華間生物反応器は温度、pH値及び溶存酸素量などの重要な要素を正確に調節することができる。例えば、細菌は通常30〜37℃でよく成長するが、哺乳類細胞は37℃の環境に適している、酵母発酵のような酸性条件を必要とするプロセスについては、酸塩基調節システムにより安定したpH環境を維持することができる、同時に、通気、攪拌、純酸素補充などの方法で好気生物が十分な溶存酸素を得ることを確保する。また、生体の代謝ニーズを満たすために、炭素源、窒素源、無機塩などの栄養物質を供給し続けています。

混合と物質移動：反応系中の物質分布を均一にし、局所濃度の差が反応効率に大きく影響することを避けるために、攪拌システムを配備し、機械攪拌あるいは気体バブリングの形式であることができる。このような設計は酸素、栄養物質と代謝産物の間の効果的な伝達を促進し、特に気液の物質移動過程は好気発酵にとって特に重要である。

代謝制御：環境パラメータ（例えば溶存酸素レベル、補剤速度）を正確に制御することにより、生物を誘導して所定の代謝経路に沿って行うことができ、例えば目標生成物の合成を誘導し、不必要な副生成物の生成を抑制し、それによって生成物の収率と純度を高めることができる。例えば、エタノール発酵中に糖濃度を合理的に制御することは、過剰な副生成物の蓄積を回避することができる。

無菌操作：雑菌汚染を防止し、培養物の清浄度を保証するために、バイオリアクターは高温滅菌（例えば121℃蒸気滅菌）或いは濾過除菌（例えばエアフィルタ）の方法を用いてシステムの無菌状態を維持する。

華棚バイオリアクターの使用上の注意：

1.無菌操作規程の遵守

−外部汚染と反応器内部の交差感染を防止するために、無菌操作規程を厳格に遵守しなければならない。これには、無菌技術を使用した操作、定期的な洗浄と消毒設備、定期的な検査と消耗品の交換が含まれます。

2.パラメータ安定性メンテナンス

-操作中に反応器内の温度、圧力、攪拌速度、通気量などのパラメータの安定を維持し、生物過程の正常な進行を確保することに注意しなければならない。

3.干渉要因の導入を回避する

・培地または他の物質を添加する場合、生物学的プロセスへの影響を回避するために気泡の発生と激しい攪拌を避けること、サンプルを収集したり、他の操作を行ったりする際には、過剰な攪拌や過度な通気を避けるなど、生物過程への干渉にも注意しなければならない。

4.安全性能検査

-使用する前に、デバイスのセキュリティ性能を確認してください。設備の密封性が良好で、機械部品が正常に動作し、電源配線に異常がないことを確保し、潜在的な危険を回避する。

5.緊急対応措置準備

-緊急時対応策の準備：バイオリアクターを操作しながら、常に警戒し、緊急時対応策を準備する。実験室の緊急停止プログラム、感電防止と救急方法、および緊急情報に精通している。

6.前処理と後処理の仕様

・汚染及び交差感染を回避するために、操作前にバイオリアクターを消毒及び洗浄すること、使用後も正しい手順に従って洗浄とメンテナンスを行い、設備の寿命を延長し、次回使用の有効性を保証しなければならない。