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摘 要

动物细胞培养技术的快速发展极大地推动了现代生物医药产业的发展，这一技术已广泛应用于蛋白质药物研发、疫苗制造、干细胞移植、人造组织器官培养等各个领域，日益成为当今生命科学研究和生物医药开发的强力工具。动物细胞能否大规模工业化生产取决于设计出合适的生物反应器，由于动物细胞与微生物细胞有很大差异，传统的微生物反应器显然不适用于动物细胞的大规模培养，如何开发剪切力低、混合效率高的液体设备系统在动物细胞高密度培养中显得尤为重要，也是制造大规模反应器系统的难题之一。

本次毕业设计的任务是开发20-150L动物细胞培养系统。设计中首先查阅文献熟悉动物细胞培养工艺及其常用反应器，然后选择反应器种类并进行设计计算，绘制动物细胞培养罐CAD结构图与系统流程CAD图，阐述各个系统过程原理与作用，如搅拌系统、灭菌系统、控温系统、通气系统、接种系统、取样补料系统和尾气安全系统。根据动物细胞反应器质量评估标准进一步对设计系统在外观、材料与安全方面进行设计，提出动物细胞培养试验方法指导工业化应用。

关键词：动物细胞 培养 系统 设计

Abstract

The rapid development of animal cell culture technology has greatly promoted the development of modern biological medicine industry,This technology has been widely used in protein drugs and vaccine manufacture, stem cell transplantation, artificial organs and tissue culture and other fields,Increasingly in today's life science research and development of the biomedical powerful tool.Animal cells can depends on design proper bioreactors for mass industrial production, because the animal cells and microbial cells have very big difference, the traditional microbial reactors obviously does not apply to large-scale culture of animal cells, how to develop low shear force, high mixing efficiency of liquid equipment system is particularly important in the animal cell density culture, is one of the manufacturing problem of large-scale reactor system.

The graduation design task is to develop 20-150 L animal cell culture system. In the first place in the design of animal cell culture technology and are familiar with common reactor through the literature, and then select the reactor type and design calculation, drawing animal cell culture tank CAD diagram and system process CAD figure, process principle and function of the system, such as mixing system and sterilization system, temperature control system, ventilation system, inoculation system and sampling system and tail gas safety system. According to the quality evaluation criteria for further animal cell reactor design system in terms of appearance, materials and security design, animal cell culture test method for guiding industrial application are put forward.

Key words：animal cell culture system design

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1设计依据 1

1.2指导思想 1

1.3设计要求 1

1.4设计范围 1

1.5设计目标 1

第二章 文献综述 3

2.1课题研究背景及意义 3

2.2 动物细胞的培养及其培养反应器简介 4

2.3 国内外动物细胞反应器发展及其现状 5

第三章 机械搅拌式动物细胞培养反应器 8

3.1 机械搅拌式动物细胞反应器原理与应用 8

3.2机械搅拌式动物细胞反应器结构 8

3.3 机械搅拌式动物细胞反应器系统功能 9

第四章 20-150L动物细胞培养系统设计 11

4.1反应器几何尺寸计算 11

4.1.1高径比 11

4.1.2壁厚与强度计算 11

4.1.3档板 12

4.2 搅拌系统 12

4.2.1搅拌器选型 12

4.2.2 搅拌轴直径 13

4.3灭菌系统 14

4.3.1培养基灭菌 14

4.3.2管路和罐体灭菌 14

4.3.3机械轴封灭菌 17

4.4控温系统 18

4.5通气系统 19

4.6接种系统 20

4.7取样补料系统 21

4.8尾气安全系统 22

第五章 动物细胞反应器质量评估 23

5.1外观材料 23

5.1.1外观 23

5.1.2 材料 23

5.2 试验方法 23

5.2.1 材料试验 23

5.2.2 受压零部件试验 23

5.2.3外观试验 23

5.2.4 性能试验 23

结语 27

参考文献 28

致谢 30

第一章 绪论

1.1设计依据

南京工业大学生物与制药工程学院下达的毕业设计书。

1.2指导思想

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