Question 1

¿Cuál es la principal diferencia entre los biorreactores por lotes y continuos?

Accepted Answer

Los reactores por lotes son sistemas cerrados que contienen todos los componentes necesarios para el cultivo celular, donde los nutrientes se consumen y los desechos se acumulan. Los reactores de tanque agitado continuo son sistemas abiertos donde los nutrientes frescos fluyen continuamente y las células con desechos salen, permitiendo el control de la densidad celular mediante la eliminación de desechos y la reposición de nutrientes.

Question 2

¿Cómo crecen las células durante la operación del reactor discontinuo?

Accepted Answer

Los cultivos por lotes pasan por cuatro fases de crecimiento clásicas. Las células primero entran en la fase de latencia, adaptándose lentamente a su entorno. Luego entran en la fase logarítmica, dividiéndose exponencialmente hasta que los nutrientes se agotan o se acumulan subproductos tóxicos. El crecimiento se ralentiza a medida que las células alcanzan la fase estacionaria, proporcionando una oportunidad para cosechar el producto de interés del cultivo.

Question 3

¿Qué parámetros se controlan en los biorreactores para optimizar el crecimiento celular?

Accepted Answer

Múltiples parámetros del reactor se controlan para maximizar el crecimiento y la densidad celular, incluyendo temperatura, presión, oxígeno disuelto y pH. Los impulsores mantienen soluciones homogéneas y suministran a las células nutrientes y oxígeno suficientes. Los sistemas de fermentadores están equipados con sondas para medir estas condiciones continuamente, asegurando entornos de crecimiento óptimos.

Question 4

¿Por qué es importante la esterilización antes de usar un biorreactor?

Accepted Answer

La esterilización, generalmente utilizando vapor en un autoclave, es esencial para mitigar la contaminación antes del uso del biorreactor. Todos los componentes se esterilizan antes del ensamblaje para eliminar microorganismos que podrían interferir con el cultivo celular. Esto asegura un ambiente limpio para un crecimiento celular confiable y la producción de productos.

Question 5

¿Cómo afecta la tasa de dilución la densidad celular en reactores continuos?

Accepted Answer

En reactores de tanque agitado continuo, la densidad celular en estado estacionario depende de la tasa de dilución, calculada como la tasa de alimentación y efluente dividida por el volumen del reactor. A medida que la tasa de dilución se acerca a uno, la densidad celular disminuye. Esta relación permite a los operadores controlar la densidad celular final ajustando las tasas de flujo.

Question 6

¿Cuáles son las aplicaciones prácticas de la tecnología de biorreactores en la bioingeniería?

Accepted Answer

La elaboración de cerveza utiliza reactores por lotes donde la levadura fermenta la cebada malteada, produciendo alcohol como subproducto. Los reactores especializados mejoran la ingeniería de tejidos al mejorar la viabilidad celular a través de la mezcla constante y la estimulación mecánica, promoviendo la producción de matriz extracelular y dirigiendo el crecimiento y la diferenciación celular para aplicaciones de ingeniería de tejidos y medicina regenerativa.

Question 7

¿Cuáles son las ventajas y limitaciones de los reactores por lotes frente a los reactores continuos?

Accepted Answer

Los reactores discontinuos son simples y rentables pero tienen una densidad celular limitada. Los reactores continuos logran densidades celulares más altas pero presentan riesgo de agregación a densidades muy altas, lo que reduce la eficiencia del crecimiento. Los períodos de fermentación continua más prolongados aumentan el riesgo de contaminación, lo que requiere un monitoreo cuidadoso y mantenimiento para garantizar la calidad del producto.

Lote y biorreactores continuos - Cuestionario de evaluación