Thermo Scientific Hyclone的Single-Use生物反应器（S.U.B）专门用于替代传统的搅拌式生物发酵罐进行动物细胞培养。SUB的设计基于用户多年来一直使用的搅拌式发酵罐（STR，Stirred tank reactor）的构造和工作原理，复制了传统STR的可测量性及运行数据。但是SUB有其独一无二的优势，能够真正满足客户“一次性使用”的需求。其有严格的设计参数如罐体高度到内外径比值、搅拌器的设计和位置，并且传统STR经典的操控界面得以保留。SUB系统所提供的的生物反应袋（BPC）经过辐射灭菌，客户无需再行任何灭菌及清洁处理。另外，SUB的一个关键设计在于它的聚乙烯材料的塑料搅拌叶轮，叶轮通过密封轴承组件链接到外置搅拌驱动器，这种设计既可保证搅拌充分，又大大降低了细胞培养过程中被污染的可能性。
一、ＳＵＢ有三个基本组成部分：
１、外部支撑容器Outer support container
２、生物反应袋Single-Use BioProcess Container（BPC）
3、控制系统Outer support container
外部支撑容器/桶：由不锈钢材料制成，用来固定及支撑BPC。有如下部分组成：搅拌发动机驱动器、电加热夹套、探头（Probe）和端口接入孔、马达及加热器控制器、便携式搅拌棒。传动轴可分离、可反复利用，通过混合组件插入BPC结合到轴承端口（bearing port）。
BPC：包括聚乙烯搅拌叶轮、进气喷头（Sparger）、气体过滤入口/出口、探头综合端口以及样品加入口、分液口、取样口。
控制系统：包括供应商及客户所提供的元件，温度及搅拌控制器的控制已被整合到S.U.B，但是PH计、（溶氧）DO计须由用户提供。客户可以自己购置或者利用现有生物反应器控制系统。
Hyclone的SUB作为一种新颖的替代传统不锈钢生物反应器的产品，不是纯粹的极简便型生物反应器。所以，系统内包含了温度及搅拌控制器，但是仍然需要其他组件来监控反应过程中的试验数据，如PH计、DO计等。
二、SUB组件介绍：
- 外部支撑容器：每一款都按照客户要求制作，充分支撑BPC，客户轻松掌握操作方法。SUB可以在不同的工作环境中轻松转移。容器包括搅拌驱动器、硅胶加热层、搅拌及加热控制器以及便携式搅拌轴/杆。
- BPC---一次性使用的生物制品接触材料：每一个BPC均经过gamma射线处理，材料完全没有动物来源成分，符合生物接触类制品USP VI级塑料标准。
- 良好组合搅拌器、PH计、DO计、温度探测计（temperature RTD）:创新的专利技术保证搅拌杆、PH计、DO计、温度探测计（temperature RTD）良好的组合在一起。特殊设计可以保证用户轻松进行无菌连接，探头及温度控制界面可媲美于传统的发酵罐。
- 喷射器/进气喷头：通过创新的接口设计，在BPC上装有一次性使用的气体喷射器，接口上含有空气通透性滤膜。巨大的喷射面积及很小的起泡尺寸设计，创造出理想的通气系统及气-液传递系统。
- 快速安装及更换培养袋：S.U.B专为免清洁、免灭菌的使用需求而设计。快速安装及更换培养袋设计比传统的可重复使用的培养系统在不同批次的细胞培养上更快捷。简易的安装过程、理想的操控系统及良好的组件组合能力，使得SUB成为理想的传统生物反应器的替代者。
三、SUB的设计特点：
- 在诸如几何学，水动力学，混合推力，过程监测和控制机制等方面继承了传统搅拌式生物发酵罐的各种经典成熟的设计特点。
- 使用了创新的BPC，提供了一次性使用的众多优点。BPC是由通过cGMP认证的CX5-14膜制成的，并且经过预先辐射灭菌，安全、清洁、可靠。
- 采用开放的设计理念，可以与目前常用的大多数控制设备和探头兼容。
- 充分考虑客户的不同需求，可按照客户的要求量身定做专属的BPC。
- 可以提供多种规格供选择，并且每种规格都有电加热和水套控温两种版本（目前有50L，100L，250L，500L，1000L 五中规格的产品）。
四、SUB的优点
- 更低的投资总额，更少的质量控制成本。
- 更低的操作成本。
- 更低的FTE（Full Time Equivalent）需求。
- 生产轮次之间的时间从几天减少到几小时。
- 不需要CIP/SIP(Cleaning-In-Place/Sterilization-In-Place)操作。
- 需要更少的空间（不需要CIP/SIP管线和设备）。
- 增加了操作的灵活性。
- 极大地降低了对于清洁灭菌验证的需要。
- 极大地降低了交叉污染的可能性。
- 封闭系统，使用后丢弃。
- 操作灵活。
- 产品更新换代的费用被大大地减少了。
五、SUB外部支撑器详细图解：
1. 50L/100L/250L SUB的外部支撑器：
不锈钢材质支撑桶包括如下组件/端口：
1. 搅拌器发动机 2. 排气孔滤器支撑架
3. 不锈钢（304）材质外部支撑桶 4. 轴承接入端口，带夹具
5. 带护罩的搅拌组件 6. 驱动轴
7. 液体观察窗口 8.标准工具组
9. 驱动轴放置架 10. 探测器入口
11. 温度控制器 12.速度控制键座
\13. 控制面板 14. 探头固定器
15. 探测器搁板 16. 平板底架，带旋转脚轮及水平调节垫
17. 电阻加热器 18. 挡热板
19. 底槽切口，支持BPC定向放置 20. 喷射器接入窗
21. 伸展挂钩
2 1000L SUB的外部支撑器：
六、S.U.B控制系统
SUB的设计可以让它与现有的生物反应控制系统很好的配合使用。SUB系统能够控制客户设定好的温度及搅拌速度方面的反应参数，而PH及DO参数则需要用户自己选择控制器来进行控制。
七、用户提供的控制器
众多生物反应器的控制器能够与SUB很好的搭配使用，下表列出一些在PH及DO参数控制方面能够很好的与SUB搭配使用的控制器生产商。同时，也会有用户希望得到具备更先进的控制功能性以及同时具备PH、DO、温度及搅拌速度参数的数据记录容量的控制器。每一个硬件系统提供的 Engineering Turnover Package (ETP)都详细的标注使用功能和系统控制器元件的通信信号。
如果希望应用某些特殊的生物反应器控制系统以得到更好的控制功能，请与您身边的Hyclone技术人员交换意见。