תאים אנימליים נבדלים מתאים פרוקריוטיים ומפטריות מבחינות רבות, כגון: קצב גדילה איטי, רגישות גבוהה למאמצי גזירה ורגישות גבוהה לנוכחות בועות אויר. למאפיינים הללו השפעה רבה על תכנון הביו-ריאקטור. עיקר הדגש הושם על מערכות ערבוב ואארציה, אשר פותחו על מנת לעמוד בדרישות התאים לתנאי לחץ נמוך ככל האפשר.

 

על מנת למנוע גרדיאנטים בטמפרטורה, ב- pH ובריכוזי הסובסטרט והתוצר, יש להשיג ערבוב הומוגני. מאידך, יש לקחת בחשבון את הרגישות של התאים למאמצי גזירה. 

·       סדר גודל מעבדתי או תעשייתי

·       הערבוב המכני נעשה בעזרת להבים גדולים מסוג Marine, המסתובבים במהירות נמוכה, כשהמנוע מורכב בראש הפרמנטור.

 

·       בכדי למנוע הקצפה ונזק לתאים, הנגרמים ע"י בועות אויר, ניתן לבצע אארציה בקצב זרימת גז מופחת. במקרה זה, יש להגדיל את ריכוז החמצן בזרם הגז. תחנות Gas Mixing מבטיחות את האספקה האופטימלית של חמצן, חנקן, אויר ופחמן דו חמצני.

·       ניתן להרבות את התאים באופן מנתי (batch), באופן חצי מנתי-(fed batch), ובאופן רציף עם או ללא אחיזה (retention) של התאים.

 ·     הפרמנטור מצוייד ב- Load cells, מיכלי דיגום סגורים, מערכות אארציה ומינון ומחברים נוספים לכל צורך.

 

ריבוי התאים באופן מנתי מאופיין בכך שהתאים גדלים ללא תוספת סובסטרט לאחר הזריעה.

הגבלת הסובסטרט או הווצרותם של חומרים טוקסיים עשויות להקטין את כמות התוצרת. בכדי להתגבר על הבעיה, ניתן להשתמש

ב- fed batch ,שבו סובסטרט או תרכובות חיוניות אחרות מוזנים באופן רציף או בשלבים לאחר הזריעה. תוצרים מעכבי גדילה, כגון לקטט ואמוניה, מסולקים בשיטה הרציפה, ומדיום טרי מוזן על מנת למנוע חוסר בסובסטרט.

השיטה המועדפת לגידולם של תאים אנימליים היא באופן רציף עם אחיזה של התאים (Perfusion system). שיטה זו מאפשרת לעבוד

עם צפיפות גבוהה יותר של התאים ועם תפוקה גבוהה יותר של המדיה, דבר המגדיל את התוצרת. שיטה זו אפשרית גם ב- Cell Fermenter:

אחיזת התאים מושגת באמצעות מערכות פילטרציה מתאימות, כגון rotor-filter או spin-filter.