Insights sobre fermentadores e biorreatores para cultura de células e fermentação laboratorial

Um fermentador é normalmente usado para culturas microbianas, enquanto um biorreator é projetado para uma gama mais ampla de tipos de células, incluindo células de mamíferos. No entanto, os termos são frequentemente usados de forma intercambiável, e a principal distinção está na aplicação específica e no tipo de células sendo cultivadas.

Pergunta 2: Como a esterilidade é mantida em um fermentador ou biorreator de laboratório ?

A esterilidade é mantida por meio de procedimentos rigorosos de limpeza e esterilização antes do uso. Isso pode envolver autoclavagem, esterilizantes químicos ou filtragem. Além disso, técnicas assépticas são empregadas durante a operação para evitar a introdução de contaminantes.

Pergunta 3: Quais fatores influenciam a escolha de um fermentador ou biorreator para uma aplicação específica de cultura de células?

A escolha depende de fatores como o tipo de células (microbianas, vegetais ou mamíferas), a escala de produção (laboratorial ou industrial), os parâmetros de controle necessários (temperatura, pH, oxigênio dissolvido) e a natureza do produto produzido.

Pergunta 4: Como o suprimento de oxigênio é gerenciado em um biorreator de cultura de células ?

O oxigênio pode ser fornecido por vários métodos, como pulverização com ar ou oxigênio puro, uso de oxigenadores de membrana ou ajuste da velocidade de agitação para melhorar a troca gasosa na superfície do líquido.

Pergunta 5: Um fermentador de laboratório ou biorreator pode ser ampliado para produção industrial?

Sim, mas o aumento de escala requer consideração cuidadosa de fatores como transferência de massa, transferência de calor e dinâmica de fluidos. Os parâmetros do processo precisam ser reotimizados para garantir desempenho consistente em escala maior.

Pergunta 6: Quais são os parâmetros de monitoramento comuns em um biorreator de fermentação ?

Parâmetros comuns incluem densidade celular, concentrações de metabólitos, pH, temperatura, oxigênio dissolvido e níveis de dióxido de carbono. Esses parâmetros fornecem informações valiosas para controle e otimização de processos.

Pergunta 7: Com que frequência o meio de cultura deve ser trocado em um biorreator de cultura de células?

A frequência de mudança de meio depende do tipo de célula, taxa de crescimento e esgotamento de nutrientes e acúmulo de produtos residuais. Pode variar de diariamente a vários dias, e é determinada com base em monitoramento e análise contínuos.

Pergunta 8: Que tipos de sensores são comumente usados em um fermentador ou biorreator para coleta de dados?

Sensores para pH, oxigênio dissolvido, temperatura, pressão e densidade óptica (para medição de densidade celular) são comumente empregados. Alguns sistemas avançados também podem incluir sensores para metabólitos ou biomarcadores específicos.

Pergunta 9: Como o pH é controlado em um processo de fermentação?

O pH é controlado pela adição de ácidos ou bases conforme necessário. Os sistemas automatizados de controle de pH usam sensores de pH para disparar a adição de substâncias apropriadas para manter a faixa de pH desejada.

Pergunta 10: Quais precauções de segurança devem ser tomadas ao operar um fermentador ou biorreator?

As precauções de segurança incluem treinamento adequado dos operadores, uso de equipamentos de proteção apropriados, garantia da integridade dos vasos de pressão e implementação de planos de resposta a emergências para possíveis vazamentos ou falhas no equipamento.