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Sobre biorreator de 15000 litros

Tipos de biorreatores de 15000L

Um **biorreator de 15000L** é um equipamento e vaso de grande escala usado para cultura microbiana, cultura celular e outras aplicações de produtos biológicos. De acordo com os materiais e métodos de mistura, os biorreatores são classificados em vários tipos.

  • Com base em materiais:

    Quanto aos tanques de biofermentação, eles são geralmente feitos de aço inoxidável devido à alta resistência à corrosão, durabilidade e fácil sanificação do aço inoxidável, garantindo a estabilidade e a segurança dos processos de fermentação. Alguns tanques de fermentação podem usar materiais de plástico reforçado com fibra de vidro (GFRP) para substituir o aço inoxidável. O GFRP tem um custo mais baixo, peso mais leve e boa resistência à corrosão, entre os quais o GFRP é adequado para fermentação em pequena escala.

    Os fermentadores plásticos usam principalmente poliestireno (PS), polipropileno (PP) ou polietilenotereftalato (PET). Os plásticos são relativamente baratos e leves, tornando-os adequados para aplicações que exigem baixo custo e pequenos volumes.

  • Com base em métodos de mistura:

    Biorreatores misturados:

    Em um biorreator misturado, um homogeneizador e um agitador misturam o conteúdo. A transferência de massa, a transferência de calor e a transferência de momento são todas melhoradas por agitação. Além disso, os microrganismos melhoram a fermentação digerindo os nutrientes.

    Biorreatores não misturados:

    Os biorreatores não agitados dependem das correntes de convecção natural criadas pelo gradiente de temperatura entre a câmara de fermentação aquecida e o caldo de fermentação para misturar o caldo. Em comparação com os fermentadores agitados, os biorreatores não misturados reduzem o estresse de cisalhamento nas células, tornando-os adequados para produtos como anticorpos monoclonais e células de mamíferos.

  • Com base em formas:

    Geralmente, os biorreatores redondos são populares. A forma redonda é uniforme na distribuição de tensão, tornando fácil garantir uma fermentação consistente. Além disso, os biorreatores redondos têm estruturas mais simples, tornando a limpeza e a manutenção mais fáceis.

    Além do biorreator redondo, existe um biorreator quadrado. A forma quadrada facilita a utilização do espaço e oferece uma alta relação volume do biorreator para área. Os biorreatores com forma retangular também são mais acessíveis na direção longitudinal, facilitando assim operações como manutenção de equipamentos e extração de produtos.

Especificação e manutenção do biorreator de 15000L

Biorreatores de grande escala, como um **biorreator de 15000L**, vêm com uma longa lista de especificações. Aqui estão algumas delas juntamente com seus requisitos de manutenção:

  • Projeto

    Os usuários devem inspecionar frequentemente o projeto geral do biorreator. Eles devem procurar quaisquer alterações inesperadas ou sinais de danos. Se eles notarem algo atípico, devem realizar um exame ou análise completa do biorreator para determinar a causa do problema. Se necessário, eles também devem iniciar um processo de reparo para tratar a preocupação específica. Isso garantirá a integridade, funcionalidade e desempenho adequado do sistema do biorreator.

  • Sistema de controle

    Um sistema de controle de biorreator requer verificações de rotina para flutuações inesperadas em parâmetros como pH, temperatura, pressão e oxigênio dissolvido. A investigação e a resolução de problemas imediatas são essenciais quando ocorrem tais desvios no sistema de controle. Isso permite que os usuários identifiquem as causas subjacentes e tomem medidas corretivas prontamente. Ao tratar os problemas proativamente, os usuários podem mitigar os impactos potenciais na funcionalidade do biorreator e manter a precisão e confiabilidade do sistema de controle.

  • Materiais de construção

    A limpeza é o principal requisito de manutenção para os materiais de construção de um biorreator de 15000L. A limpeza completa e regular ajuda a manter a integridade e a biocompatibilidade dos materiais usados na construção do biorreator. Também evita a contaminação cruzada entre diferentes culturas ou processos que podem ocorrer dentro do biorreator.

  • Escalonamento e tamanho

    Para manter o desempenho ideal do escalonamento e tamanho de um biorreator grande, é necessário controlar os fatores do ambiente da cultura. Isso inclui temperatura, nutrientes, níveis de oxigênio e acúmulo de resíduos. O monitoramento e os ajustes regulares são essenciais para evitar quaisquer alterações de escalonamento ou tamanho que possam afetar negativamente o funcionamento do biorreator.

  • Limpeza e sanitização

    A limpeza do biorreator requer procedimentos como sanitização, desgasificação e esterilização. Esses métodos são essenciais para preservar a integridade do sistema, minimizar os riscos de infecção e garantir a reprodutibilidade em resultados experimentais ou de produção. Seguir os protocolos corretos de limpeza não apenas protege a funcionalidade do biorreator, mas também apoia o sucesso geral dos processos realizados dentro desses sistemas.

  • Calibração

    A calibração regular garante leituras precisas pelos sensores do biorreator ao longo do tempo. Isso mantém a confiabilidade na medição e no controle, apoiando em última análise a integridade e o sucesso dos processos realizados dentro do sistema do biorreator. A calibração também ajuda a identificar antecipadamente qualquer degradação ou deriva potencial do sensor, permitindo intervenções de manutenção oportunas para preservar a funcionalidade e o desempenho ideais do biorreator.

Cenários de biorreatores de 15000L

Os biorreatores desempenham um papel crucial em uma ampla gama de setores e aplicações. Abaixo estão algumas das áreas onde esses imensos vasos de fermentação são usados.

  • Produção de biocombustíveis: biorreatores de 15000L são usados para produzir biodiesel por fermentação microbiana. Organismos como leveduras e algas são projetados para produzir óleo que é convertido em biodiesel.
  • Drogas e vacinas: biorreatores grandes são usados na produção de vacinas como a vacina contra a gripe. Eles também são usados na produção de anticorpos monoclonais, um tipo de terapia direcionada para certos tipos de câncer, e proteínas recombinantes como a insulina. Essas drogas eram anteriormente produzidas usando pequenos reatores, mas à medida que a demanda aumenta, grandes reatores agora estão sendo usados para atender às necessidades comerciais.
  • Alimentos e bebidas: biorreatores de 15000L são usados na produção de iogurte, chucrute e kefir. Na indústria de bebidas, os biorreatores são usados para a fermentação na produção de cerveja, vinho e destilados. Eles também são usados na produção de vinagre e ácido cítrico.
  • Modificação genética: os biorreatores são usados para produzir organismos geneticamente modificados (OGMs), como plantas e animais modificados. Os OGMs são criados para ter certas características desejáveis, como crescimento mais rápido e resistência a pragas.
  • Biorremediação: os biorreatores são usados no tratamento de resíduos e biorremediação para decompor poluentes como derramamentos de óleo e metais pesados usando microrganismos. No tratamento de resíduos municipais e industriais, os biorreatores são usados para decompor a matéria orgânica e reduzir patógenos, tornando a água tratada segura para o meio ambiente.

Como escolher um biorreator de 15000L

Ao selecionar um biorreator de grande escala, como um biorreator de 15000L, para uma aplicação específica, vários fatores críticos precisam ser considerados.

  • Escala de produção

    Primeiro, compreenda a escala de produção desejada e selecione um tamanho de biorreator correspondente ao volume de produto desejado (por exemplo, proteína, anticorpo, vacina) a ser produzido.

  • Tipo de organismo

    O sistema biológico escolhido (por exemplo, células de mamíferos, células microbianas, leveduras) influencia o projeto do biorreator, os requisitos e o volume de trabalho. Certifique-se de que o tipo de biorreator corresponda ao sistema biológico específico para fornecer um ambiente adequado para crescimento e formação de produtos.

  • Controle e automação

    Considere o nível de controle e automação necessário para o bioprocesso. Avalie a necessidade de parâmetros como pH, oxigênio dissolvido, pressão, nível de espuma e monitoramento e controle de temperatura. Investigue sistemas de aquisição de dados automatizados que permitem monitoramento remoto e otimização do desempenho do biorreator.

  • Esterilidade e prevenção de contaminação

    Em aplicações biofarmacêuticas, manter a esterilidade e prevenir a contaminação é fundamental. Avalie o projeto e os recursos do biorreator, incluindo conexões estéreis, para garantir uma prevenção robusta de contaminação e garantia de esterilidade durante todo o processo de produção.

  • Escalabilidade

    Ao olhar para biorreatores grandes como um de 15000L, é essencial pensar em como será fácil aumentar de unidades menores para unidades maiores. O novo biorreator deve ser bem compatível com os menores já em uso em termos de taxas de crescimento celular, mistura, troca de gás e outros fatores-chave.

  • Custos e restrições orçamentárias

    Biorreatores grandes como um de 15000L podem ter altos custos de capital. Embora a qualidade seja vital, também vale a pena considerar o custo inicial, as despesas operacionais ao longo do tempo e o possível retorno do investimento no atendimento às metas de produção.

FAQ sobre o biorreator de 15000L

P1: Qual é a escalabilidade de um biorreator de 15000L?

R1: Geralmente, os biorreatores são escalonáveis. No entanto, aumentar um biorreator de 15000L de um tamanho pequeno para um grande pode afetar parâmetros como transferência de calor, mistura e transferência de gás.

P2: Quais são as fontes de energia em um biorreator de 15000L?

R2: Biorreatores de grande escala como o de 15000L normalmente usam energia elétrica para agitação e outros sistemas de controle automatizados. Eles também podem usar energia de gás para aquecimento ou como alimentação do reator.

P3: Quais são as tendências no mercado de biorreatores?

R3: Tendências recentes indicam que o mercado de biorreatores está crescendo constantemente. De acordo com um relatório recente, o mercado deve atingir entre 4 e 5 bilhões de dólares americanos.

P4: Como um biorreator de 15000L garante a segurança?

R4: Esses biorreatores garantem a segurança implementando válvulas de alívio de pressão, projetos à prova de explosão e sistemas de desligamento de emergência. Eles também priorizam a segurança do operador por meio de controles de acesso e treinamento de segurança.