Hva er en bioreaktor?

En bioreaktor er en beholder som brukes til å holde organismer med det formål å utnytte deres naturlige biokjemiske prosesser. Et enkelt og kjent eksempel på en bioreaktor er en gjæringstank for øl, der visse mikroorganismer oppfordres til å trives, noe som får innholdet i tanken til å gjære og skape et brukbart sluttprodukt. Det finnes en rekke typer bioreaktorer, og de brukes til en rekke formål, fra behandling av fast avfall til produksjon av legemidler.

I en satsvis bioreaktor tilsettes alt på en gang til et kontrollert og forseglet miljø, og de biokjemiske reaksjonene får gå sin gang før reaktoren åpnes slik at innholdet kan ekstraheres og utnyttes, kastes eller videre prosesser. Andre bruker en kontinuerlig flytmetode, der materialer kontinuerlig strømmer gjennom bioreaktoren. Avfallsbehandlingsanlegg bruker for eksempel kontinuerlig flyt for å behandle fast avfall.

Et antall kriterier må tilfredsstilles når en bioreaktor bygges. For at enheten skal være effektiv, må forholdene kontrolleres tett, noe som betyr at det må være måter å moderere temperatur, lysnivå, fuktighet, oksygen og andre komponenter i omgivelsene. Det er også viktig å isolere innholdet fra forurensninger slik at bioreaktoren fungerer som den skal, og slik at det ikke oppstår bivirkninger. I øl kan for eksempel introduksjon av gale mikroorganismer føre til at ølet blir surt.

Omgjøring av organisk avfall som kompost eller fast avfall er en vanlig anvendelse for bioreaktorer. Når den er riktig bygd, kan reaktoren øke hastigheten på nedbrytningsprosessen, noe som bidrar til total effektivitet. Bioreaktorer brukes også for å fremme vekst, som for eksempel til fremstilling av vevskulturer, eller dyrking av spesifikke sopp brukt i farmasøytiske midler. I noen tilfeller kan det være nødvendig å utforme en tilpasset enhet for å dekke de spesifikke behovene til en spesiell applikasjon, i hvilket tilfelle en biokjemis ferdigheter vanligvis er nødvendige.

Forskere utvikler stadig nye bruksområder for bioreaktorteknologi. For eksempel kan disse enhetene potensielt brukes til å produsere energi, eller til å dyrke vev og beintransplantasjoner. Kjemisk produksjon kan stole sterkt på bioreaktorer, avhengig av hvilke forbindelser som produseres, og storskala prosessering av kompost og gårdsavfall for kommunene. Det har også blitt utført mange eksperimenter med bioreaktorer i utfordrende miljøer som rom for å lære mer om biokjemiske prosesser og for å generere nyttig vitenskapelig informasjon.