stiklinis fotobioreaktorius fotosintezės ląstelių kultūrai

Stiklinio fotobioreaktoriaus apžvalga

Stiklinis fotobioreaktorius yra įrengtas daugybe valdymo funkcijų, tokių kaip temperatūros, maišymo, ištirpusio deguonies, pH, papildymo, šviesos intensyvumo ir kt., kurios gali būti naudojamos įvairių mikroorganizmų ar augalų ląstelių auginimui stabilioje ir reguliuojamoje aplinkoje.

Stiklinio fotobioreaktoriaus bakas pagamintas iš didelio stiprumo silicio boro stiklo, atsparaus aukštai temperatūrai ir korozijai, o vidinis ir išorinis paviršiai yra veidrodinio blizgumo, todėl galima veiksmingai išvengti užteršimo ir aiškiai stebėti medžiagą. Be to, stiklinis fotobioreaktorius suprojektuotas su vidiniais ir išoriniais šviesos šaltiniais, kurie gali reguliuoti šviesos bangos ilgį ir intensyvumą pagal poreikį, kad būtų prisitaikyta prie skirtingų fotosintezės procesų reikalavimų.

Apšvietimo įrenginys

• Naudokite išorinį dangčio tipą arba vidinį įterptą šviesos šaltinį, kad būtų užtikrintas vienodas šviesos efektas.
• Šviesos šaltinio spalva, bangos ilgis ir intensyvumas gali būti pritaikyti pagal eksperimentinius reikalavimus, siekiant užtikrinti fotosintezės sąlygas mikroorganizmams ar augalų ląstelėms.
• Tinka biologinių reakcijų tyrimams, susijusiems su dumblių, mikroorganizmų ir augalų ląstelių fotosinteze.

Bako konstrukcija

• Bako tūris: nuo 0,5 litro iki 15 litrų, darbinis tūris iki 70 %.
• Pagamintas iš aukštai temperatūrai atsparaus silicio boro stiklo, siekiant užtikrinti efektyvų šilumos perdavimą ir atsparumą korozijai.
• 316L nerūdijančio plieno rezervuaro dangtis yra įrengtas keliais sąsajų lizdais, pvz., pH, ištirpusio deguonies, temperatūros ir kitais elektrodų lizdais, kad būtų užtikrintas realaus laiko stebėjimas daugelio parametrų.

Temperatūros kontrolės sistema

• Temperatūros kontrolės diapazonas: nuo 20 °C iki 65 °C, kad atitiktų žemos temperatūros fermentacijos ir mikrobų kultūros poreikius.
• Naudojant elektrinį šildymą su apvalkalu, automatinį fermentacijos temperatūros reguliavimą, PID intelektualią kontrolę, užtikrinančią temperatūros kontrolės tikslumą, tikslumas iki ± 0,2 °C.

Dujų srauto ir aeracijos sistema

• Naudojant importuotą filtrą steriliam oro filtravimui, filtravimo tikslumas siekia 0,2 μm, kad būtų užtikrintas kultivavimo proceso sterilumas.
• Įrengtas internetinis srauto matuoklis, kuris automatiškai reguliuoja dujų srautą, reguliavimo diapazonas yra nuo 0 iki 8 l/min, prisitaikantis prie dujų poreikio skirtingomis fermentacijos sąlygomis.

Ištirpęsis deguonis ir pH kontrolė

• Ištirpęsis deguonis kontroliuojamas naudojant internetinį ištirpusio deguonies elektrodą, kuris gali būti susietas su sukimosi greičiu, papildymu ir kitais parametrų kontrolės parametrais, matavimo tikslumas ±3 %, skiriamoji geba 0,1 %.
• pH kontrolė naudojant importuotus elektrodus ir peristaltinius siurblius, kad būtų automatiškai pridedama rūgštis, šarmai, pH gali būti susietas su papildymo procesu, kontrolės tikslumas ± 0,02.

Automatinis papildymas ir putų šalinimas

• Peristaltinė siurblių sistema užtikrina automatinį papildymo srautą, o papildymas gali būti nustatytas taip, kad medžiaga būtų papildoma, pvz., pastoviu greičiu, eksponentiškai.
• Automatinė PID putų šalinimo kontrolės sistema realiuoju laiku stebi putas, automatiškai prideda putų šalinimo priemonę, kad užtikrintų fermentacijos proceso stabilumą.

Veikimo principas

1. Šviesos ir augimo sąlygų optimizavimas:Stiklinio fotobioreaktoriaus šerdis yra jo šviesos sistema, kuri imituoja natūralias šviesos sąlygas ir užtikrina fotosintezei tinkamus bangos ilgius ir šviesos intensyvumą. Dumbliai, mikroorganizmai ir kt. fotosintezę atlieka veikiami šviesos, kad pagamintų reikiamą biomasę ir metabolitus. Įmontuotas arba išorinis šviesos šaltinis gali būti reguliuojamas pagal reagentų poreikius, kad būtų užtikrintas efektyvus ląstelių augimas.
2. Temperatūros ir pH kontrolė:Temperatūros kontrolės sistema su apvalkalu apgaubta vandens vonia šildymui ir aušinimui, siekiant užtikrinti, kad temperatūra reaktoriaus viduje būtų išlaikyta nustatytame diapazone, kad būtų prisitaikyta prie skirtingų mikroorganizmų ar dumblių augimo poreikių. pH kontrolės sistema su detekcijos elektrodu ir peristaltiniu siurbliu, automatiškai pridedančiu rūgštį ir šarmą, siekiant išlaikyti tinkamą kultūros terpės rūgštingumą ir šarmingumą, kad būtų skatinamas organizmų metabolizmas.
3. Deguonies perdavimas ir maišymas:Viršutinis mechaninis maišymas arba magnetinis maišymas užtikrina vienodą medžiagų maišymą reaktoriuje ir skatina veiksmingą deguonies ir maistinių medžiagų perdavimą, išvengiant negyvos erdvės ar koncentracijos gradiento. DO elektrodas realiuoju laiku stebi ištirpusio deguonies lygį, kad mikroorganizmai augtų tinkamomis deguonies sąlygomis.
4. Dujų srautas ir papildymas:Dujų srautas automatiškai reguliuojamas tiksliu srauto matuokliu, siekiant užtikrinti stabilų deguonies tiekimą ir išvengti kultūros stagnacijos dėl nepakankamo dujų tiekimo. Papildymo sistema automatiškai reguliuoja papildymo kiekį pagal DO ir pH pokyčius, siekiant optimizuoti mikroorganizmų metabolizmą ir augimo greitį.

Taikymo sritys

• Bioenergija:Biologinio kuro iš dumblių, pvz., biodyzelio, gamybai fotobioreaktorius gali imituoti natūralias šviesos sąlygas, pagerinti dumblių augimo efektyvumą, padidinti lipidų kaupimąsi ir skatinti biologinio kuro gamybą.
• Aplinkos apsauga:Nuotekų valymo ir teršalų skilimo procesuose fotobioreaktoriai gali kultivuoti fotosintetines bakterijas ar dumblius ir pasiekti aplinkos atkūrimo efektą, absorbuodami kenksmingas medžiagas ir paverčiant atliekas į nekenksmingas medžiagas.
• Maistas ir mityba:Naudojami maistinėms mielėms, probiotikams ir kitoms mikroorganizmams auginti, siekiant pagaminti natūralius dažiklius, vitaminus, amino rūgštis ir kt. Didelis fotosintezės efektyvumas skatina greitą mikroorganizmų augimą ir metabolitų gausą.
• Farmacijos ir biologiniai produktai:Naudojami antibiotikų, vakcinų, fermentų ir kitų biologinių vaistų gamybai, fotobioreaktoriai suteikia kontroliuojamą aplinką, skatinančią didelio masto mikroorganizmų ar ląstelių gamybą.
• Žalioji chemija ir metabolinė inžinerija:Gaminant natūralius produktus, pvz., natūralias organines rūgštis, fermentus, antibiotikus ir kt., fotosintezė naudojama produkcijos našumui didinti ir žaliosios chemijos bei metabolinės inžinerijos plėtrai skatinti.