生物反應器系統
此技術大規模培養，細胞擴增的效率受到諸多因素的影響和限制，其中主要的限制性因素包括：細胞對剪切力的敏感性、氧的傳遞以及傳代和擴大培養等。而研制的各種類型生物反應器系統則可針對上述限制性因素，為微載體細胞培養與擴增提供低剪切力、高氧傳遞效率、易于細胞傳代等適宜的外部環境。已較多使用的微載體培養系統生物反應器，可以實行計算機控制操作，培養攪拌速度及懸浮均勻程度、溫度變化、PH穩定及溶氧供應（O2、N2、CO2、空氣四種純化氣體按比例調節）、罐壓、培養體積和通氣量等參數全部由電腦自動控制。因此，應用生物反應器系統進行微載體細胞大規模擴增具有明顯優勢，目前國外相繼研制了數種適合進行微載體大規模細胞培養的生物反應器系統，如攪拌式生物反應器系統、旋轉式生物反應器系統以及灌注式生物反應器系統等。
攪拌式生物反應器系統
攪拌式生物反應器系統在微載體細胞大規模擴增研究領域已有較長的研究歷史，但因該細胞培養系統容易產生過大的剪切力，從而限制了其應用范圍。盡管如此，由于該系統具有簡單、實用及價格低廉等特點，國內外仍有不少應用該系統成功進行細胞大規模擴增的研究報道。例如，Werner A（2000年）成功地在該系統內進行了肝細胞大規模擴增的研究。
灌注式生物反應器系統
灌流培養是目前研究熱點之一。它的特點是不斷地加入新鮮培養基以及不斷地抽走含細胞代謝廢物的消耗培養基，使細胞得以在一個相對穩定的生長環境內增殖，即省時省力，又減少了細胞發生污染的機會，且可以提高細胞密度10倍以上。
旋轉生物反應器
近年來，旋轉生物反應器系統（RCCS）已經成為應用微載體技術進行細胞大規模擴增的一種較常用細胞培養系統。該系統是基于美國航空航天局為模擬空間微重力效應而設計的一種生物反應器。RCCS既可以用于微載體大規模細胞培養，又能在其內培育細胞與支架形成的三維空間復合體。至今，近百種組織細胞均在該系統內成功進行了大規模擴增。