动物细胞大规模培养和专用生物反应器.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上节课我们学了什么？,问题,1/78,生物反应器,生物反应器一些概念,生物反应器基本类型,2/78,第二章 动物细胞大规模培养和专用生物反应器,课时：,2,节课,主要内容：,惯用培养方法,动物细胞培养操作方式,细胞培养过程放大,动物细胞培养生物放大器,3/78,动物细胞培养,开始于,上世纪初,1962,年,其规模逐步扩大,发展至今已成为生物、医学研究和应用中广泛采取技术方法,(,生产酶、生长因子、疫苗和单抗,等,),。,相关知识介绍,利用动物细胞培养技术生产,生物制品,已占世界生物高技术产品市场份额,50%,。,4/78,发展：,在过去几十年来，从使用转瓶,(roller bottle),、,CellCube,等贴壁细胞培养，发展为生物反应器（,Bioreactor,）进行大规模细胞培养。,一是在工艺生产时不能大规模制备产品；,二是非批量生产轻易造成产品质量不均一性,三是难以对同批生产进行生产和质量控制。,第一代细胞培养技术关键问题：难以产业化！,5/78,伴随生物技术发展，,迫切需要大规模细胞培养,，方便取得大量有用细胞表示产物。,采取,玻璃瓶静置或旋转瓶培养,方法，,已不能满足,所需细胞数量及其分泌产物。,自,70,年代以来，较常见细胞培养生物反应器有,空气提升反应器，中空纤维管反应器，无泡搅拌反应器及篮式生物反应器,等。,80,年代以来，人们逐步开始,以生物反应器培养代替鼠腹水,方法取得单克隆抗体。,6/78,动物细胞大规模培养技术,：,（,large-scale culture technology,）,定义：,指在人工条件下（设定,pH,、温度、溶氧等），在细胞生物反应器中高密度大量培养动物细胞用于生产生物制品技术,。,经过大规模体外培养技术培养哺乳类动物细胞是生产生物制品有效方法,7/78,鸡胚、猪肾、猴肾、地鼠肾等各种原代细胞,人二倍体细胞,cho,（中华仓鼠卵巢）细胞,BHK-21(,仓鼠肾细胞,),Vero,细胞,(,非洲绿猴肾传代细胞，是贴壁依赖成纤维细胞,),等。,可大规模培养动物细胞,8/78,9/78,个性化培养基是胞细培养基发展方向,10/78,图,8.1,细胞培养瓶,图,8.3,细胞工厂,Spinner,培养系统,11/78,口蹄疫疫苗、狂犬病疫苗、牛白血病病毒疫苗、脊髓灰质炎病毒疫苗、乙型肝炎疫苗、疱疮病毒疫苗、巨细胞病毒疫苗、,及,干扰素、血纤维蛋白溶酶原激活剂、凝血因子,和,、促红细胞素、松弛素、生长激素、蛋白,C,、免疫球蛋白、尿激酶、激肽释放酶及,200,种单克隆抗体等。,当前已实现商业化产品：,12/78,6.,原代培养细胞普通繁殖,50,代即退化死亡,第一节 惯用培养方法,动物细胞生长特征：,1.,细胞生长迟缓，易污染，培养需用抗生素,2.,细胞大，无细胞壁，机械强度低，环境适应性差,3.,需氧少，不耐受强力通风与搅拌,4.,群体生长期有效应，贴壁生长（锚地依赖性）,5.,培养过程产品分布细胞内外，成本高,13/78,非贴壁依赖型细胞：,无需附着于固相表面即可生长，包含血液、淋巴组织细胞、许多肿瘤细胞及一些转化细胞。,依据在体外培养时对生长基质依赖性差异，,动物细胞可分为两类：,贴壁依赖型细胞：,需要附着于带适量电荷固体或半固体表面才能生长，大多数动物细胞，包含非淋巴组织细胞和许多异倍体细胞均属于这一类。,14/78,“贴壁单核”细胞培养,贴壁单核细胞,贴壁细胞,细胞培养人参愈伤组织,15/78,知识回顾,普通步骤：,无菌取出目标细胞所在组织，用培养液漂洗洁净,以尖锐无菌刀具割舍多出部分，切成小组织块,将小组织块置解离液（含蛋白酶类）离散细胞。,低速离心洗涤细胞后，将目标细胞吸移培养瓶培养,动物细胞培养步骤,16/78,植物细胞（组织）培养流程,悬浮细胞培养,提取纯化,产物,脱分化：,离体植物器官、组织或细胞，在培养了一段时间后，会经过细胞分裂，形成愈伤组织（细胞排列疏松而无规则，是一个高度液泡化呈无定形状态薄壁细胞）。,搜集细胞,药品制剂,经过植物组织培养药品：奎宁、长春碱、洋地黄、紫草素、人参皂甙等,17/78,大规模动物细胞培养工艺流程图,细胞培养反应器,提取,细胞,诱生剂,细胞,产品（肿瘤抗原）,纯化,产品（干扰素）,纯化,提取,产品（单克隆抗体）,浓缩纯化,7,9,8,6,5,4,3,2,1,10,18/78,大规模培养动物细胞方法：,贴壁培养,悬浮培养,固定化培养,19/78,一、贴壁培养（,attachment culture,）,细胞贴附在一定固相表面进行培养。,1,、,生长特征,：贴壁依赖型细胞在培养时要贴附于培养（瓶）器皿壁上，细胞一经贴壁就快速铺展，然后开始有丝分裂，并很快进入对数生长久。普通数天后就铺满培养表面，并形成致密细胞单层。,贴壁培养细胞转瓶机,20/78,21/78,2,、贴壁培养优点：,轻易更换培养液：,细胞紧密黏附于固相表面，可直接倾去旧培养液，清洗后直接加入新培养液。,轻易采取,灌注培养,，从而到达提升细胞密度目标；因细胞固定表面，不需过滤系统。当细胞贴壁于生长基质时，,很多细胞将更有效表示一个产品,。,同一设备可采取不一样培养液,/,细胞百分比,。,适合用于全部类型细胞,。,22/78,灌注培养,23/78,3,、贴壁培养,缺点：,与悬浮培养法相比，扩大培养比较困难，投资大；占地面积大；不能有效监测细胞生长；,24/78,4,、,细胞贴壁表面：,要求含有,净阳电荷和高度表面活性,。对微载体而言还要求具一定电荷密度；若为有机物表面，必须含有亲水性，并带阳电荷。,25/78,5,、,贴壁培养系统：,主要有,转瓶,、,中空纤维,（后面专题介绍）、,玻璃珠,、,微载体系统,（后面介绍）等。,贴壁培养细胞转瓶机,细胞转瓶培养器,26/78,转瓶培养系统：,为,最初采取,系统，普通用于小量培养到大规模培养,过渡阶段,，或作为生物反应器接种细胞准备一条路径。细胞接种在旋转圆筒形培养器,转瓶中，培养过程中转瓶不停旋转，使细胞交替接触培养液和空气，从而提供很好传质和传热条件。,转瓶机,27/78,转瓶培养优、缺点,劳动强度大，占地空间大，单位体积提供细胞生长表面积小，细胞生长密度低，培养时监测和控制环境条件受到限制。,优点：,结构简单，投资少，技术成熟，重复性好，放大只需简单增加转瓶数量等。,缺点：,28/78,二、,悬浮培养,（,suspension culture,）,指细胞在反应器中自由悬浮生长过程。主要用于,非贴壁依赖型细胞培养,，如杂交瘤细胞等，是在微生物发酵基础上发展起来。,小规模悬浮培养,悬浮培养瓶,29/78,用,已知人源或动物起源蛋白或激素代替动物血清,一个细胞培养方式，它能降低后期纯化工作，提升产品质量，正逐步成为动物细胞大规模培养新方向。,无血清悬浮培养,30/78,三、固定化培养,（,immobilization culture,）,：,将,动物细胞与水不溶性载体结合起来,，再进行培养。上述两大类细胞都适用，含有,细胞生长密度高，抗剪切力和抗污染能力强,等优点，细胞易与产物分开，有利于产物分离纯化。制备方法很多，包含,吸附法、共价贴附法、离子,/,共价交联法、包埋法、微囊法,等。,31/78,1,、吸附法,:,用,固体吸附剂将细胞吸附在其表面而使细胞固定化,方法称为吸附法（,adhesion,）。操作简便、条件温和、是动物细胞固定化中最早研究使用方法。,缺点：,载体负荷能力低，细胞易脱落,。微载体培养和中空纤维培养是该方法代表，稍后专门介绍。,32/78,2,、共价贴附法,:,利用,共价键将动物细胞与固相载体结合固定化方法,称为共价贴附法（,attachment by covalent bonding,）。此法可降低细胞泄漏，但须,引入化学试剂，对细胞活性有影响,，且因贴附而造成扩散限制小，细胞得不到保护。,33/78,3,、离子,/,共价交联法,:,双功效试剂处理细胞悬浮液，会在细胞间形成桥而絮结产生交联作用,，此固定化细胞方法称为离子,/,共价交联法（,cross-linking by covalent bonding,）。交联试剂会使一些细胞死亡，也会产生扩散限制。,34/78,4,、包埋法,:,将细胞包埋在多孔载体内部制成固定化细胞,方法称为包埋法（,entrapment,）。,优点,：步骤简便、条件温和、负荷量大、细胞泄漏少，抗机械剪切。,缺点,：扩散限制，并非全部细胞都处于最正确基质浓度，且大分子基质不能渗透到高聚物网络内部。普通适合用于非贴壁依赖型细胞固定化，惯用载体为多孔凝胶，如,琼脂糖凝胶、海藻酸钙凝胶和血纤维蛋白,。,35/78,石蜡切片中底部薄层软蜡包埋法,甲基丙烯酸甲酯包埋标本,微囊型包埋法,36/78,5,、微囊法（,microencapsulation,）,:,用一层亲水半透膜将细胞包围在珠状微囊里，细胞不能逸出，但小分子物质及营养物质可自由出入半透膜,；囊内是种微小培养环境，与液体培养相同，能保护细胞少受损伤，故细胞生长好、密度高。微囊直径控制在,200-400m,为宜。,37/78,38/78,第二节 大规模培养技术操作方式,深层培养可分为,:,分批式,流加式,半连续式,连续式,连续式,灌注式,39/78,一、分批式培养（,batch culture,）,较早期,方式，采取,机械搅拌式生物反应器,，将细胞扩大培养后，,一次性转入,生物反应器内进行培养,一次性收获,细胞、产物、培养基。,特点,:,操作简单，培养周期短，染菌和细胞突变风险小,直观反应细胞生长代谢过程。,可直接放大。,40/78,细胞生长分：延滞期、对数生长久、减速期、平稳期和衰退期,五个阶段,。,分批培养,周期多在,3-5,天,，,细胞生长动力学表现为细胞先经历对数生长久（,48-72h,）细胞密度到达最高值后，因为营养物质耗竭或代谢毒副产物累积细胞生长进入衰退期进而死亡，表现出经典生长周期。,收获产物通常是在细胞快要死亡前或已经死亡后进行,。,41/78,二、流加式培养,（,feeding culture,）,细胞初始接种培养基体积普通为终体积,1/2,1/3,，在培养过程中依据细胞对营养物质不停消耗和需求，流加浓缩营养物或培养基，,通常在细胞进入衰亡期或衰亡期后进行终止回收整个反应体系，分离细胞和细胞碎片，浓缩、纯化目标蛋白,。,42/78,1,、流加培养物方式,流加时间通常在,指数生长后期,，细胞进入衰退期之前，添加高浓度营养物质。,能够添加一次，也可添加屡次，凡是促细胞生长物质均能够进行添加,。,流加总体标准是维持细胞生长相对稳定培养环境,，,营养成份既不过剩,而产生大量代谢副产物造成营养利用效率下降而成为无效利用；,也不缺乏,造成细胞生长抑制或死亡。,43/78,2,、流加工艺中营养成份（三大类）：,葡萄糖,：,供能物质、碳源物质,，,浓度较高则产生大量代谢产物乳酸，因而需要控制浓度，以足够维持细胞生长而不至于产生大量副产物浓度为佳。,谷氨酰胺,：,供能物质、氮源物质,，,需要控制浓度。,大规模培养中细胞凋亡，,谷氨酰胺耗竭是最常见凋亡原因,。,氨基酸、维生素及其它：,必需氨基酸、非必需氨基酸、一些特殊氨基酸如羟脯氨酸、羧基谷氨酸和磷酸丝氨酸；另外还包含其它营养成份如胆碱、生长刺激因子。,44/78,三、,半连续式培养,（,semi-continuous culture,）,1,、又称重复分批式培养或换液培养。,采取机械搅拌式生物反应器系统，悬浮培养形式。在细胞增加和产物形成过程中，,每间隔一段时间，,从中取出部分培养物,，,再用新培养液补足到原有体积,，使反应器内总体积不变,。,45/78,2,、半连续式特点：,培养物体积逐步增加；可进行屡次收获；细胞可连续指数生长，并可保持产物和细胞在一较高浓度水平，培养过程可延续到很长时间。,优点：,操作简便，生产效率高，可长时期进行生产，重复收获产品，可使细胞密度和产品产量一直保持在较高水平。在动物细胞培养和药品生产中被广泛应用。,46/78,四、连续式培养,（,continuous culture,）,1,、,常见悬浮培养模式：,采取机械搅拌式生物反应器系统,。,在细胞达最大密度之前，以一定速度向生物反应器连续添加新鲜培养基,（,预防衰退期出现,）；同时，,含有细胞培养物以相同速度连续从反应器流出，以保持培养体积恒定,。理论上讲，该过程可无限延续下去。,47/78,2,、连续式培养,特点,：,细胞维持连续指数增加；产物体积不停增加；可控制衰退期与下降期。,连续式培养,48/78,3,、,优点：,培养状态恒定,，细胞在稳定状态下生长。,稳定状态可有效延长,分批培养中,对数生长久,。,在稳定状态下,细胞所处环境条件可维持不变,（,如营养物质浓度、产物浓度、,pH,值可保持恒定，细胞浓度以及细胞比生长速率）,。,细胞极少受到培养环境改变带来生理影响,，尤其是生物反应器主要营养物质葡萄糖和谷氨酰胺，维持在一个较低水平，从而使他们利用效率提升，有害产物积累有所降低。,49/78,4,、,不足,：,因为是开放式操作，加上培养周期较长，,轻易造成污染,；在长周期连续培养中，细胞生长特征以及分泌产物,轻易变异,；对设备、仪器,控制技术,要求较,高,。,50/78,五、灌流式培养,（,perfusion culture,）,1,、把细胞和培养基一起加入反应器后，在细胞增加和产物形成过程中，,不停地将,部分条件培养基取出,，,同时又连续不停地灌注新培养基,。,它与半连续式操作不一样之处于于,取出部分条件培养基时，绝大部分细胞均保留在反应器内,，而半连续培养在取培养物时同时也取出了部分细胞。,51/78,一个是用搅拌式生物反应器悬浮培养细胞，,这种反应器必须含有细胞截流装置，细胞截留系统开始多采取,微孔膜过滤或旋转膜系统,，最近开发有各种形式沉降系统或透析系统。,如：中空纤维生物反应器,灌流式培养用生物反应器主要有两种形式：,52/78,中空纤维半透膜,可透过小分子量产物和底物,，,截流细胞和分子量较大产物,，在连续灌流过程中将绝大部分细胞截留在反应器内；近年中空纤维生物反应器被广泛用于产物分泌性动物细胞生产，主要用于培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体。,中空纤维反应器示意图,细胞,培养基出口,空气与,CO,2,出口,空气与,CO,2,入口,培养基入口,53/78,固定床,是在反应器中装配固定篮筐，中间装填聚脂纤维载体，细胞可附着在载体上生长，也可固定在载体纤维之间，靠上搅拌中产生负压，迫使培养基不停流经填料，有利于营养成份和氧传递，这种形式灌流速度较大，细胞在载体中高密度生长。,流化床生物反应器,是经过流体上升运动使固体颗粒维持在悬浮状态进行反应，适合于固定化细胞培养。,另一个形式是固定床或流化床生物反应器,54/78,轴向绝热式,径向绝热式,列管式,固定床反应器,：,气体流经固定不动催化剂床层进行催化反应装置,流化床反应器：,固体颗粒被流体吹起呈悬浮状态，可作上下左右猛烈运动和翻动，好象是液体沸腾一样，故流化床反应器又称沸腾床反应器。,1,旋风分离器,2,筒体扩大段,3,催化剂入口,4,筒体,5,冷却介质出口,6,换热器,7,冷却介质进口,8,气体分布板,9,催化剂出口,10,反应气入口,55/78,2,、灌流式培养优点：,细胞截流系统可使,细胞或酶,保留在反应器内，,维持较高细胞密度,，,普通可达,10,7,-10,9,/ml,，从而较大,提升了产品产量,；,连续灌流系统，使细胞稳定处于很好营养环境中，,有害代谢废物浓度积累较低,；,反应速率轻易控制,，,培养周期较长，可提升生产率，目标产品回收率高；,产品在罐内停留时间短，可及时回收到低温下保留，,有利于保持产品活性。,56/78,六、细胞工厂培养,聚苯乙烯材料，无菌，长度,335mm,，宽度,205mm,57/78,这套系统使用很方便，可产生类似塑料培养瓶效果。由组织培养级聚苯乙烯制成，使用后可随意处理。其最大缺点是：经胰酶消化后，极难将细胞完全洗出。,58/78,第四节 动物细胞大规模培养用生物反应器介绍,动物细胞培养技术能否大规模工业化、商业化，关键在于能否设计出适当生物反应器。首先,必须满足在低剪切力及良好混合状态下，能够提供充分氧以供细胞生长及细胞进行产物合成,。,细胞培养罐,59/78,一、生物反应器分类,1.,悬浮培养用反应器,：如搅拌反应器、中空纤维反应器、陶质矩形通道蜂窝状反应器、气升式反应器；,2.,贴壁培养用反应器,：如搅拌反应器（微载体培养）、玻璃珠床反应器、中空纤维反应器、陶质矩形通道蜂窝状反应器；,3.,包埋培养用反应器,：如流化床反应器、固化床反应器。,按其培养细胞方式不一样，可分,三类,：,60/78,二、,搅拌罐生长反应器,最经典、最早被采取。针对动物细胞培养特点，采取了不一样搅拌器及通气方式。经过搅拌器作用,使细胞和养分在培养液中均匀分布，使养分充分被细胞利用，并增大气液接触面，有利于氧传递,。,61/78,三、气升式生物反应器,1979,年首次成功应用气升式生物反应器进行了动物细胞悬浮培养。气升式生物反应器优点：罐内液体流动温和均匀，产生,剪切力小,，对细胞损伤较小；可直接喷射空气供氧，因而,氧传递率较高,；液体循环量大，,细胞和养分都能均匀分布,于培养液中；结构简单，利于密封并,降低了造价,。,62/78,四、鼓泡式生物反应器,与气升式反应器相类似，是,利用气体鼓泡来进行供氧及混合,，其设计原理与气升式生物反应器也相同。,63/78,五、中空纤维生物反应器,用途较广，既可用于悬浮细胞培养，又可用于贴壁细胞培养。,64/78,优点：,占地空间少；细胞产量高，细胞密度可达,10,9,数量级；生产成本低，且细胞培养维持时间长，适合用于长久分泌细胞。,板框式中空纤维反应器,液营养,中空纤维板,65/78,注意几个问题：,(一)细胞培养环境,(1),氨离子,：细胞培养环境中抑制原因积聚是提升细胞密度主要限制原因。,(2),乳酸,：高乳酸浓度必将抑制细胞生长,(3),二氧化碳,：二氧化碳积聚，对细胞产生毒性作用或者改变细胞代谢水平。,(4),甲基乙二醛(,Mc)：,对细胞有潜在损伤作用,(5),渗透压,：恒定、适宜,(6),载体,：可考虑,采取多孔径载体,替换轻易使细胞受机械搅拌与喷气损伤常规载体。,66/78,(二)细胞死亡与凋亡,大规模细胞培养后期，维持细胞高活力是个富有挑战性课题。最初研究似乎表明细胞死亡大多因为坏死，而人们逐步认识到最少是一些细胞系在生物反应器中死亡主要原因是细胞凋亡。用基因工程方法将,bcl2,基因这种细胞凋亡抑制基因导入细胞，,bcl2,基因过量表示能抑制细胞凋亡，提升细胞密度和目标蛋白产量。,大规模动物细胞培养条件下，可经过“细胞静止”过程来降低营养成份消耗和代谢毒物产生。,67/78,(三)培养基与细胞系,动物细胞培养基是细胞赖以生长、增殖主要原因。天然培养基、合成培养基后，,无血清培养基开发成为当今细胞领域一大课题,。,无血清培养基优势在于防止血清批次、质量、成份等对细胞造成污染、毒性和不利于产品纯化等不良影响。,在生产疫苗、单抗和各种生物活性蛋白等生物制品应用领域中，,优化无血清培养基成份,可使不一样细胞在最有利于细胞生长和表示目标产物环境中维持高密度培养。,68/78,(四)过程监控,测量在线氧吸收速率确定从细胞生长久生产病毒到病毒感染期和细胞死亡后终止感染转换时间；,用在线葡萄糖分析仪测定调整灌流速度；,测定氧消耗预计营养供给率代谢负荷；,测定氧吸收速率估测,ATP,形成；,测量在线氧化还原能力作为活细胞浓度指标等均得以应用。,69/78,测定在线氧吸收速率并用质谱仪分析废气中二氧化碳呼出率计算呼吸商。普通来说，呼吸商应靠近1.0，这就要求细胞培养中尽可能降低氧消耗和二氧化碳排出。,用亲和层析与在线取样系统偶联进行在线蛋白质含量测定。另外，用在线蛋白分解与反相色谱监测重组蛋白糖基化以了解产品一致性。,70/78,计数法(细胞运输),当前培养细胞既在国内进行寄赠、交换和购置，也在国际交流，为此需要装运细胞方法。,一个是用液氮或干冰贮存运输，需要特殊容器，较麻烦，且不适于长时间运行。另一方法为充液法，方便当行，是当前多采取方法。,详细方法：,选生长状态良好细胞，待培养近单层后，去掉培养液充满新培养液。液量要达培养瓶颈部，拧紧螺帽或塞一吸塞，保留微量空气。空气留量过多，运输时大气泡往返流动对细胞有干扰作用。普通经45天运输对细胞活力无大影响。时间过长,细胞活力下降。抵达后，倒出大部分培养液，保留维持细胞生长所需液体量。置37摄氏度培养，次日传代。,71/78,十一 动物细胞体外培养举例,肿瘤细胞体外培养与建系过程,体外培养肿瘤细胞历史一定程度上代表了动物细胞体外培养发展历史。,1952年，盖尔(,Gey),首先成功地建立世界上第一个细胞系子宫颈癌细胞细胞系，而且使恶性肿瘤细胞培养从间叶组织源性细胞转向上皮源性细胞。,72/78,肿瘤细胞培养发展成就主要表达在以下几个方面：,(1)在培养肿瘤,细胞类型,上，从间充质源性细胞转向上皮源性细胞，再由神经外胚层源性到造血细胞源性发展历程。,(2)在,方法,上，从原代培养到传代培养、再到细胞系建立发展过程。,(3),培养液成份,上，由纯血清培养基到含血清、再到无血清培养基三个阶段。,(4),生物学特征,上，经历了从细胞水平到亚细胞水平，再到酶和分子水平发展。,73/78,原代培养物经首次传代后，能在体外继续生长繁殖细胞即为细胞系。然而，这并不意味着细胞能永久生长。可能过了若干代后，因为微生物污染、细胞分化成熟、细胞不适应外界环境等原因影响而丧失分裂能力。依据细胞分裂能力，可分为有限细胞系与无限细胞系两类。普通认为，假如细胞能在体外培养超出50代，培养时间超出一年，而且细胞倍增时间保持稳定时，就能够认为,建系成功,。,74/78,人上皮型鼻咽癌,CNE-2,细胞系为例建系过程：,(1)取材 (2)原代培养 (3)建系过程,组织块在接种1周后，上皮细胞从组织块周围向外快速迁移和生长。2周后，可见成纤维细胞生长。8周后，上皮细胞生长开始显著加紧.,细胞在传代三次后 贴壁生长细胞展现上皮状。2周后细胞形成群落。第4代后细胞开始呈单层生长,命名为,CNE-2。,经生物学特征分析后确定细胞系建立成功.,75/78,六、生物反应器设计和放大设计总体考虑,结构严密，能耐受蒸汽灭菌，采取对生物催化剂无害和耐蚀材料制作，内壁光滑无死角，内部附件尽可能降低，以,维持纯种培养需要,；有良好气,-,液接触和液,-,固混和性能和热量交换性能，,使质量与热量传递有效地进行,；确保产物质量和产量前提下，,尽可能节约能源消耗,；降低泡沫产生，或附有消沫装置以,提升装料系数,，并有必要可靠,参数检测和控制仪表,并能与计算机联机。,76/78,一个新生物技术产品从试验室到工业生产开发过程中，会碰到生物反应器逐层放大问题，每一级约放大,10,100,倍。生物反应器放大，表面看来仅是一个体积或尺度放大问题，实际上并不是那么简单。,半理论半经验,77/78,氧传递问题,传热,78/78,