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文档简介
BioreactordesignSelectcellculturemethodContentIntroductionCellculturespecificationAgitationTemperaturecontrolSterilizationCIPBioreactordesignconsiderationsGoals:MaxgrowthormaxproductivityNeedstringentlymaintainedprocessconditionsAgitation(maxtransfer)HomogenousconditionBioreactordesignconsiderationsRepeatabletransferofenergy,substrates,metabolites.- Goodmixingdependson:naturemediumrheologyofthebrothairflowrate/typeofaerationkindandnumberofimpellers/bafflesorganismbehaviour(shearstress)geometryofvessel(H/D)accuratespeedcontrolBioreactordesignconsiderationsBioreactordesignconsiderationsforcellcultureTopdrivenagitatorMarineimpellersTipspeedupto1m/sNobafflesMicroporousspargerGasflowsupto0.1vvmHeadspaceaerationAspectratio=1atworkingvolumeCIP-abledesignBioreactordesignconsiderationsShapeASMEBottomsHemisphericalBottomsJacketDesignConventionalDimpledHalfPipePortsTri-Clamp,DN,NA-connect,IngoldType,FlangetypeBioreactordesignconsiderationsASMEHead(s)HemisphericalHead(s)AgitationSealsMechanicalFaceSealsLipSealsMagneticDrivesImpellersTurbineMarinePitchedBladeOthersAgitationAgitation-turbineimpellerForunaeratedwater@20Cinafullybaffledtankthefollowingformulaapplies:P=4.5x10-13*Di5*N3*F Di=ImpellerDiameterinInch N=RPMofShaft F=One(1)foroneimpeller (1.8)fortwoimpellers(2.4)forthreeimpellersAgitation-turbineimpellerTipSpeedshouldalsobeconsideredbecauseoftendencytoshearcells.Donotexceed1m/sforcellcultureAnd5-6m/sformicrobialcultures.TemperaturecontrolTemperaturecontrolCoolingSystem:remove50to100Watts/LiterofVolume.HeatingSystems:One(1)degreeCperminutebetween25and45CSpargersRingTypeSingleOrificeSinteredFiltersMembrane(0.2/0.45micronporesize) UsuallymadeofTeflon Advantages--Validatable Disadvantages--RelativelyExpensiveBlindedbyWaterDepthCartridges Advantages--NotblindedbyWater Relativelyefficient Disadvantages--NoteasilyvalidatedIntegritytesting:W.I.T.orbubblepointSterilityConsiderationsKillingRatesDeadLegsFittingTypesPipingConsiderationsSterilityConsiderationsCriticalElementsofSteamSterilizationTime TemperatureMoisture AirRemovalSterilityConsiderationsSterilityConsiderations–KillingrateF0=∫ti*10(Ti-121)/ZF0=Integratedamountoflethalitydeliveredduringacycle i.e.AcyclewithF0=17minuteshasalethalityequivalentto17minutesat121C.CIPconsiderationsSterilePipingshouldbepitchedfordrainability.CIPFluids Detergent Alkaline Acid WFIrinseCleanSteamCircuitforDistributionSprayballsshouldbedesignedtodeliver30LPMpermeterofvesselcircumference.Minimumflowrateof1.5meterpersecondforpipeortubingforeffectivecleaning.EPsurfacefinishingCIP
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