Se entiende como biorreactor al sistema utilizado para mantener un ambiente biológicamente activo, en la mayoría de los biorreactores existe un ambiente bioquímico con sustancias activas en el que puede llevarse a cabo un proceso anaerobio o aerobio.
Estos sistemas son generalmente cilíndricos y pueden ser de diversos tamaños, de hasta metros cúbicos a tan solo unos milímetros; el material de fabricación usualmente es acero inoxidable. El diseño de éste se define por el modelo de experimento y el cultivo a utilizar.
Este dispositivo es empleado para hacer crecer organismos en cultivos celulares. Las condiciones que un biorreactor mantiene controladas son:
- Concentración de oxigeno
- Ph nivelado
- Temperatura ideal para cultivo de organismos o sustancias químicas.
- Nivel de oxigenación en caso de llevar a cabo un proceso aerobio.
Los bioprocesos de cultivo celular de interés medico-biológico y fermentación son los más comunes observados en un biorreactor dentro de fabricas o laboratorios químicos. En el caso de la fermentación los organismos cultivados son hongos o bacterias. Respecto al modo de operar deberá cumplir ciertos objetivos, éstos son:
- Mantener distribuidas uniformemente las células en todo el cultivo.
- Mantener homogénea y constante la temperatura
- Prevenir la floculación y la sedimentación.
- Mantener puro el cultivo.
- Llevar al mínimo el gradiente de concentración de nutrientes.
- Determinar la velocidad que requiere el cultivo para permitir la adecuada difusión de gases.
- Mantener aséptico el ambiente.
- Maximizar la producción y el rendimiento.
- Reducir el tiempo al máximo.
- Llevar al mínimo el costo de producción.