発酵とは何か？
発酵とは、物質をより単純な成分に分解し、培地に特定の化学的・物理的変化を生じさせるプロセスである。発酵はバイオリアクター（または発酵槽）と呼ばれる容器内で行われ、有機物質の培養に最適な環境を維持するように設計されている。
最適な発酵環境の条件
- 細胞の完全性を維持するため、非常に正確で穏やかに制御されたフロー。
- 飼料、酸、塩基、消泡液の正確な取り扱い。
- クロスコンタミネーションを起こさないシングルユース対応
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バイオプロセス-発酵
バイオリアクターにおける発酵プロセスとペリスタルティックポンプの選定について
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バイオリアクターの役割
前述したように、バイオリアクターは、すべての微生物学的および生化学的反応が行われる場所であるため、生物学的プロセスの中核である。より具体的には、酵素や全細胞が生化学物質を生成物に変換するための効果的な環境を提供するように設計された容器である。
効果的な環境とは具体的に何を意味するのか？
バイオリアクターで言えば、十分なガスの供給、適切なpHレベルと温度の維持、成長をうまく維持するための栄養素、酸、塩基、消泡剤、酸素の供給などを意味する。これらすべての機能を果たすためには、適切なポンプ技術を導入する必要があります。
正しいポンプの選択
バイオプロセスエンジニアは、適切なポンプを選択する際に以下の要素を考慮する必要がある：
• 流体の粘度
流体の粘度が高いほどポンプにかかる力は大きくなるため、ポンプは十分に頑丈である必要があり、さらに適切なレベルの引きずりトルクを提供するモーターを装備する必要があります。
•せん断力に対する液体の感受性
したがって、適切なポンプは、流体成分の変化（高いせん断力による流体中の細胞の破壊など）につながらない、穏やかなポンピング動作を保証する必要があります。
• 流体経路の無菌化の必要性
無菌環境は、無菌発酵が成功するかどうかを決定する重要な要素であるため、有機物とハードウェア部品との接触は、最高の衛生基準に従った部分のみに限定すべきである。
• 正確さと精密さ
バイオリアクターへの有機液の正確で精密な送液は、発酵プロセスの重要な側面である。達成可能な精度と精度は、ポンプ技術に大きく依存する。可能な限り優れた精度と精度を達成するために、センサーの校正と使用は、特定のポンプ技術に固有の制限を克服するのに役立ちます。
なぜバイオリアクターに適切なポンプが重要なのか？
発酵においてポンプが果たす最も重要な役割は、バイオリアクターに投入される多くの重要な成分を調整することです。これには、pHレベルの測定と制御、栄養素の供給、圧力の測定、泡の形成の防止などが含まれます。
栄養剤供給ポンプ (1)
バイオプロセス中、微生物は通常、水や高粘度のグルコース溶液など、ポンプを通して供給される様々な栄養素を消費する。さらに、バイオリアクターで望まれる、ポンプが指数関数的に流体供給を増加させることができるように、様々な供給プロファイルを提供することが必要である。
酸および塩基ポンプ (2,3)
バイオリアクター内の望ましい環境を維持するために、酸または塩基の添加が必要な場合があります。これは通常、装置内のpHレベルを検出することで示される。物質はチューブやポンプを通して培養容器に添加されるが、その濃度は巧みに調整する必要がある。
発泡防止ポンプ (4)
泡は通常、バイオリアクターにおける発酵プロセスの望ましくない副作用である。この場合、ポンプを使用して泡の形成を制御し、必要に応じて消泡液を送り込んで泡を制御する。
蠕動ポンプ - バイオリアクターに不可欠なコンポーネント
バイオリアクターにおける要件を考慮すると、理想的なポンプ技術は蠕動ポンプである。蠕動ポンプは、高粘度の液体でも正確かつ穏やかに送液し、各液体の完全性を維持する能力が際立っています。さらに、蠕動ポンプではチューブが唯一の構成部品であり、媒体と接触するため、高品質のチューブを使用することで高い衛生基準に従うことが容易になります。
ペリスタポンプ技術の詳細については、専用ウェブサイトをご覧ください。また、バイオプロセスにおける媒体移送用に特別に開発された、最新鋭のペリスタポンプ ETL500のチェックもお忘れなく。
