Микробиологический реакторMicro - scale Bioreactor является важным инструментом в области биоинженерии и фармацевтических исследований и разработок в последние годы, который обеспечивает точный контроль и эффективное исследование биологических процессов путем моделирования среды роста клеток или микроорганизмов в небольших системах, которые поднимаются до нескольких литров. Его небольшие размеры, высокая степень автоматизации, короткий экспериментальный цикл, небольшое потребление реагентов и другие характеристики делают его незаменимым в современных биотехнологических исследованиях.
Основные виды применения микробиореакторов
Разработка высокопроизводительных процессов: при разработке новых лекарств или производстве биологических продуктов исследователям необходимо просеивать большое количество штаммов или оптимизировать условия культивирования. Миниатюрные биореакторы могут работать параллельно с несколькими независимыми реактивными блоками, быстро оценивая влияние различных параметров pH, температуры, растворения кислорода, стратегии пополнения и т.д., что значительно повышает эффективность исследований и разработок.
Клеточная культура и метаболические исследования: широко используются в культивировании клеток млекопитающих, дрожжей, бактерий и т. Д. Для изучения динамики роста клеток, метаболических путей, уровня экспрессии продуктов и т. Д. Для обеспечения информационной поддержки массового производства.
Предварительный эксперимент перед усилением процесса: микрореактор может служить « мостом» до увеличения лабораторных результатов до среднего экспериментального или промышленного производства, чтобы проверить усиление процесса и снизить риски и затраты в процессе усиления.
Образование и обучение: из - за своей простоты в эксплуатации и высокой безопасности микро - биореакторы также часто используются в учебных экспериментах в университетах и научно - исследовательских институтах, чтобы помочь студентам понять основные принципы биореактивных процессов.
Типы неисправностей, часто встречающихся при использовании
Несмотря на зрелость технологии микро - биореакторов, на практике могут возникать следующие типичные типы неисправностей:
Отказ датчика: pH, растворенный кислород (DO), температура и другие датчики являются основными компонентами реактора. Общие проблемы включают дрейф показаний, медленный ответ или полный отказ, что приводит к неточности управления.
Аномальная система перемешивания: микрореакторы в основном используют магнитное или верхнее перемешивание. Отказ проявляется в нестабильной скорости перемешивания, выпадении смесителя или перегреве двигателя, что влияет на эффект смешивания и эффективность передачи массы.
Проблемы с газоснабжением: засорение вентиляционной системы, отказ расходомера газа или неправильное соотношение газовой смеси могут привести к недостаточному растворению кислорода или колебаниям pH, влияющим на рост клеток.
Проблема загрязнения: Несмотря на то, что система предназначена для герметизации, бактериальное или грибковое загрязнение все еще может произойти, если стерилизация не будет полной или не будет работать должным образом, что приведет к провалу эксперимента.
Сбой программного обеспечения и систем управления: прерывание сбора данных, задержка команд управления или сбой программного обеспечения, что влияет на непрерывность экспериментов и надежность данных.
III. Меры по устранению неполадок и их предотвращению
Обслуживание датчиков: регулярная калибровка датчиков pH и DO, своевременная очистка и надлежащее хранение после использования. При обнаружении аномалий в показаниях их следует немедленно заменить или перекалировать.
Проверка системы перемешивания: убедитесь, что устройство перемешивания прочно установлено, регулярно проверяйте двигатель и приводные части. Избегайте длительного превышения скорости.
Проверка газовой системы: периодически проверяйте, засорен ли газопровод, нужно ли заменять фильтр, чтобы убедиться, что газ чистый.
Строгая стерилизация операций: все компоненты перед использованием должны быть стерилизованы под высоким давлением, процесс работы соответствует стерильным нормам.
Резервное копирование и обновление программного обеспечения: регулярное резервное копирование экспериментальных данных, поддержание программного обеспечения системы управления в последней версии, чтобы избежать проблем с совместимостью.
Короче говоря, микро - биореакторы являются « ускорителями», разработанными современной биотехнологией. Благодаря научным операциям, регулярному техническому обслуживанию и своевременному выявлению неисправностей можно максимизировать его производительность и обеспечить плавный ход эксперимента.