مهندسی شیمی – بیوتکنولوژی

بسته به اینکه کدام تعریف انتخاب شده باشد ، بیوتکنولوژی را می توان یکی از قدیمی ترین فناوریهای صنعتی یا یکی از جدیدترین دانست. با این وجود ، برای مهندس شیمی مهمترین تفاوت از نظر مقیاس کارکرد است. بیشتر محصولات بیوتکنولوژی جدید بیوشیمیایی با ارزش بسیار بالا و کم حجم هستند. بنابراین فرایندهای بازیابی (جداسازی) برای چنین محصولاتی ممکن است نسبتاً پرهزینه و پرانرژی باشند ، زیرا به دلیل مقادیر اندک درگیر هستند ، اما در عین حال باید بسیار کارآمد باشند تا از دست دادن محصول با ارزش به حداقل برسد. این در تضاد با فرآیندهای بیوتکنولوژیک سنتی صنایع غذایی و نوشیدنی ، تولید داروهای آنتی بیوتیک و با ارزش متوسط ​​و تصفیه فاضلاب است. در اینجا ، مشکلات مهندس شیمی بیشتر به مشکلات صنایع شیمیایی یا صنایع فرآیندی شبیه است.

در این مقاله یک فرایند بیولوژیکی معمولی با فرآیند شیمیایی همتای خود مقایسه شده و نقش مهندس شیمی در طراحی و توسعه چنین فرایندی از طریق یک سری مثال ها بررسی شده است. درست همانطور که صنعت شیمیایی برای چندین دهه تحت تسلط شیمیدان بود ، بنابراین صنعت بیوپروسس هنوز تحت سلطه میکروبیولوژیست صنعتی است. در نتیجه بسیاری از مناطق وجود دارد که می توان با استفاده از مفاهیم مهندسی ساده ، فرآیندهای بیولوژیکی صنعتی را بهبود بخشید.

بومی شدن تولید زانتان در ایران

به گزارش خبرگذاری بیوتکر ، «زانتان» به عنوان قوام دهنده و سفت کننده مواد کاربرد دارد و در صنایع گوناگون مانند نفت و غذایی کاربردهای آن گسترده است. فناوری تولید آن نیز در چند کشور وجود دارد و در خاورمیانه ایران تنها دارنده فناوری بومی تولید آن است.

مجتبی بدری بنام مدیر عامل شرکت دانش بنیان گفت: بیش از ۳۵ سال از زمانی که این ماده برای نخستین بار در دنیا تولید شد می‌گذرد و تا کنون تنها ۱۱ کشور این ماده را تولید می‌کنند که البته برخی از آنها فناوری تولید آن را به صورت بومی ندارند و تنها ۶ کشور فناوری تولید آن را بومی کردند که ایران در جایگاه ششم قرار دارد.

بدری ادامه داد: تمام مراحل تولید از پایلوت تا تولید صنعتی توسط متخصصان شرکت دانش بنیان ما انجام شده است آن هم توشط تجهیزاتی که همگی ایران ساخت است. در حال حاضر نیز توانایی رفع نیاز ۲۰ تا ۳۰ درصد این ماده را در کشور داریم و برای تولید بیشتر بالاتر سرمایه گذاری بیشتری هستیم.

وی با اشاره به اینکه ۱۲ سال صرف تحقیق و توسعه برای تولید این ماده شد، افزود: از نظر کیفی این محصول قابل رقابت با نمونه‌های اروپایی و امریکایی است. اما از نظر قیمت با قیمتی به مراتب کمتر محصول عرضه می‌شود. تحریم‌ها فرصتی شد تا صنایع و تولید کننده‌ها برای رفع نیاز خود به سمت استفاده از این محصول حرکت کنند. در حال حاضر بخشی از نیاز صنعت غذایی، بخش سیالات شرکت مناطق نفت خیز جنوب و بخشی از شرکت مناطق نفت خیز مرکزی نیاز خود را با این محصول تامین کردند.

بدری همچنین گفت: ۶ خط تولید در شرکت داریم که تنها ۱ خط فعال است و ۵ خط دیگر به علت وجود نقص کار نمی‌کند در سال جهش تولید این خطوط را فعال می‌کنیم تا تولید بیشتری برای رفع نیاز صنایع داشته باشیم.

سارا میرزائیان

تولید سوخت‌های زیستی | bacterial microcompartments | سوخت زیستی | مهندسی علوم زیستی | به کار گیری باکتری‌ها در جهت تولید سوخت‌های زیستی

به کار گیری باکتری‌ها در جهت تولید سوخت‌های زیستی

به کار گیری باکتری‌ها در جهت تولید سوخت‌های زیستی

وجود ساختارهایی تحت عنوان bacterial microcompartments یا (BMCs) در باکتری‌ها ظرفیت بالایی را در استفاده از آنها به عنوان کارخانه‌های سلولی فراهم می‌آورد. این ساختارهای شبه-ارگان محل تجمع آنزیم‌های مختلف مسیرهای متابولیکی هستند که توسط ساختارهای پروتئینی شبیه به غشا پوشیده شده‌اند. با این وجود قراردادن آنزیم‌های مورد نظر در این بخش یا تغییر درآنها همواره یک مانع بزرگ در مسیر بهره برداری از آنها بوده است.

اخیرا داشمندان دانشگاه کنت انگلیس موفق به ابداع روشی شده‌اند که ضمن هدف گیری این بخش‌ از باکتری، امکان بکارگیری آنها در جهت تولید سوخت‌های زیستی و ساخت انواع واکسن‌ها را هم فراهم می‌آورد. در این روش محققان اقدام به طراحی پپتید‌هایی کردند که با اتصال به یکی از اجزای سطح BMC، امکان قرار دادن پروتئین هدف چه در داخل این بخش‌ها چه در سطح خارجی را فراهم می‌کند و به این ترتیب می‌توان از مسیرهای متابولیکی مهندسی شده مانند تخمیر قندها، در جهت رسیدن به اهداف مورد نظر استفاده کرد.

کانال بیوتکنولوژی وان

سایت مهندسی علوم زیستی

لینک مقاله

تولید سوخت‌های زیستی | bacterial microcompartments | سوخت زیستی | مهندسی علوم زیستی  | به کار گیری باکتری‌ها در جهت تولید سوخت‌های زیستی

تولید سوخت‌های زیستی | bacterial microcompartments | سوخت زیستی | مهندسی علوم زیستی | به کار گیری باکتری‌ها در جهت تولید سوخت‌های زیستی

ساخت باتری‌های زیستی مبتنی بر کاغذ | باتری‌های زیستی | Binghamton | زیست تخریب | باتری زیستی | زیست سازگاری | biodegradable | Scientists create biodegradable, paper-based biobatteries

ساخت باتری‌های زیستی مبتنی بر کاغذ

ساخت باتری‌های زیستی مبتنی بر کاغذ

تولید روز افزون پسماندهای الکترونیکی یکی از مهمترین مخاطرات زیست محیطی انسان می‌باشد و از اینرو محققان را برآن داشته تا با تولید تجهیزات سازگار با محیط زیست بر این چالش غلبه کنند.

در یکی از تازه‌ترین تلا‌ش‌ها محققان دانشگاه Binghamton آمریکا با تلفیق کاغذ و پلیمرهای زیست تخریب پذیر نوین شامل poly (amic) acid وpyromellitic dianhydride-p-phenylenediamine، موفق به طراحی باتری زیستی شده‌اند که علاوه بر راندمان بالا، تست‌های زیست تخریب پذیری را با موفقیت و بدون هیچ شرایط یا تیمار خاصی پشت سر گذاشته است.

بررسی‌های بیشتر همچنین نشان می‌دهد که این نوع باتری زیستی نسبت به نمونه‌های طراحی شده قبلی بالاترین میزان قدرت در مقایسه با هزینه تولید را دارد. علاوه بر کارامدی و زیست سازگاری باتری جدید ویژگی‌های دیگری چون وزن بسیار پایین، سادگی تولید و انعطاف پذیری آنها، امیدواری‌ها برای جایگزینی این نوع باتری‌ها با نمومنه‌های موجود را بالا می‌برد.

 

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی وان

سایت مهندسی علوم زیستی

لینک خبر

 

ساخت باتری‌های زیستی مبتنی بر کاغذ | باتری‌های زیستی | Binghamton | زیست تخریب | باتری زیستی | زیست سازگاری | biodegradable | Scientists create biodegradable, paper-based biobatteries

ساخت باتری‌های زیستی مبتنی بر کاغذ | باتری‌های زیستی | Binghamton | زیست تخریب | باتری زیستی | زیست سازگاری | biodegradable | Scientists create biodegradable, paper-based biobatteries

 

Scientists create biodegradable, paper-based biobatteries

Proposed design is easy to produce, low-cost, flexible and more efficient than previously proposed paper-based batteries

Date:
August 8, 2018
Source:
Binghamton University
Summary:
The batteries of the future may be made out of paper. Researchers have created a biodegradable, paper-based battery that is more efficient than previously possible.
یک مثال بارز از سیستم پرفیوژن بیوراکتورها، هالوفایبر بیوراکتورها می باشد. که سلول های درون بیوراکتور به وسیله‌ی لوله های غشایی نازک تغذیه می شوند

پرفیوژن بیوراکتور | Perfusion bioreactor | بیوراکتور تزریقی

پرفیوژن بیوراکتور :

در فرآیند پرفیوژن محیط کشت یا ماده مغذی به سلول هایی که که در یک محل تثبیت (Imoblized) شده اند به طور پیوسته با یک نرخ خاص می رسد و از طرف دیگر متابولیت های تولیدی و مواد دفعی سلول ها به طور پیوسته از سیستم خارج می شود. مثال بارز سیستم پرفیوژن سلول های بدن ما می باشد که به طور پیوسته به وسیله رگ های خونی مواد غذایی مانند اکسیژن، آب، گلوکز، آمینواسیدها را دریافت می کند و مواد دفعی و co2 آن ها به طور پیوسته به وسیله رگ های خونی از محل جمع آوری و خارج می شود.

یک مثال بارز از سیستم پرفیوژن، سلول های بدن ما می باشد که به وسیله رگ های خونی تغذیه می شوند.

یک مثال بارز از سیستم پرفیوژن، سلول های بدن ما می باشد که به وسیله رگ های خونی تغذیه می شوند.

سیستم پرفیوژن یک شرایط زیستی برای کشت سلول ها با تراکم سلولی بالا و بهره وری بالا در یک محیط بدون تنش (shear) یا کم تنش فراهم می کند. این نوع از سیستم کشت برای سلول هایی که به تنش حساس هستند مناسب می باشد.

یک مثال بارز از سیستم پرفیوژن بیوراکتورها، هالوفایبر بیوراکتورها می باشد. که سلول های درون بیوراکتور به وسیله‌ی لوله های غشایی نازک تغذیه می شوند

یک مثال بارز از سیستم پرفیوژن بیوراکتورها، هالوفایبر بیوراکتورها می باشد. که سلول های درون بیوراکتور به وسیله‌ی لوله های غشایی نازک تغذیه می شوند

 از مزایای پرفیوژن بیوراکتورها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

بازده بالاتر، تولید محصول مورد نظر به طور پیوسته ، تسهیل قابل توجهی در فرآیندهای پایین دستی، آسیب کمتر به سلول ها ، خلوص بالاتر محصول و برداشت محصول به طور پیوسته

نویسنده : سعید کارگر

معرفی بیوراکتور و فرمانتور - فرمانتور چیست

معرفی بیوراکتور و فرمانتور

فرمانتور چیست؟

فرمانتور دستگاهی است که شرایط بهینه را برای رشد میکرو ارگانیسم‌ها مثل قارچ و باکتری و مخمر فراهم می‌کند. میکروارگانیسم‌ها در این شرایط خاص، بهتر و بیش‌تر رشد و فعالیت خواهند کرد.

کاربردهای فرمانتور:

صنایع تخمیری، بیوتکنولوژی، پروژه های تحقیقاتی تکنولوژی انزیمی، تولید پروتئین‌های نوترکیب، متابولیت های اولیه و ثانویه، تکنولوژی کلونینگ ژن ها و نانو- تولید سرم، تولید انواع داروها و واکسن‌ها

ازدیگر کاربرد های فرمانتور: فرآیندهای تخمیری ناپیوسته، تولید انتی بیوتیک ها، اسیدهای آمینه ،پروتئین های دارویی ،تولید فرآورده های زیستی در مقیاس کم مراکز تحقیقاتی بیوتکنولوژی و کشت بافت،سلول های گیاهی و تکنولوژی DNA نوترکیب و…می توان نام برد.

راکتورهای همزن دار ( Stirred-Tank Reactor ) :

 راکتورهای همزن دار ( Stirred-Tank Reactor )

راکتورهای همزن دار ( Stirred-Tank Reactor )

این نوع بیوراکتور به طور گسترده ای در صنعت استفاده می شود که با عبارت STR به صورت مخفف نشان می دهند. از دو کلمه Strrid-Tank bioreactor و Strrid-Tank Reactor می توانند به جای همدیگر استفاده کرد و مرز قابل تشخیصی بین آن ها وجود ندارد برای همین عبارت STR هم می تواند دلالت بر Strrid-Tank Bioreactor داشته باشد.
از این بیوراکتور ها برای مایع های ویسکوز، آبکی ، کشت های با جریان هوای کم و حجم بزرگ بکار می رود. این نوع به ویژه برای تخمیرهایی که ریسه های قارچی فراوان در آن شرکت دارند و برای تولید بیوپلیمیرهایی که چسبناکی بالایی ایجاد می کنند، کاربرد دارد.

مزاياي راكتورهاي همزن دار:

اختلاط مناسب
بررسي آزمايشگاهي تا مقياس پايلوت
مناسب براي سيالات با گرانروي بالا

معايب راكتورهاي همزن دار:

مشکل ساختن
بالابودن قدرت مورد نياز
هزينه بالاي مربوط به خنك كردن
عوامل ضدکف
تنش برش بال

بخش های اصلی فرمانتور:

بخش های اصلی یک بیوراکتور یا فرمانتور - بیوتکنولوژی

بخش های اصلی یک بیوراکتور یا فرمانتور

ظرف کشت➖ پمپ ها➖لوازم جانبی ظرف کشت شامل لوله هوادهی➖اسپارژر➖لوله های نمونه برداری➖موتور و همزن➖کندانسور➖سنسور دما➖سنسور سطح➖ پورت های افزودنی➖سیستم کنترلی➖ سیرکولاتور➖برنامه کنترلی تحت نرم افزار

با بیوراکتور می‌توان پارامترهای دما و فوم ،دور موتور،مقدار اکسیژن و پ هاش را مدام کنترل کرد فرمانتورها و بیو اکتورها برای کشت سلولهای جانوری و گیاهی هم استفاده می‌شوند. تامین اکسیژن و چرخش آن در محیط کشت از طریق اسپارژر ( sparger ) در فرایندهای هوازی و نیز یک غلظت محیط کشت و یک ترموستات برای تنظیم دما محیط کشت فراهم می شود.

نویسنده : سعید کارگر

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی

[fvplayer src=”https://biotecher.ir/wp-content/uploads/Tech/Autoclavable_bioreactor_and_fermenter_Installation_guide.mp4″]

آموزش راه اندازی بیوراکتور

دانلود کتاب با لینک مستقیم

[fvplayer src=”https://biotecher.ir/wp-content/uploads/Tech/BioFlo_Setup.mp4″]

آموزش راه اندازی بیوراکتور (2)

دانلود کتاب با لینک مستقیم