bioreaktoreita

Bioreaktorit ovat suljettuja laitteita, joissa biologisia kulttuureita voidaan kasvattaa kontrolloiduissa olosuhteissa. Reaktoreissa säädetään ja mitataan tekijöitä kuten lämpötila, pH, liuennut happi, ravinteet ja kaasujen poistot. Tavoitteena on optimoida solujen tai mikro-organismien kasvu sekä halutun tuotteen tuotanto. Bioreaktorit ovat keskeisiä välineitä bioteknologian ja teollisen biologian prosesseissa, kuten lääkevalmisteiden, entsyymien, bioenergian sekä elintarvike- ja ympäristöprosesseissa.

Rakenne ja tyypit: useimmat bioreaktorit ovat suljettuja säiliöitä, joissa on sekoitusjärjestelmä sekä lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmä ja kaasunsiirto. Käytössä ovat sekä perinteiset sekoitusreaktorit (STR) että erilaisten tilavuuksien ja käyttötarkoitusten mukaan sovitetut ratkaisut sekä kertakäyttöbioreaktorit. Bioreaktorit voivat olla laboratorio-, pilot- ja teollisuuskokoja.

Toimintamuodot: prosessit voivat olla batch-, fed-batch- tai jatkuvia (chemostaatti). Hallinta perustuu antureihin ja automaatioon: pH, liuennut happi (DO), lämpötila, kaasujen virrat, ravinteiden tasot sekä toleranssien valvonta. Sääntely ja turvallisuus edellyttävät puhdistusta ja sterilointia paikoillaan (CIP/SIP) sekä valvottua laite- ja prosessivalidaatiota.

Käyttökohteet: lääke- ja bioteknologiayritykset käyttävät bioreaktoreita esimerkiksi monoklonaalisten vasta-aineiden, entsyymien ja rokotteiden tuotantoon sekä biopolttoaineiden ja elintarvikkeiden valmistukseen.