CN110241023B - 一种用于高密度大规模动物细胞培养的生物反应器及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高密度大规模动物细胞培养的生物反应器及应用，属于生物细胞培养领域。本发明通过使用多级微孔曝气与轻微轴向搅拌或环流相结合，在低剪切力的环境下提供足够的氧气以满足细胞生长的需要，并削弱反应器内溶氧梯度。同时在反应器顶部装有丝网除沫器，配以外循环喷淋，消除气泡破裂对细胞产生的物理损害，本发明在反应器液层之上配置除沫装置，使气泡不在液体表面破裂；此外，使用气透膜选择性去除反应器内溶解的二氧化碳，解决其对细胞生长的抑制。

Description

一种用于高密度大规模动物细胞培养的生物反应器及应用
技术领域
本发明涉及一种用于高密度大规模动物细胞培养的生物反应器及应用，尤其是用于动物细胞高密度、大规模培养的生物反应器，尤其是用于食用动物肌肉细胞高密度、大规模培养的生物反应器，属于生物细胞培养领域。
背景技术
细胞培养生物反应器的目的在于为所培养的细胞提供适合其生长或者产品生产的最优环境，相关的环境参数包括但不限于溶氧(DO)、二氧化碳分压(pCO2)、酸度(pH)、渗透压、离子强度、底物浓度、温度、压强、剪切应力等。现有技术中，为了维持这些参数恒定(指不随时间变化，或按照指定的曲线随时间变化)和均一(指不随空间变化，或按照指定的形式随空间变化)，所用的方式一般是通过内部搅拌和外部循环。其中，多个参数之间存在着互相联系和矛盾，例如，当反应器体积增加时，为了保持环境的均一性，需要提高搅拌的强度，但这也带来较高的剪切速率和剪切力，这些剪切力容易对细胞造成物理损害；但是如果降低搅拌强度，则不利于传质，从而影响溶氧浓度。如果采用提高压力的方式来增强传质速率，则又会造成CO2分压和溶解度的升高，CO2溶解度的升高会造成培养体系pH的下降，此时则需要通过加碱调节pH，而加碱又会影响体系内的离子强度和渗透压。现有技术中为了控制溶氧和pH，不得不同时使用纯氧或富氧空气、空气、纯CO2或富含CO2的空气、纯氮气或富含氮气的空气，即所谓的“四气系统”，“四气系统”的操作与控制过程十分复杂，在此情况下维持无菌环境难度大且成本较高。
另外，由于气体分布系统以及培养过程中会产生大量的气泡，气泡的破裂，尤其是小气泡破裂对细胞的伤害较大，因此，培养体系中不得不添加大量的消泡剂来避免小气泡的出现，消泡剂的添加又会进一步的加剧气液传质不足的问题。由于这些矛盾的存在，目前细胞培养生物反应器的尺寸最大不超过20m3，一般在1～2m3之间，细胞浓度不超过108cells/mL，一般在106cells/mL左右，且反应器内的传质效率较低，传质系数一般不超过200h-1，一般在5～50h-1之间。从某一方面来讲，这也是造就抗体、疫苗等生物制品的价格昂贵的原因之一，是假疫苗事件产生的背景和间接原因。此外，随着人造肉概念的提出，食品价格相对药品要低得多，此类反应器用于细胞培养肉的生产是入不敷出的，这直接影响了细胞培养肉这一利国利民的产品实现产业化的进程。
发明内容
【技术问题】
现有的细胞培养生物反应器存在传质效率低、结构复杂、操作繁琐以及规模小和成本高等问题。
【技术方案】
为了解决上述传统生物反应器存在的问题，本发明提供了一种适用于高密度大规模的动物细胞悬浮培养反应器及其使用方法。本发明采用的微孔曝气装置，可以产生较小的气泡，以提高反应器内的气含量和传质系数；同时为了减少小气泡对动物细胞的物理伤害，本发明在反应器液层之上配置除沫装置，使气泡不在液体表面破裂；此外，本发明采用选择性气透膜从液相中直接排掉二氧化碳，同时又通过多级进气，避免局部溶氧浓度过高或过低对细胞的不良影响。
具体的，本发明首先提供了一种用于高密度大规模动物细胞培养的生物反应器，包括反应器罐体、微孔曝气装置、溶氧电极、液体循环泵、选择性气透膜装置、喷淋装置和除沫装置，其中，反应器罐体的内部从上到下安装有喷淋装置和除沫装置，所述微孔曝气装置和溶氧电极安装于反应器罐体内且位于除沫装置的下方，所述选择性气透膜装置的气透膜一侧与抽真空装置相连，另一侧通过管道与消泡剂管路汇合后与喷淋装置相连；所述液体循环泵用于将反应器罐体内的培养液泵入选择性气透膜装置中。
在本发明的一种实施方式中，所述反应器罐体内安装有pH电极，用于测量反应器罐体内pH实时值，所述pH电极与反应器罐体外部的pH控制器相连，所述pH控制器与碱泵相连，所述碱泵与反应器罐体相连，其中，所述碱泵的加入量通过pH控制器来控制。
在本发明的一种实施方式中，反应器罐体的内部安装有一个或多个搅拌桨，所述搅拌桨以能接受的最低的转速推动反应器内的液体整体循环流动，最低转速可以是取决于使微载体悬浮的需要。
在本发明的一种实施方式中，所述微孔曝气装置和溶氧电极均包括多个，优选的，所述微孔曝气装置的个数与搅拌桨的个数一致，并安装于搅拌桨的下方。
在本发明的一种实施方式中，所述微孔曝气装置的流量通过对应的流量控制器控制；其中，所述溶氧电极用于测定反应器内的溶氧浓度，其测得的溶氧浓度信号经由控制系统处理后反馈给控制系统内的溶氧控制器，溶氧控制器调节溶氧电极所对应的气体流量控制器用以控制各个溶氧测量点溶氧浓度为设定值。所述设定值可以是0％～100％内任意固定数值或者任意合适的范围，或者是按照既定的时间曲线设置的动态设定值，或者是根据反应器内其他理化参数而计算的动态设定值，或者是串级控制器中的主控制器根据反应器内其他理化参数而计算的设定值。
在本发明的一种实施方式中，所述微孔曝气装置包括烧结金属颗粒，所述烧结金属颗粒包括但不限于各种材质的烧结不锈钢颗粒，例如304、304L、316或316L不锈钢颗粒；所述微孔曝气装置包括但不限于烧结玻璃、陶瓷材质的多孔材料、烧结金属丝网或多孔的橡胶材料。
在本发明的一种实施方式中，所述微孔曝气装置的平均孔径不大于100微米，可以是100微米，50微米，20微米，10微米，5微米，2微米，1微米或者更小；本领域的专业技术人员均知道，上面所列孔径既不是上述多孔材料的最大孔径，也不是其最小孔径。
在本发明的一种实施方式中，所述微孔曝气装置产生的气泡直径可以是2～3mm、或者是1～2mm、或者是小于1mm。
在本发明的一种实施方式中，所述微孔曝气装置内的气体不超过两种，当为两种气体时，所述两种气体为空气、富氧空气、纯氧、二氧化碳的任意比例的组合。
在本发明的一种实施方式中，本发明的生物反应器的生产周期内(除去准备阶段)任意时间都不需对反应器充氮气或者富氮空气。
在本发明的一种实施方式中，所述选择性气透膜装置的气透膜为对CO2有选择性的气透膜，所述气透膜可以是任意合适的材质。
在本发明的一种实施方式中，当液体循环泵将反应罐体中的培养液由液体循环泵泵入到选择性气透膜装置中后，抽真空装置会使得溶解于培养液中的CO2穿过气透膜抽走，CO2减少或者除去后的培养液再循环回至反应器罐体内。
在本发明的一种实施方式中，所述抽真空装置的作用是为了保持选择性气透膜装置的气相一侧CO2的分压低于溶解于培养液中的CO2所对应的平衡分压，所述平衡分压可以通过CO2在培养液中的亨利常数来计算；由于膜两侧分压差的存在，CO2以气体分子的形式从培养液中析出，穿过气透膜，进而由抽真空装置经管道排出到适当的尾气处理系统。
在本发明的一种实施方式中，所述抽真空装置的真空度的具体数值，可以由操作人员根据反应器罐体内细胞生长代谢情况手动给定，也可以是由控制系统内的pH控制器，通过pH电极测量反应器罐体内pH实时过程值，以串级控制的方式动态给定。
在本发明的一种实施方式中，碱泵的流量有一个根据反应器罐体的细胞生长代谢情况计算或者设定的最优值，当碱的流量偏离该最优值时，控制系统内的阀位控制器通过调整液体循环泵和抽真空装置的流量或真空度，调节反应器体系内的CO2溶解度，进而影响体系的pH，使碱流量回到其最优值。
在本发明的一种实施方式中，所述除沫装置为现有的丝网除沫器，也可以是将来出现的其他类型的除沫器；所述除沫装置安装于反应器罐体中液面之上。
在本发明的一种实施方式中，由微孔曝气装置产生的气泡上升到液面之上后，以泡沫的形式进入除沫装置，而不是在液面之处马上破裂，从选择性气透膜装置出来的培养液与消泡剂管路汇合后经由喷淋装置返回反应器罐体内，并均匀喷淋到除沫装置之上，使泡沫中的气泡破裂；气泡破裂后的气体在除沫装置上方聚集，并最终由排气管道排出，气泡破裂后的液体，与喷淋液体混合后，返回反应器。
在本发明的一种实施方式中，所述反应器罐体连接有过滤装置，用于生物反应器在培养细胞的过程中进行循环操作，所述循环操作是将含有代谢废物的发酵液以一定的流量排放，使用适当的细胞截留装置回收细胞，并同时补充同样流量的新鲜培养液。
在本发明的一种实施方式中，所述生物反应器中细胞的浓度可以实现高密度培养，优选的，大于106cells/ml，更优选的，大于107cells/ml，最优选的，大于108cells/ml。
在本发明的一种实施方式中，反应器罐体的体积可以大于2m3，优选的，大于20m3，更优选的，大于200m3，最优选的，大于2000m3。
本发明还提供了上述一种用于高密度大规模动物细胞培养的生物反应器在动物细胞培养过程中的应用。
在本发明的一种实施方式中，所述动物细胞培养为动物细胞悬浮培养或贴附有动物细胞的微载体的悬浮培养。
在本发明的一种实施方式中，所述动物细胞包括哺乳动物细胞或昆虫细胞，所述哺乳动物细胞包括但不限于动物肌肉细胞，尤其是包括但不限于用于供人类食用的动物肌肉细胞。
本发明取得的有益效果：
(1)本发明的生物反应器采用的微孔曝气器，可以产生较小的气泡，以提高反应器内的气含量和传质系数，提高氧气利用率；为了减少小气泡破裂对动物细胞的物理伤害，本发明在反应器液层之上配置除沫装置，使气泡不在液体表面破裂，而在除沫装置收集泡沫后滴加消泡剂，从而使得气泡破裂，减少了气泡破裂对动物细胞的影响。
(2)由于本发明的氧气利用率较高，这种情况同时带来较高的二氧化碳分压，会对细胞有抑制作用，本发明采用了二氧化碳选择性气透膜从液相中直接排掉二氧化碳，而不是通过通氮气来稀释二氧化碳，因为后者会降低氧气的传质效率，限制能达到的最高细胞浓度，而本发明利用二氧化碳选择性气透膜从液相中直接排掉二氧化碳解决了上述问题，使得本发明反应器能够用于大规模高密度细胞的培养，例如在不使用纯氧或富氧空气的前提下细胞密度可达106cells/ml以上。
(3)本发明选择多级进气的方式，能够避免局部溶氧浓度过高或过低对细胞的不良影响。
(4)本发明的生物反应器在细胞浓度和反应器规模上，较传统生物反应器可以各提高10至100倍，同时简化工艺和控制，进一步降低成本。
附图说明
图1是本发明的一种用于高密度大规模动物细胞培养的生物反应器的第一种优选结构的示意图，其中，1—反应器罐体；2a、2b—搅拌桨；3a、3b—微孔曝气装置；4a、4b—气源；5a、5b—气体流量控制器；6a、6b—溶氧电极；7—液体循环泵；8—选择性气透膜装置；9—抽真空装置；10—pH电极；11—消泡剂管路；12—喷淋装置；13—除沫装置；14—尾气管路；15—排气管路；16—碱泵；17—pH控制器。
图2是本发明的一种用于高密度大规模动物细胞培养的生物反应器的pH控制过程的内部逻辑图。
图3是本发明一种用于高密度大规模动物细胞培养的生物反应器的第二种优选结构的示意图，其中，1—反应器罐体；2—循环泵；3a、3b、3c—微孔曝气装置；4a、4b、4c—气源；5a、5b、5c—气体流量控制器；6a、6b、6c—溶氧电极；7—液体循环泵；8—选择性气透膜装置；9—抽真空装置；10—pH电极；11—消泡剂管路；12—喷淋装置；13—除沫装置；14—尾气管路；15—排气管路；16—碱泵；17—pH控制器。
具体实施方式
实施例1
本发明的一种用于高密度大规模动物细胞培养的生物反应器的结构如图1所示，包括反应器罐体1、微孔曝气装置3、溶氧电极6、液体循环泵7、选择性气透膜装置8、喷淋装置12和除沫装置13，其中，在反应器罐体1内装有一个或者多个轴向推进搅拌桨2a、2b，以推动反应器内的液体整体循环流动，微孔曝气装置3a和3b分别安装于搅拌桨2a、2b的下方，微孔曝气装置3a和3b的进气口通过流量控制器5a和5b与气源4a和4b相连，溶氧电极6a、6b安装于反应器罐体1内以用来测定反应器内的溶氧浓度，且溶氧电极6a、6b分别与流量控制器5a和5b相连，并可以通过溶液中的溶氧浓度以及设定值分别控制流量控制器5a和5b从而来调控气体流量。反应器罐体1的外部安装有包含有CO2选择性气透膜的选择性气透膜装置8，其通过液体循环泵7与反应器罐体1相连，选择性气透膜装置8的一侧与抽真空装置9相连，用于将循环的培养液中的CO2抽出并排出，另一侧通过管道与消泡剂管路11汇合后经由喷淋装置12返回反应器罐体1内部的喷淋装置12相连，喷淋装置12下方、反应器罐体1的液面上方安装有除沫装置13，除沫装置13用于将反应器内的气泡进行捕集并利用喷淋装置12喷出的消泡剂破坏气泡，使得其不能在培养液内部或液面处破裂而损伤细胞。所述反应器罐体1内安装有pH电极10，由于测量反应器罐体1内pH实时值，所述pH电极10与反应器罐体1外部的pH控制器17相连，所述pH控制器17与碱泵16相连以控制碱泵16的碱的加入量，所述碱泵16与反应器罐体1相连；此外，所述pH控制器17还与抽真空装置9和液体循环泵7相连，并可以通过测定培养液中溶液pH的变化来控制调整液体循环泵7和抽真空装置9的流量或真空度，调节体系内的CO2溶解度，进而影响体系的pH，使碱流量回到其最优值，pH控制器17与各个设备之间的控制逻辑关系见图2。
优选的，所述微孔曝气装置3a和3b包括烧结金属颗粒，所述烧结金属颗粒包括但不限于各种材质的烧结不锈钢颗粒，例如304、304L、316或316L不锈钢颗粒；所述微孔曝气装置3a和3b包括但不限于烧结玻璃、陶瓷材质的多孔材料、烧结金属丝网或多孔的橡胶材料。
优选的，所述微孔曝气装置3a和3b的平均孔径不大于100微米，可以是100微米，50微米，20微米，10微米，5微米，2微米，1微米或者更小；本领域的专业技术人员均知道，上面所列孔径既不是上述多孔材料的最大孔径，也不是其最小孔径。所述微孔曝气装置3a和3b产生的气泡直径可以是2～3mm、或者是1～2mm、或者是小于1mm。
优选的，所述生物反应器中细胞的浓度可以实现高密度培养，优选的，大于106cells/ml，更优选的，大于107cells/ml，最优选的，大于108cells/ml。反应器罐体1的体积可以大于2m3，优选的，大于20m3，更优选的，大于200m3，最优选的，大于2000m3。
本实施例的生物反应器的运行过程为：
装置运行时，开启搅拌桨2a、2b并以能够接受的最低转速推动反应器内的整体循环流动，根据溶氧浓度的设定值以及溶氧电极6a、6b的测定值来利用流量控制器5a和5b来调节气体流量(微孔曝气装置3a和3b)使得反应器罐体的溶氧浓度达到设定值，此时氧气利用率较高会带来较高的二氧化碳分压，此时液体循环泵7在反应器底部按照一定的流量将一部分含有细胞、微载体、气泡和其他营养物质以及产物的培养液抽出，通过一种对CO2有选择性的气透膜，选择性气透膜装置8的一侧与抽真空装置9相连，并通过控制抽真空装置9保持该选择性气透膜的一侧CO2的分压低于溶解于培养液中的CO2所对应的平衡分压使得CO2以气体分子的形式从培养液中析出，穿过气透膜，进而由抽真空装置9经管道14排出到适当的尾气处理系统，从而控制培养液的pH，选择性气透膜装置8的另一侧通过管道与消泡剂管路11汇合后经由喷淋装置12返回反应器罐体1内部的喷淋装置12相连；也可以通过另一个方式控制pH，即通过碱泵16往反应器内加入合适浓度的碱性溶液，该碱性溶液不能对反应器内的细胞产生化学伤害，这是本领域专业技术人员熟知的。
微孔曝气装置3a和3b产生的微小气泡能够提高反应器内的气含量和传质系数，提高氧气利用率，微小气泡会逐渐上升，当上升到液面之上后，以泡沫的形式进入所述除沫装置13，而不是马上在液面之处破裂，从选择性气透膜出来的培养液，与消泡剂管路11混合，再经由一个喷淋装置12返回反应器内，并均匀喷淋到除沫装置13之上，使泡沫中的气泡破裂。气泡破裂后的气体在除沫装置13上方聚集，并最终由排气管道15排出，气泡破裂后的液体，与喷淋液体混合后，返回反应器。此时，泡沫中的气泡在除沫器中破裂，对细胞不会或很少产生物理伤害。此外，由于反应器内搅拌速度较慢，混合时间较长，除沫装置13处可以维持高于反应器主体的消泡剂浓度，可以有效除沫但不影响反应器主体液相的传质效率。
另外，所述抽真空装置9并不限于保持低于一个标准大气压的压强。“真空”是相对于选择性气透膜装置8液相一侧CO2的饱和分压较低而已。真空度的具体数值，也就是选择性气透膜8气相一侧的具体压力设定值，也就是抽真空装置9所要维持的压力设定值，可以由操作人员根据反应器罐体1内细胞生长代谢情况手动给定，也可以是由控制系统内的pH控制器17，通过pH电极10测量反应器罐体1内pH实时过程值，以串级控制的方式动态给定。
优选的，提高CO2析出速率的另外一种方式是提高循环泵7的流量。循环泵7的流量设定值，可有操作人员根据反应器罐体1内细胞的生长代谢情况手动给定，可以由操作人员根据反应器内细胞生长代谢情况手动给定，也可以是由控制系统内的pH控制器17，通过pH电极10测量反应器罐体1内pH实时过程值，以串级控制的方式动态给定。
实施例2
本发明的一种用于高密度大规模动物细胞培养的生物反应器的另一结构如图3所示，包括反应器罐体1、微孔曝气装置3、溶氧电极6、液体循环泵7、选择性气透膜装置8、喷淋装置12和除沫装置13，其中，所述反应器罐体1为带强制循环的外环流气升式反应器，反应器罐体1为“回”字形反应罐，其中反应罐两侧相通处安装有循环泵2，用于将反应罐内的培养液强制循环，以实现混合的目的；“回”字形反应罐的两侧共安装三个微孔曝气装置3a、3b和3c，微孔曝气装置3a、3b和3c的进气口通过流量控制器5a、5b和5c与气源4a、4b和4c相连，溶氧电极6a、6b和6c安装于反应器罐体1内以用来测定反应器内的溶氧浓度，且溶氧电极6a、6b和6c分别与流量控制器5a、5b和5c相连，并可以通过溶液中的溶氧浓度以及设定值分别控制流量控制器5a、5b和5c来调控气体流量。其余的气泡捕集装置与CO2除去装置均与实施例1的装置一致。图3中实现本发明的方式与图1完全相同，只是反应器结构不同。本领域的专业技术人员可以判断，反应器罐体本身的形态，不影响实现本发明的实现过程。
实施例3
使用如图3所示外循环气升式反应器培养中国仓鼠卵巢细胞，其一侧内径为6m，此侧气体、液体均向上运动，以下称为上升管；另一侧内径为1.9m，此测气体、液体均向下运动，以下称为下降管。液位高度为10m，工作体积为310m3。在上升管和下降管下部连接处，配有一台100kW的轴流泵，其流量为12000m3/h,扬程为3m。在上升管内装有两级烧结不锈钢颗粒气体分布器，其垂直方向的距离为3m。两级均为外径5cm，孔径0.02mm的同心环状结构。下层气体分布器的总曝气面积为10m2，最大空气流量为1800Nm3/h；上层气体分布器的总曝气面积为6.6Nm3/h，最大空气流量1200Nm3/h。下降管平行安装多个烧结不锈钢颗粒气体分布器，气体分布器轴线方向与液体流动方向平行。下降管气体分布器其他规格与上升管相同，但总曝气面积为2m2,最大空气流量为300Nm3/h。正常操作时，上升管内液体表观速度为0.11m/s，气体体积分数为20～25％；下降管液体表观速度为1.1m/s，气体体积分数为15～20％；气体分布器产生的气泡直径在0.7～1mm左右，平均为0.85mm左右。反应器能提供的传质系数约为600h-1；溶氧控制在40％的情况下，使用空气常压操作能够提供最高0.022mol/m3/s的传氧速率，且保持氧气的利用率在45％左右。以单个细胞的耗氧量为10-16mol/s计算，本装置的动物细胞可以达到2×108cells/mL的浓度。此时，尾气中的二氧化碳浓度达到9.5％，高于一般动物细胞培养的最优值5％。为了保持较低的二氧化碳浓度，使用选择性半透膜将溶解于培养液内的二氧化碳以160Nm3/h的流量排出。新鲜的培养液以26m3/h的流量补充，含有代谢废物的发酵液以相同的流量排放，使用适当的细胞截留装置回收细胞。为了控制泡沫溢出，使用
Figure BDA0002101048650000081
F68或者其他兼容的消泡剂，以新鲜培养液流量百万分之十(10ppm)到百万分之二十(20ppm)的平均流量间歇式添加到反应器顶部喷淋装置内。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (12)

1.一种用于动物细胞培养的生物反应器，其特征在于，包括反应器罐体(1)、微孔曝气装置(3)、溶氧电极(6)、液体循环泵(7)、选择性气透膜装置(8)、喷淋装置(12)和除沫装置(13)，其中，反应器罐体(1)的内部从上到下安装有喷淋装置(12)和除沫装置(13)，所述微孔曝气装置(3)和溶氧电极(6)安装于反应器罐体(1)内且位于除沫装置(13)的下方，所述选择性气透膜装置(8)的气透膜一侧与抽真空装置(9)相连，另一侧通过管道与消泡剂管路汇合后与喷淋装置(12)相连；所述液体循环泵(7)用于将反应器罐体(1)内的培养液泵入到选择性气透膜装置(8)中。
2.根据权利要求1所述的一种用于动物细胞培养的生物反应器，其特征在于，所述反应器罐体(1)内安装有pH电极(10)，所述pH电极(10)与反应器罐体(1)外部的pH控制器(17)相连，所述pH控制器(17)与碱泵(16)相连，所述碱泵(16)与反应器罐体(1)相连。
3.根据权利要求1所述的一种用于动物细胞培养的生物反应器，其特征在于，反应器罐体(1)的内部安装有一个或多个搅拌桨(2)。
4.根据权利要求1所述的一种用于动物细胞培养的生物反应器，其特征在于，所述微孔曝气装置(3)和溶氧电极(6)均包括多个，其中，所述溶氧电极(6)用于测定反应器内的溶氧浓度。
5.根据权利要求2所述的一种用于动物细胞培养的生物反应器，其特征在于，所述微孔曝气装置(3)和溶氧电极(6)均包括多个，其中，所述溶氧电极(6)用于测定反应器内的溶氧浓度。
6.根据权利要求3所述的一种用于动物细胞培养的生物反应器，其特征在于，所述微孔曝气装置(3)和溶氧电极(6)均包括多个，其中，所述溶氧电极(6)用于测定反应器内的溶氧浓度。
7.根据权利要求1～6任一所述的一种用于动物细胞培养的生物反应器，其特征在于，所述微孔曝气装置(3)为烧结金属颗粒、烧结玻璃或陶瓷材质的多孔材料、烧结金属丝网或多孔的橡胶材料。
8.根据权利要求1～6任一所述的一种用于动物细胞培养的生物反应器，其特征在于，所述选择性气透膜装置(8)的气透膜为对CO2有选择性的气透膜。
9.根据权利要求1～6任一所述的一种用于动物细胞培养的生物反应器，其特征在于，所述生物反应器中细胞培养的密度大于106cells/mL。
10.根据权利要求1～6任一所述的一种用于动物细胞培养的生物反应器，其特征在于，反应器罐体(1)的体积大于2m3。
11.权利要求1～6任一所述的一种用于动物细胞培养的生物反应器在动物细胞培养过程中的应用。
12.一种动物细胞培养的方法，其特征在于，所述方法在权利要求1～6任一所述的一种用于动物细胞培养的生物反应器上进行。
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