细胞反应器是某种细胞的培养生长代谢过程的反应器,这个过程需要控制的条件比较多,比较复杂。
细胞反应器根据工作方式和功能的分类:
一、平面2D培养(培养皿、方瓶、滚瓶):
优点:成本低,利于种子细胞制备,前期条件摸索;
缺点: 1.培养数量少,规模扩大需要增加平面面积;
2.批次培养质量不可控,产物回收检测手段有限;
3.培养基使用量较大;
4.50个单位以上处理人力已非常吃力,人力成本较高;
5.配套基础设备数量同步上升(如二氧化碳培养下等);
二、搅拌式培养(搅拌器):
优点:技术成熟,专门用于细胞壁较厚的微生物培养或悬浮型培养体系;
缺点:
1.剪切力较大,放大后剪切力剧烈上升,贴壁细胞容易脱落死亡;
2.放大后培养基消耗较大;
3.占地面积较大,操作复杂;
4.容易产生气泡,不利于培养体系稳定;
三、微载体培养(固体床、摇摆式):
优点:细胞附着程度大于搅拌器式,贴壁细胞培养效果明显上升;
缺点:
1.贴壁细胞面临的剪切力问题没有得到彻底改变;
2.相较于平面培养稍微改善,但溶氧量还是受到限制(固体床尤为明显,溶氧量存在纵向和横向梯度);
3.微载体与细胞分离困难,细胞聚团现象严重;
4.放大效果较差
四、潮汐式(呼吸式)培养:
1.贴壁细胞;
2.3D培养;
3.0.5升到5000L的线性放大;
4.极高的细胞密度;
5.成本最低的:细胞被固定在专用非微型载体中,细胞收获或产物收获分离更容易;
6.双向供氧方式:达到极限供氧状态;
7.零剪切力、无泡沫:缓慢的液面上下移动;
8.3个月以上连续培养;