相對于傳統攪拌式生物反應器,非攪拌式生物反應器所產生的剪切力較小,結構簡單,因此被認為適合植物細胞培養,其主要類型有鼓泡式反應器、氣升式反應器和轉鼓式反應器等。
鼓泡式反應器優于機械攪拌式反應器。但由于鼓泡式反應器對氧的利用率較低,如果用較大通氣量,則產生的剪切力會損傷細胞。研究表明,噴大氣泡時,湍流剪切力是YZ細胞生長和損害細胞的重要原因。較大氣泡或較高氣速導致較高剪切力,從而對植物細胞有害。
氣升式反應器廣泛應用于植物細胞培養的研究和生產。氣升式反應器用于多種植物細胞懸浮培養或固定化細胞培養,但其操作彈性較小,低氣速時,尤其H/D大,高密度培養時,混合性能欠佳。過量供氣,過高的氧濃度反而會影響細胞的生長和次生代謝產物的合成。將氣升式發酵罐與慢速攪拌結合使用可彌補低氣速時混合性差的弱點,采用分段的氣升管,也有利于氧的利用與混合。
轉鼓式反應器用于煙草細胞懸浮培養的研究發現,與有一個通風管的氣升式反應器相比,相同條件下轉鼓式反應器中生長速率高,其氧的傳遞及剪切力對細胞的傷害水平方面均優于氣升式反應器。