Modes d’opération des bioréacteurs

Présentation au sujet: "Modes d’opération des bioréacteurs"— Transcription de la présentation:

1 Modes d’opération des bioréacteurs
A. Garnier GCH-2103 A-2010

2 Mode d’opération Système fermé: cuvée (batch) Aucune entrée ou sortie
Régime transitoire dX/dt = rX, dS/dt = rS À t = 0, X = X0, S = S0

3 Cuvée alimentée (Fed-batch)
F(t), Sin Alimentation seulement Régime transitoire À t = 0, V= V0, X= X0, S= S0 F sera contrôlé de manière à maintenir S constant, S=S0=Sc Si S est constant, m le sera aussi, m= mc V, X, S

4 Chemostat (continu, CSTR)
F, Sin Une entrée, une sortie Mélange idéal: Xout = X, Sout = S, Pout = P Après une période initiale d’adaptation, ce système atteindra un régime permanent: V= cst, X= cst, S= cst, P= cst F, S, X, P V, X, S, P

5 Chemostat avec recirculation
Permet de concentrer les cellules dans le bioréacteur Permet de repousser le lavage Développement pour X seulement F F(1+w) F(1+w) Fc, Xc Fex, Xx V, X wF, Xx Bioréacteur Décanteur

6 Cuvée alimentée (Fed-batch)
F(t), Sin Alimentation seulement Régime transitoire À t = 0, V= V0, X= X0, S= S0 F sera contrôlé de manière à maintenir S constant, S=S0=Sc Si S est constant, m le sera aussi, m= mc V, X, S

7 Cuvée alimentée (Fed-batch)
3 bilans seront nécessaires pour obtenir un modèle de ce système: F ….

8 Cuvée alimentée (Fed-batch)

9 Cuvée alimentée (Fed-batch)
F

10 Cuvée alimentée (Fed-batch)

11 Chemostat (continu, CSTR)
En résumé: Sin Dlavage=umax*Sin/(Ks+Sin) Où D*P = productivité cellulaire!

12 Chemostat (continu, CSTR)
Productivité cellulaire: D ((L/min) / L de culture) * X (g de cellule/L)= Productivité (g de cellules/(min*L de culture) Productivité en produit:

13 Chemostat –effet de la maintenance
Bilan X: m = D inchangé Cinétique: inchangée Bilan S:

14 Chemostat –effet de la maintenance

15 Chemostat –effet de la mortalité
Bilan X: Cinétique: Bilan S:

16 Chemostat –effet de la mortalité
+ =

17 Chemostat avec recirculation
Permet de concentrer les cellules dans le bioréacteur Permet de repousser le lavage Développement pour X seulement F F(1+w) F(1+w) Fc, Xc Fex, Xx V, X wF, Xx Bioréacteur Décanteur

18 Chemostat avec recirculation
Bilan sur les cellules du bioréacteur:

19 Chemostat avec recirculation
Bilan sur les cellules dans le séparateur:

20 Chemostat avec recirculation