مزایای استفاده از فرمانتور

فرمانتور

فرمانتور: رحم مصنوعی برای رشد سلول‌ها و موجودات تک‌سلولی

فرمانتور (Fermenter) که گاهی با نام بیوراکتور (Bioreactor) نیز شناخته می‌شود، محفظه کنترل‌شده‌ای است که شرایط ایده‌آل را برای رشد و تکثیر سلول‌ها و میکروارگانیسم‌ها (microorganisms) مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و برخی از سلول‌های یوکاریوتی فراهم می‌کند. این دستگاه در صنایع مختلفی از جمله:

• صنایع دارویی: برای تولید داروهای زیستی (biological drugs) مانند آنتی‌بیوتیک‌ها، انسولین و واکسن‌ها
• صنایع غذایی: برای تولید محصولات تخمیری مانند ماست، پنیر، و همچنین تولید برخی از اسیدهای چرب و ویتامین‌ها
• صنایع زیست‌سوختی: برای تولید سوخت‌های زیستی از طریق تخمیر میکروبی
• صنایع شیمیایی: برای تولید برخی از حلال‌ها، اسیدها، و ترکیبات شیمیایی با استفاده از باکتری‌ها
• پژوهش‌های بیوتکنولوژی: برای تولید پروتئین‌های نوترکیب (recombinant proteins)، بررسی متابولیسم سلولی و مهندسی ژنتیک

مورد استفاده قرار می‌گیرد.

درون فرمانتور چه خبر است؟

فرمانتور شبیه یک مخزن استوانه‌ای شکل است که با تجهیزات مختلفی برای کنترل دقیق شرایط رشد مجهز شده است:

• سیستم هوادهی: اکسیژن کافی برای تنفس سلول‌ها و میکروارگانیسم‌ها را تامین می‌کند.
• سیستم همزن: سلول‌ها و مواد مغذی را به طور یکنواخت مخلوط کرده و از ته نشینی آن‌ها جلوگیری می‌کند.
• کنترل دما: دمای مناسب برای رشد ارگانیسم مورد نظر را تأمین می‌کند.
• کنترل pH: اسیدی یا قلیایی بودن محیط کشت را در حد مطلوب نگه می‌دارد.
• سیستم تغذیه: مواد مغذی مورد نیاز برای رشد سلول‌ها را به طور مداوم به محیط کشت اضافه می‌کند.
• سیستم کنترل و پایش: به طور مداوم پارامترهای حیاتی مانند دما، pH، سطح اکسیژن و غلظت مواد مغذی را کنترل و در صورت نیاز تنظیم می‌کند.

مزایای استفاده از فرمانتور:

• رشد کنترل‌شده: شرایط بهینه برای رشد و تکثیر سلول‌ها و میکروارگانیسم‌ها را فراهم می‌کند.
• بازده بالا: با کنترل دقیق شرایط، می‌توان به بازده بالایی در تولید محصول مورد نظر دست یافت.
• تولید انبوه: امکان تولید انبوه سلول‌ها و محصولات زیستی را در حجم بالا فراهم می‌کند.
• قابل کنترل بودن: امکان کنترل و تنظیم دقیق شرایط رشد، منجر به کیفیت بالاتر محصول نهایی می‌شود.
• ایمنی زیستی: فرمانتورها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که از خروج میکروارگانیسم‌ها به محیط بیرون جلوگیری کرده و ایمنی کار را بالا می‌برند.

انواع فرمانتور:

فرمانتورها بر اساس نوع سلول یا میکروارگانیسم مورد کشت، حجم و نحوه همزدن، انواع مختلفی دارند. رایج‌ترین انواع فرمانتورها عبارتند از:

• فرمانتورهای ناپیوسته (Batch): در این نوع فرمانتور، تمام مواد مغذی در ابتدا به محیط کشت اضافه شده و پس از پایان رشد، سلول‌ها برداشت می‌شوند.
• فرمانتورهای پیوسته (Continuous): در این نوع فرمانتور، به طور مداوم مواد مغذی تازه وارد شده و محصولات خارج می‌شوند و بدین ترتیب می‌توان به طور مداوم تولید داشت.
• فرمانتورهای شناور (Airlift): در این نوع فرمانتور، از حباب‌های هوا برای همزدن و تامین اکسیژن استفاده می‌شود.
• فرمانتورهای غوطه‌ور (Submerged): در این نوع فرمانتور، از همزن‌های مکانیکی برای همزدن و مخلوط کردن محیط کشت استفاده می‌شود.

با پیشرفت علم و فناوری، فرمانتورها روز به روز پیچیده‌تر و کارآمدتر می‌شوند و نقش مهمی در توسعه‌ی صنایع زیستی و پزشکی ایفا می‌کنند.