交界面传氧研究分析 CUR激流式反应器的KLa

制药工业的飞速发展，特别是蛋白质治疗药物，如单克隆抗体、酶、细胞因子、反应器融合蛋白等，非治疗性过程疫苗、细胞治疗、基因治疗和生物仿制药的审批上市，对生物反应器的应用需求日益增加。生物反应器通过维持细胞等生物适宜的环境以提供良好的生长条件确保温度、pH、有效的底物、营养物质和溶解氧的运输来支持这个自然过程，使细胞能进行生长和表达。生物反应器的设计中获得确保细胞生长和表达的上述参数是至关重要的，特别在实验室规模转移到生产规模，必须关注考虑到规模间差异的影响。

细胞培养的限制因素之一--氧气

溶氧（DO)是溶解氧（Dissolved Oxygen）的简称，是表征水溶液中氧的浓度的参数，是溶解在水中的游离态氧。水中溶解氧含量的变化情况：一种是使DO下降的耗氧作用（OUR），包括细胞生长、代谢、表达的耗氧；另一种是使DO增加的溶氧作用（OTR），有空气中氧的溶解，曝气手段等。这两种作用的相互消长，使水中溶解氧含量呈现变化。影响水中溶解氧的含量的环境因素有溶液温度，压力，培养液浓度等因素。

在哺乳动物细胞生物反应器中，特别是在高细胞密度下操作时，通气是一个关键组成部分。氧是难溶气体，在1atm，20ºC时，氧在纯水中的溶解度约为0.25mmol/L。细胞对氧气的需求包括：

葡萄糖代谢，细胞生长和蛋白表达

细胞有氧呼吸

体积氧传质系数K_La