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生物反应器的作用(生物反应器的特点)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-20 20:37   点击:177  编辑:admin   手机版

1. 生物反应器的特点

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. 生物反应器的类型和特点

生物反应器的研究开发重点是动物乳房生物反应器和动物血液反应器,目前乳房生物反应器是迄今为止最理想的生物反应器,乳房生物反应器的原理是,应用重组DNA技术和转基因技术,将目的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.例如:把含有人凝血因子的基羊注入到羊的受精卵中,培育成的转基因羊在凝血因子基因控制下其乳汁中会产生能够治疗血友病的珍贵药物,母羊被称乳房生物反应器.故答案为:乳房生物反应器;遗传基因;乳房.

3. 生物反应器的特点是什么?

动物细胞有细胞核、细胞质和细胞膜,没有细胞壁,液泡不明显,含有溶酶体,动物细胞的结构有细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核;它们的主要作用是控制细胞的进出、进行物质转换、生命活动的主要场所、控制细胞的生命活动。

细胞内部有细胞器:细胞核,双层膜,包含有由DNA和蛋白质构成的染色体。内质网分为粗面的与滑面的,粗面内质网表面附有核糖体,参与蛋白质的合成和加工;光面内质网,表面没有核糖体,参与脂类合成。

4. 生物反应器特点分析

参与均相液液混合的液体必然是互溶的流体,搅拌操作的目的是使两种或两种以上的互溶物料达到分子级的均匀混合。互溶物料之间不存在物相界的分界面,在混合过程中,对物料流动时的剪切速度要求不高,但要求达到充分的对流循环。首先,在整个搅拌槽内应该做到无死角,使槽内各处流体的流动均匀。

然后,还要求流体的流动达到一定的湍流强度,以使得物料能在短时间内被均匀混合。

在均相液液混合过程中,两种物料首先以块团的形式进行相互结合。随着搅拌的进行,这些块团被逐渐打碎而变小,但每一块团仍是同一种物料,这个过程称为宏观混合过程。在宏观混合过程中,实际上已开始了两种物料块团间的分子量级的相互扩散,只不过这种扩散过程同块团被打碎而变小的过程相比不占主要地位。当物料的块团足够小以后,搅拌继续进行时,两种物料块团间的分子量级的扩散过程开始占主要地位,这个过程称为微观混合过程,正是在微观混合过程中,两种物料的均匀调和操作才最终完成。

对不同粘度的物料以及在不同的流动状态下,宏观混合过程和微观混合过程所需要的时间是有区别的。对于低粘度流体,在湍流状态下,两种物料块团间的分子量级的扩散过程作用得很快。因此,调和操作所需要的时间将主要由宏观混合过程所决定。而对于高粘度流体在层流状态下的搅拌操作,宏观混合过程和微观混合过程所需要的时间大致相当。

5. 生物反应器的缺点

 生物反应器

  生物反应器,是指利用自然存在的微生物或具有特殊降解能力的微生物接种至液相或固相的反应系统。目前研究得最多的两种反应器是“升降机型反应器”和“土壤泥浆反应器”。升降机型反应器是通过水相的流动来提供适当的营养、碳源和氧气,从而达到降解土壤中污染物质的目的。与固相系统相比,生物反应器能够在更短的时间内将污染物进行有效降解。该生物反应器技术已经应用于有机污染土壤的生物修复中。

  

  生物反应器优点

  1、成本低

  2、设备简单

  3、效率高

  4、产品作用效果显著

  5、减少工业污染

  生物反应器对比反应器的优点

  1、生物反应器是用于生物反应过程的容器总称。包括酶反应器、固定细胞反应器、各种细胞培养器和发酵罐等。总之是利用生物细胞或者酶的活性来催化反应进行的特殊场所;

  2、用生物反应器优于化学合成反应器的优点是:高效,稳定,成本低,可反复使用。

  3、比如:用乳腺生物反应器主要优点有:产品质量稳定;成本低廉;研制开发周期短;无污染;经济效益显著。

  气升式生物反应器优缺点

  优点

  主要是具有比其他生物反应器更强的抗杂菌污染的能力,流动性也更为均匀,且反应器本身结构简单,不具反应液泄漏点和卫生死角操作费用也很低。

  缺点

  相对来说较少,主要是高密度培养时混合不够均匀。

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