細胞培養罐對超純水系統的水質、穩定性等方面要求極高,以下是用于細胞培養罐的超純水系統的相關介紹,包括系統組成、各部分作用及特點:
系統組成及各部分作用
預處理系統
原水罐:用于儲存原水,為系統提供穩定的水源。其容量根據細胞培養罐的用水量和原水供應情況而定,一般能滿足系統數小時甚至數天的運行需求,以防止原水供應中斷對系統造成影響。
多介質過濾器:通過裝填不同粒徑的石英砂、無煙煤等濾料,去除原水中的懸浮物、膠體、泥沙等大顆粒雜質,降低水的濁度,通常能將原水濁度從幾十 NTU 降低到 1NTU 以下,保護后續設備免受顆粒雜質的磨損和堵塞。
活性炭過濾器:利用活性炭的吸附作用,去除水中的余氯、有機物、異味等。余氯會對后續的反滲透膜等設備造成氧化破壞,活性炭過濾器可將余氯含量降低到 0.1mg/L 以下,同時吸附水中的小分子有機物,改善水的口感和氣味。
軟化器:采用離子交換樹脂去除水中的鈣、鎂離子,降低水的硬度,防止在反滲透膜表面和后續管道中形成水垢。經軟化處理后,水的硬度一般可降至 0.03mmol/L 以下,確保反滲透系統的穩定運行。
反滲透系統
高壓泵:為反滲透膜分離過程提供動力,使水在壓力作用下通過反滲透膜。高壓泵的壓力根據原水水質和反滲透膜的性能而定,一般在 1.5 - 4.0MPa 之間,確保足夠的驅動力使水透過膜,同時將鹽分等雜質截留。
反滲透膜組件:是反滲透系統的核心部件,其孔徑極小,一般在 0.1 - 1 納米之間。能有效去除水中的溶解性鹽類、有機物、細菌、病毒等雜質,去除率可達 95% - 99% 以上,使出水的電導率降低至幾十 μS/cm 以下,滿足細胞培養對水質的初步要求。
精處理系統
離子交換樹脂床:通常采用混合離子交換樹脂,進一步去除水中的微量離子,使水的電阻率達到 18.2MΩ・cm 左右,接近理論純水的電阻率。通過離子交換反應,將水中殘留的陰陽離子交換為氫離子和氫氧根離子,從而實現水的高度純化。
超濾膜組件:采用孔徑為 0.001 - 0.1 微米的超濾膜,去除水中的細菌、病毒、膠體、大分子有機物等雜質,確保超純水的微生物指標符合細胞培養要求,其對細菌的去除率可達 99.99% 以上,有效防止微生物污染對細胞培養的影響。
紫外線殺菌器:利用紫外線照射超純水,破壞水中微生物的 DNA 或 RNA 結構,使其失去活性和繁殖能力,達到殺菌消毒的目的。紫外線殺菌具有高效、無殘留、不改變水質等優點,能有效控制水中的微生物含量,防止微生物在系統管道和儲存容器中滋生。
終端過濾器:一般采用孔徑為 0.22 微米或更小孔徑的精密過濾器,進一步去除水中可能殘留的微小顆粒、細菌碎片等雜質,確保最終進入細胞培養罐的超純水的純凈度,為細胞培養提供高質量的水源。

系統特點
高純度:能夠生產出電阻率達到 18.2MΩ・cm 的超純水,幾乎不含任何雜質離子、有機物、微生物等,滿足細胞培養對水質的極高要求,為細胞生長提供穩定、純凈的環境。
穩定可靠:采用先進的自動化控制系統,實時監測和控制水質、水壓、流量等參數,確保系統穩定運行,出水水質穩定可靠。同時,配備備用設備和應急處理裝置,在遇到設備故障或突發情況時,能保證不間斷供水,減少對細胞培養的影響。
衛生安全:系統采用符合食品藥品級標準的材料,如 316L 不銹鋼、聚四氟乙烯等,避免材料對水的污染。同時,定期對系統進行消毒和清洗,防止微生物滋生和生物膜形成,確保超純水的衛生安全,符合細胞培養的無菌要求。
智能化管理:具備遠程監控和數據記錄功能,可通過網絡將系統運行數據傳輸到監控中心,方便操作人員隨時了解系統運行狀況,及時進行維護和管理。同時,系統還能自動生成運行報告和水質檢測報告,便于追溯和查詢,滿足細胞培養過程的質量控制和管理要求。