與可重復(fù)使用的生物反應(yīng)器相比，一次性生物反應(yīng)器 (SUB) 具有關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，包括更高的無(wú)菌性以及隨后在批次或活動(dòng)之間更簡(jiǎn)單、更快速的轉(zhuǎn)換。將產(chǎn)品從生物反應(yīng)器中取出后，用戶可以從其保存容器中取出 SUB 袋并進(jìn)行處置（通常通過(guò)焚燒）。然后可以將新容器安裝到同一個(gè)容器中，無(wú)需昂貴且耗時(shí)的清潔或滅菌橇和過(guò)程。

安裝細(xì)節(jié)因生物反應(yīng)器制造商而異，但它們總是包括將袋子放入容器后的充氣步驟。此時(shí)，各種氣體管線和傳感端口被密封關(guān)閉，并且袋子在排氣閥打開(kāi)的情況下充氣，以防止過(guò)度加壓。

一旦袋子充滿了氣，就可以使用傳感、采樣和其他端口。在最終安裝步驟之后，添加培養(yǎng)基和細(xì)胞株，然后可以繼續(xù)進(jìn)行生物過(guò)程。

挑戰(zhàn)：安全、自動(dòng)化和流程完整性

生物反應(yīng)器袋不是壓力容器，過(guò)度加壓會(huì)損害其完整性——即使袋子沒(méi)有破裂、泄漏或以其他方式失效。因此，適當(dāng)?shù)募訅罕仨毧紤]到生長(zhǎng)期間引入、消耗和產(chǎn)生的氣體，以及培養(yǎng)基、消泡劑和引入肉湯中的其他液體的影響。

在安裝過(guò)程中容器還需要充分充氣。這確保了袋子可以支持完整的安裝和設(shè)置過(guò)程，包括引入各種液體。

充氣過(guò)程可以是自動(dòng)化的，控制裝置內(nèi)置于整個(gè)生物反應(yīng)器控制器系統(tǒng)中。在某些設(shè)施中，充氣可能幾乎是手動(dòng)操作，需要操作員啟動(dòng)該過(guò)程，同時(shí)確保系統(tǒng)不會(huì)過(guò)度加壓。在任一情況下，都可以僅使用壓力控制器來(lái)完成充氣。然而，SUB 制造商還建議使用壓力傳感器和換能器來(lái)最好地監(jiān)控充氣過(guò)程。

各種安全措施可確保生物反應(yīng)器袋在設(shè)置過(guò)程中不會(huì)損壞，從控制器和傳感器內(nèi)置的警報(bào)到防止袋子安裝不當(dāng)時(shí)膨脹的聯(lián)鎖裝置。充氣過(guò)程通常需要不到 30 分鐘，但最終取決于容器的體積和氣體的填充率。

解決方案：雙閥壓力控制器為一次性生物反應(yīng)器袋充氣

當(dāng)給 SUB 容器充氣時(shí)，此處顯示的封閉體積代表生物反應(yīng)器袋。PCD 最初將袋子充氣到選定的壓力設(shè)定值，然后當(dāng)袋子以恒定的體積流量充滿液體時(shí)，主動(dòng)釋放多余的氣壓。

SUB 的容量范圍從毫升到約 5,000 L，每個(gè)數(shù)量級(jí)都有多種袋子尺寸。例如，制造商可能生產(chǎn) 50、100、250、1,000 和 2,000 L 的袋子，所有這些袋子都需要在安裝過(guò)程中充氣。

這些袋子附有說(shuō)明，說(shuō)明如何將空氣填充到特定的壓力設(shè)定點(diǎn)?？梢砸腩~外的壓力（通常約為 1 PSIG），以根據(jù)目視檢查去除袋子中的任何折痕或折疊。雙閥壓力控制器確保生物反應(yīng)器中的空氣不超過(guò)制造商設(shè)計(jì)的填充壓力，始終保持容器的完整性。

充氣后，袋子充滿液體以進(jìn)行生物反應(yīng)。此時(shí)，袋中的空氣壓力可以以與進(jìn)入的液體流相匹配的速率排出。由于壓力控制器設(shè)計(jì)有閥門(mén)以適應(yīng)特定的入口和出口氣流速率，因此一臺(tái)艾里卡特雙閥壓力控制器可用于管理反應(yīng)過(guò)程所有階段的一次性生物反應(yīng)器袋壓力。