والمفاعلات الأحيائية هي معدات أساسية في العمليات الكيميائية الحيوية الصناعية، مما يتيح تهيئة بيئات خاضعة للرقابة من أجل نمو الثقافة المجهرية أو الخلوية، ويضمن التصميم السليم للمفاعلات الأحيائية الكفاءة والسلامة ونوعية المنتجات، وتناقش هذه المادة المبادئ العملية الرئيسية للنظر فيها عند تصميم المفاعلات الأحيائية للتطبيقات الصناعية.

الاعتبارات الأساسية المتعلقة بالتصميم

ويبدأ التصميم الفعال للمفاعلات البيولوجية بفهم الاحتياجات المحددة للعملية البيولوجية، إذ يتعين تحقيق الاستخدام الأمثل لمصانع مثل درجة الحرارة، والحمض النووي، ونقل الأوكسجين، والخلط بين المفاعلات، كما أن اختيار المواد أمر حاسم أيضا لمنع التلوث وضمان استمراريته.

التثبيت والارتباط

ويكفل الخلط السليم توزيع المغذيات والغازات بصورة موحدة، وهو أمر حيوي لنمو الخلايا، ويوفر الإرضاء الأكسجين اللازم للعمليات الهوائية، ويقلل التوازن بين هذه العناصر من الضغط على الخلايا ويزيد من الإنتاجية إلى أقصى حد.

التصعيد والتقلب

ويتيح تصميم المفاعلات الأحيائية التي يمكن تصعيدها في الاعتبار الانتقال السلس من المعمل إلى النطاق الصناعي، وتيسر التصميمات النموذجية ونظم الرقابة القابلة للتكيف تعديلات العمليات وتوسيعها.

  • مراقبة التدرج
  • الخلط الفعال
  • معدل نقل الأوكسجين
  • التوافق المادي
  • هاء - سهولة التنظيف والتعقيم