vioreactores

Un biorreactor es un recipiente o sistema que mantiene un ambiente biológicamente activo. En algunos casos, un biorreactor es un recipiente en el que se lleva a cabo un proceso químico que involucra organismos o sustancias bioquímicamente activas derivadas de dichos organismos. Este proceso puede ser aeróbico o anaeróbico. Estos biorreactores son comúnmente cilíndricos, variando en tamaño desde algunos mililitros hasta metros cúbicos y son usualmente fabricados en acero inoxidable.
Un biorreactor puede ser también un dispositivo o sistema empleado para hacer crecer células o tejidos en operaciones de cultivo celular. Estos dispositivos se encuentran en desarrollo para su uso en ingeniería de tejidos.
En términos generales, un biorreactor busca mantener ciertas condiciones ambientales propicias (pH, temperatura, concentración de oxígeno, etcétera) al organismo o sustancia química que se cultiva. En función de los flujos de entrada y salida, la operación de un biorreactor puede ser de tres modos distintos:

1. Lote (Batch)
2. Lote alimentado (Fed-Batch)
3. Continuo o quimiostato

Contenido [ocultar] 1 Diseño de biorreactores 1.1 Introducción 1.2 Cultivos y Fermentaciones 1.3 Clasificación de los Biorreactores 1.3.1 Clasificación Operativa 1.3.2 Clasificación Biológica 1.3.3 Clasificación Biológica-Operativa 1.4 Biorreactores y tipos de cultivo 1.4.1 Células y microorganismos anaeróbicos 1.4.2 Células y microorganismos facultativos 1.4.3 Células y microorganismos aeróbicos 1.4.4 Cultivos Microbianos Anaeróbicos - Fermentador Bacterial (CO2) 1.4.5 Cultivos Microbianos Facultativos – Fermentador Bacterial 1.4.6 Cultivos Microbianos Aeróbicos – Fermentador Bacterial (O2) 1.4.7 Cultivos Celulares Aeróbicos y Facultativos – Fermentador Micótico (CO2) 1.4.8 Cultivos Celulares Aeróbicos Estrictos – Fermentador con Aireación (O2) 1.4.9 Células Vegetales en Suspensión – biorreactor de Levantamiento por Aire (O2) en Régimen Turbulento (Re≥3000) 1.4.10 Protoplastos Vegetales - biorreactor de Levantamiento por Aire (O2) en Régimen Laminar (Re≤2300) 1.4.11 Células Animales – biorreactor de Lecho Fluidizado (O2) 1.4.12 Células Inmovilizadas – biorreactor de Fibra Hueca (O2) 1.4.13 Células empaquetadas - biorreactor de Lecho Empacado (O2) 1.4.14 Cultivos enzimáticos – Reactores de Lecho Catalítico 1.5 Modo de Operación y Sistemas de Cultivo 1.6 Balances y ecuaciones 1.6.1 Balance general 1.6.2 Balance general biomasa 1.6.3 Balance General por componente 1.6.4 Nomenclatura 1.6.5 Balance General por componente para cada modo de operación 1.6.6 Balances individuales 1.6.7 Nomenclatura 1.6.8 Subíndices 2 Diseño de un Quimioestato: Cultivo continuo 2.1 Modelo Cinético de Monod para el Cultivo Continuo 2.2 Ecuación de Diseño de un Reactor de Mezcla Perfecta 3 Diseño de un Biorreactor Semicontinuo 3.1 Balances y Ecuaciones 3.2 Casos 3.3 Ecuación de Diseño de un biorreactor Semicontinuo Ideal 4 Diseño de un biorreactor discontinuo 4.1 Balances y ecuaciones 4.2 Casos 4.3 Ecuación de Diseño de un Biorreactor Discontinuo Ideal 5 Diseño de un Biorreactor con Aireación 5.1 Estructura de un Reactor Continuo de Tanque Agitado Con Línea de Aireación 5.2 Estructura de un biorreactor de Levantamiento por Aire 5.3 Transferencia de 02 y Balance de Oxígeno 5.4 Sistema de Aireación 6 Diseño de un Fermentador Semicontinuo 6.1 Sistema de Control de Espuma 7 Sistema de Control de pH 7.1 Sistema de Control de Temperatura 7.1.1 Clasificación de los microorganismos de acuerdo a sus temperaturas 8 Diseño de un Biorreactor de Tanque Agitado 9 Análisis de Fenómenos de Transporte 9.1 Sistemas de Intercambio Térmico 9.2 Cálculo de Resistencias Térmicas 9.3 Intercambiadores de Calor 10 Enlaces externos 11 Referencias

 Diseño de biorreactores

El diseño de biorreactores es una tarea de ingeniería bastante compleja. Los microorganismos o células son capaces de realizar su función deseada con gran eficiencia bajo condiciones óptimas. Las condiciones ambientales de un biorreactor tales como flujo de gases (por ejemplo, oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, etc.), temperatura, pH, oxígeno disuelto y velocidad de agitación o circulación, deben ser cuidadosamente monitoreadas y controladas.
La mayoría de los fabricantes industriales de biorreactores usan recipientes, sensores, controladores y un sistema de control interconectados para su funcionamiento en el sistema de biorreacción (ver PLC).
La misma propagación celular (fenómeno conocido en inglés como Fouling) puede afectar la esterilidad y eficiencia del biorreactor, especialmente en los intercambiadores de calor. Para evitar esto, el biorreactor debe ser fácilmente limpiable y con acabados lo más sanitario posible (de ahí sus formas redondeadas).