Bioreactors

aku_EnSeM

Sebut pasal bioreaktor, ape yg masuk dlm fikiran anda?

'Oh, ini teknologi tahun 3000 kot. Skrg ni kilang2 gune mesin je'








'Giler ape, nk main2 tuhan ke?'






'Kambing klon! Kambing klon!'







Stereotaip2 bioreaktor ni agak menarik Ini jugak yg aku fikir sblm lecturer biomolecular engineering aku introduce bioreaktor kt sume student die. Teknologi ni wujud tidak lama selepas DNA ditemui, di mana manusia mula memahami proses2 benda hidup dgn lebih mendalam. Sampai hari ini, bioreaktor menjadi semakin popular dlm bidang perubatan, makanan, dan rawatan bahan toksik.

Seorang jurutera perlu mempunyai kemahiran dlm bidang kimia dan biologi utk membolehkan dia menreka cipta sebuah bioreaktor. Beberapa univerisiti terkemuka dunia sudah mula menawarkan kursus2 khas dlm bidang ini yg dinamakan 'Kejuruteraan Kimia dan Mikrobiologi'. Kemahiran2 yg diperlukan termasuk kebolehan utk memanipulasikan kadar penghasilan enzim, kesihatan mikroorganisma, maklumat genetik, dan seumpamanya.

So thread ni saya buat utk introduce kt para forumer tentang bioreaktor psl bidang ni mmg menarik. Bnde2 yg nk dibincangkan termasuklah;


1. Perbezaan antara Kejuruteraan Kimia klasik dgn Kejuruteraan Kimia/Biomolekular
2. Perbezaan antara tindakbalas kimia biasa dgn tindakbalas metabolisme benda hidup
3. Evolusi, mutasi gen benda hidup, konsep pemilihan semulajadi (natural selection). [Ini tajuk yg agak sensitif dan diminta para anti-Darwin utk bersabar dan jgn mrh kt sye klu ape yg sy ckp kurg memuaskn :cry:]
4. Enzim
5. Model pertumbuhan dan kematian. (Believe me, ade sebab knpe kte kne bunuh sume mikroorganism dlm reaktor :@)
6. Pengenalan ke nanoteknologi dan reologi.
7. Kultur benda hidup dlm skala besar utk menghasilkan produk lumayan
8. Batch reactor, Mixed reactor, and Flow reactor (aku betul2 xtau bm die ape hahahahha)
8. Ape2 je tajuk yg rse best

As a final to this introduction, berikut adalah benda2 yg paling ditakuti (mengikut urutan) oleh engineer yg bertanggungjwb utk memastikan semua proses dlm bioreaktor ini berjalan lancar:

1. Mutasi tak terkawal.
2. Mutasi terkawal.
3. Kepupusan species dalam bioreaktor.
4. Species yang tidak sihat.


Mutasi tak terkawal adelah bnde yg plg dikhuatiri engineer2 yg keje dlm bidang ni. Mutasi tak terkawal selalu digambarkan dlm filem2 sains fiksyen seperti Resident Evil. Blh la bygkn ape jd klu mutasi x terkawal ni jd betul2 kt mne2 kilang. Namun dgn skala bioteknologi zaman sekarang dan langkah2 keselamatan yg amat ketat yg diamalkan di setiap bioreaktor, bnde2 hiperbola cmni xkn berlaku, so jgn risau











perbincangan akan diteruskan dlm 1-2 hari

chewan

Reply 1# aku_EnSeM


    teruskan bro...tak sabar nk bc yg part chemistry tu

dauswq

wow..nice thread Akuhensem...

dh bod ni mengidam thread2 informatif berunsur humor

dauswq

Evolusi, mutasi gen benda hidup, konsep pemilihan semulajadi (natural selection). [Ini tajuk yg agak sensitif dan diminta para anti-Darwin utk bersabar dan jgn mrh kt sye klu ape yg sy ckp kurg memuaskn ]

haha..exactly
terutamanya yg creationist
i will accept the theory except if it relates to God
(tak percaya katenye manusia berevolusi dr beruk -tp i accept hidupan berevolusi)

dauswq

Reply 1# aku_EnSeM

macammana dikatakan
"Mutasi tak terkawal" tu?

penyakit genetik baru, binatang baru muncul, virus baru - something like that

aku_EnSeM

uhm.. tuan rumah akan mulakan post baru pada hari ahad

aku_EnSeM

Sesi Q&A 1  (Mutasi Tak Terkawal)

Reply  aku_EnSeM

macammana dikatakan
"Mutasi tak terkawal" tu?

penyakit genetik baru penyakit genetik baru, binatang baru muncul, virus baru - something like that
dauswq Post at 23-10-2010 08:23 PM

Ahli fizik ni mmg terkenal dgn curiosity yg plg hebat


Ok aku try xplain guna contoh yg simple psl kte belum lg masuk topik2 introduction psl tindak balas metabolisme benda hidup.


Dlm konteks kejuruteraan zaman sekarang, benda2 hidup yg digunakan adelah benda2 hidup level rendah (hidupan sel tunggal) kerana hidupan2 ni blh bertumbuh dlm kadar yg sgt cepat (akan dibincangkan dlm topik pertumbuhan). Mutasi tak terkawal dlm skala ini boleh menyebabkan hidupan dlm bioreaktor bertukar dr species A yg kte nk ke species B yg kte tak nak. Namun terdapat langkah2 keselamatan yg diambil dlm semua bioproses utk mengelakkan benda ni terjadi. So effect2 yg daus suggest tu adelah effect worst case scenario akibat dr langkah2 keselamatan dan design yg sgt lemah.


Dlm kes yg lebih realistik, mutasi tak terkawal dlm kilang2 bioproses x sempat menukar species organisma tersebut, tapi mutasi ini mampu mengubah behaviour organisma2 ni. Tindak balas yg berlaku juga berubah. Bygkn 1 proses utk menghasilkan insulin bg pesakit2 diabetes. Utk meningkatkan keuntungan, mikroorganisma2 ni akan dipaksa menghasilkan insulin dlm skala yg besar dan kadar yg tinggi. Namun akibat dr konsep evolusi dan pemilihan semula jadi, mikroorganisma ini mampu mengesan yg penghasilan insulin x membantu dlm kemandirian species (kte yg paksa diorg buat insulin, pastu kte amik buat diri kte sendiri), lalu menukar maklumat genetik dlm DNA utk mengubah dan menaik taraf tindak balas metabolisme mereka supaya apa yg mereka buat hanyalah utk kebaikan anak cucu mereka. Dlm kes ni, produk akhir bukan lagi insulin, but something else, only God knows what! Mutasi jenis mcm ni ultimately mampu mengeluarkan unwanted product dlm bioreaktor, sometimes can be toxic to human. Mutasi jenis mcm ni terjd klu evolusi2 mikroorganisme ni x dikawal dgn betul. N u dont want to know what will happen klu ubat yg disangkakan insulin ni masuk dlm badan sape2


Ini serba sedikit jwpn ringkas dr soalan daus. Esok aku start thread dgn kejuruteraan kimia vs. bioreaktor sbg 1 introduction

aku_EnSeM

uhm.. tuan rumah akan mulakan post baru pada hari ahad
aku_EnSeM Post at 23-10-2010 11:10 PM

Kejuruteraan Kimia Vs. Kejuruteraan Biomolekular
Sebenarnya kejuruteraan biomolekular adalah satu subset dr kejuruteraan kimia. Namun disebabkan aplikasi kejuruteraan biomolekular yang semakin luas dan proses yang lebih efisyen, kejuruteraan biomolekular semakin menjadi tarikan. Walaupun kejuruteraan kimia dan biomolekular adalah bidang2 yang hampir serupa, konsep2 antara 2 bidang ni blh berbeza. Dlm kes2 tertentu, idea2 dlm kejuruteraan kimia x blh digunapakai dlm kejuruteraan biomolekular. Disebabkan itu, kejuruteraan biomolekular skrg menjadi 1 bidang yg hampir setaraf dgn kejuruteraan kimia.

Sila ambil perhatian kepada proses pemusnahan bahan kumbahan berikut;

   

Dlm kebanyakan kes, jurutera biomolekular tidak perlu risau akan produk2 yang tidak berguna. Ini kerana proses2 metabolisme benda hidup adalah sangat efisyen dan semua produk2 sampingan selalunya digunakan semula utk membantu dlm proses metabolisme.

aku_EnSeM

buat kje dulu kejap, nnt smbg blk hek3

dauswq

Reply 8# aku_EnSeM

shit! lawak giler comparison kau

patut masuk dlm humour thread..hehe


chemical engineer
duduk kt pelantar minyak jelar camtu

(jgn sentap ye chemical engineer dlm forum ni- gurau2 manja je kt snih)

dauswq

Reply 9# aku_EnSeM

ok..take your time

dauswq

kredit tak leh nak bg plak...

esok aku bg ler..tgh susut balang sbb bg kt budak bod satu lagik

chewan

Reply 12# dauswq


    settle..aku dh bagi

put3reen

alamak panjang nye nk baca

chewan

part membandingkan antara skop tugas nie aku skit keliru dan kurang bersetuju la..kita mesti melihat skop tugas yg d hadapi dan cabang yg perlu d terokai..cth chem eng tak semesti menghadapi tugas dalam bidang tertentu shj. boleh juga masuk kpd sustainable management, quality control or what ever

then pada bahagian pengurusan sisa kumbahan yg d jelaskan..walau sesiapa pun yg mndakwa pengurusan mereka lebih lengkap berbanding yg lain..itu cuma manipulasi keadaan semasa..sebagai cth kita ambil paractamol yg di guna oleh pesakit, bertndak balas dln badan, kemudian d rembes keluar melalui urea, lalu run off kepada loji kumbahan, masuk kepada sistem rawatan kumbahan ..lalu env chemist @ chem eng dakwa sistem mereka bina boleh menguraikan / deactivate bhn tersebut yg mungkin berbahaya kepada hidupan e.g akuatik jika d lepaskan tnpa rawatan tertentu..tp apa jaminan mereka terhadap derivative tersebut @ new compund yg terhasil dlm dua keadaan

1- derivative new compound formed while chemical like phamaceutical enter to medium such as aquatic environment, then bond breaking by sunglight make it worse than original..belum masuk bab toxicology

2- derivati new compund formde while additive new chemical either transition process or long term reaction

so mana pengurusan yg melibatkan sisa buangan kimia tiada yg lengkap, komprihensif atau berkekalan

bila mana korang perhatikan mana2 seminar yg membentangkan paper @ project yg melibatkan pelupusan sisa buangan kimia, soalan wajib...new compund yg terhasil d jamin selamat atau tidak utk semasa / jngka masa yg pnjg

pinklollipop

daus......

ai dah baca sket........

memang best thread ni.....cuma nak khatamkan subjek utk exam dlu, na.

dah digest ni senang nk usha nanti
mekasih daus!

lin0me

masuk memerhati....

aku_EnSeM

Reply 15# chewan

Betul. Chem eng skrg mmg da byk improve dr dulu sejak kesedaran tentang kepentingan penjagaan alam sekitar bermula dlm 3-4 dekad lepas. Antara bidang2 chem eng skrg ni (selain sustainable management, quality control) termasuklah;

1. Pengurusan bahan buangan
2. Life cycle analysis
3. Process risk assessment
4. Consultant service kepada company2 atau government
5. Environmental Impacts Assessment/Environmental Effects Study

Berkenaan dgn pengurusan sisa buangan yg dijelaskan, itu adalah 1 contoh pengurusan buangan yg diguna pakai secara meluas, other than a few other technologies like long term containment. Namun begitu operasi2 utk pengurusan sistem buangan ini sedikit berbeza bg jurutera kimia dan jurutera biomolekular. Kita kembali ke isu yang dikemukakan;

lalu env chemist @ chem eng dakwa sistem mereka bina boleh menguraikan / deactivate bhn tersebut yg mungkin berbahaya kepada hidupan e.g akuatik jika d lepaskan tnpa rawatan tertentu..tp apa jaminan mereka terhadap derivative tersebut @ new compund yg terhasil dlm dua keadaan

1- derivative new compound formed while chemical like phamaceutical enter to medium such as aquatic environment, then bond breaking by sunglight make it worse than original..belum masuk bab toxicology

2- derivati new compund formde while additive new chemical either transition process or long term reaction

Salah satu perbezaan antara Chem eng dgn Biomolecular eng dlm bidang pengurusan bahan buangan adalah;

1. Chem Eng: New compounds that are formed as a result of deactivation of solid wastes are in the form of other compounds, yg perlu diuruskan sekali lagi.

2. Biomolecular Eng: Final compounds are usually biomass. Specific metabolic pathways in these organisms are capable of breaking complex molecules apart and incorporating the constitutes of these molecules into their biomass. However, they have to have the right type of organism and the right condition that will allow the most effective process carried out by these organisms.

Argument chewan merupakan satu persoalan yg sgt baik tentang sejauh mana proses2 ini boleh dijalankan sebagaimana yang dikehendaki. Namun soalan ini sesuai dipersoalkan kepada chem eng, dan bukan biomolecular engineers yg specalise dlm bioprocessing. Ini kerana bg perspektif biomolecular engineers, every reactions that are carried out by organisms are perfect. So they will argue that semua bahan toxic tu akan digunakan oleh hidupan2 tertentu dan dijadikan sebagai jisim dalam body mereka sendiri. In most cases, isu2 yg selalu dipersoalkn kepada biomolecular engineers adalah:

1. Yes, it is true that these organisms are capable of breaking down toxic wastes and make them as part of their biomass. However, how are we sure that these organisms do not excrete any substances that are as toxic as the original wastes themselves?

2. How do u make sure these organisms do not grow and create more problems that are even worse than dumping waste materials to the environment?

Dr sini kte blh nampak yg isu2 penting yg perlu dikenalpasti dalam biomolecular eng adalah sedikit berbeza dr isu yg dikemukakan dlm chem eng. Greater concern is placed on the limited knowledge of biological system that will carry out any reactions at large scale. So most of the time, when chemical engineers are worried about 'how am i gonna reduce CO2 emission from my factory', biomolecular engineers are worried about 'if my organisms start to get unhappy, what r they gonna do? do i have to shut the whole process down if the organisms suddenly grow uncontrollably?'

Satu contoh jelas tentang perbezaan pemikiran chem eng dgn biomolecular eng sy dapat mse melawat loji rwtn air yg menggunakan biological system .


Problem die, organism diorg ni start buang banyak sgt hydrogen sulfide. N syarikat tu ada banyak biomolecular eng. Now, instead of using typical hydrogen sulfide treatment (oxidation/scrubbing), diorg pass hydrogen sulfide ni to another bioreactor n dlm tu ade organism (xingat species ape) yg gune hydrogen sulfide ni utk generate energy, n the end product is harmless and odourless gas. Believe it or not, kitorg xbau ape2 langsung kt situ. Then again, we can apply the questions before, like, are the organisms dangerous? Klu die dangerous, ape jd klu diorg start merebak n membiak ke tmpt lain?


So inilah serba sedikit isu yg timbul dr biomolecular engineering, yg mungkin chemical engineer biasa xrisau sgt


Good discussion

aku_EnSeM

We are still in chapter 1

aku_EnSeM

Reply 10# dauswq

1 general rule for thread humour; klu dlm 1 post ade lebih dr 5 ayat, post tu xkn dpt sambutan hangat