Investigación de biorreactores microfermentadores

La biotecnología y las ciencias de la vida son una de las fuerzas impulsoras importantes de la nueva revolución científica y tecnológica del siglo XXI. La nueva generación de biotecnología industrial con tecnología de fermentación microbiana como núcleo está desempeñando un papel cada vez más importante y, por lo tanto, la detección a gran escala de cepas de alto rendimiento se ha incluido como un contenido clave de investigación.

La tecnología de detección de tensiones se ha desarrollado en la dirección del alto rendimiento, la automatización y la miniaturización en los últimos años, entre las cuales la tendencia más importante es la miniaturización de los reactores. Los biorreactores con microfermentadores pueden compensar las deficiencias del cultivo en matraces agitados, y los investigadores nacionales y extranjeros están intensificando el desarrollo de microfermentadores. biorreactores. En los últimos años se han desarrollado nuevas tecnologías de monitorización y nuevos sistemas de biorreactores para sistemas de microcultivo.

El biorreactor microfermentador se refiere a biorreactores de pequeña escala con un volumen de menos de unos pocos cientos de mililitros y biorreactores en miniatura con un volumen de menos de 100 ml. Los biorreactores con microfermentadores a menudo pueden llevar a cabo varios o incluso docenas de procesos de cultivo paralelos al mismo tiempo, por lo que tienen ciertas características de alto rendimiento.

Bailun 1L biorreactor microfermentador de control sin agua de alto rendimiento

En la actualidad, el biorreactor microfermentador se ha aplicado eficazmente a la identificación de características de cepas en el proceso de selección de cepas, la rápida optimización de medios de cultivo y procesos de cultivo de células microbianas y animales, y se ha convertido en una de las tendencias de desarrollo importantes de los biorreactores.

El sistema de biorreactor de microfermentador es un nuevo tipo de plataforma experimental bioquímica que puede estudiar y controlar reacciones biológicas en un reactor de tamaño micro. Este sistema combina las ventajas de los microfluidos, los dispositivos microelectrónicos y la biotecnología, y completa las funciones de los biorreactores tradicionales en una micro gama.

Los sistemas de biorreactor microfermentador suelen estar compuestos por chips de microfluidos, microbombas, control de temperatura y sistemas de control. El chip de microfluidos es el componente central, que consta de microcanales y microválvulas, y se utiliza para regular el flujo y la mezcla de microorganismos y sustratos en el reactor. La microbomba se encarga de bombear el fluido y controlar el caudal, el sistema de control de temperatura se utiliza para mantener una temperatura constante dentro del reactor y el sistema de control se utiliza para monitorear y ajustar el progreso de la reacción en tiempo real.

El sistema de biorreactor microfermentador tiene muchas ventajas. En primer lugar, debido al pequeño tamaño del reactor, se puede reducir el tiempo de reacción y el consumo de sustrato, y se puede mejorar la eficiencia de la reacción. En segundo lugar, el chip de microfluidos puede lograr un control preciso de los parámetros de reacción, como la temperatura, el valor del pH y la concentración del sustrato, lo que hace que los resultados experimentales sean más precisos y confiables. Además, debido al pequeño tamaño del reactor, se pueden utilizar varios reactores en paralelo en la misma plataforma experimental para realizar experimentos de alto rendimiento y acelerar el progreso de la investigación científica.

Los sistemas de biorreactores con microfermentadores tienen amplias perspectivas de aplicación en los campos de la biomedicina, la biofarmacéutica, la protección del medio ambiente y la industria alimentaria. Mediante la aplicación de sistemas de microrreactores, los investigadores pueden estudiar con mayor profundidad las características fisiológicas de los microorganismos, acelerar el desarrollo de nuevos fármacos, mejorar la eficiencia de los procesos de producción biológica y desarrollar nuevos métodos de tratamiento y métodos de seguimiento ambiental.

Los sistemas de biorreactores con microfermentadores suelen estar compuestos por los siguientes componentes principales:

Chip de microfluidos: el chip de microfluidos es el componente central del sistema de biorreactor de microfermentador. Consta de una red de canales a nivel de micras y microválvulas. Al ajustar la apertura y el cierre de la microválvula, se puede controlar el flujo y la mezcla del fluido en el microcanal para lograr un control preciso de las condiciones de reacción. Los chips de microfluidos suelen estar hechos de vidrio, polímero o materiales a base de silicona.

Microbomba: Una microbomba es un dispositivo para bombear fluidos. Las microbombas suelen ser accionadas por presión o eléctricas para lograr un control preciso de los fluidos. Puede entregar sustratos, medios de cultivo, reactivos, etc. al chip de microfluidos para controlar el caudal y el grado de mezcla de fluidos en el reactor.

Sistema de control de temperatura: El sistema de control de temperatura se utiliza para mantener una temperatura constante dentro del reactor. La temperatura del reactor se puede controlar con precisión mediante elementos calefactores y sensores. La temperatura es muy importante para el crecimiento y metabolismo de los microorganismos, por lo que la estabilidad del sistema de control de temperatura es crucial para la precisión de los resultados experimentales.

Sistema de control: El sistema de control suele estar compuesto por hardware y software, que se utiliza para monitorear y ajustar el funcionamiento del sistema de biorreactor microfermentador en tiempo real. Puede monitorear parámetros como temperatura, caudal, presión y ajustarse automáticamente de acuerdo con las condiciones de reacción preestablecidas. El sistema de control también puede registrar datos durante el experimento y realizar análisis y procesamiento de datos.

Además de los componentes principales anteriores, el sistema de biorreactor microfermentador también puede incluir componentes adicionales tales como sensores, instrumentos de detección y dispositivos de almacenamiento de datos. Los sensores pueden monitorear indicadores como la actividad biológica, la concentración de sustrato y la generación de productos en el reactor. Los instrumentos de detección se utilizan para analizar y medir la calidad y la calidad del proceso de reacción. Los dispositivos de almacenamiento de datos se utilizan para guardar datos y resultados experimentales.

El sistema de biorreactor de microfermentador logra un control preciso del proceso de reacción microbiana y experimentos eficientes mediante la combinación de chips de microfluidos y equipos relacionados. El sistema de biorreactor de microfermentador tiene un amplio potencial de aplicación en ciencias biológicas, desarrollo de fármacos y producción industrial.

Biorreactor de vidrio con agitación mecánica doble Bailun 1L

Los sistemas de biorreactores con microfermentadores tienen las siguientes ventajas:

Tamaño pequeño: Los sistemas de biorreactor con microfermentador son de tamaño pequeño, generalmente en el rango de micras a milímetros. En comparación con los biorreactores tradicionales, los microrreactores son más pequeños, lo que ahorra espacio en el laboratorio y pueden funcionar varios reactores simultáneamente en equipos relativamente pequeños. Este diseño de tamaño pequeño también puede reducir la cantidad de muestras y reactivos utilizados, reduciendo los costos experimentales.

Velocidad de reacción rápida: debido al pequeño tamaño y al pequeño volumen de reacción de los microrreactores, los reactivos pueden mezclarse y difundirse más rápidamente en el canal, lo que acelera la velocidad de reacción al aumentar la eficiencia de la reacción. Por lo tanto, los sistemas de biorreactores con microfermentadores pueden acortar el tiempo de reacción, acelerar el progreso experimental y mejorar la eficiencia experimental.

Bajo consumo de muestras y reactivos: los reactores en los sistemas de biorreactores microfermentadores son de tamaño pequeño y la cantidad de muestras y reactivos necesarios se reduce en consecuencia. Esto no solo ahorra costosos costos de muestras y reactivos, sino que también ayuda a ahorrar muestras biológicas escasas y reactivos valiosos en la investigación.

Control preciso de los parámetros: los chips de microfluidos desempeñan un papel clave en los sistemas de biorreactores de microfermentadores. Mediante el control de microcanales y microválvulas, se puede lograr un control preciso de parámetros como el flujo de reactivo, la temperatura, la presión y la mezcla. Este control preciso puede hacer que los resultados experimentales sean más precisos y confiables, y brinda más posibilidades para optimizar las condiciones de reacción biológica.

Experimentos de alto rendimiento: el sistema de biorreactor de microfermentador puede realizar el funcionamiento paralelo de múltiples reactores, lo que se denomina experimentos de alto rendimiento. En la misma plataforma experimental, se pueden probar múltiples condiciones experimentales al mismo tiempo, lo que mejora en gran medida la eficiencia del trabajo y el rendimiento experimental de los investigadores científicos. Los experimentos de alto rendimiento tienen un valor de aplicación importante en investigaciones como la detección de fármacos y el análisis de expresión genética.

Integrable y automatizado: el sistema de biorreactor de microfermentador se puede integrar con otros equipos e instrumentos para lograr un funcionamiento automatizado. A través de la conexión y coordinación con el sistema de control de temperatura, el sistema de manejo de líquidos, los instrumentos de detección, etc., se puede lograr un control del proceso de reacción y procesamiento de datos completamente automático para mejorar la repetibilidad y estabilidad del experimento.

El sistema de biorreactor microfermentador tiene las ventajas de tamaño pequeño, velocidad de reacción rápida, bajo consumo de muestras y reactivos, control preciso de parámetros, experimentos de alto rendimiento y automatización. Estas ventajas lo convierten en una herramienta importante ampliamente utilizada en bioingeniería, ciencias biológicas, investigación, desarrollo y producción de fármacos.

Biorreactor de vidrio con agitación magnética Bailun 1L

Los sistemas de biorreactores con microfermentadores se utilizan ampliamente en muchos campos. Estas son algunas de las áreas de aplicación importantes:

Detección y desarrollo de fármacos: los sistemas de biorreactores de microfermentadores se utilizan ampliamente en la detección y el desarrollo de fármacos. Al cultivar células en chips de microfluidos, se puede evaluar la toxicidad y eficacia de los fármacos. El tamaño pequeño y las características de alto rendimiento de los biorreactores microfermentadores permiten analizar múltiples muestras de fármacos al mismo tiempo, lo que acelera enormemente la velocidad de detección de fármacos. Además, los biorreactores microfermentadores también pueden simular el metabolismo y la acción de los fármacos en el cuerpo, proporcionando una evaluación más precisa del efecto de los fármacos y una optimización de la dosis.

Productos biofarmacéuticos: los sistemas de biorreactores de microfermentadores pueden desempeñar un papel importante en los procesos biofarmacéuticos. Al cultivar fábricas de células en chips de microfluidos, se puede lograr una producción y purificación eficientes de productos biofarmacéuticos. Las capacidades precisas de control de temperatura y control de fluidos de los biorreactores microfermentadores pueden optimizar las condiciones de reacción biológica, mejorar la eficiencia y la calidad de la producción y reducir los costos de producción.

Investigación microbiana: los sistemas de biorreactores microfermentadores se utilizan ampliamente en la investigación microbiana. Las características fisiológicas y las vías metabólicas de los microorganismos se pueden simular y analizar en chips de microfluidos para revelar los procesos biológicos básicos de los microorganismos. Los investigadores pueden estudiar los mecanismos de respuesta y adaptación de los microorganismos a diferentes condiciones ambientales controlando con precisión los efectos de diferentes factores (como la temperatura, el pH, la concentración de oxígeno, etc.). Estos estudios pueden ayudar a obtener una comprensión más profunda de la ecología, las vías metabólicas y los mecanismos evolutivos de los microorganismos.

Monitoreo ambiental: Los sistemas de biorreactores de microfermentadores se pueden utilizar para el monitoreo ambiental y la detección de contaminantes. A través de chips de microfluidos se pueden cultivar cepas microbianas específicas para detectar sustancias tóxicas, metales pesados y contaminantes en el medio ambiente. La sensibilidad y la rápida velocidad de respuesta de los microrreactores a la actividad microbiana los convierten en un medio eficiente, preciso y en tiempo real de monitoreo ambiental.

Investigación en ciencias biológicas: los sistemas de biorreactores de microfermentadores también se utilizan ampliamente en la investigación en ciencias biológicas. Los investigadores pueden utilizar biorreactores de microfermentadores para estudiar procesos biológicos como la señalización celular, la expresión genética, la síntesis de proteínas y las vías metabólicas. Al controlar con precisión las condiciones de reacción, se pueden comprender mejor las interacciones biomoleculares, las funciones celulares y los mecanismos de desarrollo de enfermedades.

La aplicación de los sistemas de biorreactores de microfermentadores cubre una amplia gama de campos, como la detección de fármacos, productos biofarmacéuticos, investigación microbiana, monitoreo ambiental e investigación en ciencias biológicas. Su alto rendimiento, control preciso y respuesta rápida brindan a los investigadores una plataforma experimental eficiente, confiable e innovadora.

Sobre Bailun

Bailun tiene una amplia experiencia en la fabricación de diversos tipos de reactores y recipientes a presión. Cuenta con un equipo de expertos en los campos de biorreactores, procesos de fermentación, fabricación mecánica y control automatizado. Su investigación científica y su nivel tecnológico están siempre al nivel líder a nivel nacional y mundial, brindándole una experiencia de producto cómoda, segura y protegida.

Contáctenos:

Dirección: 6848# Liuxiang Rd., Jiading, Shanghai, China

Persona de contacto: Maddie

Correo electrónico: [email protected]

Teléfono:+86-134-7276-8163 (WhatsApp)

Sitio web: https://fermentorchina.com/