Bioreator de vidro com jaqueta

Tipos de biorreatores de vidro com camisa

O biorreator de vidro com camisa é um sistema de fermentação industrial amplamente utilizado para criar, cultivar e manter células, microrganismos ou tecidos para uma variedade de aplicações. A tabela a seguir resume alguns tipos comuns de vasos de biorreatores com designs distintos.

• Biorreator de tanque agitado: Este tipo de vaso de biorreator possui um agitador ou impelidor dentro dele. O agitador ajuda a garantir que o líquido da cultura esteja fluindo bem, o que estimula o crescimento e também mantém níveis consistentes de temperatura, nutrientes e oxigênio.
• Biorreator fermentador: Um vaso de biorreator fermentador ajuda a realizar um processo chamado fermentação, onde microrganismos como bactérias, leveduras ou fungos decompõem substâncias orgânicas para produzir energia, dióxido de carbono e outros subprodutos. Condições estéreis, temperatura, pH e níveis de nutrientes são cuidadosamente monitorados dentro do fermentador para atingir taxas de crescimento e fermentação ideais.
• Biorreator de leito fixo: O vaso de biorreator de leito fixo é projetado com um leito de partículas de suporte sólido dentro dele. Essas partículas de suporte fornecem áreas de superfície para microrganismos aderidos crescerem e se desenvolverem. Quando pequenos líquidos e bolhas de gás fluem através do leito, eles se encontram com os microrganismos e são processados ​​com eficiência.
• Biorreator de tanque agitado suspenso: Este tipo de biorreator permite que microrganismos ou células flutuem ou sejam suspensos no meio de cultura. Microrganismos ou células mantêm uma mistura uniforme e contato com nutrientes e oxigênio enquanto são agitados pelo agitador dentro do vaso. O biorreator de tanque agitado suspenso também é amplamente utilizado para a produção de vacinas, anticorpos, enzimas e outras proteínas terapêuticas.
• Biorreator de tanque agitado aerado: O biorreator de tanque agitado aerado combina as funções de um aerador e um reator de tanque agitado. Ele utiliza agitação e injeção de ar para fornecer oxigênio suficiente para o crescimento de microrganismos aeróbicos. Este biorreator é prevalente na produção química, tratamento de resíduos e cultivo de biomassa.
• Biorreator Glucoserreator: O glucoserreator é um tipo de biorreator que utiliza glicose como principal fonte de carbono para o crescimento microbiano e processos metabólicos. Ele pode ser projetado para otimizar a utilização de glicose por microrganismos específicos para produzir produtos desejáveis, como etanol, ácidos orgânicos ou outros metabólitos valiosos.

Especificações e manutenção de biorreatores de vidro com camisa

Especificações

• Volume total: O volume total de um biorreator de vidro com camisa geralmente está na faixa de 250 ml a 30 L ou mais, dependendo das necessidades da aplicação.
• Sistema de controle: Biorreatores de vidro com camisa geralmente possuem temperatura, pH, oxigênio dissolvido, pressão, tempo de alimentação/descarga e outros aspectos de controle. O método de controle pode ser manual ou um sistema de controle digital automático.
• Modo de acionamento: O modo de acionamento de um biorreator de vidro geralmente é acionado por motor, acionado magneticamente, etc.
• pH e oxigênio dissolvido: O monitoramento e controle do pH e do oxigênio dissolvido são importantes no processo de crescimento de microrganismos ou linhagens celulares. O biorreator de vidro com camisa possui sensores que podem monitorar e controlar esses fatores para atender requisitos específicos.
• Material: O material da camisa de um biorreator de vidro geralmente é vidro (Borosilicato GL14) ou aço inoxidável. O aço inoxidável é mais adequado para condições de alta temperatura e alta pressão, enquanto o vidro permite melhor visibilidade.

Manutenção

• Limpeza: Use um detergente suave e água morna para limpar a superfície externa do biorreator com camisa e o interior do tanque para remover resíduos e contaminantes. Certifique-se de limpar todas as peças completamente para manter a higiene e evitar a contaminação cruzada.
• Certifique-se de que todos os componentes do biorreator, como sensores, controladores, motores, etc., estejam funcionando corretamente e verifique as conexões para garantir a estabilidade do sistema do biorreator.
• Desinfecção: Use desinfetantes adequados e desinfete o interior e o exterior das camisas do biorreator de vidro para garantir que o biorreator seja estéril. Siga as instruções do desinfetante e certifique-se de que ele esteja completamente seco antes de usá-lo novamente.
• Substituição de consumíveis: Substitua os consumíveis, como os elementos do filtro e os copos de amostragem, que são usados ​​para garantir a qualidade e segurança do experimento.
• Manutenção do controle de temperatura: Verifique e mantenha o sistema de controle de temperatura do biorreator com camisa para garantir que a temperatura de cultura necessária seja mantida durante o processo de cultura.

Cenários de biorreatores de vidro com camisa

Os vasos de biorreatores com camisa são aplicáveis ​​em diferentes indústrias. Aqui estão algumas aplicações importantes em vários setores.

• Indústria farmacêutica: Os tanques de biorreatores são vasos essenciais para processos-chave, incluindo cultivo de células, fermentação e mistura para antibióticos, terapias de anticorpos, vacinas e outros compostos medicinais.
• Indústria de alimentos e bebidas: Biorreatores de vidro são usados ​​para fermentar bebidas como cerveja, vinho e kombucha. Eles também são usados ​​para produzir aditivos alimentares, probióticos e sabores por meio de processos de fermentação microbiana.
• Indústria de biotecnologia: Os reatores de biorreatores são essenciais para engenharia genética, produção de proteínas e síntese de enzimas. Eles são empregados para projetar microrganismos e células para produzir produtos biotecnológicos valiosos.
• Indústria agrícola e ambiental: Sistemas de biorreatores são utilizados em estações de tratamento de esgoto para decompor matéria orgânica, remover poluentes e tratar águas residuais usando processos de degradação microbiana.
• Indústrias de cosméticos e nutracêuticos: Reatores de vidro microbiano também são utilizados na produção de certos compostos bioativos, vitaminas e enzimas utilizados em cosméticos, produtos de higiene pessoal e nutracêuticos.
• Pesquisa e desenvolvimento: A pesquisa científica depende de biorreatores para estudar o metabolismo microbiano, o crescimento celular e os processos de fermentação. Os vasos de biorreatores de vidro são amplamente utilizados em instituições acadêmicas, laboratórios de pesquisa e empresas de biotecnologia para estudos experimentais, processos de ampliação e desenvolvimento de produtos.
• Biotecnologia industrial: Biorreatores em escala industrial são utilizados na produção de biocombustíveis, bioquímicos e materiais sustentáveis ​​por meio de processos de fermentação e enzimáticos. Eles desempenham um papel crucial no desenvolvimento de tecnologias verdes e alternativas renováveis ​​a produtos tradicionais à base de fósseis.

Como escolher um biorreator de vidro com camisa

• Capacidades de redução de escala

  As empresas devem escolher biorreatores que ofereçam capacidades de aumento de escala e redução de escala. Com a capacidade de aumento de escala, as organizações de pesquisa podem aumentar convenientemente o volume de bioprocessamento ao passar da produção em pequena escala para a produção em grande escala. Da mesma forma, a capacidade de redução de escala auxiliará as empresas a reduzir os volumes para testes em pequena escala. A capacidade dos biorreatores de aumentar e reduzir a escala de forma conveniente auxiliará as empresas a atender às diversas demandas de produção, garantindo resultados eficientes e consistentes em todos os volumes.

• Controle e automação

  Ao selecionar os vasos de biorreatores, os compradores devem optar por aqueles com controles fáceis de usar e recursos automatizados. Esses equipamentos terão controle versátil sobre os parâmetros, incluindo pH, temperatura, oxigênio dissolvido, pressão, velocidade de agitação e muito mais. Além disso, um vaso de biorreator ideal é aquele que também possui sensores confiáveis, capacidades de registro de dados e sistemas de alimentação automatizados. O controle e a automação oferecidos pelos vasos de biorreatores garantirão o gerenciamento preciso do processo, aumentarão a produtividade e minimizarão a intervenção manual e os erros durante o bioprocessamento.

• Compatibilidade com organismos

  Os biorreatores de vidro estão disponíveis em vários tamanhos, formas e designs. Os compradores precisam garantir que o biorreator que estão comprando seja compatível com o organismo específico que pretendem utilizar. Se o foco é na fermentação microbiana, cultura de células de mamíferos ou outras aplicações específicas, o biorreator selecionado deve fornecer uma atmosfera favorável ao crescimento e metabolismo do organismo alvo. Além disso, os compradores também devem considerar as características de design do biorreator, como a geometria do vaso e os sistemas de entrega de nutrientes.

• Manutenção e serviço

  Os compradores são aconselhados a adquirir vasos de biorreatores que venham com suporte e serviço adequados do fornecedor. Um sistema com documentação detalhada levará a uma compreensão e operação mais fáceis. Além disso, o sistema também virá com um guia de solução de problemas e cronograma de manutenção. Além disso, a disponibilidade de peças sobressalentes levará à redução do tempo de inatividade na operação. Mais importante ainda, os compradores iniciantes e os compradores repetidos se beneficiarão muito de fornecedores ou fabricantes que oferecem programas de treinamento para novos usuários e cursos de atualização para usuários existentes.

• Considerações de orçamento

  Inicialmente, os compradores são aconselhados a considerar seu orçamento e selecionar vasos de biorreatores ideais para sua capacidade financeira sem comprometer os resultados do projeto. Os compradores devem realizar uma análise de custos adequada. No mercado atual, existe uma ampla seleção de vasos de biorreatores para os compradores escolherem, o que significa que os compradores podem encontrar aquele que atenda às suas necessidades em uma faixa de preço acessível.

Perguntas frequentes

P: Como os usuários limpam um biorreator de vidro?

R: Os usuários lavam o biorreator com água quente enquanto a temperatura da água é maior que a temperatura da camisa de vidro do reator. Depois, eles realizam um processo de limpeza CIP/SIP padrão.

P: Como os usuários impedem a formação de incrustações dentro de um biorreator de vidro?

R: Os usuários podem impedir a formação de incrustações selecionando meios de baixa dureza. Eles também podem considerar o uso do método de transferência úmida, empregando controle automático de pH e realizando periodicamente limpezas ácidas em lote.

P: Qual é a vida útil típica de um biorreator de vidro?

R: Se manuseado e mantido adequadamente, um biorreator de vidro pode durar dez anos ou até mais.

P: Os usuários podem modificar o biorreator de vidro existente?

R: A modificação dependerá do tipo e condição do biorreator. Na maioria dos casos, a adição de recursos de monitoramento e controle é possível. No entanto, um profissional deve avaliar o caso antes de prosseguir com a modificação.