【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物合成设备，具体涉及一种用于生物合成的保温装置、反应器及合成工艺。
技术介绍
1、用于生物合成的反应器的主体结构为反应罐，反应罐内装有用于进行生物合成的反应液，而反应液需在相对恒定的、但异于外界环境的条件下，才能进行高效生物合成反应。其中的温度条件通常要求：首先是高于环境温度（具体温度取决于待合成的蛋白质种类，有高有低），其次是温度变化范围要小，这样才能获得更高效的生物合成反应，即以更高的得率、更高的活性保持率和更快的速度合成各种蛋白质。
2、为使反应液的温度高于环境温度，必须对其进行加温操作。但通常反应罐容积大，内部不但容纳有反应液，往往还设有用于搅拌反应液的搅拌装置，故而直接在罐内安装加热装置，就具有诸多不便，并且即使安装成功，也可能带来额外的负面影响：一方面，加热装置会与反应液是直接接触的，对反应液的加热很不均匀，容易导致邻近接触面部分的反应液因温度过高而失活；另一方面，因为要避免搅拌装置的工作被干涉，就需要压缩搅拌装置的工作空间，这也会导致降低搅拌效率，最终降低蛋白合成速度和蛋白得率。
3、因此，现有技术还有待于进一步改进和提高。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中提到的、在反应罐内布置加热装置、会影响搅拌工作的缺陷，本专利技术提出了一种用于生物合成的保温装置，反应器及采用所述反应器的生物合成方法,以提高生物合成，尤其是无细胞蛋白合成的得率、活性和合成速度。
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种用于生物合成
3、进一步地，所述盘管组件适于随所述反应罐转动，所述盘管组件的第一进液口和第一出液口通过流体滑环分别对应连接至所述进液管和出液管。考虑到盘管组件需要跟随反应罐转动，而恒温箱不动，故盘管组件与恒温箱之间的管道连接需要考虑到能转动，因此采用了流体滑环来实现可转动连接。
4、进一步地，所述盘管组件在非受力状态下的螺旋内径小于所述反应罐的外径n毫米。进一步地，所述0＜n≤30。即在松弛状态下，盘管组件的螺旋内径应小于反应罐的外径，从而在通过外力拉伸扩大以套合至反应罐的外壁后，自然回缩并压紧在反应罐的外壁上，两者紧密结合，可保证热传导的良好有效性。
5、进一步地，还包括一调节机构，所述调节机构用于调节所述恒温液箱的出液温度和/或出液流量。进一步地，所述出液温度的可调范围为-5℃-100℃，从而适应更多的不同温度需求的蛋白合成场景。其中，所述调节机构可以为单独设立，也可以与所述恒温液箱整合一体设置。
6、进一步地，还包括一补液装置，所述补液装置用于在所述恒温液箱内的液面低于预设液位时自动补液。考虑到长时间工作后，所述液体可能有损失，故需要不定时地根据需要补液。
7、进一步地，所述盘管组件由一根金属管对折后等径螺旋卷曲而成。首先是采用金属管，通常为热的良导体，以保证热传导的效率。其次，可采用在金属管对折后再螺旋卷曲，使得温度相对较高的入流管道和温度相对较低的出流管道并行一起，有助于保证整个盘管组件中的温度更加均匀。
8、进一步地，所述盘管组件是由方形截面的管道盘绕而成。方形截面，或者至少是与所述反应罐的外壁接触的面为平面，可使得管道与外壁可以以更大的面积完全贴合，以保证热传导的有效性。进一步地，还包括至少一根盘管压条，所述盘管压条沿所述外壁的轴向压设于所述盘管组件上，并优选为与所述反应罐的外壁可拆卸地固定为一体。设置所述盘管压条，一方面进一步固定所述盘管组件，另一个方面也有助于确保盘管组件与反应罐外壁的良好接触，以保证热传导的有效性。
9、进一步地，所述盘管压条上，在与所述盘管组件接触的一面，设有至少一凹槽，所述凹槽用于卡合固定所述盘管组件中的至少一圈管路。即通过将至少一圈的管路卡合至与外壁固定的盘管压条上，以帮助盘管压条对盘管组件的固定效果。
10、进一步地，还包括还包括保温材料层，所述保温材料层满覆于所述盘管组件的自由壁面、和/或所述外壁。在一个实施例中，所述保温材料为eva海绵。即通过设置隔热层，将温度较高的盘管组件的自由壁面，和/或所述外壁从周围环境中独立开来，将热量传递限制于两者之间，避免热量散发损失。
11、第二方面，本专利技术提供一种用于生物合成的反应器，包括反应罐和如第一方面任一技术方案所述的保温装置。
12、进一步地，所述保温装置的盘管组件套设于所述反应罐的外壁。
13、进一步地，所述盘管组件与所述反应罐的外壁之间浇筑有导热胶。使用导热胶填补，有助于减少盘管组件与所述外壁之间可能存在的空隙，使得两者具有良好的热接触，以保证热传导的有效性，从而可以进一步帮助热量从盘管组件传导至所述外壁，再进入所述反应液。
14、进一步地，所述盘管组件与所述反应罐一体成型。即在所述外壁上预先设置好盘管组件，包括将导热材料制成的管道贴加固定至所述外壁上，或在外壁下层直接挖掘出可流通导热流体的管路，再连接至所述恒温液箱。从而进一步减少零部件，并且相对于将盘管组件包裹在罐体内，使得换热面积可达最大，换热效率最佳。
15、第三方面，本专利技术提供一种生物合成工艺，采用如第二方面任一技术方案所述的反应器。
16、第四方面，本专利技术提供一种无细胞蛋白合成工艺，采用如第二方面任一技术方案所述的反应器。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
18、1、所述盘管组件设于反应罐外壁，安装方便，不占用反应罐内部空间，且不会对搅拌及反应过程形成干涉。
19、2、所述盘管组件作为加热装置，不与反应液直接接触，故不会导致直接接触的局部反应液因过热而失活。
20、3、盘管组件中的流动液体具有较稳定的温度，当满覆于反应罐外壁时，对反应罐的加热均匀，故有利于快速、高效地合成蛋白质，从而提高蛋白得率和活性保持率。
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1.一种用于生物合成的保温装置，其特征在于，包括盘管组件和恒温液箱，所述盘管组件适于套设在反应罐的外壁并与其紧配合；所述盘管组件具有第一进液口和第一出液口，其中所述第一进液口通过进液管连接至所述恒温液箱的第二出液口，所述第一出液口通过出液管连接至所述恒温液箱的第二进液口，以在所述盘管组件和恒温液箱之间形成液体循环通路。
2.根据权利要求1所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，所述盘管组件适于随所述反应罐转动，所述盘管组件的第一进液口和第一出液口通过流体滑环分别对应连接至所述进液管和出液管。
3.根据权利要求1或2所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，所述盘管组件在非受力状态下的螺旋内径小于所述反应罐的外径n毫米。
4.根据权利要求1所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，还包括一调节机构，所述调节机构用于调节所述恒温液箱的出液温度和/或出液流量。
5.根据权利要求4所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，所述出液温度的可调范围为-5℃-100℃。
6.根据权利要求1所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，还
7.根据权利要求1所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，所述盘管组件由一根金属管对折后等径螺旋卷曲而成。
8.根据权利要求7所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，还包括至少一根盘管压条，所述盘管压条沿所述外壁的轴向压设于所述盘管组件上，并适于与所述反应罐外壁可拆卸地固定为一体。
9.根据权利要求8所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，所述盘管压条上与所述盘管组件接触的一面设有至少一个凹槽，所述凹槽用于卡合固定所述盘管组件中的至少一圈管路。
10.根据权利要求1-9任一项所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，还包括保温材料层，所述保温材料层满覆于所述盘管组件的自由壁面、和/或所述外壁。
11.一种用于生物合成的反应器，其特征在于，包括反应罐和如权利要求1-10任一项所述的保温装置。
12.根据权利要求11所述的用于生物合成的反应器，其特征在于，所述保温装置的盘管组件套设于所述反应罐的外壁。
13.根据权利要求12所述的用于生物合成的反应器，其特征在于，所述盘管组件与所述反应罐的外壁之间浇筑有导热胶。
14.根据权利要求11所述的用于生物合成的反应器，其特征在于，所述盘管组件与所述反应罐一体成型。
15.一种生物合成工艺，其特征在于，采用如权利要求11-14任一项所述的反应器。
16.一种无细胞蛋白合成工艺，其特征在于，采用如权利要求11-14任一项所述的反应器。
...【技术特征摘要】
1.一种用于生物合成的保温装置，其特征在于，包括盘管组件和恒温液箱，所述盘管组件适于套设在反应罐的外壁并与其紧配合；所述盘管组件具有第一进液口和第一出液口，其中所述第一进液口通过进液管连接至所述恒温液箱的第二出液口，所述第一出液口通过出液管连接至所述恒温液箱的第二进液口，以在所述盘管组件和恒温液箱之间形成液体循环通路。
2.根据权利要求1所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，所述盘管组件适于随所述反应罐转动，所述盘管组件的第一进液口和第一出液口通过流体滑环分别对应连接至所述进液管和出液管。
3.根据权利要求1或2所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，所述盘管组件在非受力状态下的螺旋内径小于所述反应罐的外径n毫米。
4.根据权利要求1所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，还包括一调节机构，所述调节机构用于调节所述恒温液箱的出液温度和/或出液流量。
5.根据权利要求4所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，所述出液温度的可调范围为-5℃-100℃。
6.根据权利要求1所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，还包括一补液装置，所述补液装置用于在所述恒温液箱低于预设液位时自动补液。
7.根据权利要求1所述的用于生物合成的保温装置，其特征在于，所述盘管组件由一根金属管对折后等径螺旋卷曲而成。
【专利技术属性】
技术研发人员：郭敏，袁霖，陈文芳，李扬，于雪，
申请(专利权)人：康码上海生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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