攪拌式動物細胞培養(yǎng)罐是多功能培養(yǎng)罐，設置有四氣混合系統(tǒng)， 可以通過配置對應的Spinfilter、無氣泡硅膠管通氣系統(tǒng)、低剪切力攪拌槳等配套配件后，用于動物細胞的分批、流加連續(xù)培養(yǎng)。 通過變換攪拌槳和通氣方式也可作為微生物培養(yǎng)罐.可實現pH值、pO2、溫度、二氧化碳、營養(yǎng)物自動流加、攪拌速率等自動化控制，可以通過計算機的遠程控制軟件對培養(yǎng)過程進行嚴格的控制。 除了用于動物細胞和微生物的培養(yǎng)外，該系統(tǒng)的能實現生物化學反應條件(例如pH值、溫度、流加)的精密范圍內控制， BC2生物反應器系統(tǒng)也可以應用于蛋白藥物PEG修飾反應過程的反應條件控制。

　　攪拌式動物細胞培養(yǎng)罐是最經典、最早被采用的一種細胞培養(yǎng)罐。在諸多細胞培養(yǎng)罐類型中，該種培養(yǎng)罐最能體現動物細胞培養(yǎng)罐的設計理念，它通常由罐體、管路、閥門、泵及馬達組成，由馬達帶動槳葉混合培養(yǎng)液，通過攪拌器的作用使細胞和養(yǎng)分在培養(yǎng)液中均勻分布;罐體上安裝的不同傳感器，用以在線持續(xù)檢測培養(yǎng)液的pH、溫度、溶氧等重要參數;小罐體通常采用硼硅酸鹽玻璃制作，用于實驗室規(guī)模使用;大罐體采用不銹鋼材質，用于大規(guī)模生產。目前，FDA批準的主流生產工藝是攪拌式動物細胞培養(yǎng)罐流加培養(yǎng)工藝，也是當前動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)的主流。原因在于：攪拌式動物細胞培養(yǎng)罐既可用于懸浮細胞培養(yǎng)，也適用于微載體貼壁細胞培養(yǎng)，培養(yǎng)工藝容易放大，可以為細胞的生長和增殖提供均質的環(huán)境;產品質量穩(wěn)定，非常適合于工廠化生產生物制品。雖然攪拌所產生的剪切力對細胞有害，但是通過改變槳葉的形狀和尺寸，或者是在培養(yǎng)基中添加一些血清、牛血清白蛋白、葡聚糖及非離子表面活性劑Pluronic F68 等，可降低剪切力造成的影響。攪拌式動物細胞培養(yǎng)罐的細胞密度可達2×107 個/ml，并且生產放大工藝相對簡單，懸浮細胞培養(yǎng)較易放大到萬升規(guī)模以上。Lonza公司擁有8臺20000L的攪拌式動物細胞培養(yǎng)罐，采用全懸浮培養(yǎng)技術生產抗體;Baxter公司在2008 年報道，利用8 周時間使Vero細胞微載體培養(yǎng)規(guī)模從1ml放大到6000L的規(guī)模;美國Genentech 公司使用12000L攪拌式動物細胞培養(yǎng)罐培養(yǎng)CHO細胞，生產t-PA重組蛋白以及治療癌癥的生物藥物。工業(yè)應用細胞培養(yǎng)罐罐體通常由不銹鋼制造，按照耐壓容器要求進行設計。罐體頂端或底部安裝馬達,驅動槳葉進行攪拌，帶動液體介質(培養(yǎng)液)的流動，實現混合和傳質效果;罐體頂端或側面安裝的在線傳感器(pH、溫度、溶氧等)，與控制器相聯，可以連續(xù)測定罐體培養(yǎng)液的培養(yǎng)參數;細胞培養(yǎng)罐自動化程度越高，相應配備的傳感器數量也越多;在整個培養(yǎng)過程中，依靠各種不同的傳感器，細胞培養(yǎng)罐能夠在線(on line)連續(xù)監(jiān)測和調整與細胞生長、分化、增殖、凋亡有關的參數，使它們始終保持最佳組合;側面安裝有取樣閥，便于取樣;頂部具有燈鏡和視鏡，用于培養(yǎng)罐內部觀察;罐體底部安裝罐底隔膜閥，用于料液排放。罐體的設計還應利于在線清潔和滅菌，避免死角的出現。

　　細胞培養(yǎng)罐的支架管路，是培養(yǎng)罐提供氣(汽)體、液體的通道，通過各種閥門進行管路的開啟和關閉控制。通過電加熱、增壓泵、蠕動泵、氣體過濾器、氣體流量計、氣體比例調節(jié)閥等裝置的檢測、運轉，維持反應器運行過程中的參數穩(wěn)定。培養(yǎng)罐的控制器，用以采集培養(yǎng)罐運行時的各種狀態(tài)參數，并進行自動或手動控制。

　　攪拌式動物細胞培養(yǎng)罐的基本功能

　　動物細胞培養(yǎng)的條件要求復雜，為獲得更好的細胞培養(yǎng)效果，往往配備各種配件或儀器，以實現培養(yǎng)罐功能。細胞培養(yǎng)罐通常具備以下基本功能：

　　1) 攪拌控制功能。通過馬達帶動攪拌槳葉攪拌，實現液體的均勻混合，帶動細胞或載體的懸浮，并具有較低的剪切力，降低對細胞的損傷。細胞培養(yǎng)罐攪拌系統(tǒng)可分為磁力攪拌和機械密封攪拌兩種形式。前者采用先進的磁力攪拌器裝置，使培養(yǎng)罐系統(tǒng)完全與外界隔絕，具有優(yōu)良的系統(tǒng)密封性，保證了反應器長時間無菌運行安全性;后者采用改良的機械密封技術和獨特的操作方法，避免了傳統(tǒng)的機械密封泄露、不利于長時間無菌運轉的弊端。

　　2) 溫度控制功能。動物細胞培養(yǎng)罐采用夾套循環(huán)水進行溫度控制，利用蒸汽或電加熱器進行加熱，注入冷卻水進行降溫。使用蒸汽加熱能迅速提高培養(yǎng)罐溫度，使用電加熱器提高了培養(yǎng)罐溫度控制的靈敏性和穩(wěn)定性。

　　3) pH控制功能。使用pH電極進行檢測，由控制程序PID自動控制酸堿液的加入，實現pH控制。

　　4) 溶氧控制功能。使用溶氧電極進行檢測，由控制程序PID自動控制氣體的加入，實現溶氧的控制。

　　5) 液位控制功能。使用培養(yǎng)罐進行灌流培養(yǎng)時，為保持培養(yǎng)體積的恒定，可使用液位電極或稱重模塊來實現控制。

　　6) 細胞截留功能。使用培養(yǎng)罐進行灌流培養(yǎng)時，使用旋轉過濾器將細胞截留在反應器之內，可提高細胞培養(yǎng)密度。

　　7) 蒸汽滅菌功能。動物細胞培養(yǎng)罐具備手動滅菌和自動滅菌兩種方式，能夠穩(wěn)定實現在線蒸汽滅菌功能。

　　8) PID 軟件控制功能。動物細胞培養(yǎng)罐采用觸摸屏控制和計算機終端遠程控制兩種模式，具有數據顯示、工藝狀態(tài)顯示， 工藝參數控制、校正，數據記錄存儲、歷史數據查詢等功能，符合GMP 管理對制品的記錄和可追溯性要求。 配備有計算機終端遠程控制功能，操作人員通過終端機即可實現對反應器的操作和監(jiān)控。

　　動物細胞培養(yǎng)用攪拌式動物細胞培養(yǎng)罐還具備以下特點：

　　管路布局合理、簡潔，有效消除管路滅菌死角，并實現了管路在線滅菌功能。滅菌操作簡單方便，滅菌效果可靠，為反應器無菌控制提供了有效保障。

　　深層通氣系統(tǒng)采用微泡發(fā)生器，使氣泡更小、更均勻，溶氧傳遞效果良好。

　　支架管路系統(tǒng)通過優(yōu)化設計，減少氣體使用的種類，使用方便。

　　電極、儀表、控制器、閥門等重要設備和元器件，均選用品質優(yōu)良的進口設備，充分保證了反應器使用可靠性和運行穩(wěn)定性。