멸균은 생물 반응기의 작동에서 중요한 과정으로, 반응기 내의 환경에 박테리아, 곰팡이 및 바이러스와 같은 오염 물질이 없도록합니다. 주요 원자로 공급 업체로서, 우리는 바이오 프로세스의 무결성을 유지하는 데 효과적인 멸균 방법의 중요성을 이해합니다. 이 블로그 게시물에서는 생물 반응기를 살균하는 데 사용되는 다양한 기술, 장점 및 구현에 대한 고려 사항을 살펴 봅니다.
생물 반응기의 유형
멸균 방법을 탐구하기 전에 다양한 유형의 생물 반응기를 이해하는 것이 중요합니다. 우리 회사는스테인레스 스틸 압력 반응기,,,유리가 늘어선 스테인레스 스틸 반응기, 그리고스테인레스 반응기. 각 유형에는 고유 한 특성이 있으며 다른 응용 프로그램에 적합합니다.
스테인레스 스틸 압력 반응기는 내구성과 고압 및 온도를 견딜 수있는 능력으로 알려져 있습니다. 그것들은 일반적으로 많은 양의 제품이 생산되는 산업 - 스케일 바이오 프로세스에서 사용됩니다. 유리 - 늘어선 스테인레스 스틸 반응기는 비 반응성 표면의 이점을 제공하며, 이는 민감한 생물학적 물질과 관련된 공정에 이상적입니다. 스테인레스 반응기는 다재다능하며 소규모 연구에서 대규모 스케일 생산에 이르기까지 광범위한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다.
멸균 방법
열 멸균
열 멸균은 생물 반응기를 멸균하는 가장 일반적이고 효과적인 방법 중 하나입니다. 열 멸균에는 두 가지 주요 유형이 있습니다 : 건조 열과 촉촉한 열.
건조 열 멸균:이 방법은 생물 반응기를 오븐의 고온에 노출시키는 것을 포함합니다. 온도는 일반적으로 2-4 시간 동안 160-180 ° C입니다. 건식 열 멸균은 열이 안정되고 수분을 함유하지 않는 재료에 적합합니다. 그것은 미생물의 세포 성분을 산화 시켜서 그들의 파괴로 이어진다. 그러나 건조 열 멸균은 촉촉한 열 멸균에 비해 더 긴 노출 시간과 더 높은 온도가 필요합니다.
촉촉한 열 멸균: Autoclaving은 가장 널리 사용되는 촉촉한 열 멸균 형태입니다. 오토 클레이브에서, 생물 반응기는 압력 하에서 증기를 받는다. 고압은 증기가 100 ° C 이상, 일반적으로 약 121-134 ° C 이상의 온도에 도달 할 수있게합니다. 이 온도에서, 단백질의 변성과 핵산의 파괴를 통해 미생물이 빠르게 사멸됩니다. 자동 클레이브는 빠르고 효과적이며 액체, 유리 제품 및 일부 유형의 플라스틱을 포함한 광범위한 재료에 사용할 수 있습니다.
화학적 멸균
화학적 멸균은 미생물을 죽이거나 불 활성화시키기 위해 화학 물질을 사용하는 것을 포함한다. 생물 반응기에 사용되는 일부 일반적인 화학적 멸균제는 다음과 같습니다.
에틸렌 옥사이드 (ETO): 에틸렌 옥사이드는 포자를 포함한 광범위한 미생물에 매우 효과적인 기체 멸균제입니다. 단백질 및 핵산과 같은 미생물의 세포 성분과 반응하여 작용합니다. ETO 멸균은 종종 일부 플라스틱 및 전자 성분과 같은 열에 민감한 재료에 사용됩니다. 그러나 ETO는 독성 및 가연성이므로 사용하는 동안 적절한 안전 예방 조치를 취해야합니다.
과산화수소: 과산화수소는 증기 또는 액체 형태로 사용할 수있는 액체 멸균제입니다. 자유 라디칼을 생성하여 미생물을 죽이는 강력한 산화제이며, 이는 세포막 및 다른 세포 성분을 손상시킨다. 과산화수소 멸균은 비교적 빠르며 독성 잔류 물을 남기지 않습니다. 그것은 일반적으로 생물 반응기의 표면 멸균 및 경우에 따라, 현장 멸균에 사용됩니다.
peracetic acid: Peracetic acid는 광범위한 미생물에 효과적인 또 다른 강력한 산화제입니다. 액체 또는 증기 형태로 사용될 수 있으며 종종 식품 및 음료 산업에서 물 및 장비의 멸균에 사용됩니다. peracetic acid는 비교적 안정적이며 광범위한 활동을 가지고 있지만 일부 재료에 부식성이있을 수 있습니다.
방사선 멸균
방사선 멸균은 높은 에너지 방사선을 사용하여 미생물을 죽입니다. 생물 반응기 멸균에 사용되는 2 가지 주요 유형의 방사선이 있습니다 : 감마 방사선 및 자외선 (UV) 방사선.
감마 방사선: 감마 방사선은 코발트 -60과 같은 방사성 동위 원소에 의해 방출되는 높은 에너지 전자기 방사선입니다. 재료에 깊이 침투하여 대량의 제품을 효과적으로 멸균 할 수 있습니다. 감마 방사선은 미생물의 DNA를 손상시켜 재생산을 방지함으로써 작동합니다. 그러나 감마 방사선에는 특수 장비와 시설이 필요하며 일부 재료에 대한 방사선 손상 가능성에 대한 우려가 있습니다.
자외선 (UV) 방사선: UV 방사선은 생식 특성이있는 낮은 에너지 전자기 방사선입니다. 그것은 미생물의 DNA를 손상 시켜서 복제하지 못하게함으로써 작동합니다. UV 방사선은 일반적으로 생물 반응기의 표면 멸균 및 공기 및 물의 소독에 사용됩니다. 그러나, UV 방사선은 침투 능력이 제한되어 있으며 방사선에 직접 노출되는 표면을 멸균 할 수 있습니다.
멸균에 대한 고려 사항
생물 반응기를위한 멸균 방법을 선택할 때 몇 가지 요소를 고려해야합니다.
재료 호환성: 재료는 가열, 화학 물질 및 방사선에 대한 감도가 다릅니다. 예를 들어, 일부 플라스틱은 고온 또는 특정 화학 물질에 의해 손상 될 수 있으며, 일부 금속은 화학적 멸균제에 의해 부식 될 수 있습니다. 생물 반응기에 사용되는 재료와 호환되는 멸균 방법을 선택하는 것이 중요합니다.
미생물 유형: 생물 반응기에 존재하는 미생물의 유형은 또한 멸균 방법의 선택에 영향을 줄 수 있습니다. 포자와 같은 일부 미생물은 다른 미생물보다 멸균에 더 저항력이 있습니다. 예를 들어, 열 - 내성 포자는 효과적인 멸균을 위해 더 높은 온도 또는 더 긴 노출 시간을 필요로 할 수 있습니다.
프로세스 요구 사항: 생물 반응기의 부피, 생산되는 제품 유형 및 멸균 빈도와 같은 바이오 프로세스의 특정 요구 사항도 고려해야합니다. 예를 들어, 연속 - 흐름 바이오 프로세스에서, 인시 시트 멸균 방법은 배치 - 현명한 멸균보다 더 적합 할 수 있습니다.
멸균의 검증
멸균 방법이 선택되고 구현되면 멸균 과정이 효과적임을 확인하는 것이 중요합니다. 검증은 일반적으로 생물학적 지표 (BIS) 및 화학 지표 (CIS)의 사용을 포함합니다.
생물학적 지표: 생물학적 지표는 포자와 같은 알려진 고도로 저항성 미생물을 포함하는 테스트 시스템입니다. 이 지표는 멸균 과정에서 생물 반응기에 배치되며, 공정이 완료된 후에는 미생물이 살아 남았는지 확인하기 위해 인큐베이션됩니다. 성장이 관찰되지 않으면 멸균 과정이 효과적인 것으로 간주됩니다.
화학 지표: 화학 지표는 멸균 과정에 반응하여 색상을 변화 시키거나 화학 반응을 겪는 장치입니다. 이들은 온도, 압력 및 노출 시간과 같은 멸균 과정의 물리적 조건을 모니터링하는 데 사용됩니다. 화학 지표는 생물학적 지표만큼 정확하지 않지만 적절한 조건 하에서 멸균 과정이 수행되었는지 여부를 결정하는 빠르고 쉬운 방법을 제공 할 수 있습니다.
결론
멸균은 생물 반응기의 작동에 중요한 단계이며, 바이오 프로세스의 성공과 최종 제품의 품질을 보장합니다. 원자로 공급 업체로서, 우리는 다양한 고품질 생물 반응기를 제공하며 특정 응용 프로그램에 가장 적합한 멸균 방법에 대한 지침을 제공 할 수 있습니다. 열 멸균, 화학 멸균 또는 방사선 멸균을 선택하든 재료 호환성, 미생물 유형 및 공정 요구 사항을 고려하는 것이 중요합니다. 멸균 과정의 검증은 또한 효과를 보장하기 위해 필수적입니다.
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참조
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- Russell, AD, Hugo, WB 및 Ayliffe, Gaj (1999). 소독, 보존 및 멸균의 원리와 실천. 블랙웰 과학.