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機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器

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2020/8/21 瀏覽次數(shù)：

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機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器
由于攪拌式生物反應(yīng)器在微生物發(fā)酵工業(yè)中已被大量采用，避免了在新型生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)上的投資，對(duì)于植物細(xì)胞培養(yǎng)的工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是極有價(jià)值的。攪拌混合可維持懸浮液中的細(xì)胞處于一個(gè)相對(duì)均相的環(huán)境。葉輪攪拌速度為30-100r/min時(shí)適合于植物細(xì)胞的培養(yǎng)。但是攪拌罐中產(chǎn)生的剪切力大，容易損傷細(xì)胞，直接影響細(xì)胞的生長(zhǎng)和代謝，尤其對(duì)于次級(jí)產(chǎn)物生產(chǎn)影響極大。攪拌轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生的剪切力越大，對(duì)植物細(xì)胞傷害也越大。對(duì)于那些剪切力敏感的細(xì)胞，傳統(tǒng)的機(jī)械攪拌罐根本不適用。因此，必須對(duì)攪拌罐進(jìn)行改進(jìn)，包括改變攪拌形式、攪拌槳的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)和氣體分布器等，力求減少剪切力，同時(shí)滿(mǎn)足供氧與混合的要求。
經(jīng)過(guò)對(duì)比不同攪拌器，發(fā)現(xiàn)槳形板攪拌器適合于植物細(xì)胞的生長(zhǎng)。較大的攪拌槳通常能在相對(duì)低的旋轉(zhuǎn)速度下提供良好的攪拌。將平葉渦輪、方框型、蝶形渦輪等不同形式的攪拌槳用于植物細(xì)胞培養(yǎng)的研究結(jié)果表明，不同葉輪產(chǎn)生剪切力的大小是不一樣的。一般認(rèn)為，渦輪狀葉輪優(yōu)于平葉輪，而平葉輪又優(yōu)于螺旋狀葉輪。因此采用適宜的攪拌槳類(lèi)型和結(jié)構(gòu)可使植物細(xì)胞的生長(zhǎng)不受損害，最常用的是標(biāo)準(zhǔn)渦輪機(jī)。這種輻射流式渦輪提供了良好的氧氣運(yùn)輸和較小的剪切力。但在高粘度的培養(yǎng)中，其抽吸能力不強(qiáng)，懸浮液的一致性較差，因而需要使用其他類(lèi)型直徑較大的葉輪，如大的攪拌槳及螺旋式葉輪。螺旋帶式葉輪生物反應(yīng)器是最近為高密度長(zhǎng)春花細(xì)胞懸浮液研制的，可獲得較高的細(xì)胞生物量。

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