Биореакторы – это прогрессивное оборудование, открывающее широкие перспективы развития технологий в области медицины и фармацевтики. Приборы используются для перемешивания живых культур в процессе микробиологического синтеза. Объектами синтеза служат живые организмы – грибы, клетки, бактерии, ткани. В камере биологического реактора поддерживаются специфические условия. Живые организмы требовательны к температуре, влажности, газообмену. Для регулировки параметров рабочей среды используются различные системы: механические, аэрационные, аэробные, анаэробные, комбинированные, газо-вихревые. Требования к параметрам, поддерживаемым внутри биореактора, зависят от типа синтезируемых культур. Например, грибы и бактерии могут существовать в относительно широком диапазоне температур и влажности, а для работы с клетками человека требуется более точная регулировка параметров рабочей среды.
Применение биореакторов в области медицины и фармацевтики
Процесс микробиологического синтеза – необъемлемое звено биомедицинских исследований. С помощью биологических реакторов разрабатываются новые и совершенствуются существующие виды лекарственных препаратов, вакцин, ферментов, микробиологических препаратов. В камере биореактора ведутся работы со стволовыми клетками, антителами, вирусами. Различные типы биореакторов применяются для разработки эффективных экстракорпоральных систем в сфере трансплантологии.
Биореактор «Искусственная печень». С помощью биореактора осуществляется поддержка функции печени при токсических поражениях. В процессе работы ферментера используются живые культуры гепатоциты. Такое оборудование носит название «искусственная печень». Биореактор, воспроизводящий функции печени, представляет собой замкнутую систему, разделенную на две основные зоны. В первой зоне происходит микробиологический синтез гепатоцитов, в другой – циркулирует плазма или кровь. Две зоны отделены друг от друга полупроницаемой мембраной. Очищенная кровь пациента поступает в камеру биореактора, обогащается продуктами синтеза гепатоцитов и возвращается в тело человека. В результате сложных микробиологических процессов происходит детоксикация печени.
Выращивание органов в биореакторе. Используя возможности биореактора, ученые продвинулись далеко вперед в отрасли биоинженерных технологий. Сегодня ведутся активные исследования по получению жизнеспособных биологических органов и тканей человека. Биореакторы эффективно используются для моделирования опухолей, тестирования препаратов на выращенных тканях. В перспективе ученые планируют создать уникальный биореактор, с помощью которого можно вырастить любой орган человеческого тела. Клетки будут наращиваться на каркасе, состоящем из тканей тела человека. Успехов в этой отрасли достиг профессор регенеративной хирургии из Стокгольма Паоло Маккиарини. Ученый разработал технологию, с помощью которой в биореакторе создаются условия, оптимальные для роста и размножения стволовых клеток. Выращивание органов в биореакторах пока находится на стадии экспериментальных исследований.
Как работает биореактор?
Процесс микробиологического синтеза сопровождается перемешиванием культур. Перемешивание осуществляется пневматическим, циркуляционным или механическим способом. Для механического перемешивания используются лопасти, циркуляционные устройства оснащены центробежным насосом, а в пневматическом биореакторе культуры перемешиваются воздушным потоком. Для обеспечения жизнедеятельности аэробных микроорганизмов в камеру подается кислород и отводится углекислый газ. Для обеспечения сбалансированного теплообмена биореактор оснащается функцией регулировки температур. Возможна работа системы как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения.
В процессе перемешивания биологической массы происходит образование пены, наличие которой негативно сказывается на эффективности и корректности работы оборудования. Для гашения пены используются механические приспособления или специальные поверхностно-активные вещества. В камере реактора поддерживается полная стерильность. Очистка рабочего пространства от посторонних микроорганизмов осуществляется путем предварительного нагрева камеры или фильтрации поступающего воздуха. В современных биореакторах все показатели рабочей среды регулируются в автоматическом режиме с помощью компьютерной программы.
Материал для изготовления биореакторов
Биореактор - сложное и ответственное оборудование, к которому предъявляются высочайшие требования по показателям качества и надежности. В ходе многочисленных опытных исследований было установлено, что оптимальным материалом для изготовления биореакторов является акриловое стекло. Прочная камера, не склонная к хрупкому разрушению, обеспечивает полную безопасность работы оборудования. Технологии работы с акрилом позволяют обеспечивать полную герметичность камеры. Наиболее распространенная форма биореактора – цилиндрическая. Акриловые цилиндры изготавливаются методом термоформовки с одним или двумя клеевыми соединениями. Технология химической склейки акрила гарантирует высочайшую прочность и долговечность стыков. Акриловое стекло обладает и другими преимуществами, важными для биореакторов: материал устойчив к перепадам температур и не вступает в реакцию с биологическими компонентами.
Компания «АкрилМедик» успешно работает в сфере изготовления акрилового оборудования для медицины и фармацевтической отрасли. Мы специализируемся на производстве лабораторных установок различного типа и предлагаем купить биореактор, изготовленный по индивидуальному заказу. Цена биореактора устанавливается в зависимости от сложности оборудования. В штат нашей компании входит инженерно-технический отдел, который занимается проектированием оборудования. Свяжитесь с нами, чтобы получить консультацию по вопросам изготовления медицинских и фармацевтических биореакторов.
