バイオリアクターとは何ですか？

バイオリアクターは、自然の生化学プロセスを利用する目的で生物を保持するために使用される容器です。 バイオリアクターの単純でよく知られた例は、ビール用の発酵タンクです。このタンクでは、特定の微生物の繁殖が促進され、タンクの内容物が発酵し、使用可能な最終製品が生成されます。 バイオリアクターには多くの種類があり、固形廃棄物の処理から医薬品の製造まで、さまざまな目的に使用されます。

バッチバイオリアクターでは、すべてが制御され密閉された環境に一度に追加され、内容物を抽出して利用、廃棄、またはさらに処理できるように、リアクターを開く前に生化学反応が進行します。 他のものは、連続流法で作動し、材料はバイオリアクターを常に流れます。 例えば、廃棄物処理プラントは、連続廃棄物を利用して固形廃棄物を処理します。

バイオリアクターを構築する際には、多くの基準を満たす必要があります。 デバイスが効果的であるためには、条件を厳密に制御する必要があります。つまり、温度、光レベル、水分、酸素、および環境の他の成分を調整する方法が必要です。 また、バイオリアクターが適切に機能し、有害反応が起こらないように、内容物を汚染物質から分離することも重要です。 たとえば、ビールでは、間違った微生物が混入するとビールに酸味が生じる可能性があります。

堆肥や固形廃棄物などの有機廃棄物の変換は、バイオリアクターの一般的な用途です。 適切に構築された場合、原子炉は破壊プロセスを大幅に高速化でき、全体的な効率に貢献します。 バイオリアクターは、たとえば組織培養の生産や、医薬品で使用される特定の真菌の培養など、成長を促進するためにも使用されます。 場合によっては、特定のアプリケーションの特定のニーズを満たすためにカスタムデバイスを考案する必要があります。その場合、通常は生化学者のスキルが必要です。

研究者は、バイオリアクター技術の新しい用途を常に考案しています。 たとえば、これらのデバイスは、エネルギーを生成したり、組織や骨の移植片を成長させたりするために使用できる可能性があります。 化学製品の生産は、製造される化合物に応じて、バイオリアクターに大きく依存する可能性があります。また、自治体の堆肥や庭ごみの大規模な処理も同様です。 多くの実験は、生物化学プロセスについてさらに学び、有用な科学情報を生成するために、宇宙などの困難な環境でバイオリアクターを使用して実施されました。