Устройство биореактора

Биологический реактор – это специальное лабораторное оборудование, которое применяется для микробиологического синтеза. В нем происходит смешивание сред и культур в определенных условиях, поддерживаемых на протяжении всего процесса. Эти приборы широко применяются в разных биотехнологических отраслях, включая изготовление фармацевтических препаратов и вакцин, производство продуктов питания и различных ферментов, синтез активных веществ для нефтепереработки, переработки крахмала, синтеза полисахаридов и других целей.

Конструкция прибора включает вертикально расположенную емкость разных объемов в зависимости от назначения реактора. Небольшие лабораторные устройства имеют объем рабочей емкости 1-10 литров, а промышленные модели могут вмещать до 1000 литров содержимого. Кроме рабочей емкости в конструкцию входит мешалка, паровая рубашка, барботер для направления через жидкую среду газовой составляющей, а также фильтрующие компоненты. Оборудование в каталоге Техновис изготавливается из качественной высоколегированной стали, а также титана. Эти материалы долговечны и устойчивы к воздействию биологически активных жидкостей, а также безопасны для культивируемых культур.

Выбор модели биореактора зависит от нескольких факторов:

• Объем культивируемой культуры;
• Чистота среды;
• Тип теплоотвода;
• Способ перемешивания содержимого емкости;
• Наличие запорной арматуры в конструкции;
• Способ пеногашения в ходе реакции

Техновис предлагает различные модели биологических реакторов для создания оптимальных условий для микробиологического синтеза в любых объемах.

Назначение биологического реактора

Лабораторные биологические реакторы нужны для создания определенных условий внутри изолированной среды для жизнедеятельности клеточных культур. Внутри реактора обеспечивается непрерывная подача питательных веществ и удаление метаболитов, а также осуществляется снабжение микроорганизмов необходимым им кислородом. Все эти процессы происходят аналогично естественному течению за счет постоянного перемешивания жидкой и газовой сред внутри емкости реактора. Культура клеток при этом надежно защищена от механического повреждения или лишнего теплового излучения.

Распространенный метод размножения культуры в лабораторных условиях – периодическое культивирование. Его принцип заключается в помещении клеток в герметично закрытую емкость с соответствующей типу микроорганизмов питательной средой. После установки нужных для культивирования параметров начинается увеличение популяции клеток. При этом в среде накапливаются продукты обмена и снижается количество питательных веществ. Из-за изменения условий жизнедеятельности процесс роста клеточной популяции делится на фазы. В лаг-фазе культура адаптируется к среде с увеличением ДНК, РНК, а также взаимодействии с соответствующими составу среды ферментами.

При истощении ресурсов среды и загрязнении ее метаболитами замедляется скорость размножения микроорганизмов. Наступает фаза динамического равновесия деления и отмирания клеток с последующим снижением их концентрации. Использование биологического реактора позволяет надежно контролировать процесс синтеза на всех этапах, устанавливая нужные параметры. Своевременное удаление продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и насыщение среды новыми питательными веществами способствует делению клеток в больших объемах.

Биологические реакторы из каталога Техновис подходят для различных способов культивирования микроорганизмов. Размножение культур клеток – основной микробиологический прием, на котором основаны разнообразные разработки для широкого круга областей науки и промышленности. Высококачественное оборудование, представленное у нас, обеспечит правильный рост и развитие клеточной культуры в лабораторных условиях. Наши аппараты для микробиологического синтеза позволят эффективно смоделировать естественные условия для выращивания микроорганизмов разных групп. Микробиологические культуры имеют разные требования к источникам энергии, наличию кислорода в среде и другие метаболические особенности. Реакторы разных видов позволяют создать правильные условия для эффективной научно-исследовательской деятельности или стабильного производства сырья.

Виды лабораторных реакторов

Устройства для биологического синтеза бывают нескольких типов в зависимости от принципа работы:

• механические;
• барботажные;
• аэрлифтные;
• газо-вихревые;
• аэробные;
• анаэробные.

Механические биологические реакторы – одни из самых распространенных моделей для оснащения лабораторий из-за простого управления и бюджетной стоимости. В этих устройствах специальная мешалка в конструкции обеспечивает перемешивание сред. Через разбрызгиватель в емкость под давлением поступает воздух, насыщающий среду кислородом. При перемешивании жидкой и газообразной сред происходит вспенивание для эффективной аэрации. К минусам механических моделей можно отнести переувлажнение фильтров, недостаточную гомогенизацию среды, а также риск загрязнения содержимого с последующей гибелью клеточной культуры.

Устройства барботажного типа осуществляют эффективное перемешивание сред из-за восходящих потоков воздуха. Специальный механизм мешалки исключает загрязнение образца посторонними веществами, а также риск гидродинамических изменений содержимого. Равномерное перемешивание культуры снижает риск гибели микроорганизмов, однако не исключается пенообразование из-за прохождения потока газовой среды через жидкость.

Конструкция аэрлифтных биореакторов обеспечивает подачу потока воздуха сверху вниз через жидкую среду с последующим поднятием обратно наверх. Жидкая часть поднимается к сепаратору, постоянно циркулируя в рабочей емкости. Непрерывное перемешивание в аэрлифтных устройствах подходит для работы с вязкими жидкостями или образцами с высокой плотностью. Эти устройства эффективнее барботажных моделей, но также превосходят их в цене.

Принцип работы газо-вихревых биореакторов основан на квазистационарном воздушном потоке. За счет подачи воздушного вихря в емкость с перепадом давления сила трения о поверхность жидкой среды обеспечивает перемешивание культуры. Такие реакторы довольно эффективны для биосинтеза в суспензиях.

Аэробные и анаэробные модели реакторов отличаются наличием или отсутствием подачи кислорода. Аэробные реакторы включают компоненты для поступления в смесь непосредственно воздуха или иных смесей с кислородом в составе для соответствующих микроорганизмов. Бескислородные биологические реакторы подходят для культивирования в анаэробных условиях. Есть также комбинированные модели, в которых возможно одновременно культивировать оба типа культур. Такие приборы используются для эффективного производство биологических газов в ходе экзотермических реакций. Выделяемое аэробными микроорганизмами тепло используется при этом для нагрева анаэробной клеточной культуры.

Заказ биологического реактора

В Техновис вы можете заказать высококачественный реактор нужного типа для культивирования в аэробных или анаэробных условиях. Наши сотрудники проконсультируют Вас по ассортименту биореакторов, а также их техническими особенностями.

Доставим выбранный биореактор по Москве с предоставлением гарантии на сервисное обслуживание. Мы собрали в каталоге сертифицированное оборудование для биологического синтеза от надежных брендов, в комплект поставки которого входит полный пакет подтверждающих качество документов.