Ultrafiltratsiya bilan taminlangan bioreaktorlar turlari

Ultrafiltratsiya bilan taminlangan bioreaktorlar turlari
Reja

1. 
   Biorektorlar turlari
   
2. 
   Bioreaktorning jihozlari
   
3. 
   Ultrafiltratsiya bilan taminlangan bioreaktorlar
   
4. 
   Ultrafiltratsiya tizimi jarayonining tavsifi
   

Ultrafiltratsiya tizimi tashqi quvurli ultrafiltratsiyani qabul qiladi, ultrafiltratsiya tizimi nitrifikatsiya tankidan suv oladi va UF ozuqasi suv pompasi biokimyoviy havuzning aralashmasini UF pastasiga tarqatadi va ultrafiltratsiya maksimal bosimi 6 bar. Loyqa suv aralashmasi aylanma pompa orqali quvurli membrana moduliga pompalanadi va suyuqlik davri membrananing har ikki tomonidagi bosim farqi ta'sirida membrana kirib boradi va shu bilan loy qilib turgan suvning ajratilishini anglatadi, hovuzdagi loy kontsentratsiyasini oshirish uchun loy biokimyoviy havuzga qaytariladi. Shu bilan birga, nitrifikatsion suyuqlikning ichki reflyugi amalga oshiriladi va loyning bir qismi loy cho'kindisi sifatida loy kontsentratsiyasiga tushadi. Permiat ultrafiltratsiya toza suv tankiga tushiriladi va keyingi jarayonga o'tadi.


An'anaviy biokimyoviy tozalash jarayonlari bilan solishtirilsa, mikrobiologik hujayralar chiqindixonadan yuqori samarali ultrafiltratsiya tizimi bilan ajralib turadi, bu zaharli moddalar, mikroorganizmlar va 0,02 mm dan kattaroq COD bilan bog'liq suspenziyali qattiq moddalar tizimda ishonchli tarzda biriktirilib, natijada gidravlik o'lchash muddati va kovlash. Loyning yashash muddati chindan ham ajralib turadi. Loyning yoshi ustidan nazorat qilish orqali ko'p miqdorda nitrifikatsion bakteriyalarni etishtirishga erishiladi, bu esa ammiak azotining chiqarish tezligini sezilarli darajada oshiradi. Ultrafiltratsiya chiqindilari steril, qattiq holda va biologik faol moddalarsiz. Loy kontsentratsiyasi o'zaro faoliyat oqimli ultrafiltratsiyani doimiy qayta tiklash orqali saqlanadi.
Bioreaktor (bioreaktor) bioaktiv muhitni ta'minlovchi har qanday o'simlik yoki muhandislik uskunasiga taalluqlidir. Enzim yoki organizmning biologik funktsiyasidan foydalangan holda fermentor, immobilizatsiyalangan ferment yoki immobilizatsiyalangan hujayra hisoblagich kabi biologik funktsional simulyator.
Hayvonlarning hujayra madaniyati texnologiyasini keng miqyosda sanoatlashtirish va tijoratlashtirishning asosiy shartlaridan biri - tegishli bioreaktorlarni ishlab chiqarmoqdamisiz. Hayvon hujayralari va mikrob hujayralari o'rtasidagi katta farq tufayli, an'anaviy mikrobial reaktor hayvon hujayralarini keng miqyosda etishtirish uchun mos emas. Birinchidan, hujayra o'sishi va hujayra mahsuloti sintezi uchun etarli darajada kislorodni ta'minlash uchun past ketish kuchi va yaxshi aralashish holati ostida etarli kislorodni qondirishimiz kerak.
Keyinchalik laboratoriyada qaysi turdagi bioreaktorlar ishlatiladi? Reaktor materiallariga ko'ra, ular shisha rezervuar reaktori, zanglamas po'latdan reaktor va bir marta ishlatiladigan reaktorga bo'linadi.
(1) shisha reaktor reaktor
Hozirgi vaqtda ishlab chiqarishni o'rganish uchun ishlatiladigan reaktorlarning aksariyati asosan shisha idishlardir. Shisha tank bioreaktori moslashuvchan konfiguratsiyani, kuchli funktsiyani, oddiy operatsiyani va yangilanishni osonlashtiradi. Hayvon hujayralari madaniyati va mikrobial fermentatsiya tadqiqot va ishlab chiqish loyihalarini ishlab chiqish uchun eng yaxshi tanlov hisoblanadi va hayvon hujayralarida va koliform majmualarida foydalanish mumkin. Bakteriyalar, xamirturushlar, qo'ziqorinlar, hasharotlar hujayralari va o'simlik hujayralari madaniyati.
(2) zanglamas po'latdan yasalgan reaktor
Hozirgacha fda tomonidan tasdiqlangan antikor dori asosan zanglamas po'latdan reaktorlarda ishlab chiqariladi. Erta antikor ishlab chiqarish nisbatan past bo'lgani uchun, ishlab chiqarish miqdori asosan 10000 l atrofida. Zanglamas po'latdan yasalgan reaktor odatda cip modulini, sip modulini, saqlash modulini va shunga o'xshashlarni o'z ichiga oladi. Shuning uchun, quvur liniyasi aloqasi juda murakkab, bu operatorlar uchun yuqori talablarni talab qiladi. Atrof muhit ifloslanganidan so'ng, butun tizimni tekshirib, sterilizatsiya qilishimiz kerak. Shu bilan birga, zanglamas po'latdan yasalgan reaktor ham yuqori boshlang'ich uskunalar investitsiyalar va operatsiya xarajatlariga duch keladi.
(3) bir marta reaktor
So'nggi yillarda bir marta ishlatiladigan reaktorlar tezda uyda va chet ellarda bozorni egallamaydi, bu esa tozalash, sterilizatsiya va moslashuvchan operatsiyalarning afzalliklari bilan izohlanadi. "shire" kompaniyasining savdo nomi vpriv ema bo'lib, u bitta ishlatiladigan reaktorda ishlab chiqariladi va ema tomonidan tasdiqlangan. An'anaviy zanglamas po'latdan yasalgan reaktor bilan taqqoslaganda hujayra o'sishi, antikor ishlab chiqarilishi yoki antikorning sifati bo'ladimi, bir martalik reaktordan foydalanish yuqori o'xshashlikka erishishi mumkin, ayni paytda ishlab chiqarish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi va ishlab chiqarish jarayonini qisqartirishi mumkin.
Hujayra chizig'ini qurish texnologiyasi va madaniyatni rivojlantirish vositalarini tezkor rivojlantirish bilan hujayra zichligi va antikorlarni ishlab chiqarish katta hajmdagi hujayra madaniyatiga katta qiyinchilik tug'diradi.
Bir marta ishlatiladigan reaktorning tez ko'tarilishi an'anaviy zanglamas po'latdan yasalgan reaktorga katta ta'sir ko'rsatdi. Bir marta foydalaniladigan reaktor cip, sip va tegishli tekshirish ishlarini bir vaqtning o'zida pasaytiradi, chunki u ishning moslashuvchanligini sezilarli darajada yaxshilaydi va ifloslanish xavfini kamaytiradi. Kelajakda, zanglamas po'latdan yasalgan reaktorni almashtirish va antikor ishlab chiqarish uchun asosiy oqim reaktoriga aylanishi mumkin, agar u moddalar / cho'kma va ishlab chiqarish shkalasini yaxshi eritish masalasini hal qilsa. Bunga qo'shimcha ravishda, reaktorni kuchaytirish uchun asos asosan ampirik amplifikatsiya printsipiga asoslanadi va amplifikatsiya printsipining yaroqliligi sifatida barg uchi tezligi kabi ba'zi bahs-munozaralar mavjud. Bu omillar, shubhasiz, kelajakda antikor dorilarini sanoatlashtirishning qiyinchilik va xavfini oshiradi.
Ultrasonikalar mikroorganizmlarni mexanik tebranish va kavitatsiya orqali rag'batlantirish uchun samarali vositadir. Sonobioreaktor / ultrasonik fermentatorda hujayralar va to'qimalarni ultratovush bilan davolash juda nazoratga olinadi, chunki atrof-muhit omillarini aniq aniqlash mumkin. Ultrasonik bioreaktorlar yordamida fermentatsiyaning chiqishi sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin. Fermentatsiya fermentatsiya samaradorligi jarayoni shartlariga bog'liq: oziqalar, o'rta, harorat, kislorod / gaz tarkibi va bosim zichligi mikrob faoliyatini ta'sir muhim omil bo'ladi. Mikroorganizmlar shuningdek emizuvchilar hujayralari faqat ma'lum sharoitlarda, gullab-yashnab. Ultratovush rag'batlantirish bilan birga o'ng sharoitlar fermentatsiya hosil olasiz. Mikroorganizmlarni ultratovush rag'batlantirish fermentatsiya kislotalar, gazlar yoki spirtli ichimliklar uchun shakar aylantirgan metabolik jarayon. Bu sut kislotasi fermentatsiya taqdirda sifatida, xamirturush va bakteriyalar, shuningdek kislorod-ochlikdan mushak hujayralari ham uchraydi. Fermentatsiya ham tez-tez ma'lum bir kimyoviy mahsulotni ishlab chiqarish maqsadida, o'sish o'rta ustida mikroorganizmlar asosiy qismi o'sishi murojaat qilish yanada keng ishlatiladi. Fermentatsiya jarayoni kabi fermentatsiya uchun bakteriyalar va zamburug'lar deb mikroorganizmlarni yordamida sanoat miqyosida amalga oshiriladi. Fermentlar mahsulotlar oziq-ovqat va umumiy sanoatida ishlatiladi. Bunday sirka kislotasi, limon kislotasi, va o'rganish kabi kimyoviy moddalar, fermentatsiya tomonidan ishlab chiqarilmoqda. Fermentatsiya tezligi mikroorganizmlar, hujayralar, uyali komponentlar va fermentlar, shuningdek, harorat va ph kontsentratsiyasi ta'sir ko'rsatadi. Aerob fermentatsiya uchun, kislorod ham muhim omil hisoblanadi. Bunday lipaza, invertaz va shirdon sifatida deyarli barcha ishlab chiqarilishi fermentlar, geni o'zgartirilgan mikroblar bilan fermentatsiya tomonidan amalga oshiriladi. Umuman, fermentasyonlari to'rt turga ajratish mumkin: biomassa ishlab chiqarish (yashovchan uyali material) g'ayrihujayraviy metabolitlari ishlab chiqarish (kimyoviy moddalar,) hujayra ichidagi komponentlar ishlab chiqarish (fermentlar va boshqa oqsillar) substrat o'zgartirish (qaysi aylantirildi substrat o'zi mahsulot hisoblanadi) ultratovush gomogenizator uip2000hdt (2KV) partiyaviy reaktor bilan ma'lumot so'rovini ism e-pochta manzili (kerak) mahsulot yoki qiziqish doirasi bizning e'tibor bering maxfiylik siyosati. Ma'lumot so'rash davomida va fermentatsiya keyin oldin sonikasyon, ultratovush pre-davolash – biologiya availability takomillashtirish oldindan davolash sifatida sonikasyon, ommaviy tarqalishni rag'batlantirish va mikroblarga substratni yanada qulayroq qilish uchun ishlatiladi. Ultrasonik aralashtirish substratlarning mikrobial hujayralarga va mahsulotlardan uzoqroq bo'lishiga yordam beradi. Massani o'tkazishni ultratovushli intensivligini davolashdan oldin ham, fermentatsiya paytida ham qo'llash mumkin. Masalan, aspergillus japonicus (var. Japonicus cy6-1) ksiloligosakaridlari (xo) ishlab chiqarish uchun fermentli gidrolizni kuchaytirish uchun guruch korpusining ultratovushli oldindan ishlov berishidan foydalanilgan. Sonikasyon yordamida guruch po'stlog'idan tsellyulolitik va ksilanolitik fermentlarni ishlab chiqarish sezilarli darajada yaxshilandi. Sonikatsiya paytida gemitselluloza hosilasi 1,4 baravarga oshirildi va ishlab chiqarish vaqti 80 soatdan 24 soatdan 1,5 soatgacha qisqartirildi. – jarayon optimallashtirish yanada salohiyati bilan. Fermenti faoliyatining barqarorligi uzaytirildi va cmcase, b-glukozidaz faoliyati va ksilanaz nodavlat soniklendi guruch qobig'i nisbatan ortadi, shuning soniklendi biomassa zamburug'lar uchun ancha oson almashtiriladigan bo'ladi. Final fermentatif mahsulotlari, xylotetraose xylohexaose va yuqori molekulyar og'irligi xylooligosaccharides edi. Soniklendi guruch qobig'i dan xylohexaose hosil 80% yuqori bo'ldi. Ultratovush fermentatsiya – mikroblar rag'batlantirish aniq boshqariladigan va takroran ultrasonik tebranish hujayralarini zarar holda turli bijg'ish jarayonlari samaradorligini oshirishga yordam beradi. Ultrasonik tebranish jadalligi aniq, o'ziga xos hujayra turlari va uning talablariga moslashtirilishi mumkin. Nazorat sonikasyon, hujayra o'sishi va metabolizm ijobiy ta'sir ko'rsatadi va jonli hujayralari katalizatori ishlab chiqarishni sezilarli darajada yaxshilandi, masalan, sutda bifidobakteriler rag'batlantirish. Ba'zi zamburug'li yuritmali fermentatsiya jarayonlarida uchun, ultrasonik tebranish muvaffaqiyatli o'sishi va tolali zamburug'lar hosil ta'sir holda o'sish morfologiyasi va bulyon reoloji o'zgartirish uchun ishlatiladi. Ultratovush post-davolash – ekstraksiya bunday mikrob fermentlar (masalan, katalaz, amilaz, proteaz, pectinase, glyukoza izomerazi, selülaz, hemiselülaz, lipaza, laktaz, streptokinaz) va rekombinat oqsillarni (masalan, insulin, v gepatitiga qarshi, interferon, granülosit mustamlaka-rag'batlantirish sifatida hujayra ichidagi komponentlar ishlab chiqarish uchun omil, streptokinaz), hujayra / liz qilinadi kerakli oqsillarni ozod qilish fermentatsiya jarayoni so'ng xalaqit kerak. Sonikasyon, yopishqoq mishel fermentatsiya suyuqlik madaniyat dunyosidan hujayra ichidagi va hujayra tashqari polisakkaridle-oqsil komplekslari qazib olish xizmat qiladi. Uning mashhur qazib olish hosildorligi va samaradorligini bundan tashqari, ultrasonik tebranish yaxshi tashkil etilgan va hujayra erishi va hujayra ichidagi masala qazib olish bo'yicha ishonchli hisoblanadi. Ultratovush erishi va qazib olish haqida mor o'qish uchun bu yerni bosing! Ultratovush biyoreaktörler, yuqori hielscher ultratovush ultrasonik rag'batlantirdi jarayonlar bilan tajribali uzoq vaqt. Biz turli kattalik va geometrik manifold ultrasonik reaktor taklif etamiz. Shu bilan bir qatorda, biz mavjud biyoreaktör integratsiyalashuvi uchun maxsus echimlar taklif etamiz. Bizning ultratovush protsessorlar juda ko'p qirrali va mavjud biotexnologik o'simliklar kirib mustahkamlash, faqat cheklangan oraliq talab yildan muammosiz amalga oshirilishi mumkin. Quyidagi jadval, umumiy qurilma tavsiyalar partiyasi hajmi qarab yoki qayta qilinadi oqim tezligi ko'rsatadi. Har bir qurilma haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun qurilma turini bosing.
Biotexnologiya-biologik jarayonlardan tehnika va sanoatda foydalanish. Bu jarayonlar (mutahassis biotehnolog ishtirokida) bioob'ekt yordamida kerakli natija olishga qaratilgan. Biologik texnologiya jarayonlari kimyoviy tehnologiya jarayonlaridan keskin farq qiladi. Biologik tehnologiya jarayonlarida asosiy komponent- bioob'ekt (virus, bakteriya, zamburug', o'simlik va hayvon hujayralari, biomolekulalar). Kimyoviy tehnologiyada bunday ob'ektlar ishlatilmaydi. Kimyoviy tehnologiyada qo'llaniladigan jarayonlar esa, masalan, yuqori temperatura, katta bosim biotexnologiyada qo'llanilmaydi. Biroq reaktsiyalar – ular hoh kimyoviy, hoh biokimyoviy bo'lsin, barchasi Le Shatel'e printsipiga bo'ysunadi.
Birgina (quyida ko'rsatilgan) umumlashgan shema biotexnologik jarayonlarning hammasini qamrab ololmaydi. Aksariyat jarayonlar yana bir qancha bo'linmalarga ajraladi. Masalan, baholash: bioob'ektlarning hujayraviy tuzilishiga ko'ra qaysi oilaga mansubligi (akariotlar, eukariotlar, prokariotlar), bioob'ektlarning funktsional faolligi (biosintez, biotransformatsiya). Shuningdek, fermentatsiya va mahsulotni ajratish jarayonlari ham bir necha bosqichlardan iborat bo'ladi.


Suv

Ozuqa muhitini tayyorlash

Ozuqa muhiti ingredientlari


Bioob'ekt

Inokulyat

Sterilizatsiya

Bug'





Suv

Fermenter

Ekish materiali


Havo


Bug'


Chiqindilar

Qo'shimcha mahsulotlar

Asosiy mahsulotni ajratish jarayonlari





Asosiy mahsulot

Zararsizlantirish

Qadoqlash, saqlash (jo'natish)

3-rasm.. Biotexnologik jarayonlarning umumlashgan shemasi.

Biotexnologiya jarayonlarini shartli ravishda 3 guruhga ajratish mumkin:

• 
  biologik
  
• 
  biokimyoviy
  
• 
  bioanalog
  

Birinchi guruhga (biologik) bevosita akariotlar, eukariotlar, prokariotlardan foydalanish kiradi. Ikkinchi guruh (biokimyoviy) jarayonlar fermentlardan foygalanishga asoslangan. Uchinchi guruh biotexnologiya jarayonlariga (bioanalog) esa tirik organizmlar moddalar almashinuvi natijasida hosil bo'ladigan mahsulotlarni kimyoviy yo'l bilan sintez qilish kiradi. Bioanalog jarayonlarga antibiotiklar sintezini misol qilib keltirish mumkin.