bioreaktory

Bioreaktor to zbiornik lub zestaw urządzeń przeznaczonych do hodowli mikroorganizmów, komórek lub tkanek w kontrolowanych warunkach w celu wzrostu i wytwarzania produktów biologicznych. W praktyce termin obejmuje także całe instalacje przemysłowe i różne skale, od laboratoriów po instalacje przemysłowe. Najczęściej spotykane konstrukcje to reaktory mieszalnikowe, ale stosuje się także kolumnowe, reaktory powietrznododające, reaktory z wypełniaczem oraz bioreaktory membranowe.

Główne elementy to zbiornik będący ciałem reakcyjnym, układ mieszania (mieszadła), system napowietrzania lub dostarczania gazów oraz układy kontroli temperatury, pH i tlenu rozpuszczonego. Systemy monitorowania i automatyka umożliwiają utrzymanie stałych warunków. W eksploatacji stosuje się procedury CIP (Cleaning-In-Place) i SIP (Sterilization-In-Place) w celu zapewnienia sterylności bez demontażu.

Typy obejmują przede wszystkim reaktory mieszalnikowe STR, kolumnowe (bubble column), reaktory typu air-lift, reaktory z wypełniaczem (packed-bed) oraz bioreaktory membranowe (w tym hollow-fiber). Skala pracy obejmuje od bench-top po instalacje o dużej objętości; część bioreaktorów to jednorazowe (single-use).

Zastosowania obejmują produkcję biotechnologiczną i farmaceutyczną (białka, enzymy, przeciwciała, szczepionki), hodowlę komórek do terapii medycznych (terapie komórkowe CAR-T), fermentacje przemysłowe oraz procesy w oczyszczaniu i bioremediacji.

Bezpieczeństwo i zgodność regulacyjna wymagają projektowania z myślą o łatwym czyszczeniu i sterylizacji, walidacji procesów oraz spełnianiu norm GxP, ISO i GMP.