什么是生物反应器?

生物反应器是一种用于盛载微生物,让它们实现自然生化反应过程的容器。其中一个简单,并且大家熟知的生物反应器是啤酒发酵罐,通过促进其中的微生物成长,导致罐中成分发酵,并产生有用的成品。生物反应器有很多类型,并且用途也各有不同,如加工固体废物,以及生产医学药品等。

在间歇式生物反应器中,所有东西被一次性加入一个可控和密封的环境中;在打开反应器之前,要让生物化学反应完成整个过程,以便于提取和利用成分,或进一步加工处理。其它操作涉及连续流动方法,材料不断流过生物反应器。例如,垃圾处理厂利用持续流动技术加工固体垃圾等。

建立一个生物反应器必须满足许多标准。为了让设备有效,需要严格控制条件,意味着要有适当温度,光照水平,湿度,氧气和其它环境要素。隔离污染物成分也很重要,这能让生物反应器适当工作,并避免有害反应。例如,在生产啤酒时,引入错误微生物会导致啤酒发酸。

堆肥或固体垃圾等有机废物转换是生物反应器的常见应用。在适当构建的情况下,反应器能大大加速分解过程,提高整体效率。生物反应器也用于促进生长,如组织培养,制药用真菌的培养等。在有些时候,它还需要定制设备,以满足特殊应用的需要,这种情况下需要生物化学家的参与。

科学家一直在不断研究新的生物反应器技术。例如,这些设备还可以用于生产能源,培养人体组织和骨移植等。取决于生产的化合物,化学生产可严重依赖生物反应器,如大规模堆肥生产和城市庭院垃圾处理等。目前,围绕生物反应器的利用有很多科学实验,在了解更多生化反应过程的同时,还获得很多有价值的科学资料。