12-il tip ta 'bioreactors

Bioreactors huma t-tagħmir ewlieni fil-bijo-inġinerija biex jipprovdu kundizzjonijiet ambjentali xierqa (eż., Temperatura, pH, ossiġnu maħlul, taħlit, eċċ.) Biex jappoġġjaw il-proċess ta 'reazzjoni bijoloġika ta' mikro-organiżmi, ċelloli jew enzimi. Skond prinċipji ta 'disinn differenti, xenarji ta' applikazzjoni u metodi ta 'operazzjoni, il-bioreactors jistgħu jiġu kklassifikati f'diversi tipi. Dawn li ġejjin huma l-klassifikazzjonijiet u l-karatteristiċi komuni:
 

Reattur tat-Tank Imħawwad (STR)

• Karatteristiċi: It-taħlit u t-trasferiment tal-massa huma realizzati permezz ta 'taħwid mekkaniku (paddle ħawwad), u l-ossiġnu maħlul, it-temperatura u l-pH jistgħu jiġu kkontrollati b'mod preċiż.
• Applikazzjonijiet: Użat ħafna fil-fermentazzjoni mikrobjali (eż. Antibijotiċi, enzimi), kultura taċ-ċelloli ta 'l-annimali (teħtieġ disinn ta' paddle li tħawwad baxx).
• Varjanti

Reactors imħawwda tal-bżieżaq: kombinazzjoni ta 'tbaqbieq tal-gass u taħwid mekkaniku.
Reattur imħawwad tal-mewġ: jiġġenera mewġ billi tħawwad il-bastiment, adattat għal kulturi taċ-ċelloli sensittivi għall-shear.
Reattur tal-ajru (ALR)

• Karatteristiċi: Ċirkolazzjoni likwida mmexxija mill-injezzjoni tal-gass (l-ebda taħwid mekkaniku), forza baxxa ta 'shear, konsum aktar baxx ta' enerġija.
• Applikazzjoni: Adattat għal ċelloli sensittivi għall-shear (eż. Ċelloli tal-pjanti, xi ċelloli mammiferi) jew kultura kontinwa fit-tul.

Reattur tal-kolonna tal-bżieżaq

• Karatteristiċi: Biss permezz tal-bużżieqa tal-gass biex tinkiseb taħlit, struttura sempliċi, iżda l-effiċjenza tat-taħlit hija inqas.
• Applikazzjoni: Adattat għall-gass involut fir-reazzjoni (bħall-kultura tal-mikroalga, it-trattament tad-drenaġġ).

Reattur tas-sodda ppakkjat

• Karatteristiċi: Iċ-ċelloli jew l-enzimi huma immobilizzati fi trasportaturi porużi (eż. Ġellijiet, fibri) biex jiffurmaw saff tas-sodda fiss, u l-likwidu tar-reazzjoni jiċċirkola minn ġol-sodda.
• Applikazzjoni: Produzzjoni kontinwa ta 'metaboliti (eż. Etanol, aċidi organiċi) jew reazzjonijiet katalizzati bl-enzima.

Reattur tas-sodda fluwidizzat

• Karatteristiċi: Partiċelli tat-trasportatur sospiżi fil-fluss tal-likwidu jew tal-arja, effiċjenza għolja tat-trasferiment tal-massa, iżda l-operazzjoni hija kumplessa.
• Applikazzjonijiet: Trattament tad-Drenaġġ, Reazzjoni ta 'Enżimi Immobilizzata.

Bioreactor tal-membrana (MBR)

• Karatteristiċi: kombinazzjoni ta 'reazzjoni bijoloġika u teknoloġija ta' separazzjoni tal-membrana, bijomassa (eż. Mikroorganiżmi, ċelloli) tinżamm mill-membrana.
• Applikazzjonijiet: Trattament tad-Drenaġġ, Kultura taċ-Ċelloli ta 'Densità Għolja, Separazzjoni Kontinwa ta' Prodotti.

Photobioreactor

• Karatteristiċi: Ipprovdi kundizzjonijiet ħfief għall-kultivazzjoni ta 'mikro-organiżmi fotosintetiċi (eż. Mikroalga, ċjanobatterji).
• Disinn: materjal trasparenti (ħġieġ jew plastik), sors tad-dawl inkorporat jew użu ta 'dawl naturali.
• Applikazzjonijiet: bijokarburanti (żjut tal-alka), prodotti b'valur miżjud għoli (astaxanthin, beta-karotene).

Bioreactor b'użu wieħed

• Karatteristiċi: Użu ta 'basktijiet li jintremew minflok tankijiet tal-istainless steel biex tevita kontaminazzjoni inkroċjata u tqassar il-ħin tat-tindif u l-validazzjoni.
• Applikazzjonijiet: produzzjoni tal-vaċċini, żvilupp tal-mediċina fl-istadju tal-prova klinika.

Bioreactor tal-Perfużjoni

• Karatteristiċi: Żieda kontinwa ta 'medja friska u tneħħija ta' skart likwidu biex iżżomm attività għolja taċ-ċellula u konċentrazzjoni tal-prodott.
• Applikazzjoni: Kultura taċ-ċelloli mammiferi (eż. Produzzjoni ta 'antikorpi monoklonali).

Reattur tal-lott

Żieda ta 'darba ta' medju ta 'kultura, ħsad ta' prodott wara t-tmiem tar-reazzjoni, operazzjoni sempliċi iżda effiċjenza aktar baxxa.

Reattur kontinwu

Input kontinwu ta 'medju ta' kultura u produzzjoni ta 'prodotti, adattati għal produzzjoni industrijalizzata fuq skala kbira.

Reattur tal-lott mitmugħ

Erġa 'jimla gradwalment in-nutrijenti fl-operazzjoni tal-lott biex itawwal il-perjodu tat-tkabbir taċ-ċellula u jżid ir-rendiment tal-prodott (mod użat komunement).

• Fermenter mikrobjali: bħall-produzzjoni ta 'antibijotiċi, aċidi amminiċi.
• Reattur taċ-ċelloli tal-annimali: eż. Produzzjoni taċ-ċelloli ta 'antikorpi.
• Reattur taċ-ċelloli tal-pjanti: bħall-produzzjoni ta 'metaboliti sekondarji (paclitaxel).
• Reatturi tal-enżimi: enzimi immobilizzati jikkatalizzaw reazzjonijiet (eż. Isomerizzazzjoni tal-glukosju).

• Karatteristiċi tas-sistema bijoloġika: mikro-organiżmi, ċelloli tal-annimali / pjanti jeħtieġu shear, ossiġnu maħlul.
• Tip ta 'Prodott: Jekk hijiex meħtieġa separazzjoni kontinwa (eż. Reattur tal-membrana).
• Skala: Grad tal-Laboratorju (<10 L) vs. industrial grade (>1000 L).
• Spiża: Reactors li jintremew għal produzzjoni flessibbli, reatturi tal-istainless steel għal użu fuq skala kbira fit-tul.