“还有很重要的一点就是，在空间和人员两方面对实验室容量的要求较低。”——赛多利斯BBI系统的Besnd-Ulrich Wilhelm先生

生物反应器和发酵罐是生物实验室中不可或缺的设备。甚至对一个简单的操作来说也是必需的。受到现今工艺飞速发展的推动，同时为了适应多点测试的要求，平行化和小型化已经成为当前最为流行的两大概念。正逢2006生物技术展，本调查给出了一些令人振奋的创新发明。

赛多利斯BBI系统的Besnd-UlrichWilhelm先生解释道：“特别是在生产设备领域，向高质量细胞培养系统的发展趋势丝毫没有减弱”。就在最近，勃林格殷格翰（Boehringer Ingelheim）公司的生产能力已经翻番，位于Penzberg的罗氏刚刚奠基了一座新工厂。同样，工业巨头包括Applikon,bioengineeringB.Braun Biotech等公司也宣称对能进行动物细胞培养的生物反应器的需求增大。同时，制造商也注意到，不仅仅是在大规模生产中，在实验室条件下也明显的转向细胞的培养。

平行与灵活兼具备的系统

像大肠杆菌或枯草杆菌这样的传统发酵，其诀窍是优化复杂的工艺，与传统发酵不同的是，细胞培养通常比较缓慢，还经常存在胚胎污染的危险，因此生物工程师正在着力于时空收益的最优化。Wilhelm先生还指出材料的可靠性和无菌性，这两个基本要素对用户来讲也是非常重要的。

事实上，不管是在介质组成、突变体的筛选、或菌株的优化中，工艺研发人员都必须要进行大量的试验，并不断改变设置才能最后发现正确的参数。

新伯伦瑞克 的Dietrich Oberst先生强调说：“生物工程的研发中平行性是非常重要的”。这对反应器的数量和控制机制都是适用的。该公司是工艺研究和小试反应器领域的专家。已经开发出用于平行控制数台反应器的软件包Biocommand。 软件应用了AFS界面来控制八台生物反应器，并且能够通过LAN将数据传输到不同的工作站。

当选择了一定的培养方法后，灵活性也成为一个非常重要的指标。我们需要的系统应该能够培养各种细胞，Oberst先生解释说。模块化的CelliGenPlus系统可以帮助用户实现在不同的悬浮液、微载体和固定床应用之间的转换。这里有获得专利权的用于培养粘附生长细胞和悬浮细胞的篮筐叶轮固定床系统。无剪切力流通系统的特点在于叶轮转子位于中央，形成真空促使介质在反应器内形成连续的循环流动。位于柏林的Probiogen公司的中空纤维生物反应器是一种很有趣的小规模生产抗体、酶的方法，这些抗体或酶是由细胞分泌到介质中的。由于中空纤维的管状特性，葡萄糖和氧气等营养物质就会被填充到细胞中，而二氧化碳和水等废品则被除去。细胞产生的高浓度细胞突出很容易被切削掉。

与新不伦瑞克类似，Braun Biotech也正在现有的系统中加大可处理组件的使用量。据报道可处理组件应用的最初成功案例是用于动物细胞的灌装工艺中。

最近，美国研制出一种称之为Fibrastage 的“现成的”可处理系统，用于高密度细胞培养，大大降低了对柱形瓶的需求。一个500毫升的瓶子可以容纳10g纤维细胞圆盘，从而达到与10个柱形瓶相同的细胞密度。

另外，还有很重要的一点就是，在空间和人员两方面对实验室容量要求较低。Wilhelm说，这也解释了当前反应器系统小型化的趋势。

Dasgip，一家总部在德国Jülich的公司，提供两种相应的培养系统：一种是适用于哺乳动物和昆虫细胞的Cellferm-Pro培养系统，另一种是适用于微生物Fedbatch的发酵系统。我们的培养系统同时具有仪器控制发酵罐和简单的无控制培养容器的优点。MatthiasArnold博士，Dasgip公司的技术部主管阐述说。Cellferm-Pro培养系统最近已经被威斯特法伦设计中心授予“红点奖”，红点标志——代表该工业设计是非常优秀的。Jülich公司不仅相信平行化，同时也相信模块化：测量单位、泵、测量模块和气体处理模块以及用于悬浮培养和固定床培养的袖珍容器。在我们的培养系统的帮助下，像疫苗和精细化学品这样的生产工艺已经成功完成小型化，最优化，平行化，以适应大规模的生产。Arnold博士说到。

小型化的高产系统

尽管Dasgip公司的设备已经很小了，各厂家仍然在致力于开发能够实现高产量发酵的系统，其中最先进的项目当属德固赛的Project House Proferm。该公司与来自RWTH Aachen 的Jochen Büchs教授共同修正了一套机器人设备，用于生产高产量筛选生物催化剂，使其将来能够应用于微量发酵中。该系统的中心要素是通过机械手臂传送到不同区域的微量滴定台。可同时进行768个培养试验，因此可以非常快的找出最好的研究条件和给定发酵工艺中最适宜的微生物。

Dirk Weuster-Botz教授和他的生物工程师团队已经开发出一种鞋盒大小的生物反应器，可容纳48个带有微型搅拌桨的平行反应器，每个反应器的容量仅为10ml，可望打开生物工艺研究领域的新局面。硬件设备都是来自热电公司，如反应器带有的温度控制单元，回流冷凝器，搅拌器的驱动装置等。热电过去是磁力搅拌器和混合器以及灭菌器，气体发生器方面的专家。其核心竞争力在于反应块的开发上，公司的市场部经理和气体灭菌器、磁力设备的产品经理Michael Fischer先生说。

在高产单元中很重要的一点是由雷根斯堡的专业公司提供的无接触式视觉传感器系统，是用来测量pH值、二氧化碳和氧气浓度的。在今年的生物技术展上首次向公众展出的生物反应器，可望将会在新的市场中开辟新的方法。Fischer先生坚持：“我们相信小型化”。

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赛多利斯BBI系统和汉堡大学共同研制成功了一种新型的生物反应器。在这种反应器中，公司将多种技术融合于一种高科技发酵系统，用于科研和工厂规模的生产。反应器配备有加酸/碱/消泡剂的装置，四个可以补充培养基的泵，以及收集游离或与细胞结合的产物的装置。这套系统可以进行间歇或连续的发酵反应控制。这套系统的自动化程度也得到了升级，同时操作界面也进行了改善，这样不仅可以降低生产成本，而且提高了工艺的稳定性，从而提高了最终产品的质量。这套系统使得生物发酵的上游和下游得到了结合，从而使整个工艺链得到优化，而不只是单个步骤。例如，我们可以通过优化反应器中细胞的密度从而使产品的质量达到最优化。