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生物技術產業中，發酵工藝作為微生物轉化、生物制品合成的核心流程，其過程控制的精準度直接影響產物得率、純度及生產穩定性。發酵過程中，碳源、氮源等營養物質的定量添加、菌種接種量的精確調控、發酵液中pH值調節劑的微量補加以及不同發酵階段代謝產物的取樣檢測，均需依賴高精準度的移液工具。

傳統移液工具存在量程適配性差、移液誤差大、操作疲勞度高等問題，易導致發酵體系參數波動，影響生產一致性。博清生物科技（南京）有限公司研發的單道移液器憑借其優化的氣活塞結構、精準的量程調節機制及良好的無菌兼容性，在實驗室科研中已得到廣泛應用，但在工業級發酵生產場景中的系統性應用研究尚未充分開展。

一、材料與方法

（一）實驗材料

1、核心工具：博清生物單道移液器，配套無菌吸頭（適配各量程移液器）。

2、發酵體系：大腸桿菌BL21發酵體系，釀酒酵母發酵體系。

3、輔助試劑：考馬斯亮藍G-250、無水乙醇、葡萄糖標準品、pH調節劑（0.1mol/L HCl與0.1mol/L NaOH），均為分析純。

4、檢測設備：電子天平、紫外分光光度計、pH計。

（二）實驗方法

1、移液精度與重復性檢測

選取0.1μL、10μL、100μL、1000μL四個關鍵量程，以去離子水為移液對象，采用重量法檢測移液精度。每個量程重復移液10次，記錄每次移液質量（環境溫度25℃，濕度50%），計算平均誤差與相對標準偏差（RSD）。

2、發酵工藝關鍵環節應用實驗

營養物質定量添加：通過移液器向發酵罐中精準添加葡萄糖、酵母提取物等營養成分，設置不同添加濃度梯度，檢測發酵過程中菌體密度（OD600值）變化。

接種量精準控制：采用移液器吸取定量菌種液接入發酵體系，設置5%、10%、15%三個接種量梯度，對比發酵周期與產物得率差異。

無菌取樣與檢測：發酵過程中，使用無菌吸頭通過移液器抽取發酵液，檢測pH值、代謝產物濃度（重組蛋白含量采用考馬斯亮藍法，乙醇含量采用比重法）。

3、工業生產場景適配性測試

在100L工業發酵罐中進行連續7批次發酵實驗，全程使用博清生物單道移液器完成關鍵操作，記錄設備運行穩定性、操作便捷性及發酵產物得率的變異系數。

二、結果與分析

（一）移液精度與重復性

博清生物單道移液器在不同量程下的移液性能檢測結果顯示，各量程平均誤差均≤±1.5%，其中10-100μL量程誤差最小，僅為±0.8%；所有量程的RSD值均≤0.8%，表明該移液器具有優異的移液精準度與重復性。尤其是在0.1μL微量量程下，仍能保持穩定的移液性能，滿足發酵過程中微量調節劑添加的需求。

（二）發酵工藝關鍵環節應用效果

1、營養物質添加對菌體生長的影響

通過移液器精準控制葡萄糖添加濃度（10g/L、20g/L、30g/L），發酵24h后，大腸桿菌BL21的OD600值分別為3.2±0.15、5.8±0.21、4.9±0.18。結果表明，精準的營養物質配比能顯著優化菌體生長狀態，20g/L葡萄糖組菌體密度最高，且組內數據變異系數僅為3.6%，體現了移液器在營養調控中的精準性優勢。

2、接種量控制對發酵效率的影響

不同接種量梯度下，釀酒酵母發酵周期與乙醇得率存在顯著差異。10%接種量組發酵周期最短（36h），乙醇得率最高（12.5±0.3g/L），且批次間得率變異系數僅為2.4%。相比傳統移液方式（變異系數5.8%），博清生物單道移液器的應用顯著提升了發酵過程的一致性。

3、無菌取樣與檢測的準確性

發酵過程中，通過移液器無菌取樣檢測的pH值與代謝產物濃度，與發酵罐在線監測數據的偏差≤±0.05（pH值）和±0.3g/L（產物濃度）。取樣過程中未出現污染情況，表明該移液器配套的無菌吸頭與操作流程能滿足發酵生產的無菌要求。

（三）工業生產場景適配性

7批次連續發酵實驗中，博清生物單道移液器無故障運行，操作便捷性評分（1-5分制）達4.6分，顯著低于傳統移液工具的操作疲勞度。發酵產物得率的總變異系數為2.1%，較使用傳統移液工具時（4.8%）顯著降低，表明該移液器能有效提升工業發酵生產的穩定性。

三、討論

發酵工藝的精準控制是生物技術產業實現規模化、高質量生產的核心。移液操作作為發酵過程中營養調控、接種控制、取樣檢測的基礎環節，其精度直接影響發酵體系的微環境穩定性，進而關聯產物得率與質量。本研究中，博清生物科技（南京）有限公司研發的單道移液器在全量程范圍內表現出優異的精準度與重復性，尤其是微量量程下的穩定性能，解決了傳統移液工具在微量試劑添加中誤差過大的痛點。

在工業發酵場景中，該移液器的適配性主要體現在三個方面：一是量程覆蓋廣（0.1-1000μL），能滿足從微量調節劑添加到常量菌種接種的多場景需求；二是操作便捷，優化的手柄設計降低了長時間操作的疲勞度，適配工業生產的高強度作業；三是無菌兼容性好，配套吸頭的密封性能與滅菌工藝能有效避免交叉污染，符合發酵生產的無菌要求。

與同類產品相比，博清生物單道移液器的核心優勢在于其氣活塞結構的優化設計，減少了溫度變化對移液精度的影響，同時采用的校準調節機制可便捷修正誤差，延長設備使用壽命。在實際應用中，該移液器通過穩定的移液性能，使發酵體系的營養配比、接種量等關鍵參數保持一致性，從而降低了批次間的產物差異，這對于工業生物技術生產中產品質量的標準化具有重要意義。

本研究也存在一定局限性，未探討極端環境（如高溫、高濕度）對移液器性能的影響，且僅針對兩種典型發酵體系進行了驗證。未來可進一步拓展研究場景，包括不同微生物發酵體系、更高量程范圍的應用性能，以及與自動化發酵設備的聯動適配性。

博清生物科技（南京）有限公司研發的單道移液器憑借其精準的移液性能、良好的操作便捷性與工業場景適配性，能有效滿足發酵工藝控制中營養添加、接種控制、無菌取樣等關鍵環節的需求。其應用可顯著提升發酵生產的精準度與穩定性，降低產物批次差異，為工業與生物技術生產提供可靠的移液解決方案。該移液器在發酵工藝中的規模化應用，將有助于推動生物技術產業的高質量發展，具有重要的實踐價值與推廣前景。