元素百科介绍科学家对不同生物反应器流体动力学机制的分析。生物反应器广泛应用于生物制药和再生医学行业。药物研发依赖于轨道直径周围摇晃的小多孔板,而大规模生产的生物反应器通过搅拌摇晃。这些不同的方法产生了不同的流体动力学,使得实验室结果很难升级到工业规模。

由伦敦大学研究人员组成的团队将混合生物反应器的分析技术应用于轨道摇晃生物反应器(OSB)流体动力学分析为两者架起了桥梁。该团队重建了OSB流动的三维模型,并明确了OSB内拟序结构的关键特征。他们最近在美国物理联合会(AIP)《流体物理学》杂志出版集团报道了这一成果。
“在最新的研究中,我们使用了两种不同的分解技术。这使得我们能够识别反应器中流体振荡的主导模式。”论文作者之一安迪 “第一对模式控制自由表面的运动和细胞的通风,第二对模式与罐体的集流传输有关,”Ducci说
摇晃的生物反应器提供了较低的剪切应力和氧传递的完整自由表面。氧传递是一种柔和的涡流,对培养哺乳动物细胞至关重要。正交分解(POD)动态模式根据能量分离模式等级进行分解(DMD)根据频率排列。据Ducci介绍,其团队首次利用这些技术对OSB进行了分析。
研究人员利用有限的时间利用李雅普诺夫指数(FTLE)对反应器分散营养物质的效果进行了分析和评估。与此同时,该团队测量了OSB中流体的两个不同弗劳德数(Fr)。Fr是一个无量纲量,将流动惯性和重力连接起来,用来预测生物反应器中的流体何时与其轨道相同或脱节。

