主題:生物反應器

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一場關于生物制藥工藝的賽跑:一次性生物反應器加速生物藥破局

隨著細胞培養技術的不斷改進,細胞培養工藝越來越得到強化,一次性生物制藥系統開始取代傳統的不銹鋼系統。一次性使用系統之所以在全球范圍內被迅速接受,并且逐漸替代傳統不銹鋼系統,最重要的因素就是一次性系統可...即將發布

日期:2017年6月8日 - 來自[技術要聞]欄目

“十二五”863計劃現代農業技術領域“動植物生物反應器”主題項目各課題通過驗收

利用真核生物作為蛋白表達的工廠來生產蛋白藥物、疫苗等重組蛋白產品是現代生物技術的重要應用,我國自上世紀90年代開始關注該領域科技創新。“十二五”期間,國家863計劃在現代農業技術領域設置了“動植物生物...即將發布

日期:2017年4月6日 - 來自[技術要聞]欄目

生物制藥前景廣闊 生物反應器潛在價值不可估量

    生物反應器是利用酶或生物體(如微生物)所具有的生物功能,在體外進行生化反應的裝置系統,它是一種生物功能模擬機,如發酵罐、固定化酶或固定化細胞反應器等,在醫藥生產方面具有有重要應用。筆者獲悉,伴隨著生物醫藥產業的飛速發展,生物反應器技術也獲得了快速騰飛。
    近年來隨著生物技術的飛速發展,生物反應器技術也以日新月異的速度發展起來。生物反應器技術如今成為生物技術產業化開發中的核心支撐技術,也是生物醫藥生產過程中決定產品質量和成本的重要因素。有分析認為,生物反應器產業不僅會成為有高額利潤回報的新型行業,而且將會帶動整個國民經濟的發展,形成全新的產業結構模式。
    生物反應器在生物醫藥領域的作用日漸凸顯,也越來越受到很多大型企業的關注。筆者獲悉,藥明生物總投資1.5億美元的全球領先的生物制藥生產基地采用的一次性生產技術的2個1000升灌流生產反應器也正式投入運營,這標志著藥明生物在無錫建成了目前已知亞洲最大使用一次性反應器的生物制藥灌流生產車間。
    筆者還獲悉,海利生物運營的上海市獸用生物制品工程技術研究中心正研究建立以生物反應器細胞懸浮培養技術等為核心的疫苗生產工藝技術平臺,并逐步實現產業化。天康生物通過入股聯營企業吉林冠界生物公司也快速進入采用生物反應器細胞懸浮培養技術生產禽用疫苗的業務領域。而瑞普生物也搭建了生物反應器大規模細胞懸浮培養平臺、抗原濃縮純化技術平臺等其生物反應器生產病毒疫苗技術正在進行規模擴大化試驗與驗證。
    生物反應器是利用生物體所具有的生物功能,在體外或體內通過生化反應或生物自身的代謝獲得目標產物的裝置系統、細胞、組織器官等,對于生物醫藥生產、有機污染物降解方面等具有不可忽視的作用。隨著生物醫藥的風生水起,生物反應器也日漸受到重視。如今各國科學家根據科研和生產需要設計了形形色色的生物反應器,用于高密度培養動物、植物和微生物細胞。
    據悉,由于動物細胞(尤其是哺乳動物細胞)在促紅細胞生成素(EPO,治療惡性貧血)、干擾素(IFN,治療病毒病和腫瘤)、尿激酶原(Pro2UK,治療血栓)、疫苗以及其他一些價值昂貴的生物制品生產方面具有獨特的優勢,近年來針對動物細胞的生物反應器研制進展迅速,前景十分廣闊。由動物生物反應器生產的藥品為純的生物制品,避免了化學試劑及生物毒素的污染。目前,某些藥用蛋白生產已達每千克乳汁含幾十克,生物活性與天然蛋白幾乎完全一樣,極易提純,動物生物反應器彌補了其它各類基因表達系統的缺陷。
    近年來生物反應器得到了快速發展,雖然目前生物反應器仍存在許多急需解決的問題,如轉基因動物生物反應器的產品安全性問題等,但是其潛在的社會價值是無可估量的。在未來幾年內,將有多種動物乳腺生物反映器重組蛋白上市,這將形成市場前景廣闊和利潤巨大的新生物制藥行業。(中國制藥網)

日期:2016年9月29日 - 來自[分析與評論]欄目

中國膜生物反應器(MBR)技術國際地位逐步提升


表1 全球主要廠家的膜材料性能表

膜生物反應器(MBR)技術始于20世紀60年代的美國,具有出水水質好、占地面積小等突出優勢。經過數十年的發展,MBR技術已被公認為21世紀全球最具潛力和競爭力的污水處理與回用的技術之一。

MBR技術在中國的首次規模化應用要追溯到2005年,即北京密云再生水廠,該項目由北京碧水源公司承擔設計和建設,該項目的正式投建標志著國內大規模MBR工程應用的開端。

一、全球主要廠家膜材料性能比較

高性能的分離膜是MBR技術的關鍵材料。膜制備方法包括濕法帶襯(FS-NIPS)、濕法(NIPS)和熱法(TIPS)等,其中濕法帶襯方法的技術難度最高,全世界僅有少數廠家能完全掌握。

MBR對膜材料性能的要求是:(1)高強度,保障產水水質和膜壽命;(2)高通量,保證產水水量和減少占地;(3)親水性好,提高膜抗污染能力和運行穩定性;(4)易保存,便于運輸。

據統計,全球主要幾個廠家的膜材料性能如下表所示:

從上表可以看出,目前膜使用壽命可以達到5到8年。據了解,其中,碧水源采用濕法帶襯方法所開發出的具有完全自主知識產權的MBR膜材料,強度高、通量大、壽命長,性能達到國際一流水平。目前該公司MBR膜材料生產能力超過600萬平方米/年,位居世界前列。

二、全球主要廠家膜工程業績比較

中國是全球MBR技術應用發展最快的地區。采用MBR技術將污水轉化為地表IV類以上的高品質再生水,是解決中國水資源緊缺、水污染嚴重、城鎮黑臭水體泛濫等問題的最佳途徑,目前已在我國的京津冀、太湖流域、滇池流域、珠三角等地區獲得廣泛應用。

綜上,MBR技術在過去10年間的發展非常迅猛,以碧水源為代表的中國企業后來居上,突破了少數發達國家的技術壁壘,掌握了最先進的MBR膜材料制備方法,建成了全球最大的規模化膜生產線,大型MBR工程數量在國際市場排名第一,已逐漸成為全球MBR技術應用領域的行業領導者。

日期:2016年2月23日 - 來自[技術要聞]欄目

歐盟光合生物反應器技術開發二氧化碳應用價值

人為活動產生的過量二氧化碳(CO2),已嚴重影響到全球氣候變暖。限制過量二氧化碳排放,一是節能減排,二是開發利用二氧化碳新應用價值。歐盟第七研發框架計劃(FP7)提供390萬歐元資助,總研發投入560萬歐元,由歐盟7個成員國及聯系國西班牙(總協調)、法國、英國、意大利、荷蘭、奧地利和挪威,跨學科科技人員組成的歐洲BISIGODOS研發團隊,在成功研制開發出光合生物反應器(Photobioreactors)技術的基礎上,積極開發利用二氧化碳作為原材料的新應用價值。  

光合生物反應器使用海藻、二氧化碳、太陽光和少量添加劑作為催化劑,以成本效益的有效方式,生產高附加值產品,主要包括:燃油、脂肪酸、氨基酸和其他高附加值化合物產品,可廣泛應用于現代經濟社會各行各業。  

光合生物反應器使用的海藻需事先進行優化篩選和隔離純化預處理,使用的二氧化碳來自工業廢棄物如發電廠或水泥廠的煙道捕獲,使用的少量酶化物和營養素催化劑主要用于加速海藻繁殖。光合生物反應器可直接從獲取的海藻中萃取脂肪細胞,轉化為脂肪酸,用于生產高附加值的生物燃油、生物粘合劑和生物樹脂。其余的海藻無脂細胞,可轉化為應用于食品、化妝品和醫療保健品行業的氨基酸產品。其他高附加值化合物副產品,主要應用于防腐涂料、生物樹脂油墨和頭發護理行業。

日期:2015年12月9日 - 來自[技術要聞]欄目

霍尼韋爾推出集成生物反應器系統


霍尼韋爾(紐約證券交易所代碼:HON)UOP 26日正式推出旗下集成生物反應器系統,用于去除各類工業廢水中的有機和無機污染物。

霍尼韋爾 UOP XCeedTM 生物反應器系統是基于霍尼韋爾固定化細胞生物反應器技術研發而成的,幫助各種工業、制造生產和地下水修復設施滿足廢水排放或重復利用的相關污染物脫除規范。在經過了50多個成功實施項目后,這項技術正式投入商業化應用。

“全球的生產商都需要面對更為嚴格的廢水管理規范,并支付相關費用,這就要求我們提供更加經濟的處理解決方案,以滿足規范要求以及更高的內部處理標準,” 霍尼韋爾 UOP 催化劑、吸附劑和特殊化學品高級副總裁兼總經理邁克 ? 米拉德(Mike Millard)表示,“結合我們在流程工藝的專業優勢,UOP 設計了一套高性能的生物處理系統,更經濟有效地應對相關規定。UOP擁有長達百年的各類工藝裝置用水的凈化經驗,創造了各種雜質脫除解決方案。

UOPXCeed生物反應器被證明是可靠、經濟的,且已在全球各個行業中成功應用,例如食品飲料、化學品和紡織制造、地下水修復、煉油石化等。

這套集成式處理裝置可以以模塊化的方式交付,并為固定化生物催化劑或微生物等提供多媒介支持。一個精細的生態系統擁有更長的生物質留存時間,帶來更高效的生物耗氧量以及更少的沉淀物生成。它的機械設計相對簡單,能夠最大程度地減少能耗以及運行中需要投入的人力。

2014年是 UOP 成立100周年,一百年來 UOP 致力于為全球領先的石油天然氣企業提供先進工藝技術和商業解決方案。1939年UOP在中國授權建造首座Dubbs熱裂解裝置,1972年美國尼克松總統訪華后,UOP 向中國授權首套芳烴聯合生產裝置。在這之后,UOP 先后向中國引入多套先進的工藝技術,包括首套甲醇制烯烴裝置以及多套 Oleflex? 催化脫氫裝置。

日期:2014年8月27日 - 來自[技術要聞]欄目

生物反應器填埋場破解垃圾圍城

北京大學環境與能源學院徐期勇副教授帶領的團隊,利用在國外多年的生物反應器設計與運行經驗,結合我國垃圾的特點,重點攻克了上層曝氣預處理式生物反應器填埋場、餐廚垃圾厭氧消化技術和填埋場臭氣處理等前沿課題。近日,通過對生物反應器填埋場運行參數和操作系統的設計和優化,在生物反應器填埋場的高效運行和能源化利用方面取得了重要突破。

 

目前,在我國有80%以上的生活垃圾采用填埋方式進行處理。但是傳統衛生填埋場垃圾穩定速度緩慢,垃圾填埋場氣利用率較低,無法達到產業化要求;并且滲濾液污染強度高,處理難度大,嚴重污染填埋場周圍的衛生環境和居民的身體健康。我國目前約有三分之二的城市正面臨著垃圾圍城現象的困擾,極大地威脅著社會的發展和人們的安居樂業,垃圾填埋破解圍城之術亟待發現。

 

20世紀80年代,生物反應器填埋場開始在歐美等國家發展起來,為城市生活垃圾的處理處置帶來了一道曙光。生物反應器填埋場利用一系列工程控制技術,通過強化微生物過程來加速填埋垃圾的降解、轉化和穩定。其常用控制手段主要包括滲濾液回灌、曝氣處理、菌種和營養物質添加等。通過改變填埋場內部的條件,為微生物的生長繁殖提供適宜環境,加速垃圾降解穩定,提高填埋場產氣速率和氣體產量,從而起到提高填埋場的運行年限,降低外排滲濾液污染強度的作用。生物反應器填埋場將填埋場從一個被動接受系統轉化成了主動控制系統,提高了垃圾填埋氣的產生速率,可將垃圾氣體產量區間從傳統方式的30―50年縮短到5―10年,使得垃圾填埋氣的資源化更加經濟,較好地實現了城市生活垃圾處理處置的資源化和無害化。

 

專家表示,生物反應器填埋場是未來填埋場發展的方向,其不僅具有重要的學術研究價值,更具有廣闊的發展前景和市場潛質。 

日期:2013年11月1日 - 來自[技術要聞]欄目

氣升式光聲磁控生物反應器研制成功

由中科院華南植物園研究員王瑛等研制的一種氣升式光、聲、磁控生物反應器,日前獲國家實用新型專利授權。據悉,該設備是生物化學領域中生化波普反應研究的重要科學儀器,規模放大后也是現代化的生化工程設備。

 

據介紹,目前在生物技術領域的科研與生產中,生活細胞,無論是自養細胞還是異養細胞,其人工培養的控制條件大都集中在培養基組成、溫度、通(空)氣、酸堿度、氧化還原電位、離子濃度等上面。此外,對自養細胞使用人工光源,對異養細胞使用避光培養。同時,大量研究證明,生活細胞的營養生長和次生代謝產物積累都受到特定波長或頻率的電磁波調節,一定強度的磁場可促進生活細胞的生長與代謝。

 

此次研究人員發明了一種氣升式光、聲、磁控生物反應器,包括罐體及在罐體內的聲波發生裝置、設置在罐體側壁上的磁場發生器和設置在罐體底部的鼓風裝置。同時,罐體的頂部設置有延伸至罐體內部的石英玻璃管,石英玻璃管內設置有LED發光棒,罐體上設置有接種口,罐體的頂部設置有出氣管道,出氣管道上設置有第二空氣過濾器。該裝置在傳統發酵罐基礎上增加了磁場、超聲波、可聽聲波和可控波長的光源等控制因素,使生產周期更短、生產效率更高。

日期:2013年9月10日 - 來自[技術要聞]欄目
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