Biorreactores de quimiostato para cultivos continuos

Alcanzar condiciones de estado estacionario a través del monitoreo continuo

Mantener condiciones de estado estacionario para células o microorganismos durante un período de tiempo relativamente largo requiere una visión detallada del proceso de cultivo. Una gran cantidad de sensores disponibles, como el análisis de gases residuales, la densidad de células vivas y los sensores de biomasa, abren la posibilidad de monitoreo continuo de parámetros críticos. El software de bioprocesos permite a los investigadores utilizar estos datos para calcular parámetros adicionales como la tasa de crecimiento (µ), de modo que puedan adaptar perfectamente la adición de nutrientes al bioproceso del quimiostato. La alteración de la velocidad a la que se agrega un medio fresco en los procesos de quimiostato (velocidad de dilución D) hace posible controlar la tasa de crecimiento, manteniendo así este parámetro constante dentro de un rango que maximiza la tasa de formación del producto de biomasa.

Alimentación precisa de nutrientes y control de la tasa de dilución

La bomba para la adición de sustrato puede controlarse directamente desde el biorreactor o por medio de un software de bioprocesos específico. Un ejemplo de una gran ventaja del software de bioprocesos es que se pueden usar sensores virtuales para establecer la velocidad de dilución y, al hacerlo, evitar el lavado celular. Si la tasa de dilución es mayor que la tasa de crecimiento máxima en las condiciones seleccionadas, la biomasa será expulsada del biorreactor quimiostato.

Conexión de bombas y balanzas adicionales

Debido a que el medio fresco se adiciona constantemente en bioprocesos continuos y el medio consumido es extraído constantemente, las bombas típicamente integradas en biorreactores a menudo no están a la altura de la tarea. Se pueden conectar bombas externas adicionales si un biorreactor tiene puertos de entrada y salida analógicos adicionales. La conexión de una balanza también hace posible la alimentación gravimétrica, para permitir una adición precisa de nutrientes durante largos períodos de tiempo. Para estar seguro de que la bomba externa y/o la balanza pueden comunicarse con el biorreactor, es útil pedir equipos preconfigurados directamente al fabricante del biorreactor.

Cambiar fácilmente entre operación por lote y operación continua

La ventaja de poder seleccionar libremente el modo de funcionamiento para las bombas integradas del biorreactor es que las bombas se pueden reconfigurar rápida y fácilmente. Esto permitiría a los operadores, por ejemplo, tomar una bomba antiespumante que ya no necesitan y convertirla en una bomba de alimentación analógica con sólo presionar un botón. En otras palabras, un proceso por lotes se puede convertir en un proceso de quimiostato sin tener que adquirir equipo adicional o utilizar espacio de laboratorio adicional.