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生物反应器技术的发展与应用随着生物技术的不断发展，生物反应器技术已成为生物工程领域中一个重要的技术路线。
生物反应器是一种能够控制和维持生物化学反应的容器，可以模拟自然环境，提供营养物和辅助条件，使生物细胞在容器内进行代谢反应。
生物反应器技术既可以用于制备生物制品，也可以用于废水处理、污水净化、有机废弃物处理等工业领域。
一、生物反应器技术的发展历程生物反应器技术源于20世纪初期，最初仅能用于探究细胞新陈代谢的规律。
到了20世纪50年代，随着生物技术的逐步发展，生物反应器技术得到了一定的进步。
60年代，出现了第一个装配式生物反应器(Bioreactor)。
70年代，随着微生物发酵、细胞培养等领域的不断扩展，生物反应器得到了进一步的发展。
80年代以来，随着新材料和微电子技术的不断应用，生物反应器技术发展的速度更加迅猛，涌现出了各种类型和种类的反应器。
二、生物反应器技术的优势生物反应器技术具有以下优势：1.高度可控性:生物反应器内的环境参数(如温度、压力、氧气含量等)可以轻松地进行监测和控制。
这种高度可控的环境可以使细胞内的代谢反应得到优化，提高生产效率。
2.高产出:生物反应器可以通过对细胞的复制和快速生长，同时以最佳化环境控制方式来实现生产成品的高效和高产出。
3.多样性和可再生性:生物反应器可以适应不同的细胞类型和生产需求。
同时，细胞可在生物反应器环境中进行可控性的再生。
4.生态友好型:生物反应器多半采用天然的微生物进行生产。
对比传统的工业环境,微生物对环境的污染较少，相对于传统的化学工业生产过程更加环保。
5.资源利用率高：反应器内可以采用先进的废水处理等技术，实现资源的有效利用。
那些传统工业中的有机物采用作为生物反应器的底物，可以减少物质和能量的浪费。
三、生物反应器技术在工业领域的应用生物反应器技术在工业领域的应用已经比较广泛。
生物反应器可以用于生物物质的生产和废水处理。
1. 生物物质生产生物物质的生产是生物反应器的主要应用之一，可用于生造食品添加剂，医药等行业的制剂，如酵母发酵生产醇类、工业酵母发酵生产面团、压缩酵母等。
兽用疫苗生产中动物细胞悬浮培养的优化与应用简介作者：高习文胡燕玲来源：《现代畜牧科技》2018年第06期摘要：最近这些年来，随着养殖业的不断壮大，饲养者对于动物疾病的防治意识也逐渐加强，兽用疫苗的发展趋势也呈上升的状态，其中在獸用疫苗生产的过程中对于动物细胞悬浮培养技术也更加受到业内人士的关注，目前在各类生物制品以及兽用疫苗的研究和生产过程中加以融入了动物细胞悬浮培养技术。
目前以生物反应器技术作为基础的细胞悬浮培养技术平台正在逐步的被建立起来，而且在研究过程中呈现明显的成熟发展的趋势，能够在很大程度上对于兽用疫苗的生产发挥有力的推动效果。
现主要介绍兽用疫苗生产中应用细胞悬浮培养技术。
关键词：动物细胞；悬浮培养；兽用疫苗；生物反应器中图分类号：S858文献标识码：B文章编号：2095-9737（2018）06-0137-01细胞悬浮培养技术主要是基于人工条件之下，在生物的反应器中大规模并且高效率的培养动物细胞，以广泛的应用于生物制品生产中。
此外，细胞悬浮培养技术目前已经在蛋白质相关药物研发、疫苗生产、干细胞移植等各领域得到了比较广泛的应用。
1 细胞悬浮培养的优化疫苗生产工艺的研发过程中，以提高产率和保证产物质量的可靠性为最重要的生产目的。
实际研究过程中以悬浮细胞的选择、最适生长培养基的选择、生物反应器和生产工艺的选择等几个方面作为悬浮培养技术的组成因素。
1. 1 选择及悬浮驯化动物细胞系兽用疫苗的生产过程中，疫苗的安全性、有效性及成本控制是重要的优先考虑因素，在细胞系的选择及悬浮驯化两个方面加以重点研究可以有效的优化以上三点。
同种细胞与准备扩增的病毒会发生相互的作用，采取大规模的形式对某种细胞系进行疫苗生产之前，应该与准备增殖的病毒通过相互适应的方式进行选择。
细胞不同的生长特点会对扩大培养和扩大培养工艺具有决定性作用。
处于不同状态的同一种细胞在培养的时候，对于病毒表现出的敏感性自然存在很大的差异。
生物制药的开发和生产技术生物制药是指使用生物体或其部分、代谢产物等作为药物原料提取或制造药物的过程。
生物制药已成为当今医药发展的热门领域，随着生物科技的不断发展，生物制药研发和生产技术也在不断提高。
一、生物制药的研发技术1.基因工程技术基因工程技术是生物制药研发中最重要的一项技术，它可以通过在生物体的基因层面进行改造从而增加药物产量及效果。
目前，基因工程技术在生物制药中的应用非常广泛，包括重组蛋白、抗体和疫苗等。
2.细胞培养技术细胞培养技术是生物制药研发中的又一重要技术，它可以通过在体外对细胞进行培养，完整地重现细胞在体内的功能，从而获得大量的药物原料。
细胞培养技术的应用在生产大规模的生物制药中非常重要。
3.大数据技术大数据技术是一种能够将大量的数据分析、整合并利用的技术，它在生物制药研发中的应用越来越多。
大数据技术可以帮助研究人员更好地分析数据、确定药物作用机制，从而为药物研发提供更加完整的数据支持。
二、生物制药的生产技术1.发酵技术发酵技术是生物制药生产中的核心技术之一，它包括微生物、细胞和酶等的发酵过程，旨在制造出高质量的药物产品。
发酵技术不仅能够提高药物的产量，还能够改善药物的质量。
2.生物反应器技术生物反应器技术是较为成熟和广泛应用的生物制药生产技术，它是利用整个发酵过程中的物理、化学、生物学等因素来控制生物反应器内的环境，从而提高药物产量和质量。
3.离子交换层析技术离子交换层析技术是一种能够通过离子交换的方式来达到对混合物的拆分和分离的技术。
它可以广泛使用于生物制药的提取和纯化过程中，能够高效地分离和纯化药物原料，提高生物制药的质量和纯度。
生物制药的发展既具有优势又面临挑战，对于医药研发和生产，更好的技术和创新将推动生物制药技术的不断进步，有利于生物制药行业的健康发展。
生物医药领域中的生物反应器技术在生物医药领域中，生物反应器技术被广泛应用于生物制药、生物能源和环境保护等方面。
生物反应器是一种用于培养和维持微生物、动植物细胞等生物体生长和代谢活动的装置。
它提供了理想的生长环境，能够控制温度、pH值、氧气浓度、营养成分等参数，使得生物体能够高效地生长和产生所需的产物。
生物医药领域中的生物反应器技术具有以下几个重要应用：1. 生物制药生物制药是利用生物体如细菌、酵母、真菌、动植物细胞等生产药物的过程。
生物反应器技术使得生物制药过程更加稳定、高效。
例如，利用生物反应器技术可以提高重组蛋白和抗体的产量，实现大规模生产。
此外，通过优化生物反应器的运行条件，可以提高产物的质量和纯度，减少不必要的副产物。
2. 细胞培养生物反应器技术在细胞培养中的应用是生物医药领域中非常重要的一部分。
细胞培养是用于生产生物制品如克隆抗体、疫苗、干细胞等的过程。
利用生物反应器技术，可以为细胞提供适宜的生长环境，包括温度、氧气和营养物质的浓度等。
同时，生物反应器技术也可用于控制细胞的扩增速率和分化状态，以满足特定的产品需求。
3. 生物能源生物能源是利用生物质如农作物秸秆、木材、油脂等进行发酵或燃烧产生能量的过程。
生物反应器技术在生物能源领域中的应用主要是通过发酵过程产生生物气体或生物燃料。
生物反应器可以控制发酵过程中的温度、pH值、氧气浓度等参数，提高发酵产物的产量和质量。
生物能源的利用不仅可以减少对传统化石能源的依赖，还可减少二氧化碳等温室气体的排放，对环境保护起到积极作用。
4. 环境保护生物反应器技术还被广泛应用于环境保护领域。
例如，利用生物反应器技术可以处理污水和废水中的有机化合物和重金属污染物。
生物反应器通过生物降解、吸附和生物转化等作用，将有害物质转化为无害的物质，达到净化水体的目的。
此外，生物反应器技术还可以应用于土壤修复、废弃物处理和空气净化等方面。
总之，生物医药领域中的生物反应器技术是一项重要的技术工具，广泛应用于生物制药、细胞培养、生物能源和环境保护等方面。
生物反应器行业现状和发展趋势1.引言1.1 概述概述:生物反应器是一种用于生物化学反应和生物过程控制的设备或系统。
它在许多领域中广泛应用，包括生物工程、制药、环境保护和食品工业等。
随着人们对于健康和环境保护意识的增强，生物反应器行业逐渐得到了更多的关注和发展。
本文旨在详细分析生物反应器行业的现状和发展趋势。
通过对市场规模、增长趋势和技术应用领域的研究，我们将全面了解生物反应器行业目前的状态和潜力。
同时，本文还将探讨生物反应器行业未来的发展方向，包括可持续发展和环境保护的要求，以及创新技术和市场前景的推动因素。
在2.1节中，我们将介绍生物反应器行业的现状。
通过分析市场规模和增长趋势，我们将揭示生物反应器行业的潜在价值和市场需求。
此外，我们还将探讨生物反应器在不同领域中的应用情况，包括生物工程和制药行业。
通过对技术发展和应用领域的研究，我们可以了解生物反应器在不同行业中的重要性和发展趋势。
在2.2节中，我们将探讨生物反应器行业的发展趋势。
其中一项重要趋势是可持续发展和环境保护的要求。
生物反应器作为一种环境友好型技术，在减少废物产生和能源消耗方面具有巨大潜力。
另一个趋势是创新技术和市场前景。
随着科学技术的不断进步和市场需求的变化，生物反应器行业将面临新的机遇和挑战。
在结论部分，我们将总结生物反应器行业的现状和发展趋势。
通过对市场规模、技术发展和应用领域的综合分析，我们可以得出生物反应器行业的重要性和潜力。
最后，我们将探讨生物反应器行业未来的发展方向，包括技术创新、市场拓展和合作机会等。
通过本文的研究，读者将对生物反应器行业的现状和发展趋势有更深入的了解。
同时，本文也为该行业的从业者、投资者以及相关研究人员提供了有价值的参考和指导。
相信通过我们的努力和持续的关注，生物反应器行业将迎来更加繁荣和可持续的发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分旨在向读者介绍本篇长文的整体结构和各个章节的内容安排，使读者能够清晰地了解文章的组织和主要论点。
生物反应器技术在药物开发中的应用随着生物医药的迅速发展，越来越多的药物需要通过生物反应器技术进行生产。
生物反应器是一种被广泛用于生命科学研究中的设备，它是通过模拟自然环境，以控制、监测和优化微生物、细胞或其他生物体系反应的设备。
本文将重点介绍生物反应器技术在药物开发中的应用与前景。
一、生物反应器技术在药物生产中的应用1. 细胞培养在药物开发中，生物反应器技术被广泛用于细胞培养。
细胞培养可以生产出许多生物制品，如生物类药物、灭菌剂、疫苗等。
与传统的制药方法相比，生物反应器技术可以大大提高生产效率和产品质量，减少污染和废弃物的生成。
2. 蛋白质表达生物反应器技术还可以用于蛋白质表达。
在药物开发中，使用表达外源蛋白质的微生物可以产生大量需要的药物分子。
在使用生物反应器技术制备药物时，微生物的表达能力、发现速度和产品纯度等方面的表现均显著提高。
3. 发酵过程生物反应器技术被广泛应用于药物开发中的发酵过程中。
发酵是一种将微生物用作生产实体的过程，这个过程是制造药物的一个重要环节。
生物反应器技术可以通过精确的控制对发酵过程进行监测和调整，从而得到更好的产量和产品纯度。
二、生物反应器技术的前景1. 提高效率与传统的制造方法相比，生物反应器技术可以大大提高生产效率。
它可以模拟微生物和生物体系在自然环境中的反应过程，并通过控制、监测和优化反应过程，实现快速而标准化的药物生产。
2. 更高的质量控制生物反应器技术可以从多个方面实现产品质量控制。
对反应溶液宏观信息、微观信息进行实时监测，可以充分利用自动化水平完成操作监控；提升了生产纯度，降低了批次间可能存在的差异，从而保证了产品质量的一致性。
3. 减少资源浪费在制药过程中，如果部分工序或者采用传统方法，勾兑混合合成，最终产出的药物常常有副作用，药效不好，药物质量较差。
而生物反应器技术可以实现精确的药物制备。
总之，生物反应器技术已经成为现代生物技术在制药工业中不可缺少的一环，它可以显著提高药物生产效率和产品质量，促进药物工业发展。
生物制片技术的发展和应用生物制片技术是指采用生物反应器、细胞培养、蛋白质纯化等技术手段，大规模地生产生物制品的技术。
该技术的应用范围广泛，涵盖了医疗、农业、环保等多个领域。
随着科技的不断进步，生物制片技术也在不断发展。
生物制片技术的发展历程早期的生物制片技术主要是靠提炼动物和人体组织中的活性成分来制造药物。
20世纪50年代，化学合成方法逐渐被广泛采用，但是由于化学合成药物的难度很大，因此生物制片技术仍然是一种重要的药物制造方法。
20世纪70年代，基因重组技术的出现，使生物制片技术有了新的发展机遇。
科学家们可以利用工程菌、酵母等微生物表达人类蛋白质，从而开创了大规模生产蛋白质的新途径。
此后，生产效率不断提高，生物制片技术也得到了广泛应用。
生物制片技术的应用1.药物生产生物制片技术在药物生产领域应用广泛。
具体来说，它主要应用于生产蛋白质药物、细胞疗法、疫苗等方面。
例如，利用重组DNA技术，科学家们可以采集到兔子产生的抗癌抗体，通过转基因技术将其移植到小鼠体内，形成人源化抗癌抗体，从而生产出抗癌药物。
2.环境保护生物制片技术还可以用于环境保护领域。
例如，利用重组蛋白技术，科学家们可以生产出具有脱氮酶、脱磷酶、氧化酶等功能的微生物，通过这些微生物的作用，可以减少水体和大气中的有害物质。
3.农业生产在农业领域，生物制片技术可以用于生产转基因农作物，从而提高农作物的产量、耐受性和品质。
例如，通过将具有耐旱、耐冷、耐盐等特性的基因转移到作物中，可以改善作物的抗逆性。
生物制片技术的发展前景当前，生物制片技术的发展仍然面临着一些困难和挑战。
例如，生产过程中存在的污染问题、成本问题等仍然需要进一步解决。
但是，随着基因组学、转基因技术和合成生物学等新技术的不断涌现，生物制片技术的发展前景依然是非常广阔的。
综上所述，生物制片技术是一种非常重要的技术手段，其应用领域广泛，在药物生产、环境保护、农业生产等方面都发挥着重要的作用。
生物制药技术的新进展与应用生物制药技术是利用生物学原理和工程技术来开发和生产药物的一门学科。
随着科技的进步和人类对于健康的需求不断增加，生物制药技术不断取得新的进展并得到广泛应用。
本文将介绍一些生物制药技术的新进展与应用。
1. 基因工程技术在药物研发中的应用基因工程技术是一种通过改变生物体的基因来改变其性状的技术手段。
在药物研发中，基因工程技术被广泛应用于重组蛋白的制备。
通过将人类需要的特定基因导入到细胞中，可以使其表达出目标蛋白，进而用于制备药物。
这种技术能够更高效地生产药物，并且使得药物更加纯净和安全。
2. 基因编辑技术在药物研发中的应用基因编辑技术是一种通过精确改变生物体基因组中的特定基因序列来实现对其性状的改变的技术手段。
这种技术在药物研发中的应用主要体现在治疗性基因编辑方面。
例如，通过在基因组中修复有缺陷的基因，可以治疗一些遗传性疾病。
此外，基因编辑技术还可以用于改变细胞的性状，使其具备更好的药物传递能力，从而提高药物治疗效果。
3. 细胞培养技术在药物生产中的应用细胞培养技术是一种将生物体的细胞移植到培养基中并在人工环境下培养其繁殖和生产特定物质的技术。
在药物生产中，细胞培养技术被广泛应用于生产重组蛋白、单克隆抗体等药物。
这种技术具有高效、可控、无污染等优点，能够大规模生产高纯度的药物。
4. 基于大数据的药物研发技术随着信息技术的发展，大数据在药物研发中的应用也越来越广泛。
大数据分析可以帮助研究人员在海量的数据中找到与药物疗效相关的模式和规律，从而为药物研发提供指导。
此外，通过结合基因组学等多个层面的数据，可以实现个体化药物设计，提高治疗效果。
5. 生物反应器技术在药物生产中的应用生物反应器技术是一种将生物制药过程放大至工业生产规模的技术手段。
通过调节反应器中的环境参数，如温度、pH值等，可以满足细胞生长和产物生产的需要，提高药物的产量和质量。
生物反应器技术有助于缩短药物的研发周期，降低生产成本，进而使得药物更加可及和可负担。
生物反应器技术在细胞培养中的应用随着科技的不断发展，生物工程技术逐渐成为了人类社会中普遍而重要的一项技术。
在这个领域中，人们经常使用生物反应器来进行细胞培养和生产等操作，这一技术的应用范围非常广泛。
本文将从生物反应器的基本原理、种类和应用等方面入手，探讨生物反应器技术在细胞培养中的应用。
一、生物反应器基本原理生物反应器是一种用于维护和控制细胞培养环境中生物反应的设备。
其基本原理是将压缩空气、氧气、二氧化碳、氮气、水等科学制剂按一定比例掺入培养基里，通过阀门和传感器来调整培养环境的温度、pH值、营养成分和气体浓度等，使得细胞在理想的条件下进行生存和增殖。
在生物反应器中，培养基可以通过不同的方式进入反应器内部。
比如，盘式马达等传统的方法，也有现代设备采用磁力轮等更加灵活的方式。
为了加快细胞培养速度，生物反应器中还往往会加入一些适当的激素、细胞因子等生物制剂，以及人工构建的生物足迹、三维介质等。
二、生物反应器种类根据控制方式的不同，生物反应器大致可以分为静态反应器和动态反应器两大类。
其中，静态反应器通常被人们用来进行较为简单的细胞培养工作，例如免疫细胞的分离和培养等。
而更为重要的动态反应器，又可以分为机械式反应器、泡沫式反应器、悬浮式反应器和附着式反应器四类。
其中，机械式反应器是利用机械装置来控制培养液搅拌的反应器。
这种反应器具有体积小、机器造价相对较低等优点，但其流体力学性质有一些不足之处，对于细胞培养的影响比较大。
泡沫式反应器则通过控制气泡的大小和密度来调整培养液内的气体浓度，以使培养环境更为理想。
悬浮式反应器可以使细胞长在培养液中，通过机械或气体力学力量对培养液进行搅拌，以使细胞与营养液的接触更加均匀。
这种反应器具有易于操作、细胞生长均匀等优点。
附着式反应器则可以模拟体内细胞壁对其周围环境的影响，使得细胞培养环境更加精细。
三、生物反应器技术在细胞培养中的应用由于生物反应器技术具有高效、可控的特点，在细胞培养中得到了广泛应用。
生物制药技术在疫苗生产中的应用近年来，生物制药技术在疫苗生产中的应用不断推进，为人类健康事业作出了巨大贡献。
利用生物制药技术生产疫苗，能够提高疫苗的效率和质量，同时减少了对动物资源的依赖，迅速应对传染病威胁。
本文将从疫苗生产的背景、生物制药技术的主要应用以及未来的发展方向等方面进行论述。
疫苗作为一种预防性医药产品，其关键作用在于触发人体免疫系统产生特定的抗体和免疫细胞，以对抗特定病原体。
传统的疫苗生产过程需要从病原体中提纯抗原，然后将其接种到培养基或动物体内，最后提取、净化并灭活以制备疫苗。
然而，这个过程繁琐、时间长，难以满足现代社会对于高效疫苗的需求。
生物制药技术的出现改变了疫苗生产的现状。
利用基因工程和细胞培养技术，科学家可以通过重组蛋白技术或病毒载体技术生产疫苗。
重组蛋白技术是指通过将目标病原体的基因插入宿主细胞中，使其表达目标蛋白，从而制备疫苗。
病毒载体技术则是利用弱毒病毒载体将目标病原体基因转入宿主细胞，并通过细胞的表达机制制备免疫原。
这些新型生物制药技术在疫苗生产中的应用带来了诸多优势。
首先，利用生物制药技术制备疫苗的效率大大提高。
相比传统的疫苗生产过程，生物制药技术能够大规模无污染地在细胞培养系统中生产疫苗，缩短生产周期。
其次，生物制药技术制备的疫苗质量更加一致和可控，能够减少批次差异，提高疫苗的安全性和有效性。
此外，生物制药技术制备的疫苗相对成本较低，更加具备市场竞争力。
未来，随着生物制药技术的不断发展，疫苗生产将迎来新的机遇和挑战。
首先，基因编辑技术的应用将有可能直接修饰疫苗原料的基因，使得疫苗更加适合不同人群的免疫应答。
其次，纳米技术、基因传递技术和免疫调节技术的进步将为疫苗设计和制造提供新的方法。
同时，生物制造技术的突破将降低疫苗的生产成本，并有望推动疫苗生产进一步走向工业化。
然而，生物制药技术在疫苗生产中面临一些挑战。
首先，技术方面的复杂性需要充分培训并满足高品质要求。
其次，生产过程中的重大设施包括生物反应器和净化设备等设施的建设和维护成本很高。
反应器细胞培养技术在疫苗生产中的应用和发展王建超、张韧、陈文庆、阎杰北京天和瑞生物科技有限公司，北京市昌平科技园白浮泉路11号，邮编:102200摘要我国疫苗市场正迅速发展，疫苗生产技术也正经历着一场深刻的技术革新：从大规模转瓶培养动物细胞疫苗工艺技术向生物反应器培养动物细胞疫苗工艺技术的转变。
这种疫苗工艺技术的转变，合乎世界生物制药发展趋势，也表明我国疫苗生产技术正逐步与世界生物制药技术发展主流接轨。
反应器细胞培养技术不仅提高我国疫苗生产工艺水平和疫苗质量，推动生物反应器、反应器细胞培养技术在我国疫苗行业中的研发应用和技术发展，将促使我国从疫苗生产大国向疫苗生产强国的发展。
本文从反应器细胞培养技术的历史发展、应用现状、关键技术因素，以及核心设备——生物反应器的发展、应用等方面进行了综述，分析并探讨了国产生物反应器以及反应器细胞培养技术在我国疫苗生产中的应用前景。
我国是世界疫苗产品的最大使用国和最大生产国。
因为SARS、流感、禽流感、蓝耳病等疾病的发生，我国疫苗市场增长迅速，每年以平均15％的速度递增，远远高于全球10%的水平, 预计到2012年包括兽用疫苗在内的中国疫苗市场规模可超过100亿元。
目前人用、兽用等疫苗生产企业近百家，疫苗品种数量与发达国家差距较小，但关键生产工艺以及部分疫苗质量存在较大差距。
涉及动物细胞培养生产的疫苗，大部分疫苗生产企业采用的转瓶培养动物细胞，因不同转瓶是一个独立的细胞培养单元，每瓶的细胞质量、病毒产量和滴度都不同，导致疫苗批间差大，而且操作劳动强度大，隐性污染引起高内毒素等缺点。
我国政府高度重视疫苗在疾病防治中的作用，国家政策和科研基金等对企业疫苗生产和研发工作给予重要的支持。
我国扩大了国家计划免疫规划范围，将甲肝、流脑等15种可以通过接种疫苗有效预防的传染病纳入国家免疫规划。
口蹄疫、蓝耳病、禽流感、猪瘟、狂犬病等动物疾病疫苗都纳入了国家强制性免疫计划。
另外，科技部和发改委在“863”计划、重大新药创制国家重大科技专项、国家科技支撑等计划中，对疫苗的研究开发与产业化都做出了重点安排和支持。
中国具有人口优势，经济也在迅猛的增长，农牧副业也保持良好的发展势头。
谁能掌握和应用不断发展创新的疫苗生产技术，谁才能在市场中脱颖而出并持续发展。
这就需要国内生物制药企业要加强在疫苗生产关键技术的创新和应用，比如使用适合疫苗生产的个性化培养基，严格控制原材料的品质；升级自身的疫苗生产工艺，采用先进的反应器悬浮培养细胞工艺，提高生产效率，增强生物制品的安全性和有效性。
本文将从疫苗生产过程的关键生产技术——反应器培养动物细胞技术在疫苗生产中的发展历史、应用现状、关键技术因素及未来发展等内容做一综述。
反应器细胞培养技术的发展及趋势1962年Capstile成功地大规模悬浮培养BHK21细胞，以及1967年Van Wezel成功应用微载体培养贴壁动物细胞，标志着反应器培养动物细胞技术的起步[1]。
20世纪70年代起，2000－5000L的反应器悬浮培养BHK21细胞开始应用于口蹄疫疫苗的生产中。
进入80和90年代，在细胞融合技术和基因工程技术等生物技术发展的基础上，抗体药物迅速发展，极大地推进反应器细胞培养技术在生物制药中应用。
2008年，抗体类药物的年销售额将达到200亿美元，占生物技术药物市场的1/3，上万升的动物细胞反应器培养规模和先进的流加培养工艺技术的应用都首先是在抗体生产中获得突破。
目前，2000L－10000L生物反应器在生物制药中的应用已非常普遍，单抗生产的反应器规模已经达到20000L－25000L。
2006年，全球生产型动物细胞培养反应器的总规模为197万升，动物细胞培养反应器体积还在不断增加：瑞士龙沙、葛兰素史克等生物大公司都分别在新加坡建设上万升的动物细胞反应器生产线。
有关资料预计，全球生物制药行业的生物反应器使用率将从2005年的60% 增长到2011年的85%。
随着生物反应器在生物制药中的广泛应用，反应器细胞培养技术也变得更为成熟，包括流加培养技术、灌注培养技术、细胞代谢分析技术、细胞密度在线检测技术、低血清细胞培养技术及无血清细胞培养基的应用等[2]。
反应器细胞培养技术是以反应器悬浮培养动物细胞生产或研制生物制品的一种通用的平台技术，可广泛地用于生产单抗、人用疫苗或者兽药疫苗等生物制品。
国内人用和兽用疫苗生产企业有100多家，但只有5家左右企业是采用反应器细胞培养技术生产疫苗，如辽宁成大和广州诺诚分别采用30L和14L进口反应器生产人狂犬病疫苗、南京梅里亚300L反应器生产禽苗，金宇集团650L/1200L国产CLA VORUS TM反应器生产口蹄疫疫苗。
其他超过95%的疫苗企业生产仍然采用批量小、效率低、劳动强度大、占用场地多的转瓶机，生产应用的细胞培养基是50年代开发的MEM、DMEM、199、PRMI1640等基础培养基，血清添加比例10％左右，细胞培养和病毒生产效率低。
其中的部分疫苗生产企业已感觉到反应器细胞培养技术是个重要的发展趋势，开始重视和研发反应器细胞培养技术，但基本处于研发阶段，距离产业化的反应器生产工艺尚有较大差距。
我国的治疗性抗体总体上处于起步阶段，所用的无血清培养基和生物反应器均进口为主，比如北京百泰和上海中信国健等。
从当前动物细胞大规模培养的发展趋势来看，反应器悬浮培养动物细胞技术、无血清培养技术等是当前世界范围内各大生物公司产业化生产疫苗等生物制品的首要选择和发展方向。
反应器悬浮培养细胞、无血清培养在大规模疫苗生产中能提高单位制品产量、细胞高密度培养及表达、简化生产工艺、降低生产成本、保证大规模生产的制品质量等方面都起到非常重要的作用，是目前世界各大生物公司竞相开发的前沿课题。
美国FDA和我国SFDA都鼓励和要求各生物公司建立起规模化、自动化的疫苗生产技术平台，从而提高和保证疫苗质量。
因为疫苗产品的竞争实质是不同企业在其核心技术基础上的疫苗质量之争，谁在未来掌握了反应器疫苗生产工艺技术以及生产平台，提高了效力和安全性等疫苗质量，谁将会下一轮行业发展中掌握市场主动权。
动物细胞培养反应器是关键设备疫苗生产过程中应用到的动物细胞基质主要分为两类：贴壁培养型细胞和悬浮培养型细胞，并且以贴壁培养型细胞为主，比如Vero等传代细胞和2BS、KMB17等二倍体细胞。
悬浮培养型细胞也是从贴壁培养型细胞发展而来的，经过细胞在悬浮培养基中的驯化或筛选，适应于悬浮培养环境，比如BHK21细胞、CHO细胞等。
根据细胞的特点，反应器细胞培养也分为两种：悬浮培养和微载体悬浮培养。
在动物细胞的培养过程中，细胞培养反应器是整个疫苗生产过程的关键设备，它要为细胞提供适宜的生长环境，决定着所培养细胞的质量和产量，影响着疫苗的生产效率和产品质量。
动物细胞与微生物细胞有很大不同，没有细胞壁，比较脆弱，对剪切敏感，因此，对体外培养环境的要求更为严格，传统的微生物反应器不能用于动物细胞的大规模培养。
动物细胞培养用生物反应器应遵循一些基本原则：严密的结构实现反应器长期的无菌性要求、低剪切基础上良好的流体混合性实现高效的传质和传热要求、可靠的检测和控制系统具有良好的稳定性等。
细胞培养反应器可简单地分为机械搅拌式生物反应器、气升式生物反应器、中空纤维生物反应器以及抛弃式的一次性生物反应器等。
目前，超过70％的动物细胞反应器是机械搅拌式生物反应器，而且细胞培养的最大规模已经放大到25000升。
机械搅拌式生物反应器主要由罐体、电机和电子控制器等部分组成。
实验室研究用的台式反应器（Bench bioreactor），罐体一般是玻璃的，疫苗或者抗体等工业化应用的罐体则由是不锈钢制造的。
搅拌由顶端或底部的电机来驱动，能获得良好的混合和传质效果。
罐体顶端或侧面的在线传感器，连接着控制器，可以连续测定罐体培养液的温度、pH值、溶氧（dissolve oxygen，DO）等参数，并通过计算机程序实现在线检测和控制。
对于几升的玻璃罐，可以用高压锅灭菌；对于几十升、上百升及上千升以上的不锈钢罐，一般采用在线清洗（clean in place,CIP）和原位灭菌(sterilization in place, SIP)装置实现反应器的清洗和灭菌。
搅拌式生物反应器的主要优点是，结构相对简单，既可用于悬浮培养，也适用于微载体培养，细胞培养工艺放大相对容易，产品质量稳定，非常适合于工厂化生产生物制品。
但其机械搅拌会产生一定剪切力，可能对细胞造成的损伤，不过在实践应用中可通过改变搅拌桨叶形状、细胞培养基的改进等措施来解决。
此外，动物细胞培养反应器的大型化、自动化和精巧化也成为大家关注的问题。
自从八十年代初起，我国华东理工大学、中科院等有关科研院所就开始动物细胞培养反应器研究及应用，但都停留在实验室研究阶段，一直都未能实现产业化生产。
因为长期反应器细胞培养技术被我国生物制药企业认为是很困难、甚至是高不可及的技术，导致我国反应器细胞规模长期停留在2～30L规模，100L的动物细胞培养技术还不稳定，长期以来都是照抄照搬国外的技术和进口国外设备。
国内反应器制造厂家也只能生产一些低档的发酵装置，仅靠对国外科研成果的模仿和基础科学的跟踪[3]。
2008年起，北京天和瑞生物科技有限公司连续推出CLAVORUS TM120L、CLAVORUS TM 650L、CLAVORUS TM1200L动物细胞培养反应器，并在疫苗行业得到了成功应用[4]，从而打破了我国动物细胞反应器完全依赖进口的局面，促进了我国疫苗等生物制药行业的技术升级。
国产动物细胞反应器相比于进口反应器，无论从反应器质量控制、反应器配件提供、反应器供货速度等方面，还是在反应器工艺技术支持等方面，都有显著的优势，并从细胞培养工艺放大上解决了我国生物技术产业化种最薄弱的技术环节——动物细胞大规模培养技术的装备技术支撑问题,有利地推进了我国疫苗生产企业从大规模转瓶培养动物细胞疫苗工艺技术向生物反应器培养动物细胞疫苗工艺技术的转变。
而这种疫苗工艺技术的转变，合乎世界生物制药发展趋势，也表明我国疫苗等生产技术正逐步与世界生物制药技术发展主流接轨。
可以预料未来几年生物反应器在我国疫苗行业的使用率将有一个大幅的提高。
反应器细胞培养技术需要个性化细胞培养基由于不同细胞的营养要求往往是特异性的，但一般市售的细胞培养基很难满足动物细胞在反应器中大规模、高密度生长时的营养要求。
对细胞无血清培养而言，细胞的营养要求还具有克隆特异性，更需要与细胞相对应的个性化培养基。
另外，在延滞期、对数生长期、稳定期等细胞培养的不同阶段，营养代谢也不尽相同，可根据不同反应器细胞培养工艺的具体特点，在反应器细胞培养的不同阶段，采用相应的个性化细胞培养基，能提高目标产物表达，增加产物产量和稳定性。
