更新时间：2026-03-04 
阅读：6当我们接种新型疫苗，或者使用抗体药物时，这些高价值的生物药是在怎样的环境中生产出来的？
过去，生物制药厂的标志性设备是几层楼高的不锈钢发酵罐。细胞在这些钢铁容器中繁衍，分泌出具有治疗作用的蛋白质。然而，近年来，一种看起来像“大号塑料袋"的创新设备正在被广泛应用，它就是——一次性生物反应器（Single-Use Bioreactor, 简称 SUB）。
听到“一次性"，许多人可能会误以为整台庞大的机器用完即弃。实际上，一次性生物反应器采用的是**“固定硬件+一次性耗材"**的组合模式。
我们可以用日常喝咖啡来类比：设备的硬件部分（如不锈钢支撑外壳、加热控温夹套、控制面板等）就像是“恒温杯托"，是可以长期重复使用的；而真正装载细胞和培养液的“杯子"，则是内部的“一次性生物反应袋"。
这种反应袋由多层医用级高分子薄膜制成，容量通常在几十升到两千升之间。在出厂前，袋子内部的搅拌桨、通气管、进出液体的软管均已密封焊接完毕，并经过了严格的伽马射线辐照灭菌。制药企业只需将无菌袋装入设备外壳，连接好管线即可开始细胞培养。批次生产结束后，反应袋连同软管会作为医疗废弃物妥善处理，更换新袋子后即可开启下一轮生产。
相比传统的不锈钢罐，一次性生物反应器在实际生产中展现出了显著的优势，解决了行业内的多项核心挑战：
简化繁琐的清洗与灭菌流程： 传统不锈钢罐在每批次生产后，必须使用大量酸碱液和纯化水进行原位清洗（CIP），并通入高温高压蒸汽进行原位灭菌（SIP），随后还要进行复杂的清洁验证。一次性反应袋用后即换，大幅减少了清洗和灭菌的工作量及水资源消耗。
有效降低交叉污染风险： 由于每次生产都使用全新的无菌反应袋和管路，从物理层面有效阻断了上一批次残留物对下一批次药品的污染可能，提升了生产安全性。
缩短建厂周期，提升周转效率： 采用一次性系统的制药厂，无需建设庞大的纯化水与蒸汽发生系统，建厂时间大幅缩短。同时，设备在批次间的转换时间从几天缩短至几个小时，显著提升了产能周转率。
在长达数周的细胞培养周期内，反应器需要持续不断地进行流体交互：包括补充营养液、根据环境变化微量滴加酸碱液以调节 pH 值，以及在培养结束时将含有目标产物的料液安全抽出。
由于反应袋是全封闭且无菌的，如何在不破坏无菌屏障的前提下输送液体？这就要求输送流体的泵体不能直接接触药液。
**蠕动泵（Peristaltic Pump）**凭借其独特的工作原理，成为了十分契合该场景的流体传输方案。蠕动泵通过滚轮交替挤压和释放软管来推动液体，药液始终只在经过灭菌的一次性软管内部流动，与泵的机械传动部件保持零接触，从而保障了系统的无菌状态。
在生物制药的连续生产环境中，细胞对流体环境的变化非常敏感，这对蠕动泵的稳定性、精度以及对细胞的温和程度提出了很高的要求。
为了满足一次性生物反应器在不同工艺阶段的流体传输需求，卡默尔（Kamoer）推出了覆盖 0.1~2000ml/min 宽广流量范围的专业蠕动泵系列，核心型号包括 KPMP10、KK300、KK360、KK1800 以及 KK2000。 这些设备在不同的应用节点上发挥着关键作用：
精密的微量控制（补料与 pH 调节）：
在滴加酸碱液或高浓度营养液时，通常需要极低的流速。Kamoer 的 KPMP10 等微型高精度泵，能够实现低至 0.1 ml/min 的平稳传输。依靠高精度电机驱动，确保试剂添加的准确性，帮助维持反应器内环境的平稳。
稳定的常规传输（培养基补充与消泡）：
面对日常的连续补液或消泡剂添加，KK300 和 KK360 具备良好的连续运转能力。其优化的机械结构有助于降低对软管的磨损（减少内部掉屑），在较长的培养周期内保障流体供给的安全与连贯。
低剪切力的大流量转移（液体灌装与细胞收获）：
在工艺的初始或收尾阶段，需要快速转移大量液体。Kamoer 的 KK1800 和 KK2000 型号能够提供高达 2000 ml/min 的充沛流量。同时，其滚轮轨迹经过流体力学优化，有效降低了对流体的剪切力，妥善呵护脆弱的哺乳动物细胞（如 CHO 细胞），减少细胞破裂，从而减轻后续纯化工艺的负担。
便捷的自动化集成：
现代生物制药高度依赖自动化控制。Kamoer 蠕动泵系列支持多种外部控制接口（包括无源干接点启停、RS485/CAN 通讯、模拟量调速等），能够便捷地接入反应器的 PLC 控制系统，与各类传感器实现闭环联动。
一次性生物反应器技术的普及，正在推动生物制药行业向着更高效、更灵活的方向发展。而在这一复杂的微观制造过程中，精密、可靠的流体控制设备（如卡默尔 Kamoer 蠕动泵系列）作为基础组件，正默默保障着每一滴珍贵药液的安全生产与平稳传输。
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