Reatores com células imobilizadas Flashcards
Em que consiste a imobilização de células em bioprocessos?
Os sistemas com células imobilizadas têm como principal característica o uso de alguma estrutura física de confinamento e que obriga as células a permanecerem em uma região particular de um biorreator.
Quais as vantagens de se trabalhar com células imobilizadas durante um bioprocesso?
As principais vantagens dos sistemas com células imobilizadas citadas na literatura são as seguintes:
a) possibilidade de utilização de altas concentrações celulares no volume reacional, implicando em maiores velocidades de processamento;
b) operação de sistemas contínuos à vazão específica de alimentação acima da velocidade específica máxima de crescimento, característica da célula
não imobilizada;
c) eliminação de problemáticos reciclos externos de células através de uso de sedimentadores, filtros e centrífugas;
d) provável obtenção de maiores fatores de conversão de substrato ao produto desejado;
e) possibilidade de utilização de projeto de biorreatores mais adequados à cinética do sistema biológico utilizado;
f) maior proteção. ao sistema biológico em relação ao estresse ambiental, ocasionado por elevadas concentrações de substratos, pH e cisalhamento.
Quais os principais métodos utilizados para imobilizar células em um bioprocesso?
Existem basicamente três métodos de imobilização de células em suportes, a
saber, adsorção, ligação covalente e envolvimento.
4) Quais as principais características que o material usado como suporte deve apresentar?
As principais características de um suporte para a imobilização de células
vivas são as seguintes:
a) não toxidez às células;
b) alta capacidade de retenção;
c) resistência ao ataque químico e microbiano;
d) pouca sensibilidade às possíveis solicitações mecânicas, seja de compressão por peso, de tensões de cisalha-
mento ou eventuais pressões internas e externas de gases;
e) alta difusividade de substratos e produtos.
Cite os principais materiais que são utilizados como suporte para imobilizar células em
bioprocessos
Os materiais utilizados na produção de suportes para imobilização de células vivas são: polímeros naturais, como celulose e colágeno, polímero sintéticos, como poliestireno e materiais inorgânicos, como vidro, sílica e zircônia. Deve-se salientar que esses materiais têm sido submetidos a tratamentos superficiais, visando a obtenção de estruturas macroporosas, com o intuito de se incrementar a capacidade de retenção do suporte.
Enumere as principais características dos métodos de imobilização citados anteriormente.
Os materiais de suporte utilizados nos métodos de adsorção são submetidos a tratamentos superficiais, visando a obtenção de estruturas macroporosas, com o intuito de se incrementar a capacidade de retenção do suporte.
Celulose- diâmetro: 0,23; densidade: 1,03 e célula mamífero microrganismo.
Polietileno e sílica- diâmetro: 2 a 2,5; densidade: 1,03 a 1,3 e célula mamífero microrganismo.
Vidro poroso- diâmetro: 1 a 2; densidade: 1,6 e célula microrganismo.
Na ligação covalente, os suportes são especialmente funcionalizados para conter um grupamento químico, que será responsável pela imobilização da célula ao suporte.
No envolvimento é o mais utilizado dos métodos de imobilização de células vivas pela sua facilidade, baixíssima toxidez e alta capacidade de retenção celular. A técnica consiste no confinamento físico de uma população celular em uma matriz polimérica formadora de um gel hidrofílico. Os poros da matriz formada são menores que as células contidas em seu interior.
Cite bioprocessos industriais que são realizados com células imobilizadas.
Dentre os processos que utilizam células imobilizadas, estão a produção de etanol, produção de antibióticos, tratamento de resíduos, produção de metabólitos utilizando células animais, utilização de microrganismos geneticamente modificados.
8) Cite os tipos de biorreatores que podem ser utilizados em bioprocessos com células imobilizadas.
A maior parte dos biorreatores estudados para sistemas com células imobilizadas,
constituem-se de colunas operadas continuamente, contendo um leito fixo ou
fluidizado das partículas com as células imobilizadas.
