Цена биореактора

Типы биореакторов и их стоимость

Биореакторы играют ключевую роль в различных отраслях промышленности благодаря своим различным типам.

• Реактор с мешалкой:

  Среди других типов биореакторов, реактор с мешалкой занимает значительную долю рынка. Благодаря своей высокой гибкости в синтезе продуктов, он становится типичным устройством для крупномасштабного брожения. Как правило, реактор с мешалкой оснащен трехлопастным нисходящим насосом, с валом, установленным в сердце биореактора. Мешалка на этом нисходящем потоке перемешивает раствор до определенного уровня обработки. Кроме того, она может ограничивать наличие кислорода на границе раздела между жидкостью и газом, что является важной частью реакций брожения. Кроме того, перемешивание ферментирующей жидкости может создавать естественное всасывание, которое повышает температуру.

• Мембранный биореактор:

  Биореактор, который использует биологические соединения в мембранах, называется мембранным биореактором (МБР). Мембраны проникают и отделяют целевые вещества. Как правило, МБР состоит из двух составных частей. Одна - это биореактор, где происходит ферментация, а другая - мембранный модуль, где происходит разделение. Благодаря типичному сочетанию реакционных и разделительных операций мембранный биореактор обладает высокой производительностью веществ. Кроме того, стоит отметить, что МБР могут работать непрерывно и с высокой стабильностью клеток, что применимо к строительству каркасов в исследовании биореактора. Цена мембранного биореактора может быть высокой в зависимости от его характеристик и конфигурации.

• Биореактор с неподвижным слоем:

  Биореактор, в котором твердый субстрат закреплен в его ядре, а гетерогенный рост клеток на твердом субстрате называется биореактором с неподвижным слоем. Медиа, используемые в биореакторе с неподвижным слоем, - это пластиковая решетка, кольца Рашига и кольца Палла. Они имеют большое отношение площади поверхности к объему, что способствует росту клеток. Кроме того, биореактор имеет капельный фильтр, который сочетает воздух и сточные воды в обратном порядке, помогая аэробным микроорганизмам расти в твердой среде.

• Фотобиореактор:

  Фотобиореактор - это устройство для выращивания фототрофных организмов. Он может непосредственно подвергать организмы воздействию света, который необходим для роста клеток. В зависимости от источника света фотосинтетический биореактор можно разделить на два типа: освещение снаружи и изнутри. Кроме того, биореактор принимает различные формы, в том числе трубчатые, плоские, литерные и циркуляционные фотобиореакторы. Цена фотобиореактора обычно выше из-за его сложной конструкции и точности регулировки освещения.

• Газоподъемный биореактор:

  Газоподъемные биореакторы основаны на принципе газоподъема, и они помогают циркулировать различные сегменты среды через газовые пузырьки. Биореактор состоит из двух отводов; один - это нисходящий, а другой - восходящий. Кроме того, газоподъемные биореакторы обладают преимуществами высокой массопередачи, скоростей роста клеток и низких производственных затрат.

Спецификация и обслуживание

Спецификации биореактора могут варьироваться в зависимости от типов и моделей, доступных на рынке. Некоторые общие компоненты и функции приведены ниже.

• Объем: Биореактор доступен в различных объемах. Малые или лабораторные биореакторы могут иметь объем от 1 до 1000 литров. Крупномасштабные биореакторы для промышленного использования могут иметь объем от 1000 литров до нескольких сотен тысяч литров.
• Системы управления: Биореакторы обычно имеют автоматизированную систему управления. Система регулирует различные параметры. Она контролирует температуру, pH, уровень растворенного кислорода, давление, скорость подачи питательных веществ и т. д.
• Перемешивание: Биореакторы имеют различные режимы перемешивания. Скорость перемешивания может варьироваться в зависимости от типа и модели. Например, биореакторы с мешалкой имеют мешалку, а воздухоподъемные биореакторы - тяговую трубу.
• Материал конструкции: Биореакторы изготавливаются из различных материалов. Материалы зависят от характера процесса и организмов. Например, нержавеющая сталь, стекло и одноразовые пластики и т. д. являются обычными материалами.
• Система стерилизации: Биореакторы имеют различные типы систем стерилизации. Системы гарантируют, что реакционная среда стерильна. Автоклавирование, стерилизация на месте и стерилизация окисью этилена являются распространенными методами.
• Сбор данных: Биореакторы оснащены системами сбора данных. Системы записывают и отслеживают параметры биопроцесса. Они также могут иметь возможность генерировать отчеты и тренды.

Как и все машины, биореактор нуждается в уходе. Регулярное техническое обслуживание помогает обеспечить оптимальную производительность, надежность и безопасность. Оно также продлевает срок службы биореактора. Вот несколько общих советов по техническому обслуживанию биореактора:

• Пользователи должны ознакомиться с руководством по эксплуатации производителя биореактора. Строго соблюдайте рекомендуемый график технического обслуживания. График может включать периодические проверки, калибровки и обслуживание компонентов.
• Регулярно очищайте и стерилизуйте биореактор в соответствии со стандартными операционными процедурами. Это помогает поддерживать целостность биореактора. Это также снижает риск загрязнения.
• Проверяйте все критические компоненты биореактора через регулярные промежутки времени. Пользователи должны обеспечить правильное функционирование и искать признаки износа. Замените компоненты, если это необходимо, для поддержания эффективности биореактора.
• Периодически калибруйте датчики и приборы. Это гарантирует точные измерения и контроль параметров биопроцесса. Некоторые приборы могут потребовать регулировки, в то время как другие могут нуждаться в замене или ремонте.
• Ведите надлежащие записи обо всех процедурах очистки, обслуживания и калибровки биореактора.

Сценарии применения биореакторов

• Фармацевтическое производство и разработка:

  Биореакторы играют важную роль в производстве терапевтических агентов, таких как антитела, вакцины и клеточные препараты. С ранних этапов тестирования лекарств до крупномасштабного производства системы биореакторов адаптируются для удовлетворения различных потребностей путем регулирования их объема и других параметров. В этой среде биореактора небольшие пилотные биореакторы используются для тестирования и разработки методов, чтобы оптимизировать условия культивирования, прежде чем переходить к крупномасштабным биореакторам для производства. Также используются одноразовые биореакторы с одноразовыми мешками вместо стерилизуемых деталей.

• Производство продуктов питания и брожение:

  В пищевой промышленности биореакторы используются для модификации пищевых продуктов и создания полезных веществ, таких как пробиотики. Ферментационные биореакторы используются для производства таких продуктов, как йогурт, пиво и квашеная капуста. Эти биореакторы имеют системы для контроля таких параметров, как температура и pH, чтобы обеспечить устойчивое брожение и производство высококачественных товаров. Кроме того, в этих сценариях биореактора обычно используются периодические биореакторы, где микроорганизмы ферментируются в течение фиксированного периода времени, пока все питательные вещества не будут использованы.

• Клеточные исследования и разработки:

  В научных исследованиях и биомедицинских исследованиях биореакторы важны для выращивания клеток и тканей, используемых для исследований, тестирования или создания новых терапий. Исследовательские биореакторы представляют собой биореакторы с различными объемами (например, от миллилитра до литра) и конфигурациями (например, с мешалкой или дискового типа), которые выбираются в соответствии с типом клеток (например, бактерии, дрожжи, клетки насекомых или клетки млекопитающих). Эти биореакторы позволяют электронно и точно контролировать условия роста клеток для упрощения высокопроизводительного скрининга, воспроизводимости и масштабируемости.

Как выбрать биореактор

Для того чтобы выбранная модель биореактора соответствовала потребностям исследований, необходимо учесть несколько факторов. К ним относятся рабочий объем, перемешивание, перенос и контроль кислорода, а также мониторинг, масштабируемость, материал изготовления, требования к валидации и стоимость биореактора.

• Рабочий объем: Если для исследований в небольшом масштабе используется крупномасштабный биореактор, будет сложно отслеживать биологические процессы. С другой стороны, использование биореактора малого масштаба для крупномасштабного процесса может не обеспечить необходимую биологическую активность.
• Перемешивание и перенос кислорода: Выбирайте биореактор, который обладает хорошими свойствами перемешивания и переноса кислорода. Клетки в культуре должны расти быстро и эффективно. Конструкция должна обеспечивать равномерное распределение всех частей среды. Это включает получение необходимого количества кислорода для всех клеток.
• Управление и мониторинг: Выбирайте биореактор, который имеет необходимые функции управления и мониторинга для процесса. Датчики, контроллеры и другие устройства должны использоваться для получения точных данных и точного контроля над факторами окружающей среды каждого процесса.
• Масштабируемость: Выбранная модель биореактора должна быть масштабируемой, чтобы удовлетворять будущие потребности исследований. По мере развития процесса, возможно, потребуется изменить некоторые факторы для улучшения процесса.
• Материал конструкции: Материал, используемый для изготовления биореактора, не должен вступать в реакцию с биологическими частями. Выбирайте модели биореакторов, которые соответствуют требованиям к валидации для целевого применения. Модель должна быть способна пройти все необходимые испытания и получить необходимые разрешения.
• Стоимость биореактора: Необходимо сопоставить преимущества и функции биореактора, чтобы найти наиболее экономичную модель для исследований.

Вопрос-ответ о цене биореактора

В1: Какие тенденции в проектировании биореакторов повлияют на будущую стоимость?

А1: Наблюдается растущий спрос на биореакторы с высоким уровнем автоматизации, что может повысить производительность и снизить затраты на рабочую силу. Однако такие биореакторы с высоким уровнем автоматизации обычно стоят дороже. Кроме того, некоторые биореакторы, разработанные на заказ для конкретных применений, также могут повлиять на общую стоимость биореактора. Стоит отметить, что крупномасштабные биореакторы для производства могут иметь более низкую себестоимость по сравнению с биореакторами малого масштаба.

В2: Какие факторы влияют на цену биореактора?

А2: На цену биореактора влияет ряд факторов. Размер и емкость биореактора часто влияют на его цену. Как правило, более крупные биореакторы для обработки больших объемов стоят дороже. Материалы биореактора также влияют на цены. Например, биореакторы из высококачественной нержавеющей стали или стекла обычно дороже, чем из менее дорогих материалов. Кроме того, сложность системы биореактора также влияет на его цену. Биореакторы с более совершенными системами управления, датчиками и функциями автоматизации, как правило, стоят дороже.

В3: Означают ли высокие цены на биореакторы более высокое качество?

А3: Хотя высокие цены на биореакторы могут быть связаны с передовыми функциями и большими размерами, это не означает, что они обладают более высоким качеством. Крайне важно провести оценку потребностей перед покупкой биореактора. Если конкретное требование не требует передовой функции, может быть целесообразно инвестировать в более простой и доступный биореактор.