[发明专利]用于与细胞培养或微生物发酵生物反应器的代谢分析方法

说明书

本发明公开了一种用于与细胞培养或微生物发酵生物反应器的代谢分析方法包括以下步骤：S1、分析计算生物反应器中酸产生速度；定义生物反应器内酸产生速度为AER，AER＝PA+PO+PN+PC+PS+PM+PJ+PB；分析计算生物反应器中氧消耗速度；定义生物反应器内氧消耗速度为OUR，OUR＝FA+FO+FN+FC+FS+FB；分析计算生物反应器中酸代谢比例；定义生物反应器的酸代谢比例为RAQ，RAQ＝AER/OUR；该用于与细胞培养或微生物发酵生物反应器的代谢分析方法在原有生物反应器采用的溶氧值、pH传感器，气体流量计、搅拌速度检测、补料速度检测的基础上，只需要对以上数据进行分析和计算，可以得出生物反应器中的酸代谢速度、氧消耗速度、酸代谢比例等数据，可以对工艺和生产起到很好的指导作用。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，具体涉及一种用于与细胞培养或微生物发酵生物反应器的代谢分析方法。

背景技术

在生物反应器的应用过程中，代谢分析显得非常重要。在传统的微生物发酵中，人们一般采用尾气分析仪或者质谱仪的仪器设备对生物反应器进行排气的CO2浓度及O2浓度进行分析检测，并通过对进排气气体流量等数据关联进行计算，得出的CO2产生率，氧消耗速率、并通过计算CO2产生率与氧消耗速率的比例得出呼吸商，以此三个数据对发酵过程进行研究和生产指导。

由于微生物代谢速度较快，因此尾气分析的方法可以对微生物发酵有很好的指导意义。然而，在动植物细胞培养过程中，相对于微生物发酵过程，其代谢速度极慢，甚至需要补充CO2才能实现培养过程的pH值的调控，代谢产生的CO2被大量的补加CO2掩盖，几乎无法分辨；同时由于搅拌速度较慢，必须要补充纯氧才能实现溶氧DO的调控。因而细胞培养过程很难实现如微生物发酵那样采用普通的尾气分析仪检测CO2和O2的方法来分析CO2产生率、氧消耗速率和计算呼吸商。

同时，由于尾气分析仪其成本昂贵，占地面积较大，因此其作用大多数只用于工艺研究，在生产线上的反应器都配置尾气分析的情况也不多见。因此，代谢分析技术在实际应用中存在瓶颈和门槛。

因此，特别需要一种适用于动植物培养和微生物发酵，对反应器中的数据进行分析即可对工艺和生产起到很好的指导作用的用于与细胞培养或微生物发酵生物反应器的代谢分析方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种锈垢清洗更加完全和减少清洗锈垢的频率的用于与细胞培养或微生物发酵生物反应器的代谢分析方法，来解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于与细胞培养或微生物发酵生物反应器的代谢分析方法，包括以下步骤：

S1、分析计算生物反应器中酸产生速度；

S11、定义生物反应器中空气流量对酸碱度的影响因子为PA，并计算确定PA的数值；

S12、定义生物反应器中氧气流量对酸碱度的影响因子为PO，并计算确定PO的数值；

S13、定义生物反应器中氮气流量对酸碱度的影响因子为PN，并计算确定PN的数值；

S14、定义生物反应器中二氧化碳流量对酸碱度的影响因子为PC，并计算确定PC的数值；

S15、定义生物反应器中搅拌速度对酸碱度的影响因子为PS，并计算确定PS的数值；

S16、定义生物反应器中补酸速度对反应器的酸碱度影响因子为PM，并计算确定PM的数值；

S17、定义生物反应器中补碱速度对反应器的酸碱度影响因子为PJ，并计算确定PJ的数值；

S18、定义生物反应器内培养基单位时间内自身的酸碱度与设定值之间的偏差为PB，并计算确定PB的数值；