目前的生物反應(yīng)器的核心技術(shù)在我們理解，如何利用生物反應(yīng)器中的多參數(shù)檢測技術(shù)和在線計算機(jī)控制與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，把細(xì)胞在反應(yīng)器中的各種表型數(shù)據(jù)與代謝調(diào)控有關(guān)的基因結(jié)構(gòu)研究關(guān)聯(lián)起來，是反應(yīng)器過程優(yōu)化與放大的重要內(nèi)容，也是當(dāng)前國內(nèi)外競相發(fā)展的、具有原創(chuàng)性的知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)，其對促進(jìn)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

目前，為了適應(yīng)各種生物技術(shù)的實驗室成果向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化的需要，生物反應(yīng)器的性能要求愈來愈高，主要體現(xiàn)在：

用于基因工程高密度高表達(dá)，符合GMP要求的生物反應(yīng)器以及一些新技術(shù)的應(yīng)用等。其中關(guān)于供氧問題，快速升溫、在位自動滅菌、在線自動清洗、機(jī)械密封、排氣處理、取樣處理等問題，以及培養(yǎng)液成分的流動注射分析(FIA)等都有待研究。

哺乳動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)是當(dāng)前生產(chǎn)高附加值的糖基化活性蛋白醫(yī)藥產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)。根據(jù)哺乳動物細(xì)胞無細(xì)胞壁，對剪切高度敏感的特點，在細(xì)胞生長控制上，要防止細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡，有時還要考慮對產(chǎn)品糖基化質(zhì)量的要求。所以，反應(yīng)器要具備低剪切效應(yīng)、混合性能好等特點，并具有細(xì)胞形態(tài)在線觀察和活細(xì)胞數(shù)量傳感技術(shù)，以及防污染的灌注系統(tǒng)、取樣系統(tǒng)等。

用于細(xì)胞反應(yīng)過程的生理特性和過程傳遞特性研究的生物反應(yīng)器的開發(fā)。其中主要內(nèi)容是用于過程分析的各種傳感器選型、研制和數(shù)據(jù)處理軟件包的研制。近年來，隨著微生物基因組測序和系統(tǒng)生物學(xué)研究工作的深入展開，發(fā)酵過程檢測與控測已經(jīng)從基于參數(shù)傳感技術(shù)的反饋控制發(fā)展為以信息處理為基礎(chǔ)的生物過程檢測與分析。將各種譜分析與生物反應(yīng)器實驗數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，提供各種表型數(shù)據(jù)具有重要意義，因而對反應(yīng)器設(shè)計提出了新的要求。

生物反應(yīng)器是涉及多種專業(yè)技術(shù)的裝備。隨著反應(yīng)器零部件技術(shù)的進(jìn)步，必須及時更新產(chǎn)品設(shè)計，為用戶提供性能更高且價格合理的反應(yīng)器產(chǎn)品。這些零部件技術(shù)包括計算機(jī)軟硬件技術(shù)、各種傳感技術(shù)、反應(yīng)器流型設(shè)計、新機(jī)械結(jié)構(gòu)和材料等。此外，隨著信息處理技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)努力實現(xiàn)大批量數(shù)據(jù)處理、貯存與通信，把生物信息與過程信息結(jié)合起來，實現(xiàn)復(fù)雜生物系統(tǒng)的分析與控制。

建立生物反應(yīng)器生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、實施IS09001管理是發(fā)展生物反應(yīng)器產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容，只有這樣才能提供符合用戶要求及質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。

如研究確定生物反應(yīng)器產(chǎn)品成套加工的工藝技術(shù)路線和質(zhì)量控制措施。在生物反應(yīng)器制造過程中，對材料、焊接、表面處理、零部件機(jī)加工、外購件、易耗品、安裝流程、器材倉庫管理等全過程都嚴(yán)格實施質(zhì)量檢驗。同時，確立并實施原材料、半成品、成品標(biāo)準(zhǔn)。如有關(guān)傳感器及一些(如空氣過濾器、閥件、質(zhì)量流量計等)關(guān)鍵部件的測試標(biāo)準(zhǔn)，整機(jī)性能測試標(biāo)準(zhǔn)，并建立和實施產(chǎn)品質(zhì)量過程控制程序、整機(jī)性能測試標(biāo)準(zhǔn)等。