ПРОЕКТ 2026 ГОДА
Разработка дискового биореактора полного цикла для получения бактериальной целлюлозы
Булкина Анастасия Михайловна
Руководитель
н.с. лаборатории БМТИ, аспирант ЦМБТ
Исполнители
Пласкова Виктория Алексеевна
Шаповалова Анастасия Максимовна
Субботин Родион Сергеевич
Прилепский Артур Юрьевич
Научный консультант
к.б.н., доцент ЦМБТ, зав. лабораторией БМТИ
ОПИСАНИЕ
Проект посвящен разработке ротационного
дискового биореактора полного цикла для получения бактериальной целлюлозы —
биополимера, перспективного для
биомедицинского применения, в том числе используемого для создания раневых покрытий,
косметических масок и функциональных мембран. Традиционный статический метод получения бактериальной целлюлозы основан на ручном
труде для извлечения и отмывки пленок, а также характеризуется длительным циклом и
нестабильностью качества продукта. Предлагаемое в рамках проекта решение указанных проблем заключается в объединении в одном биореакторе процесса биосинтеза целлюлозы
с использованием штамма-продуцента Komagataeibacter
xylinus и последующей очистки целлюлозных пленок
от остатков питательной среды и бактерий благодаря автоматизированной системе подачи рабочих растворов. В ходе
проекта будут изготовлены демонстрационный макет и опытный образец
биореактора. Разработанный биореактор планируется использовать в научных лабораториях,
малых биотехнологических производствах и в учебном процессе.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
|
Параметр |
Значение |
|
Объем рабочей камеры |
6 л |
|
Рабочий объем
(заполнение) |
1,5 л |
|
Материал рабочей камеры |
Поликарбонат монолитный
|
|
Материал трубопроводов |
Силикон |
|
Тип перемешивания |
Роторный дисковый |
|
Количество дисков |
5 шт. |
|
Диапазон скорости
вращения |
2 или 5 об/мин |
|
Система подачи и отвода
растворов |
6 перистальтических
насосов |
|
Производительность
насосных каналов |
до 1000 мл/мин (каждый) |
|
Возможность
стерилизации |
CIP |
|
Герметичность
(асептичность) |
Поддерживаются асептические
условия |
Разработанный биореактор предназначен для культивирования аэробных микроорганизмов-продуцентов бактериальной целлюлозы, в первую очередь штамма Komagataeibacter xylinus, и может использоваться в следующих сферах:
- Научные лаборатории биотехнологического
профиля — для проведения исследований процессов биосинтеза, масштабирования и
отработки новых режимов культивирования
- Малые биотехнологические производства — для
получения высокочистой бактериальной целлюлозы, используемой при создании
раневых покрытий, косметических масок, функциональных мембран и других изделий
медицинского и косметологического назначения
- Учебный процесс— в качестве
демонстрационного и лабораторного оборудования при подготовке специалистов в
области биотехнологии и биоинженерии
Полный цикл — Биосинтез и последующая очистка целевого продукта происходят в одном
биореакторе без перегрузки материала
Минимизация ручного труда —
Автоматизированная система подачи рабочих растворов (питательная среда, вода,
раствор NaOH) исключает необходимость ручного извлечения и отмывки пленок
Снижение расхода рабочих растворов — Циркуляционная
система отмывки позволяет уменьшить потребление воды и щелочи на единицу
готового продукта
Асептичность — Герметичная
конструкция и возможность CIP-стерилизации снижают риск контаминации
Прозрачная рабочая камера — Визуальный
контроль процесса культивирования и формирования биопленки в реальном времени
Импортозамещение — Ориентировочная
стоимость разработки и производства значительно ниже зарубежных биореакторов с
сопоставимым функционалом
