Algunas precauciones para el biorreactor de laboratorio

Hoy en día, con el rápido desarrollo de la biotecnología moderna, la aplicación de biorreactor de laboratorio, como equipo experimental clave, ha penetrado en muchos campos y se ha convertido en una fuerza importante para promover el progreso científico y tecnológico y la modernización industrial. Este artículo lo lleva principalmente a conocer más sobre las características de los biorreactores de laboratorio, las habilidades de instalación y puesta en servicio, los problemas comunes y las soluciones.

1. Características del biorreactor de laboratorio

Como equipo experimental altamente especializado, las características de los biorreactores de laboratorio se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:

• Control ambiental preciso: El biorreactor está equipado con un sofisticado sistema de control, que puede monitorear y ajustar con precisión la temperatura, el valor de pH, el oxígeno disuelto y otros parámetros clave en el tanque, proporcionando un entorno estable y controlable para el crecimiento y la fermentación de microorganismos. Este control ambiental preciso es importante para las características de crecimiento y la vía metabólica de los microorganismos, lo que puede garantizar la confiabilidad y repetitividad de los resultados experimentales.
• Excelente material: El cuerpo del tanque suele estar hecho de acero inoxidable o vidrio de alta calidad, que no solo tiene buena resistencia a la corrosión y sellado, sino que también puede resistir eficazmente las sustancias corrosivas que pueden producirse durante el proceso de fermentación para garantizar el progreso sin problemas del proceso de fermentación. Además, la fácil limpieza del material también garantiza el funcionamiento estable a largo plazo del equipo y la precisión de los resultados experimentales.
• Alto grado de automatización: Los biorreactores de laboratorio modernos generalmente tienen funciones de control automático, que pueden realizar una producción totalmente automatizada, simplificar el proceso de producción y mejorar la eficiencia de producción. A través del control por computadora o PLC, las condiciones de reacción se pueden controlar con precisión y los datos se pueden recopilar, procesar y analizar rápidamente a través de un software de procesamiento visual, lo que mejora en gran medida la conveniencia y la cientificidad del experimento.

Los biorreactores de laboratorio son equipos indispensables en campos como la bioingeniería, la industria farmacéutica y la ciencia de los alimentos para el cultivo a pequeña escala de microorganismos y células. Una correcta instalación y depuración no solo puede garantizar su rendimiento, sino también prolongar la vida útil del equipo. A continuación, se ofrecen algunos consejos prácticos para la instalación y puesta en marcha de su biorreactor.

(1) Es importante elegir la ubicación de instalación adecuada. El tanque del biorreactor de laboratorio debe instalarse sobre una mesa de trabajo sólida y plana, y asegurarse de que haya suficiente espacio a su alrededor para su funcionamiento y mantenimiento. Evite instalar el dispositivo en un entorno húmedo o con gases corrosivos para evitar daños en el dispositivo.

(2) Durante el proceso de instalación, se debe prestar especial atención a la conexión de tuberías y juntas. Utilice tuberías y accesorios higiénicos para garantizar que los biorreactores de laboratorio estén conectados de forma segura y sin fugas. Compruebe que todas las válvulas, bombas y sensores estén instalados correctamente y asegúrese de que funcionen con normalidad. Se presta especial atención a la calidad de los sellos para garantizar que estén intactos.

(3) También es muy importante calibrar el nivel del fermentador en el laboratorio. Utilice el instrumento horizontal para verificar si el biorreactor de laboratorio está en estado horizontal y ajuste los pernos de anclaje para garantizar la estabilidad. Esto ayuda a reducir la vibración y el desgaste, lo que aumenta la eficiencia operativa del equipo.

(4) En la etapa de puesta en marcha, primero se realiza la prueba de funcionamiento sin carga. Encienda el biorreactor, observe si el funcionamiento de cada componente de movimiento es suave y si hay ruidos o vibraciones anormales. Verifique el sistema de mezcla y el sistema de control de temperatura para asegurarse de que funcionen correctamente. Ajuste la velocidad de agitación y la temperatura según sea necesario.

(5) Realice una prueba de carga. Agregue una cantidad adecuada de medio y observe el estado de funcionamiento del biorreactor de laboratorio para asegurarse de que todos los parámetros (por ejemplo, temperatura, pH, oxígeno disuelto) se encuentren dentro del rango especificado. Utilice muestras estándar para la producción de prueba para verificar si la calidad y el rendimiento del producto cumplen con los requisitos. Si hay alguna desviación, ajuste los parámetros relevantes a tiempo.

(6) El mantenimiento regular es fundamental para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo del biorreactor de laboratorio. Desarrolle un plan de mantenimiento detallado, inspeccione y reemplace periódicamente las piezas desgastadas, limpie el interior y el exterior del biorreactor de laboratorio y mantenga un buen entorno de trabajo. Preste especial atención a la inspección de los sellos y las juntas para asegurarse de que estén intactos. Estos consejos no son solo para técnicos dedicados, sino también para usuarios ocasionales que necesitan instalar y poner en funcionamiento su propio equipo.

3. Falla y solución de biorreactor de laboratorio

En el uso diario de los biorreactores de laboratorio, debido a problemas de funcionamiento o daños, se encontrarán algunos problemas de fallas, y lo siguiente lo llevará a comprender las causas de algunas fallas comunes y cómo resolverlas.

(1) Falla del control de temperatura: El proceso de fermentación del tanque del biorreactor de laboratorio debe llevarse a cabo dentro de un rango determinado y, si el sistema de control de temperatura está fuera de control, puede afectar el progreso normal de la fermentación. La falla del control de temperatura puede deberse a daños en el sensor de temperatura o en los cables, o a daños en el indicador de temperatura.

Solución: Verifique el sensor y el medidor y reemplácelos a tiempo si hay algún problema.

(2) Después de cerrar la válvula, la presión es anormal: se generará gas durante la fermentación del biorreactor y, si hay un problema con la presión del tanque, afectará la emisión del gas e incluso provocará una explosión. Si los tornillos de fijación de la brida de la tapa del tanque no están apretados, el anillo de sellado está dañado y la junta de la tubería o la válvula tienen fugas, etc., la presión del tanque será anormal y no se podrá mantener.

(3) Problema de fugas: Se requiere un control ambiental estricto en la fermentación de los biorreactores, y si el oxígeno ingresa al tanque, provocará un desequilibrio en la fermentación; por el contrario, la fuga de líquido o gas en el tanque también afectará la fermentación. La entrada o fuga de aire puede ser un problema de sellado.

Solución: Apriete los tornillos de fijación y la estanqueidad sea constante; Verifique el anillo de sellado del tanque de fermentación en el laboratorio y reemplácelo a tiempo si está dañado; Apriete la tuerca.

(4) La velocidad de calentamiento para la esterilización es demasiado lenta: puede deberse a la baja presión de vapor en el biorreactor de laboratorio y al suministro de aire insuficiente.

Solución: Verifique si el tubo de calentamiento eléctrico u otras partes de calentamiento del fermentador están quemadas.

(5) Visualización de pH anormal: El electrodo de pH está bloqueado o dañado.

Solución: Verifique el electrodo de pH, limpie el electrodo o reemplácelo.

(6) Visualización anormal de DO: La membrana del electrodo de DO está dañada.

Solución: Reemplace la membrana del electrodo DO.

(7) El valor de OD es demasiado bajo: la entrada de aire en el biorreactor de laboratorio es insuficiente; filtros obstruidos; la válvula de la tubería tiene fugas.

Solución: Si la entrada de aire es insuficiente, abra una válvula grande para aumentar el suministro de aire; Verifique el filtro y reemplace el cartucho filtrante si es necesario; Verifique que la válvula esté apretada.