Принципи основних дизајна стакленог биореактора
Материјална својства
- Висока боросиликатна стакла (нпр. Пирек®): низак коефицијент топлотне експанзије, отпорна на високе температуре (до 500 степени), хемијски отпорне (до киселина, алкалиса и органских растварача), погодно за поновљене аутоклавирање (нпр. Аутоклаво 121 степен).
- Транспарентност: омогућава посматрање раста ћелија у реалном времену, медијско замућеност или мешање реакција, неопходно за оптимизацију процеса и решавање проблема.
Кључне компоненте
- Систем мешања: Обично магнетни мешање (да се избегне контаминација заптивања осовине) или механичког мешања (сценарије високог смицања) како би се осигурало уједначене растворене кисеоник.
- Систем за контролу температуре: Спољна јакна за воду или електрична грејна мембрана да прецизно контролише реакциону температуру (нпр. 37 степени за културу ћелија сисара).
- Размена гаса: ваздух / кисеоник, цо₂ или азот уведени су како би се побољшала ефикасност гас-течног преноса преноса кроз порозни дистрибутер.
- Сензорски интерфејс: Интегрисани пХ, урадите (растворени кисеоник) и температурне сонде за подршку контроли за праћење и повратне информације у реалном времену.
Сценарији апликације стакленог биореактора
3Д ћелијска култура
Користи се за органоидно или ткиво инжењеринг, инертна површина стакла смањује мешање адхезије ћелија и подржава динамичку култивацију материјала за скеле.
ПхотобиореАцторс
Транспарентни материјал погодан за све лагане реакције (нпр. Мицроалгае култура, фотокатализу), у комбинацији са ЛЕД извором светлости како би се регулисало интензитет и таласну дужину светлости.
Континуирани ток биопроцеса
Континуирана ферментација или ензимска катализа кроз вишефазне стаклене реакторе повезане у серији за повећање приноса и смањење варијације серије.
Поређење са реакторима од нехрђајућег челика
| Карактеристике | Стаклени биореактор | Нерђајући челик биореактор |
| Трошак | Низак до средње (мала скала) | Висок (погодан за индустријализацију велике скале) |
| Видљивост | Потпуно транспарентан, запажање у реалном времену | Непрозирно, зависно од података сензора |
| Отпорност на притисак | Низак (погодан за атмосферски / микро позитиван притисак) | Висок (погодан за аутоклавирање и ферментацију великог обима) |
| Чишћење и стерилизацију | Једноставно чишћење, аутокларирајући, али крхки | Механички отпоран на ударце, погодан за ЦИП / СИП (чишћење / стерилизацију на месту) |
| Скала наношења | Лабораторија / пилот (обично мање од или једнака 50 Л) | Индустријска производња (стотине на десетине хиљада литара) |
Избор и употребу препорука
Избор запремине
- Лабораторијска истраживања: 1Л -10 л (нпр. Ћелијска култура, развој малих пилот процеса).
- Производња пилота: 10Л -50 л (обратите пажњу на стаклену дебљину зида и механичку чврстоћу).
Посебни захтеви
- Асептична веза: Изаберите дизајн са асептичним интерфејсом (нпр. Дијафрагмски вентил) да бисте избегли контаминацију отворене операције.
- Прилагођавање: Неки произвођачи нуде прилагођене преграде, узорковање портова или више фаза мешање за оптимизацију ефикасности мешања.
Одржавање и сигурност
- Дизајн отпорна на експлозију: Потребни су вентили за помоћ под притиском или флексибилне мембранске склопове за снажну производњу ферментацијског гаса.
- Мјере против вибрација: Избегавајте директан контакт са металним површинама и користите силиконске јастучиће за јастучиће механичке вибрације.
Стаклени биореактори су незамјењиви за производњу истраживања и развоја и мале скале због своје јединствене транспарентности и хемијске стабилности, али трошкове и трајност потребно је измерити приликом скалирања. Одабир правог модела захтева комбинацију поступака, безбедносне и дугорочне трошкове одржавања!
Popularne oznake: Стаклени биореактор, кинески произвођачи стакла, добављачи, фабрика
