Типы биореакторов для Bailun

A bioreactor can be described as a container like device that provides a stable environment for the reproduction of microorganisms and maintains a stable equilibrium during the biochemical processes carried out by these microorganisms to produce the required substances.

В биотехнологии биореактор относится к устройству, используемому для культивирования in vitro микроорганизмов и клеток, которое получает различные целевые продукты и лекарства посредством биохимических реакций или биологического метаболизма. По сути, все, что касается клеточного метаболизма и клеточной культуры, требует участия биореакторов. Существуют различные типы биореакторов от Bailun, такие как биореактор из нержавеющей стали, стеклянный биореактор, биореактор для клеточной культуры.

Биореактор: Это система устройств, клетка, орган ткани и т. д., которая использует биологические функции организмов для получения целевых продуктов посредством биохимических реакций или биологического метаболизма in vitro или in vivo. Биореактор в биоинженерии — это система устройств, которая использует биологические функции организмов (таких как микроорганизмы, клетки; микроорганизмы включают бактерии, вирусы, грибы и некоторые водоросли и т. д.) для проведения биохимических реакций in vitro. Это тип имитатора биологических функций, такой как бродильные чаны, емкости для культивирования клеток, реакторы с иммобилизованными клетками и т. д.

У Bailun есть несколько типов биореакторов, в том числе следующие.

Типы биореакторов для Bailun

1.Стандартный механический перемешивающий биореактор

Биореакторы с механическим перемешиванием изготавливаются из двух материалов: стекла и нержавеющей стали. Механический перемешивающий биореактор является одним из наиболее часто используемых типов на фабриках ферментации. Он использует функцию механической мешалки для тщательного перемешивания воздуха и сусла, способствуя растворению кислорода в сусле, чтобы обеспечить подачу кислорода, необходимого для роста микроорганизмов, ферментации и продуктов метаболизма.

Основная функция перемешивания - смешивание и массопередача. Даже если введенный воздух рассеивает пузырьки и тщательно перемешивает их с ферментационным бульоном, пузырьки разрушаются, чтобы увеличить контактный интерфейс газ-жидкость, получить необходимую скорость переноса кислорода, а также суспендировать и диспергировать биологические клетки в ферментационной системе, чтобы поддерживать соответствующее смешивание трехфазного газа-жидкости и массопередачу, одновременно улучшая процесс теплопередачи.

2.Биореактор с магнитным перемешиванием

Биореакторы с магнитным перемешиванием также делятся на два материала: стекло и нержавеющая сталь. Магнитное перемешивание — это лабораторный прибор, который использует магнитную мешалку для перемешивания жидкостей, в основном используется для перемешивания или одновременного нагрева и перемешивания жидкостей с низкой вязкостью или смесей твердого вещества с жидкостью.

Основной принцип заключается в использовании принципа магнитного отталкивания и притяжения магнитных полей, а также в использовании магнитного поля для вращения магнитной мешалки, помещенной в контейнер, по круговому движению, тем самым достигая цели перемешивания жидкости. В сочетании с системой контроля температуры нагрева, температура образца может нагреваться и контролироваться в соответствии с конкретными экспериментальными требованиями для поддержания температурных условий, необходимых для эксперимента, и обеспечения того, чтобы жидкая смесь соответствовала экспериментальным требованиям.

3. Биореактор для культивирования животных клеток

Bailun’s биореактор для культивирования клеток изготовлен из двух материалов: стекла и нержавеющей стали. Биореактор для животных клеток — это система, которая имитирует среду in vivo животных и проводит биологическое культивирование in vitro. Это высокотехнологичный продукт, который объединяет несколько дисциплин, таких как механика, жидкости, управление и биология.

Клеточные биореакторы приводят в движение поток жидкости с помощью вращающихся перемешивающих лопастей, обеспечивая энергию для перемешивания жидкой фазы. Его структура похожа на традиционные микробные ферментационные емкости, а основное отличие заключается в структуре мешалки. Из-за отсутствия клеточных стенок в животных клетках они очень чувствительны к сдвиговым усилиям. Чтобы избежать повреждения клеток, были внесены усовершенствования в перемешиваемый реактор, включая улучшение перемешивающей лопасти, способа подачи газа и добавление дополнительных принадлежностей, чтобы еще больше оптимизировать среду, подходящую для роста клеток.

4.Вакцинный биореактор

Биореакторы широко используются в производстве вирусных вакцин на основе клеточной культуры, особенно во время пандемии COVID-19 в 2019 году. В этом контексте разработка и применение биореакторов может обеспечить более эффективное и экономичное производство вакцин для удовлетворения мирового спроса на вакцины. Производство вирусных вакцин нельзя отделить от развития биотехнологий верхнего уровня. В частности, существует острая необходимость в лабораторных исследованиях для дальнейшего развития.

Биореактор вакцины Bailun

5.Фотобиореактор

Существует два типа фотобиореакторы в Bailun: стеклянные биореакторы и биореакторы из нержавеющей стали. Характеристики фотобиореакторов: более высокая производительность. Большое отношение поверхности к объему. Лучший контроль подачи газа. Уменьшение испарения питательной среды. Температура более однородная.

Недостатком фотобиореакторов является то, что капитальные затраты очень высоки. Производительность и себестоимость некоторых закрытых фотобиореакторов не намного лучше, чем у открытых прудовых аквакультурных систем. Существуют технические трудности в дезинфекции.

Применение фотобиореакторов: Основное применение фотобиореакторов — процесс фотосинтеза, включающий рост растительной биомассы или рост микроводорослей в ограниченных условиях.

6.Твердотельный биореактор

Байлун твердотельный биореактор изготовлен из нержавеющей стали. Твердофазная ферментация относится к биологическому процессу реакции ферментации с использованием микроорганизмов в твердом субстрате с определенной влажностью. По сравнению с другими методами ферментации, твердофазная ферментация имеет много преимуществ, таких как широкий спектр источников среды, низкая стоимость, низкое потребление энергии, отсутствие необходимости в очистке сточных вод и меньшее загрязнение окружающей среды.

7.Эйрлифтный ферментер

Существует два типа биореакторы с воздушным лифтом from Bailun: glass air lift bioreactors and stainless steel air lift bioreactors. Air lift bioreactors are similar to bubble column reactors, but they differ in that they have guide tubes. It is an inner tube (referred to as an “inner loop gas lift bioreactor”) or an outer tube (referred to as an “outer loop gas lift bioreactor”) used for gas lift, which can enhance circulation and oxygen transfer, as well as balance shear forces in the reactor.

Биореактор с внутренней циркуляцией воздуха состоит из контейнера с внутренними проточными трубками, которые обеспечивают циркуляцию жидкости по внутренним каналам. Конструкция биореактора проста и понятна, его объем и циркуляция имеют заданную скорость ферментации.

Газлифтный биореактор с внешней циркуляцией имеет внешний контур, который позволяет жидкости течь по разным независимым каналам. Их можно модифицировать для удовлетворения различных потребностей ферментации. Обычно использование газлифтного биореактора в качестве системы барботажной колонны более эффективно, особенно для более плотных микробных суспензий. Это связано с тем, что в этих биореакторах смешивание компонентов происходит лучше, чем в барботажных колоннах.

The characteristics of a air lift bioreactor are that the area where the two zones are separated for injection is called the riser, and the area without gas fuel is called the downcomer. The density of the riser area is lower than that of the downcomer area that causes circulation (therefore, when there is less or no gas in the downcomer area, circulation will be enhanced).

For maximum mass transfer, the cross-sectional area ratio of the riser to the downcomer should be between 1.8 and 4.3. The circulation rate of liquid increases with the square of the air transport system. Therefore, the reactor is built with a large aspect ratio. The air-liquid separator located in the head area can reduce gas residue downstream.

Применение эрлифтных биореакторов:

Этот реактор обычно используется для выращивания организмов, чувствительных к сдвигу. Эрлифтные биореакторы обычно используются в технологии аэробной биообработки. Они обеспечивают контролируемый поток жидкости в системе циркуляции посредством перекачивания. Из-за высокой эффективности эрлифтные биореакторы иногда предпочитают, например, для производства метанола, очистки сточных вод и производства одноклеточного белка.