玻璃生物反应器是一种实验室至中试规模的生物培养设备,采用高硼硅玻璃(如Duran、PYREX)制成,具有透明可视、耐酸碱、易清洗等特点,适用于微
生物发酵、细胞培养和生物过程优化研究。
一、设备组成
- 玻璃罐体:耐热冲击(-30℃~200℃),可高压灭菌(121℃)
- 搅拌系统:顶置搅拌电机+PTFE/不锈钢搅拌桨(磁力搅拌可选)
- 通气系统:硅胶/PTFE曝气头,提供氧气并防止泡沫
- 温控系统:外接水浴循环或电加热套(PID控温)
- 传感器与监测:pH、DO、温度探头(可实时显示数据)
- 辅助组件:取样口(无菌取样阀)、冷凝回流管(减少蒸发)、泡沫传感器(自动消泡控制)
二、工作原理
- 通过机械搅拌或磁力搅拌使培养基混合均匀,结合通气维持溶氧(DO)
- 在线监测关键参数(pH、DO、温度),并通过反馈调节(如补酸/碱、调整搅拌速度)
- 适用于分批培养、补料分批或连续培养实验

三、设计特点
- 透明可视:便于观察细胞/微生物生长状态、泡沫情况
- 模块化设计:可灵活搭配不同容积(1L~50L)及配件(如多参数探头)
- 生物相容性:玻璃内壁光滑,不易吸附蛋白或细胞,减少污染风险
- 兼容灭菌方式:高压灭菌(121℃,20min)、化学灭菌(如乙醇、过氧化氢)
四、操作流程
1. 清洗与灭菌:拆卸后超声波清洗,或用稀NaOH浸泡去除残留物 、121℃高压灭菌30分钟(或原位灭菌,SIP)
2. 组装与调试: 安装搅拌器、探头,检查气密性 、 校准pH、DO传感器
3. 接种与培养:加入培养基,接种细胞/菌种、设定参数(如37℃、pH 7.2、DO 30%)
4. 过程监控:定期取样检测(生物量、代谢产物)、调节搅拌速度或通气量以优化培养条件
5. 终止与清洁:收集产物后,立即用去离子水冲洗,避免残留物干结
五、维护保养
1. 日常维护:使用后及时清洗,防止培养基残留、检查搅拌电机是否运转平稳
2. 定期维护:
- 每月校准pH、DO传感器
- 检查硅胶密封圈是否老化(每半年更换)
- 长期存放:干燥后包裹防尘,避免玻璃划伤
