Как работает биореактор? Подробное руководство 

Наверняка вы когда-нибудь задумывались, как ученые и инженеры выращивают клетки, бактерии и другие микроорганизмы в больших количествах? Это может быть использовано для производства жизненно важных лекарств, топлива или даже продуктов питания, и все это достигается с помощью биореактор. Итак, что это означает и почему это так важно в промышленности?

В этой статье будут рассмотрены основные принципы работы биореактор, его различные типы и чем он отличается от биологический реактор. Мы также объясним типы лабораторные биореакторы и их применения в деталях, чтобы вооружить вас достаточными знаниями об этой интересной технологии.

Что такое биореактор?

А биореактор можно описать как контейнер, который способствует росту и обеспечивает необходимые условия, необходимые для осуществления биологического процесса. Таким образом, он обеспечивает благоприятную среду, способствующую росту микроорганизмов, растительных или животных клеток и способности выполнять определенные биохимические действия.

Ищете качественные биореакторы для экспериментов в вашей лаборатории, компании или организации? Приходите и посетите Ферментер Китай чтобы ознакомиться с ассортиментом биореакторов премиум-класса, предназначенных для обеспечения высокой производительности.

Основные функции биореактора

Вот некоторые из основных функций биореактор: 

Контроль температуры: Поддержание оптимальной температуры для биологической активности.

Аэрация и подача кислорода: Обеспечение достаточного количества кислорода для аэробных процессов.

Регулирование pH: Поддержание стабильной среды для роста микробных или клеточных культур.

Перемешивание и смешивание: Это очень важно для обеспечения равномерного распределения питательных веществ и газов, необходимых для производственного процесса, на протяжении всего производственного процесса.

Поддержание стерильности: Предотвращение заражения нежелательными микробами.

Вы не поверите, что они не смогут производить продукцию в таких отраслях, как фармацевтика и даже биотопливо, тем способом, которым оно производится сегодня, без биореакторы.

Типы биореакторов

В зависимости от цели, для которой они применяются, биореакторы можно классифицировать тем или иным образом. Существует несколько типов генетических заболеваний, давайте опишем самые популярные из них:

1. Биореактор периодического действия

Это самый простой тип, в котором сначала вводятся питательные вещества/микроорганизмы, и нет никакого дальнейшего контакта до получения конечного продукта. Он широко используется в синтезе антибиотиков, ферментов и органических кислот или в любом процессе, где требуется восстановление атмосферы. Принцип этой системы очень прост в эксплуатации, поскольку меньше контроля над фазами роста организма; следовательно, он менее эффективен, чем другие типы, когда дело доходит до массового производства.

2. Непрерывный биореактор

В этой системе организмы получают свежее питательное вещество, а продукты эффективно извлекаются через короткий промежуток времени, что делает ее пригодной для промышленного применения. Непрерывно биореакторы широко используются в очистке сточных вод, производстве биотоплива и промышленной ферментации и производстве. Хотя они предлагают более высокую производительность по сравнению с системами периодического действия, непрерывные процессы можно лучше всего контролировать, когда поддерживается устойчивое состояние с постоянными показателями.

3. Биореактор с подпиткой

Система, которая объединяет постоянное кормление и систему периодического кормления таким образом, что приводит к удлинению фазы роста и оптимизации производства. Этот тип биореактор хорошо применяется в фармацевтической и биотехнологической промышленности для производства высококачественных продуктов, таких как моноклональные антитела или рекомбинантные белки. Медленное высвобождение питательных веществ также эффективно для поддержания скорости метаболизма клеток, тем самым улучшая выход и минимизируя токсичные вещества.

4. Биореакторы с воздушным лифтом и перемешиванием

• Аэролифтные биореакторы: Они используют пузырьки для перемешивания содержимого, поэтому подходят для процессов, требующих низкого напряжения сдвига, например, культивирования клеток и водорослей.
• Биореакторы с перемешивающим устройством: Используйте импеллер для создания движения внутри резервуара. Это самые популярные биореакторы в промышленности из-за их универсальности и того факта, что они обеспечивают гомогенизированную среду для питательных веществ и клеток в процессе производства.

Очень важно отметить, что в различных отраслях применяются различные категории биореакторы в соответствии с требованиями используемых биологических процессов.

Нужен индивидуальный биореактор для вашего конкретного применения? Биореакторы Fermentor China  предлагаем вам самые лучшие и новейшие технологии биореакторов!

Как работает биореактор?

А биореактор создает условия, которые лучше всего подходят для биологической реакции, происходящей в течение короткого промежутка времени. Он охватывает несколько стадий;

Шаг 1: Прививка

Система культивирования включает предполагаемые микроорганизмы или клетки, помещенные на питательную среду. Это важный шаг, поскольку тип штамма, среда и условия инокуляции могут значительно повлиять на выход конечного продукта.

Шаг 2: Фаза роста

Клетки начинают делиться, происходит активное поглощение питательных веществ и синтез необходимых побочных продуктов. Это означает, что рост бактерий пропорционален доступности питательных веществ, времени суток, уровню кислорода и температуре.

Шаг 3: Мониторинг и контроль

Датчики включают датчики pH, температуры, растворенного кислорода и многие другие для достижения наилучших результатов. Положительные обратные связи, с другой стороны, предполагают использование обратной связи для стабилизации параметров в процессе.

Шаг 4: Формирование продукта и сбор урожая

Когда достигается определенный продукт, он затем отделяется и очищается для использования на следующих этапах. Сбор урожая может осуществляться с помощью некоторых методов в зависимости от типа собираемого продукта: Биомасса, Внеклеточный метаболит или Внутриклеточное соединение.

Вам, несомненно, известно, что масштабные изменения процентного содержания кислорода или температуры могут существенно повлиять на урожайность.

Что такое биологический реактор и чем он отличается?

Важно отметить, что биологический реактор отличается или также называется биореактор хотя иногда они используются для обозначения одного и того же.

Биореактор: Используется для контролируемых биологических реакций в промышленных и исследовательских целях.

Биологический реактор: Этот термин чаще всего относится к очистке сточных вод, где широко распространено использование бактерий для аэробного разложения материалов.

Таким образом, хотя оба они относятся к биологическим реакциям, биологический реактор в основном применяется для очистки окружающей среды и сточных вод, тогда как биореактор касается промышленных процессов.

Понимание роли лабораторного биореактора

А лабораторный биореактор представляет собой меньшую защитную конструкцию, используемую в исследовательских целях при разработке крупномасштабного биореактор. Сегодня исследователи используют биореакторы в лаборатории для тестирования биологических процессов, которые будут использоваться в крупномасштабном производстве. Эти устройства помогают в:

• Тестирование новых фармацевтических препаратов
• Оптимизация методов ферментации
• Производство биотоплива в малых масштабах

Это может вас удивить, но вакцины и антибиотики были впервые созданы в лабораторный биореактор до того, как они были изготовлены.

Заключение

Большинство людей понимают биореактор как метод, который жизненно важен в современной науке и технике, который дает возможность проводить многочисленные крупномасштабные биологические процессы, необходимые для медицины, энергетики и окружающей среды. Начиная от производства лекарств и заканчивая очисткой воды, биореакторы и биологические реакторы сейчас пользуются большим спросом. Если это лабораторный биореактор для исследовательских целей или промышленного биореактора эти системы меняют способ, которым мы получаем биологическую энергию. Поэтому в следующий раз, когда вы примете таблетку или используете биопродукт, вы поймете, что все началось в биореактор!

Знаете ли вы, какая технология биореактора наиболее эффективна? Связаться с Fermentor China сегодня и почувствуйте удовлетворение от обладания идеальным оборудованием для выполнения работы.

Часто задаваемые вопросы

1. Какова польза биореактора?

А биореактор относится к аппарату, используемому для роста биологической активности и поддержания оптимальных процедур для производства таких продуктов, как фармацевтические препараты, биотопливо и тому подобное.

2. Чем биореактор отличается от биологического реактора?

А биореактор с другой стороны, это тот, который используется в промышленных и исследовательских целях, биологический реактор в основном используется в процессах переработки отходов и в сфере охраны окружающей среды.

3. Каково значение лабораторного биореактора?

А ллабораторный биореактор выравнивает определенные биологические процессы, которые необходимо протестировать перед их реализацией в крупномасштабном биореакторе.

4. Можно ли использовать биореактор для очистки сточных вод?

Да, некоторые биореакторы используются для очистки сточных вод, одним из которых является анаэробный реактор, следовательно, это биологический реактор.

5. Какие отрасли промышленности используют биореакторы?

Некоторые отрасли, которые используют биореакторы включают фармацевтическую промышленность, биотехнологическую промышленность, пищевую промышленность и экологическую промышленность, занимающуюся вопросами экологической инженерии.