WorksheetsBiorreactores: Fundamentos y Tipos Principales
Total questions: 21
Worksheet time: 16mins
¿Cuál es la función principal de un biorreactor?
Separar productos por tamaño molecular
Proveer un ambiente controlado para el crecimiento celular y producción de metabolitos
Almacenar productos biológicos terminados
Facilitar reacciones químicas sin control ambiental
¿Cuál de los siguientes parámetros NO es fundamentalmente controlado en un biorreactor?
Color del medio
pH
Temperatura
Oxígeno disuelto
El biorreactor de tanque agitado (STR) se caracteriza principalmente por:
Uso exclusivo para fermentación sólida
Ser incompatible con procesos aerobios
No requerir agitación mecánica
Alta transferencia de masa y oxígeno
¿Cuál es una desventaja clave de los biorreactores STR?
Bajo control de variables
Bajo consumo energético
Baja escalabilidad
Alto estrés de cizalla
¿Qué tipo de biorreactor es más adecuado para células sensibles al estrés mecánico?
Tanque agitado convencional
Airlift
Reactor químico tubular
Fermentador de alta presión
En un biorreactor airlift, el movimiento del fluido se produce principalmente por:
Diferencias de presión externa
Diferencias de densidad inducidas por el gas
Agitación mecánica
Rotación del reactor
¿Cuál de los siguientes biorreactores es comúnmente utilizado en la industria farmacéutica moderna por su carácter desechable?
Biorreactor wave
Reactor de lecho fijo
Biorreactor de membrana
Biorreactor de acero inoxidable
¿Qué ventaja ofrecen los biorreactores de un solo uso (single-use)?
Mayor vida útil
Eliminación de procesos de limpieza y esterilización
Mayor durabilidad estructural
Mayor presión operativa
La fermentación en estado sólido (SSF) se caracteriza por:
Requiere agitación intensa
Uso exclusivo de bacterias
Baja disponibilidad de agua libre
Alta cantidad de agua libre
En fermentación en estado sólido, ¿cuál es una limitación importante que debe considerarse al escalar procesos?
Imposibilidad de controlar humedad del sustrato
Necesidad de agitación intensiva continua
Dificultad en transferencia de calor y oxígeno
Alto estrés de cizalla constante
¿Qué función principal cumplen los deflectores (baffles) en un biorreactor agitado?
Filtrar partículas microbianas activas
Evitar vórtices y mejorar la mezcla
Aumentar la presión interna del tanque
Reducir la contaminación del cultivo
El objetivo clave de los sensores en biorreactores modernos es:
Aumentar la viscosidad del medio de cultivo
Monitorear variables en tiempo real
Reducir el tamaño geométrico del reactor
Sustituir completamente al operador humano
Para optimizar el control automático de biorreactores, hoy se integra principalmente:
Radiación UV de operación continua
Presión osmótica significativamente elevada
Inteligencia artificial y aprendizaje automático
Energía nuclear aplicada al control
Los biorreactores de membrana se caracterizan por permitir:
Uso exclusivo en fermentación alcohólica clásica
Separación simultánea de biomasa y producto
Agitación mecánica muy elevada permanente
Mantenimiento de costo siempre bajo garantizado
¿Cuál de los siguientes NO es un criterio típico para seleccionar el tipo de biorreactor para un proceso?
Tipo de microorganismo utilizado
Sensibilidad al estrés de cizalla
Aplicación industrial objetivo
Color cosmético del fermentador
Al diseñar SSF para hongos filamentosos, ¿qué ajuste operativo suele ser más crítico?
Dosificación de pigmentos en el medio
Velocidad de burbujeo de aire comprimido
Control de humedad y temperatura del lecho
Cantidad de espuma añadida al sustrato
Si un biorreactor agitado presenta vórtices persistentes a altas RPM, ¿qué intervención es más adecuada?
Instalar o redimensionar deflectores eficaces
Aumentar el diámetro del impulsor sin cambios
Disminuir la altura total del tanque
Quitar todos los deflectores laterales
En un sistema con membrana, ¿qué ventaja táctica ofrece frente a separaciones por centrifugación en línea?
Mayor consumo energético y ruido operativo
Eliminación completa de fouling por diseño
Menor cizalla y retención selectiva de biomasa
Mejor formación de vórtices de mezcla
Para un cultivo sensible al cizallamiento, ¿qué combinación de diseño reduce el daño celular?
Impulsor axial de paso bajo y deflectores suaves
Bomba peristáltica de alto pulso en línea
Impulsor de disco con cuchillas afiladas
Impulsor radial pequeño y sin deflectores
Si un sensor de oxígeno muestra deriva progresiva durante lotes, ¿qué acción de control planificarías?
Calibración periódica con gases estándar
Ignorar la deriva y promediar lecturas
Desactivar el control en cascada de aire
Aumentar agitación hasta el máximo permitido
En SSF, ¿qué estrategia mejora la transferencia de oxígeno sin aumentar cizalla?
Recirculación líquida con microburbujas densas
Lecho delgado aireado y canales de ventilación
Vibración mecánica intensa del sustrato
Impulsores de alta velocidad y múltiples etapas
