F23 - Bioreaktorer Flashcards
Fördelar och nackdelar med satsvis drift.
Fördelar:
• Kan användas för olika processer med samma utrustning.
- Normalt lättare med sterilisering och hålla rent från andra mikroorganismer än de som odlas.
- Eftersom varje sats startar med väldefinierad kultur är också risken för genetiska förändringar liten.
Nackdelar:
• Kräver mycket arbetskraft
• Det går åt tid att rengöra och sterilisera reaktorn mellan satserna vilket sänker produktiviteten.
Förderlar och nackdelar med kontinuerlig drift.
Fördelar:
• Processen automatiseras i högre grad.
•Reaktorn används hela tiden för produktion.
Nackdelar:
• Kontaminering med fel organismer kräver nedstängning, rengöring och omstart av hela processen. Detta gäller även om en mutation eller en annan genetiks förändring hos den odlade organismen.
Satsvis odling.
Här kan man tillsätta substrat under odlingens gång s.k. “fed batch”
Kontinuerlig odling.
- Man kan bygga in återföring av celler i utflödet genom att ha någon separationsprocess där. Det kan vara kontinuerlig centrifugering eller någon typ membranseparation. På så sätt kan man hålla högre celltäthet i reaktorn än vad som hade varit möjligt annars och därmed få högre produktivitet.
- Kontinuerlig odling i flera steg: Utflödet från en reaktor får vara inflödet till en annan. Med en sådan konfiguration kan man variera odlingsförhållandena trots att driften är kontinuerlig.
Beskriv “Fed batch” operation.
- Substrat sätts till kontinuerligt under odlingens gång. På så sätt kan man uppnå höga celltätheter utan att substrathalten i början behöver vara så hög att man riskerar inhiberingar av tillväxten, t.ex. allt för hög substrathalt.
- För att hålla substrathalten konstant används en reglering loop där en sensor mäter den aktuella substratkoncentrationen och skickar mätvärdet till den kontrollenhet som styr en pump som matar in koncentrerad substratlösning.
Hur används de flesta bioreaktorerna?
Under aeroba förhållanden.
Vad är ett fundamentalt problem vid uppskalning?
Det är att syreförbrukningen ökar med volymen (alltså längdskala i kubik) medan den tillgängliga arean för masstransport ökar med ytan (som ökar med längdskalan i kvadrat).
Omröring.
- Omröring ska se till att reaktor innehållet är homogent och har samma sammansättning i hela reaktorn, men har också avgörande betydelse för masstransport mellan gas- och vätskefas.
- Med omröring kommer dock skjuvkraften i vätskan vilket kan skada ömtåliga celler, framförallt insketsceller och däggdjurceller som är känsliga. Medan bakterier och jäst har kraftiga cellväggar och tål omild behandling bättre.
