バイオリアクターおよび培養槽

バイオリアクターは、構造、撹拌の仕組み、運転容量、および全体的な目的に応じてさまざまな種類に分けられます。

通常、最も大きな特長はシングルユースとマルチユースの区別です。シングルユースバイオリアクターでは、1回使い切りの培養容器がプラスチック製ですが、マルチユース容器はガラスやステンレス製で、プロセス稼働のたびに洗浄｜滅菌が必要です。

培養容器内の中央の撹拌要素を介して混合する方式が一般的なメカニズムです。このような撹拌槽の設計は、長い間、ステンレス製バイオリアクターの業界標準として、現在でもほとんどのシングルユースバイオリアクターシステムに用いられています。一方でせん断応力に弱い細胞株には、ウェーブ混合技術が良い選択肢となります。また、バイオリアクターの揺動によりガスと栄養分の混合を実現します。 

バイオリアクターは、数ミリリットルの小さなものから数千リットルまで対応しているため、バイオリアクターシステムは、ラボスケール、パイロットスケール、製造スケールに区別されることが一般的です。ラボスケールバイオリアクターの特徴的な仕様として、複数の培養実験を同時に行うことができるマルチパラレルシステムが挙げられます。

最後に、哺乳類細胞培養用と微生物培養用のバイオリアクターがよく区別されます。いずれの細胞も培養条件に対する要求が大きく異なるために特殊なバイオリアクター システムの設計と構成に反映されています。 

ヨーロッパでは「ファーメンター」と「バイオリアクター」は同義語です。一方、米国では、微生物培養装置には「ファーメンター」、動物細胞培養装置には「バイオリアクター」という呼称が用いられています。