Kỹ thuật nuôi cấy mô ra đời đã mở ra một cuộc cách mạng trong nhân giống thực vật. Nhưng với phương pháp truyền thống nuôi cấy trên môi trường thạch thì khó đáp ứng được nhu cầu giống cây trồng cung cấp trên thị trường, giá thành lại cao; do việc phải cấy chuyền, tách mẫu bên trong tủ cấy hầu như đều thực hiện bằng tay, tốn nhiều lao động lại dể bị nhiễm. Chính vì vậy cần phải có một hệ thống nuôi cấy mới làm sao có thể tự động hóa giúp giảm thiểu nhân công, thời gian và số lượng cây nhiều. Năm 1981, Takayama và Misawa đã đề xuất một hệ thống nuôi cấy lỏng có hệ thống sục khí chủ động từ bên ngoài vào với tên gọi Bioreactor [2]. Trong nuôi cấy lỏng người ta chia ra ba loại là nuôi cấy lỏng tĩnh, nuôi cấy lỏng lắc và nuôi cấy Bioreactor, tất cả đều được dùng để nuôi cấy huyền phù tế bào, phát sinh cơ quan.[21] Và hệ thống Bioreactor là thường được dùng nhiều, chủ yếu để nuôi cấy huyền phù tế bào và sản xuất hoạt chất thứ cấp trên nhiều đối tượng nghiên cứu khác nhau [22][2][18], và hiện nay đang có xu hướng dùng Bioreactor để nuôi cấy rễ lông tơ nhằm thu nhận hoạt chất thứ cấp, bởi so với nuôi cấy huyền phù thì nuôi cấy rể có ưu thế là ít bị biến đổi di truyền và chứa nhiều sản phẩm cần thu nhận hơn. Nhưng thực ra từ những năm 60, Giáo sư Gamborg đã đưa ra ý tưởng ứng dụng nuôi cấy tế bào thực vật trong fermenter, vào những năm đó thiết bị nuôi cấy tương đương như hệ thống nuôi cấy lên men. Bằng thiết bị đó các nhà khoa học có thể điều khiển và xác định được sự tăng trưởng của tế bào. Sau khi bắt đầu nuôi cấy tế bào trong môi trường lỏng đã cho các nhà khoa học biết rằng tế bào thực vật khác với tế bào nấm men, và nếu được bảo quản trong điều kiện giống nhau thì tế bào thực vật không sinh trưởng đơn độc mà cũng không xảy ra sự sinh trưởng đồng thời theo một cách như tế bào nấm men. Nuôi cấy bằng kỹ thuật này, việc nghiên cứu thu nhận sinh khối, nghiên cứu dinh dưỡng và sinh hoá trong môi trường lỏng tỏ ra rất hiệu quả [4]. Trong những năm sau đó vào những năm 1970, một công ty Thuốc lá của Nhật Bản đã rất quan tâm đến vấn đề này, họ đã tiến hành sản xuất sinh khối cây thuốc lá để làm nguyên liệu cho sản xuất thuốc điếu; công ty này đã nuôi cấy trong tank fermenter 20 lít [15]. Về sau, để khắc phục những nhược điểm của hệ thống cho ngập chìm mẫu hoàn toàn, Harris và Mason đã cải tiến thành hai hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời (Temporary immersion system- TIS) là hệ thống nuôi cấy nghiêng và hệ thống nuôi cấy Rocker vào năm 1983; ít lâu sau, vào năm 1985 Tesserat và Vandercook đã thiết kế một hệ thống nuôi cấy tự động APCS, đây là hệ thống có thể thây thế được môi trường và có thể sử dụng trong thời gian dài mà không cần cấy chuyền. Nuôi cấy bằng Bioreactor là Đồ án chuyên môn Công nghệ Tế bào Thực vật GVHD: Huỳnh Văn Kiệt 2 SVTH: Huỳnh Phạm Bảo Triều một trong những phương pháp đầy hứa hẹn cho nhân giống với số lượng lớn tế bào, phôi soma hay các đơn vị phát sinh cơ quan (củ, chồi, ), và sản xuất các hoạt chất trao đổi thứ cấp bằng cách sử dụng tế bào thực vật. Mỗi hệ thống có những ưu nhược điểm riêng nhưng tất cả đều mang lại một số thành công bước đầu trong việc tạo ra một số sản phẩm. Trong những năm gần đây, hệ thống đã được phổ biến rộng, nhưng cũng chỉ mới ở các công ty đa quốc gia hoặc nghiên cứu cơ bản tại các phòng nghiệm và hệ thống này được ứng dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau như nhân giống cây trồng, y học và đạt một số kết quả nhất định. Một công ty tai Đức, Diversa, đã trang bị đến năm hệ thống Bioreactor có dung tích đến 75.000 L để nuôi cấy tế bào thực vật. Tuy nhiên, những chi tiết cụ thể về hệ thống Bioreactor đó không được tiết lộ, theo hình ảnh trưng bày cho thấy hệ thống của họ có hình dáng trông giống hệ thống lên men vi khuẩn bình thường. Công ty đó đã nuôi cấy tế bào Echinacea purpurea ở quy mô lớn để sản xuất hợp chất có hoạt tính miễn dịch sinh học là polysaccharide.[15]