生物反(fan)應器(qi)培養和(he)搖瓶培養的區(qu)別

生(sheng)物反(fan)應器(qi)培養和(he)搖瓶培養的區(qu)別

      使用搖瓶在二(er)氧(yang)化(hua)碳培養箱(xiang)進行細(xi)胞培養，是細(xi)胞培養的基本方法。隨(sui)著現代生物科學(xue)研(yan)究發展進步(bu)，使用(yong)生(sheng)物(wu)反(fan)應器(qi)進行商(shang)業(ye)化(hua)生產也變得越(yue)來越(yue)普(pu)遍，生(sheng)物反(fan)應器(qi)的應用逐(zhu)漸滿(man)足小(xiao)規(gui)模(mo)半生產能(neng)力(li)的需(xu)求。
      同(tong)樣(yang)是進行細(xi)胞培養，什(shen)麽情(qing)況下(xia)使(shi)用(yong)搖瓶培養？什(shen)麽情(qing)況下(xia)使(shi)用(yong)生物(wu)反(fan)應器(qi)培養呢(ne)？與(yu)搖瓶培養相比(bi)生物(wu)反(fan)應器(qi)有哪(na)些(xie)優(you)勢(shi)呢(ne)？下(xia)面(mian)小(xiao)編就(jiu)總(zong)結(jie)壹下(xia)從(cong)搖瓶轉向(xiang)生物(wu)反(fan)應器(qi)培養的 5 個(ge)理由(you)：
壹、生物(wu)反(fan)應器(qi)培養可(ke)獲得更(geng)高的收(shou)益率(lv)
這(zhe)是從搖瓶轉向(xiang)生物(wu)反(fan)應器(qi)的主要(yao)原因之壹—您通常(chang)可以(yi)在更(geng)短(duan)的時(shi)間內(nei)獲得更(geng)多目的產物(wu)。這(zhe)可(ke)以(yi)是總生物(wu)量(liang)或(huo)特定產品(pin)的產量(liang)。比(bi)如：大(da)腸(chang)桿(gan)菌（野生(sheng)型(xing)，例(li)如(ru) K12）在(zai)搖瓶和生物反(fan)應器(qi)中(zhong)生(sheng)長的直(zhi)接(jie)比(bi)較。1 個(ge)工(gong)作容積為(wei) 3L 的臺(tai)式生(sheng)物反(fan)應器(qi)相當於(yu)壹個(ge)帶有(you) 18 個(ge) 5L 燒(shao)瓶的 3 層培養箱(xiang)搖床。估(gu)計(ji)產值(zhi)基於(yu)以(yi)下(xia)計(ji)算：細(xi)胞幹重(zhong) CDW 與 OD600 轉換(huan)為(wei) ~0.36g/OD 單位（大腸(chang)桿(gan)菌、酵(jiao)母(mu)）。1L OD 40 = 6.7L 的 OD 6。

搖瓶和臺(tai)式生(sheng)物反(fan)應器(qi)的產量(liang)比(bi)較： 請(qing)註意(yi)，所(suo)使用的值只(zhi)是壹個(ge)相對(dui)指示，取(qu)自多個(ge)來(lai)源(yuan)。實(shi)際上，有幾個(ge)因素會影(ying)響(xiang)您(nin)的結(jie)果，包括(kuo)：
A.應變（尤(you)其(qi)是克隆，這(zhe)可(ke)能(neng)會產生(sheng)不(bu)需(xu)要(yao)的副(fu)作用(yong)，例(li)如剪切(qie)敏感(gan)性(xing)）
B.優(you)化(hua)程(cheng)度
C.培養基質
D.運行條(tiao)件(jian) 
二(er)、實(shi)時(shi)生(sheng)物過程(cheng)信(xin)息
生(sheng)物反(fan)應器(qi)的控制系統可以(yi)完(wan)成更(geng)多工(gong)作(zuo)，比(bi)如：PH、DO 、液(ye)位、溫(wen)度、氣體(ti)、壓(ya)力等。三(san)、適應性(xing)
   搖瓶和生物反(fan)應器(qi)之間的壹個(ge)主要(yao)區(qu)別是使用生(sheng)物反(fan)應器(qi)提高了(le)適(shi)應性(xing)。這(zhe)不(bu)僅(jin)僅(jin)是可以測(ce)量(liang)和控制的單個(ge)參數(shu)的數量(liang)。測量(liang)值的質量(liang)和範(fan)圍(wei)以及控制能力(li)通常(chang)在搖瓶中(zhong)受到(dao)更(geng)多限制。通常(chang)，溫度等關(guan)鍵(jian)參數(shu)的控制會同(tong)時(shi)應用於(yu)所(suo)有搖瓶。對(dui)於(yu)許多篩選(xuan)應用程(cheng)序(xu)來說，這(zhe)可(ke)能(neng)並不重(zhong)要(yao)，但對(dui)於(yu)優(you)化(hua)研(yan)究來(lai)說卻(que)是個(ge)問(wen)題(ti)。
適(shi)應性(xing)發揮(hui)作(zuo)用(yong)的內(nei)容(rong)包括(kuo)：
1.搖瓶系統的測量(liang)範(fan)圍(wei)可能更(geng)受限制，例如(ru) pH 範(fan)圍(wei)
2.添加(jia)在(zai)線分析(xi)儀(yi)以獲得額(e)外信(xin)息的機會僅(jin)限於(yu)生(sheng)物反(fan)應器(qi)
3.糾正(zheng)單個(ge)搖瓶偏差的機會可(ke)能有限，例如，如(ru)果(guo)壹個(ge)搖瓶需(xu)要(yao)更(geng)多的氧(yang)氣(qi)轉移(yi)，則(ze)只(zhi)能更(geng)改所(suo)有搖瓶的搖床速(su)度
4.用於(yu)離(li)線分析(xi)的取(qu)樣(yang)體積(ji)可能受限於(yu)小(xiao)型(xing)搖瓶，並且(qie)需(xu)要(yao)對(dui)整體(ti)生(sheng)長(chang)有害(hai)的處(chu)理，例(li)如(ru)無菌風險、溫度變化(hua)和暫(zan)時(shi)缺(que)乏混(hun)合(he)。
5.就搖床內(nei)的物理變化(hua)以及(ji)使(shi)用(yong)其(qi)他軟件(jian)與任何(he)總體生(sheng)物過(guo)程(cheng)平臺(tai)解決方案集(ji)成而(er)言，添(tian)加(jia)非(fei)標準(zhun)參數(shu)更(geng)加(jia)困(kun)難(nan)。
 四(si)、更(geng)好(hao)的控制
這(zhe)是從搖瓶轉變為(wei)生(sheng)物(wu)反(fan)應器(qi)的價(jia)值的關(guan)鍵(jian)因素。這(zhe)可(ke)以(yi)是使用生(sheng)物過(guo)程(cheng)軟件(jian)提供(gong)的分階(jie)段(duan)策(ce)略(lve)控制單個(ge)參數(shu)或(huo)完(wan)整的過程(cheng)控制。搖瓶可以實(shi)現壹些(xie)有(you)用(yong)的控制策(ce)略(lve)，但它(ta)們要(yao)麽範(fan)圍(wei)有限，要(yao)麽需(xu)要(yao)額(e)外的設備。
生(sheng)物反(fan)應器(qi)的控制策(ce)略(lve)：
1.溫度變化(hua)感(gan)應
2.通過改變二(er)氧(yang)化(hua)碳濃度促進(jin)生長
3.較大(da)限度地減少蒸(zheng)發造成的液(ye)體損(sun)失(shi)來(lai)延(yan)長(chang)培養時(shi)間
4.隨(sui)著生物量(liang)的增加(jia)增加(jia)混(hun)合(he)和充(chong)氧(yang)
5.通過改變底(di)物(wu)誘導和/或(huo)延(yan)長(chang)持續(xu)時(shi)間
6.對(dui)於(yu)生(sheng)物反(fan)應器(qi)，所(suo)有相同的可能性(xing)都存(cun)在，但(dan)新的可能性(xing)進(jin)壹步擴展，即
7.分批(pi)補料(liao)或(huo)連(lian)續(xu)模式(shi)下(xia)的多次補料(liao)
8.用於(yu) pO 2控制的多參數(shu)級(ji)聯
9.在廣(guang)泛的值範(fan)圍(wei)內(nei)進(jin)行全(quan)面的雙側 pH 控制
10.按時(shi)間、事(shi)件(jian)和軟(ruan)傳(chuan)感(gan)器(qi)計算的結(jie)果進(jin)行分階(jie)段(duan)控制
11.使用(yong)連(lian)續(xu)和灌(guan)註方法延(yan)長(chang)持續(xu)時(shi)間
五(wu)、 規(gui)模(mo)擴大培養
    由(you)於(yu)過(guo)去(qu)十(shi)年(nian)產量(liang)的急劇增加(jia)，少(shao)量(liang)培養物(wu)可以(yi)包含高細(xi)胞密(mi)度或(huo)產品(pin)濃度。這(zhe)使(shi)得(de)搖瓶培養成(cheng)為(wei)早(zao)期(qi)試驗(yan)等應用的小規(gui)模(mo)生產的可行選(xuan)擇(ze)。然而，在預(yu)期(qi)擴大到商(shang)業(ye)水平(ping)的情(qing)況下(xia)，小(xiao)型(xing)生(sheng)物(wu)反(fan)應器(qi)可以(yi)為(wei)建立(li)正(zheng)確(que)的標準(zhun)提供(gong)良好(hao)的基礎。主要(yao)體現在以下(xia)幾(ji)個(ge)方面(mian)：
攪(jiao)拌級(ji)反(fan)應器(qi) (STR's) 仍然是生產規(gui)模(mo)生物反(fan)應器(qi)常(chang)見(jian)的形式，實(shi)驗室規(gui)模(mo)的生物反(fan)應器(qi)多數(shu)使(shi)用(yong)這(zhe)種(zhong)反(fan)應器(qi)葉輪葉尖速(su)度和體(ti)積(ji)傳質等關(guan)鍵(jian)放大標準(zhun)與生(sheng)物反(fan)應器(qi)相關(guan)，但(dan)與搖瓶不直(zhi)接(jie)相關(guan)小(xiao)型(xing)生(sheng)物(wu)反(fan)應器(qi)的控制策(ce)略(lve)和優(you)化(hua)通常(chang)可以(yi)通過簡單的按比(bi)例變化(hua)應用於(yu)更(geng)大規(gui)模(mo)培養密(mi)度將具(ju)有(you)可比(bi)性(xing)，並且(qie)任何(he)限制性(xing)問(wen)題(ti)（例(li)如(ru)有毒(du)產物(wu)的積累或(huo)剪切(qie)敏感(gan)性(xing)）都將(jiang)在(zai)工(gong)作(zuo)臺(tai)規(gui)模(mo)上被發現。通常(chang)可以(yi)使用(yong)相同的控制器(qi)和儀(yi)器(qi)，但會因涉及(ji)探(tan)頭長度和位(wei)置等因素的規(gui)模(mo)而發生變化(hua)，可以(yi)從(cong)本地控制器(qi)中(zhong)提(ti)取(qu)更(geng)豐富的信(xin)息，傳(chuan)遞給生(sheng)物過程(cheng)軟件(jian)，並用於(yu)放(fang)大標準(zhun)的分析(xi)。
      總(zong)而言之，細(xi)胞規(gui)模(mo)化(hua)擴培選(xuan)用(yong)生(sheng)物反(fan)應器(qi)的主要(yao)意(yi)義在(zai)於(yu)：
1.生(sheng)物反(fan)應器(qi)中(zhong)可(ke)能改進(jin)的混合(he)和通氣允許更(geng)高的細(xi)胞密(mi)度。對(dui)於(yu)給定(ding)的培養體(ti)積，這(zhe)可(ke)以(yi)等同於(yu)更(geng)快(kuai)的結(jie)果或(huo)更(geng)多的材(cai)料(liao)。
2.可能(neng)的測量(liang)和控制程(cheng)度總是會更(geng)大。標準(zhun)傳感(gan)器(qi)和外(wai)圍設(she)備可以使(shi)生(sheng)物反(fan)應器(qi)更(geng)適應用戶(hu)要(yao)求。這(zhe)增加(jia)了(le)可(ke)用於(yu)分析(xi)和(he)反(fan)饋(kui)到流程(cheng)開發的數據量(liang)。
3.攪拌(ban)罐生(sheng)物反(fan)應器(qi)的設計意(yi)味著它們通常(chang)比(bi)同等工作體(ti)積的搖床和(he)培(pei)養箱(xiang)搖床更(geng)緊湊。由於(yu)生(sheng)物反(fan)應器(qi)通常(chang)產生(sheng)更(geng)高的產量(liang)，因此可(ke)能(neng)只(zhi)需(xu)要(yao)壹個(ge)較小(xiao)的系統。
4.自動(dong)餵(wei)養策(ce)略(lve)的範(fan)圍(wei)更(geng)大。例如，很(hen)少(shao)使用袋子(zi)或(huo)搖瓶進行連(lian)續(xu)培養。
     如(ru)果實(shi)驗中(zhong)需(xu)要(yao)較大(da)的培養密(mi)度、培養規(gui)模(mo)放大/縮(suo)小(xiao)開發，那麽可以(yi)選(xuan)擇(ze)臺(tai)式生(sheng)物反(fan)應器(qi)。
       蘇州(zhou)阿爾法生物(wu)14年(nian)專註於(yu)實(shi)驗室儀(yi)器(qi)設備(bei)、生物(wu)試劑(ji)、生(sheng)物實(shi)驗器(qi)材(cai)的供應，除了(le)提(ti)供(gong)固(gu)定(ding)型(xing)號生物反(fan)應器(qi)規(gui)格外，還(hai)可以(yi)根據客(ke)戶(hu)要(yao)求定制不同(tong)級(ji)別、規(gui)格的生物反(fan)應器(qi) 主要(yao)用於(yu)微(wei)生物(wu)培(pei)養、種(zhong)子制備、浮細(xi)胞培養、貼(tie)壁(bi)細(xi)胞培養、微(wei)載體培養等，實(shi)現了廠商(shang)直(zhi)供(gong)，壹罐多用(yong)，滿(man)足不(bu)同的用戶需(xu)求。蘇(su)州阿爾法生物(wu)還(hai)同時(shi)提(ti)供免費的安(an)裝服務、免費技(ji)術支(zhi)持、免費操(cao)作指(zhi)導等服務。