍接種線還包括第二人工放盤區及第二收盤工作臺，所述第二人工放盤區設于所述冷凍倉的進口端，所述第二收盤工作臺設于所述接種機的出口端。
[0016]由于本發明一種規模化培養植物干細胞的生產線采用了上述的技術方案，即包括托盤清洗烘干線和培養基灌裝冷凍接種線;所述托盤清洗烘干線包括第一傳送帶、清洗倉、吹水倉及干燥倉，所述第一傳送帶依次穿過所述清洗倉、所述吹水倉及所述干燥倉，所述清洗倉設有若干排噴頭，所述噴頭角度可調節，所述吹水倉內設有若干風刀，所述干燥倉與所述吹水倉緊密對接，所述干燥倉內部設有若干發熱管;所述培養基灌裝冷凍接種線包括第二傳送帶、自動灌裝裝置、冷凍倉及接種機，所述自動灌裝裝置、所述冷凍倉及所述接種機依次設于所述第二傳送帶的傳送方向上，所述自動灌裝裝置包括灌裝機、攪拌罐及超高溫瞬時滅菌機，所述灌裝機設于所述冷凍倉的入口，所述超高溫瞬時滅菌機設于所述灌裝機及所述攪拌罐之間，所述冷凍倉內部依次設有高效過濾器、風機及冷凝器，所述冷凍倉內部兩側壁上還分別設有接水槽，所述接種機設有料斗，所述料斗設于所述第二傳送帶上方;使得本發明具有以下有益效果:
本發明在植物干細胞的工廠化培養上避開了常規的液體懸浮培養的思路，開發出了更簡單高效的固體培養技術體系。本發明生產線，采用90厘米(長)*60厘米(寬)*3厘米(高)的托盤接種0.1公斤細胞，經過一個月的靜置培養，就可以生產I公斤新鮮的細胞。本發明可以一次同時培養數萬盆細胞，大大便于規模化的生產需要，所以該培養體系是一種開放式的培養體系。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的托盤清洗烘干線結構示意圖；
圖2為本發明的培養基灌裝冷凍接種線的結構示意圖；
圖3為本發明的冷凍倉的內部結構示意圖；
圖4為本發明的接種機的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖和【具體實施方式】以對本發明作進一步說明。
[0019]如圖1至圖3所示，一種規模化培養植物干細胞的生產線，包括托盤清洗烘干線I和培養基灌裝冷凍接種線2;所述托盤清洗烘干線I包括第一傳送帶11、清洗倉12、吹水倉13及干燥倉14，所述第一傳送帶11依次穿過所述清洗倉12、所述吹水倉13及所述干燥倉14，所述清洗倉12設有若干排噴頭121，所述噴頭角度可調節，所述吹水倉內設有若干風刀，所述干燥倉14與所述吹水倉13緊密對接，所述干燥倉14內部設有若干發熱管141;所述培養基灌裝冷凍接種線2包括第二傳送帶21、自動灌裝裝置22、冷凍倉23及接種機24，所述自動灌裝裝置22、所述冷凍倉23及所述接種機24依次設于所述第二傳送帶21的傳送方向上，所述自動灌裝裝置22包括灌裝機221、攪拌罐222及超高溫瞬時滅菌機223，所述灌裝機221設于所述冷凍倉23的入口，所述超高溫瞬時滅菌機223設于所述灌裝機221及所述攪拌罐222之間，所述冷凍倉23內部依次設有高效過濾器231、風機232及冷凝器233，所述冷凍倉23內部兩側壁上還分別設有接水槽234，所述接種機24設有料斗241，所述料斗241設于所述第二傳送帶21上方。
[0020]作為實施例的優選方式，所述清洗倉設有3排噴頭，每排噴頭的噴射角度不同，所述清洗倉還包括可移動水箱121，所述可移動水箱設于所述清洗倉的一側。
[0021]作為實施例的優選方式，所述吹水倉內上下各設有4個風刀。
[0022]作為實施例的優選方式，所述干燥倉14內部溫度控制在80-150V。
[0023]作為實施例的優選方式，所述干燥倉的進口端及出口端的寬度略大于托盤的寬度，還包括布簾，兩所述布簾分別設于所述干燥倉的進口端及所述干燥倉的出口端上。
[0024]作為實施例的優選方式，所述托盤清洗烘干線I還包括第一人工放盤區15及第一收盤工作臺16，所述第一人工放盤區15設于所述清洗倉12的進口端，所述第一收盤工作臺16設于所述干燥倉14的出口端。
[0025]作為實施例的優選方式，所述灌裝機221上設有4個蠕動栗2211，所述蠕動栗設于所述冷凍倉23的進口端，所述灌裝機221容量為50-500毫升，所述灌裝機221設有PLC配合觸摸屏人機界面。
[0026]作為實施例的優選方式，兩所述冷凍倉23串聯設置，所述冷凍倉23頂部設有送臭氧孔234及抽風口 235，所述冷凍倉的進口端及出口端的寬度略大于托盤的寬度，還包括擋板，兩所述擋板以高低可調的方式分別設于所述冷凍倉的進口端及所述冷凍倉的出口端上。
[0027]作為實施例的優選方式，還包括冷凍機25，所述冷凍機25設于所述冷凍倉23外，且與所述冷凝器233連接。
[0028]作為實施例的優選方式，所述培養基灌裝冷凍接種線2還包括第二人工放盤區26及第二收盤工作臺27，所述第二人工放盤區26設于所述冷凍倉23的進口端，所述第二收盤工作臺27設于所述接種機24的出口端。
[0029]
本生產線中使用的托盤為耐160-170°C高溫的塑料盤，盤中裝的培養基加熱后類似于水劑，常溫下類似于果凍狀。本生產線所涉及到的清洗倉、干燥倉與冷凍倉的倉門可以在不工作期間封閉，工作時再打開，這樣在不工作時封閉倉門來保持一個相對潔凈的狀態。整條生產線都是通過傳送帶將盤往前移動，每一段傳送帶安裝一個急停開關，安裝在比較顯眼的地方，方便緊急情況時操作。
[0030]本條托盤托盤清洗烘干線的流程如下:
1、人工放盤:在第一人工放盤區，人工反扣已刮除培養基的托盤，不堆疊。
[0031 ] 2、清洗:在清洗倉，設置3排噴頭，每排噴頭的角度不同:一排噴頭垂直，一排噴頭向來盆方向傾斜，一排噴頭向去盆方向傾斜，來保證全面清洗，噴頭角度可調。
[0032]3、風干:在熱風吹水倉內，上下各有4個風刀，以吹掉大顆粒的水珠。
[0033]4、烘干:在干燥倉，干燥倉與吹水倉緊密對接，干燥倉內的風在內部循環，溫度可以達到80_150°C，兩端留給盤的進出口剛好允許盤通過，并帶布簾。
[0034]5、收盤:在第一收盤工作臺，收盤平臺帶斜度；當盤堆疊到一定高度時，人工取走，拿去滅菌間滅菌。
[0035]本條培養基灌裝冷凍接種線的流程如下:
1、人工放盤:在第二人工放盤區，正面放置滅菌后的托盤，不堆疊。
[0036]2、自動灌裝:自動灌裝裝置設有4頭蠕動栗的灌裝機，灌裝容量50-500毫升，程序控制為PLC配合觸摸屏人機界面;另外配有2個1.5噸加熱攪拌罐、I個I噸攪拌罐及2個超高溫瞬時滅菌機，分別用于培養基的配置、儲存及滅菌。
[0037]3、冷凍:設有2個冷東倉，冷凍倉的側門可隨意調節，兩端留給盤的進出口剛好允許盤通過，兩端門口加裝擋板高低可調;冷凍倉中間裝置2個孔，一個是直徑為15cm的抽風口，用于抽走臭氧，一個是送入臭氧進行殺菌的直徑為5cm的送臭氧孔;為了減少冷凝水，冷凍倉采用塑料板，冷凝器采用下方側置;冷東倉兩側裝有接冷水水槽，傾斜安裝，尾部下方接軟管排水，風速<0.4 m/s。配套有兩臺串接冷凍機，安裝在冷凍倉外。
[0038]4、接種:設有一個雙路接種機，如圖4所示，所述接種機24包括料斗241、支架242、氣動振動器243和氣吹裝置(圖未示)，兩相互并列的第二傳送帶21設于支架242下方，所述支架242—側設有高度調節桿244，兩料斗241分別以可滑動的方式設于支架241上，兩氣動振動器243分別設于兩料斗241上，方便種子順暢下落，兩氣吹裝置(采用不銹鋼方管開槽做風刀)分別設于支架242的一端;采用本接種機接的種子松軟，大小lcm-5cm;傳送帶上方裝有可調擋板245，便于物料均勻。
[0039]5、收盤:在第二收盤工作臺，設有無動力滾筒的臺子，便于打包，盤子打包好后轉到培養間進行培養。
[0040]本公司進行了一系列的研發，通過在培養基中加入食品工業中常用的抑菌劑成功地建立了一套高效的開放培養體系，在十萬級的潔凈度條件下也不會發生污染問題。新建工廠的潔凈度設定在萬級，局部達到百級，使得該體系順利地運作。本發明的生產線使得規模化培養植物細胞變得更高效、更容易，成本更低。本發明的生產線就是專門為固體培養技術實現工廠規模化而設立的。
[0041]本領域的普通技術人員能從本發明公開內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種規模化培養植物干細胞的生產線，其特征在于:包括托盤清洗烘干線和培養基灌裝冷凍接種線;所述托盤清洗烘干線包括第一傳送帶、清洗倉、吹水倉及干燥倉，所述第一傳送帶依次穿過所述清洗倉、所述吹水倉及所述干燥倉，所述清洗倉設有若干排噴頭，所述噴頭角度可調節，所述吹水倉內設有若干風刀，所述干燥倉與所述吹水倉緊密對接，所述干燥倉內部設有若干發熱管;所述培養基灌裝冷凍接種線包括第二傳送帶、自動灌裝裝置、冷凍倉及接種機，所述自動灌裝裝置、所述冷凍倉及所述接種機依次設于所述第二傳送帶的傳送方向上，所述自動灌裝裝置包括灌裝機、攪拌罐及超高溫瞬時滅菌機，所述灌裝機設于所述冷凍倉的入口，所述超高溫瞬時滅菌機設于所述灌裝機及所述攪拌罐之間，所述冷凍倉內部依次設有高效過濾器、風機及冷凝器，所述冷凍倉內部兩側壁上還分別設有接水槽，所述接種機設有料斗，所述料斗設于所述第二傳送帶上方。2.如權利要求1所述的一種規模化培養植物干細胞的生產線，其特征在于:所述清洗倉設有3排噴頭，每排噴頭的噴射角度不同，所述清洗倉還包括可移動水箱，所述可移動水箱設于所述清洗倉的一側。3.如權利要求1所述的一種規模化培養植物干細胞的生產線，其特征在于:所述吹水倉內上下各設有4個風刀。4.如權利要求1所述的一種規模化培養植物干細胞的生產線，其特征在于:所述干燥倉內部溫度控制在80-150 °C。5.如權利要求1所述的一種規模化培養植物干細胞的生產線，其特征在于:所述干燥倉的進口端及出口端的寬度略大于托盤的寬度，還包括布簾，兩所述布簾分別設于所述干燥倉的進口端及所述干燥倉的出口端上。6.如權利要求1所述的一種規模化培養植物干細胞的生產線，其特征在于:所述托盤清洗烘干線還包括第一人工放盤區及第一收盤工作臺，所述第一人工放盤區設于所述清洗倉的進口端，所述第一收盤工作臺設于所述干燥倉的出口端。7.如權利要求1所述的一種規模化培養植物干細胞的生產線，其特征在于:所述灌裝機上設有4個蠕動栗，所述蠕動栗設于所述冷凍倉的進口端，所述灌裝機容量為50-500毫升，所述灌裝機設有PLC配合觸摸屏人機界面。8.如權利要求1所述的一種規模化培養植物干細胞的生產線，其特征在于:兩所述冷凍倉串聯設置，所述冷凍倉頂部設有送臭氧孔及抽風口，所述冷凍倉的進口端及出口端的寬度略大于托盤的寬度，還包括擋板，兩所述擋板以高低可調的方式分別設于所述冷凍倉的進口端及所述冷凍倉的出口端上。9.如權利要求1所述的一種規模化培養植物干細胞的生產線，其特征在于:還包括冷凍機，所述冷凍機設于所述冷凍倉外，且與所述冷凝器連接。10.如權利要求1所述的一種規模化培養植物干細胞的生產線，其特征在于:所述培養基灌裝冷凍接種線還包括第二人工放盤區及第二收盤工作臺，所述第二人工放盤區設于所述冷凍倉的進口端，所述第二收盤工作臺設于所述接種機的出口端。
【文檔編號】C12M1/00GK106047704SQ201610381074
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月1日
【發明人】黃濤, 吳天墅
【申請人】廈門鷺港兆康生物科技有限公司