“学霸”生物反应器都有哪些类型？

在当今快速发展的生物科技领域，生物反应器作为一种革命性的生物实验装置，正以其du特的魅力带领着生物发酵新时代发展。与传统的发酵罐相比，生物反应器不仅在结构设计和原理上有着的差异，更在应用领域展现出了惊人的多样性和前沿性。让我们一起探寻生物反应器的奇妙之处。

一、生物反应器与发酵罐有何区别？

首先，生物反应器是实施生物催化反应的装置，其目标是满足细胞增殖及高效合成目标产物。它可根据需求设计反应器、传热设备、控制系统等多个部分，为微生物、动物、植物等多种细胞类型培养提供理想的生长环境，从而实现高效可控的生物反应过程。一般用于生产工程领域。

而传统的发酵罐则相对简单，主要用于简单的微生物菌群的生长和代谢，传统设计基本以罐体为主，更多用于食品、饮料等领域。因此，生物反应器在生物工程领域的发展中正扮演着不可替代的角色。

二、生物反应器的类型

其次，生物反应器根据不同的分类角度，可以分为多种类型。本篇主要分析我们常提及的生物反应器有机体种类的分类，包括微生物生物反应器、植物细胞生物反应器、动物细胞反应器、以及酶生物反应器。

（一）微生物反应器

微生物反应器是生产中基本主要的设备，其作用就是按照发酵过程的工艺要求，保证和控制各种生化反应条件，如温度、压力、供氧量、密封防漏防止染菌等，促进微生物的新陈代谢，使之能在低消耗下获得较高的产量。

主要用于菌种批量生产、微生物转基因工程等微生物实验小试培养或规模化生产培养，微生物反应器多适用于生物发酵工程，所以也习惯性地称为发酵罐。

（二）动物细胞生物反应器

动物细胞无细胞壁，所以非常脆弱，它对剪切作用十分敏感且对体外的培养环境要求较严格。传统的微生物反应器不能用于动物细胞大规模培养,而具备低剪切效应、较好的传递效果和力学性质是动物细胞设计和改进必须遵循的原则，通常可用螺旋桨搅拌器取代圆盘涡轮式搅拌器,以减少液体搅动时的剪切力。

动物细胞大规模培养技术及其生物反应器工程可广泛应用于抗体、基因重组蛋白质药物、病毒疫苗等生物技术产品的研究开发和工业化生产，如人工肝生物反应器。

（三）植物细胞生物反应器

植物细胞对营养要求比动物细胞简单，且由于植物细胞有细胞膜,所以能像微生物一样在液体中进行悬浮培养,但对流体的剪切力的耐受性比微生物要低。植物细胞培养反应器一开始多采用微生物反应器,但由于植物细胞与微生物细胞形态结构还是有所差异。还是比较适合用直径较大的罗氏搅拌器;大角度桨形板搅拌器;平叶形搅拌器(加挡板); 螺旋桨式搅拌器等。

植物生物反应器有两个研究方向：一是利用植物生产大量的蛋白质抗原，经分离提纯再制成疫苗;二是不需要分离提纯，将植物或其某部分作为可直接口服的疫苗。植物反应器生产的重组抗体既有小分子肽片段，也有结构复杂的多聚体蛋白质。在全面提升农业综合生产力上发挥着重要的作用。

（四）酶生物反应器

酶反应器指是游离酶和固定化酶在体外反应时所需的反应设备。特点是在低温、低压的条件下发挥作用，反应时消耗能和产能都比较少，它不同于发酵反应器，因为它不表现自催化方式，即细胞的连续再生。

酶反应器用于酶催化反应，如酶工程研究、酶催化合成等。有常用于饮料和食品加工工业的搅拌罐型反应器，使用广泛的固定化酶反应器的固定床型反应器，适合于生化反应的膜式反应器等。每种类型的反应器各有优缺点，应根据不同需要进行选择。

生物反应器在生物科技领域的重要作用不容置喙，未来，让我们携手迈向生物反应器的全新时代，释放科技魅力，带领未来生物发酵新时代！