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生物反應(yīng)器是一種在實(shí)現(xiàn)細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)和病毒載體擴(kuò)增的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。在生命科學(xué)領(lǐng)域，對(duì)于穩(wěn)定且大量的蛋白質(zhì)需求日益增加，實(shí)現(xiàn)高效的細(xì)胞培養(yǎng)和病毒載體擴(kuò)增成為重要的任務(wù)。為此，生物反應(yīng)器而生，它能夠?yàn)樯锕こ填I(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究和工業(yè)生產(chǎn)提供可靠而高效的細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境。
生物反應(yīng)器的主要功能是模擬生物生長(zhǎng)或生產(chǎn)的自然環(huán)境。在生物反應(yīng)器主要參數(shù)有:通氣、光密度、濁度、離子強(qiáng)度、消泡、乳酸、氨等。所有的參數(shù)都是根據(jù)生物生長(zhǎng)階段需求來確定。實(shí)際生產(chǎn)過程中對(duì)參數(shù)的控制有多種方法?？刂茀?shù)主要的方法有單層槳攪拌、多層槳攪拌、機(jī)械攪拌、磁力攪拌、表層通氣、深層通氣、半連續(xù)培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng)、連續(xù)灌注培養(yǎng)等。生物反應(yīng)器必須滿足生物因素、傳熱因素、監(jiān)控因素、化學(xué)因素、物質(zhì)快速均勻傳遞傳質(zhì)、安全因素、操作因素等。
生物反應(yīng)器在細(xì)胞培養(yǎng)中起到了重要的作用。通常情況下，細(xì)胞需要通過培養(yǎng)擴(kuò)增來達(dá)到所需的數(shù)量。而傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)方法因?yàn)楣ぷ髁看蟆⒊杀靖咔倚枰罅康膶?shí)驗(yàn)條件控制而限制了生物工程領(lǐng)域的發(fā)展。生物反應(yīng)器的出現(xiàn)改變了這一局面，它能夠提供更大的生長(zhǎng)容器，使得細(xì)胞能夠在大規(guī)模的環(huán)境中自由生長(zhǎng)和繁殖。同時(shí)，生物反應(yīng)器還可以控制培養(yǎng)條件，如溫度、氣體供應(yīng)、pH值等，以確保細(xì)胞得到適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。
生物反應(yīng)釜的基本構(gòu)造：
它主要由反應(yīng)釜本身、加熱/冷卻系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、氣體進(jìn)出口和控制系統(tǒng)等組成。
反應(yīng)釜通常由不銹鋼制成，具有高強(qiáng)度和耐腐蝕性。
加熱/冷卻系統(tǒng)可以控制反應(yīng)釜內(nèi)的溫度，以確保反應(yīng)的穩(wěn)定性。
攪拌系統(tǒng)可將反應(yīng)物混合均勻，以促進(jìn)反應(yīng)。
控制系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)反應(yīng)過程，并自動(dòng)調(diào)整反應(yīng)條件，以確保反應(yīng)的成功。
氣體進(jìn)出口則可以用于通入或排出反應(yīng)釜內(nèi)的氣體。
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