生物反应器控制系统系列：Thermo Scientific HyBrun_（11）.HyBrun系统的无菌控制与维护.docx

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HyBrun系统的无菌控制与维护

无菌控制的重要性

在生物反应器的操作中，无菌控制是至关重要的环节。任何微生物的污染都可能导致实验失败，甚至影响到生产过程的安全性和产品的质量。ThermoScientificHyBrun系统提供了多种无菌控制措施，确保生物反应器在运行过程中始终保持无菌状态。本节将详细介绍这些措施及其原理，包括无菌过滤、在线灭菌和无菌采样等。

无菌过滤

无菌过滤是通过物理屏障去除液体中的微生物，确保进入生物反应器的培养基、气体和液体均无菌。HyBrun系统采用高效过滤器，能够有效去除0.2微米以上的颗粒物和微生物。

过滤器类型

空气过滤器：用于过滤进入生物反应器的空气，确保气体无菌。

液体过滤器：用于过滤培养基和其他液体，确保液体无菌。

蒸汽过滤器：用于过滤蒸汽，确保蒸汽无菌，用于在线灭菌。

过滤器的安装与维护

安装：过滤器安装时需确保无菌环境，避免二次污染。安装步骤如下：

清洁安装界面。

检查过滤器的完整性。

按照系统手册进行安装。

维护：定期检查过滤器的性能，包括压差、流量等参数。维护步骤如下：

记录过滤器的使用时间和条件。

定期更换过滤器滤芯。

使用无菌水或无菌空气进行反冲洗，清除过滤器中的杂质。

在线灭菌

在线灭菌是指在生物反应器运行过程中，通过高温蒸汽对系统进行消毒，确保无菌环境。HyBrun系统提供了自动化在线灭菌功能，可以设置灭菌程序，控制灭菌时间和温度。

灭菌程序的设置

启动HyBrun系统：确保系统处于待机状态。

选择灭菌程序：在控制面板中选择合适的灭菌程序。

设置参数：包括灭菌时间、温度和压力等。

启动灭菌：确认所有参数设置无误后，启动灭菌程序。

代码示例：设置在线灭菌程序

#导入HyBrun系统控制模块

fromhyb_runimportHybRunController

#创建控制器对象

controller=HybRunController()

#设置灭菌程序

defset_sterilization_program(sterilization_time,temperature,pressure):

设置在线灭菌程序

:paramsterilization_time:灭菌时间（分钟）

:paramtemperature:灭菌温度（摄氏度）

:parampressure:灭菌压力（巴）

#检查参数合法性

ifsterilization_time=0ortemperature=0orpressure=0:

raiseValueError(参数必须大于0)

#设置灭菌时间

controller.set_sterilization_time(sterilization_time)

#设置灭菌温度

controller.set_sterilization_temperature(temperature)

#设置灭菌压力

controller.set_sterilization_pressure(pressure)

#启动灭菌程序

controller.start_sterilization()

#示例：设置灭菌时间为30分钟，温度为121摄氏度，压力为2巴

set_sterilization_program(30,121,2)

无菌采样

无菌采样是在生物反应器运行过程中，确保采样过程无菌，避免污染。HyBrun系统提供了无菌采样装置，可以实现自动采样和手动采样。

无菌采样装置

自动采样装置：通过预设的采样程序，自动进行采样，减少人为操作的风险。

手动采样装置：用于特殊情况下的人工采样，操作时需严格遵守无菌操作规程。

采样程序的设置

启动HyBrun系统：确保系统处于待机状态。

选择采样程序：在控制面板中选择合适的采样程序。

设置采样参数：包括采样时间、采样频率和采样量等。

启动采样：确认所有参数设置无误后，启动采样程序。

代码示例：设置无菌采样程序

#导入HyBrun系统控制模块

fromhyb_runimportHybRunController

#创建控制器对象

controller=HybRunController()

#设置无菌采样程序

defset_aseptic_sampling_program(sampling_time,sampling_frequency,sampling_volume):