-
Los antiguos egipcios perfeccionaron el uso de levaduras naturales en recipientes de barro para fermentar granos y elaborar pan y cerveza. -
Los chinos de la dinastía Xia fueron pioneros en la fermentación de arroz para producir vino de arroz. -
Antes del 500 a.C., los babilonios producían cerveza en tanques que tenían la función de biorreactor. El vino se elaboraba en odres, cuidadosamente seleccionados por su capacidad para producir una bebida que contó con la aprobación del rey y otros miembros de su sensorial análisis. -
Los sumerios fueron de los primeros en usar procesos biotecnológicos rudimentarios, como la fermentación de la cebada para producir cerveza. -
Los romanos perfeccionaron técnicas de fermentación para la producción de vino y vinagre en grandes recipientes, controlando mejor las condiciones de fermentación y sentando las bases para los procesos fermentativos a gran escala. -
Se desarrollan técnicas avanzadas de conservación de alimentos a través de la fermentación, utilizando métodos y recipientes que controlaban las condiciones ambientales para la producción de quesos y otros productos fermentados. -
En el mundo islámico, alquimistas como Jabir ibn Hayyan documentaron procesos de destilación y fermentación, desarrollando técnicas que se utilizaron tanto en la producción de alcohol como en la medicina. -
Los monjes en Europa desarrollaron tecnologías de fermentación más avanzadas para la producción de cerveza en monasterios. Se empezaron a utilizar grandes cubas de fermentación de madera, donde se controlaban mejor las condiciones para obtener un producto consistente. -
Pasteur demostró que la fermentación es un proceso biológico llevado a cabo por microorganismos como las levaduras y las bacterias. Sus estudios sobre la fermentación láctica y alcohólica revolucionaron la comprensión de los procesos fermentativos. -
Emil Christian Hansen en la Carlsberg Brewery en Dinamarca desarrolló técnicas para cultivar levaduras puras en condiciones controladas. Hansen fue pionero en el uso de cultivos puros de levadura para la producción de cerveza, un paso esencial hacia el desarrollo de biorreactores modernos. -
En 1922 se puso en marcha el primer lecho fluidizado industrial de Fritz Winkler, destinado a la gasificación del carbón. Este lecho de 12 m de altura y 12 m2 de sección presentaba un elevado arrastre y consumo de oxígeno. -
Beeze y Liebmann crearon el primer fermentados a gran escala con fermentadores aeróbicos para la producción de ‘levadura comprimida’ con una capacidad superior a 20 litros. -
Strauch y Schmidt patentaron un sistema en el cual los tubos de aireación fueron introducidos con agua y vapor para su limpieza y esterilización para ayudar a mejorar el proceso de los reactores. -
Durante la década de 1940, especialmente en el contexto de la Segunda Guerra Mundial, hubo un impulso significativo en la producción de antibióticos, particularmente penicilina y estreptomicina. A medida que se descubría el potencial terapéutico de estos antibióticos, la demanda de producción en masa se disparó. -
Se tomó la decisión de utilizar la técnica de cultivo sumergido para la producción de penicilina, en condiciones asépticas, donde una buena aireación y agitación eran esenciales. Esto contribuyó a forzar el desarrollo de recipientes de fermentación cuidadosamente diseñados y construidos para el mismo propósito. -
Becze y Leibmann realizaron un avance significativo en la producción industrial de levadura mediante el uso de un fermentador aerobio a gran escala en Europa. Este desarrollo fue crucial en la optimización del proceso de fermentación y tuvo un impacto considerable en la industria alimentaria y biotecnológica. -
La empresa Hindustan Antibiotic Ltd., ubicada en Pimpri, Pune, India, marcó un hito en la industria biotecnológica del país al instalar el primer fermentador piloto. Este desarrollo fue crucial para la producción de antibióticos y la expansión de la biotecnología en la región. -
Se implementó el uso práctico del biorreactor de tanque agitado continuo (CSTR), un avance clave en la ingeniería de bioprocesos. A diferencia de los biorreactores por lotes, donde el proceso se detiene para cargar y descargar el reactor, el CSTR opera de manera continua, permitiendo un flujo constante de sustratos y productos. Esto es esencial para mantener un equilibrio dinámico en el proceso. -
Variación de BCR, es utilizado por su eficiente recirculación y mezcla del fluido, reduciendo la coalescencia de burbujas. -
Comprende un proceso de sedimentación convencional y una separación por membranas para retener la biomasa, utilizado principalmente para tratar aguas residuales. -
Utilizado para una variedad de procesos de reacción, donde el material sólido en el lecho es "fluidizado" por la introducción de un fluido, generalmente gas o líquido. Este tipo de reactor se destaca por su capacidad para mantener un lecho de partículas en estado de suspensión mediante el flujo de un fluido. -
Johnson introdujo un avance clave en la tecnología de biorreactores: las sondas de OD (oxígeno disuelto) esterilizables con vapor. Este desarrollo fue crucial para la monitorización y control de procesos biotecnológicos, especialmente en la producción a gran escala en biorreactores. -
Humphrey y Nyiri demostraron el control por computadora del DO variando las tasas de agitación y flujo de aire. Otros pioneros de la monitorización de biorreactores y el control informático son Lim, Weigand, Zabriskie, N. S. Wang. -
Se introdujeron los biorreactores Airlift, que utilizan aire para mezclar y agitar cultivos celulares. Este diseño minimiza el estrés mecánico en los cultivos, utilizando aire o gases inyectados para crear un movimiento ascendente en el líquido dentro del reactor. -
En Francia, entre 1975 y 1980, el Biorreactor en columna fue uno de los más importantes sistemas para FMS a nivel laboratorio, desarrollado y patentado por el grupo del Instituto para la Investigación y Desarrollo (IRD). Se caracteriza por su diseño vertical alargado, en contraste con los diseños más tradicionales de biorreactores. Este diseño facilita un flujo continuo y laminar de los fluidos a través del reactor. -
Utiliza un lecho de material poroso o estructurado que proporciona un área amplia para el crecimiento de células o microorganismos. Este lecho puede estar hecho de varios materiales como esferas de vidrio, polímeros o fibras. -
Empresas pioneras como Genentech y Eli Lilly. Genentech aplicó esta tecnología en la producción de insulina recombinante. Mejora de la oxigenación y el control de pH para producir proteínas terapéuticas a gran escala, como la insulina humana. -
Biorreactores de tanque agitado y de burbujeo para cultivos en suspensión celular. Phyton Biotech desarrolló biorreactores para la producción de paclitaxel (Taxol) a partir de células de Taxus. Optimización de parámetros de cultivo, automatización de control ambiental, y mayor eficiencia en la producción de metabolitos secundarios. -
Consiste en secciones adyacentes que contienen los medios de fermentación separados por placas de enfriamiento, en las cuales se hace circular agua de enfriamiento para controlar la generación de calor durante el proceso. El control de temperatura no era eficiente, por lo que se tuvo que aumentar la tasa de aireación. -
Tanque agitado y lecho fijo para la producción de enzimas y ácidos orgánicos. DSM y Novozymes utilizaron biorreactores para Aspergillus niger, enfocados en la producción de ácido cítrico y enzimas como la glucosa oxidasa. Mejoras en la transferencia de oxígeno y reducción del cizallamiento en cultivos viscosos. -
Biorreactor de raíces peludas (Hairy Root Cultures) usando inmersión temporal y agitación suave. Universidad de Kyushu en Japón avanzó en el uso de este tipo de biorreactores para plantas medicinales como Atropa belladonna. Introducción de técnicas de inmersión temporal para mejorar la producción de compuestos bioactivos en las raíces transformadas por Agrobacterium rhizogenes. -
Biorreactores de tanque agitado con control avanzado de alimentación continua. Merck y Boehringer Ingelheim emplearon biorreactores para producir proteínas recombinantes, como factores de crecimiento y hormonas. Optimización del control de parámetros como la concentración de oxígeno disuelto y la automatización del monitoreo de nutrientes, mejorando la eficiencia en la producción de biomoléculas. -
El Biorreactor de columna estéril fue diseñado por un grupo del Instituto Nacional de la Investigación Agronómica (INRA) en Francia en el 2000, tomando como base el biorreactor en columna. Este biorreactor trabaja con un volumen de un litro, cuenta con un muestreador de humedad relativa y un sistema de
calefacción en la cabeza de la columna. -
Sistema las células se cultivan en una bolsa de plástico que se balancea y se airea sobre una plataforma mecánica. -
El biorreactor de perfusión permite la adición continua de nutrientes y la eliminación de productos y desechos a medida que se produce el cultivo. Esto se logra mediante la circulación de medios frescos a través del sistema mientras se mantiene la biomasa en el reactor. -
Se propuso un proceso de FMS basado en la producción continua de la enzima tanasa. Este trabajo es uno de los reportes que han explorado el diseño de biorreactores de régimen continuo a escala laboratorio y cuyo principio es el empleo de un tornillo sin fin que sirve para alimentar y agitar el sustrato. -
Consiste de un cilindro que gira lentamente volteando al medio de cultivo sólido ayudado de pestañas adheridas a la pared. Presenta problemas en el control de temperatura y humedad. -
Biocon lo desarrolló para lllevar a cabo fermentación usando matrices sólidas. Todas las operaciones se realizan en el mismo equipo controlado por computadora. El equipo consta de charolas selladas apiladas formando dos torres unidas a un eje central. Cuenta con un brazo de mezclado y canales de remoción de calor, control de humedad, aireación y vapor. -
El diseño del Biorreactor en Columna-Charola se realizó en el Departamento de Investigación en Alimentos de la Universidad Autónoma de Coahuila, el cual consiste de una columna de 13 pulgadas de altura y un diámetro de 10 pulgadas. En su interior se encuentran ocho charolas perforadas, las cuales tienen una capacidad de 140 ml cada una. La transferencia del oxígeno es por burbujeo a través de un distribuidor de aire. La temperatura es regulada por una chaqueta de enfriamiento y/o calentamiento. -
El biorreactor desechable (S.U.B.) Thermo Scientific™ HyPerforma™ se ha diseñado como alternativa desechable a los biorreactores con tanque de agitación convencionales que actualmente se utilizan para el cultivo de células eucariotas. Basado en años de diseño aceptado del reactor con tanque de agitación (STR), el S.U.B. emula la escalabilidad y los parámetros operativos del STR, pero con la ventaja exclusiva de ser un dispositivo desechable -
Construcción de un sistema de tanque agitado artesanal, elaborado con instrumentación y recursos disponibles en cualquier laboratorio, teniendo como premisa el cumplimiento de los requisitos indispensables para el establecimiento de procesos fermentativos microbianos a pequeña escala. -
HESUB diseñó y desarrolló con éxito dos versiones de un biorreactor de perfusión de un solo uso (SUB) para el cultivo de CM humanas. Los reactores están equipados con un armazón de nanofibras electrohiladas (ENF) hechas de polímeros biocompatibles y biodegradables. Por medio de sensores de un solo uso se miden el pH y la concentración de oxígeno disuelto y se detectan metabolitos, glucosa, lactato y amoníaco. -
La amplia disponibilidad de la impresión 3D ahora brinda la oportunidad de desarrollar una cámara de biorreactor "universal" que, con una edición exterior mínima, se puede acoplar a una amplia gama de plataformas de actuadores lineales de uso común, por ejemplo, EBERS-TC3 y CellScale MCT6, lo que resulta en una mayor comparabilidad entre los resultados y pruebas consistentes de posibles terapias. -
Los biorreactores de microfluidos son dispositivos a pequeña escala que utilizan tecnología de microfluidos para proporcionar a las células un medio fresco. Esto permite un control y manipulación precisos de los microambientes de los sistemas biológicos. A menudo se utilizan para cultivos celulares, detección de fármacos e ingeniería de tejidos