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Aug 03, 2016
新加坡藝思高細胞反應器這是最經(jīng)典、最早被采用的一種生物反應器。此類反應器與傳統(tǒng)的微生物生物反應器類似，針對動物細胞培養(yǎng)的特點，采用了不同的攪拌器及通氣方式。通過攪拌器的作用使細胞和養(yǎng)分在培養(yǎng)液中均勻分布，使養(yǎng)分充分被細胞利用，并增大氣液接觸面，有利于氧的傳遞。新加坡藝思高細胞反應器現(xiàn)已開發(fā)的有：籠式通氣攪拌器、雙層籠式通氣攪拌器、槳式攪拌器、海般式攪拌器等。
新加坡藝思高細胞反應器放大研究雖已提出了不少方法，但還沒有一種是普遍都能適用的。目前還只能是半理論半經(jīng)驗的，即抓住反應過程中的少量關(guān)鍵性參數(shù)或現(xiàn)象進行放大。有關(guān)氧傳遞問題在生物反應器中，氧的傳遞速率要滿足細胞對氧的攝取速率，并使反應器中溶解氧的濃度CL要維持在一定水平上。這就是說，在穩(wěn)態(tài)情況下，供氧與需氧間存在下列關(guān)系：KLa(C*-CL)=r。
新加坡藝思高細胞反應器借助于細胞培養(yǎng)進行各種產(chǎn)品生產(chǎn)已是我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要組成部分，涉及醫(yī)藥、化工、輕工、食品、農(nóng)業(yè)、海洋、環(huán)保等行業(yè)。培養(yǎng)的細胞不僅只是微生物，用于生物技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)的動物細胞、植物細胞和藻類細胞大規(guī)模培養(yǎng)已引起了大家重視，顯露出令人鼓舞的前景。而且隨著生物技術(shù)的發(fā)展，在人類今后發(fā)現(xiàn)的一切具有生物活性的物質(zhì)都可以借助于細胞培養(yǎng)方法得到。它們可以是細胞代謝產(chǎn)物、生物轉(zhuǎn)化、酶或某基因表達產(chǎn)物。
目前，新加坡藝思高細胞反應器主要包括：轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)器、塑料袋增殖器、填充床反應器、多層板反應器、螺旋膜反應器、管式螺旋反應器、陶質(zhì)矩形通道蜂窩狀反應器、流化床反應器、中空纖維及其它膜式反應器、攪拌反應器、氣升式反應器等。
新加坡藝思高細胞反應器模擬細胞在體內(nèi)生長的三維狀態(tài)，利用反應器內(nèi)數(shù)千根中空纖維的縱向布置，提供細胞近似生理條件的體外生長微環(huán)境，使細胞不斷生長。中空纖維是一種細微的管狀結(jié)構(gòu)，管壁為極薄的半透膜，富含毛細管，培養(yǎng)時纖維管內(nèi)灌流充以氧氣的無血清培養(yǎng)液，管外壁則供細胞黏附生長，營養(yǎng)物質(zhì)通過半透膜從管內(nèi)滲透出來供細胞生長；對于血清等大分子營養(yǎng)物，劃必須從管外灌入，否則會被半透膜阻隔不能被細胞利用；細胞的代謝廢物也可通過新加坡藝思高細胞反應器半透膜滲入管內(nèi)，避免了過量代謝物對細胞的毒害作用。