Biorreator de 1 litro

Tipos de biorreatores de 1L

Existem dois tipos principais de biorreatores: biorreator de tanque agitado de 1L e biorreator de coluna de bolhas de 1L.

• Biorreator de tanque agitado de 1L: Um agitador interno que agita e mistura o conteúdo do tanque é uma característica típica do biorreator de tanque agitado de 1L. Essa agitação garante que os microrganismos prosperem, expondo constantemente o meio ao oxigênio. Além disso, o biorreator de tanque agitado garante a distribuição uniforme dos nutrientes no caldo e a mistura adequada dos microrganismos. Outros componentes de um biorreator de tanque agitado são a entrada e saída para gases e as câmaras de reação exotérmicas ou endotérmicas. Em alguns casos, o biorreator pode incluir um sistema de detecção de espuma.
• Biorreator de coluna de bolhas de 1L: Biorreatores em forma de coluna que usam bolhas para movimento e mistura são conhecidos como biorreatores de coluna de bolhas. Um biorreator de coluna de bolhas funciona fazendo com que bolhas de ar se expandam pela coluna. O processo de mistura e a troca microbiana com o meio ocorrem dentro das bolhas. A baixa tensão de cisalhamento de um biorreator de coluna de bolhas é um dos benefícios de utilizá-lo nas indústrias. Ele também oferece monitoramento simples do reator em linha.

Especificações e manutenção de biorreatores de 1L

O biorreator de 1L possui várias especificações, mas geralmente mantém a pressão e a temperatura. O volume de trabalho é de 1L e o volume total é de cerca de 1,5-2,0L. Isso significa que geralmente há um espaço livre de cerca de 0,5L no reator. O biorreator de 1L possui um diâmetro do biorreator de 15,22 cm e uma altura do biorreator de 28,93 cm. Se for um biorreator cilíndrico, as dimensões serão semelhantes a esta, mas em um biorreator não cilíndrico, o tamanho e a forma variam.

Em qualquer reator, as tarefas de manutenção devem ser realizadas para obter um produto de alta qualidade a um baixo custo operacional. Inspeções regulares de todos os componentes do reator devem ser realizadas, incluindo os selos, juntas, vidraçarias e válvulas de drenagem. Se alguma peça estiver desgastada ou danificada, ela deve ser reparada ou substituída imediatamente para evitar vazamentos, especialmente se estiver na parte estéril do biorreator.

A calibração do biorreator deve ser realizada periodicamente para que ele possa fornecer medições precisas e confiáveis. Quaisquer procedimentos de limpeza necessários devem ser realizados meticulosamente para que não haja contaminação residual após a limpeza. O biorreator deve ser operado dentro das faixas de pressão e temperatura recomendadas. Quaisquer desvios dos pontos de ajuste devem ser minimizados e corrigidos imediatamente. Todos os registros de manutenção, calibração e desempenho do biorreator devem ser mantidos meticulosamente. Isso ajuda a rastrear o histórico do biorreator e identificar áreas para melhorias adicionais durante o uso futuro.

Cenários

Os biorreatores de 1L são ferramentas versáteis utilizadas em várias indústrias, incluindo farmacêutica, biotecnologia, alimentos e bebidas e ciência ambiental. Alguns cenários típicos de uso para biorreatores de 1L incluem os seguintes:

• Desenvolvimento e Produção de Medicamentos: Biorreatores de 1L são comumente usados nas indústrias farmacêutica e biotecnológica para o desenvolvimento e produção de medicamentos, como anticorpos, proteínas, vacinas e outras terapias. Esses biorreatores servem como ambientes controlados onde células vivas ou organismos podem ser cultivados para produzir esses medicamentos biológicos.
• Cultura Celular e Expressão de Proteínas: Em laboratórios de pesquisa e desenvolvimento, os biorreatores de 1L são frequentemente empregados para experimentos de cultura celular, estudos de escalabilidade e otimização de condições de cultura. Eles permitem que os cientistas investiguem o comportamento celular, estudem processos metabólicos e analisem os efeitos de diferentes variáveis no crescimento celular e na formação de produtos.
• Fermentação para Produção de Alimentos e Bebidas: Biorreatores de 1L podem ser usados para processos de fermentação na indústria de alimentos e bebidas. Eles são adequados para a produção em pequena escala de produtos fermentados como iogurte, queijo, kombucha, cerveja e vinho. Os biorreatores de 1L permitem o controle preciso dos parâmetros de fermentação, permitindo o desenvolvimento consistente do produto.
• Melhoria de Estipe e Controle de Qualidade: Os biorreatores de 1L desempenham um papel crucial nos processos de melhoria de estipe e controle de qualidade dentro da indústria de alimentos e bebidas. Ao permitir a triagem de diferentes estirpes microbianas e a otimização dos parâmetros de fermentação, esses biorreatores podem contribuir para a melhoria do sabor, aroma e qualidade geral do produto. Eles auxiliam na seleção de estirpes superiores para produção em larga escala, garantindo que os produtos finais atendam aos padrões de qualidade desejados.
• Aplicações Ambientais: Os biorreatores de 1L são usados em aplicações ambientais, como tratamento de resíduos e biorremediação. Eles permitem que os pesquisadores estudem a degradação de poluentes por comunidades microbianas e otimizem processos para uma gestão mais eficaz de resíduos e restauração ambiental.

Como escolher biorreatores de 1L

• Escala do negócio e necessidades de pesquisa:

  Considere a escala do negócio e os requisitos do estudo. Um biorreator de 1L pode ser adequado para produção em pequena escala ou pesquisa em laboratório. No entanto, se houver necessidade de cultivo em maior escala, deve-se considerar biorreatores com volumes maiores.

• Controle e Automação:

  Os requisitos de controle e monitoramento são fatores cruciais na seleção de um biorreator. Os usuários devem procurar biorreatores equipados com sistemas de controle e monitoramento atualizados, como pH, oxigênio dissolvido, temperatura, pressão e outras funções automáticas de medição e regulação. Esses sistemas podem garantir a estabilidade e a repetibilidade das condições de trabalho do biorreator.

• Esterilização e Limpeza:

  Em alguns casos, a fermentação industrial exigirá esterilização. Nesses casos, é melhor usar um biorreator de esterilização automática, pois isso facilita a esterilização para os usuários e afeta a qualidade do produto final.

• Custo e orçamento:

  As considerações de custo e orçamento também são importantes ao escolher um biorreator. Os usuários devem ponderar os custos de biorreatores de diferentes escalas, funções e marcas e fazer escolhas que atendam aos seus orçamentos e necessidades.

Além dos fatores acima, os usuários também devem levar em consideração a experiência e os requisitos de entrada e saída do usuário, a compatibilidade do biorreator com o sistema de cultura, a qualidade e confiabilidade do fornecedor, e assim por diante. Antes de tomar uma decisão, é aconselhável procurar mais informações, consultar a opinião de especialistas e, se possível, realizar os testes e inspeções necessários.

Perguntas frequentes sobre biorreatores de 1l

P: Quais tipos de biorreatores de 1L são comumente usados nas indústrias biotecnológicas?

R: As indústrias biológicas geralmente usam biorreatores de tanque agitado de 1L, tanque agitado contínuo, biorreatores de 1L com elevação de ar e biorreatores de 1L autoclaváveis. O biorreator de tanque agitado de 1L possui um agitador que fornece distribuição uniforme de células e meio nutritivo, enquanto o CSTR usa o influxo de meio nutritivo para criar agitação contínua. O biorreator de 1L com elevação de ar possui duas colunas - uma coluna interna ascendente onde ocorre a elevação de ar e uma coluna descendente. Ele usa menos energia do que o tanque agitado. O biorreator de 1L autoclavável é fácil de limpar e pode ser descontaminado antes e depois do uso.

P: Como a escala de um biorreator afeta seu projeto e operação?

R: A escala do biorreator afeta a mistura, a transferência de oxigênio, a transferência de calor e o processamento a jusante. Em biorreatores maiores, pode ser difícil atingir a uniformidade devido a gradientes de temperatura, concentração e pH. Fazer medições e controlar parâmetros pode ser mais desafiador, e geralmente há maior demanda por energia e meio para preencher o biorreator.

P: Quais são os desafios de usar biorreatores de 1L em P&D?

R: Biorreatores pequenos como o biorreator de 1L podem não representar o desempenho de biorreatores maiores devido a problemas de ampliação. Eles também têm custos de materiais mais altos e variáveis e tempo de esterilização, e pode haver necessidade de mais recursos automatizados e conjuntos de dados maiores para a operação do biorreator.