생물 반응기는 일반적으로 세포나 미생물의 배양을 위해 생물학적 활성 환경을 지원하도록 설계된 복잡한 시스템입니다.생물 반응기는 몇 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있으며, 각 구성 요소는 생물학적 프로세스를 위한 최적의 조건을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.이러한 구성 요소에는 용기, 교반 시스템, 폭기 시스템, 온도 제어 시스템, pH 제어 시스템, 거품 제어 시스템, 샘플링 포트 및 멸균 메커니즘이 포함됩니다.각 부품은 배양 중인 생물학적 물질의 성장과 생산성에 필수적인 산소 수준, 온도, pH, 영양분 분포 등의 환경 요인을 정밀하게 제어할 수 있도록 설계되어 있습니다.
핵심 포인트 설명:
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용기(생물 반응기 챔버)
- 기능:용기는 생물학적 과정이 이루어지는 주요 용기입니다.이 용기는 멸균 처리되고 공정과 관련된 압력과 온도를 견딜 수 있도록 설계되었습니다.
- 세부 정보:일반적으로 스테인리스 스틸 또는 유리로 제작되는 용기에는 재료를 추가 및 제거하기 위한 포트, 상태 모니터링을 위한 센서, 때로는 육안 검사를 위한 뷰포트가 포함되어 있습니다.
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교반 시스템
- 기능:이 시스템은 영양분, 가스 및 세포의 균일한 분배에 중요한 배양 배지가 잘 혼합되도록 보장합니다.
- 세부 정보:균일한 환경을 조성하기 위해 회전하는 임펠러 또는 교반기로 구성됩니다.교반 속도는 다양한 배양 유형과 특정 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.
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폭기 시스템
- 기능:호기성 유기체에 필수적인 산소를 배양액에 공급하고 이산화탄소를 제거하는 데 도움을 줍니다.
- 세부 정보:매체에 공기나 산소를 주입하는 스파저 또는 디퓨저를 포함합니다.이 시스템에는 공기를 멸균하기 위해 필터가 장착되어 있는 경우가 많습니다.
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온도 제어 시스템
- 기능:생물학적 공정에 필요한 최적의 온도로 바이오리액터를 유지합니다.
- 세부 정보:센서 피드백에 따라 조절되는 온도 제어 장치에 연결된 용기 주변의 재킷 또는 코일과 같은 가열 및 냉각 메커니즘을 활용합니다.
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pH 제어 시스템
- 기능:배양 배지의 pH 수준을 모니터링하고 조정하여 유기체를 위한 최적의 범위 내에서 유지합니다.
- 세부 정보:필요에 따라 산성 또는 염기성 용액을 추가하여 pH를 보정하는 pH 센서와 펌프가 포함되어 있습니다.
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거품 제어 시스템
- 기능:바이오리액터의 작동을 방해하고 배양에 영향을 줄 수 있는 거품 형성을 방지하거나 감소시킵니다.
- 세부 정보:기계식 거품 차단기 또는 화학적 거품 방지제를 사용하여 거품 수준을 관리합니다.
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샘플링 포트
- 기능:시스템의 무균 상태를 손상시키지 않고 분석을 위해 바이오리액터에서 샘플을 추출할 수 있습니다.
- 세부 정보:오염을 방지하기 위해 사용하지 않을 때는 쉽게 접근하고 밀봉할 수 있도록 설계되었습니다.
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살균 메커니즘
- 기능:바이오리액터와 그 구성 요소에 공정 전과 공정 중에 오염 물질이 없는지 확인합니다.
- 세부 정보:바이오리액터 구성 요소의 설계와 재질에 따라 오토클레이브, 증기 멸균 또는 화학 멸균제를 사용하는 방법이 있습니다.
이러한 각 구성 요소는 생물 반응기의 성공적인 작동에 매우 중요하며, 생물학적 공정이 제어되고 최적화된 조건에서 수행되도록 보장합니다.이러한 시스템을 통합하면 다양한 생명공학 애플리케이션에서 고수익 생산에 필요한 정밀한 제어가 가능합니다.
요약 표:
| 구성 요소 | 기능 | 세부 정보 |
|---|---|---|
| 용기(생물 반응기 챔버) | 생물학적 프로세스를 위한 기본 용기 | 스테인리스 스틸 또는 유리로 제작되며 모니터링용 포트, 센서 및 뷰포트가 포함되어 있습니다. |
| 교반 시스템 | 영양소, 가스 및 세포의 균일한 혼합 보장 | 다양한 배양 요구에 따라 속도를 조절할 수 있는 임펠러 또는 교반기를 사용합니다. |
| 폭기 시스템 | 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거합니다. | 멸균 공기 필터가 있는 스파저 또는 디퓨저가 포함되어 있습니다. |
| 온도 제어 시스템 | 공정에 맞는 최적의 온도 유지 | 제어 장치에 연결된 가열/냉각 재킷 또는 코일을 사용합니다. |
| pH 제어 시스템 | pH 레벨 모니터링 및 조정 | 산/염기 추가를 위한 pH 센서와 펌프가 장착되어 있습니다. |
| 거품 제어 시스템 | 거품 발생 방지 또는 감소 | 기계식 거품 차단기 또는 화학적 거품 방지제를 사용합니다. |
| 샘플링 포트 | 오염 없이 샘플 추출 가능 | 쉽게 접근할 수 있도록 설계되었으며 사용하지 않을 때는 밀봉되어 있습니다. |
| 살균 메커니즘 | 시스템에 오염 물질이 없는지 확인 | 오토클레이브, 증기 멸균 또는 화학 멸균제 등의 방법이 있습니다. |
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