bioreaktorach

Bioreaktory to urządzenia służące do prowadzenia procesów biotechnologicznych w kontrolowanych warunkach. Umożliwiają wzrost i metabolizm organizmów biologicznych, takich jak bakterie, drożdże i komórki, przy stałych parametrach operacyjnych. W bioreaktorach utrzymuje się temperaturę, pH, mieszanie oraz dopływ gazu, co pozwala na optymalizację produkcji biomateriałów i reakcji enzymatycznych.

Najczęściej spotykane typy to bioreaktory z mieszadłem w cylindrycznym zbiorniku (stirred-tank bioreactor, STR), bioreaktory do przepływu (air-lift) oraz bioreaktory membranowe. Istotne parametry to objętość, temperatura, pH, stężenie substratów i ilość tlenu, a także wskaźniki mieszania i wymiany gazowej. Systemy mieszania oraz sondy kontrolują te wartości, a automatyzacja umożliwia sterowanie procesem.

Procesy mogą być prowadzone w trybach batch, fed-batch i ciągłym. Transfer masy gazowej, zwłaszcza tlenu, zależy od mieszania i aeracji. Wydajność jest oceniana na podstawie wzrostu biomasy, zużycia tlenu i wytwarzanych produktów. W praktyce stosuje się systemy automatycznego sterowania i monitoringu, aby utrzymać stabilne warunki.

Zastosowania bioreaktorów obejmują produkcję leków biologicznych, białek rekombinowanych, enzymów, biopaliw, a także procesy fermentacyjne w przemyśle spożywczym i biotechnologicznym.

Bezpieczeństwo i normy: procesy prowadzone są w warunkach aseptycznych; stosuje się metody CIP i SIP (czyszczenie i sterylizacja układów), a także środki ograniczające ryzyko kontaminacji oraz wymagania GMP w przemyśle farmaceutycznym. Zagadnienia obejmują również ochronę środowiska i odpowiedzialne gospodarowanie odpadami.