Chémostats pour cultures continues

État stationnaire grâce à une surveillance continue

Pour maintenir des cellules ou des microorganismes dans un état stationnaire pendant une durée assez longue, il est indispensable de connaître en détail le processus de culture. De nombreux capteurs sont disponibles pour permettre de surveiller en continu les paramètres critiques tels que l’analyse de l’effluent gazeux, la densité de cellules vivantes ou la biomasse. Avec un logiciel de bioprocédés, il est possible de calculer à partir de ces paramètres critiques d’autres paramètres tels que le taux de croissance µ et d’ajuster ainsi parfaitement l’apport de nutriments en fonction du bioprocédé en mode chémostat. Dans les bioprocédés en mode chémostat, le taux de croissance peut être régulé au moyen de la vitesse d’alimentation en milieu de culture neuf (taux de dilution, D). Il peut donc être maintenu à un niveau constant dans la zone où le taux de formation de produits de biomasse est le plus élevé.

Apport précis de nutriments et maîtrise du taux de dilution

La pompe d’alimentation en substrat peut être pilotée directement sur le bioréacteur ou au moyen d’un logiciel de bioprocédés spécifique. L’utilisation d’un logiciel de bioprocédés offre un avantage de taille, à savoir par exemple, la possibilité de régler le taux de dilution à l’aide de capteurs logiciels et d’empêcher ainsi un lessivage des cellules. Car, si le taux de dilution est plus élevé que le taux de croissance maximum dans les conditions sélectionnées, la biomasse est entraînée hors du chémostat.

Raccordement de pompes et de balances supplémentaires

Étant donné que dans les bioprocédés continus, le bioréacteur est alimenté en milieu neuf et délesté du milieu usagé en continu, les pompes intégrées en standard au bioréacteur sont souvent insuffisantes. Si le bioréacteur est muni d’entrées et de sorties analogiques supplémentaires, des pompes externes additionnelles peuvent être connectées. Le raccordement d’une balance permet en outre de mettre en place une alimentation gravimétrique pour un apport de nutriments précis sur de longues périodes. Pour être sûr que la pompe et/ou la balance externes peuvent communiquer avec le bioréacteur, il est préférable de les commander préconfigurées directement au fabricant du bioréacteur.

Passage aisé du mode batch au mode continu

La possibilité de sélectionner librement le mode de fonctionnement des pompes intégrées au bioréacteur a pour avantage de permettre de modifier rapidement et simplement la configuration des pompes. Par exemple, une pompe pour l’ajout d’antimousse qui n’est pas nécessaire peut être convertie d’un clic sur un bouton en pompe d’alimentation analogique. Un processus en continu (chémostat) peut donc être réalisé à partir d’un processus en mode batch sans nécessiter d’investissements ni d’espace supplémentaires.