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Um biorreator de uso único é uma tecnologia que ajuda a cultivar células ou organismos em um ambiente controlado para produzir compostos valiosos como proteínas, anticorpos e outras biomoléculas. Esses recipientes são projetados para uso único, tornando-os mais flexíveis e reduzindo o risco de contaminação em comparação com os sistemas reutilizáveis tradicionais. Os seguintes são alguns tipos comuns de biorreatores de uso único:
tanque agitado
O reator de tanque agitado é o biorreator de uso único mais comum. O biorreator é equipado com um impelidor para agitação regular do conteúdo do reator. A agitação garante a distribuição bem misturada e uniforme do meio de cultura no reator. Além disso, a transferência eficaz de oxigênio da superfície do meio de cultura para todo o meio de cultura impulsiona o crescimento de microrganismos para gerar produtos específicos.
biorreatores em forma de cúpula
Os biorreatores em forma de cúpula vêm com uma parte superior moldada por sopro e uma base plana. O design oferece uma grande área de superfície para transferir gases e nutrientes, promovendo o crescimento celular de forma eficiente. Além disso, os materiais descartáveis e estéreis usados em biorreatores em forma de cúpula reduzem o risco de contaminação e simplificam o processo de limpeza.
biorreator de mistura de ondas
O biorreator de mistura de ondas normalmente vem com um movimento ondulatório que mistura o fluido de cultura. O método de mistura fornece uma maneira suave para as forças de cisalhamento, o que torna o biorreator uma escolha ideal para tipos de células que são sensíveis. Além disso, os biorreatores de mistura de ondas oferecem troca local de nutrientes e gases, o que promove o crescimento e o metabolismo das células.
biorreator de bolsa flexível
O biorreator de bolsa flexível é geralmente feito de materiais finos, transparentes e permeáveis a gases. O biorreator tem um design leve e compacto para conveniência e adaptabilidade em várias configurações de pesquisa e produção. Além disso, a esterilidade e a natureza de uso único dos biorreatores de bolsa flexível minimizam o risco de contaminação cruzada em comparação com os sistemas reutilizáveis tradicionais.
As especificações dos biorreatores de uso único variam de acordo com o modelo, tipo e fabricante. Aqui está uma olhada em algumas das principais especificações dos biorreatores de uso único e seus requisitos de manutenção.
Volume de trabalho
Os biorreatores de uso único apresentam diferentes volumes de trabalho. O volume de trabalho de um biorreator se refere ao tamanho do lote que pode ser usado efetivamente no reator. Os biorreatores em pequena escala geralmente têm um volume de trabalho de 2 litros a 50 litros. Por outro lado, os biorreatores em grande escala têm um volume de trabalho superior a 1.000 litros.
Materiais
A maioria dos biorreatores de uso único é feita de poliéster, polietileno ou qualquer outro material adequado. Esses materiais são capazes de suportar as reações químicas que ocorrem no biorreator.
Controle de temperatura
Alguns biorreatores de uso único possuem sistemas integrados de controle de temperatura que são capazes de monitorar e ajustar a temperatura do biorreator. Isso garante que os processos biológicos que estão ocorrendo no reator ocorram na temperatura ideal.
Controle de pH
Como o controle de temperatura, alguns biorreatores de uso único também possuem um sistema para monitorar e controlar os níveis de pH dentro do reator. O sistema de controle de pH faz isso adicionando ácidos, bases ou tampões para manter a faixa de pH desejada.
Dados e integração
Além dos recursos já mencionados, alguns vasos de biorreatores de uso único possuem sistemas integrados de dados e automação para monitoramento e controle de processos, bem como para permitir a troca de dados perfeita. Esses sistemas resultam em melhor conformidade regulatória e maior controle de processos.
Os biorreatores de uso único requerem manutenção mínima porque são pré-esterilizados e descartados após um único uso. No entanto, existem algumas dicas de manutenção a serem consideradas para garantir que eles atendam ao seu propósito de forma eficaz.
Limpe e desinfete a área ao redor do biorreator
Certifique-se de que não haja contaminação limpando a área ao redor do biorreator. Isso ajudará a eliminar qualquer risco potencial de contaminação que possa afetar o resultado do experimento.
Use luvas e ferramentas estéreis
Embora o biorreator seja de uso único, ainda é importante usar luvas e ferramentas estéreis ao manuseá-lo. Isso ajudará a minimizar a contaminação e garantir o sucesso do experimento.
Calibrar o biorreator regularmente
A calibração regular do biorreator ajuda a garantir que ele está funcionando corretamente e que as leituras são precisas. Isso é fundamental para resultados experimentais confiáveis e consistência de processo.
Indústria farmacêutica e de biotecnologia
Os biorreatores de uso único são populares nas indústrias farmacêuticas e de biotecnologia. Eles são usados para cultivar células e fazer proteínas, anticorpos e outras moléculas complexas. A simplicidade e a esterilidade dos biorreatores de uso único os tornam muito adequados para a produção biofarmacêutica, fabricação de terapia celular e desenvolvimento de vacinas.
Indústria de alimentos e bebidas
Os biorreatores de uso único também podem ser usados na indústria de alimentos e bebidas para processos de fermentação. Eles são usados para produzir bebidas alcoólicas, produtos lácteos, proteínas à base de plantas e ingredientes alimentares funcionais. A flexibilidade dos biorreatores de uso único permite que os fabricantes de alimentos e bebidas explorem novas técnicas de fermentação e otimizem a eficiência de produção.
Agricultura e biofertilizantes
Na agricultura, os biorreatores de uso único podem ser usados para produzir biofertilizantes e tratamentos microbianos. Essas tecnologias permitem o crescimento de microrganismos benéficos em um ambiente controlado, o que pode melhorar a saúde do solo e a produtividade das culturas. Os biorreatores de uso único oferecem uma plataforma escalável e eficiente para produzir biofertilizantes e aplicá-los em sistemas agrícolas.
Aplicações ambientais
Os biorreatores de uso único têm aplicações potenciais na remediação ambiental. Eles podem ser usados para cultivar microrganismos capazes de degradar poluentes ou remover toxinas de ambientes contaminados. Os biorreatores de uso único fornecem um ambiente controlado para otimizar a atividade microbiana e facilitar os processos de limpeza ambiental.
Cultura de células animais
Os biorreatores de uso único são usados para aplicações de cultura de células animais, como a produção de proteínas terapêuticas, anticorpos e vacinas. Eles fornecem um ambiente conveniente e estéril para o crescimento de células animais, que são frequentemente usadas como hospedeiras para expressão de proteínas recombinantes.
Edição genética e terapia celular
Os biorreatores de uso único são empregados em aplicações de terapia celular e edição genética. Eles permitem a expansão de células geneticamente modificadas para fins terapêuticos. A flexibilidade e escalabilidade dos biorreatores de uso único os tornam adequados para desenvolver e produzir terapias celulares.
A seleção de um biorreator de uso único para venda envolve muitos fatores cruciais para o crescimento e colheita de culturas celulares e produtos biofarmacêuticos de forma eficiente e econômica.
Análise da demanda:
Ao escolher o biorreator certo, é importante entender o mercado e a área de aplicação. Primeiro, analise as demandas atuais do mercado e estabeleça uma análise da demanda do mercado de cultura celular. Quais células o mercado demanda? Que tipo de células? Qual volume de demandas de cultura? Qual é a fase de crescimento atual do mercado?
Facilidade de uso:
Certifique-se de que o biorreator seja fácil de usar. O treinamento de funcionários, o controle de qualidade e a conformidade regulatória podem ser demorados e caros. Um biorreator que a equipe pode aprender facilmente e incorporar perfeitamente aos procedimentos existentes pode economizar tempo e recursos significativos para as instalações. Uma configuração rápida, operação simples e a necessidade reduzida de treinamento de funcionários tornam o biorreator mais impactante economicamente. Um biorreator de uso único popular, a coluna de bolhas, fornece excelentes razões de fluxo de área de superfície e volume de cultura.
Configuração e compatibilidade:
Selecione um biorreator com um sistema que minimize a necessidade de componentes descartáveis adicionais e as conexões necessárias para interface com o biorreator. A compatibilidade entre o biorreator e as bolsas ou recipientes de uso único que serão usados para entrega de nutrientes e coleta de produtos também é importante.
Esterilização:
A capacidade do biorreator de ser esterilizado antes de cada uso é importante. Os biorreatores contínuos, como os reatores de membrana ou fluxo, normalmente exigem entradas estéreis caras e sistemas de saída estéril para manter condições assépticas. Além disso, a automação no sistema, como a transferência de massa estéril e automatizada, pode reduzir a necessidade de intervenção manual e, assim, reduzir o risco de contaminação.
Monitoramento e controle:
Considere os recursos de monitoramento e controle oferecidos pelo biorreator. Dependendo dos requisitos específicos, um biorreator de uso único com controle automatizado e análises integradas pode ser preferido ou opcional. O grau de monitoramento e controle necessário determinará se deve escolher um biorreator com um conjunto simples de capacidades de medição ou um com uma gama completa de sensores e funções de controle automatizado.
P1: Como funciona um biorreator de uso único?
R1: Os biorreatores de uso único consistem em três componentes principais: o sistema de mistura, o sistema de fornecimento e o sistema de controle. O sistema de mistura é responsável por agitar as células para garantir uma distribuição uniforme, além de fornecer transferência adequada de oxigênio através do meio. O sistema de fornecimento refere-se à forma como os nutrientes e gases são fornecidos às células, enquanto o sistema de controle monitora e controla parâmetros como temperatura, pressão, pH e as concentrações de outros gases e nutrientes.
P2: Quais são algumas vantagens dos biorreatores de uso único?
R2: Os biorreatores de uso único oferecem várias vantagens em relação aos biorreatores reutilizáveis. Estes incluem menor risco de contaminação cruzada, necessidade reduzida de validação e esterilização, custos operacionais reduzidos e melhor escalabilidade.
P3: Os biorreatores de uso único são descartáveis?
R3: Sim, os biorreatores de uso único são descartáveis. Esta é uma das principais vantagens dos biorreatores de uso único em comparação com os biorreatores de uso múltiplo ou reutilizáveis.
P4: Quais são alguns tipos de biorreatores de uso único?
R4: Alguns tipos populares de biorreatores de uso único incluem o tanque agitado aerado, o biorreator de arraste de ar, o biorreator de coluna de bolhas e o biorreator de bolsa descartável.
