與傳統藥品相比，目前利用生物工程技術生產的藥品價格較高。除了早期的哺乳動物、昆蟲細胞等高蛋白質生物細胞之外，在研發過程中，能夠用于微型生物反應器的細胞，有著明顯降低成本的優勢。
在高產細胞株的篩選時，通常要使用傳統的搖瓶和臺式生物反應器，并且需要有最佳的媒介介質、細胞營養液和生物過程條件來給予支持。搖瓶的搖動方式既不能控制酸堿度PH值和溶解氧含量，也不能產生像在生物反應器中那樣進行混合反應。通常情況下，這種手動搖動不受控制系統控制，只需要用手就可以做到。這也讓對營養物質的供應和取樣變得更加簡單。與規模化的培育方法相比，使用搖瓶不僅可以做到使多種細胞取得不同生長率還可以得到不同的蛋白質表達譜。
圖1.ambr 15型微型生物反應器用于高效的篩選細胞株。它主要由一次性的反應器、工作站和控制軟件三部分組成。這一系統能夠同時處理和控制24個或者48個生物反應過程。
在對細胞系進行評估篩選時，要進行多批次加流培養，以便把開始時很高的克隆數量減少到一定數量范圍內，以便使其適于在臺式生物反應器中被檢驗。
這是一種資源密集型的、高成本的方法，但生產能力有限。通常情況下，只能在小型的容器(2~10L)中對少量的細胞株進行評估。可以在規模化過程中通過適當的性能優化，針對最終選擇出來的細胞株，再對其產能和產品質量給予適當的干預。
‘純’臺式生物反應器，無法滿足進行大量試驗的需求，能夠進行大量細胞培育的微型生物反應技術的研發變得很有必要。但應用開發過程中幾乎都面臨這樣的問題：沒有內部攪拌，必須用其他方法，例如搖瓶進行混合。
圖2.微型生物反應器一次性的反應器的組成部件：玻璃進氣口(1)、試樣輸入管(2)、酸堿度PH和溶解氧觀測點(3)和攪拌器(4)。
帶有排氣和攪拌的自動化微型反應器
為了能夠在生物反應器中模仿混合氣體參數，英國的TAP生物系統公司(2013年12月被Sartorius
Stedim生物技術公司兼并)開發了創新性的微型生物反應器ambr15。這一系統主要由三大部分組成：一次性的反應器、工作站和軟件。這一反應器可以在一個人操作下同時進行24個或48個生物反應試驗，適于哺乳動物的、昆蟲的細胞培育。此系統帶有攪拌裝置和氣體供應裝置。它模仿了臺式生物反應器的原理，能夠更好的監控實驗環境和實驗過程。和搖瓶相比，它能夠提供更精確、更有說服力的細胞培育狀態。
ambr15工作站的控制
ambr15工作站可以控制24個或48個10~15ml的一次性微型反應器。與傳統的細胞培育不同，使用后必須對其進行殺菌消毒。為了保證殺菌消毒的可靠性，此工作站被置于生物技術安全柜中。不管是培育、接種、營養物質供應過程，微量移液以及在24/96孔板容器和無菌條件下Vicell容器中的取樣過程都能夠憑借自動化的移液過程得以完成。控制系統能夠對一次最多24個或48個的反應器進行控制，每一個生物反應器能得到符合細胞株檢驗所需的特殊溶解氧量(DO)。自動化的酸堿度PH值調節是通過加CO2或者加堿來實現的;需要把溶解氧值控制在所要求的理論數值上時，就要用氧氣進行調節。在對細胞培育進行監控時，可以為工作站連接一套控制Atline酸堿度進行標定的裝置，是基于控制軟件的標定裝置。在這一軟件系統下，用戶可以設置ambr系統能夠完成的一系列控制操作步驟的小程序。程序中可以設定多個工作參數，例如溶解氧值、酸堿度值、攪拌速度和溫度等。
控制程序的時間和數據可以隨時進行任意處理;例如添加、修改或刪除操作步驟。像氣含率、容積、酸堿度PH值和溶解氧值等實時數據都可以在培育過程中被連續的記錄存儲起來;比如細胞數量，代謝物量和疫苗滴定度等外部數據也都可以被編成控制程序。在軟件的幫助下，可以把檢測到的數據以圖像的方式顯示出來，或添加到代表細胞培育特性的電子表格中，這些自動化功能能夠提供穩定、統一的培育過程，以便實驗員把精力集中在數據分析和下一試驗的準備工作中。
細胞篩選的未來
利用這種帶有攪拌裝置的ambr15型微型生物反應器系統，相比手動搖瓶的方法或傳統的批次反應方法，明顯的節約包括準備工作、運行、安裝、無菌消毒等步驟的時間，降低成本。此微型化系統是全自動的系統，需要的細胞容積很小，在培育介質、細胞營養物質的過程中能夠完成更多次試驗。可以說，ambr 15型微型生物反應器能夠明顯的縮短研發時間、降低蛋白質基藥物治療的成本和費用。從此以后，生物技術的研發等就不再受到多批次反應物的可用性、工作時間和實驗室基礎設施的限制了。
細胞的培育
高效的細胞培育是進行細胞株篩選的前提。傳統的細胞培育過程，操作步驟基本都是手工操作，有時會導致細胞株培育結果的不一致。自動化的培育過程開創了最佳細胞株培育的先河。像ambr微型生物反應器這樣的自動系統，其核心部件是相互關聯的多個反應器，甚至有容量為10~15ml微型生物反應器。