Bioreaktor

Fragen aus der Vorlesung Biotechnologie

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Kartei Details

Karten	8
Lernende	11
Sprache	Deutsch
Kategorie	Naturkunde
Stufe	Universität
Erstellt / Aktualisiert	09.01.2017 / 30.01.2022
Weblink	https://card2brain.ch/box/20170109_bioreaktor
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Was ist ein Bioreaktor und wofür wird er eingesetzt?

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Bioreaktoren sind Reaktionsgefässe / Apparate, in denen die Reaktionspartner mit Hilfe der Biokatalysatoren (Mikroorganismen, Zellen, Enzyme) umgewandelt werden
es wird auch von Fermentoren gesprochen
Die Hauptaufgabe eines Bioreaktors besteht darin, die für das Wachstum der Biokatalysatoren bzw. Bildung der Bioprodukte und Stoffwechselleistungen optimalen Umweltbedingungen zu sichern.

Welche Anforderungen werden an einen Bioreaktor im biopharmazeutischen Umfeld gestellt?

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Sterilität muss gewährleistet sein

Benennen Sie die 5 am häufigsten in der Biotechnologie eingesetzten Bioreaktoren und beschreiben Sie deren Arbeitsprinzip

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Mechanisch angetriebene (Rühr-, Schlaufenreaktor): Motor und Propeller
Hydraulisch angetriebene (Tauchstrahl-, Umlaufdüsenreaktor): Flüssigkeit von Reaktor entnommen, mit höherem Druck erneut eingeleitet.
Pneumatisch angetriebene (Blasensäule, Airliftreaktor): Blasendurchmischung durch Luftzufuhr.
Bett-Bioreaktoren (Festbett-, Wirbelbettreaktor): Einsatz eines Trägers der Gewebe oder Zellen hält.
Membran-Bioreaktoren (Hohlfaser-, Flachmembranreaktor): Zellen und Substrat durch Membran getrennt

Wie können Bioreaktoren eingeteilt (klassifiziert) werden?

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Einteilung der Reaktoren nach dem Zeitverhalten
- diskontinuierlich, semikontinuierlich und kontinuierlich
Emerssysteme und Submerssysteme
Art der Belüftung
Art des Energieeintrags (mechanisch, Hydrailisch, prneumatisch...)
Fixierung (frei oder immobilisiert)
Bauform (Säulenreaktor, Single use...)

Was ist der Unterschied zwischen einem klassischen Bioreaktor und einem Single-Use-Bioreaktor?

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Single-use: nur einmal verwendbar

klassisch: kann wieder aufsterilisiert werden und wiederverwendet

Für welche Aufgaben sind Rührreaktoren besonders geeignet?

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Anwendung oft in Pharmazie und Medizin

Für die Kultivierung von Bakterien und Pilzen, da diese MO‘s weniger sensibel auf Scherkräfte reagieren. Im Rührreaktor kann eine optimale Versorgung mit Wärme, Nährstoffe, Luft gewährleistet werden

Kriterien und Anforderungen, die heute an moderne Rührreaktoren gestellt werden

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Optimale Schereffekte
Gute Dispergierleistung (Sauerstoff)
Einfache Sterilisierbarkeit
Gute Homogenisierung
Guter Wärmeübergang
Gute Suspensierleistung

Welche Bioreaktoren empfehlen Sie für die Kultivierung sehr scherempfindlicher Biokatalysatoren (z.B. Säugerzellen) und warum?

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Schlaufenrührreaktor, geringe Scherkräfte für grössere Mengen

Wave-Reaktor für kleine Mengen

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