生物反应器是一种提供最佳且受控环境的设备或系统,旨在促进生物与化学反应的进行。
该设备或系统,即生物反应器,通常用于微生物、哺乳动物、植物、干细胞、组织以及藻类的培养与维持。
生物反应器在生物技术、制药、食品生产及废水处理等多个行业引发了革命性变革,其在成本效益、效率及精准控制生长条件方面表现出显著优势。
生物反应器的应用领域包括:
生物反应器在众多行业和领域中扮演着变革者的角色。它广泛应用于制药、食品加工等领域,推动了工艺处理方式的革新。无论是细胞和微生物的培养,还是生物燃料或化学品的制造,生物反应器都是科研和工业界专业人士的首选工具。
生物反应器在制药领域的应用:
在制药领域,生物反应器用于细胞和微生物的培养,进而用于药物、药品甚至疫苗的生产。生物反应器内环境的精确控制和监测,使得药物生产更加稳定可靠,提高了效率,降低了成本。
生物反应器的其他应用:
除了传统应用,生物反应器还用于食品加工,特别是发酵食品如酸奶、奶酪和啤酒的生产。生物反应器提供的受控环境能够精确调控发酵过程,生产出高质量、稳定且美味的产品。此外,生物反应器还助力生物燃料和生物材料的研究,为传统化石燃料和材料提供可持续的替代方案。
使用生物反应器的优势与劣势:
生物反应器在微生物和细胞培养生产中具有诸多优点,如成本效益、减少手工劳动、高效高产、精确控制和监控等。但同时也存在一些缺点,如运行成本较高、需要熟练操作和维护人员、生产速度可能较慢等。
生物反应器与发酵罐的区别:
虽然“生物反应器”和“发酵罐”常被混用,但两者存在差异。生物反应器多用于哺乳动物、植物和干细胞的培养,而发酵罐则专用于细菌、酵母和真菌的培养。
生物反应器的工作原理:
生物反应器通过提供受控环境,使生物体能够生长、繁殖和进行代谢。这种环境通过调节温度、pH值、氧气浓度和营养供应等因素来实现。
生物反应器的组件及建立过程:
生物反应器的设计和应用决定了其组件,包括发酵罐、保温套、搅拌系统、挡板、氧气输送系统、泡沫控制系统、温度和pH控制系统、采样口、进料口以及清洁/灭菌系统。建立生物反应器需选择合适的类型,准备培养基,对组件进行灭菌,并按照指导组装和监控过程参数。