Les bioréacteurs sont conçus pour créer un environnement optimal pour les processus biologiques tels que la fermentation ou la bioremédiation.
Ces conditions impliquent un contrôle précis de plusieurs facteurs clés.
5 facteurs clés maintenus dans les bioréacteurs
Contrôle de la température
La température est un facteur essentiel dans les bioréacteurs.
Elle influence directement la vitesse des réactions biologiques et la viabilité des micro-organismes.
Le réacteur peut être chauffé ou refroidi pour maintenir la température optimale pour le processus biologique spécifique étudié ou utilisé.
Par exemple, au cours des processus de fermentation, le maintien d'une température correcte garantit la production efficace des métabolites souhaités et empêche la dénaturation des enzymes ou l'endommagement des micro-organismes.
Contrôle du pH
Le pH du milieu dans le bioréacteur est un autre paramètre crucial.
De nombreux micro-organismes ont une plage de pH spécifique dans laquelle ils fonctionnent de manière optimale.
Les écarts par rapport à cette plage peuvent affecter leurs activités métaboliques et leur santé générale.
Les bioréacteurs sont équipés de capteurs de pH et de systèmes de contrôle qui ajustent le pH en ajoutant des acides ou des bases en fonction des besoins pour maintenir les conditions optimales pour les micro-organismes.
Contrôle de la pression
Bien qu'elle ne soit pas aussi universellement critique que la température et le pH, la pression peut être un facteur important dans certaines applications de bioréacteurs.
En particulier celles qui impliquent une haute pression ou un transfert de masse gaz-liquide.
Le contrôle de la pression peut aider à maintenir la solubilité des gaz comme l'oxygène, qui est essentiel pour les micro-organismes aérobies, et à empêcher la fuite des composés volatils.
Stérilité
Le maintien de la stérilité est essentiel dans les bioréacteurs pour éviter la contamination par des micro-organismes indésirables.
Cet objectif est atteint grâce à des protocoles de conception et d'exploitation rigoureux.
Cela inclut l'utilisation de matériaux stériles, la stérilisation du réacteur et de son contenu, et le maintien de conditions aseptiques pendant le fonctionnement.
La stérilité garantit que les processus biologiques qui se déroulent dans le réacteur sont uniquement dus aux micro-organismes ou cellules prévus.
Mélange et dispersion
Un mélange et une dispersion efficaces des nutriments et des gaz sont nécessaires pour garantir que tous les micro-organismes présents dans le bioréacteur ont accès aux ressources dont ils ont besoin.
Les réacteurs agités utilisent l'agitation mécanique pour y parvenir, tandis que d'autres conceptions peuvent utiliser la pulvérisation de gaz ou d'autres méthodes.
Un mélange adéquat permet également de maintenir des conditions uniformes dans l'ensemble du réacteur.
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