بیوراکتور یا همان راکتور شیمیایی برای انجام واکنش های شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند. در بایوراکتور ها شرایط محیطی کنترل شده منجر به رشد میکروب ها و تولید متابولیت های خاص می شود. برای تولید متابولیت و رشد میکروب ها محیط کشت مایع یا جامد در شرایط استریل مورد نیاز می باشد. درواقع بایوراکتور بستری برای یک محیط فعال زیستی می باشد.
بایو راکتورها در صنایع مختلف از جمله: داروسازی، آرایشی، بهداشتی و … برای انجام فرایندهای تخمیر صنعتی، تصفیه پساب، فراوری مواد غذایی و تولید ترکیبات دارویی و پروتئین های نوترکیب (آنتی بادی، فاکتور رشد، واکسن ها و آنتی بیوتیک ها ) مورد استفاده قرار می گیرد. بایو راکتور ها بسته به نوع کارکرد و حجم کاری در ظرفیت های مختلفی تولید می شوند و جنس آن ها بیشتر از فولاد ضد زنگ می باشد. تولید انواع بیوراکتور از مقیاس آزمایشگاهی تا مقیاس صنعتی با توجه به نیاز مشتری در شرکت مهندسی مهیاز مطابق با استانداردهای جهانی و با کیفیتی قابل رقابت با محصولات داخلی و خارجی انجام می شود.
انواع بایوراکتور
بر اساس نوع کارکرد بیوراکتورها به 3 دسته تقسیم می شوند:
- Fed-Batch
- Batch
- Continuous
مزایای بیوراکتورهای تولیدی در شرکت مهندسی مهیاز
- ظرفیت ساخت بر اساس نیاز مشتری
- دسترسی آسان در خلال عملیات و نگهداری های عادی
- مهندسی دقیق و طراحی بر اساس کمترین فضای مورد نیاز برای پایپینگ و یوتیلیتی
- طراحی بیوراکتور ها بر اساس فرایند مورد نظر جهت عملکرد با بالاترین بازدهی
- ساختار مواد: مواد در تماس از SS 316 L و سطح داخلی با رافنس کمتر از 0.4 میکرون و الکترو پولیش شده
- طراحی بر اساس استانداردهای ASME BPE و GAMP 5
- مجهز به سیستم کنترل PLC با HMI و SCADA
انواع بیوراکتور ها
بایوراکتور همزن دار (Strrid-Tank bioreactor)
این نوع بایوراکتورها برای تولید بایوپلیمرها که خاصیت چسبندگی بالایی ایجاد می کنند کاربرد دارند. معمولا کشت هایی با جریان هوای کم و حجم زیاد در این نوع بایو راکتور ها انجام می شود، همچنین تخمیرهایی که ریسه های قارچی فراوانی در آن شرکت دارند نیز در این نوع بایو راکتورها انجام می شود.
بایو راکتور نوری یا فوتو بیوراکتور (PBR)
این نوع بیوراکتور از انواع منابع نوری، چه طبیعی و چه مصنوعی استفاده می کنند. یک سیستم بسته و شفاف را در نظر بگیرید، این سیستم می تواند یک بایوراکتور نوری باشد. کاربرد این نوع بایوراکتور ها در تولید موجودات کوچک فوتوگرافیک مثل سیانوباکتری ها، جلبک ها و گیاهان خزه ای و امثال آن ها می باشد. با توجه به اینکه در این نوع بیوراکتور منبع انرژی نور می باشد، لذا خطر آلودگی با موجوداتی مثل باکتری ها یا قارچ ها نیز کمتر می باشد.
بیوراکتور های شخصی
باکتری های E-Coli تحت شرایط هوازی یا بی هوازی در این بیوراکتور ها رشد می کنند. نکته مهم در استفاده از این بایوراکتور ها این است که توانایی اتوکلاو شدن ندارند و می بایست برای استفاده مجدد مورد غیرفعالسازی شیمیایی قرار بگیرند.
بیوراکتور های تصفیه فاضلاب
همانطور که از اسم این نوع بایوراکتور مشخص است، کاربرد آن در زمینه تصفیه فاضلاب و پساب می باشد. این نوع بایوراکتورها برای تجزیه فاضلاب خام توسط باکتری ها مناسب هستند. در این نوع بیوراکتور، اکسیژن مورد نیاز از طریق دستگاه هوادهی تامین می شود، در نتیجه سرعت تجزیه بالا خواهد رفت. این نوع بایو راکتورها مجهز به همزن می باشند تا اختلاط مناسب بین مواد جامد و سوسپانسیون همواره برقرار باشد و باکتری ها و مواد آلی همواره باهم برخورد داشته باشند.
بایوراکتور متلاطم بالا و پایین
در این نوع بایو راکتور همزدن به صورت بالا و پایین صورت می گیرد، کار هم زدن در این نوع بایو راکتور ها توسط موتوری با یک غشای ارزان انجام می شود. در این نوع بایوراکتور محصولی کاملا استریل و کارامد تولید می شود. صفحه هایی که در همزن استفاده می شود با شبیه سازی از حرکت دم ماهی ساخته شده است ، لذا بهره وری بالایی داشته و کار مخلوط شدن بهتر صورت می گیرد.
بیوراکتور شبیه سازی بافت ناسا (NASA)
این نوع بایو راکتورها با هدف رشد سلول ها و بافت ها برای انجام امور آزمایشگاهی و درمانی می باشد. از آنجایی که محیط رشد اینگونه سلول ها و بافت ها بسیار حساس می باشد و معمولا محیط های متلاطم برای این نوع از سلول ها و بافت ها مناسب نیستند بنابراین به محیط های رشد بسیار تخصصی تر برای رشد اینگونه سلول و بافت ها نیاز است. این بایوراکتورها دارای محیطی هستند که در آن بتوان بافت هایی مثل بافت قلبی، عضلانی، رباط ها، بافت سرطانی و انواع دیگر را کشت داد. این کار را تا کنون ناسا برای تولید بافت هایی جهت مطالعه انجام داده است.
بایوراکتورهای مهندسی بافت
در این نوع بیوراکتور ها فرایندهای زیستی و بیوشیمی در شرایط کاملا کنترل شده و با نظارتی دقیق صورت می گیرد. در این شرایط Ph، فشار، دما، تامین مواد غذایی و حذف آلودگی به طور دقیقی محاسبه و کنترل می شود. دوفاکتور تامین مواد غذایی و نیروهای مکانیکی وارد بر سلول های بافت در کشت بافت در این بایوراکتور ها تاثیر گذار هستند.
