華龕生物反應(yīng)器能夠準(zhǔn)確調(diào)控溫度、pH值以及溶氧量等關(guān)鍵因素。例如,細(xì)菌通常在30-37℃下生長(zhǎng)良好,而哺乳動(dòng)物細(xì)胞則適宜于37℃的環(huán)境;對(duì)于酵母發(fā)酵這類(lèi)需要酸性條件的過(guò)程,會(huì)通過(guò)酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)保持穩(wěn)定的pH環(huán)境;同時(shí),通過(guò)通氣、攪拌或純氧補(bǔ)充等方式確保好氧生物獲得充足的溶解氧。此外,還會(huì)持續(xù)供給碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以滿足生物體的代謝需求。
混合與傳質(zhì):為了使反應(yīng)體系中的物質(zhì)分布均勻,避免局部濃度差異過(guò)大影響反應(yīng)效率,配備了攪拌系統(tǒng),可以是機(jī)械攪拌或者氣體鼓泡的形式。這樣的設(shè)計(jì)促進(jìn)了氧氣、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物之間的有效傳遞,特別是氣液傳質(zhì)過(guò)程對(duì)好氧發(fā)酵尤為重要。
代謝調(diào)控:通過(guò)對(duì)環(huán)境參數(shù)(如溶氧水平、補(bǔ)料速率)進(jìn)行準(zhǔn)確控制,可以引導(dǎo)生物體沿著預(yù)定的代謝路徑進(jìn)行,比如誘導(dǎo)目標(biāo)產(chǎn)物的合成,并抑制不必要的副產(chǎn)物生成,從而提高產(chǎn)物的得率和純度。例如,在乙醇發(fā)酵過(guò)程中,合理控制糖濃度可以避免過(guò)多副產(chǎn)物的積累。
無(wú)菌操作:為了防止雜菌污染,保證培養(yǎng)物的純凈度,生物反應(yīng)器采用高溫滅菌(如121℃蒸汽滅菌)或過(guò)濾除菌(如空氣過(guò)濾器)的方法來(lái)維持系統(tǒng)的無(wú)菌狀態(tài)。
華龕生物反應(yīng)器的使用注意事項(xiàng):
1.無(wú)菌操作規(guī)程遵守
-必須嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作規(guī)程,防止外部污染和反應(yīng)器內(nèi)部的交叉感染。這包括使用無(wú)菌技術(shù)操作、定期清潔和消毒設(shè)備以及定期檢查和更換耗材。
2.參數(shù)穩(wěn)定性維護(hù)
-在操作過(guò)程中應(yīng)注意保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度、壓力、攪拌速度和通氣量等參數(shù)的穩(wěn)定,以確保生物過(guò)程的正常進(jìn)行。
3.避免干擾因素引入
-在添加培養(yǎng)基或其他物質(zhì)時(shí),應(yīng)注意避免產(chǎn)生氣泡和劇烈攪拌,以避免對(duì)生物過(guò)程的影響;在收集樣品或進(jìn)行其他操作時(shí),也應(yīng)注意避免對(duì)生物過(guò)程的干擾,如避免過(guò)度攪拌或過(guò)度通氣等。
4.安全性能檢查
-在使用之前,務(wù)必檢查設(shè)備的安全性能。確保設(shè)備的密封性良好,機(jī)械部件正常運(yùn)轉(zhuǎn),電源接線無(wú)異常,從而避免潛在的危險(xiǎn)。
5.緊急應(yīng)對(duì)措施準(zhǔn)備
-準(zhǔn)備緊急應(yīng)對(duì)措施:在操作生物反應(yīng)器的同時(shí),隨時(shí)保持警惕并準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)緊急情況的措施。熟悉實(shí)驗(yàn)室的緊急停機(jī)程序、防觸電和急救方法,以及應(yīng)急信息。
6.預(yù)處理與后處理規(guī)范
-在操作前應(yīng)對(duì)生物反應(yīng)器進(jìn)行消毒和清潔,以避免污染和交叉感染;使用完畢后也應(yīng)按照正確的流程進(jìn)行清洗和維護(hù),以延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命并保證下次使用的有效性。