Applikon生物反应器是专为微生物发酵、细胞培养和生物制药工艺开发设计。该系统以模块化、可扩展性和符合GMP/GLP规范著称，覆盖从实验室（3L）到工业生
产（2000L）的全规模需求，广泛应用于单抗、疫苗、基因治疗等生物制品的研发与生产。
一、设备组成
1. 核心单元：
- 生物反应器主体：316L不锈钢或一次性生物容器（AppliFlex系列）
- 搅拌系统： Rushton涡轮桨（50-1200rpm） 、 marine翼型桨（20-300rpm）
- 控温系统：夹套水循环（±0.1℃精度）或电加热膜
2. 过程控制模块：
- ezControl控制器：集成pH（±0.01）、DO（±1%）、温度（±0.1℃）调控
- 在线传感器：电容式活细胞密度探头（AppliSens）、红外CO₂/O₂尾气分析（AppliGas）
3. 扩展功能：AppliFeed智能补料系统（脉冲/连续模式）、AppliSafe数据追溯软件（符合21 CFR Part 11）
二、工作原理
1. 微生物发酵模式：高kLa设计（＞200 h⁻¹），通过多级搅拌和微泡通气实现高效氧传递
- 补料分批控制：根据CER（CO₂释放率）动态调整碳源流加速率
2. 哺乳动物细胞培养模式：低剪切力搅拌（叶尖速度＜1 m/s）、表面通气+氧灌注联合控氧（DO 30-50%）
3. 过程分析技术（PAT）：实时监测关键参数（如NADH荧光信号）、基于模型的预测控制（如比生长速率μ）
三、操作流程
1. 系统启动：安装反应器容器（不锈钢罐需SIP灭菌，一次性袋预装）→传感器校准（pH/DO两点校准）
2. 培养过程：
- 微生物：阶梯式提升搅拌速率（200→800rpm）
- 细胞培养：维持低转速（50-120rpm），根据活细胞密度启动灌注
3. 数据管理：通过BioXpert软件实时记录参数（采样频率1Hz）→自动生成批次报告（含FMEA分析）
四、维护方案
1. 日常维护：每次运行后CIP清洗（1% NaOH → 0.1M HNO₃）、检查O型圈密封性（泄漏率＜0.1%/h）
2. 定期维护：
- 每月校准pH/DO探头、润滑机械密封（医用级润滑脂）
- 每年更换搅拌轴轴承、压力容器安全检测
3. 故障处理：
- DO读数异常：检查膜电极或通气过滤器
- 搅拌失速：排查磁耦合器对齐状态
