Мельник В.М., Тривайло М.С., Карачун В.В.,

Костик С.І., Колесник М.М.

Національний технічний університет України «КПІ»

ВИГОТОВЛЕННЯ ВАКЦИН БЕЗ МЕХАНІЧНИХ ПЕРЕМІШУЮЧИХ ПРИСТРОЇВ

Пропонуєма установка може бути використана для культивування мікроорганізмів в рідинних середовищах при виготовленні біологічно-активних речовин і вакцин.

Відома установка для культивування мікроорганізмів містить раму і обертаючу в похилій площині платформу з посудинами для культивування, а також привод. Недолік цієї установки полягає в незручності користування, оскільки потребує при використанні розфасовки робочої рідини.

Відома також установка, яка містить з’єднані між собою в нижній частині гнучким трубопроводом дві камери з технологічними патрубками, патрубками для приєднання гнучкого трубопроводу і пристроями для подачі стерильного повітря, а також механізм зворотнопоступального переміщення камер в вертикальній площині. Недолік її полягає в низькій ефективності перемішування робочої рідини, що обумовлено розміщенням патрубків для приєднання гнучкого трубопроводу паралельно циліндричним стінкам камер і знижує продуктивність.

В основу пропонуємої авторами моделі поставлена задача вдосконалення установки, в якій шляхом зміни розташування патрубків для приєднання гнучкого трубопроводу забезпечується додаткове переміщення, а отже і перемішування, робочої рідини, що приводить до зростання продуктивності.

Поставлена задача вирішується тим, що в установці, яка містить з′єднані між собою в нижній частині гнучким трубопроводом дві циліндричні камери з технологічними патрубками, патрубками для приєднання гнучкого трубопроводу і пристроями для подачі стерильного повітря, а також механізм зворотно-поступального переміщення камер у вертикальній площині, новим є те, що патрубки для приєднання гнучкого трубопроводу розміщені в циліндричних стінках камер і розташовані дотично до них (стінок).

Розміщення приєднувальних патрубків в циліндричних стінках та дотичне до них розташування, на відміну від паралельного розташування, забезпечує при переливанні робочої рідини її колове переміщення в камерах, а отже, і додаткове перемішування, внаслідок чого підвищується рівномірність розподілу живильних речовин і мікроорганізмів в робочій рідині, що приводить до зростання продуктивності.

На рис. 1 схематично зображена пропонуєма конструкція, загальний вигляд; на рис. 2 – переріз А-А на рис. 1.

Установка містить з’єднані між собою гнучким трубопроводом 1 дві циліндричні камери 2, 3 з пристроями 4, 5 для подачі стерильного повітря 6. Камери 2, 3 приєднані до механізму їх переривчастого зворотнопоступального переміщення в вертикальній площині, привод якого містить реверсивний мотор-редуктор 7 з блоком керування 8 та барабаном 9, який охоплює перекинутий через блоки 10 і приєднаний кінцями до камер трос 11.

Камери 2, 3 мають технологічні патрубки 12 для введення робочої рідини та патрубки 13 для приєднання гнучкого трубопроводу 1. Патрубки 13 розміщені в циліндричних стінках камер 2, 3 і розташовані дотично до них (рис.2). Гнучкий трубопровод 1 має кран 14 для зливання вмісту камер і технологічного перекриття трубопроводу.

Працює установка наступним чином. Одну із попередньо простерилізованих камер, наприклад в показаному на кресленні (рис. 1) положенні камеру 2, заправляють живильною рідиною і посівним матеріалом (робоча рідина), після чого відкривають кран 14 на трубопроводі 1 і здійснюють культивування поміщених в живильну рідину культур. Відкриття крана 14 приводить до перетікання робочої рідини по трубопроводу 1 з камери 2 в камеру 3, збільшуючи її рівень «Н» в камері та витісняючи з неї повітря 6. При цьому, витікаючий з патрубка 13 струмінь 15, падаючи на криволінійну (циліндричну) стінку камери, закручує розташовану в ній робочу рідину в коловому напрямку, викликаючи її додаткове перемішування.

Після заповнення робочою рідиною до необхідного рівня камери 3, блок керування 8 вмикає мотор-редуктор 7 і змінює положення камер в вертикальній площині: камеру 2 – переводить в нижнє, а камеру 3 – в верхнє положення, в якому вони залишаються на визначений для переливання час. Перетікання робочої рідини між камерами в зміненому положенні відбувається в зворотному напрямку, тобто з камери 3 в камеру 2, раніше описаним способом.

Після необхідного числа циклів переміщень і часу переливання, вміст камер зливають через кран 14 для подальшого використання.

Отже, при переливанні робочої рідини між камерами 2, 3 відбувається її додаткове переміщення в коловому напрямку камер, що відсутнє в найближчому аналозі, тому інтенсивність перемішування збільшується, що підвищує однаковість розподілу живильних речовин по об’єму апарата, а це стимулює ріст мікроорганізмів і приводить до зростання продуктивності. Установка, як видно, проста в реалізації і не потребує суттєвих затрат на виготовлення.