Qu'est-ce qu'un bioréacteur?
Un bioréacteur est un conteneur utilisé pour contenir des organismes dans le but de maîtriser leurs processus biochimiques naturels. Un exemple simple et bien connu de bioréacteur est un réservoir de fermentation pour la bière, dans lequel certains micro-organismes sont encouragés à se développer, provoquant la fermentation du contenu du réservoir et la création d'un produit final utilisable. Il existe un certain nombre de types de bioréacteurs et ils sont utilisés à diverses fins, du traitement des déchets solides à la fabrication de produits pharmaceutiques.
Dans un bioréacteur en discontinu, tout est immédiatement ajouté à un environnement contrôlé et scellé, et les réactions biochimiques peuvent suivre leur cours avant que le réacteur ne soit ouvert afin que le contenu puisse être extrait et utilisé, ensuite éliminé ou utilisé ultérieurement. D'autres fonctionnent selon une méthode d'écoulement continu, dans laquelle les matériaux s'écoulent en permanence dans le bioréacteur. Les installations de traitement des déchets, par exemple, utilisent un flux continu pour traiter les déchets solides.
Un certain nombre de critères doivent être satisfaits lors de la construction d'un bioréacteur. Pour que le dispositif soit efficace, les conditions doivent être rigoureusement contrôlées, ce qui signifie qu'il doit exister des moyens de modérer la température, les niveaux de lumière, l'humidité, l'oxygène et d'autres composants de l'environnement. Il est également important d'isoler le contenu des contaminants pour que le bioréacteur fonctionne correctement et pour que les effets indésirables ne se produisent pas. Dans la bière, par exemple, l'introduction de mauvais microorganismes peut provoquer une aigreur de la bière.
La conversion de déchets organiques tels que le compost ou les déchets solides est une application courante des bioréacteurs. Lorsqu'il est correctement construit, le réacteur peut considérablement accélérer le processus de panne, ce qui contribue à l'efficacité globale. Les bioréacteurs sont également utilisés pour favoriser la croissance, par exemple dans la production de cultures tissulaires ou dans la culture de champignons spécifiques utilisés dans les produits pharmaceutiques. Dans certains cas, il peut être nécessaire de concevoir un dispositif personnalisé pour répondre aux besoins spécifiques d'une application particulière, auquel cas les compétences d'un biochimiste sont généralement requises.
Les chercheurs conçoivent constamment de nouvelles utilisations de la technologie des bioréacteurs. Par exemple, ces dispositifs pourraient potentiellement être utilisés pour produire de l'énergie ou pour faire croître des greffes de tissus et d'os. La production de produits chimiques peut fortement dépendre des bioréacteurs, en fonction des composés fabriqués, de même que le traitement à grande échelle du compost et des résidus de jardin pour les municipalités. De nombreuses expériences ont également été menées avec des bioréacteurs dans des environnements difficiles tels que l’espace pour en apprendre davantage sur les processus biochimiques et pour générer des informations scientifiques utiles.