简述微型生物反应器的标准化操作流程

更新时间：2026-02-02

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　　微型生物反应器作为高通量筛选、菌种优化与工艺开发的核心工具，广泛应用于合成生物学、制药研发及发酵工程领域。其以小体积、高精度控制和并行化操作优势，显著提升实验效率。若操作不规范，易导致染菌、参数漂移、溶氧不足或细胞损伤，影响数据可靠性。遵循微型生物反应器无菌化、标准化、智能化的操作流程，是实现控得精、养得稳、测得准的前提。

　　一、使用前准备

　　系统灭菌：

　　反应罐体、管路及传感器接口须经高压蒸汽灭菌（121℃,20min）或在线SIP（在位灭菌）；

　　pH/DO电极使用前活化（DO膜更换、pH电极浸泡于缓冲液）；

　　参数校准：

　　pH校准：用标准缓冲液（pH4.01、7.00）两点校正；

　　DO校准：零点（亚硫酸钠溶液）与满度（空气饱和水）校准；

　　培养基准备：

　　过滤除菌（0.22μm）或同步灭菌，避免沉淀堵塞补料管。

　　二、规范接种与运行流程

　　接种操作：

　　在生物安全柜中进行，火焰灼烧接种口，快速注入种子液（通常5–10%v/v）；

　　参数设定：

　　根据菌种需求设置：

　　温度（如大肠杆菌37℃，酵母30℃）；

　　搅拌转速（200–1000rpm，避免剪切力损伤细胞）；

　　通气量（0.1–1vvm），搭配气体混合调控DO与pH；

　　实时监控：

　　启用自动反馈控制：DO低于设定值时自动提转速或增氧；pH偏离时触发电动泵补酸/碱。

　　三、使用后处理

　　实验结束，先关闭加热与搅拌，再停气；

　　排空废液，用去离子水冲洗内壁，防止残留物干结；

　　pH/DO电极按规范保存（pH电极存于3MKCl，DO膜干燥避光）；

　　导出全过程数据（OD、pH、DO、温度曲线），生成合规报告。