華龕生物反應器是利用酶或生物體(如細胞、微生物)所具有的生物功能,在體外進行生化反應的裝置系統,它是一種生物設備。提供了類似體內生長的環境和條件,能維持細胞培養的相對封閉和獨立。它提供充分的營養,又可以營造適宜的溫度、酸堿度、溶氧量等,將原本散養的細胞集約化生產,再通過載體將細胞帶著運動。
華龕生物反應器的設計原理是對于特定的細胞類型,建立能模擬其有利的自然環境的條件。這些條件包括營養物質、溫度、pH值、氧氣含量、代謝物的排除等。對于哺乳動物的細胞培養,一般需要以下條件:溫度為37℃;pH值為中性偏堿;營養物質中必須含有12種氨基酸、8種維生素、14種無機鹽以及葡萄糖和血清;對大多數細胞來說,還需要5%的CO2以維持pH值。
具有適合生物生長發育的控制系統;可在常溫常壓下進行生化反應;可用間歇或連續方式進行生產;可重復使用,分類方法有多種。按結構特征不同,可分為釜式、管式、塔式及膜式四類。按照生物反應體系的存在狀態,則又可分為均相和非均相(固定化)兩種。
華龕生物反應器的應用范圍非常廣泛,從工業生物技術到環境生物技術,再到醫藥生物技術,都有其身影。例如,在工業生物技術中,被用于發酵生產抗生素、酶制劑、有機酸、酵母等。在環境生物技術中,被用于廢水處理、廢氣處理等。在醫藥生物技術中,被用于生產疫苗、抗體等。
總之,華龕生物反應器是一種非常重要的生物設備,它在生物技術領域中發揮著重要作用。隨著科學技術的不斷發展,相信未來會有更多新型高效的生物反應器問世,為人類帶來更多便利。