动物细胞培养生物反应器.

生物工程设备思考题名词：对数残留定律：在灭菌过程中，活菌数逐渐减少，其减少量随着活菌数的减少而递减，即微生物的死亡速率与任一瞬时残留的活菌数成正比。

纳滤：（NF）是介于反渗透与超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术，是一个能从溶液中分离出相对分子质量为300-10000的物质的膜分离过程。

错流过滤：在泵的推动下料液平行于膜平面流动，与死端过滤不同的是料液流经膜面时产生的剪切力把膜面上滞留的颗粒带走，从而使污染层保持在一个较薄的水平双水相萃取：双水相系统形成的两相均是水溶液，它特别适用于生物大分子和细胞粒子，不同的高分子溶液相互混合可产生两相或多相系统，如葡聚糖和聚乙二醇，按一定的比列与水混合，溶液混浊，静置平衡后，分成互不相溶的两相，上相富含PEG,下相含葡聚糖。

超临界萃取：利用超临界流体，即其温度和压力略超过或靠近临界温度和临界压力，介于气体和液体之间的流体为萃取剂，从固体或液体中萃取出来某种高沸点或热敏性成分，以达到分离和提纯的目的。

动物细胞培养生物反应器：是一类模拟培养物在生物体内的生长环境，具有较低的剪切效应，较好的传递效果和力学性质的设备。

中空纤维细胞培养法：细胞能在中空纤维上不断地从流动的培养液中获得营养物质，细胞代谢产物和培养物又可随培养液的流动而流走。

微囊化培养技术：是用固定化技术将细胞包裹在微囊里，在培养液中悬浮培养。

酶反应器:以酶为催化剂进行生物反应所需的设备。

1.粉碎的粒径范围如何划分？原粒径成品粒径粗碎 40-1500mm 5-50mm中细碎 5-50mm 0.5-5mm微粉碎 5-10mm <100um超微粉碎 0.5-5mm <25um2.机械粉碎的5种形式（5种粉碎力）挤压粉碎、冲击粉碎、磨碎、劈碎和剪碎。

3.影响灭菌的因素是什么？微生物的热阻和相对热阻；培养基成分与其物理状态、其氢离子浓度；其微生物数量；微生物细胞含水量；微生物细胞菌龄；微生物的耐热性；空气排出情况；搅拌；泡沫。

动物细胞培养主要仪器（一）（一）提供细胞培养环境的仪器 l.CO2 指能精密控制并提供恒温、恒湿、洁净、恒定CO2浓度的仪器，利用该仪器可用法培养皿、多孔板（(6-96孔板）、培养方瓶等举行细胞培养。

按照容积大小，有60-190L 台式，也有上下堆叠落地式。

按照通气情况，普通通CO2和空气，也有3气（CO2、N2和空气）或4气（CO2、NZ2、O2和空气）培养箱。

按照控温类型，区别为水套式和蔼套式两种。

2．细胞工厂在CO2培养箱中，应用特定的培养容器举行细胞大量培养。

3．滚瓶培养 (1)滚瓶培养箱放置于CO2培养箱中用法，有驱动滚瓶滚动的机械装置，可以应用滚瓶举行细胞大量培养。

(2)滚瓶培养架在CO2浓度、温度、湿度可控的洁净间内用法，有驱动滚瓶滚动的机械装置，可以应用滚瓶举行细胞大量培养。

4．生物反应器生物反应器，也称动物细胞罐，应具有良好的无菌控制，通过特地的控制器组件举行细胞大量培养，普通需要4气（CO2、N2、O2和空气）培养，可分批次培养和延续培养形式。

需要配置特地的补料瓶。

培养工艺复杂，仪器设备的造价往往很高，通常用于讨论、中试和生产。

按照罐体容量和培养容量（培养容量往往比罐体容量小）区分大小。

普通在讨论试验室用法的生物反应器的罐体体积常在30L以下，用于生物制品制备的生物反应器体积达到500L 以上。

罐体可以是钢化玻璃、陶瓷，也可以是不锈钢或钦合金或铁。

（二）用于换液操作的仪器 1．微量移液器微量移液器是常用的无菌操作移液用仪器，有单通道、8通道和12通道等规格。

频繁的种类如下：(1)50-200μl单道微量移液器，配套200μl无菌塑料吸嘴用法。

(2)50-300μl8道微量移液器，配套300μ1无菌塑料吸嘴用法。

(3)500-5000μ1微量移液器，配套5000μ1无菌塑料吸嘴用法。

(4)电动大量移液器，协作无菌长丝滴管、无菌刻度移液管用法，移液速度可调。

（三）镜检与显微影像记录仪器 1．倒置显微镜和倒置荧光显微镜与正置显微镜（一般显微镜）的主要区分在于，倒置显微镜是载物台在光源下方，或者说物镜在载物台下方的显微镜，使得物镜镜第1页共2页。

动物细胞培养生物反应器的操作模式米力第四军医大学细胞工程中心，国家863西安细胞工程基地陕西西安，710032动物细胞培养工艺的选择首先考虑的重要一点是该产品所涉及的生物反应器系统。

选择反应器系统也就是选择产品的操作模式，操作模式选择将决定该产品工艺的产物浓度、杂质量和形式、底物转换度、添加形式、产量和成本，工艺可靠性等。

与许多传统的化学工艺不同，动物细胞反应器设备占整个工艺资金总投入的主要部分（＞50%），也就是说动物细胞培养工艺的选择主要部分是生物反应器系统的选择。

选择反应器系统及培养工艺时，必须对工艺的整体性进行全面考虑，主要包括以下几个方面：细胞株及生长形式、产物表达量和稳定性，培养基质及代谢物，产物分离和纯化难度等。

动物细胞大规模培养的生物反应器操作模式，一般分为分批式操作（batch）、流加式操作（Fed-batch）、半连续式操作（semi-continuous）、连续式操作（continuous）和灌流式操作（perfusion）五种操作模式。

1. 批式操作（batch culture）批式操作是动物细胞规模培养发展进程中较早期采用的方式，也是其它操作方式的基础。

该方式采用机械搅拌式生物反应器，将细胞扩大培养后，一次性转入生物反应器内进行培养，在培养过程中其体积不变，不添加其它成分，待细胞增长和产物形成积累到适当的时间，一次性收获细胞、产物、培养基的操作方式。

该方式的特点:(1) 操作简单。

培养周期短，染菌和细胞突变的风险小。

反应器系统属于封闭式，培养过程中与外部环境没有物料交换，除了控制温度、pH值和通气外，不进行其他任何控制，因此操作简单，容易掌握；(2)直观的反应细胞生长代谢的过程。

由于培养期间细胞的生长代谢是在一个相对固定的营养环境，不添加任何营养成分,因此可直观的反应细胞生长代谢的过程,是动物细胞工艺基础条件或"小试"研究常用的手段；(3)可直接放大。

动物细胞培养生物反应器的操作模式(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--动物细胞培养生物反应器的操作模式米力第四军医大学细胞工程中心，国家863西安细胞工程基地陕西西安，710032动物细胞培养工艺的选择首先考虑的重要一点是该产品所涉及的生物反应器系统。

选择反应器系统也就是选择产品的操作模式，操作模式选择将决定该产品工艺的产物浓度、杂质量和形式、底物转换度、添加形式、产量和成本，工艺可靠性等。

与许多传统的化学工艺不同，动物细胞反应器设备占整个工艺资金总投入的主要部分（＞50%），也就是说动物细胞培养工艺的选择主要部分是生物反应器系统的选择。

选择反应器系统及培养工艺时，必须对工艺的整体性进行全面考虑，主要包括以下几个方面：细胞株及生长形式、产物表达量和稳定性，培养基质及代谢物，产物分离和纯化难度等。

动物细胞大规模培养的生物反应器操作模式，一般分为分批式操作（batch）、流加式操作（Fed-batch）、半连续式操作（semi-continuous）、连续式操作（continuous）和灌流式操作（perfusion）五种操作模式。

1. 批式操作（batch culture）批式操作是动物细胞规模培养发展进程中较早期采用的方式，也是其它操作方式的基础。

该方式采用机械搅拌式生物反应器，将细胞扩大培养后，一次性转入生物反应器内进行培养，在培养过程中其体积不变，不添加其它成分，待细胞增长和产物形成积累到适当的时间，一次性收获细胞、产物、培养基的操作方式。

该方式的特点:(1) 操作简单。

培养周期短，染菌和细胞突变的风险小。

反应器系统属于封闭式，培养过程中与外部环境没有物料交换，除了控制温度、pH值和通气外，不进行其他任何控制，因此操作简单，容易掌握；(2)直观的反应细胞生长代谢的过程。

由于培养期间细胞的生长代谢是在一个相对固定的营养环境，不添加任何营养成分,因此可直观的反应细胞生长代谢的过程,是动物细胞工艺基础条件或"小试"研究常用的手段；(3)可直接放大。

CLAVORUS®机械搅拌式动物细胞培养罐（生物反应器）北京清大天一科技有限公司CLAVORUS®目录第一章生物反应器简介..................................................................................................................- 1 - 1-1 生物反应器概念................................................................................................................- 1 - 1-2 生物反应器分类................................................................................................................- 2 -第二章机械搅拌式生物反应器的原理和结构..............................................................................- 2 - 2-1机械搅拌式生物反应器原理.............................................................................................- 2 - 2-2机械搅拌式生物反应器的结构.........................................................................................- 3 - 2-3生物反应器的基本功能.....................................................................................................- 4 - 第三章生物反应器的选择..............................................................................................................- 6 - 3-1 反应器设备的选择............................................................................................................- 6 - 3-2 供应商的选择....................................................................................................................- 7 - 3-3机械搅拌式生物反应器安装条件.....................................................................................- 8 - 第四章机械搅拌式生物反应器的质量标准..................................................................................- 9 - 4-1 与同类产品检验指标的对比..........................................................................................- 10 - 4-2重要质量指标说明...........................................................................................................- 10 - 第五章机械搅拌式生物反应器悬浮培养生产线的设计............................................................- 13 - 5-1 悬浮培养生产线的建立流程..........................................................................................- 13 - 5-2 反应器生产效率计算......................................................................................................- 14 - 第六章机械搅拌式生物反应器的应用案例................................................................................- 15 - 6-1反应器全悬浮无血清培养BHK21细胞生产口蹄疫病毒.............................................- 16 - 6-2反应器全悬浮无血清培养CHO细胞.............................................................................- 17 -1）主要材料...................................................................................................................- 18 -2）实验结果...................................................................................................................- 18 - 6-3反应器微载体培养Vero细胞生产人狂犬病毒..............................................................- 18 - 1）主要材料...................................................................................................................- 18 -2）培养结果...................................................................................................................- 19 - 参考文献.................................................................................................................................- 20 - 附件一清大天一公司机械搅拌式动物细胞培养罐产品介绍............................................- 21 -1）CLAVORUS PJ 120型反应器..................................................................................- 21 -2）CLAVORUS PJ 650型反应器..................................................................................- 23 -3）CLAVORUS PJ 1200型反应器................................................................................- 25 - 附件二国家制药机械行业标准《机械搅拌式动物细胞培养罐》（审批稿）..................- 29 -CLAVORUS®前言机械搅拌式动物细胞培养罐是指在设有机械搅拌装置的罐体内，利用动物细胞的生物学特性，采用批培养或灌流培养方式使细胞增殖的培养设备。