你的实验室用的是哪种生物反应器？

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合适的生物反应器（bioreactor）。由于动物细胞与微生物细胞有很大差异，传统的微生物反应器显然不适用于动物细胞的大规模培养。首先必须满足在低剪切力及良好的混合状态下，能够提供充足的氧以供细胞生长及细胞进行产物的合成。
尽管近年来涌现出以降低剪切、增强传质混合为目的的新型反应器，如GE公司WAVE®反应器、PBSBiotech公司Air-Wheel®反应器等，但是抗体药物生产仍主要采用通气搅拌式反应器。根据反应器材质可将其分为不锈钢反应器、玻璃罐体反应器和一次性反应器。

不锈钢反应器：
迄今为止，FDA批准的抗体药物基本都是在不锈钢反应器内完成生产的。由于早期抗体产量较低，因此生产规模大都在10000L左右。不锈钢反应器通常涉及CIP模块、SIP模块、存储模块等，因此管路连接十分复杂，对操作人员要求较高。一旦出现污染，便需要对整个系统进行排查和灭菌。同时，不锈钢反应器还面临着高昂的前期设备投入以及运行成本。著名的反应器制造商主要包括Sartorius公司、Applikon公司、Bioengineering公司等。

玻璃罐体反应器：
目前国内外用于工艺开发研究的反应器大部分以玻璃罐体为主，玻璃罐生物反应器具有配置灵活、功能强大、操作简单、容易升级拓展等特点，是开展动物细胞培养和微生物发酵研发项目的最佳选择，可用于动物细胞、大肠杆菌、酵母、真菌、昆虫细胞和植物细胞培养等。目前代表性的产品有Sartorius公司、Applikon公司、Eppendorf公司（NBS、DASGIP）。可以提供1L、2L、3L、5L、7L、15L、20L等单臂罐体。

一次性反应器：
近年来，一次性反应器凭借其免清洁、免灭菌、操作灵活等优势迅速占领国内外市场。Shire公司商品名为VPRIV®的酶制剂即采用一次性反应器进行生产，并已获得EMA批准上市。用于动物细胞培养的一次性生物反应器品牌众多，例如Sartorius公司的BIOSTAT®STR、Thermo公司的Hyclone®SUB和GE公司的Xcellerex®XDR等。与传统的不锈钢反应器相比，无论是细胞生长、抗体产量，还是抗体质量，采用一次性反应器都可以达到高度相似，同时还可以显着降低生产成本，缩短生产周期。此外，Smelko等通过一次性反应器（1000L）和不锈钢反应器（15000L）对比研究发现，无论采用CHO细胞还是NS0细胞培养，都能够获得质量一致的抗体产品。
随着细胞株构建技术及培养基开发技术的迅速发展，使得细胞密度和抗体产量大幅度提高，对大规模细胞培养提出了严峻的挑战。
首先，一次性反应器的迅速崛起，给传统的不锈钢反应器带来了巨大冲击。由于一次性反应器在降低大量CIP、SIP及相关验证工作的同时，显着提高操作灵活性并降低污染风险。如果能够很好地解决溶出物/析出物以及生产规模问题（目前最大生产规模约为2000L），未来将有可能取代不锈钢反应器而成为抗体生产的主流反应器。
其次，由于反应器放大的主要依据仍以经验性放大原则为主，且尚存在一定的争议，例如叶尖速率作为放大原则的适宜性等。这些因素无疑增加了未来抗体药物产业化的难度和风险。
医药网新闻