Дезинтегратор микроорганизмов

 

Изобретение относится к биотехнологии , а именно к баллистическим дезинтегратора;м микроорганизмов. Цель изобретения заключается в ускорении процесса дезинтеграции и уменьшении, таким образом, переизмельчения клеточных компонентов. Дезинтегратор микроорганизмов содержит эластичную трубчатую камеру 1 (К), снабженную сепараторами 2 и заполненную мелющими телами 3 и устройство для деформации камеры 1, выполненное в виде цилиндрической К 4, подключенной к источнику 5 импульсного давления и размещенной снаружи К 1 или внутри нее. 2 ил. 11 12 (Л 1 13

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 12 М 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3867066/28-13; 3867067/28-13 (22) 13.03.85 (46) 23.08.87. Бюл. 9 31 (71) Специальное конструкторское бюро .биологического приборостроения АН ГССР (72) А.И. Скиба (53) 663. 14.032(088.8) (56) Journal Bacteriol, 1959, 77, Ф 1, р. 104-109.

Патент США Ф 3291400, кл. 24 1172, 1966. (54) ДЕЗИНТЕГРАТОР МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к биотехнологии, а именно к баллистическим

ÄÄSUÄÄ 1331886 А1 дезинтеграторам микроорганизмов. Цель изобретения заключается в ускорении процесса дезинтеграции и уменьшении, таким образом, переиэмельчения клеточных компонентов. Дезинтегратор микроорганизмов содержит эластичную трубчатую камеру 1 (К), снабженную сепараторами 2 и заполненную мелющими телами 3 и устройство для деформации камеры 1, выполненное в виде цилиндрической К 4, подключенной к источнику 5 импульсного давления и размещенной снаружи К 1 или внутри нее. 2 ил.

1886 2

1 133

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к баллистическим дезинтеграторам микроорганизмов.

Цель изобретения заключается в ускорении процесса дезинтеграции и уменьшении, таким образом, переизмельчения клеточных компонентов °

На фиг. 1 схематично изображен дезинтегратор с расположением устройства для деформации эластичной . трубчатой камеры снаружи, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, с расположением указанного устройства внутри камеры.

Дезинтегратор микроорганизмов содержит эластичную трубчатую камеру

1, снабженную сепараторами 2 и заполненную мелющими телами 3, и устройство для деформации камеры 1, выполненное в виде цилиндрической камеры 4, подключенной к источнику

5 импульсного давления и размещенной снаружи камеры 1 (фиг. 1) или внутри нее (фиг ° 2).

Эластичная трубчатая камера 1 снабжена патрубками 6 и 7 для подвода суспензии микроорганизмов и отвода дезинтеграта.

Дезинтегратор согласно варианту, изображенному на фиг. 1, снабжен управляемыми обратными клапанами 8 и 9 и размещенной центрально в эластичной трубчатой камере 1 жесткой трубкой 10, служащей для протока хлад агента.

Эластичная трубчатая камера снабжена уплотнениями 11-14.

Дезинтегратор согласно варианту, изображенному на фиг. 2, снабжен ванной 15 с охлаждающей жидкостью 16. и змеевиком 17 холодильной системы.

Эластичная трубчатая камера имеет бандажи 18.

Дезинтегратор микроорганизмов, изображенный на фиг. 1 работает следу ющим образом, Суспензию микроорганизмов, подлежащую дезинтеграции под давлением, подают через патрубок 7 и клапан 8, далее через щели сепаратора 2 — в эластичную трубчатую камеру 1, где она распределяется в кольцевом слое мелющих тел 2, заполняя пустоты между ними и весь свободный объем до выходного патрубка 6. Затем обеспечивают проток хладагента по трубке 10, подключенной к замкнутой циркуляционной системе охлаждения, через стенки

55 которой происходит охлаждение содержимого камеры 1. Затем от источника 5 импульсного давления в цилиндрическую камеру 4 подают жидкость или газ высокого давления, которые сжимают камеру 1 и находящиеся в ней мелющие тела 3, уплотняя их.

Происходит хаотическое перемещение мелющих тел, которые, сближаясь и перемещаясь 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.

В процессе обжатия камеры 1 задействована вся масса содержащихся в ней мелющих тел 3, это позволяет повысить число одновременно разрушаемых клеток, т.е. скорость дезинтеграции. В момент нарастания давления в камере 1 при ее обжатии обратные клапаны 8 и 9 закрываются, преры вая поступление суспензии через патрубок 7 и перекрывая выход дезинтегратора через патрубок 6. Этим предохраняются внешние коммуникации от пульсации в них давления, т.е. от гидравлического удара и выброса суспензии из рабочей зоны. ПоСле сороса внешнего импульса клапаны

8 и 9 открываются, обеспечивая по" ступление в патрубок 7 нового объема микробной суспензии и вытеснение дезинтеграта из камеры 1 через щели сепаратора 2, клапан 9 в выходной патрубок 6 и далее наружу.

Конструкция дезинтегратора позволяет использовать энергоноситель высокого давления, создавать в слое мелющих тел значительные контактные давления и получать значительные напряжения сдвига и смятия клеток микроорганизмов с особо прочной стенкой, при хорошо организованном отводе выделяющегося тепла из камеры через стенку трубки il0.

Дезинтегратор, изображенный на фиг. 2 работает следующим образом.

Суспензию микроорганизмов под избыточным давлением подают в патрубок 6, из которого она через отверстие 19 и щели сепаратора 2 поступает в камеру 1 и распределяется в слое мелющих тел 3, заполняя пустоты между ними и далее весь свободный объем до выходного патрубка 7.

31886

4 цирует их взаимодействие и ускоряет дезинтеграцию протекающей через их слой суспензии клеток микроорганизмов. Такой характер обработки клеток ,5 позволяет увеличить число разрушаемых клеток за цикл сжатия за счет интенсификации взаимодействия мелющих тел.

Активное взаимодействие мелющих тел друг с другом позволяет обойтись их небольшим количеством и небольшой протяженностью слоя. В сочетании с проточностью камерывремя пребывания клеточных компонентов в рабочей зоне ограйичено, что позволяет избежать их переизмельчения и таким образом— повысить качество получаемого дезинтеграта.

Полученный клеточный субстрат через щели сепаратора 2 выводится через патрубок 7.

Благодаря малой протяженности слоя мелющих тел и проточности сокращено время пребывания продуктов разрушения клеток в камере 1. Это позволяет избежать переизмельчения клеточных компонентов. Энергонапряженный характер взаимодействия всей

ЗО массы мелющих тел увеличивает число их соударений и ускоряет скорость дезинтеграции.

3 13

Охлаждение камеры 1 и всего дезинтегратора обеспечивают путем horpyжения ее в ванну 15 с холодной жидкостью 16, охлаждаемой змеевиком 17.

На зеркале охлаждающей жидкости 16 действует давление окружающей среды.

В последующем при объемной деформации камеры 1 во время рабочего цикла происходит перемешивание жидкости 16 и выравнивание ее температуры во всем объеме. Визуальные наблюдения за характером колебаний ее поверхности позволяют контролировать работу дезинтегратора. Затем в полости цилиндрической камеры 4 создают разрежения благодаря подаче в нее импульса отрицательного давления от источника 5 импульсного давления. Из-за разницы давления снаружи камеры 1 и внутри камеры 4 этот перепад дав.лений воздействует на зеркало охлаждающей жидкости 16, которая, в свою очередь, сжимает камеры 1 и 4. В результате этого мелющие тела 3 хаотично перемещаются к центру и взаимодействуют между собой, оказывая раздавливающее, сдвиговое и скручивающее воздействие на клетки микроорганизмов, попавших в зону их контактного силового воздействия, и разрушают их оболочку, обеспечивая выход цитоплазмы наружу, При подаче в камеру 4 избыточного над атмосферным давления происходит восстановление геометрической формы камеры 4, затем переход через "нулевое уплотнение" мелющих тел 3, соответствующее плотности их естественной засыпки, а затем к повторному уплотнению их уже изнутри . При этом мелющие тела 3 совершают хаотическое перемещение в обратном направлении и характер их взаимодействия с клет ками микроорганизмов повторяется.

Таким образом, при чередовании отрицательных и положительных по отношению к атмосферному давлений в камере 4 мелющие тела 3 пребывают в непрестанном движении, что интенсифиФормула изобретения

Дезинтегратор микроорганизмов, содержащий эластичную трубчатую камеру, заполненную мелющими телами, устройство для ее деформации и технологические патрубки, о т л и— чающий с я тем, что, с целью ускорения процесса дезинтеграцип и уменьшения таким образом, переизмельчения клеточных компонентов, устройство для деформации эластичной трубчатой камеры выполнено в виде цилиндрической камеры, подключенной к источнику импульсного давления и размещенной соосно снаружи или внутри эластичной трубчатой камеры.

1331886

Составитель Г. Лошкарева

Редактор И. Егорова Техред В.Кадар Корректор В. Гирняк

Заказ 3770/23 Тираж 499 Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4