上海微型生物反應(yīng)器

生物反應(yīng)器中的傳熱在細(xì)胞培養(yǎng)和發(fā)酵過程中，熱量的釋放是普遍存在的。這是因?yàn)樵谂囵B(yǎng)或發(fā)酵過程中細(xì)胞與周圍環(huán)境的物質(zhì)產(chǎn)生新陳代謝，即發(fā)生異化（分解）作用和同化（合成）作用，而異化作用一般釋放能量，同化作用則是吸收能量。同化作用包括細(xì)胞生長、繁殖、產(chǎn)物形成所需能量來自細(xì)胞對培養(yǎng)基中的基質(zhì)及營養(yǎng)成分的異化。從熱力學(xué)角度講，異化所產(chǎn)生能量必然應(yīng)多于同化所需要能量，而多余的能量則轉(zhuǎn)化為熱能釋放到周圍環(huán)境中去。無論是涉及細(xì)胞或酶的反應(yīng)中，釋放出的熱量都應(yīng)及時(shí)移去，以免影響過程的正常進(jìn)行，為此在生物反應(yīng)器中一般都附有冷卻裝置。生物反應(yīng)器的其它分類：批式培養(yǎng)：指的是營養(yǎng)物和菌種一次加入進(jìn)行培養(yǎng)，直到結(jié)束放出。上海微型生物反應(yīng)器

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，并能對過程參數(shù)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，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：提高對該類反應(yīng)器的過程在線參數(shù)的實(shí)時(shí)在線檢測;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。北京生物反應(yīng)器批發(fā)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。

生物反應(yīng)器主要用于菌種批量生產(chǎn)、微生物轉(zhuǎn)基因工程等微生物實(shí)驗(yàn)小試培養(yǎng)或規(guī)?；a(chǎn)培養(yǎng)，很多適用于生物發(fā)酵工程，所以也習(xí)慣性地稱為發(fā)酵罐。微生物發(fā)酵系統(tǒng)由于有具有模塊化設(shè)計(jì)、節(jié)約空間、占地面積小等特點(diǎn)也常被普遍應(yīng)用于桿菌、球菌、絲狀菌、酵母菌的培養(yǎng)。生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)中常見的有酵母菌發(fā)酵罐、乳酸菌發(fā)酵罐、青霉素發(fā)酵罐、雙歧桿菌發(fā)酵罐等。全自動(dòng)控制的不銹鋼微生物發(fā)酵系統(tǒng)可以更地控制罐內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)，優(yōu)于傳統(tǒng)意義上的固體發(fā)酵罐。

生物反應(yīng)器的發(fā)展與生物診療藥物的開發(fā)和制造密切相關(guān)。重組DNA技術(shù)的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了基于生物學(xué)的療法的發(fā)展。這些生物發(fā)現(xiàn)促成了更多生物技術(shù)出現(xiàn)，隨著生命科學(xué)和工程不斷創(chuàng)新創(chuàng)新，也推動(dòng)了生物制造的技術(shù)進(jìn)步。起初的生物范式“過程就是產(chǎn)品”仍然是生物制劑的基本支柱。對于這個(gè)制造過程來說，生產(chǎn)出在產(chǎn)品的安全性、純度、效力、特性和穩(wěn)定性中定義的生物證明質(zhì)量屬性是至關(guān)重要的。這些過程的產(chǎn)品通常是中間產(chǎn)品或終產(chǎn)，例如非診療性過程酶、疫苗、細(xì)胞診療劑、蛋白質(zhì)劑（例如單克隆抗體、酶、細(xì)胞因子、融合蛋白）、基因和生物仿制藥。生物反應(yīng)器的特點(diǎn)：自動(dòng)在線化學(xué)清洗，有效控制漠污染保證運(yùn)行通量。

生物反應(yīng)器的特點(diǎn)：與一般化學(xué)過程的反應(yīng)器相比，其特點(diǎn)有：①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，且用對微生物或酶無毒害的材質(zhì)制作；②當(dāng)用微生物為催化劑時(shí)，催化劑本身是在發(fā)酵罐中產(chǎn)生的（開始時(shí)需接入菌種），為防止雜菌污染和活性衰退，一般采用分批釜式反應(yīng)器；③酶常因底物（即酶的作用物）的濃度過高發(fā)生抑制作用，微生物細(xì)胞因胞內(nèi)外滲透壓平衡問題，要求底物濃度也不能太高，因而反應(yīng)器體積相當(dāng)龐大；④在發(fā)酵過程中，生化反應(yīng)機(jī)理和途徑相當(dāng)復(fù)雜，有的尚不清楚，很難進(jìn)行化學(xué)計(jì)量學(xué)的計(jì)算及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究，加上反應(yīng)時(shí)常是氣、液、固三相并存，有的反應(yīng)液粘度很大，流變學(xué)性質(zhì)復(fù)雜，對反應(yīng)器中物料的混合和傳遞帶來不利，使采用化學(xué)反應(yīng)工程的原理和方法解決生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)放大問題存在較大困難。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)。北京生物反應(yīng)器批發(fā)

生物反應(yīng)器選擇的組織要方便產(chǎn)物的獲得。上海微型生物反應(yīng)器

生物反應(yīng)器分類：目前，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)用生物反應(yīng)器主要包括：轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)器、塑料袋增殖器、填充床反應(yīng)器、多層板反應(yīng)器、螺旋膜反應(yīng)器、管式螺旋反應(yīng)器、陶質(zhì)矩形通道蜂窩狀反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、中空纖維及其它膜式反應(yīng)器、攪拌反應(yīng)器、氣升式反應(yīng)器等。按其培養(yǎng)細(xì)胞的方式不同，這些反應(yīng)可分為以下三類：1.懸浮培養(yǎng)用反應(yīng)器：如攪拌反應(yīng)器、中空纖維反應(yīng)器、陶質(zhì)矩形通道蜂窩狀反應(yīng)器、氣升式反應(yīng)器；2.貼壁培養(yǎng)用反應(yīng)器：如攪拌反應(yīng)器（微載體培養(yǎng)）、玻璃珠床反應(yīng)器、中空纖維反應(yīng)器、陶質(zhì)矩形通道蜂窩狀反應(yīng)器；3.包埋培養(yǎng)用反應(yīng)器：如流化床反應(yīng)器、固化床反應(yīng)器。上海微型生物反應(yīng)器

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