[發(fā)明專(zhuān)利]用于與細(xì)胞培養(yǎng)或微生物發(fā)酵生物反應(yīng)器的代謝分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710931630.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107577915B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍活鐮;尹順義;蔣東陽(yáng);趙輝;李中聲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州齊志生物工程設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G16C20/10
• 分類(lèi)號(hào): G16C20/10
• 代理公司: 44416 廣州科沃園專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 徐翔<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入國(guó)

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于與細(xì)胞培養(yǎng)或微生物發(fā)酵生物反應(yīng)器的代謝分析方法包括以下步驟：S1、分析計(jì)算生物反應(yīng)器中酸產(chǎn)生速度；定義生物反應(yīng)器內(nèi)酸產(chǎn)生速度為AER，AER＝PA+PO+PN+PC+PS+PM+PJ+PB；分析計(jì)算生物反應(yīng)器中氧消耗速度；定義生物反應(yīng)器內(nèi)氧消耗速度為OUR，OUR＝FA+FO+FN+FC+FS+FB；分析計(jì)算生物反應(yīng)器中酸代謝比例；定義生物反應(yīng)器的酸代謝比例為RAQ，RAQ＝AER/OUR；該用于與細(xì)胞培養(yǎng)或微生物發(fā)酵生物反應(yīng)器的代謝分析方法在原有生物反應(yīng)器采用的溶氧值、pH傳感器，氣體流量計(jì)、攪拌速度檢測(cè)、補(bǔ)料速度檢測(cè)的基礎(chǔ)上，只需要對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，可以得出生物反應(yīng)器中的酸代謝速度、氧消耗速度、酸代謝比例等數(shù)據(jù)，可以對(duì)工藝和生產(chǎn)起到很好的指導(dǎo)作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于與細(xì)胞培養(yǎng)或微生物發(fā)酵生物反應(yīng)器的代謝分析方法。

背景技術(shù)

在生物反應(yīng)器的應(yīng)用過(guò)程中，代謝分析顯得非常重要。在傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵中，人們一般采用尾氣分析儀或者質(zhì)譜儀的儀器設(shè)備對(duì)生物反應(yīng)器進(jìn)行排氣的CO2濃度及O2濃度進(jìn)行分析檢測(cè)，并通過(guò)對(duì)進(jìn)排氣氣體流量等數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)進(jìn)行計(jì)算，得出的CO2產(chǎn)生率，氧消耗速率、并通過(guò)計(jì)算CO2產(chǎn)生率與氧消耗速率的比例得出呼吸商，以此三個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行研究和生產(chǎn)指導(dǎo)。

由于微生物代謝速度較快，因此尾氣分析的方法可以對(duì)微生物發(fā)酵有很好的指導(dǎo)意義。然而，在動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，相對(duì)于微生物發(fā)酵過(guò)程，其代謝速度極慢，甚至需要補(bǔ)充CO2才能實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)過(guò)程的pH值的調(diào)控，代謝產(chǎn)生的CO2被大量的補(bǔ)加CO2掩蓋，幾乎無(wú)法分辨；同時(shí)由于攪拌速度較慢，必須要補(bǔ)充純氧才能實(shí)現(xiàn)溶氧DO的調(diào)控。因而細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程很難實(shí)現(xiàn)如微生物發(fā)酵那樣采用普通的尾氣分析儀檢測(cè)CO2和O2的方法來(lái)分析CO2產(chǎn)生率、氧消耗速率和計(jì)算呼吸商。

同時(shí)，由于尾氣分析儀其成本昂貴，占地面積較大，因此其作用大多數(shù)只用于工藝研究，在生產(chǎn)線上的反應(yīng)器都配置尾氣分析的情況也不多見(jiàn)。因此，代謝分析技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在瓶頸和門(mén)檻。

因此，特別需要一種適用于動(dòng)植物培養(yǎng)和微生物發(fā)酵，對(duì)反應(yīng)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析即可對(duì)工藝和生產(chǎn)起到很好的指導(dǎo)作用的用于與細(xì)胞培養(yǎng)或微生物發(fā)酵生物反應(yīng)器的代謝分析方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種銹垢清洗更加完全和減少清洗銹垢的頻率的用于與細(xì)胞培養(yǎng)或微生物發(fā)酵生物反應(yīng)器的代謝分析方法，來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于與細(xì)胞培養(yǎng)或微生物發(fā)酵生物反應(yīng)器的代謝分析方法，包括以下步驟：

S1、分析計(jì)算生物反應(yīng)器中酸產(chǎn)生速度；

S11、定義生物反應(yīng)器中空氣流量對(duì)酸堿度的影響因子為PA，并計(jì)算確定PA的數(shù)值；

S12、定義生物反應(yīng)器中氧氣流量對(duì)酸堿度的影響因子為PO，并計(jì)算確定PO的數(shù)值；

S13、定義生物反應(yīng)器中氮?dú)饬髁繉?duì)酸堿度的影響因子為PN，并計(jì)算確定PN的數(shù)值；

S14、定義生物反應(yīng)器中二氧化碳流量對(duì)酸堿度的影響因子為PC，并計(jì)算確定PC的數(shù)值；

S15、定義生物反應(yīng)器中攪拌速度對(duì)酸堿度的影響因子為PS，并計(jì)算確定PS的數(shù)值；

S16、定義生物反應(yīng)器中補(bǔ)酸速度對(duì)反應(yīng)器的酸堿度影響因子為PM，并計(jì)算確定PM的數(shù)值；

S17、定義生物反應(yīng)器中補(bǔ)堿速度對(duì)反應(yīng)器的酸堿度影響因子為PJ，并計(jì)算確定PJ的數(shù)值；

S18、定義生物反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)基單位時(shí)間內(nèi)自身的酸堿度與設(shè)定值之間的偏差為PB，并計(jì)算確定PB的數(shù)值；