Al diseñar un biorreactor, hay que tener en cuenta varios factores importantes. Estos factores garantizan que el biorreactor funcione de forma eficaz y segura, favoreciendo el crecimiento y la viabilidad de los microorganismos.
7 Consideraciones clave para el diseño de biorreactores: Una guía completa
1. Esterilidad
Mantener un entorno estéril es crucial en el diseño de biorreactores. Esto evita la contaminación y garantiza la viabilidad de los microorganismos.
2. Reología del caldo
Comprender las propiedades reológicas del caldo es importante para una correcta mezcla y transferencia de masa. La viscosidad y el comportamiento de flujo del caldo pueden afectar al rendimiento del biorreactor.
3. 3. Transferencia de masa
Una transferencia de masa eficiente es necesaria para proporcionar nutrientes a los microorganismos y eliminar los productos de desecho. El diseño del biorreactor debe facilitar una transferencia de masa óptima, garantizando un suministro suficiente de oxígeno y nutrientes.
4. Mezcla
Una mezcla adecuada es esencial para garantizar la distribución uniforme de nutrientes y oxígeno por todo el biorreactor. El mecanismo de mezclado debe diseñarse para minimizar el esfuerzo cortante sobre los microorganismos y, al mismo tiempo, promover un mezclado eficaz.
5. Transferencia de calor
Muchos procesos biológicos generan calor, y una transferencia de calor eficaz es crucial para mantener unas condiciones de temperatura óptimas para los microorganismos. El diseño del biorreactor debe incorporar medidas que garanticen una transferencia de calor y un control de la temperatura eficaces.
6. Homogeneización de la suspensión
Algunos biorreactores requieren la suspensión de partículas sólidas o microorganismos en el caldo. El diseño debe facilitar la homogeneización de la suspensión y evitar la sedimentación o agregación de partículas.
7. Sensibilidad de los microorganismos al cizallamiento
Algunos microorganismos son sensibles a las fuerzas de cizallamiento, lo que puede afectar a su viabilidad y productividad. El diseño del biorreactor debe minimizar el esfuerzo cortante sobre los microorganismos para garantizar su crecimiento y rendimiento óptimos.
Consideraciones sobre el reactor de vidrio de alta presión
Cuando se utiliza un reactor de vidrio de alta presión, deben tenerse en cuenta factores adicionales para obtener los mejores resultados.
1. 1. Presión de funcionamiento
El reactor debe ser capaz de soportar la presión de funcionamiento deseada. Es posible que se requieran paredes más gruesas para los recipientes de alta presión, lo que puede afectar al control de la temperatura.
2. 2. Temperatura de funcionamiento
Dependiendo de la junta del reactor, las temperaturas de funcionamiento pueden alcanzar hasta 300 °C. El reactor debe ser capaz de soportar y controlar el rango de temperatura deseado.
3. Tamaño del recipiente
Elija un reactor con un tamaño de recipiente adecuado que cumpla los requisitos de la aplicación específica. Tenga en cuenta la capacidad deseada y el espacio disponible.
4. Material de construcción
La elección del material del reactor depende de la resistencia a la corrosión requerida. Las opciones incluyen vidrio de borosilicato, acero inoxidable, níquel, titanio y aleaciones.
5. 5. Consideraciones de seguridad
Asegúrese de la compatibilidad química con la cristalería, la varilla agitadora y las mangueras para evitar la degradación. Utilice las medidas de seguridad adecuadas, como una campana extractora o ventilación a prueba de explosiones, cuando trabaje con vapores peligrosos.
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