Care este diferența dintre bioreactoarele discontinue și cele continue?

Bioreactoare discontinue

Bioreactoare continue

Definiţie

Un reactor discontinuu este un sistem de vase închise, fără intrare și, respectiv, ieșire pentru furaj și respectiv produs, care conține toate componentele necesare culturii celulare sau fermentației microbiene.

Reactoarele continue sunt un sistem deschis, care au porturi de intrare și ieșire care permit adăugarea de medii de creștere proaspete, îndepărtarea deșeurilor și completarea continuă cu nutrienți.

1

Bioprocesul continuă până când nutrienții sunt consumați

Stabilirea unui echilibru al matricei nutritive (numită și homeostazia nutrienților) pentru un ingredient specific

2

Această strategie este potrivită pentru experimente rapide, cum ar fi caracterizarea tulpinilor sau optimizarea mediilor nutritive

Deosebit de util în situațiile în care excesul de nutrienți ar provoca inhibare, de exemplu din cauza acumulării de toxine sau a supraîncălzirii.

3

Durată scurtă

Reduce inhibarea produsului și crește randamentele spațiale și temporale

4

Potenţial mai mic de contaminare, deoarece nu se adaugă nutrienţi

Perioadele mai lungi de incubație cresc, de asemenea, riscul de contaminare și schimbări pe termen lung în cultură.

5

Densitatea constantă a microorganismelor sau a coloniilor celulare

Dificultatea de a menține densitatea constantă a coloniilor în timp

6

Mai ușor de gestionat

Risc crescut de contaminare și/sau alterare genetică

7

Materialul lotului este separat pentru trasabilitate

Produsul din procese continue nu poate fi bine separat în loturi pentru trasabilitate

8

Procesul este întrerupt în mod repetat prin etape de curățare și sterilizare, iar biomasa este produsă doar în etape

Reduce timpul de curățare, sterilizare și manipulare a recipientelor

9

Biomasă limitată și randamente de produs

Obțineți productivitate maximă și eficiență mai mare.

10

Microorganismele nu rămân în creștere exponențială pentru perioade lungi de timp, deoarece sursa de carbon și/sau transferul de oxigen sunt adesea factori limitatori.

În procesele continue, randamentele temporale și spațiale ale bioreactoarelor pot fi crescute și mai mult în comparație cu procesele fed-batch

11

Creșterea concentrațiilor de oxigen necesită un management complex și un control al acestor parametri (creșterea vitezei de agitare, a debitului de gaz, a fracției de oxigen din amestecul de gaze sau a presiunii)

Procesele continue sunt ideale pentru o mai bună înțelegere a procesului, deoarece toți parametrii procesului rămân constanți atunci când sistemul funcționează normal

12

Produsele sunt amestecate cu nutrienți, reactivi, resturi celulare și toxine

Producție în flux continuu, fără amestecarea produsului cu nutrienți, reactivi, resturi celulare și toxine.

13

Poate fi implicată stocarea în loturi pentru procesarea în aval

Nu este necesară depozitarea în lot și toate substanțele de reacție sunt relativ consistente.

14

Pe măsură ce coloniile se înmulțesc și se consumă nutrienți, concentrația de organisme crește și concentrația de nutrienți scade, ceea ce nu oferă date de referință pentru un metabolism stabil.

Oferă o stare de echilibru pentru studiile metabolice atunci când multe elemente se însumează la zero.

15

Cantitati mici de produse sunt
obţinut.Rata de producţie este de obicei
mai puțin de 5x10⁵kg/an.

Cantități mari de produse sunt
obtinut.

16

Dacă așteptările de murdărire sunt mari
sunt preferate procesele Batch

Dacă murdăria poate fi eliminată decât
se alege un proces continuu.

17

Echipamente low cost. (Chiar dacă
echipamente speciale sunt
construit.)

Costuri ridicate ale echipamentelor

18

Mai ușor de controlat și întreținut
Proces

Greu de controlat, necesită
sistem de control sofisticat.

19

Este nevoie de forță de muncă mică

Este nevoie de forță de muncă mare. (Dacă nu
complet automatizat).

20

Farmaceutice, Specialitate
Produse chimice.

Industria petrolieră, îngrășăminte
Industrie.