Biorreactores

Un biorreactor es un recipiente o sistema que mantiene un ambiente biológicamente activo. En algunos casos, un biorreactor es un recipiente en el que se lleva a cabo un proceso químico que involucra organismos o sustancias bioquímicamente activas derivadas de dichos organismos. Este proceso puede ser aeróbico o anaeróbico. Estos biorreactores son comúnmente cilíndricos, variando en tamaño desdealgunos mililitros hasta metros cúbicos y son usualmente fabricados en acero inoxidable.
Un biorreactor puede ser también un dispositivo o sistema empleado para hacer crecer células o tejidos en operaciones de cultivo celular. Estos dispositivos se encuentran en desarrollo para su uso en ingeniería de tejidos.
En términos generales, un biorreactor busca mantener ciertas condiciones ambientalespropicias (pH, temperatura, concentración de oxígeno, etcétera) al organismo o sustancia química que se cultiva. En función de los flujos de entrada y salida, la operación de un biorreactor puede ser de tres modos distintos:
1. Lote (batch)
2. Lote alimentado (fed-batch)
3. Continuo o quimiostato
Índice
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1 Diseño de biorreactores
1.1 Introducción
1.2 Cultivos y fermentaciones
1.3Clasificación de los biorreactores
1.3.1 Clasificación operativa
1.3.2 Clasificación biológica
1.3.3 Clasificación biológica-operativa
1.4 Biorreactores y tipos de cultivo
1.4.1 Células y microorganismos anaeróbicos
1.4.2 Células y microorganismos facultativos
1.4.3 Células y microorganismos aeróbicos
1.4.4 Cultivos microbianos anaeróbicos - fermentador bacterial (CO2)
1.4.5 Cultivosmicrobianos facultativos – fermentador bacterial
1.4.6 Cultivos microbianos aeróbicos – fermentador bacterial (O2)
1.4.7 Cultivos celulares aeróbicos y facultativos – fermentador micótico (CO2)
1.4.8 Cultivos Celulares aeróbicos estrictos – Fermentador con aireación (O2)
1.4.9 Células vegetales en suspensión – biorreactor de levantamiento por aire (O2) en régimen turbulento (Re≥3000)
1.4.10Protoplastos vegetales - biorreactor de levantamiento por aire (O2) en régimen laminar (Re≤2300)
1.4.11 Células animales – biorreactor de lecho fluidizado (O2)
1.4.12 Células Inmovilizadas – biorreactor de Fibra Hueca (O2)
1.4.13 Células empaquetadas - biorreactor de Lecho Empacado (O2)
1.4.14 Cultivos enzimáticos – Reactores de Lecho Catalítico
1.5 Modo de Operación y Sistemas de Cultivo
1.6Balances y ecuaciones
1.6.1 Balance general
1.6.2 Balance general biomasa
1.6.3 Balance General por componente
1.6.4 Nomenclatura
1.6.5 Balance General por componente para cada modo de operación
1.6.6 Balances individuales
1.6.7 Nomenclatura
1.6.8 Subíndices
2 Diseño de un Quimioestato: Cultivo continuo
2.1 Modelo Cinético de Monod para el Cultivo Continuo
2.2 Ecuación de Diseño de unReactor de Mezcla Perfecta
3 Diseño de un Biorreactor Semicontinuo
3.1 Balances y Ecuaciones
3.2 Casos
3.3 Ecuación de Diseño de un biorreactor Semicontinuo Ideal
4 Diseño de un biorreactor discontinuo
4.1 Balances y ecuaciones
4.2 Casos
4.3 Ecuación de Diseño de un Biorreactor Discontinuo Ideal
5 Diseño de un Biorreactor con Aireación
5.1 Estructura de un Reactor Continuo de Tanque AgitadoCon Línea de Aireación
5.2 Estructura de un biorreactor de Levantamiento por Aire
5.3 Transferencia de 02 y Balance de Oxígeno
5.4 Sistema de Aireación
6 Diseño de un Fermentador Semicontinuo
6.1 Sistema de Control de Espuma
7 Sistema de Control de pH
7.1 Sistema de Control de Temperatura
7.1.1 Clasificación de los microorganismos de acuerdo a sus temperaturas
8 Diseño de un Biorreactorde Tanque Agitado
9 Análisis de Fenómenos de Transporte
9.1 Sistemas de Intercambio Térmico
9.2 Cálculo de Resistencias Térmicas
9.2.1 Resistencia térmica en la conducción
9.3 Intercambiadores de Calor
10 Referencias
Diseño de biorreactores [editar]
La conquistazión de los biorreactores es una deluzación de ingeniería pocamente incomplejaizada. Los microorganismos o células son capaces...