生物反應(yīng)器(bioreactor)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段:細(xì)菌基因工程、細(xì)胞基因工程、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生物反應(yīng)器。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生物反應(yīng)器的出現(xiàn)之所以受到人們極大的關(guān)注,是因?yàn)樗朔饲皟烧叩娜毕?,即?xì)菌基因工程產(chǎn)物往往不具備生物活性,必須經(jīng)過糖基化、羥基化等一系列修飾加工后才能成為有效的藥物,而細(xì)胞基因工程又因?yàn)椴溉閯?dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)條件要求相當(dāng)苛刻、成本太高而限制了規(guī)模生產(chǎn)。另外,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生物反應(yīng)器還具有產(chǎn)品質(zhì)量高、容易提純的特點(diǎn)。一般把目的片段在或組織中表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物叫做動(dòng)物生物反應(yīng)器。幾乎任何有生命的組織或其中一部分都可以經(jīng)過人為馴化為生物反應(yīng)器。從生產(chǎn)的角度考慮,生物反應(yīng)器選擇的組織要方便產(chǎn)物的獲得,例如乳腺、膀胱、血液等,由此發(fā)展了動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器、動(dòng)物血液生物反應(yīng)器和動(dòng)物膀胱生物反應(yīng)器等。其中,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器的研究較為引人注目。玻璃罐體反應(yīng)器,目前國內(nèi)外用于工藝開發(fā)研究的反應(yīng)器大部分以玻璃罐體為主。天津大型生物反應(yīng)器企業(yè)
微生物生物反應(yīng)器(發(fā)酵罐):是較傳統(tǒng)的生物反應(yīng)器,應(yīng)用較為普遍,起源于第二次世界大戰(zhàn)后的生物工業(yè)發(fā)展。以鋼制材料為主的剛性結(jié)構(gòu),操作過程已實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化,并能對(duì)過程參數(shù)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),我國在此領(lǐng)城的裝置基本能夠?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)化。主要發(fā)展趨勢(shì):提高對(duì)該類反應(yīng)器的過程在線參數(shù)的實(shí)時(shí)在線檢測(cè);實(shí)施過程大數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用;用于旱期過程工程研究的高通量微型反應(yīng)器。應(yīng)用:食品,氨基酸,酶制劑,生物催化法合成的化合物,基于合成生物學(xué)技術(shù)的產(chǎn)品生產(chǎn)、基因工程重組蛋白、DNA疫苗,以及微生物細(xì)胞工廠的擴(kuò)增等重要的生物過程。主要形式:攪拌式反應(yīng)罐(stirredtankreactor,STR)是代表性的生物反應(yīng)器,還有氣提式、灌注式以及恒化器等多種結(jié)構(gòu)與操作形式。天津大型生物反應(yīng)器企業(yè)玻璃罐生物反應(yīng)器是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。
中空纖維生物反應(yīng)器用途較廣,既可用于懸浮細(xì)胞的培養(yǎng),又可用于貼壁細(xì)胞的培養(yǎng)。其原理是:模擬細(xì)胞在體內(nèi)生長的三維狀態(tài),利用反應(yīng)器內(nèi)數(shù)千根中空纖維的縱向布置,提供細(xì)胞近似生理?xiàng)l件的體外生長微環(huán)境,使細(xì)胞不斷生長。中空纖維是一種細(xì)微的管狀結(jié)構(gòu),管壁為極薄的半透膜,富含毛細(xì)管,培養(yǎng)時(shí)纖維管內(nèi)灌流充以氧氣的無血清培養(yǎng)液,管外壁則供細(xì)胞黏附生長,營養(yǎng)物質(zhì)通過半透膜從管內(nèi)滲透出來供細(xì)胞生長;對(duì)于血清等大分子營養(yǎng)物,劃必須從管外灌入,否則會(huì)被半透膜阻隔不能被細(xì)胞利用;細(xì)胞的代謝廢物也可通過半透膜滲入管內(nèi),避免了過量代謝物對(duì)細(xì)胞的作用。占地空間少;細(xì)胞產(chǎn)量高,細(xì)胞密度可達(dá)109數(shù)量級(jí);生產(chǎn)成本低,且細(xì)胞培養(yǎng)維持時(shí)間長,適用于長期分泌的細(xì)胞。
物反應(yīng)器的主要功能是模擬生物生長或生產(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)器的特點(diǎn):在常溫常壓下操作,但要求能耐受蒸汽滅菌,制作嚴(yán)密無隙以防染菌。
玻璃罐生物反應(yīng)器是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度,減少污水處理設(shè)施占地,并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。高分子有機(jī)膜材料:聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚硯類、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。特點(diǎn):有機(jī)膜成本相對(duì)較低,造價(jià)便宜,膜的制造工藝較為成熟,膜孔徑和形式也較為多樣,應(yīng)用普遍,但運(yùn)行過程易污染、強(qiáng)度低、使用壽命短。無機(jī)膜:是固態(tài)膜的一種,是由無機(jī)材料,如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機(jī)高分子材料等制成的半透膜。目前在使用的無機(jī)膜多為陶瓷膜,優(yōu)點(diǎn)是:它可以在pH,0~14、壓力P<10MPa溫度<35t/的環(huán)境中用,CP通量高、能耗相對(duì)較低,在高濃度工業(yè)廢水處理中具有很大競(jìng)爭(zhēng)力。氣升式生物反應(yīng)器是植物細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域中五大反應(yīng)器的一種。天津大型生物反應(yīng)器企業(yè)
生物反應(yīng)器是指利用酶或生物體所具有的特殊功能,在體外進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)的裝置系統(tǒng)。天津大型生物反應(yīng)器企業(yè)
生物反應(yīng)器在生物制藥中的應(yīng)用及現(xiàn)狀;21世紀(jì)初,隨著流加培養(yǎng)、灌流培養(yǎng)、基因工程等技術(shù)的發(fā)展,作為大規(guī)模培養(yǎng)主要設(shè)備的生物反應(yīng)器規(guī)模也趨向大型化和自動(dòng)化。當(dāng)前生物制藥的主流技術(shù)是在大型機(jī)械攪拌式反應(yīng)器中,用無血清培養(yǎng)基和灌流工藝懸浮培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行生產(chǎn)。生物反應(yīng)器大規(guī)模培養(yǎng)在生物制藥領(lǐng)域快速發(fā)展,全球銷售額挺高的6大類生物技術(shù)藥中,5類是經(jīng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)生產(chǎn)的。現(xiàn)代基因工程技術(shù)及生物反應(yīng)器工藝的發(fā)展,促進(jìn)細(xì)胞培養(yǎng)制藥的快速發(fā)展。國際有名廠家紛紛進(jìn)行細(xì)胞改造篩選,發(fā)展自己的細(xì)胞培養(yǎng)平臺(tái)。反觀國內(nèi),人用和獸用疫苗企業(yè)超過120家,應(yīng)用生物反應(yīng)器進(jìn)行生產(chǎn)的大多還是小規(guī)模的試驗(yàn)階段,與國外萬升級(jí)規(guī)模相比還較大的差距。天津大型生物反應(yīng)器企業(yè)
上海傲中生物工程設(shè)備有限公司在發(fā)酵罐,生物反應(yīng)器,自動(dòng)化工程,教學(xué)儀器一直在同行業(yè)中處于較強(qiáng)地位,無論是產(chǎn)品還是服務(wù),其高水平的能力始終貫穿于其中。公司位于上海市松江區(qū)北楊路119號(hào),成立于2004-06-23,迄今已經(jīng)成長為儀器儀表行業(yè)內(nèi)同類型企業(yè)的佼佼者。傲中生物致力于構(gòu)建儀器儀表自主創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)力,多年來,已經(jīng)為我國儀器儀表行業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)等的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。