動物細胞生物反應器中鼓泡溶氧及遠程監(jiān)控的研究.pdf

1、生物反應器是目前生物制藥中的關鍵設備，它在很大程度上決定了細胞產生藥用蛋白的質量和產量。生物反應器內溶氧主要采用鼓泡溶氧方式，鼓泡溶氧產生的氣泡是生物反應器內細胞損傷的最主要原因之一，因此，生物反應器內鼓泡溶氧的研究具有非常重要的作用。
　　本文運用Fluent軟件分別對鼓泡溶氧的三個階段進行了流體仿真分析，這三個階段分別為：氣泡產生、氣泡上升和氣泡破裂。首先建立了氣泡大小與孔口直徑、表面張力和通氣速度之間的關系規(guī)律，并借助高速攝

2、像設備對仿真結果進行驗證；然后分析了氣泡破裂過程釋放的剪切力與氣泡大小和表面張力的關系。并在此基礎上，確定了在鼓泡溶氧過程中氣泡直徑應該控制在4mm以上；本文首次通過高性能計算機對氣泡在攪拌流場中停留時間進行了三維仿真分析，并結合氧氣供求平衡公式確定出對于5L攪拌式的反應器，溶氧過程中氣泡直徑應控制在8mm以下。
　　最后根據(jù)現(xiàn)實溶氧控制中存在的問題，本文制定了一種基于Profibus-DP總線技術的遠程監(jiān)控系統(tǒng)方案，能夠很好地解