微型生物反應(yīng)器作為高通量篩選、菌種優(yōu)化與工藝開發(fā)的核心工具,廣泛應(yīng)用于合成生物學(xué)、制藥研發(fā)及發(fā)酵工程領(lǐng)域。其以小體積、高精度控制和并行化操作優(yōu)勢,顯著提升實驗效率。若操作不規(guī)范,易導(dǎo)致染菌、參數(shù)漂移、溶氧不足或細胞損傷,影響數(shù)據(jù)可靠性。遵循
微型生物反應(yīng)器無菌化、標準化、智能化的操作流程,是實現(xiàn)控得精、養(yǎng)得穩(wěn)、測得準的前提。

一、使用前準備
系統(tǒng)滅菌:
反應(yīng)罐體、管路及傳感器接口須經(jīng)高壓蒸汽滅菌(121℃,20min)或在線SIP(在位滅菌);
pH/DO電極使用前活化(DO膜更換、pH電極浸泡于緩沖液);
參數(shù)校準:
pH校準:用標準緩沖液(pH4.01、7.00)兩點校正;
DO校準:零點(亞*溶液)與滿度(空氣飽和水)校準;
培養(yǎng)基準備:
過濾除菌(0.22μm)或同步滅菌,避免沉淀堵塞補料管。
二、規(guī)范接種與運行流程
接種操作:
在生物安全柜中進行,火焰灼燒接種口,快速注入種子液(通常5–10%v/v);
參數(shù)設(shè)定:
根據(jù)菌種需求設(shè)置:
溫度(如大腸桿菌37℃,酵母30℃);
攪拌轉(zhuǎn)速(200–1000rpm,避免剪切力損傷細胞);
通氣量(0.1–1vvm),搭配氣體混合調(diào)控DO與pH;
實時監(jiān)控:
啟用自動反饋控制:DO低于設(shè)定值時自動提轉(zhuǎn)速或增氧;pH偏離時觸發(fā)電動泵補酸/堿。
三、使用后處理
實驗結(jié)束,先關(guān)閉加熱與攪拌,再停氣;
排空廢液,用去離子水沖洗內(nèi)壁,防止殘留物干結(jié);
pH/DO電極按規(guī)范保存(pH電極存于3MKCl,DO膜干燥避光);
導(dǎo)出全過程數(shù)據(jù)(OD、pH、DO、溫度曲線),生成合規(guī)報告。