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Inmovilización de células

A pesar que la auto – inmovilización de células sobre diversas superficies ocurre de manera natural, la inmovilización intencional de material celular es un desarrollo reciente. Los sistemas inmovilizados de células completas (microbiales, levaduras, vegetales o células de mamíferos) son mucho más versátiles que los correspondientes a enzimas inmovilizadas. Tales biocatalizadores consisten en células muertas completas o desintegradas que contienen enzimas activas. Por esta razón, las células viables en reposo o en crecimiento pueden inmovilizarse; esta técnica se usa especialmente con células eucarióticas en las cuales la maquinaria metabólica completa se requiere frecuentemente para su aplicación específica.

La principal ventaja de los cultivos de células inmovilizadas, contrario a los cultivos en suspensión, es el reducido costo del bioprocesamiento, como resultado de densidades celulares más elevadas, fácil separación, y uso continuo o repetido del biocatalizador. La inmovilización puede incrementar la resistencia al esfuerzo cortante de las células eucarióticas que son sensibles a él. Las enzimas mantienen su geometría y su microambiente naturales, y están protegidas contra los cambios en la masa total del sistema (temperatura, pH, fuerza iónica, estrés mecánico). Los materiales de soporte estabilizan la actividad biocatalítica, pero este fenómeno no se ha entendido por completo.

Las reacciones catalizadas por células completas inmovilizadas pueden clasificarse de la siguiente forma:

La utilización de células microbiales inmovilizadas resulta ventajosa en las siguientes áreas:

La utilización de células completas en lugar de enzimas aisladas es costosa, e implica tediosos procedimientos de purificación.

La mayor ventaja de estos sistemas biocatalíticos, es que la estabilidad operacional puede aumentarse por la reactivación de las enzimas en las células inmovilizadas. Esta reactivación se puede lograr con una breve incubación en un medio o con el crecimiento controlado de las células inmovilizadas.