疫苗生产用不锈钢反应器是生物制药行业的关键设备,主要用于病毒培养(如Vero细胞、MDCK细胞)或重组蛋白表达,以生产灭活疫苗、减毒活疫苗或亚单位疫苗。
其核心优势在于可重复使用、耐高压灭菌,符合GMP要求,适用于大规模工业化生产。
一、设备组成
1. 反应罐体:316L不锈钢材质,耐腐蚀,带夹层用于温度控制。
2. 搅拌系统:低剪切搅拌桨(如斜叶桨、磁力搅拌),确保均匀混合且不损伤细胞。
3. 温控系统:夹层通循环水或电加热,维持37℃(哺乳动物细胞)或特定温度。
4. 通气系统:鼓泡、表面通气或微泡扩散,精确调节溶氧(DO)。
5. 传感器与控制系统:pH、DO、温度、液位传感器,连接PLC/SCADA实现自动化调控。
6. CIP/SIP系统:在位清洁(CIP)与在位灭菌(SIP),确保无菌环境。
二、工作原理
细胞或微生物接种后,反应器通过调控搅拌速度、通气量、温度及pH,维持最佳生长环境。病毒培养时需严格控制溶氧(20%-40%)和营养补充(如葡萄糖、氨基酸
)。培养结束后,收获含病毒或抗原的培养液,进行下游纯化灭活等处理。

三、设计方法
1. 规模放大:基于kLa(传氧系数)和P/V(功率体积比)进行线性放大。
2. 无菌设计:无死角结构,采用卫生级阀门、隔膜阀,避免污染。
3. 合规性:符合ASME BPE、GMP标准,材质需通过生物相容性测试。
四、操作流程
1. 预处理:SIP(121℃, 30min)或化学消毒,确保无菌。
2. 接种与培养:注入培养基和细胞,设定参数(pH 7.2±0.2, DO 30%)。
3. 过程监控:实时调整搅拌、通气及补料。
4. 收获:离心或过滤分离病毒/抗原。
五、维护保养
1. 日常维护:检查密封性、传感器校准。
2. 定期灭菌:每批次后执行CIP(NaOH/HNO₃)和SIP。
3. 部件更换:定期检查搅拌轴承、垫圈,防止泄漏。
4. 记录审计:保存运行日志,符合FDA/EMA监管要求。
