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提高生物反應(yīng)器性能 工信部發(fā)布“揭榜掛帥”任務(wù)榜單
2025年03月05日 09:57:14 來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：658

3月4日,，工業(yè)和信息化部、中國科學(xué)院聯(lián)合編制了《高性能生物反應(yīng)器揭榜掛帥任務(wù)榜單(征求意見稿)》,。其中,，任務(wù)榜單涉及微生物平行生物反應(yīng)器、細胞平行生物反應(yīng)器、大型細胞生物反應(yīng)器系統(tǒng)等設(shè)備,。

　　生物反應(yīng)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(yīng)的裝置系統(tǒng)，也是一種生物功能模擬機,，在酒類,、醫(yī)藥生產(chǎn)、濃縮果醬,、果汁發(fā)酵,、有機污染物降解等方面有著重要的應(yīng)用價值。
 
　　為增強生物制造關(guān)鍵裝備供給保障能力,，強化生物反應(yīng)器核心組件,、關(guān)鍵部件和操作系統(tǒng)等“串珠成鏈”集成創(chuàng)新，3月4日,，工業(yè)和信息化部,、中國科學(xué)院聯(lián)合編制了《高性能生物反應(yīng)器揭榜掛帥任務(wù)榜單(征求意見稿)》，擬開展揭榜掛帥工作,。
 
　　本次生物反應(yīng)器揭榜掛帥任務(wù)榜單包括：
 
　　1,、微生物平行生物反應(yīng)器
 
　　榜單任務(wù)：開發(fā)平行生物反應(yīng)器，解決生物反應(yīng)器系統(tǒng)平行化和高通量模式下關(guān)鍵技術(shù)問題：通過加工工藝控制,，實現(xiàn)反應(yīng)器之間的本底平行性,；開發(fā)微量化連續(xù)補料控制策略，實現(xiàn)高精度補料控制,；開發(fā)生物反應(yīng)器的罐壓自控系統(tǒng),，提高溶氧率和減少染菌幾率；優(yōu)化攪拌槳與通氣系統(tǒng),，實現(xiàn)高密度發(fā)酵條件下的高供氧速率,；開發(fā)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(fā)生物反應(yīng)器的自動清洗,、自動滅菌、自動配料裝置,，提升設(shè)備自動化水平降低操作強度,；開發(fā)實現(xiàn)高效工藝優(yōu)化(通過DoE、iDoE或機器學(xué)習(xí))的工業(yè)控制單元軟件系統(tǒng),。
 
　　2,、細胞平行生物反應(yīng)器
 
　　榜單任務(wù)：開發(fā)一次性攪拌式微型培養(yǎng)罐及其制造工藝，建立非均相流場物質(zhì)傳輸模型,，突破微環(huán)境精準(zhǔn)調(diào)控,、多模態(tài)原位在線傳感和可擴展平行控制等關(guān)鍵技術(shù),，融合正交試驗設(shè)計、過程分析和多元變量分析工藝開發(fā)方法,，研制平行生物反應(yīng)器,，實現(xiàn)高通量智能化細胞平行培養(yǎng)，提高細胞篩選和工藝優(yōu)化效率,。
 
　　3、大型細胞生物反應(yīng)器系統(tǒng)
 
　　榜單任務(wù)：開發(fā)大型智能化不銹鋼生物反應(yīng)器系統(tǒng),，重點攻關(guān)反應(yīng)器過程控制技術(shù),、多參數(shù)檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)智能分析,、高穩(wěn)定性機械攪拌系統(tǒng),。完成多參數(shù)檢測系統(tǒng)開發(fā)，檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時傳遞并整合到反應(yīng)器工業(yè)操作系統(tǒng),，實現(xiàn)基于過程多參數(shù)的反應(yīng)器過程控制,。完成數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)開發(fā)，實現(xiàn)多參數(shù)的AI分析,，系統(tǒng)能根據(jù)多參數(shù)以及預(yù)設(shè)生物代謝理論實現(xiàn)DoE實驗指導(dǎo)以及工藝優(yōu)化放大支持,。完成機械攪拌系統(tǒng)開發(fā)，系統(tǒng)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(fā)展,，為高耗氧,、高密度、高產(chǎn)蛋白的細胞培養(yǎng)預(yù)留操作空間,。實現(xiàn)從中試到商業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備的幾何結(jié)構(gòu)線性放大和工業(yè)操作系統(tǒng)一致性,；具備反應(yīng)器過程數(shù)據(jù)采集，大數(shù)據(jù)分析,，數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí),，結(jié)果智能分析等功能。
 
　　除此之外,，生物反應(yīng)器關(guān)鍵部件,、耗材以及關(guān)鍵工業(yè)操作系統(tǒng)也被列入此次榜單任務(wù)中，旨在全面提升生物反應(yīng)器的綜合性能,，進一步推動我國生物制造等領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展,。
 
　　素材來源：工業(yè)和信息化部
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