合成生物学的高温製薬のコアツールはバイオリアクターその本質は多循環、多ロット実験による適配菌種のスクリーニングと優秀環境を育成する技術体系は、ケセ生物、華熙生物などの企業の実験室に広く応用され、製薬及び生物産物の研究開発生産を支えている。
バイオリアクターは規模によって2種類に分類される:実験室でよく使われるこがたはんのうき(500ml、1L、2L、3L、5L),多列配置は同時に複数組の実験を展開することができる、フィルタに成功したらに移動大型反応器生産量と生産能力の向上を実現する。すべての反応器は3種類の重要な設備を組み合わせる必要があります:1つはPHセンサ、環境酸アルカリ値を調節し、微生物のために適切な成長条件を作る、2つ目は溶存酸素センサ、通気量と酸素含有量を監視し、微生物の呼吸代謝を保障し、特に砂糖を加えた後に酸素含有量が低下した場合、リアルタイムで早期警報することができる、3つ目は電気伝導度センサ原料の水導電率を測定し、基礎水質が基準を達成することを確保する。
微生物の育成には炭素源(例えばグルコース)、窒素源(動物/植物窒素源)などの栄養源が必要であり、砂糖を加えると酸素含有量の低下を招き、溶存酸素センサーを通じて動的に通気を調整する必要がある。実験フローは「スクリーニング−増幅」ロジックに従う:まず小型反応器中で複数回培養し、有効な合成産物(例えば良質菌種、高価値代謝産物)をスクリーニングする、さらに大型反応器に徐々に拡大し、工業化生産能力の需要を満たす。また、反応器はいずれも空気補充、補料、補酸アルカリ、補糖インターフェースを備え、それぞれ酸素供給、補栄養、調酸アルカリ、補炭素源に用いられ、センサーに合わせて閉ループ管理制御を形成する。
このツール体系の核心的価値は:小型反応器は実験コストを下げ、スクリーニング効率を高め、大型反応器は量産着地を実現し、センサーは育成安定性を保障し、三者は協力して高温製薬分野における合成生物学の産業化応用を推進する。