一、生物反應器的主要功能
生物反應器的(de)主要(yao)功能是模擬生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)或生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產的(de)自然環境。在生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反應器(qi)主要(yao)參數(shu)有:通氣、光密度、濁度、離(li)子強度、消(xiao)泡、乳(ru)酸(suan)、氨等。所有的(de)參數(shu)都是根據生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)階段需(xu)求來確定。實際生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產過(guo)程中對(dui)參數(shu)的(de)控制有多(duo)種(zhong)方(fang)法。控制參數(shu)主要(yao)的(de)方(fang)法有單層(ceng)槳(jiang)攪(jiao)(jiao)拌(ban)、多(duo)層(ceng)槳(jiang)攪(jiao)(jiao)拌(ban)、機械(xie)攪(jiao)(jiao)拌(ban)、磁力攪(jiao)(jiao)拌(ban)、表層(ceng)通氣、深層(ceng)通氣、半(ban)連(lian)續(xu)培養、連(lian)續(xu)培養、連(lian)續(xu)灌(guan)注培養等。生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反應器(qi)必須滿足生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)因(yin)(yin)素(su)、傳熱因(yin)(yin)素(su)、監控因(yin)(yin)素(su)、化學因(yin)(yin)素(su)、物(wu)(wu)質快速均勻傳遞傳質、安全因(yin)(yin)素(su)、操作因(yin)(yin)素(su)等。
酶(mei)反(fan)應過(guo)程(cheng)用的反(fan)應器(qi)則(ze)稱為(wei)酶(mei)反(fan)應器(qi)。從生(sheng)(sheng)物反(fan)應過(guo)程(cheng)說,發(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)過(guo)程(cheng)用的反(fan)應器(qi)稱為(wei)發(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)罐(guan)(guan)。發(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)罐(guan)(guan)可以分為(wei)嫌氣酵(jiao)(jiao)罐(guan)(guan)、好(hao)氣酵(jiao)(jiao)罐(guan)(guan)、污水生(sheng)(sheng)物處(chu)理(li)裝置(zhi)等(deng)。好(hao)氣發(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)罐(guan)(guan)按(an)其能量輸入方(fang)式可分為(wei)通用式發(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)罐(guan)(guan)、循(xun)環(huan)泵發(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)罐(guan)(guan)、鼓泡塔式發(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)罐(guan)(guan)。酶(mei)反(fan)應器(qi)可分游離酶(mei)和固定(ding)化酶(mei)反(fan)應器(qi)兩(liang)大類(lei)(lei)。動(dong)植(zhi)物細(xi)胞培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)裝置(zhi)是一類(lei)(lei)新型的生(sheng)(sheng)物反(fan)應器(qi),主要(yao)應用于(yu)動(dong)植(zhi)物細(xi)胞的培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)。動(dong)植(zhi)物細(xi)胞的培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)的培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)條(tiao)件(jian)比較(jiao)苛刻,培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)周期(qi)比較(jiao)長。
二、生物反應器的應用
1、醫學方面:動物細(xi)胞(雜交瘤(liu)細(xi)胞、CHO細(xi)胞、昆蟲細(xi)胞等(deng))大規模培養(yang)技術及其生(sheng)物反應器工(gong)程可廣泛應用(yong)于抗體、基因重(zhong)組(zu)蛋白(bai)質藥(yao)物、病毒(du)疫苗等(deng)生(sheng)物技術產(chan)品的研究開發(fa)和(he)工(gong)業化生(sheng)產(chan),如人(ren)工(gong)肝(gan)生(sheng)物反應器。由此可以(yi)讓更多的經(jing)濟(ji)條(tiao)件(jian)不好的病人(ren)享受(shou)以(yi)前只有有錢人(ren)才能用(yong)得起(qi)的高(gao)科技藥(yao)物治(zhi)療。
2、環境保護方(fang)面:利用生(sheng)物反應器,如微孔膜膜反應器可以高(gao)效處(chu)理高(gao)凝固油廢水,這給我(wo)國的環保方(fang)面解決了大(da)問題。
3、科(ke)研(yan)方面:減少了細(xi)胞(bao)培養的(de)(de)(de)難度,使細(xi)胞(bao)培養更趨(qu)向大規模化(hua),加快科(ke)研(yan)項目的(de)(de)(de)進(jin)展利用生(sheng)(sheng)物反應器生(sheng)(sheng)產新(xin)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物藥物的(de)(de)(de),以期(qi)治(zhi)療(liao)癌癥,乙(yi)肝(gan)等頑疾,讓(rang)飽受病痛折磨的(de)(de)(de)病人(ren)過上正常人(ren)的(de)(de)(de)幸福生(sheng)(sheng)活。
利用生物反應器及基因工程技(ji)術生產新的(de)高效(xiao)酶制劑(ji),可以(yi)解決環(huan)境(jing)污染治(zhi)理中的(de)難題;利用動(dong)植(zhi)物生物反(fan)應(ying)器(qi)如生產新的(de)高效(xiao)的(de)病毒(du)疫苗,微生物殺蟲劑(ji),可以(yi)使作物免受(shou)病毒(du)的(de)侵害。