Cos'è un bioreattore

Si definisce bioreattore ogni dispositivo in grado di fornire un ambiente adeguato alla crescita di organismi biologici. La maggior parte delle volte si tratta di un recipiente all'interno del quale viene portata a termine una reazione chimica svolta da microorganismo da molecole, da essi derivate, attive dal punto di vista biochimico. Questo tipo di bioreattori è solitamente di forma cilindrica, composto di acciaio inossidabile e può raggiungere dimensioni comprese tra alcuni litri e numerosi ettolitri. Ci si riferisce a bioreattori anche intendendo dispositivi che permettono la crescita autonoma (senza l'intervento continuo di un operatore) di cellule o tessuti. Questo concetto di bioreattore, affine a quello di coltura cellulare, è attualmente in largo sviluppo soprattutto nel settore della rigenerazione dei tessuti (ad esempio per la terapia dei grandi ustionati.  Le colture all'interno del bioreattore devono essere adeguatamente sottoposte a varie sollecitazioni, che mimino elementi stimolanti la produzione di metaboliti secondari. I bioreattori sono strutturati in modo tale da determinare differenti tipologie di ciclo cellulare. Così come accade nel terreno solido, prima di indurre le cellule a produrre metaboliti secondari, bisogna infatti stimolarne la moltiplicazione; ciò consente di ottenerne un numero cospicuo ed adeguato alla sintesi dei princìpi attivi. Nell'allestimento di un terreno liquido si procede a concretizzare i seguenti passaggi:

1.      Inoculo cellulare nel terreno liquido.

2. Condizioni di coltura adeguate alla moltiplicazione cellulare: il tipo di terreno e la modalità di coltivazione in un opportuno bioreattore devono consentire l'ottenimento della biomassa desiderata.
3. Condizioni di coltura adeguate alla produzione di princìpi attivi; il terreno di coltura viene modificato e la coltura viene sottoposta a sollecitazioni meccaniche, ciò comporta un forte rallentamento dei fenomeni duplicativi a favore della produzione di metaboliti secondari.