Bioreaktor nima?

Bioreaktor nima?
Agar sizdan ko'zingizni yumib, zavodni tasavvur qilishingizni so'rashsa, xayolingizga birinchi navbatda nima keladi? Avtomobillarmi? Chelikmi? Balki ba'zi kimyoviy moddalar? Tirik organizmlar haqida nima deyish mumkin?
Avvaliga g'alati tuyulishi mumkin - nega biz organizmlarni ommaviy ishlab chiqarishimiz kerak? Siz allaqachon bilgan bo'lishingiz mumkin, masalan, bakteriya yoki xamirturush kabi ba'zi mikroorganizmlar begona DNKni olish uchun yaratilishi mumkin. Ushbu DNKdagi qiziqish genlari rekombinant oqsillarni ifodalaydi [(bu nimani anglatadi?)]. Darhaqiqat, bu mikroorganizmlarni mitti protein fabrikalari deb hisoblash mumkin - har bir hujayra ma'lum miqdorda kerakli mahsulot ishlab chiqaradi.
Laboratoriyadagi olimlar bu hujayralarni oz miqdorda stakan va kolbalarda o'stirishlari mumkin, ammo agar biz haqiqatan ham katta miqdorda olishni xohlasak nima bo'ladi? Masalan, ko'plab farmatsevtik preparatlar rekombinant oqsillardan iborat - buning uchun bizga yuzlab litr hujayra madaniyati kerak bo'ladi.
Yechim kichikroq zavodlarning o'sishini rag'batlantiradigan zavod qilishdir! Bioreaktor oddiygina rekombinant hujayralarning keng miqyosda o'sishiga imkon beruvchi asbobdir va shuning uchun katta miqdorda rekombinant oqsillarni ishlab chiqaradi.
Bioreaktorlarning turlari
Aslida, bioreaktor biomolekulalarni ishlab chiqarish uchun ideal muhitni ta'minlaydigan tizimdir. Ko'pgina bioreaktorlarni harorat, pH, kislorod / karbonat angidrid darajasi va boshqalar kabi hujayra o'sishi sharoitlarini tartibga solishga yordam beradigan boshqaruv bloklari bo'lgan tomirlar deb hisoblash mumkin.
Fermentlar, antikorlar, vaktsinalar va boshqalar kabi biologik mahsulotlarni sanoat ishlab chiqarish uchun aralashtiriladigan rezervuar bioreaktorlari juda keng qo'llaniladi. Idish tarkibidagi doimiy aralashtirish barcha kerakli ozuqa moddalarining bir tekis taqsimlanishini va sharoitlar bir hil bo'lishini ta'minlaydi. Quyidagi rasm tarkibni aralashtirish uchun pervaneldan foydalanadigan aralashtirgichli bioreaktortizimining sxemasi.

Yana bir variant kengaygan aralashtirgichli bioreaktor sifatida tanilgan bo'lib, unda tarkibni aralashtirish uchun (mexanik aralashtirish o'rniga) gaz kamera orqali pufakchaga o'tkaziladi. Quyidagi rasmda ko'pikli gaz molekulalari doira shaklida, hujayralar yoki boshqa qattiq moddalar yulduz sifatida tasvirlangan.

Pastga ishlov berish
Kerakli mahsulot ishlab chiqarilgandan so'ng, uni tozalash va sifatini tekshirish kerak. Bu, ayniqsa, dori vositalari va vaktsinalar kabi farmatsevtika mahsulotlari uchun juda muhimdir. Pastki ishlov berish mahsulot va chiqindilarni qayta ishlash va utilizatsiya qilish bilan bir qatorda ushbu jarayonni anglatadi.
Bioreaktor biologik faol muhitni qo'llab-quvvatlaydigan har qanday ishlab chiqarilgan qurilma yoki tizimni anglatadi.[1] Bitta holatda, bioreaktor - bu organizmlar yoki bunday organizmlardan olingan biokimyoviy faol moddalarni o'z ichiga olgan kimyoviy jarayon amalga oshiriladigan idish. Bu jarayon aerob yoki anaerob bo'lishi mumkin. Bu bioreaktorlar odatda silindrsimon boʻlib, oʻlchamlari litrdan kubometrgacha oʻzgarib turadi va koʻpincha zanglamaydigan poʻlatdan yasaladi.[iqtibos keltirish kerak] U hujayra madaniyati kontekstida hujayra yoki toʻqimalarni oʻstirish uchun moʻljallangan qurilma yoki tizimga ham tegishli boʻlishi mumkin.[ 2] Ushbu qurilmalar to'qima muhandisligi yoki biokimyoviy/biojarayon muhandisligida foydalanish uchun ishlab chiqilmoqda.[iqtibos keltirish kerak].
Uzluksiz aralashtiriladigan tank tipidagi bioreaktorning umumiy tuzilishi
Ishlash rejimiga ko'ra, bioreaktor to'plamli, oziqlangan partiyali yoki uzluksiz (masalan, doimiy aralashtirgichli reaktor modeli) sifatida tasniflanishi mumkin. Uzluksiz bioreaktorga misol sifatida kimyostatni keltirish mumkin.[iqtibos keltirish kerak].
Bioreaktorlarda o'sadigan organizmlar yoki biokimyoviy faol moddalar suyuq muhitga botib qolishi yoki qattiq muhit yuzasiga biriktirilishi mumkin. Suv osti madaniyatlari to'xtatilishi yoki immobilizatsiya qilinishi mumkin. Suspension bioreaktorlar turli xil organizmlarni qo'llab-quvvatlashi mumkin, chunki maxsus biriktiruvchi sirtlar kerak emas va immobilizatsiya qilingan madaniyatlarga qaraganda ancha katta miqyosda ishlashi mumkin. Biroq, uzluksiz ishlaydigan jarayonda organizmlar oqava suv bilan reaktordan chiqariladi. Immobilizatsiya - bu hujayra yoki zarrachalarni biriktirish yoki yopish uchun turli xil usullarni tavsiflovchi umumiy atama.[3] U asosan biokatalizning barcha turlariga, shu jumladan fermentlar, hujayra organellalari, hayvon va o'simlik hujayralari va organlariga qo'llanilishi mumkin.[4][5] Immobilizatsiya uzluksiz ishlaydigan jarayonlar uchun foydalidir, chunki organizmlar reaktor oqava suvi bilan birga olib tashlanmaydi, lekin miqyosi cheklangan, chunki mikroblar faqat idishning yuzalarida mavjud.

Keng miqyosli immobilizatsiyalangan hujayra bioreaktorlari:

IV Yakunlovchi fikrlar
Bioreaktor har qanday bioprosesning ajralmas qismidir, bu jarayon ifloslantiruvchi moddalarni parchalaydimi yoki oziq-ovqat, ozuqa, kimyoviy va farmatsevtika kabi moddalar, biotibbiyotda foydalanish uchun to'qimalar va organlar ishlab chiqaradimi. Bioprotsesslarning xilma-xilligi juda katta va turli xil ehtiyojlarni qondirish uchun bioreaktorlarning ko'plab turli dizaynlari ishlab chiqilgan. Barcha holatlarda bioreaktor madaniyat uchun zarur bo'lgan atrof-muhit sharoitlarini ta'minlashi kerak. Muayyan talablar ko'pincha qarama-qarshi bo'lib, optimal ishlashga erishish turli talablar o'rtasida to'g'ri muvozanatga erishishni talab qiladi. Bioprotsessning muvaffaqiyati muhim jihatdan bioreaktorning yaxshi dizayni va ishlashiga bog'liq.