微生物和动物细胞培养的反应器.ppt

4.1.4 国内外细胞培养反应器 Sinton Engineering ITT Industries CC-V-1 细胞培养搅拌反应器 英国GoIndustry Dovebid机械搅拌细胞培养反应器 容积300L，带夹套换热器 4.1.4 国内外细胞培养反应器 韩国摇床生物反应器： 能够放大到500L，整个系统完全封闭，能够培养动物、病毒、昆虫、植物等细胞，采用悬浮培养或载体培养。 4.1.4 国内外细胞培养反应器 一次性生物反应器 (Single-Use Bioreactor, SUB) SUB系统所提供的的生物反应袋(BPC)经过辐射灭菌，客户无需再行任何灭菌及清洁处理。另外，SUB的一个关键设计在于它的聚乙烯材料的塑料搅拌叶轮，叶轮通过密封轴承组件链接到外置搅拌驱动器，这种设计既可保证搅拌充分，又大大降低了细胞培养过程中被污染的可能性。 4.1.4 国内外细胞培养反应器 B. Braun D300机械搅拌发酵罐，200L B. Braun 10L 气升发酵罐 4.1.4 国内外细胞培养反应器 NBS 7L 发酵罐 NBS BIOFLO 110 机械搅拌发酵罐，最大3m3 4.1.4 国内外细胞培养反应器 韩国一投资2.5亿美元的单克隆抗体和重组蛋白生产线 4.1.4 国内外细胞培养反应器 气升式发酵罐(外循环) 气升式发酵罐(内循环) 常州市三高生物技术工程设备有限公司 4.1.4 国内外细胞培养反应器 常州三环生物工程公司机械搅拌发酵罐 机械搅拌，可配置特殊空气分布器，将机械搅拌和气升搅拌结合，降低功耗。 4.1.1 微生物反应器 微生物 原核类： 细菌 蓝细菌 放线菌 支原体 衣原体 立克次氏体 真核类： 真菌 原生动物 显微藻类 非细胞类： 病毒 亚病毒 (类病毒, 拟病毒, 朊病毒) 4.1.1 微生物反应器 发酵罐结构：罐体、搅拌装置、消泡器、轴封、传动装置、传热装置、挡板、人孔、视镜、通气装置、进出料管、取样管等。 4.1.1 微生物反应器 进气装置：在最下层搅拌桨的正下方，开口向下，距罐底40~50mm 4.1.1 微生物反应器 传热装置：夹套(5m3)、内蛇管、外盘管 发酵热因品种、发酵时间不同而异，不能通过简单的计算求得，要靠实验测定。 4.1.1 微生物反应器 K=630~1050kJ/(m2·h·℃) K=1260~1680kJ/(m2·h·℃) 4.1.1 微生物反应器 机械消泡装置： 发酵液中含有大量的蛋白质等易发泡物质，在强烈的通气和搅拌条件下会产生大量的泡沫，将导致发酵液外溢和增加染菌机会，进而导致装料系数降低。 减少发酵液泡沫比较有效的方法是加入消沫剂，也可采用机械装置来破碎泡沫。 天然油脂是最早采用的化学消泡剂，但是其消泡能力弱，作用时间短。目前，分子量2000的聚醚、聚二甲基硅烷广泛用于各种抗生素发酵的泡沫抑制中。 4.1.1 微生物反应器 耙式消泡桨：装于搅拌轴上，齿面略高于液面，桨直径约为罐径的0.8~0.9。转速低，效果比较差。 半封闭涡轮消沫器：常用于顶部空间比较大的下伸轴发酵罐，在高速旋转下泡沫可以直接被涡轮打碎或被涡轮抛出撞击到壁面而破碎，消沫效果好。 4.1.1 微生物反应器 ③ 离心消沫器：利用离心力将泡沫粉碎 蛇形栅消泡桨：泡沫上升与栅条反复碰撞，搅破液面上的气泡，抑制泡沫增加。目前广泛采用。 4.1.1 微生物反应器 通用机械搅拌反应器的发展趋势： 容积：扩大至100~350m3 材质：有碳钢改为不锈钢(304，316L) 传热：由单一的罐内蛇管传热改为罐内直管和罐壁半圆管相组合 减速：将皮带减速改用机械式减速 搅拌：从单一径向涡轮式搅拌改为径、轴双向流式搅拌。 0Cr18Ni9 00Cr17Ni14Mo2 4.1.1 微生物反应器 大型微生物发酵罐 4.1.2 动物细胞培养反应器 动物细胞培养：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。 动物细胞培养液的成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。 动物细胞培养的条件：无菌、无毒的环境；营养物质（合成培养基）；温度和pH（36.5±0.5℃，7.2~7.4）；气体环境（氧气和二氧化碳）等。 应用：生物制品的生产；转基因动物的培养；检测有毒物质并判断其强弱；医学研究；器官移植培养 4.1.2 动物细胞培养反应器 随着生物技术的发展，动植物细胞培养已逐渐从实验室培养过渡到工业化规划的生物反应器中。通过动物细胞的大规模培养，可以得到疫苗、诊断试剂、单克隆抗体、酶等贵重药品和生物制品。 动物细胞无细胞壁，不能承受剪切力；对培养基的营养要求十分苛刻，对环境十分敏感；生长缓慢，一般只有在高细