一、产品简介

1.5L–10L平行生物反应器是一套用于微生物培养、Fed-batch工艺开发及多条件平行验证的多通道发酵系统。

系统由多个独立培养单元组成，各反应器可分别进行 pH、DO、温度、搅拌、通气和补料控制，并通过统一控制界面完成参数设置、过程监测、数据记录及多通道培养结果比较。

相比微型高通量培养系统，本系统单罐培养体积更大，更适合候选菌株确定后的可控发酵工艺开发、培养参数优化、补料策略比较及重复性验证。

典型应用包括：菌株性能比较 + 培养条件优化 + Fed-batch工艺开发 + 多因素实验验证 + 工艺重复性研究

单罐容积、通道数量及功能配置可根据具体培养工艺确定。

二、平行系统组成

平行生物反应器可根据实验规模配置不同数量的培养单元。

基础系统可采用2联或4联结构，并根据项目需求扩展更多培养通道。

每个培养单元可独立配置：玻璃生物反应器；机械搅拌系统；温度检测与控制；pH在线检测；DO在线检测；Air供气；自动补料；泡沫检测；独立气体调节。

多个反应器通过统一控制平台进行集中管理，同时保留各培养单元的独立工艺控制能力。

三、各通道独立过程控制

pH独立控制

每个培养单元均可独立检测pH，并根据各自设定值联动酸、碱补加。

因此可以在一次平行实验中比较不同pH条件对菌体生长、代谢及目标产物形成的影响。

DO独立监测与控制

各反应器可分别配置DO在线检测。

根据培养工艺，可将DO与：

搅拌 → Air流量 → O₂补充

等过程参数建立相应控制逻辑。

不同通道可以采用相同DO设定，也可以设置不同DO条件进行平行比较。

温度独立控制

各培养单元可分别设定培养温度，适合研究不同温度条件对菌种生长和发酵过程的影响。

搅拌独立控制

各通道搅拌速度可分别设定，用于比较不同混合和氧传递条件。

通气独立调节

每个反应器的气体流量可根据培养需求分别调节。

基础使用Air，也可根据高耗氧或特殊培养工艺扩展O₂、N₂、CO₂等气体。

补料独立控制

各培养单元可配置独立补料通道，用于：碳源；氮源；酸；碱；消泡剂；其他培养液。

适用于不同补料速度、补料阶段及补料策略的平行比较。

四、参数复制与工艺复现

平行实验不仅要求“多个反应器同时运行”，还需要尽可能减少不同通道之间由人为设置造成的差异。

系统可根据软件配置支持培养参数复制，将已经建立的工艺条件快速应用至其他培养单元。

可复制或复用的工艺设置包括：pH设定；DO设定；温度；搅拌；通气条件；补料程序；培养阶段参数。

适用于：成熟工艺复制、平行重复实验、批次重复性验证及多组对照实验。

参数复制的目的不是强制所有培养单元运行相同条件，而是为需要一致起始条件的平行实验减少重复设置。

五、多通道过程数据比较

平行生物反应器的核心价值之一，是能够在相近实验时间和培养环境下获得多组可比较的过程数据。

系统可根据配置记录：pH曲线；DO曲线；温度；搅拌；通气；补料；泡沫控制；其他在线过程参数。

例如4联平行实验可以设置：

培养结束后，可结合菌体浓度、底物消耗及目标产物等离线分析结果，对不同工艺条件进行综合比较。

相比单台发酵罐分批进行实验，平行系统更适合进行多条件同步验证和工艺参数比较。

六、典型工艺配置方案

方案一：常规微生物培养

建议配置：

pH + DO + 温度 + 搅拌 + Air + 酸碱控制 + 泡沫控制

适用于常规细菌、酵母及其他微生物培养条件比较。

方案二：Fed-batch工艺开发

建议配置：

pH + DO + 多路补料 + Air + 搅拌 + 泡沫控制 + 数据记录

适用于补料起始时间、补料速度及培养阶段参数优化。

方案三：高密度培养

可进一步配置：

Air/O₂供气 + DO串级 + 多通道自动补料 + 泡沫控制 + 批次数据记录

适用于大肠杆菌、酵母等高耗氧、高密度Fed-batch培养。

方案四：多因素平行实验

可根据实验设计在不同反应器中分别设置：

pH / DO / 温度 / 搅拌 / 通气 / 补料

等不同参数组合。

系统可用于与DoE实验设计方法结合开展多因素工艺研究。

DoE属于实验设计及数据分析方法，平行系统主要提供多通道独立培养、过程控制及数据采集条件。

七、主要技术参数

具体容积、通道数量、搅拌范围、气体流量及补料范围根据实际系统型号和项目技术方案确定。

八、典型应用

本系统适用于：微生物发酵工艺开发；菌株性能比较；培养条件优化；培养基优化；Fed-batch补料工艺研究；高密度微生物培养；pH/DO条件比较；搅拌与通气参数优化；合成生物学工程菌培养；酶制剂工艺研究；代谢产物发酵研究；工艺重复性验证；多因素平行实验。

九、与微型平行生物反应器的应用区别

平行系统的选择应根据实验阶段和培养目的确定。

因此，1.5L–10L平行系统更适合已经完成前期筛选、需要进一步建立可重复、可控制发酵工艺的项目。

十、产品特点

多通道同步培养

多个反应器可在同一实验周期内同时运行，提高培养条件比较效率。

各通道真正独立控制

pH、DO、温度、搅拌、通气和补料可分别设置，不是简单将多个罐体连接到同一控制条件。

支持Fed-batch工艺开发

可配置多路补料，用于高密度培养和补料策略优化。

支持参数复制

已经建立的培养参数可根据系统配置复制至其他通道，便于重复实验和工艺复现。

多通道数据统一记录

不同反应器的过程曲线可集中记录和比较，提高工艺分析效率。

配置灵活

可根据培养体积、通道数量、耗氧水平和在线检测需求进行系统配置。

可向中试工艺衔接

在1.5L–10L阶段确定的工艺条件，可为后续更大规模培养提供过程数据和验证基础。

十一、可选配置

根据培养工艺可增加：O₂富氧供气；N₂/CO₂气路；多路自动补料；DO串级控制；ORP在线检测；OD/生物量检测；尾气O₂/CO₂监测；补料称重；不同容积反应器；多通道扩展；历史曲线及数据管理；远程数据功能。

不同功能可根据实际培养目的组合配置。

十二、选型说明

选择1.5L–10L平行生物反应器时，建议先确认以下信息：

培养对象
如大肠杆菌、酵母、其他细菌或特殊微生物。

单罐培养体积
根据实验用料、取样量和工艺阶段确定。

通道数量
根据单批实验需要同时比较的条件数量选择。

培养方式
Batch、Fed-batch或其他培养方式。

补料需求
确认碳源、氮源、酸、碱、消泡剂及其他补料通道数量。

氧需求
确认仅使用Air，还是需要增加O₂及DO串级控制。

实验目的
明确用于菌株性能比较、培养条件优化、Fed-batch工艺开发还是重复性验证。

扩展检测需求
确认是否需要ORP、OD、生物量、尾气等在线检测功能。

提供：

培养对象 + 单罐体积 + 通道数量 + 培养方式 + 补料要求 + 气体要求 + 在线检测需求

即可进一步确定平行生物反应器系统配置。

产品说明

上海顾信生物1.5L–10L平行生物反应器可根据微生物培养及发酵工艺开发需求，配置2联、4联及多通道培养系统。

各培养单元可独立进行pH、DO、温度、搅拌、通气和补料控制，并通过统一控制平台完成过程监测、参数复制和多通道数据记录。

系统适用于菌株性能比较、Fed-batch工艺开发、高密度培养、培养条件优化及工艺重复性验证，并可根据项目需求扩展Air/O₂供气、多路补料、ORP、OD、生物量及尾气检测等功能。