從培養(yǎng)箱到生物反應(yīng)器

一、培養(yǎng)箱的作用與特點(diǎn)

培養(yǎng)箱是實(shí)驗(yàn)室中常用的設(shè)備，主要用于為細(xì)胞、組織和微生物等提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。培養(yǎng)箱可以控制溫度、濕度和二氧化碳濃度等參數(shù)，以滿足不同生物樣本的生長(zhǎng)需求。

例如，細(xì)胞培養(yǎng)箱通常能夠精確控制溫度在 37℃左右，這是人體細(xì)胞的適宜生長(zhǎng)溫度。同時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)二氧化碳濃度，可以維持培養(yǎng)液的酸堿度穩(wěn)定。濕度的控制也很重要，可以防止培養(yǎng)液蒸發(fā)過(guò)快，影響細(xì)胞生長(zhǎng)。

培養(yǎng)箱的優(yōu)點(diǎn)在于操作相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，適用于小規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。然而，培養(yǎng)箱的培養(yǎng)空間有限，難以滿足大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)的需求。并且，培養(yǎng)箱內(nèi)的環(huán)境相對(duì)靜態(tài)，無(wú)法模擬體內(nèi)的動(dòng)態(tài)環(huán)境。

二、生物反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

生物反應(yīng)器是一種能夠?yàn)榧?xì)胞、組織或微生物提供更加復(fù)雜和可控的生長(zhǎng)環(huán)境的設(shè)備。與培養(yǎng)箱相比，生物反應(yīng)器具有以下優(yōu)勢(shì)：

大規(guī)模培養(yǎng)能力

生物反應(yīng)器通常具有較大的培養(yǎng)體積，可以滿足大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)的需求。例如，潮汐式生物反應(yīng)器 CelCradle™可以培養(yǎng)大量的 Vero 細(xì)胞，為輪狀病毒的培養(yǎng)提供了充足的宿主細(xì)胞。

在生產(chǎn)疫苗等生物制品時(shí)，大規(guī)模培養(yǎng)能力至關(guān)重要?？梢蕴岣呱a(chǎn)效率，降低成本。

動(dòng)態(tài)環(huán)境模擬

生物反應(yīng)器可以通過(guò)攪拌、灌流等方式模擬體內(nèi)的動(dòng)態(tài)環(huán)境，有利于細(xì)胞的生長(zhǎng)和功能表達(dá)。例如，灌流動(dòng)態(tài)壓縮生物反應(yīng)器可以通過(guò)灌流和動(dòng)態(tài)壓縮來(lái)模擬人體膝關(guān)節(jié)處的受力環(huán)境和狀態(tài)，為膝關(guān)節(jié)軟骨缺損修復(fù)體的培養(yǎng)提供了適宜的環(huán)境。

動(dòng)態(tài)環(huán)境模擬可以促進(jìn)細(xì)胞的代謝和信號(hào)傳導(dǎo)，提高細(xì)胞的活性和功能。

精確控制環(huán)境參數(shù)

  生物反應(yīng)器可以精確控制溫度、pH 值、溶解氧、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度等環(huán)境參數(shù)，為細(xì)胞生長(zhǎng)提供合適的條件。例如，用光生物反應(yīng)器培養(yǎng)雨生紅球藻時(shí)，可以將 pH 值控制在偏堿性條件下，有利于藻細(xì)胞更好生長(zhǎng)。

精確控制環(huán)境參數(shù)可以提高細(xì)胞培養(yǎng)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，減少實(shí)驗(yàn)誤差。

   生物反應(yīng)器在生物制藥、組織工程、食品工業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在生物制藥領(lǐng)域，生物反應(yīng)器可以用于生產(chǎn)疫苗、抗體、蛋白質(zhì)等生物制品。在組織工程領(lǐng)域，生物反應(yīng)器可以用于培養(yǎng)組織工程支架和細(xì)胞，構(gòu)建人工組織和器官。在食品工業(yè)領(lǐng)域，生物反應(yīng)器可以用于生產(chǎn)發(fā)酵食品和生物活性物質(zhì)。

三、從培養(yǎng)箱到生物反應(yīng)器的發(fā)展趨勢(shì)

隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，從培養(yǎng)箱到生物反應(yīng)器的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越高。未來(lái)，生物反應(yīng)器將在以下幾個(gè)方面得到進(jìn)一步的發(fā)展：

智能化控制

生物反應(yīng)器將越來(lái)越智能化，可以通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)，并自動(dòng)調(diào)整控制策略。例如，微型自動(dòng)灌注生物反應(yīng)器系統(tǒng)可以通過(guò)螺旋微流控細(xì)胞保留裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌注培養(yǎng)，提高細(xì)胞培養(yǎng)的效率和質(zhì)量。

智能化控制可以減少人工干預(yù)，提高實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性和穩(wěn)定性。

多功能集成

生物反應(yīng)器將集成更多的功能，如細(xì)胞分離、純化、分析等。例如，用于研究負(fù)壓傷口治療的生物反應(yīng)器可以同時(shí)進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)、壓力控制、組織分析等操作。

多功能集成可以提高生物反應(yīng)器的實(shí)用性和效率，減少實(shí)驗(yàn)步驟和設(shè)備成本。

個(gè)性化定制

 生物反應(yīng)器將根據(jù)不同的細(xì)胞類型和實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行個(gè)性化定制。例如，楚怡生物可以訂制100L以上的生物反應(yīng)器。

個(gè)性化定制可以提高生物反應(yīng)器的適應(yīng)性和效果，滿足不同實(shí)驗(yàn)的需求。

從培養(yǎng)箱到生物反應(yīng)器是生物技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。生物反應(yīng)器具有大規(guī)模培養(yǎng)能力、動(dòng)態(tài)環(huán)境模擬和精確控制環(huán)境參數(shù)等優(yōu)勢(shì)，可以為細(xì)胞、組織和微生物等提供更加復(fù)雜和可控的生長(zhǎng)環(huán)境。

   介于國(guó)外 生物反應(yīng)器采購(gòu)成本高昂，售后服務(wù)不便，型號(hào)固定、貨期長(zhǎng)等因素，我國(guó)自主研發(fā)設(shè)備生產(chǎn)的發(fā)酵罐目前已廣泛應(yīng)用于菌種篩選、菌種生產(chǎn)、種子制備等環(huán)節(jié)，一些國(guó)內(nèi)發(fā)酵罐專業(yè)生產(chǎn)商甚至可根據(jù)客戶要求的尺寸進(jìn)行定制化操作   ,比如楚怡除生產(chǎn)固定型號(hào)規(guī)格外，還可以根據(jù)客戶要求定制不同級(jí)別、規(guī)格的生物反應(yīng)器 主要用于微生物培養(yǎng)、種子制備、浮細(xì)胞培養(yǎng)、貼壁細(xì)胞培養(yǎng)、微載體培養(yǎng)等，實(shí)現(xiàn)了廠商直供，一罐多用，滿足不同的用戶需求。蘇州阿爾法生物提供 實(shí)驗(yàn)室儀器的同時(shí)，還提供免費(fèi)的安裝服務(wù)、免費(fèi)技術(shù)支持、免費(fèi)操作指導(dǎo)等服務(wù)。