Batch, fed-batch, continuous и perfusion: режимы работы биореактора

Это вторая статья в нашем цикле о биореакторах и ферментерах. Здесь мы разберём, как устроены ключевые узлы оборудования.

Если Вы ещё не читали нашу первую статью про основные понятия и различия, рекомендуем начать оттуда (Чем биореактор отличается от ферментёра: термины, устройство и области применения) - она даст необходимый фундамент для понимания конструкции, которую мы разбираем в этом материале.
-
🚀 --

-

[Получить консультацию по конфигурации →]

--

-

--

-

--

-

--

-
❄️ --

-

[Проверить контур охлаждения под Ваш процесс →]

--

-

--

-

--

-

--

-

--

-

--

-

--

-

--

--

-

FAQ: частые вопросы об устройстве и выборе биореактора

Чем полный объём биореактора отличается от рабочего?

Полный объём включает пространство над жидкостью, рабочий объём показывает, сколько среды реально можно использовать. При его расчёте учитывают пену, газовую зону, импеллеры и датчики. Заполнять сосуд до номинального полного объёма обычно нельзя: недостаточное свободное пространство повышает риск попадания жидкости в выхлопной фильтр, блокировки газоотвода и роста давления.

Означает ли диапазон «до +65 °C», что процесс можно вести при этой температуре?

Нет. Эта формулировка описывает возможности системы регулирования температуры, а не биологически допустимый режим. Верхняя граница показывает, до какого значения контур нагрева способен выйти и удерживать уставку. Рабочую температуру процесса определяет культура, и она, как правило, лежит значительно ниже границы диапазона оборудования.

Что важнее - точность отображения или точность поддержания температуры?

Для процесса важнее точность поддержания: именно она показывает, насколько стабильно система удерживает уставку. Точность отображения относится к измерительному тракту. На результат также влияют место установки зонда PT100, скорость перемешивания, инерционность теплообмена, калибровка и температурная однородность среды.

Означает ли наличие нержавеющей стали в обвязке поддержку SIP?

Нет. Стальные компоненты в стойке или обвязке не означают, что культуральный сосуд выполнен из стали и допускает стерилизацию на месте. SIP применяется преимущественно в стационарных стальных системах. Материал контактирующей с продуктом ёмкости и способ её стерилизации нужно уточнять отдельно у поставщика.

Измеряет ли датчик DO величину KLa?

Нет. Датчик DO показывает текущий уровень растворённого кислорода в процентах от насыщения при заданных условиях, но не измеряет KLa напрямую. Два процесса могут иметь одинаковое значение DO при разной скорости потребления и передачи кислорода. Значение 100% отражает уровень насыщения относительно принятой калибровки.

Всегда ли мелкие пузырьки спаргера - это хорошо?

Не всегда. Мелкие пузырьки увеличивают суммарную площадь контакта газа со средой, что повышает эффективность массопереноса. Но они дольше остаются в жидкости и создают нагрузку при разрушении на поверхности. Для чувствительных культур клеток млекопитающих это может быть критично, поэтому тип спаргера подбирают вместе с режимом перемешивания.

Соответствует ли скорость вращения головки перистальтического насоса расходу жидкости?

Нет. Реальная подача зависит от диаметра и материала трубки, её износа и степени пережатия. Поэтому при закупке проверяют возможность калибровки расхода, точность на малых расходах, совместимые размеры трубок, число независимых каналов и интеграцию с программой процесса.

Является ли указанный диапазон электрода 0–12 pH рекомендуемым рабочим диапазоном?

Нет. Диапазон, указанный производителем, описывает измерительную возможность датчика, а не рекомендуемые условия культивирования. Биологически допустимый диапазон задаёт процесс. При выборе электрода дополнительно оценивают точность, способ стерилизации, срок службы, стабильность сигнала, температурную компенсацию и совместимость с контроллером.
🧩 Собираете конфигурацию под конкретную культуру?

Сопоставим требования процесса с узлами установки: рабочий объём, тип мешалки и импеллера, спаргер и газовые линии, датчики pH и DO, охлаждение, насосы и способ стерилизации.

[Получить консультацию по конфигурации →]

Поможем выбрать лучшее решение для вашей лаборатории

Оставьте свои контакты, чтобы 
получить консультацию эксперта