氣升式生物反應(yīng)器是應(yīng)用較普遍的一類無機(jī)械攪拌的生物反應(yīng)器。氣升式生物反應(yīng)器是在鼓泡塔反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它是利用空氣的噴射功能和流體重度差造成反應(yīng)液循環(huán)流動(dòng),來實(shí)現(xiàn)液體的攪拌、混合和氧傳遞。氣升式生物反應(yīng)器是植物細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域中五大反應(yīng)器的一種,其流動(dòng)性較其他生物反應(yīng)器更為均勻,而且它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒有其他生物反應(yīng)器具有的如有較多泄漏點(diǎn)和死角等缺點(diǎn),故早在20世紀(jì)70年代開始,植物細(xì)胞發(fā)酵培養(yǎng)就已經(jīng)較多地采用氣升式生物反應(yīng)器。生物反應(yīng)器大規(guī)模培養(yǎng)在生物制藥領(lǐng)域快速發(fā)展。江蘇立式生物反應(yīng)器公司
生物反應(yīng)器的分類及應(yīng)用:微生物生物反應(yīng)器(發(fā)酵罐):是較傳統(tǒng)的生物反應(yīng)器,應(yīng)用較為普遍,起源于第二次世界大戰(zhàn)后的工業(yè)發(fā)展。以鋼制材料為主的剛性結(jié)構(gòu),操作過程已實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化,并能對(duì)過程參數(shù)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),我國(guó)在此領(lǐng)城的裝置基本能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。主要發(fā)展趨勢(shì):提高對(duì)該類反應(yīng)器的過程在線參數(shù)的實(shí)時(shí)在線檢測(cè);實(shí)施過程大數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用;用于旱期過程工程研究的高通量微型反應(yīng)器。應(yīng)用:食品,氨基酸,酶制劑,生物催化法合成的化合物,基于合成生物學(xué)技術(shù)的產(chǎn)品生產(chǎn)、基因工程重組蛋白、DNA疫苗,以及微生物細(xì)胞工廠的擴(kuò)增等重要的生物過程。主要形式:攪拌式反應(yīng)罐(stirredtankreactor,STR)是代表性的生物反應(yīng)器,還有氣提式、灌注式以及恒化器等多種結(jié)構(gòu)與操作形式。江蘇立式生物反應(yīng)器公司生物反應(yīng)器產(chǎn)業(yè)是集中各種高技術(shù)含量的機(jī)電一體化產(chǎn)品,不能簡(jiǎn)單的認(rèn)為是一種機(jī)械加工與儀表的結(jié)合。
平行多聯(lián)生物反應(yīng)器是指利用酶或生物體所具有的特殊功能,在體外進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)的裝置系統(tǒng)。與化學(xué)反應(yīng)器不同,化學(xué)反應(yīng)器從原料進(jìn)入到產(chǎn)物生成,常常需要加壓和加熱,是一個(gè)高能耗過程,而反應(yīng)器則不同,在酶和微生物的參與下,在常溫和常壓下就可以進(jìn)行化學(xué)合成。因此更有發(fā)展前景。由五部分組成,即池底進(jìn)水布水系統(tǒng)、池底布水系統(tǒng)與濾料層之間的污泥層、生物填料、池面出水補(bǔ)水系統(tǒng)、以及沼氣收集系統(tǒng)。在AF中,厭氧污泥的保留在于兩種方式完成,一是細(xì)菌在固定的填料表面形成生物膜;二是在反應(yīng)器的空間內(nèi)形成細(xì)菌聚集體。平行多聯(lián)生物反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì):1)有對(duì)照組,可高效的獲得結(jié)論;2)實(shí)現(xiàn)工藝驗(yàn)證的目的;3)可實(shí)時(shí)獲得在線的檢測(cè)參數(shù);4)可借助軟件和控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的過程控制;5)可借助軟件計(jì)算出各種間接參數(shù),甚至實(shí)現(xiàn)代謝流計(jì)算,實(shí)時(shí)了解菌體生理指標(biāo);6)通空氣或保護(hù)氣體,實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的無氧,半有氧或高耗氧;7)發(fā)酵罐的不同結(jié)構(gòu)可以靈活改變,比如攪拌槳形式;8)可作為搖瓶和大規(guī)格發(fā)酵罐的橋梁。
植物生物反應(yīng)器的特點(diǎn):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(gè)更加安全和廉價(jià)的生產(chǎn)體系,與微生物發(fā)酵、動(dòng)物細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等生產(chǎn)系統(tǒng)相比,它具有許多潛在的優(yōu)勢(shì)。以生物學(xué)生產(chǎn)要求很高的疫苗為例,它的優(yōu)點(diǎn)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(xì)胞表達(dá)系統(tǒng),能準(zhǔn)確地進(jìn)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(xì)胞中的疫苗抗原通過胃內(nèi)的酸性環(huán)境時(shí)可受到細(xì)胞壁的保護(hù),直接到達(dá)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)器的其它分類:批式培養(yǎng):指的是營(yíng)養(yǎng)物和菌種一次加入進(jìn)行培養(yǎng),直到結(jié)束放出。
生物反應(yīng)器設(shè)備的調(diào)試:1、調(diào)試前的準(zhǔn)備:操作工、維修工、電工等全部到場(chǎng),將池內(nèi)木頭、焊條等雜物清理干凈,檢查各緊固件是否連接可靠,各動(dòng)力設(shè)備加注潤(rùn)滑油脂,檢查各動(dòng)力設(shè)備供電是否可靠,轉(zhuǎn)向是否正確,沒有問題即可進(jìn)入下一步的工作。2、空機(jī)試水:向池內(nèi)逐漸灌入清水,檢查各焊接處及管道連接處是否漏水,及時(shí)修理,至高水位時(shí)停止灌水。將電控箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換旋鈕打至“手動(dòng)”,開動(dòng)出水泵,調(diào)節(jié)閥門,使其流量符合額定值,此時(shí)膜組件的出水應(yīng)正常,抽吸壓力為0。打開曝氣管道上的所有閥門,開啟鼓風(fēng)機(jī)供氣,此時(shí)鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)能正常工作,池內(nèi)曝氣應(yīng)基本均勻。將電控箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換旋鈕打至“自動(dòng)”,看其是否能按程序自動(dòng)運(yùn)行。植物生物反應(yīng)器的特點(diǎn):技術(shù)較成熟,成本低廉,使用方便,易于推廣。江蘇大型生物反應(yīng)器選型指南
厭氧生物反應(yīng)器基本條件:必要的微量專性營(yíng)養(yǎng)元素。江蘇立式生物反應(yīng)器公司
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)。在細(xì)胞培養(yǎng)、制藥生產(chǎn)、動(dòng)植物組織培養(yǎng)、微生物發(fā)酵生產(chǎn)、生物制品制備、污水處理等實(shí)驗(yàn)中,需要合適的生物反應(yīng)器對(duì)生產(chǎn)提供良好的反應(yīng)環(huán)境。在醫(yī)學(xué)與科研中的應(yīng)用,醫(yī)學(xué)方面:動(dòng)物細(xì)胞(雜交瘤細(xì)胞、CHO細(xì)胞、昆蟲細(xì)胞等)大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)及其生物反應(yīng)器工程可普遍應(yīng)用于抗體、基因重組蛋白質(zhì)藥物、病毒疫苗等生物技術(shù)產(chǎn)品的研究開發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)??蒲蟹矫妫簻p少了細(xì)胞培養(yǎng)的難度,使細(xì)胞培養(yǎng)更趨向大規(guī)?;?,加快科研項(xiàng)目的進(jìn)展利用生物反應(yīng)器生產(chǎn)新的生物藥物的,乙肝等頑疾,讓飽受病痛折磨的病人過上正常人的幸福生活。江蘇立式生物反應(yīng)器公司
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