Membranreaktor, ein Bioreaktor in einem kontinuierlich betriebenen Prozess, bei dem mit Hilfe von Dialyse-, Ultra- oder Mikrofiltrationsmembranen der Biokatalysator (Enzyme oder Zellen) im Reaktionsraum zurückgehalten wird. Die Rückhaltung des Biokatalysators kann durch einen reinen Filtereffekt der eingesetzten Membran oder durch zusätzliche kovalente Bindung des Enzyms bzw. der Zellen an die Membran erfolgen.

Einsatz finden die M. z.B. bei der L-Aminosäuresynthese, wobei Enzyme (z.B. Aminosäure-Dehydrogenase und Formiat-Dehydrogenase) und Polyethylenglycol-gebundene Coenzyme (z.B. NADH) durch eine Ultrafiltrationsmembran zurückgehalten werden. Dem Reaktor werden Lösungen des Substrats und eines Cosubstrats zur Cofaktorregenerierung zugeführt. Das Produkt kann sauber und pyrogenfrei abgezogen werden, während die Biokatalysatoren weiter im Einsatz bleiben.