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新型生物反应器(小型生物反应器)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-15 21:44   点击:293  编辑:admin   手机版

1. 小型生物反应器

生物反应器、仿生都是模拟生物的功能或者结构。生物反应器主要是模拟其化学功能,仿生则多模拟生物结构和功能原理。

生物反应器:生物反应器是利用生物体所具有的生物功能,在体外或体内通过生化反应或生物自身的代谢获得目标产物的装置系统、细胞、组织器官等等。

生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能,在体外进行生化反应的装置系统,它是一种生物功能模拟机,如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。在酒类、医药生产、有机污染物降解方面有重要应用。

生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能,在体外进行生化反应的装置系统,是一种生物功能模拟机,如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。

生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多,仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受、信息传递、自动控制系统等,这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子,如将海豚的体形或皮肤结构应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科,而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较,进行研究和解释的一门学科。

仿生学是研究生物系统的结构和性质以为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。属于生物科学与技术科学之间的边缘学科。它涉及生物学、生物物理学、生物化学、物理学、控制论、工程学等学科领域。仿生技术通过对各种生物系统所具有的功能原理和作用机理作为生物模型进行研究,最后实现新的技术设计并制造出更好的新型仪器、机械等。

2. 小型生物反应器简介

生物反应器,是指利用酶或生物体(如微生物、动植物细胞)所具有的特殊功能,在体外进行生物化学反应的装置系统。

生物反应器与化学反应器不同,化学反应器从原料进入到产物生成,常常需要加压和加热,是一个高能耗过程。而生物么应器则不同,在酶和微生物的参与下,在常温和常压下就可以进行化学合成。因此,生物反应器问世之后,应受到化工部门的重视。化学工程专家认为,应该尽可能多地让化学合成过程由生物去完成。设计理想的生物反应器,就成了现代生物技术产业的一个重要任务。

设计生物反应器时要考虑两点:一是选择特异性高的酶或适宜的活细胞作为催化剂,尽可能减少副产物,提高产品产量;二是尽可能提高产物的浓度,降低成本。

生物反应器首先在发酵工业中得到应用。发酵工业中使用的生物反应器,实际上是发酵罐。另一种是以固定化酶或固定化细胞为催化剂的酶反应器。世界上最大的发酵罐高达100米,直径7米,容积为4000立方米。它远远望去,犹如一座壮观的圆形塔。

目前人们认为最理想的生物反应器是 乳房生物反应器

通过对奶牛进行基因改造,使之在乳汁中产生大量的目的蛋白,无论纯化还是使用都很方便

3. 小型生物反应器如3L生物反应器灭菌的流程

一个由生物反应动力学与化学反应工程结合的交叉分支学科。 着重解决不同性质的生物反应在不同型式的生物反应器中以不同的操作方式操作时的优化条件。

生物反应工程的任务就是设计一个经济上合理的过程,包括培养基配制与灭菌、无菌空气的制备、菌种的扩大培养、过程设计、反应器设计与控制、产品回收与分离(包括废水处理)等。这些操作的设计基础是建立在质量传递、热量传递和生物反应动力学(即三传一反)的基础之上。生物反应过程研究的目的是提供适宜的动力学速率方程,以描述微生物(或酶、动植物等)反应体系,确定这些方程在设计方面的用途,规划实验室的实验,决定动力学方程所需的速率常数。

4. 小型生物反应器的结构

水力停留时间是需要经验值来确定的,这个将作为反应器的运行条件在试验中探索; 在反应器中的水力停留时间的计算应该是按照计算公式: 水力停留时间=池体有效容积/单位时间处理水量,即 HRT = V / Q (h) 水力停留时间(Hydraulic Retention Time)简写作HRT,水处理工艺名词,水力停留时间是指待处理污水在反应器内的平均停留时间,也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间。

因此,如果反应器的有效容积为V(立方米),则:HRT = V / Q (h) 即水力停留时间等于反应器有效容积与进水流量之比。在传统的活性污泥法中,水力停留时间很大程度上决定了污水的处理程度,因为它决定了污泥的停留时间;而在MBR法即膜生物反应器中,由于膜的分离作用,使得微生物被完全阻隔在了反应池内,实现了水力停留时间和污泥龄的完全分离!

5. 小型生物反应器的安装和拆卸应该注意哪些问题

        生物反应器的原理是应用重组DNA技术和转基因技术,将目标基因转移到尚未分化的动物胚胎细胞(或受精卵)中,经胚胎移植,得到能在乳腺中表达转基因产品的个体,其乳腺组织可分泌生产“目的产品”,如具有药用价值的蛋白。

这些蛋白进入奶中,再通过回收含转基因蛋白的动物奶,就可以提取有重要药用价值的生物活性蛋白。

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