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Diagrama final de Cultura de células, Concentração celular, oxigenio…

- - - - Lactato e amônio
      - Metabolismo da Glicose
        
        A glicose é incorporada à célula por meio de
        transportadores proteicos presentes na membrana
        plasmática.
        
        GLUT1;
        
        Outros transportadores associados a tecidos
        específicos
        
        Glicólise
        
        a glicose é convertida a piruvato, com
        formação de intermediários biossintéticos
        
        ATP
        
        NADH
        
        Frutose-6-fosfato -síntese de AA
        
        Gliceraldeído-3-fosfato -síntese de lipídeos
        
        3-fosfoglicerato - precursor de serina e glicina
        (síntese de nucleotídeos)
        
        Via da pentoses-fosfato
        
        NADPH
        
        Ribose-5-fosfato - síntese de ácidos nucleicos
    - - Limitação do crescimento celular
      - Morte celular
  - - - geração de ATP
        
        cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa
      - Fornece precursores empregados em rotas
        anabólicas
      - provê a maioria da energia metabólica
    - - Citrato – síntese de lipídeos
    - - Fonte de carbono e energia
- - - - controlador on-off
        
        assume apenas a forma ligada e desligada
      - controlador modulado por largura pulso
        
        utilizado em biorreatores pra controle de ph
      - controlador em cascata
      - controlador PID
        
        Proporcional integral derivativo
        
        mais comum na industria
        
        controlador inteligente que leva em conta erros passados
        
        necessita de ajuste das constantes para o PID sincronizar
    - - controle adaptativo (I.A)
      - controle baseado em redes neurais
        
        Lógica Fuzzy
      - monitoramento e controle estatistico de processos multivariados
  - - - necessidade de um suporte para as células
      - fragil mecanicamente
        
        necessita de um sistema de transporte de oxigênio apropriado, livre de bolhas
      - cultivo mais lento do que o de bactérias e fungos
        
        maior influencia nos projetos de biorreatores
        
        reciclo de células
    - - controle da temperatura
      - suprimento adequado de O2
      - suprimento de nutrientes
      - suprimento de suporte para adesão celular
      - manutenção da assepsia
      - controle do equilibrio acido-base
    - - tanque agitado
        
        semelhantes a fermentadores usados na fermentação microbiológica
        
        forma de tanques
        
        uso de impelidores para promover a mistura
        
        aeração por uso de borbulhamento de gases em baixo dos impelidores
      - de ondas
        
        2 paretes principais
        
        bolsa estéril de plastico flexivel
        
        plataforma móvel que promove as agitações do meio
        
        gerando ondas na interface gás liquido no interior da bolsa plastica
      - air lift
        
        elevada relação altura/diametro
        
        agitação se dá pela corrente ascendente de bolhas de gas no interior do tubo central
    - - microcarregadores
        
        scaffolds que facilitam a adesão e crescimento celular
        
        podem ser feitos de vários biopolimeros
        
        classificados como micro ou macroporosos
        
        células aderem ao scaffold e o scaffold fica em suspenção no meio, como no cultivo em suspenção comum
      - leito empacotado
        
        células são mantidas em um leito fixo
        
        reatores de bandejas
        
        dificuldade na transferencia de O2 e no transporte das condições ambientais do processo
        
        maioria das aplicações usa células de aderencia oou aderidas em microcarregadores
        
        o Meio é circulado através do leito empacotado
      - crescimento sobre superfícies
        
        pode ser aplicados em sistemas de garrafas rotátorias ou sistemas multiplacas
        
        proporcionam grande area para adesão de células aderentes
      - fibras ocas
        
        cilindro plastico que contem centenas de membranas semipermeaveis na forma de capilares
        
        as células são inoculadas no exterior das fibras e crescem na area externa
        
        a porosidade das membranas permitem a difusão de nutrientes e metabolitos
    - - batelada
      - batelada alimentada
      - continua
      - continua com retenção de biomassa
    - - aeração superficial
        
        Processo utilizado em cultivos de baixa
        escala
        
        Superfície de bandejas, sistemas de células
        imobilizadas de leito fixo
        
        A taxa de transferência de O2 é
        relacionada à área da superfície de líquido
      - Aeração por Membranas
        
        Baixo consumo de energia
        
        utilizado em cultivos de baixa
        escala
        
        a difícil manutenção e
        esterilização
        
        Módulos internos ou externos ao reator
        permitem a aeração isenta de bolhas
        
        Utilizam-se membranas ou tubos não
        porosos de materiais permeáveis ao O2
      - Aeração por Borbulhamento
        
        Método de aeração mais utilizado no
        cultivo de células animais
        
        Consiste no borbulhamento direto de uma corrente gasosa através de um borbulhador
        
        Aço poroso
        
        orifício
        
        jato
        
        Maior problema
        
        baixa resistencia das células animais a esforços mecanicos
        
        Bolhas sobem com células aderidas e
        explodem na superfície
      - Agitação na Aeração
        
        Ventilação
        
        mantem as células em suspensão, homogeiniza o fluido e promove transferencia de calor e oxigenio
- - - - um no biorreator e um no emcamisamento no caso de 2 sensores