微型生物反應器作為高通量篩選、菌種優化與工藝開發的核心工具,廣泛應用于合成生物學、制藥研發及發酵工程領域。其以小體積、高精度控制和并行化操作優勢,顯著提升實驗效率。若操作不規范,易導致染菌、參數漂移、溶氧不足或細胞損傷,影響數據可靠性。遵循
微型生物反應器無菌化、標準化、智能化的操作流程,是實現控得精、養得穩、測得準的前提。

一、使用前準備
系統滅菌:
反應罐體、管路及傳感器接口須經高壓蒸汽滅菌(121℃,20min)或在線SIP(在位滅菌);
pH/DO電極使用前活化(DO膜更換、pH電極浸泡于緩沖液);
參數校準:
pH校準:用標準緩沖液(pH4.01、7.00)兩點校正;
DO校準:零點(亞*溶液)與滿度(空氣飽和水)校準;
培養基準備:
過濾除菌(0.22μm)或同步滅菌,避免沉淀堵塞補料管。
二、規范接種與運行流程
接種操作:
在生物安全柜中進行,火焰灼燒接種口,快速注入種子液(通常5–10%v/v);
參數設定:
根據菌種需求設置:
溫度(如大腸桿菌37℃,酵母30℃);
攪拌轉速(200–1000rpm,避免剪切力損傷細胞);
通氣量(0.1–1vvm),搭配氣體混合調控DO與pH;
實時監控:
啟用自動反饋控制:DO低于設定值時自動提轉速或增氧;pH偏離時觸發電動泵補酸/堿。
三、使用后處理
實驗結束,先關閉加熱與攪拌,再停氣;
排空廢液,用去離子水沖洗內壁,防止殘留物干結;
pH/DO電極按規范保存(pH電極存于3MKCl,DO膜干燥避光);
導出全過程數據(OD、pH、DO、溫度曲線),生成合規報告。