【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物反应器，特别涉及一种一次性微型生物反应器。
技术介绍
1、生物反应器主要应用于动物、植物、昆虫及微生物等不同类型的细胞培养上，用于生产小分子、大分子的代谢产物或细胞本身，产品可作为预防性或治疗性生物制品，对于生物制药上游工艺，生物反应器是核心设备。在整个生物药产品生命周期中，上游工艺开发包括临床实验前的工艺开发(pd)、临床样品制备，临床实验后期的工艺表征(pc)和商业化生产，不同阶段对反应器的体积及通量要求不同，
2、生物反应器是用于细胞或者微生物培养的空间，这个空间能提供合适的温度，ph和溶氧含量，同时根据工艺的需求进行补料。微观尺度上每个细胞/微生物都需要合适的温度，ph和溶氧环境和营养物的补充，因此保持均匀的液体状态是十分重要的，经典的设计是通过带有特定设计的桨叶持续搅拌来实现。为了维持细胞或者微生物的独立培养，反应器整体设计需要能隔绝外部细菌的侵染，通常在进气端和出气端都配液过滤器，并采用各种密封措施。对于长时间的培养工艺或者通气量很大的工艺，还需要有合适的冷凝设计对出气进行冷却从而使其中的液体不被大量带出以及避免影响尾气过滤器的性能。
3、应用于pd和pc，目前市场上的反应器最常见的是玻璃反应器，整体由玻璃和不锈钢组成，在使用前需要将ph、溶氧、温度等传感器，进气管路和出气管路，补料瓶路依次安装好，然后整体放入灭菌锅中进行灭菌，灭菌结束后取出连接到控制系统上然后开始培养。培养结束后需要将上述组件依次拆除进行清洗，对于特定的实验，按照法规的要求清洗完毕后还需要进行清洁验证，以避
4、近几年针对玻璃反应器的一些问题，一次性反应器开始出现，一次性的设计使得实验前的灭菌工作部分转移到供应商端，使用后也无需专门的清洗，直接灭菌即可抛弃，节约了大量的时间同时也无需进行清洁验证。但是，目前一次性反应器设计主要是实现罐体一次性，相应的传感器的安装基本还是采用先灭菌再在生物安全柜中组装的方式，补料系统也需要单独灭菌然后连接到罐体上。同时由于搅拌轴的设计问题，一次性罐体难以达到较高的搅拌转速(通常无法达到800rpm以上，玻璃罐通常可以达到1500-2000rpm)，对于微生物的培养，难以维持高密度的培养工艺。基于成本的问题，一次性反应器目前在设计上做了部分简化，也让灵活性受到了一定的限制。
5、相比于可重复使用的玻璃罐，呈罐体的一次性生物反应器易于使用，目前有不同品牌的产品，例如applikon的appliflex st、millipore的cellready、eppendorf的bioblu系列，不同品牌在功能设计上对于工艺开发及工艺表征仍存在部分缺陷，导致应用范围不广，其主要存在如下问题：
6、1.通气管路设计：动物细胞培养生产级别经常会用到两路通气，大泡通气使用较大通气孔径，有效排除培养过程中溶解的co2，微泡通气使用较小的通气孔径，有效提高氧气在气液两相中的传质系数；单独使用大泡或微泡均具有一定的局限性。appliflex、bioblu、cellready目前均只支持大泡通气，限制了一次性罐体在工艺表征，高细胞密度灌流培养等工艺中的应用。
7、2.传统电极的使用：一次性反应器是从方便使用，提高设备利用效率的角度进行设计的，但是目前所有罐体设计均为搭配传统极谱式电极使用，传统电极校准、灭菌、极化及安装等过程降低了一次性生物反应器罐体的时间成本优势。
8、3.搅拌系统的稳健性和实用性，搅拌轴的整体设计至关重要，既要保证强度也要保证无菌性以及合适的成本。目前一次性罐体主要采用磁力搅拌，无法达到较高的转速。
9、复杂细胞培养工艺的适配性：当前为提高反应器单位体积产品的生产效率，普遍开展高细胞密度灌流培养工艺，需要反应器支持灌流设备，目前的一次性反应器罐体设计主要是从传统的批次/补料分批工艺出发，无对应的灌流标准接口，难以直接开展灌流培养工作。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本专利技术提出一种一次性微型生物反应器。本专利技术的一次性微型生物反应器主要针对于小体积高通量的pd和pc阶段，对于mrna的体外转录这种微型生产应用方向也十分适用。
2、本专利技术揭示了一种一次性微型生物反应器，其特征在于，包括：
3、罐体，罐盖，补料系统及传感器，其中，
4、罐盖位于罐体的上方，
5、传感器为一次性传感器，补料系统为一次性设计，
6、罐体的内部中，在其底部设置有一次性传感器以感测ph值和/或溶氧数值；
7、罐体的外部，集成所述补料系统。
8、优选的，
9、补料系统在罐体的外侧，其中，
10、罐体上方的罐盖处，集成所述补料系统，
11、罐体、罐盖和补料系统均经由注塑而形成。
12、优选的，
13、补料系统包括至少2个补料瓶且补料瓶为同等体积。
14、优选的，
15、所述微型生物反应器还包括过滤器，
16、过滤器用于进气和出气的过滤。
17、优选的，
18、过滤器可以承受辐照灭菌。
19、优选的，
20、一次性传感器安装在罐内的凸出部。
21、优选的，
22、所述一次性传感器包括一次性ph电极和/或一次性do电极，分别用于感测ph值以及溶氧数值。
23、优选的，
24、所述一次性传感器包括一次性贴片式荧光ph电极和/或一次性贴片式do电极。
25、优选的，
26、对于安装有一次性贴片式荧光ph电极和/或一次性贴片式do电极的同批次罐体，在辐照后，取出代表性的罐体样品，检测电极性能，记录并作为初始化校准信息，将该信息作为同批次所有罐体电极的初始化校准信息，在一次性罐体拆封后，只需在控制器中输入初始校准信息，即可开始电极的检测使用。
27、优选的，
28、对于一次性传感器，光学do测量范围0-100％sat，分辨率0.1％sat，准确度37°时±1％sat，温度范围5-50℃，漂移<0.5％sat/天；
29、光学ph测量范围6.0-8.0，分辨率0.01，准确度0.1，温度范围5-50℃，漂移小于0.05/天，取样间隔1min。
30、优选的，
31、所述一次性微型生物反应器还包括气路系统，且气路系统为一次性设计。
32、优选的，
33、气路系统位于罐体的外侧，所述气路系统包括三路进气和一路出气。
34、优选的，
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1.一种一次性微型生物反应器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的微型生物反应器，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的微型生物反应器，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
11.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
12.根据权利要求11所述的微型生物反应器，其特征在于，
13.根据权利要求11所述的微型生物反应器，其特征在于，
14.根据权利要求13所述的微型生物反应器，其特征在于，
15.根据权利要求11所述的微型生物反应器，其特征在于，<...
【技术特征摘要】
1.一种一次性微型生物反应器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的微型生物反应器，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的微型生物反应器，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
11.根据权利要求1所述的微型生物反应器，其特征在于，
12.根据权利要求11所述的微型生物反应器，其特征在于，
13.根据权利要求11所述的微型生物反应器，其特征在于，
14.根据权利要求13所述的微型生物反应器，其特征在于，
15.根据权利要求11所述的微型生物反应器，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨谦，李大为，
申请(专利权)人：苏州英赛斯智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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