1. Korkeampi tuotto
Työtehokkuuden parantaminen on tärkein syy siirtymiseen ravistelupulloista bioreaktoreihin, joissa soluista saadaan tyypillisesti enemmän kokonaisbiomassaa tai tiettyä tuotetuotantoa lyhyemmässä ajassa. Esimerkiksi K12 Escherichia colin viljelyn tulokset ravistelupulloissa ja bioreaktoreissa ovat merkittävästi erilaisia villityypin osalta.
2. Reaaliaikainen biologisen prosessin tiedot
Koska bioreaktorit ovat riippuvaisia mikrotietokoneista ohjaamaan suoraan erilaisia parametritietoja, ja ne voivat välittää plasmasolujen kasvutilan, liuenneen hapen parametrit, DO-arvot, johtavuuden jne. reaaliaikaisesti eri antureiden kautta, reaaliaikainen prosessinohjaus ei voi saavutetaan ravistelupulloviljelyn aikana. Seuraavassa on vertailu tyypillisiin viljelyparametreihin bioreaktoreissa:
Vaikka pullojen ravistelu kolmannen osapuolen laitteilla voi tehdä enemmän, kustannus-, käsittely- ja yhteentoimivuusongelmat myötävaikuttavat siihen, että niistä tulee markkinarakoratkaisuja tietyille sovelluksille ja ympäristöille.
3. Sopeutuvuus
Yksi suuri ero ravistelupullojen ja bioreaktorien välillä on se, että bioreaktorien käyttö parantaa sopeutumiskykyä. Tämä ei koske vain yksittäisten parametrien määrää, joita voidaan mitata ja hallita. Ravistelupulloissa mitattujen arvojen laatu ja vaihteluväli sekä kyky niitä hallita ovat usein rajoitetumpia. Yleensä tärkeimpien parametrien, kuten lämpötilan, ohjausta sovelletaan samanaikaisesti kaikkiin ravistelupulloihin. Monille suodatussovelluksille tämä ei ehkä ole tärkeää, mutta se on ongelma optimointitutkimuksessa.
4. Parempi biologinen valvonta
Tämä on keskeinen tekijä siirryttäessä ravistelupulloista bioreaktoreihin. Tämä voidaan saavuttaa käyttämällä biologisen prosessiohjelmiston tarjoamia vaiheistettuja strategioita yksittäisten parametrien tai täydellisen prosessin ohjaamiseen. Pulloja ravistelemalla voidaan saavuttaa hyödyllisiä ohjausstrategioita, mutta ne ovat joko rajallisia tai vaativat lisälaitteita.
5. Laajenna mahdollisuuksia
Viime vuosikymmenen aikana tapahtuneen tuotannon jyrkän kasvun vuoksi pieni määrä viljelmää voi sisältää suuren solutiheyden tai tuotepitoisuuden. Tämä tekee ravistelupulloviljelmästä toteuttamiskelpoisen vaihtoehdon pienimuotoiseen tuotantoon varhaisissa sovelluksissa. Odotettavissa olevan kaupallisen tason laajentuessa pienimuotoiset bioreaktorit voivat kuitenkin luoda oikeat standardit ja tarjota vankan perustan. Tämä johtuu yksinkertaisesta fyysisestä samankaltaisuudesta ja saatavilla olevan tiedon laadusta, nimittäin:
Sekoitusvaiheen reaktorit (STR:t) ovat edelleen yleinen tuotantomittakaavan bioreaktorien muoto, ja laboratoriomittakaavaiset bioreaktorit voivat jäljitellä tätä paremmin. Esimerkiksi tärkeimmät vahvistusstandardit, kuten siipipyörän kärjen nopeus ja tilavuusmassan siirto, liittyvät bioreaktoreihin, mutta eivät suoraan ravistelupulloihin. Pienen mittakaavan bioreaktorien ohjausstrategiaa ja optimointia voidaan yleensä soveltaa laajemmassa mittakaavassa yksinkertaisilla suhteellisilla muutoksilla.
Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka bioreaktoreita pidetään joskus liian monimutkaisina, kalliina ja aikaa vievinä. Mutta bioreaktoreissa erilaisia indikaattoreita voidaan ohjata tarkasti, ja jopa EKF-laktaattianalysaattoria voidaan käyttää reaaliaikaiseen analysointiin ja soluviljelyn aikana syntyvän laktaatin havaitsemiseen hyvän solun kasvuympäristön varmistamiseksi.
Jos haluat lisätä viljelytiheyttä, laajentaa soluviljelmän mittakaavaa ja laajentaa prosessia, pöytäbioreaktorin käyttö on oikea valinta.