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提高生物反應器性能 工信部發布“揭榜掛帥”任務榜單
2025年03月05日 09:57:14
來源：化工儀器網 點擊量：4520
3月4日，工業和信息化部、中國科學院聯合編制了《高性能生物反應器揭榜掛帥任務榜單(征求意見稿)》。其中，任務榜單涉及微生物平行生物反應器、細胞平行生物反應器、大型細胞生物反應器系統等設備。
生物反應器是利用酶或生物體(如微生物)所具有的生物功能，在體外進行生化反應的裝置系統，也是一種生物功能模擬機，在酒類、醫藥生產、濃縮果醬、果汁發酵、有機污染物降解等方面有著重要的應用價值。
為增強生物制造關鍵裝備供給保障能力，強化生物反應器核心組件、關鍵部件和操作系統等“串珠成鏈”集成創新，3月4日，工業和信息化部、中國科學院聯合編制了《高性能生物反應器揭榜掛帥任務榜單(征求意見稿)》，擬開展揭榜掛帥工作。
本次生物反應器揭榜掛帥任務榜單包括：
1、微生物平行生物反應器
榜單任務：開發平行生物反應器，解決生物反應器系統平行化和高通量模式下關鍵技術問題：通過加工工藝控制，實現反應器之間的本底平行性；開發微量化連續補料控制策略，實現高精度補料控制；開發生物反應器的罐壓自控系統，提高溶氧率和減少染菌幾率；優化攪拌槳與通氣系統，實現高密度發酵條件下的高供氧速率；開發高精度自動化平行取樣裝置，提高取樣同步性與平行性；開發生物反應器的自動清洗、自動滅菌、自動配料裝置，提升設備自動化水平降低操作強度；開發實現高效工藝優化(通過DoE、iDoE或機器學習)的工業控制單元軟件系統。
2、細胞平行生物反應器
榜單任務：開發一次性攪拌式微型培養罐及其制造工藝，建立非均相流場物質傳輸模型，突破微環境精準調控、多模態原位在線傳感和可擴展平行控制等關鍵技術，融合正交試驗設計、過程分析和多元變量分析工藝開發方法，研制平行生物反應器，實現高通量智能化細胞平行培養，提高細胞篩選和工藝優化效率。
3、大型細胞生物反應器系統
榜單任務：開發大型智能化不銹鋼生物反應器系統，重點攻關反應器過程控制技術、多參數檢測技術、數據智能分析、高穩定性機械攪拌系統。完成多參數檢測系統開發，檢測系統數據實時傳遞并整合到反應器工業操作系統，實現基于過程多參數的反應器過程控制。完成數據智能分析系統開發，實現多參數的AI分析，系統能根據多參數以及預設生物代謝理論實現DoE實驗指導以及工藝優化放大支持。完成機械攪拌系統開發，系統支持徑流、軸流、混合流等多種攪拌槳類型，充分考慮到細胞平臺的未來發展，為高耗氧、高密度、高產蛋白的細胞培養預留操作空間。實現從中試到商業化生產設備的幾何結構線性放大和工業操作系統一致性；具備反應器過程數據采集，大數據分析，數據深度學習，結果智能分析等功能。
除此之外，生物反應器關鍵部件、耗材以及關鍵工業操作系統也被列入此次榜單任務中，旨在全面提升生物反應器的綜合性能，進一步推動我國生物制造等領域高質量發展。
素材來源：工業和信息化部
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