一、生物反應(yīng)器的主要功能
生物反應(yīng)器的主要功能是模擬生物生長(zhǎng)或生產(chǎn)的自然環(huán)境。在生物反應(yīng)器主要參數(shù)有:通氣、光密度、濁度、離子強(qiáng)度、消泡、乳酸、氨等。所有的參數(shù)都是根據(jù)生物生長(zhǎng)階段需求來(lái)確定。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)參數(shù)的控制有多種方法??刂茀?shù)主要的方法有單層槳攪拌、多層槳攪拌、機(jī)械攪拌、磁力攪拌、表層通氣、深層通氣、半連續(xù)培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng)、連續(xù)灌注培養(yǎng)等。生物反應(yīng)器必須滿足生物因素、傳熱因素、監(jiān)控因素、化學(xué)因素、物質(zhì)快速均勻傳遞傳質(zhì)、安全因素、操作因素等。
酶反應(yīng)過(guò)程用的反應(yīng)器則稱為酶反應(yīng)器。從生物反應(yīng)過(guò)程說(shuō),發(fā)酵過(guò)程用的反應(yīng)器稱為發(fā)酵罐。發(fā)酵罐可以分為嫌氣酵罐、好氣酵罐、污水生物處理裝置等。好氣發(fā)酵罐按其能量輸入方式可分為通用式發(fā)酵罐、循環(huán)泵發(fā)酵罐、鼓泡塔式發(fā)酵罐。酶反應(yīng)器可分游離酶和固定化酶反應(yīng)器兩大類。動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)裝置是一類新型的生物反應(yīng)器,主要應(yīng)用于動(dòng)植物細(xì)胞的培養(yǎng)。動(dòng)植物細(xì)胞的培養(yǎng)的培養(yǎng)條件比較苛刻,培養(yǎng)周期比較長(zhǎng)。
二、生物反應(yīng)器的應(yīng)用
1、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)器工程可廣泛應(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),如人工肝生物反應(yīng)器。由此可以讓更多的經(jīng)濟(jì)條件不好的病人享受以前只有有錢人才能用得起的高科技藥物治療。
2、環(huán)境保護(hù)方面:利用生物反應(yīng)器,如微孔膜膜反應(yīng)器可以高效處理高凝固油廢水,這給我國(guó)的環(huán)保方面解決了大問(wèn)題。
3、科研方面:減少了細(xì)胞培養(yǎng)的難度,使細(xì)胞培養(yǎng)更趨向大規(guī)模化,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,以期治療癌癥,乙肝等頑疾,讓飽受病痛折磨的病人過(guò)上正常人的幸福生活。
利用生物反應(yīng)器及基因工程技術(shù)生產(chǎn)新的高效酶制劑,可以解決環(huán)境污染治理中的難題;利用動(dòng)植物生物反應(yīng)器如生產(chǎn)新的高效的病毒疫苗,微生物殺蟲劑,可以使作物免受病毒的侵害。