胞浓度细胞活性葡萄糖浓度产物累积批量培养进程灌流工艺活细胞浓度细胞活性葡萄糖浓度产物累积补料分批培养进程灌流工艺活细胞浓度培养液中产物浓度葡萄糖浓度灌流进程为什么选择灌流培养?维持恒定培养环境:-补加新鲜培养基,提供充足营养底物-去除耗竭培养基,避免乳酸、氨等有害代谢物累积-保持底物水平恒定,避免pH等条件波动灌流培养的优势提高产率:-延长培养时间,提高细胞培养密度-提高反应器单位体积产能,弱化反应器体积限制-提高反应器利用率保证产品质量:-降低产物在反应器内滞留时间,避免因酶或温度等因素导致产物降解-产物及时冷冻储存或下游工艺处理,加快进程为什么选择灌流培养?生物反应器限制生产:-现有生物反应器产量不能满足产量需求-因生产空间或成本投入等限制,无法购置大型生物反应器灌流培养适用情况产物不稳定:-产物易受宿主细胞分泌的酶类影响发生降解-产物易受培养条件,如pH、温度等影响发生降解特殊应用:产品为细胞-建立高密度种子细胞库一次性生物反应器的最佳拍档操作模式的比较补料分批灌流可放大体积(L)20,0001,000培养时间(天)10-2121-60+细胞密度(106/mL)5-2530-100代谢废物积聚是否产物浓度0.5-5g/L~20%FB产物滞留时间整个培养周期<36h产物稳定性问题多少操作模式的比较补料分批灌流连续培养基补加☻连续培养基补加及耗竭培养基清除添加选择性成分添加完全培养基副产物稀释☻副产物清除细胞环境改变☻细胞环境恒定环境变化影响目的产物稳定性☻环境恒定有利于维持目的产物稳定性需添加碱,以控制pH☻pH较稳定,所需碱添加较少☻目的产物累积目的产品连续稀释,降低浓度☻单次收获,收获液体积小多次收获→差异;收获液体积较大,增加下游工作负载*→连续处理工艺!更大生物反应器,价格昂贵,操作复杂☻生物反应器较小,可抛弃型☻技术较简单技术较复杂,对工艺监测和自动化要求较高
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