微型生物反應器憑借高通量、小體積和精準控制優勢,已成為現代生物工藝開發的核心平臺。在實際運行中,可能會因操作疏漏、傳感器漂移或滅菌不到位出現染菌、溶氧(DO)異常、pH失控、泡沫溢出等問題,輕則導致單次實驗失敗,重則污染整批平行樣品。科學識別并快速處置
微型生物反應器故障,是保障數據可靠性與實驗連續性的關鍵。

一、培養過程中突然染菌(渾濁、pH異常、OD驟升)
原因分析:接種口密封不良、濾芯失效、管路滅菌不到位或操作污染。
解決方法:
立即終止實驗,廢液經121℃高壓滅菌后處理;
檢查排氣濾芯是否受潮破損(疏水性喪失),及時更換0.22μmPTFE濾芯;
重新驗證SIP程序:確保所有溫度≥121℃持續20分鐘;
接種時使用火焰圈保護,避免開蓋時間過長。
二、溶氧(DO)持續偏低或無法調控
原因分析:通氣不足、攪拌轉速過低、DO電極未校準或膜老化。
解決方法:
提高通氣量(如從0.5vvm增至1.0vvm)或切換為純氧混合氣;
檢查攪拌電機是否打滑,確認轉速反饋值與設定一致;
重新校準DO電極:零點用亞*溶液,滿度用空氣飽和水;
若響應遲緩,更換DO膜與電解液(壽命通常3–6個月)。
三、pH值漂移或控制失效
原因分析:pH電極污染、校準失效、補液管堵塞或酸堿泵故障。
解決方法:
取出pH電極,用0.1MHCl或專用清洗液浸泡去除蛋白附著;
重新執行兩點校準(pH4.01/7.00);
檢查補酸/堿蠕動泵管是否老化破裂,測試泵送是否正常;
確認補液瓶液位充足,管路無氣泡阻塞。
四、泡沫溢出或液位異常波動
原因分析:蛋白類培養基起泡劇烈、消泡劑未啟用或液位傳感器誤判。
解決方法:
啟用自動消泡功能(通過電極檢測泡沫導電性觸發硅油噴射);
手動添加食品級消泡劑;
降低攪拌轉速或通氣強度,減少剪切起泡;
清潔液位探針,防止掛壁導致誤報。