Un bioreactor este un recipient care este folosit pentru a deține organisme în scopul valorificării proceselor lor biochimice naturale. Un exemplu simplu și binecunoscut de bioreactor este un rezervor de fermentație pentru bere, în care anumite microorganisme sunt încurajate să prospere, determinând conținutul rezervorului să fermenteze și creând un produs final utilizabil. Există o serie de tipuri de bioreactoare și sunt utilizate pentru o varietate de scopuri, de la procesarea deșeurilor solide până la fabricarea de produse farmaceutice.
Într-un bioreactor discontinuu, totul este adăugat dintr-o dată într-un mediu controlat și sigilat, iar reacțiile biochimice sunt lăsate să își continue cursul înainte ca reactorul să fie deschis, astfel încât conținutul să poată fi extras și utilizat, eliminat sau procese ulterioare. Alții operează pe o metodă cu flux continuu, în care materialele curg în mod constant prin bioreactor. Stațiile de tratare a deșeurilor, de exemplu, utilizează flux continuu pentru a procesa deșeurile solide.
O serie de criterii trebuie îndeplinite atunci când este construit un bioreactor. Pentru ca dispozitivul să fie eficient, condițiile trebuie să fie strict controlate, ceea ce înseamnă că trebuie să existe modalități de a modera temperatura, nivelurile de lumină, umiditatea, oxigenul și alte componente ale mediului. De asemenea, este important să izolați conținutul de contaminanți, astfel încât bioreactorul să funcționeze corect și să nu apară reacții adverse. În bere, de exemplu, introducerea microorganismelor greșite poate determina berea să se acru.
Conversia deșeurilor organice, cum ar fi compostul sau deșeurile solide, este o aplicație comună pentru bioreactoare. Când este construit corect, reactorul poate accelera foarte mult procesul de defecțiune, ceea ce contribuie la eficiența generală. Bioreactoarele sunt, de asemenea, utilizate pentru a promova creșterea, cum ar fi, de exemplu, în producția de culturi de țesuturi sau cultivarea unor ciuperci specifice utilizate în produse farmaceutice. În unele cazuri, poate fi necesar să se conceapă un dispozitiv personalizat care să răspundă nevoilor specifice ale unei anumite aplicații, caz în care abilitățile unui biochimist sunt de obicei necesare.
Cercetătorii elaborează în mod constant noi utilizări pentru tehnologia bioreactorului. De exemplu, aceste dispozitive ar putea fi utilizate pentru a produce energie sau pentru a dezvolta grefe de țesut și oase. Producția chimică se poate baza în mare măsură pe bioreactoare, în funcție de compușii fabricați, la fel ca procesarea pe scară largă a compostului și a deșeurilor din curte pentru municipalități. De asemenea, multe experimente au fost efectuate cu bioreactoare în medii provocatoare, cum ar fi spațiul, pentru a afla mai multe despre procesele biochimice și pentru a genera informații științifice utile.