مقدمه
امروزه علم بیوتکنولوژی به عنوان یکی از علوم میان رشته ای از طرف داران زیادی
برخودار شده است. استفاده ازموجودات زنده میکروسکوپی برای تولید، حذف و یا تبدیل
مواد شیمیایی به یکدیگر روشی سازگار با محیط زیست بوده و با وجود پیچیدگی های
فراوان در راهبری نیاز به سرمایه گذاری اولیه کمتری نسبت به برخی از روشهای شیمیایی
ویا فیزیکی دیگر دارد. این امر باعث شده محققین زیادی به بررسی امکان پذیری استفاده
از روشهای بیولوژیکی در
صنایع مختلف روی بیاورند.
برای به کارگیری واکنشهای مختلف شیمیایی و یا بیولوژیک در صنعت، نیاز به محفظه ای
است که به عنوان محل واکنش مورد استفاده قرار گیرد. این محفظه را راکتور یا واکنش
گاه می نامند. راکتورها می توانند به منظور انجام واکنش های شیمیایی (همچون
راکتورهای هسته ای یا شیمیایی) و واکنش های بیولوژیک (راکتورهای بیولوژیک یا
بیوراکتور) مورد استفاده قرار گیرند. در فرایندهای بیوتکنولوژی استفاده از
بیوراکتورها بسیار لازم بوده و طراحی آنها
نیازمند رعایت اصولی خاص می باشد [ 1].
بسیاری از محققین در هنگام انجام مطالعات علمی خود با استفاده از نتایج آزمایشات خود نسبت به مدل سازی ریاضی بیورکتورها اقدام می نمایند و معادلاتی را برای پیش بینی شرایط راکتور ارائه می دهند. استفاده از این مدل ها در طراحی راکتورها می تواند بسیار مفید باشد [ 6]. قلب هر بیوراکتور، میکروارگانیسم های آن بیوراکتور می باشند. با توجه به نحوه به کارگیری میکروارگانیسم ها در بیوراکتورها، آنها را به سه دسته بیوراکتورهایی با رشد چسبیده، بیورکتورهایی با رشد معلق و بیوراکتورهای تلفیقی تقسیم بندی می نمایند[ 11 ]. در این بین استفاده از بیوراکتورهای رشد چسبیده نیازمند ایجاد توده زیستی بر روی سطح داخلی راکتور می باشد. در بسیاری از مطالعات مختلف بر روی بیوراکتورهایی با رشد چسبیده تولید بیوفیلم به عنوان اولین قدم محسوب می گردد. درصورت عدم اطلاع دقیق از شرایط تولید بیوفیلم، تولید آن می تواند برای محققین دردسر ساز بوده و یا وقت زیادی را از آنها بگیرد. رعایت اصولی ساده در هنگام تولید بیوفیلم می تواند سرعت رشد آن را افزایش دهد. در این مبحث به ارائه اصولی ساده درباره توسعه بیوفیلم در راکتورهای بیولوژیکی پرداخته می شود.
امیر رضا طلایی خوزانی
عضو هیئت علمی گروه مهندسی عمران و محیط زیست موسسه آموزش عالی جامی
