传统不锈钢发酵罐虽然在过去几十年支撑了行业的发展，但其高昂的资本支出、复杂的清洗与验证流程，以及有限的灵活性，使其在当前“快速迭代”的制药环境中逐渐捉襟见肘。一次性生物反应器（Single-Use Bioreactor）因其即插即用、快速切换和降低污染风险的特性，正在成为制药企业的重要选择。

制药行业微生物培养的痛点
1.高氧需求：大肠杆菌、酵母等微生物在高密度发酵中需要极高的氧传递能力。      
2.严格的监管要求：GMP 体系下，对无菌性、可追溯性和过程控制提出极高标准。      
3.灵活多变的市场：疫苗和新药常常需要在极短时间内完成从研发到大规模生产。      
4.清洗验证负担：不锈钢罐的 CIP/SIP 耗费时间与成本，延缓了生产切换效率。   
5.这些痛点迫使制药企业寻找既能保障工艺性能，又能提升灵活性的解决方案。

如何在保证质量的前提下，进一步体现中国速度？
近年来，除了传统不锈钢发酵罐，一次性发酵罐由于极高的工艺灵活性、交叉污染风险极低、批次产量高，受到越来越多人的关注。那么相对于传统的不锈钢罐，一次性发酵罐到底有什么独特的优势呢？我们可以通过一些内部资料，来一探究竟（以下分析基于Cytiva的一次性发酵罐XDR-50 MO）。

1、高密度培养，产能翻倍
从下图我们可以看到，一次性发酵罐的产量与不锈钢发酵罐相当，均支持高密度的微生物培养（培养20 H后，OD600 > 100）
 
除了培养的性能之外，在商业化生产中，影响产能的另外一个重要因素就是周转率。通过对XDR-50 MO一次性发酵罐与不锈钢发酵罐全年排班对比（下图），可以看到：由于更快的周转率，一次性发酵罐的产能是不锈钢发酵罐双倍（一次性发酵罐全年可生产135批次/年，而不锈钢则为67批次/年）。
 
通过不同场景的比对，我们也可以得到相同的结论：无论是单一产线还是多产线，一次性发酵罐的产能明显高于不锈钢发酵罐，如下图所示。
 
2、无需清洁验证，加速项目进程
传统不锈钢发酵系统需要具备CIP在线清洁系统和SIP在线灭菌系统，每次使用都需要经过原位清洁、原位灭菌以及清洁验证的过程，整个过程耗时又不经济。 而一次性发酵罐则省略了CIP在线清洁系统和SIP在线灭菌系统，无需原位清洁、原位灭菌以及清洁验证的过程，极大地缩短了生产时间，提高了效率。

3、提高工艺灵活性，更加先进的自动化方案
一次性系统的设计利于快速安装并启动、批次间的快速切换，极大的提高了生产的灵活性。先进的自动化系统最大程度上减少人工介入，保证了生产效率和产品质量的稳定性。 以XDR-50 MO发酵罐为例，XDR-50 MO配备有一个独立的、可移动的控制台，拥有直观的过程控制，提供实时数据采集，能够进行精确地工艺控制，并提供了实时的趋势图，更加直观可追踪。 且XDR-50 MO的模块化设计支持用一个控制器同时对两个发酵罐进行耗氧量、温度等发酵环境的检测和控制，并集成到合规的自动化系统中，尤其适合在GMP生产环境中使用。
 
产品介绍
Cytiva的Xcellerex XDR MO系统就是一款专为微生物培养而设计的一次性搅拌槽发酵罐为制药行业的生产带来了全新的可能性。
Cytiva（思拓凡）——Xcellerex XDR MO 微生物发酵罐
Xcellerex XDR MO微生物发酵罐是一款用于微生物培养的一次性生物反应器，有50L和200L两种规格。 Xcellerex XDR MO微生物发酵罐系统包括夹套式不锈钢罐体，必需的过程控制仪表，强大的自动化功能以及经过优化的一次性生物反应器袋组件。系统可与独立的温度控制单元 (TCU) 相结合，仅需要气体供应和电力供应即可全面运行。
• 微生物生长性能比肩传统不锈钢发酵罐
• 高功率搅拌叶轮实现卓越传质效率
• 氧传递能力满足高密度发酵需求
• 坚固袋体设计，彻底杜绝机械密封泄漏风险  
核心功能与技术特点   
高强度混合、高氧气传输和精准温控装置
Xcellerex XDR MO不锈钢生物发酵罐采用高性能磁力驱动器系统，确保搅拌过程强劲高效。Xcellerex XDR MO不锈钢生物发酵罐容器具有夹套传热面，可有效加热和冷却培养基。外部温度控制装置 (TCU) 提供了标准化温控方案，可根据不同工艺需求灵活调整，满足多样化的生产要求。
保留不锈钢工艺可靠性，同时提升设备利用率
• XDR 不锈钢生物发酵罐系统在可扩展性、工艺重复性和生产等效性方面与传统不锈钢发酵罐性能相当。
• 采用现代工业级一次性使用设计，彻底消除传统发酵罐所需的原位清洗（CIP）和原位灭菌（SIP）流程。
• 作为小型生物发酵罐系统，可显著缩短批次转换时间，有效提升设备利用率和整体生产效率。  
耐用的培养袋设计
培养基装于耐用的一次性培养袋配件 (XDA) 中，该培养袋具备优异的耐用性，可在高速、湍流混合和高气流条件下保持完整性。同时，系统采用磁力耦合驱动叶轮，无机械旋转轴封设计，最大程度地降低了渗漏风险。
专为实际的发酵工艺设计和制造
XDR 不锈钢发酵罐基于用户开发，性能已通过大肠杆菌、假单胞菌和酵母菌等微生物进行了验证。我们积累的专业知识不仅能为客户提供全面支持，还将持续优化一次性发酵罐产品组合。了解更多关于使用Xcellerex™发酵罐将大肠杆菌生产质粒DNA的工艺从2.5升扩展到160升的信息。
适用场景与优势 适用场景：
专为微生物高密度培养设计，适用于重组蛋白、疫苗等生物制品生产。50L/200L规格支持工艺开发到放大，一次性设计满足cGMP要求，适合快速多品种生产。
核心优势：XDR MO 发酵罐融合高性能与一次性技术优势，通过高功率搅拌叶轮和优化传氧设计确保高效混合与细胞生长；磁力驱动和无轴封结构彻底杜绝泄漏风险，预灭菌一次性培养袋省去清洁验证环节，显著提升设备利用率。其工艺参数与传统不锈钢发酵罐等效且支持灵活放大，已在大肠杆菌等微生物工艺中验证，为用户提供兼具可靠性、生产效率与合规性的完整解决方案。
  
对于有生物或细胞高密度培养需求的实验室而言，Cytiva Xcellerex XDR MO 发酵罐凭借与传统设备相当的培养性能、翻倍的产能效率及省去清洁验证的便捷性，精准匹配了实验室对高效、灵活、合规的核心诉求，能够为高密度培养相关研究与生产工作保驾护航，是值得优先考虑的实验室级设备方案。