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江苏生物反应器

来源: 发布时间:2023年02月05日

生物反应器与一般化学过程的反应器相比,其基本原理和结构应是相近的,但有如下特点:①在常温常压下操作,但要求能耐受蒸汽灭菌,制作严密无隙以防染菌,且用对微生物或酶无毒害的材质制作;②当用微生物为催化剂时,催化剂本身是在发酵罐中产生的(开始时需接入菌种),为防止杂菌污染和活性衰退,一般采用分批釜式反应器;③酶常因底物(即酶的作用物)的浓度过高发生抑制作用,微生物细胞因胞内外渗透压平衡问题,要求底物浓度也不能太高,因而反应器体积相当庞大。厌氧生物反应器基本条件:对毒性适应能力:必须完成厌氧微生物对有毒物质适应性的驯化。江苏生物反应器

生物反应器具有低成本控制,质量产出高,生产过程相对集中等特点近年来被普遍用于基因产品,基因制药,细胞培养,疾控,农业,微生物工程,新材料等各领域。从广义上来讲生物反应器可以是动物、植物个体或它们的组织,比如牛的胃就是一个简单的生物反应器。过去几年中,生物学中使用乳腺生物反应器生产蛋白类药物的生物技术已被普遍推广。也有人尝试用植物反应器比如马铃薯等来生产药类蛋白等。狭义的生物反应器是指用于生物工程中的微生物、动植物细胞、微载体等培养规模化放大的生产设备。江苏生物反应器厌氧生物反应器合适的温度:厌氧反应一般在30~37℃的中温条件下运行。

生物反应器的分类:按照生物反应过程来分,发酵过程用的反应器称为发酵罐:发酵罐若根据其使用对象区分,可有:嫌气发酵罐、好气发酵罐、污水生物处理装置等。其中嫌气发酵罐简单,生产中不必导入空气,只为立式或卧式的筒形容器,可借发酵中产生的二氧化碳搅拌液体。这种发酵罐根据其特点叫做机械搅拌罐,有人也叫它常规发酵罐。是目前使用多的一种,适用性好,适应性强,从小型到中型、到大型的细胞培养过程都可以使用,放大容易。其特点是罐内的机械搅拌剪切力容易损伤娇嫩的细胞,造成某些细胞培养过程减产。

生物反应器将生化产品转化为产品。在某些情况下,细胞灭活或灭菌是在生物反应器中进行的,例如在水处理中。描述了许多不同的生物反应器和生物反应器应用,包括用于细胞生长、酶生产、生物催化、食品生产、牛奶加工、挤压、组织工程、藻类生产、蛋白质合成和厌氧消化的那些是经过设计和生产的容器,旨在为酶或整个细胞将生化物质转化为产品提供有效环境。在某些情况下,细胞灭活或灭菌在生物反应器中进行,例如在水处理中。描述了许多不同的生物反应器和生物反应器应用,包括用于细胞生长、酶生产、生物催化、食品生产、牛奶加工、挤压、组织工程、藻类生产、蛋白质合成和厌氧消化的那些。植物反应器:拟南芥等,适合表达一些真核的基因和某些原核基因。

生物反应器的强化:在实验室里用小型设备进行科学试验,获得了较高的产量和效率,如何在大型的生产规模设备里重现,是生物反应器放大要解决的问题。常见的强化方法有数学模型法、半数学模型法、因次分析法(又称量纲分析)、近似法则法、尝试误差法。经过放大,有可能对发酵过程反应速率产生影响的一般是传质过程,其中限制性的传质速率就是气态氧向液相中传递的速率。因此,先要了解发酵罐中的传质及混合过程:①反应器搅拌的一个重要的参数是通过搅拌器输入到流体的功率值。决定搅拌功率的除了搅拌浆转速与直径外还有两个重要的因素,一是流体的流动与性质,二是通气与否。流动流体性质依其切变速率与剪切力之间的关系可分为牛顿型流体与非牛顿型流体。牛顿型流体切变速率与剪切力成比例,比例系数为粘度,非牛顿型流体则不成比例。②氧的传递能力的好坏受物体流动性、反应器尺寸、操作条件等各方面的影响。厌氧生物反应器充足的代谢时间:要同时保证厌氧生物处理的水力停留时间HRT和固体停留时间SRT。江苏生物反应器

生物反应器选择的组织要方便产物的获得。江苏生物反应器

微型生物反应器设计成即用型。平台装有一套工艺控制系统,包括泵和气体模块。控制器符合GAMP4指南要求,可保证关键的细胞培养参数(例如pH值、DO和温度)控制的可靠性、准确性和记录完整性。如果终端用户希望系统能与其自己的工艺控制器配套使用,则在供货时系统可采用开放式的架构配置。每个反应器的工作体积为1mL。除为每一个微型反应器配备单独的的非接触式在线DO、pH值传感器外,还安装了由步进电机驱动的搅拌控制,可以提供1000r/min的转速。这个系统的优势是每个微型反应器可以灭菌、允许放在净化台上操作、各个反应器可以控制不同的转速。该系统在E.coli发酵中表现出很好的DO、pH值、OD的重现性和控制DO的可能性。Ge等报道12个微型发酵罐组成的MBR系统.微反应器的直径是30mm,高度为78mm,工作体积大约为30mL每个反应器底部同样配备了一次性光学传感器,以SP20/0骨髓瘤/鼠杂交瘤细胞系为试验对象.通过转录分析表明光传感系统不影响细胞生理特性。江苏生物反应器

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