Os biorreatores de nicho regulam com precisão fatores-chave como temperatura, pH e oxigênio dissolvido. Por exemplo, as bactérias geralmente crescem bem a 30-37 ° C, enquanto as células de mamíferos são adequadas para ambientes a 37 ° C; Para o processo de fermentação de levedura que requer condições ácidas, o sistema de regulação ácido-alcalino mantém um ambiente de pH estável; Ao mesmo tempo, assegure que os organismos aeróbicos obtenham oxigênio dissolvido suficiente por meio de ventilação, agitação ou suplementação de oxigênio puro. Além disso, nutrientes como carbono, nitrogênio e sal inorgânico são fornecidos continuamente para atender às necessidades metabólicas dos organismos.

Mistura e transferência de massa: para que a distribuição da matéria no sistema de reação seja uniforme, evitando que a diferença de concentração local afete excessivamente a eficiência da reação, equipado com um sistema de agitação, que pode ser na forma de agitação mecânica ou de bolhas de gás. Esse design facilita a transferência eficaz de oxigênio, nutrientes e metabólicos, especialmente o processo de transferência de massa gás-líquido, especialmente importante para a fermentação aeróbica.

Regulação metabólica: O controle preciso dos parâmetros ambientais (tais como níveis de oxigênio dissolvido, taxa de suplemento) pode orientar os organismos ao longo de uma via metabólica predeterminada, por exemplo, induzindo a síntese do produto alvo e inibindo a geração de subprodutos desnecessários, aumentando assim a obtenção e pureza do produto. Por exemplo, durante a fermentação do etanol, o controle racional das concentrações de açúcar pode evitar a acumulação de subprodutos excessivos.

Operação estéril: para evitar a poluição gerótica e garantir a pureza da cultura, o biorreator usa métodos de esterilização a alta temperatura (como esterilização a vapor de 121 ° C) ou esterilização por filtração (como filtros de ar) para manter o estado estéril do sistema.

Precauções para o uso de biorreatores de nicho:

1. Conformidade com os procedimentos de operação estéril

Os procedimentos de operação estéril devem ser rigorosamente seguidos para evitar a poluição externa e a infecção cruzada dentro do reator. Isso inclui operações com técnicas estériles, limpeza e desinfecção regular de equipamentos e inspeção e substituição regular de consumíveis.

Manutenção da estabilidade dos parâmetros

Durante a operação, deve-se prestar atenção à estabilidade dos parâmetros do reator, tais como temperatura, pressão, velocidade de agitação e volume de ventilação, para garantir o curso normal dos processos biológicos.

Evitar a introdução de fatores de interferência

- Ao adicionar meios de cultura ou outras substâncias, deve-se prestar atenção para evitar a geração de bolhas e agitação intensa, a fim de evitar efeitos sobre os processos biológicos; Ao coletar amostras ou realizar outras operações, também deve-se prestar atenção para evitar interferências com os processos biológicos, como evitar agitação excessiva ou ventilação excessiva.

4. Verificação de desempenho de segurança

Antes de usar, verifique o desempenho de segurança do dispositivo. Assegure-se de que o equipamento tenha uma boa vedação, que os componentes mecânicos funcionem corretamente e que os cabos de alimentação não sejam anormais, evitando assim potenciais perigos.

Preparação de medidas de emergência

Preparação para emergências: medidas para permanecer alerta e pronto para emergências ao operar o biorreator. Conheça os procedimentos de parada de emergência do laboratório, métodos de proteção contra choques elétricos e primeiros socorros e informações de emergência.

Especificações de pré-tratamento e pós-tratamento

- Os biorreatores devem ser desinfetados e limpos antes da operação para evitar poluição e infecção cruzada; Após o uso, a limpeza e manutenção também devem ser feitas de acordo com o processo correto para prolongar a vida útil do equipamento e garantir a eficácia do próximo uso.