Яка різниця між біореакторами періодичної дії та безперервними?

Біореактори періодичної дії

Біореактори безперервної дії

Визначення

Реактор періодичної дії – це закрита система посудини без входу та виходу для живлення та продукту відповідно, що містить усі компоненти, необхідні для культивування клітин або мікробної ферментації.

Реактори безперервної дії є відкритою системою, яка має вхідні та вихідні порти, що дозволяє додавати свіже середовище для росту, видаляти відходи та постійно поповнювати поживні речовини.

1

Біопроцес триває до тих пір, поки поживні речовини не будуть витрачені

Встановлення матричного балансу поживних речовин (також званого гомеостазом поживних речовин) для конкретного інгредієнта

2

Ця стратегія підходить для швидких експериментів, таких як характеристика штаму або оптимізація поживних середовищ

Особливо корисно в ситуаціях, коли надлишок поживних речовин може викликати пригнічення, наприклад, через накопичення токсинів або перегрівання.

3

Коротка тривалість

Зменшує гальмування продукту та збільшує просторову та часову врожайність

4

Менший потенціал забруднення, оскільки не додаються поживні речовини

Більш тривалі періоди інкубації також збільшують ризик зараження та довготривалих змін у культурі.

5

Постійна щільність мікроорганізмів або клітинних колоній

Важко підтримувати постійну щільність колонії протягом тривалого часу

6

Легше керувати

Підвищений ризик зараження та/або генетичних змін

7

Матеріал партії відокремлюється для відстеження

Продукт із безперервних процесів не може бути акуратно розділений на партії для відстеження

8

Процес неодноразово переривається стадіями очищення та стерилізації, а біомаса виробляється лише поетапно.

Скорочує час очищення, стерилізації та обробки контейнерів

9

Обмежена біомаса та вихід продукції

Досягніть максимальної продуктивності та вищої ефективності.

10

Мікроорганізми не залишаються в експоненційному зростанні протягом тривалого часу, оскільки джерело вуглецю та/або перенесення кисню часто є обмежуючими факторами

У безперервних процесах тимчасові та просторові виходи біореакторів можуть бути ще більше збільшені порівняно з процесами з періодичним підживленням.

11

Підвищення концентрації кисню вимагає комплексного управління та контролю цих параметрів (збільшення швидкості перемішування, потоку газу, частки кисню в газовій суміші або тиску)

Безперервні процеси ідеально підходять для кращого розуміння процесів, оскільки всі параметри процесу залишаються постійними, коли система працює нормально

12

Продукти змішуються з поживними речовинами, реагентами, залишками клітин і токсинами

Виробництво безперервного потоку, відсутність змішування продукту з поживними речовинами, реагентами, залишками клітин і токсинами.

13

Може використовуватися пакетне зберігання для подальшої обробки

Зберігання партій не потрібне, і всі реакційні речовини є відносно однорідними.

14

У міру розмноження колоній і споживання поживних речовин концентрація організмів зростає, а концентрація поживних речовин зменшується, що не дає довідкових даних для стабільного метаболізму.

Забезпечує стабільний стан для метаболічних досліджень, коли сума багатьох елементів дорівнює нулю.

15

Невеликі кількості продуктів є
отримано. Норма виробітку зазвичай
менше 5x10⁵кг/рік.

Є велика кількість продукції
отримано.

16

Якщо очікування забруднення великі
ніж пакетні процеси

Якщо забруднення можна усунути, то
вибрано безперервний процес.

17

Низька вартість обладнання. (Навіть якщо
є спеціальне обладнання
побудований.)

Висока вартість обладнання

18

Легше контролювати та обслуговувати
процес

Важко контролювати, вимагає
складна система управління.

19

Потрібна невелика робоча сила

Потрібна велика робоча сила. (Якщо ні
повністю автоматизований).

20

Фармацевтика, спеціальність
Хімічні речовини.

Нафтова промисловість, добрива
Промисловість.