本技術(shù)涉及生物制藥，特別是涉及一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、質(zhì)粒dna是基因工程、細(xì)胞工程、蛋白工程中最常見(jiàn)的運(yùn)載工具，已逐漸應(yīng)用于臨床試驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)化階段。基于質(zhì)粒dna的遞送載體在細(xì)胞轉(zhuǎn)染中的效果較差，呈遞給細(xì)胞的每1000個(gè)質(zhì)粒分子中只有一個(gè)能夠到達(dá)細(xì)胞核并被表達(dá)，而臨床應(yīng)用需要大量質(zhì)粒dna。

2、目前，質(zhì)粒dna是從重組大腸桿菌菌株中分離得到的，質(zhì)粒dna的制造過(guò)程包括選擇和構(gòu)建合適的表達(dá)載體、菌體細(xì)胞的生長(zhǎng)、裂解細(xì)胞、質(zhì)粒的提取和質(zhì)粒的純化。

3、從菌體細(xì)胞中提取質(zhì)粒dna一般是從化學(xué)裂解開(kāi)始的，質(zhì)粒dna常用的裂解方法為堿裂解和煮沸裂解，堿裂解技術(shù)較為成熟，可以處理1ml到500ml的樣品，應(yīng)用范圍較廣，既能應(yīng)用于小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室科研，又能在一定程度上用于工業(yè)級(jí)大規(guī)模生產(chǎn)臨床級(jí)質(zhì)粒dna，且適用于大腸桿菌的所有菌株。但是堿裂解的方法操作步驟難以控制，堿裂解的方法對(duì)于ph的要求較為嚴(yán)格，不好把控；煮沸裂解在100℃熱處理破壞并使菌體釋放質(zhì)粒dna，相較于傳統(tǒng)的堿裂解技術(shù)，能夠產(chǎn)生更多的質(zhì)粒，但質(zhì)粒的收率和純度不一致。

4、基于煮沸裂解的方案，《a?continuous?method?for?the?large?scaleextraction?of?plasmid?dna?by?modified?boiling?lysis》(zhu,kaichun,et?al."acontinuous?method?for?the?large-scale?extraction?of?plasmid?dna?by?modifiedboiling?lysis."nature?protocols?1.6(2006):3088-3093.)文章中介紹了一種通過(guò)連續(xù)熱裂解提取質(zhì)粒的流水線(xiàn)工藝，包括如下步驟：通過(guò)蠕動(dòng)泵將發(fā)酵罐中的重懸菌液泵送到熱交換盤(pán)管中，細(xì)胞先通過(guò)70℃的水浴進(jìn)行連續(xù)裂解，隨后通過(guò)冰浴并進(jìn)行收集，收集后的裂解液進(jìn)行電泳檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如圖5所示，其中，m1、dna分子量marker?b500352；1、細(xì)菌經(jīng)傳統(tǒng)熱裂解后上清液產(chǎn)物；2、純化后所得低濃度上清液產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)品；3、純化后所得高濃度上清液產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)品；m2、dna分子量marker?b500351。以上操作方便觀(guān)察上清液的性能，便于簡(jiǎn)化大腸桿菌批次發(fā)酵培養(yǎng)物的質(zhì)粒提取過(guò)程，且通過(guò)在蠕動(dòng)泵和傳熱盤(pán)管的雙重配合作用下，為菌體細(xì)胞裂解和質(zhì)粒的提取提供了流水線(xiàn)式作業(yè)過(guò)程。

5、當(dāng)待處理的重懸菌液體積較大時(shí)，隨著重懸菌液通過(guò)傳熱盤(pán)管、冷卻盤(pán)管與水浴鍋中的水不斷進(jìn)行熱量交換后，水浴鍋中水溫與最初設(shè)定的初始值偏差較大，因此，隨著裂解過(guò)程的持續(xù)進(jìn)行，會(huì)導(dǎo)致重懸菌液的裂解效果降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，所述循環(huán)換熱系統(tǒng)包括依次流體連通的緩沖液攪拌罐、傳熱銅質(zhì)盤(pán)管、冷卻銅質(zhì)盤(pán)管和細(xì)菌裂解液收集罐；所述傳熱銅質(zhì)盤(pán)管容置在熱水槽內(nèi)，并浸沒(méi)在熱水中，所述熱水槽連接有循環(huán)熱水恒溫系統(tǒng)；所述冷卻銅質(zhì)盤(pán)管容置在冷水槽內(nèi)，并浸沒(méi)在冷水中，所述冷水槽連接有循環(huán)冷水恒溫系統(tǒng)。

3、在一些優(yōu)選實(shí)施方案中所述循環(huán)熱水恒溫系統(tǒng)包括恒溫?zé)嵝钏?、循環(huán)熱水管路和半導(dǎo)體加熱器，所述熱水槽設(shè)置有循環(huán)熱水進(jìn)口和循環(huán)熱水出口，所述循環(huán)熱水出口經(jīng)循環(huán)熱水管路與所述半導(dǎo)體加熱器的入口連通，所述半導(dǎo)體加熱器的出口經(jīng)循環(huán)熱水管路與所述恒溫?zé)嵝钏鄣倪M(jìn)口連通，所述恒溫?zé)嵝钏鄣某隹诮?jīng)循環(huán)熱水管路與所述熱水槽的循環(huán)熱水進(jìn)口連通。

4、在一些具體實(shí)施方案中，所述恒溫?zé)嵝钏鄣某隹谂c所述熱水槽的循環(huán)熱水進(jìn)口之間的循環(huán)熱水管路上設(shè)有蠕動(dòng)泵二；

5、和/或，所述恒溫?zé)嵝钏蹫槎鄬咏Y(jié)構(gòu)，由內(nèi)至外依次為內(nèi)膽、保溫板、外殼。

6、在一些具體實(shí)施方案中，所述半導(dǎo)體加熱器包括半導(dǎo)體熱交換組件、溫度傳感器和控制器，所述溫度傳感器與控制器通訊連接，半導(dǎo)體熱交換組件與控制器電連接。

7、在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，所述循環(huán)冷水恒溫系統(tǒng)包括恒溫冷蓄水槽、循環(huán)冷水管路和半導(dǎo)體冷凝器，所述冷水槽設(shè)置有循環(huán)冷水進(jìn)口和循環(huán)冷水出口，所述循環(huán)冷水出口經(jīng)循環(huán)冷水管路與所述半導(dǎo)體冷凝器的入口連通，所述半導(dǎo)體冷凝器的出口經(jīng)循環(huán)冷水管路與所述恒溫冷蓄水槽的進(jìn)口連通，所述恒溫冷蓄水槽的出口經(jīng)循環(huán)冷水管路與所述冷水槽的循環(huán)冷水進(jìn)口連通。

8、在一些具體實(shí)施方案中，所述恒溫冷蓄水槽的出口與所述冷水槽的循環(huán)冷水進(jìn)口之間的循環(huán)冷水管路上設(shè)有蠕動(dòng)泵三；

9、和/或，所述恒溫冷蓄水槽為多層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)至外依次為內(nèi)膽、保溫板、外殼。

10、在一些具體實(shí)施方案中，所述緩沖液攪拌罐內(nèi)置有電動(dòng)攪拌槳；

11、和/或，所述傳熱銅質(zhì)盤(pán)管為中空銅管，所述傳熱銅質(zhì)盤(pán)管設(shè)置為多圈，每圈的直徑為7-10cm；

12、和/或，所述冷卻銅質(zhì)盤(pán)管為中空銅管，所述冷卻銅質(zhì)盤(pán)管設(shè)置為多圈，每圈的直徑為7-10cm。

13、在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，所述傳熱銅質(zhì)盤(pán)管的內(nèi)徑為2-3mm，所述傳熱銅質(zhì)盤(pán)管的外徑為4-5mm；

14、和/或，所述冷卻銅質(zhì)盤(pán)管的內(nèi)徑為2-3mm，所述冷卻銅質(zhì)盤(pán)管的外徑為4-5mm。

15、在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，所述緩沖液攪拌罐的出液口與所述傳熱銅質(zhì)盤(pán)管的進(jìn)液口連通的管路上設(shè)有蠕動(dòng)泵一。

16、如上所述，本實(shí)用新型的一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，具有以下有益效果：

17、(1)本實(shí)用新型通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳熱銅質(zhì)盤(pán)管、冷卻銅質(zhì)盤(pán)管的循環(huán)換熱，便于對(duì)傳熱銅質(zhì)盤(pán)管、冷卻銅質(zhì)盤(pán)管的精準(zhǔn)控溫，便于使得重懸后的菌液裂解效果更佳；

18、(2)本實(shí)用新型得到的產(chǎn)物批次間更為穩(wěn)定和均一，質(zhì)量相對(duì)更佳。

技術(shù)特征：

1.一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于，包括依次流體連通的緩沖液攪拌罐(1)、傳熱銅質(zhì)盤(pán)管(2)、冷卻銅質(zhì)盤(pán)管(3)和細(xì)菌裂解液收集罐(4)；所述傳熱銅質(zhì)盤(pán)管(2)容置在熱水槽(5)內(nèi)，并浸沒(méi)在熱水中，所述熱水槽(5)連接有循環(huán)熱水恒溫系統(tǒng)(6)；所述冷卻銅質(zhì)盤(pán)管(3)容置在冷水槽(7)內(nèi)，并浸沒(méi)在冷水中，所述冷水槽(7)連接有循環(huán)冷水恒溫系統(tǒng)(8)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述循環(huán)熱水恒溫系統(tǒng)(6)包括恒溫?zé)嵝钏?63)、循環(huán)熱水管路(62)和半導(dǎo)體加熱器(61)，所述熱水槽(5)設(shè)置有循環(huán)熱水進(jìn)口和循環(huán)熱水出口，所述循環(huán)熱水出口經(jīng)循環(huán)熱水管路(62)與所述半導(dǎo)體加熱器(61)的入口連通，所述半導(dǎo)體加熱器(61)的出口經(jīng)循環(huán)熱水管路(62)與所述恒溫?zé)嵝钏?63)的進(jìn)口連通，所述恒溫?zé)嵝钏?63)的出口經(jīng)循環(huán)熱水管路(62)與所述熱水槽(5)的循環(huán)熱水進(jìn)口連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述恒溫?zé)嵝钏?63)的出口與所述熱水槽(5)的循環(huán)熱水進(jìn)口之間的循環(huán)熱水管路(62)上設(shè)有蠕動(dòng)泵二(64)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述半導(dǎo)體加熱器(61)包括半導(dǎo)體熱交換組件、溫度傳感器和控制器，所述溫度傳感器與控制器通訊連接，半導(dǎo)體熱交換組件與控制器電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述循環(huán)冷水恒溫系統(tǒng)(8)包括恒溫冷蓄水槽(81)、循環(huán)冷水管路(82)和半導(dǎo)體冷凝器(83)，所述冷水槽(7)設(shè)置有循環(huán)冷水進(jìn)口和循環(huán)冷水出口，所述循環(huán)冷水出口經(jīng)循環(huán)冷水管路(82)與所述半導(dǎo)體冷凝器(83)的入口連通，所述半導(dǎo)體冷凝器(83)的出口經(jīng)循環(huán)冷水管路(82)與所述恒溫冷蓄水槽(81)的進(jìn)口連通，所述恒溫冷蓄水槽(81)的出口經(jīng)循環(huán)冷水管路(82)與所述冷水槽(7)的循環(huán)冷水進(jìn)口連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述恒溫冷蓄水槽(81)的出口與所述冷水槽(7)的循環(huán)冷水進(jìn)口之間的循環(huán)冷水管路(82)上設(shè)有蠕動(dòng)泵三(84)；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述半導(dǎo)體冷凝器(83)包括半導(dǎo)體熱交換組件、溫度傳感器和控制器，所述溫度傳感器與控制器通訊連接，半導(dǎo)體熱交換組件與控制器電連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述緩沖液攪拌罐(1)內(nèi)置有電動(dòng)攪拌槳；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述傳熱銅質(zhì)盤(pán)管(2)的內(nèi)徑為2-3mm，所述傳熱銅質(zhì)盤(pán)管(2)的外徑為4-5mm；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述緩沖液攪拌罐(1)的出液口與所述傳熱銅質(zhì)盤(pán)管(2)的進(jìn)液口連通的管路上設(shè)有蠕動(dòng)泵一(9)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種用于細(xì)菌熱裂解的循環(huán)換熱系統(tǒng)，包括依次流體連通的緩沖液攪拌罐、傳熱銅質(zhì)盤(pán)管、冷卻銅質(zhì)盤(pán)管和細(xì)菌裂解液收集罐；所述傳熱銅質(zhì)盤(pán)管容置在熱水槽內(nèi)，并浸沒(méi)在熱水中，所述熱水槽連接有循環(huán)熱水恒溫系統(tǒng)；所述冷卻銅質(zhì)盤(pán)管容置在冷水槽內(nèi)，并浸沒(méi)在冷水中，所述冷水槽連接有循環(huán)冷水恒溫系統(tǒng)。本技術(shù)通過(guò)對(duì)熱水槽、冷水槽的循環(huán)換熱，便于減少熱水槽、冷水槽溫度的變化量，便于提高重懸菌液的裂解效果。

技術(shù)研發(fā)人員：馮冬歌,胡海,湯傲,董泰華,黃瑜云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華道（上海）生物醫(yī)藥有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240425
技術(shù)公布日：2025/1/9