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發酵工業化生產通過發酵工藝實現，其開發和應用貫穿研發、生產整個流程，包括菌株的篩選、培養基的優化、發酵條件的控制和代謝產物的分離純化等，是確保發酵產品質量和產量的關鍵。不論是菌株篩選還是培養基、發酵條件的開發，其工作量都是巨大和復雜的，也非常耗時。傳統方法主要基于搖瓶或小型發酵罐進行。

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，無法動態監測發酵過程，也無法在實驗過程中精確調控pH和持續補料，同時重復性差。容易放大失敗，面臨試劑耗材、人力成本高的問題。而小型發酵罐的通量是致命的，同樣也面臨重復性差，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可以解決目前面臨的問題呢？

貝克曼庫爾特生命科學的BioLector XT新一代高通量微型生物反應器就是這樣的技術。其特別適用于微生物的發酵工藝開發包括菌種篩選、培養基優化、發酵條件優化等工作。可以彌補搖瓶或小型發酵罐的缺陷，以便更高效的推進后續的中試放大到生產步驟，幫助客戶從源頭提升目標產物的產量和質量。

BioLector XT新一代高通量微型生物反應器

BioLector XT高通量微型生物反應器基于標準的微孔板配合非侵入式光學傳感器進行操作。同時進行多達48個平行培養，工作體積800–2400μL，孔間無差異，適合有氧、微氧、厭氧培養。系統除具有常規的溫度、濕度、振蕩功能和氧氣、二氧化碳濃度調控外，還可實時在線監測生物量濃度、pH值、溶氧值 (DO) 以及熒光蛋白或底物等發酵參數。通過微閥控制系統可靈活調控每個培養孔的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、裝管，實現更長的無人值守時間。

高質量、高效率的發酵工藝開發

選擇微型生物反應器的理由

與搖瓶或者小型發酵罐培養相比BioLector微型生物反應器有哪些優勢呢？下面就總結一下從搖瓶和小型發酵罐轉向微型生物反應器培養的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個搖瓶的培養和后續數據測量收集工作，對于小型的發酵罐則是可以完成4-8個培養和數據測量工作。而BioLector 微型生物反應器一次可以進行48個培養孔2mL培養體系的高通量培養和數據讀取，一周可完成240個平行孔的發酵工作。提高工作效率5-30倍，擴大篩選量，獲得真正高質量的菌株、工藝條件。提高工作效率和質量的同時解放人力，降低實驗成本。

發酵罐、搖瓶和微型生物反應器的工作效率比較

2、實時生物過程信息和精準的調控與補料

BioLector微型生物反應器可以實時在線監測DO溶解氧、pH值、Biomass生物量、熒光參數。系統設置pH調控，控制菌株處于最優的培養條件中。儀器內置多種補料策略可選擇，恒定、線性、指數、信號觸發補料，甚至可以進行Lua script的腳本編寫，實現更多補料策略可能性的探索。

當使用BioLector XT進行菌種篩選時，它可以在小體積高通量下，模擬大生產條件，在線監測發酵參數，并進行pH調控和補料，同時比較48個菌株或者同一菌株在不同條件下的表現，從生物量與產物等維度同時評估不同菌株/條件的表現，幫助客戶快速獲得可在大規模條件下適用的真正高質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酵過程與靈活調控pH、補料的局限。

3、規模放大

BioLector XT高通量微型生物反應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。針對質粒的生產，一些小規模生產，BioLector XT的工藝開發可以直接應用于生產規模。它的出現可以幫助客戶加快研發進程，從源頭提升質粒的產量和質量。而且結合DoE獲得的大量高質量的數據可以幫助客戶充分理解發酵過程，實現高質量的批次定制。

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

憑借創新的技術和突破性的理念，BioLector不斷助力用戶更快、更好地進行微生物發酵工藝開發。在新的時期我們希望更具革命性創新技術的BioLector XT能夠助力微生物發酵工藝開發大規模儀器設備更新，打造現代化的發酵產業體系，持續助力國家加快發展新質生產力。