一、生物反應器的原理是什么

生物反應器聽起來有些陌生，基本原理卻相當簡單。胃就是人體內部加工食物的一個復雜生物反應器。食物在胃里經過各種酶的消化，變成我們能吸收的營養成分。生物工程上的生物反應器是在體(ti)外模擬生(sheng)(sheng)物體(ti)的功能，設計出(chu)來用(yong)于生(sheng)(sheng)產或檢測各種(zhong)化學(xue)品(pin)的反應(ying)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)。或者說(shuo)，生(sheng)(sheng)物反應(ying)器是利(li)用(yong)酶(mei)或生(sheng)(sheng)物體(ti)（如(ru)(ru)微生(sheng)(sheng)物）所具有的生(sheng)(sheng)物功能，在體(ti)外進行生(sheng)(sheng)化反應(ying)的裝(zhuang)置(zhi)(zhi)系統，是一種(zhong)生(sheng)(sheng)物功能模擬機，如(ru)(ru)發酵罐、固定化酶(mei)或固定化細胞(bao)反應(ying)器等。

在固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)酶(mei)(mei)廣泛應(ying)用(yong)(yong)的基(ji)礎上，人們發(fa)現天然細(xi)(xi)胞(bao)本(ben)身就具有多(duo)功(gong)能的系(xi)列化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying)系(xi)統，采用(yong)(yong)物理或(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學方(fang)法(fa)將(jiang)細(xi)(xi)胞(bao)固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，是利用(yong)(yong)酶(mei)(mei)或(huo)酶(mei)(mei)系(xi)的一條捷徑。一個固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)細(xi)(xi)胞(bao)反應(ying)器(qi)猶如一臺(tai)“生命(ming)活動(dong)功(gong)能推(tui)動(dong)機”。固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)細(xi)(xi)胞(bao)技術開始于(yu)20世紀70年代(dai)，其實際應(ying)用(yong)(yong)程度已超過固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)酶(mei)(mei)。如美國、歐(ou)洲、日本(ben)均采用(yong)(yong)固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)菌(jun)體柱床(chuang)工藝(yi)大規(gui)模(mo)生產高果糖漿(jiang)。

二、生物反應器的特點

生(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)具有在常(chang)溫常(chang)壓下(xia)操作(zuo)要求能(neng)防染菌(jun)并(bing)且能(neng)蒸汽滅菌(jun)，制作(zuo)材(cai)質對(dui)微生(sheng)物(wu)或酶無(wu)毒害；酶常(chang)因(yin)底物(wu)濃度也不(bu)能(neng)太高，因(yin)而反(fan)應(ying)(ying)器(qi)體積相當(dang)龐大(da)；反(fan)應(ying)(ying)前(qian)需接(jie)入菌(jun)種，為防止雜菌(jun)污染和(he)活性衰退，一般(ban)采用(yong)分批釜式反(fan)應(ying)(ying)器(qi)；在發酵過程(cheng)(cheng)中，常(chang)是氣、液、固三相并(bing)存(cun)，流(liu)變(bian)學性質復雜，使采用(yong)化(hua)學反(fan)應(ying)(ying)工程(cheng)(cheng)的(de)原理(li)和(he)方法，解決生(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)的(de)設(she)計放大(da)問題存(cun)在較大(da)困難(nan)。

因此，生物反應器具有(you)耐(nai)受蒸(zheng)汽滅菌(jun)、反應(ying)時常是氣、液、固三相并(bing)存、能(neng)防止雜菌(jun)污染和活(huo)性衰退、常溫(wen)常壓(ya)下操作、制(zhi)作嚴密無(wu)隙以防染菌(jun)、反應(ying)器體(ti)積相當龐大、對微生物或酶無(wu)毒害(hai)的材(cai)質制(zhi)作等特點(dian)。