浙江動物生物反應(yīng)器工作原理

來源: 發(fā)布時間:2022-10-08

生物反應(yīng)器:是指任何提供生物活性環(huán)境的制造或工程設(shè)備。在一種情況下,生物反應(yīng)器是一個進行涉及到生物或生物化學(xué)活性物質(zhì)由特定的生物生產(chǎn)出來的化學(xué)過程的容器。此過程既可以有氧進行也可以無氧進行。這些生物反應(yīng)器通常呈圓筒狀,其體積從幾升到幾立方米不等,常由不銹鋼制成。是利用生物體所具有的生物功能,在體外或體內(nèi)通過生化反應(yīng)或生物自身的代謝獲得目標(biāo)產(chǎn)物的裝置系統(tǒng)、細胞、組織等等。生物反應(yīng)器是利用酶或生物體(如微生物)所具有的生物功能,在體外進行生化反應(yīng)的裝置系統(tǒng),它是一種生物功能模擬機,如發(fā)酵罐、固定化酶或固定化細胞反應(yīng)器等。在酒類、醫(yī)藥生產(chǎn)、有機污染物降解方面有重要應(yīng)用。微生物反應(yīng)器主要用于菌種批量生產(chǎn)、微生物轉(zhuǎn)基因工程等微生物實驗小試培養(yǎng)或規(guī)?;a(chǎn)培養(yǎng)。浙江動物生物反應(yīng)器工作原理

生物過程優(yōu)化與放大技術(shù):具有先進的生物過程優(yōu)化和放大能力是生物反應(yīng)器設(shè)計的主要的技術(shù)。由于在生物反應(yīng)器中所發(fā)生的反應(yīng)是在分子水平的遺傳特性、細胞水平的代謝調(diào)節(jié)和反應(yīng)器工程水平的混和傳遞等多尺度(水平)上發(fā)生的。因此,如何利用生物反應(yīng)器中的多參數(shù)檢測技術(shù)和在線計算機控制與數(shù)據(jù)處理技術(shù),把細胞在反應(yīng)器中各種表型數(shù)據(jù)與代謝調(diào)控有關(guān)的基因結(jié)構(gòu)研究關(guān)聯(lián)起來,是反應(yīng)器過程優(yōu)化與放大的重要內(nèi)容,也是當(dāng)前國內(nèi)外競相發(fā)展的具有原創(chuàng)性的知識產(chǎn)權(quán)技術(shù),對促進生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義。由此可見,提供包含以上功能并具有自主知識產(chǎn)權(quán)的商品化生物反應(yīng)器應(yīng)是我國生物反應(yīng)器產(chǎn)業(yè)的重點之一。山西大型生物反應(yīng)器設(shè)計植物生物反應(yīng)器的特點:比傳統(tǒng)的免疫途徑更有效,疫苗抗原通過胃內(nèi)的酸性環(huán)境時可受到細胞壁的保護。

中空纖維生物反應(yīng)器用途較廣,既可用于懸浮細胞的培養(yǎng),又可用于貼壁細胞的培養(yǎng)。其原理是:模擬細胞在體內(nèi)生長的三維狀態(tài),利用反應(yīng)器內(nèi)數(shù)千根中空纖維的縱向布置,提供細胞近似生理條件的體外生長微環(huán)境,使細胞不斷生長。中空纖維是一種細微的管狀結(jié)構(gòu),管壁為極薄的半透膜,富含毛細管,培養(yǎng)時纖維管內(nèi)灌流充以氧氣的無血清培養(yǎng)液,管外壁則供細胞黏附生長,營養(yǎng)物質(zhì)通過半透膜從管內(nèi)滲透出來供細胞生長;對于血清等大分子營養(yǎng)物,劃必須從管外灌入,否則會被半透膜阻隔不能被細胞利用;細胞的代謝廢物也可通過半透膜滲入管內(nèi),避免了過量代謝物對細胞的作用。占地空間少;細胞產(chǎn)量高,細胞密度可達109數(shù)量級;生產(chǎn)成本低,且細胞培養(yǎng)維持時間長,適用于長期分泌的細胞。

植物生物反應(yīng)器的特點:植物作為生產(chǎn)YY蛋白的生物反應(yīng)器,為人類提供了一個更加安全和廉價的生產(chǎn)體系,與微生物發(fā)酵、動物細胞和轉(zhuǎn)基因動物等生產(chǎn)系統(tǒng)相比,它具有許多潛在的優(yōu)勢。以生物學(xué)生產(chǎn)要求很高的疫苗為例,它的優(yōu)點有:①技術(shù)較成熟,成本低廉,使用方便,易于推廣;②植物具有完整的真核細胞表達系統(tǒng),能準(zhǔn)確地進行翻譯后加工;③無須提取純化過程,可直接食用免疫;④比傳統(tǒng)的免疫途徑更有效,植物細胞中的疫苗抗原通過胃內(nèi)的酸性環(huán)境時可受到細胞壁的保護,直接到達腸內(nèi)黏膜誘導(dǎo)部位,刺激黏膜和全身免疫反應(yīng);⑤安全性好,不需要注射器和針頭之類的設(shè)備,避免了某些血液傳播疾病。生物反應(yīng)器具有低成本控制,質(zhì)量產(chǎn)出高,生產(chǎn)過程相對集中等特點近年來被普遍用于基因產(chǎn)品。

生物反應(yīng)器,是指利用自然存在的微生物或具有特殊降解能力的微生物接種至液相或固相的反應(yīng)系統(tǒng)。目前研究得較多的兩種反應(yīng)器是“升降機型反應(yīng)器”和“土壤泥漿反應(yīng)器”。升降機型反應(yīng)器是通過水相的流動來提供適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)、碳源和氧氣,從而達到降解土壤中污染物質(zhì)的目的。與固相系統(tǒng)相比,生物反應(yīng)器能夠在更短的時間內(nèi)將污染物進行有效降解。該生物反應(yīng)器技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于有機污染土壤的生物修復(fù)中。生物反應(yīng)器是利用酶或生物體(如微生物)所具有的生物功能,在體外進行生化反應(yīng)的裝置系統(tǒng),它是一種生物功能模擬機,如發(fā)酵罐、固定化酶或固定化細胞反應(yīng)器等。在酒類、醫(yī)藥生產(chǎn)、濃縮果醬、果汁發(fā)酵、有機污染物降解方面有重要應(yīng)用。厭氧生物反應(yīng)器充足的常規(guī)營養(yǎng):反應(yīng)器內(nèi)氮的濃度必須在40~70mg/L范圍內(nèi)才能滿足需要。江西多用途生物反應(yīng)器選型指南

植物生物反應(yīng)器的特點:安全性好,不需要注射器和針頭之類的設(shè)備,避免了某些血液傳播疾病。浙江動物生物反應(yīng)器工作原理

生物反應(yīng)器聽起來有些陌生,基本原理卻相當(dāng)簡單。胃就是人體內(nèi)部加工食物的一個復(fù)雜生物反應(yīng)器。食物在胃里經(jīng)過各種酶的消化,變成我們能吸收的營養(yǎng)成分。生物工程上的生物反應(yīng)器是在體外模擬生物體的功能,設(shè)計出來用于生產(chǎn)或檢測各種化學(xué)品的反應(yīng)裝置?;蛘哒f,生物反應(yīng)器是利用酶或生物體(如微生物)所具有的生物功能,在體外進行生化反應(yīng)的裝置系統(tǒng),是一種生物功能模擬機,如發(fā)酵罐、固定化酶或固定化細胞反應(yīng)器等。在固定化酶普遍應(yīng)用的基礎(chǔ)上,人們發(fā)現(xiàn)天然細胞本身就具有多功能的系列化反應(yīng)系統(tǒng)采用物理或化學(xué)方法將細胞固定化,是利用酶或酶系的一條捷徑。一個固定化細胞反應(yīng)器猶如一臺“生命活動功能推動機”。固定化細胞技術(shù)開始于70年代,其實際應(yīng)用程度已超過固定化酶。如美國、歐洲、日本均采用固定化菌體柱床工藝大規(guī)模生產(chǎn)高果糖漿。浙江動物生物反應(yīng)器工作原理

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