Biorreatores 10000l

Tipos de biorreatores de 10.000L

Biorreatores são habitats para microrganismos, células ou organismos para facilitar reações químicas. Eles são cruciais em muitas indústrias, especialmente em farmacêuticas e biotecnologia. Os biorreatores são projetados para requisitos específicos, e aqui estão alguns dos mais comuns:

• Reator de Tanque Agitado:

  O reator de tanque agitado é o biorreator mais comum e popular. Possui um agitador que mistura a cultura, garantindo a distribuição adequada de nutrientes. As células começam a crescer em um ambiente homogêneo. Este reator de tanque agitado pode ser feito de aço inoxidável ou vidro. Uma vantagem é que sensores e controles podem ser incluídos para monitorar e regular o ambiente. Isso garante que a cultura tenha a condição perfeita para que o processo de crescimento celular ocorra.

• Biorreator de Membrana:

  Em um biorreator de membrana, uma membrana separa a cultura das paredes do reator. A permeabilidade da membrana permite que nutrientes e resíduos passem, mas mantém as células dentro. As membranas são geralmente feitas de materiais sintéticos. Os reatores de membrana são ideais para sistemas de cultura contínua. Eles têm altas densidades celulares e separação de produtos eficiente.

• Biorreator de Leito Fixo:

  Um biorreator de leito fixo possui uma cultura imobilizada em um meio de suporte dentro do biorreator. O meio pode ser qualquer material. Alguns exemplos são cerâmica, plástico ou aço inoxidável. As células presas ao meio permitem altos rendimentos de produto. Eles também têm baixas taxas de contaminação. Os biorreatores de leito fixo funcionam bem para tratamento de águas residuais e produção de culturas bacterianas.

• Biorreator de Leito Fluidizado:

  O biorreator de leito fluidizado possui uma cultura imobilizada que é suspensa no meio em fluxo. Isso fornece troca de oxigênio e nutrientes. As células também experimentam mistura. Isso impede que as células estaguem e se desenvolvam, garantindo uma cultura homogênea. Os biorreatores de leito fluidizado, como os biorreatores de leito fixo, funcionam bem para tratamento de águas residuais e produção de algumas culturas microbianas.

• Fotobiorreator:

  Um fotobiorreator é usado para cultivar organismos fotossintéticos. Ele usa fontes de luz artificial ou natural para facilitar o crescimento desses organismos. Daí o nome "foto" biorreator. Os fotobiorreatores são ideais para o cultivo de algas para fins alimentícios, combustíveis ou tratamento de águas residuais.

Especificações & Manutenção do Biorreator de 10.000L

Especificações

• Capacidade:

  Os biorreatores de 10.000 litros são projetados para conter e cultivar 10.000 litros de material biológico. Este grande volume os torna adequados para a produção em massa de microrganismos, células ou tecidos utilizados na medicina, agricultura e outras indústrias.

• Diâmetro do Biorreator:

  O diâmetro de um biorreator de 10.000 litros variará de acordo com sua forma. Para biorreatores cilíndricos, o diâmetro é de cerca de 3,71 pés (1,13 metros). Para biorreatores em forma de cubo, a largura é de aproximadamente 4,5 pés (1,37 metros). Tanques quadrados são mais comuns para grandes volumes, mas não são ideais para todos os tipos de células ou organismos.

• Materiais do Biorreator:

  O bioprocessamento em grande escala geralmente utiliza aço inoxidável de alta qualidade por sua durabilidade, facilidade de limpeza e resistência à contaminação. O vidro, embora lavável e visível para monitoramento, é muito pesado e quebradiço para grandes volumes. Forros plásticos descartáveis também reduzem o risco de contaminação, mas exigem mais substituição frequente dos forros.

• Sistema de Agitação:

  Os biorreatores de 10.000 litros precisam de mistura suficiente para manter as células suspensas, os nutrientes distribuídos uniformemente e a troca de gás promovida. A contagem, o tamanho e o projeto do rotor do biorreator serão selecionados dependendo do tipo de biorreator e das propriedades das células em crescimento.

• Sistema de Controle:

  Grandes biorreatores exigem sistemas de computador sofisticados para monitorar e ajustar automaticamente os parâmetros críticos durante o crescimento celular. Isso inclui temperatura, pH, oxigênio dissolvido, pressão e velocidade de agitação, entre outros. Os computadores do biorreator também coletam dados para que a receita exata usada para cultivar células no passado possa ser replicada no futuro.

• Sistemas de Colheita:

  Quando as células completaram seu ciclo de crescimento, elas precisam ser colhidas para processamento. Os grandes biorreatores podem ter portas de amostragem automáticas, sistemas de filtragem ou outros dispositivos que ajudam a coletar células, minimizando os riscos de contaminação. Os mecanismos de segurança também garantem que nenhuma célula seja liberada acidentalmente para o ambiente circundante.

Manutenção

Os biorreatores de 10.000 litros precisam de manutenção regular para funcionar corretamente, com segurança e em conformidade com as melhores práticas. Uma parte vital da manutenção é seguir cuidadosamente os procedimentos rigorosos de limpeza do biorreator. Isso ajuda a reduzir o risco de contaminação biológica.

Antes de iniciar a limpeza, é essencial realizar uma revisão completa do biorreator. Verifique-o completamente para quaisquer indicações de peças do biorreator que possam se desgastar ou precisar de reparo. Certifique-se de que o biorreator esteja livre de contaminação primeiro ajuda a manter a equipe de serviço segura e simplifica o trabalho de serviço necessário no biorreator.

Depois que essas duas etapas estiverem concluídas, um processo de limpeza detalhado, conforme definido no manual de operação do biorreator, pode ser iniciado. Esta é uma salvaguarda adicional para garantir que o serviço realizado no biorreator esteja em conformidade com as recomendações do fabricante. Como parte desse processo, registros essenciais terão que ser feitos. A discussão do manual do biorreator sobre o serviço pode incluir documentação crítica para quaisquer peças substituídas durante o procedimento de limpeza. Esse tipo de documentação pode ser necessário para atender aos requisitos regulatórios.

Em particular, registros de quaisquer produtos químicos utilizados durante a limpeza e os procedimentos seguidos provavelmente serão necessários. Obedecer a essas regras, usar agentes químicos adequados e seguir os procedimentos documentados deve contribuir muito para satisfazer os órgãos reguladores e os sistemas de garantia de qualidade.

É essencial lembrar essa abordagem completa e cuidadosa à limpeza do biorreator e ao serviço do biorreator em geral. A manutenção periódica do biorreator, juntamente com o cumprimento de um procedimento de limpeza preciso e documentado, usando produtos químicos aprovados, contribuirá muito para minimizar tanto o risco de contaminação biológica quanto o tempo de inatividade do próprio biorreator.

Cenários

• Indústria farmacêutica

  Os biorreatores de 10.000 litros são comumente usados para a produção em grande escala de produtos farmacêuticos na indústria biofarmacêutica. Isso inclui medicamentos, anticorpos, enzimas e vacinas. O biorreator fornece um ambiente controlado adequado para o crescimento celular e a produção de compostos farmacêuticos desejáveis.

• Processamento de alimentos e fermentação

  Na indústria de alimentos e bebidas, biorreatores de grande volume desempenham um papel essencial na produção de produtos alimentares fermentados. Isso pode incluir iogurte, queijo, enzimas, aminoácidos, probióticos e outros aditivos alimentares. O biorreator fornece o ambiente ideal para que as reações de fermentação ocorram, levando a perfis de sabor específicos e características do produto alimentar.

• Produção de bioenergia

  Biorreatores em grande escala são usados para produção de bioenergia por meio de processos de fermentação ou digestão anaeróbia. Isso inclui a produção de bioetanol, biodiesel, metano e outros biocombustíveis. O biorreator permite a conversão de matéria-prima orgânica em fontes de energia renováveis.

• Aplicações ambientais

  Biorreatores em grande escala são usados para tratamento de resíduos e aplicações de biorremediação. Por exemplo, em estações de tratamento de águas residuais, os biorreatores podem ser utilizados para degradar poluentes orgânicos e remover contaminantes usando processos microbianos. Além disso, os biorreatores podem ser empregados para biorremediação do solo para desintoxicar solos poluídos por meio de vias de degradação microbiana.

• Pesquisa e desenvolvimento em biotecnologia

  Grandes biorreatores também são empregados em laboratórios de pesquisa e desenvolvimento para aplicações biotecnológicas. Eles são usados para estudos de melhoramento de cepas, otimização de processos, experimentos de ampliação de escala e caracterização de produtos. Os dados gerados a partir de experimentos em grandes biorreatores ajudam a acelerar o desenvolvimento de novos processos e produtos biotecnológicos.

Como escolher biorreatores de 10.000l

• Objetivo: Entenda o que se pretende cultivar ou crescer. Isso pode ser bactérias, leveduras, células de mamíferos, células vegetais ou outros microrganismos específicos. Diferentes biorreatores de 10.000 litros têm projetos e recursos distintos adequados a organismos específicos. Por exemplo, um biorreator para fermentar cerveja será significativamente diferente de um usado para cultivar células para produção de vacinas.

• Escalabilidade: Depois de começar pequeno, uma empresa pode querer usar um biorreator de 10.000 litros para ampliar a produção. É essencial que o biorreator escolhido tenha capacidade de aumentar os níveis de produção sem incorrer em custos desproporcionalmente altos ou enfrentar desafios técnicos. Além disso, à medida que a pesquisa e as demandas do mercado evoluem, pode haver necessidade de ajustar os níveis de produção no futuro.

• Integração: Em uma linha de produção, muitos componentes devem funcionar perfeitamente juntos. É crucial selecionar um biorreator que possa ser facilmente integrado a outros sistemas essenciais para garantir uma produção eficiente, economizando tempo e recursos.

• Dados: Os biorreatores modernos agora são equipados com recursos avançados de coleta e análise de dados. Esses recursos permitem o monitoramento e controle em tempo real de parâmetros críticos, como temperatura, pH, oxigênio dissolvido, pressão e densidade celular. A tomada de decisão baseada em dados ajuda a otimizar bioprocessos, melhorar a qualidade do produto e aumentar a produtividade.

• Atualização: A tecnologia está em constante evolução, trazendo novas inovações e melhorias no projeto e na funcionalidade do biorreator. É essencial escolher um biorreator que possa ser atualizado ou adaptado às mais recentes tecnologias e recursos para garantir que o investimento permaneça relevante e valioso a longo prazo.

• Manutenção: A manutenção e a limpeza de um biorreator são necessárias, mas existem opções melhores. Alguns biorreatores vêm com opções de autolimpeza que podem economizar nos custos de manutenção. Também será bom considerar se o biorreator exige pessoal especializado para sua manutenção ou não.

Biorreatores de 10.000l FAQ

P1: Quais são as 10 principais empresas de biorreatores?

R1: Algumas das principais empresas de biorreatores com base na participação de mercado incluem Merck KGaA, Thermo Fisher Scientific Inc., Eppendorf AG, Sartorius AG, GE Healthcare (agora parte da Cytiva), Danaher Corporation, Biogen Inc., ABEC Inc., Rentschler Biopharma SE e Amgen Inc.

P2: Qual é o futuro do mercado de biorreatores?

R2: O tamanho do mercado global de biorreatores deve atingir US$ 5.507,4 milhões até 2030, de acordo com um novo relatório da Grand View Research, Inc. Espera-se que o mercado registre uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 11,9% durante o período de previsão de 2022 a 2030. O aumento da demanda por tecnologia de uso único e biorreatores automatizados deve impulsionar o crescimento do mercado. Além disso, a crescente necessidade de produção de anticorpos monoclonais e proteínas recombinantes deve criar oportunidades lucrativas para o mercado crescer no futuro próximo.

P3: Para que são usados os biorreatores?

R3: Os biorreatores são usados para produzir produtos biológicos renováveis nos setores de químicos, energia, meio ambiente, alimentos e bebidas, biotecnologia e farmacêuticos.

P4: O que determina o volume de um biorreator?

R4: O volume de um biorreator geralmente é determinado pela quantidade de substrato que pode ser processada por unidade de tempo e pelo rendimento desejado do produto. Outros fatores incluem o tipo de organismo ou células que estão sendo usadas, o processo de produção, a escala de operação (por exemplo, piloto, comercial), considerações econômicas e conformidade regulamentar.