發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)通過發(fā)酵工藝實現(xiàn)，其開發(fā)和應(yīng)用貫穿研發(fā)、生產(chǎn)整個流程，包括菌株的篩選、培養(yǎng)基的優(yōu)化、發(fā)酵條件的控制和代謝產(chǎn)物的分離純化等，是確保發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵。不論是菌株篩選還是培養(yǎng)基、發(fā)酵條件的開發(fā)，其工作量都是巨大和復(fù)雜的，也非常耗時。傳統(tǒng)方法主要基于搖瓶或小型發(fā)酵罐進行。

但這兩種方法存在著客觀的缺陷和瓶頸。搖瓶自動化程度低，效率低，無法動態(tài)監(jiān)測發(fā)酵過程，也無法在實驗過程中精確調(diào)控pH和持續(xù)補料，同時重復(fù)性差。容易放大失敗，面臨試劑耗材、人力成本高的問題。而小型發(fā)酵罐的通量是致命的，同樣也面臨重復(fù)性差，耗費人力，試劑耗材成本高的問題。

那么有什么突破性的方法或者革新技術(shù)可以解決目前面臨的問題呢?

BioLector XT新一代高通量微型生物反應(yīng)器

貝克曼庫爾特生命科學(xué)的BioLector XT新一代高通量微型生物反應(yīng)器就是這樣的技術(shù)。其特別適用于微生物的發(fā)酵工藝開發(fā)包括菌種篩選、培養(yǎng)基優(yōu)化、發(fā)酵條件優(yōu)化等工作?？梢詮浹a搖瓶或小型發(fā)酵罐的缺陷，以便更高效的推進后續(xù)的中試放大到生產(chǎn)步驟，幫助客戶從源頭提升目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

BioLector XT新一代高通量微型生物反應(yīng)器

BioLector XT高通量微型生物反應(yīng)器基于標(biāo)準(zhǔn)的微孔板配合非侵入式光學(xué)傳感器進行操作。同時進行多達48個平行培養(yǎng)，工作體積800–2400µL，孔間無差異，適合有氧、微氧、厭氧培養(yǎng)。系統(tǒng)除具有常規(guī)的溫度、濕度、振蕩功能和氧氣、二氧化碳濃度調(diào)控外，還可實時在線監(jiān)測生物量濃度、pH值、溶氧值 (DO) 以及熒光蛋白或底物等發(fā)酵參數(shù)。通過微閥控制系統(tǒng)可靈活調(diào)控每個培養(yǎng)孔的pH以及補料策略。同時BioLector XT可與自動化工作站Biomek i5整合，使用便捷, 無需校準(zhǔn)、裝管，實現(xiàn)更長的無人值守時間。

高質(zhì)量、高效率的發(fā)酵工藝開發(fā)

選擇微型生物反應(yīng)器的理由

與搖瓶或者小型發(fā)酵罐培養(yǎng)相比BioLector微型生物反應(yīng)器有哪些優(yōu)勢呢？下面就總結(jié)一下從搖瓶和小型發(fā)酵罐轉(zhuǎn)向微型生物反應(yīng)器培養(yǎng)的3個理由：

1、極大的提高工作效率降低實驗成本

按照一個實驗人員一周的工作量，可以進行10-20個搖瓶的培養(yǎng)和后續(xù)數(shù)據(jù)測量收集工作，對于小型的發(fā)酵罐則是可以完成4-8個培養(yǎng)和數(shù)據(jù)測量工作。而BioLector 微型生物反應(yīng)器一次可以進行48個培養(yǎng)孔2mL培養(yǎng)體系的高通量培養(yǎng)和數(shù)據(jù)讀取，一周可完成240個平行孔的發(fā)酵工作。提高工作效率5-30倍，擴大篩選量，獲得真正高質(zhì)量的菌株、工藝條件。提高工作效率和質(zhì)量的同時解放人力，降低實驗成本。

發(fā)酵罐、搖瓶和微型生物反應(yīng)器的工作效率比較

2、實時生物過程信息和精準(zhǔn)的調(diào)控與補料

BioLector微型生物反應(yīng)器可以實時在線監(jiān)測DO溶解氧、pH值、Biomass生物量、熒光參數(shù)。系統(tǒng)設(shè)置pH調(diào)控，控制菌株處于優(yōu)異的培養(yǎng)條件中。儀器內(nèi)置多種補料策略可選擇，恒定、線性、指數(shù)、信號觸發(fā)補料，甚至可以進行Lua script的腳本編寫，實現(xiàn)更多補料策略可能性的探索。

當(dāng)使用BioLector XT進行菌種篩選時，它可以在小體積高通量下，模擬大生產(chǎn)條件，在線監(jiān)測發(fā)酵參數(shù)，并進行pH調(diào)控和補料，同時比較48個菌株或者同一菌株在不同條件下的表現(xiàn)，從生物量與產(chǎn)物等維度同時評估不同菌株/條件的表現(xiàn)，幫助客戶快速獲得可在大規(guī)模條件下適用的真正高質(zhì)量的菌株和工藝條件，革命性解決小罐的通量和搖瓶無法揭示發(fā)酵過程與靈活調(diào)控pH、補料的局限。

3、規(guī)模放大

BioLector XT高通量微型生物反應(yīng)器具有很好的放大性。公開文獻表明，不論是大腸桿菌還是谷氨酸棒狀桿菌都可以放大到20L。針對質(zhì)粒的生產(chǎn)，一些小規(guī)模生產(chǎn)，BioLector XT的工藝開發(fā)可以直接應(yīng)用于生產(chǎn)規(guī)模。它的出現(xiàn)可以幫助客戶加快研發(fā)進程，從源頭提升質(zhì)粒的產(chǎn)量和質(zhì)量。而且結(jié)合DoE獲得的大量高質(zhì)量的數(shù)據(jù)可以幫助客戶充分理解發(fā)酵過程，實現(xiàn)高質(zhì)量的批次定制。

BioLector XT還有LAM光照模塊，可用于藻類、光營養(yǎng)微生物的培養(yǎng)和研究。其誕生于德國m2p-labs, 從2005年到現(xiàn)在，近18年時間，研發(fā)團隊一直致力于微型生物反應(yīng)器的開發(fā)，從1代、II代、pro, 到目前最新的BioLector XT微型生物反應(yīng)器，始終秉承創(chuàng)新不止的理念，使儀器一直不斷發(fā)展和完善至今。

憑借創(chuàng)新的技術(shù)和突破性的理念，BioLector不斷助力用戶更快、更好地進行微生物發(fā)酵工藝開發(fā)。在新的時期我們希望更具革命性創(chuàng)新技術(shù)的BioLector XT能夠助力微生物發(fā)酵工藝開發(fā)大規(guī)模儀器設(shè)備更新，打造現(xiàn)代化的發(fā)酵產(chǎn)業(yè)體系，持續(xù)助力國家加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。